專利名稱：將塑料換熱器的集管和集箱連接起來的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將換熱器的集管(Tube Header)和集箱(Header Tank)連接起來的方法，具體涉及將采用塑料材料制成的換熱器的集管和集箱連接起來的方法，即根據(jù)熱熔法(Thermal Fusing Method)將散熱片管組件(Fin-tube Assembly)的散熱片管單元(Fin-tube Unit)與集管連接起來，同時根據(jù)熱熔法，使用超聲波將散熱片管單元與各集箱連接起來。
下文將對具有上述布置的常規(guī)換熱器進行簡要說明。
制冷劑通過與蒸發(fā)器入口相對應的制冷劑入口段2，被導入制冷劑管1。制冷劑途經在制冷劑管1中限定的Z字形制冷劑通道，然后到達制冷劑出口管段3。制冷劑在途經制冷劑管1時，經受蒸發(fā)過程。在蒸發(fā)過程中，制冷劑根據(jù)在潛熱和顯熱之間的交換，進行熱交換。然后，從制冷劑出口管段3出來的制冷劑被導入蓄熱器8。蓄熱器8起到制冷劑貯存箱的作用，它根據(jù)相關制冷機的周圍環(huán)境應付負載變化，同時，它還起到汽水分離器(Moisture-liquid Separator)的作用。除霜管7必須定期除掉附著在蒸發(fā)器表面的冰霜。為此，針對除霜管7，使用電加熱型加熱器。每個散熱片的頂部大體在一條線上與相關的一個除霜管7進行接觸。
圖2和3分別示出了包括在常規(guī)制冷機中的蒸發(fā)器所用的另一種換熱器。所示的換熱器是三管式蒸發(fā)器(Tri-tube Evaporator)，其中，制冷劑管、散熱片和除霜管結合成整體。
如圖2和3所示，散熱片12沿金屬制冷劑管11的長度，被設置在金屬制冷劑管11的圓周上。除霜管13被設置在每個散熱片12的圓周上。
制冷劑通過三管式蒸發(fā)器10的左端，被導入該蒸發(fā)器左端的蒸發(fā)器。制冷劑途經限定了Z字形制冷劑通道的三管式蒸發(fā)器10，然后通過布置在制冷劑管14出口的蓄熱器15，從蒸發(fā)器出來。制冷劑管14與三管式蒸發(fā)器10的右端相連。
從上述說明中明顯看出，常規(guī)散熱片管式蒸發(fā)器具有的結構特點是，散熱片12根據(jù)金屬制冷劑管11的直徑增大，與金屬制冷劑管11相連。特別是，蓄熱器15借助焊接與制冷劑管11的出口相連。為此，當開啟和關閉制冷機時，產生噪聲。并且，此類常規(guī)連接方法不能適用于本發(fā)明中所述的采用塑料材料制成的換熱器。
發(fā)明綜述因此，本發(fā)明是鑒于上述問題而作出的，本發(fā)明的目的是提供一種將采用塑料材制制成的換熱器的集管和集箱連接起來的方法，即通過使集管和集箱與散熱片管組件的相關散熱片管單元進行接觸，并通過熱熔機將集管和集箱緊貼住相關的散熱片管單元，從而將集管和集箱與相關的散熱片管單元熱熔。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供將塑料換熱器的集管連接起來的方法，包括步驟將塑料材料的散熱片形成在塑料材料制成的制冷劑管的各自外圓周表面上，并以層疊方式布置，同時，可使各散熱片能夠與相關的鄰近的一個制冷劑管相連，從而構成散熱片管組件，該組件具有多個散熱片管單元，每個散熱片管單元均由一個制冷劑管和一個散熱片組成；根據(jù)雙注塑法(Double Injection Molding Process)，將采用塑料材料制成的集管分別設置在每個散熱片管單元的相對的兩端；布置熱熔夾具(Thermal Fusing Jig)，以支撐位于散熱片管組件各端的集管的各自底部；以及將熱熔機的熱熔壓模(Thermal Fusing MoldingDie)緊貼住散熱片管組件各端的散熱片管單元，從而將集管熱熔接到散熱片管單元上，以使集管分別與散熱片管單元構成整體。
每個熱熔接壓模均可具有倒三角形的橫截面形狀。
將集管熱熔接到散熱片管單元上的步驟可在下述條件下執(zhí)行，即把集管和散熱片管單元各自經受熱熔接的部位保持在300℃～320℃的溫度，直到集管和散熱片管單元各自經受熱熔接的部位顯示出50％的厚度減少。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種將塑料換熱器的集管連接起來的方法，包括步驟將塑料材料的散熱片形成在采用塑料制成的制冷劑管的各自外圓周表面上，并以層疊方式布置，同時，可使各散熱片能夠與相關的鄰近的一個制冷劑管相連，從而構成散熱片管組件，該組件具有多個散熱片管單元，每個散熱片管單元均由一個制冷劑管和一個散熱片組成；根據(jù)雙注塑法，將集管分別設置在每個散熱片管單元的相對的兩端；將采用塑料材料制成的集箱布置在散熱片管組件的相對的兩端，同時使各集箱與布置在散熱片管組件相對的兩端的相關的一端的集管進行接觸；以及將發(fā)熱裝置布置在每個集箱上，并根據(jù)發(fā)熱裝置的工作，將集箱熱熔接到布置在散熱片管組件相關的一端的集管上。
發(fā)熱裝置可以是壓電裝置。
最好是，壓電裝置產生振動，該振動具有15000/秒的機械垂直振動能量，以及0.06～0.08mm的激勵振幅(p-p峰-峰值)。
本發(fā)明具有下列特點，即換熱器的各部件材料均為塑料材料，以及換熱器的散熱片和制冷劑管都根據(jù)塑料擠壓法(Plastic ExtrusionProcess)被整體構成。根據(jù)這些特點，本發(fā)明提供一種將塑料換熱器的集管連接起來的方法，即通過將集管與被擠壓管的各自端部重疊，并向重疊部位施加熱量。而且，本發(fā)明還提供一種根據(jù)熱熔法使用超聲波將集管與集箱連接起來的方法。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的塑料換熱器。參照圖4，由標號112表示的塑料換熱器包括多個制冷劑管114，這些制冷劑管采用塑料材料制成，并以疊層方式布置。采用塑料材料制成的散熱片116按照下列方式被布置在鄰近的制冷劑管114之間，即散熱片116與相關的制冷劑管114構成整體。這樣就形成散熱片管組件。如圖5所示，集管120被分別安裝在各制冷劑管114的相對的兩端的四周。左右集箱124和126被分別連接到位于散熱片管組件的相對的兩端的集管120上。
以下將對塑料換熱器112的配置進行更詳細說明。如圖4所示，散熱片116被設置在制冷劑管114的各自外表面上，同時相互之間隔開期望的距離。應注意，換熱器的所有部件都采用塑料材料制成。如上所述，散熱片116和制冷劑管114構成一體。因此，散熱片管組件是一套散熱片管單元，各單元均由一個制冷劑管114和一個散熱片116組成。散熱片管組件的各散熱片管單元由標號118表示。
左集箱124與散熱片管組件118的左端相連，而右集箱126與散熱片管組件118的右端相連。制冷劑入口管130與右集箱126的下部相連。制冷劑出口管132與左集箱126的上部相連。
以下將參照圖5，對集管120與散熱片管組件的連接方法進行詳細說明。將集管120與散熱片管組件連接起來，這是根據(jù)雙注塑法進行的。
通過使用雙注塑法將集管120與散熱片管組件連接起來所形成的接頭顯示出低強度。因此，通過熱熔法，再次將各集管在其期望部位，例如上部(圖5)，與相應的散熱片管單元118的端部連接起來。根據(jù)熱熔法，將集管120敷設在熱熔夾具模136上，以使集管120由夾具模136牢固支撐。在這種狀態(tài)下，使用熱熔機128將每個散熱片管單元118的上管端緊貼住相應的集管120。熱熔機128配備了具有倒三角形形狀的熱熔壓模134。
熱熔壓模134被布置成與散熱片管組件的間距均勻的散熱片管單元118對齊。當向熱熔機128供電，同時將熱熔機128緊貼住散熱片管單元118的上端時，各散熱片管單元118的上端因受熱而膨脹，并與相應的集管120接觸，這樣散熱片管單元118就被熱熔接到集管120上。在圖5中，標號138表示根據(jù)在各散熱片管單元118和相應集管120之間進行熱熔接所形成的接頭。
集管120和散熱片管單元118各自經受熱熔接的部位被保持在300℃～320℃的溫度，直到集管和散熱片管單元各自經受熱熔接的部位顯示出50％的厚度減少。
以下對將散熱片管單元118與每個集箱124和126連接進行詳細說明。
參照圖4和6，為了將散熱片管單元118與每個集箱124和126連接起來，集管120被設置在各散熱片管單元118的兩端。如上所述，采用雙注塑法，將集管120和散熱片管單元118形成一個整體。
每個集箱124和126均被熔接到集管120上，集管120被設置在相應的一個散熱片管組件處上。將集箱124和126與集管120熔接起來，這是根據(jù)圖7和8中所示的方式進行的。
每個集箱124和126均具有多個隔壁133(圖6)，這些隔壁從集箱的內頂部表面延伸。當每個集箱124和126將被熔接到相應集管120上時，它首先應按照下列方式定位，即如圖7所示，每個隔壁133均與相鄰一個集管120接觸。在這種狀態(tài)下，如圖8所示，使用壓電裝置129，將機械振動能量施加到每個集箱124和126上。這樣，根據(jù)超聲波模壓法(Ultrasonic Molding Process)，將每個集箱124和126與相應的集管120連接。
壓電裝置129將電能轉換成15,000/秒的機械垂直振動能量，用于施加到每個集箱124和126上。在施加機械垂直振動能量的過程中，將每個集箱124和126與相應的集管120連接。在這種情況下，激勵振幅為0.06～0.08mm(p-p峰到峰值)。試樣被摩擦熱熔接，這在最多1秒內完成。
盡管為了說明性目的對本發(fā)明的優(yōu)選實施例作了揭示，然而本領域技術人員將意識到，在不背離所附權利要求中揭示的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可進行各種修改、添加和替代。
權利要求
1.一種將塑料換熱器的集管連接起來的方法，包括步驟將采用塑料材料制成的散熱片形成在采用塑料材料制成的制冷劑管的各自外圓周表面上，并以層疊方式布置，同時，可使各散熱片能夠與相應的一個制冷劑管相連，從而構成散熱片管組件，該組件具有多個散熱片管單元，每個散熱片管單元均由一個制冷劑管和一個散熱片組成；根據(jù)雙注塑法，將采用塑料材料制成的集管分別形成在各散熱片管單元的相對的兩端；布置熱熔夾具，以支撐位于散熱片管組件各端的集管的底部；以及將熱熔機的熱熔壓模緊貼住散熱片管組件各端的散熱片管單元，從而將集管熱熔接到散熱片管單元上，以使集管分別與散熱片管單元構成整體。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，每個熱熔壓模的橫截面均具有倒三角形形狀。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，將集管熱熔接到散熱片管單元上的步驟，是在下述條件下執(zhí)行的，即把集管和散熱片管單元各自經受熱熔接的部位被保持在300℃～320℃的溫度，直到集管和散熱片管單元各自經受熱熔接的部位顯示出50％的厚度減少。
4.一種將塑料換熱器的集管連接起來的方法，包括步驟將采用塑料材料制成的散熱片形成在采用塑料材料制成的制冷劑管的各自外圓周表面上，并以層疊方式布置，同時，可使各散熱片能夠與相關鄰近一個制冷劑管相連，從而構成散熱片管組件，該組件具有多個散熱片管單元，每個散熱片管單元均由一個制冷劑管和一個散熱片組成；根據(jù)雙注塑法，將集管分別設置在各散熱片管單元的相對的兩端；將采用塑料材料制成的集箱布置在散熱片管組件的相對的兩端，同時使各集箱與布置在散熱片管組件相對的兩端的相關一端的集管進行接觸；以及將發(fā)熱裝置布置在各集箱上，并根據(jù)發(fā)熱裝置的工作，將集箱熱熔接到布置在散熱片管組件對應的一端的集管上。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其中，發(fā)熱裝置是壓電裝置。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中，壓電裝置產生振動，該振動具有15000/秒的機械垂直振動能量，以及0.06～0.08mm的激勵振幅(p-p峰-峰值)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了將采用塑料材料制成的換熱器的集管和集箱連接起來的方法,即根據(jù)熱熔法將散熱片管組件的散熱片管單元與集管連接起來,同時根據(jù)熔接法,使用超聲波將散熱片管單元與各集箱連接起來。
文檔編號F28F21/06GK1364997SQ01141520
公開日2002年8月21日 申請日期2001年9月28日 優(yōu)先權日2001年1月11日
發(fā)明者李將石 申請人:Lg電子株式會社