JP3769594B2

JP3769594B2 - Heat exchanger fin forming mold

Info

Publication number: JP3769594B2
Application number: JP2002131530A
Authority: JP
Inventors: 真治中出口; 洋一久森; 雅弘中山; 晃石橋; 浩明高田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2022-05-07
Also published as: JP2003329385A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱交換器フィン形成金型に関し、さらに詳しくは、空調機等に用いられるプレートフィンチューブ型熱交換器に利用される熱交換器フィンを製造するための熱交換器フィン形成金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、空気調和機などのプレートフィンチューブ型熱交換器に用いられている従来の熱交換器フィンを示す断面側面図である。この図１３において、熱交換器フィン１は、板状のフィン本体２と、このフィン本体２と一体的に形成された円筒状のフィンカラー３とを有して構成してある。これらフィン本体２およびフィンカラー３は、たとえばアルミ材などの金属薄板により形成されている。
【０００３】
フィンカラー３は、その先端部分に位置するカラー先端部４と、その中央部分に位置するカラー中央部５と、その基端部分、すなわちフィン本体２に連続して接する部分に位置するカラー基端部６とを有して構成されている。
【０００４】
カラー先端部４には、外周方向にカーリングされたカーリング部４ａが形成されている。また、カラー基端部６にも、カラー先端部４と同様に外周方向にカーリングされたカーリング部６ａが形成されている。カラー中央部５は、カーリングされずに伸長状態、すなわち図１３においては直線状の状態になっている。
【０００５】
そして、このような熱交換器フィン１を複数積層し、それぞれのフィンカラー３により形成された経路内に伝熱管を挿入して後述の拡管工程を経て熱交換器が得られる。
【０００６】
以下において、上述の熱交換器フィン１の製造方法について説明する。図１４〜図１９は、それぞれ熱交換器フィン１の各製造工程を示す拡大側面断面図である。
【０００７】
まず、図１４（ａ）に示すように、先端頂部が球面状となっているロッド状の第１絞り加工金型１１と第１絞り押え金型１２とにより熱交換器フィン１の材料たる金属薄板２ａの特定の個所、すなわちフィンカラー３を形成する個所に球面状凸部３ａを形成する（第一絞り工程）。
【０００８】
つぎに、図１４（ｂ）に示すように、先端頂部１３ａが水平となっているロッド状の第２絞り加工金型１３と第２絞り押え金型１４とにより、上述の第一絞り工程で形成された球面状凸部３ａに水平頂部３ｃを形成し、この水平頂部３ｃとなる部分を伸ばして薄肉化させて円錐台状凸部３ｂを形成する（第二絞り工程）。
【０００９】
このように、絞り工程を第一絞り工程と第二絞り工程との二段階で行うのは、金属薄板２ａに対して第２絞り加工金型１３および第２絞り押え金型１４により円錐台状凸部３ｂを直接形成しようとすると、第２絞り加工金型１３の先端頂部１３ａとこれに当接する金属薄板部分との摩擦抵抗に比して、第２絞り加工金型１３の先端縁部のカール部１３ｂとこれに当接する金属薄板部分との摩擦抵抗が小さくなるので、該カール部１３ｂに当接する部分が局部的に伸ばされて厚みが急激に小さいものになり破断する虞れがあるためである。そのため、第一絞り工程で金属薄板２ａの厚みを一様なものとして球面状凸部３ａを形成し、第二絞り工程で円錐台状凸部３ｂを形成している。
【００１０】
図１５に示すように円錐台状凸部３ｂが形成された金属薄板２ａをバーリング形成金型１５およびバーリング押え金型１６により保持して、図１６に示すように穴あけ形成金型１７を下降させることにより金属薄板２ａに貫通孔２ｂを形成し、次いで、図１７に示すようにバーリング形成金型１５の上昇により該貫通孔２ｂの周縁を起してバーリング部３ｄを形成する（バーリング工程）。
【００１１】
そして、図１８に示すように、バーリング部３ｄが形成された金属薄板２ａを押付け金型１８および起し押え金型１９により保持し、起し金型２０を上昇させることによりバーリング部３ｄを直立させて円筒状のフィンカラー基部３ｅを形成する（起し工程）。また、この工程によってフィンカラー基部３ｅの内径の精度向上が図られる。
【００１２】
つぎに、図１９に示すように、上方よりカーリング形成金型２１を下降させて下死点に到達することにより、フィンカラー基部３ｅの先端部はその外周方向にカーリングしてカーリング部４ａが形成されてカラー先端部４となる（カーリング工程）。この工程においては、フィンカラー基部３ｅの基端部も該カーリング部４ａと同様にカーリングしてカーリング部６ａが形成されてカラー基端部６となる。その一方、カーリング形成金型２１は、下死点に到達したときにフィンカラー基部３ｅの中央部に当接する部分は何ら湾曲していないため、該中央部は上述のように直線状の状態に形成されてカラー中央部５となる。以上の工程により、フィンカラー３が形成されると共にフィン本体２が形成されて上述の熱交換器フィン１が得られる。従来の熱交換器フィンの製造方法については、たとえば特開２０００−３２６０３２号公報等に記載されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図２０に示すような、複数の熱交換器フィン１を積層させてそれぞれのフィンカラー３により形成された経路７内に伝熱管２５を挿入して該伝熱管２５を拡管させる拡管工程においては、つぎのような問題が生じている。
【００１４】
このような拡管工程は、伝熱管２５を挿入した後に、図中の矢印方向に拡管玉２６を貫通させることにより行われるが、図２１（ａ）に示すように、拡管玉２６がフィンカラー３のカラー基端部６近傍（図においてはカラー基端部６直下）を通過する際に該カラー基端部６と伝熱管２５とが最初に当接する。このとき、フィンカラー３のカラー先端部４（カーリング部４ａ）はつぎに積層されている熱交換器フィンのフィンカラーのカラー基端部に押えられている。
【００１５】
そして、拡管玉２６がフィンカラー３のカラー中央部５近傍を通過するときには、該カラー中央部５は伝熱管２５から離れる方向に塑性変形する。そのため、図２１（ｂ）に示すように、拡管玉２６が通過した後は、フィンカラー３は、そのカラー先端部４およびカラー基端部６のみが伝熱管２５に接触し、そのカラー中央部５と伝熱管２５との間には間隙が生じ、つまり該カラー中央部５は浮いた状態になる。その結果、熱交換器フィン１と伝熱管２５とは、フィンカラー３のカラー先端部４およびカラー基端部６でしか接触していないので、接触面積を十分に得ることができない。したがって、該伝熱管２５内を流れる冷媒の熱が良好にフィン本体２に伝達されないものとなり、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を得ることができない、という問題がある。
【００１６】
本発明は、上記実情に鑑みて、フィンカラーと、その内側に挿入される伝熱管との接触面積を十分に確保して、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を得ることができる熱交換器フィンを製造することができる熱交換器フィン形成金型を得ることを目的とする。さらに、本発明は、得られる熱交換器フィンのフィンカラーに加工不良が生じることを防止すると共に、熱交換器フィンを製造する工程の一つである絞り工程を１回で行うことができる熱交換器フィン形成金型を得ることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明にかかる熱交換器フィン形成金型は、板状体に形成されたフィンカラーとなるべき筒状部の先端部をその外周方向にカーリングさせてカーリング部を形成するカーリング形成用の熱交換器フィン形成金型において、前記筒状部の周面の中央部を形成する個所には、該筒状部の周面にその中心軸に向かって内方に凸となる湾曲部を形成する湾曲形成部が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、湾曲形成部の形状が転写されて筒状部の周面の中央部には、中心軸に向かって内方に凸となる湾曲部が形成される。
【００２１】
つぎの発明にかかる熱交換器フィン形成金型は、上記の発明において、前記カーリング部を形成する個所は湾曲形状を有しており、前記湾曲形状の曲率が外周方向に向かうに連れて漸次大きくなることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、カーリング部を形成する個所の湾曲形状の曲率が外周方向に向かうに連れて漸次大きくなるので、該個所と接触する筒状部の先端部が受ける摩擦抵抗が大きくなり、該筒状部の中央部が金型の湾曲形成部により密着しやすくなる結果、該湾曲形成部の形状を該中央部により転写しやすくなる。
【００２３】
本発明にかかる熱交換器フィン形成金型は、ロッド状の形状を有しており、その先端縁部には、その基端部の径より小さい径を有する水平頂部と、前記基端部の外周端部と連続して接する湾曲形状のカール部とが形成されてなり、前記先端縁部が板状体のフィンカラーとなるべき個所に当接することにより凸状部を形成する絞り加工用の熱交換器フィン形成金型において、前記水平頂部とカール部との間には、斜方向に傾斜する傾斜部が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、傾斜部とこれに当接する板状体部分との摩擦抵抗が、水平頂部とこれに当接する板状体部分との摩擦抵抗より小さいので、傾斜部に当接する板状体部分を伸ばすことができる結果、最も摩擦抵抗の小さいカール部に当接する板状体部分が局部的に急激に伸びて破断することを防止することができる。
【００２５】
つぎの発明にかかる熱交換器フィン形成金型は、上記の発明において、前記水平頂部は、基端部の径の半分以下となる大きさの径を有することを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、水平頂部の径の大きさが基端部の径の半分以下とされる結果、相対的に傾斜部の大きさを十分に確保することができ、これにより、カール部に当接する板状体部分が局部的に急激に伸びて破断することを確実に防止することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる熱交換器フィン形成金型の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、すでに説明した構成と同一もしくは相当する構成には、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００２８】
＜実施の形態１；熱交換器フィン＞
図１は、本発明の実施の形態１にかかる熱交換器フィンについて示す断面側面図である。この図１において、熱交換器フィン３１は、板状のフィン本体３２と、このフィン本体３２と一体的に形成された円筒状のフィンカラー３３とを有して構成してある。これらフィン本体３２およびフィンカラー３３は、たとえばアルミ材などの金属薄板により形成されている。
【００２９】
フィンカラー３３は、その先端部分にあるカラー先端部３４と、その中央部分にあるカラー中央部３５と、その基端部分、すなわちフィン本体３２に連続して接する部分にあるカラー基端部３６とを有して構成されている。
【００３０】
カラー先端部３４には、外周方向にカーリングされたカーリング部３４ａが形成されている。また、カラー基端部３６にも、カラー先端部３４と同様に外周方向にカーリングされたカーリング部３６ａが形成されている。そして、カラー中央部３５には、該フィンカラー３３の中心軸に向かって内方に凸となる湾曲部３５ａが形成されている。
【００３１】
図２および図３は、実施の形態１にかかる熱交換器フィンを拡管工程に用いた場合を示したものであり、図２は拡管工程を示す断面側面図、図３（ａ）および（ｂ）はその拡大断面側面図である。この拡管工程は、複数の熱交換器フィン３１を積層させてそれぞれのフィンカラー３３により形成された経路７内に伝熱管２５を挿入して該伝熱管２５内に図中の矢印方向に拡管玉２６を貫通させて該伝熱管２５を拡管させて固定させるものである。
【００３２】
このような拡管工程においては、図３（ａ）に示すように、拡管玉２６がフィンカラー３３のカラー基端部３６近傍（図においてはカラー基端部３６直下）を通過する際に湾曲部３５ａと伝熱管２５とが最初に当接する。このとき、カラー先端部３４はつぎに積層されている熱交換器フィンのフィンカラーのカラー基端部に押えられている。
【００３３】
そして、拡管玉２６がフィンカラー３３のカラー中央部３５近傍を通過するときには、該フィンカラー３３における伝熱管２５との接触個所は、湾曲部３５ａを中心にしてカラー先端部３４およびカラー基端部３６に向けて徐々に拡大していく。その結果、図３（ｂ）に示すように、拡管玉２６が通過した後は、フィンカラー３３は、そのカラー基端部３６からカラー先端部３４にかけて伝熱管２５に接触することになる。
【００３４】
したがって、上記の熱交換器フィン３１によれば、湾曲部３５ａを中心にしてカラー基端部３６からカラー先端部３４にかけて伝熱管２５に接触することができるので、該伝熱管２５との接触面積を十分に大きいものとすることができ、これにより、伝熱管２５内を流れる冷媒の熱が良好にフィン本体３２に伝達される結果、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を得ることができる。
【００３５】
＜実施の形態２；熱交換器フィン形成金型＞
図４は、本発明の実施の形態２にかかる熱交換器フィン形成金型について示すものであり、（ａ）はカーリング形成用の熱交換器フィン形成金型の一部を断面で示した側面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部（破線円部）を拡大して示す拡大断面図である。図４において、熱交換器フィン形成金型は、上述のカーリング工程（図１９参照）においてカーリング部を形成するために用いられるものである。
【００３６】
このカーリング形成用の熱交換器フィン形成金型（以下カーリング形成金型ともいう）４１は、カーリング形成部４２と、湾曲形成部４３とを有している。
【００３７】
カーリング形成部４２は、カーリング工程においてカーリング形成金型４１が下降して下死点に到達することにより、対応する円筒状のフィンカラー基部３３ｅの先端部をその外周方向にカーリングさせるものである。また、カーリング形成部４２の方が湾曲形成部４３に比して曲率が大きい。
【００３８】
湾曲形成部４３は、カーリング工程においてカーリング形成金型４１が下降して下死点に到達することにより、対応するフィンカラー基部３３ｅの中央部を該フィンカラー基部３３ｅの中心軸に向けて内方に凸となる湾曲部３５ａを形成するものである。
【００３９】
図５〜図７は、実施の形態２にかかる熱交換器フィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明用断面図である。
【００４０】
まず、図５に示すように、フィンカラー基部３３ｅが形成された金属薄板３２ａは、その下方より押え金型５１に支持されると共に、その上方よりカーリング形成金型４１より早く下降した押付金型５２に支持されている。そして、この金属薄板３２ａに対し、その上方よりカーリング形成金型４１をフィンカラー基部３３ｅ内に挿入するように下降させる。これにより、フィンカラー基部３３ｅの先端縁がカーリング形成金型４１のカーリング形成部４２に当接する。
【００４１】
つぎに、図６に示すように、カーリング形成金型４１の下降が進むと、フィンカラー基部３３ｅの先端部は、カーリング形成部４２の終端に近づくことにより摩擦抵抗が大きくなり、該カーリング形成部４２の形状に沿ったかたちで外周方向にカーリングされる。
【００４２】
そして、図７に示すように、カーリング形成金型４１が下死点に到達すると、フィンカラー基部３３ｅの先端部には、カーリング部３４ａが形成されると共に、該フィンカラー基部３３ｅの基端部にも、カーリング部３６ａが形成される。また、該カーリング形成金型４１の湾曲形成部４３に当接するフィンカラー基部３３ｅの中央部には、該湾曲形成部４３の形状が転写されて湾曲部３５ａが形成され、これにより、フィンカラー３３が得られる。
【００４３】
その後、カーリング形成金型４１が上昇してカーリング工程が終了することになる。その際、フィンカラー３３は外周方向に弾性変形して拡がるので、カーリング形成金型４１は容易に上昇することができる。
【００４４】
以上のような構成を有するカーリング形成金型４１によれば、湾曲形成部４３の形状を転写させることにより、湾曲部３５ａが形成されたフィンカラー３３を有する熱交換器フィン３１を得ることができる。その結果、上述のように、伝熱管２５との接触面積を十分に大きいものにすることができ、これにより、伝熱管２５内を流れる冷媒の熱が良好にフィン本体３２に伝達される結果、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を得ることができる。
【００４５】
＜実施の形態３；熱交換器フィン形成金型＞
図８は、本発明の実施の形態３にかかる熱交換器フィン形成金型について示すものであり、（ａ）はカーリング形成用の熱交換器フィン形成金型の一部を断面で示した側面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部（破線円部）を拡大して示す拡大断面図である。図８において、熱交換器フィン形成金型は、上述のカーリング工程（図１９参照）においてカーリング部を形成するために用いられるものである。
【００４６】
このカーリング形成用の熱交換器フィン形成金型（以下カーリング形成金型ともいう）４１′は、カーリング形成部４４と、湾曲形成部４３′とを有している。
【００４７】
カーリング形成部４４は、カーリング工程においてカーリング形成金型４１′が下降して下死点に到達することにより、対応する円筒状のフィンカラー基部３３ｅの先端部をその外周方向にカーリングさせるものである。
【００４８】
湾曲形成部４３′は、カーリング工程においてカーリング形成金型４１′が下降して下死点に到達することにより、対応するフィンカラー基部３３ｅの中央部を該フィンカラー基部３３ｅの中心軸に向けて内方に凸となる湾曲部３５ａを形成するものである。
【００４９】
そして、本実施の形態においては、カーリング形成部４４は、湾曲形成部４３′に連続して接する第１アール形状部４４ａと、該第１アール形状部４４ａに連続して接する第２アール形状部４４ｂと、該第２アール形状部４４ｂに連続して接する勾配部４４ｃとにより形成されている。第１アール形状部４４ａは、湾曲形成部４３′よりも大きい曲率を有している。第２アール形状部４４ｂは、第１アール形状部４４ａよりもカーリング形成金型４１′の外周方向に位置し、該第１アール形状部４４ａよりも大きい曲率を有している。勾配部４４ｃは、直線状に形成されている。つまり、カーリング形成部４４は、その曲率がカーリング形成金型４１′の外周方向に向かうに連れて漸次大きくなる態様となっている。
【００５０】
図９〜図１１は、実施の形態３にかかる熱交換器フィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明図である。
【００５１】
まず、図９に示すように、フィンカラー基部３３ｅが形成された金属薄板３２ａは、その下方より押え金型５１に支持されると共に、その上方よりカーリング形成金型４１′より早く下降した押付金型５２に支持されている。そして、この金属薄板３２ａに対し、その上方よりカーリング形成金型４１′をフィンカラー基部３３ｅ内に挿入するように下降させる。これにより、フィンカラー基部３３ｅの先端縁がカーリング形成金型４１′のカーリング形成部４４に当接する。
【００５２】
つぎに、図１０に示すように、カーリング形成金型４１′の下降が進むと、フィンカラー基部３３ｅの先端部は、カーリング形成部４４の終端、すなわち第２アール形状部４４ｂおよび勾配部４４ｃに近づくことにより摩擦抵抗が大きくなり、該カーリング形成部４４の形状に沿ったかたちで外周方向にカーリングされる。このとき、フィンカラー基部３３ｅの先端部が曲率の大きい第２アール形状部４４ｂによりカーリングされるので、該先端部に作用する変形抵抗が大きくなり、これに伴い該フィンカラー基部３３ｅの中央部は、カーリング形成金型４１′に強く押しつけられることになる。
【００５３】
そして、図１１に示すように、カーリング形成金型４１′が下死点に到達すると、フィンカラー基部３３ｅの先端部には、カーリング部３４ａが形成されると共に、該フィンカラー基部３３ｅの基端部には、カーリング部３６ａが形成される。また、フィンカラー基部３３ｅの中央部は、カーリング形成金型４１′の湾曲形成部４３′に強く押しつけられて該湾曲形成部４３′の形状が転写されて湾曲部３５ａが形成され、これにより、フィンカラー３３が得られる。
【００５４】
その後、カーリング形成金型４１′が上昇してカーリング工程が終了することになる。その際、フィンカラー３３は外周方向に弾性変形して拡がるので、カーリング形成金型４１′は容易に上昇することができる。
【００５５】
以上のような構成を有するカーリング形成金型４１′によれば、カーリング形成部４４の曲率が外周方向に向かうに連れて漸次大きくなっているので、フィンカラー基部３３ｅの中央部を湾曲形成部４３′に強く押しつけることができ、該湾曲形成部４３′の形状を確実に転写させることにより、湾曲部３５ａが形成されたフィンカラー３３を有する熱交換器フィン３１を得ることができる。その結果、上述のように、伝熱管２５との接触面積を十分に大きいものにすることができ、これにより、伝熱管２５内を流れる冷媒の熱が良好にフィン本体３２に伝達される結果、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を得ることができる。
【００５６】
＜実施の形態４；熱交換器フィン形成金型＞
図１２は、本発明の実施の形態４にかかる熱交換器フィン形成金型について示す断面図であり、（ａ）は絞り加工用の熱交換器フィン形成金型の断面図であり、（ｂ）は絞り加工用の熱交換器フィン形成金型を用いた絞り工程を示す説明用断面図である。図１２において、熱交換器フィン形成金型は、上述の絞り工程（図１４参照）において金属薄板の特定の個所に円錐台状凸部を形成するために用いられるものである。
【００５７】
この絞り加工用の熱交換器フィン形成金型（以下、絞り加工金型ともいう）６１は、ロッド状の形状を有しているものであって、その先端縁部には、水平頂部６２、傾斜部６３およびカール部６４が形成されている。
【００５８】
水平頂部６２は、絞り加工金型６１の先端縁部の中心に設けられており、その径の大きさは、該絞り加工金型６１の基端部分６５の径の半分以下である。すなわち、水平頂部６２の径をｄとし、基端部分６５の径をＤとしたとき、両者の比がつぎの関係を充たすよう規定されている。
ｄ／Ｄ≦１／２
より具体的に示すと、たとえば基端部分６５の径が６．６ｍｍの場合には、水平頂部６２の径は２．８〜３．３ｍｍである。
【００５９】
傾斜部６３は、水平頂部６２の周縁に形成されており、水平頂部６２からカール部６４にかけて斜方向に傾斜している。より詳細には、水平頂部６２の周縁からカール部６４にかけて径が漸次大きくなるように形成されている。この傾斜部６３の傾斜角度はたとえば５〜７°であることが好ましい。
【００６０】
カール部６４は、先端縁部の最外縁を構成しており、基端部分６５の外周端部と連続して接し、湾曲形状を有している。
【００６１】
そして、本実施の形態にかかる熱交換器フィン形成金型を用いた絞り工程は次のようになる。図１２（ｂ）に示すように、金属薄板３２ａをその上方から下降してきた絞り押付金型７０に保持させた状態で、該金属薄板３２ａの下方から絞り加工金型６１を上昇させる。これにより、金属薄板３２ａの特定の個所、すなわちフィンカラー３３を形成する個所に絞り加工金型６１の先端縁部の形状に対応した円錐台状凸部３３ｂが形成される。
【００６２】
このとき、金属薄板３２ａのうち、水平頂部６２に当接する部分は、他の領域に比して絞り加工金型６１との摩擦抵抗が大きいので周方向に伸びず、厚みの大きさが初期の厚みのままである。これに対して、傾斜部６３に当接する部分は、絞り加工金型６１との摩擦抵抗が水平頂部６２に当接する部分に比して小さいので、該部分は周方向に伸び、その厚みも小さくなる。また、カール部６４に当接する部分は、絞り加工金型６１との摩擦抵抗が最も小さいので、該部分も周方向に伸び、その厚みも小さくなる。
【００６３】
その後、このようにして円錐台状凸部３３ｂが形成された金属薄板３２ａは、後段のバーリング工程において、該円錐台状凸部３３ｂの水平頂部を含む部分が切り落とされて貫通孔が形成される。
【００６４】
以上のような構成を有する絞り加工金型６１によれば、絞り工程において、その傾斜部６３が当接する金属薄板部分を周方向に伸ばすことができるので、最も摩擦抵抗の小さいカール部６４に当接する金属薄板部分が局部的に急激に伸びて破断することを防止することができる。したがって、形成されるフィンカラー３３において、その一部が欠損することや、厚みの小さい部分が発生することなどの加工不良を防止することができる。また、絞り工程を従来のように複数回に分けて行う必要がなく、１回で行うことができる。
【００６５】
また、後段のバーリング工程において、厚みが初期のままの水平頂部を含む部分を切り落とすので、形成されるフィンカラーの厚みの大きさにばらつきが生じることを回避することができる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、湾曲形成部の形状が転写されてフィンカラーとなるべき筒状部の周面の中央部には、中心軸に向かって内方に凸となる湾曲部が形成される熱交換器フィンが得られる結果、フィンカラーの内側に挿入される伝熱管の拡管工程において、湾曲部が該伝熱管に最初に接触した後、接触個所がフィンカラーの先端部および基端部に向けて徐々に拡大していき、フィンカラーの内周面を良好に伝熱管に接触させることができる。したがって、伝熱管との接触面積を十分に大きいものとすることができ、これにより、伝熱管内を流れる冷媒の熱が良好にフィン本体に伝達される結果、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を得ることができる。
【００６８】
また、つぎの発明によれば、カーリング部を形成する個所の湾曲形状の曲率が外周方向に向かうに連れて漸次大きくなるので、該個所と接触するフィンカラーとなるべき筒状部の先端部が受ける摩擦抵抗が大きくなり、該筒状部の中央部が金型の湾曲形成部により密着しやすくなる結果、該湾曲形成部の形状を該中央部により転写しやすくなる。したがって、筒状部の周面の中央部には、中心軸に向かって内方に凸となる湾曲部が形成される熱交換器フィンが得られる結果、上述のように、伝熱管との接触面積を十分に大きいものにすることができ、十分に高い熱交換能力を有する熱交換器を得ることができる。
【００６９】
また、つぎの発明によれば、傾斜部とこれに当接する板状体部分との摩擦抵抗が、水平頂部とこれに当接する板状体部分との摩擦抵抗より小さいので、傾斜部に当接する板状体部分を伸ばすことができる結果、最も摩擦抵抗の小さいカール部に当接する板状体部分が局部的に急激に伸びて破断することを防止することができる。したがって、形成されるフィンカラーにおいて、その一部が欠損することや、厚みの小さい部分が発生することなどの加工不良を防止することができる。また、絞り工程を従来のように複数回に分けて行う必要がなく、１回で行うことができる。
【００７０】
また、つぎの発明によれば、水平頂部の径の大きさが基端部の径の半分以下とされる結果、相対的に傾斜部の大きさを十分に確保することができ、これにより、カール部に当接する板状体部分が局部的に急激に伸びて破断することを確実に防止することができる。したがって、形成されるフィンカラーにおいて、その一部が欠損することや、厚みの小さい部分が発生することなどの加工不良を防止することができる。また、絞り工程を従来のように複数回に分けて行う必要がなく、１回で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる熱交換器フィンについて示す断面側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる熱交換器フィンを拡管工程に用いた場合を示す断面側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる熱交換器フィンを拡管工程に用いた場合を示す拡大断面側面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかる熱交換器フィン形成金型について示すものであり、（ａ）はカーリング形成用の熱交換器フィン形成金型の一部を断面で示した側面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部（破線円部）を拡大して示す拡大断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる熱交換器フィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明用断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる熱交換器フィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明用断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２にかかる熱交換器フィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明用断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３にかかる熱交換器フィン形成金型について示すものであり、（ａ）はカーリング形成用の熱交換器フィン形成金型の一部を断面で示した側面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部（破線円部）を拡大して示す拡大断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３にかかる熱交換器フィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明用断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３にかかる熱交換器フィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明用断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３にかかる熱交換器フィン形成金型を用いたカーリング工程を段階的に示す説明用断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４にかかる熱交換器フィン形成金型について示す断面図であり、（ａ）は絞り加工用の熱交換器フィン形成金型の断面図であり、（ｂ）は絞り加工用の熱交換器フィン形成金型を用いた絞り工程を示す説明用断面図である。
【図１３】従来の熱交換器フィンを示す断面側面図である。
【図１４】熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側面断面図である。
【図１５】熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側面断面図である。
【図１６】熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側面断面図である。
【図１７】熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側面断面図である。
【図１８】熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側面断面図である。
【図１９】熱交換器フィンの各製造工程を示す拡大側面断面図である。
【図２０】従来の熱交換器フィンを拡管工程に用いた場合を示す断面側面図である。
【図２１】従来の熱交換器フィンを拡管工程に用いた場合を示す拡大断面側面図である。
【符号の説明】
３１熱交換器フィン、３２フィン本体、３３フィンカラー、３４カラー先端部、３４ａカーリング部、３５カラー中央部、３５ａ湾曲部、３６カラー基端部、３６ａカーリング部、４１カーリング形成金型、４１′ カーリング形成金型、４２カーリング形成部、４３湾曲形成部、４３′ 湾曲形成部、４４カーリング形成部、４４ａ第１アール形状部、４４ｂ第２アール形状部、４４ｃ勾配部、６１絞り加工金型、６２水平頂部、６３傾斜部、６４カール部、６５基端部分。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionThe heatMore specifically, regarding heat exchanger fin forming molds, heat exchanger fins used in plate fin tube heat exchangers used in air conditioners and the like.TheThe present invention relates to a heat exchanger fin forming mold for manufacturing.
[0002]
[Prior art]
FIG. 13: is a cross-sectional side view which shows the conventional heat exchanger fin used for plate fin tube type heat exchangers, such as an air conditioner. In FIG. 13, the heat exchanger fin 1 has a plate-like fin body 2 and a cylindrical fin collar 3 formed integrally with the fin body 2. The fin body 2 and the fin collar 3 are formed of a thin metal plate such as an aluminum material.
[0003]
The fin collar 3 includes a collar distal end portion 4 located at the distal end portion thereof, a collar central portion 5 located at the central portion thereof, and a proximal end portion thereof, that is, a collar proximal end located at a portion continuously contacting the fin body 2. Part 6.
[0004]
The collar front end portion 4 is formed with a curling portion 4a that is curled in the outer peripheral direction. Also, the collar base end portion 6 is formed with a curling portion 6a that is curled in the outer peripheral direction in the same manner as the collar tip end portion 4. The color central portion 5 is not curled but is in an expanded state, that is, in a linear state in FIG.
[0005]
Then, a plurality of such heat exchanger fins 1 are stacked, a heat exchanger tube is inserted into a path formed by each fin collar 3, and a heat exchanger is obtained through a tube expansion process described later.
[0006]
Below, the manufacturing method of the above-mentioned heat exchanger fin 1 is demonstrated. 14 to 19 are enlarged side sectional views showing respective manufacturing steps of the heat exchanger fin 1.
[0007]
First, as shown in FIG. 14 (a), a metal which is a material of the heat exchanger fin 1 is composed of a rod-shaped first drawing die 11 and a first drawing presser die 12 having a spherical tip at the top. A spherical convex portion 3a is formed at a specific portion of the thin plate 2a, that is, a portion where the fin collar 3 is formed (first drawing step).
[0008]
Next, as shown in FIG. 14 (b), the rod-shaped second drawing die 13 and the second drawing presser die 14 with the tip apex 13 a being horizontal are used in the first drawing step described above. A horizontal top 3c is formed on the formed spherical convex 3a, and a portion that becomes the horizontal top 3c is extended and thinned to form a truncated cone-shaped convex 3b (second drawing step).
[0009]
In this way, the drawing process is performed in two stages, ie, the first drawing process and the second drawing process, in the shape of a truncated cone by the second drawing die 13 and the second drawing presser die 14 for the metal thin plate 2a. If it is going to form the convex part 3b directly, compared with the frictional resistance of the front-end | tip top part 13a of the 2nd drawing metal mold | die 13, and the metal thin plate part contact | abutted to this, the edge of the front-end | tip edge part of the 2nd drawing metal mold | die 13 Since the frictional resistance between the curled portion 13b and the metal thin plate portion in contact with the curled portion 13b is reduced, the portion in contact with the curled portion 13b is locally stretched, and the thickness is rapidly reduced, which may be broken. It is. Therefore, the spherical convex portion 3a is formed by making the thickness of the thin metal plate 2a uniform in the first drawing step, and the truncated cone-like convex portion 3b is formed in the second drawing step.
[0010]
As shown in FIG. 15, the metal thin plate 2a on which the truncated cone-shaped convex portion 3b is formed is held by the burring forming mold 15 and the burring presser mold 16, and the hole forming mold 17 is lowered as shown in FIG. Thus, the through hole 2b is formed in the thin metal plate 2a, and then the burring portion 3d is formed by raising the burring forming die 15 to raise the peripheral edge of the through hole 2b as shown in FIG. 17 (burring step).
[0011]
Then, as shown in FIG. 18, the metal thin plate 2 a on which the burring portion 3 d is formed is held by the pressing die 18 and the raising presser die 19, and the raising die 20 is raised to bring the burring portion 3 d upright. Thus, the cylindrical fin collar base 3e is formed (raising step). Further, the accuracy of the inner diameter of the fin collar base 3e is improved by this process.
[0012]
Next, as shown in FIG. 19, when the curling forming die 21 is lowered from above and reaches the bottom dead center, the tip end portion of the fin collar base portion 3e is curled in the outer peripheral direction to form the curling portion 4a. Thus, the collar tip 4 is formed (curling step). In this step, the base end portion of the fin collar base portion 3e is also curled in the same manner as the curling portion 4a to form the curling portion 6a to become the color base end portion 6. On the other hand, since the curling forming mold 21 is not curved at all at the center of the fin collar base 3e when reaching the bottom dead center, the center is in a linear state as described above. The collar portion 5 is formed. Through the above steps, the fin collar 3 and the fin body 2 are formed, and the above-described heat exchanger fin 1 is obtained. A conventional method for manufacturing a heat exchanger fin is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-326032.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a tube expanding step for expanding the heat transfer tube 25 by stacking a plurality of heat exchanger fins 1 and inserting the heat transfer tube 25 into the path 7 formed by the fin collars 3 as shown in FIG. Has the following problems.
[0014]
Such a tube expansion process is performed by inserting the tube expansion ball 26 in the direction of the arrow in the figure after inserting the heat transfer tube 25. As shown in FIG. The color base end portion 6 and the heat transfer tube 25 first come into contact with each other when passing through the vicinity of the color base end portion 6 (directly below the color base end portion 6 in the figure). At this time, the collar front end portion 4 (curling portion 4a) of the fin collar 3 is pressed against the collar base end portion of the fin collar of the heat exchanger fins that are stacked next.
[0015]
When the expanded ball 26 passes near the collar central portion 5 of the fin collar 3, the collar central portion 5 is plastically deformed in a direction away from the heat transfer tube 25. Therefore, as shown in FIG. 21B, after the tube expansion ball 26 has passed, only the collar tip 4 and the collar base end 6 of the fin collar 3 come into contact with the heat transfer tube 25, and the center of the collar A gap is formed between the heat transfer tube 25 and the heat transfer tube 25, that is, the collar central portion 5 is in a floating state. As a result, the heat exchanger fin 1 and the heat transfer tube 25 are in contact with each other only at the collar tip portion 4 and the collar base end portion 6 of the fin collar 3, so that a sufficient contact area cannot be obtained. Therefore, there is a problem that the heat of the refrigerant flowing in the heat transfer tube 25 is not well transmitted to the fin body 2 and a heat exchanger having a sufficiently high heat exchange capability cannot be obtained.
[0016]
  In view of the above circumstances, the present invention ensures a sufficient contact area between the fin collar and the heat transfer tube inserted inside the fin collar and can obtain a heat exchanger having a sufficiently high heat exchange capability. Exchanger feeTheThe object is to obtain a heat exchanger fin-forming mold that can be manufactured. Furthermore, the present invention prevents the occurrence of processing defects in the fin collars of the heat exchanger fins obtained, and heat that can perform the drawing process, which is one of the processes for manufacturing the heat exchanger fins, at a time. An object is to obtain a die for forming an exchanger fin.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
  To achieve the above objective,The heat exchanger fin forming mold according to the present invention is a heat exchange for curling formation in which a curling portion is formed by curling the tip end portion of a cylindrical portion to be a fin collar formed on a plate-like body in the outer peripheral direction. In the device fin forming mold, a curved portion that forms a curved portion that protrudes inward toward the central axis on the peripheral surface of the cylindrical portion at a portion that forms the central portion of the peripheral surface of the cylindrical portion. A formation portion is provided.
[0020]
According to this invention, the shape of the curve forming portion is transferred, and a curved portion that protrudes inward toward the central axis is formed in the central portion of the peripheral surface of the cylindrical portion.
[0021]
In the heat exchanger fin forming mold according to the next invention, in the above invention, the portion where the curling portion is formed has a curved shape, and the curvature of the curved shape gradually increases as it goes in the outer circumferential direction. It is characterized by becoming.
[0022]
According to the present invention, the curvature of the curved shape of the portion that forms the curling portion gradually increases as it goes in the outer circumferential direction, so that the frictional resistance received by the tip of the cylindrical portion that contacts the portion increases, As a result of the central part of the cylindrical part being more closely attached to the curve forming part of the mold, the shape of the curve forming part is easily transferred by the central part.
[0023]
The heat exchanger fin-forming mold according to the present invention has a rod-like shape, and the top edge portion has a horizontal top portion having a diameter smaller than the diameter of the base end portion, and the base end portion. A curled portion having a curved shape that is continuously in contact with the outer peripheral end portion is formed, and the tip edge portion is in contact with a portion to be a fin collar of the plate-like body, thereby forming a convex portion. In the heat exchanger fin forming mold, an inclined portion inclined in an oblique direction is provided between the horizontal top portion and the curled portion.
[0024]
According to the present invention, since the frictional resistance between the inclined portion and the plate-like body portion that comes into contact with the inclined portion is smaller than the friction resistance between the horizontal top portion and the plate-like body portion that comes into contact therewith, the plate-like body that comes into contact with the inclined portion. As a result of being able to extend the portion, it is possible to prevent the plate-like body portion in contact with the curled portion having the smallest frictional resistance from abruptly extending locally and breaking.
[0025]
The heat exchanger fin forming mold according to the next invention is characterized in that, in the above invention, the horizontal top portion has a diameter of not more than half the diameter of the base end portion.
[0026]
According to this invention, as a result of the size of the diameter of the horizontal top portion being equal to or less than half of the diameter of the base end portion, it is possible to ensure a relatively sufficient size of the inclined portion, and thereby, It is possible to reliably prevent the abutting plate-like body portion from locally abruptly extending and breaking.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.HeatA preferred embodiment of the exchanger fin forming mold will be described in detail. In the following description, the same reference numerals are given to the same or corresponding components as those already described, and the duplicate description is omitted.
[0028]
<Embodiment 1: Heat exchanger fin>
FIG. 1 is a cross-sectional side view showing the heat exchanger fin according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a heat exchanger fin 31 includes a plate-like fin body 32 and a cylindrical fin collar 33 formed integrally with the fin body 32. The fin body 32 and the fin collar 33 are formed of a thin metal plate such as an aluminum material.
[0029]
The fin collar 33 includes a collar distal end portion 34 at the distal end portion thereof, a collar central portion 35 disposed at the central portion thereof, and a base end portion thereof, that is, a collar proximal end portion 36 located at a portion continuously contacting the fin body 32. It is comprised.
[0030]
The collar tip 34 is formed with a curling portion 34a that is curled in the outer circumferential direction. Further, the collar base end portion 36 is also provided with a curling portion 36a that is curled in the outer circumferential direction in the same manner as the collar tip end portion 34. The collar central portion 35 is formed with a curved portion 35 a that protrudes inward toward the central axis of the fin collar 33.
[0031]
2 and 3 show a case where the heat exchanger fin according to the first embodiment is used in the tube expansion process, and FIG. 2 is a cross-sectional side view showing the tube expansion process, and FIGS. 3 (a) and 3 (b). ) Is an enlarged sectional side view thereof. In this pipe expanding step, a plurality of heat exchanger fins 31 are stacked and the heat transfer pipe 25 is inserted into the path 7 formed by the fin collars 33, and the pipes are expanded in the direction of the arrow in the figure. The heat transfer tube 25 is expanded and fixed by passing through 26.
[0032]
In such a pipe expanding step, as shown in FIG. 3A, when the pipe expanding ball 26 passes through the vicinity of the color base end portion 36 of the fin collar 33 (in the drawing, just below the color base end portion 36), a curved portion is formed. 35a and the heat transfer tube 25 first contact each other. At this time, the collar front end portion 34 is pressed against the collar base end portion of the fin collar of the heat exchanger fins stacked next.
[0033]
When the tube expansion ball 26 passes through the vicinity of the collar central portion 35 of the fin collar 33, the contact portion of the fin collar 33 with the heat transfer tube 25 is centered on the curved portion 35a and the collar distal end portion 34 and the color proximal end portion. It will gradually expand toward 36. As a result, as shown in FIG. 3B, after the tube expansion ball 26 passes, the fin collar 33 comes into contact with the heat transfer tube 25 from the collar base end portion 36 to the collar tip end portion 34.
[0034]
Therefore, according to the heat exchanger fin 31 described above, the heat transfer tube 25 can be contacted from the collar base end portion 36 to the collar tip end portion 34 with the curved portion 35a as the center, so that the contact area with the heat transfer tube 25 is increased. Can be made sufficiently large, and as a result, the heat of the refrigerant flowing in the heat transfer tube 25 is satisfactorily transmitted to the fin main body 32, so that a heat exchanger having a sufficiently high heat exchange capability can be obtained. it can.
[0035]
<Embodiment 2: Heat exchanger fin forming mold>
FIG. 4: shows about the heat exchanger fin formation metal mold | die concerning Embodiment 2 of this invention, (a) is the side which showed a part of heat exchanger fin formation metal mold | die for curling formation in cross section It is a figure, (b) is an expanded sectional view which expands and shows a part (dashed circle part) of (a). In FIG. 4, the heat exchanger fin forming mold is used for forming a curling portion in the curling step (see FIG. 19).
[0036]
This curling forming heat exchanger fin forming mold (hereinafter also referred to as curling forming mold) 41 has a curling forming section 42 and a curved forming section 43.
[0037]
The curling formation part 42 curls the front-end | tip part of a corresponding cylindrical fin collar base 33e to the outer peripheral direction, when the curling formation metal mold | die 41 descend | falls and reaches | attains a bottom dead center in a curling process. Further, the curling formation portion 42 has a larger curvature than the curvature formation portion 43.
[0038]
When the curling forming die 41 descends and reaches the bottom dead center in the curling process, the curve forming portion 43 is inwardly directed toward the central axis of the corresponding fin collar base portion 33e. The curved part 35a which becomes convex is formed.
[0039]
5-7 is sectional drawing for description which shows the curling process using the heat exchanger fin formation metal mold | die concerning Embodiment 2 in steps.
[0040]
First, as shown in FIG. 5, the metal thin plate 32 a on which the fin collar base 33 e is formed is supported by the presser mold 51 from below, and the press mold that descends earlier than the curling mold 41 from above. 52 is supported. Then, the curling forming die 41 is lowered from above the thin metal plate 32a so as to be inserted into the fin collar base 33e. As a result, the leading edge of the fin collar base portion 33 e comes into contact with the curling formation portion 42 of the curling formation mold 41.
[0041]
Next, as shown in FIG. 6, when the curling forming die 41 is lowered, the tip of the fin collar base 33 e approaches the end of the curling forming portion 42, so that the frictional resistance increases. Curled in the outer circumferential direction in a shape along the shape of 42.
[0042]
Then, as shown in FIG. 7, when the curling forming die 41 reaches the bottom dead center, a curling portion 34a is formed at the distal end portion of the fin collar base portion 33e, and the base end portion of the fin collar base portion 33e is formed. In addition, a curling portion 36a is formed. Further, the shape of the curve forming portion 43 is transferred to the center portion of the fin collar base portion 33e that abuts the curve forming portion 43 of the curling forming mold 41, whereby a curved portion 35a is formed. Is obtained.
[0043]
Thereafter, the curling forming die 41 is raised and the curling process is completed. At that time, since the fin collar 33 is elastically deformed and expands in the outer peripheral direction, the curling forming mold 41 can be easily raised.
[0044]
According to the curling forming mold 41 having the above-described configuration, the heat exchanger fin 31 having the fin collar 33 in which the curved portion 35a is formed can be obtained by transferring the shape of the curved forming portion 43. . As a result, as described above, the contact area with the heat transfer tube 25 can be made sufficiently large, and as a result, the heat of the refrigerant flowing in the heat transfer tube 25 is favorably transmitted to the fin body 32, A heat exchanger having a sufficiently high heat exchange capability can be obtained.
[0045]
<Embodiment 3: Heat exchanger fin forming mold>
FIG. 8: shows about the heat exchanger fin formation metal mold | die concerning Embodiment 3 of this invention, (a) is the side which showed a part of heat exchanger fin formation metal mold | die for curling formation in cross section It is a figure, (b) is an expanded sectional view which expands and shows a part (dashed circle part) of (a). In FIG. 8, the heat exchanger fin forming mold is used for forming the curling portion in the curling step (see FIG. 19).
[0046]
The heat exchanger fin forming mold (hereinafter also referred to as a curling forming mold) 41 'for curling formation has a curling forming portion 44 and a curved forming portion 43'.
[0047]
The curling forming portion 44 causes the leading end portion of the corresponding cylindrical fin collar base portion 33e to curl in the outer circumferential direction when the curling forming die 41 'descends and reaches the bottom dead center in the curling step. .
[0048]
In the curling step, the curving forming portion 43 'moves downward to reach the bottom dead center in the curling forming die 41' so that the center portion of the corresponding fin collar base portion 33e is directed toward the central axis of the fin collar base portion 33e. A curved portion 35a that protrudes inward is formed.
[0049]
In the present embodiment, the curling formation portion 44 includes a first round shape portion 44a that is in continuous contact with the curve formation portion 43 ′ and a second round shape portion that is in continuous contact with the first round shape portion 44a. 44b and a sloped portion 44c continuously in contact with the second round shape portion 44b. The 1st round shape part 44a has a larger curvature than curve formation part 43 '. The second round shape portion 44b is located in the outer peripheral direction of the curling forming mold 41 ′ more than the first round shape portion 44a, and has a larger curvature than the first round shape portion 44a. The gradient part 44c is formed in a straight line. That is, the curling forming portion 44 has a mode in which the curvature gradually increases as it goes in the outer peripheral direction of the curling forming die 41 ′.
[0050]
9-11 is explanatory drawing which shows the curling process using the heat exchanger fin formation metal mold | die concerning Embodiment 3 in steps.
[0051]
First, as shown in FIG. 9, the metal thin plate 32a on which the fin collar base 33e is formed is supported by the presser mold 51 from below and the presser metal that descends from above the curling mold 41 'earlier. Supported by the mold 52. Then, the curling forming die 41 'is lowered from above the thin metal plate 32a so as to be inserted into the fin collar base 33e. As a result, the leading edge of the fin collar base portion 33e comes into contact with the curling forming portion 44 of the curling forming die 41 ′.
[0052]
Next, as shown in FIG. 10, when the curling forming die 41 ′ is lowered, the tip of the fin collar base 33e is moved to the end of the curling forming portion 44, that is, the second round shape portion 44b and the gradient portion 44c. By approaching, the frictional resistance is increased, and curling is performed in the outer circumferential direction in a shape along the shape of the curling forming portion 44. At this time, the tip end portion of the fin collar base portion 33e is curled by the second rounded shape portion 44b having a large curvature, so that the deformation resistance acting on the tip end portion is increased, and accordingly, the central portion of the fin collar base portion 33e is The curling forming mold 41 'is strongly pressed.
[0053]
Then, as shown in FIG. 11, when the curling mold 41 'reaches the bottom dead center, a curling portion 34a is formed at the tip of the fin collar base 33e, and the base end of the fin collar base 33e is formed. A curling portion 36a is formed in the portion. Further, the central portion of the fin collar base portion 33e is strongly pressed against the curve forming portion 43 'of the curling forming mold 41', and the shape of the curve forming portion 43 'is transferred to form the curved portion 35a. The fin collar 33 is obtained.
[0054]
Thereafter, the curling forming die 41 ′ is raised and the curling process is completed. At that time, since the fin collar 33 is elastically deformed and expands in the outer peripheral direction, the curling forming mold 41 ′ can be easily raised.
[0055]
According to the curling forming mold 41 ′ having the above-described configuration, the curvature of the curling forming portion 44 gradually increases as it goes toward the outer peripheral direction, and therefore, the central portion of the fin collar base portion 33 e is formed at the bending forming portion 43. The heat exchanger fin 31 having the fin collar 33 in which the curved portion 35a is formed can be obtained by reliably transferring the shape of the curved forming portion 43 '. As a result, as described above, the contact area with the heat transfer tube 25 can be made sufficiently large, and as a result, the heat of the refrigerant flowing in the heat transfer tube 25 is favorably transmitted to the fin body 32, A heat exchanger having a sufficiently high heat exchange capability can be obtained.
[0056]
<Embodiment 4; Heat exchanger fin forming mold>
FIG. 12: is sectional drawing shown about the heat exchanger fin formation metal mold | die concerning Embodiment 4 of this invention, (a) is sectional drawing of the heat exchanger fin formation metal mold | die for drawing, (b ) Is a cross-sectional view for explaining a drawing process using a heat exchanger fin forming mold for drawing. In FIG. 12, a heat exchanger fin forming mold is used to form a truncated cone-shaped convex portion at a specific location on a thin metal plate in the above-described drawing step (see FIG. 14).
[0057]
This drawing heat exchanger fin forming die (hereinafter also referred to as drawing die) 61 has a rod-like shape, and at the edge of its tip, a horizontal top 62, An inclined portion 63 and a curled portion 64 are formed.
[0058]
The horizontal top portion 62 is provided at the center of the distal end edge portion of the drawing die 61, and the size of the diameter is not more than half the diameter of the base end portion 65 of the drawing die 61. That is, when the diameter of the horizontal top portion 62 is d and the diameter of the base end portion 65 is D, the ratio between the two is defined to satisfy the following relationship.
d / D ≦ 1/2
More specifically, for example, when the diameter of the base end portion 65 is 6.6 mm, the diameter of the horizontal top portion 62 is 2.8 to 3.3 mm.
[0059]
The inclined portion 63 is formed on the peripheral edge of the horizontal top portion 62 and is inclined in the oblique direction from the horizontal top portion 62 to the curled portion 64. More specifically, the diameter is formed so as to gradually increase from the peripheral edge of the horizontal top portion 62 to the curled portion 64. The inclination angle of the inclined portion 63 is preferably 5 to 7 °, for example.
[0060]
The curled portion 64 constitutes the outermost edge of the distal end edge portion, continuously contacts the outer peripheral end portion of the proximal end portion 65, and has a curved shape.
[0061]
And the drawing process using the heat exchanger fin formation metal mold | die concerning this Embodiment is as follows. As shown in FIG. 12B, the drawing die 61 is raised from below the thin metal plate 32a in a state where the thin metal plate 32a is held by the drawing pressing die 70 that has been lowered from above. Thereby, the truncated cone-shaped convex part 33b corresponding to the shape of the tip edge part of the drawing die 61 is formed at a specific part of the thin metal plate 32a, that is, a part where the fin collar 33 is formed.
[0062]
At this time, the portion of the thin metal plate 32a that is in contact with the horizontal top portion 62 does not extend in the circumferential direction because the frictional resistance with the drawing die 61 is larger than that in other regions, and the initial thickness is small. It remains the thickness. On the other hand, the portion in contact with the inclined portion 63 is smaller in frictional resistance with the drawing die 61 than the portion in contact with the horizontal top portion 62, so that the portion extends in the circumferential direction and its thickness is small. Become. Further, the portion that contacts the curled portion 64 has the smallest frictional resistance with the drawing die 61, so that the portion also extends in the circumferential direction and its thickness is reduced.
[0063]
Thereafter, in the metal thin plate 32a on which the truncated cone-shaped convex portion 33b is formed in this way, a portion including the horizontal top portion of the truncated cone-shaped convex portion 33b is cut off and a through hole is formed in the subsequent burring step. .
[0064]
According to the drawing die 61 having the above-described configuration, in the drawing process, the thin metal plate portion with which the inclined portion 63 abuts can be extended in the circumferential direction, so that it contacts the curled portion 64 having the smallest frictional resistance. It is possible to prevent the metal thin plate portion in contact with the metal sheet from being abruptly stretched and broken. Therefore, in the fin collar 33 to be formed, it is possible to prevent processing defects such as a part of the fin collar 33 being lost or a portion having a small thickness. Further, it is not necessary to divide the squeezing process into a plurality of times as in the prior art, and the squeezing step can be performed once.
[0065]
Further, in the subsequent burring step, since the portion including the horizontal top portion with the initial thickness is cut off, it is possible to avoid variation in the thickness of the fin collar to be formed.
[0067]
【The invention's effect】
  As explained above, thisAccording to the invention, the central portion of the peripheral surface of the cylindrical portion that should be the fin collar by transferring the shape of the curved forming portion is formed with a curved portion that protrudes inward toward the central axis. As a result,In the expansion process of the heat transfer tube inserted inside the fin collar, after the curved portion first contacts the heat transfer tube, the contact portion gradually expands toward the tip end portion and the base end portion of the fin collar, The inner peripheral surface of the fin collar can be in good contact with the heat transfer tube. Therefore,The contact area with the heat transfer tube can be made sufficiently large.As a result, the heat of the refrigerant flowing in the heat transfer tube is transmitted to the fin body satisfactorily,A heat exchanger having a sufficiently high heat exchange capability can be obtained.
[0068]
Further, according to the next invention, the curvature of the curved shape of the portion forming the curling portion gradually increases as it goes toward the outer peripheral direction, so that the tip portion of the cylindrical portion to be the fin collar in contact with the portion is provided. The frictional resistance to be received is increased, and the central portion of the cylindrical portion is more likely to be in close contact with the curve forming portion of the mold. As a result, the shape of the curve forming portion is easily transferred to the center portion. Therefore, as a result of obtaining a heat exchanger fin in which a curved portion that protrudes inward toward the central axis is obtained at the central portion of the peripheral surface of the cylindrical portion, as described above, contact with the heat transfer tube The area can be made sufficiently large, and a heat exchanger having a sufficiently high heat exchange capability can be obtained.
[0069]
Further, according to the next invention, the frictional resistance between the inclined portion and the plate-like body portion that comes into contact with the inclined portion is smaller than the friction resistance between the horizontal top portion and the plate-like body portion that comes into contact therewith, so that it comes into contact with the inclined portion. As a result of extending the plate-like body portion, it is possible to prevent the plate-like body portion in contact with the curled portion having the smallest frictional resistance from locally abruptly extending and breaking. Therefore, in the fin collar to be formed, it is possible to prevent processing defects such as part of the fin collar being lost or a portion having a small thickness. Further, it is not necessary to divide the squeezing process into a plurality of times as in the prior art, and the squeezing step can be performed once.
[0070]
Further, according to the next invention, as a result of the size of the diameter of the horizontal top portion being less than half of the diameter of the base end portion, it is possible to relatively sufficiently ensure the size of the inclined portion, It is possible to reliably prevent the plate-like body portion that comes into contact with the curled portion from abruptly extending and breaking locally. Therefore, in the fin collar to be formed, it is possible to prevent processing defects such as part of the fin collar being lost or a portion having a small thickness. Further, it is not necessary to divide the squeezing process into a plurality of times as in the prior art, and the squeezing step can be performed once.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional side view showing a heat exchanger fin according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional side view showing a case where the heat exchanger fin according to the first embodiment of the present invention is used in the tube expansion process.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional side view showing a case where the heat exchanger fin according to the first embodiment of the present invention is used in the pipe expansion process.
FIG. 4 shows a heat exchanger fin-forming mold according to a second embodiment of the present invention, in which (a) is a side view showing a part of a heat exchanger fin-forming mold for curling. It is a figure, (b) is an expanded sectional view which expands and shows a part (dashed circle part) of (a).
FIG. 5 is an explanatory cross-sectional view showing step by step a curling process using a heat exchanger fin-forming mold according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining the curling process using the heat exchanger fin-forming mold according to the second embodiment of the present invention step by step.
FIG. 7 is an explanatory cross-sectional view showing step by step a curling process using a heat exchanger fin-forming mold according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 shows a heat exchanger fin-forming mold according to a third embodiment of the present invention, and (a) is a side view showing a part of a heat exchanger fin-forming mold for curling. It is a figure, (b) is an expanded sectional view which expands and shows a part (dashed circle part) of (a).
FIG. 9 is an explanatory cross-sectional view showing step by step a curling process using a heat exchanger fin-forming mold according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory cross-sectional view showing step by step a curling process using a heat exchanger fin-forming mold according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory sectional view showing step by step a curling process using a heat exchanger fin-forming mold according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a heat exchanger fin-forming mold according to a fourth embodiment of the present invention, (a) is a cross-sectional view of a heat exchanger fin-forming mold for drawing, ) Is a cross-sectional view for explaining a drawing process using a heat exchanger fin forming mold for drawing.
FIG. 13 is a sectional side view showing a conventional heat exchanger fin.
FIG. 14 is an enlarged side cross-sectional view showing each manufacturing process of the heat exchanger fins.
FIG. 15 is an enlarged side sectional view showing each manufacturing process of the heat exchanger fins.
FIG. 16 is an enlarged side sectional view showing each manufacturing process of the heat exchanger fins.
FIG. 17 is an enlarged side cross-sectional view showing each manufacturing process of the heat exchanger fins.
FIG. 18 is an enlarged side cross-sectional view showing each manufacturing process of the heat exchanger fins.
FIG. 19 is an enlarged side cross-sectional view showing each manufacturing process of the heat exchanger fins.
FIG. 20 is a cross-sectional side view showing a case where a conventional heat exchanger fin is used in a tube expansion process.
FIG. 21 is an enlarged cross-sectional side view showing a case where a conventional heat exchanger fin is used in a tube expansion process.
[Explanation of symbols]
31 heat exchanger fins, 32 fin body, 33 fin collar, 34 collar tip, 34a curling part, 35 collar central part, 35a bending part, 36 color base end part, 36a curling part, 41 curling forming mold, 41 ' Curling forming mold, 42 Curling forming part, 43 Curve forming part, 43 'Curve forming part, 44 Curling forming part, 44a First round shape part, 44b Second round shape part, 44c Gradient part, 61 Drawing mold, 62 Horizontal top part, 63 Inclined part, 64 Curl part, 65 Base end part.

Claims

In a heat exchanger fin-forming mold for curling formation that curls the tip of a cylindrical portion that is to be a fin collar formed in a plate-like body in the outer circumferential direction to form a curling portion,
A curve forming portion that forms a curved portion that protrudes inward toward the central axis is provided on the peripheral surface of the cylindrical portion at a portion that forms the central portion of the peripheral surface of the cylindrical portion. A heat exchanger fin-forming mold.

2. The heat exchanger fin-forming mold according to claim 1 , wherein the portion that forms the curling portion has a curved shape, and the curvature of the curved shape gradually increases toward an outer circumferential direction. .

It has a rod-like shape, and has a horizontal top portion having a diameter smaller than the diameter of the base end portion, and a curled portion of a curved shape that is in continuous contact with the outer peripheral end portion of the base end portion. In the heat exchanger fin forming mold for drawing processing that forms a convex portion by abutting a portion where the tip edge portion is to be a fin collar of the plate-like body,
A heat exchanger fin forming mold, wherein an inclined portion inclined in an oblique direction is provided between the horizontal top portion and the curled portion.

The heat exchanger fin-forming mold according to claim 3 , wherein the horizontal top portion has a diameter that is less than or equal to half the diameter of the base end portion.