JPS60184427A - コルゲ−トフイン成形用のコルゲ−トギヤ - Google Patents

コルゲ−トフイン成形用のコルゲ−トギヤ

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JPS60184427A
JPS60184427A JP3863184A JP3863184A JPS60184427A JP S60184427 A JPS60184427 A JP S60184427A JP 3863184 A JP3863184 A JP 3863184A JP 3863184 A JP3863184 A JP 3863184A JP S60184427 A JPS60184427 A JP S60184427A
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JP
Japan
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corrugated
louver
gear
fin
forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP3863184A
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English (en)
Inventor
Osami Kaneto
修身 兼頭
Shigeyasu Ueno
恵尉 上野
Satoru Tomita
冨田 哲
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
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Publication of JPS60184427A publication Critical patent/JPS60184427A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D13/00Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form
    • B21D13/04Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by rolling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/02Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/022Making the fins
    • B21D53/025Louvered fins

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はコルゲート形熱交換器のコルゲートフィン成形
用のコルゲートギヤに係り、特に、寸法精度の良好なコ
ルゲートフィンの成形を志向したコルゲートギヤに関す
るものである。
〔発明の背景〕
捷ず、コルゲート形熱交換器について説明する。
第1図は、コルゲート形熱交換器を示す斜視図、第2図
は、第1図におけるコルゲートフィンの詳細を示す斜視
図である。
第1図において、3は、その両端に接続パイプ2を取付
けた、蛇行状に形成した扁平チューブであり、この扁平
チューブ3の平行部に、フィン素材を連続した波形に屈
曲したコルゲートフィン1(詳細後述)が挿入され、前
記扁平チューブ3に、ろう付けによって一体に接合され
ている。なお、tはコルゲートフィンの幅、hはコルゲ
ートフィンの波形の高さである。
前記コルゲートフィン1は、その平坦部(波形の山や谷
でない部分)には、第2図に示すように、伝熱性能を向
上させるだめに、一方向へ傾斜した(この傾斜角を迎角
という)多数のルーバ1aが、フィン素材から剪断加工
によって切り起こされている。
このように構成したコルゲート形熱交換器において、冷
媒を扁平チューブ3内へA→A+方向へ流す・ことによ
り、その熱交換器の外側をB−+81方向へ流れる空気
を冷却することができる。
とこで、従来から行なわれている、コルゲートフィン1
の加工方法を、その実施に使用されるコルゲートフィン
成形機と併せて説明する。
第3図は、従来のコルゲートフィン成形機を示す略示図
、第4図は、第3図におけるコルゲートギヤ(上)の詳
細を示す分解斜視図、第5図は、第4図に係るコルゲー
トギヤ(上)の正面図、第6図は、第5図におけるルー
バプレードの詳細を示す部分拡大図である。
第3図において、6は、フィン素材に係るアルミニウム
材7(板厚0.16mm)が巻かれており、このアルミ
ニウム材7をコルゲートギヤ側へ供給するアンコイラ、
8は、アルミニウム材7に所定の張力を与えるテンショ
ンローラ、9は、コルゲートギヤ(上)9aと、このコ
ルゲートギヤ(上)9aと噛み合いになり、この噛み合
いによりルーバ1aの剪断加工を行なうことができるコ
ルゲートギヤ(下)9bとの一対からなる歯車状のコル
ゲートギヤ(詳細後述)、10は、コルゲートギヤ9で
成形されたものを圧縮して所定のピッチを与えるピッチ
決め装置、11は、波形の折り曲げ数を計数するカウン
ター、12は、このカウンター11に連動し、所定の山
数で切断する切断機である。
前記コルゲートギヤ(上)9aは、アルミニウム材7を
、コルゲートフィン1の連続した波形に屈曲することが
できる歯形上に、迎角rに等しい刃先角を有するルーバ
成形用切刃13aを形成した複数枚のルーバブレード1
3を積層して配列し、これらのルーバブレード13を、
その両側に配設したホルダ14に、ボルト(図示せず)
を使用して一体に締結してなるものである。一方、コル
ゲートギヤ(下)9bは、コルゲートギヤ(上)9aと
同様に、複数枚のルーバブレードを、その両側に配設し
たホルダで一体に締結してなるものであす、コノルーバ
プレードの歯形は、前記ルーバフレード13と同一形状
のものであって、この歯形上に、ルーバ成形用切刃13
aと対称の切刃角をもつルーバ成形用切刃を形成してな
るものであり、互いにジグザグに噛み合い、この噛み合
いによりルーバの切り起こし加工ができるものである。
このように構成したコルゲートフィン成形機によって、
コルゲートフィン1を成形する方法を説明する。
まず、アンコイラ6に巻き付けたアルミニウム材7を、
テンションローラ8で一定の張力を与えつつ、一対のコ
ルゲートギヤ9の間に連続的に通し、そこで、波状の折
り曲げとルーバ切りの剪断加工が同時に行われ、所定の
フィン形状寸法に成形される。そして、ピッチ決め装置
10内で所定のピッチに圧縮され、カウンター11によ
り計数し、切断機12で所定の山数に切断され、所望の
コルゲートフィン1(第2図)に成形される。
上記加工方法は、連続して回転する一対のコルゲートギ
ヤ9の間で、アルミニウム材7の連続的な波状の折り曲
げとルーバの切り起こしの剪断加工とが行なわれるため
、極めて生産性に優れた加工法であり、現在では100
0〜2000 山/分程度の成形速度を有するコルゲー
トフィン成形機が知られている。
しかし、上記加工方法によれば、所望の寸法精度を有す
るコルゲートフィンを成形することが困難であるという
問題があった。
以下、このことを第7〜9図を使用して説明する。
第7図は、第3図に係るコルゲートフィン成形機で成形
したコルゲートフィンの一例を示す側面図、第8図は、
波形の高さが不揃いのコルゲートフィンを扁平チューブ
に、ろう付けによって一体に結合した状態を示す側面図
、第9図は、コルゲートフィンの波形の高さの標準偏差
と、ろう付は率との関係を示すσ−ρ線図である。
第7図に示すように、第3図に係るコルゲートフィン成
形機によって成形したコルゲートフィン1は、互いに隣
接する波形の高さhが均一にならず、不揃いに成形され
る(この例では、たとえば左から2番目と3番目の波形
の高さの差はΔh)。
このように波形の高さhが不揃いであると、そのコルゲ
ートフィン1を扁平チューブ3に、ろう付けによって接
合したとき、第8図に示すように、扁平チューブ3に接
合されない、ろう付は不良箇所4,4′が多く発生し、
このことがコルゲート形熱交換器の伝熱性能に影響する
熱伝達率を低下させる原因になっていた。
ろう付けの良否を数値的に表わす量として、ろう付は率
ρ−〔1−(ろう付は不良箇所数)/(2×波形の数)
)X100%が用いられているが、このろう付は率ρに
は、コルゲートフィンの波形の高さの寸法精度が大きく
影響するので、ろう付は率ρを向上させるだめには、波
形の高さの寸法精度を向上させる必要がある。
しかし、前述した従来のコルゲートギヤ9で成形したコ
ルゲートフィン1の、波形の高さの寸法精度、すなわち
波形の高さの標準偏差σは良くても0.08 rran
でアシ、これ以下にすることは困難であった。
したがって、第9図に示す関係から明らかなように、σ
= 0.08 rtanに対するろう付は率ρは95チ
程度であシ、それ以上のろう付は率にすることができな
かった。
このように従来のコルゲートフィン成形機によれば、生
産性は優れているものの、コルゲートフィン1に所望の
寸法精度が得られないため、ろう付は率にも限界があり
、コルゲート形熱交換器の伝熱性能をさらに向上させる
上での障害になっていた。
〔発明の目的〕
本発明は、上記した従来技術の欠点を除去して、生産性
に優れていることはもちろん、寸法精度の良好なコルゲ
ートフィンを成形することができる、コルゲートフィン
成形用のコルゲートギヤの提供を、その目的とするもの
である。
〔発明の概要〕
本発明に係るコルゲートフィン成形用のコルゲートギヤ
の構成は、フィン素材を連続した波形に屈曲することが
できる歯形上に、前記屈曲したフィン素材の平坦部にル
ーバを成形することができるルーバ成形用切刃を形成し
たルーバプレードを複数枚積層してなるコルゲートギヤ
(上)と、前記ルーバブレードと同一形状の歯形上に、
前記ルーバ成形用切刃と対称の切刃角をもつルーバ成形
用切刃を形成したルーバプレードを複数枚積層してなる
コルゲートギヤ(下)とからなる一対のコルゲートギヤ
にお゛い・て1、コルゲートギヤ(上)。
(下)のそれぞれに、ルーバプレードの歯底を連ねて溝
を穿設し、この溝に当該ルーバプレードの歯形よりも外
周側へはみ出すようにしてゴムを嵌入するようにしたも
のである。
〔発明の実施例〕
実施例の説明に入るまえに、本発明に係る基本的事項を
説明する。
本発明者等の研究によれば、従来のコルゲートギヤ9に
よって成形したコルゲートフィン1の波(9) 形の高さhが不揃いになる理由は、一対のコルゲートギ
ヤ9a、9bによる波形の成形が、プレス型などのよう
に成形部全部を同時に押さえて成形するものではなく、
特に波形の山や谷においては、一対のコルゲートギヤ9
a、9bの山部、谷部同士でアルミニウム材7を押さえ
て成形するものではなく、シたがって、前記波形の形状
が不明確となり、ピッチ決め装置10内でバッキングを
行なう過程で、各波形ごとにその高さがばらつくという
ととによるものであることがわかった。
本発明は、この解明に基づいてなされたものであり、コ
ルゲートギヤを構成するルーバブレードの歯底に溝を穿
設し、その溝に、ウレタンゴムを、当該ルーバプレード
の歯形よりも外周側へはみ出すようにして嵌入せしめる
ことにより、互いに噛み合う一対のルーバプレードの山
部と、これに対向する歯底に嵌入された前記ウレタンゴ
ムとによって、プレス型による成形と近似した状態で、
アルミニウム材を同時に押圧して、前記山部の形状に前
記アルミニウム材を折り曲げるようにしたも(10) のである。
以下、本発明を実施例によって説明する。
第10図は、本発明の一実施例に係るコルゲートフィン
成形用のコルゲートギヤ(上)のルーバブレードの詳細
を示す部分拡大図、第11図は、第10図に係るルーバ
プレードの歯底にウレタンゴムを嵌入しだ状態を示す部
分拡大図、第12図は、第10図に係るコルゲートギヤ
(上)と、これに噛み合いになるコルゲートギヤ(下)
とによって、コルゲートフィンを成形している状態を示
す略示図、第13図は、第12図に係るコルゲートギヤ
を使用して成形したコルゲートフィンを示す側面図であ
る。
本実施例のコルゲートギヤ(上)9cは、アルミニウム
材全連続した波形に屈曲することができる山形上に、前
記屈曲したアルミニウム材の平坦部にルーバ倉成形する
ことができるルーバ成形用切刃13aを成形した従来と
同一形状のルーバブレード13を複数枚積層したものに
、ルーバブレード13懇歯底を埋ねて溝16(たとえば
幅3陥、(11) 深さ3rrmの四角形の溝)を穿設しくこのとき各ル、
<ブレードは、第10図に示すルーバプレード13Aの
形状になる)、との屑16に前記歯形よりも外周側へは
み出すようにしてゴムに係るウレタンゴム15(幅3咽
、高さ3.5wn、長さ=ルーバブレード13Aの厚さ
×積層枚数のウレタンゴム)を嵌入(第11図)シ、こ
れを前記第5図に係る従来のコルゲートギヤ(土)9a
のように一体に締結してなるものである。
一方、コルゲートギヤ(下)9dは、前記ルーバブレー
ド13と同一形状の歯形上に、前記ルーバ成形用切刃1
3aと対称の切刃角をもつルーバ成形用切刃13bを形
成したルーバプレードを複数枚積層したものに、当該ル
ーバプレートノ歯底を連ねて溝を穿設しくこのとき各ル
ーバブレードは、第12図に示すルーバブレード13B
の形状になる)、その溝に前記歯形よりも外周側へはみ
出すようにして、ウレタンゴム15を嵌入し、一体に締
結してなるものである。
このように構成した一対のコルゲートギヤ(上)(12
) 9C1(下)9dを、第3図における従来のコルゲート
ギヤ(上)9a、(下)9bの代りに配設して、コルゲ
ートフィン成形機をONにすれば、その成形工程におい
ては、たとえば第12図中の円aで囲んで示すように、
ルーバブレー)”13Bの山部と、これに対向するルー
バプレード13Aの歯底に嵌入されているウレタンゴム
15とでアルミニウム材7を同時に押圧して、前記山部
の形状にアルミニウム材7が折り曲げられ、前記山部の
形状と同じ形状がアルミニウム材7に明確に形成される
。そして次の工程でピッチ決め装置10によりバッキン
グが行なわれると、山の折れ線lb、谷の折れ線ICが
明確になり、第13図に示すような、波形の高さhの寸
法精度が曖れだコルゲートフィンIAが得られる。
第14図は、第13図に係るコルゲートフィンを扁平チ
ューブに、ろう付けによって一体に接合した状態を示す
側面図である。
この第14図から明らかなように、コルゲートフィンI
Aの波形の高さ11の寸法精度が潰れてい(13) る(波形の高さの標準篩σ−0,03vs )ために、
ろう付は不良御所がほとんどなくなり(5は、ろう材を
示す)、ろう付は率ρは、従来95%程度であったもの
が約4係向上して99チ程度になった。これによシ、コ
ルゲート形熱交換器の熱伝達率が約8俤向上し、所期の
伝熱性能が得られるようになった。
以上説1明した実施例によれば、ルーバブレード13A
、、13Bの歯底にウレタンゴム15を嵌入して、コル
ゲートギヤ(上)9c、9dによる成形時に、前記ルー
バブレード13A、13Bの山部の形状を、アルミニウ
ム材7に明確に転写して成形できる構造にしたことによ
り、従来のコルゲートギヤ(上)9a、(下)9bの代
りに本発明のコルゲートギヤ(上)9c、(下)9dを
配設したコルゲートフィン成形機を用いて、従来と同じ
加工速度で、しかも寸法精度のよいフルゲートフィンI
Aを生産することができるという効果があシ、これによ
シ伝熱性能の浸れたコルゲート形熱交換器を安価に生産
することができるようにな(14) つた。
なお、本実施例においては、ルーツくブレード13A、
13Bの歯底の溝16に嵌入するゴムとして、ウレタン
ゴム15を使用するようにしだが、ウレタンゴムに限る
ものではなく、ショア硬度が50°〜99°程度の弾力
性を有するものであれば、天然ゴム、合成ゴムなど例で
もよい。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように本発明によれば、生産性に優
れていることはもちろん、寸法精度の良好なコルゲート
フィンを成形することができる、コルゲートフィン成形
用のコルゲートギヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、コルゲート形熱交換器を示す斜視図、第2図
は、第1図におけるコルゲートフィンの詳細を示す斜視
図、第3図は、従来のコルゲートフィン成形機を示す略
示図、第4図は、第3図におけるコルゲートギヤ(上)
の詳細を示す分解斜視図、第5図は、第4図に係るコル
ゲートギヤ化)(15) の正面図、第6図は、第5図におけるルーバブレードの
詳細を示す部分拡大図、第7図は、第3図に係るコルゲ
ートフィン成形機で成形したコルゲートフィンの一例を
示す側面図、第8図は、波形の高さが不揃いのコルゲー
トフィンを扁平チューブに、ろう付けによって一体に結
合した状態を示す側面図、第9図は、コルゲートフィン
の波形の高さの標準偏差と、ろう付は率との関係を示す
σ−ρ線図2、第10図は、本発明の一実施例に係るコ
ルケートフィン成形用のコルゲートギヤ(上)のルーバ
プレードの詳細を示す部分拡大図、第11図は、第10
図に係るルーバブレードの歯底にウレタンゴムを嵌入し
た状態を示す部分拡大図、第12図は、第10図に係る
コルゲートギヤ(上)と、これに噛み合いになるコルゲ
ートギヤ(下)とによって、コルゲートフィンを成形し
ている状態を示す略示図、第13図は、第12図に貸、
るコルゲートギヤを1吏用して成形したコルゲートフィ
ンを示す側面図、第14図は第13図に係るコルゲート
フィンを扁平チューブに、ろう付けによつ(16) て一体に接合した状態を示す側面図である。 IA・・・コルケ−)フィン、1a・・・ルーツく、7
・・・アルミニウム材、9C・・・コルゲートギヤ(上
)、9d・・・コルゲートギヤ(下)、13A、13B
・・・ルーバプレード、13a、13b・・・ルーツ<
成形用(17) $ 1 目 2 第2目 $3目 か // 第4目 $5 目 $ 3 図 湛シ鳴:r/)a停偏笈「(飢り 茅70目 史 13A Is

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 フィン素材を連続した波形に屈曲することができ
    不歯形上に、前記屈曲したフィン素材の平坦部にルーバ
    を成形することができるルーバ成形用切刃を形成したル
    ーバブレードを複数枚積層してなるコルゲートギヤ(上
    )と、前記ルーバブレードと同一形状の謁形」二に、前
    記ルーバ成形用切刃と対称の切刃角をもつルーバ成形用
    切刃を形成したルーバブレードを複数枚積層してなるコ
    ルゲートギヤ(下)とからなる一対のコルゲートギヤに
    おいて、コルゲートギヤ(上)、(下)のそれぞれに、
    ルーバブレードの歯底を連ねて溝を穿設し、この溝に当
    該ルーバプレードの歯形よシも外周側へはみ出すように
    してゴムを嵌入しだことを特徴とするコルゲートフィン
    成形用のコルゲートギヤ。
JP3863184A 1984-03-02 1984-03-02 コルゲ−トフイン成形用のコルゲ−トギヤ Pending JPS60184427A (ja)

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JP3863184A JPS60184427A (ja) 1984-03-02 1984-03-02 コルゲ−トフイン成形用のコルゲ−トギヤ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5509288A (en) * 1993-09-08 1996-04-23 Nippondenso Co., Ltd. Forming roller for corrugated fin
ES2213464A1 (es) * 2002-09-24 2004-08-16 Industrias Metalurgicas Jem, S.A. Perfeccionamientos en las herramientas para la fabricacion de aletas para intercambiadores de calor.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5509288A (en) * 1993-09-08 1996-04-23 Nippondenso Co., Ltd. Forming roller for corrugated fin
ES2213464A1 (es) * 2002-09-24 2004-08-16 Industrias Metalurgicas Jem, S.A. Perfeccionamientos en las herramientas para la fabricacion de aletas para intercambiadores de calor.

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