JPS5956936A - 熱交換器管の製造方法 - 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】 本発明は熱交換器用の伝熱育の外表面にνｌ状フィン等
を具えた熱交換器官を製造する方法に関する。

熱交換器の伝熱性能の向上をはかるため伝熱管の外衣向
１種々の形状のフィンを堆１月けた熱交換器管が使用８
ｊしてお夛、例えば、空り調和用の熱交換器には針状フ
ィンを有する熱交換器官が多く用いられている。

この針状フィンをイ１する熱交換器官のうちフィンの断
面形状が矩形のものについては、第１図に示すよりな工
程で製造されている。

すなわち、スンール憎１ｉ　１に１１父付けられた金朽
薄板であるフープ材２を巻きもどしながら上下一対の円
柱状のカッタ３間に送り、輻方向中央部に巻刊ｆｌＹＪ
を残してハ［定ピツチで切込み５盆入れて切残部ｆｆ：
キ状フィン６とし、これ全上下一対の折Ｖ起し成形Ｐ−
ルアで巻付部４に対しテ１状フィン６をほぼ直角に折り
起し７ヒのら、この巻付部４を熱交換媒体を通流させる
伝熱實８の外衣面にら旋状に巻きつけることで製造され
ている。

一方、フィンの断面形状が円形のものについては、第２
凶に示すように、所だの長さに切断され７ζζ多本の金
橋九１餘９を隙間なく並列に配置し、次いで輻方向中央
部に接庸剤を塗布したりあるいは画面粘Ｎテーン１ｏを
貼９っけンこのちザボートワイヤ１１を載置して接合し
１ヒのら、このザボートワイヤ１１を中心に金属丸線９
で形）Ｊｉ、されるシ１゛状フィン１２ケＵ字状に折り
起こし、このサホートワイ−Ｖ′１１を伝熱性１３の外
表面にＬ）旋状に巻きつけることで製造している。

このよ’）　７２　ｉｉＬ米のジを状フィンを具えた熱
交換器管では、第１図に示したようにフィンの断面が矩
形のものについては一巻のフーン伺２から連続的に熱交
換器′ｂ″を製造できるという利点があるが、フィンの
じ「面が７、ｊｊ形であるためフィンの角部で流入輩包
が乱流を生じ、孕父圧拷が高くなると共にを党側熱伝達
率の向上が期待できない。葦だ、針状フィン６を伝熱管
８の外表面にもｌＬｒ状に杏さつけるので個々のテ１゛
状フィン６は放射状とすｖｌ、！４接するフィンの−ｒ
Ｍ元が互いに接ノ炊しているため窒スの流入が不充分と
なり伝熱性能的にも好筐しくない。

丑だ、これを用いた熱変換器を全褒詞利用の蒸発器とし
て使用すると、ｙ１状フィンが放射状となっているため
フィン根元に結露した水がブリッジを形成し、空気の流
れが困難となって著しい突気圧損の増大や熱伝達率の低
下を招くという欠点がある。

一力、円形断面の針状フィンを具えた熱変換器管では、
フィンとの界面で流入空気にょる乱光が生じないので望
見圧損が低く且つ窒り側の熱伝達率が高いという利点が
あるがその製造工程がフィン群の加工工程とＵ字状にし
たのち伝熱管に巻＠付ける工程とに分けられ、これらを
連続して行なうことができず別工程となるため製造コス
トが旨くなると共に線月を用いるため板材に比べて材料
費も商い。また、フィン群の取付けのためザボートワイ
ヤおよび接着剤等を用いるので、この分だけｉｔが増大
し、熱交換器の重量増大を招く。また断面矩形の場合と
同様にこの場合にも結露した水がフィン根元部分でブリ
ッジを形成するという欠点がある。

本発明はかかる従来の欠点を解消し、連続的に製造でき
ると共に突気圧損が低く伝熱性能も高い熱交換器管の製
造方法の提供を目的とする。

かかる目的を達成する本発明の第１の構成は、針状フィ
ンを具えた熱交換器管を製造するに際し、金Ａすｉ薄板
の長手方向に対し直交若しくは斜交妊せ且つ１１庸方向
に巻付部を残して所定ピッチの切込みを形成し、この巻
付ｍを圧延して前記切込み間に開口部を形成したのち、
前記切込み間に切り残された針状フィン群を巻付部に対
しほぼ直角に折り起し、内部に熱交換媒体を通流させる
伝熱管の外表面に巻付部を巻付けたことを特徴とし、さ
らに本発明の第２の構成は、針状フィンを具えた熱交換
器管を製造するに際し、　　　□金属薄板の長手方向に
対し直交若しくは斜交さぜ且つ幅方向に巻付部およびヘ
リ部を残して所定ピッチの切込みを形成し、これら巻付
部およびヘリ部のみを圧延して前記切込み間に開口部を
形成したのち、切込み間に切Ｖ残されたｆｒ状フィン群
を所定の断面形状に成形し、前記ヘリ部を除去し、つい
で前記針状フィン群を４刊部に対しほぼ直角に折り起し
、内部に熱交換媒体を通流δせる伝熱管の外表面に巻付
部を＠付けたことを特徴とする。

９丁、本発明の一実施例を図面に基づ、＠詳細に説明す
る。

本発明の熱交換器管の製造方法は、その全体の工程を表
わす第３図およびその詳細を表わす第４図（ａ）　（ｂ
）に示すように、スツール軸３１に取付けられ金属薄板
をコイル状としたフープ材３２を巻きもどしながら上下
一対の円柱状のカッタ３３間に送ってフープ材３２の長
手方向と直交するよう所定ピッチＰで切込み３４を入れ
る（図中１．１）が、この切込＋３４を入れる際にフー
プ材３２の幅方向中央部に巻付部３５を残すと共に両端
部にヘリ部３６を残すようにカッタ３３には切ｆｆｉ　
３３　ａが増刊けである。そして、この切込み３４間の
切残部３７が後に針状フィンとなる。

こうして切込み３４が入れられたのち巻付部３５および
へり部３６のみを圧延し切込み３４を伸長して所定間隙
ｄの開口部３８ｆ：設けるため巻付部３５およびヘリ部
３６と対応する位置にのみ配ｆｉｔ　８れた上下一対の
圧延ロール３９に送給する（図中属）。

次に、開口部３８間に切残部３７ｔｈ＊４状フイン４０
として原型の断面形状、・に成形するため所定の成形ｅ
４１ａを有する上下一対の成形ロール４１間に送る（図
中　ＩＶ　）、この場合の針状フィン４０の断面形状と
しては円形もしくは長円形などが望見圧損等を考慮する
と適当である◎こののち、両端部のヘリ部３６を切除し
、互いに隣接する針状フィン４ｏの連結状態を解除し６
足＞Ｘとするためヘリ部３６と対向する上下ノ 一対のロール力ツク４２二組間に送給する（図中、ｖ）
。

これに引き続いて凹状の成形部を有する下側の折り起し
ロール４３とこの凹状の成形部の中火に位置する上側の
折り起しロール４３とで針状フィン４０を巻付部３５に
対しほぼ直角に折ジ起す（図中、ｔｌ）。

このようにしてコ字状に成形された針状フィン群４４の
巻付部３６を予め表面に接着剤４５を塗布した伝熱管４
６にら旋状に所定ピッチで巻付けて行き熱交換器管の製
造が完了する（図中、Ｗ）。

以上のようにして断面円形のり［状フィンを共えた熱交
換器管を製造する場合には、上下一対のカッタ３３によ
り切込み３４を入れたのち巻付部およびへ！ｊ　ＰＡ、
３６を圧延して開口部３８ｆ：形成し、この開口部３８
間を剣状フィンとなる切残部３７とするので、隣接する
針状フィン４０間にこの開口部３８の間隙ｄ分だけの隙
間ができるので、従来の針状フィン付熱交換器管のよう
にフィン根元部分への空スの流入が困難とな発器として
使用してもフィン根元部分に結露水がブリッジを形成す
ることも防止できる。したがって、窒気圧損が低く伝熱
性能の商い熱交換器′Ｊ＆：得ることができる。

また、剣状フィン４０のヒツチを規制するための開口部
３８を打抜き加工によらず切込み３４を設けたのち圧延
することで形成するので月相の無駄が全く無く製造コス
トを低減できる〇壕だ、この開口部３８を形成したのち
針状フィン４０として原型の断面形状とする成形加工を
行なうので成形溝４１２への噛み込みが確実となり、成
形速度を高速と１゛ることが可能とｌると共に成形溝４
１ａの形状を変えることで針状フィンの断面を性能に合
わせた任意に変更できる◇したがって、フープ拐３２を
使用しても円形断Ｉｎ１のグｒ状フィンが侍しれ連続製
造が行なえると共にサポートワイヤＱ９の補助部材が不
要となり製造コストが低減できる。

また、り［状フィンの製形工程にはヘリ部を利用して完
全な成形を可能とする一方、針状７４７４３字状に成形
する前に切除するのでコ字状の成形が極めて容易となり
成形性が向上する。

次に、第５図に示す本発明の他の実施例について説明す
る。

本実施例では、フープ月３２の長手方向と直交するよう
所定ピッチＰで切込み３４を入れる際に、巻付部３５を
ノー７月３２の幅方向中央部に残すことなく幅方向にず
らしたものであり、他の製造工程は上記実施例と同一で
あるが、伝熱管４６に巻きつけられた状態ではコ字状に
折り起こされた針状フィン４０が一方が長く他方が短い
状態となる。

このような針状フィンが取付けられた熱交換器管を用い
て熱交換器とする際、短い剣状フィンと長い釘状フィン
とが対向するよう熱変換器管を配置することで剣状フィ
ン先端部間をつきぬける生気がなくなり伝熱性能を同上
できると共に同一長のものでは、これを防止しようとす
るとフィン同士の干渉やフィンの変形を招くおそれが多
いがこのような不具合がない。

次に８↓６図に示す本発明の他の実施例は、圧廷すべき
巻付部３５とへり部３６のうち、ヘリ部３６を片イ則だ
けとしたものであり、このようにすることで伝熱管４６
に巻きつけられる針状フィン４０はＬ字状になっており
、巻きつける際に巻付部３５でピッチを規制することも
できるＯ また、第７図に示すようにフープ材３２に切込み３４を
入れる際に、長平方向に対して斜交さぜることにより、
この切残部３５を針状フィン４０として巻付部３５０１
１％方向に対してｔｌは直角に折り起してこれを伝熱管
４６の外表面に巻きつけると針状フィン４０が伝熱管の
軸方向に対してほぼ直角となると共に径方向に対しては
１頃頒１するＣととなるので、この熱交換器管に回って
流れる流体（空包）の徒流仙の淀み部にｖｔ状フィンの
根元部が位置し又いても先端は流れの活発な領域に位置
することとなり、温度分布が一様となって伝熱性能が向
上する。

丙、上記各実施例では、針状フィンの断面形状を所望に
成形する工程ｆｆ：設けた場合如ついて駈明したが、熱
交換器として必要な性能や熱交換媒体、特に９覚の流速
等の条件によっては断面の成形工程を省略してもよい。

そして、この場合には切込与の際、ヘリ部を設けること
なく巻付部のみを切り残すようにしてもよい。

以上、実施例とともに具体的に説明したように本発明に
よれば、空包圧損が低く伝熱性能の高い熱交換器管を連
続的に製造できると共に材料の無駄もなく製造コストも
安くなるＯ

【図面の簡単な説明】

ｍ１図および第２図は、それぞれ従来のｆｔ状フィンを
具えた熱交換器管の製造工程図、第３図および第４図（
ａＪ　（ｔ））は本発明の熱交換器管の製造方法の一実
施例に力・かり、絹３図は全体工程図、第４図（ａ）　
Ｆｉ素月のみの成形工程の概略平面図、第４図（１））
は同図（ａｇ）Ａ　−Ａ矢視図、絹５図〜第７図はそオ
ｔぞれ本発明の他の実施例にが〃・る一部分の工程図で
ある〇 図　　面　　甲、 ３２はフープ材（金属薄板）Ｘ ３４は切込今、 ３５は巻付部、 ３６は−＼り部、 ３７は切ｌＡ部、 ３８は開口部、 ３９はＨ：延ロール、 ４０は剣状フィン、 ４１は成形ロール、 ４２はロールカッタ、 ４３は折９起しロール、 ４６は伝熱管である。 １８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　ジ１状フィンを具えた熱交換器官を製造するに際
   し、金属薄板の長手方向に対し直交若しくは斜父させ且
   つ幅方向に巻付部を残して所矩ピッチの切込み全形成し
   、この巻付部を圧延して前ｍｌ切込み間に開口部全形成
   したのら、前記切込み間に切り残ちれた針状フィン群を
   巻付部に対しほぼ直角に折り起し、内部に熱交換媒体を
   通流させる伝熱官の外表面に巻付部を巻付けｌこことを
   ％徴と１゛る熱製換器管の製造方法。 （２）剣状フィン金具えた熱交換器官ｆｆ：製造するに
   際し、金属薄板の長手方向に対し血父若しくｒｉ斜父芒
   妊−且つ幅方向に巻付部およびヘリ部を残してＰｈ■定
   ピッチの切込みを形成し、これら巻付部およびヘリ部の
   み５を圧延して前記切込み間に開口部を形成したのち、
   切込み間に切り残された針状フィン詳を所定の断面形状
   に爪形し、前記ヘリ部を除去・シ、ついて前記ジｒ状フ
   ィン群を巻付部に対しほぼ直角に折り起し、内部に熱交
   換媒体を通流させる伝熱管の外表面に巻付部を巻利けた
   ことを特徴とする熱交換器官の製造方法。