專利名稱：在蒸發(fā)器板內(nèi)安裝毛細(xì)管道的方法和工具及由此生產(chǎn)的蒸發(fā)器板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一個(gè)蒸發(fā)器板內(nèi)毛細(xì)管道的安裝、一個(gè)適合于這個(gè)目的的工具、以及一個(gè)使用所述方法和/或工具生產(chǎn)的蒸發(fā)器板。
用于制冷設(shè)備的蒸發(fā)器板、特別是所謂的冷壁蒸發(fā)器按傳統(tǒng)的方式生產(chǎn)。其中兩個(gè)不同強(qiáng)度的薄板平面地相互固定，其中當(dāng)然所述薄板的那個(gè)應(yīng)該形成蒸發(fā)器制冷劑管道的部位保持不連接。通過將一種流體壓入到所述兩個(gè)平板之間，所述不連接的區(qū)域相互撐開，并且如此將制冷劑管道打開，其中由于所述兩個(gè)薄板的不同強(qiáng)度使得這兩個(gè)薄板中強(qiáng)度較大的一個(gè)實(shí)際上保持不變形。所述較強(qiáng)的薄板保持平坦，這對(duì)于蒸發(fā)器的實(shí)用性具有很大的意義，因?yàn)闉榱诉_(dá)到有效的制冷該薄板必須全表面地粘合在制冷設(shè)備內(nèi)儲(chǔ)藏器的外側(cè)面上。薄板的不平整性將導(dǎo)致在它和內(nèi)儲(chǔ)藏器之間包含有空氣室。該空氣室將會(huì)妨礙制冷設(shè)備內(nèi)腔和蒸發(fā)器之間的熱交換，并因此導(dǎo)致制冷設(shè)備更高的功率消耗。
在蒸發(fā)器上必須將一個(gè)用于制冷劑的供應(yīng)管道和一個(gè)排放管道相連接。傳統(tǒng)上，供應(yīng)管道是一個(gè)毛細(xì)管道，它在進(jìn)入蒸發(fā)器前在排放管道內(nèi)部引導(dǎo)，以便通過和被輸出的、蒸發(fā)了的制冷劑的熱接觸使得在毛細(xì)管道內(nèi)輸送的液化的制冷劑實(shí)現(xiàn)預(yù)冷卻。為了連接這兩個(gè)管道，在如

圖1的透視圖所示的一個(gè)蒸發(fā)器1上通常設(shè)置有一個(gè)連接管道段2，它從一個(gè)側(cè)面出來延伸到蒸發(fā)器1的內(nèi)部中，并且它的截面如此確定，使得可以在這里面插進(jìn)一個(gè)排放管道4并密封地緊密地固定。在連接管道段2的內(nèi)部一端上，在直線的延續(xù)部分上連接有一個(gè)錐形收縮的部分3，該收縮最后過渡到一個(gè)毛細(xì)管道通道6，該毛細(xì)管道通道的截面適合于在其中插進(jìn)一個(gè)通過排放管道4引導(dǎo)的毛細(xì)供應(yīng)管道7并進(jìn)行固定。在遠(yuǎn)離毛細(xì)管道通道6的一端，蒸發(fā)器1的制冷劑管道5的橫截面重新擴(kuò)展開。該制冷劑管道在蒸發(fā)器的整個(gè)表面上彎曲地延伸，最后重新會(huì)合在通向錐形區(qū)段3通道上的連接管道段2上。
單獨(dú)地通過壓入流體不能達(dá)到連接管道段2和毛細(xì)管道通道6的內(nèi)部凈寬度，該寬度對(duì)于插入排放管道4或供應(yīng)管道7是必須的。為了達(dá)到這個(gè)必須的內(nèi)部凈寬度，插入眾所周知的擴(kuò)展芯棒，它從外面推入到連接管道段2中，以便在所希望的截面上擴(kuò)展該連接管道段或毛細(xì)管道通道6。
在傳統(tǒng)的擴(kuò)展芯棒中，不能排除所述擴(kuò)展也致使蒸發(fā)器1的兩個(gè)平板8、9中的強(qiáng)度較大的平板8的變形。一個(gè)這樣的變形的后果是蒸發(fā)器1不再能夠全平面地粘合在制冷設(shè)備內(nèi)儲(chǔ)藏器上，必須避免這種情況。因?yàn)檫@使用傳統(tǒng)的擴(kuò)展芯棒不能可靠地成功達(dá)到，在傳統(tǒng)方式中在擴(kuò)展前先將一個(gè)凹坑模壓加工到連接管道段2和毛細(xì)管道通道6的部位上的強(qiáng)度較大的平板8中，該凹坑的深度通常大約為0.8mm，并因此比在擴(kuò)展連接管道段2或毛細(xì)管道通道6時(shí)所預(yù)料的強(qiáng)度較大的平板8的凸起更大。這樣保證了所述凸起不超過平板8的表面的沒有被模壓的部分，因此以致于盡管有變形，然而平板8在最大程度上是全平面地可粘合的。
采用這個(gè)技術(shù)，雖然在蒸發(fā)器和制冷設(shè)備的內(nèi)部達(dá)到有效的熱交換，但是這個(gè)技術(shù)由于一個(gè)另外的所不期望的原因而沒有證明為完全地令人滿意的技術(shù)。同樣的也因?yàn)檫@個(gè)通過在蒸發(fā)器上的模壓所產(chǎn)生的凹坑通常在蒸發(fā)器粘合后仍然是朝向邊緣敞開的，因此潮氣可以進(jìn)入該凹坑并在里面冷凝。每當(dāng)蒸發(fā)器工作時(shí)潮氣就會(huì)凍結(jié)，并且在此時(shí)所產(chǎn)生的冰將蒸發(fā)器從制冷設(shè)備內(nèi)儲(chǔ)藏器撐開。用這種方式擴(kuò)大了潮氣可以進(jìn)入的體積。在工作期間，這最終可以導(dǎo)致蒸發(fā)器從內(nèi)儲(chǔ)藏器上大面積地脫落，并因此可以導(dǎo)致較差的制冷效率。
在對(duì)連接管道段32和毛細(xì)管道通道6進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)的另一個(gè)問題是存在損壞的危險(xiǎn)，例如兩個(gè)平板8，9中的一個(gè)以穿透的形式損壞，該損壞將使整個(gè)蒸發(fā)器不能使用。
也許在擴(kuò)孔時(shí)所產(chǎn)生的毛刺阻礙制冷劑的流動(dòng)并引起不希望的噪聲。
本發(fā)明的任務(wù)是給出一種用于在一個(gè)蒸發(fā)器內(nèi)安裝毛細(xì)管道的方法、一種用于這個(gè)目的的工具以及一個(gè)蒸發(fā)器板?？梢允沟迷谡舭l(fā)器的強(qiáng)度較大的平板上的、可能妨礙平板和制冷設(shè)備內(nèi)儲(chǔ)藏器之間的熱接觸的、不平整性的程度達(dá)到最小，在安裝時(shí)次品率和在蒸發(fā)器運(yùn)行時(shí)噪聲產(chǎn)生達(dá)到最小。
這個(gè)任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的一種方法、具有權(quán)利要求11的特征的一種工具和具有權(quán)利要求14的特征的一種蒸發(fā)器板來完成。
在插入芯棒時(shí)，它的平的側(cè)面和蒸發(fā)器的一個(gè)第一平板相接觸，這樣可以實(shí)現(xiàn)在插入時(shí)所作用的力通過這個(gè)平的側(cè)面的整個(gè)表面分布在第一平板上，而在其上將力作用到第二平板上的面具有極小的寬度。在擴(kuò)展工具和所述第二平板的接觸面上作用的壓力這里在實(shí)際上比作用在第一平板的接觸面上的壓力大，以致于在第一平板上所產(chǎn)生的變形是可忽略的。
可以插入兩個(gè)不同的工具，它們依次被插入并且又被拉出，以便擴(kuò)展連接管道段截面和毛細(xì)管道通道。在這種情況下所述工具插入的順序是任意的。
特別是借助于一個(gè)組合的工具也可以同時(shí)擴(kuò)展連接管道段截面和毛細(xì)管道通道。這樣一種工具可以是一體的，它具有一個(gè)從第一芯棒頂端發(fā)出的第二芯棒。
在工具的一個(gè)優(yōu)選的方案中，第二芯棒在第一芯棒的通道內(nèi)是可滑動(dòng)的。用這樣一個(gè)工具這可以首先擴(kuò)展連接管道段截面，然后在沒有拉出第一芯棒的情況下將第二芯棒通過所述第一芯棒的通道插入毛細(xì)管道通道中。在這種情況下第一芯棒的通道保證了第二芯棒的準(zhǔn)確引導(dǎo)，該引導(dǎo)使第二芯棒折斷的危險(xiǎn)最小化，所述折斷會(huì)導(dǎo)致過多的變形、毛刺的形成以及平板的破壞。
對(duì)于其中插有毛細(xì)管道的毛細(xì)管道通道進(jìn)行模壓加工、最好借助于一對(duì)軋印模和凹模來進(jìn)行，其中凹模在毛細(xì)管道的兩側(cè)將兩條凹槽模壓進(jìn)入到蒸發(fā)器的平板中。
為了在毛細(xì)管道和蒸發(fā)器之間建立材料融合的連接，最好在熱和/或超聲波的作用下進(jìn)行所述模壓加工。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)參照附圖從下面的對(duì)于的實(shí)施例的描述中得出。附圖示出圖1 已經(jīng)討論過的、一個(gè)具有卷繞粘接的管道的蒸發(fā)器板的透視圖；圖2 一組用于在圖1的蒸發(fā)器上安裝毛細(xì)管道和排放管道的擴(kuò)展工具的透視圖；圖3 一個(gè)有整體地組合的擴(kuò)展工具；圖4 一個(gè)具有彼此可滑動(dòng)的芯棒的組合的擴(kuò)展工具；圖5 通過在被模壓加工的蒸發(fā)器的毛細(xì)管道通道區(qū)域的、并通過用于進(jìn)行模壓加工的一個(gè)軋印模和一個(gè)凹模的示意剖面圖；圖6 一個(gè)有變化的擴(kuò)展工具的透視圖；圖7 一個(gè)通過使用圖6中的工具加工出的蒸發(fā)器板的連接部位的剖面圖。
圖2顯示了一組具有芯棒11和12的擴(kuò)展工具的透視圖。這兩個(gè)芯棒可插入到一個(gè)連接管道段截面或一個(gè)蒸發(fā)器板的毛細(xì)管道通道內(nèi)，以便擴(kuò)展所述通道，用于容納排放管道或毛細(xì)管道。
第一芯棒11是一個(gè)具有一個(gè)錐形收縮的頂端16和一個(gè)基本上為圓柱形結(jié)構(gòu)體的剛性金屬銷，在該金屬銷體中在一側(cè)上銑削了一個(gè)平坦的側(cè)面17。這個(gè)側(cè)面17延伸經(jīng)過一個(gè)長度直至一個(gè)臺(tái)肩18，該長度相應(yīng)于在蒸發(fā)器1的連接管道段2內(nèi)芯棒11所期望的進(jìn)入的深度。第二芯棒12的形狀在很大程度上是類似的一個(gè)具有一個(gè)錐形的頂端14和一個(gè)平坦的側(cè)面15的基本上是圓柱形的體。該圓柱體的直徑約為2mm。設(shè)置這兩個(gè)芯棒，以便依次插入到圖1中所示的蒸發(fā)器的連接管道段2中，這樣在兩個(gè)步驟中對(duì)于連接管道段2和毛細(xì)管道通道6進(jìn)行擴(kuò)展。
圖3顯示了一個(gè)組合的擴(kuò)展工具，可以理解為這兩個(gè)芯棒11和12的剛性連接，其中較狹窄的第二芯棒12從較寬闊的芯棒的頂端發(fā)出沿著較寬芯棒的相同方向延伸。這個(gè)工具允許連接管道段2和毛細(xì)管道通道6在一個(gè)工序內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)展。第二芯棒12的長度和連接管道段的長度確定是否在擴(kuò)展時(shí)首先進(jìn)行毛細(xì)管道6的擴(kuò)展、首先進(jìn)行連接管道段2的擴(kuò)展或者這兩者同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)展。
那個(gè)在圖4中以透視圖所示的組合的擴(kuò)展工具包括一個(gè)用于擴(kuò)展蒸發(fā)器板的毛細(xì)管道通道所設(shè)置的內(nèi)芯棒12，該內(nèi)芯棒在外芯棒11的一個(gè)通道13內(nèi)是可引導(dǎo)滑動(dòng)的。
芯棒11、12的細(xì)節(jié)，也和在圖2和3的實(shí)施例中的一樣來實(shí)現(xiàn)，在圖4中用相同的附圖標(biāo)記示出，不再重復(fù)描述。內(nèi)芯棒12可以在外芯棒11的一個(gè)鉆孔內(nèi)引導(dǎo)，該鉆孔在側(cè)面17處過渡到一個(gè)邊緣敞開的通道13。內(nèi)芯棒12的側(cè)面15在這個(gè)通道13內(nèi)與具有外芯棒11的側(cè)面17位于一個(gè)平面內(nèi)。
為了借助于這個(gè)工具來安裝排放管道4和毛細(xì)管道7，首先將外芯棒推入到通過壓入流體已經(jīng)部分?jǐn)U展的連接管道段2中。其中芯棒11如此地定位，使得它的平的側(cè)面17緊貼在蒸發(fā)器強(qiáng)度較大的平板8上，這個(gè)平板不應(yīng)該變形。在擴(kuò)展時(shí)由芯棒11施加到這兩個(gè)平板8，9上的力通過側(cè)面15的完全伸長如此地分配在強(qiáng)度較大的平板8所面向的側(cè)面上，以致于和位于對(duì)面的、強(qiáng)度較弱的平板9上作用的壓力相比，一個(gè)實(shí)際上很小的壓力作用在平板8上，平板9僅僅在芯棒12的邊緣外側(cè)相切地接觸。這樣在擴(kuò)展過程中維持了平板8的平整性，而不需要像直到現(xiàn)在所用的方法那樣先模壓出一個(gè)凹坑。
一旦臺(tái)肩18-它形成了外芯棒11的側(cè)面17的終點(diǎn)-一碰到連接管道段2的邊緣，外芯棒11就達(dá)到了所必須的進(jìn)入深度?，F(xiàn)在使內(nèi)芯棒12穿過外芯棒11的通道13，該內(nèi)芯棒12通過這種方式直接引導(dǎo)進(jìn)入毛細(xì)管道通道6中。在毛細(xì)管道通道6的擴(kuò)展期間，外芯棒11在排放接頭2內(nèi)保持在它的位置中。用這種方式排除在沿軸向所作用的推進(jìn)力的作用下內(nèi)芯棒12在連接管道段2中側(cè)向折斷，并排除此外還可能的彎曲以及蒸發(fā)器1的平板8或9被穿透或其它方式的損壞。
在擴(kuò)展后，供應(yīng)管道7和排放管道8插入到毛細(xì)管道通道6或連接管道段2中并在里面固定。供應(yīng)管道的所述固定借助于一個(gè)軋印模和一個(gè)凹模通過沖壓進(jìn)行，其中排放管道的固定例如可以通過焊接來進(jìn)行。
圖5顯示了在模壓加工后進(jìn)行相互分離運(yùn)動(dòng)時(shí)的這對(duì)軋印模20和凹模21以及在已模壓加工的毛細(xì)管道通道6的高度上通過蒸發(fā)器板1的一個(gè)截面的一個(gè)透視截面圖。軋印模20和/或凹模21配備有一個(gè)(圖中沒有示出的)加熱裝置，該加熱裝置用于焊接一個(gè)位于平板8、9和毛細(xì)管道7之間的鋁層，并使該毛細(xì)管道7和平板8、9實(shí)現(xiàn)密封的連接。代替加熱裝置也可以設(shè)置一個(gè)用于超聲波焊接的超聲焊極。軋印模20具有一個(gè)基本上為半圓柱形狀的沿長度方向延伸的凹槽22，平行于該凹槽在凹模21表面上延伸兩條筋板23。凹槽22和筋板23的形狀是這樣確定的，使得在模壓加工之后，平板8、9將供應(yīng)管道7在它的整個(gè)圓周上密封地圍住。其中這兩個(gè)尖棱的筋板23在模壓加工的早期就已經(jīng)將兩條平行的波紋25擠壓到強(qiáng)度較大的平板8內(nèi)，這兩條波紋用于固定供應(yīng)管道7的位置，并在模壓時(shí)阻止截面的不希望的變形。
那個(gè)因此在平板8的外表面上形成的凹坑24并不妨礙蒸發(fā)器1的特性和穩(wěn)定性，因?yàn)樗拿娣e特別小，以致于不能夠妨礙蒸發(fā)器和制冷設(shè)備內(nèi)儲(chǔ)藏器之間的熱交換，所述制冷設(shè)備內(nèi)儲(chǔ)藏器和蒸發(fā)器是粘合的，并且因?yàn)樗霭伎硬⒉谎由斓秸舭l(fā)器板的邊緣，所以也沒有會(huì)使蒸發(fā)器1脫落的潮氣進(jìn)入到凹坑中。
圖6示出了一個(gè)擴(kuò)展工具的透視圖，該工具是一個(gè)由圖4所示的工具略作改變的方案。這里外芯棒11在它的錐形收縮的頂端16和一個(gè)錐形的臺(tái)肩27之間具有一個(gè)圓柱形的部分28，該部分的直徑比在連接管道段2中待安裝的排放管道4的外直徑小。部分28的直徑甚至可以如此小，以致于該部分在僅僅通過壓入流體而擴(kuò)展的連接管道段內(nèi)是可插入的，而沒有使該連接管道段進(jìn)行附加的變形。錐形的頂端16的形狀相應(yīng)于錐形的管道段3的形狀。在這個(gè)有所改變的工具插入時(shí)，連接管道段2沒有在整個(gè)長度上擴(kuò)展，而是如圖7所示，在連接管道段2內(nèi)形成一個(gè)和臺(tái)肩27互補(bǔ)的臺(tái)肩29。該臺(tái)肩用作排放管道4的止擋。因此該排放管道4不需要測量它的進(jìn)入深度就可以在連接管道段2內(nèi)一直推進(jìn)到由臺(tái)肩29所形成的止擋，而不存在這樣的危險(xiǎn)排放管道4將在肩29和錐形的區(qū)段3之間進(jìn)入到連接管道段2內(nèi)的制冷劑管道5堵住。
權(quán)利要求
1.用于在一個(gè)蒸發(fā)器板(1)內(nèi)安裝毛細(xì)管道(7)的方法，該方法具有以下的步驟a)將一個(gè)第一芯棒(11)插入到蒸發(fā)器板(1)的一個(gè)連接管道段(2)中；b)將一個(gè)第二芯棒(12)通過連接管道段(2)插入到蒸發(fā)器板(1)的毛細(xì)管道通道(6)中；c)借助于第二芯棒(12)擴(kuò)展毛細(xì)管道通道(6)；d)在已經(jīng)擴(kuò)展的毛細(xì)管道通道(6)內(nèi)插入毛細(xì)管道(7)；e)對(duì)毛細(xì)管道通道(6)進(jìn)行模壓加工；其特征在于，在步驟a)和/或b)中芯棒(11，12)具有一個(gè)平坦的側(cè)面(17，15)，并且所述平坦的側(cè)面(17，15)與蒸發(fā)器(1)的一個(gè)平板(8)相接觸。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟b)在步驟a)之前進(jìn)行。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行步驟a)之前，第二芯棒(12)離開連接管道段(2)。
4.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a)和b)同時(shí)進(jìn)行。
5.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a)在步驟b)之前進(jìn)行。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行步驟b)之前，第一芯棒(11)離開連接管道段(2)。按權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，第二芯棒(12)穿過第一芯棒(11)的通道(13)，這樣來進(jìn)行步驟b)。
7.按上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，借助于第一芯棒(11)擴(kuò)展所述連接管道段(2)。
8.按上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，借助于一對(duì)軋印模(20)和凹模(21)進(jìn)行模壓加工，其中凹模(21)在毛細(xì)管道(7)的兩側(cè)將兩個(gè)凹槽形狀的凹坑模壓進(jìn)蒸發(fā)器(1)的平板(8)之中。
9.按上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，模壓加工在熱和/或超聲波的作用下進(jìn)行。
10.用于在一個(gè)蒸發(fā)器板(1)內(nèi)安裝毛細(xì)管道(7)的擴(kuò)展工具、特別是適用于按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法的擴(kuò)展工具，該工具帶有至少一個(gè)用于插入到蒸發(fā)器板(1)中的芯棒(11，12)，其特征在于，所述芯棒(11，12)具有一個(gè)扇形形狀的截面。
11.按權(quán)利要求10所述的擴(kuò)展工具，其特征在于，此外還有另一個(gè)芯棒(12，11)，其中這兩個(gè)芯棒中較狹窄的芯棒(12)從較寬闊的芯棒(11)的頂端發(fā)出。
12.按權(quán)利要求10所述的擴(kuò)展工具，其特征在于，此外還有另一個(gè)芯棒(12，11)，其中這兩個(gè)芯棒中的第一芯棒(11)具有一個(gè)通道(13)，第二芯棒(12)在該通道內(nèi)是可引導(dǎo)滑動(dòng)的。
13.按權(quán)利要求10至12中的任意一項(xiàng)所述的擴(kuò)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.根據(jù)按權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的方法或者使用按權(quán)利要求10至13中任意一項(xiàng)所述的工具所制造的蒸發(fā)器板，該蒸發(fā)器板帶有一個(gè)平坦的板(8)以及一個(gè)其中形成毛細(xì)管道通道(6)和一個(gè)制冷劑管道的板(9)。
全文摘要
一個(gè)用于在蒸發(fā)器板(1)內(nèi)安裝毛細(xì)管道(7)的擴(kuò)展工具包括一個(gè)內(nèi)芯棒(12)和一個(gè)在該內(nèi)芯棒(12)的通道(13)中可引導(dǎo)滑動(dòng)的外芯棒(11)。在蒸發(fā)器板(1)內(nèi)安裝一個(gè)毛細(xì)管道(7)時(shí)，內(nèi)芯棒(12)插入到蒸發(fā)器板(1)的一個(gè)連接管道段(2)中，外芯棒(11)通過內(nèi)芯棒(12)的通道(13)插入到蒸發(fā)器板(1)的毛細(xì)管道通道(6)中，以便使該通道擴(kuò)展。這兩個(gè)芯棒(11，12)都是一側(cè)變平的，以便在擴(kuò)展蒸發(fā)器板時(shí)將作用在這兩個(gè)平板的其中一個(gè)上的壓力盡可能大的表面地分配在所述平板上。這樣來避免所述平板的變形。毛細(xì)管道(7)插入到被擴(kuò)展的毛細(xì)管道通道(6)內(nèi)，并且對(duì)于具有被插入的毛細(xì)管道(7)的毛細(xì)管道通道(6)進(jìn)行模壓加工。
文檔編號(hào)B21D41/02GK1623070SQ03802652
公開日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2003年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月23日
發(fā)明者M·霍維, H·許布納, T·克蘭茨, W·沃爾登伯格, B·普夫羅姆 申請(qǐng)人:Bsh博施及西門子家用器具有限公司