新型空調(diào)用換熱器及其換熱管的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種降低制造成本,提高換熱效率,提高使用壽命的新型空調(diào)用換熱器及其換熱管。本實用新型的新型空調(diào)用換熱器,包括鋁或鋁合金換熱管,所述換熱管的管體的內(nèi)表面布滿內(nèi)螺紋,所述管體外表面設(shè)有鋅擴散層,所述鋅擴散層的厚度為50~200μm;所述鋅擴散層的外表面設(shè)有鋅層,所述鋅層的厚度為0.5~3μm。本實用新型的新型空調(diào)用換熱器及其換熱管,使用鋅作為犧牲陽極,緊密的包覆在換熱管的管體外表面,對管體起到極好的耐腐蝕防護;大大提高了換熱器的使用壽命,滿足空調(diào)產(chǎn)品的商業(yè)需求;減少了金屬用量,相比較現(xiàn)有的換熱器、大大的降低了制作成本。
【專利說明】新型空調(diào)用換熱器及其換熱管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種空調(diào)系統(tǒng),尤其是一種新型空調(diào)用換熱器及其換熱管。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有空調(diào)換熱器,采用銅管穿于鋁翅片內(nèi),脹管后與翅片緊密接觸制成管翅片式 換熱器。由于銅的比重是鋁的近三倍,同時銅價為鋁的三倍以上且不斷上漲,國內(nèi)外空調(diào)制 造行業(yè)出現(xiàn)鋁管替代銅管的需求。
[0003] 然而鋁化學(xué)性質(zhì)活潑,較銅更易腐蝕,影響鋁管在空調(diào)換熱器上的使用壽命。為了 使鋁管在換熱器上的使用壽命滿足商業(yè)需求,增加底壁厚的方法嚴(yán)重影響換熱器的換熱效 率。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型提供了 一種降低制造成本,提1?換熱效率,提1?使用壽命的新型空調(diào) 用換熱器及其換熱管。
[0005] 實現(xiàn)本實用新型目的之一的新型空調(diào)用換熱器,包括鋁或鋁合金換熱管,所述換 熱管的管體的內(nèi)表面布滿內(nèi)螺紋,所述管體外表面設(shè)有鋅擴散層,所述鋅擴散層的厚度為 50?200 μ m ;所述鋅擴散層的外表面設(shè)有鋅層,所述鋅層的厚度為0. 5?3 μ m。
[0006] 所述鋅層為電弧熱噴涂層、粉末噴涂層、鋅溶液涂覆層、化學(xué)鍍層、電鍍層中的一 種。
[0007] 所述管體的外徑為:Tl6mm。
[0008] 所述管體的底壁厚為〇· 35?1· 5mm。
[0009] 所述內(nèi)螺紋的齒形參數(shù)為:齒頂角為1(Γ120 °,螺旋角5~45 °,齒高 0. 05^0. 40mm。
[0010] 所述內(nèi)螺紋的數(shù)量為3(Γ100條。
[0011] 所述內(nèi)螺紋的齒橫截面為三角形、梯形或矩形。
[0012] 實現(xiàn)本實用新型目的之二的新型空調(diào)用換熱器的換熱管,包括鋁或鋁合金管體, 所述管體的內(nèi)表面布滿內(nèi)螺紋,所述管體外表面設(shè)有鋅擴散層,所述鋅擴散層的厚度為 50?200 μ m ;所述鋅擴散層的外表面設(shè)有鋅層,所述鋅層的厚度為0. 5?3 μ m。
[0013] 所述鋅層為電弧熱噴涂層、粉末噴涂層、鋅溶液涂覆層、化學(xué)鍍層、電鍍層中的一 種。
[0014] 所述管體的底壁厚為0. 35~1. 5mm ;所述管體的外徑為3~16mm。
[0015] 本實用新型的新型空調(diào)用換熱器及其換熱管的有益效果如下:
[0016] 本實用新型的新型空調(diào)用換熱器及其換熱管,使用鋅作為犧牲陽極,緊密的包覆在 換熱管的管體外表面,對管體起到極好的耐腐蝕防護;比較普通鋁材換熱管的換熱器,大大 提高了換熱器的使用壽命,滿足空調(diào)產(chǎn)品的商業(yè)需求。同時,采用較小的底壁厚,可以很好的 滿足空調(diào)的換熱效率、減少了金屬用量,相比較現(xiàn)有的換熱器、大大的降低了制作成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型的新型空調(diào)用換熱器用換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 如圖1所示,本實用新型的新型空調(diào)用換熱器,包括鋁或鋁合金換熱管,所述換熱 管的管體1的內(nèi)表面布滿內(nèi)螺紋4,所述管體1外表面設(shè)有鋅擴散層2,所述鋅擴散層2的厚 度為50?200 μ m ;所述鋅擴散層2的外表面設(shè)有鋅層3,所述鋅層3的厚度為0. 5?3 μ m。
[0019] 所述管體1的外徑為3?16mm。所述管體1的底壁厚為0· 35?1. 5mm。
[0020] 所述內(nèi)螺紋4的齒形參數(shù)為:齒頂角為1(Γ120 °,螺旋角5~45 °,齒高 0. 05^0. 40mm。
[0021] 所述內(nèi)螺紋4的數(shù)量為3(Γ100條。所述內(nèi)螺紋4的齒橫截面為三角形、梯形或矩 形。
[0022] 鋅擴散層的加工方法為擴散退火處理,選取鋅熔點(419. 5°C)以上,鋁及鋁合金熔 點(不同鋁合金熔點不同)以下加熱溫度,例如470°C,保溫一段時間,使鋅原子擴散至鋁管 基材內(nèi)部,再使用電子探針(ΕΡΜΑ)及波普(SEM-WDS)可對鋅擴散情況進行分析。
[0023] 鋅層的加工方法優(yōu)選電弧熱噴涂方法,該方法具有鋅層致密度好、附著力強、環(huán)境 污染小等優(yōu)點。但鋅層加工并不局限于電弧熱噴涂方法,也可采用粉末噴涂、鋅溶液涂覆、 化學(xué)鍍層、電鍍等方法,同樣可實現(xiàn)在鋁管外表面覆蓋鋅層。
[0024] 新型空調(diào)用換熱器的換熱管實施例:
[0025] 實施例1
[0026] 3003材質(zhì)、Φ 7. 0X0. 5X0. 18規(guī)格內(nèi)螺紋鋁合金管,鋅層厚0.5 μ m,擴散層厚度 50 μ m。經(jīng)SWAAT鹽霧試驗800小時,產(chǎn)品表面鋅層腐蝕減薄,部分區(qū)域鋅層腐蝕完,鋁管基 材暴露部分出現(xiàn)輕微腐蝕斑,未出現(xiàn)穿孔。經(jīng)SWAAT鹽霧試驗1000小時,部分基材暴露區(qū) 域出現(xiàn)腐蝕,未出現(xiàn)穿孔,腐蝕點深度約120 μ m,腐蝕面積分布更為均勻。
[0027] 實施例2
[0028] 3003材質(zhì)、Φ7. 0X0. 5X0. 18規(guī)格內(nèi)螺紋鋁合金管,鋅層厚度1 μ m,擴散層厚度 150 μ m。經(jīng)SWAAT鹽霧試驗800小時,產(chǎn)品表面鋅層腐蝕減薄,鋁管表面無明顯腐蝕點。 經(jīng)SWAAT鹽霧試驗1000小時,部分基材暴露區(qū)域出現(xiàn)腐蝕,未出現(xiàn)穿孔,腐蝕點深度約 90 μ m,腐蝕面積分布更為均勻。
[0029] 實施例3
[0030] 3003材質(zhì)、Φ7.0Χ0.5Χ0. 18規(guī)格內(nèi)螺紋鋁合金管,鋅層厚度3μπι,擴散層厚度 100 μ m。經(jīng)SWAAT鹽霧試驗800小時,產(chǎn)品表面鋅層腐蝕減薄,鋁管表面無明顯腐蝕點。經(jīng) SWAAT鹽霧試驗1000小時,部分基材暴露區(qū)域出現(xiàn)輕微腐蝕點,腐蝕點深度約80 μ m,未出 現(xiàn)穿孔。
[0031] 實施例4
[0032] 3003材質(zhì)、Φ7.0Χ0.5Χ0. 18規(guī)格內(nèi)螺紋鋁合金管,鋅層厚度3μπι,擴散層厚度 200 μ m。經(jīng)SWAAT鹽霧試驗800小時,產(chǎn)品表面鋅層腐蝕減薄,鋁管表面無明顯腐蝕點。 經(jīng)SWAAT鹽霧試驗1000小時,部分基材暴露區(qū)域出現(xiàn)腐蝕,未出現(xiàn)穿孔,腐蝕點深度約 60 μ m,腐蝕面積分布更為均勻。
[0033] 對比例1 :
[0034] 以3003材質(zhì)、Φ 7. 0X0. 5X0. 18規(guī)格內(nèi)螺紋鋁合金管為例,未進行鋅層加工及擴 散處理,經(jīng)SWAAT鹽霧試驗500小時,產(chǎn)品有明顯腐蝕斑,并出現(xiàn)腐蝕穿孔。
[0035] 對比例2 :
[0036] 以3003材質(zhì)、Φ 7. 0X0. 5X0. 18規(guī)格內(nèi)螺紋鋁合金管為例,鋅層厚度0.4 μ m,鋅 擴散層厚度45 μ m。經(jīng)SWAAT鹽霧試驗800小時,產(chǎn)品有明顯腐蝕斑,并出現(xiàn)腐蝕穿孔。
[0037] 對比例3
[0038] 3003材質(zhì)、Φ7.0Χ0.5Χ0. 18規(guī)格內(nèi)螺紋鋁合金管,鋅層厚度Ιμπι,未進行鋅層 擴散處理。經(jīng)SWAAT鹽霧試驗350小時,鋅層減薄、覆蓋區(qū)域減少,產(chǎn)品基體裸露部分出現(xiàn) 腐蝕穿孔。對比例3中鋅未擴散到鋁管基體,不能對鋁管形成均勻的防護已達到均勻腐蝕 效果。少量基體裸露部分產(chǎn)生局部點蝕,對比同規(guī)格未進行鋅層加工管材,呈現(xiàn)加速腐蝕現(xiàn) 象。
[0039] 鋁管的傳熱性能主要取決于鋁管的齒形、規(guī)格參數(shù),因鋅層極薄,最厚處也不到管 體厚度的1%,擴散層為少量鋅原子擴散至鋁管基體內(nèi)部,對鋁管自身的傳熱性能的影響可 以忽略。鋅層及擴散層的主要性能影響為:耐腐蝕性能。
[0040] 鋅層厚度及擴散層厚度的增加,使產(chǎn)品加工成本相應(yīng)增加。因此鋅層及擴散層過 厚造成產(chǎn)品經(jīng)濟性降低,需結(jié)合市場及產(chǎn)品性能需求。
[0041] 上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本實用 新型的范圍進行限定,在不脫離本實用新型設(shè)計精神前提下,本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對 本實用新型技術(shù)方案做出的各種變形和改進,均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保 護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種新型空調(diào)用換熱器,包括鋁或鋁合金換熱管,其特征在于:所述換熱管的管 體的內(nèi)表面布滿內(nèi)螺紋,所述管體外表面設(shè)有鋅擴散層,所述鋅擴散層的厚度為50? 200 μ m ;所述鋅擴散層的外表面設(shè)有鋅層,所述鋅層的厚度為0. 5?3 μ m。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型空調(diào)用換熱器,其特征在于:所述鋅層為電弧熱噴涂層、 粉末噴涂層、鋅溶液涂覆層、化學(xué)鍍層、電鍍層中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型空調(diào)用換熱器,其特征在于:所述管體的底壁厚為 0. 35^1. 5mm η
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型空調(diào)用換熱器,其特征在于:所述管體的外徑為:Tl6mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述的新型空調(diào)用換熱器,其特征在于:所述內(nèi)螺紋的齒 形參數(shù)為:齒頂角為1(Γ120°,螺旋角5?45°,齒高0.05?0.40mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述的新型空調(diào)用換熱器,其特征在于:所述內(nèi)螺紋的數(shù) 量為30?100條。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述的新型空調(diào)用換熱器,其特征在于:所述內(nèi)螺紋的齒 橫截面為三角形、梯形或矩形。
8. -種權(quán)利要求1?7任一所述的新型空調(diào)用換熱器的換熱管,包括鋁或鋁合金管體, 其特征在于:所述管體的內(nèi)表面布滿內(nèi)螺紋,所述管體外表面設(shè)有鋅擴散層,所述鋅擴散層 的厚度為50?200 μ m ;所述鋅擴散層的外表面設(shè)有鋅層,所述鋅層的厚度為0. 5?3 μ m。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型空調(diào)用換熱器的換熱管,其特征在于:所述鋅層為電弧 熱噴涂層、粉末噴涂層、鋅溶液涂覆層、化學(xué)鍍層、電鍍層中的一種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的新型空調(diào)用換熱器的換熱管,其特征在于:所述管體的 底壁厚為〇. 35~1. 5mm ;所述管體的外徑為3~16_。
【文檔編號】F24F13/00GK203837551SQ201420250166
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月16日
【發(fā)明者】郭宏林, 高延剛, 張磊, 李斌, 徐洪濤 申請人:金龍精密銅管集團股份有限公司, 河南捷森鋁熱傳輸科技有限公司