冷媒配管装置的制作方法

本发明是有关于一种冷媒配管装置，特别是指一种配合冷凝器及压缩机使用的冷媒配管装置。

背景技术：

参阅图1，一般的冷媒循环系统是依靠压缩机10将低温低压的冷媒压缩成高温高压的气态冷媒，接着由冷凝器11冷却散热后，气态冷媒凝结为常温高压之液态冷媒，并经过冷媒控制器12降压后，液态冷媒会在低温状态下进入蒸发器13中进行蒸发吸热，而后成为低温低压的气态冷媒，并回流至压缩机10，以重新进行相同的循环，通过压缩机10长时间连续运转所产生的制冷作用，可达到连续低温冷却之功效。

用于冷却半导体元件(IC)做为测试用的蒸发器13俗称为冷冻头或冷却头，有别于一般冷冻空调用蒸发器之构造，其能够接受移动机构结合并以极高的速度往复移动，以接触及离开被冷却测试的半导体元件。而冷冻头及冷媒控制器12之间是以一冷媒导入管14连接，当冷媒控制器12为膨胀阀时，冷媒导入管14为金属软管，当冷媒控制器12为电磁阀时，冷媒导入管14为毛细管。装置的冷媒控制器12较佳为电磁阀配合毛细管，而冷冻头及压缩机10之间是以一冷媒回流管15连接，冷媒回流管15为金属软管。

由于通过冷媒回流管15的冷媒温度极低，因此会使冷媒回流管15产生结冻而脆化，加上高速的往复作动时会产生拉扯作用，会使冷媒回流管15不断绷紧，最后造成金属疲劳破坏而使其破损断裂，致使冷媒由裂缝中泄尽，用户将无法继续作业而蒙受损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在低温结冻状态及高速移动下，仍可保有缓冲及防止配管破裂功效的冷媒配管装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种冷媒配管装置，为处于低温结冻状态且可高速往复移动之装置，包括一冷冻头、一连通冷冻头以输入冷媒的输入单元，及一连通冷冻头以输出冷媒的输出单元。

输出单元包括一连通冷冻头的冷媒回流管，及一设置于冷媒回流管上用以加热冷媒回流管内之冷媒的加热模块。

本发明之功效在于：冷媒回流管上设置有用来加热管内冷媒的加热模块，借着加热作用可消除冷媒回流管的结冻状态，而恢复冷媒回流软管本来的灵活功能与作用，既可避免冷媒回流管因低温产生冻结脆化状态，又可防止因冷冻头左右、前后，或上下高速反复作动而破裂。

附图说明

本发明之其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一示意图，说明一习知的冷媒循环系统；

图2是一立体分解图，说明本发明冷媒配管装置的第一实施例，图中假想线部分仅为示意；

图3是一立体分解图，说明本发明冷媒配管装置的第二实施例，图中假想线部分仅为示意；

图4是一立体分解图，说明本发明冷媒配管装置的第三实施例，图中假想线部分仅为示意；

图5是一立体分解图，说明本发明冷媒配管装置的第四实施例，图中假想线部分仅为示意；

图6是一立体分解图，说明本发明冷媒配管装置的第五实施例，图中假想线部分仅为示意；

图7是一立体分解图，说明本发明冷媒配管装置的第六实施例，图中假想线部分仅为示意；

图8是一示意图，说明在第六实施例中，一冷媒导入管缠绕于一冷媒回流管上之态样。

【符号说明】

2 冷媒配管装置 31 冷凝器 32 压缩机

33 冷媒控制器 4 冷冻头 41 主体

42 热交换结构 43 输入接头 44 输出接头

5 输入单元 51 冷媒导入管 52 外覆管

53 定位管 6 输出单元 61 冷媒回流管

62 加热模块 621 电热线 622 加热源

623 电热带 624 电热块 625 电热棒

具体实施方式

在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图2，为本发明冷媒配管装置2的第一实施例，冷媒配管装置2是配合一冷凝器31、一压缩机32，及一冷媒控制器33使用，冷凝器31、压缩机32，及冷媒控制器33是如图2所示相互连通，在第一实施例中，冷媒控制器33较佳为电磁阀配合毛细管。冷媒配管装置2包括一冷冻头4、一连通冷媒控制器33及冷冻头4以输入冷媒的输入单元5，及一连通冷冻头4及压缩机32以输出冷媒的输出单元6。

冷冻头4包括一主体41、一设置于主体41内的热交换结构42、一设置于主体41上并连通热交换结构42的输入接头43，及一设置于主体41上并连通热交换结构42的输出接头44。输入接头43与输出接头44可以是与主体41一体成型，也可以是可分离地组装于主体41上。热交换结构42为热交换冷媒流道，其两端分别连接输入接头43及输出接头44。

输入单元5包括一个两端分别连通冷凝器31及冷冻头4之输入接头43的冷媒导入管51。冷媒导入管51为毛细管，且是如图2所示地螺旋延伸而盘绕成弹簧状，藉此使冷媒导入管51在受到拉扯时，不会直接被拉扯至绷紧状态，故可达到缓冲拉力之功效。

输出单元6包括一个两端分别连通冷冻头4之输出接头44及压缩机32的 冷媒回流管61，及一设置于冷媒回流管61上以用来加热冷媒回流管61内之冷媒的加热模块62。加热模块62具有一环绕设置于冷媒回流管61上的电热线621，及一电性连接电热线621的加热源622。在第一实施例中，加热源622较佳为固态继电器(SSR)及温控器组成，可控制电热线621的热能输出至适合的温度。

冷媒是先由冷凝器31冷却散热，接着送至冷媒控制器33中降压而形成低温状态，并由输入单元5之冷媒导入管51导入至冷冻头4，在通过冷冻头4之输入接头43后，进入热交换结构42中进行热交换作用，以使冷冻头4呈低温状态。接着冷媒由输出接头44流出，并通过冷媒回流管61回流入压缩机32中，最后经压缩机32将冷媒压缩送至冷凝器31中，以再次进行相同的循环。

在半导体测试作业过程中，冷冻头4会以极高的速度进行垂直或水平或前后移动，以对半导体(IC)进行接触冷却。在极低温时，冷媒导入管51及冷媒回流管61必然会发生硬化及脆化之情事，然而本发明将冷媒导入管51盘绕成弹簧状，使冷媒导入管51受拉扯后还保有伸展的余隙，而不会直接呈紧绷状态，达到缓冲拉力之功效，故能对应高速往复移动的冷冻头4而不致受损断裂。另外，将冷媒回流管61上设置有电热线621，以加热冷媒回流管61使其不因低温而产生结冻脆化，同样可达到避免在拉扯中受损破裂之功效，此外，电热线621还可使内部流动的冷媒气化，避免液态冷媒直接回流压缩机32产生液压缩现象，达到保护压缩机32之功效。

在冷却测试半导体(IC)的作业过程中，冷冻头4的平均移动速度为：0.3秒内进行15公分的垂直移动，及0.3秒内进行30公分的水平移动。一般的冷媒管线约在5至6天内便会产生金属疲劳破坏而破裂损毁，而本发明冷媒配管装置2的寿命可达到5至6个月，可见本发明确实具有增加使用寿命之功效。

参阅图3，为本发明冷媒配管装置2的第二实施例，第二实施例大致上是与第一实施例相同，不同之处在于：输入单元5还包括一套覆于冷媒导入管51上的外覆管52。外覆管52较佳为金属弹簧管，当然也可以视需求而使用其他材质，藉此达到保护冷媒导入管51而达到强化结构之功效。

参阅图4，为本发明冷媒配管装置2的第三实施例，第三实施例大致上是与第二实施例相同，不同之处在于：输入单元5还包括一供冷媒导入管51缠绕设 置的定位管53，定位管53较佳是金属弹簧管，其两端分别连接冷媒控制器33及冷冻头4之主体41。通过定位管53可限位冷媒导入管51，使冷媒导入管51可攀附缠绕于定位管53上，进而对冷媒导入管51产生定位使其不致左右或上下大幅晃动之功效。

参阅图5，为本发明冷媒配管装置2的第四实施例，第四实施例大致上是与第二实施例相同，不同之处在于：加热模块62是具有一环绕设置于冷媒回流管61上且线径较电热线621(见图2)粗且呈片状的电热带623，第四实施例提供了另一种加热模块62的配置态样，增加泛用性。

参阅图6，为本发明冷媒配管装置2的第五实施例，第五实施例大致上是与第二实施例相同，不同之处在于：加热模块62是具有复数相互配合以夹制冷媒回流管61的电热块624。每一电热块624是插设有两个电性连接加热源622的电热棒625。等电热块624可将热传递至冷媒回流管61上，以避免冷媒回流管61因低温而产生结冻脆化。等电热块624除了是块状外，也可以是其他习知加热组件之形状。第五实施例提供加热模块62的另一种态样，增加泛用性。

参阅图7及图8，为本发明冷媒配管装置2的第六实施例，第六实施例大致上是与第二实施例相同，不同之处在于：输出单元6还包括一包覆冷媒回流管61及加热模块62之电热线621的隔热层63，而冷媒导入管51是缠绕隔热层63及冷媒回流管61。通过前述之配置可将冷媒导入管51整合缠绕于冷媒回流管61上，使冷媒导入管51及冷媒回流管61并排设置，达到配管整合及节省配置空间之功效。

综上所述，冷媒导入管51是螺旋延伸且呈弹簧状，因此即使因低温硬化仍可达到缓冲拉力之功效，而冷媒回流管61上设置有用来加热的加热模块62，以避免冷媒回流管61因低温而产生结冻脆化，从而可延长冷媒导入管51及冷媒回流管61的使用寿命，故确实能达成本发明之目的。

惟以上所述者，仅为本发明之实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，凡是依本发明申请专利范围及专利说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。