JP2015075260A - Header for heat exchanger, heat exchanger provided with the header, and manufacturing method of the header - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱交換器用のヘッダー、該ヘッダーを備えた熱交換器および当該ヘッダーの製作方法ならびに組立方法に関する。 The present invention relates to a header for a heat exchanger, a heat exchanger provided with the header, and a method for manufacturing and assembling the header.
従来、熱交換器のヘッダー(ヘッダーパイプともいう)は、平板状の素材を長手方向に所定ピッチで送給し、送給しながらこの素材にチューブ挿入孔であるスリット孔を順次形成し、次に徐々に丸めて鉛管状のヘッダーを形成していた。特許文献1には、このようにして形成した熱交換器用ヘッダーパイプが記載されている。
Conventionally, heat exchanger headers (also referred to as header pipes) feed a flat plate material at a predetermined pitch in the longitudinal direction, and sequentially form slit holes as tube insertion holes in this material while feeding. It was gradually rolled up to form a lead-tubular header.
炭酸ガス冷凍サイクル用熱交換器の採用されようになってきた。炭酸ガス冷凍サイクル用熱交換器の採用に伴って高温高圧の冷媒の圧力に耐え得る構造とするために厚肉のアルミニューム材で出来た円筒管が用いられるようになってきた。 A heat exchanger for a carbon dioxide refrigeration cycle has been adopted. With the adoption of a heat exchanger for a carbon dioxide refrigeration cycle, a cylindrical tube made of a thick aluminum material has come to be used in order to have a structure that can withstand the pressure of a high-temperature and high-pressure refrigerant.
特許文献2には、冷媒として炭酸ガスを採用し、熱交換器が、扁平状のチューブとルーバーを設けた波型のフインとを交互に積層してなるコアと、チューブの端部を挿入する多数の孔(チューブスリット)を設けたタンクとを備え、チューブを流通する冷媒がコアに伝わる熱にて熱交換を行う構成が記載されている。
In
特許文献3には、製造時のチューブの組み付け性を良好にするために、複数のチューブのそれぞれに対して開口されているヘッダーの取り付け孔に、複数のチューブを一括して挿入出来るようにする位置決め部材をチューブに設けることが記載されている。
In
近年、特許文献2に示すように、フロンガスの自然環境に与える影響が問題になり、フロンガスに代わる冷媒として炭酸ガスを用いることが注目され、使用されるようになってきた。炭酸ガスは、不燃性で毒性が少ないという長所を有するものの、圧力が非常に高く、例えば30°C低圧側で35Kg/cm2程度、高圧側で80乃至110Kg/cm2程度であり、装置が停止状態にあっても配管内圧は100Kg/cmにも達する。このために厚肉の円筒管が採用される。
In recent years, as shown in
このような厚肉の円筒管に多数のチューブ取り付け孔であるスリット孔が形成される構造が提案されている。この場合に、ヘッダーに設けたスリット孔にチューブを一括して挿入することになるが、細孔であるスリット孔への挿入操作が極めて困難で、手間を要するものとなっている。特許文献3には、この場合の対策として位置決め部材をチューブに設けるなどの工夫がなされたことが記載されている。しかしながら、このような構造のものは、一括してチューブをスリット孔に挿入することが困難である。一括してチューブをスリット孔に挿入するには,X軸方向ばかりでなく、Y軸方向への調整が求められる。従来の構造ではこのような要求に応えられない。
A structure has been proposed in which slit holes, which are a number of tube mounting holes, are formed in such a thick cylindrical tube. In this case, the tubes are collectively inserted into the slit holes provided in the header. However, the operation of inserting the tubes into the slit holes, which are the pores, is extremely difficult and laborious.
本発明は、かかる点に鑑み一括してチューブ先端部を細孔であるスリット孔に挿入することが簡便容易確実に行うことが出来て、チューブその他の部材に位置決め部材のような外付けの部材を設けることなく、加工量を少なくして原価を安価に製造することの出来るようにすることを目的とする。 In view of such a point, the present invention can easily and surely insert the tube tip portion into the slit hole which is a fine hole, and can be an external member such as a positioning member for the tube and other members. It is an object of the present invention to reduce the amount of processing so that the cost can be manufactured at a low cost.
本発明は、加工前素材として厚肉材の円筒管が用いられ、この円筒管の状態で、形成された開口表面部の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって形成された曲面であって、水平方向断面上の長さが0.5±0.3mmの曲面、望ましくは0.5±0.1mmの曲面、および円筒管外方に向かって突出するフレアが形成された細長形状のスリット孔が並行して多数形成されたことを特徴とする。この曲面およびフレアは、チューブを一括挿入する時の案内部となり、案内機能を果たして一括挿入操作を円滑にする。 In the present invention, a thick-walled cylindrical tube is used as a raw material before processing, and in the state of this cylindrical tube, it is formed toward the inside of the cylindrical tube on the opening entrance surface facing the width direction of the formed opening surface portion. A curved surface having a horizontal cross section length of 0.5 ± 0.3 mm, preferably a curved surface of 0.5 ± 0.1 mm, and a flare projecting outward from the cylindrical tube were formed. A large number of elongated slit holes are formed in parallel. The curved surface and the flare serve as a guide portion when the tubes are collectively inserted and perform a guide function to facilitate the batch insertion operation.
本発明は、具体的には厚肉の、例えばアルミニューム材の円筒管が用いられ、該円筒管に、例えば長手方向に対して直角方向に、並行をなす多数のスリット孔が設けられた、熱交換器のヘッダーであって、
該スリット孔は、
該円筒管に、長手方向に対して直角方向であって、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて細長に開口されて、形成された開口部が円筒管内方に向かって塑性変形されることで開口表面部が形成され、開口表面部の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって形成された曲面、対面構成の壁面部、および開口表面部の端部に円筒管外方に向かって突出するフレアが形成された細長形状に形成されたこと
を特徴とする熱交換器のヘッダーを提供する。
本発明は、厚肉の円筒管が用いられ、該円筒管に、例えば長手方向に対して直角方向に、並行をなす多数のスリット孔が設けられた、熱交換器のヘッダーであって、
該スリット孔は、
該円筒管内に平面部を備えたダイスが予め配設され、該円筒管に、長手方向に対して直角方向であって、ダイスの平面部に向かってパンチが圧入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて細長に開口されて、形成された開口部が円筒管内方に向かって塑性変形されることで開口表面部が形成され、開口表面部の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって曲面が形成され、開口出口面に、曲面反対側先端がダイスの平面部に当接する突起が形成され、曲面と当該突起間に対面構成の壁面部が形成され、開口表面部の両端部に円筒管外方に向かって突出するフレアが形成された細長形状に形成されたこと
を特徴とする熱交換器のヘッダーと提供する。
In the present invention, specifically, a thick cylindrical tube made of, for example, an aluminum material is used, and the cylindrical tube is provided with a plurality of parallel slit holes, for example, in a direction perpendicular to the longitudinal direction. A heat exchanger header,
The slit hole is
The cylindrical tube is perpendicular to the longitudinal direction, and a part of the thick cylindrical tube is punched out to be elongated and the formed opening is plastically deformed toward the inside of the cylindrical tube. As a result, an opening surface portion is formed, a curved surface formed toward the inside of the cylindrical tube on the opening entrance surface facing the width direction of the opening surface portion, a wall surface portion having a facing configuration, and an outside of the cylindrical tube at the end of the opening surface portion. There is provided a heat exchanger header characterized by being formed in an elongated shape formed with a flare protruding toward the direction.
The present invention is a header of a heat exchanger in which a thick cylindrical tube is used, and the cylindrical tube is provided with a plurality of parallel slit holes in a direction perpendicular to the longitudinal direction, for example,
The slit hole is
A die having a flat portion is disposed in the cylindrical tube in advance, and a punch is press-fitted into the cylindrical tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction toward the flat portion of the die, thereby increasing the thickness of the die. A part of the cylindrical tube is punched and opened in an elongated shape, and an opening surface part is formed by plastically deforming the formed opening toward the inside of the cylindrical tube, and the opening facing the width direction of the opening surface part A curved surface is formed on the entrance surface toward the inside of the cylindrical tube, and a projection is formed on the exit surface of the opening so that the tip on the opposite side of the curved surface abuts on the flat portion of the die. And a header of a heat exchanger, characterized in that it is formed in an elongated shape in which flares projecting outwardly of a cylindrical tube are formed at both ends of an opening surface portion.
本発明は、上述された熱交換機のヘッダーにおいて、円筒管内方に向かって形成された曲面が長手方向に実質的に同一幅を持つ形状に形成されたことを特徴とする熱交換器のヘッダーを提供する。 The present invention provides a header for a heat exchanger, wherein the curved surface formed toward the inside of the cylindrical tube has a shape having substantially the same width in the longitudinal direction. provide.
本発明は、上述された熱交換機のヘッダーにおいて、円筒管内方に向かって形成された曲面が長手方向に円弧状の形状に形成されたことを特徴とする熱交換器のヘッダーを提供する。 The present invention provides the header of the heat exchanger described above, wherein the curved surface formed toward the inside of the cylindrical tube is formed in an arc shape in the longitudinal direction.
本発明は、上述された熱交換器のヘッダーにおいて、
外円筒管に、長手方向に対して直角方向にスリット孔の対面側に一つ形成された仕切り用切り込み孔を備え、
該仕切り用切り込み孔が、他のパンチが挿入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて開口され、開口表面部が形成され、開口表面部の両端部に円筒管外方に向かって突出する他のフレアが形成された細長形状に形成されたことを特徴とする熱交換器のヘッダーを提供する。
The present invention provides the above-described heat exchanger header,
The outer cylindrical tube is provided with a partition cut hole formed on the opposite side of the slit hole in a direction perpendicular to the longitudinal direction,
By inserting another punch into the partition cut-out hole, a part of the thick cylindrical tube is punched and opened to form an opening surface portion, and the cylindrical tube outer side is formed at both ends of the opening surface portion. A heat exchanger header is provided which is formed in an elongated shape formed with other flares projecting toward the surface.
本発明は、上述された熱交換器のヘッダーにおいて、
円筒管内方に向かって形成された曲面形状に起因して曲面の上側に形成された空隙に、組立時ろう材が注入された接着部が形成されることを特徴とする熱交換器のヘッダーを提供する。
The present invention provides the above-described heat exchanger header,
A header of a heat exchanger characterized in that an adhesive portion into which a brazing material is injected during assembly is formed in a gap formed above the curved surface due to the curved surface shape formed toward the inside of the cylindrical tube. provide.
本発明は、上述されたヘッダーに熱交換器を構成するチューブが挿入され、両者がろう付けされたことを特徴とする熱交換器を提供する。
本発明は、厚肉の円筒管が用いられ、該円筒管に、例えば長手方向に対して直角方向に、並行をなす多数のスリット孔が設けられた、熱交換機のヘッダーの形成方法であって、
該円筒管内に、平面部および打抜かれ片収納部屋が形成されたダイスが予め配設され、
次いで該円筒管に、長手方向に対して直角方向であって、ダイスの平面部に向かってパンチが圧入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて細長く開口され、開口表面部が形成され、形成された開口表面部が円筒管内方に向かって塑性変形されることで開口表面部の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって曲面が形成され、開口出口面に、曲面反対側先端がダイスの平面部に当接する突起が形成され、曲面と当該突起間に対面構成の壁面部が形成され、 開口表面部の両端部に円筒管外方に向かって突出する第一のフレアが形成された細長の第一のスリット孔が形成され、
ダイスの平面部に向かって形成された開口表面部内を他のパンチが圧入され、開口表面部の両端部に円筒管外方に向かって突出する第二のフレアが形成されて細長の第二のスリット孔が形成され、
ダイスが、打抜かれ片を伴って円筒管から引き抜かれること
を特徴とする熱交換器のヘッダーの製作方法を提供する。
The present invention provides a heat exchanger in which a tube constituting a heat exchanger is inserted into the header described above and both are brazed.
The present invention is a method for forming a header of a heat exchanger, in which a thick cylindrical tube is used, and the cylindrical tube is provided with a plurality of parallel slit holes in a direction perpendicular to the longitudinal direction, for example. ,
In the cylindrical tube, a flat portion and a die formed by punching to form a piece storage chamber are disposed in advance,
Next, a punch is press-fitted into the cylindrical tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction toward the flat portion of the die, so that a part of the thick-walled cylindrical tube is punched out to be elongated and opened. Is formed, and the formed opening surface portion is plastically deformed toward the inside of the cylindrical tube, whereby a curved surface is formed toward the inside of the cylindrical tube on the opening entrance surface facing the width direction of the opening surface portion, and the opening exit The surface is formed with a protrusion whose tip opposite to the curved surface abuts against the flat portion of the die, and a wall portion having a facing configuration is formed between the curved surface and the protrusion, and protrudes outward from the cylindrical tube at both ends of the opening surface portion. An elongated first slit hole formed with a first flare is formed,
Another punch is press-fitted into the opening surface portion formed toward the flat portion of the die, and second flares projecting outward from the cylindrical tube are formed at both ends of the opening surface portion to form an elongated second Slit holes are formed,
Provided is a method of manufacturing a header of a heat exchanger, wherein a die is punched and pulled out from a cylindrical tube with a piece.
本発明は、上述された熱交換器のヘッダーに、熱交換器のチューブがヘッダーに形成された曲面および第一のフレアを案内として一括して挿入され、円筒管内を二つに分離する切り込み板が第二のフレアを案内として組み立てられることを特徴とする熱交換器チューブのヘッダーへの組立方法を提供する。 The present invention is a notch plate in which the tube of the heat exchanger is collectively inserted into the header of the heat exchanger described above using the curved surface formed on the header and the first flare as a guide, and the inside of the cylindrical tube is separated into two. Is assembled with the second flare as a guide, and provides a method of assembling the heat exchanger tube into the header.
本発明によれば、上述したように、円筒管になるヘッダーに、加工用のパンチを挿入することで、直接的に、開口入口面に円筒管内方に向かって曲面、および円筒管外方に向かって突出するフレアが形成されたスリット孔が形成され、円筒管になるヘッダーにスリット孔を形成する時にチューブ挿入用の案内構造が形成されることになって、ヘッダー自体がこのチューブ挿入用案内構造を持つことになる。これによって、一括してチューブをスリット孔に挿入することが簡便容易確実に行うことが出来て、チューブに位置決め部材のような外付けの部材を設けることなく、加工工数、加工量少なくして原価を安価にしたチューブ挿入用案内構造を提供することが出来る。 According to the present invention, as described above, by inserting a punch for processing into a header that becomes a cylindrical tube, the curved surface of the opening entrance surface is directed toward the inside of the cylindrical tube, and outward of the cylindrical tube. A slit hole with a flare projecting toward it is formed, and when the slit hole is formed in the header that becomes a cylindrical tube, a tube insertion guide structure is formed, and the header itself is the tube insertion guide. Will have a structure. As a result, it is possible to easily and surely insert the tube into the slit hole in a lump, and the cost can be reduced by reducing the number of processing steps and the processing amount without providing an external member such as a positioning member on the tube. It is possible to provide a guide structure for inserting a tube with a low cost.
以下、本発明の形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明実施例になる熱交換器のヘッダー100の上面図、図2は、その側面図、そして図3は裏面図である。図4は、図2に示す状態を長手方向の側方から見た図である。図5は、B部拡大図、図6は、A−A断面図、図7は、A−A断面図およびC−C断面図、図8は、D−D断面図、図9は、E−E断面図を示す。
1 is a top view of a
図1、図2および図4−図8に示すように、本発明実施例になる熱交換器のヘッダー100は、厚肉のアルミニューム材の円筒管1が用いられ、この円筒管1に、長手方向に対して直角方向に、並行をなす多数のスリット孔2が設けられた、熱交換器のヘッダーである。材料は、アルミニューム材でなくて他の材料であってもよいが、アルミニューム材が加工性の観点から好んで用いられる。この実施例で、厚肉とは、炭酸ガス冷凍サイクル用熱交換器の採用に伴って高温高圧の冷媒の圧力に耐え得る構造を持つようにするために厚肉であるということである。図1に示すように、この例ではスリット孔2は、23カ所形成される。各スリット孔間の間隔長さは等しく、スリット孔の細長長さ,形状もそれぞれ等しい。すなわち、スリット孔の形状、幅、深さも等しく製作される。スリット孔2は、面状に並んで同様に配設され、同一形状同一配置をなしている。スリット孔間は、開口表面部に形成された形成された曲面4および周方向に曲状の面部からなる。曲面4は、この周方向に曲状の面部に沿ったものとなる。この実施例で、曲面とは、形成された開口に向かって傾斜した面であるということであり、上面から深さ方向に傾いた形状の曲面、複合された平面の組み合わせで形成された曲状面を含む。通常の塑性流動による塑性変形では曲面になるが、この曲面をさらに加工して複合された平面の組み合せとすることができる。
As shown in FIGS. 1, 2 and 4-8, the
スリット孔2は、円筒管1に、長手方向に対して直角方向であって、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて細長に開口されて、形成された開口部が円筒管内方に向かって塑性変形されることで開口表面部が形成され、開口表面部3の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって形成された曲面4、一定幅の対向し対向面構成の壁面部、および開口表面部の両端部にパンチ両端形状に対応して形成され、円筒管外方に向かって突出するフレア6が形成された細長形状に形成される。すなわちスリット孔2は、開口表面部3に、X軸方向、Y軸方向にそれぞれ曲面4およびフレア6を備える。
The
隣接するスリット孔の間の曲状面部は、それぞれスリット孔幅の2倍以上の幅を持つ
ように製作できる。この構造によって、円筒管内面に部材を接触で配置したときに接触面積を大きく確保することで出来る。
Each of the curved surface portions between adjacent slit holes can be manufactured to have a width that is twice or more the slit hole width. With this structure, it is possible to ensure a large contact area when a member is arranged in contact with the inner surface of the cylindrical tube.
図6において、開口表面部3は、例えば円筒管の長さ230.5mm、外半径17.7mm、管肉厚2.55mm、スリット長さ11.4mm、幅1.38mm、曲面の曲率R2,曲面の幅および深さ0.5mm、内方への突起7の大きさ0.5mm、フレアの向き:外方に45°、フレア6曲率R1、フレア間最小間隙9mmなる寸法で構成される。スリット孔2は、円筒管内方に向かって形成された曲面が長手方向に実質的に同一幅を持つ細長形状に形成される。実質的に同一幅を持つ形状とは、同一の操作条件によって生じる塑性変形で形成される形状が実質的に同一であるということである。細長方向がスリット孔長手方向となる。ただし、スリット孔2形状、開口表面部3の形状は、これらの数値に限定されないが、曲面の幅および深さは、最大で0.5±0.2mm、望ましくは0.5±0.1mmのような狭小なものでよい。このようにスリット孔2をな狭小形状とすることで加工がわずかで簡便化され、狭小形状で十分にチューブ先端を幅方向に案内することができる。また、このように曲面を形成することで曲面上側に組み立てた時に空隙が形成されるが、この空隙は曲面とチューブとを結合させるろう材収納空隙とすることができる。このろう材収納空隙を図6で数字60で示す。フレア6も同様に、形状を狭小にして形成されるが、十分にチューブ先端を長手方向に案内することが出来る。
In FIG. 6, the opening
このように、管肉厚2.55mmに対して曲面の深さ、水平方向幅は0.5mmと小さく、曲率はR2と小さい。また、フレア6は、1mmm程度に外方にわずかに突出する。本実施例は、小さな曲面4および小さなフレア6を円筒管1に簡便に形成しながら、チューブ(後述)を容易に案内挿入するに十分な案内を形成するようにしている。なお、スリット孔幅は、挿入されるチューブ幅に対応して決められる。
Thus, with respect to the tube thickness of 2.55 mm, the depth of the curved surface and the horizontal width are as small as 0.5 mm, and the curvature is as small as R2. Further, the
隣接するスリット孔の間の曲状面部は、それぞれスリット孔幅の2倍以上の幅を持つ。
スリット孔2の対面側の双方端部には、冷媒(炭酸ガス)の導出入孔9A,9Bが設けられる。
Each of the curved surface portions between adjacent slit holes has a width that is twice or more the slit hole width.
Refrigerant (carbon dioxide) lead-
図3および図9において、仕切り用切り込み孔12が、長手方向に対して直角方向にスリット孔2の対面側に一つ形成され、他のパンチが圧入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて開口され、形成された開口部が円筒管内方に向かって塑性変形されることで開口表面部が形成され、開口表面部3の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって形成された曲面4、一定幅で対面構成の壁面部、および開口表面部の端部にパンチ両端形状に対応して円筒管外方に向かって突出するフレア6が形成された細長形状に形成される。フレア14は、起立形状あるいは円形形状であってもよく、本例のように円形形状とした場合には、例えばR7.6が採用可能である。本実施例では、前者フレア6を第一のフレア、後者フレア14を第二のフレアと呼ぶことがある。
In FIG. 3 and FIG. 9, one
次に上述した形状を持つスリット孔2および仕切り用切り込み孔12の製作方法について説明する。
Next, a manufacturing method of the
まず、本実施例で採用されるダイスについて説明する。ダイス10の構成が図10に示される。ダイス10は、全体的に断面円状に製作され、円筒管1の内面に密着する。外面の一部が平面状とされる。
First, the dice adopted in the present embodiment will be described. The configuration of the die 10 is shown in FIG. The
図10に示すように、これらの孔の製作に先立って予め、円筒管1(点線は、円筒管内面を示す)内にダイス15は配置され、円筒管内部底面部に設置される。このようにダイス15は、外面形状は円筒管内面に密着する形状とされ、上端部は、平面形状平面部16とされる。この形状によって、円筒管内面との間に間隙17が形成される。
As shown in FIG. 10, prior to the production of these holes, a
ダイス15の平面部16には、加工するスリット孔2の位置に対応して、パンチ先端部が挿入可能とされた切り溝18が規則正しく並列して形成してある。したがって、切り溝18の溝深さは挿入されるパンチ先端が届かない深さとされる。
On the
切り溝18の下端には、真下方向に膨らみのある抜き片61の抜き片収納部屋19が形成される。
At the lower end of the
図11、図12は、スリット孔2の形成方法を示す。図11は、加工前の図であり、図12は、加工後の図を示す。図11Aは、加工前断面を示し、図11Bは、加工前断面を示す。図12Aは、加工後断面を示し、図12Bは、加工後側面を示す。
図13は、図12BのA拡大図である。
11 and 12 show a method for forming the
FIG. 13 is an enlarged view of A in FIG. 12B.
図11Aに示すように、パンチ21は、加工機22によってパンチ孔内を上下方向に制御され、駆動される。パンチ21は、加工機22によって制御状態で下方に移動される。この時に、円筒管内に平面部16を備えたダイス15が予め配設され、円筒管1に、長手方向に対して直角方向であって、ダイス15の平面部16に設けた切り溝18に向かってパンチ21が圧入される。
パンチ21は、薄板形状をなし、先端に、中央突出状で、垂直線に対して対称の円弧状刃部22が形成される。この円弧状刃部22の幅は、円筒管1の内筒径とされる。その上方に円筒管外表面に当接する接触部23が形成され、接触部23は、円弧状刃部22に比べて厚さが厚い平板状(図11B)をなし、左右端部が上方45°方向に跳ね上がった形状をなす。円弧状刃部22との間の領域は、塑性流動による塑性変形をさせる押圧部24となる。
As shown in FIG. 11A, the
The
円弧状刃部22の刃面と接触部23との間隔は、円筒管の肉厚厚さとされる。加工に際して、円筒管1には、図11Bに示すように、予め図10に示すダイス15が円筒管1内に収納してある。ダイス15には、図10で説明したように切り溝18および先端部分が膨らんだ抜き片収納部屋19が形成してあり、パンチ21に移動方向は、切り溝18方向とされる。
The distance between the blade surface of the
パンチ21を加工機22によって加工移動させると、図12A、図12Bに示す状態になる。
When the
図12Aにおいて、パンチ21の円弧状刃部22は、円筒管1切り込み、細長片を抜き取り、スリット孔2を形成する。細長片が抜き片61となり、円弧状刃部22に押されて抜き片収納部屋19に収納、保持される。この状態では、図12Bに示すように、円弧状刃部22は円筒管1に円筒管内部に挿入された状態となる。図13にその状態を拡大して示す。
In FIG. 12A, the
図13は、この時の状態を示す。円弧状刃部23によって、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて孔抜きによる抜き片61を生じさせつつ、開口されて、開口表面部3が形成され、押圧部24で押圧されることで形成された開口表面部3が円筒管内方に向かって塑性変形され、開口表面部の対向する双方の開口入口面に円筒管内方に向かって曲面4、および開口出口面に円筒管内方に向かって突出する先端突起の突起形状27が形成される。この時に、開口表面部3の先端突起27がダイス15の平面部16に当接することで、長手方向に丸まろうとする開口表面部が制御され、固定され、開口表面部5押圧部24によって下方に塑性変形され、先端突起27となる。当然のことながら、曲面4、突起形状27は、両側に作られる。この狭小の曲面4は、スリット孔2の長手方向に一定幅一定の曲率で形成され、後述するようにチューブをスリット孔2に挿入する時にスリット孔幅方向で、確実にチューブ先端をスリット孔2に案内することが出来る。
FIG. 13 shows the state at this time. A part of a thick cylindrical tube is punched out by the
中央突出状の垂直線に対して対称の円弧状刃部42は、円筒管1を切り込んだ時に、円孤状形状に起因してスリット孔2の長手方向端部を上方に押し曲げ、この部分をフレア(先端尖がり)を形成する。この部分が第一のフレアとなる。
When the
このようにして図1、図2、図5、図6に示されたスリット孔2が形成され、図6に示す曲面4および図8に示すフレア6を形成することが出来る。
In this way, the
図13において、曲面4の上方部には、パンチ20を抜いた時に押圧部24に沿って空隙60が形成されるが、この空隙60は、ろう付けの時のろう材収納としてのろう溜まりとして機能し、接合部を形成し、曲面4とチューブ先端部とのろう付けによる接合によるヘッダー100とチューブ51との組立を確実なものとさせる。
In FIG. 13, a
フレア6は、先端部は内方に向いた鋭い突起形状となる。先端部が内方に向いた鋭い突起形状27(図13)を呈することで、後述するチューブ先端部挿入時にスリット孔2に、スリット孔2の長手方向で、確実にチューブを案内することが出来る。
The
このようにして、該円筒管内に平面部を備えたダイスが予め配設され、該円筒管に、長手方向に対して直角方向であって、ダイスの平面部に向かってパンチが圧入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて細長に開口されて、形成された開口部が円筒管内方に向かって塑性変形されることで開口表面部が形成され、開口表面部の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって曲面が形成され、開口表面部の対向する壁面部の曲面反対側先端がダイスの平面部に当接し、この状態で突起形状27が形成される。
In this way, a die having a flat portion is disposed in advance in the cylindrical tube, and a punch is press-fitted into the cylindrical tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction toward the flat portion of the die. Then, a part of the thick cylindrical tube is punched and opened in an elongated shape, and the formed opening is plastically deformed toward the inside of the cylindrical tube to form an opening surface portion, and the width of the opening surface portion. A curved surface is formed toward the inside of the cylindrical tube at the opening entrance surface facing in the direction, and the opposite end of the curved surface of the facing wall surface portion of the opening surface portion is in contact with the flat portion of the die, and in this state, the
ダイスの平面部16に向かって開口表面部内をパンチ21が挿入された時に、開口表面部の両端部にパンチ両端形状に対応して円筒管外方に向かって突出するフレアが形成される。このようにしてスリット孔2を形成する方法が実施される。
When the
壁面の両側面は、並行して鉛直方向に延在するように形成するのがチューブ挿入の上で望ましい。 It is desirable for tube insertion to form both side surfaces of the wall surface so as to extend in the vertical direction in parallel.
このスリット孔2を形成する時に、孔抜きによる抜き片61が生じることになる。この抜き片は、ダイス15を円筒管1から引き抜く時の邪魔になり、極端な場合には円筒管内面に固着してダイス15を引抜くができない。本実施例では、このような事態を避けるために図10に示したように円筒管内にダイス15を配設して使用する。このダイス15の使用によって、丸め形状になりがちな孔抜きによる抜き片61は、図14に示すように抜き片61を収納する収納部屋19に押しだされ、収納、保持される。
When the
上述したように曲面4およびフレア6の形成されたスリット孔2が形成され、ダイス15が円筒管1から引き抜かれる時に、抜き片19は、切り片収納部屋19に保持されていて、円筒管内面に固着するなどがないためにダイス15は、円滑に円筒管1から引き抜くことが出来、形成したスリット孔2形状への悪影響がない。
As described above, when the
仕切り用切り込み孔形成をここでは以下、デバイド孔抜き加工、デバイドフレア加工と称して説明する。 In the following, the formation of the partition cut-in holes will be described as “divide hole punching” and “divide flare”.
図15は、デバイド孔抜き加工前の円筒管1に対するパンチ設置状態を示し、図16は、加工後の円筒管形状を示す。図15Aは、加工前断面、図15Bは、加工前側面を示す。同様に、図16(a)Aは、加工後断面を示し、図16(a)Bは、加工後側面を示す。
FIG. 15 shows a punch installation state with respect to the
図15において、パンチ30は、加工機31に取り付けられる。加工機31は、パンチ案内孔32を備え、パンチ案内孔内に位置するようにしてパンチ31が設置され、パンチ31の先端が円筒管1の外面に接触する。パンチ31は、薄板形状をなし、先端は、突起36とされ、先端部は、対称の二つの円弧状刃部33と先端に向かって漸次縮小する幅とされ、両幅間の長さは円筒管1の内面に達する長さとされ、円筒管肉厚を打抜き、スリット状片として切断出来る。これによってスリット孔が形成される。円弧状刃部33によってフレア14が形成される。形成されたフレア14を図16(b)に拡大して示す。
In FIG. 15, the
これらの構造からなる先端部はパンチ本体35に一体構成とされる。
A tip portion having these structures is integrated with the
図17において、デバイドフレアとなるフレア14の最終形成のために他のパンチであるフレア形成パンチ40が用いられる。フレア形成パンチ40は、図17に示すように、先端外面部41が断面下方向に半円弧形状43を有する。
In FIG. 17, a
図17Aに示すように、加工前にフレア形成パンチ40の半円弧形状部41の先端外面部42は、予め形成されたスリット孔43に挿入される。半円弧状面の途中の位置で円筒管1に接触し、フレア形成パンチ40の半円弧形状部41の先端外面部42は円筒管を押し広げる。加工前側面は、図17Bに示すようである。このような状態でフレア形成パンチ40を下方に移動させると、先端外面部42に案内される半円弧形状部41は、スリット孔2の両端側肉部を外方に押し広げて外方に突出した形状のフレア14を形成する。
As shown in FIG. 17A, the front end
作成されたフレア14を図9に示す。図9において、上述したように、仕切り用切り込み孔12が、長手方向に対して直角方向にスリット孔2の対面側に一つ形成され、パンチ40が圧入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて開口され、開口表面部13が形成され、開口表面部13の両端部にパンチ端形状に対応して円筒管外方に向かって突出するフレア14が形成された形状に形成される。フレア14は、開口表面部13の外方の円筒管外面から広く開口した形状とされる。フレア14は、仕切り用切り込み孔12を挟んで垂直方向に起立した形状とされる。この時に、フレア14は、外方に向かって開放された起立形状とされる。この形状によって切り込み板が仕切り用切り込み孔12の挿入された時に、その先端を確実に仕切り用切り込み孔12から円筒管内部へと案内することが出来る。
The created
また、図2に示すように、フレア14は、スリット孔2付近から加工形成され、フレア14の形態は、フレア6よりも大きい形態なる。
As shown in FIG. 2, the
このように、仕切り用切り込み孔12が、円筒管1に、長手方向に対して直角方向にスリット孔2の対面側に一つ形成され、パンチ42が挿入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて開口され、開口表面部13が形成され、開口表面部13の両端部にパンチ両端形状に対応して円筒管外方に向かって突出するフレア14が形成された形状に形成される。
In this way, one
図19は、以上のように形成されたヘッダー100のスリット孔2に熱交換器50の多数のチューブ51が一括して挿入操作される状態を示す。熱交換器50はよく知られているように、多数のチューブ51を備え、チューブ51間に熱放射板52を備えた構造をなす。
FIG. 19 shows a state where a large number of
図19に示すように、ヘッダー100は、スリット孔2の開口表面部3にその幅方向に曲面4およびフレア6を備えている。熱交換器50のチューブ51を一括してヘッダ−100に近づけ、形成したスリット孔2に挿入する。その時に、狭小の曲面4およびフレア6が形成されているために、チューブ51は、幅方向(X軸方向)および長手方向(Y軸方向)に案内され、確実簡便にスリット孔2に挿入され、挿入操作が極めて簡便となる。フレア14に切り込み板を挿入する時も同様である。
As shown in FIG. 19, the
チューブ51がスリット孔2に挿入されると両者はろう付けによってしっかりと固定される。
When the
図20は、図1の変形例を示す。図21に示すヘッダー1は、図1に示すヘッダー100と実質的に同一の構造をなすが、曲面4の形態が異なっている。したがって、図21に示すヘッダー100の構成については上述した説明を援用する。この例の場合、曲面4の大きさは、円弧最大幅で0.5±0.3mmとなる。
FIG. 20 shows a modification of FIG. The
図20に示される曲面4は、図11、図12に示すようにして曲面を形成して、更に図20に示される曲率の曲面になるように加工を加えることになる。
The
このように、熱交換器のチューブがヘッダー100に形成された曲面4およびフレア6を案内として一括して挿入され、組み立てられることを特徴とする熱交換器チューブのヘッダーへの組立方法が構成される。
In this way, the heat exchanger tube is assembled into the header, and the heat exchanger tube is inserted and assembled together using the
該円筒管内に、平面部および打抜かれ片収納部屋が形成されたダイス15が予め配設される。 Inside the cylindrical tube, a flat portion and a die 15 punched to form a piece storage chamber are disposed in advance.
次いで該円筒管に、長手方向に対して直角方向であって、ダイスの平面部に向かってパンチが圧入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて細長く開口され、開口表面部が形成され、形成された開口表面部が円筒管内方に向かって塑性変形されることで開口表面部の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって曲面が形成され、開口出口面に、曲面反対側先端がダイスの平面部に当接する突起が形成され、曲面と当該突起間に対面構成の壁面部が形成され、 開口表面部の両端部に円筒管外方に向かって突出する第一のフレアが形成された細長の第一のスリット孔が形成される。 Next, a punch is press-fitted into the cylindrical tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction toward the flat portion of the die, so that a part of the thick-walled cylindrical tube is punched out to be elongated and opened. Is formed, and the formed opening surface portion is plastically deformed toward the inside of the cylindrical tube, whereby a curved surface is formed toward the inside of the cylindrical tube on the opening entrance surface facing the width direction of the opening surface portion, and the opening exit The surface is formed with a protrusion whose tip opposite to the curved surface abuts against the flat portion of the die, and a wall portion having a facing configuration is formed between the curved surface and the protrusion, and protrudes outward from the cylindrical tube at both ends of the opening surface portion. An elongated first slit hole in which the first flare is formed is formed.
ダイスの平面部に向かって形成された開口表面部内を他のパンチが圧入され、開口表面部の両端部に円筒管外方に向かって突出する第二のフレアが形成されて細長の第二のスリット孔が形成される。 Another punch is press-fitted into the opening surface portion formed toward the flat portion of the die, and second flares projecting outward from the cylindrical tube are formed at both ends of the opening surface portion to form an elongated second A slit hole is formed.
円筒管になるヘッダーにスリット孔を形成する時にチューブ挿入用の案内構造が形成されることになって、ヘッダー自体がこのチューブ挿入用案内構造を持つことになる。
このことによって、一括してチューブをスリット孔に挿入することが簡便容易確実に行うことが出来、チューブに位置決め部材のような外付けの部材を設けることなく、原価を安価に製造することの出来るようになる。
When a slit hole is formed in a header that becomes a cylindrical tube, a tube insertion guide structure is formed, and the header itself has this tube insertion guide structure.
As a result, it is possible to easily and surely insert the tube into the slit hole all at once, and it is possible to manufacture the tube at a low cost without providing an external member such as a positioning member on the tube. It becomes like this.
1…円筒管、2…スリット孔、3…開口表面部、4…曲面、6…フレア(第一のフレア)、12…切り込み用切り込む孔、13…開口表面部、14…フレア(第二のフレア)、15…ダイス、16…平面部、17…空隙、18切り込み溝、19…抜き片収納部屋、20…パンチ、27…突起形状、50…熱交換器、51…チューブ、60…空隙(接合部)、61…抜き片、100…ヘッダー。
DESCRIPTION OF
図3および図9において、仕切り用切り込み孔12が、長手方向に対して直角方向にスリット孔2の対面側に一つ形成され、他のパンチが圧入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて開口され、形成された開口部が円筒管内方に向かって塑性変形されることで開口表面部が形成され、開口表面部3の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって形成された曲面4、一定幅で対面構成の壁面部5、および開口表面部の端部にパンチ両端形状に対応して円筒管外方に向かって突出するフレア6が形成された細長形状に形成される。フレア14は、起立形状あるいは円形形状であってもよく、本例のように円形形状とした場合には、例えばR7.6が採用可能である。本実施例では、前者フレア6を第一のフレア、後者フレア14を第二のフレアと呼ぶことがある。
In FIG. 3 and FIG. 9, one
図13は、この時の状態を示す。円弧状刃部23によって、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて孔抜きによる抜き片61を生じさせつつ、開口されて、開口表面部3が形成され、押圧部24で押圧されることで形成された開口表面部3が円筒管内方に向かって塑性変形され、開口表面部の対向する双方の開口入口面に円筒管内方に向かって曲面4、および開口出口面に円筒管内方に向かって突出する先端突起の突起形状27が形成される。この時に、開口表面部3の先端突起27がダイス15の平面部16に当接することで、長手方向に丸まろうとする開口表面部3が制御され、固定され、開口表面部3が押圧部24によって下方に塑性変形され、先端突起27となる。当然のことながら、曲面4、突起形状27は、両側に作られる。この狭小の曲面4は、スリット孔2の長手方向に一定幅一定の曲率で形成され、後述するようにチューブをスリット孔2に挿入する時にスリット孔幅方向で、確実にチューブ先端をスリット孔2に案内することが出来る。
FIG. 13 shows the state at this time. A part of a thick cylindrical tube is punched out by the
Claims (10)
加工前素材として厚肉材の円筒管が用いられ、この円筒管に、形成された開口表面部の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって形成された曲面であって、水平方向断面上の長さが0.5±0.3mmの曲面、および円筒管外方に向かって突出するフレアが形成された細長形状のスリット孔が並行して多数形成されたことを特徴とする熱交換器のヘッダー。 A heat exchanger header in which a number of aligned slit holes are formed;
A thick-walled cylindrical tube is used as a raw material before processing, and the cylindrical tube is a curved surface formed toward the inside of the cylindrical tube on the opening entrance surface facing the width direction of the formed opening surface portion, and is horizontal. A large number of elongated slit holes in which a curved surface having a length of 0.5 ± 0.3 mm on the cross section in the direction and a flare protruding outward from the cylindrical tube are formed are formed in parallel. Heat exchanger header.
該スリット孔は、
該円筒管に、長手方向に対して直角方向であって、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて細長に開口されて、形成された開口部が円筒管内方に向かって塑性変形されることで開口表面部が形成され、開口表面部の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって形成された曲面、対面構成の壁面部、および開口表面部の端部に円筒管外方に向かって突出するフレアが形成された細長形状に形成されたこと
を特徴とする熱交換器のヘッダー。 A header of a heat exchanger, in which a thick-walled cylindrical tube is used, and a plurality of slit holes are formed in the cylindrical tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction, in parallel with the longitudinal direction, or in a straight line. Because
The slit hole is
The cylindrical tube is perpendicular to the longitudinal direction, and a part of the thick cylindrical tube is punched out to be elongated and the formed opening is plastically deformed toward the inside of the cylindrical tube. As a result, an opening surface portion is formed, a curved surface formed toward the inside of the cylindrical tube on the opening entrance surface facing the width direction of the opening surface portion, a wall surface portion having a facing configuration, and an outside of the cylindrical tube at the end of the opening surface portion. A heat exchanger header, characterized in that it is formed in an elongated shape with a flare protruding toward the direction.
該スリット孔は、
該円筒管内に平面部を備えたダイスが予め配設され、該円筒管に、長手方向に対して直角方向であって、ダイスの平面部に向かってパンチが圧入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて細長に開口されて、形成された開口部が円筒管内方に向かって塑性変形されることで開口表面部が形成され、開口表面部の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって曲面が形成され、開口出口面に、曲面反対側先端がダイスの平面部に当接する突起が形成され、曲面と当該突起間に対面構成の壁面部が形成され、開口表面部の両端部に円筒管外方に向かって突出するフレアが形成された細長形状に形成されたこと
を特徴とする熱交換器のヘッダー。 A header of a heat exchanger, in which a thick-walled cylindrical tube is used, and a plurality of slit holes are formed in the cylindrical tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction, in parallel with the longitudinal direction, or in a straight line. Because
The slit hole is
A die having a flat portion is disposed in the cylindrical tube in advance, and a punch is press-fitted into the cylindrical tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction toward the flat portion of the die, thereby increasing the thickness of the die. A part of the cylindrical tube is punched and opened in an elongated shape, and an opening surface part is formed by plastically deforming the formed opening toward the inside of the cylindrical tube, and the opening facing the width direction of the opening surface part A curved surface is formed on the entrance surface toward the inside of the cylindrical tube, and a projection is formed on the exit surface of the opening so that the tip on the opposite side of the curved surface abuts on the flat portion of the die. A header of a heat exchanger, characterized in that it is formed in an elongated shape in which flares projecting outward from the cylindrical tube are formed at both ends of the opening surface portion.
外円筒管に、長手方向に対して直角方向にスリット孔の対面側に一つ形成された仕切り用切り込み孔を備え、
該仕切り用切り込み孔が、他のパンチが挿入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて開口され、開口表面部が形成され、開口表面部の両端部に円筒管外方に向かって突出する他のフレアが形成された細長形状に形成されたこと
を特徴とする熱交換器のヘッダー。 In the header of the heat exchanger according to any one of claims 1 to 3,
The outer cylindrical tube is provided with a partition cut hole formed on the opposite side of the slit hole in a direction perpendicular to the longitudinal direction,
By inserting another punch into the partition cut-out hole, a part of the thick cylindrical tube is punched and opened to form an opening surface portion, and the cylindrical tube outer side is formed at both ends of the opening surface portion. A header of a heat exchanger, characterized in that it is formed in an elongated shape formed with other flares protruding toward the surface.
円筒管内方に向かって形成された曲面形状に起因して曲面の上側に形成された空隙に、組立時ろう材が注入された接着部が形成されることを特徴とする熱交換器のヘッダー。 In the header of the heat exchanger according to any one of claims 1 to 3,
A header of a heat exchanger, wherein an adhesive portion into which a brazing material is injected during assembly is formed in a gap formed on the upper side of the curved surface due to the curved shape formed toward the inside of the cylindrical tube.
該円筒管内に、平面部および打抜かれ片収納部屋が形成されたダイスが予め配設され、
次いで該円筒管に、長手方向に対して直角方向であって、ダイスの平面部に向かってパンチが圧入されることで、厚肉の円筒管の一部が打抜かれて細長く開口され、開口表面部が形成され、形成された開口表面部が円筒管内方に向かって塑性変形されることで開口表面部の幅方向に対向する開口入口面に円筒管内方に向かって曲面が形成され、開口出口面に、曲面反対側先端がダイスの平面部に当接する突起が形成され、曲面と当該突起間に対面構成の壁面部が形成され、開口表面部の両端部に円筒管外方に向かって突出する第一のフレアが形成された細長の第一のスリット孔が形成され、
ダイスの平面部に向かって形成された開口表面部内を他のパンチが圧入され、開口表面部の両端部に円筒管外方に向かって突出する第二のフレアが形成されて細長の第二のスリット孔が形成され、
ダイスが、打抜かれ片を伴って円筒管から引き抜かれること、
を特徴とする熱交換器のヘッダーの作成方法。 A thick-walled cylindrical tube is used, and in the header of the heat exchanger, the cylindrical tube is formed in a direction perpendicular to the longitudinal direction, or in parallel with the longitudinal direction, or a plurality of slit holes formed linearly. A forming method comprising:
In the cylindrical tube, a flat portion and a die formed by punching to form a piece storage chamber are disposed in advance,
Next, a punch is press-fitted into the cylindrical tube in a direction perpendicular to the longitudinal direction toward the flat portion of the die, so that a part of the thick-walled cylindrical tube is punched out to be elongated and opened. Is formed, and the formed opening surface portion is plastically deformed toward the inside of the cylindrical tube, whereby a curved surface is formed toward the inside of the cylindrical tube on the opening entrance surface facing the width direction of the opening surface portion, and the opening exit The surface is formed with a protrusion whose tip opposite to the curved surface abuts against the flat portion of the die, and a wall portion having a facing configuration is formed between the curved surface and the protrusion, and protrudes outward from the cylindrical tube at both ends of the opening surface portion. An elongated first slit hole formed with a first flare is formed,
Another punch is press-fitted into the opening surface portion formed toward the flat portion of the die, and second flares projecting outward from the cylindrical tube are formed at both ends of the opening surface portion to form an elongated second Slit holes are formed,
The die is punched and pulled out of the cylindrical tube with a piece,
A method for producing a header of a heat exchanger characterized by the above.
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