JP2756605B2 - 熱交換器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、たとえば自動車の油圧式パワーステアリ
ング装置における圧力油冷却用オイルクーラとして使用
される熱交換器を製造する方法に関する。この明細書に
おいて、「アルミニウム」という語には、純アルミニウ
ムの他にアルミニウム合金を含むものとする。

従来の技術と発明の課題 従来、上記オイルクーラとしては、第５図に示すよう
に、外周面における両端の所定長さ部分をのぞいた部分
にスパイラル状フィン（32）が形成された２本の直管状
アルミニウム管（31）と、２本の直管状アルミニウム管
（31）の一端部どうしを連結するアルミニウム製Ｕ字管
（33）とよりなり、各アルミニウム管（31）の一端部と
Ｕ字管（33）の端部とが、両管（31）（33）にまたがっ
て挿入されたステンレス鋼製スリーブ（34）を介して溶
接されることにより、全体としてヘアピン状となされた
熱交換器（30）が用いられている。

そして、従来、上記熱交換器（30）は次のようにして
製造されていた。すなわち、まず２本の直管状アルミニ
ウム管（31）の外周面に、それぞれ転造加工により全長
にわたってスパイラル状フィン（32）を形成し、ついで
スパイラル状フィン（32）の両端の所定長さ部分を削除
した後、２本のアルミニウム管（31）の端部をステンレ
ス鋼製スリーブ（34）を介してＵ字管（33）の端部に溶
接することにより製造されていた。

しかしながら、従来の熱交換器の製造方法によれば、
アルミニウム管（31）の他にＵ字管（33）およびステン
レス鋼製スリーブ（34）を必要とするので、部品点数が
多くなり、これらの製造作業が面倒になるという問題が
あった。しかも、スパイラル状フィン（32）を形成する
作業の他に溶接作業必要であるため、作業が面倒である
という問題があった。また、アルミニウム管（31）とＵ
字管（33）との溶接部から洩れが発生するおそれがある
ので、リークテストを実施しなければならず、面倒であ
るという問題があった。

この発明の目的は、上記問題を解決した熱交換器の製
造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明による熱交換器の製造方法は、金属管の周壁
に、内径が等しくかつ外径の異なる厚肉部および薄肉部
を長さ方向に交互に設けておき、この金属管の外周面に
転造加工を施して厚肉部にスパイラル状フィンを形成
し、その後フィン付き金属管を上記薄肉部で曲げること
を特徴とするものである。

上記において、薄肉部の外周面に転造加工を施して厚
肉部より背の低いスパイラル状フィンを形成しておいて
もよいし、あるいは形成しなくてもよい。背の低いスパ
イラル状フィンを形成する場合には、そのスパイラル状
フィンの高さは、後工程の曲げに支障を来さないような
高さとしておく。また、この場合には、最初に転造加工
の施される厚肉部の加工開始側端部を、他端部側に向か
って徐々に径方向外方に傾斜したテーパ面としておくの
がよい。このテーパ面の傾斜角度は10〜20度、望ましく
は13〜17度にしておくのが好ましい。10度未満であると
所定の高さよりも低いフィンの部分の長さが必要以上に
長くなり、20度を越えると転造ダイスの刃が食い込みに
くいからである。

薄肉部に背の低いスパイラル状フィンを形成しない場
合には、各厚肉部の加工開始側端部を、他端部側に向か
って徐々に径方向外方に傾斜したテーパ面とし、このテ
ーパ面の傾斜角度を上記と同様な理由で10〜20度、望ま
しくは13〜17度にしておくのが好ましい。

実施例 以下、この発明の実施例を、図面を参照して説明す
る。

実施例１ 第２図には、この実施例で製造される熱交換器が示さ
れている。第２図において、熱交換器（10）は、ヘアピ
ン状アルミニウム管（11）の両直管部（11a）における
開口端側の所定長さをのぞいた部分の外周面に、それぞ
れ放熱用スパイラル状フィン（12）が形成され、両放熱
用スパイラル状フィン（12）が、屈曲部（11b）の外周
面に形成され、かつ放熱用スパイラル状フィン（12）よ
りも背が低いスパイラル状フィン（13）によって一体的
につなげられたものである。

この熱交換器（10）は、次のようにして製造される。
まず、第１図（Ａ）に示すようなJIS A1100などからな
るアルミニウム製素管（１）を用意する。素管（１）の
周壁には、内径が等しくかつ外径の異なる厚肉部（２）
および薄肉部（３）が長さ方向に交互に設けられてい
る。最初の厚肉部（２）は素管の端部に存在する。各厚
肉部（２）の加工開始側端部（左端部）は、他端部側
（右側）に向かって徐々に径方向外方に傾斜したテーパ
面となっている。ついで、この素管（１）の外周面に、
図示しない転造ダイスを用いて全長にわたって転造加工
を施す。すると、厚肉部（２）と対応する部分の外周面
には放熱用スパイラル状フィン（12）が形成され、薄肉
部（３）と対応する部分の外周面には放熱用スパイラル
状フィン（12）よりも背が低く、かつ放熱用スパイラル
状フィン（12）と連なったスパイラル状フィン（13）が
形成される。その後、素管（１）を、２つの厚肉部
（２）に対応する部分および１つの薄肉部（３）に対応
する部分を含む所定長さに切断してフィン付き管（1a）
を得る（第１図（Ｂ）参照）。そして、このフィン付き
管（1a）の両端部のスパイラル状フィン（13）を所定長
さにわたって除去し、上記薄肉部（３）に対応する部分
で曲げてＵ字状とする。こうして、熱交換器（10）が製
造される。

この実施例１においては、薄肉部（３）と対応する部
分にも放熱用スパイラル状フィン（12）と連なったスパ
イラル状フィン（13）が形成されるので、素管（１）に
は常に転造ダイスに対して軸線方向に移動させようとす
る力が加わることとなり、転造ダイスに対する素管
（１）の送りをスムーズに行える。

また、この実施例１においては、全ての厚肉部（２）
の一端部が他端部側に向かって徐々に径方向外方に傾斜
したテーパ面となっている必要はなく、加工開始側端部
の厚肉部（２）の上記一端部だけがテーパ面となってお
ればよい。

実施例２ 第４図には、この実施例で製造される熱交換器が示さ
れている。第４図において、熱交換器（25）は、ヘアピ
ン状アルミニウム管（26）の２つの直管部（26a）にお
ける両端部の所定長さをのぞいた部分の外周面に放熱用
スパイラル状フィン（27）が形成されたものである。

この熱交換器（25）は、次のようにして製造される。
まず、第３図（Ａ）に示すようなJIS A1100、A6063など
からなるアルミニウム製素管（20）を用意する。素管
（20）の周壁には、内径が等しくかつ外径の異なる厚肉
部（21）および薄肉部（22）が長さ方向に交互に設けら
れている。素管（20）の端部には薄肉部（22）が存在
し、最初の厚肉部（21）は素管（20）の端部から所定距
離離れた部分に存在する。各厚肉部（21）の加工開始側
端部（左端部）は、他端部側（右側）に向かって徐々に
径方向外方に傾斜したテーパ面となっている。ついで、
この素管（21）の厚肉部（21）の外周面に、図示しない
転造ダイスを用いて転造加工を施す。すると、厚肉部
（21）と対応する部分の外周面だけに放熱用スパイラル
状フィン（27）が形成される。その後、このフィン付き
アルミニウム製素管（20）を、２つの厚肉部（21）に対
応する部分および１つの薄肉部（22）に対応する部分を
含む所定長さに切断してフィン付き管（20a）を得る
（第３図（Ｂ）参照）。そして、このフィン付き管（20
a）を上記薄肉部（22）に対応する部分で曲げてＵ字状
とする。こうして、熱交換器（25）が製造される。

上記２つの実施例においては、この発明の方法がヘア
ピン状管を有する熱交換器の製造に適用されているが、
この発明の方法は蛇行状管を有する熱交換器を製造する
のにも適用できる。

発明の効果 この発明の熱交換器による製造方法は上述のように構
成されているので、必要な部品は金属管だけであり、そ
の製造作業が容易になる。また、転造加工および曲げ加
工だけで熱交換器を製造することができるので、工程数
が少なくなって作業が容易になる。しかも、この発明の
方法によって製造された熱交換器は１本の金属管からな
るので、従来方法で製造された熱交換器のように複数の
管の継目がなく、洩れの心配はない。さらに、リークテ
ストも不要になる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明の実施例１に用いる素管を示す
中間を省略した一部切欠き正面図、第１図（Ｂ）は同じ
く転造加工を施し、これを切断した後の素管を示す中間
を省略した一部切欠き正面図、第２図はこの発明の方法
で製造された熱交換器の正面図、第３図（Ａ）はこの発
明の実施例２に用いる素管を示す中間を省略した一部切
欠き正面図、第３図（Ｂ）は同じく転造加工を施し、こ
れを切断した後の素管を示す中間を省略した一部切欠き
正面図、第４図はこの発明の方法で製造された熱交換器
の正面図、第５図は従来方法で製造された熱交換器を示
す一部切欠き正面図である。 （１）（20）……アルミニウム製素管、（1a）（20a）
……フィン付き管、（２）（21）……厚肉部、（３）
（22）……薄肉部、（12）（27）……スパイラル状フィ
ン、（10）（25）……熱交換器。

フロントページの続き (72)発明者 渡部 保 大阪府堺市海山町６丁224番地 昭和ア ルミニウム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−209432（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属管の周壁に、内径が等しくかつ外径の
   異なる厚肉部および薄肉部を長さ方向に交互に設けてお
   き、この金属管の外周面に転造加工を施して厚肉部にス
   パイラル状フィンを形成し、その後フィン付き金属管を
   上記薄肉部で曲げることを特徴とする熱交換器の製造方
   法。