CN1191964A

CN1191964A - 热交换片和用于所述热交换片的薄板

Info

Publication number: CN1191964A
Application number: CN98103967A
Authority: CN
Inventors: 山田守
Original assignee: Hidaka Seiki KK
Current assignee: Hidaka Seiki KK
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1998-01-08
Publication date: 1998-09-02
Also published as: JPH10238980A; KR19980071026A; IT1298083B1; ITMI980005A1

Abstract

本发明的一目的在于提供一种极薄的薄板,它能可靠地传送到热交换成型压力成型装置内以制造诸热交换片,热交换片由这种极薄的薄板制成,但它具有足够强度。在本发明中,在用于热交换片的薄板内行将形成多个通孔,诸热交换管行将分别穿过这些通孔,并且沿着诸通孔的边缘方向行将形成多个具有预定高度的环形部分,所述薄板的特点在于:在其内将形成诸环形通孔的部分制造得比其它部分为厚。

Description

热交换片和用于所述热交换片的薄板

本发明涉及一种热交换片，该热交换片具有多个可以穿过诸热交换管的具有环形凸起部分的通孔(以下简称环形通孔(collared through-hole))的热交换片，以及一种用于所述热交换片的薄板。

在图13中示出了在空调器等内使用的热交换片10。该热交换片10包括：一带状的薄板部分11；多个通孔12；以及多个环形部分14，每一环形部分自每一通孔12的边缘起向上延伸。即，多个环形通孔15是线性地设置在皮带状薄板部分11的纵向方向上。在每一环形部分14的上端形成有一凸缘部分17。

热交换片10通常是通过压制一薄的金属板，例如一铝制板来制造的。

在图14中示出了一种用来制造热交换片10的传统的机器。

在图14中，作为初始材料的薄板20卷绕在一开卷机22的外周面上。在开卷机22的前侧上设置有一对压紧辊24。被盘卷在开卷机22内的薄板20在诸压紧辊24的滚动作用下展开并向前传送。

将展开的薄板20传送入一润滑装置26，以将机油给送到薄板20上。

将上了油的薄板20传送入一压力成形装置28内。在压力成形装置28内，多个热交换片10是藉助以下步骤而进行制造的：形成多列与薄板20的纵向方向平行的环形通孔15，其中每一环形通孔15均具有通孔12和具有预定高度的环形部分14；沿着诸列环形通孔15切开薄板20，从而将薄板20分成多个狭窄的带状板，每一狭板具有一列或多列环形通孔15；将狭窄的带状板切割至预定长度，以将它们形成多个热交换片10。然后，将诸热交换片10从压力成形装置28中传送出去。

藉助压力成形装置28，就可以制造出其上纵向地形成有一列或多列环形通孔15的诸热交换片10，并将这些热交换片堆放在堆料器34内。

将诸热交换片10按图15所示的那样进行设置。然后，将一根由具有高传导率的金属，例如铜制成的热交换管16插入那些已被共轴设置的诸通孔12内。由于诸凸缘17能分别与上侧上的热交换片的一底面相接触，因此，可以在相邻的两热交换片10之间保持空隙。即，诸热交换片10之间是以等于诸环形部分14高度的间距相互隔开的。

在热交换管16的外周面和通孔12的内周面之间形成有诸空隙12a，因此，通过插入一膨胀用的插塞(expanding bullet)19，可以使热交换管16膨胀。通过将膨胀用的插塞19插入热交换管16内，可以使热交换管16与诸热交换片10的诸环形部分14形成为一体，从而可以提高热交换的能力。

目前，人们要求热交换片10的板部11能减轻空调器的重量。因此，作为热交换片10材料的板20的厚度应该较薄。

但是，另一方面，如果板20制造得较薄，板20所具有的强度就较低。当将板20传送入压力成形装置28内时，板20就容易在其内发生变形并扭绞，从而不能完成各制造步骤。

诸环形通孔15是藉助两种方式而形成在薄板20内的。一种是拉伸方式，它包括以下步骤：逐渐拉伸薄板以形成具有预定高度的中空凸部；在中空凸部的顶部分别钻制诸通孔。另一种是不拉伸方式，它包括以下步骤：在薄板内钻制诸通孔；将诸通孔的边缘向上弯曲；以及挤压诸边缘直到到达预定高度。在这两种方式中，诸环形通孔15的诸环形部分14的厚度都制造得小于薄板20的厚度。因此，如果诸环形通孔15是形成在原本就极薄的薄板20内，则所制得的诸环形部分14的强度就极弱。因此，在极薄的薄板20内就难以形成诸环形通孔15。

如果将由极薄的薄板20制成的诸热交换片10装配在一热交换器内，相邻的两热交换片10之间就会相互接触而其间没有固定的间距(参见图16)，因此，所得到的热交换能力就较低。

本发明的目的在于提供一种极薄的薄板，它能可靠地传送入压力成形装置内以制造诸热交换片。

本发明的另一目的在于提供一种由极薄的但具有足够强度的薄板制成的热交换片，但该热交换片具有足够的强度。

本发明的发明人发现：将薄板上形成诸环形通孔15的部分制造得比其其它部分较厚是有利的。

即，在本发明中，在用于热交换片的薄板内将形成多个行将穿过诸热交换管的通孔，以及多个沿着诸通孔的边缘形成的、具有预定高度的环形部分，

其特点在于，

薄板上将形成诸环形通孔的部分制造得比其它部分厚。

通过采用本发明的薄板，可以增强所述薄板的强度，并且还可以降低热交换片的重量。

在本发明中，所述热交换片由一板制成，其上形成有多个行将穿过诸热交换管的通孔，并且，其中沿着诸通孔的边缘形成有多个具有预定高度的环形部分，

其特点在于，

板上形成有诸环形通孔的部分制造得比其它部分厚。

通过采用本发明的热交换片，即使其内没有形成诸环形通孔的其它部分被制造得较薄以减轻热交换片的重量，诸环形通孔的环形部分仍可以具有足够的强度。

此外，在本发明中，还提供了一种制造热交换片的方法，所述热交换片具有多个环形通孔，诸热交换管将分别穿过这些环形通孔，

其特点在于，

所述环形通孔形成在一薄板上那些制造得比其它部分要厚的部分内。

通过采用本发明的方法，即使热交换片是由极薄的薄板制成的，诸环形通孔的环形部分仍可以具有足够的强度。并且还可以降低热交换片的重量。

在本发明中，所述较厚部分可以形成带状，它具有预定的宽度，并朝着设置诸环形通孔的方向延伸。在这种情况下，在供送薄板的同时还可以防止所述薄板的变形或扭绞，

下面将结合各附图对本发明的诸实施例进行描述。在各附图中：

图1是本发明热交换片的薄板的一实施例的立体图；

图2是图1所示薄板的前视图；

图3是图1所示薄板的剖视图；

图4是一说明性示意图，它示出了一用来制造所述诸热交换片的机器；

图5是一说明性示意图，它示出了一对用来形成图1所示薄板的压紧辊；

图6是一流程方框图，它示出了用来制造所述薄板的各步骤；

图7(A)-7(F)是说明性示意图，它们分别示出了藉助拉伸方式而形成环形通孔的各步骤；

图8(A)-8(D)是说明性示意图，它们分别示出了藉助不拉伸方式形成环形通孔的各步骤；

图9是由图1所示薄板制成的热交换片的立体图；

图10是利用图7(A)-7(F)所示的各步骤而形成的热交换片的剖视图；

图11是本发明薄板的另一实施例的前视图；

图12是本发明薄板的又一实施例的前视图；

图13是传统热交换片的立体图；

图14是一示出了用来制造传统型热交换片的机器的说明性示意图；

图15是一说明性示意图，它示出了用来膨胀已穿过诸热交换片的热交换管的步骤；

图16是一说明性示意图，它示出了诸热交换片的诸环形部分处于变形的状态。

下面将结合诸附图对本发明的诸较佳实施例进行描述。应予注意的是，已结合图11-图14进行说明的诸结构件使用的是相同的标号，因此，将省略对它们作具体的描述。

首先，将对用于热交换片的薄板进行说明。

如图1和图2所示，一由例如铝之类的金属材料制成的薄板40具有多个部分42，在每一部分上形成有诸个直线排列的环形通孔41。诸部分42相互平行，并以固定间距隔开。如图3所示，薄板40的诸部分42制造得比其其它部分44要厚。即，较厚的部分42和较薄的部分44是交替地设置在薄板40的横向方向上的。较厚部分42均形成朝着薄板40的纵向延伸的带状物。

如图3所示，较厚部分42的厚度为“d”，将较薄部分44的厚度为“e”。在“d＞2.5e”的情况中，薄板40的总体强度就会太小，从而使薄板40容易在较薄部分44处断开。因此，较厚部分42的较佳厚度是在“d≤2.5e”的范围内。在本实施例中，较厚部分42的“d”约为0.1毫米；而较薄部分44的厚度“e”约为0.04毫米。

接下来，将对用来形成具有较厚部分42和较薄部分44的薄板40的方法进行描述。

如图4所示，较厚部分42和较薄部分44藉助一对压紧辊60而形成在薄板40内，该对压紧辊60设置在压力成形装置28和开卷机22之间，卷绕在该开卷机上的是厚度均匀的薄板20。

如图5所示，压紧辊60包括：一具有大直径部分69和小直径部分67的上辊62，该两部分以固定间距交替地形成在所述上辊62的外周面上；以及一具有均匀直径的下辊64。在上辊62和下辊64之间形成有一空间55。藉助大直径部分69和小直径部分67，在薄板20通过所述空间55时，与小直径部分67相对应的较厚部分42和与大直径部分69相对应的较薄部分44就可以形成在薄板20内。

在本实施例中，较厚部分42的厚度“d”约为0.1mm，较薄部分44的厚度“e”约为0.04毫米，因此，小直径部分67的半径和大直径部分69的半径之间的较佳差值应该是0.06毫米或更小。

在较薄部分44由诸压紧辊60形成时，与较薄部分44相对应的铝材料被上辊62的大直径部分69所紧压并横向移动，从而形成诸较薄部分44。如果将大量的较厚部分42和较薄部分44形成在薄板20的横向方向上，在薄板20中心部分，在较薄部分44内的铝材料就太薄。因此，薄板20强度就极弱，从而使它很容易在中心部分内的较薄部分44处断开。

在本实施例中，为了避免形成强度弱的薄板20，不能由其中一对压紧辊60来形成所有的较厚部分42和较薄部分44。在本实施例中，设置了多对压紧辊60。首先，较厚部分42和较薄部分44形成在薄板20的中心部分内，然后，较厚部分42和较薄部分44横向地形成在其外部内。

如图6所示，较厚部分42和较薄部分44可以在一冷轧步骤56过程中形成，该步骤是紧随在一熔融步骤和一铸造步骤之后的。

在图6中，在熔融步骤50对铝块(所述材料)进行熔融，然后在铸造步骤52中，铸造成一厚板。

在加热步骤53中，对已经在铸造步骤52中进行铸造的厚板进行加热，从而使它伸展并变得较薄。然后，在热轧步骤54中，使所述厚板伸展并变得更薄。在热轧之后，在冷轧步骤56中，使经伸展的厚板进一步伸展，从而将经伸展的厚板制成具有较厚部分42和较薄部分44的薄板20。在冷轧步骤56中，所述板是在等于或低于铝的再结晶温度下进行伸展的，从而可以将薄板20的表面制造得光滑，并且可以提高其性能。具有较厚部分42和较薄部分44的薄板20卷绕在开卷机上。

在冷轧步骤56中，利用图5所示的诸压紧辊60，可以将较厚部分42和较薄部分44形成在薄板20内。在这种情况中，最好也是利用多对压紧辊60来形成多个较厚部分42和较薄部分44。首先，较厚部分42和较薄部分44都形成在薄板20的中心部分内，其次，较厚部分42和较薄部分44横向地形成在其外部内。

诸环形通孔15藉助压力成形装置28而形成在图1及图2所示的薄板40内，所述压力成形装置如图4所示是以拉伸方式或不拉伸方式进行工作的。

下面将结合图7(A)-7(F)，对用来形成环形通孔的拉伸方式进行说明。若采用拉伸方式，首先，藉助拉伸，将一其底部直径大于环形通孔顶部内径的中空凸部80形成在薄板40内。采用图7(A)-7(F)所示的各拉伸步骤，使中空凸部80的直径逐渐减小，从而使中空凸部81较高，直到到达预定高度。然后，将诸通孔76分别钻制在中空凸部81内，并藉助冲孔去毛刺(pierce-burring)(参见图7(E))使诸环形部分75的内周面垂直地伸展。最后，藉助扩口加工将一凸缘部77形成在每一环形部分75的上端(参见图7(F))。采用图7(A)-7(F)所示的各步骤，可以将诸环形的通孔形成在薄板40内。

接下来，结合图8(A)-8(D)，对用来形成环形通孔的不拉伸方式进行说明。采用不拉伸方式，首先藉助冲孔加工将诸个小通孔83形成在薄板40内(参见图8(A))。藉助冲孔去毛刺使小通孔83的边缘向上弯曲，从而形成诸个突伸的边缘85(参见图8(B))。然后，

藉助挤拉法而将突伸边缘85向上挤压从而形成诸环形部分75(参见图8(C))。最后，藉助扩口加工，将凸缘部77形成在每一环形部分75的上端(参见图8(D))。采用图8(A)-8(D)所示的各步骤，可以将诸环形通孔形成在薄板40内。

在图9中示出了利用图7(A)-7(F)所示的拉伸方式或图8(A)-8(D)所示的不拉伸方式、对图1和图2所示的薄板40进行加工而制造的热交换片70。

图9所示的热交换片70是利用压力成形装置28进行制造的。压力成形装置28需完成以下步骤：在薄板40内形成多列环形通孔41，其中，诸环形通孔41是线性设置在每一列中，诸列是沿薄板40的纵向延伸的；沿着环形通孔41的直线方向，分开薄板40，从而将所述薄板40分成多个较窄的带状的板71，每一板具有一列或多列环形通孔；将诸个较窄的带状板71按预定的长度切割。图9所示的热交换片70是沿着一直线进行切割的，为了说明清楚起见，所述直线穿过位于薄板40左端的环形通孔41；而实际上，是在相邻环形通孔41之间的位置对诸热交换片进行切割的。

在热交换片70中，其中一列环形通孔41是形成在狭板71的较厚部分42内，所述狭板是通过沿着一条位于相邻两列环形通孔41之间的线对薄板40进行纵切或切割而形成的。每一环形通孔41包括：通孔76；自通孔76的边缘起垂直向上延伸的环形部分75，以及形成在环形部分75上端的凸缘部77。诸较薄部分44设置在其内形成有诸环形通孔41的较厚部分42的两侧上。

在图10中示出了图9所示热交换片70的剖视图。从图10中可以清楚地看到，藉助拉伸方式或不拉伸方式将环形部分75形成在较厚部分42内，这样环形部分75的厚度就小于较厚部分42的厚度。在本实施例中，环形部分75的厚度设计得等于或大于较薄部分44的厚度。采用这种结构，即使诸较薄部分44制造得较薄以降低热交换片70的重量，诸环形部分75仍可以具有足够的强度；可以防止在将热交换管插入诸环形通孔41内时所发生的诸热交换片和诸环形部分的变形和扭绞。

接下来，结合图11对热交换片薄板的另一实施例进行描述。在图11中，较厚部分47散布在一薄板46内，每一较厚部分47的宽度大于每一环形通孔41的宽度。

在薄板46中，多个较厚部分47是线性地沿着形成环形通孔41列的方向(薄板46的纵向方向)设置的，每一较厚部分47形成得象一圆形的岛，其直径大于环形通孔41的直径。多列较厚部分47是朝着薄板46的横向设置。相邻两较厚部分47之间的部分就是较薄部分44。

诸较厚部分47位于那些行将形成诸环形通孔41的位置处，以围住诸环形通孔41。即，薄板46的所有其它部分都是较薄的部分44，因此，可以进一步降低薄板46或热交换片的重量。

应予注意的是，诸较厚部分47的形状并不一定要圆形的形状，也可以采用例如矩形的较厚部分(未示)。

此外，在图12中还示出了薄板48的又一实施例。在薄板48中，较厚部分49是形成象一条朝着设置诸环形通孔41的方向延伸的带状。在带状的较厚部分49内的、其内将形成诸环形通孔41的诸部分49a的宽度大于其内的其它部分。

多个带状较厚部分48都是朝着薄板48的横向方向设置的，并且诸较厚部分49和较薄部分44是交替地设置，象图1所示的薄板40那样。

与图1所示的薄板40相比，诸较厚部分49的面积较小，因此，薄板48可以比薄板40轻。与图11所示的薄板46相比，图12中的较厚部分49制造成带状，因此，薄板48抵抗变形和扭转力的能力更强。

分别如图11和图12所示的薄板46和48可以藉助图4所示的压力成形装置28来加工以制造出诸热交换片。在由薄板46和48所制造的热交换片中，以及由图9和图10所示的热交换片70中，即使是其内没有形成诸环形通孔75的较薄部分44制造得较薄以降低热交换片的重量，诸环形部分75也能具有足够的强度。因此，可以防止在将热交换管插入诸环形通孔75时所发生的诸热交换片或诸环形部分的变形和扭绞。

本发明还可以由其它的不背离本发明精神实质或基本特征的其他形式来实施。因此，从各方面看，都应认为本上述诸实施例是为了举例说明的目的，而本发明不限于所述诸实施例，本发明的范围应由所附的权利要求书来限定，而不是由以上描述来限定，因此，所有在本权利要求书的内涵和等同内涵范围内的变化均应落本发明的权利要求书的保护范围之内。

Claims

1.一种用于热交换片的薄板，其内形成多个行将穿过诸热交换管的通孔，以及多个沿着诸通孔的边缘形成的、具有预定高度的环形部分，

其特征在于，

其内将形成诸环形通孔的部分制造得比其它部分厚。

2.如权利要求1所述的薄板，

其特征在于，所述较厚部分形成带状，它具有预定的宽度，并朝着设置诸环形通孔的方向延伸。

3.一种由一板制成的热交换片，其内形成有多个行将穿过诸热交换管的通孔，并且，其中沿着诸通孔的边缘形成有多个具有预定高度的环形部分，

其特征在于，

其内形成有诸环形通孔的部分制造得比其它部分厚。

4.如权利要求3所述的热交换片，

5.一种制造热交换片的方法，所述热交换片具有多个环形通孔，诸热交换管将分别穿过这些环形通孔，

其特征在于，

所述环形通孔形成在薄板上的那些制造得比其它部分要厚的部分内。