專利名稱：一種使用鋁制制冷管路的整體式空調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及使用鋁制制冷管路的整體式空調(diào)器的改進(jìn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
整體式空調(diào)器(包括窗式空調(diào)器、移動(dòng)式空調(diào)器除濕機(jī)和其它制冷空調(diào)設(shè)備)的制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件、蒸發(fā)器和連接這些部件的輔助連接管路，通常都使用銅管和銅制件。由于銅的價(jià)格較高，使用銅作為制冷系統(tǒng)的管路增大了生產(chǎn)成本。另外，銅的比重約為8.9，空調(diào)器整機(jī)重量也較大。對(duì)于使用集裝箱運(yùn)輸?shù)某隹诳照{(diào)器，常常由于超過(guò)集裝箱最大允許重量而影響空調(diào)器的裝箱量，也增大了空調(diào)器的運(yùn)輸成本。由于鋁是一種輕金屬，價(jià)格低，因此使用鋁材作為制冷系統(tǒng)的管路成為理想的選擇。
使用鋁制制冷管路在汽車空調(diào)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。但由于其換熱效率低和加工工藝的限制，難以在整體式空調(diào)器上推廣應(yīng)用。試驗(yàn)表明，由于整體式空調(diào)器結(jié)構(gòu)形式和尺寸的限制，在相同的風(fēng)量和風(fēng)道結(jié)構(gòu)下，鋁管翅片式換熱器的傳熱效率只有銅管翅片式換熱器的70～80％，與使用內(nèi)螺紋銅管的換熱器相比其傳熱效率只有50～60％，不能滿足整體式空調(diào)器換熱能力的要求。更重要的是，使用鋁制換熱器或制冷管路存在很多可靠性問(wèn)題目前壓縮機(jī)的吸排氣口都是銅管，因此整個(gè)制冷管路中必然存在銅鋁連接點(diǎn)，在銅鋁連接處存在電化學(xué)腐蝕，如果處于潮濕或淋水環(huán)境中則腐蝕更為嚴(yán)重，嚴(yán)重影響空調(diào)器的可靠性。排氣管路和回氣管路振動(dòng)較大，使用鋁制管路容易斷裂。鋁制連接管由于厚度較大彎曲困難且容易折斷，連接管端頭的喇叭口容易裂開(kāi)。直徑較大的鋁管在彎管時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力損傷，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的最大耐壓性能。上述問(wèn)題使鋁制換熱器和鋁制制冷管路在分體式空調(diào)器上的應(yīng)用存在很多技術(shù)問(wèn)題和很大技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，針對(duì)使用鋁制制冷管路的空調(diào)器進(jìn)行改進(jìn)，提供一種高換熱效率、高使用壽命的鋁制制冷管路整體式空調(diào)器。
所述整體式空調(diào)器，包括窗式空調(diào)器(包括Casement、TTW和PTAC)、移動(dòng)式空調(diào)器、除濕機(jī)和其它制冷空調(diào)設(shè)備，是指由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件、蒸發(fā)器組成的制冷系統(tǒng)設(shè)置在一個(gè)箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)，該箱體結(jié)構(gòu)可以且必須整體安裝或整體移動(dòng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種使用鋁制制冷管路的整體式空調(diào)器，包括由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件、蒸發(fā)器和連接管路組成的制冷系統(tǒng)，其特征在于所述冷凝器和/或蒸發(fā)器是由鋁材或鋁合金材料制成的翅片管式換熱器或管帶式換熱器；所述冷凝器和/或蒸發(fā)器的進(jìn)出口端與連接管路之間設(shè)有一端為銅管、另一端為鋁管的復(fù)合過(guò)渡管。
所述翅片管式換熱器是由外徑為5～12毫米、翅片的片間距為0.9～2.0毫米鋁管或鋁合金管制成，沖孔的翅片穿在管上進(jìn)行機(jī)械脹管使管與翅片緊密結(jié)合，管子之間連接有由鋁管或鋁合金管制的彎頭?；蛘咚龉軒綋Q熱器是由高度為1.8～3.6毫米、寬度為18～32毫米鋁制或鋁合金制多孔扁管與S形散熱帶連接而成。
適當(dāng)減小管徑，調(diào)整翅片間距，可以有效提高鋁管翅片式換熱器的傳熱效率。但管徑過(guò)小，管內(nèi)傳熱面積減小也會(huì)降低換熱器的換熱能力，且制冷回路的壓降增大，制冷效率降低。翅片間距增大時(shí)，空氣側(cè)的傳熱面積和平均停留時(shí)間都較小，且不易形成紊流；翅片間距過(guò)密，不僅噪音增大，而且制熱時(shí)換熱器表面容易結(jié)霜。當(dāng)換熱器中的蒸發(fā)器是由外徑為5～10毫米、翅片的片間距為0.8～1.8毫米鋁管或鋁合金管制成時(shí)，這樣的尺寸能達(dá)到更好的效果。通過(guò)大量試驗(yàn)，在空調(diào)器上進(jìn)行的試驗(yàn)研究表明，一種最佳的換熱器管徑是9毫米，翅片間距是1.8毫米，使用該參數(shù)的換熱器的傳熱效率與原型機(jī)使用的銅管翅片式換熱器的傳熱效率基本相當(dāng)，并通過(guò)高低溫、高低壓沖擊的可靠性試驗(yàn)表明其能夠用于家用整體式空調(diào)器。
所述制冷連接管路的銅管和冷凝器、蒸發(fā)器的鋁管之間由銅鋁復(fù)合過(guò)渡管連接，該復(fù)合過(guò)渡管包括通過(guò)焊接連接的銅管段和鋁管段，鋁管的壁厚比銅管大0.1～0.5毫米；銅管在與鋁管連接端的管口處具有一長(zhǎng)度為6～20毫米的縮口段，鋁管在與銅管連接端的管口處具有一長(zhǎng)度為6～20毫米的擴(kuò)口段，便于銅管端頭插入。銅管的縮口段外徑與鋁管擴(kuò)口段的內(nèi)徑相配合，銅管縮口段插接到鋁管的擴(kuò)口段中；銅管與鋁管通過(guò)電阻焊方法焊接，焊接熔合面在插接式接頭的銅鋁結(jié)合面上，熔合面寬度為3～15毫米；焊接后對(duì)銅鋁連接段外表面覆蓋防腐保護(hù)層。復(fù)合過(guò)渡管的銅管端與制冷管路中的銅管焊接相連，該復(fù)合過(guò)渡管的鋁管端與冷凝器、蒸發(fā)器的鋁管焊接相連。這樣，在生產(chǎn)線上不需要進(jìn)行銅鋁焊接，而只要進(jìn)行銅管與銅管的焊接或鋁管與鋁管之間的焊接，提高了生產(chǎn)效率和焊接的可靠性。
所述銅鋁連接端外表面覆蓋的防腐保護(hù)層，是在銅管與鋁管連接端外表面覆蓋熱收縮管，或是涂覆在銅鋁連接端外表面的防腐漆，或是噴塑或浸塑在銅鋁連接端外表面的絕緣層，或是通過(guò)電鍍、熱浸或熱噴涂覆蓋在銅管與鋁管連接端外表面的金屬鋅層。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的使用鋁制制冷管路的空調(diào)器，克服了現(xiàn)有技術(shù)中使用鋁制制冷管路時(shí)換熱效率低的缺點(diǎn)，在達(dá)到與原型機(jī)使用的銅管翅片式換熱器的傳熱效率基本相當(dāng)?shù)耐瑫r(shí)，降低了空調(diào)器的制造成本，減輕了空調(diào)器的重量。并且，由于采用了銅鋁復(fù)合過(guò)渡管作為配件，使得使用鋁制制冷管路的整體式空調(diào)器在現(xiàn)有空調(diào)總裝生產(chǎn)線上不需要進(jìn)行銅鋁焊接，而只要進(jìn)行銅管與銅管的釬焊焊接加工，不需要改變總裝生產(chǎn)工藝，提高了生產(chǎn)效率和焊接的可靠性。


下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明使用鋁制制冷管路的整體式空調(diào)器作進(jìn)一步的說(shuō)明附圖1本發(fā)明窗式空調(diào)器制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2本發(fā)明中的復(fù)合過(guò)渡管結(jié)構(gòu)視圖。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例中窗式空調(diào)器的制冷系統(tǒng)連接管路由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件、蒸發(fā)器和連接管路組成。如圖1所示，壓縮機(jī)排氣口101、排氣管102、冷凝器104、毛細(xì)管部件105、蒸發(fā)器106、回氣管107和壓縮機(jī)回氣口108順序連接。
蒸發(fā)器106和冷凝器104是由鋁管制成的翅片管式換熱器，鋁管的外徑為7毫米(也可選用5～10毫米)，翅片為鋁制沖縫片，蒸發(fā)器的片間距為1.4毫米，冷凝器的片間距為1.7毫米。將沖孔的翅片穿在管上進(jìn)行機(jī)械脹管使管與翅片緊密結(jié)合，管子之間由鋁管或鋁合金加工制成的彎頭通過(guò)焊接進(jìn)行連接。下表給出了一臺(tái)使用鋁管翅片式換熱器的額定制冷量為3200W的空調(diào)器在不同管徑和翅片間距下的性能數(shù)據(jù)

其中蒸發(fā)器106和冷凝器104的進(jìn)、出口都焊有一根過(guò)渡管103。過(guò)渡管103是由銅管段合鋁管段復(fù)合連接而成，它與蒸發(fā)器和冷凝器相連的一端是鋁管，與排氣管102、回氣管107、毛細(xì)管部件105相連的一端是銅管，排氣管102、回氣管107、毛細(xì)管部件105也采用銅管，這樣過(guò)渡管103僅作為一個(gè)連接時(shí)的配件，避免了全部采用鋁管時(shí)在彎管過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力損傷，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的最大耐壓性能的問(wèn)題。如附圖2所示，過(guò)渡管103的銅管段外徑為6毫米，壁厚為0.5毫米，與鋁管段相連的一端具有一縮口結(jié)構(gòu)，縮口段長(zhǎng)度約12毫米；鋁管段外徑為6毫米，壁厚為0.8毫米；與銅管段相連的一端具有一擴(kuò)口結(jié)構(gòu)，擴(kuò)口段長(zhǎng)度約12毫米。如圖2所示，銅管201縮口段外徑與鋁管202擴(kuò)口段內(nèi)徑相配，銅管縮口部分插接到鋁管的擴(kuò)口結(jié)構(gòu)。銅管與鋁管通過(guò)電阻焊方法焊接，焊接熔合面在插接式接頭的銅鋁結(jié)合面203上，熔合面寬度約為6～10毫米。焊接后對(duì)銅鋁連接段外表面進(jìn)行清洗后，通過(guò)噴塑覆蓋防腐保護(hù)層204。或者在銅鋁連接端外表面覆蓋熱收縮管，或在銅鋁連接端外表面涂防腐漆。當(dāng)然也可以通過(guò)電鍍、熱浸或熱噴涂方法在銅鋁連接端外表面覆蓋金屬鋅層。
在附圖1中，壓縮機(jī)的排氣口101、回氣口108是銅管，連接壓縮機(jī)排氣口101與冷凝器104之間的排氣管102、連接壓縮機(jī)回氣口108與蒸發(fā)器106之間的回氣管107和毛細(xì)管部件105都是銅管，這些連接管路與焊有銅鋁復(fù)合過(guò)渡管103的蒸發(fā)器106、冷凝器104的連接處也是銅管與銅管的連接。這樣，在現(xiàn)有空調(diào)總裝生產(chǎn)線上不需要進(jìn)行銅鋁焊接，而只要進(jìn)行銅管與銅管的釬焊焊接加工，不需要改變總裝生產(chǎn)工藝，提高了生產(chǎn)效率和焊接的可靠性。避免了排氣管路和回氣管路由于使用鋁制管路容易斷裂的弊端。
權(quán)利要求
1.一種使用鋁制制冷管路的整體式空調(diào)器，包括由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流部件、蒸發(fā)器和連接管路組成的制冷系統(tǒng)，其特征在于所述冷凝器和/或蒸發(fā)器是由鋁材或鋁合金材料制成的翅片管式換熱器或管帶式換熱器；所述冷凝器和/或蒸發(fā)器的進(jìn)出口端與連接管路之間設(shè)有一端為銅管、另一端為鋁管的復(fù)合過(guò)渡管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式空調(diào)器，其特征在于所述翅片管式換熱器是由外徑為5～12毫米、翅片片間距為0.9～2.0毫米的鋁管或鋁合金管制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的整體式空調(diào)器，其特征在于所述翅片管式換熱器由沖孔的翅片穿在管上進(jìn)行機(jī)械脹管使管與翅片緊密結(jié)合，管子之間連接有由鋁管或鋁合金管制的彎頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式空調(diào)器，其特征在于所述管帶式換熱器是由高度為1.8～3.6毫米、寬度為18～32毫米鋁制或鋁合金制多孔扁管與S形散熱帶連接而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式空調(diào)器，其特征在于所述復(fù)合過(guò)渡管的銅管一端設(shè)有縮口段，鋁管在與銅管的連接端設(shè)有便于銅管縮口段插入的擴(kuò)口段，銅管的縮口段外徑與鋁管擴(kuò)口段的內(nèi)徑相配合，銅管縮口段插接到鋁管的擴(kuò)口段中并焊接在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的整體式空調(diào)器，其特征在于所述鋁管的壁厚比銅管大0.1～0.5毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的整體式空調(diào)器，其特征在于所述銅管連接端的縮口段長(zhǎng)度為6～20毫米，鋁管連接端的擴(kuò)口段長(zhǎng)度與縮口段長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的整體式空調(diào)器，其特征在于所述銅管縮口段與鋁管擴(kuò)口段通過(guò)電阻焊連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的整體式空調(diào)器，其特征在于所述銅管與鋁管連接端的外表面覆蓋防腐保護(hù)層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的整體式空調(diào)器，其特征在于所述防腐保護(hù)層是在銅管與鋁管連接端外表面覆蓋熱收縮管，或是涂覆在銅鋁連接端外表面的防腐漆，或是噴塑或浸塑在銅鋁連接端外表面的絕緣層，或是通過(guò)電鍍、熱浸或熱噴涂覆蓋在銅管與鋁管連接端外表面的金屬鋅層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種使用鋁制制冷管路的整體式空調(diào)器，它將一種新型的結(jié)構(gòu)應(yīng)用在這種空調(diào)器中，它的主要改進(jìn)是在現(xiàn)有使用鋁制制冷管路的整體式空調(diào)器的基礎(chǔ)上，將所述冷凝器和/或蒸發(fā)器由鋁材或鋁合金材料制成的翅片管式換熱器或管帶式換熱器；所述冷凝器和/或蒸發(fā)器的進(jìn)出口端與連接管路之間設(shè)有一端為銅管、另一端為鋁管的復(fù)合過(guò)渡管。它克服了使用鋁制制冷管路時(shí)換熱效率低的缺點(diǎn)，保持與銅管翅片式換熱器的傳熱效率相當(dāng)，降低空調(diào)器的制造成本，減輕空調(diào)器的重量。并且由于采用了銅鋁復(fù)合過(guò)渡管作為配件，使得這種整體式空調(diào)器在現(xiàn)有空調(diào)總裝生產(chǎn)線上不需要進(jìn)行銅鋁焊接，而只要進(jìn)行銅管與銅管的釬焊焊接加工，不需要改變總裝生產(chǎn)工藝。
文檔編號(hào)F28F21/08GK1959242SQ200610037019
公開(kāi)日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者劉賢莉, 黃曉峰 申請(qǐng)人:廣東科龍電器股份有限公司