JPH0364210B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は熱交換器用多重管の製造法に関するも
のであり、最外側に位置する管、すなわち外管の
内側に極薄肉のチタン管を内張りした熱交換器用
多重管の製造法に関するものである。

［従来技術］ 従来、腐食性の大きい流体を作動流体とする熱
交換器においては熱交換器用チユーブとして内側
に耐食性の高い材質、たとえばチタン等の極薄肉
管を内張りしたものが使用されている。

ところで、チタン等耐食性の高い材質を熱交換
器用チユーブに使用する場合は、一般に熱伝導を
良くすると共に、材料費を節減するなどのために
他の外管の内側に極薄肉管として内張りされるの
が通例であるが、製造上種々の問題点があつた。
たとえば、従来極薄肉のチタン管を内張りした二
重管の製造法として、一般に厚さ0.2mm以下の極
薄肉のチタン板をロールフオーミング等により円
形に曲げ加工し、その後突き合せ面を溶接して作
つた溶接管を小さなクリアランスでもつて外管に
挿入し、水圧拡管等により、密着させるようにし
た方向が考えられている。

［従来技術の問題点］ ところが、この種の製造法では、極薄肉溶接管
を製造する場合および前記極薄肉溶接管を外管内
に挿入する場合、下記のような種々の問題点があ
る。

すなわち、板が薄いため、成形時に第４図に示
すように溶接素管２の縁部が波打ち、いわゆる縁
波（エツジバツクリング）が生じ、突き合せ面の
溶接が困難である。また、何らかの方法で縁波を
抑制できた場合でも溶接不良を招かないように突
き合せ面を安定にすることが要求されるが、これ
を維持することは困難である。さらに、極薄肉管
であるため、前記困難を克服しつつ溶接するため
に溶接速度が遅くなり、生産性が悪く、また歩留
りも悪い。さらにまた、薄板の材料コストが高い
ため、最終製品は高価なものになる。そのうえ
に、溶接後の管を絞ることが困難であるため、真
円度が悪く、小さなクリアランスで挿入するのに
手間どり作業能率の向上を阻害する。

［発明の目的］ 本発明はこのような事情を背景としてなされた
ものであり、本発明の目的とするところは、外管
内側に内張りされるべき極薄肉のチタン管はあら
かじめ極薄肉化されていないものを使用し多重管
の製造過程中に極薄肉にし得ると共に、製造が容
易で量産に適した熱交換器用多重管の製造法を提
供することにある。

［発明の構成］ このような目的を達成するためになされた本発
明の要旨とするところは、 最も外側の第１の管の内側に、第１の管より薄
肉と第２の管としてチタン管を所定のクリアラン
スではめこみ、第２の管の内側に肉厚が第１の管
以下でかつ第２の管と弾性率に差のある第３の管
を所定のクリアランスではめこみ、ダイスを使用
して空抽伸を行い、各管を密着させると共に、次
に、密着させた各管にプラグ抽伸又は拡管抽伸を
施し、第２の管を極薄管とした後、ついで抽伸し
た管をロール群の間を通し軽度の圧縮加工を行う
ことにより、前記弾性率の差に基づいて第２の管
と第３の管の間に隙間を生ぜしめ、第３の管を除
去する工程を含んで構成したことにある。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、１０は第１の管としての外管
であり、本実施例ではアルミ合金製とされてい
る。外管１０はアルミ合金に代え、目的に応じて
銅、銅合金、アルミ等の材質の管を使用すること
も可能である。

外管１０の内側に、0.2mm程度のクリアランス
で第２の管としての溶接チタン管１２をはめこ
む。溶接チタン管１２は、肉厚0.5mmのチタン板
材をロール成形した後、溶接したものである。前
記クリアランスおよび肉厚は多少増減しても良
い。前記外管１０は使用目的に合つた肉厚のもの
を使用するが、溶接チタン管１２より厚肉であ
る。

本実施例では、外管１０はアルミ合金製である
が、他の熱伝導性のよい材質の管でもよい。一般
に、熱伝導性のよい材質は、抽伸性も良い。そし
て、チタン管１０は耐食性が高いが、抽伸性は良
くない。また、第２の管が溶接せずに得られる場
合は、勿論これを使用することも可能である。

次に、溶接チタン管１２の内側に第３の管とし
ての内管１４を0.2mm程度のクリアランスではめ
こむ。このクリアランスも前記同様多少増減して
も良い。第１図はこの状態を示すものであるが、
肉厚とクリアランスはやや誇張して示されてい
る。内管１４は溶接チタン管１２より薄肉のもの
を使用する。内管１４の肉厚はチタン管１２より
薄肉なものには必ずしも限定されないが、抽伸後
内管１４を除去するためには、チタン管１２より
薄肉とするかほぼ同じ肉厚程度とすることが望ま
しい。本実施例では、、内管１４は抽伸性の良い
銅管を使用している。抽伸性の良い他の材質の管
を使用することも可能である。なお、前記各管１
０，１２，１４のはめこむ順序は前後しても良
い。

ついで、ダイスを使用して空抽伸を行ない、各
管１０，１２，１４を密着させる。この空抽伸と
は、プラグを用いることなく、ダイスのみを用い
て径を減少させる加工である。空抽伸を行つて、
前記クリアランスを消滅させ、各管１０，１２，
１４を密着させる。抽伸１回当りのリダクシヨン
（縮小率）は数％を目標とする。勿論多少増減し
ても良い。

その後、索引棒によつて心金を引き通すプラグ
抽伸をくり返す。例えば、プラグ抽伸により、ダ
イスと心金との間を、前記密着させた各管１０，
１２，１４を引き抜くことにより、各管１０，１
２，１４の外径と同時に肉厚を減少させる。その
際、抽伸１当りのリダクシヨンは30％以下を目標
とする。勿論この値は多少増減しても良い。加工
硬化により抽伸が困難になつた場合は、必要に応
じて上記工程途上に、中間焼鈍工程を入れても良
い。

このようにして、三重管が得られるが、個々の
管１０，１２，１４の肉厚変化率は各抽伸でほぼ
等しいので、抽伸をくり返すことによつて、各管
１０，１２，１４の肉厚がほぼ等しい割合で減少
する。また、外管１０は、このプラグ抽伸後の肉
厚が、使用目的に合うように、肉厚が厚いものを
用いる。よつて、溶接チタン管１２を容易に内張
りとして望ましい肉厚0.2mm以下の極薄肉管とす
ることができる。従つて、抽伸性の良くない溶接
チタン管単独では、不可能と考えられる0.15mm以
下の超極薄肉化が可能となる。板厚が極薄でない
チタン板を成形した後に溶接した溶接チタン管を
使用するので、溶接チタン管の製造に当つて溶接
素管２に縁波（エツジバツクリング）が生じにく
いことから突き合せ面の溶接が容易で、溶接不良
を回避でき、そのうえ溶接速度を高めることが可
能で、生産性と歩留りの向上とを図り得、量産性
を高めることができる。さらに、外管１０と内管
１４は、溶接チタン管１２との間に所定のクリア
ランスを生ずるようにされているので、溶接チタ
ン管１０にはめこむことが容易であり、作業能率
を向上させることができる。

前記実施例により熱交換器用三重管が得られる
が、これから内管１４を除去すれば外管１０内に
極薄肉のチタン管を内張りした熱交換器用二重管
が得られる。耐腐食性の大きいチタン管を内張り
しているので、腐蝕性の強い流体を作動流体とし
て使用することが可能となる。たとえば、硫黄、
塩類など腐食性の物質を含んでいる温泉なども熱
交換器の作動流体として使用できる。

内管１４を除去するには次にようにして行な
う。すなわち、ロール群により軽度の圧縮加工を
与えられるように構成されたリーラ矯正機でもむ
ことにより、内管１４と溶接チタン管１２との間
には、弾性率の差により隙間が生ずるので、内管
１４を引き抜くことが可能となる。例えば、リー
ラ矯正機のローラ群の間を通すことにより、径方
向に軽度に圧縮され、圧縮された溶接チタン管１
２は、もまれた後にほぼ元の形状に復帰するが、
内管１４は一部塑性変形が残り、溶接チタン管１
２と内管１４との間に隙間が生ずる。また、外管
１０は、圧縮加工により塑性変形されても、溶接
チタン管１２が、元の形状に復帰する際、同時に
押し広げられるので、外管１０と溶接チタン管１
２との間には隙間が生じない。従つて、リーラ矯
正機でもんだ後、内管１４を引き抜けば良い。

前記実施例では、抽伸に伴ない外管１０の外径
が細くなるが、外径が小径化すること望まない場
合には、水圧拡管等の拡管抽伸の方法を採用する
ことが可能である。

以上、本発明の実施例について説明したが、本
発明はこのような実施例に何等限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、種々なる態様で実施し得ることは勿論であ
る。

［発明の効果］ 上記詳記したように、本発明によれば、第１〜
３の管が所定のクリアランスではめこまれるの
で、はめこみ作業が容易であり、作業能率が向上
する。又抽伸により第２の管（チタン管）が極薄
肉管になるので高価な極薄肉のチタン管を予め用
意する必要がない。更に第３の管をリーラ矯正機
を使用して揉むことにより第２の管、即ちチタン
管と第３の管との弾性率の差により両管の間に容
易に隙間を発生させることが可能であり、この隙
間の発生を利用して第３の管を引き抜くことによ
り極薄肉のチタン管を内張りした多重管の製造が
容易、低コストで可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図イ，ロは本発明の実施例において各管を
はめこんだ状態を示す横断面図と縦断面図であ
り、第２図イ，ロは同実施例において抽伸工程に
より各管を密着させた状態を示す横断面図と縦断
面図であり、第３図イ，ロは同実施例において、
さらに抽伸工程をくり返し中心の管（第２の管）
を極薄肉化した状態を示す横断面図と縦断面図で
ある。第４図は従来例の二重管製造法に使用する
溶接素管を示す斜視図である。 １０……外管（第１の管）、１２……溶接チタ
ン管（第２の管）、１４……内管（第３の管）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 最も外側の第１の管の内側に、第１の管より
   薄肉の第２の管としてチタン管を所定のクリアラ
   ンスではめこみ、第２の管の内側に肉厚が第１の
   管以下でかつ第２の管と弾性率に差のある第３の
   管を所定のクリアランスではめこみ、ダイスを使
   用して空抽伸を行い、各管を密着させると共に、
   次に、密着させた各管にプラグ抽伸又は拡管抽伸
   を施し、第２の管を極薄管とした後、ついで抽伸
   した管をロール群の間を通し軽度の圧縮加工を行
   うことにより、前記弾性率の差に基づいて第２の
   管と第３の管の間に隙間を生ぜしめ、第３の管を
   除去することを特徴とする熱交換器用多重管の製
   造法。