CN1623070A - 在蒸发器板内安装毛细管道的方法和工具及由此生产的蒸发器板 - Google Patents

Abstract

一个用于在蒸发器板(1)内安装毛细管道(7)的扩展工具包括一个内芯棒(12)和一个在该内芯棒(12)的通道(13)中可引导滑动的外芯棒(11)。在蒸发器板(1)内安装一个毛细管道(7)时，内芯棒(12)插入到蒸发器板(1)的一个连接管道段(2)中，外芯棒(11)通过内芯棒(12)的通道(13)插入到蒸发器板(1)的毛细管道通道(6)中，以便使该通道扩展。这两个芯棒(11，12)都是一侧变平的，以便在扩展蒸发器板时将作用在这两个平板的其中一个上的压力尽可能大的表面地分配在所述平板上。这样来避免所述平板的变形。毛细管道(7)插入到被扩展的毛细管道通道(6)内，并且对于具有被插入的毛细管道(7)的毛细管道通道(6)进行模压加工。

Description

在蒸发器板内安装毛细管道的方法和工具 及由此生产的蒸发器板

本发明涉及在一个蒸发器板内毛细管道的安装、一个适合于这个目的的工具、以及一个使用所述方法和/或工具生产的蒸发器板。

用于制冷设备的蒸发器板、特别是所谓的冷壁蒸发器按传统的方式生产。其中两个不同强度的薄板平面地相互固定，其中当然所述薄板的那个应该形成蒸发器制冷剂管道的部位保持不连接。通过将一种流体压入到所述两个平板之间，所述不连接的区域相互撑开，并且如此将制冷剂管道打开，其中由于所述两个薄板的不同强度使得这两个薄板中强度较大的一个实际上保持不变形。所述较强的薄板保持平坦，这对于蒸发器的实用性具有很大的意义，因为为了达到有效的制冷该薄板必须全表面地粘合在制冷设备内储藏器的外侧面上。薄板的不平整性将导致在它和内储藏器之间包含有空气室。该空气室将会妨碍制冷设备内腔和蒸发器之间的热交换，并因此导致制冷设备更高的功率消耗。

在蒸发器上必须将一个用于制冷剂的供应管道和一个排放管道相连接。传统上，供应管道是一个毛细管道，它在进入蒸发器前在排放管道内部引导，以便通过和被输出的、蒸发了的制冷剂的热接触使得在毛细管道内输送的液化的制冷剂实现预冷却。为了连接这两个管道，在如图1的透视图所示的一个蒸发器1上通常设置有一个连接管道段2，它从一个侧面出来延伸到蒸发器1的内部中，并且它的截面如此确定，使得可以在这里面插进一个排放管道4并密封地紧密地固定。在连接管道段2的内部一端上，在直线的延续部分上连接有一个锥形收缩的部分3，该收缩最后过渡到一个毛细管道通道6，该毛细管道通道的截面适合于在其中插进一个通过排放管道4引导的毛细供应管道7并进行固定。在远离毛细管道通道6的一端，蒸发器1的制冷剂管道5的横截面重新扩展开。该制冷剂管道在蒸发器的整个表面上弯曲地延伸，最后重新会合在通向锥形区段3通道上的连接管道段2上。

单独地通过压入流体不能达到连接管道段2和毛细管道通道6的内部净宽度，该宽度对于插入排放管道4或供应管道7是必须的。为了达到这个必须的内部净宽度，插入众所周知的扩展芯棒，它从外面推入到连接管道段2中，以便在所希望的截面上扩展该连接管道段或毛细管道通道6。

在传统的扩展芯棒中，不能排除所述扩展也致使蒸发器1的两个平板8、9中的强度较大的平板8的变形。一个这样的变形的后果是蒸发器1不再能够全平面地粘合在制冷设备内储藏器上，必须避免这种情况。因为这使用传统的扩展芯棒不能可靠地成功达到，在传统方式中在扩展前先将一个凹坑模压加工到连接管道段2和毛细管道通道6的部位上的强度较大的平板8中，该凹坑的深度通常大约为0.8mm，并因此比在扩展连接管道段2或毛细管道通道6时所预料的强度较大的平板8的凸起更大。这样保证了所述凸起不超过平板8的表面的没有被模压的部分，因此以致于尽管有变形，然而平板8在最大程度上是全平面地可粘合的。

采用这个技术，虽然在蒸发器和制冷设备的内部达到有效的热交换，但是这个技术由于一个另外的所不期望的原因而没有证明为完全地令人满意的技术。同样的也因为这个通过在蒸发器上的模压所产生的凹坑通常在蒸发器粘合后仍然是朝向边缘敞开的，因此潮气可以进入该凹坑并在里面冷凝。每当蒸发器工作时潮气就会冻结，并且在此时所产生的冰将蒸发器从制冷设备内储藏器撑开。用这种方式扩大了潮气可以进入的体积。在工作期间，这最终可以导致蒸发器从内储藏器上大面积地脱落，并因此可以导致较差的制冷效率。

在对连接管道段32和毛细管道通道6进行扩孔时的另一个问题是存在损坏的危险，例如两个平板8，9中的一个以穿透的形式损坏，该损坏将使整个蒸发器不能使用。

也许在扩孔时所产生的毛刺阻碍制冷剂的流动并引起不希望的噪声。

本发明的任务是给出一种用于在一个蒸发器内安装毛细管道的方法、一种用于这个目的的工具以及一个蒸发器板。可以使得在蒸发器的强度较大的平板上的、可能妨碍平板和制冷设备内储藏器之间的热接触的、不平整性的程度达到最小，在安装时次品率和在蒸发器运行时噪声产生达到最小。

这个任务通过具有权利要求1的特征的一种方法、具有权利要求11的特征的一种工具和具有权利要求14的特征的一种蒸发器板来完成。

在插入芯棒时，它的平的侧面和蒸发器的一个第一平板相接触，这样可以实现在插入时所作用的力通过这个平的侧面的整个表面分布在第一平板上，而在其上将力作用到第二平板上的面具有极小的宽度。在扩展工具和所述第二平板的接触面上作用的压力这里在实际上比作用在第一平板的接触面上的压力大，以致于在第一平板上所产生的变形是可忽略的。

可以插入两个不同的工具，它们依次被插入并且又被拉出，以便扩展连接管道段截面和毛细管道通道。在这种情况下所述工具插入的顺序是任意的。

特别是借助于一个组合的工具也可以同时扩展连接管道段截面和毛细管道通道。这样一种工具可以是一体的，它具有一个从第一芯棒顶端发出的第二芯棒。

在工具的一个优选的方案中，第二芯棒在第一芯棒的通道内是可滑动的。用这样一个工具这可以首先扩展连接管道段截面，然后在没有拉出第一芯棒的情况下将第二芯棒通过所述第一芯棒的通道插入毛细管道通道中。在这种情况下第一芯棒的通道保证了第二芯棒的准确引导，该引导使第二芯棒折断的危险最小化，所述折断会导致过多的变形、毛刺的形成以及平板的破坏。

对于其中插有毛细管道的毛细管道通道进行模压加工、最好借助于一对轧印模和凹模来进行，其中凹模在毛细管道的两侧将两条凹槽模压进入到蒸发器的平板中。

为了在毛细管道和蒸发器之间建立材料融合的连接，最好在热和/或超声波的作用下进行所述模压加工。

本发明的其它特征和优点参照附图从下面的对于的实施例的描述中得出。附图示出：

图1  已经讨论过的、一个具有卷绕粘接的管道的蒸发器板的透视图；

图2  一组用于在图1的蒸发器上安装毛细管道和排放管道的扩展工具的透视图；

图3  一个有整体地组合的扩展工具；

图4  一个具有彼此可滑动的芯棒的组合的扩展工具；

图5  通过在被模压加工的蒸发器的毛细管道通道区域的、并通过用于进行模压加工的一个轧印模和一个凹模的示意剖面图；

图6  一个有变化的扩展工具的透视图；

图7  一个通过使用图6中的工具加工出的蒸发器板的连接部位的剖面图。

图2显示了一组具有芯棒11和12的扩展工具的透视图。这两个芯棒可插入到一个连接管道段截面或一个蒸发器板的毛细管道通道内，以便扩展所述通道，用于容纳排放管道或毛细管道。

第一芯棒11是一个具有一个锥形收缩的顶端16和一个基本上为圆柱形结构体的刚性金属销，在该金属销体中在一侧上铣削了一个平坦的侧面17。这个侧面17延伸经过一个长度直至一个台肩18，该长度相应于在蒸发器1的连接管道段2内芯棒11所期望的进入的深度。第二芯棒12的形状在很大程度上是类似的一个具有一个锥形的顶端14和一个平坦的侧面15的基本上是圆柱形的体。该圆柱体的直径约为2mm。设置这两个芯棒，以便依次插入到图1中所示的蒸发器的连接管道段2中，这样在两个步骤中对于连接管道段2和毛细管道通道6进行扩展。

图3显示了一个组合的扩展工具，可以理解为这两个芯棒11和12的刚性连接，其中较狭窄的第二芯棒12从较宽阔的芯棒的顶端发出沿着较宽芯棒的相同方向延伸。这个工具允许连接管道段2和毛细管道通道6在一个工序内进行扩展。第二芯棒12的长度和连接管道段的长度确定是否在扩展时首先进行毛细管道6的扩展、首先进行连接管道段2的扩展或者这两者同时进行扩展。

那个在图4中以透视图所示的组合的扩展工具包括一个用于扩展蒸发器板的毛细管道通道所设置的内芯棒12，该内芯棒在外芯棒11的一个通道13内是可引导滑动的。

芯棒11、12的细节，也和在图2和3的实施例中的一样来实现，在图4中用相同的附图标记示出，不再重复描述。内芯棒12可以在外芯棒11的一个钻孔内引导，该钻孔在侧面17处过渡到一个边缘敞开的通道13。内芯棒12的侧面15在这个通道13内与具有外芯棒11的侧面17位于一个平面内。

为了借助于这个工具来安装排放管道4和毛细管道7，首先将外芯棒推入到通过压入流体已经部分扩展的连接管道段2中。其中芯棒11如此地定位，使得它的平的侧面17紧贴在蒸发器强度较大的平板8上，这个平板不应该变形。在扩展时由芯棒11施加到这两个平板8，9上的力通过侧面15的完全伸长如此地分配在强度较大的平板8所面向的侧面上，以致于和位于对面的、强度较弱的平板9上作用的压力相比，一个实际上很小的压力作用在平板8上，平板9仅仅在芯棒12的边缘外侧相切地接触。这样在扩展过程中维持了平板8的平整性，而不需要像直到现在所用的方法那样先模压出一个凹坑。

一旦台肩18-它形成了外芯棒11的侧面17的终点-一碰到连接管道段2的边缘，外芯棒11就达到了所必须的进入深度。现在使内芯棒12穿过外芯棒11的通道13，该内芯棒12通过这种方式直接引导进入毛细管道通道6中。在毛细管道通道6的扩展期间，外芯棒11在排放接头2内保持在它的位置中。用这种方式排除在沿轴向所作用的推进力的作用下内芯棒12在连接管道段2中侧向折断，并排除此外还可能的弯曲以及蒸发器1的平板8或9被穿透或其它方式的损坏。

在扩展后，供应管道7和排放管道8插入到毛细管道通道6或连接管道段2中并在里面固定。供应管道的所述固定借助于一个轧印模和一个凹模通过冲压进行，其中排放管道的固定例如可以通过焊接来进行。

图5显示了在模压加工后进行相互分离运动时的这对轧印模20和凹模21以及在已模压加工的毛细管道通道6的高度上通过蒸发器板1的一个截面的一个透视截面图。轧印模20和/或凹模21配备有一个(图中没有示出的)加热装置，该加热装置用于焊接一个位于平板8、9和毛细管道7之间的铝层，并使该毛细管道7和平板8、9实现密封的连接。代替加热装置也可以设置一个用于超声波焊接的超声焊极。轧印模20具有一个基本上为半圆柱形状的沿长度方向延伸的凹槽22，平行于该凹槽在凹模21表面上延伸两条筋板23。凹槽22和筋板23的形状是这样确定的，使得在模压加工之后，平板8、9将供应管道7在它的整个圆周上密封地围住。其中这两个尖棱的筋板23在模压加工的早期就已经将两条平行的波纹25挤压到强度较大的平板8内，这两条波纹用于固定供应管道7的位置，并在模压时阻止截面的不希望的变形。

那个因此在平板8的外表面上形成的凹坑24并不妨碍蒸发器1的特性和稳定性，因为它的面积特别小，以致于不能够妨碍蒸发器和制冷设备内储藏器之间的热交换，所述制冷设备内储藏器和蒸发器是粘合的，并且因为所述凹坑并不延伸到蒸发器板的边缘，所以也没有会使蒸发器1脱落的潮气进入到凹坑中。

图6示出了一个扩展工具的透视图，该工具是一个由图4所示的工具略作改变的方案。这里外芯棒11在它的锥形收缩的顶端16和一个锥形的台肩27之间具有一个圆柱形的部分28，该部分的直径比在连接管道段2中待安装的排放管道4的外直径小。部分28的直径甚至可以如此小，以致于该部分在仅仅通过压入流体而扩展的连接管道段内是可插入的，而没有使该连接管道段进行附加的变形。锥形的顶端16的形状相应于锥形的管道段3的形状。在这个有所改变的工具插入时，连接管道段2没有在整个长度上扩展，而是如图7所示，在连接管道段2内形成一个和台肩27互补的台肩29。该台肩用作排放管道4的止挡。因此该排放管道4不需要测量它的进入深度就可以在连接管道段2内一直推进到由台肩29所形成的止挡，而不存在这样的危险：排放管道4将在肩29和锥形的区段3之间进入到连接管道段2内的制冷剂管道5堵住。

Claims (14)

1.用于在一个蒸发器板(1)内安装毛细管道(7)的方法，该方法具有以下的步骤：

a)将一个第一芯棒(11)插入到蒸发器板(1)的一个连接管道段(2)中；

b)将一个第二芯棒(12)通过连接管道段(2)插入到蒸发器板(1)的毛细管道通道(6)中；

c)借助于第二芯棒(12)扩展毛细管道通道(6)；

d)在已经扩展的毛细管道通道(6)内插入毛细管道(7)；

e)对毛细管道通道(6)进行模压加工；

其特征在于，在步骤a)和/或b)中芯棒(11，12)具有一个平坦的侧面(17，15)，并且所述平坦的侧面(17，15)与蒸发器(1)的一个平板(8)相接触。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)在步骤a)之前进行。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，在进行步骤a)之前，第二芯棒(12)离开连接管道段(2)。

4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)和b)同时进行。

5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)在步骤b)之前进行。

6.按权利要求5所述的方法，其特征在于，在进行步骤b)之前，第一芯棒(11)离开连接管道段(2)。

按权利要求3或4所述的方法，其特征在于，第二芯棒(12)穿过第一芯棒(11)的通道(13)，这样来进行步骤b)。

7.按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，借助于第一芯棒(11)扩展所述连接管道段(2)。

8.按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，借助于一对轧印模(20)和凹模(21)进行模压加工，其中凹模(21)在毛细管道(7)的两侧将两个凹槽形状的凹坑模压进蒸发器(1)的平板(8)之中。

9.按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，模压加工在热和/或超声波的作用下进行。

10.用于在一个蒸发器板(1)内安装毛细管道(7)的扩展工具、特别是适用于按上述权利要求中任一项所述的方法的扩展工具，该工具带有至少一个用于插入到蒸发器板(1)中的芯棒(11，12)，其特征在于，所述芯棒(11，12)具有一个扇形形状的截面。

11.按权利要求10所述的扩展工具，其特征在于，此外还有另一个芯棒(12，11)，其中这两个芯棒中较狭窄的芯棒(12)从较宽阔的芯棒(11)的顶端发出。

12.按权利要求10所述的扩展工具，其特征在于，此外还有另一个芯棒(12，11)，其中这两个芯棒中的第一芯棒(11)具有一个通道(13)，第二芯棒(12)在该通道内是可引导滑动的。

13.按权利要求10至12中的任意一项所述的扩展工具，其特征在于，通道(13)在第一芯棒(11)的平坦的表面(17)上延伸。

14.根据按权利要求1至9中任意一项所述的方法或者使用按权利要求10至13中任意一项所述的工具所制造的蒸发器板，该蒸发器板带有一个平坦的板(8)以及一个其中形成毛细管道通道(6)和一个制冷剂管道的板(9)。

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