JP2863722B2

JP2863722B2 - 内面溝付伝熱管およびその製造方法

Info

Publication number: JP2863722B2
Application number: JP7279498A
Authority: JP
Inventors: 晴夫幸野; 隆風間; 淳宮内; 義克荒山; 孝太郎永原; 俊▲緑▼ ▲すくも▼田
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Priority date: 1995-10-26
Filing date: 1995-10-26
Publication date: 1999-03-03
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: JPH09119793A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属管の内面に熱
交換効率を高めるためのフィンを形成した内面溝付伝熱
管およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の内面溝付伝熱管は、空調装置や
冷蔵庫等の熱交換器において蒸発管または凝縮管として
主に使用されるもので、最近では内面の全面に亙って螺
旋状の溝を形成することにより、溝同士の間に螺旋状の
フィンを形成した伝熱管が広く市販されている。

【０００３】現在主流となっている伝熱管は、引き抜き
または押し出し加工により得られたシームレス（継ぎ目
のない）管の内部に、外周面に螺旋溝が形成されたフロ
ーティングプラグを通すことにより、金属管の内周面の
全面に亙って螺旋溝を転造する方法で製造されている
が、この製造方法によるものは、フローティングプラグ
の特性上、フィンの形状や高さが制限されるため、フィ
ンを改良して熱交換効率を高めるには限界がある。

【０００４】そこで、本発明者らは前記シームレス管の
代わりに、長尺の金属板条材をその幅方向へ丸めて突き
合わせた両側縁を溶接し、金属管を得る「電縫管方式」
を伝熱管製造に採用することを従来より検討している。
電縫管方式によれば、伝熱管内面に形成すべきフィン
を、平板状の金属板条材の状態において転造でき、フィ
ン形状の設計自由度が高いからである。

【０００５】電縫管方式により製造される内面溝付伝熱
管の一例を図１２に示す。この伝熱管１は断面円形の金
属管であり、その内面のほぼ全域に亙って、管軸に対し
て一定角度をなす互いに平行なフィン２が螺旋状に多数
形成され、隣り合うフィン２の間はそれぞれ螺旋溝３と
なっている。また、伝熱管１の内周面の１箇所には、電
縫加工による溶接部４が形成され、この溶接部４の両側
には、伝熱管１の中心軸と平行に延びるフィン無し部分
５が形成され、このフィン無し部分５によって各フィン
２が分断されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の内
面溝付伝熱管を熱交換器に組み込む場合などには、熱交
換器内で管路を蛇行させるために、平行に配置した伝熱
管の端部同士をＵ字管で接続する作業が必要である。こ
の時、一般には、図１３に示すように伝熱管１の端部を
先端の尖った円錐状の拡管治具Ｐを用いてテーパー状に
拡管し、この拡管部にＵ字管の端部を差し込んで溶接す
る方法が採られている。

【０００７】ところが、従来の内面溝付伝熱管では、図
１２に示すように、前記拡管の時に溶接部４に隣接する
螺旋溝３内（図中Ｋ位置）から亀裂が発生する現象が時
折見られ、歩留まりを低下させるおそれがあった。な
お、従来は、螺旋溝３内での金属管の肉厚が螺旋溝３の
全域に亙って一定になるように注意が払われている。し
たがって、溶接部４の両側に位置する螺旋溝３内で特に
金属管の強度が低いとは考えにくい。

【０００８】そこで、本発明者らはこの現象について詳
細な検討を行い、その結果、これらの位置Ｋで亀裂が発
生するのは、相対的に厚肉にならざるを得ない溶接部４
で拡管時における材料の伸びが悪く、その分、溶接部４
の近傍に位置する螺旋溝３内の部分に応力が集中して周
方向へ強く引き伸ばされ、亀裂が発生し易いことを見い
だした。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、拡管の時に溶接部に隣接する溝内から亀裂が発生す
る現象を防止できる内面溝付伝熱管およびその製造方法
を提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る内面溝付伝熱管は、金属管の内周面
に、この内周面から突出する多数のフィンと、金属管の
軸線方向へ延びる１本の溶接部とが形成されたものであ
って、前記フィン同士の間に形成された溝部内における
前記金属管の肉厚は、前記溶接部の中心から両側へ中心
角にしてそれぞれ３０〜９０゜までの溶接部近傍領域に
おいて、前記溶接部に近づくにつれ増大するように形成
されていることを特徴としている。

【００１１】一方、本発明に係る内面溝付伝熱管の製造
方法は、金属製の板条材を走行させつつ、少なくとも一
対のフィン形成ロール間を通すことにより、前記板条材
の一面に、この一面から突出する多数のフィンを転造す
ると共に、これらフィン同士の間の溝部内における前記
板条材の肉厚を、板条材の両側縁から板条材の幅の１０
〜３０％までの両端近傍領域において、前記両側縁に近
づくにつれ増大するように圧延する工程と、前記フィン
が形成された板条材を、複数のフォーミングロールを通
して、前記フィンが内周側に位置するように管状に成形
する管成形工程と、管状に成形された前記板条材の両端
縁を加熱したうえ突き合わせて溶接する溶接工程とを具
備することを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明に係る
内面溝付伝熱管の一実施形態１０を示す断面図および内
面の展開図である。この内面溝付伝熱管１０は、断面円
形の金属管の内周面に、この金属管の軸線方向へ延びる
１本の溶接部１６と、この溶接部１６と平行に溶接部１
６から一定距離隔てて形成された一対の突条部１８と、
これら突条部１８同士に挟まれる領域のうち溶接部１６
を含まない側の領域に多数形成された螺旋状のフィン１
２とを具備している。

【００１３】図２に示すように、この実施形態のフィン
１２は、管軸に対して一定角度（螺旋角）αで交差する
ように形成され、管軸を中心とする螺旋状をなし、隣り
合うフィン１２同士の間は螺旋溝１４とされている。前
記螺旋角αは伝熱管１０に求められる特性に応じて決定
される値であり、本発明では特に限定されない。

【００１４】この実施形態の第１の特徴は、図１に示す
ように、溶接部１６の中心から両側へそれぞれ中心角β
＝３０〜９０゜までの溶接部近傍領域Ａ２内において、
図３に示すように、螺旋溝１４内における金属管肉厚
（図中ｔ１〜ｔ６で例示する）が、溶接部１６に近づく
につれ漸次増大するように形成されていることにある。
それ以外の領域Ａ１では、螺旋溝１４内における金属管
肉厚（ｔｎとする）が公差の範囲内で一定にされている
ことにある。なお、図中一点鎖線は、領域Ａ１内におけ
る管内周面の仮想延長面を示している。溶接部１６と突
条部１８との間の溝部２０内における金属管の肉厚（ｔ
０とする）は、溶接部近傍部分の螺旋溝１４内での金属
管の肉厚の最大値よりさらに大きくされており、以上の
関係は次式のように表される。ｔ０＞ｔ１＞ｔ２＞ｔ３＞ｔ４＞ｔ５＞ｔ６＞…＞ｔｎ

【００１５】中心角βが前記範囲内であると、図１３の
ように伝熱管１０をテーパー状に拡管する際に、溶接部
近傍領域Ａ２の全域に亙って螺旋溝１４内における材料
の伸びがほぼ均等になり、溶接部１６に隣接する螺旋溝
１４の底部分に応力が集中することがなく、金属管に亀
裂が生じることが防止できる。これに対し、中心角βが
前記範囲外であると、溶接部近傍領域Ａ２内で金属管に
亀裂が発生することを十分に抑止できない。中心角βが
３０゜未満であると、底肉厚が漸次変化する領域の幅が
狭すぎて、拡管時に溶接部１６の近傍への応力集中を十
分に防ぐことができず、また、中心角βが９０゜より大
きくては、板厚が増加する領域が広すぎて拡管時の伸び
が悪くなり、結局、溶接部１６の近傍に応力が集中する
ことになるためと考えられる。なお、中心角βの値は、
より好ましくは５０〜８０゜とされる。

【００１６】溶接部近傍領域Ａ２にある螺旋溝１４内で
の金属管の最大肉厚ｔ１は、外側領域Ａ１における螺旋
溝１４内の金属管の肉厚ｔｎの１０３〜１２５％とされ
ていることが望ましい。１０３％未満であると本発明の
効果を十分に得ることができず、１２５％より大きい必
要は通常はない。上記範囲は１０５〜１１５％であると
より好ましい。

【００１７】また、溝部２０内での金属管の肉厚ｔ０
は、外側領域Ａ１における螺旋溝１４内の金属管の肉厚
ｔｎの１０５〜１３５％とされていることが望ましい。
１０５％未満であると溝部２０内で金属管に亀裂が生じ
るおそれがあり、１３５％より大きい必要は通常はな
い。上記範囲は１１０〜１２５％であるとより好まし
い。

【００１８】この実施形態では、図２に示すように、各
フィン１２の両端部がそれぞれ突条部１８に連結されて
いる。このように突条部１８を形成し、さらにフィン１
２の末端を突条部１８に連結しておくと、後述する製造
方法で板条材Ｔの表面にフィン１２を転造する際に、板
条材Ｔの両端縁に波打ち変形が発生しにくくなるという
効果が得られる。但し、本発明ではフィン１２の末端を
突条部１８に連結しない構成も実施可能である。

【００１９】溶接部近傍領域Ａ２内に位置するフィン１
２は、図３に示すように、その金属管内面からの高さＨ
が、突条部１８に近づくにつれ漸次減少するように形成
されており、突条部１８への連結部分では突条部１８と
ほぼ等しくされ、図２に示すようにフィン１２の稜線が
突条部１８の稜線にほぼ同じ高さで連続している。これ
により、各フィン１２の頂点、および突条部１８の頂点
を結ぶ仮想面は、伝熱管１０の外周面とほぼ同心な円筒
面をなすようにされている。

【００２０】溶接部１６の高さを含めた金属管肉厚は、
領域Ａ１内においてフィン１２の高さを含めた金属管肉
厚よりも僅かに小さくされている。溶接部１６の先端が
フィン１２よりも内方に突き出していると、伝熱管１０
の外周に放熱フィンを固定するために拡管を行う際に、
溶接部１６と拡管プラグとのかじりが生じるおそれがあ
る。また、溶接部１６の先端がフィン１２よりもあまり
外方に位置していると、前記拡管処理時に溶接部１６に
対応する位置で管外周面に凹みが生じ、伝熱管１０の円
筒度が低下して、放熱フィンの固定が不十分になるおそ
れがある。

【００２１】突条部１８の中心線間の距離Ｗは、本発明
では必ずしも限定されないが、好ましくは金属管内周面
の全周長の１〜７％、さらに好ましくは２〜５％とされ
ている。距離Ｗが１〜７％の範囲内であれば、フィン１
２を転造する時に板条材Ｔの端縁に波打ち変形が発生す
ることを抑止する効果が高いだけでなく、突条部１８に
よる溶接部近傍の補強効果が高められるからである。

【００２２】突条部１８の金属管内面からの突出量は、
外側領域Ａ１におけるフィン１２の突出量の１０〜８０
％であることが好ましく、より好ましくは１５〜７０％
とされる。１０〜８０％であれば、突条部１８が拡管時
に拡管プラグに当たるおそれが小さく、突条部１８によ
る補強効果も十分に得ることができる。

【００２３】次に図４は、上記構成からなる伝熱管１０
の製造装置の一例を示す側面図である。図中符号３０は
一定幅の金属製板条材Ｔを連続的に繰り出すアンコイラ
であり、繰り出された板条材Ｔは一対の押さえロール３
２を経て、対をなす溝付ロール３４および平滑ロール３
６（共にフィン形成ロールと総称する）の間を通され、
溝付ロール３４により、図７〜図９に示すような突条部
１８、フィン１２および螺旋溝１４が形成されるように
されている。なお、この実施形態では、板条材Ｔの表面
にのみフィン１２等が形成され、裏面は平滑のままに保
たれる。

【００２４】図５〜図７は、溝付ロール３４および平滑
ロール３６の詳細図であり、これらロール３４，３６は
それぞれシャフト５４，５６を介してフレーム５８に回
転自在に支持されている。溝付ロール３４は、図６およ
び図７に示すように、外周面に転造溝６２が形成された
溝付ロール本体３４Ａと、その両側に固定された一対の
サイドロール３４Ｂとを具備している。転造溝６２によ
り板条材Ｔにはフィン１２が形成される一方、転造溝６
２の間の突条部６４により螺旋溝１４が形成される。

【００２５】溝付ロール本体３４Ａの中央部分の外周面
（突条部６４の先端面）は、正確な円筒面とされてい
る。これに対し、溝付ロール本体３４Ａの軸線方向両側
部分の外周面（突条部６４の先端面）は、サイドロール
３４Ｂ側へ向けて外径が縮小する円錐面とされ、これに
より、板条材Ｔの両端部分の螺旋溝１４内における板条
材Ｔの厚さが、突条部１８に向けて漸次増大するように
設定されている。また、同じ部分において、転造溝６２
の深さは、溝付ロール本体３４Ａの両端へ向けて漸次減
少するように形成され、これにより、板条材Ｔに形成さ
れるフィン１２の高さは、溶接部近傍部分において、突
条部１８へ近づくにつれ減少するようになっている。な
お、溝付ロール３４の突条部６４と転造溝６２との境界
のエッジは、面取りされていなくても、面取りされてい
てもよい。

【００２６】溝付ロール本体３４Ａとサイドロール３４
Ｂとの境には、図７に示すように、外周面の全周に亙っ
て延びる突条部形成用溝６０が形成されており、この突
条部形成用溝６０によって、板条材Ｔには、その両側縁
から一定距離離れた位置に、板条材Ｔの長手方向に延び
る突条部１８が全長に亙って形成されるようになってい
る。この実施形態では、突条部形成用溝６０の断面形状
は、断面がなだらかな円弧状とされているが断面三角形
状であってもよい。

【００２７】サイドロール３４Ｂの外周面は、軸方向外
側へ向けて外径が縮小するテーパ面とされ、この外周面
によって突条部１８の外側に一定幅のフィン無し部分６
６が転造されるようになっている。このフィン無し部分
６６の肉厚は図８に示すように、螺旋溝１４内での肉厚
よりも大きくなるように設定されている。

【００２８】溝付ロール３４および平滑ロール３６によ
り溝加工された板条材Ｔは、図４に示すように、一対の
ロール３８を経て、複数対配列されたフォーミングロー
ル４０を通して徐々に管状に丸められ、ローリングセパ
レータ４１により突き合わせるべき両端縁間の間隙量が
一定に保たれたうえ、誘導加熱コイル４２に通されて両
側縁部が加熱される。管状に成形され加熱された板条材
Ｔは、一対のスクイズロール４４を通され、両側方から
押されることにより加熱された両側縁部が突き合わさ
れ、溶接される。こうして溶接された伝熱管１０の外周
面には、はみ出した溶融材料によりビードが形成される
ので、このビードを切削するためのビードカッタ４６が
設けられている。

【００２９】ビードが切削された伝熱管１０は冷却槽４
８を通されて強制冷却されたうえ、複数対配列されたサ
イジングロール５０を通され、所定の外径までに縮径さ
れる。さらに、縮径された伝熱管１０は、ラフコイラ５
２で巻き取られるようになっている。

【００３０】次に、上記装置を用いた内面溝付伝熱管の
製造方法の一実施形態を説明する。この実施形態の方法
では、まず一定幅の板条材Ｔをアンコイラ３０から連続
的に繰り出し、繰り出された板条材Ｔを一対の押さえロ
ール３２を経て、溝付ロール３４と受けロール３６との
間に通し、溝付ロール３４により図７〜図９に示すよう
に突条部１８、フィン１２および螺旋溝１４を形成す
る。

【００３１】板条材Ｔの材質としては銅または銅合金で
あればいかなる材質も使用可能であり、伝熱管の材質と
して一般的な脱酸銅（例えばＪＩＳ１２２０合金）のみ
ならず、無酸素銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウ
ム合金、鋼などへ適用した場合にも同様の効果が得られ
る。

【００３２】なお、本発明を一般的な外径３〜１５ｍｍ
程度の伝熱管製造に適用する場合には、溝形成前の板条
材Ｔの厚さは０．３〜１．２ｍｍであることが好まし
く、かつ板条材Ｔに形成する螺旋溝１４の深さ（＝フィ
ン１２の高さ）は板条材Ｔの厚さの３０〜６０％である
ことが好ましい。特に、本発明では、拡管時の亀裂発生
を防ぐ効果が得られるため、その分、フィン１２の高さ
を従来品よりも高い寸法にまで高めることが可能であ
り、この場合にはフィン１２の先端の排液性および乱流
発生効果が向上し、従来のシームレス管では得られない
高い熱交換性能が得られるという利点を有している。

【００３３】次に、溝加工された板条材Ｔを、図４に示
すように、一対のロール３８および複数対配列されたフ
ォーミングロール４０を通して徐々に管状に丸めたう
え、ローリングセパレータ４１により突き合わせるべき
両端縁間の距離（間隙量）を一定に保つ。その上で、誘
導加熱コイル４２に通して両側縁部を加熱し、さらに一
対のスクイズロール４４を通して両側方から押すことに
より両側縁部を突き合わせて溶接する。伝熱管１０の外
周面にはみ出した溶融材料はビードとなるため、このビ
ードをビードカッタ４６で切削する。

【００３４】ビードが切削された伝熱管１０を冷却槽４
８に通して強制冷却し、複数対配列されたサイジングロ
ール５０を通して、所定の外径までに縮径する。こうし
て縮径された伝熱管１０を、ラフコイラ５２で巻き取
る。但し、この工程は図４の装置を使用した場合のもの
であり、装置の構成に合わせて変更してよいことは勿論
である。

【００３５】上記構成からなるこの実施形態の内面溝付
伝熱管１０によれば、溶接部近傍領域Ａ２に位置する螺
旋溝１４内での金属管肉厚を、外側領域Ａ１側から突条
部１８側へ向けて漸次増加するようにしているので、図
１３に示すように伝熱管１０を拡管治具Ｐで拡管すると
きに、厚肉の溶接部１６における伸びが悪くても、溶接
部１６の近傍に位置する螺旋溝１４の底部に応力が集中
することを防ぎ、そこからの亀裂発生を防止することが
可能である。したがって、拡管処理後の歩留まりを向上
することができ、伝熱管１０の信頼性を高めることがで
きる。

【００３６】また、この内面溝付伝熱管１０によれば、
溶接部１６の両側近傍に、転造により加工硬化している
突条部１８を平行に一対形成しているので、溶接部１６
の近傍を補強する効果が得られるだけでなく、溶接部１
６の両側に隣接して形成された溝部２０により伸びを許
容する効果が得られ、この点からも亀裂を防止すること
ができる。

【００３７】一方、上記実施形態の製造方法によれば、
上記のように優れた内面溝付伝熱管が得られるだけでな
く、相対的に厚肉にされたフィン無し部分６６を突き合
わせて電縫するので、突き合わせたときにフィン無し部
分６６が管の内側に折れ曲がりにくい。したがって、フ
ィン無し部分６６の落ち込みによる溶接部１６の内側へ
の突出を防ぐ効果が高く、この点からも高い信頼性を持
って内面溝付伝熱管の製造が行える。

【００３８】また、上記製造方法によれば、板条材Ｔに
フィン１２および螺旋溝１４を転造する際に、螺旋溝１
４の末端からフィン無し部分６６へ向けて材料流れが生
じたとしても、この材料流れを螺旋溝１４とフィン無し
部分６６との間に形成された突条部１８によって堰止
め、板条材Ｔの端縁に波打ち形状が発生することが防止
できる。したがって、波打ち形状の発生により生じる溶
接部１６の欠陥を防ぐことが可能で、この点からも内面
溝付伝熱管１０の信頼性を高めることができる。

【００３９】［第二実施形態］上述した第一実施形態で
は、溝付ロール１４により１段階のフィン転造のみを行
っていたが、溝付ロールを２つ以上使用して２段階以上
に転造を行い、一度目の転造で形成したフィン上に、２
度目の転造でフィンに交差する溝を形成することも可能
である。

【００４０】図１０は、そのようにして得られた内面溝
付伝熱管の内面の展開図であり、図２と共通する部分に
は、同一符号を付して説明を省略する。この伝熱管１０
ではフィン１２を形成した部分の全面に亙って、フィン
１２に交差する断面Ｖ字状の溝７０を形成したものであ
り、これら溝７０によりフィン１２を短く分断すると共
に、溝７０の両側にオーバーハング部７２を形成したこ
とを新たな特徴としている。このようなオーバーハング
部７２を形成すると、これらオーバーハング部７２の下
側に狭い溝が形成され、この狭い溝により、熱媒の核沸
騰を促進する効果が得られ、沸騰効率を高めることが可
能である。同時に、第一実施形態と同様の効果も得られ
る。

【００４１】［第三実施形態］第一実施形態では、フィ
ン１２が単純な螺旋状をなしていたが、本発明では螺旋
状以外のフィンを形成することも可能である。例えば、
図１１に示す第三実施形態では、平面視してＶ字状また
はＷ字状をなすフィン１２を、周方向に並べて形成した
ものである。このようなＶ字状フィン１２によれば、伝
熱管１０内を流れる熱媒を乱流化する作用がより強くな
り、熱交換効率を向上することが可能である。もちろ
ん、フィンの平面形状はＶ字状やＷ字状に限らず、Ｃ字
状など様々な変形が可能である。

【００４２】なお、上記各実施形態では、溶接部１６の
両側に突条部１８を形成していたが、これら突条部１８
を形成しない構成も可能である。その場合には、フィン
１２の端部を溶接部１６に連続させてもよいし、フィン
１２の端部と溶接部１６との間に溝部２０を形成しても
よい。いずれの場合にも、螺旋溝１４の底における金属
管の肉厚を溶接部１６へ近づくにつれ増大させる点では
共通である。

【００４３】また、伝熱管の内面にのみフィンおよび螺
旋溝を形成するのではなく、伝熱管の外面にフィンや溝
を形成してもよい。さらに、本発明では、長手方向に分
割された短いフィンを千鳥状または螺旋線に沿って多数
形成する構成も実施可能であり、いずれの場合も上述し
た基本効果が得られる。

【００４４】

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明の効果を実証す
る。図１に示すような断面形状を有する内面溝付伝熱管
（実施例）と、図１２に示すような断面形状を有する内
面溝付伝熱管（比較例）とをそれぞれ１５本づつ製造
し、図１３に示すように拡管処理を行って亀裂発生に到
るまでの口径拡大率を測定した。

【００４５】各伝熱管の寸法等は以下の通りである。［共通事項］伝熱管の外径：９．５２ｍｍ伝熱管の材質：リン脱酸銅フィンのピッチ：０．４４ｍｍフィンの両側面の角度（頂角）：５３゜螺旋溝の底幅：０．２０ｍｍ螺旋角：１８゜［実施例］フィン１２の最大高さ：０．２０ｍｍフィン１２の最
小高さ：０．０８ｍｍ領域Ａ１での螺旋溝１４内での厚さ：０．３０ｍｍ領域Ａ２での螺旋溝１４内での最大厚さ：０．３３ｍｍ溝部２０内における厚さｔ０：０．３７ｍｍ突条部１８の高さ：０．４０ｍｍ溶接部１６の高さ：０．４８ｍｍ突条部１８の中心線間の距離Ｗ：０．９５ｍｍ［比較例］フィン１２の高さ：０．２０ｍｍ溶接部１６の高さ：０．４８ｍｍまた、拡管条件は以下の通りである。拡管治具の先端角度：６０゜

【００４６】その結果、比較例の内面溝付伝熱管では亀
裂発生した口径拡大率の平均が１．３０倍であったのに
対して、実施例の内面溝付伝熱管では１．４５倍であ
り、実施例のものでは拡管処理に際して亀裂が発生しに
くいことが確認された。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る内面
溝付伝熱管によれば、溶接部近傍領域内における溝内で
の金属管肉厚を、外側領域側から溶接部側へ向けて漸次
増加するようにしているので、伝熱管を拡管するとき
に、厚肉の溶接部における伸びが悪くても、溶接部の近
傍に位置する螺旋溝の底部に応力が集中しにくく、そこ
からの亀裂発生を防止することが可能である。したがっ
て、拡管処理後の歩留まりを向上することができ、伝熱
管の信頼性を高めることができる。

【００４８】一方、本発明に係る内面溝付伝熱管の製造
方法によれば、上記のように優れた内面溝付伝熱管が得
られるだけでなく、フィンを転造加工した板条材の両側
縁を突き合わせて溶接するときに、両側縁部の厚さが相
対的に大きくされているために管の内側に折れ曲がりに
くく、端縁の落ち込みによる溶接部の内側への突出を防
ぐことができ、この点からも内面溝付伝熱管の信頼性を
向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内面溝付伝熱管の一実施形態を示
す断面図である。

【図２】同内面溝付伝熱管の内面の展開図である。

【図３】同内面溝付伝熱管の溶接部近傍を示す断面拡大
図である。

【図４】同内面溝付伝熱管の製造装置の一例を示す側面
図である。

【図５】同製造装置のフィン形成ロールを示す側面図で
ある。

【図６】同フィン形成ロールの正面図である。

【図７】同フィン形成ロールによって板条材にフィン等
を転造している状態の断面拡大図である。

【図８】転造直後の板条材の端部を示す断面拡大図であ
る。

【図９】転造直後の板条材の端部を示す平面図である。

【図１０】本発明に係る内面溝付伝熱管の第二実施形態
を示す内面の展開図である。

【図１１】本発明に係る内面溝付伝熱管の第三実施形態
を示す内面の展開図である。

【図１２】従来の内面溝付伝熱管の一例を示す断面図で
ある。

【図１３】従来の問題点を示す拡管時の断面図である。

【符号の説明】

１０内面溝付伝熱管１２フィン１４螺旋溝１６溶接部１８突条部２０溝部Ａ２溶接部近傍領域Ａ１外側領域Ｔ板条材３４溝付ロール（フィン形成ロール）３６受けロール（フィン形成ロール）４０フォーミングロール４２誘導加熱コイル６２転造溝６４突条部６６フィン無し部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒山義克福島県会津若松市扇町128の７三菱伸銅株式会社若松製作所内 (72)発明者永原孝太郎福島県会津若松市扇町128の７三菱伸銅株式会社若松製作所内 (72)発明者 ▲すくも▼田俊▲緑▼ 福島県会津若松市扇町128の７三菱伸銅株式会社若松製作所内 (56)参考文献特開平６−58688（ＪＰ，Ａ) 特開平４−157036（ＪＰ，Ａ) 特開平４−184096（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F28F 1/40 B21C 37/08 B21D 17/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金属管の内周面に、この内周面から突出
する多数のフィンと、金属管の軸線方向へ延びる１本の
溶接部とが形成された内面溝付伝熱管であって、前記フ
ィン同士の間に形成された溝部内における前記金属管の
肉厚は、前記溶接部の中心から両側へ中心角にしてそれ
ぞれ３０〜９０゜までの溶接部近傍領域において、前記
溶接部に近づくにつれ増大するように形成されているこ
とを特徴とする内面溝付伝熱管。
【請求項２】前記フィンの前記内周面からの高さは、
前記溶接部近傍領域において、前記突条部に近づくにつ
れ減少するように形成されていることを特徴とする請求
項１記載の内面溝付伝熱管。
【請求項３】前記金属管の内面のうち、前記溶接部近
傍領域を除く外側領域では、前記溝部内における前記金
属管の肉厚が一定にされると共に、前記溶接部近傍領域
の前記溝部内における前記金属管の最大肉厚は、前記外
側領域の前記溝部内における前記金属管の肉厚の１０３
〜１２５％にされていることを特徴とする請求項１また
は２記載の内面溝付伝熱管。
【請求項４】前記金属管の内周面には、前記溶接部と
平行に前記溶接部との間に溝部をそれぞれ隔てて一対の
突条部が形成され、これら突条部同士に挟まれる領域の
うち前記溶接部を含まない側の領域のみに前記フィンが
形成され、これらフィンの末端と前記突条部とが連結さ
れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の内面溝付伝熱管。
【請求項５】金属製の板条材を走行させつつ、少なく
とも一対のフィン形成ロール間を通すことにより、前記
板条材の一面に、この一面から突出する多数のフィンを
転造すると共に、これらフィン同士の間の溝部内におけ
る前記板条材の肉厚を、板条材の両側縁から板条材の幅
の１０〜３０％までの両端近傍領域において、前記両側
縁に近づくにつれ増大するように圧延する工程と、前記フィンが形成された板条材を、複数のフォーミング
ロールを通して、前記フィンが内周側に位置するように
管状に成形する管成形工程と、管状に成形された前記板条材の両端縁を加熱したうえ突
き合わせて溶接する溶接工程とを具備することを特徴と
する内面溝付伝熱管の製造方法。