本發(fā)明涉及一種釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器及其制作方法,具體涉及一種用于制冷設備上的釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器及其制作方法。
背景技術:
目前,市面上冰箱、冰柜等制冷設備使用的蒸發(fā)器或冷凝器主要有以下四種:管板式、吹脹式、翅片管式和絲管式。
⑴、管板式蒸發(fā)器:該蒸發(fā)器是將銅管、鋁管或鐵管盤成S形制冷劑通路,然后用膠帶等方式將其與橘皮鋁板貼合在一起。該蒸發(fā)器的結構單一,厚度較厚(8~10mm),管與板的接觸是點式、線式接觸,其有效換熱面積小、換熱效率低、易變形、鐵管易腐蝕。
⑵、絲管式蒸發(fā)器或冷凝器:該蒸發(fā)器或冷凝器是將鋼管盤成S形制冷劑通路,然后用平行、密集排列的鋼絲與制冷劑管路點焊方式焊合在一起。該蒸發(fā)器或冷凝器的結構單一,厚度較厚(9~11mm),且有效換熱面積小,導熱率低、換熱效率低、易腐蝕、壽命短。
⑶、吹脹式蒸發(fā)器:該蒸發(fā)器是用兩張鋁板在內表面用抗壓粉體或漆料印刷上制冷劑通路,經過疊合軋制將兩張鋁板的非通路部分的表面壓合在一起,然后再通過吹脹方式將印刷好的制冷劑通路部分吹脹起來,形成制冷劑的通路。因其實現(xiàn)的方法是高壓壓合,且通道孔徑大、間距大、密度低,還要雙面起鼓,而起鼓面與冰箱塑料殼體是點、線接觸,其導熱、制冷效果差,且空間占比大,制冷面積占比小。另外,這種結構變化少,外觀差,生產效率低、制造成本高,多是隱藏在制冷設備內襯板的里面或隱蔽處。
⑷、翅片管式蒸發(fā)器:該蒸發(fā)器是在多排銅管或鋁管上穿上鋁箔翅片制成的,管路串聯(lián)后形成冷媒通道,經風扇吹過翅片實現(xiàn)制冷功能。該蒸發(fā)器主要用于間冷式冰箱、冰柜。在制冷時翅片間結霜、掛霜現(xiàn)象嚴重,且除霜難度大、效果差,這進一步降低換熱效率,嚴重影響制冷效果,導致使用過程中的能耗很大。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為解決現(xiàn)有蒸發(fā)器和冷凝器均存在厚度厚、厚度空間占比大、換熱面積小、制冷效率低、結構復雜、外觀差、生產裝配不方便、結構強度低、易變形等問題,進而提供一種用于制冷設備上的釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器及其制作方法。
本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是:
用于制冷設備上的釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器,所述蒸發(fā)器或冷凝器包括前板和后板,前板與后板扣合并釬焊連接,在扣合面上形成有制冷劑進入主通道、制冷劑流出主通道和數(shù)個支通道,每個支通道的一端與制冷劑進入主通道連通,每個支通道的另一端與制冷劑流出主通道連通。
進一步的,所述制冷劑進入主通道、制冷劑流出主通道和數(shù)個支通道均為在前板或后板中任意一塊板面上的凸起流道;或者所述制冷劑進入主通道、制冷劑流出主通道和數(shù)個支通道為前板上的凸起流道和后板上的凸起流道共同構成。
進一步的,所述制冷劑進入主通道為兩條或多條平行設置的通道,所述兩條或多條制冷劑進入主通道之間通過多個分流子通道連通;所述制冷劑流出主通道為兩條或多條平行設置的通道,所述兩條或多條制冷劑流出主通道之間通過多個分流子通道連通,改變分流子通道的截面積,以控制分流子通道中制冷劑的流量。
進一步的,所述數(shù)個支通道為平行流式流道、菱形交叉式流道或蜂窩交叉式流道。
進一步的,在前板與后板的扣合面上還設置有向外凸起的引入通道和向外凸起的引出通道,引入通道與制冷劑進入主通道連通,引出通道與制冷劑流出主通道連通,引入通道和引出通道均為管狀。
進一步的,所述蒸發(fā)器或冷凝器還包括進入通道阻流板和流出通道阻流板,進入通道阻流板設置在制冷劑進入主通道中,流出通道阻流板設置在制冷劑流出主通道中,進入通道阻流板和流出通道阻流板將數(shù)個支通道分為數(shù)組支通道,進入通道阻流板與引入通道之間的數(shù)個支通道為第一組支通道,進入通道阻流板與流出通道阻流板之間的數(shù)個支通道為第二組支通道,流出通道阻流板與引出通道之間的數(shù)個支通道為第三組支通道,制冷劑由引入通道進入后經第一組支通道進入制冷劑流出主通道,再由第二組支通道進入制冷劑進入主通道中,再由第三組支通道進入制冷劑流出主通道中,最后經引出通道流出。
進一步的,所述主制冷劑進入主通道和制冷劑流出主通道均是板翅式結構,所述釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器還包括兩個波形分流翅片,兩個波形分流翅片分別設置在制冷劑進入主通道和制冷劑流出主通道中,波形分流翅片與前板和后板釬焊方式連接,所述波形分流翅片為波形翅片,波形分流翅片的每個波形壁上沿縱向設有數(shù)個分流孔,數(shù)個分流孔的孔徑由制冷劑進入端或流出端至其遠端逐漸增大,數(shù)個分流孔中由制冷劑進入端或流出端至其遠端相鄰的兩個分流孔間距逐漸減小。
進一步的,所述制冷設備為冰箱或冰柜。
用于制冷設備上的釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器的制作方法,所述制作工藝:步驟一、對前板和后板進行沖壓;
步驟二、對前板和后板進行清洗;
步驟三、將前板與后板扣合設置;
步驟四、將前板與后板置于釬焊爐中,加熱到釬焊溫度,保溫一定時間,然后降溫出爐后,前板與后板自動焊合,檢查前板與后板是否漏氣;
步驟五、對釬焊后的蒸發(fā)器或冷凝器的表面進行處理。
進一步的,所述步驟四中的釬焊溫度為:當前板和后板的材質為鋁質時,加熱溫度為580℃~630℃,當前板和后板的材質為鋼質時,加熱溫度為800℃~1250℃,當前板和后板的材質為銅質時,加熱溫度為180℃~950℃,所述步驟四中的保溫時間為10分鐘~40分鐘,所述步驟五中的處理方式采用打磨、噴漆、著色、陽極氧化、電泳涂漆、靜電噴涂、親水或疏水的方式。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果:
一、本發(fā)明設計的制冷劑通道為密集的單面起鼓通道,扁、薄管道的厚度空間占用小,制冷面積占比大,制冷劑的分布面積相比現(xiàn)有的蒸發(fā)器、冷凝器要增加一倍以上,因此,該結構的蒸發(fā)器、冷凝器換熱效率更高。蒸發(fā)器的平板面與冰箱殼體是面接觸,還可以直接用其做冷凍室和冷藏室箱體,其制冷效率更高。
二、本發(fā)明的制冷劑通道有平行流通道設置,交叉通道設置、蜂窩狀通道設置和平行組、S形流道設置。多種通道形式可以美化產品,改善融霜水引流效果,減輕冰粘問題。
三、本發(fā)明的蒸發(fā)器、冷凝器的制冷劑通道為扁平管通道結構,其彎曲半徑小,很方便做精美高效制冷的制冰盒、小冷箱和小冰箱。
四、本發(fā)明的高效制冷能力,可以減少壓縮機的工作時間或降低壓縮機的功率,使壓縮機的能耗降低、噪音減小、壽命延長。
五、本發(fā)明的制冷劑進入主通道、制冷劑流出主通道、前板引入通道、前板引出通道和支通道均利用模具壓制成形,因此,本發(fā)明的產品結構平整、美觀、強度高,蒸發(fā)器產品結霜少、除霜方便快捷,且不易變形。
六、本發(fā)明的蒸發(fā)器、冷凝器整體厚度薄,可以減薄到2.5mm以下,這可以降低冰箱蒸發(fā)器的厚度空間占用和減薄保溫泡沫板的厚度4~5mm,對制冷設備的有效容積率提升很大,對于等容積的制冷設備來說,可減少很多泡沫板和外殼金屬板的用量,其經濟效益和社會效益都很大。
七、制冷區(qū)域的制冷強度設計和工件制作方便,且效果好,自動化生產程度高,便于大批量生產制造。
八、目前的冰箱、冰柜和展柜的內外襯板均可采用本發(fā)明的蒸發(fā)器、冷凝器進行制冷或散熱,不僅擴大換熱面積,還能提高制冷、散熱能力和效率,從而降低能耗。
九、本發(fā)明是前板1與后板2扣合而成,不存在裝配問題,從而使得結構簡單。
十、本發(fā)明的外觀好、隱蔽性好,改變了現(xiàn)有制冷設備的設計理念,在制作直冷式蒸發(fā)器、冷凝器方面更具優(yōu)勢??焖?、超強的制冷能力對節(jié)能、保鮮、減污的效果更好。
附圖說明
圖1是本發(fā)明用于制冷設備上的釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器的整體結構立體圖(支通道1-5為直流道);
圖2是圖1的A-A截面圖(圖中標記6為引出管);
圖3是圖1的B-B截面圖(圖中標記7為引入管);
圖4是圖1的C-C截面圖;
圖5是圖1的D-D截面圖;
圖6是圖1的E-E截面圖;
圖7是本發(fā)明用于制冷設備上的釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器的整體結構立體圖(支通道1-5為斜向流道);
圖8是本發(fā)明用于制冷設備上的釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器的整體結構立體圖(支通道1-5為蜂窩狀流道);
圖9是本發(fā)明用于制冷設備上的釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器的整體結構立體圖(支通道1-5為平行組S形流道);
圖10是圖9的F-F截面圖;
圖11是圖9的G-G截面圖;
圖12是本發(fā)明用于制冷設備上的釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器的整體結構立體圖(支通道1-5為蜂窩狀S形流道);
圖13是本發(fā)明用于制冷設備上的釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器的整體結構立體圖(制冷劑進入主通道1-1和制冷劑流出主通道1-2內設置有波形分流翅片5);
圖14是圖13的H-H截面圖;
圖15是圖13的I-I截面圖;
圖16是波形分流翅片5的結構立體圖;
圖17是圖16的J-J截面圖;
圖18是圖16的K-K截面圖。
具體實施方式
具體實施方式一:結合圖1至圖6說明本實施方式,本實施方式包括前板1和后板2,前板1與后板2扣合并釬焊連接,在扣合面上形成有制冷劑進入主通道1-1、制冷劑流出主通道1-2和數(shù)個支通道1-5,每個支通道1-5的一端與制冷劑進入主通道1-1連通,每個支通道1-5的另一端與制冷劑流出主通道1-2連通。
通過在扣合面上壓有密集的、扁小的制冷劑通道,可以使制冷劑覆蓋面積最大,使用量最小,制冷、散熱效率最高,通過釬焊方式連接,可以使兩張板面形成面接觸,并且是金屬鍵方式的牢固連接,可以實現(xiàn)工業(yè)化、自動化的高效率大生產,比吹脹式、絲管式等其他形式的蒸發(fā)器和冷凝器的綜合優(yōu)勢高很多。
具體實施方式二:結合圖1至圖6說明本實施方式,本實施方式的制冷劑進入主通道1-1、制冷劑流出主通道1-2和數(shù)個支通道1-5均為在前板1或后板2中任意一塊板面上的凸起流道。這樣設計為使蒸發(fā)器或冷凝器形成單面起鼓流道,與單面起鼓流道對應的另一塊板體為平面,使得本蒸發(fā)器或冷凝器安裝在冰箱或冰柜上時,平面與冰箱塑料殼體是面接觸,而現(xiàn)有技術為雙面起鼓,雙面都是線接觸,因此,單面起鼓相比雙面起鼓的有效利用空間大,并增加了制冷面積,縮短了壓縮機的工作時間,制冷散熱(換熱)速度快、效率高。就冰箱、冰柜類制冷設備的蒸發(fā)器而言,單面起鼓流道的蒸發(fā)器有利于其平面板與制冷設備塑料殼體形成面接觸,使制冷速度更快、效率更高,壓縮機的工作時間也會因此縮短很多,能耗降很多,并且可以減薄保溫層厚度,縮小箱體體積或增大箱體的有效空間利用率,還節(jié)約保溫材料和金屬材料。如果是吹脹式、盤管式的雙面起鼓,則起鼓面與塑料殼體是線接觸,其制冷速度和效率要低很多,并且要增加保溫層厚度,增大箱體體積,浪費大量保溫材料、金屬材料和電能。就冰箱、冰柜類制冷設備的冷凝器而言,用本專利的單面起鼓冷凝器,可以替代現(xiàn)在市場上使用的內粘式或外掛式冷凝器,并且可以用冷凝器板兼做殼體板,省掉一塊外殼金屬板材料。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。
具體實施方式三:本實施方式的制冷劑進入主通道1-1、制冷劑流出主通道1-2和數(shù)個支通道1-5為前板1上的凸起流道和后板2上的凸起流道共同構成。這樣設計為使蒸發(fā)器或冷凝器形成雙面起鼓流道,對于外掛式的冷凝器,可以使用雙面起鼓,這樣可以增加一些散熱面積和增強一面的氣流擾動,可提高一些散熱效率。對于特殊的雙面制冷裝置,雙面起鼓設計,可以增加一面的氣流擾動,進而提高一些制冷效率。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。
具體實施方式四:結合圖1說明本實施方式,本實施方式的制冷劑進入主通道1-1為兩條或多條平行設置的通道,所述兩條或多條制冷劑進入主通道1-1之間通過多個分流子通道1-6連通;所述制冷劑流出主通道1-2為兩條或多條平行設置的通道,所述兩條或多條制冷劑流出主通道1-2之間通過多個分流子通道1-6連通,改變分流子通道1-6的截面積,以控制分流子通道1-6中制冷劑的流量,從而使制冷劑在板面上的分布更加均衡。
當制冷劑進入主通道1-1截面面積較小時,需要將制冷劑進入主通道1-1設置為兩條或多條通道;當制冷劑流出主通道1-2的截面面積較大時,需要將制冷劑流出主通道1-2設置為多條以上通道。增加的主流道是為了增加制冷劑的截面流量。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。
具體實施方式五:結合圖1說明本實施方式,本實施方式的數(shù)個支通道1-5為平行流式流道、菱形交叉式流道或蜂窩交叉式流道。平行流式流道有利于在熔冰、熔霜時便于融霜水順流道流入冰箱集流槽中。菱形交叉式流道和蜂窩交叉式流道使網(wǎng)格加密,使得制冷劑的占比大、換熱效率高。為了確保蒸發(fā)器或冷凝器的制冷量、散熱量,制冷劑在整個循環(huán)過程中的總流量要相近,即制冷劑流經導管、主通道和支通道的截面積條件是:制冷劑進入主通道的截面積要接近于導管中流入的制冷劑截面積,制冷劑同時通過支通道的截面積之和要大于流入或流出主通道的面積之和。其它組成及連接關系與具體實施方式一至四中任意一個實施方式相同。
具體實施方式六:結合圖1說明本實施方式,本實施方式是在前板1與后板2的扣合面上還設置有向外凸起的引入通道1-3和向外凸起的引出通道1-4,引入通道1-3與制冷劑進入主通道1-1連通,引出通道1-4與制冷劑流出主通道1-2連通,引入通道1-3和引出通道1-4均為管狀。其它組成及連接關系與具體實施方式一至四中任意一個實施方式相同。
具體實施方式七:結合圖9、圖10、圖11和圖12說明本實施方式,本實施方式與具體實施方式七不同的是它還增加有進入通道阻流板3和流出通道阻流板4,進入通道阻流板3設置在制冷劑進入主通道1-1中,流出通道阻流板4設置在制冷劑流出主通道1-2中,進入通道阻流板3和流出通道阻流板4將數(shù)個支通道1-5分為數(shù)組支通道1-5,進入通道阻流板3與引入通道1-3之間的數(shù)個支通道1-5為第一組支通道,進入通道阻流板3與流出通道阻流板4之間的數(shù)個支通道1-5為第二組支通道,流出通道阻流板4與引出通道1-4之間的數(shù)個支通道1-5為第三組支通道,以此類推,本實施方式不局限于三組支通道,可根據(jù)需要設置N組支通道;制冷劑由引入通道1-3進入后經第一組支通道進入制冷劑流出主通道1-2,再由第二組支通道進入制冷劑進入主通道1-1中,再由第三組支通道進入制冷劑流出主通道1-2中,最后經引出通道1-4流出,這樣的多次循環(huán),多組支通道1-5既形成了S形流道。S形流道使得板面的溫度分布更加均衡。其它組成及連接關系與具體實施方式六相同。
具體實施方式八:結合圖13至圖18說明本實施方式,本實施方式為主制冷劑進入主通道1-1和制冷劑流出主通道1-2均是板翅式結構,所述釬焊板式蒸發(fā)器或冷凝器還包括兩個波形分流翅片5,兩個波形分流翅片5分別設置在制冷劑進入主通道1-1和制冷劑流出主通道1-2中,波形分流翅片5與前板1和后板2釬焊方式連接。增加分流翅片,可使制冷劑流經支通道時分布的更加均衡。其它組成及連接關系與具體實施方式一至三中任意一個實施方式相同。
具體實施方式九:結合圖16至圖18說明本實施方式,本實施方式的波形分流翅片5為波形翅片,波形分流翅片5的每個波形壁上沿縱向設有數(shù)個分流孔5-1,為確保制冷劑分布均勻,數(shù)個分流孔5-1的孔徑由制冷劑進入端或流出端至其遠端逐漸增大,數(shù)個分流孔5-1中由制冷劑進入端或流出端至其遠端相鄰的兩個分流孔5-1間距逐漸減小。例如:制冷劑進入端至制冷劑流出端的數(shù)個分流孔5-1依次為第一個分流孔5-1、第二個分流孔5-1、第三個分流孔5-1、第四個分流孔5-1……,第一個分流孔5-1的直徑為第二個分流孔5-1的直徑為第三個分流孔5-1的直徑為依此類推;第一個分流孔5-1至第二個分流孔5-1的間距為S1、第二個分流孔5-1至第三個分流孔5-1的間距為S2、第三個分流孔5-1至第四個分流孔5-1的間距為S3,S3<S2<S1。為了保證靠近引入、引出導管處和遠離引入、引出導管處的制冷劑流量相近,我們通過控制沖壓在波形分流翅片5上的孔徑、孔距和孔數(shù),即可調節(jié)進入和流出支通道的制冷劑流量,原因是制冷劑在靠近主通道入口或出口處的壓力大,那在靠近入口處或出口的孔距要大、孔徑要小、孔數(shù)要少,這樣就可以保證制冷劑在板面內的分布更加均勻。與其它組成及連接關系與具體實施方式八相同。
具體實施方式十:本實施方式是制冷設備為冰箱或冰柜。其它組成及連接關系與具體實施方式九相同。
具體實施方式十一:結合圖1說明本實施方式,本實施方式是通過以下步驟實現(xiàn)的:
步驟一、對前板1和后板2進行沖壓;利用模具壓制出制冷劑進入主通道1-1、制冷劑流出主通道1-2和數(shù)個支通道1-5;
步驟二、對前板1和后板2進行清洗;用中性清洗劑或酸堿水清洗;
步驟三、將前板1與后板2扣合設置;
步驟四、將前板1與后板2置于釬焊爐中,加熱到釬焊溫度,保溫一定時間,然后降溫出爐后,前板1與后板2自動焊合,檢查前板1與后板2是否漏氣;前板1與后板2焊合后,檢查前板1與后板2是否漏:向蒸發(fā)器或冷凝器內通空氣或氦氣,以檢查是否漏氣;
步驟五、對釬焊后的蒸發(fā)器或冷凝器的表面進行處理。
釬焊——利用熔點比母材合金低的填充合金(釬料),經高溫加熱使釬料熔化(母材不熔化),使液態(tài)釬料潤濕母材并填充板間隙,通過擴散實現(xiàn)連接的焊接方法。
具體實施方式十二:本實施方式是步驟四中的釬焊溫度為:當前板1和后板2的材質為鋁質時,加熱溫度為580℃~630℃,當前板1和后板2的材質為鋼質時,加熱溫度為800℃~1250℃,當前板1和后板2的材質為銅質時,加熱溫度為180℃~950℃,所述步驟四中的保溫時間為10分鐘~40分鐘。其它方法與具體實施方式十一相同。
具體實施方式十三:本實施方式是步驟五中的處理方式采用打磨、噴漆、著色、陽極氧化、電泳涂漆、靜電噴涂、親水或疏水的方式。其它方法與具體實施方式十一相同。
上述實施方式中有三種主通道和三種以上的支通道:
第一種主通道:在前板1與后板2的扣合面上形成一條制冷劑進入主通道1-1和制冷劑流出主通道1-2;根據(jù)制冷劑的流量和分流需要,通道內可以放置或不放置波形分流翅片5。
第二種主通道:在前板1與后板2的扣合面上形成有兩條平行設置的制冷劑進入主通道1-1和兩條平行設置的制冷劑流出主通道1-2;
第三種主通道:在前板1與后板2的扣合面上形成三條及三條以上的平行設置的制冷劑進入主通道1-1和三條及三條以上的平行設置的制冷劑流出主通道1-2;
第一種支通道:平行流式流道,見圖1;
第二種支通道:菱形交叉式流道,見圖7;
第三種支通道:蜂窩交叉式流道,見圖8;
上述三種主通道和三種支通道可以任意組合。