JPS60234732A - 熱交換用パイプの製造方法及び装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば冷蔵庫、ルームエアコン等に使用される
熱交換用パイプの製造方法及び装置に関する。

（従来技術） 従来の熱交換用バイＪの製造方法では、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［１ツ
ドを通ず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１１人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５６−７７０
４０号）。

どころが熱交換用パイプはその放熱性能に鑑み、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ず際
にパイプが座屈を起こしてしまうおそれがある。又パイ
プ中に液体を封入りる構成では、装置が大掛かりとなっ
て−」スト高になることは避けられない。

−・ｈ冷Ｍ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しネルギー化に大きな影響を及ぼ
りことが知られており、熱交換用パイブの放熱性能の向
上が望まれでいる。

（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、更に製品どしての熱交換用バイブの放熱性能
の向上も図ることのでさる熱交換用パイプの製造方法及
びその方法を実施するための装置を提供する。

（発明の構成） （１）第１発明は、ねじ切り装置に直線状のパイプを回
転さＵながら供給してパイプの外周面に雄ねじを形成し
、続い−Ｃねじ切り装置から出てきた回転するパイプを
、ねじ切り装「ｔの先方に配置されたパイプ半径方向に
延在ツる多数枚の板状フィンに設けた孔に、フィン間の
間隔を隔てて次々に螺合することを特徴とづる熱交換用
パイプの製造方法である。

（２）第２発明は、バイブ後端部を固定して回転駆動す
るパイプ回転駆動装置と、パイプの回転にＪこりバイブ
外周面に雄ねじを形成するねじ切り装置と、ねじ切り装
置の先方に配置されパイプの回転によって板状フィンに
設けた孔に上記前ねじを螺合せしめるフィンフィード装
置を設けたことを特徴どりる熱交換用パイプの製造装置
である。

（実施例） 本発明による熱交換用パイプの製造装置を示す第１図（
矢印に方向が前方〉において、ベース１１の１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
方向ど平行のアルミニウム製のパイプ１３が等間隔を隔
てて例えば４本ずつ配置されるＪζうになっており、ベ
ース１１の１１面にはパイプ１３の両端部を載Ｕる台１
４．１５が設りられている。

一方の台１５の後方には図示しない駆動機構によって駆
動されるバイブ回転駆動装置１６が設けられ、バイブ回
転駆動装置１６はパイプ１３の後端を掴み、パーｒブ１
３を所定速度で回転させると共に、ベース１１−ヒを「
方向に移動す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〃
い違いに、Ｘ１方向或は逆×１方向に回転ざぴられるよ
うになっている。パイプ回転駆動装置１６の後方にｔ上
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Ｗ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
設けられている。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の回転方向と同一方向に同−速度で回転させら
れると共に、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はバイブ回転駆動装置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。

他方の台１４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２０がベース１１上に配置さ
れている。第２図に示すように、転造ねじ切り装置２０
内にはパイプ１３の外周面に圧接して転勤する遊星歯車
状の転造ねじ刃物２１が各パイプ１３に対応してそれぞ
れ３〜４個ずつ設けられており、転造ねじ刃物２１によ
つ−Ｃバイブ１３の外周面には１〜３条の雄ねじが形成
ざ柄スト＾ｌ−ｊ　ｆ？へ−Ｔ！＼ス　ＩぐノーｆｌＱ
小披田面出慎ねじは、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２１９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η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
覆うよう（Ｊスクリ、１−フィードケース２２が配置さ
れｌ１１５す、スラリｌ−フィー・ドケース２２内には
パイプ１３と平行の回転中心を有σるスクリューフィー
ド２３が１対のパイプ１３に対応ツる位置にそれぞれ設
けられている。スクリューフィード２３は第３図に示づ
−ようレニ、主として１対のパイプ１３の中間位置に上
下に並置された２木の中心軸２４．２５からなる。中心
軸２４．２５は２木が１組として複数組設けられており
、パイプ１３ど平行の中心線を有し、図示１ノない駆動
殿構によって同一・速度で回転さけられるようになって
いる。第４図に示すように、中心軸２４．２５の外周面
にはそれぞれ定ピツチのスラリ１一部２６．２７が形成
されており１．Ｌ方の中心軸２−４はその前端が下方の
中心軸２５よりも後方にＪ立置している。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
小ざくなるように形成されており、又スクリュ一部２６
．２７の前端の２〜３周の溝部分２８は断面が外周方向
に向かい開く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ディング装置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には図示しない駆動機構によって上下に移動す
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が下方へ移動したとき、刃物３
３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３
３によって切断された放熱フィン３５は落下してぞの下
端部が溝部分２日に嵌合するが、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の天端を揃えるようになっている。なお第３図
に示すように、放熱フｒン３５の両端下部に設けられた
凹部３６にはパイプ１３と平行に延在する直線状のガイ
ド３７が当接するようになっており、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１図のスクリューフィードクース２２の上面に形成さ
れた孔４０からスラリ１−フィード２３に供給されるフ
ィン原板３２は、第５図に示すようにアンコイラ−４２
に掛けられたコイル状のフィン原板３２が塗油槽４３及
びフィン抜きプレス４４による処理を経た後に供給され
るようになっている。又第１図のスクリ、゛ｌ−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
プレスベンダーに二供給されるようになっている。　□
次に上記装置を用いて、本発明による製造方法を説明り
る。第１図において、搬送コンベア１２により平行かつ
等間隔の状態で搬送されてきた４本−組のパイプ１３は
、その両端部がそれぞれ台１４．１５Ｆに載置される。

続いてパイプ回転駆動装置１６がパイプ１３の後端部を
掴み、又マンドレル駆動装置１８によって回転駆動され
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１ノながら嵌合する。パイプ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はパイプ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１
６がマンドレル駆動装置１８と共にベース１１上をＦ方
向に移動することにより、パイプ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２図）により雄ねじが形成され
たパイプ１３はマンドレル１７と共にスクリューフィー
ドケース２２内に挿入されて、第３図のように中心軸２
４と中心軸２５との中間部両側に配置される。

一方、第５図のアンコイラ−４２から解かれたフィン原
板３２は塗油槽４３に浸漬されることにより油が表面に
塗布されたのら、フィン抜ぎプレス４４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６図に示す如くであり、２つの孔５０を有
する放熱フィン３５が部分５１で繋がった形状となって
いる。

所定の形状に打抜かれたフィン原板３２は第１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４図に示すよ
うにカッティング装置３１″に上方からフィン原板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Ｆ下動によって刃物３３が×２方向に移
動しＣフィン原板３２は所定位置（第６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＠３１から落
下１ノで、その下端中央部に形成された凹部５２（第３
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字状に形成されでいることから、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ドしてきたとき
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ではスクリュ一部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
３３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すように同一方向
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内を摺動し
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の上端部の凹部５３（第３図）がスラリ１一
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よって、スムーズに
嵌まり込むことができる。

上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は、逆Ｆ方向に平行移動して
、第３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１図）
によって所定速度で回転１ノでＬ１５す、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２４．２５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４図において、刃物３３は放熱フィン３５をスクリュ
一部２７の谷溝を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が達すると刃物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。

４ブロック分の放熱フィン３５を供給し終えると、刃物
３３は停止する。

第７図に示づ°ように、パイプ１３が螺合した放熱フィ
ン３５はパイプ１３の中心線と直角方向かつ平行に配置
されつつ逆Ｆ方向に移動して、第８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の螺合が完了すれば、第１図に示す
ように多数枚の放熱フィン３５が必要数（４〜８）のブ
ロックに分け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２４．２５（第３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Ｊ−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。

又上記熱交換用パイプ４５を例えば冷蔵庫等に使用する
場合には、パイプ１３内を冷媒を通過さぼることによっ
て放熱フィン３５から熱を放散させる。得られた熱交換
用パイプ４５では、第７図のようにパイプ１３の表面に
雄ねじ５４が形成されでいること（二より、パイプ１３
の表面積が大きくなっており、熱放散の効率は高い。

（発明の効果） （１）本発明による熱交換用パイプの製造方法は、ねじ
切り装置２０に直線状のパイプ１３を回転させながら供
給してパイプ１３の外周面に雄ねじ５４を形成し、続い
てねじ切り装置２０から出てきた回転するパイプ１３を
、ねじ切り装Ｈ２０の先方に配置されたパイプ半径方向
に延在する多数枚の板状フィン３５に設けた孔５ｏに、
フィン間Ｃ間隔を隔てて次々に螺合することを特徴とし
て（゛るので； （ａ）パイプ１３が座屈する心配がなく、しかも簡易な
装置で容易に実施可能な熱交換用パイプの製造方法が得
られる。

（ｂ）製品としての熱交換用パイプの放熱性能を向上で
きる熱交換用パイプの製造方法が得られる。

（２）本発明による熱交換用パイプの製造装置は、パイ
プ１３後端部を固定して回転駆動するパイプ回転駆動袋
＠１６と、パイプ１３の回転によりパイプ外周面に雄ね
じ５４を形成するねじ切り装置２０と、ねじ切り装置２
ｏの先方に配置されパイプ１３の回転によって板状フィ
ン３５に設けた孔５０に上記雄ねじ５４を螺合せしめる
フィンフィード装置（例えばスクリューフィード２３）
を設けたことを特徴としているので； （ａ）パイプ１３が座屈する心配がなく、しがも簡易な
構成の熱交換用パイプの製造装置を得ることｈできる。

（ｂ）　１品としての熱交換用パイプの放熱性能を向上
できる熱交換用パイプの製造装置が得られる。

（別の実施例） （ａ）転造ねじ切り装置２０によって形成されるパイプ
１３外周面の雄ねじ５４の形状は、第７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図のように波板状に形成し°Ｃもよい。こ
の場合には、パイプ１３の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
交換効率を更に向上さけることができる。

（ｂ）第１１図のように雄ねじ５４の形状を断面矩形に
形成するとともに、放熱フィン３５の孔５０を中心線方
向に湾曲さけることにより、孔５０部分に弾性を持たせ
るようにすることもぐきる。

（Ｃ）パイプ１３の外周面に形成する雄ねじ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水のパイプ１３にフィ
ン３５を取イ」けたり、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製−造装置の斜
視略図、第２図は転進ねじ切り装置の縦断面略図、第３
図はスクリューフィードの縦断面部分図、第４図はスク
リューフィードの縦断側面略図、第５図はフィン原板の
製造装置の斜視略図、第６図はフィン原板のパターンを
示す平面部分図、第７図、第８図は熱交換用パイプの縦
断面部分図及び斜視部分図、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図はそれぞれ熱交
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、１６・・・パイプ回転駆動装置、２
゜・・・ねじ切り装置、２３・・・スクリューフィード
（フィンフィード装置の−・例）、３５・・・フィン、
５０・・・孔、５４・・・雄ねじ 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ねじ切り装置に直線状のパイプを回転させながら
   供給してパイプの外周面に雄ねじを形成し、続いてねじ
   切り装置から出（゛きた回転するパイプを、ねじ切り装
   置の先方に配置されたパイプ半径方向に延在する多数枚
   の板状フィンに設けた孔に、フィン間の間隔栓隔℃て次
   々に螺合することを特徴とする熱交換用パイプの製造り
   法。
2. （２）パイプ後端部を固定して回転駆動り゛るパイプ回
   転駆動装置と、パイプの回転によりパイプ外周面に雄ね
   じを形成するねじ切り装置と、ねじ切り装置の先方に配
   置されパイプの回転によって板状フィンに設けた孔にト
   記雄ねじを螺合「しめるフィンフィード装置を設【ブた
   ことを特徴とする熱交換用パイプの製造装置。