具有轧入铝管支撑件的铝管的换热器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及换热器，诸如管翅式换热器，其例如用于加热、通风和空调系统 (HVAC)系统和/或其单元。该换热器包括诸如在换热器歧管所在位置处和管支撑件可组装 至其的位置处，机械地轧入铝管支撑件的铝管。
【背景技术】
[0002] 可例如用于HVAC系统的换热器可包括各种圆形管设计，诸如壳管式换热器和管 翅式换热器（或翅片管式换热器）。圆形管可通过诸如钎焊工艺组装有各种回弯管和集管、 翅片和管支撑件。一些换热器中，管子可以是铜的，而其它部件，诸如翅片，可以是铝的。 【实用新型内容】
[0003] 描述了一种换热器，一种换热器，其特征在于，所述换热器包括：铝管；铝管支撑 件，所述铝管机械地轧入所述铝管支撑件并在所述铝管支撑件内膨胀，其中，所述铝管通过 机械地轧入所述铝管支撑件并在所述铝管支撑件内膨胀而机械地连接至所述铝管支撑件； 以及歧管，其中，具有机械地轧入所述铝管支撑件的铝管的所述铝管支撑件组装至所述歧 管。应当理解的是，该换热器可包括下面特征的任一个或多个。一些实施例中，该管支撑件 构造成为管板。
[0004] 一些实施例中，换热器是管翅式换热器，其可例如用于HVAC系统和/或其一个或 多个单元中。一些实施例中，该管翅式换热器是冷凝器盘管、蒸发器盘管和/或热泵中的任 一种，且该换热器是配置成用于加热和/或冷却可取决于该换热器的运行模式。一些实施 例中，HVAC系统或单元包括流体冷却器，诸如水冷却器，其中包含本文所描述的换热器。一 些实施例中，该换热器是风冷式冷凝器管翅式盘管，诸如可用于HVAC系统的水冷却器。
[0005] 一个实施例中，该换热器包括多根管子，所述管子具有插入管支撑件的开口的端 部。所述管子是铝的且管支撑件是铝的，其中，管子的端部机械地轧入并在管支撑件的开口 内膨胀。所述多根管子通过机械地轧入和在管支撑件内膨胀的工艺而机械地连接。管支撑 件通过构造成允许流体循环穿过换热器以及进入和/或离开换热器的部件而组装至歧管。
[0006] -个实施例中，铝管的机械地轧入并在管支撑件的开口内膨胀的端部干涉（过 盈）配合在该管支撑件的开口内，从而在其之间形成机械连接。该机械连接，例如干涉配 合，适于满足该换热器可能使用的设计压力。
[0007] -个实施例中，铝管与管支撑件之间的泄漏，因为在管子的端部与管支撑件的开 口之间施加密封剂而得到防止或至少最小化。
[0008] 一个实施例中，诸如通过焊接接头和密封部分（多个密封部分）将铝管支撑件组 装至歧管。该焊接接头设置在铝管支撑件和歧管的外连接区域上。该密封部分布置在铝管 支撑件与歧管的流体配合的各面之间。
[0009] 一个实施例中，密封剂和密封部分之中任一个或多个可包括可无氧固化的芯吸级 粘合剂。一个实施例中，该密封部分可以是柔顺性材料，其可形成由于例如焊接接头处的收 缩而导致的受挤压的密封圈。
[0010] -个实施例中，该焊接接头包括应力释放部分。一个实施例中，该应力释放部分布 置在铝管支撑件上。一个实施例中，该应力释放部分包括可变形凸缘，该可变形凸缘可例如 布置在铝管支撑件的外部分上。
[0011] 一个实施例中，所述歧管是铸造部件，其在单个歧管部件中包括气体集管、中间集 管、液体集管、以及流体流动弯管。
[0012] 一个实施例中，所述歧管是钎焊组件，其具有合适的回弯管、集管、集管短管，该组 装的各部件配置成用于流体循环，包括穿过换热器以及进入和/或离开换热器。钎焊可限 于歧管组件而避免在管子的端部和管支撑件处钎焊。
[0013] 一个实施例中，管子的另一端部插入另一管支撑件的开口。管子的端部是铝的且 管支撑件是铝的，其中，管子的端部机械轧入并在管支撑件的开口内膨胀。管支撑件通过构 造成允许流体循环穿过换热器以及进入和/或离开换热器的部件而组装至歧管。该构造 中，所述换热器具有在纵向两端都轧入管支撑件的铝管。
[0014] 一个实施例中，换热器可以构造成允许多个换热器的梯级循环，其中铝管机械地 轧入并在一个或多个管支撑件的开口内膨胀。阶梯循环换热器的歧管包括适当地配置成允 许流体循环穿过（例如适当的穿过次数）换热器并进入和/或离开换热器的多个部件，例 如弯管、集管和集管短管。对于例如需要和/或旨在将流速保持在一定范围内的设计，梯级 循环构造的使用可能是有用的。换热器可以构造成使得盘管的气体部分具有相对更多的循 环而随着冷凝器中的制冷剂冷却（更低体积），循环的次数降低，或者随着蒸发器中制冷剂 的蒸发（更高体积），循环的次数增加。在这种梯级循环构造中使用液体过冷器的情形中， 过冷器可具有更少或最少的回路。
[0015] -个实施例中，组装换热器的方法包括将铝管机械地轧入并在管支撑件的开口膨 胀，从而在铝管与管支撑件之间形成干涉配合。铝管和管支撑件密封在一起，以限制其之间 的泄漏。管板组装至歧管并与其密封。
[0016] 本文描述的换热器配置可提供机械轧入管板并膨胀的铝管，其可消除或至少实质 上降低与铝钎焊。与钎焊相比，本文的换热器可以具有油耐受性，诸如当在存在油或润滑剂 下将管子膨胀入翅片时，润滑剂可能不需要被移除以将管子机械地轧入并在管板内膨胀。 机械轧入并膨胀的管子可提供更可靠的组件，其具有比例如铜管/铝翅片设计相对更不易 被腐蚀的一致接头。
[0017] 通过下面详细的描述和附图，各实施例的其它特征和方面将变得明显。
【附图说明】
[0018] 现参照附图，附图中相同的附图标记表不相对应的部件。
[0019] 图1是换热器的一个实施例的立体图，该换热器可包含在HVAC系统或单元的冷凝 器盘管和风扇组件中。
[0020] 图2是图1所示的冷凝器盘管和风扇组件中的换热器的侧视图。
[0021] 图3是图1所示的冷凝器盘管和风扇组件中的换热器的端视图。
[0022] 图4是可用于本文所示的换热器中，诸如图1所示的换热器中的铸造歧管的一个 实施例的立体图。
[0023] 图5是可用于本文所示的换热器中，诸如图1所示的换热器中的铸造歧管的另一 个立体图。
[0024] 图6是可用于本文所示的换热器中，诸如图1所示的换热器中的铸造歧管的内部 视图。
[0025] 图7是从图6的线7-7截取的剖视图，示出当组装至管支撑件时的铸造歧管，该管 支撑件具有机械地轧入并密封入该管支撑件的管。
[0026] 图8是可用于本文所示的换热器中，诸如图1所示的换热器中的铸造歧管的另一 个剖视图。
[0027] 图9是具有钎焊歧管的换热器的另一实施例的示意性侧视图。
[0028] 图10是图9的换热器的示意性俯视图。
[0029] 图11是图9的换热器的局部示意性侧视图，示出钎焊点细节。
[0030] 图12是铸造歧管的一实施例的示意性俯视剖视图。
[0031] 图13是机械地轧入并在管支撑件内膨胀并组装有一个实施例的歧管的管子的实 施例的俯视剖视图。
[0032] 图14是包括流体流动中梯级循环的换热器的局部架构图，其中可以包含本文的 组件实施例。
【具体实施方式】
[0033] 所描述的换热器包括铝管，这些铝管机械地轧入并在铝管支撑件，诸如管板内膨 胀，并与管支撑件流体密封。管支撑件被组装至流体歧管，这允许诸如传热流体的流体流 动，传热流体包括但不限于制冷剂、水，且这种传热流体可以呈液态和/或气态相，或液态 气态混合物。
[0034] 在换热器盘管区域，例如冷凝器和蒸发器盘管中，则在将回弯管（return bend)和 集管连接至铝盘管时会存在问题。可使用钎焊或锡焊，但由于钎焊材料与铝的熔点之间温 差窄，钎焊需要更精确的温度控制。因为这种窄的温差，可使用可控气氛钎焊（CAB)工艺来 完成钎焊。CAB可能不适合于传统的圆形管板翅片式盘管（管子在该圆形管板翅片式盘管 处膨胀入翅片），因为翅片之间的退火可导致翅片强度比所需要的低且有时候是不可接受 的翅片强度。也可使用火焰钎焊，这包括使用自动或手动的焊炬。然而，锡焊涉及腐蚀性助 焊剂或超声波振动，以除去铝表面的氧化物。腐蚀性的助焊剂可能难以清除。超声波锡焊 可通过一罐熔融焊料来完成。回弯管和集管连接至盘管且所得到的组件浸入该熔融的焊料 中。对于在任何尺寸上都大于几英尺的盘管，CAB和超声波锡焊工艺可能是困难的且昂贵 的。在钎焊之前，钎焊表面通常被清