热交换器、包括该热交换器的家用器具和制造该热交换器的方法技术

技术编号:10750654 阅读:119 留言:0更新日期:2014-12-10 20:36
根据本发明专利技术,热交换器(1)包括至少一组管(3、4),每组管(3、4)都包括至少两个管(3、4),其中,管(3、4)通过至少一个连接结构(5)机械地连接。至少两个管(3、4)由具有不同的热膨胀系数的不同金属制成;具有不同的热膨胀系数的管(3、4)中的至少两个通过软钎焊联接部(lib)或通过硬钎焊联接部联接。在这两个管(3、4)的联接部(lib)处,由热膨胀系数较低的金属制成的管(4)嵌入由热膨胀系数较高的金属制成的管(3)中。本发明专利技术还涉及一种包括至少一个这种热交换器(1)的家用器具(2)、尤其是衣物处理器具,以及一种制造这种热交换器(1)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】根据本专利技术,热交换器(1)包括至少一组管(3、4),每组管(3、4)都包括至少两个管(3、4),其中,管(3、4)通过至少一个连接结构(5)机械地连接。至少两个管(3、4)由具有不同的热膨胀系数的不同金属制成;具有不同的热膨胀系数的管(3、4)中的至少两个通过软钎焊联接部(lib)或通过硬钎焊联接部联接。在这两个管(3、4)的联接部(lib)处,由热膨胀系数较低的金属制成的管(4)嵌入由热膨胀系数较高的金属制成的管(3)中。本专利技术还涉及一种包括至少一个这种热交换器(1)的家用器具(2)、尤其是衣物处理器具,以及一种制造这种热交换器(1)的方法。【专利说明】
本专利技术涉及一种热交换器、尤其是翅片管型热交换器。本专利技术还涉及一种包括该热交换器的家用器具、尤其是衣物处理器具。本专利技术还涉及一种制造热交换器、尤其是翅片管型热交换器的方法。
技术介绍
通常,翅片管型热交换器(例如空调器具、制冰机、冷藏/冷冻器具、或衣物干燥机的热泵中所使用的)如下地使用材料的组合来用于其翅片和管: -铝翅片和铜管; -铜翅片和铜管; -铝翅片和铝管; -铝翅片和不锈钢管;或 -不锈钢翅片和不锈钢管。 一般地,铝的价格低于铜或不锈钢的价格。因此,在热交换器中使用铝管有价格优势。然而,在热交换器中使用铝管也有某些缺点,包括:铝与铜相比导电性较低;需要较大的厚度来承受高压(尽管铝管仍然比由其他金属制成的管更轻);以及在铝管与其他金属物体之间的联接部处可出现电化学腐蚀,尤其当它们被硬钎焊(braze)或软钎焊(solder)时(例如在热交换器弯头处,在冷却回路冷却剂管路的连接处等)。 硬钎焊联接部尤其可以是通过借助合金将金属部件联接所获得的连接部,所述合金在大体上高于450°C、但低于联接部件的熔化温度的温度下熔化。软钎焊联接部尤其可以是通过借助金属混合物或合金将金属部件联接所获得的连接部,所述金属混合物或合金在大体上低于450°C的温度下熔化。 尤其地,铝到铜的硬钎焊或软钎焊由于铝与铜相比的较低熔点以及联接部对最终微观结构的高温度依赖性而出现难点。因此,铝和铜之间的硬钎焊或软钎焊联接部可产生关于张拉强度和振动强度的结构弱化区域。当这种硬钎焊或软钎焊实施于承受张力、屈曲力、扭转力和/或振荡力的区域时,会有相当大的风险在这些区域中和/或在它们附近产生破裂或损伤。应力和/或疲劳例如可被流体管路引入,且例如可通过用于热泵或制冷机的蒸汽压缩系统产生。应力和/或疲劳也可通过制造过程中的变形、通过运输过程中产生的振荡或震动等引入。 目前为止,这些问题通过使用机械连接而部分地避免,所述机械连接通过压力或压力和胶粘的组合(即使用Vulcan Lockring)提供联接部,从而相对较复杂且与硬钎焊或软钎焊相比可靠性相对较低。另一已知的解决方案是使用受控的硬钎焊/软钎焊过程,其不总能接近硬钎焊或软钎焊区域或不能产生足以承受所需压力的硬钎焊或软钎焊贯穿(例如感应式硬钎焊、超声波硬钎焊)。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分地克服现有技术的局限并尤其提供一种成本效益好的、紧凑的且可靠的热交换器,尤其是翅片管型热交换器。 该目的通过根据相应的独立权利要求的特征的热交换器、家用器具和方法来实现。本专利技术的优选实施方式尤其可从从属权利要求、说明书及它们的组合得出。 该目的通过一种热交换器来实现,所述热交换器包括至少一组管,每组管都包括至少两个管,其中,所述管通过至少一个连接结构机械地连接,其中,至少两个管由具有不同的热膨胀系数的不同金属制成,其中,具有不同的热膨胀系数的管中的至少两个通过软钎焊联接部或通过硬钎焊联接部联接;且其中,在这两个管的联接部处,由热膨胀系数较低的金属制成的(“内”)管嵌入由热膨胀系数较高的金属制成的(“外”)管中。 该热交换器具有的优点是,管之间的通过连接结构提供的机械连接限制或约束了管的相对移动,使得在连接至联接部的管之间的联接部处的机械应力(张力、屈曲力、扭转力和/或振荡力)和应力循环疲劳可被极大降低、抑制或甚至避免。因此,两个管(例如管弯头和发夹管)之间的接界处的联接部是“内”联接部,且通过到连接结构的机械固定和连接结构的刚度而被保护免受外部引入的机械应力。 一组管可以以串联和/或并联来互相连接。通过以串联来将一组管互相连接,形成了敞开式流体通道。该流体通道的端部部分由末端管提供。流体可以是液体、蒸汽或其他气体、或它们的组合。 热膨胀系数不同的两个管通过软钎焊联接部或通过硬钎焊联接部联接。这种联接尤其包括管机械地和流体地联接。这种联接尤其还包括管直接连接(通过钎料或硬钎料)。软钎焊联接部或硬钎焊联接部尤其包括火焰软钎焊联接部或火焰硬钎焊联接部。 如果由热膨胀系数较高的金属制成的管嵌入由热膨胀系数较低的金属制成的管,由热膨胀系数较高的金属制成的管的膨胀就将导致钎料或软钎料(通常是软锌)的变形。这进而可在联接部或接合部内导致可能引起危险的裂纹。该不利效果基本上不发生于上述热交换器。 并且,如果由热膨胀系数较高的金属制成的管嵌入由热膨胀系数较低的金属制成的管且如果联接部或接合部被过度加热,热膨胀系数较高的内管就可强烈地变形或甚至熔化(如果与热膨胀系数较低的材料相比,热膨胀系数较高的材料具有更低的熔点的话),所述变形或所述熔化不能从外侧看见。这可能潜在地导致差质量的(弱)联接。因此,一种优选的实施方式是,热膨胀系数较高的材料与热膨胀系数较低的材料相比具有更低的熔点。因此,在联接部处的管材料的熔化可容易地被观察到。 所述热交换器可包括一组管,例如在流体-空气热交换器的情况下。替代性地,所述热交换器可包括多于一组的管、尤其是两组管,例如在流体-流体或液体-液体热交换器的情况下。 通常,管的横截面可具有任何期望形式(例如圆形、椭圆形、角形等)。所述横截面可在一组管上和/或在不同组的管上变化。 根据另一优选实施方式,热膨胀系数较高的金属包括铝。因此,至少一个管(至少主要地)包括铝。这使得能够利用相对较便宜的管。铝可具有95%或以上的纯度。替代性地,所述金属可以是铝合金。 一个优选的实施方式是,两个末端管由能够容易地连接至相应的流体管路的材料制成,尤其是与相应的流体管路相比由相同的材料制成。该实施方式具有的优点是,流体管路与相应的末端管之间的联接部可变得特别坚固且故障-安全,以承受机械应力(尤其是通过硬钎焊)。 根据又一优选实施方式,热膨胀系数较低的金属包括铜或钢。因此,由这样的金属制成的管均具有很好的导热性并可以可靠地连接至(通常所使用的)铜流体管路。铜可以是95%或以上的纯度。替代性地,该金属可以由铜合金制成。 因此,优选的是,两个管的联接部包括由铜或钢制成的管和由铝制成的管的软钎焊或硬钎焊联接部(和通常的软钎料)。 根据又一优选实施方式,所述至少两个管包括至少一个中间管和两个末端管,其中,所述两个末端管通过所述至少一个中间管流体地连接。尤其地,所述至少一个中间管由热膨胀系数较高的金属、尤其是铝制成,且所述末端管由热膨胀系数较低的金属、尤其是铜制成。这实现了热交换器的相对较便宜的流体通道,同时提供了到外部流体管路的可靠连接。 尤其地,多个中间管可在两端本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种热交换器(1),包括至少一组管(3、4),每组管(3、4)都包括至少两个管(3、4),其中,‑所述管(3、4)通过至少一个连接结构(5)机械地连接;‑至少两个管(3、4)由具有不同的热膨胀系数的不同金属制成;‑具有不同的热膨胀系数的管(3、4)中的至少两个通过软钎焊联接部(11b)或通过硬钎焊联接部联接;‑在这两个管(3、4)的联接部(11b)处,由热膨胀系数较低的金属制成的管(4)嵌入由热膨胀系数较高的金属制成的管(3)中;‑所述至少两个管(3、4)包括至少一个中间管(3)和两个末端管(4);‑所述两个末端管(4)通过所述至少一个中间管(3)流体连接;‑所述至少一个中间管(3)由热膨胀系数较高的金属制成,所述末端管(4)由热膨胀系数较低的金属制成;‑所述管(3、4)包括基本的单和/或多“U”形式的至少一个发夹管;‑所述发夹管(3、4)通过相应的管弯头(8a)连接;且其中,‑至少一个管弯头(8a)由热膨胀系数较低的金属制成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·巴勒迪阿斯皮利奎塔I·奥特洛加西亚J·罗德里戈托尔盖特R·圣马丁桑乔
申请(专利权)人:BSH博世和西门子家用电器有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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