JPS62237295A - 異形伝熱管及びその製造方法 - 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、空調機器等に用いられる伝熱管に関し、特に
内面に溝を形成された異形伝熱管とその製造方法に関す
るものである。さらに詳しくは、ヒートポンプ等の伝熱
管において好適に適用できる凝縮・沸騰併用型の新規な
異形伝熱管及びその製造方法に関するものである。

〔従来技術〕

空調ａ器用伝熱管として、特開昭５１−３９３５３号公
報や特開昭５７−５８０８８号公報には、管内面に螺旋
溝ないし螺旋突条を形成したものが開示されている。ま
た、その製造方法として、螺旋状の溝ないし突条を有す
るプラグを管内に挿入するとともにこのプラグを電磁力
等で所定位置に保持し、このプラグと、管外に配設した
転圧装置の′Ｍ星回転するローラにて管を内外から圧迫
して管内面に螺旋状の溝ないし突条を形成し、その後に
引続いて引抜ダイスにて引抜き加工する方法が開示され
ている。

また、実公昭５２−４６９１８号公報には、外周に傾斜
方向が互いに異なった螺旋状の突条ないし溝を形成され
た２つのフローティングプラグと、各フローティングプ
ラグに対応する２つの固定引抜ダイスとを用いて２段引
抜きを行うことによって、管内面に交差した螺旋状の溝
ないし突条を形成した金属管を製造する方法が開示され
ている。

ところが、近年では、放熱と吸熱の両機能を有し、冷暖
房が可能なヒートポンプ方式の空気調和装置が背反して
いる。このような空気調和装置の伝熱管としては、上記
のような螺旋溝を有する伝熱管は、凝縮時の伝熱に対し
て比較的効率の良い異形伝熱管ではあっても、沸騰時の
伝熱に対しては効率がそれほど良くないため、ヒートポ
ンプ方式における効率の向上と機器の小型化、薄型化に
対して不十分な機能しか具備しておらず、凝縮・沸騰併
用型異形伝熱管とその製造方法の確立が希求されていた
。

また、上記実公昭５２−４６９１８号公報に開示された
方法はぐ２段引抜きによって交差した螺旋溝を形成する
ものであって、このように２段引抜きが可能な厚肉の金
属管にのみ適用できるものである。したがって、その製
造方法をそのまま空気調和機の伝熱管に適用することは
不可能である。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
ものであって、凝縮時にも沸騰時にも伝熱効率が高い、
凝縮・沸騰併用型異形伝熱管及びその製造方法の提供を
目的とするものである。

〔発明の構成〕

本発明の異形伝熱管は、管内面に第１の螺旋溝とこの第
１の螺旋溝に対して交差する第２の螺旋溝とを形成し、
第２の螺旋溝は第１の螺旋溝に比して浅く形成し、かつ
第１と第２の螺旋溝の交差部は第２の螺旋溝と同じ深さ
に形成するとともにその底壁部に第１の螺旋溝の底部を
連通ずる空孔を形成したことを特徴とするものである。

このような構成によると、第１の螺旋溝間の連続した山
部が第２の螺旋溝によって切断されて頂部が不連続とな
っているので、管内側で凝縮して伝熱する際に山部が連
続している場合より凝縮時に大きな伝熱性能を具備する
ことになる。また、第１と第２の螺旋溝の交差部の底壁
部に空孔が形成されているので、沸騰時の伝熱性能も向
上するものである。

また、本発明の異形伝熱管の製造方法は、引抜ダイスと
フローティングプラグにて管を引抜き加工する工程と、
前記フローティングプラグに第１連結棒を介して回転自
在に連結されかつ外周に螺旋突条の形成された溝形成プ
ラグと管外にこの溝形成プラグに対向するように配置さ
れた第１転圧装置にて通過する管を内外から圧迫して管
内面に第１の螺旋溝を転造形成する工程と、前記溝形成
プラグに第２連結棒を介して回転自在に連結されかつ前
記螺旋状突条とは逆方向に傾斜した螺旋状圧潰突条の形
成された圧潰プラグと管外にこの圧潰プラグに対向する
ように配置された第２転圧装置にて通過する管を内外か
ら圧迫して、管内面に第１の螺旋溝よりも浅（かつ第１
の螺旋溝と交差する第２の螺旋溝を形成すると同時に、
第１と第２の螺旋溝の交差部の底壁部に第１の螺旋溝の
底部を連通ずる空孔を形成する工程とからなることを特
徴とするものである。

この製造方法によれば、上記凝縮・沸騰併用型異形伝熱
管を連続した一連の工程によって、従来の異形伝熱管と
同様に能率的にかつ精度良く製造することができる。

Ｃ実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図において、異形伝熱管１の内面には、
第１の螺旋溝２とこの第１の螺旋′ａ２に対して交差す
る第２の螺旋溝３とが形成されている。第１の螺旋溝２
の深さＨ、に対して第２の螺旋溝３の深さＨ２は浅く形
成されている。また、第１の螺旋溝２と第２の螺旋溝３
との交差部４においては、第２の螺旋溝３を形成する際
に第１の螺旋溝２間の山部２ａが部分的に圧潰されて第
１の螺旋溝２内に張出し成形され、その張出し部５にて
交差部４の底面は第２の螺旋溝３の底面に連続し、同じ
深さに形成されている。そして、この張出し部５の下部
、即ち交差部４の底壁部には、第１の螺旋溝２の底部を
連通ずる空孔６が形成されている。

尚、前記張出し部５は山部２ａの両側に張り出し形成し
ても、片側に張り出し形成してもよい。

また、図示例では前記空孔６が第２の螺旋溝３に連通し
ないように張出し部５の端部５ａ同士を当接させている
が、この端部５ａ間に隙間を形成して空孔６が第２の螺
旋溝３に連通ずるようにしてもよい。さらに、前記第２
の螺旋溝３の底面は平滑面でも相部状でもよい。

次に、上記異形伝熱管１の製造過程を第３図〜第７図に
より説明する。

第３図において、まず、コイル状に巻かれた長尺の原管
１０が直状に矯正された後、引抜ダイス１１とフローテ
ィングプラグ１２との間を通過する。その間に、引抜ダ
イス１１のアプローチ部１１ａとフローティングプラグ
１２のアプローチ部１２ａとで管肉が圧迫されるととも
に管径が引抜ダイス１１のアプローチ部１１ａにより絞
られ、縮径減肉加工を受ける。

尚、フローティングプラグ１２は、後述の溝形成プラグ
１４と圧潰プラグ１９を支承するａｆｔを果たしている
。また、前記引抜ダイス１１は固定式であるが、加工系
の精度が低下しない範囲で低速で回転させてもよい。

前記フローティングプラグ１２からは第１連結棒１３が
後方に延出され、第４図に示すように、溝形成プラグ１
４がスラスト軸受１５を介して回転自在に装着されてい
る。この溝形成プラグ１４の外周には、管軸心方向に対
して５〜４５°の傾斜角をもって螺旋突条１６が形成さ
れている。管外には、この溝形成プラグ１４に対向する
ように第１転圧装置１７が配設されている。この第１転
圧装置１７は管外周面を回転しつつ、図示しない油圧機
構等により管壁を押圧する。

かくして、前記溝形成プラグ１４と第１転圧装置１７の
間を管１０が通過する間にこれらの協働によって、第６
図に示すように、前記溝形成プラグ１４の螺旋突条１６
に管肉が圧入され、管内面に連続した第１の螺旋溝２が
形成される。このとき、溝形成プラグ１４は第１の螺旋
溝２の形成に伴って前記フローティングプラグ１２に対
して独立して回転する。又、第１転圧装置１７は、転圧
ボール、転圧ロール等、適切な態様が採用され、加工中
は管外周上を回転しながら押圧する。なお、非加工時に
は油圧機構により管から離間される。

前記溝形成プラグ１４からは、第２連結棒１８が後方に
延出され、第５図に示すように、その先端部に圧潰プラ
グ１９がスラスト軸受２０を介して回転自在に装着され
ている。この圧潰プラグ１９の外周には、傾斜方向が管
軸心に対して前記溝形成プラグ１４の螺旋突条１６とは
反対方向に傾斜した螺旋圧潰突条２１が形成されている
。この圧潰プラグ１９の外径Ｄ２は、前記溝形成プラグ
１４の外径り、より小径に形成されている。また、前記
螺旋圧潰突条２１は、第２の螺旋溝３の深さＨ２に対向
して山の昌さが低くかつ頂部が平らに形成されている。

この圧潰プラグ１９に対応位置して管外には第２転圧装
置２２が配設されている。

この第２転圧装置２２は、第１転圧装置１７と同様の構
成であるが、回転方向は逆になっている。

かくして、前記圧潰プラグ１９と第２転圧装置２２の間
を管１０が通過する間にこれらの協働によって、第７図
に示すように、前記圧潰プラグ１９の螺旋圧潰突条２１
にて前記第１の螺旋溝２間の山部２ａが圧潰され、第２
の螺旋溝３が形成される。このとき、圧潰された山部２
ａが第１の螺旋／Ｊ２内に張出すことによって、その張
出し部５にて第２の螺旋溝３の底面が形成されるととも
に、この張出し部５の下部に、第１の螺旋溝２の底部を
連通ずる空孔６が形成される。なお、図示例では第１連
結軸と第２連結軸が単一軸で構成され、両軸の偏芯によ
る加工精度の低下が抑制されている。

前記圧潰プラグ１９及び第２転圧装置２２の後方には第
２の引抜ダイス２３が配設され、第１及び第２の螺旋溝
２・３を形成された管１０がさらに引抜加工されて外面
が平滑化される。

以上の加工系において、管１０は引抜ダイス１１と２３
の位置で支持され、それらの間で第１と第２の転圧装置
１７・２２の２箇所で捩り荷重が負荷されると考えられ
るので、これら第１と第２の転圧装置を同一方向に回転
させると管に捩りモーメントが重畳されるため、高速で
加工すると、加工精度が悪くなり、場合によっては破損
する虞れもあるので、」二記のように両転圧装置１７・
２２は逆方向に回転させるのが好ましい。

なお、異形伝熱管１の内面に第１及び第２の螺旋溝２・
３を形成しないランド部を形成する場合には、前記第１
及び第２の転圧装置１７・２２を管外面から離間するだ
けでよく、連続した伝熱管の途中に曲げ加工のためのラ
ンド部を節単に形成することもできる。

〔発明の効果〕

本発明の異形伝熱管によれば、以上のように、第１の螺
旋溝に対して交差するように第２の螺旋溝を形成してい
るので、第１の螺旋溝間の連続した山部の頂部が第２の
螺旋溝によって切断されるため、管内側で凝縮して伝熱
する際に山部が連続している場合より凝縮時に大きな伝
熱性能が得られる。また、第１と第２の螺旋溝の交差部
の底壁部に空孔が形成されているので、沸騰時の伝熱性
能も向上する。したがって、本発明によって凝縮・沸騰
併用型異形伝熱管を提供できる。また、本発明の製造方
法によれば、この凝縮・沸騰併用型異形伝熱管を連続し
た一連の工程によって、従来の異形伝熱管と同様に能率
的にかつ精度良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の異形伝熱管の部分拡大斜視
図、第２図は縦断面図、第３図は製造方法の説明図、第
４図は溝形成プラグの半断面正面図、第５図は圧潰プラ
グの半断面正面図、第６図は溝形成プラグと第１転圧装
置による加工後の状態を示す断面図、第７図は圧潰プラ
グと第２転圧装置による加工後の状態を示す断面図であ
る。 ■は異形伝熱管、２は第１の螺旋溝、３は第２の螺旋溝
、４は交差部、６は空孔、１１は引抜ダイス、１２はフ
ローティングプラグ、１３は第１連結棒、１４は溝形成
プラグ、１６は螺旋突条、１７は第１転圧装置、１８は
第２連結棒、１９は圧潰プラグ、２１は螺旋圧潰突条、
２２は第２転圧装置、２３は第２の引抜ダイスである。 特許出願人　　　　株式会社　神戸製鋼所第４図 ］６ 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、管内面に第１の螺旋溝とこの第１の螺旋溝に対して
   交差する第２の螺旋溝とを形成し、第２の螺旋溝は第１
   の螺旋溝に比して浅く形成し、かつ第１と第２の螺旋溝
   の交差部は第２の螺旋溝と同じ深さに形成するとともに
   、その底壁部に第１の螺旋溝の底部を連通する空孔を形
   成したことを特徴とする異形伝熱管。 ２、引抜ダイスとフローティングプラグにて管を引抜き
   加工する工程と、 前記フローティングプラグに第１連結棒を介して回転自
   在に連結され、かつ外周に螺旋突条の形成された溝形成
   プラグと管外にこの溝形成プラグに対向するように配置
   された第１転圧装置にて通過する管を内外から圧迫して
   管内面に第１の螺旋溝を転造形成する工程と、 前記溝形成プラグに第２連結棒を介して回転自在に連結
   され、かつ前記螺旋突条とは逆方向に傾斜した螺旋圧潰
   突条の形成された圧潰プラグと管外にこの圧潰プラグに
   対向するように配置された第２転圧装置にて通過する管
   を内外から圧迫して、管内面に第１の螺旋溝よりも浅く
   かつ第１の螺旋溝と交差する第２の螺旋溝を形成すると
   同時に、第１と第２の螺旋溝の交差部に第１の螺旋溝の
   底部を連通する空孔を形成する工程とからなることを特
   徴とする異形伝熱管の製造方法。 ３、第１転圧装置と第２転圧装置の押圧回転方向を各々
   逆方向にする特許請求の範囲第２項に記載の異形伝熱管
   の製造方法。 ４、第２転圧装置による加工の後に引き続いて第２の引
   抜ダイスにて管を引抜き加工する特許請求の範囲第２項
   に記載の異形伝熱管の製造方法。