JP2756192B2 - 伝熱管の製造法 - Google Patents
伝熱管の製造法Info
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- JP2756192B2 JP2756192B2 JP3048946A JP4894691A JP2756192B2 JP 2756192 B2 JP2756192 B2 JP 2756192B2 JP 3048946 A JP3048946 A JP 3048946A JP 4894691 A JP4894691 A JP 4894691A JP 2756192 B2 JP2756192 B2 JP 2756192B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷凍機、空調機等の熱
交換器に用いられる伝熱管の製造法に関するものであ
る。
交換器に用いられる伝熱管の製造法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術とその課題】近年、ヒートポンプエアコン
に対する省エネルギー、省スペースの要求は強く、その
主要部分をしめる熱交換器も高効率化、コンパクト化が
重要課題となっている。このような熱交換器に使用され
る伝熱管として、以前は平滑管が使用されていた。しか
し、管内面に微細な螺旋溝が多数形成された、内面溝付
管が開発され、これにより管内伝熱性能の高性能化が行
われた。現在、熱交換器の改良のため、主に外径９．５
３及び７．００ｍｍの内面溝付管が使用されている。最
近、さらに熱交換器のコンパクト化への要求があり、そ
れに対して外径４ｍｍ等のより細い伝熱管を有効に用い
る小型熱交換器の開発が進められ、本出願人は先に特開
昭６２−９８２００号により細径伝熱管およびその製造
法を発表した。この内面溝付管は、管内にフローティン
グプラグにより一定位置に溝付プラグを保持し、その溝
付プラグを介して転造工具により押圧し、製造される。
このような細径内面溝付管の製造においては、あまり細
い素管を使用し、従来の内面溝付管の製造法と同様に管
内に溝付プラグを挿入して転造加工すると、管が破断す
るおそれがある。しかし、逆にあまり大きな外径の素管
で溝付加工し、縮径率を大きくとり、細径管に仕上げる
と、縮径時に図９に示すように伝熱管１の外表面に微細
なくぼみ部４が発生したり、図１０に示すように伝熱管
外表面上にマクレコミ５の発生が頻発し、不良品とな
る。
に対する省エネルギー、省スペースの要求は強く、その
主要部分をしめる熱交換器も高効率化、コンパクト化が
重要課題となっている。このような熱交換器に使用され
る伝熱管として、以前は平滑管が使用されていた。しか
し、管内面に微細な螺旋溝が多数形成された、内面溝付
管が開発され、これにより管内伝熱性能の高性能化が行
われた。現在、熱交換器の改良のため、主に外径９．５
３及び７．００ｍｍの内面溝付管が使用されている。最
近、さらに熱交換器のコンパクト化への要求があり、そ
れに対して外径４ｍｍ等のより細い伝熱管を有効に用い
る小型熱交換器の開発が進められ、本出願人は先に特開
昭６２−９８２００号により細径伝熱管およびその製造
法を発表した。この内面溝付管は、管内にフローティン
グプラグにより一定位置に溝付プラグを保持し、その溝
付プラグを介して転造工具により押圧し、製造される。
このような細径内面溝付管の製造においては、あまり細
い素管を使用し、従来の内面溝付管の製造法と同様に管
内に溝付プラグを挿入して転造加工すると、管が破断す
るおそれがある。しかし、逆にあまり大きな外径の素管
で溝付加工し、縮径率を大きくとり、細径管に仕上げる
と、縮径時に図９に示すように伝熱管１の外表面に微細
なくぼみ部４が発生したり、図１０に示すように伝熱管
外表面上にマクレコミ５の発生が頻発し、不良品とな
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これに鑑み
種々の検討の結果伝熱性能が優れ、かつ縮径時に変形や
マクレコミのない内面溝付管、特に細径の内面溝付管に
適した製造法を開発したものである。
種々の検討の結果伝熱性能が優れ、かつ縮径時に変形や
マクレコミのない内面溝付管、特に細径の内面溝付管に
適した製造法を開発したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、管内面に螺旋
状又は、管軸方向に連続する溝を形成した伝熱管の製造
法において、管内面に溝付プラグを用いた転造又は抽伸
加工により、山底巾と底肉厚の比がＷ2 ／ｔ＝０．２〜
１．５の溝を形成した後、１回又は２回以上の空引抽伸
により２０〜４０％未満の縮径加工を行うことを特徴と
する伝熱管の製造法であり、また管内面に螺旋状又は管
軸方向に連続する溝を形成した外径３〜６ｍｍの伝熱管
の製造法において、外径４．５ｍｍ以上の管内面に溝付
プラグを用いた転造又は抽伸加工により、溝深さ０．１
〜０．３６ｍｍ、溝底巾０．０７〜０．６３ｍｍの溝を
形成した後、１回又は２回以上の空引抽伸により２０〜
４０％未満の縮径加工を行うことを特徴とする伝熱管の
製造法である。すなわち本発明は、例えば図１に示す素
管６の内面にフローティングプラグ８と外側にフローテ
ィングダイス７を有し、フローティングプラグにより一
定位置に保持された溝付プラグ１０とその外側に配置さ
れた転造工具９を備えた転造装置により内面に溝を有す
る伝熱管１を製造するものである。そして本発明の請求
項１は、図２に示すように山底巾Ｗ2 と底肉厚ｔの比が
Ｗ2 ／ｔ＝０．２〜１．５の溝３を形成した後、１回又
は２回以上の空引抽伸により２０〜４０％未満の縮径加
工を行うものであり、また請求項２の発明は上記の伝熱
管の外径が３〜６ｍｍの細径の場合に適した方法であっ
て、このときは外径４．５ｍｍ以上の管内面に溝付プラ
グを用いた転造又は抽伸加工により、溝深さＨが０．１
〜０．３６ｍｍ、溝底巾Ｗ1 が０．０７〜０．６３の溝
３を形成した後、１回又は２回以上の空引抽伸により２
０〜４０％未満の縮径加工を行うものである。なお本発
明は、上記の転造装置で所定の溝および山を形成する
他、通常の抽伸加工により溝および山を形成してもよ
い。
状又は、管軸方向に連続する溝を形成した伝熱管の製造
法において、管内面に溝付プラグを用いた転造又は抽伸
加工により、山底巾と底肉厚の比がＷ2 ／ｔ＝０．２〜
１．５の溝を形成した後、１回又は２回以上の空引抽伸
により２０〜４０％未満の縮径加工を行うことを特徴と
する伝熱管の製造法であり、また管内面に螺旋状又は管
軸方向に連続する溝を形成した外径３〜６ｍｍの伝熱管
の製造法において、外径４．５ｍｍ以上の管内面に溝付
プラグを用いた転造又は抽伸加工により、溝深さ０．１
〜０．３６ｍｍ、溝底巾０．０７〜０．６３ｍｍの溝を
形成した後、１回又は２回以上の空引抽伸により２０〜
４０％未満の縮径加工を行うことを特徴とする伝熱管の
製造法である。すなわち本発明は、例えば図１に示す素
管６の内面にフローティングプラグ８と外側にフローテ
ィングダイス７を有し、フローティングプラグにより一
定位置に保持された溝付プラグ１０とその外側に配置さ
れた転造工具９を備えた転造装置により内面に溝を有す
る伝熱管１を製造するものである。そして本発明の請求
項１は、図２に示すように山底巾Ｗ2 と底肉厚ｔの比が
Ｗ2 ／ｔ＝０．２〜１．５の溝３を形成した後、１回又
は２回以上の空引抽伸により２０〜４０％未満の縮径加
工を行うものであり、また請求項２の発明は上記の伝熱
管の外径が３〜６ｍｍの細径の場合に適した方法であっ
て、このときは外径４．５ｍｍ以上の管内面に溝付プラ
グを用いた転造又は抽伸加工により、溝深さＨが０．１
〜０．３６ｍｍ、溝底巾Ｗ1 が０．０７〜０．６３の溝
３を形成した後、１回又は２回以上の空引抽伸により２
０〜４０％未満の縮径加工を行うものである。なお本発
明は、上記の転造装置で所定の溝および山を形成する
他、通常の抽伸加工により溝および山を形成してもよ
い。
【０００５】
【作用】本発明製造法によれば高性能の伝熱管、特に細
径伝熱管を外表面のくぼみやマクレコミ不良の発生をお
さえて効率よく製造することが可能である。本発明の製
造法において、山底巾の比と底肉厚の比を０．２〜１．
５と限定したのは、０．２未満になると通常製造する底
肉厚に対して山底巾があまりにも小さく溝付加工ができ
なくなるためであり、１．５より大きくなると、山底巾
に対して底肉厚が薄く溝付加工後の２０〜４０％未満の
縮径加工で管外表面上にくぼみが発生したり、マクレコ
ミ等の不良が頻発する。一般に円管の縮径加工では、円
周方向に一定の力が作用する。内面溝付管の場合山部と
溝部で肉厚が異なり円周方向に受ける単位面積当りの力
が異なってくる。このため縮径加工による肉厚の増加比
に若干の違いが生じ、底肉厚に対して、山底巾が広い溝
形状の場合には、図９，１０のように山部２に対応する
外表面上にくぼみ４が発生したり、マクレコミ５が管内
にまで、貫通する。溝付加工後の縮径率を４０％未満と
したのは、このような不良を製造上問題にならない程度
におさえるためである。また、２０％未満になると、単
位時間当たり製造重量の少ない細径管において、その製
造重量を溝付後、縮径して増加させるという本来のメリ
ットがなくなってしまうからである。次に本発明伝熱管
の製造法において、製造管外径を３〜６ｍｍとしたの
は、外径が３ｍｍ未満では、所定の溝形成が困難になる
ためで６ｍｍを越えると、熱交換器のコンパクト化への
メリットがなくなるためである。また、素管の外径を
４．５ｍｍ以上と限定したのは、外径が４．５ｍｍ未満
では、溝付加工時の引抜力が管の破断荷重を越えて溝付
加工が不可能となるためである。素管内面に形成する溝
深さを０．１〜０．３６ｍｍと限定したのは、空引抽伸
２０〜４０％未満の縮径加工における縮減比が１．０５
〜１．２となるところから、これを加味して、仕上がり
溝深さを０．１〜０．３に合わせるためである。また素
管内面に形成する溝巾を０．０７〜０．６３と限定した
のは２０〜４０％未満の縮径加工による縮巾比が０．７
〜０．４となるところから仕上がり溝巾を０．０５〜
０．２ｍｍとなるように合わせたものである。
径伝熱管を外表面のくぼみやマクレコミ不良の発生をお
さえて効率よく製造することが可能である。本発明の製
造法において、山底巾の比と底肉厚の比を０．２〜１．
５と限定したのは、０．２未満になると通常製造する底
肉厚に対して山底巾があまりにも小さく溝付加工ができ
なくなるためであり、１．５より大きくなると、山底巾
に対して底肉厚が薄く溝付加工後の２０〜４０％未満の
縮径加工で管外表面上にくぼみが発生したり、マクレコ
ミ等の不良が頻発する。一般に円管の縮径加工では、円
周方向に一定の力が作用する。内面溝付管の場合山部と
溝部で肉厚が異なり円周方向に受ける単位面積当りの力
が異なってくる。このため縮径加工による肉厚の増加比
に若干の違いが生じ、底肉厚に対して、山底巾が広い溝
形状の場合には、図９，１０のように山部２に対応する
外表面上にくぼみ４が発生したり、マクレコミ５が管内
にまで、貫通する。溝付加工後の縮径率を４０％未満と
したのは、このような不良を製造上問題にならない程度
におさえるためである。また、２０％未満になると、単
位時間当たり製造重量の少ない細径管において、その製
造重量を溝付後、縮径して増加させるという本来のメリ
ットがなくなってしまうからである。次に本発明伝熱管
の製造法において、製造管外径を３〜６ｍｍとしたの
は、外径が３ｍｍ未満では、所定の溝形成が困難になる
ためで６ｍｍを越えると、熱交換器のコンパクト化への
メリットがなくなるためである。また、素管の外径を
４．５ｍｍ以上と限定したのは、外径が４．５ｍｍ未満
では、溝付加工時の引抜力が管の破断荷重を越えて溝付
加工が不可能となるためである。素管内面に形成する溝
深さを０．１〜０．３６ｍｍと限定したのは、空引抽伸
２０〜４０％未満の縮径加工における縮減比が１．０５
〜１．２となるところから、これを加味して、仕上がり
溝深さを０．１〜０．３に合わせるためである。また素
管内面に形成する溝巾を０．０７〜０．６３と限定した
のは２０〜４０％未満の縮径加工による縮巾比が０．７
〜０．４となるところから仕上がり溝巾を０．０５〜
０．２ｍｍとなるように合わせたものである。
【０００６】
【実施例】以下に本発明の一実施例について説明する。
図１に示す装置を用いて転造加工により外径６．５ｍｍ
のリン脱酸銅の素管に、溝深さ０．１〜０．３ｍｍ、底
肉厚０．２〜０．３５ｍｍで山底巾を各種に変えた図２
に示す伝熱管を約１０００ｍ溝付加工し、その後３８％
の縮径率をもって外径４ｍｍの細径管を製造した時のマ
クレコミ数を調べた。その結果を図３に示す。Ｗ2 ／ｔ
が０．２未満では溝付加工はできなかった。Ｗ2 ／ｔが
１．５を越えるとマクレコミ数の発生が急激に上昇する
ことがわかる。したがって山底巾Ｗ2 と底肉厚の比Ｗ2
／ｔは０．２〜１．５とすることが必要である。また
４．５〜７．５ｍｍφの溝付プラグを用いてりん脱酸銅
からなる各種溝付管を作製し、これを１回乃至数回の空
引抽伸により２０〜４０％の縮径加工し、３〜６ｍｍφ
の細径管を製造した。この製造工程における縮径率と溝
底巾、溝深さ及び肉厚の関係を調べた。その結果を図４
乃至図６に示す。図４より、溝巾Ｗ1 及び山巾Ｗ2 の縮
巾比は、縮径率が増加するにしたがって低下する。また
図５より溝深さの縮減比は縮径率の増加にともない大き
くなり、図６より肉厚増加比は縮径率の増加と共に減少
する。したがって所望の溝形状を得るためには縮径率を
２０〜４０％未満とすることが必要である。次に上記の
製造法により得られた外径４ｍｍの細径伝熱管を二重管
式熱交換器に組込み伝熱管内にフレオンＲ−２２を流
し、管外に被冷却水を流して表１と表２に示す測定条件
で管内蒸発及び凝縮熱伝達率と圧力損失を測定した。図
７と図８に溝深さ０．１５、０．１９の時の溝底巾に対
する蒸発時及び凝縮時の管内熱伝達率を示した。
図１に示す装置を用いて転造加工により外径６．５ｍｍ
のリン脱酸銅の素管に、溝深さ０．１〜０．３ｍｍ、底
肉厚０．２〜０．３５ｍｍで山底巾を各種に変えた図２
に示す伝熱管を約１０００ｍ溝付加工し、その後３８％
の縮径率をもって外径４ｍｍの細径管を製造した時のマ
クレコミ数を調べた。その結果を図３に示す。Ｗ2 ／ｔ
が０．２未満では溝付加工はできなかった。Ｗ2 ／ｔが
１．５を越えるとマクレコミ数の発生が急激に上昇する
ことがわかる。したがって山底巾Ｗ2 と底肉厚の比Ｗ2
／ｔは０．２〜１．５とすることが必要である。また
４．５〜７．５ｍｍφの溝付プラグを用いてりん脱酸銅
からなる各種溝付管を作製し、これを１回乃至数回の空
引抽伸により２０〜４０％の縮径加工し、３〜６ｍｍφ
の細径管を製造した。この製造工程における縮径率と溝
底巾、溝深さ及び肉厚の関係を調べた。その結果を図４
乃至図６に示す。図４より、溝巾Ｗ1 及び山巾Ｗ2 の縮
巾比は、縮径率が増加するにしたがって低下する。また
図５より溝深さの縮減比は縮径率の増加にともない大き
くなり、図６より肉厚増加比は縮径率の増加と共に減少
する。したがって所望の溝形状を得るためには縮径率を
２０〜４０％未満とすることが必要である。次に上記の
製造法により得られた外径４ｍｍの細径伝熱管を二重管
式熱交換器に組込み伝熱管内にフレオンＲ−２２を流
し、管外に被冷却水を流して表１と表２に示す測定条件
で管内蒸発及び凝縮熱伝達率と圧力損失を測定した。図
７と図８に溝深さ０．１５、０．１９の時の溝底巾に対
する蒸発時及び凝縮時の管内熱伝達率を示した。
【０００７】
【表１】
【０００８】
【表２】
【０００９】これより蒸発時、凝縮時とも溝深さ、溝底
巾それぞれに０．１５付近に最適値が存在することがわ
かる。そして、特に溝を有効に伝熱性能にいかすために
は溝底巾を０．０５〜０．２０に形成すれば、凝縮時に
も効果的であり、特に蒸発時に有効に作用することがわ
かる。なお圧力損失は、平滑管にくらべて若干上昇した
が、溝の形状による差は、ほとんど見られなかった。
巾それぞれに０．１５付近に最適値が存在することがわ
かる。そして、特に溝を有効に伝熱性能にいかすために
は溝底巾を０．０５〜０．２０に形成すれば、凝縮時に
も効果的であり、特に蒸発時に有効に作用することがわ
かる。なお圧力損失は、平滑管にくらべて若干上昇した
が、溝の形状による差は、ほとんど見られなかった。
【００１０】
【発明の効果】このように本発明製造方法によれば、高
性能の伝熱管、特に細径伝熱管を外表面上のくぼみや、
マクレコミ不良の発生をおさえて効率よく製造すること
が可能である。
性能の伝熱管、特に細径伝熱管を外表面上のくぼみや、
マクレコミ不良の発生をおさえて効率よく製造すること
が可能である。
【図１】本発明に使用する伝熱管製造装置の概略図。
【図２】本発明の製造法により製造される伝熱管の要部
断面図。
断面図。
【図３】本発明の一実施例に係る伝熱管のマクレコミ数
と山底巾と底肉厚の比との関係を示す線図。
と山底巾と底肉厚の比との関係を示す線図。
【図４】伝熱管の溝巾Ｗ1 と山巾Ｗ2 の縮径比と縮径率
との関係を示す線図。
との関係を示す線図。
【図５】伝熱管の溝深さの縮減比と縮径率との関係を示
す線図。
す線図。
【図６】伝熱管の肉厚増加比と縮径率との関係を示す線
図。
図。
【図７】伝熱管の管内熱伝熱率（蒸発）と溝底巾との関
係を示す線図。
係を示す線図。
【図８】伝熱管の管内熱伝率（凝縮）と溝底巾との関係
を示す線図。
を示す線図。
【図９】従来の製造法による伝熱管の要部断面図。
【図１０】従来の製造法による伝熱管の要部断面図。
１ 伝熱管 ２ 山 ３ 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−59118（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−42112（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−266417（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−197551（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21C 1/00
Claims (2)
- 【請求項１】 管内面に螺旋状又は、管軸方向に連続す
る溝を形成した伝熱管の製造法において、管内面に溝付
プラグを用いた転造又は抽伸加工により、山底巾と底肉
厚の比がＷ2 ／ｔ＝０．２〜１．５の溝を形成した後、
１回又は２回以上の空引抽伸により２０〜４０％未満の
縮径加工を行うことを特徴とする伝熱管の製造法。 - 【請求項２】 管内面に螺旋状又は管軸方向に連続する
溝を形成した外径３〜６ｍｍの伝熱管の製造法におい
て、外径４．５ｍｍ以上の管内面に溝付プラグを用いた
転造又は抽伸加工により、溝深さ０．１〜０．３６ｍ
ｍ、溝底巾０．０７〜０．６３ｍｍの溝を形成した後、
１回又は２回以上の空引抽伸により２０〜４０％未満の
縮径加工を行うことを特徴とする伝熱管の製造法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3048946A JP2756192B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 伝熱管の製造法 |
| MYPI92000197A MY110330A (en) | 1991-02-13 | 1992-02-10 | Heat-transfer small size tube and method of manufacturing the same |
| KR1019920002050A KR950007759B1 (ko) | 1991-02-13 | 1992-02-12 | 소직경 전열관 및 그 제조방법 |
| CN92101590A CN1062951C (zh) | 1991-02-13 | 1992-02-13 | 小尺寸的传热管及其制造方法 |
| DE69200970T DE69200970T2 (de) | 1991-02-13 | 1992-02-13 | Wärmeaustauschrohr kleiner Abmessungen und Verfahren zu dessen Herstellung. |
| EP92102423A EP0499257B1 (en) | 1991-02-13 | 1992-02-13 | Heat-transfer small size tube and method of manufacturing the same |
| US08/391,635 US5555622A (en) | 1991-02-13 | 1995-02-21 | Method of manufacturing a heat transfer small size tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3048946A JP2756192B2 (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 伝熱管の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04266417A JPH04266417A (ja) | 1992-09-22 |
| JP2756192B2 true JP2756192B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=12817444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3048946A Expired - Lifetime JP2756192B2 (ja) | 1991-02-13 | 1991-02-21 | 伝熱管の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756192B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5534868B2 (ja) * | 2010-03-03 | 2014-07-02 | 古河電気工業株式会社 | 内面溝付管及びその製造方法 |
| CN110132042A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-08-16 | 金龙精密铜管集团股份有限公司 | 一种细径化高耐压高效传热管及其加工工艺 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59186274U (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-11 | ナショナル住宅産業株式会社 | コ−キング用のカ−トリツジ |
| JP3045879U (ja) * | 1997-05-26 | 1998-02-20 | 橋本 元孝 | 電動バイブレーションゴテ |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP3048946A patent/JP2756192B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04266417A (ja) | 1992-09-22 |
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