CN107270589B - 换热器及家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了换热器及家用电器。该换热器包括：换热管单元，所述换热管单元包括制冷剂输入管、换热管组件以及制冷剂输出管，所述制冷剂输入管与所述换热管组件的一端相连，所述制冷剂输出管与所述换热管组件的另一端相连；翅片单元，所述翅片单元固定设置在所述换热管组件外部，其中，所述换热管单元以及所述翅片单元由铝合金形成，且形成所述换热管组件的至少一部分的铝合金的腐蚀电位，高于形成所述换热管组件其余部分的铝合金的腐蚀电位。由此，可以在不增加成本的情况下，提升全铝换热器的使用寿命。

Description

换热器及家用电器

技术领域

本发明涉及家电制造领域，具体地，涉及换热器及家用电器。

背景技术

随着铜原材料价格的不断上涨以及铜管管翅式换热器难以避免的蚁穴腐蚀问题，全铝换热器逐渐普及。并且，随着科学技术的发展，铝管换热器的制造工艺日趋完善。目前，铝管换热器作为一种经济、轻型、高效的换热设备，在很多领域得到了广泛应用。

然而，目前的换热器及家用电器仍有待改进。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

目前，全铝换热器普遍存在使用寿命较短的问题。发明人经过深入研究以及大量实验发现，这主要是由于全铝换热器容易发生电化学腐蚀导致的。与铜等材料相比，铝合金更加活泼，容易在使用中发生电化学腐蚀。特别是对于全铝换热器而言，整个换热器均由较为活泼的材料形成，若核心部件发生电化学腐蚀，则会导致全铝换热器失效，造成全铝换热器使用寿命较短。

本发明的一个目的在于发明一种在发生电化学腐蚀的情况下可以保护全铝换热器铝管的全铝换热器。

本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种换热器。该换热器包括：换热管单元，所述换热管单元包括制冷剂输入管、换热管组件以及制冷剂输出管，所述制冷剂输入管与所述换热管组件的一端相连，所述制冷剂输出管与所述换热管组件的另一端相连；翅片单元，所述翅片单元固定设置在所述换热管组件外部，其中，所述换热管单元以及所述翅片单元由铝合金形成，且形成所述换热管组件的至少一部分的铝合金的腐蚀电位，高于形成所述换热管组件其余部分的铝合金的腐蚀电位。由此，可以在不增加成本的情况下，提升全铝换热器的使用寿命。

根据本发明的实施例，所述换热管组件包括多个U型管以及多个半圆管，所述多个U型管之间通过所述半圆管相连。由此，可以将多个U型管进行连接以及固定。

根据本发明的实施例，所述U型管的管壁厚度，小于所述半圆管的管壁厚度。由此，可以减小制冷剂的流动阻力，提升换热器的换热性能。

根据本发明的实施例，形成所述U型管的铝合金的所述腐蚀电位，高于形成所述半圆管的铝合金的腐蚀电位。由此，可以使半圆管先于U型管腐蚀，进而提升换热器的使用寿命。

根据本发明的实施例，形成所述U型管的铝合金的所述腐蚀电位，比形成所述半圆管的铝合金的腐蚀电位高10mV以上。由此，可以进一步提升换热器的使用寿命。

根据本发明的实施例，所述翅片单元包括换热翅片，所述U型管包括2个直线部以及弯折部，所述弯折部连接所述两个直线部，其中，所述换热翅片与所述U型管的直线部对应设置。由此，可以保证换热器的换热效果。

根据本发明的实施例，所述换热管组件包括多个平行排列的扁管。由此，可以保证平行流全铝换热器的换热效果。

根据本发明的实施例，形成所述扁管的铝合金的腐蚀电位，高于形成所述翅片单元的铝合金的腐蚀电位。由此，可以使翅片先于扁管腐蚀，提升平行流全铝换热器的使用寿命。

根据本发明的实施例，所述制冷剂输入管与多个所述扁管的一端相连，所述制冷剂输出管与多个所述扁管的另一端相连，形成所述扁管的铝合金的腐蚀电位，高于形成所述制冷剂输入管以及形成所述制冷剂输出管的铝合金的腐蚀电位。由此，可以使制冷剂输入管以及制冷剂输出管先于扁管腐蚀，提升平行流全铝换热器的使用寿命。

根据本发明的实施例，形成所述扁管的铝合金的所述腐蚀电位，比形成所述制冷剂输入管和/或形成所述制冷剂输出管的铝合金的腐蚀电位高10mV以上。由此，可以进一步提升平行流全铝换热器的使用寿命。

根据本发明的实施例，所述翅片单元包括换热翅片，所述换热翅片与所述扁管对应设置。由此，可以保证换热器的换热效果。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种家用电器。根据本发明的实施例，该家用电器包括前面所述的换热器。由此，可以提升该家用电器的使用寿命。

根据本发明的实施例，所述家用电器包括家用空调。由此，可以提升家用空调的使用寿命。

附图说明

图1显示了根据本发明一个实施例的换热器的结构示意图；

图2显示了根据本发明另一个实施例的换热器的结构示意图；

图3显示了根据本发明一个实施例的换热管组件的结构示意图；以及

图4显示了根据本发明一个实施例的换热器的结构示意图。

附图标记：

100：制冷剂输入管；200：换热管组件；210：U型管；220：半圆管；230：扁管；211：直线部；212：弯折部；300：制冷剂输出管；400：翅片组件；500：集流管。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出一种换热器。根据本发明的实施例，参考图1，该换热器包括：换热管单元以及翅片单元400。其中换热管单元包括制冷剂输入管100、换热管组件200以及制冷剂输出管300，制冷剂输入管100与换热管组件200的一端相连，制冷剂输出管300与换热管组件200的另一端相连，翅片单元400固定设置在换热管组件200的外部。并且，换热管单元200以及翅片单元400由铝合金形成，形成换热管组件200的至少一部分的铝合金的腐蚀电位，高于形成换热管组件200其余部分的铝合金的腐蚀电位。由此，可以在不增加成本的情况下，提升全铝换热器的使用寿命。

为了便于理解，下面首先对该换热器提升使用寿命的原理进行简单介绍：

如前所述，全铝换热器容易发生电化学腐蚀而导致其使用寿命较短。具体的，全铝换热器的换热管的壁厚通常会做的很薄，由于过厚的壁厚会减小换热管的内径，加大制冷剂流动阻力，降低换热器换热性能。由此，壁厚很薄的换热管会优先被腐蚀穿透，导致全铝换热器失效。根据本发明的实施例，在全铝换热器不同部件上采用不同腐蚀电位的材质，以达到选择性保护薄弱部件的目的，从而提高全铝换热器的腐蚀寿命。根据电化学反应原理，当两种不同腐蚀电位的金属接触发生电化学腐蚀时，电位更负的金属会优先被腐蚀。由此，本发明中在全铝换热器最薄弱部件上采用腐蚀电位较高的铝合金，在其他部件上采用腐蚀电位较低的铝合金，可以对最薄弱部件起到保护作用，从而在发生电化学腐蚀的情况下可以保护全铝换热器铝管，提升其使用寿命。

下面根据本发明的具体实施例，对该换热器的各个结构进行详细说明：

根据本发明的实施例，该换热器的具体类型不受特别限制，例如参考图2以及图3，该换热器可以为管翅式换热器，换热管组件200可以包括多个U型管210以及多个半圆管220。其中，U型管210包括2个直线部211以及弯折部212，多个U型管210之间通过半圆管220相连。具体的，两个相邻的U型管210的相邻直线部211通过半圆管220相连，由此，可以实现多个U型管之间的连接。根据本发明的实施例，为了减小制冷剂流动阻力，提高换热器换热性能，U型管210的管壁厚度做的很薄，从而保证换热器的换热性能。另外，由于半圆管220的内壁为光滑的表面，U型管210的内壁为有螺纹的表面，因此半圆管220对制冷剂的阻力作用较U型管210对制冷剂的阻力作用小。从而，根据本发明的具体实施例，U型管210的管壁厚度可以小于半圆管220的管壁厚度。因此，发明人发现，U型管210为全铝换热器中的薄弱部件。因此，根据本发明的实施例，采用腐蚀电位较高的铝合金作为U型管210的材料。根据本发明的具体实施例，形成U型管210的铝合金的腐蚀电位高于形成半圆管220的铝合金的腐蚀电位。具体的，形成U型管210的铝合金的腐蚀电位比形成半圆管220的铝合金的腐蚀电位高10mV以上。由此，可以使半圆管优先腐蚀，提升换热器的使用寿命。根据本发明的另一些实施例，由于制冷剂通过U型管210之后，会进入连接U型管210的半圆管220中，因此还可以将半圆管220的管壁厚度设置为与U型管210的管壁厚度一样薄，可以进一步减小制冷剂的流动阻力，提高换热器的换热性能。并且，半圆管220与U型管210采用同一种腐蚀电位较高的铝合金制备，也即是说，形成半圆管220的铝合金的腐蚀电位与形成U型管210的铝合金的腐蚀电位相同，且用于形成二者的铝合金的腐蚀电位较换热器其他部件的铝合金的腐蚀电位高。需要说明的是，将半圆管220的管壁设计的很薄，还需要注意避免其发生过烧现象。

根据本发明的实施例，翅片单元400可以包括换热翅片，换热翅片与U型管210的直线部211对应设置。关于翅片单元与换热管组件的具***置关系不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计。根据本发明的一些实施例，参考图2，换热管组件200可以穿设安装于翅片单元400中。需要说明的是，根据本发明实施例的翅片单元400可以进一步包括铝合金边板(图中未示出)，由此，可以固定换热翅片。根据本发明的另一些实施例，该换热器也可以为平行流换热器。具体的，参考图4，翅片单元400还可以与换热管组件200平行设置。

根据本发明的实施例，参考图2，换热器可以包括多个换热管单元，每个换热管单元中的多个U型管210由上往下排列，且制冷剂输入管100与最上方U型管210的上方直线部211相连，多个半圆管220依次连接两个相邻的U型管210的相邻直线部211，制冷剂输出管300与最下方U型管210的下方直线部211相连。由此，可以实现换热器的换热性能。本领域技术人员能够理解的是，铝合金边板、半圆管220、制冷剂输入管100以及制冷剂输出管300的壁厚通常是U型管210的2～3倍甚至更高，也即是说，全铝换热器部件中U型管210的壁厚是最薄的，例如，0.5mm左右。由此，根据本发明的另一些实施例，形成U型管210的铝合金的腐蚀电位高于形成铝合金边板、半圆管220、制冷剂输入管100以及制冷剂输出管300的铝合金的腐蚀电位，从而进一步提升换热器的使用寿命。具体的，本发明中U型管210可以选用腐蚀电位较高的铝合金，例如9158铝合金(腐蚀电位-745±5mV)。而壁厚更厚的铝合金边板、半圆管220、制冷剂输入管100、制冷剂输出管300则采用腐蚀电位更低的铝合金，例如3003铝合金(腐蚀电位-770±5mV)。同时，换热翅片由于并非换热器承压容器的一部分，因此也可以采用电位更低的铝合金，例如3003铝合金。或者，根据本发明的一个具体实施例，U型管210可以选用2219铝合金(腐蚀电位-724±6mV)，其余部件可以选择1100铝合金(腐蚀电位-765±39mV)、2024铝合金(腐蚀电位-733±4mV)、6061铝合金(腐蚀电位-756±28mV)、3103铝合金(腐蚀电位-735±5mV)以及7075铝合金(腐蚀电位-813±18mV)。

根据本发明的实施例，参考图4，换热器包括制冷剂输入管100、制冷剂输出管300、换热管组件200、翅片单元400以及集流管500。其中，换热管组件200还可以包括多个平行排列的扁管230。由此，可以保证平行流全铝换热器的换热性能。根据本发明的实施例，为了减小制冷剂的流动阻力，提高换热器的换热性能，扁管230的管壁厚度做的很薄，也即是说，扁管230为平行流全铝换热器中最薄弱的部件。由此，根据本发明的实施例，采用腐蚀电位较高的铝合金做扁管230。根据本发明的具体实施例，形成扁管230的铝合金的腐蚀电位高于形成翅片单元400、制冷剂输入管100、制冷剂输出管300以及集流管500的铝合金的腐蚀电位。具体的，形成扁管230的铝合金的腐蚀电位比形成制冷剂输入管100以及制冷剂输出管300的铝合金的腐蚀电位高10mV以上。由此，进一步提升换热器的使用寿命。

根据本发明的实施例，换热翅片与扁管230对应设置，具体的换热翅片可以与扁管230平行设置。根据本发明的实施例，制冷剂输入管100与多个扁管230的一端相连，制冷剂输出管300与多个扁管230的另一端相连，制冷剂通过制冷剂输入管100进入上方的扁管230，随后通过集流管500进入下方的扁管230，最后通过制冷剂输出管300输出。从而实现换热器的换热过程。

综上所述，本发明对全铝换热器的不同部件选用不同的铝合金材质，最为薄弱的部件选择腐蚀电位较高的铝合金，其他安全余量较高的部件选用腐蚀电位较低的铝合金。从而在发生电化学腐蚀时优先腐蚀腐蚀电位较低的部件，从而对全铝换热器的薄弱环节起到保护作用。相对于在全铝换热器表面镀锌保护层提升耐腐蚀寿命来说，本发明的成本耗费较低。由此，在不增加成本的情况下提升了整个全铝换热器部件的耐腐蚀寿命。

在本发明的另一方面，本发明提出了一种家用电器。根据本发明的实施例，该家用电器包括前面所述的换热器。由此，该家用电器可以具有换热器的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，可以提升该家用电器的使用寿命。根据本发明的具体实施例，该家用电器可以包括家用空调。由此，可以提升家用空调的使用寿命。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种换热器，其特征在于，包括：

换热管单元，所述换热管单元包括制冷剂输入管、换热管组件以及制冷剂输出管，所述制冷剂输入管与所述换热管组件的一端相连，所述制冷剂输出管与所述换热管组件的另一端相连；

翅片单元，所述翅片单元固定设置在所述换热管组件外部，所述翅片单元包括铝合金边板，

其中，所述换热管单元以及所述翅片单元由铝合金形成，所述换热管组件包括多个U型管以及多个半圆管，所述多个U型管之间通过所述半圆管相连，形成所述U型管的铝合金的所述腐蚀电位，高于形成所述半圆管的铝合金的腐蚀电位，

或者，所述换热管组件包括多个平行排列的扁管，所述制冷剂输入管与多个所述扁管的一端相连，所述制冷剂输出管与多个所述扁管的另一端相连，形成所述扁管的铝合金的腐蚀电位，高于形成所述制冷剂输入管以及形成所述制冷剂输出管的铝合金的腐蚀电位。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述U型管的管壁厚度，小于所述半圆管的管壁厚度。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，形成所述U型管的铝合金的所述腐蚀电位，比形成所述半圆管的铝合金的腐蚀电位高10mV以上。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片单元包括换热翅片，所述U型管包括2个直线部以及弯折部，所述弯折部连接所述两个直线部，

其中，所述换热翅片与所述U型管的直线部对应设置。

5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，形成所述扁管的铝合金的腐蚀电位，高于形成所述翅片单元的铝合金的腐蚀电位。

6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，形成所述扁管的铝合金的所述腐蚀电位，比形成所述制冷剂输入管和/或形成所述制冷剂输出管的铝合金的腐蚀电位高10mV以上。

7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片单元包括换热翅片，所述换热翅片与所述扁管对应设置。

8.一种家用电器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的换热器。

9.根据权利要求8所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器包括家用空调。

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