JPS6015409B2 - 熱交換器の円筒曲げ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はクロスフィンチューブタイプの熱交換器の曲げ
加工装置に関するもののである。

〔発明の背景〕

従来の曲げ加工装置を第１図に示す、図において、１は
スライドベース、２は曲げロールをそれぞれ示し、曲げ
ロール２に固定されているクランプ３にて、ワーク（熱
交換器）４を保持し、曲げロール２を図示の方向に回転
することにより円筒状の熱交換器を製作するよう構成さ
れている。

なおワーク４は、パイプ５を多数のフィン６に通したク
ロスフィンチューブタイプであるため、曲げロール２と
フィン６が直接に接触するため、曲げロール表面は、な
めらかにし、フィン６との摩擦を小さくして、フィンの
座屈を防止している。従来技術により曲げ加工を行なっ
た場合の曲げロールとワークの間の面圧力の変化を第２
図に示す。曲げ始め、および曲げ終わりの部分では曲げ
ロールとフィンとの間の面圧力が大きくなる。そのため
、座屈強度の低いフィンを使用した場合やパイプ列を多
くして大きな曲げモーメントの必要な場合には、曲げロ
ールとフィンとの接触面で、フィンに加わる荷重がフィ
ンの座屈強度を越えてしまい、フィンが座屈するに至り
その部分の伝熱面積が有効に利用できない。またフィン
が座屈することにより、スライドベースとワークの間に
ギャップが生じ、フィンが座屈した部分すなわち、曲げ
始めおよび曲げ終わり部分では、パイプに加わる曲げモ
ーメントが小さくなり、曲げ半径が他より大きくなって
しまい、極端な場合には１５０側程度のほとんど直線的
な部分が残ってしまうことがある。そのため、２列のパ
イプ列を持ったワークでは、内側のパイプ列のみ拡管を
行ない、フィンの位置決めをし、外側のパイプは拡管せ
ず、加工硬化の起こっていない状態でワークの曲げ応力
を４・さくして曲げ加工を実施する。その後、円筒状に
曲げられたワークの外側のパイプを、液圧鉱管する方法
が採用されることもある。しかし液圧拡管では、パイプ
内部と圧力を加えると、パイプの周囲にフィンがない部
分やパイプの接合部分等強度の低い所で、パイプの変形
が大きく、キレッ等が発生するため、加圧力には限界が
あり、拡管率は１％とされている。そのため、フィンと
パイプの間の接触熱抵抗が大きくなり、熱交換器の性能
向上の障害となっている。

〔発明の目的〕

本発明は前記の欠点を改良するため、フィンの拡管率が
１％以上になるよう拡管された熱交換器を円筒状に曲げ
加工することができ、かつフィンの座屈を最小限に押さ
えることができる装置を提供することを目的としている
。

〔発明の概要〕

本発明は上記の目的を達成するために曲げ加工時にフィ
ンの座屈する曲げ始めおよび曲げ終わり部分に接する曲
げロール表面に先端がパイプに達する略熱交換器全幅と
ほ）、等しい幅の薄板状の突起を設け、フィンの座屈を
少なくすることを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第３図により説明する。

１はスライドベースで、曲げロール２の表面との間に曲
げ加工するワーク４を挿入できる間隔を設けて左右にス
ライド可能に配設されている。

３はクランプで、前記ワーク４の複数のパイプ５を保持
すると共に前記曲げロール２の表面に固定されている。

６は前記複数のパイプに挿着されている多数のフィンで
ある。７ａは突起で、先端は円弧状に形成されており、
その先端が前記ワーク４の曲げ加工を行ったとき、パイ
プ５の表面に接触する高さと熱交換器の全幅にほゞ等し
い幅の薄板状のものであり、前記クランプ３に近いパイ
プ曲げ始め位置に設けられ、前記曲げロール２の表面に
固定されている。

７ｂは他の突起で、前記突起７ａと同形状をしており、
パイプ終端の曲げ終り近傍位置に設けられ、前記曲げロ
ール２の表面に固定されている。

本発明による突起７を曲げロールとフィンの接触面圧が
フィンの座屈荷重以上となる部分に有する曲げロールに
固定されたクラーノプ３でワーク４の一端をクランプし
、曲げロール２を図示Ａの方向に回転することにより、
ワーク４は曲げロール２の回りに円筒状に成形される。
曲げ途中のフィンの座屈を防止するために、スライドベ
ースーと曲げロール２は同期機構、例えばラックアンド
、ピニオン等を備えており、また曲げドラムの回転速度
も可変となっている。曲げ加工時に曲げロールとワーク
の接触面圧が、高くなる部分に突起が設けられている場
合と、突起がない場合のフィンの座屈面積の割合の比較
を第４図に示す。突起がある場合には第３図に示したよ
うに曲げ加工を始めると同時に曲げロール２とフィン６
の接触面には、大きな面圧が働き、この部分に付けられ
た突起７ａによりフィンは突起の中だけ完全につぶれて
しまいワークの曲げ応力は突起７ａとパイプ５で受ける
こととなり、突起部以外のフィン６は座屈することはな
い。曲げ加工が進行するに従がい、曲げロール２と接す
るフィン６の枚数が充分に多くなりフィン６を座屈させ
ることなく、曲げ加工を行なうことができる。また曲げ
終わりにおいても、曲げ始め部分と同様の突起７ｂを設
けることにより、突起７ｂ以外の部分のフィンは座屈す
ることはない。第５図は曲げロールに取り付けられた突
起が曲げ形状に与える影響を示す。

突起がない場合には曲げ始めおよび曲げ終わりでフィン
が座屈してしまいパイプ５に加わる曲げモーメントが減
少するので、曲げ加工後も、その部分のパイプは、ほと
んど直線状態のままとなる。これに対して突起がある場
合には、パイプ５は突起により押さえられるため、パイ
プに加わる曲げモーメントの減少を押さえることができ
、ワークは真円に近くなる。〔発明の効果〕本発明によ
り、フィンの充分な拡管率を有する、熱交換器を曲げ加
工した場合にも、フィンの座屈は、曲げロールに取り付
けられた突起部分だけとなり、フィンが座屈したことに
よる通風抵抗の増加や伝熱面積の無効部分を最小限に押
さえ、かつ真円に近い円筒状の熱交換器の製作が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は円筒曲げ加工装置の側面図、第２図は曲げ加工
時のワークと曲げロールの接触面の圧力分布、第３図は
本発明による円筒曲げ加工装置の側面図、第４図はフィ
ンの座屈面積、第５図は曲げ形状をそれぞれ示す。 ２・・・・・・曲げロール、７…・・・突起。 髪ｌ図努ｚ図 第三図 第４班 髪テ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転曲げロールを使用して、円筒状のクロスフイン
   チユーブタイプの熱交換器を製作する円筒曲げ装置にお
   いて、多数のフインを貫通した複数のパイプ先端を保持
   し前記回転曲げロールの表面に固定するクランプを設け
   、該クランプ固定位置近傍の前記パイプ曲げ始め位置と
   該クランプ固定位置から離れた前記パイプ終端の曲げ終
   り近傍位置に先端を円弧状に形成し前記熱交換器全幅と
   ほゞ等しい幅であり前記パイプを曲げ加工したとき先端
   が前記パイプに接触する高さを有する薄板状の突起を設
   けたことを特徴とする熱交換器の円筒曲げ装置。