專(zhuān)利名稱(chēng)：用于以減小的管直徑制造管翅式換熱器的方法和系統(tǒng)、以及由此生產(chǎn)出的產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及管翅式換熱器，具體涉及諸如HVAC系統(tǒng)之類(lèi)的管翅式換熱器的制造方法和生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
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(lái)標(biāo)示換熱器端板的術(shù)語(yǔ)“頂”和“底”是基于在垂直發(fā)夾式膨脹壓機(jī)中的膨脹過(guò)程中的換熱器定向而得出的，這將在下文進(jìn)行描述。 術(shù)語(yǔ)“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(gè)套環(huán)孔(18)，頂端板和底端板(14，16)具有貫穿形成的對(duì)應(yīng)孔00)。當(dāng)翅片(12)和端板(14，16)疊在一起時(shí)，各孔(18，20)軸向?qū)?zhǔn)，用于接納多個(gè)貫穿該疊的U形發(fā)夾管0幻。發(fā)夾管0 通過(guò)將一定長(zhǎng)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(fā)夾管0 從底端板(16)饋送穿過(guò)松散堆疊的翅片組件，以使發(fā)夾管的敞開(kāi)端部06)延伸超過(guò)頂端板(14)。頂端板(14) 滑過(guò)發(fā)夾管0 的敞開(kāi)端部(26)，發(fā)夾管0 從翅片(1 內(nèi)機(jī)械地膨脹以與翅片產(chǎn)生緊配合。最后，回彎配件04)錫焊或銅焊至發(fā)夾管0 的敞開(kāi)端部( )，從而形成穿過(guò)成疊翅片(1 的蜿蜒流體回路。圖2是描述用來(lái)批量生產(chǎn)管翅式換熱器的現(xiàn)有技術(shù)制造方法的流程圖。參見(jiàn)圖1 和2，如步驟(50)所示，翅片(1 通過(guò)沖壓工藝在翅片沖壓機(jī)中成形，該沖壓機(jī)諸如是美國(guó)密歇根州斯達(dá)哲斯市的布爾OAK工具公司(Burr Oak Tool, Inc.)所生產(chǎn)的。翅片坯料以金屬板片卷的形式傳送到?jīng)_壓機(jī)?？墒褂酶鞣N金屬、熱處理和厚度，但是鋁是普遍的行業(yè)選擇。翅片坯料從開(kāi)卷機(jī)放出，經(jīng)過(guò)潤(rùn)滑，然后饋送通過(guò)沖壓機(jī)，在該沖壓機(jī)中，模具曳拉、刻劃、沖出套環(huán)孔，并將翅片切割至所想要的長(zhǎng)度和寬度。沖壓通常以若干階段發(fā)生。在翅片沖壓機(jī)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?jīng)]有壓差為止，此時(shí)(有時(shí)通過(guò)金屬絲來(lái)進(jìn)行機(jī)械輔助)翅片從真空罩落到穿過(guò)翅片套環(huán)孔的收集桿上。收集桿安裝在收集臺(tái)上。一旦有完整疊的翅片，就從翅片沖壓機(jī)的后端去除收集臺(tái)。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(shí)體地向上舉起而離開(kāi)收集臺(tái)桿。然后將翅片疊堆疊好用于穿入過(guò)程，如圖2 的步驟(56)所示。如圖2的步驟(5 所示，用獨(dú)立于翅片沖壓過(guò)程的沖壓過(guò)程來(lái)制造換熱器的頂端板和底端板(14，16)。端板通常用相當(dāng)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(lèi)似型面以提供強(qiáng)度和剛度。與翅片(1 的套環(huán)孔(18)對(duì)準(zhǔn)的孔00)通過(guò)沖壓機(jī)和模具貫穿端板沖出。在過(guò)程步驟(54)中制造發(fā)夾管0幻。參見(jiàn)圖2和3，發(fā)夾管通常在發(fā)夾管彎曲機(jī) (88)中成形，其使用諸如由美國(guó)密歇根州斯達(dá)哲斯市的布爾OAK工具公司制造的垂直彎頭發(fā)夾管彎曲機(jī)之類(lèi)的機(jī)器，來(lái)一次成形多個(gè)發(fā)夾管。根據(jù)坯件管子的外直徑，典型地在單個(gè)發(fā)夾管彎曲機(jī)(88)中同時(shí)加工通常高達(dá)六條線(xiàn)的管子。典型的垂直彎頭發(fā)夾管彎曲機(jī)(88)包括三個(gè)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(chēng)為“Tube Straightener and Drive Therefor"的美國(guó)專(zhuān)利6，354，126描述了一種典型的饋送部分(9 ，在此以參見(jiàn)的方式全文引入該專(zhuān)利。授予 Jones G. Milliman 的、名稱(chēng)為‘。tretch Straightening Hairpin Bender"的美國(guó)專(zhuān)利5，233，853描述了一種典型的彎曲部分，在此也以參見(jiàn)的方式全文引入該專(zhuān)利。送出部分(90)包括盤(pán)管架(96)，也稱(chēng)為開(kāi)卷機(jī)，用于支承多個(gè)管卷盤(pán)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(pán)送出，坯件管子(100)將通常包含彎曲部分，且往往會(huì)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(biāo)稱(chēng)尺寸。圖4示出了饋送部分的更詳細(xì)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(duì)預(yù)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(biāo)準(zhǔn)外直徑的任何部分回到其標(biāo)稱(chēng)尺寸。在其它現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)夾管彎曲機(jī)構(gòu)造中，代替預(yù)定尺寸輥對(duì)(104)而使用靜止的預(yù)定徑模具(未示出)。最后成對(duì)的偏移矯直輥(106)確保坯件管子(100)平直和準(zhǔn)確。在三項(xiàng)一組的校正輥(102，104，106)之后，一對(duì)傳送帶(108)夾緊坯件管子并將管子驅(qū)動(dòng)經(jīng)過(guò)發(fā)夾管彎曲機(jī)(88)。由發(fā)夾管彎曲機(jī)(88)加工的每條線(xiàn)的坯件管子(100) 被饋送帶組件(108)饋送到彎曲部分(96)中的懸臂(110)、彎曲柄軸夾具(11 和心軸末端桿(114)上。對(duì)于每條管子線(xiàn)持續(xù)曳拉管子，直到管子接觸切換塔為止。一旦所有管子接觸其相應(yīng)的切換塔，彎曲柄軸夾具(11 就配合管子，且位于饋送部分(9 端部的管子切割頭組件(98)切割并鉸除管子。伸出心軸末端，致動(dòng)懸臂(110)，繞心軸(115) 180度彎曲已切割的管子部分，因此形成發(fā)夾管02)。一旦懸臂(110)致動(dòng)其限位開(kāi)關(guān)(未示出)， 表明完全彎曲，就釋放彎曲柄軸夾具(112)，脫出組件(為了簡(jiǎn)化未示出)將發(fā)夾管推出懸臂(110)并推離心軸末端桿(114)，然后發(fā)夾管02)落入捕捉臂(同樣為了簡(jiǎn)化未示出)。 從捕捉臂移出發(fā)夾管(22)，并將發(fā)夾管堆疊在大的架子上以便進(jìn)行穿入過(guò)程，如圖2的步驟(56)所示。如圖2的步驟(56)所示，穿入過(guò)程是通常用手將翅片(12)疊、底端板(16)和發(fā)夾管0 組裝在一起的過(guò)程。將翅片疊放到穿入臺(tái)行，一次一疊。隨著多個(gè)翅片疊在臺(tái)上組裝在一起，從每個(gè)翅片疊上移除下落桿以形成連續(xù)的翅片條。將換熱器底端板(16)添加至翅片條的一端，并用桿將換熱器底端板臨時(shí)保持在位。這些桿還幫助保持翅片對(duì)準(zhǔn)，直到足夠數(shù)量的發(fā)夾管已經(jīng)穿過(guò)組件為止，從而保持對(duì)準(zhǔn)。操作者通常用手一次一個(gè)地將發(fā)夾管02)穿過(guò)底端板(16)穿入翅片(12)條，操作者利用技巧手工地將發(fā)夾管穿入。對(duì)于傳統(tǒng)直徑的發(fā)夾管和現(xiàn)有技術(shù)的翅片來(lái)說(shuō)，例如3/8英寸直徑的發(fā)夾管，穿入是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，每個(gè)發(fā)夾管平均花費(fèi)不超過(guò)五秒。在該組裝階段，換熱器包括由橫向穿過(guò)組件的發(fā)夾管0 松散地保持在一起的翅片(12)疊和底端板(16)。如圖2的步驟(58)所示，為了在換熱器的管子和翅片之間形成緊密的金屬-金屬界面，以在管子和翅片之間形成高效導(dǎo)熱的傳熱路徑，使發(fā)夾管02)在翅片內(nèi)膨脹以形成過(guò)盈配合。將已穿入的換熱器組件放置在發(fā)夾管膨脹機(jī)(150)中，將頂端板(14)滑過(guò)發(fā)夾管 (22)的敞開(kāi)端06)。圖6示出了現(xiàn)有技術(shù)的典型發(fā)夾管膨脹機(jī)(150)，換熱器組件垂直地放入該膨脹機(jī)中，發(fā)夾管0 的敞開(kāi)端06)朝上。參見(jiàn)圖1和6，發(fā)夾管膨脹機(jī)(150)具有位于長(zhǎng)桿(154)端部的插塞(152)，用于穿過(guò)發(fā)夾管02)的敞開(kāi)端06)。多個(gè)插塞(152) 和桿(IM)(每個(gè)發(fā)夾管0 有兩個(gè))通常設(shè)置成同時(shí)膨脹所有發(fā)夾管0幻。每個(gè)插塞 (152)的尺寸設(shè)計(jì)成其外直徑大于發(fā)夾管0 的內(nèi)直徑。膨脹機(jī)具有液壓柱塞(151)，該液壓柱塞作用在壓力板(15 上，該壓力板則驅(qū)動(dòng)桿(巧4)。隨著膨脹機(jī)(150)將插塞(152) 壓入發(fā)夾管(22)，插塞(15 使發(fā)夾管0 膨脹以與翅片(1 緊密地過(guò)盈配合。發(fā)夾管的直徑膨脹致使發(fā)夾管的軸向收縮。通常，在用傳統(tǒng)發(fā)夾管直徑(例如 3/8英寸)的現(xiàn)有技術(shù)膨脹過(guò)程中，發(fā)夾管長(zhǎng)度減小約3-5%。在先前過(guò)時(shí)的發(fā)夾管膨脹機(jī) (150)中，換熱器翅片疊在底端板(16)和發(fā)夾管0 的彎頭處由墊板(156)來(lái)支承在膨脹機(jī)中。發(fā)夾管彎頭03)由接納板或支架板(158)支承，該接納板或支架板具有切割于其中的半圓形的槽(161)以容納彎頭。接納板或支架板(158)則支承在墊板(156)上。 翅片(1 疊和頂端板(14)“漂浮”或擱置在底端板(16)上。隨著發(fā)夾管膨脹，發(fā)夾管02) 處于壓縮力之下。因此，膨脹機(jī)(150)包括安裝至膨脹機(jī)框架的固定件(160)，換熱器放置在該固定件中。固定件(160)包括側(cè)向支承翅片(1 疊的前板和后板(162)，從而防止翅片在膨脹過(guò)程中彎折。側(cè)導(dǎo)軌(164)可包括在固定件(160)中，用于使其易于將換熱器居中于膨脹機(jī)(150)中。因?yàn)樵谑紫劝l(fā)生膨脹之后，頂端板(16)最初在靠近發(fā)夾管0 的末端06)處固定在位，所以由于膨脹過(guò)程中發(fā)夾管0 的縱向收縮，翅片疊和端板隨之收縮和上緊。即使嘗試對(duì)于由這種膨脹機(jī)而引起的發(fā)夾管收縮進(jìn)行預(yù)測(cè)和補(bǔ)償，該過(guò)程也仍然會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器具有較大的尺寸變化?，F(xiàn)有技術(shù)的更為先進(jìn)的膨脹機(jī)采用盤(pán)管收縮率控制部件，迫使所有發(fā)夾管以相同的比率收縮。由于這種膨脹機(jī)，頂端板和底端板(14，16)都以所想要的尺寸被保持固定在固定件(160)內(nèi)，因此為最終的換熱器產(chǎn)品提供較高的尺寸公差。發(fā)夾管彎頭支承在接納板或支架板(158)中，接納板或支架板則由墊板(156)支承。在最初膨脹過(guò)程中，發(fā)夾管0 處于壓縮狀態(tài)。然而，因?yàn)樵诓迦?jīng)過(guò)頂端板(14)之后，頂端板牢固地保持在固定件(160)中，將頂端板固定在靠近發(fā)夾管0 的上端06)處，所以由于發(fā)夾管彎頭03) 收縮并從接納板或支架板(158)拉出，壓縮發(fā)夾管的力變成拉力。發(fā)夾管0 在膨脹過(guò)程中由頂端板(14)保持在固定件(160)中，隨著發(fā)夾管0 在長(zhǎng)度上收縮，插塞(15 下方的發(fā)夾管向上滑動(dòng)到翅片(1 疊內(nèi)，將發(fā)夾管彎頭移向底端板(16)。在膨脹過(guò)程中由插塞(152)在頂端板(14)處施加在發(fā)夾管02)上的拉力可超過(guò)將發(fā)夾管02)保持在頂端板(14)的孔OO)中的過(guò)盈配合的強(qiáng)度。如果發(fā)生這種情況，則換熱器會(huì)損壞。因此，對(duì)于控制收縮率的膨脹機(jī)，承載支架板或接納板(158)的墊板(156) 設(shè)計(jì)和布置成以與發(fā)夾管彎頭向上移動(dòng)相同的速率向上移動(dòng)，因此繼續(xù)對(duì)發(fā)夾管提供支承。1988 年 11 月 1 日授予 Stroup 的、名稱(chēng)為"Apparatus for Making a Tube and Fin Heat Exchanger”的美國(guó)專(zhuān)利4，780，955描述了一種采用盤(pán)管收縮率控制器的膨脹機(jī)，在此以參見(jiàn)的方式全文引入該專(zhuān)利?！?55專(zhuān)利披露了，墊板可根據(jù)驅(qū)動(dòng)壓力板的柱塞缸、 桿和膨脹插塞的位置而被機(jī)械驅(qū)動(dòng)。例如，柱塞缸每向下行進(jìn)一英寸，凸輪裝置(未示出) 就向上驅(qū)動(dòng)墊板0.03英寸。‘955專(zhuān)利還披露了第二布置，其中，氣動(dòng)致動(dòng)器(未示出) 向上驅(qū)動(dòng)墊板。氣動(dòng)致動(dòng)器的力由操作者來(lái)手工選擇，從而適合地平衡由插塞施加至發(fā)夾管的力。在上述現(xiàn)有技術(shù)的控制收縮率的膨脹機(jī)中，墊板和接納板或支架板的向上移動(dòng)趨于將向上的力施加在換熱器底端板上。換熱器的底端板由鋼琴鉸鏈夾緊裝置牢固保持在膨脹機(jī)固定件內(nèi)，如圖7-8所示。圖7示出了定位在膨脹機(jī)內(nèi)的換熱器(10)的底端，該膨脹機(jī)用于將發(fā)夾管膨脹成與翅片(1 疊過(guò)盈配合。發(fā)夾管彎頭顯示成延伸超過(guò)已穿入的換熱器的底端板(16)。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，未示出換熱器翅片。在上述控制收縮率的膨脹過(guò)程中，固定基板(16 接納并定位換熱器底端板(16)。基板(16 可具有凹座(166)，底端板(16)被接納在該凹座中。槽(167)貫穿基板(165)形成，從而允許發(fā)夾管彎頭03)穿過(guò)并接納在接納板或支架板(158)中。兩個(gè)鋼琴鉸鏈夾緊裝置(168)(為了簡(jiǎn)化僅示出一個(gè))附連至固定基板(165)，且設(shè)置成折過(guò)就位的底端板(16)，將底端板(16)保持在固定板(165)的凹座(166)中。一對(duì)閉鎖機(jī)構(gòu)(170)固定至固定板(165)中的螺柱(172)。閉鎖機(jī)構(gòu)(170)是可轉(zhuǎn)動(dòng)的，以將鋼琴鉸鏈夾緊裝置(168)鎖入折疊夾緊位置或允許鋼琴鉸鏈夾緊裝置(168)自由擺動(dòng)。圖8示出了圖7的固定基板(165)的鋼琴鉸鏈夾緊裝置，換熱器底端板(16)就位于基板(16 的凹座(166)中。鋼琴鉸鏈夾緊裝置(168)折過(guò)換熱器底端板(16)，將端板牢固地保持至固定基板(165)。閉鎖機(jī)構(gòu)(170)轉(zhuǎn)動(dòng)以將鋼琴鉸鏈夾緊裝置(168)保持在向下翻折位置。返回參見(jiàn)圖1和2，在膨脹過(guò)程之后，將多個(gè)短的回彎管04)錫焊、銅焊或焊接至發(fā)夾管0 的敞開(kāi)端( )，從而由發(fā)夾管形成一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)的蜿蜒回路以供流體流動(dòng)。此外，連接至各個(gè)液壓回路的一個(gè)或多個(gè)跨接管(未示出)可錫焊、銅焊或焊接至發(fā)夾管02) 的敞開(kāi)端06)。在用于制造現(xiàn)有技術(shù)3/8英寸管換熱器的典型制造方法中，例如，回彎頭 (26)和跨接管以自動(dòng)銅焊工藝銅焊至換熱器(10)，如圖2的流程圖中的步驟(60)所示。管子用手與銅焊環(huán)組裝在一起，換熱器經(jīng)過(guò)爐子，各個(gè)接頭在爐子中銅焊在一起。在現(xiàn)有技術(shù)的換熱器制造方法中，在自動(dòng)銅焊步驟(60)之后，實(shí)施泄漏檢查 (62)。對(duì)于每個(gè)回路來(lái)說(shuō)，一端是堵塞的，而壓力衰減監(jiān)測(cè)裝置連接至另一端。假如回路保持壓力，則沒(méi)有泄漏。最后，對(duì)于用在HVAC系統(tǒng)中的換熱器來(lái)說(shuō)，在步驟(64)中，將過(guò)冷卻器、液體歧管和抽吸歧管手工銅焊至換熱器回路。考慮到R22制冷劑消耗臭氧層的效應(yīng)，新的HVAC系統(tǒng)設(shè)計(jì)成使用R410制冷劑。 R410制冷劑系統(tǒng)以比R22制冷劑系統(tǒng)高的壓力運(yùn)行。較高的運(yùn)行壓力允許在冷凝器和熱泵的換熱盤(pán)管中使用較小直徑的管子。較小直徑的管子提供較佳的傳熱表面面積比，由于減小的形狀阻力而有利于空氣側(cè)的壓降，需要較少的材料以提供相同數(shù)量的傳熱表面面積， 這從商業(yè)的角度來(lái)看是尤其有吸引力的。因此，HVAC制造商強(qiáng)烈希望設(shè)計(jì)出能實(shí)現(xiàn)小直徑產(chǎn)品的制造方法。目前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)直徑是3/8英寸，但是一些制造商使用7mm。其它制造商使用5mm盤(pán)管來(lái)生產(chǎn)具有較短長(zhǎng)度的換熱器，例如不長(zhǎng)于36英寸的長(zhǎng)度。然而，當(dāng)發(fā)夾管變得太小時(shí)，穿入過(guò)程和膨脹過(guò)程都變得極其困難，早先一直無(wú)法商業(yè)可行地制造任何再小的換熱器。例如，長(zhǎng)度為六英尺或以上的換熱器可用3/8英寸的銅管容易地制成。然而， 在使用5mm銅管時(shí)，在本發(fā)明之前，制造長(zhǎng)于約36英寸的換熱器還沒(méi)有商業(yè)可行過(guò)，5mm銅管太脆弱以致于無(wú)法容易地穿入和膨脹長(zhǎng)換熱器，因此制造時(shí)間太長(zhǎng)以致于無(wú)法證明5mm 換熱器的生產(chǎn)花費(fèi)是正當(dāng)?shù)?。因此，希望的是提供一種制造方法和系統(tǒng)，其允許具有小直徑發(fā)夾管(諸如5mm銅管)的管翅式換熱器能迅速地、容易地和成本有效地進(jìn)行制造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種允許使用5mm或更小直徑的管子制造較長(zhǎng)長(zhǎng)度的管翅式換熱器的制造方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種用在以上5mm制造方法中的預(yù)穿入發(fā)夾管定徑設(shè)備。本發(fā)明的另一目的是提供一種用在以上5mm制造方法中的膨脹機(jī)設(shè)備。本發(fā)明的另一目的是提供一種修改了現(xiàn)有管翅式換熱器制造設(shè)備以能制造5mm 換熱器的設(shè)備。本發(fā)明的另一目的是提供一種用在以上5mm制造方法中的改進(jìn)穿入臺(tái)。本發(fā)明的另一目的是提供一種用在以上5mm制造方法中的自動(dòng)銅焊方法，其中， 在一個(gè)步驟中對(duì)回彎頭、跨接件和所有HVAC歧管進(jìn)行銅焊。本發(fā)明的另一目的是提供一種用來(lái)確定換熱器流體回路內(nèi)堵塞的壓力試驗(yàn)。以上目的以及本發(fā)明的其它特征通過(guò)一種制造管翅式換熱器的改進(jìn)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)， 根據(jù)一較佳實(shí)施例，該方法包括以下過(guò)程在將管子彎曲成發(fā)夾管之前，將坯件管子的外直徑減小至遠(yuǎn)低于標(biāo)稱(chēng)值的值。該方法使用預(yù)定尺寸輥，可調(diào)節(jié)預(yù)定尺寸輥以減小管子的直徑。直徑的減小可增大最終發(fā)夾管的硬度，并對(duì)最終發(fā)夾管施加橢圓度，允許換熱器翅片和端板的高效穿入。根據(jù)較佳實(shí)施例的制造方法還包括例如以8-9%的高膨脹比來(lái)使發(fā)夾管膨脹。在膨脹過(guò)程中，發(fā)夾管彎頭由可編程的、無(wú)級(jí)液壓致動(dòng)的墊板來(lái)支承，墊板精確地控制施加在發(fā)夾管上的最終力。在較佳實(shí)施例中，制造方法還包括新穎的自動(dòng)銅焊步驟，在步驟中，使用高溫銅焊環(huán)和低溫銅焊環(huán)，將回彎頭配件和歧管同時(shí)銅焊至發(fā)夾管。較佳的制造方法還包括使用壓力衰減測(cè)試機(jī)進(jìn)行的、獨(dú)特的壓力測(cè)試，用于確定
管子堵塞。本發(fā)明的較佳實(shí)施例包括配設(shè)有閉環(huán)控制液壓定位墊板和換熱器保持固定件的改進(jìn)發(fā)夾管膨脹機(jī)，該固定件具有全長(zhǎng)的連續(xù)前板、后板和側(cè)導(dǎo)軌。較佳的是，膨脹機(jī)包括新穎的換熱器底端板夾緊機(jī)構(gòu)，其作為固定件的一部分。本發(fā)明的較佳實(shí)施例還包括改進(jìn)的穿入臺(tái)和發(fā)夾管儲(chǔ)存箱組件。最后，本發(fā)明包括用在此所述的制造方法制成的、具有小直徑發(fā)夾管的換熱器。


下文將基于附圖所示的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，在附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的典型管翅式換熱器的立體圖；圖2是示出現(xiàn)有技術(shù)的用于HVAC系統(tǒng)的管翅式換熱器的制造方法的流程圖；圖3是示出現(xiàn)有技術(shù)的典型發(fā)夾管彎曲機(jī)的立體圖，示出了處理設(shè)備包括開(kāi)卷機(jī)、一系列校正輥、饋送帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、管子切割機(jī)和管子彎曲機(jī)；圖4是圖3的發(fā)夾管彎曲機(jī)的饋送部分的放大立體圖，示出了橫軸校正輥、預(yù)定尺寸輥、矯直輥、饋送帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和管子切割機(jī)；圖5是圖3和4的預(yù)定尺寸輥和矯直輥的詳細(xì)立體圖，示出了各個(gè)輥內(nèi)的周向槽用于對(duì)管子坯件進(jìn)行接納、定徑和矯直；圖6是現(xiàn)有技術(shù)的典型垂直發(fā)夾管膨脹機(jī)的立體圖，示出了柱塞缸、壓力板、發(fā)夾管桿和用于進(jìn)入并膨脹發(fā)夾管的插塞；圖7是現(xiàn)有技術(shù)的控制收縮率的膨脹機(jī)的固定件的一部分的立體圖，示出了換熱器的底端和鋼琴鉸鏈夾緊裝置，該底端用于定位在固定板基部中的凹座內(nèi)，該鋼琴鉸鏈夾緊裝置設(shè)計(jì)成折過(guò)就位的底端板以將其牢固地保持在固定件基板內(nèi)；圖8是圖7的固定件基板組件的立體圖，示出了夾緊在固定件基板內(nèi)的換熱器底端板；圖9是描述根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的制造具有減小發(fā)夾管直徑的換熱器的方法的流程圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的發(fā)夾管彎曲機(jī)中的預(yù)定尺寸輥的詳細(xì)立體圖，其中，預(yù)定尺寸輥設(shè)置成將坯件管子的外直徑減小至低于其標(biāo)稱(chēng)值的值；圖11是根據(jù)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的發(fā)夾管儲(chǔ)存架的立體圖，示出了各個(gè)管狀
隔室；圖12是根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的鋁質(zhì)穿入臺(tái)的立體圖，該穿入臺(tái)具有特定的臺(tái)面平坦度和連續(xù)的側(cè)導(dǎo)軌；圖13是根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的控制收縮率的發(fā)夾管膨脹機(jī)的前視圖，示出了膨脹機(jī)插塞位于其運(yùn)動(dòng)范圍的頂端，墊板位于其運(yùn)動(dòng)范圍的底端；圖14是圖13的發(fā)夾管膨脹機(jī)的前視圖，示出了膨脹機(jī)插塞位于低位，墊板由液壓活塞-缸組件提升；圖15是根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的改進(jìn)底端板夾緊組件的立體圖，其代替圖7-8 的傳統(tǒng)鋼琴鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)與圖13和14的膨脹機(jī)一起使用，示出了一對(duì)橋接件和叉件，橋接件安裝至固定件基板，而叉件在橋接件和基板之間滑動(dòng)以?shī)A緊底端板；圖16是圖15的改進(jìn)底端板夾緊組件的立體圖，示出了叉件位于夾緊位置，將換熱器底端板捕捉在固定件基板的凹座內(nèi)；圖17是圖15和16的橋接件中的一個(gè)橋接件的詳細(xì)立體圖；以及圖18是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例制造的HVAC換熱器冷凝器盤(pán)管的頂端的立體圖， 示出了回彎頭配件和歧管在單個(gè)自動(dòng)銅焊過(guò)程中銅焊至發(fā)夾管。
具體實(shí)施例方式圖9是描述根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的制造具有減小發(fā)夾管直徑的換熱器的方法的流程圖。如步驟50'所示，適于小直徑發(fā)夾管22'(諸如但不一定局限于5mm管)的翅片12'以與參見(jiàn)圖2步驟50所述相同的方式在翅片沖壓機(jī)中生產(chǎn)。在2008年6月13日提交的、發(fā)明人為陳培培和Russell Tharp的、名稱(chēng)為“Method for Manufacturing Tube and Fin Heat Exchanger with Reduced Tube Diameter and Optimized Fin Produced Thereby”的、共同待審查臨時(shí)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中，披露了步驟50'和由此生產(chǎn)出的換熱器的細(xì)節(jié)，在此以參見(jiàn)的方式全文引入該專(zhuān)利申請(qǐng)。同樣，在步驟52'中，如現(xiàn)有技術(shù)所知且如以上參見(jiàn)圖2的步驟52所述，形成換熱器的頂端板14'和底端板16'，例外之處在于端板的尺寸設(shè)計(jì)成用于減小直徑的發(fā)夾管22'。根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例，減小發(fā)夾管直徑(例如5mm)的管翅式換熱器制造方法包括在形成發(fā)夾管過(guò)程中的新穎的且非顯而易見(jiàn)的步驟200。在如圖3-5所示的現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)夾管成形方法中，發(fā)夾管彎曲機(jī)用來(lái)從平繞束卷或卡板卷盤(pán)中，通過(guò)對(duì)卷繞的管子進(jìn)行矯直且對(duì)諸如偏心度或過(guò)大直徑之類(lèi)的尺寸異常進(jìn)行校正，來(lái)拉出原始的、表皮未硬化的管子10。在管子被切割和彎曲之前，通常由一系列橫軸輥102、預(yù)定尺寸輥104和/或矯直輥106實(shí)施校正過(guò)程。管子通過(guò)使用氣動(dòng)缸的饋送帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)108被拉過(guò)校正輥，從而將管子夾緊在兩個(gè)相對(duì)饋送帶之間。隨著饋送帶轉(zhuǎn)動(dòng)，管子被拉過(guò)發(fā)夾管生產(chǎn)線(xiàn)。管子切割器98將已矯直的管子坯件切割成預(yù)定長(zhǎng)度，管子彎曲機(jī)94繞心軸115彎曲已切割的管子。除了或代替如現(xiàn)有技術(shù)所知的對(duì)標(biāo)稱(chēng)管子尺寸的尺寸異常進(jìn)行校正的校正過(guò)程， 根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例，表皮未硬化的5mm管子坯件100'經(jīng)過(guò)預(yù)定尺寸輥104'，但預(yù)定尺寸輥104'定位成將管子坯件100'的外直徑減小至顯著小于其標(biāo)稱(chēng)直徑的尺寸。例如， 在預(yù)定尺寸輥104 ‘中，管子坯件尺寸5. 05mm減小至4. 86mm (減小3.8%)。圖10是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的預(yù)定尺寸輥104'的更詳細(xì)視圖。較佳的是，預(yù)定尺寸輥104 ‘位于驅(qū)動(dòng)帶系統(tǒng)98之前，但是預(yù)定尺寸輥也可根據(jù)需要位于驅(qū)動(dòng)帶系統(tǒng)98 之后。預(yù)定尺寸輥104'包括一個(gè)或多個(gè)上輥130和一個(gè)或多個(gè)下輥132。可有選擇地調(diào)節(jié)上輥130和下輥132之間的距離，以使退出預(yù)定尺寸輥104'的管子的最終外直徑可被精確調(diào)節(jié)和控制。較佳的是，設(shè)置刻度盤(pán)或類(lèi)似量具(未示出)，從而可測(cè)得輥位置的精確調(diào)節(jié)值。每個(gè)單獨(dú)輥104'包括形成在其周界內(nèi)的中心槽105，5mm管子坯件100'被接納在該中心槽內(nèi)。預(yù)定尺寸輥104'擠壓管子坯件100，形成外徑達(dá)到顯著低于標(biāo)稱(chēng)值的值的管子100"。該尺寸減小是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的制造方法導(dǎo)致將5mm或更小發(fā)夾管22' 穿入長(zhǎng)疊翅片12'的改進(jìn)能力的第一特征。除了發(fā)夾管直徑減小之外，預(yù)定尺寸輥104'的作用導(dǎo)致管子100"(和因此發(fā)夾管22')的表皮硬化，這是根據(jù)本發(fā)明方法導(dǎo)致將5mm或更小發(fā)夾管22'穿入長(zhǎng)疊翅片 12'的改進(jìn)能力的第二特征。例如，使用5mm銅管，2x2全階的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DCE)呈現(xiàn)出，預(yù)定尺寸輥104'對(duì)于銅管外表面的冷加工導(dǎo)致表面硬化的管子100"，這又減小了發(fā)夾管 22'的懸臂撓曲，因此使穿入過(guò)程202變得容易。作為附加的益處，表皮硬化還改進(jìn)發(fā)夾管 22'的屈服強(qiáng)度和爆破強(qiáng)度，節(jié)省成本而導(dǎo)致在使用根據(jù)較佳實(shí)施例制造的換熱器時(shí)可從各種HVAC系統(tǒng)設(shè)計(jì)中免除壓力開(kāi)關(guān)。因?yàn)轭A(yù)定尺寸輥104'具有槽105，這些槽設(shè)計(jì)成用于使過(guò)大尺寸的5mm管子回到其5. 05mm的標(biāo)稱(chēng)直徑，所以這些預(yù)定尺寸輥104'將管子直徑減小到4. 86mm，從而對(duì)于管子施加了 0. 05mm的橢圓度。這種最終的發(fā)夾管橢圓度減小了發(fā)夾管表面與翅片套環(huán)孔的接觸面積，這是根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的制造方法導(dǎo)致將5mm或更小發(fā)夾管22'穿入長(zhǎng)疊翅片12'的改進(jìn)能力的的第三特征。盡管較佳的是使用預(yù)定尺寸輥104'來(lái)減小發(fā)夾管的直徑，但也可使用其它用于減小發(fā)夾管直徑的裝置。此外，適當(dāng)?shù)氖?，可使用其它用于產(chǎn)生橢圓形發(fā)夾管的裝置，并可使用其它用于管子表皮或表面硬化的裝置。參見(jiàn)圖11，一旦發(fā)夾管22'已制成，發(fā)夾管較佳地堆疊在管子299或其它分段架子中，從而限制可彼此堆疊的小直徑發(fā)夾管22'的數(shù)量。這種劃分保護(hù)發(fā)夾管22'不受損壞且保持其尺寸整體性。在圖9的步驟202中描述穿入過(guò)程，根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的改進(jìn)穿入臺(tái)示于圖12中。傳統(tǒng)的穿入臺(tái)(用于3/8英寸換熱器)通常由焊接鋼材制成。焊接導(dǎo)致穿入臺(tái)表面的稍稍翹曲。盡管對(duì)于穿入3/8英寸發(fā)夾管來(lái)說(shuō)，這種翹曲不顯著，但翅片孔的最終不對(duì)準(zhǔn)使其難以用5mm或更小直徑發(fā)夾管穿入長(zhǎng)的換熱器。根據(jù)較佳實(shí)施例，穿入臺(tái)300由特定等級(jí)的鋁制成。臺(tái)300包括水平面302，該水平面在其整個(gè)寬度上具有保持位于0. 001 英寸內(nèi)的平坦度，從而減小翅片孔不對(duì)準(zhǔn)。包括全長(zhǎng)的鋁質(zhì)側(cè)導(dǎo)軌304、306，以進(jìn)一步確保翅片孔對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)較佳實(shí)施例的膨脹過(guò)程示于圖9的步驟204中，且由新穎的垂直發(fā)夾管膨脹機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如同下文參見(jiàn)圖13和14所述。因?yàn)榘l(fā)夾管22'具有低于標(biāo)稱(chēng)的直徑，所以較大的膨脹比必然發(fā)生，從而產(chǎn)生與套環(huán)翅片孔的所需過(guò)盈配合。因此，相對(duì)于發(fā)夾管的尺寸， 在膨脹過(guò)程中遇到較大的發(fā)夾管力。如果發(fā)夾管力未由墊板平衡在較窄的參數(shù)內(nèi)，則將導(dǎo)致失效。膨脹機(jī)250較佳地是垂直發(fā)夾管膨脹機(jī)，由布爾OAK工具公司制成且由皇冠無(wú)限機(jī)器公司(Crown Unlimited Machine, Inc.)修改，裝備該膨脹機(jī)，從而隨著膨脹插塞經(jīng)過(guò)發(fā)夾管，通過(guò)使墊板移動(dòng)受控的距離，對(duì)發(fā)夾管的收縮率進(jìn)行引導(dǎo)和輔助。例如，可使用布爾OAK型號(hào)⑶E-M387-3垂直膨脹機(jī)，其帶有傾斜平臺(tái)以能水平地加載和卸載換熱器。膨脹機(jī)250包括柱塞缸252，該柱塞缸移動(dòng)壓力板254，該壓力板則驅(qū)動(dòng)多個(gè)桿256和插塞 258(為了簡(jiǎn)化僅示出一個(gè))。固定件259包括連續(xù)前板沈0、連續(xù)后板沈1 (如圖13和14 所示，其設(shè)置在前板260的直接后方)、以及左側(cè)導(dǎo)軌262和右側(cè)導(dǎo)軌沈4，該固定件在膨脹機(jī)250內(nèi)將換熱器的頂端板、底端板和翅片疊固定。用于支承發(fā)夾管彎頭的鞍部266顯示成連接至接納板270，該接納板則由墊板272承載。墊板272由液壓活塞-缸裝置274(圖 14)垂直上下移動(dòng)，該液壓活塞-缸裝置連接于墊板272和膨脹機(jī)框架275之間。與現(xiàn)有技術(shù)的墊板致動(dòng)器不同，致動(dòng)器274由閉環(huán)控制系統(tǒng)控制，該閉環(huán)控制系統(tǒng)接納位置或力反饋信號(hào)，因此允許對(duì)于墊板位置進(jìn)行精確、無(wú)級(jí)的編程。液壓墊板控制系統(tǒng)較佳地包括一個(gè)或多個(gè)位置或力傳感器276和控制系統(tǒng)278 (在功能上顯示成標(biāo)簽盒)， 該控制系統(tǒng)連接于液壓致動(dòng)系統(tǒng)274和反饋傳感器276之間。較佳的是，控制系統(tǒng)278是使用計(jì)算機(jī)處理器的電子數(shù)字控制系統(tǒng)。由于控制系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的，這里不進(jìn)一步描述控制系統(tǒng)278。如圖13所示，還沒(méi)發(fā)生膨脹，桿256和插塞258位于其行程范圍的頂部。墊板272、 接納板270和鞍部266位于其對(duì)應(yīng)的行程最低位置。為了膨脹發(fā)夾管，向下致動(dòng)柱塞252，驅(qū)動(dòng)壓力板254、桿256和插塞258向下。同時(shí)，根據(jù)用戶(hù)編程的配置文件，根據(jù)由控制系統(tǒng) 278發(fā)出的信號(hào)來(lái)向上驅(qū)動(dòng)液壓墊板致動(dòng)器274，一個(gè)或多個(gè)反饋信號(hào)表示柱塞252的位置或力，或墊板272的位置或力。隨著液壓墊板致動(dòng)器274向上移動(dòng)，它們驅(qū)動(dòng)墊板272、接納板270和鞍部沈6向上，從而在膨脹過(guò)程中對(duì)施加在發(fā)夾管上的力進(jìn)行平衡。圖14示出了發(fā)生膨脹之后的膨脹機(jī)250，插塞258位于其行程最低位置，墊板270位于其行程最高位置。 由于根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的制造過(guò)程中采用的較大膨脹比(通常為8-9% )，墊板272行進(jìn)的距離可以是插塞258行進(jìn)的距離的約十分之一。圖13和14示出了根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的膨脹機(jī)250有助于制造5mm或更小換熱器的第二特征。現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)夾管膨脹機(jī)通常采用具有多個(gè)前板和多個(gè)后板的固定件， 這些前板和后板重新定位以適應(yīng)各種長(zhǎng)度、寬度和深度的換熱器疊。相鄰的前板和相鄰的后板之間存在間隙。在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的3/8英寸換熱器進(jìn)行膨脹時(shí)，這些間隙不成問(wèn)題。同樣，現(xiàn)有技術(shù)的膨脹機(jī)固定件具有安裝至前板或后板的、短的個(gè)體側(cè)導(dǎo)軌段。通常每側(cè)使用僅僅一個(gè)或兩個(gè)側(cè)導(dǎo)軌段，側(cè)導(dǎo)軌段僅僅用作使帶有固定件的翅片疊居中的導(dǎo)向件。然而，由于在對(duì)5mm換熱器進(jìn)行膨脹時(shí)涉及較大的發(fā)夾管力，發(fā)夾管22'傾向于在固定件中有間隙的區(qū)域發(fā)生彎曲。因此，如圖13和14所示，固定件259包括連續(xù)的全長(zhǎng)全寬前板260和連續(xù)的全長(zhǎng)全寬后板沈1。同樣，固定件259包括全長(zhǎng)的連續(xù)側(cè)導(dǎo)軌沈2、 264.連續(xù)的全長(zhǎng)側(cè)導(dǎo)軌與全長(zhǎng)前板和后板協(xié)配，提供圍繞整個(gè)翅片疊的360度側(cè)向支承， 從而防止彎曲。盡管前板260和后板以及左側(cè)導(dǎo)軌262和右側(cè)導(dǎo)軌264描述成全長(zhǎng)， 但在實(shí)踐中這是指，它們延伸至換熱器頂端板和/或換熱器底端板的至少幾英寸之內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，膨脹機(jī)250包括新穎的夾緊裝置。尤其對(duì)于大的5mm 換熱器來(lái)說(shuō)，在控制收縮率的膨脹過(guò)程中，極大的力可設(shè)置在換熱器底端板上。大的力是成問(wèn)題的，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的鋼琴鉸鏈夾緊固定件168(圖7-8)通常設(shè)有皇冠無(wú)限機(jī)器公司的膨脹機(jī)，無(wú)法在膨脹過(guò)程中保持底端板。圖15和16示出了根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例的改進(jìn)夾緊固定件450，該夾緊固定件替換了圖7-8所示的現(xiàn)有技術(shù)鋼琴夾具168。夾具450包括兩個(gè)橋接件452，這兩個(gè)橋接件安裝至皇冠無(wú)限機(jī)器公司的膨脹機(jī)的已有基板165，其是固定件259的一部分(圖13-14)。 無(wú)論換熱器是否夾緊在膨脹機(jī)250內(nèi)，橋接件452都保持附連至基板165。一旦換熱器底端板16'被接納在基板165的凹座內(nèi)，U形叉件456就簡(jiǎn)單地在橋接件452下方滑動(dòng)，從而將換熱器底端板16'固定在位。叉件456具有容納換熱器的發(fā)夾管22'的槽457。在要移出換熱器時(shí)，叉件456滑出在橋接件452下方與其的配合。兩個(gè)各自形成有孔460的塊體458 較佳地被接納在螺柱162(還可參見(jiàn)圖6-7)上，并被接納在叉件456的槽457內(nèi)。夾緊固定件450提供5mm換熱器制造所需的有力夾緊。圖17示出了夾具450的橋接件452。每個(gè)橋接件452可包括允許橋接件螺栓連接到基板165上的孔454。共同參見(jiàn)圖9和18，在發(fā)夾管膨脹步驟204之后，根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例實(shí)施自動(dòng)銅焊步驟206。在傳統(tǒng)的3/8英寸自動(dòng)銅焊過(guò)程中，只包括回彎頭對(duì)(圖1)和跨接件。根據(jù)較佳實(shí)施例，在步驟206中，在自動(dòng)銅焊過(guò)程中，除了回彎頭之外，還對(duì)過(guò)冷卻器歧管502、液體歧管503和抽吸歧管506進(jìn)行銅焊。該過(guò)程步驟避免了在下游組裝步驟64 (圖 2)中與手工銅焊有關(guān)的人力變化，并減少了泄漏。步驟206具有允許更有效泄漏檢測(cè)的附加益處，這是因?yàn)樗谢芈房稍诓襟E62'中同時(shí)被檢測(cè)，而不是必須一次僅檢測(cè)一個(gè)流體回路。由于細(xì)長(zhǎng)歧管腿相對(duì)于較小回彎頭配件的增加銅質(zhì)量，在歧管腿上使用具有較低熔點(diǎn)的銅焊環(huán)?；貜濐^上的銅焊環(huán)較佳地是BCuP-2等效物，熔點(diǎn)為1310° F.。歧管 502,503,506的腿上的銅焊環(huán)較佳地是BCu_P4等效物，熔點(diǎn)為1190° F。例如，參見(jiàn)圖18，示出了根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例制成的換熱器頂端板14'。5mm發(fā)夾管的上端沈‘延伸超過(guò)頂端板14'。使用高溫銅焊環(huán)，在示例的接頭501處將回彎頭配件銅焊至上端沈‘。使用低溫銅焊環(huán)，分別在示例的接頭505、504和507處將過(guò)冷卻器502、液體歧管503和抽吸歧管506的腿銅焊至上端沈‘。 回來(lái)參見(jiàn)圖9，在步驟62 ‘中，通過(guò)壓力衰減測(cè)量以與圖2的步驟62相似的方式實(shí)施泄漏檢查，例外之處在于因?yàn)檫^(guò)冷卻器歧管502、液體歧管503和抽吸歧管506分別被包括在自動(dòng)銅焊步驟206中，所以對(duì)所有回路同時(shí)進(jìn)行檢查，而不是一次檢查一個(gè)回路。 壓力衰減測(cè)試機(jī)迫使高壓干燥空氣進(jìn)入冷凝器盤(pán)管端口，用快速斷開(kāi)的機(jī)械插頭密封盤(pán)管的其余端口。在短暫的設(shè)定時(shí)間之后，隨著時(shí)間的過(guò)去，盤(pán)管內(nèi)的壓力被測(cè)得發(fā)生壓降，這將表示泄漏。根據(jù)本發(fā)明一較佳實(shí)施例，使用與用來(lái)實(shí)施泄漏檢查62'相同的壓力衰減測(cè)量機(jī)來(lái)實(shí)施堵塞試驗(yàn)208。在現(xiàn)有技術(shù)的制造方法中不測(cè)試堵塞。在自動(dòng)銅焊過(guò)程206中，由于液體銅焊材料流過(guò)銅焊接頭并被收集在管子中，小直徑管子更易經(jīng)受堵塞。壓力衰減測(cè)試機(jī)連接至盤(pán)管的輸入端口，而盤(pán)管的輸出端口(例如液體歧管)是敞開(kāi)的，通向大氣。壓力衰減測(cè)試機(jī)將高壓空氣噴入盤(pán)管中，對(duì)由壓力衰減測(cè)試機(jī)感測(cè)的壓力進(jìn)行測(cè)量。由于回彎頭對(duì)盤(pán)管的自然限制、管直徑的改變、以及小直徑回路的較長(zhǎng)長(zhǎng)度，正常不堵塞的盤(pán)管將在該結(jié)構(gòu)中保持內(nèi)壓。例如，充入325psi干燥空氣的特定不堵塞5mm盤(pán)管將保持190-195psi 的內(nèi)壓。如果在盤(pán)管中有堵塞或局部堵塞，則感測(cè)的壓力將達(dá)到增加的水平。撰寫(xiě)本說(shuō)明書(shū)的摘要僅僅是為了向美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局和廣大公眾提供通過(guò)粗略閱讀就能快速確定技術(shù)方案的性質(zhì)和要旨的方式，它僅僅表現(xiàn)一較佳實(shí)施例，并不表示本發(fā)明的整體性質(zhì)。盡管本發(fā)明的一些實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)示出，但是本發(fā)明并不局限于所示的實(shí)施例； 本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)以上實(shí)施例作出修改和改變。這些修改和改變落入這里所述的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
1權(quán)利要求
1.一種制造管翅式換熱器的方法，包括以下步驟 提供表面硬化的管子；矯直所述管子；將所述管子切割成多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度；將所述多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度的管子彎曲180度成發(fā)夾管；將所述多個(gè)發(fā)夾管穿入經(jīng)過(guò)夾在第一端板和第二端板之間的翅片疊中的多個(gè)孔；以及使所述穿入的發(fā)夾管的外直徑膨脹，從而在所述發(fā)夾管和所述多個(gè)孔之間形成過(guò)盈配合。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供表面硬化的管子的步驟還包括以下步驟提供具有標(biāo)稱(chēng)外直徑的表面未硬化的管子；以及將所述表面未硬化的管子的外直徑減小至小于所述標(biāo)稱(chēng)外直徑的值；由此，所述減小外直徑的步驟由所述表面未硬化的管子產(chǎn)生所述表面硬化的管子。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述減小外直徑的步驟還包括以下步驟 在第一預(yù)定尺寸輥和第二預(yù)定尺寸輥之間滾壓所述表面未硬化的管子；由此，所述滾壓步驟在所述表面硬化的管子中產(chǎn)生橢圓度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述使外直徑膨脹的步驟還包括以下步驟 將所述第一端板和第二端板保持在固定件中；在所述發(fā)夾管的彎曲端處，通過(guò)墊板來(lái)支承所述發(fā)夾管；通過(guò)由柱塞致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的多個(gè)插塞來(lái)使所述發(fā)夾管膨脹；通過(guò)液壓致動(dòng)器移動(dòng)所述墊板，從而補(bǔ)償所述膨脹步驟引起的發(fā)夾管收縮；以及用閉環(huán)控制系統(tǒng)控制所述液壓致動(dòng)器。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括以下步驟 根據(jù)所述發(fā)夾管上的力來(lái)控制所述液壓致動(dòng)器。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括以下步驟 根據(jù)所述柱塞致動(dòng)器的位置來(lái)控制所述液壓致動(dòng)器。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括以下步驟 根據(jù)所述墊板的位置來(lái)控制所述液壓致動(dòng)器。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟 以大于6%的膨脹比使所述發(fā)夾管膨脹。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟 以大于8%的膨脹比使所述發(fā)夾管膨脹。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟 使所述換熱器的流體回路的第一端通向大氣； 對(duì)所述流體回路的第二端加壓；以及測(cè)量所述流體回路中的壓力，從而驗(yàn)證所述流體回路沒(méi)有堵塞。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟將回彎頭配件銅焊至所述多個(gè)發(fā)夾管中的第一發(fā)夾管；以及同時(shí)將歧管銅焊至所述多個(gè)發(fā)夾管中的第二發(fā)夾管。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括以下步驟使用具有第一熔點(diǎn)的第一銅焊環(huán)，將所述回彎頭配件銅焊至所述多個(gè)發(fā)夾管中的所述第一發(fā)夾管；以及同時(shí)使用具有低于所述第一熔點(diǎn)的第二熔點(diǎn)的第二銅焊環(huán)，將所述歧管銅焊至所述多個(gè)發(fā)夾管中的所述第二發(fā)夾管。
13.—種制造管翅式換熱器的方法，包括以下步驟 提供具有標(biāo)稱(chēng)外直徑的管子；以及將所述管子的外直徑減小至小于所述標(biāo)稱(chēng)外直徑的值；將所述管子切割成多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度；將所述多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度的管子彎曲180度成發(fā)夾管；將所述多個(gè)發(fā)夾管穿入經(jīng)過(guò)夾在第一端板和第二端板之間的翅片疊中的多個(gè)孔；以及使所述穿入的發(fā)夾管的外直徑膨脹，從而在所述發(fā)夾管和所述多個(gè)孔之間形成過(guò)盈配合。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述減小外直徑的步驟還包括以下步驟 在第一預(yù)定尺寸輥和第二預(yù)定尺寸輥之間滾壓所述管子。
15.一種制造管翅式換熱器的方法，包括以下步驟 提供具有橢圓度的管子；以及將所述管子切割成多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度；將所述多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度的管子彎曲180度成發(fā)夾管；將所述多個(gè)發(fā)夾管穿入經(jīng)過(guò)夾在第一端板和第二端板之間的翅片疊中的多個(gè)孔；以及使所述穿入的發(fā)夾管的外直徑膨脹，從而在所述發(fā)夾管和所述多個(gè)孔之間形成過(guò)盈配合。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述提供具有橢圓度的管子的步驟還包括以下步驟提供圓的管子；以及在第一預(yù)定尺寸輥和第二預(yù)定尺寸輥之間滾壓所述圓的管子，從而在所述管子中引起橢圓度。
17.—種由包括以下步驟的方法制成的管翅式換熱器 提供表面硬化的管子；矯直所述管子；將所述管子切割成多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度；將所述多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度的管子彎曲180度成發(fā)夾管；將所述多個(gè)發(fā)夾管穿入經(jīng)過(guò)夾在第一端板和第二端板之間的翅片疊中的多個(gè)孔；以及使所述穿入的發(fā)夾管的外直徑膨脹，從而在所述發(fā)夾管和所述多個(gè)孔之間形成過(guò)盈配合。
18.如權(quán)利要求17所述的換熱器，其特征在于，方法還包括以下步驟 提供具有標(biāo)稱(chēng)外直徑的表面未硬化的管子；以及通過(guò)在第一預(yù)定尺寸輥和第二預(yù)定尺寸輥之間滾壓所述表面未硬化的管子，將所述表面未硬化的管子的外直徑減小至小于所述標(biāo)稱(chēng)外直徑的值；由此，所述減小外直徑的步驟由所述表面未硬化的管子產(chǎn)生所述表面硬化的管子。
19.如權(quán)利要求18所述的換熱器，其特征在于，方法還包括以下步驟 以大于6%的膨脹比使所述多個(gè)發(fā)夾管膨脹。
20.如權(quán)利要求18所述的換熱器，其特征在于，方法還包括以下步驟 以大于8%的膨脹比使所述多個(gè)發(fā)夾管膨脹。
21.一種由包括以下步驟的方法制成的、設(shè)置成用在管翅式換熱器中的發(fā)夾管 提供具有標(biāo)稱(chēng)外直徑的管子；將所述管子的外直徑減小至小于所述標(biāo)稱(chēng)外直徑的值； 將所述管子切割成多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度；以及將所述多個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度的管子彎曲180度成發(fā)夾管。
22.如權(quán)利要求21所述的發(fā)夾管，其特征在于，方法還包括以下步驟 通過(guò)一系列橫軸輥來(lái)滾壓所述管子；通過(guò)至少一對(duì)預(yù)定尺寸輥來(lái)滾壓所述管子；以及矯直所述管子；由此，所述預(yù)定尺寸輥減小所述管子的外直徑。
23.一種管翅式換熱器，包括第一端板和第二端板，每個(gè)端板具有大體平坦的部分且具有貫穿其中形成的第一孔和第二孔；所述第一端板的所述大體平坦部分定向成平行于所述第二端板的所述大體平坦部分，所述第一端板的所述第一孔和第二孔分別與所述第二端板的所述第一孔和第二孔同軸；多個(gè)大體平坦的翅片，所述翅片彼此平行地設(shè)置在所述第一端板和第二端板之間，且定向成平行于所述第一端板和第二端板的所述大體平坦部分，所述多個(gè)翅片中的每個(gè)翅片具有貫穿其中形成的第一孔和第二孔，所述第一孔和第二孔分別與所述第一端板和第二端板的所述第一孔和第二孔同軸；以及U形發(fā)夾管，所述U形發(fā)夾管包括具有第一直徑的平行的第一腿和第二腿、以及具有小于所述第一直徑的第二直徑的形成在所述第一腿和第二腿之間的180度彎曲部分，所述第一腿和第二腿分別經(jīng)過(guò)所述第一端板和第二端板的所述第一孔和第二孔、以及所述多個(gè)翅片中的每個(gè)翅片的所述第一孔和第二孔，并具有與之的過(guò)盈配合。
24.如權(quán)利要求23所述的管翅式換熱器，其特征在于 所述第一直徑具有5. 0-5. 3mm的尺寸；以及所述第二直徑具有4. 7-5. Omm的尺寸。
25.一種發(fā)夾管彎曲機(jī)，包括第一預(yù)定尺寸輥和第二預(yù)定尺寸輥，每個(gè)預(yù)定尺寸輥具有形成在其中的周向槽，所述第一預(yù)定尺寸輥的所述周向槽設(shè)置成與所述第二預(yù)定尺寸輥的所述周向槽對(duì)準(zhǔn)，從而產(chǎn)生用于接納具有標(biāo)稱(chēng)外直徑的管子的間隙，所述第一預(yù)定尺寸輥和第二預(yù)定尺寸輥的所述周向槽的尺寸設(shè)計(jì)成用于對(duì)具有大于所述標(biāo)稱(chēng)外直徑的外直徑的所述管子的部分調(diào)整大小而回到所述標(biāo)稱(chēng)外直徑，所述第一預(yù)定尺寸輥相對(duì)于所述第二預(yù)定尺寸輥定位成將所述管子的外直徑減小至小于所述標(biāo)稱(chēng)外直徑的尺寸并在所述管子中產(chǎn)生橢圓度；管子驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述管子驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置成用于將所述管子移動(dòng)經(jīng)過(guò)所述發(fā)夾管彎曲管子切割器，所述管子切割器設(shè)置成用于將所述管子切割成多個(gè)離散長(zhǎng)度； 心軸，所述多個(gè)離散長(zhǎng)度可圍繞所述心軸彎曲成“U”形；以及鉸接臂，所述鉸接臂設(shè)置成圍繞所述心軸彎曲所述多個(gè)離散長(zhǎng)度。
全文摘要
根據(jù)一較佳實(shí)施例，一種用于制造管翅式換熱器的改進(jìn)方法和裝置包括以下步驟在將管子彎曲成發(fā)夾管之前，將坯件管子的外直徑減小至遠(yuǎn)低于標(biāo)稱(chēng)值的值。減小的直徑可增大最終發(fā)夾管的硬度，并允許換熱器翅片和端板的高效穿入。該方法使用預(yù)定尺寸輥，預(yù)定尺寸輥可調(diào)節(jié)以減小管子的直徑。本發(fā)明還包括根據(jù)該方法制成的發(fā)夾管和換熱器。
文檔編號(hào)F28F3/00GK102216719SQ200980130897
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者A·歐法特夫, D·史丹特森, D·迪斯, E·迦薩, S·瑪斯凱特, S·莫瑟, W·托普 申請(qǐng)人:古德曼全球股份有限公司