平行流換熱器、空調(diào)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種平行流換熱器和空調(diào)機(jī)。該平行流換熱器包括第一集流管和第二集流管、設(shè)置在所述第一集流管和第二集流管之間的若干扁管以及設(shè)置在所述扁管上的翅片，所述扁管表面噴涂有鋅層，且所述鋅層含量小于或等于6g/m2。該空調(diào)機(jī)包括該平行流換熱器。本發(fā)明平行流換熱器通過降低扁管表層鋅含量改善了平行流換熱器整體的防腐性能，使其換熱性能衰減慢，可靠性能高，使用壽命長(zhǎng)，含有該平行流換熱器的空調(diào)機(jī)其使用壽命長(zhǎng)，且能長(zhǎng)時(shí)間的保持良好的換熱效果。
【專利說明】平行流換熱器、空調(diào)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種平行流換熱器和設(shè)有該平行流換熱器的空調(diào)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]平行流換熱器一般包括集流管、扁管和翅片，其中，且平行流換熱器通常材質(zhì)配置為集流管3003 (變形鋁錳合金)/4343或4045 (變形鋁硅合金)+噴鋅扁管3102或1100 (噴鋅量7?14g/m2)或釬焊翅片3003或3003M0D+1.5Zn。
[0003]但在實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有材質(zhì)配置的平行流換熱器壽命短，研究其原因是其易腐蝕而發(fā)生了泄漏。按照腐蝕等級(jí)分為:1)長(zhǎng)時(shí)間高溫高濕，帶腐蝕酸性的；2)中溫、高濕、帶腐蝕酸性；3)高溫高濕、中性腐蝕；4)中溫、高濕、中性腐蝕。
[0004]經(jīng)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有平行流換熱器發(fā)生泄漏的原因有以下三種情況:集流管腐蝕泄漏、扁管泄漏和扁管集流管釬焊焊縫泄漏。
[0005]其中，集流管泄漏的主要原因有，I)高頻焊縫焊接不良，后續(xù)開裂泄漏；2)Si溶蝕和合金基體中高Si，F(xiàn)e, Cu等粗大第二相或陽(yáng)極相造成點(diǎn)蝕穿孔泄漏；3)表面厚度腐蝕過快造成泄漏。
[0006]扁管泄漏主要原因有:1)溶蝕造成點(diǎn)蝕泄漏；2)鋅擴(kuò)散層過厚造成壁厚減薄過快造成泄漏。從源頭上，現(xiàn)有平行流換熱器材料系統(tǒng)搭配并不合理；當(dāng)鋅含量為7-14g/m2時(shí)，表面鋅的濃度遠(yuǎn)大于2wt%，最高可以達(dá)到5%，而濃度大于1.5wt%的擴(kuò)散層厚度就達(dá)到60?80微米，這一部分會(huì)在翅片保護(hù)前優(yōu)先腐蝕掉，造成管翅釬焊接頭和集流管扁管釬焊接頭提如開裂。
[0007]相對(duì)于接管泄漏來說，芯體泄漏更難進(jìn)行修補(bǔ)和，為了滿足苛刻性海邊腐蝕以及工業(yè)大氣腐蝕要求，通常是通過不改變材料系統(tǒng)而是添加外加有機(jī)涂層進(jìn)行解決，但是外加有機(jī)涂層處理工藝復(fù)雜，昂貴，同時(shí)外加有機(jī)涂層，會(huì)導(dǎo)致原始換熱性能就有衰減。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種平行流換熱器，旨在克服現(xiàn)有平行流換熱器易腐蝕而發(fā)生泄漏的技術(shù)問題。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種使用壽命長(zhǎng)的空調(diào)機(jī)。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案如下:
[0011]一種平行流換熱器，包括第一集流管和第二集流管、設(shè)置在所述第一集流管和第二集流管之間的若干扁管以及設(shè)置在所述扁管上的翅片，所述扁管表面噴涂有鋅層，且所述鋅層含量小于或等于6g/m2。
[0012]以及，一種空調(diào)機(jī)，所述空調(diào)機(jī)包括上述的平行流換熱器。
[0013]與現(xiàn)有平行流換熱器相比，本發(fā)明平行流換熱器通過降低扁管表層鋅含量，具有以下技術(shù)效果:[0014](I)使得扁管壁厚減薄慢，有效降低了扁管釬焊過程中的溶蝕過燒現(xiàn)象，提高其可靠性能；
[0015](2)同時(shí)使得扁管與翅片形成腐蝕電位差，使翅片起到犧牲陽(yáng)極，從而減緩了扁管與翅片間釬焊接頭的脫落；
[0016](3)延緩集流管與該扁管間釬焊接頭過早腐蝕開裂；
[0017](4)因此，通過降低扁管表層鋅含量，改善了平行流換熱器整體的防腐性能，使其換熱性能衰減慢，使用壽命長(zhǎng)。
[0018]上述空調(diào)機(jī)由于是采用上述平行流換熱器作為換熱器，其使用壽命長(zhǎng)，且能長(zhǎng)時(shí)間的保持良好的換熱效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0020]附圖1為本發(fā)明實(shí)施例平行流換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]附圖2為本發(fā)明實(shí)施例2噴鋅處理后在扁管表面形成的鋅層形貌；
[0022]附圖3為對(duì)比例5噴鋅處理后在扁管表面形成的鋅層形貌；
[0023]附圖4為扁管表層鋅濃度梯度測(cè)試示意圖；
[0024]附圖5為實(shí)施例2、3、5和對(duì)比例1、3、4扁管表層鋅濃度梯度含量曲線圖；其中，曲線1、2、3分別是實(shí)施例2、3、5中扁管3表層鋅的梯度含量曲線；曲線4、5、6分別是對(duì)比例
1、3、4中扁管3表層鋅梯度百分濃度曲線；
[0025]附圖6為實(shí)施例1、4和對(duì)比例2中扁管3表層鋅擴(kuò)散深度與腐蝕電位的關(guān)系圖；其中，曲線1、2分別是實(shí)施例1、4中扁管3表面噴鋅層經(jīng)擴(kuò)散后不同深度與腐蝕電位的關(guān)系；曲線3是對(duì)比例2中扁管表面噴鋅層經(jīng)擴(kuò)散后不同深度與腐蝕電位的關(guān)系；
[0026]附圖7、8、9分別是實(shí)施例2、5和對(duì)比例5中平行流換熱器經(jīng)腐蝕處理后扁管與翅片釬焊狀態(tài)的宏觀圖；
[0027]附圖10、11、12分別是實(shí)施例2、5和對(duì)比例5中平行流換熱器的單個(gè)扁管與翅片之間的釬焊狀態(tài)圖；
[0028]附圖13-15分別是實(shí)施例2、5和對(duì)比例5中單個(gè)扁管壁厚示意圖；
[0029]附圖16為實(shí)施例2中扁管3與集流管1、2之間的釬焊接頭腐蝕后的形貌；
[0030]附圖17為對(duì)比例5中扁管3與集流管1、2之間的釬焊接頭腐蝕后的形貌；
[0031]附圖18a和圖18b為實(shí)施例2中平行流換熱器經(jīng)腐蝕處理后爆破測(cè)試圖；
[0032]附圖19a和圖19b為對(duì)比例5中平行流換熱器經(jīng)腐蝕處理后爆破測(cè)試圖；
[0033]附圖20為對(duì)比例5中平行流換熱器經(jīng)腐蝕處理后集流管點(diǎn)蝕穿孔圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0035]發(fā)明人在分析、研究現(xiàn)有換熱器如空調(diào)平流換熱器發(fā)生腐蝕泄漏中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的換熱器集流管、扁管和翅片三者的選材系統(tǒng)存在不合理組合以及對(duì)扁管處理工藝不當(dāng)而導(dǎo)致的現(xiàn)有換熱器腐蝕泄漏重要原因?；诖嗽颍l(fā)明人提出了如下的能有效解決現(xiàn)有換熱器腐蝕泄漏的技術(shù)方案。
[0036]本發(fā)明實(shí)例提供了一種平行流換熱器，該平行流換熱器結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括第一集流管I和第二集流管2、設(shè)置在第一集流管I和第二集流管2之間的若干扁管3以及設(shè)置在扁管3上的翅片4。當(dāng)然該平行流換熱器還包括其他必要的組件，其他組件與集流管
1、2、扁管3和翅片4的連接關(guān)系和位置關(guān)系可知參照現(xiàn)有的平行流換熱器進(jìn)行連接組裝即可。
[0037]理所當(dāng)然的是，第一集流管I和第二集流管2與扁管3內(nèi)部是連通的，以供換熱介質(zhì)的流動(dòng)。
[0038]其中，作為優(yōu)選實(shí)施例，圖1所示的平行流換熱器中，第一集流管I和第二集流管2的包括三層結(jié)構(gòu)，從管外到管內(nèi)，包括依次層疊結(jié)合的4系鋁硅合金層、第二鋁金屬層、鋁猛合金層，也即是，第一集流管I和第二集流管2均是以4系鋁硅合金層作為管外壁，以第二鋁金屬層為中間層，以鋁猛合金層作為管內(nèi)壁。其中，該三層的層疊結(jié)合可以采用熱壓合來實(shí)現(xiàn)。作為管外壁的該4系鋁硅合金層為釬焊時(shí)釬料提供部分，作為中間層的第二鋁金屬層在釬焊時(shí)能有效隔絕外層的釬料對(duì)內(nèi)壁的滲透溶蝕作用。
[0039]在具體實(shí)施例中，該4系鋁硅合金層可以是4系變形鋁硅合金層，如4045鋁合金層；第二鋁金屬層可以是I系純鋁層、7072鋁合金層或5052鋁合金層；鋁猛合金層可以是3003鋁猛合金層。
[0040]另外，該4系鋁硅合金層的厚度占第一集流管I或第二集流管2總厚度的8%_12%，第二鋁金屬層的厚度占第一集流管I或第二集流管2總厚度的3%-5%，鋁猛合金層的厚度占第一集流管I或第二集流管2總厚度的80%-90%。
[0041]上述采用三層結(jié)構(gòu)以及材料的第一集流管I和第二集流管2能有效防止在釬焊時(shí)釬料的溶蝕而造成其點(diǎn)蝕穿孔，導(dǎo)致的其耐壓能力下降，也就是說，該優(yōu)選的第一集流管I和第二集流管2結(jié)構(gòu)和材料能有效防止釬焊時(shí)釬料對(duì)其溶蝕，特別是防止集流管1、2與扁管3間的釬焊接頭的溶蝕，保證其耐壓能力，延緩其腐蝕泄漏。
[0042]上述第一集流管I和第二集流管2的尺寸可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。
[0043]上述圖1所示平行流換熱器中的扁管3表面噴涂有鋅層，經(jīng)噴涂后，保證噴涂形成的鋅層含量小于或等于6g/m2?？刂票夤?表鋅層含量是為了保證扁管3壁厚減薄慢，提高其可靠性能，并能與翅片4形成腐蝕電位差，使翅片4起到犧牲陽(yáng)極作用，從而減緩了扁管3與翅片4間釬焊接頭的脫落。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，該扁管3表面鋅層含量小于或等于4g/m2。在具體實(shí)施例中，該扁管3表面鋅層含量可以控制為lg/m2、l.5g/m2、2g/m2、2.5g/m2、3g/m2、3.5g/m2、4g/m2、4.5g/m2、5g/m2、5.5g/m2、6g/m2 等。
[0044]在優(yōu)選實(shí)施例中，扁管3表面鋅層含量可以采用電弧噴鋅法或等離子噴鋅法來控制。當(dāng)采用電弧噴鋅法或等離子噴鋅法在扁管3表面噴涂鋅層來控制其表面鋅層含量時(shí)，在優(yōu)選實(shí)施例中，所選用的鋅原料為鋅絲直徑小于或等于2mm，噴鋅的電壓為25V-75V，電流為25-35A。在具體噴鋅時(shí)噴嘴與扁管3表面的間距小于或等于150mm為宜，當(dāng)然應(yīng)該大于Omm的間距。該噴鋅工藝條件能有效控制扁管3表面鋅層含量小于或等于6g/m2。采用該工藝噴鋅，能使得噴鋅層覆蓋率大于75%，其中，電流，電壓電流的提高，同時(shí)鋅絲直徑減小，有利于在6g/m2以下仍然保持較好的鋅層覆蓋率，其覆蓋率相當(dāng)與現(xiàn)有普通電弧噴涂高鋅8-12g/m2技術(shù)效果相似的良好的覆蓋性。
[0045]扁管3表面經(jīng)噴鋅處理后，經(jīng)后續(xù)工藝處理后如釬焊等工藝處理后，優(yōu)選保證扁管3表面至其內(nèi)部的電位始終比翅片4要高10mV-100mV。扁管3與翅片4間的該電位差能使得翅片4起到犧牲陽(yáng)極作用，有效保證兩者的釬焊接觸狀態(tài)，保護(hù)扁管3和核心傳熱節(jié)點(diǎn)即扁管3與翅片4釬焊接頭在腐蝕過程中不優(yōu)先脫落。
[0046]此時(shí)，該扁管3可以選用常規(guī)格如材料、厚度和尺寸的扁管，在具體實(shí)施例中，該扁管3可以選用3102M0D、3110、31104、9153A、LS301A,31107合金材質(zhì)的扁管。其中，3102M0D、9153A等合金可以選用生產(chǎn)廠家薩帕或以前的海德魯?shù)壬a(chǎn)的合金，LS301A可以選用韓國(guó)LS株式會(huì)社生產(chǎn)的合金。
[0047]上述翅片4可以選用常規(guī)格如厚度和尺寸的翅片，在優(yōu)選實(shí)施例中，該翅片4的材料選用3003M0D合金或3003合金的基礎(chǔ)上添加1.2wt%?1.8wt%的鋅的合金。在具體實(shí)施例中，該翅片4的材料選用3003M0D合金或3003合金的基礎(chǔ)上添加1.5wt%的鋅的合金。其中，3003M0D合金是指在普通國(guó)標(biāo)3003合金的基礎(chǔ)上改變合金元素成分，得到的新型3系鋁錳合金。目前國(guó)標(biāo)內(nèi)3003和3003M0D (即改性3003)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，Zn元素含量低于0.1%。而在本實(shí)施例中，將翅片4的材料選用以3003和3003M0D為基礎(chǔ)，另外再添加1.5wt%的鋅所形成的高鋅含量的合金能有效起到犧牲陽(yáng)極作用，達(dá)到延緩扁管3和扁管3與翅片4釬焊接頭的腐蝕。
[0048]基于上述闡述，在進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施例中，第一集流管1、第二集流管2、扁管3和翅片4同時(shí)選用如下結(jié)構(gòu)或材料:
[0049]該第一集流管I和第二集流管2的包括三層金屬結(jié)構(gòu)，從管外到管內(nèi)，包括依次熱壓合的4系鋁硅合金層、第二鋁金屬層、鋁猛合金層，也即是第一集流管I和第二集流管2均是以4系鋁硅合金層作為管外壁，以鋁猛合金層作為管內(nèi)壁。且該4系鋁硅合金層可以是4系變形鋁硅合金層，如4045鋁合金層；第二鋁金屬層可以是I系純鋁層、7072鋁合金層或5052鋁合金層；鋁猛合金層可以是3003鋁猛合金層。扁管3材質(zhì)選用3102M0D、3110、31104、9153A、LS301A、31107合金。且將扁管3表面鋅層含量控制小于或等于6g/m2。優(yōu)選小于或等于4g/m2，具體控制在2.5g/m2。翅片4材質(zhì)選用以3003和3003M0D為基礎(chǔ)，另外再添加1.5wt%的鋅所形成的高鋅含量的合金。在該優(yōu)選實(shí)施例中通過對(duì)平行流換熱器各部件的材料進(jìn)一步優(yōu)化，優(yōu)化了腐蝕電位搭配，提高了平行流換熱器整體的抗腐蝕性能和強(qiáng)度，使其換熱性能衰減慢，延長(zhǎng)了使用壽命。
[0050]待上述圖1所述的平行流換熱器的第一集流管1、第二集流管2、扁管3和翅片4等部件按照選材制備成型后，對(duì)各部件按照平行流換熱器各部件的位置關(guān)系和連接關(guān)系進(jìn)行焊接組裝。其中，第一集流管I和第二集流管2與扁管3進(jìn)行釬焊時(shí)的溫度優(yōu)選控制為595-6300C ;扁管3與翅片4之間釬焊時(shí)的溫度選控制為595_630°C。該溫度范圍內(nèi)的釬焊溫度能有效調(diào)節(jié)鏈帶速度，從而快捷的調(diào)整生產(chǎn)效率，同時(shí)可以方便的控制釬焊后的質(zhì)量。
[0051]通過釬焊后第一集流管I和第二集流管2表層鋅含量控制為1-1.2wt%。該含量的鋅能使得集流管1、2起到犧牲陽(yáng)極的作用，從而達(dá)到保護(hù)裸露扁管3如保護(hù)與集流管1、2釬焊的扁管3兩端部。
[0052]由上述可知，上述平行流換熱器一方面通過控制并降低扁管3表層的鋅含量，實(shí)現(xiàn)扁管3壁厚減薄慢，有效降低了扁管3釬焊過程中的溶蝕過燒現(xiàn)象，提高其可靠性能；同時(shí)使得扁管3與翅片4形成腐蝕電位差，使翅片4起到犧牲陽(yáng)極，從而減緩了扁管3與翅片4間釬焊接頭的脫落。另一方面通過優(yōu)化平行流換熱器相關(guān)部件如集流管I和2、扁管3和翅片4的結(jié)構(gòu)、材料系統(tǒng)，優(yōu)化了腐蝕電位搭配，提高了平行流換熱器整體的抗腐蝕性能和強(qiáng)度，使其換熱性能衰減慢，延長(zhǎng)了使用壽命。
[0053]因此，基于上文所述的平行流換熱器，本方面實(shí)施例還提供了一種空調(diào)機(jī)，該空調(diào)機(jī)包括平行流換熱器以及其他必要的部件。其中，該平行流換熱器為上文所述的平行流換熱器。該平行流換熱器結(jié)構(gòu)和材料系統(tǒng)以及相關(guān)性能敬請(qǐng)參見上文關(guān)于平行流換熱器的闡述，為了節(jié)約篇幅，在此不再贅述。
[0054]當(dāng)然，該平行流換熱器可以裝設(shè)在空調(diào)機(jī)室內(nèi)單元或者室外單元中。
[0055]由于該空調(diào)機(jī)是采用上述平行流換熱器作為換熱器，其使用壽命長(zhǎng)，且能長(zhǎng)時(shí)間的保持良好的換熱效果，換熱性能衰減慢，使用壽命長(zhǎng)。
[0056]以下通過多個(gè)實(shí)施例來舉例進(jìn)一步說明上述平行流換熱器、空調(diào)機(jī)的相關(guān)性能等方面。
[0057]實(shí)施例1-5
[0058]一種平行流換熱器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括第一集流管I和第二集流管2、設(shè)置在第一集流管I和第二集流管2之間的若干扁管3以及設(shè)置在扁管3上的翅片4。
[0059]其中，第一集流管I和第二集流管2包括三層金屬結(jié)構(gòu)，從管內(nèi)到管外，包括依次熱壓合的4045鋁合金層、I系純鋁層、3003鋁猛合金層；該三層熱壓合工藝直接采用常規(guī)的熱壓合工藝，使得三層金屬層粘合為一體；其中，實(shí)施例1中集流管的4045鋁合金層厚度占第一集流管I總厚度的8%、第二鋁金屬層的厚度占第一集流管總厚度的5%，鋁猛合金層的厚度占第一集流管總厚度的87% ;實(shí)施例2中集流管的4045鋁合金層厚度占第一集流管I總厚度的10%、第二鋁金屬層的厚度占第一集流管總厚度的4%，鋁猛合金層的厚度占第一集流管總厚度的86% ;實(shí)施例3-5中集流管的4045鋁合金層厚度占第一集流管I總厚度的12%、第二鋁金屬層的厚度占第一集流管總厚度的3%，鋁猛合金層的厚度占第一集流管總厚度的85%。
[0060]扁管3材質(zhì)選用3102M0D合金；并采用電弧噴鋅法在3102M0D合金扁管3表面噴涂一鋅層，并控制噴涂工藝條件使得扁管3表面的鋅層含量依次控制為2、2.5,3.3、4、5.6g/m2(分別對(duì)應(yīng)實(shí)施例1、2、3、4、5)。
[0061]其中，實(shí)施例1電弧等離子噴鋅法的噴涂工藝條件為:鋅絲直徑為1.5mm,噴鋅的電壓為60V，電流為30A。在具體噴鋅時(shí)噴嘴與扁管3表面的間距為150mm ；
[0062]實(shí)施例2電弧等離子噴鋅法的噴涂工藝條件為:鋅絲直徑為1.8mm,噴鋅的電壓為65V,電流為27A。在具體噴鋅時(shí)噴嘴與扁管3表面的間距為120mm ；
[0063]實(shí)施例3電弧等離子噴鋅法的噴涂工藝條件為:鋅絲直徑為2mm，噴鋅的電壓為61V,電流為25A。在具體噴鋅時(shí)噴嘴與扁管3表面的間距為135mm ；
[0064]實(shí)施例4-5改進(jìn)電弧噴鋅法的噴涂工藝條件為:鋅絲直徑為1.8mm,噴鋅的電壓為75V,電流為30A。在具體噴鋅時(shí)噴嘴與扁管3表面的間距為150mm ；
[0065]翅片4材質(zhì)選用以3003M0D為基礎(chǔ)，另外再添加1.5wt%的鋅所形成的高鋅含量的
么么
I=1-Wl O[0066]各實(shí)施例平行流換熱器的組裝與焊接:第一集流管I和第二集流管2與扁管3進(jìn)行釬焊時(shí)的溫度控制為600-625°C;扁管3與翅片4之間釬焊時(shí)的溫度選控制為595-615°C，釬焊段時(shí)間均為1.5-3分鐘。
[0067]對(duì)比例1-5
[0068]一種平行流換熱器，其結(jié)構(gòu)可以如圖1所示，包括第一集流管和第二集流管、設(shè)置在第一集流管和第二集流管之間的若干扁管以及設(shè)置在扁管上的翅片。
[0069]其中，第一集流管和第二集流管材料為3003 (變形鋁錳合金)/4343 (變形鋁硅合金)兩層結(jié)構(gòu)，其總厚度與實(shí)施例2集流管總厚度相同；扁管為3102，且其表面采用現(xiàn)有常規(guī)的電弧噴鋅法噴鋅，使其表層鋅含量分別為6.3、8、8.6、9.9、llg/m2 (分別對(duì)應(yīng)對(duì)比例1、
2、3、4、5);翅片選用 3003。
[0070]本對(duì)比例中平行流換熱器組裝:將集流管、扁管和翅片按照現(xiàn)有釬焊工藝條件進(jìn)行釬焊處理。
[0071]相關(guān)性能測(cè)試
[0072]1.選取實(shí)施例2、對(duì)比例5進(jìn)行噴鋅處理后在扁管3表面分別形成的鋅層，其形貌如圖2和圖3所示。由圖2、3可知，在扁管3表面噴鋅量越少，在扁管3表面富集而形成的鋅層越薄，鋅含量越低。
[0073]2.選取實(shí)施例2、3、5和對(duì)比例1、3、4中進(jìn)行噴鋅處理后的扁管3經(jīng)鋅層擴(kuò)散后進(jìn)行表層鋅含量測(cè)定，測(cè)定方法按照?qǐng)D4所示。測(cè)試扁管3表層鋅擴(kuò)散后的鋅梯度含量結(jié)果如圖5所示；其中，圖5中曲線1、2、3分別是實(shí)施例2、3、5中扁管3表層鋅梯度百分濃度曲線，曲線4、5、6分別是對(duì)比例1、3、4中扁管3表層鋅梯度百分濃度曲線。由圖5中曲線可知，扁管3噴涂形成的鋅層在釬焊等后續(xù)工藝處理后，鋅層在扁管I表層由外向內(nèi)進(jìn)行了擴(kuò)散，且在小于20微米的深度內(nèi)，鋅的百分濃度隨著厚度的增加而增加，當(dāng)大于20微米之后，鋅的百分濃度隨著厚度的增加而減小。
[0074]3.選取實(shí)施例1、4和對(duì)比例2中進(jìn)行噴鋅處理后的扁管3經(jīng)鋅層擴(kuò)散后，測(cè)定鋅擴(kuò)散深度與腐蝕電位的關(guān)系，測(cè)定結(jié)果如圖6所示；其中，圖6中曲線1、2分別是實(shí)施例1、4中扁管3表面噴鋅層經(jīng)擴(kuò)散后不同深度與腐蝕電位的關(guān)系；曲線3是對(duì)比例2中扁管3表面噴鋅層經(jīng)擴(kuò)散后不同深度與腐蝕電位的關(guān)系。由圖6可知，當(dāng)扁管3表面噴鋅層加載量為2-4g/m2時(shí)能提供一個(gè)較好的梯度腐蝕電位范圍和最優(yōu)化使用量，而高鋅含量如對(duì)比例2為代表的8g/m2及以上鋅層加載量將導(dǎo)致快速的均勻腐蝕。
[0075]結(jié)合圖2、3、5、6可知，扁管3表面噴鋅量影響其表面鋅層厚度，影響了扁管3表層鋅的擴(kuò)散濃度，當(dāng)在釬焊過程中非常容易溶蝕過燒，造成扁管3可靠性性能降低。具體的，將扁管3表面噴鋅層含量控制在6g/m2以下特別是2.5g/m2時(shí)能有效控制扁管3中腐蝕電位，從而降低扁管3的均勻腐蝕。相應(yīng)的，扁管3表面噴鋅層含量控制大于6g/m2時(shí)則能加速扁管3的均勻腐蝕。
[0076]4.選取實(shí)施例2、5和對(duì)比例5提供的平行流換熱器在相同條件下進(jìn)行腐蝕處理后，觀測(cè)扁管3與翅片4之間的連接情況、測(cè)定扁管3壁厚變化、扁管3與集流管1、2之間的釬焊接頭腐蝕以及對(duì)平行流換熱器進(jìn)行爆破測(cè)試，測(cè)試結(jié)果分別如下:
[0077]4.1扁管3與翅片4之間的連接情況檢測(cè)結(jié)果:觀測(cè)結(jié)果如圖7至12所示。其中，圖7、8、9分別是實(shí)施例2、5和對(duì)比例5中平行流換熱器經(jīng)腐蝕處理后扁管3與翅片4釬焊狀態(tài)的宏觀圖，相應(yīng)的實(shí)施例2、5和對(duì)比例5中平行流換熱器的單個(gè)扁管3與翅片4之間的連接關(guān)系圖如圖10、11、12所示。由圖7、10可知，低鋅含量的扁管3經(jīng)腐蝕處理后扁管3與翅片4之間依然保持連接狀態(tài)，圖8、11所示的中鋅含量的扁管3經(jīng)腐蝕處理后扁管3與翅片4之間雖有脫離跡象，但是兩者依然保持連接狀態(tài)；圖9、12所示的高鋅含量的扁管3經(jīng)腐蝕處理后扁管3與翅片4之間完全脫離狀態(tài)。因此，控制扁管3表面鋅層含量低于6g/m2時(shí)能有效減緩了扁管3與翅片4間釬焊接頭的脫落，保持兩者之間良好的熱傳遞，使其平行流換熱器的換熱性能衰減慢。
[0078]4.2扁管3壁厚變化檢測(cè)結(jié)果:測(cè)定結(jié)果分別如圖13-15所示。由圖13_15可知，控制扁管3表面鋅層含量低于6g/m2時(shí)能有效降低了扁管3壁厚減薄速率，具體的如圖13、14、15三者壁厚依次減小，也即是說實(shí)施例2、5和對(duì)比例5中的扁管3壁厚減薄速率依次增大。
[0079]4.3扁管3與集流管1、2之間的釬焊接頭腐蝕情況觀察:實(shí)施例2和對(duì)比例5中的平行流換熱器進(jìn)行腐蝕處理后，實(shí)施例2中扁管3與集流管1、2之間的釬焊接頭腐蝕后的形貌如圖16所示，對(duì)比例5中扁管3與集流管1、2之間的釬焊接頭腐蝕后的形貌如圖17所示。由圖16可明顯的看出，扁管3、集流管1、2間的釬焊接頭具有非常輕微腐蝕，但是沒有任何泄露，保持良好可靠性。而圖17可明顯的看出，高鋅扁管3、集流管1、2間的釬焊接頭發(fā)生了交嚴(yán)重的，從而容易造成腐蝕泄露，造成可靠性降低。
[0080]4.4平行流換熱器進(jìn)行爆破測(cè)試結(jié)果:將實(shí)施例2和對(duì)比例5中的平行流換熱器進(jìn)行腐蝕處理后的爆破處理發(fā)現(xiàn)，實(shí)施例2中平行流換熱器只是集流管出現(xiàn)了撕裂口，如圖18a和圖18b所示。而對(duì)比例5中平行流換熱器扁管3、集流管1、2間的釬焊接頭則發(fā)生了泄漏，如圖19a和圖19b所示，且其集流管出現(xiàn)了點(diǎn)蝕穿孔泄露，如圖20所示。對(duì)比圖18和20可知，本發(fā)明實(shí)施例采用低鋅扁管3能有效延緩扁管3與集流管1、2之間的釬焊接頭的腐蝕，采用三層結(jié)構(gòu)的集流管能有效提高其耐腐蝕性能。因此，通過控制扁管3表層鋅含量或同時(shí)對(duì)集流管結(jié)構(gòu)、材料等因素的改進(jìn)。
[0081]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種平行流換熱器，包括第一集流管和第二集流管、設(shè)置在所述第一集流管和第二集流管之間的若干扁管以及設(shè)置在所述扁管上的翅片，其特征在于:所述扁管表面噴涂有鋅層，且所述鋅層含量小于或等于6g/m2。
2.如權(quán)利要求1所述的平行流換熱器，其特征在于:所述鋅層含量小于或等于4g/m2。
3.如權(quán)利要求1所述的平行流換熱器，其特征在于:所述鋅層含量為2.5g/m2。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的平行流換熱器，其特征在于:所述扁管表面鋅層的噴涂方法采用電弧噴鋅法或等離子噴鋅法，且電弧噴鋅法或等離子噴鋅法所用的鋅絲直徑小于或等于2mm，電壓為25V-75V，電流為25-35A ;和/或噴涂時(shí)噴嘴與扁管表面的間距小于或等于150mm。
5.如權(quán)利要求1-3任一所述的平行流換熱器，其特征在于:所述扁管表面至其內(nèi)部的電位始終比所述翅片要高10mV-100mV。
6.如權(quán)利要求1-3任一所述的平行流換熱器，其特征在于:所述扁管材料為3102M0D、3110、31104、9153A、LS301A 或 31107 合金；和 / 或 所述翅片材料為3003M0D合金或3003合金的基礎(chǔ)上添加1.5wt%的鋅的合金；和/或 所述第一集流管和第二集流管由管外到管內(nèi)包括依次層疊結(jié)合的4系鋁硅合金層、第二鋁金屬層、鋁猛合金層；其中，所述第二鋁合金層為I系純鋁層、7072合金層或5052合金層。
7.如權(quán)利要求6所述的平行流換熱器，其特征在于:所述4系鋁硅合金層的厚度占所述第一集流管或第二集流管總厚度的8%-12% ;和/或 所述第二鋁金屬層的厚度占所述第一集流管或第二集流管總厚度的3%-5% ;和/或 所述鋁猛合金層的厚度占所述第一集流管或第二集流管總厚度的80%-90%。
8.如權(quán)利要求6所述的平行流換熱器，其特征在于:所述第一集流管和第二集流管與所述扁管之間釬焊時(shí)的溫度為595-630°C ;所述扁管與翅片之間釬焊時(shí)的溫度為595-630 O。
9.如權(quán)利要求6所述的平行流換熱器，其特征在于:所述第一集流管和第二集流管分別與所述扁管釬焊后，所述第一集流管和第二集流管表面鋅層含量為1-1.2wt%。
10.一種空調(diào)機(jī)，包括如權(quán)利要求1-9任一所述的平行流換熱器。
【文檔編號(hào)】F25B39/00GK103940153SQ201410144038
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】黃鳳勇 申請(qǐng)人:美的集團(tuán)股份有限公司