CN1748118A - 用于热交换器的翅片管,热交换器,用于制造热交换器翅片管的装置以及用于制造热交换器翅片管的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热交换器翅片管。通过在每个板翅片(14)中形成两个间隔开的管插入孔(14a)，并将两个直管部分(11a)插入板翅片(14)的各个孔(14a)，从而将均包含平行板翅片(14)多个翅片组(12)沿该管部分的纵向间隔地设置在U形翅片固定管(11)的两个直管部分(11a)上。使用流体扩大该U形管(11)以将翅片组(12)的板翅片(14)固定地安装在管(11)的直管部分(11a)周围。管(11)的直管部分(11a)均具有设置在每对相邻的翅片组(12)之间的无翅片部分(13)。每个直管部分(11a)的无翅片部分(13)的外部周向表面上带有夹痕(19)。从而，包含如此构造的热交换器翅片管(10)的热交换器适于减少制冷剂泄漏，并实现所需的制冷效率。

Description

用于热交换器的翅片管，热交换器，用于制造热交换器翅片管的装置 以及用于制造热交换器翅片管的方法

对相关申请的交叉引用

本申请是根据35U.S.C.§111(a)提交的申请，本申请根据35U.S.C.§119(e)(1)要求根据35U.S.C.§111(b)于2003年1月16日提交的临时申请No.60/440373的申请日利益。

技术领域

本发明涉及用于制造热交换器的热交换器翅片管，该热交换器可用作制冷设备例如冰箱和冷藏展示柜的蒸发器，本发明还涉及热交换器、用于制造热交换器翅片管的装置和用于制造热交换器翅片管的方法。

背景技术

目前正在研究用烃类制冷剂代替含氯氟烃制冷剂用在冰箱和冷藏展示柜中，烃类制冷剂对臭氧层的减损或全球变暖的影响较小。因为烃类制冷剂易燃，所以必须最大可能地减少制冷剂的泄漏。

已知有适于防止制冷剂泄漏的热交换器，该热交换器这样制造：间隔地设置多个翅片组，每个翅片组包括平行的板翅片，每个板翅片均具有两个管插入孔；使两个直的外管插入全部板翅片的各个孔；将扩管工具用力穿入该外管以扩大该管并将板翅片固定地安装在外管周围；将一内管的两个直管部分插入各个外管，该内管为U形夹(发夹)的形式且由无缝管构成；使处于相邻翅片组之间位置的外管和内管的直管部分弯曲，以形成整体上为Z字形的管组件(见出版物JP-A No.2001-124485)。

因为内管没有焊缝，所以当常规热交换器用作制冷设备的蒸发器时，可防止流过内管的流体即制冷剂泄漏。

此外，对于常规热交换器，不使用扩管工具对内管进行扩大，从而可在内管的内部周向表面上与其成一体地形成内部翅片，从而增加传热面积，这将会提高热交换效率。

但是，常规热交换器存在的一个问题是，由于必须使用外管和内管，所以材料成本高并且整体的重量很大。该热交换器的另一个问题是，将内管的直管部分插入外管是繁琐的工作。而且，不能大大减小内管的直管部分的外径与外管的内径之间的差以提高内管的直管部分插入外管的工作效率。这会引起内管部分和外管之间的紧密接触被削弱的问题，从而导致较低的传热效率和较低的热交换效率。

对于所述的常规热交换器，在内管直管部分和外管之间设置有具有高传热性能的粘合剂或组合物，以确保改进其间的传热。因此，该热交换器的问题是该粘合剂或组合物的涂覆很繁琐。

因此，为了克服这些问题，通过以下步骤提供一种热交换器被认为是有用的：间隔地设置多个翅片组，每个翅片组包括平行的板翅片，每个板翅片均具有两个管插入孔；将由无缝管构成的U形管的两个直管部分插入全部板翅片的各个孔；使加压流体进入该U形管以扩大该管，将板翅片固定地安装在该U形管的直管部分周围并形成热交换器翅片管；使处于相邻翅片组之间位置的翅片管的U形管直管部分弯曲，以形成整体上为Z字形的翅片管。

但是，这种热交换器的问题是，当用加压流体扩大该U形管时，该U形管会在其不具有翅片的无翅片部分处破裂。

本发明的一个目标是克服上述问题并提供一种热交换器翅片管，其适于减少制冷剂泄漏并具有所希望的制冷性能，并且在制造过程中可防止破裂，本发明的目标还包括提供一种热交换器、一种用于制造该热交换器翅片管的装置以及一种制造该热交换器翅片管的方法。

发明内容

本发明提供第一热交换器翅片管，包括：具有直管部分并由无缝管构成的翅片固定管，以及包括多个固定在该翅片固定管的直管部分上的平行的板翅片的翅片组，该直管部分具有至少一个不设有翅片组的无翅片部分，每个板翅片都具有管插入孔，该翅片固定管的直管部分插入该板翅片的这些孔中，并且该翅片固定管通过使用流体被扩大以使板翅片固定地安装在该直管部分周围，该直管部分的无翅片部分的外部周向表面带有环形夹痕，该夹痕是在该翅片固定管被扩大时通过夹紧该直管部分的整个圆周而留下的。

本发明的热交换器翅片管具有由无缝管构成的翅片固定管，从而使用此翅片管制造的热交换器适于减少流体例如制冷剂的泄漏。因此，可使用对臭氧层的减损或全球变暖影响较小的烃类制冷剂。由于通过使用流体扩大该翅片固定管来使板翅片固定地安装在该管的直管部分周围，所以即使当翅片固定管具有从其内部周向表面突出到较大高度的内部翅片以增加传热面积时，也可获得预期的制冷效率(热交换效率)，且不会在该管被扩大时造成内部翅片断裂。此外，该直管部分的无翅片部分带有环形夹痕，该夹痕是在扩大期间通过夹紧该管部分的整个圆周而在该无翅片部分的外部周向表面上留下的。这表明，在利用流体扩大该翅片固定管时，由某种装置夹紧该无翅片部分的整个圆周。因此，在扩大期间可防止该直管部分破裂。

对于根据本发明的热交换器翅片管，该翅片固定管可以是U形夹的形式，并且在该翅片固定管的两个直管部分上沿其纵向间隔地设置有多个翅片组，每个该翅片组包括多个横跨并固定在该两个直管部分上的平行板翅片，每个该板翅片具有两个相互间隔开的管插入孔，该翅片固定管的直管部分插入该板翅片的各个孔，该翅片固定管的两个直管部分均在每对相邻翅片组之间具有无翅片部分。

对于根据本发明的热交换器翅片管，该无翅片部分的长度可超过5mm，并且，不带有夹痕且包含在该无翅片部分内的部分的长度最大为5mm。则可扩大该翅片固定管，同时可靠地防止其破裂。

对于根据本发明的热交换器翅片管，可以在该翅片固定管的内部周向表面上一体地设置内部翅片，该内部翅片在该翅片固定管的纵向延伸并且沿该翅片固定管的圆周间隔地设置。因此，该翅片固定管在其内部周向表面上一体地形成有内部翅片，该内部翅片在该管的纵向延伸并沿该管的圆周间隔地设置。这可使该翅片固定管的传热面积增大，以提高将使用该翅片管制造的热交换器的热交换效率。

对于根据本发明的热交换器翅片管，该翅片固定管可具有沿该管的圆周交替设置并从该管的内部周向表面突出至不同高度的高和低两种内部翅片，该高的内部翅片自该翅片固定管的该表面的高度为0.7-1.7mm，该低的内部翅片自该表面的高度为0.4-1.2mm。所有内部翅片自该翅片固定管的内部周向表面的高度可以相同，并且该高度为0.7-1.2mm。在任何一种情况下，都要求该内部翅片的间距为0.4-1.6mm。这些特征可有效地提高将使用该翅片管制造的热交换器的热交换效率。

本发明提供包含热交换器翅片管的第一热交换器，该热交换器翅片管包括：具有直管部分并由无缝管构成的翅片固定管，以及包含多个固定在该翅片固定管的直管部分上的平行的板翅片的翅片组，该直管部分具有至少一个不设有翅片组的无翅片部分，每个板翅片都具有管插入孔，该翅片固定管的直管部分插入该板翅片的这些孔中，并且该翅片固定管通过使用流体被扩大以使板翅片固定地安装在该直管部分周围，该直管部分的无翅片部分的外部周向表面带有环形夹痕，该夹痕是在扩大该翅片固定管时通过夹紧该直管部分的整个圆周而留下的，该热交换器翅片管在该翅片固定管的直管部分的所述至少一个无翅片部分处弯曲。

本发明提供包含热交换器翅片管的第二热交换器，该热交换器翅片管包括：具有两个直管部分并由无缝管构成的U形翅片固定管，以及多个在该翅片固定管的两个直管部分上沿其纵向间隔地设置的翅片组，每个该翅片组包括多个横跨并固定在该两个直管部分上的平行的板翅片，每个该直管部分具有至少一个不设有翅片组的无翅片部分，每个板翅片都具有两个相互间隔开的管插入孔，该翅片固定管的直管部分插入该板翅片的各个孔，并且该翅片固定管通过使用流体被扩大以使板翅片固定地安装在该直管部分周围，该翅片固定管的两个直管部分均在每对相邻翅片组之间设有无翅片部分，每个该直管部分的无翅片部分的外部周向表面带有环形夹痕，该夹痕是在扩大该翅片固定管时通过夹紧该直管部分的整个圆周而留下的，通过使相对于该翅片固定管的直管部分的纵向处于相同位置的每对无翅片部分在相同方向上弯曲，并使沿直管部分的纵向彼此相邻的每对无翅片部分在不同的方向上弯曲，可使该翅片管整体上形成Z字形。

这些热交换器具有与上文已参照热交换器翅片管所述的相同的优点。

本发明提供一种包含制冷循环的冰箱，该制冷循环具有压缩机、冷凝器和蒸发器，该蒸发器是根据权利要求8或9的热交换器，并且其中使用烃类制冷剂作为制冷剂。对于这种冰箱，该制冷剂优选地以1-9kg/h的速度循环。

本发明提供一种包含制冷循环的冷藏展示柜，该制冷循环具有压缩机、冷凝器和蒸发器，该蒸发器是上述热交换器之一，并且其中使用烃类制冷剂作为制冷剂。对于这种展示柜，该制冷剂优选地以1-9kg/h的速度循环。

本发明提供一种用于制造热交换器翅片管的装置，该装置包括：包含板座和多个直立地设置在该板座上并间隔地平行设置的翅片支承板的翅片定位夹具，设置在翅片定位夹具的相邻翅片支承板之间的各个翅片定位间隙内的管夹下部板，设置在相邻翅片支承板之间的各下部板上的管夹上部板，以及用于向下挤压该上部板的挤压件，每个该翅片支承板在其上缘均形成切口以便安装该翅片固定管的直管部分，每对对应的管夹上部板和下部板之间形成通孔以便从中插入该翅片固定管的直管部分，该通孔的内径不小于该翅片固定管的外径。

本发明的制造装置的结构较简单，但是仍能够制造热交换翅片管。该管夹上部板和下部板用于夹紧要使用流体扩大的该翅片固定管的直管部分以防止该管在扩大期间破裂。此外，该装置的成本低。通过在该无翅片部分的基本整个长度上利用限制模(restraining die)限制该无翅片部分，可防止在用流体扩大该翅片固定管时该翅片固定管的直管部分破裂，但是该装置的成本升高。该热交换器翅片管的无翅片部分的长度可随热交换器类型的不同而不同，并且制造具有其长度变化的无翅片部分的翅片管就必须准备特别用于各个不同长度的无翅片部分的限制模，这样会增加成本。另一方面，对于本发明的制造装置，即使当要制造的热交换器翅片管的无翅片部分的长度改变时，仅通过改变将设置在该翅片定位夹具的翅片定位间隙内的管夹下部板的数量以及将设置在该下部板上的上部板的数量，就可防止要被扩大的管破裂。从而，仅需要准备更多数量的上部板和下部板。这与必须针对特定用途准备各种金属件相比成本较低。

在本发明的热交换器翅片管制造装置中，每个翅片支承板可在其上缘形成两个间隔开的切口以便安装U形翅片固定管的两个直管部分，并且每对对应的管夹上部板和下部板之间可形成两个通孔以便从中插入该翅片固定管的两个直管部分，该通孔具有与该两个切口相同的间距。在此情况下，可低成本地制造其中翅片固定管采取如上所述的U形夹形式的热交换器翅片管，并且该管的直管部分不会破裂。

在本发明的热交换器翅片管制造装置中，翅片定位夹具的板座可包括多个连续设置的基本单元，并且翅片支承板直立地设置在每个该基本单元上。当要使用的翅片固定管具有长度改变的直管部分时，通过改变基本单元的数量可将该装置用于(制造)该管。

在本发明的热交换器翅片管制造装置中，管夹上部板和下部板的厚度可以均为0.8到1.0mm。这样可以可靠地防止将使用流体进行扩大的翅片固定管破裂。

本发明提供一种用于制造根据本发明的和上述的热交换器翅片管的方法，该方法包括：准备具有直管部分并由无缝管构成的翅片固定管，以及均具有管插入孔的多个板翅片；在上述制造装置的所有翅片支承板之间的翅片定位间隙当中，将板翅片设置在连续布置在要放置翅片组的部分处的各个翅片定位间隙内；将管夹下部板设置在其中没有放置板翅片的各翅片定位间隙内；将该翅片固定管的直管部分插入该板翅片的管插入孔，并将该直管部分安装在该翅片支承板的切口内，以在该直管部分上形成包括平行设置的板翅片的翅片组和无翅片部分；将管夹上部板设置在各个管夹下部板上，并且该管的直管部分穿过在每对对应的上部和下部板之间形成的孔；利用挤压元件向下挤压上部板；以及将流体引入该翅片固定管以扩大该管并将该翅片组的板翅片固定地安装在该直管部分周围。

在将要利用本发明的方法制造包括U形翅片固定管且如上所述的热交换器翅片管的情况下，使用一种制造装置，其中，每个翅片支承板在其上缘形成两个切口以便安装U形翅片固定管的两个直管部分，并且每对对应的管夹上部板和下部板之间形成两个通孔以便从中插入该翅片固定管的两个直管部分，该通孔具有与该两个切口相同的间距。该热交换器翅片管通过如下方法制造：准备由无缝管构成的U形翅片固定管和均具有两个管插入孔的板翅片；在上述制造装置的所有翅片支承板之间的翅片定位间隙当中，将该板翅片设置在连续地布置在要放置各个翅片组的部分处的各翅片定位间隙内；将该管夹下部板设置在其中没有放置板翅片的各翅片定位间隙内；将该翅片固定管的两个直管部分插入每个板翅片的各个管插入孔，并将该直管部分分别安装在每个翅片支承板的两个切口内，以形成每个均包括多个平行设置的板翅片的翅片组和无翅片部分；将管夹上部板设置在各个管夹下部板上，并且该管的直管部分分别穿过在每对对应的上部和下部板之间形成的两个孔；利用挤压元件向下挤压上部板；以及将流体引入该翅片固定管以扩大该管并将翅片组的板翅片固定地安装在该直管部分周围。

在本发明的热交换器翅片管制造方法中，假定在该对应的管夹上部板和下部板之间形成的孔的内径为D，并且翅片固定管的直管部分在扩大之前的外径为d。这些直径之间的关系优选地为d≤D≤d+0.4mm。此外，对于本发明的方法，假定该管夹上部板与翅片固定管的总接触面积是A，引入该翅片固定管的流体的压力是P。优选地，将由挤压件施加的用于向下挤压该上部板的力设定为不小于A×P。在这些情况下，可使用流体扩大该翅片固定管，同时可以可靠地防止该翅片固定管破裂。

对于本发明的热交换器翅片管制造方法，该翅片固定管可在其内部周向表面上一体地设有内部翅片，该内部翅片在该翅片固定管的纵向延伸并且沿该翅片固定管的圆周间隔地设置。因为通过将流体引入该管进行扩大而使翅片组的板翅片固定地安装在该翅片固定管的直管部分周围，所以在扩大期间可防止内部翅片破裂，使得要使用该翅片管制造的热交换器获得高的热交换效率。

对于本发明的热交换器翅片管制造方法，该翅片固定管具有沿该管的圆周交替设置并从该管的内部周向表面突出至不同高度的高和低两种内部翅片，该高的内部翅片自该翅片固定管的该表面的高度为0.7-1.7mm，该低的内部翅片自该表面的高度为0.4-1.2mm。此外，对于本发明的热交换器翅片管制造方法，所有内部翅片自该翅片固定管的内部周向表面的高度可相同，并且该高度为0.7-1.2mm。

附图说明

图1是部分断开的俯视图，示出根据本发明的热交换器翅片管；

图2是沿图1中的线II-II的放大的剖视图；

图3是图1中的翅片管的放大的局部剖视图；

图4是部分示出用于制造根据本发明的热交换器翅片管的装置的放大的透视图；

图5是垂直纵向剖视图，部分示出图4的装置中的翅片固定管和翅片组；

图6是沿图5中的线VI-VI并部分切除的剖视图；

图7是水平剖开并部分断开的视图，示出在扩大翅片固定管之前制造图1的翅片管的方法；

图8是与图5对应的剖视图，部分示出在制造图1的翅片管时被扩大的翅片固定管；

图9是示出用热交换器翅片管制造热交换器的方法的局部透视图；

图10是示出本发明的热交换器的整体构造的透视图；以及

图11是与图2对应的剖视图，示出热交换器翅片管的另一实施例。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的实施例。下文中使用的术语“铝”除了纯铝之外还包括铝合金。此外，在下文中，图1的左手侧将被称为“前”，其右手侧被称为“后”，图2和6的上侧和下侧以及左手侧和右手侧分别被称为“上”、“下”、“左”和“右”。

图1到2示出用在热交换器中的翅片管，图4到8示出用于制造该翅片管的装置和方法，而图9示出使用该翅片管制造热交换器的方法。此外，图10示出使用该翅片管制造的热交换器的整体结构。

参照图1，用于热交换器的翅片管10包括由铝制成且由无缝管例如挤出管构成的翅片固定U形管11，以及间隔地沿管11的纵向设置在管11的两个直管部分11a上的多个翅片组12。每个直管部分11a上的每对相邻的翅片组12之间均具有一无翅片部分13。翅片组12包括多个平行的铝制板翅片14，该板翅片横跨并固定在该翅片固定管11的两个直管部分11a上。

参照图2，翅片固定管11一体地设有高低两种内部翅片15、16，该内部翅片从该管的内周向表面突出至不同高度，同时在该管的纵向延伸，并间隔地沿该管的圆周交替设置。内部翅片15、16朝管11的中心突出。从管11的内周向表面测量出的高的内部翅片15的高度h1为0.7-1.7mm，并且从管11的该表面测量出的低的内部翅片16的高度h2为0.4-1.2mm。内部翅片15、16的间距p为0.4-1.6mm。内部翅片15、16的间距p是在剖面中在管11的外周向上测量出的连接管11的中心线与一对相邻的内部翅片15、16的厚度的中心的两条直线之间的圆周距离。翅片固定管11在其中板翅片14被固定的部分处的外径为6-10mm，并且其圆周壁的厚度为0.4-0.8mm。

管11具有弯曲部分11b，该部分被整体扩大，并且与直管部分11a的板翅片14固定于其上的部分的直径相同，以将翅片组12设置在接近该弯曲部分11b的管部分11a的一端(后端)。在管11的开口端部分(前端部分)，在比翅片组12更靠近管11的开口的部分处，翅片固定管11具有一受限的小直径部分17，该部分17的外径等于翅片固定管11扩大之前的外径或比该外径大0.2-0.3mm左右。该受限的小直径部分17的长度优选地例如为至少15mm。该部分17的各相对端设有朝左或朝右向外张开的锥形部分18。

每个板翅片14均具有两个管插入孔14a，围绕每个孔设有套管14b。翅片固定管11的两个直管部分11a插入全部板翅片14的各个孔14a，并且通过利用流体例如水、油或空气扩大翅片固定管11，来将板翅片14固定地安装在直管部分11a周围。

无翅片部分13的长度超过5mm，并且在直管部分11a的纵向间隔地在各个无翅片部分上形成环形夹痕19。无翅片部分13上的每对相邻的夹痕19之间的间距X(见图3)，以及夹痕19和位于无翅片部分13的每一端的板翅片14之间的距离均最大为5mm，其结果是，无翅片部分13的不带有夹痕19的部分的长度不大于5mm。将不带有夹痕19的部分的长度限制为不大于5mm，从而可靠地防止翅片固定管11在扩大期间破裂。如图3中所示，当用显微镜观察夹痕19时，直管部分11a的整个圆周壁在有夹痕部分处比其它部分稍稍凹进。

如图4到6所示，使用这些图中示出的制造装置来制造用于热交换器的翅片管10。

参照图4到6，所述制造装置包括翅片定位夹具20，该夹具包括：一向前或向后伸长的板座21以及多个平行的翅片支承板22，该支承板直立地设置在板座21上并在向前或向后的方向上间隔地布置；设置在夹具20的相邻的翅片支承板22之间的各个翅片定位间隙23内的管夹下部板24；设置在位于相邻的翅片支承板22之间的下部板24上的管夹上部板25；以及用于挤压上部板25的板状挤压件26。

板座21包括多个在向前或向后方向上连续设置的基本单元21A。翅片支承板22直立地设置在每个基本单元21A上。在每个支承板22的上缘中形成有两个用于将管11的直管部分11a安装在其中的通常为U形的切口22a，该切口向左或向右即沿横向间隔开。上部板和下部板25、24由例如JIS SUS 304制成，并且厚度优选地为0.8-1.0mm。如果上部板和下部板25、24的厚度小于0.8mm，则在扩大时在翅片固定管的外部周向表面上会留有显著的痕迹；而如果该厚度超过1.0mm，则在板25、24上将作用很大的流体压力，从而必须增加板的耐负荷性。管夹下部板24的上缘和上部板25的下缘均设有两个横向间隔开的半圆形的切口24a或25a，从而在上部板25和下部板24之间形成两个用于在其中插入翅片固定管11的各个直管部分11a的圆形通孔27，并且这两个通孔的间距与翅片支承板22中的两个切口22a的间距相同。通孔27的内径不小于管11扩大之前的外径。更具体地，假设孔27的内径为D，管11的直管部分11a在扩大之前的外径为d。则要求这些直径之间的关系为d≤D≤d+0.4mm，因为如果d＞D，则管11不能插入孔27，并且如果D＞d+0.4mm，则当使用流体扩大管11时不能可靠地防止管11破裂。

制备无缝管形式的铝制翅片固定管11和大量的均具有两个间隔开的管插入孔14a的铝制板翅片14，以生产热交换器翅片管10。在上述制造装置的所有翅片支承板22之间的翅片定位间隙23当中，将板翅片14设置在连续地布置在将放置翅片组12的部分处的翅片定位间隙23内。随后，将管夹下部板24设置在其中不放置板翅片14的各翅片定位间隙23内。此时，每对相邻下部板24之间的间隔，以及下部板24和在该装置的各相对端部处的板翅片14之间的距离被调整为不大于5mm。然后，使该翅片固定管11的两个直管部分11a穿过全部板翅片14的各个管插入孔14a，并将其安装到翅片支承板22的各个切口22a中，以设置翅片组12和无翅片部分13，所述每个翅片组包括多个横跨该两个直管部分11a的平行的板翅片14。然后，将管夹上部板25设置在对应的下部板24上，同时，管11的直管部分11a穿过形成在成对的板24、25之间的各通孔27。此后，使用挤压件26向下挤压上部板25(见图4到6)。假定管夹上部板25与翅片固定管11的总接触面积是A[m²]，引入翅片固定管11内的流体的压力是P[Pa]。那么，将由挤压件26施加的用于向下挤压上部板25的力设定为不小于A×P[N]。

另外，翅片固定管11在扩大之前的外径、管11的壁厚、板翅片14的管插入孔27的内径，以及在管夹上部板25和下部板24之间形成的通孔27的内径分别为例如8.0mm、0.61mm、8.3mm和8.4mm。

此外，如图7所示，翅片固定管11的弯曲部分11b由限制模28限制。模28具有U形空腔29，该空腔的横截面为环形。空腔29的内径大于管11在扩大之前的外径，并且等于板翅片14的管插入孔14a的内径。此外，翅片固定管11的相对端由管卡模(chucking die)31限制，液压密封块32与模31紧密接触而接合。管卡模31具有空腔33，即，两个沿管11的横向间隔开并且其内径等于管11在扩大之前的外径的空心的圆筒形限制部分33a，两个与各限制部分33a的各个相对端相连通并且其直径沿横向向外增加的锥形部分33b，以及空心短圆筒形式的扩管容许部分33c，该部分33c与每个锥形部分33b的较大端部相连通，并且其内径不小于板翅片14的管插入孔14a。密封块32具有两个沿横向间隔开的流体入口通道34。每个入口通道34的前半部分的内径小于管11扩大之前的外径。通道34的后半部分具有与该前半部分相邻的大直径部分34a，并且在它们之间设置有一阶梯状部分。大直径部分34a的内径等于管卡模31的扩管容许部分33c的内径。管11的端部插入该液压密封块32的流体入口通道34的大直径部分34a，并且其端面与该梯状部分紧密支承接触。

在此状态下，从密封块32的流体入口通道34将包括例如水、油或空气的加压流体引入翅片固定管11，从而扩大管11，但管11的被管卡模31的限制部分33a限制的部分除外，以便将翅片组12的板翅片14固定地安装在管11的直管部分11a周围。在扩大期间，管夹上部板25和下部板24会留下夹痕19(见图8)。这样，可生产出热交换器翅片管10。

在所述方法中，在上述的扩大期间，用上部板25和下部板24在无翅片部分13处夹紧翅片固定管11的直管部分11a，从而可防止该直管部分破裂。此外，因为利用加压流体扩大所述管，所以可防止内部翅片15、16断裂。

如图9所示，将热交换器翅片管10在相邻翅片组12之间的无翅片部分13处弯曲，从而该管整体形成为Z字形。图10示出这样制成的用作冰箱或冷藏展示柜中的蒸发器的热交换器1。更具体地，将直管部分11a在无翅片部分13处沿相同方向弯曲，该无翅片部分13相对于直管部分11a的纵向方向处于相同位置，从而通过部分13的纵向中心的直线将是该弯曲部分的中心，并且每对沿直管部分11a的纵向彼此相邻的无翅片部分13沿不同方向弯曲，从而管11整体弯曲成Z字形。

参照图10，热交换器1包括由弯成Z字形的翅片固定管11构成的Z字形换热管2，和围绕Z字形换热管2的直管部分2a设置的翅片组12，每个翅片组包括多个平行的板翅片14。Z字形换热管2的左侧和右侧处的多个弯曲部分2b均包括一无翅片部分13。尽管未示出，但是管2的左侧和右侧的弯曲部分2b均由相应的侧板保持。

热交换器1可用作设有制冷循环的冰箱的蒸发器，该制冷循环包括压缩机、冷凝器和蒸发器，并且其中使用烃类制冷剂作为制冷剂。在该冰箱中，制冷剂以1-9kg/h的低速循环。

加热器1还可用作设有制冷循环的冷藏展示柜的蒸发器，该制冷循环包括压缩机、冷凝器和蒸发器，并且其中使用烃类制冷剂作为制冷剂。在该冷藏展示柜中，制冷剂以1-9kg/h的低速循环。

图11示出热交换器翅片管的另一实施例。

参照图11，翅片固定管11一体地设有多个内部翅片40，该翅片从该管的内部周向表面突出至相同高度，同时在该管的纵向延伸并且间隔地沿该管的圆周设置。从翅片固定管11的内部周向表面测量出的内部翅片40的高度h3为0.7-1.2mm。内部翅片40的间距p与已说明的间距相同。在固定地设有板翅片14的管的部分处，管11的外径为6-10mm，并且其圆周壁的厚度为0.4-0.8mm。

工业实用性

本发明的热交换器翅片管适用于制造例如用作制冷循环的蒸发器的热交换器，该制冷循环包含在冰箱或冷藏展示柜中并且其中使用烃类制冷剂。

Claims (22)

1.一种热交换器翅片管，包括：具有直管部分并由无缝管构成的翅片固定管，以及包含多个固定在该翅片固定管的直管部分上的平行的板翅片的翅片组，该直管部分具有至少一个不设有翅片组的无翅片部分，每个该板翅片都具有管插入孔，该翅片固定管的直管部分插入该板翅片的这些孔，并且该翅片固定管通过使用流体被扩大以使该板翅片固定地安装在该直管部分周围，该直管部分的无翅片部分的外部周向表面带有环形夹痕，该夹痕是在该翅片固定管被扩大时通过夹紧该直管部分的整个圆周而留下的。

2.根据权利要求1所述的热交换器翅片管，其特征在于，所述翅片固定管采取U形夹的形式，并且在该翅片固定管的两个直管部分上沿其纵向间隔地设置有多个翅片组，每个该翅片组包括多个横跨并固定在该两个直管部分上的平行板翅片，每个该板翅片具有两个相互间隔开的管插入孔，该翅片固定管的直管部分插入该板翅片的各个孔，该翅片固定管的两个直管部分均在每对相邻翅片组之间具有该无翅片部分。

3.根据权利要求1所述的热交换器翅片管，其特征在于，所述无翅片部分的长度超过5mm，并且，不带有夹痕且包含在该无翅片部分内的部分的长度最大为5mm。

4.根据权利要求1所述的热交换器翅片管，其特征在于，在所述翅片固定管的内部周向表面上一体地设置有内部翅片，该内部翅片在该翅片固定管的纵向延伸并沿该翅片固定管的圆周间隔地设置。

5.根据权利要求4所述的热交换器翅片管，其特征在于，所述翅片固定管具有沿其圆周交替设置并从该管的内部周向表面突出至不同高度的高和低两种内部翅片，该高的内部翅片自该翅片固定管的该表面的高度为0.7-1.7mm，该低的内部翅片自该表面的高度为0.4-1.2mm。

6.根据权利要求4所述的热交换器翅片管，其特征在于，所有该内部翅片自该翅片固定管的内部周向表面的高度相同，并且该高度为0.7-1.2mm。

7.根据权利要求5或6所述的热交换器翅片管，其特征在于，所述内部翅片的间距为0.4-1.6mm。

8.一种包含热交换器翅片管的热交换器，该热交换器翅片管包括：具有直管部分并由无缝管构成的翅片固定管，以及包含多个固定在该翅片固定管的直管部分上的平行的板翅片的翅片组，该直管部分具有至少一个不设有翅片组的无翅片部分，每个该板翅片都具有管插入孔，该翅片固定管的直管部分插入该板翅片的这些孔，并且该翅片固定管通过使用流体被扩大以将该板翅片固定地安装在该直管部分周围，该直管部分的无翅片部分的外部周向表面带有环形夹痕，该夹痕是在该翅片固定管被扩大时通过夹紧该直管部分的整个圆周而留下的，该热交换器翅片管在该翅片固定管的直管部分的所述至少一个无翅片部分处弯曲。

9.一种包含热交换器翅片管的热交换器，该热交换器翅片管包括：具有两个直管部分并由无缝管构成的U形翅片固定管，以及多个在该翅片固定管的两个直管部分上沿其纵向间隔地设置的翅片组，每个该翅片组包括多个横跨并固定在该两个直管部分上的平行的板翅片，每个该直管部分具有至少一个不设有翅片组的无翅片部分，每个该板翅片均具有两个相互间隔开的管插入孔，该翅片固定管的直管部分插入该板翅片的各个孔，并且该翅片固定管通过使用流体被扩大以使该板翅片固定地安装在该直管部分周围，该翅片固定管的两个直管部分均在每对相邻翅片组之间具有该无翅片部分，每个该直管部分的无翅片部分的外部周向表面带有环形夹痕，该夹痕是在该翅片固定管被扩大时通过夹紧该直管部分的整个圆周而留下的，通过使相对于该翅片固定管的直管部分的纵向处于相同位置的每对无翅片部分在相同方向上弯曲，并使沿该直管部分的纵向彼此相邻的每对无翅片部分在不同方向上弯曲，该翅片管被整体上形成Z字形。

10.一种包括制冷循环的冰箱，该制冷循环具有压缩机、冷凝器和蒸发器，该蒸发器是根据权利要求8或9的热交换器，并且其中使用烃类制冷剂作为制冷剂。

11.一种包括制冷循环的冷藏展示柜，该制冷循环具有压缩机、冷凝器和蒸发器，该蒸发器是根据权利要求8或9的热交换器，并且其中使用烃类制冷剂作为制冷剂。

12.一种用于制造热交换器翅片管的装置，该装置包括：包含板座和多个直立地设置在该板座上并间隔地平行设置的翅片支承板的翅片定位夹具，设置在该翅片定位夹具的相邻翅片支承板之间的各个翅片定位间隙内的管夹下部板，设置在该相邻翅片支承板之间的各个下部板上的管夹上部板，以及用于向下挤压该上部板的挤压件，每个该翅片支承板在其上缘均形成有切口以便安装该翅片固定管的直管部分，每对对应的管夹上部板和下部板之间形成有通孔以便从中插入该翅片固定管的直管部分，该通孔的内径不小于该翅片固定管的外径。

13.根据权利要求12所述的用于制造热交换器翅片管的装置，其特征在于，每个该翅片支承板在其上缘形成有两个间隔开的切口以便安装U形翅片固定管的两个直管部分，并且，每对对应的管夹上部板和下部板之间形成有两个通孔以便从中插入该翅片固定管的两个直管部分，该通孔的间距与该两个切口的间距相同。

14.根据权利要求12所述的用于制造热交换器翅片管的装置，其特征在于，所述翅片定位夹具的板座包括多个连续设置的基本单元，并且所述翅片支承板直立地设置在每个该基本单元上。

15.根据权利要求12所述的用于制造热交换器翅片管的装置，其特征在于，所述管夹上部板和下部板的厚度均为0.8-1.0mm。

16.一种用于制造根据权利要求1所述的热交换器翅片管的方法，该方法包括：准备具有直管部分并由无缝管构成的翅片固定管，以及多个均具有管插入孔的板翅片；在根据权利要求12的制造装置的所有翅片支承板之间的翅片定位间隙当中，将该板翅片设置在连续地布置在要放置一翅片组的部分处的各个翅片定位间隙内；将该管夹下部板设置在其中没有放置板翅片的各个翅片定位间隙内；将该翅片固定管的直管部分插入该板翅片的管插入孔，并将该直管部分安装在该翅片支承板的切口内，以在该直管部分上形成一包括平行设置的板翅片的翅片组和一无翅片部分；将该管夹上部板设置在各个管夹下部板上，并使该管的直管部分穿过在每对对应的上部和下部板之间形成的孔；利用挤压件向下挤压该上部板；以及将流体引入该翅片固定管以扩大该管并将该翅片组的板翅片固定地安装在该直管部分周围。

17.一种用于制造根据权利要求2所述的热交换器翅片管的方法，该方法包括：准备由无缝管构成的U形翅片固定管和均具有两个管插入孔的板翅片；在根据权利要求13的制造装置的所有翅片支承板之间的翅片定位间隙当中，将该板翅片设置在连续地布置在要放置各个翅片组的部分处的各个翅片定位间隙内；将该管夹下部板设置在其中没有放置板翅片的各个翅片定位间隙内；将该翅片固定管的两个直管部分插入每个该板翅片的各个管插入孔，并将该直管部分分别安装在每个该翅片支承板的两个切口内，以形成均包括多个平行设置的板翅片的翅片组和无翅片部分；将该管夹上部板设置在各个该管夹下部板上，并使该管的直管部分分别穿过在每对对应的上部板和下部板之间形成的两个孔；利用挤压件向下挤压该上部板；以及将流体引入该翅片固定管以扩大该管并将该翅片组的板翅片固定地安装在该直管部分周围。

18.一种根据权利要求16或17所述的用于制造热交换器翅片管的方法，其特征在于，假定在该对应的管夹上部板和下部板之间形成的孔的内径为D，并且所述翅片固定管的直管部分在扩大之前的外径为d，则这些直径之间的关系为d≤D≤d+0.4mm。

19.一种根据权利要求16或17所述的用于制造热交换器翅片管的方法，其特征在于，假定所述管夹上部板与该翅片固定管的总接触面积是A，引入该翅片固定管的流体的压力是P，则将由该挤压件施加的用于向下挤压该上部板的力设定为不小于A×P。

20.一种根据权利要求16或17所述的用于制造热交换器翅片管的方法，其特征在于，所述翅片固定管的内部周向表面上一体地设置内部翅片，该内部翅片在该翅片固定管的纵向延伸并沿该翅片固定管的圆周间隔地设置。

21.一种根据权利要求20所述的热交换器翅片管，其特征在于，所述翅片固定管具有沿该管的圆周交替设置并从该管的内部周向表面突出至不同高度的高和低两种内部翅片，该高的内部翅片自该翅片固定管的该表面的高度为0.7-1.7mm，该低的内部翅片自该表面的高度为0.4-1.2mm。

22.一种根据权利要求20所述的热交换器翅片管，其特征在于，所有该内部翅片自该翅片固定管的内部周向表面的高度相同，并且该高度为0.7-1.2mm。

Images