本發(fā)明涉及家電制造領(lǐng)域,具體地,涉及換熱器及家用電器。
背景技術(shù):
隨著銅原材料價格的不斷上漲以及銅管管翅式換熱器難以避免的蟻穴腐蝕問題,全鋁換熱器逐漸普及。并且,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,鋁管換熱器的制造工藝日趨完善。目前,鋁管換熱器作為一種經(jīng)濟、輕型、高效的換熱設(shè)備,在很多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
然而,目前的換熱器及家用電器仍有待改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本申請是基于發(fā)明人對以下事實和問題的發(fā)現(xiàn)和認識作出的:
目前,全鋁換熱器普遍存在使用壽命較短的問題。發(fā)明人經(jīng)過深入研究以及大量實驗發(fā)現(xiàn),這主要是由于全鋁換熱器容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致的。與銅等材料相比,鋁合金更加活潑,容易在使用中發(fā)生電化學(xué)腐蝕。特別是對于全鋁換熱器而言,整個換熱器均由較為活潑的材料形成,若核心部件發(fā)生電化學(xué)腐蝕,則會導(dǎo)致全鋁換熱器失效,造成全鋁換熱器使用壽命較短。
本發(fā)明的一個目的在于發(fā)明一種在發(fā)生電化學(xué)腐蝕的情況下可以保護全鋁換熱器鋁管的全鋁換熱器。
本發(fā)明旨在至少一定程度上緩解或解決上述提及問題中至少一個。
在本發(fā)明的一個方面,本發(fā)明提出了一種換熱器。該換熱器包括:換熱管單元,所述換熱管單元包括制冷劑輸入管、換熱管組件以及制冷劑輸出管,所述制冷劑輸入管與所述換熱管組件的一端相連,所述制冷劑輸出管與所述換熱管組件的另一端相連;翅片單元,所述翅片單元固定設(shè)置在所述換熱管組件外部,其中,所述換熱管單元以及所述翅片單元由鋁合金形成,且形成所述換熱管組件的至少一部分的鋁合金的腐蝕電位,高于形成所述換熱管組件其余部分的鋁合金的腐蝕電位。由此,可以在不增加成本的情況下,提升全鋁換熱器的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述換熱管組件包括多個u型管以及多個半圓管,所述多個u型管之間通過所述半圓管相連。由此,可以將多個u型管進行連接以及固定。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述u型管的管壁厚度,小于所述半圓管的管壁厚度。由此,可以減小制冷劑的流動阻力,提升換熱器的換熱性能。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,形成所述u型管的鋁合金的所述腐蝕電位,高于形成所述半圓管的鋁合金的腐蝕電位。由此,可以使半圓管先于u型管腐蝕,進而提升換熱器的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,形成所述u型管的鋁合金的所述腐蝕電位,比形成所述半圓管的鋁合金的腐蝕電位高10mv以上。由此,可以進一步提升換熱器的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述翅片單元包括換熱翅片,所述u型管包括2個直線部以及彎折部,所述彎折部連接所述兩個直線部,其中,所述換熱翅片與所述u型管的直線部對應(yīng)設(shè)置。由此,可以保證換熱器的換熱效果。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述換熱管組件包括多個平行排列的扁管。由此,可以保證平行流全鋁換熱器的換熱效果。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,形成所述扁管的鋁合金的腐蝕電位,高于形成所述翅片單元的鋁合金的腐蝕電位。由此,可以使翅片先于扁管腐蝕,提升平行流全鋁換熱器的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述制冷劑輸入管與多個所述扁管的一端相連,所述制冷劑輸出管與多個所述扁管的另一端相連,形成所述扁管的鋁合金的腐蝕電位,高于形成所述制冷劑輸入管以及形成所述制冷劑輸出管的鋁合金的腐蝕電位。由此,可以使制冷劑輸入管以及制冷劑輸出管先于扁管腐蝕,提升平行流全鋁換熱器的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,形成所述扁管的鋁合金的所述腐蝕電位,比形成所述制冷劑輸入管和/或形成所述制冷劑輸出管的鋁合金的腐蝕電位高10mv以上。由此,可以進一步提升平行流全鋁換熱器的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述翅片單元包括換熱翅片,所述換熱翅片與所述扁管對應(yīng)設(shè)置。由此,可以保證換熱器的換熱效果。
在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明提出了一種家用電器。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該家用電器包括前面所述的換熱器。由此,可以提升該家用電器的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,所述家用電器包括家用空調(diào)。由此,可以提升家用空調(diào)的使用壽命。
附圖說明
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的換熱管組件的結(jié)構(gòu)示意圖;以及
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記:
100:制冷劑輸入管;200:換熱管組件;210:u型管;220:半圓管;230:扁管;211:直線部;212:彎折部;300:制冷劑輸出管;400:翅片組件;500:集流管。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的一個方面,本發(fā)明提出一種換熱器。根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖1,該換熱器包括:換熱管單元以及翅片單元400。其中換熱管單元包括制冷劑輸入管100、換熱管組件200以及制冷劑輸出管300,制冷劑輸入管100與換熱管組件200的一端相連,制冷劑輸出管300與換熱管組件200的另一端相連,翅片單元400固定設(shè)置在換熱管組件200的外部。并且,換熱管單元200以及翅片單元400由鋁合金形成,形成換熱管組件200的至少一部分的鋁合金的腐蝕電位,高于形成換熱管組件200其余部分的鋁合金的腐蝕電位。由此,可以在不增加成本的情況下,提升全鋁換熱器的使用壽命。
為了便于理解,下面首先對該換熱器提升使用壽命的原理進行簡單介紹:
如前所述,全鋁換熱器容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而導(dǎo)致其使用壽命較短。具體的,全鋁換熱器的換熱管的壁厚通常會做的很薄,由于過厚的壁厚會減小換熱管的內(nèi)徑,加大制冷劑流動阻力,降低換熱器換熱性能。由此,壁厚很薄的換熱管會優(yōu)先被腐蝕穿透,導(dǎo)致全鋁換熱器失效。根據(jù)本發(fā)明的實施例,在全鋁換熱器不同部件上采用不同腐蝕電位的材質(zhì),以達到選擇性保護薄弱部件的目的,從而提高全鋁換熱器的腐蝕壽命。根據(jù)電化學(xué)反應(yīng)原理,當(dāng)兩種不同腐蝕電位的金屬接觸發(fā)生電化學(xué)腐蝕時,電位更負的金屬會優(yōu)先被腐蝕。由此,本發(fā)明中在全鋁換熱器最薄弱部件上采用腐蝕電位較高的鋁合金,在其他部件上采用腐蝕電位較低的鋁合金,可以對最薄弱部件起到保護作用,從而在發(fā)生電化學(xué)腐蝕的情況下可以保護全鋁換熱器鋁管,提升其使用壽命。
下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,對該換熱器的各個結(jié)構(gòu)進行詳細說明:
根據(jù)本發(fā)明的實施例,該換熱器的具體類型不受特別限制,例如參考圖2以及圖3,該換熱器可以為管翅式換熱器,換熱管組件200可以包括多個u型管210以及多個半圓管220。其中,u型管210包括2個直線部211以及彎折部212,多個u型管210之間通過半圓管220相連。具體的,兩個相鄰的u型管210的相鄰直線部211通過半圓管220相連,由此,可以實現(xiàn)多個u型管之間的連接。根據(jù)本發(fā)明的實施例,為了減小制冷劑流動阻力,提高換熱器換熱性能,u型管210的管壁厚度做的很薄,從而保證換熱器的換熱性能。另外,由于半圓管220的內(nèi)壁為光滑的表面,u型管210的內(nèi)壁為有螺紋的表面,因此半圓管220對制冷劑的阻力作用較u型管210對制冷劑的阻力作用小。從而,根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,u型管210的管壁厚度可以小于半圓管220的管壁厚度。因此,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),u型管210為全鋁換熱器中的薄弱部件。因此,根據(jù)本發(fā)明的實施例,采用腐蝕電位較高的鋁合金作為u型管210的材料。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,形成u型管210的鋁合金的腐蝕電位高于形成半圓管220的鋁合金的腐蝕電位。具體的,形成u型管210的鋁合金的腐蝕電位比形成半圓管220的鋁合金的腐蝕電位高10mv以上。由此,可以使半圓管優(yōu)先腐蝕,提升換熱器的使用壽命。根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例,由于制冷劑通過u型管210之后,會進入連接u型管210的半圓管220中,因此還可以將半圓管220的管壁厚度設(shè)置為與u型管210的管壁厚度一樣薄,可以進一步減小制冷劑的流動阻力,提高換熱器的換熱性能。并且,半圓管220與u型管210采用同一種腐蝕電位較高的鋁合金制備,也即是說,形成半圓管220的鋁合金的腐蝕電位與形成u型管210的鋁合金的腐蝕電位相同,且用于形成二者的鋁合金的腐蝕電位較換熱器其他部件的鋁合金的腐蝕電位高。需要說明的是,將半圓管220的管壁設(shè)計的很薄,還需要注意避免其發(fā)生過燒現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,翅片單元400可以包括換熱翅片,換熱翅片與u型管210的直線部211對應(yīng)設(shè)置。關(guān)于翅片單元與換熱管組件的具體位置關(guān)系不受特別限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況進行設(shè)計。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例,參考圖2,換熱管組件200可以穿設(shè)安裝于翅片單元400中。需要說明的是,根據(jù)本發(fā)明實施例的翅片單元400可以進一步包括鋁合金邊板(圖中未示出),由此,可以固定換熱翅片。根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例,該換熱器也可以為平行流換熱器。具體的,參考圖4,翅片單元400還可以與換熱管組件200平行設(shè)置。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖2,換熱器可以包括多個換熱管單元,每個換熱管單元中的多個u型管210由上往下排列,且制冷劑輸入管100與最上方u型管210的上方直線部211相連,多個半圓管220依次連接兩個相鄰的u型管210的相鄰直線部211,制冷劑輸出管300與最下方u型管210的下方直線部211相連。由此,可以實現(xiàn)換熱器的換熱性能。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,鋁合金邊板、半圓管220、制冷劑輸入管100以及制冷劑輸出管300的壁厚通常是u型管210的2~3倍甚至更高,也即是說,全鋁換熱器部件中u型管210的壁厚是最薄的,例如,0.5mm左右。由此,根據(jù)本發(fā)明的另一些實施例,形成u型管210的鋁合金的腐蝕電位高于形成鋁合金邊板、半圓管220、制冷劑輸入管100以及制冷劑輸出管300的鋁合金的腐蝕電位,從而進一步提升換熱器的使用壽命。具體的,本發(fā)明中u型管210可以選用腐蝕電位較高的鋁合金,例如9158鋁合金(腐蝕電位-745±5mv)。而壁厚更厚的鋁合金邊板、半圓管220、制冷劑輸入管100、制冷劑輸出管300則采用腐蝕電位更低的鋁合金,例如3003鋁合金(腐蝕電位-770±5mv)。同時,換熱翅片由于并非換熱器承壓容器的一部分,因此也可以采用電位更低的鋁合金,例如3003鋁合金?;蛘撸鶕?jù)本發(fā)明的一個具體實施例,u型管210可以選用2219鋁合金(腐蝕電位-724±6mv),其余部件可以選擇1100鋁合金(腐蝕電位-765±39mv)、2024鋁合金(腐蝕電位-733±4mv)、6061鋁合金(腐蝕電位-756±28mv)、3103鋁合金(腐蝕電位-735±5mv)以及7075鋁合金(腐蝕電位-813±18mv)。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,參考圖4,換熱器包括制冷劑輸入管100、制冷劑輸出管300、換熱管組件200、翅片單元400以及集流管500。其中,換熱管組件200還可以包括多個平行排列的扁管230。由此,可以保證平行流全鋁換熱器的換熱性能。根據(jù)本發(fā)明的實施例,為了減小制冷劑的流動阻力,提高換熱器的換熱性能,扁管230的管壁厚度做的很薄,也即是說,扁管230為平行流全鋁換熱器中最薄弱的部件。由此,根據(jù)本發(fā)明的實施例,采用腐蝕電位較高的鋁合金做扁管230。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,形成扁管230的鋁合金的腐蝕電位高于形成翅片單元400、制冷劑輸入管100、制冷劑輸出管300以及集流管500的鋁合金的腐蝕電位。具體的,形成扁管230的鋁合金的腐蝕電位比形成制冷劑輸入管100以及制冷劑輸出管300的鋁合金的腐蝕電位高10mv以上。由此,進一步提升換熱器的使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,換熱翅片與扁管230對應(yīng)設(shè)置,具體的換熱翅片可以與扁管230平行設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的實施例,制冷劑輸入管100與多個扁管230的一端相連,制冷劑輸出管300與多個扁管230的另一端相連,制冷劑通過制冷劑輸入管100進入上方的扁管230,隨后通過集流管500進入下方的扁管230,最后通過制冷劑輸出管300輸出。從而實現(xiàn)換熱器的換熱過程。
綜上所述,本發(fā)明對全鋁換熱器的不同部件選用不同的鋁合金材質(zhì),最為薄弱的部件選擇腐蝕電位較高的鋁合金,其他安全余量較高的部件選用腐蝕電位較低的鋁合金。從而在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時優(yōu)先腐蝕腐蝕電位較低的部件,從而對全鋁換熱器的薄弱環(huán)節(jié)起到保護作用。相對于在全鋁換熱器表面鍍鋅保護層提升耐腐蝕壽命來說,本發(fā)明的成本耗費較低。由此,在不增加成本的情況下提升了整個全鋁換熱器部件的耐腐蝕壽命。
在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明提出了一種家用電器。根據(jù)本發(fā)明的實施例,該家用電器包括前面所述的換熱器。由此,該家用電器可以具有換熱器的全部特征以及優(yōu)點,在此不再贅述??偟膩碚f,可以提升該家用電器的使用壽命。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例,該家用電器可以包括家用空調(diào)。由此,可以提升家用空調(diào)的使用壽命。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。