JP2544484B2

JP2544484B2 - 針状フィン製作方法

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Publication number: JP2544484B2
Application number: JP1178936A
Authority: JP
Inventors: 良治田浦; 鉄也加藤; 進正野; 亮明浜中; 俊彦綱谷; ▲高▼裕太田; 清松本
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1989-07-13
Filing date: 1989-07-13
Publication date: 1996-10-16
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: JPH0347641A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は熱交換器用の空気側フィンの製造法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、熱交換器用の空気側フィンは第４図に示すよう
なルーバー付きフィン15aを主に使用していた。これは
後述の通りコイルから引出したフープ材をコルゲート折
（波型折）したものの斜面部分を長手方向にスリット切
りして斜に起こしてルーバーとしたものであり、この製
造工程を第６図に示す。図においてフープ材10をまずル
ーバーカッター6a,6bに通して図に示すような形状に
し、フィン山カウント器８の手前のフィン拘束治具７で
進行方向に圧縮してフィン山ピッチを短くし、フィン山
カウント器８によってフィン山数を数えることによって
所定の数だけ進めて、カッター9a,9bによって切断して
所定の長さのフィン15aを得ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のフィンの製造方法には解決すべき次の課題
があった。

即ち、熱交の高効率化が時代の趨勢であり、そのため
現今ではルーバー幅の細寸化さらに細幅の針状化を計ろ
うとしている。細寸巾のルーバーを従来の方法で作るた
めにはルーバーカッターの製作可否が問題で、非常な細
寸になると不可能になり、まして針状化されたルーバー
については針状のフィンの間隔を開けて配置する必要が
あり、従来このような形状のものを量産的に製造する技
術はなかった。

針状フィンの場合、熱伝達性能からフィンピッチをフ
ィン幅の３倍以上取る必要がある。フープ材から間隔を
開けたフィン15bを成形する方法としては第５図に示す
ような打ち抜きもあるが、歩留まりが極端に悪くなり量
産工法としては成り立たない。

本発明はこのような問題点を解決して、針状フィンを
量産的に製作する方法の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題の解決手段として次の（１）〜
（３）各項に示す針状フィン製作方法を提供しようとす
るものである。

（１）供給されるフープ材にその長手方向に沿って複
数のスリット溝を刻み、その間を丸める第１の工程と、
スリット溝が刻まれたフープ材をコルゲート成形すると
共にその傾斜部のスリット溝を完全に分離する第２の工
程と、コルゲート成形されたフープ材のスリット溝を分
離して形成された針状部分を少なくとも上記長手方向に
３列に分岐する第３の工程と、少なくとも３列に分岐さ
れた針状部分の上記長手方向のピッチを所定のピッチ寸
法に圧縮する第４の工程とからなることを特徴とする針
状フィン製作方法。

（２）前記第１の工程において、フープ材に連続的に
その長手方向に沿って複数のスリット溝を刻むことを特
徴とする上記（１）に記載の針状フィン製作方法。

（３）前記第１の工程において、フープ材に山部と谷
部間の長さをピッチとする非スリット部を設け、その部
分の両縁にガイド穴を開けると共に非スリット部同士の
間にフープ材の長手方向に沿って複数のスリット溝を刻
み、前記第２の工程において前記ガイド穴を利用して山
部と谷部を位置合せしながらコルゲート成形することを
特徴とする上記（１）に記載の針状フィン製作方法。

〔作用〕

本発明は上記のように構成されるので次の作用を有す
る。

（１）上記（１）の構成にあってはフープ材の長手方
向に複数のスリット溝を刻み、それをコルゲート成形
し、コルゲートの傾斜部のスリット溝を分離した上で、
フープ材の長手方向に少なくとも３列に分岐するので、
分岐されたフープ材の各部は、予めスリット溝刻設時に
付与した丸味によって針状に形成されると共にそれらの
間隔を或る範囲で任意に設定できるので、熱伝達性能上
望ましいフィン径の３倍以上の間隔（フィンピッチ）を
有する針状フィンの量産的に製作することができる。

また、少なくとも３列に成形された針状フィンを有す
るコルゲートの、その針状フィン部を所定のピッチに圧
縮する工程を有するので、コルゲートの一方の端の針状
フィンと他方の端の針状フィンとの幅を任意に設定でき
る。

（２）上記（２）の構成にあってはスリット溝をフー
プ材の長手方向に連続的に刻設するので、ピッチのきわ
めて小さいコルゲートを成形してもその傾斜部には常に
スリット溝が存するので、コルゲートのピッチの非常に
小さい針状フィン、換言すれば、コルゲートのピッチ方
向の単位長さ当りに非常に多数の針状フィンを得ること
ができる。

（３）上記（３）の構成にあっては、コルゲート成形
した際に、山部となる部位及び谷部となる部位に非スリ
ット部を設け、その各両縁にガイド穴を設けてそれを利
用し、山部と谷部の位置合わせを行なうので、コルゲー
トに対する針状フィンの位置等が常にバラツキなく正確
に得られる。

〔実施例〕

本発明の請求項（１）及び（２）の方法にかかる第１
実施例について第１図により説明する。

図において、まずコイル５の状態からフープ材10が引
き出されて、溝入れロール1a,1bを通過すると図
（ｂ），（ｃ）に示すようにスリット溝12が刻まれ、断
面が針のように丸くなるが、スリット溝12の板厚方向の
切り残し部分を大きくしてあるので小さな力ではスリッ
ト溝12は分離しないようになっている。溝加工されたフ
ープ材10は波形の歯をわずかずらせて作った予備コルゲ
ートロール2a,2bに入り、波形成形されると共に、図
（ｄ），（ｅ）に示すように斜面部分が完全に分離され
る。

次に曲げ押し出しロール3a,3bに入り、予め波形成形
され完全に分離されたものの斜面部分が図（ｆ）に示す
ように三列に分岐されて針状フィン11の形態になる。予
備コルゲートロール2aと曲げ押し出しロール3bは噛み合
っており、波形成形されたフープ材10は予備コルゲート
ロール2aの外周に当接して運ばれ、予備コルゲートロー
ル2aと噛み合っている曲げ押し出しロール3bの状に移さ
れて曲げ押し出し加工される。三列に分岐された針状フ
ィン11はフィンピッチ圧縮装置４に入り、フィンピッチ
を所定の寸法に圧縮すると共に、フィン山数を数えて必
要なところで切断して、所望の熱交用フィン18ができあ
がる。

次に本発明の請求項（３）の方法に係る第２実施例を
第２図により説明する。なお、冗長を避けるため、第１
実施例と同様の工程の説明は省き、第１実施例と相違す
る工程を主にして説明する。用いる装置について第１実
施例の場合と同様の部品には同符号を付し、説明を省略
する。

第２図において、フープ材10が溝入れロール1c,1dを
通過すると図（ｂ），（ｃ）に示すようにスリット溝12
aが刻まれ、断面が針のように丸くなり、同時に後の山
谷間の長さをピッチとして、フープ材10の両縁部にガイ
ド穴14が開けられると共に、その部分はフープ材10の長
手方向に直交する方向に非スリット部13となる。なお、
この場合はスリット溝12aの板厚方向の切り残し部分は
小さい法が望ましい。溝加工されたフープ材10は予備コ
ルゲートロール2c,2dに入り図（ｄ）に示すように波形
成形される。その際、予備コルゲートロール2c,2dに設
けられた同時ピン（第３図（ｂ））がガイド穴14に係合
して波形の山、谷とスリット溝12aとの位置を正確に決
める。次に曲げ押し出しロール3a,3bに入り、第１実施
例の場合と同様、図（ｅ），（ｆ），（ｇ）に示す波形
の針状フィン11が各工程で成形され、最後に切断されて
フィン15が得られる。

本実施例によれば、予備コルゲートロール2c,2dとガ
イド穴14とが係合して成形されるので、たとえばスリッ
ト溝12a、非スリット部13及び波形（コルゲート）の
山、谷との関係が常に正確で、フィン15における針状フ
ィン11とコルゲートとの間にバラツキが生じないという
利点がある。

第３図は第１、第２実施例に用いる、溝入れロール1a
〜1d、予備コルゲートロール2c,2d等の歯型の一例及び
フィンピッチ圧縮装置４の模式図を示したもので、図
（Ａ），（Ｂ）は第１実施例、図（ａ），（ｂ）は第２
実施例の各歯型、図（Ｃ）は第１、第２各実施例共通の
歯型で、各実施例の部材との対応は付記した符号通りで
ある。図（ｄ）は、第１、第２実施例共通のフィンピッ
チ圧縮装置４である。

以上の通り、第１、第２実施例によれば、フープ材10
に刻設したスリット溝12,12aを、コルゲート成形の上分
離し、フープ材10の長手方向、即ち、スリット溝方向に
少なくとも３列にズラして分岐し、針状フィン11とする
ので、フィン同士の間隔をたとえばフィンの径の３倍以
上に十分大きく保つことができ、熱伝達性能のきわめて
高いフィンが得られるという利点がある。

また、フィンの製造をすべて回転ロール系の製造装置
を用いて行なえるので量産性に優れるという利点も有す
る。

更には、上記利点の通り、高効率の針状フィンを量産
できるところから、小型高性能のフィンが低コストで得
られ、熱交換決の低廉、コンパクト化が果たされるとい
う利点をも併せて有するものである。

〔発明の効果〕

本発明は上記のように構成されるので次の効果を有す
る。

即ち、針状フィンの間隔を、針状フィンの隣接方向に
ではなく、隣接方向と直交する方向にズラして分岐形成
するので、針状フィンの高熱伝達性に望まれる。フィン
径の３倍以上の間隔を有する高効率フィンが得られる。

また、回転ロール系の装置を高速生産できるので大量
生産性に優れる。

これらの結果、熱効率が非常に大きな針状フィンを量
産的に製作できるようになるため、熱交換器のコンパク
ト化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の第１実施例に用いるフィン製造
装置及び、各製造工程におけるフィン等の形状を示す図
で、（ａ）はフィン製造装置の模式的側面図、（ｂ）は
上記装置の対応白抜き矢印の部位に至る工程で得られ
た、針状フィンの前段階であるスリット溝12を刻設され
た素材（フープ材10）の一部正面図、（ｃ）はその側面
図、（ｄ）は同じく上記装置の対応白抜き矢印の部位に
至る工程で得られた、針状フィンの前段階である素材
を、コルゲーション（波形）化した一部側面図、（ｅ）
は（ｄ）のｅ−ｅ矢視断面図、（ｆ）は上記装置の対応
白抜き矢印の部位に至る工程で得られた針状フィン11の
一部側面図、（ｇ）は同じく上記装置の対応白抜き矢印
の部位に至る工程で得られた針状フィン11の側面図、
（ｈ）は（ｇ）のｈ−ｈ矢視断面図、第２図は上記第１
図に対応させて示した本発明の方法の第２実施例に係る
図、第３図は上記第１、第２実施例に用いる、溝入れロ
ール、予備コルゲートロールの歯型及びフィンピッチ圧
縮装置の模式図、第４図は従来例のフィン斜視図、第５
図は別の従来例のフィンの斜視図、第６図は従来例のフ
ィンの製造に用いたフィン製造装置の模式的側面図であ
る。 1a〜1d……溝入れロール、 2a〜2d……予備コルゲートロール、 3a,3b……曲げ押し出しロール、４……フィンピッチ圧縮装置、５……コイル、 10……フープ材、11……針状フィン、 12,12a……スリット溝、13……非スリット部、 14……ガイド穴、18,15……フィン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浜中亮明兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者綱谷俊彦兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者太田 ▲高▼裕兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者松本清東京都千代田区丸の内２丁目５番１号三菱重工業株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】供給されるフープ材にその長手方向に沿っ
て複数のスリット溝を刻み、その間を丸める第１の工程
と、スリット溝が刻まれたフープ材をコルゲート成形す
ると共にその傾斜部のスリット溝を完全に分離する第２
の工程と、コルゲート成形されたフープ材のスリット溝
を分離して形成された針状部分を少なくとも上記長手方
向に３列に分岐する第３の工程と、少なくとも３列に分
岐された針状部分の上記長手方向のピッチを所定のピッ
チ寸法に圧縮する第４の工程とからなることを特徴とす
る針状フィン製作方法。
【請求項２】前記第１の工程において、フープ材に連続
的にその長手方向に沿って複数のスリット溝を刻むこと
を特徴とする請求項（１）に記載の針状フィン製作方
法。
【請求項３】前記第１の工程において、フープ材に山部
と谷部間の長さをピッチとする非スリット部を設け、そ
の部分の両縁にガイド穴を開けると共に非スリット部同
士の間にフープ材の長手方向に沿って複数のスリット溝
を刻み、前記第２の工程において前記ガイド穴を利用し
て山部と谷部を位置合せしながらコルゲート成形するこ
とを特徴とする請求項（１）に記載の針状フィン製作方
法。