JPS59202397A - 内面溝付管及びその製造方法 - Google Patents
内面溝付管及びその製造方法Info
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- JPS59202397A JPS59202397A JP7718083A JP7718083A JPS59202397A JP S59202397 A JPS59202397 A JP S59202397A JP 7718083 A JP7718083 A JP 7718083A JP 7718083 A JP7718083 A JP 7718083A JP S59202397 A JPS59202397 A JP S59202397A
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- Japan
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- tube
- grooved
- pipe
- boiling
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
- F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
- F28F13/187—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings especially adapted for evaporator surfaces or condenser surfaces, e.g. with nucleation sites
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は新規な形状の内面溝付管、殊に内面沸騰型溝
付管の改良、及びかかる内面溝付管を製造するための方
法に関するものである。
付管の改良、及びかかる内面溝付管を製造するための方
法に関するものである。
従来から、フレオン等の冷媒を蒸発又は凝縮させて管内
を流れる流体との間で熱交換をおこなう為の伝熱管には
、その内面構造に対応して平滑管（ベアーチューブ）や
、ベアーチューブの内壁面に多数の峻旋状溝を刻設した
内面溝付管（第１図（ａ）にその断面形状を示す）が用
いられている。
を流れる流体との間で熱交換をおこなう為の伝熱管には
、その内面構造に対応して平滑管（ベアーチューブ）や
、ベアーチューブの内壁面に多数の峻旋状溝を刻設した
内面溝付管（第１図（ａ）にその断面形状を示す）が用
いられている。
この様な伝熱管は高度な伝熱性能を有するので、ヒート
パイプやカーエアコン、ルームエアコン等各種熱交換器
に使用されている。
パイプやカーエアコン、ルームエアコン等各種熱交換器
に使用されている。
第１図（ａ）に示した従来の内面溝付管はたしかにベア
ーチューブに比し、満１がある為に内面表面積が増大し
、又溝の深さによって管内流体に乱流効果に与えるので
、伝熱性能がかなり向上する。
ーチューブに比し、満１がある為に内面表面積が増大し
、又溝の深さによって管内流体に乱流効果に与えるので
、伝熱性能がかなり向上する。
しかし、一方、管の小径化が進めば進むほど、管内を流
れる冷媒の圧力損失も大きくなるという不具合も知られ
ており、管の太さと溝形状の選定については十分に注意
することが要求されていた。
れる冷媒の圧力損失も大きくなるという不具合も知られ
ており、管の太さと溝形状の選定については十分に注意
することが要求されていた。
管の小径化の要求では、径の減少と共に曲げ加工性等の
為肉厚の減少も必然的に伴うが、一方では肉厚の減少は
管のキズや腐蝕等の不具合に対する安全性の低下をも招
来することになり、従来のような凝縮及び蒸発を兼ねた
伝熱管では、小径化への対応は極めて難しい。
為肉厚の減少も必然的に伴うが、一方では肉厚の減少は
管のキズや腐蝕等の不具合に対する安全性の低下をも招
来することになり、従来のような凝縮及び蒸発を兼ねた
伝熱管では、小径化への対応は極めて難しい。
従って本発明の第１の目的は上記のような従来の内面溝
付管に内在する問題点の解決にあり、特殊な溝形状を導
入することにより沸騰伝熱性を従来の内面溝付管より更
に向上させること、及び、このように沸騰伝熱性を向上
させることによって一定の肉厚で比較した場合、外径を
従来の内面溝付管に較べて小さくしてもその伝熱性能が
劣ることなく、従って伝熱性能を損なうことなく小径化
、を可能とした内面溝付管を提供することにある。
付管に内在する問題点の解決にあり、特殊な溝形状を導
入することにより沸騰伝熱性を従来の内面溝付管より更
に向上させること、及び、このように沸騰伝熱性を向上
させることによって一定の肉厚で比較した場合、外径を
従来の内面溝付管に較べて小さくしてもその伝熱性能が
劣ることなく、従って伝熱性能を損なうことなく小径化
、を可能とした内面溝付管を提供することにある。
また従来の内面溝付管の場合、第１図（ａ）に示す如く
、溝１を円周方向に挾む山部２．２の頂部３が尖鋭な峰
状をなしているために、フィンとの絹み立て時の拡管加
工が困難であった。
、溝１を円周方向に挾む山部２．２の頂部３が尖鋭な峰
状をなしているために、フィンとの絹み立て時の拡管加
工が困難であった。
従って本発明の第２の目的はフィンを絹付ける時の拡管
加工を円滑に行いうるような溝形状を有する内面溝付管
を提供することである。
加工を円滑に行いうるような溝形状を有する内面溝付管
を提供することである。
更に一般の内面溝付管では溝深さを一定にして径を小さ
くしていけば、圧力損失が大となり、且つ製造面でも困
難の度を増していくが、本発明は、これらの点を改良し
て伝熱性能を損なうことなく溝の深さを小さくしうるよ
うになし、これによって、小径にもかかわらず肉厚を従
来の内面溝付伝熱管より薄くし得、従って外径を一定と
すれば圧力損失の少ない内面溝付管を提供することを第
３の目的とするものであり、管内面に多数の螺旋状の溝
を形成した内面溝付管であって、上記溝を管の円周方向
に挾む山部の上面が平滑面によって形成され、且つ上記
溝の内部の円周方向の幅Ｗ２が、同面の入口部の円周方
向の幅Ｗ１より小さく形成されている点を要旨とする内
面溝付管、及びその製造方法を提供するものである。
くしていけば、圧力損失が大となり、且つ製造面でも困
難の度を増していくが、本発明は、これらの点を改良し
て伝熱性能を損なうことなく溝の深さを小さくしうるよ
うになし、これによって、小径にもかかわらず肉厚を従
来の内面溝付伝熱管より薄くし得、従って外径を一定と
すれば圧力損失の少ない内面溝付管を提供することを第
３の目的とするものであり、管内面に多数の螺旋状の溝
を形成した内面溝付管であって、上記溝を管の円周方向
に挾む山部の上面が平滑面によって形成され、且つ上記
溝の内部の円周方向の幅Ｗ２が、同面の入口部の円周方
向の幅Ｗ１より小さく形成されている点を要旨とする内
面溝付管、及びその製造方法を提供するものである。
次に第１図（ｂ）及び第２図を参照して本発明の一実施
例に係る内面溝付管形状について詳述する。
例に係る内面溝付管形状について詳述する。
図において溝５は奥部６、入口部７、と懐郷８とにより
構成されており、人口部７の円周方向の幅Ｗ、ば懐郷８
の幅Ｗ２よりも小さい関係にあり、この点が従来の溝付
管とは決定的に異なる点である。
構成されており、人口部７の円周方向の幅Ｗ、ば懐郷８
の幅Ｗ２よりも小さい関係にあり、この点が従来の溝付
管とは決定的に異なる点である。
そして、溝５を管９の円周方向（矢印１０で示す）に挾
む山１１の上面１２は平滑な面とし１て形成されており
、溝５を挾む両側の山１１のうちの一方の上端部１２′
から溝５０入口部７の方向へのびる突出部１３を有して
いる。この様な構造が管内周面全体にわたり多数設けら
れている。猶、溝５、山１１は管内同面上１２螺旋状に
連続して刻設されている。
む山１１の上面１２は平滑な面とし１て形成されており
、溝５を挾む両側の山１１のうちの一方の上端部１２′
から溝５０入口部７の方向へのびる突出部１３を有して
いる。この様な構造が管内周面全体にわたり多数設けら
れている。猶、溝５、山１１は管内同面上１２螺旋状に
連続して刻設されている。
上記したように溝５を挾む山部上面１２が平滑面によっ
て形成され、且つ上記溝５の内部の円周方向の幅Ｗ２が
、同面５の入口部７の円周方向の幅Ｗ、より小さく形成
された内面溝付管の場合、溝５内の流床は管外から熱を
受けてｔＩｓ内で多数の沸騰核を山１１の上面部１２よ
りも優先的しこ発尾し、この微少沸騰核が成長しながら
入口部７カ・ら抜は出て管内の流体に攪拌作用を伴う熱
伝達をおこなう。
て形成され、且つ上記溝５の内部の円周方向の幅Ｗ２が
、同面５の入口部７の円周方向の幅Ｗ、より小さく形成
された内面溝付管の場合、溝５内の流床は管外から熱を
受けてｔＩｓ内で多数の沸騰核を山１１の上面部１２よ
りも優先的しこ発尾し、この微少沸騰核が成長しながら
入口部７カ・ら抜は出て管内の流体に攪拌作用を伴う熱
伝達をおこなう。
猶、沸騰核の入口部７の通過に伴って並行してフラット
な上面１２近くに存在する流体等（少くとも溝外の流体
等）が溝５内に流入する。
な上面１２近くに存在する流体等（少くとも溝外の流体
等）が溝５内に流入する。
このようにして溝５内は対流加熱と攪拌効果でいよいよ
蒸発が促進されていく。これは結果的に時間の経過と共
に管内全体に広がってゆくのである。
蒸発が促進されていく。これは結果的に時間の経過と共
に管内全体に広がってゆくのである。
ここで、注意すべきは、従来の溝付管、は溝が管軸に向
って開放するように形成されているので対流加熱には効
果があるが、沸騰核生成速度がおそいので攪拌作用が低
く、結果として全体的には伝熱性（殊に沸騰伝熱性）が
本発明形状よりも劣るのである。
って開放するように形成されているので対流加熱には効
果があるが、沸騰核生成速度がおそいので攪拌作用が低
く、結果として全体的には伝熱性（殊に沸騰伝熱性）が
本発明形状よりも劣るのである。
従って伝熱性能の面で従来の溝付管（第１図（ａ）参照
）は本発明に係る内面溝付管よりも劣るのであり、かか
る伝熱性能の向上により、本発明に標る内面溝付管は、
従来のものに比して相対的に小径化が可能となり、且つ
流体抵抗を低下せしめるのである。
）は本発明に係る内面溝付管よりも劣るのであり、かか
る伝熱性能の向上により、本発明に標る内面溝付管は、
従来のものに比して相対的に小径化が可能となり、且つ
流体抵抗を低下せしめるのである。
次に本発明に係る内面溝付管の製造方法について第３図
を参照して説明する。
を参照して説明する。
上記製造方法に使用することのできる装置の一例を示す
第３図において、２０は原管で矢印２１の方向へ抽伸さ
れる。原管２０内には溝付きプラグ２２と、該溝付きプ
ラグ２２に軸受２３を介して回転可能に取り付けたフロ
ーティングプラグ２３とが収容されており、溝付きプラ
グ２２、軸受２３、フローティングプラグ２３は全て同
軸に組立られている。
第３図において、２０は原管で矢印２１の方向へ抽伸さ
れる。原管２０内には溝付きプラグ２２と、該溝付きプ
ラグ２２に軸受２３を介して回転可能に取り付けたフロ
ーティングプラグ２３とが収容されており、溝付きプラ
グ２２、軸受２３、フローティングプラグ２３は全て同
軸に組立られている。
上記溝付きプラグ２２はその外周部に！ｌ’Ｊｌ！旋状
の溝又は突起２４を刻設した溝形成部２５を有し、この
溝形成部２５の外径ｄ２は、原管２０の１ノ旧早ｄ１よ
り若干小径である。
の溝又は突起２４を刻設した溝形成部２５を有し、この
溝形成部２５の外径ｄ２は、原管２０の１ノ旧早ｄ１よ
り若干小径である。
またフローティングプラグ２３は最大径の頭部２６と、
該頭部２６から抽伸方向（２１）に向かって縮径するテ
ーパ部２７と、テーパ部２７に引き続いて抽伸方向（２
１）に伸びる円筒状のベアリング部２８とより構成され
、上記頭部２６の外径ｄ３は上記ｄ２より小さく、ベア
リング部２８の外径ｄ＋ （即ち溝加工が完了した管
２９の内径）はｄ３より更に小さく設定されている。
該頭部２６から抽伸方向（２１）に向かって縮径するテ
ーパ部２７と、テーパ部２７に引き続いて抽伸方向（２
１）に伸びる円筒状のベアリング部２８とより構成され
、上記頭部２６の外径ｄ３は上記ｄ２より小さく、ベア
リング部２８の外径ｄ＋ （即ち溝加工が完了した管
２９の内径）はｄ３より更に小さく設定されている。
上記溝付きプラグ２２の溝形成部２５に対応する原管２
０外の位置には矢印Ｐで示す半径方向に付勢されつつ原
管２０のまわりに回転して、原管２０を上記溝形成部２
５に押圧する転圧ローラ３０が、管軸のまわりに回転す
るフレーム３１にブラケット３２を介して取り付けられ
、この転圧ローラ３０の押し付けによって原管２ｏの内
面に、上記溝形成部２５の溝又は突起２４の形状に応じ
た螺旋状の溝３３が連続的に形成される。
０外の位置には矢印Ｐで示す半径方向に付勢されつつ原
管２０のまわりに回転して、原管２０を上記溝形成部２
５に押圧する転圧ローラ３０が、管軸のまわりに回転す
るフレーム３１にブラケット３２を介して取り付けられ
、この転圧ローラ３０の押し付けによって原管２ｏの内
面に、上記溝形成部２５の溝又は突起２４の形状に応じ
た螺旋状の溝３３が連続的に形成される。
また上記フローティングプラグ２３に対応する管外の位
置には、フローティングプラグ２３のテーパ部２７に平
行なアプローチ面３４と、上記ベアリング面２８と平行
なベアリング面３５とを有するダイス３６が固定されて
おり、上記溝付きプラグ２２によって溝付加工された管
３７は続いてダイス３６のアプローチ面３４で絞られて
縮径増肉加工された後、該アプローチ面３４と、フロー
ティングプラグ２３側のテーパ部２７との間で抽伸され
、更にダイス３６及びフローティングプラグ２３の各ベ
アリング面３５及び２８の間で抽伸されるので、管３７
の内面に付与された溝３３を挾む山部の上面が管軸方向
に潰され、山部の高さが低くなると共に、螺旋状の山部
が管軸に平行な一方向にしごかれ、山部の頂部に前記第
２図に示した突出部１３が形成され、第２図に示した如
く溝５の入口部７の幅Ｗ、が懐郷８の幅Ｗ２より狭めら
れると共に、上記抽伸作用により山部１１の上面１２が
平滑な面となるのである。
置には、フローティングプラグ２３のテーパ部２７に平
行なアプローチ面３４と、上記ベアリング面２８と平行
なベアリング面３５とを有するダイス３６が固定されて
おり、上記溝付きプラグ２２によって溝付加工された管
３７は続いてダイス３６のアプローチ面３４で絞られて
縮径増肉加工された後、該アプローチ面３４と、フロー
ティングプラグ２３側のテーパ部２７との間で抽伸され
、更にダイス３６及びフローティングプラグ２３の各ベ
アリング面３５及び２８の間で抽伸されるので、管３７
の内面に付与された溝３３を挾む山部の上面が管軸方向
に潰され、山部の高さが低くなると共に、螺旋状の山部
が管軸に平行な一方向にしごかれ、山部の頂部に前記第
２図に示した突出部１３が形成され、第２図に示した如
く溝５の入口部７の幅Ｗ、が懐郷８の幅Ｗ２より狭めら
れると共に、上記抽伸作用により山部１１の上面１２が
平滑な面となるのである。
本発明は以上述べた如く、管内面に多数の螺旋状の溝を
形成した内面溝付管であって、上記溝を管の円周方向に
挾む山部の上面が平滑面によって形成され、且つ上記溝
の内部の円周方向の幅Ｗ２が、間溝の入口部の円周方向
の幅Ｗ、より小さく形成されていることを特徴とする内
面溝付管であるから、沸騰伝熱性が向上することによっ
て伝熱性能が向とし、その分肉厚を一定とすれば管径を
縮小でき、伝熱性能を損なわずに溝の深さを浅くできる
ので結果的に管の肉厚を薄くでき、その面からも伝熱性
能の向上が得られるものである。又本発明に係る内面溝
付管の場合、溝を挾む山部の上面が平滑な面であるから
、フィンとの整合性が良好で、フィン組付時の作業が著
しくＷ１略化されるものである。
形成した内面溝付管であって、上記溝を管の円周方向に
挾む山部の上面が平滑面によって形成され、且つ上記溝
の内部の円周方向の幅Ｗ２が、間溝の入口部の円周方向
の幅Ｗ、より小さく形成されていることを特徴とする内
面溝付管であるから、沸騰伝熱性が向上することによっ
て伝熱性能が向とし、その分肉厚を一定とすれば管径を
縮小でき、伝熱性能を損なわずに溝の深さを浅くできる
ので結果的に管の肉厚を薄くでき、その面からも伝熱性
能の向上が得られるものである。又本発明に係る内面溝
付管の場合、溝を挾む山部の上面が平滑な面であるから
、フィンとの整合性が良好で、フィン組付時の作業が著
しくＷ１略化されるものである。
第１図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ内面構付管の管軸に
直角の面で切断した場合の断面図で、同図＜ａ＞は従来
のもの、同図（ｂ）は本発明に係る内面溝付管の一例を
示すもの、第２図は本発明の一実施例に係る内面溝付管
の断面図、第３図は本発明に係る内面溝付管の製造に用
いることのできる抽伸装置の一例についての側断面図で
ある。 （符号の説明） ９・・内面溝付管 ５・・・溝 １１・・・山部 １２・・・上面８・・・懐郷
７・・・入口部２２・・・溝付きプラグ ２３・・・フローティングプラグ ３０・・・転圧装置（圧迫装置） ２０・・・原管 出願人 株式会社 神戸製鋼所 代理人 弁理士 本庄 武勇 第１図 （ａ） （ｂ） 第２図
直角の面で切断した場合の断面図で、同図＜ａ＞は従来
のもの、同図（ｂ）は本発明に係る内面溝付管の一例を
示すもの、第２図は本発明の一実施例に係る内面溝付管
の断面図、第３図は本発明に係る内面溝付管の製造に用
いることのできる抽伸装置の一例についての側断面図で
ある。 （符号の説明） ９・・内面溝付管 ５・・・溝 １１・・・山部 １２・・・上面８・・・懐郷
７・・・入口部２２・・・溝付きプラグ ２３・・・フローティングプラグ ３０・・・転圧装置（圧迫装置） ２０・・・原管 出願人 株式会社 神戸製鋼所 代理人 弁理士 本庄 武勇 第１図 （ａ） （ｂ） 第２図
Claims (2)
- （１）管内面に多数の螺旋状の溝を形成した内面溝付管
であって、上記溝を管の円周方向に挾む山部の上面が平
滑面によって形成され、且つ上記溝の内部の円周方向の
幅Ｗ２が、間溝の人口部の円周方向の幅ＷＩより小さく
形成されていることを特徴とする内面溝付管。 - （２）原管内に収容した溝付きプラグと、該溝付きプラ
グに原管を押圧する圧迫装置との間で原管の内面に連続
した内面溝を形成した後、上記内面溝形成後の管内に収
容したフローティングプラグによって、該フローティン
グプラグを嵌入したダイスに咳管を押圧しつつ縮径加工
することにより、上記溝を挾む山部を管軸方向に押し潰
す如くなしたことを特徴とする内面溝付管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7718083A JPS59202397A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 内面溝付管及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7718083A JPS59202397A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 内面溝付管及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59202397A true JPS59202397A (ja) | 1984-11-16 |
Family
ID=13626603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7718083A Pending JPS59202397A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 内面溝付管及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59202397A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4693501A (en) * | 1986-07-23 | 1987-09-15 | American Standard Inc. | Refrigeration tubing joint |
| EP2216615A2 (de) | 2009-02-04 | 2010-08-11 | Wieland-Werke AG | Wärmeübertragerrohr und Verfahren zu dessen Herstellung |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5499253A (en) * | 1977-08-09 | 1979-08-04 | Wieland Werke Ag | Finned tube for heat exchanger* and method and device for making such tube |
| JPS564323A (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-17 | Toshiba Corp | Spinning device |
| JPS5777890A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Heat conducting pipe |
-
1983
- 1983-04-30 JP JP7718083A patent/JPS59202397A/ja active Pending
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