JPH0623454A - ハンプソン形熱交換器の製造方法 - Google Patents
ハンプソン形熱交換器の製造方法Info
- Publication number
- JPH0623454A JPH0623454A JP18210592A JP18210592A JPH0623454A JP H0623454 A JPH0623454 A JP H0623454A JP 18210592 A JP18210592 A JP 18210592A JP 18210592 A JP18210592 A JP 18210592A JP H0623454 A JPH0623454 A JP H0623454A
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- JP
- Japan
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- tube
- heat exchanger
- winding
- main tube
- curvature
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】被加工管に薄肉管を用い偏平量の小さなスパイ
ラル管として、母管に同時多条巻きするハンプソン形熱
交換器の製造方法を提供することにある。 【構成】被加工管の薄肉管１を内筒母管２に巻付けるに
当り、事前に第１の工程で溝付ローラ装置で、できるだ
け母管曲率ｒに近い曲率、Ｒにロール成形した後、母管
に巻付ける。ロール成形と母管への巻付けは、同時に多
条のスパイラル巻き加工が進行するよう、それぞれの装
置に設けた変速装置で、加工速度を同期制御している。 【効果】薄肉管の偏平量を極めて小さくできるので、熱
交換器の性能及び信頼性を大巾に向上させることができ
る。
ラル管として、母管に同時多条巻きするハンプソン形熱
交換器の製造方法を提供することにある。 【構成】被加工管の薄肉管１を内筒母管２に巻付けるに
当り、事前に第１の工程で溝付ローラ装置で、できるだ
け母管曲率ｒに近い曲率、Ｒにロール成形した後、母管
に巻付ける。ロール成形と母管への巻付けは、同時に多
条のスパイラル巻き加工が進行するよう、それぞれの装
置に設けた変速装置で、加工速度を同期制御している。 【効果】薄肉管の偏平量を極めて小さくできるので、熱
交換器の性能及び信頼性を大巾に向上させることができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハンプソン形熱交換器
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱交換器に用いられる薄肉（ベア）管の
曲げ加工方法は、特開昭５７−５６１１４号公報に記載
されるように、一般的には曲げ加工部において被加工管
の内側に芯金を挿入し、外側を溝形の曲げ金型とプレッ
シューとで挾み込んだ状態で回転引張曲げ加工を施すこ
とで、曲率の小さな偏平の少ない曲げ管を得ている。そ
して既加工管の形状は、大半がＵ字形の曲げ管で曲率が
順次異るものを組合せて使用ている。
曲げ加工方法は、特開昭５７−５６１１４号公報に記載
されるように、一般的には曲げ加工部において被加工管
の内側に芯金を挿入し、外側を溝形の曲げ金型とプレッ
シューとで挾み込んだ状態で回転引張曲げ加工を施すこ
とで、曲率の小さな偏平の少ない曲げ管を得ている。そ
して既加工管の形状は、大半がＵ字形の曲げ管で曲率が
順次異るものを組合せて使用ている。
【０００３】一方、スパイラル状に加工する伝熱管は、
上述の方法にて曲げ角度１８０°をくり返し連続して行
う方法と、特開昭５７−１２７５２１号公報に記載され
る方法とがあり、前者は１条のスパイラル管を、後者は
多条のスパイラル管を加工することができ、熱交換器用
伝熱管として用いられている。
上述の方法にて曲げ角度１８０°をくり返し連続して行
う方法と、特開昭５７−１２７５２１号公報に記載され
る方法とがあり、前者は１条のスパイラル管を、後者は
多条のスパイラル管を加工することができ、熱交換器用
伝熱管として用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開昭５７−５６１１
４号公報に記載される方法では、曲げ金型や芯金等で構
成した一連の曲げ装置をもちいて１８０°の曲げをくり
返し施せねばならず、生産性の面で難があり、しかも１
条形のスパイラル管しか供給できない。又、特開昭５７
−１２７５２１号公報に記載される方法では、芯金を用
いないため生産性が高いが、被加工管がフィン付の薄肉
管に限定される。これは薄肉管の外面に設けられたフィ
ン管が、曲げ加工時に発生する管を偏平させようとする
力を抑制する働きをするためである。
４号公報に記載される方法では、曲げ金型や芯金等で構
成した一連の曲げ装置をもちいて１８０°の曲げをくり
返し施せねばならず、生産性の面で難があり、しかも１
条形のスパイラル管しか供給できない。又、特開昭５７
−１２７５２１号公報に記載される方法では、芯金を用
いないため生産性が高いが、被加工管がフィン付の薄肉
管に限定される。これは薄肉管の外面に設けられたフィ
ン管が、曲げ加工時に発生する管を偏平させようとする
力を抑制する働きをするためである。
【０００５】本発明の目的は、被加工管に薄肉（ベア）
管を用いて偏平の小さい多条のスパイラル管を内筒母管
に巻付けて効率よくハンプソン形熱交換器を製造する方
法を提供することにある。
管を用いて偏平の小さい多条のスパイラル管を内筒母管
に巻付けて効率よくハンプソン形熱交換器を製造する方
法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、内・外筒母管の中間にスパイラル状に巻いた伝熱管
の内・外部に流す流体間で、熱交換させるハンプソン形
熱交換器の製造方法において、前記内筒母管を回転駆動
させる装置と、この母管の外周面に伝熱管をスパイラル
状に巻付けるために、前記母管の回転に同期して、軸方
向に移動自在に設けた伝熱管の案内装置とを備え、この
案内装置上には前記母管の曲率にできるだけ近い曲率
に、あらかじめロール成形するために複数個の溝形ロー
ラ装置とを設けて、成形速度を前記母管への巻付け速度
に同期させ、前記母管の始端から終端まで巻付けるもの
である。
に、内・外筒母管の中間にスパイラル状に巻いた伝熱管
の内・外部に流す流体間で、熱交換させるハンプソン形
熱交換器の製造方法において、前記内筒母管を回転駆動
させる装置と、この母管の外周面に伝熱管をスパイラル
状に巻付けるために、前記母管の回転に同期して、軸方
向に移動自在に設けた伝熱管の案内装置とを備え、この
案内装置上には前記母管の曲率にできるだけ近い曲率
に、あらかじめロール成形するために複数個の溝形ロー
ラ装置とを設けて、成形速度を前記母管への巻付け速度
に同期させ、前記母管の始端から終端まで巻付けるもの
である。
【０００７】
【作用】内筒母管に被加工薄肉管を巻付ける直前に、あ
らかじめ第１の成形動作で内筒母管に近接した位置で同
母管の曲率にできるだけ近い曲率にロール成形してお
き、第２の内筒母管への巻付け成形時、上記成形部は点
接触が線接触に変換され、曲げ応力を分散させる作用が
生じて、偏平量が一段と小さくなる。
らかじめ第１の成形動作で内筒母管に近接した位置で同
母管の曲率にできるだけ近い曲率にロール成形してお
き、第２の内筒母管への巻付け成形時、上記成形部は点
接触が線接触に変換され、曲げ応力を分散させる作用が
生じて、偏平量が一段と小さくなる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の一実施例について図を用いて説
明する。
明する。
【０００９】図１は、本発明により製造する最も基本的
なハンプソン形熱交換器の構造を示するもので、正面か
ら見たｃ−ｃ’面の断面図およびその側面図を表わして
いる。熱交換器は内筒母管２に巻付けた多条スパイラル
管１と、その周囲を外筒３と両端板４とで構成されてい
る。熱交換の仕組みは、多条スパイラル管の管内を流れ
る流体Ａが、同流体入口１ａから入り１ｂに流出する。
これに対し、流体Ｂは、多条スパイラル管の管外を同流
体入口２３ａから入り２３ｂに流出することで、流体Ａ
と流体Ｂ間で対向流作用が成立し、高効率の熱交換が行
われる。
なハンプソン形熱交換器の構造を示するもので、正面か
ら見たｃ−ｃ’面の断面図およびその側面図を表わして
いる。熱交換器は内筒母管２に巻付けた多条スパイラル
管１と、その周囲を外筒３と両端板４とで構成されてい
る。熱交換の仕組みは、多条スパイラル管の管内を流れ
る流体Ａが、同流体入口１ａから入り１ｂに流出する。
これに対し、流体Ｂは、多条スパイラル管の管外を同流
体入口２３ａから入り２３ｂに流出することで、流体Ａ
と流体Ｂ間で対向流作用が成立し、高効率の熱交換が行
われる。
【００１０】次に対象の薄肉管を同時に多条スパイラル
巻きする方法について図２から図４により説明する。
巻きする方法について図２から図４により説明する。
【００１１】図２は多条スパイラル巻き装置の上面図、
図３は図２のａ−ａ'面から見た同装置の断面図を示
す。図において１は被加工管の薄肉ベア管で、内筒母管
２の巻付け開始点で管取付板５により固定される。内筒
母管は両側を面板６で挾み固定され、軸７を介してベッ
ド２２上に固着された支柱８で支持され、その先に設け
た駆動源９により自在に回動される。また同軸７から
は、たとえばチェーン１０を経て変速装置１１が駆動さ
れ、その出力側は送りスクリュー１２を介してスライド
台１９の上を摺動する案内装置１８に伝えることで、同
装置１８を図において左方から右方へと移動させる。
図３は図２のａ−ａ'面から見た同装置の断面図を示
す。図において１は被加工管の薄肉ベア管で、内筒母管
２の巻付け開始点で管取付板５により固定される。内筒
母管は両側を面板６で挾み固定され、軸７を介してベッ
ド２２上に固着された支柱８で支持され、その先に設け
た駆動源９により自在に回動される。また同軸７から
は、たとえばチェーン１０を経て変速装置１１が駆動さ
れ、その出力側は送りスクリュー１２を介してスライド
台１９の上を摺動する案内装置１８に伝えることで、同
装置１８を図において左方から右方へと移動させる。
【００１２】案内装置１８上には、薄肉ベア管１を上・
下方向から挾み込むように、ローラ受板１７で支持した
溝形ローラ１３ならびに１４ａ、１４ｂとを配してい
る。図４は図３のｂ−ｂ’面から見た溝付ローラ装置の
詳細図を示したもので、被加工薄肉管１を挾んだ溝形ロ
ーラ１３，１４の右端は、それぞれ歯車１５，１６が軸
２４，２５により直結され、ローラ受板１７に支持され
自在に回動できる。さらに軸２４の先には溝形ローラ用
の変速装置２０と駆動源２１とが設けられ、溝形ローラ
１３，１４の回転駆動に当る。
下方向から挾み込むように、ローラ受板１７で支持した
溝形ローラ１３ならびに１４ａ、１４ｂとを配してい
る。図４は図３のｂ−ｂ’面から見た溝付ローラ装置の
詳細図を示したもので、被加工薄肉管１を挾んだ溝形ロ
ーラ１３，１４の右端は、それぞれ歯車１５，１６が軸
２４，２５により直結され、ローラ受板１７に支持され
自在に回動できる。さらに軸２４の先には溝形ローラ用
の変速装置２０と駆動源２１とが設けられ、溝形ローラ
１３，１４の回転駆動に当る。
【００１３】次に上記のように構成した装置の動作につ
いて説明する。まず、図２において管取付板５を付けた
内筒母管２を面板６で挾み固定する。また被加工薄肉ベ
ア管１を溝形ローラ１３ならびに１４ａ、１４ｂ間に挿
入し、先端を管取付板５に固定後駆動源２１を駆動する
ことで、同変速装置２０及び歯車１５，１６を介して同
上の溝形ローラが回転する。溝形ローラ１３と１４との
間隙はあらかじめ図３の図中に示す既加工管の曲率Ｒ
（できるだけ母管曲率ｒに近い方が良い）が得られる位
置にセッティングすることで、第１のロール成形による
初期動作が施される。
いて説明する。まず、図２において管取付板５を付けた
内筒母管２を面板６で挾み固定する。また被加工薄肉ベ
ア管１を溝形ローラ１３ならびに１４ａ、１４ｂ間に挿
入し、先端を管取付板５に固定後駆動源２１を駆動する
ことで、同変速装置２０及び歯車１５，１６を介して同
上の溝形ローラが回転する。溝形ローラ１３と１４との
間隙はあらかじめ図３の図中に示す既加工管の曲率Ｒ
（できるだけ母管曲率ｒに近い方が良い）が得られる位
置にセッティングすることで、第１のロール成形による
初期動作が施される。
【００１４】引続き被加工薄肉管１は、上記の動作で連
続してロール成形が進行し、同時に駆動源９を駆動させ
ることで、軸７を介し、一方は面板６を経て内筒母管２
の回動を、他方は変速装置１１，送りスクリュー１２を
経て案内装置１８を左方から右方へと移動させる。内筒
母管の回動に対する案内装置の横移動の量と速度とは、
同時に多条巻きする被加工管の数によって決まり、変速
装置１１で同期制御している。また、案内装置１８上の
溝付ローラ装置でロール成形される既加工管の成形速度
も、変速装置２０により内筒母管の回動速度（すなわち
巻付け速度）と一致するよう同期制御している。
続してロール成形が進行し、同時に駆動源９を駆動させ
ることで、軸７を介し、一方は面板６を経て内筒母管２
の回動を、他方は変速装置１１，送りスクリュー１２を
経て案内装置１８を左方から右方へと移動させる。内筒
母管の回動に対する案内装置の横移動の量と速度とは、
同時に多条巻きする被加工管の数によって決まり、変速
装置１１で同期制御している。また、案内装置１８上の
溝付ローラ装置でロール成形される既加工管の成形速度
も、変速装置２０により内筒母管の回動速度（すなわち
巻付け速度）と一致するよう同期制御している。
【００１５】以上説明したように、第１の工程で溝形ロ
ーラによりロール成形した既加工管を、第２の工程で内
筒母管に巻付ける動作を連続して自動的に施すことによ
り、被加工管に薄肉ベア管を用いても偏平量の小さい多
条スパイラル管を高効率で製造することが可能となる。
ーラによりロール成形した既加工管を、第２の工程で内
筒母管に巻付ける動作を連続して自動的に施すことによ
り、被加工管に薄肉ベア管を用いても偏平量の小さい多
条スパイラル管を高効率で製造することが可能となる。
【００１６】尚、本発明の巻付け方法は、一実施例を説
明しているもので、厚肉管、フィン付管、丸管、角管等
の形状、サイズおよび鉄系、非鉄系等の材質が変っても
さしつかえない。また図２に示した熱交換器は内筒母管
上のスパイラル管が単段であるが、その上に更に積み重
ねた多段スパイラル管としても、更には、スパイラル巻
きの巻き付け方向が逆方向であっても、装置の動作方向
を逆転制御することで対応することができる。
明しているもので、厚肉管、フィン付管、丸管、角管等
の形状、サイズおよび鉄系、非鉄系等の材質が変っても
さしつかえない。また図２に示した熱交換器は内筒母管
上のスパイラル管が単段であるが、その上に更に積み重
ねた多段スパイラル管としても、更には、スパイラル巻
きの巻き付け方向が逆方向であっても、装置の動作方向
を逆転制御することで対応することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、スパイラル巻き管
の偏平量は極く小さく（従来は偏平率４０〜５０％、本
発明では５〜７％）加工管の管内と管外の面積が均一化
されるので、それぞれを流れる流体の流速、流量、圧損
等熱交換器の設計諸元を正確に決めることが可能とな
り、又、被加工管に薄肉管を使用することができるの
で、厚肉管やフィン付管の場合に比べ原材料費が安く原
価低減が図れ、更に、薄肉管の同時多条スパイラル巻き
加工が可能となるため、生産性の高い製造方法が得られ
る。
の偏平量は極く小さく（従来は偏平率４０〜５０％、本
発明では５〜７％）加工管の管内と管外の面積が均一化
されるので、それぞれを流れる流体の流速、流量、圧損
等熱交換器の設計諸元を正確に決めることが可能とな
り、又、被加工管に薄肉管を使用することができるの
で、厚肉管やフィン付管の場合に比べ原材料費が安く原
価低減が図れ、更に、薄肉管の同時多条スパイラル巻き
加工が可能となるため、生産性の高い製造方法が得られ
る。
【図１】本発明の製造方法により製造するハンプソン形
熱交換器の構造説明図。
熱交換器の構造説明図。
【図２】本発明において用いる多条スパイラル巻き装置
の上面図。
の上面図。
【図３】図２の多条スパイラル巻き装置の横断面図。
【図４】図２の多条スパイラル巻き装置の溝付ローラ装
置部の正面詳細図。
置部の正面詳細図。
２…内筒母管、１１…変速装置、１３，１４ａ，１４ｂ
…溝形ローラ、１５，１６…歯車、１８…案内装置、１
９…スライド台、２０…変速装置（溝形ローラ用）、２
１…駆動装置（溝形ローラ用）
…溝形ローラ、１５，１６…歯車、１８…案内装置、１
９…スライド台、２０…変速装置（溝形ローラ用）、２
１…駆動装置（溝形ローラ用）
Claims (1)
- 【請求項１】内・外筒母管の中間にスパイラル状に巻い
た伝熱管の内・外部に流す流体間で、熱交換させるハン
プソン形熱交換器の製造方法において、前記内筒母管を
回転駆動させる装置と、この母管の外周面に伝熱管をス
パイラル状に巻付けるために、前記母管の回転に同期し
て、軸方向に移動自在に設けた伝熱管の案内装置とを備
え、この案内装置上には前記母管の曲率にできるだけ近
い曲率に、あらかじめロール成形するために複数個の溝
形ローラ装置とを設けて、成形速度を前記母管への巻付
け速度に同期させ、前記母管の始端から終端まで巻付け
ることを特徴とするハンプソン形熱交換器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18210592A JPH0623454A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | ハンプソン形熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18210592A JPH0623454A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | ハンプソン形熱交換器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0623454A true JPH0623454A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16112429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18210592A Pending JPH0623454A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | ハンプソン形熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623454A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100304909B1 (ko) * | 2000-07-12 | 2001-09-24 | 구자홍 | 냉장고용 응축기 지그 |
| CN108746402A (zh) * | 2017-05-17 | 2018-11-06 | 威海职业学院 | 换热器内螺旋换热管芯的卷制方法 |
| CN114247792A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-29 | 鲁西新能源装备集团有限公司 | 一种盘管制造装置及方法 |
| CN118417388A (zh) * | 2024-07-03 | 2024-08-02 | 南通德惠风机有限公司 | 一种盘管间隙可调的风机盘管成型机 |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP18210592A patent/JPH0623454A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100304909B1 (ko) * | 2000-07-12 | 2001-09-24 | 구자홍 | 냉장고용 응축기 지그 |
| CN108746402A (zh) * | 2017-05-17 | 2018-11-06 | 威海职业学院 | 换热器内螺旋换热管芯的卷制方法 |
| CN114247792A (zh) * | 2021-12-01 | 2022-03-29 | 鲁西新能源装备集团有限公司 | 一种盘管制造装置及方法 |
| CN118417388A (zh) * | 2024-07-03 | 2024-08-02 | 南通德惠风机有限公司 | 一种盘管间隙可调的风机盘管成型机 |
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