專利名稱:一種使用鋁制制冷管路的房間式空調(diào)器的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及空調(diào)器技術領域,具體涉及使用鋁制制冷管路的整體式空調(diào)器、分體式空調(diào)器和移動式空調(diào)器傳熱效率方面的改進技術。
背景技術:
目前,房間式空調(diào)器(包括整體式空調(diào)器、分體式空調(diào)器和移動式空調(diào)器)制冷系統(tǒng)的管路包括冷凝器、蒸發(fā)器的制冷劑管路、輔助管路、毛細管、分體式空調(diào)器的室內(nèi)外機的連接管和連接閥,都使用銅制件。首先,銅的價格較高,使用銅作為制冷系統(tǒng)的管路增大了生產(chǎn)成本。其次,銅的比重約為8.9,使用銅制材料加工的換熱器和輔助管路的重量大,空調(diào)器整機重量也較大。對于使用集裝箱運輸?shù)某隹诳照{(diào)器,常常由于超過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)器的運輸成本。鋁是一種輕金屬,資源豐富。鋁具有特殊的化學、物理特性,不僅重量輕,質(zhì)地堅,而且具有良好的延展性、導電性、導熱性、耐熱性和耐核輻射性,是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎原材料。鋁的比重約為2.7,容易加工,成本低。使用鋁材作為制冷系統(tǒng)的管路成為理想的選擇。使用鋁制制冷管路作為冷凝器和蒸發(fā)器在汽車空調(diào)領域已經(jīng)得到廣泛應用。但由于其換熱效率低和加工工藝的限制,難以在房間式空調(diào)器上推廣應用。
特別是對于主要使用R22、R410A、R407C等制冷劑的房間式空調(diào)器,由于鋁管機械強度和機械加工性質(zhì)的限制,采用鋁管作為制冷系統(tǒng)管路時,鋁管的壁厚通常比目前使用的銅管更大,且不易進行內(nèi)螺紋加工,因此相同結構尺寸的鋁管翅片式換熱器的傳熱效率低于銅管翅片式換熱器。試驗表明,由于房間式空調(diào)器結構形式和尺寸的限制,在相同的風量和風道結構下,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%,不能滿足房間式空調(diào)器換熱能力的要求。而且,直徑較大的鋁管在彎管時容易產(chǎn)生應力損傷,嚴重影響系統(tǒng)的最大耐壓性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的缺點,針對使用鋁制制冷管路的空調(diào)器進行改進,提供一種換熱效率相對較高、使用壽命長、重量輕的新型房間式空調(diào)器。
本發(fā)明的技術方案是一種使用鋁制制冷管路的房間式空調(diào)器,包括由壓縮機、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。
所述翅片管式換熱器是由外徑為6~12毫米、翅片的片間距為0.9~2.0毫米鋁管或鋁合金管制成?;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。當換熱器中的蒸發(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,這樣的尺寸能達到更好的效果。但管徑過小,管內(nèi)傳熱面積減小也會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,空氣側的傳熱面積和平均停留時間都較小,且不易形成紊流;翅片間距過密,不僅噪音增大,而且制熱時換熱器表面容易結霜。表1給出了一臺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)。
表1不同管徑和片間距時空調(diào)器的性能試驗結果
并且,為了進一步減輕空調(diào)器的重量,所述連接管路為鋁管或鋁合金管,所述連接管上設有由鋁材或鋁合金材料制成的截止閥。
本發(fā)明所提供的使用鋁制制冷管路的空調(diào)器,在加工時,作為換熱器的冷凝器、蒸發(fā)器及連接管路之間可以直接通過焊接進行連接,也可以套上密封環(huán)通過擠壓進行連接。當焊接處的一端為銅管而另一端為鋁管或鋁合金管時,銅管與鋁管或鋁合金管的焊接處覆蓋熱收縮膜,或涂有漆膜或其它防腐蝕層。
由于銅、鋁導體直接連接時兩種金屬的接觸面在空氣中水分、二氧化碳和其他雜質(zhì)的作用下極易形成電解液,從而形成的以鋁為負極、銅為正極的原電池,使鋁管端產(chǎn)生電化腐蝕,對制冷系統(tǒng)存在很大安全隱患。而通過覆蓋熱收縮膜或涂漆膜等防腐涂層可以避免水分與連接處直接接觸,且便于在生產(chǎn)線現(xiàn)場操作。
前述由鋁管或鋁合金管制成的翅片管式換熱器在加工時,將沖孔的翅片穿在管上進行機械脹管使管與翅片緊密結合,管子之間由鋁管或鋁合金管制的彎頭通過焊接進行連接。
在前述空調(diào)器中,所述換熱器所用鋁管的鋁含量為98~99.7%。所述換熱器所用鋁合金中包含鉻、銅、鎂、錳、鎳、鋅中的一種或幾種元素,這些元素的含量不小于1%。
與現(xiàn)有技術相比,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)有技術中使用鋁制制冷管路時換熱效率低的缺點,在降低空調(diào)器的制造成本,減輕空調(diào)器重量的同時,達到與原型機使用的銅管翅片式換熱器的傳熱效率基本相當?shù)男Ч?br>
下面結合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明附圖1本實用新型房間式空調(diào)器的結構示意圖。
具體實施例方式
本實施例中房間式空調(diào)器的室內(nèi)機蒸發(fā)器是由鋁管或鋁合金管制成的翅片管式換熱器,鋁管的外徑為7毫米,翅片為鋁制沖縫片,片間距為1.5毫米。將沖孔的翅片穿在管上進行機械脹管使管與翅片緊密結合,管子之間由鋁管或鋁合金管制的彎頭通過焊接進行連接。室內(nèi)機的蒸發(fā)器出口通過連接鋁管與室外機上的鋁制截止閥連接,并由鋁制的輔助管路與壓縮機的回氣口通過摩擦焊焊接連接。
壓縮機的排氣管和回氣管是銅管,與壓縮機的排氣口相連的配管是鋁管,連接處通過氮氣保護下的摩擦焊進行焊接,連接處管外涂有防腐漆層。與鋁制配管相連的冷凝器是由鋁管制成的翅片管式換熱器,鋁管的外徑為9.52毫米,翅片為鋁制波紋片,片間距為1.4毫米。將沖孔的翅片穿在管上進行機械脹管使管與翅片緊密結合,管子之間由鋁管或鋁合金管制的彎頭通過焊接進行連接。冷凝器通過一段鋁制連接管與鋁制節(jié)流孔管連接,節(jié)流孔管與固定在閥安裝板上的鋁制截止閥連接,截止閥通過室內(nèi)外機連接鋁管與室內(nèi)機的蒸發(fā)器入口相連。
通過大量在空調(diào)器上進行的試驗研究表明,管徑是9毫米,翅片間距是1.8毫米的換熱器能達到最佳的換熱效果。使用該參數(shù)的換熱器的傳熱效率與原型機使用的銅管翅片式換熱器的傳熱效率基本相當,并通過高低溫、高低壓沖擊的可靠性試驗表明其能夠用于家用房間式空調(diào)器。
權利要求
1.一種使用鋁制制冷管路的房間式空調(diào)器,包括由壓縮機、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。
2.根據(jù)權利要求1所述的房間式空調(diào)器,其特征在于所述翅片管式換熱器是由外徑為6~12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)權利要求2所述的房間式空調(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行機械脹管使管與翅片緊密結合,管子之間由鋁管或鋁合金管制的彎頭通過焊接進行連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的房間式空調(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)權利要求1至4任一項所述的房間式空調(diào)器,其特征在于所述連接管路為鋁管或鋁合金管,連接管上設有由鋁材或鋁合金材料制成的截止閥。
6.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的房間式空調(diào)器,其特征在于所述換熱器與連接管路之間通過焊接進行連接,焊接處覆蓋熱收縮膜,或涂有防腐蝕層。
7.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的房間式空調(diào)器,其特征在于所述換熱器與連接管路之間通過擠壓進行連接,連接處套有密封環(huán)。
8.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的房間式空調(diào)器,其特征在于所述換熱器所用鋁管的鋁含量為98~99.7%。
9.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的房間式空調(diào)器,其特征在于所述換熱器所用鋁合金中包含鉻、銅、鎂、錳、鎳、鋅中的一種或幾種元素,這些元素的含量不小于1%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使用鋁制制冷管路以提高換熱效率為目的的房間式空調(diào)器。這種空調(diào)器的換熱器是由外徑為6~12毫米、翅片的片間距為0.9~2.0毫米鋁管或鋁合金管制成的翅片管式換熱器;或者所述換熱器是由高度為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形散熱帶連接而成的管帶式換熱器。所述換熱器與連接管路之間通過焊接進行連接,焊接處覆蓋熱收縮膜,或涂有防腐蝕層;或者所述換熱器與連接管路之間通過擠壓進行連接,連接處套有密封環(huán)。本發(fā)明的空調(diào)器,克服了現(xiàn)有技術中使用鋁制制冷管路時換熱效率低的缺點,在降低空調(diào)器的制造成本,減輕空調(diào)器的重量的同時,達到與原型機使用的銅管翅片式換熱器的傳熱效率基本相當?shù)男Ч?br>
文檔編號F25B39/00GK1959241SQ200610035029
公開日2007年5月9日 申請日期2006年4月18日 優(yōu)先權日2006年4月18日
發(fā)明者黃曉峰, 閆志恒, 羅光潔, 成守權 申請人:廣東科龍電器股份有限公司