JPS58202920A - 管の内面における条溝加工装置 - 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】 本発明は、熱交換チューブ等の管の内面に適数０条溝を
形成するために使用される装置に関する。

熱交換チューブにおいては、内面に多数の条溝を形成１
．て、内部を通過する冷媒等との熱交換効率を向上させ
ることにより、熱交換器の小−形化や、材料節約を図る
ことが多い。

熱交換チューブの材料としては、例えば第１図に示すよ
うなヘアピン状に屈曲した金属製の管（１）が使用され
る。第２図は、この管１０の開口端を見た側面図であり
、この管（１）を固定し、開［］部（２）。

（２）から、後述する条溝加工装置を圧入することによ
り、第３図に示すような細い多数の条溝（１ａ）が形成
される。

第４図及び第５図は、従来使用されている管の内面にお
ける条溝加工装置の一例を示しており、算盤の玉状の多
数の転造ローラー（６ａ）が、円筒状のホルダ（３）の
外周面に、所要の配置で回転自在に設けられている。即
ち、第５図に示すように、各転造ローラー（６ａ）は、
ホルダ（３）に、その転造面（５ｂ）がやや突出するよ
うにして、接線方向の軸（５ｄ）まわりに回転自在に取
付けられている。なお、ローラーカバー（６Ｃ）は、転
造ローラー（５ａ）の離脱を防止するためのものである
。

これを、第６図に示すように、熱交換チューブ゛（４）
内に圧入して行くと、各転造ローラー（６ａ）が回転し
て、熱交換チューブ（４）の内面に５複数の条溝（４ａ
）が同時に形成されるのである。

第７図乃至第１０図は、上述の如くにして条溝（４ａ）
が形成された熱交換チューブ（４）（第７図）を、複数
本並べて熱交換器として組立てる工程を示し、いう。　
　　　　′□パ 熱交換効率を高めるために、複数枚の放熱板（６）を熱
交換チューブ（４）に挿入しく第８図）、シカ為る後、
熱交換チューブ（４）の開口部を拡管しく第９図λつい
で、拡管された開口部（４ｂ）にＵベント管（力を圧入
しく第１０図）、隣接配置された熱交換チューブと接続
して、冷媒通路を形成する。

この際、熱交換チューブ（４）の内面には、前述した要
領により、第７図あるいは第１０図に示すように、開口
部（４ｂ）の切口まで条溝（４ａ）が形成されていたた
めに、Ｕベント管（７）との間に間隙ができてしまい、
冷媒等、内部を通過する流体が洩れ易いという欠点が生
じる。Ｕベント管（７）は、たとえばろう付けする等し
て、流体の洩れを防いでいるが、ろう切れやピンホール
が発生することによって、Ｕベント管（７）との間の接
続が不完全にカリやすかったのである。

このような内面０条溝によって生じる洩れを防止する羨
めに、まず、ヘアピン状の熱交換チューブの切口を、条
溝形成以前に拡管し、Ｕベント管との接続部には、つ面
条溝を形成しない方法も考えられているが、放熱板を挿
入するためには、一度拡管した切口を元の状態に戻し、
再び拡管してＵベント管を接続するなど、複雑な工程を
必要とし、実用的ではない。

本発明は、上述の従来の管の内面における条溝加工装置
の欠点を除去すべくなされたもので、転造ローラーを配
設したローラーホルり゛と相対的に独立してその軸方向
に移動可能な芯金に、大径部と小径部とを設け、転造ロ
ーラーカ；大径部上にあるときは、転造ローラーの一部
がローラーホルり゛から押出され、熱交換チューブ等の
管の内面に条溝を形成することができ、転造ローラーカ
ｉ７Ｊ・径部上にあるときは、転造面がローラーホルダ
内（で没入し、条溝を形成しないようにし、芯金の移動
（（よって、管の内面の所望部分だけに条溝の７ＪＯ工
を施すことができるようにした管の内面にふ・むする条
溝加工装置を提供することを目的としている。

以下、図示の一実施例に基いて、本発明の詳細な説明す
る０ 第１１図乃至第１６図に示すように、円筒形のロールホ
ルダ（８）の外周面には、軸線力１町と円周方向とにそ
れぞれ段階的に位置をずらせ、力１つそれぞれが軸線に
対して側方に適宜傾斜する複数１固の矩形の取付は孔（
８ａ）が穿設されている。この実施例においては、ロー
ルホルダ（８）の軸線方向に４個、かつ円周方向の同−
断面内にそれぞれ４個の取付は孔（８ａ）が互いに９０
°の間隔をもって位置するような配置としである。

各取付は孔（８ａ）内には、算盤の玉状をなす転造ロー
ラー（９）が、半径方向に遊動自在に嵌合されている。

ローラーホルダ（８）内には、第１４図に示すように、
大径部（１０ａ）と小径部（Ｉｏｂ）とを備える芯金０
０）が同軸的に挿入され、大径部（ＩＱａ）の前端には
、ローラーホルダ（８）の内径より大きく、同じく外匣
より小さい径を有する止めナツト旧）が螺着されている
。

大径部（ｌｏａ）とほぼ同じ長さを有する小径部（ＩＱ
ｂ）の後端には、ロッド（１２＋が接続されている。

この芯被００）は、ロッド（１２）をほぼ大径部（１０
ａ）の長さだけ、ローラーホルダ（８）内を移動させる
ことにより、各転造ローラー（９）を、第１４図に示す
大径部（１０ａ）と当接する突出状態から、小径部（Ｉ
Ｑｂ）上へ没入しうるようにするものである。

なお、第１４図は、転造ローラー（９）と芯金（１０）
との関係を明示するための概念的な縦断正面図であって
、ローラーホルダ（８）　’ｉ　、第１２図におけるＹ
−Ｙ線に沿って縦断したものとして示しである。

転造ローラー（９）は、その内側部が芯金００）の大径
部（１０ａ）と当接することによって、その外側部が取
付は孔（８ａ）の表面よりやや突出している。なお、各
転造ローラー（９）は、取付は孔（８ａ）の表面を狭窄
（８ｂ）することによって、脱落しないように保持され
ている。

押管（Ｉ３）は、ローラーホルダ（８）と同径かつ同軸
の円筒状をなし、芯金（１０）を固定した状態でローラ
ーホルダ（８）を押動するためのものである。

第１５図乃至第１８図は、金楓製の管ｆ１）の内面に、
上述した本発明装置によって条溝を形成する工程を示す
説明図で、第１４図と同様の概念的な縦断正面図である
。　　　　　″″ 第１５図において、管ｍは所定位置に固定され、その開
口部（右側）より芯金００）がロッド（１２１によって
押出された状態、即ちローラーホルダ（８）の転造ロー
ラー（９）が、芯金００）の小径部（ＩＱｂ）上にある
状態で挿入されようとしている。

このとき、芯金００）の大径部（ｌ（ｌａ）の寸法は、
転造ローラー（９）Ｑ転造面を管（１）の内径と外径と
の間にまで押し出し、また小径部の寸法は、転造ローラ
ー（９）の転造面をローラーホルダ（８）の外周面より
没入するように、設定されており、かつ、−一シーホル
ダ（８）は、管（１）内に挿入可能な径を有することは
勿論である。

次に第１６図に示すように、芯金００）は、管（１）内
に挿入され、その大径部（ＩＱａ）と小径部（ＩＱｂ）
との接続面は、管（１）の開口部から所望の長さｌの位
置に達している。この状態でロッド（Ｊ２１ｋ固定し、
押管（１３）によって、ローラーホルダ（８）ヲ管（１
）内にさらに圧入していく。

すると、第１７図に示すように、転造ローラー（９）は
、順次に芯金００）の１．大径部（１Ｑａ）に乗り上げ
る状態となり、ローラーホルダ（８）から押出された転
造　　　　　　　１・面は回転しなから管（１）の内面
に当接し、条溝（１ａ）を形成し始める。

転造ローラー（９）がすべて芯金（１０）の大径部（Ｉ
Ｑａ）に乗り、ローラーホルダ（８）の前端部が芯金（
１０）の止めナツト０υに当接すると、押管（１３）を
さらに管（１）内に圧入することにより、芯金（１０）
とローラーホルダ（８）は一体となって管ｍ内を前進し
、条溝（１ａ）がその内面に形成されていく。所定の長
さに条溝（１ａ）が形成された時、ロッド（１３１を停
止させる（第１８図あしかる後、本発明の条溝加工装置
を、完成した管（１）内から引き抜くが、この際、まず
芯金００）を固定して、ローラーホルダ（８）のみを後
退させ、転造ローラー（９）をすべて芯金（１０）の小
径部（１０ｂ）上に戻し、転造ローラー（９）Ｑ転造面
がすてに条溝ＩＪＯＴ済の管（１）の内面を傷めないよ
うな状態としてから、押管（１３）とともにロッド（１
２１を引き戻す。

こうして、管ｍには、開口端面より所定の長さｌ′だけ
の範囲を除き、それより奥の内面にのみ、条溝（ｌａ）
　’に形成することができる。かくして、従来のものの
ように、Ｕベント管との接合に際しても、密着性が良く
なる。

また、第８図に示したような放熱板（６）ヲへアピン状
の熱交換チューブとした管Ｈに挿入する場合にも、■ベ
ント管接合のための拡管工程にただちにと９かかること
ができる。

なお本発明の装置では、ローラーホルダ（８）に穿設さ
れる取付は孔（８ａ）は、軸線との間で適宜角度の傾き
をもっているため、内面の条溝は基線形を描いて加工さ
れることになる。この条溝（８ａ）を軸線方向に揃える
ことによって、パイプの軸線と並行な条溝を形成するこ
とも可能である。

また、第１５図乃至第１８図において示されている通り
、芯金００）の大径部（ＩＱａ）と小径部（＋０１））
とを、交互にローラーホルダ（８）の下面にスライドさ
せることによって、管ｆｌ）の内面に、条溝（８ａ）を
有する部分と有しない部分とを、断続的に加工すること
が可能である。

以上述べた通り、本発明によれば、熱交換チューブ等の
管の内面における条溝を形成するにあたり、開口部から
所定距離だけに亘っては、条溝を形成しないで、後にそ
こに圧入されるチューブ等との接続面の密封性を高める
ことができ、熱交換器の製造工程を簡単化して、コスト
の低減に役立つ管の内面における条溝加工装置が提供さ
れる。

なお、本発明は、ヘアピン状の細い径の熱交換チューブ
以外に対しても、適用しうろことができることはもちろ
んである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のヘアピン状の熱交換チューブを示す正
面図、 第２図は、第１図の熱交換チューブの側面図、第６図は
、第１図υ熱交換チューブの端部開口部を示す斜視図、 第４図は、従来の管内面条溝加工装置を示す斜視図、 第５図は、その要部の拡大縦断側面図、第６図は、従来
の内面条溝加工装置による条溝形成状態を示す縦断正面
図、 ”：′／” 第７図乃至第１０図は、従来の熱交換器の組立工程の一
部を示す正面図、 第１１図は、本発明の一実施例を示す正面図、第１２図
は、ローラーホルダの展開図、第１５図は、第１１図の
Ｘ−Ｘ線に沿う縦断面図、 第１４図は、同実施例の転造ローラーと芯金の関係を示
す概念的な縦断正面図、であって、ローラーホルダを第
１２図のＹ−Ｙ線に沿って断面した図、 第１５図乃至第１８図は、それぞれ同実施例における条
溝形成工程を示す第１４図と同様の図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒形ローラーホルダの適所に、適数個の転造ロ
   ーラー取付は孔を穿設し、該取付は孔に転造ローラーを
   、回転可能に、かつその一部が前記ローラーホルダの外
   周面より出没自在に配設するとともに、前記ローラーホ
   ルダ内に、前記転造ローラーの内端と摺接可能な大径部
   と小径部とを備える芯金を、軸線方向に相対移動可能に
   配設し、該芯金をローラーボルダに対して軸線方向に移
   動守せることにより、芯金の大径部上にあっては、転造
   ローラーの一部が前記ローラーη（ルダの外周面かも押
   し出され、かつ芯金の小径部上にあっては、前記転造ロ
   ーラーがローラーホルダの外周面より没入するようにし
   たことを特徴とする管の内面における条溝加工装置。
2. （２）取付は孔が、ローラーホルダの軸線と平行をなす
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の装
   置。
3. （３）取付は孔が、ローラーホルダの軸線に対して傾斜
   することを特徴とする特許請求の範囲第（２）項に記載
   の装置。