[發明專利]一種新型冷板加工裝置和方法

無效

• 申請號: 200910079360.4
• 申請日: 2009-03-09
• 公開（公告）號: CN101829871A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 龐麗萍;王浚;劉猛;李驪;谷煜
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;B23K31/02
• 代理公司: 北京金恒聯合知識產權代理事務所 11324
• 代理人: 李強;張爭艷

技術領域

本發明涉及一種新型冷板的加工裝置和方法。

背景技術

在一些應用場合，需要采用輻射制冷；這樣的場合諸如(但不限于)：1)低氣壓環境，空氣密度小，對流換熱效果差；2)希望盡量避免對流的場合；等等。

傳統上，輻射制冷中的輻射冷板一般采用銅板。但銅冷板有材料成本高和重量大的缺點。

鋁由于兼有傳導性好和重量輕的特點，因而通常被作為銅的一種優選替代材料。但在輻射冷板的情況下，采用鋁會遇到嚴重的材料變形問題。以下具體說明該問題。

圖1A顯示了一種傳統輻射冷板的側視圖。圖1B顯示了圖1A所示的冷板的正視圖。該冷板包括：輻射板1、總進管2、總回管3、多根岐管4、堵板5、法蘭6。多根岐管4均勻平行地焊接在輻射板1的一側，輻射板1另一側夠成低溫輻射面。在其工作中，制冷介質先進入總進管2，再通過多根并聯平行的岐管4，經輻射板1換熱后匯流入總回管3。

圖1A顯示的是一個弧形冷板，但其也完全可以是平面冷板或其他形狀的冷板。

為了達到熱膨脹上的匹配，輻射板1、總進管2、總回管3、多根岐管4一般采用相同的材料。

輻射板1和岐管4之間必須有充分的熱接觸，因而岐管4與輻射板1之間需要采用滿焊連接。但在輻射板1采用鋁時，輻射板1在焊接中發生嚴重變形，使得傳統的焊接加工無法進行。

發明內容

針對現有技術的上述問題，本發明人進行了深入的研究和試驗，并提供了新穎的冷板加工裝置和方法。

根據本發明的一個方面，提供了一種輻射冷板加工方法，包括：

把多個輻射板置于一個支撐胚體的支撐面上，其中所述支撐面的形狀與所要制作的冷板的形狀一致；

用多個固定壓塊把所述輻射板壓緊固定在所述支撐面上，

把岐管焊接到所述輻射板上。

根據本發明的另一個方面，提供了一種輻射冷板加工裝置，包括：

一個支撐胚體，所述支撐胚體包括一個支撐面；所述支撐面的形狀與所要加工的冷板的形狀一致；

固定壓塊，用于把輻射板壓緊固定在所述支撐面上。

附圖說明

圖1A是一種輻射冷板的側視圖；圖1A是圖1B的右視圖；

圖1B是圖1A所示的輻射冷板的正視圖；

圖2是根據本發明的一個實施例的冷板加工裝置的示意圖。

具體實施方式

根據如圖2所示的本發明實施例的輻射冷板加工裝置包括一個支撐胚體7。支撐胚體7可以用木材制作，也可以用其他適當材料制作。支撐胚體7包括一個支撐面8；支撐面8的形狀與所要制作的冷板的形狀一致。

根據本發明的一個實施例，在冷板制作中，先將輻射板1置于支撐面8，然后利用固定壓塊9和螺釘11把輻射板1壓緊固定在支撐面8上，并用多根固定鋼索10把輻射板1壓緊固定在支撐面8上。

在圖2所示的實施例中，固定壓塊9被均勻布置于岐管4之間，并借助鏍釘11將輻射板1和支撐胚體的支撐面8固定在一起。固定鋼索10繞在安放了輻射板1的整個支撐胚體7上，用于將輻射板1固定。

隨后，按設計要求在岐管4與輻射板1之間進行滿焊連接。

根據本發明的一個實施例，焊接岐管4與輻射板1時為避免輻射板1(尤其是鋁制輻射板)發生熱變形，需要按照如下的焊接工藝進行：

-首先用點焊將岐管4初步固定在輻射板1上；

-之后對岐管4進行分段滿焊，其中可以在不同的岐管4上交叉焊接，以盡可能保證不同焊接部位良好充分散熱，防止熱變形，且交叉焊接的兩根岐管4的相對位置越遠越好。

把總進管2、總回管3連接到岐管4上，并把總進管2、總回管3滿焊連接到輻射板1上，同樣采用先點焊初步連接，再分段滿焊的方法，以避免輻射板熱膨脹所產生的變形問題。

焊接完成后，用水清洗各管的內部，并進行打壓試驗，檢查焊接性能。

整個冷板部件加工完成后，可以根據要求進行整體無色陽極化處理。

該新型冷板適合應用于大面積的低溫低氣壓環境控制。由于設計目標溫度很低(常常低于-50℃)，此時冷板設計中一個關鍵的技術是如何消除熱脹冷縮應力。由于在-60℃與常溫或高溫間往復工作，如果在結構上有限制它熱脹冷縮的元件，將把冷板本身拉裂。因此，冷板的支撐結構必須做到能讓冷板自由伸縮。總進/回管可采用薄壁波紋管過渡，多塊冷板的聯接管可采用膨脹節形式。

采用本發明的冷板制作裝置和方法，可以制作鋁冷板，如輻射板、岐管、總進/回管均采用LF12鋁材質的冷板。