本申请是按照35U.S.C.§111(a)提交的申请,并按照35U.S.C.§119(e)(1)要求分别在2004年4月28日、2004年11月18日、2004年12月22日和2005年1月7日申请的临时申请No.60/565,830、No.60/628,545、No.60/637,812和No.60/641,743的优先权。
发明内容
为了实现上述目的,本发明包括下列模式。
1)一种检测热交换器耐压的方法,该热交换器具有:平行设置并且每个都具有其内部的接合点的多个中空制冷剂通道部分;在制冷剂通道部分的各个相邻对之间的空气流通间隙;和设置在各个空气流通间隙中的鳍片,该检测热交换器耐压的方法的特征在于:给热交换器的内部加压,此后根据流过其中的空气的通路方向从其一侧用光照射该热交换器,从其另一侧图象检测(visually inspect)热交换器。
2)根据上述1)项的检测热交换器耐压的方法,其中图象检测热交换器的鳍片的变形。
3)根据上述1)项的检测热交换器耐压的方法,其中图象检测制冷剂通道部分的变形。
4)一种检测热交换器耐压的方法,该热交换器具有:平行设置并且每个都具有其内部的接合点的多个中空制冷剂通道部分;在制冷剂通道部分的各个相邻对之间的空气流通间隙;和设置在各个空气流通间隙中的鳍片,该检测热交换器耐压的方法的特征在于:给热交换器的内部加压,根据流过其中的空气的通路方向在其一侧用光照射该热交换器,在加压之前和加压之后通过图像拾取装置从其另一侧捕获热交换器的图像,将每个图像划分为多个点,基于在加压之前和加压之后得到的图像的各个点的亮度数据判定热交换器的耐压。
5)一种检测热交换器耐压的方法,该热交换器具有:平行设置并且每个都具有其内部的接合点的多个中空制冷剂通道部分;在制冷剂通道部分的各个相邻对之间的空气流通间隙;和设置在各个空气流通间隙中的鳍片,该检测热交换器耐压的方法的特征在于:根据流过其中的空气的通路方向从其一侧用光照射该热交换器,通过图像拾取装置从其另一侧捕获热交换器的图像,将该图像划分为多个点,此后给热交换器的内部加压,在开始加压之后通过图像拾取装置从其另一侧连续或者断续地捕获热交换器的图像,将所述图像划分为多个点,基于在加压之前得到的图像点的亮度数据和加压之后得到的图像点的亮度数据的连续变化或者断续变化判定热交换器的耐压。
6)根据上述4)或5)项的检测热交换器耐压的方法,其包含:通过图像拾取装置从多个方向捕获热交换器的一个部分的多个图像,将每个图像划分为多个点,利用该同一部分的多个图像的所述多个点的亮度数据作为判定参考。
7)根据上述4)或5)项的检测热交换器耐压的方法,其包含:在加压之前和加压之后通过图像拾取装置捕获热交换器的单色图像,将每个单色图像划分为多个点,参考预定参考值,将在加压之前和加压之后得到的每个图像的所述点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,计算每个单色图像的黑区数量,使用加压之后黑区数量相对于加压之前黑区数量的增加作为判定的参考。
8)根据上述4)或5)项的检测热交换器耐压的方法,其包含:通过图像拾取装置从多个方向捕获热交换器的一部分的多个单色图像,将每个单色图像划分为多个点,参考预定参考值,将在加压之前和加压之后得到的每个图像的所述点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,计算每个单色图像的黑区数量,使用加压之后所有单色图像的黑区总数量相对于加压之前所有单色图像的黑区总数量的增加作为判定的参考。
9)根据上述4)或5)项的检测热交换器耐压的方法,其包含:在加压之前和加压之后通过图像拾取装置捕获热交换器的单色图像,将每个单色图像划分为多个点,参考预定参考值,将在加压之前和加压之后得到的每个图像的点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,以便提取每个单色图像中的白区和黑区的图形,使用加压之前和之后得到的图形作为判定的参考。
10)根据上述5)项的检测热交换器耐压的方法,其中基于在加压之后得到的图像的所述点的亮度数据的连续变化或者断续变化来控制给热交换器内部施加的压力。
11)一种检测波纹鳍片的方法,该波纹鳍片具有顶峰部分、谷底部分(furrow portion)以及连接部分,每个连接部分都互连顶峰部分和谷底部分,该检测波纹鳍片的方法的特征在于:根据其宽度方向在其一侧用光照射波纹鳍片,通过图像拾取装置在其另一侧从多个方向捕获波纹鳍片的一部分的多个图像,将每个图像划分为多个点,基于该同一部分的多个图像的所述点的亮度数据判定波纹鳍片的状态。
12)根据上述11)项的检测波纹鳍片的方法,包含:通过图像拾取装置从多个方向捕获波纹鳍片的一部分的多个单色图像,将每个单色图像划分为多个点,参考预定的阈值,将每个图像的所述点的亮度数据转换为黑区和白区的二进制数据项,计算黑区的数量,使用该同一部分的所有单色图像的黑区总数量作为判定的参考。
13)根据上述11)或12)项的检测波纹鳍片的方法,该方法用于热交换器,以检测设置在各个空气流通间隙中的波纹鳍片;该热交换器具有:平行设置并且每个都具有其内部的接合点的多个中空制冷剂通道部分;在制冷剂通道部分的各个相邻对之间的空气流通间隙。
14)一种检测热交换器耐压的装置,该热交换器具有:平行设置并且每个都具有其内部的接合点的多个中空制冷剂通道部分;在制冷剂通道部分的各个相邻对之间的空气流通间隙;和设置在各个空气流通间隙中的鳍片,该检测装置包括:用于给热交换器的内部加压的加压装置;根据流过其中的空气的通路方向设置在热交换器一侧、用于用光照射热交换器的照射装置;根据空气的通路方向、用于从与照射装置相对的热交换器的另一侧捕获热交换器图像的图像拾取装置;和用于将在加压装置加压之前和之后由图像拾取装置得到的图像划分为多个点、基于每个图像的点的亮度数据判定热交换器耐压的处理装置。
15)根据上述14)项的检测热交换器耐压的装置,其中图像拾取装置从多个方向捕获热交换器的一部分的多个图像,处理装置将该同一部分的每个图像划分为多个点,基于每个图像的所述点的亮度数据判定热交换器的耐压。
16)根据上述14)项的检测热交换器耐压的装置,其中处理装置将由图像拾取装置捕获的热交换器加压之前和加压之后的单色图像划分为多个点,参考预定的参考值,将加压之前和加压之后得到的每个单色图像的点的亮度数据转换为黑区和白区的二进制数据项,计算每个单色图像的黑区数量,基于加压之后黑区数量比加压之前黑区数量的增加判定热交换器的耐压。
17)根据上述14)项的检测热交换器耐压的装置,其中图像拾取装置从多个方向捕获热交换器的一部分的多个单色图像,图像处理装置将该同一部分的每个单色图像划分为多个点,参考预定的参考值,将每个图像的所述点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,计算每个单色图像的黑区数量,基于加压之后所有单色图像的黑区总数量比加压之前所有单色图像的黑区总数量的增加判定热交换器的耐压。
18)根据上述14)项的检测热交换器耐压的装置,其中处理装置将加压之前和加压之后由图像拾取装置捕获的热交换器的每个单色图像划分为多个点,参考预定的参考值,将每个图像的所述点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,以便提取每个单色图像的白区和黑区的图形,基于加压之前和加压之后得到的所述图形判定热交换器的耐压。
19)根据上述14)项的检测热交换器耐压的装置,其中根据空气的所述通路方向反射装置被设置在与照射装置相对的热交换器的另一侧,用于至少一次反射来自照射装置的光,图像拾取装置捕获在反射装置反射的图像。
20)根据上述14)项的检测热交换器耐压的装置,其中处理装置基于加压之前图像的所述点的亮度数据和加压之后图像的所述点的亮度数据的连续变化或者断续变化判定热交换器的耐压。
21)根据上述20)项的检测热交换器耐压的装置,其中处理装置将加压之前和加压之后由图像拾取装置捕获的热交换器的每个单色图像划分为多个点,参考预定参考值,将每个图像的点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,计算每个单色图像的黑区数量,基于加压之前的黑区数量和加压之后黑区数量的连续变化或者断续变化判定热交换器的耐压。
22)根据上述20)项的检测热交换器耐压的装置,其中图像拾取装置从多个方向捕获热交换器的一部分的多个单色图像,处理装置将该同一部分的每个图像划分为多个点,参考预定的参考值,将每个图像的所述点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,计算每个单色图像的黑区数量,基于加压之前的黑区数量和加压之后黑区数量的连续变化或者断续变化判定热交换器的耐压。
23)根据上述20)项的检测热交换器耐压的装置,其中处理装置将加压之前和加压之后由图像拾取装置捕获的热交换器的每个单色图像划分为多个点,参考预定参考值,将每个图像的所述点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,以便提取单色图像中的黑区和白区的图形,基于加压之前的所述图形和加压之后所述图形的连续变化或者断续变化判定热交换器的耐压。
24)根据上述20)项的检测热交换器耐压的装置,其中基于加压之后得到的所述图像的所述点的亮度数据的连续变化或者断续变化,处理装置控制通过加压装置给热交换器内部施加的压力。
25)一种用于检测波纹鳍片的装置,该波纹鳍片具有顶峰部分、谷底部分以及连接部分,每个该连接部分都互连顶峰部分和谷底部分,该装置包括:根据其宽度方向设置在波纹鳍片一侧、用于用光照射波纹鳍片的照射装置;设置在与照射装置相对的波纹鳍片的另一侧的图像拾取装置,用于从多个方向捕获波纹鳍片的一部分的图像;和用于基于波纹鳍片的该同一部分的所述图像的所述点的亮度数据判定波纹鳍片的状态的处理装置。
26)根据上述25)项的用于检测波纹鳍片的装置,其中图像拾取装置从多个方向捕获波纹鳍片的一部分的多个单色图像,处理装置将该同一部分的每个单色图像划分为多个点,参考预定的参考值,将每个图像的所述点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,计算每个单色图像的黑区数量,基于所有单色图像的黑区总数量判定波纹鳍片的状态。
27)根据上述25)项的用于检测波纹鳍片的装置,该装置用于热交换器,以检测设置在各个空气流通间隙中的波纹鳍片;该热交换器具有:平行设置并且每个都具有其内部的接合点的多个中空制冷剂通道部分;在制冷剂通道部分的各个相邻对之间的空气流通间隙。
28)根据上述25)项的用于检测波纹鳍片的装置,其中反射装置根据空气的通路方向设置在与照射装置相对的热交换器的另一侧,用于至少一次反射来自照射装置的光,图像拾取装置捕获在反射装置反射的图像。
29)一种热交换器生产线,包括根据上述14)至28)任意一项的装置。
如果在中空制冷剂通道部分的内部接合点中出现缺陷,或者某些内部接合点的接合强度不足,则根据所述1)至3)的方法给热交换器内部施加压力使内部接合点断裂,使制冷剂通道部分膨胀,使位于空气流通间隙中的鳍片变形。据此,通过用光从其一侧照射热交换器,并且在给交换器的内部加压之后从其另一侧图象检测热交换器,可以检查通道部分和鳍片的至少其中之一的变形,从而可以判定热交换器的耐压。这样,可以容易地检测热交换器的耐压。此外,能够可靠地识别重要部分例如制冷剂通道部分、接近于鳍片的集流管部分和通过钎焊接合之前通过焊接焊住的部分的变形。
如果在中空制冷剂通道部分的内部接合点中出现缺陷,或者如果某些内部接合点的接合强度不足,则根据所述4)的方法给热交换器内部施加压力使内部接合点断裂,使制冷剂通道部分膨胀,使位于空气流通间隙中的鳍片变形。据此,当通过下列方式实施该方法时,即根据流过其中的空气的通路方向用来自其一侧的光照射热交换器,在加压之前和加压之后通过图像拾取装置从其另一侧捕获热交换器的图像,将每个图像划分为多个点,结果发现在加压之前和加压之后得到的图像的点的亮度数据不同。另一方面,如果中空制冷剂通道部分的内部接合点没有缺陷并且具有足够大的强度,则给热交换器内部施加压力不会引起通道部分的膨胀和鳍片的变形,结果加压之前的图像的所述点的亮度数据不管是否加压都几乎保持不变。因此,可以参考这种亮度数据检测热交换器的耐压。结果,可以容易地和精确地检测热交换器的耐压。该方法确保以好的稳定性检测并且在图象检测中不包含人为误差或者使人不注意的误差,并且不受检测器能力的影响。
如果在中空制冷剂通道部分的内部接合点中出现缺陷,或者如果某些内部接合点的接合强度不足,则根据上述5)项的方法给热交换器内部施加压力使内部接合点断裂,使制冷剂通道部分产生大的膨胀,使位于空气流通间隙中的鳍片显著变形。在这样情况下,加压之后得到的图像的所述点的亮度数据连续地或者断续地变化,与加压之前相应的数据相比变化很大。另一方面,如果中空制冷剂通道部分的内部接合点没有缺陷并且具有足够大的强度,即使给热交换器内部加压,通道部分和鳍片也不会过大地变形,在加压之前的所述图像的所述点的亮度数据不管是否加压都几乎保持不变。因此,可以参考所述图像的所述点的亮度数据检测热交换器的耐压。结果,可以容易地和精确地检测热交换器的耐压。该方法确保以好的稳定性检测,并且在图象检测中不包含人为误差或者使人不注意的误差,并且不受检测器能力的影响。甚至当内部接合点没有任何断裂时,热交换器的内部加压使制冷剂通道部分和鳍片稍微变形,但是加压之后的所述图像的所述点的亮度数据连续变化或断续变化为检测者指出了制冷剂通道部分和鳍片的变形开始压力和变形终止压力。因此可以更详细地检测热交换器的耐压。此外,根据施加的压力和所述点的亮度数据的连续或断续变化之间的关系可以识别所述内部接合点中的特定接合点缺陷的种类。这样使其能够找出消除该接合点缺陷的对策。在制冷剂通道部分的内部接合点的接合强度极低的情况下,在内部压力达到设定值之前,通道部分很可能突然断裂,而从施加的内部压力和加压之后所述图像的所述点的亮度数据的连续变化或断续变化之间的相互关系可以评估断裂压力。此外,当图像捕获范围中的亮度数据变化达到特定极限时,可以中断内部加压,从而可以防止由于整个热交换器的崩溃而使检测装置毁坏或无法使用。
即使在空气流通间隙中设置的鳍片变形到不影响空气流通性能的程度,也可以通过所述6)项的方法容易地和精确地检测热交换器的耐压。例如,如果鳍片的部分地倾斜而不至于影响空气流通性能,那么很可能通过空气流通间隙的光量不足,使得到的所述图像的所述点的亮度数据不精确,导致不可接受的判定。另一方面,在通过图像拾取装置从多个方向捕获倾斜部分的多个图像的情况下,很可能从一个方向得到的所述图像的所述点的亮度数据不精确,而从另一个方向捕获的所述图像的所述点的亮度数据是精确的。因此,当基于所述亮度数据的这些项判定这种热交换器的耐压时,在加压之前或加压之后,都不可能将该交换器判定为空气流通性能不足的不可接受产品。
通过根据上述7)-9)项的方法,可以更精确和容易地检测热交换器的耐压。具体地说,所述8)项描述的方法具有下列优点。例如,即使鳍片变形到对空气流通性能没有影响的程度,也可以精确和容易地检测热交换器的耐压。如果部分热交换器中的鳍片倾斜以至于不影响空气流通性能,那么当从一个方向通过图像拾取装置捕获倾斜部分的图像时,通过空气流通间隙的光量将不充足,从而产生过量的黑区,导致判定为不可接受的产品。在通过图像拾取装置从多个方向捕获倾斜部分的多个图像时,从一个方向得到的单色图像在图像中的黑区的二进制数据项的数量上将是过量的,而从其它方向捕获的单色图像在黑区的二进制数据项的数量上将是较少的。当基于这些黑区数量的总和判定热交换器的耐压时,不太可能在加压之前将热交换器判定为具有低空气流通性能的不可接受产品。
根据所述9)项的方法进一步具有下列优点。给热交换器的内部施加压力引起中空制冷剂通道部分的内部接合点的破裂,使通道部分和鳍片显著变形,并且改变图像中白区和黑区的图形。此外,热交换器整体变形及其扭曲或颤动将改变图像中白区和黑区的图形。然而,由通道部分的内部接合点断裂和随之发生的通道部分及鳍片的变形产生的白区和黑区的图形与由于整个热交换器的变形和扭曲以及颤动产生的黑区和白区的图形不同。因此当使用加压之前的图形和加压之后的图形作为判定参考时,能够将通道部分和鳍片的变形与整个交换器的变形和扭曲或颤动区分开来。这样确保耐压检测具有提高的精度。
通过根据所述10)项的方法,检测热交换器的耐压,同时不使交换器断裂。
所述11)项描述的方法包括:通过图像拾取装置从多个方向捕获波纹鳍片的相同部分的多个图像,将每个图像划分为多个点,基于该相同部分的多个图像的所述多个点的亮度数据判定波纹鳍片的状态。即使波纹鳍片变形到不影响空气流通性能的程度,也可以容易和精确地判定鳍片的状态。
例如,即使波纹鳍片变形到不影响空气流通性能的程度,也可以通过根据所述12)项的方法精确和容易地检测鳍片的状态。如果波纹鳍片的某些连接部分倾斜到不影响空气流通性能的程度,当从一个方向通过图像拾取装置捕获倾斜部分的图像时,通过连接部分的各个相邻对之间的间隙的光量将不充足,导致过量的黑区,从而导致判定为不可接受的产品。在通过图像拾取装置从多个方向捕获倾斜部分的多个图像的情况下,从一个方向得到的单色图像在图像中的黑区的二进制数据项的数量上将是过量的,而从其它方向捕获的单色图像在黑区的二进制数据项的数量上将是较少的。当基于这些黑区数量的总和判定波纹鳍片的状态时,不可能在加压之前将鳍片判定为不可接受产品。
例如,当所有单色图像中的黑区总数大于实施所述13)项描述的方法的阈值时,不进行耐压检测就可以将波纹鳍片判定为不可接受的。
在所述14)项中描述的装置具有与所述4)项和5)项中描述的方法相同的优点。
在所述15)项中描述的装置具有与所述6)项中描述的方法相同的优点。
在所述16)到18)项中描述的装置具有与所述6)到9)项中描述的方法相同的优点。
利用在所述19)项中描述的装置,反射装置至少一次反射来自照射装置的光。这使得能够在离热交换器更大的距离处定位图像拾取装置。如果图像拾取装置具有视角,因此可以给一个拾取装置更宽图像拾取范围。因此,可以减少图像拾取装置的数量,以降低装置的成本。此外,由于由照射装置发射的光被反射装置至少反射一次,因此即使图像拾取装置离热交换器有较大的距离,整个装置占据的空间也可以相对较小。此外,可以根据安装该装置的位置来设置热交换器、照射装置和反射装置。
根据所述20)项的装置具有与所述5)项的方法相同的优点。
根据所述21)至23)项的装置具有与所述7)至9)项的方法相同的优点。
根据所述24)项的装置具有与所述10)项的方法相同的优点。
根据所述25)和26)项的装置具有与所述11)和12)项的方法相同的优点。
利用所述27)项描述的装置,反射装置至少一次反射来自照射装置的光。这使其能够在离波纹鳍片更远的距离处定位图像拾取装置。如果图像拾取装置具有视角,因此可以给一个拾取装置更宽图像拾取范围。因此,可以减少图像拾取装置的数量,以降低装置的成本。此外,由于由照射装置发射的光被反射装置反射至少一次,因此即使图像拾取装置离波纹鳍片有较大的距离,整个装置占据的空间也可以相对较小。此外,可以根据安装该装置的位置来设置波纹鳍片、照射装置和反射装置。
实施本发明的最佳模式
下面将参考附图描述本发明的实施例。在整个附图中,相同的部件用相同的附图标记表示并且将不重复描述。
在下面关于热交换器的制冷剂通道部分的描述中,图2和3的上和下侧及左和右侧将分别称作“上”“下”“左”和“右”。
图1显示了将通过本发明的方法检测耐压的热交换器的例子,图2显示了用于热交换器的作为制冷剂通道部分的平热交换管的例子,图3显示了图2所示的平热交换管的制造工艺。
图1所示的热交换器1用作机动车辆空调器中的冷凝器,包括:彼此隔开并且平行设置的集流管对2和3;平行设置在两个集流管2和3之间并且具有接合到各个集流管2和3的相对端部的多个铝的平热交换管4(中空制冷剂通道部分);设置在各个相邻的热交换管对4之间的各个空气流通间隙5中并且每个都钎焊到与其相邻的热交换管对4上的波纹铝鳍片6;连接到第一集流管2的周壁上端的输入管7;连接到第二集流管3的周壁下端的输出管8;设置在第一集流管2内部并且定位在其中部之上的第一隔板9;设置在第二集流管3内部并且定位在其中部以下的第二隔板10。定位在第一隔板9以上的制冷剂管4的数量、在第一隔板9和第二隔板10之间的制冷剂管4的数量和定位在第二隔板10以下的制冷剂管4的数量从上向下降低,以便提供通道组。以汽相流入输入管7的制冷剂在以液相从输出管8流出之前以“之”字型流过冷凝器中的通道组单元。
与压缩机和蒸发器一起,热交换器1作为冷凝器提供了制冷剂循环,其中使用氯氟碳(chlorofluorocarbon)制冷剂,并且该制冷剂循环安装在,例如在机动车辆中作为机动车空调器。
在制冷剂循环中使用的,包括压缩机、气体冷却器、蒸发器、压力减小装置和用于对从气体冷却器流出的制冷剂和从蒸发器流出的制冷剂进行热交换的中间热交换器,其中使用CO2等超临界制冷剂,热交换器1可以用作气体冷却器或蒸发器。该制冷剂循环安装在车辆中,例如安装在机动车辆中,以便作为机动车空调器。
参考图2,热交换管4包括:彼此相对的上和下平壁11和12(平壁对);在它们的左和右侧边缘互连上和下壁11和12的左和右相对侧壁13、14;定位在侧壁13和14之间的互连上和下壁11和12、在管的纵向延伸、彼此间隔预定距离的多个加强壁15。管4具有在其内部的多个平行的流体通路16。尽管未示出,为了使每个相邻的流体通路对16彼此连通,当以其整体从上部观察管4时,在所有加强壁15的每个中都形成有多个交错定位的连通孔。
左侧壁13包括从上壁11的左侧边缘向下凸出并与上壁11形成一体的侧壁脊17和从下壁12的左侧边缘向上凸出并与下壁12形成一体的侧壁脊18。侧壁脊17和18彼此相抵并钎焊,从而形成左侧壁13。右侧壁14与上壁11和下壁12一体。
每个加强壁15包括从上壁11向下凸出并一体形成的加强壁脊19和从下壁12向上凸出并一体形成的加强壁脊20,并且通过使这些脊19和20彼此相抵并钎焊在一起形成。脊19和20的钎焊部分提供了内部接合点。
如图3(a)所示,由用来制作管的平金属板25来制造热交换管4。金属板25由铝钎焊片(aluminum brazing sheet)构成,在该铝钎焊片的相对的表面上具有钎料(brazing material)层,并且该金属板包括:平的上壁形成部分26(平壁形成部分);平的下壁形成部分(平壁形成部分);用于制作右侧壁14、互连上和下壁形成部分26和27的连接部分28;分别从上壁形成部分26和下壁形成部分27向上一体凸出、并且每个分别位于上壁形成部分26和下壁形成部分27的与连接部分28相对的侧边缘、用于制作左侧壁13的侧壁脊17、18;与上壁形成部分26和下壁形成部分27形成一体的分别从上壁形成部分26和下壁形成部分27向上凸出、在左-右方向以预定间隔设置的多个加强壁脊19、20。上壁形成部分26上的加强壁脊19和下壁形成部分27上的加强壁脊20关于板25的宽度方向的中心线对称。侧壁脊17、18和所有加强壁脊19、20的高度相等。除了其左和右相对的侧边缘,在其主要区域上,连接部分28设置为一体的,定位脊29在其整个长度延伸。凸起31形成在下壁形成部分27上的侧壁脊18的顶端,并且在整个长度上在纵向延伸,凸起31压入其内的沟槽32形成在上壁形成部分26上的侧壁脊17的顶端,并且在整个长度上在其纵向延伸。
通过滚轧在连接部分28的左和右相对侧边缘处逐渐折叠用来制作管的金属板25[参见图3(b)],并且最后折叠为发夹形式,使内侧壁脊17、18相抵,以及每个相应的加强壁脊对19、20彼此相抵,通过压配合(press fit)迫使凸起31进入沟槽32,得到折叠体33[参见图3(c)]。侧壁脊17、18、以及每个相应的加强壁脊对19、20在其顶端彼此钎焊。这样就制造了热交换管4。此时,由彼此钎焊的侧壁脊17、18来提供左侧壁13,由连接部分28提供右侧壁14,由上壁形成部分26提供上壁11,由下壁形成部分27提供下壁12,由彼此钎焊的相应脊对19、20提供每个加强壁15。在制造热交换器1的同时制作热交换管4。
波纹鳍片6包括顶峰部分6a、谷底部分6b和每个都互连顶峰部分6a和谷底部分6b的平的连接部分6c。连接部分6c设置有多个平行设置的天窗(参见图10和11)。
图4示出了用于热交换器的耐压检测装置的第一实施例的结构示意图。
参考图4,耐压检测装置包括用于在水平位置支持热交换器1的保持器40(保持装置);当热交换器1密封并且由保持器40保持时用于向热交换器1的内部提供高压空气以便给交换器1的内部加压的高压空气供应装置41(加压装置);照明装置42(照射装置),从下面用光照射由保持器40保持的热交换器1;反射器43(反射装置),包括例如设置在由保持器40保持的热交换器1上面的镜子,用于通过一次反射将从下面来的光引导到侧向,即在本实施例中向右引导;CCD摄影机44(图像拾取装置),用于捕获来自反射器43的反射图像;图像处理器45(处理装置);和操纵-显示装置46,用于由用户操纵该装置和显示耐压检测的结果。
保持器40保持热交换器1的两个集流管2、3,以便不关闭空气流通间隙5。
用来自下面的照射装置42的光照射的热交换器1的图像由发射器43反射,并且被每个CCD摄影机44捕获为单色图像,得到的图像信号从摄影机44馈送到图像处理器45。
图像处理器45将由CCD摄影机44捕获的单色图像区域划分为多个点(像素),参考预定的阈值,将关于所述点的亮度数据转换为二进制数据项,即白区和黑区,计算该单色图像的黑区数量。在用由空气供应装置41提供的高压空气给热交换器1的内部加压的同时,图像处理器45比较代表加压之前热交换器1内部状态的黑区数量和加压导致的黑区数量,基于由于加压导致的相对于加压之前的黑区数量增加的黑区数量来判断热交换器1的耐压,将判断结果馈送给操纵显示器装置46。这里提到的术语“黑区”表示阻光部分,表示集流管2和3、热交换管4和波纹鳍片6存在的部分,加压之后黑区数量的增加仅源于热交换管4的变形、仅源于波纹鳍片6的变形、或者源于热交换管4和波纹鳍片6二者的变形。在说明书和附加的权利要求中,这种黑区的含义(meaning)和加压之后黑区数量增加的原因是共同的。
图5至9详细示出了图4所示的耐压检测装置的详细结构。在下面对检测装置的具体结构的描述中,图5的上侧和下侧将称作“上”和“下”,图5的左手侧和右手侧将称作“前”和“后”,图6的左手侧和右手侧将称作“左”和“右”。
参考图5,一个外壳200中设置了耐压检测装置的保持器40、高压空气供应装置41、照明装置42、反射器43、CCD摄影机44和图像处理器45。操纵-显示装置46设置在外壳200的外部。将检测装置并入到热交换器1的生产线。外壳200设置在安装热交换器生产线的工厂地板上,在其间插入震动隔离装置201。
在外壳200内部设置的,是其内设置了保持器40和照明装置42的第一室202、在第一室202下面并且具有设置在其内的高压空气供应装置41的第二室203、位于第一室202的后面并且具有设置在其内的图像处理器45的第三室204和设置在第一及第三室202及204之上并且具有设置在其内的反射器43和CCD摄影机44的第四室205。外壳200具有包括平面的结构,即提供外壳200的顶棚、地板和周壁的六块金属板,例如,厚度至少为10mm的钢板,用于支撑外壳200上的负荷。第一至第三室202、203、204通过形成在隔板壁中的空气口230保持连通。
第一室202具有设置有用于检测热交换器1的入-出口206的前壁,开口206可用垂直可移动门207关闭。由设置在室202内侧下部的隔板208将第一室202的内部划分为上和下两个空间。保持器40设置在上部空间,照明装置42设置在下部空间。隔板208具有大于待检测热交换器1的开口208a,允许来自照明装置42的光通过。在与下部空间对应的高度,第一室202的前壁具有检测开口209,用于通过该开口209检测照明装置42。用可打开的门211关闭开口209。
附着于第二室203左侧壁的是用于允许外部空气进入外壳200的送风机212(正压保持装置),以将第一至第三室202、203、204的内部保持在正压。尽管未示出,送风机212设置有用于防止灰尘进入外壳200的过滤器。
第三室204具有设置有空调器213的右侧壁,空调器213用于使空气在室204的内部循环,以维持恒定温度。第三室204具有后壁,该后壁上设置有用于检测图像处理器45的检测开口214,和用于打开开口214的门215。
第四室205独立于其它室202-204保持关闭。第四室205具有设置有空调器216的右侧壁,空调器216用于通过循环空气将第四室205的内部维持在恒定温度。隔离壁217将第四室205与第一和第三室202、204分开,在其前部即对应于第一室202的部分具有开口217a。开口217a由例如由玻璃制成的透光板218密封。如此确定217a的尺寸,使得由保持器40保持时热交换器1的整个图像都可以由反射器43向CCD摄影机44反射。第四室205的后壁具有用于检测摄影机44的检测开口210。开口210可用门219打开。
参考图6-8,保持器40包括:安装在隔板208上的第一夹持装置220,用于保持待检测热交换器1的集流管2;安装在在隔板208上的第二夹持装置221,用于保持待检测热交换器1的另一个集流管3。
第一夹持装置220包括:在开口208a左侧的隔板208的部分上固定安装并且在前后方向上延伸的导轨222;可沿着导轨222移动并且可固定定位在导轨222的所需部分上的前和后两个基板223;和设置在每个基板223上并向上凸起的固定夹持部件224。每个基板223都可以固定在导轨222的需要位置,从而可以根据待检测的热交换器1的集流管2的长度,在前后方向上调节两个固定的夹持部件224。每个夹持部件224具有凹部225,凹部225具有面向右方的开口,用于将集流管2部分地装配进去。凹部225的上内侧部分设置有例如橡胶制成的防滑部件226。
第二夹持装置221包括:在开口208a的相对侧上分别固定到隔板208的前和后部上、并且在左右方向上延伸的一对导轨227;可沿着各个导轨227移动并且每个都可以固定在导轨227的需要部分上的滑动座架228;将前和后滑动座架228互连并且固定到前和后滑动座架228上的轨道支撑板229;安装在支撑板229上并在前后方向上延伸的轨道231;例如通过未图示的可直线移动的导轨安装在轨道231上并且可在前后方向上沿着轨道231自由移动的基板232;从基板232竖起并在前后方向上间隔开的一对支撑件233;和安装在支撑件233上的可移动夹持部件234。滑动座架228每个都可以固定定位在导轨227的需要部分上,使得可以根据待检测热交换器1的左右尺寸在左右方向上调节可移动夹持部件234的位置。基板232可沿着轨道231移动,使可移动夹持部件234自由地在热交换器1的集流管3的纵向上移动。
可移动夹持部件234包括:在前后方向上加长的基座235;和在基座235上在前后方向上隔开设置的一对夹持部分236。基座235具有从其长度方向的中部向右凸出的支架237。每个夹持部分236都具有凹部238,凹部238具有面对左侧的开口,当保持交换器1时,使该交换器的另一个集流管3部分地装配入该开口。
可移动夹持部件234通过一对前臂和后臂239装配到支撑件233上。在前后方向上延伸的杆241固定地插入臂239,在前后方向上向外凸出超过臂239的杆241的部分可旋转地并且向左或向右可移动地装配到缝隙242中,缝隙242形成在各个支撑件233中,该缝隙在前后方向上加长并且定位在与杆相同的水平上。支撑板243将两个臂239互连并固定到两个臂239的左端。可移动夹持部件234的支架237具有放置在支撑板243上的右端部分,并且通过向上或向下延伸的销钉244固定到其上,以便可以绕着销钉244的轴旋转。可移动夹持部件234通过设置在弹簧安装板245和弹簧止动器246之间的压缩卷簧247(偏置装置)总是向左偏置,即相对于支撑架233偏向固定的夹持部件224。弹簧安装板245固定设置在支撑件233的右侧两端之间。弹簧止动器246可旋转地套在杆241上,并且设置在两个臂239之间。弹簧247具有在弹簧止动器246上的左端支撑点。中空的圆柱形弹簧保持部件248固定到弹簧安装板245左侧面。弹簧止动器249设置在弹簧保持部件248中,以便在左右方向上可以移动。弹簧247具有插入到保持部件248中的右端和在弹簧止动器249上的支撑点。通过从右侧拧过螺纹孔251的螺钉252向左推弹簧止动器249,螺纹孔251延伸通过弹簧安装板245,从而调节弹簧247的偏置力。
两个臂239绕杆241旋转,并且和杆241一起相对于支撑件233在左右方向上移动,从而可移动夹持部件234可以在保持位置(参见图6中的实线位置)和释放位置(参见图6中的虚线位置)之间移动,在保持位置,部件234与固定的夹持部件224一起将热交换器1保持在水平状态,在释放位置,部件234释放热交换器1。顺便提及,当可移动夹持部件234处于保持位置时,销钉244处于垂直位置,结果使可移动夹持部件234绕着垂直轴自由旋转。此外,当可移动夹持部件234处于释放位置时,夹持部分236的凹部238使其开口朝向斜上方。在每个臂239和相应的支撑件233之间设置的是扭转卷簧253(偏置装置),当可移动夹持部件234处于保持位置时,其能够在图6中反时针偏置臂239,或者当可移动夹持部件234处于释放位置时,能够在图6中顺时针偏置臂239。
高压空气供应装置41设置有空气供应软管(未示出),软管在其外端具有可连接到热交换器1的输入管7或输出管8的连接器。空气供应软管穿过分隔第一室202和第二室203的分隔壁延伸到第一室202中。
照明装置42包括:在其上侧具有开口的外壳260;设置在外壳260中的多个荧光灯261(光源);关闭外壳260的上侧开口的漫散屏262,用于均匀地散射来自灯261的光,以便提供平面照射;设置在外壳260内部荧光灯261下面的反射器263,用于向上反射由灯261发射的光,提供向上的强光(参见图6)。鉴于成本、发热量等,荧光灯261的数量优选为较少。即使灯261的数量少,漫散屏262和反射器263也起到提供平面照射的作用,提供向上的强光。
从照射装置42发射并且通过由保持器40保持的热交换器1的各个相邻热交换管对4之间的空气流通间隙5的光在发射器43处向CCD摄影机44反射。由于CCD摄影机具有有限的视角,因此通过接近于集流管2、3的间隙5的部分的光部分不能够由反射器43反射到摄影机44。为了防止这种现象,在第四室205内部在反射器43的左侧和右侧设置辅助反射器254(参见图9)。在左右方向向上或向下设置多个CCD摄影机44。
利用耐压检测装置的第一实施例,通过下面将描述的第一方法,检测热交换器1的耐压。
首先,提升垂直可移动门207以打开入-出口206。此时,保持器40的可移动夹持部件234处于释放位置。然后,将热交换器1的一个集流管2装配到保持器40的第一夹持装置220的固定夹持部件224的凹部225中。将热交换器1的另一个集流管3装配到第二夹持装置221的可移动夹持部件234的凹部238中。接着向下将可移动夹持部件234推到保持位置。此时,热交换器1通过压缩卷簧247的偏置力由夹持部件224、234牢固固定。关闭输入管7和输出管8之一,然后将空气供应装置41的空气供应软管外端的连接器安装到另一个管。然后降下可移动门207以关闭入-出口206,开始通过操纵-显示装置46进行耐压检测。
通过照明装置42从下面用光照射热交换器1,由每个CCD摄影机44捕获在反射器43处反射的图像,其图像为单色图像。将摄影机44得到的图像信号馈送给图像处理器45。处理器45将摄影机44捕获的单色图像划分为多个点(像素),根据预定的阈值将点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,计算单色图像的黑区数量并存储黑区数量。在对其内部施加压力之前,由于更多的光通过各个相邻的热交换管对4之间的空气流通间隙5,因此得到的热交换器1的黑区数量更少。
然后从装置41给热交换器的内部供应高压空气以给交换器1的内部加压,计算在每个得到的图像中黑区的二进制数据项的数量,按照与上述相同的方式存储黑区的数量。
当热交换器1的加强壁脊19、20之间的钎焊接合点具有钎焊缺陷或接合强度不足时,施加到交换器内部的压力使有缺陷的加强壁脊19、20的内部接合点破裂,从而在脊19和20之间形成相对大的间隙,很大程度地使管4膨胀,使设置在空气流通间隙5中的波纹鳍片6变形,如图10和11所示。这样减少了通过空气流通间隙5的光量,与加压之前的黑区数量相比,相当多地增加了由图像处理器45计算的黑区数量。在这种情况下,图像处理器45比较加压之后的黑区数量和加压之前的黑区数量,如果加压之后黑区数量的增加不比预定的阈值小,那么处理器将该结果解释为表示不可接受的产品,即耐压不足,并且在操纵-显示装置46上显示检测结果。
相反,如果热交换器1的加强脊19、20之间的钎焊接合点不含有任何钎焊缺陷,并且当钎焊接合点具有足够大的强度时,给交换器1的内部施加压力几乎不会引起热交换管4的膨胀,或者波纹鳍片6的变形,与加压之前的相应量相比,通过间隙5的光量几乎保持不变。结果,与加压之前黑区的数量相比,由图像处理器45计算的黑区数量几乎保持不增加,加压导致的黑区数量的增加少于预定的阈值。在这种情况下,处理器45将该结果解释为表示具有高耐压的可接受产品,并且在操纵-显示装置46上显示结果。
当给交换器1的内部加压时,如果出现热交换器1整体变形或者移动,可移动夹持部件234移向固定夹持部件224,或者向着原离固定夹持部件224方向移动,并且通过压缩卷簧247向固定夹持部件224偏置,从而可以抑制夹持部件224、234的变形、退化或者磨损。可移动夹持部件234在保持位置可绕垂直轴旋转,除了可以向固定夹持部件224移动或者从固定夹持部件224移走之外,可移动夹持部件234还可在热交换器1的集流管3的纵向移动。这就抑制了热交换器1从用于检测的参考位置移走。
根据上述第一实施例,尽管使用CCD摄影机44作为图像拾取装置,但是这些装置不是限定的,例如可以使用线传感器(line sensor)。在这种情况下,设置一种装置,用于使线传感器和热交换器1彼此相对移动,以便捕获从反射器反射的交换器1的整个图像。另外,取代CCD摄影机44,可以使用发射型传感器(transmission senser)的光接收元件作为图像拾取装置。在这种情况下,发射型传感器的光投影元件作为照射装置。当使用发射型传感器时,传感器件和热交换器1相对于彼此移动,以便捕获从反射器发射的交换器1的整个图像。
在前述第一实施例中,使用的保持装置包括具有固定夹持部件224的第一夹持装置220和具有可移动夹持部件234的第二夹持装置221,然而也可以使用这样的装置,其包括:具有用于保持热交换器1的一个集流管2的可移动夹持部件的第一夹持组件和具有用于夹持另一个集流管3的可移动夹持部件的第二组件,所述组件之一的可移动夹持部件可以向另一个组件的可移动夹持部件移动或者向远离另一个组件的可移动夹持部件方向移动,并且通过偏置装置向该另一个组件的可移动夹持部件偏置,第一和第二夹持组件在总数上至少为3个。在这种情况下,每个夹持组件的可移动夹持部件可绕垂直轴旋转,并且当保持热交换器1时可在交换器1的集流管2、3的纵向上移动。
利用根据第一实施例和图4所示的耐压检测装置,具有前述功能的图像处理器45可以进一步具有下列功能:在利用由空气供应装置41给交换器1供应的高压空气而向热交换器1的内部加压之后,图像处理器45连续或者断续地计算黑区的数量,并存储该数量;基于加压之前的黑区数量和加压之后的黑区数量的连续变化或者断续变化,图像处理器45确定热交换器1的耐压,将结果馈送给操纵-显示装置46;如果加压之后黑区数量异常增加,不再继续由空气供应装置41给热交换器1的内部供应高压空气。
下面将描述利用具有所描述的图像处理器45的耐压检测装置检测热交换器1耐压的第二方法。
第二方法以和所描述的第一方法相同的方式判断热交换器1是否可以接受。此外,参考图12,通过第二方法可以检查热交换器1的各种状态,图12显示了在如下所述的热交换器1的各种状态中包含的黑区数量的连续变化和施加的内部压力之间的关系。
图12(a)显示了热交换管4的所有加强壁15在加强壁脊19、20之间的钎焊接合点都没有缺陷的情况。在这种情况下,黑区数量的变化在预定的范围A内,黑区数量的增加(变化)小于预定的阈值。
图12(b)显示了下列两种情况:在少量的加强壁15中有缺陷,例如缺陷出现在一个加强壁15的脊19、20之间的钎焊接合点,在其它加强壁15的脊19、20之间的钎焊接合点没有缺陷;或者在至少两个加强壁15的脊19、20之间的钎焊接合点中出现缺陷,所述至少两个加强壁15位于在其脊19、20之间的接合点中没有缺陷的多个加强壁15之间。在这种情况下,由于耐压的降低不显著,因此,热交换管4和波纹鳍片6在施加的相对高的内部压力下变形,导致黑区数量快速增加,黑区数量增加超过阈值,表示该产品不可接受。如果在至少两个加强壁15的脊19、20之间出现有缺陷的钎焊,所述至少两个加强壁15位于在其脊19、20之间的接合点中没有缺陷的多个加强壁15之间,破裂很可能出现在位于有缺陷的两个加强壁15之间的一个或多个壁15的脊19、20之间的一个或多个钎焊接合点处,因此黑区数量显著增加,如图12(b)中的虚线X所示。
图12(c)显示了在许多加强壁15的脊19、20之间的钎焊接合点中出现缺陷的情况。由于这种情况涉及比图12(b)所示的情况更显著的耐压降低,因此热交换管4和波纹鳍片6在比图12(b)所示的情况更低的内部压力下发生更大的变形,导致黑区数量急剧增加。因此黑区数量在比图12(b)所示的情况更短的时间内增加并超过阈值,表明该产品不可接受。在这种情况下黑区数量的增加可与图12(b)中虚线X表示的相应数量相比较。
图12(d)显示了钎焊接合点强度不足的情况,该强度不足是例如由于使用了有缺陷的钎焊焊剂,尽管每个加强壁15都具有彼此钎焊的脊19、20。即使施加的内部压力大于图12(c)中的情况,黑区数量的增加也保持不大于阈值,然而,在增加到特定水平的内部压力下许多加强壁15的脊19、20之间的接合点破裂,引起热交换管4和波纹鳍片6显著变形,使得黑区数量显著增加超过阈值,因此导致判断为不可接受的产品。由于在这种情况下管4和鳍片6过度变形,因此管4将移动,很可能导致在图像区域中与管4对应的黑区范围内的部分的点变为白区,黑区数量将减少,如图12(d)中曲线Y所示。
图12(e)显示了这样一种情况,尽管在管4的任何加强壁15的脊19、20之间没有出现钎焊缺陷,但是热交换器1受到了施加于变形的集流管2和3、热交换管4和鳍片6的不希望的力(objectionable force)的校正。在这种情况下当内部压力增加时,热交换器1在相对低的压力下就整体变形,增加黑区数量,并且使黑区数量增加并超过阈值,表明产品不可接受。由于热交换管4和波纹鳍片在这种情况下变形过度,因此管4将移动,很可能导致在图像区域中与管4对应的黑区范围内的部分的点变为白区,黑区数量将减少,如图12(e)中曲线Z所示。
图12(a)至(e)显示了施加的内部压力和黑区数量连续变化之间的关系,可以参考图12(a)至(e)区分热交换器1的缺陷种类,从而可以制定将采取的对策。
在描述的第二方法中,可以在加压开始之后由图像处理器45断续计算黑区数量。
利用图4所示的第一实施例的耐压检测装置,图像处理器45执行下列检测模式:将由每个CCD摄影机44捕获的单色图像划分为多个点(像素),参考预定阈值将关于点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,以便在单色图像中提取白区和黑区的图形,在通过空气供应装置41给热交换器1的内部加压之后,重复上述工序,以便得到加压之后的图形,比较加压之前的图形和加压之后的图形,参考加压前后的两个图形判断热交换器1的耐压,将判断结果馈送给操纵-显示装置46。
下面将描述利用具有所述图像处理器45的耐压检测装置检测热交换器1耐压的第三方法。
首先,以和第一方法相同的方式在检测装置中设置热交换器1。
通过照明装置42从下面用光照射热交换器1,由CCD摄影机44捕获反射器43反射的交换器图像,作为单色图像。每个摄影机44将图像信号馈送给图像处理器45。处理器45将由CCD摄影机44捕获的单色图像划分为多个点(像素),参考预定的阈值将关于点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,在捕获的图像范围内提取白区和黑区的图形,存储该图形。
然后由空气供应装置41给热交换器1的内部供应高压空气,以便将所述内部加压到特定水平,重复与上述相同的工序,以便在捕获的图像范围内提取白区和黑区的图形。
当热交换器1的加强壁脊19、20之间的钎焊接合点具有缺陷或者接合强度不足时,施加给交换器1内部的压力使有缺陷的加强壁脊19、20的内部接合点破裂,从而在脊19、20之间形成相对大的间隙,大幅度地使管4膨胀并使设置在空气流通间隙5中的波纹鳍片6变形。这样减少通过空气间隙5的光量,将由处理器45提取的所述图形与加压之前得到的图形有很大的差别。在这种情况下,图像处理器45比较加压之后的图形和加压之前的图形,如果源于加压导致的图形变化不比阈值小,则处理器45将该结果解释为产品耐压不足,因此不可接受。处理器在操纵-显示装置46上显示判断结果。
相反,如果热交换器1的加强脊19、20之间的钎焊接合点不含有任何钎焊缺陷,并且具有足够的强度,则施加压力不会引起加强壁脊19、20之间内部接合点的破裂,而只使热交换管4和波纹鳍片6的轻微变形。变形在小于预定程度时停止。此时,加压之后的图形与加压之前的图形相比几乎保持不变。然后图像处理器45将该结果解释为高耐压的可接受产品,并在显示装置46上显示该结果。
如果热交换管4和波纹鳍片6变形,同时在加强壁脊19、20之间的内部端对端接合点中出现破裂,并且如果热交换管4和波纹鳍片6变形而在其内部接合点没有破裂,那么由于热交换器1整体变形和扭曲或者颤动,很可能加压之后的图形会变化。然而,在内部接合点包含破裂的管4和鳍片6的变形、在接合点中没有破裂的管4和鳍片6的变形和整个交换器1的变形、扭曲或颤动在图形中产生不同的变化,使得图像处理器参考加压之前的图形和加压之后的图形在两种情况之间区分,即管4和鳍片6的变形和整个交换器1的变形和扭曲或者颤动。
在管4和鳍片6仅变形而在加强壁脊19、20之间的接合点中没有破裂的情况下,相对于加压之前的图形,加压过程在所述图形中产生很小的变化或者不产生变化。那么图像处理器45将该结果解释为产品具有高耐压,并且可接受,在显示器46上显示该结果。
利用图4所示的第一实施例的耐压检测装置,图像处理器45以另一种模式工作,即,图像处理器45将由CCD摄影机44捕获的单色图像划分为多个点(像素),参考预定的阈值通过灰度图像处理将关于所述点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,在所述单色图像中提取白区和黑区的图形,在由空气供应装置41给热交换器1的内部加压之后,重复该相同的工序,以得到加压之后的图形,比较加压之前的图形和加压之后的图形,基于加压之前的图形和加压之后图形的连续或者断续变化,判断热交换器1的耐压,将判断结果馈送给操纵-显示装置46。此外,图像处理器45可以在操纵-显示装置46上显示在加压开始之后引起图形开始变化的内部压力和当图形停止变化时的内部压力。当加压开始之后图形异常变化时,图像处理器45可以停止由空气供应装置41向热交换器内部提供的高压空气。
下面将介绍使用具有所述图像处理器45的耐压检测装置检测热交换器1耐压的第四方法。
第四方法以和所述第三方法相同的方式判断热交换器1是否可以接受。随着内部加压,第四方法进一步能够检查热交换器1以便在两种情况之间区分,即热交换管4和波纹鳍片6出现变形和包含颤动的整个热交换器1出现变形和扭曲。
更具体地说,在热交换管4和波纹鳍片6变形同时在加强壁脊19、20之间的内部端对端接合点中出现破裂的情况下,并且在热交换管4和波纹鳍片6变形而在所述内部接合点没有破裂的情况下,很可能加压之后的图形由于热交换器1整体变形和扭曲或者由于颤动而变化。然而,在内部接合点中包含破裂的管4和鳍片6的变形、在接合点中没有破裂的管4和鳍片6的变形以及整个交换器1的变形和扭曲或者颤动(flicker)在图形中产生不同的变化,使得图像处理器基于加压之前的图像和加压之后图形中的连续变化和断续变化在这两种情况之间进行区分,即管4和鳍片6的变形、整个交换器1的变形和扭曲或颤动。
图13和14示意性地示出了用于热交换器的本发明耐压检测装置的第二实施例的结构。
该实施例包含具有一定视角并且其光轴平行定位和垂直定向的CCD摄影机44,使得它们的图像捕获范围相互重叠。当用照明装置42从下面用光照射时,热交换器1的图像被每个CCD摄影机44从上面捕获为单色图像,得到的图像信号被馈送给图像处理器45。
参考图14,除了接近于相对的集流管2、3的部分A1之外,热交换器1的部分A2、A3、A4的图像都从不同的方向即本实施例中的三个方向被相邻的摄影机44即本实施例中的三个摄影机44捕获。例如,部分A2的图像被从图14中的左侧第二摄影机44从其正上方、由在左端的摄影机44从左斜方、由左侧的第三摄影机44从右斜方捕获。此外,接近于每个集流管2、3的热交换器1的部分A1的图像被在相应端部的摄影机44和与该端部的摄影机44相邻的摄影机44从多个方向,即本实施例中的三个方向捕获。具体地说,部分A1的图像直接被左端摄影机44从正上方捕获,部分A1的在反射器板270处反射的图像被左端的摄影机44捕获,是从左斜方被捕获。部分A1的图像进一步从右斜方被从左侧的第二摄影机44捕获。因此,热交换器1的每个部分A1、A2、A3、A4的图像都从多个方向即本实施例中的三个方向被CCD摄影机44捕获,对于A1-A4的每个部分,都得到多个即三个图像。
图像处理器45将从多个方向即3个方向由所有的CCD摄影机44捕获的热交换器1的每个部分A1-A4的图像即3个单色图像划分为多个多个点(像素),参考预定的参考值将关于每个所述点的亮度数据转换为白区和黑区的二进制数据项,计算黑区的数量。图像处理器45进一步通过将热交换器1的每个部分A1-A4的3个单色图像的黑区数量相加计算总数,并且存储黑区的总数。图像处理器45进一步比较在通过空气供应装置41给热交换器1的内部供应高压空气之前的状态下黑区数量的计算结果和加压之后的状态下黑区数量的计算结果,基于由于加压导致的黑区数量的增加判定热交换器的耐压,将判定结果馈送给操纵-显示装置45。
除了上述特征之外,第二实施例与第一实施例相同。
利用第二实施例的装置,通过与第一方法和利用第一实施例的装置实施的第二方法类似的方法就检测了热交换器的耐压。然而,通过将所捕获的每个部分A1-A4的3个单色图像的黑区数量相加计算总数,由第二实施例的装置计算每个部分A1-A4的黑区数量。第一方法将加压之后所有单色图像中黑区总数相对于加压之前所有单色图像中的黑区总数的增加作为用于判断的参考。第二方法将加压之后所有单色图像的黑区总数相对于加压之前所有单色图像中黑区总数的连续变化或断续变化作为用于判断的参考。
这些方法具有下列优点。从多个方向即3个方向由CCD摄影机44捕获热交换器1的每个部分A1、A2、A3、A4的3个图像,使得即使设置在空气流通间隙5中的波纹鳍片6变形到从中穿过的空气通路不再受影响的程度,也可以容易地和精确地检测热交换器1的耐压。更具体地说,即使热交换器1的部分A1-A4处的波纹鳍片6包含如图14所示的倾斜连接部分6C,倾斜部分也不可能极大地增加空气通路的阻力,并严重削弱热交换器性能。然而,假设从一个方向由CCD摄影机44捕获部分A1-A4的图像。例如,假设图14的部分A1的图像左端摄影机44从其正上方直接捕获,或者仅从上面的斜右方被从左侧的第二摄影机44捕获;或者假设部分A2的图像仅从上面的斜左方被左端的摄影机44捕获,或者仅从上面的斜右方被从左侧的第三摄影机44捕获;或者假设部分A3的图像被刚好在其上面的从左侧的第三摄影机44捕获,或者仅从上面的斜右方被从左侧的第四摄影机44捕获;或者假设部分A4的图像仅从上面的斜左方被从左侧的第三摄影机44捕获。在这些情况下,不充足的光量通过设置在空气流通间隙5中的波纹鳍片6的相邻连接部分6c之间的间隙,在每个单色图像中产生过量的黑区。那么很可能该产品在加压之前就判定为空气流通性能低和不可接受。另一方面,在从多个方向即3个方向捕获部分A1-A4的每个的3个图像的情况下,在每个交换器部分的一个或两个单色图像中的黑区的二进制数据项的数量将是过量的,但是,该部分的至少一个单色图像的黑区的二进制数据项的数量是较少的。例如,通过转换为二进制数据项,用从左侧的第三和第四摄影机44捕获的图14的部分A3的单色图像提供了过多的黑区数量,而用从左侧的第二摄影机44捕获的单色图像的黑区的二进制数据项的数量较少。因此,通过计算部分A1、A2、A3、A4中的每一个的多个图像即3个单色图像中黑区的二进制数据项的总数,并且基于黑区的总数判定空气流通性能,可以消除将可接受的交换器判定为不可接受的交换器的可能性。
在根据所述的第二实施例使用耐压检测装置检测热交换器1的耐压时,可以基于热交换器1的部分A1-A4的每一个的图像的黑区计算数量来确定是否检测热交换器1的耐压。在加压之前,如果发现波纹鳍片6变形或者当发现用于将平的热交换管4钎焊到波纹鳍片6的焊剂(flux)大量存留以至于阻塞空气流通间隙5时,所述单色图像提供了大量增加的黑区总数,这在耐压检测之前就表示交换器1不可接受,这样就避免进行检测。
此外,各个波纹鳍片可以在组装到热交换器中之前按照与上述相同的方式检查其状态。
图15示意性地表示了用于检测热交换器耐压的本发明装置的第三实施例的结构。
第三实施例具有:在保持在保持器40上的热交换器1上面的反射装置280,用于将来自下面的光横向反射,即在这种情况下向右反射;和用于捕获在反射装置280处反射的图像的CCD摄影机44。
反射装置280包括:多个即两个反射器板281,每个都具有平的反射表面,并且被照射装置42从下面照射,用于至少两次(即,在所示情况下为三次)反射通过设置在热交换器1的每个空气流通间隙中的波纹鳍片6的各个相邻连接部分对6c之间的光,以便将光引导给摄影机44。
其它方面,第三实施例具有与所述第一实施例相同的结构。
图16示意性地示出了用于检测热交换器耐压的本发明的第四实施例的结构。
第四实施例具有反射装置290,用于反射从热交换器1的下面向上传播的光,还包括用于从上面捕获在发射装置290处反射的图像的CCD摄影机44。
反射装置290包括:多个即两个反射器板291,每个都具有平的反射表面,并且被照射装置42从下面照射,用于至少两次(即,在所示情况下为三次)反射通过设置在热交换器1的每个空气流通间隙中的波纹鳍片6的各个相邻连接部分对6c之间的光,以便将光引导给摄影机44。尽管未示出,图像处理器连接到摄影机44,并且具有连接到其上的操纵-显示装置。
在其它方面,第四实施例具有与第一实施例相同的结构。
图17示意性地示出了用于检测热交换器耐压的本发明装置的第五实施例的结构。
第五实施例包括:设置在被保持器40保持的热交换器1上面的光发射器-接受器装置300;和在由保持器40保持的热交换器1下面的水平设置的反射器板301(反射装置),用于向装置300的接收器300b反射由装置300的发射器300a发射的光。
光发射器-接收器装置300的发射器300a和接收器300b面向下,并且在水平面上自由移动。尽管未示出,图像处理器连接到装置300,并且具有连接到其上的操纵-显示装置。当从上面看时,发射器板301具有平的反射表面,该平的反射表面面向上并且具有与热交换器1几乎相同的尺寸。在其它方面,第五实施例具有与所述第一实施例相同的结构。
图18示意性地示出了用于检测热交换器耐压的本发明装置的第六实施例的结构。
第六实施例包括:设置在由保持器40保持的热交换器1上面、具有用于会聚平行射线的镜头的摄影机305(图像拾取装置)。适用于这种镜头的是远心镜头(telecentric lens)。摄影机305能够在水平面上自由移动。尽管未示出,图像处理器连接到摄影机305,并且具有连接到其上的操纵-显示装置。在其它方面,第六实施例具有与所述第一实施例相同的结构。
图19示意性地示出了用于检测热交换器耐压的本发明装置的第七实施例的结构。
第七实施例包括:设置在保持器40之上并且具有平的反射表面的反射器板310(反射装置);和用于捕获从反射器板310反射的图像的CCD摄影机44。反射器板310和CCD摄影机44可以同步地向左或者向右移动。尽管未示出,图像处理器也连接到CCD摄影机44,并且具有与其连接的操纵-显示装置。在其它方面,第七实施例与所述第一实施例具有相同的结构。
图20示意性地示出了用于检测热交换器耐压的本发明装置的第八实施例的结构。
第八实施例包括:具有平的反射表面并且设置在保持器上面的反射器板315(反射装置);和用于捕获在平的反射器板处反射的图像的CCD摄影机44。反射器板315能够绕着平行于所示波纹鳍片6的宽度方向(图20的纸片方向的前侧-后侧方向)的轴自由旋转。尽管未示出,图像处理器连接到CCD摄影机44,并且具有与其连接的操纵-显示装置。在其它方面,第八实施例具有与所述第一实施例相同的结构。
在采用第八实施例的装置的情况下,通过旋转反射器板315,在多个位置,例如在图20中实线表示的位置、在虚线S表示的位置、在虚线T表示的位置,由发射器板315反射的图像被CCD摄影机44捕获。尽管在图20所示的实线位置不能捕获整个热交换器1的反射图像,但是在虚线位置S或者虚线位置T可以捕获整个热交换器1的反射图像,从而可以捕获整个热交换器1的反射图像。因此,即使可用的CCD摄影机的数量少,但是也可以捕获用于检测热交换器1耐压的整个热交换器1的反射图像。由于由摄影机44捕获由反射器板315反射的图像,因此可以在离交换器1相对较大的距离处定位摄影机44。由于经过波纹鳍片6的各个相邻连接部分对6c之间的射线几乎是平行射线,这样尽管摄影机44具有视角或者即使数量少,也能够使CCD摄影机44捕获整个交换器1的图像。
采用第四至第八实施例的装置,图像处理器能够具有参考第一实施例所描述的各种功能,使得可以通过上述第一至第四方法检测热交换器1的耐压。
图21-25示出了作为制冷剂通道部分用于图1所示的热交换器1的平热交换管的修改例。
图21示出了平的热交换管50,其具有:加强壁15,每个都包括与上壁11一体且向下凸起并钎焊到下壁12的加强脊51;加强壁15每个都包括与下壁12一体且向上凸起并钎焊到上壁11的加强脊52,上述在先描述的壁15和在后描述的壁15在左-右方向上交替设置。除了该特征,热交换管50与图2所示的热交换管4相同。脊51钎焊到下壁12的部分和脊51钎焊到上壁11的部分是内部接合点。
由图22(a)所示的金属板55制造平的热交换管50。该金属板55包括在其相对表面上具有钎焊材料层的铝钎焊片。金属板具有从上壁形成部分26和下壁形成部分27一体向上凸出的并且在左右方向上以预定间隔设置的加强加强壁脊51、52,上壁形成部分26上的加强壁脊51和下壁形成部分27上的加强壁脊52相对于宽度方向关于金属板的中心线不对称地定位。脊51、52具有相同的高度,大约是侧壁脊17、18高度的两倍。除了这些特征之外,金属板55与图3所示的金属板25相同。
平的热交换管50通过下列方法制造:通过卷拢形成工艺(roll formingprocess)在连接部分28的左和右相对侧边缘处逐渐折叠金属板55[参见图22(b)],最后将板55折叠到发夹的形状,以便使侧壁脊17、18彼此相抵,将凸起31压入沟槽32,使上壁形成部分26的加强壁脊51接触下壁形成部分27,并使下壁形成部分27的加强壁脊52接触上壁形成部分26,得到折叠体33[参见图22(c)],将侧壁脊17、18在它们的顶部钎焊到一起,上壁形成部分26的加强壁脊51钎焊下壁形成部分27,下部形成部分27的加强壁脊52钎焊到上壁形成部分26。此时,通过彼此钎焊的侧壁脊17、18形成左侧壁13,通过连接部分28形成右侧壁14,通过上壁形成部分26形成上壁11,通过下壁形成部分27形成下壁12,通过各个加强壁脊51、52形成加强壁15。
图23示出了平的热交换管60,其包括:平的上壁61和下壁62;分别在其左和右侧边缘互连上壁61和下壁62的双结构的左和右相对侧壁63、64;和定位在左侧壁63和右侧壁64之间、互连上壁61和下壁62、在管的纵向延伸并且彼此间隔的多个加强壁65。管60具有在其内部形成的平行的流体通路66。由构成下壁62和左右侧壁63、64以及加强壁65的铝的下构成部件67、构成上壁61和左右侧壁63、64的铝板的上构成部件68来提供平的管60。尽管未示出,每个加强壁65都具有用于保持相邻的流体通路66彼此连通的多个连通孔。当从上面看时,所有连通孔都交错设置。
每个相对的侧壁63、64都由从上壁61的每个左和右侧边缘一体地向下凸起的向下侧壁脊69和从下壁62的每个左和右侧边缘一体地向上凸起的向上侧壁脊70构成,脊69、70以彼此叠加并钎焊在一起,向下的脊69位于外侧。向上的脊70具有钎焊到上壁61的上端部,加强壁65由从下壁62一体地向上凸起的加强壁脊71构成,脊71钎焊到上壁61。脊71钎焊到上壁61的部分为内部接合点。
参考图24(a),下构成部件67包括平的下壁形成部分72、从下壁形成部分72的相对侧边缘一体地向上凸起的向上的侧壁脊70和从下壁形成部分72一体地向上凸起的多个加强壁脊71,加强壁脊71在管的纵向上延伸并且彼此间隔地定位在两个侧壁脊70之间。下构成部件67具有在其下表面的每个相对侧边缘形成并且在横向上向外向上倾斜的斜面。
如图24(a)所示,上构成部件68由在其相对侧具有钎焊材料层、通过适当的方法例如卷拢形成(roll forming)、加压加工(press work)或者卷绕(rolling)形成的铝钎焊片构成。上构成部件68包括平的上壁形成部分74和分别从上壁形成部分74的相对侧边缘一体地向下凸起并且与下构成部件67的各个侧壁脊70的外侧叠加的向下侧壁脊69。上构成部件68的上壁形成部分74具有比下构成部件67稍大的宽度,以便上构成部件68与部件67安装在一起。
将上构成部件68放置在下构成部件67上,使向下的侧壁脊69叠加在各个向上的侧壁脊70的外侧,加强壁脊71的上端接触部件68的上壁形成部分74[参见图24(a)]。然后使向下的侧壁脊69的下端变形,并且使其与各个斜面73紧密接触,从而两个构成部件67、68临时保持在一起(参见图24(b))。此后将侧壁脊69、70的每个相邻对彼此钎焊,上侧壁脊70和加强壁脊71的上端钎焊到上壁形成部分74,向下的侧壁脊69的变形部分钎焊到各个斜面73。以这种方式,就制造了平的管60。此时,左和由侧壁63、64由各个钎焊的脊对69、70构成,上壁61由上壁形成部分74构成,下壁62由下壁形成部分72构成,加强壁65由加强壁脊71构成。
就像图2所示的热交换管4,图21和23所示的热交换管50、60用于制冷循环中的冷凝器,该制冷循环包括压缩机、冷凝器、蒸发器和压力减小装置,其中使用氯氟碳制冷剂。此外,图2、21和23所示的热交换管4、50、60可以用于制冷循环中的蒸发器,该制冷循环包括压缩机、冷凝器、蒸发器和压力减小装置,其中使用氯氟碳制冷剂。
此外,图2、21和23所示的热交换管4、50、60可以用于制冷循环中的气体冷却器或者蒸发器,该制冷循环包括压缩机、气体冷却器、蒸发器、压力减小装置和中间热交换器,其中中间热交换器用于对流出气体冷却器的制冷剂和流出蒸发器的制冷剂进行热交换,并且其中使用CO2等超临界制冷剂。将所述制冷循环安装在车辆例如机动车辆中。
图25示出了平的热交换管75,其包括上平壁76和下平壁77以及在其左和右侧边缘互连上下壁76、77并且与壁76、77一体形成的左和右侧壁78。该管具有设置在其内部的内波纹鳍片79,鳍片79具有在管75的纵向延伸的顶峰部分和谷底部分。平的热交换管75为由在其相对表面上具有钎焊材料层的铝钎焊片构成电阻焊管的形式。内鳍片79由铝材料构成,并且具有钎焊到上和下壁76、77上的顶峰部分和谷底部分。内部鳍片79与上和下壁76、77钎焊的部分为内部接合点。
图26和27示出了要通过本发明方法检测耐压的热交换器的另一个例子。
参考图26和27,用作机动车辆空调器的蒸发器的热交换器80包括:平行设置、彼此钎焊且在其上端彼此连通的多个平的中空体81(中空的制冷剂通道部分);和由铝材料构成、设置在平的中空体81的各个相邻对之间的空气流通间隙中并且每个都钎焊到与其相邻的中空体上的波纹鳍片82。通过流体入口83流到热交换器中的制冷剂流过所有的平的中空体81,通过流体出口84流出。
通过将两个板85在其周边部分彼此钎焊,每个平的中空体81由两个板85制成,板85由在其相对表面上具有钎焊材料层的钎焊铝片构成。两个板85在其中间限定了由分隔壁88分隔的两个凸出的制冷剂通道86和凸出到比通道86的高度大并且与每个通道86的上端连通的两个集流管形成部分87。
分隔壁88在两个凸出的集流管形成部分87之间延伸到体81的下端部分,两个凸出的通道86在下端部分连通。通过将脊89彼此钎焊,分隔壁88由在制冷剂通道86之间的在各个板85上形成的分隔脊89构成。两个板85的脊89的钎焊部分提供了内部接合点。设置在平的中空体81的每个制冷剂通道86中的是由裸铝材料构成的波纹内鳍片90,该波纹内鳍片90具有在其纵向延伸的顶峰部分和谷底部分。内鳍片90利用板85的钎焊材料层钎焊到两个板85上,鳍片90的钎焊到两个板85上的部分也是内部接合点。多个中空体81层状堆叠并且彼此钎焊,凸出的集流管形成部分的每个相邻对的相对外表面彼此接触。每相邻一对的平中空体81的对应于通道86的部分在其中间限定了空气流通间隙。波纹鳍片82设置在该空气流通间隙中并且钎焊到中空体81。
热交换器80作为蒸发器,并且与压缩机和冷凝器一起提供了制冷循环,该制冷循环安装在例如,在机动车辆中,作为空调器。
图28和29示出了用于热交换器的制冷剂通道部分的热交换管的另一个例子,该热交换器将通过本发明的方法检测,并且用作机动车辆的空调器。
参考图28和29,热交换管100包括平的中空体102,通过在铝钎焊片构成的两个板101的周边部分将这两个板彼此钎焊而形成该中空体102,该铝钎焊片的相对表面上具有钎焊材料层。在两个板101之间,中空体具有垂直延伸的凸出的制冷剂通道103和凸出到比通道103的高度大并且与通道103的上端和下端的每一个连通的集流管形成部分104。
设置在中空体102的制冷剂通道13内部的,是由铝材料构成并且具有垂直延伸的顶峰部分和谷底部分的波纹内鳍片105。内鳍片105利用板101的钎焊材料层钎焊到两个板101上,钎焊到板101上的鳍片105的部分为内部接合点。限定平中空体102的两个集流管形成部分104的顶壁的每一个都形成有通孔106。与图26和27所示的热交换器80一样,多个平的中空体102层状堆叠,凸出的集流管形成部分104的相邻的每对壁的相对的外表面彼此接触,使得每相邻的一对中空体102的相应集流管形成部分104通过孔106彼此连通。平中空体102的每个相邻对的、对应于通道103的部分在其中间限定了的空气流通间隙。波纹鳍片(未示出)设置在该间隙中并且钎焊到中空体102。在这种情况下,没有通孔106形成在设置在适当位置的平中空体的集流管形成部分104的顶壁上,通过设置在适当位置的流体入口流入的制冷剂流过所有平中空体102,并且流出热交换器。
也可以通过下列方法检测热交换器1的耐压。
首先给热交换器1的内部加压,然后用来自其一侧的光照射交换器1,从其另一侧图象检测交换器1。
通过该方法图象检测热交换器1的波纹鳍片6和/或热交换管4的变形。