JP6902930B2 - 内面螺旋溝付多重捻り管とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器の伝熱管等に用いられる内面螺旋溝付多重捻り管とその製造方法に関する。

従来から、管内において内側流路とその周囲に配置された外側の複数の流路間で、内側と外側を流れる冷媒間で熱交換を行なう管式熱交換器が知られている。
特許文献１には、ヒートポンプ式の熱源機においてコストの増加を抑制しつつ熱交換性能の向上を図った二重管式熱交換器が開示されている。

特開２０１６−９９０７５号公報

二重管式熱交換器の課題に、高コスト化を抑制し且つ熱交換性能を高めるといった要望を満足することが挙げられる。熱交換性能向上には二重管式熱交換器の長さを長くすることで実現可能であるが、一方で熱交換器が大型化するとともに、材料費の増加でコストが高くなるといった問題がある。

ところで、自動車用コンデンサとエバポレータを接続する伝熱管は二重管で構成され、二重管を冷媒が通過する間において管体を介し隣接する暖かい冷媒と冷たい冷媒との間で熱交換を行うことがなされている。
この伝熱管において暖かい冷媒と冷たい冷媒の間で効率良く熱交換を行うためには、二重管が螺旋構造になっていれば、理想的な構造と考えられる。
しかし、二重管のそれぞれを螺旋構造とするのは容易ではなく、上述の如く熱交換性能を向上させようとすると熱交換器の大型化、材料費の増加が避けられないという問題がある。
また、自動車用コンデンサやエバポレータなどの熱交換器は、雨水に触れることがあり耐食性の面においても優れていることが望ましい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、長手方向に溝形状および捻り角の寸法精度が高い内面螺旋溝付管を複数集合した構造が得られ、熱交換効率の優れた生産性と耐食性に優れる内面螺旋溝付多重捻り管を提供し、その製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る内面螺旋溝付多重捻り管は、内面に長さ方向に沿う複数の螺旋溝が周方向に間隔をおいて形成され、隣接する前記螺旋溝間に螺旋フィンが形成された金属製の複数の径の異なる内面螺旋溝付管を備え、大径の内面螺旋溝付管の内側に小径の内面螺旋溝付管が挿入され、一体化され、前記大径の内面螺旋溝付管の外周に犠牲陽極層が形成されたことを特徴とする。
本発明の内面螺旋溝付多重捻り管において、前記大径の内面螺旋溝付管内面の前記螺旋フィンがその内側の内面螺旋溝付管の外周面に食い込まされ、前記小径の内面螺旋溝付管の内側に第１の流路が形成され、前記小径の内面螺旋溝付管と前記大径の内面螺旋溝付管との間に第２の流路が形成された構成を採用できる。
本発明の内面螺旋溝付多重捻り管において、前記個々の内面螺旋溝付管の螺旋溝が一定の捻り周期を有する構成を採用できる。

本発明の内面螺旋溝付多重捻り管において、前記犠牲陽極層がＺｎを０．２質量％以上含み、厚さ８０μｍ以上である構成を採用できる。
本発明の内面螺旋溝付多重捻り管において、前記個々の内面螺旋溝付管の内面に形成されている螺旋溝の捻り角が個々の内面螺旋溝付管の中心軸線に対し５〜８０゜に設定された構成を採用できる。

本発明に係る内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法は、内面に長さ方向に沿う複数の溝が周方向に間隔をおいて形成された径の異なる素管を複数本用意し、大径の素管の中に小径の素管を挿入して複合素管を形成し、この複合素管を巻き出し側キャプスタンにその導入側接線方向から巻き付けつつ前記複合素管を導出側接線に沿って巻き出し、前記巻き出し側キャプスタンを前記導出側接線を軸として軸回りに回転させることにより、前記巻き出し側キャプスタンから前記複合素管を前記軸回りに回転させながら前記接線の延長方向に巻き出す素管巻き出し工程と、巻き出された前記複合素管を引抜きダイスに通して縮径しながら捻りを付与して内面螺旋溝付多重捻り管とする捻り引抜き工程と、前記内面螺旋溝付多重捻り管の表面に犠牲陽極層を設ける工程を備えることを特徴とする。

本発明に係る内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法は、長さ方向に沿う溝として内面に直線溝を有する素管を用いることができる。
本発明に係る内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法は、長さ方向に沿う溝として内面螺旋溝を有する素管を用いることができる。
本発明に係る内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法は、前記引抜きダイスによる縮径率を５〜４０％とすることができる。
本発明に係る内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法は、Ｚｎを０．２質量％以上含み、厚さ８０μｍ以上の犠牲陽極層を形成することができる。

本発明に係る内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法は、前記巻き出し側キャプスタンに前記複合素管を巻き始める位置と前記巻き出し側キャプスタンから前記引抜きダイス側に前記複合素管を送り始める位置を前記巻き出し側キャプスタンの回転軸と平行な方向にずらすことにより、前記巻き出し側キャプスタンと前記引抜きダイスとの間を前記複合素管の捻り加工領域とすることができる。
本発明に係る内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法は、前記引抜きダイスに前記複合素管を通して前記複合素管を捻りつつ縮径する際、前記複合素管に前方張力と後方張力を付加することができる。

本発明によれば、内面に長さ方向に沿う複数の螺旋溝が周方向に間隔をおいて形成された金属製の内面螺旋溝付管を複数本、複合した構造であって、優れた耐食性を有する従来にない内面螺旋溝付多重捻り管を提供することができる。

本発明に係る内面螺旋溝付多重捻り管の第１実施形態を示す断面図。 同実施形態の内面螺旋溝付多重捻り管の一部を切り出した展開図。 同製造装置の全体構成を示す側面図。 同製造装置の全体構成を示す平面図。 同製造装置の巻き出し側キャプスタンに対し素管を巻き付けて巻き出した状態を示す平面図。 同製造装置に供給される素管の一例を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）は横断面図。 大径の素管の内側に小径の素管を挿入して複合素管を構成した状態を示す断面図。 径の異なる３種類の内面螺旋溝付管を複合一体化した内面螺旋溝付多重捻り管の第２実施形態を示す断面図。 大径の内面螺旋溝付管の内部に小径の内面螺旋溝付管を３本複合して一体化した構造の内面螺旋溝付多重捻り管の第３実施形態を示す断面図。 同第３実施形態の内面螺旋溝付多重捻り管において小径の３本の内面螺旋溝付管を抜き出して示す斜視図。 本発明に係る内面螺旋溝付多重捻り管を伝熱管として用いた熱交換器の一例を示すもので、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は部分拡大図。 実施例において製造された内面螺旋溝付多重捻り管の一具体例を示すもので、（ａ）は断面図、（ｂ）はその部分拡大図。

以下、本発明に係る内面螺旋溝付多重捻り管とその製造方法と製造装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態の内面螺旋溝付多重捻り管の製造装置Ａ（図３〜図４参照）は、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が周方向に間隔をおいて複数形成された径の異なる素管（図６、図７参照）を複数本、例えば２本（素管１、８）を複合した複合素管Ｆが適用される。
この例の製造装置Ａは、例えば、素管１に素管８を挿入して複合素管Ｆを構成し、これに一定の捻りを生じさせ、図１に示す内面に螺旋溝２ａを有する小径の内面螺旋溝付管２と内面に螺旋溝３ａを有する大径の内面螺旋溝付管３を一体化した内面螺旋溝付多重捻り管４の基本構造を形成する装置である。この製造装置Ａで捻り加工後、内面螺旋溝付管３の外周に溶射法、めっき法、塗布法、クラッド法などの適宜の方法によりＺｎ溶射層、Ｚｎメッキ層、Ｚｎクラッド層などを形成し、必要に応じ熱処理してＺｎを拡散させることで犠牲陽極層１４を備えた内面螺旋溝付多重捻り管４を得ることができる。

内面螺旋溝付多重捻り管４において、小径の内面螺旋溝付管２の内面の螺旋溝間には螺旋フィン２ｂが形成され、大径の内面螺旋溝付管３の内面の螺旋溝間には螺旋フィン３ｂが形成されている。
内面螺旋溝付多重捻り管４の外周面、即ち、内面螺旋溝付管３の外周面には犠牲陽極層１４が形成されている。この犠牲陽極層１４は、一例としてＺｎ溶射層、クラッドによるＺｎ層あるいはＺｎメッキ層などから、あるいは、これらから熱拡散によりＺｎが拡散されて形成された防食層である。アルミニウム又はアルミニウム合金から、あるいは、鉄系合金から内面螺旋溝付管３を形成した場合、犠牲陽極層１４の領域はＺｎが拡散されていない領域より電気化学的に卑となって、優先的に腐食することにより、内面螺旋溝付管３の孔食を防止する。犠牲防食層１４を構成する材料は、防食対象の内面螺旋溝付管３を構成する金属材料よりも電位が卑な（低電位な）金属の層を設けると良い。
Ｚｎの拡散を行わない場合は、内面螺旋溝付層３を構成する材料にＺｎを多く含ませた材料からなる溶射層、クラッド層などを設けることが好ましい。

この犠牲陽極層１４は、例えばＺｎを０．２質量％以上含むアルミニウム合金層から形成され、８０μｍ以上の厚さに形成される。
Ｚｎ含有量が０．２質量％未満の場合は内面螺旋溝付管３の母材（Ｚｎを拡散させていない領域）との電位差が少なくなり、腐食防止効果が不充分となり易い。
犠牲陽極層１４の厚さが８０μｍ未満であると、犠牲陽極層厚が不足し、孔食に繋がりやすくなる問題を生じ易い。

本実施形態において、図３は製造装置Ａの全体構造の側面を示し、図４は製造装置Ａの全体構造の平面を示す。
この製造装置Ａは、内面に直線溝（図６参照）１ａが形成された素管１に図７に示すように同等構造で小径の素管８を挿入して複合した複合素管Ｆを図３、図４に示すようにコイル状に巻き取った状態に保持する巻き出し側キャプスタン５と、この巻き出し側キャプスタン５から巻き出される複合素管Ｆを巻き出し側キャプスタン５とともに回転する回転手段６を備えている。また、製造装置Ａは、巻き出し側キャプスタン５から送り出された複合素管Ｆを通す引抜きダイス７と、引抜きダイス７を通って捻り加工と引抜き加工がなされた内面螺旋溝付多重捻り管３を巻き付けながら送り出す引き抜き側キャプスタン９を備えている。

素管１は例えば図６に示すように管本体１Ａの内面に長さ方向に沿って直線溝１ａが複数形成され、内周方向に隣接する直線溝１ａ、１ａの間にフィン１ｂが形成されている。素管１はアルミニウムあるいはアルミニウム合金管からなり、例えば外径３〜２０ｍｍ程度、より具体的には３〜１２ｍｍ程度の外径に形成されている。
この素管１の内部に素管１の内径より若干小さな外径の素管８が素管１の長さ方向に沿って挿入され、複合素管Ｆが構成されている。素管８は素管１と同等構造で外径のみ若干小さく形成されたもので、アルミニウムあるいはアルミニウム合金管からなり、例えば外径３〜２０ｍｍ程度、より具体的には３〜１２ｍｍ程度の外径であって、素管１の内部に挿入可能な外径に形成されている。素管８において図７に示すように管本体８Ａの内面に長さ方向に沿って複数の直線溝８ａが形成され、内周方向に隣接する直線溝８ａ、８ａ間にフィン８ｂが形成されている構造についても素管１と同等構造とされている。

なお、この実施形態において素管１、８はアルミニウム又はアルミニウム合金からなるが、素管１、８については銅系合金あるいはステンレス鋼などの鉄系合金から形成されていてもよい。この実施形態ではアルミニウム又はアルミニウム合金からなる素管１、８を例として説明するが、本発明で目的とする内面螺旋溝付多重捻り管は引抜きダイスにより引抜きが可能な材料であれば適用可能であるので、アルミニウム系合金、銅系合金あるいは鉄系合金など、他の金属や合金からなる素管を用いて本発明を実施しても良いのは勿論である。
外側の素管１と内側の素管８は同じ材料である必要は無く、素管１を銅合金製とし、素管８をアルミニウム合金製などとしても良い。また、同じアルミニウム合金であっても、素管１と素管８を組成の異なるアルミニウム合金製で構成することも可能である。また、素管１と素管８はこの例では相似形状の素管として表示されているが、それらの内面に形成されている直線溝１ａ、８ａの幅やフィン１ｂ、８ｂの幅、高さ、形成ピッチなどは内側の素管８と外側の素管１で異なっていても良い。

巻き出し側キャプスタン５は、図３に示すように離間して前後に立設された鋼材からなる支柱部材１０、１１の上端部に取り付けられた軸受け部１２に軸回りに回転自在に水平に支持された中空軸部１３に支持されている。なお、この中空軸部１３の長さ方向の延長線に沿って巻き出し側キャプスタン５とダイス７と引き抜き側キャプスタン９が順次配置され、複合素管Ｆが中空軸部１３、巻き出し側キャプスタン５、引抜きダイス７、引き抜き側キャプスタン９の順に移動されて加工される。このため、以下の説明において複合素管Ｆの移動方向に沿って上流側を前段側、下流側を後段側と適宜呼称しつつ説明する。

中空軸部１３は支柱部材１０の上端部と支柱部材１１の上端部にそれぞれ設けられている軸受け部材１０ａ、１１ａに支持されて水平に設けられ、その一端１３ａを支柱部材１０の上端部から上流側外部に突出させ、その他端１３ｂを支柱部材１１の上端部から下流側外部に突出させて水平に、かつ、軸回りに回転自在に支持されている。中空軸部１３の他端側に中空軸部１３に対し斜め方向に隣接して延在する一対の第１支持フレーム１５が設けられ、その先端部１５ａによって巻き出し側キャプスタン５が支持されている。
中空軸部１３の他端側には中空軸部１３に対し斜め方向に延在するように第２支持フレーム１６が設けられ、第２支持フレーム１６の先端側に延設された延長フレーム１７に錘体１８が取り付けられている。第１支持フレーム１５と第２支持フレーム１６は中空軸部１３の他端１３ｂに対しＶ字型に配置されるように接続され、中空軸部１３の軸回りの回転によって第１支持フレーム１５と第２支持フレーム１６はＶ字型に支持されたまま回転される。

巻き出し側キャプスタン５の円盤部５ａはその中心部を第１支持フレーム１５とその先端部１５ａによって回転自在に支持されている。また、中空軸部１３の中心軸の延長線を巻き出し側キャプスタン５の外周縁の接線と近似するように巻き出し側キャプスタン５が第１支持フレーム１５によって支持されている。このため、中空軸部１３の回転に伴い巻き出し側キャプスタン５が旋回すると、中空軸部１３の中心軸の延長線の周囲を周回するように巻き出し側キャプスタン５が回転する。また、同様に中空軸部１３の回転に伴い錘体１８も中空軸部１３の中心軸の延長線の周囲を周回するように回転する。
巻き出し側キャプスタン５において、円盤部５ａの外周縁に沿って複合素管Ｆを巻き付けることができるように構成されている。

例えば、図３に示すように巻き出し側キャプスタン５が最も下方位置になるように中空軸部１３を回転させた場合、巻き出し側キャプスタン５の最上部の若干上方を中空軸部１３の中心軸の延長線が通過する。あるいは、巻き出し側キャプスタン５が最も上方位置になるように中空軸部１３を回転させた場合、巻き出し側キャプスタン５の最下部の若干下方を中心軸部１３の中心軸部の延長線が通過する。
中空軸部１３の一端１３ａ側の開口部には複合素管Ｆを挿入可能な大きさの入口部１３ｃが形成され、中空軸部１３の他端１３ｂ側の開口部には先の複合素管Ｆを引き出し可能な出口部１３ｄが形成されている。

このため、中空軸部１３の内部を通過させた複合素管Ｆを巻き出し側キャプスタン５の外周の接線に沿うように導入して巻き出し側キャプスタン５の外周に巻き掛けることができるとともに、巻き出し側キャプスタン５の外周に例えば１周分巻き付けた複合素管Ｆを巻き出し側キャプスタン５の外周から巻き出して引抜きダイス７側に導出することができる。
この巻き出し側キャプスタン５に対する複合素管Ｆの巻き付け状態と巻き出し状態の一例を図５に簡略的に示しておく。図５においてＣは巻き出し側キャプスタン５に巻き付けられる前段側の複合素管Ｆの軸心を示し、Ｃ１は巻き出し側キャプスタン５から巻き出された複合素管Ｆの軸心を示している。

中空軸部１３の他端側にはＶ字型に第１支持フレーム１５と第２支持フレーム１６が延出され、それらの先端側に巻き出し側キャプスタン５と錘体１８が取り付けられているが、錘体１８と巻き出し側キャプスタン５の重量および取付位置は、それらが回転した場合に、重量バランスの均衡がとれる位置とされている。即ち、中空軸部１３の回転により錘体１８と巻き出し側キャプスタン５が旋回した場合、両者の回転モーメントのバランスが均衡し、両者の回転に伴う振動が可能な限り小さくなるように巻き出し側キャプスタン５と錘体１８のそれぞれの重量と取付位置が調整されている。

支柱部材１０の上部と支柱部材１１の上部の間に支持板２０が架設され、支持板２０に駆動モーター２１が取り付けられ、駆動モーター２１の出力軸２１ａに無端ベルトなどの動力伝達装置２２が接続されている。この動力伝達装置２２はその上方に位置する中空軸部１３の一端側に接続されていて、駆動モーター２１の出力軸２１ａの回転により中空軸部１３を回転駆動することができる。
この駆動モーター２１と動力伝達装置２２と中空軸部１３により巻き出し側キャプスタン５と錘体１８を一体に回転させる構成であり、駆動モーター２１と動力伝達装置２２と中空軸部１３により、巻き出し側キャプスタン５を回転駆動する回転手段６が構成されている。

中空軸部１３の出口部１３ｄに対し下流側に巻き出し側キャプスタン５が設けられているが、その更に下流側に引抜きダイス７が支柱部材２３に支持されて設けられている。引抜きダイス７の設置位置は、図３に示すように中空軸部１３の出口部１３ｄと同等高さにダイス孔が配置され、中空軸部１３の出口部１３ｄと引抜きダイス７との中間に位置する巻き出し側キャプスタン５の外周縁がパスラインに一致するように配置されている。引抜きダイス７はこの例では支柱部材２３の上端部に中空の支持架台２４を介し取り付けられている。また、支持架台２４の上方には引抜きダイス７のダイス孔に潤滑油を供給するためのタンク２６とフレキシブル供給管２７が設置されている。

引抜きダイス７は、複合素管Ｆを挿通させるダイス孔を有しており、複合素管Ｆの外径を減少させる空引きを行う。引抜きダイス７における縮径率はアルミニウム又はアルミニウム合金からなる素管１、８の場合、５〜４０％程度に設定される。縮径率が小さ過ぎる場合は引抜きによる効果が乏しく、大きな捻り角を得ることが難しいので、５％以上とするのが好ましい。一方、縮径率が大きくなり過ぎると加工限界で複合素管Ｆに破断を生じ易くなるので、４０％以下とするのが好ましい。
また、複合素管Ｆがダイス孔を通過する際、巻き出し側キャプスタン５が回転されるので、複合素管Ｆは引抜きダイス７のダイス孔によって縮径されると同時に捻りが付与される。このため、複合素管Ｆを構成する素管１、８は捻りが付加されて図１に示す内面螺旋溝付多重捻り管４に加工される。

引抜きダイス７の下流側に支柱部材２３に支持されて引き抜き側キャプスタン９が設けられ、引き抜き側キャプスタン９は支柱部材２３に支持された水平軸２８を介し鉛直向きに設置され、回転自在に支持されている。引き抜き側キャプスタン９の最上部は引抜きダイス７のダイス孔の位置と同等高さに設置され、その外周面に沿って引抜きダイス７で加工された内面螺旋溝付多重捻り管４が巻き付けられるようになっている。
支柱部材２３において引き抜き側キャプスタン９を取り付けた側と反対側に回転駆動用の駆動モーター２５の出力軸２５ａが水平軸２８に直接連結するように設置され、駆動モーター２５によって引き抜き側キャプスタン９を回転駆動できる。

「製造方法」
次に、以上説明のように構成された製造装置Ａを用いて、内面螺旋溝付多重捻り管４の基本構造を製造する方法の一例について説明する。
予め、押出により、図６、図７に示すように、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝１ａが周方向に間隔をおいて形成された大径の素管１と、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝８ａが周方向に間隔をおいて形成された小径の素管８を作製する（素管押出工程）。
次に、外径の大きな素管１の内部に外径の小さな素管８を図７に示すように挿通して複合素管Ｆを構成する（複合素管作製工程）。
図３〜図５に示す製造装置Ａに対し複合素管Ｆを供給するには、複合素管Ｆの先端側を中空軸部１３の入口部１３ｃから中空軸部１３に挿通し、中空軸部１３の出口部１３ｄから複合素管Ｆを引き出し、巻き出し側キャプスタン５の外周に沿って図５に示すように１周分巻き付ける。この複合素管Ｆを巻き出し側キャプスタン５から接線方向に水平に巻き出して引抜きダイス７のダイス孔に挿通し、引抜きダイス７のダイス孔を通過させた複合素管Ｆを引き抜き側キャプスタン９に１周分以上巻き付け、引き抜き側キャプスタン９の下流側まで複合素管Ｆを引き出す。これらの操作は内面螺旋溝付多重捻り管の製造開始前の準備段階の作業となる。

この準備作業の後、複合素管Ｆの先端側と後端側に図４に示すようにそれぞれ筒型の拘束具３１を被せ、拘束具３１の周壁に複数形成されているねじ孔に蝶ネジ３１ａを螺合して複合素管Ｆの先端側と後端側を拘束する。次に、図４に示すように複合素管Ｆの先端側の拘束具３１に張力調整用のコイルバネを備えたバネばかり型の張力調整具３２を接続し、複合素管Ｆの後端側の拘束具３１に張力調整用のコイルバネを備えたバネばかり型の張力調整具３３を接続する。

この状態から複合素管Ｆの加工を開始する。加工開始とともに順次、複合素管Ｆを一定の速度で移動させて中空軸部１３を通過させ、巻き出し側キャプスタン５に巻き付ける（巻き出し工程）。複合素管Ｆを引抜きダイス７に通すための引抜き力は駆動モーター２５により回転させる引き抜き側キャプスタン９の回転力により与えられる。
巻き出し側キャプスタン５から巻き出した複合素管Ｆに引抜きダイス７を通過させて引き抜き側キャプスタン９に巻き付け、引き抜き側キャプスタン９から一定の速度で巻き出す。これらの動作を開始すると同時に中空軸部１３を駆動モーター２１により所定速度で回転させ、巻き出し側キャプスタン５と錘体１８を回転駆動する（捻り引抜き工程）。

また、張力調整具３２、３３の張力を監視しながら、複合素管Ｆが巻き出し側キャプスタン５に巻き付けられる場合の後方張力を一定になるように調整する。
更に、引き抜き側キャプスタン９から複合素管Ｆが引き出される場合の前方張力を一定になるように調整する。
前方張力の安定的な付加のためには、張力調整具３２の下流側に巻き取りローラーやウインチ装置などの引張り装置を配置し、一定の速度で張力調整具３２を牽引できるように調整することが好ましい。また、後方張力の安定的な付加のためには、張力調整具３３の上流側に巻き出しローラーなどの巻き出し装置を配置し、一定の速度で張力調整具３３を繰り出しできるように調整することが好ましい。
あるいは、張力調整具３２、３３を略してこれらの位置に巻き出し用のローラーと巻取用のローラーを配置し、これらのローラーにブレーキ機構や速度調整機構を内蔵し、引抜きダイス７より下流側の複合素管Ｆの先端側に所望の前方張力を付加し、引抜きダイス７より上流側の複合素管Ｆの後端側に所望の後方張力を付加できるように構成することが大量生産を行う上では好ましい。

引抜きダイス７を中心として下流側の複合素管Ｆに適切な後方張力を付加しつつ上流側の複合素管Ｆに適切な後方張力を付加しながら巻き出し側キャプスタン５から引抜きダイス７のダイス孔に複合素管Ｆを通過させると同時に、巻き出し側キャプスタン５を回転させることで引抜きダイスのダイス孔を通過する複合素管Ｆに引抜きと捻りを同時に作用させる。
通常、３〜２０ｍｍ程度、あるいは３〜１２ｍｍ程度などの外径のアルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる薄肉の素管１、８に対し、捻り力のみを作用させると容易に座屈するか破断する。この製造装置Ａでは捻り力の作用と同時に引抜き力を作用させて捻りによる破断を抑制しながら引き抜くので、上述のサイズの細径のアルミニウム又はアルミニウム合金製の素管１と素管８からなる複合素管Ｆであっても、破断させることなく捻りを付加できる。
なお、この実施形態においてアルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる素管１、８を用いるが、素管１、８については銅系合金あるいはステンレス鋼などの鉄系合金から形成されていてもよく、素管１、８が別種の金属から構成されていても良い。

この場合、捻りにより複合素管Ｆには円周接線方向にせん断応力が作用し、捻り角（リード角）が付与されるが、せん断力が座屈応力を超えた場合に座屈が生じる。しかし、引抜き加工による素管束長手方向への引張り応力により、せん断応力を低減できるため、複合素管Ｆの座屈の発生を抑制できる。このため上述のサイズの複合素管Ｆに対し５゜〜８０゜程度の大きな捻り角を付与しても複合素管Ｆを座屈あるいは破断させることなく捻り加工することができる。

図３に示すように巻き出し側キャプスタン５の頂上位置と引抜きダイス７の出口部分との間の長さＬの領域が複合素管Ｆの捻り加工領域とされる。製造装置Ａにあってはこの捻り加工領域の長さＬを極力短くしているので、大きな捻り角を複合素管Ｆに与えても、素管１、８に破断を生じることなく５゜〜８０゜程度まで捻りを付与することができる。

複合素管Ｆは巻き出し側キャプスタン５に１周分巻き付けられることにより、図５に示すように巻き始め側の軸心Ｃから巻き出し側キャプスタン５の外周に沿って若干ずれた軸心Ｃ１に沿って送り出される。
引抜きダイス７のダイス孔を複合素管Ｆが通過する場合、複合素管Ｆの中心とダイス孔の中心の位置合わせを行い、複合素管Ｆに余計な応力が作用しないようにするためには、巻き出し側キャプスタン５から巻き出された側の軸心Ｃ１を回転中心として軸心Ｃ１の周回りに巻き出し側キャプスタン５が回転するように、中空軸部１３の位置関係と第１支持フレーム１５の位置関係と巻き出し側キャプスタン５の位置関係を合わせることが好ましい。
複合素管Ｆの中心とダイス孔の中心の位置合わせを行っていることにより、ダイス孔７を通過する複合素管Ｆに大きな捻りを付加し、捻り角の大きな加工を施しても複合素管Ｆを破断させることなく捻り加工できる。

なお、巻き出し側キャプスタン５を回転させるための回転中心は中空軸部１３の軸心と一致するが、この軸心は引抜きダイス７のダイス孔の中心と位置合わせされ、この軸心に沿って複合素管Ｆの中心が移動する必要がある。このため、巻き出し側キャプスタン５に巻き掛けられる前の複合素管Ｆは前記軸心から若干ずれた位置にあって回転する。このため、巻き出し側キャプスタン５に巻き付けられる前の複合素管Ｆは中空軸部１３の内部において偏心回転することとなるが、中空軸部１３の内径はこの偏心回転を吸収するだけの値に設定されているので、複合素管Ｆの回転に支障はない。

以上説明した捻り引抜き加工を行うことで引抜きダイス７を通過する複合素管Ｆに大きな捻りを付与することができる結果、素管１、８をそれぞれ螺旋状に捻り、内面に螺旋溝２ａを有する内面螺旋溝付管２と内面に螺旋溝３ａを有する内面螺旋溝付管３を一体化した図１に示す構造の内面螺旋溝付多重捻り管４を製造することができる。
この内面螺旋溝付多重捻り管４において、所定の捻り周期（捻りピッチ）で内面螺旋溝付管２と内面螺旋溝付管３が螺旋状に加工されている。このため、内面螺旋溝付管２の内面に形成された内面螺旋溝２ａと内面螺旋溝付管３の内面に形成された内面螺旋溝３ａの捻り周期はほぼ同一に形成されている。

図２に内面螺旋溝３ａが形成されている内面螺旋溝付管３の内部構造の一例を示す。内面螺旋溝付管３の内周部において内周方向に隣接する内面螺旋溝３ａが形成され、それらの間に螺旋フィン３ｂが形成されている。
この例の内面螺旋溝３ａと螺旋フィン３ｂの捻り角θは巻き出し側キャプスタン５の回転速度に応じて例えば５゜〜８０゜程度まで製造可能となる。
図２に示す構造の内面螺旋溝付管３においてその周壁を切り開いて平面状に展開した場合、管の内周長さａに対し、内面螺旋溝３ａあるいは螺旋フィン３ｂの１周期分の長さｂとした場合、ａ、ｂを２辺とする直角三角形の１つの頂角が示すように捻り角θとして規定される。
一例として、外径８．５ｍｍのアルミニウム合金製の内面螺旋溝付管３の場合、図１に示す底肉厚Ｗ１：０．５８ｍｍ、フィン高さ：０．２８ｍｍ、条数：５０個、リード角：２０゜に形成することができ、外径６．５ｍｍのアルミニウム合金製の内面螺旋溝付管２の場合、底肉厚Ｗ２：０．３５ｍｍ、フィン高さ：０．１６ｍｍ、条数：５０個、リード角：１７゜に形成できる。

図１に示す構造の内面螺旋溝付多重捻り管４において、内面螺旋溝付管３の内面側の螺旋フィン３ｂはそれらの先端部を径の小さな内面螺旋溝付管２の外周面に食い込ませた状態とされ、内面螺旋溝付管２と内面螺旋溝付管３が一体化されている。これは、図７に示すように径の大きな素管１の内部に径の小さい素管８を挿入し、全体を引抜きダイス７に通して引き抜きつつ縮径しながら回転させて捻るため、径の大きな素管１が縮径される際に素管内面側の直線状のフィン１ｂが螺旋状に加工されながら径の小さな素管８の外周面に食い込みつつ塑性変形される結果である。
このため、内面螺旋溝付管２と内面螺旋溝付管３との間に内面螺旋溝付管２の外周面と内面螺旋溝付管３の螺旋溝３ａと螺旋フィン３ｂによって囲まれた複数の流路が形成される。このため、内面螺旋溝付多重捻り管４においては、内面螺旋溝付管２の内部側に第１の流路Ｒ１が形成され、内面螺旋溝付管２と内面螺旋溝付管３との間に第２の流路Ｒ２が複数形成される。なお、図１に示す断面のように第２の流路Ｒ２は複数の小さな流路の集合体となるが、この第２の流路Ｒ２の断面積を大きくするためには内面螺旋溝付管３の螺旋フィン３ｂの高さを図１の構造より大きく設定し、螺旋フィン３ｂの条数を少なくすることにより対応できる。

内面螺旋溝付多重捻り管４において、内面螺旋溝付管２の外側に内面螺旋溝付管３が配置されているので、内面螺旋溝付管２の螺旋溝２ａのリード角より、内面螺旋溝付管３の螺旋溝３ａのリード角が若干大きく形成される。換言すると、内面螺旋溝付管２の螺旋フィン２ｂのリード角より、内面螺旋溝付管３の螺旋フィン３ｂのリード角が若干大きく形成される。
内面螺旋溝付管２の螺旋溝２ａのリード角と内面螺旋溝付管３の螺旋溝３ａのリード角の大小関係は、一例として後述する実施例において示す。

また、上述の製造方法によれば、アルミニウム又はアルミニウム合金製の内面螺旋溝付管２の螺旋溝２ａの捻り角と内面螺旋溝付管３の螺旋溝３ａの捻り角は、５゜〜４０゜程度まで製造可能となる。内面螺旋溝付管２、３のピッチについては、複合素管Ｆが引抜きダイス７を通過する際の引抜き速度と巻き出し側キャプスタン５の回転数との相対により決定される。従って、複合素管Ｆの引抜き速度と巻き出し側キャプスタン５の回転数を一定にしておけば、長さ方向に沿って一定の捻り角で一定のピッチを有する内面螺旋溝付多重捻り管４を得ることができる。
また、複合素管Ｆの引抜き速度と回転数の関係を周期的に変更するならば、長さ方向にピッチと捻り角が周期的に変化する内面螺旋溝付多重捻り管４を得ることができる。

以上説明の如く製造された図１に示す構成の内面螺旋溝付多重捻り管４であるならば、内面螺旋溝付管２の内部の第１の流路Ｒ１に加え、内面螺旋溝付管２と内面螺旋溝付管３の間の第２の流路Ｒ２に異なる温度の冷媒あるいは熱媒を流した場合、異なる温度の冷媒どうしあるいは熱媒どうし、または、冷媒と熱媒との間で熱交換ができる。
この場合、冷媒や熱媒は内面螺旋溝２ａ、３ａの存在により冷媒や熱媒と内面螺旋溝付管２、３との間で効率の良い熱交換がなされる。
このため、例えば、本実施形態の内面螺旋溝付多重捻り管４を自動車用コンデンサとエバポレータを接続する伝熱管に適用するならば、効率の良い熱交換機能を備えた伝熱管構造を実現できる。自動車用コンデンサとエバポレータを接続する伝熱管は通常の場合２本必要であるが、図１の内面螺旋溝付多重捻り管４であれば、第１の流路Ｒ１と第２の流路Ｒ２を備えているので、１本の内面螺旋溝付多重捻り管４で両者を接続することができる。
この場合、コンデンサとエバポレータの間で行き来する冷媒または熱媒の流量を等しくするには第１の流路Ｒ１と第２の流路Ｒ２の流路断面積を同等にすれば良く、それには大径側の内面螺旋溝付管３の螺旋フィン３ｂの高さと幅を大きくして条数を少なくすればよい。

本実施形態の製造装置Ａにおいて、中空軸部１３の前段側に複合素管Ｆの真円度を向上させるための整形を行う予備整形用のダイスを設けても良い。
また、本実施形態の製造装置Ａにおいて、複合素管Ｆを構成する素管１、８を予め内面螺旋溝付管としておき、これらの内面螺旋溝付管を複合して引抜きダイス７に通過させて縮径と捻りを同時に付与し、内面螺旋溝付多重捻り管を構成しても良い。
本実施形態の内面螺旋溝付多重捻り管４の外周面には犠牲陽極層１４が形成されているので、内面螺旋溝付多重捻り管４を腐食環境に設置した場合、犠牲陽極層１４が優先的に面食される結果、内面螺旋溝付管２、３に孔食が発生し難い。このため、耐食性に優れ、孔食の発生し難い内面螺旋溝付多重捻り管４を提供できる。

本実施形態の製造装置Ａは、複合素管Ｆを加工することができるが、１本の素管１あるいは１本の素管８を捻り加工することもできる。例えば、製造装置Ａを用いて１本の素管１に対し縮径加工と捻り加工を同時に付与することで、内面螺旋溝２ａを備えた内面螺旋溝付管２を単独で得ることができる。

製造装置Ａは１本の内面螺旋溝付管を製造することができるので、径の異なる内面螺旋溝付管を２本複合して複合素管を構成し、更に上述のように引抜きダイス７を通過させて捻り引抜き加工を施し、内面螺旋溝付多重捻り管を製造しても良い。
引抜きダイス７のダイス孔を通過する場合に引抜きと捻りを精密に加えつつ加工することで５゜〜４０゜程度の捻り角の内面螺旋溝付多重捻り管を製造できるが、素管１、８を構成するアルミニウム合金の組成によっては伸びが低く、破断する恐れが高い材料であることも考えられる。このような場合は、目的の大きな捻り角に１回の捻り引抜き加工で加工するのではなく、２回や３回に分けて徐々に加工することもできる。このように複数回の加工に分けることで破断のおそれを低くしながら、大きな捻り角の内面螺旋溝付多重捻り管４を加工することができる。

また、１本の大径の素管にある程度の捻り引抜き加工を施して内面螺旋溝付管に加工した後、直線溝を有する小径の素管と複合して２回目の捻り引抜き加工しても良い。
この場合、最初の捻り引抜き加工で１０゜のリード角を付与したとして、２回目の捻り引抜き加工で更に１０゜のリード角を付与するような捻り引抜き加工を施した場合、大径側の内面螺旋溝付管に形成される螺旋フィン（螺旋溝）のリード角を２０゜、小径側の内面螺旋溝付管に形成される螺旋フィン（螺旋溝）のリード角を１０゜とした内面螺旋溝付多重捻り管を製造することができる。
また、１本の小径の素管にある程度の捻り引抜き加工を施して内面螺旋溝付管に加工した後、直線溝を有する大径の素管と複合して２回目の捻り引抜き加工を行えば、小径側の内面螺旋溝付管に形成される螺旋フィン（螺旋溝）のリード角を２０゜、大径側の内面螺旋溝付管に形成される螺旋フィン（螺旋溝）のリード角を１０゜とした内面螺旋溝付多重捻り管を製造することができる。

このように上述の製造装置Ａを用いて素管の溝の状態を調整しつつ内面螺旋溝付多重捻り管を製造するならば、大径側の螺旋フィン（螺旋溝）のリード角と小径側の螺旋フィン（螺旋溝）のリード角の大小関係を自由に調節した構造の内面螺旋溝付多重捻り管を製造することができる。
また、引き抜き側キャプスタン９の下流側に更に整形用の引抜きダイスを設けて内面螺旋溝付多重捻り管４の真円度を高めるための仕上げ引抜きを行っても良い。
仕上げ引抜き用の引抜きダイスを設けるには、図３に示す支柱部材２３と同等形状の支柱部材を支柱部材２３の下流側に設け、その支柱部材上部に支持架台２４と同等形状の支持架台を別途設けてその支持架台に仕上げ成形用の引抜きダイスを設けると良い。
引き抜き側キャプスタン９を通過した後の内面螺旋溝付多重捻り管を仕上げ成形用の引抜きダイスに通すことで最終的に得られる内面螺旋溝付多重捻り管の真円度を向上し、形状の整った内面螺旋溝付多重捻り管を提供できる。

「第２実施形態」
先の実施形態においては素管１、８を複合して一体化し、捻り加工と引抜き加工を施して内面螺旋溝付多重捻り管４を得たが、素管を一体化する場合の適用本数は任意の数を選択できる。
例えば、径の異なる３本の素管を挿通して３重管を構成し、この３重管を製造装置Ａにより捻りを付加しながら引抜き加工することで図８に示す３重管構造の内面螺旋溝付多重捻り管３４を製造することができる。
図８に示す第２実施形態の内面螺旋溝付多重捻り管３４は、図１に示す構造の内面螺旋溝付多重捻り管４の外側に更に径の大きな素管を１本複合して捻り加工と引抜き加工を施して製造された構造である。

図８に示す構造において最も径の大きな内面螺旋溝付管３５は内面螺旋溝３５ａと螺旋フィン３５ｂを有し、螺旋フィン３５ｂは内面螺旋溝付管３の外周面に食い込まされている。内面螺旋溝付管３と内面螺旋溝付管３５の間には、内面螺旋溝付管３の外周面と隣接する螺旋フィン３５ｂに囲まれる形状の第３の流路Ｒ３が複数形成されている。
なお、大径の内面螺旋溝付管３５の外周面には犠牲陽極層１４が形成されている。犠牲陽極層１４は、先の実施形態と同等の層である。

図８に示す構造では第１の流路Ｒ１と第２の流路Ｒ２に加え、第３の流路Ｒ３を設けているので、３種類の冷媒または熱媒に対応する構造を提供できる。
なお、３重管構造の内面螺旋溝付多重捻り管３４を製造する場合、図７に示す素管１、８の複合素管Ｆに対し素管１より小径の素管を複合してから製造装置Ａを用いて捻り加工と引抜き加工を施しても良い。
内面螺旋溝付多重捻り管３４において犠牲陽極層１４の領域はＺｎが拡散されていない領域より卑となって優先的に腐食することにより内面螺旋溝付管３５の孔食を防止する。このため、耐食性に優れた内面螺旋溝付多重捻り管３４を提供できる。

また、先に説明した如く用いる素管として直線溝を有する素管と内面螺旋溝を有する素管のどちらを用いても良いので、例えば、螺旋フィン２ｂのリード角と螺旋フィン３ｂのリード角と螺旋フィン３５ｂのリード角を順次異なる角度に制御することもできる。
例えば、最も径の小さな素管として直線溝を有する素管を用い、２番目に大きな素管としてリード角度１０゜の内面螺旋溝付管を用い、１番大きな素管としてリード角２０゜の内面螺旋溝付管を用い、製造装置Ａを用いて１０゜のリード角を付与する条件で捻り加工と引抜き加工を施す。
このように製造することにより、最も小さな内面螺旋溝付管のリード角を１０゜、２番目に大きな内面螺旋溝付管のリード角を２０゜、１番大きな内面螺旋溝付管のリード角を３０゜とした３重管構造の耐食性に優れた内面螺旋溝付多重捻り管を得ることができる。

「第３実施形態」
先の実施形態においては、素管１の内部に１本の素管８を挿通して引抜き加工と捻り加工を付加したが、素管１の内部に複数の素管８を挿通した複合素管を用いて製造装置Ａにより内面螺旋溝付多重捻り管を製造することも可能である。
例えば、１本の素管１の内部にそれより小径の複数本（例えば３本）の素管を挿入して複合素管を作製し、この複合素管の全体に引抜き加工と捻り加工を施して内面螺旋溝付多重捻り管を製造することができる。

図９は径の大きな１本の内面溝付素管の内部に径の小さな３本の内面溝付素管を挿入し、先の製造装置Ａを用いて全体に引抜き加工と捻り加工を施して得られた内面螺旋溝付多重捻り管の本実施形態を示す。
この実施形態の内面螺旋溝付多重捻り管４０は、最外層に大径の内面螺旋溝付管４１が設けられ、その内側に３本の撚線化された小径の内面螺旋溝付管４２が設けられている。
大径の内面螺旋溝付管４１の内面には長さ方向に所定のピッチで複数の螺旋溝４１ａと螺旋フィン４１ｂが設けられている。３本の小径の内面螺旋溝付管４２の内面にはそれぞれ長さ方向に所定のピッチで複数の螺旋溝４２ａと螺旋フィン４２ｂが設けられ、小径の内面螺旋溝付管４２はそれぞれ横断面略三角楕円形状に形成されている。
なお、外側の内面螺旋溝付管４１の外周面には犠牲陽極層１４が形成されている。犠牲陽極層１４は、先の実施形態と同等の層である。

図１０は最外層の内面螺旋溝付管４１を除去し、その内部に収容されている撚線化された構造の３本の内面螺旋溝付管４２を取り出した状態を示す斜視図である。３本の内面螺旋溝付管４２は図１０に示すように所定の周期で撚線化されている。
この実施形態の内面螺旋溝付多重捻り管４０において、最外層の内面螺旋溝付管４１の内面に形成されている螺旋溝４２ａの周期（撚線ピッチ）とその内側で撚線化されている３本の内面螺旋溝付管４２の周期（撚線ピッチ）が略同一周期とされている。
これは、径の大きな１本の内面溝付素管の内部に径の小さな３本の内面溝付素管を挿入し、製造装置Ａを用いて全体に引抜き加工と捻り加工を施して得られたためである。小径の内面螺旋溝付管４２の内側には第１の流路Ｒ１が形成され、大径の内面螺旋溝付管４１の内側であって小径の内面螺旋溝付管４２の外側には第２の流路Ｒ２が形成されている。
本実施形態の内面螺旋溝付多重捻り管４０における捻り角θは、製造装置Ａを用いて巻き出し側キャプスタン５の回転速度に応じて例えば５゜〜８０゜程度まで製造可能となる。

図９、図１０に示す構造の内面螺旋溝付多重捻り管４０を自動車用コンデンサとエバポレータを接続する伝熱管に適用することができる。３つの第１の流路Ｒ１と第２の流路Ｒ２を個別に用いて、効率の良い熱交換機能を備えた伝熱管を備えた構造を実現できる。 自動車用コンデンサとエバポレータを接続する伝熱管は通常の場合２本必要であるが、図９、図１０に示す内面螺旋溝付多重捻り管４０であれば、第１の流路Ｒ１と第２の流路Ｒ２をそれぞれ使い分けて、１本の内面螺旋溝付多重捻り管４０で両者を接続することができる。
その場合に第１の流路Ｒ１を流れる冷媒又は熱媒は第２の流路Ｒ２を流れる冷媒または熱媒と効率良く熱交換できるので、伝熱管として熱交換性能の高い接続ができる。
また、内面螺旋溝付多重捻り管４０において犠牲陽極層１４の領域はＺｎが拡散されていない領域より卑となって優先的に腐食することにより内面螺旋溝付管４１の孔食を防止する。このため、耐食性に優れた内面螺旋溝付多重捻り管４０を提供できる。

また、図９、図１０に示す内面螺旋溝付管４２の内部に形成されている螺旋溝４２ａの周期と内面螺旋溝付管４２の撚線ピッチは同等で無くとも良い。
先に説明したように内面に直線溝を有する素管と内面に螺旋溝を有する素管を組み合わせて製造装置Ａに適用できるので、異なる内面螺旋溝を形成した３本の素管を大径素管に挿入し、製造装置Ａを用いて引抜き加工と捻り加工を加えることで、撚線ピッチと異なる周期の螺旋溝を有する内面螺旋溝付管を３本備えた内面螺旋溝付多重捻り管を得ることができる。

図１１は先に説明した内面螺旋溝付多重捻り管４、３４、４０のいずれかを伝熱管５０として用いた熱交換器の一例を示すもので、この例の熱交換器５１は、放熱板としてのフィン５２を所定の間隔で複数並列配置し、各フィン５２に形成されている挿通孔５２ａにＵ字状に折曲した伝熱管５０を挿通することで構成されている。
伝熱管５０は例えば直管部５０Ａで複数のフィン５２の挿通孔５２ａを通過するように配置され、図１１（Ａ）に示す直管部５０Ａの開口端どうしを更に図示略のエルボ管で接合することで蛇行状の伝熱管を構成することができる。
フィン５２は一例としてアルミニウムまたはアルミニウム合金板からなり、その一部にバーリング加工などを施して挿通孔５２ａが形成されており、挿通孔５２ａの開口内周縁部分にフランジ部５２ｂが形成されている。

図１１に示す構造の熱交換器５１において内面螺旋溝付多重捻り管４、３４、４０のいずれかを適用することで熱交換効率の高い熱交換器５１を提供できる。
また、内面螺旋溝付多重捻り管４、３４、４０の外周面には犠牲陽極層１４が形成されているため、熱交換器５１が腐食環境に設置された場合、電位の卑な犠牲陽極層１４が優先的に腐食される。この結果、腐食生成物が内面螺旋溝付多重捻り管４、３４，４０の表面に生成し、この腐食生成物は内面螺旋溝付多重捻り管４、３４、４０がフランジ部５２ｂを通過する部分にも生成する。
この結果、内面螺旋溝付多重捻り管４、３４、４０がフランジ部５２ｂを通過した部分の隙間を前記腐食生成物で埋めることができ、これによって熱交換器５１の外部からフィン５２の内側に前記隙間を介し侵入しようとする雨水などの侵入を防止できる。
並列されたフィン５２の間に雨水などが浸入して水滴を構成し、フィン間の隙間を水滴が閉塞すると、フィン５２に送風した場合の送風抵抗が増大し、熱交換器５１の熱交換効率が低下する。このため、内面螺旋溝付多重捻り管４、３４、４０の外周面に形成した犠牲陽極層１４は熱交換器５１の耐食性を高めるとともに、熱交換器５１の効率低下も抑制する。

外径１０．０ｍｍ、内径９．０ｍｍの内面にフィン高さ０．２５ｍｍ、溝数５０個の直線溝が形成されたＡ３００３合金を外管に、外径８．５ｍｍ、内径７．８ｍｍの内面にフィン高さ０．２ｍｍ、溝数５５個の直線溝が形成されたＡ３００３を内管に使用して、図７に示す構成の複合素管Ｆを作製した。この複合素管Ｆに対し、図３〜図５に示す製造装置Ａを用いて、引抜きダイス孔径φ８．５ｍｍ、引抜き速度１．０ｍ／ｍｉｎの条件で捻り引抜き加工を行ない、内面螺旋溝付多重捻り管を製造した。

まず、加工域長さと巻き出し側キャプスタンの公転速度を上げて限界捻り角（座屈を生じないで捻れる最大捻り角）の関係を把握し、加工域長さを１６０ｍｍ、後方張力を５〜２０ｋｇとして上記の条件で作製したところ、図１に示すような断面の内面螺旋溝付多重捻り管を製造することができた。また、外管の外周面にＺｎ溶射により厚さ１５μｍのＺｎ溶射層を形成した。
図１１に、上述の条件で製造した試料の断面図（図１１（Ａ）参照）と部分拡大図（図１１（Ｂ）参照）を示す。
得られた内面螺旋溝付多重捻り管は、外径８．４５ｍｍ肉厚０．５５ｍｍ、フィン高さ０．２ｍｍ、溝数５０個の内側に、外径６．９５ｍｍ、肉厚０．４０ｍｍ、フィン高さ０．２ｍｍ、溝数５５個の内面螺旋溝付管を一体化した構造であり、外周面にＺｎ溶射層を有する内面螺旋溝付多重捻り管であった。

次に、先の例と同等のアルミニウム合金からなる複合素管を構成する場合に、小径の素管と大径の素管の外径、底肉厚、フィン高さ、リード角をそれぞれ変更して内面螺旋溝付多重捻り管を複数作製した。得られた内面螺旋溝付多重捻り管の外径、底肉厚、フィン高さ、リード角の測定結果を以下の表１に示す。

表１の実施例１〜１２に示すようにアルミニウム合金製の２重管構造であり、大径側の内面螺旋溝付管の外径５〜１２ｍｍであって、小径側の内面螺旋溝付管の外径３．６〜１０．６ｍｍであり、リード角１０〜２０゜の内面螺旋溝付多重捻り管を製造することができた。
これら実施例１〜１２に示すように外径３．６〜１２ｍｍのように極めて細径であって座屈し易いアルミニウム合金製の内面螺旋溝付管を備えた内面螺旋溝付多重捻り管を図３〜図５に示す構成の製造装置Ａによって製造することができた。

Ａ…製造装置、Ｆ…複合素管、Ｌ…捻り加工領域の長さ、Ｒ１…第１の流路、Ｒ２…第２の流路、１…素管、１ａ…直線溝、２…内面螺旋溝付管、２ａ…螺旋溝、２ｂ…螺旋フィン、３…内面螺旋溝付管、３ａ…螺旋溝、３ｂ…螺旋フィン、４…内面螺旋溝付多重捻り管、５…巻き出し側キャプスタン、６…回転手段、７…引抜きダイス、８…素管、８ａ…直線溝、９…引き抜き側キャプスタン、１０ａ、１１ａ…軸受け部、１２…軸受け部、１３…中空軸部、１３ａ…一端、１３ｂ…他端、１４…犠牲陽極層、１５…第１支持部材、１６…第２支持部材、１８…錘体、２１…駆動モーター、２２…動力伝達装置、２８…水平軸、３１…筒部材、３１ａ…蝶ネジ、３２…張力調整具（前方張力付加手段）、３３…張力調整具（後方張力付加手段）、３４…内面螺旋溝付多重捻り管、３５…内面螺旋溝付管、３５ａ…螺旋溝、３５ｂ…螺旋フィン、４０…内面螺旋溝付多重捻り管、４１…内面螺旋溝付管、４１ａ…螺旋溝、４１ｂ…螺旋フィン、４２…内面螺旋溝付管、４２ａ…螺旋溝、４２ｂ…螺旋フィン。

Claims (12)

1. 内面に長さ方向に沿う複数の螺旋溝が周方向に間隔をおいて形成され、隣接する前記螺旋溝間に螺旋フィンが形成された金属製の複数の径の異なる内面螺旋溝付管を備え、大径の内面螺旋溝付管の内側に小径の内面螺旋溝付管が挿入されて一体化され、前記大径の内面螺旋溝付管の外周に犠牲陽極層が形成されたことを特徴とする内面螺旋溝付多重捻り管。
2. 前記大径の内面螺旋溝付管内面の前記螺旋フィンがその内側の内面螺旋溝付管の外周面に食い込まされ、前記小径の内面螺旋溝付管の内側に第１の流路が形成され、前記小径の内面螺旋溝付管と前記大径の内面螺旋溝付管との間に第２の流路が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の内面螺旋溝付多重捻り管。
3. 前記個々の内面螺旋溝付管の螺旋溝が一定の捻り周期を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内面螺旋溝付多重捻り管。
4. 前記犠牲陽極層がＺｎを０．２質量％以上含み、厚さ８０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の内面螺旋溝付多重捻り管。
5. 前記個々の内面螺旋溝付管の内面に形成されている螺旋溝の捻り角が個々の内面螺旋溝付管の中心軸線に対し５〜８０゜に設定されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の内面螺旋溝付多重捻り管。
6. 内面に長さ方向に沿う複数の溝が周方向に間隔をおいて形成された径の異なる素管を複数本用意し、大径の素管の中に小径の素管を挿入して複合素管を形成し、この複合素管を巻き出し側キャプスタンにその導入側接線方向から巻き付けつつ前記複合素管を導出側接線に沿って巻き出し、前記巻き出し側キャプスタンを前記導出側接線を軸として軸回りに回転させることにより、前記巻き出し側キャプスタンから前記複合素管を前記軸回りに回転させながら前記接線の延長方向に巻き出す素管巻き出し工程と、巻き出された前記複合素管を引抜きダイスに通して縮径しながら捻りを付与して内面螺旋溝付多重捻り管とする捻り引抜き工程と、前記内面螺旋溝付多重捻り管の表面に犠牲陽極層を設ける工程を具備することを特徴とする内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法。
7. 長さ方向に沿う溝として内面に直線溝を有する素管を用いることを特徴とする請求項６に記載の内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法。
8. 長さ方向に沿う溝として内面螺旋溝を有する素管を用いることを特徴とする請求項６に記載の内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法。
9. 前記引抜きダイスによる縮径率を５〜４０％とすることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載の内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法。
10. Ｚｎを０．２質量％以上含み、厚さ８０μｍ以上の犠牲陽極層を形成することを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載の内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法。
11. 前記巻き出し側キャプスタンに前記複合素管を巻き始める位置と前記巻き出し側キャプスタンから前記引抜きダイス側に前記複合素管を送り始める位置を前記巻き出し側キャプスタンの回転軸と平行な方向にずらすことにより、前記巻き出し側キャプスタンと前記引抜きダイスとの間を前記複合素管の捻り加工領域とすることを特徴とする請求項６〜請求項１０のいずれか一項に記載の内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法。
12. 前記引抜きダイスに前記複合素管を通して前記複合素管を捻りつつ縮径する際、前記複合素管に前方張力と後方張力を付加することを特徴とする請求項６〜請求項１１のいずれか一項に記載の内面螺旋溝付多重捻り管の製造方法。

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