[发明专利]一种微通道扁管蒸发器其扁管外翅片结构设计与制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种微通道扁管蒸发器其扁管外翅片结构设计与制造工艺。

背景技术

目前，国内、国际业内普遍认为微通道蒸发器以其造价低、重量轻、结构紧凑、换热效果好等诸多优点，在制冷领域有着广阔的应用前景。但业界应用微通道扁管蒸发器的痛点其一是微通道扁管蒸发器外翅片常常会吸附一层冷凝水膜且无法去除，热阻大幅提高并严重影响了制冷能力；其二是由于康福姆连续轧机制造的微通道扁管的材料一般是∮6.0mm的纯铝盘条，致使微通道扁管米重无法按需求提高，使得微通道扁管的宽度及厚度受限，很难轧制出宽度更宽甚至超过40mm宽、厚度更薄尺寸小于1.0mm、微孔当量直径更小达到＜1.0mm且每个微孔内壁的周长大于圆周率π的两倍以上的铝合金微通道管产品；其三是传统的铜管-铝合金翅片式结构回收的报废品，极难铜-铝分离，回收后成本大幅度提高等等弊端，这些都是国内外业界希望解决的现实问题。

基于业界在使用微通道扁管平行流蒸发器的现存问题，本发明首先全面优化了微通道扁管的截面几何结构，其一是在内腔体增加了纵横交错的微小翅片以增加热交换面积特别是形成冷媒流体紊流区域，强化换热；其二是微通道扁管的外表面沿微通道长度方向压力加工有外翅片，再经过对外翅片横向切削机加工可直接取代传统的热交换用外翅片而形成无须钎焊连接的呈阵列式排列的钉柱状散热体，籍此形成微通道扁管的“外换热翅片”，而钉柱状外翅片无法形成水膜的连续性和附着力已解决传统的平行流外翅片脱水难热交换效果差的难题。形成微通道扁管外翅片的设计结构在本发明中的另一种制造方法首先是增加微通道扁管宽度面壁厚，而后采用机加工模式在微通道扁管宽度向双面分别刨出沟槽继而形成热交换用外翅片，而无需采用传统的钎焊工艺形成微通道扁管的外翅片；这种与母材一体化的外翅片，其传热效率不会因长期使用使得外翅片与微通道扁管外表面钎焊部位的锈蚀而降低，且无法形成翅片间的毛细力吸附或存留冷凝水。

其三是为了解决传统的平行流蒸发器冷媒流体在各扁管内的流量分配的均匀性问题，本发明首先将微通道扁管挤压型材采用引拔工艺使得微通道扁管沿扁管高度向减薄至1.0mm及以下，微通道扁管的壁厚可进一步减薄至0.3mm及以下，每一个单微孔的当量直径可小于1.0mm，其单孔湿周可达π值的2-3倍以上，而且规范了微通道扁管外轮廓线的行为公差，便于套入外翅片。

综上分析，电子电力行业、重型机械行业、通讯行业、大数据中心、盒式中高频电源IGBT水冷散热器、冷水机蒸发器、冷凝器、工业及家居空调用蒸发器、冷凝器、太阳能平板式集热器等诸多领域及与家居供暖、风机盘管、家居强制对流暖气等热交换的相关设计，而且均需要冷却系统冷却能力或加热系统的供热能力的可靠性、可控性、稳定性及采购成本、运行成本的合理性，因此随着业界的需求，更可靠、更廉价的创新型的微通道热交换器，随着电子行业和家居供暖领域技术的的迅速发展，会有更大的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种微通道扁管蒸发器其扁管外翅片结构设计与制造工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了提供了一种微通道扁管蒸发器其扁管外翅片结构设计与制造工艺。其中包括微通道扁管1挤压型材2外壁结构与内孔结构的设计，包括对微通道扁管挤压型材的机加工工艺处理，包括对微通道扁管挤压型材的引拔工艺处理；当微通道扁管1挤压型材2定型后通过机加工工艺对微通道扁管外壁加工形成的一体化的呈阵列布置的钉状散热柱结构3，包括微通道扁管挤压型材定型后通过机加工工艺对扁管外壁加工形成的一体化的与微通道扁管长度方向呈垂直布置的翅片状散热结构4，包括通过对带有钎焊层的复合铝合金板5的冲压拉伸工艺形成的与微通道扁管1外壁宽度向垂直地面时平行套接复合铝合金板的套片式翅片结构6；前述三种外翅片结构可使得扁管蒸发器冷凝水迅速脱落。