燃氣熱水器的銅鋁熱交換器及其連接方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及燃具領域，具體地涉及到一種燃氣熱水器的銅鋁熱交換器及其連接方 法。
【背景技術】
[0002] 燃氣熱水器的熱交換器有銅熱交換器、鋁熱交換器，但銅熱交換器的銅材料稀少， 成本高；而鋁熱交換器的機械強度性能低，鋁熱交換器中的水管容易腐蝕。為解決上述問 題，提出了一種銅鋁熱交換器，即采用銅制的水管和鋁制的換熱翅片、殼體相結合，但這種 銅鋁熱交換器因銅與鋁的異種金屬材料之間的焊接難以實現而未被實際使用。為克服這些 缺陷，對燃氣熱水器的銅鋁熱交換器及其連接方法進行了研制。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是要提供一種燃氣熱水器的銅鋁熱交換器，它既能有 效控制熱交換器的材料成本，且熱交換效率高，同時能確保熱交換器水管的暢通性和耐腐 蝕性，產品使用壽命長。
[0004] 本發明所要解決的另一技術問題是要提供一種燃氣熱水器的銅鋁熱交換器的連 接方法，它不僅能有效地解決熱交換器中各零部件之間的焊接難題，且能有效降低連接工 序的生產成本。
[0005] 本發明解決其技術問題采用的技術方案是：一種燃氣熱水器的銅鋁熱交換器，包 括殼體、直管、換熱翅片、U型管、盤管和進出水管，殼體圍成煙氣通道，直管橫穿煙氣通道， 換熱翅片設于煙氣通道內并依次疊置穿在直管上，U型管連通相鄰兩個直管，盤管盤繞于殼 體壁體，所述殼體、換熱翅片由銅鋁材料制造成型，所述直管、U型管、盤管由銅鋁材料或者 銅材料制造成型；所述銅鋁材料包括鋁材料基體，以及設于該基體外壁的銅材料覆蓋層。
[0006] 具體而言，上述技術方案囊括了 2種不同的實施例，S卩：所述殼體、直管、換熱翅 片、U型管和盤管均由銅鋁材料制造成型；或者所述殼體、換熱翅片由銅鋁材料制造成型， 而直管、U型管和盤管由銅材料制造成型。
[0007] 進一步地，所述錯材料基體的厚度為0. 6mm，所述銅材料覆蓋層的厚度為 0. 02mm~0. lmm〇
[0008] 根據本發明第二方面實施例的燃氣熱水器的銅鋁熱交換器的連接方法，主要包括 以下步驟：S1:將殼體、直管、換熱翅片、U型管和盤管組裝在一起，以便完成所述熱交換器 的整體組裝工序；S2 :在殼體與盤管之間進行預焊接工序，使得殼體與盤管之間的焊接間 隙為0.l〇~〇. 40mm;S3 :在所述焊接間隙處裝上釬料，以完成組裝釬料工序；S4 :將銅鋁熱 交換器整體放入釬焊爐進行釬焊，釬焊溫度為400~60(TC，該釬焊溫度保持時間為：8~15分 鐘。通常銅熱交換器的釬焊溫度在800°C以上，與釬焊銅熱交換器相比較，本方法發明能進 一步降低生產成本。
[0009] 另外根據本發明上述實施例的燃氣熱水器的銅鋁熱交換器的連接方法，還可以具 有如下附加的技術特征： 根據本發明的一些實施例，在S1整體組裝工序之前進行以下工序：SOI:對殼體、直管、 換熱翅片、U型管和盤管進行清洗除油工序，以便去除待焊機工件表面的油脂及雜物；S02: 對各清洗除油后的工件放入烘干爐中進行烘干脫脂工序，烘干溫度為250°C~370°C，以便 清洗除油工序中的水分，進一步確保去除油脂。所述烘干爐可為現有技術中任一種烘干爐。
[0010] 根據本發明的一些實施例，所述S1整體組裝工序中還包括以下子步驟：S11:在直 管與U型管、直管與盤管的連接處套裝環形釬料；S12 :所述換熱翅片上緊靠直管處設置有 孔，在孔內放置條狀釬料。本實施例中S11和S12步驟沒有先后順序的要求。
[0011] 根據本發明的一些實施例，所述S2預焊接工序通過在殼體與盤管之間選取至少2 個焊接點進行預焊接，該預焊接工序所采用的方式為電阻焊接或者氣體火焰焊接。如此能 有效穩固殼體與盤管之間的最佳焊接間隙，進一步提高零部件之間的焊接質量。
[0012] 根據本發明的一些實施例，所述S3組裝釬料工序為在焊接間隙處放置條狀釬料， 或者填涂膏狀釬料。
[0013] 根據本發明的一些實施例，所述膏狀釬料的重量百分比：75[92%釬料合金粉末、 0. 5%~5%黏結劑、7. 5%~20%溶劑，這里所述的黏結劑為硼酸或者硼砂等現有黏結劑中的一 種，這里所述的溶劑為松香或者樹脂或者水。與現有釬焊料相比較，本實施例所述膏狀釬料 能進一步提尚焊接質量。
[0014] 根據本發明的一些實施例，所述環形釬料或條狀釬料的重量百分比：5[29%銅、 5. 5%~13%硅、2%~11%錫、1%~4%銀、62. 5%~86%鋁。與現有釬焊料相比較，本實施例所述條狀 釬料能進一步提高焊接質量。
[0015] 根據本發明的一些實施例，所述S4釬焊爐釬焊氣氛采用還原性氣體，所述還原性 氣體為氨分解氣或者氫氣或者一氧化碳，且該還原性氣體露點低于-30°C。選擇還原性氣體 有利于保護釬焊爐，防止工件氧化，保持熱交換器出爐后光亮；控制還原性氣體露點溫度， 用以防止水份在釬焊過程中，因高溫而分解，從而與銅結合產生氫脆。
[0016] 本發明同【背景技術】相比所產生的有益效果：由于本發明燃氣熱水器的銅鋁熱交換 器中的殼體、換熱翅片由銅鋁材料制造成型，而直管、U型管、盤管由銅鋁材料或者銅材料制 造成型，所述銅鋁材料包括鋁材料基體，以及設于該基體外壁的銅材料覆蓋層。故本發明能 有效控制熱交換器的材料成本，且熱交換效率高，同時能確保熱交換器水管的暢通性和耐 腐蝕性，產品使用壽命長。
[0017] 進一步，本發明的燃氣熱水器的銅鋁熱交換器的連接方法，通過采用整體組裝工 序、預焊接工序、組裝釬料工序、整體釬焊工序，故本方法發明不僅能有效地解決熱交換器 中各零部件之間的焊接難題，且能有效降低連接工序的生產成本。
[0018]
【附圖說明】： 圖1為本發明中銅鋁熱交換器的裝配示意圖； 圖2為圖1的爆炸圖； 圖3為圖1中換熱翅片03的結構示意圖； 圖4為圖3中換熱翅片03的A-A剖視圖； 圖5為圖4中C處放大圖； 圖6為圖1中殼體01的結構示意圖； 圖7為圖6中殼體01的B-B剖視圖； 圖8為圖7中D處放大圖； 圖9為圖1中直管02的橫截面剖視圖，由于圖1中U型管05、盤管06的橫截面剖視圖 與直管02相同，故U型管05、盤管06、直管02共用同一副圖形； 圖10為本發明銅鋁熱交換器的連接方法的流程圖。
【具體實施方式】 [0019] ：下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。
[0020] 下面首先結合附圖具體描述根據本發明第一方面實施例的燃氣熱水器的銅鋁熱 交換器。
[0021] 請參見圖1、圖2,本實施例中熱交換器包括殼體01、直管02、換熱翅片03,U型管 05、盤管06、進水管07、出水管08。
[0022] 殼體01圍成煙氣通道04,以收集高溫煙氣；直管02陣列式設置并橫穿煙氣通道 04,換熱翅片03設于煙氣通道04內并依次疊置穿在直管02上，換熱翅片03用于吸取高溫 煙氣中的熱能，并與直管02中流體進行換熱，U型管05連通相鄰兩個直管02,如此U型管 05和直管02通過連接形成一條換熱水路，該換熱水路一端連通進水管07、另一端連接盤管 06的一端，所述盤管06盤繞于殼體01壁體，盤管06的另一端連通出水管08。
[0023] 所述殼體01、換熱翅片03由銅鋁材料制造成型，所述直管02、U型管05、盤管06 由銅材料制造成型。這里所述的銅鋁材料包括鋁材料基體，以及設于該基體外壁的銅材料 覆蓋層，具體而言，請參見圖3、圖4、圖5,所述換熱翅片03的鋁材料基體為鋁制翅片基體 31，所述銅材料覆蓋層為設于該翅片基體壁身的銅制翅片外層32,且鋁制翅片基體31的 厚度在〇?lmm~0. 5mm之間，例如厚度可為：0?lmm、0. 2mm、0. 3mm.0. 4mm或者0? 5mm;銅制翅 片外層32的厚度在0. 02mm~0. 1mm之間，例如厚度可為：0. 02mm、0. 03mm、0. 04mm.0. 05mm、 0.06111111、0.07111111、0.08111111、0.09111111或者0.1111111 ;請參見圖6、圖7、圖8，由銅鋁材料制造成型 的殼體01，該殼體01的鋁材料基體為鋁制基準殼體11，其銅材料覆蓋層為設于該基準殼 體內側的銅制內層12,以及設于該基準殼體外側的銅制外層13,且鋁制基準殼體11的厚 度在0. 6mm之間，例如厚度可為：0.lmm、0. 2mm、0. 3mm、0. 4mm或者0. 5mm;銅制內層 12 的厚度在 0. 02mm~0. 1mm之間，例如厚度可為：0. 02mm、0. 03mm、0. 04mm.0. 05mm、0. 06mm、 0. 07mm、0. 08mm、0. 09mm或者0. 1mm;銅制外層13的厚度在0. 02mm~0. 1mm之間，例如厚度可 為：0? 02mm、0. 03mm、0. 04mm.0. 05mm、0? 06mm、0? 07mm、0? 08mm、0? 09mm或者 0? 1mm。
[0024] 作為本實施例的又一步變形，所述殼體01、換熱翅片03、直管02、U型管05、盤管 06均由銅鋁材料制造成型。請參見圖9,由銅鋁材料制造成型的直管02、U型管05、盤管06， 所述直管02、U型管05、盤管06的鋁材料基體為鋁制管基體21、51、61，其銅材料覆蓋層為 設于該基準管基體內側的銅制內管層22、52、62,以及設于該管基體外側的銅制外管層23、 53、63。且鋁制管基體21、51、61的厚度在0. 3mm~0. 6mm之間，例如厚度可為：0.lmm、0. 2_、 0. 3mm、0. 4mm、0. 5mm或者0. 6mm;