热交换器及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种热交换器及其制造方法。在该热交换器及其制造方法中，可将管插入形成在涂布有填充金属的鳍片中的通孔内；可使用扩管球扩展所述管；以及可以通过铜焊加工，利用填充金属接合所述管与所述鳍片。所述管可以由铝（Al）制成。在扩展所述管之前，所述管的外周面与鳍片套圈的内周面之间的间隔大约为0.1mm或者更大，并且可以将所述管扩展为使得所述管的外周面与所述鳍片套圈的内周面之间的间隔大约为0.1mm或者更小。因此，可以提高所述热交换器的传热性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种。在该中，可将管插入形成在涂布有填充金属的鳍片中的通孔内；可使用扩管球扩展所述管；以及可以通过铜焊加工，利用填充金属接合所述管与所述鳍片。所述管可以由铝（Al）制成。在扩展所述管之前，所述管的外周面与鳍片套圈的内周面之间的间隔大约为0.1mm或者更大，并且可以将所述管扩展为使得所述管的外周面与所述鳍片套圈的内周面之间的间隔大约为0.1mm或者更小。因此，可以提高所述热交换器的传热性能。【专利说明】
本文公开了 一种。
技术介绍
多种是公知的。然而，这些存在着各种缺点。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术的实施例提高了热交换器的传热性能。此外，本专利技术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，本专利技术的实施例提供了一种可减少管内的槽的变形的热交换器。根据本专利技术，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。【专利附图】【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。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，S卩，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。为了借助制冷剂管10的外周面与多个冷却鳍片20之间以较大的接触面积紧密联接来降低其间的接触热阻，将制冷剂管10插入多个冷却鳍片20，并且使用扩管球14对制冷剂管10进行机械扩管，以使制冷剂管10紧密地附贴到多个冷却鳍片20，如图2所示。为了将制冷剂管10插入多个冷却鳍片20，制冷剂管10的外径需要小于形成在上述多个冷却鳍片20中的鳍片套圈的内径。在图2的多个冷却鳍片20中，平行于制冷剂管10的外周面延伸的部分与鳍片套圈对应。此外，为了提高热交换器的传热性能，可以在制冷剂管10 (其为圆形管道)的内周面中加工出具有或形成突起形状的槽12，如图3A所示。槽12可通过机械扩管工艺而变形，如图3B所示，而这样的变形减小了槽的表面积，从而导致传热性能降低。此外，如果使用机械扩管方法制作鳍片-管热交换器，则在管10与鳍片20之间可能形成间隙13 (如图4所示)，导致接触热阻增大且传热性能降低。在采用鳍片-管方法的热交换器管中通常使用铜(Cu)。这是因为铜(Cu)具有以下优点:其具有高的可机加工性，这对于形成多个槽从而通过增大表面积来提高传热效率而言是必要的；具有减少在扩展工艺中发生的对槽的挤压或变形而言必要的强度；并且还具有相对较高的热导率。因为铜(Cu)重量大且昂贵，所以需要能够代替铜(Cu)的金属。在采用多流(MF)通道方法的热交换器中使用铝(Al)，这种热交换器是一种以重量为重要因素的热交换器，例如用于车辆中。与铜(Cu)相比，铝(Al)具有较低的热导率、较差的可制造性和较低的强度，但却具有比铜(Cu)更轻和更便宜的优点。因为铝(Al)的机械加工性比铜(Cu)要差，强度比铜要小，所以将铝(Al)直接应用到使用通过扩管来接合管和鳍片的鳍片-管方法的热交换器的管上是受限制的。这是因为难以在管内形成细槽。此外，因为在扩展工艺中槽容易受到挤压和变形而减小了管内的表面积，所以使传热效率显著降低。在使用MF通道方法的热交换器中，铝(Al)管和铝(Al)鳍片可以通过铜焊法进行接合。下面简要描述铜焊。铜焊是通过在填充金属上施加热，在基底金属的熔点或以下，以450°C或更高的温度接合两种基底金属而不破坏两种基底金属的技术。更具体而言，使用液相线温度为450°C以上的填充金属，通过在基底金属的固相线温度或以下施加热来接合两种基底金属的方法可以称为铜焊。作为参考，使用填充金属的接合方法基本上可分为定位焊接(welding)、铜焊和软焊(soldering)。三种方法之间的差别如下所述。软焊指的是使用具有450°C或更低的熔点的填充金属来接合金属的方法。在铜焊和定位焊接中，两种基底金属在450°C以上的温度接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造热交换器的方法，所述方法包括：将管插入形成在涂布有填充金属的至少一个鳍片中的通孔中；扩展所述管；以及利用铜焊工艺，通过所述填充金属接合所述管与所述至少一个鳍片。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金周赫，李汉春，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR