CN1898517A - 热交换器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种热交换器，包括一个基板(1)、一个用绝热材料制成的成型件(3)，该成型件具有一个上侧面(8)，该上侧面具有在该上侧面(8)上延伸的槽(9)，还包括一个相应于该槽(9)的走向成型的用于载热流体的管(2)，制造该热交换器的方式是，管(2)定位在槽(9)中并且基板(1)固定在设置有管(2)的上侧面(8)上。

Description

热交换器及其制造方法
本发明涉及一种热交换器，特别是制冷装置如家用冰箱或冰柜用的蒸发器，还涉及其制造方法。
由DE 102 18 826 A1中知道一种热交换器，它由基板、回曲形地在基板上延伸的制冷剂管和用沥青成分制成的绝热层构成。沥青层首先以板的形式铺设在由基板与制冷剂管组成的装置上然后借助模具成型，在模具中构成与制冷剂管在基板上的走向相应的回曲形的槽。
在制造该蒸发器时必须严格注意，制冷剂管在基板上精确地相应于模具槽的走向定位。如果管不能到达槽的中心，则在管的相对两侧产生不同的沥青层厚度，或者沥青层在成型到基板和制冷剂管上时局部撕裂。如果位置偏差大到使管不再位于槽内，则在压上模具时管被平面挤压，蒸发器损坏。
模具的行程至少必须大到使沥青层在制冷剂管回曲部之间的区域内与基板接触。如果行程大于为此所必需的程度，则沥青材料进入横截面呈椭圆形的管道与基板之间的楔形中。因此，当要成型上用高效绝热材料制成的板代替沥青板时，已知方法不能使用，因为这种材料侵入楔形中会影响制冷剂管与基板之间的热交换，从而影响蒸发器的效能。
本发明的任务是，提供一种用于制造热交换器的方法以及一种可用这种方法制造的热交换器，该方法在制造公差要求低的情况下也可以制造高价值的热交换器。
根据本发明，该任务的解决方案是，用绝热材料制成的成型件一开始就制备有在其表面上延伸的预成型的槽，在基板固定在该表面上之前，管定位在该槽中。即使管的各个不同弯曲部上的弯曲角度与槽的相应角度略有偏差，管也可以通过轻微的弹性弯曲无困难地嵌入槽中。这样，避免了管在成型件与基板之间被挤压坏。
管的垂直于成型件表面的厚度优选首先大于在其中构成的槽的深度，这样，管即使贴靠到槽的底部上时也可以突出一些。如果此时将成型件和基板相互对压以使成型件表面的至少一些局部与基板接触，则同时使管在基板与成型件之间压扁，由此按希望的方式改善了板与管之间的热传递。
成型件可以简单经济地通过塑料材料在模具中的膨胀制成。作为膨胀的塑料材料，尤其可考虑聚苯乙烯和聚氨酯。
为了达到良好的隔热作用，希望膨胀的材料中具有高的微孔份额；另一方面膨胀材料必须具有足以压扁制冷剂管的强度。当成型件用聚苯乙烯制成时，证明合适的密度是30至50克/分米3，优选约40克/分米3。
成型件与基板优选通过粘接、尤其借助粘接薄膜连接。粘接薄膜优选安置在成型件上，因为变换地安置在基板上的粘接薄膜必须分别在基板的被制冷剂管接触到的区域上留出空白，以便不影响管与基板之间的热传递。
本发明的其它特征和优点从下面参照附图对实施例的说明中得知。附图表示：
图1本发明蒸发器的部件在组装前的立体视图，
图2组装完的本发明蒸发器的一个剖面。
在图1中，用铝制成的蒸发器基板用1、制冷剂管用2以及用聚苯乙烯泡沫制成的成型件用3标记。制冷剂管2具有抽吸管道接口4和一个毛细管5，该抽吸管道接口4用于连接到压缩机入口上，以便将蒸发的制冷剂从管2中抽出，毛细管在抽吸管道接口内部延伸并设置用于将液态制冷剂从液化器中导出。毛细管5的自由端部在制冷剂管2的一个狭窄部位6上敛缝。制冷剂从那里出来流过回曲式走向的管2直到接口位置7，从那里它又通到抽吸管道接口4上。
成型件13是一个用聚苯乙烯泡沫制成的板，在该板的上侧面8上构成槽9，该槽的走向相应于制冷剂管2的构型。槽9的深度比蒸发器的单个部件1，2，3组装前横截面还呈圆形的制冷剂管2的直径略小。聚苯乙烯泡沫的密度为40克/分米3。在成型件3的上侧面8上施加快速粘合的粘接剂。
组装蒸发器的方式是，首先将制冷剂管2嵌入成型件3的槽9中。铺设在成型件3和制冷剂管2上的基板1首先只接触制冷剂管2。这样构成的装置在(未示出的)压力机的两个模具之间压合。成型件3的材料强度和制冷剂管2的壁厚这样相互协调，使得在上侧面8与基板1接触前管横截面发生塑性变形。在此可以如图2所示在成型件3在槽9底部的区域中发生泡沫材料的压密。但压力机的力这样确定，使得成型件3不会在其整个面上被压实，而是当上侧面8接触基板1时模具的运动屈服。这样，在所示实施例中避免了成型件3的材料挤入制冷剂管2与基板1之间的楔形11中。但根据所选择的发泡的聚苯乙烯成型件3的密度不同，楔形11也可用成型件3的材料填充。
如果压力机的运动中止，制冷剂管2一般保留弹性的残余变形，使得它在基板1与成型件3之间处于压力下，而粘接剂层在上侧面8与基板1之间承受拉力负荷。在蒸发器老化过程中这些弹性应力会由于区域10不断压实而减小。
用于监视蒸发器温度的温度传感器12可以在基板1与成型件3粘合之前或之后嵌入从成型件3边缘出发在槽9的两个平行段之间延伸的凹槽13中。
按照第二方案，基板1和成型件3借助粘接薄膜代替施加上的胶来相互固定。该粘接薄膜在制冷剂管2嵌入槽9中之前设置在成型件3的上侧面8上。然后将制冷剂管2铺设在槽9上方的粘接薄膜上并压入槽9中，其中，粘接薄膜根据材料特性不同可以沿槽9撕裂或延展。如在前面考察的方案中那样，制冷剂管2的压扁和基板1与成型件3的相互粘接在同一工作过程中进行。

Claims (18)

1.制造热交换器的方法，具有以下步骤：
a)制备一个基板(1)、一个用绝热材料制成的成型件(3)，该成型件具有一个上侧面(8)，该上侧面具有在该上侧面(8)上延伸的槽(9)，并制备一个相应于该槽(9)的走向成型的用于载热流体的管(2)，
b)将管(2)定位在槽(9)中，
c)将基板(1)固定在所述上侧面(8)上。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，管(2)垂直于上侧面(8)的厚度大于槽(9)的深度，管(2)在基板(1)与成型件(3)之间压扁，直至所述上侧面(8)的至少一些局部接触到基板(1)。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，成型件(3)通过塑料材料的膨胀制成。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，该塑料材料是聚苯乙烯。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，聚苯乙烯膨胀到30至50克/分米3的密度。
6.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，所述固定通过粘接进行。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，成型件(3)的所述上侧面(8)在压合前设置粘接薄膜。
8.热交换器，具有一个基板(1)、一个固定在该基板(1)上的用绝热材料制成的成型件(3)，在该成型件中在朝向基板(1)的上侧面(8)上构成槽(9)，用于载热流体的管(2)在该槽中延伸，其特征在于，该槽(9)预成型在成型件(3)上并且管(2)嵌入该槽(9)中。
9.根据权利要求8的热交换器，其特征在于，管(2)至少部分段压扁并以压扁部贴靠在基板(1)上。
10.根据权利要求9的热交换器，其特征在于，管(2)被成型件(3)的绝热材料包围直至压扁部。
11.根据权利要求8至10之一的热交换器，其特征在于，管(2)在基板(1)与成型件(3)之间在槽(9)的深度方向上承受压力负载。
12.根据权利要求8或10的热交换器，其特征在于，成型件(3)用膨胀的塑料材料制成。
13.根据权利要求12的热交换器，其特征在于，该膨胀的塑料材料在槽(9)的底部上压密。
14.根据权利要求12或13的热交换器，其特征在于，该塑料材料是聚苯乙烯。
15.根据权利要求14的热交换器，其特征在于，该膨胀的聚苯乙烯具有30至50克/分米3的密度。
16.根据权利要求8至15之一的热交换器，其特征在于，基板(1)与成型件(3)粘接在一起。
17.根据权利要求16的热交换器，其特征在于，在基板(1)与成型件(3)之间安置粘接薄膜。
18.根据权利要求8至17之一的热交换器，其特征在于，在成型件(3)的上侧面(8)上构成一个用于温度传感器(12)的凹槽(13)。
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