JPS6017992B2 - Fins for cross-fin tube heat exchanger, method for manufacturing the same, and device for manufacturing the same - Google Patents
Fins for cross-fin tube heat exchanger, method for manufacturing the same, and device for manufacturing the sameInfo
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- JPS6017992B2 JPS6017992B2 JP8812579A JP8812579A JPS6017992B2 JP S6017992 B2 JPS6017992 B2 JP S6017992B2 JP 8812579 A JP8812579 A JP 8812579A JP 8812579 A JP8812579 A JP 8812579A JP S6017992 B2 JPS6017992 B2 JP S6017992B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は空気調和機等に使用するクロスフィンチューブ
式熱交換器用フィン、その製造方法およびその製造装魔
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to fins for cross-fin tube heat exchangers used in air conditioners and the like, a method for manufacturing the same, and a device for manufacturing the same.
空気調和機用熱交換器の蒸発器および空冷凝縮器には、
クロスフィンチューブ式熱交換器がひろく使用されてい
る。The evaporator and air-cooled condenser of the heat exchanger for air conditioners include:
Cross-fin tube heat exchangers are widely used.
クロスフィンチューブ式熱交換器は、一般にアルミ材等
の薄板で適宜面積を有するプレートフィンを、フィンピ
ッチ数肋にして多数個並設し、この並設フィンに鋼管等
の複数の伝熱管を貫通し、貫通部を拡管等で密着して形
成されている。並設フィンを貫通した伝熱管の開口端部
にはＵ字状のり夕−ンパィプを接続して熱交換器内伝熱
管路を蛇行状に構成している。この並設フィンには、平
行に並設されるフィンの間隙、すなわちフィンピッチを
管理することと、フィンと伝熱管との間の接触熱抵抗を
減少することを目的としてフィンカラー部が形成されて
いる。まず、従釆最も多く用いられているフィンカラー
部の形状およびその成形工程を第１図乃至第３図に従っ
て説明する。アルミ材等の薄板素材１に張出し２の加工
（第１図ａ）を行ない。次に成形３の加工を数回行ない
、下孔４を穿孔（第１図ｂ）すると同時にバーリング５
（第１図ｃ）を行ない、所定のフィンカラー高さ日とな
るようカーリング６（第１図ｄ）を行なっている。この
ようにして成形されたフィンカラー部９を有する多数の
プレートフィン打こ、第２図に示すように伝熱管８を貫
通させた後「伝熱管８を拡管してフィンカラー部９と伝
熱管８とを機械的に密着させて熱交換器を形成している
。しかし、このフィンカラー形状の欠点として、成形工
程数が多いため金型費が高価になることと、張出し２、
成形８の工程時に第３図に示すようなしわ１０が多く発
生する問題がある。特にこのしわＩＱ‘ま、熱交換作用
において水滴の附着要因となり熱交換器の性能面に悪影
響を与えている。そこでこれらの欠点を解消する加工法
としては「第４図に示す方法がある。薄板素材軍に下孔
９１を穿孔し「（第４図ａ）バーリングと同時にフィン
カラー部の側壁１２をしごき加工により素材亀の板厚よ
り薄くし、所定のフィンカラー高さ日を得るために必要
なバ−リング高さ日を形成し（第亀図ｂ入 力ーリング
１３により所定のフィンカラー高さＨ‘こ形成（第４図
ｃ）する。この方法によるとフィンカラーのカラー部先
端９４の肉厚が極めて薄くなるためフィンカラ−部の強
度が弱く、伝熱管を貫通させ拡督した後ト管面１６（第
２図参照）への密着圧力が低下し〜伝熱性能に悪影響を
与える。また、薄肉化されたカラー部先端も＆の耐食性
にも大きな問題がある。本発明はｔフィンカラー部先端
の強度を増し「耐食性を向上させることを目的とするも
のである。A cross-fin tube heat exchanger generally has a large number of plate fins made of thin plates such as aluminum and having an appropriate area arranged side by side with a fin pitch of several ribs, and multiple heat transfer tubes such as steel pipes are passed through these side-by-side fins. However, the penetration part is formed by expanding the pipe or the like to make a close contact with it. A U-shaped glue tube is connected to the open end of the heat transfer tube that passes through the parallel fins to form a meandering heat transfer tube in the heat exchanger. A fin collar is formed on these parallel fins for the purpose of controlling the gap between the parallel fins, that is, the fin pitch, and reducing the contact thermal resistance between the fins and the heat transfer tube. ing. First, the shape of the fin collar part, which is most commonly used in subordinate vessels, and its forming process will be explained with reference to FIGS. 1 to 3. An overhang 2 is formed on a thin plate material 1 such as aluminum material (FIG. 1a). Next, the process of forming 3 is performed several times, and the pilot hole 4 is drilled (Fig. 1b), and at the same time, the burring 5 is
(Fig. 1c), and then curling 6 (Fig. 1d) is performed so that a predetermined fin collar height is achieved. A large number of plate fins having the fin collar portions 9 formed in this manner are formed, and after passing through the heat exchanger tubes 8 as shown in FIG. A heat exchanger is formed by mechanically adhering the fin collars 2 and 8.However, the disadvantages of this fin collar shape are that the mold cost is high due to the large number of molding steps, and that the overhang 2,
There is a problem in that many wrinkles 10 as shown in FIG. 3 occur during the forming process 8. In particular, the wrinkles IQ' cause water droplets to adhere during the heat exchange action, adversely affecting the performance of the heat exchanger. Therefore, as a processing method to eliminate these drawbacks, there is a method shown in Figure 4.A pilot hole 91 is drilled in the thin plate material, and the side wall 12 of the fin collar is ironed at the same time as burring (Figure 4a). The burring height is made thinner than the thickness of the material to form the burring height required to obtain the predetermined fin collar height. According to this method, the wall thickness of the tip 94 of the collar part of the fin collar is extremely thin, so the strength of the fin collar part is weak. (Refer to Figure 2) The adhesion pressure to the tip of the t-fin collar decreases, which adversely affects the heat transfer performance.Also, there is a big problem with the corrosion resistance of the tip of the thinned collar part. The purpose is to increase the strength of the steel and improve its corrosion resistance.
本発明のフィンカラー部の特徴は従来しごさ加工をカラ
ー部先端１４まで行なっていたものを、先端まで打ち抜
かず、しごさ加工を途中で止めたものである。すなわち
〜第５図ａに示すフィンカラー部の中間部１６のａ区間
のみしごき加工を行ない、カラー部の先端１７はしごき
加工を行なわないことにより中間部翼６の板厚より厚く
成形する。次にカーリング１８を行ない（第５図ｂ）ｔ
フィンカラー高さ日に形成すると、カラー都先端１９が
補強リング状となり、伝熱管を貫通し舷管したとき、管
面（第２図参照）への密着圧力が向上する。これにより
「熱交換器としての性能向上が期待できると共にカラー
部先端の肉厚が厚くなるので腐れ代が多くなり耐食性が
向上する。また、金型の構造が第１図に示す張出成型法
にくらべて簡単になり金型費の低減効果が大きい。また
、上記したフィンの加工には、しごきポンチの形状が円
筒状でなく、球形状のものが好ましい。The feature of the fin collar part of the present invention is that, whereas conventionally the fin collar part was subjected to the ironing process up to the tip 14 of the collar part, the fin collar part is not punched out to the tip, but the ironing process is stopped midway. That is, the section a of the intermediate portion 16 of the fin collar portion shown in FIG. Next, perform curling 18 (Fig. 5b) t
When the fin collar is formed at a high height, the collar tip 19 becomes a reinforcing ring shape, and when the heat exchanger tube is penetrated and put into a gangway, the adhesion pressure to the tube surface (see FIG. 2) is improved. This can be expected to improve the performance of the heat exchanger, and the wall thickness at the tip of the collar increases, allowing for more corrosion and improving corrosion resistance.In addition, the structure of the mold uses the stretch molding method shown in Figure 1. It is simpler and has a greater effect of reducing mold costs.Furthermore, for processing the above-mentioned fins, it is preferable that the ironing punch has a spherical shape rather than a cylindrical shape.
また、上記しごきポンチを可孫性のシャンクによって支
持することによって、しごきダイスとしごきポンチの中
心が一致し「肉厚の均一なフィンカラー部の成形ができ
る。次に本発明の加工を行なう圧延手段の詳細について
第６図乃至第８図に示す一実施例に従って詳細に説明す
る。In addition, by supporting the ironing punch with a flexible shank, the centers of the ironing die and the ironing punch are aligned, making it possible to form a fin collar portion with a uniform wall thickness. The details of the means will be explained in detail according to an embodiment shown in FIGS. 6 to 8.
まず、第７図のバーリング加工金型の構成と作用を説明
する。２肌ましごきダイスでしごきダイスの下部にスト
リッパプレート２２がありトしごきダイス２０とストリ
ツパプレート２２との間に被加工物をセットするように
なっている。First, the structure and operation of the burring mold shown in FIG. 7 will be explained. The two-skin ironing die has a stripper plate 22 at the bottom of the ironing die, and a workpiece is set between the ironing die 20 and the stripper plate 22.
２軍‘ましごきダイスを支持するダイスホルダである。It is a die holder that supports the 2nd army 'Mashigoki dice.
しごきポンチ２川ま球形状でシヤンク２８１こ取付けら
れておりへシャンク２５はしごきポンチホルダ２６に支
持されている。このバーリ０ソグ加工金型によってプレ
ートフィンのフィンカラー部の圧延加工を行なうには、
まず第６図に示すようにアルミ材等の薄板素材１‘こ下
孔亀１を穿孔し、第７図のしごきダイス２０とストリッ
パプレートの間にセットされた素材翼をしごきポンチ夕
２４によってフィンカラー部竃６をバーリングと同時に
しごき加工を行なう。しごきポンチ２４の第１の肩２４
ａで下孔１亀の穿孔周線を立ち上げ第２の肩２４ｂ、す
なわちポンチ２４の最大蓬都で素材とポンチ２４は線鞍
触しながらしごくこと０になりフィンカラー中間の薄肉
部が形成される。薮線触であるから両接触のものに比べ
アルミ素材がポンチ２４表面に凝着し１こくい。しごき
ポンチ２傘は第？図の状態で停止させしごまポンチを打
ち抜くことをしない。したがって、カラー部先端夕は中
間部蟹６より厚く成形される。さて〜 このしごき加工
においては「素材亀が圧延されてきわめて薄くなるため
フィンカラー中間部の肉厚を偏りのない均一な状態に形
成する必要があり、そのためにはしごきダイス２０‘こ
対してしごきポンチ２０ ４を同○‘こ保つ必要がある
。しかし、金型製作時に同０‘こ製作したとしても、金
型使用場所の季節による気温の変化や「 しごさ加工に
よる温度上昇等によりダイスホルダ２竃〜しごきポンチ
を支えるしごきポンチホルダ２６等の鋼材が変形し、こ
れらの同０度を保持することは冷却水を通す等の処置を
施したとしても困難である。また、同心に製作すること
自体きわめて困難である。この問題を解決するため本発
明のバーリング加工金型においてはしごきポンチに自在
求０手段を適用している。第７図のしごきポンチ２４を
取付けるシャンク２５は、可操性のある材質、たとえば
バネ用のピア／線などを用い、しごきポンチホルダ２６
を基礎に、しごきダイス２０の中心に向って揺動自在に
傾く、自在求心機構となっている。．この手段により、
しごきダイス２０としごきポンチ２４の位置関係の誤差
が吸収でき金型製作時の精度を多少安易にすることがで
き、金型製作費が低減される。前述のしごき加工を施し
たのち、カーリング作業が行なわれる。The ironing punch has a spherical shape and is attached to a shank 281, and the shank 25 is supported by the ironing punch holder 26. In order to roll the fin collar part of the plate fin using this barley 0 sog processing die,
First, as shown in FIG. 6, a pilot hole 1 is drilled through a thin plate material 1' such as aluminum material, and the material wing set between the ironing die 20 and the stripper plate shown in FIG. The collar part 6 is ironed at the same time as burring. First shoulder 24 of Shigoki punch 24
At step a, raise the drilling circumference of the pilot hole 1, and at the second shoulder 24b, that is, the maximum stroke of the punch 24, the material and the punch 24 are in line contact and squeeze until it reaches 0, forming a thin part in the middle of the fin collar. be done. Since it is a bush line contact, the aluminum material adheres to the surface of the punch 24, making it 1 thicker than a double contact type. Shigoki punch 2nd umbrella is the 1st? Do not stop the sesame punch in the state shown in the figure and punch out the sesame punch. Therefore, the tip of the collar part is formed thicker than the middle part 6. Now, in this ironing process, ``Since the raw material is rolled and becomes extremely thin, it is necessary to form the thickness of the middle part of the fin collar to be even and uniform, so it is ironed using a 20' ironing die. It is necessary to keep the punches 20 and 4 at the same temperature. However, even if the die is made at the same time, the die holder may be Steel materials such as the ironing punch holder 26 that supports the ironing punches are deformed, and it is difficult to maintain them at the same zero degree even if measures such as passing cooling water are taken.Also, it is difficult to make them concentrically. This is extremely difficult in itself.In order to solve this problem, a flexible means is applied to the ladder punch in the burring mold of the present invention.The shank 25 to which the ironing punch 24 shown in FIG. The ironing punch holder 26 is made of a certain material, such as a spring pier/wire.
Based on this, it is a freely centripetal mechanism that can swing freely toward the center of the ironing die 20. ．． By this means,
Errors in the positional relationship between the ironing die 20 and the ironing punch 24 can be absorbed, the accuracy during mold manufacturing can be made somewhat easier, and the mold manufacturing cost can be reduced. After the above-mentioned ironing process, the curling process is performed.
第８図にカーリング菱魔を示す。３０は２段カーリング
ポンチで段部３０ａとＲ部３０ｂとを備えている。Figure 8 shows the curling diamond. A two-stage curling punch 30 includes a stepped portion 30a and an R portion 30b.
第７図のバーリング加工金型で第５図ａのようにバーリ
ングおよび部分的しごき加工を施されたフィンカラーを
二段カーリングポンチでカーリングする。The fin collar that has been burred and partially ironed as shown in FIG. 5a using the burring mold shown in FIG. 7 is curled using a two-stage curling punch.
カラー部先端１７部はまず段部３０ａで押し曲げられＲ
部３０ｂ部で所要のカーリング１８が施され、第５図ｂ
に示すようにフィンカラー高さ日に形成され、カラー部
先端１９が補強リング状に加工される。以上説明したよ
うに本発明の一実施例によれば次の効果がある。The tip 17 of the collar part is first pressed and bent by the stepped part 30a.
The required curling 18 is performed in the section 30b, as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the fin collar is formed at the height, and the collar tip 19 is processed into a reinforcing ring shape. As explained above, one embodiment of the present invention has the following effects.
【１｝ 本発明のクロスフィンチューブ式熱交換器のフ
ィンカラー部はバーリング加工に当りしごきポンチでフ
ィンカラーの中間部のみしごき加工ししごさポンチを打
ち抜いてないので、従釆のようにカラー部先端が薄肉化
されることがなく、カーリング加工後はフィンカラー部
先端が補強リング状になり、フィンカラー部中間部より
板厚を厚く成形されるので、必要な強度が確保され伝熱
管を貫通し舷管したとき、管面への密着圧力が向上する
。[1] The fin collar part of the cross-fin tube heat exchanger of the present invention is ironed with an ironing punch during the burring process.Since the ironing punch is not used to punch out the fin collar, the fin collar part is not used as a burring process. The end of the fin collar does not become thinner, and after the curling process, the end of the fin collar becomes a reinforcing ring, and the thickness is thicker than the middle of the fin collar, ensuring the necessary strength and making the heat exchanger tube When penetrating and gangling, the adhesion pressure to the tube surface is improved.
したがって伝熱性能の向上が期待できると共にカラー部
先端の耐食性が向上し、信頼性の高い熱交換器を提供す
ることができる。【２１本発明のバーリング加工金型に
おいてはしごきポンチのシャンク部をピアノ線など可榛
性のある材質を用い、しごきダイスの中心に向って揺動
自在に煩く自在求心機構となっているのでしごきポンチ
とダイスホルダとの同０度が適正に保持され、しごき加
工後のフィンカラーの肉厚を偏りのない均一な状態に形
成することができる。Therefore, an improvement in heat transfer performance can be expected, and the corrosion resistance of the tip of the collar portion can be improved, making it possible to provide a highly reliable heat exchanger. [21 In the burring mold of the present invention, the shank of the ladder punch is made of a flexible material such as piano wire, and has a flexible centripetal mechanism that can swing freely toward the center of the ironing die. The same 0 degrees between the punch and the die holder are properly maintained, and the thickness of the fin collar after ironing can be formed in a uniform state without deviation.
また、前述の自在求心機構を探用しているのでしごきダ
イスとしごきポンチの位置関係の誤差が吸収でき金型製
作時の精度を多少安易にでき金製製作費が低減される。
上記の実施例において、しごきポンチの形状を球形状と
しているが、この球形状は球形以外にポンチの胴部中央
あるいは端部に適宜幅の最大蓬部があって、該最大径部
からポンチ端部に向って次第に先細になるような直線あ
るいは曲線によって形成されるものも含むことは勿論で
ある。In addition, since the above-mentioned free centripetal mechanism is used, errors in the positional relationship between the ironing die and the ironing punch can be absorbed, and the accuracy during mold manufacturing can be made somewhat easier, reducing the metal manufacturing cost.
In the above embodiment, the shape of the ironing punch is spherical, but in addition to the spherical shape, this spherical shape has a maximum diameter part of an appropriate width at the center or end of the body of the punch, and from the maximum diameter part to the end of the punch. Of course, it also includes those formed by straight lines or curves that gradually taper toward the end.
本発明は上記の如き構成にしたので、フィンカラー部先
端の強度が増し、耐食性が向上する。Since the present invention is configured as described above, the strength of the tip of the fin collar portion is increased and the corrosion resistance is improved.
第１図ａ〜ｄは従来のフィンカラー部の成形工程、第２
図はフィンと伝熱管との組立状態を示す断面図、第３図
は第２図のＰ矢視図を示す。
第４図ａ〜ｃは従来の他のフィンカラー部しごき成形工
程を示す断面図、第５図ａ，ｂは本発明のフィンカラー
部の成形工程と形状を示す断面図、第６図乃至第８図は
本発明のフィンカラー部の加工状態を示すもので、第６
図はプレートフィン薄板に下孔を穿孔した状態の断面図
、第７図はバーリング加工金型としごき加工を示す断面
図、第８図ａ，ｂはカーリング手段とカーリング加工を
示す断面図である。１・・・・・・プレートフィン素材
、８・・・・・・伝熱管、１６・…・・カラー部の中間
部、１７・・・・・・カラー部の先端、１８……カーリ
ング、２０……しごきダイス、２４……しごきポンチ、
２５……シヤンク。
秦↑図１２風
第３解
珍４図
髪夕風
ェＯ脚
第７の
諺頚側Figures 1 a to d show the conventional molding process of the fin collar part;
The figure is a sectional view showing an assembled state of the fin and the heat exchanger tube, and FIG. 3 is a view taken along arrow P in FIG. 2. 4a to 4c are cross-sectional views showing another conventional ironing process for the fin collar part, FIGS. 5a and b are sectional views showing the forming process and shape of the fin collar part of the present invention, and FIGS. Figure 8 shows the processing state of the fin collar part of the present invention.
The figure is a cross-sectional view of a state in which a pilot hole is drilled in a plate fin thin plate, Figure 7 is a cross-sectional view showing a burring mold and ironing process, and Figures 8a and b are cross-sectional views showing a curling means and curling process. . 1... Plate fin material, 8... Heat exchanger tube, 16... Middle part of collar part, 17... Tip of collar part, 18... Curling, 20 ...Shigoki dice, 24...Shigoki punch,
25...Shayank. Qin ↑ Figure 12 Wind 3rd Kaichin 4 Figure Hair Evening Wind O Legs 7th Proverb Neck side
Claims (1)
リングしたプレートフインにおいて、該カーリング部板
厚をフインプレート素材より薄肉にしたフインカラー中
間部板厚より厚くしたことを特徴とするクロスフインチ
ユーブ式熱交換器用フイン。 ２ 伝熱管が貫通密着するフインカラーの先端部が外側
にカーリングしたプレートフインの成形工程において、
プレートフインの薄板素材に下孔を穿孔し、該穿孔周縁
を球形状ポンチにより先端に向けてバーリングし、該先
端部を残して打ち抜かず中間部のみしごき加工し、フイ
ンカラーの先端部を外側にカーリングして所要のフイン
カラー高さに形成したことを特徴とするクロスフインチ
ユーブ式熱交換器用フインの製造方法。 ３ しごきダイスの所定孔位置にプレート素材に穿孔し
た下孔を合わせ、しごきポンチを前記しごきダイスの所
定孔に挿入してプレート素材をしごきフインカラー部を
成形するフイン製造装置において、前記しごきポンチに
第１の肩と第２の肩を形成して設け、該しごきポンチを
しごきポンチホルダーに固定した適宜長さの可撓性を有
するシヤンクの先端部に取付け固定したことを特徴とす
るクロスフインチユーブ式熱交換器用フインの製造装置
。[Scope of Claims] 1. A plate fin in which the tip of the fin collar is curled through which the heat exchanger tubes are closely attached, characterized in that the thickness of the curled portion is thicker than the thickness of the intermediate portion of the fin collar, which is thinner than the fin plate material. Cross-finch fins for Yube type heat exchangers. 2. In the process of forming plate fins, in which the tips of the fin collars that the heat transfer tubes pass through and are in close contact with, are curled outward,
Drill a pilot hole in the thin plate material of the plate fin, burr the periphery of the hole toward the tip using a spherical punch, and iron the middle part without punching out the tip, leaving the tip of the fin collar outward. A method for producing fins for a cross-finch tube heat exchanger, characterized in that the fins are curled to a desired fin collar height. 3. In a fin manufacturing apparatus that aligns a pilot hole drilled in a plate material with a predetermined hole position of an ironing die, and inserts an ironing punch into the predetermined hole of the ironing die to form a fin collar portion by ironing the plate material, the ironing punch A cross finch tube characterized in that a first shoulder and a second shoulder are formed and the ironing punch is attached and fixed to the tip of a flexible shank of an appropriate length fixed to an ironing punch holder. Manufacturing equipment for fins for type heat exchangers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8812579A JPS6017992B2 (en) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | Fins for cross-fin tube heat exchanger, method for manufacturing the same, and device for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8812579A JPS6017992B2 (en) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | Fins for cross-fin tube heat exchanger, method for manufacturing the same, and device for manufacturing the same |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58040668A Division JPS5916639A (en) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | Metallic die for manufacturing cross fin tube type heat exchanger fin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5612994A JPS5612994A (en) | 1981-02-07 |
| JPS6017992B2 true JPS6017992B2 (en) | 1985-05-08 |
Family
ID=13934181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8812579A Expired JPS6017992B2 (en) | 1979-07-13 | 1979-07-13 | Fins for cross-fin tube heat exchanger, method for manufacturing the same, and device for manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017992B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60133917A (en) * | 1983-12-23 | 1985-07-17 | Tootasu Eng Kk | Working method of heat transmission pipe provided with fin |
| JPS61153423U (en) * | 1985-03-12 | 1986-09-22 |
-
1979
- 1979-07-13 JP JP8812579A patent/JPS6017992B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5612994A (en) | 1981-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |