JPH0399735A - 溶接伝熱管の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は管の内面又は外面にフィンが形成された溶接伝
熱管の製造方法に関し、特に冷暖房装置に使用するのに
好適の溶接伝熱管の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、管内面にフィンを有する溶接伝熱管の製造方法と
しては、特開平１−１１３１１４号、特開昭６４−７８
６８１号及び特開昭５８−１８０９２号に開示された方
法がある。これらの方法においては、以下に説明するよ
うにして溶接伝熱管を製造している。

先ず、一対の成形ロールのうちの少なくとも一方のロー
ルの周面に凹凸が形成されている成形ロールを複数対用
意する。そして、金属帯をこれらの成形ロールの間に導
入し、各成形ロールを回転駆動することにより、前記金
属帯を搬送すると共に、成形ロールの周面で金属帯を押
圧する。これにより、金属帯の表面に成形ロールの凹凸
模様が転写され、フィンが形成される。

このフィンの形状としては、例えば、第５図（ａ）に示
すように金属帯の長手方向に延長する複数本の溝からな
るものか、第５図（ｂ）に示すように金属帯の幅方向に
延長する複数本の溝からなるものか、第５図（Ｃ）に示
すように複数の山形の溝を形成したものか、第５図（ｄ
）に示すように網目模様の溝を形成したもの等がある。

次いで、これらの成形ロールの後段に配置された造管ロ
ールにより金属帯をその長手方向に沿う中心線の周りに
湾曲させ、金属帯の両端部を溶接して管状に成形加工す
る。これにより、内面にフィンを有する溶接伝熱管を連
続的に製造することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の方法には以下に示す欠点
がある。即ち、成形ロールの回転により金属帯を搬送し
ているため、金属帯をパスライン方向に真直に送り出す
必要上、成形ロールの凹凸模様は、第５図（ａ）乃至（
ｄ）に示すように、金属帯の幅方向で左右対称な模様と
せざるを得ない。しかし、このような左右対称の凹凸模
様のフィンを有する伝熱管を熱交換器に使用した場合は
、伝熱管内を通流する冷媒が旋回流となりにくく、管内
壁全体を冷媒で一様に濡らすことが困難である。従って
、従来方法により形成された溶接伝熱管では、複雑な加
工工程を経て管内面にフィンを設けることの効果が十分
に得られず、熱交換効率が低い。

また、金属帯の片面のみにフィンを形成した場合、加工
面と非加工面との成形加工時の伸び率の差に起因して、
金属帯がその長手方向に対し、加工面側に湾曲してしま
う。この加工歪みのため、溶接時に金属帯の両端部が一
致せずに隙間が生じやすくなり、良好な溶接を行なうこ
とができない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
成形加工時の金属帯の両面の加工歪みの差を低減し、常
に良好な溶接を行なうことができると共に、伝熱管のフ
ィンの形状が限定されることがなく、熱交換効率が高い
溶接伝熱管を製造することができる溶接伝熱管の製造方
法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る溶接伝熱管の製造方法は、異なる成形面を
有し一定方向に沿って配置された複数のプレス成形金型
に対し、金属帯を所定のピッチで断続的に繰り出してプ
レス成形を施し前記金属帯の表面にフィンを形成する工
程と、前記フィンが形成された金属帯をアキューム部に
案内してその通過速度の不連続を吸収する工程と、前記
金属帯をその長手方向の周りに湾曲させて管状に成形し
、前記金属帯の幅方向両端部を接合する工程とを有する
ことを特徴とする。

［作用コ 本発明においては、金属帯を複数個のプレス成形金型に
断続的に繰り出してこのプレス成形金型により金属帯の
表面に凹凸状のフィンを形成する。

この場合、従来の成形ロールによる場合と異なり、プレ
ス成形金型により金属帯の表面に凹凸状の成形加工が行
なわれるので、加工に伴って金属帯に発生する加工歪み
はプレス成形金型の押型と当型とにより金属帯を挟持す
ることにより矯正される。

これにより、金属帯に加工歪みが残留することが回避さ
れると共に、形成すべき凹凸模様の形状が制限されるこ
ともなく、任意の形状の模様を形成することができる。

次に、この凹凸模様成形加工後の金属帯はアキ５ ューム部を経て管状に成形される。このアキューム部に
おいては、フィン成形加工部から断続的に搬送されてく
る金属帯を、側面視で例えばＵ字型に弛ませた後、一定
の速度で金属帯を造管溶接工程に搬出する。プレス成形
金型により金属帯にフィン形成するためには、金属帯の
移動を断続的に行う必要がある。しかし、造管溶接工程
においては、溶接速度が変化すると溶接部の品質が損な
われてしまうため、一定の速度で送る必要がある。

このため、このアキューム部で金属帯の通過速度の不連
続を吸収した後、造管工程に金属帯を供給する。これに
より、所望の形状のフィンを有し、熱交換効率が高い溶
接伝熱管を製造することができる。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例における溶接伝熱管製造ライン
を示す斜視図である。

巻き解きリール（図示せず）に装着されたコイ６一 形状の金属帯１４は、このリールから巻き解かれて成形
部１、アキューム部２、造管部４及び溶接コイル５から
なる溶接伝熱管製造ラインに供給される。

成形部１においては、金属帯１４の搬送路（パスライン
）に沿って３基のプレス成形機１ａ、１ｂ、ｌｃが設け
られている。これらのプレス成形機１　ａｌ　　１　’
ｂ＋　　１　ｃには夫々所定の模様の押型１１ａ＋　　
１１ｂ、ｌｌｃが金属帯１４のパスラインの直上域に配
置されて装着されており、各押型１１　ａｌ　　１　ｌ
　ｂ＋　　１１　ｃは駆動装置により個別的に上下方向
に移動できるようになっている。また、パスラインを挾
んで前記押型１１ａ、１１ｂ、１１ｃと対向する位置に
は、上面が平坦である当型が固定的に配置されている。

アキューム部２は、その入口部と出口部とに夫々ローラ
が設けられており、金属帯１４はこのローラ間でＵ字型
に垂れ下ってこのアキューム部２を通過するようになっ
ている。また、金属帯１４が垂れ下った部分の近傍には
検出器３が配置されており、金属帯１４の弛みの程度を
検出している。

そして、この検出器３は金属帯１４の送り速度を制御し
ている制御部（図示せず）に向けてその検出結果を出力
している。

造管部４においては、パスラインに沿って造管ロール４
ａ、４ｂ＋　　４ｃが配置されており、金属帯１４はこ
れらの造管ロールを通過することによって、その長手方
向の中心線の周りに湾曲されて、管状に成形されるよう
になっている。

この造管部４の後方には溶接コイル５が配置されている
。この溶接コイル５は適宜の電源に接続されており、こ
の電源から給電されて抵抗発熱するようになっている。

これにより、造管部４において管状に成形された金属帯
１４はこの溶接コイル５の内部を通過してコイル５によ
り加熱され、その幅方向端部同士が溶接固定される。

次に、上述の製造ラインを使用した本実施例に係る溶接
伝熱管の製造方法について説明する。

先ず、リールから巻き解かれた金属帯１４の先端をプレ
ス成形機１ａに搬送する。そして、押型１１ａを下降さ
せ、押型１１ａ及び当型により金属帯１４を挟持する。

第２図（ａ）はプレス成形機１ａの押型１１ａを示す斜
視図である。この押型１１ａには深さが０．３ｍｍの溝
１２ａが金属帯１４の長手方向に対して２０°の傾斜角
度をなして等間隔に設けられている。第２図（ｂ）はこ
の押型１１ａにより成形加工された金属帯１４の表面を
示す斜視図である。押型１１ａにより押圧されることに
より、金属帯１４の表面には断面が略台形の凸部が形成
される。

次に、押型１１ａを上昇させた後、金属帯１４を押型１
１ａの加工長さ分だけ移動させ、押型１１ａを下降させ
て、金属帯１４に成形加工を施す。

以後、これを繰り返し、金属帯１４の上面に第２図（ｂ
）に示す凸部を連続して形成する。

次に、金属帯１４の先端がプレス機１ｂの加工域に到達
したら、プレス機１ｂの押型１１ｂを下降させて、押型
１１ｂ及び当型により金属帯１４を挾持する。第３図（
ａ）は押型１１ｂを示す斜視図である。この押型１１ｂ
には、プレス成形機１ａの押型１１ａと同一の傾斜角度
及びピッチで溝１２ｂが設けられている。この溝１２ｂ
の深さは０．２ｍｍであり、その幅は押型１１ａに比し
て狭くなっている。第３図（ｂ）はとの押型１１ｂによ
り成形加工された金属帯１４を示す斜視図である。この
押型１１ｂにより第２図（ｂ）に示す金属帯の表面の凸
部の斜面が押圧され、金属帯１４の表面には溝１２ｂの
形状に倣った凸部が形成される。また、この凸部の形成
と同時に、凸部の斜面が押型ｆｉｂに押圧されるために
溝の中央方向に張り出し、この張り出し部が溝中央部で
相互に重なり、張り出し部の下方にトンネル１５が形成
される。

次に、プレス成形機１ｂの押型１１ｂをプレス成形機１
ａの押型１１ａの上昇に同期させて上昇させる。そして
、押型１１ａ及びｆｌｂが金属帯１４から離れたら、金
属帯１４を所定のピッチだけ移動させる。

次に、金属帯１４の先端がプレス成形機１ｃの加工域に
到達した後、押型１１ｃを下降させて金１０− 属帯１４に成形加工を施す。第４図（ａ）は押型１１ｃ
を示す斜視図である。この押型１１ｃには先端径が０．
１ｍｍ１高さが０．２３ｍｍの針状の突起部１３が金属
帯１４の幅方向に対し２００の角度をなす線に沿って０
．４ｍｍのピッチで配列されている。

この押型１１ｃにより、第４図（ｂ）に示すように、ト
ンネル１５に開口部１６が穿設される。なお、この押型
１１ｃもプレス成形機１ａの押型１１ａの上下動に連動
して、上昇及び下降を繰り返す。

次に、プレス成形機１ａ乃至ＩＣにより成形加工した金
属帯１４をアキューム部２に案内する。

金属帯１４はこのアキューム部２においてＵ字型に垂れ
下がり、成形部１における送り速度の不連続が吸収され
る。その結果、アキューム部２の出口部においては、金
属帯１４は造管部４に向けて所定の速度で搬出される。

また、前述の如く、垂れ下った金属帯１４の近傍には検
出器３が配置されている。この検出器３は金属帯１４の
弛み状態を検出しており、制御装置（図示せず）にこの
検出結果を出力している。そして、金属帯１４の弛みが
所定範囲を超えた場合、制御装置は成形部１における送
り速度を調節する。これにより、金属帯１４の弛みは常
に所定範囲内に維持される。

次いで、金属帯１４を造管部４に案内し、造管ロール４
ａ＋　４ｂ＋　４ｃにより金属帯１４をその長手方向の
周りに湾曲させて、管状に成形する。

その後、この管状に成形した金属帯１４を溶接コイル５
の内側に導入する。この溶接コイル５は適宜の電源から
給電されており、管状の金属帯１４が溶接コイル５の内
側を通過する間に、溶接コイル５は金属帯１４の幅方向
の両端部を誘導加熱して溶接する。これにより、内面に
フィンを有する溶接伝熱管が製造される。

本実施例においては、金属帯１４がプレス成形機１ａ、
ｉｂ、ｌｃに挾持されているときは金属帯１４は移動せ
ず、またプレス成形機１ａ＋１ｂ。

１ｃにより金属帯１４を移動させるものでもない。

このため、従来のように金属帯１４をその長手方向に真
直に移動させるためにフィンの形状が制限されるという
ことがなく、微細で精巧な凹凸模様を形成することがで
きる。これにより、例えば第４図（ｂ）に示すように、
管内を通流する冷媒に旋回流を与えることができる一定
方向に配列した溝と、冷媒の沸騰を促進する開口部を有
する連続したトンネルとを有する高性能な伝熱管を製造
することができる。また、金属帯の片面にのみフィンを
形成する場合も、フィン成形時にプレス成形機により加
工歪みが矯正されるため、溶接速度を一定に維持するこ
とができることと相俟って、良好な溶接を行うことがで
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、プレス成形により
金属帯の表面にフィンを形成するから、金属帯の搬送の
都合により凹凸模様が制限されるということがなく、任
意の形状のフィンを形成することができる。また、この
とき、プレス成形機の押型及び当型により金属帯を挟持
するから、金属帯の加工歪みを矯正することができる。

このため、熱交換効率が高い伝熱管を得ることができる
３− と共に、加工歪みに起因した溶接不良の発生を回避する
ことができる。また、プレス成形後に金属帯をアキュー
ム部に案内し、このアキューム部において金属帯の通過
速度の不連続を吸収して造管溶接部に金属帯を供給する
から、溶接時における溶接速度は一定に維持される。こ
のため、溶接速度の変化に起因する造管時の溶接不良が
回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における溶接伝熱管製造ライン
を示す斜視図、第２図（ａ）、第３図（ａ）及び第４図
（ａ）は夫々プレス成形機の押型の凹凸パターンを示す
斜視図、第２図（ｂ）、第３図（ｂ）及び第４図（ｂ）
は夫々プレス成形機により成形された金属帯の凹凸転写
パターンを示す斜視図、第５図（ａ）乃至（ｄ）は従来
方法により製造された溶接伝熱管の内面のフィンの形状
を示す平面図である。 １；成形部、ｌａ、ｌｂ、ｌｃ；プレス成形機、２；ア
キューム部、３；検出器、４；造管部、４４− ａｌ　　４ｂ、４Ｃ；造管ロール、５；溶接コイル、１
１ａ、１１ｂ、ｔｉｃ；成形押型、１２ａ、１２；ｂ溝
、１３；突起部、１４；金属帯、１５；トンネル、１６
；開口部 １５− 第 図 （ａ） 第 （ａ） 第 ４ （ｂ） 図 （ｂ） 図 第 ４ 図 （ａ） （ｃ） 第 （ｂ） 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）異なる成形面を有し一定方向に沿って配置された
   複数のプレス成形金型に対し、金属帯を所定のピッチで
   断続的に繰り出してプレス成形を施し前記金属帯の表面
   にフィンを形成する工程と、前記フィンが形成された金
   属帯をアキューム部に案内してその通過速度の不連続を
   吸収する工程と、前記金属帯をその長手方向の周りに湾
   曲させて管状に成形し、前記金属帯の幅方向両端部を接
   合する工程とを有することを特徴とする溶接伝熱管の製
   造方法。