JPS60226697A - 熱交換用パイプ及び熱交換用パイプの製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば冷蔵庫、ルームエアコン用等として好適
な熱交換用パイプ及びイの製造方法に関する。

（従来技術） 従来の熱交換用パイプはパイプにフィンを通した後に、
パイプの内径よりも大きいボールやロッドを通すことに
よりパイプにフィンを固定したり、又パイプ内に液体を
封入加圧してパイプの直径を拡大することによりフィン
を固定する構成が採用されている（例えば、特公昭５６
−３２０４７号、特開昭５６−７７０４０号）。

ところが熱交換用パイプはその放熱性能に鑑がみ、薄い
ほうが好ましく、そのため上記構成ではボール等を通す
際にパイプが座屈を起こしてしまうおイれがある。又パ
イプ中に液体を封入する構成では、装置が大掛かりとな
ってコスト高になることは避けられない。

一方冷蔵庫やルームエアコン等においては、熱交換用パ
イプの放熱性能が省エネルギー化に大きな影響を及ぼす
ことが知られており、熱交換用パイプの放熱性能の向上
が望まれている。

（発明の目的） 座屈の心配がなく、しかも簡易な装置で容易に製作が可
能であり、更に放熱性能の向上も図ることのできる熱交
換用パイプ及び熱交換用パイプの製造方法を提供する。

（発明の構成） （１）第１発明は、パイプ外周に形成された雄ねじと、
雄ねじに螺合する孔を有する多数枚の放熱フィンを有し
、上記雄ねじに上記放熱フィンをフィン間の間隔を隔て
て螺合したことを特徴どする熱交換用パイプである。

（２）第２発明は、パイプ外周に雄ねじを形成し、次に
雄ねじに多数枚の放熱フィンに形成された孔を、フィン
間の間隔を隔て−Ｃ螺合することを特徴とする熱交換用
パイプの製造方法である。

（実施例） 本発明による熱交換用パイプの斜視部分図である第１図
において、平行に配置された１対のパイプ１３の外周面
にはそれぞれ逆方向の雄ねじ５４（第２図）が形成され
ており、）ＩＩねじ５４にはパイプ１３の中心線と直角
方向に延在する放熱フィン３５にイれぞれ２個ずつ形成
された孔５０が螺合している。放熱フィン３５は多数枚
がパイプ１３に螺合しており、各放熱フィン３５はぞれ
ぞれ平行に概ね等間隔に配回されている。

パイプ１３はアルミニウム類の長尺の部材であり、例え
ば３ｍ程度の艮ざを有している。又放熱フィン３５もア
ルミニウム類であり、例えば厚みが略０．１〜０．３ｍ
ｍ程度の薄板状の部材である。

上記熱交換用パイプを例えば冷蔵庫等に使用する場合に
は、パイプ１３内を冷媒を通過させることによって放熱
フィン３５から熱を放散させる。

更に本発明による熱交換用パイプでは、第２図のように
パイプ１３の表面にＭ［ねじ５４が形成されていること
にＪ：す、パイプ１３の表面積が大きくなっており、熱
散散の効率は高い。

次に本発明による上記熱交換用パイプを製造するだめの
熱交換用パイプ製造装置を説明する。第３図（矢印「方
向が前方）において、ベース１１の上面中央部には搬送
コンベア１２により搬送されるベース１１長手方向と平
行のアルミニウム類のパイプ１３が等間隔を隔てで例え
ば４本ずつ配置されるようになっており、ベース１１の
上面にはパイプ１３の両端部を載せる台１４．１５が設
【ノられでいる。

一方の台１５の後方には図示しない駆動機構によって駆
動されるパイプ回転駆動装置１６が設Ｇ−Ｊられ、パイ
プ回転駒ｅ装置１６はパイプ１３の後端を掴み、パイプ
１３を所定速反で回転さけると共に、ベース１１上を１
方向に移動り−ることによってパイプ１３を前方に押出
すようになっている。

ここでパイプ１３はそれぞれ互い違いに、×１方向或は
逆×１方向に回転させられるにうになっている。パイプ
回転駆動装置１６の後方には台１４．１５上に配置され
たパイプ１３と同心のマンドレル１７が配置されており
、マンドレル１７の後端部にはベース１１上に配置され
たマンドレル駆動装置１８が設ｉプられている。マンド
レル１７は図示しない駆動機構によって駆動されるマン
ドレル駆動装置１８によってパイプ１３の回転方向と同
一一方向に同−速瓜で回転させられるど共に、マンドレ
ル駆動装置１８のＦ方向の移動によってマンドレル１７
はパイプ回転駆８装置１６内を通ってパイプ１３内に嵌
合しうるようになっている。

　５− 使方の台１１１の前方には、パイプ１３がその前端部か
ら嵌合する転造ねじ切り装置２ｏがベース１１上に配置
されている。第４図に示覆ように、転造ねじ切り装置２
０内にはパイプ１３の外周面に圧接して転動する遊星歯
車状の転造ねじ刃物２１が各パイプ１３に対応してそれ
ぞれ３個ずっ設（）られており、転造ねじ刃物２１によ
ってパイプ１３の外周面には１〜３条の雄ねじが形成さ
れるようになっている。パイプ１３の外周面の雄ねじは
、バイブ１３内体の回転及び図示しない駆動機構による
転造ねじ刃物２１の逆方向への転勤によって形成される
が、パイプ１３の回転方向が互い違いに設定されている
ため形成される雄ねじの向きはそれぞれ互い違いになる
。

転造ねじ切り装置２０の前方にはベース１１の前部を覆
うにうにスクリューフィードケース２２が配回されてお
り、スクリューフィードケース２２内にはパイプ１３ど
平行の回転中心を有するスクリューフィード２３が１対
のパイプ１３に対応する位置にそれぞれ設けられている
。スクリュー　６− フィード２３は第５図に示づように、主として１対のバ
イブ１３の中間位置に上下に並置された２本の中心軸２
４．２５からなる。中心軸２４．２５は２本が１組とし
て２組設けられており、バイブ１３と平行の中心線を有
し、図示しない駆動機構によって同一速度で回転さけら
れるようにｈつ−Ｃいる。第６図に示Ｊように、中心ｌ
ｌ１１２４．２５の外周面にはそれぞれ定ピツチのスク
リュ一部２６．２７が形成されており１．１ニ方の中心
軸２／ｌはその前端が下方の中心軸２５よりも後方に位
置している。各スクリュ一部２６．２７の前端部はテー
パ状に前方に向かい半径が小さくなるように形成されて
おり、又スクリュ一部２６．２１の前端の２〜３周の溝
部分２８は断面が外周方向に向かい聞くｖ字形に形成さ
れている。

下方の中心軸２５の前端部上方にはカッティング装置３
１が配置されている。カッティング装置３１は上方から
供給されるフィン原板３２を剪断方向に移動して切断す
る刃物３３を有しており、刃物３３によるフィン原板３
２の切断位置の垂直下方に中心軸２５の溝部分２８が位
置している。

刃物３３には図示しン【い駆動機構ににって上下に移動
するカム部材３４が嵌合しており、カム部材３４の湾曲
形状に従ってカム部材３４が下方へ移動したどき、刃物
３３が×２方向に移動してフィン原板３２を所定位置で
切断しうるようになっている。フィン原板３２から刃物
３３によって切断された放熱フィン３５は落下してその
下端部が溝部分２８に嵌合するが、その嵌合を確実なら
しめるためカム部材３４の下端面がカム部材３４の下方
への移動の際に放熱フィン３５の上端をおしさげて放熱
フィン３５の天端を揃える。にうになっている。なお第
５図に示１ように、放熱フィン３５の両端下部に設置′
Ｊられた凹部３６にはバイブ１３と平行に延在づ−る直
線状のガイド３７が当接するようにイ【つており、これ
によって放熱フィン３５は中心軸２４．２５間で所定の
姿勢に保持される。

第３図のスクリューフィードケース２２の上面に形成さ
れた孔４０からスクリューフィード２３に供給されるフ
ィン原板３２は、第７図に示すようにアンコイラ−／１
２に掛ｃノられた二１イル状のフィン原板３２が塗油［
４３及びフィン抜きプレス４４による処即を経た後に供
給されるようにイ１っている。又第３図のスクリューフ
ィードケース２２内で組立てられた熱交換用パイプ４５
はタクトフィード４６によって側方に取出され、図示し
ないプレスベンダーに供給されるようになっている。

次に上記装置を用いて、本発明にょる熱交換用パイプ製
造方法を説明する。第３図において、搬送」ンベア１２
により平行かつ等間隔の状態で搬送されてきた４本−組
のバイブ１３は、その両端部がそれぞれ台１４．１５上
に載置される。続いてパイプ回転駆動装置１６がバイブ
１３の後端部を掴み、又マンドレル駆動装置１８ににっ
で回転駆動されるマンドレル１７がパイプ回転駆動装置
１６内を通ってパイプ１３内に回転しながら嵌合する。

バイブ１３へのマンドレル１７の嵌合が完了するとパイ
プ回転駆動装置１６はバイブ１３をマンドレル１７の回
転と同一方向に同一速度で回転させ、続いてパイプ回転
駆動装置１６がマント−９− レル駆動装置１８と共にベース１１上をＦ方向に移動す
ることにより、バイブ１３の先端部を転造ねじ切り装置
２０内に挿入する。転造ねじ切り装置２０内で転造ねじ
刃物２１（第４図）によりｔｈｔねじが形成されたバイ
ブ１３はマンドレル１７と其にスクリューフィードケー
ス２２内に挿入されて、第５図のように中心軸２４と中
心軸２５との中間部両側に配置される。

一方、第７図のアンコイラ−４２から解がれたフィン原
板３２は塗油槽４３に浸漬されることにより油が表向に
塗布されたのち、フィン抜きプレス／ｌ／Ｉで所定の２
列の形状に打抜かれる。このときのフィン原板３２のパ
ターンは例えば第８図に示１−如くであり、２つの孔５
０を右Ｊる放熱フィン３５が部分５１で繋がった形状と
なっている。

所定の形状に打扱かれたフィン原板３２は第３図の孔４
０からスクリューフィードケース２２内に供給される。

スクリューフィードケース２２内では、第６図に示すよ
うにカッディング装置３１に上方からフ　１０− イン原板３２が中心軸２４．２５の中心線と直角の姿勢
で供給され、カム部材３４の上下動によって刃物３３が
×２方向に移動してフィン原板３２は所定位置（第８図
の部分５１）で切断される。

得られた放熱フィン３５はカッティング装置３１から落
下して、その下端中央部に形成された四部５２（第５図
）がスクリュ一部２７の溝部分２８に嵌まりこむ。この
ときスクリュ一部２７の前端部はテーパ状に前方に向か
い半径が小さくなっており、又溝部分２８が外周側に向
かい開くＶ字状に形成されていることから、スムーズに
放熱フィン３５はスクリュ一部２７内に嵌まりこむ。即
ち、溝部分２８は螺旋状であるから落下してさたどきの
放熱フィン３５の姿勢に対して傾いていることになるが
、溝部分２８ではスクリュー部２７の半径が小さく形成
されていることから放熱フィン３５の撓みは小さくてす
む。又溝部分２８はＶ字状に形成されているので、放熱
フィン３５の落下タイミングが少々ずれても、又刃物３
３の切断時のショックによって放熱フィン３５の落下位
置が少　１１− 々中心軸２５の中心線方向にずれたとしても、確実に放
熱フィン３５は溝部分２８内に嵌まりこむのである。

中心軸２４．２５はそれぞれ矢印で示ずように同一方向
に同一速度で回転している。従って溝部分２８に嵌まり
込んだ放熱フィン３５はスクリュ一部２７内を囲動しな
がら、中心軸２５の回転速度に応じたスピードで逆Ｆ方
向に平行移動する。

放熱フィン３５が中心軸２４の溝部分２８に至ると放熱
フィン３５の上端部の四部５３（第５図）がスクリュ一
部２６に嵌まりこむ。この場合にもスクリュ一部２６の
前端部がテーパ状に形成されていること、及び溝部分２
８がＶ字状に形成されていることににって、スムーズに
嵌まり込むことができる。

−Ｆ下両端がスクリュ一部２６．２７によって垂直方向
に支持された放熱フィン３５（よ、逆Ｆ方向に平行移動
して、第５図のパイプ１３の前端に至る。パイプ１３は
マンドレル１７とともにパイプ回転駆動装置１６（第３
図）によって所定速度で　１２　一 回転しており、従って放熱フィン３５に形成された部分
５１にパイプ１３が螺合する。このとき中心軸２４．２
５による後方への放熱フィン３５の移動ど、パイプ１３
の雄ねじのピッチとが同期するように、予めパイプ１３
の回転と中心軸２４．２５の回転との関係が設定されて
いる。

第６図において、刃物３３は放熱フィン３５をスラリ：
１一部２７の８溝に１つ飛ばしに嵌込むタイミングで作
動する。従って放熱フィン３５はスクリュ一部２７に所
定間隔で平行に並べられただ姿勢で次々と逆Ｆ方向に送
られることになる。１ブロック分の所定枚数に放熱フィ
ン３５が達Ｊ−ると刃物３３は所定期間停止し、次に供
給される放熱フィン３５は前に送られた放熱フィン３５
に対し大きな間隔を隔てて溝部分２８に供給される。

必要数のブロック分（例えばＩ！１〜８ブロック分）の
放熱フィン３５を供給し終えると、刃物３３は停止にす
る。

第２図に示すように、パイプ１３が螺合した放熱フィン
３５はパイプ１３の中心線と直角方面か　１３　一 つ平行に配置されつつ逆Ｆ方向に移動して、第１図のよ
うに放熱フィン３５はパイプ１３に等間隔に保持される
。放熱フィン３５へのパイプ１３の螺合が完了づれば、
第３図に示ずＪ：うに多数枚の放熱フィン３５が必要数
のブロック（例えば４〜８ブロツク）に分１ノられた熱
交換用パイプ４５が組立てられたことになり、中心軸２
４．２５（第５図）が上下に熱交換用パイプ４５から離
れたのち、熱交換用パイプ４５はタクトフィード４６に
よってスクリューフィードケース２２外に取出される。

取出された熱交換用パイプ４５は図示しないプレスベン
ダーに供給され、そこで湾曲されることによって第９図
のような製品に形成される。

なおパイプ１３上の放熱フィン３５の間隔を変更する場
合には刃物３３の切断タイミングを変更することによっ
て容易に行なうことができる。

（発明の効果） （１）本発明による熱交換用パイプは、バイブ１３外周
に形成された雄ねじ５４と、雄ねじ５４に螺　１４　− 合する孔５０を有する多数枚の放熱゛ツイン３５を有し
、上記雄ねじ５４に上記放熱フィン３５をフィン間の間
隔を隔てて螺合したことを特徴としている。

（２）本発明による熱交換用パイプのｌＵ＆方法は、パ
イプ１３外周に雄ねじ５ｚを形成し、次に雄ねじ５４に
多数枚の放熱フィン３５に形成された孔５０を、フィン
間の間隔を隔てて螺合Ｊることを特徴としている。

従って上記構成にＪ：れば、座屈の心配がなく、しかも
簡易な装置で容易に製作が可能であり、更に放熱性能の
向上も図ることのできる熱交換用パイプ及び熱交換用パ
イプの製造方法を得ることができる。

（別の実施例） （ａ）転造ねじ切り装置２０によって形成されるバイブ
１３外局面の雄ねじ５４の形状は、第２図のように外周
面にのみ凹凸が形成される場合に限られることはなく、
例えば第１０図のにうに波板状に形成してもよい。この
場合には、パイプ１３の　１５− 内周面にも凹凸が形成されることから内部を流れる流体
に乱流が生じ易くなって、熱交換効率を史に向上させる
ことができる。

（ｂ）第１１図のようにｎｔねじ５４の形状を断面矩形
に形成するとどもに、放熱フィン３５の孔５０を中心線
方向に湾曲さＵ゛ることにより、孔５０部分に弾性を持
たせるようにすることもできる。

（Ｃ）パイプ１３の外周面に形成するＭ［ねじ５４は、
転造でなく切削により形成するようにしてもよい。

（ｄ）１対のパイプ１３に放熱フィン３５を取付ける構
成に限られることはなく、例えば１本のパイプ１３にフ
ィン３５を取付４」たり、又３本以上のパイプ１３にフ
ィン３５を取付けるようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による熱交換用パイプの斜視部分図、第
２図はその縦断面部分図、第３図は熱交換用パイプ製造
装置の斜視略図、第４図は転造ねじ切り装置の縦断面略
図、第５図はスクリューフィードの縦断面部分図、第６
図はスクリューフィ　１６− 一ドの縦断側面略図、￥Ｉ７図（，１フイン原板の製造
装置の斜視略図、第８図はフィン原板のパターンを示す
下面部分図、第９図は成形後の熱交換用パイプの斜視略
図、第１０図、第１１図はイれぞれ熱交換用パイプの別
の実施例の縦断面部分図である。１３・・・パイプ、３
５・・・放熱フィン、５０・・・孔、５４・・・雄ねじ 特許出願人　日本アルミニウム工業株式会社＝　１７−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）パイプ外周に形成された雄ねじと、雄ねじに螺合
   する孔を有する多数枚の放熱フィンを有し、上記雄ねじ
   に上記放熱フィンをフィン間の間隔を隔てて螺合したこ
   とを特徴とする熱交換用パイプ。
2. （２）パイプ外周に雄ねじを形成し、次に雄ねじに多数
   枚の放熱フィンに形成された孔を、フィン間の間隔を隔
   てて螺合することを特徴とする熱交換用パイプの’ＩＪ
   造方法。