JPH10238984A - Internal surface grooved tube, method and apparatus for its manufacture - Google Patents

Internal surface grooved tube, method and apparatus for its manufacture

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JPH10238984A
JPH10238984A JP3915997A JP3915997A JPH10238984A JP H10238984 A JPH10238984 A JP H10238984A JP 3915997 A JP3915997 A JP 3915997A JP 3915997 A JP3915997 A JP 3915997A JP H10238984 A JPH10238984 A JP H10238984A
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groove
metal tube
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Shigeo Iijima
茂男 飯島
Hiroyuki Morita
浩之 森田
Atsunori Saitou
篤紀 斉藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal surface grooved tube very excellent in heat exchange efficiency, and a method and an apparatus for manufacturing it. SOLUTION: An internal surface grooved tube manufacturing apparatus 11 includes outer races 21, 25 rotated integrally with its internal peripheral surfaces 21a, 25a having a mutually similar ellipsoid cross sectional configuration and with phases shifted 90 deg. each other. With a rolling system where 4 rolling balls 17, 18 defined in their rotation orbitals with internal peripheral surfaces 21a, 25a are planetary rotated making contact with an outer peripheral surface of a metal tube 1, an internal surface grooved tube 5 with grooves 5a, 5b formed in the internal surface thereof is manufactured. The grooves 5a, 5b are inclined in different directions and are arranged peripherally alternately with doubly formed groove pattern having a pine needle shape. Further, a boundary of the grooves 5a, 5b can be arranged spirally. For this, the internal surface grooved tube 5 ensures a very excellent heat exchange efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、管体の内面に溝模
様が形成された内面溝付管、およびその製造方法,製造
装置に関し、詳しくは、その溝模様が管体の周方向に複
数種類のパターンを有する内面溝付管、およびその製造
方法,製造装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inner grooved tube having a groove pattern formed on the inner surface of a tube, and a method and an apparatus for manufacturing the same. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inner grooved pipe having various types of patterns, and a method and an apparatus for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば空調・冷凍用熱交換器に使
用される伝熱管には、その熱交換効率を向上させるた
め、管体の内面に溝模様が形成された内面溝付管を使用
している。この種の内面溝付管の製造方法としては、次
のようないわゆるボール転造方式が一般的に知られてい
る。すなわち、ボール転造方式とは、金属管内に溝付プ
ラグを挿入し、その金属管を軸方向に移動させつつ、ア
ウターレースの内周面で回転軌道を決められた複数のボ
ールを上記金属管の外周面に接触させながら遊星回転さ
せることによって、その金属管を縮径すると共に内面に
溝を形成する方法である。この方法では、金属管内面に
多数の斜めの溝を形成することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, for a heat transfer tube used in, for example, a heat exchanger for air conditioning and refrigeration, an inner grooved tube having a groove pattern formed on the inner surface of the tube is used in order to improve the heat exchange efficiency. doing. The following so-called ball rolling method is generally known as a method for manufacturing this kind of inner grooved pipe. That is, the ball rolling method is to insert a grooved plug into a metal tube, move the metal tube in the axial direction, and move a plurality of balls whose rotational trajectory is determined on the inner peripheral surface of the outer race into the metal tube. This is a method in which the diameter of the metal tube is reduced and a groove is formed on the inner surface by rotating the planet while contacting the outer peripheral surface of the metal tube. In this method, a large number of oblique grooves can be formed on the inner surface of the metal tube.

【0003】また、近年JIS改訂により、金属製の帯
板を造管溶接して製造されるいわゆるシーム管も伝熱管
として使用可能となった。この造管溶接による方法で
は、帯板の内面側に溝模様を形成しておき、後に造管溶
接することによって内面溝付管が得られる。この場合、
周方向に複数種類のパターンを有する溝模様を、金属管
の内面に形成することができる。例えば、金属管内面に
軸方向に沿った複数本の仮想境界線を設定し、その仮想
境界線に対して対称となるように、方向が異なる斜めの
溝模様を交互に配設することもできる。すなわち、仮想
境界線を挟んで交わる斜めの溝により、恰も松葉のよう
な形状を有する溝模様(以下、松葉溝といいう)を形成
することができる。
[0003] In recent years, according to JIS revision, a so-called seam pipe manufactured by pipe-forming and welding a metal strip has also become usable as a heat transfer pipe. In the pipe welding method, a groove pattern is formed on the inner surface side of the strip, and the pipe with an inner groove is obtained by pipe welding later. in this case,
A groove pattern having a plurality of types of patterns in the circumferential direction can be formed on the inner surface of the metal tube. For example, it is also possible to set a plurality of virtual boundary lines along the axial direction on the inner surface of the metal tube and alternately arrange diagonal groove patterns in different directions so as to be symmetrical with respect to the virtual boundary lines. . That is, a groove pattern having a shape like a pine needle (hereinafter, referred to as a pine needle groove) can be formed by oblique grooves intersecting the virtual boundary line.

【0004】伝熱管に松葉溝を形成した場合、溝に沿っ
て流動する冷媒が仮想境界線上で衝突するようになり、
良好に熱交換効率を向上させることができる。更に、近
年、フロンガスの代替冷媒を使用することが種々の熱交
換器で検討されている。これに伴って、前述のような特
殊な溝模様を形成した内面溝付管を伝熱管として使用
し、熱交換器の熱交換効率を向上させる要請も高まって
いる。
When a pine needle groove is formed in a heat transfer tube, refrigerant flowing along the groove comes to collide on a virtual boundary line,
The heat exchange efficiency can be improved satisfactorily. Further, in recent years, various types of heat exchangers have been studied to use an alternative refrigerant to Freon gas. Along with this, there has been an increasing demand for using the inner grooved tube having the special groove pattern as described above as a heat transfer tube to improve the heat exchange efficiency of the heat exchanger.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、溝模様を単
に松葉溝としただけでは、充分な熱交換効率を得ること
はできない。また、溝の断面形状(フィン断面形状)を
特殊な形状として熱交換効率を向上させることも考えら
れているが、この方法には限界があった。そこで、請求
項1記載の本発明は、従来にないきわめて熱交換効率の
優れた内面溝付管を提供することを目的としてなされ
た。
However, it is not possible to obtain sufficient heat exchange efficiency simply by forming the groove pattern as a pine needle groove. Further, it has been considered to improve the heat exchange efficiency by setting the cross-sectional shape of the groove (fin cross-sectional shape) to a special shape, but this method has a limit. Therefore, the present invention described in claim 1 has been made to provide an inner surface grooved tube having extremely high heat exchange efficiency, which has not been achieved in the past.

【0006】また、上記造管溶接によって製造された内
面溝付管には、全長に渡って溶接部が形成される。この
溶接部では冷媒漏れが発生する可能性が他の部分に比べ
て高いため、信頼性・耐久性が若干低下する。一方、ボ
ール転造方式では、金属管の内面に複雑な溝模様を形成
するのが困難で、周方向に複数種類のパターンを形成す
ることは不可能とされていた。ボール転造方式の改良型
としては、溝付プラグの溝方向を異ならせて溝の形成工
程を2回繰り返し、多数の溝が互いに交差したいわゆる
クロス溝を形成することが考えられているが、このクロ
ス溝による熱交換効率も前述の松葉溝には及ばない。
Further, a welded portion is formed over the entire length of the inner grooved pipe manufactured by the pipe welding. Since the possibility of refrigerant leakage is higher in this welded portion than in other portions, the reliability and durability are slightly reduced. On the other hand, in the ball rolling method, it is difficult to form a complicated groove pattern on the inner surface of the metal tube, and it has been considered impossible to form a plurality of types of patterns in the circumferential direction. As an improved type of the ball rolling method, it has been considered that a groove forming process is repeated twice by changing the groove direction of the grooved plug to form a so-called cross groove in which a large number of grooves cross each other. The heat exchange efficiency of this cross groove is also inferior to the above-mentioned pine needle groove.

【0007】そこで、請求項2または3記載の発明は、
請求項1記載の内面溝付管を製造することができると共
に、信頼性・耐久性・熱交換効率のいずれにおいても優
れた特性を有する内面溝付管を製造することのできる製
造方法または製造装置を提供することを目的としてなさ
れた。
Therefore, the invention according to claim 2 or 3 is:
A manufacturing method or a manufacturing apparatus capable of manufacturing the inner grooved pipe according to claim 1 and manufacturing an inner grooved pipe having excellent characteristics in all of reliability, durability, and heat exchange efficiency. Made with the purpose of providing.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達するためになされた請求項1記載の発明は、管体
の内面に斜めの溝模様を形成した内面溝付管において、
上記管体の内面に螺旋状に配設された境界部を境にし
て、上記溝模様のパターンを異ならせたことを特徴とす
る内面溝付管、を要旨としている。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to an inner grooved pipe in which an oblique groove pattern is formed on the inner surface of the pipe.
An inner grooved pipe characterized in that the pattern of the groove pattern is different from a boundary portion spirally disposed on the inner surface of the pipe body.

【0009】このように構成された本発明の内面溝付管
は、管体の内面に斜めの溝模様を有し、境界部を境にし
てその溝模様のパターンを異ならせているので、良好な
熱交換効率が得られる。例えば、溝模様の傾斜方向を交
互に異ならせて松葉溝を構成してもよい。このような溝
模様が形成された内面溝付管を伝熱管として使用した場
合、前述のように良好な熱交換効率が得られる。
[0009] The inner grooved pipe of the present invention having the above-described structure has an oblique groove pattern on the inner surface of the tube body, and the pattern of the groove pattern is made different at the boundary portion. High heat exchange efficiency. For example, a pine needle groove may be formed by alternately changing the inclination direction of the groove pattern. When the inner grooved tube having such a groove pattern is used as a heat transfer tube, good heat exchange efficiency can be obtained as described above.

【0010】また、本発明では、溝模様の境界部(線状
でも、ある程度の幅を持ってもよい)を管体の内面に螺
旋状に配設している。このため、本発明の内面溝付管で
は、溝模様全体が管体の内面を螺旋状に旋回した構成と
なる。従って、この内面溝付管を伝熱管として使用した
場合、冷媒が一層良好に攪拌され、熱交換効率を一層向
上させることができる。また、溝模様全体が螺旋状に旋
回するので、内面溝付管の方向性がなくなり、これによ
っても熱交換効率を向上させることができる。
In the present invention, the boundary of the groove pattern (which may be linear or have a certain width) is spirally disposed on the inner surface of the tube. Therefore, the inner grooved pipe of the present invention has a structure in which the entire groove pattern spirally turns the inner surface of the pipe body. Therefore, when this inner grooved tube is used as a heat transfer tube, the refrigerant is more appropriately stirred, and the heat exchange efficiency can be further improved. In addition, since the entire groove pattern spirals, the directionality of the inner grooved pipe is lost, which can also improve the heat exchange efficiency.

【0011】例えば、管体の中心軸を含む平面に対して
対称に斜めの溝模様を形成し、一重の松葉溝とした場
合、冷媒の流れに対してその冷媒を押し上げる方向に溝
を配設するか、その冷媒を押し下げる方向に溝を配設す
るかで、伝熱管としての特性が大きく異なる。冷媒を蒸
発させるときには押し上げる方向に配設した方が、冷媒
を凝縮させるときには押し下げる方向に配設した方が、
それぞれ熱交換効率が向上する。ところが、熱交換器等
に使用された内面溝付管を全長に渡ってこのような理想
的な配置とすることはほぼ不可能である。従って、熱交
換効率の向上には限界がある。
For example, when a groove pattern is formed symmetrically with respect to a plane including the central axis of the tubular body to form a single pine needle groove, the groove is provided in a direction in which the refrigerant flows to push up the refrigerant. Or the grooves are arranged in the direction in which the refrigerant is pushed down, the characteristics of the heat transfer tube differ greatly. When evaporating the refrigerant, it is better to arrange in the upward direction, when condensing the refrigerant, it is better to arrange in the downward direction,
Each improves the heat exchange efficiency. However, it is almost impossible to make the inner grooved tube used for the heat exchanger or the like have such an ideal arrangement over the entire length. Therefore, there is a limit in improving the heat exchange efficiency.

【0012】これに対して、本発明では、溝模様が全体
として螺旋状に旋回する。例えば、上記一重の松葉溝を
形成した場合、溝模様の鏡映面が管体の軸を中心に捻れ
た構造となる。このため、内面溝付管全体としての方向
性がなくなる。また、多重の松葉溝やそれ以外の溝模様
に対しても、同様に方向性をなくすことができる。従っ
て、本発明では、きわめて優れた熱交換効率が得られ
る。
On the other hand, according to the present invention, the groove pattern turns spirally as a whole. For example, when the single pine needle groove is formed, the mirrored surface of the groove pattern has a structure twisted about the axis of the tubular body. For this reason, the directivity as the whole inner surface grooved pipe is lost. Also, the directionality can be similarly eliminated for multiple pine needle grooves and other groove patterns. Therefore, in the present invention, extremely excellent heat exchange efficiency can be obtained.

【0013】なお、本発明の内面溝付管は、前述の造管
溶接によって製造してもよく、次の請求項2,3に述べ
るように転造によって製造してもよい。但し、前者の場
合、前述のように溶接部が形成され、信頼性・耐久性に
若干の課題が生じる。また、現在の技術では、本発明の
ように非対称な溝模様を有する内面溝付管を造管溶接に
よって製造することは困難である。これに対して後者の
場合、製造された内面溝付管の管体が、全周に渡って溶
接部等の接合部をどこにも有さないので、その内面溝付
管が良好な信頼性・耐久性を有する。
The inner grooved pipe of the present invention may be manufactured by the above-described pipe forming welding, or may be manufactured by rolling as described in the following second and third aspects. However, in the former case, a welded portion is formed as described above, and some problems occur in reliability and durability. In addition, it is difficult to manufacture an internally grooved pipe having an asymmetric groove pattern by pipe forming welding according to the present invention. In the latter case, on the other hand, the inner grooved pipe manufactured has no joints such as welds over the entire circumference, so that the inner grooved pipe has good reliability. Has durability.

【0014】請求項2記載の発明は、金属管内に溝付プ
ラグを挿入し、上記金属管を軸方向に移動させつつ、ア
ウターレースの内周面で回転軌道を決められた複数のボ
ールを上記金属管の外周面に接触させながら遊星回転さ
せる転造方式により、上記金属管を縮径すると共に上記
金属管の内面に溝を形成する内面溝付管の製造方法にお
いて、上記アウターレースの内周面を、回転中心からの
半径が周方向に沿って滑らかに変化する曲面とし、上記
ボールから上記金属管の外周面に加わる押圧量を所定値
に調整して上記転造方式により溝を形成し、該溝の形成
工程の前または後に、上記溝付プラグ外周のパターン
と、上記アウターレースの回転位相または内周面の形状
とを共に異ならせて、上記転造方式による他の溝の形成
を行うことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of balls whose rotational trajectories are determined on the inner peripheral surface of the outer race are formed by inserting a grooved plug into the metal tube and moving the metal tube in the axial direction. According to a method of manufacturing an inner grooved tube in which a diameter of the metal tube is reduced and a groove is formed in an inner surface of the metal tube by a rolling method in which a planetary rotation is performed while contacting the outer surface of the metal tube, The surface is a curved surface whose radius from the center of rotation smoothly changes along the circumferential direction, and the pressing amount applied from the ball to the outer peripheral surface of the metal tube is adjusted to a predetermined value to form a groove by the rolling method. Before or after the step of forming the groove, the pattern of the outer periphery of the grooved plug and the rotational phase or the shape of the inner peripheral surface of the outer race are made different from each other to form another groove by the rolling method. The feature is to do To have.

【0015】本願出願人は、従来のボール転造方式にて
使用されていたアウターレースの内周面を、円筒面から
他の形状の曲面に変更し、ボールから金属管の外周面に
加わる押圧量を種々に変更しながら内面溝付管の製造を
行った。そして、この実験の結果、上記内周面を回転中
心からの半径が周方向に沿って滑らかに変化する曲面
(例えば楕円)とし、上記押圧量を所定値に調整する
と、管体のほぼ全長に渡って、周方向の一部にのみ溝模
様が形成されることを発見した。更に、上記押圧量をよ
り細かく調整すると、上記溝模様が形成される部分を管
体の軸と平行に配設したり螺旋状に配設したりできるこ
とも発見した。また、上記所定値は、アウターレースお
よび溝付プラグの形状、金属管の材質等に応じて実験的
に求められ、良好な再現性が得られた。
The present applicant has changed the inner peripheral surface of the outer race used in the conventional ball rolling method from a cylindrical surface to a curved surface of another shape, and applied a pressing force applied from the ball to the outer peripheral surface of the metal tube. The inner grooved tube was manufactured while changing the amount in various ways. As a result of this experiment, the inner peripheral surface was formed into a curved surface (e.g., an ellipse) whose radius from the center of rotation smoothly changes along the circumferential direction. It was discovered that a groove pattern was formed only in a part of the circumferential direction. Further, it has been found that, when the amount of pressing is finely adjusted, the portion where the groove pattern is formed can be arranged parallel to the axis of the tube or spirally. The above-mentioned predetermined value was experimentally determined according to the shape of the outer race and the grooved plug, the material of the metal tube, and the like, and good reproducibility was obtained.

【0016】本発明では、アウターレースの内周面を、
回転中心からの半径が周方向に沿って滑らかに変化する
曲面とし、ボールから金属管の外周面に加わる押圧量を
上記所定値に調整してボール転造方式により溝を形成し
ているので、周方向の一部にのみ溝模様を有する内面溝
付管を製造することができる。そして、更に本発明で
は、その溝形成工程の前または後に、上記溝付プラグ外
周のパターンと、上記アウターレースの回転位相または
内周面の形状とを共に異ならせて、ボール転造方式によ
る他の溝の形成を行っている。
In the present invention, the inner peripheral surface of the outer race is
Since the radius from the center of rotation is a curved surface that smoothly changes along the circumferential direction, the amount of pressing applied from the ball to the outer peripheral surface of the metal tube is adjusted to the above-mentioned predetermined value, and the groove is formed by the ball rolling method, An inner grooved pipe having a groove pattern only in a part of the circumferential direction can be manufactured. Further, in the present invention, before or after the groove forming step, the pattern of the outer periphery of the grooved plug and the rotational phase or the shape of the inner peripheral surface of the outer race are both made different from each other, so that the ball rolling method is used. Grooves are formed.

【0017】このため、後者の溝形成工程では、溝付プ
ラグの外周パターンが前者とは異なるので、前者とは異
なるパターンの溝模様が形成される。また、後者の溝形
成工程では、アウターレースの回転位相または内周面の
形状が前者とは異なるので、前者とは周方向に変位した
位置に溝が形成される。従って、前者の溝形成工程と後
者の溝形成工程とを続けて行うことにより、金属管の内
面に、周方向に複数種類のパターンを有する溝模様を形
成することができる。
For this reason, in the latter groove forming step, since the outer peripheral pattern of the grooved plug is different from the former, a groove pattern having a different pattern from the former is formed. Also, in the latter groove forming step, since the rotation phase of the outer race or the shape of the inner peripheral surface is different from the former, the groove is formed at a position displaced in the circumferential direction from the former. Therefore, by performing the former groove forming step and the latter groove forming step successively, a groove pattern having a plurality of types of patterns in the circumferential direction can be formed on the inner surface of the metal tube.

【0018】なお、上記押圧量を細かく調整して前述の
ように溝模様を螺旋状に配設した場合に、請求項1記載
の内面溝付管が得られる。また、本発明では、溝模様が
形成される部分が管体の軸と平行となるように上記押圧
量を調整して、パターンの境界部を軸と平行に配設して
もよい。いずれの場合でも、本発明によって製造された
内面溝付管は、転造方式によって製造され、全周に渡っ
て溶接部等の接合部をどこにも有さない。このため、前
述のように、良好な信頼性・耐久性が得られる。また、
溝模様が周方向に複数種類のパターンを有するので、き
わめて良好な熱交換効率が得られる。すなわち、本発明
では、信頼性・耐久性・熱交換効率のいずれにおいても
優れた特性を有する内面溝付管を製造することができ
る。特に前者の場合、請求項1記載の内面溝付管をきわ
めて容易に製造することができる。
When the groove amount is spirally arranged as described above by finely adjusting the amount of pressing, the inner grooved tube according to the first aspect is obtained. Further, in the present invention, the pressing amount may be adjusted so that the portion where the groove pattern is formed is parallel to the axis of the tubular body, and the boundary of the pattern may be disposed parallel to the axis. In any case, the inner grooved pipe manufactured according to the present invention is manufactured by a rolling method, and has no joints such as welds all over the circumference. Therefore, as described above, good reliability and durability can be obtained. Also,
Since the groove pattern has a plurality of types of patterns in the circumferential direction, extremely good heat exchange efficiency can be obtained. That is, according to the present invention, it is possible to manufacture an inner grooved pipe having excellent characteristics in all of reliability, durability and heat exchange efficiency. In particular, in the former case, the inner grooved tube according to claim 1 can be manufactured very easily.

【0019】請求項3記載の発明は、金属管内に、該金
属管の軸方向に位置を異ならせて挿入される複数の溝付
プラグと、該各溝付プラグの周囲に個々に設けられ、上
記各溝付プラグの周囲で上記金属管の外周面に接触する
複数のボールを内周面に保持し、自らが回転することに
より上記各ボールを遊星回転させる複数のアウターレー
スと、を備えた内面溝付管の製造装置において、少なく
とも一つの上記アウターレースの内周面が、回転中心か
らの半径が周方向に沿って滑らかに変化する曲面であ
り、該曲面を有するアウターレースおよびそれに対応す
る上記溝付プラグが、少なくとも他の一組の上記アウタ
ーレースおよび溝付プラグに対し、上記各アウターレー
スの回転位相または内周面の形状、および上記各溝付プ
ラグの外周のパターンを共に異ならせたことを特徴とし
ている。
According to a third aspect of the present invention, there are provided a plurality of grooved plugs which are inserted into a metal tube at different positions in the axial direction of the metal tube, and are individually provided around each of the grooved plugs. A plurality of outer races for holding a plurality of balls in contact with the outer peripheral surface of the metal tube around the respective grooved plugs on the inner peripheral surface and rotating the balls by planetary rotation by rotating themselves. In the apparatus for manufacturing an inner grooved pipe, the inner peripheral surface of at least one of the outer races is a curved surface whose radius from the center of rotation smoothly changes along the circumferential direction, and the outer race having the curved surface and a corresponding outer race. The grooved plug is arranged so that at least another set of the outer race and the grooved plug has a rotation phase or an inner peripheral surface shape of each of the outer races and a pattern of the outer circumference of each of the grooved plugs. It is characterized in that the allowed both different.

【0020】このように、本発明の製造装置は、金属管
内に、その軸方向に位置を異ならせて挿入される複数の
溝付プラグと、各溝付プラグの周囲に個々に設けられた
複数のアウターレース(各溝付プラグの周囲で金属管の
外周面に接触する複数のボールを内周面に保持し、自ら
が回転することによりボールを遊星回転させる部材)と
を備えている。このため、金属管を軸方向に移動させつ
つ各アウターレースを回転させれば、金属管が各溝付プ
ラグを通過する毎にボール転造方式による溝の形成を行
うことができる。
As described above, the manufacturing apparatus according to the present invention includes a plurality of grooved plugs inserted into the metal tube at different positions in the axial direction, and a plurality of grooved plugs individually provided around each grooved plug. (A member that holds a plurality of balls in contact with the outer peripheral surface of the metal pipe around the respective grooved plugs on the inner peripheral surface and rotates the balls by planetary rotation by itself). Therefore, by rotating each outer race while moving the metal tube in the axial direction, a groove can be formed by the ball rolling method each time the metal tube passes through each grooved plug.

【0021】ここで、そのアウターレースの内少なくと
も一つの内周面は、回転中心からの半径が周方向に沿っ
て滑らかに変化する曲面となっている。このため、ボー
ルから金属管の外周面に加わる押圧量を調整すれば、そ
のアウターレースおよびそれに対応する溝付プラグ(以
下、第1アウターレースおよび第1溝付プラグという)
によって、前述の前者の溝成形工程を行うことができ
る。すなわち、金属管の周方向の一部にのみ溝を形成す
ることができる。
Here, at least one inner peripheral surface of the outer race is a curved surface whose radius from the center of rotation smoothly changes in the circumferential direction. Therefore, by adjusting the amount of pressing applied from the ball to the outer peripheral surface of the metal tube, the outer race and the corresponding grooved plug (hereinafter, referred to as a first outer race and a first grooved plug) are obtained.
Thus, the former groove forming step can be performed. That is, the groove can be formed only in a part of the metal tube in the circumferential direction.

【0022】また、第1アウターレースおよび第1溝付
プラグは、少なくとも他の一組のアウターレースおよび
溝付プラグ(以下、第2アウターレースおよび第2溝付
プラグという)に対し、アウターレースの回転位相また
は内周面の形状と、溝付プラグの外周のパターンとを共
に異ならせている。このため、第2アウターレースおよ
び第2溝付プラグによって、前述の後者の溝成形工程を
行うことができる。すなわち、前者とは周方向に変位し
た位置に、異なるパターンの溝模様を形成することがで
きる。なお、第2アウターレースの内周面は円筒面であ
ってもよい。
Further, the first outer race and the first grooved plug are provided with at least one other set of the outer race and the grooved plug (hereinafter, referred to as a second outer race and a second grooved plug). The rotational phase or the shape of the inner peripheral surface is different from the pattern of the outer periphery of the grooved plug. For this reason, the latter groove forming step can be performed by the second outer race and the second grooved plug. That is, a groove pattern of a different pattern can be formed at a position displaced in the circumferential direction from the former. The inner peripheral surface of the second outer race may be a cylindrical surface.

【0023】更に、前述のように、この後者の溝成形工
程と前者の溝成形工程とは、金属管が各溝付プラグを通
過する毎に連続的に行われる。このため、本発明の製造
装置では、請求項2記載の製造方法によって内面溝付管
を製造することができる。従って、本発明では、請求項
1記載の内面溝付管、および、請求項2に関連して述べ
た信頼性・耐久性・熱交換効率のいずれにおいても優れ
た特性を有する内面溝付管、すなわち、管体の全周に渡
って接合部をどこにも有さず、管体内面の溝模様が周方
向に複数種類のパターンを有する内面溝付管を容易に製
造することができる。なお、請求項1記載の内面溝付管
は請求項2と同様の条件で得られる。
Further, as described above, the latter groove forming step and the former groove forming step are continuously performed each time the metal pipe passes through each grooved plug. Therefore, with the manufacturing apparatus of the present invention, the inner grooved pipe can be manufactured by the manufacturing method described in claim 2. Therefore, in the present invention, an inner grooved pipe according to claim 1 and an inner grooved pipe having excellent characteristics in all of reliability, durability and heat exchange efficiency described in relation to claim 2, That is, it is possible to easily manufacture an inner grooved pipe having no joints anywhere along the entire circumference of the pipe and having a plurality of types of circumferential groove patterns on the inner surface of the pipe. The inner grooved pipe according to the first aspect is obtained under the same conditions as those of the second aspect.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。先ず、本発明の実施の形態を説明する
に先立ち、本発明の参考例を説明する。図5(A)は参
考例の内面溝付管製造装置51の構成を表す縦断面図で
あり、図5(B)はそのA−A線断面図である。なお、
図5(A)には、内面溝付管製造装置51の、図示しな
い抽伸ダイスから送られた金属管1に溝加工を施す部分
の構成(本発明に関わる構成)のみを示した。また、図
5(B)では、金属管1および後述のスピンドル69を
省略して描いている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, prior to describing an embodiment of the present invention, a reference example of the present invention will be described. FIG. 5A is a longitudinal sectional view showing a configuration of an inner grooved pipe manufacturing apparatus 51 of a reference example, and FIG. 5B is a sectional view taken along line AA. In addition,
FIG. 5 (A) shows only a configuration (a configuration related to the present invention) of a part of the inner grooved pipe manufacturing apparatus 51 for performing groove processing on the metal pipe 1 sent from a drawing die (not shown). In FIG. 5B, the metal tube 1 and a spindle 69 described later are omitted.

【0025】図5(A)に示すように、内面溝付管製造
装置51は、周囲に斜めの溝が多数形成された溝付プラ
グ53を備えている。この溝付プラグ53は、前段の抽
伸ダイスのフローティングプラグ(図示せず)とタイロ
ッド55を介して連結されており、そのタイロッド55
に対して回転可能となっている。
As shown in FIG. 5 (A), the inner grooved pipe manufacturing apparatus 51 includes a grooved plug 53 having a large number of oblique grooves formed on the periphery thereof. The grooved plug 53 is connected via a tie rod 55 to a floating plug (not shown) of the preceding drawing die.
It is rotatable with respect to.

【0026】溝付プラグ53は、上記抽伸ダイスから送
られる金属管1に挿入され、その金属管1の外周面に
は、4個の転造ボール57が配設される。この転造ボー
ル57は、リティナー59によって互いの間隔を保持さ
れると共に、アウターレース61の内周面61aに当接
している。アウターレース61はスピンドル69に固定
され、そのスピンドル69と一体に回転する。すると、
そのアウターレース61の回転に伴い、転造ボール57
が、アウターレース61の内周面61aおよび金属管1
の外周面に接触しながら遊星回転する。また、アウター
レース61の内周面61aは、図5(B)に示すように
楕円形の断面形状を有している。
The grooved plug 53 is inserted into the metal tube 1 fed from the drawing die, and four rolled balls 57 are arranged on the outer peripheral surface of the metal tube 1. The rolled balls 57 are held at an interval from each other by the retainer 59, and are in contact with the inner peripheral surface 61 a of the outer race 61. The outer race 61 is fixed to a spindle 69, and rotates integrally with the spindle 69. Then
With the rotation of the outer race 61, the rolled ball 57
Is the inner peripheral surface 61a of the outer race 61 and the metal pipe 1
The planet rotates while contacting the outer peripheral surface of the. The inner peripheral surface 61a of the outer race 61 has an elliptical cross-sectional shape as shown in FIG.

【0027】このように構成された内面溝付管製造装置
51では、金属管1を矢印P方向へ抽伸しながらアウタ
ーレース61を回転させて使用される。すると、溝付プ
ラグ53を通過した金属管1の内面には斜めの溝3aが
形成され、内面溝付管3となる。ここで、本願出願人
は、内周面61aの径を変更することにより、転造ボー
ル57から金属管1の外周面に加わる押圧量を種々に変
更して、内面溝付管3の製造を行った。
In the inner grooved pipe manufacturing apparatus 51 configured as described above, the outer race 61 is used while rotating the metal pipe 1 while drawing the metal pipe 1 in the direction of arrow P. Then, an oblique groove 3a is formed on the inner surface of the metal tube 1 having passed through the grooved plug 53, and the inner grooved tube 3 is obtained. Here, the present applicant changes the diameter of the inner peripheral surface 61a to variously change the amount of pressing applied from the rolled balls 57 to the outer peripheral surface of the metal tube 1 to manufacture the inner grooved tube 3. went.

【0028】この結果、上記押圧量を所定値に調整する
と、図6の展開図に示すように、内面溝付管3のほぼ全
長に渡って、周方向の一部にのみ斜めの溝3aが形成さ
れることを発見した。これは、上記押圧量の元では、楕
円の長径上に配設される転造ボール57は金属管1に接
触する程度であり、短径上に配設される転造ボール57
は金属管1に溝形成に充分な押圧量を加え、更に、これ
らの転造ボール57が遊星回転による公転遅れを伴って
金属管1の外周を運動するためと考えられる。
As a result, when the pressing amount is adjusted to a predetermined value, as shown in a developed view of FIG. 6, the oblique groove 3a is formed only partially in the circumferential direction over substantially the entire length of the inner grooved tube 3. Found to be formed. This is because, under the above-mentioned pressing amount, the rolled ball 57 disposed on the major axis of the ellipse is in contact with the metal tube 1 and the rolled ball 57 disposed on the minor axis is short.
It is considered that a sufficient amount of pressure is applied to the metal tube 1 to form a groove, and that the rolled balls 57 move around the metal tube 1 with a revolving delay due to planetary rotation.

【0029】更に、本願出願人は、上記押圧量をより細
かく調整すると、図6(A)に示すように、溝3aが形
成される部分を内面溝付管3の軸と平行に配設したり、
図6(B)に示すように、溝3aが形成される部分を捩
れ角βで螺旋状に配設したりできることも発見した。ま
た、上記押圧量の所定値は、内面溝付管製造装置51を
設計変更しない限り金属管1の材質等に応じて実験的に
求められ、良好な再現性が得られることも判った。そこ
で、本願出願人は、このように部分的に溝3aを形成す
る工程を連続して行うことにより、松葉溝を有する内面
溝付管をボール転造方式で製造することを考えた。
Further, the applicant of the present application adjusts the above-mentioned pressing amount more finely, and as shown in FIG. 6 (A), arranges the portion where the groove 3a is formed in parallel with the axis of the inner grooved tube 3. Or
As shown in FIG. 6B, it has been discovered that the portion where the groove 3a is formed can be spirally arranged with a twist angle β. Further, the predetermined value of the pressing amount is experimentally determined according to the material of the metal tube 1 and the like unless the design of the inner grooved tube manufacturing apparatus 51 is changed, and it has been found that good reproducibility can be obtained. Therefore, the applicant of the present application considered producing an inner grooved tube having a pine needle groove by a ball rolling method by continuously performing the step of partially forming the groove 3a as described above.

【0030】図1は、本発明の実施の形態としての、内
面溝付管製造装置11の構成を表す断面図であり、図1
(A)はその縦断面図を、図1(B)はそのB−B線断
面図を、図1(C)はそのC−C線断面図を、それぞれ
表している。なお、図1(B),(C)では、金属管1
および後述のスピンドル29を省略して描いている。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an inner grooved pipe manufacturing apparatus 11 according to an embodiment of the present invention.
1A is a longitudinal sectional view, FIG. 1B is a sectional view taken along line BB, and FIG. 1C is a sectional view taken along line CC. 1B and 1C, the metal tube 1
And a spindle 29 described later is omitted.

【0031】図1(A)に示すように、内面溝付管製造
装置11は、一対の溝付プラグ13,14を備えてい
る。この溝付プラグ13,14は、前段の抽伸ダイス
(図示せず)から送られる金属管1の軸方向に位置を異
ならせて設けられており、周囲には互いに異なる方向に
傾斜した斜めの溝が多数形成されている。また、溝付プ
ラグ13,14は、上記抽伸ダイスのフローティングプ
ラグ(図示せず)とタイロッド15を介して連結されて
おり、そのタイロッド15に個々に回転可能に接続され
ている。更に、金属管1は溝付プラグ13,14を経て
抽伸されるので、上流側の溝付プラグ13は下流側の溝
付プラグ14より大径に形成されている。
As shown in FIG. 1A, the inner grooved pipe manufacturing apparatus 11 includes a pair of grooved plugs 13 and 14. The grooved plugs 13 and 14 are provided at different positions in the axial direction of the metal tube 1 sent from a drawing die (not shown) at the preceding stage, and have oblique grooves inclined in different directions around the circumference. Are formed in large numbers. The grooved plugs 13 and 14 are connected to a floating plug (not shown) of the drawing die via a tie rod 15, and are connected to the tie rod 15 so as to be individually rotatable. Further, since the metal tube 1 is drawn through the grooved plugs 13 and 14, the upstream grooved plug 13 is formed to have a larger diameter than the downstream grooved plug 14.

【0032】溝付プラグ13,14は前述の金属管1に
挿入され、その金属管1の外周面には、溝付プラグ13
の周囲に4個の転造ボール17が、溝付プラグ14の周
囲に4個の転造ボール18が、それぞれ配設されてい
る。転造ボール17は、リティナー19によって互いの
間隔を保持されると共に、アウターレース21の内周面
21aに当接している。また、転造ボール18は、リテ
ィナー23によって互いの間隔を保持されると共に、ア
ウターレース25の内周面25aに当接している。アウ
ターレース21,25は、一体のロータ部材27として
構成されており、そのロータ部材27はスピンドル29
に固定されている。
The grooved plugs 13 and 14 are inserted into the metal tube 1 described above, and the outer peripheral surface of the metal tube 1 is provided with the grooved plugs 13 and 14.
, Four rolled balls 17 are arranged around the grooved plug 14, and four rolled balls 18 are arranged around the grooved plug 14, respectively. The rolled balls 17 are spaced from each other by the retainer 19 and are in contact with the inner peripheral surface 21 a of the outer race 21. The rolling balls 18 are held at an interval from each other by the retainer 23 and are in contact with the inner peripheral surface 25 a of the outer race 25. The outer races 21 and 25 are configured as an integral rotor member 27, and the rotor member 27 is
It is fixed to.

【0033】このため、スピンドル29を回転させる
と、アウターレース21,25が一体に回転する。する
と、そのアウターレース21,25の回転に伴い、転造
ボール17,18が、アウターレース21,25の内周
面21a,25aおよび金属管1の外周面に接触しなが
ら遊星回転する。また、アウターレース21,25の内
周面21a,25aは、図1(B),(C)に示すよう
に互いに相似の楕円形断面形状を有し、両者の位相が9
0°ずれている。
For this reason, when the spindle 29 is rotated, the outer races 21 and 25 rotate integrally. Then, as the outer races 21 and 25 rotate, the rolling balls 17 and 18 rotate in a planetary manner while contacting the inner peripheral surfaces 21 a and 25 a of the outer races 21 and 25 and the outer peripheral surface of the metal tube 1. Also, the inner peripheral surfaces 21a, 25a of the outer races 21, 25 have similar elliptical cross-sectional shapes as shown in FIGS.
It is off by 0 °.

【0034】このように構成された内面溝付管製造装置
11では、金属管1を矢印P方向へ抽伸しながらロータ
部材27を回転させて使用される。すると、金属管1の
内面には、溝付プラグ13,14を通過する毎に、互い
に方向の異なる斜めの溝5a,5bが順次形成され、内
面溝付管5となる。ここで、内面溝付管製造装置11で
は、転造ボール17,18から金属管1の外周面に加わ
る押圧量を前述のように調整して、溝付プラグ13,1
4による溝形成が、それぞれ、内面溝付管5の周方向の
一部にのみ行われるようにしている。また、この場合、
溝付プラグ13,14は、内面溝付管5内面で個々に対
向する2対の溝5a,5bを形成するが、内面溝付管製
造装置11では、各部の寸法等を調整することにより、
各溝5a,5bが内面溝付管5の内周の1/4に渡って
形成されるようにしている。
In the inner grooved pipe manufacturing apparatus 11 configured as described above, the metal pipe 1 is used by rotating the rotor member 27 while drawing the metal pipe 1 in the direction of arrow P. As a result, diagonal grooves 5a and 5b having different directions are sequentially formed on the inner surface of the metal tube 1 each time the plugs 13 and 14 pass through, and the inner grooved tube 5 is formed. Here, in the inner grooved pipe manufacturing apparatus 11, the amount of pressing applied from the rolling balls 17, 18 to the outer peripheral surface of the metal tube 1 is adjusted as described above, and the grooved plugs 13, 1 are adjusted.
Each of the grooves 4 is formed only on a part of the inner grooved tube 5 in the circumferential direction. Also, in this case,
The grooved plugs 13 and 14 form two pairs of grooves 5a and 5b that face each other on the inner surface of the inner grooved tube 5. In the inner grooved tube manufacturing apparatus 11, by adjusting the dimensions and the like of each part,
Each of the grooves 5a and 5b is formed over one fourth of the inner periphery of the inner grooved tube 5.

【0035】アウターレース21,25の内周面21
a,25aは、互いに相似形であり、しかも位相が90
°ずれているので、内面溝付管5に溝5a,5bが形成
される位置も90°ずれる。このため、内面溝付管5の
内面には、図2の展開図に示すように、周方向に沿って
溝5a,5bが2回ずつ交互に現れる二重の松葉溝が形
成される。また、溝5a,5bの幅はいずれも内面溝付
管5の内周の1/4であるので、溝5a,5bは重なり
合ったり間隙を開けたりしない。なお、この場合も、上
記押圧量を細かく調整することにより、図2(A)に示
すように、溝5a,5bの境界線を内面溝付管5の軸と
平行に配設したり、図2(B)に示すように、溝5a,
5bの境界線を捩れ角βで螺旋状に配設したりすること
ができる。
Inner peripheral surface 21 of outer races 21 and 25
a and 25a are similar to each other and have a phase of 90.
The position at which the grooves 5a and 5b are formed in the inner grooved tube 5 is also shifted by 90 ° because of the shift. For this reason, as shown in the developed view of FIG. 2, a double pine needle groove in which the grooves 5a and 5b alternately appear twice in the circumferential direction is formed on the inner surface of the inner grooved tube 5. Further, since the width of each of the grooves 5a and 5b is 1/4 of the inner circumference of the inner grooved tube 5, the grooves 5a and 5b do not overlap or leave a gap. In this case, too, by finely adjusting the amount of pressing, the boundary between the grooves 5a and 5b can be arranged in parallel with the axis of the inner grooved pipe 5, as shown in FIG. As shown in FIG. 2 (B), the grooves 5a,
5b can be spirally arranged with a twist angle β.

【0036】このように、内面溝付管製造装置11で
は、内面に二重の松葉溝の溝模様が形成された内面溝付
管5を容易に製造することができる。このように二重の
松葉溝が形成された内面溝付管5を伝熱管として使用し
た場合、溝5a,5bに沿って流動する冷媒が上記境界
線上で衝突するようになり、良好に熱交換効率を向上さ
せることができる。また、内面溝付管製造装置11で
は、ボール転造方式により内面溝付管5を製造している
ので、内面溝付管5は全周に渡って溶接部等の接合部を
どこにも有さない。このため、良好な信頼性・耐久性が
得られる。すなわち、内面溝付管製造装置11では、信
頼性・耐久性・熱交換効率のいずれにおいても優れた特
性を有する内面溝付管5を、容易に製造することができ
る。
As described above, the inner grooved pipe manufacturing apparatus 11 can easily manufacture the inner grooved pipe 5 in which the groove pattern of the double pine needle groove is formed on the inner surface. When the inner grooved tube 5 in which the double pine flutes are formed is used as a heat transfer tube, the refrigerant flowing along the grooves 5a and 5b collides on the above-mentioned boundary line, and the heat exchange becomes favorable. Efficiency can be improved. Further, in the inner grooved pipe manufacturing apparatus 11, since the inner grooved pipe 5 is manufactured by a ball rolling method, the inner grooved pipe 5 has a joint portion such as a welded portion everywhere over the entire circumference. Absent. Therefore, good reliability and durability can be obtained. That is, the inner grooved pipe manufacturing apparatus 11 can easily manufacture the inner grooved pipe 5 having excellent characteristics in all of reliability, durability, and heat exchange efficiency.

【0037】特に、溝5a,5bの境界線を図2(B)
に示すように螺旋状に配設した場合、冷媒が一層良好に
攪拌され、熱交換効率を一層向上させることができる。
また、溝模様全体が螺旋状に旋回するので、内面溝付管
5の方向性がなくなり、これによっても熱交換効率を向
上させることができる。従って、図2(B)に示す内面
溝付管5は、伝熱管として使用した場合にきわめて良好
に熱交換効率を向上させることができる。
In particular, the boundary between the grooves 5a and 5b is shown in FIG.
When arranged in a spiral as shown in (1), the refrigerant is more appropriately stirred, and the heat exchange efficiency can be further improved.
In addition, since the entire groove pattern spirals, the direction of the inner grooved tube 5 is lost, thereby also improving the heat exchange efficiency. Therefore, the inner grooved tube 5 shown in FIG. 2 (B) can improve the heat exchange efficiency very well when used as a heat transfer tube.

【0038】次に、図2(B)に示す内面溝付管5(実
施例)を実際に製造し、従来品と熱交換効率を比較し
た。結果を図3に示す。図3は、各種内面溝付管を使用
して冷媒(HCFC−22)の蒸発実験を行い、冷媒質
量速度の変化に対する管内熱伝達率の変化を測定したも
のである。なお、図3では、従来のボール転造方式で製
造した一方向の溝を有する内面溝付管(以下、転造螺旋
溝付管という)の測定結果を実線で、造管溶接によって
製造した一重の松葉溝を有する内面溝付管(以下、溶接
松葉溝付管という)を、冷媒の流れに対してその冷媒を
押し下げる方向に配設した場合の測定結果を破線で、そ
の溶接松葉溝付管を冷媒の流れに対してその冷媒を押し
上げる方向に配設した場合の測定結果を一点鎖線で、上
記実施例の測定結果を二点鎖線で、それぞれ表してい
る。なお、フィン断面形状は各々同一とした。
Next, an inner grooved tube 5 (embodiment) shown in FIG. 2B was actually manufactured, and the heat exchange efficiency was compared with a conventional product. The results are shown in FIG. FIG. 3 shows the results of an experiment of evaporating the refrigerant (HCFC-22) using various inner grooved tubes, and measuring the change in the heat transfer coefficient in the tube with respect to the change in the refrigerant mass velocity. In FIG. 3, the measurement results of an inner grooved pipe having a one-way groove manufactured by a conventional ball rolling method (hereinafter referred to as a rolled spiral grooved pipe) are shown by a solid line and a single pipe manufactured by pipe forming welding. The measurement result when the inner grooved pipe having the creasing groove of the present invention (hereinafter referred to as welded creasing grooved pipe) is disposed in the direction of pushing down the refrigerant with respect to the flow of the refrigerant is indicated by a broken line, and the welded creasing grooved pipe is shown. Is shown by a dashed line, and the measurement result of the above embodiment is shown by a two-dot chain line. The fin cross-sections were the same.

【0039】図3に示すように、実施例、押し上げ方向
に配設した溶接松葉溝付管、押し下げ方向に配設した溶
接松葉溝付管、転造螺旋溝付管の順で、高い熱交換効率
を示した。図2(A)に示したものと同様の、二重の松
葉溝を有する内面溝付管を造管溶接によって製造して同
様の実験を行うと、図3の一点鎖線と破線との間の特性
を示すことが、従来からの考察によって知られている。
ボール転造方式で製造したか造管溶接によって製造した
かで熱交換効率が変化することは考え難いので、図2
(A)に示す内面溝付管5も同様の特性を示すものと考
えられる。
As shown in FIG. 3, the heat exchange rate is high in the order of the embodiment, the welded crutch grooved tube arranged in the pushing up direction, the welded crutched grooved tube arranged in the pushing down direction, and the rolled spiral grooved tube. Efficiency was shown. When an inner grooved pipe having double pine needle grooves similar to that shown in FIG. 2 (A) is manufactured by pipe-forming welding and the same experiment is performed, a pipe line between a dashed line and a broken line in FIG. 3 is obtained. It is known from conventional considerations to exhibit properties.
Since it is unlikely that the heat exchange efficiency changes depending on whether it is manufactured by the ball rolling method or by pipe forming welding, FIG.
It is considered that the inner grooved tube 5 shown in FIG.

【0040】すなわち、溝模様が捩れ角βを有する図2
(B)の内面溝付管5では、その溝模様の螺旋構造によ
って冷媒が一層良好に攪拌され、熱交換効率がきわめて
良好に向上するのである。また、このように溝模様が螺
旋状に配設されていると、内面溝付管5の方向性がなく
なり、実際の熱交換器に伝熱管として使用した場合、熱
交換効率が従来品に対して一層向上すると考えられる。
このように、内面溝付管製造装置11では、信頼性・耐
久性・熱交換効率のいずれにおいてもきわめて優れた特
性を有する内面溝付管5を、容易に製造することができ
る。なお、このようにパターンの境界部が螺旋状に配設
された内面溝付管は、造管溶接によっても製造が困難で
ある。すなわち、図2(B)に示す内面溝付管5が容易
に製造できることは、内面溝付管製造装置11の独特の
作用・効果である。
That is, FIG. 2 shows that the groove pattern has a twist angle β.
In the inner grooved tube 5 of (B), the helical structure of the groove pattern stirs the refrigerant more satisfactorily, and the heat exchange efficiency is extremely improved. When the groove pattern is spirally arranged in this manner, the direction of the inner grooved tube 5 is lost, and when used as a heat transfer tube in an actual heat exchanger, the heat exchange efficiency is lower than that of a conventional product. It is thought that it will improve further.
Thus, the inner grooved pipe manufacturing apparatus 11 can easily manufacture the inner grooved pipe 5 having extremely excellent characteristics in all of reliability, durability, and heat exchange efficiency. In addition, it is difficult to manufacture an inner surface grooved pipe in which the boundary of the pattern is spirally arranged, even by pipe-forming welding. That is, the fact that the inner grooved pipe 5 shown in FIG. 2B can be easily manufactured is a unique operation and effect of the inner grooved pipe manufacturing apparatus 11.

【0041】上記説明では、アウターレース21,25
の内周面21a,25aの径を変更して上記押圧量を調
整したが、転造ボール17,18の直径を変更しても同
様に上記押圧量を調整することができる。また、アウタ
ーレース21,25に、例えば特公平3−51491号
公報等に開示された周知の調整機構を設けて上記押圧量
を調整してもよい。更に、転造ボール17,18の直径
を変えてその公転周期を変更したり、内周面21a,2
5aの断面を構成する楕円の長径と短径との比(いわゆ
る楕円度)を変更したりすると、上記押圧量の適切な値
が変化する。そこで、これらのパラメータを変更して、
上記適切な値が転造ボール17,18から金属管1に加
わる押圧量と一致するようにしてもよい。すなわち、押
圧量は他のパラメータの変更により間接的に調整しても
よい。
In the above description, the outer races 21 and 25
The above-mentioned amount of pressing is adjusted by changing the diameter of the inner peripheral surfaces 21a, 25a. However, the amount of pressing can be adjusted similarly by changing the diameter of the rolling balls 17, 18. Further, the outer races 21 and 25 may be provided with a well-known adjustment mechanism disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 3-51491 to adjust the amount of pressing. Further, the revolving period can be changed by changing the diameter of the rolled balls 17 and 18, or the inner peripheral surfaces 21a and 2 can be changed.
Changing the ratio of the major axis to the minor axis (so-called ellipticity) of the ellipse constituting the cross section of 5a changes the appropriate value of the pressing amount. So change these parameters,
The appropriate value may correspond to the amount of pressing applied to the metal tube 1 from the rolling balls 17 and 18. That is, the pressing amount may be indirectly adjusted by changing another parameter.

【0042】更に、内面溝付管製造装置11では、転造
ボール17,18から金属管1に加わる押圧量、転造ボ
ール17,18の直径、内周面21a,25aの楕円度
および楕円の位相等を更に変更して、図4に示す内面溝
付管5を製造することができた。図4(A)の内面溝付
管5は、各溝5a,5bを内周の1/4より狭い幅に渡
って形成し溝5a,5bを間隙を開けて配設したもので
ある。図4(B)の内面溝付管5は、各溝5a,5bを
内周の1/4より広い幅に渡って形成し溝5a,5bを
一部で重なり合わせたものである。図4(C)の内面溝
付管5は、上記各条件の調整によって、溝5a,5bの
境界部を蛇行させたものである。
Further, in the inner grooved tube manufacturing apparatus 11, the amount of pressure applied to the metal tube 1 from the rolled balls 17, 18; the diameter of the rolled balls 17, 18; the ellipticity of the inner peripheral surfaces 21a, 25a; By further changing the phase and the like, the inner grooved pipe 5 shown in FIG. 4 could be manufactured. The inner grooved tube 5 of FIG. 4A has the grooves 5a and 5b formed over a width smaller than 1/4 of the inner circumference, and the grooves 5a and 5b are arranged with a gap. The inner grooved tube 5 in FIG. 4B is formed by forming the grooves 5a and 5b over a width wider than 1 / of the inner circumference and partially overlapping the grooves 5a and 5b. The inner grooved pipe 5 in FIG. 4C is one in which the boundary between the grooves 5a and 5b meanders by adjusting the above conditions.

【0043】図4(D)は、アウターレース21の内周
面21aを円形の断面形状を有するものとして製造され
た内面溝付管5を表している。この場合、溝付プラグ1
3は金属管1の内面に全周に渡って斜めの溝5aを形成
する。これに前述のように周方向の一部に形成された溝
5bが重なり合うことにより、図4(D)のような溝模
様が形成される。なお、上記各溝模様は、それぞれ捩れ
角βで旋回して形成することができる。また、上記各溝
模様におけるフィン断面形状は、従来の形状が全て適用
できることはいうまでもない。
FIG. 4D shows the inner grooved pipe 5 manufactured with the inner peripheral surface 21a of the outer race 21 having a circular cross-sectional shape. In this case, the grooved plug 1
3 forms an oblique groove 5a on the inner surface of the metal tube 1 over the entire circumference. By overlapping the groove 5b formed in a part in the circumferential direction as described above, a groove pattern as shown in FIG. 4D is formed. Each of the groove patterns can be formed by turning at a twist angle β. It goes without saying that the conventional fin cross-sectional shape in each groove pattern can be applied to all the shapes.

【0044】更に、本発明は上記実施の形態になんら限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の形態で実施することができる。例えば、内周面
21a,25aは楕円の断面形状を有するものに限ら
ず、回転中心からの半径が周方向に沿って滑らかに変化
する曲面であれば種々の形状とすることができる。例え
ば、次式で表される閉曲線の断面形状を有するものでも
よい。
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. For example, the inner peripheral surfaces 21a and 25a are not limited to those having an elliptical cross-sectional shape, and may have various shapes as long as the radius from the center of rotation smoothly changes along the circumferential direction. For example, it may have a cross-sectional shape of a closed curve represented by the following equation.

【0045】r=b+a・cos(n・θ) 但し r:半径 θ:金属管
1の軸回りの方位角 n:任意の整数 a,b:b>aを満たす任
意の実数 この場合、金属管1の内面に、同様のパターンがn回繰
り返された溝模様(例えばn重の松葉溝)を形成するこ
とができる。また、溝付プラグおよびアウターレースを
3組以上使用し、3種類以上の溝模様を重ね合わせても
よい。
R = b + a · cos (n · θ) where r: radius θ: azimuthal angle around the axis of the metal tube 1 n: any integer a, b: any real number satisfying b> a In this case, the metal tube A groove pattern in which the same pattern is repeated n times (for example, an n-fold pine needle groove) can be formed on the inner surface of one. Also, three or more sets of grooved plugs and outer races may be used, and three or more types of groove patterns may be overlapped.

【0046】更に、内面溝付管製造装置11では、アウ
ターレース21,25を一体に構成し、一つのスピンド
ル29によって一体に回転させているが、アウターレー
ス21,25を別体に構成し、個々にスピンドルを設け
て別体に回転させてもよい。この場合、アウターレース
21,25の回転速度を異ならせて、一層多様な溝模様
を形成することができる。また、この場合、アウターレ
ース21,25を隣接配置し、その両側に各スピンドル
を設けるのが望ましい。こうすることによって、溝付プ
ラグ13,14による溝の形成工程を連続して行うこと
ができ、一層良好な溝模様が得られる。
Further, in the inner grooved pipe manufacturing apparatus 11, the outer races 21 and 25 are integrally formed and are integrally rotated by one spindle 29. However, the outer races 21 and 25 are separately formed. Spindles may be provided individually and rotated separately. In this case, by changing the rotation speed of the outer races 21 and 25, more various groove patterns can be formed. In this case, it is preferable that the outer races 21 and 25 are arranged adjacent to each other, and each spindle is provided on both sides thereof. By doing so, the step of forming the groove by the grooved plugs 13 and 14 can be performed continuously, and a better groove pattern can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用された内面溝付管製造装置の構成
を表す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an inner grooved pipe manufacturing apparatus to which the present invention is applied.

【図2】その装置で製造された内面溝付管の構成を表す
展開図である。
FIG. 2 is a development view showing a configuration of an inner surface grooved pipe manufactured by the apparatus.

【図3】その内面溝付管の効果を表す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing an effect of the inner grooved pipe.

【図4】上記装置で製造された他の内面溝付管の構成を
表す展開図である。
FIG. 4 is a developed view showing a configuration of another internally grooved tube manufactured by the above-described device.

【図5】本発明の参考例の内面溝付管製造装置の構成を
表す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an inner grooved pipe manufacturing apparatus according to a reference example of the present invention.

【図6】その装置で製造された内面溝付管の構成を表す
展開図である。
FIG. 6 is a development view showing a configuration of an inner grooved pipe manufactured by the apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…金属管 5…内面溝付管
5a,5b…溝 11…内面溝付管製造装置 13,14…溝付プ
ラグ 17,18…転造ボール 21,25…アウタ
ーレース 21a,25a…内周面 27…ロータ部材
29…スピンドル
1: Metal tube 5: Tube with internal groove
5a, 5b Groove 11 Inner grooved pipe manufacturing apparatus 13, 14 Groove plug 17, 18 Rolled ball 21, 25 Outer race 21a, 25a Inner peripheral surface 27 Rotor member
29 ... Spindle

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 管体の内面に斜めの溝模様を形成した内
面溝付管において、 上記管体の内面に螺旋状に配設された境界部を境にし
て、上記溝模様のパターンを異ならせたことを特徴とす
る内面溝付管。
1. An inner grooved pipe in which an oblique groove pattern is formed on an inner surface of a tube body, wherein the groove pattern is different from a boundary portion spirally disposed on the inner surface of the tube body. An internally grooved pipe characterized by having
【請求項2】 金属管内に溝付プラグを挿入し、上記金
属管を軸方向に移動させつつ、アウターレースの内周面
で回転軌道を決められた複数のボールを上記金属管の外
周面に接触させながら遊星回転させる転造方式により、
上記金属管を縮径すると共に上記金属管の内面に溝を形
成する内面溝付管の製造方法において、 上記アウターレースの内周面を、回転中心からの半径が
周方向に沿って滑らかに変化する曲面とし、上記ボール
から上記金属管の外周面に加わる押圧量を所定値に調整
して上記転造方式により溝を形成し、 該溝の形成工程の前または後に、上記溝付プラグ外周の
パターンと、上記アウターレースの回転位相または内周
面の形状とを共に異ならせて、上記転造方式による他の
溝の形成を行うことを特徴とする内面溝付管の製造方
法。
2. Inserting a grooved plug into a metal tube, and moving a plurality of balls whose rotational trajectory is determined on the inner peripheral surface of the outer race on the outer peripheral surface of the metal tube while moving the metal tube in the axial direction. By the rolling method that rotates the planet while making contact,
In the method for manufacturing an inner grooved tube in which the diameter of the metal tube is reduced and a groove is formed in the inner surface of the metal tube, a radius from a rotation center of the inner peripheral surface of the outer race smoothly changes along a circumferential direction. A groove is formed by the above-mentioned rolling method by adjusting a pressing amount applied from the ball to the outer peripheral surface of the metal tube to a predetermined value, and before or after the groove forming step, the outer periphery of the grooved plug is formed. A method of manufacturing an inner grooved pipe, wherein a pattern and a rotational phase of the outer race or a shape of an inner peripheral surface are made different from each other to form another groove by the rolling method.
【請求項3】 金属管内に、該金属管の軸方向に位置を
異ならせて挿入される複数の溝付プラグと、 該各溝付プラグの周囲に個々に設けられ、上記各溝付プ
ラグの周囲で上記金属管の外周面に接触する複数のボー
ルを内周面に保持し、自らが回転することにより上記各
ボールを遊星回転させる複数のアウターレースと、 を備えた内面溝付管の製造装置において、 少なくとも一つの上記アウターレースの内周面が、回転
中心からの半径が周方向に沿って滑らかに変化する曲面
であり、 該曲面を有するアウターレースおよびそれに対応する上
記溝付プラグが、少なくとも他の一組の上記アウターレ
ースおよび溝付プラグに対し、上記各アウターレースの
回転位相または内周面の形状、および上記各溝付プラグ
の外周のパターンを共に異ならせたことを特徴とする内
面溝付管の製造装置。
3. A plurality of grooved plugs which are inserted into the metal tube at different positions in the axial direction of the metal tube, and a plurality of grooved plugs individually provided around each of the grooved plugs. A plurality of outer races that hold a plurality of balls that are in contact with the outer peripheral surface of the metal tube on the inner peripheral surface and rotate each of the balls by planetary rotation by rotating themselves, and manufacturing an inner grooved tube comprising: In the device, the inner peripheral surface of at least one of the outer races is a curved surface whose radius from the center of rotation smoothly changes along the circumferential direction, and the outer race having the curved surface and the corresponding grooved plug are provided with: For at least one other set of the outer race and the grooved plug, the rotational phase or the shape of the inner peripheral surface of each outer race and the outer peripheral pattern of each of the grooved plugs are different. DOO apparatus for producing inner grooved tube, wherein.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000031486A1 (en) * 1998-11-24 2000-06-02 The Furukawa Electric Co., Ltd. Internally grooved heat exchanger pipe and metal bar working roll for internally grooved heat exchanger pipes
JP2002005588A (en) * 2000-06-22 2002-01-09 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Inner helically grooved tube and its manufacturing method
JP2003053421A (en) * 2001-08-17 2003-02-26 Kobe Steel Ltd Method for working tube having groove inner surface
JP2003062608A (en) * 2001-08-24 2003-03-05 Kobe Steel Ltd Machining method for inner grooved tube

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000031486A1 (en) * 1998-11-24 2000-06-02 The Furukawa Electric Co., Ltd. Internally grooved heat exchanger pipe and metal bar working roll for internally grooved heat exchanger pipes
US6340050B1 (en) 1998-11-24 2002-01-22 The Furakawa Electric Co., Ltd. Internally grooved heat exchanger pipe and metal bar working roll for internally grooved heat exchanger pipes
JP2002005588A (en) * 2000-06-22 2002-01-09 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Inner helically grooved tube and its manufacturing method
JP4632487B2 (en) * 2000-06-22 2011-02-16 住友軽金属工業株式会社 Internal grooved heat transfer tube and manufacturing method thereof
JP2003053421A (en) * 2001-08-17 2003-02-26 Kobe Steel Ltd Method for working tube having groove inner surface
JP2003062608A (en) * 2001-08-24 2003-03-05 Kobe Steel Ltd Machining method for inner grooved tube
JP4647855B2 (en) * 2001-08-24 2011-03-09 株式会社神戸製鋼所 Internal grooved tube processing method

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