CN105201637B - 中冷器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中冷器，包括散热组件；所述的散热组件包括芯片(1)和翅片(2)；所述的芯片(1)和翅片(2)均设有多个；多个所述的芯片(1)从上至下依次叠放，相邻的两个芯片(1)之间设置所述的翅片(2)；所述的翅片(2)为铜制成的翅片；所述的翅片(2)的上表面和下表面分别与翅片(2)上侧的芯片(1)和下侧的芯片(1)通过镍基焊料焊接固定；所述的镍基焊料由以下重量百分比的各组分组成：Cr6.0‑8.0％，Si4.0‑5.0％，B2.75‑3.5％，Fe2.5‑3.5％，余量为Ni。该中冷器散热效果较好，翅片与芯片之间通过镍基焊料焊接，耐腐蚀性好，从而可提高中冷器的性能和延长其使用寿命。

Description

中冷器
技术领域
本发明涉及一种中冷器。
背景技术
中冷器是一种热交换器，就是能使两种或者两种以上的流体不直接接触，但是热量或者能量却发生了相互传递的设备。中冷器按照冷却介质的不同，可分为空对空中冷器和水对空中冷器。空对空中冷器是以冷风为介质与高温空气进行热交换的设备，而水对空中冷器则是以冷水为冷却介质与高温空气进行热交换的设备。
中冷器通常用来降低发动机的进气温度的设备，为了提高涡轮增压发动机的换气效率，其一般作为涡轮增压的配件，当空气进入涡轮增压后，其温度会大幅升高，密度也相应变小，而中冷器正是起到冷却空气的作用，高温空气经过中冷器的冷却，再进入发动机中，如果缺少中冷器而让增压后的高温空气直接进入发动机，则会因空气温度过高导致发动机爆震甚至熄火的现象。
中冷器包括散热组件。所述的散热组件包括芯片及翅片。所述的芯片和翅片均设有多个。多个所述的芯片从上至下依次叠放，相邻的两个芯片之间设置所述的翅片。所述的散热组件的芯片与翅片之间从上至下依次间隔地形成开放式通道和密闭通道；所述的开放式通道内用于流通需要被冷却的高温空气；所述的密闭通道内用于流通冷却介质，即可以是空气，也可以是冷却液。
现有技术的中冷器的翅片和芯片均由铁制成的，所述的翅片的上表面和下表面分别与翅片上侧的芯片和下侧的芯片之间通过铜焊料焊接固定。此种现有技术的中冷器存在以下缺陷：
1、由于铁的导热性能较差，将铁制的翅片作为热交换部件会影响中冷器的散热效果，从而影响汽车或设备的性能，而且，铜焊料的抗腐蚀性较差，影响中冷器的使用寿命。
2、翅片的上表面和下表面分别与翅片上侧的芯片和下侧的芯片之间通过铜焊料焊接固定，由于铜焊料的熔点较高，需要较高的焊接温度，在钎焊炉内的焊接过程中，最高温度达到1100℃，时间差不多要410几分钟，耗能相当大，非常不环保，而且高温焊接还会影响翅片和芯片的金相组织，从而影响中冷器的强度，降低其使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种中冷器，该中冷器散热效果较好，翅片与芯片之间通过镍基焊料焊接，耐腐蚀性好，从而可提高中冷器的性能和延长其使用寿命。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的中冷器，包括散热组件；所述的散热组件包括芯片和翅片；所述的芯片和翅片均设有多个；多个所述的芯片从上至下依次叠放，相邻的两个芯片之间设置所述的翅片；所述的翅片为铜制成的翅片；所述的翅片的上表面和下表面分别与翅片上侧的芯片和下侧的芯片通过镍基焊料焊接固定；
所述的镍基焊料由以下重量百分比的各组分组成：Cr6.0-8.0％，Si4.0-5.0％，B2.75-3.5％，Fe2.5-3.5％，余量为Ni。
采用以上结构后，本发明的中冷器，与现有技术相比，具有以下优点：
由于本发明的中冷器的翅片为铜制成的翅片，铜相比铁的散热效果好，因此使用铜制翅片可提高中冷器的散热效果；本发明中冷器的翅片与芯片之间通过镍基焊料焊接固定，镍基焊料相比铜焊料来说，熔点较低、耐腐蚀性较好，从而可降低中冷器焊接过程中的能耗，而且还可延长其使用寿命。
作为本发明的一种改进，所述的散热组件的芯片与翅片之间从上至下依次间隔地形成开放式通道和密闭式通道；所述的开放式通道内的翅片的每个齿的节距为2.10-2.16mm。采用此种结构后，开放式通道内的翅片的每个齿的节距相比现有技术而言减小了，使得翅片的齿较密，从而可提高热交换率，进一步提高散热效果。
作为本发明的另一种改进，所述的开放式通道内的翅片的每个齿的节距为2.1mm。此种设计为最佳实施方案。
作为本发明的还有一种改进，所述的密闭式通道内的翅片的每个齿的节距3.0-3.16mm为。采用此种结构后，密闭式通道内的翅片的每个齿的节距相比现有技术而言减小了，使得翅片的齿较密，从而可提高热交换率，进一步提高散热效果。
作为本发明的还有一种改进，所述的密闭式通道内的翅片的每个齿的节距为3.0mm。此种设计为最佳实施方案。
作为本发明的还有一种改进，所述的镍基焊料由以下重量百分比的各组分组成：Cr7％，Si5％，B3％，Fe3％，余量为Ni。此种设计为最佳实施方案。
本发明要解决的另一技术问题是，提供一种中冷器的翅片与芯片之间的焊接工艺，该焊接工艺焊接温度较低且焊接时间较短，从而可大大降低能耗。
本发明的另一技术解决方案是，提供一种具有以下步骤的中冷器的翅片与芯片之间的焊接工艺，包括以下步骤：
①、将芯片与翅片从上至下依次间隔地排列并在芯片与翅片之间放入镍基焊料，然后用夹具将排列之后的芯片、镍基焊料及翅片的组合体夹持住；
②、将夹持有芯片、镍基焊料及翅片的组合体的夹具放入真空钎焊炉中；
③、真空钎焊炉的真空度达到1.0*10-1pa时开始加温，加温35-40分钟后温度升至525-575℃，保温10-15分钟，然后再经过70-80分钟的加温后温度升至975-1025℃，保温35-40分钟后停止保温；
④、芯片、镍基焊料及翅片的组合体自然冷却到600℃后开风机冷却；
⑤、风机冷却到60℃后出炉，完成焊接。
采用以上步骤后，本发明的中冷器的翅片与芯片之间的焊接工艺，与现有技术相比，具有以下优点：
由于本发明的中冷器的翅片与芯片之间的焊接工艺中翅片的上表面和下表面分别与翅片上侧的芯片和下侧的芯片之间通过镍基焊料焊接固定，镍基焊料的熔点相比现有技术的铜焊料的熔点低很多，焊接温度相对较低，最高温度为975-1025℃，焊接时间小于等于350分钟，焊接温度降低了，焊接时间缩短了，耗能相对而言低很多，非常环保，而且低温焊接不会破坏翅片和芯片的金相组织，从而可保证中冷器的强度，延长其使用寿命。
附图说明
图1是本发明中冷器的开放式通道的翅片和芯片的结构示意图。
图2是本发明中冷器的密闭式通道的翅片和芯片的结构示意图。
图中所示：1、芯片，2、翅片，L1、所述的开放式通道内的翅片的每个齿的节距，L2、所述的密闭式通道内的翅片的每个齿的节距。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
请参阅图1至图2所示，本发明的中冷器，包括散热组件。所述的散热组件包括芯片1和翅片2。所述的芯片1和翅片2均设有多个。多个所述的芯片1从上至下依次叠放，相邻的两个芯片1之间设置所述的翅片2。所述的翅片2为铜制成的翅片。所述的翅片2的上表面和下表面分别与翅片上侧的芯片1和下侧的芯片1通过镍基焊料焊接固定。
所述的镍基焊料由以下重量百分比的各组分组成：Cr6.0-8.0％，Si4.0-5.0％，B2.75-3.5％，Fe2.5-3.5％，余量为Ni。本具体实施例中，所述的镍基焊料由以下重量百分比的各组分组成：Cr7％，Si5％，B3％，Fe3％％，余量为Ni。
所述的散热组件的芯片1与翅片2之间从上至下依次间隔地形成开放式通道和密闭式通道。所述的开放式通道内的翅片的每个齿的节距L1为2.10-2.16mm。所述的开放式通道内的翅片的每个齿的节距L1为2.1mm。所述的密闭式通道内的翅片的每个齿的节距L2为3.0-3.16mm。所述的密闭式通道内的翅片的每个齿的节距L2为3.0mm。
一种中冷器的翅片与芯片之间的焊接工艺，包括以下步骤：
①、将芯片与翅片从上至下依次间隔地排列并在芯片与翅片之间放入镍基焊料，然后用夹具将排列之后的芯片、镍基焊料及翅片的组合体夹持住。
②、将夹持有芯片、镍基焊料及翅片的组合体的夹具放入真空钎焊炉中。
③、真空钎焊炉的真空度达到1.0*10-1pa时开始加温，加温35-40分钟后温度升至525-575℃，保温10-15分钟，然后再经过70-80分钟的加温后温度升至975-1025℃，保温35-40分钟后停止保温。
④、芯片、镍基焊料及翅片的组合体自然冷却到600℃后开风机冷却。
⑤、风机冷却到60℃后出炉，完成焊接。

Claims (1)

1.一种中冷器，包括散热组件；所述的散热组件包括芯片（1）和翅片（2）；所述的芯片（1）和翅片（2）均设有多个；多个所述的芯片（1）从上至下依次叠放，相邻的两个芯片（1）之间设置所述的翅片（2）；其特征在于：所述的翅片（2）为铜制成的翅片；所述的翅片（2）的上表面和下表面分别与翅片（2）上侧的芯片（1）和下侧的芯片（1）通过镍基焊料焊接固定；
所述的镍基焊料由以下重量百分比的各组分组成：Cr7% ，Si5%，B3%，Fe3%，余量为Ni；
所述的散热组件的芯片（1）与翅片（2）之间从上至下依次间隔地形成开放式通道和密闭式通道；所述的开放式通道内的翅片的每个齿的节距（L1）为2.1mm；所述的密闭式通道内的翅片的每个齿的节距（L2）为3.0mm。
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