JPH09203594A - 折り込み、再膨脹した熱交換器用管およびその集合体 - Google Patents
折り込み、再膨脹した熱交換器用管およびその集合体Info
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- JPH09203594A JPH09203594A JP8311214A JP31121496A JPH09203594A JP H09203594 A JPH09203594 A JP H09203594A JP 8311214 A JP8311214 A JP 8311214A JP 31121496 A JP31121496 A JP 31121496A JP H09203594 A JPH09203594 A JP H09203594A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来技術に比し、さらに薄肉の熱交換器用フ
ィン、および管の加工方法を提供する。 【解決手段】 横入り口型の熱交換器集合体であって、
少なくとも１組のフィンセットと、実質的に管の全長に
わたって座屈した側壁を有する熱交換器用細長管とを有
し、その熱交換器用細長管は曲げ戻り部分で曲げること
が可能であり、また膨脹してフィンセットを固定するこ
とが可能な熱交換器集合体である。実質的に管の全長に
わたって座屈した側壁を有する熱交換器用細長管の製造
方法および装置、ならびに熱交換器集合体の製作方法を
開示する。
ィン、および管の加工方法を提供する。 【解決手段】 横入り口型の熱交換器集合体であって、
少なくとも１組のフィンセットと、実質的に管の全長に
わたって座屈した側壁を有する熱交換器用細長管とを有
し、その熱交換器用細長管は曲げ戻り部分で曲げること
が可能であり、また膨脹してフィンセットを固定するこ
とが可能な熱交換器集合体である。実質的に管の全長に
わたって座屈した側壁を有する熱交換器用細長管の製造
方法および装置、ならびに熱交換器集合体の製作方法を
開示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な薄肉熱交換器用
管と、その薄肉熱交換器用管を用いた熱交換器集合体の
製造方法に関する。
管と、その薄肉熱交換器用管を用いた熱交換器集合体の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで何十年にわたって、アルミニウ
ム製蒸発器コイルが霜無し冷蔵システムで使用されてき
た。その採用および使用は、冷蔵システムの運転効率、
およびより少ない冷媒の使用の両面での絶え間のない改
良と、競合する技術との対比において費用対効果の大き
い製造方法に基づいている。たとえば、代表的なものと
して、過去２０年間のうちに管の壁厚は約０．９ｍｍか
ら約０．５ｍｍへと減少した。さらに、同じ期間に、フ
ィンの厚さも０．２５ｍｍから０．１５ｍｍへと減少し
た。一般に、完成蒸発器の必要とする破裂強さは最高で
僅かに３５ｋｇ／ｃｍ2 程度であり、一方、最新モデル
の管では、もっとも薄い壁厚の場合でも７０ｋｇ／ｃｍ
2 程度の破裂強さを有しているので、十分な安全率以上
となっている。そのため、上記のような壁厚材料の節約
が可能となった。
ム製蒸発器コイルが霜無し冷蔵システムで使用されてき
た。その採用および使用は、冷蔵システムの運転効率、
およびより少ない冷媒の使用の両面での絶え間のない改
良と、競合する技術との対比において費用対効果の大き
い製造方法に基づいている。たとえば、代表的なものと
して、過去２０年間のうちに管の壁厚は約０．９ｍｍか
ら約０．５ｍｍへと減少した。さらに、同じ期間に、フ
ィンの厚さも０．２５ｍｍから０．１５ｍｍへと減少し
た。一般に、完成蒸発器の必要とする破裂強さは最高で
僅かに３５ｋｇ／ｃｍ2 程度であり、一方、最新モデル
の管では、もっとも薄い壁厚の場合でも７０ｋｇ／ｃｍ
2 程度の破裂強さを有しているので、十分な安全率以上
となっている。そのため、上記のような壁厚材料の節約
が可能となった。
【０００３】しかしながら、熱交換器集合体製造者が直
面している問題は、そのように薄い壁厚を有する管、す
なわち薄肉管の受入れ可能な加工方法の発明である。従
来技術の方法において明らかな問題のひとつは、小さな
半径で薄肉管を曲げて、いわゆる「曲げ戻り」を作る要
求である。薄肉管は、曲げ心金を用いて管内部から支持
するか、あるいは、これまで長年にわたってこのタイプ
の蒸発器コイルの加工に際して行われてきたようにスペ
−サを用いて外部から支持するかして曲げる必要があ
り、支持しない場合には座屈をおこす。内部から支持す
る方法は新冷媒の清浄度に対する要求から、現在、経済
的ではない。さらに、加工方法によっては、薄肉管をフ
ィンの列を貫通して押したり、引いたりする場合に、継
ぎ輪のついたフィンセットを用いることを要求する。熱
交換器用薄肉管は十分な強度および剛性を有していない
ので、一般に加工時のこのような取り扱いは不適当であ
る。
面している問題は、そのように薄い壁厚を有する管、す
なわち薄肉管の受入れ可能な加工方法の発明である。従
来技術の方法において明らかな問題のひとつは、小さな
半径で薄肉管を曲げて、いわゆる「曲げ戻り」を作る要
求である。薄肉管は、曲げ心金を用いて管内部から支持
するか、あるいは、これまで長年にわたってこのタイプ
の蒸発器コイルの加工に際して行われてきたようにスペ
−サを用いて外部から支持するかして曲げる必要があ
り、支持しない場合には座屈をおこす。内部から支持す
る方法は新冷媒の清浄度に対する要求から、現在、経済
的ではない。さらに、加工方法によっては、薄肉管をフ
ィンの列を貫通して押したり、引いたりする場合に、継
ぎ輪のついたフィンセットを用いることを要求する。熱
交換器用薄肉管は十分な強度および剛性を有していない
ので、一般に加工時のこのような取り扱いは不適当であ
る。
【０００４】これまで、熱交換器用薄肉管を含めた「曲
げ戻り」を作る種々の方法が開示されている。その一つ
の方法は、心金のまわりに管を巻くときにスペ−サを用
い、それによって管の曲げ戻り部分の座屈を制御し、そ
の座屈は後に管内部に圧力をかけて膨脹させ、元の大き
さ、形状に戻す。その技術については、たとえば、本願
発明者に与えられた米国特許第５、２２８、１９８号を
参照されたい。一方、熱交換器用薄肉管の断面形状を、
フィンセット、すなわちフィンの列に設けられた鍵孔状
細孔に合うように楕円形とし、後に管内部に圧力をかけ
て再膨脹させ、元の大きさ、形状に戻す技術が開示され
ている。その技術については、たとえば、本願発明者に
与えられた米国特許第４、７７８、００４号、および第
４、８１８、３１１号を参照されたい。しかしながら、
これらの方法では、いずれも管の座屈を防止するために
管の曲げ戻り部分を外部で支持する必要がある。
げ戻り」を作る種々の方法が開示されている。その一つ
の方法は、心金のまわりに管を巻くときにスペ−サを用
い、それによって管の曲げ戻り部分の座屈を制御し、そ
の座屈は後に管内部に圧力をかけて膨脹させ、元の大き
さ、形状に戻す。その技術については、たとえば、本願
発明者に与えられた米国特許第５、２２８、１９８号を
参照されたい。一方、熱交換器用薄肉管の断面形状を、
フィンセット、すなわちフィンの列に設けられた鍵孔状
細孔に合うように楕円形とし、後に管内部に圧力をかけ
て再膨脹させ、元の大きさ、形状に戻す技術が開示され
ている。その技術については、たとえば、本願発明者に
与えられた米国特許第４、７７８、００４号、および第
４、８１８、３１１号を参照されたい。しかしながら、
これらの方法では、いずれも管の座屈を防止するために
管の曲げ戻り部分を外部で支持する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの目的
は、加工および組立てが容易な側面入り口型熱交換器集
合体に用いる、実質的にその管の全長にわたって座屈側
壁を有する熱交換器用薄肉細長管の加工および利用に関
する新規な方法を提供することにある。
は、加工および組立てが容易な側面入り口型熱交換器集
合体に用いる、実質的にその管の全長にわたって座屈側
壁を有する熱交換器用薄肉細長管の加工および利用に関
する新規な方法を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的の一つは、従来の熱交換
器集合体よりも小型で頑丈であり、かつ従来の冷蔵シス
テムよりも高効率な薄肉熱交換器集合体を提供すること
にある。
器集合体よりも小型で頑丈であり、かつ従来の冷蔵シス
テムよりも高効率な薄肉熱交換器集合体を提供すること
にある。
【０００７】本発明のさらに他の目的の一つは、継ぎ
輪、あるいはその他の装置を用いることなしに、蛇行管
を容易に関連するフィンセットに挿入、組立てを可能な
らしめることにある。
輪、あるいはその他の装置を用いることなしに、蛇行管
を容易に関連するフィンセットに挿入、組立てを可能な
らしめることにある。
【０００８】本発明のさらに他の目的の一つは、実質的
にその管の全長にわたって座屈側壁を有する熱交換器用
薄肉細長管を、それより大なる直径を有する直管内に挿
入し、その後に再膨脹させることによって外側の管と堅
い結合および密閉を形成させ、内側の管の漏洩に対する
保護体とした新規な熱交換器用薄肉細長管を利用するこ
とにある。これにより、可燃性冷媒を有する冷蔵システ
ムにおいて、本願の熱交換器集合体の使用が可能とな
る。
にその管の全長にわたって座屈側壁を有する熱交換器用
薄肉細長管を、それより大なる直径を有する直管内に挿
入し、その後に再膨脹させることによって外側の管と堅
い結合および密閉を形成させ、内側の管の漏洩に対する
保護体とした新規な熱交換器用薄肉細長管を利用するこ
とにある。これにより、可燃性冷媒を有する冷蔵システ
ムにおいて、本願の熱交換器集合体の使用が可能とな
る。
【０００９】本発明のさらに他の目的の一つは、新規な
熱交換器用管を提供することにある。すなわち、座屈管
の細長い開口部内に加熱線を設け、その管と加熱線をそ
の管より大なる直径を有する直管内に挿入し、その後に
再膨脹させることによって外側の管と内管との間に堅い
結合および密閉を形成させ、熱交換器用管間の加熱線が
フィンセット、すなわちフィンの列に隣接して位置し、
熱交換器集合体の脱霜を容易に行える構造の熱交換器用
管を提供することにある。
熱交換器用管を提供することにある。すなわち、座屈管
の細長い開口部内に加熱線を設け、その管と加熱線をそ
の管より大なる直径を有する直管内に挿入し、その後に
再膨脹させることによって外側の管と内管との間に堅い
結合および密閉を形成させ、熱交換器用管間の加熱線が
フィンセット、すなわちフィンの列に隣接して位置し、
熱交換器集合体の脱霜を容易に行える構造の熱交換器用
管を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、熱交換
器用薄肉管を折り込み機構、あるいはヨ−デル型圧延機
に通して、実質的に管の全長に及ぶ座屈側壁部分を有す
る細長管を形成する。その座屈細長管の断面は、実質的
に管の全長に及ぶ細長いへこみ、溝、あるいは開口部を
有する。管を圧縮、あるいは座屈させて実質的に管の全
長に及ぶ細長いへこみ、あるいは開口部を形成する効果
によって、熱交換器用管の実効的な直径は減少するが、
実効的な管壁厚さは増大する。そのような管構造によっ
て、座屈壁によって曲げ領域の管の座屈を防ぎながら、
より小さな直径を有し弾力のある管を心金の周囲に巻つ
けることが可能になる。このように、管の実効的な直径
を減少させながら、実効的な管壁厚さを増大させること
によって、熱交換器用管を曲げて蛇行コイルを成形する
際に、より小さい心金を用いることが可能になる。この
構造の壁厚０．３６ｍｍ以下の座屈管を１２．７ｍｍ以
下の心金に巻き付けることによって、曲面における隣接
管間の距離を、従来の熱交換器集合体の実態である１
５．９ｍｍ以上に代わって、１２．７ｍｍ以下とした完
成コイルを提供することが可能となる。この構造によっ
て、ある与えられたコイル配置において、管密度を従来
構造の場合に比べて、２０％まで増大させることができ
る。これは、熱交換器集合体製造上、顕著な要因であ
る。
器用薄肉管を折り込み機構、あるいはヨ−デル型圧延機
に通して、実質的に管の全長に及ぶ座屈側壁部分を有す
る細長管を形成する。その座屈細長管の断面は、実質的
に管の全長に及ぶ細長いへこみ、溝、あるいは開口部を
有する。管を圧縮、あるいは座屈させて実質的に管の全
長に及ぶ細長いへこみ、あるいは開口部を形成する効果
によって、熱交換器用管の実効的な直径は減少するが、
実効的な管壁厚さは増大する。そのような管構造によっ
て、座屈壁によって曲げ領域の管の座屈を防ぎながら、
より小さな直径を有し弾力のある管を心金の周囲に巻つ
けることが可能になる。このように、管の実効的な直径
を減少させながら、実効的な管壁厚さを増大させること
によって、熱交換器用管を曲げて蛇行コイルを成形する
際に、より小さい心金を用いることが可能になる。この
構造の壁厚０．３６ｍｍ以下の座屈管を１２．７ｍｍ以
下の心金に巻き付けることによって、曲面における隣接
管間の距離を、従来の熱交換器集合体の実態である１
５．９ｍｍ以上に代わって、１２．７ｍｍ以下とした完
成コイルを提供することが可能となる。この構造によっ
て、ある与えられたコイル配置において、管密度を従来
構造の場合に比べて、２０％まで増大させることができ
る。これは、熱交換器集合体製造上、顕著な要因であ
る。
【００１１】さらに、本発明によれば、細長管を内側に
折り込み、実質的に管の全長に及ぶ座屈側壁部分を設け
ることは、折り込み部分の内壁表面が、実際上、管の反
対側壁面に接触するか、あるいは接触、あるいはかみあ
うほど近くまでになった管を提供することになる。その
ような管構造は、曲げ作業時に、心金と直接接触する管
の部分が、心金から離れることによって生じる「空洞欠
陥」あるいは「へこみ欠陥」の発生を防止する。そのよ
うな「空洞欠陥」あるいは「へこみ欠陥」は、一般に、
管加工工程における再膨脹によって回復することはな
い。一方の側壁が接触し、心金とかみあっている反対側
の管の側壁は、管の巻き付け時に「空洞欠陥」あるいは
「へこみ欠陥」の発生を防止する管壁の補強効果をもた
らし、曲げの目的に応じた実効的な壁厚さの増大をもた
らす。
折り込み、実質的に管の全長に及ぶ座屈側壁部分を設け
ることは、折り込み部分の内壁表面が、実際上、管の反
対側壁面に接触するか、あるいは接触、あるいはかみあ
うほど近くまでになった管を提供することになる。その
ような管構造は、曲げ作業時に、心金と直接接触する管
の部分が、心金から離れることによって生じる「空洞欠
陥」あるいは「へこみ欠陥」の発生を防止する。そのよ
うな「空洞欠陥」あるいは「へこみ欠陥」は、一般に、
管加工工程における再膨脹によって回復することはな
い。一方の側壁が接触し、心金とかみあっている反対側
の管の側壁は、管の巻き付け時に「空洞欠陥」あるいは
「へこみ欠陥」の発生を防止する管壁の補強効果をもた
らし、曲げの目的に応じた実効的な壁厚さの増大をもた
らす。
【００１２】本発明によって熱交換器用管を加工中に、
熱交換器用管の少なくとも一端の端から約１５２ｍｍか
ら３０５ｍｍの範囲は、折り込み機構、あるいは折り込
み手段とかみあう際には座屈せず、押出し時の円形断面
を保持する。円形の端部構造は、再膨脹時に加圧装置の
取付け、あるいは接続を容易にする。
熱交換器用管の少なくとも一端の端から約１５２ｍｍか
ら３０５ｍｍの範囲は、折り込み機構、あるいは折り込
み手段とかみあう際には座屈せず、押出し時の円形断面
を保持する。円形の端部構造は、再膨脹時に加圧装置の
取付け、あるいは接続を容易にする。
【００１３】このように、本発明は、多径心金装置の周
囲に熱交換器用管を巻つける工程において、スペ−サの
使用を必要とせずに熱交換器集合体を製造する製造方法
を開示する。さらに、本発明は、座屈した熱交換器用薄
肉管を用いて、従来技術で実現している心金よりもさら
に小さな寸法の心金を用いて、より高い空間密度の管配
置を有する熱交換器集合体を提供する。さらに、冷蔵産
業が使用可能な種々の異なる寸法の心金および大きな設
計の自由度が存在し、それによって、冷蔵システムの蒸
発器効率が増大する。また、本発明によれば、蛇行熱交
換器用細長管を有する熱交換器集合体の製造に、これま
で使用が可能であったものよりもさらに薄い厚さのフィ
ンおよび薄い壁厚の管の使用が可能となり、その結果、
実質的に加工コストがやすく、さらに効率の良い管とな
る。
囲に熱交換器用管を巻つける工程において、スペ−サの
使用を必要とせずに熱交換器集合体を製造する製造方法
を開示する。さらに、本発明は、座屈した熱交換器用薄
肉管を用いて、従来技術で実現している心金よりもさら
に小さな寸法の心金を用いて、より高い空間密度の管配
置を有する熱交換器集合体を提供する。さらに、冷蔵産
業が使用可能な種々の異なる寸法の心金および大きな設
計の自由度が存在し、それによって、冷蔵システムの蒸
発器効率が増大する。また、本発明によれば、蛇行熱交
換器用細長管を有する熱交換器集合体の製造に、これま
で使用が可能であったものよりもさらに薄い厚さのフィ
ンおよび薄い壁厚の管の使用が可能となり、その結果、
実質的に加工コストがやすく、さらに効率の良い管とな
る。
【００１４】上記したごとく、本発明によれば、蛇行型
熱交換器集合体の製造に用いられる管曲げ機構が著しく
単純化され、また、本発明によれば、熱交換器集合体製
造時の設備コストの初期投資が軽減される。
熱交換器集合体の製造に用いられる管曲げ機構が著しく
単純化され、また、本発明によれば、熱交換器集合体製
造時の設備コストの初期投資が軽減される。
【００１５】また、本発明によれば、フィンセットに対
応する交換器用管の構成、配置に大きな自由度がもたら
されるので、設計者が同じ一つの完成製品内で管および
フィン密度を変更することが可能になる。
応する交換器用管の構成、配置に大きな自由度がもたら
されるので、設計者が同じ一つの完成製品内で管および
フィン密度を変更することが可能になる。
【００１６】本発明は、以下に詳細に述べ、あるいは図
面で示し、特に、付属する特許請求の範囲で指摘する新
規な特徴と構造とからなるが、本願の意図するところを
失わず、あるいは本願のいかなる効果を損なうことな
く、細部において種々の変更が可能であることは理解さ
れなければならない。
面で示し、特に、付属する特許請求の範囲で指摘する新
規な特徴と構造とからなるが、本願の意図するところを
失わず、あるいは本願のいかなる効果を損なうことな
く、細部において種々の変更が可能であることは理解さ
れなければならない。
【００１７】
【実施例】参照図面において、同じ、あるいは同様な部
品は各図面共通で同じ番号で示した。以下、図面を参照
して説明する。
品は各図面共通で同じ番号で示した。以下、図面を参照
して説明する。
【００１８】熱交換器集合体１０（図８）は、押出し円
形形状の一体長さの熱交換器用管１２（図１および図
２）を有する。家庭用冷蔵システムの熱交換器に用いら
れる代表的な管１２は、外径６．３５ｍｍから１２．７
０ｍｍ、壁厚さ１４は約０．２５４ｍｍから０．７６２
ｍｍの範囲にあり、計算では最小の破裂強度を有する。
壁厚さ１４は押出し加工で選定した材料の種類、たとえ
ばＡＡ１０５０級アルミニウム、ならびにアルミニウム
の押出し加工に許される許容差に依存する。この段階の
管１２は、微細結晶構造を有する押出し加工をしたまま
の円形形状、すなわち代表的な「Ｆ」状態である。
形形状の一体長さの熱交換器用管１２（図１および図
２）を有する。家庭用冷蔵システムの熱交換器に用いら
れる代表的な管１２は、外径６．３５ｍｍから１２．７
０ｍｍ、壁厚さ１４は約０．２５４ｍｍから０．７６２
ｍｍの範囲にあり、計算では最小の破裂強度を有する。
壁厚さ１４は押出し加工で選定した材料の種類、たとえ
ばＡＡ１０５０級アルミニウム、ならびにアルミニウム
の押出し加工に許される許容差に依存する。この段階の
管１２は、微細結晶構造を有する押出し加工をしたまま
の円形形状、すなわち代表的な「Ｆ」状態である。
【００１９】管１２は、完成熱交換器集合体の必要とす
る蛇行形状管の長さに、各集合体ごとに切断する。この
長さは、たとえば、４５７ｃｍと短いものから１５２４
ｃｍと長いものまで、冷蔵システムが必要とする全伝熱
量に依存して異なる。
る蛇行形状管の長さに、各集合体ごとに切断する。この
長さは、たとえば、４５７ｃｍと短いものから１５２４
ｃｍと長いものまで、冷蔵システムが必要とする全伝熱
量に依存して異なる。
【００２０】好ましくは、管端から約１５−３０ｃｍの
範囲は、以下に述べるように押出し加工をした円形のま
まの形状を保持する。各管の一端を、図３、および図５
に示すごとく端から約１５−３０ｃｍの範囲まで圧縮手
段、あるいはヨ−デル型圧延機１５に挿入する。
範囲は、以下に述べるように押出し加工をした円形のま
まの形状を保持する。各管の一端を、図３、および図５
に示すごとく端から約１５−３０ｃｍの範囲まで圧縮手
段、あるいはヨ−デル型圧延機１５に挿入する。
【００２１】図３において、熱交換器用薄肉管１２は、
成形溝のある金型１５ｃを有する成形機構圧縮手段、あ
るいはヨ−デル型圧延機１５を通す。金型１５ｃと圧縮
輪あるいは圧縮手段との組み合わせにより、実質的に管
１３全長に及ぶ座屈側壁１６（図４）を有する細長管１
３が作られる。座屈細長管１３の断面は、図４に示すご
とく、実質的に熱交換器用管の全長に及ぶ細長いくぼ
み、みぞ、あるいは開口部１８を有する。管１２を圧縮
して座屈させ、折り込みを設けた折り込み管１３内に実
質的に管の全長に及ぶ細長いくぼみ、あるいは開口部１
８を形成させることは、座屈熱交換器用管１３の実効直
径を減少せしめ、同時に実効壁厚さ１４を増大せしめる
効果がある。そのような管構造によって、曲げ領域の管
の座屈を側壁１６で防止しながら、直径の小さな折り込
み管１３を種々の直径を有する心金２０を用いて、曲げ
ることが可能となる。したがって、管１３の実効直径を
減少せしめるのと同時に、実効壁厚さ１４を増大せしめ
ることによって、熱交換器用管１３を曲げて望ましい蛇
行コイルを成形する際に、より小さな心金２０を用いる
ことが可能となる。また、そのような管構造によって、
０．３６ｍｍという薄い壁厚さの座屈管を１２．７ｍｍ
以下の心金を用いて曲げることが可能となる。本発明の
この方法により、曲面における隣接管間の距離を、従来
の熱交換器集合体の実態である１５．９ｍｍ以上に代わ
って、１２．７ｍｍ以下とした完成コイルを、図５に示
すように心金に回転法で２０巻することで提供すること
が可能となる。圧延機１５から出た折り込み管１３は、
図４に示す構造形状を有する。この管を図６に示すよう
に、座屈管の開口部１８が心金２０の表面２０ａと反対
側にくるように心金２０の周りに巻つける。圧延機は、
蛇行熱交換器管の製作時に、管を巻き付ける心金に対し
て管が適当な位置にくるように、座屈管の開口部分の位
置をあらかじめ決められたとおりに制御する。
成形溝のある金型１５ｃを有する成形機構圧縮手段、あ
るいはヨ−デル型圧延機１５を通す。金型１５ｃと圧縮
輪あるいは圧縮手段との組み合わせにより、実質的に管
１３全長に及ぶ座屈側壁１６（図４）を有する細長管１
３が作られる。座屈細長管１３の断面は、図４に示すご
とく、実質的に熱交換器用管の全長に及ぶ細長いくぼ
み、みぞ、あるいは開口部１８を有する。管１２を圧縮
して座屈させ、折り込みを設けた折り込み管１３内に実
質的に管の全長に及ぶ細長いくぼみ、あるいは開口部１
８を形成させることは、座屈熱交換器用管１３の実効直
径を減少せしめ、同時に実効壁厚さ１４を増大せしめる
効果がある。そのような管構造によって、曲げ領域の管
の座屈を側壁１６で防止しながら、直径の小さな折り込
み管１３を種々の直径を有する心金２０を用いて、曲げ
ることが可能となる。したがって、管１３の実効直径を
減少せしめるのと同時に、実効壁厚さ１４を増大せしめ
ることによって、熱交換器用管１３を曲げて望ましい蛇
行コイルを成形する際に、より小さな心金２０を用いる
ことが可能となる。また、そのような管構造によって、
０．３６ｍｍという薄い壁厚さの座屈管を１２．７ｍｍ
以下の心金を用いて曲げることが可能となる。本発明の
この方法により、曲面における隣接管間の距離を、従来
の熱交換器集合体の実態である１５．９ｍｍ以上に代わ
って、１２．７ｍｍ以下とした完成コイルを、図５に示
すように心金に回転法で２０巻することで提供すること
が可能となる。圧延機１５から出た折り込み管１３は、
図４に示す構造形状を有する。この管を図６に示すよう
に、座屈管の開口部１８が心金２０の表面２０ａと反対
側にくるように心金２０の周りに巻つける。圧延機は、
蛇行熱交換器管の製作時に、管を巻き付ける心金に対し
て管が適当な位置にくるように、座屈管の開口部分の位
置をあらかじめ決められたとおりに制御する。
【００２２】実際上は、図６に示すごとく、細長い開口
部１８を有する座屈管１３は、常に開口部１８が心金表
面２０ａの反対側になるようにして多径心金装置２０に
供給される。なぜならば、曲げ領域で座屈をおこさずに
曲げるためには、直径が小さく壁厚の厚い管のほうが容
易であるからである。このようにして、管の実効直径を
減少せしめるのと同時に、実効壁厚さを増大せしめるこ
とによって、より小さな心金２０を曲げ加工に用いるこ
とが可能となる。たとえば、従来の加工方法では、外形
７．９ｍｍ，壁厚さ０．５６ｍｍの管は座屈して使用で
きなかった。しかし、上記のごとく、本発明の方法によ
れば、ある与えられたコイル配置において、管密度を従
来技術で可能な構造の場合に比べて、２０％まで増大さ
せることができる。また、本発明によれば、ある与えら
れた熱交換器の大きさに比例して管の直径および壁厚さ
は種々に変るが、本発明はすべての範囲の直径および壁
厚さに適用可能であることは注目されるべきである。
部１８を有する座屈管１３は、常に開口部１８が心金表
面２０ａの反対側になるようにして多径心金装置２０に
供給される。なぜならば、曲げ領域で座屈をおこさずに
曲げるためには、直径が小さく壁厚の厚い管のほうが容
易であるからである。このようにして、管の実効直径を
減少せしめるのと同時に、実効壁厚さを増大せしめるこ
とによって、より小さな心金２０を曲げ加工に用いるこ
とが可能となる。たとえば、従来の加工方法では、外形
７．９ｍｍ，壁厚さ０．５６ｍｍの管は座屈して使用で
きなかった。しかし、上記のごとく、本発明の方法によ
れば、ある与えられたコイル配置において、管密度を従
来技術で可能な構造の場合に比べて、２０％まで増大さ
せることができる。また、本発明によれば、ある与えら
れた熱交換器の大きさに比例して管の直径および壁厚さ
は種々に変るが、本発明はすべての範囲の直径および壁
厚さに適用可能であることは注目されるべきである。
【００２３】熱交換器用管１２の少なくとも一端は、上
記のごとく折り込むことはしないのも本発明の一面であ
る。少なくとも管の一端を押出し加工のままに円形形状
で残す目的は、再膨脹時に加圧器への取付けが容易に行
えるからである。
記のごとく折り込むことはしないのも本発明の一面であ
る。少なくとも管の一端を押出し加工のままに円形形状
で残す目的は、再膨脹時に加圧器への取付けが容易に行
えるからである。
【００２４】上記したごとく、図６は、心金表面２０ａ
へ折り込み管を巻き付ける好適な方法を示す。折り込み
管１３の開口部１８を心金の反対側におき、再膨脹によ
って管が外側に広がり、元の円形、あるいはそれに近い
円形に戻れるようにする。また、本発明によれば、図で
は１６として示した細長い内側に折れ込んだ側壁は、管
１３の反対側の内壁１６ａと接触、あるいはほぼ接触す
るぐらいに近接することが好適である。その目的は、曲
げ加工時に実際に心金と接触する部分の管が心金から離
れて変位し、「空洞欠陥」あるいは「へこみ欠陥」を形
成することを防止することにある。そのような「空洞欠
陥」あるいは「へこみ欠陥」は、管加工時の再膨脹の工
程でも再び円形に戻ることはない。内側に折れ込み、心
金表面２０ａと接触する管１３の反対側の内壁１６ａと
接触した側壁１６は、巻き付け時に、管が陥没あるいは
へこみを生じないように管壁を補強する効果があり、曲
げの目的に対して、見かけ上、あるいは実効的に壁厚さ
を増大する効果を有する。
へ折り込み管を巻き付ける好適な方法を示す。折り込み
管１３の開口部１８を心金の反対側におき、再膨脹によ
って管が外側に広がり、元の円形、あるいはそれに近い
円形に戻れるようにする。また、本発明によれば、図で
は１６として示した細長い内側に折れ込んだ側壁は、管
１３の反対側の内壁１６ａと接触、あるいはほぼ接触す
るぐらいに近接することが好適である。その目的は、曲
げ加工時に実際に心金と接触する部分の管が心金から離
れて変位し、「空洞欠陥」あるいは「へこみ欠陥」を形
成することを防止することにある。そのような「空洞欠
陥」あるいは「へこみ欠陥」は、管加工時の再膨脹の工
程でも再び円形に戻ることはない。内側に折れ込み、心
金表面２０ａと接触する管１３の反対側の内壁１６ａと
接触した側壁１６は、巻き付け時に、管が陥没あるいは
へこみを生じないように管壁を補強する効果があり、曲
げの目的に対して、見かけ上、あるいは実効的に壁厚さ
を増大する効果を有する。
【００２５】図５および図６に示すごとく、曲げ戻りの
うちのいくつかは、他の曲げ戻りと異なる半径を有す
る。曲げ半径を異なるものとする目的は、後の工程で管
を種々の空間配置、すなわち「飛び越え」の位置に配置
させることを可能とし、あるいは何らかの理由で完成管
を完成熱交換器集合体内の、ほとんど、どの位置にでも
配置することを可能とするためである。図６は、たとえ
ば、霜無し冷蔵庫において、霜を捕獲する目的で種々の
管の空間配置をとる際に用いる一つの提案管配置を示す
ものである。
うちのいくつかは、他の曲げ戻りと異なる半径を有す
る。曲げ半径を異なるものとする目的は、後の工程で管
を種々の空間配置、すなわち「飛び越え」の位置に配置
させることを可能とし、あるいは何らかの理由で完成管
を完成熱交換器集合体内の、ほとんど、どの位置にでも
配置することを可能とするためである。図６は、たとえ
ば、霜無し冷蔵庫において、霜を捕獲する目的で種々の
管の空間配置をとる際に用いる一つの提案管配置を示す
ものである。
【００２６】図７は、細長開口部１８を有する螺旋形に
巻いた蛇行型管１７を、心金からはずし、フィンセッ
ト、すなわちフィン列２４の細孔、すなわちフィン孔２
２に挿入するところを示す。従来技術と異なり、本発明
に関わる未膨脹の折り込み蛇行型管１７は、それが挿入
されるフィンセット、すなわちフィンの列２４の細孔、
すなわちフィン孔２２よりも小さな直径を有する。した
がって、蛇行型管１７をフィン孔２２に滑り込ませ、位
置決めを容易にするために、従来技術による加工方法で
は必要とされた継ぎ輪、あるいはその他の装置は、もは
や、不必要である。このように、本発明によれば、細長
い折り込み、すなわち座屈を有する蛇行型管１７は、他
の加工方法よりも容易にフィンセット、すなわちフィン
の列に挿入できる。さらに本発明によれば、蛇行曲げ戻
り管を挿入する「犬骨」形フィン孔２２（図７）は、従
来必要とされたものよりも狭くてすみ、そのため完成熱
交換器集合体のフィン表面積が大きくなる。また、冷間
加工のために、折り込み蛇行型管１７は頑丈であり、フ
ィン細孔、すなわちフィン孔２２内により容易に滑り込
ませることが可能である。
巻いた蛇行型管１７を、心金からはずし、フィンセッ
ト、すなわちフィン列２４の細孔、すなわちフィン孔２
２に挿入するところを示す。従来技術と異なり、本発明
に関わる未膨脹の折り込み蛇行型管１７は、それが挿入
されるフィンセット、すなわちフィンの列２４の細孔、
すなわちフィン孔２２よりも小さな直径を有する。した
がって、蛇行型管１７をフィン孔２２に滑り込ませ、位
置決めを容易にするために、従来技術による加工方法で
は必要とされた継ぎ輪、あるいはその他の装置は、もは
や、不必要である。このように、本発明によれば、細長
い折り込み、すなわち座屈を有する蛇行型管１７は、他
の加工方法よりも容易にフィンセット、すなわちフィン
の列に挿入できる。さらに本発明によれば、蛇行曲げ戻
り管を挿入する「犬骨」形フィン孔２２（図７）は、従
来必要とされたものよりも狭くてすみ、そのため完成熱
交換器集合体のフィン表面積が大きくなる。また、冷間
加工のために、折り込み蛇行型管１７は頑丈であり、フ
ィン細孔、すなわちフィン孔２２内により容易に滑り込
ませることが可能である。
【００２７】図８は、再膨脹させて新しい形状、この場
合は実質的に円形となった蛇行型管１２および結果とし
て得られた熱交換器集合体１０を示す。この工程におい
て、膨脹した管の側壁１６はフィンセット、すなわちフ
ィン列２４と密接に接触して膨脹管とフィン列との接触
を固定し、管とフィンの優れた結合を形成し、その結
果、優れた熱伝導性を実現する。再膨脹過程は極めて早
く、ある点の座屈蛇行管１３の膨脹はフィンセット、す
なわちフィン列をその点から移動させることはない。な
ぜならば、フィンの質量が加速されて膨脹管から離れて
移動するのに十分な時間がないからである。折り込み管
をフィンセット、すなわちフィン列２４のフィン孔２２
内の適当な位置に配置して保持した後、折り込み管１３
を膨脹させることによって、膨脹した管はフィン細孔、
すなわちフィン孔２２の幾何学的形状と適合する。
合は実質的に円形となった蛇行型管１２および結果とし
て得られた熱交換器集合体１０を示す。この工程におい
て、膨脹した管の側壁１６はフィンセット、すなわちフ
ィン列２４と密接に接触して膨脹管とフィン列との接触
を固定し、管とフィンの優れた結合を形成し、その結
果、優れた熱伝導性を実現する。再膨脹過程は極めて早
く、ある点の座屈蛇行管１３の膨脹はフィンセット、す
なわちフィン列をその点から移動させることはない。な
ぜならば、フィンの質量が加速されて膨脹管から離れて
移動するのに十分な時間がないからである。折り込み管
をフィンセット、すなわちフィン列２４のフィン孔２２
内の適当な位置に配置して保持した後、折り込み管１３
を膨脹させることによって、膨脹した管はフィン細孔、
すなわちフィン孔２２の幾何学的形状と適合する。
【００２８】図９および図１０は、本発明の別の実施
例、すなわち、管中管配置を示す。この場合、座屈管１
３をより大きな直径を有する直管２５内に挿入した後に
再膨脹し、座屈管外表面と直管２５の内表面間に強固な
結合を形成する。その後、両方の管を一緒に通常の方法
で蛇行させ、フィン付けをすることが可能である。この
実施例は保護体付き内管を提供するが、これはこれまで
の保護体付き内管製造方法では得られなかったものであ
る。上記のごとく、本発明の重要な一面は、再膨脹にあ
たって、内管１３の細長い開口部１８は再膨脹して円形
に完全に戻るわけではなく、二つの管の壁間に細長い通
気口２６を形成する点にある。この細長い通気口２６
は、冷媒を入れた内管が漏洩したときに漏洩気体の抜け
道として用いられる。この設計は、特に、可燃性冷媒を
使用する冷蔵システムの設計に際して有用である。
例、すなわち、管中管配置を示す。この場合、座屈管１
３をより大きな直径を有する直管２５内に挿入した後に
再膨脹し、座屈管外表面と直管２５の内表面間に強固な
結合を形成する。その後、両方の管を一緒に通常の方法
で蛇行させ、フィン付けをすることが可能である。この
実施例は保護体付き内管を提供するが、これはこれまで
の保護体付き内管製造方法では得られなかったものであ
る。上記のごとく、本発明の重要な一面は、再膨脹にあ
たって、内管１３の細長い開口部１８は再膨脹して円形
に完全に戻るわけではなく、二つの管の壁間に細長い通
気口２６を形成する点にある。この細長い通気口２６
は、冷媒を入れた内管が漏洩したときに漏洩気体の抜け
道として用いられる。この設計は、特に、可燃性冷媒を
使用する冷蔵システムの設計に際して有用である。
【００２９】図１１および図１２は、本発明の管中管配
置のさらに別の実施例を示す。この場合、細長い加熱線
２７を座屈管、すなわち折り込み管１３の細長い開口部
１８内に配置する。すでに上記図９および１０について
の説明で述べたごとく、再膨脹にあたって、内管１３の
細長い開口部１８は再膨脹して円形に完全に戻るわけで
はない。したがって、加熱線２７は、二つの管の壁間に
形成される細長い通気口２６内に配置される。この構造
によって、加熱線を熱交換器用管内部に、しかも霜の源
であるフィンセット、すなわちフィンの列に隣接した加
熱位置に配置することが可能になる。この構造によっ
て、少ない電力消費量で熱交換器集合体の霜取りが容易
に行なえる。
置のさらに別の実施例を示す。この場合、細長い加熱線
２７を座屈管、すなわち折り込み管１３の細長い開口部
１８内に配置する。すでに上記図９および１０について
の説明で述べたごとく、再膨脹にあたって、内管１３の
細長い開口部１８は再膨脹して円形に完全に戻るわけで
はない。したがって、加熱線２７は、二つの管の壁間に
形成される細長い通気口２６内に配置される。この構造
によって、加熱線を熱交換器用管内部に、しかも霜の源
であるフィンセット、すなわちフィンの列に隣接した加
熱位置に配置することが可能になる。この構造によっ
て、少ない電力消費量で熱交換器集合体の霜取りが容易
に行なえる。
【００３０】図１３−図１５は、別のタイプの完成熱交
換器集合体１０を示す。この集合体では、細長い座屈管
をフィンセット、すなわちフィン列２４のフィン孔２２
に挿入して貫通することによって、フィンセット、すな
わち、フィン列２４を、細長い座屈管１３（図１３）の
あらかじめ定められた位置に配置し、その後に、フィン
セットを有する管を心金２０（図１４）のまわりで曲
げ、さらに再膨脹させる。再膨脹の工程で、それぞれの
フィンは、図１５に示されるように管の所定の位置に固
定され、熱交換器集合体１０が完成する。本発明のこの
実施例において、管とフィンとの接触を増加させ、管と
フィン間の伝熱抵抗を減少せしめるために種々の形の継
ぎ輪を設けることも可能である。フィンセットを有する
折り込み管を再膨脹させる方法は、熱交換器の設計者
に、配管の配置設計のみならず、完成コイル内のフィン
の形状、フィン列の位置についても大きな自由度を与え
る。また、その集合体において、フィンが膨脹管を支持
しないので、従来技術によるものよりも薄いフィン、お
よび薄い管壁厚さの使用が可能となる。
換器集合体１０を示す。この集合体では、細長い座屈管
をフィンセット、すなわちフィン列２４のフィン孔２２
に挿入して貫通することによって、フィンセット、すな
わち、フィン列２４を、細長い座屈管１３（図１３）の
あらかじめ定められた位置に配置し、その後に、フィン
セットを有する管を心金２０（図１４）のまわりで曲
げ、さらに再膨脹させる。再膨脹の工程で、それぞれの
フィンは、図１５に示されるように管の所定の位置に固
定され、熱交換器集合体１０が完成する。本発明のこの
実施例において、管とフィンとの接触を増加させ、管と
フィン間の伝熱抵抗を減少せしめるために種々の形の継
ぎ輪を設けることも可能である。フィンセットを有する
折り込み管を再膨脹させる方法は、熱交換器の設計者
に、配管の配置設計のみならず、完成コイル内のフィン
の形状、フィン列の位置についても大きな自由度を与え
る。また、その集合体において、フィンが膨脹管を支持
しないので、従来技術によるものよりも薄いフィン、お
よび薄い管壁厚さの使用が可能となる。
【００３１】本発明によれば、熱交換器集合体の新規な
製造方法が開示され、その方法には、熱交換器用薄肉管
を折り込み機構を通過させ、実質的に管の全長に及ぶ座
屈した側壁を有する細長管を供給する工程も含む。細長
い座屈熱交換器用管を多径あるいは一定直径の成形心金
の周囲に巻き付けて曲げ、螺旋形に巻いた蛇行熱交換器
用管を成形する。螺旋形に巻いた蛇行熱交換器用管は、
第一および第二並行フィン表面を有する熱交換板列と一
列に並び、その第一および第二並行フィンは一列に並ん
だ開口を有する。螺旋形に巻かれて成形された蛇行熱交
換器用管を、熱交換板列の開口内に挿入する。その後、
管を再膨脹して熱交換器用管の座屈部分を外側へ押出
し、フィンの表面と接触、結合して膨脹管と各フィンと
を固定し、熱交換器集合体を完成する。
製造方法が開示され、その方法には、熱交換器用薄肉管
を折り込み機構を通過させ、実質的に管の全長に及ぶ座
屈した側壁を有する細長管を供給する工程も含む。細長
い座屈熱交換器用管を多径あるいは一定直径の成形心金
の周囲に巻き付けて曲げ、螺旋形に巻いた蛇行熱交換器
用管を成形する。螺旋形に巻いた蛇行熱交換器用管は、
第一および第二並行フィン表面を有する熱交換板列と一
列に並び、その第一および第二並行フィンは一列に並ん
だ開口を有する。螺旋形に巻かれて成形された蛇行熱交
換器用管を、熱交換板列の開口内に挿入する。その後、
管を再膨脹して熱交換器用管の座屈部分を外側へ押出
し、フィンの表面と接触、結合して膨脹管と各フィンと
を固定し、熱交換器集合体を完成する。
【００３２】さらに、開口を有する各折り込みフィンセ
ット、すなわちフィン列を、細長い座屈熱交換器用管の
特定位置に配置することを含む熱交換器集合体の製作方
法も本発明の範囲内である。管の特定位置に設けられた
フィンセットおよびその管を心金の周りに巻き付けて曲
げ、蛇行型熱交換器集合体を製作する。成形された蛇行
型熱交換器用座屈細長管を再膨脹して各フィンセット列
の表面と結合して固定し、熱交換器集合体を完成する。
この方法は、熱交換器の設計者に、完成コイル集合体内
のフィン列の位置のみならず、配管の配置設計について
も大きな自由度を与える。
ット、すなわちフィン列を、細長い座屈熱交換器用管の
特定位置に配置することを含む熱交換器集合体の製作方
法も本発明の範囲内である。管の特定位置に設けられた
フィンセットおよびその管を心金の周りに巻き付けて曲
げ、蛇行型熱交換器集合体を製作する。成形された蛇行
型熱交換器用座屈細長管を再膨脹して各フィンセット列
の表面と結合して固定し、熱交換器集合体を完成する。
この方法は、熱交換器の設計者に、完成コイル集合体内
のフィン列の位置のみならず、配管の配置設計について
も大きな自由度を与える。
【００３３】さらに、本発明の熱交換器集合体の製作方
法は、熱放射材料シ−トを交互に折り込んだアコ−デオ
ン状の単一、あるいは複数の熱交換フィンセット、すな
わちフィン列を用いることを含む。フィン材料の各折り
込み面間の接合部には細孔、あるいは刻み目が設けてあ
り、それらによって一体の螺旋形に巻かれた座屈熱交換
器用管とフィンがかみあい、熱交換器集合体を形成す
る。その熱交換器集合体は、座屈管を再膨脹させてフィ
ン列を管に固定することによって完成する。実質的に、
本発明の発明者に与えられた米国特許第４、７７８、０
０４号の開示するところは、本願の発明に参考にされ
た。
法は、熱放射材料シ−トを交互に折り込んだアコ−デオ
ン状の単一、あるいは複数の熱交換フィンセット、すな
わちフィン列を用いることを含む。フィン材料の各折り
込み面間の接合部には細孔、あるいは刻み目が設けてあ
り、それらによって一体の螺旋形に巻かれた座屈熱交換
器用管とフィンがかみあい、熱交換器集合体を形成す
る。その熱交換器集合体は、座屈管を再膨脹させてフィ
ン列を管に固定することによって完成する。実質的に、
本発明の発明者に与えられた米国特許第４、７７８、０
０４号の開示するところは、本願の発明に参考にされ
た。
【００３４】本発明においては、螺旋形に巻かれた蛇行
熱交換器用管の製作に多径成形心金を用いるべく開示し
たが、成形心金は単一径のものも、もちろん、巻き熱交
換器用管の製作に使用できる。さらに、成形心金とし
て、は四角形状のもの、あるいは多角形のものなど、希
望によって、種々の幾何学的形状のコイルに合わせた形
状のものが使用できる。
熱交換器用管の製作に多径成形心金を用いるべく開示し
たが、成形心金は単一径のものも、もちろん、巻き熱交
換器用管の製作に使用できる。さらに、成形心金とし
て、は四角形状のもの、あるいは多角形のものなど、希
望によって、種々の幾何学的形状のコイルに合わせた形
状のものが使用できる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、実質的に管全長におよ
ぶ折り込みを有する熱交換器用管を用いて管曲げ、およ
びフィン列への挿入を行い、その後に管を再膨脹させて
フィンを管に固定するので、従来技術に比し、さらに薄
肉のフィン、および熱交換器用管を用いることが可能に
なり、伝熱面積の増大、および管材料の節減がもたらさ
れる。さらに、熱交換器集合体の設計に際して、最適な
フィン配置、および配管配置の自由度が増大し、熱交換
器集合体の高効率化がもたらされる。
ぶ折り込みを有する熱交換器用管を用いて管曲げ、およ
びフィン列への挿入を行い、その後に管を再膨脹させて
フィンを管に固定するので、従来技術に比し、さらに薄
肉のフィン、および熱交換器用管を用いることが可能に
なり、伝熱面積の増大、および管材料の節減がもたらさ
れる。さらに、熱交換器集合体の設計に際して、最適な
フィン配置、および配管配置の自由度が増大し、熱交換
器集合体の高効率化がもたらされる。
【図１】本発明による熱交換器用押出し薄肉管の斜視図
である。
である。
【図２】図１に示した熱交換器用押出し薄肉管の断面図
である。
である。
【図３】本発明による熱交換器用座屈細長管製造の際
の、図１に示す熱交換器用管を折り込み機構、あるいは
手段を通して圧延中の熱交換器用座屈薄肉管の斜視図で
ある。
の、図１に示す熱交換器用管を折り込み機構、あるいは
手段を通して圧延中の熱交換器用座屈薄肉管の斜視図で
ある。
【図４】図３に示す折り込み機構を通過中の熱交換器用
管の正面図である。
管の正面図である。
【図５】本発明にしたがって、連続式巻き付け法で種々
の半径の蛇行管を曲げ加工するのに用いられる多径心金
セットを示す。
の半径の蛇行管を曲げ加工するのに用いられる多径心金
セットを示す。
【図６】本発明にしたがって、図５に示した心金上に連
続的に巻き付けた図３に示した熱交換器用管を示す。
続的に巻き付けた図３に示した熱交換器用管を示す。
【図７】本発明にしたがって、フィンセット、すなわち
フィンの列に設けられた開口に挿入中の、図６で成形さ
れた蛇行型熱交換器用座屈管を示す。
フィンの列に設けられた開口に挿入中の、図６で成形さ
れた蛇行型熱交換器用座屈管を示す。
【図８】本発明にしたがって、内部加圧手段によって膨
脹し、フィンセット、すなわちフィンの列と結合した図
７に示した蛇行型熱交換器用管を示す。
脹し、フィンセット、すなわちフィンの列と結合した図
７に示した蛇行型熱交換器用管を示す。
【図９】本発明の他の実施例にしたがって、座屈管を、
より大きな直径を有する円形管内に挿入した状況を示
す、管中管の断面図である。
より大きな直径を有する円形管内に挿入した状況を示
す、管中管の断面図である。
【図１０】本発明にしたがって、内部の座屈管を内部加
圧手段によって膨脹させた後の、図９に示した管中管の
断面図である。
圧手段によって膨脹させた後の、図９に示した管中管の
断面図である。
【図１１】図９に示した管中管の熱交換器用座屈薄肉管
の細長い開口部内に、さらに細長い加熱線を配置した、
本発明の他の実施例による管中管の断面図である。
の細長い開口部内に、さらに細長い加熱線を配置した、
本発明の他の実施例による管中管の断面図である。
【図１２】本発明にしたがって、内部の座屈管を内部加
圧手段によって膨脹させた後の、図１１に示した管中管
および加熱線の断面図である。
圧手段によって膨脹させた後の、図１１に示した管中管
および加熱線の断面図である。
【図１３】熱交換器集合体の各パイプに対応して、それ
ぞれのフィンセット、すなわちフィンの列に挿入された
図３の座屈した、すなわち折り込まれた熱交換器用管の
斜視図である。
ぞれのフィンセット、すなわちフィンの列に挿入された
図３の座屈した、すなわち折り込まれた熱交換器用管の
斜視図である。
【図１４】本発明にしたがって、心金上に連続的に配置
された図１３に示す熱交換器用管を用いた熱交換器集合
体を示す。
された図１３に示す熱交換器用管を用いた熱交換器集合
体を示す。
【図１５】本発明にしたがって、座屈管を内部加圧手段
によって空気膨脹させ、管とフィンセット、すなわちフ
ィンの列とを固定して完成させた図１４に示した熱交換
器集合体を示す。
によって空気膨脹させ、管とフィンセット、すなわちフ
ィンの列とを固定して完成させた図１４に示した熱交換
器集合体を示す。
１０ 熱交換器集合体 １２ 熱交換器用管 １３ 座屈細長管 １４ 管の壁厚さ １５ ヨ−デル型圧延機 １６ 座屈管壁 １７ 蛇行型管 １８ 開口部 ２０ 心金セット ２２ フィン孔 ２４ フィン列 ２５ 直管 ２６ 通気口 ２７ 加熱線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２８Ｆ 9/00 ３３１ Ｆ２８Ｆ 9/00 ３３１
Claims (23)
- 【請求項１】 少なくとも一つのフィンセットを有する
側面入り口型熱交換器に用いる熱交換器用細長管であっ
て、実質的にその管の全長にわたって設けられた座屈側
壁を有し、その座屈側壁は熱交換器用細長管を折り込み
屈曲部で曲げることを可能とし、さらに上記熱交換器用
細長管を膨脹させて上記の少なくとも一つのフィンセッ
トと結合することを可能とすることを特徴とする熱交換
器用管。 - 【請求項２】 壁厚さが約０．２５ｍｍから０．７６ｍ
ｍの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の熱交換
器用管。 - 【請求項３】 上記熱交換器用細長管の折り込み屈曲部
が、心金の周囲にそって曲げられることを特徴とする請
求項２記載の熱交換器用管。 - 【請求項４】 上記心金が、約１２．７ｍｍよりも小な
る半径を有することを特徴とする請求項３記載の熱交換
器用管。 - 【請求項５】 上記座屈側壁の断面は、実質的にその管
の全長にわたって伸長した細長いくぼみを有することを
特徴とする請求項１記載の熱交換器用管。 - 【請求項６】 上記座屈側壁が、実質的に上記細長管の
内面と結合することを特徴とする請求項５記載の熱交換
器用管。 - 【請求項７】 上記座屈側壁を有する熱交換器用細長管
は、実質的に円形の外側熱交換器用管の内部に挿入さ
れ、上記座屈側壁を有する管が膨脹して熱交換器用管間
の結合を可能とすることを特徴とする請求項１記載の熱
交換器用管。 - 【請求項８】 座屈側壁を有し外側管の内部に挿入され
た上記管は、上記座屈側壁の膨脹によって、その全長に
そって熱交換器用管壁間に細長い通気口を形成すること
を特徴とする請求項７記載の熱交換器用管。 - 【請求項９】 座屈側壁を有し外側管の内部に挿入され
た上記管は、その全長にそって内部に加熱線を有し、そ
の加熱線は上記座屈側壁の膨脹によって、熱交換器用管
間に形成する細長い通気口内部に位置するように配置さ
れることを特徴とする請求項８記載の熱交換器用管。 - 【請求項１０】 上記管が、実質的に円形の端部を有す
ることを特徴とする請求項１記載の熱交換器用管。 - 【請求項１１】 実質的に円形断面を有する細長管の押
出し工程と、完成熱交換器が必要とする長さに上記押出
し加工された細長管を切断する工程と、上記切断された
押出し管を折り込み機構に通して、実質的に管の全長に
およぶ座屈側壁を有する細長管を形成する工程からなる
ことを特徴とする側面入り口型熱交換器に用いられる熱
交換器用細長管の製造方法。 - 【請求項１２】 上記押出し加工された細長管の壁厚さ
が、約０．２５ｍｍから０．７６ｍｍの範囲にあること
を特徴とする請求項１１記載の熱交換器用管の製造方
法。 - 【請求項１３】 薄肉熱交換器用管と、フィン孔を有す
る少なくとも１組のフィンセットとからなる熱交換器集
合体の製造方法において、さらに薄肉熱交換器用管を折
り込み機構に通して、実質的に管の全長におよぶ座屈側
壁部分を有する細長管を形成する工程と、上記座屈側壁
部分を有する細長管を、成形心金の外表面上に上記座屈
側壁部分が心金の外表面の反対側になるように巻き付
け、螺旋状に巻いた蛇行熱交換器用管を形成する工程
と、上記螺旋状に巻いた蛇行熱交換器用管と上記少なく
とも１組のフィンセットの有するフィン孔とを位置合わ
せする工程と、熱交換器用管の上記座屈側壁部分を膨脹
させて、フィンセットを膨脹した薄肉熱交換器用管に固
定し、熱交換器集合体を形成する工程との組み合わせを
有することを特徴とする熱交換器集合体の製造方法。 - 【請求項１４】 上記薄肉熱交換器用細長管の壁厚さ
が、約０．２５ｍｍから０．７６ｍｍの範囲にあること
を特徴とする請求項１３記載の熱交換器集合体の製造方
法。 - 【請求項１５】 上記心金の外表面が、折り込み曲げ部
分、および異なる半径の上記螺旋状に巻いた蛇行熱交換
器用管の４か所の曲げ部分を形成するための多直径を有
することを特徴とする請求項１３記載の熱交換器集合体
の製造方法。 - 【請求項１６】 上記心金の外表面が、実質的に同一半
径の上記螺旋状に巻いた蛇行熱交換器用管の折り込み曲
げ部分を形成するための均一な直径を有することを特徴
とする請求項１３記載の熱交換器集合体の製造方法。 - 【請求項１７】 上記熱交換器集合体の製造方法が、さ
らに上記座屈側壁を有する熱交換器用細長管を、実質的
に円形の外側熱交換器用管の内部に挿入し、上記座屈側
壁を有する管を膨脹させて熱交換器用管間の結合を行う
工程を有することを特徴とする請求項１３記載の熱交換
器集合体の製造方法。 - 【請求項１８】 座屈側壁を有する上記管の上記膨脹工
程を外側管の内部で行い、結合した管壁間に管の全長に
そって細長い通気口を形成することを特徴とする請求項
１７記載の熱交換器集合体の製造方法。 - 【請求項１９】 上記座屈側壁を有する熱交換器用細長
管は、その全長にそって内部に加熱線を有し、その加熱
線は上記座屈側壁の膨脹によって、熱交換器用管間に形
成する細長い通気口内部に位置するように配置されるこ
とを特徴とする請求項１８記載の熱交換器集合体の製造
方法。 - 【請求項２０】 薄肉熱交換器用管と、フィン孔を有す
る少なくとも１組のフィンセットとからなる熱交換器集
合体の製造方法において、薄肉熱交換器用管を折り込み
機構に通して、実質的に管の全長におよぶ座屈側壁部分
を有する細長管を形成する工程と、上記座屈側壁部分を
有する細長管を、上記少なくとも１組のフィンセットの
有するフィン孔に挿入して上記少なくとも１組のフィン
セットを上記管上に位置せしめる工程と、上記少なくと
も１組のフィンセットを伴った上記座屈側壁部分を有す
る細長管を成形心金の外表面上に巻き付け、上記少なく
とも１組のフィンセットを伴った螺旋状に巻いた蛇行熱
交換器用管を形成する工程と、熱交換器用管の上記座屈
側壁部分を膨脹させて、上記少なくとも１組のフィンセ
ットを膨脹した薄肉熱交換器用管に固定して熱交換器集
合体を形成する工程との組み合わせを有することを特徴
とする熱交換器集合体の製造方法。 - 【請求項２１】 薄肉熱交換器用管と、フィン孔を有す
る少なくとも１組のフィンセットとからなる熱交換器集
合体の製造方法において、薄肉熱交換器用管を折り込み
機構に通して、実質的に管の全長におよぶ座屈側壁部分
を有する細長管を形成する工程と、上記座屈側壁部分を
有する細長管を実質的に円形の外側熱交換器用管内に挿
入する工程と、上記座屈側壁部分を有する薄肉細長管と
上記外側管を、上記少なくとも１組のフィンセットの有
するフィン孔に挿入して上記少なくとも１組のフィンセ
ットを上記外側管上に位置せしめる工程と、上記少なく
とも１組のフィンセットと、外側管と、上記座屈側壁部
分を有する細長管を成形心金の外表面上に巻き付け、上
記少なくとも１組のフィンセットを伴った螺旋状に巻い
た蛇行熱交換器用管を形成する工程と、熱交換器用管の
上記座屈側壁部分を外側管内部で膨脹させて、管同士の
間を結合すると共に、上記少なくとも１組のフィンセッ
トを膨脹した薄肉熱交換器用管に固定して熱交換器集合
体を形成する工程との組み合わせを有することを特徴と
する熱交換器集合体の製造方法。 - 【請求項２２】 薄肉熱交換器用管と、熱放射材料シ−
トをアコ−デオン状に交互に前後に折り曲げ、各折り面
ごとにフィン細孔を設けた少なくとも１組のフィンセッ
トとからなる熱交換器集合体の製造方法において、薄肉
熱交換器用管を折り込み機構に通して、実質的に管の全
長におよぶ座屈側壁部分を有する細長管を形成する工程
と、上記座屈側壁部分を有する細長管を成形心金の外表
面上に巻き付けて螺旋状蛇行熱交換器用管を形成し、上
記少なくとも１組のフィンセットの有するフィン孔を用
いて上記少なくとも１組のフィンセットと上記螺旋状蛇
行熱交換器用管を結合せしめる工程と、熱交換器用管の
上記座屈側壁部分を膨脹させて、上記少なくとも１組の
フィンセットを膨脹した螺旋状蛇行薄肉熱交換器用管に
固定して熱交換器集合体を完成する工程との組み合わせ
を有することを特徴とする熱交換器集合体の製造方法。 - 【請求項２３】 薄肉熱交換器用管と、熱放射材料シ−
トをアコ−デオン状に交互に前後に折り曲げ、各折り面
ごとにフィン細孔を設けた少なくとも１組のフィンセッ
トとからなる熱交換器集合体の製造方法において、薄肉
熱交換器用管を折り込み機構に通して、実質的に管の全
長におよぶ座屈側壁部分を有する細長管を形成する工程
と、上記座屈側壁部分を有する細長管を実質的に円形の
外側熱交換器用管内に挿入する工程と、上記座屈側壁部
分を有する細長管と上記外側管とを成形心金の外表面上
に巻き付けて螺旋状蛇行熱交換器用管を形成し、上記少
なくとも１組のフィンセットの有するフィン孔を用いて
上記少なくとも１組のフィンセットと上記螺旋状蛇行熱
交換器用管を結合せしめる工程と、上記外側管内の熱交
換器用管の上記座屈側壁部分を膨脹させて、上記少なく
とも１組のフィンセットを膨脹した螺旋状蛇行薄肉熱交
換器用管に固定して熱交換器集合体を完成する工程との
組み合わせを有することを特徴とする熱交換器集合体の
製造方法。
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|---|---|---|---|
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| US08/572,180 | 1995-11-13 | ||
| US08/572,180 US5704123A (en) | 1995-11-13 | 1995-12-13 | Method of making folded, bent and re-expanded heat exchanger tube and assemblies |
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| JP (1) | JP3306323B2 (ja) |
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-
1996
- 1996-10-31 ES ES96307904T patent/ES2197936T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-10-31 AT AT96307904T patent/ATE237112T1/de not_active IP Right Cessation
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