CN103017416A - 一种全铝材热能交换器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全铝材热能交换器，包括介质管和套在所述介质管外围的散热片，所述介质管包括防腐合金层和设于所述防腐合金层外表面的第一热熔焊接层，所述散热片包括铝基层和设于所述铝基层表面的第二热熔焊接层，所述第一热熔焊接层与所述第二热熔焊接层焊接连接。本发明的全铝材热能交换器的热阻小，导热效果好，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及一种热能交换器，尤其涉及一种全铝材热能交换器及其制造方法。
背景技术
冷凝器是使‘气态’制冷剂放出热量而冷凝为‘液态’的一种交换器。蒸发器是‘冷凝’的逆过程,它是液体外露表面的汽化过程，汽化过程一般是吸热过程，即低温的冷凝“液”体通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，汽化吸热，达到制冷的效果。
蒸发器一端接在压缩泵的吸气口上，压缩泵的排气口与冷凝器一端相接，另一端接内孔很小的毛细管，毛细管另一端与蒸发器相接，从而组成一个完整冷热循环回路。 在冷热循环管路中注入适量的冷媒介质，开动压缩泵。压缩泵将气态的冷媒介质吸入，经压缩成为高温高压气态，再排向冷凝器，在流经冷凝器时向四周空气散热而凝聚为液体，又经毛细管的节流送到蒸发器内，这时蒸发的冷媒介质大量吸收周围的热量蒸发为气态。周而复始地进行，就完成了连续制冷循环。
目前，国内外市场流通的诸如空调机/热泵机的冷凝器蒸发器等热交换器的介质管多用紫铜材料，而紫铜材料在中国及国际范围属于储量少价格高的金属，价格较贵，大概为8～9万每吨，比重为8.9，使得热交换器的成本高且重量重。
另外，普通的热交换器的散热片是直接套装在介质管外侧的，这种直接套装的方式使得散热片和介质管之间的连接不紧密，从而使得散热片与介质管之间的热阻大，导热效果差，进而影响到散热性能。
发明内容
本发明的目的一是提供一种全铝材热能交换器，热阻小，导热效果好，成本低廉。
本发明的目的二是提供一种全铝材热能交换器的制造方法，热阻小，导热效果好，成本低廉。
为实现上述目的一，本发明提供一种全铝材热能交换器，包括介质管和套在所述介质管外围的散热片，所述介质管包括防腐合金层和设于所述防腐合金层外表面的第一热熔焊接层，所述散热片包括铝基层和设于所述铝基层表面的第二热熔焊接层，所述第一热熔焊接层与所述第二热熔焊接层焊接连接。
较佳地，所述防腐合金层和所述第一热熔焊接层之间也设有一铝基层。
较佳地，所述铝基层的一侧表面凸出形成套装部，所述套装部中心开设有安装孔，所述介质管穿置于所述安装孔内，所述安装孔内壁设有所述第二热熔焊接层，所述第二热熔焊接层向所述铝基层的另一侧表面延伸。
较佳地，所述第一热熔焊接层和所述第二热熔焊接层由热熔合金制成。
较佳地，所述介质管有多个且并列设置，多个并列的介质管构成热能交换器的并联管路或者串联管路或者并串联管路。
较佳地，所述介质管的端部还盖有端盖。
较佳地，所述全铝材热能交换器的形状为平面型、C型或L型。
为了实现上述目的二，本发明提供一种全铝材热能交换器的制造方法，该方法包括如下步骤：
（1）、将防腐合金层和第一热熔焊接层分别作为内层和外层经高温高压压在一起并成型成介质管，将铝基层和第二热熔焊接层经高温高压压在一起构成双层结构的散热片；
（2）、在散热片上由第二热熔焊接层的一侧向铝基层的一侧冲压形成安装孔，冲压后，第二热熔焊接层位于安装孔的内壁；
（3）、将介质管穿置于散热片的安装孔内，使安装孔内的第二热熔焊接层与介质管的第一热熔焊接层相接触；
（4）、将步骤（3）中的散热片和介质管放置在烘炉内，使散热片的第二热熔焊接层与介质管的第一热熔焊接层融合；
（5）、在介质管的端部盖上端盖并熔焊在一起。
较佳地，在步骤（1）中，在介质管的防腐合金层和第一热熔焊接层之间还增加有铝基层，将防腐合金层、铝基层和第一热熔焊接层在制作板材工序经高温高压压在一起，再由板条形材料成型并经焊接成介质管。
较佳地，在步骤（1）和（2）之间还包括按照相应尺寸裁切散热片和介质管的步骤。
与现有技术相比，本发明的全铝材热能交换器及其制造方法由于所述散热片由铝基层制成，铝材的比重是2.7，铝材的价格大概是3万每吨，是紫铜材价格的50%以下，故相比现有技术中的紫铜，不仅比重小且价格便宜，而且铝材储量丰富，故使得热能交换器的制造成本大大降低，且减轻了热能交换器的重量；另外，由于所述介质管设有第一热熔焊接层，所述散热片设有第二热熔焊接层，故可使所述介质管和所述散热片紧密连接，使得热阻小，所述散热片的导热效果好，使得热能交换器的效率提高，且提高了所述介质管的强度，使得热能交换器的抗压性能好。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明全铝材热能交换器第一实施例的示意图。
图2为图1中的散热片的示意图。
图3为本发明全铝材热能交换器第一实施例中的散热片和介质管组合的示意图。
图4为本发明全铝材热能交换器第二实施例的示意图。
图5为本发明全铝材热能交换器第三实施例的示意图。
图6为本发明全铝材热能交换器第四实施例的示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
请参考图1-3，为本发明全铝材热能交换器及其制造方法的第一实施例，本实施例中，所述热能交换器包括介质管1和套在所述介质管1外围的散热片2。热能交换器的形状可为平面型、C型或L型，热能交换器的平面形状由介质管1的形状决定。所述热能交换器在介质管1内流通温度高于环境温度的液体介质或气态介质，介质热能通过介质管1传递给散热片2，再由散热片2散发到大气中，使介质管1内的介质温度降低，达到冷却介质温度的目的；所述热能交换器在介质管1内的流通温度低于环境温度的液体介质或气态介质，大气中的热能通过散热片2传递给介质管1，由介质管1对介质加热。
具体而言，所述介质管1包括防腐合金层11和设置在所述防腐合金层11的外表面的第一热熔焊接层12。所述防腐合金层11用以防止所述介质管1被介质腐蚀。所述第一热熔焊接层12由热熔合金制成。所述介质管1有多个且并列设置，多个并列的介质管1构成热能交换器的并联管路，即多个介质管1的进介质口位于同一端，多个介质管1的出介质口位于同一端。并联的介质管1的两端均盖有一端盖13，端盖13与并联的介质管1的端部之间留有进出介质的间隙。
所述散热片2包括铝基层21，所述铝基层21的一侧表面凸出形成套装部211，所述套装部211中心开设有安装孔212，所述安装孔212的内壁设有第二热熔焊接层22，所述第二热熔焊接层22向所述铝基层21的另一侧表面延伸，使所述散热片2构成双层结构。所述介质管1穿置于所述安装孔212内，且所述介质管1的第一热熔焊接层12与所述散热片2的第二热熔焊接层22相对应。所述第二热熔焊接层22由热熔合金制成。所述第二热熔焊接层22与所述第一热熔焊接层12焊接融合使所述介质管1和所述散热片2紧密连接。所述散热片2也有多个且并排设置，每一个介质管1均穿置在多个散热片2上。
本实施例中的全铝材热能交换器的制造方法有如下：
第一、将所述防腐合金层11和所述第一热熔焊接层12分别作为内层和外层在制作板材工序经高温高压压在一起，再由板条形材料成型并经焊接成所述介质管1，将所述铝基层21和所述第二热熔焊接层22在制作板材工序经高温高压压在一起构成双层结构的散热片2。
第二、按照热能交换器的尺寸裁切所述散热片2和所述介质管1。
第三、在所述散热片2上由所述第二热熔焊接层22的一侧向所述铝基层21的一侧冲压形成安装孔212，冲压后，所述第二热熔焊接层22位于所述安装孔212的内壁。
第四、将所述介质管1穿置于所述散热片2的安装孔212内，使所述安装孔212内的第二热熔焊接层22与所述介质管1的第一热熔焊接层12相接触。
第五、将步骤四中的散热片2和介质管1放置在烘炉内，使所述散热片2的第二热熔焊接层22与所述介质管1的第一热熔焊接层11融合。
第六、在所述介质管1的两端部分别盖上端盖13并熔焊在一起，即完成了全铝材热能交换器的制造步骤。
由于所述散热片2设有所述铝基层21，铝材的比重是2.7，铝材的价格大概是3万每吨，是紫铜材价格的50%以下，故相比现有技术中的紫铜，不仅比重小且价格便宜，而且铝材储量丰富，故使得热能交换器的制造成本大大降低，且减轻了热能交换器的重量。另外，由于所述第二热熔焊接层22与所述第一热熔焊接层12焊接融合，可使所述介质管1和所述散热片2紧密连接，使得热阻小，所述散热片2的导热效果好，使得热能交换器的效率提高，且提高了所述介质管1的强度，使得热能交换器的抗压性能好。
请参考图4，为本发明全铝材热能交换器及其制造方法的第二实施例，本实施例与上述第一实施例的区别仅在于：多个并列的介质管1两端串联有端盖13，构成热能交换器的串联管路，串联管路的进介质口和出介质口均位于同一端。本实施例的效果与上述第一实施例相同，故不赘述。
请参考图5，为本发明全铝材热能交换器及其制造方法的第三实施例，本实施例与上述第一实施例的区别仅在于：多个并列的介质管1两端设置的端盖13使介质管1构成热能交换器的并串联管路。本实施例的效果与上述第一实施例相同，故不赘述。
请参考图6，为本发明全铝材热能交换器及其制造方法的第四实施例，本实施例与上述第一实施例的区别仅在于：所述介质管1的防腐合金层11和所述第一熔焊接层12之间还增加有铝基层14，使铝基层14作为介质管1的中间层，防腐合金层11、铝基层14和第一热熔焊接层12在制作板材工序经高温高压压合在一起。铝基层14可使介质管1的重量减轻，从而降低了热能交换器的制造成本，本实施例还可以与上述第二实施例和第三实施例相结合。此外，本实施例的效果与上述第一实施例相同，故不赘述。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
Claims (10)
1.一种全铝材热能交换器，包括介质管和套在所述介质管外围的散热片，其特征在于：所述介质管包括防腐合金层和设于所述防腐合金层外表面的第一热熔焊接层，所述散热片包括铝基层和设于所述铝基层表面的第二热熔焊接层，所述第一热熔焊接层与所述第二热熔焊接层焊接连接。
2.如权利要求1所述的全铝材热能交换器，其特征在于：所述防腐合金层和所述第一热熔焊接层之间也设有一铝基层。
3.如权利要求1所述的全铝材热能交换器，其特征在于：所述铝基层的一侧表面凸出形成套装部，所述套装部中心开设有安装孔，所述介质管穿置于所述安装孔内，所述安装孔内壁设有所述第二热熔焊接层，所述第二热熔焊接层向所述铝基层的另一侧表面延伸。
4.如权利要求2或3所述的全铝材热能交换器，其特征在于：所述第一热熔焊接层和所述第二热熔焊接层由热熔合金制成。
5.如权利要求1所述的全铝材热能交换器，其特征在于：所述介质管有多个且并列设置，多个并列的介质管构成热能交换器的并联管路或者串联管路或者并串联管路。
6.如权利要求1所述的全铝材热能交换器，其特征在于：所述介质管的端部还盖有端盖。
7.如权利要求1所述的全铝材热能交换器，其特征在于：所述全铝材热能交换器的形状为平面型、C型或L型。
8.一种全铝材热能交换器的制造方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
（1）、将防腐合金层和第一热熔焊接层分别作为内层和外层经高温高压压在一起并成型成介质管，将铝基层和第二热熔焊接层经高温高压压在一起构成双层结构的散热片；
（2）、在散热片上由第二热熔焊接层的一侧向铝基层的一侧冲压形成安装孔，冲压后，第二热熔焊接层位于安装孔的内壁；
（3）、将介质管穿置于散热片的安装孔内，使安装孔内的第二热熔焊接层与介质管的第一热熔焊接层相接触；
（4）、将步骤（3）中的散热片和介质管放置在烘炉内，使散热片的第二热熔焊接层与介质管的第一热熔焊接层融合；
（5）、在介质管的端部盖上端盖并熔焊在一起。
9.如权利要求8所述的全铝材热能交换器的制造方法，其特征在于：在步骤（1）中，在介质管的防腐合金层和第一热熔焊接层之间还增加有铝基层，将防腐合金层、铝基层和第一热熔焊接层在制作板材工序经高温高压压在一起，再由板条形材料成型并经焊接成介质管。
10.如权利要求8所述的全铝材热能交换器的制造方法，其特征在于：在步骤（1）和（2）之间还包括按照相应尺寸裁切散热片和介质管的步骤。
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