JPH04262829A - コルゲ−トフィン及びその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コルゲ−トフィン及び
その製造方法に関し、詳しくは、オフセットル−バ部を
有するオフセットル−バ型のコルゲ−トフィン及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、互いに平行な一対の伝熱管の間に介
装されるコルゲ−トフィンとしてオフセットル−バ部を
もつオフセットル−バ型式のものがある。この形式のコ
ルゲ−トフィンは、進行方向における互いに異なるピッ
チオフセット位置にオフセットル−バ部と呼ばれる切り
出窓部を有している。このオフセットル−バ型のコルゲ
−トフィンの作製方法として、従来よりロ−ル成形法及
びプレス成形法が知られている。

【０００３】特開昭５５−１１０８９２号公報、実開昭
５９−１９４３２５号公報、実公昭６２−２９１３６号
公報は、ロ−ル成形法の一例を開示する。このロ−ル成
形法は、例えば図１６に開示するように、コイル材１０
０を一対の歯形ロ−ル１０１の間に送入してこの歯形ロ
−ル１０１の噛み合いにより、所定ピッチで互いに平行
に延びるオフセットル−バ部１０３付のコルゲ−トフィ
ン（すなわち本発明でいう陥没条溝部と類似した波部）
１０２を形成している（図１７参照）。このロ−ル成形
法は、オフセットル−バ部１０３付のコルゲ−トフィン
１０２を連続的に形成できるという長所をもつ。当然、
このロ−ル成形法では、コルゲ−トフィン１０２の波進
方向はコイル材１００の長手方向となる。

【０００４】プレス成形法の一例を図１８に示す。この
プレス成形法では、図示しない順送りプレス型を用い、
この順送りプレス型にコイル材１００を送入し予備曲げ
及び整形曲げを順次行ってコルゲ−トフィン１０２を形
成し、その後、切り曲げ及び整形曲げを行ってオフセッ
トル−バ部１０３を形成している。このプレス成形法は
、コルゲ−トフィン１０２の高さ一杯にオフセットル−
バ部１０３を形成できるという長所をもつ。このプレス
成形法でも、コルゲ−トフィン１０２の波進方向はコイ
ル材１００の長手方向となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たロ−ル成形法では、一対の歯の噛み合いによりオフセ
ットル−バ部１０３を切り開くために、コルゲ−トフィ
ン１０２の高さ一杯まで切り開くことができず、そのた
めに、オフセットル−バ部１０３の高さＬＬがコルゲ−
トフィン１０２の高さＬＣより小さくなってしまうとい
う問題があった。当然のことながら、オフセットル−バ
部１０３の高さを増加できれば、それだけコルゲ−トフ
ィン１０２の熱交換効率が向上する。また、ロ−ル成形
法においては、オフセットル−バ部１０３を形成した後
にコルゲ−トフィン１０２を更に縮め整形する必要があ
り、そのためにオフセットル−バ部１０３の直線性が悪
く、隣接するオフセットル−バ部１０３、１０３間の間
隔がばらつき、その結果として熱交換効率が一層低下す
る。

【０００６】また、上記したプレス成形法では、順送り
プレス機により予備曲げを行っているので、コルゲ−ト
（波部）１０４を一条分だけ作製するのに一回のプレス
工程が必要となり、そのために生産性が極端に悪く、実
用することができなかった。なお、コルゲ−トを一条作
製するのに一回のプレス工程が必要となる理由は、平坦
なコイル材１００を予備曲げしてコルゲ−トフィン１０
２を作製する際にコイル材１００の送りが必要となり、
図１８の最初の１条のコルゲ−ト１０２ａを作製する際
には左側のコイル材１００から送れるが、もしも複数の
コルゲ−トを一度にプレス使用とすればコルゲ−ト１０
２ｂ、１０２ｃなどを作製するためのコイル送りができ
ないので、プレスによりコルゲ−ト１０２ｂ、１０２ｃ
などが引きちぎれてしまうためである。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、オフセットル−バ部の高さを増加できるにもか
かわらず生産性の格段の向上が可能なコルゲ−トフィン
及びその製造方法を提供することをその目的としている
。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のコルゲ−トフィ
ン及びその製造方法は、コイル材をロ−ラ対により曲げ
て、平坦部と、該平坦部から所定ピッチで互いに平行に
陥没する複数の陥没条溝部とを形成する予備曲げ工程と
、前記陥没条溝部をダイ及びパンチの間に送入し、前記
パンチを前記ダイに近接させることにより前記陥没条溝
部を切り曲げて、前記パンチと前記ダイとの間にオフセ
ットル−バ部を形成するパンチ圧入工程と、を備えるこ
とを特徴としている。

【０００９】好適な一実施例において、予備曲げ工程は
、コイル材の長手方向に並んだ複数のロ−ラ対により、
平坦部と、平坦部から所定ピッチで長手方向へ互いに平
行に陥没する複数の陥没条溝部とを形成する工程からな
る。好適な一実施例において、パンチ圧入工程は、先端
が前記陥没条溝部の底部まで達するまで前記各陥没条溝
部にガイドプレートをそれぞれ挿入するガイドプレート
挿入工程と、ガイドプレート挿入方向と逆方向から各平
坦部に当接するまでダイをそれぞれ挿入してガイドプレ
ートの一側面と共同して陥没条溝部の一側壁を挟むダイ
挿入工程と、ガイドプレート挿入方向からガイドプレー
トの他側面に当接しつつガイドプレートとダイとの間に
パンチをそれぞれ圧入して陥没条溝部の他側壁を陥没条
溝部の底部まで切り曲げ、この切り曲げによりパンチと
ダイとの間にオフセットル−バ部を形成するパンチ圧入
工程とからなる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のコルゲ−ト
フィンの製造方法では、ロ−ル成形法で陥没条溝部を形
成する予備曲げ工程と、陥没条溝部をダイ及びパンチを
用いたプレスによりオフセットル−バ部を形成するパン
チ圧入工程とを備えているので、以下の効果を奏するこ
とができる。

【００１１】すなわち、パンチ圧入工程において陥没条
溝部をプレスにより切り曲げるので、陥没条溝部の高さ
一杯にオフセットル−バ部を形成することができ、それ
だけコルゲ−トフィンの熱交換効率を向上することがで
きる。ロ−ル成形法のようにオフセットル−バ部を形成
した後にコルゲ−トを更に縮め整形する必要がなく、そ
のためにオフセットル−バ部の直線性が低下してオフセ
ットル−バ部間の間隔がばらつき、その結果として熱交
換効率が一層低下することがない。なお、パンチ圧入工
程においてはパンチを多数並列作動させ得るので、従来
のプレス成形法とは異なり一回のプレス（パンチ）動作
で多数の陥没条溝部を切り曲げることができる。

【００１２】また、予備曲げ工程においてロ−ル成形法
により陥没条溝部を形成しているので、従来のプレス成
形法に比較して生産性が格段に改善される。

【００１３】

【実施例】まず、本実施例の製造方法を用いて作製され
たオフセットル−バ型のコルゲ−トフィンについてその
正面図である図２により説明する。このコルゲ−トフィ
ンは、エバポレ−タ用フィンであって、各陥没条溝部１
の両側にそれぞれ２枚のオフセットル−バ部２、３、４
、５が形成されており、当然各オフセットル−バ部２、
３、４、５は図２中、左右方向にほぼ等間隔にオフセッ
トされている。陥没条溝部１は、図２中、所定間隔を隔
てて平行に伸びる左側壁１ａ及び右側壁１ｂからなり、
これら左右側壁１ａ、１ｂ及びオフセットル−バ部２、
３、４、５の両端部はそれぞれ独特の曲率で湾曲してい
る。

【００１４】このコルゲ−トフィンの平面図を図１に示
す。このコルゲ−トフィンは図１中、上下方向へＡ列、
Ｂ列、Ｃ列の繰り返しで構成されている。Ａ列は、陥没
条溝部１の左側壁１ａと外側のオフセットル−バ部５と
により波すなわちコルゲ−トを構成している。Ｂ列は、
陥没条溝部１から小オフセットしている内側のオフセッ
トル−バ部２、４によりコルゲ−トを構成している。Ｃ
列は、陥没条溝部１の右側壁１ｂとオフセットル−バ部
３とにより波すなわちコルゲ−トを構成している。隣接
する２条の陥没条溝部間のピッチはＬ１、コルゲ−トフ
ィンの高さはＨ１である。

【００１５】以下、本実施例のコルゲ−トフィンの製造
装置を図３により説明する。ロ−ル９９から引き出され
たコイル材１００は、多数のロ−ル対からなりコイル材
１００を予備曲げして陥没条溝部を形成するロ−ル成形
機３００と、このロ−ル成形機３００の下流端に配設さ
れ陥没条溝部を切り曲げてオフセットル−バ部を形成す
るプレス機４００とを備えている。

【００１６】図４乃至図６によりロ−ル成形機３００を
用いた予備曲げ工程を説明する。まず最前列の一対のロ
−ラ３０１により中央の２本の陥没条溝部１１が最初に
形成される。ロ−ラ対を図６に示し、図５に予備曲げさ
れたコイル材１００を示す。陥没条溝部１１、１１の形
成によりコイル材１００はその幅方向に縮む。最初の陥
没条溝部１１、１１を形成した後、次の一対のロ−ラ対
３０２により次の陥没条溝部１２、１２を形成し、コイ
ル材１００の中央部からその周辺部に順番に一本づつ陥
没条溝部を形成してゆく。この形成方法により、図５に
示すようにコイル材１００の長手方向にそれぞれ伸びる
多数の陥没条溝部が一定ピッチで形成される。図７に、
上記方法により予備曲げされたコイル材１００の拡大正
面図を示す。この予備曲げされたコイル材１００は、平
坦部１０と、平坦部１０からピッチＬｏで図中、下方に
高さＨｏだけ陥没する陥没条溝部１とからなる。陥没条
溝部１の内幅はｗｏ、陥没条溝部１の左右側壁１ａ、１
ｂの入口部分の曲率はＲｍとする。

【００１７】次に、陥没条溝部１を切り曲げてオフセッ
トル−バ部２乃至５を形成するプレス機４００を説明す
る。プレス機４００の金型は、上型として可動のガイド
プレート６、パンチ８、押え板１５を有し、下型として
ダイ７、可動のノックアウト９を有している。図８は、
パンチ工程の途中段階におけるプレス機４００の要部断
面図であり、図９は図８中のコイル材（切り曲げ中）１
００を示す。図９において、陥没条溝部１からオフセッ
トル−バ部５が半分だけ切り曲げられている。

【００１８】図８において、各陥没条溝部１の内部には
上方から薄平板状のガイドプレート６が挿入され、ガイ
ドプレート６の先端は陥没条溝部１の底部に到達してい
る。また、ガイドプレート６の両壁面は陥没条溝部１の
平坦な両内壁面にほぼ接している。図８において、ダイ
ヤ７は、隣接する２条の陥没条溝部１、１の間に挿入さ
れ、ダイ７の先端は平坦部１０の下面に達している。ま
た、ダイ７の右側面７１は陥没条溝部１の左側壁１ａの
外側面に当接している。ダイ７の略平面形状を図１０に
示す。図１０では左側のダイ７と右側のダイ７との間の
切り曲げ空間Ｓが、ガイドプレート６及び後述のパンチ
８を挿入する空間である。なお、図８では、空間Ｓはノ
ックアウト９によりその下端を閉鎖されており、陥没条
溝部１の先端はこのノックアウト９に達している。

【００１９】パンチ８は、図８に示すように、ガイドプ
レート挿入方向からガイドプレート６の右側面６１に当
接しつつガイドプレート６とダイ７との間に圧入され得
るように構成されている。ガイドプレート６及びパンチ
８の平面図を図１１に示す。以下、パンチ圧入工程を図
８乃至図１１を用いて説明する。まず最初に、ガイドプ
レート６、パンチ８、押え板１５をリフトアップし、ノ
ックアウト９をリフトダウンする。次に、予備成形済み
のコイル材１００を切り曲げ空間Ｓに水平方向に搬入す
る。この搬入において非常に重要なことは、各陥没条溝
部１が搬入方向に伸びているので、陥没条溝部１が、簡
単に各ダイ７の間に嵌入できることである。ピッチＬ０
　（図７参照）が極めて挟小であるため、このことは非
常に重要な利点である。次に、ガイドプレート６を陥没
条溝部１の内溝に挿入し、押さえ板１５をリフトダウン
してコイル材１００を固定する。

【００２０】次に、パンチ７をガイドプレート６の右側
面６１に当接しつつガイドプレート６とダイ８との間へ
リフトダウンする。これにより、陥没条溝部１の右側壁
１ｂが底部まで切り曲げられてオフセットル−バ部５が
形成される。当然、同じ工程で他のオフセットル−バ部
２、３、４も形成される。その後、パンチ８を引き抜き
、押さえ板１５をリフトアップし、ガイドプレ−ト６を
引き抜く。加工されたコルゲ−トフィンはダイ７中に残
るが、ノックアウト９をリフトアップすることにより、
取り出される。

【００２１】以下、コルゲ−トフィン及び工程を更に説
明する。陥没条溝部１の切り曲げ前の高さＨｏは、その
切り曲げ後の高さより若干（０．９０乃至０．９５倍に
）低く設定されている。この理由については後述する。 陥没条溝部１のピッチＬｏは切り曲げ前後で同一とされ
る。陥没条溝部１の内溝幅ｗは切り曲げ前後で同一とさ
れる。

【００２２】図２において、陥没条溝部１の左側壁１ａ
の上端曲部の曲率半径はＲＡであり、また、オフセット
ル−バ部５の上端曲部の曲率半径はＲＢであり，オフセ
ットル−バ部２、４の上端曲部の曲率半径はＲＣであり
、ＲＡはＲＢ、ＲＣより大きく設定される。これらの曲
率半径ＲＡ、ＲＢ、ＲＣは当然、ダイ７の上端部形状に
より規定される。

【００２３】オフセットル−バ部切り曲げ前の高さＨｏ
は、その切り曲げ後の高さＨ１より若干（０．９０乃至
０．９５倍に）低く設定されている。また、図１におい
て、Ａ列の幅ａと（Ｂ列とＣ列の幅の和）（ｂ＋ｃ）と
の比ａ／（ｂ＋ｃ）は、０．３以上に設定される。コイ
ル材１００の材質はＡ３００４−Ｈ１４であり、その板
厚は０．１ｍｍとされている。図２におけるピッチＬ１
は３．８４ｍｍとし、各ル−バ−２乃至５及び左右側壁
１ａ、１ｂ間のピッチＬ１１はすべて等しく０．６４ｍ
ｍである。Ｈ１はチュ−ブとの組付状態では１０ｍｍと
されるが部品単位では１０．０５ｍｍとしている。ＲＡ
は０．８ｍｍ、ＲＢ、ＲＣ及びＲａａ、Ｒｂｂ、Ｒｃｃ
は各々０．２ｍｍである。ａ、ｂ、ｃは各々１．２ｍｍ
である。図７において、切り曲げ前の曲率半径ＲｍはＲ
Ａより小さく０．５ｍｍとする。切り曲げ前の高さＨｏ
は切り曲げ後の高さＨ１より若干小さく、９．９７ｍｍ
とされている。切り曲げ前の陥没条溝部１の内幅Ｗｏは
ルーバピッチＬ１１−０．１ｍｍとされている。

【００２４】パンチ８の先端には図１３に示すように、
フィンのＲａａ、Ｒｂｂに対応して、大きさ０．２ｍｍ
のＲａａ・Ｒｂｂを設け、ガイドプレ−ト６との摺動面
側の先端は、パンチ８が挿入される加工初期における切
断性を向上させるために、１５°のテ−パ角をもつたテ
−パ部を０．１５ｍｍの幅で設けている。　　ダイ７の
拡大平面図を図１２に示す。切刃部には０．３ｍｍにわ
たって４°の逃がしテ−パ面を設けて切断性を向上して
いる。

【００２５】以下Ｈ０　＜Ｈ１とする理由を説明する。 もしＨ０　＝Ｈ１とするとパンチ８が押込まれて切り曲
げ加工が進むにつれ、パンチ８より下の未加工部分に材
料余りが生じて図１４のような座屈状態となり、これが
進んでやがてパンチ８下面からＲａａの部分をスム−ス
にすべってパンチ８とダイ７のすき間部分へ材料が移動
することができなくなり、更にパンチ８が押込まれると
、パンチ８とダイ７とのすき間部分で破断してしまう。 これを回避するため予備曲げ品のＨｏをＨ１よりも適当
な小さく（０．９０〜０．９５倍）設定しておく。この
ようにすれば、Ｈｏが小さいので１ｂに引っ張り力が予
め加わっており、そのために座屈が生ぜず、座屈が生じ
ないので破断も生じない。ただ、Ｈｏを０．９０より小
とすると加工終了直前に開口部近傍で引っ張り力が過大
となって破断してしまう。

【００２６】予備曲げ品のＨｏをＨ１より小さくしてお
くことは、パンチ８で切曲げ成形される部分（図１４参
照）における座屈を回避することに対しては有効である
が、切り曲げされない左右側壁部１ａ、１ｂは、パンチ
８の圧入によりただ単に下方に引張られるだけとなり、
その開口部近傍にて破断してしまう。本実施例ではこれ
を回避するため１ａ、１ｂの開口近傍の曲率半径ＲＡを
ＲＢ、ＲＣよりも大きくすることですなわち１ａ、１ｂ
を開口部で大きく曲げることで、引張り力が作用した時
に１ａ、１ｂに余剰分を生じさせ、引張り力を緩和させ
ている。

【００２７】ただ、Ｈ１が小さい場合は以上の二つの工
夫により良好な加工が実現できるが、この実施例のよう
にＨ１がル−バピッチ（Ｌ１１乃至Ｌ１６）に対し相対
的に大きい場合には、ＲＡの大きさに制約が生じてしま
う。そこで、本実施例では第３の工夫として、図１４で
示す座屈を防止するために、例えば図８において、パン
チ７を圧入する時に右側壁１ｂがガイドプレ−ト６の先
端を越えて左側１ａ側にずれて送られる。左側壁１ａは
パンチ８の圧入により引張られており、上記した右側壁
１ｂが左側壁１ａに送られることにより、この引張りが
緩和される。この緩和を十分に行うには、このように余
剰を生じる右側壁１ａを包含するＡ列の幅ａを、引っ張
りを生じているＢ、Ｃ列の幅（ａ＋ｂ）に対してある程
度以上大きく設定しておく必要がある。

【００２８】なお、本実施例のコルゲ−トフィン及びそ
の製造方法は、エバポレ−タ以外の熱交換器すなわち、
ラジェ−タ・ヒ−タ・コンデンサなどにも適用できる。 、また当然、オフセットル−バ部の形状が平行オフセッ
トル−バでなく、傾斜ル−バとなっても適用できる。ま
た、この実施例では左右各２段のオフセットル−バ部を
もつ３列型のコルゲ−トフィンであるが、本発明は、こ
れに限らず、左右各１段のオフセットル−バ部をもつ２
列型のコルゲ−トフィンにも適用でき、更に多段のオフ
セットル−バ部をもつ多列型のコルゲ−トフィンにも適
用することができる。

【００２９】本発明によれば、図１５に示すように、オ
フセットル−バ部の高さがコルゲ−トフィン高さにほぼ
等しいので（１００％）、従来のロ−ル成形方法による
これらの比（７５％）に比べて大きいので、熱交換効率
をほぼ３％向上することができる。尚、本実施例では、
陥没条溝部１の長手方向のコイル材１００の長手方向と
しているが、従来のロ−ル成形機を用いて陥没条溝部１
の長手方向をコイル材１００の幅方向としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のコルゲ−トフィンの平面図、

【図２
】本実施例のコルゲ−トフィンの正面図、

【図３】本実
施例のコルゲ−トフィンの製造装置の模式図、

【図４】予備曲げされつつあるコイル材の斜視図、

【図
５】予備曲げされたコイル材の正面図、

【図６】ロ−ル
成形機の模式図、

【図７】予備曲げされたコイル材の拡大正面図、

【図８
】パンチ圧入工程を示す正面図、

【図９】切り曲げ途中
のコイル材の一部正面図、

【図１０】ダイの略平面図、

【図１１】パンチ及びガイドプレートの平面図、

【図１
２】ダイの拡大平面図、

【図１３】パンチの拡大平面図、

【図１４】パンチ圧入による座屈状態を示す断面図、

【
図１５】性能向上を示す特性図、

【図１６】

【図１７】

【図１８】従来の製造方法を示す図、

【符号の説明】

１００はコイル材、１は陥没条溝部、４００はプレス機
、５はオセットルーバ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コイル材をロ−ラ対により曲げて、平坦部
   と、該平坦部から所定ピッチで互いに平行に陥没する複
   数の陥没条溝部とを形成する予備曲げ工程と、前記陥没
   条溝部をダイ及びパンチの間に送入し、前記パンチを前
   記ダイに近接させることにより前記陥没条溝部を切り曲
   げて、前記パンチと前記ダイとの間にオフセットル−バ
   部を形成するパンチ圧入工程と、を備えることを特徴と
   するコルゲ−トフィンの製造方法。
2. 【請求項２】前記予備曲げ工程は、前記コイル材の長手
   方向に並んだ複数の前記ロ−ラ対により、平坦部と、該
   平坦部から所定ピッチで前記長手方向へ互いに平行に陥
   没する複数の陥没条溝部とを形成する工程からなる請求
   項１記載のコルゲ−トフィン及びその製造方法。
3. 【請求項３】前記パンチ圧入工程は、先端が前記陥没条
   溝部の底部まで達するまで前記各陥没条溝部にガイドプ
   レートをそれぞれ挿入するガイドプレート挿入工程と、
   前記ガイドプレート挿入方向と逆方向から前記各平坦部
   に当接するまでダイをそれぞれ挿入して前記ガイドプレ
   ートの一側面と共同して前記陥没条溝部の一側壁を挟む
   ダイ挿入工程と、ガイドプレート挿入方向から前記ガイ
   ドプレートの他側面に当接しつつ前記ガイドプレート側
   壁を前記陥没条溝部の底部まで切り曲げ、該切り曲げに
   より前記パンチと前記ダイとの間にオフセットル−バ部
   を形成するパンチ圧入工程と、からなる請求項１記載の
   コルゲ−トフィン及びその製造方法。
4. 【請求項４】前記請求項１乃至３記載の製造方法で作製
   されたコルゲ−トフィン。