專利名稱：熱交換器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換器及其制造方法，尤其是一種能夠通過整體成形制冷管(refrigerant pipe)和散熱片(cooling fin)來簡化縮短制造過程和提高熱交換性能的熱交換器及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，熱交換器是一種通過使兩種不同的液體彼此直接或間接接觸而進行熱交換的裝置，它通常用于加熱器、冷卻器、蒸發(fā)器和冷凝器等。
圖1是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的主要用于制冷機的蒸發(fā)器的翅管式熱交換器(finand tube type heat exchanger)的立體圖。
傳統(tǒng)的熱交換器包括制冷管102，當(dāng)制冷劑穿過其中時進行熱交換操作；多個散熱片104，其以一定的間隔設(shè)于制冷管102，擴大通過制冷管102之間空氣的接觸區(qū)域，以增強傳熱性能；以及支撐托架106，設(shè)于制冷管102兩端并支撐制冷管102。
如圖2所示，將銅管反復(fù)彎曲形成制冷管102；散熱片104由鋁材制成，其形成為帶有通孔108的扁平型(flat type)，以便使制冷管102的外圓周插入其中。
該傳統(tǒng)熱交換器的制造方法是擠壓出制冷管102，沖切(blank)出散熱片104并將其插到制冷管102中，然后進行擴管過程來使制冷管102的直徑增大，從而散熱片104被固定于制冷管102的外圓周。
然而，傳統(tǒng)的熱交換器存在如下問題。
也就是說，因為制冷管102和散熱片104是通過各自的工藝單獨進行加工，之后再將散熱片104與制冷管102合并，所以該制造過程復(fù)雜而且增加了制造成本。
此外，因為散熱片104插在制冷管102的外圓周，所以在制冷管102和散熱片104之間存在間隙(T)，會導(dǎo)致傳熱性能降低。
特別地，當(dāng)此熱交換器用于冷凍裝置時，由于有冷凝水，因此會在制冷管102和散熱片104產(chǎn)生冷凍現(xiàn)象，所以需通過使用解凍加熱器來進行解凍。此時，由于在制冷管102和散熱片104之間的間隙(T)處反復(fù)進行冷凍和解凍，因此該間隙(T)會變寬，導(dǎo)致傳熱性能進一步降低。
此外，由于制冷管102和散熱片104分別由銅和鋁制造，因此會因為兩種材料之間存在的勢差而產(chǎn)生勢差腐蝕，這會降低熱交換器的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種熱交換器及其制造方法，通過整體成形制冷管和散熱片，能夠簡化縮短制造過程并降低制造成本。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種熱交換器及其制造方法，通過用同一種材料整體成形制冷管和散熱片，能夠增強傳熱性能并延長熱交換器的壽命。
根據(jù)本發(fā)明的目的，為了獲得這些以及其他優(yōu)勢，如這里實施例和概括的說明，本發(fā)明提供了一種熱交換器，包括以一定間隔排列的多個制冷管(refrigerator pipes)；排列在制冷管之間并與制冷管整體成形的多個散熱片；設(shè)置于制冷管兩端并支撐制冷管的支撐托架。
該制冷管和該散熱片由鋁材制成。
至于所述制冷管，兩個制冷管是以一定的間隔排列并分別被反復(fù)彎曲。
該散熱片沿著與位于制冷劑(refrigerants)之間的制冷管縱向成直角的方向形成，并具有一定的傾斜角。
為了達到上述目的，本發(fā)明還提供一種制造熱交換器的方法，包括第一步整體成形多個制冷管和位于多個制冷管之間的扁平型散熱片成形部分；第二步在散熱片成形部分形成多個散熱片；第三步以一定間隔多次彎曲該成形有散熱片的制冷管；第四步在制冷管的兩端裝配支撐托架。
在第一步中，通過使用成型裝置(molding unit)整體成形兩個制冷管和在兩個制冷管之間的扁平型散熱片成形部分。
在第二步中，通過使散熱片成形部分從翅片成形齒輪(fin forming gear)之間穿過，形成多個具有一定傾斜角度的散熱片。
通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細介紹，將能更清楚地了解上述的以及其他的目的、特征、方案和優(yōu)點。


下面的附圖顯示了本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。這些附圖是用于提供對本發(fā)明的進一步理解，并且包括在說明書中組成說明書的一部分。
其中圖1是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的熱交換器的立體圖；圖2是根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的熱交換器的局部剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的立體圖；圖4是圖3中的“A”部分的放大圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的局部前視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的局部剖視圖；圖7至圖10是依序顯示根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的制造過程的立體圖；圖11、圖12A和圖12B是傳統(tǒng)的熱交換器和根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的性能比較圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖就優(yōu)選實施例進行詳細的介紹，其中的例子顯示于附圖中。
根據(jù)本發(fā)明熱交換器和其制造方法可以有多個實施例，現(xiàn)就最佳實施例進行介紹。
圖3是熱交換器的立體圖，圖4是圖3中的“A”部分的放大視圖，圖5是熱交換器的局部前視圖，圖6是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的局部剖視圖。
本發(fā)明的熱交換器的特征在于有制冷劑穿過的多個制冷管10是以一定的間隔排列，多個散熱片12整體成形于制冷管10之間，通過擴大穿過制冷管10間空氣的接觸區(qū)域來增強傳熱性能。此外，為了支撐熱交換器，將支撐托架14設(shè)置于制冷管10的兩端。
制冷管10是以一定的間隔排列，為制冷劑可穿過的管型；采用與制冷管10相同的材料的散熱片12是整體成形于制冷管10之間。對于該制冷管，可以排列有多個制冷管，但優(yōu)選地，由兩個制冷管10構(gòu)成一對，并在其之間形成散熱片12。
根據(jù)制冷管安裝處的空間的大小，將制冷管10以一定的間隔彎曲多次，并且當(dāng)進行冷卻操作的空氣在制冷管10和散熱片12之間穿過時，即進行了熱交換。
散熱片12是在制冷管10之間沿著與一軸成直角的方向排列，并為了順利地排放冷凝水和與空氣平穩(wěn)接觸，將散熱片12以一定的傾斜角度成形。
支撐托架14包括多個可將制冷管10的一部分插入其中的長孔16。將位于制冷管10兩末端的散熱片去除以便使制冷管10的末端部能夠插入到支撐托架14的長孔中。
下面詳細介紹一種制造該熱交換器的方法。
首先，如圖7所示，為整體成形制冷管10和散熱片12而形成散熱片成形部分20。也就是說，通過成型裝置30形成該扁平型散熱片成形部分20，其具有兩個制冷管10并且具有一定的厚度。
接下來，如圖8所示，散熱片12形成于散熱片成形部分20。也就是說，當(dāng)散熱片成形部分20穿過嚙合的翅片成形齒輪40之間時，翅片成形齒輪40則以一定的間隔沖壓散熱片成形部分20，從而形成多個散熱片12。
此時，散熱片12的傾斜角度不同，其取決于翅片成形齒輪40的齒角。因此通過控制翅片成形齒輪40的齒角，可以獲得需要的散熱片12的傾斜角。
然后，如圖9所示，將成形有散熱片的制冷管10以一定的間隔彎曲多次。
如圖10所示，將支撐托架14裝配在彎曲的制冷管10的兩端，這樣即完成了熱交換器的制造。此時，將位于制冷管10的兩末端部分50的散熱片去除，以便使其兩端都能夠插入到支撐托架14的長孔16中。
圖11是傳統(tǒng)的熱交換器和根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的性能比較圖。
從圖11中可以看出，根據(jù)輸入空氣的流動速度的傳熱系數(shù)(U)越大，傳熱性能越好。因此，如圖11所示，曲線(C)表示的本發(fā)明的傳熱系數(shù)值大于曲線(D)表示的傳統(tǒng)技術(shù)的傳熱系數(shù)值，這樣與傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明的熱交換器具有極好的傳熱性能。
圖12A和圖12B比較顯示了安裝了本發(fā)明的熱交換器的制冷機和安裝了傳統(tǒng)的熱交換器的制冷機，當(dāng)制冷機的門打開和關(guān)閉兩種情況時的制冷機的內(nèi)部溫度。
如圖12A所示，在測試開始后的10個小時，安裝傳統(tǒng)的熱交換器的制冷機的內(nèi)部溫度是10.5℃；而安裝了本發(fā)明的熱交換器的制冷機的內(nèi)部溫度是9.8℃，如圖12B所示。因此可以注意到，與傳統(tǒng)技術(shù)的熱交換器相比，本發(fā)明的熱交換器具有較佳的傳熱性能。
如上所述的本發(fā)明的熱交換器及其制造方法具有以下的優(yōu)點首先，例如，因為制冷管和散熱片成形部分是整體成形的，并在整體成形后形成散熱片，所以可以簡化熱交換器的制造過程并且可以降低制造費用。
第二，因為制冷管和散熱片是整體成形，所以能增強穿于制冷管間的制冷劑和穿過散熱片的空氣之間的傳熱性能。
第三，由于制冷管和散熱片是由相同的材料制成，因此可以避免不同材料之間可能產(chǎn)生的勢差腐蝕，可以防止制冷劑的泄漏，能延長熱交換器的壽命。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器，包括以一定間隔排列的多個制冷管；和排列在所述制冷管之間并與制冷管整體成形的多個散熱片。
2.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中一支撐制冷管的支撐托架設(shè)置于所述制冷管的兩端。
3.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述制冷管和散熱片由鋁材制成。
4.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中關(guān)于所述制冷管，兩個制冷管是以一定的間隔排列并分別被反復(fù)彎曲。
5.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中所述散熱片是沿與位于制冷劑之間的制冷管的縱向成直角的方向形成，并具有一定的傾斜角度。
6.如權(quán)利要求2所述的熱交換器，其中在制冷管的插入該支撐托架的一長孔的部分沒有散熱片。
7.一種制造熱交換器的方法，包括第一步整體成形制冷管和位于制冷管之間的扁平型散熱片成形部分；第二步在散熱片成形部分形成多個散熱片；第三步以一定間隔多次彎曲該成形有散熱片的制冷管；和第四步在制冷管的兩端裝配一支撐托架。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，在第一步中，通過使用成型裝置，整體成形兩個制冷管和在所述兩個制冷管之間的扁平型散熱片成形部分。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，在第二步中，所述散熱片是通過使散熱片成形部分穿過翅片成形齒輪之間，而形成有一定的傾斜角。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括將形成于制冷管兩端的散熱片去除，以便在制冷管彎曲后該制冷管能夠被插入到該支撐托架的一長孔中。
全文摘要
一種熱交換器，包括以一定間隔排列的多個制冷管；和排列在所述制冷管之間并與制冷管整體成形的多個散熱片。可以簡化縮短制造過程和降低制造費用，能提高傳熱性能，并可以延長熱交換器的壽命。
文檔編號F28F21/00GK1530626SQ20041000277
公開日2004年9月22日 申請日期2004年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月13日
發(fā)明者趙南洙, 李將石, 池成 申請人:Lg電子株式會社