專利名稱：熱交換器及其制造方法以及具備該熱交換器的房間空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換器，特別是一種熱交換器及其制造方法以及具備該熱交換 器的房間空調(diào)器。
背景技術(shù)：
中國(guó)是鋁資源豐富，而銅資源缺乏的國(guó)家?？照{(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)逐年提升，勢(shì)必會(huì)消耗大 量的銅資源，造成銅價(jià)飛速上漲，銅資源面臨緊缺的風(fēng)險(xiǎn)。因此鋁代銅技術(shù)將成為今后空調(diào) 換熱器發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前已經(jīng)有兩種鋁質(zhì)熱交換器應(yīng)用于房間空調(diào)器，其中一種換熱器叫全鋁微通道 平行流換熱器。這種全鋁微通道平行流換熱器作為冷凝器使用時(shí)，雖然其換熱效果相當(dāng)高， 但是基于其本身的缺陷，即散熱管用扁管，翅片用波紋翅片，導(dǎo)致了冷凝水排除問(wèn)題和蒸發(fā) 效果問(wèn)題，因此，在用于熱泵機(jī)或單冷機(jī)中的蒸發(fā)器時(shí)，造成很大困難，故至今仍處于研究 階段，沒(méi)有形成量產(chǎn)。而還有一種全鋁管換熱器，如中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN201527144U于2010年7月14日 公開了一種空調(diào)用換熱器，包括鋁合金U型管、翅片和邊板，該翅片脹接于U型管外，翅片及 邊板上均設(shè)有供U型管插接的連接孔，該U型管包括具有內(nèi)腔的本體，在U型管的本體的內(nèi) 周面有多條沿著與本體軸向方向延伸的齒肋，相鄰齒肋之間形成槽道。也就是說(shuō)，該鋁合金 U型管設(shè)置有齒槽，是一種全鋁管換熱器。這種空調(diào)用換熱器是通過(guò)緊式脹管成型的，主要缺陷在于其管內(nèi)齒槽容易在巨大 的脹管壓力下受損，脹管后，管內(nèi)齒被削平，管內(nèi)側(cè)換熱受到嚴(yán)重影響；而且該熱交換器在 作為空調(diào)蒸發(fā)器時(shí)，分流復(fù)雜，壓降較大；勢(shì)必造成應(yīng)用在房間空調(diào)器整機(jī)性能上大打折 扣，影響制冷或制熱效果。而且還有一個(gè)更為嚴(yán)重的問(wèn)題是這種空調(diào)用換熱器的焊點(diǎn)多， 而鋁制品和鋁制品兩個(gè)焊接在一起的技術(shù)可靠性較差，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)虛焊、焊堵、過(guò)燒等現(xiàn) 象，嚴(yán)重影響量產(chǎn)效率。因此，以上眾多因素制約著鋁代銅技術(shù)的發(fā)展，有必要作進(jìn)一步改 進(jìn)和完善。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、流通阻力小、焊接可靠性好、換熱效率 高、能效比高、適用范圍廣的熱交換器及其制造方法以及具備該熱交換器的房間空調(diào)器，以 克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計(jì)的一種熱交換器，包括位于兩個(gè)集流管之間的多個(gè)散熱管以及設(shè)置 在散熱管外的翅片，其結(jié)構(gòu)特征是集流管的本體為鋁合金管，該鋁合金管的外表面設(shè)置有 釬劑層或釬料層；翅片的本體為鋁合金翅片，該鋁合金翅片的外表面設(shè)置有釬劑層或釬料層。所述散熱管為鋁合金管，散熱管的管壁上設(shè)置有螺紋齒或直齒。所述散熱管呈橢圓形，散熱管的短軸的長(zhǎng)度為A，有5mm彡A彡20mm ；散熱管的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為B，有5mm彡B彡20mm ；散熱管的管壁的厚度為TF，有0. Imm ^ TF ^ Imm ；散熱 管的螺紋齒或直齒的齒高為h，有0. Imm < h < 0. 6mm ；散熱管的螺紋齒或直齒的齒間距為 w,有 0. Olmm ^ w ^ 0. 08mmo所述散熱管的螺紋齒的螺紋角為^，有0° ^ α <90°，散熱管的螺紋齒的數(shù)目 在20 60之間。所述翅片為平板翅片、波紋翅片、百葉窗、沖縫片或橋片。所述集流管內(nèi)設(shè)置有分流用的隔板。所述集流管之間的散熱管的規(guī)格相同，翅片的規(guī)格相同或者不同。所述集流管之間的散熱管的規(guī)格不同，翅片的規(guī)格相同或者不同。一種熱交換器的制造方法，首先通過(guò)高速?zèng)_床加工成形翅片，然后將翅片穿套在 散熱管上，再經(jīng)過(guò)脹管機(jī)輕微脹緊，此時(shí)的脹緊力在保證對(duì)螺紋齒或直齒無(wú)損害情況下，達(dá) 到翅片在散熱管上不滑落即可，接下來(lái)再把集流管和散熱管連同翅片一起通過(guò)組裝組合成 為一體后，再放入氮?dú)獗Ｗo(hù)釬焊爐內(nèi)進(jìn)行焊接，最終成型。一種房間空調(diào)器，包括所述的熱交換器或者包括經(jīng)由上述制造方法制造出來(lái)的熱 交換器，其特征是熱交換器為蒸發(fā)器或冷凝器。本發(fā)明中的集流管的中部可根據(jù)不同需要開設(shè)分流用的隔板，使制冷劑在換熱器 內(nèi)均勻流動(dòng)，減小制冷劑于散熱管內(nèi)的流通阻力，從而減小了制冷劑的壓降。散熱管為橢圓 形，可增加迎風(fēng)面積，且有利用外表面冷凝水排除，內(nèi)螺紋可加大制冷劑在管內(nèi)的擾流，破 壞傳熱邊界層，增強(qiáng)管內(nèi)側(cè)換熱量。翅片的中間開孔，方便穿入散熱管中。本發(fā)明中的脹接加釬焊工藝不會(huì)破壞散熱管的螺紋齒或直齒，有效的減小了熱交 換器的接觸熱阻，橢圓形的散熱管增加了迎風(fēng)面積，提高整個(gè)熱交換器的換熱效率及換熱 性能；整個(gè)熱交換器在釬焊爐內(nèi)釬焊成型，提高了鋁制熱交換器的焊接可靠性。本發(fā)明不僅可以適用于蒸發(fā)器，而且還可以適用于冷凝器，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、 流通阻力小、焊接可靠性好、換熱效率高、能效比高、適用范圍廣的特點(diǎn)。
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為散熱管的局部放大立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為散熱管的端面放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為散熱管的局部剖切結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖3中的N處放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖1中的M-M向剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明中的熱交換器的制造流程圖。圖中2為集流管，3為隔板，4為散熱管，5為螺紋齒或直齒，6為翅片，7為輸入輸 出管，8為端蓋，9為混合管徑的散熱管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參見圖1-圖7，本熱交換器，包括位于兩個(gè)集流管2之間的多個(gè)散熱管4以及設(shè)置在散熱管4外的翅片6，集流管2的本體為鋁合金管，該鋁合金管的外表面設(shè)置有釬劑層或 釬料層；翅片6的本體為鋁合金翅片，該鋁合金翅片的外表面設(shè)置有釬劑層或釬料層。例如 4343釬劑層或4343釬料層。根據(jù)需要，可以在集流管2內(nèi)設(shè)置有分流用的隔板3，從而形成數(shù)個(gè)流程，達(dá)到分 流的目的，減小制冷劑流動(dòng)阻力。散熱管4為鋁合金管，散熱管4的管壁上設(shè)置有螺紋齒或直齒5，用于提高散熱管 4內(nèi)的換熱系數(shù)。散熱管4呈橢圓形，散熱管4的短軸的長(zhǎng)度為A，有5mm彡A彡20mm ；散熱管4的 長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為B，有5mm彡B彡20mm ；散熱管4的管壁的厚度為TF，有0. Imm彡TF彡Imm ； 散熱管4的螺紋齒或直齒的齒高為h，有0. Imm < h < 0. 6mm ；散熱管4的螺紋齒或直齒的 齒間距為w，有0. Olmm彡w彡0. 08mm。散熱管4的螺紋齒的螺紋角為^，有0° ^ α彡90°，散熱管4的螺紋齒的數(shù)目 在20 60之間。翅片6為平板翅片、波紋翅片、百葉窗、沖縫片或橋片。集流管2之間的散熱管4的規(guī)格相同，翅片6的規(guī)格相同或者不同。集流管2之間的散熱管4的規(guī)格不同，翅片6的規(guī)格相同或者不同。制作熱交換器時(shí)，包括以下步驟第一步，首先選取鋁合金的原料管，然后通過(guò)例如拉拔加工或擠出加工工藝，將原 料管制造成長(zhǎng)尺寸的帶內(nèi)螺紋或直齒的散熱管4，之后切斷為能夠與所適用的熱交換器的 大小相對(duì)應(yīng)的尺寸。第二步，首先把已覆著規(guī)定厚度的釬劑層或釬料層的鋁合金翅片沖壓成為規(guī)定形 狀，然后通過(guò)把加工成形的鋁合金翅片穿套在散熱管4上。第三步，通過(guò)工裝夾具定位，把已穿入翅片6的散熱管4放入脹管機(jī)內(nèi)，進(jìn)行脹管。此脹管過(guò)程與普通管翅式換熱器脹管過(guò)程有所不同，即脹緊力可適當(dāng)?shù)臏p小，在 保證對(duì)螺紋齒或直齒5無(wú)損害情況下，達(dá)到翅片在散熱管4上不滑落即可。第四步，把已覆著釬劑層或釬料層的鋁合金管通過(guò)切削等加工成所需尺寸的集流 管2，再通過(guò)沖壓，在集流管2上沖制散熱管的裝配孔，接著在集流管2上切割分流槽，安裝 隔板3，壓入上下端蓋8。第五步，把脹緊好翅片6的散熱管4插入集流管2上的裝配孔內(nèi)，通過(guò)工裝夾模， 夾緊集流管的兩端以防變形。第六步，把上述的熱交換器的整體放入氮?dú)獗Ｗo(hù)釬焊爐內(nèi)，通過(guò)涂覆釬劑，干燥， 加熱流程，最終成型。經(jīng)過(guò)上述步驟制得的熱交換器，一方面是能夠保證焊接的可靠性，另一方面是通 過(guò)釬焊，使接觸熱阻幾乎為零，大大強(qiáng)化了鋁合金管的換熱效率。本發(fā)明提供的熱交換器可以應(yīng)用在房間空調(diào)器中用作蒸發(fā)器或冷凝器，和壓縮 機(jī)、膨脹閥、節(jié)流原件等一起使用，從而提高房間空調(diào)器的制冷量、制熱量和能效系數(shù)，提高 房間空調(diào)的可靠性。并且，可根據(jù)需要，進(jìn)行適當(dāng)修改，作成混合管徑的熱交換器，見圖6，圖 中的9即為混合管徑的散熱管，比如前面幾個(gè)流路用大管徑，后面幾個(gè)流路用小管徑等等， 從而提高整個(gè)熱交換器的性能。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器，包括位于兩個(gè)集流管(2)之間的多個(gè)散熱管(4)以及設(shè)置在散熱管 (4)外的翅片(6)，其特征是集流管(2)的本體為鋁合金管，該鋁合金管的外表面設(shè)置有釬 劑層或釬料層；翅片(6)的本體為鋁合金翅片，該鋁合金翅片的外表面設(shè)置有釬劑層或釬料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征是所述散熱管(4)為鋁合金管，散熱管(4) 的內(nèi)管壁上設(shè)置有螺紋齒或直齒(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其特征是所述散熱管(4)呈橢圓形，散熱管(4)的 短軸的長(zhǎng)度為A，有5mm≤A≤20mm ；散熱管⑷的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為B，有5mm≤B≤20mm ’散 熱管(4)的管壁的厚度為TF，有0. 1mm≤TF≤Imm ；散熱管(4)的螺紋齒或直齒的齒高為h， 有0. Imm≤h≤0. 6mm ；散熱管(4)的螺紋齒或直齒的齒間距為w，有0. Olmm≤w≤0. 08mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱交換器，其特征是所述散熱管(4)的螺紋齒的螺紋角為 0，有0° ≤ α≤90°，散熱管⑷的螺紋齒的數(shù)目在20 60之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征是所述翅片(6)為平板翅片、波紋翅片、百 葉窗、沖縫片或橋片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征是所述集流管(2)內(nèi)設(shè)置有分流用的隔板⑶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的熱交換器，其特征是所述集流管(2)之間的散熱管 (4)的規(guī)格相同，翅片(6)的規(guī)格相同或者不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述的熱交換器，其特征是所述集流管(2)之間的散熱管 (4)的規(guī)格不同，翅片(6)的規(guī)格相同或者不同。
9.一種如權(quán)利要求1所述的熱交換器的制造方法，其特征是首先通過(guò)高速?zèng)_床加工成 形翅片(6)，然后將翅片(6)穿套在散熱管(4)上，再經(jīng)過(guò)脹管機(jī)輕微脹緊，此時(shí)的脹緊力在 保證對(duì)螺紋齒或直齒(5)無(wú)損害情況下，達(dá)到翅片(6)在散熱管(4)上不滑落即可，接下來(lái) 再把集流管(2)和散熱管(4)連同翅片(6) —起通過(guò)組裝組合成為一體后，再放入釬焊爐 內(nèi)進(jìn)行焊接，最終成型。
10.一種房間空調(diào)器，包括權(quán)利要求1所述的熱交換器或者包括經(jīng)由權(quán)利要求9制造出 來(lái)的熱交換器，其特征是熱交換器為蒸發(fā)器或冷凝器。
全文摘要
一種熱交換器及其制造方法以及具備該熱交換器的房間空調(diào)器，熱交換器包括位于兩個(gè)集流管之間的散熱管以及設(shè)置在散熱管外的翅片，集流管的本體為鋁合金管，該鋁合金管的外表面設(shè)置有釬劑層或釬料層；翅片的本體為鋁合金翅片，該鋁合金翅片的外表面設(shè)置有釬劑層或釬料層。所述散熱管為鋁合金管，散熱管的內(nèi)管壁上設(shè)置有螺紋齒或直齒。散熱管呈橢圓形，散熱管的短軸的長(zhǎng)度為A，有5mm≤A≤20mm；散熱管的長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度為B，有5mm≤B≤20mm。本發(fā)明不僅可以適用于蒸發(fā)器，而且還可以適用于冷凝器，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、流通阻力小、焊接可靠性好、換熱效率高、能效比高和適用范圍廣的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23P15/26GK102003841SQ20101050325
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者李豐, 程志明, 黃小軍 申請(qǐng)人:廣東美的電器股份有限公司