本发明具体涉及一种胀接型微通道换热器及该胀接型微通道换热器的制备方法。
背景技术：
空调和大多数热交换器的热交换部分传统上使用的都是铜或铝制成的单孔圆管(内径一般在4-7mm)与铝翅片胀接而成的管-翅式换热器。而目前在空调行业内出现一种平行流换热器(见图1)正逐步替代传统的管-翅式换热器；微通道管则是构成该平行流换热器的关键部件。专利文献cn101706225a记载了这样的平行流换热器(或微通道换热器)和平行流-微通道(扁)管。
微通道管上通常都有8～30个微通道孔。微通道换热器工作时冷媒流经微通道管上的微通道孔(直径在0.2～2mm)，从而实现冷媒与微通道管的热交换。而与微通道管焊接在一起的铝翅片因其与空气接触面积很大，所以冷媒与微通道管进行热交换时，微通道管与翅片也进行着热交换，翅片与空气也进行着热交换从而间接地实现冷媒与空气间的高效热交换。
微通道换热器的核心在于微通道孔，因其直径很小所以单位体积的冷媒流过该通道时能获得更大的与管壁接触的面积即热交换面积。据统计微通道换热器的换热效率比由单孔圆管构成的管-翅式换热器的效率高30％以上。
然而这样的微通道换热器用作蒸发器时会出现排水困难和结霜等问题从而严重影响换热器的换热效率。不仅如此，由于该换热器的平行流微通道扁管与翅片是通过在600℃高温下的钎焊工艺焊接(焊接区请见图1中51)在一起的，所以，不仅在焊接过程中会排放有害气体，对环境污染严重，而且钎焊工艺会导致喷涂在平行流微通道扁管表面上、起作阳极保护作用的锌层向微通道管与翅片的焊接区聚集，造成钎焊后的平行流-微通道扁管表面腐蚀点位失衡而加速扁管的腐蚀，降低换热器使用寿命。
另外，该微通道换热器中的平行流-微通道扁管为实现与翅片的钎焊，需使用厚度0.1mm左右的复合铝翅片；该翅片一般由三层铝合金材料轧制而成，轧制难度大，加工成本高。
此外，用该平行流微通道扁管制作微通道换热器的过程中运用的钎焊工艺会引发翅片表面金属流动，导致钎焊后翅片的表面粗糙度变差即翅片的疏水性变差，使得翅片与空气在进行热交换时产生的微小水珠难以顺利离开翅片，继而降低换热器的换热效率。
技术实现要素：
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种用于热交换系统中的胀接型微通道换热器及其制备方法。
本发明提供了一种胀接型微通道换热器，具有这样的特征，包括：多个散热翅片，设置在欲热交换的装置上，每个散热翅片至少具有一个通孔；至少一个微通道管，贯穿通孔且外形与通孔的形状相匹配，与散热翅片胀接，具有多个用于让冷媒流通的微通道通路以及呈双楔形的中央贯穿孔；以及贯穿孔胀芯，设置在中央贯穿孔内与微通道管胀接，具有至少一个沿贯穿孔胀芯长度方向设置的孔状通道，该孔状通道用于让冷媒流通。
在本发明提供的胀接型微通道换热器中，还可以具有这样的特征：其中，散热翅片为纯铝翅片。
在本发明提供的胀接型微通道换热器中，还可以具有这样的特征：其中，微通道通路的个数为8～30，微通道通路的直径范围为0.2～2.0mm。
在本发明提供的胀接型微通道换热器中，还可以具有这样的特征：其中，微通道管的外形轮廓呈菱形或双楔形结构。
在本发明提供的胀接型微通道换热器中，还可以具有这样的特征：其中，在胀接过程中，微通道管在水平方向上的变形大于在竖直方向上的变形。
本发明还提供了一种胀接型微通道换热器的制备方法，具有这样的特征，包括：步骤一，将微通道管沿微通道管的长度方向依次穿过等间距设置的散热翅片并固定；散热翅片上开有与微通道管的外形轮廓相匹配的通孔；步骤二，将贯穿孔胀芯沿微通道管长度方向插入微通道管的中央贯穿孔中，并使得微通道管向外变形从而实现微通道管与翅片的胀接，其中，贯穿孔胀芯在水平方向上的变形大于在竖直方向上的变形。
发明的作用与效果
根据本发明所涉及的胀接型微通道换热器及其制备方法，因为散热翅片与微通道管胀接、且该微通道管与贯穿孔胀芯胀接。所以，本发明的胀接型微通道换热器解决了在制备微通道换热器过程中，因钎焊工艺导致微通道换热器表面锌聚集从而影响换热器整体寿命的问题，也进一步阻止锌在微通道管内的流动并提高换热器使用寿命。
本发明所涉及的胀接型微通道换热器还使用与微通道管有更大接触面积的散热翅片，散热翅片可与微通道管沿冷媒流动方向上的整个外缘轮廓相接触，从而提高微通道管与散热翅片间的传热率。
本发明的散热翅片使小水珠可沿连通式翅片顺利流过微通道管，改善微通道换热器的排水能力，保证换热效率。
另外，具有孔状通道的贯穿孔胀芯既实现胀管的功能，同时胀管完成后留在微通道管内与微通道管一起形成新的微通道孔，增加了冷媒流动的通道，进而增加了换热量。
附图说明
图1为已有的微通道换热器的结构示意图；
图2为本发明的实施例中胀接型微通道换热器的制备方法的流程示意图；
图3为本发明的实施例中贯穿孔胀芯胀管时微通道管的变形示意图；
图4为本发明的实施例中胀接完成后的胀接型微通道换热器的结构示意图；
图5为本发明的实施例中胀接完成后的胀接型微通道换热器的横截面示意图；
图6为本发明的实施例中微通道管的横截面示意图；
图7为本发明的实施例中微通道管的轴侧示意图；以及
图8为本发明的实施例中贯穿孔胀芯的示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明胀接型微通道换热器及其制备方法作具体阐述。
图2为本发明的实施例中胀接型微通道换热器的制备方法的流程示意图。
如图2所示，胀接型微通道换热器的制备方法包括以下步骤：
步骤一，图2中s1中将散热翅片3等间距设置，该散热翅片3具有有与微通道管2的外形轮廓相匹配的通孔31。散热翅片3是用特定装置固定的，可实现等间距布置。
步骤二，将微通道管2沿微通道管2的长度方向t依次穿过等间距设置的散热翅片3并固定。在本实施例中，单一微通道管2穿过的散热翅片3数量以及单一散热翅片3上为微通道管能顺利穿过散热翅片而开设的孔状结构31的数量均不受限制，可以根据实际需求进行设置。图2中s2示意微通道管2已经部分插入层叠的散热翅片3中；在本步骤中并未实现微通道管2与散热翅片3的胀接。依据运动的相对性原理在实际操作时也可以是固定微通道管，然后依次将散热翅片3套入微通道管2。
图2中s3示意胀接型型微通道管2已完全插入散热翅片3中，而贯穿孔胀芯1正准备沿微通道管长度方向插入微通道管2中。
步骤三，将贯穿孔胀芯1沿微通道管2长度方向t插入微通道管2中，并使得微通道管2的中央贯穿孔胀形。
图2中s4示意贯穿孔胀芯1的头部已经插入微通道管2上的中央贯穿孔20内部，开始胀形。图2中s5示意贯穿孔胀芯1已大部插入微通道管2内部。图2中s6示意贯穿孔胀芯1已完全插入微通道管2内，完成胀接。
图3为本发明的实施例中贯穿孔胀芯胀管时微通道管的变形示意图。
如图3所示，贯穿孔胀芯1的头部插入微通道管2后引发微通道管向图中c与d两个方向上变形，实现微通道管2与散热翅片3的可靠胀接。而且在胀接过程中，贯穿孔胀芯1强化微通道管2在c与d方向上变形的同时，还弱化微通道管在垂直于这两个方向上，即g与g’方向上的变形。贯穿孔胀芯1上设置有一贯穿贯穿孔胀芯的孔状通道11，在完成胀接后该孔状通道11将构成一微通道通路供冷媒(产生热交换效果的工作流体)流通。该孔状通道11的几何截面形状可以为任意形状，在本实施例中，该该孔状通道11的几何截面形状为圆形。
图4为本发明的实施例中胀接完成后的胀接型微通道换热器的结构示意图；图5为本发明的实施例中胀接完成后的胀接型微通道换热器的横截面示意图。
如图4和图5所示，胀接型微通道换热器包括多个散热翅片3、两个微通道管2以及贯穿孔胀芯1。
多个散热翅片3等间距设置在欲热交换的装置上，每个散热翅片具有两个通孔31。散热翅片3为纯铝翅片。散热翅片3还具有亲水膜层。
图中的放置方向即为该类换热器的实际安放方向。冷媒可沿方向b流经微通道管内部，并产生热交换。该换热器工作在一定情况下时产生在微通道管表面与散热翅片3上的细小的冷凝水珠会在重力作用下通过散热翅片上的结构32，沿方向a顺利流下换热器。
微通道管2贯穿通孔31且外形与通孔的形状相匹配，与散热翅片3胀接。微通道管的外形轮廓呈菱形或双楔形结构。在本实施例中，微通道管的外形轮廓呈菱形。
图6为本发明的实施例中微通道管的横截面示意图；图7为本发明的实施例中微通道管的轴侧示意图。
如图6、图7所示，微通道管2具有多个用于让冷媒流通的微通道通路21～26以及呈双楔形的中央贯穿孔20。微通道通路的个数为8～30，微通道通路的直径范围为0.2～2.0mm。在本实施例中，微通道通路的个数为12个。微通道管2的中间部分的宽度大于微通道管2的边缘部分的宽度。图中孔状结构21～26均为冷媒流经的通道，即微通道通路。工程人员可在一定的条件下更改任一微通道孔的形状和尺寸以满足冷媒流经微通道管后形成某种均衡的物理场。
图8为本发明的实施例中贯穿孔胀芯的示意图。
如图8所示，贯穿孔胀芯1设置在中央贯穿孔20内且与微通道管2胀接，具有三个沿贯穿孔胀芯长度方向设置的孔状通道11和12。孔状通道11和12用于让冷媒流通。
从完成胀接的管翅结构的横截面示意图，图5中可以看到本发明的另一特点：贯穿孔胀芯1上的孔状结构11为微通道管增加了一个新的冷媒流通通路即一个微通道孔；同时贯穿孔胀芯1上的结构12”(见图8)与微通道管上的结构12’将组成又一个新的冷媒通路12。
在本实施例中，贯穿孔胀芯1的变形大于微通道管2的的变形大于散热翅片3的变形。本实施例中，微通道管与翅片间通过胀接的方式连接，继而实现微通道管与翅片间的热传导。冷媒流通的通路由微通道管已有微通道孔、胀芯上的微孔和胀芯与微通道管配合所形成的微通道孔组成。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及的胀接型微通道换热器及其制备方法，因为散热翅片与微通道管胀接、且该微通道管与贯穿孔胀芯胀接。所以，本实施例的胀接型微通道换热器解决了在制备微通道换热器过程中，因钎焊工艺导致微通道换热器表面锌聚集从而影响换热器整体寿命的问题，也进一步阻止锌在微通道管内的流动并提高换热器使用寿命。
本实施例所涉及的胀接型微通道换热器还使用与微通道管有更大接触面积的散热翅片，散热翅片可与微通道管沿冷媒流动方向上的整个外缘轮廓相接触，从而提高微通道管与散热翅片间的传热率。
本实施例的散热翅片使小水珠可沿连通式翅片顺利流过微通道管，改善微通道换热器的排水能力，保证换热效率。
另外，具有孔状通道的贯穿孔胀芯既实现胀管的功能，同时胀管完成后留在微通道管内与微通道管一起形成新的微通道孔，增加了冷媒流动的通道，进而增加了换热量。
此外，本实施例所涉及的胀接型微通道换热器还使用纯铝散热翅片替代复合铝散热翅片降低微通道换热器的制造成本。而且，在纯铝散热翅片上使用亲水膜技术，使换热器除霜和排水变得更容易。因为通过胀接工艺不会引发散热翅片表面金属的受热流动，不会破坏亲水膜，所以纯铝散热翅片运用亲水膜技术后疏水效果更佳。
本实施例所涉及的胀接型微通道换热器还可使用联通式的散热翅片，即微通道管并没有将散热翅片隔开，使位于不同微通道管上的小水珠可沿连通式散热翅片顺利流过微通道管，改善微通道换热器的排水能力，保证换热效率。
本实施例所涉及的胀接型微通道换热器还运用有斜坡结构的微通道管外形轮廓从而改善微通道管外表面的疏水性。
本实施例所涉及的胀接型微通道换热器还运用微通道管的双楔形轮廓使贯穿孔胀芯在插入微通道管进行胀管后微通道管主要向左右两个方向胀开，使微通道管与散热翅片构成自锁胀接从而更可靠地与散热翅片进行胀接。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。