JPH0684173U - ヘアピン形金属管 - Google Patents

ヘアピン形金属管

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JPH0684173U
JPH0684173U JP33194U JP33194U JPH0684173U JP H0684173 U JPH0684173 U JP H0684173U JP 33194 U JP33194 U JP 33194U JP 33194 U JP33194 U JP 33194U JP H0684173 U JPH0684173 U JP H0684173U
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JP
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tube
cross
hairpin
legs
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JP33194U
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ノウル、リチャード
クラウセン、エドヴィン・リスト
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Norsk Hydro ASA
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Norsk Hydro ASA
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/28—Making tube fittings for connecting pipes, e.g. U-pieces
    • B21C37/283—Making U-pieces

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長方形断面をもったほゞ平行な脚部の本体を
有した一体片形のヘアピン形管を特徴としている。 【構成】 この考案のヘアピン形金属脚部の断面より大
きいか或は等しい断面を持ったＵ字形湾曲部により互い
に連結されて非鉄金属の管と一体的に形成された長方形
断面の２つの平行な脚部(2,2')を有し、該平行な脚部
(2,2')の自由端部(21,21')がほゞ円形の断面を有するこ
とを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この考案は管状部材、特に熱交換器の熱交換流体の循環のための連結通路を形 成する管に関するものである。
【０００２】 特に、この考案は、真鋳ろう付、収縮、伸長または接着によって管に通常固着 された二次熱交換部材またはフインが設けられた金属ヘアピン管に係わるもので ある。
【０００３】
【従来の技術】
熱交換器コアの管、ヘッダーの様な流体タンクの終端板乃至はＵ字形湾曲部の 間の多数の接続部はこの様な熱交換器における主な製造および作用の問題を示し て居る。これら接続部は、機械的振動の結果として漏洩を生じるよう損傷したり 或は接続部が受ける圧力や温度の変化に基づいて損傷し易い。
【０００４】 管が端板と直接に緊密に係合するよう伸長される弾性継手部により実現される 管端板接続部は従来から知られている。この伸長作用は大量生産における簡単な 仕事ではなく、従って、この型の接続部を有した熱交換器に普通に用いられる管 は円形断面を有していて、ドイツ国特許第2,952,736号明細書に記載されるよう に例えばＵ字形湾曲部を有した管端の組立てを容易にする。
【０００５】 動的空気抵抗乃至は熱交換器の寸法の増大なしに表面積を増大することによっ て熱交換効率を改良するために、長方形または平らな楕円形断面の管の使用がま た知られている。楕円形管が設けられた熱交換器の欠点は、端板の円形断面の接 続Ｕ字形湾曲部または開口に楕円形管の端部を合致させることの必要性である。 管端部の合致は熱交換器の組立における付加的操作で、管と有孔端板の孔口との 間の十分水密な接続を達成するための幅狭い寸法公差を必要としている。英国特 許第2,055,064号、同第2,056,330号明細書は長方形金属管の端部を円形断面に合 致する周知の方法の１つを示している。
【０００６】 また、楕円形断面の一体片的ヘアピン形管を設ける試みが行われている。平ら な楕円、特に、薄壁の金属管の曲げ、所謂湾曲部の断面積の減少および内管壁の しわの形成等に係わる問題の解決には未だ誰も成功していない。どの現象も循環 する流体の流れ状態における逆効果、熱交換器装置の圧力低下の増大、湾曲管部 分の腐食を有している。
【０００７】 従って、この考案の目的は、湾曲操作に関連した上述の欠点を避けるべく長方 形断面をもったほゞ平行な脚部の本体を有した一体片形のヘアピン形管を提供す ることにある。
【０００８】 この考案の別の目的は、良好な熱除去に基づいく数の減少された管継手の熱交 換器装置の管を設けて、熱交換器の異なった断面形状の管の間の接続を容易にす ることにある。
【０００９】 この考案の更に他の目的は製造が簡単で安価な長方形ヘアピンを提供すること にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この考案に依れば、脚部の断面より大きいか等しい断面積をもったＵ字形湾曲 部により接続された長方形断面の２つのほゞ平行な脚部を有し、これら平行な脚 部の自由端がほゞ円形の断面を有した一体片形のヘアピン形管が設けられる。
【００１１】
【実施例】
図１乃至図３を参照するに、長方形断面の本体を維持するヘアピン形管１が得 られ、従来技法にて知られる上述した困難や欠点に出会うことなく湾曲操作を達 成するようできることが確認されている。この考案に従って設けられた新規な一 体的なヘアピン形管１は、図２に示されるほぼ円形断面のＵ字形屈曲部３によっ て互いに連接された長方形断面の２つの平行な脚部２，２’を有している。
【００１２】 新規で特異な形状のヘアピン形管１は、曲がった薄壁の長方形管に関連した問 題を解決するよう新規な手引きにもとづいて提供される。
【００１３】 壁の厚さ、脚部の中央間隔、長方形管の最大直径の間の或る関係が湾曲操作の 際に管壁の表面の欠陥を避けるために表さなければならないことが経験的に確認 されている。経験的に得られる係数は、 Ｄｍ2 ｆ＝ ｃ．ｄ で、但しＤｍは管の最大直径、ｃは脚部間の中央間隔、ｄは壁厚さである。この 係数は、滑らかな特性の管を確実にするよう１０以下にすべきで、１１〜１４か らの範囲内のｆにて、問題が起こり、１４以上のｆでは、しわ形成の問題が避け られない。
【００１４】 自動車用ラジエータやヒーターコアに用いられる一般的なアルミニウム管は壁 厚さが０.４mmで、中央管間隔が２２.０mmで、長方形断面の最大直径が１３.０m m（短直径が６.０mm）である。
【００１５】 この場合の経験的な係数は、 １３.０2 ｆ＝ ＝１９.２ ２２×０.４ で、従ってヘアピン管の脚部間の上述の中央間隔を達成するためのこの様な管の 湾曲操作はＵ字形湾曲の表面特性に逆効果を及ぼすことなく導入できない。
【００１６】 この考案に従えば、管は、管の変形された部分に亘ってほぼ円形断面を維持す る間に湾曲操作を受ける。この考案の推奨実施例では、直径１０mmの直径の円形 管が設けられ、流体作動される管屈曲機の様な市販の有効な装置により長方形ヘ アピン管の製造の第１工程として１８０°の屈曲部がつくられる。
【００１７】 図４，５は、管ま平行な脚部に沿った長方形／長円形断面に円形断面に丁度設 けられたヘアピン管の放射方向の変形の次の工程を概略的に示している。円形断 面のヘアピン形管１は圧力ダイス５の開いたジョー５１，５２の間に挿入され、 従ってヘアピン形管１の予定の部分または脚部２，２’全体は、変形工程の実施 の後に図４から圧力ダイスの断面を示す１３.０mm，５.７mmの直径を夫々有した 長方形断面に図５に示されるよう適合される。
【００１８】 上述の実施例にて設けられるヘアピン形管は、Ｕ字形湾曲部３に表面の不規則 さがなく、長方形部分と円形Ｕ字形湾曲部間の管の中間部の曲率変化が滑らかで 鋭い縁がない。更に、Ｕ字形湾曲部の円形断面は脚部の断面よりも大きく、従っ て熱交換器の最小圧力低下にて改善された熱交換効率を確実にするほぼ長方形断 面本体のヘアピン形管に結果的になる。
【００１９】 図６は、圧力ダイス５の外側のほぼ円形断面のＵ字形湾曲部３と、元の円形断 面を維持する自由端部２１，２１’を有した長方形断面の脚部２，２’とを有す る圧力ダイス５内のヘアピン形管の平面図を示す。この形状のヘアピン形管は、 円形の孔が設けられたヘッダーの端板への直接連結を許す特別な利点を与えてい る。
【００２０】 上述の実施例に関連して説明図示した圧力ダイス以外の他の型の形成装置は形 成操作、例えば引抜ダイスに使うことができる。説明した圧力形成操作の装置利 点は、ヘアピン形管の脚部２，２’とＵ字形湾曲部３間の所要角度の制御された 固定を簡単な手段によって確実にすることである。図３，９，１０は熱交換器コ アの組立、所謂平行、食い違った平行な或は直列接続に関する最も一般的形状の ヘアピン形管形状を示している。
【００２１】 上述の実施例に関して説明した別の実施例が図７，８に示されている。所要の 長方形断面と寸法の管１１は押出しによって、引抜き操作または溶接に従った押 出しにより設けられる。この様に設けられた管１１は管の予定の部分３’に亘っ て部分的な放射方向の変形を受ける。図７のI−I線に沿った垂直断面の圧力ダイ ス５を示す図８に示される圧力ダイス５の円形形状に適合するこの部分３’の断 面は適合した市販の屈曲機によって導かれる次の湾曲操作を容易にする。この場 合の湾曲操作は長方形のヘアピン形管の製造の最終工程である。
【００２２】 Ｕ字形湾曲部３の断面はこの考案の範囲から逸脱することなく図面に示される 円形断面から逸れた他の形を示すことができる。特別な装置やマンドレルの様な 付属具の適用の必要なく市販の有効な屈曲機の直接的使用の様な利点を円形断面 が与えても、湾曲領域内に他の断面形状がある管を使用できる。しかし、この様 な断面形状はＵ字形管の断面が脚部の断面よりも大きいか等しい要件に従うこと が重要であり、更に壁厚さと湾曲半径と上述の経験的式に従った管の大きな直径 との間の関係が壁厚さの表面欠陥の除去を確実にすることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ヘアピン形管の平面図である。
【図２】図１のI−I線に沿ったヘアピン形管の断面図で
ある。
【図３】図１のII−II線に沿った別の断面図である。
【図４】この考案に従った半径方向の変形工程を達成す
る工具の断面図である。
【図５】図４の変形工程の実施の後の工具の断面図であ
る。
【図６】図４の変形工程完了後のダイス内のヘアピン形
管の平面図である。
【図７】別の実施例のヘアピン形管を製造する円形断面
への長方形管の予定部分の適合する工程を示す図であ
る。
【図８】図７の線I−Iにおける適合操作を達成する工具
の断面図である。
【図９】Ｕ字形湾曲部に関するヘアピン形管の脚部の変
形例を示す図である。
【図１０】Ｕ字形湾曲部に関するヘアピン形管の脚部の
別の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１ ヘアピン形管 ２ 脚 ２’ 脚 ３ Ｕ字形湾曲部 ５ 圧力ダイス １１ 管 ２１ 自由端部 ２１’ 自由端部 ５１ ジョー ５２ ジョー

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 脚部の断面より大きいか或は等しい断面
    を持ったＵ字形湾曲部により互いに連結されて非鉄金属
    の管と一体的に形成された長方形断面の２つの平行な脚
    部(2,2')を有し、該平行な脚部(2,2')の自由端部(21,2
    1')がほゞ円形の断面を有している熱交換器の熱伝導管
    の様なヘアピン形金属管。
  2. 【請求項２】 湾曲部(3)がほゞ円形の断面を有してい
    る請求項１記載のヘアピン形金属管。
JP33194U 1984-03-14 1994-02-02 ヘアピン形金属管 Pending JPH0684173U (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US58993284A 1984-03-14 1984-03-14
US589932 2000-06-07

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JPH0684173U true JPH0684173U (ja) 1994-12-02

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JP50120385A Pending JPS61501467A (ja) 1984-03-14 1985-03-12 ヘアピン形管および製造方法
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