JPH01112093A - 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」 本発明は伝熱管及びその製造方法に関するものてあり、
特に、冷暖房装置等において沸腸及び凝縮につき効率的
に作用する伝熱管及びその製造方法に関するものである
。

「従来の技術」 ′ｓｍと凝縮の両性能を備えた伝熱管としては、特開昭
５６−５９１９４号公報に開示されているように、管内
壁面に管の周方向に張出した先端鋭角な鍔状部と該鍔状
部よりも管の軸心方向に伸びる先端鋭角な凸条部とを有
するフィンを、狭いピッチで直線状又は螺旋状に多数形
成したものが公知であり、前記フィンの凸条部において
フレオン等の冷媒の凝縮を促進させ、前記フィンの鍔状
部によって形成される断面袋状の凹部において冷媒の瀦
騰を促進させることが知られている。

前記公報に開示された伝熱管の製造方法の一つは、マン
ドレルの周面中央に小径な部分を形成し、該マンドレル
の引抜方向前部にある大径部に、山形の一次フィンを形
成するための溝を軸方向に沿って多数形成するとともに
、マンドレルの引抜方向後部にある大径部に、前記一次
フィンの側部な切り起して前記鍔状部を形成するための
切削刃を軸方向に多数形成しておき、このマンドレルを
使用して鍛造により製造するものである。

また、前記公報に開示された伝熱管の他の製造方法は、
所定幅の金属帯板の一面に切削刃により先端鋭角状の一
次フィンを切り起し、次いで該−次フィンの側部を別の
切削刃により長手方向に切り起こして鍔状部を形成し、
金属帯板なシーム溶接により管状に成形するものである
。

「発明が解決しようとする問題点」 前記公報のように、管の軸心方向に伸びる凸条部と管の
周方向に張出す鍔状部とを有するフィンを、切削刃によ
る切り起しにより形成する場合は、肉厚で大径の伝熱管
を製造することはできるが、近時のように冷暖房装置の
一層の小型軽量化の要請により、管径１０ｍｍ以下、肉
厚０．５ｍｍ以下のようなサイズの伝熱管を製造する場
合は、原管（鍛造の場合）や帯板材（シーム溶接による
場合）が切削圧力に耐えられず破断するため適用できず
。

同様な理由により高さ及゛び幅が０．５ｍｍ以下のよう
な微細なフィンを形成することができない欠点があった
。

本発明の目的は、前記のような欠点を改善して、冷媒の
沸騰を促進するフィンと冷媒の凝縮を促進するフィンを
有し、−層小径で肉薄の伝熱管及びその製造方法を提供
することにある。

「問題点を解決するための手段」 本発明に係る伝熱管は前述の目的を達成するため、管の
内面又は外面へ、側方に張出す鍔状部を有するフィンと
、頂部が前記フィンより高い直立フィンとを、平行かつ
混在する状態で、管の軸方向に沿い直線状に又は螺線状
に連続若しくはＵｒ＊する状態に設けたものである。

また１本発明方法の−は前述の目的を達成するため、一
定方向に所定幅の金属帯板を繰り出しながら、該金属帯
板の片面又は両面へ圧延により、側方に張出す鍔状部を
有するフィンと頂部が前記フィンより高い直立フィンと
を平行状に混在する状態て、前記金属帯板の長手方向に
沿う直線状又は斜線状に形成する工程と、前記金属帯板
を幅方向に丸めて該金属帯板の両縁辺を溶接する工程と
を採択したものである。

さらに、本発明方法の二は前述の目的を達成するため、
前記方法においてフランジ部を有するフィンと直立フィ
ンとを形成した後に、成形ロールにより前記各フィンへ
所定間隔に断続部を形成する工程を採択したものである
。

「作用」 直立フィンの先端が管の軸心方向又はその反対方向に向
いて冷媒の凝縮を促進させ、また７ランク部を有するフ
ィンにより断面袋状の溝が形成されるので、この袋状の
溝が冷媒の沸騰を促進させる。前記各フィンを所定の間
隔毎に断続させた場合は、この断続部で隣接した相互フ
ィンの間が連続して、凝縮状態における冷媒の流通を促
進させる。

また、前記各フィンは圧延により成形されるので、より
微小サイズのフィンを有する一層肉薄小径な伝熱管を能
率的に製造することができる。

「実施例」 以下図面を参照しながら本発明方法の好適な実施例を説
゛明する。

第１図において、ａは銅板よりなる幅３２ｍｍ程度の肉
薄な金属帯板で、図示しないアンコイラ−に巻かれてお
り、一対の繰り出しロール８により８０ｍ／分の速度で
繰り出される。

金属帯板ａの繰り出し方向前方に交叉する状態に、各圧
延ロールｌＯ〜５０と対をなす一次成形ロール１より三
次成形ロール５までを所定の間隔に配置しておき、これ
らのロールの更に前方に前記帯板ａを幅方向に順次光め
る各対の成形ロール群６０〜６７を配置する。

一次成形ロールｌには、第２図のように成形面へ軸心に
対して直角なリング状の成形溝１１が一定間隔に形成し
てあり、この溝１１により金属帯板ａの片面に断面逆Ｕ
字状、逆Ｖ字状又は台形状の直立フィンａ１を等間隔に
形成する。

次いで、第３図のように、前記直立フィンａ１のうちの
一条置きの直立フィンａ１の頂部を加圧する成形フラン
ジ２１を一定間隔に形成した二次成形ロール２により、
前記−条置きの直立フィンａｌの頂部を加圧して、頂部
が平滑な断面ほぼ逆台形状の二次フィンａ２に成形して
いく。

二次フィンａ２の平滑な頂部に、第４図のように、成形
面において前記各二次フィンａ２の平滑な頂部か当る部
分に微小幅の成形フランジ３１を有する三次成形ロール
３により、平行な二本の凸条ａ４を成形して前記二次フ
ィンａ２を三次フィンａ３に形成する。

次の四次成形ロール４の成形面には、第５図のように第
４図の各三次フィンａ３における凸条ａ４を加圧する成
形フランジ４１が形成されており、この四次成形ロール
４により第４図の三次フィンにおける両側の凸条ａ４が
何方に曲げられ、長手方向両側に鍔状部ｃ１を有する断
面ほぼ１字状のフィンＣに成形する。各直立フィンａ１
は基部の幅が約０．１５＋１臘、フィン高さＨが約０．
３ｍｍであり、各フィン。

は幅Ｗか約０．４ｔ＋ｉ　、フィン高さｈが０．１５ｍ
ｍ程度である。

この実施例では、金属帯板ａに対し前記フィンａｌ、　
ｃを交互に混在する状態で等間隔に５０本形成しており
、金属帯板ａの原板には、゛第５図の段階において帯板
ａの肉厚ｔが０．３ｍｍ程度となるような肉厚のものを
使用している。

玉状成形ロール５には、成形面に軸心に対して所定角度
傾斜した微小サイズの凸条５１（第１図）が形成してあ
り、この成形ロール５により各直立フィンａｔとフィン
Ｃとに対し、斜線軌跡状に第１３図で示す所定間隔の断
続部ｅを形成する。

前記のように側部に鍔状部ｃ１を有するフィンＣと直立
フィンａｌとを交互に多数形成した金属帯板ａを、各成
形ロール６０〜６８等により幅方向に丸め、例えば訪導
コイル７に通してその両縁辺をシーム溶接し、伝熱管す
を製造する。

この段階の伝熱管すは真円度が低いので、伝熱管すを図
示しない適当な整形ロールにより、あるいは、図示しな
いダイスに案内して空引きすることにより、外径的９．
５３１ｍのほぼ円形断面の伝熱管に仕上げる。

前記製造方法により、第８図のように、管すの周方向に
伸びる鍔状部ｃ１を長手方向両側に有するフィンＣと、
該フィンＣと平行で管すの中心方向に向く直立フィンａ
ｌとを混在する状態で多数形成した伝熱管すを製造する
ことができ、しかも、肉薄の金属帯板ａを使用して、前
記例示のような微小サイズのフィンａｌ、　ｃを密に有
する肉薄小径な伝熱管をより能率よく製造することがで
きる。

前記のように製造された伝熱管すによれば、フィンＣに
おける鍔状部ｃｌにより第８図のように断面袋状の溝部
ｄが形成されるので、冷媒が相変化する時、前記溝部ｄ
か冷媒の沸騰時における気泡核の成長を効果的に促進さ
せて、沸騰機能を著しく向上させる。他方、冷媒の凝縮
時においては、管すの中心方向に向く直立フィンａｌが
突出していることにより、冷媒の凝縮を促進させる。

フィンａ１及びＣは第１２図のように軸心に平行でも、
第１３図のように螺旋状に形成しても実施てすることか
てきる。第１３図のように螺線状に形成するには、第２
図の一次成形ロールｌの成形溝１１を、ロールｌの軸線
に対して傾斜状に形成し、各成形ロール２，３．４の成
形フランジも前記成形溝１１の倍の間隔で同様な状態に
形成する前記実施例の方法で製造される伝熱管すのフィ
ンＣは、第８図のように断面Ｔ字状に形成されるが、こ
れを断面ほぼ十字状に形成することもてきるし、第９図
のようにフィンｃ？：断面鉤状に形成することもできる
。

・以下第９図で例示する断面形状の伝熱管の製造方法の
実施例を説明する。

第１図の例と同様に金属帯板ａを繰り出しなから、前記
実施例と同様に一次成形ロールｌにより直立フィンａｌ
を金属帯板ａの表面に多数平行に形成する。

次いで第６図のように、前記直立フィンａ１のうちの一
条置きの直立フィンａ１の頂部が案内される鍔状の切り
欠き部２２を有する成形フランジ２１を、一定の間隔に
形成した二次成形ロール２により、前記−条置きの直立
フィンａｌを加圧してその上部を一側方に曲げ、第７図
のように一側へ長手方向に沿って鍔状部ｃ１を有するフ
ィンＣに成形する。

その後の工程は前記実施例と同様であり、各フィンの数
及びフィンのサイズも前記実施例と同様である。

この実施例の製造方法で製造した伝熱管は、第９図のよ
うに各フィンＣの側部に断面袋状の溝部ｄが形成される
。

第６図及び第７図の製造方法において、フィンａｌ及び
Ｃを第１３図のように螺線状に形成する場合は、第１図
〜第５図で説明した製造方法におけるものと同様である
。

第１図〜第５図で説明した製造方法において、第１０図
のように、−時成形ロール１に断面矩形の成形溝１２と
断面逆Ｕ字状又は逆開状等の成形溝１１とを交互に平行
に形成すれ・ば、第３図で説明した工程を省略し、第１
１図のように第４図で説明したものと同じ工程に移行す
ることができる。

前記各実施例の製造方法において、金属帯板ａを管状に
形成する手段は第１図の例に限らず、他の公知の手段を
用いることができる。

各フィンａｌ及びＣは、前記と同様な方法で金属帯板ａ
の両面に形成することができるほか、フィンＣには鍔状
部ｃ１のほかに管すの中心方向に直立する図示しない凸
条部を形成することができる。

「発明の効果ｊ 本発明に係る伝熱管及びその製造方法によれば、沸騰を
促進させるフィンと、凝縮を促進させるフィンとを混在
させたので、沸騰と凝縮の両方の用途に使用することか
できるほか、従来技術のように切削手段によらず圧延に
よって成型するので、肉薄の材料に対し前記のようなフ
ィンを微小サイズに形成でき、より肉薄小径な伝熱管を
能率的に製造することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る伝熱管を製造する工程の一例を示
す概略斜視図、第２図〜第５図は第１図の実施例におけ
るフィンの成形工程を順に例示した部分拡大断面図、第
６図及び第７図はフィンの成形工程の変形例を示す部分
拡大断面図、第８図は第１図〜第５図の実施例の方法に
より製造された伝熱管の部分拡大断面図、第９図は第６
図及び第７図のフィンの成形工程によって製造した伝熱
管の部分拡大断面図、第１０図及び第１１図はフィンの
成形工程の他の変形例を示す部分拡大断面図。 第１２図及び第１３図はそれぞれ本発明に係る製造方法
によって製造した伝熱管の一部拡大縦断面図である。 図中主要符号の説明 ａは金属帯板、ａｌは直立フィン、ａ２は二次フィン、
　ａ３は三次フィン、　ａ４は三次フィンにおける凸条
、ｂは伝熱管、Ｃはフィン、ＣＩはフィンＣの鍔状部、
ｄは断面袋状の溝部、ｅは断続部、ｌは一次成形ロール
、１１は成形溝、２は二次成形ロール、２１は成形フラ
ンジ、３は三次成形ロール、３１は成形フランジ、４は
四次成形ロール、４１は成形フ第７図　　　　　　　　
　第５図 第７２図　　　　　　　　　第７３図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）．管の内面又は外面へ、側方に張出す鍔状部を有
   するフィンと、頂部が前記フィンより高い直立フィンと
   を、平行かつ混在する状態で、管の軸方向に沿い直線状
   に又は螺線状に連続若しくは断続する状態に設けた伝熱
   管。
2. （２）．鍔状部を有するフィンが断面ほぼ鈎状又はほぼ
   Ｔ字状であり、直立フィンが断面逆Ｕ字状，逆Ｖ字状又
   は台形状である、特許請求の範囲第１項に記載の伝熱管
   。
3. （３）．鍔状部を有するフィンと直立フィンとを交互に
   配列して混在せしめた、特許請求の範囲第１項に記載の
   伝熱管。
4. （４）．一定方向に所定幅の金属帯板を繰り出しながら
   、該金属帯板の片面又は両面へ圧延により、側方に張出
   す鍔状部を有するフィンと頂部が前記フィンより高い直
   立フィンとを平行状に混在する状態で、前記金属帯板の
   長手方向に沿う直線状又は斜線状に形成する工程と、前
   記金属帯板を幅方向に丸めて該金属帯板の両縁辺を溶接
   する工程とを含む伝熱管の製造方法。
5. （５）．金属帯板の片面又は両面に鍔状部を有するフィ
   ンと直立フィンを成形する工程が、金属帯板を繰り出し
   ながら、一次成形ロールにより前記金属帯板へ多数の直
   立フィンを形成する工程と、二次成形ロールにより前記
   直立フィンのうちの一条置きの直立フィンを側方に曲げ
   て鍔状部を有するフィンに成形する工程とを含む、特許
   請求の範囲第４項に記載の伝熱管の製造方法。
6. （６）．金属帯板の片面又は両面に鍔状部を有するフィ
   ンと直立フィンを成形する工程が、金属帯板を繰り出し
   ながら、一次成形ロールにより前記金属帯板へ多数の直
   立フィンを形成する工程と、二次成形ロールにより前記
   直立フィンのうちの一条置きの直立フィンの頂部を加圧
   平滑化して二次フィンに成形する工程と、三次成形ロー
   ルにより前記各二次フィンの平滑な頂部へ長手方向に沿
   い複数条の凸条を形成して前記各二次フィンを三次フィ
   ンに成形する工程と、四次成形ロールにより前記三次フ
   ィンの凸条のうち一側端又は再側端の凸条を側方に曲げ
   て鍔状部を有するフィンに成形する工程とを含む、特許
   請求の範囲第４項に記載の伝熱管の製造方法。
7. （７）．金属帯板の片面又は両面に鍔状部を有するフィ
   ンと直立フィンを成形する工程が、金属帯板を繰り出し
   ながら、一次成形ロールにより、前記金属帯板に断面が
   逆Ｕ字状，逆Ｖ字状又は台形状の多数の直立フィンと、
   断面ほぼ矩形の直立する一次フィンとを交互に配列した
   状態に多数形成する工程と、二次成形ロールにより前記
   一次フィンの頂部へ長手方向に沿い複数条の凸条を形成
   して二次フィンに成形する工程と、三次成形ロールによ
   り前記各二次フィンの凸条のうち一側端又は両側端の凸
   条を側方に曲げて鍔状部を有するフィンに成形する工程
   とを含む、特許請求の範囲第４項に記載の伝熱管の製造
   方法。
8. （８）．一定方向に所定幅の金属帯板を繰り出しながら
   、該金属帯板の片面又は両面へ圧延により、側方に張出
   す鍔状部を有するフィンと頂部が前記フィンより高い直
   立フィンとを平行状に混在する状態で、前記金属帯板の
   長手方向に沿う直線状又は斜線状に形成する工程と、前
   記鍔状部を有する各フィンと前記各直立フィンへ成形ロ
   ールにより所定間隔に断続部を形成する工程と、前記金
   属帯板を幅方向に丸めて該金属帯板の両縁辺を溶接する
   工程とを含む伝熱管の製造方法。
9. （９）．金属帯板の片面又は両面に鍔状部を有するフィ
   ンと直立フィンを成形する工程が、金属帯板を繰り出し
   ながら、一次成形ロールにより前記金属帯板へ多数の直
   立フィンを形成する工程と、二次成形ロールにより前記
   直立フィンのうちの一条置きの直立フィンを側方に曲げ
   て鍔状部を有するフィンに成形する工程とを含む、特許
   請求の範囲第８項に記載の伝熱管の製造方法。
10. （１０）．金属帯板の片面又は両面に鍔状部を有するフ
    ィンと直立フィンを成形する工程が、金属帯板を繰り出
    しながら、一次成形ロールにより前記金属帯板へ多数の
    直立フィンを形成する工程と、二次成形ロールにより前
    記直立フィンのうちの一条置きの直立フィンの頂部を加
    圧平滑化して二次フィンに成形する工程と、三次成形ロ
    ールにより前記各二次フィンの平滑な頂部へ長手方向に
    沿い複数条の凸条を形成して前記各二次フィンを三次フ
    ィンに成形する工程と、四次成形ロールにより前記三次
    フィンの凸条のうち一側端又は両側端の凸条を側方に曲
    げて鍔状部を有するフィンに成形する工程とを含む、特
    許請求の範囲第８項に記載の伝熱管の製造方法。