JPH0129607B2 - - Google Patents

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JPH0129607B2
JPH0129607B2 JP56012903A JP1290381A JPH0129607B2 JP H0129607 B2 JPH0129607 B2 JP H0129607B2 JP 56012903 A JP56012903 A JP 56012903A JP 1290381 A JP1290381 A JP 1290381A JP H0129607 B2 JPH0129607 B2 JP H0129607B2
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JP
Japan
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tube
main pipe
winding
main
guide roller
Prior art date
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JP56012903A
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English (en)
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JPS57127521A (en
Inventor
Takao Naruse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS57127521A publication Critical patent/JPS57127521A/ja
Publication of JPH0129607B2 publication Critical patent/JPH0129607B2/ja
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/22Making finned or ribbed tubes by fixing strip or like material to tubes
    • B21C37/26Making finned or ribbed tubes by fixing strip or like material to tubes helically-ribbed tubes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ハンプソン熱交換器における母管
に熱交換用のチユーブをスパイラル状に巻付ける
方法に関するものである。
〔従来の技術〕
母管に他の材料を巻付ける方法には、例えば特
開昭51−83061号公報に開示する方法がある。こ
の方法は母管の外壁に密着してらせん状に間隔を
おいて巻付ける工程と、前記巻付けたフイン材料
が切断された際に端部となる部分において母管と
フイン材料とを固定する工程と、この母管とフイ
ン材料とが固定された部分において切断する工程
とからなるものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来技術は母管を巻戻す工
程がないためにフイン材料と母管との間には間〓
が形成されず、フイン材料に代えてチユーブを用
いてこのような方法で巻付けても熱交換効率の高
いハンプソン熱交換器を製造する上で問題があつ
た。
この発明は上述の事柄にもとづきなされたもの
で、ハンプソン熱交換器において熱交換効率を向
上させうるスパイラルチユーブの巻付け方法を提
供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、母管を回転駆動させる装置と、前
記母管の外周面に熱交換用のフイン加工を施した
チユーブをスパイラル状に巻付けるために、前記
母管の回転に同期して前記母管の軸方向に移動自
在に設けたチユーブ案内装置とを具え、前記母管
に前記チユーブを巻付ける方法において、チユー
ブの始端を母管に固定し、該チユーブをチユーブ
案内装置に組込んだ案内ローラで案内しながらチ
ユーブ外面と案内ローラ間の摩擦力および案内ロ
ーラに付与したブレーキ力によつて前記チユーブ
に反巻付方向の力を付与しながらチユーブを母管
に巻付ける第1の工程と、該第1の工程終了後に
前記摩擦力およびブレーキ力によつてチユーブを
案内ローラに固定しながら母管を反巻付方向に逆
転し、該逆転に同期してチユーブ案内装置を母管
の逆転に見合う量だけ巻付け開始方向に後退させ
る第2の工程と、しかる後にチユーブの終端を前
記母管に固定する第3の工程とから構成すること
によつて達成される。
〔作用〕
チユーブを母管に巻付ける第1の工程におい
て、チユーブ始端を母管に固定し、又、チユーブ
反巻付け方向の力を付与しながら巻付ける必要が
あり、この反巻付け方向の力はチユーブと案内ロ
ーラ間の摩擦力(チユーブ外面にはフイン加工が
施されているので摩擦力は大)と、案内ローラに
設けたブレーキが発生するところのブレーキ力と
によつて付与する。また、第2の工程において母
管を反巻付け方向に逆転する際にチユーブを固定
する必要があり、この固定作用は前記摩擦力およ
びブレーキ力によつて発生する。母管の逆転によ
つてチユーブの巻付け外径が大きくなるが、これ
に必要なチユーブの量はチユーブ案内装置を巻付
け開始方向に後退させると、第1の工程で巻付け
られた部分の最終部分が巻戻され、この巻戻され
た部分によつてまかなわれる(このため第1の工
程時の巻付け数より若干量、巻付け数が減少す
る)。
〔実施例〕
まず、ハンプソン熱交換器の構成につき第1
図、第2図にもとづいて説明する。
ハンプソン熱交換器は、内筒1、外筒3の2つ
の筒体からなりこれら2つの筒体間に複数本のス
パイラルチユーブ2を配して構成されている。
すなわち、内筒1には、複数本のスパイラル形
状のチユーブ2が、内筒外面ならびにチユーブ間
の間〓g1,g2を適当量保持して設けられ、かつ、
チユーブ2の両端は、外筒3から突出されシール
されている。
外筒3は、スパイラル形状のチユーブ2の外側
に適当量の間〓g3を保持して配置され、その両端
は内筒1に取付けた端板4a,4bに支持されて
いる。端板4a,4bにはパイプ5a,5bが取
付けられ、内筒1と外筒3ならびに端板4a,4
bで形成される室5に臨むよう取付けられてい
る。すなわち、室5はチユーブ2に対し管外とな
る。
このように構成されたハンプソン熱交換器はチ
ユーブ2の管内に流体〔〕を、パイプ5aを通
じ、管外に流体〔〕を流通させることにより、
両流体間で熱交換を行わしめる。このとき前記間
〓g1,g2,g3が小さいと、流体の流通抵抗が大
となつて所要の流量が得難くなり、逆に間〓g1
g2,g3が大きすぎると流通抵抗は減少して部分的
に流速が速いところと遅いところが生じて熱交換
効率が低下する(一定量の流体を流通させるの
で、流れに停滞する部分が生じるため)。
したがつて、ハンプソン熱交換器の製作におい
ては、前記間〓g1,g2,g3を一定の間〓たとえ
ば、0.5mm〜1.5mm程度)に保持して作ることがき
わめて重要なことである。なお、2イは流体
〔〕の入口、2ロはその出口を示す矢印、また
5イは流体〔〕の入口、5ロはその出口を示す
矢印である。
つぎに、上記構成をなすハンプソン熱交換器に
おいて母管にチユーブを巻付ける方法について説
明する。
第3図ないし第7図はこの発明の方法を実施す
るためのスパイラルチユーブの巻付け装置を示す
もので、第3図、第4図において、1とチユーブ
2を巻付けるハンプソン熱交換器の内筒、すなわ
ち母管で、あらかじめチユーブ固定板8を巻始め
位置に取付けてある。6はベツドで、ベツド6上
には駆動側軸受柱7a、従動側軸受柱7bが設置
され、駆動側軸受7aには軸18aが支持され
て、その先に回転板18を取付けている。回転板
18には母管1を固定する固定片9がスライド可
能なよう取付けられている。従動側の軸受柱7b
には軸18bが支持され、その先に回転板10が
取付けられて、母管1の他端を受ける。
軸18aの後部には歯車11と12が固定さ
れ、歯車11は、ベツド6上に設けた駆動源19
の歯車13とチエーン15aで接続され回転駆動
される。同様に、歯車12は、チユーブ15bお
よび歯車14を介して、ベツド6上に設けた変速
装置16を駆動する。変速装置16からは軸16
aを介して送りスクリユー17が設けられ、ベツ
ド6上に固定された移動ベツド6aに設けられた
チユーブ案内装置20を移動する(図面左右方
向)よう構成している。すなわち、チユーブ案内
装置20は母管1の回転に同期して母管1の軸方
向に移動自在となるよう構成されている。
次に、チユーブ案内装置20の詳細について第
5図ないし第7図にもとづいて説明する。
チユーブ案内装置20は、送りスクリユー17
にら合される移動台21と、この上に設けられ、
移動台21の移動方向に対して直角方向に位置調
整を行なうことのできる位置調整板22と、位置
調整板22上に設けられこれに対して角度調整を
行なうことのできる角度調整板23と、角度調整
板23に設けられ、被加工チユーブ2を送出する
チユーブ送出装置24が設けられている。
位置調整板22は、移動台21に取付けた位置
調整スクリユー22aにら合し、これの一端に取
付けたハンドル22bの操作で前後(第6図にお
いて、上下方向)に移動できるように構成されて
いる。
また、角度調整板23はその中心に設けた突起
23aをもとに回転可能に構成されている。な
お、23b,23cは、位置固定用の溝ならびに
ボルトである。
更に、チユーブ送出装置24は、チユーブ案内
ローラ24aとこの案内ローラ24aに常に、一
定の反巻付方向の力を付与するブレーキとから構
成されている。すなわち、案内ローラ24aはブ
レーキドラム24bとその両側に軸24cとを取
付けている。また、軸24cは角度調整板23上
に固定された受板24dに回転可能に支持されて
いる。なお、ブレーキドラム24bの周囲にはブ
レーキバンド24fが設けられており、その一端
は角度調整板23に固定され、他端が同様に角度
調整板23上に設けた締付けボルト24gに連結
され、ブレーキ力すなわち、上述した反巻付方向
の力を調整する。また、案内ローラ24aの底部
は第5図に示した通り、母管1の接線方向にセツ
トされた被加工チユーブ2の外面下側と一致する
高さに配置している。
次に、上記のように構成した装置の動作につい
て説明する。まず第1図に示す通り、母管1を駆
動側の回転板18に設けた固定片9で固定し、従
動側を回転板10で受ける。次に、チユーブ案内
装置20を巻付け開始の位置(第1図において左
側)に設置し、第8図に示す通り母管1の軸芯M
と案内ローラ24aの軸芯Tとでなす巻付け角θ
を角度調整板23に付与する。また、案内ローラ
24aに対しては、ボルト24gを適当量締める
ことで回転運動に対する抵抗力を与えておく。こ
の状態で、被加工チユーブ2を案内ローラ24a
側から母管1に取付けられたチユーブ固定板8に
挿入し、巻付け開始における段取作業を終了する
(第5図参照)。
次に巻付け作業は駆動源19を作動させると、
母管1が第9図に示す通り時計方向に回転し、同
時にチユーブ案内装置20に設けた案内ローラ2
4aが同期して移動することで、複数本の被加工
チユーブ2が同時に母管1に巻付けられてゆく。
巻付け時の現象は、同図に見るごとく、被加工チ
ユーブ2と母管1および案内ローラ24aとの接
点をそれぞれQおよびP点とした場合、Q点まわ
りの回転モーメントと同方向の押付力FがP点す
なわち案内ローラ24aに作用する。また、案内
ローラ24aには前述した通りあらかじめ回転に
対するブレーキ力を付与しているために、被加工
チユーブ2に反巻付方向(第9において右方向)
にμFなる引張力を生じさせながら、Q点から時
計方向に巻付けが開始され、母管1に直巻きされ
る。なお、案内ローラ24aのP点はチユーブ案
内装置20のハンドル22bを操作することでQ
−P点間の距離を調整し、押付力Fを変え、適切
な引張力μFを得ている。
この様にして母管1に被加工チユーブ2を所定
量巻付け駆動装置19を停止させると、第10図
Aに示す通り母管1の回転と案内ローラ11の移
動が同時に停止され、D1なる巻径を有す直巻き
状態のスパイラルチユーブ30が製造される。こ
の時母管1の回転中心をO、巻付け開始側のチユ
ーブ固定板8とスパイラルチユーブ30との交点
をEとする。次に、駆動装置19を逆転作動させ
ると、第10図Bに示す通り母管1は反時計方向
に逆回転し、これに同期して送りスクリユー17
によつてチユーブ案内装置20を巻付け開始方向
(第3図において右から左方向)に後退させる。
巻付け時は適当量のブレーキ力を与えた状態で案
内ローラ24aはチユーブ2と共に回転、移動す
るが、巻戻し時は母管1に巻付けられたスパイラ
ルチユーブ2には巻きほごそうとする力が十分に
働いているので、母管1を逆回転(巻戻し)させ
ても案内ローラ24aは逆回転することなく、
又、チユーブ2も巻戻る方向に移動することな
く、案内ローラ24aおよびチユーブ2はその位
置関係を保持したまま、既に巻付けられたスパイ
ラルチユーブ2のみが巻きほぐされる。逆転量は
前記E点がO点のまわりにE′点に径るまでの逆転
角α°によつて付与され、駆動装置19を停止した
状態が、スパイラルチユーブ30の巻径D2とな
る。すなわちD2は逆転量によつていかようにも
調整可能であり、ハンプソン熱交換器における液
の流通路で、その性能におよぼす重要な要因であ
る母管1の外壁とスパイラルチユーブ30の内側
外面との間〓g1が容易に得られる。なお、前述の
チユーブ案内装置の後退量は母管の逆転量に見合
う量とする。
このようにして得られたスパイラルチユーブ3
0の巻径D2を保持した状態で、第11図Aおよ
び第11図Bに示す通り、巻付終了側においてチ
ユーブ固定板31を挿入し、母管1に固定して巻
付け作業を完了する。
複数本のスパイラルチユーブが巻付けられた母
管は、第1図において説明したように外筒で包囲
されることでハンプソン熱交換器が製造される。
〔発明の効果〕 以上述べたように、この発明によれば母管と母
管に巻付けるチユーブとの間および各チユーブ間
に所定量の間〓を保持するように巻付けることに
よつて熱交換媒体の最適な流通路を形成し、効率
の高いハンプソン熱交換器を製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はこの発明の対象に係る公知の
ハンプソン熱交換器の概略を説明するためのもの
で、第1図はその側面図、第2図は第1図の−
断面図、第3図はその発明方法を実施するため
のスパイラルチユーブの巻付け装置の一例で、そ
の全体構成を示す上面図、第4図はその側面図、
第5図は第3図の−方向断面図、第6図は第
3図におけるチユーブ案内装置の詳細を示す上面
図、第7図は第6図の側面図、第8図は第3図に
おける巻付け角の説明図、第9図は本発明に係る
巻付け時の現象を説明する図、第10図A,B、
第11図Aはそれぞれ本発明に係る巻付け終了
時、巻戻し終了時、およびチユーブ終端処理など
の説明図、第11図Bは第11図AのXI−XI方向
視図である。 1……母管、2……被加工チユーブ、6……ベ
ツド、6a……移動ベツド、20……チユーブ案
内装置、21……移動台、22……位置調整板、
23……角度調整板、24……チユーブ送出装
置、24a……案内ローラ、30……スパイラル
チユーブ、31……チユーブ固定板、θ……巻付
け角、α……逆転角、g1……間〓。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 母管1を回転駆動させる装置と、前記母管1
    の外周面に熱交換用のフイン加工を施したチユー
    ブ2をスパイラル状に巻付けるために、前記母管
    1の回転に同期して前記母管1の軸方向に移動自
    在に設けたチユーブ案内装置20とを具え、前記
    母管1に前記チユーブ2を巻付ける方法におい
    て、チユーブ2の始端を母管1に固定し、該チユ
    ーブ2をチユーブ案内装置20に組込んだ案内ロ
    ーラ24aで案内しながらチユーブ外面と案内ロ
    ーラ間の摩擦力および案内ローラ24aに付与し
    たブレーキ力によつて前記チユーブ2に反巻付方
    向の力を付与しながらチユーブ2を母管1に巻付
    ける第1の工程と、該第1の工程終了後に前記摩
    擦力およびブレーキ力によつてチユーブ2を案内
    ローラ24aに固定しながら母管1を反巻付方向
    に逆転し、該逆転に同期してチユーブ案内装置2
    0を母管1の逆転に見合う量だけ巻付け開始方向
    に後退させる第2の工程と、しかる後にチユーブ
    2の終端を前記母管1に固定する第3の固定とか
    らなることを特徴とする母管に熱交換用のチユー
    ブを巻付ける方法。
JP1290381A 1981-02-02 1981-02-02 Method for winding tube for heat exchanging around main tube Granted JPS57127521A (en)

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JPS57127521A JPS57127521A (en) 1982-08-07
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