JPH0234237A - 内面溝付き伝熱管及びその製造方法 - 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」 本発明は内面構付き伝熱管及びその製造方法に関するも
のであり、特に、シェルアンドチューブ式熱交換器のよ
うに、管板に伝熱管を取付ける場合に、管板に当該伝熱
管よりやや大径の孔をあけこの孔に伝熱管の端部を挿入
した後、伝熱管の当該部分を拡管して前記管板に固定す
る形式の熱交換器に適する内面溝付き伝゛熟管及びその
製造方法に関するものである。

「従来の技術」 従来の内面溝付き伝熱管の製造方法は、例えば第６図（
特公昭６１−５９８０６号公報に開示２のように、図示
しないドラム巻取り機又は油圧による引抜きベンチ等に
より管１を一定方向へ送りなから、引抜タイスａと共働
して管ｌを縮管するフローティングプラグ２２に連結ロ
ッド２４を介して連結された溝付きプラク２３を、前記
フローティングプラグ２２をして引抜ダイスａを通過し
た前記管ｌの所定位置に保持し、前記溝付きプラグ２３
か位置する部位において当該部位を通過する管ｌを、そ
の外周面に数方向より加圧接触しつつ遊星回転する複数
の転造ロールＣで管１を縮管しつつ管１の内面に溝加工
した後、その加工管１２を仕上ダイスｂに通して内面溝
付き伝熱管１ａを製造する構造である。

そして、このような転造法で製造された伝熱管は必然的
に全長にわたつて内面に溝加工される。

「発明か解決しようとする課題」 前述のような製造方法により製造された伝熱管は、全長
にわたり溝加工されているので、これを適当寸法に切断
し、前述のように端部の拡管により熱交換器の管板に取
付ける時、伝熱管の端部からその伝熱管の内径よりやや
大径なパンチロッドを押込んで拡管するので、バンチロ
ッド押込み部分の溝がつぶれ、これによりて伝熱管内に
微細な金属粉が発生する。

したか）て、拡管には特別な注意を必要とするばかりで
なく１発生した微細な金属粉には拡管しない部分の溝内
に挟まって残留するものも少なくなく、熱交換器の組立
当初は管内から完全に排除することかできないため、伝
熱管の内部の適所にこれらの金属粉を捕捉するフィルタ
ーを設ける必要を生ずるなど、熱交換器の製造コストを
高めることになる。また、このフィＪレターの目詰まり
によるトラブルを生じ易い。

本発明の目的は、このような欠点を解消した内面溝付き
伝熱管及びその製造方法を提供することにある。

「課題を解決するための手段」 本発明に係る内面溝付き伝熱管は前述の目的を達成する
ため、内面へ溝加工をしない未加工部を、両端に所定長
さ形成したものである。

本発明方法の一つは、前記のような内面溝付き伝熱管を
工業的に製造するため２周面に螺線状の凸条を有するプ
ラグを管内に挿入し、それぞれ前記管に対して所定のね
じれ角を有する回転軸に固定したロールを前記管の外周
へ数方向より圧接させて当該管を一定方向に送りながら
、前記各回転軸に固定した加工ロールにより前記プラグ
の位置で前記管を外周数方向からプラグ側に圧迫して管
の内面に溝加工する工程と、前記各送りロールと各加工
ロールとを前記管より離反させて当該管を前記一定方向
へ所定長さ送る工程とを含み、当該管の内面に溝加工部
と溝加工をしない未加工部とを交互に形成する手段を採
択している。

また本発明方法の他の一つは、前記本発明に係る内面溝
付き伝熱管を工業的に製造するため、周面に１１１１１
１状の凸条を有するプラグを管内に挿入し、それぞれ前
記管に対して所定のねじれ角を有する回転軸に固定した
送りロールを前記管の外周に数方向より圧接させて当該
管を一定方向へ送りながら、それぞれ自転する加工ロー
ルにより前記管を前、記プラクが位置する部分で外周数
方向よりプラグ側に圧迫して管の内面に溝加工する工程
と。

この管を前記一定方向へ送りなから前記各加工ロールを
当該管から所定時間離反させる工程とを含み、当該管の
内面に溝加工部と溝加工しない未加工部とを交互に形成
する手段を採択したものである。

前記本発明方法において、各送りロールの周面はローレ
ット加工その他粗面に加工し、あるいは周面にゴム等の
高摩擦部材を定着するなどにより、管の外周との摩擦を
強くする。

また、送りロール又は加工ロールを管に圧接したり離反
させたりするのは、油圧又はエアーシリンター等の公知
の手段により容易に実現できる。

「作用」 前記各未発明方法のように、各送りロールと各加工ロー
ル、又は各加工ロールを管に圧接して当該管の内面に溝
加工する工程と、これらを管から離反させる工程とを含
み、これを交互に繰返すと、加工ロールが管から離反し
ている間は管内面には溝加工されないので、一定方向へ
送られる管は、内面に溝加工した溝加工部と溝加工しな
い未加工部を交互に有する伝熱管に製造され、この伝熱
管の各未加工部の中間を切断すると、両端に内面溝加工
をしない未加工部を所定長さ有する本発明伝熱管が得ら
れる。

このように製造された本発明伝熱管を、前述したような
拡管により例えば熱交換器の管板に取付ける時は、前記
両端の内面に溝を有しない未加工部を拡管して管板に固
定することができるから、この拡管時に溝のつぶれによ
る金属粉は生ぜず、金属粉を捕捉するための手段や、金
属粉による前述のような種々の問題がなくなる。

また、管内に溝を形成する時の管の送りは、前述のよう
な送りロールによって行なわれるので。

従来方法におけるベンチ方式のような長いストロ−り長
を要しないし、また、自転する加工ロールは従来方法の
ような遊星回転するロールと比べ、加工中の管への圧接
・離反が機構的に極めて容易となる。

「実施例」 第１図のように、例えば外径１２−７ｍｍ、肉厚１．０
８ｍ１１の鋼管よりなる加工される管ｌ内に、外径１０
．４５■で外周に約２０度のねじれ角を有する螺線状の
凸条２０を平行に６０条形成したプラグ２を先ず挿入す
る。

管ｌの外周三方向には、第３図のように管ｌから等距離
に位置するようにそれぞれ回転軸３を設け、第２図のよ
うに、この各回転軸３には管１（の軸心）に対して所定
のねじれ角θを設定する。

各回転軸３には、第１図及び第２図の矢印イで示す管１
の送り方向の後方より順に、外径５１．２ｍｍ、厚み３
．３５ｍｍで外周面４１をローレット加工その他の粗面
に形成した送りロール４、外径５１．４■１．厚み３．
３５ｍｍで周面が平滑な第一次の加工ロール５、及び外
径５１．６ｍｍ、厚み３．３５ｍｍで周面が平滑な第二
次の加工ロール６とを、それぞれスペーサ５１を介して
一体回転するように取付ける。

各送りロール４及び各加工ロール５，６を、管１が第１
図の矢印イの方向へ送られるよう一定方向へ回転させな
がら、加工ロール５．６が前記プラグ２に対して管１を
外周から圧迫する状恩に管１に対して図示しない油圧シ
リンダー等により圧接させる。

このようにして、外周三方向から圧接された各送りロー
ル４で管１を矢印イの方向に送りながら、外周三方向か
らプラグ２に対して管ｌを圧迫する加工ロール５．６に
より、管ｌ内に螺線状の溝１１を転写加工し始め、管ｌ
に１５５０ｍｍの長さ分溝加工した時点で、前記各送り
ロール４及び各加工ロール５．６を、図示しない油圧シ
リンダー等で加工中の管１から第３図の矢印方向へ離反
させ１次いて、管１を図示されていない他の送り装置に
より１１０層腸０長さ矢印イの方向へ送り、管１内にこ
の１１０ｍｍの長さだけ溝１１を加工しない未加工部を
形成する。

前記の各工程を交互に繰返すことにより、前記のような
長さずつ溝加工部と内面溝のない未加工部とを交互に有
する伝熱管１ａを製造し、各未加工部の中央を切断して
、第４図のように、溝加工部１ｂの長さＬｌが１５５０
ｍｍで、この溝加工部１ｂの両端に、長さＬｌが５０＋
ｗｍの未加工部１ｃを有する全長Ｌ　１６５０ＩＩ１１
の伝熱管１１ａを製造した。

この伝熱管１１ａの両端を、シェルアンドチューブ式の
図示しない熱交換器の管板へ常法によってい取付ける場
合、前記未加工部１ｃの拡管によって固定することがて
きるのて、拡管による微細な金属粉は生じない。

また、前記実施例の方法によると、加工ロール５．６は
自転して管ｌの周りを遊星回転しないので、管ｌに対す
る圧接・離反の交互繰返しが機構上極めて容易であり、
正確なタイミングで作動させることができるし、溝加工
中は前記のような送りロール４で管ｌを移動させるので
、送りのための長いストロークを必要としない。

前記実施例では、加工ロール５．６を二段階に設けたか
、これは第二次の加工ロール６たけでも実施できる。

第５図は本発明方法の他の一つを実施する装置の例であ
り、各送りロール４の回転軸３は第２図と同様に管ｌに
対して所定のねじれ角を有し、各送りロール４は同様に
回転しながら管１へ外周致方向より圧接され、この圧接
した状態を継続して管ｌを同図矢印イの送り方向へ送り
続ける。

この送りロール４より管ｌの送り方向前方には、管１と
平行かつ等距離で外周へ致方向（例えば１２０度の間隔
で三方向）に前記回転軸３とは別の回転＠３０を配置し
、この各回転軸３０に第一次の加工ロール５と、このロ
ール５より僅かに大径な第二次の加工ロール６をスペー
サ５１を介して固定している。

前記実施例の方法と同様にプラグ２を管１内に挿入し、
各送りロール４を一定方向へ回転させつつ管１に圧接し
て管ｌを送り方向イヘ定速で送りなから、管ｌの外周を
前記プラグ２へ圧迫するように、図示しない油圧シリン
ダー等で前記洛加工ロール５，６を管１に対し外周三方
向より圧接し、管ｌ内に溝１１を加工する。

次いで、前記の状態で一定長さ管１内に溝１１を加工し
たならば、前記送りロール４で管ｌを継続して送りなが
ら５図示しない油圧シリンダー等で管ｌより加工ロール
５．６を一定時間離反させ、管ｌの内部に溝１１を加工
しない未加工部を適当な長さ形成する。

前記のような工程を交互に繰返して、内部に溝加工部と
未加工部を適当長さで交互に形成した伝熱管１ａを製造
し、この伝熱管の各未加工部の中央を切断して、第４図
のように内部に溝を加工しない適当長さの未加工部ＩＣ
を両端に有する伝熱管１１ａを製造する。

この実施例における他の構成、及び作用は第１図〜第３
図で説明した実施例と同様であり、この実施例において
も、加工ロール５を除いて加工口−ル６のみとしても実
施できる。

またこの実施例では、送りロール４は管１の加工中管１
に対して圧接したままで離反しないようになっているか
、この送りロール４を加工ロール５．６と同時に管ｌへ
圧接・離反させ、それらの離反中図示しない他の送り装
置で管ｌを矢印イの方向へ送るように構成しても実施す
ることかできる。

「発明の効果」 本発明に係る伝熱管は１両端に適当長さ内面に溝加工し
ない未加工部を有し、また本発明方法によれば本発明に
係る伝熱管を工業的に製造することかてきるので、この
内面溝付き伝熱管を拡管により熱交換器の管板に取付け
た場合、内部に金属粉を生ぜず、拡管時の金属粉発生に
よる種々の弊害を防止することができる。

また、本発明に係る内面溝付き伝熱管の製造方法によれ
ば、加工ロールを自転させて管の周りを遊星回転させな
いので、加工される管に対する圧接・離反の交互繰返し
が機構上極めて容易であり、正確なタイミングで作動さ
せることができて製造手段の信顆性を高め、さらに、溝
加工中は送りロールで管を移動させるので、送りのため
の長いストロークを必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一例を説明するための装置例を示
す部分断面図、第２図はその部分平面図、第３図は第２
図の矢印Ａ−Ａに沿う縮小した切断端面図、第４図は本
発明方法により製造した内面溝付き伝熱管の部分断面図
、第５図は本発明方法の他の例を実施するための装置例
の部分断面図、第６図は従来方法を実施する装置の部分
断面図である。 主要図中符号の説明 １は加工される管、ｌｌは内面の溝、ｌａは加工された
伝熱管、２はプラグ、２０はプラグ馬面の凸条３．３Ｇ
は回転軸、４は送りロール、５，６は加工ロール、ｌｌ
ａは本発明の内面溝付き伝熱管、１ｂは溝加工部、１ｂ
は未加工部である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、内面へ溝加工をしない未加工部を、両端に所定
   長さ形成したことを特徴とする内面溝付き伝熱管。
2. （２）、周面に螺線状の凸条を有するプラグを管内に挿
   入し、それぞれ前記管に対して所定のねじれ角を有する
   回転軸に固定した送りロールを前記管の外周へ数方向よ
   り圧接させて当該管を一定方向に送りながら、前記各回
   転軸に固定した加工ロールにより前記プラグの位置で前
   記管を外周数方向からプラグ側に圧迫して管の内面に溝
   加工する工程と、前記各送りロールと各加工ロールとを
   前記管より離反させて当該管を前記一定方向へ所定長さ
   送る工程とを含み、当該管の内面に溝加工部と溝加工を
   しない未加工部とを交互に形成することを特徴とする、
   内面溝付き伝熱管の製造方法。
3. （３）、周面に螺線状の凸条を有するプラグを管内に挿
   入し、それぞれ前記管に対して所定のねじれ角を有する
   回転軸に固定した送りロールを前記管の外周に数方向よ
   り圧接させて当該管を一定方向へ送りながら、それぞれ
   自転する加工ロールにより前記管を前記プラグが位置す
   る部分で外周数方向よりプラグ側に圧迫して管の内面に
   溝加工する工程と、この管を前記一定方向へ送りながら
   前記各加工ロールを当該管から所定時間離反させる工程
   とを含み、当該管の内面に溝加工部と溝加工しない未加
   工部とを交互に形成することを特徴とする、内面溝付き
   伝熱管の製造方法。