JP7258840B2 - 二重管及び二重管の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、スペーサを備えた二重管及び同製造方法に関する。

内管と外管とによって構成されている二重管には、内管と外管との間にスペーサが配置されているものがある。このようなスペーサを有する二重管に関する従来技術として特許文献１に開示される技術がある。

図１７は、特許文献１の図２を再掲して符号を振り直したものである。二重管９００は、内管９２０の内部９２１を流れる第１の流体と、内管９２０と外管９３０との間の環状の領域９３１を流れる第２の流体と、で熱交換を行う熱交換器である。

内管９２０と外管９３０との間には、筒状のスペーサ９４０が配置されている。この筒状のスペーサ９４０は、径方向外側に突き出た凸部９４１と径方向内側に凹んだ凹部９４２とが、周方向に交互に位置して構成されている。

スペーサ９４０は凸部９４１及び凹部９４２を有するため、周の長さが長くなる。スペーサ９４０に対して第２の流体の接触可能な面積が増えるため、熱交換の効率が高まる。

特許第６０２９６８６号公報

特許文献１には、内管９２０及び外管９３０と、スペーサ９４０とを接合させるために、互いの接触面をロウ付けすることが開示されている。例えば、スペーサ９４０を外管９３０及び内管９２０に組み付けた後、接触面にろう材を塗布し、炉中ロウ付けなどにより、ロウ材を溶融させて、接触面同士を接合する。

接合の精度を向上させるためには、接触面同士の隙間は、極めて小さくすることが望ましい。具体的には、組み付け時に、スペーサ９４０の凸部９４１が外管９３０の内周面９３２に当接すると共に、スペーサ９４０の凹部９４２が内管９２０の外周面９２２に当接するような設計及び製造が求められる。各々の部品について高い寸法精度を求めると、製造コストが高くなる。

本発明は、製造コストを抑えてスペーサを備えた二重管を製造する技術の提供を目的とする。

請求項１による発明によれば、内管が内部に配置された外管と、前記内管と前記外管との隙間を保つスペーサ、とを有している、二重管において、
前記スペーサの少なくとも一部は、前記外管の内周面と前記内管の外周面とによって圧着されている、ことを特徴とする二重管が提供される。

請求項２に記載のごとく、更に、内部に流体を流すことが可能な配管を有しており、
この配管は、前記外管の外周面に対して当接している当接面を備えた当接部を有している。

請求項３に記載のごとく、前記配管の前記当接面は、前記外管の長さ方向のうち、前記スペーサの径方向外側に位置している。

請求項４に記載のごとく、前記配管の前記当接面は、前記外管の長さ方向のうち、前記スペーサのなかの圧着されている部位の径方向外側に位置している。

請求項５に記載のごとく、前記スペーサは、全体として略筒状であると共に、前記二重管の中心線に沿う方向から見てＣ字状となるように、スリット状の開口部を有している。

請求項６に記載のごとく、前記スペーサの前記開口部は、前記二重管の中心線に対して斜めに設定されている。

請求項７に記載のごとく、前記二重管の中心線に沿う方向から見て、前記二重管の前記中心線と前記配管の前記当接面とを通過する直線を基準線とすると、前記基準線に対して、前記スペーサの一部が重なっている。

請求項８に記載のごとく、前記二重管は、前記二重管そのものの少なくとも一部が曲がっている曲げ部を含み、
前記曲げ部に配置された前記スペーサは、前記曲げ部のなかの前記内管の前記外周面に対して巻き付くような螺旋状を呈している。

請求項９に記載のごとく、前記スペーサの巻き付く方向に沿って見て、前記スペーサの断面は矩形状を呈している。

請求項１０による発明によれば、内管と、前記内管を内部に配置可能な外管と、前記内管と前記外管との間隔を保つスペーサと、を準備する準備工程と、
前記外管に対して、前記内管と、前記スペーサとを配置する配置工程と、
前記外管の一部を縮径するように塑性変形させる、又は、前記内管の一部を拡径するように塑性変形させることにより、前記外管の内周面と前記内管の外周面とにより、前記スペーサの少なくとも一部を圧着させる、圧着工程を含む、二重管の製造方法が提供される。

請求項１１に記載のごとく、前記スペーサは、全体として略筒状であると共に、前記二重管の中心線に沿う方向から見てＣ字状となるように、スリット状の開口部を有しており、
前記スペーサの前記開口部は、前記二重管の中心線に対して斜めに設定されており、
前記圧着工程において、周方向に分割されている複数の金型を用いる。

請求項１２に記載のごとく、前記圧着工程において用いられる、各々の前記金型の幅は、前記スペーサの前記開口部の幅よりも大きく設定されている。

請求項１では、二重管のスペーサの少なくとも一部は、外管の内周面と内管の外周面とによって圧着されている。即ち、内管及びスペーサが外管の内部に配置され、その後、スペーサに対して径方向に外力が加えられることにより、スペーサは二重管の内部で固定されている。そのため、外管に対して、内管と、スペーサとを配置した際に、スペーサが内管の外周面に当接するとともに外管の内周面に当接するような設定は不要である。高い寸法精度が求められないため、二重管の製造コストを抑えることができる。

請求項２では、二重管は、更に、内部に流体を流すことが可能な配管を有している。この配管は、外管の外周面に対して当接している当接面を備えた当接部を有している。そのため、配管の内部に加熱した流体を流すと、伝熱により内管を加熱することができる。

請求項３では、配管の当接面は、外管の長さ方向のうち、スペーサの径方向外側に位置している。配管がスペーサの近傍に位置しているため、スペーサを介した内管への伝熱の効率が高まる。

請求項４では、配管の当接面は、外管の長さ方向のうち、スペーサのなかの圧着されている部位の径方向外側に位置している。そのため、スペーサを介した内管への伝熱の効率がさらに高まる。

請求項５では、スペーサは、全体として略筒状であると共に、二重管の中心線に沿う方向から見てＣ字状となるように、スリット状の開口部を有している。この開口部は、スペーサを介して互いに隣接する環状の空間同士を連通させる連通路となる。そのため、内管と外管との隙間は、流体を流すことが可能な流路となる。

請求項６では、スペーサの開口部は、二重管の中心線に対して斜めに設定されている。そのため周方向に分割された複数の金型を用いて圧着する場合、金型とスペーサの開口部の周辺の部位とが、二重管の径方向について重なりやすくなる。圧着後の二重管の内周面及び外周面の形状が安定する。

請求項７では、二重管の中心線に沿う方向から見て、二重管の中心線と配管の当接面とを通過する直線を基準線とする。基準線に対して、スペーサの一部が重なっている。そのため、スペーサを介した内管への伝熱の効率が高まる。

請求項８では、二重管は、二重管そのものの少なくとも一部が曲がっている曲げ部を含んでいる。曲げ部に配置されたスペーサは、曲げ部のなかの内管の外周面に対して巻き付くような螺旋状を呈している。螺旋状のスペーサは、曲げると隣接する部位同士の間隔が近づくように変形する。曲げ工程において、曲げ加工が容易となる。

請求項９では、スペーサの巻き付く方向に沿って見て、スペーサ―の断面は矩形状を呈している。断面が円のスペーサと比較すると、外管の内周面及び内管の外周面に対する接触面積が増える。圧着工程において互いの接触部分に生じる力が分散され、内管及び外管が変形しにくくなる。

請求項１０では、二重管の製造方法は、外管に対して、内管と、スペーサとを配置する配置工程を含んでいる。さらに、二重管の製造方法は、外管の一部を縮径するように塑性変形させる、又は、内管の一部を拡径するように塑性変形させることにより、外管の内周面と内管の外周面とにより、スペーサの少なくとも一部を圧着させる、圧着工程を含む。そのため、配置工程においてに、スペーサが内管の外周面に当接するとともに外管の内周面に当接するような設定は不要である。高い寸法精度が求められないため、二重管の製造コストを抑えることができる。

請求項１１では、スペーサは、全体として略筒状であると共に、二重管の中心線に沿う方向から見てＣ字状となるように、スリット状の開口部を有している。スペーサの開口部は、二重管の中心線に対して斜めに設定されている。圧着工程において、周方向に分割されている複数の金型を用いる。そのため、金型とスペーサの開口部の周辺の部位とが、二重管の径方向について重なりやすくなる。圧着後の二重管の内周面及び外周面の形状が安定する。

請求項１２では、スペーサの開口部の幅は、圧着工程において用いられる金型の幅よりも小さく設定されている。そのため、金型とスペーサの開口部の周辺の部位とが、二重管の径方向について確実に重なる。圧着後の二重管の内周面及び外周面の形状が安定する。

実施例１による二重管の斜視図である。 図２Ａは、図１の２Ａ－２Ａ線断面図である。図２Ｂは、図２Ａの２Ｂ－２Ｂ線断面図である。図２Ｃは、図２Ａの２Ｃ－２Ｃ線断面図である。 図３Ａは、図１に示された二重管の製造方法の準備工程を示す図である。図３Ｂは、図３Ａに示されたスペーサを拡大した図である。 図４Ａは、図１に示された二重管の製造方法の配置工程を示す図である。図４Ｂは、図４Ａの４Ｂ－４Ｂ線断面図である。 図５Ａは、図１に示された二重管の製造方法の圧着工程を示す図である。図５Ｂは、図５Ａの５Ｂ－５Ｂ線断面図である。 図６Ａは、二重管の端部に配置されたスペーサを圧着する方法を説明する図である。図６Ｂは、圧着工程を経て得られた二重管を説明する図である。 図７Ａは、実施例２による二重管の断面図である。図７Ｂは、図７Ａの７Ｂ－７Ｂ線断面図である。 実施例２の変形例による二重管の断面図である。 図９Ａは、実施例３による二重管の断面図である。図９Ｂは、図９Ａの９Ｂ－９Ｂ線断面図である。 図１０Ａは、実施例４による二重管の斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａの１０Ｂ部拡大図である。 図１１Ａは、図１０Ａに示された二重管の製造方法の準備工程を示す図である。図１１Ｂは、図１０Ａに示された二重管の製造方法の配置工程を示す図である。図１１Ｃは、図１１Ｂの１１Ｃ矢視図である。 図１２Ａは、図１０Ａに示された二重管の製造方法の圧着工程を示す図である。図１２Ｂは、図１２Ａの圧着工程における分割された型による圧着を説明する図である。図１２Ｃは、図１０Ａに示された二重管の製造方法の曲げ工程を示す図である。 図１３Ａは、実施例５による二重管を構成する部品の斜視図である。図１３Ｂは、実施例５によるスペーサの斜視図である。 図１４Ａは、実施例１によるスペーサの開口部を説明する図である。図１４Ｂは、実施例５によるスペーサの開口部を説明する図である。 図１５Ａは、実施例１による二重管の製造方法を説明する図である。図１５Ｂは、実施例５による二重管の製造方法を説明する図である。 スペーサの開口部に対して２つの金型が位置する場合の二重管の製造方法を説明する図である。 従来技術による二重管の断面図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、中心線とは、二重管の中心であると共に、二重管を構成する部品の中心である。

＜実施例１＞
図１には、内管２０と、内管２０が内部に配置された外管３０と、内管２０と外管３０との間に配置されて内管２０と外管３０との隙間を保つ３つのスペーサ４０,５０,５０と、によって構成されている、二重管１０が示されている。内管２０の内周面２１に囲われた領域には、第１の流体を流すことができる。

３つのスペーサ４０,５０,５０のうち、二重管１０の長さ方向の中央に配置されたものを第１のスペーサ４０と称し、両端に配置されたものを第２のスペーサ５０,５０と称する。なお、スペーサの個数及び配置箇所は適宜変更できる。

内管２０と外管３０との隙間のうち、スペーサ４０,５０,５０のいずれもが配置されない箇所は、環状の空間となる。第１のスペーサ４０と第２のスペーサ５０との間には、環状の第１の空間１１,１１が形成されている。第２のスペーサ５０の外側（二重管１０の長さ方向の中心から離れる方向）には、環状の第２の空間１２,１２が形成されている。

スペーサ４０,５０,５０は、外管３０の内周面３１と内管２０の外周面２２とによって圧着されている。なお、スペーサ４０,５０,５０は、少なくとも一部が圧着されていればよい（周方向のうち、圧着されていない部位があってもよい）。

図２Ａ～図２Ｃを参照する。外管３０は、塑性加工により縮径された３つの縮径部３３,３６,３６と、これらの縮径部３３,３６,３６のいずれか１つに隣接し縮径されていない一般部３４,３４,３５,３５とを有している。

第１のスペーサ４０の圧着について説明する。縮径部３３,３６,３６のうち、第１のスペーサ４０の外周側に位置するものを第１の縮径部３３と称する。第１の縮径部３３の内周面３３ａは、第１のスペーサ４０の開口部４１を除いて全周に亘り、第１のスペーサ４０の外周面４２を径方向内側へ加圧している。

内管２０は、第１の縮径部３３により加圧された第１のスペーサ４０を支持している第１の支持部２３を有している。第１の支持部２３の外周面２３ａは、第１のスペーサ４０の内周面４３に当接して、第１の縮径部３３と共に第１のスペーサ４０を径方向に圧縮している部位ともいえる。

各々の第２のスペーサ５０も同様の構成により圧着されている。以下、一方（図２Ａの右側）の第２のスペーサ５０の圧着について説明する。この説明は、他方（図２Ａの左側）の第２のスペーサ５０にも適合する。

縮径部３３,３６,３６のうち、第２のスペーサ５０の外周側に位置するものを第２の縮径部３６と称する。第２の縮径部３６の内周面３６ａは、第２のスペーサ５０の開口部５１（図１、図３参照）を除いて全周に亘り、第２のスペーサ５０の外周面５２を径方向内側に加圧している。

内管２０は、第２の縮径部３６により加圧された第２のスペーサ５０を支持している第２の支持部２６を有している。第２の支持部２６の外周面２６ａは、第２のスペーサ５０の内周面５３に当接して、第２の縮径部３６と共に第２のスペーサ５０を径方向に圧縮している部位ともいえる。

外管３０の一般部３４,３４,３５,３５のうち、第１の空間１１,１１の外周側を第１の一般部３４,３４と称し、第２の空間１２,１２の外周側を第２の一般部３５,３５と称する。

内管２０のうち、第１の空間１１の内周側を第１の内壁部２４と称し、第２の空間１２の内周側を第２の内壁部２５と、称する。

次に、二重管１０の製造方法を説明する。

図３Ａを参照する。最初に、真っ直ぐに延びている円筒状の内管２０と、内管２０よりも径が大きく真っ直ぐに延びており円筒状の外管３０と、内管２０と外管３０との隙間を保つ第１のスペーサ４０と、２つの第２のスペーサ５０,５０を準備する（準備工程）。

図３Ｂを参照する。第１のスペーサ４０は、全体として略円筒状であり、中心線ＣＬに沿う方向から見てＣ字状である。即ち、第１のスペーサ４０は、中心線ＣＬに沿って形成された開口部４１を備えている。

同様に、第２のスペーサ５０は、全体として略円筒状であり、中心線ＣＬに沿う方向から見てＣ字状である。即ち、第２のスペーサ５０は、中心線ＣＬに沿って形成された開口部５１を備えている。中心線ＣＬ方向について、第２のスペーサ５０は、第１のスペーサ４０よりも短い。中心線ＣＬ方向について、スペーサ４０,５０の寸法は、適宜変更することができる。

図４Ａを参照する。次に、外管３０に対して、内管２０、第１のスペーサ４０を中央に配置し、第２のスペーサ５０,５０を両端に配置する（配置工程）。例えば、内管２０に対して、第１のスペーサ４０と第２のスペーサ５０を取り付け、その後、スペーサ４０,５０が取り付けられた内管２０を外管３０に挿入するが、その配置の仕方や順番は問わない。

図４Ｂを参照する。中心線ＣＬを中心として、内管２０と、外管３０と、第１のスペーサ４０とを同心円状に配置した状態において、内管２０の外周面２２と、外管３０の内周面３１との径方向の寸法を寸法Ｌ１と称する。この寸法Ｌ１は、第１のスペーサ４０の厚みＴ１よりも大きい（Ｌ１＞Ｔ１）。第２のスペーサ５０も第１のスペーサ４０と同様の構成である。第２のスペーサ５０の寸法についての説明は省略する。

図５Ａ及び図５Ｂを参照する。次に、外管３０の一部を縮径するように塑性変形させ、外管３０の内周面３１と、内管２０の外周面２２とにより、第１のスペーサ４０を圧着させる（圧着工程）。詳細には、外管３０の一端３０ａをクランプ１８に固定し、外管３０の外周面３２のなかの第１のスペーサ４０の径方向外側の面３２ａを転造機７０により転造する。

転造機７０は、中心線ＣＬを中心に回転可能な環状の回転部７１と、回転部７１の一方の端面７１ａに設けられ径方向に移動可能な複数（例えば３つ）の可動部７２と、各々の可動部７２に回転可能に支持された円柱状の転動部７３と、を有している。

可動部７２が径方向内側に移動すると、転動部７３は外周面を押圧可能となる。さらに、回転部７１が回転すると、転動部７３は外管３０の外周面３２ａ上を転がることが可能となる。

図６Ａを参照する。上記の２つの作用により、外管３０のなかの転造された部位は、外周面及び内周面が縮径されて、第１の縮径部３３となる。

次に、第１のスペーサ４０の圧着と同様に、外管３０の外周面３２のなかの、第２のスペーサ５０の径方向外側の面３２ｂを転造する（圧着工程）。第１のスペーサ４０と、第２のスペーサ５０の圧着の順番は変更しても良い。さらに、スペーサごとに配置工程と圧着工程を繰り返しても良い。外管３０のなかの転造された部位は、外周面及び内周面が縮径されて、第２の縮径部３６となる。

図６Ｂを参照する。第２の縮径部３６が形成されると、外管３０には、相対的に、第１の一般部３４,３４と、第２の一般部３５,３５と、第１の空間１１と、第２の空間１２が形成される。上記の圧着工程を経て、二重管１０が得られる。

次に、実施例１の効果を説明する。

図２Ａを参照する。第１のスペーサ４０は、外管３０の内周面３１と、内管２０の外周面２２とにより圧着されることにより、二重管１０の内部で固定されている。即ち、外管３０に対して、内管２０と、第１のスペーサ４０を配置した際に、第１のスペーサ４０が内管２０の外周面２２に当接するとともに外管３０の内周面３１に当接するような設定は不要である。

図４を参照する。詳細には、配置工程において、外管３０の内周面３１と、内管２０の外周面２２との径方向の寸法Ｌ１は、第１のスペーサ４０の厚みＴ１よりも大きく設定されている（Ｌ１＞Ｔ１）。例えば、ろう付け等による接合の場合、寸法Ｌ１と寸法Ｔ１とが等しいことが望ましく、高い寸法精度が求められる。一方、圧着の場合、部品同士に隙間が許容され、径方向について高い寸法精度が求められない。二重管１０の製造コストを抑えることができる。この効果は、後述する実施例２～実施例５に共通する。

図２Ａ、図５Ａ及び図５Ｂを参照する。上記の通り、第１のスペーサ４０は、外管３０の内周面３１と、内管２０の外周面２２とにより圧着される。そのため、第１のスペーサ４０が圧着された状態において、内管２０と、外管３０と、第１のスペーサ４０とを同心円状に位置させることができる（各々の部品の中心線ＣＬが互いに重なる）。二重管１０の重心の偏心を抑制できる。

図１及び図２Ａを参照する。第１のスペーサ４０は、二重管１０の中心線ＣＬに沿う方向から見てＣ字状を呈しており、開口部４１を有している。開口部４１は、第１のスペーサ４０を介して隣接する環状の第１の空間１１,１１同士を連通する連通路となる。

同様に、第２のスペーサ５０の開口部５１は、第２のスペーサ５０を介して隣接する第１の空間１１と第２の空間１２を連通する連通路となる。そのため、内管２０と外管３０との隙間には、第１の流体とは異なる流体である第２の流体を流すことが可能な流路とすることができる。

加えて、各々のスペーサ４０,５０,５０の周方向の位置を調整することにより、第２の流体の流れを調整することができる。

＜実施例２＞
図７Ａを参照する。実施例２では、実施例１の二重管１０に対して、内部に第３の流体（二重管１０の内部を流れる第１の流体,第２の流体とは異なる流体）を流すことが可能な配管６０が取り付けられている。この配管６０は、中心線ＣＬに沿って延びている直線状の直管部６１（当接部）を有している。直管部６１は、外管３０の外周面３２に対して当接している当接面６２を備えている。そのため、配管６０の内部に加熱した第３の流体を流すと、外管３０及び第１のスペーサ４０を介して、内管２０を伝熱により加熱することができる。

特に、実施例２では、配管６０の当接面６２は、外管３０の第１の縮径部３３の外周面３３ａに当接している（外管３０の長さ方向のうち、第１のスペーサ４０が圧着されている部位の径方向外側）。当接面６２を第１の一般部３４に当接する場合と比較すると、内管２０を効率的に加熱することができる。

図７Ｂを参照する。中心線ＣＬに沿う方向から見て、中心線ＣＬと、配管６０の当接面６２とを通過する直線を基準線Ａとする。基準線Ａと、第１のスペーサ４０の一部が重なっている。そのため、内管２０をさらに効率的に加熱することができる。

なお、基準線Ａ上に、第１のスペーサ４０の開口部４１が位置してもよい（第１のスペーサ４０と基準線Ａとが重ならない状態）。即ち、第１のスペーサ４０の開口部４１の位置を周方向に変化させると、内管２０に対する伝熱性の調整が可能となる。

さらに、後述する実施例の配管６０も含め、配管６０には、冷却された流体を流しても良い。

実施例２の変形例について説明する。図８を参照する。実施例２の変形例による二重管１１０では、内管１２０の一部を拡径するように塑性変形させることにより、外管１３０の内周面１３１と内管１２０の外周面１２２とにより、第１のスペーサ１４０を圧着させている。内管１２０を拡径する周知技術についての説明は省略する。

内管１２０は、塑性加工により拡径された第１の拡径部１２３を有している。第１の拡径部１２３の外周面１２３ａは、第１のスペーサ１４０の開口部を除いて全周に亘り、第１のスペーサ１４０の内周面１４２を径方向外側へ加圧している。

外管１３０は、第１のスペーサ１４０の外周面１４３に当接して第１の拡径部１２３により径方向外側に加圧された第１のスペーサ１４０を支持している第１の支持部１３３を有している。

第１の支持部１３３は、第１の拡径部１２３と共に第１のスペーサ１４０を径方向に圧縮している部位ともいえる。さらに、外管１３０は、第１の空間１１１の外周側の第１の外壁部１３４を有している。

第１のスペーサ１４０は、第１の拡径部１２３と第１の支持部１３３とにより圧着されている圧着部１４４と、圧着されておらず圧着部１４４の両端から第１のスペーサ１４０の長さ方向に延長している延長部１４５,１４５と、を有している。即ち、スペーサは、第１のスペーサ１４０のように少なくとも一部が圧着される構成でもよい。

配管６０の当接面６２は、外管１３０の長さ方向のうち、第１の拡径部１２３の径方向外側（圧着部１４４の径方向外側、第１の支持部１３３の径方向外側）に位置している。なお、配管６０の当接面６２の一部を、延長部１４５,１４５の径方向外側に位置させてもよい。当接面６２を第１の外壁部１３４の外周面１３４ａに当接する場合と比較すると、内管１２０を効率的に加熱することができる。

＜実施例３＞
図９Ａを参照する。実施例３の二重管２１０において、外管２３０は、塑性加工により縮径された第１の縮径部２３３を有している。第１の縮径部２３３は、第１のスペーサ２４０を径方向内側に加圧している加圧部２３４と、加圧部２３４の両端に位置し第１のスペーサ２４０を加圧していない非加圧部２３５,２３５と、を有している。非加圧部２３５,２３５は、縮径されているが、第１のスペーサ２４０に接触していない部位ともいえる。中心線ＣＬに沿う方向について、第１のスペーサ２４０の寸法Ｌ３は、第１の縮径部２３３の寸法Ｌ４よりも短い（Ｌ３＜Ｌ４）。なお、寸法Ｌ３は、寸法Ｌ４と等しいか、または、寸法Ｌ４よりも長くてもよい（Ｌ３≧Ｌ４）。

加圧部２３４の内周面２３４ａは、第１のスペーサ２４０の開口部２４１（図９Ｂ参照）を除いて全周に亘り、第１のスペーサ２４０の外周面２４３を径方向内側へ加圧している。

内管２２０は、第１の縮径部２３３により加圧された第１のスペーサ２４０を支持している第１の支持部２２３を有している。第１の支持部２２３の外周面２２３ａは、第１のスペーサ２４０の内周面２４４に当接して、第１の縮径部２３３と共に第１スペーサ２４０を径方向に圧縮している部位ともいえる。

配管２５０は、第１の縮径部２３３に対して周方向に当接している。配管２５０は、外管２３０の長さ方向のうち、加圧部２３４の外側に位置している。第１のスペーサ２４０の寸法Ｌ３は、配管２５０の外径Ｄの寸法と等しい（Ｌ３＝Ｄ）。なお、寸法Ｌ３は外径Ｄより大きいか（Ｌ３＞Ｄ）、または、外径Ｄより小さくてもよい（Ｌ３＜Ｄ）。

図９Ｂを参照する。配管２５０は、中心線ＣＬを中心に円弧状に湾曲している湾曲部２５１（当接部）を有している。湾曲部２５１は、外管２３０の外周面２３２に当接している当接面２５２を有している。当接面２５２のうち任意の部分と、二重管２１０の中心とを通る直線を基準線Ｂとする。基準線Ｂに対して、第１のスペーサ２４０の一部が重なっている。そのため、配管２５０は、内管２２０を効率的に加熱することができる。

なお、基準線Ｂ上に、第１のスペーサ２４０の開口部２４１が位置してもよい。即ち、第１のスペーサ２４０の開口部２４１の位置を周方向に変化させると、配管２５０から内管２２０への伝熱性の調整が可能となる。

＜実施例４＞
図１０Ａを参照する。二重管３１０は、二重管３１０そのものの一部が曲げられている。二重管３１０のうち、直線状に延びている部位を直管部３１１,３１３,３１５とし、曲げ加工により曲げられた部位を曲げ部３１２,３１４と称する。

詳細には、二重管３１０は、一端３１０ａ側の第１の直管部３１１と、第１の直管部３１１に隣接する第１の曲げ部３１２と、第１の曲げ部３１２に隣接する第２の直管部３１３と、第２の直管部３１３に隣接する第２の曲げ部３１４と、第２の曲げ部３１４に隣接し他端３１０ｂ側の第３の直管部３１５と、を有している。なお、二重管３１０全体が曲がっている形状（直管部がない形状）でもよい。

内管３２０と外管３３０との間に配置されているスペーサ３４０は、二重管３１０の一端３１０ａから他端３１０ｂに亘って連続して設けられている単一の部材である。このスペーサ３４０は、内管３２０の外周面３２２に対して巻き付くような螺旋状を呈している。

図１０Ｂを参照する。スペーサ３４０は、第２の直管部３１３において、内管３２０の外周面３２２と、外管３３０の内周面３３１とにより、圧着されている。スペーサ３４０の巻き付く方向（矢印（１）参照）に沿って見て、スペーサ３４０の断面は矩形状を呈している。矩形のなかの外側の長辺３４１ａは、外管３３０の内周面３３１に当接している。矩形のなかの内側の長辺３４１ｂは、内管３２０の外周面３２２に当接している。

二重管３１０の製造方法について説明する。

図１１Ａを参照する。最初に、内管３２０と、内管３２０を内部に配置可能な外管３３０と、内管３２０と外管３３０との隙間を保つための螺旋状のスペーサ３４０を準備する（準備工程）。

次に、外管３３０に対して、内管３２０及びスペーサ３４０を配置する（配置工程）。例えば、内管３２０に対して螺旋状のスペーサ３４０を巻きつけるように取り付け、スペーサ３４０が巻きつけられた内管３２０を外管３３０に挿入するが、その配置の仕方は問わない。

中心線ＣＬを中心に、内管３２０、外管３３０、スペーサ３４０を同心円状に配置した状態において、内管３２０の外周面３２２と、外管３３０の内周面３３１との径方向の寸法を寸法Ｌ５とする。この寸法Ｌ５は、スペーサ３４０の厚みＴ２よりも大きい（Ｌ５＞Ｔ２）。

図１２Ａ及び図１２Ｂを参照する。次に、加工機３５０によって、外管３３０の一部を縮径するように塑性変形させ、外管３３０の内周面３３１と内管３２０の外周面３２２とにより、スペーサ３４０を圧着する（圧着工程）。

加工機３５０は、外管３３０の外周面３３２を囲うように周方向に配置され径方向に移動可能な複数の金型３５１を有する。各々の金型３５１の径方向内側の先端面３５２は、外管３３０の外周面３３２を押圧可能である。各々の金型３５１が同時に外管３３０の外周面３３２を押圧することにより外管３３０が縮径される。スペーサ３４０は、外管３３０の内周面３３１と、内管３２０の外周面３２２とにより圧着される。

なお、上記の通り、スペーサ３４０は、二重管３１０の一端３１０ａから他端３１０ｂに亘り配置されている。外管３３０のうち任意の位置で圧着可能である。

図１２Ｃを参照する。最後に、圧着工程を経て縮径部３３３が形成された外管３３０に対して曲げ加工を施すこと（曲げ工程）により、曲げ部３１２,３１４を備えた二重管３１０が得られる。

上記の通り、内管３２０と外管３３０との間に配置されたスペーサ３４０は螺旋状である。このスペーサ３４０を曲げると、隣接する部位同士の間隔が近づく。曲げ工程において、曲げ加工が容易となる。スペーサ３４０は曲げ部を含む二重管３１０に適している。

図１０Ｂを参照する。スペーサ３４０の巻き付く方向に沿って見て、スペーサ３４０の断面は矩形状を呈している。断面が円のスペーサ（コイル状のスペーサ）と比較すると、スペーサ３４０と、外管３３０の内周面３３１及び内管３２０の外周面３２２に対する接触面積が増える。圧着工程において互いに接触する部分に生じる力が分散され、内管３２０及び外管３３０の変形を抑制できる。なお、外管３３０と、内管３２０と、スペーサ３４０の各々の部品の材質や厚みを適宜変更して、組み合わせることにより、各々の部品の変形の程度も調整可能となる。

＜実施例５＞
図１３Ａには、実施例５の二重管４００を構成する部材が示されている。実施例１の二重管１０と共通する構成については、符号を流用するとともに説明を省略する。二重管は、内管２０と、外管３０と、第１のスペーサ４０Ａと、第２のスペーサ５０Ａ,５０Ａと、を備えている。

図１４Ａには、実施例１の第１のスペーサ４０が示されている。第１のスペーサ４０の長さは長さＬである。開口部４１の長さも長さＬである。開口部４１の幅は幅Ｗである。開口部４１は中心線ＣＬに沿って延びている。即ち、開口部４１の幅Ｗは、第１のスペーサ４０の長さ方向の一端から他端に亘り一定である。

図１３Ｂ及び図１４Ｂを参照する。実施例５の第１のスペーサ４０Ａは、全体として略円筒状であり、中心線ＣＬに沿う方向から見てＣ字状となるように、スリット状の開口部４１Ａを有している。この開口部４１は、中心線ＣＬに対して斜めに設定されている。

第１のスペーサ４０Ａについては、第１のスペーサ４０Ａの長さは長さＬである。開口部４１Ａの幅は幅Ｗである。開口部４１Ａの長さは長さＬ１である。開口部４１Ａは、互いに対向している第１の面４６Ａと、第２の面４７Ａと、から構成されている。中心線ＣＬに対する第１の面４６Ａの角度と、第２の面４７Ａの角度とは、共に、傾斜角θとする。

第１の面４６Ａの長さ方向についての両端のうち、中心線ＣＬに近い端を第１の端部４６Ａａとする。第２の面４７Ａの長さ方向についての両端部のうち、中心線ＣＬに近い端を第２の端部４７Ａａとする。

開口部４１Ａの幅Ｗと同一方向を基準とする寸法について、第１の端部４６Ａａと、第２の端部４７Ａａとの間隔を間隔Ｄとする。この間隔Ｄは、実施例１の第１のスペーサ４０の開口部４１の幅Ｗよりも短くなる（Ｄ＜Ｗ）。なお、実施例５の第１のスペーサ４０Ａの開口部４１の長さＬ１は、実施例１の第１のスペーサ４０の開口部４１の長さＬよりも長くなる（Ｌ１＞Ｌ）。

実施例５の効果を説明する。

図１５Ａを参照する。実施例１において、加工機３５０の金型３５１の先端面３５２（押圧面）の幅を幅Ｍとする。金型３５１の先端面３５２（押圧面）の幅Ｍよりも、開口部４１の幅Ｗが広い場合（Ｍ＜Ｗ）、径方向（押圧方向）について、第１のスペーサ４０に対して金型３５１の先端面３５２が重ならない場合がある。塑性加工を施す際に、外管３０のうち、第１のスペーサ４０の開口部４１の径方向外側の部位は局所的に変形する虞がある。

図１４Ｂ及び図１５Ｂを参照する。実施例５では、第１のスペーサ４０Ａの開口部４１Ａは、中心線ＣＬに対して斜めに設定されている。実施例１の第１のスペーサ４０と同様に、実施例５の第１のスペーサ４０Ａの開口部４１Ａの幅は幅Ｗであるが、第１端部４６Ａａと、第２端部４７Ａａとの間隔Ｄは、幅Ｗよりも短い（Ｄ＜Ｗ）。金型３５１の先端面３５２は、第１のスペーサ４０Ａのなかの第１の端部４６Ａａ周辺の部位４８Ａ、又は、第１のスペーサ４０Ａのなかの第２の端部４７Ａａの周辺の部位４９Ａの少なくともいずれか一方に対して、径方向（押圧方向）について重なりやすくなる。

圧着後の二重管４００の内周面及び外周面の形状が安定する。結果として、他の構成部品との嵌合や組付けの精度が向上し、ろう付け等の高い寸法精度が求められる接合にも対応できる。

なお、図１５Ｂでは、複数の金型３５１のうちの１つの金型３５１の先端面３５２が、第１の端部４６Ａａ周辺の部位４８Ａと、第２の端部４７Ａａの周辺の部位４９Ａの双方に重なっているが、図１６に示されるように、周方向に互いに隣接する金型３５１,３５１のうち、一方の金型３５１の先端面３５２が、圧着時に第１の端部４６Ａａ周辺の部位４８Ａと重なり、かつ、他方の金型３５１の先端面３５２が、圧着時に第２の端部４７Ａａ周辺の部位４９Ａと重なる構成でもよい。

さらに、第１のスペーサ４０Ａの開口部４１Ａの幅Ｗを、金型の幅Ｍよりも小さく設定してもよい。これにより、金型と第１のスペーサ４０Ａなかの部位４８Ａ,４９Ａとが、径方向について確実に重なる。

以上をまとめると、実施例５の第１のスペーサ４０Ａでは、間隔Ｄが開口部の幅Ｗよりも短くなる。そのため、実施例１の第１のスペーサ４０と比較すると、金型の種類を問わず、金型が第１のスペーサ４０Ａに重なりやすくなる。

なお、開口部４１の幅Ｗ、傾斜角θは、適宜変更することができる。特に傾斜角θを大きくすると、間隔Ｄが小さくなる。この間隔Ｄが"０"となるように傾斜角θを設定しても良い。さらには、間隔Ｄがマイナスとなるように傾斜角θを設定してもよい。

上記の第１のスペーサ４０Ａの構成について説明は、第２のスペーサ５０Ａ（図１３Ａ参照）の開口部５１Ａにも適合する。さらに、第１のスペーサ４０Ａは、内管２０を拡径するような塑性加工を施す際にも効果を発揮する。さらに、第１のスペーサ４０Ａは、実施例２（図７,図８）、実施例３（図９）にも採用しても良い。

なお、各実施例における二重管及び配管の構成要素、二重管の製造方法は適宜組み合わせることができる。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例１～５に限定されるものではない。

１０…二重管
２０…内管、２２…外周面
３０…外管、３１…内周面、３２…外周面
４０,４０Ａ…第１のスペーサ
５０,５０Ａ…第２のスペーサ
６０…配管、６１…直管部（当接部）、６２…当接面
１１０…二重管
１２０…内管、１２２…外周面
１３０…外管、１３１…内周面
１４０…第１のスペーサ
２１０…二重管
２２０…内管
２３０…外管、２３２…外周面
２４０…第１のスペーサ
２５０…配管、２５１…湾曲部、２５２…当接面
３１０…二重管
３１２…第１の曲げ部
３１４…第２の曲げ部
３２０…内管、３２２…外周面
３３０…外管、３３１…内周面
３４０…螺旋状のスペーサ
４００…二重管
ＣＬ‥中心線
Ａ‥基準線
Ｂ‥基準線
Ｍ…金型の幅
Ｗ…スペーサの開口部の幅

Claims (9)

1. 内管が内部に配置された外管と、前記内管と前記外管との隙間を保つスペーサ、とを有している、二重管において、
   前記スペーサの少なくとも一部は、前記外管の内周面と前記内管の外周面とによって圧着され、
   更に、内部に流体を流すことが可能な配管を有しており、
   この配管は、前記外管の外周面に対して当接している当接面を備えた当接部を有し、
   前記配管の前記当接面は、前記外管の長さ方向のうち、前記スペーサの径方向外側に位置している、ことを特徴とする二重管。
2. 前記配管の前記当接面は、前記外管の長さ方向のうち、前記スペーサのなかの圧着されている部位の径方向外側に位置している、ことを特徴とする請求項１に記載の二重管。
3. 前記スペーサは、全体として略筒状であると共に、前記二重管の中心線に沿う方向から見てＣ字状となるように、スリット状の開口部を有している、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の二重管。
4. 前記スペーサの前記開口部は、前記二重管の中心線に対して斜めに設定されている、請求項３に記載の二重管。
5. 前記二重管の中心線に沿う方向から見て、前記二重管の前記中心線と前記配管の前記当接面とを通過する直線を基準線とすると、前記基準線に対して、前記スペーサの一部が重なっている、ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の二重管。
6. 前記二重管は、前記二重管そのものの少なくとも一部が曲がっている曲げ部を含み、
   前記曲げ部に配置された前記スペーサは、前記曲げ部のなかの前記内管の前記外周面に対して巻き付くような螺旋状を呈している、請求項１に記載の二重管。
7. 前記スペーサの巻き付く方向に沿って見て、前記スペーサの断面は矩形状を呈している、ことを特徴とする請求項６に記載の二重管。
8. 内管と、前記内管を内部に配置可能な外管と、前記内管と前記外管との間隔を保つスペーサと、を準備する準備工程と、
   前記外管に対して、前記内管と、前記スペーサとを配置する配置工程と、
   前記外管の一部を縮径するように塑性変形させる、又は、前記内管の一部を拡径するように塑性変形させることにより、前記外管の内周面と前記内管の外周面とにより、前記スペーサの少なくとも一部を圧着させる、圧着工程とを含み、
   前記スペーサは、全体として略筒状であると共に、前記二重管の中心線に沿う方向から見てＣ字状となるように、スリット状の開口部を有しており、
   前記スペーサの前記開口部は、前記二重管の中心線に対して斜めに設定されており、
   前記圧着工程において、周方向に分割されている複数の金型を用いる、二重管の製造方法。
9. 前記スペーサの前記開口部の幅は、前記圧着工程においてに用いられる前記金型の幅よりも小さく設定されている、ことを特徴とする請求項８に記載の二重管の製造方法。

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