專利名稱：熱交換器用扁平管子及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及熱交換器用扁平管子及其制造方法，它是把1張金屬板折彎、或者把2張金屬板疊加而構成的。
現(xiàn)在已知的一種疊層式熱交換器是把多個扁平管子疊層并使各個扁平管子的兩端部與散熱器上下貯水箱相連接、使熱交換介質(zhì)在散熱器上下貯水箱上所設置的出入口接頭間多次來回地流動的。
這種疊層式熱交換器的扁平管子，例如圖7所示地、是在規(guī)定尺寸大小的硬釬焊薄板構成的2張金屬板21、21上形成前端部相互接合上的多個長加強筋22、22，用釬焊方法將兩邊緣的接合部23、23接合地構成扁平管子20的。這種構成的方法是眾所周知的，而且是普遍使用的所謂把加強筋分別獨立的圓形加強筋結構，是將1張金屬板折彎形成的。
在對這種采用扁平管子的疊層式熱交換器進行釬焊時，是把散熱片裝在多個扁平管子之間，把扁平管子的兩端部插入到散熱器上下貯水箱的管子插入孔內(nèi)地裝配后、用夾具加以組裝、然后在爐內(nèi)成一體地進行釬焊，將扁平管子的管子插入孔與扁平管子、或把扁平管子的加強筋的前端面間加以接合而制成。
在上述以前的熱交換器用的扁平管子上形成圖7所示的長加強筋，由這些長加強筋部分構成相互獨立的流路。由于各個流路是相互獨立的，因而傳熱介質(zhì)在管子寬度方向不能交換，有產(chǎn)生熱效率偏差的缺陷。
在各個獨立的加強筋呈圓形加強筋結構的場合下，能使熱交換介質(zhì)在加強筋寬度方向進行交換、克服熱效率偏差的缺陷，但由于各個加強筋是獨立的而且設有多個，因而要把這些加強筋的高度尺寸統(tǒng)一地管理和控制是頗困難的。
例如，在管子長度為600mm上形成節(jié)距為3mm的4列加強筋的通常規(guī)格的扁平管子場合下，加強筋數(shù)為800個/1條，在有30段管子的熱交換中，則全部加強筋個數(shù)為24,000個。由于要把含有這些24,000個加強筋的2張金屬板接合、組裝成一組，因而光從這加強筋自身來看就有48,000個。因為不把這些加強筋全部釬焊好就不能滿足耐壓性，所以就特別需要對加強筋的高度進行管理，但對一個熱交換器就要進行48,000個加強筋高度的管理，這從生產(chǎn)性能方面考慮是極其困難的。
本發(fā)明就是為了對扁平管子進行改良而作出的，其目的是提供一種能夠提高熱交換效率、而且能使金屬板間全面地確實可靠地接合、從而能提高釬焊性能、提高耐壓性能的熱交換器用扁平管子及其制造方法。
本發(fā)明的第1個方案是把1張金屬板折彎、或者把2張金屬板疊加地構成熱交換器用扁平管子的、是在上述的金屬板上沿著這金屬板的長度方向形成多列長加強筋，同時把上述各個長加強筋所對著的金屬板的部位形成平面，而且使上述各個長加強筋的頂部分與平面部接合，由上述長加強筋與平面部形成多條流路，還在上述的沿金屬板長度方向形成的長加強筋的適當部位形成多個與相鄰的流路相連通的通路部。
本發(fā)明的第3個方案是在把1張金屬板折彎、或者把2張金屬板疊加地構成熱交換器用扁平管子的過程中，用輥軋成形方法，相對于上述金屬板長度方向的中心線非對稱地形成多列長加強筋，然后用沖壓成形方法、在沿著上述金屬板長度方向形成的長加強筋的適當部位、使該加強筋回復到原來狀態(tài)地塑性變形，此后把2張已形成上述長加強筋的同樣形狀的金屬板疊加，形成扁平管子本體的熱交換器用扁平管的制造方法。
本發(fā)明的第2個方案是在把1張金屬板折彎、或者把2張金屬板疊加地構成熱交換器用扁平管子的過程中，用沖壓成形方法形成沿上述金屬板長度方向中心線非對稱的多列長加強筋、以及沿上述金屬板長度方向的長加強筋的適當部位上所設置的平面部，然后將2張已形成上述長加強筋的相同形狀的金屬板疊加而形成扁平管子本體的熱交換器用扁平管子的制造方法。
這種扁平管子是通過把1張金屬板折彎、或者將2張相同形狀的金屬板疊加，釬焊形成。這種場合是在加強筋、金屬板折彎或疊加之前或者同時，用輥軋成形、沖壓成形加工或金屬模壓加工等方法形成。
在本發(fā)明的第1方案中，由于是把上述的加強筋對著的金屬板部位形成平面，因而加強筋是和金屬板的平面部對著的。
又由于上述的加強筋是長加強筋，因而與金屬板平面部能形成良好的釬焊，不會發(fā)生如上所述的圓形加強筋場合下的難度和缺陷。還由于用這些長加強筋和平面部形成多條流路、在其有限范圍內(nèi)各條流路彼此獨立，因而一方面能使傳熱介質(zhì)較流暢地在流路內(nèi)流動，另一方面使傳熱介質(zhì)在加強筋寬度方向不能交換。但由于在沿著上述金屬板長度方向形成的長加強筋的適當部位形成多個與相鄰的流路相連通的通路部，因而在那部位的傳熱介質(zhì)在加強筋的寬度方向就能適當?shù)亟粨Q，由此就能克服以前的長加強筋場合下所產(chǎn)生的熱效率偏差。
本發(fā)明第2個方案是在形成上述扁平管子時用輥軋成形方法沿上述金屬板長度方向的中心線非對稱地形成多列長加強筋、在上述金屬板的長度方向同樣地形成長加強筋，然后在已形成的長加強筋的適當部位、用沖壓成形方法將這加強筋回復到原本狀態(tài)塑性變形，此后將2張形成上述長加強筋的相同形狀金屬板疊加、形成扁平管子本體的熱交換器用扁平管子制造方法。這樣，由于長加強筋能用輥軋成形方法使構形相同而且迅速地形成，并在此工序后形成上述通路部，因而能有效地進行輥軋成形和沖壓成形。
由于本發(fā)明的第3方案在形成上述扁平管子時，用沖壓成形方法形成多列長加強筋、和沿上述金屬板長度方向的長加強筋的適當部位上所設置的平面部，因而當然可以用多個沖壓模、用多道工序來完成，但也可用一個沖壓模和一道工序迅速地制成。由于用一個沖壓模就能基本完成，因而能適用于較小型的管子制造。


圖1是表示本發(fā)明一個實施例的層疊式熱交換器的正視圖，圖2是表示被插入在散熱器上下貯水箱的插入孔里的扁平管子的端部的縱斷面圖，圖3是表示扁平管子的斜視圖，圖4是表示構成扁平管子的金屬板斜視圖，圖5是表示裝配扁平管子時的斜視圖，圖6是表示扁平管子的局部頂視圖，圖7是表示以前的扁平管子的縱斷面圖。
下面，參照著附圖來說明本發(fā)明的一個實施例。
圖1中，采用本發(fā)明實施例的扁平管子2的層疊式熱交換器1是把波狀散熱片3夾在管子之間地把多根扁平管子2層疊而構成的。
如圖2所示，上述多根扁平管子2的各個端部是使加強筋與金屬板的平面部15相結合狀態(tài)下、插入在散熱器上下貯水箱4上所設置的插入孔7里的。
而散熱器上下貯水箱4的各個上下開口部由盲蓋8封閉地堵塞，在各個散熱器上下貯水箱4的規(guī)定位置上設置著間隔板9。
而且，在散熱器上下貯水箱4上設置著入口接頭10和出口接頭11，在這些出入口接頭10、11間、熱交換介質(zhì)進行多次來回地流動。
圖中，12是表示配設在被層疊的扁平管子2的上下的側(cè)板。
如圖3所示，上述各個扁平管子2是通過例如連續(xù)地供給涂覆著釬料的鋁制的硬釬焊薄板，同時把由輥軋成形方法、沖壓成形方法形成規(guī)定尺寸和形狀的2張金屬板13A、13B疊加而形成的。
這些金屬板13A、13B在周緣部設有接合部14、14，是使各自的平面部15、15向外方突出地形成。在各自的平面部15上形成多條向內(nèi)突出的長加強筋16、16。這些平面部15是利用坯料原有的平坦表面，用輥軋成形或沖壓成形等方法形成接合部14和長加強筋16。
使上述長加強筋16沿扁平管子2的寬度方向設置多列，將與各條長加強筋對著的金屬板的部分形成平面狀，而且把上述各長加強筋的頂部與上述平面部15接合，由上述長加強筋和平面部形成多條流路17、17。
而且，在沿著上述金屬板長度方向形成的長加強筋16、16的適當位置上形成與相鄰的流路相連通的通路部18。
用這些長加強筋16、16和平面部15(在端緣側(cè)還用接合部14)形成多條流路17、17，由于各條流路17、17相互獨立，因此傳熱介質(zhì)能比較流暢地流過流路內(nèi)，另一方面，在管子寬度方向中的傳熱介質(zhì)則沒能交換。但如上所述，由于在沿上述金屬板的長度方向形成的長加強筋的適當部位上形成多個與相鄰的流呼相連通的通路部18，因而在這些部位上、傳熱介質(zhì)在管子寬度方向上就能進行適當?shù)慕粨Q，就能避免在以前的長加強筋的場合下所產(chǎn)生的熱效應的偏差。
從形成流路17、17，使傳熱介質(zhì)在流路內(nèi)流暢地流動；以及形成通路部18，使管子寬度方向上的傳熱介質(zhì)的交換能適當?shù)剡M行這兩方面相互協(xié)調(diào)出發(fā)，最好把通路部18的長度方向上的尺寸取成10mm以下。
而且，在實施例中，把構成金屬板13A、13B的端部、即這金屬板釬焊到散熱器上下貯水箱的部位(圖3中用雙點劃線表示的部分)的外面被形成平面。這個例子中的平面部是由下述的長加強筋的塑性變形再生成平面的部位。這樣，即使在扁平管子上設置多條加強筋，由于散熱器上下貯水箱與扁平管子的釬焊總能在扁平管子的平面上形成，因而這釬焊能較好地形成。
上述釬焊部分的平面部同時就構成通路部18，這時的通路部18的長度方向的尺寸，由于散熱器上下貯水箱的插入孔7里有毛剌，因而與其的關系最好是5mm左右。
下面，說明具有上述結構的扁平管子的形成。
在形成上述扁平管子2的過程中，將卷繞成卷的由規(guī)定寬度的硬釬焊薄板構成的金屬薄板13(13A、13B)從卷上，順次地放出，用輥軋成形、沿管子寬度方向、相對于上述金屬板的長度方向的中心線、成非對稱地形成多列長加強筋16、16；沿上述金屬板的長度方向、同樣地形成長加強筋。這樣，在這時刻的金屬板13上只沿長度方向連續(xù)地形成長加強筋16、16；不存在上述通路部18。
接著，如圖4所示地、用沖壓模19A、19B，在已形成的長加強筋的適當位置，使這加強筋回復到原來狀態(tài)地塑性變形。在這個例子里是使長加強筋塑性變形再形成平面。
將上側(cè)的沖壓模19A做成其底面的形狀適于散熱器上下貯水箱4的插入孔7的彎曲狀。又由于扁平管子2的左右端部被插入在左右的散熱器上下貯水箱4里的，因而上側(cè)的沖壓模19A還設有與上述彎曲形狀相對稱的另外構形。
然后，把2張已形成上述長加強筋的同樣形狀的金屬板疊加，形成扁平管子本體。如圖5所示，金屬板13A和金屬板13B是同樣形狀的，而且是一張與另一張相對著，只不過管子長度方向上顛倒了180度而言。
在這實施例中，用輥軋成形方法、在管子寬度方向上、相對于金屬板長度方向上的中心線(圖中沒表示)非對稱地形成多列長加強筋16、16。這樣，當把相同形狀金屬板13中的一方顛倒180度，就能實現(xiàn)使長加強筋16與平面部15相接的形態(tài)。即，不是應用2種不同形狀的金屬板，能用一種金屬板形成扁平管子。
這樣形成的扁平管子2，如圖6所示，用長加強筋16、16和平面部15(如上所述、在端緣側(cè)還用接合部14)形成多條流路1717，由于各條流路17、17相互獨立，因而傳熱介質(zhì)能比較流暢地在流路內(nèi)流動。又由于在金屬板長度方向上形成的長加強筋的適當部位，形成多條與相鄰流路相連通的通路部18，在這些部位上能適當形成沿管子寬度方向上的傳熱介質(zhì)的熱交換，能克服以前的長加強筋場合下產(chǎn)生的熱效率偏差。
上述實施例是用輥軋成形法形成長加強筋16，用模壓成形方法形成通路部18，但在形成扁平管子時，也可用沖壓加工形成多列長加強筋和上述設置在沿上述金屬板長度方向形成的長加強筋的適當部位的平面部(包括通路部18)。這時，也可用多個沖壓模、用多道工序完成，但也可用一個沖壓模以一道工序來完成，因此能迅速地制造扁平管子。
接著，將2張如上所述地形成的金屬板13A、13B疊加，使長加強筋16的前端部與平面部15相接地裝配成扁平管子2。
然后，把散熱片3裝在多個扁平管子2之間，把扁平管子2的兩端部插入在散熱器上下貯水箱4的管子插入孔7內(nèi)。接著，用夾具組裝后，在爐內(nèi)成一體地進行釬焊，把管子插入孔7與扁平管子2、扁平管子2的接合部14、14以及長加強筋16與平面部15等分別焊接接合上。
這樣，即使是把2張金屬板疊加地構成扁平管，由于相互接觸著的金屬板13A、13B上形成相互接觸著的長加強筋16和平面部15，因而在扁平管子2組裝時，能防止在扁平管子接合部分間產(chǎn)生間隙，能可靠地進行這些部分的釬焊。
在本實施例中，金屬板13A、13B是對稱地應用同樣形狀的材料，但本發(fā)明并不局限于這實施例，也可應用不同形狀的材料。
在上述實施例中是對把2張金屬板疊加地形成扁平管子2的情況進行了說明，但本發(fā)明并不局限于此，它同樣適用于至今仍在使用的將1張金屬板折彎疊加地形成的結構上。
如上所述，本發(fā)明是把1張金屬板折彎、或者把2張金屬板疊加地構成熱交換器用扁平管子的，是在上述的金屬板上沿這金屬板的長度方向形成多列長加強筋，同時把上述各個長加強筋所對著的金屬板的部位形成平面，而且使上述各個長加強筋的頂部與平面部接合，由上述長加強筋與平面部形成多條流路，還在上述的沿金屬板長度方向形成的長加強筋的適當部位形成多個與相鄰流路相連通的通路部。由于是把上述加強筋所對著的金屬板部位形成平面的，因而加強筋與金屬板的平面部相對著，又由于加強筋是長加強筋，因而其與金屬板的平面部的釬焊能良好地形成，不會產(chǎn)生以前的圓形加強筋那樣的缺陷。此外，還由于這些長加強筋和平面部形成多條流路，在其有限范圍內(nèi)各個流路是相互獨立的，因而傳熱介質(zhì)能比較流暢地在流路內(nèi)流動。另一方面，由于在上述的沿金屬板長度方向形成的長加強筋的適當部位形成多條與相鄰的流路相連通的通路部，因而在這些部位，在管子寬度方向上的傳熱介質(zhì)的交換就能適當?shù)剡M行，就能克服以前的長加強筋場合下會產(chǎn)生的熱效率的偏差。
本發(fā)明的第2個方案是在形成上述扁平管子時，用輥軋成形方法，相對于上述金屬板長度方向的中心線非對稱地形成多列長加強筋，而且沿上述金屬板的長度方向同樣地形成，然后用沖壓成形方法、在已形成的長加強筋的適當部位、使該加強筋回復到原來狀態(tài)地塑性變形，此后把2張形成上述長加強筋的同樣形狀的金屬板疊加、形成扁平管子本體的熱交換器用扁平管子的制造方法。這樣，由于用輥軋成形方法相同而且迅速地形成長加強筋，在此工序后形成上述的通路部，因而能用輥軋成形和沖壓成形有效地進行熱交換器用扁平管子的制造。
本發(fā)明第3個方案是在形成上述扁平管子時、用沖壓成形方法形成多列長加強筋和沿上述金屬板長度方向的長加強筋適當部位上所設置的平面部，這樣，當然可用多個沖壓模以多道工序來完成，但也可用一個沖壓模及一道工序加以實現(xiàn)，因此能迅速地制造熱交換器用扁平管子。
如上所述，本發(fā)明能沿整個金屬板地使金屬板間確實可靠地結合、是一種能得到在此狀態(tài)下的具有較高熱交換效率的熱交換器用扁平管子及其制造方法。
權利要求
1.熱交換器用扁平管子，它是把1張金屬板折彎、或者把2張金屬板疊加而構成的，其特征在于在上述的金屬板上、沿金屬板長度方向地形成多列長加強筋的同時，把上述各個長加強筋對著的金屬板部位形成平面，而且使上述各個長加強筋的頂部與平面部接合、用上述長加強筋和平面部形成多條流路；此外，在上述沿金屬板長度方向形成的長加強筋的適當部位上形成多個與相鄰流路連通的通路部。
2.如權利要求1所述的熱交換器用扁平管子，其特征在于上述多列的長加強筋是相對于沿上述金屬板長度方向中心線非對稱地形成；將2張已形成上述長加強筋的相同形狀的金屬板疊加而形成扁平管子本體的。
3.如權利要求1所述的熱交換器用扁平管子，其特征在于上述的通路部是不存在長加強筋的平面部。
4.如權利要求1所述的熱交換器用扁平管子，其特征在于構成上述金屬板端部的、該金屬板釬焊到散熱器上下貯水箱部位的外表面是平面。
5.熱交換器用扁平管子的制造方法，它是用在把1張金屬板折彎、或者把2張金屬板疊加構成的熱交換器用扁平管子中的，其特征在于用輥軋成形方法，相對于上述金屬板長度方向中心線非對稱地形成多列長加強筋；沿著上述金屬板長度方向形成的長加強筋的適當部位、用沖壓成形方法使該加強筋回復到原來狀態(tài)地塑性變形；然后將2張已形成上述長加強筋的同樣形狀的金屬板疊加地形成扁平管子本體。
6.如權利要求5所述的熱交換器用扁平管子的制造方法，其特征在于將上述長加強筋的頂部和這長加強筋對著的金屬板的平面部相接合，用上述長加強筋和平面部形成多條流路；而且使上述塑性變形的部位構成與相鄰流路相連通的通路部。
7.熱交換器用扁平管子的制造方法，它是用在將1張金屬板折彎、或者將2張金屬板疊加而構成的熱交換器用扁平管子中的，其特征在于用沖壓成形方法相對于沿上述金屬板長度方向中的中心線非對稱地形成多列長加強筋、和沿上述金屬板長度方向的長加強筋的適當部位所設置的平面部；然后，將已形成上述長加強筋的2張相同形狀的金屬板疊加地形成扁平管子本體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能使金屬板間全面地可靠地接合，在此狀態(tài)下有熱交換器用扁平管子及其制造方法。本發(fā)明第1種方案是在把1張金屬板折彎或把2張金屬板疊加地構成熱交換器用扁平管子過程中，沿金屬板長度方向形成多列長加強筋，同時把與其相對金屬板的部位形成平面，而且使各個加強筋的頂部與平面部接合，而形多條流路，還在長加強筋的適當部位形成多個與相鄰流路相連通的通路部的熱交換器用扁平管子及其制造方法。
文檔編號F28F9/18GK1129157SQ95117548
公開日1996年8月21日 申請日期1995年11月30日 優(yōu)先權日1995年1月27日
發(fā)明者加藤宗一 申請人:株式會社杰克塞爾