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波形翅片式換熱器及其制造方法與流程

文檔序號:12109514閱讀:584來源:國知局
波形翅片式換熱器及其制造方法與流程

技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及換熱器,具體是涉及完全采用膠粘劑連接的扁管與波形翅片式換熱器及其制造方法。
背景技術(shù)
:換熱器是交通工具、通訊器材、空調(diào)等產(chǎn)品中廣泛使用的熱交換設(shè)備?,F(xiàn)有的換熱器(如扁管翅片式換熱器)通常由扁管、翅片、以及集流管組成,并且,在傳統(tǒng)的扁管翅片式換熱器制造方法中,扁管與翅片之間、扁管與集流管之間均采用釬焊的方式焊接成型。但是,這種焊接方式存在著高耗材、高耗能、多工序、生產(chǎn)效率低、報廢率高的問題,并且,釬焊產(chǎn)生的高溫會導(dǎo)致抗腐蝕性材料(如鍍鋅層)的蒸發(fā),另外,復(fù)合層鋁合金釬焊所需要的高溫還常導(dǎo)致熔蝕等問題。另外,也有部分現(xiàn)有技術(shù)采用部分粘結(jié)、部分釬焊的方式,但是,釬焊所用的高溫,很容易通過扁管傳導(dǎo)至膠黏劑,從而對粘接膠產(chǎn)生損害;釬焊所用的高溫,容易導(dǎo)致鋁合金表面氧化,從而損害鋁合金表面的粘接性;此外,釬焊需采用特殊鋁合金材料,成本更高。針對上述釬焊方式存在的不足,中國專利CN103148718A公開了一種微通道換熱器,包括:集流管、與集流管固定連接的若干扁管以及經(jīng)過表面處理且與扁管固定的翅片;其中,翅片與扁管采用過盈配合并由導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠粘接;扁管的兩端用于設(shè)置擴(kuò)張裝置的位置形成無翅片區(qū),該無翅片區(qū)填充有海綿或塑料以防止翅片與集流管接觸形成的電化學(xué)腐蝕。在上述的微通道換熱器中,首先、扁管與集流管之間采用了冷擠壓工藝密封,該工藝具有實施難度大,成本高,耗時長,工序慢,扁管與集流管的結(jié)合處密封強(qiáng)度不夠的問題。其次,在安裝翅片時,需要采用擴(kuò)展裝置,這就導(dǎo)致生產(chǎn)效率低,并且,擴(kuò)展裝置撤離后使得相鄰扁管之間存在“無翅片區(qū)”,整體上降低了換熱器的換熱性能。另外,關(guān)于上述微通道換熱器中翅片與扁管的組裝方式,首先完成全部翅片和扁管的裝配,然后在扁管與翅片接觸的一條線上涂布導(dǎo)熱黏膠。這就導(dǎo)致導(dǎo)熱黏膠難以到達(dá)扁管中心線附近,從而使得微通道換熱器的整體粘接強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能較低。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明深入分析各種現(xiàn)有技術(shù)的潛在的缺陷和原因,并從整體上進(jìn)行創(chuàng)造性地全新構(gòu)思,提出了全膠粘的解決方案,其技術(shù)效果遠(yuǎn)大于各個部分膠粘技術(shù)效果的簡單疊加。除此之外,本發(fā)明還提供各種優(yōu)選方案,以實現(xiàn)密封粘接強(qiáng)度、導(dǎo)熱效率、防腐耐久、輕量化、生產(chǎn)效率等方面的更優(yōu)的技術(shù)效果。本發(fā)明提供了一種換熱器,包括:扁管、翅片、以及集液腔;其中,扁管和翅片相間隔設(shè)置,并且,扁管與翅片之間由第一膠粘劑粘接;集液腔的側(cè)壁上開設(shè)有若干個插槽孔,扁管的兩端分別插入相應(yīng)的插槽孔中,并且,扁管的兩端與插槽孔之間由第二膠粘劑粘接密封。另外,提供一種換熱器,包括:扁管、翅片、以及集液腔;其中,扁管和翅片相間隔設(shè)置,并且,扁管與翅片之間由第一膠粘劑粘接;集液腔由扁管的端頭層疊形成,并且,每相鄰兩根扁管的端頭之間由第二膠粘劑粘接密封。或者,更具體地說,提供一種換熱器,包括:若干根扁管、若干組翅片、以及至少兩個集液腔;其中,所述扁管和所述翅片依次相間隔設(shè)置,并且,所述扁管與所述翅片之間由第一膠粘劑層粘接;所述集液腔的側(cè)壁上開設(shè)有若干個依次排列的插槽孔,所述扁管的兩端分別插入相應(yīng)的插槽孔中,并且,所述扁管的兩端與所述插槽孔之間由第二膠粘劑層粘接密封;或者,所述集液腔由所述扁管的端頭層疊形成,并且,每相鄰兩根所述扁管的端頭之間由第二膠粘劑層粘接密封。其中,膠粘劑涂覆固化后,形成層,即形成膠粘劑層。本發(fā)明上述膠粘劑層中的層,具有較廣義的含義,包括均勻連續(xù)的層,也包括非均勻的或斷斷續(xù)續(xù)的層。其次,本發(fā)明還提供了一種換熱器制造方法,包括以下步驟:步驟一、將扁管與翅片間隔設(shè)置,并由第一膠粘劑將所述扁管與所述翅片粘結(jié),第一膠粘劑設(shè)置在與所述翅片相接處的所述扁管的外表面上、或設(shè)置在所述翅片的波峰處;步驟二、在所述扁管兩端的外表面上或在所述集液腔的插槽孔處設(shè)置第二膠粘劑,將所述扁管兩端分別插入對應(yīng)的插槽孔中,并由所述第二膠粘劑將所述扁管與所述插槽孔粘接固化密封,形成換熱器。更具體地,所述制造方法的一種實施例中,包括:步驟一、在與翅片相接處的扁管的外表面上或在翅片的波峰處設(shè)置第一膠粘劑;步驟二、將扁管與翅片依次間隔排列設(shè)置,并由第一膠粘劑將扁管與翅片粘接,形成換熱器芯體;步驟三、在扁管兩端的外表面上或在集液腔的插槽孔處設(shè)置第二膠粘劑,將扁管兩端分別插入對應(yīng)的插槽孔中,并由第二膠粘劑將扁管與插槽孔粘接固化密封,形成換熱器。進(jìn)一步的,在步驟一之前,將扁管的兩端外表面打磨以形成粗糙表面。再次,本發(fā)明還提供了另一種換熱器制造方法,包括以下步驟:步驟一、在扁管兩端的外表面上或在集液腔的插槽孔處設(shè)置第二膠粘劑,將扁管的兩端分別插入對應(yīng)的插槽孔中,并由第二膠粘劑將扁管與集液腔的插槽孔粘接密封,形成扁管集液腔組件;步驟二、在與翅片相接處的扁管的外表面上或在翅片的波峰處設(shè)置第一膠粘劑;步驟三、在相鄰的兩根扁管之間放置翅片,并由第一膠粘劑將扁管與翅片粘接固化,形成換熱器。以上,第一膠粘劑的固化與第二膠粘劑的固化,可以分別在各自施膠后即固化,也可待二者施膠完成后一起固化。以上制造方法中,翅片優(yōu)選為波形翅片。在第一膠粘劑施膠后,優(yōu)選將波形翅片與扁管間隔交替設(shè)置依次疊裝,并在最外側(cè)兩側(cè)的扁管或邊板上施加夾緊力將中間的翅片和扁管壓緊連接,形成三明治式的夾層結(jié)構(gòu)。其中所述夾層結(jié)構(gòu)不限于2根或3根扁管,甚至可以更多。這樣可以使得扁管與翅片之間裝配更簡單、連接更緊密且導(dǎo)熱效果更好。為了進(jìn)一步提高扁管與集液腔之間的第二膠粘劑的粘接密封強(qiáng)度,優(yōu)選地,在上述扁管兩端插入插槽孔之后,利用擴(kuò)孔裝置插入扁管管內(nèi),使得扁管管口擴(kuò)大后與插槽孔粘接更嚴(yán)密。其中,所述擴(kuò)孔裝置優(yōu)選為與扁管管口尺寸相匹配的楔形插件。也可以優(yōu)選地,集液腔插槽孔的開口為漏斗狀(或者說,插槽孔截面為“V”形);以使得膠粘劑充分填充插槽孔與扁管之間的間隙,并增大了密封面積達(dá)到增加密封強(qiáng)度的效果。其中更優(yōu)選地,漏斗狀的大口朝向集液腔內(nèi)側(cè),而小口朝向集液腔外側(cè);這樣可在集液腔內(nèi)側(cè)進(jìn)行施膠。其中,所述集液腔是換熱器上集液或分液部件的總稱,包括平行流換熱器的集流管(或稱集液管)、汽車水箱(散熱器)的水室與主片構(gòu)成的空腔、管帶式換熱器兩端進(jìn)出液接頭、以及層疊式換熱器扁管端頭形成的集液腔。優(yōu)選地,換熱器包括兩個集液腔,即進(jìn)液集液腔和出液集液腔;這兩個集液腔可以是分體的,也可以是集成在一起的。當(dāng)然,進(jìn)液集液腔有時候也可以包含二個或多個并列的子進(jìn)液集液腔;出液集液腔也可以包括二個或多個并列的子出液集液腔。另外,其中翅片也可稱為翅帶或散熱帶,插槽孔也可稱為扁管槽。本發(fā)明所述的扁管,包括單孔口形管,B形折疊管、擠壓的多孔口琴型管,但優(yōu)選為不包括如CN201310348776.8所述的溢膠槽形式的扁管。其中,膠粘劑也可以說是粘合劑(adhesive)。所述膠粘劑包括有膏狀膠、液狀膠、粉末狀膠等;當(dāng)然,也可以將所述膠粘劑事先形成薄膜狀再使用,比如將膏狀膠粘劑涂布在纖維布上,然后再用于粘接換熱器的扁管和翅片。進(jìn)一步的,所述第一膠粘劑為導(dǎo)熱膠。進(jìn)一步的,所述第一膠粘劑為導(dǎo)電膠。進(jìn)一步的,所述第一膠粘劑中含有導(dǎo)熱填料。進(jìn)一步的,所述第一膠粘劑由包含有粘性基材和導(dǎo)熱填料的混合材料?;蛘哒f所述第一膠粘劑主要由粘性基材和導(dǎo)熱填料混合制成。或者所述第一膠粘劑層由粘性基材和導(dǎo)熱填料混合制成。當(dāng)然,所述第一膠粘劑也可僅有粘性基材組成。其中,本發(fā)明所述粘性基材也可稱膠粘劑基材,是指添加導(dǎo)熱填料之前的膠粘劑。所以,本發(fā)明所述的粘性基材可以是僅包含有膠粘劑基體樹脂,也可以是包含有膠粘劑基體樹脂、固化劑、其他助劑等;但不包括導(dǎo)熱填料。但優(yōu)選為,所述第一膠粘劑中含有導(dǎo)熱填料?;蛘哒f,進(jìn)一步的,所述第一膠粘劑摻雜有導(dǎo)熱填料,以提高第一膠粘劑的熱傳導(dǎo)性能。進(jìn)一步的,所述導(dǎo)熱填料為具有導(dǎo)電功能的導(dǎo)電導(dǎo)熱填料。這樣,通過控制導(dǎo)電導(dǎo)熱填料的配比,可以使得第一膠粘劑不僅具有良好的導(dǎo)熱功能,而且還具有一定的導(dǎo)電功能?;蛘?,進(jìn)一步的,所述導(dǎo)熱填料為不導(dǎo)電的導(dǎo)熱填料和/或?qū)щ妼?dǎo)熱填料。進(jìn)一步的,所述導(dǎo)熱填料為陶瓷粉末。更進(jìn)一步的,導(dǎo)熱填料由不同粒徑的陶瓷粉末混合形成。進(jìn)一步的,所述導(dǎo)熱填料為氧化鋁粉末、氧化硅粉末、氧化鋅粉末、氮化鋁粉末、氮化硼粉末、碳化硅粉末、鋁粉、銅粉、鋅粉、銀粉、鎳粉、鐵粉、鋅粉、石墨粉、炭黑粉中的一種或數(shù)種的組合。更為優(yōu)選地,所述導(dǎo)熱填料為鋁粉。所述鋁粉的形狀可以為樹枝狀、或球刺狀、或球狀、或水滴狀、或半球體狀。進(jìn)一步的,所述導(dǎo)熱填料占第一膠粘劑的重量百分比為0.1%~5%,或者5%~10%,或者10%~20%,或者20%~30%,或者30%~40%,或者40%~50%,或者50%~60%,或者60%~70%,或者70%~80%,或者80%~99%。其中,更優(yōu)選的重量百分比為50%~60%。進(jìn)一步的,所述導(dǎo)電導(dǎo)熱填料由不同粒徑的石墨粉混合形成;或?qū)щ妼?dǎo)熱填料由不同粒徑的金屬粉混合形成;或?qū)щ妼?dǎo)熱填料由不同粒徑的石墨粉和不同粒徑的金屬粉混合形成。以上通過不同粒徑的填料搭配,有利于形成導(dǎo)熱橋和/或?qū)щ姌颍岣邔?dǎo)熱和/或?qū)щ娦?。進(jìn)一步的,所述導(dǎo)熱填料的粒徑為1~3微米,或3~5微米,或5~10微米,或10~15微米,或15~20微米,或20~30微米,或30~50微米。進(jìn)一步的,若第一膠粘劑不包含有導(dǎo)熱填料,所述第一膠粘劑為丙烯酸類膠粘劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑、快干膠粘劑、厭氧膠粘劑、以及有機(jī)硅膠粘劑中的任意一種或數(shù)種的組合。若第一膠粘劑包含有導(dǎo)熱填料,則第一膠粘劑的粘性基材為丙烯酸類膠粘劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑、快干膠粘劑、厭氧膠粘劑、以及有機(jī)硅膠粘劑中的任意一種或數(shù)種的組合。其中,所述膠粘劑可以是單組份的,也可以是雙組份的。膠粘劑的固化,可以是常溫固化,也可以是加溫固化。當(dāng)然,在其他條件相當(dāng)?shù)那闆r下,優(yōu)選常溫固化和快速固化,這樣可以節(jié)能和加快生產(chǎn)節(jié)奏?;蛘哒f,進(jìn)一步的,第一膠粘劑包含有膠粘材料,所述第一膠粘劑的膠粘材料為丙烯酸類膠粘劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑、快干膠粘劑、厭氧膠粘劑、以及有機(jī)硅膠粘劑中的任意一種或數(shù)種的組合。其中,有機(jī)硅膠粘劑包括各種膏狀或液狀的有機(jī)硅硅膠、有機(jī)硅樹脂等。進(jìn)一步的,第一膠粘劑的厚度為:0至1微米,或1微米至5微米,或5微米至10微米,或10微米至20微米,或20微米至50微米,或50微米至100微米,或100微米至200微米。其中第一膠粘劑的厚度更優(yōu)選為20微米至50微米。進(jìn)一步的,第一膠粘劑以涂覆或平貼的方式形成。進(jìn)一步的,第一膠粘劑的涂覆方式為噴涂、刷涂、輥涂、浸涂、點(diǎn)膠、絲網(wǎng)印、滾涂、電泳、以及刮涂中的一種或數(shù)種的組合。其中更優(yōu)選為刷涂或輥涂。進(jìn)一步的,第二膠粘劑包含有膠粘材料,所述第二膠粘劑的膠粘材料為丙烯酸類膠粘劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑、快干膠粘劑、厭氧膠粘劑、以及有機(jī)硅膠粘劑中的任意一種或數(shù)種的組合?;蛘哒f,所述第二膠粘劑層為丙烯酸類膠粘劑、環(huán)氧樹脂膠粘劑、聚氨酯膠粘劑、快干膠粘劑、厭氧膠粘劑、以及有機(jī)硅膠粘劑中的任意一種或數(shù)種的組合。以上,所述膠粘材料也可稱為粘性基材,兩者表述等同。進(jìn)一步的,翅片沿扁管的長度方向由一集液腔的外側(cè)壁延伸至另一集液腔的外側(cè)壁;更優(yōu)選地,每組翅片均沿扁管的長度方向由一集液腔的外側(cè)壁延伸至另一集液腔的外側(cè)壁。進(jìn)一步的,扁管、和/或翅片、和/或集液腔的金屬部分由單層鋁合金材料制成。更優(yōu)選地,扁管、翅片、以及集液腔的金屬部分均由單層鋁合金材料制成。進(jìn)一步的,位于最外層的翅片與一外側(cè)邊板由第一膠粘劑粘接。進(jìn)一步的,集液腔在插槽孔處設(shè)置有翻邊。進(jìn)一步的,扁管與插槽孔之間為過盈配合。進(jìn)一步的,在與插槽孔相接觸的部分的扁管上具有粗糙表面。也可以進(jìn)一步的,在與扁管相接觸的插槽孔上具有粗糙表面。通常,擠壓扁管或折疊扁管外表面為相對光滑的,為了進(jìn)一步增強(qiáng)扁管與插槽孔之間膠粘密封強(qiáng)度,優(yōu)選在扁管兩端進(jìn)行打磨等粗糙化處理。優(yōu)選地,上述接觸表面粗糙度(Ra)數(shù)值大于25,更優(yōu)選地大于50。進(jìn)一步的,翅片為波形翅片,并且,第一膠粘劑設(shè)置在扁管和翅片的波峰之間;或第一膠粘劑設(shè)置在扁管和翅片的波峰裙部之間。其中,所述波形翅片是指翅片側(cè)面形狀類似波形的翅片,包括類似正弦波形翅片、三角形波形翅片、U形波形翅片以及矩形波形翅片等。進(jìn)一步的,所述翅片為波形翅片。再進(jìn)一步的,所述波形翅片為正弦波形翅片、或三角波形翅片、或U形波形翅片、或長城齒型翅片。進(jìn)一步的,所述集液腔上粘接有進(jìn)口管和/或出口管。進(jìn)一步的,集液腔由全鋁合金制成、或全塑料制成、或鋁合金和塑料組合制成。集液腔可以是整體成型的,也可以是左右分體合成形成的。比如,平行流冷凝器的集流管為全鋁結(jié)構(gòu),汽車發(fā)動機(jī)散熱器的塑料水室與鋁合金主板(或稱主片)組成的腔體也是一種集液腔。當(dāng)然,由于無需高溫釬焊工藝,故更優(yōu)選地,集液腔采用全塑料制成。這種全塑料集液腔還具有低成本和輕量化的技術(shù)效果,比如集液腔采用塑料水室和塑料主板制成。進(jìn)一步的,所述扁管的材料為金屬材料。優(yōu)選為導(dǎo)熱性好的金屬材料。更為優(yōu)選為鋁合金材料。進(jìn)一步的,所述翅片的材料為金屬材料。優(yōu)選為導(dǎo)熱性好的金屬材料。更為優(yōu)選為鋁合金材料。進(jìn)一步的,所述扁管的材料為1系鋁合金、或3系鋁合金、或4系鋁合金、或5系鋁合金、或6系鋁合金材料。進(jìn)一步的,所述扁管的壁厚為0.1~1.0mm。優(yōu)選地,所述扁管的壁厚為0.1~0.5mm。更優(yōu)選地,所述扁管的壁厚為0.12~0.20mm。進(jìn)一步的,所述翅片的材料為1系鋁合金、或3系鋁合金、或4系鋁合金、或5系鋁合金、或6系鋁合金材料。進(jìn)一步的,所述翅片鋁箔的厚度為0.01~0.3mm。優(yōu)選地,所述厚度為0.02~0.2mm。更優(yōu)選地,所述厚度為0.05~0.1mm。進(jìn)一步的,所述扁管由基材鋁合金和觸水層鋁合金復(fù)合形成,觸水層位于扁管內(nèi)側(cè)并接觸換熱液體介質(zhì),觸水層的腐蝕電位負(fù)于基材的腐蝕電位。其中,換熱液體介質(zhì)可以是水、或主要由乙二醇和水組成的防凍液。進(jìn)一步的,所述翅片的腐蝕電位負(fù)于所述扁管的腐蝕電位?;蛘?,若扁管由基材鋁合金和觸水層鋁合金復(fù)合形成,翅片的腐蝕電位負(fù)于扁管基材鋁合金的腐蝕電位。優(yōu)選地,翅片與扁管的腐蝕電位差介于50mV~300mV;更為優(yōu)選地電位差介于100mV~150mV之間。電位差過小將導(dǎo)致翅片保護(hù)效果不佳,電位差過大將導(dǎo)致翅片過快地優(yōu)先腐蝕。本發(fā)明在上述基礎(chǔ)上具有的積極效果是:本發(fā)明提供的換熱器中,第一膠粘劑和第二膠粘劑的功能和性能要求是不完全相同的,可以采用相同的膠粘劑全部覆蓋二者的要求,但優(yōu)選采用不同的膠粘劑分別滿足二者的要求。優(yōu)選采用添加了導(dǎo)熱填料的具有良好導(dǎo)熱性能的第一膠粘劑粘接扁管和翅片,并優(yōu)選采用具有良好粘接強(qiáng)度的第二膠粘劑粘接密封扁管和集液腔上的插槽孔,使得扁管和翅片之間、扁管和集液腔之間均得到穩(wěn)定牢固的粘接效果,并能充分保證扁管和集液腔之間的密封強(qiáng)度。另外,翅片由一集液腔的外側(cè)壁延伸至另一集液腔的外側(cè)壁,這樣的結(jié)構(gòu)可消除現(xiàn)有換熱器中普遍存在的無翅片區(qū),從而大幅改善換熱器的換熱性能。第一膠粘劑主要發(fā)揮熱界面材料TIM(ThermalInterfaceMaterial)的作用,用于翅片與扁管之間的填隙和熱傳導(dǎo)作用;第二膠粘劑主要發(fā)揮接觸面密封的作用。故優(yōu)選地,第一膠粘劑具有高導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)熱性能;第二膠粘劑具有高密封粘接強(qiáng)度,比如優(yōu)選有很高剪切強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。本發(fā)明提供的換熱器制造方法采用先涂覆第一膠粘劑再壓合扁管和翅片的方法,無需傳統(tǒng)工藝中的“冷擠壓裝置”和“擴(kuò)展裝置”等不必要設(shè)備,制造成本低、制造更快捷方便、適合大批量快節(jié)奏生產(chǎn)。并能夠保障扁管與翅片之間的第一膠粘劑涂覆均勻、粘接良好、接觸充分;另外,該制造方法使得翅片充滿扁管與集液腔之間的空隙,消除無翅片區(qū),故無漏風(fēng)隱患,換熱面積得到了充分的利用,并解決了集流管存在的腐蝕問題。從而獲得較為理想的換熱效果。本發(fā)明提供的扁管翅片式換熱器中,集液腔材料,除了可以采用傳統(tǒng)的鋁合金材料之外,更為優(yōu)選地采用全塑料材料,如聚丙烯PP或尼龍PA,這樣將帶來更輕量化的技術(shù)效果。此外,由于塑料可通過注塑模具成型,塑料集液腔能做到比鋁合金集液腔更復(fù)雜更可靠的成型結(jié)構(gòu),比如,集液腔插槽口塑料翻邊更寬,有利于提高集液腔與扁管之間的密封強(qiáng)度。此外,本發(fā)明優(yōu)選采用波形翅片,如正弦波波形翅片、或三角形波形翅片、或U形波形翅片、或矩形波形翅片,其中矩形翅片也可稱長城齒形翅片;這些波形翅片上下波峰和波谷處可以施加一定的擠壓力而不被損壞。這樣,多組翅片與多跟扁管可以簡便地依次間隔進(jìn)行疊裝,形成類似三明治式的結(jié)構(gòu)的換熱器芯體,并在最外側(cè)兩跟扁管或邊板上施加一定的緊固力將三明治式的換熱器芯體粘接牢固,這使得整個制造工藝更簡便,且翅片與扁管之間的連接更緊密、導(dǎo)熱更高效。另外,波紋形翅片與扁管疊裝后,扁管可以由翅片支撐,從而降低了扁管兩端依賴集液腔支撐的強(qiáng)度要求。不管是在扁管與翅片之間還是在扁管與集液腔之間,本發(fā)明采用了全膠粘的方式。這避免了部分粘接部分焊接所帶來的缺陷,避免了焊接時的高溫對原有粘接的負(fù)面影響;避免釬焊所用的高溫所導(dǎo)致的鋁合金表面氧化,從而損害鋁合金表面的粘接性;此外,也避免了釬焊需采用特殊鋁合金材料而導(dǎo)致的成本更高。另外,本發(fā)明所采用的扁管、翅片和集液腔都優(yōu)選采用成熟的結(jié)構(gòu),這不僅有利于與現(xiàn)有技術(shù)快速對接,避免了采用溢膠槽和注膠槽等特殊結(jié)構(gòu)帶來的成本增加,也避免了采用針形翅片所帶來的組裝困難和低效率。值得說明的是,相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明不僅提供了關(guān)于換熱器的全膠粘裝配這一新的基本解決方案,還提供了密封粘接強(qiáng)度、導(dǎo)熱效率、防腐耐久、輕量化、生產(chǎn)效率等方面深層次問題的解決方案。附圖說明圖1為本發(fā)明的實施例一中換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為圖1中沿剖面線B-B所得的剖視圖;圖3為圖1中字母A對應(yīng)部分的放大圖;圖4為本發(fā)明的實施例四中扁管與翅片的粘接示意圖;圖5為本發(fā)明的實施例五中換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為本發(fā)明的實施例五中扁管的結(jié)構(gòu)示意圖;圖7為本發(fā)明的實施例六中換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖8-1至圖8-5為本發(fā)明幾種波形翅片示意圖。具體實施方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,以下實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的換熱器及其制造方法作具體闡述。本發(fā)明所述的換熱器是指采用扁管和翅片間隔設(shè)置而成的扁管翅片式換熱器,廣泛應(yīng)用于交通工具、通訊設(shè)施、空調(diào)、石油化工等領(lǐng)域。該扁管翅片式換熱器包括下述的管帶式換熱器、平行流換熱器、以及層疊式換熱器等。<實施例一>如圖1所示,本實施例提供的扁管翅片式換熱器包括:若干根扁管1、若干條翅片2(或稱翅帶)、兩個集液腔(或稱集液管、或稱集流管)3。優(yōu)選地,還包括兩外側(cè)邊板4。其中,扁管1、翅片2、以及集液腔3的金屬部分均由單層鋁合金材料制成。摒棄現(xiàn)有技術(shù)中昂貴的釬料復(fù)合層鋁合金材料,從而使得扁管翅片式換熱器的制造成本更低,比如原材料成本可以降低30%~40%。具體的,扁管1和翅片2依次相間隔設(shè)置,并且,扁管1與翅片2之間由第一膠粘劑層5粘接。扁管1包括單孔口形管,B形折疊管、擠壓的多孔口琴型管等。另外,扁管1可以是微通道扁管、小通道扁管以及其他截面尺寸為近似方形或扁平形的管。圖1中右側(cè)的集液腔3開設(shè)有進(jìn)液口31和出液口32,進(jìn)液口31和出液口32既可開設(shè)在同一個集液腔3上,當(dāng)然,進(jìn)液口31和出液口32也可以分別開設(shè)在不同的集液腔3上。進(jìn)液口31和出液口32可以是與集液腔3一體化成型的、或膠粘接于集液腔3上的、或事先焊接于集液腔3上的。本實施例中的集液腔3由全鋁合金制成、或全塑料制成、或鋁合金和塑料組合制成。另外,如圖1至圖3所示,集液腔3的側(cè)壁上開設(shè)有若干個依次排列的插槽孔33,并且,扁管1的兩端分別由第二膠粘劑層7與相對應(yīng)的插槽孔33粘接密封。兩個外側(cè)邊板4分別位于一個最外層翅片2的外側(cè),并且,位于最外層的翅片2與一外側(cè)邊板4之間由第一膠粘劑層5粘接。第一膠粘劑層5由粘性基材和導(dǎo)熱填料混合制成。其中,導(dǎo)熱填料占第一膠粘劑層5的重量百分比為50%~60%。在本實施例中,導(dǎo)熱填料優(yōu)選為陶瓷粉末。作為更優(yōu)選的技術(shù)方案,陶瓷粉末為氮化鋁粉末。粘性基材優(yōu)選為有機(jī)硅膠粘劑。在本實施例中,第一膠粘劑層5可采用涂覆的方式形成。作為優(yōu)選方案,第一膠粘劑層5的涂覆方式可以是刷涂。并且,第一膠粘劑層5的厚度可以根據(jù)具體的情況選擇:20微米至50微米。第二膠粘劑層7為環(huán)氧樹脂膠粘劑、或有機(jī)硅硅膠。作為優(yōu)選的技術(shù)方案,每條翅片2均沿扁管1的長度方向由一集液腔3的外側(cè)壁延伸至另一集液腔3的外側(cè)壁。采用這樣的結(jié)構(gòu),從而消除現(xiàn)有換熱器中普遍存在的無翅片區(qū),進(jìn)而消除對換熱性能的不利影響。為了增強(qiáng)扁管1與插槽孔33之間的粘接強(qiáng)度和強(qiáng)化密封效果,集液腔3在插槽孔33處設(shè)置有翻邊(圖中未顯示),并且,扁管1與插槽孔33之間優(yōu)選過盈配合,另外,扁管1上在與插槽孔33相接觸的部分(即扁管1的兩端部)具有粗糙表面。同時,此種粘接方式還具有耐高壓沖擊,防漏性更高,質(zhì)量更可靠的優(yōu)點(diǎn)。在本實施例中,翅片2為波形翅片,比如采用如圖8中所示三角形波形翅片,為了強(qiáng)化粘接效果,第一膠粘劑層5設(shè)置在扁管1和翅片2的波峰之間,當(dāng)然,為了獲得較佳的換熱效果,可進(jìn)一步使得翅片2的波峰刺入第一膠粘劑層中并盡量與扁管1的外側(cè)壁相接觸,并通過翅片2的波峰裙部輔助傳熱。下表對釬焊芯體、普通膠粘芯體、以及本實施例提供的導(dǎo)熱膠粘芯體進(jìn)行比較說明:釬焊芯體普通膠粘芯體導(dǎo)熱膠粘芯體1導(dǎo)熱膠粘芯體2換熱量(W)4800432047044896風(fēng)阻(Pa)160147.2147.2152其中,導(dǎo)熱膠粘芯體1為本實施例的基本結(jié)構(gòu),導(dǎo)熱膠粘芯體2為在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上通過消除無翅片區(qū)、采用波峰裙部輔助傳熱等強(qiáng)化換熱方式進(jìn)行的優(yōu)化方案。對于換熱器,要求換熱量為越大越好,風(fēng)阻為越小越好,從上述表格可以看出,相對于傳統(tǒng)的釬焊芯體,采用第一膠粘劑層粘接翅片和扁管,能夠在提高換熱量的同時降低風(fēng)阻。本實施例提供的扁管翅片式換熱器中,通過采用具有良好導(dǎo)熱性能的第一膠粘劑層粘接扁管和翅片,并采用第二膠粘劑層粘接密封扁管和集液腔上的插槽孔,使得扁管和翅片之間、扁管和集液腔之間均得到穩(wěn)定牢固的粘接效果,并能充分保證扁管和集液腔之間的密封強(qiáng)度。相比于現(xiàn)有技術(shù)中扁管與翅片之間、扁管與集液管之間統(tǒng)一采用導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行粘接不同,本實施例對這兩處分別對待,第一膠粘劑要求有很好的導(dǎo)熱性能,而對粘接強(qiáng)度要求不高,故優(yōu)選選用摻雜導(dǎo)熱填料的膠粘劑,雖降低了粘接強(qiáng)度但提高了導(dǎo)熱性;而第二膠粘劑要求有非常高的密封粘接強(qiáng)度(高達(dá)10MPa),而對導(dǎo)熱性無要求,故優(yōu)選選用不摻雜導(dǎo)熱填料的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠,這樣確保密封粘接良好,如環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠。另外,翅片由一集液腔的外側(cè)壁延伸至另一集液腔的外側(cè)壁。這樣的結(jié)構(gòu)可消除現(xiàn)有換熱器中普遍存在的無翅片區(qū),從而大幅改善了扁管翅片式換熱器的換熱性能。另外,在本實施例還提供了一種扁管翅片式換熱器制造方法,用于制造上述的扁管翅片式換熱器,該扁管翅片式換熱器制造方法包括以下步驟:步驟一、在扁管與翅片相接處的外表面上或在翅片的波峰處設(shè)置第一膠粘劑層;步驟二、將每一根扁管與每一組翅片依次間隔排列設(shè)置,并由第一膠粘劑層將扁管與翅片粘接固化,形成扁管翅片式換熱器芯體;步驟三、在扁管兩端的外表面上或在集液腔的插槽孔處設(shè)置第二膠粘劑層,將每一根扁管兩端分別插入對應(yīng)的插槽孔中,并由第二膠粘劑層將扁管與插槽孔粘接固化密封,形成扁管翅片式換熱器。作為優(yōu)選的技術(shù)方案,在步驟一之前,還需將扁管的兩端外表面打磨以形成粗糙表面。其中,以上第一膠粘劑層,既可以施加在扁管上,也可以施加在翅片上,可根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。施膠工具可以采用類似梳齒形式的多點(diǎn)膠頭在翅片波峰處點(diǎn)膠。由于翅片采用波形翅片,在第一膠粘劑施膠后,將翅片與扁管交替設(shè)置依次疊裝,并在最外側(cè)兩側(cè)的扁管或邊板上施加夾緊力將中間的翅片和扁管壓緊連接,形成三明治式的夾層結(jié)構(gòu)。這樣可以使得扁管與翅片之間裝配更簡便、連接更緊密且導(dǎo)熱效果更好。本實施例提供的扁管翅片式換熱器制造方法采用先涂覆第一膠粘劑層再壓合扁管和翅片的方法,無需傳統(tǒng)工藝中的“冷擠壓裝置”和“擴(kuò)展裝置”等不必要設(shè)備,制造成本低、制造更快捷方便、適合大批量快節(jié)奏生產(chǎn)。并能夠保障扁管與翅片之間的第一膠粘劑層涂覆均勻、粘接良好、接觸充分;另外,該制造方法使得翅片充滿扁管與集液腔之間的空隙區(qū),消除無翅片區(qū),故無漏風(fēng)隱患,換熱面積得到了充分的利用,并解決了集流管存在的腐蝕問題。從而獲得較為理想的換熱效果。另外,相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明中所采用的扁管和集液腔,均不需要特定的溢膠槽和注膠槽等不必要結(jié)構(gòu),既簡化了扁管和集液腔的元件結(jié)構(gòu),節(jié)約了元件成本,又能以簡便高效的工藝進(jìn)行施膠。<實施例二>在本實施例中,對于和實施例一中相同的部分,給予相同的附圖標(biāo)記,并省略相同的文字說明。如圖1至圖3所示,第一膠粘劑層5由粘性基材和導(dǎo)電導(dǎo)熱填料混合制成其中,導(dǎo)電導(dǎo)熱填料占第一膠粘劑層5的重量百分比為20%至30%。作為優(yōu)選的技術(shù)方案,導(dǎo)電導(dǎo)熱填料為石墨粉末或金屬粉末。具體的,導(dǎo)電導(dǎo)熱填料由不同粒徑的石墨粉混合形成,當(dāng)然,導(dǎo)電導(dǎo)熱填料也可以是由不同粒徑的金屬粉混合形成,當(dāng)然,導(dǎo)電導(dǎo)熱填料更或是由不同粒徑的石墨粉和不同粒徑的金屬粉混合形成。金屬粉末為鋁粉。優(yōu)選地,扁管和翅片都采用非復(fù)合層鋁合金,即單層鋁合金(或稱鋁合金光箔),且翅片的腐蝕電位負(fù)于扁管的腐蝕電位,如扁管采用3003鋁合金,而翅片采用3003鋁合金基礎(chǔ)上添加重量百分位為1.5%的鋅元素。相對于實施例一,本實施例中采用導(dǎo)電導(dǎo)熱填料與粘性基材混合制成導(dǎo)電導(dǎo)熱性能較佳的第一膠粘劑層,優(yōu)點(diǎn)是:具有導(dǎo)電導(dǎo)熱性能的第一膠粘劑層使得扁管與翅片之間形成電連接,當(dāng)有腐蝕性電解質(zhì)存在時,以扁管為陰極,以翅片為陽極,可以達(dá)到犧牲翅片陽極,保護(hù)扁管陰極,防止扁管腐蝕漏泄,提高扁管抗蝕性,增加換熱器的使用壽命,并能夠大幅提高換熱器的換熱性能。<實施例三>在本實施例中,對于和實施例一中相同的部分,給予相同的附圖標(biāo)記,并省略相同的文字說明。在本實施例中,扁管翅片式換熱器制造方法按以下步驟進(jìn)行:步驟一、在扁管兩端的外表面上或在集液腔的插槽孔處設(shè)置第二膠粘劑層,將每一根扁管的兩端分別插入對應(yīng)的插槽孔中,并由第二膠粘劑層將扁管與集液腔的插槽孔粘接固化密封,形成扁管集液腔組件;步驟二、在扁管與翅片相接處的外表面上或在翅片的波峰處設(shè)置第一膠粘劑層;步驟三、在相鄰的兩根扁管之間放置翅片,并由第一膠粘劑層將扁管與翅片粘接固化,形成扁管翅片式換熱器。其中,翅片采用波形翅片,比如正弦波形翅片。在第一膠粘劑施膠后,將翅片與扁管交替設(shè)置依次疊裝,并在最外側(cè)兩側(cè)的扁管或邊板上施加夾緊力將中間的翅片和扁管連接,形成三明治式的夾層結(jié)構(gòu)。這樣可以使得扁管與翅片之間裝配更簡單、連接更緊密且導(dǎo)熱效果更好。若集液腔為由主板與水室左右拼接而成的結(jié)構(gòu),為了保障扁管與集液腔之間更好的密封強(qiáng)度,在扁管插入集液腔的主板上之后,在主板內(nèi)側(cè)面的與扁管四周的連接處施膠。這樣膠粘劑的粘接密封更加牢固。<實施例四>在本實施例中,對于和實施例一中相同的部分,給予相同的附圖標(biāo)記,并省略相同的文字說明。如圖4所示,在本實施例中,與實施例一的不同之處在于:第一膠粘劑層6設(shè)置在翅片2的波峰裙部和扁管1之間。相對于實施例一,本實施例的技術(shù)方案能夠使得第一膠粘劑層6的熱阻更小,換熱性能更好,還能在保證粘接效果的同時減少第一膠粘劑層6的涂覆范圍,從而降低生產(chǎn)成本。<實施例五>在本實施例中,對于和實施例一中相同的部分,給予相同的附圖標(biāo)記,并省略相同的文字說明。如圖5和圖6所示,在本實施例中,與實施例一的不同之處在于:本實施例提供的為層疊式換熱器,如層疊式蒸發(fā)器等。該層疊式換熱器的扁管8(或稱板管)由兩片沖壓形成的層疊板8a(或稱層疊片或?qū)盈B板片或散熱板)構(gòu)成,在構(gòu)成扁管8的兩片層疊板8a的四周周邊的待密封處涂覆第二膠粘劑,使扁管8四周密封;并在一層疊板8a內(nèi)的凸點(diǎn)81和凸起條82(凸起條82用于形成內(nèi)部隔板)上涂覆第二膠粘劑,與另一層疊板內(nèi)的凸點(diǎn)81和凸起條82粘接閉合連接,形成層疊式換熱器所需的扁管8。集液腔3由扁管8的端頭83層疊形成。層疊式換熱器的兩個集液腔3并列位于扁管8同一側(cè)。具體的,扁管8的端頭83上形成有兩個開孔831,相鄰兩扁管8的端頭83之間由涂覆的第二膠粘劑層7粘接密封,若干個軸向?qū)R的開孔831組合形成一貫通的集液腔3。當(dāng)然,層疊式換熱器所需的扁管8也可以通過兩片層疊板疊合,并經(jīng)過釬焊形成。另外,翅片采用波形翅片,如矩形波形翅片。相對于實施例一,本實施例中技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于:層疊式換熱器的集液腔由扁管的端頭層疊構(gòu)成;這樣結(jié)構(gòu)更簡化,換熱效率更高。<實施例六>在本實施例中,對于和實施例一中相同的部分,給予相同的附圖標(biāo)記,并省略相同的文字說明。如圖7所示,在本實施例中,與實施例一的不同之處在于:該實施例適用于管帶式換熱器,即扁管1由一根扁管蛇形折彎制成,集液腔9為扁管兩端的進(jìn)出口集流管。<實施例七>在本實施例中,對于和實施例一中相同的部分,給予相同的附圖標(biāo)記,并省略相同的文字說明。在本實施例中,與實施例一的不同之處在于:該換熱器為汽車前端散熱水箱,其集液腔為由塑料水室與鋁合金主片組合形成的。當(dāng)然,本發(fā)明所涉及的換熱器及其制造方法并不僅僅限定于實施例一至七中的結(jié)構(gòu),任何對本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇內(nèi)。在實施例一至七中,均以波形翅片為例進(jìn)行描述,當(dāng)然,本發(fā)明提供的扁管翅片式換熱器中,翅片還可以是鋸齒形翅片、梯形翅片等任意一種翅片。在實施例一至七中,集液腔均為兩個,當(dāng)然,對于集成式的扁管翅片式換熱器,根據(jù)實際情況也可任意設(shè)置三個或四個集液腔。比如,換熱器包括串聯(lián)在一起的左右兩個子換熱器,該換熱器包括三個集液腔,左側(cè)子換熱器的出液集液腔同時也是右側(cè)子換熱器的進(jìn)液集液腔。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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