[發明專利]鋁管換熱器及其表面處理方法

在審

• 申請號: 201410098342.1
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103882414A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 黃鳳勇
• 申請（專利權）人: 美的集團股份有限公司
• 主分類號: C23C18/32
• 分類號: C23C18/32;F25B39/04;F28F21/08;F28F19/06
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及鋁管換熱器技術領域，更具體地說，涉及一種鋁管換熱器及其表面處理方法。

背景技術

眾所周知，鋁具有良好的導熱性和延展性，擠壓和拉伸性能非常優良，很容易制備內外肋化系數高的圓管、內螺紋管、直齒管、橢圓管等，使得設備緊湊、重量輕、體積小；而且相對于銅合金來說，成本低廉且價格波動很小，因此被制冷用的換熱器廣泛使用。

室外機或冷凝器的鋁管換熱器長期處于室外環境中，由于室外環境的多樣性和惡劣性，因此對其表面耐腐蝕性要求較高。例如高的溫差以及大氣中的CO_x，NO_X，SO_X等部分有害物質均對鋁管換熱器有強烈的直接腐蝕作用和溶滴腐蝕作用。此外，水蒸氣凝結溶解了環境中的部分有害氣體，形成含有硝酸根、亞硝酸根、氯酸根、硫酸根、亞硫酸根、氯離子等具有強酸強氧化性的腐蝕液，也會對室外機或冷凝器的鋁管換熱器表面造成腐蝕。特別對于窗機冷凝器而言，冷凝器的下半部分被泡在水里，整個冷凝器在散熱時打水強制冷卻，而水質不受控制，這些大大增強了換熱器的耐腐蝕性難度，影響換熱器的壽命。同時，冷凝式換熱器還要求結構緊湊，體積小，重量輕，生產方便，成本低廉。因此冷凝換熱器防腐和其換熱器強化成為開發冷凝器窗機、除濕機、移動空調、分體機的技術關鍵。

鋁管防腐蝕的方法有很多種，現有技術中包括進行表面隔絕處理或制造犧牲陽極作用。隔絕處理有無機鍍層或有機涂層等方法；犧牲陽極有噴鋅，鍍鋅，滲鋅等方法。噴鋅、滲鋅、涂層處理對鋁質冷凝式換熱器在中低溫，中低濕度，非腐蝕性氣體下非常有作用，但是在高溫、高濕以及腐蝕性氣體等苛刻環境下，由于其將鋁管表面作為犧牲陽極將導致鋁管壁厚快速減薄，這對耐壓強度并不高的鋁合金換熱器，其作為冷凝側換熱器系統的安全性將大大打折扣。表面噴鋅層快速腐蝕還會大大增加管翅沖脹接頭的熱阻，加快鋁質換熱器換熱性能的衰減。而且噴鋅以及表面整體式通過絡酸鹽進行鈍化或電泳噴漆處理均會造成成本明顯增高，有毒Cr離子殘留或殘液會對水有污染或揮發性的VOC排放，均對環境有明顯有害的影響。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種鋁管換熱器，旨在改善作為冷凝器的鋁管換熱器的防腐蝕性能。

為了解決技術問題，本發明提供一種鋁管換熱器，包括鋁質傳熱管和部分包覆傳熱管的鋁質翅片，其關鍵在于，所述傳熱管外表面鍍有以鉬酸鹽為添加劑的非晶態Ni-P化學復合鍍層；所述傳熱管無鋁質翅片包覆的裸露部位另涂有緩蝕劑涂層或防腐涂層。

優選地，所述傳熱管和鋁質翅片的材質為鋁錳合金，所述以鉬酸鹽為添加劑的非晶態Ni-P化學復合鍍層其厚度為15～40微米。

優選地，所述以鉬酸鹽為添加劑的非晶態Ni-P化學復合鍍層由以下組分按相應含量通過化學鍍工藝成型在傳熱管表面：

硫酸鎳：40～57g/L；

磷酸二氫鈉：20～30g/L；

檸檬酸鈉：35～45g/L；

醋酸銨：30～40g/L；

氟化銨：1～2g/L；

鉬酸鈉：1～5mg/L；包含有以上組分的鍍液其PH值為7～9。

優選地，所述緩蝕劑的成分為:N-油酰肌氨酸及其十八銨鹽與氫氧化鈉的混合溶液或十二烷基磺酸鈉溶液；所述防腐涂層為鋅涂層。

優選地，所述傳熱管包括圓管、內螺紋管、橢圓管或直齒管；所述翅片包括平片、橋片、波紋片、開縫片或渦旋導流翅片。

本發明還提供一種制備前述鋁管換熱器的方法，其包括以下步驟：

選用鋁錳合金為基材，加工成型傳熱管和翅片；

對傳熱管的外表面進行在線除油和堿蝕表面活化；

在常溫、常壓條件下進行以鉬酸鹽為添加劑的非晶Ni-P化學復合鍍工藝，鍍層的組分及含量為：硫酸鎳：40～57g/L；磷酸二氫鈉：20～30g/L；檸檬酸鈉：35～45g/L；醋酸銨：30～40g/L；氟化銨：1～2g/L；鉬酸鈉：1～5mg/L；包含有以上組分的鍍液其PH值為7～9；所述以鉬酸鹽為添加劑的非晶態Ni-P化學復合鍍層其厚度為15～40微米；

對傳熱管進行在線清潔和在線退火處理，退火溫度為380～550攝氏度；

對傳熱管進行表面鍍層退火去氫處理和再結晶退火處理；

將翅片與帶有鍍層的傳熱管進行連接；

對傳熱管無翅片覆蓋的部位進行緩蝕浸涂處理或刷防腐涂層處理。

優選地，所述鍍層組分及其含量為：

硫酸鎳：43g/L;

磷酸二氫鈉：25g/L；

檸檬酸鈉：40g/L;