JP3908974B2 - 内面溝付管及びその製造方法 - Google Patents
内面溝付管及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3908974B2 JP3908974B2 JP2002100593A JP2002100593A JP3908974B2 JP 3908974 B2 JP3908974 B2 JP 3908974B2 JP 2002100593 A JP2002100593 A JP 2002100593A JP 2002100593 A JP2002100593 A JP 2002100593A JP 3908974 B2 JP3908974 B2 JP 3908974B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- grooved
- plug
- rolling ball
- wedge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ルームエアコン等の熱交換器の伝熱管として使用される内面溝付管及びその製造方法に関し、特に、熱交換器を製造する際の加工性の向上を図った内面溝付管及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ルームエアコン等の熱交換器の伝熱管として、内面溝付管が使用されている。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。このうち、生産性において、シームレス内面溝付管は溶接内面溝付管よりも優れている。
【0003】
図3は、従来のシームレス内面溝付伝熱管の製造装置を示す断面図である。この従来のシームレス内面溝付伝熱管(以下、内面溝付管という)の製造装置について説明する。図3に示すように、銅又は銅合金からなる素管1の内部に、保持プラグ2が挿入されている。保持プラグ2の形状は、管供給側(上流側)の外径が素管1の内径よりやや小さく、管引抜き側(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には棒状の連結軸4を介して溝付プラグ5が連結されている。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が加工されている。溝付プラグ5は連結軸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。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の管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仕上げダイス8が設けられている。
【0004】
次に、内面溝付管の製造方法について説明する。先ず、素管1を管引抜き側に引き抜くことにより、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の溝が転写され、螺旋状に延びるフィンが形成される。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に、溝斜面が押されて自転する。
【0005】
また、このとき、溝付プラグ5は連結軸4を介してフローティングプラグ2に連結されており、フローティングプラグ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。
【0006】
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、仕上げダイス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間が溝となる。フィンの高さ、即ち溝の深さは内面溝付管によって異なるが、例えば0.2±0.05mm程度である。
【0007】
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、長さが1500乃至5000m程度のLWC(Level Wound Coil:整列巻取りコイル)となる。次に、このLWCを焼鈍して、エアコンメーカ等に向けて出荷する。
【0008】
そして、この内面溝付管(LWC)はエアコンメーカにてヘアピン曲げ加工され、相互に平行に配列されたフィンプレートの穴に挿通され、拡管加工されてフィンプレートに連結される。その後、フィンプレートと内面溝付管とがロウ付けされて、熱交換器に組み立てられる。例えば、コイルの長さが5000mである場合、1台のエアコンに例えば14.4mの内面溝付管を使用するため、1コイルから例えば277台のエアコン分の内面溝付管を採ることができる。以下、この熱交換器の製造方法について詳細に説明する。
【0009】
図4はヘアピン曲げ加工後の内面溝付管の形状を示す側面図である。図4に示すように、内面溝付管9は、曲げ部9aにおいて180°の角度で曲げられ、曲げ部9aの両側の直管部9b(以下、足ともいう)は相互に平行になる。曲げピッチ、即ち、直管部9bの管軸間の距離は管の外径によって異なり、例えば外径が7mmの内面溝付管の場合、曲げピッチは例えば約21mmである。ヘアピン曲げ加工においては、内面溝付管9の一方の管端をクランプで拘束し、他方の管端をフリーな状態にしながら、曲げ加工を施す。曲げ加工時には、管の内部に芯金(マンドレル)を挿入し、曲げ加工に伴って管が潰れたり、楕円になったりすることを防止する。芯金の直径は管の内径で決まる。そのため、1コイル内で管の内径が変動すると、管と芯金との間のクリアランスが変化し、管の潰れ、楕円化、及び足長さの変動等の不具合を生じる。
【0010】
ヘアピン曲げ加工後の内面溝付管を、アルミニウムからなるフィンプレートの穴に内面溝付管を挿通し、拡管加工を施す。拡管加工は、内面溝付管の内部にビュレットを挿入することにより行う。ビュレットの外径は内面溝付管の内径よりも若干大きいものとする。これにより、内面溝付管を押し広げ、内面溝付管とフィンプレートとの間の密着性を向上させることができる。このとき、管は外径が拡大するため、管軸方向には縮みが発生する。次に、2次フレアーを施し、フィンプレートに挿入されていない管端部を押し広げる。次いで、3次フレアーを施し、2次フレアーにより拡管された部分のうち、管端に近い部分を更に拡管する。2次フレアー及び3次フレアーによっても、内面溝付管は長手方向に縮む。
【0011】
次に、2次及び3次フレアーにより拡管した部分に、ヘアピントップと同じ形状に加工したリターンベンドを挿入し、内面溝付管からなるヘアピン管とリターンベントとをロウ付けし、ヘアピン管同士を連結する。これにより、ルームエアコン等に使用される熱交換器を製作することができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の技術には以下に示すような問題点がある。上述のような内面溝付管を使用して熱交換器を作製する場合、拡管加工後の内面溝付管の外径が長手方向の場所により変化して内面溝付管とフィンプレートとの間の密着性が変動し、また足の長さが不均一になったり、2次及び3次のフレアー代が変動することにより、フレアー割れ及びロウ付け不良を生じることがある。この結果、熱交換器の伝熱性能の低下及び歩留りの低下が発生するという問題点がある。
【0013】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、拡管後の長さの変動を抑制し、熱交換器を製造する際の加工性が良好な内面溝付管及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内面溝付管は、管内面にフィンが形成された内面溝付管において、管軸直交断面において測定した平均フィン高さの管長手方向における最大値と最小値との差が0.03mm以下であり、管軸直交断面において測定した前記フィン間の溝における平均底肉厚の管長手方向における最大値と最小値との差が0.03mm以下であることを特徴とする。
【0015】
本発明においては、管軸直交断面において測定した平均フィン高さの管長手方向における最大値と最小値との差を0.03mm以下とし、前記フィン間の溝における平均底肉厚の管長手方向における最大値と最小値との差を0.03mm以下とすることにより、管の断面形状を管長手方向において均一にすることができる。これにより、拡管加工における加工率が一定となり、縮み量の変動を抑えることができる。この結果、拡管加工後の管の長さの変動を抑え、ヘアピン曲げ加工後の足長さを揃えることができる。このため、2次及び3次のフレアー代の変動を抑制することができ、熱交換器のヘアピン足長さが安定する。この結果、フレアー割れ及びロウ付け不良等の不具合の発生を防止することができる。これにより、熱交換器の伝熱性能が向上する。
【0016】
また、前記内面溝付管は整列巻取りコイルに巻き取られていてもよい。この場合、前記平均フィン高さは、前記コイル全長における最大値と最小値との差が0.03mm以下となり、前記平均底肉厚は、前記コイル全長における最大値と最小値との差が0.03mm以下となる。
【0017】
更に、管軸直交断面において測定した前記平均フィン高さが0.15mm以上であり、管軸直交断面において測定した前記フィンの山頂角が40°以下であり、前記フィンのリード角が18°以上であることが好ましい。これにより、内面溝付管の伝熱性能を向上させることができる。
【0018】
更にまた、管軸直交断面において測定した前記平均フィン高さが0.20mm以上であり、管軸直交断面において測定した前記フィンの山頂角が30°以下であり、前記フィンのリード角が25°以上であることが好ましい。これにより、内面溝付管の伝熱性能をより一層向上させることができる。
【0019】
本発明に係る内面溝付管の製造方法は、素管を保持ダイス及び複数個の転造ボールにより順次縮径加工すると共に、前記素管内に保持プラグとこの保持プラグに連結軸を介して相対的に回転可能に連結された溝付プラグとを配置し、前記保持プラグを前記保持ダイスに係合させて前記溝付プラグを前記転造ボールの配設位置に位置させ、前記転造ボールにより前記素管を前記溝付プラグに押圧することにより前記素管の内面に前記溝付プラグの溝形状を転写する工程と、内面に前記溝形状が転写された素管を仕上げダイスにより順次縮径加工する工程と、を有し、前記溝形状を転写する工程において、前記保持ダイスと前記転造ボールとの間の間隔を変化させることにより、前記溝付プラグにおける前記素管が押圧される位置を変化させることを特徴とする。
【0020】
本発明においては、溝付プラグにおいて素管が押圧される位置を移動させることにより、溝付プラグの磨耗した面で素管を加工し続けることを防止し、常に新しい面で素管を加工することができる。これにより、溝付プラグの磨耗による内面溝付管の溝形状の変動を抑制することができる。この結果、平均フィン高さの管長手方向における最大値と最小値との差が0.03mm以下であり、平均底肉厚の管長手方向における最大値と最小値との差が0.03mm以下である内面溝付管を製造することができる。
【0021】
本発明に係る他の内面溝付管の製造方法は、素管を保持ダイス及び複数個の転造ボールにより順次縮径加工すると共に、前記素管内に保持プラグとこの保持プラグに連結軸を介して相対的に回転可能に連結された溝付プラグとを配置し、前記保持プラグを前記保持ダイスに係合させて前記溝付プラグを前記転造ボールの配設位置に位置させ、前記転造ボールにより前記素管を前記溝付プラグに押圧することにより前記素管の内面に前記溝付プラグの溝形状を転写する工程と、内面に前記溝形状が転写された素管を仕上げダイスにより順次縮径加工する工程と、を有し、前記溝形状を転写する工程において、前記素管の周囲を回転し前記素管から離れるに従って幅が細くなる形状を備えた楔形シムに印加する遠心力を調節してこの楔形シムを前記素管から離れる方向に移動させ、この楔形シムの移動に伴って前記楔形シムに前記転造ボールに向かう方向に押圧される部材により前記転造ボールを前記楔形シムから離れる方向に押圧して、前記素管と共に前記転造ボールを挟む位置に配設され前記転造ボールとの接触面が前記素管の管軸に対して傾斜している加工リングに前記転造ボールを押付けて前記転造ボールを前記素管に向かって押圧することを特徴とする。
【0022】
本発明においては、溝形状を転写する工程において、加工リングに印加される遠心力の大きさに応じて、転造ボールを素管に向かって押圧させることにより、加工に伴う発熱により工具が熱膨張しても、転造ボールの素管に対する押圧量が変動することを防止できる。これにより、工具の熱膨張による内面溝付管の溝形状の変動を抑制し、平均フィン高さの管長手方向における最大値と最小値との差が0.03mm以下であり、平均底肉厚の管長手方向における最大値と最小値との差が0.03mm以下である内面溝付管を製造することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明者等は、前述の課題を解決するために鋭意実験研究を行い、拡管加工後の内面溝付管の長さが不均一になる原因は、拡管前の内面溝付管の断面形状が管長手方向で不均一となることにあり、この原因は、内面溝付管の加工に伴って、溝付プラグの磨耗、工具の熱膨張、素材の偏肉等により、管の内面に形成される溝の形状が変動することであることを突き止めた。
【0024】
即ち、従来の内面溝付管の製造方法においては、溝付プラグの磨耗、工具の熱膨張、素材の偏肉等により、1LWC内で内面溝付管の断面形状が不均一になり、LWCの巻き取り始めと巻き取り終わりとの間で管の断面形状が変化してしまう。例えば、図3に示す溝付プラグ5の溝が磨耗し、素管1の内面に形成されるフィンの高さが低くなる。また、加工リング10が熱膨張し、転造ボール6の公転軌道の直径が大きくなることにより、転造ボール6が素管1を押圧する押圧量が減少する。これにより、素管1の内面に形成されるフィンの高さが低くなり、溝底肉厚が厚くなる。通常、このような変化は加工長さに伴って徐々に進行する。
【0025】
このように、内面溝付管9の断面形状が変化することにより、拡管による管の縮み量が変動し、拡管後の管の長さが変動する。この結果、2次及び3次のフレアー代が変動し、フレアー割れ及びロウ付け不良を生じる。例えば、内面溝付管の内径が大きくなると、拡管加工の加工率が低くなり、縮み代が小さくなる。このため、フィンプレートにより拘束されない非拘束部が長くなり、2次及び3次フレアーで銅管の管端を押し広げる際に、管端が割れる又はフィンプレート間において内面溝付管が曲がる等の不具合を生じる。また、溝の形状が変化すると、拡管工程における拡管代が変動し、フィンプレートとの密着性が変動する。この結果、伝熱性能が低下し、熱交換器の性能が低下する。また、熱交換器の歩留りが低下する。
【0026】
そこで、本発明者等は検討を重ね、平均フィン高さの管長手方向における最大値と最小値との差を0.03mm以下とし、溝の平均底肉厚の管長手方向における最大値と最小値との差を0.03mm以下とすることにより、前述の課題を解決できること、及び、このような内面溝付管を製造する方法を見出し、本発明を完成した。
【0027】
以下、本発明の実施例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の実施例について説明する。本実施例に係る内面溝付管は、管内面に螺旋状に延びるフィンが形成されており、フィン間が溝になっている。このフィンの管軸直交断面における平均フィン高さは0.20mm以上であり、このフィンの山頂角は30°以下であり、このフィンのリード角は25°以上である。また、この内面溝付管はLWCに巻き取られている。そして、前記平均フィン高さのLWC長手方向における最大値と最小値との差は0.03mm以下であり、管軸直交断面において測定した平均底肉厚のLWC長手方向における最大値と最小値との差は0.03mm以下である。
【0028】
以下、本発明の各構成要件における数値限定理由について説明する。
【0029】
平均フィン高さの管長手方向における最大値と最小値との差:0.03mm以下
前記差が0.03mmを超えると、コイルの長手方向の採取場所により拡管加工に伴う管の縮み量が変動し、拡管後の管の長さが変動する。これにより、2次及び3次のフレアー代が変動し、管端を押し広げる際に、管端が割れたりフィンプレート間において内面溝付管が曲がったりする不具合を生じる。また、溝の形状が変化すると、拡管工程における拡管代が変動し、フィンプレートとの密着性が変動する。この結果、伝熱性能が低下し、熱交換器の性能が低下する。従って、平均フィン高さの管長手方向における最大値と最小値との差は0.03mm以下とする。
【0030】
平均底肉厚の管長手方向における最大値と最小値との差:0.03mm以下
前記差が0.03mmを超えると、コイルの長手方向の採取場所により拡管加工に伴う管の縮み量が変動し、拡管後の管の長さが変動する。これにより、2次及び3次のフレアー代が変動し、管端を押し広げる際に、管端が割れたりフィンプレート間において内面溝付管が曲がったりする不具合を生じる。また、溝の形状が変化すると、拡管工程における拡管代が変動し、フィンプレートとの密着性が変動する。この結果、伝熱性能が低下し、熱交換器の性能が低下する。従って、溝の平均底肉厚の管長手方向における最大値と最小値との差は0.03mm以下とする。
【0031】
管軸直交断面における平均フィン高さ:0.15mm以上
管軸直交断面における平均フィン高さを0.15mm以上とすると、内面溝付管の伝熱性能が向上する。従って、管軸直交断面における平均フィン高さは0.15mm以上であることが好ましい。より好ましくは0.20mm以上である。
【0032】
管軸直交断面におけるフィンの山頂角:40°以下
管軸直交断面におけるフィンの山頂角を40°以下とすると、冷媒の凝縮時に冷媒液が濡れ広がりにくくなり、管内面において乾いた領域が得られやすくなるため、凝縮性能が向上する。従って、管軸直交断面における山頂角は40°以下であることが好ましい。より好ましくは30°以下である。
【0033】
リード角:18°以上
フィンのリード角を18°以上とすると、内面溝付管の凝縮性能が向上する。従って、リード角は18°以上であることが好ましい。より好ましくは25°以上である。なお、リード角とは、内面溝付管の内面展開図において、フィンが延びる方向と管軸に平行な直線とのなす角度である。
【0034】
図1は本実施例における内面溝付管の製造装置を示す断面図である。図1に示すように、この製造装置においては、保持ダイス3を抽伸方向(図1に示す矢印の方向)に沿って一定速度で移動させるダイス微動装置(図示せず)が設けられている。図1に示す製造装置における上記以外の構成は、前述の図3に示す製造装置の構成と同一である。
【0035】
本実施例においては、転造加工中に保持ダイス3を抽伸方向の管供給側又は管引抜側に一定速度で移動させる。これにより、保持ダイス3に係合している保持プラグ2が抽伸方向に移動し、保持ダイス2に連結されている溝付プラグ5が抽伸方向に移動する。この結果、溝付プラグ5における素管1が押付けられる部分が移動する。これにより、溝付プラグ5の磨耗した部分で素管1を加工し続けることを防止し、常に溝付プラグ5の新しい表面で、素管1の内面に溝を形成することができる。このため、溝付プラグ5の磨耗による内面溝付管9の溝形状の変動を抑制することができ、溝形状が安定する。なお、素管1の温度及び内面潤滑油の温度も溝の形状に影響を及ぼすため、これらの温度もできるだめ一定に保つことが好ましい。この結果、前述の本実施例に係る内面溝付管を製造することができる。本実施例における上記以外の内面溝付管の製造方法は、図3に示す従来の内面溝付管の製造方法と同じである。
【0036】
本実施例の内面溝付管は、LWC長手方向における平均フィン高さ及び平均底肉厚の変動が小さく、管の断面形状が均一化されているため、拡管加工における加工率が一定となり、縮み量の変動を抑えることができる。この結果、拡管加工後の管の長さの変動を抑え、2次及び3次のフレアー代の変動を抑制し、フレアー割れ及びロウ付け不良等の不具合を防止することができる。これにより、フィンプレートと内面溝付管との間の密着性が向上し、熱交換器の伝熱性能が向上する。
【0037】
次に、本発明の第2の実施例について説明する。本実施例に係る内面溝付管の構成は、前述の第1の実施例に係る内面溝付管の構成と同じである。図2は本実施例における内面溝付管の製造装置を示す断面図である。図2に示すように、本実施例の製造装置においては、転造ボール6の軌道を規定する加工リングとして加工リング11を設ける。そして、加工リング11と転造モータ12との間に回転部材13を設ける。加工リング11の転造ボール6との接触面は素管1の管軸に対して傾斜しており、この接触面における転造モータ12側の領域は、転造モータ12の反対側の領域よりも素管1から離れている。
【0038】
また、転造モータ12における転造ボール6側にはシム14が連結されており、シム14には楔形シム15が接触されており、楔形シム15にはシム16が接触しており、シム16には部材17が連結されており、部材17の先端部は転造ボール6に接触するようになっている。即ち、転造モータ12から転造ボール6に向かって、シム14、楔形シム15、シム16及び部材17がこの順に配置されている。楔形シム15は、素管1に近い側の端部の幅が広く、素管1から遠い側の端部の幅が狭い楔形であり、真鍮等の変形しやすい材料により構成されている。図2に示す製造装置における上記以外の構成は、前述の図3に示す製造装置の構成と同一である。
【0039】
本実施例においては、転造加工中に転造ボール6の公転回転数を高速にすることにより、楔形シム15に作用する遠心力が増加し、楔形シム15を素管1から離れる方向に移動させる。これにより、楔形シム15がシム16を転造モータ12から離れる方向に押しやり、部材17が転造ボール6を転造モータ12から離れる方向に押圧し、加工リング11の傾斜面に押付ける。この結果、転造ボール6が加工リング11に素管1に向かう方向に押圧され、転造ボール6が素管1を押圧する押圧量が増加する。
【0040】
この結果、加工リング11等の工具が、転造加工に伴って発生する熱により膨張しても、転造ボール6の公転回転数を高くすることにより、前記膨張の影響を相殺し、素管1に対する転造ボール6の押圧量を一定に保つことができる。この結果、内面溝付管の溝形状が安定し、前述の本実施例に係る内面溝付管を製造することができる。本実施例における上記以外の内面溝付管の製造方法は、図3に示す従来の内面溝付管の製造方法と同じである。
【0041】
本実施例においては、LWC長手方向における平均フィン高さ及び平均底肉厚の変動を抑え、管の断面形状を均一化することができる。この結果、内面溝付管の拡管加工における加工率を一定とし、縮み量の変動を抑えることができる。この結果、拡管加工後の管の長さの変動を抑え、2次及び3次のフレアー代の変動を抑制し、フレアー割れ及びロウ付け不良等の不具合を防止することができる。
【0042】
次に、本発明の第3の実施例について説明する。本実施例においては、前述の第1の実施例と第2の実施例を組み合わせた方法により、内面溝付管を製造する。即ち、図1に示すように保持ダイスを移動可能に配設した内面溝付管の製造装置に、図2に示すような加工リング及び楔形シム等を設け、転造加工中に溝付プラグ5の加工面を移動させると共に、転造ボール6の公転回転数を調節して転造ボールの押圧量を一定に保つことができる。これにより、製造される内面溝付管の溝形状をより一層安定化することができる。
【0043】
【実施例】
以下、本発明の実施例の効果について、その特許請求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明する。前述の第1乃至第3の実施例に係る内面溝付管の製造方法及び従来の製造方法により、内面溝付管のLWCを製造した。この内面溝付管の外径は7mm、平均フィン高さは0.20mm、平均底肉厚は0.25mmとした。また、LWCの長さは4000mとした。また、転造ボールの公転回転数は30000rpmとし、抽伸速度は60m/分とした。更に、保持ダイスを移動させる場合の移動速度は0.5mm/時とした。なお、楔形シムはASTMに記載されている合金番号C48500の銅合金により形成し、他のシムはJISに記載されているS45C合金により形成した。
【0044】
このような内面溝付管の製造工程において、100m毎に内面溝付管を500mmの長さにサンプリングして、形状、即ちフィン高さ及び底肉厚を測定した。形状測定は、サンプリングした内面溝付管の管軸直交断面を研磨し、光学顕微鏡にて100倍の倍率で観察し、円周方向において等間隔に8点測定し、その平均値を採用した。そして、コイル(LWC)全長における平均フィン高さ及び平均底肉厚の最大値と最小値との差を算出した。また、参考として、LWC巻き始め部と巻き終わり部との差も算出した。
【0045】
このようにして作製した内面溝付管を使用して熱交換器を作製し、不具合が発生した熱交換器の台数の全生産台数に対する割合を算出した。不具合発生率が5%以下の場合は問題ない(良好)と判断し、5%を超える場合は(不良)と判断した。形状測定結果及び不具合発生率の評価結果を表1に示す。表1において、前述の第1の実施例の製造方法により製造した例は「工具磨耗」と表記し、第2の実施例の製造方法により製造した例は「楔形シム」と表記し、第3の実施例の製造方法により製造した例は「工具磨耗+楔形シム」と表記し、従来の製造方法により製造した例は「対策なし」と表記した。
【0046】
【表1】
【0047】
表1に示すNo.1乃至5は本発明の実施例である。実施例No.1乃至5は、内面溝付管の製造工程において、ダイス微動装置を使用して工具磨耗を防止するか、楔形シムを使用して転造ボールの押圧量を安定化するか、又はこれらの対策の双方を実施したため、平均フィン高さの差異及び平均底肉厚の差異が0.03mm以下であり、熱交換器の不具合発生率が5%以下であり、良好であった。これに対して、No.6及び7は比較例である。比較例No.6及び7は、前述の対策を講じていないため、平均フィン高さの差異及び平均底肉厚の差異が0.03mmを超えてしまい、熱交換器の不具合発生率が5%より大きくなり、不良であった。
【0048】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、平均フィン高さの差異及び平均底肉厚の差異を0.03mm以下とすることにより、拡管工程における縮み代の変動を抑え、拡管後の管の長さの変動を抑制することができる。この結果、熱交換器を製造する際の加工性が良好な内面溝付管を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における内面溝付管の製造装置を示す断面図である。
【図2】本発明の第2の実施例における内面溝付管の製造装置を示す断面図である。
【図3】従来のシームレス内面溝付伝熱管の製造装置を示す断面図である。
【図4】ヘアピン曲げ加工後の内面溝付管の形状を示す側面図である。
【符号の説明】
1;素管
2;保持プラグ
3;保持ダイス
4;連結軸
5;溝付プラグ
6;転造ボール
7;転造部
8;仕上げダイス
9;内面溝付管
9a;曲げ部
9b;直管部
10、11;加工リング
12;転造モータ
13;回転部材
14、16;シム
15;楔形シム
17;部材
Claims (5)
- 素管を保持ダイス及び複数個の転造ボールにより順次縮径加工すると共に、前記素管内に保持プラグとこの保持プラグに連結軸を介して相対的に回転可能に連結された溝付プラグとを配置し、前記保持プラグを前記保持ダイスに係合させて前記溝付プラグを前記転造ボールの配設位置に位置させ、前記転造ボールにより前記素管を前記溝付プラグに押圧することにより前記素管の内面に前記溝付プラグの溝形状を転写する工程と、内面に前記溝形状が転写された素管を仕上げダイスにより順次縮径加工する工程と、を有し、前記溝形状を転写する工程において、前記素管の周囲を回転し前記素管から離れるに従って幅が細くなる形状を備えた楔形シムに印加する遠心力を調節してこの楔形シムを前記素管から離れる方向に移動させ、この楔形シムの移動に伴って前記楔形シムに前記転造ボールに向かう方向に押圧される部材により前記転造ボールを前記楔形シムから離れる方向に押圧して、前記素管と共に前記転造ボールを挟む位置に配設され前記転造ボールとの接触面が前記素管の管軸に対して傾斜している加工リングに前記転造ボールを押付けて前記転造ボールを前記素管に向かって押圧することを特徴とする内面溝付管の製造方法。
- 素管を保持ダイス及び複数個の転造ボールにより順次縮径加工すると共に、前記素管内に保持プラグとこの保持プラグに連結軸を介して相対的に回転可能に連結された溝付プラグとを配置し、前記保持プラグを前記保持ダイスに係合させて前記溝付プラグを前記転造ボールの配設位置に位置させ、前記転造ボールにより前記素管を前記溝付プラグに押圧することにより前記素管の内面に前記溝付プラグの溝形状を転写する工程と、内面に前記溝形状が転写された素管を仕上げダイスにより順次縮径加工する工程と、を有し、前記溝形状を転写する工程において、前記素管の周囲を回転し前記素管から離れるに従って幅が細くなる形状を備えた楔形シムに印加する遠心力を調節してこの楔形シムを前記素管から離れる方向に移動させ、この楔形シムの移動に伴って前記楔形シムに前記転造ボールに向かう方向に押圧される部材により前記転造ボールを前記楔形シムから離れる方向に押圧して、前記素管と共に前記転造ボールを挟む位置に配設され前記転造ボールとの接触面が前記素管の管軸に対して傾斜している加工リングに前記転造ボールを押付けて前記転造ボールを前記素管に向かって押圧すると共に、前記保持ダイスと前記転造ボールとの間の間隔を変化させることにより、前記溝付プラグにおける前記素管が押圧される位置を変化させることを特徴とする内面溝付管の製造方法。
- 管内面に転写された溝間に形成されたフィンに関し、管軸直交断面において測定した平均フィン高さの管長手方向における最大値と最小値との差が0.03mm以下であり、管軸直交断面において測定した前記フィン間の溝における平均底肉厚の管長手方向における最大値と最小値との差が0.03mm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の内面溝付管の製造方法。
- 管内面に転写された溝間に形成されたフィンに関し、管軸直交断面において測定した前記平均フィン高さが0.15mm以上であり、管軸直交断面において測定した前記フィンの山頂角が40°以下であり、前記フィンのリード角が18°以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の内面溝付管の製造方法。
- 管内面に転写された溝間に形成されたフィンに関し、管軸直交断面において測定した前記平均フィン高さが0.20mm以上であり、管軸直交断面において測定した前記フィンの山頂角が30°以下であり、前記フィンのリード角が25°以上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方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002100593A JP3908974B2 (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 内面溝付管及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002100593A JP3908974B2 (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 内面溝付管及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003294387A JP2003294387A (ja) | 2003-10-15 |
JP3908974B2 true JP3908974B2 (ja) | 2007-04-25 |
Family
ID=29241433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002100593A Expired - Fee Related JP3908974B2 (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 内面溝付管及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3908974B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006016417A1 (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-16 | Hitachi, Ltd. | 管状部位を有する構造物とその製造方法及び製造装置 |
JP2018089640A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | 三菱アルミニウム株式会社 | 拡管性に優れる内面螺旋溝付管とその製造方法 |
JP7404314B2 (ja) * | 2021-07-16 | 2023-12-25 | Maアルミニウム株式会社 | 内面直線溝付押出素管及び内面螺旋溝付管と熱交換器の製造方法 |
-
2002
- 2002-04-02 JP JP2002100593A patent/JP3908974B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003294387A (ja) | 2003-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4759226B2 (ja) | 拡管用工具およびそれを使用した拡管方法 | |
KR950007759B1 (ko) | 소직경 전열관 및 그 제조방법 | |
US6488078B2 (en) | Heat-exchanger tube structured on both sides and a method for its manufacture | |
JP4948073B2 (ja) | 内面溝付管の製造装置及び製造方法 | |
JP2007078325A (ja) | 熱交換用多穴管及びその製造方法 | |
JP3908974B2 (ja) | 内面溝付管及びその製造方法 | |
KR101200597B1 (ko) | 복합 전열관, 이를 이용한 열교환기 및 열교환 시스템 | |
JP5293584B2 (ja) | 捩り管形熱交換器および捩り管形熱交換器の製造方法 | |
JP2006130558A (ja) | 熱交換器の製造方法 | |
JP2005207670A (ja) | 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 | |
JP3871597B2 (ja) | 内面溝付伝熱管及びその製造装置 | |
JP4833577B2 (ja) | 内面溝付管の製造装置及び製造方法 | |
JP2001113329A (ja) | 拡管加工用内面工具および鋼管の拡径加工方法 | |
JP4511797B2 (ja) | 内面溝付管及びその製造装置並びにその製造方法 | |
JP3592149B2 (ja) | 内面溝付管 | |
JP4460064B2 (ja) | 内面溝付管の製造装置及び製造方法 | |
JP4598371B2 (ja) | ヘアピン曲げ銅管および銅管のヘアピン曲げ加工方法 | |
JP6316698B2 (ja) | 内面螺旋溝付管およびその製造方法と熱交換器 | |
JP4517604B2 (ja) | 外面螺旋フィン付きステンレス管の製造方法および外面螺旋フィン付きステンレス管 | |
JP3752046B2 (ja) | 伝熱管及びその製造方法 | |
JP2007218566A (ja) | 内面溝付き管及びその製造方法並びに溝付きプラグ | |
Tangsri et al. | Influences of total reduction of area on drawing stress and tube dimension in inner spiral ribbed copper tube sinking | |
JP2756605B2 (ja) | 熱交換器の製造方法 | |
JP4093030B2 (ja) | 内面異形管の冷間圧延用工具 | |
JP2005138149A (ja) | 内面溝付管の製造方法及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040922 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050114 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050525 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061005 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061017 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070116 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070119 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100126 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126 Year of fee payment: 4 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110126 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |