JPH0199713A - 伝熱管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は熱交換器等に使用される内面に多数の溝ない
しは突条を形成させる伝熱管の製造方法に関する。

（従来の技術及びその問題点） ルームエアコン等の熱交換器用伝熱管として、管内周壁
に多数の突条、凹溝等を軸方向ないしは螺旋状に形成し
、伝熱特性の向上を図った内面溝付管が知られている。

これらの内面溝付管の製造方法としては種々のものが提
案されているが、代表的な製造方法として、第７図に示
す転造加工による製造方法が、例えば特公昭６１−５９
８０６号公報により知られている。この方法は、図示し
ない抽伸ダイスにより抽伸された金属管ａの内周壁面を
、回転する回転へラドｂに支持され、金属管ａの外周壁
を圧伸しながら遊星回転する転造ロールＣと、金属管ａ
内の該転造ロールＣに相対する位置に装入され、回転自
在の溝プラグｄとにより溝加工するもので、溝加工され
た金属管ａは仕上げダイスｅに通される。

この第７図に示す製造方法では、転造ロールＣが金属管
ａの外表面を円周方向に回転するため、１！！擦抵抗が
大きくなって金属管ａを引き抜くのに大きな力が必要に
なる。又、溝加工された金属管ａは仕上げダイスｅに通
されるので、必要な管引抜力は更に増大し、加工途中で
金属管ａが破断し易い、このため、引抜速度を大きく設
定することが出来ないという問題がある。

上述の問題を解決するために第８図に示す製造方法が、
例えば特開昭５８−８６９２３号公報により知られてい
る。この方法は、加工されるべき金属管ｆの外表面に沿
う孔型ロール面を有し、自由回転するロールｇを管の周
りに複数個設け、該複数個のロールｇを図示しない圧下
装置により加工されるべき金属管ｆの外表面に圧下し、
管ｆを圧縮せしめて溝プラグｈに押し付けつつ管ｇを引
き抜き、所定の溝を金属管ｆの内周壁面に形成させるも
のである。

第８図に示す製造方法は金属管ｆの引抜速度に応じてロ
ールｇが自由回転するのみであり、溝加工に必要とする
圧伸力に乏しく、加工される溝の溝深さが充分でなく、
伝熱管としての伝熱特性が劣るという重要な問題がある
。

本発明は斯かる問題点を解決するためになされたもので
、溝加工時の摩擦抵抗を低減させると共に管材への圧伸
力を増し、溝加工速度を高め、しかも、構成が簡単で大
掛かりな装置を必要とせず、従って製造設備費が安価で
管の加工コストの上昇を招くことのない伝熱管の製造方
法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本発明の伝熱管の製造方法
は、金属管内に溝加工プラグを介在させて所定速度で引
き抜き、当該金属管の内周壁面に多数の突条ないしは溝
を形成させる伝熱管の製造方法において、前記引き抜か
れる金属管の、前記溝加工プラグに相対する外周壁に複
数のローラダイスを配設し、この各ローラダイスはその
外周に形成される孔型を有し、該孔型は周上の少なくと
も一個所に、当該ローラダイスの回転軸より最も離間し
、且つ、前記金属管が成形されるべき外形形状に対応す
る形状を有し、前記複数のローラダイスを前記金属管の
引抜速度より大きい周速度で強制回転させることを特徴
とする。

（作用） 本発明方法に使用されるローラダイスの孔型は周上の少
なくとも一個所に、前記金属管が成形されるべき外形形
状に対応する形状を有しており、ローラダイスが強制回
転されるとこの円周上の少なくとも一個所において最大
の圧伸力で断続的に金属管の外表面を圧伸することにな
り、この断続的な圧伸力により金属管内周壁面に溝加工
が施され、溝加工時の摩擦抵抗が実質的に軽減される。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図及び第２図は本発明に係る伝熱管の製造方法を実
施する製造装置の概略構成を示し、主として抽伸ダイス
１．３＆Ｉｌの同一形状のローラダイス２〜４、一対の
押さえロール６．６等から構成され、これらは、溝加工
される金属管５が挿入される側からこの順に配列されて
図示しない加工へラドに組み込まれ、該加工ヘッドはベ
ースプレート（図示せず）に取り付けられている。

抽伸ダイス１は前記加工ヘッドに固設されており、この
抽伸ダイスｌの引抜側後方に３＆［Ｉのローラダイス２
〜４が、前記抽伸ダイス１により抽伸されて縮径される
管５ｂの外周に周方向均等位置に配設され、各ローラダ
イス２　（３，４）は夫々ローラホルダ２０に支持され
ている。第２図はこれらの３組のローラダイス２〜４の
内、ローラダイス２が支持されるローラホルダ２０のみ
を示し、他のローラホルダは省略されている。

より詳細には、ローラダイス２　（３，４）はその中心
を回転軸１０にキー結合され、この回転軸１０と一体に
回転する。そして、回転軸１０はベアリング１１を介し
て前記ローラホルダ２０に軸支されている０回転軸１０
は自在継手１２を介して駆動軸１３の一端に接続されて
おり、駆動軸１３の他端は図示しない駆動モータに接続
されている。

ローラホルダ２０は加工ヘッド側の取付ブロック２２に
形成されているガイド溝２２ａに摺動自在に嵌装され、
ローラホルダ２０はこのガイド溝２２ａを、金属管５の
中心軸と直交する方向に調整ねじ２３により移動可能で
ある。即ち、取付ブロック２２に回転のみ許されて取り
付けられている前記調整ねじ２３にローラホルダ２０が
螺合しており、調整ねじ２３を回転させると、ローラホ
ルダ２゜が調整ねじ２３の回転方向に応じてガイド溝２
２ａから突出又は縮退してローラダイス２　（３，４）
の金属管５に対する相対位置を微調整することが出来る
。前記駆動モータの回転は駆動軸１３．自在継手１２．
及び回転軸ｌＯを介してローラダイス２（３，４）に伝
達され、ローラダイス２　　（３，４）は駆動モータに
より、該ローラダイス２　　（３，４）の回転方向が金
属管５の中心軸に沿って引抜方向と一致するように、且
つ、ローラダイス２（３，４）の周速度が金属管５の引
抜速度（例えば、５０ｍ／ｗｉｎ）より充分大きい値（
例えば、５００　ｍ／５ｉｎ）で強制回転させられる。

ローラダイス２　（３，４）はその外周に所定の孔型２
ａ　（３ａ、４ａ）を有しており、この孔型２　ａ　　
（３ａ、　４ａ）は、第３図に示すように周方向に異な
る形状を有している。即ち、ローラダイス２（３，４）
の、厚み方向の中心を通る断面形状は第３図にハツチン
グを施して示すように円形をしており、この円断面の中
心はローラダイス２（３゜４）の中心に対して偏心して
いる。この円断面の円周方向のローラダイス２　　（３
，４）の中心から最も離間した位置ｐ１における孔型２
ａ　　（３ａ、４ａ）の形状は、このローラダイス２　
（３，４）と後述する溝加工プラグ９により金属管５の
内周壁面に溝加工する際に、金属管５が成形されるべき
外形形状に対応している。そして、３＆ｆｌのローラダ
イス２　（３，４）は夫々の孔型２ａ　（３ａ、４ａ）
により金属管５の外周を包み込むように該金属管５の外
周壁をその中心軸方向に向かって圧下している。

ローラダイス２　（３，４）の引抜側後方所定位置には
押さえロニル６．６が、引き抜かれる金属管５を挟んで
対称位置に配設され、各ロール６゜６は前述したローラ
ダイス２　（３，４）を支持するローラホルダ２０と類
似のホルダ（図示せず）に金属管５の中心軸と直交する
方向に移動可能に支持され、金属管５の中心軸に対する
ロール６゜６の各中心位置が図示しない調整ねじて微調
整可能である。

引抜・転造加工される金属管５内には、抽伸ダイス１に
相対する所定位置に浮きプラグ７が挿入され、この浮き
プラグ７の後端には引抜方向に延びるロッド（連結棒）
８の一端が接続され、該ロッド８の他端はローラダイス
２　（３，４）に相対する所定位置まで延び、該他端に
は所定の外径を有する円筒状の溝加工プラグ９が回転自
在に取り付けられている。尚、溝加工プラグ９の外周面
には金属管５の内周壁に後述する多数の凹溝を形成させ
るための溝が形成されている。

次に、このように構成される製造装置の作用を説明する
。

前述したローラダイス２〜４の各中心は、抽伸ダイス１
の中心軸から等距離に位置し、且つ、孔型２ａ〜４ａに
より金属管５の外表面に所定の圧伸力が作用するように
前述の調整ねじ２３により夫々微調整されている。同様
にして、押さえロール６．６も抽伸ダイス１の中心軸に
対して芯出しされ、微調整されている。

前記駆動モータにより駆動軸１３．自在継手１２゜及び
中心軸１０を介して各ローラダイス２〜４が回転駆動さ
れると、ローラダイス２〜４は同一方向に同一速度で回
転される。

溝付加工を行うには、先ず、事前に金属管５内に潤滑油
を注入しておき、ロフト８で一体に連結された浮きプラ
グ７及び消却ニブラグ９を金属管５内に装入した後、金
属管５の管端部を所要の長さ（例えば、約５００ａｍ）
口付けし、この管端部を抽伸ダイス１、ローラダイス２
〜４、及び押さえロール６．６が形成する穴径内を順次
連通させ、図示しない巻取ドラムにより巻き取らせなか
ら抽伸を開始する。この抽伸の開始と同時に前述した駆
動モータを作動させ、ローラダイス２〜４を高速回転さ
せて金属管５の外表面を圧伸させる。

金属管５内に装入された浮きプラグ７は抽伸開始後間も
なく抽伸ダイス１と相対する所定位置に移動して位置決
めされ、これに伴い消却ニブラグ９もローラダイス２〜
４と相対する所定位置に位置決めされることになる。斯
くして、金属管５の素管５ａは、浮きプラグ７及び抽伸
ダイス１により所定外径に縮径され、この所定寸法に引
落された管５ｂは消却ニブラグ９及びローラダイス２〜
４により内周壁面に多数の凹溝５ｄが形成された内面溝
付管５ｃに引き抜かれる。

この溝加工時にローラダイス２　（３，４）が高速で回
転すると、前記第３図に示す偏心した孔型２　ａ　　（
３ａ、　４ａ）により、ローラダイス２　（３，４）の
中心から最も離間した位’Ｉｔ　ｐ　１における孔型２
ａ（３ａ、４ａ）部分が一回転毎に管５ｂを強く圧伸す
ることになり、位置ｐ１における最も強い圧伸力が断続
的に管５ｂの外表面に作用することになる。そして、こ
の圧伸力により消却ニブラグ９の外表面に形成された溝
に管５ｂの肉厚部が押し込まれ、前述の最も強い圧伸力
が作用する時に管５ｂの内周壁面に所定深さの凹溝５ｄ
が形成される。ローラダイス２〜４の圧伸力が断続的で
あるため、ローラダイス２〜４の摩擦力を著しく軽減さ
せることが出来、このため、逆に摩擦力が許容される値
になるまでローラダイス２〜４の圧伸力を増加させるこ
とが出来る。又、金属管５の引抜速度よりもローラダイ
ス２〜４の周速度を大きく設定しであるために、ローラ
ダイス２〜４の回転に伴い金属管５に送り力が作用し、
この送り力が前述した巻取ドラムの引抜力に加わって、
溝加工速度を高めると共に圧伸力をも高めることが出来
る。

尚、押さえロール６は所定の押圧力で管５Ｃの外表面を
押圧しながら自由回転する。これにより、押さえロール
６は圧伸時における管５ｂの中心軸を一定方向に保持す
ると共に芯振れを防止し、管５ｃの送りを円滑に行う。

第４図乃至第６図に示すローラダイス２（３゜４）は孔
型の種々の変形例を示し、第４図に示す孔型２ｂ　（３
ｂ、４ｂ）、第５図に示す孔型２Ｃ（３ｃ、　４ｃ）等
のように周方向の孔型形状を適宜に形成するとローラダ
イス２〜４が管５ｂに加える圧伸力の大きさ、時間変化
率等を、金属管５の管材質、管径の引落率、形成される
溝深さ等に応じて種々に設定することが出来る。又、第
６図に示す孔型２ｄ　（３ｄ、　４ｄ）のように、孔型
２ｄ（３ｄ、　４ｄ）の中心はローラダイス２　（３，
４）の中心から偏心しないものの、周方向３個所にロー
ラダイス２（３，４）の中心から最も離間した位置Ｐ４
．Ｐ４゜ｐ４を有しており、このローラダイス２　（３
，４）を使用すれば、一回転する間に圧伸力のピークが
３回現れることになり、ローラダイス２　（３，４）に
よる圧伸回数を、同じ回転数でありながら３倍に増やす
ことが出来る。逆に圧伸回数を一定に保つ場合には第６
図に示すローラダイス２　（３，４）を使用することに
よりローラダイス２　（３，４）の回転数を低下させる
ことが出来る。尚、孔型の周方向にローラダイスの中心
から最も離間した位置の個数は上記に限定されず、２個
所、４個所、或いはそれ以上でもよい。

又、上述の実施例では３組のローラダイス２〜４を使用
した場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず
、２組、４組等のローラダイスを使用するようにしても
よい。

更に、上述の実施例ではローラダイス２〜４を金属管５
の引抜方向と同じ方向に回転させたが、引抜方向と逆方
向に回転させても、ローラダイスによる圧伸時の摩擦抵
抗を低減することが出来る。

又、ローラダイス２〜４を高速で回転させる楔溝加工さ
れる金属管５の外表面が平滑に仕上がるが、ローラダイ
スの回転数は許容される管外表面の平滑度の範囲で任意
に設定出来る。

尚、上述の実施例で溝加工される溝の形状、ピッチ、管
軸に対する傾き等は溝加工プラグ９の外表面に刻設され
る溝ないしは突起を所要の形状に形成することにより種
々に変更可能であり、これらは上述の実施例のものに限
定されないことは勿論のことである。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明の伝熱管の製造方法に依れば
、引き抜かれる金属管の、溝加工プラグに相対する外周
壁に複数のローラダイスを配設し、この各ローラダイス
はその外周に形成される孔型を有し、該孔型は周上の少
なくとも一個所に、当該ローラダイスの回転軸より最も
離間し、且つ、金属管が成形されるべき外形形状に対応
する形状を有し、複数のローラダイスを金属管の引抜速
度より大きい周速度で強制回転させるようにしたので、
ローラダイスによる圧伸力が間歇的に成形される金属管
の外表面に作用することになり、このため、圧伸時の摩
擦抵抗を著しく低減させると同時に圧伸力を増加させる
ことが出来、併せて溝加工の加工速度を上げることが出
来る。又、製造装置を複雑化することなくコンパクトに
構成させることができ、設備費が掛からず内面溝付管を
安価第１図は、本発明に係る伝熱管の製造方法の一実施
例を示し、同製造方法を実施する製造装置のの構成図、
第２図は、第１図の■−■線に沿う要部断面図、第３図
はローラダイス２　（３，４）の厚み方向中心に沿う断
面図、第４図乃至第６図はローラダイス２　（３，４）
の孔型の種々の変形例を示す断面図、第７図及び第８図
は従来の製造方法による伝熱管の製造装置の構成図であ
る。

ｌ・・・抽伸ダイス、２〜４・・・ローラダイス、５・
・・金属管、６・・・押さえロール、７・・・浮きプラ
グ、８・・・ロッド（連結棒）、９・・・溝加工プラグ
。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属管内に溝加工プラグを介在させて所定速度で
   引き抜き、当該金属管の内周壁面に多数の突条ないしは
   溝を形成させる伝熱管の製造方法において、前記引き抜
   かれる金属管の、前記溝加工プラグに相対する外周壁に
   複数のローラダイスを配設し、この各ローラダイスはそ
   の外周に形成される孔型を有し、該孔型は周上の少なく
   とも一個所に、当該ローラダイスの回転軸より最も離間
   し、且つ、前記金属管が成形されるべき外形形状に対応
   する形状を有し、前記複数のローラダイスを前記金属管
   の引抜速度より大きい周速度で強制回転させることを特
   徴とする伝熱管の製造方法。
2. （２）抽伸ダイスで抽伸した後、前記溝加工プラグ及び
   ローラダイスで溝加工することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の伝熱管の製造方法。
3. （３）前記溝加工されて引き抜かれる金属管は押さえロ
   ールによりその外周壁を支持されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の伝熱管の製造方法
   。
4. （４）前記複数のローラダイスを前記金属管の引抜方向
   と同じ方向に強制回転させることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第３項の何れかに記載の伝熱管の製造
   方法。
5. （５）前記複数のローラダイスを前記金属管の引抜方向
   と逆の方向に強制回転させることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第３項の何れかに記載の伝熱管の製造
   方法。
6. （６）各前記ローラダイスの中心軸に対し、その孔型の
   中心が偏心し、該孔型の、前記中心軸から最も離間した
   円周方向位置に前記金属管が成形されるべき外形形状に
   対応する形状を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第５項の何れかに記載の伝熱管の製造方法。