JP6964498B2 - Manufacturing method of inner spiral grooved tube, heat exchanger and inner spiral grooved tube - Google Patents

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Description

本願発明は、熱特性および拡管性に優れた内面螺旋溝付管および熱交換器と内面螺旋溝付管の製造方法に関する。 The present invention relates to an inner spiral grooved tube having excellent thermal characteristics and tube expandability, and a method for manufacturing a heat exchanger and an inner spiral grooved tube.

エアコンや給湯器用などのフィンチューブタイプの熱交換器には、アルミニウムフィン材に冷媒を通すための伝熱管が設けられている。伝熱管は、冷媒との熱交換効率を高めるために内面に連続した螺旋溝が設けられた内面螺旋溝付管が主流となっている。
従来、伝熱管には主に銅合金が使用されてきた。しかしながら、軽量化、低コスト化およびリサイクル性改善への要求からアルミニウム合金からなる伝熱管の開発要求が高まっている。
銅合金からなる内面螺旋溝付管(伝熱管)の製造方法として、管の内面に捻り溝を転造する溝転造法が知られている。しかしながら、アルミニウム合金からなる伝熱管では、耐圧性を高めるため底肉厚を厚くする必要があり、溝転造法での製造が困難であった。
また、溝転造法では溝プラグと管内面の摩擦によりアルミニウム滓が発生し、その除去に苦慮するといった問題もあった。このため、アルミニウム合金からなる内面螺旋溝付管を製造するには、溝転造法に代わる新たな製造方法が求められていた。
以下の特許文献1には、巻き取りドラムと巻き戻しドラムうち何れか一方をクレードルで支持し、ドラム間で搬送される管材に一方のドラムの周りを回転するフライヤによって捻りを付与するアルミニウム合金製の内面螺旋溝付管の製造装置が開示されている。
Fin tube type heat exchangers for air conditioners and water heaters are provided with heat transfer tubes for passing refrigerant through the aluminum fin material. The mainstream heat transfer tube is an inner spiral grooved tube provided with a continuous spiral groove on the inner surface in order to improve the heat exchange efficiency with the refrigerant.
Conventionally, copper alloys have been mainly used for heat transfer tubes. However, there is an increasing demand for the development of heat transfer tubes made of aluminum alloy due to the demand for weight reduction, cost reduction and improvement of recyclability.
As a method for manufacturing an inner spiral grooved tube (heat transfer tube) made of a copper alloy, a groove rolling method for rolling a twisted groove on the inner surface of the tube is known. However, in the heat transfer tube made of an aluminum alloy, it is necessary to increase the bottom wall thickness in order to increase the pressure resistance, and it is difficult to manufacture by the groove rolling method.
Further, in the groove rolling method, there is a problem that aluminum slag is generated due to friction between the groove plug and the inner surface of the pipe, and it is difficult to remove the aluminum slag. Therefore, in order to manufacture an inner spiral grooved tube made of an aluminum alloy, a new manufacturing method that replaces the groove rolling method has been required.
In the following Patent Document 1, one of the take-up drum and the rewind drum is supported by a cradle, and the pipe material conveyed between the drums is made of an aluminum alloy that is twisted by a flyer rotating around the one drum. Disclosed is an apparatus for manufacturing an inner spiral grooved tube.

特開昭62−240108号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-240108

特許文献1に記載の内面螺旋溝付管の製造装置では、フライヤの回転に伴い管材に捻り応力のみを付与するために、管材に座屈が生じやすい。このため、特許文献1に記載の内面螺旋溝付管の製造装置では、アルミニウム合金の管材を加工しようとしても10°以下の小さな捻りしか付与できないという問題があった。
また、アルミニウム合金からなる内面螺旋溝付管を熱交換器の伝熱管に適用する場合、複数並設したフィンを貫通するように伝熱管を蛇行させて設け、必要に応じ伝熱管を拡管してフィンと伝熱管を接合している。このため、伝熱管は部分的に小さな曲率半径でヘアピン曲げ加工されることとなるが、近年では熱交換器の小型化が進められているので、伝熱管のヘアピン曲げ部分のピッチが小さくなり、伝熱管のヘアピン曲げ部分にしわや偏平部分発生の危険があり、場合によってはき裂や破断を生じるおそれがあった。
In the apparatus for manufacturing an inner spiral grooved pipe described in Patent Document 1, buckling is likely to occur in the pipe material because only torsional stress is applied to the pipe material as the flyer rotates. For this reason, the apparatus for manufacturing an inner spiral grooved pipe described in Patent Document 1 has a problem that even if an attempt is made to process an aluminum alloy pipe material, only a small twist of 10 ° or less can be imparted.
When applying an inner spiral grooved tube made of an aluminum alloy to a heat transfer tube of a heat exchanger, the heat transfer tube is provided in a serpentine manner so as to penetrate a plurality of juxtaposed fins, and the heat transfer tube is expanded as necessary. The fins and heat transfer tubes are joined. For this reason, the heat transfer tube is partially bent with a hairpin with a small radius of curvature. However, since the heat exchanger has been miniaturized in recent years, the pitch of the hairpin bent portion of the heat transfer tube has become smaller. There is a risk of wrinkles and flat parts occurring at the bent part of the hairpin of the heat transfer tube, and in some cases cracks and breaks may occur.

このため本願出願人は、大きな捻り角の内面螺旋溝をアルミニウム合金からなる管材に形成できる技術を開発中であり、熱交換器の伝熱管として利用し、ヘアピン曲げ部分を形成したとしても、き裂や破断を生じることのない内面螺旋溝付管を提供することを本願発明の目的とする。 For this reason, the applicant of the present application is developing a technique capable of forming an inner spiral groove having a large twist angle in a pipe material made of an aluminum alloy, and even if it is used as a heat transfer tube of a heat exchanger to form a hairpin bent portion. It is an object of the present invention to provide an inner spiral grooved tube that does not crack or break.

本願発明の一態様である内面螺旋溝付管は、内面に長さ方向に沿う複数の螺旋溝と複数の螺旋状のフィンが周方向に間隔をおいて複数形成されたアルミニウム製の内面螺旋溝付管であって、前記複数の螺旋溝と前記複数の螺旋状のフィンがいずれも同一の捻り角で管本体の長さ方向に螺旋状に形成されるとともに、前記管本体の管壁に、その長さ方向に対し前記捻り角に依存した傾斜を有する集合組織が形成され、前記管本体の外周面に螺旋状のウエルドラインが前記管本体の長さ方向に沿って間欠的に形成され、前記管本体の外周面に螺旋状のダイスマークが前記管本体の長さ方向に沿って形成され、前記ウエルドラインは観察視野180μm×250μmの範囲の観察において、径10μm以上のピットが30個以上含まれている部分であり、前記ウエルドラインの長さが5mm以下であり、前記螺旋状のフィンの捻り角が15°以上25°以下であり、前記ダイスマークの捻り角が17.5°以上29.73°以下であることを特徴とする。
本願発明の一態様である内面螺旋溝付管において、前記ウエルドラインの長さが1.5mm以上2mm以下であることが好ましい。
本願発明の一態様である内面螺旋溝付管において、前記フィンの捻り角をθ1とし、前記ダイスマークの捻り角をθ2とし、前記管本体の内周長をαとし、前記管本体の肉厚をβとすると、tanθ2={(α+2πβ)tanθ1}/αの関係を有することが好ましい。
The inner spiral grooved tube, which is one aspect of the present invention, is an aluminum inner spiral groove in which a plurality of spiral grooves along the length direction and a plurality of spiral fins are formed at intervals in the circumferential direction on the inner surface. In the attached pipe, the plurality of spiral grooves and the plurality of spiral fins are all spirally formed in the length direction of the pipe body at the same twist angle, and on the pipe wall of the pipe body, An aggregate having an inclination depending on the twist angle with respect to the length direction is formed , and a spiral weld line is intermittently formed along the length direction of the pipe body on the outer peripheral surface of the pipe body. , A spiral die mark is formed on the outer peripheral surface of the tube body along the length direction of the tube body, and the weld line has 30 pits having a diameter of 10 μm or more when observing in an observation field of 180 μm × 250 μm. The portion included above, the length of the weld line is 5 mm or less, the twist angle of the spiral fin is 15 ° or more and 25 ° or less, and the twist angle of the die mark is 17.5 °. It is characterized in that it is 29.73 ° or less.
In the inner spiral grooved tube which is one aspect of the present invention, the length of the weld line is preferably 1.5 mm or more and 2 mm or less.
In the inner spiral grooved pipe which is one aspect of the present invention, the twist angle of the fin is θ1, the twist angle of the die mark is θ2, the inner peripheral length of the pipe body is α, and the wall thickness of the pipe body is Let β be, and it is preferable to have a relationship of tan θ2 = {(α + 2πβ) tan θ1} / α.

本発明において、前記集合組織がCu方位とGoss方位の優先配向した集合組織であることが好ましい。
本発明において、前記集合組織がCu方位{112}111の集積とGoss方位{011}100の集積がなされた集合組織であることが好ましい。
本発明において、前記傾斜を有する集合組織が捻り引抜き集合組織であって、前記Cu方位{112}111の集積度合いが、引抜管のCu方位{112}111の集積度合いよりも小さくされたことが好ましい。

In the present invention, it is preferable that the texture is a preferentially oriented texture in the Cu orientation and the Goss orientation.
In the present invention, it is preferable that the texture is a structure in which Cu orientation {112} < 111 > is integrated and Goss orientation {011} < 100 > is integrated.
In the present invention, the inclined a texture twisting withdrawal texture with an integrated degree of the Cu orientation {112} <111> is smaller than the integrated degree of Cu orientation of the drawn tube {112} <111> It is preferable that it has been done.

発明において、外周面に螺旋状のダイスマークが形成されており、前記ダイスマークの最大深さが35μm以下であることが好ましい。
本発明において、外周面における螺旋状の前記ダイスマークの捻り角が、前記螺旋状の前記フィンの捻り角より、1.0°以上大きいことが好ましい。
本発明の熱交換器は、先の何れかに記載の内面螺旋溝付管と、前記内面螺旋溝付管に結合された放熱板と、を備えたことを特徴とする。
In the present invention, it is preferable that a spiral die mark is formed on the outer peripheral surface and the maximum depth of the die mark is 35 μm or less.
In the present invention, it is preferable that the twist angle of the spiral die mark on the outer peripheral surface is 1.0 ° or more larger than the twist angle of the spiral fin.
The heat exchanger of the present invention is characterized by including the inner spiral grooved tube according to any one of the above and a heat sink coupled to the inner spiral grooved tube.

本発明の製造方法は、先の何れかに記載の内面螺旋溝付管を製造する方法であり、内周面に長さ方向に沿って直線的に延びる複数のフィンを有し、外周面に長さ方向に沿って直線的に延びるダイスマークを有するアルミニウム製の素管を押出により成形する押出成形工程と、前記素管に引抜きとともに捻り角が15°以上の捻りを付与する捻り引抜き工程と、前記引抜き工程の後に縮径率が10%以上の引抜きを行う空引き工程を施すことによって、前記素管の管壁に、その長さ方向に対し前記捻り角に依存した傾斜を有する集合組織を形成することを特徴とする。
本発明において、前記集合組織がCu方位とGoss方位の優先配向した集合組織であることが好ましい。
The manufacturing method of the present invention is the method for manufacturing the inner spiral grooved tube according to any one of the above, and has a plurality of fins extending linearly along the length direction on the inner peripheral surface and on the outer peripheral surface. An extrusion molding process in which an aluminum raw tube having a die mark extending linearly along the length direction is extruded, and a torsion drawing step in which the raw tube is drawn and twisted at a twist angle of 15 ° or more. By performing an empty drawing step of drawing out with a diameter reduction ratio of 10% or more after the drawing step, an aggregate structure having an inclination depending on the twist angle on the pipe wall of the raw pipe in the length direction thereof. Is characterized by forming.
In the present invention, it is preferable that the texture is a preferentially oriented texture in the Cu orientation and the Goss orientation.

本願発明によれば、大きな捻り角の内面螺旋溝と螺旋状のフィンをアルミニウム合金からなる管材に備えた内面螺旋溝付管であり、外周面にウエルドラインとダイスマークを備えた内面螺旋溝付管であって、熱交換器の伝熱管として利用し、ヘアピン曲げ部分を形成したとしても、き裂や破断を生じることのない内面螺旋溝付管とそれを備えた熱交換器を提供できる。 According to the present invention, large inner surface helical grooves and helical fin twist angle Ri inner surface helical grooved tube der having a tubular member made of aluminum alloy, the inner surface helical grooves having a weld line and a die marks on the outer peripheral surface It is possible to provide a tube with an inner spiral groove that does not cause cracks or breakage even if it is an attached tube and is used as a heat transfer tube of a heat exchanger to form a hairpin bent portion, and a heat exchanger provided with the inner spiral grooved tube. ..

実施形態の熱交換器の正面図である。It is a front view of the heat exchanger of an embodiment. 実施形態の熱交換器の部分斜視図である。It is a partial perspective view of the heat exchanger of an embodiment. 実施形態の内面螺旋溝付管の横断面図である。It is a cross-sectional view of the inner surface spiral grooved tube of an embodiment. 実施形態の内面螺旋溝付管の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the inner surface spiral grooved pipe of an embodiment. 実施形態の内面螺旋溝付管の側面図であり、(a)はウエルドラインの一例を示す図、(b)はダイスマークの一例を示す図である。It is a side view of the inner surface spiral grooved pipe of an embodiment, (a) is a figure which shows an example of a weld line, (b) is a figure which shows an example of a die mark. 実施形態の製造方法における素管(直線溝付管)の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the raw pipe (straight grooved pipe) in the manufacturing method of embodiment. 実施形態の製造方法における素管(直線溝付管)の斜視図である。It is a perspective view of the raw pipe (straight grooved pipe) in the manufacturing method of embodiment. 実施形態の製造方法において捻り工程を行う製造装置を示す正面図である。It is a front view which shows the manufacturing apparatus which performs the twisting process in the manufacturing method of embodiment. 図8における矢印IX方向から見た浮き枠の平面図である。It is a top view of the floating frame seen from the arrow IX direction in FIG. 内面螺旋溝付管外周部のレーザー顕微鏡による撮影画像であり、(a)はウエルドラインが残留した部分であり、(b)はウエルドラインが消失した部分である。It is an image taken by a laser microscope of the outer peripheral part of the inner spiral grooved tube, (a) is a part where a weld line remains, and (b) is a part where a weld line disappears. 実施例で得られた内面螺旋溝付管の結晶方位を解析するための(200)不完全極点図である。It is a (200) incomplete pole figure for analyzing the crystal orientation of the inner spiral grooved tube obtained in the Example. 実施例で得られた内面螺旋溝付管の結晶方位を解析するための(220)不完全極点図である。It is a (220) incomplete pole figure for analyzing the crystal orientation of the inner spiral grooved tube obtained in the Example. 実施例で得られた内面螺旋溝付管の結晶方位を解析するための(111)不完全極点図である。It is a (111) incomplete pole figure for analyzing the crystal orientation of the inner spiral grooved tube obtained in the Example. 図11に示す極点図をRD−TD方向に20°補正した後の(200)極点図である。It is a (200) pole figure after correcting the pole figure shown in FIG. 11 by 20 ° in the RD-TD direction. 図12に示す極点図をRD−TD方向に20°補正した後の(220)極点図である。It is a (220) pole figure after correcting the pole figure shown in FIG. 12 by 20 ° in the RD-TD direction. 図13に示す極点図をRD−TD方向に20°補正した後の(111)極点図である。It is a (111) pole figure after correcting the pole figure shown in FIG. 13 by 20 ° in the RD-TD direction. 比較例として作成した直線溝付引抜管の結晶方位を解析するための(200)不完全極点図である。It is a (200) incomplete pole figure for analyzing the crystal orientation of the linear grooved drawing tube created as a comparative example. 比較例として作成した直線溝付引抜管の結晶方位を解析するための(220)不完全極点図である。It is a (220) incomplete pole figure for analyzing the crystal orientation of the linear grooved drawing tube created as a comparative example. 比較例として作成した直線溝付引抜管の結晶方位を解析するための(111)不完全極点図である。It is a (111) incomplete pole figure for analyzing the crystal orientation of the straight grooved drawing tube created as a comparative example. 実施例で得られた内面螺旋溝付管の結晶方位分布関数を0゜、25゜、45゜。90゜毎に示す説明図である。The crystal orientation distribution functions of the inner spiral grooved tube obtained in the examples are 0 °, 25 °, and 45 °. It is explanatory drawing which shows every 90 °. 実施例で得られた内面螺旋溝付管の0゜、25゜、45゜。90゜の場合毎の結晶方位分布関数に、20°補正を加えた結晶方位分布関数を示す説明図である。0 °, 25 °, 45 ° of the inner spiral grooved tube obtained in the examples. It is explanatory drawing which shows the crystal orientation distribution function which added 20 ° correction to the crystal orientation distribution function for every 90 °. 比較例として得られた直線溝付管の0゜、25゜、45゜。90゜の場合毎の結晶方位分布関数を示す説明図である。0 °, 25 °, 45 ° of the straight grooved pipe obtained as a comparative example. It is explanatory drawing which shows the crystal orientation distribution function for every 90 °. (a)はダイスマークの一例の画像であり、(b)は係るダイスマークの深さの測定グラフである。(A) is an image of an example of the dice mark, and (b) is a measurement graph of the depth of the dice mark. (a)はダイスマークの一例の画像であり、(b)は係るダイスマークの深さの測定グラフである。(A) is an image of an example of the dice mark, and (b) is a measurement graph of the depth of the dice mark.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings used in the following description, for the purpose of emphasizing the characteristic parts, the characteristic parts may be enlarged for convenience, and the dimensional ratios of the respective components may not be the same as the actual ones. No. Further, for the same purpose, a part that is not a feature may be omitted in the figure.

[熱交換器]
図1および図2は、本発明に係る第1実施形態の内面螺旋溝付管からなる伝熱管81を備えた熱交換器80の概略図である。
この実施形態の熱交換器80は、冷媒を通過させるチューブとして伝熱管81を蛇行させて設け、この伝熱管81の周囲に複数のアルミニウム製の放熱板82を平行に配設した構造である。伝熱管81は、平行に配設した放熱板82を個々に貫通するように設けた複数の挿通孔を通過するように設けられている。
[Heat exchanger]
1 and 2 are schematic views of a heat exchanger 80 provided with a heat transfer tube 81 composed of an inner spiral grooved tube according to the first embodiment of the present invention.
The heat exchanger 80 of this embodiment has a structure in which a heat transfer tube 81 is provided in a meandering manner as a tube for passing a refrigerant, and a plurality of aluminum heat sinks 82 are arranged in parallel around the heat transfer tube 81. The heat transfer tube 81 is provided so as to pass through a plurality of insertion holes provided so as to individually penetrate the heat radiating plates 82 arranged in parallel.

熱交換器80において伝熱管81は、放熱板82を直線状に貫通する複数のU字状の主管81Aと、隣接する主管81Aの隣り合う端部開口同士をU字形のエルボ管81Bで接続してなる。また、放熱板82を貫通している伝熱管81の一方の端部側に冷媒の入口部87aが形成され、伝熱管81の他方の端部側に冷媒の出口部87bが形成されることで熱交換器80が構成されている。伝熱管81においてU字状に折曲された部分がヘアピン曲げ部分とされ、エルボ管81BにおいてU字状に折曲された部分がヘアピン曲げ部分とされる。 In the heat exchanger 80, the heat transfer tube 81 connects a plurality of U-shaped main pipes 81A that linearly penetrate the heat radiating plate 82 and adjacent end openings of adjacent main pipes 81A with a U-shaped elbow pipe 81B. It becomes. Further, the refrigerant inlet portion 87a is formed on one end side of the heat transfer tube 81 penetrating the heat radiation plate 82, and the refrigerant outlet portion 87b is formed on the other end side of the heat transfer tube 81. The heat exchanger 80 is configured. The U-shaped bent portion of the heat transfer tube 81 is a hairpin bent portion, and the U-shaped bent portion of the elbow tube 81B is a hairpin bent portion.

[内面螺旋溝付管(伝熱管)]
次に上述の熱交換器80に用いられる主管81Aとエルボ管81Bを構成する内面螺旋溝付管(伝熱管)10について具体的に説明する。
図3は第1実施形態の内面螺旋溝付管10の一部を断面とした斜視図であり、図4は縦断面図、図5は側面図である。
[Inner spiral grooved tube (heat transfer tube)]
Next, the inner spiral grooved pipe (heat transfer pipe) 10 constituting the main pipe 81A and the elbow pipe 81B used in the above-mentioned heat exchanger 80 will be specifically described.
FIG. 3 is a perspective view of a part of the inner spiral grooved pipe 10 of the first embodiment as a cross section, FIG. 4 is a vertical cross-sectional view, and FIG. 5 is a side view.

内面螺旋溝付管10は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるものを用いることができる。内面螺旋溝付管10にアルミニウム合金を用いる場合は、そのアルミニウム合金に特に制限はなく、JISで規定される1050、1100、1200等の純アルミニウム系、あるいは、これらにMnを添加した3003に代表される3000系のアルミニウム合金等を適用できる。また、これら以外にJISに規定されている5000系〜7000系のアルミニウム合金のいずれかを用いて内面螺旋溝付管10を構成しても良く、JISに規定されていないアルミニウム合金を用いても良いのは勿論である。なお、本明細書において「アルミニウム」とは、アルミニウム合金および純アルミニウムからなるものを包含する概念とする。 As the inner spiral grooved tube 10, one made of aluminum or an aluminum alloy can be used. When an aluminum alloy is used for the inner spiral grooved tube 10, the aluminum alloy is not particularly limited, and is represented by a pure aluminum system such as 1050, 1100, 1200 specified by JIS, or 3003 to which Mn is added. A 3000 series aluminum alloy or the like can be applied. In addition to these, any of the 5000 series to 7000 series aluminum alloys specified in JIS may be used to form the inner spiral grooved pipe 10, or an aluminum alloy not specified in JIS may be used. Of course it is good. In addition, in this specification, "aluminum" is a concept including an aluminum alloy and pure aluminum.

内面螺旋溝付管10は、横断面の外形状が円形の管本体10Aからなる。管本体10Aの外周面10aの直径は、例えば小型の熱交換器対応の場合、4mm以上15mm以下である。管本体10Aの内周面10bには、長さ方向に沿って螺旋状に形成された複数のフィン3が設けられている。フィン3の間には、フィン3の先端と比較して内径が大きく形成された螺旋溝4が形成されている。 The inner spiral grooved tube 10 is composed of a tube body 10A having a circular outer shape in cross section. The diameter of the outer peripheral surface 10a of the tube body 10A is, for example, 4 mm or more and 15 mm or less in the case of a small heat exchanger. A plurality of fins 3 formed spirally along the length direction are provided on the inner peripheral surface 10b of the pipe body 10A. A spiral groove 4 having an inner diameter larger than that of the tip of the fin 3 is formed between the fins 3.

本実施形態において、フィン3は、例えば管本体10Aの内周方向に30個〜60個設けられている。フィン3の高さ(すなわち半径方向の寸法)は、0.1mm以上0.4mm以下である。また、管本体10Aの底肉厚c(すなわち、螺旋溝4の底部に対応する管本体10Aの厚さ)は、0.2mm以上0.8mm以下である。フィン3の頂角(フィン3の側面同士のなす角)は、10°〜30°である。螺旋状に形成されたフィン3の捻り角θ1(捻り角)は、5°以上45°以下である。 In the present embodiment, for example, 30 to 60 fins 3 are provided in the inner peripheral direction of the pipe body 10A. The height of the fin 3 (that is, the dimension in the radial direction) is 0.1 mm or more and 0.4 mm or less. The bottom wall thickness c of the pipe body 10A (that is, the thickness of the pipe body 10A corresponding to the bottom of the spiral groove 4) is 0.2 mm or more and 0.8 mm or less. The apex angle of the fin 3 (the angle formed by the side surfaces of the fin 3) is 10 ° to 30 °. The twist angle θ1 (twist angle) of the spirally formed fins 3 is 5 ° or more and 45 ° or less.

図3に示すように、管本体10Aの外周面10aには、周方向に沿って等間隔で並ぶ4つのウエルドラインWLが設けられている。また、図5(a)に示すように、ウエルドラインWLは、管本体10Aの外周面10aに螺旋状に形成されている。ウエルドラインWLは、押出加工を行う際に素材同士が合流して溶着した部分である。ウエルドラインWLは、外周面10aから内周面10b側に向かう深さ方向に延在されている。
なお、ウエルドラインWLの数は、4つに限られない。ウエルドラインWLは、押出加工において装置内に収容したビレットを複数の流路に分けて圧送し合流させた部分に形成される。したがって、押出装置内の流路の数に応じてウエルドラインWLの数が決まる。
As shown in FIG. 3, four weld lines WLs arranged at equal intervals along the circumferential direction are provided on the outer peripheral surface 10a of the pipe body 10A. Further, as shown in FIG. 5A, the weld line WL is spirally formed on the outer peripheral surface 10a of the pipe body 10A. The weld line WL is a portion where the materials are merged and welded during extrusion processing. The weld line WL extends in the depth direction from the outer peripheral surface 10a toward the inner peripheral surface 10b side.
The number of weld lines WL is not limited to four. The weld line WL is formed in a portion where billets housed in the apparatus are divided into a plurality of flow paths and pumped and merged in extrusion processing. Therefore, the number of weld lines WL is determined according to the number of flow paths in the extruder.

本実施形態において、螺旋状に形成されたウエルドラインWLの捻り角θ2は、10°以上45°以下である。 後段において説明するように、本実施形態の内面螺旋溝付管10は、直線状のフィン3と直線状のウエルドラインWLとを備える素管10B(図6参照)に捻り加工を付与することにより形成されている。 In the present embodiment, the twist angle θ2 of the spirally formed weld line WL is 10 ° or more and 45 ° or less. As will be described later, in the inner spiral grooved pipe 10 of the present embodiment, a twisting process is applied to a raw pipe 10B (see FIG. 6) having a linear fin 3 and a linear weld line WL. It is formed.

内面螺旋溝付管10の内部には、例えば12MPa以上の高圧の冷媒が流れる。したがって、内面螺旋溝付管10には、内部圧に対する十分な耐圧強度が求められる。本実施形態の内面螺旋溝付管10によれば、ウエルドラインWLは、螺旋状に形成されていることにより、耐圧強度が高められている。内面螺旋溝付管10の内部圧が高まると内面螺旋溝付管10の内周面10bには、内面螺旋溝付管10を径方向外側に押し広げる応力が加わる。このため、内面螺旋溝付管10において、内部圧の高まりに起因する亀裂は、長手方向に沿って形成されやすい。また、一方で、ウエルドラインWLは、他の部位と比較して組織が異なるため亀裂の起点となり易い。本実施形態によれば、ウエルドラインWLが、螺旋状に形成されているために、内部圧の高まった場合であってもウエルドラインWLに沿って亀裂が生じ難い。このため、耐圧性に優れた内面螺旋溝付管10を提供できる。 A high-pressure refrigerant of, for example, 12 MPa or more flows inside the inner spiral grooved pipe 10. Therefore, the inner spiral grooved tube 10 is required to have sufficient withstand voltage against the internal pressure. According to the inner spiral grooved tube 10 of the present embodiment, the weld line WL is formed in a spiral shape, so that the pressure resistance strength is increased. When the internal pressure of the inner spiral grooved pipe 10 increases, a stress is applied to the inner peripheral surface 10b of the inner spiral grooved pipe 10 to push the inner spiral grooved pipe 10 radially outward. Therefore, in the inner spiral grooved pipe 10, cracks due to an increase in internal pressure are likely to be formed along the longitudinal direction. On the other hand, the weld line WL tends to be a starting point of a crack because the structure is different from that of other parts. According to the present embodiment, since the weld line WL is formed in a spiral shape, cracks are unlikely to occur along the weld line WL even when the internal pressure is increased. Therefore, it is possible to provide the inner spiral grooved tube 10 having excellent pressure resistance.

内面螺旋溝付管10のウエルドラインWLは、捻り角θ2の螺旋を描く。したがって、螺旋状に形成されたウエルドラインWLが、内圧の高まりに応じて亀裂が生じようとする方向である内面螺旋溝付管10の長さ方向に対して、十分に傾斜して延びる。これによりウエルドラインWLに沿って亀裂が生じることをより効果的に抑制できる。 The weld line WL of the inner spiral grooved tube 10 draws a spiral with a twist angle θ2. Therefore, the spirally formed weld line WL extends with a sufficient inclination with respect to the length direction of the inner spiral grooved tube 10, which is the direction in which cracks are likely to occur in response to an increase in internal pressure. As a result, it is possible to more effectively suppress the formation of cracks along the weld line WL.

本実施形態において、螺旋状のウエルドラインWLは、長さ方向に沿って間欠的に形成されている。すなわち、ウエルドラインWLには、部分的に途切れた部分が形成される。上述したように、ウエルドラインWLは、押出加工を行った際の素材同士の溶着部分である。このため、内面螺旋溝付管10は、ウエルドラインWLの組織は、他の部分と異なる組織となる。本実施形態の内面螺旋溝付管10は、後段に説明するように、押出加工で形成した素管に対して引抜きと捻りを繰り返して付与して製造される。ウエルドラインWLは、複数回の加工が付与されることで周囲の組織と混ざり合い、境界が曖昧となる。これにより、ウエルドラインWLは、部分的に消失し、間欠的となる。 In this embodiment, the spiral weld line WL is formed intermittently along the length direction. That is, a partially interrupted portion is formed in the weld line WL. As described above, the weld line WL is a welded portion between materials when extrusion processing is performed. Therefore, the structure of the weld line WL of the inner spiral grooved tube 10 is different from that of other parts. As will be described later, the inner spiral grooved pipe 10 of the present embodiment is manufactured by repeatedly drawing and twisting a raw pipe formed by extrusion. The weld line WL is mixed with the surrounding structure by being subjected to the processing a plurality of times, and the boundary becomes ambiguous. As a result, the weld line WL partially disappears and becomes intermittent.

本実施形態によれば、ウエルドラインWLが間欠的に形成されている。また、ウエルドラインWLが消失している部分は、周囲の組織と混ざって均一化されている。このために、ウエルドラインWLに沿う内面螺旋溝付管10の強度を高めることができる。これにより、耐圧性の高い内面螺旋溝付管10を提供できる。
また、ウエルドラインWLは、形成時に固溶成分が析出するため優先的に腐食しやすいと言われている。本実施形態によれば、ウエルドラインWLが長さ方向に沿って間欠的に形成されているため、腐食部分が連続的に延びることがなく、腐食に伴う耐圧性の低下を抑制できる。
According to this embodiment, the weld line WL is formed intermittently. In addition, the portion where the weld line WL has disappeared is mixed with the surrounding tissue and homogenized. Therefore, the strength of the inner spiral grooved tube 10 along the weld line WL can be increased. Thereby, it is possible to provide the inner spiral grooved tube 10 having high pressure resistance.
Further, it is said that the weld line WL is preferentially corroded because a solid solution component is precipitated at the time of formation. According to the present embodiment, since the weld line WL is formed intermittently along the length direction, the corroded portion does not extend continuously, and the decrease in pressure resistance due to corrosion can be suppressed.

間欠的に形成されたそれぞれのウエルドラインWLの長さは、5mm以下であることが好ましい。それぞれのウエルドラインWLの長さをそれぞれ5mm以下とすることで、ウエルドラインWLによる耐圧性低下を効果的に抑制できる。 The length of each of the intermittently formed weld lines WL is preferably 5 mm or less. By setting the length of each weld line WL to 5 mm or less, the decrease in pressure resistance due to the weld line WL can be effectively suppressed.

内面螺旋溝付管10を、10%硝酸水溶液に20秒浸漬させてエッチングすると、ウエルドラインWLは、表面上に白いスジ状に浮き上がる。また、白いスジ状の部位は、溶着部であるために他の部位に比べてエッチングのされ方に違いがあり、細かいピットを生じている。この状態で、ウエルドラインWLでは、光が散乱されスジ状の部位として識別できる。
図10は、後述する製造装置により製造した内面螺旋溝付管10において外周部のレーザー顕微鏡による撮影画像であり、図10(a)はウエルドラインが残留した部分であり、図10(b)はウエルドラインが消失した部分である。図10に示すように、エッチングすることにより内面螺旋溝付管の外周部の細かいピットが顕在化する。図10(a)に示すように、外周面をレーザー顕微鏡により観察すると、ウエルドラインには、径が10μm以上のピットが形成されている。一方で、図10(b)に示すように、ウエルドライン消失部では、径が10μm以上のピットがわずかしか形成されていない。
When the inner spiral grooved tube 10 is immersed in a 10% nitric acid aqueous solution for 20 seconds and etched, the weld line WL rises like a white streak on the surface. Further, since the white streak-shaped portion is a welded portion, there is a difference in the etching method as compared with other portions, and fine pits are generated. In this state, in the weld line WL, light is scattered and can be identified as a streak-like portion.
FIG. 10 is an image taken by a laser microscope of the outer peripheral portion of the inner spiral grooved tube 10 manufactured by a manufacturing apparatus described later, FIG. 10 (a) is a portion where a weld line remains, and FIG. 10 (b) is a portion. This is the part where the weld line disappeared. As shown in FIG. 10, by etching, fine pits on the outer peripheral portion of the inner spiral grooved tube become apparent. As shown in FIG. 10A, when the outer peripheral surface is observed with a laser microscope, pits having a diameter of 10 μm or more are formed on the weld line. On the other hand, as shown in FIG. 10B, only a few pits having a diameter of 10 μm or more are formed in the weld line disappearance portion.

本明細書において、レーザー顕微鏡による観察視野180μm×250μmの範囲の観察において、径が10μm以上のピットが30個以上含まれる部分をウエルドラインWLと定義するものとする。したがって、径が10μm以上のピットの数が30個未満である部分では、ウエルドラインWLが消失しているとみなす。
本実施形態の内面螺旋溝付管10においてフィン3は捻り角θ1の螺旋状に形成されている。一方で、図5に示すように、ウエルドラインWLは、捻り角θ2の螺旋状に形成されている。αを内面螺旋溝付管10内周長とし、βを内面螺旋溝付管10の底肉厚としたときフィン3の捻り角θ1とウエルドラインWLの捻り角θ2は、以下の関係を満たす。
In the present specification, in the observation in the range of the observation field of view of 180 μm × 250 μm with a laser microscope, the portion including 30 or more pits having a diameter of 10 μm or more is defined as a weld line WL. Therefore, it is considered that the weld line WL has disappeared in the portion where the number of pits having a diameter of 10 μm or more is less than 30.
In the inner spiral grooved tube 10 of the present embodiment, the fins 3 are formed in a spiral shape with a twist angle θ1. On the other hand, as shown in FIG. 5, the weld line WL is formed in a spiral shape with a twist angle θ2. When α is the inner peripheral length of the inner spiral grooved pipe 10 and β is the bottom wall thickness of the inner spiral grooved pipe 10, the twist angle θ1 of the fin 3 and the twist angle θ2 of the weld line WL satisfy the following relationship.

Figure 0006964498
Figure 0006964498

上記式によれば、ウエルドラインWLの捻り角θ2は、上記の式から、フィン3の捻り角θ1より大きくなる。これは、フィン3の捻り角θ1およびウエルドラインWLの捻り角θ2の基準となる面の外周面と内周面が、肉厚差に起因して異なっていることに由来する。
捻り角θ2は、例えば、図5に示すように内面螺旋溝付管10を側面視した場合、ウエルドラインWLが描く螺旋を観察し、その直線部分を抽出して内面螺旋溝付管10の中心軸線の平行線との交差角として把握される。
According to the above equation, the twist angle θ2 of the weld line WL is larger than the twist angle θ1 of the fin 3 from the above equation. This is because the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the surface that is the reference for the twist angle θ1 of the fin 3 and the twist angle θ2 of the weld line WL are different due to the difference in wall thickness.
For the twist angle θ2, for example, when the inner spiral grooved tube 10 is viewed from the side as shown in FIG. 5, the spiral drawn by the weld line WL is observed, and the straight line portion thereof is extracted to extract the center of the inner spiral grooved tube 10. It is grasped as the intersection angle of the axis line with the parallel line.

また、本実施形態によれば、内面螺旋溝付管10の内周面10bに長さ方向に沿って螺旋状に形成された複数のフィン3が設けられている。内周面10bに螺旋状のフィン3を形成することにより、内面螺旋溝付管10とその内部を流れる冷媒液との熱交換効率を高めることができる。螺旋状のフィン3を備えた内面螺旋溝付管10は、押出加工により長さ方向に直線状に延びるフィンを形成した素管10Bに捻りを付与することで形成できる。また、捻りを付与することにより、ウエルドラインWLを螺旋状に形成することができ、内圧に対する耐圧性の優れた内面螺旋溝付管10を提供することができる。 Further, according to the present embodiment, a plurality of fins 3 formed spirally along the length direction are provided on the inner peripheral surface 10b of the inner surface spiral grooved tube 10. By forming the spiral fin 3 on the inner peripheral surface 10b, the heat exchange efficiency between the inner spiral grooved pipe 10 and the refrigerant liquid flowing inside the pipe 10 can be improved. The inner spiral grooved pipe 10 provided with the spiral fins 3 can be formed by applying a twist to the raw pipe 10B having fins extending linearly in the length direction by extrusion processing. Further, by applying a twist, the weld line WL can be formed in a spiral shape, and the inner surface spiral grooved tube 10 having excellent pressure resistance to the internal pressure can be provided.

図5(b)に示すように、内面螺旋溝付管10の外周面10aには、螺旋状のダイスマークDMが形成されている。ダイスマークDMは、押出加工により成形された部材の周面に押出方向に沿って形成される線状の凹部である。ダイスマークDMは、押出金型やベアリング面の傷等の影響により形成される。本実施形態の内面螺旋溝付管10は、押出加工した素管に引き抜きながら捻りを加えることで製造されている。このため、押出加工により線状に形成されたダイスマークDMは、捻りの付与とともに螺旋状となる。
なお、図5(b)のダイスマークDMは、分かり易さのために1本のダイスマークDMが連続的に形成されているように図示されている。実際のダイスマークは、図23(a)および図24(a)に写真として示すように、長さ方向に沿って間欠的に形成されている。また、内面螺旋溝付管10の外周面の周方向に沿って複数のダイスマークDMが螺旋状かつ並行に延びている。
なお、本明細書においてダイスマークという用語は、押出工程により形成された凹部のみならず、係る凹部を有する素管に捻りを付与した後の伝熱管の凹部についても用いる。捻りが付与された後の管材の凹部は、厳密にはダイスマークに起因する凹部である。しかしながら、本明細書において分かり易さのため、これらを含む概念をダイスマークと呼ぶ。ダイスマークDMの捻り角はウエルドラインWLの捻り角と同じくθ2になるように形成されている。よって、上述の式の関係はダイスマークDMにおいても成立する。
As shown in FIG. 5B, a spiral die mark DM is formed on the outer peripheral surface 10a of the inner spiral grooved tube 10. The die mark DM is a linear recess formed along the extrusion direction on the peripheral surface of a member formed by extrusion processing. The die mark DM is formed due to the influence of scratches on the extrusion die and the bearing surface. The inner spiral grooved pipe 10 of the present embodiment is manufactured by twisting the extruded raw pipe while pulling it out. Therefore, the die mark DM formed linearly by extrusion processing becomes spiral as the twist is applied.
The dice mark DM of FIG. 5B is shown so that one dice mark DM is continuously formed for the sake of clarity. The actual dice marks are formed intermittently along the length direction as shown as photographs in FIGS. 23 (a) and 24 (a). Further, a plurality of die marks DM extend spirally and in parallel along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the inner surface spiral grooved tube 10.
In addition, in this specification, the term "die mark" is used not only for the recess formed by the extrusion process but also for the recess of the heat transfer tube after twisting the raw tube having the recess. Strictly speaking, the concave portion of the pipe material after being twisted is a concave portion due to the die mark. However, for the sake of clarity in the present specification, the concept including these is referred to as a dice mark. The twist angle of the die mark DM is formed to be θ2, which is the same as the twist angle of the weld line WL. Therefore, the relationship of the above equation also holds for the dice mark DM.

捻りが付与された後のダイスマークDMの最大深さは、35μm以下である。上述したように、内面螺旋溝付管10は、熱交換器80(図1、図2参照)として使用される際に、ヘアピン状に屈曲される曲げ加工が施される。このような曲げ加工において、ダイスマークDMは、内面螺旋溝付管10の破損の起点となり易い。本実施形態によれば、ダイスマークDMの最大深さを35μm以下とすることによって、内面螺旋溝付管10の強度を高め、曲げ加工などの追加加工に対して破損し難い内面螺旋溝付管10を提供できる。 The maximum depth of the die mark DM after the twist is applied is 35 μm or less. As described above, the inner spiral grooved tube 10 is bent into a hairpin shape when used as a heat exchanger 80 (see FIGS. 1 and 2). In such a bending process, the die mark DM tends to be a starting point of damage to the inner spiral grooved tube 10. According to the present embodiment, by setting the maximum depth of the die mark DM to 35 μm or less, the strength of the inner spiral grooved tube 10 is increased, and the inner spiral grooved tube is not easily damaged by additional processing such as bending. 10 can be provided.

ダイスマーク深さ計測方法について説明する。
ダイスマーク深さ計測は、例えば、株式会社キーエンス製走査型レーザー顕微鏡(VK−X100/X200)を用いて表面形状の測定を行うことができる。また、計測解析では、解析アプリケーション(VK−H1XA)を用いてダイスマーク深さを計測できる。
まず走査型レーザー顕微鏡(VK−X100/X200)のステージに試料を置き、観察倍率50倍のもと、フォーカスを合わせた後に、観察高さ上下限範囲100μmとして、0.5μmピッチで表面形状の測定を行う。
次に解析アプリケーション(VK−H1XA)を用いて得られた画像上のダイスマーク深さを計測する。計測前の前処理として、管表面の円弧を平坦にする傾き補正を行った。前処理を行った表面形状から、管円周方向に平行になるように直線を3点引き、得られた粗さ曲線から、最大谷深さ(Rv)、最大高さ(Rz)を求め、ダイスマーク深さの計測では、最大断面高さ(Rt)として計測を行う。
解析アプリケーションでは「表面粗さの定義」(JISB0601:2001)に基づいて、JISB0601−2001およびJIS 0601−1994で定義されている粗さパラメータで表面粗さ解析を実施した。
図23(b)に、図23(a)のダイスマークDMの深さ測定結果を示す。同様に、図24(b)に、図24(a)のダイスマークDMの深さ測定結果を示す。なお、図23および図24に例示するダイスマークDMを有する内面螺旋溝付管は、図8に示す製造装置で製造された本実施形態の内面螺旋溝付管10の一例である。
The method of measuring the depth of the die mark will be described.
For the die mark depth measurement, for example, the surface shape can be measured using a scanning laser microscope (VK-X100 / X200) manufactured by KEYENCE CORPORATION. Further, in the measurement analysis, the die mark depth can be measured by using the analysis application (VK-H1XA).
First, the sample is placed on the stage of a scanning laser microscope (VK-X100 / X200), and after focusing at an observation magnification of 50 times, the observation height upper and lower limit range is 100 μm, and the surface shape is 0.5 μm pitch. Make a measurement.
Next, the dice mark depth on the image obtained by using the analysis application (VK-H1XA) is measured. As a pretreatment before measurement, tilt correction was performed to flatten the arc on the pipe surface. From the surface shape that was pretreated, three straight lines were drawn so as to be parallel to the circumferential direction of the pipe, and the maximum valley depth (Rv) and maximum height (Rz) were obtained from the obtained roughness curve. In the measurement of the die mark depth, the measurement is performed as the maximum cross-sectional height (Rt).
In the analysis application, the surface roughness analysis was performed with the roughness parameters defined in JISB0601-2001 and JIS0601-1994 based on "Definition of Surface Roughness" (JISB0601: 2001).
FIG. 23 (b) shows the depth measurement result of the dice mark DM of FIG. 23 (a). Similarly, FIG. 24 (b) shows the depth measurement result of the dice mark DM of FIG. 24 (a). The inner spiral grooved tube having the die mark DM illustrated in FIGS. 23 and 24 is an example of the inner spiral grooved tube 10 of the present embodiment manufactured by the manufacturing apparatus shown in FIG.

本実施形態の内面螺旋溝付管10において管本体10Aの管壁には集合組織が形成されている。
アルミニウムまたはアルミニウム合金は多結晶体であり、通常個々の結晶粒の方向はランダムであるが、多結晶体が塑性変形を受けた場合に結晶粒の方位が特定の方向に集合し易くなる場合があり、この特定の方向を優先方位と称し、優先方位を有する多結晶体のことを集合組織を有する材料と呼称することができる。塑性加工による集合組織の形成は、特定の結晶面と結晶方向でのすべりに起因した結晶回転の結果として知られている。
本実施形態の内面螺旋溝付管10は後述する如く図6に示す構造の素管(直線溝付管)10Bに対し、後述する製造装置Aを用いて捻り引抜き加工を施して得られる。
即ち、ダイスを用いた引抜きと同時に素管10Bに捻り加工を行うことで内面螺旋溝付管10が得られる。
このため、素管10Bの管壁には、引抜きと捻りに起因する所定の塑性加工が施される結果、管壁の特定の方向に集合組織が発達した金属組織を有する内面螺旋溝付管10が得られる。
In the inner spiral grooved pipe 10 of the present embodiment, an aggregate structure is formed on the pipe wall of the pipe body 10A.
Aluminum or an aluminum alloy is a polycrystal, and the orientation of individual crystal grains is usually random, but when the polycrystal undergoes plastic deformation, the orientation of the crystal grains may easily gather in a specific direction. There, this specific direction can be referred to as a priority orientation, and a polycrystal having a priority orientation can be referred to as a material having an texture. The formation of textures by plastic processing is known as the result of crystal rotation due to slippage in specific crystal planes and crystal directions.
The inner spiral grooved pipe 10 of the present embodiment is obtained by twisting and pulling out a raw pipe (straight grooved pipe) 10B having a structure shown in FIG. 6 as described later using a manufacturing apparatus A described later.
That is, the inner spiral grooved tube 10 can be obtained by twisting the raw tube 10B at the same time as drawing with a die.
Therefore, the tube wall of the raw tube 10B is subjected to a predetermined plastic working due to drawing and twisting, and as a result, the inner spiral grooved tube 10 having a metal structure in which an aggregate structure is developed in a specific direction of the tube wall. Is obtained.

この集合組織の方位を特定するには、一例として、内面螺旋溝付管10を適当な長さに切断し、管壁を切り開いて平板状の試料とした上で、この試料の外表面(管壁の外表面)に対しX線反射法を用いて(200)、(220)、(111)不完全極点図を測定し、解析ソフト(Standard ODF)を用いて、Bunge法により解析し、結晶方位分布関数(ODF:Orientation Distribution Function)の測定を行って把握することができる。
例えば、X線反射法におけるX線回折条件として、Cu管球、40kV−40mAを用い、α角度:20〜90゜(Step:5.0゜)の条件で求めることができ、測定面として、引抜き方向をRD、走査方向をTD、管の半径方向をNDと規定することができる。
To specify the orientation of this texture, as an example, the inner spiral grooved tube 10 is cut to an appropriate length, the tube wall is cut open to form a flat sample, and then the outer surface (tube) of this sample is obtained. The (200), (220), and (111) incomplete pole diagrams are measured on the outer surface of the wall using the X-ray reflection method, analyzed by the Bunge method using analysis software (Standard ODF), and crystallized. It can be grasped by measuring the orientation distribution function (ODF).
For example, a Cu tube, 40 kV-40 mA, can be used as the X-ray diffraction condition in the X-ray reflection method, and the value can be obtained under the condition of α angle: 20 to 90 ° (Step: 5.0 °). The pull-out direction can be defined as RD, the scanning direction can be defined as TD, and the radial direction of the tube can be defined as ND.

図11は後述する製造装置Aを用い、実施例において20°の捻り角を付与するように製造された内面螺旋溝付管の(200)不完全極点図、図12は(220)不完全極点図、図13は(111)不完全極点図の一例を示す。
これらの極点図に対しそれらのRD−TD方向に捻り角に対応する20°の補正を加えた極点図を図14、図15、図16にそれぞれ示す。
また、これら実施例試料に対し、後述する製造装置Aを用いて捻りを略し、引抜きのみを施して得た比較例試料の(200)極点図、(220)極点図、(111)極点図を図17、図18、図19に示す。
図11〜図13に示す極点図では主な特徴を確認できないが、20°補正後の図14〜図16に示す極点図は図17〜図19に示す引抜き管の極点図に類似したパターンを示すことがわかる。
このことから、補正値20°が内面螺旋溝付管の捻り角と一致することから、内面螺旋溝付管の集合組織の結晶方位は引抜き管に比べ、その引抜き方向に20°の捻れを生じていることがわかった。
FIG. 11 is a (200) incomplete pole figure of an inner spiral grooved tube manufactured so as to impart a torsion angle of 20 ° in an embodiment using a manufacturing apparatus A described later, and FIG. 12 is a (220) incomplete pole. FIG. 13 shows an example of (111) incomplete pole figure.
FIG. 14, FIG. 15, and FIG. 16 show pole figures obtained by adding a correction of 20 ° corresponding to the twist angle in the RD-TD direction to these pole figures.
Further, the (200) pole figure, (220) pole figure, and (111) pole figure of the comparative example sample obtained by omitting the twisting of these Example samples using the manufacturing apparatus A described later and performing only drawing are shown. It is shown in FIG. 17, FIG. 18, and FIG.
Although the main features cannot be confirmed in the pole figures shown in FIGS. 11 to 13, the pole figures shown in FIGS. 14 to 16 after 20 ° correction have a pattern similar to the pole figures of the drawn pipes shown in FIGS. 17 to 19. It can be seen that it shows.
From this, since the correction value of 20 ° coincides with the twist angle of the inner spiral grooved tube, the crystal orientation of the aggregate structure of the inner spiral grooved tube causes a twist of 20 ° in the drawing direction as compared with the drawn tube. It turned out that.

また、図11〜図13に示す不完全極点図から求めた内面螺旋溝付管の結晶方位分布関数を図20に示し、図14〜図16に示す20°補正後の不完全極点図から求めた内面螺旋溝付管の結晶方位分布関数を図21に示し、図17〜図19に示す不完全極点図から求めた内面螺旋溝付管の結晶方位分布関数を図22に示す。
これらの対比から、内面螺旋溝付管の結晶方位分布関数では、極点図同様に20°の補正を加えることで、引抜き管と同様の結晶方位図を得ることができた。
集合組織について面心立方晶に観察される代表的な優先方位の位置から、引抜き管、内面螺旋溝付管ともに圧延集合組織であるCu方位{112}<111>の集積を認めることができた。
次に、Goss方位{011}<100>の集積が認められた。
また、これらの集積の度合いは、引抜き管に比べて内面螺旋溝付管の方が弱い傾向を示していることがわかる。
これらの分析から、内面螺旋溝付管の集合組織は、Cu方位、Goss方位が優先的に配向した集合組織を示していることがわかり、集合組織の方位は、RD(引抜き方位)に対し、RD−TD方向に捻り角に依存した20゜の傾きを有した集合組織であると判断できる。
Further, the crystal orientation distribution function of the inner spiral grooved tube obtained from the incomplete pole diagram shown in FIGS. 11 to 13 is shown in FIG. 20 and obtained from the incomplete pole diagram corrected by 20 ° shown in FIGS. 14 to 16. The crystal orientation distribution function of the inner spiral grooved tube is shown in FIG. 21, and the crystal orientation distribution function of the inner spiral grooved tube obtained from the incomplete pole diagrams shown in FIGS. 17 to 19 is shown in FIG.
From these comparisons, in the crystal orientation distribution function of the inner spiral grooved tube, a crystal orientation map similar to that of the drawn tube could be obtained by applying a correction of 20 ° as in the pole figure.
From the position of the typical priority orientation observed in the face-centered cubic crystal of the texture, it was possible to recognize the accumulation of the Cu orientation {112} <111>, which is the rolled texture, in both the drawn pipe and the inner spiral grooved pipe. ..
Next, the accumulation of Goss orientation {011} <100> was observed.
Further, it can be seen that the degree of accumulation of these pipes tends to be weaker in the inner spiral grooved pipe than in the drawn pipe.
From these analyzes, it was found that the texture of the inner spiral grooved tube shows a texture in which the Cu orientation and the Goss orientation are preferentially oriented, and the orientation of the texture is relative to the RD (pulling orientation). It can be determined that the texture has an inclination of 20 ° depending on the twist angle in the RD-TD direction.

以上説明のように内面螺旋溝付管10は、その管壁に捻り角に依存する集合組織を有しているが、引抜き管よりも集合組織の発達が弱いため、引抜き管よりも集合組織の発達を弱くすることができる。集合組織の発達の強い引抜き管よりも集合組織の発達の弱い捻り引抜き管とするならば、その内面螺旋溝付管は管壁の伸びの異方性、強度の異方性を弱くしていることとなり、集合組織の発達の強い引抜き管より集合組織の発達の弱い内面螺旋溝付管10の方がヘアピン曲げの部分にクラック発生や座屈発生を抑制できる特徴を有する。
このため、内面螺旋溝付管10を熱交換器80の伝熱管81、エルボ管81Bとして利用し、小さな曲率半径でヘアピン曲げ加工したとしても、曲げ部分にしわや偏平部分が発生し難く、き裂や破断を生じ難い伝熱管81、エルボ管81Bを提供できる特徴がある。
As described above, the inner spiral grooved pipe 10 has an aggregate structure depending on the twist angle on the tube wall, but since the development of the aggregate structure is weaker than that of the drawn pipe, the aggregated structure is larger than that of the drawn pipe. Development can be weakened. If a twisted drawing pipe with weaker texture development is used than a drawn pipe with strong texture development, the inner spiral grooved pipe weakens the elongation anisotropy and strength anisotropy of the pipe wall. Therefore, the inner spiral grooved tube 10 having a weakly developed aggregated structure has a feature that cracks and buckling can be suppressed at the bent portion of the hairpin than the drawn tube with a strongly developed aggregated structure.
Therefore, even if the inner spiral grooved tube 10 is used as the heat transfer tube 81 and the elbow tube 81B of the heat exchanger 80 and the hairpin is bent with a small radius of curvature, wrinkles and flat portions are unlikely to occur in the bent portion. It is characterized by being able to provide a heat transfer tube 81 and an elbow tube 81B that are unlikely to crack or break.

[製造方法]
以下、本願発明に係る内面螺旋溝付管10の製造方法の実施形態について図面を参照しながら説明する。内面螺旋溝付管10の製造方法は、押出成形工程と捻り引抜き工程をこの順で含む。
[Production method]
Hereinafter, embodiments of a method for manufacturing the inner spiral grooved tube 10 according to the present invention will be described with reference to the drawings. The method for manufacturing the inner spiral grooved tube 10 includes an extrusion molding step and a torsional drawing step in this order.

<押出成形工程>
まず、押出成形工程について説明する。
図6は、押出成形工程により成形された素管(直線溝付管)10Bの縦断面図であり、図7は、素管10Bの斜視図である。
アルミニウム材料からなるビレットを押出成形することにより、図7に示すように、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝4Bが周方向に間隔をおいて形成された素管10Bを製造(直線溝付管押出工程)する。押出成型工程により成形された素管10Bには、素管10Bの長さ方向に直線状に延びる4つのウエルドラインWLが形成される。4つのウエルドラインWLは、素管10Bの周方向に沿って等間隔(90°間隔)に位置する。
<Extrusion molding process>
First, the extrusion molding process will be described.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a raw pipe (straight grooved pipe) 10B formed by an extrusion molding step, and FIG. 7 is a perspective view of the raw pipe 10B.
By extruding a billet made of an aluminum material, as shown in FIG. 7, a raw pipe 10B in which a plurality of straight grooves 4B along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction is manufactured (straight groove). Attached pipe extrusion process). In the raw tube 10B formed by the extrusion molding step, four weld lines WL extending linearly in the length direction of the raw tube 10B are formed. The four weld lines WL are located at equal intervals (90 ° intervals) along the circumferential direction of the raw tube 10B.

<捻り引抜き工程>
次に、捻り引抜き工程について説明する。
捻り引抜き工程は、引抜きを行いながら上述の素管10Bに捻りを付与することで、ウエルドラインWL、フィン3Bおよび直線溝4Bを螺旋状とする工程である。
<Twisting and pulling process>
Next, the twisting and pulling process will be described.
The twist-pulling step is a step of spiraling the weld line WL, the fins 3B, and the straight groove 4B by applying a twist to the above-mentioned raw pipe 10B while pulling out.

なお、本明細書において、捻り引抜きを付与する前の管材(すなわち上述の素管10B)を「直線溝付管」と呼ぶ。また、捻り引抜きを付与した後の管材を「内面螺旋溝付管」と呼ぶ。また、直線溝付管から内面螺旋溝付管に至る過程において、内面螺旋溝付管と比較して半分程度の捻り引抜きが付与された中間形成品を「中間捻り管」と呼ぶ。更に、本明細書の「管材」とは、直線溝付管、中間捻り管および内面螺旋溝付管の上位概念であり、製造工程の段階を問わず、加工対象となる管を意味する。
本明細書において、「前段」および「後段」とは、管材の加工順序に沿った前後関係(すなわち、上流および下流)を意味し、装置内の各部位の配置を意味するものではない。
管材は内面螺旋溝付管の製造装置において、前段(上流)側から後段(下流)側に搬送される。前段に配置される部位は、必ずしも前方に配置されるとは限らず、後段に配置される部位は、必ずしも後方に配置されるとは限らない。
In this specification, the pipe material (that is, the above-mentioned raw pipe 10B) before twisting and pulling out is referred to as a "straight grooved pipe". Further, the pipe material after twisting and pulling out is called an "inner surface spiral grooved pipe". Further, in the process from the straight grooved pipe to the inner spiral grooved pipe, an intermediate formed product to which about half of the twisted pull-out is given as compared with the inner spiral grooved pipe is called an "intermediate twisted pipe". Further, the “tube material” in the present specification is a superordinate concept of a straight grooved pipe, an intermediate twisted pipe and an inner spiral grooved pipe, and means a pipe to be processed regardless of the stage of the manufacturing process.
In the present specification, the "pre-stage" and "rear stage" mean the front-back relationship (that is, upstream and downstream) along the processing order of the pipe material, and do not mean the arrangement of each part in the apparatus.
The pipe material is conveyed from the front stage (upstream) side to the rear stage (downstream) side in the manufacturing apparatus for the inner spiral grooved pipe. The portion arranged in the front stage is not always arranged in the front, and the portion arranged in the rear stage is not always arranged in the rear.

<捻り引抜き工程を行う製造装置>
図8は、直線溝付管(素管)10Bに2回の捻り引抜きを付与して内面螺旋溝付管(伝熱管)10を製造する製造装置Aを示す正面図である。まず、製造装置Aについて説明した後に、製造装置Aを用いた捻り引抜き工程について説明する。
<Manufacturing equipment that performs the twisting and pulling process>
FIG. 8 is a front view showing a manufacturing apparatus A for manufacturing an inner spiral grooved tube (heat transfer tube) 10 by applying twisting and pulling out twice to a straight grooved tube (bare tube) 10B. First, the manufacturing apparatus A will be described, and then the twisting and pulling step using the manufacturing apparatus A will be described.

製造装置Aは、公転機構30と、浮き枠34と、巻き出しボビン(第1のボビン)11と、第1のガイドキャプスタン18と、第1の引抜きダイス1と、第1の公転キャプスタン21と、公転フライヤ23と、第2の公転キャプスタン22と、第2の引抜きダイス2と、第2のガイドキャプスタン61と、巻き取りボビン(第2のボビン)71と、を備える。以下、各部の詳細について説明する。 The manufacturing apparatus A includes a revolution mechanism 30, a floating frame 34, an unwinding bobbin (first bobbin) 11, a first guide capstan 18, a first drawing die 1, and a first revolution capstan. It includes 21, a revolution flyer 23, a second revolution capstan 22, a second drawing die 2, a second guide capstan 61, and a take-up bobbin (second bobbin) 71. The details of each part will be described below.

(公転機構)
公転機構30は、前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bを含む回転シャフト35と、駆動部39と、前方スタンド37Aと、後方スタンド37Bと、を有している。
公転機構30は、回転シャフト35並びに、回転シャフト35に固定された第1の公転キャプスタン21、第2の公転キャプスタン22および公転フライヤ23を回転させる。
また、公転機構30は、回転シャフト35と同軸上に位置し回転シャフト35に支持される浮き枠34の静止状態を維持する。これにより、浮き枠34に支持された巻き出しボビン11、第1のガイドキャプスタン18および第1の引抜きダイス1の静止状態を維持する。
(Revolution mechanism)
The revolution mechanism 30 has a rotating shaft 35 including a front shaft 35A and a rear shaft 35B, a drive unit 39, a front stand 37A, and a rear stand 37B.
The revolution mechanism 30 rotates the rotating shaft 35, and the first revolution capstan 21, the second revolution capstan 22, and the revolution flyer 23 fixed to the rotating shaft 35.
Further, the revolution mechanism 30 maintains a stationary state of the floating frame 34 located coaxially with the rotating shaft 35 and supported by the rotating shaft 35. As a result, the unwinding bobbin 11, the first guide capstan 18, and the first drawing die 1 supported by the floating frame 34 are maintained in a stationary state.

前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bは、ともに内部が中空の円筒形状を有する。前方シャフト35Aと後方シャフト35Bは、ともに公転回転中心軸C(第1引抜ダイスのパスライン)を中心軸とする同軸上に配置されている。前方シャフト35Aは、前方スタンド37Aに軸受36を介し回転自在に支持され、前方スタンド37Aから後方(後方スタンド37B側)に向かって延びている。同様に、後方シャフト35Bは、後方スタンド37Bに軸受を介し回転自在に支持され、後方スタンド37Bから前方(前方スタンド37A側)に向かって延びている。前方シャフト35Aと後方シャフト35Bとの間には、浮き枠34が架け渡されている。 Both the front shaft 35A and the rear shaft 35B have a cylindrical shape with a hollow inside. Both the front shaft 35A and the rear shaft 35B are arranged coaxially with the revolution center axis C (pass line of the first drawing die) as the center axis. The front shaft 35A is rotatably supported by the front stand 37A via a bearing 36, and extends from the front stand 37A toward the rear (rear stand 37B side). Similarly, the rear shaft 35B is rotatably supported by the rear stand 37B via a bearing, and extends from the rear stand 37B toward the front (front stand 37A side). A floating frame 34 is bridged between the front shaft 35A and the rear shaft 35B.

駆動部39は、駆動モータ39cと直動シャフト39fとベルト39a、39d、プーリ39b、39eとを有している。駆動部39は、前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bを回転させる。
駆動モータ39cは、直動シャフト39fを回転させる。直動シャフト39fは、前方スタンド37Aおよび後方スタンド37Bの下部において前後方向に延びている。
前方シャフト35Aの前方の端部35Abは、前方スタンド37Aを貫通した先端にプーリ39bが取り付けられている。プーリ39bは、ベルト39aを介し直動シャフト39fと連動する。同様に、後方シャフト35Bの後方の端部35Bbは、後方スタンド37Bを貫通した先端にプーリ39eが取り付けられ、ベルト39dを介し直動シャフト39fと連動する。これにより、前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bは、公転回転中心軸Cを中心に同期回転する。
The drive unit 39 includes a drive motor 39c, a linear motion shaft 39f, belts 39a and 39d, and pulleys 39b and 39e. The drive unit 39 rotates the front shaft 35A and the rear shaft 35B.
The drive motor 39c rotates the linear motion shaft 39f. The linear motion shaft 39f extends in the front-rear direction at the lower part of the front stand 37A and the rear stand 37B.
A pulley 39b is attached to the front end portion 35Ab of the front shaft 35A at a tip penetrating the front stand 37A. The pulley 39b is interlocked with the linear motion shaft 39f via the belt 39a. Similarly, the rear end portion 35Bb of the rear shaft 35B has a pulley 39e attached to the tip penetrating the rear stand 37B and interlocks with the linear motion shaft 39f via the belt 39d. As a result, the front shaft 35A and the rear shaft 35B rotate synchronously around the revolution center axis C.

回転シャフト35(前方シャフト35Aおよび後方シャフト35B)には、第1の公転キャプスタン21、第2の公転キャプスタン22および公転フライヤ23が固定されている。回転シャフト35が回転することで、回転シャフト35に固定されたこれらの部材は、公転回転中心軸Cを中心に公転回転する。 A first revolution capstan 21, a second revolution capstan 22, and a revolution flyer 23 are fixed to the rotating shaft 35 (front shaft 35A and rear shaft 35B). As the rotary shaft 35 rotates, these members fixed to the rotary shaft 35 revolve around the center axis C of the revolution rotation.

(浮き枠)
浮き枠34は、回転シャフト35の前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bの互いに向かい合う端部35Aa、35Baに軸受34aを介し支持されている。また、浮き枠34は、巻き出しボビン11、第1のガイドキャプスタン18および第1の引抜きダイス1を支持する。
(Floating frame)
The floating frame 34 is supported by bearings 34a at the ends 35Aa and 35Ba of the front shaft 35A and the rear shaft 35B of the rotating shaft 35 facing each other. The floating frame 34 also supports the unwinding bobbin 11, the first guide capstan 18, and the first drawing die 1.

図9は、図8における矢印IX方向から見た浮き枠34の平面図である。図8、図9に示すように、浮き枠34は、上下に開口する箱形状を有する。浮き枠34は、前後に対向する前方壁34bおよび後方壁34cと、左右に対向するとともに前後方向に延びる一対の支持壁34dと、を有する。 FIG. 9 is a plan view of the floating frame 34 as seen from the direction of arrow IX in FIG. As shown in FIGS. 8 and 9, the floating frame 34 has a box shape that opens vertically. The floating frame 34 has a front wall 34b and a rear wall 34c that face each other in the front-rear direction, and a pair of support walls 34d that face each other in the left-right direction and extend in the front-rear direction.

前方壁34bおよび後方壁34cには貫通孔が設けられ、それぞれ前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bの端部35Aa、35Baが挿入されている。端部35Aa、35Baと前方壁34bおよび後方壁34cの貫通孔との間には、軸受34aが介在する。これにより、浮き枠34には、回転シャフト35(前方シャフト35Aおよび後方シャフト35B)の回転が伝達され難い。浮き枠34は、回転シャフト35が回転状態にあっても地面Gに対する静止状態を保つ。なお、公転回転中心軸Cに対し浮き枠34の重心を偏らせる錘を設けて浮き枠34の静止状態を安定させてもよい。 Through holes are provided in the front wall 34b and the rear wall 34c, and the ends 35Aa and 35Ba of the front shaft 35A and the rear shaft 35B are inserted, respectively. A bearing 34a is interposed between the ends 35Aa and 35Ba and the through holes of the front wall 34b and the rear wall 34c. As a result, it is difficult for the rotation of the rotating shaft 35 (front shaft 35A and rear shaft 35B) to be transmitted to the floating frame 34. The floating frame 34 keeps a stationary state with respect to the ground G even when the rotating shaft 35 is in a rotating state. A weight that biases the center of gravity of the floating frame 34 with respect to the revolution center axis C may be provided to stabilize the stationary state of the floating frame 34.

図9に示すように、一対の支持壁34dは、巻き出しボビン11、第1のガイドキャプスタン18および第1の引抜きダイス1を左右方向(図9紙面中の上下方向)両側に配置されている。一対の支持壁34dは、巻き出しボビン11を保持するボビン支持シャフト12および第1のガイドキャプスタン18の回転軸J18を回転可能に支持する。また、支持壁34dは、図示略のダイス支持体を介し第1の引抜きダイス1を支持する。 As shown in FIG. 9, the pair of support walls 34d has the unwinding bobbin 11, the first guide capstan 18, and the first drawing die 1 arranged on both sides in the left-right direction (vertical direction in FIG. 9). There is. The pair of support walls 34d rotatably support the bobbin support shaft 12 that holds the unwinding bobbin 11 and the rotation shaft J18 of the first guide capstan 18. Further, the support wall 34d supports the first drawing die 1 via a die support (not shown).

(巻き出しボビン)
巻き出しボビン11には、直線溝4Bが形成された素管10B(図6参照)が巻き付けられている。巻き出しボビン11は、素管10Bを巻き出して後段に供給する。
巻き出しボビン11は、ボビン支持シャフト12に着脱可能に取り付けられている。
(Unwinding bobbin)
A bare tube 10B (see FIG. 6) in which a straight groove 4B is formed is wound around the unwinding bobbin 11. The unwinding bobbin 11 unwinds the raw tube 10B and supplies it to the subsequent stage.
The unwinding bobbin 11 is detachably attached to the bobbin support shaft 12.

図9に示すように、ボビン支持シャフト12は、回転シャフト35と直交する方向に延びている。また、ボビン支持シャフト12は、浮き枠34に自転回転可能に支持されている。なお、ここで自転回転とは、ボビン支持シャフト12自身の中心軸を中心として回転することを意味する。ボビン支持シャフト12は、巻き出しボビン11を保持し、巻き出しボビン11の供給方向に自転回転することで、巻き出しボビン11からの素管10Bの繰り出しを補助する。 As shown in FIG. 9, the bobbin support shaft 12 extends in a direction orthogonal to the rotating shaft 35. Further, the bobbin support shaft 12 is supported by a floating frame 34 so as to rotate and rotate. Here, the rotation rotation means rotation around the central axis of the bobbin support shaft 12 itself. The bobbin support shaft 12 holds the unwinding bobbin 11 and rotates on its axis in the supply direction of the unwinding bobbin 11 to assist the feeding of the raw pipe 10B from the unwinding bobbin 11.

巻き出しボビン11は、巻き付けられた素管10B全て供給した際に取り外され、他の巻き出しボビンに交換される。取り外された空の巻き出しボビン11は、素管10Bを形成する押出装置に取り付けられ、再び直線溝付管10Bが巻き付けられる。巻き出しボビン11は、浮き枠34に支持され公転回転しない。したがって、巻き出しボビン11に直線溝付管10Bが乱巻されていても支障なく供給を行うことができ、巻き直しを行うことなく使用できる。また、巻き出しボビン11の重量により製造装置Aにおいて直線溝付管10Bに捻りを付与するための公転回転の回転数は制限されない。したがって、巻き出しボビン11に長尺の直線溝付管10Bが巻き付けることができる。これにより、長尺の素管10Bに対して、捻りを付与することができ、製造効率を高めることができる。 The unwinding bobbin 11 is removed when all the wound raw tubes 10B are supplied, and is replaced with another unwinding bobbin. The removed empty unwinding bobbin 11 is attached to an extruder forming the raw pipe 10B, and the linear grooved pipe 10B is wound again. The unwinding bobbin 11 is supported by the floating frame 34 and does not revolve. Therefore, even if the straight grooved tube 10B is randomly wound on the unwinding bobbin 11, the supply can be performed without any problem, and the unwinding bobbin 11 can be used without rewinding. Further, the weight of the unwinding bobbin 11 does not limit the number of revolutions of the revolution rotation for imparting a twist to the linear grooved pipe 10B in the manufacturing apparatus A. Therefore, the long straight grooved tube 10B can be wound around the unwinding bobbin 11. As a result, the long raw pipe 10B can be twisted, and the manufacturing efficiency can be improved.

ボビン支持シャフト12には、ブレーキ部15が設けられている。ブレーキ部15は、浮き枠34に対するボビン支持シャフト12の自転回転に制動力を与える。すなわち、ブレーキ部15は、巻き出しボビン11の巻き出し方向の回転を規制する。ブレーキ部15による制動力により、巻き出し方向に搬送される直線溝付管10Bには、後方張力が付加される。ブレーキ部15としては、例えば、制動力としてのトルク調節が可能なパウダーブレーキ又はバンドブレーキを採用できる。 The bobbin support shaft 12 is provided with a brake portion 15. The brake unit 15 applies a braking force to the rotation of the bobbin support shaft 12 with respect to the floating frame 34. That is, the brake unit 15 regulates the rotation of the unwinding bobbin 11 in the unwinding direction. A rear tension is applied to the linear grooved pipe 10B conveyed in the unwinding direction by the braking force of the brake portion 15. As the brake unit 15, for example, a powder brake or a band brake capable of adjusting torque as a braking force can be adopted.

(第1のガイドキャプスタン)
第1のガイドキャプスタン18は、円盤形状を有している。第1のガイドキャプスタン18には、巻き出しボビン11から繰り出された直線溝付管10Bが1周巻き掛けられる。第1のガイドキャプスタン18の外周の接線方向は、公転回転中心軸Cと一致する。第1のガイドキャプスタン18は、素管10Bを第1の方向D1に沿って公転回転中心軸C上に誘導する。
第1のガイドキャプスタン18は、自転回転自在に浮き枠34に支持されている。また第1のガイドキャプスタン18の外周には、自転回転自在のガイドローラ18bが並んで配置されている。本実施形態の第1のガイドキャプスタン18は、自身が自転回転するとともにガイドローラ18bが転動するが、何れか一方が回転すれば、直線溝付管10Bをスムーズに搬送できる。なお、図8において、ガイドローラ18bの図示は省略されている。
(1st guide capstan)
The first guide capstan 18 has a disk shape. A straight grooved pipe 10B unwound from the unwinding bobbin 11 is wound around the first guide capstan 18. The tangential direction of the outer circumference of the first guide capstan 18 coincides with the revolution center axis C. The first guide capstan 18 guides the raw pipe 10B along the first direction D1 on the revolution center axis C.
The first guide capstan 18 is supported by a floating frame 34 so as to rotate and rotate. Further, on the outer circumference of the first guide capstan 18, the guide rollers 18b that can rotate and rotate are arranged side by side. The first guide capstan 18 of the present embodiment rotates on its own axis and the guide roller 18b rotates, but if either one rotates, the straight grooved pipe 10B can be smoothly conveyed. In FIG. 8, the guide roller 18b is not shown.

図7に示すように、第1のガイドキャプスタン18と巻き出しボビン11との間には、管路誘導部18aが設けられている。管路誘導部18aは、例えば直線溝付管10Bを囲むように配置された複数のガイドローラである。管路誘導部18aは、巻き出しボビン11から供給される素管10Bを第1のガイドキャプスタン18に誘導する。 As shown in FIG. 7, a pipeline guide portion 18a is provided between the first guide capstan 18 and the unwinding bobbin 11. The pipeline guide portion 18a is, for example, a plurality of guide rollers arranged so as to surround the straight grooved pipe 10B. The pipeline guide portion 18a guides the raw pipe 10B supplied from the unwinding bobbin 11 to the first guide capstan 18.

なお、第1のガイドキャプスタン18に代えて、巻き出しボビン11と第1の引抜きダイス1との間にトラバース機能を有する誘導管を設けてもよい。誘導管を設ける場合には、巻き出しボビン11と第1の引抜きダイス1との距離を短くすることができ、工場内のスペースを有効活用できる。 Instead of the first guide capstan 18, a guide tube having a traverse function may be provided between the unwinding bobbin 11 and the first drawing die 1. When the guide pipe is provided, the distance between the unwinding bobbin 11 and the first drawing die 1 can be shortened, and the space in the factory can be effectively utilized.

(第1の引抜きダイス)
第1の引抜きダイス1は、素管10B(管材5)を縮径する。第1の引抜きダイス1は、浮き枠34に固定されている。第1の引抜きダイス1は、第1の方向D1を引抜き方向とする。第1の引抜きダイス1の中心は、回転シャフト35の公転回転中心軸Cと一致する。また、第1の方向D1は、公転回転中心軸Cと平行である。
第1の引抜きダイス1には、浮き枠34に固定された潤滑油供給装置9Aにより潤滑油が供給される。これにより第1の引抜きダイス1における引抜力を軽減できる。
第1の引抜きダイス1を通過した管材5は、浮き枠34の前方壁34bに設けられた貫通孔を介して、前方シャフト35Aの内部に導入される。
(1st pull-out die)
The first drawing die 1 reduces the diameter of the raw pipe 10B (tube material 5). The first drawing die 1 is fixed to the floating frame 34. The first drawing die 1 has the first direction D1 as the drawing direction. The center of the first drawing die 1 coincides with the revolution center axis C of the rotating shaft 35. Further, the first direction D1 is parallel to the revolution center axis C.
Lubricating oil is supplied to the first drawing die 1 by the lubricating oil supply device 9A fixed to the floating frame 34. As a result, the pulling force of the first pulling die 1 can be reduced.
The pipe material 5 that has passed through the first drawing die 1 is introduced into the front shaft 35A through a through hole provided in the front wall 34b of the floating frame 34.

(第1の公転キャプスタン)
第1の公転キャプスタン21は、円盤形状を有している。第1の公転キャプスタン21は、中空の前方シャフト35Aの内外を径方向に貫通する横孔35Acに配置されている。第1の公転キャプスタン21は、円盤の中心を回転軸J21として、回転シャフト35(前方シャフト35A)の外周部に固定された支持体21aに自転回転が自在な状態で支持されている。
(1st revolution capstan)
The first revolution capstan 21 has a disk shape. The first revolution capstan 21 is arranged in a lateral hole 35Ac that radially penetrates the inside and outside of the hollow front shaft 35A. The first revolving capstan 21 is supported by a support 21a fixed to the outer peripheral portion of the rotating shaft 35 (front shaft 35A) with the center of the disk as the rotating shaft J21 in a state where the rotation can be freely rotated.

第1の公転キャプスタン21は、外周の接線の1つが公転回転中心軸Cと略一致する。
第1の公転キャプスタン21には、公転回転中心軸C上の第1の方向D1に搬送される管材5が一周以上、巻き掛けられる。第1の公転キャプスタン21は、管材5を巻き掛けて前方シャフト35Aの内部から外部に引き出して公転フライヤ23に誘導する。
In the first revolution capstan 21, one of the tangents on the outer circumference substantially coincides with the revolution center axis C.
A pipe material 5 conveyed in the first direction D1 on the revolution center axis C is wound around the first revolution capstan 21 for one or more turns. The first revolution capstan 21 winds the pipe material 5 and pulls it out from the inside of the front shaft 35A to guide it to the revolution flyer 23.

第1の公転キャプスタン21は、公転回転中心軸Cの周りを前方シャフト35Aとともに公転回転する。公転回転中心軸Cは、第1の公転キャプスタン21の自転回転の回転軸J21と直交する方向に延びている。管材は、第1の公転キャプスタン21と第1の引抜きダイス1との間で捻りが付与される。これにより、管材5は、直線溝付管10Bから中間捻り管10Cとなる。 The first revolution capstan 21 revolves around the revolution center axis C together with the front shaft 35A. The revolution center axis C extends in a direction orthogonal to the rotation axis J21 of the rotation rotation of the first revolution capstan 21. The pipe material is twisted between the first revolution capstan 21 and the first drawing die 1. As a result, the pipe material 5 changes from the straight grooved pipe 10B to the intermediate twisted pipe 10C.

第1の公転キャプスタン21とともに、前方シャフト35Aには駆動モータ20が設けられている。駆動モータ20は、第1の公転キャプスタン21を管材5の巻き掛け方向(搬送方向)に駆動回転する。これにより、第1の公転キャプスタン21は、管材5に第1の引抜きダイス1を通過するための前方張力を付与する。 Along with the first revolution capstan 21, a drive motor 20 is provided on the front shaft 35A. The drive motor 20 drives and rotates the first revolution capstan 21 in the winding direction (conveying direction) of the pipe material 5. As a result, the first revolution capstan 21 applies a forward tension to the pipe material 5 for passing through the first drawing die 1.

第1の公転キャプスタン21および駆動モータ20は、前方シャフト35Aの公転回転中心軸Cに重心が位置するように公転回転中心軸Cに対して互いに対称の位置に配置されることが好ましい。これにより、前方シャフト35Aの回転のバランスを安定させることができる。なお、第1の公転キャプスタン21と駆動モータ20の重量差が大きい場合は、錘を設けて重心を安定させてもよい。 The first revolution capstan 21 and the drive motor 20 are preferably arranged at positions symmetrical with respect to the revolution center axis C so that the center of gravity is located on the revolution center axis C of the front shaft 35A. Thereby, the balance of rotation of the front shaft 35A can be stabilized. If the weight difference between the first revolution capstan 21 and the drive motor 20 is large, a weight may be provided to stabilize the center of gravity.

(公転フライヤ)
公転フライヤ23は、第1の引抜きダイス1と第2の引抜きダイス2との間で、管材5の管路を反転させる。公転フライヤ23は、第1の引抜きダイス1の引抜き方向である第1の方向D1に搬送される管材5を反転させ、搬送方向を第2の引抜きダイス2の引抜き方向である第2の方向D2に向ける。より具体的には、公転フライヤ23は、第1の公転キャプスタン21から第2の公転キャプスタン22に管材5を誘導する。
(Revolution flyer)
The revolution flyer 23 reverses the pipe line of the pipe material 5 between the first drawing die 1 and the second drawing die 2. The revolving flyer 23 reverses the pipe material 5 conveyed in the first direction D1 which is the drawing direction of the first drawing die 1, and sets the conveying direction to the second direction D2 which is the drawing direction of the second drawing die 2. Turn to. More specifically, the revolution flyer 23 guides the pipe material 5 from the first revolution capstan 21 to the second revolution capstan 22.

公転フライヤ23は、複数のガイドローラ23aとガイドローラ23aを支持するガイドローラ支持体(図示略)とを有する。ここでは、煩雑さを解消するためガイドローラ支持体の図示を省略するが、ガイドローラ支持体は、回転シャフト35に支持されている。ただし、フライヤの構造についてガイドローラは必須ではなく、単に管が通過するための板状の構造で、それに通過させるためのリングを取り付けた形状のものでも良い。このリングは板形状の部材に設けられても良い。このリングの一部はこの板形状の部材の一部で構成されてもよい。板形状の部材はガイドローラ支持体と同様に回転シャフト35に支持されてもよい。
ガイドローラ23aは、公転回転中心軸Cに対し外側に湾曲する弓形状を形成して並んでいる。ガイドローラ23a自身が転動して管材5をスムーズに搬送する。公転フライヤ23は、公転回転中心軸Cを中心として、浮き枠34並びに浮き枠34内に支持された第1の引抜きダイス1および巻き出しボビン11の周りを回転する。
The revolution flyer 23 has a plurality of guide rollers 23a and a guide roller support (not shown) that supports the guide rollers 23a. Here, the guide roller support is not shown in order to eliminate the complexity, but the guide roller support is supported by the rotating shaft 35. However, the guide roller is not indispensable for the structure of the flyer, and it may be simply a plate-like structure for the pipe to pass through and a shape to which a ring for passing the pipe is attached. This ring may be provided on a plate-shaped member. A part of this ring may be composed of a part of this plate-shaped member. The plate-shaped member may be supported by the rotating shaft 35 in the same manner as the guide roller support.
The guide rollers 23a are arranged in a bow shape that curves outward with respect to the revolution center axis C. The guide roller 23a itself rolls and smoothly conveys the pipe material 5. The revolution flyer 23 rotates around the floating frame 34, the first drawing die 1 supported in the floating frame 34, and the unwinding bobbin 11 around the revolution rotation center axis C.

公転フライヤ23の一端は、公転回転中心軸Cに対し第1の公転キャプスタン21の外側に位置している。また、公転フライヤ23の他端は、中空の後方シャフト35Bの内外を径方向に貫通する横孔35Bcを通過して後方シャフト35Bの内部に延びている。公転フライヤ23は、第1の公転キャプスタン21に巻き掛けられて外側に繰り出された管材5を後方シャフト35B側に誘導する。また、公転フライヤ23は、管材5を後方シャフト35Bの内部において、第2の方向D2に沿って公転回転中心軸C上に繰り出す。 One end of the revolution flyer 23 is located outside the first revolution capstan 21 with respect to the revolution center axis C. Further, the other end of the revolution flyer 23 passes through a lateral hole 35Bc that radially penetrates the inside and outside of the hollow rear shaft 35B and extends to the inside of the rear shaft 35B. The revolution flyer 23 guides the pipe material 5 wound around the first revolution capstan 21 and extended outward to the rear shaft 35B side. Further, the revolution flyer 23 feeds the pipe material 5 inside the rear shaft 35B on the revolution center axis C along the second direction D2.

なお、本実施形態の公転フライヤ23は、ガイドローラ23aにより管材5を搬送するものであるとして説明した。しかしながら公転フライヤ23を、弓状に形成した帯板から形成して、管材5を帯板の一面を滑動させて搬送してもよい。
また、図8において、管材5がガイドローラ23aの外側を通過する場合を例示した。
しかしながら、公転フライヤ23の回転速度が速い場合には、管材5が遠心力により公転フライヤから脱線するおそれがある。このような場合は、管材5の外側に更にガイドローラ23aを設けることが好ましい。
公転フライヤ23と同等の重量を有し前方シャフト35Aから後方シャフト35Bに延びて公転フライヤ23と同期回転するダミーフライヤを複数設けてもよい。これにより、回転シャフト35の回転を安定させることができる。
The revolution flyer 23 of the present embodiment has been described as being for transporting the pipe material 5 by the guide roller 23a. However, the revolution flyer 23 may be formed from a strip formed in an arch shape, and the pipe material 5 may be transported by sliding one surface of the strip.
Further, in FIG. 8, a case where the pipe material 5 passes outside the guide roller 23a is illustrated.
However, when the rotation speed of the revolution flyer 23 is high, the pipe material 5 may derail from the revolution flyer due to centrifugal force. In such a case, it is preferable to further provide a guide roller 23a on the outside of the pipe material 5.
A plurality of dummy flyers having the same weight as the revolution flyer 23 and extending from the front shaft 35A to the rear shaft 35B and rotating synchronously with the revolution flyer 23 may be provided. Thereby, the rotation of the rotating shaft 35 can be stabilized.

(第2の公転キャプスタン)
第2の公転キャプスタン22は、第1の公転キャプスタン21と同様に、円盤形状を有する。第2の公転キャプスタン22は、後方シャフト35Bの端部35Bbの先端に設けられた支持体22aに自転回転が自在な状態で支持されている。また、第2の公転キャプスタン22の外周には、自転回転自在のガイドローラ22cが並んで配置されている。本実施形態の第2の公転キャプスタン22は、自身が自転回転するとともにガイドローラ22cが転動するが、何れか一方が回転すれば、管材5をスムーズに搬送できる。
(Second revolution capstan)
The second revolution capstan 22 has a disk shape like the first revolution capstan 21. The second revolving capstan 22 is supported by a support 22a provided at the tip of the end portion 35Bb of the rear shaft 35B in a state where it can rotate freely. Further, on the outer circumference of the second revolving capstan 22, guide rollers 22c that can rotate and rotate are arranged side by side. The second revolving capstan 22 of the present embodiment rotates on its own axis and the guide roller 22c rotates, but if either one rotates, the pipe material 5 can be smoothly conveyed.

第2の公転キャプスタン22は、外周の接線の1つが公転回転中心軸Cと略一致する。
第2の公転キャプスタン22には、公転回転中心軸C上の第2の方向D2に搬送される管材5が一周以上、巻き掛けられる。第2の公転キャプスタン22は、巻き掛けられた管材を公転回転中心軸C上の第2の方向D2に繰り出す。
In the second revolution capstan 22, one of the tangents on the outer circumference substantially coincides with the revolution center axis C.
A pipe material 5 conveyed in the second direction D2 on the revolution center axis C is wound around the second revolution capstan 22 for one or more turns. The second revolution capstan 22 feeds the wound pipe material in the second direction D2 on the revolution center axis C.

第2の公転キャプスタン22は、公転回転中心軸Cの周りを後方シャフト35Bとともに公転回転する。公転回転中心軸Cは、第2の公転キャプスタン22の自転回転の回転軸J22と直交する方向に延びている。第2の公転キャプスタン22から繰り出された管材5は、第2の引抜きダイス2において縮径される。第2の引抜きダイス2は、地面Gに対し静止しているため、第2の公転キャプスタン22と第2の引抜きダイス2との間で、管材5に捻りを付与できる。これにより、管材5は、中間捻り管10Cから内面螺旋溝付管10となる。 The second revolution capstan 22 revolves around the revolution center axis C together with the rear shaft 35B. The revolution center axis C extends in a direction orthogonal to the rotation axis J22 of the rotation rotation of the second revolution capstan 22. The pipe material 5 unwound from the second revolution capstan 22 is reduced in diameter in the second drawing die 2. Since the second drawing die 2 is stationary with respect to the ground G, the pipe material 5 can be twisted between the second revolving capstan 22 and the second drawing die 2. As a result, the pipe material 5 changes from the intermediate twisted pipe 10C to the inner spiral grooved pipe 10.

第2の公転キャプスタン22を支持する支持体22aは、公転回転中心軸Cに対し第2の公転キャプスタン22と対称の位置に錘22bを支持する。錘22bは、後方シャフト35Bの回転のバランスを安定させる。 The support 22a that supports the second revolution capstan 22 supports the weight 22b at a position symmetrical to the second revolution capstan 22 with respect to the revolution center axis C. The weight 22b stabilizes the rotational balance of the rear shaft 35B.

(第2の引抜きダイス)
第2の引抜きダイス2は、第2の公転キャプスタン22の後段に配置される。第2の引抜きダイス2は、反対の第2の方向D2を引抜き方向とする。第2の方向D2は、公転回転中心軸Cと平行な方向である。第2の方向D2は、第1の引抜きダイス1の引抜き方向である第1の方向D1と反対である。管材5は、第2の方向D2に沿って第2の引抜きダイス2を通過する。第2の引抜きダイス2は、第2の引抜きダイス2は、地面Gに対して静止している。第2の引抜きダイス2の中心は、回転シャフト35の公転回転中心軸Cと一致する。
(Second pull-out die)
The second drawing die 2 is arranged after the second revolution capstan 22. The second drawing die 2 has the opposite second direction D2 as the drawing direction. The second direction D2 is a direction parallel to the revolution center axis C. The second direction D2 is opposite to the first direction D1, which is the drawing direction of the first drawing die 1. The pipe material 5 passes through the second drawing die 2 along the second direction D2. The second drawing die 2 is stationary with respect to the ground G. The center of the second drawing die 2 coincides with the revolution center axis C of the rotating shaft 35.

第2の引抜きダイス2は、例えば図示略のダイス支持体を介して架台62に支持されている。また、第2の引抜きダイス2には、架台62に取り付けられた潤滑油供給装置9Bにより潤滑油が供給される。これにより第2の引抜きダイス2における引抜力を軽減できる。
第2の引抜きダイス2における縮径および捻り付与により、管材5は、中間捻り管10Cから内面螺旋溝付管10となる。
The second drawing die 2 is supported by the gantry 62, for example, via a die support (not shown). Further, lubricating oil is supplied to the second drawing die 2 by the lubricating oil supply device 9B attached to the gantry 62. As a result, the pulling force of the second pulling die 2 can be reduced.
Due to the diameter reduction and twisting of the second drawing die 2, the pipe material 5 changes from the intermediate twisted pipe 10C to the inner spiral grooved pipe 10.

(第2のガイドキャプスタン)
第2のガイドキャプスタン61は、円盤形状を有している。第2のガイドキャプスタン61の外周の接線方向は、公転回転中心軸Cと一致する。第2のガイドキャプスタン61には、公転回転中心軸C上の第2の方向D2に搬送される管材5が一周以上、巻き掛けられる。
(Second guide capstan)
The second guide capstan 61 has a disk shape. The tangential direction of the outer circumference of the second guide capstan 61 coincides with the revolution center axis C. A pipe material 5 conveyed in the second direction D2 on the revolution center axis C is wound around the second guide capstan 61 for one or more turns.

第2のガイドキャプスタン61は、回転軸J61を中心に架台62に回転可能に支持されている。また、第2のガイドキャプスタン61の回転軸J61は、駆動モータ63と駆動ベルト等を介し接続されている。第2のガイドキャプスタン61は、駆動モータ63により、内面螺旋溝付管10の巻き掛け方向(搬送方向)に駆動回転する。なお、駆動モータ63は、トルク制御可能なトルクモータを用いることが好ましい。 The second guide capstan 61 is rotatably supported by the gantry 62 around the rotation shaft J61. Further, the rotating shaft J61 of the second guide capstan 61 is connected to the drive motor 63 via a drive belt or the like. The second guide capstan 61 is driven and rotated by the drive motor 63 in the winding direction (conveying direction) of the inner spiral grooved pipe 10. As the drive motor 63, it is preferable to use a torque motor capable of torque control.

第2のガイドキャプスタン61が駆動することによって管材5には、前方張力が付与される。これにより管材5は、第2の引抜きダイス2における加工に必要な引抜き応力が付与され前方に搬送される。 A forward tension is applied to the pipe material 5 by driving the second guide capstan 61. As a result, the pipe material 5 is conveyed forward by applying the drawing stress required for processing in the second drawing die 2.

(巻き取りボビン)
巻き取りボビン71は、内面螺旋溝付管10の管路の終端に設けられ、内面螺旋溝付管10を回収する。巻き取りボビン71の前段には、誘導部72が設けられている。誘導部72は、トラバース機能を有し内面螺旋溝付管10を巻き取りボビン71に整列巻きさせる。
(Take-up bobbin)
The take-up bobbin 71 is provided at the end of the pipeline of the inner spiral grooved pipe 10 and collects the inner spiral grooved pipe 10. An induction portion 72 is provided in front of the take-up bobbin 71. The guide portion 72 has a traverse function and winds the inner spiral grooved pipe 10 around the bobbin 71 in an aligned manner.

巻き取りボビン71は、ボビン支持シャフト73に着脱可能に取り付けられている。ボビン支持シャフト73は、架台75に支持され、駆動モータ74に駆動ベルト等を介し接続されている。巻き取りボビン71は、駆動モータ74により駆動回転され、管材5を弛ませることなく巻き取る。巻き取りボビン71は、内面螺旋溝付管10が十分に巻き付けられた場合に取り外され、他の巻き取りボビン71に付け替えられる。 The take-up bobbin 71 is detachably attached to the bobbin support shaft 73. The bobbin support shaft 73 is supported by the gantry 75 and is connected to the drive motor 74 via a drive belt or the like. The take-up bobbin 71 is driven and rotated by the drive motor 74, and takes up the pipe material 5 without loosening it. The take-up bobbin 71 is removed when the inner spiral grooved tube 10 is sufficiently wound and replaced with another take-up bobbin 71.

<捻り引抜き工程>
上述した製造装置Aを用いて、内面螺旋溝付管10を製造する方法について説明する。
まず、予備工程として、素管(直線溝付管)10Bを巻き出しボビン11にコイル状に巻き付ける。更に、巻き出しボビン11を製造装置Aの浮き枠34にセットする。また、巻き出しボビン11から素管10B(管材5)を繰り出して、予め素管10Bの管路をセットする。具体的には、素管10Bを、第1のガイドキャプスタン18、第1の引抜きダイス1、第1の公転キャプスタン21、公転フライヤ23、第2の公転キャプスタン22、第2の引抜きダイス2、第2のガイドキャプスタン61、巻き取りボビン71の順に、通過させて、セットする。
<Twisting and pulling process>
A method of manufacturing the inner spiral grooved tube 10 by using the manufacturing apparatus A described above will be described.
First, as a preliminary step, the raw pipe (straight grooved pipe) 10B is unwound and wound around the bobbin 11 in a coil shape. Further, the unwinding bobbin 11 is set in the floating frame 34 of the manufacturing apparatus A. Further, the raw pipe 10B (pipe material 5) is unwound from the unwinding bobbin 11 and the pipeline of the raw pipe 10B is set in advance. Specifically, the raw pipe 10B is provided with a first guide capstan 18, a first drawing die 1, a first revolution capstan 21, a revolution flyer 23, a second revolution capstan 22, and a second drawing die. 2. Pass the second guide capstan 61 and the take-up bobbin 71 in this order and set them.

内面螺旋溝付管10の製造工程において、管材の搬送経路に沿って説明する。
まず、巻き出しボビン11から素管10B(管材5)を順次繰り出していく。
次に、巻き出しボビン11から繰り出された素管10Bを、第1のガイドキャプスタン18に巻き掛ける。第1のガイドキャプスタン18は、素管10Bを公転回転中心軸C上に位置する第1の引抜きダイス1のダイス孔に誘導する(第1の誘導工程)。
In the manufacturing process of the inner spiral grooved pipe 10, the description will be given along the transport path of the pipe material.
First, the raw pipe 10B (tube material 5) is sequentially unwound from the unwinding bobbin 11.
Next, the raw pipe 10B unwound from the unwinding bobbin 11 is wound around the first guide capstan 18. The first guide capstan 18 guides the raw pipe 10B into the die hole of the first drawing die 1 located on the revolution center axis C (first guiding step).

次に、素管10Bを第1の引抜きダイス1に通過させる。更に、第1の引抜きダイス1の後段で管材5を第1の公転キャプスタン21に巻き掛けて前記回転軸の周りを回転させる。これにより、素管10Bを縮径するとともに捻りを付与する(第1の捻り引抜き工程)。 Next, the raw tube 10B is passed through the first drawing die 1. Further, in the subsequent stage of the first drawing die 1, the pipe material 5 is wound around the first revolution capstan 21 and rotated around the rotation axis. As a result, the diameter of the raw tube 10B is reduced and a twist is applied (first twisting and pulling step).

第1の捻り引抜き工程において、素管10Bには第1の公転キャプスタン21を駆動する駆動モータ20により、前方張力が付与される。また、同時に素管10Bには巻き出しボビン11のブレーキ部15により後方張力が付与される。このため、素管10Bに適度な張力を付与することが可能となり、素管10Bに座屈・破断を生じさせることなく安定した捻り角を付与できる。 In the first torsional pull-out step, forward tension is applied to the raw pipe 10B by the drive motor 20 that drives the first revolution capstan 21. At the same time, a rear tension is applied to the raw pipe 10B by the brake portion 15 of the unwinding bobbin 11. Therefore, it is possible to apply an appropriate tension to the raw pipe 10B, and it is possible to give a stable twist angle to the raw pipe 10B without causing buckling or breakage.

管材5は、第1の引抜きダイス1に通された後に、公転回転する第1の公転キャプスタン21に巻き掛けられる。管材5は、第1の引抜きダイス1により縮径されるとともに、第1の公転キャプスタン21により捻りを付与される。これにより、管材5の内部の直線状の流路管7Aに捻りが付与され内面螺旋溝付管10が形成される。第1の捻り引抜き工程により素管10Bは、中間捻り管10Cとなる。中間捻り管10Cは、内面螺旋溝付管10の製造工程における中間段階の管材であり、内面螺旋溝付管10の内面螺旋溝より浅い捻り角の螺旋溝が形成された状態である。 The pipe material 5 is passed through the first drawing die 1 and then wound around the first revolving capstan 21 that revolves. The pipe material 5 is reduced in diameter by the first drawing die 1 and twisted by the first revolution capstan 21. As a result, the linear flow path pipe 7A inside the pipe material 5 is twisted to form the inner spiral grooved pipe 10. By the first twisting and pulling step, the raw pipe 10B becomes an intermediate twisted pipe 10C. The intermediate twisted pipe 10C is a pipe material in an intermediate stage in the manufacturing process of the inner surface spiral grooved pipe 10, and is in a state where a spiral groove having a twist angle shallower than that of the inner surface spiral groove of the inner surface spiral grooved pipe 10 is formed.

第1の捻り引抜き工程において、管材5には、捻りが付与されると同時に引抜きダイスによる縮径が行われる。すなわち、管材5は、捻りと縮径との同時加工による複合応力が付与させる。複合応力下においては、捻り加工のみを行う場合と比較して管材5の降伏応力が小さくなり、管材5の座屈応力に達する前に、管材5に大きな捻りを付与できる。これにより、管材5の座屈の発生を抑制しつつ大きな捻りを付与できる。また、この捻り引抜き工程により管材5の管壁の集合組織がある程度発達する。 In the first torsional drawing step, the pipe material 5 is twisted and at the same time the diameter is reduced by the drawing die. That is, the pipe material 5 is subjected to a composite stress due to simultaneous machining of twisting and diameter reduction. Under the combined stress, the yield stress of the pipe material 5 becomes smaller than that in the case where only the twisting process is performed, and a large twist can be applied to the pipe material 5 before the buckling stress of the pipe material 5 is reached. As a result, it is possible to impart a large twist while suppressing the occurrence of buckling of the pipe material 5. Further, by this twisting and pulling step, the aggregate structure of the pipe wall of the pipe material 5 develops to some extent.

第1の引抜きダイス1の前段には、第1のガイドキャプスタン18が設けられており管材5の回転が規制されている。すなわち、管材5は、第1の引抜きダイス1の前段で、捻り方向の変形が拘束されている。管材5には、第1の引抜きダイス1と第1の公転キャプスタン21との間で捻りが付与される。すなわち、第1の捻り引抜き工程において、管材5に捻りが付与される領域(加工域)は、第1の引抜きダイス1と第1の公転キャプスタン21との間に制限される。
加工域の長さと、限界捻り角(座屈を生じないで捻ることができる最大捻り角)の関係には、相関関係があり、加工域を短くすることで、大きな捻り角を付与しても管材5に座屈が生じにくい。第1のガイドキャプスタン18を設けることで、第1の引抜きダイス1の前段で捻りが付与されることがなく、加工域を短く設定できる。また、第1の引抜きダイス1と第1の公転キャプスタン21との距離を近づけることで加工域を短く設定し、座屈を生じさせずに管材5に大きな捻り、例えば10〜45゜の捻りを付与できる。
A first guide capstan 18 is provided in front of the first drawing die 1 to regulate the rotation of the pipe material 5. That is, the pipe material 5 is restrained from being deformed in the twisting direction in the front stage of the first drawing die 1. The pipe material 5 is twisted between the first drawing die 1 and the first revolving capstan 21. That is, in the first torsional drawing step, the region (machining area) where the pipe material 5 is twisted is limited between the first drawing die 1 and the first revolution capstan 21.
There is a correlation between the length of the machining area and the limit twist angle (the maximum twist angle that can be twisted without buckling), and even if a large twist angle is given by shortening the machining area. Buckling is unlikely to occur in the pipe material 5. By providing the first guide capstan 18, the machining area can be set short without twisting in the front stage of the first drawing die 1. Further, the machining area is set short by shortening the distance between the first drawing die 1 and the first revolution capstan 21, and a large twist, for example, a twist of 10 to 45 ° is performed on the pipe material 5 without causing buckling. Can be granted.

第1の引抜きダイス1による管材5の縮径率は、2%以上とすることが好ましい。限界捻り角と縮径率の間には相関が認められ、引抜き時の縮径率を大きくするにつれて限界捻り角が大きくなる傾向が認められる。すなわち、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、2%以上とするのが好ましい。なお、同様の理由から縮径率を5%以上とすることがより好ましい。
一方で、縮径率が大きくなり過ぎると加工限界で破断を生じ易くなるので、40%以下とするのが好ましい。
The diameter reduction ratio of the pipe material 5 by the first drawing die 1 is preferably 2% or more. A correlation is observed between the limit twist angle and the diameter reduction ratio, and the limit twist angle tends to increase as the diameter reduction ratio at the time of drawing increases. That is, if the diameter reduction ratio is too small, the effect of pulling out is poor and it is difficult to obtain a large twist angle. Therefore, it is preferably 2% or more. For the same reason, it is more preferable that the diameter reduction ratio is 5% or more.
On the other hand, if the diameter reduction ratio becomes too large, fracture is likely to occur at the processing limit, so it is preferably 40% or less.

次に、公転フライヤ23に管材5を巻き掛けて、管材5の搬送方向を公転回転中心軸C上の第2の方向D2に向ける。更に、第2の公転キャプスタン22に管材5を巻き掛けて、管材5を第2の引抜きダイス2に導入する(第2の誘導工程)。これにより、管材5の搬送方向は、第1の方向D1から第2の方向D2に反転し、第2の引抜きダイス2の中心に合わせられる。公転フライヤ23は、浮き枠34の周りを公転回転中心軸Cを中心として回転する。なお、第1の公転キャプスタン21、公転フライヤ23および第2の公転キャプスタン22は、公転回転中心軸Cを中心として同期回転する。したがって、第1の公転キャプスタン21から第2の公転キャプスタン22の間で、管材5は相対的に回転せず捻りが付与されない。 Next, the pipe material 5 is wound around the revolution flyer 23, and the transport direction of the pipe material 5 is directed to the second direction D2 on the revolution center axis C. Further, the pipe material 5 is wound around the second revolution capstan 22 and the pipe material 5 is introduced into the second drawing die 2 (second induction step). As a result, the transport direction of the pipe material 5 is reversed from the first direction D1 to the second direction D2, and is aligned with the center of the second drawing die 2. The revolution flyer 23 rotates around the floating frame 34 about the revolution center axis C. The first revolution capstan 21, the revolution flyer 23, and the second revolution capstan 22 rotate synchronously about the revolution center axis C. Therefore, between the first revolution capstan 21 and the second revolution capstan 22, the pipe material 5 does not rotate relatively and is not twisted.

次に、第2の公転キャプスタン22とともに回転する管材5を第2の引抜きダイス2に通過させる。これにより、管材5を縮径するとともに捻りを付与し、内面螺旋溝の捻り角を更に大きくする(第2の捻り引抜き工程)。この第2の捻り引抜き工程により中間捻り管10Cは、内面螺旋溝付管10となる。 Next, the pipe material 5 that rotates together with the second revolution capstan 22 is passed through the second drawing die 2. As a result, the diameter of the pipe material 5 is reduced and a twist is applied to further increase the twist angle of the inner spiral groove (second twist pulling step). By this second torsional drawing step, the intermediate torsion pipe 10C becomes the inner spiral grooved pipe 10.

第2の捻り引抜き工程において、管材5には第2のガイドキャプスタン61を駆動する駆動モータ63により、前方張力が付与される。駆動モータ63としては、トルク制御可能なトルクモータを用いた場合、第2のガイドキャプスタン61は、管材5に付与する前方張力を調整できる。第2のガイドキャプスタン61により前方張力を調整することで、第2の捻り引抜き工程において管材5に適度な張力を付与することが可能となる。これにより、管材5に座屈・破断を生じさせることなく安定した捻り角を付与できる。 In the second torsional pull-out step, forward tension is applied to the pipe material 5 by the drive motor 63 that drives the second guide capstan 61. When a torque controllable torque motor is used as the drive motor 63, the second guide capstan 61 can adjust the forward tension applied to the pipe material 5. By adjusting the forward tension with the second guide capstan 61, it is possible to apply an appropriate tension to the pipe material 5 in the second torsional pull-out step. As a result, a stable twist angle can be imparted to the pipe material 5 without causing buckling or breakage.

管材5は、公転回転する第2の公転キャプスタン22に巻き掛けられた後に第2の引抜きダイス2を通過する。管材5は、第2の引抜きダイス2により縮径されるとともに、第2の公転キャプスタン22により管材5に捻りを付与される。これにより、管材5の流路管に更に大きな捻りが付与され、螺旋溝の捻り角が大きくなる。第2の捻り引抜き工程により中間捻り管10Cは、内面螺旋溝付管10となる。 The pipe material 5 passes through the second drawing die 2 after being wound around the second revolving capstan 22 that revolves and rotates. The diameter of the pipe material 5 is reduced by the second drawing die 2, and the pipe material 5 is twisted by the second revolution capstan 22. As a result, a larger twist is applied to the flow path pipe of the pipe material 5, and the twist angle of the spiral groove becomes larger. The intermediate torsion tube 10C becomes the inner spiral grooved tube 10 by the second torsional drawing step.

第2の引抜きダイス2の前段では、第2の公転キャプスタン22に管材5が巻き掛けられている。第2の引抜きダイス2の後段では、第2のガイドキャプスタン61が設けられ管材5の回転が規制されている。すなわち、管材5は第2の引抜きダイス2の前後で、捻り方向の変形が拘束されており、第2の公転キャプスタン22と第2のガイドキャプスタン61との間で、管材5に捻りと引抜きが付与される。すなわち、第2の捻り引抜き工程において、管材5に捻りが付与される領域(加工域)は、第2の公転キャプスタン22と第2の引抜きダイス2との間に制限される。上述したように、加工域を短くすることで、大きな捻り角を付与しても座屈が生じにくい。第2のガイドキャプスタン61を設けることで、第2の引抜きダイス2の後段で捻りが付与されることがなく、加工域を短く設定できる。 In the front stage of the second drawing die 2, the pipe material 5 is wound around the second revolution capstan 22. In the subsequent stage of the second drawing die 2, a second guide capstan 61 is provided to regulate the rotation of the pipe material 5. That is, the pipe material 5 is restrained from being deformed in the twisting direction before and after the second drawing die 2, and the pipe material 5 is twisted between the second revolution capstan 22 and the second guide capstan 61. Withdrawal is granted. That is, in the second twist-drawing step, the region (machining area) where the pipe material 5 is twisted is limited between the second revolution capstan 22 and the second drawing die 2. As described above, by shortening the processing area, buckling is less likely to occur even if a large twist angle is applied. By providing the second guide capstan 61, the machining area can be set short without twisting in the subsequent stage of the second drawing die 2.

なお、本実施形態において、第2の公転キャプスタン22は、後方スタンド37Bの後方(第2の引抜きダイス2側)に設けられているが、第2の公転キャプスタン22は、前方スタンド37Aと後方スタンド37Bとの間に位置していてもよい。しかしながら、第2の公転キャプスタン22を、後方スタンド37Bに対し後方に配置して第2の引抜きダイス2に近づけることで、第2の捻り引抜き工程における加工域を短くすることができる。これにより、座屈の発生をより効果的に抑制できる。 In the present embodiment, the second revolution capstan 22 is provided behind the rear stand 37B (on the side of the second drawing die 2), but the second revolution capstan 22 is the front stand 37A. It may be located between the rear stand 37B. However, by arranging the second revolution capstan 22 rearward with respect to the rear stand 37B and bringing it closer to the second drawing die 2, the machining area in the second torsional drawing step can be shortened. Thereby, the occurrence of buckling can be suppressed more effectively.

第2の捻り引抜き工程において、第1の捻り引抜き工程と同様に、捻りと縮径とが行われて、管材5には複合応力が付与させる。これにより、管材5の座屈応力に達する前に、管材に座屈の発生を抑制しつつ大きな捻り、例えば10〜45゜の捻り角を付与できる。
また、第2の捻り引抜き工程により集合組織の発達が進行し、目的の捻り角に依存した傾斜を有する集合組織が発達する。
In the second torsional pull-out step, as in the first torsional pull-out step, twisting and diameter reduction are performed to apply a composite stress to the pipe material 5. As a result, before the buckling stress of the pipe material 5 is reached, a large twist, for example, a twist angle of 10 to 45 ° can be imparted to the pipe material while suppressing the occurrence of buckling.
In addition, the development of the textured structure progresses by the second torsional drawing step, and the textured structure having an inclination depending on the target twisting angle is developed.

第2の引抜きダイス2による管材5の縮径率は、第1の捻り引抜き工程と同様に、2%以上(より好ましくは5%以上)25%以下とすることが好ましい。
なお、第1の引抜きダイス1において、大きな縮径(例えば縮径率30%以上の縮径)を行うと管材5が加工硬化するために、第2の引抜きダイス2での大きな縮径を行うことが困難になる。したがって、第1の引抜きダイス1の縮径率と第2の引抜きダイス2の縮径率との合計は、4%以上50%以下とすることが好ましい。
<空引き工程>
次に、管材5を仕上げ引抜きダイス70に通過させる(仕上げ引抜き工程)。管材5は、仕上げ引抜きダイス70を通過することで、表面が整形されるとともに肉厚の偏肉が低減される。また、管材5に若干のつぶれ等の変形が生じていた場合でも、この仕上げ引抜き工程を経ることにより、その変形も修正して、所定の真円度の管材5とすることができる。なお、仕上げ引抜きダイス70の引抜き荷重に対して管材5を搬送させる力は、巻き取りボビン71に設けられた駆動モータ74により付与される。
The diameter reduction ratio of the pipe material 5 by the second drawing die 2 is preferably 2% or more (more preferably 5% or more) and 25% or less, as in the first torsional drawing step.
If the first drawing die 1 is subjected to a large diameter reduction (for example, a diameter reduction of 30% or more), the pipe material 5 is work-hardened, so that the second drawing die 2 is subjected to a large diameter reduction. It becomes difficult. Therefore, the total of the diameter reduction ratio of the first drawing die 1 and the diameter reduction ratio of the second drawing die 2 is preferably 4% or more and 50% or less.
<Sky pulling process>
Next, the pipe material 5 is passed through the finish drawing die 70 (finish drawing step). By passing the pipe material 5 through the finish drawing die 70, the surface is shaped and the uneven thickness of the wall thickness is reduced. Further, even if the pipe material 5 is slightly deformed such as crushed, the deformation can be corrected by going through this finish drawing step to obtain the pipe material 5 having a predetermined roundness. The force for transporting the pipe material 5 with respect to the pulling load of the finishing pulling die 70 is applied by the drive motor 74 provided on the take-up bobbin 71.

また、捻り引抜き工程(第1の捻り引抜き工程および第2の捻り引抜き工程)の後段で、空引き工程を行うことで、表面性状および形状が安定した内面螺旋溝付管10を製造できる。空引き工程における管材5の縮径率は、25%以下とすることが好ましい。さらに、第1の引抜き工程、第2の引抜き工程および空引き工程の縮径率の合計は、30%以上とすることが好ましい。 Further, the inner spiral grooved pipe 10 having a stable surface texture and shape can be manufactured by performing an empty pulling step after the twisting pulling step (the first twisting pulling step and the second twisting pulling step). The diameter reduction ratio of the pipe material 5 in the dry drawing step is preferably 25% or less. Further, the total diameter reduction ratio of the first drawing step, the second pulling step and the empty pulling step is preferably 30% or more.

<回収工程>
次に、管材5は、巻き取りボビン71に巻き付けられ回収される。巻き取りボビン71は、駆動モータ74により、管材5の搬送速度と同期して回転することで、管材5を弛みなく巻き取ることができる。
以上の工程を経て、製造装置Aを用いて、内面螺旋溝付管10を製造できる。
<Recovery process>
Next, the pipe material 5 is wound around the take-up bobbin 71 and collected. The take-up bobbin 71 is rotated by the drive motor 74 in synchronization with the transport speed of the pipe material 5, so that the pipe material 5 can be wound up without slack.
Through the above steps, the inner surface spiral grooved tube 10 can be manufactured by using the manufacturing apparatus A.

本実施形態の捻り工程によれば押出成形工程において直線溝付管10Bに形成された直線状のウエルドラインWLが螺旋状となる。これにより、内圧の上昇に対して亀裂が生じにくいウエルドラインWLを形成することができる。
また、本実施形態の捻り工程によれば複数回の捻りを繰り返す。これにより、押出成形工程で形成されたウエルドラインWLは、周囲の組織と混ざり合って境界が曖昧となる。これにより、ウエルドラインWLを部分的に消失させて間欠的に形成でき、結果として耐圧性能の高い内面螺旋溝付管10を製造できる。
<O材化工程>
次に、O材化工程について説明する。
O材化工程は、捻り工程の後に行われる。O材化工程は、管材5に焼きなまし処理を施す熱処理工程である。O材化工程を行うことによって、アルミ材料の歪みを除去し、内部応力を除去できる。
According to the twisting step of the present embodiment, the linear weld line WL formed in the linear grooved pipe 10B in the extrusion molding step becomes spiral. As a result, it is possible to form a weld line WL in which cracks are unlikely to occur with an increase in internal pressure.
Further, according to the twisting step of the present embodiment, the twisting is repeated a plurality of times. As a result, the weld line WL formed in the extrusion molding process mixes with the surrounding structure and the boundary becomes ambiguous. As a result, the weld line WL can be partially eliminated and formed intermittently, and as a result, the inner spiral grooved tube 10 having high pressure resistance can be manufactured.
<O material conversion process>
Next, the O-material making process will be described.
The O materialization step is performed after the twisting step. The O-material formation step is a heat treatment step in which the pipe material 5 is annealed. By performing the O-material process, the strain of the aluminum material can be removed and the internal stress can be removed.

本実施形態の製造方法によれば、直線溝付管10Bに直接的に捻りと引抜きを付与することで、ウエルドラインWLと螺旋溝及びフィン3を同時に螺旋状且つ間欠的に形成することが可能となる。また、目的の捻り角に依存した傾斜角の集合組織を発達させることができる。
これらにより、ウエルドラインWLを螺旋状に且つ間欠的に形成することによる耐圧性の向上の効果と、螺旋状のフィン3による熱交換率の向上の効果と、を同時に達成する内面螺旋溝付管10を製造できる。また、捻り角に依存した傾斜を有する集合組織を発達させることができるので、小さな曲率でヘアピン曲げを施してもき裂や破断を生じ難い内面螺旋溝付管10を製造できる。
According to the manufacturing method of the present embodiment, by directly twisting and pulling out the straight grooved pipe 10B, the weld line WL, the spiral groove and the fin 3 can be formed spirally and intermittently at the same time. It becomes. In addition, it is possible to develop an aggregate structure of inclination angles depending on the desired torsion angle.
As a result, the inner spiral grooved tube that simultaneously achieves the effect of improving the pressure resistance by forming the weld line WL spirally and intermittently and the effect of improving the heat exchange rate by the spiral fin 3. 10 can be manufactured. Further, since an aggregate structure having an inclination depending on the twist angle can be developed, it is possible to manufacture the inner spiral grooved tube 10 which is unlikely to crack or break even if the hairpin is bent with a small curvature.

本実施形態の製造方法によれば、押出加工により成形された素管10Bに捻りと引抜加工を付与した後に熱処理(O材化工程)を行なうことで、押出で素管10Bに生じたウエルドラインWLの拡散接合をより強固にして接合強度を高めることができる。 According to the manufacturing method of the present embodiment, the weld line generated in the raw pipe 10B by extrusion is performed by performing heat treatment (O material formation step) after twisting and drawing the raw pipe 10B formed by extrusion processing. The diffusion bonding of WL can be strengthened and the bonding strength can be increased.

本実施形態の製造方法によれば、各工程(第1の引抜き工程、第2の引抜き工程および空引き工程)の合計の縮径率が30%以上である。縮径率を30%以上とすることで、大きな捻りを付与できる。また、本実施形態の製造方法によれば、各工程の縮径率は、25%以下である。各工程の縮径率が25%以下であることで、加工硬化を抑制し後工程での縮径をスムーズに行うことができる。 According to the manufacturing method of the present embodiment, the total diameter reduction ratio of each step (first pulling step, second pulling step and empty pulling step) is 30% or more. By setting the diameter reduction ratio to 30% or more, a large twist can be imparted. Further, according to the manufacturing method of the present embodiment, the diameter reduction ratio of each step is 25% or less. When the diameter reduction ratio in each process is 25% or less, work hardening can be suppressed and the diameter reduction in the subsequent process can be smoothly performed.

本実施形態の捻り工程は、上述の工程を経て形成された内面螺旋溝付管10に対して、再び第1の捻り引抜き工程および第2の捻り引抜き工程を行い、更に大きな捻り角を付与してもよい。この場合には、上述の工程を経た内面螺旋溝付管10に対して熱処理(焼きなまし)を行い、O材化する。更に巻き出しボビン11に巻き付けて、この巻き出しボビン11を適当な縮径率を有する第1の引抜きダイスおよび第2の引抜きダイスを有する製造装置Aに取り付ける。更に、製造装置Aにより上述の工程と同様の工程(第1の捻り引抜き工程および第2の捻り引抜き工程)を経ることで、更に大きな捻り角を付与した内面螺旋溝付管10を製造できる。 In the twisting step of the present embodiment, the first torsional drawing step and the second torsional drawing step are performed again on the inner spiral grooved tube 10 formed through the above steps, and a larger twisting angle is imparted. You may. In this case, the inner spiral grooved tube 10 that has undergone the above steps is heat-treated (annealed) to form an O material. Further, the unwinding bobbin 11 is wound around the unwinding bobbin 11, and the unwinding bobbin 11 is attached to a manufacturing apparatus A having a first drawing die having an appropriate diameter reduction ratio and a second drawing die. Further, the manufacturing apparatus A can manufacture the inner spiral grooved tube 10 having a larger twist angle by going through the same steps (first twist-pulling step and second twist-pulling step) as described above.

本実施形態の捻り工程によれば、捻りと同時に縮径を行っているため、出発材と最終製品の外径および断面積が異なる。また、管材5に捻りと縮径の複合応力を付与する為に、捻り加工に必要なせん断応力を低減させることが可能となり、管材5の座屈応力に達する前に、管材5に大きな捻りを付与できる。したがって、捻り角θ1の大きな螺旋溝4とフィン3を有するとともに、底肉厚が薄い内面螺旋溝付管10を、座屈を生じさせることなく製造することができる。また、捻り角に依存した傾斜を有する集合組織を発達させた内面螺旋溝付管10であって、ヘアピン曲げに強い内面螺旋溝付管10を製造することができる。
内面螺旋溝付管10は、フィン3の捻り角θ1を大きくすることで熱交換効率を高めることができる。また、内面螺旋溝付管10は、肉厚を薄くすることで、軽量化するとともに材料費を低減して安価とすることができる。すなわち、本実施形態によれば、軽量、安価かつ熱交換効率の高い内面螺旋溝付管10を製造できる。
According to the twisting step of the present embodiment, since the diameter is reduced at the same time as the twisting, the outer diameter and the cross-sectional area of the starting material and the final product are different. Further, since the combined stress of twist and diameter reduction is applied to the pipe material 5, it is possible to reduce the shear stress required for the twisting process, and a large twist is applied to the pipe material 5 before the buckling stress of the pipe material 5 is reached. Can be granted. Therefore, the inner spiral grooved tube 10 having the spiral groove 4 and the fin 3 having a large twist angle θ1 and having a thin bottom wall thickness can be manufactured without causing buckling. Further, it is possible to manufacture an inner spiral grooved tube 10 which is an inner spiral grooved tube 10 having a developed aggregate structure having an inclination depending on a twist angle and which is resistant to hairpin bending.
The inner spiral grooved tube 10 can improve the heat exchange efficiency by increasing the twist angle θ1 of the fin 3. Further, the inner surface spiral grooved tube 10 can be made lighter and less expensive by reducing the wall thickness. That is, according to the present embodiment, it is possible to manufacture the inner spiral grooved tube 10 which is lightweight, inexpensive, and has high heat exchange efficiency.

本実施形態の捻り工程によれば、直線溝付管10Bに対して捻りを付与するとともに、縮径を行うため、座屈発生を抑制しつつ大きな捻り角を付与できる。なお、本実施形態において、最終品である内面螺旋溝付管10の外径に対し、素材となる直線溝付管10Bの外径は1.1倍以上である。 According to the twisting step of the present embodiment, since the straight grooved pipe 10B is twisted and the diameter is reduced, a large twisting angle can be imparted while suppressing the occurrence of buckling. In the present embodiment, the outer diameter of the straight grooved pipe 10B, which is a material, is 1.1 times or more the outer diameter of the final product, the inner spiral grooved pipe 10.

本実施形態の捻り工程によれば、第1の引抜きダイス1と第2の引抜きダイス2との間で第1の公転キャプスタン21により、管材5に捻りを付与している。更に、第1の引抜きダイス1と第2の引抜きダイス2との引抜き方向が反転している。これにより、第1の捻り引抜き工程と、第2の捻り引抜き工程における、捻り方向を一致させて、管材5に捻りを付与できる。また、管材5の管路の始端である巻き出しボビン11と管路の終端である巻き取りボビン71を公転回転させる必要がない。ラインの速度は、回転速度に依存するため、重量物である巻き出しボビン11又は巻き取りボビン71を回転させない本実施形態の捻り工程では、回転速度を容易に高めることができる。すなわち、本実施形態によれば容易にライン速度を高速化できる。 According to the twisting step of the present embodiment, the pipe material 5 is twisted by the first revolution capstan 21 between the first drawing die 1 and the second drawing die 2. Further, the drawing directions of the first drawing die 1 and the second drawing die 2 are reversed. As a result, the pipe material 5 can be twisted by matching the twisting directions in the first twisting and pulling step and the second twisting and pulling step. Further, it is not necessary to revolve the unwinding bobbin 11 which is the start end of the pipeline of the pipe material 5 and the take-up bobbin 71 which is the end of the pipeline. Since the speed of the line depends on the rotation speed, the rotation speed can be easily increased in the twisting step of the present embodiment in which the unwinding bobbin 11 or the winding bobbin 71, which is a heavy object, is not rotated. That is, according to this embodiment, the line speed can be easily increased.

更に、本実施形態において、巻き出しボビン11を公転回転させることがないため、巻き出しボビン11に長尺の直線溝付管10B(管材5)を巻き付けることができる。このため、本実施形態の捻り工程によれば、巻き出しボビン11を付け替えることがなく、一気通貫で長尺の管材5に捻りを付与することができる。すなわち、本実施形態によれば内面螺旋溝付管10の大量生産が容易となる。
本実施形態の捻り工程は、少なくとも2回の捻り引抜き工程を経て管材5に捻りを付与するものである。このため、各段階の捻り引抜き工程で付与する捻り角を積み上げて大きな捻り角を付与することができる。
Further, in the present embodiment, since the unwinding bobbin 11 is not revolved, a long straight grooved pipe 10B (tube material 5) can be wound around the unwinding bobbin 11. Therefore, according to the twisting step of the present embodiment, the unwinding bobbin 11 can be twisted in a single stroke without replacing the unwinding bobbin 11. That is, according to the present embodiment, mass production of the inner spiral grooved tube 10 becomes easy.
In the twisting step of the present embodiment, the pipe material 5 is twisted through at least two twisting and pulling steps. Therefore, it is possible to give a large twist angle by accumulating the twist angles given in the twist pulling step of each stage.

本実施形態の捻り工程によれば、第1の捻り引抜き工程および前記第2の捻り引抜き工程において、管材5に前方張力と後方張力が付与される。前方張力は、第2のガイドキャプスタン61により管材5に付与され、後方張力は、巻き出しボビン11を制動するブレーキ部15によって管材5に付与される。これにより、加工対象の管材5に適切な張力を安定して付与することができる。管材5の管路に弛みが無く、直線溝付管10Bが芯ずれせずに引抜きダイスに入るため、管材5に座屈・破断を生じさせることなく安定した捻り角を付与できる。 According to the twisting step of the present embodiment, the front tension and the rear tension are applied to the pipe material 5 in the first twisting and pulling step and the second twisting and pulling step. The forward tension is applied to the pipe material 5 by the second guide capstan 61, and the rear tension is applied to the pipe material 5 by the brake portion 15 that brakes the unwinding bobbin 11. As a result, an appropriate tension can be stably applied to the pipe material 5 to be processed. Since there is no slack in the pipe line of the pipe material 5 and the straight grooved pipe 10B enters the drawing die without misalignment, a stable twist angle can be imparted to the pipe material 5 without causing buckling or breakage.

本実施形態に係る第1の引抜きダイス1および第2の引抜きダイス2において、ダイス孔の中心は、公転回転中心軸C上に位置している。これにより、ダイス孔を通過する管材5をダイス孔に対して直線的に配置できるため、管材5を均一に縮径して、捻り付与時の座屈を抑制できる。なお、第1の引抜きダイス1および第2の引抜きダイス2において、管材5が正常に縮径できる範囲であれば、公転回転中心軸Cに対するダイス孔の位置ズレは許容される。 In the first drawing die 1 and the second drawing die 2 according to the present embodiment, the center of the die hole is located on the revolution center axis C. As a result, the pipe material 5 passing through the die hole can be arranged linearly with respect to the die hole, so that the diameter of the pipe material 5 can be uniformly reduced and buckling at the time of twisting can be suppressed. In the first drawing die 1 and the second drawing die 2, the position of the die hole with respect to the revolution center axis C is allowed as long as the diameter of the pipe material 5 can be reduced normally.

なお、本実施形態においては、巻き出しボビン11が浮き枠34に支持され、巻き取りボビン71が地面Gに設置されているものとして説明した。しかしながら、巻き出しボビン11と巻き取りボビン71のうち何れが浮き枠34に支持されていてもよい。すなわち、図8において、巻き出しボビン11と巻き取りボビン71とを入れ替えて配置してもよい。この場合には、管材5の搬送経路が反転する。また、第1の引抜きダイス1および第2の引抜きダイス2が入れ替えて配置されるとともに、搬送方向に沿ってそれぞれの引抜きダイス1、2の引抜き方向を反転させて配置する。更に、引抜きダイス1、2の前後に位置するキャプスタンにおいて、引抜きダイスの後段に位置するキャプスタンを管材の巻き掛け方向(搬送方向)に駆動させ、引抜きダイスにおける引抜力に抗する前方張力を与える。
以上の説明の工程により、図3〜図5に示す構成の内面螺旋溝付管10を製造することができる。
In the present embodiment, it has been described that the unwinding bobbin 11 is supported by the floating frame 34 and the winding bobbin 71 is installed on the ground G. However, either the unwinding bobbin 11 or the winding bobbin 71 may be supported by the floating frame 34. That is, in FIG. 8, the unwinding bobbin 11 and the winding bobbin 71 may be interchanged and arranged. In this case, the transport path of the pipe material 5 is reversed. Further, the first drawing die 1 and the second drawing die 2 are arranged interchangeably, and the drawing directions of the respective drawing dies 1 and 2 are reversed and arranged along the conveying direction. Further, in the capstans located before and after the drawing dies 1 and 2, the capstan located at the rear stage of the drawing dies is driven in the winding direction (conveying direction) of the pipe material to apply a forward tension against the pulling force of the drawing dies. give.
Through the steps described above, the inner spiral grooved tube 10 having the configurations shown in FIGS. 3 to 5 can be manufactured.

上述の実施形態に記載の製造装置Aを用いた製造方法に従い、内面に螺旋状のフィンが形成され、外周面に螺旋状のウエルドラインWLが形成された内面螺旋溝付管(条数58、外径6〜7.2mm、底肉厚0.45〜0.55mm、フィン高さ0.25mm、フィンの頂角11゜、捻り角最大25゜のサンプル(サンプルNo.1〜No.6)を作製した。
各サンプルに対して、外径、最大底肉厚と最小底肉厚の差、外周面における捻り角、捻り角比ρ、ダイスマークDMについて螺旋ピッチに対する1周分の長さの比、ダイスマークDMの深さ、偏平率が異なる。各サンプルの各パラメータは、後段の表1にまとめる。
なお、各サンプルとしては、スリムフィンタイプの伝熱管を用いた。
According to the manufacturing method using the manufacturing apparatus A described in the above-described embodiment, the inner surface spiral grooved pipe (number of threads 58, number 58,) in which spiral fins are formed on the inner surface and spiral weld lines WL are formed on the outer peripheral surface. Samples with an outer diameter of 6 to 7.2 mm, a bottom wall thickness of 0.45 to 0.55 mm, a fin height of 0.25 mm, a fin apex angle of 11 °, and a maximum twist angle of 25 ° (Samples No. 1 to No. 6). Was produced.
For each sample, the outer diameter, the difference between the maximum bottom wall thickness and the minimum bottom wall thickness, the twist angle on the outer peripheral surface, the twist angle ratio ρ, the ratio of the length of one circumference to the spiral pitch for the die mark DM, and the die mark. DM depth and flatness are different. Each parameter of each sample is summarized in Table 1 below.
A slim fin type heat transfer tube was used as each sample.

(ヘアピン曲げに対する強度測定)
各サンプルの伝熱管を曲率半径(R=15)でヘアピン状に180°曲げる曲げ加工を行った。各条件n=20で評価し、1つでも伝熱管の外周面に亀裂が観察されたものを×とし、亀裂が観察されなかったものを〇とした。
評価結果を表1にまとめる。
(Measurement of strength against hairpin bending)
The heat transfer tube of each sample was bent by 180 ° in a hairpin shape with a radius of curvature (R = 15). Each condition was evaluated under n = 20, and those in which cracks were observed on the outer peripheral surface of the heat transfer tube were evaluated as x, and those in which no cracks were observed were evaluated as 〇.
The evaluation results are summarized in Table 1.

Figure 0006964498
Figure 0006964498

表1に示す結果から、十分な捻り角で捻りを付与した伝熱管において、ヘアピン曲げ加工で破損が生じにくくなることが確認された。 From the results shown in Table 1, it was confirmed that the heat transfer tube twisted with a sufficient twist angle is less likely to be damaged by the hairpin bending process.

(拡管性評価)
ウエルドラインの健全性を確かめる試験として、頂角60度円錐(材質SS400)をパイプに押し込む方法で拡管試験を行う。パイプは長さ40mm切り出し、端面は旋盤を使用して平滑に仕上げた。拡管試験時には円錐のパイプと接触する面には牛脂を刷毛にて塗り付け、焼き付き発生による結果のバラツキを抑えた。
以上の条件において、伝熱管に割れが生じた時点での拡管荷重(伝熱管の長さ方向に沿って円錐に加えた力)および押込み量を測定した。
なお、各サンプルとしては、スリムフィンタイプの伝熱管を用いた。
(Evaluation of tube expandability)
As a test for confirming the soundness of the weld line, a pipe expansion test is performed by pushing a cone with an apex angle of 60 degrees (material SS400) into the pipe. The pipe was cut out to a length of 40 mm, and the end face was smoothed using a lathe. During the tube expansion test, beef tallow was applied to the surface in contact with the conical pipe with a brush to suppress variations in the results due to seizure.
Under the above conditions, the tube expansion load (force applied to the cone along the length direction of the heat transfer tube) and the pushing amount at the time when the heat transfer tube was cracked were measured.
A slim fin type heat transfer tube was used as each sample.

Figure 0006964498
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表2に示すように、ウエルドラインを螺旋状とした場合には、直線状の場合と比較して、拡管荷重および押込み量が大きくなっていた。より具体的には、ウエルドラインを螺旋状とした場合には、拡管荷重を10KN以上とすることができ、押込み量を3mm以上とすることができた。 As shown in Table 2, when the weld line is spiral, the tube expansion load and the pushing amount are larger than those of the linear shape. More specifically, when the weld line is spiral, the tube expansion load can be 10 KN or more, and the pushing amount can be 3 mm or more.

「集合組織の解析」
表1のサンプル1から一部を切り出し、管壁を切り開いてプレス装置で軽く圧を加えて平板状の試料(40mmL×29mmW×0.5mmt)に加工した上で、この試料の外表面(管壁の外表面)に対しX線反射法を用いて(200)、(220)、(111)不完全極点図を測定した。
例えば、X線反射法におけるX線回折条件として、Cu管球、40kV−40mAを用い、α角度:20〜90゜(Step:5.0゜)の条件で求めることができ、測定面として、引抜き方向をRD、走査方向をTD、管の半径方向をNDと規定する。
"Analysis of aggregate structure"
A part of sample 1 in Table 1 is cut out, the tube wall is cut open, light pressure is applied with a press device to process it into a flat sample (40 mmL × 29 mmW × 0.5 mmt), and then the outer surface (tube) of this sample is processed. The (200), (220), and (111) incomplete pole diagrams were measured on the outer surface of the wall using the X-ray reflection method.
For example, a Cu tube, 40 kV-40 mA, can be used as the X-ray diffraction condition in the X-ray reflection method, and the value can be obtained under the condition of α angle: 20 to 90 ° (Step: 5.0 °). The pull-out direction is defined as RD, the scanning direction is defined as TD, and the radial direction of the tube is defined as ND.

図11はこのサンプルの(200)不完全極点図、図12は(220)不完全極点図、図13は(111)不完全極点図を示す。
これら極点図に対しそれらのRD−TD方向に捻り角に対応する20°の補正(捻り角と同じ傾きの補正)を加えた極点図を図14、図15、図16にそれぞれ示す。
また、これら実施例試料に対し、製造装置Aを第1の引抜きダイスと第2の引抜きダイスを通過する場合に捻りを略し、引抜きのみを施して得たサンプルNo.4(引抜き管)の(200)極点図、(220)極点図、(111)極点図を図17、図18、図19に示す。
図11〜図13に示す極点図では主な特徴を確認できないが、20°補正後の図14〜図16に示す極点図は図17〜図19に示す引抜き管の極点図に類似したパターンを示すことがわかる。
このことから、補正値20°が内面螺旋溝付管の捻り角と一致することから、内面螺旋溝付管の集合組織の結晶方位は引抜き管に比べ、その引抜き方向に20°の捻れを生じていることがわかった。
FIG. 11 shows a (200) incomplete pole figure of this sample, FIG. 12 shows a (220) incomplete pole figure, and FIG. 13 shows a (111) incomplete pole figure.
FIG. 14, FIG. 15, and FIG. 16 show pole figures in which 20 ° correction (correction of the same inclination as the twist angle) corresponding to the twist angle is added to these pole figures in the RD-TD direction.
Further, with respect to these Example samples, twisting was omitted when the manufacturing apparatus A passed through the first drawing die and the second drawing die, and only drawing was performed to obtain the sample No. 4 (drawing tube) (drawing tube). 200) Extreme point diagram, (220) Extreme point diagram, and (111) Extreme point diagram are shown in FIGS. 17, 18, and 19.
Although the main features cannot be confirmed in the pole figures shown in FIGS. 11 to 13, the pole figures shown in FIGS. 14 to 16 after 20 ° correction have a pattern similar to the pole figures of the drawn pipes shown in FIGS. 17 to 19. It can be seen that it shows.
From this, since the correction value of 20 ° coincides with the twist angle of the inner spiral grooved tube, the crystal orientation of the aggregate structure of the inner spiral grooved tube causes a twist of 20 ° in the drawing direction as compared with the drawn tube. It turned out that.

次に、解析ソフト(Standard ODF)を用いて、Bunge法により解析し、結晶方位分布関数(ODF:Orientation Distribution Function)を求めた。
図11〜図13に示すサンプルの不完全極点図から求めた内面螺旋溝付管の結晶方位分布関数を図20に示し、図14〜図16に示す20°補正後のサンプルの不完全極点図から求めた内面螺旋溝付管の結晶方位分布関数を図21に示し、図17〜図19に示す引抜き管の不完全極点図から求めた内面螺旋溝付管の結晶方位分布関数を図22に示す。
図20と図21の対比から、図20に示す内面螺旋溝付管の結晶方位分布関数では、図21に示すように極点図同様に20°の補正を加えることで、図22に示す引抜き管の結晶方位分布関数と同様の結晶方位図を得ることができた。
Next, using analysis software (Standard ODF), analysis was performed by the Bunge method, and the crystal orientation distribution function (ODF) was obtained.
The crystal orientation distribution function of the inner spiral grooved tube obtained from the incomplete pole points of the samples shown in FIGS. 11 to 13 is shown in FIG. 20, and the incomplete pole points of the sample after 20 ° correction shown in FIGS. 14 to 16 are shown. The crystal orientation distribution function of the inner spiral grooved tube obtained from FIG. 21 is shown in FIG. 21, and the crystal orientation distribution function of the inner spiral grooved tube obtained from the incomplete pole drawings of the drawn tubes shown in FIGS. 17 to 19 is shown in FIG. show.
From the comparison between FIGS. 20 and 21, the crystal orientation distribution function of the inner spiral grooved tube shown in FIG. 20 is a drawing tube shown in FIG. 22 by applying a correction of 20 ° as in the polar diagram as shown in FIG. A crystal orientation map similar to the crystal orientation distribution function of was obtained.

これらサンプルの集合組織について面心立方晶に観察される代表的な優先方位の位置から、引抜き管(図22)、内面螺旋溝付管(図20、図21)ともに圧延集合組織であるCu方位{112}<111>の集積を認めることができた。
次に、これらのサンプルにおいて、Goss方位{011}<100>の集積が認められた。
また、これらの集積の度合いは、図22に示す引抜き管に比べて内面螺旋溝付管の方が弱い傾向を示していることがわかる。
これらの分析から、内面螺旋溝付管の集合組織は、Cu方位、Goss方位が優先的に配向した集合組織を示していることがわかり、集合組織の方位は、RD(引抜き方位)に対し、RD−TD方向に捻り角に依存した20°の傾きを有した集合組織であると判断できる。
From the position of the typical priority orientation observed in the surface-centered cubic crystal of the texture of these samples, the Cu orientation, which is the rolled texture of both the drawn pipe (FIG. 22) and the inner spiral grooved pipe (FIGS. 20 and 21). The accumulation of {112} <111> could be recognized.
Next, in these samples, accumulation of Goss orientation {011} <100> was observed.
Further, it can be seen that the degree of accumulation of these is weaker in the inner spiral grooved pipe than in the drawn pipe shown in FIG. 22.
From these analyzes, it was found that the texture of the inner spiral grooved tube shows a texture in which the Cu orientation and the Goss orientation are preferentially oriented, and the orientation of the texture is relative to the RD (pulling orientation). It can be determined that the texture has an inclination of 20 ° depending on the twist angle in the RD-TD direction.

このことは、第1の引抜きダイスと第2の引抜きダイスを用いた2回の捻り引抜き加工により素管の管壁に優先方向を有する集合組織であって、Cu方位{112}<111>とGoss方位{011}<100>を集積した集合組織を内面螺旋溝付管の捻り角20°に依存した傾斜をもつように生成できたことを意味する。
また、表1に示す耐圧性評価においてNo.1のサンプル(内面螺旋溝付管)とNo.9〜No.10のサンプル(直線溝付管)を対比すると、内面螺旋溝付管の方が直線溝付管よりも耐圧性の面で優れていることもわかった。
このことは、Cu方位{112}<111>とGoss方位{011}<100>を集積した集合組織を内面螺旋溝付管の捻り角20°に依存した傾斜をもつように生成することで内面螺旋溝付管の強度も向上できることを意味している。
This is an aggregate structure having a priority direction on the tube wall of the raw tube by two twisting and drawing processes using the first drawing die and the second drawing die, and has a Cu orientation {112} <111>. It means that the aggregate structure in which the Goss direction {011} <100> was accumulated could be generated so as to have an inclination depending on the twist angle of the inner spiral grooved tube of 20 °.
In addition, when comparing the No. 1 sample (inner spiral grooved tube) and the No. 9 to No. 10 samples (straight grooved tube) in the pressure resistance evaluation shown in Table 1, the inner spiral grooved tube is better. It was also found that it is superior to the straight grooved tube in terms of pressure resistance.
This is done by generating an aggregate structure in which the Cu orientation {112} <111> and the Goss orientation {011} <100> are integrated so as to have an inclination depending on the twist angle 20 ° of the inner spiral grooved tube. This means that the strength of the spiral grooved tube can also be improved.

このため先のNo.1〜No.6の内面螺旋溝付管であるならば、強度と耐食性に優れた伝熱管を提供でき、熱交換器に伝熱管として利用した場合にヘアピン曲げを施してもき裂や破断し難い伝熱管を提供できることがわかった。
内面螺旋溝付管のCu方位集積度とGoss方位集積度が、直線溝付管の引抜き管のCu方位集積度とGoss方位の集積度よりも低くなり、集合組織の集積度合いが低いと言うことは、引抜き管の組織に比べ、内面螺旋溝付管の組織の異方性を緩和できていることと同義となり、このためへピン曲げなどの加工による破断を抑制できたと考えられる。
Therefore, the above-mentioned No. 1 to No. 6 inner spiral grooved tubes can provide a heat transfer tube having excellent strength and corrosion resistance, and when used as a heat transfer tube in a heat exchanger, the hairpin is bent. It was found that a heat transfer tube that is hard to crack or break can be provided.
The Cu orientation integration degree and the Goss orientation integration degree of the inner spiral grooved pipe are lower than the Cu orientation integration degree and the Goss orientation integration degree of the drawn pipe of the straight grooved pipe, and the aggregation degree of the aggregate is low. Is synonymous with the fact that the anisotropy of the structure of the inner spiral grooved pipe can be relaxed as compared with the structure of the drawn pipe, and it is considered that the breakage due to processing such as bending of a pin is suppressed.

従来から、アルミニウム合金の押出材、伸線材は長手方向に延ばされた繊維状集合組織が形成されやすいとされ、その場合、<111>方位または<100>方位を有する結晶面が優先配向されやすいと言われている。この現象は、捻りと引抜きを同時に加えて製造する内面螺旋溝付管において、Cu方位{112}<111>とGoss方位{011}<100>を集積した集合組織を内面螺旋溝付管の捻り角20゜に依存した傾斜をもつように生成できるという今回の結果と合っている。降伏条件一定のもと、内面螺旋溝付管の製造では引抜きと捻りを同時に付加しているので、一方向への力の作用を緩和、分散することができ、必要以上に強い集合組織の形成を抑制できていると思われる。
そのため、内面螺旋溝付管の組織の異方性を低減でき、限界引抜き量を向上させた結果、高い捻り角の内面螺旋溝とフィンを形成できると同時に、Cu方位{112}<111>とGoss方位{011}<100>を集積した集合組織を内面螺旋溝付管の捻り角20゜に依存した傾斜をもつように生成できると推定できる。
Conventionally, it has been considered that an extruded material and a wire drawing material of an aluminum alloy are likely to form a fibrous texture stretched in the longitudinal direction. In that case, a crystal plane having a <111> orientation or a <100> orientation is preferentially oriented. It is said to be easy. This phenomenon is caused by twisting the inner spiral grooved tube in which the aggregate structure in which the Cu orientation {112} <111> and the Goss orientation {011} <100> are integrated is formed in the inner spiral grooved tube manufactured by simultaneously twisting and pulling out. This is in line with the result of this time that it can be generated so as to have an inclination depending on the angle of 20 °. Under constant yield conditions, in the manufacture of inner spiral grooved pipes, drawing and twisting are applied at the same time, so the action of force in one direction can be relaxed and dispersed, and an unnecessarily strong texture is formed. Seems to be able to suppress.
Therefore, the anisotropy of the structure of the inner spiral grooved tube can be reduced, and as a result of improving the limit drawing amount, the inner spiral groove and fins having a high twist angle can be formed, and at the same time, the Cu orientation {112} <111>. It can be presumed that the aggregate structure in which the Goss orientations {011} <100> are accumulated can be generated so as to have an inclination depending on the twist angle of the inner spiral grooved tube of 20 °.

以上、本願発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本願発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本願発明は実施形態によって限定されることはない。 Although various embodiments of the present invention have been described above, the configurations and combinations thereof in each embodiment are examples, and the additions, omissions, substitutions, and configurations of the configurations are added, omitted, replaced, and the like without departing from the spirit of the present invention. Other changes are possible. Further, the present invention is not limited to the embodiments.

本発明によりアルミニウムまたはアルミニウム合金製であって内部に螺旋溝と螺旋フィンを備えた内面螺旋溝付管を提供できるようになる。その結果として、熱交換器の低コスト化、軽量化、高性能化等をもたらす。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide an inner spiral grooved tube which is made of aluminum or an aluminum alloy and has a spiral groove and a spiral fin inside. As a result, the cost, weight, and performance of the heat exchanger are reduced.

A…製造装置1…第1の引抜きダイス、2…第2の引抜きダイス、3…フィン、4…螺旋溝、5…素管(直線溝付管:管材)、10…内面螺旋溝付管(伝熱管)、10A…管本体、10B…素管、10a…外周面、10b…内周面、11…巻き出しボビン、21…第1の公転キャプスタン、22…第2の公転キャプスタン、23…公転フライヤ、30…公転機構、34…浮き枠、35…回転シャフト、71…巻取りボビン、80…熱交換器、81…伝熱管(内面螺旋溝付管)、82…放熱板、b…ウエルドラインの螺旋ピッチ、p…フィンの螺旋ピッチ、θ1…螺旋溝の捻り角、θ2…ウエルドラインの捻り角、WL…ウエルドライン。 A ... Manufacturing equipment 1 ... 1st drawing die, 2 ... 2nd drawing die, 3 ... Fin, 4 ... Spiral groove, 5 ... Raw pipe (straight grooved pipe: pipe material), 10 ... Inner surface spiral grooved pipe ( Heat transfer tube), 10A ... tube body, 10B ... bare tube, 10a ... outer peripheral surface, 10b ... inner peripheral surface, 11 ... unwinding bobbin, 21 ... first revolving capstan, 22 ... second revolving capstan, 23 ... Revolving flyer, 30 ... Revolving mechanism, 34 ... Floating frame, 35 ... Rotating shaft, 71 ... Winding bobbin, 80 ... Heat exchanger, 81 ... Heat transfer tube (inner spiral grooved tube), 82 ... Heat dissipation plate, b ... Weld line spiral pitch, p ... Fin spiral pitch, θ1 ... Spiral groove twist angle, θ2 ... Weld line twist angle, WL ... Weld line.

Claims (11)

内面に長さ方向に沿う複数の螺旋溝と複数の螺旋状のフィンが周方向に間隔をおいて複数形成されたアルミニウム製の内面螺旋溝付管であって、前記複数の螺旋溝と前記複数の螺旋状のフィンがいずれも同一の捻り角で管本体の長さ方向に螺旋状に形成されるとともに、前記管本体の管壁に、その長さ方向に対し前記捻り角に依存した傾斜を有する集合組織が形成され、
前記管本体の外周面に螺旋状のウエルドラインが前記管本体の長さ方向に沿って間欠的に形成され、前記管本体の外周面に螺旋状のダイスマークが前記管本体の長さ方向に沿って形成され、
前記ウエルドラインは観察視野180μm×250μmの範囲の観察において、径10μm以上のピットが30個以上含まれている部分であり、前記ウエルドラインの長さが5mm以下であり、
前記螺旋状のフィンの捻り角が15°以上25°以下であり、前記ダイスマークの捻り角が17.5°以上29.73°以下であることを特徴とする内面螺旋溝付管。
A plurality of helical grooves and a plurality of aluminum inner surface helical grooved tubes of helical fins in the circumferential direction at intervals was formed in plurality along the longitudinal direction on the inner surface, the said plurality of helical grooves plurality The spiral fins of the above are all spirally formed in the length direction of the pipe body with the same twist angle, and the pipe wall of the pipe body is inclined depending on the twist angle with respect to the length direction. texture with is formed,
Spiral weld lines are intermittently formed on the outer peripheral surface of the pipe body along the length direction of the pipe body, and spiral die marks are formed on the outer peripheral surface of the pipe body in the length direction of the pipe body. Formed along
The weld line is a portion including 30 or more pits having a diameter of 10 μm or more in an observation in an observation field of view of 180 μm × 250 μm, and the length of the weld line is 5 mm or less.
An inner spiral grooved tube characterized in that the twist angle of the spiral fin is 15 ° or more and 25 ° or less, and the twist angle of the die mark is 17.5 ° or more and 29.73 ° or less.
前記ウエルドラインの長さが1.5mm以上2mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の内面螺旋溝付管。The inner spiral grooved tube according to claim 1, wherein the weld line has a length of 1.5 mm or more and 2 mm or less. 前記フィンの捻り角をθ1とし、前記ダイスマークの捻り角をθ2とし、前記管本体の内周長をαとし、前記管本体の肉厚をβとすると、tanθ2={(α+2πβ)tanθ1}/αの関係を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の内面螺旋溝付管。 Assuming that the twist angle of the fin is θ1, the twist angle of the die mark is θ2, the inner peripheral length of the tube body is α, and the wall thickness of the tube body is β, tan θ2 = {(α + 2πβ) tan θ1} / The inner spiral grooved tube according to claim 1 or 2, wherein the tube has an α relationship. 前記集合組織がCu方位とGoss方位の優先配向した集合組織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管。 The inner spiral grooved tube according to any one of claims 1 to 3, wherein the texture is a preferentially oriented texture in the Cu orientation and the Goss orientation. 前記集合組織がCu方位{112}{111}の集積とGoss方位{011}{100}の集積がなされた集合組織である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管。 The one according to any one of claims 1 to 4, wherein the texture is a structure in which the Cu orientation {112} {111} is integrated and the Goss orientation {011} {100} is integrated. The described inner spiral grooved tube. 前記傾斜を有する集合組織が捻り引抜き集合組織であって、前記Cu方位{112}{111}の集積度合いが、引抜管のCu方位{112}{111}の集積度合いよりも小さくされたことを特徴とする請求項5に記載の内面螺旋溝付管。 The fact that the texture having the inclination is the twist-pulled texture, and the degree of accumulation of the Cu orientation {112} {111} is smaller than the degree of accumulation of the Cu orientation {112} {111} of the drawing pipe. The inner spiral grooved tube according to claim 5. 前記ダイスマークの最大深さが35μm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管。 The inner spiral grooved tube according to any one of claims 1 to 6, wherein the maximum depth of the die mark is 35 μm or less. 外周面における螺旋状の前記ダイスマークの捻り角が、前記螺旋状の前記フィンの捻り角より、1.0°以上大きいことを特徴とする請求項7に記載の内面螺旋溝付管。 The inner spiral grooved tube according to claim 7, wherein the twist angle of the spiral die mark on the outer peripheral surface is 1.0 ° or more larger than the twist angle of the spiral fin. 請求項1〜請求項8の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管と、前記内面螺旋溝付管に結合された放熱板と、を備えたことを特徴とする熱交換器。 A heat exchanger comprising the inner spiral grooved tube according to any one of claims 1 to 8 and a heat sink coupled to the inner spiral grooved tube. 請求項1〜請求項8の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管を製造する方法であり、
内周面に長さ方向に沿って直線的に延びる複数のフィンと溝を有し、外周面に長さ方向に沿って直線的に延びるダイスマークを有するアルミニウム製の素管を押出により成形する押出成形工程と、
前記素管に引抜きとともに捻り角が15°以上の捻りを付与する捻り引抜き工程と、前記引抜き工程の後に縮径率が10%以上の引抜きを行う空引き工程を施すことによって、前記素管の管壁に、その長さ方向に対し前記捻り角に依存した傾斜を有する集合組織を形成することを特徴とする内面螺旋溝付管の製造方法。
The method for manufacturing an inner spiral grooved tube according to any one of claims 1 to 8.
An aluminum raw tube having a plurality of fins and grooves extending linearly along the length direction on the inner peripheral surface and a die mark extending linearly along the length direction on the outer peripheral surface is formed by extrusion. Extrusion molding process and
By performing a twist-pulling step of pulling out the raw pipe and twisting the raw pipe with a twist angle of 15 ° or more, and an empty pulling step of pulling out the raw pipe with a diameter reduction ratio of 10% or more after the pulling step, the raw pipe is pulled out. A method for manufacturing an inner spiral grooved pipe, which comprises forming an aggregate structure having an inclination depending on the twist angle with respect to the length direction of the pipe wall.
前記集合組織がCu方位とGoss方位の優先配向した集合組織であることを特徴とする請求項10に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。 The method for manufacturing an inner spiral grooved tube according to claim 10, wherein the texture is a preferentially oriented texture in the Cu orientation and the Goss orientation.
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