CN101680668A - 空气调节用y-型制冷剂分配器的制造方法以及根据该方法制造的y-型制冷剂分配器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了制造空气调节用制冷剂分配器的方法、以及根据该方法制造的制冷剂分配器。所述制造方法包括：将铜粉与体积为所述铜粉的30体积％～60体积％的粘结剂混合，由此制备注射成型用混合物；利用模具将该混合物注射成型，由此制造具有分配器形状的注射成型体；从注射成型体中除去粘结剂，并且在800℃～1150℃的烧结炉中，于还原性或惰性气氛中对该不含粘结剂的成型体进行烧结；由于该方法省去了额外的机械加工，因而有利于进行大量生产，并且该方法可以制造较小尺寸的分配器，由此适应于装置的小型化，并减少了材料损耗以及使生产成本降低。

Description

空气调节用Y-型制冷剂分配器的制造方法以及根据该方法制造的Y-型制冷剂分配器

技术领域

本发明涉及制冷剂分配器的制造方法、以及根据该方法制造的制冷剂分配器，更具体而言，本发明涉及这样的空气调节用制冷剂分配器的制造方法、以及根据该方法制造的制冷剂分配器，其中该空气调节用制冷剂分配器设置在制冷剂循环管以及诸如室内机和室外机之类的热交换器中，以改善制冷剂的蒸发能力。

背景技术

冰箱或空调等空气调节系统使制冷剂循环经历一系列的冷却循环，各冷却循环分别由压缩、冷凝、膨胀以及蒸发阶段构成，从而使制冷剂在相应的热交换器(室内机或室外机)中蒸发并由此吸收周围热量，从而实现空气调节或冷却功能。

具体而言，在典型的冷却循环中，制冷剂经压缩机压缩成高温高压状态，然后借助冷凝器通过放热而转变为高温高压状态的液态制冷剂。另外，通过利用毛细管或膨胀阀等膨胀器所产生的压力降，使液态制冷剂转变为低温低压状态。低温低压状态的制冷剂吸收周围热量并且通过蒸发器蒸发，以使其周围维持低温状态。蒸发结束后，气态制冷剂返回到压缩机内，并重复上述循环。

为了提高在冷却循环中经过膨胀器后被送入蒸发器内的制冷剂的热交换能力，应减小蒸发器长度方向上的压力降。为此，将制冷剂以分成多个流路的方式送入蒸发器内，由此控制制冷剂的量，从而提高蒸发能力。因此，通常会安装分配器以将制冷剂分配至所述的多个流路中。

图1是示出常规的空气调节用分配器的立体图。

参照图1，常规的分配器以这样的方式形成：具有一个入口的单一入口部20与具有多个出口的多个出口部30(在图中示出具有两个出口的分配器)通过膨胀管型主体10(膨胀管型主体10构成了分配器的中部)互相连通，从而使经由单一入口部20而送入分配器中的制冷剂通过具有多个出口的出口部30被均匀地分配并排放到外部。

常规的分配器是通过图2所示的一系列机械工序来制造的。

具体而言，将由铜形成的铜管切割成预定的尺寸(图2(a))，然后对切割管的一端进行型锻(swaging)，以减小其横截面面积，从而形成入口部(图2(b))。然后，挤压该管另一端的外表面的中间部分，从而基于被挤压的中间部分而形成多个出口部(图2(c))。最后，对挤压部分进行钎焊，从而制成分配器。

如图1所示，为了使分配器和将要与之相连的连接管的装配变得简便，在分配器的入口部和出口部的外表面的预定位置上进行冲压，从而在入口部和出口部的内表面上形成凸起40。由此，使连接管的插入深度受到限制。

然而，上述分配器制造方法是不利的，这是因为，该方法需要进行多个精度要求高的机械加工步骤，这不利地降低了产品的量产性，从而使上述制造方法不适于大量生产。此外，通过上述方法来制造的分配器有这样的问题：在分配器使用过程中所产生的制冷剂温度与外部温度之间的温度差、以及在通过焊接而将另外的管件与分配器相连时的热传递，会造成钎焊部分脱焊而分开，从而不利地导致制冷剂的流动不均衡和制冷剂的渗漏。

此外，由于是通过挤压而形成所述的两个出口部，因此为了确保形成被挤压的区域，需要相当长的材料，此外，在产品中进行挤压和钎焊所需要的空间大，因而导致分配器也大。

发明内容

技术问题

因此，基于对上述相关领域中所出现的问题的考虑而完成了本发明，本发明提供了一种空气调节用制冷剂分配器的制造方法，该方法无需进行多个精度要求高的机械加工步骤，因而适合于大量生产，并且该方法省却了分配器制造时的钎焊加工，而且可以制造适应于设备小型化的小型分配器(compact distributor)。

另外，本发明提供了这样一种空气调节用制冷剂分配器，该制冷剂分配器由于无需进行钎焊加工，因此可防止出现制冷剂的不均衡流动和制冷剂的渗漏。

技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种空气调节用制冷剂分配器的制造方法，该方法可包括：将作为基材的铜粉与体积为铜粉的30体积％～60体积％的粘结剂混合，由此制备注射成型用混合物；利用模具将如此制得的混合物注射成型，由此制造具有分配器形状的注射成型体；从具有所述形状的注射成型体中除去粘结剂，并且在800℃～1150℃的烧结炉中，于还原性或惰性气氛中对该不含粘结剂的成型体进行烧结。

在该方法中，可通过溶剂脱脂(solvent debinding)和热脱脂(thermal debinding)而除去粘结剂，其中，所述的溶剂脱脂是利用溶剂将成型体中所含的粘结剂溶解，所述的热脱脂是将成型体加热，从而将经过溶剂脱脂过程而溶解的粘结剂燃烧除去。

在溶剂脱脂过程中，溶剂可包括正己烷、庚烷或乙醇(alcohol)。

根据本发明的另一个方面，提供一种可通过上述方法来制造的空气调节用制冷剂分配器，该制冷剂分配器可包括：单一入口部和两个出口部，它们互相连通而形成一个整体，其中两个出口部之间设置有中央间隔件(central partition)，并且入口部和出口部在内面上具有一体成形的凸起，其引导并限制与分配器相连接的连接管的插入深度。

发明效果

根据本发明，通过注射和烧结而制得一体成形的最终的分配器。因此，无需进行(例如)挤压和钎焊等额外的机械加工来形成多个出口部。因此，制造工艺得以简化，由此提高了产品的量产性，使该工艺有利于大量生产。与常规的分配器相比，本发明的分配器可以制成较小的尺寸，这有利地减少了材料的损耗，从而降低了生产成本。还可以制造适应于设备小型化的分配器。

另外，由于通过本发明方法而获得的分配器是一体成形的，其不具有任何钎焊部位，因此无需担心会因钎焊部分的熔化而造成制冷剂的不均衡流动以及制冷剂的渗漏。

附图说明

图1是示出常规的空气调节用分配器的立体图；

图2是示出常规的分配器的制造工艺的示意图；

图3是示出根据本发明的实施方案的制冷剂分配器的制造工艺的示意图；

图4是示出通过本发明工艺制得的制冷剂分配器的立体图；并且

图5和图6分别是示出沿图4的A-A线和B-B线截取的制冷剂分配器的剖视图。

<附图标记说明>

2：入口部

3：出口部

300：中央间隔件

4：凸起

本发明的实施方案

以下，将结合附图对根据本发明的优选实施方案的制冷剂分配器的制造方法进行详细说明。

图3示意性地示出了本发明的制冷剂分配器的制造工艺。通过下述的一系列制造工序，可以制成本发明的制冷剂分配器。

具体而言，如图3所示，根据本发明的空气调节用制冷剂分配器是通过下述方法来制造的：将作为基材的铜粉与粘结剂混合，由此制备注射成型用混合物；利用模具将如此制得的混合物注射成型，由此制造具有分配器形状的注射成型体；从具有所述形状的注射成型体中除去粘结剂，并且在烧结炉内，于预定的温度条件以及还原性或惰性气氛中，对该不含粘结剂的成型体进行烧结。

下面更具体地对根据本发明的制冷剂分配器的制造方法进行逐步说明。

在混合物制备步骤中，将铜粉用作基材，并且将该基材与体积为该基材总体积的30体积％～70体积％的粘结剂混合，从而制得注射成型用混合物。

粘结剂用以赋予铜粉以流动性，以使铜粉在随后的注射过程中被均匀地注射到模具内，并增加利用该模具而制得的注射成型体的强度，该粘结剂由石蜡、聚乙烯、聚丙烯、以及硬脂酸定量混合而成。在混合物制备步骤中，使用双螺杆挤出机或双叶片搅拌机将铜粉与粘结剂混合均匀。

在由包含铜粉和粘结剂的混合物来生产注射成型体的过程中，使用具有分配器形状的模具，并将上述步骤中所获得的混合物置于该模具内，由此制造具有分配器形状的注射成型体。

接着，在从注射成型体中除去粘结剂的过程中，通过溶剂脱脂过程和热脱脂过程而除去粘结剂，其中所述的溶剂脱脂过程是使用包括正己烷、庚烷或乙醇在内的溶剂将注射成型体中所含的粘结剂溶解，所述的热脱脂过程是将注射成型体加热，以将未被溶剂脱脂过程除去而残留的粘结剂燃烧除去。

在热脱脂工艺中，在炉内于还原性或惰性气氛中加热该注射成型体，以防止成型体在热脱脂过程中可能会发生氧化。在热脱脂过程后，优选在烧结炉温度提高的条件下进行预烧结步骤，以提高该成型体的强度。

最后，在不含粘结剂的注射成型体的烧结过程中，在烧结炉中于预定的温度条件下对成型体进行烧结，从而获得作为最终产品的分配器，该分配器的密度和机械强度得到改善。

在该工序中，烧结温度可随着作为注射成型体主要材料的铜粉的粒径和纯度、以及添加剂种类的不同而改变，但是通常在约800～1150℃的烧结炉中进行烧结。在使用铜粉的情况下，由于担心在烧结过程中发生氧化，因此在含有氢气的还原性气氛、或者在氮气或氩气的惰性气氛下进行烧结，或者在真空状态下进行烧结。烧结时间可随着所需的性能的不同而改变，但是通常将烧结时间设置在约30分钟到约3小时的范围内。

特别优选的是，不要将用以除去粘结剂的热脱脂步骤和烧结不含粘结剂的成型体的烧结步骤分开进行，而是在烧结炉内于还原性或惰性气氛中同时进行这两个步骤。在这种情况下，在对已经通过溶剂脱脂过程而除去部分粘结剂的注射成型体进行烧结的过程中，热脱脂过程可与之相伴进行。因此，制造工艺可变得简化，由此可以实现较优产品的大量生产。

根据本发明的制造方法，可通过注射和烧结来制造具有所希望的形状和尺寸的分配器。这样，由于省去了常规方法中所需的对分配器进行挤压和钎焊的过程，因此不再受挤压和钎焊时铜管所需的厚度和长度的限制。因此，在使材料的损失最小化的同时，本发明的方法还非常适于使热交换器和制冷剂管小型化。

此外，在注射成型体的制造过程中，利用型芯(core)可以形成这样的凸起，该凸起用以在连接管的装配过程中引导并限制连接管的插入深度。即，可以省略常规方法中用以在最终制成的分配器上形成凸起而需的额外工艺，该额外工艺具体为冲压工艺。

图4至6示出通过上述本发明制造工艺制得的制冷剂分配器。图4是示出本发明制冷剂分配器的立体图，图5和图6分别是示出沿着图4的A-A线和B-B线截取的制冷剂分配器的剖视图。

如图所示，在通过本发明的方法制得的制冷剂分配器中，单一入口部2和两个出口部3相互连通而形成一个整体，其中在两个出口部3之间设置有中央间隔件300，并且入口部2和出口部3在内表面上具有一体成形的凸起4，其用以引导并限制固定在制冷剂分配器中的与该分配器相连的连接管(图中未示出)的插入深度。

在根据本发明的制冷剂分配器中，分配器是通过上述烧结工艺而制造的，因此，与以往不同的是，最终制成的分配器并不具有钎焊部位。因此，不用担心在将连接管焊接至分配器时可能会出现钎焊部位的熔化，由此防止了制冷剂的不均衡流动和制冷剂的渗漏。

尽管为了示意性的目的公开了本发明的优选实施方案，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神实质下，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims (4)

1.一种空气调节用制冷剂分配器的制造方法，其包括：

将作为基材的铜粉与体积为所述铜粉的30体积％～60体积％的粘结剂混合，由此制备注射成型用混合物；

利用模具将制得的混合物注射成型，由此制造具有分配器形状的注射成型体；

进行溶剂脱脂，使用溶剂将所述具有分配器形状的注射成型体中所含的所述粘结剂溶解除去；

进行热脱脂，将所述具有分配器形状的注射成型体加热，以将未被溶剂脱脂过程除去的粘结剂燃烧除去；以及

在800℃-1150℃的烧结炉中，于还原性或惰性气氛中对所述粘结剂已被除去的所述成型体进行烧结。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述热脱脂和所述成型体的烧结是在所述烧结炉中、于还原性或惰性气氛中同时进行的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂脱脂步骤中所使用的所述溶剂是包括正己烷、庚烷或乙醇的溶剂。

4.一种空气调节用制冷剂分配器，其是通过权利要求1至3中任意一项所述的方法而制造的，并且所述空气调节用制冷剂分配器具有一个入口部和两个出口部，所述一个入口部和所述两个出口部相互连通而形成一个整体，其中所述两个出口部之间设置有中央间隔件，并且所述入口部和所述出口部在内表面上具有一体成形的凸起，用于引导并限制与所述分配器相连接的连接管的插入深度。

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