專利名稱：一種小型肋片熱交換管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換部件及其制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種適用于熱交 換器、制冷機(jī)、空調(diào)等相關(guān)設(shè)備中的小型肋片熱交換管及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，熱交換器、冷凝器、制冷機(jī)和壓縮 機(jī)等設(shè)備也逐漸趨于小型化或微型化。但是，由于此類設(shè)備中所使用的熱 交換管的尺寸規(guī)格均偏大，因而其在很大程度上限制了此類設(shè)備體積向微 型化、 一體化發(fā)展的進(jìn)程。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一 種小型肋片熱交換管及其制造方法，其換熱性能好、加工制作工序簡單，且其外徑①不超過4. Omm,極大縮小了熱交換設(shè)備中換熱區(qū)域的體積。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種小型肋片熱交換管， 由外徑①為0. 5-3. Omm的金屬毛細(xì)管以及豎立均勻繞制并焊接在其外表面 上的金屬窄帶組成，所述金屬窄帶的厚度為0.10-0.20mm，寬度為 0. 25-0. 50mm，金屬毛細(xì)管上所繞制的相鄰兩個金屬窄帶間的間隙為 0. 10-0. 30mm,所述金屬窄帶的導(dǎo)熱率> 100w/(m . K)。所述金屬毛細(xì)管的材質(zhì)為不銹鋼、鎳、鎳合金、銅或銅合金。 所述金屬窄帶的材質(zhì)為銅、銅合金、鋁、鋁合金或銀。 所述小型肋片熱交換管的制造方法，包括以下步驟 (a)釆用繞絲機(jī)將厚度為0. 10-0. 20mm、寬度為0. 25-0. 50ram的金屬 窄帶豎立均勻繞制在外徑①為0. 5-3. Omm的金屬毛細(xì)管外側(cè)，所繞制在金屬毛細(xì)管外側(cè)的相鄰兩個金屬窄帶間的間隙為0. 10-0. 30mm;(b)釆用常規(guī)焊接方法將繞制在金屬毛細(xì)管外側(cè)的金屬窄帶均焊接 在金屬毛細(xì)管的外表面上。步驟(b)中所述的焊接方法為釬焊、錫焊或激光焊，所述釬焊包括 銀基焊料釬焊、銅基焊料釬焊、錫基焊料釬焊與鎳銅基焊料釬焊；釆用釬焊在釬焊爐中進(jìn)行焊接時，首先步驟(a)中在繞制金屬窄帶 之前，應(yīng)在金屬毛細(xì)管外表面上均勻覆涂釬焊料，并且在稀有氣體的保護(hù) 下或在真空下進(jìn)行釬焊。步驟(b)中所述的將金屬窄帶焊接在金屬毛細(xì)管外表面后，可對金 屬毛細(xì)管與金屬窄帶的整體外表面進(jìn)行鍍銀。所述釬焊料的厚度為0. Q5-0. 10mm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、所制造的小型肋片熱交換管 換熱效率高，其體積小、換熱面積大且柔韌性能好，便于二次組裝制造；其 將豎立均勻繞制在金屬毛細(xì)管外側(cè)的導(dǎo)熱性能良好的金屬窄帶與金屬毛細(xì)管 進(jìn)行牢固焊接，形成導(dǎo)熱性能良好的肋片式熱交換管，同時其由于焊接部位 的接觸熱阻小，又采用導(dǎo)熱性好的金屬作為肋片，從而更有利于導(dǎo)流管內(nèi)流 體與管外流體的熱交換；2、實(shí)用且適用范圍大，可用于-20(TC—20(TC的高、 低溫環(huán)境；3、其加工制作工序步驟簡單，加工制作方便；4、在外徑不大 于①3. Omm的金屬毛細(xì)管表面均勻立繞尺寸不大于0. 20mmx0. 50mm的金屬 窄帶作為散熱肋片，最終所制成的熱交換管外徑①最大不超過4. Omm，極 大縮小了熱交換設(shè)備中換熱區(qū)域的體積，有利于設(shè)備的微型化、 一體化； 5、適用面廣，不僅能適用于熱交換、制冷等相關(guān)設(shè)備中，而且還能廣泛 應(yīng)用于需要微小制冷機(jī)和壓縮機(jī)的高端精密儀器中。下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明所制成的小型肋片熱交換管的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明l一金屬毛細(xì)管； 2—金屬窄帶。
具體實(shí)施方式
第一優(yōu)選實(shí)施方式如圖1所示，本發(fā)明一種小型肋片熱交換管由外徑①為0.5-3.0mm的 金屬毛細(xì)管1以及豎立均勻繞制并焊接在其外表面上的金屬窄帶2組成， 其中金屬窄帶2的厚度為0. 10-0. 20mm，寬度為0. 25-0. 50mm,金屬毛細(xì) 管1上所繞制的相鄰兩個金屬窄帶2間的間隙為0. 10-0. 30mm，并且金屬 窄帶2的導(dǎo)熱率》100w/(m . K)。其中，金屬毛細(xì)管的材質(zhì)為不銹鋼、鎳、 鎳合金、銅或銅合金；金屬窄帶的材質(zhì)為銅、銅合金、鋁、鋁合金或銀等 導(dǎo)熱性能良好的金屬。本具體實(shí)施方式
中，所釆用的金屬毛細(xì)管1的材質(zhì)為3161不銹鋼，并 且其外徑O為0. 50mm、壁厚為0. 10mm;金屬毛細(xì)管1外表面所均勻繞制的 金屬窄帶2的材質(zhì)為紫銅，并且其厚度為0. lmm、寬度為0.25mm;所繞制的 相鄰兩個金屬窄帶2間的間隙為0. 20mm,也就是說，在3161不銹鋼制金屬 毛細(xì)管1外側(cè)豎立均勾繞制紫銅肋片。而制造上述小型肋片熱交換管的方法包括以下步驟第一步、采用繞絲機(jī)將厚度為0. 10-0. 20mm、寬度為0. 25-0. 50mm的 金屬窄帶2豎立均勻繞制在外徑O為0.5-3. 0mm的金屬毛細(xì)管1外側(cè)，所 繞制在金屬毛細(xì)管1外側(cè)的相鄰兩個金屬窄帶2間的間隙為0. 10-0. 30mm。 本具體實(shí)施方式
中，即釆用繞絲機(jī)將厚度為0. l腿、寬度為0.25mm的紫銅 制金屬窄帶2豎立均勻繞制在外徑①為0. 50mm、壁厚為0. 10隱的3161不 銹鋼制金屬毛細(xì)管1外側(cè)，并且所繞制的紫銅肋片間的間隙為0.20mm。第二步、釆用常規(guī)焊接方法將第一步中繞制在金屬毛細(xì)管1外側(cè)的金 屬窄帶2均焊接在金屬毛細(xì)管1的外表面上。其中，可釆用的焊接方法為 釬焊、錫焊或激光焊，其中釬焊包括銀基焊料釬焊、銅基焊料釬焊與錫基焊料釬焊。在本具體實(shí)施方式
中，釆用的是銀基焊料釬焊，即釆用釬焊在釬焊爐中進(jìn)行焊接，首先第一步中在繞制紫銅金屬窄帶2之前，應(yīng)在3161 不銹鋼制金屬毛細(xì)管1外表面上先均勻覆涂銀基釬焊料，所覆涂的銀基釬 焊料的厚度為0. 05-0. 10mm，并且應(yīng)在稀有氣體的保護(hù)下進(jìn)行釬焊。本實(shí) 施例中，所選擇的稀有氣體為氬氣。這樣，經(jīng)過上述步驟，使紫銅金屬窄帶2即紫銅肋片牢固焊接在不銹鋼 金屬毛細(xì)管1的表面。最后，再對金屬毛細(xì)管1與金屬窄帶2的整體外表 面進(jìn)行鍍銀，從而最終制成小型肋片熱交換管。實(shí)踐中，金屬窄帶2即金屬 肋片的高度、厚度、間隙，肋片的材料和金屬毛細(xì)管l材料的選擇，金屬毛 細(xì)管1的狀態(tài)、長度、外徑、壁厚以及熱交換管的有效長度等因素，可因使 用的實(shí)際需要具體確定。第二優(yōu)選實(shí)施方式本具體實(shí)施方式
中所述的小型肋片熱交換管的結(jié)構(gòu)和制造方法，均與第 一具體實(shí)施方式
相同，其區(qū)別在于，所選擇的金屬毛細(xì)管1為外徑①2. Omm、 壁厚為0. 20腿的黃銅制金屬毛細(xì)管1。在黃銅制金屬毛細(xì)管1外側(cè)豎立均 勻繞制的金屬窄帶2為厚度為0. 12隱、寬度為0. 36mm的黃銅帶，所繞制的 黃銅肋片的間隙為0. 30mm。同樣，釆用繞絲機(jī)將厚度為0. 12mm、寬度為0. 36mm的黃銅制金屬窄帶 2豎立均勻繞制在外徑①為2.0mm、壁厚為0. 20mm的黃銅制金屬毛細(xì)管1 外側(cè)后，再釆用釬焊方法將上步中繞制在金屬毛細(xì)管1外側(cè)的金屬窄帶2 均焊接在金屬毛細(xì)管1的外表面上，只是本實(shí)施例中釆用的是錫基焊料釬 焊。這樣，將黃銅金屬窄帶2即黃銅肋片牢固焊接在黃銅制金屬毛細(xì)管1的 表面。最后，再對金屬毛細(xì)管1與金屬窄帶2的整體外表面進(jìn)行鍍銀，從 而最終制成小型肋片熱交換管。第三優(yōu)選實(shí)施方式本具體實(shí)施方式
中所述的小型肋片熱交換管的結(jié)構(gòu)和制造方法，均與第 一具體實(shí)施方式
相同，其區(qū)別在于，所選擇的金屬毛細(xì)管1為外徑①為3. Omm、壁厚為0. 25mm的紫銅制金屬毛細(xì)管1。在紫銅制金屬毛細(xì)管1外側(cè) 豎立均勻繞制的金屬窄帶2為厚度為0. 15隱、寬度為0. 50腿的紫銅帶，所 繞制的紫銅肋片的間隙為0. 30mm。同樣，釆用繞絲機(jī)將厚度為0.15腿、寬度為0.50腿的紫銅制金屬窄帶 2豎立均勻繞制在外徑①為3.0mm、壁厚為0. 25mm的紫銅制金屬毛細(xì)管1 外側(cè)后，再采用焊接方法將上步中繞制在金屬毛細(xì)管1外側(cè)的金屬窄帶2 均焊接在金屬毛細(xì)管1的外表面上，只是本實(shí)施例中釆用的焊接方法是錫 焊。這樣，將紫銅金屬窄帶2即紫銅肋片牢固焊接在紫銅制金屬毛細(xì)管1的 表面。最后，再對金屬毛細(xì)管1與金屬窄帶2的整體外表面進(jìn)行鍍銀，從 而最終制成小型肋片熱交換管。第四優(yōu)選實(shí)施方式本具體實(shí)施方式
中所述的小型肋片熱交換管的結(jié)構(gòu)和制造方法，均與第 一具體實(shí)施方式
相同，其區(qū)別在于，所選擇的金屬毛細(xì)管1為外徑①為 3. Omm、壁厚為0. 25mm的鎳制金屬毛細(xì)管1，即金屬毛細(xì)管1的材質(zhì)為金屬 鎳。在鎳制金屬毛細(xì)管1外側(cè)豎立均勻繞制的金屬窄帶2為厚度為0. 15mm、 寬度為0. 50的白銅即銅鎳合金帶，所繞制的白銅肋片的間隙為0. 30mm。同樣，釆用繞絲機(jī)將厚度為0. 15mm、寬度為0.50的白銅制金屬窄帶2 豎立均勻繞制在外徑①為3. Omm、壁厚為0. 25隱的鎳制金屬毛細(xì)管1外側(cè) 后，再釆用釬焊方法將上步中繞制在金屬毛細(xì)管l外側(cè)的金屬窄帶2均焊 接在金屬毛細(xì)管1的外表面上，只是本實(shí)施例中釆用的是鎳銅基焊料釬焊, 并且在真空下進(jìn)行釬焊。這樣，將白銅金屬窄帶2即白銅肋片牢固焊接在鎳 制金屬毛細(xì)管1的表面。最后，再對金屬毛細(xì)管1與金屬窄帶2的整體外 表面進(jìn)行清洗，從而最終制成小型肋片熱交換管。第五優(yōu)選實(shí)施方式本具體實(shí)施方式
中所述的小型肋片熱交換管的結(jié)構(gòu)和制造方法，均與第 一具體實(shí)施方式
相同，其區(qū)別在于，所選擇的金屬毛細(xì)管1為外徑①為 2.5mm、壁厚為0. 20mm的白銅制金屬毛細(xì)管1。在白銅制金屬毛細(xì)管1外側(cè)豎立均勻繞制的金屬窄帶2為厚度為0.12mm、寬度為0. 40腿的鉬鎂合金帶， 所繞制的鋁鎂合金肋片的間隙為0. 30mm。同樣，釆用繞絲機(jī)將厚度為0. 12mm、寬度為0.40,的鋁鎂合金制金屬 窄帶2豎立均勻繞制在外徑①為2. 5mm、壁厚為0. 20mm的白銅制金屬毛細(xì) 管1外側(cè)后，再釆用釬焊方法將上步中繞制在金屬毛細(xì)管1外側(cè)的金屬窄 帶2均焊接在金屬毛細(xì)管1的外表面上，只是本實(shí)施例中釆用的是銅鋁焊 料釬焊。這樣，將鋁鎂合金制金屬窄帶2即鋁鎂合金肋片牢固焊接在白銅制 金屬毛細(xì)管1的表面，從而最終制成外徑①為3. 3mm的小型肋片熱交換管。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是 根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu) 變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種小型肋片熱交換管，其特征在于由外徑Φ為0.5-3.0mm的金屬毛細(xì)管(1)以及豎立均勻繞制并焊接在其外表面上的金屬窄帶(2)組成，所述金屬窄帶(2)的厚度為0.10-0.20mm，寬度為0.25-0.50mm，金屬毛細(xì)管(1)上所繞制的相鄰兩個金屬窄帶(2)間的間隙為0.10-0.30mm，所述金屬窄帶(2)的導(dǎo)熱率≥100w/(m·K)。
2. 按照權(quán)利要求l所述的一種小型肋片熱交換管，其特征在于所述 金屬毛細(xì)管(1)的材質(zhì)為不銹鋼、鎳、鎳合金、銅或銅合金。
3、按照權(quán)利要求l或2所述的一種小型肋片熱交換管，其特征在于 所述金屬窄帶(2)的材質(zhì)為銅、銅合金、鋁、鋁合金或銀。4。 制造如權(quán)利要求1所述的一種小型肋片熱交換管的方法，其特征在 于該方法包括以下步驟U)釆用繞絲機(jī)將厚度為0. 10-0. 20mm、寬度為0. 25-0. 5 0mm的金屬 窄帶(2)豎立均勻繞制在外徑①為0. 5-3. Omm的金屬毛細(xì)管(1)外側(cè)， 所繞制在金屬毛細(xì)管(1)外側(cè)的相鄰兩個金屬窄帶(2)間的間隙為 0. 10-0. 30mm;(b)釆用常規(guī)焊接方法將步驟(a)中繞制在金屬毛細(xì)管(1)外側(cè) 的金屬窄帶(2)均焊接在金屬毛細(xì)管(1)的外表面上。5。 按照權(quán)利要求4所述的一種小型肋片熱交換管的制造方法，其特征 在于步驟(b)中所述的焊接方法為釬焊、錫焊或激光焊，所述釬焊包 括銀基焊料釬焊、銅基焊料釬焊、錫基焊料釬焊與鎳銅基焊料釬焊；采用釬焊在釬焊爐中進(jìn)行焊接時，首先步驟(a)中在繞制金屬窄帶 (2)之前，應(yīng)在金屬毛細(xì)管(1)外表面上均勻覆涂釬焊料，并且在稀有 氣體的保護(hù)下或在真空下進(jìn)行釬焊。6。 按照權(quán)利要求4或5所述的一種小型肋片熱交換管的制造方法，其 特征在于步驟(b)中所述的將金屬窄帶(2)焊接在金屬毛細(xì)管(1) 外表面后，可對金屬毛細(xì)管(1)與金屬窄帶(2)的整體外表面進(jìn)行鍍銀。7.按照權(quán)利要求5所述的 一種小型肋片熱交換管的制造方法，其特征 在于所述釬焊料的厚度為0. Q5-0. 10mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小型肋片熱交換管及其制造方法，熱交換管由外徑為0.5-3.0mm的金屬毛細(xì)管以及豎立均勻繞制并焊接在其外表面上的金屬窄帶組成，金屬窄帶的厚度為0.10-0.20mm，寬度為0.25-0.50mm，所繞制的相鄰兩個金屬窄帶間的間隙為0.10-0.30mm，金屬窄帶的導(dǎo)熱率≥100w/(m·K)。其制造方法包括以下步驟，采用繞絲機(jī)將金屬窄帶按實(shí)際需要豎立均勻繞制在金屬毛細(xì)管外側(cè)；之后再采用常規(guī)焊接方法將繞制在金屬毛細(xì)管外側(cè)的金屬窄帶均焊接在金屬毛細(xì)管的外表面上。本發(fā)明所制熱交換管換熱性能好、加工制作工序簡單，且其外徑不超過4.0mm，極大縮小了熱交換設(shè)備中換熱區(qū)域的體積。
文檔編號F28F1/12GK101251352SQ20081001782
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者于振濤, 劉少輝, 張亞峰, 牛金龍, 皇甫強(qiáng), 袁思波, 賀新杰 申請人:西北有色金屬研究院