[发明专利]燃气热水器的铜铝热交换器及其连接方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃具领域，具体地涉及到一种燃气热水器的铜铝热交换器及其连接方法。

背景技术

燃气热水器的热交换器有铜热交换器、铝热交换器，但铜热交换器的铜材料稀少，成本高；而铝热交换器的机械强度性能低，铝热交换器中的水管容易腐蚀。为解决上述问题，提出了一种铜铝热交换器，即采用铜制的水管和铝制的换热翅片、壳体相结合，但这种铜铝热交换器因铜与铝的异种金属材料之间的焊接难以实现而未被实际使用。为克服这些缺陷，对燃气热水器的铜铝热交换器及其连接方法进行了研制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种燃气热水器的铜铝热交换器，它既能有效控制热交换器的材料成本，且热交换效率高，同时能确保热交换器水管的畅通性和耐腐蚀性，产品使用寿命长。

本发明所要解决的另一技术问题是要提供一种燃气热水器的铜铝热交换器的连接方法，它不仅能有效地解决热交换器中各零部件之间的焊接难题，且能有效降低连接工序的生产成本。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种燃气热水器的铜铝热交换器，包括壳体、直管、换热翅片、U型管、盘管和进出水管，壳体围成烟气通道，直管横穿烟气通道，换热翅片设于烟气通道内并依次叠置穿在直管上，U型管连通相邻两个直管，盘管盘绕于壳体壁体，所述壳体、换热翅片由铜铝材料制造成型，所述直管、U型管、盘管由铜铝材料或者铜材料制造成型；所述铜铝材料包括铝材料基体，以及设于该基体外壁的铜材料覆盖层。

具体而言，上述技术方案囊括了2种不同的实施例，即：所述壳体、直管、换热翅片、U型管和盘管均由铜铝材料制造成型；或者所述壳体、换热翅片由铜铝材料制造成型，而直管、U型管和盘管由铜材料制造成型。

进一步地，所述铝材料基体的厚度为0.1mm~0.6mm，所述铜材料覆盖层的厚度为0.02mm~0.1mm。

根据本发明第二方面实施例的燃气热水器的铜铝热交换器的连接方法，主要包括以下步骤：S1:将壳体、直管、换热翅片、U型管和盘管组装在一起，以便完成所述热交换器的整体组装工序；S2：在壳体与盘管之间进行预焊接工序，使得壳体与盘管之间的焊接间隙为0.10~0.40mm；S3：在所述焊接间隙处装上钎料，以完成组装钎料工序；S4：将铜铝热交换器整体放入钎焊炉进行钎焊，钎焊温度为400~600℃，该钎焊温度保持时间为：8~15分钟。通常铜热交换器的钎焊温度在800℃以上，与钎焊铜热交换器相比较，本方法发明能进一步降低生产成本。

另外根据本发明上述实施例的燃气热水器的铜铝热交换器的连接方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，在S1整体组装工序之前进行以下工序：S01:对壳体、直管、换热翅片、U型管和盘管进行清洗除油工序，以便去除待焊机工件表面的油脂及杂物；S02:对各清洗除油后的工件放入烘干炉中进行烘干脱脂工序，烘干温度为250℃~370℃，以便清洗除油工序中的水分，进一步确保去除油脂。所述烘干炉可为现有技术中任一种烘干炉。

根据本发明的一些实施例，所述S1整体组装工序中还包括以下子步骤：S11:在直管与U型管、直管与盘管的连接处套装环形钎料；S12：所述换热翅片上紧靠直管处设置有孔，在孔内放置条状钎料。本实施例中S11和S12步骤没有先后顺序的要求。

根据本发明的一些实施例，所述S2预焊接工序通过在壳体与盘管之间选取至少2个焊接点进行预焊接，该预焊接工序所采用的方式为电阻焊接或者气体火焰焊接。如此能有效稳固壳体与盘管之间的最佳焊接间隙，进一步提高零部件之间的焊接质量。

根据本发明的一些实施例，所述S3组装钎料工序为在焊接间隙处放置条状钎料，或者填涂膏状钎料。

根据本发明的一些实施例，所述膏状钎料的重量百分比：75%~92%钎料合金粉末、0.5%~5%黏结剂、7.5%~20%溶剂，这里所述的黏结剂为硼酸或者硼砂等现有黏结剂中的一种，这里所述的溶剂为松香或者树脂或者水。与现有钎焊料相比较，本实施例所述膏状钎料能进一步提高焊接质量。

根据本发明的一些实施例，所述环形钎料或条状钎料的重量百分比：5%~29%铜、5.5%~13%硅、2%~11%锡、1%~4%银、62.5%~86%铝。与现有钎焊料相比较，本实施例所述条状钎料能进一步提高焊接质量。