专利名称：热交换器用罐体及其制造方法
技术领域：
本发明是关于一种具有胴体部、和由胴体部的边缘弯折成为与壳体结合的接合法兰的热交换器用罐体以及其制造方法。
背景技术：
这种罐体在一般情况下，通过结合一对铜制的半片筒状的罐体半部而进行制造。并且，罐体半部是通过将具有成为胴体部的平板部的毛坯的侧边弯折成接合法兰，利用由凸模和凹模组成的弯曲模具，用凸模将毛坯按压入凹模，从而被加工制造成半片筒形体。而且，该热交换器用罐体在被组装到热水器上时，利用接合法兰而与壳体进行铆接结合。
当接合法兰是由连接于胴体部的简单弯曲法兰构成时，因罐体是铜制品，因此提出了如下的方案接合法兰在进行钎焊的炉内被烧钝，在以后的与壳体铆接结合的工序中，往往变形，罐体与壳体之间的密封性很难保证。因此，通过在接合法兰上焊接不锈钢等的加强材料，而达到防止接合法兰变形(参照日本特开平6-11192号公报，特开2000-18727号公报)。
另外，如
图10所示，还提出如下方案作成具有将接合法兰a连接到胴体部b的弯曲法兰部a1和重叠在与弯曲法兰部的胴体b相反侧的面上的重叠法兰部a2的双层折叠弯曲构造，从而提高接合法兰的强度。
但是，如果采用对接合法兰的焊接加强材料的方案，则由于零件个数及工序数增加，成本也将随之提高。并且，如图10所示，如果采用将接合法兰a作成双层折叠弯曲构造的方案，接合法兰a对于从图中下方所施加来的外力而言，因为其强度不够，导致罐体和壳体之间得不到充分的密封性。
并且，毛坯在弯曲加工时，由于接合法兰的阻力，有可能产生毛坯的弯曲不良或接合法兰的歪曲之虞。
所以，本发明的第1课题是，提供一种不使用加强材料即可极大限度地提高接合法兰盘强度的热交换器用罐体。
另外，本发明的第2课题是，提供一种在制造罐体半部时、既能抑制毛坯的弯曲不良及接合法兰的歪斜、又能进行该弯曲加工的方法。
发明内容
本发明是关于一种具有胴体部、和胴体部的边缘弯折成为与壳体接合的接合法兰的热交换器用罐体。
为解决上述的第1课题，本发明的热交换器用罐体的特征在于，接合法兰被作成具有与胴体部连接的弯曲法兰部和重叠于弯曲法兰部上的重叠法兰部的多层折叠弯曲构造，在重叠法兰部上形成有相对于胴体部的接触部。
根据本发明，由于施加到接合法兰上的外力的一部分通过接触部而由胴体部所承受，从而可以提高接合法兰的强度。
并且，本发明的特征在于，上述接触部是使重叠法兰部的端末沿着胴体部弯曲而形成。
根据本发明，与重叠法兰部的端缘接触胴体部的场合相比，由于增大了相对于胴体部的接触面积，因此，可以进一步能提高接合法兰的强度。
而且，本发明的特征在于，重叠法兰部被重叠到弯曲法兰部的胴体部侧的面上，上述接触部接触于胴体部的外壁面。
根据本发明，由于重叠法兰部的接触部是与胴体部的“外壁面”接触而不是“内壁面”，因此，可附着在胴体部内壁面上的燃烧排气中的水分等积存在接触部与胴体部之间而使该部分产生的腐蚀等现象就会被避免，从而可以提高罐体的耐久性。
此外，本发明的特征在于，上述接触部与胴体部相结合。
根据本发明，通过接触部与胴体部的结合，可以更加提高接合法兰的强度。
另外，本发明涉及热交换器用罐体的制造方法，其为将具有成为胴体部的平板部的毛坯的侧缘弯折成接合法兰，利用由凸模和凹模组成的弯曲模具，通过凸模将毛坯按压在凹模内，弯曲加工成半片筒状而制造罐体半部。通过将一对的半片筒状的罐体半部进行结合，即可制造具有胴体部和胴体部的端缘弯折的、与壳体结合的接合法兰的热交换器用罐体。
为解决上述的第2课题，本发明的热交换器用罐体的制造方法的特征在于，在上述弯曲加工时，使用具有能够从板的厚度方向两侧夹持并收纳接合法兰的槽部的凹模，通过凹模的槽部限制接合法兰的歪曲。
根据本发明，在毛坯的弯曲加工时，由于接合法兰在其向厚度方向的歪曲通过凹模的槽部被限制的同时又被弯曲，从而可以提高该弯曲加工的精度。而且，本发明又如上述的热交换器用罐体那样，由于在毛坯上被弯曲成的接合法兰作成多层折叠弯曲构造，所以，在毛坯的弯曲加工时的接合法兰的阻力在比较大的场合下特别有效。
另外，本发明的特征在于，凹模的凹入深度L被设定在罐体半部的拐角部的曲率半径R的2.5倍以上。
根据本发明，当毛坯被凸模推入凹模内时，可以避免毛坯的不充分弯曲，使之充分良好地弯曲。
附图的简单说明图1是设置有本发明罐体的热交换器的立体图。
图2是本发明罐体的一实施形态的接合法兰部分的剖视图。
图3是本发明的罐体制造方法的流程图。
图4是接合法兰被弯曲后的毛坯的立体图。
图5是接合法兰的弯曲工序说明图。
图6(a)-(e)是通过弯曲模具对毛坯弯曲加工的开始到结束的状态的说明图。
图7是本发明的制造方法中所使用的弯曲模具的凹模的立体图。
图8与图9是本发明罐体的另外实施形态的接合法兰部分的剖视图。
图10是传统接合法兰部分的剖视图。
图1上所示的热交换器被装于热水器上。该热交换器的构成是，在具有棱角筒状的胴体部102的铜制罐体100内，收纳装有许多热交换散热片200的热水管(图示略)。在胴体部102的下半部外周卷装有供水连接管300，并在吸热水管的上游端连接有供水连接管300，而在吸热水管的下流端连接有供热水管400。
胴体部102的下端缘弯曲有相对于燃烧桶(壳体/图示略)的下法兰(接合法兰)110，罐体100在下法兰110处与燃烧桶铆接结合。此外，法兰板130被点焊于由胴体部102的上端边缘所弯曲成的上法兰120上，通过法兰板130排气桶(图示略)被铆接结合在罐体100上。
如图2所示，下法兰110成为具有连接于胴体部102的弯曲法兰部112和重叠于该弯曲法兰部112上的重叠法兰部114的双层折叠弯曲构造。并且，重叠法兰部114上形成有相对于胴体部102的接触部116。重叠法兰部114被折叠于弯曲法兰部112的胴体部102侧的面上，重叠法兰部114的端末沿着胴体部102的外壁面弯曲而形成接触部116。
下面关于上述构成的罐体100的制造方法结合图3-图7进行说明。
首先，如图4所示，将具有成为胴体部102的平板部的铜制毛坯10之两侧缘弯曲形成下法兰110和上法兰120(图3中s1)。在弯曲形成下法兰时，如图5中左侧所示，对毛坯10的侧缘进行折叠加工形成重叠法兰部114，之后，如图5中右图所示，再对折叠部分弯曲加工，从而形成重叠法兰部114被弯折后的弯曲法兰部112。
然后，如图6及图7所示，使用由凸模510和凹模组成的弯曲型具，通过将毛坯10弯曲加工成半片筒状体，而制成罐体半部50(图3中s2)。更具体地说，如图6中(a)-(e)所示，通过利用凸模510将毛坯10压入凹模520内而实施的弯曲加工。
如图6所示，凹模520的端面略呈L字形状，通过使一对的凹模520相对地设置而形成对应于凸模510外周的略呈U字形的空间。又如图6所示，在凹模520的略呈L字形状的端面的内侧形成一宽度大致与下法兰110的相同、高度大致与下法兰厚度相同的并低于该端面的外侧。进而如图7所示，通过略呈L字平板状的法兰按压板522被设置于凹模520的端面上，从而使得在该端面内侧的更低部分与法兰按压板522之间形成槽部524。在毛坯10的弯曲加工中，如图6中(a)-(e)所示，槽部524以从下法兰110的厚度方向两侧夹持的形式将其收纳。此外，凹模520的凹入深度L被设定在罐体半部50的弯曲处的曲率半径R的2.5倍以上。
而且，一对半片筒状的罐体半部50通过炉内钎焊而被结合制造出罐体100(参照图3中s3/图1)。另外，通过该钎焊工序，接触部116被钎焊结合于胴体部102(参照图2)。
根据上述制造方法，在毛坯10的弯曲加工中，如图6中(a)-(e)所示，下法兰110以从板厚度方向两侧夹持形式被收纳在凹模520端面与法兰按压板522之间所形成的槽部524内。所以，在下法兰110被槽部524限制于不使其在板的厚度方向上歪曲的状态下，可以进行毛坯10的弯曲加工。由此，在下法兰110上不会产生皱纹之类的歪曲。在此弯曲加工中，虽然在靠近胴体部102的下法兰110处的外壁面受到较强的力，但由于这部分被接触部116所覆盖，故可防止其损伤。
本方法由于毛坯10所弯曲成的接合法兰110作成多重折叠构造(参照图2)，故对于在毛坯10的弯曲加工中，接合法兰110的阻力在比较大的场合下特别有效。
并且，凹模520的深度L如被设定在罐体半部50的弯曲处的曲率半径R的2倍左右，图6(d)的状态即为其弯曲加工的结束，毛坯10中没有被推进凹模520内的部分也呈现略八字形的开放状。然而，在本实施形态中，由于凹模520的深度L被设定在罐体半部50的弯曲处的曲率半径R的2.5倍以上，毛坯10能被凸模510推进凹模520内图6(e)的状态的位置，也即可以有效防止毛坯10的弯曲不良现象。而且，如果从确实有效地防止毛坯10的弯曲不良现象发生的思想出发，凹模520的深度L即使被设定在罐体半部50的弯曲处的曲率半径R的3倍以上也可以。
而且，可以将尺寸及加工时的误差作为接触部116的幅度变化而吸收，所以，可以容易地进行折叠加工(参照图2)。
此外，根据上述方法制造出的罐体100，因为下法兰110被制成双层折叠弯曲构造，其刚度被提高，同时加到下法兰110上的外力的一部分通过接触部116又被胴体部102所承受，下法兰110的强度也被提高。所以，可以防止在与燃烧桶铆紧结合中下法兰110的变形，又能保证罐体100与燃烧桶之间的密封性。
此外，由于重叠法兰部114的端末被弯折而形成带状的接触部116(参照图2)，相对于胴体部102的接触面积随之增大，下法兰110的强度也能进一步提高。
此外，因接触部116处于胴体部102的外壁面侧(参照图2)，在胴体部102与接触部116之间即使有间隙产生也不会有积水现象发生，从而提高了罐体100的耐久性。此外，通过使接触部16结合于胴体部102，下法兰110的强度也能得到质的提高。
另外，在本实施形态中，为对应罐体半部50的两处拐角采用2分割的凹模520(参照图6)，但是，作为其他的实施形态，即使采用U字形的单一的凹模(图示略)也可以。
另外，在本实施形态中，如图2所示，重叠法兰部114虽然是被折叠于弯曲法兰部112的胴体部102一侧的面上，重叠法兰部114的端末沿着胴体部102的外壁面弯曲而形成接触部116，但是，作为其他的实施形态，如图8所示，也可采用重叠法兰部114被折叠于与弯曲法兰部112的胴体部102相反侧的面上，重叠法兰部114的端末沿着胴体部102的内壁面弯曲而形成接触部116。此外，作为其他的实施形态，如图9所示，也可采用重叠法兰部114与之接触地被折叠于弯曲法兰部112的胴体部102一侧的面上，且，重叠法兰部114的端末与之接触地被弯折于胴体部102的外壁面上，重叠法兰部114的端末形成接触部116。
在图8、图9所示的任一的实施形态中，通过采用下法兰110为双层折叠弯曲构造提高其刚度的同时，施加到下法兰110上的外力的一部分通过接触部116又被胴体部102所承受，下法兰110的强度被提高。所以，可以防止在与燃烧桶铆紧结合中下法兰110的变形，又能保证罐体100与燃烧桶之间的密封性。
另外，在本实施形态中，虽然只有下法兰110采用双层折叠弯曲构造，但是，作为其他的实施形态，上法兰120也可以与下法兰110同样地采用双层折叠弯曲构造，省去法兰板130。此外，作为其他的实施形态，也可采用在重叠法兰部112上重叠法兰部114有2枚以上被折叠、三层以上的折叠弯曲构造(图示略)。
权利要求
1.一种热交换器用罐体，具有胴体部、和胴体部的端缘弯曲成的、与壳体接合的接合法兰，其特征在于，接合法兰作成具有与胴体部连接的弯曲法兰部和重叠于弯曲法兰部上的重叠法兰部的多层折叠弯曲的构造，在重叠法兰部上形成一相对于胴体部的接触部。
2.根据权利要求1所述的热交换器用罐体，其特征在于，所述接触部是由重叠法兰部的端末沿着胴体部弯曲而形成。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器用罐体，其特征在于，重叠法兰部被折叠到弯曲法兰部的胴体部侧的面上，所述接触部接触于胴体部的外壁面。
4.根据权利要求1或2所述的热交换器用罐体，其特征在于，所述接触部与胴体部相结合。
5.一种热交换器用罐体的制造方法，其方法为将具有成为胴体部的平板部的毛坯的侧缘弯折成接合法兰，利用由凸模和凹模组成的弯曲模具，通过凸模将毛坯压入凹模，弯曲加工成半片筒状而制成罐体半部，通过将一对的半片筒状的罐体半部进行结合，从而具有胴体部、和胴体部的端缘弯曲成的、与壳体结合的接合法兰，其特征在于，在所述弯曲加工时，使用具有能够从板厚度方向两侧夹持地收纳接合法兰的槽部的凹模，通过凹模的槽部限制接合法兰的歪曲。
6.根据权利要求5所述的热交换器用罐体的制造方法，其特征在于，凹模的深度L被设定在罐体半部的拐角部的曲率半径R的2.5倍以上。
全文摘要
一种热交换器用罐体，罐体(100)具有胴体部(102)、和胴体部(102)的端缘弯曲成的、与壳体接合的下法兰(接合法兰)(110)。下法兰(110)又具有由连接于胴体部(102)的弯曲法兰部(112)和折叠于弯曲法兰部(112)上的重叠法兰部(114)所构成的多层折叠弯曲的构造。并且，在重叠法兰部(114)上形成一相对于胴体部102的接触部116。采用本发明，不使用加强材料即可极大限度地提高接合法兰盘强度。
文档编号B21D53/04GK1409071SQ0214401
公开日2003年4月9日 申请日期2002年9月27日 优先权日2001年9月27日
发明者成濑英克 申请人:林内株式会社