JPH0692876B2 - 熱交換器およびその製造方法と装置 - Google Patents

熱交換器およびその製造方法と装置

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JPH0692876B2
JPH0692876B2 JP60190867A JP19086785A JPH0692876B2 JP H0692876 B2 JPH0692876 B2 JP H0692876B2 JP 60190867 A JP60190867 A JP 60190867A JP 19086785 A JP19086785 A JP 19086785A JP H0692876 B2 JPH0692876 B2 JP H0692876B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、孔と該孔に境接するつばとを備えた多数の
ひれとこのひれに垂直に延ばし、前記孔及びつばに挿通
した多数の管とから成る熱交換器、特に自動車用熱交換
器の製造方法に関する。
この発明は、更にこの方法を実施する装置及びこの方法
により製造した熱交換器（第４図）に関するもので、熱
交換器の製造販売および使用の産業分野に属する。
（従来の技術） この発明は、孔と該孔に境接した卵形又は平卵形横断面
のつばとを有し、平行に離間配置された多数のひれと、
対応した横断面を有し、ひれに垂直に延ばして孔及びつ
ばに挿通した多数の管とから構成され、前記管を孔及び
つばに挿入後、管の横断面を管に挿通した拡張ダイを介
して拡張して管壁を孔及びつばの縁に押付けることによ
り管とひれとを結合してなる熱交換器、特に自動車用熱
交換器に関する。
この種の熱交換器は特殊形状の管形放熱機であり、通常
は円形横断面の管あるいは横断面が卵形または平卵形の
管を孔及びつばに挿通後、管の横断面を拡張して管壁を
孔及びつばの縁に押付け、更に付加的に拡張後の管壁を
縁をはんだ接合、溶着または接着して管とひれとを結合
していた。
（発明により解決すべき課題） 従来、円形横断面の管を使用する場合、前述の結合法に
問題はない。ただし円管の使用は流れ形状が不都合なた
め不利である。それに対し横断面が卵形又は平卵形の管
は流れの点で好ましい形状を有し有利であるが、従来は
限られた範囲内でのみ拡張により組立てることができ
た。すなわち、卵形横断面の管においては、長径と短径
との比が約４対１以下である限り、拡張技術がなお適用
可能であることが知られている。しかしこの限界より上
では、狭幅辺付近よりも広幅辺付近で管を著しく拡張す
る場合でも広幅辺付近で管が落込むので、拡張により製
造した接合部の品質が著しく低下し、熱の伝達が著しく
損われる。この点を別としても円管の使用時と同様に長
径が比較的短い管を使用できるにすぎない。さもないと
管の壁厚は経費上の理由からなお是認できる約0.4mmの
寸法を著しく超えてしまう。そこでこの経費上是認でき
る壁厚の寸法範囲から、管の長径と短径の比を比較的小
さくする必要があったので、従来は卵形横断面の管であ
っても、長径が比較的短い管しか使用できなかった。そ
の結果、卵形断面形の管も拡張によりひれと結合される
場合、従来基本的には複数の平面内に配置されていた。
また、２つの平らな平行に配置した広幅辺の両端を半円
筒部により結合した平卵形横断面の管を使用した場合、
拡張による結合は結局機能しなくなる。
（課題を解決するための手段） この発明の目的は、壁厚が薄い場合でも長径が比較的大
きくそして短径が比較的小さい管を使用することができ
る冒頭に述べた種類の熱交換器を提供することである。
特に、かかる熱交換器の管とひれとを簡単に結合するこ
とができ、そして特につばの壁部と管壁との間で十分な
接触を作り出す熱交換器製造方法を記載し、最後に本発
明による熱交換器の連続生産に適した装置も提案する。
この目的を達成するにあたって、この発明は２つの方法
を提案する。第一の方法によると、拡張前に少なくとも
各１個の長手方向に延びた内向き条溝を管に設け、次に
該条溝を押出すことにより管の拡張を行う。拡張後、必
要ならば少なくとも管の広幅辺付近で管壁を支持し、こ
の箇所の拡張した管横断面の短径方向の幅に等しい幅の
スペーサーを管に挿入することにより、管の落込みを防
止することができる。それに対し第２の方法では、管を
主に塑性変形により拡張し、拡張後、管の落込みはやは
り、少なくとも管の広幅辺付近で管壁を支持し、この箇
所の拡張した管横断面の短径方向の幅に等しい幅を有す
るスペーサーを管に挿入することにより防止する。
この発明による熱交換器は、幅が拡張管横断面の短径方
向の幅に等しいスペーサーが少なくとも管の広幅辺付近
で管に挿入されていることを特徴とする。
最後に、本発明による装置は管を通る拡張ダイを有し、
該ダイにスペーサーとの連結機構を設けたことを特徴と
する。
（作用） 本願発明の熱交換器においては、管は単にその横断面を
拡張することによりひれと結合してあり、それゆえ付加
的にひれとはんだ接合、溶接又は接着されるのではな
い。ただし熱伝達の効率を高めるため管壁はそれぞれ周
面全体が孔又はつばの縁に密接する必要がある。さもな
いと熱の伝達が著しく損われる。この密接は管の拡張工
程後に弾性接触力を得るため、管の拡張時にひれのつば
も弾性及び一部塑性の範囲で僅かに圧縮成形することに
より達成される。
この発明では塑性変形により拡張した管が拡張後、管の
広幅辺付近でスペーサーにより拡張形成した横断面に保
たれる利点が得られる。これにより、長径と短径との比
を管の壁厚に比較してかなり大きく選定する場合でも、
危険な最小湾曲部付近（管の広幅辺付近）で管が落込む
ことが防止される。条溝を押出して管をひれと結合する
場合にはスペーサーの使用が必要でなくなることさえし
ばしばある。
また管の長手方向にのびた内向きの少なくとも１個の条
溝を、管の拡張工程の際に外向きに押し出して管を拡張
するこの発明の方法によれば、この条溝の部分の管部材
が管壁の拡張に用いられる。従って、管壁が比較的薄い
場合であっても、この条溝の部分からの管部材の補充に
よって、より大きく拡張されることが可能であり、長径
と短径との比を管壁の厚さに比較してかなり大きく選定
できる。また、管の拡張工程に際に、条溝の部分が外向
きに押し出されてこの部分の管部材が管壁の拡張に用い
られ、周面が拡大されるので、一層適切に管は周面全体
が孔縁に確実に接触し、拡張後落ち込むことがなくな
る。
この発明のその他の有利な特徴が従属請求の範囲から明
らかとなる。
以下添付図面を参考に、この発明の実施例を詳細に説明
する。
（実施例１） 第１図に示す熱交換器は通常の管形放熱器として構成し
てあり、多数の平行に離間配置した板状ひれ又はフィン
１を含む。ひれ１はひれを積重ねた状態のとき同軸に配
置される一連の卵形の孔２をそれぞれ有する。ひれ１の
孔２に境接する縁は、ひれと同軸なつば30により延長す
る（第２図）。孔２及びつば30の横断面に対応した卵形
横断面の管３をひれ１に垂直に配置して孔２及びつば30
に挿通する。管３の上端及び下端は各１個の端板４又は
端板５の対応した孔から張出し、周面全体に沿って孔の
縁と液密又は気密にはんだ接合、溶接、接着するか又は
機械的に密に結合する。管３を流れる流体、例えば水の
給排用接続口７を有する通常の受器６は下部端板５に固
着する。それに対応する図示省略した受器を上部端板４
と結合する。ひれ１間になお通常の乱流部（Turbulaso
r）を設け、これに別の流体、例えば空気を流すことが
できる。
第３図は第１図に示す熱交換器の単一の管３である。管
３は長径ａが例えば39mm、短径ｂが例えば8mmの卵形横
断面を有する。管３の壁厚は例えば0.4mmである。その
他管３は比較的大きな曲率半径で湾曲した２つの相対向
した広幅辺10を有し、広幅片は曲率半径が比較的小さい
２つの相対向した狭幅辺11にそれぞれ境接する。
第４図は４個の孔2a〜2dを有するひれ１の一部を示す。
孔の形状は管3a〜3dの外側横断面と同じであるが、一部
の横断面は管のそれより僅かに大きい。例えば孔2aの横
断面は管3aを孔2aに挿入したときこの孔に境接する縁と
管との間に約0.1mmの空隙が残るほど周面全体に沿って
大きい。
ひれ１を管３と結合するにあたってはまず、管３を孔２
に挿入する。このことを例えば孔2aに挿通した管3aにつ
いて第４図に示した。次に管3a内に、軸方向に沿って拡
張ダイを挿入して引くか又は押すことにより管3aの全横
断面を拡張し、管3b及び孔2bについて第４図に示したよ
うに管の全面を孔２及び付属のつば30の縁に密接させ
る。管3bの変形は塑性範囲において行い、拡張工程後に
弾性接触力を得るため、ひれ１又は付属のつば30の孔2b
を取囲んだ縁が少なくとも僅かに弾性変形する程度のも
のである。
拡張工程のとき、この発明により例えば棒形状のスペー
サー12aを、少なくとも１個拡張ダイに続いて挿入す
る。棒の幅ｃ（第７図）は拡張後の管3bの２つの広幅辺
10間の短径方向の距離に正確に一致する。これにより拡
張後の管3bは拡張ダイを通した後、再び落込まないよう
確保される。すなわち、管が最短径ｂと平行に収縮し、
広幅辺10と孔縁又はつばの付属する部分との間に熱伝達
にとって有害な間隙が生じることはない。
第４図にはほぼその中央部に短径ｂのある単一のスペー
サー12aが示してあるだけであるが、管3bについて破線
で示唆したように、各管に２個以上のスペーサー12aを
設けることもできる。所要のスペーサーの数は個々のケ
ースに依存し、特に使用管の寸法にも依存する。
スペーサー12aは広幅辺10を希望する接触圧で孔２の縁
又はつば30に接触させておくためのものである。狭幅辺
11の付近は曲率半径が小さく、長径ａと平行に収縮させ
なくても個々の壁部分は変形後も支持し合うことができ
るので、通常スペーサーは必要ない。
この発明の好ましい実施態様によれば、孔２又はつば30
に挿入する前の管は横断面が孔より僅かに小さく、孔2c
に挿入した管3cについて第４図に示唆したようにそれぞ
れ両方の広幅辺10に少なくとも１この溝又は条溝14a、1
4bを有する。条溝14a、14bは例えば広幅辺10の中央に配
置し、管の全長にわたって延ばす。その他、両方の条溝
14a、14bは外から内へと設ける。この処置により管周面
が拡張された際に管壁用材料として補充される材料は計
算可能な幾何学的に定義されたものとなる。管3cは管3a
と同様に拡張ダイで処理し、最終的に孔2dに挿通した管
3dについて第４図に示した形状とする。スペーサー12b
の挿入は、仕上げた状態のとき管3bと3dとが外見上ほと
んど区別できなくなるように同様に行う。
管3a、3bとは対照的に管3c、3dでは、管の拡張工程の前
に、拡張されるべき管周面の拡大用の材料が条溝14a、1
4bによって与えられている。それゆえ、拡張時の管の周
面の拡大は、管壁を伸ばすことによって行われる必要が
ない、または少なくとも管壁を伸ばすことのみによって
行われる必要がない。というのは、孔縁を押圧するのに
利用される管壁材の量が、条溝14の部分の材料によって
増加されるからである。拡張後、管3dは管3bと同様に孔
２及びつば30の原横断面より多少大きな横断面を有す
る。
拡張ダイを通す際、管は拡張ダイそのものの直接的作用
により周面が拡大するだけでなく、条溝14の部分の材料
が、拡張ダイにより条溝14から再び押出されて広幅辺10
の僅かに湾曲した部分に移動すると同時に、広幅辺10の
強く湾曲した部分が外方に押されることによっても周面
が拡大する。おれにより一層適切に管は拡張時周面全体
が孔縁に確実に接触し、拡張後落込むことはない。とい
うのも条溝の部分の材料が用いられるので、拡張ダイを
通した後、管が孔又はつばの縁に強く押圧され、この縁
は多少弾性変形させられるように設計できるからであ
る。更に、スペーサー12で管を支持することができない
箇所においては湾曲部が設けてあり、また落込みを生じ
る明白な理由はないので、管の落込みはほぼ起り得な
い。特に拡張時塑性変形を生じることなく、まさに希望
する管横断面が得られるような大きさに条溝が形成され
ている時には落込みを生じる明白な理由はないので、管
の落込みはほぼ起り得ない。
第５図に示す実施態様では管3eをひれ１の孔2eに挿入す
る前に各広幅辺に各２個の条溝14c、14d又は14e、14fを
設ける。条溝14c、14eは管3eの一方の狭幅辺近傍、条溝
14d、14fは他方の狭幅辺近傍にそれぞれ配置する。条溝
14c〜14fも管の全長にわたって外から内へ設ける。孔2e
に挿入する前、管3eの横断面が孔2eの横断面より小さく
なるよう限定された材料を条溝は形成する。それに対
し、管3fについて第５図の右側に示したように管3eを拡
張した後は、管の横断面が孔2eの原横断面より多少大き
くなり、管の全面が孔又はつばの縁に密接し、管と縁と
の接触は熱伝達上重要な完全なものとなる。その他、第
４図とは対照的に管3fに挿入するスペーサー12cは、好
ましくは長径ａと平行な１個の縦ウエブ及び短径ｂと平
行な２個の横ウエブを有し、横ウエブが管壁を支持して
いるのは最初は条溝14c〜14fが位置していた箇所であ
る。必要ならば更に縦ウエブの両端が狭幅辺付近で管壁
に接触し、そしてやはり管壁を支持して落込みから保護
するよう縦ウエブの幅を選定することができる。
棒状スペーサー12a、ｂの２つの図を第６、７図に示し
た。その長さは管長にほぼ等しく、管３の長径ａと平行
に測定したスペーサー寸法は一方で希望する支持を確保
するに十分な大きさであるとともに、他方では管３の流
れ開口が不必要に狭まることのないようできるだけ小さ
く保つべきである。更に、スペーサー12の管３の中空室
内に突出した壁部15は平らにではなく、第６図に示すよ
うに波形、ジグザグ形等に構成するのが望ましい。これ
によりこの壁部15は管内を通る流体用乱流部として働
き、流れ開口を比較的大きくする点で有利である。それ
に応じスペーサー12は熱交換の点で有利な大面積に構成
することができる。
第８、９図は管３を拡張し、スペーサー12を挿入する装
置、すなわち、管３とひれ１とを結合する装置を示す。
この装置は主な構成要素として拡張ダイ17を含み、管３
に挿入するダイ末端はＶ字形又は円錐形に構成され、挿
入斜面として役立つ周面18を有する。拡張ダイ17はこの
周面18に続く拡張部19に、拡張した管３の内側横断面と
なる外側横断面を有する。
拡張操作の間にスペーサー12を管３に直接挿入できるよ
う、望ましくはスペーサーが拡張ダイ17の後端と連結可
能である。この発明の好ましい実施態様によると拡張ダ
イ17は第８図に示すように軸ピン22により旋回可能に結
合した２つの部分20、21から成る。軸ピン22は拡張ダイ
17を管３に挿入したとき、望ましくは管３の長径ａと短
径ｂを含む中央平面にほぼ垂直になるように配置する。
部分20、21はそれぞれ拡張部19の対応部分23又は24を備
えている。部分20、21、23、24は、互いに対向してスペ
ーサー12の末端用受容穴25を形成したカット部を裏面に
有する。両部分20、21を旋回することにより、スペーサ
ー12を受容穴25で挟持し、又は開放することができる。
拡張ダイ全体を矢印Ｖ方向に動かすため少なくとも一方
の部分20又は21、例えば部分21の前部、及び部分23、24
の後端を引き棒又は押し棒26、27、28と結合することが
できる。これらの棒はほぼ自動的に働く装置の適当な部
材に接続し、この装置により拡張ダイ17を熱交換器の管
３内で動かす。その際有利なことにスペーサー12は拡張
ダイ17が管３のひとつを通る間部分23、24が管壁で締付
方向に案内されるので、２つの部分20と21又は23と24間
で常に自動的に締付けられており、スペーサー12を拡張
ダイ17に連結する補助手段は必要でない。その点を別と
しても好ましくは２部材から成る部分19の有効周面の高
さでスペーサー12の末端を直接把持し、且つ受容穴25が
第８図の図示平面に垂直になるよう配置を行う。これに
よりスペーサー12の挟持された末端は第９図に示すよう
にそれぞれ拡張ダイ17の第３部分を形成し、部分23、24
の周面を補足して全部で３部材から成る拡張部19とす
る。管３内で拡張部19及び特に締付けられたスペーサー
12の滑りを良くするため、接触面は好適な減摩剤で被覆
することができる。その他、拡張ダイを動かす装置はす
べての管３を同時に拡張できるよう望ましくはそれぞれ
熱交換器の管３と同数の拡張ダイ17を有する。
（実施例２） この発明による熱交換器の組立は次の通り行う。
端板４、５及び加工機械から送られてくるひれ１を適当
な装置において正しい順序で積重ねる。次に、例えば組
立前にまず当該装置の中で管を位置調整して固定し、次
に端板４、５及び加工機械から送られてくるひれ１を正
しい順序で押すか又は自重により、つまり落下させて孔
２を管に嵌着することにより、管３を孔２に挿入する。
次に第６図に示すスペーサー12を拡張ダイ17と連結し、
拡張すべき管の一端の下に拡張ダイ17を置く。拡張ダイ
17を一方の管端の上に置き、必要ならばスペーサー12の
全長を支持し、又は引き棒又は押し棒27、28で支持して
スペーサーを拡張ダイ17の上に置くことも考えられる。
引き棒又は押し棒26、27、28を使って拡張ダイ17は当該
管内を動かし、管を拡張すると同時にスペーサーを挿入
する。拡張ダイが他方の管端に達した後、拡張ダイの部
分20、21を外方に旋回させ、嵌入したスペーサー12から
それらを離す。最後に管端を端板４、５とはんだ接合、
溶接又は接着した後、受器６を取付ける。
端板４、５を別の工程において管端に取付け、例えばは
んだ接合、溶接又は接着により管端と結合した後、受器
６を取付けることも可能である。
条溝14はさまざまな方法で管３に取付けることができ
る。この取付けの実施例を第10〜12図に概略示した。
（実施例３） 第10図に示すように、管はさしあたり平板状の例えばア
ルミニウム製の平面図で示した帯板31から製造する。こ
の帯板31は２つの平行な長手縁32を有し、周知の方法で
１工程又は複数の工程において巻くか又は曲げ、最終的
に第３図の形状とする。ただしこの異形化の後も帯板31
は閉じて管３となっておらず、２つの対向した長手縁32
により生じた長手溝をなお有する。この長手溝は例えば
狭幅辺11付近にあり、次の工程において溶接、はんだ接
合及び／又は折畳みにより両長手縁32を結合して閉じ
る。
この製造法において、条溝14の形成は最後の結合工程以
前の適当な時点に行うのが望ましい。このため管は回転
可能に支承したロール33、34の周面が互いに対向した少
なくとも１組のロール対の間隙に通す。一方のロール33
は周面に突起35を有し、他方のロール34は周面に対応溝
36を有する。その他両ロール33、34は帯板31の材料厚を
考慮して突起35が溝36に嵌まる間隔で対向している。
第２の条溝14を製造するため、第10図に概略示唆したよ
うに少なくとも１組の第２のロール対を設けることがで
きる。このロール対は空間条件に応じてロール33、34の
横又は作業方向でずらして配置し、帯板31がまず一方の
ロール対、そして次に他方のロール対を順次通過するよ
うにすることができる。その他ロール33、34は変形条件
に応じて及び第10図から離れて帯板31に対し斜めに配置
することもできる。
（実施例４） 第11図に示した実施例では、管外筒を取囲んだ絞り型37
と管３内部を通過するマンドレル38とにより管３を周知
の如くシームレスに絞り、又はプレス加工する。平滑な
外筒面を有する管の製造とは異なり、絞り型が内面に２
個の突起39を有し、マンドレル38が対応溝40を備えてお
り、条溝14は絞り時又はプレス時完成管に一緒に刻設さ
れる。
第12図の実施態様では、シームレス又はシームを有する
管３を仕上げた後に、条溝14を設ける。このため所定の
長さに切断した仕上げ管３をダイに通す。このダイは１
個のマンドレル42と、マンドレル42の相対向した側に配
置して回転自在に支承され、管３の外筒面に作用する２
個のロール43、44とを有する。マンドレル42は横断面が
管３の内側横断面に実質的に等しく、条溝14がくるべき
箇所に２個の溝45を有するのに対し、ロール43、44は管
３に作用する周面に対応突起46を備えている。それゆえ
管３がダイ内を通過するとき、ロール43、44が条溝14を
押込むと同時にマンドレル42が管３を内側から支える。
マンドレル42は管３と一緒に移動するか又はロール43、
44を基準に固定してマンドレル上を管が滑るようにする
ことができる。
（実施例５） 第11図及び第12図を基に説明した方法の組合せも可能で
ある。例えば通常のプレス型又は絞り型を使って平滑な
表面を有する卵形又は平卵形横断面の管３を製造する。
絞り型のマンドレルの後段に第２のマンドレルを設け
る。これは第12図のマンドレル42に対応した断面形状に
してあり、ロール43、44に対応するロール対と協働す
る。これにより第１の工程において、まず表面が平滑な
シームレス管を製造し、連続して続く第２の工程におい
てこの管に条溝を設ける。この方法の利点として条溝14
付き管の連続製造が可能である。
本発明は主に自動車工業においてアルミニウム製放熱器
を製造するのに適用されるが、別の目的に、そして別の
材料、例えば鋼、黄銅、銅又はそれらを組合せた材料か
ら熱交換器を製造するのに適用しても同じ利点が得られ
る。スペーサー12は金属又はプラスチックから構成する
のが望ましい。
拡張寸法は個々のケースに依存し、例えば各径の方向で
0.1〜0.2mmである。場合によっては短径方向では長径方
向よりも少ない拡張で十分なこともある。特に、管壁の
他にそれを取囲んだ孔縁又はつば縁の弾性及び／又は塑
性範囲で圧縮成形して接触力が高まるよう拡張寸法を選
定すべきである。
この発明は上述の実施例に限られたものではなく、さま
ざまに変形することができる。このことは記載寸法に関
してだけでなく、卵形管の代わりに第13図に示す平卵形
横断面の管48を設けることもできるので、管３の形状に
関してもあてはまる。連続した棒又はレールとしてのス
ペーサーの代わりに、スペーサーにより仕切られた管室
間を流れの点で結合することのできる多孔スペーサーを
設けることもできよう。前述の装置もさまざまに変形す
ることができる。これは特に拡張ダイの構成及びスペー
サーへの連接に関し言える。２つの部分23、24の両者間
で挟持したスペーサー末端によりそれぞれ補足して拡張
部19とする第８、９図に示した実施態様の代わりに、２
つの部分23、24の対向し合った面をＵ形に構成し、管に
通す際、この対向し合った端面が突き合わさるようにす
ることもできよう。この場合、両部分23、24が単独で拡
張部を形成する一方、Ｕ形部分23、24により生じた開口
がスペーサー12に設けた縮小横断面の突起用受容穴とし
て働くことができ、スペーサーの有効部分は拡張部19の
真下にくることになろう。最後にスペーサーと拡張ダイ
との連結は全く別の方法、例えばスペーサーに設けたね
じ突起を単体からなる拡張ダイのねじ穴にねじ込むこと
によって行うことも可能であろう。
最後に、この発明はかならずしもスペーサー付き管に制
限されるものではない。卵形横断面の管を使用する場
合、そして拡張前に管に条溝を設ける方法を適用する場
合にはむしろ拡張工程のみによって管とひれとを十分に
結合させることも可能である。この場合、条溝を備えた
管の拡張後に管が落込む危険は条溝を事前に設けること
なく、拡張した管の場合よりはるかに少ないので、場合
によってはスペーサーの使用を省くことができる。
（発明の効果） この発明の熱交換装置の製造方法によれば、拡張ダイに
よる管の拡張加工によって管の外壁と孔の内縁とを緊密
に接着固定したので、比較的簡単容易な加工によって熱
交換装置を多量生産できる効果がある。同時に、管とひ
れの孔縁あるいはつば縁との間の弾性接触力を得るよう
に拡張加工を行うので、緊密に接着固定され、熱伝導率
は良好である。
この発明の熱交換装置によれば、拡張した管横断面の短
径方向に幅に等しい幅のスペーサーが管の少なくとも広
幅辺付近に挿入されているので、管の広幅辺と孔縁との
間に熱伝達にとって有害な間隙が生じない。また管と孔
縁との接着固定に半田等を使用していないので、使用中
に故障を生じるおそれがなく、熱伝導率は良好で、かつ
耐久性が大きいなどの諸効果がある。
また、この発明の装置によれば、管を所定の断面形状に
容易かつ確実に形成できるとともに、スペーサーは拡張
ダイに続いて挿入されるので、拡張ダイによって拡張さ
れた管が落ち込まないうちにスペーサーを管に挿入する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は多数の管を有するこの発明による熱交換器の斜
視図、第２図は同じくひれの孔部の一部断面図、第３図
は熱交換器の単一の管を示す平面図、第４図は第１図に
示す熱交換器の単一のひれの２つの管の拡張前と拡張後
との実施態様を示す部分平面図、第５図は第３の管の実
施態様を示す第４図に相当する図、第６、７図は第１図
に示す熱交換器のスペーサーの正面図および平面図、第
８図は管とひれとを結合する装置の正面図（管の平面図
を付記）、第９図は同じく管とひれとを結合する装置の
平面図、第10図乃至第12図は条溝付き管の製造説明図、
第13図は卵形管に代えて実施する平卵形横断面の管の平
面図である。 １…ひれ ２、2a、2b、2c、2d…卵形の孔 ３…管、４、５…端板 ６…受器、12、12a…スペーサー 14、14a、14b、14c、14d、14e、14f…条溝 17…拡張ダイ、30…つば 31…帯板 33、34、43、44…ロール 37…絞り型、38、42…マンドレル

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】孔と該孔に境接した平卵形又は平卵形横断
    面のつばとを有する多数の平行に離間配置したひれと、
    ひれに垂直に延ばして孔及びつばに挿通され対応した横
    断面を有する多数の管とを有し、管とひれとを結合する
    ため管壁の横断面を拡張することにより管壁を孔及びつ
    ばの縁に押圧した熱交換器において、拡張した管横断面
    の短径方向の幅に等しい幅のスペーサー（12）を管
    （３）の少なくとも広幅辺（10）付近に短径方向と平行
    に挿入したことを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項２】管（３）を塑性変形により拡張したことを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。
  3. 【請求項３】少なくとも１個の長手方向に延びた条溝を
    押出すことにより管（３）を拡張したことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の熱交換器。
  4. 【請求項４】スペーサー（12）を少なくとも広幅辺（1
    0）の中央付近に配置したことを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の熱交換器。
  5. 【請求項５】スペーサーを広幅辺（10）付近にも狭幅辺
    （11）付近にも配置したことを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の熱交換器。
  6. 【請求項６】スペーサー（12）が管の全長にわたって延
    びたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱交
    換器。
  7. 【請求項７】スペーサー（12）を乱流部として構成した
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱交換
    器。
  8. 【請求項８】孔と該孔に境接した卵形又は平卵形横断面
    のつばとを有する多数の平行に離間配置したひれと、ひ
    れに垂直に延ばして孔及びつばに挿通され対応した横断
    面を有する多数の管とを有し、孔及びつばの横断面より
    小さい横断面の管をまず製造し、次にこの管を孔及びつ
    ばに挿入した後、拡張ダイを管の軸に沿って挿通し管を
    前記孔及びつばの原横断面より大きな横断面に拡張して
    管壁を孔及びつばの縁に押付けることにより管をひれと
    結合してなる熱交換器の製造方法において、拡張前に管
    に少なくとも各１個の長手方向に延びた内向き条溝を設
    け、該条溝を押出すことにより管の拡張を行うことを特
    徴とする熱交換器の製造方法。
  9. 【請求項９】管壁を少なくとも広幅辺付近で支持し、こ
    の箇所の拡張管横断面の短径方向の幅に等しい幅を有す
    るスペーサーを管に挿入することにより、拡張後に管が
    落込むのを防止することを特徴とする特許請求の範囲第
    ８項記載の熱交換器の製造方法。
  10. 【請求項１０】平らな帯板を卵形又は平卵形横断面の管
    へと徐々に変形した後、その相対向した長手縁で互いに
    結合することにより、この帯板から管を製造し、長手縁
    の結合前に条溝（14）を設けることを特徴とする特許請
    求の範囲第８項又は９項記載の熱交換器の製造方法。
  11. 【請求項１１】シームレス絞り加工又はプレス加工によ
    り管の製造を行い、絞り操作又はプレス操作のとき条溝
    を形成することを特徴とする特許請求の範囲第８項又は
    ９項記載の熱交換器の製造方法。
  12. 【請求項１２】まず卵形又は平卵形横断面の管を製造
    し、次にこの管に条溝を設けることを特徴とする特許請
    求の範囲第８項又は９項記載の熱交換器の製造方法。
  13. 【請求項１３】孔と該孔に境接した卵形又は平卵形横断
    面のつばとを有する多数の平行に離間配置したひれと、
    ひれに垂直に延ばして孔及びつばに挿通され対応した横
    断面を有する多数の管とを有し、孔及びつばの横断面よ
    り小さい横断面の管をまず製造し、次にこの管を孔及び
    つばに挿入した後、拡張ダイを管の軸に沿って挿通し、
    管を主に塑性変形により前記孔及びつばの原横断面より
    大きな横断面に拡張して管壁を孔及びつばの縁に押付け
    ることにより管をひれと結合してなる熱交換器の製造方
    法において、管が塑性変形により拡張され、かつ管壁を
    少なくとも広幅辺付近で支持し、この箇所の拡張管横断
    面の短径方向の幅に等しい幅を有するスペーサーを管に
    挿入することにより、拡張後に管が落込むのを防止する
    ことを特徴とする熱交換器の製造方法。
  14. 【請求項１４】管軸方向に移動する拡張ダイを使って管
    を拡張し、スペーサーはその一端を拡張ダイに直接続け
    て押すか又は引くことにより管に挿入することを特徴と
    する特許請求の範囲第９項乃至第13項のいずれか１項に
    記載の熱交換器の製造方法。
  15. 【請求項１５】管を通る拡張ダイを少なくとも１個有
    し、特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項
    に記載の熱交換器の管とひれとを結合する装置におい
    て、拡張ダイ（17）がスペーサー（12）との連結手段を
    有することを特徴とする熱交換器の製造装置。
  16. 【請求項１６】拡張ダイ（17）がスペーサー（12）の末
    端を挟持する２つの旋回可能に互いに結合された部分
    （20、21）を有することを特徴とする特許請求の範囲第
    15項記載の熱交換器の製造装置。
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