CN1142044A

CN1142044A - 星式热交换鳍片的制造方法及其装置

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Publication number: CN1142044A
Application number: CN 95108627
Authority: CN
Inventors: 康狄恩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-08-01
Filing date: 1995-08-01
Publication date: 1997-02-05
Anticipated expiration: 2015-08-01
Also published as: CN1063544C

Abstract

一种星式热交换鳍片的制造方法及其装置，该制造方法依序包含在鳍片本体上形成多数个封闭状凸唇，在每个凸唇封闭面上切割成多数个分隔片，将所有分隔片向外推出形成接合孔，以及将各凸唇上的分隔片向外弯延形成出副鳍片，制作时不需在鳍片本体上冲孔，可防止废料产生。星式热交换鳍片装置包含鳍片本体及多数个形成于鳍片本体上的凸唇，各凸唇具有接合孔，接合孔周缘向外弯延成由多数个呈分离状分隔片所组成的副鳍片，可提高热传效率。

Description

星式热交换鳍片的制造方法及其装置

本发明涉及一种热交换鳍片的制造方法及其装置，特别是涉及一种可消除制程中废料的产生，并能充份利用制造材料，以提高热传效率的星式热交换鳍片的制造方法及其装置。

一般在空调系统或其他热传系统中所使用的盘管型热交换器，如水用盘管，蒸气盘管，或冷媒盘管等，大多使用金属热交换鳍片附着于金属管外，以增加管路与外界空气接触面积而提高热传效率，此金属热交换鳍片(或称散热片)可为平面式、波浪式或多缝式，当金属管内流通高温或低温流体时，经由管壁及其外所附的鳍片，将热量传送至邻近空气，以达到热交换的目的，如图1所示，是以往盘管型热交换器的立体图，该热交换器1包含一呈蛇管状的管路10，以及多数个呈固定间隔嵌设在该管路10外环壁上的鳍片12，该鳍片12为平面式，并以热传导能力高的金属，如铝或铜等材料所制成，由于热传导的速率与表面积有非常密切的关系，因此藉由该鳍片12来增加管路10整体的表面积，使流入管路10中的冷媒可经由管壁及管外的鳍片12，提高与邻近空气进行热量交换的效率，达到快速散热或吸热的功效。但是，为了增加管路10整体的表面积，提高热传效率，而必须增加鳍片12的数量，使管路10外的鳍片12间的密度相对地提高，导致空气流过鳍片12的阻力变大，反而降低热传效率。

如图2所示，为以往盘管型热交换器的鳍片的冲孔示意图，以往盘管型热交换器的制造过程中，不管使用何种型式的金属热交换鳍片，首先，必须以冲模器具(图未示)在该鳍片12上冲出多数个可供穿合的接合孔100，但是在对鳍片12进行冲孔作业时，会如图中所示产生许多废料104，除了造成材料成本的浪费外，也使鳍片12的表面积减少，反而降低了鳍片12原有面积所应具备的热传效率。

另外，如图3所示，为以往盘管型热交换器的鳍片的成型示意图，并配合图2所示，在鳍片12上冲出多数个接合孔100后，再以冲模器具在每个接合孔100周缘冲制成一个凸唇102，然后再将管路10(如图3中假想线所示)穿置于接合孔100内，并利用扩管技术将管路10扩管，使管路10外径能够扩大而与凸唇102紧密地结合，以使管路10稳固地横越于鳍片12之间。但是，以冲模器具来说，由于冲模器具是直接以冲压贯穿鳍片12的方式冲出多数个接合孔100，因此，会与母模碰触而产生磨耗，造成冲模器具因模具间的碰触磨耗而损伤，进而提高故障的机率。

综上所述，以往热交换器的鳍片的制造方法及其构造具有下列的缺点：

(1)浪费材料及成本：在制作热交换鳍片的过程中，必须先在鳍片表面冲制接合孔，而造成许多废料，此废料除了增加处理上的不便，也形成材料成本的浪费。

(2)热传效率有限：鳍片的制造过程必须在其表面进行冲孔作业，造成鳍片的整体表面积减小，使鳍片原有面积所具有的热传效率降低，限制了每个鳍片所能发挥的热传效率。

(3)密度过高：因热传导速率是随着表面积的增加而增加，以往管路为了提高整体的热传效率，而增加鳍片的数量，导致鳍片间的间隔相对地变小，密度变高，使空气流过鳍片的阻力增加，反而影响了管路内流体与邻近空气进行热量交换的作业，而降低热传效率。

(4)冲模器具的故障机率提高：因冲模器具是直接在鳍片上冲压贯穿出接合孔，造成冲模器具与母模产生碰触而磨损，而造成冲模器具的损伤，进而使冲模器具的故障机率提高。

本发明的主要目的在提供一种星式热交换鳍片的制造方法，可充份利用原材料，消除制程中废料的产生。

本发明的另一目的在提供一种星式热交换鳍片装置，可提高热传效率。

本发明的技术方案如下所述：

一种星式热交换鳍片的制造方法，其特征在于：

该制造方法依序包含在鳍片本体上形成多数个封闭状凸唇的凸唇成型步骤，在每一个凸唇的封闭面上切割成多数个分隔片的切割步骤，将各个凸唇上的所有分隔片向外推出而形成接合孔的接合孔成型步骤，以及将各个凸唇上的所有分隔片向外弯延而成型出连结在接合孔周缘的副鳍片的副鳍片成型步骤。

所述的星式热交换鳍片的制造方法，其特征在于：

该凸唇成型步骤之前，在该鳍片本体欲成型凸唇处形成凹陷区。

所述的星式热交换鳍片的制造方法，其特征在于：

该切割步骤是沿着凸唇上方的封闭面的半径方向一次切割多数刀，使切割后所形成的分隔片呈三角形状。

一种星式热交换鳍片装置，包含一个鳍片本体，以及多数个形成于该鳍片本体上的凸唇，每一个凸唇具有一个贯穿该鳍片本体的接合孔，其特征在于：

每一个凸唇的接合孔周缘向外弯延形成一个由多数个呈分离状分隔片所组成的副鳍片。

所述的星式热交换鳍片装置，其特征在于：

每一个副鳍片不与该鳍片本体接触。

所述的星式热交换鳍片装置，其特征在于：

该鳍片本体上于该凸唇处形成有凹陷区。

本发明的特征在于：该星式热交换鳍片的制造过程中，于鳍片本体的接合孔周缘利用本身的材料成型出副鳍片，能在制程中消除废料的产生，以使鳍片本体的材料充份地利用，并藉由副鳍片提高鳍片本体的热传效率。

由上述说明可知，本发明星式热交换鳍片的制造方法及其装置具有下列的优点及功效：

(1)消除废料的产生：本发明形成的可供管路穿置接合的接合孔，是以冲模刀具切割而成，并不需在鳍片本体上直接进行冲孔作业，因此不会产生任何废料，减少材料成本的浪费。

(2)提高热传效率：本发明是利用冲模器具在鳍片本体所预先规划的区域上冲出多数个封闭状的凸唇，再于凸唇的封闭面上配合切割与压平的技术，以对应形成多数个可与管路穿置结合的接合孔，接合孔周缘向外弯延成副鳍片，藉该副鳍片与管路接触，也能提供热传效果，而提高整体盘管型热交换器的热传效率。同时，在常用的盘管型热交换器，当使用直径3/8英寸管时，如果以以往直接冲孔的方法在鳍片上冲制接合孔，则每一个鳍片所损失的材料约占整体表面积的14％，当使用直径1/2英寸管时，则每一个鳍片所损失的材料约占整体表面积的17％，但是，本发明利用原本预定冲去的材料制成副鳍片，在不增加材料成本的条件下，可依照同比例增加热传效率，使用直径3/8英寸管时，可增加热传效率14％，使用直径1/2英寸管时，可增加热传效率17％，因每一个鳍片能够保持整体表面积的完整，可充份发挥原有面积所应具有的热传效率而不会受到限制。

(3)密度减少：因副鳍片可提高原有鳍片的热传效率，因此在达到相同的热传效率的情况下，可减少盘管型热交换器原本单位面积内所需要的鳍片数目，鳍片密度也相对地减少，使空气流通鳍片时所造成的阻力降低，而有利于盘管型热交换器的应用。

(4)冲模器具的故障率降低：因本发明形成接合孔的制造过程中并没有直接冲孔的动作，因此冲模器具不会直接与模具碰触，可有效地减少冲模器具的磨耗损伤的程度，进而降低其故障机率。

综上所述，本发明星式热交换鳍片的制造方法及其装置，确实具有消除制程中废料的产生，并因充份利用制造材料，使本发明安装于盘管型热交换器上时，能有效地提高热交换器的热传效率。

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

图1是以往盘管型热交换器的立体图。

图2是以往盘管型热交换器的鳍片的冲孔示意图。

图3是以往盘管型热交换器的鳍片的成型示意图。

图4是本发明较佳实施例的制造方法的动作流程图。

图5是本发明较佳实施例的凸唇成型步骤成型后的状态示意图。

图6是本发明较佳实施例的切割步骤成型后的状态示意图。

图7是本发明较佳实施例的接合孔成型步骤成型后的状态示意图。

图8是本发明较佳实施例的副鳍片成型步骤成型后的状态示意图。

图9是本发明较佳实施例与管路接合后的剖视图。

图10是本发明另一较佳实施例与管路接合后的剖视图。

如图4所示，本发明较佳实施例的制造方法依序包含在鳍片本体上形成多数个封闭状凸唇的凸唇成型步骤，在每一个凸唇的封闭面上切割成数个分隔片的切割步骤，将各个凸唇上的所有分隔片向外推出而形成接合孔的接合孔成型步骤，以及将各个凸唇上的所有分隔片向外弯延而成型出连结在接合孔周缘的副鳍片的副鳍片成型步骤。

如图5所示，该凸唇成型步骤是先在鳍片本体20上规划出要使管路穿设的区域，再利用冲模器具在指定的区域上分别冲顶出呈封闭状的凸唇202，也就是在每一个凸唇202的顶面形成有一个封闭面200。

如图6所示，该切割步骤是利用冲模刀具在每一个凸唇202的封闭面200上，沿着半径方向一次切割多数刀，而在该封闭面200上形成多数个大致呈三角形的分隔片204。

如图7所示，该接合孔成型步骤是将成型于每个凸唇202上的所有分隔片204由内向上推出，而于每个凸唇202的中间形成一个接合孔206，并使每个分隔片204竖立于相对应的每一个接合孔206的周缘。

如图8所示，该副鳍片成型步骤是将竖立于每个接合孔206周缘的所有分隔片204再向外弯延形成一个副鳍片3，并使该副鳍片3不与原来的鳍片本体20接触，就完成了本实施例的制造过程。由于每一个副鳍片3是由多数个三角形状的分隔片204所组成，使每一个副鳍片3都近似呈星状，且鳍片本体20上成型有多数个呈星状的副鳍片3，因此，发明人称为星式热交换鳍片。

如图8所示，本发明较佳实施例的鳍片装置包含一个鳍片本体20，以及多数个形成在鳍片本体20上的凸唇202，每一个凸唇202各具有一个贯穿鳍片本体20的接合孔206，每个接合孔206周缘向外弯延形成一个由多数个呈分离状的分隔片204所组成的副鳍片3，每个副鳍片3不与该鳍片本体20接触。

如图8、9所示，该鳍片本体20可以将管路4置于接合孔206内，并利用扩管技术将管路4扩管，使管路4的外径能够扩大而紧密地与每个凸唇202结合，以使鳍片本体20稳固地横越配置于管路4上，组装成盘管型热交换器。所以，本发明在制造过程中并不需在鳍片本体20上直接进行冲孔作业，所以能消除废料的产生，同时，利用切割与压平的技术，将原本要形成接合孔206必须冲压掉的材料压平延伸设在接合孔206的周缘，以形成副鳍片3，除了具有节省材料的特点外，该副鳍片3与管路4接触，也可提供热传效果，使原有鳍片本体20充份发挥其整体表面积所应具有的热传效率，所以能提高整体盘管型热交换器的热传效率。而且，藉该副鳍片3所增加的热传效率，可减少盘管型热交换器原本单位面积内所需要的鳍片本体20数量，而达到相同的热传效果，所以能减少鳍片本体20间的密度，以降低空气流通鳍片本体20时所造成的阻力。另外，由于本实施例的制造过程并没有在鳍片本体20上直接进行冲孔的动作，因此冲模器具不会直接与模具碰触，能有效地减少冲模器具的磨耗损伤的程度，进而降低其故障机率。

如图10所示，为本发明另一较佳实施例与管路接合后的剖视图，本实施例的鳍片装置与上述实施例大致相同，也包含鳍片本体50，以及多数个形成于鳍片本体50上的凸唇502，且每一个凸唇502具有一个贯穿鳍片本体50的接合孔506，且每一个接合孔506的周缘向外弯延形成一个副鳍片6，其不同处在于：该鳍片本体50上所规划出要使管路7穿设的区域周缘处预先形成一个凹陷区508，当副鳍片6成型后，不会与原来的鳍片本体50接触。藉本实施例的设计，除了同样能达成上述实施例所具有的消除废料产生、提高热传效率等功效外，更提供另外一种不同变化的构造，使本发明可应用于各型的热交换鳍片上。

Claims

1、一种星式热交换鳍片的制造方法，其特征在于：

2、如权利要求1所述的星式热交换鳍片的制造方法，其特征在于：

3、如权利要求1所述的星式热交换鳍片的制造方法，其特征在于：

4、一种星式热交换鳍片装置，包含一个鳍片本体，以及多数个形成于该鳍片本体上的凸唇，每一个凸唇具有一个贯穿该鳍片本体的接合孔，其特征在于：

5、如权利要求4所述的星式热交换鳍片装置，其特征在于：

每一个副鳍片不与该鳍片本体接触。

6、如权利要求4所述的星式热交换鳍片装置，其特征在于：

该鳍片本体上于该凸唇处形成有凹陷区。