JPH10258307A - 内面溝付管の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溝付プラグの溝が欠けることなく素管に高い
フィンを安定して形成することができる内面溝付管の加
工方法を提供する。 【解決手段】 管外面に配置された転圧ボール１の回転
方向９ａを管内面に設けられた溝付プラグ２の回転方向
８と一致させて回転させる。こうして、素管３を転圧ボ
ール１により溝付プラグ２に押圧することにより、素管
３を縮管加工すると共に、管内面に溝付プラグの溝と整
合する螺旋状のフィンを形成する。更に、この内面にフ
ィンを形成された素管３を仕上げダイスにより縮管加工
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は家庭用及び業務用エ
アコン等の空冷式熱交換器に使用される内面溝付管の加
工方法に関し、特に、効率よく容易に管内面に溝を形成
することができる内面溝付管の加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】空冷式熱交換器の凝縮器には、管内面に
螺旋状の溝を形成して熱伝達効率を向上させた内面溝付
管が使用されている。図３は内面溝付管の加工装置を示
す管軸方向の断面図である（特開昭６３−３０９３２１
号公報）。図３に示すように、素管３の内部にはフロー
ティングプラグ４が挿入されている。このフローティン
グプラグ４は、管供給側の外径が素管３の内径よりやや
小さく、管引抜き側の外径は管供給側のものよりも小さ
い略円錐台形である。このフローティングプラグ４と整
合する位置の素管３の外面には、フローティングプラグ
４と共に素管３を縮径加工する保持ダイス５が配置され
ている。また、フローティングプラグ４には連結軸６を
介して略円柱形の溝付プラグ２が連結されている。この
溝付プラグ２はその周面に素管３の内周面に形成すべき
形状の溝が加工されている。更に、この溝付プラグ２は
連結軸８を軸として自在に回転することができる。そし
て、この溝付プラグ２に整合する位置の素管３の外面に
は、複数個の転圧ボール１が管軸を中心として管円周方
向に回転可能に配設されている。また、転圧ボール１の
管引抜き方向下流側には、内面にフィンを形成された素
管３の外径を所定の寸法に縮管加工する仕上げダイス７
が素管１に接して設けられている。図４は従来の加工方
法の溝付プラグ及び転圧ボールを示す管軸方向と直交す
る断面図である。図４に示すように、管外面に配置され
た転圧ボール１の回転方向９ｂが管内面に設けられた溝
付プラグ２の回転方向８とは逆方向を向いている。

【０００３】このように構成された内面溝付管の加工装
置を用いた従来の加工方法は以下のとおりである。先
ず、素管３はフローティングプラグ４及び保持ダイス５
により縮管加工される。そして、この縮管加工された素
管３は転圧ボール１により縮管されると共に、この転圧
ボール１による圧下力を受けて素管３の内部に配置され
ている溝付プラグ２に押圧される。この溝付プラグ２は
連結軸６を介してフローティングプラグ４に連結されて
おり、フローティングプラグ４は素管３の引抜きによる
摩擦力と、保持ダイス５からの抗力とにより保持ダイス
５と整合する位置に静止しているので、溝付プラグ２も
転圧ボール１と整合する位置に止まっている。従って、
転圧ボール１を素管３の外周面に転接して円周方向に回
転駆動すると、溝付プラグ２との共働作用により、素管
３の内周面にフィンが形成される。更に、この内面にフ
ィンを形成された素管３は仕上げダイス７により縮管加
工され、所望の外径を有する内面溝付管が製造される。

【０００４】この内面溝付管においては、その熱伝達効
率を向上させるために、内面の溝を深くする深溝化が要
望されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
加工方法を用いて、長さが、例えば、４０００ｍ以上の
長尺材に高いフィンを加工しようとすると、溝付プラグ
の溝が欠けやすい。このため、従来方法で高フィン化さ
れた熱伝達効率が良好な内面溝付管を製造することは困
難である。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、溝付プラグの溝が欠けることなく素管に高
いフィンを安定して形成することができる内面溝付管の
加工方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】内面溝付管の加工方法
は、素管を保持ダイス及び複数個の転圧ボールにより順
次縮径加工すると共に、前記素管内にフローティングプ
ラグとこのフローティングプラグにロッドを介して相対
的に回転可能に連結された溝付プラグとを配置し、前記
フローティングプラグを前記保持ダイスに係合させて前
記溝付プラグを前記転圧ボール配設位置に位置させ、前
記転圧ボールにより素管を前記溝付プラグに押圧するこ
とにより前記素管の内面に前記溝付プラグの溝形状を転
写する内面溝付管の加工方法において、前記転圧ボール
及び前記溝付プラグは素管に対して同一方向に回転させ
ることを特徴とする。

【０００８】本発明においては、管外面に配置された転
圧ボールと管内面に設けられた溝付プラグとが同じ方向
に回転するので、転圧ボールが溝付プラグの溝を通過す
る時間を長くとることが可能となる。このため、溝付プ
ラグの溝を欠けにくくすることができると共に、管内面
に高いフィンを形成することができる。

【０００９】また、前記内面溝付管の加工方法において
は、前記素管の外面を仕上げダイスにより、所定の寸法
に縮径加工する工程を設けることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
添付の図面を参照して具体的に説明する。本実施例の方
法で使用する内面溝付管の加工装置は、図３に示すもの
と同様であり、フローティングプラグ、連結軸、溝付プ
ラグ、保持ダイス、転圧ロール及び仕上げダイスが従来
の加工装置と同様の位置関係を有して設けられている。
つまり、素管の内部には略円錐台形のフローティングプ
ラグが挿入されており、このフローティングプラグと整
合する位置の素管の外面には、フローティングプラグと
共に素管を縮径加工する保持ダイスが配置されている。
また、フローティングプラグには連結軸を介して略円柱
形の周面に溝が加工された溝付プラグが連結されてい
る。更に、この溝付プラグは連結軸を軸として自在に回
転することができる。そして、この溝付プラグに整合す
る位置の素管の外面には、複数個の転圧ボールが管軸を
中心として管円周方向に回転可能に配設されている。ま
た、転圧ボールから所定の長さ離れた管引抜き側には、
素管の外径を所定の寸法に縮管加工する仕上げダイスが
素管に接して設けられている。

【００１１】本実施例の方法が従来方法と異なる点は、
図１に示すように、管外面に配置された複数個の転圧ボ
ール１と、管内面に設けた溝付プラグ２とを素管３に対
して同一方向に回転させることにある。

【００１２】本実施例においては、先ず、従来技術と同
様に、管供給側から加工装置に供給された素管をフロー
ティングプラグ及び保持ダイスにより縮管加工する。そ
して、図１に示すように、管外面に配置された転圧ボー
ル１の回転方向９ａを管内面に設けられた溝付プラグ２
の回転方向８と一致させて両者を回転させる。このと
き、溝付プラグ２の溝が左ネジ方向に形成されていれ
ば、抽伸方向を見て時計方向に転圧ボール１が回転す
る。逆に、溝付プラグ２の溝が右ネジ方向に形成されて
いれば、転圧ボール１が反時計方向に回転する。こうし
て、縮管加工された素管３を転圧ボール１により溝付プ
ラグ２に押圧することにより、素管３を更に縮径すると
共に、管内面に溝付プラグの溝と整合する螺旋状のフィ
ンを転写する。そして、この内面にフィンを形成された
素管３を仕上げダイスにより縮径加工することにより、
内面溝付管が完成する。

【００１３】従来のように、転圧ボール１の回転方向９
ｂと溝付プラグ２の回転方向８とが逆方向であると、転
圧ボール１が溝付プラグ２の溝を通過する時間が短い。
このため、溝付プラグ２に素管３が押圧されにくく、強
加工されることになり溝付プラグ２の溝が欠けやすくな
ると共に、内面溝付管のフィンの高さが所望のものとな
らない。

【００１４】しかし、本実施例においては、素管３を転
圧ボール１により溝付プラグ２に押圧する際に、転圧ボ
ール１の回転方向９ａと溝付プラグ２の回転方向８とを
一致させているので、溝付プラグ２の溝を転圧ボール１
が通過する時間を長くすることができる。このため、溝
付プラグ２に素管３が十分に押圧され、溝付プラグ２の
溝が欠けにくくなると共に、素管３の内面に高いフィン
を容易に形成することが可能となる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例について、その特許請
求の範囲から加工前の条件が外れる比較例と比較して説
明する。

【００１６】先ず、実施例１として、加工部引抜き速度
Ｖａ（ｍ／ｍｉｎ）と溝付プラグの転圧ボールに対する
相対速度Ｖｂ（ｍ／ｍｉｎ）との速度比Ｖｂ／Ｖａ（＝
Ｋ）を変化させながら、転圧ボールの回転方向を溝付プ
ラグの回転方向と一致させて内面溝付管を製造した。ま
た、比較例２として、速度比Ｋを変化させながら、転圧
ボールの回転方向を溝付プラグの回転方向と逆向きにし
て内面溝付管を製造した。そして、実施例１及び比較例
２の内面溝付管の溝充満率（％）を測定した。なお、溝
充満率とは、溝プラグの溝深さに対する管内面に成形さ
れたフィン高さの成形率である。この結果を図２に示
す。図２は横軸に速度比Ｋをとり、縦軸に溝充満率をと
って両者の関係を示すグラフ図である。図２において、
□は実施例１を示しており、■は比較例２を示してい
る。図２に示すように、実施例１は本発明に係る加工方
法により内面溝付管を製造しているので、従来の方法に
より製造された比較例２と比較して、低い速度比におい
て溝充満率が高く、広範囲にわたって溝充満率が優れて
いる。

【００１７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
管外面に配置された転圧ロールにより素管を管内面に設
けられた溝付プラグに押圧して管内面にフィンを形成す
る際に、転圧ロールの回転方向と溝付プラグの回転方向
とを一致させているので、管内面に高いフィンを形成す
ることができると共に、溝付プラグの溝の欠けを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る溝付プラグ及び転圧ボー
ルを示す管軸方向と直交する断面図である。

【図２】速度比Ｋに対する溝充満率の関係を示すグラフ
図である。

【図３】内面溝付管の加工装置を示す管軸方向の断面図
である。

【図４】従来の溝付プラグ及び転圧ボールを示す管軸方
向と直交する断面図である。

【符号の説明】

１；転圧ボール ２；溝付プラグ ３；素管 ４；フローティングプラグ ５；保持ダイス ６；連結軸 ７；仕上げダイス ８、９ａ、９ｂ；回転方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ２８Ｆ 1/40 Ｆ２８Ｆ 1/40 Ｄ (72)発明者 小関 清憲 神奈川県秦野市平沢65番地 株式会社神戸 製鋼所秦野工場内 (72)発明者 内田 哲夫 神奈川県秦野市平沢65番地 株式会社神戸 製鋼所秦野工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素管を保持ダイス及び複数個の転圧ボー
   ルにより順次縮径加工すると共に、前記素管内にフロー
   ティングプラグとこのフローティングプラグにロッドを
   介して相対的に回転可能に連結された溝付プラグとを配
   置し、前記フローティングプラグを前記保持ダイスに係
   合させて前記溝付プラグを前記転圧ボール配設位置に位
   置させ、前記転圧ボールにより素管を前記溝付プラグに
   押圧することにより前記素管の内面に前記溝付プラグの
   溝形状を転写する内面溝付管の加工方法において、前記
   転圧ボール及び前記溝付プラグは素管に対して同一方向
   に回転させることを特徴とする内面溝付管の加工方法。
2. 【請求項２】 前記溝の形成後、前記素管の外面を仕上
   げダイスにより縮径加工することを特徴とする請求項１
   に記載の内面溝付管の製造方法。