专利名称：一种使用铝制制冷管路的整体式空调器的制作方法
技术领域：
本发明涉及空调器技术领域，具体涉及使用铝制制冷管路的整体式空调器的改进技术。
背景技术：
整体式空调器(包括窗式空调器、移动式空调器除湿机和其它制冷空调设备)的制冷系统包括压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器和连接这些部件的辅助连接管路，通常都使用铜管和铜制件。由于铜的价格较高，使用铜作为制冷系统的管路增大了生产成本。另外，铜的比重约为8.9，空调器整机重量也较大。对于使用集装箱运输的出口空调器，常常由于超过集装箱最大允许重量而影响空调器的装箱量，也增大了空调器的运输成本。由于铝是一种轻金属，价格低，因此使用铝材作为制冷系统的管路成为理想的选择。
使用铝制制冷管路在汽车空调领域已经得到广泛应用。但由于其换热效率低和加工工艺的限制，难以在整体式空调器上推广应用。试验表明，由于整体式空调器结构形式和尺寸的限制，在相同的风量和风道结构下，铝管翅片式换热器的传热效率只有铜管翅片式换热器的70～80％，与使用内螺纹铜管的换热器相比其传热效率只有50～60％，不能满足整体式空调器换热能力的要求。更重要的是，使用铝制换热器或制冷管路存在很多可靠性问题目前压缩机的吸排气口都是铜管，因此整个制冷管路中必然存在铜铝连接点，在铜铝连接处存在电化学腐蚀，如果处于潮湿或淋水环境中则腐蚀更为严重，严重影响空调器的可靠性。排气管路和回气管路振动较大，使用铝制管路容易断裂。铝制连接管由于厚度较大弯曲困难且容易折断，连接管端头的喇叭口容易裂开。直径较大的铝管在弯管时容易产生应力损伤，严重影响系统的最大耐压性能。上述问题使铝制换热器和铝制制冷管路在分体式空调器上的应用存在很多技术问题和很大技术风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的缺点，针对使用铝制制冷管路的空调器进行改进，提供一种高换热效率、高使用寿命的铝制制冷管路整体式空调器。
所述整体式空调器，包括窗式空调器(包括Casement、TTW和PTAC)、移动式空调器、除湿机和其它制冷空调设备，是指由压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器组成的制冷系统设置在一个箱体结构内，该箱体结构可以且必须整体安装或整体移动。
本发明的技术方案是一种使用铝制制冷管路的整体式空调器，包括由压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器和连接管路组成的制冷系统，其特征在于所述冷凝器和/或蒸发器是由铝材或铝合金材料制成的翅片管式换热器或管带式换热器；所述冷凝器和/或蒸发器的进出口端与连接管路之间设有一端为铜管、另一端为铝管的复合过渡管。
所述翅片管式换热器是由外径为5～12毫米、翅片的片间距为0.9～2.0毫米铝管或铝合金管制成，冲孔的翅片穿在管上进行机械胀管使管与翅片紧密结合，管子之间连接有由铝管或铝合金管制的弯头。或者所述管带式换热器是由高度为1.8～3.6毫米、宽度为18～32毫米铝制或铝合金制多孔扁管与S形散热带连接而成。
适当减小管径，调整翅片间距，可以有效提高铝管翅片式换热器的传热效率。但管径过小，管内传热面积减小也会降低换热器的换热能力，且制冷回路的压降增大，制冷效率降低。翅片间距增大时，空气侧的传热面积和平均停留时间都较小，且不易形成紊流；翅片间距过密，不仅噪音增大，而且制热时换热器表面容易结霜。当换热器中的蒸发器是由外径为5～10毫米、翅片的片间距为0.8～1.8毫米铝管或铝合金管制成时，这样的尺寸能达到更好的效果。通过大量试验，在空调器上进行的试验研究表明，一种最佳的换热器管径是9毫米，翅片间距是1.8毫米，使用该参数的换热器的传热效率与原型机使用的铜管翅片式换热器的传热效率基本相当，并通过高低温、高低压冲击的可靠性试验表明其能够用于家用整体式空调器。
所述制冷连接管路的铜管和冷凝器、蒸发器的铝管之间由铜铝复合过渡管连接，该复合过渡管包括通过焊接连接的铜管段和铝管段，铝管的壁厚比铜管大0.1～0.5毫米；铜管在与铝管连接端的管口处具有一长度为6～20毫米的缩口段，铝管在与铜管连接端的管口处具有一长度为6～20毫米的扩口段，便于铜管端头插入。铜管的缩口段外径与铝管扩口段的内径相配合，铜管缩口段插接到铝管的扩口段中；铜管与铝管通过电阻焊方法焊接，焊接熔合面在插接式接头的铜铝结合面上，熔合面宽度为3～15毫米；焊接后对铜铝连接段外表面覆盖防腐保护层。复合过渡管的铜管端与制冷管路中的铜管焊接相连，该复合过渡管的铝管端与冷凝器、蒸发器的铝管焊接相连。这样，在生产线上不需要进行铜铝焊接，而只要进行铜管与铜管的焊接或铝管与铝管之间的焊接，提高了生产效率和焊接的可靠性。
所述铜铝连接端外表面覆盖的防腐保护层，是在铜管与铝管连接端外表面覆盖热收缩管，或是涂覆在铜铝连接端外表面的防腐漆，或是喷塑或浸塑在铜铝连接端外表面的绝缘层，或是通过电镀、热浸或热喷涂覆盖在铜管与铝管连接端外表面的金属锌层。
与现有技术相比，本发明所提供的使用铝制制冷管路的空调器，克服了现有技术中使用铝制制冷管路时换热效率低的缺点，在达到与原型机使用的铜管翅片式换热器的传热效率基本相当的同时，降低了空调器的制造成本，减轻了空调器的重量。并且，由于采用了铜铝复合过渡管作为配件，使得使用铝制制冷管路的整体式空调器在现有空调总装生产线上不需要进行铜铝焊接，而只要进行铜管与铜管的钎焊焊接加工，不需要改变总装生产工艺，提高了生产效率和焊接的可靠性。
下面结合附图及具体实施方式
对本发明使用铝制制冷管路的整体式空调器作进一步的说明附图1本发明窗式空调器制冷系统的结构示意图。
附图2本发明中的复合过渡管结构视图。
具体实施例方式
本实施例中窗式空调器的制冷系统连接管路由压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器和连接管路组成。如图1所示，压缩机排气口101、排气管102、冷凝器104、毛细管部件105、蒸发器106、回气管107和压缩机回气口108顺序连接。
蒸发器106和冷凝器104是由铝管制成的翅片管式换热器，铝管的外径为7毫米(也可选用5～10毫米)，翅片为铝制冲缝片，蒸发器的片间距为1.4毫米，冷凝器的片间距为1.7毫米。将冲孔的翅片穿在管上进行机械胀管使管与翅片紧密结合，管子之间由铝管或铝合金加工制成的弯头通过焊接进行连接。下表给出了一台使用铝管翅片式换热器的额定制冷量为3200W的空调器在不同管径和翅片间距下的性能数据
其中蒸发器106和冷凝器104的进、出口都焊有一根过渡管103。过渡管103是由铜管段合铝管段复合连接而成，它与蒸发器和冷凝器相连的一端是铝管，与排气管102、回气管107、毛细管部件105相连的一端是铜管，排气管102、回气管107、毛细管部件105也采用铜管，这样过渡管103仅作为一个连接时的配件，避免了全部采用铝管时在弯管过程中产生的应力损伤，严重影响系统的最大耐压性能的问题。如附图2所示，过渡管103的铜管段外径为6毫米，壁厚为0.5毫米，与铝管段相连的一端具有一缩口结构，缩口段长度约12毫米；铝管段外径为6毫米，壁厚为0.8毫米；与铜管段相连的一端具有一扩口结构，扩口段长度约12毫米。如图2所示，铜管201缩口段外径与铝管202扩口段内径相配，铜管缩口部分插接到铝管的扩口结构。铜管与铝管通过电阻焊方法焊接，焊接熔合面在插接式接头的铜铝结合面203上，熔合面宽度约为6～10毫米。焊接后对铜铝连接段外表面进行清洗后，通过喷塑覆盖防腐保护层204。或者在铜铝连接端外表面覆盖热收缩管，或在铜铝连接端外表面涂防腐漆。当然也可以通过电镀、热浸或热喷涂方法在铜铝连接端外表面覆盖金属锌层。
在附图1中，压缩机的排气口101、回气口108是铜管，连接压缩机排气口101与冷凝器104之间的排气管102、连接压缩机回气口108与蒸发器106之间的回气管107和毛细管部件105都是铜管，这些连接管路与焊有铜铝复合过渡管103的蒸发器106、冷凝器104的连接处也是铜管与铜管的连接。这样，在现有空调总装生产线上不需要进行铜铝焊接，而只要进行铜管与铜管的钎焊焊接加工，不需要改变总装生产工艺，提高了生产效率和焊接的可靠性。避免了排气管路和回气管路由于使用铝制管路容易断裂的弊端。
权利要求
1.一种使用铝制制冷管路的整体式空调器，包括由压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器和连接管路组成的制冷系统，其特征在于所述冷凝器和/或蒸发器是由铝材或铝合金材料制成的翅片管式换热器或管带式换热器；所述冷凝器和/或蒸发器的进出口端与连接管路之间设有一端为铜管、另一端为铝管的复合过渡管。
2.根据权利要求1所述的整体式空调器，其特征在于所述翅片管式换热器是由外径为5～12毫米、翅片片间距为0.9～2.0毫米的铝管或铝合金管制成。
3.根据权利要求2所述的整体式空调器，其特征在于所述翅片管式换热器由冲孔的翅片穿在管上进行机械胀管使管与翅片紧密结合，管子之间连接有由铝管或铝合金管制的弯头。
4.根据权利要求1所述的整体式空调器，其特征在于所述管带式换热器是由高度为1.8～3.6毫米、宽度为18～32毫米铝制或铝合金制多孔扁管与S形散热带连接而成。
5.根据权利要求1所述的整体式空调器，其特征在于所述复合过渡管的铜管一端设有缩口段，铝管在与铜管的连接端设有便于铜管缩口段插入的扩口段，铜管的缩口段外径与铝管扩口段的内径相配合，铜管缩口段插接到铝管的扩口段中并焊接在一起。
6.根据权利要求1至5任一项所述的整体式空调器，其特征在于所述铝管的壁厚比铜管大0.1～0.5毫米。
7.根据权利要求6所述的整体式空调器，其特征在于所述铜管连接端的缩口段长度为6～20毫米，铝管连接端的扩口段长度与缩口段长度相对应。
8.根据权利要求7所述的整体式空调器，其特征在于所述铜管缩口段与铝管扩口段通过电阻焊连接。
9.根据权利要求8所述的整体式空调器，其特征在于所述铜管与铝管连接端的外表面覆盖防腐保护层。
10.根据权利要求9所述的整体式空调器，其特征在于所述防腐保护层是在铜管与铝管连接端外表面覆盖热收缩管，或是涂覆在铜铝连接端外表面的防腐漆，或是喷塑或浸塑在铜铝连接端外表面的绝缘层，或是通过电镀、热浸或热喷涂覆盖在铜管与铝管连接端外表面的金属锌层。
全文摘要
本发明公开了一种使用铝制制冷管路的整体式空调器，它将一种新型的结构应用在这种空调器中，它的主要改进是在现有使用铝制制冷管路的整体式空调器的基础上，将所述冷凝器和/或蒸发器由铝材或铝合金材料制成的翅片管式换热器或管带式换热器；所述冷凝器和/或蒸发器的进出口端与连接管路之间设有一端为铜管、另一端为铝管的复合过渡管。它克服了使用铝制制冷管路时换热效率低的缺点，保持与铜管翅片式换热器的传热效率相当，降低空调器的制造成本，减轻空调器的重量。并且由于采用了铜铝复合过渡管作为配件，使得这种整体式空调器在现有空调总装生产线上不需要进行铜铝焊接，而只要进行铜管与铜管的钎焊焊接加工，不需要改变总装生产工艺。
文档编号F28F21/08GK1959242SQ200610037019
公开日2007年5月9日 申请日期2006年8月11日 优先权日2006年8月11日
发明者刘贤莉, 黄晓峰 申请人:广东科龙电器股份有限公司