熱交換器的制造方法以及擴(kuò)徑治具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】熱交換器的制造方法具備：形成工序，將金屬板(31)卷繞成輥狀以形成傳熱管(30)；擴(kuò)徑工序，將傳熱管(30)插入在金屬制的翅片(40)中所形成的貫通孔(42)中，通過(guò)松弛卷繞成輥狀的金屬板(31)以使傳熱管(30)進(jìn)行擴(kuò)徑，從而使傳熱管(30)的管外表面(30A)與貫通孔(42)的孔壁(42A)相接觸；接合工序，在擴(kuò)徑工序后，對(duì)卷繞成輥狀的金屬板(31)的重疊卷繞的部分進(jìn)行接合。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
熱交換器的制造方法以及擴(kuò)徑治具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及熱交換器的制造方法以及擴(kuò)徑治具。
【背景技術(shù)】
[0002]在日本特開(kāi)2011— 257084號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了如下方法:將鋁擠壓成管狀而形成管狀體(傳熱管)，將該管狀體插入在翅片所形成的插入孔中，然后在管狀體的內(nèi)部插入擴(kuò)徑治具(擴(kuò)管治具)，從而對(duì)該管狀體的外徑進(jìn)行擴(kuò)徑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明要解決的課題
[0004]然而，在日本特開(kāi)2011 — 257084號(hào)公報(bào)公開(kāi)的方法中，由于使用擴(kuò)徑治具使管3狀體沿周向延伸(延長(zhǎng)周長(zhǎng))以進(jìn)行外徑擴(kuò)徑，因而對(duì)管狀體擴(kuò)徑需要較大的載荷。
[0005]本發(fā)明考慮了上述實(shí)情，其課題是提供一種能夠減小管狀體的擴(kuò)徑所需的載荷的熱交換器的制造方法以及擴(kuò)徑治具。
[0006]解決課題的方法
[0007]本發(fā)明的第I方面的熱交換器的制造方法具備:形成工序，將金屬板卷繞成輥狀以形成管狀體;擴(kuò)徑工序，將所述管狀體插入在金屬制的翅片中所形成的貫通孔中，通過(guò)松弛卷繞成輥狀的所述金屬板而使所述管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑，從而使所述管狀體的外周面與所述貫通孔的孔壁相接觸;接合工序，在擴(kuò)徑工序后，對(duì)卷繞成輥狀的所述金屬板的重疊卷繞的部分進(jìn)行接合。
[0008]在第I方面的熱交換器的制造方法中，將金屬板卷繞成輥狀而形成管狀體，并松弛該卷繞成輥狀的金屬板以使管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑，因此，例如，與使通過(guò)擠壓而形成的管狀體沿周向延伸(延長(zhǎng)周長(zhǎng))以進(jìn)行擴(kuò)徑的構(gòu)成相比，能夠減小使管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷。
[0009]對(duì)本發(fā)明的第2方面的熱交換器的制造方法而言，在第I方面的熱交換器的制造方法中，在前述擴(kuò)徑工序中，將外徑比擴(kuò)徑前的前述管狀體的內(nèi)徑更大的擴(kuò)徑治具插入擴(kuò)徑前的前述管狀體的內(nèi)部，使卷繞成輥狀的前述金屬板被強(qiáng)制地松弛，從而使前述管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑。
[0010]在第2方面的熱交換器的制造方法中，在擴(kuò)徑工序中，由于將外徑比擴(kuò)徑前的管狀體的內(nèi)徑更大的擴(kuò)徑治具插入擴(kuò)徑前的管狀體的內(nèi)部，因而卷繞成輥狀的金屬板被強(qiáng)制地松弛，從而使管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑。即，通過(guò)使用外徑比擴(kuò)徑前的管狀體的內(nèi)徑更大的擴(kuò)徑治具，能夠簡(jiǎn)單地對(duì)管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑。
[0011]對(duì)本發(fā)明的第3方面的熱交換器的制造方法而言，在第2方面的熱交換器的制造方法中，在前述形成工序中，將在一側(cè)板面上形成了凹凸部的前述金屬板以所述凹凸部為內(nèi)側(cè)來(lái)卷繞成輥狀，從而形成前述管狀體。
[0012]在第3方面的熱交換器的制造方法中，由于以一側(cè)板面上形成的凹凸部為內(nèi)側(cè)而將金屬板卷繞成輥狀，因而可形成內(nèi)周面上形成了凹凸部的管狀體。以此方式，通過(guò)形成凹凸部，可增大管狀體的內(nèi)周面的表面積，從而提高管狀體與通過(guò)管狀體內(nèi)部的流體之間的熱傳導(dǎo)效率。
[0013]其中，在上述熱交換器的制造方法中，由于能夠以前述方式減小對(duì)管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷，因而在使用擴(kuò)徑治具對(duì)管狀體擴(kuò)徑時(shí)，能夠抑制形成于管狀體內(nèi)周面上的凹凸部的變形(壓潰變形)。由此，能夠確保管狀體與通過(guò)管狀體內(nèi)部的流體之間的熱傳導(dǎo)效率。
[0014]對(duì)本發(fā)明的第4方面的熱交換器的制造方法而言，在第2方面或第3方面的熱交換器的制造方法中，前述金屬板由鋁構(gòu)成。
[0015]在第4方面的熱交換器的制造方法中，將由鋁構(gòu)成的金屬板卷繞成輥狀以形成管狀體，因此，能夠在確保管狀體與通過(guò)管狀體內(nèi)部的流體之間的熱傳導(dǎo)效率的同時(shí)，減輕重量并降低成本。另外，由于使用鋁來(lái)構(gòu)成金屬板，例如，與使用鐵等難以變形的材料來(lái)構(gòu)成金屬板的情況相比，能夠減小對(duì)管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷。另外，在使用擴(kuò)徑治具使管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑時(shí)，能夠?qū)π纬稍诠軤铙w的內(nèi)周面上的凹凸部的變形(壓潰變形)進(jìn)行進(jìn)一步抑制。
[0016]對(duì)本發(fā)明的第5方面的熱交換器的制造方法而言，在第2方面?第4方面中任一方面所述的熱交換器的制造方法中，前述擴(kuò)徑治具構(gòu)成為包含:主體部，其為插入所述管狀體的內(nèi)部的圓柱狀；凸緣，其在周向上被隔開(kāi)間隔地設(shè)置在所述主體部的外周面上，從所述主體部的外周面突出，并且從所述主體部的插入方向的端部側(cè)朝著與所述插入方向的相反側(cè)延伸，并與前述管狀體的內(nèi)周面相接觸;傾斜部，其形成在所述凸緣的所述插入方向的前端部，從所述主體部的外周面突出的高度朝著與所述插入方向的相反側(cè)逐漸變高。
[0017]在第5方面的熱交換器的制造方法中，構(gòu)成擴(kuò)徑治具的凸緣與管狀體的內(nèi)周面接觸，因而能夠減小擴(kuò)徑治具與管狀體的內(nèi)周面的接觸面積，因此，在將擴(kuò)徑治具插入管狀體時(shí)，能夠減輕由管狀體的變形所導(dǎo)致的阻力。由此，能夠減小將擴(kuò)徑治具插入管狀體時(shí)所需的載荷。
[0018]另外，在凸緣的插入方向的前端部形成傾斜部，所述傾斜部從主體部的外周面突出的高度朝著與插入方向的相反側(cè)逐漸變高，因此，例如，與不具有傾斜部的凸緣構(gòu)成相比，在將擴(kuò)徑治具插入擴(kuò)徑前的管狀體中時(shí)，傾斜部成為用于使管狀體擴(kuò)徑的導(dǎo)向件，從而能夠順利地將擴(kuò)徑治具插入管狀體。
[0019]對(duì)本發(fā)明的第6方面的熱交換器的制造方法而言，在第5方面的熱交換器的制造方法中，前述凸緣朝著與前述主體部的前述插入方向的相反側(cè)以螺旋狀延伸，且螺旋的方向與卷繞成輥狀的前述金屬板的卷繞方向相反。
[0020]在第6方面的熱交換器的制造方法中，凸緣以螺旋狀朝著與主體部的插入方向的相反側(cè)延伸，以使螺旋的方向與卷繞成輥狀的金屬板的卷繞方向相反，由此，在管狀體插入擴(kuò)徑治具時(shí)，通過(guò)凸緣，卷繞成輥狀的金屬板受到與卷繞方向相反的方向的力而松弛。由此，能夠進(jìn)一步減小使管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷。
[0021]對(duì)本發(fā)明的第7方面的熱交換器的制造方法而言，在第5方面的熱交換器的制造方法中，前述凸緣向著與前述主體部的前述插入方向的相反側(cè)以直線(xiàn)狀延伸，對(duì)隔著卷繞成輥狀的前述金屬板的內(nèi)周側(cè)的端部而配置在兩側(cè)的2條凸緣而言，與前述管狀體的內(nèi)周面相接觸的各個(gè)接觸部分間的間隔朝著與前述插入方向的相反側(cè)變大。
[0022]在第7方面的熱交換器的制造方法中，對(duì)隔著卷繞成輥狀的金屬板的內(nèi)周側(cè)的端部而配置在兩側(cè)的2條凸緣而言，與管狀體的內(nèi)周面相接觸的各個(gè)接觸部分間的間隔朝著與插入方向的相反側(cè)擴(kuò)大，因此，將擴(kuò)徑治具插入管狀體時(shí)，卷繞成輥狀的金屬板的內(nèi)周側(cè)的端部通過(guò)2條凸緣而受到與卷繞方向相反的力，從而沿管狀體的周向移動(dòng)，卷繞成輥狀的金屬板松弛。由此，能夠減小對(duì)管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷。
[0023]本發(fā)明的第8方面的擴(kuò)徑治具是用于使將金屬板卷繞成輥狀而形成的管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑的擴(kuò)徑治具，所述擴(kuò)徑治具包括:主體部，其為插入所述管狀體的內(nèi)部的圓柱狀;凸緣，其在周向上被隔開(kāi)間隔地設(shè)置在所述主體部的外周面上，從所述主體部的外周面突出，并且從所述主體部的插入方向的端部側(cè)向與所述插入方向的相反側(cè)延伸，并與所述管狀體的內(nèi)周面相接觸;傾斜部，其形成在所述凸緣的所述插入方向的前端部，從所述主體部的外周面突出的高度朝著與所述插入方向的相反側(cè)逐漸變高，該擴(kuò)徑治具的外徑設(shè)置成大于所述管狀體的內(nèi)徑。
[0024]在第8方面的擴(kuò)徑治具中，由于將該擴(kuò)徑治具的外徑設(shè)置成大于管狀體的內(nèi)徑，因此，通過(guò)將其插入管狀體的內(nèi)部，卷繞成輥狀的金屬板被強(qiáng)制地松弛，從而管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑。其中，在插入擴(kuò)徑治具時(shí)，由于凸緣與管狀體的內(nèi)周面接觸，因而能夠縮小擴(kuò)徑治具與管狀體的內(nèi)周面的接觸面積。因此，在將擴(kuò)徑治具插入管狀體時(shí)，能夠減輕由管狀體的變形所導(dǎo)致的阻力。由此，能夠減小將擴(kuò)徑治具插入管狀體時(shí)所需的載荷。其結(jié)果是，能夠減小對(duì)管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷。
[0025]發(fā)明效果
[0026]如上所述，本發(fā)明的熱交換器的制造方法和擴(kuò)徑治具，能夠減小對(duì)管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是用于對(duì)第I實(shí)施方式的熱交換器的制造方法的擴(kuò)徑工序進(jìn)行說(shuō)明的管狀體的沿軸向的截面圖。
[0028]圖2是圖1中的沿2X-2X線(xiàn)截面圖。
[0029]圖3是圖1中的沿3X-3X線(xiàn)截面圖。
[0030]圖4A是在第I實(shí)施方式的熱交換器的制造方法中所使用的擴(kuò)徑治具的立體圖。
[0031 ]圖4B是由圖4A所示的擴(kuò)徑治具的正面圖。
[0032]圖4C是由圖4A所示的擴(kuò)徑治具的側(cè)面圖。
[0033]圖5是通過(guò)第I實(shí)施方式的熱交換器的制造方法所制造的熱交換器的管狀體的沿軸向的截面圖。
[0034]圖6A是第I實(shí)施方式中所使用的擴(kuò)徑治具的第I變形的立體圖。
[0035 ]圖6B是由圖6A所示的第I變形例的擴(kuò)徑治具的正面圖。
[0036]圖6C是由圖6A所示的第I變形例的擴(kuò)徑治具的側(cè)面圖。
[0037]圖7A是在第I實(shí)施方式中所使用的擴(kuò)徑治具的第2變形的立體圖。
[0038]圖7B是由圖7A所示的第2變形例的擴(kuò)徑治具的正面圖。
[0039 ]圖7C是由圖7A所示的第2變形例的擴(kuò)徑治具的側(cè)面圖。
[0040]圖8A是在第I實(shí)施方式中所使用的擴(kuò)徑治具的第3變形的立體圖。[0041 ]圖8B是由圖8A所示的第3變形例的擴(kuò)徑治具的正面圖。
[0042]圖8C是由圖8A所示的第3變形例的擴(kuò)徑治具的側(cè)面圖。
[0043]圖9是在第2實(shí)施方式的熱交換器的制造方法的熱交換器中所使用的管狀體的沿軸線(xiàn)正交方向的截面圖。
[0044]圖10是用于對(duì)第2實(shí)施方式的熱交換器的制造方法的擴(kuò)徑工序進(jìn)行說(shuō)明的擴(kuò)徑前的管狀體的沿軸線(xiàn)正交方向的截面圖(與圖1中的沿2X-2X線(xiàn)截面圖相對(duì)應(yīng)的圖)。
[0045]圖11是用于對(duì)圖10的熱交換器的制造方法的擴(kuò)徑工序進(jìn)行說(shuō)明的擴(kuò)徑后的管狀體的沿軸線(xiàn)正交方向的截面圖(與圖1中的沿3X-3X線(xiàn)截面圖相對(duì)應(yīng)的圖)。
【具體實(shí)施方式】
[0046]針對(duì)本發(fā)明的熱交換器的制造方法和擴(kuò)徑治具的一個(gè)實(shí)施方式，參見(jiàn)附圖進(jìn)行說(shuō)明。
[0047](第丨實(shí)施方式)
[0048]圖5中示出了通過(guò)第I實(shí)施方式的熱交換器的制造方法所制造的熱交換器20。本實(shí)施方式的熱交換器20安裝在空調(diào)設(shè)備中，并用來(lái)對(duì)在該空調(diào)設(shè)備的熱交換部中使用的流體進(jìn)行熱交換。此外，本發(fā)明并不限于上述構(gòu)成，熱交換器20還可安裝于冰箱等，用來(lái)對(duì)在冰箱的冷卻部中使用的制冷劑(流體的一例)進(jìn)行冷卻，所述熱交換器還可安裝在汽車(chē)中，用來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻裝置的冷卻水(流體的一例)進(jìn)行冷卻。即，本實(shí)施方式的熱交換器20只要是用于對(duì)流體進(jìn)行熱交換，就可適用于任意設(shè)備中。
[0049]如圖5所示，本實(shí)施方式的熱交換器20具有傳熱管30和翅片40。此外，本實(shí)施方式的傳熱管30是本發(fā)明的管狀體的一例。
[0050]如圖2和圖3所示，傳熱管30是通過(guò)對(duì)一片金屬板31進(jìn)行彎曲加工而形成的。具體而言，傳熱管30是通過(guò)將金屬板31卷繞成輥狀、并對(duì)重疊卷繞的部分進(jìn)行接合而形成的。此夕卜，本實(shí)施方式的傳熱管30是對(duì)金屬板31進(jìn)行雙層卷繞而成的雙層卷管。對(duì)該傳熱管30而言，將卷繞成輥狀的金屬板31的內(nèi)表面31B的一部分設(shè)為管內(nèi)表面30B，將卷繞成輥狀的金屬板31的外表面3IA的一部分設(shè)為管外表面30A。此外，管外表面30A表不傳熱管30的外周面，管內(nèi)表面30B表示傳熱管30的內(nèi)周面。另外，傳熱管30的軸向由圖中箭頭A方向來(lái)表示。[0051 ]在卷繞成輥狀的金屬板31的內(nèi)表面31B上，在內(nèi)周側(cè)的端部31C和外周側(cè)的端部31D之間形成有內(nèi)側(cè)階梯面32B。將卷繞成輥狀的金屬板31的端部31C接合在該內(nèi)側(cè)階梯面32B 上。
[0052]另一方面，在卷繞成輥狀的金屬板31的外表面31A上，在端部31C和端部31D之間形成有外側(cè)階梯面32A。將卷繞成輥狀的金屬板31的端部31D接合在該外側(cè)階梯面32A上。
[0053]此外，在本實(shí)施方式中，在后述的熱交換器20的制造方法中，卷繞成輥狀的金屬板31的端部31C和端部31D的中間部分(卷繞方向的中間部分)彎曲成大致曲柄狀而形成階梯部32。將以此方式形成的階梯部32的一側(cè)的面(構(gòu)成內(nèi)表面31B的面)作為內(nèi)側(cè)階梯面32B、并將另外一面(構(gòu)成外表面31A的面)作為外側(cè)階梯面32A。
[0054]對(duì)形成傳熱管30的金屬板31而言，使用在由金屬材料所形成的芯材上粘貼包覆材料而形成的金屬板，所述包覆材料由熔點(diǎn)比該芯材更低的金屬材料所形成，即，對(duì)形成傳熱管30的金屬板31而言使用金屬包層板。在本實(shí)施方式中，使用鋁來(lái)構(gòu)成金屬板31。具體而言，金屬板31是通過(guò)在由純鋁所形成的芯材上粘貼由鋁合金(例如，鋁中含有硅的合金)所形成的包覆材料而形成的。該包覆材料形成卷繞成輥狀的金屬板31的外表面31A。另外，包覆材料用作對(duì)卷繞成輥狀的金屬板31的重疊卷繞的部分進(jìn)行接合的接合材料(釬料)。另一方面，芯材形成卷繞成輥狀的金屬板31的內(nèi)表面31B。
[0055]此外，在本實(shí)施方式中，使用鋁來(lái)構(gòu)成金屬板31，但是，本發(fā)明并不限于所述構(gòu)成，還可以使用銅、鐵等金屬材料來(lái)構(gòu)成金屬板31。
[0056]如圖5所示，翅片40是通過(guò)將金屬材料(例如，鋁)形成為板狀而制成。在該翅片40中形成貫通于板厚方向上的貫通孔42 O具體而言，在翅片40中，通過(guò)翻邊加工(A—y y夕''加工)而形成貫通孔42。在該貫通孔42中，在插入傳熱管30的同時(shí)，將作為傳熱管30的外周面的管外表面30A接合在孔壁42A上。此外，在本實(shí)施方式中，在通過(guò)對(duì)翅片40進(jìn)行翻邊加工所形成的環(huán)狀的直立部44的內(nèi)壁即孔壁42A接合傳熱管30的管外表面30A。
[0057]接著，對(duì)熱交換器20進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在熱交換器20中，多條傳熱管30相互平行地排列，相鄰的傳熱管30的端部之間通過(guò)U字型的管接頭進(jìn)行連接。另外，各傳熱管30分別插入多片翅片40的各貫通孔42中，同時(shí)在各孔壁42A上分別接合各管外表面30A。
[0058]接著，針對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的熱交換器20的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0059](形成工序)
[0060]首先，準(zhǔn)備平板狀金屬板31，其是在芯材上粘貼包覆材料而成，將該金屬板31卷繞成輥狀以形成作為管狀體的一例的傳熱管30(擴(kuò)徑前的傳熱管)(參見(jiàn)圖2)。具體而言，使用乳棍成型機(jī)將金屬板31卷繞成棍狀，即，通過(guò)對(duì)金屬板31進(jìn)行乳棍成型(roll forming)而形成傳熱管30。在該形成工序中，以使傳熱管30的外徑小于形成在翅片40中的貫通孔42的直徑的方式將金屬板31卷繞成輥狀(參見(jiàn)圖1)。
[0061 ](擴(kuò)徑工序)
[0062]接下來(lái)，在形成在翅片40中的貫通孔42中插入卷繞成輥狀的金屬板31。然后，松弛卷繞成輥狀的金屬板31以使傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑，使傳熱管30的管外表面30A與翅片40的貫通孔42的孔壁42A相接觸。具體而言，如圖1所示，將外徑大于擴(kuò)徑前的傳熱管30的內(nèi)徑的擴(kuò)徑治具50插入擴(kuò)徑前的傳熱管30的內(nèi)部，強(qiáng)制地松弛卷繞成輥狀的金屬板31以使傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑。該擴(kuò)徑治具50的外徑的大小被設(shè)定成可使傳熱管30擴(kuò)徑至管外表面30A與孔壁42A相接觸。
[0063]另外，在對(duì)傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑時(shí)，如圖3所示，在卷繞成輥狀的金屬板31的端部31C和端部31D之間形成階梯部32。此時(shí)，在階梯部32的內(nèi)側(cè)階梯面32B上對(duì)向地設(shè)置端部31C，在階梯部32的外側(cè)階梯面32A上對(duì)向地設(shè)置端部31D。
[0064](接合工序)
[0065]接著，對(duì)卷繞成輥狀的金屬板31和翅片40進(jìn)行加熱以使包覆材料熔融，在使卷繞成輥狀的金屬板31的重疊卷繞的部分密合的狀態(tài)下，使包覆材料冷卻固化，從而對(duì)卷繞成輥狀的金屬板31的重疊卷繞的部分進(jìn)行接合(釬焊)。此時(shí)，也對(duì)形成卷繞成輥狀的金屬板31的外周的包覆材料和貫通孔42的孔壁42A進(jìn)行接合。由此，形成熱交換器20。
[0066]接著，針對(duì)本實(shí)施方式的熱交換器20的制造方法中使用的擴(kuò)徑治具50進(jìn)行說(shuō)明。
[0067]如圖1和圖4A?圖4C所示，擴(kuò)徑治具50構(gòu)成為含有:主體部52，其為插入傳熱管30的內(nèi)部的圓柱狀；凸緣54，其設(shè)置在主體部52的外周面52A上;傾斜部56，其形成在凸緣54的插入方向的前端部。此外，主體部52的插入方向與擴(kuò)徑治具50的插入方向相同，且主體部52的插入方向由圖中箭頭B方向所示。
[0068]凸緣54在從主體部52的外周面52A突出的同時(shí)，從主體部52的插入方向的端部側(cè)朝著與該插入方向的相反側(cè)延伸。另外，多個(gè)凸緣54隔開(kāi)間隔地設(shè)置在主體部52的圓周方向上(由圖中箭頭C方向所示)。該凸緣54構(gòu)成為使頂部54A與傳熱管30的管內(nèi)表面30B相接觸。此外，前述擴(kuò)徑治具50的外徑表示:通過(guò)距離主體部52的中心軸最遠(yuǎn)的凸緣54的部位(頂部54A的一部分)的圓的外徑。
[0069]另外，凸緣54朝著與主體部52的插入方向的相反側(cè)以直線(xiàn)狀延伸。另外，對(duì)于隔著卷繞成輥狀的金屬板31的端部31C而配置在兩側(cè)的2條凸緣54而言，與傳熱管30的管內(nèi)表面30B相接觸的各接觸部分間的間隔L朝著與主體部52的插入方向的相反側(cè)變大。
[0070]傾斜部56構(gòu)成為:從主體部52的外周面52A突出的高度朝著與主體部52的插入方向的相反側(cè)逐漸變高。
[0071]另外，在擴(kuò)徑治具50上連接桿58，該桿58從用于將主體部52插入傳熱管30內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)裝置延伸。
[0072]接著，針對(duì)本實(shí)施方式的熱交換器20的制造方法的作用效果進(jìn)行說(shuō)明。
[0073]在本實(shí)施方式的熱交換器20的制造方法中，將金屬板31卷繞成輥狀以形成傳熱管30，松弛該卷繞成輥狀的金屬板31以使傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑，因此，例如，與由擠壓而形成的擠壓傳熱管沿周向延伸(延長(zhǎng)周長(zhǎng))而進(jìn)行擴(kuò)徑的構(gòu)成相比，能夠減小對(duì)傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷。
[0074]具體而言，在熱交換器20的制造方法中，在擴(kuò)徑工序中，由于將外徑大于擴(kuò)徑前的傳熱管30的內(nèi)徑的擴(kuò)徑治具50插入擴(kuò)徑前的傳熱管30的內(nèi)部，因而卷繞成輥狀的金屬板31被強(qiáng)制地松弛，從而使傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑。即，通過(guò)使用外徑大于擴(kuò)徑前的傳熱管30的內(nèi)徑的擴(kuò)徑治具50，能夠簡(jiǎn)單地對(duì)傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑。
[0075]另外，在對(duì)傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑時(shí)，由于擴(kuò)徑治具50的凸緣54與傳熱管30的管內(nèi)表面30B相接觸，因而能夠縮小擴(kuò)徑治具50與傳熱管30的管內(nèi)表面30B的接觸面積，從而在將擴(kuò)徑治具50插入傳熱管30時(shí)，能夠減輕由傳熱管30的變形所導(dǎo)致的阻力。由此，能夠減小將擴(kuò)徑治具50插入傳熱管30時(shí)所需的載荷。
[0076]另外，對(duì)于凸緣54，在主體部52的插入方向的前端部形成傾斜部56，所述傾斜部56從主體部52的外周面52A突出的高度朝著與該插入方向的相反側(cè)逐漸變高，因此，在將擴(kuò)徑治具50插入擴(kuò)徑前的傳熱管30中時(shí)，傾斜部56成為用于使傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑的導(dǎo)向件。由此，能夠?qū)U(kuò)徑治具50順利地插入傳熱管30中。
[0077]進(jìn)而，在對(duì)傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑時(shí)，對(duì)隔著卷繞成輥狀的金屬板31的端部31C而配置在兩側(cè)的2條凸緣54而言，與傳熱管30的管內(nèi)表面30B相接觸的各接觸部分之間的間隔L朝著與主體部52的插入方向的相反側(cè)變大，因此，將擴(kuò)徑治具50插入傳熱管30中時(shí)，卷繞成輥狀的金屬板31的端部31C通過(guò)2條凸緣54而受到與卷繞方向相反的方向的力，從而沿傳熱管30的周向(由圖中箭頭D方向所示)進(jìn)行移動(dòng)，使卷繞成輥狀的金屬板31松弛。由此，能夠減小對(duì)傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷。
[0078]另外，在熱交換器20的制造方法中，將由鋁構(gòu)成的金屬板31卷繞成輥狀以形成傳熱管30，因而能夠在確保傳熱管30和通過(guò)該傳熱管30內(nèi)部的流體之間的熱傳導(dǎo)效率的同時(shí)，減輕熱交換器20的重量并降低成本。另外，由于使用鋁來(lái)構(gòu)成金屬板31，因此，例如，與使用鐵板等難以變形的材料來(lái)構(gòu)成金屬板31的情況相比，能夠減小對(duì)傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷。
[0079]在本實(shí)施方式中，設(shè)為使用擴(kuò)徑治具50對(duì)將金屬板31卷繞成輥狀而形成的傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑的構(gòu)成，但是，本發(fā)明不限于該構(gòu)成。例如，還可設(shè)為如下構(gòu)成:使用作為擴(kuò)徑治具50的第I變形例的擴(kuò)徑治具60、作為第2變形例的擴(kuò)徑治具70、作為第3變形例的擴(kuò)徑治具80等使傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑。此外，第I變形例的擴(kuò)徑治具60、第2變形例的擴(kuò)徑治具70、以及第3變形例的擴(kuò)徑治具80也可用于后述的第2實(shí)施方式的熱交換器22的制造方法中。
[0080]如圖6A?圖6C所示，對(duì)第I變形例的擴(kuò)徑治具60而言，從主體部52的外周面52A突出的凸緣64從主體部52的插入方向的端部側(cè)朝著與該插入方向相反的方向以直線(xiàn)狀延伸。另外，多個(gè)凸緣64隔開(kāi)一定間隔地設(shè)置在主體部52的圓周方向上。因此，在將擴(kuò)徑治具60插入擴(kuò)徑前的傳熱管30中時(shí)，能夠?qū)U(kuò)徑治具60插入擴(kuò)徑前的傳熱管30而不受到擴(kuò)徑治具60的凸緣64的位置的限制。由此，能夠?qū)鳠峁?0的擴(kuò)徑作業(yè)的繁瑣程度進(jìn)行改良。此外，圖6A?圖6C中的符號(hào)64A表不凸緣64的頂部。
[0081 ]如圖7A?圖7C所示，對(duì)第2變形例的擴(kuò)徑治具70而言，從主體部52的外周面52A突出的凸緣74從主體部52的插入方向的端部側(cè)朝著與該插入方向的相反側(cè)以螺旋狀延伸(具體而言，沿主體部52的外周面52A以螺旋狀延伸)。另外，將凸緣74的螺旋的方向設(shè)為與卷繞成輥狀的金屬板31的卷繞方向相反。進(jìn)而，多個(gè)凸緣74隔開(kāi)一定間隔地設(shè)置在主體部52的圓周方向上。其中，將擴(kuò)徑治具70插入傳熱管30中時(shí)，通過(guò)螺旋狀的凸緣74，卷繞成輥狀的金屬板31受到與卷繞方向相反的力而松弛。由此，能夠減小對(duì)傳熱管30進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷。此外，圖7A?圖7C中的符號(hào)74A表示凸緣74的頂部。
[0082]如圖8A?圖8C所示，對(duì)第3變形例的擴(kuò)徑治具80而言，從主體部52的外周面52A突出的凸緣84從主體部52的插入方向的端部側(cè)沿著與該插入方向相反的方向以直線(xiàn)狀延伸。另外，對(duì)凸緣84而言，頂部84A的寬度(沿主體部52的圓周方向的長(zhǎng)度)朝著與主體部52的插入方向的相反側(cè)逐漸變大。其中，在將擴(kuò)徑治具80插入擴(kuò)徑前的傳熱管30時(shí)，首先，凸緣84的頂部84A的寬度較窄的部分與傳熱管30的管內(nèi)表面30B接觸，因此，由傳熱管30的變形所造成的阻力較小，從而能夠減小插入時(shí)所需的載荷。然后，由于頂部84A的寬度較寬的部分與傳熱管30的管外表面30A接觸，因此，能夠在周向上大致相等地對(duì)傳熱管30的管內(nèi)表面30B進(jìn)行擴(kuò)徑。
[0083](第2實(shí)施方式)
[0084]在圖9中，示出了通過(guò)第2實(shí)施方式的熱交換器的制造方法而制造的熱交換器22的傳熱管90。此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)于與第I實(shí)施方式相同的構(gòu)成，米用相同的符號(hào)表不，省略對(duì)它們的說(shuō)明。
[0085]對(duì)于本實(shí)施方式的熱交換器22而言，除傳熱管90的構(gòu)成以外，與第I實(shí)施方式的熱交換器20的構(gòu)成相同。
[0086]如圖9所示，對(duì)于傳熱管90而言，在其內(nèi)周面(下面，記載為“管內(nèi)表面90B”)上形成有凹凸部92。該凹凸部92形成在大致整個(gè)管內(nèi)表面90B上。此外，本實(shí)施方式的傳熱管90是本發(fā)明的管狀體的一例。
[0087]另外，傳熱管90是通過(guò)將形成有凹凸部92的金屬板31卷繞成輥狀并對(duì)重疊卷繞的部分進(jìn)行接合而形成。此外，本實(shí)施方式的傳熱管90是對(duì)金屬板31進(jìn)行雙層卷繞而成的雙層卷管。對(duì)該傳熱管90而言，將卷繞成輥狀的金屬板31的內(nèi)表面31B的一部分作為管內(nèi)表面90B，將卷繞成輥狀的金屬板31的外表面31A的一部分作為管外表面90A。此外，對(duì)于金屬板31，除形成凹凸部92的構(gòu)成以外，與第I實(shí)施方式的構(gòu)成相同。
[0088]如圖9所示，凹凸部92隔開(kāi)間隔地形成在傳熱管90的周向上，并沿與傳熱管90的軸向交叉的方向(在本實(shí)施方式中為傾斜方向)延伸，凹凸部92由溝部92A和突條部92B所構(gòu)成，所述溝部92A朝著傳熱管90的徑向外側(cè)凹陷，所述突條部92B形成在相鄰的溝部92A之間，且朝著傳熱管90的徑向內(nèi)側(cè)凸出。此外，本發(fā)明的凹凸部并不限于上述構(gòu)成。例如，可在管內(nèi)表面90B上形成多個(gè)凸部或凹部、從而構(gòu)成凹凸部。
[0089]接著，針對(duì)第2實(shí)施方式的熱交換器22的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0090](形成工序)
[0091]首先，準(zhǔn)備平板狀的金屬板31，所述金屬板通過(guò)在芯材上粘貼包覆材料而成，在該金屬板31的一側(cè)板面(由芯材形成的板面)上形成凹凸部92。此外，凹凸部92形成在金屬板31的一側(cè)板面上的與管內(nèi)表面90B相對(duì)應(yīng)的范圍內(nèi)。
[0092]然后，將在一側(cè)板面上形成了凹凸部92的金屬板31以凹凸部92為內(nèi)側(cè)卷繞成輥狀，從而形成作為管狀體一例的傳熱管90(參見(jiàn)圖10)。
[0093]接著，如圖10和圖11所示，使用擴(kuò)徑治具50來(lái)實(shí)施與第I實(shí)施方式相同的擴(kuò)徑工序，從而對(duì)傳熱管90進(jìn)行擴(kuò)徑。
[0094]然后，通過(guò)實(shí)施與第I實(shí)施方式相同的接合工序來(lái)形成本實(shí)施方式的熱交換器22。
[0095]下面，針對(duì)本實(shí)施方式的熱交換器22的制造方法的作用效果進(jìn)行說(shuō)明。
[0096]在熱交換器22的制造方法中，以形成于一側(cè)板面上的凹凸部92為內(nèi)側(cè)、將金屬板31卷繞成輥狀，從而形成傳熱管90，其中凹凸部92形成于管內(nèi)表面90B上。以此方式，通過(guò)形成凹凸部92，可增大傳熱管90的管內(nèi)表面90B的表面積，從而可提高傳熱管90與通過(guò)該傳熱管90內(nèi)部的流體之間的熱傳導(dǎo)效率。
[0097]另外，在上述熱交換器22的制造方法中，與第I實(shí)施方式同樣地能夠減小對(duì)傳熱管90進(jìn)行擴(kuò)徑所需的載荷，因此，在使用擴(kuò)徑治具50對(duì)傳熱管90進(jìn)行擴(kuò)徑時(shí)，能夠?qū)π纬稍诠軆?nèi)表面90B上的凹凸部92的變形(壓潰變形)進(jìn)行抑制。由此，能夠確保傳熱管90與通過(guò)傳熱管90內(nèi)部的流體之間的熱傳導(dǎo)效率。
[0098]在第丨實(shí)施方式中，通過(guò)擴(kuò)徑工序在金屬板31上形成階梯部32，但是，本發(fā)明并不限于此構(gòu)成。例如，可設(shè)為以下構(gòu)成:在進(jìn)行擴(kuò)徑工序前預(yù)先在金屬板31上形成階梯部32。此外，對(duì)于在進(jìn)行擴(kuò)徑工序前預(yù)先在金屬板31上形成階梯部32的構(gòu)成，也可適用于第2實(shí)施方式中。
[0099]另外，在第I實(shí)施方式中，將金屬板31設(shè)為由芯材和包覆材料所構(gòu)成的金屬包層板，但是，本發(fā)明并不限于此構(gòu)成，還可將金屬板31設(shè)為僅由芯材構(gòu)成的金屬板。在此情況下，在擴(kuò)徑后的傳熱管30上，通過(guò)在金屬板31的重疊卷繞的部分的空隙中注入熔融的接合材料(釬料)，能夠?qū)ι鲜鼋饘侔?1的重疊卷繞的部分進(jìn)行接合。另外，可使用鋁合金(釬料)來(lái)形成翅片40的單面或雙面，并與擴(kuò)徑后的傳熱管30—同進(jìn)行加熱，從而通過(guò)熔融的鋁合金對(duì)上述金屬板31的重疊卷繞的部分進(jìn)行接合。此外，上述構(gòu)成也可適用于第2實(shí)施方式。
[0100]在第I實(shí)施方式中，將傳熱管30設(shè)為對(duì)金屬板31進(jìn)行雙層卷繞而成的雙層卷管，但是，本發(fā)明并不限于該構(gòu)成，還可以設(shè)為對(duì)金屬板31進(jìn)行多于雙層的卷繞而形成的多層卷管。此外，上述構(gòu)成也可適用于第2實(shí)施方式的傳熱管90中。
[0101]以上例舉出實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的實(shí)施的方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是，這些實(shí)施方式只是一例，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。另外，本發(fā)明的權(quán)利范圍當(dāng)然不受到這些實(shí)施方式的限制。
[0102]此外，對(duì)于2014年I月29日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2014-014650號(hào)的公開(kāi)內(nèi)容，通過(guò)參照將其整體并入本說(shuō)明書(shū)中。
[0103]對(duì)于本說(shuō)明書(shū)中記載的全部文獻(xiàn)、專(zhuān)利申請(qǐng)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與詳細(xì)且分別記載通過(guò)參照而引入的各文獻(xiàn)、專(zhuān)利申請(qǐng)以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的情況相同程度地，通過(guò)參照并入本說(shuō)明書(shū)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱交換器的制造方法，其具備: 形成工序，將金屬板卷繞成輥狀形成管狀體； 擴(kuò)徑工序，將所述管狀體插入在金屬制的翅片中所形成的貫通孔中，松弛卷繞成輥狀的所述金屬板使所述管狀體擴(kuò)徑，使所述管狀體的外周面與所述貫通孔的孔壁相接觸；以及 接合工序，在擴(kuò)徑工序后，對(duì)卷繞成輥狀的所述金屬板的重疊卷繞的部分進(jìn)行接合。2.如權(quán)利要求1所述的熱交換器的制造方法，其中，在所述擴(kuò)徑工序中，將外徑比擴(kuò)徑前的所述管狀體的內(nèi)徑大的擴(kuò)徑治具插入擴(kuò)徑前的所述管狀體的內(nèi)部，將卷繞成輥狀的所述金屬板強(qiáng)制地松弛，使所述管狀體擴(kuò)徑。3.如權(quán)利要求2所述的熱交換器的制造方法，其中，在所述形成工序中，將在一側(cè)板面上形成了凹凸部的所述金屬板以所述凹凸部為內(nèi)側(cè)來(lái)卷繞成輥狀，形成所述管狀體。4.如權(quán)利要求2或3所述的熱交換器的制造方法，其中，所述金屬板由鋁構(gòu)成。5.如權(quán)利要求2?4中任一項(xiàng)所述的熱交換器的制造方法，其中，所述擴(kuò)徑治具構(gòu)成為包含: 主體部，其為插入所述管狀體的內(nèi)部的圓柱狀； 凸緣，其在周向上被隔開(kāi)間隔地設(shè)置在所述主體部的外周面上，從所述主體部的外周面突出，并且從所述主體部的插入方向的端部側(cè)朝著與所述插入方向的相反側(cè)延伸，并與所述管狀體的內(nèi)周面相接觸；以及 傾斜部，其形成在所述凸緣的所述插入方向的前端部，從所述主體部的外周面突出的高度朝著與所述插入方向的相反側(cè)逐漸變高。6.如權(quán)利要求5所述的熱交換器的制造方法，其中，所述凸緣朝著與所述主體部的所述插入方向的相反側(cè)以螺旋狀延伸，且螺旋的方向與卷繞成輥狀的所述金屬板的卷繞方向相反。7.如權(quán)利要求5所述的熱交換器的制造方法，其中，所述凸緣朝著與所述主體部的所述插入方向的相反側(cè)以直線(xiàn)狀延伸， 隔著卷繞成輥狀的所述金屬板的內(nèi)周側(cè)的端部而配置在兩側(cè)的2條凸緣，與所述管狀體的內(nèi)周面接觸的各個(gè)接觸部分間的間隔朝著與所述插入方向的相反側(cè)變大。8.一種擴(kuò)徑治具，其用于使將金屬板卷繞成輥狀而形成的管狀體進(jìn)行擴(kuò)徑，其中， 所述擴(kuò)徑治具包括: 主體部，其為插入所述管狀體的內(nèi)部的圓柱狀， 凸緣，其在周向上被隔開(kāi)間隔地設(shè)置在所述主體部的外周面上，從所述主體部的外周面突出，并且從所述主體部的插入方向的端部側(cè)向與所述插入方向的相反側(cè)延伸，并與所述管狀體的內(nèi)周面相接觸，以及 傾斜部，其形成在所述凸緣的所述插入方向的前端部，從所述主體部的外周面突出的高度朝著與所述插入方向的相反側(cè)逐漸變高， 并且，設(shè)置所述擴(kuò)徑治具的外徑大于所述管狀體的內(nèi)徑。
【文檔編號(hào)】F28D1/053GK105939797SQ201480074426
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2014年10月15日
【發(fā)明人】后藤直哉, 遠(yuǎn)藤琢磨
【申請(qǐng)人】三櫻工業(yè)株式會(huì)社