CN106766396B - 一种钎焊板盒式蒸发器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种钎焊板盒式蒸发器及其制作方法，它涉及一种蒸发器及其制作方法。本发明为了解决现有制冷设备中的蒸发器存在厚度厚、厚度空间占比大、制冷面积小、速度慢、效率低、结构复杂、外观不平整、生产装配不方便、结构强度低和易变形的问题。装置：本发明包括上盖、下盒体和波形翅片，上盖与下盒体钎焊成一个扁平盒体，盒体内的波形翅片上端和下端分别与上盖和下盒体钎焊在一起，波形翅片的一端端部都对接在制冷剂入口处的集流管接口处，波形翅片的另一端端部都对接在制冷剂出口处的集流管接口处。方法：步骤一、冲压；步骤二、清洗；步骤三、组装；步骤四、钎焊；步骤五、表面处理。本发明用于制冷设备上。

Description

一种钎焊板盒式蒸发器及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种蒸发器及其制作工艺，具体涉及一种用于冰箱或冰柜上的钎焊板盒式蒸发器及其制作工艺。

背景技术

目前，市面上制冷设备使用的蒸发器主要有以下四种：管板式蒸发器、丝管式蒸发器、吹胀式蒸发器和翅片管式蒸发器。

1、管板式蒸发器：该蒸发器是将铜管、铝管或铁管盘成S形通路，然后用胶带与橘皮铝板贴合在一起。该蒸发器的结构单一，厚度较厚(8～10mm)，管与板的接触是点、线式接触，其有效换热面积小、换热效率低、易变形、铁管易腐蚀。

2、丝管式换热器：该蒸发器是将钢管盘成S形制冷剂通路，然后用平行密集排列的钢丝与制冷剂换热管路焊合在一起。该蒸发器的结构单一，厚度较厚(9～10mm)，且有效换热面积小、换热效率低、易腐蚀、寿命低。

3、吹胀式蒸发器：该蒸发器是用两张铝板在内表面用抗压粉体或漆料印刷上换热介质通路，经过叠合轧制将两张铝板的非通路部分的表面压合在一起，然后再通过吹胀方式将印刷好的通路部分吹胀起来，形成制冷剂的通路。但其实现的方法是高压压合，且通道孔径大、间距大、密度低，还要双面起鼓，而起鼓面与冰箱塑料壳体是点、线接触，其制冷效果差，且空间占比大，制冷面积占比小。另外，这种结构变化少，外观差，生产效率低、制造成本高，多是隐藏在制冷设备内衬板的里面或隐蔽处。

4、翅片管式蒸发器：该蒸发器是在多排铜管或铝管上穿上铝箔翅片制成的，管路串联后形成制冷剂通道，经风扇吹过翅片实现制冷功能。该蒸发器主要用于间冷式冰箱、冰柜。现有的制冷设备，尤其是蒸发器在制冷时，都存在结霜、挂霜现象严重，且除霜难度大、效果差，这进一步降低制冷效果，导致使用过程中能耗损失很大。

综上所述，现有制冷设备中的蒸发器存在厚度厚、厚度空间占比大、制冷面积小、速度慢、效率低、结构复杂、外观不平整、生产装配不方便、结构强度低和易变形的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有制冷设备中的蒸发器存在厚度厚、厚度空间占比大、制冷面积小、速度慢、效率低、结构复杂、外观不平整、生产装配不方便、结构强度低和易变形的问题。进而提供一种钎焊板盒式蒸发器及其制作方法。

本发明的技术方案是：一种钎焊板盒式蒸发器，它包括上盖、下盒体和波形翅片，上盖或下盒体上开有制冷剂入口和制冷剂出口，上盖与下盒体钎焊成一个扁平盒体，每个波形翅片的上端和下端分别钎焊于上盖和下盒体的内表面上，波形翅片内部由隔板相互间隔形成彼此分开的导流通道，每个波形翅片的一端端部都对接在制冷剂的入口处的集流管接口处，每个波形翅片的另一端端部都对接在制冷剂的出口处的集流管接口处。

进一步地，分流器为分流管式分流器或分流翅片式分流器，分流管式分流器上开有开度和窗距渐变的窗口，且分流管式分流器的窗口开度在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变大，分流管式分流器的窗口窗距在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变小；分流翅片式分流器上开有孔径和孔距渐变的孔洞，且分流翅片式分流器的孔径在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变大，分流翅片式分流器的孔距在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变小。

进一步地，分流器与集流管分别位于扁平盒体的相对两端。

进一步地，扁平盒体内的波形翅片为S形翅片或平直形翅片。

进一步地，分流器与集流管都安装在扁平盒体的一端。

进一步地，波形翅片由三块翅片板拼合成“U”形通道，且分流器的中部通过隔板分隔开。

更进一步地，本发明还提供了一种钎焊板盒式蒸发器的制作方法，所述板盒式蒸发器的制作步骤如下：

步骤一、冲压；

利用冲压模具按图纸尺寸压制上盖、下盒体、波形翅片、封口帽、分流器和集流管；

步骤二、清洗；

采用中性清洗剂或酸碱水清洗上盖、下盒体、波形翅片、封口帽、分流器和集流管，在待钎焊的上盖、下盒体、波形翅片、分流器和集流管上喷钎剂，然后烘干；

步骤三、组装；

将波形翅片和分流器分别安装在下盒体和集流管内，并将上盖扣合在下盒体上；

步骤四、钎焊；

将步骤三完成的扣合在一起的上盖和下盒体置于高温炉钎焊中，加热到钎焊温度，保温10-40分钟后降温出炉，上盖和下盒体内的波形翅片自动焊合，取出半成品钎焊板盒式蒸发器，向钎焊板盒式蒸发器内通气，检查半成品钎焊板盒式蒸发器是否漏气；

步骤五、表面处理；

对半成品钎焊板盒式蒸发器进行表面处理，即获得成品钎焊板盒式蒸发器。

进一步地，步骤三中的上盖、下盒体、波形翅片、分流器和集流管的材质为铝合金复合板、铜板或钢板。

进一步地，步骤四中对上盖和下盒体的钎焊温度为：铝合金复合板的钎焊温度为580℃～635℃，铜板的钎焊温度为180℃～950℃，钢板的钎焊温度为800℃～1250℃。

进一步地，步骤五中的表面处理采用水洗、打磨、喷漆、着色、阳极氧化、电泳涂漆、静电喷涂、亲水或疏水的方式。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、由于本发明外形简单而且表面积大，换热面积超过已有的管式换热装置，因此蒸发器工作效率高。由于外形简单且是平面形状，便于除霜。内部的波形翅片3兼而起到加强肋的作用，所以整体结构强度高。

2、本发明的制冷、散热速度快、效率提高30％以上，在采用铝合金复合板、铜板或钢板后，使得耐腐蚀寿命长。

3、由于本发明的效率高，无需大功率的压缩机，制冷速度快，使得压缩机的工作时间短，能耗低、噪音小、寿命长；

4、本发明的结构平整、美观、强度高，蒸发器产品的结霜少、除霜方便快捷，且不易变形。

5、本发明为扁平的盒体，整体厚度薄，可减薄到2.5mm，能够有效的降低冰箱蒸发器空间占用和减薄保温泡沫板的厚度4～5mm，对制冷设备的有效容积率提升很大。

6、制冷区域的强度分配设计方便，效果好，自动化生产程度高，便于大批量生产制造。

7、目前的冰箱、冰柜、制冰机和冰激凌机的制冷板可采用本发明的蒸发器进行换热，不仅扩大换热面积，还能提高制冷能力和效率。

附图说明

图1是本发明的外形结构立体图(箭头方向表示制冷剂的导入方向和导出方向)；

图2是下盒体2、波形翅片3、分流器和集流管的结构示意图；

图3是上盖1的立体图；

图4是下盒体2的立体图；

图5是“S”形翅片的立体图；

图6是图5的俯视图；

图7是图5的截面图；

图8是分流管式分流器8的结构示意图；

图9是分流翅片式分流器6的立体结构示意图；

图10是图9的剖视图；

图11是本发明的导入端和导出端集流管位于同一条边上的整体结构立体图；

图12是导入端和导出端集流管位于同一侧时，下盒体2、波形翅片3、分流器和集流管的立体图；

图13是上盖1的立体图；

图14是下盒体2的立体图；

图15是分流器和集流管位于同一条边上时安装有隔板5的分流器立体图；

图16是“U”形翅片的结构分解图；

图17是矩形波形导流翅片3-3的立体图；

图18是圆形集流管式蒸发器的结构示意图；

图19是圆形分流管式分流器8的结构示意图；

图20是本发明制造方法的流程框图示意图。

具体实施方式

为了更加清楚的表述本发明的方位，现以图1中导入管4或导出管5的所在的位置方向定义为近端，导入管4或导出管5相对一侧定义为远端。

具体实施方式一：结合图1至图19说明本实施方式，本实施方式的一种钎焊板盒式蒸发器，它包括上盖1、下盒体2和波形翅片3，上盖1或下盒体2上开有制冷剂入口和制冷剂出口，上盖1与下盒体2钎焊成一个扁平盒体，每个波形翅片3的上端和下端分别钎焊于上盖1和下盒体2的内表面上，波形翅片3内部由隔板相互间隔形成彼此分开的导流通道，每个波形翅片3的一端端部都对接在制冷剂的入口处的集流管接口处，每个波形翅片3的另一端端部都对接在制冷剂的出口处的集流管接口处。

如此设置，外形平整而且表面积大，换热面积超过已有的管板式、丝管式、吹胀式和翅片管式制冷装置，因此蒸发器工作效率高。由于外形简单且是平面形状，便于除霜。内部的波形翅片3间接起到加强肋的作用，所以本发明的钎焊板盒式蒸发器整体结构强度高。

本实施方式的上盖1包括矩形连接板1-1、两个凹槽1-2和两个扣板1-3，两个凹槽1-2的开口端朝下且相对设置，两个凹槽1-2之间通过矩形连接板1-1上相对的两边连接，两个扣板1-3的上端与矩形连接板1-2的另外两边连接，两个凹槽1-2之间的矩形连接板1-1下方形成一个制冷剂流体腔室(参见图3)。

具体实施方式二：结合图2、图9至图20说明本实施方式，本实施方式的分流器为分流管式分流器8或分流翅片式分流器6，根据应用要求，集流管和分流管可以是方形，也可以是圆形，分流管式分流器8上开有开度和窗距渐变的窗口，且分流管式分流器8的窗口开度在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变大，分流管式分流器8的窗口窗距在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变小；分流翅片式分流器6上开有孔径和孔距渐变的孔洞，且分流翅片式分流器6的孔径在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变大，分流翅片式分流器6的孔距在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变小。如此设置，便于将制冷剂均匀的分流。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

本实施方式的分流管式分流器8为圆形集流管式分流器。

具体实施方式三：结合图1和图19说明本实施方式，本实施方式的分流器与集流管分别位于扁平盒体长度方向的两端。如此设置，与现有制冷设备的结构相匹配，通用性好。如此设置，便于实现均匀化分流。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图2、图5和图6说明本实施方式，本实施方式的波形翅片3为S形翅片或平直形翅片。如此设置，S形翅片：不但支撑强度高，而且能够提高冷却效果，另外，S形翅片还具有扰流破膜效应，能够破除翅片壁的冷膜效应。平直形翅片：便于生产制造，成本低廉，制冷剂流速快，提高换热效果，尤其适用于长通道的工作环境。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图11说明本实施方式，本实施方式的分流器与集流管都安装在扁平盒体的一端。如此创新设置，隐蔽性好，进一部改善现有制冷设备蒸发器部件的外观，并与现有制冷设备的结构匹配，通用性好。其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图12和图16说明本实施方式，本实施方式的波形翅片3由三块翅片板拼合成“U”形通道，且分流器的中部通过隔板5分隔开。如此设置，使制冷板中的制冷剂按照分割成的U形流道区流动，从而改变制冷剂流通方向。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

本实施方式的“U”形翅片包括过渡翅片3-1、隔条3-2和两个波形导流翅片3-3，两个波形导流翅片3-3顺次排布，两个波形导流翅片3-3之间通过隔条3-2连接，两个波形导流翅片3-3之间通过一个垂直于制冷剂流向的过渡翅片3-1为制冷剂提供回流转向通道。波形导流翅片3-3的外轮廓形状为直角梯形，两个波形导流翅片3-3相对设置，且两个波形导流翅片3-3之间通过隔条3-2连接，过渡翅片3-1安装在直角梯形的腰上形成“U”回流通道，且过渡翅片3-1能够与两个波形导流翅片3-3组成矩形的波形翅片3，不但便于安装在矩形的下盒体2内，两个波形导流翅片3-3的槽道方向是平行于直角梯形翅片的上底或下底的，过渡翅片3-1的槽道是直角梯形的直角边平行，这样就为制冷剂的流向提供一个转向，而且制冷剂的转向更加顺畅还增加了换热面积。波形导流翅片3-3均为方形波翅片。每个波形导流翅片3-3的长度逐渐增加或减小，且每个波形导流翅片3-3的同一个流道内的流道宽度不等。

具体实施方式七：结合图1至图20说明本实施方式，本实施方式的一种钎焊板盒式蒸发器的制作方法，所述板盒式蒸发器的制作步骤如下：

步骤一、冲压；

利用冲压模具按图纸尺寸压制上盖1、下盒体2、波形翅片3、封口帽7、分流器和集流管；

步骤二、清洗；

采用中性清洗剂或酸碱水清洗上盖1、下盒体2、波形翅片3、封口帽7、分流器和集流管，在待钎焊的上盖1、下盒体2、波形翅片3、分流器和集流管上喷钎剂，然后烘干；

步骤三、组装；

将波形翅片3和分流器分别安装在下盒体2和集流管内，并将上盖1扣合在下盒体2上，然后将多个封口帽7分别安装在半成品钎焊板盒式蒸发器的分流器和集流管头部，同时将封口帽7与导管4连接，从而获得组装后的钎焊板盒式蒸发器；

步骤四、钎焊；

将步骤三完成的扣合在一起的上盖1和下盒体2置于高温炉钎焊中，加热到钎焊温度，保温10-40分钟后降温出炉，上盖1和下盒体2内的波形翅片3自动焊合，取出半成品钎焊板盒式蒸发器，向钎焊板盒式蒸发器内通气，检查半成品钎焊板盒式蒸发器是否漏气；

步骤五、表面处理；

对半成品钎焊板盒式蒸发器进行表面处理，即获得成品钎焊板盒式蒸发器。

具体实施方式八：结合图1至图20说明本实施方式，本实施方式的步骤三中的上盖1、下盒体2、波形翅片3、分流器和集流管的材质为铝合金复合板、铜板或钢板如此设置，铝质较钢质蒸发器的导热的效果好，铜质较铝质、铁质蒸发器的导热的效果好，钢质蒸发器的强度高、耐磨性能好，根据使用目的选择最匹配的材质制造蒸发器。其它组成和连接关系与具体实施方式七相同。

具体实施方式九：结合图1至图20说明本实施方式，本实施方式的步骤四中对上盖1和下盒体2的钎焊温度为：铝合金复合板的钎焊温度为580℃～635℃，铜板的钎焊温度为180℃～950℃，钢板的钎焊温度为800℃～1250℃。如此设置，便于保证钎焊的质量。其它组成和连接关系与具体实施方式八相同。

具体实施方式十：结合图1至图20说明本实施方式，本实施方式的步骤五中的表面处理采用水洗、打磨、喷漆、着色、阳极氧化、电泳涂漆、静电喷涂、亲水或疏水的方式。如此设置，有效提高了蒸发器的防腐性能、除霜性能和外观质量。其它组成和连接关系与具体实施方式九相同。

本发明的工作过程：将本发明产品置于制冷设备内，制冷剂从其中一个分流器进入，流经波形翅片3，最后由另外一个分流器导出。隔条可以防止制冷剂走近路，在一定宽度的翅片中间也要增加几组环绕隔片。另外，为了使制冷剂能均匀分布流通，要将集流管中的开窗口适当的调整开度，以控制制冷剂在制冷版中的均匀流通、制冷。

Claims (9)

1.一种钎焊板盒式蒸发器，其特征在于：它包括上盖（1）、下盒体（2）、波形翅片（3）、分流器，利用冲压模具按图纸尺寸压制上盖（1）、下盒体（2）、波形翅片（3）、分流器和集流管；上盖（1）和下盒体（2）上开有制冷剂入口和制冷剂出口，上盖（1）与下盒体（2）钎焊成一个扁平盒体，每个波形翅片（3）的上端和下端分别钎焊于上盖（1）和下盒体（2）的内表面上，波形翅片（3）内部由隔板相互间隔形成彼此分开的导流通道，每个波形翅片（3）的一端端部都对接在制冷剂入口处的集流管接口处，每个波形翅片（3）的另一端端部都对接在制冷剂出口处的集流管接口处；

分流器为分流管式分流器（8）或分流翅片式分流器（6），分流管式分流器（8）上开有开度和窗距渐变的窗口，且分流管式分流器（8）的窗口开度在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变大，分流管式分流器（8）的窗口窗距在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变小；分流翅片式分流器（6）上开有孔径和孔距渐变的孔洞，且分流翅片式分流器（6）的孔径在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变大，分流翅片式分流器（6）的孔距在制冷剂入口侧或制冷剂出口侧至其远端逐渐变小；“U”形翅片包括过渡翅片（3-1）、隔条（3-2）和两个波形导流翅片（3-3），两个波形导流翅片（3-3）顺次排布，两个波形导流翅片（3-3）之间通过隔条（3-2）连接，两个波形导流翅片（3-3）之间通过一个垂直于制冷剂流向的过渡翅片（3-1）为制冷剂提供回流转向通道；波形导流翅片（3-3）的外轮廓形状为直角梯形，两个波形导流翅片（3-3）相对设置，且两个波形导流翅片（3-3）之间通过隔条（3-2）连接，过渡翅片（3-1）安装在直角梯形的腰上形成“U”回流通道，且过渡翅片（3-1）能够与两个波形导流翅片（3-3）组成矩形的波形翅片（3），两个波形导流翅片（3-3）的槽道方向是平行于直角梯形翅片的上底或下底的，过渡翅片（3-1）的槽道是直角梯形的直角边平行，为制冷剂的流向提供一个转向，增加换热面积；波形导流翅片（3-3）均为方形波翅片；每个波形导流翅片（3-3）的长度逐渐增加或减小，且每个波形导流翅片（3-3）的同一个流道内的流道宽度不等。

2.根据权利要求1 所述一种钎焊板盒式蒸发器，其特征在于：分流器与集流管分别位

于扁平盒体的相对两端。

3.根据权利要求2 所述一种钎焊板盒式蒸发器，其特征在于：扁平盒体内的波形翅片

（3）为S 形翅片或平直形翅片。

4.根据权利要求1 所述一种钎焊板盒式蒸发器，其特征在于：分流器与集流管都安装

在扁平盒体的一端。

5.根据权利要求4 所述一种钎焊板盒式蒸发器，其特征在于：波形翅片（3）由三块

翅片板拼合成 “U”形通道,且分流器的中部通过隔板（5）分隔开。

6.根据权利要求1-5 任意一项权利要求所述的一种钎焊板盒式蒸发器的制作方法，其

特征在于：所述板盒式蒸发器的制作步骤如下：

步骤一、冲压；

利用冲压模具按图纸尺寸压制上盖（1）、下盒体（2）、波形翅片（3）、分流器和集

流管；

步骤二、清洗；

采用中性清洗剂或酸碱水清洗上盖（1）、下盒体（2）、波形翅片（3）、分流器和集

流管，在待钎焊的上盖（1）、下盒体（2）、波形翅片（3）、分流器和集流管上喷钎剂，

然后烘干；

步骤三、组装；

将波形翅片（3）和分流器分别安装在下盒体（2）和集流管内，并将上盖（1）扣合在

下盒体（2）上；

步骤四、钎焊；

将步骤三完成的扣合在一起的上盖（1）和下盒体（2）置于高温钎焊炉中加热到钎焊

温度，保温10-40 分钟后降温出炉，上盖（1）和下盒体（2）内的波形翅片（3）自动焊合，

取出半成品钎焊板盒式蒸发器，向钎焊板盒式蒸发器内通气，检查是否漏气；

步骤五、表面处理；

对半成品钎焊板盒式蒸发器进行表面处理，即获得成品钎焊板盒式蒸发器。

7.根据权利要求6 所述的一种钎焊板盒式蒸发器的制作方法，其特征在于：步骤三中

的上盖（1）、下盒体（2）、波形翅片（3）、分流器和集流管的材质为铝合金复合板、铜板或钢板。

8.根据权利要求7 所述的一种钎焊板盒式蒸发器的制作方法，其特征在于：步骤四中

对上盖（1）和下盒体（2）的钎焊温度为：铝合金复合板的钎焊温度为580℃～635℃，铜

板的钎焊温度为180℃～950℃，钢板的钎焊温度为800℃～1250℃。

9.根据权利要求8 所述的一种钎焊板盒式蒸发器的制作方法，其特征在于：步骤五中

的表面处理采用水洗、打磨、喷漆、着色、阳极氧化、电泳涂漆、静电喷涂、亲水或疏水的方式。