JPH0759332B2 - 熱交換器の製造方法と製造装置 - Google Patents
熱交換器の製造方法と製造装置Info
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- JPH0759332B2 JPH0759332B2 JP3307411A JP30741191A JPH0759332B2 JP H0759332 B2 JPH0759332 B2 JP H0759332B2 JP 3307411 A JP3307411 A JP 3307411A JP 30741191 A JP30741191 A JP 30741191A JP H0759332 B2 JPH0759332 B2 JP H0759332B2
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/26—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
- B21D53/08—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of both metal tubes and sheet metal
- B21D53/085—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of both metal tubes and sheet metal with fins places on zig-zag tubes or parallel tubes
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- B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
- B21D11/06—Bending into helical or spiral form; Forming a succession of return bends, e.g. serpentine form
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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-
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- Y10T29/49377—Tube with heat transfer means
- Y10T29/49378—Finned tube
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は熱交換器の製造方法と
装置に関するものであり、より具体的には、所謂サイド
・エントリー型の熱交換器の製造方法とその装置に関す
るものである。
装置に関するものであり、より具体的には、所謂サイド
・エントリー型の熱交換器の製造方法とその装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】上記サイド・エントリー型の
熱交換器は、先端部にノッチまたは切り欠きを形成して
開放端とした複数のクロスフィンを備えている。このノ
ッチは列状に配設され、この配列ノッチに横方向に挿入
され、列から列へとノッチを係合させている。開放端部
となったノッチをフィン配列の端部に設けることによ
り、一体構造、即ち、ワンピース型の熱交換器チューブ
が利用出来ることになる。
熱交換器は、先端部にノッチまたは切り欠きを形成して
開放端とした複数のクロスフィンを備えている。このノ
ッチは列状に配設され、この配列ノッチに横方向に挿入
され、列から列へとノッチを係合させている。開放端部
となったノッチをフィン配列の端部に設けることによ
り、一体構造、即ち、ワンピース型の熱交換器チューブ
が利用出来ることになる。
【０００３】上記フィンに設けたノッチの内径はチュー
ブの外径に相当し、フィンとチューブとの周辺結合が、
熱交換チューブが挿入される上記ノッチの、少なくとも
開放端部の幅によって減少せられる。従って、クロスフ
ィンと熱交換チューブとの結合を最大にするためには、
サイド・エントリー型の場合には、熱交換チューブの外
径に合わせた円形で比較的大きな径の部分に繋がる比較
的幅が狭い入口または喉分を形成するのが一般的な手法
である。チューブの組み立てにおいて、断面円形のもの
を僅かに平たくして上記ノッチの入口から横方向にノッ
チの円形部に挿入し易くしている。次いで、チューブ内
に高圧を加えて膨脹させる。このような膨脹によりクロ
スフィンとチューブの双方を相互にロックし、脱落出来
なくすると共に、チューブとフィン配列体との結合を強
固なものとしている。
ブの外径に相当し、フィンとチューブとの周辺結合が、
熱交換チューブが挿入される上記ノッチの、少なくとも
開放端部の幅によって減少せられる。従って、クロスフ
ィンと熱交換チューブとの結合を最大にするためには、
サイド・エントリー型の場合には、熱交換チューブの外
径に合わせた円形で比較的大きな径の部分に繋がる比較
的幅が狭い入口または喉分を形成するのが一般的な手法
である。チューブの組み立てにおいて、断面円形のもの
を僅かに平たくして上記ノッチの入口から横方向にノッ
チの円形部に挿入し易くしている。次いで、チューブ内
に高圧を加えて膨脹させる。このような膨脹によりクロ
スフィンとチューブの双方を相互にロックし、脱落出来
なくすると共に、チューブとフィン配列体との結合を強
固なものとしている。
【０００４】このようなフィン配列に熱交換チューブを
組み立てる公知の方法としては、予めチューブを螺旋状
に形成しておき、これを押圧してフィン配列のノッチに
形成するほうほうが採られている。しかし、この組み立
て方法は大量生産には適さない。その理由は、フィン集
成体を予め形成されたチューブに挿入しなければならな
いし、チューブの夫々の通路を関連するノッチ列に整合
させ、そしてそれぞれのチューブ部分を関連するノッチ
に押圧しなければならないからである。
組み立てる公知の方法としては、予めチューブを螺旋状
に形成しておき、これを押圧してフィン配列のノッチに
形成するほうほうが採られている。しかし、この組み立
て方法は大量生産には適さない。その理由は、フィン集
成体を予め形成されたチューブに挿入しなければならな
いし、チューブの夫々の通路を関連するノッチ列に整合
させ、そしてそれぞれのチューブ部分を関連するノッチ
に押圧しなければならないからである。
【０００５】更に別の問題点としては、このようなフィ
ン配列に単体型の熱交換チューブを組み立てるには戻り
の折り曲げ部を形成してフィンユニットの表面に沿って
多くの熱交換チューブの通路を形成しなければならな
い。このような折り曲げによってチューブがもつれた
り、捩れたりすることがあるが、チューブに内部に高圧
を加えて膨脹させてフィン集成体の本体部の側壁を係合
するときに、上記戻り折り曲げ部の上記捩れなどが普通
は吹き飛んだように無くなってしまうものである。しか
しながら、戻り折り曲げ部の中には元の円形断面に戻ら
ないものもあり、流体の流れを阻害することにもなって
おり、全体として熱交換器の熱交換効率を低下させてい
たものである。
ン配列に単体型の熱交換チューブを組み立てるには戻り
の折り曲げ部を形成してフィンユニットの表面に沿って
多くの熱交換チューブの通路を形成しなければならな
い。このような折り曲げによってチューブがもつれた
り、捩れたりすることがあるが、チューブに内部に高圧
を加えて膨脹させてフィン集成体の本体部の側壁を係合
するときに、上記戻り折り曲げ部の上記捩れなどが普通
は吹き飛んだように無くなってしまうものである。しか
しながら、戻り折り曲げ部の中には元の円形断面に戻ら
ないものもあり、流体の流れを阻害することにもなって
おり、全体として熱交換器の熱交換効率を低下させてい
たものである。
【０００６】従って、上記のような欠点を無くし、戻り
折り曲げ部での流体の流れに支障のない構成が可能であ
るならば極めて有用である。
折り曲げ部での流体の流れに支障のない構成が可能であ
るならば極めて有用である。
【０００７】この発明の目的は、従来のものに比べて製
造と組み立てが簡単なサイド・エントリー型の熱交換器
の製造方法と製造装置を提供するものである。
造と組み立てが簡単なサイド・エントリー型の熱交換器
の製造方法と製造装置を提供するものである。
【０００８】この発明の別の目的は、従来のものに比べ
てコンパクト且つ簡便でありながら、効率の高い熱交換
器の製造方法とその装置を提供することである。
てコンパクト且つ簡便でありながら、効率の高い熱交換
器の製造方法とその装置を提供することである。
【０００９】この発明の更に別の目的は、熱伝導配列体
に熱交換チューブを巻装して熱交換器を形成する方法と
装置を提供することである。
に熱交換チューブを巻装して熱交換器を形成する方法と
装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、少な
くとも１個のフィンユニットを有する熱伝導配列体と１
本構成とした熱交換チューブを備えた熱交換器の製造方
法である。熱伝導配列体は第１と第２の平行な面を有
し、この平行な面はそれぞれ複数のフィンを画成し、そ
れぞれのフィンが上記第１と第２の面に組みとなって配
列されたノッチを有している。チューブは熱伝導配列体
に取り付けてフィンのノッチを係合させ、第１の面のノ
ッチを係合する複数の第１の通路と、第２の面のノッチ
と係合する複数の平行な第２の通路とを有する。この発
明の方法は、熱伝導配列体とチューブとの間で相対的な
回転を形成してチューブが熱伝導配列体に巻装されるよ
うにし、この巻装に際して熱伝導配列体に対してのチュ
ーブの位置決めをし、第１と第２の面の一連のノッチに
交互に導入されるようになっている。更にこの発明の方
法では、上記巻装工程中に熱交換チューブに張力を維持
し、フィンのノッチを係合してチューブの戻り折り曲げ
部の断面を四辺形に形成するとともに内側に突出したリ
ブ部を形成し、チューブを熱伝導配列体に巻装し終えた
ら、上記戻り折り曲げ部を四辺形に膨脹させ、この戻り
折り曲げ部の断面面積を最大にする。
くとも１個のフィンユニットを有する熱伝導配列体と１
本構成とした熱交換チューブを備えた熱交換器の製造方
法である。熱伝導配列体は第１と第２の平行な面を有
し、この平行な面はそれぞれ複数のフィンを画成し、そ
れぞれのフィンが上記第１と第２の面に組みとなって配
列されたノッチを有している。チューブは熱伝導配列体
に取り付けてフィンのノッチを係合させ、第１の面のノ
ッチを係合する複数の第１の通路と、第２の面のノッチ
と係合する複数の平行な第２の通路とを有する。この発
明の方法は、熱伝導配列体とチューブとの間で相対的な
回転を形成してチューブが熱伝導配列体に巻装されるよ
うにし、この巻装に際して熱伝導配列体に対してのチュ
ーブの位置決めをし、第１と第２の面の一連のノッチに
交互に導入されるようになっている。更にこの発明の方
法では、上記巻装工程中に熱交換チューブに張力を維持
し、フィンのノッチを係合してチューブの戻り折り曲げ
部の断面を四辺形に形成するとともに内側に突出したリ
ブ部を形成し、チューブを熱伝導配列体に巻装し終えた
ら、上記戻り折り曲げ部を四辺形に膨脹させ、この戻り
折り曲げ部の断面面積を最大にする。
【００１１】更にこの発明は、少なくとも１個のフィン
ユニットを備えた熱伝導配列体と１本の長さの熱交換チ
ューブとを有するタイプの熱交換器の製造装置を提供す
るものである。熱伝導配列体は第１と第２の平行な面を
有し、この面にはフィンが形成され、且つ第１と第２の
面に組みに配列されたフィンにノッチを有している。熱
交換チューブは熱伝導配列体に装着され、第１と第２の
面のノッチと係合する通路を形成し、上記第１と第２の
面の通路を相互結合する戻り折り曲げ部を形成してい
る。この発明の製造装置は、熱伝導配列体と熱交換チュ
ーブとの間の相対的な回転をもたらす回転手段を有し
て、熱交換チューブを熱伝導配列体に巻装されるように
している。この装置は更に、上記チューブが巻装されて
いる間に熱伝導配列体に対して熱交換チューブを割り出
すためのインデックス手段、即ち割り出し手段を有し、
これにより第１と第２の面のノッチ群に交互に導入され
るようになっており、更に、上記巻装工程中に上記熱交
換チューブに張力を維持する手段を有している。加え
て、形成手段を備えて、これにより上記巻装中に熱交換
チューブの戻り折り曲げ部のピッチを決定する。この形
成手段は、上記チューブの継続する膨脹工程中に戻り折
り曲げ部の断面をほぼ四辺形に維持するように形成さ
れ、且つ配列されている。
ユニットを備えた熱伝導配列体と１本の長さの熱交換チ
ューブとを有するタイプの熱交換器の製造装置を提供す
るものである。熱伝導配列体は第１と第２の平行な面を
有し、この面にはフィンが形成され、且つ第１と第２の
面に組みに配列されたフィンにノッチを有している。熱
交換チューブは熱伝導配列体に装着され、第１と第２の
面のノッチと係合する通路を形成し、上記第１と第２の
面の通路を相互結合する戻り折り曲げ部を形成してい
る。この発明の製造装置は、熱伝導配列体と熱交換チュ
ーブとの間の相対的な回転をもたらす回転手段を有し
て、熱交換チューブを熱伝導配列体に巻装されるように
している。この装置は更に、上記チューブが巻装されて
いる間に熱伝導配列体に対して熱交換チューブを割り出
すためのインデックス手段、即ち割り出し手段を有し、
これにより第１と第２の面のノッチ群に交互に導入され
るようになっており、更に、上記巻装工程中に上記熱交
換チューブに張力を維持する手段を有している。加え
て、形成手段を備えて、これにより上記巻装中に熱交換
チューブの戻り折り曲げ部のピッチを決定する。この形
成手段は、上記チューブの継続する膨脹工程中に戻り折
り曲げ部の断面をほぼ四辺形に維持するように形成さ
れ、且つ配列されている。
【００１２】以下この発明の具体的な実施例について説
明する。
明する。
【００１３】第１図と第２図において、符号２０で簡略
的に示した熱交換器２０とこれを製造するこの発明によ
る製造装置を示している。第１図、第２図及び第３図に
おいて、熱交換器２０は少なくとも１個のフィンユニッ
ト２１と単体型の熱交換チューブ２２を有する。このフ
ィンユニットは上面２６と下面２６ａにそれぞれ有す
る、複数列に配列された穴またはノッチ２５，２５ａを
形成している。一本の長さのチューブが、フィンユニッ
トの面２６，２６ａにそれぞれ連結したフィンユニット
の回りに巻装されている。このフィンユニットは前記サ
イド・エントリー型のものであり、アルミニウムなどの
一枚の金属シートで形成され、前後に折り曲げ、フィン
ユニットのためのフィン２４，２４ａを複数形成する。
各ノッチは円形部２７と狭い喉部２７ａとを形成してい
る。例示的に示せば、熱伝導配列体はアメリカ特許第４
８８１３１１号の第９図に図示されたようなものとし、
両面にノッチを有する１個のフィンユニットとすること
も可能である。
的に示した熱交換器２０とこれを製造するこの発明によ
る製造装置を示している。第１図、第２図及び第３図に
おいて、熱交換器２０は少なくとも１個のフィンユニッ
ト２１と単体型の熱交換チューブ２２を有する。このフ
ィンユニットは上面２６と下面２６ａにそれぞれ有す
る、複数列に配列された穴またはノッチ２５，２５ａを
形成している。一本の長さのチューブが、フィンユニッ
トの面２６，２６ａにそれぞれ連結したフィンユニット
の回りに巻装されている。このフィンユニットは前記サ
イド・エントリー型のものであり、アルミニウムなどの
一枚の金属シートで形成され、前後に折り曲げ、フィン
ユニットのためのフィン２４，２４ａを複数形成する。
各ノッチは円形部２７と狭い喉部２７ａとを形成してい
る。例示的に示せば、熱伝導配列体はアメリカ特許第４
８８１３１１号の第９図に図示されたようなものとし、
両面にノッチを有する１個のフィンユニットとすること
も可能である。
【００１４】上記熱交換器チューブ２２はアルミニウム
などの折り曲げ可能な材料で形成し、約０．１５cmの直
径の円形断面を有し、約０．００６cmの壁厚を有する一
体型の筒体より形成するのが好ましい。このような寸法
の熱交換チューブは内圧に対して充分な機械的強度を有
し、チューブの両側からを加えて圧縮させた場合に破裂
しないようになっており、かくてフィンユニットに挿入
し易くなっている。チューブ２２がフィンユニットに組
み立てられたとき、第２図の通り上列の通路３０と下列
の通路３１とを有するパターン構成となる。集成体（組
み立て体）の左側（第２図）において、それぞれ上列と
下列の近傍の通路３０，３１は単体チューブ２２の戻り
折り曲げ部３２によってそれぞれの端部で相互結合され
ている。同様に、集成体の右側において、上記上下列の
通路３０，３１が戻り折り曲げ部３３で相互結合され
る。この通路の一つがフィンユニット２１を越えて外側
に突出し、チューブ２２の流体入口３４（第２図）を形
成し、また、通路の一つがフィンユニットから外側に突
出して流体入口３５（第３図）を形成している。
などの折り曲げ可能な材料で形成し、約０．１５cmの直
径の円形断面を有し、約０．００６cmの壁厚を有する一
体型の筒体より形成するのが好ましい。このような寸法
の熱交換チューブは内圧に対して充分な機械的強度を有
し、チューブの両側からを加えて圧縮させた場合に破裂
しないようになっており、かくてフィンユニットに挿入
し易くなっている。チューブ２２がフィンユニットに組
み立てられたとき、第２図の通り上列の通路３０と下列
の通路３１とを有するパターン構成となる。集成体（組
み立て体）の左側（第２図）において、それぞれ上列と
下列の近傍の通路３０，３１は単体チューブ２２の戻り
折り曲げ部３２によってそれぞれの端部で相互結合され
ている。同様に、集成体の右側において、上記上下列の
通路３０，３１が戻り折り曲げ部３３で相互結合され
る。この通路の一つがフィンユニット２１を越えて外側
に突出し、チューブ２２の流体入口３４（第２図）を形
成し、また、通路の一つがフィンユニットから外側に突
出して流体入口３５（第３図）を形成している。
【００１５】第１図と第２図において、熱交換器の製造
装置は回転マンドレル４０と、形成装置４４と、案内装
置４５と、上記マンドレルと協働する複数の形成案内部
材６０を有している。このマンドレル４０は軸４１の回
りを回動出来るようにフィンユニット２１を保持し、チ
ューブ供給源４２からチューブ２２を引き出せるように
なっている。実施に際して、上記チューブ源４２は回転
マンドレルから約４〜５ｍほど離して位置させる。前記
形成案内部材６０はマンドレルで保持され、かつこれと
協働して形成通路（チャンネル）を構成することにな
り、この形成通路はチューブ２２の戻り折り曲げ部３
２，３３のピッチを決定する。
装置は回転マンドレル４０と、形成装置４４と、案内装
置４５と、上記マンドレルと協働する複数の形成案内部
材６０を有している。このマンドレル４０は軸４１の回
りを回動出来るようにフィンユニット２１を保持し、チ
ューブ供給源４２からチューブ２２を引き出せるように
なっている。実施に際して、上記チューブ源４２は回転
マンドレルから約４〜５ｍほど離して位置させる。前記
形成案内部材６０はマンドレルで保持され、かつこれと
協働して形成通路（チャンネル）を構成することにな
り、この形成通路はチューブ２２の戻り折り曲げ部３
２，３３のピッチを決定する。
【００１６】このチューブ２２は第１図のとおりチュー
ブを垂直に押圧する形成装置４４から引き出され、第４
図の断面円形から第５図の断面楕円形となるようにチュ
ーブの形状を変形させる。チューブは僅かに偏平にされ
て上記の通り楕円形に変形されて、チューブがフィンユ
ニットに巻装されている時にチューブ２２をフィンユニ
ット２１のノッチ２５，２５ａに挿入し易くしている
（第７図参照）。長く伸びたチューブを巻装の後に所望
の長さに切るやり方ではなく、楕円形の断面を有するチ
ューブを所定の長さに予め切断してセグメント（即ち短
管）を複数個形成することも可能である。
ブを垂直に押圧する形成装置４４から引き出され、第４
図の断面円形から第５図の断面楕円形となるようにチュ
ーブの形状を変形させる。チューブは僅かに偏平にされ
て上記の通り楕円形に変形されて、チューブがフィンユ
ニットに巻装されている時にチューブ２２をフィンユニ
ット２１のノッチ２５，２５ａに挿入し易くしている
（第７図参照）。長く伸びたチューブを巻装の後に所望
の長さに切るやり方ではなく、楕円形の断面を有するチ
ューブを所定の長さに予め切断してセグメント（即ち短
管）を複数個形成することも可能である。
【００１７】上記案内装置４５は制御装置４６で作動さ
れ、案内部４７ａで終了する案内アーム４７を含み、上
記案内部４７ａはチューブ２２を導くと共に持ち上げ、
フィンユニット２１がマンドレル４０で回転されるとノ
ッチ２５，２５ａに挿入されるチューブの端部を割り出
す。ここで「チューブの端部」とは巻装工程において所
定の時間にノッチに挿入される部分を意味する。制御装
置４６は、チューブが夫々のノッチ列に配列されたとき
に熱交換チューブ２２の端部の位置を感知し、案内アー
ム４７とこれによって通路端部で保持されたチューブを
再度位置決めする。例えば、フィンユニットのチューブ
端部の位置はマンドレル４０の角度を持った位置に相互
関連させてもよい。即ち、マンドレルが第１図のように
水平に位置したとき、チューブはフィンユニットの上面
のノッチ列の中間に位置している。マンドレルが９０度
回転すると、これが垂直に配置され、戻り折り曲げ部が
形成されることになる。
れ、案内部４７ａで終了する案内アーム４７を含み、上
記案内部４７ａはチューブ２２を導くと共に持ち上げ、
フィンユニット２１がマンドレル４０で回転されるとノ
ッチ２５，２５ａに挿入されるチューブの端部を割り出
す。ここで「チューブの端部」とは巻装工程において所
定の時間にノッチに挿入される部分を意味する。制御装
置４６は、チューブが夫々のノッチ列に配列されたとき
に熱交換チューブ２２の端部の位置を感知し、案内アー
ム４７とこれによって通路端部で保持されたチューブを
再度位置決めする。例えば、フィンユニットのチューブ
端部の位置はマンドレル４０の角度を持った位置に相互
関連させてもよい。即ち、マンドレルが第１図のように
水平に位置したとき、チューブはフィンユニットの上面
のノッチ列の中間に位置している。マンドレルが９０度
回転すると、これが垂直に配置され、戻り折り曲げ部が
形成されることになる。
【００１８】案内アーム４７は駆動機構４８で保持さ
れ、この駆動機構はフィンユニット２１の端部を横断方
向に伸びた走路４９に乗っている。その一例として、上
記走路４９は駆動機構４８と案内アーム４７を前方（第
２図の矢印４８ａ）に約２．５cm移動し次いで１．３cm
後退するように配列された作動ねじを有する。この前進
後退の距離はフィンユニット２１に巻装されるチューブ
２２の近傍通路の間の間隔に相当する。駆動機構４８の
前進移動に伴って、チューブが前方に約１．３cm前進し
て次ぎの列のノッチに整列される。駆動機構４８はマン
ドレル４０が１８０度回転するごとに前進して、フィン
ユニットがマンドレルで回転されるとチューブの端部が
フィンユニットの上面と下面のノッチに交互に配列、即
ち割り出される。駆動機構４８はフィンユニットが垂直
位置（即ち第１図の位置から９０度回転した位置）に近
付くと移動する。
れ、この駆動機構はフィンユニット２１の端部を横断方
向に伸びた走路４９に乗っている。その一例として、上
記走路４９は駆動機構４８と案内アーム４７を前方（第
２図の矢印４８ａ）に約２．５cm移動し次いで１．３cm
後退するように配列された作動ねじを有する。この前進
後退の距離はフィンユニット２１に巻装されるチューブ
２２の近傍通路の間の間隔に相当する。駆動機構４８の
前進移動に伴って、チューブが前方に約１．３cm前進し
て次ぎの列のノッチに整列される。駆動機構４８はマン
ドレル４０が１８０度回転するごとに前進して、フィン
ユニットがマンドレルで回転されるとチューブの端部が
フィンユニットの上面と下面のノッチに交互に配列、即
ち割り出される。駆動機構４８はフィンユニットが垂直
位置（即ち第１図の位置から９０度回転した位置）に近
付くと移動する。
【００１９】第８図から第１２図において、回転マンド
レル４０は、交差部材５４で相互結合された一対の支持
アーム５２を有するヨーク、即ちＵ字型の緊締部材であ
る枠体５１を備えている。支持アーム５２，５３は充分
離れて設置されその間にフィンユニット２１を介装させ
ている。折り曲げられたフィンユニット２１は支持アー
ム５２，５３の間にて自己保持されるように充分な弾性
を備えている。しかしながら、巻装工程中にフィンユニ
ットを支持するために適当な支持ピン（図示せず）を設
けてもよい。双方の支持アーム５２，５３の外面５５は
第９図のように外側に円形に突出した構成を有してい
る。この支持アームは夫々複数の穴５６を有し、この穴
は外面５５に形成されて形成装置をマンドレル４０に維
持し割り出しを行っている。上記枠体５１は回転出来る
ように適当な駆動機構５６に結合されている。
レル４０は、交差部材５４で相互結合された一対の支持
アーム５２を有するヨーク、即ちＵ字型の緊締部材であ
る枠体５１を備えている。支持アーム５２，５３は充分
離れて設置されその間にフィンユニット２１を介装させ
ている。折り曲げられたフィンユニット２１は支持アー
ム５２，５３の間にて自己保持されるように充分な弾性
を備えている。しかしながら、巻装工程中にフィンユニ
ットを支持するために適当な支持ピン（図示せず）を設
けてもよい。双方の支持アーム５２，５３の外面５５は
第９図のように外側に円形に突出した構成を有してい
る。この支持アームは夫々複数の穴５６を有し、この穴
は外面５５に形成されて形成装置をマンドレル４０に維
持し割り出しを行っている。上記枠体５１は回転出来る
ように適当な駆動機構５６に結合されている。
【００２０】形成案内部材６０はそれぞれがフェノール
樹脂やその他の剛性プラスチック材より成るＣ字状の部
材であり両端６１，６２が第１２図に示す通り横方向に
互いにずれて形成されていて、斜めに曲がった側部斜面
６３，６４と、円弧状の内面６５とを形成している。端
部６１の中心線と端部６２の中心線との間の距離“Ｓ”
はチューブの戻り折り曲げ部の移動距離に相当し、次い
でこれが上部穴と下部穴との間の距離に相当する（第７
図）。一実施例として、この距離は約１．３cmとする。
形成案内部材６０の上記内面６５の曲率半径“ｒ”はマ
ンドレル支持アーム５２，５３の外面５５の曲率半径に
相当する。形成案内部材６０は横方向に位置をずらし
た、水平にのびた一対のピン６６を有し、このピンは支
持アーム５２，５３の穴５６に受容されている。更にこ
の形成案内部材６０は後方側部に金属製の支持板６８を
有し、これがピン群６６を相互結合し、位置決め装置
（図示せず）と協働させ、チューブ２２の戻り折り曲げ
部を形成した後でマンドレルから形成部材を取り除くよ
うにしてもよい。
樹脂やその他の剛性プラスチック材より成るＣ字状の部
材であり両端６１，６２が第１２図に示す通り横方向に
互いにずれて形成されていて、斜めに曲がった側部斜面
６３，６４と、円弧状の内面６５とを形成している。端
部６１の中心線と端部６２の中心線との間の距離“Ｓ”
はチューブの戻り折り曲げ部の移動距離に相当し、次い
でこれが上部穴と下部穴との間の距離に相当する（第７
図）。一実施例として、この距離は約１．３cmとする。
形成案内部材６０の上記内面６５の曲率半径“ｒ”はマ
ンドレル支持アーム５２，５３の外面５５の曲率半径に
相当する。形成案内部材６０は横方向に位置をずらし
た、水平にのびた一対のピン６６を有し、このピンは支
持アーム５２，５３の穴５６に受容されている。更にこ
の形成案内部材６０は後方側部に金属製の支持板６８を
有し、これがピン群６６を相互結合し、位置決め装置
（図示せず）と協働させ、チューブ２２の戻り折り曲げ
部を形成した後でマンドレルから形成部材を取り除くよ
うにしてもよい。
【００２１】第１〜２図、第８図及び第１１図〜第１３
図において、形成部材６０はチューブ巻装工程以前にマ
ンドレル４０に装着される。フィンユニットが上面に４
列のノッチと下面に３列のノッチを有する実施例におい
ては５個の形成部材が２個の支持アーム５２又は５３の
それぞれに装着され、それらのピン６６が対応する対の
穴５６に突出している。ピン６６と穴５６との寸法誤差
は締まり嵌めが形成されるようなものとする。形成部材
６０がマンドレル４０に装着されると、外側に湾曲した
端面５５が第１３図のように形成部材６０の端部６１，
６２の間に受容される。形成部材６０は互いに横方向に
離れており、上面の１列と下面のそれと近傍の列との間
に斜めの空間、即ち溝７０を形成している。この空間７
０の形状は戻り折り曲げ部のピッチに相当する。近傍の
形成部材の間にあるマンドレル支持アームの外側に曲げ
た端部５５の部分５５ａは第１３図に示す通り空間７０
に露出している。
図において、形成部材６０はチューブ巻装工程以前にマ
ンドレル４０に装着される。フィンユニットが上面に４
列のノッチと下面に３列のノッチを有する実施例におい
ては５個の形成部材が２個の支持アーム５２又は５３の
それぞれに装着され、それらのピン６６が対応する対の
穴５６に突出している。ピン６６と穴５６との寸法誤差
は締まり嵌めが形成されるようなものとする。形成部材
６０がマンドレル４０に装着されると、外側に湾曲した
端面５５が第１３図のように形成部材６０の端部６１，
６２の間に受容される。形成部材６０は互いに横方向に
離れており、上面の１列と下面のそれと近傍の列との間
に斜めの空間、即ち溝７０を形成している。この空間７
０の形状は戻り折り曲げ部のピッチに相当する。近傍の
形成部材の間にあるマンドレル支持アームの外側に曲げ
た端部５５の部分５５ａは第１３図に示す通り空間７０
に露出している。
【００２２】第１図と第２図を参照してこの発明の熱交
換器の製造方法を説明すれば、マンドレル４０にフィン
ユニット２１が装着される。次いで、熱交換チューブ２
２の自由端をチューブ源４２から形成装置４４を介して
手で引き出し、第１列のノッチに置いてそこに押し付け
る。チューブが第１列のノッチに位置したら、チューブ
をフィンユニットに保持する。次ぎに、チューブ２２を
チューブ供給源４２から引き出しながら、駆動機構を作
動して介装工程中にマンドレルを時計方向に回転させる
（第１図参照）。チューブが形成装置４４から引き出さ
れるとき、その断面は第５図のように略楕円形に形成さ
れる。
換器の製造方法を説明すれば、マンドレル４０にフィン
ユニット２１が装着される。次いで、熱交換チューブ２
２の自由端をチューブ源４２から形成装置４４を介して
手で引き出し、第１列のノッチに置いてそこに押し付け
る。チューブが第１列のノッチに位置したら、チューブ
をフィンユニットに保持する。次ぎに、チューブ２２を
チューブ供給源４２から引き出しながら、駆動機構を作
動して介装工程中にマンドレルを時計方向に回転させる
（第１図参照）。チューブが形成装置４４から引き出さ
れるとき、その断面は第５図のように略楕円形に形成さ
れる。
【００２３】マンドレルが垂直位置に到達したら、案内
アーム４７を移動して楕円形となったチューブ２２に、
マンドレルの回転に伴い、形成部材６０を介して再びフ
ィンユニットの下面にある第１列のノッチに導入する。
第１３Ａ図と第１３Ｂ図において、チューブが当初形成
案内部材６０の間に位置するとき、マンドレルが垂直位
置に接近するとマンドレルの表面５５ａから離れる（第
１３Ａ図）。マンドレルが垂直位置まで回転すると、チ
ューブ２２は表面５５ａに対して引っ張られる（第１３
Ｂ図）。回転を継続すると、表面５５ａ，６３，６４に
係合したままチューブ２２の張力によりチューブの断面
形状が楕円形から、内側に伸びたリブ（突起）が形成さ
れた四辺形に変形される。制御装置４６はノッチ列の端
部を感知し、チューブの端部を持ち上げ、この端部を移
動して１８０度回転したフィンユニットに設けた下面の
次ぎのノッチ列に前進させる。このように巻装工程が継
続するが、チューブがフィンユニット２１に巻装されノ
ッチの列に位置するところで上記巻装工程が終了する。
チューブの通路部３０，３１は第５図のような形状を有
し、戻り折り曲げ部３２，３３は第６図のように四辺形
のような形状を有する。
アーム４７を移動して楕円形となったチューブ２２に、
マンドレルの回転に伴い、形成部材６０を介して再びフ
ィンユニットの下面にある第１列のノッチに導入する。
第１３Ａ図と第１３Ｂ図において、チューブが当初形成
案内部材６０の間に位置するとき、マンドレルが垂直位
置に接近するとマンドレルの表面５５ａから離れる（第
１３Ａ図）。マンドレルが垂直位置まで回転すると、チ
ューブ２２は表面５５ａに対して引っ張られる（第１３
Ｂ図）。回転を継続すると、表面５５ａ，６３，６４に
係合したままチューブ２２の張力によりチューブの断面
形状が楕円形から、内側に伸びたリブ（突起）が形成さ
れた四辺形に変形される。制御装置４６はノッチ列の端
部を感知し、チューブの端部を持ち上げ、この端部を移
動して１８０度回転したフィンユニットに設けた下面の
次ぎのノッチ列に前進させる。このように巻装工程が継
続するが、チューブがフィンユニット２１に巻装されノ
ッチの列に位置するところで上記巻装工程が終了する。
チューブの通路部３０，３１は第５図のような形状を有
し、戻り折り曲げ部３２，３３は第６図のように四辺形
のような形状を有する。
【００２４】このように、マンドレル４０はチューブ２
２の巻装中にフィンユニット２１を回動させ、支持アー
ム５２，５３は形成案内部材６０と協働してチューブの
戻り部に戻り折り曲げ部３２，３３を形成する。この発
明の特徴によれば、フィンユニット２１の上面と下面と
に沿って伸びたチューブ２２の通路部３０，３１は互い
に平行である。チューブの段違い部はフィンユニットの
端部にて上記戻り折り曲げ部のみにおいて形成される。
前記形成案内部材６０と支持アーム５２，５３が協働し
て上記戻り折り曲げ部の断面形状を四辺形のまま維持
し、フィンユニットの巻装中に張力により内側に伸ばさ
れたリブが形成された状態とする。第６図に示した戻り
折り曲げ部の断面は、チューブの膨脹工程の後では第１
５図に示すように四辺形に近い形状となる。この結果、
チューブをフィンユニット２１に組み立てる際に折り曲
げを制御することにより、断面形状を最大のものとする
ことができる。
２の巻装中にフィンユニット２１を回動させ、支持アー
ム５２，５３は形成案内部材６０と協働してチューブの
戻り部に戻り折り曲げ部３２，３３を形成する。この発
明の特徴によれば、フィンユニット２１の上面と下面と
に沿って伸びたチューブ２２の通路部３０，３１は互い
に平行である。チューブの段違い部はフィンユニットの
端部にて上記戻り折り曲げ部のみにおいて形成される。
前記形成案内部材６０と支持アーム５２，５３が協働し
て上記戻り折り曲げ部の断面形状を四辺形のまま維持
し、フィンユニットの巻装中に張力により内側に伸ばさ
れたリブが形成された状態とする。第６図に示した戻り
折り曲げ部の断面は、チューブの膨脹工程の後では第１
５図に示すように四辺形に近い形状となる。この結果、
チューブをフィンユニット２１に組み立てる際に折り曲
げを制御することにより、断面形状を最大のものとする
ことができる。
【００２５】チューブ２２がフィンユニット２１に巻装
されてノッチ２５，２５ａに配置された後で、供給源か
らのチューブを切断して流体出口３５を形成する。
されてノッチ２５，２５ａに配置された後で、供給源か
らのチューブを切断して流体出口３５を形成する。
【００２６】次ぎに形成案内部材６０を所定位置に置い
たまま、押圧装置７２（第１４図）が移動してチューブ
の通路部を押圧し、ノッチに位置させる。この押圧装置
は複数の歯７２ａを有する上部と下部のマガジン（格納
箱）の形態とすることが出来、上記歯７２ａはそれぞれ
のノッチの通路部３０，３１に沿ってチューブと係合す
るようになっていると共に、チューブの膨脹工程中には
上から下へ（及び下から上へ）チューブをノッチ２５，
２５ａの円形部に移動させる。
たまま、押圧装置７２（第１４図）が移動してチューブ
の通路部を押圧し、ノッチに位置させる。この押圧装置
は複数の歯７２ａを有する上部と下部のマガジン（格納
箱）の形態とすることが出来、上記歯７２ａはそれぞれ
のノッチの通路部３０，３１に沿ってチューブと係合す
るようになっていると共に、チューブの膨脹工程中には
上から下へ（及び下から上へ）チューブをノッチ２５，
２５ａの円形部に移動させる。
【００２７】次いで、チューブ２２の流体出口３５を閉
じ、流体入口３４からチューブに圧力を加えて膨脹させ
る。この場合の圧力としては４００乃至９００ｐｓｉ程
度のものとし、同時にチューブ２２の通路部３２，３３
と戻り折り曲げ部３２，３３を膨出させる。この押圧装
置７２はチューブが穴の狭い喉部に広がり戻るのを防止
し、その結果通路部３０，３１の断面が第１６図に示す
ように「Ｄ」字状となるようにする。形成装置６０とマ
ンドレル湾曲面５５ａは形成保持体として作用し、前記
戻り折り曲げ部３２，３３の断面を四辺形のまま維持す
る（第１５図）。チューブが膨脹された後で、押圧装置
７２が後退し、形成案内部材６０が手動で、または金属
支持板６８を位置決め装置（図示せず）に係合させるこ
とによるなどして自動的に所望の方法で取り除かれる。
フィン部分においては、チューブ膨脹工程の圧力Ｐが高
い場合には再び装置７２でチューブを叩き前記のＤ字状
の形状とるすことが望ましい。形成部材６０はフェノー
ル樹脂などで形成されているため、戻り折り曲げ部と係
合している側面６３，６４が滑りやすくなり、取り除き
が容易となる。形成案内部材が取り除かれた後では、熱
交換器はマンドレルから滑り出せることになる。
じ、流体入口３４からチューブに圧力を加えて膨脹させ
る。この場合の圧力としては４００乃至９００ｐｓｉ程
度のものとし、同時にチューブ２２の通路部３２，３３
と戻り折り曲げ部３２，３３を膨出させる。この押圧装
置７２はチューブが穴の狭い喉部に広がり戻るのを防止
し、その結果通路部３０，３１の断面が第１６図に示す
ように「Ｄ」字状となるようにする。形成装置６０とマ
ンドレル湾曲面５５ａは形成保持体として作用し、前記
戻り折り曲げ部３２，３３の断面を四辺形のまま維持す
る（第１５図）。チューブが膨脹された後で、押圧装置
７２が後退し、形成案内部材６０が手動で、または金属
支持板６８を位置決め装置（図示せず）に係合させるこ
とによるなどして自動的に所望の方法で取り除かれる。
フィン部分においては、チューブ膨脹工程の圧力Ｐが高
い場合には再び装置７２でチューブを叩き前記のＤ字状
の形状とるすことが望ましい。形成部材６０はフェノー
ル樹脂などで形成されているため、戻り折り曲げ部と係
合している側面６３，６４が滑りやすくなり、取り除き
が容易となる。形成案内部材が取り除かれた後では、熱
交換器はマンドレルから滑り出せることになる。
【００２８】第１７図〜第１９図に示すこの発明の別の
実施例において、熱交換器２０´はフィンユニット１２
１，１２１ａを備えた熱伝導配列体１２０を有してい
る。この熱伝導配列体は前記アメリカ特許第４８８１３
１１号の第５図に示されたように２個のフィンユニット
を備えた熱伝導配列体と同じ構成とすることができる。
フィンユニット１２１は複数列に配列されたノッチ１２
５をその外面に有し、これが熱伝導配列体１２０の上面
を形成している。同様に、フィンユニット１２１ａは熱
伝導配列体１２０の下面となる外面１２６ａに複数列の
ノッチ１２５ａを形成している。フィンユニット１２
１，１２１ａはそれぞれ内側の、即ち後方の面１２７，
１２７ａを有している。フィンユニット１２１，１２１
ａは背中合わせに位置して双方の後面１２７，１２７ａ
が接触または間隔を置いた非接触状態となっている（第
１７図〜第１９図参照）。
実施例において、熱交換器２０´はフィンユニット１２
１，１２１ａを備えた熱伝導配列体１２０を有してい
る。この熱伝導配列体は前記アメリカ特許第４８８１３
１１号の第５図に示されたように２個のフィンユニット
を備えた熱伝導配列体と同じ構成とすることができる。
フィンユニット１２１は複数列に配列されたノッチ１２
５をその外面に有し、これが熱伝導配列体１２０の上面
を形成している。同様に、フィンユニット１２１ａは熱
伝導配列体１２０の下面となる外面１２６ａに複数列の
ノッチ１２５ａを形成している。フィンユニット１２
１，１２１ａはそれぞれ内側の、即ち後方の面１２７，
１２７ａを有している。フィンユニット１２１，１２１
ａは背中合わせに位置して双方の後面１２７，１２７ａ
が接触または間隔を置いた非接触状態となっている（第
１７図〜第１９図参照）。
【００２９】熱交換チューブ２２は２個のフィンユニッ
ト１２１，１２１ａで形成された熱伝導配列体１２０に
巻装されて、熱交換器２０´を構成する。
ト１２１，１２１ａで形成された熱伝導配列体１２０に
巻装されて、熱交換器２０´を構成する。
【００３０】第１８図において熱伝導配列体１２０に熱
交換チューブ２２を巻装する方法と装置は前記の熱交換
器２０の場合と実質的には同じである。ただし、この実
施例ではマンドレル４０は、熱伝導配列体１２０の回転
とチューブ２２の供給源４２からの引き出し中には２個
のフィンユニット１２１，１２１ａを引き離した状態に
維持する保持手段を備えている。第１８図から第２０図
の実施例において、フィンユニット１２１，１２１ａは
内側に延びた突起１４０により間隔を置いた状態で保持
されており、上記突起１４０はマンドレル４０の交差部
材５４と指示アーム５２，５３の内面５２ａ，５３ａ，
５４ｂに沿って伸びている。この突起１４０はフィンユ
ニット１２１，１２１ａをマンドレル４０に支持できる
長さであれば充分であり、またその高さは２個のフィン
ユニット１２１，１２１ａの後方面１２７，１２７ａと
の間の間隔を所望のものとするように予め設定されてい
る。熱伝導配列体１２０の回りにチューブ２２が巻装さ
れてノッチ１２５，１２５ａに配置された後で、形成案
内部材６０を所定の位置に維持したまま、押圧装置７２
（第２１図）を作動させてチューブの通路部３０，３１
を押圧してノッチに位置させるが、その方法は前記実施
例の場合と同様である。チューブ２２は流体入口３４か
ら圧力を加えて内部圧を高めて膨脹され、通路部３０，
３１と戻り折り曲げ部３２，３３を膨出させる。押圧装
置７２によりチューブが膨出して狭い喉部に至るのを防
止され、通路部３０，３１を第１６図のようにＤ字状と
する。そして、チューブ２２の湾曲内面はフィンユニッ
ト１２１，１２１ａのノッチ端部と係合し、フィンユニ
ット１２１，１２１ａと熱交換チューブ２２とを機械的
に結合する。チューブが膨脹したら、押圧装置を後退さ
せ、形成案内部材６０を取り除き、形成された熱交換器
２０´を、マンドレル４０から滑り出せるようにしてい
る。
交換チューブ２２を巻装する方法と装置は前記の熱交換
器２０の場合と実質的には同じである。ただし、この実
施例ではマンドレル４０は、熱伝導配列体１２０の回転
とチューブ２２の供給源４２からの引き出し中には２個
のフィンユニット１２１，１２１ａを引き離した状態に
維持する保持手段を備えている。第１８図から第２０図
の実施例において、フィンユニット１２１，１２１ａは
内側に延びた突起１４０により間隔を置いた状態で保持
されており、上記突起１４０はマンドレル４０の交差部
材５４と指示アーム５２，５３の内面５２ａ，５３ａ，
５４ｂに沿って伸びている。この突起１４０はフィンユ
ニット１２１，１２１ａをマンドレル４０に支持できる
長さであれば充分であり、またその高さは２個のフィン
ユニット１２１，１２１ａの後方面１２７，１２７ａと
の間の間隔を所望のものとするように予め設定されてい
る。熱伝導配列体１２０の回りにチューブ２２が巻装さ
れてノッチ１２５，１２５ａに配置された後で、形成案
内部材６０を所定の位置に維持したまま、押圧装置７２
（第２１図）を作動させてチューブの通路部３０，３１
を押圧してノッチに位置させるが、その方法は前記実施
例の場合と同様である。チューブ２２は流体入口３４か
ら圧力を加えて内部圧を高めて膨脹され、通路部３０，
３１と戻り折り曲げ部３２，３３を膨出させる。押圧装
置７２によりチューブが膨出して狭い喉部に至るのを防
止され、通路部３０，３１を第１６図のようにＤ字状と
する。そして、チューブ２２の湾曲内面はフィンユニッ
ト１２１，１２１ａのノッチ端部と係合し、フィンユニ
ット１２１，１２１ａと熱交換チューブ２２とを機械的
に結合する。チューブが膨脹したら、押圧装置を後退さ
せ、形成案内部材６０を取り除き、形成された熱交換器
２０´を、マンドレル４０から滑り出せるようにしてい
る。
【００３１】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、従来技
術の欠点を無くし、戻り折り曲げ部での流体の流れに支
障のない構成が可能となり、さらに、従来のものに比べ
て製造と組み立てが簡単なサイド・エントリー型の熱交
換器の製造方法と製造装置が提供できるものである。ま
た、構成自体も従来のものに比べてコンパクトであり、
製造方法自体も簡便でありながら、効率の高い熱交換器
の製造方法とその装置が達成されるものである。
術の欠点を無くし、戻り折り曲げ部での流体の流れに支
障のない構成が可能となり、さらに、従来のものに比べ
て製造と組み立てが簡単なサイド・エントリー型の熱交
換器の製造方法と製造装置が提供できるものである。ま
た、構成自体も従来のものに比べてコンパクトであり、
製造方法自体も簡便でありながら、効率の高い熱交換器
の製造方法とその装置が達成されるものである。
【図１】この発明の熱交換器の製造方法と製造装置を簡
略化して示した図。
略化して示した図。
【図２】図１同様であり、図１の構成の上面図。
【図３】この発明により形成した熱交換器の端面図。
【図４】図２の４−４線に沿って破断した熱交換チュー
ブの断面図。
ブの断面図。
【図５】図２の５−５線に沿って破断した熱交換チュー
ブの断面図。
ブの断面図。
【図６】図２の６−６線に沿って破断した熱交換チュー
ブの断面図。
ブの断面図。
【図７】図２の７−７線に沿って破断した熱交換器の断
面図。
面図。
【図８】図１の装置の巻装マンドレルの上部平面図であ
り、フィンユニットを仮想線で示した図。
り、フィンユニットを仮想線で示した図。
【図９】図１のマンドレルの正面図。
【図１０】図１のマンドレルの側面図。
【図１１】図１の形成部材の側面図。
【図１２】図１１に示した一対の形成部材の側面図。
【図１３】熱交換チューブの戻り折り曲げ部を形成する
形成部材とマンドレルとの協働関係を示す側面図。Ａは
図１３の１３Ａ−１３Ａ線に沿って破断した断面図。Ｂ
は図１３の１３Ｂ−１３Ｂ線に沿って破断した断面図。
Ｃは図１３の１３Ｃ−１３Ｃ線に沿って破断した断面
図。
形成部材とマンドレルとの協働関係を示す側面図。Ａは
図１３の１３Ａ−１３Ａ線に沿って破断した断面図。Ｂ
は図１３の１３Ｂ−１３Ｂ線に沿って破断した断面図。
Ｃは図１３の１３Ｃ−１３Ｃ線に沿って破断した断面
図。
【図１４】熱交換器の製造においてチューブの通路部を
膨脹させる工程を示した熱交換器の単純化した図。
膨脹させる工程を示した熱交換器の単純化した図。
【図１５】完成した熱交換器の戻り折り曲げ部の断面
図。
図。
【図１６】完成した熱交換器のチューブ通路部の断面
図。
図。
【図１７】複数のフィンユニットを有しこの発明による
熱交換器の端面図。
熱交換器の端面図。
【図１８】複数のフィンユニットを有する図１７の熱交
換器と、この発明による製造装置を簡略的に示した図。
換器と、この発明による製造装置を簡略的に示した図。
【図１９】熱交換器の断面図。
【図２０】第８図に示したマンドレルの正面図。
【図２１】複数のフィンユニットを有する熱交換器の簡
略化した図であり、チューブの通路部を膨出させた状態
を示す図。
略化した図であり、チューブの通路部を膨出させた状態
を示す図。
２０，２０´ 熱交換器 ２１，１２１，１２１ａ フィンユニット ２２ 熱交換チューブ ２４，２４ａ フィン ２５，２５ａ，１２５ ノッチ ２６ 上面 ２６ａ 下面 ３０，３１ 通路部 ３２、３３ 戻り折り曲げ部 ３４ 流体の入口 ３５ 流体の出口 ４０ 回転マンドレル ４４ 形成装置 ４５ 案内装置 ４７ 案内アーム ４８ 駆動機構 ５２，５３ 指示アーム ６０ 形成案内部材 ７２ 押圧装置 ７２ａ 歯 １２０ 熱伝導配列体 １４０ 突起状の保持体
Claims (13)
- 【請求項１】 少なくとも１個のフィンユニットと１本
構成の熱交換チューブとが熱を伝導するように配列され
た熱伝導配列体を備えた熱交換器の製造方法であって、
上記熱伝導配列体は複数のフィンをそれぞれ有する互い
に平行な第１の面と第２の面とを有し、各フィンは上記
第１と第２の面に整列したノッチを有し、上記第１の面
のノッチは上記第２の面のノッチに対して段違いにずれ
て配置され、上記熱交換チューブは上記ノッチに係合し
て取り付けられ、上記熱交換チューブは、上記第１の面
のノッチと係合する第１の複数の通路部と、上記第２の
面のノッチと係合する第２の複数の通路部と、さらに上
記第１と第２の面の近接する通路部を相互に結合する戻
り折り曲げ部とを有してなる熱交換器の製造方法におい
て、上記熱伝導配列体と上記チューブとの間に相対的な
回転を与えて上記チューブを上記熱伝導配列体に巻装さ
せ、上記チューブの巻装中において上記熱伝導配列体に
対して上記チューブを割り出し、上記第１と第２の面の
上記ノッチ群に交互に導入させ、上記巻装工程中におい
て上記熱交換チューブに張力を加えてこれを維持し、上
記フィンのノッチを係合させて、チューブの上記戻り折
り曲げ部の断面を内側に突出したリブを備えた四辺形に
形成し、更に上記熱伝導配列体に上記チューブを巻装し
終えたところで、上記戻り折り曲げ部を膨脹させてその
断面形状面積を最大となるようにしてなる、熱交換器の
製造方法。 - 【請求項２】 上記熱伝導配列体は第１と第２のフィン
ユニットを有しており、更に、上記熱伝導配列体と上記
チューブとの相対的な回転をする前に上記第１と第２の
フィンユニットを支持体に背中合わせに保持し、上記第
１のフィンユニットで上記熱伝導配列体の上記第１の面
を形成し、上記第２のフィンユニットで上記第２の面を
形成するようにしてなる、請求項１の熱交換器の製造方
法。 - 【請求項３】 上記チューブを上記熱伝導配列体に引き
出す一方で、上記熱伝導配列体を軸の回りを回転させる
工程を有し、上記チューブの割り出し工程には熱伝導配
列体のノッチに位置したときに上記チューブの位置を監
視し、案内アームを制御して、熱伝導配列体の回転にお
いて上記チューブを前記ノッチに対して改めて導入する
工程を有してなる、請求項１の熱交換器の製造方法。 - 【請求項４】 上記案内アームを上記熱伝導配列体の横
断方向に前記第１と第２の面のノッチの段違いずれ込み
量に相当する距離だけ移動する工程を有する請求項３の
製造方法。 - 【請求項５】 上記チューブを熱伝導配列体に巻装する
前に、上記チューブを再形成して断面円形を楕円形の断
面とし、上記通路部を膨脹させて上記戻り折り曲げ部の
膨脹と同時にこの楕円形の部分を円形にする工程を有す
る請求項１の製造方法。 - 【請求項６】 上記チューブの割り出し工程には、形成
手段を設けてそれぞれの戻り折り曲げ部のピッチを決
め、上記第１と第２の面のノッチの間に導入する工程を
含む請求項５の製造方法。 - 【請求項７】 チューブの巻装工程中に熱伝導配列体を
支持する支持体に上記形成手段を着脱自在に装着し、上
記チューブの膨脹工程中に熱交換チューブの戻り折り曲
げ部の近傍に形成手段を保持し、更に、上記戻り折り曲
げ部が膨出した後で上記支持体から上記形成手段を取り
外す工程を有する、請求項６の製造方法。 - 【請求項８】 少なくとも１個のフィンユニットを有す
る熱伝導配列体を含む型の熱交換器の製造装置であっ
て、上記熱伝導配列体はフィンを形成した第１と第２の
平行な面を有し、上記フィンにはノッチを有し上記第１
と第２の面に配列し、上記熱伝導配列体に１本構成の熱
交換チューブを装着し、上記第１と第２の面の上記ノッ
チと係合する通路部と、上記第１と第２の面の上記通路
部を相互に結合する戻り折り曲げ部とを有してなり、上
記製造装置は、上記熱伝導配列体と上記熱交換チューブ
とを相対的に回転させて上記熱交換チューブを上記熱伝
導配列体に巻装するようにした回転手段と、上記チュー
ブが巻装されたとき上記熱伝導配列体に対して上記チュ
ーブを割り出して上記チューブを上記第１と第２の面の
ノッチに交互に導入するようにした割り出し手段と、上
記熱交換チューブが巻装されたときに熱交換チューブに
張力を加えこれを維持する手段と、巻装工程中に熱交換
チューブの戻り折り曲げ部のピッチを決める形成手段と
を有し、上記形成手段は引き続き行われる熱交換チュー
ブの膨脹工程中に上記戻り折り曲げ部の断面をほぼ四辺
形に維持するように構成されてなる、熱交換器の製造装
置。 - 【請求項９】 上記熱伝導配列体は第１と第２のフィン
ユニットを有し、更に上記第１と第２のフィンユニット
を互いに背中合わせとなるように保持する保持体を有
し、上記第１のフィンユニットが上記熱伝導配列体の上
記第１の面を形成し、上記第２のフィンユニットが上記
熱伝導配列体の上記第２の面を形成するようにした、請
求項８の製造装置。 - 【請求項１０】 上記形成手段は対になって協働する複
数の形成装置を有して上記チューブの戻り折り曲げ部を
形成し、この形成装置はそれぞれが第１の端部と第２の
段部が軸に対してずらしたＣ字状の構成を有し、上記ず
れは熱伝導配列体の前記上面と下面のノッチ列の軸に相
当する距離とした、請求項８の製造装置。 - 【請求項１１】 上記チューブの巻装工程中に上記熱伝
導配列体を支持する支持体を有し、上記形成装置は上記
支持体に着脱自在に装着でき、それぞれの形成装置は上
記形成装置を上記支持体に配置する位置決め手段を有
し、近傍の形成装置は互いに離れて設置されてその間に
通路を形成し、この通路の形状が上記戻り折り曲げ部の
ピッチを決定するようにした請求項１０の製造装置。 - 【請求項１２】 上記支持体は第１と第２の平行な対向
支持アームを有して、両者の間に熱伝導ユニットを受容
すると共に支持し、上記形成装置の内面の曲率半径は上
記支持アームの外面の曲率半径と対応させ、上記チュー
ブは上記熱伝導配列体と上記支持アームの回りに巻装さ
れてなる請求項１１の製造装置。 - 【請求項１３】 上記チューブを上記熱伝導配列体に引
き出す際に、軸の回りを上記熱伝導配列体を回転させる
回転手段を有し、上記割り出し手段は案内アームと、こ
の案内アームの位置を制御して熱伝導配列体の回転にお
いてそのノッチに対して上記チューブを再び導入する制
御手段とを有し、更に上記案内アームを上記熱伝導配列
体の横断方向に所定距離移動する手段を有し、上記所定
距離は上記第１と第２の面のノッチ群の間の位置ずれ量
に相当するようにしてなる、請求項８の製造装置。
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
| US07/619,869 US5099574A (en) | 1990-11-29 | 1990-11-29 | Method of making a heat exchanger assembly with wrapped tubing |
| US07/619869 | 1990-11-29 | ||
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| US07/777026 | 1991-10-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04266439A JPH04266439A (ja) | 1992-09-22 |
| JPH0759332B2 true JPH0759332B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3307411A Expired - Lifetime JPH0759332B2 (ja) | 1990-11-29 | 1991-11-22 | 熱交換器の製造方法と製造装置 |
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| CA (1) | CA2056273C (ja) |
| DE (1) | DE69101694T2 (ja) |
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-
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