JPS6376729A - クロスフイン型熱交換器の製造法 - 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 この発明は、例えばカー・クーラー用エバポレータ等に
用いられるクロスフィン型熱交換器の製造法に関づる。

従来の技術 一般に、この種の熱交換器は、パイプ挿通孔を有する並
列状のプレート・フィンと、いわゆるヘアピン形に曲げ
られたパイプと、Ｕ形連結管と、前後両側板とによって
構成されているが、従来は熱交換器の製造に手間がかか
り、その自動化を果し得ないという問題があった。すな
わら、従来は熱交換器を製造するにあたり、まず所要数
のプレート・フィンを並列状態に保持するとともに、こ
れらのプレート・フィン群の前後両側に側根をそれぞれ
配置し、側根およびプレート・フィン群のパイプ挿通孔
にヘアピン形パイプの両側直管部を挿入し、その後マン
ドレルにより拡管して、パイプとプレート・フィンｌＳ
丁および側板とを固着していた。そしてこの場合、ヘア
ピン形パイプの両側直管部の挿入作業は通常人手によっ
て行なっており、またこれらの直管部の挿入作業はマン
ドレルによる拡管作業と別の工程で実施しているため、
結局熱交換器の！！ｌ造に手間がかかるという問題があ
った。

しかも熱交換器の性能向上対策として複雑な回路設計が
行なわれるために、人手によってヘアピン形パイプを挿
入するさい、その差込み方向を聞達えたり、あるいは両
側直管部のビッグが異なるすなわち曲げ半径の異なるヘ
アピン形パイプを間違えて使用したりすることが生じ、
自動化の妨げとなるという問題があった。

発明の目的 この発明の目的は、上記の問題を解決し、プレート・フ
ィンのパイプ挿通孔にパイプを挿入する作業およびパイ
プの拡管作業を連続して自動的に行なうことができて、
熱交換器をきわめて能率よくかつ安価に製造し得るうえ
に、熱交換器の軽量化を果し得る、熱交換器の製造法を
提供しようとするにある。

発明の構成 この発明は、上記の目的を達成するために、パイプの外
径に等しいかまたは外径の複数倍の間隔をおいてあけら
れた垂直方向の少なくとも１列のパイプ挿通孔を有する
所要数のプレート・フィンを並列状態に保持するプレー
ト・フィン起立手段と、パイプの外径に略等しい間隔を
おいて配置されたパイプ保持部材を有するパイプ積重ね
手段と、先端に拡管用径大部を有しかつプレート・フィ
ンのパイプ挿通孔に対応する進退自在なマンドレルを備
えたパイプ押込み兼拡管装置とを、この順序で配置する
とともに、上記プレート・フィン起立手段の前側にパイ
プの前端を受け止めるストッパ・プレートを配置し、上
記プレート・フィン起立手段に所要数のプレート・フィ
ンを並列状態に保持するとともに、パイプ積重ね手段の
パイプ収容部に多数のパイプを積重ね状態に保持しかつ
これらのパイプ群の上方に余剰のパイプを積み重ねてお
き、この状態でパイプ押込み」ｋ拡管装置のマンドレル
を前進させることにより、各マンドレル先端の径大部を
これと対応するパイプの後端に押し当て、該パイプをプ
レート・フィン群のパイプ挿通孔内に押し込んで、パイ
プの先端をストッパ・プレートに突き当て、さらにマン
ドレルを前進させることにより、マンドレルの径大部を
パイプ内に強制的に押し込んで、パイプの径を拡大ｕし
めて、パイプをプレート・フィンに結合させ、その後マ
ンドレル後退さＶることにより、余剰のパイプが上から
積重ね状態のまま落下して次のプレート・フィン群のパ
イプ挿通孔の列と対応する！？１重ね状態のパイプ群を
形成するようにしたことを特徴とするクロスフィン型熱
交換器の製造法を要旨としている。

実　　施　　例 つぎに、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図〜第４図において、この発明の方法は、まずパイ
プ（１）の外径（Ｄ）に等しい間隔（Ｐ）をおいてあけ
られた垂直方向の４列のパイプ挿通孔（３）を有する所
要数のプレート・フィン（２）、並びに前後両外側の＋
ｔｉ１１根（５）を並列状態に保））するプレート・フ
ィン起立手段（８）と、パイプ（１）の外径（Ｄ）に略
等しい間隔をおいて配置されたパイプ保持部材（９）お
よび保持部材（９）同志の間の板状パイプ収容部（１０
）の底部に配置されかつ最下位のパイプ（１）を最下位
のパイプ挿通孔（３）のレベルに一致させる（すなわち
芯合わけをする）ブロック状パイプ位置決め部Ｕ（１１
）を有するパイプ積重ね手段（１２）と、先端に拡管用
径大部（４ａ）を有しかつプレート・フィン（２）のパ
イプ挿通孔（３）に対応する進退自在なマンドレル（４
）を備えたパイプ押込み兼拡管装置装置（６）とを、こ
の順序で配置するとともに、上記プレート・フィン起立
手段（８）の前側にパイプ（１）の前端を受け止めるス
トッパ・プレート（７）を配置する。

上記プレート・フィン（２）にはパイプ挿通孔（３）が
正面よりみて千鳥状に４列設けられている。またプレー
ト・フィン起立手段（８）は、基板（１３）の上面にプ
レート・フィン（２）と側根（５）の下縁部を嵌め入れ
るｐ】■Ｆ＋（１４）が並列状に設けられたものである
。

パイプ積重ね手段（１２）の前側にはパイプ挿通孔（１
５）を有する前部案内板（１６）が設けられ、同後側に
ははマンドレル通過孔（１７）を有する後部案内板（１
８）が設けられている。また５枚の板状パイプ積重ね手
段（１２）の間に形成された４つのパイプ収容部（１０
）には、高い位置決め手段（４八）と低い位置決め手段
（４ｂ）とが交互に配置されていて、各列のパイプ（１
）がプレート・フィン（２）の千鳥状配置のパイプ挿通
孔（３）にのぞませられるようになされている。

パイプ押込み兼拡管￥！装置（６）は、所要数のマンド
レル（４）が水平状に取り付けられた側面よりみてｌ−
形の摺動体（２０）と、ピストン・ロンド（２１）の先
端が摺動体（２０）に接続された駆動シリンダ（２２）
と、パイプ積重ね手段（１２）Ｗりの箇所においてマン
ドレル挿通孔（２３）を右づる垂直状のマンドレル支持
板（２４）とを備えている。

またストッパ・プレート（７）には、マンドレル（４）
の拡管用径大部（４ａ）の先端部を逃すための凹部（２
８）が設けられている。

そして上記プレート・フィン起立手段（８）に所要数の
プレート・フィン（２）および前後両側板（５）を並列
状態に保持するとともに、パイプ積重ね手段（１２）の
パイプ収容部（１０）に多数のパイプ（１）を積重ね状
態に保持しかつこれらのパイプ（１）群の上方に余剰の
パイプ（１）を積み車ねておき、この状態でパイプ押込
み］口拡管装置（６）の駆動シリンダ（２２）の作動に
よってマンドレル（４）を前進さＶることにより、第５
図に示すＪ：うに、各マンドレル（４）先端の径大部（
４ａ）をこれと対応するパイプ（１）の１’２　＋７Ｍ
に押し当て、該パイプ（１）をプレート・フィン（２）
群および側板（５）のパイプ挿通孔（３）内に押し込ん
で、パイプ（１）の先端をストッパ・プレート（７）に
突き当て、さらにマンドレル（４）を前進させることに
より、第６図に示すように、マンドレル（４）の径大部
（４ａ）をパイプ（１）内に強制的に押し込んで、パイ
プ（１）の径を拡大せしめて、パイプ（１）をプレート
・フィン（２）と側板（５）に結合させる。その後マン
ドレル（４１１！ｇせることにより、余剰のパイプ（１
）が上から槓手ね状態のまま落下して次のプレート・フ
ィン（２）群のパイプ挿通孔（３）の列と対応する積重
ね状態のパイプ（１）８￥を形成するものである。

従って、新たなプレート・フィン（２）をセットすれば
、直ちに次のパイプ挿入おにび拡鉋・工程を実施するこ
とができる。

なお、相互に連結すべきパイプ（１）の端部同志は、例
えば第７図に示すように、Ｕ形連結管（２５）を介して
連通せしめてもよいし、また第８図に示ずように、凹陥
部を有するカバー・プレート（２６）をパイプ（１）の
端部に嵌め被せた状態で側板（５）にろう付けあるいは
接盾剤により接着して連通部（２７）を形成することに
より連通せしめてもよい。

なお、上記実施例においては、プレー１〜・フィン（２
）にパイプ挿通孔（３）が千ｇ３状配置に４列設けられ
ているが、これは勿論千鳥状配置でなくてもよいし、ま
たパイプ挿通孔（３）は少なくとも１列設けられておれ
ばよい。また各列の上下に隣り合うパイプ挿通孔（３）
同志の間にパイプ（１）の外径（Ｄ）に等しい間隔（Ｐ
）があけられているが、これに限らず、パイプ（１）の
外径（９）の複数倍の間隔（Ｐ）があけられていてもよ
い。なお、左右に隣り合うパイプ挿通孔（３）の列同志
の間の間隔（旧は任意であるが、パイプ（１）の外径（
Ｄ）の１．２倍以上であるのが好ましい。またプレート
・フィン（２）群の前後両側には通常側板（５）を配置
するが、場合によってはこれらを省略してもよい。さら
にパイプ収容部（１０）の底部にパイプ位置決め部材（
１１）が設けられているが、プレート・フィン（２）の
パイプ挿通孔（３）の配置およびプレート・フィン（２
）とパイプ（１）の配置関係によっては、このようなパ
イプ位置決め部材（１１）を用いることなく、パイプ（
１）とパイプ挿通孔（３）の芯合わぜをすることも可能
である。

この発明の方法により！ｌＩ　造した熱交換器は、カー
、クーラー用エバポレータおよびコンデン）す、ルーム
・クーラ用エバポレータおよびコンデンサ、並びに自動
販売機用エバポレータおよびコンデン１す笠に使用可能
である。

発明の効果 この発明によるクロスフィン型熱交換器の装造法は、上
述のように、パイプ（１）の外径（Ｄ）に等しいかまた
は外径（０）の複数倍の間隔（Ｐ）をおいてあけられた
垂直方向の少なくとも１列のパイプ挿通孔（３）を有す
る所要数のプレート・フィン（２）を並列状態に保持す
るプレート・フィン起立手段（８）と、パイプ（１）の
外径（ＤＪに略等しい間隔をおいて配置されたパイプ保
持部材（９）を有するパイプ積重ね手段（１２）と、先
端に拡管用径大部（４ａ）を有しかつプレート・フィン
（２）のパイプ挿通孔（３）に対応する進退自在なマン
ドレル（４）を備えたパイプ押込み兼拡管装置（６）と
を、この順序で配置するとともに、上記プレート・フィ
ン起立手段（８）の１１灯側にパイプ（１）の前端を受
け止めるストッパ・プレート（７）を配置し、上記プレ
ート・フィン起立手段（８）に所要数のプレート・フィ
ン（２）を並列状態に保￥ｊｖるとともに、パイプ積重
ね千８２（１２）のパーイブ収容部（１０）に多数のパ
イプ（１）を積重ね状態に保持しかつこれらのパイプ（
１）群の上方に余剰のパイプ（１）を積み重ねてＪ３き
、この状態でパイプ押込み兼拡管１ｉｉｉＮ６）のマン
ドレル（４）を前進ざけることにより、各マンドレル（
４）先端の径大部（４ａ）をこれと対応するパイプ（１
）の後端に押し当て、該パイプ（１）をプレート・フィ
ン（２）群のパイプ挿通孔（３）内に押し込んで、パイ
プ（１）の先端をストッパ・プレート（７）に突き当て
、さらにマンドレル（４）を前進さけることにより、マ
ンドレル（４）の径大部（４ａ）をパイプ（１）内に強
制的に押し込んで、パイプ（１）の径を拡大せしめて、
パイプ（１）をプレート・フィン（２）に結合させ、そ
の後マンドレル（４）ｌさＶることにより、余剰のパイ
プ（１）が上から積重ね状態のまま落下して次のプレー
ト・フィン（２）群のパイプ挿通孔（３）のシ１１と対
応する積重ね状態のパイプ（１）群を形成するようにし
たから、プレート・フィン（２）のパイプ挿通孔（３）
にパイプ（１）を挿入する作業およびパイプ（１）の拡
管作業を、拡管用径大部（４ａ）をイ１するマンドレル
（４）によって連続して自動的に行なうことができ、熱
交換器の製造をきわめて能率よ〈実施することができる
。しかも上記マンドレル（４）を有する装置（６）を１
台使用して、これの前側にパイプ積重ね手段（１２）と
、プレート・フィン起立手段（８）と、ストッパー・プ
レー１−（７）とを配置するだけでよいので、設備費が
非常に安くつく。また従来のヘアピン形パイプは、その
屈曲部の強膜が要求されるため、肉厚が０．６〜Ｑ、７
ｍｍのものを使用する必要があったが、この発明の方法
によれば、パイプ（１）は直管状であるため、その肉厚
が０゜３〜０．４ＩｌｌＩ１１のちのを使用すればよく
、従ってパイプ（１）の使用材料が少なくてずみ、熱交
換器の［１化を果し得るとともに、パイプ（１）の材料
費が安くつき、上記設備費が低＠なこととあいまって、
熱交換器の製造コストを大幅に低減し得るという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法を実施する装置の一部切欠き側
面図、第２図は第１図■−■線に沿う拡大断面図、第３
図は第１図■−■線に沿う拡大断面図、第４図は第１図
ＩＶ　−ＩＶ線に沿う拡大断面図、第５図はマンドレル
の径大部によりパイプの後端を押す状態を示ず要部拡大
一部切欠き側面図、第６図はパイプを拡管する状態の一
部切欠き要部拡大側面図、第７図は熱交換器のパイプ連
結部分の具体例を示す拡大断面図、第８図は同いま１つ
の具体例を示す拡大断面図である。 （１）・・・パイプ、（２）・・・プレート・フィン、
（３）・・・パイプ挿通孔、（４）・・・マンドレル、
（４ａ）・・・拡管用径大部、（５）・・・側板、（６
）・・・パイプ押込み兼拡管装置、（７）・・・ストッ
パ・プレー１〜、（８）・・・プレート・フィン起立手
段、（９）・・・パイプ保持部材、（１２）・・・パイ
プ積重ね手段、（Ｄ）・・・パイプの外径。 以　　上 特許出願人　　昭和アルミニウム株式会社第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パイプ（１）の外径（Ｄ）に等しいかまたは外径（Ｄ）
   の複数倍の間隔（Ｐ）をおいてあけられた垂直方向の少
   なくとも１列のパイプ挿通孔（３）を右する所要数のプ
   レート・フィン（２）を並列状態に保持するプレート・
   フィン起立手段（８）と、パイプ（１）の外径（Ｄ）に
   略等しい間隔をおいて配置されたパイプ保持部材（９）
   を有するパイプ積重ね手段（１２）と、先端に拡管用径
   大部（４ａ）を有しかつプレート・フィン（２）のパイ
   プ挿通孔（３）に対応する進退自在なマンドレル（４）
   を備えたパイプ押込み兼拡管装置（６）とを、この順序
   で配置するとともに、上記プレート・フィン起立手段（
   ８）の前側にパイプ（１）の前端を受け止めるストッパ
   ・プレート（７）を配置し、上記プレート・フィン起立
   手段（８）に所要数のプレート・フィン（２）を並列状
   態に保持するとともに、パイプ積重ね手段（１２）のパ
   イプ収容部（１０）に多数のパイプ（１）を積重ね状態
   に保持しかつこれらのパイプ（１）群の上方に余剰のパ
   イプ（１）を積み重ねておき、この状態でパイプ押込み
   兼拡管装置（６）のマンドレル（４）を前進させること
   により、各マンドレル（４）先端の径大部（４ａ）をこ
   れと対応するパイプ（１）の後端に押し当て、該パイプ
   （１）をプレート・フィン（２）群のパイプ挿通孔（３
   ）内に押し込んで、パイプ（１）の先端をストッパ・プ
   レート（７）に突き当て、さらにマンドレル（４）を前
   進させることにより、マンドレル（４）の径大部（４ａ
   ）をパイプ（１）内に強制的に押し込んで、パイプ（１
   ）の径を拡大比しめて、パイプ（１）をプレート・フィ
   ン（２）に結合させ、その後マンドレル（４）後退させ
   ることにより、余剰のパイプ（１）が上から積重ね状態
   のまま落下して次のプレート・フィン（２）群のパイプ
   挿通孔（３）の列と対応する積重ね状態のパイプ（１）
   群を形成するようにしたことを特徴とするクロスフィン
   型熱交換器の製造法。