[发明专利]热交换器及其制造方法

说明书

技术领域

本文公开了一种热交换器及其制造方法。

背景技术

多种热交换器及其制造方法是公知的。然而，这些热交换器及其制造方法存在着各种缺点。

发明内容

本发明的实施例提供了一种制造热交换器的方法，该方法可包括：将管插入形成在覆盖有填充金属的鳍片中的通孔内、使用扩管球（tube expansion ball）扩展所述管、以及利用铜焊工艺通过该填充金属接合所述管和所述鳍片。

本发明的实施例提供了一种热交换器，该热交换器可包括：管，被构造为具有多个槽，这些槽形成在该管内并且通过扩展该管而被挤出；以及多个鳍片，每个鳍片被构造为在其中形成至少一个通孔以使该管插入该通孔，并且被构造为具有在该通孔附近竖直地弯曲的鳍片套圈（fin collar）。被该管所插入的所述多个鳍片可按与鳍片套圈的高度对应的间隔平行设置，并且该鳍片套圈的内周面与该管的外周面可由填充金属接合。

该管可由铝（Al）制成。在扩展该管之前，该管的外周面与鳍片的鳍片套圈的内周面之间的间隔大约为0.1mm或更大。该管可被扩展为使该管的外周面与鳍片的鳍片套圈的内周面之间的间隔大约为0.1mm或更小。填充金属可以仅涂布在可形成有通孔的鳍片的一个表面或者部分上。

本发明的实施例提高了热交换器的传热性能。此外，本发明的实施例提供了一种在冷却鳍片与管之间不具有间隙的热交换器。此外，本发明的实施例提供了一种可减少管内的槽的变形的热交换器。

根据本发明，可以降低在采用机械扩管方法制作鳍片-管热交换器时产生的接触热阻，并且由于形成在管内的槽不变形，因此可以提高热交换器的传热性能。

附图说明

现将参照下面的附图详细描述多个实施例，附图中类似的附图标记表示类似的元件，在附图中：

图1是使用常用的鳍片-管方法的热交换器的示意图；

图2是图1的热交换器的一部分的剖视图，示出利用扩管球对插入多个冷却鳍片中的管进行机械扩展的状态；

图3A至图3B示出在管的内周面中被加工并且通过机械扩管而变形的、具有或形成突起形状的多个槽；

图4示出在机械扩管之后，在管和鳍片之间产生的间隙；

图5A至图5D示出使用根据多个实施例的鳍片-管方法制造热交换器的工艺过程；

图6A至图6B是示出根据多个实施例的、在鳍片与管之间的间隙以及在鳍片套圈与管之间的接合面积的示意图；

图7是示出在根据多个实施例制作的热交换器中，鳍片与管之间的间隙和鳍片套圈与管之间的接合面积的比率的图表；以及

图8是示出基于鳍片与管之间的不同间隙，根据多个实施例制作的冷凝器和蒸发器的传热性能与以常规机械扩管方式制作的冷凝器和蒸发器的传热性能相比较的图表。

具体实施方式

以下参照附图详细描述根据多个实施例的热交换器及其制造方法。尽可能地使用类似的附图标记表示类似的元件，并且省略重复的文字描述。

在许多领域中，采用由实体的壁隔开的具有不同温度的两个流体之间的热交换。如上所述的用于使具有不同温度的两个或更多个流体之间能够传热的装置被定义为热交换器。

热交换器的具体产品通常可以指冷凝器和蒸发器，即，例如安装在空调、冰箱和冰柜中的冷却循环元件。基于安装位置，热交换器被用于通过响应于制冷剂（即传热介质）的变化而放热或吸热来实施加热或冷却。

在大多数用于加热和冷却的热交换器中，简单地使用将多个冷却鳍片插入制冷剂管道（也称管）的鳍片-管方法。当制冷剂在制冷剂管道内循环时，制冷剂与穿过制冷剂管道的外部空气之间进行热交换，并且同时，由与制冷剂管道的外周面紧密结合的多个冷却鳍片显著扩大了热交换面积，使得热交换得以迅速地进行。

图1示出了使用常用的鳍片-管方法的热交换器。图2是图1的热交换器的一部分的剖视图，示出了利用扩管球对插入多个冷却鳍片的管进行机械扩管的状态。图3A至图3B示出在管的内周面中被加工并且通过机械扩管而变形的多个槽，这些槽具有或形成为突起形状。图4示出在机械扩管之后在管和鳍片之间产生的间隙。

图1的热交换器100包括：制冷剂管道（或管）10，构造为可供制冷剂穿过，并且被弯曲成多个段；多个冷却鳍片20，与制冷剂管10的外侧结合，并且被构造为通过扩大热交换面积来提高与空气的热交换效率；以及支撑体30，被构造为支撑制冷剂管10的两端。