JPH01112094A - 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であり、
特に、冷凍機や冷暖房装置に好適に使用される伝熱管及
びその製造方法に関するものである。

「従来の技術」 伝熱面に多数の凸条や突起等からなるフィンを形成した
伝熱管は公知であり、フィンの頂部に凹凸を形成した伝
熱管も公知である。またそれ等は、フィン成形用の溝を
有するプラグ、ダイス又は溝付きロールを使用して、引
抜き、押出し、転造又は鍛造により製造するか、あるい
は、金属帯坂の片面又は両面に、周面ヘフィン成形用の
溝を有する成形ロールで加圧して多数のフィンを形成し
、金属帯坂を幅方向に丸め、その両縁辺を溶接して製造
するものである。

そして、前記のような製造方法による場合、例えば第５
図のように、伝熱管ａのフィンｂの頂部は、形成される
過程でプラグや成形ロール等の工具Ｃにおける溝ｅの底
部に密に接し、その表面は平滑に形成され、フィンｂの
高さと溝ｅの深さは一致する。

さらに、フィンの頂部に凹凸を形成する場合も同様に溝
を有するプラグ、ダイス又は溝付きロール又は成形ロー
ルが使用される。

「発明が解決しようとする問題点」 フィンの頂部の凹凸は熱伝達の面から微細なものである
のが好ましい場合があるが、従来の伝熱管のフィン頂部
の凹凸は、プラグや成形ロール等の表面に形成した溝に
より形成するものであるから、フィンの頂部を例えば径
が０．１ｍｍ以下のような微細粗面に形成したものはな
く、このようにフィンの頂部を微細粗面に形成する方法
も提供されていない。

また、前記のような伝熱管の製造方法では、例えばフィ
ンの頂部に小さい凹凸を形成する場合には、フィン成形
後に溝付きのプラグやダイス又は溝付きのロールを使用
して、数回の工程で形成する必要があるので製造コスト
が高くなる欠点かあった６ 本発明の目的は、前記のような問題点を解決した伝熱管
と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、前記の目的を達成するため、フ
ィンの頂部を材料の結晶粒の表出による微細粗面に形成
したものである。

また１本発明に係る伝熱管の製造方法は、成形用の溝を
有するプラグ、ダイス又は溝付きロールを使用して引抜
き、押出し、転造又は鍛造によりフィン付きの伝熱管を
製造し、あるいは成形用の溝を有する成形ロールにより
金属帯坂の面にフィンを形成する場合において、形成さ
れるフィンの頂部を成形用の溝の底部に接触させない状
態を維持するようにしたものである。

「作用」 伝熱管の製造工程に８いて、工具類に形成された溝の底
部に、形成されつつあるフィンの頂部を接触しない状態
に維持することによって、前記溝内て材料が盛り上がる
ことにより形成されるフィンの頂部は、結晶粒の表出に
よって微細粗面に形成される。

「実施例」 第１図は本発明に係る伝熱管を製造する転造装置の一例
であって、１はプラグ口・ント１０の先端へ遊転する状
態に取付けたプラグて、その表面には螺線状に成形用の
溝１１を多数形成してし）る。

このプラグ１へ例えば結晶粒度０．０：ｌＱｍｍ程度の
銅からなる管材３を外挿し、管材３をプラク゛ｌとその
外周に設けた遊星状に公転しなから自転する数個の転造
ロールとの間に通して右方向に引くと、転造ロール２に
より管材３が縮管されるとともに、内部に螺線状のフィ
ン４１が多数形成された伝熱管４が製造される。

プラグｌの外周面と転造ロール２の外周面の間隔文を適
度に設定することにより、伝熱管４を転造する過程にお
いて、第２図のように、プラグ１の溝１１の底部１２へ
伝熱管４の形成中のフィン４１の頂部か接触しない状態
に維持され、したがって、伝熱管４のフィン４１の高さ
ｈは、成形用の溝１１の深さｄ以下に形成される。

このように製造することにより、伝熱管４のフィン４１
の頂部には、転造中に材料である銅が盛り上がる際に表
出した結晶粒により、非常に微細な凹凸を持つ粗面４２
を形成することができ、この微細粗面４２により熱伝達
率が向上する。

また、この実施例による製造方法は、他の工具類を特別
に要せずしてフィンの頂部を微細粗面に形成することが
できるので、従来のようにさらに他の工具を使用してフ
ィンの頂部に凹凸を形成する方法よりも、はるかに簡単
かつ廉価に粗面を形成することができる。

プラグｌの周面と転造ロール２の周面との間隔文をどの
程度に設定するかは、製造される伝熱管４のサイズや形
成するフィン４１のサイズにより適宜設定するが、外径
２０ｔａｍ以下、肉厚１１１ｍ以下、フィン４１の高さ
ｈｏ、１ｍｍ〜０：Ｓｍｍ程度の伝熱管４を製造する場
合には、フィン４１の高さｈが溝１１の深さｄの５０％
〜９０％になるような範囲内に設定するのか望ましい。

フィン４１の高さｈと溝１１の深さの差をあまり小さく
すると、微細粗面４２が非常に狭くなって効果を減じ、
また、前記の差を大きくしすぎると結晶粒の表出密度が
小さくなって好ましい微細粗面が得られない。

前記実施例において、図示しない別のプラグを使用して
フィン４１と交叉する図示しない溝を密に形成すること
により、最終的にフィン４１を無数の突起状に形成する
場合も、前述したのと同じ要領で製造する。この場合に
は、当該突起状のフィンの頂部が結晶粒による微細粗面
に形成される前記の製造方法は、内面にフィン成形用の
溝を多数形成したダイス溝付きの転造ロールを用いて、
外周にフィンを多数形成した伝熱管を製造する場合も同
じである。

第３図及び第４図は、本発明に係る伝熱管の他の製造方
法の一例を示すもので、第４図のように、図示しないア
ンコイラ−に巻かれた銅板よりなる金属帯坂５を繰り出
しロール６により一定方向に鰻り出しなから、周面に成
形用の溝７１を一定のピッチで多数形成した成形ロール
７と、該成形ロール７に圧接した圧延ロール７０との間
に通過させ、第３図のように金属帯坂５の表面に一定の
ピッチで多数のフィン５１を形成する。一対の成形ロー
ル７と圧延ロール７０では充分な高さのフィン５１が形
成されない場合は、同様な他の一対の成形ロールと圧延
ロールとを使用する。

このようにフィン５１を形成する過程において、成形ロ
ール７と圧延ロール７０とによる帯板５に対する加圧力
を適宜選択することにより、第３図のように、成形ロー
ル７の溝７１の底部７２へ形成中のフィン５１の頂部が
接触しない状態に維持され、溝７１の深さｄに満たない
高さｈのフィン５１が形成される。

溝７１の深さｄに対してフィン５１の高りをどの程度に
するかは、前記実施例の場合とほぼ同様なので説明を省
略する。

前記のようにフィン５１を形成した金属帯坂５を、成形
ロール群８０〜８７により幅方向に丸め１例えば誘導コ
イル９により帯板５の両縁辺なシーム溶接し、さらに整
形ロール９０．９１により整形して伝熱管４を製造する
。溶接方法はシーム溶接に限らず、他の公知の溶接方法
を用いることができる。

前記伝熱管４は、図示しないダイスに通して空引きする
ことにより、より真円に近いものに製造することができ
る。

前記方法において、フィン５１は前記のように帯板５の
長手方向に沿う直線状にでなく、斜線状に形成すること
もできる。

また第４図の例において、金属帯坂５の両面に同様なフ
ィン５１を形成することができるし、また、フィン５１
と傾斜状に交叉する溝を密に形成した別の成形ロールと
圧延ロールとにより、フィン５１を密に断続させてフィ
ン５１を突起状に成形する場合も前述の要領と同じであ
り、この場合には突起状のフィンの頂部が微細粗面とな
る。

この製造方法による伝熱管の構造や作用は、第１図で説
明した製造方法の場合と同様であるので説明を省略する
。

第１図て説明した製造方法による。内面にフィンを有す
る次のＥｘ−１とＥｘ−２のサンプルの伝熱管と、従来
方法による内面にフィンを有する次のＥｘ−３のサンプ
ルの伝熱管とを製造し、それぞれについて熱伝達率の測
定を行なったところ、第６図及び第７図の結果を褥た。

なお、これらのサンプルには、結晶粒度０．０３ｍ朧の
銅よりなる管材を用いた。

（この頁以下余白） （ａ値の単位■） 管の　管の　フィン　フィン　プラグの外径　肉厚　の
数　　の高さ　溝深さ Ｅｘ−１９，５２０，：１０　　６０　　　０．２０　
　０．４０Ｅｘ−２ｔノ　　　　　　　１１　　　　　
　　　　　ノｌ　　　　　　　　　ノＪ　　　　　　　
　　　Ｏ，２９Ｅｘ−３ｔｔ　　　　　　　　ｎ　　　
　　　　　　　ノア　　　　　　　　　　／ｌ　　　　
　　　　　　０．２０第６図及び第７図で明らかなよう
に、前記実施に係るサンプルＥｘ−１とＥｘ−２は、従
来方法によるサンプルＥｘ−３に比べ、熱伝達率かはる
かに向上している。

第４図の製造方法によるサンプルの伝熱管についても同
様な熱伝達率の測定を行なったが、前記サンプルＥｘ−
１やＥｘ−２とほぼ同様な結果を得た。

「発明の効果」 本発明に係る伝熱管は、フィンの頂部を結晶粒の表出に
よる微細粗面に形成したので、熱伝達率が向上する。

また１本発明に係る伝熱管の製造方法によれば、フィン
の頂部に熱伝達率のよい微細粗面を有する伝熱管を、よ
り簡単にかつより廉価に製造することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する転造装置の一例を示す要
部の断面図、第２図は第１図におけるプラグの成形用の
溝と伝熱管のフィンとの関係を示す部分拡大断面図、第
３図は他の製造方法による成形ロールの溝と金属帯坂に
形成されたフィンとの関係を示す部分拡大断面図、第４
図は他の製造方法を示す分解斜視図、第５図は従来の転
造方法により製造される伝熱管のフィンとプラグの溝と
の関係を示す部分拡大断面図、第６図及び第７図は本発
明に係る製造方法による伝熱管のサンプルと、従来の転
造法により製造された伝熱管のサンプルとの熱伝達率を
示す線図である。 図中主要符号の説明 ｌはプラグ、・１１は成形用の溝、１２は溝の底部、２
は転造ロール、３は管材、４は伝熱管、４１はフィン、
４２は微細粗面、５は金属帯坂、５１はフィン、５２は
微細粗面、６は繰り出しロール、７は成形ロール、７１
は成形用の溝、７２は溝の底部、７０は圧延ロール、８
０〜８７は成形ロール群、９は誘導コイ・第１図 第２図　　　　　　　　第５図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）．伝熱面に多数のフィンを有する伝熱管において
   、フィンの頂部を材料の結晶粒の表出による微細粗面に
   形成した伝熱管。
2. （２）．フィン成形用の溝を有するプラグ又はダイスや
   溝付きロールを使用して、引抜き，押出し，転造又は鍛
   造により伝熱面に多数のフィンを有する伝熱管を製造す
   る方法において、引抜き，押出し，転造又は鍛造の過程
   で伝熱管の伝熱面に形成されるフィンの頂部を、前記フ
   ィン成形用の溝の底部へ接触させない状態に維持するこ
   とを特徴とする伝熱管の製造方法。
3. （３）．形成されるフィンの頂部の位置を、成形用の溝
   内において該溝の深さの５０〜９０％の位置に維持する
   、特許請求の範囲第２項に記載の伝熱管の製造方法。
4. （４）．金属帯板の一面又は両面に、周面に成形用の溝
   を形成した成形ロールで加圧して多数のフィンを形成し
   、金属帯板の両側縁辺を溶接して伝熱面に多数のフィン
   を有する伝熱管を製造する方法において、金属帯坂への
   フィンの成形の過程で形成されるフィンの頂部を、前記
   成形用の溝の底部に接触させない状態を維持することを
   特徴とする伝熱管の製造方法。
5. （５）．形成されるフィンの頂部の位置を、成形用の溝
   内において該溝の深さの５０〜９０％の位置に維持する
   ，特許請求の範囲第４項に記載の伝熱管の製造方法。