JPH0384287A

JPH0384287A - 植毛付き金属チューブの製造法

Info

Publication number: JPH0384287A
Application number: JP21747789A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Tanaka; 田中　護; Kazuhiro Yoshida; 和浩吉田
Original assignee: TORAYA UULE KK; Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd; Tokyo Seiko Co Ltd
Current assignee: TORAYA UULE KK; Tokyo Rope Manufacturing Co Ltd; Tokyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1991-04-09
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JP2756591B2

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〕本発明は熱交換器や消音器あるいは触媒等に好適な植毛
付き金属チューブとその製造法に関するものである。

〔従来の技術及びその技術的課題〕

ラジェータやコンデンサ等の熱交換手段においては表面
積が性能を大きく左右する。しかし従来では、金属チュ
ーブに別途加工した薄肉のフィンやリブを接合した構造
が一般的であったため、比表面積が小さく、性能向上に
は限界があった。

この対策として、金属短繊維植毛体を基材として用いる
のが効果的と考えられるが、従来では接着剤として合成
樹脂糸のものが用いられるため、熱伝導性、耐熱性など
の特性が劣り、上記用途には使用できなかった。

本発明は前記のような問題点を解消するために創案され
たもので、その目的とするところは、比表面積が大きく
、接着強度、熱伝導性等の特性も優れた植毛付き金属チ
ューブを提供することにある。

また本発明の他の目的は、前記特性を有する植毛付き金
属チューブを工業的に安価に量産することができる方法
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、金属チューブの外周
又は／及び内周にはんだ層に端末が固着された金属短繊
維群からなる金属植毛を設けたものである。

また、本発明は、基材として、フラックス成分を利用し
て金属短繊維を静電投錨し、ついで加熱して得られる金
属はんだ層で金属短繊維を固定した帯状金属板を使用し
、外面植毛金属チューブまたは内面植毛金属チューブも
しくは、内外面植毛金属チューブを得るようにしたもの
である。

すなわち本発明は、金属短繊維をはんだ層を介して接着
した静電植毛帯状金属板を作り、この静電植毛帯状金属
板それ自体を平坦状から所要の閉鎖断面形状に連続製管
するか、または、静電植毛帯状金属板を金属チューブの
外周にスパイラル状に巻回するとともにはんだ付けして
外面に金属短繊維の植立てられた金属チューブを得るよ
うにしたものである。

また１本発明は、金属短繊維をはんだ層を介して接着し
た静電植毛帯状金属板を作り、この静電植毛帯状金属板
それ自体を平坦状から所要の閉鎖断面形状に連続製管し
て内面に金属短繊維の植立てられた金属チューブを得る
ようにしたものである。

ここで、静電植毛帯状金属板を得る方法は、次のような
手法から選択すればよい。

■帯状金属板を移動させつつその表面にクリーム状はん
だを塗布し、続いてクリーム状はんだ層に金属短繊維を
静電植毛し、次いで加熱してクリーム状はんだを溶融さ
せた後、冷却する。

■はんだメッキ付き帯状金属板を移動させつつその表面
にはんだ箔を接合し、次いではんだ層にフラックスをコ
ーティングし、そのフラックス層に金属短繊維を静電植
毛し、次いで加熱してはんだを溶融させた後、冷却する
。

なお１本発明において、「板」には箔も含まれ、「帯状
金属板」はストリップやテープを含む。また、「チュー
ブ」には管は勿論それよりも太い筒も含まれるものとす
る。

以下本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。

第１図（ａ）　（ｂ）　（ｅ）は本発明による金属短繊
維植毛金属チューブの実施例を示している。各回におい
て、Ｅは金属短繊維植毛金属チューブであり、ｅは金属
チューブ、ｆははんだ層、３は多数の金属短繊維であり
、第１ａ図のように、該金属短繊維３の端末３０ははん
だｌｆに投錨固着されている。

前記金属チューブｅないし後記する管本体あるいは金属
板、金属短繊維３の材質は、銅、黄銅、青銅、アルミニ
ウム及びその合金、ステンレス、炭素鋼、ニッケル、チ
タンなど用途に応じた各種のものが用いられる。それら
金属チューブｅないし後記する管本体あるいは金属板、
金属短繊維３はすべて同じ材質である必要はなく、それ
ぞれ異なる材質であってもまた２種が異なる材質であっ
てもよい。

金属短繊維３は円換算径が１０〜２００μｍ、アスペク
ト比１０〜２００のものが、製造上絡み合いが少なく、
過度に電圧をかけずに飛昇させることができ、また全体
重量を増すことなくチューブ単位面積あたりの比表面積
を増大させることができる点から推奨される。かかる金
属短繊維３は、びびり振動切削法により製造したもの、
溶融紡糸や集束伸線により得た長繊維を切断したものな
どが挙げられる。

第２図ないし第３図は本発明により外側植毛金属チュー
ブを得る第１の方法を示している６第２図はこの方法に
用いる基材を示しており。

静電植毛帯状金属板Ｃと金属チューブ素体りとが用いら
れる。静電植毛帯状金属板Ｃは、極く薄肉の金属板（た
とえば４０〜６０．ｕ＋厚さ）１にはんだＪ１２が一体
に接合され、このはんだ層２に金属短繊維３が端部３０
を埋め込むような状態で保持固定されており１反金属短
繊維側の金属抜工には接合用はんだ層４が設けられてい
る。

金属チューブ素体りは第２図（ｂ）のように管本体５に
外層はんだ６を被覆したものが用いられる。

上記管本体５は第２図（Ｃ）のように内面にはんだＭ８
を介して金属短繊維３が接着された植毛層７を有してい
るものを含む。この内側植毛法については後記する。管
本体５は必ずしも真円形断面である必要はなく、長円形
、新円形あるいは多角形類似の断面形状となっていても
よい。

この第１の方法で植毛金属チューブを得るには、金属チ
ューブ素体りを図示しないマンドレル、芯出しチャック
、対ロール等により支え、その近傍にコイル状に巻回し
た静電植毛金属板Ｃをアンコイラで支持させ、静電植毛
金属板Ｃを所要の進入角をもって金属チューブ素体りに
繰出し、金属チューブＤを第３図矢印のように軸線のま
わりで回転させつつ軸線方向に移動させる。

そして、静電植毛金属板Ｃの巻き始め位置に加熱手段９
を配し、この加熱手段９により接合用はんだ暦４と外層
はんだ層６とを全体的または局部的に加熱する。必要に
応じて金属チューブ素体りの外層はんだ６の表面に予め
フラックスを塗布するか、あるいは移動中に外層はんだ
層６又は／及び接合用はんだ層４にフラックスを塗布す
る。

上記工程により、静電植毛金属板Ｃは金属チューブ素体
りの外周にスパイラル状に巻かれると同時に接合用はん
だ層４と外層はんだ６とが加熱手段９により加熱される
ため、はんだ層は少なくとも表層が溶融し第３図のよう
に接合する。そして必要に応じ、第３図で右方に配した
本加熱手段９′により全体を加熱し、次いで冷却する。

これにより外周に金属短繊維が強固に植毛された金属チ
ューブＥが得られる。

前記加熱手段９としては、ヒータで空気やＮ２ガスなど
を加熱して熱媒体とした加圧気体を噴出させる形式のも
の、レーザ、赤外線、パルス電流やローラによる接触加
熱など任意であり、本加熱手段９′はたとえば高周波誘
導加熱コイル、トンネル炉などが好適である。

第４図ないし第７図は外側植毛金属チューブを得る第２
の方法を示している。

この方法においては、第２図（ａ）に示した静電植毛金
属板Ｃにおいて、接合用はんだ層を設けない構成のもの
が用いられる。すなわちやや厚手の金属板１にはんだ層
２を一体に接合し、このはんだＭ２に金属短繊維３を投
錨固定したものである。

この場合、溶接工程の関係から、静電植毛金属板Ｃは、
第６図（ａ）のように幅方向の縁に沿って金属短繊維３
の植毛されていない領域Ｃを設けておくと都合がよい。

また、静電植毛金属板Ｃの長手方向の引出部にも所要範
囲で未植毛領域を設けておく。

前記静電植毛金属板Ｃは定尺に切断したものである場合
には平板状のまま、また、長尺の場合には図示のように
コイル状に巻装され、連続製管ラインチューブで成形さ
れる。第５図と第６図はこの状態を示しており、コイル
状の静電植毛金属板Ｃはアンコイル１０から繰出され、
たとえばそれぞれ複数対からなる縦側成形ロール１１と
横側成形ロール１１′の群により、第６図（ａ）ないし
くｃ）のように、平板状から円形断面に成形され、互い
に近接した自由端（突合せ部）が溶接機１２によりシー
ム溶接され、次いでスクイーズローラ１３により圧着さ
れることで閉鎖断面とされる。そして、図示しないビー
ドトリマーによりチューブ外面に発生するビードが切削
きれる。１４は溶接部である。

前記成形ロール群１１，１１’　による成形方式％式％ング、シングルディアスフォーミングのいずれでもよく
、また必要に応じ芯金ワイヤを送給してこれの回りに成
形してもよい。

かかる成形工程では、縦側成形ロール１１を、第７図の
ように金属短繊維３の先端で構成される外径と一致する
径とすべきであり、かつ、溶接機直前の一方の縦成形ロ
ールｌｌａの胴に、未植毛領域Ｃからなる突合せ部に対
応する段部１１０を付けておけば的確にストレートシー
ム溶接を行える。上記のように直線状に加工された後の
金属短繊維植毛金属チューブＥは定尺切断され、ランア
ウトテーブルで搬送されるか、または切断されぬまま巻
取機でコイル巻きされる。

次に、第８図ないし第１１図は本発明により内側植毛金
属チューブを得る方法を示している。

この場合も、前記外側植毛の場合と同様に、第４図に示
す静電植毛金属板Ｃを使用し、平板またはコイルの形で
送り、第５図の連続製管ラインにより植毛層を内側にし
て成形ロール群１１，１１．’により平坦状から閉輪郭
に連続成型し、ストレートシーム溶接し、ビードを除去
する。その後、第１０図のようにライン上のサイジング
ミルやタークスヘッド等の矯正機１３′により真円度や
曲りを矯正する。外側、内側いずれの植毛チューブでも
、溶接法としては、第１０図のようなシームガイド１５
の下流に誘導加熱コイル１２０を配して行う高周波誘導
溶接に限らず、高周波接触抵抗溶接、直流溶接、ガスシ
ールドアーク溶接など任意の形式が用いられる。

この内側植毛製管においても、静電植毛金属板Ｃの幅方
向縁部に数ミリ程度の未植毛域Ｃを設け。

また長手方向端部の引出部にたとえば工〜２ｍはど未植
毛域Ｃ′を設けておくのが都合よい。第９図（ａ）（ｂ
）は入口成形状況を示しており、第９図（ａ）のように
縦側入口成形ロールｌｌｂ、ｌｌｂで引出部未植毛域Ｃ
を挟圧させて送りをかけ、未植毛域Ｃの通過後、第９図
（ｂ）のように金属短繊維３に触れないように縦側入口
成形ロールｌｌｂ、１１ｃを浮かせばよい。第９図（ｃ
）は第８図（ｃ）から（ｄ）の縦側成形ロールｌｌｃ、
ｌｉｅを示している。未植毛域Ｃがあるため成形が円滑
に行われることがわかる。

矯正後の金属短繊維植毛金属チューブＥは定尺切断され
、ランアウトテーブルで搬送されるか、または切断され
ぬまま巻取機でコイル巻きされる。

そして、たとえば熱交換器のチューブに用いる場合には
、第１１図のように整形ロール群１６ａ。

１６ｂにより偏平状に整形される。この整形工程は第５
図の製管ラインにおいて、矯正機の下流又は矯正機に代
えて前記整形ロール群を配置することにより実施しても
よいし、整形ロール群を別ラインに配置し、−旦コイル
巻きしたものを別工程として整形してもよい。

第１２図ないし第１４図は、本発明の静電植毛帯状金属
板Ｃを得る第１の方法を示しており、次の工程からなっ
ている。

■、コイル巻きした帯状金属板を移動しながらクリーム
状はんだを塗布する工程 ■、クリーム状はんだ層に金属短繊維を静電植毛する工
程 ■、加熱してクリーム状はんだを溶融する工程■、冷却
して金属はんだ層に植毛金属短繊維を固定する工程詳述すると、帯状金属板ｌは第１３図（ａ）のように板
目体か、第１４図（ａ）のように接合用はんだ層４を予
め層着したものが用いられる。この帯状金属板ｌはアン
コイラ２０により繰り出され。

ラインに配置されている塗布手段２１によりクリーム状
はんだ２２が塗布される。ここでクリーム状はんだ２２
とは、比較的低融点のはんだ粉末とフラックスとを均一
に混合したものであり、基板金属および金属短繊維との
接合性がよいこと、塗布後に必要以上に広がらず（ダレ
が少ない）、かつ、金属短繊維が飛翔したときに突き刺
さり、比重の大きい金属短繊維を確実に保持し得るに十
分な粘度ないしタック性を有していることが望ましい。

この粘度はたとえば４Ｘ１０’ｃＰ以上であることが望
ましい。

前記クリーム状はんだ２２は、帯状金属板１の表面に所
望の厚さ（たとえば５０〜３００μｍ）で塗布される。

その塗布方法は、はけ塗り、吹付け、ドクタブレード法
、スクリーン印刷など任意である。スクリーン印刷を採
用すれば、任意の模様、図柄等のパターンが得られるた
め、パターン状の植毛領域を形成できる。この例ではコ
ーティングロール２２０，２２１と供給器２２２による
ローラ塗り方式を採用している１以上の工程で第１３図
（ｂ）や第１４図（ｂ）の基材Ａが連続的に作られる。

次いで基材Ａはクリーム状はんだ層２２′と反対側の面
をガイドローラ２３によりガイドされ静電植毛装置２４
に装入され、クリーム状はんだ層２２′に金属短繊維３
が静電植毛される。静電植毛方式はアップ法、ダウン法
のいずれでもよいが、この例ではアップ法が採用されて
おり、電気馳締性のボックス２４０内の上部域に、少な
くとも１つのガイドロール２４１と、他のガイドロール
を兼ねたアースロール２４２が配され、下方には高電圧
電極板２４３が配されている。高電圧電極板２４３の上
には予め分散処理された金属短繊維３が散布されている
。

帯状金属板１はクリーム状はんだ層２２′を下向きにし
た状態でガイドロール２４１とアースロール２４２に案
内され、これと併行して図示しない外部の直流高圧電源
から高電圧電極板２４３にマイナスの高電圧が印加され
る。これにより金属短繊維３はアースロール２４２に近
い端面に一電荷、遠い方に十電荷が生じて起立し、下端
の電荷が高電圧電極板２４３との間の導電により中和す
るため、アースロール側に吸引、飛昇され、端部がクリ
ーム状はんだ層２２′に突き刺さり、クリーム状はんだ
の粘性により投錨状態が保持される。

これが第１３図（Ｃ）、第１４図（ｃ）の繊維投錨基材
Ｂである。

前記静電植毛において、好ましくは金属短繊維３に微小
振動を与える。これは具体的には、ボックス２４０内に
電磁式、油圧式、機械式等任意形式の振動発生機２４４
を設置し、振動部に高電圧電極板２４３を取付けて行え
ばよい。振動条件としては、通常、振幅約０．３〜３ｍ
ｍ、振動周波数２Ｏ−１００１（ｚ程度が好ましい。こ
の方法を併用すれば、金属短繊維３の飛昇効率が非常に
向上し、かつ、金属短繊維を１カ所に自動補給しても全
体に広げることができる。

本発明者等の実験によれば、太さ９０μｍ、長さ３閣の
鋼短繊維により、植毛密度１０％を得るときに、負荷電
圧４２０００Ｖ一定において振動なしでは約７〜８分を
要したが、上記条件で振動を付与した場合には約３分で
あり、連続化の面で非常に有利であった。なお、振動あ
りの場合、２分間で７．１％の植毛率が得られる。

以上のようにして金属短繊維３をクリーム状はんだ層２
２′に順次投錨、保持した基材Ｂは、そのまま加熱装置
２５に装入され、はんだ溶融点以上の温度に連続加熱さ
れる。加熱方式は全体加熱、局部加熱のいずれでもよく
、接触法、非接触法のいずれでもよい。その例としては
、雰囲気炉移動式、赤外線法、レーザ法、ホットプレー
ト法、ホットガス法、ローラ加熱法などがある。好適な
方法としては、第１２図に示すような高周波誘導加熱方
式である。これは、加熱を短時間で行える点、非接触の
ため振動により金属短繊維が脱落しない点でメリットが
ある。

この加熱工程でクリーム状はんだ層２２′は溶融し、フ
ラックス成分は本来の働きにより金属板母地や金属短繊
維表面の清浄化とぬれおよび流動性を促し、溶融金属は
んだが母材に拡散すると共に溶融金属はんだに金属短繊
維３の端部が浸かる。

次いで基材は直ちに加熱装置２５に附属した冷却部で冷
却されるか、または図示のようにガイドロールを兼ねた
水冷または空冷式の冷却装置２６を通過することで連続
的に冷却される。これにより、第１３図（ｄ）や第１４
図（ｄ）のように、帯状金属板１にはんだ層２が強固に
接合されると共に、そのはんだＮ２に金属短繊維３が投
錨状態のまましっかりと接合一体化される。そしてこの
状態で巻取り機２７によりコイル状に巻取られる。第工
３図のものは内側植毛金属チューブ製造用に好適であり
、第１４図のものは外側植毛金属チューブ製造用に好適
である。

なお、第１４図に示す接合用はんだ層４付きの帯状金ｇ
ｔ板１を得る方法としては、予め帯状金属板１として溶
融はんだメッキを施したものを用いればよい。

次に第１５図と第１６図は静電植毛帯状金属板Ｃを得る
第２の方法を示しており、この方法は次の工程からなっ
ている。

■、ココイル状巻いたはんだメッキ付き帯状金属板を移
動させつつはんだメッキ層にはんだ箔を圧着する工程 ■、圧着されたはんだ箔表面にフラックスを塗布する工
程 ■、フラックス層に金属短繊維を静電植毛する工程 ■、加熱してはんだを溶融させる工程 ■、冷却して金属はんだ層に植毛金ＩｉＬ短繊維を固定
する工程詳述すると、この場合の帯状金属板ｌは、第１６図（、
）のように少なくとも片面にはんだメッキ層２′を有す
るか、あるいは仮想的に示すごとく両面にはんだメッキ
層２′、４を有するものが用いられる。

前記帯状金属板１はコイル状に巻装され、アンコイルに
より繰出される。これと同時に帯状金属板１と好ましく
は同等の幅を持つはんだＭｇ２もコイルから繰出される
。この繰出し領域の下流には圧着手段２８、たとえば上
下一対からなる圧着ロールが配置されており、この圧着
ロールにより厚さ方向に圧下が加えられることで帯状金
属抜工のはんだメッキ層２′とはんだ箔２”は第１．６
図（ｂ）のように張り合わされる。同質で柔らかな金属
同士のため馴染がよいが、これだけでは前記した植毛金
属チューブを得る際の巻回や製管時の曲げで剥離する恐
れがある。

そこで好ましくは、圧着手段２８に続いて加熱手段３４
を配し、圧着状態のはんだ箔２″′を加熱溶融して、は
んだメッキ層２′と融着一体化させる。必要に応じ加熱
手段３４の直後に冷却手段３５を配置して固化させる。

加熱手段２８は前記した形式のものでよい。この工程で
金属植毛用接着材として好適な、厚いはんだ層２ａを持
つ基材Ａとなる。はんだ層２ａの厚みは、はんだ箔２″
の厚さの選定でいかようにも形成できる。

上記のようにして得られた基材Ａは、続いてラインに配
置されている塗布手段２１によりフラックス２９（先の
実施例のようにクリーム状はんだでもよい）が所要厚さ
でコーティングされる。その塗布方式はさきに延べた各
種方法を採ることができ、図示するものではローラ塗り
を用いている。

フラックス２９はロジン系、無機系、有機系のいずれで
もよいが、表面浄化性、酸化保護性などフラックス本来
の機能に加え、塗布後の広がりが少なく、かつ金属短繊
維が飛昇したときによく突き刺さり、比重の大きい金属
短繊維を確実に保持し得る粘性（一般に４Ｘ１０ｓｃＰ
以上）を有していることが望ましく、性状としては少な
くとも飴状好ましくはバター状ないしペースト状である
。この工程で第１６図（ｃ）の状態となる。

次いでフラックスコーティングされた基材Ａはガイドロ
ール２３を介して静電植毛装置２４に導入され、ここで
金属短繊維３が飛昇され、端部３０がフラックスＮ２９
に突き刺さり、粘着力により投錨状態が保持される。こ
の静電植毛方法と装置は投錨対象がクリーム状はんだ層
でなくフラックス層であることを除き、さきの第１の方
法と同様である。従って、重複を避けるため同じ符号を
付すに止め、説明は省略する。

以上のようにして、第１６図（ｄ）のように、金属短繊
維３がフラックス層２９に投錨された繊維投錨基材Ｂが
連続的に作られ、帯状の繊維投錨基材Ｂはそのまま加熱
装置２５に装入され、はんだ溶融点以上の温度に連続加
熱される。この加熱によりフラックス層２９は本来の働
きにより金属板母材表面や金ＩＲ短繊維表面の清浄化と
ぬれおよび流動性を促進し、圧着一体化状態のはんだ層
２ａは溶融し、その溶融はんだ池に金属短繊維端末部３
０が浸漬される。

加熱方式は、さきの第１の方法と同じように全体加熱、
局部加熱のいずれでもよく、図示するものでは雰囲気加
熱炉を用いている。

繊維投錨基材Ｂは、加熱後直ちに加熱装置２５に附属し
た冷却部を通過する過程で冷却されるか、または図示の
ようにガイドロールを兼ねた水冷または空冷式の冷却ロ
ール２６を通過することで連続的に冷却される。これに
より溶融はんだは固化して金属はんだ層２となり、帯状
金属板１に強固に接合する。それと共に、金属短繊維３
は金属はんだ層２に端部３０が投錨された状態でしっか
りと接合される。そしてこの状態で巻取り１ａ２７によ
り静電植毛帯状金属板Ｃとしてコイル状に巻取られる。

この第２の方法は第１の方法よりも工程数は少し増すが
、はんだ箔２”の厚さの選定により最終的な金属短繊維
接着層の厚みを自在にコントロールすることができ、製
管やスパイラル巻きに十分耐え得るしっかりとした接着
強度を得ることができる。また接着層の厚みを均一にで
きるため、ムラのない植毛層を形成することができる。

なお、本発明はこの実施例で出発金属板１にメッキ層２
′を有しない場合も含む。

以上延べた方法は本発明の数例であり、そのほか次のよ
うな手法をも含むものである。

イ、静電植毛帯状金属板Ｃの製造工程と外ＩｒＩｖｉ毛
金属チ二金属チューブ製造工程化する方法これを実現す
るには、第１２図又は第１５図でのコイル状巻取りをや
め、冷却過程を経た静電植毛帯状金属板Ｃを適度にたる
ませてストックしつつ、第３図の金属チューブ素体りに
供給し、あるいは第５図のように連続製管ラインの入口
に直接供給すればよい。

口、静電植毛帯状金属板Ｃの製造工程と内層金属チュー
ブ製造工程とを連続化する方法これを実現するには、上記イと同じように冷却過程を経
た静電植毛帯状金属板Ｃをコイル状巻取りをやめ、連続
製管ラインの入口に直接供給すればよい。

ハ、内層及び外層に植毛金属面を有する金属チューブを
得る方法 ■これは第６図に示す製管工程で作った内層植毛金属チ
ューブの外周面にはんだ層をコーティングし、一方、こ
れと別に第１２図、第１５図、等の方法で静電植毛帯状
金属板Ｃを作っておき。

第３図の方法によりはんだ層を接合すればよい。

■あるいは、第８図と第６回で作った内層、外層の各植
毛チューブを圧入等により嵌合しあるいはすくなくとも
端部を溶接すればよい。

■もしくは、第１３＠、第１４図、第１６図の所望の方
法で得た２枚の静電植毛金属板Ｃを背中合せに溶接また
ははんだ付けし、それを第５図のような製管ラインで製
管する方法も取ることができる。

〔実　施　例〕

実施例１１　本発明により外層植毛金属チューブを製造した。

帯状金属板として５０μｍ厚Ｘ２５ｍｍ幅の銅箔の片面
に２０μｍ厚のはんだメッキ（組成：錫６３％、鉛３７
％）を施したものを用い、金属短繊維としてびびり振動
切削法により製造した銅繊維（７０μｍ径、３閤長）を
用いた。金属チューブは材質具ちゅう、外径２９ｎｎφ
、厚さ１゜Ｏｗｎで外周に上記と同じ組成のはんだメッ
キ（厚さ３０μｍ）を施したものを用いた。

■、前記帯状金属板をアンコイラから１　ｍ／ｍｉｎの
速度で繰出し、直径９０ｍｍφのコーティングロールを
用いて、はんだメッキ層と反対側の表面に粘度７　Ｘ　
１０’ｃＰのクリーム状はんだを厚さ７０μｍに塗布し
た。クリーム状はんだは錫６３％、鉛３７％の合金組成
であり、フラックス含有量は１０ｔｉｔ％である。

続いて、静電植毛装置に導入し、電極間ｊＷ４１９０ｍ
ｍの下部電極に負荷電圧４２０００Ｖを印加して静電植
毛した。このときに上部電極板全体を電磁式バイブレー
タ（振幅１ｍｍ、振動周波数５０Ｈｚ）で微小振動させ
た。その結果、８％の植毛密度が得られ、銅繊維はクリ
ーム状はんだ層にしっかりと保持され脱落しなかった。

■１次いで静電植毛装置から出た基材を直径３００ｍφ
、表面温度２５０℃の２つの加熱ロールで加熱した。続
いてライン上に配した水冷ロールで強制冷却し、その後
巻取り機でコイル状に巻取した。得られた銅繊維植毛帯
状銅板は銅繊維と銅板とが厚さ約３５μｍのはんだによ
りきわめて強固に接合されており１両者間の熱伝導率が
すぐれていた。

■、上記銅繊維植毛帯状銅板をリード角６０’で回転・
軸方向移動中の金属チューブにスパイラル状に巻付けつ
つ、スリットノズル式のガスヒータにより帯状銅板のは
んだメッキ層と金属チューブのはんだメッキ層の境界面
を２８０℃で連続加熱した。

これにより外周に比表面積のきわめて大きな植毛層を有
するチューブが得られた。

実施例２ ■　本発明により内層植毛金属チューブを製造した。

帯状金属板として、３５０　ｐｍ厚Ｘ５０ｎｎ幅の黄銅
板に溶融メッキ法により２０μｍ厚のはんだメッキを施
したものを用い、金属短繊維としてびびり振動切削によ
り製造した黄＠繊維（７０μｍ径、３ｍｍ長）を用いた
。はんだ箔は５０μｍ厚×５０ＩｌＩＩ１幅のものを使
用した。はんだは錫６３％、鉛３７％の合金組成である
。

前記帯状黄銅板とはんだ箔を１　ｍ／ｗｉｎで繰出しな
がら、直径Ｌｏｏｍｓφの一対の圧着ロールにより圧下
し、続いて高周波誘導加熱コイルにより加熱してはんだ
箔を溶融させ、これで４５μｍ厚のはんだ層を形成した
。続いてコーティングロールにより粘度５Ｘ１０’ｃＰ
のロジン系フラックスを幅方向片側５ｍｍずつ残し４０
ｍｍ１ｇで４０μｍ厚さに塗布した。

続いて、静電植毛装置内に導入し、移動させながら下部
電極に負荷電圧４２０００Ｖを印加して静電植毛した。

このときに電磁式バイブレータを併用したところ通算１
分の植毛時間で５％の植毛密度が得られ、黄銅繊維はし
っかりと保持され、脱落しなかった。

次いで、繊維板付は黄銅板を高周波誘導加熱装置により
出力２゜５ＫＷ、３００Ｋ）Ｉｚ　テ表面温度２７０℃
に加熱し、続いて水冷ロールにより強制し、巻取り機に
よりコイル状に巻取った。得られた黄銅繊維植毛黄銅帯
板の接合強度を、銅繊維単体での長手方向平均破断荷重
に対する平均引き抜き荷重の比で評価したところ、８５
％と良好であった。

■、前記黄銅繊維植毛黄銅帯板を系列上８連（縦８対、
横１０対）のフォーミングミルにより円筒状に成形し、
アルゴンガスを封入しなからＴＩＧ溶接機により縁部を
加熱し、スクイーズロールにより加圧し、ビードトリマ
ーにより表面ビードを切削した。その後、３〜４基のサ
イジングミルと上下左右４個のタークスヘッドを通して
直線加工を行い、巻取り機により巻取った。

これにより外径１６ｎｎφで内面８割に黄銅植毛層を有
する黄銅チューブが得られた。上記製管工程で黄銅短繊
維の脱落は皆無であり、さらに次工程で３〜４段の整形
ロールにより偏チューブを形成したが、このときにも黄
銅短繊維の脱落は生じず、強固に接合されていた。

■、得られた黄銅チューブの熱交換性能を植毛なしの黄
銅チューブと比較試験した。

試験方法は、パイプ長さ３２０ｍｍに温度８５℃の熱水
を通し、２５℃、風速５ｒｎ／ｓｅｅで送風冷却し、パ
イプの入口と出口で水温を測定した。

その結果、熱水流量０．２６　Ｑ　／ｗｉｎでは、入側
温度８０．５℃において、出側温度は、植毛ありか７３
．８℃、植毛なしが７６．３℃となり、植毛効果は１６
０％であった。また、　０．３０　Ｑ　／ｍｉｎでは、
入側温度８３．４℃において、出側温度は、植毛ありか
７８．０℃、植毛なしが８０．４℃となり、植毛効果は
１８０ぶであった。

実施例３ ■０本発明により内・外層植毛金属チューブを製造した
。

まず実施例２の方法により黄銅繊維植毛チューブを作り
、両端をシールして外面に厚さ２０μｍのはんだメッキ
（組成：錫６３％、鉛３７％）を施した。

これとは別に実施例１の■〜ｍの条件で銅繊維植毛帯状
銅板を作り、これを前記黄銅繊維植毛チューブの外周に
リードでスパイラル状に巻付けつつヒートノズルではん
だメッキ層を加熱した。これにより目的とする高比表面
積のチューブが得られた。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の第１項によれば、外周または／及
び内周に繊維固定状態の良好な金属植毛層を有し、熱伝
導性や導電性などの特性がすぐれた金属チューブを提供
できるというすぐれた効果が得られる。

本発明の第３項ないし第６項によれば、前記特性の金属
チューブを簡易かつ安価に量産できるというすぐれた効
果が得られる。

本発明の第６項と第７項によれば、接着層としてのはん
だ層の厚さを大きくかつ均一化できるため、金属短繊維
の接着力が強く植毛ムラのない植毛層を少ない工程で得
ることができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明による金属チューブ
の実施例を示す断面図、第１ａ図は第１図の部分的拡大
図、第２図（ａ）は巻き付は式外層植毛金属チューブの
製造に用いる材料の拡大断面図、第２図（ｂ）（Ｑ）は
金属チューブ素体の断面図、第３図は製造状態を示す斜
視図、第３ａ図はその部分的断面図、第４図は他の植毛
金属チューブの製造に用いる材料の拡大断面図、第５図
は製管工程を示す側面図、第６図（ａ）〜（ｄ）は製管
段階ごとの形状変化を示す断面図、第７図は溶接直前の
成形状態を示す断面図、第８図（ａ）〜（ｅ）は内層植
毛金属チューブの製管段階ごとの形状変化を示す断面図
、第９図（ａ）（ｂ）は前記工程での入口成形段階を示
す断面図、第９図（Ｃ）は前記工程での中間成形段階を
示す断面図、第１０図は溶接工程を例示する斜視図、第
１１図（ａ）（ｂ）は整形工程を示す断面図、第１２図
は本発明における植毛帯状金属板の製造ラインを示す説
明図、第１３図（ａ）〜（ｄ）と第１４図（ａ）〜（ｄ
）は第１２図の製造ラインによる材料の状態変化を段階
的に示す断面図、第１５図は圧着方式による製造ライン
を示す説明図、第１６図（ａ）〜（ｅ）は第１５図のラ
インにおける材料の状態変化を段階的に示す断面図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属チューブの外周又は／及び内周にはんだ層に
端末が固着された金属短繊維群からなる金属植毛を設け
たことを特徴とする植毛付き金属チューブ。
（２）金属短繊維が換算直径１０〜２００μｍ、アスペ
クト比１０〜２００である特許請求の範囲第１項記載の
植毛付き金属チューブ。
（３）金属短繊維をはんだ層を介して接着した静電植毛
帯状金属板を作り、この静電植毛帯状金属板を金属チュ
ーブの外周にスパイラル状に巻回しつつはんだ付けして
、外面に金属短繊維の植立てられた金属チューブを得る
ことを特徴とする植毛付き金属チューブの製造法。
（４）金属短繊維をはんだ層を介して接着した静電植毛
帯状金属板を作り、この静電植毛帯状金属板を平坦状か
ら所要閉鎖断面形状に連続製管して外面に金属短繊維の
植立てられた金属チューブを得ることを特徴とする植毛
付き金属チューブの製造法。
（５）金属短繊維をはんだ層を介して接着した静電植毛
帯状金属板を作り、この静電植毛帯状金属板を平坦状か
ら所要閉鎖断面形状に連続製管して内面に金属短繊維の
植立てられた金属チューブを得ることを特徴とする植毛
付き金属チューブの製造法。
（６）静電植毛帯状金属板として、帯状金属板を移動さ
せつつその表面にクリーム状はんだを塗布し、続いてク
リーム状はんだ層に金属短繊維を静電植毛し、次いで加
熱してクリーム状はんだを溶融させた後、冷却する工程
で作られたものを用いる特許請求の範囲第３項ないし第
５項記載の植毛付き金属チューブの製造法。
（７）静電植毛帯状金属板として、はんだメッキ付き帯
状金属板を移動させつつその表面にはんだ箔を接合し、
次いではんだ層にフラックスをコーティングし、そのフ
ラックス層に金属短繊維を静電植毛し、次いで加熱して
はんだを溶融させた後、冷却する工程で作られたものを
用いる特許請求の範囲第３項ないし第５項記載の植毛付
き金属チューブの製造法。
（８）静電植毛帯状金属板として反植毛側表面にはんだ
メッキが施されているものを使用する特許請求の範囲第
３項ないし第５項いずれかに記載の植毛付き金属チュー
ブの製造法。