JP2005207670A - 内面溝付管、内面溝付管の製造装置及び内面溝付管の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 転造加工に起因する螺旋状の凹凸がなく外表面が平滑で、フィンプレートとの密着性がよく、且つヘアピン曲げ加工における割れ及びＬＷＣの巻き解き時のばらけ等が発生しにくい内面溝付管、その製造装置及び製造方法を提供する。
【解決手段】 保持プラグ２にプラグ軸４を介して溝付プラグ５が連結され、素管１の外面には複数個の転造ボール６が素管１の管軸を中心として管円周方向に公転回転可能に配置され、転造ボール６よりも管引き抜き方向下流側にはフランジ部が形成された筒状部材１２が設けられ、筒状部材１２よりも管引き抜き方向下流側には表面整形ダイス１３と整形ダイス８とが設けられている製造装置により、内面に断面形状が台形状で、リード角が２５乃至５０°、山頂角が１０乃至３０°である螺旋状の溝が形成されており、外表面の管軸方向の最大表面粗さが３．２μｍ以下、平均表面粗さが０．３５μｍ以下である内面溝付管を製造する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、家庭用及び業務用エアコンディショナ等に使用される空冷式熱交換器に組み込まれる伝熱管として好適なシームレス内面溝付管、その製造装置及び製造方法に関し、特に、転造ボールにより金属管を溝付プラグに押圧して前記金属管の内面に溝を形成するボール転造法によりその内面に溝が形成された内面溝付管、その製造装置及び製造方法に関する。

内面溝付管は、エアコンディショナ等に使用される空冷式熱交換器に組み込まれる伝熱管として使用されている。内面溝付管には、転造加工により製造されるシームレス内面溝付管及び高周波誘導溶接等により製造される溶接内面溝付管の２種類がある。溶接内面溝付管は、溶製後の鋳塊を一旦板材に成形し、この板材に溝ロールにより溝加工を施し、その後ロールフォーミングにより前記板材を円弧状に丸め、高周波誘導溶接又はＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接により管に成形することにより製造される。このため、溶接内面溝付管の製造においては、生産性を向上させるために加工速度を増加すると、溶接品質の安定性が低下すると共に、高電流を加熱コイルに流すことになるため、加熱コイルの寿命が短くなるという問題がある。また、溶接内面溝付管の製造においては、電力消費量が大きくなり、製造コストがかえって増大するという問題もある。一方、シームレス内面溝付管は、溶製後の鋳塊に押出、圧延及び抽伸等の加工を行い、この管に溝加工を施すことにより製造される。このため、シームレス内面溝付管は、前述の溶接内面溝付管よりも製造に要する工程が少なく、生産性において溶接内面溝付管よりも優れている。

以下、従来のシームレス内面溝付管（以下、内面溝付管という）の製造装置及び製造方法について説明する。先ず、従来のシームレス内面溝付管の製造装置について説明する。図８は、従来の内面溝付管の製造装置を示す断面図である。図８に示すように、従来の内面溝付管の製造装置においては、素管１の内部に、保持プラグ２が挿入されている。この保持プラグ２の形状は、素管１の引き抜き方向上流側の外径が素管１の内径よりやや小さく、素管１の引き抜き方向下流側の外径は管供給側の外径よりも小さくなっている。保持プラグ２と整合する位置における素管１の外面には、保持プラグ２と共に素管１を縮径加工する保持ダイス３が配置されている。また、保持プラグ２には棒状のプラグ軸４を介して溝付プラグ５が連結されている。この溝付プラグ５の外周面には、素管１の内周面に形成すべき形状の溝５ａが形成されている。溝付プラグ５はプラグ軸４を軸として自在に回転することができる。

そして、この溝付プラグ５に整合する位置の素管１の外面には、複数個の転造ボール６が素管１の管軸を中心として管円周方向に公転回転可能に配設されている。この転造ボール６は加工リング１０により保持されている。各転造ボール６は自転することができ、各転造ボール６は素管１の外面に転接しながら、加工リング１０内を遊星回転することができる。溝付プラグ５及び転造ボール６は転造部７を構成する。更に、転造部７における素管１の引抜き方向下流側には、内面に溝が形成された素管１の外径を所定の寸法に縮径加工する整形ダイス８が設けられている。なお、ここでは転造ボール６を使用した従来の内面溝付管の製造装置について述べたが、転造ボール６の代わりに転造ロールを備えた従来の装置もあり、その場合、転造ロールは、その軸が素管１の管軸と平行になるように加工リング１０により保持される。

次に、上述の製造装置を使用した内面溝付管の製造方法について説明する。先ず、素管１の内部における保持プラグ２の上流側に抽伸油１１を充填する。そして、素管１を保持プラグ２及び保持ダイス３により縮径加工する。次に、この縮径加工された素管１を、素管１の外側を遊星回転する転造ボール６によって押圧することによって縮径すると共に、溝付プラグ５に押圧する。これにより、素管１の内面に溝付プラグ５の溝５ａが転写され、螺旋状に延びるフィン９ａが形成される。このとき、溝付プラグ５は、素管１の内面に自らが形成したフィン９ａに、溝斜面が押されて自転する。

また、このとき、溝付プラグ５はプラグ軸４を介して保持プラグ２に連結されており、この保持プラグ２は素管１の引抜きによる摩擦力及び保持ダイス３からの抗力により、保持ダイス３と整合する位置に静止しているため、溝付プラグ５も転造ボール６と整合する位置に停止している。次に、転造部７を通過した内面に溝が形成された素管１は、整形ダイス８により更に縮径され、所定の外径を有する内面溝付管９となる。なお、管の内面におけるフィン９ａ間が溝となる。

このようにして転造加工された内面溝付管は、整列して巻取られてＬＷＣ（Level Wound Coil：整列巻取りコイル）となる。このＬＷＣは焼鈍された後、エアコンメーカ等に向けて出荷される。

前述の従来の内面溝付管の製造装置には以下に示す問題点がある。図９（ａ）は従来の内面溝付管の外表面を示す側面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の拡大断面図である。上述の内面溝付管の製造方法においては、転造部７において転造ボール６により素管１を溝付プラグ５に押し付けて素管１の内面に溝を形成するが、その際、図９（ａ）に示すように、素管１の外表面に螺旋状の凹凸（ボールマーク）が形成される。図９（ｂ）に示すように、このボールマークは、段差ｄが最大で５μｍ程度で、ピッチｐが０．６ｍｍ程度である。このため、整形ダイス８にて素管１が縮径加工された後も平坦化されず、内面溝付管９の表面にも同様のボールマークが残ってしまう。

内面溝付管９の外表面のボールマークが大きくなると、伝熱管として熱交換器に組み込まれる際に、フィンプレートとの密着性が低下し、熱交換器の伝熱性能が低下するという問題がある。また、このような内面溝付管９にヘアピン曲げ加工を施すと、ヘアピントップ部で割れが発生しやすいという問題もある。更に、このような内面溝付管９をＬＷＣにした場合、相互に隣接する管同士の接触面積が小さくなるため、ＬＷＣを焼鈍した際の管同士の密着力が弱くなり、エアコンメーカ等でヘアピン曲げ等の加工を行うためにＬＷＣを巻き解く際に、巻き解きを停止してＬＷＣにかかる張力が弛緩すると、ＬＷＣの内周に近い部分がスプリングバックによりほどけて、ＬＷＣ全体がばらけてしまうという問題もある。この問題は、相互に隣接する管の接触部における密着力が、スプリングバックの力よりも小さいために生じる。ＬＷＣがばらけると、作業を停止しなければならないため、作業効率が低下する。

前述の従来の内面溝付管の製造方法においては、転造ボールを備えた装置を使用する場合について述べたが、転造ロールを備えた装置を使用して内面溝付管を製造することもできる。この転造ロールを備えた装置を使用した場合、転造ロールと管外表面とが線接触するため、転造ボールにより加工した場合に比べて素管の外表面の凹凸は軽微になるが、転造ロールの長さは引き抜き力との関係等により制限されるため、素管の外表面における凹凸の発生を完全になくすことは困難である。

そこで、従来、内面溝付管の表面粗度を改善するために、種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１乃至４参照）。例えば、特許文献１に記載の内面溝付管の製造装置においては、転造部において金属管の内面に溝を形成した後で、転造ボールより大径である複数個のボールを高速で回転することにより金属管縮径加工すると共に外表面を平滑化している。また、特許文献２に記載の方法では、転造部において金属管の内面に溝を形成した後で、２個の鼓形のロールを高速で回転させることにより金属管を両側から押圧して縮径加工すると共に外表面を平滑化している。更に、特許文献３に記載の熱交換器用銅管においては、銅管製造時の精整工程においてブラッシング等を行うことによりその表面粗さを調節している。更にまた、特許文献４に記載の内面溝付管においては、管外面の管軸方向における中心線平均粗さＲａを０．８μｍ以下としており、この要件を満たすために、溝の断面積と山部の断面積との比、溝深さと管外径との比、及び山頂角を規定している。

特開昭６１−９９５１７号公報 （第５頁、第６図） 特開昭６１−２８６０１８号公報 （第４頁、第１図） 特開平０９−３０３９８５号公報 （第２−３頁） 特開平０８−１４７８６号公報 （第２−４頁）

しかしながら、上述の従来の技術には以下に示す問題点がある。先ず、特許文献１に記載の方法は、転造ボールより大径のボールを使用しているため、転造ボールによって形成されたボールマークの全てを平滑化することはできないという問題点がある。また、転造開始及び転造終了時等ボールの回転数が変化するときに、ボールと管との接触状態が変化するため、十分な平滑効果が得られないという問題点、並びに、溝の深さ及びリード角等を変えると、ボールの回転数も変わるため、その度にボール径を変更する必要があるという問題点もある。更に、特許文献２に記載の方法は、ロールが接触していない部分は平滑化されないという問題点がある。更にまた、特許文献３に記載の方法は、銅管表面の表面粗さをブラッシング等の研磨により調節しているが、この方法でボールマークを平滑化するためには、研磨力が大きい研磨装置が必要であり、却って銅管を疵付けたり、研磨粉を発生させたりする等の問題点があり、更に、ボールマークの深さが深い場合には、研磨量を大きくしなければならないため、管の外径が小さくなってしまい、管とアルミフィンとの間に隙間ができやすくなるという問題点もある。

更にまた、特許文献４に記載の内面溝付管は、管軸に直交する断面における溝の断面積Ｓ１とこの溝の間の山部の断面積Ｓ２との比（Ｓ１／Ｓ２）を２．５乃至４．５とし、前記溝の深さｈと前記管外径Ｄとの比（ｈ／Ｄ）を０．００８乃至０．０１６とし、前記山部の両斜面のなす山頂角αを４０乃至６０°とし、中心線平均粗さＲａを０．８μｍ以下にしており、溝深さが浅く、山頂角が大きいものである。一方、Ｒ４１０系等の非共沸冷媒を使用する熱交換器に使用される内面溝付管は、伝熱性能向上のために溝深さが深く、山頂角が小さく、且つ溝のリード角が大きくなっている。管外表面のボールマーク及び表面粗さは、溝深さが深い程、山頂角が小さい程、リード角が大きい程大きくなるため、特許文献４に記載されているような加工方法では、このような高性能の内面溝付管を製造することは難しい。上述した理由から、先述の特許文献１乃至４に記載の方法では、転造ボールにより形成された内面溝付管の外表面における螺旋状の凹凸をなくすことは困難であった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、転造加工に起因する螺旋状の凹凸がなく外表面が平滑で、フィンプレートとの密着性がよく、且つヘアピン曲げ加工における割れ及びＬＷＣの巻き解き時のばらけ等が発生しにくい内面溝付管、その製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

本願第１発明に係る内面溝付管は、転造ボールにより金属管を溝付プラグに押圧して前記金属管の内面に溝を形成するボール転造法又は転造ロールにより金属管に溝付プラグを押圧して前記金属管の内面に溝を形成するロール転造法によりその内面に複数の螺旋状の溝が形成された内面溝付管において、前記溝が延びる方向に対して垂直な断面における溝形状が台形状であり、前記溝が延びる方向と管軸方向とがなすリード角が２５乃至５０°であり、相互に隣接する１対の溝間に形成された山部の両斜面がなす山頂角が１０乃至３０°であり、前記溝の深さが０．１８乃至０．３５ｍｍであり、外表面における管軸方向の最大表面粗さが３．２μｍ以下であり、平均表面粗さが０．３５μｍ以下であることを特徴とする。

本発明においては、従来のボール転造法又はロール転造法により製造された内面溝付管に比べて外表面が平滑であるため、フィンプレートとの密着性がよく、また、ヘアピン曲げ加工における割れ及びＬＷＣの巻き解き時におけるばらけ等が発生しない。

前記内面溝付管は、外面における前記最大表面粗さが２．７μｍ以下であり、前記平均表面粗さが０．３０μｍ以下であることが好ましい。

本願第２発明に係る内面溝付管の製造装置は、金属管の外表面に接触する保持ダイスと、前記金属管の内部に配置され前記保持ダイスと共に前記金属管を縮径加工する保持プラグと、前記保持プラグのプラグ軸に回転可能に軸支され外面に溝が形成された溝付プラグと、前記金属管の外面に転接しながら遊星回転して前記金属管を前記溝付プラグに向けて押圧し前記金属管の内面に溝を形成する複数個の転造ボール又は転造ロールと、この転造ボール又は転造ロールよりも前記金属管の引き抜き方向下流側に配置され前記金属管の表面を平滑にする表面整形ダイスと、この表面整形ダイスよりも前記金属管の引き抜き方向下流側に配置され前記金属管を所定の製品外径に縮径加工する整形ダイスと、を有し、前記表面整形ダイスにおける前記金属管の縮径加工率Ｄ_１が０．５乃至３．０％であり、前記整形ダイスにおける前記金属管の縮径加工率Ｄ_２が１０乃至２５％であり、前記溝が延びる方向に対して垂直な断面における溝形状が台形状であり、前記溝が延びる方向と管軸方向とがなすリード角が２５乃至５０°であり、相互に隣接する１対の溝間に形成された山部の両斜面がなす山頂角が１０乃至３０°であり、前記溝の深さが０．１８乃至０．３５ｍｍであり、外面における管軸方向の最大表面粗さが３．２μｍ以下であり、平均表面粗さが０．３５μｍ以下である内面溝付管を製造することを特徴とする。

本発明においては、整形ダイスよりも管引き抜き方向上流側に、金属管の表面を整形して、転造部において形成された金属管の外面の凹凸を平滑にする表面整形ダイスが設けられているため、外面が平滑な内面溝付管を製造することができる。

前記表面整形ダイスには、前記金属管の引き抜き方向に向かって直径が小さくなるテーパ状の開口部が形成されていてもよく、この開口部の最小内径をｒ（ｍｍ）とし、前記溝付きプラグの直径をａ（ｍｍ）、内面溝付管における底肉厚の設計値をｂ（ｍｍ）としたとき、前記最小内径ｒは下記数式１の範囲内であり、前記開口部におけるテーパ角が７乃至１５°であることが好ましい。これにより、前記金属管の外表面の表面粗度をより小さくすることができる。

また、前記開口部の前記金属管の引き抜き方向下流側端部には、直径が一定である部分が形成されていてもよい。更に、前記表面整形ダイスには、潤滑油を前記金属管の引き抜き方向下流側に通過させる油抜き孔を設けてもよい。これにより、前記表面整形ダイスを前記整形ダイスの直前に配置した場合においても、整形ダイスにて縮径加工される際に前記金属管に潤滑油が供給されるため、前記金属管の引き抜き荷重が増加しない。更にまた、前記表面整形ダイスが複数個配置される場合には、前記表面整形ダイス及び前記整形ダイスの前記金属管の引き抜き方向上流側の面に、前記油抜き孔を通過した潤滑油を前記金属管外面に供給する凹部を形成し、前記開口部及び前記油抜き孔を前記凹部に形成することができる。

本願第３発明に係る内面溝付管の製造方法は、軸方向に引き抜かれる金属管の管外に配置された保持ダイス及び管内に配置され前記保持ダイスに係合する保持プラグにより前記金属管を縮径加工する工程と、前記保持プラグのプラグ軸に回転可能に軸支され外面に溝が形成された溝付プラグと前記金属管の外面に転接しながら遊星回転する転造ボール又は転造ロールにより前記金属管を前記溝付プラグに押圧して前記金属管を縮径加工しながら前記金属管の内面に溝を形成する工程と、表面整形ダイスにより前記金属管の外面を平滑にする工程と、整形ダイスにより前記金属管を縮径加工して前記金属管を所定の製品外径にして、前記溝が延びる方向に対して垂直な断面における溝形状が台形状であり、前記溝が延びる方向と管軸方向とがなすリード角が２５乃至５０°であり、相互に隣接する１対の溝間に形成された山部の両斜面がなす山頂角が１０乃至３０°であり、前記溝の深さが０．１８乃至０．３５ｍｍであり、外面における最大表面粗さが３．２μｍ以下であり、平均表面粗さが０．３５μｍ以下である内面溝付管にする工程と、を有し、前記表面整形ダイスにおける前記金属管の縮径加工率Ｄ_１が０．５乃至３．０％であり、前記整形ダイスにおける前記金属管の縮径加工率Ｄ_２が１０乃至２５％であることを特徴とする。

本発明においては、整形ダイスよりも管引き抜き方向上流側に設けられた表面整形ダイスにより、前記整形ダイスにて縮径加工される前に、転造部において形成された金属管の外面の凹凸を平滑にするため、外面が平滑な内面溝付管を製造することができる。

本発明によれば、内面溝付管の製造装置の整形ダイスより管引き抜き方向上流側に、素管の表面を整形して、素管表面を平滑にする表面整形ダイスを設けることにより、従来のボール転造法又はロール転造法により製造された内面溝付管に比べて管外表面を平滑にすることができるため、フィンプレートとの密着性を向上することができると共に、ヘアピン曲げ加工における割れ及びＬＷＣの巻き解き時におけるばらけ等の発生を防ぐことができる。

以下、本発明の実施形態に係る内面溝付管について、添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の本実施形態に係る内面溝付管について説明する。本実施形態の内面溝付管は、管内面にボール転造法又はロール転造法により、螺旋状に延びる複数の溝が形成されている。この内面溝付管においては、溝が延びる方向に対して垂直な断面における溝形状が台形状であり、溝が延びる方向と管軸方向とがなすリード角が２５乃至５０°であり、相互に隣接する１対の溝間に形成された山部の両斜面がなす山頂角が１０乃至３０°であり、溝の深さが０．１８乃至０．３５ｍｍである。また、外表面における管軸方向の最大表面粗さＲｍａｘは３．２μｍ以下であり、平均表面粗さＲａは０．３５μｍ以下である。なお、本実施形態の内面溝付管の外径は、例えば５．０乃至９．５２ｍｍであり、平均肉厚は、例えば０．２５乃至０．４ｍｍである。更に、溝数は、例えば５０乃至８０であり、溝部における底肉厚は、例えば０．１９乃至０．３５ｍｍであり、溝深さと管外径との比（＝溝深さ／管外径）は、例えば０．０１８以上である。次に、本実施形態の内面溝付管における各数値の限定理由について説明する。

リード角：２５乃至５０°
非共沸混合冷媒用の熱交換器に使用される内面溝付管においては、冷媒の相変化において液体と気体が混在している状態が発生する。このため、凝縮性能及び蒸発性能を向上させるためには、リード角を大きくして冷媒の撹拌を積極的に行うことが効果的である。リード角が２５°未満では、その効果が小さく、十分な伝熱性能を発揮することができない。また、リード角が５０°を超えると、冷媒の流れの抵抗が大きくなり、コンプレッサーの能力を大きくしなければならなくなるため、熱交換器の大きさが大きくなると共に価格が上昇する。

山頂角：１０乃至３０°
相互に隣接する１対の溝間に形成される山部の幅を狭くすることにより、管内表面積を大きくすることができ、蒸発及び凝縮性能を向上させることができる。山頂角が３０°を超えると、管内表面積が狭くなり、十分な蒸発及び凝縮性能が得られない。また、山頂角が１０°未満の場合、管内表面積が広くなり、蒸発及び凝縮性能は向上するが、熱交換器の組み立て工程における拡管時に、山部の倒れ及び潰れが大きくなり、目的とする熱交換性能が得られない。

溝の深さ：０．１８乃至０．３５ｍｍ
溝が深い程冷媒の撹拌効果及び管内表面積が大きくなり、伝熱性能を向上させる効果が大きい。溝の深さが０．１８ｍｍよりも浅いと、十分な伝熱性能が得られない。また、溝深さが０．３５ｍｍを超えると、伝熱性能は向上するが、圧力損失及び山部の倒れ及び潰れ等の問題が生じる。

最大表面粗さＲｍａｘ：３．２μｍ以下、平均表面粗さＲａ：０．３５μｍ以下
ボール転造法により製造された従来の内面溝付管の外表面は、管軸方向の最大表面粗さＲｍａｘが２．６４乃至６．４０μｍ程度であり、平均表面粗さＲａが０．４０乃至１．００μｍ程度である。一方、本実施形態の内面溝付管は、外表面における管軸方向の最大表面粗さＲｍａｘを３．２μｍ以下とし、平均表面粗さＲａを０．３５μｍ以下にしている。これにより、従来の内面溝付管よりも外表面の平滑性が向上するため、フィンプレートとの密着性を向上させることができると共に、ヘアピン曲げ加工における割れ及びＬＷＣの巻き解き時におけるばらけ等を防止することができる。また、より好ましくは、最大表面粗さＲｍａｘが２．７μｍ以下であり、平均表面粗さＲａが０．３０μｍ以下である。

次に、本発明の第２の実施形態として、前述の第１の実施形態の内面溝付管を製造する製造装置について説明する。図１は本実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図である。なお、図１に示す構成要素のうち、図８に示す従来の装置の構成要素と同じものには同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１に示すように、本実施形態の内面溝付管の製造装置は、保持プラグ２に、プラグ軸４を介して溝付プラグが連結されている。この溝付プラグ５は、プラグ軸４を回転軸にして回転可能に取り付けられており、その外周面には素管１の内周面に形成すべき形状の溝５ａが加工されている。また、素管１の外側における溝付プラグ５に整合する位置には、複数個の転造ボール６が素管１の管軸を中心として管円周方向に公転回転可能に配置されている。この転造ボール６は加工リング１０により保持されている。更に、各転造ボール６は自転することができ、これらは素管１の外面に転接しながら、加工リング１０内を遊星回転することができる。そして、この溝付プラグ５及び転造ボールにより転造部７が形成されている。

本実施形態の内面溝付管の製造装置においては、転造部７より素管１の引き抜き方向下流側には、内径が素管１の外径より大径で、素管１の引き抜き方向上流側にフランジ部が形成された筒状部材１２が配置されている。この筒状部材１２は、フランジ部が転造ボール６に接触することにより、転造ボール６が素管１の引き抜き方向に移動することを防止する。また、前述の筒状部材１２より素管１の引き抜き方向下流側には、内面に溝が形成された素管１の外径を所定の寸法に加工する整形ダイス８が設けられている。

そして、この整形ダイス８より素管１の引き抜き方向上流側、即ち、筒状部材１２と整形ダイス８との間には、素管１の表面を平滑にする表面整形ダイス１３が設けられている。図２（ａ）は本実施形態の内面溝付管の製造装置における表面整形ダイスの形状を示す断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示すＡ−Ａ線による断面図である。図２（ａ）に示すように、表面整形ダイス１３は、円環状であり、素管１はその開口部１５に挿通される。表面整形ダイス１３の内面はテーパ状になっており、開口部１５の内径は管引き抜き方向に沿って減少するようになっている。また、開口部１５の周囲には、素管１の外面に塗布された潤滑油を通過させて整形ダイス８に供給する３個の油抜き孔１６が形成されている。この表面整形ダイス１３が整形ダイス８の近傍に配置された場合、油抜き孔１６がないと、整形ダイス８に十分な潤滑剤が供給されないため、引き抜き荷重が増加して素管１が破断する虞がある。なお、本実施形態においては、３個の油抜き孔１６が形成されている場合について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、油抜き孔１６は１個以上形成されていればよい。

更に、図２（ｂ）に示すように、表面整形ダイス１３における開口部１５の最小内径ｒ（ｍｍ）は、溝付プラグの直径をａ（ｍｍ）、内面溝付管９における底肉厚の設計値をｂ（ｍｍ）としたとき、下記数式２の範囲内であることが好ましい。

表面整形ダイス１３の最小内径ｒが、上記数式２の範囲より大きいと、素管１に対する整形効果がなく、素管１の表面が平滑にならない。一方、表面整形ダイス１３の最小内径ｒが、上記数式１の範囲より小さいと、転造加工時に発生した銅粉等により疵が発生することがある。また、表面整形ダイス１３における開口部１５の管引き抜き方向下流側端部には、曲率半径が０．５乃至２．０ｍｍになるように、Ｒ面取り加工が施されている。この開口部１５の管引き抜き方向下流側端部に面取り加工が施されていないか、又は平面状に面取り加工されていると、表面整形ダイス１３を洗浄する際に、この部分に微小な欠損が発生しやすい。表面整形ダイス１３の内面の欠損は、製品に疵を発生させるため、好ましくない。

更に、表面整形ダイス１３において、中心軸ｘを含む断面における内側面と中心軸と直交する線分ｌとがなす角度、即ち、テーパ角θは、７乃至１５°であることが好ましい。テーパ角θが７°未満では、素管１と表面整形ダイス１３の内側面との接触面積が増加するため、十分な表面整形が行われず、素管１の表面の平滑性を改善する効果が得られない。特に、テーパ角θを５°にした場合は、管引き抜き方向における素管１と表面整形ダイス１３の内側面との接触長さが０．５７ｍｍになり、図９（ｂ）に示すボールマークのピッチｐと同等になるため、素管１の表面を平滑にする効果が無くなる。一方、テーパ角θが１５°を超えると、表面整形ダイス１３の内面の摩耗が多くなり、経済的ではない。更に、加工中に表面整形ダイス１３の内面の摩耗が進むと、素管１の表面を平滑にする効果が低減する。

本実施形態における表面整形ダイス１３の厚さｔは、適宜選択することができるが、例えば、１０ｍｍ程度である。表面整形ダイス１３の厚さｔを１０ｍｍ程度にすると、従来の装置を改造せずに、表面整形ダイス１３を、整形ダイス８の管引き抜き方向に対して直前の位置に配置することができる。また、表面整形ダイス１３は、超硬合金により構成されていることが好ましい。表面整形ダイス１３を、合金鋼等により構成すると、加工中の摩耗が激しくなるため、超硬合金により構成したものに比べて耐久性が低下する。更に、表面整形ダイス１３の内面には、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学蒸着）法又はＰＶＤ（Physical Vapor Deposition：物理蒸着）法等により、非晶質炭素、ＴｉＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４、サイアロン等からなる被膜を形成してもよい。これにより、ダイスの耐久性がより向上する。

次に、本発明の第２の実施形態の変形例に係る内面溝付管の製造装置について説明する。本変形例の内面溝付管の製造装置は、内面に管引き抜き方向に沿って直径が小さくなるテーパ部１７と、直径が一定である平行部１８とが形成された表面整形ダイス１４を使用する以外は、前述の実施形態と同様である。図３は本変形例における表面整形ダイスの形状を示す断面図であり、図２（ａ）に示すＡ−Ａ線による断面図に相当する。本変形例における表面整形ダイス１４は、図３に示すように、管引き抜き方向上流側端部から、内面に管引き抜き方向に沿って直径が小さくなるテーパ部１７が形成されており、このテーパ部１７の管引き抜き方向下流側には、直径が一定である平行部１８が形成されている。表面整形ダイスの管引き抜き方向下流側端部にＲ面取り加工を施さない場合、表面整形ダイス内面における素管１と接触する部分が摩耗しやすくなり、表面を平滑にする効果が低減するが、本変形例の表面整形ダイス１４のように、テーパ部１７の管引き抜き方向下流側に平行部１８を設けることにより、素管１と接触する部分の摩耗を低減することができる。但し、この平行部１８の管引き抜き方向における長さが長くなると、素管１との接触面積が増加して、素管１の引き抜き荷重が増加する。このため、平行部１８の管引き抜き方向における長さは、３ｍｍ以下であることが好ましい。

次に、本実施形態の内面溝付管の製造装置の動作、即ち、前述の第１の実施形態の内面溝付管の製造方法について説明する。本実施形態の内面溝付管の製造方法においては、前述の如く構成された製造装置の所定の位置に素管１を設置する。この素管１を形成する材料は、管に加工可能な金属であれば何でもよいが、例えば、伝熱性及び加工性が良好な銅又は銅合金等が使用される。その寸法は、例えば、外径が８．０乃至１５．８８ｍｍであり、肉厚が０．２５乃至０．７０ｍｍである。次に、素管１の内部における保持プラグ２の上流側に抽伸油１０を充填すると共に、保持ダイス３より管引き抜き方向上流側、保持ダイス３と転造部７との間、筒状部材１２と表面整形ダイス１３との間において、素管１の外表面に潤滑油を供給する。この潤滑油及び抽伸油１０としては、例えば、炭化水素系抽伸油等が使用される。そして、素管１を、整形ダイス８より管引き抜き方向下流側における引き抜き速度が２０乃至１００ｍ／分になるように、引き抜き方向に引き抜く。

このとき、素管１は保持プラグ２及び保持ダイス３により、５乃至２３％程度縮径された後、転造部７において溝付プラグ５及び転造ボール６により、２．５乃至４％程度縮径されると共にその内面に溝が形成される。この転造ボール６の回転数は、例えば、２００００乃至４００００回転／分である。その後、素管１は表面整形ダイス１３により、表面が平滑になるようにその表面部のみ整形される。このときの素管１の縮径加工率Ｄ_１は、０．５乃至３．０％である。表面整形ダイス８における縮径加工率Ｄ_１が０．５％未満であると、整形効果が低く、素管１の表面が平滑にならない。一方、縮径加工率Ｄ_１が３．０％を超えると、表面に疵が発生しやすくなる。更に、整形ダイス８により所定の製品外径になるように縮径されると共に管軸直交断面が真円形になるように成形されて、内面溝付管９になる。このときの縮径加工率Ｄ_２は、１０乃至２５％である。なお、本実施形態における縮径加工率とは、縮径加工前後における素管１の外径の変化率である。具体的には、縮径加工率Ｄ_１の場合、加工を止めて、転造ボール６等の転造装置と表面整形ダイス１３との間から素管１を採取し、その外径をマイクロメータにより測定する。このとき、素管１の表面には深さが数乃至１０μｍ程度の凹凸が形成されているが、本実施形態においては、外径の測定にマイクロメータを使用するため、素管１の外径は、素管１の表面の凸部における外径、即ち、素管１の最大外径となる。

本実施形態の内面溝付管の製造装置は、整形ダイス８より管引き抜き方向上流側に、素管１の表面を整形して、転造部７において形成された素管１表面のボールマークを平滑にする表面整形ダイス１３が設けられているため、表面が平滑な内面溝付管９を製造することができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る内面溝付管の製造装置について説明する。前述の第２の実施形態においては、整形ダイスと筒状部材との間に表面整形ダイスを１個だけ設けた場合について述べたが、本発明はそれに限定されるものではなく、表面整形ダイスを２個以上設けることもできる。図４は本実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図であり、図５はその表面整形ダイス及び整形ダイスの形状及び配置を示す断面図である。図４に示すように、本実施形態の内面溝付管の製造装置は、整形ダイス１９と筒状部材１２との間に、２個の表面整形ダイス２０及び２１が設けられており、それ以外は、前述の第１の実施形態と同様である。

図５に示すように、本実施形態における２個の表面整形ダイス２０及び２１のうち、管引き抜き方向上流側に配置されている表面整形ダイス２０は、図２（ａ）及び（ｂ）に示す第１の実施形態における整形ダイス１３と同じ形状である。また、表面整形ダイス２０と整形ダイス１９との間に配置されている表面整形ダイス２１は、その管引き抜き方向上流側の面、即ち、表面整形ダイス２０と接する面に凹部２４が形成されている。そして、この凹部２４から管引き抜き方向に１個以上の油抜き孔２３が形成されている。更に、整形ダイス１９の管引き抜き方向上流側の面、即ち、表面整形ダイス２１と接する面にも凹部２５が形成されている。そして、表面整形ダイス２０及び表面整形ダイス２１は、夫々の油抜き孔２２及び２３が凹部２４を介して連続しないように、位相をずらして配置されている。

次に、本実施形態の内面溝付管の製造装置の動作について説明する。先ず、前述の如く構成された製造装置の所定の位置に素管１を設置する。次に、素管１の内部における保持プラグ２の上流側に抽伸油１０を充填すると共に、保持ダイス３より管引き抜き方向上流側、保持ダイス３と転造部７との間、筒状部材１２と表面整形ダイス２１との間において、素管１の外表面に潤滑油を供給する。そして、素管１を、整形ダイス８より管引き抜き方向下流側における引き抜き速度が２０乃至１００ｍ／分になるように、引き抜き方向に引き抜く。

これにより、素管１は保持プラグ２及び保持ダイス３により、縮径された後、転造部７において溝付プラグ５及び転造ボール６により、縮径されると共にその内面に溝が形成される。その後、素管１は表面整形ダイス２０により、表面が平滑になるようにその表面部のみ整形され、更に、表面整形ダイス２１により、その表面部のみ整形される。そして、整形ダイス１９により縮径されると共に管軸直交断面が真円形になるように成形され、内面溝付管９になる。このとき、表面整形ダイス２０より管引き抜き方向上流側で供給された潤滑油は、油抜き孔２２を通って、表面整形ダイス２１における凹部２４にて素管１に供給され、更に、油抜き孔２３を通って、整形ダイス８の凹部２５にて素管１に供給される。

本実施形態の内面溝付管の製造装置においては、整形ダイス１９より管引き抜き方向上流側に、２個の表面整形ダイスが設けられているため、管外表面における表面粗さをより小さくすることができる。

以下、本発明の実施例の効果について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して説明する。

第１実施例
本発明の第１実施例として、前述の第２の実施形態の内面溝付管の製造装置を使用し、表面整形ダイスの形状を変えて、外径が９．５２ｍｍである内面溝付管を製造した。その際、素管としては、ＪＩＳ Ｃ１２２０に規定されているりん脱酸銅を、焼鈍により調質した焼鈍材（Ｏ材）を使用した。このりん脱酸銅の引張強さは２３５乃至２７４Ｎ／ｍｍ^２、伸びは４９％以上、耐力値は８８乃至１０８Ｎ／ｍｍ^２、管軸方向に平行な断面において肉厚方向に測定した平均結晶粒径は０．０１０乃至０．０２０ｍｍである。本実施例における共通の製造条件を下記表１に示す。

そして、上述の条件で作製したＮｏ．１乃至Ｎｏ．１１の内面溝付管及び同様の条件で表面整形ダイスを使用せずに作製したＮｏ．１２の内面溝付管について、ＪＩＳ規格 Ｂ０６０１に規定されている方法で、その表面粗さを測定した。その際、測定長さは４ｍｍとした。また、本実施例において作製した長さが３５００ｍの内面溝付管を巻回して、内径５６０ｍｍ、１層あたりの巻き数が３１であるＬＷＣに加工し、炉内雰囲気が６５０℃であるローラーハース炉で焼鈍した後、縦型アンコイラーにより巻き解いてばらけの有無を確認した。その具体的な確認方法としては、ＬＷＣを一定速度で回転させながら３ｍ／秒の速度で管を２００ｍ連続的に引き出し、その後５秒間停止した。この連続引き出し−停止を繰り返し、停止時の張力弛緩によるＬＷＣの内周付近における管のばらけ（巻き層の乱れ及びもつれ）の発生の有無を確認した。その結果、巻き解き途中でばらけが発生した場合を「ばらけ有り」、最後までばらけが発生しなかった場合を「ばらけ無し」とした。

更に、本実施例において作製した内面溝付管を熱交換器に加工して、冷媒の凝縮時及び蒸発時における熱交換性能を評価した。図６は本実施例において作製した内面溝付管を使用した熱交換器を示す模式図であり、図７はこの熱交換器の伝熱性能の測定に使用した空気熱交換器性能測定装置の構成を示す模式図である。図６に示すように、熱交換器２１は、アルミニウムからなるフィンプレート２９及びこのフィンプレート２９に通された内面溝付管３０から構成されている。冷媒は凝縮試験時には矢印３１が示す方向に流れ、蒸発試験時には矢印３２が示す方向に流れる。この熱交換器２１の共通の仕様を下記表２に示す。

また、図７に示すように、測定装置は、恒温恒湿機能付きの吸引型風洞２２、冷媒供給装置（図示せず）及び空調機（図示せず）からなる。吸引型風洞２２においては、空気の流通経路に熱交換器２１が配置され、この熱交換器２１の上流側及び下流側に夫々エアーサンプラー２３及び２４が配置されている。エアーサンプラー２３及び２４には夫々温湿度測定装置２５及び２６が連結されている。温湿度測定装置２５及び２６は夫々エアーサンプラー２３及び２４により採取された空気の乾球温度及び湿球温度を測定することにより、この空気の温度及び湿度を測定するものである。温湿度測定装置２５及び２６には温度を測定するための白金抵抗体が夫々２本設けられており、前記２本の白金抵抗体のうち１本は乾球温度測定用であり、他の１本は湿球温度測定用である。湿球温度測定用の白金抵抗体は常に水を含んだガーゼ（ウィック）に包まれている。また、熱交換器２１とエアーサンプラ−２４との間には、熱交換器２１を通過した空気を整流する整流器２７が設けられており、エアーサンプラ−２４の下流側には横流ファン（Cross Flow Fan）２８が設けられている。熱交換器２１の入口及び出口には、冷媒の温度を測定する白金抵抗体及び冷媒の圧力を測定する歪ゲージ式圧力伝送器の双方が設けられている。

更に、冷媒供給装置は冷媒の圧力及び温度を調節して吸引型風洞２２に供給するものであり、凝縮器及び熱交換器を備えている。冷媒供給装置には、冷媒の温度及び圧力を測定する白金抵抗体及び歪みゲージ式圧力伝送器が設けられており、冷媒の流量を測定するコリオリ式流量計も設けられている。更に、空調機は空気の温度及び湿度を制御して吸引型風洞１２に供給するものであり、冷却用熱交換器、空気加熱ヒータ及び加湿装置を備えている。

そして、上述の測定装置に空気及び冷媒（Ｒ４１０Ａ）を供給して熱交換させ、冷媒の出入り口におけるエンタルピー差と冷媒流量から熱交換量を算出した。下記表３に空気及び冷媒の条件を夫々示す。なお、Ｒ４１０Ａの物性算出には、米国のNational Institute of Standards and Technology （ＮＩＳＴ）社製のコンピュータソフトREFPROP Ver6.01を使用した。

以上の評価結果を下記表４にまとめて示す。なお、下記表４に示す熱交換性能は、従来例であるＮｏ．１２の内面溝付管を使用して作製した熱交換器の凝縮及び蒸発性能を１００としたときの相対値である。

上記表４に示すＮｏ．１乃至７は本発明の実施例である。この実施例Ｎｏ．１乃至７の内面溝付管は、平均表面粗さＲａが０．３３μｍ以下、最大表面粗さＲｍａｘが２．９２μｍ以下であり、平滑性に優れていた。このため、ＬＷＣに加工した際もバラケの発生がなく、熱交換性能においても、凝縮及び蒸発共に優れていた。

一方、Ｎｏ．８乃至１２は本発明の比較例である。表面整形ダイスを使用せずに作製したＮｏ．１２の内面溝付管は、平均表面粗さＲａが０．９８μｍ、最大表面粗さＲｍａｘが６．５８μｍであり、前述のＮｏ．１乃至７の内面溝付管より平滑性が劣っていた。このため、ＬＷＣに加工した際もバラケが発生し、熱交換性能も本発明の実施例であるＮｏ．１乃至７の内面溝付管を使用して作製した熱交換器よりも劣るものであった。また、表面整形ダイスの開口部の最小内径ｒが本発明の範囲より小さいＮｏ．８の内面溝付管は、表面に擦り疵が発生していた。更に、表面整形ダイスの開口部の最小内径ｒが本発明の範囲より大きいＮｏ．９の内面溝付管は、平均表面粗さＲａが０．８５μｍ、最大表面粗さＲｍａｘが５．８６μｍであり、平滑性が劣っていた。このため、ＬＷＣに加工した際もばらけが発生し、熱交換性能も表面整形ダイスを使用しなかったＮｏ．１２と同等であった。更にまた、テーパ角が本発明の範囲より小さいＮｏ．１０の内面溝付管、及びテーパ角が本発明の範囲より大きいＮｏ．１１の内面溝付管も、表面が粗く、ばらけが発生し、熱交換性能も低かった。

第２実施例
次に、本発明の第２実施例として、前述の第２の実施形態の内面溝付管の製造装置を使用し、外径が７．００ｍｍである内面溝付管を製造した。その際、素管としては、前述の第１実施例と同様に、ＪＩＳ Ｃ１２２０に規定されているりん脱酸銅を、焼鈍により調質した焼鈍材（Ｏ材）を使用した。本実施例における共通の製造条件を下記表５に示す。

上述の条件で作製したＮｏ．１３及び１４の内面溝付管及び同様の条件で表面整形ダイスを使用せずに作製したＮｏ．１５の内面溝付管を、前述の第１実施例と同様の方法で評価した。その結果を下記表６に示す。

上記表６に示すＮｏ．１３及１４の内面溝付管は、本発明の実施例である。実施例Ｎｏ．１３及び１４の内面溝付管は、平均表面粗さＲａが０．２３μｍ以下、最大表面粗さＲｍａｘが２．４１μｍ以下であり、表面整形ダイスを使用せずに作製したＮｏ．１５の内面溝付管に比べて平滑性に優れていた。このため、ＬＷＣに加工した際もバラケの発生がなく、熱交換性能も凝縮及び蒸発共に優れていた。

第３実施例
次に、本発明の第３実施例として、表面整形ダイスを２個設けた前述の第３の実施形態の内面溝付管の製造装置を使用し、外径が６．００ｍｍである内面溝付管を製造した。その際、素管としては、前述の第１及び第２実施例と同様に、ＪＩＳ Ｃ１２２０に規定されているりん脱酸銅を、焼鈍により調質した焼鈍材（Ｏ材）を使用した。本実施例における共通の製造条件を下記表７に示す。

上述の条件で作製したＮｏ．１６及び１７の内面溝付管及び同様の条件で表面整形ダイスを１枚にして作製したＮｏ．１８の内面溝付管を、前述の第１及び第２実施例と同様の方法で評価した。その結果を下記表８に示す。

上記表８に示すＮｏ．１６乃至１８の内面溝付管は、本発明の実施例である。本実施例のＮｏ．１６乃至１８の内面溝付管は、平滑性に優れており、ＬＷＣに加工した際もバラケの発生がなく、熱交換性能も凝縮及び蒸発共に優れていた。更に、表面整形ダイスを２個設けた製造装置で製造された実施例Ｎｏ．１６及び１７の内面溝付管は、表面整形ダイスが１個の製造装置で製造された実施例Ｎｏ．１８の内面溝付管より、平均表面粗さ及び最大表面粗さの値が小さくなっていた。

本発明の第１の実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第２の実施形態の内面溝付管の製造装置における表面整形ダイスの形状を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線による断面図である。 本発明の第１の実施形態の変形例における表面整形ダイスの形状を示す断面図であり、図２（ａ）に示すＡ−Ａ線による断面図に相当する。 本発明の第３の実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の内面溝付管の製造装置における表面整形ダイス及び整形ダイスの形状及び配置を示す断面図である。 本実施例の内面溝付管を使用した熱交換器を示す模式図である。 図６に示す熱交換器の熱交換性能の測定に使用した空気熱交換器性能測定装置の構成を示す模式図である。 従来の内面溝付管の製造装置を示す断面図である。 （ａ）は従来の内面溝付管の外表面を示す側面図であり、（ｂ）は（ａ）の拡大断面図である。

符号の説明

１；素管
２；保持プラグ
３；保持ダイス
４；プラグ軸
５；溝付プラグ
５ａ；溝
６；転造ボール
７；転造部
８、１９；整形ダイス
９、３０；内面溝付管
９ａ；フィン
１０；加工リング
１１；抽伸油
１２；筒状部材
１３、１４、２０、２１；表面整形ダイス
１５；開口部
１６；油抜き孔
１７；テーパ部
１８；平行部
２１；熱交換器
２２；吸引型風洞
２３、２４；エアーサンプラー
２５、２６；温湿度測定装置
２７；整流器
２８；横流ファン
２９；フィンプレート
３１、３２；矢印
ｄ；段差
ｐ；ピッチ

Claims (11)

1. 転造ボールにより金属管を溝付プラグに押圧して前記金属管の内面に溝を形成するボール転造法又は転造ロールにより金属管に溝付プラグを押圧して前記金属管の内面に溝を形成するロール転造法によりその内面に複数の螺旋状の溝が形成された内面溝付管において、前記溝が延びる方向に対して垂直な断面における溝形状が台形状であり、前記溝が延びる方向と管軸方向とがなすリード角が２５乃至５０°であり、相互に隣接する１対の溝間に形成された山部の両斜面がなす山頂角が１０乃至３０°であり、前記溝の深さが０．１８乃至０．３５ｍｍであり、外表面における管軸方向の最大表面粗さが３．２μｍ以下であり、平均表面粗さが０．３５μｍ以下であることを特徴とする内面溝付管。
2. 前記最大表面粗さが２．７μｍ以下であり、前記平均表面粗さが０．３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の内面溝付管。
3. 金属管の外表面に接触する保持ダイスと、前記金属管の内部に配置され前記保持ダイスと共に前記金属管を縮径加工する保持プラグと、前記保持プラグのプラグ軸に回転可能に軸支され外面に溝が形成された溝付プラグと、前記金属管の外面に転接しながら遊星回転して前記金属管を前記溝付プラグに向けて押圧し前記金属管の内面に溝を形成する複数個の転造ボール又は転造ロールと、この転造ボール又は転造ロールよりも前記金属管の引き抜き方向下流側に配置され前記金属管の表面を平滑にする表面整形ダイスと、この表面整形ダイスよりも前記金属管の引き抜き方向下流側に配置され前記金属管を所定の製品外径に縮径加工する整形ダイスと、を有し、前記表面整形ダイスにおける前記金属管の縮径加工率Ｄ_１が０．５乃至３．０％であり、前記整形ダイスにおける前記金属管の縮径加工率Ｄ_２が１０乃至２５％であり、前記溝が延びる方向に対して垂直な断面における溝形状が台形状であり、前記溝が延びる方向と管軸方向とがなすリード角が２５乃至５０°であり、相互に隣接する１対の溝間に形成された山部の両斜面がなす山頂角が１０乃至３０°であり、前記溝の深さが０．１８乃至０．３５ｍｍであり、外面における管軸方向の最大表面粗さが３．２μｍ以下であり、平均表面粗さが０．３５μｍ以下である内面溝付管を製造することを特徴とする内面溝付管の製造装置。
4. 前記表面整形ダイスには、前記金属管の引き抜き方向に向かって直径が小さくなるテーパ状の開口部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の内面溝付管の製造装置。
5. 前記開口部の最小内径をｒ（ｍｍ）とし、前記溝付きプラグの直径をａ（ｍｍ）、内面溝付管における底肉厚の設計値をｂ（ｍｍ）としたとき、前記最小内径ｒは下記の数式の範囲内であり、前記開口部におけるテーパ角が７乃至１５°であることを特徴とする請求項４に記載の内面溝付管の製造装置。
   

   
6. 前記開口部の前記金属管の引き抜き方向下流側端部には、直径が一定である部分が形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の内面溝付管の製造装置。
7. 前記表面整形ダイスには、潤滑油を前記金属管の引き抜き方向下流側に通過させる油抜き孔が設けられていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の内面溝付管の製造装置。
8. 前記表面整形ダイスが複数個配置され、前記表面整形ダイス及び前記整形ダイスの前記金属管の引き抜き方向上流側の面には、前記油抜き孔を通過した潤滑油を前記金属管に供給する凹部が形成され、前記開口部及び前記油抜き孔は前記凹部に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の内面溝付管の製造装置。
9. 軸方向に引き抜かれる金属管の管外に配置された保持ダイス及び管内に配置され前記保持ダイスに係合する保持プラグにより前記金属管を縮径加工する工程と、前記保持プラグのプラグ軸に回転可能に軸支され外面に溝が形成された溝付プラグと前記金属管の外面に転接しながら遊星回転する転造ボール又は転造ロールにより前記金属管を前記溝付プラグに押圧して前記金属管を縮径加工しながら前記金属管の内面に溝を形成する工程と、表面整形ダイスにより前記金属管の外面を平滑にする工程と、整形ダイスにより前記金属管を縮径加工して前記金属管を所定の製品外径にして、前記溝が延びる方向に対して垂直な断面における溝形状が台形状であり、前記溝が延びる方向と管軸方向とがなすリード角が２５乃至５０°であり、相互に隣接する１対の溝間に形成された山部の両斜面がなす山頂角が１０乃至３０°であり、前記溝の深さが０．１８乃至０．３５ｍｍであり、外面における最大表面粗さが３．２μｍ以下であり、平均表面粗さが０．３５μｍ以下である内面溝付管にする工程と、を有し、前記表面整形ダイスにおける前記金属管の縮径加工率Ｄ_１が０．５乃至３．０％であり、前記整形ダイスにおける前記金属管の縮径加工率Ｄ_２が１０乃至２５％であることを特徴とする内面溝付管の製造方法。
10. 前記表面整形ダイスには、潤滑油を通過させる油抜き孔が設けられおり、前記表面整形ダイスより前記金属管の引き抜き方向上流側にて前記金属管の外面に供給された潤滑油は前記油抜き孔を通過して、前記表面整形ダイスの前記金属管の引き抜き方向下流側端部にて前記金属管外面に供給されることを特徴とする請求項９に記載の内面溝付管の製造方法。
11. 前記表面整形ダイスが複数個配置され、前記表面整形ダイス及び前記整形ダイスの前記金属管の引き抜き方向上流側の面には凹部が形成され、前記開口部及び前記油抜き孔は前記凹部に形成されており、前記表面整形ダイスより前記金属管の引き抜き方向上流側にて前記金属管の外面に供給された潤滑油は、前記油抜き孔を通過して、前記表面整形ダイス及び前記整形ダイスの前記凹部にて前記金属管外面に供給されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の内面溝付管の製造方法。

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