JPS635680B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製造が容易でしかも伝熱効率の優れた
沸騰型熱交換器用伝熱管の製造方法に関するもの
である。

一般に沸騰型熱交換器用伝熱管はフレオン、
水、液体窒素、液体酸素などの低温液体中に浸漬
してこれを効率的に加熱沸騰させる形式の、伝熱
管である。

従来この沸騰型熱交換器用伝熱管としては例え
ば（）管の表面に金属粉末を焼結して多孔層を
形成した伝熱管、あるいは（）特公昭46−
25827に記載されているごとく管の表面円周方向
にフインを形成し、このフインの先端部を管の長
手方向に沿つて折曲げて管表面に外部と連通する
間隙部を形成した螺旋状の空洞部を設けた伝熱管
などが開発されている。

しかしながら上記（）の焼結による方法は管
の長手方向にわたつて均一に焼結することが困難
で性能のバラツキを生ずる上、製造コストが極め
て高い問題がある。また（）のフインの先端部
を管の長手方向に沿つて折曲げたものはフインの
高さを比較的高く形成しなければならず、このた
めステンレス管の如く硬質のものはフインの成形
性が悪く、しかもフインの折曲げ加工性も良くな
いなどの欠点があつた。更にこの方法によるもの
は、空洞部の形状、間隙部の寸法にバラツキが大
きい欠点があつた。

本発明はかかる点に鑑み種々研究を行つた結
果、比較的硬質の管においても容易に成形加工を
することができ、しかも核沸騰を促進する残留気
泡を形成するに望ましいバラツキの少ない間隙部
寸法を有する一定の形状の空洞部を管表面に設け
て伝熱効率を向上せしめた沸騰型熱交換器用伝熱
管の製造方法を提供するものである。

即ち本発明はフイン成形用工具を用いて管の表
面円周方向に螺旋状のフインと溝を形成した後、
複数の変形用転造円板工具を用いて該フインの先
端片側づつを圧縮変形せしめて近接する溝の上部
空間部をうめることにより溝の上部中央部に、外
部と連通する狭い間隙部を設けた断面略吊り鐘状
の空洞部を形成することを特徴とする沸騰型熱交
換器用伝熱管の製造方法である。

以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明によつて得られる沸騰型熱交換
器用伝熱管を示す断面図である。この伝熱管は
銅、アルミニウム、ステンレスなどの金属管１の
表面円周方向に螺旋状の空洞部２を設け、且つ該
空洞部２の断面は、その上部中央部に外部と連通
する狭い間隙部３を有する略吊り鐘状に形成した
ものである。

次に上記形状の伝熱管を製造する方法について
説明する。第２図に示す如くフイン成形用円板工
具４…と２段の変形用円板工具５，６とを同軸上
に設けた転造工具７を第３図、第４図の如く、加
工金属管の外周に３組（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）配置
し、金属管１の表面に押し当てて、先ず転造によ
りフイン８…と溝９…を螺旋状に形成する。この
場合フイン８、溝９は単条に限らず複条のもので
も良い。

このように管表面にフイン８…溝９…を形成し
た後、フインピツチＰより幅Ｄが広く、且つその
外径がフイン成形用円板工具４の外径より小さい
２段の変形用円板工具５，６で前記フイン８…の
上部先端片側づつを圧縮変形せしめて近接する溝
９の上部空間部をうめることにより外部と連通す
る狭い間隙部３を設けて断面略吊り鐘状の空洞部
２を形成する。この場合変形用円板工具５，６は
その幅Ｄが等しく外径が異なるものを用い、予め
外径の小さい１段目の変形用円板工具５でフイン
８の上部先端片側を少く圧縮変形させた後、これ
より外径の大きい２段目の変形用円板工具６を用
いて最終の仕上形状に圧縮変形せしめるものであ
る。またフイン８…の上部先端を圧縮変形させる
場合、一つのフイン８の上部先端全面を同時に圧
縮変形させると該フイン８の底部に過大な応力が
加わつて座屈する虞れがあるので、第２図に示す
如く変形用円板工具５，６を１ピツチの間隔離し
て取付けてフイン８の上部先端片側づつ圧縮変形
させる。また本発明はフイン成形用円板工具４…
と変形用円板工具５，６とを同軸上に取付けた１
本の転造工具７のみでも成形することもできる。
第３図および第４図は、加工金属管の外周に120
度の間隔を設けて３本の転造工具７Ａ，７Ｂ，７
Ｃを取付けて成形する方法を示している。この場
合各々の転造工具７Ａ，７Ｂ，７Ｃはフイン８の
１／３ピツチづつずらして取付けると共に、フイン
成形用円板工具４…と変形用円板工具５，６とを
フインの螺旋角度に合わせて取付ける。管の外径
をｄとするとtanα＝Ｐ／πdなる関係を満す角度αが その螺旋角となり、２条のフイン８…を形成する
場合にはtanα＝2P／πd、３条の場合にはtanα＝3P／
πd となる。この関係は変形用円板工具５，６の取付
角についても同様である。

なお上記説明では変形用円板工具５，６として
２段のものについて示したが本発明はこれに限ら
ず３段以上のものでも良い。またフイン成形用円
板工具４と変形用円板工具５，６とを同軸上に取
付けて連続的に加工を行う方法について示した
が、フイン及び溝成形と変形加工とを別個に行つ
ても良い。更にフイン８、溝９を成形する方法と
しては上述の如く転造によらず切削加工によつて
成形しても良い。

しかして本発明によれば変形用円板工具５，６
の外径を変えることにより容易に空洞部２の大き
さと間隙部３の幅Ｗを調整することができる。ま
た本発明はフイン８の成形においてその変形量が
少なくて済むため、ステンレスなど硬質の管にお
いても伝熱性能に優れた形状を有する表面機構が
容易に得られる。即ち従来の方法においてフイン
を形成する場合にはフインピツチが19山／吋〜26
山／吋のときはフインの高さ1.2〜1.5mm程度、35
山／吋では0.8mm程度必要であるが本発明による
ものは0.5〜0.8mm程度の高さで充分である。また
隣接するフイン間の間隔は従来方法で例えば19
山／吋で１mm、26山／吋で0.6〜0.7mmであるが、
本発明によれば何れの場合にも0.3〜0.4mm程度で
充分であり、その変形量は極めて少ない。更に本
発明により製造される伝熱管はその外径を小さく
形成し、且つスキツプ部も必要に応じ設ける事が
可能であるので、通常のベアー管あるいはローフ
インチユーブと同様に管板への挿着が容易であ
る。

次に本発明の実施例について説明する。

実施例 外径18.88mm、肉厚1.19mmの銅管１を用いて第
２図に示す転造工具７を第３図の如く、３組（７
Ａ，７Ｂ，７Ｃ）配置し成形を行つた。この場合
転造工具７のフイン成形用円板工具４…は外径
52.45mmφ、先端部の幅0.35mm、両面のテーパー
角度４度であり、また１段目の変形用円板工具５
は外径51.2mmφ、幅0.8mm、２段目の変形用円板
工具６は外径51.6mmφ、幅0.8mmのものを用いた。

上記転造工具７により銅管１を成形したところ
フインピツチ35山／吋で高さ0.75mmのフイン８…
が形成された後、変形加工されて第１図に示す如
く空洞部２の深さ0.4mm、間隙部３の幅0.035mmの
表面機構を有する沸騰型熱交換器用伝熱管が得ら
れた。

以上説明した如く本発明によれば変形量が少な
いため硬質の管でも容易に成形を行うことができ
ると共に、管の全面にわたつて整然とした一定の
空洞部、間隙部を有する表面機構が得られ性能の
バラツキが少ない沸騰型熱交換器用伝熱管を製造
することができるなど顕著な効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により製造される伝熱管の断面
図、第２図は第１図に示す伝熱管を形成する状態
を示す説明図、第３図は３本の転造工具を組合わ
せて加工する状態を示す説明図、第４図は第３図
のＸ−Ｏ−Ｙ線に沿う断面図である。 １……管、２……空洞部、３……間隙部、４…
…フイン成形用円板工具、５，６……変形用円板
工具、７……転造工具、８……フイン、９……
溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フイン成形用工具を用いて管の表面円周方向
   に螺旋状のフインと溝を形成した後、複数の変形
   用円板工具を用いて該フインの先端片側づつを圧
   縮変形せしめて、近接する溝の上部空間部をうめ
   ることにより、溝の上部中央部に外部と連通する
   狭い間隙部を設けた断面略吊り鐘状の空洞部を形
   成することを特徴とする沸騰型熱交換器用伝熱管
   の製造方法。