本發(fā)明涉及用于例如空氣調節(jié)機或者冷凍機等的熱交換器,以及用于該熱交換器的板狀翅片的制造方法。
背景技術:
以往以來,公知有通過將隔著規(guī)定的翅片間距間隔地被層疊多張的板狀翅片和具有大致橢圓形狀或者大致長圓形狀的截面的扁平形狀的導熱管組合而形成的翅片管式熱交換器。這樣的熱交換器例如構成為具備:多張板狀翅片,該多張板狀翅片隔著規(guī)定的翅片間距間隔地被層疊,并在長度方向側的端部形成有多個缺口部;以及多條扁平形狀的導熱管,該多條扁平形狀的導熱管沿著板狀翅片的層疊方向地被配置,并被插入到缺口部中。另外,各導熱管的端部與同這些導熱管一起形成制冷劑流路的分配管或者集管連接。并且,這樣的熱交換器在熱交換流體與被熱交換流體之間進行換熱,該熱交換流體為在板狀翅片之間流動的空氣等,該被熱交換流體為在扁平形狀的導熱管內流動的水或者制冷劑等。
在上述那樣的熱交換器中,為了提高該板狀翅片與導熱管的緊貼性,在板狀翅片成形有從板狀翅片的缺口部的周緣垂直地立起的翅片翻邊(フィンカラー),利用爐中釬焊或者粘接劑使所述翅片翻邊與導熱管緊貼。另外,在上述那樣的熱交換器中,為了提高板狀翅片的熱交換性能,公知有:在缺口部之間的區(qū)域成形沿空氣的主流方向開口的被稱作狹縫的切起(切り起こし),或者相對于空氣的主流方向成形被稱作刮痕(スクラッチ)的凹凸形狀。另外,在上述那樣的熱交換器中,為了提高熱交換性能,還公知有:使用在內部形成有多條流路的導熱管、使用在內表面形成有槽的導熱管。
另外,作為使用上述那樣的扁平形狀的導熱管的以往的熱交換器,公知有下述技術:通過將板狀翅片的一部分切起而形成墊片,并在層疊翅片時使墊片與相鄰的翅片的基面抵接,從而將層疊多片的板狀翅片的間隔保持為恒定,并且使定位容易(參照專利文獻1)。
另外,作為使用上述那樣的扁平形狀的導熱管的以往的熱交換器,公知有下述技術:設置矩形的被稱作再展開(リフレア)的突起部,該突起部是將從板狀翅片的缺口部周緣垂直地立起的翅片翻邊的一部分的前端部向外側彎折而形成的,將該再展開部(リフレア部)設為確定板狀翅片的翅片間距的彎折高度,由此在層疊板狀翅片時,使再展開部與相鄰的板狀翅片的基面抵接,從而將層疊多片的板狀翅片的間隔保持為恒定,并且使定位容易(參照專利文獻2)。
在先技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-163318號公報(圖5~圖8)
專利文獻2:日本特開2011-64403號公報(圖4)
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
上述那樣的以往的熱交換器存在以下課題:雖然能夠在板狀翅片的缺口部之間的區(qū)域形成狹縫、刮痕,但是不能夠在缺口部的周圍(換言之,導熱管的周圍)形成狹縫、刮痕,無法說導熱管周緣的熱交換性能是良好的。
另外,在專利文獻1所示的熱交換器的板狀翅片的結構中,墊片是通過在板狀翅片主體設置切口而形成的。然而,當在板狀翅片主體設置切口時,存在板狀翅片的導熱面積減少、因墊片位于風路而使通風阻力增大的課題。
另外,對于如專利文獻1以及專利文獻2所示的那樣的熱交換器的板狀翅片而言,根據(jù)再展開形狀、翅片形狀自身的問題來看,會產(chǎn)生未使用的部位。即,對于如專利文獻1以及專利文獻2所示的那樣的熱交換器的板狀翅片而言,存在當對用作板狀翅片的板狀構件(例如鋁板材)進行沖壓時,會產(chǎn)生較多的廢料的課題。
本發(fā)明是為了解決上述那樣的課題的至少一個而提出的,第一目的在于獲得一種與以往相比能夠提高導熱管周緣的熱交換性能的熱交換器。另外,本發(fā)明的第二目的在于提供一種能夠提高該熱交換器的板狀翅片的制造能力(每單位時間的制造張數(shù))的制造方法。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的熱交換器具備:多張板狀翅片,所述多張板狀翅片隔著規(guī)定的翅片間距間隔地被層疊,并形成有沿長度方向排列的多個缺口部;以及多條扁平形狀的導熱管,所述多條扁平形狀的導熱管沿著所述板狀翅片的層疊方向地被配置,并被插入到所述缺口部中,所述板狀翅片在所述缺口部的周緣具有與所述導熱管的外周部緊貼的翅片翻邊,所述翅片翻邊具有至少一個再展開部,相鄰的所述板狀翅片彼此通過一方的所述板狀翅片的所述再展開部與另一方的所述板狀翅片接觸而以所述翅片間距間隔被配置,所述再展開部的至少一個具有遠離鄰接的所述板狀翅片的再展開前端部。
另外,本發(fā)明的熱交換器的板狀翅片的制造方法是本發(fā)明的熱交換器的所述板狀翅片的制造方法,其中,具備:底孔形成工序,在板狀構件上,隔著規(guī)定的間隔地形成多個由至少兩個第一底孔構成的底孔組;接縫形成工序,在所述底孔形成工序之后,在各底孔組中形成接縫,以連接所述第一底孔;立起部形成工序,在所述接縫形成工序之后,對所述接縫進行沖緣加工,形成成為所述翅片翻邊的立起部以及成為所述缺口部的開口部;再展開部形成工序,在所述立起部形成工序之后,對所述立起部進行再展開加工,形成所述再展開部;以及切斷工序,在所述再展開部形成工序之后,沿著所述底孔組的排列方向切斷所述板狀構件,形成所述翅片翻邊以及所述缺口部。
發(fā)明效果
本發(fā)明的熱交換器不會導致由墊片等引起的通風阻力的增大、板狀翅片的導熱面積的減少,能夠利用再展開部將被層疊的翅片間隔保持為恒定。而且,由于本發(fā)明的熱交換器能夠在遠離再展開部所接觸的板狀翅片地被形成的再展開前端部獲得前緣效應,所以能夠提高導熱管周緣的熱交換性能。
另外,對于本發(fā)明的熱交換器的板狀翅片的制造方法而言,除了在底孔形成工序中形成的第一底孔之外,還能夠防止從成為板狀翅片的材料的板狀構件產(chǎn)生廢料。因此,本發(fā)明的熱交換器的板狀翅片的制造方法能夠高效地使用成為板狀翅片的材料的板狀構件,能夠削減熱交換器的成本。
另外,對于本發(fā)明的熱交換器的板狀翅片的制造方法而言,通過在切斷工序中沿著底孔組的排列方向切斷板狀構件,從而能夠一次形成兩張板狀翅片的翅片翻邊以及缺口部。即,本發(fā)明的熱交換器的板狀翅片的制造方法能夠一次制造兩張板狀翅片。因此,本發(fā)明的熱交換器的板狀翅片的制造方法能夠提高板狀翅片的制造能力。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的熱交換器的立體圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式1的熱交換器中的板狀翅片的層疊狀態(tài)的立體圖(主要部分放大圖)。
圖3是圖2所示的板狀翅片的側視圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式1的導熱管的一例的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施方式1的導熱管的另一例的剖視圖。
圖6是表示本發(fā)明的實施方式1的板狀翅片的一例的俯視圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施方式1的板狀翅片的一例的俯視圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施方式1的板狀翅片的一例的俯視圖。
圖9是表示本發(fā)明的實施方式1的板狀翅片的一例的俯視圖。
圖10是表示本發(fā)明的實施方式1的板狀翅片的另一例的俯視圖。
圖11是表示本發(fā)明的實施方式1的板狀翅片的再一例的側視圖。
圖12是表示成為比較例的熱交換器的圖。
圖13是表示使用本發(fā)明的實施方式1的熱交換器中的具有多條制冷劑流路的導熱管的熱交換器的一例的圖。
圖14是表示使用本發(fā)明的實施方式1的熱交換器中的具有多條制冷劑流路的導熱管的熱交換器的一例的圖。
圖15是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明底孔形成工序的俯視圖。
圖16是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明接縫形成工序的俯視圖。
圖17是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明接縫形成工序的俯視圖。
圖18是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明接縫形成工序的俯視圖。
圖19是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明接縫形成工序的俯視圖。
圖20是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明沖壓工序的俯視圖。
圖21是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明立起部形成工序的說明圖(側視圖)。
圖22是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明立起部形成工序的說明圖(立體圖)。
圖23是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明切斷工序的俯視圖。
具體實施方式
實施方式1.
以下,基于圖1至圖14對本發(fā)明的實施方式1的熱交換器4以及用于該熱交換器4的板狀翅片3進行說明。
此外,在本實施方式1中,為了易于理解本實施方式1的板狀翅片3的結構,基于主要部分放大圖(圖示出將板狀翅片3的張數(shù)限定為兩張,將導熱管1的條數(shù)限定為一條的熱交換器4的一部分的圖),對本發(fā)明的實施方式1的熱交換器4以及板狀翅片3進行說明。
圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的熱交換器的立體圖(主要部分放大圖)。圖2是表示本發(fā)明的實施方式1的熱交換器中的板狀翅片的層疊狀態(tài)的立體圖(主要部分放大圖)。另外,圖3是圖2所示的板狀翅片的側視圖。此外,圖3是沿缺口部2的長度方向(換言之,導熱管1的長軸方向)觀察板狀翅片3的圖。
本實施方式1的熱交換器4是翅片管式熱交換器,具備:多張板狀翅片3,該多張板狀翅片3隔著規(guī)定的翅片間距間隔FP地被層疊,并在長度方向側的端部形成有多個缺口部2;以及多條扁平形狀的導熱管1,該多條扁平形狀的導熱管1沿著這些板狀翅片3的層疊方向地被配置,并被插入到缺口部2中。在本實施方式中,板狀翅片3以及導熱管1例如為鋁制品(鋁制品或者鋁合金制品)。
對于導熱管1而言,在內部具備至少一條以上的制冷劑流路即可,例如如圖4以及圖5那樣被構成。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式1的導熱管的一例的剖視圖。
例如,導熱管1被形成為具有大致長圓形狀的截面的扁平形狀,在其內部形成有一條制冷劑流路。
圖5是表示本發(fā)明的實施方式1的導熱管的另一例的剖視圖。
例如,導熱管1也可以被形成為具有大致長圓形狀的截面的扁平形狀,并在其內部沿著導熱管1的長軸方向形成有多條制冷劑流路。通過在內部形成多條制冷劑流路,導熱管內表面與制冷劑的接觸面積增加,熱交換效率提高。
另外,導熱管1并不被限定于圖4以及圖5的結構。例如,也可以將導熱管1的截面形狀形成為大致橢圓形狀。另外,例如也可以在導熱管1的制冷劑流路的壁面(導熱管1的內壁面)形成槽。導熱管內表面與制冷劑的接觸面積增加,熱交換效率提高。
此外,如圖5所示,分別將導熱管1的長軸直徑定義為DA、將短軸直徑定義為DB。
在此,進一步詳細說明本實施方式1的板狀翅片3。
如上所述,各板狀翅片3在長度方向側的端部形成有供導熱管1插入的多個缺口部2。因此,如圖1以及圖2所示,各缺口部2的形狀被形成為與導熱管1的截面形狀對應的形狀。另外,在本實施方式1中,為了使導熱管1向缺口部2的插入容易,在缺口部2的開口側端部形成有引導部2a,該引導部2a的寬度比缺口部2的寬度寬。
而且,在各缺口部2的周緣形成有翅片翻邊5,該翅片翻邊5從該周緣立起地被形成,并與導熱管1的外周部緊貼。并且,各翅片翻邊5在與同該翅片翻邊5接觸的導熱管1的長軸側的側面相向的位置具有至少一個再展開部6,該再展開部6向與該側面相反的一側彎折。如圖3所示,對于鄰接的板狀翅片3彼此而言,通過使一方的板狀翅片3的再展開部6(更加詳細地說,再展開基端部6a)與另一方的板狀翅片3的底面部3a(接觸側面)接觸,該鄰接的板狀翅片3彼此隔著所述翅片間距間隔FP地被配置。此外,在本實施方式1中,考慮到對鄰接的板狀翅片3彼此的所述翅片間距間隔FP進行保持時的穩(wěn)定性,再展開部6被設置在與導熱管1的長軸側的兩側面相向的位置。
若進一步詳細說明上述的再展開部6,各再展開部6由再展開基端部6a以及再展開前端部6b形成。如上所述,再展開基端部6a是為了保持翅片間距間隔FP而與鄰接的板狀翅片3的底面部3a接觸的部位。另外,再展開前端部6b被形成為遠離再展開基端部6a所接觸的板狀翅片3的底面部3a。
此外,在再展開前端部6b中,將在板狀翅片3的層疊方向上離再展開基端部6a所接觸的板狀翅片3的底面部3a最遠的部位特別定義為再展開前端部的終端部6c。
即,如圖3所示,在將再展開基端部6a所接觸的板狀翅片3的底面部3a與再展開前端部6b所成的角度設為θ時,θ>0。通過使θ>0,再展開前端部6b遠離再展開基端部6a所接觸的板狀翅片3的底面部3a。即,能夠在供空氣流動的風路中(鄰接的板狀翅片3的底面部3a之間)確保導熱面。特別是,再展開前端部6b的上風側端部即再展開上風部6d(同時參照后述的圖6~圖9)是溫度邊界層發(fā)展之前的區(qū)域,通過獲得前緣效應,熱傳遞局部地變得良好,板狀翅片3的熱交換性能會提高。
即,通過如本實施方式1那樣構成再展開部6,能夠在導熱促進困難的導熱管1周緣的區(qū)域確保導熱面積,而且,利用前緣效應,能夠高效地進行熱交換。
特別是,優(yōu)選使再展開基端部6a所接觸的板狀翅片3的底面部3a與再展開前端部6b所成的角度θ為0°<θ<90°。這是因為通過使0°<θ<90°,穿過再展開前端部6b的空氣的風速變快,所以能夠更加高效地獲得前緣效應。另外,這是由于在θ>90°的情況下,翅片翻邊5與再展開前端部6b的間隔變窄,在將本熱交換器4用作蒸發(fā)器時產(chǎn)生的空氣中水分的冷凝水容易橋連(ブリッジ)。
另外,本實施方式1的各板狀翅片3在翅片表面上形成有刮痕7。通過形成刮痕7,與平面形狀相比,能夠在該部位促進導熱,并能夠提高板狀翅片3的屈曲強度。此外,也可以與刮痕7一起,或者代替刮痕7,在各板狀翅片3形成被稱作狹縫的切起。通過在板狀翅片3形成狹縫,也能夠促進導熱。
此外,本實施方式1的再展開部6的形狀并不被限定于上述的結構。以下示出再展開部6的形狀的一例。
圖6~圖9是表示本發(fā)明的實施方式1的板狀翅片的一例的俯視圖。
例如如圖6以及圖8所示,也可以將再展開部6形成為矩形形狀。例如如圖7所示,也可以將再展開部6形成為三角形形狀。另外,例如如圖9所示,也可以將再展開部6形成為正弦波形狀。另外,例如當然也可以將再展開部6形成為除了這些圖6~圖9所示的形狀以外的形狀。另外,在圖6~圖9中,在與導熱管1的長軸側的兩側面相向的位置設置有再展開部6,但是也可以僅在與任意一方的側面相向的位置設置再展開部6。另外,在上述的說明中是在全部的再展開部6形成再展開前端部6b的,但是,通過在至少一個再展開部6形成再展開前端部6b,也能夠在導熱管1周緣的區(qū)域確保導熱面積,并能夠利用前緣效應來高效地進行熱交換。
另外,圖10是表示本發(fā)明的實施方式1的板狀翅片的另一例的俯視圖。
在上述的圖1~圖9中,在著眼于被設置在同一缺口部2的周緣的翅片翻邊5時,在與導熱管1的長軸側的一側面相向的位置沿著導熱管1的長軸方向最多形成有兩個再展開部6(再展開前端部6b)。該數(shù)量并不是限定被設置在與導熱管1的長軸側的一側面相向的位置的再展開部6的最大數(shù)量。例如,如圖10所示,也可以在與導熱管1的長軸側的一側面相向的位置沿著導熱管1的長軸方向形成三個以上(在圖10中為四個)的再展開部6(再展開前端部6b)。像這樣,通過使再展開部6(再展開前端部6b)的個數(shù)增多,能夠確保更多的能夠獲得前緣效應的再展開上風部6d,所以特別能夠提高熱交換性能。
圖11是表示本發(fā)明的實施方式1的板狀翅片的再一例的側視圖。
在將板狀翅片3的底面部3a與再展開前端部的終端部6c之間的距離(板狀翅片3的層疊方向的距離)設為再展開間距RP時,圖3所示的板狀翅片3的再展開間距RP比翅片間距間隔FP的長度的一半短。不限定于此,如圖11所示,也可以將板狀翅片3形成為再展開間距RP比翅片間距間隔FP的長度的一半長。穿過板狀翅片3之間的流路的空氣的風速在遠離板狀翅片3的底面部3a的翅片間距間隔FP的中央部變?yōu)樽畲?。因此,通過將板狀翅片3形成為再展開間距RP比翅片間距間隔FP的長度的一半長,能夠確保更多的能夠獲得前緣效應的再展開上風部6d,所以特別能夠提高熱交換性能。
此外,在上文中敘述了本實施方式1的導熱管1也可以是在內部形成有多條制冷劑流路的導熱管。通過由這樣的具有多條制冷劑流路的導熱管1和上述的板狀翅片3構成熱交換器4,還能夠獲得如下的效果。
在此,以下,為了易于理解本實施方式1的熱交換器4的效果,首先,對不具有再展開部6(即,再展開前端部6b)的熱交換器104進行說明。然后,對本實施方式1的熱交換器4進行說明。此外,對于在不具有再展開部6(即,再展開前端部6b)的熱交換器104和本實施方式1的熱交換器4中共有的結構,標注相同的附圖標記。
圖12是表示成為比較例的熱交換器的圖。在此,圖12(a)是表示成為比較例的熱交換器104的俯視圖。另外,圖12(b)是表示該熱交換器104的熱通量分布的圖。此外,空氣從白底箭頭所示的方向向該熱交換器104流入。
如圖12(a)所示,成為比較例的熱交換器104具備導熱管1,該導熱管1具備供制冷劑(或者水)流動的多條流路。然而,該熱交換器104構成為不具有再展開部6(即,再展開前端部6b)。在這樣的結構的熱交換器104中,空氣從紙面右側流入到熱交換器104內,并與導熱管1內的制冷劑、板狀翅片3進行熱交換,然后從紙面左側流出。此時,由于能夠在導熱管1的上風側端部1c處獲得前緣效應,所以靠近該端部的導熱管1內的制冷劑流路的導熱被促進。此時,熱交換器104無法在導熱管1的下風側端部1b獲得前緣效應,所以在導熱管1的上風側端部1c和下風側端部1b,熱傳遞性能會產(chǎn)生差異。另外,在導熱管1的上風側的制冷劑流路中流動的制冷劑與空氣的溫度差會變得比在導熱管1的下風側的制冷劑流路中流動的制冷劑與空氣的溫度差大。因此,熱交換器104在導熱管1的各制冷劑流路中會產(chǎn)生熱通量的偏移,由于因制冷劑流路而產(chǎn)生制冷劑的溫度分布的偏差,所以作為一個整體的導熱管1的熱交換性能會下降。
另外,假定如下情況:例如在外部氣溫為大約2℃以下、制冷劑的蒸發(fā)溫度為0℃以下且在熱交換器104產(chǎn)生結霜的環(huán)境下,將本熱交換器104用作室外熱交換器(蒸發(fā)器)。在這種情況下,板狀翅片3的上風側端部3b以及導熱管1的上風側端部1c獲得前緣效應,熱交換性能提高,且由于被配置在空氣的絕對濕度量大的位置,所以在板狀翅片3的上風側端部3b以及導熱管1的上風側端部1c集中地進行熱交換,由此在該部位容易產(chǎn)生結霜。其結果為,在熱交換器104中,該部位附近的風路被霜堵塞,因通風阻力增大而導致風量下降,所以熱交換性能下降。
另一方面,通過由具有多條制冷劑流路的導熱管1和上述的板狀翅片3構成熱交換器4,能夠解決該課題。
圖13以及圖14是表示使用本發(fā)明的實施方式1的熱交換器中的具有多條制冷劑流路的導熱管的熱交換器的一例的圖。在此,圖13以及圖14中的(a)是表示本實施方式1的熱交換器4的俯視圖。另外,圖13以及圖14中的(b)是表示各附圖所示的熱交換器4的熱通量分布的圖。空氣從白底箭頭所示的方向向圖13以及圖14所示的熱交換器4流入。在此,附圖標記6e表示再展開前端部6b中的離導熱管1的上風側端部1c(第一端部)最近的再展開前端部,附圖標記6f表示再展開前端部6b中的離導熱管1的下風側端部1b(第二端部)最近的再展開前端部。
此外,圖13所示的熱交換器4和圖14所示的熱交換器4的“導熱管1的上風側端部1c(第一端部)與離該上風側端部1c最近的再展開前端部6e的距離B”不同。
如圖13以及圖14所示,本實施方式1的熱交換器4具備導熱管1,該導熱管1具備供制冷劑(或者水)流動的多條流路。另外,這些熱交換器4具備多個在圖10中示出的板狀翅片3(在與導熱管1的長軸側的兩側面相向的位置分別形成有各四個再展開部6(再展開前端部6b))。如上所述,通過使再展開前端部6b的個數(shù)增多,能夠確保更多的能夠獲得前緣效應的再展開上風部6d。因此,導熱管1的各制冷劑流路中的熱通量的差異的產(chǎn)生被抑制。因此,本實施方式1的熱交換器4能夠抑制由制冷劑流路產(chǎn)生的制冷劑的溫度分布的偏差,所以能夠提高作為一個整體的導熱管1的熱交換性能(換言之,導熱管1周緣的熱交換性能)。此外,對于圖13以及圖14所示的板狀翅片3而言,在與導熱管1的長軸側的兩側面相向的位置設置有多個再展開前端部6b,所以與僅在與導熱管1的長軸側的一側面相向的位置設置多個再展開前端部6b的情況相比,能夠進一步增加再展開前端部6b的數(shù)量,并能夠進一步獲得上述的效果。
在此,圖14所示的熱交換器4構成為“導熱管1的上風側端部1c(第一端部)與離該上風側端部1c最近的再展開前端部6e的距離B”比“導熱管1的下風側端部1b(第二端部)與離該下風側端部1b最近的再展開前端部6f的距離A”長。即,圖14所示的熱交換器4構成為使離上風側端部1c最近的再展開前端部6e遠離上風側端部1c。由此,能夠抑制導熱管1的上風側端部1c中的能夠獲得前緣效應的位置與再展開前端部6e中的能夠獲得前緣效應的位置重合。因此,能夠使導熱管1的各制冷劑流路中的熱通量的偏移均勻化。因此,圖14所示的熱交換器4能夠進一步抑制由制冷劑流路產(chǎn)生的制冷劑的溫度分布的偏差,所以能夠進一步提高作為一個整體的導熱管1的熱交換性能(換言之,導熱管1周緣的熱交換性能)。
另外,圖13以及圖14所示的熱交換器4在抑制導熱管1周緣的熱通量的偏移的同時,提高導熱管1周緣的熱交換性能,所以板狀翅片3的上風側端部3b的熱交換性能與導熱管1周緣的熱交換性能的差異小。因此,圖13以及圖14所示的熱交換器4在產(chǎn)生結霜的環(huán)境下,能夠使結霜分布分散,所以能夠提供一種風路不易堵塞、抗結霜能力提高的熱交換器。
實施方式2.
在本實施方式2中,對在實施方式1中示出的熱交換器4的制造方法,特別是板狀翅片3的制造方法進行說明。通過如本實施方式2那樣制造板狀翅片3,能夠削減熱交換器4的成本,并能夠提高板狀翅片3的制造能力(每單位時間的制造張數(shù))。
此外,在本實施方式2中,對于未特別言及的結構,使之與實施方式1相同,對于與實施方式1相同的結構,標注相同的附圖標記。另外,在本實施方式2中,作為板狀翅片3的原材料的一例,使用鋁板材11(鋁板材或者鋁合金板材)。
圖15是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明底孔形成工序的俯視圖。
在制造板狀翅片3時,首先,在成為板狀翅片3的原材料的鋁板材11上,隔著規(guī)定的間隔地形成多個由至少兩個第一底孔12a構成的底孔組。各第一底孔12a形成缺口部2的底部。此外,在本實施方式2中,在板狀翅片3的缺口部2的開口端形成引導部2a。因此,在各底孔組中,在位于兩端的第一底孔12a之間的位置形成直徑比該第一底孔12a大的第二底孔12b。
在此,在本實施方式2所示的板狀翅片3的制造方法中,成為廢料的只是作為第一底孔12a以及第二底孔12b而被挖除的相應部位,所以能夠高效地使用材料,并能夠削減板狀翅片3(換言之,熱交換器4)的成本。
圖16~圖19是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明接縫形成工序的俯視圖。
在底孔形成工序之后,在各底孔組中,將接縫形成為連接第一底孔12a。接縫的形狀是各種各樣的,根據(jù)再展開部6的形狀而不同。例如如圖16所示,在同一底孔組中,在將位于兩端的第一底孔12a的中心連接的假想直線上形成接縫13a。在這種情況下,如圖6所示,在與導熱管1的長軸側的兩端面相向的位置分別各形成一個矩形形狀的再展開部6。
另外,例如如圖17至圖19所示,在同一底孔組中,將接縫形成為與將位于兩端的第一底孔12a的中心連接的假想直線至少相交一處以上。在這種情況下,如圖7~圖9所示,在與導熱管1的長軸側的至少一側面相向的位置形成多個再展開部6。此時,通過如圖17那樣形成鋸齒形狀的接縫13b,再展開部6的形狀成為如在圖7中示出的那樣的三角形形狀。另外,通過如圖18那樣形成正弦波形狀的接縫13c,再展開部6的形狀成為如在圖9中示出的那樣的正弦波形狀。另外,通過如圖19那樣形成矩形形狀的接縫13d,再展開部6的形狀成為如在圖8中示出的矩形形狀。
該接縫的形狀會影響在實施方式1中示出的再展開部6的形狀。關于該影響的詳細情況,在后續(xù)工序即翅片翻邊5的形成工序(立起部形成工序)中進行說明。
圖20是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明沖壓工序的俯視圖。
在接縫形成工序之后,對鋁板材11進行沖壓加工來形成刮痕7。如上所述,該刮痕7以促進該部位的導熱和提高板狀翅片3的屈曲強度為目的。此外,在不形成刮痕7的情況下,不需要該工序。
圖21以及圖22是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明立起部形成工序的說明圖。此外,圖21是側視圖,圖22是立體圖。另外,圖22表示對在圖17中示出的鋸齒形狀的接縫13b進行沖緣加工后的狀態(tài)。
在沖壓加工之后,對在接縫形成工序中形成的接縫進行沖緣加工,形成成為翅片翻邊5的立起部25以及成為缺口部2的開口部22。此時,實施沖緣加工,以使開口部22(即缺口部2)的寬度為與導熱管短軸直徑DB相同長度。
另外,如圖21所示,在將沖緣加工后形成的立起部25的最大高度設為FCmax的情況下,立起部25的最大高度FCmax根據(jù)在接縫形成工序中形成的接縫的形狀而不同。
如圖22所示,在將鋸齒形狀的接縫13b形成為與將位于兩端的第一底孔12a的中心連接的假想直線至少相交一處以上的情況下,立起部25的棱線也同樣地成為鋸齒形狀。即,根據(jù)鋸齒的角度和鋸齒頂部的間距,立起部25的高度FC沿著上述假想直線(成為缺口部2的長度方向并成為導熱管1的長軸方向的方向)變動。因此,立起部25的最大高度FCmax的范圍為DB/2<FCmax<DB。
此外,對于立起部25的最大高度FCmax為這樣的范圍而言,并不被限定于圖22所示的鋸齒形狀的接縫13b的情況。在如與將位于兩端的第一底孔12a的中心連接的假想直線至少相交一處以上那樣的接縫的情況下(參照圖18以及圖19),立起部25的最大高度FCmax為這樣的范圍。只是,對于在將位于兩端的第一底孔12a的中心連接的假想直線上形成接縫的情況而言(參照圖16),立起部25的最大高度FCmax恒為FCmax=DB/2。
在立起部形成工序之后,進行形成再展開部6的再展開部形成工序。即,使立起部25的前端部向與導熱管1的長軸側的側面相反的一側彎折,并形成再展開部6。
如在實施方式1中說明的那樣,對于本發(fā)明中的再展開部6的作用而言,能夠列舉以下兩點:
·翅片間距間隔FP的確保;
·基于再展開前端部6b的導熱促進。
因此,立起部25的最大高度FCmax優(yōu)選為盡可能高。這是因為由于能夠在確保充分的翅片間距間隔FP的同時,延長再展開間距RP,所以能夠促進導熱。另外,通過將接縫形成為與將位于兩端的第一底孔12a的中心連接的假想直線至少相交一處以上,能夠在導熱管1的一側面形成多個再展開部6。并且,再展開部6的個數(shù)隨著相交的次數(shù)的增多而增加。
即,為了充分地發(fā)揮本發(fā)明的再展開部6的作用,將接縫形成為與將位于兩端的第一底孔12a的中心連接的假想直線相交多次更為有效。
在此,對于立起部25的最大高度FCmax而言,為了形成再展開部6,最低也需要比翅片間距間隔FP高。即,需要FCmax>FP的長度。另外,通過實施被稱作變薄拉深(アイアニング)的對立起部25進行拉深的加工,或者實施被稱作拉延(ドローイング)的將鋁板材11的厚壁部集中并對立起部25進行延伸的加工,從而能夠將立起部25的最大高度延長。在考慮了為了確保翅片間距間隔FP所需要的到再展開基端部6a為止的翅片翻邊5的高度和再展開前端部6b的長度的情況下,當FCmax=2FP左右時,使再展開間距RP比翅片間距間隔FP的長度的一半長,即RP>FP/2,特別能夠提高熱交換性能。
因此,優(yōu)選將立起部25形成為立起部25的最大高度FCmax為1.0<(FCmax/FP)≤2.0。
圖23是用于說明本發(fā)明的實施方式2的板狀翅片的制造方法的說明圖,并是用于說明切斷工序的俯視圖。
在再展開部形成工序之后,在翅片切斷面14將鋁板材11切斷。即,沿著底孔組的排列方向,將鋁板材11切斷成橫穿開口部22。由此,立起部25成為翅片翻邊5,開口部22成為缺口部2。如由圖23可知的那樣,通過在翅片切斷面14將鋁板材11切斷(更加詳細地說,通過與在翅片切斷面14的切斷的同時或者其后,在成為板狀翅片3的端部的位置也進行切斷),能夠以翅片切斷面14為邊界,一次制造兩張板狀翅片3。因此,通過如本實施方式2那樣制造板狀翅片3,能夠提高板狀翅片3的制造能力。
此外,作為實施方式2到此為止,但是作為熱交換器4的制造工序,實施被稱作堆疊(スタック)的堆積工序,在該堆積工序中,將切斷的板狀翅片3層疊至規(guī)定的層疊寬度,以便利用再展開部6來保持恒定的翅片間距間隔FP。而且,在堆疊后,將導熱管1插入到所述缺口部2中,并通過進行爐中釬焊使導熱管1與板狀翅片3緊貼,從而制造熱交換器4。
附圖標記說明
1導熱管,1b下風側端部,1c上風側端部,2缺口部,2a引導部,3板狀翅片,3a底面部,3b上風側端部,4熱交換器,5翅片翻邊,6再展開部,6a再展開基端部,6b再展開前端部,6c再展開前端部的終端部,6d再展開上風部,6e再展開前端部,6f再展開前端部,7刮痕,11鋁板材,12a第一底孔,12b第二底孔,13a~13d接縫,14翅片切斷面,22開口部,25立起部,104熱交換器。