鋁管換熱器及換熱設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋁管換熱器，包括鋁質(zhì)傳熱管和部分包覆傳熱管的鋁質(zhì)翅片，其關(guān)鍵在于，所述傳熱管外表面鍍有以鉬酸鹽為添加劑的非晶態(tài)Ni-P化學(xué)復(fù)合鍍層；所述傳熱管無鋁質(zhì)翅片包覆的裸露部位另涂有緩蝕劑涂層或防腐涂層。本實用新型還提供一種具有上述鋁管換熱器的換熱設(shè)備。本實用新型可提高傳熱管的耐腐蝕性能，延長冷凝換熱器的使用壽命。
【專利說明】鋁管換熱器及換熱設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鋁管換熱器【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種鋁管換熱器及換熱設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，鋁具有良好的導(dǎo)熱性和延展性，擠壓和拉伸性能非常優(yōu)良，很容易制備內(nèi)外肋化系數(shù)高的圓管、內(nèi)螺紋管、直齒管、橢圓管等，使得設(shè)備緊湊、重量輕、體積??；而且相對于銅合金來說，成本低廉且價格波動很小，因此被制冷用的換熱器廣泛使用。
[0003]室外機(jī)或冷凝器的鋁管換熱器長期處于室外環(huán)境中，由于室外環(huán)境的多樣性和惡劣性，因此對其表面耐腐蝕性要求較高。例如高的溫差以及大氣中的部分有害物質(zhì)均對鋁管換熱器有強(qiáng)烈的直接腐蝕作用和溶滴腐蝕作用。此外，水蒸氣凝結(jié)溶解了環(huán)境中的部分有害氣體，形成含有硝酸根、亞硝酸根、氯酸根、硫酸根、亞硫酸根、氯離子等具有強(qiáng)酸強(qiáng)氧化性的腐蝕液，也會對室外機(jī)或冷凝器的鋁管換熱器表面造成腐蝕。特別對于窗機(jī)冷凝器而言，冷凝器的下半部分被泡在水里，整個冷凝器在散熱時打水強(qiáng)制冷卻，而水質(zhì)不受控制，這些大大增強(qiáng)了換熱器的耐腐蝕性難度，影響換熱器的壽命。同時，冷凝式換熱器還要求結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，生產(chǎn)方便，成本低廉。因此冷凝換熱器防腐和其換熱器強(qiáng)化成為開發(fā)冷凝器窗機(jī)、除濕機(jī)、移動空調(diào)、分體機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵。
[0004]鋁管防腐蝕的方法有很多種，現(xiàn)有技術(shù)中包括進(jìn)行表面隔絕處理或制造犧牲陽極作用。隔絕處理有無機(jī)鍍層或有機(jī)涂層等方法；犧牲陽極有噴鋅，鍍鋅，滲鋅等方法。噴鋅、滲鋅、涂層處理對鋁質(zhì)冷凝式換熱器在中低溫，中低濕度，非腐蝕性氣體下非常有作用，但是在高溫、高濕以及腐蝕性氣體等苛刻環(huán)境下，由于其將鋁管表面作為犧牲陽極將導(dǎo)致鋁管壁厚快速減薄，這對耐壓強(qiáng)度并不高的鋁合金換熱器，其作為冷凝側(cè)換熱器系統(tǒng)的安全性將大大打折扣。表面噴鋅層快速腐蝕還會大大增加管翅沖脹接頭的熱阻，加快鋁質(zhì)換熱器換熱性能的衰減。而且噴鋅以及表面整體式通過絡(luò)酸鹽進(jìn)行鈍化或電泳噴漆處理均會造成成本明顯增高，有毒Cr離子殘留或殘液會對水有污染或揮發(fā)性的VOC排放，均對環(huán)境有明顯有害的影響。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的之一在于提供一種鋁管換熱器，旨在改善作為冷凝器的鋁管換熱器的防腐蝕性能。
[0006]為了解決技術(shù)問題，本實用新型提供一種鋁管換熱器，包括鋁質(zhì)傳熱管和部分包覆傳熱管的鋁質(zhì)翅片，其關(guān)鍵在于，所述傳熱管外表面鍍有以鑰酸鹽為添加劑的非晶態(tài)N1-P化學(xué)復(fù)合鍍層；所述傳熱管無鋁質(zhì)翅片包覆的裸露部位另涂有緩蝕劑涂層或防腐涂層。
[0007]優(yōu)選地，所述傳熱管和鋁質(zhì)翅片的材質(zhì)為鋁錳合金，所述以鑰酸鹽為添加劑的非晶態(tài)N1-P化學(xué)復(fù)合鍍層其厚度為15?40微米。
[0008]優(yōu)選地，所述傳熱管包括圓管、內(nèi)螺紋管、橢圓管或直齒管。
[0009]優(yōu)選地，所述翅片包括平片、橋片、波紋片、開縫片或渦旋導(dǎo)流翅片。
[0010]本實用新型還提供一種換熱設(shè)備，其包括鋁管換熱器，該鋁管換熱器包括鋁質(zhì)傳熱管和部分包覆傳熱管的鋁質(zhì)翅片，其關(guān)鍵在于，所述傳熱管外表面鍍有以鑰酸鹽為添加劑的非晶態(tài)N1-P化學(xué)復(fù)合鍍層；所述傳熱管無鋁質(zhì)翅片包覆的裸露部位另涂有緩蝕劑涂層或防腐涂層。
[0011 ] 優(yōu)選地，前述換熱設(shè)備為窗機(jī)空調(diào)、分體機(jī)空調(diào)、除濕機(jī)或移動空調(diào)。
[0012]本實用新型通過在傳熱管的表面成型以鑰酸鹽為添加劑的非晶態(tài)N1-P化學(xué)復(fù)合鍍層，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及效果:鍍膜致密性好，均勻、光滑，提高了鋁管換熱器對室外環(huán)境以及冷凝液的耐腐蝕性；并且在傳熱管的裸露部位刷涂一層緩蝕劑或其他耐腐蝕涂層，進(jìn)一步提升了傳熱管的耐腐蝕性能，延長了冷凝換熱器的使用壽命，滿足窗機(jī)，分體機(jī)，除濕機(jī)和移動空調(diào)等實際惡劣的冷凝側(cè)使用環(huán)境，進(jìn)一步推廣了鋁在換熱器上的應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型一實施例中鋁管換熱器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是圖1中A處的局部放大示意圖。
[0015]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

【具體實施方式】
[0016]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0017]參照圖1和圖2，圖1為本實用新型一實施例中鋁管換熱器的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1中A處的局部放大示意圖。本實用新型實施例提供一種鋁管換熱器，該鋁管換熱器包括鋁質(zhì)傳熱管I和部分包覆傳熱管的鋁質(zhì)翅片2。在傳熱管I外表面鍍有以鑰酸鹽為添加劑的非晶態(tài)N1-P化學(xué)復(fù)合鍍層；所述傳熱管I無鋁質(zhì)翅片2包覆的裸露部位另涂有緩蝕劑涂層或防腐涂層3。
[0018]本實用新型實施例中，可根據(jù)對產(chǎn)品要求的耐腐蝕年限確定鍍層厚度，再根據(jù)所需鍍層厚度確定化學(xué)鍍時間，從而制備成帶有非晶態(tài)N1-P化學(xué)復(fù)合鍍層的防腐冷凝換熱器,例如在IS09223C4 (人造環(huán)境中的腐蝕試驗一鹽霧試驗)情況下，如果要求鍍層的耐腐蝕年限約為5?6年，則可設(shè)置鍍層厚度為20微米；如果要求耐腐蝕年限約為10年，則可設(shè)置鍍層厚度為40微米。除濕機(jī)，移動空調(diào)等冷凝側(cè)鋁質(zhì)換熱器，使用涂層厚度為20微米時即能滿足腐蝕壽命要求，而窗機(jī)，分體機(jī)等冷凝側(cè)鋁質(zhì)換熱器，使用涂層厚度為40微米時才能滿足腐蝕壽命要求。
[0019]本實用新型一較佳實施例中，傳熱管I和鋁質(zhì)翅片2的材質(zhì)優(yōu)選為鋁錳合金(例如普通國標(biāo)牌號為鋁合金3003、3005、3103的鋁合金等)，以鑰酸鹽為添加劑的非晶態(tài)N1-P化學(xué)復(fù)合鍍層其厚度為15?40微米。傳熱管I可以為圓管、內(nèi)螺紋管、橢圓管或直齒管；翅片2可以為平片、橋片、波紋片、開縫片或渦旋導(dǎo)流翅片。可以鋁合金3003為基材，分別加工成鋁質(zhì)翅片2和內(nèi)螺紋管、圓管、橢圓管或直齒管等形狀的傳熱管，然后對傳熱管I表面進(jìn)行除油后再進(jìn)行化學(xué)鍍，得到前述以鑰酸鹽為添加劑的非晶態(tài)N1-P化學(xué)復(fù)合鍍層。化學(xué)鍍N1-P是一種防腐蝕表面處理方法，但是在制冷空調(diào)等換熱器上并不常用。因為單純化學(xué)鍍N1-P合金鍍膜本身為富氫的非晶態(tài)合金，盡管耐腐蝕性能，耐摩擦非常優(yōu)異，但是其鍍膜對基體附著力比較差，脆性很大，無法滿足鋁質(zhì)換熱器的彎管，脹管等高塑性形變的實際應(yīng)用要求，為了滿足實際應(yīng)用，N1-P鍍層的鋁管通常需要進(jìn)行退火處理進(jìn)行去氫和晶化；一般N1-P鍍層的退火溫度不宜過高，一般為400度以下，而3系鋁錳合金高溫回復(fù)和再結(jié)晶溫度通常在450攝氏度及以上，如果采用兩套熱處理工藝將大量增加加工成本。因此需要調(diào)整N1-P鍍配方并將兩個熱處理工藝合并成一個，從而滿足整體工藝要求。本實用新型一實施例中，選用如下配方:硫酸鎳:40?57g/L ;磷酸二氫鈉:20?30g/L ;檸檬酸鈉:35?45g/L ;醋酸銨:30?40g/L ;氟化銨:1?2g/L ;鑰酸鈉:1?5mg/L ;包含有以上組分的鍍液其PH值為7?9 ;鍍膜厚度為15?40微米。然后對傳熱管I進(jìn)行在線清潔和在線退火處理，退火溫度為380?550攝氏度；表面鍍層退火去氫處理和再結(jié)晶退火處理合并成一步，即在一個工藝步驟中完成表面鍍層退火去氫處理和再結(jié)晶退火處理，以節(jié)省成本。
[0020]退火去氫處理和再結(jié)晶退火處理完成之后，將帶有鍍層的傳熱管I和翅片2進(jìn)行沖壓、彎管、穿片和脹接等加工，使翅片2與傳熱管I連接在一起，然后再對無翅片2覆蓋的傳熱管I的裸露部位進(jìn)行緩蝕浸涂處理和無機(jī)鋅涂層刷涂處理。優(yōu)選地，緩蝕劑的成分為:N-油酰肌氨酸及其十八銨鹽與氫氧化鈉的混合溶液或十二烷基磺酸鈉溶液；所述防腐涂層為鋅涂層。例如N-油酰肌氨酸及其十八銨鹽0.2?20ml/L與氫氧化鈉0.2?lg/L混合溶液，十二烷基磺酸鈉0.1?2g/L溶液和水性無機(jī)鋅涂層的任意一種。
[0021]本實用新型通過在傳熱管I的表面成型以鑰酸鹽為添加劑的非晶態(tài)N1-P化學(xué)復(fù)合鍍層，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及效果:鍍膜致密性好，致密、均勻、光滑，提高了鋁管換熱器對室外環(huán)境以及冷凝液的耐腐蝕性；并且在傳熱管I的裸露部位刷涂一層緩蝕劑或其他耐腐蝕涂層3，進(jìn)一步提升了傳熱管I的耐腐蝕性能，延長了冷凝換熱器的使用壽命，滿足窗機(jī)，分體機(jī)，除濕機(jī)和移動空調(diào)等實際惡劣的冷凝側(cè)使用環(huán)境，進(jìn)一步推廣了鋁在換熱器上的應(yīng)用。
[0022]本實用新型還提供一種換熱設(shè)備，該換熱設(shè)備包括前述鋁管換熱器，其可以為窗機(jī)空調(diào)、分體機(jī)空調(diào)、除濕機(jī)或移動空調(diào)。由于具有前述鋁管換熱器，本實用新型實施例中的換熱設(shè)備，由于具有前述鋁管換熱器，提升了傳熱管的耐腐蝕性能，延長了換熱設(shè)備的使用壽命。
[0023]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁管換熱器，包括鋁質(zhì)傳熱管和部分包覆傳熱管的鋁質(zhì)翅片，其特征在于，所述傳熱管外表面鍍有以鑰酸鹽為添加劑的非晶態(tài)N1-P化學(xué)復(fù)合鍍層；所述傳熱管無鋁質(zhì)翅片包覆的裸露部位另涂有緩蝕劑涂層或防腐涂層。
2.如權(quán)利要求1所述的鋁管換熱器，其特征在于，所述傳熱管和鋁質(zhì)翅片的材質(zhì)為鋁錳合金，所述以鑰酸鹽為添加劑的非晶態(tài)N1-P化學(xué)復(fù)合鍍層其厚度為15?40微米。
3.如權(quán)利要求1所述的鋁管換熱器，其特征在于，所述傳熱管包括圓管、內(nèi)螺紋管、橢圓管或直齒管。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的鋁管換熱器，其特征在于，所述翅片包括平片、橋片、波紋片、開縫片或渦旋導(dǎo)流翅片。
5.一種換熱設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至4中任一項所述的鋁管換熱器。
6.如權(quán)利要求5所述的換熱設(shè)備，其特征在于，該換熱設(shè)備為窗機(jī)空調(diào)、分體機(jī)空調(diào)、除濕機(jī)或移動空調(diào)。
【文檔編號】C23C18/32GK203976914SQ201420119991
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】黃鳳勇 申請人:美的集團(tuán)股份有限公司