CN1898508A - 具有超声波焊接的抽吸管和节流管的制冷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制冷装置，具有用于制冷剂的节流管(1)和抽吸管(2)，其中，节流管(1)在抽吸管(2)的第一位置(A)上导入抽吸管(2)内部并与该抽吸管连接，节流管(1)与抽吸管(2)在抽吸管(2)的第二位置(B)上相互连接，在该第二位置上节流管(1)和抽吸管(2)的外表面相接触。在此，根据本发明，节流管(1)和抽吸管(2)的外表面在第二位置(B)上通过超声波焊接相互连接。本发明还涉及用于连接节流管(1)与抽吸管(2)的方法。

Description

具有超声波焊接的抽吸管和节流管的制冷装置
本发明涉及一种具有制冷剂用的节流管抽吸管的制冷装置。节流管至少在其长度的一部分上在抽吸管内部延伸并且在构成一个出口位置的情况下从抽吸管中出来。此外，节流管和抽吸管在抽吸管的另一位置、即第二位置上相互连接，在该第二位置上节流管和抽吸管的外表面相接触。本发明还涉及一种用于连接节流管与抽吸管的方法。
在家用制冷装置中，节流管在进入蒸发器前通常进入抽吸管内部并在抽吸管内部被继续引向蒸发器。由此，通过与抽吸管中吸出的蒸发的制冷剂的热交换可达到对节流管中输送的液态制冷剂的预冷却。通常，在抽吸管的第一位置上，即节流管进入抽吸管内部的位置上，抽吸管与节流管通过钎焊相互不透液体和不透气地连接。构成节流管的材料大多涉及铜或铜合金，该材料的组织通过钎焊发生改变，使得节流管在无进一步固定的情况下易于折断。由于该原因，节流管的位于抽吸管外面的部分在进入抽吸管前在一定长度上平行于抽吸管并用胶带固定在抽吸管上。该胶带通常由手设置上。
将节流管固定在抽吸管上的另一种可能性在于，使节流管缠绕抽吸管。但这可能导致不希望的噪声。
本发明的任务在于，提供一种开头部分所述类型的制冷装置，其中，以简单和低成本的方式保护进入抽吸管中的节流管以免在进入抽吸管的进入位置上折断。
该任务通过根据权利要求1的制冷装置及根据权利要求7的用于连接制冷装置的抽吸管与节流管的方法来解决。从属权利要求涉及制冷装置的优选构型。
据此，提出一种具有制冷剂用的节流管和抽吸管的制冷装置，其中，节流管在抽吸管的第一位置上进入抽吸管内部并且与该抽吸管连接，其中，节流管和抽吸管在抽吸管的另一位置、即第二位置上相互连接，在该第二位置上节流管的和抽吸管的外表面相接触。根据本发明，节流管的和抽吸管的外表面在该第二连接位置上通过超声波焊接相互连接。
超声波焊接通常这样实现：使抽吸管和节流管的待连接的外表面相互相接触并用高频超声波激励。在这里该频率可在约20000至60000赫兹的范围内。抽吸管和节流管的两个外表面相互摩擦并强烈变热，以致它们的接触面相互熔合。通常将超声波能量通过一个所谓焊头输入给待连接的管子。在此，焊头增强了例如由压电复合振荡器产生的超声波。一个压电复合振荡器通常由多个压电陶瓷孔盘构成，这些孔盘通过金属端头被相互压紧。
抽吸管和节流管借助超声波焊接来焊接的优点在于：焊接所需的热量在短时内并且仅在两个管相互接触的表面上局部地释放。管的其它区域最多被从接触区域出来的热流加热。因此这些区域基本保持比在焊接时可能达到的温度更低。因此，构成抽吸管和节流管的金属材料的组织不会显著改变，这些材料大多涉及铜或铜合金。由此，材料的机械强度特性不改变。此外这涉及成本很有利的连接技术。此外，节流管在抽吸管上的固定借助超声波焊接可自动进行，而在借助胶带固定时则不是这样。目前它仍必须用手设置。取消胶带还带来了材料的节省。
优选节流管与抽吸管的外表面通过超声波焊接相互连接的第二位置与节流管进入抽吸管内的第一位置相距约5mm至20mm，尤其约5mm至15mm，进一步优选约10mm。
节流管可用不同方式导入抽吸管内部。抽吸管在其壁上可具有一个用于节流管的穿孔或进入孔。此外存在这种可能性：设置一个连接管，该连接管在其一侧具有用于第一部分抽吸管的与节流管的一端的连接位置并由此扩宽。第二部分抽吸管和节流管插入该扩宽部中。另一种可能性在于，其中的一个部分抽吸管在其一端设有一个盖，该盖具有一个用于第二部分抽吸管的插入孔和一个用于节流管的进入孔。例如在有扩宽部的情况下，抽吸管在第一位置上比在第二位置上具有更大的直径。
通过直接在蒸发器前面将节流管导入抽吸管中可使节流管中被向蒸发器导送的液化的制冷剂借助与抽吸管中从蒸发器导出的、蒸发的制冷剂的热交换被预冷却。因此，参考在抽吸管中流动的制冷剂，第二位置来优选位于第一位置的下游，在该第二位置节流管位于抽吸管外面的部分通过超声波焊接固定在抽吸管上，在该第一位置节流管进入抽吸管中。
本发明制冷装置可以涉及例如家用的冰藏装置或冷冻装置。
本发明还包括用于连接制冷装置的抽吸管与节流管的方法。该方法具有以下步骤：在抽吸管的一个用作出口位置的第一位置上将节流管从抽吸管内部导出；将抽吸管与节流管在该第一位置上尤其通过钎焊连接；使节流管的位于抽吸管外面的部分的外表面与抽吸管的外表面在抽吸管的第二位置上接触；在该第二位置上将抽吸管与节流管连接。在此，抽吸管与节流管的外表面通过超声波焊接相互连接。所述方法步骤最好以上述顺序进行。但也存在以与此顺序不同的顺序来实施的可能性。例如可首先将节流管导入抽吸管内部，然后借助超声波焊接将节流管固定到抽吸管上以便以后保护它避免折断，接着将节流管与抽吸管在节流管进入抽吸管的进入位置上相互连接，该连接最好通过钎焊进行。
本发明的其它特征及优点可下面参照附图对实施例的说明中得知。附图表示：
图1蒸发器1的带有输入制冷剂的节流管1和输出制冷剂的抽吸管2的部分以及两个管在蒸发器1前的连接的剖视图。
图1表示根据本发明的制冷装置的一个节流管1及一个抽吸管2。制冷装置本身未示出，因为它的结构是专业人员公知的。该制冷装置例如可涉及电冰箱。节流管1将液化的制冷剂导送给制冷装置的蒸发器3。它通到蒸发器3的制冷剂管道4中，该制冷剂管道曲折地延伸在蒸发器3的整个面上，这不能从所示的局部中看到。制冷剂管道4的端部通入到蒸发器3的一个连接段5中，抽吸管2插入并固定到该连接段中。抽吸管2将蒸发的制冷剂从蒸发器3导出。抽吸管2及节流管1分别涉及薄壁的管，对于抽吸管2，具有几毫米的内直径，对于节流管1，具有几分之一毫米的内直径。
在蒸发器3的前面，在抽吸管2的第一位置A上节流管1进入抽吸管2并在抽吸管2中继续穿行一直到蒸发器3，直至该抽吸管在蒸发器3的连接段5中终止。通过节流管1在抽吸管2中的导向使得节流管1中导送的液化的制冷剂通过与抽吸管2中的吸出的蒸发的制冷剂的热交换而被预冷却。在图示的实施例中抽吸管2由至少两个部分抽吸管9及10构成，这些部分抽吸管通过一个连接管11相互密封液体和密封气体地连接。与蒸发器3直接连接的部分抽吸管10在其一端与具有第一位置A的连接管11连接，该位置被扩宽并具有用于节流管的出口位置。部分抽吸管9和节流管1插入该扩宽部中。部分抽吸管9在该扩宽部中终止。节流管1在部分抽吸管10继续行进一直到蒸发器3。部分抽吸管9和节流管1在连接管11的扩宽部上通过钎焊与部分抽吸管10密封地连接。
也可与附图所示不同地考虑一种实施形式，其中，在抽吸管2的位置A上节流管1通过一个位于抽吸管2或连接管11的壁中的穿孔或一个进入孔导入到抽吸管2中。抽吸管2就可整体式构造。也可以考虑，连接管11在第一位置A上具有一个盖，该盖具有两个透孔，一个用于插入部分抽吸管9，一个用于导入节流管1。在此情况下节流管1与抽吸管2也在节流管1导入抽吸管2中的进入位置上通过钎焊相互连接。
抽吸管2和节流管1通常用铜或铜合金制成。在焊接时铜材料的组织改变，这导致对铜材料的强度特性的不利影响。因此，节流管1在进入抽吸管2的进入位置上具有机械应力的情况下会易于折断。为避免这种情况，节流管1在另一个即第二位置B上借助超声波焊接固定在抽吸管2上。在该位置B上节流管1位于抽吸管2外面。因此，在该所示实施形式中，抽吸管2的第二位置B关于在抽吸管2中导送的制冷剂处于抽吸管2的第一位置A的下游。有利的是，第一位置A与第二位置B彼此相距约5mm至20mm，优选约5mm至15mm，特别优选约10mm。
节流管1和抽吸管2在两个位置A和B上的连接例如可如下进行：节流管在位置A上从抽吸管2内部引出并与抽吸管通过焊接相连接。然后使节流管1的位于抽吸管2外部的部分的外表面在位置B上与抽吸管2的外表面接触，即，使节流管1靠置到抽吸管2上。通过超声波焊接使节流管1和抽吸管2的相互接触的外表面相互连接。这通过用高频超声波激励来进行。在这里，频率可在约20000至60000赫兹的范围内。通过超声波激励，节流管1与抽吸管2的表面相互摩擦并在此情况下强烈变热，以致它们的接触面相互熔合。通常超声波能量通过一个所谓焊头输入。在此，该焊头加强例如由压电复合振荡器产生的超声波。一个压电复合振荡器可由多个压电陶瓷孔盘构成，这些孔盘通过金属端头相互压紧。
用于在位置A和B上连接节流管1与抽吸管2的上述方法步骤也可以按与所述顺序不同的顺序进行。例如可考虑，首先将节流管1在位置A上从抽吸管2中导出，接着将节流管1在位置B上通过超声波焊接固定到抽吸管2上，然后才将节流管1与抽吸管2在位置A上相互焊接在一起。

Claims (6)

1.制冷装置，具有一个抽吸管(2)和一个节流管(1)，该节流管至少用其长度的一部分在抽吸管(2)内部延伸并在构成一个出口位置(A)的情况下从抽吸管(2)中导出，其中，节流管(1)与抽吸管(2)在抽吸管(2)的一个第二位置(B)上相互连接，在该第二位置上节流管(1)和抽吸管(2)的外表面相互接触，其特征在于：节流管(1)和抽吸管(2)的外表面在该第二位置(B)上通过超声波焊接相互连接。
2.根据权利要求1的制冷装置，其特征在于：该第二位置(B)与第一位置(A)相距约5mm  20mm，优选约10mm。
3.根据权利要求1或2的制冷装置，其特征在于：该第二位置(B)关于在抽吸管(2)中流动的制冷剂位于出口位置(A)的下游。
4.根据权利要求1至3中一项的制冷装置，其特征在于：该出口位置(A)设置在一个连接管(11)上，抽吸管(2)以及节流管(1)密封液体和密封气体地在下游固定在该连接管上。
5.根据权利要求1至3中一项的制冷装置，其特征在于：抽吸管(2)在出口位置(A)的区域中具有一个用于节流管(1)的扩宽部或穿孔。
6.用于连接制冷装置的抽吸管(2)与节流管(1)的方法，具有以下步骤：
在抽吸管(2)的一个出口位置(A)上将节流管(1)从抽吸管(2)内部导出；
在该出口位置(A)上尤其通过焊接来连接抽吸管(2)与节流管(1)；
使节流管(1)的位于抽吸管(2)外面的部分的外表面与抽吸管(2)的外表面在抽吸管(2)的一个第二位置(B)上接触；
在该第二位置(B)上连接抽吸管(2)与节流管(1)；
其特征在于：抽吸管(2)和节流管(1)的外表面在该第二位置(B)上通过超声波焊接相互连接。
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