一种焊接成型的换热器制造技术

本实用新型专利技术公开一种焊接成型的换热器，包括上盖、底座，中间段，中间段包括内管和外套管，底座设置开口于底座上板的弯通和进管、出管，底座上板在弯通、进管、出管的开口边缘设置第一、第二定位台阶，内管和外套管分别焊接在第一、第二定位台阶上，上盖包括盖板和顶弯，盖板设置若干组管孔，每个管孔的边缘设置第三、第四、第五定位台阶，第五定位台阶与第三、第四定位台阶方向相反，内管和外套管的另一端分别焊接在第三、第四定位台阶上，顶弯焊接在第五定位台阶上，内管和外套管之间形成夹层，在底座上板和盖板内设置连通腔使得靠近弯通或顶弯的相邻两夹层连通，底座和上盖由金属注射成型。该换热器换热效果优异。该换热器换热效果优异。该换热器换热效果优异。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接成型的换热器


[0001]本技术涉及换热设备
，更具体地说，是涉及一种焊接成型的换热器。

技术介绍

[0002]现有热泵热水器的热交热器主要包括壳体、内筒和盘管，盘管在壳体与内筒之间的环状筒空间内螺旋盘绕，制冷剂进口设在壳体侧壁上部，气相的制冷剂从壳体侧壁进入壳体与内筒之间的环状筒空间后，沿着环状筒空间下行，与盘管外表面接触从而与盘管内的水进行热量交换，逐渐冷凝，制冷剂在环状筒空间中下部漫浸盘管，到达底端后通过内筒底部的四个孔进入内筒，从内筒中上升，由内筒顶端的出口出来。载冷剂例如水在盘管中流动，盘管的进水口可以设在盘管的上端，出水口设在盘管的下端；也可以把出水口设在盘管的上端，进水口设在盘管的下端。
[0003]这样设计和制造的热交换器，盘管总体是“浸泡”在制冷剂当中的。制冷剂相对盘管外壁的流动速度不高，对流换热效率不高。盘管环绕占据空间大，盘管环绕中心线附近空间没有被有效利用，盘管环绕直径越大这个问题越严重；盘管环绕直径小则盘管环绕轴线方向的尺寸相应大，盘管弯曲半径小制造困难。
[0004]如申请号为CN200810069750.9、名称为一种热交换器的中国技术申请，其热交换器包括壳体，内筒和盘管，内筒设在壳体内，盘管设在内筒外壁和壳体内壁之间（环状筒空间），内筒体内沿其横断面设有一块隔板，隔板上方为存贮空腔，隔板下方为贮液腔，输气管出口穿过内筒顶盖进入存贮空腔，位于存贮空腔侧的内筒设有多个连通存贮空腔和壳体空腔的通孔，位于贮液腔侧的内筒设有多个连通贮液腔和壳体空腔的连通孔，有制冷剂输出管其进口位于贮液腔下方。该专利利用内筒的空腔作下缓冲，使制冷剂较为均匀地喷洒在盘管表面，从而能提高换热效果。显然，这种以盘管形式的热交换器，其有效热交换界面上的制冷剂流速低，因而制冷剂流动表现为层流等原因，其热交换效率机制比套管形式的热交换器要差；另一反面套管换热器通常在双层套管两端以集流器分别汇总制冷剂与载冷剂，但由于现有采用的制造技术的限制，套管总长度较长时，内、外套管难以保证内管外壁与外管内壁之间的间隔，尤其是在进行盘绕加工成型的时候更是如此，所以现有双层套管难以做成较长和任意长度的，常见的套管螺旋只能做一二圈盘绕而已，因套管长度受到限制，虽然内管外壁与外管内壁之间夹层中的制冷剂流动速度可以快，容易形成紊流，但其换热流动距离短，换热时间短导致换热不充分，使套管形式的换热器的缺点也比较明显。因此，研发一种新型的高效换热器对于提高热泵热水器和空调器的效率有重要意义。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就是提供一种焊接成型的换热器，通过焊接将热交换器的两端部和中间段连接，使该换热器内形成迂回的、路线较长的热交换结构，其工艺性好，能够实现制冷剂与载冷剂充分换热，以克服现有技术之不足。
[0006]本技术是采用如下技术解决方案来实现上述目的：
[0007]一种焊接成型的换热器，包括上盖、底座，连接于所述上盖与底座之间的中间段，其特征在于，所述中间段包括内管和外套管，所述底座设置开口于底座上板的弯通和进管、出管，所述底座上板在弯通、进管、出管的开口边缘设置第一、第二定位台阶，所述内管和外套管分别焊接在第一、第二定位台阶上，所述上盖包括盖板和顶弯，所述盖板设置若干组管孔，每个管孔的边缘设置第三、第四、第五定位台阶，所述第五定位台阶与第三、第四定位台阶方向相反，所述内管和外套管的另一端分别焊接在第三、第四定位台阶上，所述顶弯焊接在第五定位台阶上，所述内管和外套管之间形成夹层，在底座上板和盖板内设置连通腔使得靠近弯通或顶弯的相邻两夹层连通，所述底座和上盖由金属注射成型制得。
[0008]所述外套管设置连通缺口，所述连通缺口与底座上板或盖板上的连通腔适配连接。
[0009]所述底座还包括底座侧板，在所述底座侧板上设置入口和出口，所述入口和出口与夹层连通。
[0010]所述进管和出管与内管连通。
[0011]本技术采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
[0012]1）金属注射成型技术具备一次性成型复杂形状制品、产品尺寸精度较高和无需机械加工或只需微量加工等优点，经过模具注射成型的金属粉末与有机粘结剂混合物，经过脱脂、烧结而成制品。同时，金属注射成型技术，制品经烧结后具有所使用的金属的类似强度。
[0013]2）本技术的焊接成型的换热器通过将上端盖拆分为上盖和顶弯两部分。焊接与装配的顺序是，先将中间段的内管焊接在底座上，然后装配外管再将外管焊接在底座上，然后将内、外管与上盖装配，然后焊接外管与上盖，然后焊接内管与上盖，最后将顶弯与上盖装配，然后将顶弯与上盖焊接，从而使热交换器的装配与焊接成型完成。将独立的顶弯零件最后焊接的原因在于，中间段的内管与上盖安装后，内管上端与上盖的连接处需要“裸露”出来才方便焊接，这里焊接后，再把顶弯“盖上”到上盖第五定位台阶装配，然后焊接顶弯与上盖。从上述装配、焊接过程可以看出，由于焊接工艺的需要，两种金属的焊接界面是“裸露”在外的，以上装配与焊接过程符合这样的安排。底板上的弯管、连通腔、入口、进口、出口结构等结构、上盖中的直管台阶结构与连通腔结构通过金属注射成型工艺制得，其结构合理，换热效率更高，制作成本相对传统制作工艺更低，提高了生产厂家的生产效率。
[0014]3）金属注射成型的模具不需要侧向抽芯机构，在制品注射成型完成后型芯跟随制品从模具中取出，而后在加热过程中脱脂气化，使得用金属注射成型方法制造的零件其外部与内部形状设计更加自由，得以实现传统各类加工方法无法实现的“中空”、“内凹”或者有“倒扣”的空间形状，例如底座中的弯通、连通腔还有上盖中的连通腔结构的成型。通过使用金属注射成型技术制造的例如上盖与顶弯、底座可以实现套管双层空间结构的转向，套管内层与夹层空间得以各自保持相互不会串通的空间转向，这种拓扑结构的实现，除了金属注射成型技术外，只有增材制造的例如3D打印可以实现，然而3D打印方法生产在实际大批量制造时不适用。
[0015]4）换热器上限制造尺寸中，高度尺寸可以通过中间段套管的长度的改变而增加，套管长度的设计选择不受具体金属注射成型企业技术制造能力的限制，因此可以通过改变套管的长度增加总的换热流道长度。
[0016]5）在具体金属注射成型技术生产厂家技术能力以内，通过改变中间段内外套管的数量，随之改变了相应的弯通与连通腔数量的底座与上盖、顶弯设计，也可以实现换热界面的任意延长改变。
[0017]6）另一方面，底座、上盖的几何尺寸受具体生产厂家金属注射成型技术制造能力的限制，不能做尺寸太大的底座或上盖零件，但是可以通过把多个尺寸相对小的热交换器串连使用以达到换热流道的任意延长。
[0018]无疑，在换热器上应用金属注射成型技术，附加以合理成熟的焊接例如钎焊技术，可以以简单有效的方式解决实现直排套管管路的180度（或其他角度）的双路转向连接件例如上盖、顶弯、底座的制造，实现一种以往工业生产方法不能实现的双层管路转向空间拓扑结构，得到过去受热交换器生产中各种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接成型的换热器，包括上盖、底座，连接于所述上盖与底座之间的中间段，其特征在于，所述中间段包括内管和外套管，所述底座设置开口于底座上板的弯通和进管、出管，所述底座上板在弯通、进管、出管的开口边缘设置第一、第二定位台阶，所述内管和外套管分别焊接在第一、第二定位台阶上，所述上盖包括盖板和顶弯，所述盖板设置若干组管孔，每个管孔的边缘设置第三、第四、第五定位台阶，所述第五定位台阶与第三、第四定位台阶方向相反，所述内管和外套管的另一端分别焊接在第三、第四定位台阶上，所述顶弯焊接在第五定位台阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：畅国帏，余华明，杨小东，陈冬检，聂璐，杨亘，朱慕洁，郑双名，刘汉平，苏冠东，
申请(专利权)人：顺德职业技术学院，
类型：新型
国别省市：