JPH04100633A - 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〕 本発明は、特に冷媒液か通液される熱交換器用の伝熱管
の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、熱交換用の伝熱管は伝熱面積を広くして伝熱効
率の向上を図るようにしているか、このような伝熱管と
しては例えば、管の外面にヒレを突出させるフィンチュ
ーブタイプと、フィンを間欠的に亀裂した突起物または
被着による突起物を設けたタイプの伝熱管等が知られて
いる。

しかしなから、伝熱の必要性は管の外側のみではなく、
管の内側においても同様に必要であって、低温沸騰媒体
（以下、冷媒という）を用いる熱交換機構等ではむしろ
その必要性が大である。

ところて、内側に突起物等を有する冷媒用の伝熱管を製
造する方法は、例えば特開昭５８−１８０９２号公報や
特開平１−１１３１１４号公報等において開示されてい
る。

前者は、それぞれ外周面に複数の異なる溝を眉設した複
数の工具ロールを順次平行に配列し、これら工具ロール
の配列方向に金属帯板を繰り出して、第６図に示すよう
に、金属帯板（１１の表面に縦横の溝（ｌａ）を形成さ
せ、この溝（ｌａ）の形成面側か内側になるように筒状
に形成すると共に、その幅方向の両縁辺の突合わせ部を
溶接する方法である。

また、後者も、それぞれ外周面に複数の異なる溝を周設
した複数の工具ロールを順次平行に配列し、これら工具
ロールの配列方向に金属帯板を繰り出して金属帯板の表
面に加工を施すか、第７図に示すように、先ず金属帯板
（１）の長手方向に沿う複数条の凸縁部（ｌｃ）を形成
し、次いで凸縁部（ｌｃ）の頂部を押圧して塑性加工を
施し、凸縁部（ｌｃ）同士の間に開口部（ｌｅ）を有し
、かつ奥側かこの開口部（ｌｅ）より広いトンネル状溝
（ｌｄ）を形成する一方、凸縁部（Ｉｃ）の頂部付近に
この凸縁部（ｌｃ）に沿うフィンげ）を形成させる方法
である。

周知のように、伝熱管の内側にトンネル状溝を形成させ
る方が広い伝熱面積を確保することかできるのて、前者
より後者の伝熱管の方がより優れた蒸発性能か得られ、
故に蒸発性能に関しては前者よりも後者の方が優れてい
る。

〔発明か解決しようとする課題〕

ところで、金属帯板の表面にトンネル状溝を形成させる
ためには、突縁部同士の間のピッチ間隔か狭くし、かつ
これらの突縁部の高さを高くした工具０−ルにより金属
帯板の表面にピッチ間隔の狭い深い溝を形成させると共
に、これらの溝の頂部を押圧するのかより効果的である
。

ところか、高さか高くかつ狭いピッチ間隔の突縁部か設
けられてなる工具ロールの回転力によって金属帯板に繰
り出し力を与えなからの溝形成加工であるため、工具ロ
ールの凸縁部の頂部か破損し易く、伝熱管の製造方法と
しては必ずしも実用的とはいえなかった。

勿論、突縁部同士の間のピッチ間隔を広くすれば工具ロ
ールの頂部の破損を防止し得、しかもその耐久性を向上
させることが可能になるか、それては優れた伝熱性能を
存する伝熱管を製造することかできなくなるので好まし
くない。

従って、本発明は優れた伝熱性能を確保し得て、しかも
実用性に優れた伝熱管の製造方法の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、金属帯板に繰り出し力を与えずに溝加工をす
れば、工具ロールの頂部か破損し難いことに着目して上
記問題を解決したものであって、従って本発明に係る伝
熱管の製造方法の要旨は、長手方向に繰り出される金属
帯板の表面に工具ロールを押圧して所定の成形加工を施
し、該金属帯板の幅方向の両縁辺を突合わせて筒状体を
形成すると共に、該両縁辺の突合わせ部を溶接する伝熱
管の製造方法において、前記金属帯板を間欠的に繰り出
し、円周方向に沿い少なくとも相対する面が平行な複数
条の凸縁部を有する凸工具ロールを金属帯板の幅方向に
その間欠的繰り出しに合わせた往復動により該金属帯板
の表面を押圧して直交溝を形成し、次いで円周方向に沿
い複数条の溝を有しかつ金属帯板の繰り出し方向と直交
する軸心回りに回転自在に支持されてなる溝工具ロール
を金属帯板の前記直交溝か形成された面に押圧し、該溝
工具ロールの溝の開口部を除く外周面により直交溝の開
口部を潰閉することを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、円周方向に沿い少なくとも相対する面
が平行な複数条の凸縁部を存する凸工具ロールが間欠的
に繰り出される金属帯板の繰り出しに合わせ、この金属
板の幅方向に往復動されることによりこの金属板の表面
に直交溝が形成される一方、溝工具ロールの溝の開口部
を除く外周面により直交溝の開口部か潰閉されるので、
金属帯板には複数のトンネル状溝とこのトンネル状溝に
連通ずる開口部の他、突起が形成される。

さらに、凸工具ロールは金属帯板の表面への直交溝加工
のみに使用されるためその凸部の頂部の耐久性を向上さ
せ得、また上記したように溝工具ロールにより金属帯板
には複数のトンネル状溝とこのトンネル状溝に連通ずる
開口部の他、突起か形成されるので、この溝工具ロール
の溝同士の間隔を広くしても、金属帯板を筒状体に成形
すると共に溶接して得た伝熱管に広い伝熱面積を確保す
ることかできる。

そして、溝工具ロールの溝同士の間隔を広くし得るので
、この溝工具ロールをスクイーズロールとして使用した
としても、この溝工具ロールの寿命を延長させることか
できる。

〔実施例〕

本発明に係る伝熱管の製造方法の実施例を、本発明の伝
熱管の製造設備の全体を示す模式的製造設備構成説明図
の第１図と、凸工具ロール加工による直交溝の形成状態
説明図の第２図と、溝工具ロール加工による溝の成形状
態説明図の第３図と、凸工具ロ〜ル加工に次ぐ溝工具ロ
ール加工による金属帯板表面の加工状態説明図の第４図
と、本発明になる伝熱管と従来のトンネル状溝を有する
伝熱管との冷媒流量に対する蒸発伝熱係数の比較説明図
の第５図とを参照しながら以下に説明する。

即ち、第１図に示す符号（１）は、アレコイラー（２）
に回転自在に支持されてなる金属帯板コイルから所定の
ピッチで間欠的に繰り出される金属帯板である。そして
、この金属帯板コイルからの金属帯板（１）の繰り出し
方向にはその幅方向に金属帯板ｆｉ＋の間欠的な繰り出
しに合わせて往復動される凸工具ロール（３）か配設さ
れている。

この凸工具ロール（３）の外周には、ピッチ０．　４０
厚さ０．　２卸、高さ０．　３ｍｍの複数条の凸線部（
３ａ）か周設されており、凸線部（３ａ）が金属帯板（
１１の表面に押圧されることによって、第２図に示すよ
うに、金属帯板（１）の幅方向にピッチ０．　４ｍｍ、
輻０．　２ｍｍ、深さ０．３市の複数条の直交溝（ｌａ
）か順次形成される。次いで、第３図に示すように、ピ
ッチ０．　５ｍｍ、開口幅０．　２ｍｍ、深さ０．　３
ｍｍの６０条のＶ字形溝（４ａ）を外周に有する溝工具
ロール（４）が金属帯板（１１の繰り出し方向と直交す
る方向の軸心回りに回転自在に支持されている。

因みに、従来のこの種の溝工具ロールの溝ピッチは０．
４ｍｍ程度である。

つまり、この溝工具ロール（４）が前記直交溝（１ａ）
が形成された金属帯板（１）の表面に押圧されることに
よって、金属帯板ｆｌ）の表面には、その長手方向に沿
って、第４図に示すように、金属帯板（１）の直交溝（
１ａ）の上部内縁端（ｌｂ）が溝工具ロール（４）のＶ
字形溝（４ａ）を除く外周により押潰されて塑性変形し
、直交溝（１ａ）の相対する側の上部内縁端（ｌｂ）か
互いに接近すると共に閉じてトンネル（ｌｄ）が形成さ
れる一方、さらに押圧で生じる余肉部か溝工具ロール（
４）のＶ字形溝（４ａ）側に塑性流動して、この金属帯
板（１）の表面には、頂部が尖った複数の突起（ｌｃ）
の列か、この金属帯板（１）の長手方向に沿って形成さ
れる。そして、それぞれの突起（１ｃ）の列の突起（ｌ
ｃ）同士の間には前記トンネル（ｌｄ）に連通ずるトン
ネル開口部（ｌｅ）が残される。

次いで、第１図に示すように、従来と同様な方法により
、この加工面を内側にした状態で、金属帯板（１）はそ
の幅方向の両縁辺が突合わされて筒状に形成されると共
に、その突合わせ部が溶接機（５）によって溶接される
。故に、これにより管の内方に開口するトンネル開口部
（ｌｅ）を所定間隔で突出する突起（ｌｃ）の間に備え
、かつ管の長手方向の中心と同心のトンネル（ｌｄ）を
有する伝熱管が製造されることとなる。

以下、このようにして製造した冷媒用の伝熱管（外径；
９．５２ｍｍ）と、優れた伝熱性能を有するといわれて
いる従来のトンネル状溝を有する伝熱管（外径；９．５
２ｍｍ）との伝熱性能を比較すると、第５図に示す通り
となる。

この第５図は縦軸に蒸発伝熱係数（単位；Ｋｃａｌ／ｍ
２ｈ’ｃ）を、横軸に冷媒流量（単位；ｋｇ／ｈ）を採
って、本発明の場合を実線て、また従来例の場合を破線
でそれぞれ示したちのである。

同図によれば、例えば冷媒流量５０ｋｇ／ｈを例として
説明すると、本発明になる伝熱管の伝熱係数が４５００
　Ｋｃａｌ／ｍ２ｈ　”Ｃであるのに対して、従来の伝
熱管の伝熱係数が３０００　Ｋｃａｌ／ｍ”　ｈ　’Ｃ
トいうように、冷媒流量の如何を問わず本発明になる伝
熱管の伝熱係数の方が、従来のそれに比較してより優れ
ていることが良く理解される。

このことは、従来より少ない伝熱管で同等の性能を育す
る熱交換器の製造を可能とするから、熱交換器の小型化
と製造原価の低減化に対して多大な効果を発揮し得るこ
とを示唆するものである。

また、上記した実施例になる伝熱管の製造方法において
、凸工具ロール（３）は金属帯板（１）への直交溝（ｌ
ａ）の成形加工のみに使用されるため、凸工具ロール（
３）の凸縁部（３ａ）の頂部の耐久性か向上し、より長
期間にわたる直交溝加工の継続か可能になる一方、溝工
具ロール（４）のＶ字形溝（４ａ）同士の間のピッチ間
隔を広くすることができるのて、溝工具ロール（４）そ
れ自体の耐久性も大幅に向上させることができた。

なお、上記した実施例は本発明の一具体例に過ぎず、従
って上記実施例によって本発明の技術的思想の範囲が限
定されるものではない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明に係る伝熱管の製造方法に
よれば、円周方向に沿い少なくとも相対する面が平行な
複数条の凸縁部を存する凸工具ロールが間欠的に繰り出
される金属帯板の繰り出しに合わせ、この金属板の幅方
向に往復動されることによりこの金属板の表面に直交溝
か形成される一方、溝工具ロールの溝の開口部を除く外
周面により直交溝の開口部か潰閉されるので、金属帯板
には複数のトンネル状溝とこのトンネル状溝に連通ずる
開口部の他、突起か形成されるので、広い伝熱面積か得
られ、優れた性能の伝熱管を製造することかできるよう
になり、また凸工具ロールは金属帯板の表面への直交溝
加工のみに使用されるためその凸部の頂部の耐久性を向
上させ得、また上記したように溝工具ロールにより金属
帯板には複数のトンネル状溝とこのトンネル状溝に連通
ずる開口部の他、突起か形成されるので、この溝工具ロ
ールの溝同士の間隔を広くすることができるから、この
溝工具ロールをスクイーズロールとして使用したとして
も長寿命を確保し得るようになり、伝熱管への優れた伝
熱性能の付与と、伝熱管の製造方法の実用性の向上とに
対して極めて多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の実施例に係り、第１図は伝
熱管の製造設備の全体を示す模式的製造設備構成説明図
、第２図は凸工具ロール加工による直交溝の形成状態説
明図、第３図は溝工具ロル加工による溝の成形状態説明
図、第４図は凸工具ロール加工に次ぐ溝工具ロール加工
による金属帯板表面の加工状態説明図、第５図は本発明
になる伝熱管と従来のトンネル状溝を有する伝熱管との
冷媒流量に対する蒸発伝熱係数の比較説明図、第６図お
よび第７図は従来例になる伝熱管の内面構成説明図であ
る。 （１）・・・金属帯板、（１ａ）・・・直交溝、（Ｉｂ
）・・・直交溝の上部内縁端、（ｌｃ）・・・突起、（
ｌｄ）・・・トンネル、（ｌｅ）・・・トンネルの開口
部、（２）・・・アレコイラ（３）・・・凸工具ロール
、（３ａ）−・・凸縁部、（４）・・・溝工具ロール、
（４ａ）−・Ｖ字形溝、（５）・・・溶接機。 第４図 特許出願人　株式会社神戸製鋼所

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）長手方向に繰り出される金属帯板の表面に工具ロ
   ールを押圧して所定の成形加工を施し、該金属帯板の幅
   方向の両縁辺を突合わせて筒状体を形成すると共に、該
   両縁辺の突合わせ部を溶接する伝熱管の製造方法におい
   て、 前記金属帯板を間欠的に繰り出し、円周方向に沿い少な
   くとも相対する面が平行な複数条の凸縁部を有する凸工
   具ロールを金属帯板の幅方向にその間欠的繰り出しに合
   わせた往復動により該金属帯板の表面を押圧して直交溝
   を形成し、次いで円周方向に沿い複数条の溝を有しかつ
   金属帯板の繰り出し方向と直交する軸心回りに回転自在
   に支持されてなる溝工具ロールを金属帯板の前記直交溝
   が形成された面に押圧し、該溝工具ロールの溝の開口部
   を除く外周面により直交溝の開口部を潰閉することを特
   徴とする伝熱管の製造方法。