JP2009014231A - Manufacturing method of tube for heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車の熱交換器に使用される熱交換器用チューブの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a heat exchanger tube used, for example, in an automobile heat exchanger.
例えば、CO2を冷媒とする熱交換器では、これまでに使用されてきた冷媒に比べて圧力レベルが非常に高いため、これに耐え得る肉厚の熱交換器用チューブが使用されている(例えば、特許文献1等に記載)。 For example, in a heat exchanger using CO2 as a refrigerant, the pressure level is very high as compared with the refrigerants used so far, and thus a thick heat exchanger tube that can withstand this is used (for example, Described in Patent Document 1).
この種の熱交換器用チューブは、アルミニウムのクラッド材を圧延機に送り、該圧延機で圧延することにより冷媒が流れる流路溝を形成し、その後、板材を二つ折りに曲げることで形成されている。 This type of heat exchanger tube is formed by feeding an aluminum clad material to a rolling mill, rolling the rolling mill to form a flow channel through which a refrigerant flows, and then bending the plate material in half. Yes.
例えば、図10に示すように、芯棒に巻回された板材101をアンコイラ102により圧延機103へと送り出し、該圧延機103で板材101の一面に冷媒が流れる流路溝を形成する。図11(a)には、圧延機103で圧延されることにより板材101の一面101aに複数の流路溝104が形成された板材101の断面形状を示す。流路溝104は、板材101の送り出し方向(板材の長手方向)に連続して断面略半円形状に形成される。
For example, as shown in FIG. 10, the
その後、折り曲げ加工機(図示は省略する)に板材101を送り出し、各流路溝104が合致するように該板材101を二つに折り曲げて熱交換器用チューブを形成する。図11(b)は、板材101を図11(a)の中心位置Cで二つ折りに折り曲げて形成された熱交換器用チューブ105の断面形状を示す。
通常、圧延機103による流路溝形成工程を行った後、折り曲げ加工機による折り曲げ加工工程を連続して行ういわゆるインライ化がなされるが、板材101は一面101aにのみ流路溝104が形成された異形断面形状であることから、ワーク全体で均等な延びとならず、成形品に曲がり、反りといった形状不具合が生じる。
Usually, after the flow channel forming process by the
その対策として、圧延機103の下流側から板材101に張力を掛けて引っ張りながら成形することにより不均等な延びを緩和する必要がある。張力の付与は、図10に示すように、圧延機103の下流に配置した巻き取り装置106で与える。
As a countermeasure, it is necessary to alleviate the uneven extension by forming the
このように、圧延機103の下流に巻き取り装置106を配置すると、板材101を巻き取り装置106の芯棒に巻き付けてしまうことから連続して板材を各工程に送ってそれぞれの加工を行うインライ化が出来ず、段取りが増え、結果として製造コスト増となってしまう。
As described above, when the
そこで、本発明は、流路溝形成工程から折り曲げ加工工程までをインライ化させて段取り工数の低減並びに製造コストの低減を実現する熱交換器用チューブの製造方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the tube for heat exchangers which implement | achieves inlining from a flow-path groove formation process to a bending process, and implement | achieves reduction of a setup man-hour and reduction of manufacturing cost.
請求項1に記載の発明は、熱交換器用チューブとなる板材を圧延機へと送り出し、該板材の一面に圧延機により複数の流路溝を送り出し方向に沿って連続形成する流路溝形成工程と、前記流路溝が形成された後の前記板材をディンプル成型機へと送り出し、該板材の他面に送り出し方向と交差する方向に前記板材の板厚よりも浅いディンプルを複数形成するディンプル形成工程と、前記ディンプルが形成された板材を折り曲げ加工機へと送り出し、前記一面に形成された流路溝同士が一致するように前記板材を次第に二つ折りに折り曲げて行く折り曲げ加工工程と、を備えたことを特徴とする。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の熱交換器用チューブの製造方法であって、前記ディンプル形成工程では、複数の突起が表面に形成された第1ロールと、この第1ロールに形成された突起とそれぞれ対応する位置に該突起の受けとなる凹部が表面に形成された第2ロールとにより、前記板材をこれら第1ロールと第2ロールとの間に走行させて加圧することによりディンプルを形成することを特徴とする。
Invention of
請求項1に記載の発明によれば、流路溝形成工程後に板材の他面にディンプルを形成しているので、このディンプル加工により流路溝形成工程での圧延時に必要な張力を板材に与えることができる。したがって、本発明によれば、ディンプル形成工程後に連続して板材を折り曲げ加工工程へ送り出し板材を二つ折りに折り曲げることができ、各工程を連続して行うインライン化を実現することができる。その結果、段取り工数の低減並びに製造コストの低減を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the dimples are formed on the other surface of the plate material after the flow channel groove forming step, a tension necessary for rolling in the flow channel groove forming step is given to the plate material by this dimple processing. be able to. Therefore, according to the present invention, the plate material can be continuously sent to the bending process step after the dimple formation step, and the plate material can be folded in two, so that in-line processing can be realized in which each step is continuously performed. As a result, it is possible to reduce the number of setup steps and the manufacturing cost.
請求項2に記載の発明によれば、ディンプル形成工程における第1ロールに形成した突起が板材に食い込むことで、該突起が圧延時に必要な張力を板材に付与する際の滑り止めの役目を果たすことになる。 According to the second aspect of the present invention, the protrusion formed on the first roll in the dimple forming process bites into the plate material, so that the protrusion serves as a non-slip when the tension necessary for rolling is applied to the plate material. It will be.
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
「熱交換器用チューブの製造方法」
先ず、熱交換器用チューブを製造する一連の製造工程について図1を参照しながら説明する。製造工程には、流路溝形成工程、ディンプル形成工程、折り曲げ加工工程があるが、ここでは、各工程の装置についてはその説明を省略し、どのようにして板材から熱交換器用チューブ形状となるのかを判りやすく説明するものとする。
"Method for manufacturing tubes for heat exchangers"
First, a series of manufacturing steps for manufacturing a heat exchanger tube will be described with reference to FIG. The manufacturing process includes a channel groove forming process, a dimple forming process, and a bending process. Here, the description of the apparatus in each process is omitted, and how to form a heat exchanger tube shape from a plate material. It shall be explained in an easy-to-understand manner.
先ず、アルミニウムのクラッド材である長尺状の熱交換器用チューブとなる板材1を圧延機へと送り出し、この板材1の一面1aに圧延機により複数の流路溝2を送り出し方向(板材の長手方向)に沿って連続形成する流路溝形成工程を行う。
First, a
図1(a)は流路溝形成工程で板材1の一面1aに流路溝2を形成した状態を示す図である。流路溝2は、断面略半円形状をなす溝として板材幅方向に所定間隔を置いて複数形成する。これら流路溝2の数は、板材1の幅方向における中心Cを挟んで左右で同じ数だけ形成する。また、この板材1の幅方向における中心Cには、折り曲げ加工工程で板材1を二つ折りにするときに該板材1が折り曲がり易くなるようにするための折曲容易溝3を形成する。
FIG. 1A is a view showing a state in which the
次に、流路溝2が形成された後の前記板材1をディンプル成型機へと送り出し、該板材1の他面1bに送り出し方向(図1の矢印Aで示す方向)と交差する方向に前記板材1の板厚よりも浅いディンプルを複数形成するディンプル形成工程を行う。
Next, the
図1(b)はディンプル形成工程で板材1の他面1bにディンプル4を複数形成した状態を示す図である。ディンプル4は、板材1の他面1b(流路溝2が形成される一面1aと反対側の面)に該板材1の送り出し方向(長手方向)と交差する方向(直交方向)に所定間隔を置いて一列に複数形成されている。この一例に複数個形成されたディンプル4からなるディンプル郡は、板材1の送り出し方向へ所定ピッチで複数列形成されている。本実施の形態では、板材1の幅方向における中心Cより左右の部位で、ディンプル郡の配列ピッチを半ピッチだけずらした配置としている。
FIG. 1B is a diagram showing a state in which a plurality of
そして最後に、ディンプル4が形成された板材1を折り曲げ加工機へと送り出し、一面1aに形成された流路溝2同士が一致(合致)するように前記板材1を次第に二つ折りに折り曲げて行く折り曲げ加工工程を行う。
Finally, the
図1(c)は折り曲げ加工工程で板材1を二つ折りに折り曲げる加工初期状態を示した図である。折り曲げ加工工程では、流路溝2が形成された一面1aを合わせ面として前記折曲容易溝3を折り曲げ中心として板材1を二つ折りにして行く。図1(d)は折り曲げ加工工程で板材1を二つ折りに折り曲げる加工中期状態を示した図である。図1(d)では、板材1が略V字形状に折り曲げられた形状となっている。
FIG. 1C is a diagram showing an initial processing state in which the
図1(e)は折り曲げ加工工程で板材1が二つ折りにされた加工完了状態を示した図である。板材1が折曲容易溝3を中心として二つ折りに折り曲げられると、各流路溝2が合致して円形状となる。そして、二つ折りにされた板材1からなる熱交換器用チューブ5は、最終的に所定長さに切断される。このようにして得られた熱交換器用チューブ5は、フィンやタンクと共に組み付けられて炉内に入れられてろう付けされることで接合一体化される。
FIG. 1 (e) is a diagram showing a processing completed state in which the
図2(a)は本発明方法により完成した熱交換器用チューブ5の平面図、図2(b)は図2(a)のA−A断面図、図3(a)は図2(a)のB−B断面図、図3(b)は図2(a)のC−C断面図である。
2A is a plan view of the
この熱交換器用チューブ5では、冷媒が流通する流路溝2内にディンプル4が形成されたことによる凸部6が突出するため、冷媒がこの凸部6にぶつかり乱流となる。このチューブ内乱流が生じることで、熱交換率が向上し、熱交換器としての性能が高くなる。
In this
「装置構成」
次に、本発明方法で使用する装置構成について説明する。図4は流路溝形成工程、ディンプル形成工程、折り曲げ加工工程で使用される圧延機、ディンプル成型機、折り曲げ加工機を示す図である。なお、折り曲げ加工工程後は、熱交換器用チューブ5を所定長さに切断する切断加工工程で使用される切断機があるが図示は省略する。
"Device configuration"
Next, the apparatus configuration used in the method of the present invention will be described. FIG. 4 is a view showing a rolling mill, a dimple molding machine, and a bending machine used in a flow channel groove forming process, a dimple forming process, and a bending process. Although there is a cutting machine used in the cutting process for cutting the
圧延機7では、芯棒に巻回された板材1がアンコイラ8によって供給され、この板材1に対して流路溝2をその送り方向に沿って連続形成する。図5は圧延機7の要部拡大正面図、図6は圧延機7の要部拡大側面図である。
In the rolling mill 7, the
かかる圧延機7は、板材1を挟んで上下に配置される上ロール9と下ロール10とを有し、上ロール9の表面に形成された複数個の流路溝形成用突条11と折曲容易溝形成用突条12を板材1の一面1aに押し付けて圧延することで流路溝2及び折曲容易溝3を形成する。
The rolling mill 7 has an
ディンプル成型機13では、流路溝2が形成された板材1に対して小さな凹みであるディンプル4を形成する。図7はディンプル成型機13の要部拡大正面図、図8(a)は図7のA−A断面図、図8(b)は図7のB−B断面図である。
The
かかるディンプル成型機13は、複数の突起14が表面に形成された第1ロール15と、この第1ロール15に形成された突起14とそれぞれ対応する位置に該突起14の受けとなる凹部16が表面に形成された第2ロール17とにより、前記板材1をこれら第1ロール15と第2ロール17との間に走行させて加圧することによりディンプル4を形成する。
The
第1ロール15には、流路溝2が形成された板材1の一面1aとは反対側の他面1bにディンプル4を形成するための円形状又は長円形状をなす突起14が複数形成されている。本実施の形態では、図7に示すように、第1ロール15の右半分の領域と左半分の領域にそれぞれロール長手方向に沿って一列に複数個の突起14を形成しており、その右半分の領域に形成された複数個の突起14郡と、左半分の領域に形成された複数個の突起14郡を、半ピッチずらして配置させている。
The
第2ロール17には、流路溝形成工程で形成された流路溝2の形状を受けるための流路溝受け用突条18と、折曲容易溝3の形状を受ける折曲容易溝受け用突条19と、第1ロール15に形成された前記突起14の受けとなる凹部16と、が形成されている。
The
流路溝受け用突条18は、流路溝2に嵌合する半円形状をなす突条として第1ロール15の周面に沿って形成されている。折曲容易溝受け用突条19も同じく、折曲容易溝3に嵌合する断面形状をなす突状として第1ロール15の周面に沿って形成されている。凹部16は、第1ロール15に形成された突起14により押されて流路溝2内へと突き出た凸部を受ける凹みとして形成され、前記流路溝受け用突条18の先端に形成されている。
The channel groove receiving ridges 18 are formed along the peripheral surface of the
これら第1ロール15と第2ロール17の間へと送り出された板材1の他面1bには、第1ロール15に形成された突起14によりディンプル4が形成される。このとき、突起14の裏側には、第2ロール17に形成された凹部16が当該突起14により押されて流路溝2内へと突出する部位を支えるため、流路溝2が潰れてしまうことがない。
折り曲げ加工機20では、板材1の一面1aに形成された流路溝2同士を一致させるようにして前記板材1を次第に二つ折りに折り曲げて行く。
In the bending
以上のように、本実施の形態では、流路溝形成工程で用いられる圧延機7と、ディンプル4を形成するディンプル成型機13と、板材1を二つ折りに折り曲げる折り曲げ加工機20とを、同一ラインに配置して連続加工を可能とするインライン化ができる。
As described above, in the present embodiment, the rolling mill 7 used in the flow path groove forming step, the
「その他の実施の形態」
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、前記実施の形態は本発明の一例であり、前記実施の形態に制限されることはない。
"Other embodiments"
The specific embodiment to which the present invention is applied has been described above, but the embodiment is an example of the present invention and is not limited to the embodiment.
図9は熱交換器用チューブ5の表面に形成されるディンプル4の他の例を示す図である。
FIG. 9 is a view showing another example of the
ディンプル4は、図9(a)に示すような平面視略V字形状の配列パターンでも良く、図9(b)に示すようなチューブ長手方向に沿って斜めに配列された配列パターンであっても良い。
The
またこの他、ディンプル4は、図9(c)及び図9(d)に示すような細長い形状であっても良く、その細長い形状としたディンプル4を各図のようにチューブ長手方向に沿って斜めに配列させても良く、或いは、チューブ幅方向に沿って配列させても良い。
In addition, the
1…板材(熱交換器用チューブとなる板材)
1a…板材の一面
1b…板材の他面
2…流路溝
3…折曲容易溝
4…ディンプル
5…熱交換器用チューブ
7…圧延機
13…ディンプル成型機
14…突起(第1ロールに形成された突起)
15…第1ロール
16…凹部(第2ロールに形成された凹部)
17…第2ロール
20…折り曲げ加工機
1. Plate material (plate material used as a heat exchanger tube)
DESCRIPTION OF
15 ... 1st roll 16 ... recessed part (recessed part formed in the 2nd roll)
17 ...
Claims (2)
前記流路溝(2)が形成された後の前記板材(1)をディンプル成型機(13)へと送り出し、該板材(1)の他面(1b)に送り出し方向と交差する方向に前記板材(1)の板厚よりも浅いディンプル(4)を複数形成するディンプル形成工程と、
前記ディンプル(4)が形成された板材(1)を折り曲げ加工機(20)へと送り出し、前記一面(1a)に形成された流路溝(2)同士が一致するように前記板材(1)を次第に二つ折りに折り曲げて行く折り曲げ加工工程と、を備えた
ことを特徴とする熱交換器用チューブの製造方法。 The plate material (1) to be a heat exchanger tube is fed to the rolling mill (7), and a plurality of channel grooves (2) are fed along the feeding direction by the rolling mill (7) on one surface (1a) of the plate material (1). A flow path groove forming step continuously formed,
The plate material (1) after the flow channel groove (2) is formed is sent to a dimple molding machine (13), and the plate material (1) is fed to the other surface (1b) in a direction crossing the feed direction. A dimple formation step of forming a plurality of dimples (4) shallower than the plate thickness of (1),
The plate material (1) on which the dimples (4) are formed is sent to a bending machine (20), and the plate material (1) so that the channel grooves (2) formed on the one surface (1a) coincide with each other. A method of manufacturing a heat exchanger tube, comprising: a folding process step of gradually folding the material into two.
前記ディンプル形成工程では、複数の突起(14)が表面に形成された第1ロール(15)と、この第1ロール(15)に形成された突起(14)とそれぞれ対応する位置に該突起(14)の受けとなる凹部(16)が表面に形成された第2ロール(17)とにより、前記板材(1)をこれら第1ロール(15)と第2ロール(17)との間に走行させて加圧することによりディンプル(4)を形成する
ことを特徴とする熱交換器用チューブの製造方法 It is a manufacturing method of the tube for heat exchangers of Claim 1, Comprising:
In the dimple formation step, the first roll (15) having a plurality of protrusions (14) formed on the surface, and the protrusions (14) at positions corresponding to the protrusions (14) formed on the first roll (15), respectively. 14) The plate member (1) travels between the first roll (15) and the second roll (17) by the second roll (17) having a recess (16) formed on the surface thereof. A dimple (4) is formed by pressurizing and forming a tube for a heat exchanger
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JP2014502559A (en) * | 2010-12-14 | 2014-02-03 | インスティトゥート フュア ミクロテクニック マアインズ ゲーエムベーハー | Microfluidic device, reactor composed of a plurality of microfluidic devices, and manufacturing method thereof |
CN112845938A (en) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 南宁市安和机械设备有限公司 | Equipment for manufacturing staggered dotting oil cooler pipe |
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2007
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