JPH0246926A - 金属螺旋巻き管の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

金属螺旋巻き管の製造方法及びその製造装置

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JPH0246926A
JPH0246926A JP19525988A JP19525988A JPH0246926A JP H0246926 A JPH0246926 A JP H0246926A JP 19525988 A JP19525988 A JP 19525988A JP 19525988 A JP19525988 A JP 19525988A JP H0246926 A JPH0246926 A JP H0246926A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は金属螺旋巻き管の製造方法およびその製造装置
に関するものである。
(従来技術とその問題点) 金属製直管を螺旋状に巻回する場合、螺旋径が太き(、
直管の肉厚が十分厚くなければ、螺旋状に巻回する工程
で管は偏平変形するという問題点がある。したがって、
螺旋径が小さい場合は管の肉厚を十分にとって螺旋状に
巻回してするか、やや偏平化した状態で螺旋管を形成す
るのが一般的である。しかしながら、かかる螺旋管を熱
交換器に使用する場合、管の肉厚が大きいと熱交換率が
悪くなり、また、管が偏平であると流体の導通が悪くな
って望ましくない。
また、熱交換器に使用する場合、螺旋管を二重または三
重に多重巻きする必要があるが、小径の螺旋管の上に大
径の螺旋管を巻回する作業は難しく、また、全体が変形
したり、全体が密に巻回しにくいという種々の問題点が
ある。
(発明の課題) 本発明は比較的薄肉の金属製直管を使用して偏平化せず
、螺旋状に巻回することができ、しかもその螺旋状に巻
回した大小径の螺旋管を互いに組み合わせて多重巻き管
を製造することを課題とする。
(課題解決のための手段) 本発明は金属製管を螺旋状に巻回する場合、巻回する方
向に直交する管壁が偏平化するため、管内部に何かを充
填することにより偏平化を回避することができることに
着目し、鋭意研究の結果、完成したものである。即ち、
管内部に充填することができるものとして種々の充填材
が考えられるが、ショツトブラストの用いた鉄砂は軽く
打撃してやると、巻回した螺旋管から容易に取り出すこ
とができるものの、石砂は螺旋にする工程において充填
材に加わる圧力により互いに結合しあい、巻回した螺旋
管から取り出すのが容易でないことが見出された。他方
、金属製直管内に凍結可能な液、例えば、水を充填して
冷凍庫で凍結してやると、十分に巻回時の管偏平化を防
止することができると同時に巻回径放置すれば自然に流
出して取り出しが容易であることを見出して完成したも
ので、金属直管を用いて螺旋巻き管を製造するにあたり
、 金属直管内に凍結可能な液を注入して凍結させるかまた
は金属砂を充填して内部空隙を満たし、該内部の充填さ
れた金属直管の一端を螺旋巻き管の内径に相当する外径
を有する螺旋巻きローラの外周に係止する一方、該ロー
ラの係止位置から接線方向に延びる金属直管を酸ローラ
に対し一定間隔をおいて平行に延びる当接部材に当接さ
せた状態で上記ローラを所定の方向に回転させ、管内の
内部充填材により巻き付け時の管偏平化力に対抗させつ
つ咳ローラ外周に金属直管を螺旋状態に巻き付けること
を要旨とする螺旋巻き管の製造方法にある。
上記製造方法により製造される螺旋管を一定の用途の熱
交換器に使用する場合、上記螺旋巻き工程で製造された
螺旋巻き部からその接線方向に突出して延びる端部が螺
旋巻き部をはさんで対角線位Iで同方向に終了する形態
を有する大小径の螺旋巻き管を使用して第1図に示すよ
うに多重巻きに構成するが、かかる構成の多重螺旋管を
製造するにあたり、順次金属製管を2重または3重に巻
回していかすとも小径の螺旋管の外径を大径の螺旋管の
内径に相当するように別個に形成し、知恵の輪を組み立
てるようにして組み立て可能であることに着目してなさ
れたもので、 小径の螺旋巻き管の一方の端部を大径の螺旋巻き管の螺
旋巻き部の内部を通して他方側から突出させ、この組み
合わせた小径の螺旋巻き部と大径の螺旋巻き部との最外
方部をはさみつけることにより大径の螺旋巻き部の内径
をやや拡大する一方、小径の螺旋巻き部の外径をやや縮
小すると同時に小径の螺旋巻き部を内方から1輪ずつ押
し込み、螺旋巻き部の巻き数の半分を少なくとも押し込
んだ後、小径の螺旋巻き部の外側を打撃して内装するこ
とを要旨とする複数巻き管の製造方法を提供するもので
ある。
なお、上記螺旋巻き管の製造方法を実施するにあたって
は、第3図に示すように、外周に金属直管の一端を係止
し、該ローラの係止位置から接線方向に延びる金属直管
を螺旋進行方向に振動可能に支持する係合部を有し、螺
旋巻き管の内径に相当する外径を有する螺旋巻きローラ
と、該ローラを軸支持する支持フレームと、該支持フレ
ームを介して上記ローラを減速駆動する駆動手段と、上
記ローラに対し一定間隔をおいて平行に延び、上記一端
を係止めされた金属直管のその端部より一定の間隔をお
いた腹部に当接して上記ローラに巻き取られる金属直管
の腹部を当接支持する当接部材とからなる金属直管の螺
旋巻き装置を利用するのが好ましい。
また、上記複数螺旋巻き管を製造するにあたっては、第
4図に示すように、上記螺旋巻き工程で製造された螺旋
巻き部と該螺旋巻き部からその接線方向に突出して延び
る端部が上記螺旋巻き部をはさんで対角線位置に同方向
に終了する小径の螺旋巻き管とその外径に相当する内径
を有する相似形状の大径の螺旋巻き管に内装して2重以
上の螺旋巻き管を構成する装置であって、 小径の螺旋巻き管の一方の端部を大径の螺旋巻き管の螺
旋巻き部の内部を通して他方側から突出させるように組
み合わせた小径の螺旋巻き部と大径の螺旋巻き部との最
外方部とに係合してはさみつける一対の対向する押圧部
材と、 該押圧部材の間隔を縮小または拡大する万力機構と、 該万力機構を電動モータにて駆動する万力駆動機構とを
有し、 上記押圧部材を上記万力機構を介してゆっくりと作動さ
せることにより上記組み合わされた大径の螺旋巻き部の
内径をやや拡大する一方、小径の螺旋巻き部の外径をや
や縮小して小径の螺旋巻き部を内方から1輪ずつ押し込
み、螺旋巻き部の巻き数の半分を少なくとも押し込み可
能に構成した螺旋巻き管の内装装置を利用するのが好ま
しい。
以下、本発明を添付図面に示す好ましい具体例に基づき
、詳細に説明する。
(実施例) 第1図は本発明により製造される3重巻き熱交換器の管
構成を示す正面図で、第2図はその■■線断面図である
。図中、プレート1に対し、小径の螺旋内管2と該内管
2の外径に相当する内径の中管3と咳中管3の外径に相
当する内径の外管4とをそれぞれ内装組み合わせてなる
多重管をそれぞれの螺旋巻き部21.31および41の
対角線位置で同方向の接線方向に突出する管端部22お
よび23.32および33.42および43を挿通固定
してなる。
第2図は上記大中小径の螺旋巻き管2.3および4の製
造するための装置の正面図で、外周に金属直管5の一端
51を係止し、該ローラの係止位置から接線方向に延び
る金属直管5を螺旋進行方向に振動可能に支持する断面
り形状の係合部61を有し、螺旋巻き管2,3および4
の内径に相当する外径を有する螺旋巻きローラ6.6“
を取り替え可能に装着した駆動軸62を水平に軸支持す
る支持フレーム7と、該支持フレーム7に内装された減
速機を介して上記ローラを減速駆動する駆動手段8と、
上記ローラ6の外周面に対し一定間隔をおいて平行に延
び、上記一端51を係止めされた金属直管5のその端部
より一定の間隔をおいた腹部52に当接して上記ローラ
6に巻き取られる金属直管5の腹部を当接支持する当接
部材9とからなり、管内に水を注入して冷凍庫で凍結さ
せるかまたは鉄砂を充填して内部空隙を満たした金属製
直管5の一端51を上記ローラ6に対し一定間隔をおい
て平行に延びる当接部材7との間隙を介して挿入し、上
記ローラ6の外周に係合部51を介して係止する一方、
酸ローラの係止位置から接線方向に延びる金属直管5を
螺旋傾斜角度相当量左右に振り、当接部材7に当接させ
た状態で上記ローラ6を時計回り方向に回転させると、
管内の内部凍結水または鉄砂充填材が巻き付け時の管偏
平化力に対抗し、偏平することなくローラ外周に金属直
管を螺旋状態に巻き付け、螺旋管を製造することができ
るようになっている。
第4図は上記複数の螺旋巻き管2.3および4を互いに
内装して2重以上の螺旋巻き管を構成する装置の斜視図
であって、 小径の螺旋巻き管2の一方の端部22を中径の螺旋巻き
管3の螺旋巻き部31の内部を通して他方側から突出さ
せるように組み合わせた状態の小径の螺旋巻き部21の
内側部21aと中径の螺旋巻き部31との最外側部31
aとに係合してはさみつける一対の対向する押圧部材1
00.100と、 該押圧部材100の間隔を縮小または拡大する万力機構
110と、 該万力機構を伝達機構130を介して電動モータにて進
退駆動する万力駆動機構120とを存し、上記押圧部材
100.100を上記万力機構110を介してゆっくり
と作動させることにより上記組み合わされた大径の螺旋
巻き部の内径をやや拡大する一方、小径の螺旋巻き部2
1の外径をやや縮小して小径の螺旋巻き部21を内方か
ら1輪ずつ押し込み可能に構成した螺旋巻き管の内袋装
置で、小径の螺旋巻き管2の一方の端部22を大径の螺
旋巻き管3の螺旋巻き部31の内部を通して他方側から
突出させ、この組み合わせた小径の螺旋巻き部21の内
側部21aと大径の螺旋巻き部31との最外方部31a
をはさみつけることにより大径の螺旋巻き部31の内径
をやや拡大する一方、小径の螺旋巻き部21の外径をや
や縮小すると同時に小径の螺旋巻き部21を内方21a
から1輪ずつ押し込み、螺旋巻き部21の巻き数の半分
を少なくとも押し込んだ後、小径の螺旋巻き部の外側を
ハンマー等で打撃して内装するようになっている。
(発明の効果) 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、金属製
直管を螺旋状に巻回する場合、巻回する方向に直交する
管壁が偏平化するのを回避するため、管内部に螺旋化後
取り出し容易な充填材を充填したので、薄肉の金属直管
を用いてほとんど偏平化を発生させることなく、螺旋巻
き管を製造することができる。
さらに、本発明によれば、製造される螺旋管を一定の用
途の熱交換器に使用する場合、上記螺旋巻き工程で製造
された螺旋巻き部からその接線方向に突出して延びる端
部が螺旋巻き部をはさんで対角線位置で同方向に終了す
る形態を有する大小径の螺旋巻き管を多重巻きに構成す
るにあたり、順次金属製管を2重または3重に巻回して
いかすとも小径の螺旋管の外径を大径の螺旋管の内径に
相当するように別個に形成し、知恵の輪を組み立てるよ
うにして押し込み内装可能であり、内外管を密に接触さ
せた熱交換率の良い多重巻き螺旋管を容易に提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る多重巻き螺旋管の斜視図、第2図
はその■−■線断面図、第3図は螺旋管の製造装置の斜
視図、第4図は螺旋管に内装組み立て装置の斜視図であ
る。 2.3.4−−・−螺旋巻き管、5−−−一金属直管、
6−−−−−螺旋巻きローラ、7−・・−支持フレーム
、8−一−−・・駆動手段、9・−一−−当接部材、1
00押圧手段、110−−−−一万力機構。 第 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金属直管5を用いて螺旋巻き管2、3、4を製造
    するにあたり、 金属直管5内に凍結可能な液を注入して凍結させるかま
    たは金属砂を充填して内部空隙を満たし、該内部の充填
    された金属直管の一端51を螺旋巻き管の内径に相当す
    る外径を有する螺旋巻きローラ6または6′の外周に係
    止する一方、該ローラの係止位置61から接線方向に延
    びる金属直管5を該ローラに対し一定間隔をおいて平行
    に延びる当接部材9に当接させた状態で上記ローラを所
    定の方向に回転させ、管内の内部充填材により巻き付け
    時の管偏平化力に対抗させつつ該ローラ6または6′外
    周に金属直管を螺旋状態に巻き付けることを特徴とする
    螺旋巻き管の製造方法。
  2. (2)上記螺旋巻き工程で製造された螺旋巻き部21と
    該螺旋巻き部からその接線方向に突出して延びる端部2
    2、23が上記螺旋巻き部をはさんで対角線位置に同方
    向に終了する小径の螺旋巻き管2とその外径に相当する
    内径を有する相似形状の大径の螺旋巻き管3に内装して
    2重以上の螺旋巻き管を構成するにあたり、小径の螺旋
    巻き管2の一方の端部22を大径の螺旋巻き管3の螺旋
    巻き部31の内部を通して他方側から突出させ、この組
    み合わせた小径の螺旋巻き部21の内側部21aと大径
    の螺旋巻き部31の最外方部31aをはさみつけること
    により大径の螺旋巻き部31の内径をやや拡大する一方
    、小径の螺旋巻き部21の外径をやや縮小するとともに
    小径の螺旋巻き部21を内方から1輪ずつ押し込み、螺
    旋巻き部21の巻き数の半分を少なくとも押し込んだ後
    、小径の螺旋巻き部21の外側を打撃して内装すること
    を特徴とする複数巻き管の製造方法。
  3. (3)外周に金属直管5の一端51を係止し、該ローラ
    の係止位置から接線方向に延びる金属直管5を螺旋進行
    方向に振動可能に支持する係合部61を有し、螺旋巻き
    管の内径に相当する外径を有する螺旋巻きローラ6と、
    該ローラ7を軸支持する支持フレーム7と、該支持フレ
    ーム7を介して上記ローラを減速駆動する駆動手段8と
    、上記ローラに対し一定間隔をおいて平行に延び、上記
    一端を係止めされた金属直管5のその端部51より一定
    の間隔をおいた腹部52に当接して上記ローラに巻き取
    られる金属直管の腹部を当接支持する当接部材9とから
    なることを特徴とする金属直管の螺旋巻き装置。
  4. (4)上記螺旋巻き工程で製造された螺旋巻き部21と
    該螺旋巻き部からその接線方向に突出して延びる端部2
    2、23が上記螺旋巻き部21をはさんで対角線位置に
    同方向に終了する小径の螺旋巻き管2とその外径に相当
    する内径を有する相似形状の大径の螺旋巻き管3に内装
    して2重以上の螺旋巻き管を構成する装置であって、 小径の螺旋巻き管2の一方の端部22を大径の螺旋巻き
    管3の螺旋巻き部31の内部を通して他方側から突出さ
    せるように組み合わせた小径の螺旋巻き部の内側部21
    aと大径の螺旋巻き部の最外方部31aとに係合しては
    さみつける一対の対向する押圧部材100、100と、 該押圧部材の間隔を縮小または拡大する万力機構110
    と、 該万力機構110を電動モータにて駆動する万力駆動機
    構120とを有し、 上記押圧部材100、100を上記万力機構110を介
    してゆっくりと作動させることにより上記組み合わされ
    た大径の螺旋巻き部3の内径をやや拡大する一方、小径
    の螺旋巻き部2の外径をやや縮小して小径の螺旋巻き部
    21を内方21aから1輪ずつ押し込み、螺旋巻き部2
    1の巻き数の半分を少なくとも押し込み可能に構成した
    ことを特徴とする螺旋巻き管の内装装置。
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