JP2643472B2 - 溶接伝熱管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は管の内面又は外面にフィンが形成された溶接
伝熱管の製造方法に関し、特に冷暖房装置に使用するの
に好適の溶接伝熱管の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、管内面にフィンを有する溶接伝熱管の製造方法
としては、特開平１−113114号、特開昭64−78681号及
び特開昭58−18092号に開示された方法がある。これら
の方法においては、以下に説明するようにして溶接伝熱
管を製造している。

先ず、一対の形成ロールのうちの少なくとも一方のロ
ールの周面に凹凸が形成されている成形ロールを複数対
用意する。そして、金属帯をこれらの成形ロールの間に
導入し、各成形ロールを回転駆動することにより、前記
金属帯を搬送すると共に、成形ロールの周面で金属帯を
押圧する。これにより、金属帯の表面に成形ロールの凹
凸模様が転写され、フィンが形成される。

このフィンの形状としては、例えば、第５図（ａ）に
示すように金属帯の長手方向に延長する複数本の溝から
なるものか、第５図（ｂ）に示すように金属帯の幅方向
に延長する複数本の溝からなるものか、第５図（ｃ）に
示すように複数の山形の溝を形成したものか、第５図
（ｄ）に示すように網目模様の溝を形成したもの等があ
る。

次いで、これらの成形ロールの後段に配置された造管
ロールにより金属帯をその長手方向に沿う中心線の周り
に湾曲させ、金属帯の両端部を溶接して管状に成形加工
する。これにより、内面にフィンを有する溶接伝熱管を
連続的に製造することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の方法には以下に示す欠
点がある。即ち、成形ロールの回転により金属帯を搬送
しているため、金属帯をパスライン方向に真直に送り出
す必要上、成形ロールの凹凸模様は、第５図（ａ）乃至
（ｄ）に示すように、金属帯の幅方向で左右対称な模様
とせざるを得ない。しかし、このような左右対称の凹凸
模様のフィンを有する伝熱管を熱交換器に使用した場合
は、伝熱管内を通流する冷媒が旋回流となりにくく、管
内壁全体を冷媒で一様に濡らすことが困難である。従っ
て、従来方法により形成された溶接伝熱管では、複雑な
加工工程を経て管内面にフィンを設けることの効果が十
分に得られず、熱交換効率が低い。

また、金属帯の片面のみにフィンを形成した場合、加
工面と非加工面との成形加工時の伸び率の差に起因し
て、金属帯がその長手方向に対し、加工面側に湾曲して
しまう。この加工歪みのため、溶接時に金属帯の両端部
が一致せずに隙間が生じやすくなり、良好な溶接を行な
うことができない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、成形加工時の金属帯の両面の加工歪みの差を低減
し、常に良好な溶接を行なうことができると共に、伝熱
管のフィンの形状が限定されることがなく、熱交換効率
が高い溶接伝熱管を製造することができる溶接伝熱管の
製造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る溶接伝熱管の製造方法は、異なる成形面
を有し一定方向に沿って配置された複数のプレス成形金
型に対し、金属帯を所定のピッチで断続的に繰り出して
プレス成形を施し前記金属帯の表面にフィンを形成する
工程と、前記フィンが形成された金属帯をアキューム部
に案内してその通過速度の不連続を吸収する工程と、前
記金属帯のその長手方向の周りに湾曲させて管状に形成
し、前記金属帯の幅方向両端部を接合する工程とを有す
ることを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、金属帯を複数個のプレス成形金型
に断続的に繰り出してこのプレス成形金型により金属帯
の表面に凹凸状のフィンを形成する。この場合、従来の
成形ロールによる場合と異なり、プレス成形金型により
金属帯の表面に凹凸状の成形加工が行なわれるので、加
工に伴って金属帯に発生する加工歪みはプレス成形金型
の押型と当型とにより金属帯を挾持することにより矯正
される。これにより、金属帯に加工歪みが残留すること
が回避されると共に、形成すべき凹凸模様の形状が制限
されることもなく、任意の形状の模様を形成することが
できる。

次に、この凹凸模様成形加工後の金属帯はアキューム
部を経て管状に形成される。このアキューム部において
は、フィン成形加工部から断続的に搬送されてくる金属
帯を、側面視で例えばＵ字型に弛ませた後、一定の速度
で金属帯を造管溶接工程に搬出する。プレス成形金型に
より金属帯にフィン形成するためには、金属帯の移動を
断続的に行う必要がある。しかし、造管溶接工程におい
ては、溶接速度が変化すると溶接部の品質が損なわれて
しまうため、一定の速度で送る必要がある。このため、
このアキューム部で金属帯の通過速度の不連続を吸収し
た後、造管工程に金属帯を供給する。これにより、所望
の形状のフィンを有し、熱交換効率が高い溶接伝熱管を
製造することができる。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して
説明する。

第１図は本発明の実施例における溶接伝熱管製造ライ
ンを示す斜視図である。

巻き解きリール（図示せず）に装着されたコイル状の
金属帯14は、このリールから巻き解かれて成形部１、ア
キューム部２、造管部４及び溶接コイル５からなる溶接
伝熱管製造ラインに供給される。

成形部１においては、金属帯14の搬送路（パスライ
ン）に沿って３基のプレス成形機1a,1b,1cが設けられて
いる。これらのプレス成形機1a,1b,1cには夫々所定の模
様の押型11a,11b,11cが金属帯14のパスラインの直上域
に配置されて装着されており、各押型11a,11b,11cは駆
動装置により個別的に上下方向に移動できるようになっ
ている。また、パスラインを挾んで前記押型11a,11b,11
cと対向する位置には、上面が平坦である当型が固定的
に配置されている。

アキューム部２は、その入口部と出口部とに夫々ロー
ラが設けられており、金属帯14はこのローラ間でＵ字型
に垂れ下ってこのアキューム部２を通過するようになっ
ている。また、金属帯14が垂れ下った部分の近傍には検
出器３が配置されており、金属帯14の弛みの程度を検出
している。そして、この検出器３は金属帯14の送り速度
を制御している制御部（図示せず）に向けてその検出結
果を出力している。

造管部３においては、パスラインに沿って造管ロール
4a,4b,4cが配置されており、金属帯14はこれらの造管ロ
ールを通過することによって、その長手方向の中心線の
周りに湾曲されて、管状に成形されるようになってい
る。

この造管部４の後方には溶接コイル５が配置されてい
る。この溶接コイル５は適宜の電源に接続されており、
この電源から給電されて抵抗発熱するようになってい
る。これにより、造管部４において管状に成形された金
属帯14はこの溶接コイル５の内部を通過してコイル５に
より加熱され、その幅方向端部同士が溶接固定される。

次に、上述の製造ラインを使用した本実施例に係る溶
接伝熱管の製造方法について説明する。

先ず、リールから巻き解かれた金属帯14の先端をプレ
ス成形機1aに搬送する。そして、押型11aを下降させ、
押型11a及び当型により金属帯14を挾持する。第２図
（ａ）はプレス成形機1aの押型11aを示す斜視図であ
る。この押型11aには深さが0.3mmの溝12aが金属帯14の
長手方向に対して20゜の傾斜角度をなして等間隔に設け
られている。第２図（ｂ）はこの押型11aにより成形加
工された金属帯14の表面を示す斜視図である。押型11a
により押圧されることにより、金属帯14の表面には断面
が略台形の凸部が形成される。

次に、押型11aを上昇させた後、金属帯14を押型11aの
加工長さ分だけ移動させ、押型11aを下降させて、金属
帯14に成形加工を施す。以後、これを繰り返し、金属帯
14の上面に第２図（ｂ）に示す凸部を連続して形成す
る。

次に、金属帯14の先端がプレス機1bの加工域に到達し
たら、プレス機1bの押型11bを下降させて、押型11b及び
当型により金属帯14を挾持する。第３図（ａ）は押型11
bを示す斜視図である。この押型11bには、プレス成形機
1aの押型11aと同一の傾斜角度及びピッチで溝12bが設け
られている。この溝12bの深さは0.2mmであり、その幅は
押型11aに比して挟くなっている。第３図（ｂ）はこの
押型11bにより成形加工された金属帯14を示す斜視図で
ある。この押型11bにより第２図（ｂ）に示す金属帯の
表面の凸部の斜面が押圧され、金属帯14の表面には溝12
bの形状に倣った凸部が形成される。また、この凸部の
形成と同時に、凸部の斜面が押型11bに押圧されるため
に溝の中央方向に張り出し、この張り出し部が溝中央部
で相互に重なり、張り出し部の下方にトネル15が形成さ
れる。

次に、プレス成形機1bの押型11bをプレス成形機1aの
押型11aの上昇に同期させて上昇させる。そして、押型1
1a及び11bが金属帯14から離れたら、金属帯14を所定の
ピッチだけ移動させる。

次に、金属帯14の先端がプレス成形機1cの加工域に到
達した後、押型11cを下降させて金属帯14に成形加工を
施す。第４図（ａ）は押型11cを示す斜視図である。こ
の押型11cには先端径が0.1mm、高さが0.23mmの針状の突
起部13が金属帯14の幅方向に対し20゜の角度をなす線に
沿って0.4mmのピッチで配列されている。この押型11cに
より、第４図（ｂ）に示すように、トンネル15に開口部
16が穿設される。なお、この押型11cもプレス成形機1a
の押型11aの上下動に連動して、上昇及び下降を繰り返
す。

次に、プレス成形機1a乃至1cにより成形加工した金属
帯14をアキューム部２に案内する。金属帯14はこのアキ
ューム部２においてＵ字型に垂れ下がり、成形部１にお
ける送り速度の不連続が吸収される。その結果、アキュ
ーム部２の出口部においては、金属帯14は造管部４に向
けて所定の速度で搬出される。また、前述の如く、垂れ
下った金属帯14の近傍には検出器３が配置されている。
この検出器３は金属帯14の弛み状態を検出しており、制
御装置（図示せず）にこの検出結果を出力している。そ
して、金属帯14の弛みが所定範囲を超えた場合、制御装
置は成形部１における送り速度を調節する。これによ、
金属帯14の弛みは常に所定範囲内に維持される。

次いで、金属帯14を造管部４に案内し、造管ロール4
a,4b,4cにより金属帯14をその長手方向の周りに湾曲さ
せて、管状に形成する。その後、この管状に成形した金
属帯14を溶接コイル５の内側に導入する。この溶接コイ
ル５は適宜の電源から給電されており、管状の金属帯14
が溶接コイル５の内側を通過する間に、溶接コイル５は
金属帯14の軸方向の両端部を誘導加熱して溶接する。こ
れにより、内面にフィンを有する溶接伝熱管が製造され
る。

本実施例においては、金属帯14がプレス成形機1a,1b,
1cに挾持されているときは金属帯14は移動せず、またプ
レス成形機1a,1b,1cにより金属帯14を移動させるもので
もない。このため、従来のように金属帯14をその長手方
向に真直に移動させるためにフィンの形状が制限される
ということがなく、微細で精巧な凹凸模様を形成するこ
とができる。これにより、例えば第４図（ｂ）に示すよ
うに、管内を流通する冷媒に旋回流を与えることができ
る一定方向に配列した溝と、冷媒の沸騰を促進する開口
部を有する連続したトンネルとを有する高性能な伝熱管
を製造することができる。また、金属帯の片面にのみフ
ィンを形成する場合にも、フィン成形時にプレス成形機
により加工歪みが矯正されるため、溶接速度を一定に維
持することができることと相俟って、良好な溶接を行う
ことができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、プレス成形によ
り金属帯の表面にフィンを形成するから、金属帯の搬送
の都合により凹凸模様が制限されるということがなく、
任意の形状のフィンを形成することができる。また、こ
のとき、プレス成形機の押型及び当型により金属帯を挾
持するから、金属帯の加工歪みを矯正することができ
る。このため、熱交換効率が高い伝熱管を得ることがで
きると共に、加工歪みに起因した溶接不良の発生を回避
することができる。また、プレス成形後に金属帯をアキ
ューム部に案内し、そのアキューム部において金属帯の
通過速度の不連続を吸収して造管溶接部に金属帯を供給
するから、溶接時における溶接速度は一定に維持され
る。このため、溶接速度の変化に起因する造管時の溶接
不良が回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における溶接伝熱管製造ライン
を示す斜視図、第２図（ａ）、第３図（ａ）及び第４図
（ａ）は夫々プレス成形機の押型の凹凸パターンを示す
斜視図、第２図（ｂ）、第３図（ｂ）及び第４図（ｂ）
は夫々プレス成形機により成形された金属帯の凹凸転写
パターンを示す斜視図、第５図（ａ）乃至（ｄ）は従来
方法により製造された溶接伝熱管の内面のフィンの形状
を示す平面図である。 1;成形部、1a,1b,1c;プレス成形機、2;アキューム部、
3;検出器、4;造管部、4a,4b,4c;造管ロール、5;溶接コ
イル、11a,11b,11c;成形押型、12a,12;b溝、13;突起
部、14;金属帯、15;トンネル、16;開口部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異なる成形面を有し一定方向に沿って配置
   された複数のプレス成形金型に対し、金属帯を所定のピ
   ッチで断続的に繰り出してプレス成形を施し前記金属帯
   の表面にフィンを形成する工程と、前記フィンが形成さ
   れた金属帯をアキューム部に案内してその通過速度の不
   連続を吸収する工程と、前記金属帯をその長手方向の周
   りに湾曲させて管状に成形し、前記金属帯の幅方向両端
   部を接合する工程とを有することを特徴とする溶接伝熱
   管の製造方法。