一种空调换热器组件及其装配方法与流程

技术领域

本发明属于空调与制冷工程技术领域，具体地说，涉及一种空调换热器组件及其装配方法。

背景技术：

空调器中蒸发器冷凝器两换热器为空调六大部件之一，也是零组件最多、加工工艺最多、焊接最复杂的部件，其通用化标准化水平、制造效率及装配焊接质量的高低直接影响空调产品的质量和效益。

换热器组件通常包括U形管、翅片以及端板，U形管插入预留圆孔的翅片和端板后，通过一次胀管工艺或增加二次扩口工艺将三者进行紧密结合，以此组成换热器组件，换热器组件通过U形管与配管进行不同形式的组合装配，以此形成各种不同流程的换热器部件。换热器组成示意图及不同流程换热器示意图见附图1-1、1-2所示。

附图1-1、1-2中，1、U形管；2、翅片（预留圆孔）；3、端板；4、弯头；5、分流管插口（内插分流管，分流管图中未示出），1、2、3、4、5以及分流管组成换热器组件。如附图1-1、1-2圆圈内所示，U形管与配管进行不同形式的组合装配，以此形成各种不同流程的换热器部件。

与换热器U形管装配的配管主要为分流管和弯头两类。其中弯头与换热器U形管的装配已标准化，较为简单：弯头统一采用与换热器U形管相同管径规格的物料，换热器U形管进行一次胀管二次扩口加工，此时U形管与弯头正好进行装配、定位与焊接。U形管与弯头装配示意图见附图2所示：图中，1-1、一次胀管二次扩口的换热器U形管；2、翅片；3、端板；4、弯头。

其中分流管与换热器U形管的装配较为复杂。分流管的作用是将一路制冷剂分为二路、三路或更多路，由此分流管管径必定小于换热器U形管管径。分流管与U形管的装配，目前行业内统一采用分流管进行扩口，在扩口段打定位，然后与胀管后的换热器U形管进行装配、定位与焊接。U形管与分流管装配示意图见附图3所示：图中，1-2、一次胀管的换热器U形管；5-1、扩口并打定位凸的分流管；5-2、定位凸。

综上所述：目前行业内统一采用换热器组件加工方法：换热器U形管进行一次胀管二次扩口加工，以此与弯头进行装配；换热器U形管进行一次胀管加工，以此与分流管进行装配。

其中所述①一次胀管技术、②一次胀管二次扩口技术，这两种加工方法都是一次成型，两者为胀头形式不一样，两种胀头示意图见附图4-1、4-2所示。

图中，图4-1为一次胀管二次扩口技术用一次成型胀头；图4-2为一次胀管用一次成型胀头，其中，a、一次胀管段；b、二次扩口段；c、工装夹持段。

以上方法由于既能解决换热器U形管与弯头的装配，又能满足换热器U形管与分流管的装配需求而被广泛应用并且成为标准方法。但此方法存在以下两点问题：

其一：换热器组件通用化标准化水平低。一个箱体所配换热器尺寸基本是固定的，而流程会随能力段不同、整机系统配置不同而变化多样。以上方法，一个换热器上既有与弯头配合的一次胀管二次扩口U形管，又有与分流管配合的一次胀管U形管。这样，只要流程不一样，换热器组件就不通用，见附图1-1、1-2所示，因此换热器组件通用化标准化水平低。

其二：换热器组件制造效率低。如上所述，一个换热器上既有与弯头配合的一次胀管二次扩口U形管，又有与分流管配合的一次胀管U形管，由此进行胀管扩口工艺时，胀管机上需要根据换热器流程，同时布置相应流程的一次胀管胀头和一次胀管二次扩口胀头，因此，只要换热器流程不一样，就需要暂停工序，重新进行胀头布置，重新进行校准，浪费大量工时，影响生产节拍。由此可见，换热器组件制造效率低。

目前，解决以上问题最有力的方法是换热器组件中U形管统一全部采用一次胀管二次扩口工艺，此方式完全解决以上换热器组件通用化标准化水平低和制造效率低的问题。但此方法存在以下两点问题：

其一：分流管无法定位。由于分流管本身比U形管管径小，U形管经一次胀管和二次扩口后，加大了两者的管径差，致使分流管插入U形管无法定位，装配质量无法保证，定位示意图见附图7-2所示。

其二：分流管焊接质量低。如上所述，一次胀管二次扩口的U形管管径比分流管管径大很多，分流管插入一次胀管二次扩口的U形管，焊接时，焊缝太大，既容易造成大量焊瘤流入U形管内，形成堵焊，又容易造成焊料不足以封死大焊缝，形成漏点，严重影响焊接质量和空调器的质量，焊缝示意图见附图7-2所示。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种空调换热器组件及其装配方法，既能有效克服由于一个换热器上U形管胀管扩口规格不统一，而造成的换热器组件通用化标准化水平低和制造效率低的问题；又能避免所有U形管统一采用一次胀管二次扩口方法而造成的分流管无法定位和分流管焊接质量低的缺陷，从而能够极大提高换热器的通用化标准化水平、制造效率和装配焊接质量。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种空调换热器组件，包括U形管、翅片、端板、弯头以及分流管，所述U形管全部统一采用一次胀管二次扩口结构，所述分流管采用先扩口后缩口结构，所述U形管与所述弯头、分流管进行不同形式的组合装配焊接。

进一步地，所述U形管与所述分流管的装配结构如下：所述U形管包括一次胀管段和二次扩口段，所述分流管包括先扩口段和后缩口段，所述分流管的后缩口段置于所述U形管的一次胀管段内并与之相适配，所述分流管的先扩口段置于所述U形管的二次扩口段内并与之相适配焊接固定。

可选地，所述U形管和分流管装配焊接的焊缝间隙为0.1-0.3mm。

可选地，所述U形管和弯头装配焊接的焊缝间隙为0.1-0.3mm。

可选地，所述U形管的二次扩口段的长度为7-9mm。

可选地，所述分流管的先扩口段的长度为5-7mm。

一种空调换热器组件的装配方法，采用以下步骤：

（1）将U形管穿过预设圆孔的翅片和端板；

（2）将U形管全部统一采用一次胀管二次扩口技术进行加工；

（3）将分流管采用先扩口后缩口技术进行加工；

（4）根据换热器预设的管路流程将U形管分别和分流管、弯头进行组合装配焊接，构成不同换热流程的换热器组件。

本发明装配方法实现方式：

①换热器U形管全部统一采用一次胀管二次扩口技术，以此解决由于一个换热器上U形管胀管扩口规格不统一，而造成的换热器组件通用化标准化水平低和制造效率低的问题。

②分流管采用先扩口后缩口技术，以此避免所有U形管统一采用一次胀管二次扩口方法而造成的分流管无法定位和分流管装配焊接质量低的缺陷。

上述两技术相结合，从而实现提高换热器的通用化标准化水平、制造效率和装配焊接质量。

本发明适用范围为分流管外径小于换热器U形管胀管后内径（OD分流管≤ID胀管后U形管）的所有换热器形式。

本发明公开一种空调换热器组件及其装配方法，该换热器组件提高了空调换热器通用化标准化水平、制造效率以及装配焊接质量。本发明通过采用换热器U形管一次胀管二次扩口技术，分流管先扩口后缩口技术，两技术相结合解决现有空调换热器制造过程中U形管一次胀管二次扩口不统一、分流管插入换热器U形管无法定位、分流管焊接间隙过大的问题，提高换热器的通用化标准化水平、制造效率和装配焊接质量。

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

以下结合附图，详细说明本发明的优点和特征。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1-1是换热器组成示意图一；

图1-2是换热器组成示意图二；

图2 是换热器U形管与弯头装配示意图；

图3 是现有换热器U形管与分流管装配示意图；

图4-1是一次胀管二次扩口技术用一次成型胀头；

图4-2是一次胀管用一次成型胀头；

图5是本发明所述U形管一次胀管二次扩口结构剖视图；

图6是本发明所述分流管先扩口后缩口结构剖视图；

图7-1是本发明的一次胀管二次扩口U形管与分流管装配结构局部剖视图；

图7-2是现有换热器组件的一次胀管二次扩口U形管与分流管装配结构局部剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

以下结合附图对本发明的实施例做详细描述。

本发明实施例提供的是一种空调换热器组件，该换热器组件的U形管全部统一采用一次胀管二次扩口结构，分流管采用先扩口后缩口结构，通过 U形管与弯头、分流管进行不同形式的组合装配焊接成不同流程的换热器。

具体来讲，参考以下实施例。

参考图1-1所示，是一种流程形式的空调换热器组件，包括U形管1、翅片2、端板3、弯头4、分流管插口5、分流管6，U形管1全部统一采用一次胀管二次扩口结构，分流管6采用先扩口后缩口结构，U形管1与弯头4、分流管6进行不同形式的组合装配焊接，以此形成各种不同流程的换热器部件。

参考图1-2所示，是另一种流程形式的换热器组件，U形管1与配管进行不同形式的组合装配.

如图5所示，U形管1一次胀管二次扩口结构剖视图，采用图4-1所示的一次胀管二次扩口用一次成型胀头，对U形管1进行一次胀管和二次扩口，U形管1包括一次胀管段1-3和二次扩口段1-4；

如图6所示，分流管6先扩口后缩口结构剖视图，分流管6包括先扩口段6-1和后缩口段6-2；

如图7-1所示，U形管1与分流管6的装配结构如下：U形管1包括一次胀管段1-3和二次扩口段1-4，分流管6包括先扩口段6-1和后缩口段6-2，分流管6的后缩口段6-2置于U形管1的一次胀管段1-3内并与之相适配，分流管6的先扩口段6-1置于U形管1的二次扩口段1-4内并与之相适配焊接固定。

在上述实施例中，U形管1和分流管6装配焊接的焊缝间隙为0.1-0.3mm；U形管1和弯头4装配焊接的焊缝间隙为0.1-0.3mm。这里所说的焊缝间隙是指相焊接的两个管中，一个是内管，一个是外管，焊缝间隙就是内管的外径与外管的内径之差。U形管1的二次扩口段1-4的长度为7-9mm；分流管6的先扩口段6-1的长度为5-7mm。

上述空调换热器组件的装配方法，采用以下步骤：

（1）将U形管1穿过预设圆孔的翅片2和端板3；

（2）将U形管1全部统一采用一次胀管二次扩口技术进行加工；

（3）将分流管6采用先扩口后缩口技术进行加工；

（4）根据换热器预设的管路流程将U形管1分别和分流管6、弯头4进行组合装配焊接，构成不同换热流程的换热器组件。

下面以一个常用的ODφ7.0mmU形管换热器、ODφ7.0mm弯头和ODφ4.76mm分流管装配为例，并结合附图对本发明做出详细的说明。(注：OD-外径；ID-内径)

本实例涉及ODφ7.0mmU形管技术参数： ODφ7.0mm，壁厚0.23mm，齿高0.1mm， IDφ6.34mm；(以下所有尺寸参数单位统一为mm，为简便起见，以下所有尺寸参数单位统一省略掉)

实例技术实现方式：

（1）换热器ODφ7.0U形管全部统一采用一次胀管二次扩口技术：ODφ7.0U形管一次胀管后，内径由IDφ6.34胀管至IDφ6.80；二次扩口后内径由IDφ6.80扩至IDφ7.2。U形管一次胀管二次扩口技术参数详见附图5所示。图中， D1为一次胀管内径尺寸，D2为二次扩口内径尺寸；L1为二次扩口长度尺寸；L2为端板外U形管长度尺寸。以此同一外观尺寸大小的换热器，只有一个组件号，可以实现所有流程的装配与组合，实现换热器组件的快速通用化加工。

（2）ODφ4.76分流管采用先扩口后缩口技术：ODφ4.76分流管扩口后，外径由ODφ4.76扩至ODφ7.0；再缩口，外径由ODφ7.0缩至ODφ6.5。分流管先扩口后缩口技术参数详见附图6所示。图中，D3为分流管外径尺寸；D4为分流管扩口后外径尺寸；D5为分流管扩口再缩口后外径尺寸；L3为先扩口段长度尺寸。分流管与换热器装配焊接，焊缝间隙为0.2。此技术保证分流管插入U形管后，扩口段在U形管内可实现精确定位，并保证合理的焊缝间隙（0.1~0.3），实现高质量的装配与焊接。

（3）ODφ7.0弯头插入U形管后，弯头在U形管一次胀管处实现完全定位，弯头在二次扩口处焊缝间隙0.2，实现高质量装配与焊接。装配示意图如附图2所示。

（4）以上技术相结合，从而极大提高换热器的通用化标准化水平、制造效率和装配焊接质量。装配实现方式示意图如附图7-1所示。图7-1中，A为定位点；B为焊缝间隙。图中可见，分流管先扩口段在A位置实现准确定位，并能精确实现B所示的合理的焊缝间隙0.2mm，提高焊接质量。

用以上实例中的换热器和技术参数，对比现有技术的分流管与U形管的装配情况。分流管扩口，外径由ODφ4.76扩至ODφ6.5后插入U形管，分流管扩口段在U形管二次扩口段处的焊缝间隙C为0.7，间隙过大，焊接质量无法保证；分流管扩口段的定位凸点，标准工艺尺寸R0.5，分流管无法定位，装配质量无法保证。装配示意图如附图7-2所示。图7-2中，C为焊缝间隙，图中可见，C处焊缝间隙过大，定位凸5-2无法定位。

本发明装配方法实现方式：

①换热器U形管全部统一采用一次胀管二次扩口技术，以此解决由于一个换热器上U形管胀管扩口规格不统一，而造成的换热器组件通用化标准化水平低和制造效率低的问题。

②分流管采用先扩口后缩口技术，以此避免所有U形管统一采用一次胀管二次扩口方法而造成的分流管无法定位和分流管装配焊接质量低的缺陷。

上述两技术相结合，从而实现提高换热器的通用化标准化水平、制造效率和装配焊接质量。

本发明适用范围为分流管外径小于换热器U形管胀管后内径（OD分流管≤ID胀管后U形管）的所有换热器形式。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。