CN102338587B - 换热器结构及其装配工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换热器结构，其包括翅片和与所述翅片相定位连接的扁管，所述的扁管的两侧面向内凹陷地形成有凹槽，所述的凹槽沿扁管的长度方向延伸。还公开了其装配工艺，包括以下步骤：1)将翅片依次堆叠固定；2)将焊材片的凸台匹配地嵌入在所述的凹槽内，将焊材片与扁管定位连接；3)将定位连接有焊材片的扁管与翅片定位；4)将扁管与翅片放置在钎焊炉里实现焊接。本发明提高了焊材均匀度，有利于焊材在翅片与扁管接触点周围形成连接区，提高焊接强度，且在扁管中部设置凹槽，减小了扁管中心处微通道的密度，有利于改善中心处温度过低造成结冰等现象，在保证焊接质量的同时，可以是相应地增大管道槽半径，利于翻边高度的设计。

Description

换热器结构及其装配工艺

技术领域

本发明涉及一种冷凝器，特别涉及一种换热器结构及其装配方法。

背景技术

房间空调器在制冷工况运行时，室内空气流经蒸发器使得温度降低。同时由于蒸发器表面的温度一般明显低于空气的露点温度，因此空气流过蒸发器表面时，空气中的部分水分将被析出，从而在蒸发器表面形成凝结水。在蒸发器表面的凝结水应该及时排掉，如果凝结水在蒸发器表面积聚较多，将阻塞空气流道，增大空气的流动阻力，将降低蒸发器的效率：还有可能发生水滴吹入室内的情况，导致空调器的质量不合格。

翅片管式换热器是目前制冷空调装置中用得最多的换热器型式，房间空调器和风冷式冷水机组大都采用这种换热器。这种换热器在加工时，是在翅片上冲孔、翻边，翻边的高度即为翅片间的间距，翻边形成的圆环套在管子上，使得翅片得以通过这个圆环与管子有良好的接触，提高传热效率。

图1为现有技术空调的换热器结构示意图。图2为图1所示换热器结构的截面视图。如图1、图2所示，现有技术的多进多出型管带式换热器结构，其包括翅片3和贯穿翅片3的扁管2，其中所述的扁管为高频铝焊管，为了保证扁管2与翅片3的结合具有良好的散热性，采用的是焊接的方式将两者相结合，扁管2的上端与进口集管1连通地焊接连接，扁管2的下端与出口集管4连通地焊接连接，从而进口集管1中的冷媒分散流入多个扁管2中，经过热交换后汇于出口集管4中，这样就便于换热器与外部管路连接。

图3为现有技术的汽车散热片结构示意图。如图3所示，其包括扁管12和波纹状翅片13，在组装时所述的扁管两侧设置有焊料涂层，波纹形翅片固定在两扁管间后进行高温钎焊。

但是对于现有的散热器结构，翅片与扁管的固定连接都采用焊接炉中高温焊接方式，焊接温度500℃以上，整个生产工艺复杂，成本加大；且在设置焊材料层时其不均匀度很大，因此焊层在焊接后稳定性不高，会导致某些原定接合的部分可能不会连续接合，这将使钎焊部分变差，例如翅片分离，进而导致产品质量下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服已有技术的缺点，提供一种扁管结构，改变换热器冷媒分布，避免换热器中心处结冰，提高散热效率。

本发明的另一目的在于改变焊材设置方式，使焊材均匀设置，保证软钎焊质量，提高换热器性能。

本发明所采用的技术方案是：

一种换热器结构，其包括翅片和与所述翅片相定位连接的扁管，所述的扁管的两侧面向内凹陷地形成有凹槽，所述的凹槽沿扁管的长度方向延伸。

所述的翅片上形成有允许扁管插入的圆角矩形管道槽。

所述的翅片上形成有允许扁管自其开口端插入的U形管道槽。

所述的凹槽形成在扁管侧面中心。

在所述的凹槽中间隔地设置数个挡板或凸棱。

一种如权利要求1所述的扁管换热器装配工艺，包括以下步骤：

1)将翅片堆叠固定，并使所述的翅片管道槽对应设置；

2)将焊材片对应地设置在扁管两侧面之上，所述的焊料片上凸出地形成有与凹槽对应的凸台，所述的凸台刚好匹配地嵌入在所述的凹槽内，将焊材片与扁管定位连接；

3)将定位连接有焊材片的扁管对应地插入翅片管道槽中，实现两者的固定连接；

4)将定位连接扁管与翅片放置在钎焊炉里实现焊接。

优选地，所述的焊料片由低熔点焊料或低熔点焊料和免清洗铝助焊剂组成。

本发明的有益效果是：本发明的通过在扁管两侧面沿其延伸方向设置凹槽结构，优选地在扁管中部设置凹槽，所述的凹槽减小了扁管中心处微通道的密度及冷媒流量，有利于改善中心处温度过低造成结冰等现象，提高产品质量，对应地在焊材片上设置与所述凹槽匹配的凸台结构，将所述的焊材片凸台嵌入所述的凹槽中，实现扁管与焊材片的定位连接，简化了焊材设置流程且提高了焊材均匀度，有利于焊材在翅片与扁管接触点周围形成连接区，提高焊接强度，且在保证焊接质量的同时，扁管两侧设置焊材片，可以是相应地增大管道槽半径，利于翻边高度的设计，可以按设计要求调整翅片的FPI。

附图说明

图1为现有技术空调的换热器结构示意图；

图2为图1所示换热器结构的截面视图；

图3为现有技术另一换热器结构示意图；

图4为本发明第一实施例的翅片结构示意图；

图5为本发明的扁管立体结构示意图；

图6为本发明的焊材片结构示意图；

图7为本发明的扁管及焊材片组合结构示意图，

图8为本发明的换热器组装结构示意图；

图9为本发明第二实施例翅片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图4-8所示为本发明的第一实施例，如图所示，翅片13为矩形铝薄片，其上间隔均匀地开设有多组冲孔31，所述的冲孔31沿矩形翅片长度方向开设，所述的冲孔31有利于气流在其内流通以加强散热器的散热效果。在两组冲孔31之间开设有圆角矩形管道槽32，所述的管道槽32的宽度稍大于将在扁管22的厚度，使扁管22可以顺利地进入管道槽32中。

进一步地，所述的管道槽32周围设置有翻边，以限定两相邻翅片13间的距离。

如附图5所示，本发明的扁管22为空心扁管或者微通道扁管，一般为铝质扁管，所述的微通道扁管为在其管腔内设置有多个分隔板，分隔板沿扁管的管道方向延伸并将管腔均匀地分割为数个互不相通的微通道。在所述的扁管22的上下两侧面处向内凹陷地形成有凹槽23，所述的凹槽23沿扁管22的长度方向延伸。其中，所述的凹槽的截面为矩形或者梯形结构。

优选地，所述的凹槽23形成在侧面中心处，对应凹槽23处所述的扁管22内不设置或者设置较小截面的微通道，改变了中心处过冷等情况，提高了热量在换热器中分布的均匀性。且中心处设置较多的焊材，在焊接时利用焊材的流动及毛细作用可以将翅片与扁管紧密连接。

图6所示为本发明的焊料片25，所述的焊料片25大小与扁管22的侧面相近，其厚度在0.05～0.2mm之间，与所述的凹槽23对应在其上凸出地形成有凸台24，所述的凸台24刚好匹配地嵌入在所述的凹槽23内。其中，所述的焊料片25由低熔点焊料或低熔点焊料和免清洗铝助焊剂组成，该焊料片25的焊点在200-300℃，所述的低熔点焊材料包括锡锌基钎料、锡铅钎料、镉银钎料、铅银钎料和锌银钎料等，当然，简单地替换为其他材质的低熔点焊材，同样可以实现本发明之效果。

需要说明的是，将扁管两侧对应地贴附焊料片后，其仍可以匹配地插入所述的翅片管道槽内。且扁管22外侧的焊料片与管道槽32密切接触。

下面将简单描述本发明的换热器的组装工艺以其对本发明的结构和宗旨进行进一步地阐述：

首先，将翅片堆叠好，并使圆角矩形的管道槽对应设置；

第二步，将焊材片25对应地设置在扁管两侧面之上，所述的凸台24刚好匹配地嵌入在所述的凹槽23内，将焊材片与扁管定位连接；

第三步，将定位连接有焊料片的扁管一起穿入叠好的翅片管道槽中实现翅片与扁管的定位连接，优选地自翅片下方即翻边的另一侧插入以保证翅片翻边和管道槽不受影响；

第四步，将定位连接的翅片和扁管放置在钎焊炉里实现焊接，焊接过程中融化的焊料由于重力作用及毛细作用流入翅片与扁管之间的间隙，实现焊接结合。

因为所述的凹槽需要沿微通道延伸方向延伸，为避免在插入过程中焊材片与扁管发生相对滑动，在所述的凹槽中间隔地设置数个挡板或凸棱，对应地在所述的焊材片凸台上设置缺口，将所述的凸台对应地嵌入在所述的凹槽中时，所述的凸台挡板对应地嵌入所述的凸台缺口中，实现横向和纵向的双重定位。

本实施例通过在扁管两侧面中部设置凹槽结构，减小了扁管中心处微通道的密度，有利于改善中心处温度过低造成结冰等现象，提高产品质量，在焊材片上设置与凹槽匹配的凸台结构，简化了焊材设置流程且提高了焊材均匀度，在钎焊炉中，融化的焊料在重力及毛细作用下沿扁管外壁流下填充翅片与扁管间的空隙，有利于在翅片与扁管接触点周围形成持续的连接区，提高焊接强度，保证了换热器的整体性，且在保证焊接质量的同时，扁管两侧设置焊材片，可适量地增大翅片管道槽与扁管间的间隙，在不改变扁管设计的基础上相应地增大管道槽半径，利于翻边高度的设计，提高了翅片的FPI。

针对上述实施例的插入过程，本发明做出进一步的改进：改变扁管的插入方向使之与与凹槽的延伸方向垂直，这样扁管外侧的焊材片不会因为插入过程发生松动，影响两端的焊材设置，下面将对本发明的第二实施例进行说明：

本发明第二实施例的翅片的结构与上述实施例基本相同，故仅以文字简述之，图9所示为本发明第二实施例的翅片结构示意图，如图所示，在第二实施例的翅片53上间隔均匀地开设有多组冲孔51，所述的冲孔沿矩形翅片长度方向开设，所述的冲孔有利于气流在其内流通以加强散热器的散热效果。在两组冲孔之间开设有U形管道槽52，所述的U形管道槽52的开口均设置在翅片的同一侧或者两侧交错设置，其中，U形管道槽的宽度稍大于扁管的厚度，即扁管可以顺利地进入管道槽中。

所述的翅片的管道槽为U形结构，所述的扁管可以自翅片的管道槽开口侧插入，这样插入方向与凹槽延伸方向垂直，保证了焊材片在扁管两侧固定的稳定性，并且从侧方插入，缩短了扁管在翅片中的插入行程，减少了翅片管道槽及焊材片的形变。

对于上述第二实施例的装配工艺，与第一实施例相同，区别点仅在于将扁管横向插入U形管道槽中，故在此不再赘述。

需要指出的是，在上述两实施例的焊接过程中，所述的扁管沿其延伸方向上下放置以便于焊料流动至扁管与翅片翻边的交界处。

上述为本发明的最佳两个实施例，在上述最佳实施例的基础上，本发明进一步对图3所示换热器结构做出与上述实施例类似的改进，因具体实施方式与上述同，故简述之：同样在其扁管两侧设置凹槽，且设置具有对应凸台结构的焊材片，在其装配过程中，首先将将焊材片与扁管对应的定位连接后，然后将波纹型翅片与扁管定位固定并在两侧施加压力保证翅片与扁管的接触，继而进行低温焊接，完成翅片与扁管的定位连接，其材料和实施过程与上述实施例相同，故不复赘述。

综上所述，本发明通过在扁管两侧面中部设置凹槽结构，减小了扁管中心处微通道的密度，有利于改善中心处温度过低造成结冰等现象，提高产品质量，在焊材片上设置与凹槽匹配的凸台结构，简化了焊材设置流程且提高了焊材均匀度，在钎焊炉中，融化的焊料在重力及毛细作用下沿扁管外壁流下填充翅片与扁管间的空隙，有利于在翅片与扁管接触点周围形成持续的连接区，提高焊接强度，保证了换热器的整体性，且在保证焊接质量的同时，扁管两侧设置焊材片，可适量地增大翅片管道槽与扁管间的间隙，在不改变扁管设计的基础上相应地增大管道槽半径，利于翻边高度的设计，提高了翅片的FPI。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，如将焊材片黏贴在扁管两侧或者在扁管上设置凸台等，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种换热器结构，其包括翅片和与所述翅片相定位连接的扁管，其特征在于：所述的扁管(22)的两侧面向内凹陷地形成有凹槽(23)，所述的凹槽(23)沿扁管(22)的长度方向延伸，所述扁管(22)的两侧面还分别定位连接一焊材片(25)，所述焊材片(25)上凸出地形成有与凹槽(23)对应的凸台(24)，其中对应凹槽(23)处所述的扁管(22)内不设置或者设置较小截面的微通道。

2.如权利要求1所述的换热器结构，其特征在于：所述的翅片上形成有允许扁管(22)插入的圆角矩形管道槽。

3.如权利要求1所述的换热器结构，其特征在于：所述的翅片上形成有允许扁管(22)自其开口端插入的U形管道槽。

4.如权利要求1所述的换热器结构，其特征在于：所述的凹槽(23)形成在扁管侧面中心。

5.如权利要求1或4所述的换热器结构，其特征在于：在所述的凹槽中间隔地设置数个挡板或凸棱。

6.一种如权利要求2或3所述的换热器结构装配工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)将翅片堆叠固定，并使所述的翅片管道槽对应设置；

2)将焊材片(25)对应地定位连接在扁管两侧面之上，所述焊材片(25)的凸台(24)刚好匹配地嵌入在所述的凹槽(23)内，将焊材片与扁管定位连接；

3)将定位连接有焊材片的扁管对应地插入翅片管道槽中，实现两者的固定连接；

4)将定位连接的扁管与翅片放置在钎焊炉里实现焊接。

7.如权利要求6所述的换热器结构装配工艺，其特征在于：所述的焊材片(25)由低熔点焊料或低熔点焊料和免清洗铝助焊剂组成。