JPH0413432A - 金属螺旋巻き管の製造方法及びその製造装置 - Google Patents

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） この発明は、金属螺旋巻き管の製造方法及び製造装置に
関し、特に熱交換器等に使用される螺旋巻き管を精度よ
く製作できるようにした製造方法及び製造装置に関する
。

（従来の技術） 熱交換器には、金属螺旋巻き管を内装し、これに熱交換
流体又は被熱交換流体の一方を流通させるとともに、他
方を金属螺旋巻き管の外側に流通させ、熱交換流体と被
熱交換流体との間で効率よく熱交換を行わせる方式があ
る。

上述の金属螺旋巻き管を製造する場合、金属製直管をそ
のままザ旋状６二巻口するようにすると、螺旋径が大き
く、直管の肉厚が十分厚くなければ、螺旋状に巻回する
工程で管が偏平変形する傾向があり、螺旋径が小さい場
合には管の肉厚を十分にとって螺旋状に巻回するか、や
や偏平化した状態で螺旋巻き管を製造する必要があった
。しかるに、かかる螺旋巻き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、又管が偏
平であると流体の流通が悪くなって望ましくないという
問題がある。

（発明が解決しようとする課題） これに対し、本件発明者は、金属製直管を螺旋状に巻回
する際に、直管内部にショアドブラスト用等の金属砂を
充填するか、又は凍結可能な液体、例えば水を充填して
これを凍結してやると、偏平化を回避できるとともに、
その取り出しが容易であることに知見し、 金属製直管内に凍結可能な液体を注入して凍結させるか
又は金属砂を充填して内部空隙を満たし、管内の内部充
填材により直管外周形状を保持させて管偏平化力に対抗
させながら、屈曲又は螺旋形状に塑性変形させるように
した金属螺旋巻き管の製造方法を開発し、既に出願して
いる（特願昭６３−１９５２５９号）。

ところで、上述の金属螺旋巻き管の製造方法を具体化す
る場合、例えば外周面ムこ螺旋状の成形溝を成形した螺
旋巻きロールと金属製直管を螺旋巻きロールに押圧する
押圧部材とで製造装置を構成することが考えられるが、
かかる螺旋巻きロールで金属製直管を折曲げる際には一
般的にスプリングバック等に起因してこれを所定寸法に
精度よく製作することが難しく、従って製造方法につい
てもより詳細に構築する必要があり、又製造装置をどの
ように構成するかが重要な問題となる。

この発明は、かかる点に鑑み、金属製直管をこれが比較
的薄肉であっても偏平化させずに螺旋状に曲成でき、し
かも精度よい金属螺旋巻き管を製造できる金属螺旋巻き
管の製造方法及びその製造装置を提供することを課題と
する。

（課題を解決するための手段） そこで本発明に係る金属螺旋巻き管を製造方法「金属製
直管を用いて螺旋巻き管を製造するにあたり、 上記金属製直管内に凍結可能な液体を充填して凍結させ
るか又は金属砂を充填し、 該内部の充填された金属製直管の一端部を上記螺旋巻き
管の内径に相当する外径を有する巻取りローラの外周面
に着脱可能に係止するとともに、上記螺旋巻き管の螺旋
形状に形成された折曲げローラの外周面ガイド溝に上記
金属製直管の一端部に連続する部分を嵌入させ、 その状態で上記巻取りローラ及び折曲げローラを相互に
反対方向に回転させて上記金属製直管を折曲げ、上記金
属製直管をその内部充填部材によって折曲げ時の管偏平
化力に対向させつつ上記折曲げローラのガイド溝によっ
て上記螺旋巻き管を所定の螺旋形状Ｃ二成形し、かつ上
記巻取りローラ外周面に上記螺旋巻き管を巻き取って所
定の内径に成形するようにした」ことを要旨とする。

また、本発明に係る金属螺旋巻き管を製造装置「金属製
直管を用いて螺旋巻き管を製造する装置であって、 基台に回転自在に支承され、上記螺旋巻き管の内径に相
当する外径に形成されるとともに外周面に金属製直管の
一端部が着脱可能に係止される係止部が設けられ、外周
面に螺旋巻き管を所定内径に折曲げつつ巻き取る巻取り
ローラと、上記基台に上記巻取りローラと相互に平行に
かつ所定の間隔をあけて回転自在に支承され、外周面に
上記螺旋巻き管の螺旋形状を有するガイド溝が形成され
、上記巻取りローラとともに上記金属製直管を折曲げつ
つ上記ガイド溝によって上記螺旋巻き管を所定の螺旋形
状を成形する折曲げローラと、 上記両ローラを相互に反対方向に回転駆動する駆動手段
とを備えるようにした」ことを要旨とする。

また、螺旋巻き管の用途によっては、その両端部を螺旋
巻き管の中心軸方向に真直にすることがあるが、かかる
場合には両端部の処理機が必要となる。

そこで本発明は、 ［相互に所定の間隔をあけて配置され、外周面に半円形
カリバーを有する一対の折曲げロールと、該折曲げロー
ルの一方を他方の回りに回転させるための操作棒と、 該操作棒の回転を規制するガイド板とから構成される直
管一端部折曲げ機を備え、 上記折曲げロール間に金属製直管の一端部を挿入し、上
記操作棒をガイド板で規制される位置まで回転させて上
記一端部を所定角度に折曲げるようにしたＪ金属螺旋巻
き管を製造装置を提供するものである。

また、本発明は、 「外周面に製造された螺旋巻き管が着脱可能に外嵌され
る筒状部材と、 外周面に半円形カリバーを有する一対の折曲げロールと
、 該折曲げロールの一方を他方の回りに回転させるための
操作棒とから構成される螺旋巻き管の終端部折曲げ機を
備え、 上記折曲げロール間に上記製造された金属螺旋巻き管の
終端部を挿入し、操作棒を回転させて上記？：端部を所
定角度に折曲げるようにした」金属螺旋巻き管を製造装
置を提供する。

（作用） 本発明において、金属螺旋巻き管を製造する場合、金属
製直管内に金属砂を充填するか、又は凍結可能な液体を
充填してこれを凍結させ、該金属製直管の一端部を巻取
りローラの係止部に着脱可能に係止するとともに、金属
製直管の一端部に連続する部分を折曲げローラのガイド
溝に嵌入する。

その状態で巻取りローラ及び折曲げローラを駆動手段で
回転駆動すると、金属製直管が巻取りローラ及び折曲げ
ローラによって折曲げられ、その際折曲げローラのガイ
ド溝によって所定の螺旋形状に成形され、巻取りローラ
外周面にによって所定の内径に成形巻き取られて金属螺
旋巻き管が製造される。

二のように本発明においては、折曲げローラのガイド溝
によって螺旋巻き管を所定の螺旋形状に成形するととも
に、巻取りローラによって螺旋巻き管を所定の内径に成
形するようにしたことから、金属製直管折曲げの際のス
プリングバックが抑制され、金属螺旋巻き管の寸法精度
が確保されることとなる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明
する。

第１図ないし第６図は本発明の一実施例による金属螺旋
巻き管の製造装置を示す。第１図及び第２図は螺旋巻き
装置を示し、床面上には作業用のテーブル（基台）１が
載置され、該テーブル１上の略中夫には駆動機構（駆動
手段）２がボルトによって締結固定され、該駆動機構２
は駆動モータ２０、減速機２１及び一対の駆動ギア２２
．２３から構成されている。

また、上記テーブル１上には上記駆動機構２の側方に巻
取りローラ３が設けられている。この巻取りローラ３は
その一端部が駆動機構２の出力軸にボルト締結等によっ
て交換可能に連結支持され、謹啓取りローラ３は製造す
べき螺旋巻き管１１の内径に相当する外径に形成され、
又巻取りローラ３の外周面一端部側には係止具（係止部
）３０がボルト締結され、該係止具３０には所定の角度
に折曲げられた金属製直管１０の始端部（一端）が挿入
されて係止されるようになっている。

さらに、上記テーブル１上には上記巻取りローラ３前方
にこれと平行に折曲げローラ４が設けられている。この
折曲げローラ４はその両端が一対の支持ブラケット４０
の軸受部にボルト等によって交換可能に支承され、該両
支持ブラケノ）４０は上記テーブル１上にボルト締結さ
れている。この折曲げローラ４の外周面には２本の金属
棒４１が製造すべき螺旋巻き管の螺旋形状に溶接固着さ
れてガイド溝が４２が形成されている。

また、上記巻取りローラ３及び折曲げローラ４の一端側
には上記駆動ギア２２．２３が嵌合固定され、該両ギア
２２．２３は相互に噛合され、こうして上記駆動機構２
は上記巻取りローラ３及び折曲げローラ４を相互に反対
方向に回転駆動するようになっており、又上記テーブル
１には上記駆動モータ２０を制御するための制御盤５が
設けられている。

また、第３図は金属製直管１０の始端部折曲げ機を示す
。図において、基部６０には半円形カリバーを有する折
曲げロール６１が回転自在に支承され、該折曲げロール
６１の回転軸６２にはく字状の操作棒６３が連結され、
該操作棒６３にはこれも半円形カリバーを有する折曲げ
ロール６４が回転自在に支承されている。また、基部６
０には操作棒６３の回転を案内するガイド板６５が固定
され、該ガイド板６５には操作棒６３の回転角度を規制
する規制ねじ６６が固定されており、上記折曲げロール
６１．６４間に金属製直管１０の始端部を挿入し、操作
棒６３を規制ねじ６６で規制される位置まで回転するこ
とによって金属製直管１０の始端部を所定角度に折曲げ
ることができるようになっている。

また、第４図は製造された金属螺旋巻き管１１の終端部
折曲げ機を示す。図において、基部（図示せず）にはそ
の外周面に金属螺旋巻き管１１が外装される筒状部材７
０が着脱可能に取付けられ、該筒状部材７０の一端側に
は金属螺旋巻き管１１の始端部を係止する係止部（図示
せず）が設けられている。また、筒状部材７０の他端に
は取付基部７１が着脱可能に取付けられ、該取付基部７
１には半円形カリバーを有する折曲げロール７２が回転
自在に支承され、該折曲げロール７２０回転軸７３には
操作棒７４が連結され、該操作棒７４にはこれも半円形
カリバーを有する折曲げロール７５が回転自在に支承さ
れており、上記折曲げロール７２．７５間に金属螺旋巻
き管１１の終端部を挿入し、操作棒７４を回転させるこ
とＬこよって金属螺旋巻き管１１の終端部を所定角度に
折曲げることができるようムニなっている。

次に製造方法について説明する。

金属螺旋巻き管１１を製造する場合、まず、素形材であ
る金属製直管１０内に金属砂を充填するか、又は凍結可
能な液体、例えば水を充填してこれを凍結し、金属製直
管１０内部が金属砂又は凍結液で充填されると、該金属
製直管１０の始端部を折曲げ機（第３図参照）の折曲げ
ロール６１．６４間に挿入し、操作棒６３を規制ねじ６
６で規制される位置まで回転させると、金属製直管１０
の始端部が折曲げローラ６１．６４によって偏平変形す
ることなく所定角度、例えば製造すべき螺旋巻き管１１
の螺旋角度に折曲げられる。

金属製直管１０の始端部折曲げが完了すると、該金属製
直管１０を折曲げ機から外し、螺旋巻き装置（第１．２
図参照）の巻取リローラ３の係止具３０に金属製直管１
０の始端部を挿入係止するとともに、該始端部に連続す
る部分を折曲げローラ４のガイド溝４２内に嵌入させ、
その状態で駆動モータ２０を作動させると、モータ２ｏ
の回転が減速機２１で減速されて巻取りローラ３に伝達
され、さらにその回転が駆動ギア２２．２３を介して折
曲げローラ４に伝達されて折曲げローラ４が巻取りロー
ラ３とは反対方向に回転し、これ６二よって金属製直管
１０は第５図及び第６図ムこ示されるように折曲げロー
ラ４のガイド溝４２に案内されながら巻取りローラ３側
に折曲げられて巻取りローラ３の外周面に螺旋状に巻き
取られる。

金属螺旋巻き管１１が成形されると、これを螺旋巻き装
置から取外し、成形された金属螺旋巻き管１１を終端部
折曲げ機（第４図参照）の筒状部材７０外周面に外装す
るとともに、その始端部を係止した後、筒状部材７０の
他端側に取付基部７１を装着して金属螺旋巻き管１１の
終端部を折曲げロール７２．７５間に挿入し、操作棒７
４を所定角度、例えば終端部が螺旋巻き管１１の螺旋中
心軸線方向になる角度まで回転させると、金属螺旋巻き
管１１の終端部を折曲げることができる（第７図参照）
。

最後に、こうして製造した螺旋巻き管１１を複数重ね合
わせ、その各両端をプレートｌｌこ嵌入させると、所定
の製品、例えば熱交換器用の多重り旋巻き管が出来上が
る。

以上のような本実施例の金属螺旋巻き管の製造装置では
、巻取りローラ３及び折曲げローラ４で金属製直管１０
を折曲げ、折曲げローラ４のガイド溝４２によって螺旋
巻き管１１を所定の螺旋形状に成形し、巻取りローラ３
によって螺旋巻き管１］を所定の内径に成形するように
したので、金属製直管１０を螺旋状に折曲げる際に、そ
のスプリングバンクを極めて小さくでき、その結果金属
螺旋巻き管１１の寸法精度を向上できる。

また、本製造装置では、金属製直管１０内に金属砂を充
填し、又は凍結可能な液体を充填してこれを凍結させ、
その状態で金属製直管１ｏを螺旋状に曲成するようにし
たので、比較的薄肉の金属製直管１０を偏平させること
なく螺旋状に曲成でき、例えば熱交換率のよい金属螺旋
巻き管１１を得ることができる。

（発明の効果） 以上のように、本発明に係る金属螺旋巻き管の製造方法
及びその製造装置によれば、巻取りローラを製造すべき
螺旋巻き管の内径に相当する外径に形成じ、折曲げロー
ラの外周面に上記螺旋巻き管の螺旋形状を有するガイド
溝を形成し、内部に金属砂を充填するか又は凍結液を充
填凍結した金属製直管の一端部を巻取りローラに着脱可
能に係止するとともに、一端部に連続する部分を折曲げ
ローラのガイド溝に嵌入し、その状態で巻取りローラ及
び折曲げローラを相互に反対方向に回転駆動して金属製
直管を折曲げローラのガイド溝によって案内しながら折
曲げて巻取りローラ外周面に螺旋状に巻き取るようにし
たので、金属製直管をこれが比較的薄肉であっても偏平
化させずに螺旋状に曲成でき、しかも精度よい金属螺旋
巻き管を製造できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による金属螺旋巻き管の製造
装置における螺旋巻き装置の前方側からの斜視図、第２
図は上記装置の側方がらの斜視図、第３図は上記金属螺
旋巻き管の製造装置６二おける始端部折曲げ機を示す斜
視図、第４図は上記金属螺旋巻き管の製造装置における
終端部折曲げ機を示す斜視図、第５図及び第６図は各々
上記岬旋巻き装置の動作途中及び螺旋巻き終了状態を示
す斜視図、第７図は製造された金属螺旋巻き管を示す斜
視図、第８図は熱交換器に通用する場合の上記金属螺旋
巻き管を示す斜視図である。 １−−−−テーブル（基台）　、２−−−−−−一駆動
機構（駆動手段）、３−一巻取りロール、３０−・−一
−−−係止具（係止部）　、４−−−−−一折曲げロー
ル、４２．−−−−−ガイド溝、１０−−−−−金属製
直管、１１−−−−−−一金属螺旋巻き管。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属製直管１０を用いて螺旋巻き管１１を製造す
   るにあたり、 上記金属製直管１０内に凍結可能な液体を充填して凍結
   させるか又は金属砂を充填し、 該内部の充填された金属製直管１０の一端部を上記螺旋
   巻き管１１の内径に相当する外径を有する巻取りローラ
   ３の外周面に着脱可能に係止するとともに、上記螺旋巻
   き管１１の螺旋形状に形成された折曲げローラ４の外周
   面ガイド溝４２に上記金属製直管１０の一端部に連続す
   る部分を嵌入させ、 その状態で上記巻取りローラ３及び折曲げローラ４を相
   互に反対方向に回転させて上記金属製直管１０を折曲げ
   、上記金属製直管１０をその内部充填部材によって折曲
   げ時の管偏平化力に対向させつつ上記折曲げローラ４の
   ガイド溝４２によって上記螺旋巻き管１１を所定の螺旋
   形状に成形し、かつ上記巻取りローラ３外周面に上記螺
   旋巻き管１１を巻き取って所定の内径に成形することを
   特徴とする金属螺旋巻き管の製造方法。
2. （２）金属製直管１０を用いて螺旋巻き管１１を製造す
   る装置であって、 基台１に回転自在に支承され、上記螺旋巻き管１１の内
   径に相当する外径に形成されるとともに外周面に金属製
   直管１０の一端部が着脱可能に係止される係止部３０が
   設けられ、外周面に螺旋巻き管１１を所定内径に折曲げ
   つつ巻き取る巻取りローラ３と、 上記基台１に上記巻取りローラ３と相互に平行にかつ所
   定の間隔をあけて回転自在に支承され、外周面に上記螺
   旋巻き管１１の螺旋形状を有するガイド溝４２が形成さ
   れ、上記巻取りローラ３とともに上記金属製直管１０を
   折曲げつつ上記ガイド溝３０によって上記螺旋巻き管１
   １を所定の螺旋形状を成形する折曲げローラ４と、 上記両ローラ３、４を相互に反対方向に回転駆動する駆
   動手段２とを備えたことを特徴とする金属螺旋巻き管の
   製造装置。
3. （３）相互に所定の間隔をあけて配置され、外周面に半
   円形カリバーを有する一対の折曲げロール６１、６４と
   、 該折曲げロールの一方６４を他方６１の回りに回転させ
   るための操作棒６３と、 該操作棒６３の回転を規制するガイド板６５とから構成
   される直管一端部折曲げ機を備え、上記折曲げロール６
   １、６４間に金属製直管１０の一端部を挿入し、上記操
   作棒６３をガイド板６５で規制される位置まで回転させ
   て上記一端部を所定角度に折曲げることを特徴とする請
   求項（２）記載の金属螺旋巻き管の製造装置。
4. （４）外周面に製造された螺旋巻き管１１が着脱可能に
   外嵌される筒状部材７０と、 外周面に半円形カリバーを有する一対の折曲げロール７
   ２、７５と、 該折曲げロールの一方７５を他方７２の回りに回転させ
   るための操作棒７４とから構成される螺旋巻き管の終端
   部折曲げ機を備え、 上記折曲げロール７２、７５間に上記製造された金属螺
   旋巻き管１１の終端部を挿入し、操作棒７４を回転させ
   て上記終端部を所定角度に折曲げることを特徴とする請
   求項（２）又は（３）記載の金属螺旋巻き管の製造装置
   。