[發明專利]微通道換熱器

無效

• 申請號: 201310082177.6
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103148718A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 陳江平;劉鹿鳴;徐博
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F1/30;B21D39/04
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種熱交換器領域的裝置，具體是一種微通道換熱器。

背景技術

微通道換熱器是一種采用全鋁材料制成的高效換熱器，其扁管采用微通道結構，可以強化凝結與沸騰傳熱，顯著提高制冷劑側換熱效率；其翅片采用高效換熱翅片如百葉窗型式，開窗結構可使空氣流動邊界層周期性中斷，同時對空氣流起導向作用，實現空氣側強化換熱。微通道換熱器具有重量輕，結構緊湊，換熱效率高的優點，替代銅材料（國家戰略儲備資源）有成本優勢；同時，其內部容積小的特點，有利于大大減少制冷劑充注量，符合節能環保的趨勢。

微通道換熱器的推廣應用面臨許多挑戰，熱泵工況下排水能力差就是其中非常重要的問題。在管片式換熱器中，銅管與翅片通過脹管連接，翅片大多使用表面處理過的鋁箔軋制而成，其排水及防腐特性得到改善。現有微通道換熱器均基于整體釬焊工藝，釬料在爐中熔化來連接扁管和翅片，使得翅片表面不能存在涂層材料。在微通道換熱器廣泛應用的汽車空調行業里，一些廠家使用后涂法對換熱器進行表面處理。把微通道換熱器浸入表面處理溶液，取出后經離心機把殘留液體甩勻，由烘干設備烘干。這種方法的局限性很多：首先，整體浸涂不能保證表面處理到達換熱器所有區域，尤其是翅片開窗處等細微的地方，而這些區域正是凝水集中地；其次，家用和商用領域的微通道換熱器尺寸大大超過汽車空調領域，這使得后涂工藝需要的離心機、烘干機、浸涂設備尺寸也相應的增加，設備成本大大增加。

微通道換熱器面臨的另一個挑戰就是空氣側積灰現象。在家用/商用空調領域，由于換熱器迎面風速較低（1.5m/s～2.5m/s），微通道換熱器與傳統銅管鋁片式換熱器相比，更易產生灰堵，尤其是百葉窗開縫處更容易堵塞而造成換熱能力急劇下降，實驗結果表明，在我國通常的使用環境下，兩個月后，積灰導致系統能效比下降10%；半年后，系統能效比衰減可達30%，系統能耗大幅上升，而同樣情況的管片式換熱器能效比僅下降1.5%。先進的涂層材料能有效的減少灰塵顆粒在翅片表面的附著，大大改善換熱器積灰性能。傳統空調換熱器是使用銅管和鋁片裝配而成，裝配使用常溫下的脹管，所以鋁箔可以先進行表面處理，但傳統換熱器使用銅材料，成本高、體積大、重量大，而微通道換熱器是全鋁的，成本低，換熱效率也比傳統換熱器高，是換熱器替代的方向。

現有微通道換熱器均基于整體釬焊工藝，釬料在爐中熔化來連接扁管和翅片，如果翅片表面存在涂層，則釬焊不能進行，所以無法對鋁箔翅片進行表面處理。現有微通道換熱器廣泛應用在汽車空調行業，其尺寸較小，可以使用把整個換熱器浸泡如表面處理試劑，然后取出離心甩干，再烘干的方法進行整體表面處理。但是這種方法要求換熱器的尺寸很小，而家用商用微通道換熱器大小可達3m*1.5m或者更大，針對如此尺寸的換熱器，浸涂非常浪費試劑，而離心甩干機尺寸也勢必要求很大，成本非常高。

中國專利文獻號CN102305573，公開日2012-01-04，記載了一種鈦金空調器,由室內機和室外機構成,室外機內設置有室外換熱器,室內機上設有室內換熱器,室外換熱器包括換熱管和散熱翅片,所述散熱翅片的表面有一層含TiO₂的鈦金涂層,所述鈦金涂層含有CuO和Ag_2O。但是該現有技術只是涉及翅片表面涂層，現有微通道換熱器均基于整體釬焊工藝，無法對鋁箔翅片進行表面處理。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種微通道換熱器，解決現有微通道換熱器由于基于整體釬焊工藝而無法對鋁箔翅片進行表面處理，從而引起排水、積灰、防腐抑菌等問題。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明涉及一種微通道換熱器，包括：集流管、與集流管固定連接的若干扁管以及經過表面處理且與扁管固定的翅片，其中：翅片與扁管采用過盈配合并由導熱結構膠粘接。

所述的過盈配合通過由擴張裝置增大各扁管之間的間隙，其次將翅片置于各扁管的間隙中，取出擴張裝置使得翅片與扁管實現過盈。

所述的集流管與扁管之間的固定連接是由冷擠壓實現，冷擠壓具體是：首先將扁管的端部插入集流管的插入槽中固定深度，其次，將集流管和扁管置于冷擠壓模具的模腔中，通過冷擠壓模具的壓力機上固定的凸模，向集流管的插入槽處施加壓力，使得扁管與集流管結合部的鋁屑產生塑性流動變形，填滿扁管和集流管的插入槽之間的間隙，使得扁管和集流管形成密閉的腔體。