[發明專利]用于以減小的管直徑制造管翅式換熱器的方法和系統、以及由此生產出的產品

無效

• 申請號: 200980130897.7
• 申請日: 2009-06-15
• 公開（公告）號: CN102216719A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: D·迪斯;E·迦薩;S·瑪斯凱特;S·莫瑟;A·歐法特夫;D·史丹特森;W·托普
• 申請（專利權）人: 古德曼全球股份有限公司
• 主分類號: F28F3/00
• 分類號: F28F3/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張蘭英;丁曉峰

技術領域

本發明總體涉及管翅式換熱器，具體涉及諸如HVAC系統之類的管翅式換熱器的制造方法和生產設備。

背景技術

如圖1所示，通常的管翅式換熱器(10)包括一疊大體平坦的金屬翅片(12)，這些翅片夾在頂端板(14)和底端板(16)之間。用來標示換熱器端板的術語“頂”和“底”是基于在垂直發夾式膨脹壓機中的膨脹過程中的換熱器定向而得出的，這將在下文進行描述。術語“頂”和“底”不一定表示在任何特定安裝處的換熱器定向。

翅片(12)具有貫穿形成的多個套環孔(18)，頂端板和底端板(14，16)具有貫穿形成的對應孔(20)。當翅片(12)和端板(14，16)疊在一起時，各孔(18，20)軸向對準，用于接納多個貫穿該疊的U形發夾管(22)。發夾管(22)通過將一定長度的管子繞小直徑心軸彎曲180度而形成，這些管子通常是銅、鋁、鋼或鈦的。發夾管(22)從底端板(16)饋送穿過松散堆疊的翅片組件，以使發夾管的敞開端部(26)延伸超過頂端板(14)。頂端板(14)滑過發夾管(22)的敞開端部(26)，發夾管(22)從翅片(12)內機械地膨脹以與翅片產生緊配合。最后，回彎配件(24)錫焊或銅焊至發夾管(22)的敞開端部(26)，從而形成穿過成疊翅片(12)的蜿蜒流體回路。

圖2是描述用來批量生產管翅式換熱器的現有技術制造方法的流程圖。參見圖1和2，如步驟(50)所示，翅片(12)通過沖壓工藝在翅片沖壓機中成形，該沖壓機諸如是美國密歇根州斯達哲斯市的布爾OAK工具公司(Burr?Oak?Tool，Inc.)所生產的。翅片坯料以金屬板片卷的形式傳送到沖壓機。可使用各種金屬、熱處理和厚度，但是鋁是普遍的行業選擇。翅片坯料從開卷機放出，經過潤滑，然后饋送通過沖壓機，在該沖壓機中，模具曳拉、刻劃、沖出套環孔，并將翅片切割至所想要的長度和寬度。沖壓通常以若干階段發生。在翅片沖壓機的后端，翅片移出真空罩下的模具，在該真空罩中，壓差將翅片保持在位直到沒有壓差為止，此時(有時通過金屬絲來進行機械輔助)翅片從真空罩落到穿過翅片套環孔的收集桿上。收集桿安裝在收集臺上。一旦有完整疊的翅片，就從翅片沖壓機的后端去除收集臺。將下落桿插入翅片疊以將該疊保持完整。操作者把手放在翅片疊的底部以將翅片疊舉起，將翅片疊實體地向上舉起而離開收集臺桿。然后將翅片疊堆疊好用于穿入過程，如圖2的步驟(56)所示。

如圖2的步驟(52)所示，用獨立于翅片沖壓過程的沖壓過程來制造換熱器的頂端板和底端板(14，16)。端板通常用相當硬的金屬板片制成。端板(14，16)還可各包括彎曲部，這些彎曲部形成通道或類似型面以提供強度和剛度。與翅片(12)的套環孔(18)對準的孔(20)通過沖壓機和模具貫穿端板沖出。

在過程步驟(54)中制造發夾管(22)。參見圖2和3，發夾管通常在發夾管彎曲機(88)中成形，其使用諸如由美國密歇根州斯達哲斯市的布爾OAK工具公司制造的垂直彎頭發夾管彎曲機之類的機器，來一次成形多個發夾管。根據坯件管子的外直徑，典型地在單個發夾管彎曲機(88)中同時加工通常高達六條線的管子。

典型的垂直彎頭發夾管彎曲機(88)包括三個部分：管子送出部分(90)，饋送部分(92)，彎曲部分(94)。授予Small等人的、名稱為“Tube?Straightener?and?Drive?Therefor”的美國專利6,354,126描述了一種典型的饋送部分(92)，在此以參見的方式全文引入該專利。授予Jones?G.Milliman的、名稱為“Stretch?Straightening?Hairpin?Bender”的美國專利5,233,853描述了一種典型的彎曲部分，在此也以參見的方式全文引入該專利。

送出部分(90)包括盤管架(96)，也稱為開卷機，用于支承多個管卷盤或裸露管卷。隨著坯件管子(100)在送出部分(90)從裸露卷或卷盤送出，坯件管子(100)將通常包含彎曲部分，且往往會不圓整。因此，饋送部分通常包括校正輥以將坯件管子改形至標稱尺寸。

圖4示出了饋送部分的更詳細視圖。橫軸輥(102)校正坯件管子(100)的橢圓度、偏心度和不圓整狀況，使其回到圓形型面。接著，一對預定尺寸輥(104)通常圍繞并滾壓坯件管子(100)，以使坯件管子的稍大于標準外直徑的任何部分回到其標稱尺寸。在其它現有技術的發夾管彎曲機構造中，代替預定尺寸輥對(104)而使用靜止的預定徑模具(未示出)。最后成對的偏移矯直輥(106)確保坯件管子(100)平直和準確。