热交换器的端板的形成方法及具有用此方法形成的端板的热交换器 |
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| 申请号 | CN201480054757.7 | 申请日 | 2014-10-01 | 公开(公告)号 | CN105593629A | 公开(公告)日 | 2016-05-18 |
| 申请人 | 三电控股株式会社; | 发明人 | 中村优一郎; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种 热交换器 的端板的形成方法及具有用此方法形成的端板的热交换器，该热交换器的端板可通过增大与相邻的 传热 翅片 接触 的部分的面积来提高热交换器的耐振性等强度。本发明通过在凹形模具(21)和凸形模具(22)之间夹持金属板(15’)而形成端板(15)，其中，凹形模具(21)具有沟槽底面(21a)和从沟槽底面(21a)的宽度方向两端部延伸出的一对沟槽壁面(21b)，凸形模具(22)具有与凹形模具(21)的沟槽底面(21a)相对的凸形顶面(22a)和与凹形模具(21)的沟槽壁面(21b)相对的凸形壁面(22b)，并沿凸形顶面(22a)的宽度方向两侧设有突起部(22c)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种热交换器的端板的形成方法，该热交换器包含： |
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| 说明书全文 | 热交换器的端板的形成方法及具有用此方法形成的端板的热交换器 技术领域背景技术[0002] 以往，作为一公知的技术，该种类的热交换器包括：一对集流管，其相互隔开间隔地平行延伸；多个热交换管，其两端部分别与各集流管连接，且在集流管的延伸方向上相互隔开间隔地配置；传热翅片，其设置于相邻的热交换管之间，也设置在位于集流管的延伸方向的两外侧上的热交换管的外侧；以及端板，其设置在位于集流管的延伸方向的两外侧上的传热翅片的外侧，具有与传热翅片相接的基部和从基部的宽度方向两侧向集流管的延伸方向的外侧延伸的延伸部(例如，参照专利文献1)。 [0003] 该热交换器的端板是通过在凹形模具和凸形模具之间夹持板状构件并使其弯曲的冲压加工而形成的，其中，凹形模具具有沟槽底面，以及自沟槽底面的宽度方向上的两端部延伸出的一对沟槽壁面，凸形模具具有与凹形模具的沟槽底面相对的凸形顶面，以及与沟槽壁面相对的凸形壁面。 [0004] 【专利文献1】日本特开2003－94135号公报 发明内容[0005] 由上述凹形模具和凸形模具形成的端板，在基部与延伸部间的弯曲部分的曲率半径较大，与传热翅片相对的面的平坦部分的宽度方向的尺寸比传热翅片的宽度方向的尺寸要小。由上述凹形模具和凸形模具形成的端板通过钎焊与相邻的传热翅片连接，然而由于与传热翅片接触的部分的面积较小，因此有可能导致热交换器整体的耐振性等强度的不足。 [0006] 本发明的目的是提供一种热交换器的端板的形成方法及具有用此方法形成的端板的热交换器，其通过增大端板与相邻的传热翅片接触的部分的面积来提高热交换器的耐振性等强度。 [0007] 为了达到上述目的，根据本发明的第一方面，所提供的热交换器包含：一对集流管，其相互隔开间隔地平行延伸；多个热交换管，其两端部分别与各集流管连接，在集流管的延伸方向上相互隔开间隔地设置；传热翅片，其设置在相邻热交换管之间，以及位于集流管的延伸方向的两外侧上的热交换管的外侧；以及端板，其设置在位于集流管的延伸方向的两外侧上的传热翅片的外侧，具有与传热翅片相接的基部，以及从基部的宽度方向两侧向集流管的延伸方向的外侧延伸的延伸部，端板是通过在凹形模具和凸形模具之间夹持板状构件而形成的，其中，凹形模具具有沟槽底面，以及从沟槽底面的宽度方向两端部延伸出的一对沟槽壁面，凸形模具具有与凹形模具的沟槽底面相对的凸形顶面，以及与凹形模具的沟槽壁面相对的凸形壁面，并沿凸形顶面的宽度方向两侧设有突起部。据此，板状构件在凹形模具和凸形模具之间弯曲时，由于凸形模具的突起部将板状构件的基部的宽度方向两侧部分向凹形模具侧推压，因此端部上基部与延伸部间的弯曲部分的曲率半径变小，基部上与传热翅片接触的部分的宽度方向的尺寸变大。 [0008] 根据本发明的第二方面，所提供的热交换器包含：一对集流管，其相互隔开间隔地平行延伸；多个热交换管，其两端部分别与各集流管连接，在集流管的延伸方向上相互隔开间隔地设置；传热翅片，其设置在相邻热交换管之间，以及位于集流管的延伸方向的两外侧上的热交换管的外侧；以及端板，其设置在位于集流管的延伸方向的两外侧上的传热翅片的外侧，具有与传热翅片相接的基部，以及从基部的宽度方向两侧向集流管的延伸方向的外侧延伸的延伸部，端板是通过在凹形模具和第一凸形模具之间夹持板状构件以使其弯曲，在凹形模具和第二凸形模具之间，以使在凹形模具和第一凸形模具之间已弯曲的板状构件的宽度方向两侧的端面抵接于第二凸形模具的凸形基面的状态下夹持板状构件而形成的，其中，凹形模具具有沟槽底面，以及从沟槽底面的宽度方向两端部延伸出的一对沟槽壁面，第一凸形模具具有与凹形模具的沟槽底面相对的凸形顶面，以及与凹形模具的沟槽壁面相对的凸形壁面，第二凸形模具具有与凹形模具的沟槽底面相对的凸形顶面、与凹形模具的沟槽壁面相对的凸形壁面，以及与凸形壁面上的凸形顶面侧的端部隔开规定距离地沿宽度方向外侧延伸并与凹形模具的沟槽底面相对的凸形基面。据此，在凹形模具和第一凸形模具之间弯曲的板状构件夹持在凹形模具和第二凸形模具之间时，由于第二凸形模具的凸形基面将相当于延伸部的部分向凹形模具侧推压，因此端部上基部与延伸部间的弯曲部分的曲率半径变小，基部上与传热翅片接触的部分的宽度方向的尺寸变大。 [0009] 根据本发明的第三方面，所提供的热交换器包含：一对集流管，其相互隔开间隔地平行延伸；多个热交换管，其两端部分别与各集流管连接，在集流管的延伸方向上相互隔开间隔地设置；传热翅片，其设置在相邻热交换管之间，以及位于集流管的延伸方向的两外侧上的热交换管的外侧；以及端板，其设置在位于集流管的延伸方向的两外侧上的传热翅片的外侧，具有与传热翅片相接的基部，以及从基部的宽度方向的两侧向集流管的延伸方向的外侧延伸的延伸部，端板是通过在凹形模具和凸形模具之间夹持沿宽度方向形成有一对沟槽的板状构件而形成的，其中，凹形模具具有沟槽底面，以及从沟槽底面的宽度方向两端部延伸出的一对沟槽壁面，凸形模具具有与凹形模具的沟槽底面相对的凸形顶面，以及与凹形模具的沟槽壁面相对的凸形壁面。据此，板状构件在凹形模具和凸形模具之间弯曲时，由于设置在板状构件上的各沟槽部分弯折，因此端部上基部与延伸部间的弯曲部分的曲率半径变小，基部上与传热翅片接触的部分的宽度方向的尺寸变大。 发明效果 [0010] 根据本发明，由于能够减小端板的基部和延伸部之间的弯曲部分的曲率半径，增大基部上与传热翅片接触的部分的宽度方向的尺寸，因此可加大传热翅片和端板通过钎焊而连接的部分的面积，提高热交换器的刚性和耐振性等强度。附图说明 [0011] 图1是表示本发明的第一实施方式的冷媒回路的示意图。图2是热交换器的正视图。 图3是端板的立体图。 图4是端板的截面图 图5是表示端板的形成方法的模具及端板的截面图。 图6是表示端板的形成方法的模具及端板的截面图。 图7是表示本发明的第二实施方式的模具的截面图。 图8是表示本发明的第三实施方式的端板的形成方法的模具及端板的截面图。 图9是表示端板的形成方法的模具及端板的截面图。 图10是表示端板的形成方法的模具及端板的截面图。 图11是表示端板的形成方法的模具及端板的截面图。 图12是表示端板的形成方法的模具及端板的截面图。 图13是表示本发明的第四实施方式的端板的形成方法的模具和端板的截面图。 图14是表示端板的形成方法的模具及端板的截面图。 具体实施方式[0012] 图1至图6是表示本发明的第一实施方式的图。 [0013] 本发明中具有端板的热交换器，是应用于车辆用空气调节装置等的制冷回路中的热交换器。如图1所示，该车辆用空气调节装置具备冷媒回路1，该冷媒回路1连接于设置在车厢A外的热交换器即室外热交换器10。除了室外热交换器10，冷媒回路1还连接有用于压缩冷媒的压缩机2、设置在车厢A内的室内热交换器3以及用于对冷媒进行减压的膨胀阀4。 [0014] 冷媒回路1通过使冷媒在室外热交换器10中散热并在室内热交换器3中吸热来进行车厢A内的制冷。 [0015] 如图2所示，室外热交换器10包括：分别沿上下方向延伸并相互隔着间距并沿宽度方向设置的一对集流管11；一端与一个集流管11连接，另一端与另一个集流管11连接的上下方向上的多个热交换管12；与集流管11连接的储液器13；各热交换管12之间及位于上下方向两侧的热交换管12的外侧上所设置的多个传热翘片14；位于上下方向的两外侧上的传热翅片14的外侧上所设置的一对端板15；以及设置在每个端板15的长边方向两侧的托架16。 [0016] 各集流管11是例如铝等金属形成的中空圆筒状的构件。各集流管11的外周部连接有各热交换管12的端部。其中一个集流管11上设置有用于使压缩机2喷出的冷媒流入集流管11内的冷媒流入口 11a，以及用于使集流管11内的冷媒向室内热交换器3流出的冷媒流出口11b。 另一个集流管11上设置有用于使集流管11内的冷媒流入储液器13的冷媒流出通道 11c，以及用于使通过了储液器13的冷媒流入集流管11内的冷媒流入通道11d。 此外，每个集流管11上设置有将集流管11内部在上下方向上隔开的多个分隔部11e。由分隔部11e来决定各热交换管12中冷媒的流动方向。在图2中，从冷媒流入口11a流入其中一个集流管11内的冷媒在流过热交换管12a后流入另一个集流管11内。接着，经由热交换管 12a而流入另一个集流管11内的冷媒在流过热交换管12b后又流入前一个集流管11内。随后，经由热交换管12b而流入前一个集流管11内的冷媒在流过热交换管12c后流入另一个集流管11内，再经过冷媒流出通道11c流入储液器13内。流入储液器13的冷媒经由冷媒流入通道11d而流入另一个集流管11内，在流过热交换管12d后流入前一个集流管11内，从冷媒流出口11b向室内热交换器3流出。 [0017] 各热交换管12是平板状的中空扁平状的管状构件，其通过对如铝等金属进行挤出成型而形成。各热交换管12配置为使通道截面的长边方向(宽度方向)朝向与冷媒进行热交换的空气的流通方向。此外，通过在通道截面的长边方向(宽度方向)上分隔各热交换管12内部，在通道截面的长边方向(宽度方向)上形成多个有冷媒流过的流体通道即冷媒通道。 [0018] 储液器13是由铝等金属制材料制成的，其为两端封闭的圆筒状。储液器13的中心轴在与集流管11相同的方向即上下方向上延伸，并通过冷媒流出通道11c和冷媒流入通道11d与其中一个集流管11连接。储液器13的内部装有干燥机和过滤器，由干燥机除去流入储液器13的冷媒中的水分，并由过滤器捕捉流入冷媒中的尘埃等杂物。 [0019] 传热翅片14是由例如铝等金属板形成的波形状的构件而构成的，通过钎焊安装在热交换管12和端板15上。 [0020] 端板15例如是通过冲压加工具有钎料层的铝等金属板15’而形成的。如图3以及图4所示，端板15具有沿长边方向延伸的基部15a，以及与长边方向的两端侧以外的基部15a的短边方向两侧大致呈直角延伸的延伸部15b。通过例如对板厚T为1.5mm的金属板15’进行冲压加工而形成的端板15，其宽度方向上的尺寸W1为12mm，基部15a的传热翅片14侧的一面的平坦部分在宽度方向上的尺寸W2为9.5mm，基部15a与延伸部15b之间的弯曲部分的曲率半径R为2mm。端板15的长边方向的两端部分别与各集流管11连接，并通过钎焊固定于集流管 11。此外，通过钎焊使传热翅片14与端板15的基部15a连接。 [0021] 托架16通过焊接、铆钉或铆接等方式安装于端板15的延伸部15b之间，并通过钎焊固定于端板15。托架16是通过螺栓及螺母等固紧件而固定于例如车厢A外的发动机室内的构件上。室外热交换器10是通过托架16安装在发动机室内的。 [0022] 具备上述结构的热交换器的冷媒回路1中，驱动压缩机2，压缩机2所喷出的冷媒在室外热交换器10中进行散热后，通过膨胀阀4减压，在室内热交换器3中吸热后被吸入压缩机2内。 [0023] 在此，利用图5和图6对端板15的形成方法进行说明。端板15是通过用凹状的凹形模具21和凸状的凸形模具22冲压平板状的金属板15’而形成的。 [0024] 凹形模具21呈沟槽状，具有平面状的沟槽底面21a，以及从沟槽底面21a的宽度方向两端部垂直延伸的沟槽壁面21b。 [0025] 凸形模具22是突条，具有与沟槽底面21a相对的凸形顶面22a和与沟槽壁面21b相对的凸壁面22b。凸形顶面22a设置有分别沿宽度方向两端部延伸的突起部22c。突起部22c的矩形截面，例如，宽度方向的尺寸W3为0.5mm，高度的尺寸H为0.3mm。 [0026] 平板状金属板15’受到凹形模具21和凸形模具22的冲压而弯曲，由此形成基部15a和一对延伸部15b，并从而形成端板15。用凹形模具21和凸形模具22冲压金属板15’时，如图6所示，凸形模具22的突起部22c抵接于基部15a的宽度方向两端部并将该部分向凹形模具 21侧推压。由此，端板15上凹形模具21侧的基部15a与延伸部15b间的弯曲部分的曲率半径比用不具有突起部22c的模具进行冲压时要小。此外，基部15a上凹形模具21侧的平坦面的宽度方向的尺寸比用不具有突起部22c的模具进行冲压时要大。 [0027] 如此一来，利用本实施方式的热交换器的端板的形成方法，通过在凹形模具21和凸形模具22之间夹持金属板15’而形成端板15，其中，凹形模具21具有沟槽底面21a和从沟槽底面21a的宽度方向两端部延伸出的一对沟槽壁面21b，凸形模具22具有与凹形模具21的沟槽底面21a相对的凸形顶面22a和与凹形模具21的沟槽壁面21b相对的凸形壁面22b，且沿凸形顶面22a的宽度方向两侧设有突起部22c。据此，可减小端板15的基部15a与延伸部15b间的弯曲部分的曲率半径，增大基部15a上与传热翅片14接触的平面的宽度方向的尺寸W2，并增大通过钎焊而连接的传热翅片14与端板15的连接部分的面积，由此可提高室外热交换器10的刚性和耐振性等强度。 [0028] 此外，端板15是由具有钎料层的板状构件形成的。如此一来，由于钎焊时溶化的钎料可覆盖冲压加工时由凸形模具22的突起部22c形成的沟槽，因此不会发生由冲压加工时突起部22c形成的沟槽引起的端板15强度的降低。 [0029] 图7是表示本发明的第二实施方式的图。在以下的说明中，对与上述实施方式相同的构成要素标注同一符号。 [0030] 本实施方式中的凸形模具22的凸形顶面22a设置有沿宽度方向两端部延伸的突起部22d。例如，突起部22d的截面呈三角形，其顶点与凸形壁面22b处于同一平面或位于宽度方向内侧，且宽度方向的尺寸W3为0.5mm，高度的尺寸为0.3mm。 [0031] 若用具有上述结构的凹形模具21和凸形模具22冲压平板状的金属板15’，则与上述实施方式相同，端板15上凹形模具21侧的基部15a与延伸部15b间的弯曲部分的曲率半径比用不具有突起部22d的模具进行冲压时要小。此外，基部15a上凹形模具21侧的平坦面的宽度方向的尺寸比用不具有突起部22d的模具进行挤压时要大。 [0032] 利用本实施方式的热交换器的端板的形成方法，与上述实施方式相同，可减小端板15上基部15a与延伸部15b间的弯曲部分的曲率半径，增大基部15a上与传热翅片14接触的平面的宽度方向的尺寸W2，并由此可增大通过钎焊而连接的传热翅片14与端板15的连接部分的面积，提高室外热交换器10的刚性和耐振性等强度。 [0033] 图8至图12是表示本发明的第三实施方式的图。在以下的说明中，对与上述实施方式相同的构成要素标注同一符号。 [0034] 本实施方式的端板15是通过以下方式形成的：在凹形模具21和凸状的第一凸形模具23之间冲压平板状的金属板15’，随后，在凹形模具21和形状与第一凸形模具23不同的第二凸形模具24之间，冲压在凹形模具21和第一凸形模具23之间冲压后的板状构件。 [0035] 第一凸形模具23是突条，具有与沟槽底面21a相对的凸形顶面23a和与沟槽壁面21b相对的凸形壁面23b。 [0036] 第二凸形模具24是突条，具有与沟槽底面21a相对的凸形顶面24a、与沟槽壁面21b相对的凸形壁面24b，以及与凸形壁面24b上凸形顶面24a侧的端部隔开规定距离且沿宽度方向外侧延伸并与沟槽底面21a相对的凸形基面24c。 [0037] 如图9所示，平板状的金属板15’受到凹形模具21和第一凸形模具23冲压后，宽度方向两侧弯曲，其截面呈コ字形。此外，用凹形模具21和第一凸形模具23而形成的截面呈コ字形的金属板15’受到凹形模具21和第二凸形模具24冲压后，形成基部15a和一对延伸部15b并由此形成端板15。如图11所示，在受到凹形模具21和第二凸形模具24冲压时，第二凸形模具24的凸形基面24c抵接于截面呈コ字形的金属板15’的宽度方向两端的端面，将作为延伸部15b的部分向凹形模具21侧推压。由此，端板15上凹形模具21侧的基部15a与延伸部 15b间的弯曲部分的曲率半径比用凹形模具21和第二凸形模具24进行冲压之前要小。另外，基部15a上凹形模具21侧的平坦面的宽度方向尺寸比用凹形模具21和第二凸形模具24进行冲压之前要大。 [0038] 如此一来，利用本实施方式的热交换器的端板的形成方法，在凹形模具21和第一凸形模具23之间夹持金属板15’以使其弯曲，之后在凹形模具21和第二凸形模具24之间，以使在凹形模具21和第一凸形模具23之间已弯曲的金属板15’的宽度方向两侧的端面抵接于第二凸形模具24的凸形基面24c的状态下夹持金属板15’，从而形成端板15。其中，凹形模具21具有沟槽底面21a和从沟槽底面21a的宽度方向两端部延伸出的一对沟槽壁面21b，第一凸形模具23具有与凹形模具21的沟槽底面21a相对的凸形顶面23a和与沟槽壁面21b相对的凸形壁面23b，第二凸形模具24具有与沟槽底面21a相对的凸形顶面24a、与沟槽壁面21b上沟槽底面21a侧相对的凸形壁面24b，以及与凸形壁面24b上凸形顶面24a侧的端部隔开规定距离地沿宽度方向外侧延伸并与沟槽底面21a相对的凸形基面24c。 据此，可减小端板15上基部15a与延伸部15b间的弯曲部分的曲率半径，增大基部15a上与传热翅片14接触的平面的宽度方向的尺寸W2，并增大通过钎焊而连接的传热翅片14与端板15的连接部分的面积，由此可提高室外热交换器10的刚性和耐振性等强度。 [0039] 图13和图14是表示本发明的第四实施方式的图。在以下的说明中，对与上述实施方式相同的构成要素标注同一符号。 [0040] 本实施方式的端板15是通过挤压加工、切削等在平板状的金属板15’上沿宽度方向形成一对沟槽15c，并用凹状的凹形模具21和凸状的凸形模具25冲压设有沟槽15c的金属板15’而形成的。在此，金属板15’上沿宽度方向形成的一对沟槽15c分别设置在端板15上基部15a和延伸部15b间的弯曲部或其附近。 [0041] 凹形模具21呈沟槽状，具有平面状的沟槽底面21a和从沟槽底面21a的宽度方向两端部垂直延伸的沟槽壁面21b。 [0042] 凸形模具25是突条，具有与沟槽底面21a相对的凸形顶面25a和与沟槽壁面21b相对的凸形壁面25b。 [0043] 平板状的金属板15’受到凹形模具21和凸形模具22的冲压而弯曲，由此形成基部15a和一对延伸部15b，并从而形成端板15。用凹形模具21和凸形模具22冲压金属板15’时，金属板15’会在沟槽15c的部分弯折。由此，端板15上凹形模具21侧的基部15a与延伸部15b间的弯曲部分的曲率半径比冲压不具有沟槽15c的金属板15’时要小。此外，基部15a上凹形模具21侧的平坦面的宽度方向的尺寸比冲压不具有沟槽15c的金属板15’时要大。 [0044] 如此一来，利用本实施方式的热交换器的端板的形成方法，在凹形模具21和凸形模具25之间，夹持在宽度方向上设有一对沟槽15c的金属板15’，从而形成端板15，其中，凹形模具21具有沟槽底面21a和从沟槽底面21a的宽度方向两端部延伸出的一对沟槽壁面21b，凸形模具25具有与凹形模具21的沟槽底面21a相对的凸形顶面25a和与凹形模具21的沟槽壁面21b相对的凸形壁面25b。 据此，可减小端板15上基部15a与延伸部15b间的弯曲部分的曲率半径，增大基部15a上与传热翅片14接触的平面的宽度方向的尺寸W2，并增大通过钎焊而连接的传热翅片14与端板15的连接部分的面积，由此可提高室外热交换器10的刚性和耐振性等强度。 [0045]此外，端板15是由具有钎料层的板状构件而形成的。 如此一来，由于钎焊时溶化的钎料可覆盖冲压加工前形成的沟槽15c，因此不会发生由冲压加工前形成的沟槽15c引起的端板15强度的降低。 [0046] 另外，在上述实施方式中，虽然显示了车辆用空气调节装置的散热用室外热交换器10的端板15的形成方法，但本发明并不限定于此。只要是具有端板的热交换器，本发明也可用于车辆用空气调节装置以外的热交换器中。此外，本发明不限于用于散热用热交换器中，也可用于吸热用热交换器以及可切换散热和吸热的热交换器中。 [0047] 符号说明10 室外热交换器 11 集流管 12 热交换管 14 传热翅片 15 端板 15’ 金属板 15a 基部 15b 延伸部 15c 沟槽 21 凹形模具 21a 沟槽底面 21b 沟槽壁面 22 凸形模具 22a 凸形顶面 22c，22d 突起部 23 第一凸形模具 24 第二凸形模具 24c 凸形基面 |
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