CN115876024A - 换热器加工方法及换热器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种换热器加工方法及换热器,换热器加工方法包括以下步骤:准备多个换热管半成品,所述换热管半成品包括沿其厚度方向设置的第一壁和第二壁,所述第二壁具有第一间隙,所述第一间隙沿所述厚度方向贯穿所述第二壁;将N个所述换热管半成品沿第一方向按预定距离间隔设置,N>4,所述换热管半成品的厚度方向与所述第一方向平行或成角度,沿所述第一方向,定义排列的所述换热管半成品依次为第1管,第2管,……第N‑1管,第N管;将所述第1管的所述第二壁朝向所述第2管放置;将所述第N管的所述第二壁朝向所述第N‑1管放置。本申请有利于减少换热器的应力集中,提高换热器的可靠性和使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及热交换技术领域,尤其涉及一种换热器加工方法及换热器。
背景技术
相关技术中,换热器包括集流管和换热管,换热管为折叠扁管,折叠扁管由板材折叠形成,折叠扁管两端分别与集流管连接,换热器在制造过程中,集流管和多个换热管通过焊接加工固定,而换热器在焊接加工过程中由于加工温度变化和分布差异,容易造成换热器局部应力集中,导致换热管变形甚至泄露,影响换热器的可靠性。
发明内容
本申请提供了一种换热器加工方法及换热器,有利于减少换热管加工过程中的应力集中,提高换热器的可靠性和使用寿命。
本申请第一方面提供了一种换热器加工方法,其包括以下步骤:准备多个换热管半成品,所述换热管半成品包括沿其厚度方向设置的第一壁和第二壁,所述第二壁具有第一间隙,所述第一间隙沿所述厚度方向贯穿所述第二壁;将N个所述换热管半成品沿第一方向按预定距离间隔设置,N>4,所述换热管半成品的厚度方向与所述第一方向平行或成角度,沿所述第一方向,定义放置的所述换热管半成品依次为第1管,第2管,……第N-1管,第N管;将所述第1管的所述第二壁朝向所述第2管放置,所述第1管的第二壁相较于所述第1管的所述第一壁在所述第一方向上更靠近所述第2管,以使在所述第一方向上,所述第1管的第二壁与所述第2管的第一壁的最小距离小于等于相较于所述该第1管的所述第一壁在所述第一方向上更靠近与所述第2管的第一壁的最小距离;将所述第N管的所述第二壁朝向所述第N-1管放置,以使所述第N管的所述第二壁相较于所述第N管的所述第一壁在所述第一方向上更靠近所述第N-1管,以使在所述第一方向上,所述第N管的所述第二壁与所述第N-1管的第一壁的最小距离小于等于所述第N管的第一壁与所述第N-1管的第一壁的最小距离。
根据本申请提供的换热器加工方法制成的换热器,两个边缘的换热管半成品的第二壁朝向换热器的内侧,由于换热管半成品的第二壁具有第一间隙,换热器在焊接加工过程中热胀冷缩,使得换热管半成品的第二壁相对于第一壁更容易产生变形,通过改变第一间隙的朝向,使第一间隙朝向换热器的内侧,有利于减少换热器局部应力集中,从而提高换热器的可靠性和使用寿命。
在一些实施例中,还包括以下步骤,将所述第2管的所述第二壁朝向第3管放置,所述第2管的第二壁相较于所述第二管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第3管,以使在所述第一方向上,所述第2管的第二壁与所述第3管的第一壁的最小距离小于等于所述第2管的第一壁与所述第3管的第一壁的最小距离;将所述第N-1管的所述第二壁朝向第N-2管放置,所述第N-1管的第二壁相较于所述第N-1管的所述第一壁在所述第一方向上更靠近所述第N-2管,以使在所述第一方向上,所述第N-1管的第二壁与所述第N-2管的第一壁的最小距离小于等于所述第N-1管的第一壁与所述第N-2管的第一壁的最小距离。
在一些实施例中,还包括以下步骤,将第M管的所述第二壁朝向所述第M+1管放置,2<M<N/2,所述第M管的第二壁相较于所述第M管的所述第一壁在所述第一方向上更靠近所述第M+1管,以使在所述第一方向上,所述第M管的第二壁与所述第M+1管的第一壁的最小距离小于等于所述第M管的第一壁与所述第M+1管的第一壁的最小距离。
在一些实施例中,还包括以下步骤,将第L管的所述第二壁朝向所述第L-1管放置,N/2<L<N,所述第L管的第二壁相较于该第L管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第L-1管,以使在所述第一方向上,所述第L管的第二壁与所述第L-1管的第一壁的最小距离小于等于所述第L管的第一壁与所述第L-1管的第一壁的最小距离。
在一些实施例中,还包括以下步骤,将所述第3管的所述第二壁朝向第4管放置,所述第3管的第二壁相较于所述第3管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第4管,以使在所述第一方向上,所述第3管的第二壁与所述第4管的第一壁的最小距离小于等于所述第3管的第一壁与所述第4管的第一壁的最小距离;将所述第4管的所述第二壁朝向第5管放置,所述第4管的第二壁相较于所述第4管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第5管,以使在所述第一方向上,所述第4管的第二壁与所述第5管的第一壁的最小距离小于等于所述第4管的第一壁与所述第5管的第一壁的最小距离;将所述第5管的所述第二壁朝向第6管放置,所述第5管的第二壁相较于所述第5管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第6管,以使在所述第一方向上,所述第5管的第二壁与所述第6管的第一壁的最小距离小于等于所述第5管的第一壁与所述第6管的第一壁的最小距离。
在一些实施例中,还包括以下步骤,将所述第1管至第N/2管的所述第二壁均朝向所述第N管放置,所述第1管至所述第N/2管的第二壁相较于所述第N/2管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第N管,以使在所述第一方向上,所述第1管至所述第N/2管的第二壁与所述第N管的第一壁的最小距离小于等于所述第1管至所述第N/2管的第一壁与所述第N管的第一壁的最小距离;将所述第N/2+1管至第N管的所述第二壁均朝向所述第1管放置,所述第N/2+1管至所述第N管的第二壁相较于所述第N/2+1管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第1管,以使在所述第一方向上,所述第N/2+1管至所述第N管的第二壁与所述第1管的第一壁的最小距离小于等于第N/2+1管至所述第N管的第一壁与所述第1管的第一壁的最小距离。
在一些实施例中,还包括以下步骤,提供第一集管及第二集管,将所述第一集管与多个所述换热管半成品长度方向上的一端直接连接或间接连接,将多个所述换热管半成品长度方向上的另一端与所述第二集管直接连接或间接连接。
在一些实施例中,还包括以下步骤,提供翅片,将所述翅片放置于在所述第一方向上相邻两个所述换热管半成品之间;或提供翅片,将部分所述翅片放置于在所述第一方向上相邻两个所述换热管半成品之间。
在一些实施例中,所述换热器半成品、所述第一集管、所述第二集管和所述翅片共同组成芯体组件,所述换热器加工方法还包括以下步骤,将所述芯体组件与其他配件安装,对芯体组件进行钎焊,以使所述换热管半成品与所述第一集管和所述第二集管固定连接,使所述换热管半成品与所述翅片固定连接,所述换热管半成品经过钎焊成为换热管。
本申请第二方面提供了一种换热器,该换热器由本申请提供的任意一种换热器加工方法制得,所述换热器包括:第一集管和第二集管;换热管,所述换热管沿其长度方向的一端与所述第一集管直接或间接连接,所述换热管沿其长度方向的另一端与所述第二集管直接或间接连接,所述换热管由合金板折叠后焊接形成,所述换热管包括沿其长度延伸的一个或多个通道,所述换热管为多个,多个所述换热管沿所述第一集管的长度方向间隔设置;所述换热管包括管壁,所述管壁包括第一缝,所述第一缝沿所述换热管的长度方向延伸;所述管壁包括沿所述换热管厚度方向设置的第一壁和第二壁,所述第二壁包括所述第一缝;所述第一缝内填充有钎剂,所述第一集管的长度方向上的一端包括第一端面,所述第一集管的长度方向上的另一端包括第二端面;X个所述换热管的所述第一壁相较于该所述换热管的第二壁更靠近所述第一端面,并且该X个所述换热管相较于所述第二端面更靠近所述第一端面,X≥1;Y个所述换热管的所述第一壁相较于该所述换热管的第二壁更靠近所述第二端面,并且该Y个所述换热管相较于所述第一端面更靠近所述第二端面,Y≥1。
根据本申请提供的换热器,X个换热管的第一壁相较于该换热管的第二壁更靠近第一端面,并且该X个换热管相较于第二端面更靠近第一端面,X≥1,也就是说,在靠近第一端面的换热管中,至少有一个换热管的第二壁背离第一端面;Y个换热管的第一壁相较于该换热管的第二壁更靠近第二端面,并且该Y个换热管相较于第一端面更靠近第二端面,Y≥1,也就是说,在靠近第二端面的换热管中,至少有一个换热管的第二壁背离第二端面。这种结构使得换热器包括的所有换热管的第一缝具有两种不同的朝向,由于换热管的第二壁具有第一缝,换热器在焊接加工过程中热胀冷缩,使得换热管的第二壁相对于第一壁更容易产生变形,通过改变第一缝的朝向,有利于减少换热器局部应力集中,从而提高换热器的可靠性和使用寿命。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种换热器加工方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的另一种换热器加工方法的流程图;
图3为本申请实施例提供的又一种换热器加工方法的流程图;
图4为本申请实施例提供的再一种换热器加工方法的流程图;
图5为本申请实施例提供的又一种换热器加工方法的流程图;
图6为本申请实施例提供的再一种换热器加工方法的流程图;
图7是根据本申请一个实施例的换热器的结构示意图;
图8是根据图7所示换热器的部分结构示意图;
图9是根据本申请一个实施例的折叠管段的结构示意图;
图10是根据图9的所示折叠管段的剖面结构示意图;
图11是根据本申请另一个实施例的折叠管段的结构示意图;
图12是根据图11所示折叠管段的剖面结构示意图;
图13是根据本申请另一个实施例的换热器的结构示意图,其中翅片未示出;
图14是根据图13所示换热器中折叠管段的结构示意图;
图15是根据本申请再一个实施例的换热器的结构示意图,其中翅片未示出;
图16是根据图15所示换热器中折叠管段的结构示意图;
图17是根据本申请又一个实施例的换热器的结构示意图;
图18是根据本申请再一个实施例的换热器的结构示意图;
图19为本申请实施例提供的换热器合金板厚度与可靠性的关系;
图20是根据本申请实施例的换热器X、Y与可靠性的关系。
附图标记:
100-换热器;
1-第一集管;
10-第一端面;
12-第二端面;
14-第三壁;
16-第一通道;
2-第二集管;
4-换热管;
40-第一壁;
42-第二壁;
44-第一缝;
46-主体部;
48-折弯部;
5-翅片;
6-直部;
7-弯曲部;
8-套管。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在本申请的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;除非另有规定或说明,术语“多个”是指两个或两个以上;术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本说明书的描述中,需要理解的是,本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本申请实施例的限定。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
如图1-图6所示,本申请实施例提供了一种换热器加工方法,其包括以下步骤:步骤S10,准备多个换热管半成品,换热管半成品由合金板材折叠形成,换热管半成品与加工后得到的换热管相比,形状结构大致相同,只是折叠板材的各部分还没有通过焊接固定连接。换热管半成品包括沿其长度方向延伸的一个或多个通道,换热管半成品包括沿其厚度方向设置的第一壁和第二壁,第二壁具有第一间隙,第一间隙沿厚度方向贯穿第二壁;步骤S20,将N个换热管半成品沿第一方向按预定距离间隔设置,N>4,换热管半成品的厚度方向与第一方向平行或成角度,沿第一方向,定义放置的换热管半成品依次为第1管,第2管,……第N-1管,第N管;步骤S30,调整其中一部分换热管半成品的第二壁的朝向,使得换热器包括的所有换热管半成品的第一间隙具有两种不同的朝向,由于换热管半成品的第二壁具有第一间隙,换热器在焊接加工过程中加工温度变化和分布差异,使得换热管半成品的第二壁相对于第一壁更容易产生变形或者第一间隙焊接不良,通过改变第一间隙的朝向,有利于减少换热器局部应力集中,从而提高换热器的可靠性和使用寿命。
其中,当换热器在焊接加工过程时,第一间隙内被融化的焊料填充,第一间隙会焊接形成接合焊缝(即下文中的第一缝44),从而使换热管半成品会形成密封的换热管段。具体来说,第一间隙内焊料受热熔化,当温度降低之后,熔化的焊料再次凝结,从而实现第一间隙的密封。
具体地,当换热器在焊接加工过程时,换热器的加工温度存在分布差异,换热器在加热和冷却过程中产生的热应力而使换热管发生形变,两者叠加的影响导致换热器容易产生应力集中,影响换热器的可靠性和使用寿命。尤其是换热管半成品的表面上存在的第一间隙,在换热器的焊接加工过程中,第一间隙会焊接形成接合焊缝,然而换热管发生的形变对第一间隙的焊接有不利的影响,本申请实施例提供的换热器的所有换热管半成品的第一间隙具有两种不同的朝向,由于换热管半成品的第二壁具有第一间隙,换热器在焊接加工过程中热胀冷缩,换热管半成品的第二壁相对于第一壁更容易产生变形,通过改变第一缝的朝向,有利于减少换热器局部应力集中,从而提高换热器的可靠性和使用寿命。
进一步地,本申请实施例提供的换热器加工方法还包括步骤S40:提供第一集管及第二集管,第一集管和第二集管均沿第一方向延伸;将第一集管与多个换热管半成品长度方向上的一端直接连接或间接连接,将多个换热管半成品长度方向上的另一端与第二集管直接连接或间接连接。
进一步地,本申请实施例提供的换热器加工方法还包括步骤S50:提供翅片,将翅片放置于在第一方向上相邻两个换热管半成品之间;或提供翅片,将部分翅片放置于在第一方向上相邻两个换热管半成品之间。
进一步地,换热器半成品、第一集管、第二集管和翅片共同组成芯体组件,本申请实施例提供的换热器加工方法还包括步骤S60:将芯体组件与其他配件安装,对芯体组件进行钎焊,以使换热管半成品与第一集管和第二集管固定连接,使换热管半成品与翅片固定连接,换热管半成品经过钎焊成为换热管。
如图2所示,步骤S30包括步骤S31。步骤S31具体包括:将第1管的第二壁朝向第2管放置,第1管的第二壁相较于第1管的第一壁在第一方向上更靠近第2管,以使在第一方向上,第1管的第二壁与第2管的第一壁的最小距离小于等于相较于该第1管的第一壁在第一方向上更靠近与第2管的第一壁的最小距离;将第N管的第二壁朝向第N-1管放置,第N管的第二壁相较于第N管的第一壁在第一方向上更靠近第N-1管,以使在第一方向上,第N管的第二壁与第N-1管的第一壁的最小距离小于等于第N管的第一壁与第N-1管的第一壁的最小距离相较于该第N管的第一壁在第一方向上更靠近第N-1管。采用这种加工方法使换热器的两个边缘的换热管半成品的第二壁朝向换热器的内侧,由于换热管半成品的第二壁具有第一间隙,换热器在焊接加工过程中热胀冷缩,使得换热管半成品的第二壁相对于第一壁更容易产生变形,通过改变第一间隙的朝向,使第一间隙朝向换热器的内侧,有利于减少换热器局部应力集中,从而提高换热器的可靠性和使用寿命。
进一步地,如图3所示,步骤S30还包括步骤S32,也就是说,步骤S30包括步骤S31和步骤S32。步骤S32具体包括:将第2管的第二壁朝向第3管放置,第2管的第二壁相较于第2管的第一壁在第一方向上更靠近第3管,以使在第一方向上,第2管的第二壁与第3管的第一壁的最小距离小于等于第2管的第一壁与第3管的第一壁的最小距离;将第N-1管的第二壁朝向第N-2管放置,第N-1管的第二壁相较于该管的第一壁在第一方向上更靠近第N-2管,以使在第一方向上,第N-1管的第二壁与第N-2管的第一壁的最小距离小于等于第N-1管的第一壁与第N-2管的第一壁的最小距离。也就是说,使换热器的两个边缘处,分别有两个换热管半成品的第二壁朝向换热管的内侧,通过使更多的换热管半成品的第一间隙朝向换热器的内侧,进一步减少换热器的局部应力集中,从而提高换热器的可靠性和使用寿命。
进一步地,如图4所示,步骤S30还包括步骤S33,也就是说,步骤S30包括步骤S31、步骤S32和步骤S33。步骤S33具体包括:将第M管的第二壁朝向第M+1管放置,2<M<N/2,第M管的第二壁相较于第M管的第一壁在第一方向上更靠近第M+1管,以使在第一方向上,第M管的第二壁与第M+1管的第一壁的最小距离小于等于第M管的第一壁与第M+1管的第一壁的最小距离。
进一步地,继续参考图4,步骤S30还包括步骤S34,也就是说,步骤S30包括步骤S31、步骤S32、步骤S33和步骤S34。步骤S34具体包括:将第L管的第二壁朝向第L-1管放置,N/2<L<N,第L管的第二壁相较于该第L管的第一壁在第一方向上更靠近第L-1管,以使在第一方向上,第L管的第二壁与第L-1管的第一壁的最小距离小于等于第L管的第一壁与第L-1管的第一壁的最小距离。
如图5所示,在一种具体的实施例中,步骤S33具体可以包括:将第3管的第二壁朝向第4管放置,第3管的第二壁相较于第3管的第一壁在第一方向上更靠近第4管,以使在第一方向上,第3管的第二壁与第4管的第一壁的最小距离小于等于第3管的第一壁与第4管的第一壁的最小距离;将第4管的第二壁朝向第5管放置,第4管的第二壁相较于第4管的第一壁在第一方向上更靠近第5管,以使在第一方向上,第4管的第二壁与第5管的第一壁的最小距离小于等于第4管的第一壁与第5管的第一壁的最小距离;将第5管的第二壁朝向第6管放置,第5管的第二壁相较于第5管的第一壁在第一方向上更靠近第6管,以使在第一方向上,第5管的第二壁与第6管的第一壁的最小距离小于等于第5管的第一壁与第6管的第一壁的最小距离。
如图6所示,步骤S30包括步骤S31和步骤S35。步骤S35具体包括:将第1管至第N/2管的第二壁均朝向第N管放置,第1管至第N/2管的第二壁相较于第N/2管的第一壁在第一方向上更靠近第N管,以使在第一方向上,第1管至第N/2管的第二壁与第N管的第一壁的最小距离小于等于第1管至第N/2管的第一壁与第N管的第一壁的最小距离;将第N/2+1管至第N管的第二壁均朝向第1管放置,第N/2+1管至第N管的第二壁相较于第N/2+1管的第一壁在第一方向上更靠近第1管,以使在第一方向上,第N/2+1管至第N管的第二壁与第1管的第一壁的最小距离小于等于第N/2+1管至第N管的第一壁与第1管的第一壁的最小距离;从而使所有换热管半成品的第一间隙均朝向换热器的内侧,尽最大可能减少换热器的局部应力集中,从而提高换热器的可靠性和使用寿命。需要说明的是,N为偶数时,N/2可以取到整数;N为奇数时,N/2不是整数,可以取小于N/2的最大整数,也可以取大于N/2的最小整数。
如图7-图16所示,本申请实施例提供了一种换热器100,该换热器100由本申请实施例提供的任意一种换热器加工方法制得,其包括第一集管1、第二集管2和换热管4,换热管4连通第一集管1和第二集管2。
其中,换热管4仅包括由折叠板材焊接后形成的换热管段,也就是说,换热管半成品由合金板材折叠形成,换热管半成品焊接后形成换热管4,换热管4沿其长度方向的一端与第一集管1直接连接,换热管4沿其长度方向的另一端与第二集管2直接连接。换热管4包括沿其长度方向延伸的一个或多个通道;换热管4为多个,多个换热管4沿第一集管1的长度方向间隔设置;换热管4包括管壁,管壁包括第一缝44,第一缝44由上述换热管半成品的第一间隙焊接形成,第一缝44沿换热管4的长度方向延伸;管壁包括沿换热管4的厚度方向设置的第一壁40和第二壁42,第二壁42包括第一缝44;第一集管1的长度方向上的一端包括第一端面10,第一集管1的长度方向的另一端包括第二端面12;X个换热管4的第一壁40相较于该换热管4的第二壁42更靠近第一端面10,并且该X个换热管4相较于第二端面12更靠近第一端面10,X≥1,也就是说,在靠近第一端面10的换热管4中,至少有一个换热管4的第二壁42背离第一端面10;Y个换热管4的第一壁40相较于该换热管4的第二壁42更靠近第二端面12,并且该Y个换热管4相较于第一端面10更靠近第二端面12,Y≥1,也就是说,在靠近第二端面12的换热管4中,至少有一个换热管4的第二壁42背离第二端面12。这种结构使得换热器100包括的所有换热管4的第一缝44具有两种不同的朝向,由于换热管的第二壁具有第一缝,换热器100在焊接加工过程中热胀冷缩,使得换热管4的第二壁42相对于第一壁40更容易产生变形,通过改变第一缝44的朝向,有利于减少换热器100局部应力集中,从而提高换热器100的可靠性和使用寿命。
进一步地,X个换热管4的第一壁40相较于该换热管4的第二壁42更靠近第一端面10,并且在所有换热管4中,该X个换热管4由最靠近第一端面10的位置向靠近第二端面12的位置依次排列;Y个换热管4的第一壁40相较于该换热管4的第二壁42更靠近第二端面12,并且在所有换热管4中,该Y个换热管4由最靠近第二端面12的位置向靠近第一端面10的位置依次排列。
其中,如图9和图10所示,第一缝44可以位于第二壁42的中央;如图11和图12所示,第一缝44可以位于第二壁42的边缘。
进一步地,换热器100还包括翅片5,翅片5可以是波纹翅片,翅片5在第一集管的长度方向上位于相邻换热管4之间,相邻换热管之间可以布置一个或者多个波纹翅片,当相邻换热管之间只有一个波纹翅片时,翅片5的高度为H1是指翅片的最大高度尺寸;翅片5还可以是横插翅片,横插翅片沿折叠管段的长度方向间隔布置,部分横插翅片在第一集管1的长度方向位于相邻两个换热管4之间,当翅片5为横插翅片时,翅片5的高度H1是指在第一集管的长度方向上位于相邻换热管之间的部分翅片的最大高度尺寸。
进一步地,换热管4的截面为扁平管,第一集管1包括第三壁14第一通道16,围成第一通道16的壁包括第三壁14,换热器100满足如下关系:
其中,D为第一集管1的水力直径,d为第三壁14的厚度,H为沿第一集管1的长度方向相邻两个换热管4之间的距离,h为合金板的厚度。
进一步地,换热管4在不同焊接终端炉温加工,焊接加工的时间不同,跟折叠管段上的第一缝的设置也存在一定的关联关系,而换热器100在焊接加工过程中,存在一个最佳的区间范围,在该范围内有利于降低换热器100的局部应力集中,从而提高换热器100的可靠性,X个折叠管段和Y个折叠管段与焊接温差TW及焊接时长t也存在一定关系如下关系,Tw单位为摄氏度,t单位为S秒,结果无量纲化,取其整数值,X和Y应大于该整数值。焊接温差是指最高焊接温度与复合层开始融化的温度之间的差值,t是焊接过程中,焊接温度高于复合层融化的温度之上的时间。Tw,t和换热管4的材料,换热管4的结构,焊接工艺过程等诸多参数相关。对于铝合金的换热器100,整体炉焊的加工方式来说,一般大于等于2。
由此可知,第一集管1包括第三壁14和第一通道16,围成第一通道16的壁包括第三壁14,换热器100满足如下关系:
其中,D为第一集管1的水力直径,d为第三壁14的厚度,H为在第一集管1的长度方向上相邻两个换热管4之间的距离,h为合金板的厚度。
进一步地,参考图19,管壁的厚度小于等于0.5mm,管壁的厚度尺寸小于等于合金板的厚度尺寸,第一集管1包括第三壁14和第一通道16,围成第一通道16的壁包括第三壁14,换热器100满足如下关系:
其中,D为第一集管1的水力直径,d为第一集管1的管壁厚度,H为在第一集管1的长度方向上相邻两个换热管4之间的距离,h为合金板的厚度。
进一步地,参考图20,换热管4的强度和可靠性与换热管4中通道的数量相关,通道数量越多,越有利于换热管4的强度和可靠性;另一方面通道的数量影响换热管的宽度和第一缝44的焊接质量,通道数量越多,换热管的焊点越多,不利于接合缝的焊接,影响焊接质量。因此,随着通道数量的增多,需要改变换热器100的结构,提高换热器100的可靠性。
具体地,换热管4包括沿其宽度方向间隔设置的多个通道,换热管4包含的通道数量大于8,第一集管1包括第三壁14和第一通道16,围成第一通道16的壁包括第三壁14,换热器100满足如下关系:
其中,D为第一集管1的水力直径,d为第三壁14的厚度,H为沿第一集管1的长度方向相邻两个换热管4之间的距离,h为合金板的厚度。
在一种实施例中,3≤X≤5,和/或3≤Y≤5,例如,X为3、4或5,Y为3、4或5。
在另一种实施例中,沿第一集管1长度方向设置的换热管4为N个,换热器100满足如下关系:X=Y=N/2。也就是说,所有靠近第一端面10的换热管4,第一壁40相较于该换热管4的第二壁42更靠近第一端面10;所有靠近第二端面12的换热管4,第一壁40相较于该换热管4的第二壁42更靠近第二端面12。
进一步地,换热管4包括主体部46和折弯部48,至少部分折弯部48的长度方向与主体部46的长度方向不平行,通过设置折弯部48,有利于进一步减小换热管4在焊接加工过程中产生的应力,提高换热器100可靠性。此外,通过设置折弯部48还能够起到辨别方向的作用,防止换热管4在安装时第一壁40和第二壁42的方向装反。
进一步地,在主体部46的长度方向上,第一集管1、折弯部48和主体部46依次设置,至少部分折弯部48的第一壁40相较于主体部46的第一壁40更靠近第一端面10,该部分折弯部48的第二壁42相较于主体部46的第二壁42更远离第二端面12,也就是说,折弯部48设置于换热管4的两端,使折弯部48能够靠近第一集管1,通过折弯部48起到阻流的作用,防止换热器100在加工过程中第一集管1管壁上的或者换热管4表面的焊料流入第一缝44,有利于提升换热管的耐腐蚀性。
如图17所示,本申请实施提供了另一种换热器100,其包括第一集管1、第二集管2和换热管4,换热管4连通第一集管1和第二集管2。该换热器100与实施例一的区别在于,换热管4包括套管8和至少两个换热管段,换热管段由换热管半成品焊接形成,至少两个换热管段沿着换热管3的长度方向依次排列,并且同一个换热管3所包含的相邻两个换热管段之间通过套管8相连接,也就是说,换热管段沿其长度方向的一端与第一集管1或第二集管2直接连接,该换热管段沿其长度方向的另一端与第二集管2或第一集管1间接连接。
如图18所示,本申请实施提供了另一种换热器100,其包括第一集管1、第二集管2和换热管4,换热管4连通第一集管1和第二集管2。该换热器100与实施例一的区别在于,换热管4包括多个直部6和弯曲部7。其中,直部6包括换热管段,换热管段由换热管半成品焊接形成,弯曲部7的一端与一个直部6连通,该弯曲部7的另一端与另一个直部6连通,一个直部6的长度方向与另一个直部6的长度方向平行或者成角度,弯曲部7为1个或者多个,也就是说,换热管段沿其长度方向的一端与第一集管1或第二集管2直接连接,该换热管段沿其长度方向的另一端与第二集管2或第一集管1间接连接。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种换热器加工方法,其特征在于,包括以下步骤:
准备多个换热管半成品,所述换热管半成品包括沿其厚度方向设置的第一壁和第二壁,所述第二壁具有第一间隙,所述第一间隙沿所述厚度方向贯穿所述第二壁;
将N个所述换热管半成品沿第一方向按预定距离间隔设置,N>4,所述换热管半成品的厚度方向与所述第一方向平行或成角度,沿所述第一方向,定义放置的所述换热管半成品依次为第1管,第2管,……第N-1管,第N管;
将所述第1管的所述第二壁朝向所述第2管放置,所述第1管的第二壁相较于所述第1管的所述第一壁在所述第一方向上更靠近所述第2管,以使在所述第一方向上,所述第1管的第二壁与所述第2管的第一壁的最小距离小于等于相较于所述第1管的所述第一壁在所述第一方向上更靠近与所述第2管的第一壁的最小距离;
将所述第N管的所述第二壁朝向所述第N-1管放置,以使所述第N管的所述第二壁相较于所述第N管的所述第一壁在所述第一方向上更靠近所述第N-1管,以使在所述第一方向上,所述第N管的所述第二壁与所述第N-1管的第一壁的最小距离小于等于所述第N管的第一壁与所述第N-1管的第一壁的最小距离。
2.根据权利要求1所述的换热器加工方法,其特征在于,还包括以下步骤,
将所述第2管的所述第二壁朝向第3管放置,所述第2管的第二壁相较于所述第2管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第3管,以使在所述第一方向上,所述第2管的第二壁与所述第3管的第一壁的最小距离小于等于所述第2管的第一壁与所述第3管的第一壁的最小距离;
将所述第N-1管的所述第二壁朝向第N-2管放置,所述第N-1管的第二壁相较于所述第N-1管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第N-2管,以使在所述第一方向上,所述第N-1管的第二壁与所述第N-2管的第一壁的最小距离小于等于所述第N-1管的第一壁与所述第N-2管的第一壁的最小距离。
3.根据权利要求1或2所述的换热器加工方法,其特征在于,还包括以下步骤,
将第M管的所述第二壁朝向所述第M+1管放置,2<M<N/2,所述第M管的第二壁相较于所述第M管述第一壁在所述第一方向上更靠近所述第M+1管,以使在所述第一方向上,所述第M管的第二壁与所述第M+1管的第一壁的最小距离小于等于所述第M管的第一壁与所述第M+1管的第一壁的最小距离。
4.根据权利要求3所述的换热器加工方法,其特征在于,还包括以下步骤,
将第L管的所述第二壁朝向所述第L-1管放置,N/2<L<N,所述第L管的第二壁相较于所述第L管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第L-1管,以使在所述第一方向上,所述第L管的第二壁与所述第L-1管的第一壁的最小距离小于等于所述第L管的第一壁与所述第L-1管的第一壁的最小距离。
5.根据权利要求1或2所述的换热器加工方法,其特征在于,还包括以下步骤,
将所述第3管的所述第二壁朝向第4管放置,所述第3管的第二壁相较于所述第3管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第4管,以使在所述第一方向上,所述第3管的第二壁与所述第4管的第一壁的最小距离小于等于所述第3管的第一壁与所述第4管的第一壁的最小距离;
将所述第4管的所述第二壁朝向第5管放置,所述第4管的第二壁相较于所述第4管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第5管,以使在所述第一方向上,所述第4管的第二壁与所述第5管的第一壁的最小距离小于等于所述第4管的第一壁与所述第5管的第一壁的最小距离;
将所述第5管的所述第二壁朝向第6管放置,所述第5管的第二壁相较于所述第5管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第6管,以使在所述第一方向上,所述第5管的第二壁与所述第6管的第一壁的最小距离小于等于所述第5管的第一壁与所述第6管的第一壁的最小距离。
6.根据权利要求1或2所述的换热器加工方法,其特征在于,还包括以下步骤,
将所述第1管至第N/2管的所述第二壁均朝向所述第N管放置,所述第1管至所述第N/2管的第二壁相较于所述第N/2管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第N管,以使在所述第一方向上,所述第1管至所述第N/2管的第二壁与所述第N管的第一壁的最小距离小于等于所述第1管至所述第N/2管的第一壁与所述第N管的第一壁的最小距离;
将所述第N/2+1管至第N管的所述第二壁均朝向所述第1管放置,所述第N/2+1管至所述第N管的第二壁相较于该第N/2+1管的第一壁在所述第一方向上更靠近所述第1管,以使在所述第一方向上,所述第N/2+1管至所述第N管的第二壁与所述第1管的第一壁的最小距离小于等于第N/2+1管至所述第N管的第一壁与所述第1管的第一壁的最小距离。
7.根据权利要求1至6任一项所述的换热器加工方法,其特征在于,还包括以下步骤,
提供第一集管及第二集管,将所述第一集管与多个所述换热管半成品长度方向上的一端直接连接或间接连接,将多个所述换热管半成品长度方向上的另一端与所述第二集管直接连接或间接连接。
8.根据权利要求7所述的换热器加工方法,其特征在于,还包括以下步骤,
提供翅片,将所述翅片放置于在所述第一方向上相邻两个所述换热管半成品之间;
或提供翅片,将部分所述翅片放置于在所述第一方向上相邻两个所述换热管半成品之间。
9.根据权利要求8所述的换热器加工方法,其特征在于,所述换热器半成品、所述第一集管、所述第二集管和所述翅片共同组成芯体组件,所述换热器加工方法还包括以下步骤,将所述芯体组件与其他配件安装,对芯体组件进行钎焊,以使所述换热管半成品与所述第一集管和所述第二集管固定连接,使所述换热管半成品与所述翅片固定连接,所述换热管半成品经过钎焊成为换热管。
10.一种换热器,其特征在于,该换热器由权利要求1至9任一项所述的换热器加工方法制得,所述换热器包括:
第一集管和第二集管;
换热管,所述换热管沿其长度方向的一端与所述第一集管直接或间接连接,所述换热管沿其长度方向的另一端与所述第二集管直接或间接连接,所述换热管由合金板折叠后焊接形成,所述换热管包括沿其长度延伸的一个或多个通道,所述换热管为多个,多个所述换热管沿所述第一集管的长度方向间隔设置;所述换热管包括管壁,所述管壁包括第一缝,所述第一缝沿所述换热管的长度方向延伸;所述管壁包括沿所述换热管厚度方向设置的第一壁和第二壁,所述第二壁包括所述第一缝;所述第一缝内填充有钎剂,所述第一集管的长度方向上的一端包括第一端面,所述第一集管的长度方向上的另一端包括第二端面;X个所述换热管的所述第一壁相较于该所述换热管的第二壁更靠近所述第一端面,并且该X个所述换热管相较于所述第二端面更靠近所述第一端面,X≥1;Y个所述换热管的所述第一壁相较于该所述换热管的第二壁更靠近所述第二端面,并且该Y个所述换热管相较于所述第一端面更靠近所述第二端面,Y≥1。
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