CN108917449A - 微通道加热交换器合金系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微通道热交换器合金系统且所述系统包括：第一歧管和第二歧管，其包括3000系列铝，所述第一歧管和第二歧管中的每个形成为将各自内部限定在其中；管，其包括31108和31104合金材料中的至少一种；多个通道，其从所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成为限定用于流体连通所述第一歧管和所述第二歧管的各自内部；鳍片结构，其包括至少3003合金材料，布置成与所述管热连通，所述鳍片结构用富硅层包覆，所述富硅层包括4000系列铝；和助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述管和所述鳍片结构表面。

Description

微通道加热交换器合金系统
本申请是申请号为201280051090.6、申请日为2012年10月16日、名称为“微通道加热交换器合金系统”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明的方面是关于微通道热交换器（MCHX），和更特定来说，关于MCHX合金系统。
背景技术
微通道热交换器（MCHX）和其构建合金是针对车辆应用而开发。然而，这些合金系统的最初应用导致加热、通风和空气调节（HVAC）应用（如屋顶激冷器）具有不良腐蚀性能。这个问题在海港和/或工业环境中尤为突出，在这些环境中MCHX管线的腐烂可导致制冷剂泄漏和系统在一年内停转。此外，在海港场所，由于腐蚀作用而引起的鳍片剥落是一个严重的问题。
发明概要
根据本发明的方面，提供了一种微通道热交换器合金系统，且所述系统包括：第一歧管和第二歧管，其包括3000系列铝，所述第一歧管和第二歧管中的每个形成为将各自内部限定在其中；管，其包括31108和31104合金材料中的至少一种，从所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成为限定用于流体连通所述第一歧管和第二歧管的各自内部的多个通道；鳍片结构，其包括至少3003合金材料，布置成与所述管热连通，所述鳍片结构用富硅层包覆，所述富硅层包括4000系列铝；和助焊材料，被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述管和所述鳍片结构的表面。
根据本发明的另一方面，提供了一种微通道热交换器合金系统且所述系统包括：第一歧管和第二歧管，其包括3000系列铝，所述第一歧管和第二歧管中的每个形成为将各自内部限定在其中；多个非圆形管，所述非圆形管中的每个包括31108和31104合金材料中的至少一种，且所述非圆形管中的每个从所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成为限定用于流体连通所述第一歧管和第二歧管的各自内部的多个通道；鳍片结构，其包括至少3003合金材料，布置成与所述非圆形管中的每个热连通，所述鳍片结构中的每个用富硅层包覆，所述富硅层包括4000系列铝；和助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述非圆形管中的每个和所述鳍片结构中的每个的表面上的。
根据本发明的又一方面，提供了一种微通道热交换器合金系统，且所述系统包括第一歧管和第二歧管，其包括3003系列铝，所述第一歧管和第二歧管中的每个形成为将各自内部限定在其中；多个非圆形管，所述非圆形管中的每个包括31108和31104合金材料中的至少一种，且所述非圆形管中的每个从所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成为限定用于流体连通所述第一歧管和第二歧管的各自内部的多个通道；鳍片结构，其包括至少3003合金材料，布置成与每个所述非圆形管热连通，所述鳍片结构中的每个用富硅层包覆，所述富硅层包括4043系列铝；和锂改性助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述非圆形管中的每个和所述鳍片结构中的每个的表面上。
附图简述
在说明书后随附的权利要求书中特定指出并明确要求了本发明有关的主题。本发明的以上和其它特征和优点将从结合附图的以下详细描述明白，其中：
图1是微通道热交换器（MCHX）的侧视图；
图2是图1的MCHX的管的透视图；
图3是图1的MCHX的鳍片结构的透视图；和
图4是图1的MCHX的歧管的透视图。
具体实施方式
本发明涉及铝微通道热交换器（MCHX）合金系统，其包括具有或不具有牺牲阳极表面处理（如锌）的多通道（或多进出口）挤压管、用富硅低熔点层包覆的鳍片合金、歧管（或集管）合金和钎焊助焊剂。
提供了参考图1至图4，微通道热交换器合金系统10，且所述系统包括第一歧管和第二歧管20和30、管40、鳍片结构50和助焊材料60。第一歧管和第二歧管20和30是形成为将各自内部21和内部31限定在其中的体积特征件，如图4中所示，且由3000系列铝形成，所述3000系列铝是铝合金，通常包括约1.0至1.5重量百分比（重量%）锰及镁。所述3000系列铝可以是3003铝，其含有1.2重量%锰和0.12重量%铜，加上少量作为污染物的元素，类似于铁和硅。管40包括以下至少一种：31108合金材料（尤其具有锂助焊剂），其包括0.21至0.25重量%硅、0.12重量%铁、0.01重量%铜、0.90至1.10重量%锰、0.05重量%镁、0.02重量%铬、0.03重量%锌和0.14至0.20重量%钛；31107合金材料和31104合金材料，其包括0.10重量%硅、0.01重量%铜、0.05重量%镁、0.05重量%锌、0.12重量%铁、1.10重量%锰（或镁）、0.05重量%铬和0.05重量%钛，且从第一歧管20延伸到第二歧管30。管40形成为限定如图2中所示用于使第一与第二歧管20和30的各自内部21和31相互流体连通的多个通道41。鳍片结构50包括X758、6815和3003合金材料中的至少一种且被布置成与管40热连通。鳍片结构50还用富硅层51包覆，所述富硅层包括4000系列铝，其是通常出于接合或铸造目的含有约4.5至6.0重量%硅以形成低熔点合金的铝合金，如4043铝（5.2重量%硅）。助焊材料60被施用到第一歧管和第二歧管20和30、管40和鳍片结构50的表面且可包括锂改性助焊材料。
如图1中所示，管40可以在数目上为多个，多个管40中的每个从第一歧管20延伸到第二歧管30。多个管40中的每个还形成为限定多个通道41。不论管40是单个特征件或多个特征件，管40均可具有非圆形横截面，如伸长横截面，将多个通道41沿非圆形横截面布置。对于伸长横截面的实例来说，可沿管40的伸长方向布置多个通道41。
如图1和图3中所示，鳍片结构50也可在数目上为多个，将多个鳍片结构中的每个布置成与管40热连通。鳍片结构50可包括沿管40的纵向长度布置的通风口52以增大鳍片机构表面积并因此，增大热传递。
第一歧管和第二歧管20和30、管40和鳍片结构50中的至少一个或多个还可各自包括牺牲阳极表面处理70，其可包括锌。此外，第一歧管和第二歧管20和30可包括钛。
虽然只结合有限数目的实施方案详细描述本发明，但应容易理解本发明不限制于这些公开的实施方案。相反，本发明可加以修改以并入未描述的任何数目的变化、替换、取代或等效布局，它们与本发明的精神和范围相当。此外，虽然已描述本发明的各个实施方案，但应理解本发明的方面可只包括一些描述的实施方案。因此，本发明不应被视为受以上描述限制，而是只受随附权利要求的范围限制。

Claims (18)

1.一种微通道热交换器合金系统，包括：
第一歧管和第二歧管，其包括3000系列铝，所述第一歧管和第二歧管中的每个形成为将各自内部限定在其中；
管，其包括31108和31104合金材料中的至少一种，从所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成为限定用于流体连通所述第一歧管和所述第二歧管的所述各自内部的多个通道，其中，31108合金材料包括0.21至0.25重量%硅、0.12重量%铁、0.01重量%铜、0.90至1.10重量%锰、0.05重量%镁、0.02重量%铬、0.03重量%锌和0.14至0.20重量%钛，并且其中，31104合金材料包括0.10重量%硅、0.01重量%铜、0.05重量%镁、0.05重量%锌、0.12重量%铁、1.10重量%锰或镁、0.05重量%铬和0.05重量%钛；
鳍片结构，其包括至少3003合金材料，布置成与所述管热连通，所述鳍片结构用包括富硅层包覆，所述富硅层包括4000系列铝；和
助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述管和所述鳍片结构的表面，
其中所述管是单个单体并且具有椭圆形横截面，所述椭圆形横截面在横向于所述多个通道的长轴的维度上是伸长的，并且所述多个通道设置有圆形横截面并且沿着所述椭圆形横截面被排列成线性形式。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述管在数目上为多个，所述多个管中的每个从所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成为限定多个通道。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述鳍片结构包括沿所述管的纵向长度布置的通风口。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一歧管和第二歧管、所述管和所述鳍片结构中的至少一个或多个包括牺牲阳极表面处理。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述牺牲阳极表面处理包括锌。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一歧管和第二歧管包括钛。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述3000系列铝包括3003铝。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述4000系列铝包括4043铝。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述助焊材料包括锂改性助焊剂。
10.一种微通道热交换器合金系统，包括：
第一歧管和第二歧管，其包括3000系列铝，所述第一歧管和第二歧管中的每个形成为将各自内部限定在其中；
多个非圆形管，所述非圆形管中的每个包括31108和31104合金材料中的至少一种，且所述非圆形管中的每个从所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成为限定用于流体连通所述第一和所述第二歧管的所述各自内部的多个通道，其中，31108合金材料包括0.21至0.25重量%硅、0.12重量%铁、0.01重量%铜、0.90至1.10重量%锰、0.05重量%镁、0.02重量%铬、0.03重量%锌和0.14至0.20重量%钛，并且其中，31104合金材料包括0.10重量%硅、0.01重量%铜、0.05重量%镁、0.05重量%锌、0.12重量%铁、1.10重量%锰或镁、0.05重量%铬和0.05重量%钛；
鳍片结构，其包括至少3003合金材料，布置成与所述非圆形管中的每个热连通，所述鳍片结构中的每个用富硅层包覆，所述富硅层包括4000系列铝；和
助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述非圆形管中的每个和所述鳍片结构中的每个的表面，
其中所述非圆形管中的每一个是单个单体并且具有椭圆形横截面，所述椭圆形横截面在横向于所述多个通道的长轴的维度上是伸长的，并且所述多个通道设置有圆形横截面并且沿着所述椭圆形横截面被排列成线性形式。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述鳍片结构中的每个包括沿所述非圆形管中的每个的纵向长度布置的通风口。
12.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一歧管和第二歧管、所述非圆形管中的每个和所述鳍片结构中的至少一个或多个包括牺牲阳极表面处理。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述牺牲阳极表面处理包括锌。
14.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一歧管和第二歧管包括钛。
15.根据权利要求10所述的系统，其中所述3000系列铝包括3003铝。
16.根据权利要求10所述的系统，其中所述4000系列铝包括4043铝。
17.根据权利要求10所述的系统，其中所述助焊材料包括锂改性助焊剂。
18.一种微通道热交换器合金系统，包括：
第一歧管和第二歧管，其包括3003系列铝，所述第一歧管和第二歧管中的每个形成为将各自内部限定在其中；
多个非圆形管，所述非圆形管中的每个包括31108和31104合金材料中的至少一种，且所述非圆形管中的每个从所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成为限定用于流体连通所述第一和所述第二歧管的所述各自内部的多个通道，其中，31108合金材料包括0.21至0.25重量%硅、0.12重量%铁、0.01重量%铜、0.90至1.10重量%锰、0.05重量%镁、0.02重量%铬、0.03重量%锌和0.14至0.20重量%钛，并且其中，31104合金材料包括0.10重量%硅、0.01重量%铜、0.05重量%镁、0.05重量%锌、0.12重量%铁、1.10重量%锰或镁、0.05重量%铬和0.05重量%钛；
鳍片结构，其包括至少3003合金材料，布置成与所述非圆形管中的每个热连通，所述鳍片结构中的每个用富硅层包覆，所述富硅层包括4043系列铝；和
锂改性助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述非圆形管中的每个和所述鳍片结构中的每个的表面，
其中所述非圆形管中的每一个是单个单体并且具有椭圆形横截面，所述椭圆形横截面在横向于所述多个通道的长轴的维度上是伸长的，并且所述多个通道设置有圆形横截面并且沿着所述椭圆形横截面被排列成线性形式。
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