JP2022543118A - 熱交換器を製造するための方法 - Google Patents

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Abstract

熱交換器を製造するための方法が開示される。熱交換器は、第１の方向に沿って延在し、第１の方向に垂直な第２の方向に沿って配置される熱交換管と、フィンとを含む。フィンは、熱交換管を装着するためのフィン溝を備え、各フィン溝は、第１の方向及び第２の方向に垂直な第３の方向の１つの側面上に開口を備える。方法は、熱交換管母材を提供することであって、熱交換管母材は第２の方向に最大サイズを有する、提供することと、フィン母材を提供することであって、フィン母材のフィン溝は、第２の方向に最小サイズを有し、最大サイズは最小サイズより大きい、提供することと、熱交換管母材及びフィン母材の少なくとも１つの弾性変形によって、熱交換管母材とフィン母材との間に所定の接触圧を発生するように、熱交換管母材をフィン母材のフィン溝の中に挿入することと、熱交換管母材とフィン母材を一緒に溶接することとを含む。

Description

本発明の実施形態は、熱交換器を製造するための方法に関する。
マイクロチャネル熱交換器などの熱交換器は、フィン及び扁平管などの熱交換管を含み、熱交換管とフィンは一緒に溶接される。
本発明の実施形態の目的は、例えば熱交換器の熱交換管及びフィンの溶接品質を向上するように、熱交換器を製造するための方法を提供することである。
本発明の実施形態は、熱交換器を製造するための方法を提供し、熱交換器は、複数の熱交換管であって、第１の方向に延在し、第１の方向に垂直な第２の方向に配置される、複数の熱交換管と、フィンであって、複数の熱交換管のそれぞれを装着するために複数のフィン溝を備え、フィン溝は、第１の方向及び第２の方向に垂直な第３の方向の１つの側面上に開口を備える、フィンとを含み、方法は、熱交換管を形成するために熱交換管母材を提供するステップであって、熱交換管母材は第２の方向に最大サイズを有する、提供するステップと、フィンを形成するためにフィン母材を提供するステップであって、フィン母材のフィン溝は第２の方向に最小サイズを有し、最大サイズは最小サイズより大きい、提供するステップと、熱交換管母材及びフィン母材の少なくとも１つの弾性変形によって、熱交換管母材とフィン母材との間に所定の接触圧を発生するように、熱交換管母材をフィン母材のフィン溝の中に挿入するステップと、熱交換管母材とフィン母材を一緒に溶接するステップとを含む。
本発明の実施形態によれば、熱交換管を形成するために熱交換管母材を提供するステップは、所定のサイズを有する熱交換管シートを提供することと、熱交換管母材が部分を有し、熱交換管が熱交換管母材の部分に対応する部分を有し、第２の方向の熱交換管母材の部分のサイズが、第２の方向の熱交換管の部分のサイズより大きいように、熱交換管母材を形成するために熱交換管シートを曲げることとを含む。
本発明の実施形態によれば、熱交換管母材は、第２の方向に対向する第１の壁及び第２の壁を含み、第２の方向及び第３の方向によって画定された平面において、第１の壁は第２の壁に対して傾斜した傾斜部を含み、傾斜部は、第３の方向に第２の壁から徐々に離れる。
本発明の実施形態によれば、熱交換管母材は、第２の方向に対向する第１の壁及び第２の壁を含み、第２の方向及び第３の方向によって画定された平面において、第１の壁は第２の壁に対して傾斜した２つの傾斜部を含み、２つの傾斜部は、第３の方向に対向する熱交換管母材の２つの縁部から、第３の方向に熱交換管母材の中間部に向かって、第３の方向に第２の壁から徐々に離れる。
本発明の実施形態によれば、傾斜部は平板の形状である。
本発明の実施形態によれば、熱交換管母材は、第３の方向に対向する第３の壁及び第４の壁と、第１の壁、第２の壁、第３の壁、及び第４の壁によって画定された内部空洞を複数のチャネルに分割するための分割壁であって、分割壁は第２の方向に第１の壁の傾斜部を支持する、分割壁とを更に含む。
本発明の実施形態によれば、第２の方向及び第３の方向によって画定された平面において、分割壁はジグザグ線の形状であり、ジグザグ線形状の分割壁の頂点は、第１の壁及び第２の壁に接触する。
本発明の実施形態によれば、熱交換管シートは、それぞれの熱交換管の第１の壁を形成するための２つの第１の部分と、熱交換管の第２の壁を形成するための第２の部分と、熱交換管の第３の壁を形成するための第３の部分と、熱交換管の第４の壁を形成するための第４の部分とを含み、第１の壁及び第２の壁は第２の方向に対向し、第３の壁及び第４の壁は第３の方向に対向し、熱交換管母材を形成するために熱交換管シートを曲げるステップは、折線のように、第３の方向に対向する熱交換管シートの長方形の第２の部分の２つの側面のそれぞれに沿って、第３の方向に第１の部分の中間部に向かって２つの第２の部分を曲げることを含む。
本発明の実施形態によれば、熱交換管母材を形成するために熱交換管シートを曲げるステップは、折線のように、第３の方向に対向する熱交換管シートの長方形の第２の部分の２つの側面のそれぞれに沿って、第３の方向に第１の部分の中間部に向かって２つの第２の部分を曲げるステップの前に、分割壁を提供することと、第１の部分上に分割壁を置くこととを更に含み、分割壁は、ジグザグ線の形状であり、ジグザグ線形状の分割壁の頂点は、第３の方向に対向する第２の部分の２つの側面から、第３の方向に第２の部分の中間部に向かって第３の方向に徐々に増加する高さを有する。
本発明の実施形態によれば、フィンを形成するためにフィン母材を提供するステップは、所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、フィンプレートを使用することによりフィン母材を形成することであって、フィン母材はフィン本体を含み、フィン溝が形成されるように、フィン本体内に形成された切り込みと、第２の方向に対向する切り込みの２つの縁部の少なくとも１つから、第１の方向にフィン本体の１つの側面に向かって延在する第１のフランジとを更に含む、形成することとを含む。
本発明の実施形態によれば、フィンを形成するためにフィン母材を提供するステップは、所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、フィンプレートを使用することによりフィン母材を形成することであって、フィン母材はフィン本体を含み、フィン溝が形成されるように、フィン本体内に形成された切り込みと、第２の方向に対向する切り込みの２つの縁部のそれぞれから、第１の方向にフィン本体の同じ側面又は異なる側面に向かって延在する２つの第１のフランジとを更に含む、形成することとを含む。
本発明の実施形態によれば、フィンを形成するためにフィン母材を提供するステップは、所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、フィンプレートを使用することによりフィン母材を形成することであって、フィン母材はフィン本体を含み、フィン溝が形成されるように、フィン本体内に形成された切り込みと、第２の方向に対向する切り込みの２つの縁部の少なくとも１つから、第１の方向にフィン本体の１つの側面に向かって延在する第１のフランジと、フィン本体から離れた第１のフランジの縁部から、第２の方向に切り込みの中央部に向かって、第１の方向にフィン本体の他方の側面に向かって傾斜した第２のフランジとを更に含む、形成することとを含む。
本発明の実施形態によれば、フィンを形成するためにフィン母材を提供するステップは、所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、フィンプレートを使用することによりフィン母材を形成することであって、フィン母材はフィン本体を含み、フィン溝が形成されるように、フィン本体内に形成された切り込みと、第２の方向に対向する切り込みの２つの縁部のそれぞれから、第１の方向にフィン本体の同じ側面又は異なる側面に向かって延在する２つの第１のフランジと、フィン本体から離れた２つの第１のフランジの少なくとも１つの縁部から、第２の方向に切り込みの中央部に向かって、その上に２つの第１のフランジの少なくとも１つが置かれた側面に対向して第１の方向にフィン本体の他方の側面に向かって傾斜した第２のフランジとを更に含む、形成することとを含む。
本発明の実施形態によれば、第１の方向及び第２の方向によって画定された平面において、第１のフランジと第３の方向に延在する切り込みの中心線との間の距離は、フィン本体に連結された第１のフランジの縁部から、フィン本体から離れた第１のフランジの縁部に第１の方向に徐々に低減する。
本発明の実施形態によれば、第１の方向及び第２の方向によって画定された平面において、第２のフランジと第３の方向に延在する切り込みの中心線との間の距離は、第１のフランジに連結された第２のフランジの縁部から、第１のフランジから離れた第２のフランジの縁部に第１の方向に徐々に低減する。
本発明の実施形態によれば、各第１のフランジは、一体型の第１のフランジであり、又は各第１のフランジは、複数の別個の第１のサブフランジを含む。
本発明の実施形態によれば、各第２のフランジは、一体型の第２のフランジであり、又は各第２のフランジは、複数の別個の第２のサブフランジを含む。
本発明の実施形態によれば、熱交換管母材は、開口を通って第３の方向にフィン母材のフィン溝の中に挿入される。
本発明の実施形態による熱交換器は、例えば熱交換器の熱交換管及びフィンの溶接品質を向上させる。
本発明の実施形態による熱交換器の概略正面図である。 本発明の実施形態による熱交換器のフィンの概略正面図である。 熱交換管母材の曲げモードを示す、本発明の実施形態による熱交換器の熱交換管母材の概略断面図である。 熱交換管母材を曲げた状態を示す、本発明の実施形態による熱交換器の熱交換管母材の概略断面図である。 熱交換管母材がフィン母材のフィン溝の中に挿入される後の熱交換管母材の状態を示す、本発明の実施形態による熱交換器の熱交換管母材の概略断面図である。 フィン母材が第１のフランジを有さない、本発明の実施形態により組み立てられた熱交換器の熱交換管母材及びフィン母材の概略斜視図である。 各切り込みに対応するフィン母材の２つの第１のフランジがフィン本体の異なる側面に向かって延在する、本発明の実施形態により組み立てられた熱交換器の熱交換管母材及びフィン母材の概略斜視図である。 各切り込みに対応するフィン母材の２つの第１のフランジがフィン本体の同じ側面に向かって延在する、本発明の別の実施形態により組み立てられた熱交換器の熱交換管母材及びフィン母材の概略斜視図である。 本発明の別の実施形態による熱交換器のフィン母材の概略側面図である。 本発明の別の実施形態により組み立てられた熱交換管母材及びフィン母材の概略断面図である。 フィン母材が第１のフランジ及び第２のフランジを備えた、本発明の更に別の実施形態により組み立てられた熱交換器の熱交換管母材及びフィン母材の概略斜視図である。 本発明の更に別の実施形態による熱交換器のフィン母材の概略側面図である。 本発明の更に別の実施形態により組み立てられた熱交換管母材及びフィン母材の概略断面図である。 フィン母材の各第１のフランジが複数の別個の第１のサブフランジを含む、本発明の更に尚別の実施形態により組み立てられた熱交換器の熱交換管母材及びフィン母材の概略斜視図である。 本発明の更に尚別の実施形態による熱交換器のフィン母材の概略側面図である。 本発明の更に尚別の実施形態により組み立てられた熱交換管母材及びフィン母材の概略断面図である。
本発明の実施形態による熱交換器を製造するための方法は、図１～１６を参照して以下に記載される。
図１～１６を参照すると、本発明の実施形態は、熱交換器１００を製造するための方法を提供する。図１及び２に示されたように、熱交換器１００は、複数の熱交換管１０であって、複数の熱交換管１０は第１の方向Ｄ１に延在し、第１の方向Ｄ１に垂直な第２の方向Ｄ２に配置される、複数の熱交換管１０と、フィン２であって、フィン２は、複数の熱交換管１０のそれぞれを装着するために複数のフィン溝２０を備え、フィン溝２０は、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２に垂直な第３の方向の１つの側面上に開口２０１を備える、フィン２とを含む。加えて、熱交換器１００はマニホールド３であって、マニホールド３は、熱交換管１０の２つの端部に連結され、熱交換管１０と流体連通する、マニホールド３を更に含む。熱交換管１０は、扁平管又は他の適切な管であってもよい。熱交換器１００は、マイクロチャネル熱交換器であってもよい。
図１～１６を参照すると、本発明の一部の実施形態では、方法は、熱交換管１０を形成するために熱交換管母材１１を提供するステップであって、熱交換管母材１１は第２の方向Ｄ２に最大サイズＴｄ’を有する、提供するステップと、フィン２を形成するためにフィン母材２１を提供するステップであって、フィン母材２１のフィン溝２０は第２の方向に最小サイズを有し、最大サイズＴｄ’は最小サイズより大きい、提供するステップと、熱交換管母材１１及びフィン母材２１の少なくとも１つの弾性変形によって、熱交換管母材１１とフィン母材２１との間に所定の接触圧を発生するように、熱交換管母材１１をフィン母材２１のフィン溝２０の中に挿入するステップと、熱交換管母材１１とフィン母材２１を一緒に溶接するステップとを含む。例えば熱交換管母材１１は、開口２０１を通って第３の方向Ｄ３にフィン母材２１のフィン溝２０の中に挿入される。挿入方向ＤＩは図６に示されている。挿入方向ＤＩは第３の方向Ｄ３に平行であることが図６からわかる。
本発明の一部の実施形態では、熱交換器１００の溶接通過率は、フィン母材２１と熱交換管母材１１との間の接触の品質を向上することによって向上される。例えば熱交換管母材１１は、圧延工程を使用することにより、シートを複数回曲げることによって形成される。形成されたシートは、熱交換管母材１１の厚さ方向に反発力を有し、熱交換管母材１１の厚さは、熱交換管母材１１の厚さが、所定の厚さの範囲内で変化するように、異なる圧搾力に起因して変化する。熱交換管母材１１がフィン母材２１のそれぞれのフィン溝２０の中に挿入される時に、相互作用力は、熱交換管母材１１とフィン母材２１との間に存在する。これにより、熱交換管母材１１及びフィン母材２１のフィン溝２０が常に緊密に接触した状態を確実に保ち、最終的に熱交換器の溶接通過率を確実にする。
図３～５を参照すると、本発明の一部の実施形態では、熱交換管１０を形成するために熱交換管母材１１を提供するステップは、所定のサイズを有する熱交換管シート１２を提供することと、熱交換管母材１１が部分を有し、熱交換管１０が熱交換管母材１１の部分に対応する部分を有し、第２の方向Ｄ２の熱交換管母材１１の部分のサイズが、第２の方向の熱交換管１０の部分のサイズより大きいように、熱交換管母材１１を形成するために熱交換管シート１２を曲げることとを含む。すなわち、熱交換管母材１１がフィン母材２１のフィン溝２０の中に挿入された後、熱交換管母材１１は熱交換管１０になり、熱交換管母材１１の部分は熱交換管１０の部分になる。第２の方向Ｄ２の熱交換管母材１１の部分のサイズは、第２の方向Ｄ２の熱交換管１０の部分のサイズより大きい。
図３～５を参照すると、本発明の例では、熱交換管母材１１は、第２の方向Ｄ２に対向する第１の壁１２１及び第２の壁１２２を含む。第２の方向Ｄ２及び第３の方向Ｄ３によって画定された平面において、第１の壁１２１は、第２の壁１２２に対して傾斜した傾斜部１２１０を含み、傾斜部１２１０は、第３の方向Ｄ３に第２の壁１２２から徐々に離れる。本発明の示された例では、熱交換管母材１１は、第２の方向Ｄ２に対向する第１の壁１２１及び第２の壁１２２を含む。第２の方向Ｄ２及び第３の方向Ｄ３によって画定された平面において、第１の壁１２１は、第２の壁１２２に対して傾斜した２つの傾斜部１２１０を含み、２つの傾斜部１２１０は、第３の方向Ｄ３に対向する熱交換管母材１１の２つの縁部から、第３の方向Ｄ３に熱交換管母材１１の中間部に向かって、第３の方向Ｄ３に第２の壁１２２から徐々に離れる。傾斜部１２１０は平板の形状であってもよい。
図３～５を参照すると、本発明の一部の実施形態では、熱交換管母材１１は、第３の方向Ｄ３に対向する第３の壁１２３及び第４の壁１２４と、第１の壁１２１、第２の壁１２２、第３の壁１２３、及び第４の壁１２４によって画定された内部空洞を複数のチャネルに分割するための分割壁１３であって、分割壁１３は、第２の方向Ｄ２に第１の壁１２１の傾斜部１２１０を支持する、分割壁１３とを更に含む。例えば第２の方向Ｄ２及び第３の方向Ｄ３によって画定された平面において、分割壁１３はジグザグ線の形状であり、ジグザグ線形状の分割壁１３の頂点１３１は、第１の壁１２１及び第２の壁１２２に接触する。
図３～５を参照すると、本発明の一部の実施形態では、熱交換管シート１２は、各熱交換管１０の第１の壁１２１を形成するための２つの第１の部分１２１Ａと、熱交換管１０の第２の壁１２２を形成するための第２の部分１２２Ａと、熱交換管１０の第３の壁１２３を形成するための第３の部分１２３Ａと、熱交換管１０の第４の壁１２４を形成するための第４の部分１２４Ａとを含み、第１の壁１２１及び第２の壁１２２は、第２の方向Ｄ２に対向し、第３の壁１２３及び第４の壁１２４は、第３の方向Ｄ３に対向する。熱交換管母材１１を形成するために熱交換管シート１２を曲げるステップは、折線のように、第３の方向Ｄ３に対向する熱交換管シート１２の長方形の第２の部分１２２Ａの２つの側面５のそれぞれに沿って、第３の方向Ｄ３に第２の部分１２２Ａの中間部に向かって２つの第１の部分１２１Ａを曲げることを含む。曲げ方向ＤＢは図３に示されている。
図３～５を参照すると、本発明の一部の実施形態では、熱交換管母材１１を形成するために熱交換管シート１２を曲げるステップは、折線のように、第３の方向Ｄ３に対向する熱交換管シート１２の長方形の第２の部分１２２Ａの２つの側面５のそれぞれに沿って、第３の方向Ｄ３に第２の部分１２２Ａの中間部に向かって２つの第１の部分１２１Ａを曲げるステップの前に、分割壁１３を提供することと、第２の部分１２２Ａ上に分割壁１３を置くこととを更に含む。分割壁１３は、ジグザグ線の形状であり、ジグザグ線形状の分割壁１３の頂点１３１は、第３の方向Ｄ３に対向する第２の部分１２２Ａの２つの側面５から、第３の方向Ｄ３に第２の部分１２２Ａの中間部に向かって、第３の方向Ｄ３に徐々に増加する高さを有する。
図２及び図６～１６を参照すると、本発明の一部の実施形態では、フィン母材２１は複数のフィン溝２０を備え、フィン溝２０は所定の間隔で互いに平行に配置される。図２に示されたように、フィン溝２０の幅はＦｄである。図３～５を参照すると、本発明の一部の実施形態では、熱交換管母材１１は、シートを曲げることによって形成され、製造された熱交換管母材１１の外壁部は、熱交換管母材１１の曲げデバイスの曲げ圧を調節することにより、ある特定の傾きを与えられる。熱交換管母材１１の厚さ方向の最大サイズはＴｄ’であり、２つの側面が圧迫された熱交換管母材１１の厚さはＴｄであり、但しＴｄ’＞Ｆｄ＞Ｔｄである。図６に示されたように、熱交換管母材１１が挿入方向ＤＩにフィン母材２１のフィン溝２０の中に挿入される時に、フィン溝２０の幅は厚さ方向に熱交換管母材１１の最大サイズより小さいので、熱交換管母材１１の外壁の傾斜部の傾きは徐々に低減することにより、熱交換管母材１１の厚さが徐々に低減する。従って熱交換器の組み立て工程において、熱交換管母材１１とフィン母材２１との間の緊密な接触が達成される。フィン母材２１が変形し、フィン溝２０のサイズも熱交換器を輸送中又は組立工程中に変化しても、熱交換管母材１１の外壁の傾斜部は、それに応じて変形し、フィン母材２１のフィン溝２０に接触し、それによって熱交換管母材１１とフィン母材２１との間の緊密な接触が達成される。
本発明の一部の実施形態では、図７～１６を参照すると、フィン２を形成するためにフィン母材２１を提供するステップは、所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、フィンプレートを使用することによりフィン母材２１を形成することとを含む。フィン母材２１はフィン本体２２を含み、フィン母材２１は、フィン溝２０が形成されるように、フィン本体２２内に形成された切り込み２０Ｎと、第２の方向Ｄ２に対向する切り込み２０Ｎの２つの縁部の少なくとも１つから、第１の方向Ｄ１にフィン本体２２の１つの側面に向かって延在する第１のフランジ２３とを更に含む。示された例では、フィン２を形成するためにフィン母材２１を提供するステップは、所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、フィンプレートを使用することによりフィン母材２１を形成することとを含む。フィン母材２１はフィン本体２２を含み、フィン母材２１は、フィン溝２０が形成されるように、フィン本体２２内に形成された切り込み２０Ｎと、第２の方向Ｄ２に対向する切り込み２０Ｎの２つの縁部のそれぞれから、第１の方向Ｄ１にフィン本体２２の同じ側面又は異なる側面に向かって延在する、２つの第１のフランジ２３とを更に含む。例えば第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２によって画定された平面において、第１のフランジ２３と第３の方向Ｄ３に延在する切り込み２０Ｎの中心線との間の距離は、フィン本体２２に連結した第１のフランジの縁部から、フィン本体２２から離れた第１のフランジの縁部に、第１の方向Ｄ１に徐々に低減する。例えばフランジ２３は、第１の方向Ｄ１にフィン本体２２に垂直ではなく、切り込み２０Ｎに向かってフィン本体２２に対して傾斜する。
図２及び図７～１０を参照すると、本発明の一部の実施形態では、フィン母材２１は、第２の方向Ｄ２及び第３の方向Ｄ３によって画定された平面に平行な、板形状のフィン本体２２を含む。フィン母材２１は、フィン溝２０が形成されるように、フィン母材２１のフィン本体２２内に形成された複数の切り込み２０Ｎであって、切り込み２０Ｎは、所定の間隔で互いに平行に配置される、複数の切り込み２０Ｎと、フィン母材２１の切り込み２０Ｎの縁部から突出し又は曲げられる、第１のフランジ２３とを更に含む。図７に示された実施形態では、第１のフランジ２３は、第１の方向Ｄ１にフィン本体２２の異なる側面上にある。図８に示された実施形態では、第１のフランジ２３は、第１の方向Ｄ１にフィン本体２２の同じ側面上にある。図７～１０を参照すると、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２によって画定された平面における第１のフランジ２３の断面は湾曲してもよく、同じ切り込み２０Ｎの縁部から突出する２つの第１のフランジ２３の間の最小幅はＦｄであり、すなわちフィン溝２０の最小幅はＦｄである。図３～５を参照すると、熱交換管母材１１はシートを曲げることによって形成され、製造された熱交換管母材１１の外壁部は、熱交換管母材１１の曲げデバイスの曲げ圧を調節することにより、ある特定の傾きを与えられる。熱交換管母材１１の厚さ方向の最大サイズはＴｄ’であり、２つの側面が圧迫された熱交換管母材１１の厚さはＴｄであり、但しＴｄ’＞Ｆｄ＞Ｔｄである。図６に示されたように、熱交換管母材１１が挿入方向ＤＩにフィン母材２１のフィン溝２０の中に挿入される時に、フィン溝２０の幅は厚さ方向に熱交換管母材１１の最大サイズより小さいので、熱交換管母材１１の外壁の傾斜部の傾きは徐々に低減することにより、熱交換管母材１１の厚さは徐々に低減する。従って熱交換器の組み立て工程において、熱交換管母材１１とフィン母材２１との間の緊密な接触が達成される。フィン母材２１が変形し、フィン溝２０のサイズも熱交換器を輸送中又は組立工程中に変化しても、熱交換管母材１１の外壁の傾斜部は、それに応じて変形し、フィン母材２１のフィン溝２０と接触し、それによって熱交換管母材１１とフィン母材２１との間の緊密な接触が達成される。加えてＴｄ’＞Ｔｄ＞Ｆｄであるので、熱交換管母材１１が挿入方向ＤＩにフィン母材２１のフィン溝２０の中に挿入される時に、熱交換管母材１１の外壁の傾斜部の傾きは、フィン溝２０の幅が厚さ方向に熱交換管母材１１の最大サイズより小さいので、徐々に低減する。同時に、同じ切り込み２０Ｎの縁部から突出する２つの第１のフランジ２３は、変形し始める。２つの第１のフランジ２３の間の最小幅Ｆｄ、すなわちフィン溝２０の最小幅Ｆｄは、増加し始める。熱交換管母材１１がフィン母材２１のフィン溝２０の中に完全に挿入されると、同じ切り込み２０Ｎの縁部から突出する２つの第１のフランジ２３の変形は止まり、それによって熱交換管母材１１とフィン母材２１との間の密接な接触が達成される。
本発明の一部の実施形態では、図１１～１３を参照すると、フィン２を形成するためにフィン母材２１を提供するステップは、所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、フィンプレートを使用することによりフィン母材２１を形成することとを含む。フィン母材２１はフィン本体２２を含み、フィン母材２１は、フィン溝２０が形成されるように、フィン本体２２内に形成された切り込み２０Ｎと、第２の方向Ｄ２に対向する切り込み２０Ｎの２つの縁部の少なくとも１つから、第１の方向Ｄ１にフィン本体２２の１つの側面に向かって延在する第１のフランジ２３と、フィン本体２２から離れた第１のフランジ２３の縁部から、第２の方向Ｄ２に切り込み２０Ｎの中間部に向かって、第１の方向Ｄ１にフィン本体２２の他方の側面に向かって傾斜した第２のフランジ２５とを更に含む。
本発明の一部の他の実施形態では、図１１～１３を参照すると、フィン２を形成するためにフィン母材２１を提供するステップは、所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、フィンプレートを使用することによりフィン母材２１を形成することとを含む。フィン母材２１はフィン本体２２を含み、フィン母材２１は、フィン溝２０が形成されるように、フィン本体２２内に形成された切り込み２０Ｎと、第２の方向Ｄ２に対向する切り込み２０Ｎの２つの縁部のそれぞれから、第１の方向Ｄ１にフィン本体２２の同じ側面又は異なる側面に向かって延在する２つの第１のフランジ２３と、フィン本体２２から離れた２つの第１のフランジ２３の少なくとも１つの縁部から、第２の方向Ｄ２に切り込み２０Ｎの中間部に向かって、その上に２つの第１のフランジ２３の少なくとも１つが置かれた側面に対向して、第１の方向Ｄ１にフィン本体２２の他方の側面に向かって傾斜した第２のフランジ２５とを更に含む。
図１１～１３を参照すると、本発明の一部の実施形態では、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２によって画定された平面において、第２のフランジ２５と第３の方向Ｄ３に延在する切り込み２０Ｎの中心線との間の距離は、第１のフランジ２３に連結した第２のフランジの縁部から、第１のフランジ２３から離れた第２のフランジの縁部に、第１の方向Ｄ１に徐々に低減する。
図２及び図１１～１３を参照すると、本発明の一部の実施形態では、フィン母材２１は、第２の方向Ｄ２及び第３の方向Ｄ３によって画定された平面に平行な板形状のフィン本体２２を含む。フィン母材２１は、フィン溝２０が形成されるように、フィン母材２１のフィン本体２２内に形成された複数の切り込み２０Ｎであって、切り込み２０Ｎは、所定の間隔で互いに平行に配置される、複数の切り込み２０Ｎと、フィン母材２１の切り込み２０Ｎの２つの対向する縁部から突出する２つの第１のフランジ２３と、フィン本体２２から離れた２つの第１のフランジ２３の少なくとも１つの縁部から、第２の方向に切り込み２０Ｎの中間部に向かって突出し又は曲げられる、第２のフランジ２５とを更に含む。図１２に示されたように、第１のフランジ２３と第２のフランジ２５との間の最小幅、又はフィン母材２１の同じ切り込み２０Ｎに対応する２つの第２のフランジ２５の間の最小幅はＦｄであり、すなわちフィン溝２０の最小幅はＦｄである。図３～５を参照すると、本発明の一部の実施形態では、熱交換管母材１１は、シートを曲げることによって形成され、製造された熱交換管母材１１の外壁部は、熱交換管母材１１の曲げデバイスの曲げ圧を調節することにより、ある特定の傾きを与えられる。熱交換管母材１１の厚さ方向の最大サイズはＴｄ’であり、２つの側面が圧迫された熱交換管母材１１の厚さはＴｄであり、但しＴｄ’＞Ｆｄ＞Ｔｄである。図６に示されたように、熱交換管母材１１が挿入方向ＤＩにフィン母材２１のフィン溝２０の中に挿入される時に、フィン溝２０の幅は厚さ方向に熱交換管母材１１の最大サイズより小さいので、熱交換管母材１１の外壁の傾斜部の傾きが徐々に低減することにより、熱交換管母材１１の厚さは徐々に低減する。従って熱交換器の組み立て工程において、熱交換管母材１１とフィン母材２１との間の緊密な接触が達成される。フィン母材２１が変形し、フィン溝２０のサイズも熱交換器を輸送中又は組立工程中に変化しても、熱交換管母材１１の外壁の傾斜部は、それに応じて変形し、フィン母材２１のフィン溝２０と接触し、それによって熱交換管母材１１とフィン母材２１との間の緊密な接触が達成される。加えてＴｄ’＞Ｔｄ＞Ｆｄであるので、熱交換管母材１１が挿入方向ＤＩにフィン母材２１のフィン溝２０の中に挿入される時に、熱交換管母材１１の外壁の傾斜部の傾きは、フィン溝２０の幅が厚さ方向に熱交換管母材１１の最大サイズより小さいので、徐々に低減する。同時に、フィン母材２１の同じ切り込み２０Ｎに対応する１つの第２のフランジ２５又は２つの第２のフランジ２５は変形し始め、第１のフランジ２３と第２のフランジ２５との間の最小幅Ｆｄ、又はフィン母材２１の同じ切り込み２０Ｎに対応する２つの第２のフランジ２５の間の最小幅Ｆｄ、すなわちフィン溝２０の最小幅Ｆｄは増加し始める。次いで第１のフランジ２３は、熱交換管母材１１がフィン母材２１のフィン溝２０の中に完全に挿入されるまで変形し始め、フィン溝２０Ｌの第１のフランジ２３及び第２のフランジ２５の変形は止まり、それによって熱交換管母材１１とフィン母材２１との間の密接な接触が達成される。
本発明の一部の実施形態では、図７、８、及び１１を参照すると、各第１のフランジ２３は一体型の第１のフランジ２３である。別法として、図１４を参照すると、各第１のフランジ２３は、複数の別個の第１のサブフランジ２３１を含む。本発明の一部の実施形態では、図１１を参照すると、各第２のフランジ２５は一体型の第２のフランジ２５である。別法として、各第２のフランジ２５は、複数の別個の第２のサブフランジを含む。
図２及び図１４～１６を参照すると、本発明の一部の実施形態では、フィン母材２１は、第２の方向Ｄ２及び第３の方向Ｄ３によって画定された平面に平行な板形状のフィン本体２２を含む。フィン母材２１は、フィン溝２０が形成されるように、フィン母材２１のフィン本体２２内に形成された複数の切り込み２０Ｎであって、切り込み２０Ｎは、所定の間隔で互いに平行に配置される、複数の切り込み２０Ｎと、フィン母材２１の切り込み２０Ｎの縁部から突出し又は曲げられる、第１のフランジ２３とを更に含む。フィン母材２１の切り込み２０Ｎの２つの対向する縁部から突出し、又は曲げられる２つの第１のフランジ２３の少なくとも１つの第１のフランジ２３は、第３の方向Ｄ３に配置された複数の第１のサブフランジ２３１に分けられる。例えば複数の第１のサブフランジ２３１は、第１の方向Ｄ１に対して同じ角度で傾斜する。図１５に示されたように、同じフィン溝２０の２つの対向する縁部から突出し、又は曲げられる２つの第１のフランジ２３の間の最小幅はＦｄである。すなわちフィン溝２０の最小幅はＦｄである。図３～５を参照すると、熱交換管母材１１はシートを曲げることによって形成され、製造された熱交換管母材１１の外壁部は、熱交換管母材１１の曲げデバイスの曲げ圧を調節することにより、ある特定の傾きを与えられる。熱交換管母材１１の厚さ方向の最大サイズはＴｄ’であり、２つの側面が圧迫された熱交換管母材１１の厚さはＴｄであり、但しＴｄ’＞Ｆｄ＞Ｔｄである。図６に示されたように、熱交換管母材１１が挿入方向ＤＩにフィン母材２１のフィン溝２０の中に挿入される時に、フィン溝２０の幅は、厚さ方向に熱交換管母材１１の最大サイズより小さいので、熱交換管母材１１の外壁の傾斜部の傾きは徐々に低減することにより、熱交換管母材１１の厚さは徐々に低減する。従って熱交換器の組み立て工程において、熱交換管母材１１とフィン母材２１との間の緊密な接触が達成される。フィン母材２１が変形し、フィン溝２０のサイズも熱交換器を輸送中又は組立工程中に変化しても、熱交換管母材１１の外壁の傾斜部は、それに応じて変形し、フィン母材２１のフィン溝２０と接触し、それによって熱交換管母材１１とフィン母材２１との間の緊密な接触が達成される。加えてＴｄ’＞Ｔｄ＞Ｆｄであるので、熱交換管母材１１が挿入方向ＤＩにフィン母材２１のフィン溝２０の中に挿入される時に、熱交換管母材１１の外壁の傾斜部の傾きは、フィン溝２０の幅が厚さ方向に熱交換管母材１１の最大サイズより小さいので、徐々に低減する。同時に、同じ切り込み２０Ｎの縁部から突出する２つの第１のフランジ２３は変形し始める。２つの第１のフランジ２３の間の最小幅Ｆｄ、すなわちフィン溝２０の最小幅Ｆｄは増加し始める。熱交換管母材１１がフィン母材２１のフィン溝２０の中に完全に挿入されると、同じ切り込み２０Ｎの縁部から突出する２つの第１のフランジ２３の変形は止まり、それによって熱交換管母材１１とフィン母材２１との間の密接な接触が達成される。
本発明の実施形態は、熱交換器を製造するための方法を提供する。本発明の実施形態によれば、弾性的に変形可能な熱交換管母材１１及びフィン母材２１は、フィン母材２１と熱交換管母材１１との間の乏しい接触が低減するように、熱交換管母材１１とフィン母材２１のフィン溝２０との間の緊密な嵌合を達成するために使用される。これにより、熱交換管母材１１及びフィン母材２１は常に緊密な接触状態を保ち、熱交換器の溶接通過率が増加することが確実になり、それによって熱交換器の溶接結果が確実になるだけでなく、工程が簡略になり、製造廃棄率が下がり、外観検査時間が低減し、製造費及び労働費が低減する。
加えて本発明の前述の実施形態は、新しい実施形態を形成するために組み合わせることができる。

Claims (18)

  1. 複数の熱交換管であって、第１の方向に延在し、前記第１の方向に垂直な第２の方向に配置される、複数の熱交換管と、フィンであって、前記複数の熱交換管のそれぞれに装着するために複数のフィン溝を備え、前記フィン溝は、前記第１の方向及び前記第２の方向に垂直な第３の方向の１つの側面上に開口を備える、フィンとを含む、熱交換器を製造するための方法であって、
    熱交換管を形成するために熱交換管母材を提供するステップであって、前記熱交換管母材は、前記第２の方向に最大サイズを有する、提供するステップと、
    フィンを形成するためにフィン母材を提供するステップであって、前記フィン母材の前記フィン溝は、前記第２の方向に最小サイズを有し、前記最大サイズは前記最小サイズより大きい、提供するステップと、
    前記熱交換管母材及び前記フィン母材の少なくとも１つの弾性変形によって、前記熱交換管母材と前記フィン母材との間に所定の接触圧を発生するように、前記熱交換管母材を前記フィン母材の前記フィン溝の中に挿入するステップと、
    前記熱交換管母材と前記フィン母材を一緒に溶接するステップとを含む、熱交換器を製造するための方法。
  2. 熱交換管を形成するために熱交換管母材を提供する前記ステップは、
    所定のサイズを有する熱交換管シートを提供することと、
    前記熱交換管母材が部分を有し、前記熱交換管が前記熱交換管母材の前記部分に対応する部分を有し、前記第２の方向の前記熱交換管母材の前記部分のサイズが、前記第２の方向の前記熱交換管の前記部分のサイズより大きいように、前記熱交換管母材を形成するために前記熱交換管シートを曲げることとを含む、請求項１に記載の熱交換器を製造するための方法。
  3. 前記熱交換管母材は、前記第２の方向に対向する第１の壁及び第２の壁を含み、前記第２の方向及び前記第３の方向によって画定された平面において、前記第１の壁は、前記第２の壁に対して傾斜した傾斜部を含み、前記傾斜部は前記第３の方向に前記第２の壁から徐々に離れる、請求項１に記載の熱交換器を製造するための方法。
  4. 前記熱交換管母材は、前記第２の方向に対向する第１の壁及び第２の壁を含み、前記第２の方向及び前記第３の方向によって画定された平面において、前記第１の壁は前記第２の壁に対して傾斜した２つの傾斜部を含み、前記２つの傾斜部は、前記第３の方向に対向する前記熱交換管母材の２つの縁部から、前記第３の方向に前記熱交換管母材の中間部に向かって、前記第３の方向に前記第２の壁から徐々に離れる、請求項１に記載の熱交換器を製造するための方法。
  5. 前記傾斜部は平板の形状である、請求項３又は４に記載の熱交換器を製造するための方法。
  6. 前記熱交換管母材は、前記第３の方向に対向する第３の壁及び第４の壁と、前記第１の壁、前記第２の壁、前記第３の壁、及び前記第４の壁によって画定された内部空洞を複数のチャネルに分割するための分割壁であって、前記分割壁は、前記第２の方向に前記第１の壁の前記傾斜部を支持する、分割壁とを更に含む、請求項３に記載の熱交換器を製造するための方法。
  7. 前記第２の方向及び前記第３の方向によって画定された前記平面において、前記分割壁はジグザグ線の形状であり、前記ジグザグ線形状の分割壁の頂点は、前記第１の壁及び前記第２の壁と接触する、請求項３に記載の熱交換器を製造するための方法。
  8. 前記熱交換管シートは、各熱交換管の前記第１の壁を形成するための２つの第１の部分と、前記熱交換管の前記第２の壁を形成するための第２の部分と、前記熱交換管の第３の壁を形成するための第３の部分と、前記熱交換管の第４の壁を形成するための第４の部分とを含み、前記第１の壁及び前記第２の壁は前記第２の方向に対向し、前記第３の壁及び前記第４の壁は前記第３の方向に対向し、
    熱交換管母材を形成するために前記熱交換管シートを曲げる前記ステップは、
    折線のように、前記第３の方向に対向する前記熱交換管シートの前記長方形の第２の部分の２つの側面のそれぞれに沿って、前記第３の方向に前記第１の部分の中間部に向かって前記２つの第２の部分を曲げることを含む、請求項３に記載の熱交換器を製造するための方法。
  9. 熱交換管母材を形成するために前記熱交換管シートを曲げる前記ステップは、
    折線のように、前記第３の方向に対向する前記熱交換管シートの前記長方形の第２の部分の２つの側面のそれぞれに沿って、前記第３の方向に前記第１の部分の中間部に向かって前記２つの第２の部分を曲げる前記ステップの前に、分割壁を提供することと、前記第１の部分上に前記分割壁を置くこととを更に含み、前記分割壁は、ジグザグ線の形状であり、前記ジグザグ線形状の分割壁の頂点は、前記第３の方向に対向する前記第２の部分の前記２つの側面から、前記第３の方向に前記第２の部分の中間部に向かって、前記第３の方向に徐々に増加する高さを有する、請求項３に記載の熱交換器を製造するための方法。
  10. フィンを形成するためにフィン母材を提供する前記ステップは、
    所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、
    前記フィンプレートを使用することによりフィン母材を形成することであって、前記フィン母材はフィン本体を含み、フィン溝が形成されるように、前記フィン本体内に形成された切り込みと、前記第２の方向に対向する前記切り込みの２つの縁部の少なくとも１つから、前記第１の方向に前記フィン本体の１つの側面に向かって延在する第１のフランジとを更に含む、形成することとを含む、請求項２に記載の熱交換器を製造するための方法。
  11. フィンを形成するためにフィン母材を提供する前記ステップは、
    所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、
    前記フィンプレートを使用することによりフィン母材を形成することであって、前記フィン母材はフィン本体を含み、フィン溝が形成されるように、前記フィン本体内に形成された切り込みと、前記第２の方向に対向する前記切り込みの２つの縁部のそれぞれから、前記第１の方向に前記フィン本体の同じ側面又は異なる側面に向かって延在する２つの第１のフランジとを更に含む、形成することとを含む、請求項２に記載の熱交換器を製造するための方法。
  12. フィンを形成するためにフィン母材を提供する前記ステップは、
    所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、
    前記フィンプレートを使用することによりフィン母材を形成することであって、前記フィン母材はフィン本体を含み、フィン溝が形成されるように、前記フィン本体内に形成された切り込みと、前記第２の方向に対向する前記切り込みの２つの縁部の少なくとも１つから、前記第１の方向に前記フィン本体の１つの側面に向かって延在する第１のフランジと、前記フィン本体から離れた前記第１のフランジの縁部から、前記第２の方向に前記切り込みの中央部に向かって、前記第１の方向に前記フィン本体の前記他方の側面に向かって傾斜した第２のフランジとを更に含む、形成することとを含む、請求項２に記載の熱交換器を製造するための方法。
  13. フィンを形成するためにフィン母材を提供する前記ステップは、
    所定のサイズを有するフィンプレートを提供することと、
    前記フィンプレートを使用することによりフィン母材を形成することであって、前記フィン母材はフィン本体を含み、フィン溝が形成されるように、前記フィン本体内に形成された切り込みと、前記第２の方向に対向する前記切り込みの２つの縁部のそれぞれから、前記第１の方向に前記フィン本体の同じ側面又は異なる側面に向かって延在する２つの第１のフランジと、前記フィン本体から離れた前記２つの第１のフランジの少なくとも１つの縁部から、前記第２の方向に前記切り込みの中央部に向かって、その上に前記２つの第１のフランジの前記少なくとも１つが置かれた前記側面に対向して前記第１の方向に前記フィン本体の前記他方の側面に向かって傾斜した第２のフランジとを更に含む、形成することとを含む、請求項２に記載の熱交換器を製造するための方法。
  14. 前記第１の方向及び前記第２の方向によって画定された平面において、前記第１のフランジと前記第３の方向に延在する前記切り込みの中心線との間の距離は、前記フィン本体に連結された前記第１のフランジの縁部から、前記フィン本体から離れた前記第１のフランジの縁部に前記第１の方向に徐々に低減する、請求項１０又は１１に記載の熱交換器を製造するための方法。
  15. 前記第１の方向及び前記第２の方向によって画定された平面において、前記第２のフランジと前記第３の方向に延在する前記切り込みの中心線との間の距離は、前記第１のフランジに連結された前記第２のフランジの縁部から、前記第１のフランジから離れた前記第２のフランジの縁部に前記第１の方向に徐々に低減する、請求項１２又は１３に記載の熱交換器を製造するための方法。
  16. 各第１のフランジは、一体型の第１のフランジであり、又は
    各第１のフランジは、複数の別個の第１のサブフランジを含む、請求項１０又は１１に記載の熱交換器を製造するための方法。
  17. 各第２のフランジは、一体型の第２のフランジであり、又は
    各第２のフランジは、複数の別個の第２のサブフランジを含む、請求項１２又は１３に記載の熱交換器を製造するための方法。
  18. 前記熱交換管母材は、前記開口を通って前記第３の方向に前記フィン母材の前記フィン溝の中に挿入される、請求項１に記載の熱交換器を製造するための方法。
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