JPS6291792A - フイン型熱交換装置 - 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】 （発明の分野） この発明はフィン型熱交換装置用の改良された＋さ交換
（転数）フィンに関する。

（発明の背景） 冷却および空調設備において、熱を冷却されるべき室ま
たは領域から熱を除去する手段として冷却剤移送チュー
ブを利用することが通常であり、またチューブ内の冷却
剤の擬縮または蒸発によりもたらされるり八を、チュー
ブ゛に対して、あるいはチューブから移動させることを
助けるために冷却剤移送チューブを横切って空気が流動
されるように構成されている。これらの設備においては
、冷却剤移送チューブは通常、凝縮器または蒸発器を構
成している。

冷却剤は、これがその内部を移送されているチューブに
対しての方が、そのチューブの外部を流動する空気に対
してよりも、非常に大きな伝達能力を存している。その
結果、チューブの外側または空気側に設けられる表面積
を実質的に増大することが、冷却技術においては通常実
施されている。

通常は、表面積の増大は、チューブ外面に延長するフィ
ンまたは拡大冷却面の形態によりもたらされている。冷
却剤−空気型熱交換器（蒸発器および凝縮器の両機能）
に用いられるものとして、多くのタイプのフィン型チュ
ーブが市販されている。

面積拡大フィンの一つのタイプとして、米国特許第２，
９８３．３００号明細書に開示されろような「針（スパ
イン）型フィン」として知られるものがある。この釘型
フィンは、機械的に弱く、かつ曲げおよび圧縮力に対す
る抵抗力が低いという欠点を有している。したがって、
これを実用的に利用するには、冷却チューブトに釘型フ
ィンが非常に近接して配置ηされることになる。面積拡
大フィンの別のタイプは、たとえば米国特許第４，１４
３，７１０号（ラポルテ、外）明細書に開示されており
、そのフィンは複雑な幾何学的形状を有しており、製造
が困難であると共に、もたらされる熱交換能力に関して
役立たない材料を有している。

これらの従来のフィンは、家庭用冷蔵庫および空調ユニ
フ）において、すなわちチューブの空気側を流りｊする
空気の運転温度が水の冷凍温度より高温の場合の、冷却
剤移送チューブの空気側の表面積を増大するために多年
にわたって有効に利用されてきている。しかし、これら
は空気温度が冷凍温度より低い場合は有用ではなく、そ
れは主として次の２つの理由によるものである：＋１１
　　冷凍空気中の湿気が凝縮して、近接した釘型フィン
または幾何学的フィン間に「霜ブリッジ」を形成し、こ
れがフィンを横切る、そしてフィン間の空気流を妨げて
、熱交換能力を低減させるからである；そして （２）　　もし、フィンがごの霜ブリッジを防止するよ
うに十分に間隔を有する場合は、得られる構造は機械的
に弱いものになるからである。

（発明の目的および（改変） この発明は、霜ブリ、ジおよび不十分な機械的強度とい
う２重の問題点を取扱う新しい形状のフィン構造を提供
している。

したがって、この発明の目的は、霜ブリ・７ジを最少に
すると共に、フィンを横切って強１．ＩＩ流動される対
流空気が水の冷凍温度より低い状態においても機能を果
たし、同時に実用的な利用を可能にする十分な機械的強
度を維持するフィン構造を提供することである。

この発明により、熱交換流体を含有するチューブに関し
て熱交換を行なうと共に、一体形成された伝熱フィンか
らなるチェンが前記チコ、−ブの周囲に螺旋状に巻回さ
れて、このフィンが総体的にチューブの長手方向に延長
するように配置されているフィン型熱交換装置であって
、 前記チェンがその両端部に沿って外方へ延びる一対の運
、続する取付はフランジを包含すること；前記チェンが
前記チューブの周囲に緊張状態で巻回されて、その取付
はフランジが前記チューブに沿って連続的に熱交換関係
をもってきちんと係合されること；および 各フィンが２つの横方向に隔置された脚部材を備えると
共に、この脚部材がそれぞれの取付はフランジから外方
へ延長すると共に、その外端部で霜ブリッジを防止する
ための最小寸法を有するブリッジ部材により連結されて
いること、を特徴とするフィン型熱交換装置が提供され
ている。

この発明の特に好適な実施例を、図面を参照して例示的
に以下に説明することにする。

（好適な実施例の説明） 特に第１図において、この発明のループ状フィンチェン
３が単位工程利用装置において製造されており、この装
置はループ状フィンチェンを製造すると共に、直ちにチ
ューブ４にそれを適用するように共動する複数の加工ス
テージョンを組合せたものである。この実施例において
、薄肉シートメタル２　（フィン原料）、たとえば３０
０３または１１００合金型アルミニウムのコイル１が、
テーブルＩ５の上方に総体的に垂直に配置された一連の
加工ステージョンＡ−Ｄの周囲に水平に配置されており
、コイルｌのコア内でそのすべてがチューブ４の周囲を
矢印１６で示される方向に回転しており、このチューブ
はコイルｌのほぼ中、Ｃ弓こおいて、それ自体の軸心に
沿って垂直長手方向に矢印５に示される方向に供給され
るようになっている。この種の装置は米国特許第３．１
３４．１６６号（ヘナプル）明細書に記載されている。

素材２は２つのランス（突刺し）カッターロール６およ
び７間に係合することによりコイルｌから引出されるよ
うになっており、これらロールは加工ステージョンＡを
構成すると共に、それぞれ共働回転してフィン素材２を
引張り通過させるようになっている。移動する薄肉金属
ストリップに一連のスリットを形成する装面および方法
は一般的に知られており、この実施例においては、カッ
クーロール６および７に半径方向切断歯１８が設けられ
ており、これらの歯は第５図に詳細に示されるように、
その間にフィン素材２が供給された時に相互にかみ合う
ようになっている。ランスカッター７には選定された垂
直寸法を有するフランジが装着されて、「＃」カッター
を構成しており、またランスカッター６はフランジの間
の空間に係合して、「雄」カッターを構成している。フ
ィン素材２の幅はランスカッター６および７のそれより
大きく、したがって第６図に示されるように浅（突刺さ
れた総体的にチャンネル形状に形成されると共に、フィ
ン素材の突刺されていない部分８および９が、突刺され
た中央部分に対して垂直方向に延びており、相互にかみ
合う＠１日により形成された一連の平行な横スリット１
１により、一連の近接配置された横方向のフィン予備成
形体１０が形成されている。

突刺し加工がなされ、かつなされていないフィン素材は
それから、加工ステージョンＢに配置されると共に選定
された寸法を有する組合わされた共働成形ロール１２お
よび１３間を通過され、そこではに備成形体が伸長され
ると共に、フィン予備成形体ｌＯが要求される「ループ
フィン」形状を有するように最終ＩＪ字底成形なされる
。詳細は後述するように、予備成形体を伸長することに
より、突刺し加工されたチャンネルは単一加工工程にお
いて、要求される深いＵ字形に形成される。

これは、たとえば米国特許第４，２２４，９８４号（シ
ャープに、に、）に記載される方法、すなわち成形され
た熱交換フィンを製造するために多数の加工工程が必要
とされる方法と対比される。

加工ステージョンＢの加工ロール１２および１３の軸心
を通る中心線は、加工ステージョンＡのランスカッター
６および７の軸心を通る中心線に対して、所定角度αの
角度をなして配置されており、その結果、突刺し加工さ
れたチャンネル２は、２つの加工ロールの接触面間を引
張られる前に、雄加工ロールＩ２の周囲を引通される時
に引張り状態におかれる。加エステーソヨンＢを加工ス
テージョンＡに対してこのような所定角度に配置すると
共に、加工ステージョンＢの加工ロール１２および１３
を、ステーションＡのランスカッター６および７より少
し大きい円周速度で運転することにより、ステーション
ＡおよびＢの間で突刺し加工されていない取付はフラン
ジ先端部８および９に張力が適用され、この張力により
取付はフランジ先端部は、加工ロール１２の対応周面に
平行に配置される方向において相互方向に移動させられ
る。こうして素材は伸長し、かつこれが加工ロールＩ２
に接線接触する前に、総体的にＵ字形に形成することが
開始されると共に、加工ロール１２および１３間で最終
加工される。予備成形体の伸長機能およびＵ字形成工程
は第７〜９図に、そして特に第７Ａ、７Ｂおよび７０図
に図示されると共に詳細に議論されている。

加工ステージョンＢからＵ字形フィン素材が送出される
時、この製品は第９図に示されるようにその最終形状を
有し、すなわち一体形成されたループフィンのチェ７が
スリット１１により分離されており、この各フィンが、
ブリッジ部材１０ｃにより連結された一対の総体的に垂
直な脚部材１０ａおよび１０ｂを備えており、かつ各垂
直ｍ部材から垂直に延びると共にブリッジ部１０ｃに実
質的に平行に延びる比較的短かい取付はフランジ８およ
び９を備える形状を存している。それから一体チェンは
加工ステージョンＣのガイドロール１１の周囲に送られ
、これは加工ステージョンＤにおいて逆向きにチューブ
４の周囲に螺旋巻きされる準備工程となっており、ルー
プフィンの基部フランジ８および９はチューブ４の外周
縁４ａに接触するように適用され、ループフィンは総体
的にチューブの長さにわたって長手方向に配置されてお
り、かつループフィンのブリッジ部１０Ｃはチューブ周
縁４ａに関して外方かつ総体的に円周方向に配置されて
いる。チェ７３がチューブ上に巻回される時、フィンは
相互に分離して、チューブの表面４ａからの半径方向距
離が増大するにつれて、円周方向間陥が漸進的に増大す
る。このチェ７は、連続する巻回部の基部フランジ８お
よび９の直ぐ隣接する部分が、相互にできるだけ近接し
て緊密に突合されて、それらの間陪が最少になるように
巻回される。チェ７３がチューブ周囲に巻回される時に
それに適用される張力により、ループフィン素材の基部
フランジとチューブ素材の外周縁との間に十分な接触状
態が保証され、それによりループフィンとチューブとの
間に良好な熱交換関係をもたらす機械的接触が促進され
る。

ガイドロール１１はその回転軸を選定された角度βをな
すように配置されており、それによりループフィン構造
が選定螺旋角度θでチューブ素材に接近できるようにな
っている。たとえば、ＩＣＩＩ当り１ルーフ゛フイン（
ｆｉｎ、当り２．５のループフィン）のピッチで巻回さ
れる時、角度θは１９°である。

第２および３図において、霜ブリッジに対して最も抵抗
力を有するように、ループフィンチエン３は所定寸法を
有するように形成されると共に、冷却チューブ４の周囲
に所定ピンチで、あるいは隣接列間に所定間隔をもって
巻回され、それによりフィンは全３方向において、すな
わち取付はフランジ先端部８および９からブリッジ部１
０Ｃまで半径方向に、総体的に平行な垂直部材１０ａお
よびｌＯｂ間に円周方向に、かつ連続する螺旋巻回部間
の長手方向に（第２および２八図における間隔１４）十
分な間隔を有している。たとえば、２、５　ｃｍ　（１
ｉｎ、）幅で０．０１８ｃＩｍ（０，００７ｉｎ、）の
肉厚のアルミニウムストリップ２がフィン素材として用
いられる場合、２ｃｍ　（０，８０ｉｎ、）の長さで０
．０７６ａｍ　（０，０３０ｉｎ、）の間隔を有するス
リット１１をこの素材に突刺し加工することにより、そ
れぞれ０．２５ＣＩＩ　（０，１００ｉｎ、）幅の突刺
し加工されていないフランジ先端部８および９が得られ
る。このフィンは非常に狭く、このようにスリット間隔
が近接していることにより、可能な空気接触面積が約２
０％〜５０％増大することになり〜その理由はフィンが
こうして形成された時にもたらされる垂直端部の高さが
、初期ストリップの頂部および底部の面積に付加される
からである。これは、成形加工中に金属が除去され、そ
の結果として可能な空気接触面積の損失が生しる従来の
方法と対比される。この実施例において、この突刺し加
工されたチャンネルが伸長予備加工され、かつ最終ルー
プフインチェン形状に加工されると、ブリッジ部１０ｃ
はほぼ０．５　ｃｍ　（０，２００ｉｎ、）の幅を有す
ると共に、垂直部材１０ａおよびｔａｂはそれぞれ約０
．７５Ｃ１０（０，３００ｉｎ、）の長さを存している
。この実施例において、得られた要素は家庭用冷蔵庫ま
たは空調装置に利用され、用いられるチューブ４の径は
０．９４ｃｎ　（０，３７５ｉｎ、）であり、フィンが
１１当り２（ｔｉｎ、あたり５）のピンチで巻回される
。同一サイズのチューブについて、ｌ　ｃｍ当り３（ｆ
ｉｎ、　当り８）のピッチでフィンが巻回された別の実
施例においては、各フランジ８および９の長さは０．１
６　ｃａ＋（０，０６２５ｉｎ、）であり、各脚部材の
長さは０．９５　ｃ＋＋＋（０，３７５ｉｎ、）である
のに対して、ブリッジ部材は０．３２ｃｍ　（０，１２
５ｉｎ、）に減少される。チューブ４の外面４ａからブ
リッジ部材１０ｃの最外部までの距離は、チューブ径に
ほぼ等しいという特徴を有している。螺旋列間の距６１
４（第２および２Ａ図）は、取付はフランジ先端部８お
よび９が形成される幅により総体的に制御されており、
フィン素材２の回転ピッチおよびチューブ素材４の長手
方向送り速度は、隣接巻回部の先端部８および９が相互
に接触すると共に、したがって隣接螺旋列１４間の距離
が名目上各連結フランジの長さの２倍、この実施例にお
いてはすなわち０．５　ｃｍ　（０，２００ｉｎ、）お
よび０．３２ｃｍ　（０，１２５ｉｎ、）になるように
構成されている。これらの例示寸法は、冷却チューブに
対する霜ブリッジを防止すると共に、工業的に実用利用
を可能にする十分な機械的強度をもたらすのに有効であ
ることが解っている。フィン素材の別の材料としては銅
およびスチールがある。

商業的な冷却器または空調用熱交換！Ａ置は所定長さの
パイプ４を備え、このパイプ４はそこに取付けられる直
線状のチェ７３に対応する長さを有しており、このチェ
７３はそれから必要な形状に屈曲されるようになってい
る。張力状態のチェ７はパイプに対して少なくともその
２つの端部において、適当な手段、たとえば機械的なり
ランプ装置、溶接、または適切なにかわ付けまたは接着
剤により固定される。チェンは前述の任意の手段により
突合わされた取付はフランジ８および９を相斤に固定し
、チェンの少なくとも２つの端部において、そして場合
によっては中間位置においてそれらの間の相対長手方向
移動を防止するようにすることにより、チューブ上に張
力状態で保持させることもできる。

ストリップを突刺し加工することにより、突刺し加工し
ていない側部８および９に小さな、しかしストリップ長
さの約０．５％より小さい範囲の伸長がもたらされるこ
とが解っている。加工ロール１２および１３間の伸長加
工中にさらに大きな伸長がもたらされ、必要な伸長量は
通常、フランジ８および９の長さの約１％〜２．５％で
あり、さらに２％〜２．５％が通常である。

別の伸長が、長さの１％〜１．５％のオーダーで巻回張
力によりもたらされる。工程中に生じる総伸長量はもち
ろん、材料の降伏限界以内でなければならず、硬質アル
ミニウム（または合金）については、５％〜６％のオー
ダーの大きさである。

突刺し加工によりもたらされる伸長は、切断刃の速度に
関係のない拡張作用によるものであり、適切な成形およ
び巻回張力は、張力が存しない場合に必要となるより小
さい必要長さの突刺し加工フィン素材を供給するように
各駆動装置を調整することにより、あるいはランスカッ
ター駆動装置、成形ロール駆動装置、およびチューブ回
転駆動装置間の可変速度機構を制御する張力検出装置を
利用することにより維持される。

フィン脚部材１０ａおよび１０ｂは第３Ａ図に示される
ように本質的に平行で、霜ブリッジを最少にするように
フィン部材間を最適間隔にすることが好ましい。ブリッ
ジ部１０Ｃは本質的に平坦で、かつ第３Ａ図に示される
ように取付はフランジ先端部８および９に対して実質的
に平行である時に最適状態にあるが、霜ブリッジの進行
に対する抵抗性および製造および適用中の変形に対する
抵抗性の点で、少しその性能が劣化する範囲で前記最適
形状は変動を許容される。たとえば第３Ａ図に示される
ように、部分１０ａおよびＪｏｂと部分１０ｃとの交差
部における小半径１０ｒは、霜ブリッジに対する抵抗性
を減少させるにあたり、少しの効果を有するだけである
。第３Ｂ図に示されるようにアーチ形ブリッジ部分１０
ｓを形成するように前記半径を部分ＩＱａおよび１０ｂ
間の距離の半分まで大きくした場合は、少し霜ブリッジ
の形成が増大されるだけである。部分１０ａ。

１０ｂおよび１０ｃが相互に滑らかに併合して、総体的
に半円形（図示しない）を構成するようにしたフィン部
材は、霜ブリッジの形成を防止するのに効果的である。

ループフィンがそれぞれ第３０および３Ｄ図に示される
ような幾何形状、およびフィンピッチ間隔１４に接近す
る寸法を有する時、霜ブリッジを形成する傾向は増大す
る。さらに、第３０および３Ｄ図に示されるような幾何
形状は、変形に対する抵抗力が小さい。第３０および１
５図に示されるように、横部分１０ｃの長さを減少する
ことにより、霜ブリッジの形成に対するｆｉｔ抗性は減
少され、牛た横部分１０ｃが零まで減少されて、第１６
図に示されると共に、米国特許第４，１８４．５４４号
（ウルマー）明細書に開示される構造である逆Ｖ字形を
形成する場合、得られた頂先端部は霜の形成を促進する
核位置または偵点を提供しており、それが霜ブリッジの
形成を加速することになり、そのような高度に低減され
たブリッジ部分１０ｃを有する形状は、したがって霜ブ
リッジの形成を最少にするためには有効ではない。たと
えば第３Ｃ図に示されるように角度をなす脚部１０ｄを
利用することにより、また第３Ｄ図に示されるように脚
部１０ａおよびｌＯｂを相互方向に傾斜させることによ
り、部分１０ｃの長さを減少させると、短かくされた寸
法内の表面エネルギーにより除霜水を保持する傾向を有
する形状が得られる。水は凹凸レンズ１７の形状に保持
されており、これはフィン脚部とブリッジ部を保護して
おり、それにより第１５および１６図にクロスハツチ部
に示されるように、有効な熱交換に可能な有効フィン表
面積を減少させることになる。

実際にはブリッジ１０ｃの寸法、あるいは脚部間の同等
寸法はフィンピッチに、あるいはチューブの単位長さ当
りの巻回数に関連づけられている。

冷却装置および空調装置においては、実用的な最大値は
１ｃｌｌ当り約３つ（ｔｉｎ、当り約８）の巻回部であ
る。したがって、ここに述べられる特別の実施例におい
ては、前述のような凹凸レンズ状の水が保持されること
、および霜ブリッジを防止するための部分１０ｃのほぼ
最小の寸法は、０．３２ｅｍ　（０，１２５ｉｎ、）よ
り小さくされるべきではない。

もちろん、この寸法は例示的なものである。

この発明において用いられる予備成形体の伸張は新規な
方法であり、ストリップ２から形成された突刺し加工さ
れたチャンネルは、突刺し加工されたチャンネルが雌ロ
ール１３との接線接触点へ接近しながら雄ロール１２の
周縁を進行するにつれて、単一加工工程によりほぼＵ字
形に漸進的に形成される。予備成形体の伸長はこの実施
例において、２つのロールに補完肩部１２ｓおよび１３
ｓを設け、その間にフランジ先端部８および９が把持さ
れると共に通過されることにより、そして加工ステージ
ョンＢの成形ロール１２および１３を、加工ステージョ
ンＡにおいてランス力・／ター６および７から突刺し加
工されたチャンネルが送出される速度より、はぼ１％〜
２．５％高い周縁速度で運転することにより実施されて
いる。この張力は突刺し加工された中央ストリップ１０
を、成形ロール１２および１３のかみ合い部分に入るた
めに適切な十分に予備成形されたＵ字形に漸進的に屈曲
するようになっており、前記成形ロール１２および１３
の接触点において最終Ｕ字形が形成される。成形ロール
１２および１３の中心間の距ｊｄ［ｃＤ（第８図）は、
取付はフランジ先端部８および９に対してロールが十分
な接触摩擦をもたらして、Ｕ字形を予備成形するにあた
り十分な張力をもたらすと共に、選定されたフィン材料
の弾性限界を越えることのないように十分なスリップを
許容するように選定される。

選定されたフィン材料の弾性限界を越えることなく十分
な摩擦駆動力をもたらす別の方法として、ロール１２ま
たは１３のベアリング支持体にスプリング負荷を与え、
中心距離ＣＤを浮動または可変とすることが包含され、
このようなスプリング負荷により、フィン素材２および
孔のない突刺し加工されていない取付はフランジ先端部
８および９の微少変動に適応できる。同一結果を達成す
るための第２の方法は、成形ロール１２および１３の駆
動袋での駆動シャフトにスリップクラッチを設けること
である。必要な張力をもたらすために−Ｍ的に知られて
いる他の方法を利用することが可能であり、必要により
、総体的にＵ字形のフィン素材が成形ロール１２および
１３を通過する時にスリップを生じさせることができる
。

第１Ｏ図は伸張予備成形後に最終Ｕ字形成形を行なうＢ
ステーションで用いられる成形ロールの別の構成を示し
ており、ここでは単一の雌成形ロール１３が２つの角度
をなして配置されると共に、側部１０ａおよび１０ｂに
それぞれ係合するロール１３ａ、１３ｂと、横断部１０
ｃに係合し、それを平坦に維持する後援ロール１３ｃと
に置換されている。

第７および１４ａ図には、角度αがほぼ９０″の時、突
刺し加工されたチャンネルの伸張予備成形が成形ロール
１２の周縁γの弧にわたって行なわれ、予備成形が実際
にロール間のかみ合い部より前に、横断面Ｅ−Ｅにおい
て実質的に完了している。αが約９０″の場合、適切な
張力が維持されている時、伸張予備成形はほぼ８５６の
弧γにおいて完了される。突刺し加工されたチャンネル
の伸張予備成形は、このチャンネルと直線２０との交差
前の先導角度ω（第１４ａ図）において開始されており
、この直線２０は横断面ｃ−ｃにおいて成形ロール１２
の軸心を通ると共に、ランスカッター６および７の軸心
を通る直線１９に平行になっている。突刺し加工された
チャンネルが雌成形ロール１２の周囲を点Ｃ−Ｃまで進
行するまでに、孔を有していない突刺し加工されていな
い取付はフランジ先端部８および９は、第７Ａ図に示さ
れるように既に上向きに配置されている。突刺し加工さ
れたチャンネルが成形ロール１２の周囲を４１！続的に
引張られると、フランジ先端部８および９は断面Ｄ−Ｄ
およびＥ−Ｅに示されるように、継続的に相互方向に移
動し、したがって突刺し加工されたチャンネルの最終成
形がロール１２および１３のかみ合い部を一回通過する
ことにより達成される。第１４ａ図に示されるように好
ましい構成においては、角度αがほぼ９０″の時、伸張
予備成形が８０°〜９００、好ましくは８５″の弧γに
わたって行なわれ、対応する先導角度ωは２０”〜３０
”で、好ましい数値はほぼ２５″である。第１４ｂ図は
、角度αが最小６０°から少なくとも１８０°の最大ま
であることを示しており、後者の場合は２つの直線は平
行で、前述と相違する他の構成の加工ステージョンに適
応することになる。

この発明のループフィンチェン３を形成する別の方法の
ための機械加工構成が第１１および１２図に開示されて
いる。第１１図の装置においては、回転および指向性の
両運動が冷却チューブ４に与えられている。この装置お
よび方法においては、ループフィン３がチューブ４に螺
旋状に適用される前に２つの加工ステージョンＥおよび
Ｆのみが設けられている。こうして、加工ステージョン
間により多くの加工またはメンテナンス空間がもたらさ
れる。チューブ４の回転および長手力向送り速度により
決められる、チューブ４に関する必要な螺旋接近角度θ
は、チューブ４の走行平面に関するステーションＥおよ
びＦの適切な角度配置によりもたらされる。第１図の装
置のステーションＣの遊転ロール１１のように、螺旋角
度で配置される遊転ロールを付加することにより、すべ
ての回転軸心を平行に維持することも可能である。

この発明のループフィンを形成する別の装置および方法
が第１２図に示されている。この実施例においては、ラ
ンスステージシンＨは突刺し機能のみを果たし、最終ル
ープフィンのすべての成形は加工ステージョンＪにおい
て行なわれる。ランスステーションＨは、フランジが「
雌」ランスカフターフから除去されている点を除いて、
第４および５図に関連して説明したものと同様のもので
ある。フィン素材２の幅がランスカッター６および７の
幅より大きいから、フィン素材２は、孔のない突刺し加
工されていない部分８ａおよび９ａがスリット１１の各
側部に延びている、第１３図に示されるようなフィル予
備成形体１０ａを有する平坦な中央に突刺し加工をされ
たストリップとしてランスステーションＨから送出され
る。

ステーションＩにおける遊転ロール２０は、平坦な中央
に突刺し加工された素材を案内すると共に、加工ロール
１２に対して、それと接触する前に必要な接近角度αで
接近させるように配置されている。素材が加工ロール１
２に接触すると、２つのロールのかみ合い部に入る前に
、伸張予備成形が完了するまで素材がロールの弧γの周
囲で伸張予備成形され、前記かみ合い部において最終Ｕ
字形成が達成されると共に、素材は第９図に示されるよ
うにループフィン形状３を有して送出される。

第１２図の装置において、遊転ロール２０を利用するこ
とにより、ランスおよび加工ステージョンを平行に配置
することが可能になったことが示されている。遊転ロー
ル２０は第１２図に示される方法の伸張予備成形におけ
る限界工程において、十分な接近角度αを提供すること
により助けをもたらしている。第１図の装置におけるよ
うに、突刺し加工されていない部分８ａおよび９ａの張
力は、共働加工ロール１２および１３または加工ステー
ジョンＪを、加工ステージョンＨの共働ランスカッター
６および７より少し高い円周速度で運転することにより
もたらされる。たとえば、加工ステージョンＪが加工ス
テージョンＨよりほぼ１％高い円周速度で運転されるこ
とにより、十分な伸長予備成形が行なわれる。加工ステ
ージョンＪは第１図の加工ステージョンＢと木質的に同
一の機能と作動を有し、最終ループフィン形状３をもた
らすようになっている。加工ステージョンＪから送出さ
れた後、ループフィンチェン３は加工ステージョンＫに
おいてチューブ４上に巻回され、その螺旋角度が矢印５
の直線に沿うチューブ４の長手方向速度と、この方向に
走行中のチューブ４の回転速度とにより制御されるよう
になっている。

前述の説明および図面はこの発明の実施範囲を限定する
ものではなく、この発明の範囲内の多くの変形例を包含
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ループフィン構造を製造し、それを円筒チュ
ーブ上に取付けるこの発明の装置の第１実施例と、対応
するこの発明の方法を示す概略斜視図、第２図はループ
フィン構造がチューブ上に取付けられる工程を示す拡大
斜視図、第２Ａ図は第２図の２Ａ−２Ａ線に沿う断面図
、第２Ｂ図は第２図の組立てられた構造の端室面図、第
３Ａ図は第１および２図のループフィン構造の断面図で
、第３Ｂ〜３Ｄ図はこの発明の別の構造を示す同様の断
面図、第４図は薄肉金属ストリップ素材が突刺し加工さ
れ、かつチャンネル形状に変形される第１図の突刺し切
断加工ステージョンＡの平面図、第５図は加工ステージ
ョンＡの倒立面図、第６図は加工ステージョンＡから送
出された後の、突刺し加工されてチャンネル形状になさ
れた薄肉金属ストリップの斜視図、第７図は第１図の伸
張加工およびＵ字形加工の組合せ加工ステージョンＢの
平面図、第７Ａ、７Ｂおよび７０図は加工ステージョン
Ｂにおける突刺し加工された素材の漸進的予備成形状態
を示す、第７１のそれぞれＣ−Ｃ。 Ｄ−ＤおよびＥ−Ｅ線に沿う断面図、第８図は加工ステ
ージョンＢの倒立面図、第９図は加工ステージョンＢか
ら送出された後の、「ループフィン」ストリップの斜視
図、第１θ図は第１図のステーションＢ、または第１１
図のステーションＦ１または第１２図のステーションＪ
に対応するＵ字形を形成する装置の斜視図、第１１図は
この発明の別の装置および対応するこの発明の方法を示
す斜視図、第１２図はこの発明のさらに別の装置および
対応するこの発明の方法を示す斜視図、第１３図は第１
１図の装置のステーションＥから、あるいは第１２図の
装置のステーションＨから送出された後の、平坦な突刺
し加工された薄肉金属ストリップの斜視図、第１４ａ図
はランスロール中心を通る直線と、加工ロール中心を通
る別の直線との間の好ましい角度関係（角度α）を示す
図、第１４ｂ図は角度αの可能範囲を示す図、第１５図
はこの発明のループフィンと、湿気が存在する場合はそ
の保持された水分との横断面図、第１６図は従来のフィ
ン構造と、そこに保持された水分との同様の横断面図で
ある。 １：コイル、２：薄肉金属ストリップ（フィン素材）、
３：ルーブフィンチェン構造、４：チューブ；特に冷却
用チューブ、４ａ：チューブ外面、５：チューブ４の移
動方向矢印、６：ａランス（突刺し）カッター、７：雌
ランスカッター、８．８ａ、９．９ａ：突刺し加工され
たフィン素材取付はフランジ先端部、１０：フィン予備
成形体、１０ａ、１０ｂ：フィン垂直脚部材、１０Ｃ：
フィンブリッジ部材、１１：ステーションＣのガイドロ
ール、１２：雄加工ロール、１２Ｓ：加工ロール１２の
ストリップ把持面、１３：雌加工ロール、１３ａ、１３
ｂ、１３ｃ：雌加工ロール１３用交換ロール（第１０図
）、１３ｓ：加工ロール１３のストリップ把持面、１４
：ループフィン間の長手方向間隔、１５：装置テーブル
、１６：装置の移動方向矢印（第１図）、１７：凹凸レ
ンズ状の水（第１５および１６図）、１８：ランスカッ
タ−６および７のかみ合い歯、１９：ランスロール中心
間の直線（第１４ａ図）、２０ニスチージヨン■の遊転
ロール（第１２図）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱交換流体を含有するチューブ（４）に関し熱交換
   を行なうと共に、一体形成された伝熱フィンのチェンが
   前記チューブの周囲に螺旋状に巻回されて、このフィン
   が総体的にチューブの長手方向に延長するように配置さ
   れているフィン型熱交換装置であって、 前記チェンがその両端部に沿って外方へ連続的に延びる
   一対の取付けフランジ（８、９）を包含すること； 前記チェン（３）が前記チューブ（４）の周囲に緊張状
   態で巻回されて、その取付けフランジが前記チューブに
   沿って連続的に熱交換関係をもってきちんと係合されて
   いること；および 各フィンが２つの横方向に隔置された脚部材（１０ａお
   よび１０ｂ）を備えると共に、この脚部材がそれぞれの
   取付けフランジ（８、９）から外方へ延長すると共に、
   その外端部で霜ブリッジを防止するための最小寸法を有
   するブリッジ部材（１０ｃ）により連結されていること
   、を特徴とするフィン型熱交換装置。 ２、前記チェンが前記チューブ上に、取付けフランジ（
   ８、９）の長さの約１％〜１．５％の伸びを生じるに十
   分な張力で巻回されることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項に記載の熱交換装置。 ３、前記チェン（３）が、横方向に突刺し加工されたス
   トリップ（第１３図）を、これが組合された加工ローラ
   （１２、１３）間を通過する時に伸張することにより伸
   張加工されると共に、前記加工ローラが前記ストリップ
   の突刺し加工された部分を、一回の通過工程により、前
   記脚部材（１０ａ、１０ｂ）と前記ブリッジ部材（１０
   ｃ）とからなる総体的なＵ字形に変形させるようになっ
   ていることを特徴とする、特許請求の範囲第１または２
   項に記載の熱交換装置。 ４、前記チェンが、取付けフランジの長さの約１％〜２
   ．５％の伸びを生じるように張力を適用することにより
   伸張加工されることを特徴とする、特許請求の範囲第３
   項に記載の熱交換装置。 ５、前記脚部材（１０ａ、１０ｂ）が実質的に前記チュ
   ーブ（４）に対して直交していることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１〜４項のいずれか一項に記載の熱交換
   装置。 ６、前記フィンチェン（３）がアルミニウムから形成さ
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第１〜５項
   のいずれか一項に記載の熱交換装置。 ７、前記ブリッジ部材（１０ｃ）が実質的に直線状であ
   ると共に、前記チューブ（４）の外面（４ａ）に対して
   実質的に平行であることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１〜６項のいずれか一項に記載の熱交換装置。 ８、前記ブリッジ部材（１０ｃ）が、前記脚部材（１０
   ａ、１０ｂ）および前記ブリッジ部材（１０ｃ）の交差
   部（第３Ａ図、１０ｒ）において半径部分を有している
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１〜６項のいずれ
   か一項に記載の熱交換装置。 ９、前記ブリッジ部材（１０ｃ）が中間部分（１０ｄ）
   により前記脚部材（１０ａ、１０ｂ）に連結されて、実
   質的にアーチ形状（第３Ｂ図）を形成していることを特
   徴とする、特許請求の範囲第１〜６項のいずれか一項に
   記載の熱交換装置。 １０、前記ブリッジ部材（１０ｓ）が総体的に半円形状
   で前記脚部材（１０ｃ、１０ｂ）に滑らかに併合してい
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１〜６項のいず
   れか一項に記載の熱交換装置。 １１、前記脚部材（１０ａ、１０ｂ）および前記取付け
   フランジ（８、９）が、相互に隣接するフィン間の霜ブ
   リッジを実質的に減少させる関係を有する所定寸法に設
   けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第１〜
   １０項のいずれか一項に記載の熱交換装置。 １２、フィンの２つの脚部材（１０ａ、１０ｂ）間の距
   離が実質的に、前記チューブ（４）に巻回された前記フ
   ィンの螺旋列間の距離と同一であることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１１項に記載の熱交換装置。 １３、チューブ（４）の外面（４ａ）からブリッジ部材
   （１０ｃ）の最外部までの距離が、前記チューブ（４）
   の径にほぼ等しいことを特徴とする、特許請求の範囲第
   １１項に記載の熱交換装置。