JPH116695A - 伝熱管用溝付条及び伝熱管用溝付条成形ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長さ方向に傾斜した多数の溝を一面に有し、
前記一面が内側になるように幅方向に丸めて両側の突き
合わせ部を溶接して伝熱管を製造し、当該伝熱管内に拡
管プラグを押し込んで拡管した場合、外形がより真円に
なり易い伝熱管用溝付条を提供すること。 【解決手段】 一面に長さ方向に沿って平行する複数の
帯状の管内面形成領域１ａ〜１ｎを有し、少なくとも一
部の管内面形成領域には長さ方向に対して傾斜した多数
の平行な溝１１が形成され、前記一部の管内面形成領域
における幅方向の両側部の総肉厚（前記一面に形成され
た溝間のフィン頂部と他方の面まで肉厚）の差が０．１
mm以下であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、溶接によって内
面溝付管を製造する際の伝熱管用溝付条、及びこのよう
な伝熱管用溝付条を成形するための成形ロールに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】内面溝付管は、主として空調機器などの
熱交換器に使用されている。内面溝付管の製造方法とし
ては、例えば、金属管を一定方向に引抜きながら、当該
金属管内に溝付きプラグを回転自在に挿入し、金属管の
前記溝付きプラグの挿入部外周を転造工具で押圧するこ
とにより、前記プラグ表面の螺旋状の溝を前記金属管内
面に転写させる、いわゆる転造加工方法がある。しかし
この製造方法では、溝数や溝のねじれ角及び溝深さなど
の溝形状の特定要因を変化させることに限界があり、そ
れに伴って伝熱性能を向上させることにも限界があっ
た。

【０００３】そのため、例えば特開平４−１５８１９３
号公報のように、金属条の片面に形態の異なる異種の複
数の溝を形成し、溝が内側になるように前記金属条を管
状に丸めて溶接する方法が採用されている。特開平４−
１５８１９３号公報に記載された方法によれば、図１８
で示すように、一定幅の金属条５０を図示しないアンコ
イラによって繰り出しながら、当該金属条５０を、溝成
形ロール４と周面が平滑な加圧ロール３とで挟み、両ロ
ール４，３を所定方向へ回転させながら、金属条５０の
片面に溝５１を加工して溝付条５を製造する。次いで、
前記溝付条５を、図示しない成形ロール群により、溝５
１が内側になるように幅方向に沿って丸めて管状に成形
し、両側の突き合わせ部分を順次溶接した後、さらに仕
上げダイスに通して空引きすることにより所定サイズの
伝熱管を製造する。

【０００４】成形ロール４は、ほぼ一定の長さで同じ軸
４０に取り付けられたロールピース４ａ〜４ｄによって
構成され、隣合うロールピース４ａと４ｂ及び４ｃと４
ｄには、それぞれ軸４０に対するリード角を逆にした平
行な多数の溝４１がそれぞれ形成されている。したがっ
て、前記溝付条５の片面は、成形ロール４における各ロ
ールピース４ａ〜４ｄに対応して長さ方向に沿う所定幅
の管内面形成領域５ａ〜５ｄに区分され、各領域５ａ〜
５ｄにはそれぞれ逆方向に傾斜した平行な多数の溝５１
が形成されるので、前述のように製造された伝熱管の内
面には、前記領域５ａ〜５ｄ毎に管軸に対するリード各
を逆にした平行な多数の溝が形成され、このように形態
の異なる数種の溝が共存することにより、管内の冷媒の
流れを攪乱して管内伝熱性能を高めることができる。

【０００５】このように製造された伝熱管を使用してク
ロスフィン形の熱交換器を製造する際には、図２１で示
すように、伝熱管６を挿通するために孔７０をあらかじ
め形成した例えばアルミニウム合金製の多数のフィン７
を、伝熱管６の長さ方向に沿って所定のピッチで重なる
ように並べ、伝熱管６を前記各フィン７の孔７０内に挿
通し、前記伝熱管６内に拡管プラグ６０を押込み、伝熱
管６を拡管することによってフィン７の孔７０と密着さ
せる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記公報の伝熱管は、
管内の伝熱性能が向上する反面、図１８のように金属条
５０へ溝５１を加工して溝付条５を製造した場合以下の
ような課題があった。図１８において、各ロールピース
４ａ〜４ｄの各端部ａ〜ｅは溝付条５の各領域５ａ〜５
ｄの各側部Ａ〜Ｅと対応しているが、金属条５０に溝５
１が形成される過程において、金属材料が同図矢印の方
向へ、すなわち溝付条５の各領域５ａ〜５ｄの各側部
Ａ，Ｃ，Ｅより他の側部Ｂ，Ｄの方向へ偏肉し、側部
Ｂ，Ｄに近づくほど厚肉になる。

【０００７】例えば、幅３０mm、板厚０．５mmの脱酸銅
製の金属条を使用し、これに溝加工して溝付条５を製造
した場合、図１９及び図２０のように、溝付条５の各領
域５ａ〜５ｄの側部Ｂ，Ｄにおける溝深さｈは他の側部
Ａ，Ｃ，Ｅにおける溝深さｈよりもかなり深くなる。そ
のため、各領域５ａ〜５ｄの溝底肉厚ｔは幅方向の各部
においてほぼ等しくても、総肉厚Ｔは、側部Ｂ，Ｄの部
分が側部Ａ，Ｃ，Ｅの部分よりもかなり大きくなる。こ
れは、図１８の各ロールピース４ａ〜４ｄが金属条５０
と接触して回転する際、各ロールピース４ａ〜４ｄの各
溝４１は、ａ，ｃ，ｅ側の端部が最初に金属条５０と接
触し、ロール４の回転に伴って溝４１と金属条５０との
接触位置がｂ，ｄ側に移行するので、溝４１内において
端部ｂ，ｄ側に近づくほど材料が偏肉，蓄積されるため
である。

【０００８】前述のような溝付条５を管状に成形して溶
接した伝熱管６を、図２１のようにフィン７の孔７０に
通し、内部に拡管プラグ６０を押し込んで拡管した場
合、図２２で示すように、伝熱管６内のＡ，Ｃ，Ｅの部
分の溝５１の深さがＢ，Ｄの部分の溝５１の深さより小
さいため、外形が楕円状になる状態に拡管される。した
がって、フィン７の孔７０と伝熱管６の外周面との間に
隙間７１を生じて密着性が低下する。このように、伝熱
管６とフィン７の孔７０との間に隙間７１ができると、
熱交換器の伝熱性能が低下するほか、熱交換器の使用時
に隙間７１に水分が溜まり易くなるため腐食し易くな
る。他方、前記隙間７１を塞ぐため伝熱管６の拡管率を
大きくすると、伝熱管６内の溝５１が潰れて管内伝熱性
能が低下する。

【０００９】図１９及び図２２のような不具合は、図１
８のように、加工された溝付条５の隣合う領域５ａ，５
ｂ及び５ｃ，５ｄにおける溝５１が、互いに長さ方向に
対する傾斜を逆にした場合に典型的に表れる。しかしな
がら、例えば領域５ａ，５ｃの溝５１が長さ方向に傾斜
しており、それらに隣接する領域５ｂ，５ｄには溝が形
成されていない場合や、領域５ｂ，５ｄに形成された溝
が溝付条５の幅方向に沿っていたり又は条５の長さ方向
に沿っている場合でも、程度の差はあるが前述のような
不具合の傾向が表れる。

【００１０】この発明の目的は、一面に長さ方向に沿っ
て平行する帯状の複数の管内面形成領域を有し、少なく
とも一部の管内面形成領域へ長さ方向に対して傾斜した
多数の平行な溝が形成された溝付条において、前記一面
が内側になるように幅方向に丸めて両側の突き合わせ部
を溶接して伝熱管を製造し、当該伝熱管内に拡管プラグ
を押し込んで拡管した場合、外形がより真円になり易い
伝熱管用溝付条を提供することにある。この発明の他の
目的は、前述の課題を解決することができる伝熱管用溝
付条を製造するのに適する溝付条成形ロールを提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明による伝熱管用
溝付条は、前述の課題を解決するため以下のように構成
したものである。すなわち、請求項１に記載の伝熱管用
溝付条は、一面に長さ方向に沿って平行する複数の帯状
の管内面形成領域１ａ〜１ｎを有し、少なくとも一部の
管内面形成領域には長さ方向に対して傾斜した多数の平
行な溝１１が形成され、前記一部の管内面形成領域にお
ける幅方向の両側部の総肉厚（前記一面に形成された溝
間のフィン頂部と他方の面までの肉厚）の差が０．１mm
以下であることを特徴としている。

【００１２】請求項２に記載の伝熱管用溝付条は、請求
項１に記載の伝熱管用溝付条において、他の一部の管内
面形成領域には、前記一部の管内面形成領域に形成され
た溝１１とは逆方向に傾斜した多数の平行な溝１１が形
成され、当該他の一部の管内面形成領域の幅方向の両側
部の総肉厚の差が０．１mm以下であることを特徴として
いる。

【００１３】この発明による伝熱管用溝付条成形ロール
は、前述の課題を解決するため以下のように構成したも
のである。すなわち、請求項３に記載の伝熱管用溝付条
成形ロールは、周面が平滑な加圧ロール３との間に金属
条１０を挟んで回転させながら、当該金属条１０の一面
へ溝１１を成形する伝熱管用溝付条成形ロールにおい
て、前記伝熱管用溝付条成形ロール２は、同軸２０に固
定された所定長さの複数のロールピース２ａ〜２ｎを備
え、一部のロールピースの周面には軸２０に対して所定
のリード角を有する平行な多数の溝２１が形成され、前
記一部のロールピースは、当該一部のロールピースが一
回転する際に、前記溝２１の一端部が最後に前記金属条
１０と接触する側の端部の径が他方の端部の径よりも小
さく形成されていることを特徴としている。

【００１４】請求項４に記載の伝熱管用溝付条成形ロー
ルは、請求項３に記載の伝熱管用溝付条成形ロールにお
いて、他の一部のロールピースの周面には、軸２０に対
して前記一部のロールピースに形成されている溝２１と
は逆のリード角を有する平行な多数の溝２１が形成さ
れ、前記他の一部のロールピースは、当該ロールピース
が一回転する際に、当該ロールピースに形成されている
２１の一端部が最後に前記金属条１０と接触する側の端
部の径が他方の端部の径よりも小さく形成されているこ
とを特徴としている。

【００１５】請求項５に記載の伝熱管用溝付条成形ロー
ルは、請求項３又は４に記載の伝熱管用溝付条成形ロー
ルにおいて、前記溝２１が形成されているロールピース
の両端部の外径の差が０．５mm以下であることを特徴と
している。

【００１６】この発明による伝熱管用溝付状成形ロール
において、前記溝２１が形成されているロールピースの
外形としては、（イ）最大外径部（当該ロールピースが
一回転する際に、前記溝２１の一端部が最後に前記金属
条１０と接触する側の端部）から最小外径部（当該ロー
ルピースの他方の端部）の方向へ円錐テーパ状に小さく
なっているもの、（ロ）最大外径部から最小外径部の方
向へ円弧状に小さくなっているもの、（ハ）最大外径部
から最小外径部の方向へステップ状に小さくなっている
もの等が含まれる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１〜図１８を参照しながら、こ
の発明による伝熱管用溝付条及び溝付条成形ロールの好
ましい実施形態を説明する。 第１実施形態 図１〜図３には、この発明による第１実施形態の伝熱管
溝付条成形ロールが示されている。図１は第１実施形態
の伝熱管用溝付条成形ロールと加工中の溝付条との部分
平面図、図２は同様な成形ロールの半裁断面図、図３は
成形ロールと加圧ロールとで溝付条を加工している状態
の部分斜視図である。

【００１８】成形ロール２は超硬合金を材料とし、軸２
０へ並べて固定されたロールピース２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄとによって構成されている。ロールピース２ａ，２
ｃの周面には、軸２０に対して所定のリード角θ１を有
する多数の溝２１が平行に形成され、他のロールピース
２ｂ，２ｄの周面には軸２０に対して所定のリード角θ
２を有する多数の溝２１が形成されている。ロールピー
ス２ａ，２ｃに形成された溝２１と、ロールピース２
ｂ，２ｄに形成された溝２１は、傾きが逆であるが角度
は同じである。

【００１９】各ロールピース２ａ〜２ｄの外周部は、そ
れらの端部ａ，ｃ，ｅの位置が最大外径部Ｄ１になり、
端部ｂ，ｄの位置が最小外径部Ｄ２になるように、円錐
テーパ状に切削加工されている。各ロールピース２ａ〜
２ｄの最大外径部Ｄ１はφ１００mmであり、最小外径部
Ｄ２はφ９９．９mmである。図２のように、各ロールピ
ース２ａ〜２ｄの溝２１の底部のレベル（軸２０の中心
からの距離）は一定であり、それらの溝２１の深さＨ
は、最大外径部Ｄ１において０．４mmになるように設計
され、各溝２１は最大外径部Ｄ１から最小外径部Ｄ２に
向かって次第に浅くなっている。

【００２０】実施例１ 図３のように、第１実施形態の成形ロール２と周面が平
滑な加圧ロール（外径φ１００mm）３とを使用し、両ロ
ール２，３間に板厚０．５mm，幅３０mmの脱酸銅製の金
属条１０を挟み、最大外径部Ｄ１の部分で形成される溝
１１の深さｈが０．２mmになるように加圧量を調整し
て、長さ方向に沿って帯状に平行する各管内面形成領域
１ａ〜１ｄに、前記ロールピース２ａ〜２ｄの溝２１が
それぞれ転写された平行な多数の溝１１を有する伝熱管
用の溝付条１を加工した。他方、前記成形ロール２と同
様な材質で、各ロールピース４ａ〜４ｄで構成され、外
径φ１００mmの各ロールピース４ａ〜４ｄに、前記溝２
１と同様なリード角で溝深さ０．４mmの溝４１をそれぞ
れ有する図１９のような従来の成形ロール４を作製し
た。そして、この成形ロール４と、加圧ロール３とで前
記実施例と同じ材質及びサイズの金属条５０を挟み、成
形ロール４の各部ｂ，ｄの部分で形成される溝５１の深
さが０．２mmになるように、加圧ロール３の加圧量を調
整して、長さ方向に沿って帯状に平行する各管内面形成
領域４ａ〜４ａに、前記ロールピース４ａ〜４ｄの溝４
１がそれぞれ転写された平行な多数の溝５１を有する溝
付条５を加工した。

【００２１】前記実施例による溝付条１と従来例による
溝付条５とについて、各領域の両端部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅとそれらの中央部の総肉厚Ｔ〔図４のＴ＝ｔ（溝底肉
厚）＋ｈ（溝深さ）〕を測定したところ、図５のとおり
であった。図５では、従来例の溝付条に関する測定結果
は実線により、前記実施例の溝付条に関する測定結果は
点線によりそれぞれ表されているが、測定結果によれ
ば、各管内面形成領域の両端部における総肉厚Ｔの差
は、従来例の溝付条では０．１１mm強であるのに対し、
実施例の溝付条では０．０２mmであった。

【００２２】前記実施例１の溝付条１を多数製造し、図
示しない成形装置を使用して常法によりこれらを管状に
成形し、それらの両側の突き合わせ部を溶接した後、そ
れぞれ図示しない仕上げダイスで空引きして外径φ９．
５３mmの伝熱管を製造した。これらの伝熱管を使用し
て、図２１で説明した要領でクロスフィン形の熱交換器
を製造したが、各伝熱管は各部における総肉厚の差が小
さいためほぼ真円に近い状態で拡管され、フィン７の孔
７０と伝熱管の外周面との間に隙間は形成されなかっ
た。

【００２３】第２実施形態 図６には、この発明による第２実施形態の伝熱管溝付条
成形ロールが示されている。同図は溝付条の繰り出し側
における成形ロールの半裁平面図であり、成形ロール２
を構成する各ロールピース２ａ〜２ｄには、第１実施形
態の成形ロールにおけるとほぼ同様な多数の平行な溝２
１が形成されている。各ロールピース２ａ〜２ｄの材質
やサイズは第１実施形態のものとほぼ同様であるが、そ
れらの周面は、最大外径部Ｄ１より最小外径部Ｄ２に向
けて円弧状に小さくなるように形成されている。

【００２４】実施例２ 図３で示すように、前記第２実施形態の成形ロール２と
周面が平滑な加圧ロール３とにより、実施例１と同様な
条件で溝付条１を加工し、その各管内面形成領域１ａ〜
１ｄの各側部の総肉厚Ｔと、それらの中央部の総肉厚Ｔ
を測定したところ、図７の点線で示すような結果を得
た。図７には、比較のため図５で示した従来例の測定結
果が実線により併せて示されている。前記測定結果によ
れば、溝付条１の各領域１ａ〜１ｄの各部における総肉
厚Ｔの差は０．０３mm弱であった。そして、図６の成形
ロール２を使用して加工された溝付条１により外径φ
９．５３mmの溶接伝熱管を製造し、図２１で説明した要
領で拡管したところ、真円に近い状態に拡管することが
でき、フィン７の孔７０と当該伝熱管の周面との間に隙
間は形成されなかった。

【００２５】第３実施形態 図８には、この発明による第３実施形態の伝熱管溝付条
成形ロールが示されている。同図は溝付条の繰り出し側
における成形ロールの半裁平面図であり、成形ロール２
を構成する各ロールピース２ａ〜２ｄには、第１実施形
態の成形ロールにおけるとほぼ同様な多数の平行な溝２
１が形成されている。各ロールピース２ａ〜２ｄの材質
やサイズは第１実施形態のものとほぼ同様であるが、そ
れらの周面は、最大外径部Ｄ１より最小外径部Ｄ２に向
けてステップ状に（階段状に）小さくなるように形成さ
れている。

【００２６】実施例３ 図３で示すように、前記第３実施形態の成形ロール２と
周面が平滑な加圧ロール３とにより、実施例１と同様な
条件で溝付条１を加工し、その各管内面形成領域１ａ〜
１ｄの各側部の総肉厚Ｔと、それらの中央部の総肉厚Ｔ
を測定したところ、図９の点線で示すような結果を得
た。図９には、比較のため図５で示した従来例の測定結
果が実線により併せて示されている。前記測定結果によ
れば、溝付条１の各領域１ａ〜１ｄの各部における総肉
厚Ｔの差は０．０２mm程度であった。そして、図８の成
形ロール２を使用して加工された溝付条１により外径φ
９．５３mmの溶接伝熱管を製造し、図２１で説明した要
領で拡管したところ、真円に近い状態に拡管することが
でき、フィン７の孔７０と当該伝熱管の周面との間に隙
間は形成されなかった。

【００２７】実施例４ 実施例１と同じ溝形成パターンの溝付条１の製造に当
り、溝付条成形ロール２の最大外径部Ｄ１と最小外径部
Ｄ２の差を所定範囲で変化させたケースＮｏ．１〜９
（但し、Ｎｏ．１は外径差０の従来例）の成形ロール２
を製造し、それぞれの成形ロールと図３の加圧ロール３
を組み合わせて、実施例１と同じ条件で溝付条の加工実
験を行い、それぞれの溝付条について幅方向の各部にお
ける総肉厚の差を測定した。その結果を表１に示した。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１の結果から明らかなように、従来例で
あるＮｏ．１の成形ロールを使用して加工した溝付条
は、幅方向の総肉厚の差が０．１１mmであるのに対し、
この発明に係る実施例であるＮｏ．２〜Ｎｏ．９の成形
ロールを使用して加工した溝付条は、幅方向の総肉厚の
差がいずれも０．１mm以下であった。

【００３０】次いで、前記Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９の成形ロ
ールによって加工された溝付条を使用して造管溶接し、
これらを仕上げダイスに通して空引きして、外径φ９．
５３mmの伝熱管をそれぞれ製造した。これらの各伝熱管
について、図２１の要領で拡管実験を行ってフィン７の
孔７０との密着性を調べた。その結果、溝付条の幅方向
の総肉厚の差が０．１mmを越えるＮｏ．１の従来の溝付
条を使用した伝熱管では、フィン７の孔７０との間に隙
間を生じて密着性が良好でなかったのに対して、幅方向
の総肉厚の差が０．１mm以下である本発明実施例のＮ
ｏ．２〜９の溝付条を使用した伝熱管では、フィン７の
孔７０との間に隙間は生じず、両者間の密着性は良好で
あった。

【００３１】図１０には、表１のＮｏ．３の成形ロール
２（ロールピース２ｃ）による溝付条１（領域１ｃ）の
加工状態が、図１１には、Ｎｏ．９の成形ロール２（ロ
ールピース２ｃ）による溝付条１（領域１ｃ）の加工状
態がそれぞれ拡大して示されている。成形ロール２の最
大外径部Ｄ１−最小外径部Ｄ２＝０．０５mmである図１
０の成形ロール２では、溝付条１の領域１ｃの幅方向に
おいて万遍なく溝１１が形成されている。これに対し、
成形ロール２の最大外径部Ｄ１−最小外径部Ｄ２＝０．
６０mmである図１１の成形ロール２では、溝付条１の領
域１ｃの幅方向において、当該ロール２の最小外径部Ｄ
２が接触する部分には溝１１がほとんど形成されていな
い。このように、溝付条１に設計に沿う溝１１のない部
分が形成されると、管内伝熱性能が低下する。図１０と
図１１の状態から、Ｎｏ．９のように、最大外径部Ｄ１
と最小外径部Ｄ２の差が大きい成形ロール２を使用した
場合に、溝付条１の溝１１を充分なものとするには加圧
量を大きくする必要があることが明らかにされる。しか
し、加圧量の増大は成形ロールの破壊を招き、工具寿命
を低下させ、結果として生産性も低下させるので、成形
ロール２の最大外径部と最小外径部の差（ロールピース
の両端部の外径差）は、０．５mm以下とするのが好まし
い。特許請求の範囲の請求項５における限定は、この好
ましいケースを示している。

【００３２】実施例５ 成形ロール２を、図１２の（ｈ）図のように２個のロー
ルピース２ａ，２ｂにより、図１のように４個のロール
ピース２ａ〜２ｄにより、及び図１２の（ｉ）図のよう
に６個のロールピース２ａ〜２ｆによってそれぞれ構成
され、隣合うロールピース相互に形成された溝２１が逆
方向に傾斜していて、図１３で示す成形ロール２の溝２
１の頂角αがそれぞれ２０度，３０度，４０度である本
発明の実施例による各成形ロールを製造した。各成形ロ
ールは、実施例１と同様に最大外径部がφ１００mmで、
最小外径部がφ９９．９０mmであり、溝２１の深さＨも
実施例１と同様に、最大外径部において０．４mmとし
た。他方、他の部分がそれぞれ同様な構成であって、外
径φ１００mmで長さ方向において外径差がなく、溝深さ
Ｈが０．４mmで一定である従来構造の各成形ロールを製
造した。幅３０mm，板厚０．５mmの脱酸銅製の金属条を
使用し、前記各成形ロールと図１の加圧ロール３と同様
なロールとの組合せにより、各ロールピースの中央部で
の溝深さｈが０．２mmになるように加圧量を調整して、
それぞれ溝付条を加工した。そして、各溝付条につい
て、その幅方向における総肉厚の差を測定したところ、
表２のような結果であった。表２の測定結果から明らか
なように、成形ロールの長さが同じである場合、ロール
ピースの数、及び、溝頂角αの角度の大きさに反比例し
て、加工される溝付条の幅方向の総肉厚差は小さくなる
傾向を示しているが、従来例の成形ロールで加工された
溝付条は、幅方向の総肉厚差が０．１mmを超えているの
に対し、本発明による実施例の成形ロールで加工された
溝付条は、幅方向の総肉厚差がいずれも０．１mm以下で
ある。

【００３３】

【表２】

【００３４】第４実施形態 図１４は、第４実施形態の溝付条成形ロールと加工中の
溝付条とを示す部分平面図である。図は成形ロール２に
おける溝付条１の出側部の半裁平面図であり、成形ロー
ル２は同軸２０に固定されたロールピース２ａ〜２ｄに
よって構成され、ロールピース２ａのａ側端部と、ロー
ルピース２ｄのｅ側端部には、幅の狭い平滑部がそれぞ
れ形成されている。ロールピース２ａ，２ｃには、周面
に軸２０に対して同じ方向のリード角を有する平行な多
数の溝２１がそれぞれ形成され、ロールピース２ａ，２
ｃと隣合うロールピース２ｂ，２ｄには、周面に軸２０
の方向に沿って平行な多数の溝２１がそれぞれ形成され
ている。ロールピース２ａのａ側端部及びロールピース
２ｃのｃ側端部はそれらの最大外径部であって、いずれ
もφ１００mmであり、ロールピース２ａのｂ側端部及び
ロールピース２ｃのｄ側端部はそれらの最小外径部であ
って、いずれもそれらの最大外径部よりも０．１mm程度
小さくなっている。ロールピース２ｂ，２ｄの外径はφ
１００mmであり、いずれも長さ方向の各部で外径差がな
い。ロールピース２ａ，２ｃの溝２１の深さは、最大外
径部において０．４mmであり、各溝２１の溝底部のレベ
ルはほぼ等しくなるように構成されている。ロールピー
ス２ｂ，２ｄの溝２１の深さは０．４mmである。

【００３５】第４実施形態の成形ロール２を使用して加
工された溝付条１には、ロールピース２ａ〜２ｄに対応
して、長さ方向に沿い平行な帯状の管内面形成領域１ａ
〜１ｄが形成され、その幅方向の両側縁部には平滑部１
ｈが形成される。溝付条１の管内面形成領域１ａ，１ｃ
には、長さ方向に対して傾斜した平行な多数の溝１１が
形成され、他の領域１ｂ，１ｄには幅方向に沿って平行
な多数の溝１１が形成される。溝付条１の幅方向におけ
る総肉厚の差は、０．１mm以下である。したがって、こ
の溝付条１により造管溶接した伝熱管を図２１の要領で
拡管した場合、外形がより真円に近い状態に拡管され
る。この実施形態の成形ロール及び溝付条の他の構成や
作用，効果は、第１実施形態の場合とほぼ同様であるの
でそれらの説明は省略する。

【００３６】第５実施形態 図１５は、第５実施形態の溝付条成形ロールと加工中の
溝付条との部分平面図である。図は成形ロール２におけ
る溝付条１の出側部の半裁平面図であり、成形ロール２
は同軸２０に固定されたロールピース２ａ〜２ｄと、ロ
ールピース２ａ，２ｂ間及びロールピース２ｃ，２ｄ間
にそれぞれ介在する周面が平滑な各スペーサ２ｇとによ
って構成され、ロールピース２ａのａ側端部と、ロール
ピース２ｄのｅ側端部には、幅の狭い平滑部がそれぞれ
形成されている。ロールピース２ａ，２ｃ及び２ｂ，２
ｄには、周面に軸２０に対して逆方向のリード角を有す
る平行な多数の溝２１がそれぞれ形成されている。ロー
ルピース２ａのａ側端部、ロールピース２ｂ，２ｃのｃ
側端部、及びロールピース２ｄのｅ側端部はそれらの最
大外径部であって、いずれもφ１００mmであり、各ロー
ルピース２ａ〜２ｄの他方の端部はそれらの最小外径部
であって、いずれもそれらの最大外径部よりも０．１mm
程度さくなっている。ロールピース２ａ〜２ｄの溝２１
の深さは最大外径部において０．４mmであり、各溝２１
の内底部のレベルはほぼ等しくなるように構成されてい
る。スペーサ２ｇの外径は、それらの両側のロールピー
ス２ａ，２ｂ及び２ｃ，２ｄの最小外径部とほぼ等し
い。

【００３７】第５実施形態の成形ロール２を使用して加
工された溝付条１には、ロールピース２ａ〜２ｄに対応
して、長さ方向に沿い平行な帯状の管内面形成領域１ａ
〜１ｄが形成されるとともに、各スペーサ２ｇに対応す
る部分に平滑な領域１ｇがそれぞれ形成され、両側縁部
には平滑部１ｈが形成される。溝付条１の管内面形成領
域１ａ〜１ｄには、長さ方向に対して傾斜した平行な多
数の溝１１が形成される。溝付条１の幅方向における総
肉厚の差は、０．１mm以下である。しがたって、この溝
付条１により造管溶接した伝熱管を図２１の要領で拡管
した場合、外形がより真円に近い状態に拡管される。こ
の実施形態の成形ロール及び溝付条の他の構成や作用，
効果は、第１実施形態の場合とほぼ同様であるのでそれ
らの説明は省略する。

【００３８】第６実施形態 図１６は、第６実施形態の溝付条成形ロールと加工中の
溝付条との部分平面図である。図は成形ロール２におけ
る溝付条１の出側部の半裁平面図であり、成形ロール２
は同軸２０に固定されたロールピース２ａ〜２ｆによっ
て構成されている。ロールピース２ａ，２ｃ及び２ｅに
は、周面に軸２０に対して所定のリード角を有する平行
な多数の溝２１がそれぞれ形成されており、ロールピー
ス２ａ，２ｅの溝２１とロールピース２ｅの溝２１は、
軸２０に対するリード角が逆になっている。ロールピー
ス２ｂ，２ｄ，２ｆの周面は平滑である。ロールピース
２ａのａ側端部、ロールピース２ｃのｄ側端部、及びロ
ールピース２ｅのｅ側端部はそれらの最大外径部であっ
て、いずれもφ１００mmであり、各ロールピース２ａ，
２ｃ，２ｅの他方の端部はそれらの最小外径部であっ
て、いずれもそれらの最大外径部よりも０．１mm程度さ
くなっている。ロールピース２ａ，２ｃ，２ｅの溝２１
の深さは最大外径部において０．４mmであり、各溝２１
の内底部のレベルはほぼ等しくなるように構成されてい
る。ロールピース２ｂ，２ｆの外径はロールピース２
ａ，２ｃ，２ｅの最小外径部と、ロールピース２ｄの外
径はロールピース２ｃ，２ｅの最大外径部とそれぞれ等
しい。

【００３９】第６実施形態の成形ロール２を使用して加
工された溝付条１には、ロールピース２ａ〜２ｆに対応
して、長さ方向に沿い平行な帯状の管内面形成領域１ａ
〜１ｆがそれぞれ形成される。溝付条１の管内面形成領
域１ａ，１ｃ，１ｅには、長さ方向に対して傾斜した平
行な多数の溝１１がそれぞれ形成される。溝付条１の幅
方向における総肉厚の差は、０．１mm以下である。しが
たって、この溝付条１により造管溶接した伝熱管を図２
１の要領で拡管した場合、外形がより真円に近い状態に
拡管される。この実施形態の成形ロール及び溝付条の他
の構成や作用，効果は、第１実施形態の場合とほぼ同様
であるのでそれらの説明は省略する。

【００４０】第７実施形態 図１７は、第７実施形態の溝付条成形ロールと加工中の
溝付条との部分平面図である。図は成形ロール２におけ
る溝付条１の出側部の半裁平面図であり、成形ロール２
は同軸２０に固定されたロールピース２ａ〜２ｆによっ
て構成されている。ロールピース２ａ，２ｃ及び２ｅの
構成は第６実施形態のものとほぼ同じであり、ロールピ
ース２ｂ，２ｄ，２ｆの構成は、第６実施形態における
ロールピース２ｂ，２ｄ，２ｆの周面に、軸２０と直角
に交叉する平行な多数の溝２１を形成したものである。

【００４１】第７実施形態の成形ロール２を使用して加
工された溝付条１には、ロールピース２ａ〜２ｆに対応
して、長さ方向に沿い平行な帯状の管内面形成領域１ａ
〜１ｆがそれぞれ形成される。溝付条１の管内面形成領
域１ａ，１ｃ，１ｅには、長さ方向に対して傾斜した平
行な多数の溝１１がそれぞれ形成され、他の管内面形成
領域１ｂ，１ｄ，１ｆには、長さ方向に沿って平行する
多数の溝１１がそれぞれ形成される。溝付条１の幅方向
における総肉厚の差は、０．１mm以下である。しがたっ
て、この溝付条１により造管溶接した伝熱管を図２２の
要領で拡管した場合、外形がより真円に近い状態に拡管
される。この実施形態の成形ロール及び溝付条の他の構
成や作用，効果は、第６実施形態の場合とほぼ同様であ
るのでそれらの説明は省略する。

【００４２】

【発明の効果】請求項１，２に記載の伝熱管用溝付条
は、一面に長さ方向に沿って平行する複数の帯状の管内
面形成領域１ａ〜１ｎを有し、これらの管内面形成領域
１ａ〜１ｎの中、長さ方向に沿って多数の平行な溝１１
が形成されている領域の両側部の総肉厚の差が０．１mm
以下に形成されているので、この溝付条を使用して製造
された溶接伝熱管を、例えばクロスフィン形熱交換器を
製造する際に、内部に拡管プラグを挿入して拡管した場
合、外径が真円に近い状態で拡管され、フィンと伝熱管
の外周面との密着性を確保することができる。

【００４３】請求項３，４に記載の伝熱管用溝付条成形
ロールは、周面が平滑な加圧ロール３との間に金属条１
０を挟んで回転させながら、当該金属条１０の一面へ溝
１１を成形する伝熱管用溝付条成形ロールにおいて、前
記伝熱管用溝付条成形ロール２は、同軸２０に固定され
た所定長さの複数のロールピース２ａ〜２ｎを備え、こ
れらのロールピース２ａ〜２ｎの中、周面に軸２０に対
して所定のリード角を有する平行な多数の溝２１が形成
されたロールピースは、当該ロールピースが一回転する
際に、前記溝２１の一端部が最後に前記金属条１０と接
触する側の端部の径が他方の端部の径よりも小さく形成
されているので、これを使用して請求項１又は２に記載
の伝熱管用溝付条を円滑に加工することができる。

【００４４】請求項５に記載の伝熱管用溝付条成形ロー
ルは、請求項３又は４に記載の成形ロールにおいて、前
記溝２１が形成されているロールピースの両端部の外径
の差が０．５mm以下としたので、これを使用して加工し
た溝付条は、管内伝熱性能を低下させないで、真円に近
い状態で円滑に拡管することができる内面溝付きの溶接
伝熱管を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による第１実施形態の伝熱管用溝付条
成形ロールと加工中の溝付条との部分平面図である。

【図２】図１の成形ロールの半裁断面図である。

【図３】図１の成形ロールを使用した加工装置により溝
付条を加工している状態の部分斜視図である。

【図４】図３の加工装置で加工された溝付条の部分拡大
断面図である。

【図５】図３の加工装置で加工された溝付条と、従来の
加工装置で加工された溝付条の幅方向の各位置における
総肉厚を比較して示したグラフである。

【図６】第２実施形態の伝熱管用溝付条成形ロールの半
裁平面図である。

【図７】図６の成形ロールを使用して加工した溝付条
と、従来の成形ロールを使用して加工した溝付条の、幅
方向の各位置における総肉厚を比較して示したグラフで
ある。

【図８】第３実施形態の伝熱管用溝付条成形ロールの半
裁平面図である。

【図９】図８の成形ロールを使用して加工した溝付条
と、従来の成形ロールを使用して加工した溝付条の、幅
方向の各位置における総肉厚を比較して示したグラフで
ある。

【図１０】表１のＮｏ．３の実施形態の成形ロールによ
り溝付条を加工している状態を示す部分拡大断面図であ
る。

【図１１】表１のＮｏ．９の実施形態の成形ロールによ
り溝付条を加工している状態を示す部分拡大断面図であ
る。

【図１２】（ｈ）図は２個のロールピースから構成され
た成形ロールの概略平面図、（ｉ）図は６個のロールピ
ースから構成された成形ロールの概略平面図である。

【図１３】成形ロールの溝の形成部分を示す部分拡大断
面図である。

【図１４】第４実施形態の成形ロールと加工中の溝付条
との部分平面図である。

【図１５】第５実施形態の成形ロールと加工中の溝付条
との部分平面図である。

【図１６】第６実施形態の成形ロールと加工中の溝付条
との部分平面図である。

【図１７】第７実施形態の成形ロールと加工中の溝付条
との部分平面図である。

【図１８】従来の伝熱管用溝付条成形ロールを使用した
加工装置と、当該加工装置により加工中の溝付条とを示
す部分斜視図である。

【図１９】従来の成形ロールと当該成形ロールで加工中
の溝付条との部分拡大断面図である。

【図２０】従来の成形ロールにより加工された溝付条の
幅方向の各位置における総肉厚の差及び溝深さの差、並
びに溝底肉厚を示すグラフである。

【図２１】クロスフィン形熱交換器の製造工程におい
て、内面溝付伝熱管を拡管している状態の部分平断面図
である。

【図２２】従来の伝熱管用溝付条を使用して溶接造管さ
れた伝熱管を、クロスフィン形熱交換器のフィンの孔に
拡管固定した状態を示す部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１，５ 溝付条 １０，５０ 金属条 １１，５１ 溝 １ａ〜１ｇ，５ａ〜５ｄ 管内面形成領域 ２，４ 溝付条成形ロール ２０，４０ 軸 ２１，４１ 溝 ２ａ〜２ｆ，４ａ〜４ｄ ロールピース ２ｇ スペーサ ３ 加圧ロール ６ 伝熱管 ６０ 拡管プラグ ７ フィン ７０ 孔 ７１ 隙間 ａ〜ｇ 溝付条成形ロールにおけるロールピースの端部 Ａ〜Ｅ 溝付条の各領域の端部 Ｄ１ 最大外径部 Ｄ２ 最小外径部 Ｈ 溝２１の深さ ｈ 溝１１，５１の深さ Ｔ 総肉厚 ｔ 溝底肉厚

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 康敏 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一面に長さ方向に沿って平行する複数の
   帯状の管内面形成領域１ａ〜１ｎを有し、少なくとも一
   部の管内面形成領域には長さ方向に対して傾斜した多数
   の平行な溝１１が形成され、前記一部の管内面形成領域
   における幅方向の両側部の総肉厚（前記一面に形成され
   た溝間のフィン頂部と他方の面までの肉厚）の差が０．
   １mm以下であることを特徴とする、伝熱管用溝付条。
2. 【請求項２】 他の一部の管内面形成領域には、前記一
   部の管内面形成領域に形成された溝１１とは逆方向に傾
   斜した多数の平行な溝１１が形成され、当該他の一部の
   管内面形成領域の幅方向の両側部の総肉厚の差が０．１
   mm以下であることを特徴とする、請求項１に記載の伝熱
   管用溝付条。
3. 【請求項３】 周面が平滑な加圧ロール３との間に金属
   条１０を挟んで回転させながら、当該金属条１０の一面
   へ溝１１を成形する伝熱管用溝付条成形ロールにおい
   て、前記伝熱管用溝付条成形ロール２は、同軸２０に固
   定された所定長さの複数のロールピース２ａ〜２ｎを備
   え、一部のロールピースの周面には軸２０に対して所定
   のリード角を有する平行な多数の溝２１が形成され、前
   記一部のロールピースは、当該一部のロールピースが一
   回転する際に、前記溝２１の一端部が最後に前記金属条
   １０と接触する側の端部の径が他方の端部の径よりも小
   さく形成されていることを特徴とする、伝熱管用溝付条
   成形ロール。
4. 【請求項４】 他の一部のロールピースの周面には、軸
   ２０に対して前記一部のロールピースに形成されている
   溝２１とは逆のリード角を有する平行な多数の溝２１が
   形成され、前記他の一部のロールピースは、当該ロール
   ピースが一回転する際に、当該ロールピースに形成され
   ている溝２１の一端部が最後に前記金属条１０と接触す
   る側の端部の径が他方の端部の径よりも小さく形成され
   ていることを特徴とする、請求項３に記載の伝熱管用溝
   付条成形ロール。
5. 【請求項５】 前記溝２１が形成されているロールピー
   スの両端部の外径の差は０．５mm以下である、請求項３
   又は４に記載の伝熱管用溝付条形成ロール。