微通道加熱交換器合金系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種微通道熱交換器合金系統(tǒng)且所述系統(tǒng)包括：第一歧管和第二歧管，其包括3000系列鋁，所述第一歧管和第二歧管中的每個形成為將各自內(nèi)部限定在其中；管，其包括31108和31104合金材料中的至少一種；多個通道，其從所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成為限定用于流體連通所述第一歧管和所述第二歧管的各自內(nèi)部；鰭片結(jié)構(gòu)，其包括至少3003合金材料，布置成與所述管熱連通，所述鰭片結(jié)構(gòu)用富硅層包覆，所述富硅層包括4000系列鋁；和助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述管和所述鰭片結(jié)構(gòu)表面。
【專利說明】微通道加熱交換器合金系統(tǒng)
[0001]發(fā)明背景
[0002]本發(fā)明的方面是關(guān)于微通道熱交換器(MCHX)，和更特定來說，關(guān)于MCHX合金系統(tǒng)。
[0003]微通道熱交換器(MCHX)和其構(gòu)建合金是針對車輛應(yīng)用而開發(fā)。然而，這些合金系統(tǒng)的最初應(yīng)用導(dǎo)致加熱、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)應(yīng)用(如屋頂激冷器)具有不良腐蝕性能。這個問題在海港和/或工業(yè)環(huán)境中尤為突出，在這些環(huán)境中MCHX管線的腐爛可導(dǎo)致制冷劑泄漏和系統(tǒng)在一年內(nèi)停轉(zhuǎn)。此外，在海港場所，由于腐蝕作用而引起的鰭片剝落是一個嚴重的問題。
發(fā)明概要
[0004]根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了一種微通道熱交換器合金系統(tǒng)，且所述系統(tǒng)包括:第一歧管和第二歧管，其包括3000系列鋁，所述第一歧管和第二歧管中的每個形成為將各自內(nèi)部限定在其中；管，其包括31108和31104合金材料中的至少一種，從所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成為限定用于流體連通所述第一歧管和第二歧管的各自內(nèi)部的多個通道；鰭片結(jié)構(gòu)，其包括至少3003合金材料，布置成與所述管熱連通，所述鰭片結(jié)構(gòu)用富硅層包覆，所述富硅層包括4000系列鋁；和助焊材料，被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述管和所述鰭片結(jié)構(gòu)的表面。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種微通道熱交換器合金系統(tǒng)且所述系統(tǒng)包括:第一歧管和第二歧管，其包括3000系列鋁，所述第一歧管和第二歧管中的每個形成為將各自內(nèi)部限定在其中；多個非圓形管，所述非圓形管中的每個包括31108和31104合金材料中的至少一種，且所述非圓形管中的每個從所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成為限定用于流體連通所述第一歧管和第二歧管的各自內(nèi)部的多個通道；鰭片結(jié)構(gòu)，其包括至少3003合金材料，布置成與所述非圓形管中的每個熱連通，所述鰭片結(jié)構(gòu)中的每個用富硅層包覆，所述富硅層包括4000系列鋁；和助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述非圓形管中的每個和所述鰭片結(jié)構(gòu)中的每個的表面上的。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種微通道熱交換器合金系統(tǒng)，且所述系統(tǒng)包括第一歧管和第二歧管，其包括3003系列鋁，所述第一歧管和第二歧管中的每個形成為將各自內(nèi)部限定在其中；多個非圓形管，所述非圓形管中的每個包括31108和31104合金材料中的至少一種，且所述非圓形管中的每個從所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成為限定用于流體連通所述第一歧管和第二歧管的各自內(nèi)部的多個通道；鰭片結(jié)構(gòu)，其包括至少3003合金材料，布置成與每個所述非圓形管熱連通，所述鰭片結(jié)構(gòu)中的每個用富硅層包覆，所述富硅層包括4043系列鋁；和鋰改性助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述非圓形管中的每個和所述鰭片結(jié)構(gòu)中的每個的表面上。
[0007]附圖簡述
[0008]在說明書后隨附的權(quán)利要求書中特定指出并明確要求了本發(fā)明有關(guān)的主題。本發(fā)明的以上和其它特征和優(yōu)點將從結(jié)合附圖的以下詳細描述明白，其中:[0009]圖1是微通道熱交換器(MCHX)的側(cè)視圖；
[0010]圖2是圖1的MCHX的管的透視圖；
[0011]圖3是圖1的MCHX的鰭片結(jié)構(gòu)的透視圖；和
[0012]圖4是圖1的MCHX的歧管的透視圖。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明涉及鋁微通道熱交換器(MCHX)合金系統(tǒng)，其包括具有或不具有犧牲陽極表面處理(如鋅)的多通道(或多進出口)擠壓管、用富硅低熔點層包覆的鰭片合金、歧管(或集管)合金和釬焊助焊劑。
[0014]提供了參考圖1至圖4，微通道熱交換器合金系統(tǒng)10，且所述系統(tǒng)包括第一歧管和第二歧管20和30、管40、鰭片結(jié)構(gòu)50和助焊材料60。第一歧管和第二歧管20和30是形成為將各自內(nèi)部21和內(nèi)部31限定在其中的體積特征件，如圖4中所示，且由3000系列鋁形成，所述3000系列鋁是鋁合金，通常包括約1.0至1.5重量百分比(重量％)錳及鎂。所述3000系列鋁可以是3003鋁，其含有1.2重量％錳和0.12重量％銅，加上少量作為污染物的元素，類似于鐵和硅。管40包括以下至少一種:31108合金材料(尤其具有鋰助焊劑)，其包括0.21至0.25重量％硅、0.12重量％鐵、0.01重量％銅、0.90至1.10重量％錳、0.05重量％鎂、0.02重量％鉻、0.03重量％鋅和0.14至0.20重量％鈦；31107合金材料和31104合金材料，其包括0.10重量％硅、0.01重量％銅、0.05重量％鎂、0.05重量％鋅、0.12重量％鐵、1.10重量％錳(或鎂)、0.05重量％鉻和0.05重量％鈦，且從第一歧管20延伸到第二歧管30。管40形成為限定如圖2中所示用于使第一與第二歧管20和30的各自內(nèi)部21和31相互流體連通的多個通道41。鰭片結(jié)構(gòu)50包括X758、6815和3003合金材料中的至少一種且被布置成與管40熱連通。鰭片結(jié)構(gòu)50還用富硅層51包覆，所述富硅層包括4000系列鋁，其是通常出于接合或鑄造目的含有約4.5至6.0重量％硅以形成低熔點合金的鋁合金，如4043鋁(5.2重量％硅)。助焊材料60被施用到第一歧管和第二歧管20和30、管40和鰭片結(jié)構(gòu)50的表面且可包括鋰改性助焊材料。
[0015]如圖1中所示，管40可以在數(shù)目上為多個，多個管40中的每個從第一歧管20延伸到第二歧管30。多個管40中的每個還形成為限定多個通道41。不論管40是單個特征件或多個特征件，管40均可具有非圓形橫截面，如伸長橫截面，將多個通道41沿非圓形橫截面布置。對于伸長橫截面的實例來說，可沿管40的伸長方向布置多個通道41。
[0016]如圖1和圖3中所示，鰭片結(jié)構(gòu)50也可在數(shù)目上為多個，將多個鰭片結(jié)構(gòu)中的每個布置成與管40熱連通。鰭片結(jié)構(gòu)50可包括沿管40的縱向長度布置的通風(fēng)口 52以增大鰭片機構(gòu)表面積并因此，增大熱傳遞。
[0017]第一歧管和第二歧管20和30、管40和鰭片結(jié)構(gòu)50中的至少一個或多個還可各自包括犧牲陽極表面處理70，其可包括鋅。此外，第一歧管和第二歧管20和30可包括鈦。
[0018]雖然只結(jié)合有限數(shù)目的實施方案詳細描述本發(fā)明，但應(yīng)容易理解本發(fā)明不限制于這些公開的實施方案。相反，本發(fā)明可加以修改以并入未描述的任何數(shù)目的變化、替換、取代或等效布局，它們與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)。此外，雖然已描述本發(fā)明的各個實施方案，但應(yīng)理解本發(fā)明的方面可只包括一些描述的實施方案。因此，本發(fā)明不應(yīng)被視為受以上描述限制，而是只受隨附權(quán)利要求的范圍限制。
【權(quán)利要求】
1.一種微通道熱交換器合金系統(tǒng)，包括: 第一歧管和第二歧管，其包括3000系列招,所述第一歧管和第二歧管中的每個形成為將各自內(nèi)部限定在其中； 管，其包括31108和31104合金材料中的至少一種，從所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成為限定用于流體連通所述第一歧管和所述第二歧管的所述各自內(nèi)部的多個通道； 鰭片結(jié)構(gòu)，其包括至少3003合金材料，布置成與所述管熱連通，所述鰭片結(jié)構(gòu)用包括富硅層包覆，所述富硅層包括4000系列鋁；和 助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述管和所述鰭片結(jié)構(gòu)的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述管在數(shù)目上為多個，所述多個管中的每個從所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成為限定多個通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述管具有非圓形橫截面，其中所述多個通道沿所述非圓形橫截面布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述鰭片結(jié)構(gòu)包括沿所述管的縱向長度布置的通風(fēng)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一歧管和第二歧管、所述管和所述鰭片結(jié)構(gòu)中的至少一個或多個包括犧牲陽極表面處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述犧牲陽極表面處理包括鋅。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所·述的系統(tǒng)，其中所述第一歧管和第二歧管包括鈦。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述3000系列鋁包括3003鋁。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述4000系列鋁包括4043鋁。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述助焊材料包括鋰改性助焊劑。
11.一種微通道熱交換器合金系統(tǒng)，包括: 第一歧管和第二歧管，其包括3000系列招,所述第一歧管和第二歧管中的每個形成為將各自內(nèi)部限定在其中； 多個非圓形管，所述非圓形管中的每個包括31108和31104合金材料中的至少一種，且所述非圓形管中的每個從所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成為限定用于流體連通所述第一和所述第二歧管的所述各自內(nèi)部的多個通道； 鰭片結(jié)構(gòu)，其包括至少3003合金材料，布置成與所述非圓形管中的每個熱連通，所述鰭片結(jié)構(gòu)中的每個用富硅層包覆，所述富硅層包括4000系列鋁；和 助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述非圓形管中的每個和所述鰭片結(jié)構(gòu)中的每個的表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述非圓形管中的每個具有非圓形橫截面，其中所述多個通道沿所述非圓形橫截面布置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述鰭片結(jié)構(gòu)中的每個包括沿所述非圓形管中的每個的縱向長度布置的通風(fēng)口。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述第一歧管和第二歧管、所述非圓形管中的每個和所述鰭片結(jié)構(gòu)中的至少一個或多個包括犧牲陽極表面處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述犧牲陽極表面處理包括鋅。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述第一歧管和第二歧管包括鈦。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述3000系列鋁包括3003鋁。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述4000系列鋁包括4043鋁。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述助焊材料包括鋰改性助焊劑。
20.—種微通道熱交換器合金系統(tǒng),包括: 第一歧管和第二歧管，其包括3003系列招,所述第一歧管和第二歧管中的每個形成為將各自內(nèi)部限定在其中； 多個非圓形管，所述非圓形管中的每個包括31108和31104合金材料中的至少一種，且所述非圓形管中的每個從所述第一歧管延伸到所述第二歧管且形成為限定用于流體連通所述第一和所述第二歧管的所述各自內(nèi)部的多個通道； 鰭片結(jié)構(gòu)，其包括至少3003合金材料，布置成與所述非圓形管中的每個熱連通，所述鰭片結(jié)構(gòu)中的每個用富硅層包覆，所述富硅層包括4043系列鋁；和 鋰改性助焊材料，其被施用到所述第一歧管和第二歧管、所述非圓形管中的每個和所述鰭片結(jié)構(gòu)中的每個 的表面。
【文檔編號】F28D1/053GK103857973SQ201280051090
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月18日
【發(fā)明者】T.J.加羅斯亨, M.T.隆巴多 申請人:開利公司