專利名稱：星式熱交換鰭片的制造方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換鰭片的制造方法及其裝置，特別是涉及一種可消除制程中廢料的產(chǎn)生，并能充份利用制造材料，以提高熱傳效率的星式熱交換鰭片的制造方法及其裝置。
一般在空調(diào)系統(tǒng)或其他熱傳系統(tǒng)中所使用的盤管型熱交換器，如水用盤管，蒸氣盤管，或冷媒盤管等，大多使用金屬熱交換鰭片附著于金屬管外，以增加管路與外界空氣接觸面積而提高熱傳效率，此金屬熱交換鰭片(或稱散熱片)可為平面式、波浪式或多縫式，當(dāng)金屬管內(nèi)流通高溫或低溫流體時(shí)，經(jīng)由管壁及其外所附的鰭片，將熱量傳送至鄰近空氣，以達(dá)到熱交換的目的，如

圖1所示，是以往盤管型熱交換器的立體圖，該熱交換器1包含一呈蛇管狀的管路10，以及多數(shù)個(gè)呈固定間隔嵌設(shè)在該管路10外環(huán)壁上的鰭片12，該鰭片12為平面式，并以熱傳導(dǎo)能力高的金屬，如鋁或銅等材料所制成，由于熱傳導(dǎo)的速率與表面積有非常密切的關(guān)系，因此藉由該鰭片12來增加管路10整體的表面積，使流入管路10中的冷媒可經(jīng)由管壁及管外的鰭片12，提高與鄰近空氣進(jìn)行熱量交換的效率，達(dá)到快速散熱或吸熱的功效。但是，為了增加管路10整體的表面積，提高熱傳效率，而必須增加鰭片12的數(shù)量，使管路10外的鰭片12間的密度相對地提高，導(dǎo)致空氣流過鰭片12的阻力變大，反而降低熱傳效率。
如圖2所示，為以往盤管型熱交換器的鰭片的沖孔示意圖，以往盤管型熱交換器的制造過程中，不管使用何種型式的金屬熱交換鰭片，首先，必須以沖模器具(圖未示)在該鰭片12上沖出多數(shù)個(gè)可供穿合的接合孔100，但是在對鰭片12進(jìn)行沖孔作業(yè)時(shí)，會如圖中所示產(chǎn)生許多廢料104，除了造成材料成本的浪費(fèi)外，也使鰭片12的表面積減少，反而降低了鰭片12原有面積所應(yīng)具備的熱傳效率。
另外，如圖3所示，為以往盤管型熱交換器的鰭片的成型示意圖，并配合圖2所示，在鰭片12上沖出多數(shù)個(gè)接合孔100后，再以沖模器具在每個(gè)接合孔100周緣沖制成一個(gè)凸唇102，然后再將管路10(如圖3中假想線所示)穿置于接合孔100內(nèi)，并利用擴(kuò)管技術(shù)將管路10擴(kuò)管，使管路10外徑能夠擴(kuò)大而與凸唇102緊密地結(jié)合，以使管路10穩(wěn)固地橫越于鰭片12之間。但是，以沖模器具來說，由于沖模器具是直接以沖壓貫穿鰭片12的方式?jīng)_出多數(shù)個(gè)接合孔100，因此，會與母模碰觸而產(chǎn)生磨耗，造成沖模器具因模具間的碰觸磨耗而損傷，進(jìn)而提高故障的機(jī)率。
綜上所述，以往熱交換器的鰭片的制造方法及其構(gòu)造具有下列的缺點(diǎn)(1)浪費(fèi)材料及成本在制作熱交換鰭片的過程中，必須先在鰭片表面沖制接合孔，而造成許多廢料，此廢料除了增加處理上的不便，也形成材料成本的浪費(fèi)。
(2)熱傳效率有限鰭片的制造過程必須在其表面進(jìn)行沖孔作業(yè)，造成鰭片的整體表面積減小，使鰭片原有面積所具有的熱傳效率降低，限制了每個(gè)鰭片所能發(fā)揮的熱傳效率。
(3)密度過高因熱傳導(dǎo)速率是隨著表面積的增加而增加，以往管路為了提高整體的熱傳效率，而增加鰭片的數(shù)量，導(dǎo)致鰭片間的間隔相對地變小，密度變高，使空氣流過鰭片的阻力增加，反而影響了管路內(nèi)流體與鄰近空氣進(jìn)行熱量交換的作業(yè)，而降低熱傳效率。
(4)沖模器具的故障機(jī)率提高因沖模器具是直接在鰭片上沖壓貫穿出接合孔，造成沖模器具與母模產(chǎn)生碰觸而磨損，而造成沖模器具的損傷，進(jìn)而使沖模器具的故障機(jī)率提高。
本發(fā)明的主要目的在提供一種星式熱交換鰭片的制造方法，可充份利用原材料，消除制程中廢料的產(chǎn)生。
本發(fā)明的另一目的在提供一種星式熱交換鰭片裝置，可提高熱傳效率。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述一種星式熱交換鰭片的制造方法，其特征在于該制造方法依序包含在鰭片本體上形成多數(shù)個(gè)封閉狀凸唇的凸唇成型步驟，在每一個(gè)凸唇的封閉面上切割成多數(shù)個(gè)分隔片的切割步驟，將各個(gè)凸唇上的所有分隔片向外推出而形成接合孔的接合孔成型步驟，以及將各個(gè)凸唇上的所有分隔片向外彎延而成型出連結(jié)在接合孔周緣的副鰭片的副鰭片成型步驟。
所述的星式熱交換鰭片的制造方法，其特征在于該凸唇成型步驟之前，在該鰭片本體欲成型凸唇處形成凹陷區(qū)。
所述的星式熱交換鰭片的制造方法，其特征在于該切割步驟是沿著凸唇上方的封閉面的半徑方向一次切割多數(shù)刀，使切割后所形成的分隔片呈三角形狀。
一種星式熱交換鰭片裝置，包含一個(gè)鰭片本體，以及多數(shù)個(gè)形成于該鰭片本體上的凸唇，每一個(gè)凸唇具有一個(gè)貫穿該鰭片本體的接合孔，其特征在于每一個(gè)凸唇的接合孔周緣向外彎延形成一個(gè)由多數(shù)個(gè)呈分離狀分隔片所組成的副鰭片。
所述的星式熱交換鰭片裝置，其特征在于每一個(gè)副鰭片不與該鰭片本體接觸。
所述的星式熱交換鰭片裝置，其特征在于該鰭片本體上于該凸唇處形成有凹陷區(qū)。
本發(fā)明的特征在于該星式熱交換鰭片的制造過程中，于鰭片本體的接合孔周緣利用本身的材料成型出副鰭片，能在制程中消除廢料的產(chǎn)生，以使鰭片本體的材料充份地利用，并藉由副鰭片提高鰭片本體的熱傳效率。
由上述說明可知，本發(fā)明星式熱交換鰭片的制造方法及其裝置具有下列的優(yōu)點(diǎn)及功效(1)消除廢料的產(chǎn)生本發(fā)明形成的可供管路穿置接合的接合孔，是以沖模刀具切割而成，并不需在鰭片本體上直接進(jìn)行沖孔作業(yè)，因此不會產(chǎn)生任何廢料，減少材料成本的浪費(fèi)。
(2)提高熱傳效率本發(fā)明是利用沖模器具在鰭片本體所預(yù)先規(guī)劃的區(qū)域上沖出多數(shù)個(gè)封閉狀的凸唇，再于凸唇的封閉面上配合切割與壓平的技術(shù)，以對應(yīng)形成多數(shù)個(gè)可與管路穿置結(jié)合的接合孔，接合孔周緣向外彎延成副鰭片，藉該副鰭片與管路接觸，也能提供熱傳效果，而提高整體盤管型熱交換器的熱傳效率。同時(shí)，在常用的盤管型熱交換器，當(dāng)使用直徑3/8英寸管時(shí)，如果以以往直接沖孔的方法在鰭片上沖制接合孔，則每一個(gè)鰭片所損失的材料約占整體表面積的14％，當(dāng)使用直徑1/2英寸管時(shí)，則每一個(gè)鰭片所損失的材料約占整體表面積的17％，但是，本發(fā)明利用原本預(yù)定沖去的材料制成副鰭片，在不增加材料成本的條件下，可依照同比例增加熱傳效率，使用直徑3/8英寸管時(shí)，可增加熱傳效率14％，使用直徑1/2英寸管時(shí)，可增加熱傳效率17％，因每一個(gè)鰭片能夠保持整體表面積的完整，可充份發(fā)揮原有面積所應(yīng)具有的熱傳效率而不會受到限制。
(3)密度減少因副鰭片可提高原有鰭片的熱傳效率，因此在達(dá)到相同的熱傳效率的情況下，可減少盤管型熱交換器原本單位面積內(nèi)所需要的鰭片數(shù)目，鰭片密度也相對地減少，使空氣流通鰭片時(shí)所造成的阻力降低，而有利于盤管型熱交換器的應(yīng)用。
(4)沖模器具的故障率降低因本發(fā)明形成接合孔的制造過程中并沒有直接沖孔的動作，因此沖模器具不會直接與模具碰觸，可有效地減少沖模器具的磨耗損傷的程度，進(jìn)而降低其故障機(jī)率。
綜上所述，本發(fā)明星式熱交換鰭片的制造方法及其裝置，確實(shí)具有消除制程中廢料的產(chǎn)生，并因充份利用制造材料，使本發(fā)明安裝于盤管型熱交換器上時(shí)，能有效地提高熱交換器的熱傳效率。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明圖1是以往盤管型熱交換器的立體圖。
圖2是以往盤管型熱交換器的鰭片的沖孔示意圖。
圖3是以往盤管型熱交換器的鰭片的成型示意圖。
圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例的制造方法的動作流程圖。
圖5是本發(fā)明較佳實(shí)施例的凸唇成型步驟成型后的狀態(tài)示意圖。
圖6是本發(fā)明較佳實(shí)施例的切割步驟成型后的狀態(tài)示意圖。
圖7是本發(fā)明較佳實(shí)施例的接合孔成型步驟成型后的狀態(tài)示意圖。
圖8是本發(fā)明較佳實(shí)施例的副鰭片成型步驟成型后的狀態(tài)示意圖。
圖9是本發(fā)明較佳實(shí)施例與管路接合后的剖視圖。
圖10是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例與管路接合后的剖視圖。
如圖4所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的制造方法依序包含在鰭片本體上形成多數(shù)個(gè)封閉狀凸唇的凸唇成型步驟，在每一個(gè)凸唇的封閉面上切割成數(shù)個(gè)分隔片的切割步驟，將各個(gè)凸唇上的所有分隔片向外推出而形成接合孔的接合孔成型步驟，以及將各個(gè)凸唇上的所有分隔片向外彎延而成型出連結(jié)在接合孔周緣的副鰭片的副鰭片成型步驟。
如圖5所示，該凸唇成型步驟是先在鰭片本體20上規(guī)劃出要使管路穿設(shè)的區(qū)域，再利用沖模器具在指定的區(qū)域上分別沖頂出呈封閉狀的凸唇202，也就是在每一個(gè)凸唇202的頂面形成有一個(gè)封閉面200。
如圖6所示，該切割步驟是利用沖模刀具在每一個(gè)凸唇202的封閉面200上，沿著半徑方向一次切割多數(shù)刀，而在該封閉面200上形成多數(shù)個(gè)大致呈三角形的分隔片204。
如圖7所示，該接合孔成型步驟是將成型于每個(gè)凸唇202上的所有分隔片204由內(nèi)向上推出，而于每個(gè)凸唇202的中間形成一個(gè)接合孔206，并使每個(gè)分隔片204豎立于相對應(yīng)的每一個(gè)接合孔206的周緣。
如圖8所示，該副鰭片成型步驟是將豎立于每個(gè)接合孔206周緣的所有分隔片204再向外彎延形成一個(gè)副鰭片3，并使該副鰭片3不與原來的鰭片本體20接觸，就完成了本實(shí)施例的制造過程。由于每一個(gè)副鰭片3是由多數(shù)個(gè)三角形狀的分隔片204所組成，使每一個(gè)副鰭片3都近似呈星狀，且鰭片本體20上成型有多數(shù)個(gè)呈星狀的副鰭片3，因此，發(fā)明人稱為星式熱交換鰭片。
如圖8所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的鰭片裝置包含一個(gè)鰭片本體20，以及多數(shù)個(gè)形成在鰭片本體20上的凸唇202，每一個(gè)凸唇202各具有一個(gè)貫穿鰭片本體20的接合孔206，每個(gè)接合孔206周緣向外彎延形成一個(gè)由多數(shù)個(gè)呈分離狀的分隔片204所組成的副鰭片3，每個(gè)副鰭片3不與該鰭片本體20接觸。
如圖8、9所示，該鰭片本體20可以將管路4置于接合孔206內(nèi)，并利用擴(kuò)管技術(shù)將管路4擴(kuò)管，使管路4的外徑能夠擴(kuò)大而緊密地與每個(gè)凸唇202結(jié)合，以使鰭片本體20穩(wěn)固地橫越配置于管路4上，組裝成盤管型熱交換器。所以，本發(fā)明在制造過程中并不需在鰭片本體20上直接進(jìn)行沖孔作業(yè)，所以能消除廢料的產(chǎn)生，同時(shí)，利用切割與壓平的技術(shù)，將原本要形成接合孔206必須沖壓掉的材料壓平延伸設(shè)在接合孔206的周緣，以形成副鰭片3，除了具有節(jié)省材料的特點(diǎn)外，該副鰭片3與管路4接觸，也可提供熱傳效果，使原有鰭片本體20充份發(fā)揮其整體表面積所應(yīng)具有的熱傳效率，所以能提高整體盤管型熱交換器的熱傳效率。而且，藉該副鰭片3所增加的熱傳效率，可減少盤管型熱交換器原本單位面積內(nèi)所需要的鰭片本體20數(shù)量，而達(dá)到相同的熱傳效果，所以能減少鰭片本體20間的密度，以降低空氣流通鰭片本體20時(shí)所造成的阻力。另外，由于本實(shí)施例的制造過程并沒有在鰭片本體20上直接進(jìn)行沖孔的動作，因此沖模器具不會直接與模具碰觸，能有效地減少沖模器具的磨耗損傷的程度，進(jìn)而降低其故障機(jī)率。
如圖10所示，為本發(fā)明另一較佳實(shí)施例與管路接合后的剖視圖，本實(shí)施例的鰭片裝置與上述實(shí)施例大致相同，也包含鰭片本體50，以及多數(shù)個(gè)形成于鰭片本體50上的凸唇502，且每一個(gè)凸唇502具有一個(gè)貫穿鰭片本體50的接合孔506，且每一個(gè)接合孔506的周緣向外彎延形成一個(gè)副鰭片6，其不同處在于該鰭片本體50上所規(guī)劃出要使管路7穿設(shè)的區(qū)域周緣處預(yù)先形成一個(gè)凹陷區(qū)508，當(dāng)副鰭片6成型后，不會與原來的鰭片本體50接觸。藉本實(shí)施例的設(shè)計(jì)，除了同樣能達(dá)成上述實(shí)施例所具有的消除廢料產(chǎn)生、提高熱傳效率等功效外，更提供另外一種不同變化的構(gòu)造，使本發(fā)明可應(yīng)用于各型的熱交換鰭片上。
權(quán)利要求
1.一種星式熱交換鰭片的制造方法，其特征在于該制造方法依序包含在鰭片本體上形成多數(shù)個(gè)封閉狀凸唇的凸唇成型步驟，在每一個(gè)凸唇的封閉面上切割成多數(shù)個(gè)分隔片的切割步驟，將各個(gè)凸唇上的所有分隔片向外推出而形成接合孔的接合孔成型步驟，以及將各個(gè)凸唇上的所有分隔片向外彎延而成型出連結(jié)在接合孔周緣的副鰭片的副鰭片成型步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的星式熱交換鰭片的制造方法，其特征在于該凸唇成型步驟之前，在該鰭片本體欲成型凸唇處形成凹陷區(qū)。
3.如權(quán)利要求1所述的星式熱交換鰭片的制造方法，其特征在于該切割步驟是沿著凸唇上方的封閉面的半徑方向一次切割多數(shù)刀，使切割后所形成的分隔片呈三角形狀。
4.一種星式熱交換鰭片裝置，包含一個(gè)鰭片本體，以及多數(shù)個(gè)形成于該鰭片本體上的凸唇，每一個(gè)凸唇具有一個(gè)貫穿該鰭片本體的接合孔，其特征在于每一個(gè)凸唇的接合孔周緣向外彎延形成一個(gè)由多數(shù)個(gè)呈分離狀分隔片所組成的副鰭片。
5.如權(quán)利要求4所述的星式熱交換鰭片裝置，其特征在于每一個(gè)副鰭片不與該鰭片本體接觸。
6.如權(quán)利要求4所述的星式熱交換鰭片裝置，其特征在于該鰭片本體上于該凸唇處形成有凹陷區(qū)。
全文摘要
一種星式熱交換鰭片的制造方法及其裝置，該制造方法依序包含在鰭片本體上形成多數(shù)個(gè)封閉狀凸唇，在每個(gè)凸唇封閉面上切割成多數(shù)個(gè)分隔片，將所有分隔片向外推出形成接合孔，以及將各凸唇上的分隔片向外彎延形成出副鰭片，制作時(shí)不需在鰭片本體上沖孔，可防止廢料產(chǎn)生。星式熱交換鰭片裝置包含鰭片本體及多數(shù)個(gè)形成于鰭片本體上的凸唇，各凸唇具有接合孔，接合孔周緣向外彎延成由多數(shù)個(gè)呈分離狀分隔片所組成的副鰭片，可提高熱傳效率。
文檔編號F28F1/12GK1142044SQ9510862
公開日1997年2月5日 申請日期1995年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月1日
發(fā)明者康狄恩 申請人:康狄恩