JPS6264421A - 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、冷凍、空閣智、に用いる伝熱管の製造方法に
関するものである。

「従来技術」 従来ヒートポンプエアコン等に用いる伝熱管は、高効率
化、省エネ化などの観点から、主として内面溝付管が使
われている。これは、管の内面に微細な三角形や台形な
どの溝をストレート状、または蝮旋状に形成したもので
、その製造方法として例えば特開昭５４−３７０５９号
公報に示されるものがある。また、革発、沸騰に優れた
伝熱特性を有する交差溝付管が、近年開発されている。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし、ヒートポンプエアコンにおいては、冬期など外
気の温度が低下した場合に、茄発器が屋外に設置されて
いるため冷媒が十分蒸発しなくなって、暖房温度の低下
を招くことが多い。

これは、墓発器に用いられている伝熱管の装発熱特性の
低下によるものであって、特に温度が低いときに著しく
現れる。

その対策として、従来の内面溝付管の溝の山数、リード
角、形状等に改善が加えられているが、これには限度が
あるので、凝縮特性を低下させずに伝熱特性を向上させ
ることは期待できない。

ヒートポンプエアコンの室外機は、夏期（こあっては凝
縮器として機能するので、凝縮特性の低下は夏期におけ
る冷房能力の不足を拓くことになる。

本出願人は、かかる問題点を解消した伝熱管を開発した
。これは第１図に示す如く、略矩形状の横断面形状を有
し、平行に形成された複数の第１内面溝と、上記第１内
面溝に交差し、て互いに平行に形成され、上記第１内面
溝より浅くがっ略逆台形状の横断面形状ををする複数の
第２内面溝と、上記第１内面溝が第２内面溝と交差する
部分に形成された略三角形の横断面形状を有するトンネ
ル部と、上記第２内面堝に平行で略三角形の横断面形状
を有し第１内面溝と交差する部分で不連続の切妻屋根状
突起部と、上記切妻屋根状突起部の不連続部分に形成さ
れた第１内面溝の開口部とが内面に形成されてなる伝熱
管である。

この伝熱管は凝縮特性を低下させることなく伝竺特性の
向上を図り得た優れた長所を仔する。

部ち、このような改良された伝熱管によれば、伝熱管の
内表面積が増大し、蒸発伝熱特性が著しく向上するとと
もに、管内流体が内面溝により攪拌され、かつトンネル
部の存在によって、沸騰の核が形成されるので、蒸発伝
熱特性が向上する。

また、切妻屋根状突起が形成されているので、その縁部
の鋭利な突起によって凝縮熱伝達率が増大するために従
来の内面溝付管に比して凝縮特性が著しく向上する等の
点で従来の内面溝付管よりも更に改良されたものである
。

「発明の目的」 本発明は、上記の改善された内面交差溝付管を製造する
のに適した製造方法を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するために、本発明が採用する主たる手
段は、管内面に交差状の内面溝を形成した伝ｐ！管の製
造方法において、くし歯形横断面形状を有する第１溝付
きプラグによって、管の内面に溝の深さが溝の幅の少な
くとも０．７５倍以上の略矩形横断面形状の第１内面溝
を形成した後、上記第１内面溝と交差する方向でその横
断面形状が略三角形の溝を有する第２溝付きプラグによ
って上記第１内面溝の間の山の頂部平面を部分的に圧迫
して第１内面溝の側壁面の頂部を部分的に互いに当接さ
せて、横断面形状が略三角形のトンオル部を断続的に形
成する点を要旨とする伝熱管の製造方法である。

「発明の作用」 上記のように構成したので、本発明によれば、第３図お
よび第４図に示す第１溝付きプラグにょ一乙第５図のよ
うにｆｆ１ｌ内面溝が形成される。

次に第７図、第８図および第９図に示す第２１品付きプ
ラグによって第１図に示すような伝熱管の内面が形成さ
れる。

１一実施例」 以下、本発明の実施例を第１図乃至第１０図にしたがっ
て説明し、本発明の理解に供する。尚以下の実施例は、
本発明の１体的−例にすぎず、本発明の技１木管的範囲
を水足する性格のものではない。

ここに第１図は本発明の一実施例に係る製造方法によっ
て成形されてなる伝熱管の内面を平面に展開した斜視図
、第２図は本発明にかかる伝熱管の製造装置の一例を示
す側面図、第３図は第１）苗付きプラグの概略側面図、
第４図は第３図のｒＶ−■線に沿った断面図、第５図は
第１図に示した伝熱管の製造過程における中間状態を示
す斜視図、第６図は第１内面溝を平面に展開したときの
横断面図、第７図は第２溝付きプラグの概略側面図、第
８図は第７図の■−■線に沿った断面図、第９図は第８
図のＡ部詳細図、第１０図は第１内面溝に形成されたト
ンネル部の断面図である。

本発明による製造方法によって製造される内面交差溝付
管１の内面は第１図に示すように構成される。

ここに第１内面溝は矢印Ｐの方向に刻設され、第２内面
溝は矢印Ｑの方向に刻設される。

第２図において原管Ａ、は、矢印Ｘの方向へ図示せぬ牽
引装置により置引されており、円形ダイス装置Ｂと管内
のフローティングプラグＣは各々のテーパ状アプローチ
部Ｂ＋、Ｃｔ及びベアリング部Ｂ、、Ｃ２とが協働して
連続通過する原管Ａ。

を内外から圧迫し、縮径減肉加工する。この場合、円形
ダイス装置Ｂの部分でのＩ９！：振力を軽減するため円
形ダイス装置Ｂを回転方式としても良いし、原管Ａ１の
材質によっては固定式でも構わないつまたフローティン
グプラグＣと管内面との間には薄い潤滑油膜を設け、縮
径減肉加工下での焼き付き防止に有効に作用させる。こ
の潤滑油膜は環管Ａ１内に予め濶漕剤Ｒが薄く引き伸ば
されるためである。

上記フローティングプラグＣの後方側（管の抽伸方向下
流側）に連接棒りを介して、内面溝（（き加工用の第１
溝付きプラグＥがフローティングプラグＣとは独立して
回動自在に連結されている。

縮径後の管Ａ２の内面は曲面２　（第５図）となり、上
記管Ａ２の通過に伴い、第１溝付きプラグＥ後部に管軸
方向の引っ張り力が作用するが、第１）ｉＩ５付きプラ
グＥｌ＆部にこの軸方向の引っ張り力を支えるためのス
ラストベアリングＧが設けられ、これにより第１．ｌδ
付きプラグＥが定位置で回転できる。

上記第１溝付きプラグＥの外面には、規則的に並んだ又
は不規則（ランダム）に並んだくし歯状横断面形状の複
数の溝Ｅ、が概ね管軸方向に対して斜めに傾斜した形で
刻設されている０通過する管Ａ、の肉が、この溝Ｅ１の
凹部に管外からの圧迫により埋設されて、内面溝付管の
第１内面／δ３（第５図）の山部を形成し、一方、凸部
が同様に第１内面溝３の谷部を形成する。

なお、第１溝付きプラグＥの外面に設けられた溝Ｅｌが
管軸方向に対してストレート状（つまり管軸に平行）で
ある場合には、管の引抜きにつれて内面にストレート溝
が形成され、第１　’ｔＬ付きプラグＥは管の移動につ
れて回転することがない。

管外にあって管肉を連続的に前記第１溝付きプラグ已に
強圧する第１転圧装置Ｆ、は、加工中は図示せぬ接離機
構によって管軸に対して押し付けられ、非加工中は管外
表面には触れぬように離される。かかる第１　ｆ圧装ｖ
ＩＦ　＋　は、管外周面に３個以上設けられ、同時に接
離機構により管肉を圧迫する。

上記のような内面溝付き装置において、管Ａ３を矢印Ｘ
の方向に牽引しつつ、第１転圧装置Ｆ１や円形ダイス装
置Ｂを矢印Ｙで示すように回転させると、まず原管Ａ、
がフローティングプラグＣのアプローチ部Ｃ２と円形ダ
イス装置ｉ！Ｂのアプローチ部Ｂ１の間に把持され縮径
されていき、且つ円形ダイス装置Ｂのベアリング部Ｂ２
とフローティングプラグＣのヘアリング９ｆｉ　Ｃ２と
の間を通る時に管外径を規制され、縮径加工後の管Ａ２
となって引き出される。管Ａ２は更に第１転圧装置Ｆ。

によって第１溝付きプラグＥの／ｌｌ５Ｅ　＋に押しつ
けられ、その内面に第１内面溝３が溝Ｅｌの傾斜角度に
対応して螺旋状に形成される。このような第１内面溝３
の形状は第５図に示されている。

第１転圧装置Ｆ、を通過したｆＡ３の内面に形成された
第１内面溝３を平面状に展開して拡大した第６図に示す
ように、第１内面／１ｌｆｆ３の深さ１２が幅ρ、より
大きく形成されている。実際の第１内面溝３の形状は必
ずしも第６図に示したような数学的な矩形状ではなく、
若干角部がまるまったり、幾分潰れたような形状をして
おり、特にその底部の隅部４についてはまるよった状態
となる場合が多い。

このようにして内面に第１内面溝３が形成された管Ａ、
は更に第２転圧装置ｉ！　Ｆ　２の８１＋分を４過する
。この第２転圧装置Ｆ２に対応する管Ａ３内には第２溝
付きプラグＥ〕が収容され、この第］　７Ｒ付きプラグ
Ｅ、によって第１図に示すようムこ矢印Ｐ方向の第１内
面溝に交差して、矢印Ｑ方向に第２内面γ＆が刻設され
る。

第２溝付きプラグＥ］は、第７図乃至第９図に示すよう
に、外周面に横断面が略三角形のｌ＋■５及び外周面６
が交互に、かつ！！旋状に設けられている。

したがって、第２転圧装置Ｆ２の部分で、第１内面ｉＭ
３の間にある山部のｒｒ１部平面が、第２溝付きプラグ
Ｅ３の外周面６によって管外面７　（第６図）の方向に
圧迫される６ すなわち、第２溝付きプラグＥ３によって二次加工され
ると、管内面２が管外面７の方向に圧迫されて、この圧
迫された部分の山の頂部平面が第６図に二点鎖線８で示
す高さになる。

このように山の頂部平面が圧迫されると、第１０図に二
点鎖線で示す第１内面溝３の山の頂部平面は実線で示す
ように山の外方へ張り出されて、隣り合う山の張り出さ
れた部分と当接して、その間に断面形状が略三角形のト
ンネル部９が形成される。

この場合に、第１内面溝３の深さ２．（第６図）が第１
内面溝３の＠ｌｌに比して小さ過ぎると、山の頂部が張
り出しても、隣り同志で張り出し部が当接しないので、
トンネル部９か形成されない。トンネル部９を形成する
ためには、少なくともｐ、７’ｔ’、は０．７５以上で
なけれはならず、第２７６付きプラグＥ３による２次加
工を容易にするためには、６２／１＋＞１であることが
望ましい。

またｌ、が小さ過ぎるとトンネル部９が小さくなって、
気泡を保持することができない。

更に、第２溝付きプラグＥ３の外周面６によって第２内
面溝１）の底面、すなわち第１０図に示すトンネル部９
の頂面が形成されるが、上記外周面６の長さａ　（第９
図）が小さいとトンネル部９の長さが小になって、トン
ネルの効果が不充分となる。

このようにして、第２溝付きプラグＥ〕の外周面６によ
って圧迫された第１内面溝３の山の部分は、第１図に示
すように第２内面ｉｌｌとして形成される。また、圧迫
された部分と圧迫された部分との間の部分（圧迫されて
いない部分）は、第２溝付きプラグＥ〕の溝５の傾斜面
１２によって押し出されて隆起し、第１図に示すような
切妻屋根状の突起部１３が断続的に形成され、突起部１
３の断続部は第１内面溝３が管内部に開放される開口＆
ｌ′ｉｌＯとなっている。

なお、第２溝付きプラグＥ、は前記連接棒りの延長上に
設けた連接棒り、に回転自在に支承され、スラストベア
リングＧＩによって軸方向一定位置に保持されている。

以上の説明では、第１内面溝３が左ねじの向きで第２内
面溝４が右ねじの向きに形成されているが、各溝付きプ
ラグに形成した溝Ｅｌ及び５の方向を適当に調整するこ
とによって第１内面溝及び第２内面溝のいずれかを管軸
に平行なストレート状と為し、他方をこれと交差する右
ねじ方向もしくは左ねし方向の！！旋溝とすることも可
能である。

また、上記の装置ではフローティングプラグＣ２第１溝
付きプラグＥ、第２ｔＲ付きプラグＥ〕を連接棒■〕及
びＤｌによってユニット状に組み合わせて第１及び第２
内面溝３及び１）を連続的に成形する装置及び方法につ
いて説明したが、これらを別１）６１に切り離して、例
えばフローティングプラグＣと第１溝付きプラグＥとを
連接棒で一体的に組み合わせたもので、まず第１内面Ｉ
Ｖ１３を形成し、連続的に巻き取った後、新たに第２１
Ｍ付きプラグ巳〕を別のフローティングプラグと組み合
わせたものを用いて、第２内面溝１）を第１内面溝　３
の上に彫り込んでいくようにしてパッチ的に両内面溝３
，１）及びトンネル部９を形成することも可能である。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明は、管内面に交差状の内面
溝を形成した伝熱管の製造方法において、＜シ歯形横断
面形状を有する第１溝付きプラグによって、管の内面に
溝の深さが溝の幅の少なくとも０，７５倍以上の略矩形
横断面形状の第１内面溝を形成した後、上記第１内面溝
と交差する方向でその横断面形状が略三角形の溝を有す
る第２溝付きプラグによって上記第１内面溝の間の山の
頂部平面を部分的に圧迫して第１内面溝の側壁面の頂部
を部分的に互いに当接させて、横断面形状が略三角形の
トンネル部を断続的に形成することを特徴とする伝熱管
の製造方法であるから、凝縮特性を低下させずに伝熱特
性を向上させた内面交差溝付管を製造するのに適した方
法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る製造方法によって成形
されてなる伝熱管の内面を平面に展開した斜視図、第２
図は本発明にかかる伝熱管の製造装置の一例を示す側面
図、第３図は第１溝付きプラグの慨略側面図、第４図は
第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図、第５図は第１図
に示した伝熱管の製造過程における中間状態を示す斜視
図、第６図は第１内面溝を平面に展開したときの横断面
図、第７図は第２溝付きプラグの概略側面図、第８図は
第７図の■−■線に沿った断面図、第９図は第８図のＡ
部詳細図、第１０図は第１内面溝に形成されたトンネル
部の断面図である。 （符号の説明） １・・・内面交差溝付管　　３・・・第１内面溝９・・
・トンネル部　　　　１０・・・開口部１）・・・ｆｆ
１２内面溝　　　１３・・・三角柱状突起部Ｅ・・・第
１溝付きプラグ Ｅ、・・・第２溝付きプラグ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）管内面に交差状の内面溝を形成した伝熱管の製造
   方法において、 くし歯形横断面形状を有する第１溝付きプラグによって
   、管の内面に溝の深さが溝の幅の少なくとも０．７５倍
   以上の略矩形横断面形状の第１内面溝を形成した後、 上記第１内面溝と交差する方向でその横断面形状が略三
   角形の溝を有する第２溝付きプラグによって上記第１内
   面溝の間の山の頂部平面を部分的に圧迫して第１内面溝
   の側壁面の頂部を部分的に互いに当接させて、横断面形
   状が略三角形のトンネル部を断続的に形成することを特
   徴とする伝熱管の製造方法。