(57)【要約】【課題】ＥＴＴＳ方式において、レベルワウンドコイル（ＬＷＣ）から銅管を引き出す際の引っ掛かり等のトラブルを解消することのできるＬＷＣとその製造方法、およびＬＷＣの包装体を提供する。【解決手段】管が整列巻き、かつトラバース巻きされた複数のコイル層から構成され、ｍ層目（ｍは自然数である）のコイルの外側にｍ＋１層目のコイルをその２巻目が前記ｍ層目のコイルの最終巻およびその直前巻の管間の外側凹部に嵌め込まれるように配置され、奇数層目及び偶数層目のコイルの巻き数がいずれもｎ（ｎは自然数）であるレベルワウンドコイルの製造に際し、所定の式を満たすように式中のいずれか１以上の制御因子の制御を行なう。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
管が整列巻き、かつトラバース巻きされた複数のコイル層から構成され、ｍ層目（ｍは自然数である）のコイルの外側にｍ＋１層目のコイルをその２巻目が前記ｍ層目のコイルの最終巻およびその直前巻の管間の外側凹部に嵌め込まれるように配置され、奇数層目及び偶数層目のコイルの巻き数がいずれもｎ（ｎは自然数）であるレベルワウンドコイルの製造方法であって、
下記式（１）の関係を満たすように式中のいずれか１以上の制御因子を制御する工程（以下、制御工程という）を含むことを特徴とするレベルワウンドコイルの製造方法。
【数１】
2008087888.tif 000027
Ｒｍ：レベルワウンドコイル中のｍ層目の銅管の曲率半径[単位：ｍ]
ρＬ：単位長さあたりの管の質量 [単位：ｋｇ/ｍ]
ｇ：重力加速度 [単位：ｍ/ｓ２]
μ*ｔｓ：管とコイルスペーサ（緩衝材）間の実効的な摩擦係数
μｔｔ：管同士間の摩擦係数
ｎ＊：レベルワウンドコイルの１層の巻数(層により巻数がｎと異なる場合は最も大きい数とする)
Ｒｏｕｔ：レベルワウンドコイル最外層の管の曲率半径 ［単位：ｍ］
Ｒ：引き出し部分の銅管曲げの曲率半径 [単位：ｍ]
Ｚ：管の断面係数 ［単位：ｍ３］
σＢ：管の素材の引張強さ [単位：Ｐａ]
ΔＣｍａｘ：円管が塑性屈服しない最大曲率差 ［単位：ｍ−１］
ｄ：管の外径 ［単位：ｍ]
Ｌｍａｘ： 円管が塑性屈服しないように引出せる許容挟まれ長さ ［単位：ｍ］
【請求項２】
前記制御工程は、前記摩擦係数μ*ｔｓを制御することを特徴とする請求項１に記載のレベルワウンドコイルの製造方法。
【請求項３】
前記制御工程は、前記摩擦係数μｔｔを制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレベルワウンドコイルの製造方法。
【請求項４】
前記制御工程は、前記巻数ｎ＊を制御することを特徴とする請求項１に記載のレベルワウンドコイルの製造方法。
【請求項５】
前記制御工程は、前記管の外径ｄを制御することを特徴とする請求項１に記載のレベルワウンドコイルの製造方法。
【請求項６】
前記制御工程は、前記管の素材の引張強さσＢを制御することを特徴とする請求項１に記載のレベルワウンドコイルの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の製造方法により製造されたことを特徴とするレベルワウンドコイル。
【請求項８】
パレットと、当該パレット上にコイル中心軸が載置面に対して垂直となるように１段又は緩衝材を介して多段に積載された請求項７に記載のレベルワウンドコイルと、当該レベルワウンドコイルの全体を包む袋と、当該袋の側部に緊張巻きされた帯状の樹脂フィルムとを含んで構成されることを特徴とするレベルワウンドコイルの包装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レベルワウンドコイル（ＬＷＣ：Level Wound Coil、以下「ＬＷＣ」と言うことがある。）とその製造方法、およびレベルワウンドコイルの包装体に関し、特に、エアコン等の空調用熱交換器の伝熱管、及び建築用の給水配管等に使用される銅又は銅合金管等のレベルワウンドコイルとその製造方法、およびレベルワウンドコイルの包装体に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置等の熱交換器及び建築用の給水配管等には、内面溝付管や平滑管等の伝熱管が使用されている。この伝熱管には、一般に、銅又は銅合金による金属管（以下、単に「銅管」という）が用いられ、その製造工程において、コイル状に巻き取られてから焼鈍が行われて所定の調質材とされ、レベルワウンドコイルの状態で保管され、或いは搬送される。そして、使用時に巻戻しされ、所要の長さで切断して使用される。
【０００３】
上記レベルワウンドコイルの使用時には、銅管引き出し装置（巻き戻し機、アンコイラー）を用いて銅管の引き出しが行われる。例えば、特許文献１の図５，６に示される銅管引き出し装置があり、この銅管引き出し装置について以下に図を示して説明する。
【０００４】
図１は、従来の銅管引き出し装置を示す図である。（ａ）は縦型アンコイラー、（ｂ）は横型アンコイラーを使用したものである。図１（ａ）の銅管引き出し装置（縦型アンコイラー）１０Ａでは、ＬＷＣ２０が巻回されたボビン２１が縦に取り付けられた後、ボビン２１から銅管２２を引き出し、ガイド１１により引き出し方向へガイドし、図示しない切断機によって所定の長さに切断して使用される。
【０００５】
一方、図１（ｂ）の銅管引き出し装置（横型アンコイラー）１０Ｂでは、ＬＷＣ２０が巻回されたボビン２１がターンテーブル１２上に横に設置された後、ボビン２１から銅管２２を引き出し、ガイド１３により引き出し方向へガイドし、図示しない切断機によって所定の長さに切断して使用される。
【０００６】
図２は、図１に示したボビンに巻き付けられたＬＷＣの詳細構成を示す図である。銅管２２により構成されているＬＷＣ２０は、ボビン２１に巻き付けられた状態となっている。ボビン２１は、銅管２２が複数の層に巻回された円筒状の内胴２３と、内胴２３の両側に取り付けられた一対の円板状の側板２４とにより構成されている。
【０００７】
図１に示した銅管引き出し装置１０Ａ，１０Ｂは、構造上の複雑さ等から装置コストが高いという問題がある。そこで、上記問題を解決する方法として、Eye to the sky（以下、「ＥＴＴＳ」という。）と称される銅管の引き出し方法が知られている（例えば、特許文献１の図８参照）。なお、「Eye to the sky」は「Inner end payoff (ID payoff)」と称される場合もある。
【０００８】
図３は、ＥＴＴＳによる銅管の引き出し方法を示す説明図である。複数のＬＷＣ３２を積載したＬＷＣ集合体３０は、パレット３１上に、複数のＬＷＣ３２がそのコイル中心軸方向がパレット３１上面に対して垂直方向となるように緩衝材３３を介して積載されて構成されている。パレット３１は、例えば、複数本の木製等による角材３１ａと、この角材３１ａ上に取り付けられた１枚または複数枚の木製板材３１ｂにより四角形に作られている。パレット３１は、木製の他にプラスチック製や金属製の場合もある。また、緩衝材３３は、例えば、木材、紙材、樹脂等により、ＬＷＣ３２の直径より大きな円板状に作られている。なお、緩衝材３３は、パレット３１とＬＷＣ３２の間にもしばしば挿入される。
【０００９】
１つのＬＷＣ３２は、例えば、直径が約１０００ｍｍで、内径が５００〜６００ｍｍであり、パレット３１を含めたＬＷＣ集合体３０の全体の高さはおよそ１〜２ｍである。
【００１０】
次に、図３を参照してＥＴＴＳ方式による銅管引き出し方法を説明する。銅管３５は、ＬＷＣ集合体３０の最上段のＬＷＣ３２の内側から上方に向かって引き出された後、通常、床から１メートルほどのパスライン上で水平な状態で切断されるために、上方に設置されたガイド３４によって引き出し方向が変更されて、切断機へと挿入され所望の長さに切断される。ガイド３４は、金属管や樹脂管を円形に加工して作られており、その内径は銅管３５の外径より大きくされている。パレット３１の設置面からガイド３４までの高さは、およそ２．５〜３．５ｍである。切断機は、通常、床から１メートル程度の高さのパスライン上で、水平な状態で銅管の切断を行う。ＥＴＴＳ方式とは、このように、コイル中心軸が載置面に対して垂直となるように載置したＬＷＣの内側から上方に向かって管を引き出していく方式をいう。
【００１１】
このＥＴＴＳ方式は、図２に示したボビン２１を使わずに済むため、ボビン購入費を削減することができる。また、図３に示したようにＬＷＣを回転させる必要がないため、図１に示したアンコイラー、ターンテーブル等が不要になり、設備導入費も大幅に削減できるという特徴を有する。
【００１２】
次に、ＬＷＣ３２を巻く方法について説明する。例えば、図２に示すように、ボビン２１の内胴２３に、巻き始め箇所を銅管２２ａとして図の右方向に整列巻きを行う方法がある。この整列巻きとは、銅管２２を内胴２３に沿って一周するように巻いた後、銅管２２が相互に接触するように、即ち、隙間が生じないように密に銅管２２を巻いていく方法である。
【００１３】
図２において、銅管を右端まで円筒状に一層目を巻いた後、二層目として一層目の外側に銅管２２を整列巻きしながら円筒軸方向の右端から左端（一層目の反対方向）へ巻回する。このとき、二層目の銅管は、一層目のコイルにおける隣接する銅管部分の間に形成される凹部に、はめ込むようにして巻回されていく。更に、この二層目のコイルの外側に上記と同様にして三層目以降のコイルを積層する。このような円筒状のコイルを形成する巻き方をトラバース巻きという。また、このように銅管２２を巻回することにより、体積が小さいＬＷＣを製作することができ、保管及び輸送に必要なスペースの低減が可能となる。
【００１４】
図４は、ＬＷＣの巻き解き方法の一例を示す断面概略図である。図２に示したＬＷＣの巻き方法を用いてボビン２１に巻回した後、ボビン２１を外し、図３に示した緩衝材３３上に載置し、ＥＴＴＳ方式により引き出しを行う様子を示したものであり、まず、始端の銅管２２ａが、内層側から上方に引き出される。銅管２２は、一層目の引き出しが終了すると、二層目が下の段（下端の銅管２２ｂ）から引き出され、最外層の銅管まで順次引き出しが行われる。
【特許文献１】特開２００４−２０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、図４のＬＷＣ２０の巻き形状では、このＬＷＣ２０を図３のようにＬＷＣ３２としてセットしたとき、例えば２層目の下端の銅管２２ｂは、その下部に緩衝材３３（或いはパレット３１）が存在し、その上部には銅管２２が存在するため、緩衝材３３（或いはパレット３１）と上部の銅管２２に挟まれて、摩擦抵抗によって引き出されにくくなる場合がある。引き出し時の摩擦抵抗が大きくなると、銅管２２が折れ曲がり（キンク、塑性屈服が発生し）、製品不良となる。更に、下端の銅管２２ｂから引き出された後、二層目、四層目、・・・の偶数層の最下端でも同様の問題が生じる。
【００１６】
これに対し、上記特許文献１では、奇数層目及び偶数層目のコイルの巻き数がいずれもｎ（ｎは自然数）であり、奇数層目のコイルの巻き方向と偶数層目のコイルの巻き方向とが相互に逆であり、巻層の数をｍ（ｍは２以上の自然数）、ｍ／２の小数点以下を切り捨てて整数とした値をｍ′、コイルの質量をＷとするとき、Ｗ／ｍ′を１８．０ｋｇ以下とすることにより、銅管引き出し時にキンクが発生しないレベルワウンドコイルが提供できると提案されている。しかし、これによっても銅管引き出し時にキンクが発生する場合があり、課題を十分に解決したとは言えない。
【００１７】
従って、本発明の目的は、ＥＴＴＳ方式において、ＬＷＣから銅管を引き出す際の引っ掛かり等のトラブルを解消することのできるレベルワウンドコイルとその製造方法、およびレベルワウンドコイルの包装体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、上記目的を達成するため、管が整列巻き、かつトラバース巻きされた複数のコイル層から構成され、ｍ層目（ｍは自然数である）のコイルの外側にｍ＋１層目のコイルをその２巻目が前記ｍ層目のコイルの最終巻およびその直前巻の管間の外側凹部に嵌め込まれるように配置され、奇数層目及び偶数層目のコイルの巻き数がいずれもｎ（ｎは自然数）であるレベルワウンドコイルの製造方法であって、所定の式（後述する式（１５））の関係を満たすように式中のいずれか１以上の制御因子を制御する工程（以下、制御工程という）を含むことを特徴とするレベルワウンドコイルの製造方法を提供する。
【００１９】
また、本発明は、上記目的を達成するため、上記本発明の製造方法により製造されたことを特徴とするレベルワウンドコイルを提供する。
【００２０】
また、本発明は、上記目的を達成するため、パレットと、当該パレット上にコイル中心軸が載置面に対して垂直となるように１段又は緩衝材を介して多段に積載された上記本発明のレベルワウンドコイルと、当該レベルワウンドコイルの全体を包む袋と、当該袋の側部に緊張巻きされた帯状の樹脂フィルムとを含んで構成されることを特徴とするレベルワウンドコイルの包装体を提供する。
【００２１】
ここで、ＬＷＣにおける用語を定義する。ＬＷＣのコイル中心軸方向から見て、同心円状の銅管の並びを「層」とし、中心（コイル中心軸）から遠心方向へ１層目、２層目…と数えるものとする。ＬＷＣのコイル中心軸方向１層における銅管の周回数を「巻数」とするが、コイル中心軸が鉛直方向に設置された場合（例えば、銅管引き出し時）には、「巻数」を「段」と称することもある。コイル中心軸が鉛直方向に設置された場合（例えば、銅管引き出し時）に、コイルスペーサまたはパレット等と接する当該コイルの鉛直下方の面を「コイル下面（下端）」または「コイル底面」、当該コイルの鉛直上方の面を「コイル上面（上端）」と定義する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ＥＴＴＳ方式で管供給する場合におけるコイル最下段から引き出されるときの銅管の引っかかり等のトラブルを解消することができるレベルワウンドコイル及びレベルワウンドコイルの包装体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
〔本発明の実施の形態〕
（ＬＷＣの構成）
本実施の形態に係るＬＷＣは、特許文献１記載のＬＷＣと同様の構成、すなわち、銅又は銅合金管を整列巻きして１層目コイルを形成し、その後、この１層目コイルの上に２層目コイルを前記１層目コイルの外面の管間の凹部に嵌め込んで整列巻きし、以後同様にして、２層目コイルの上に３層目コイル、３層目コイルの上に４層目コイルを整列巻きした複数層のコイルからなるレベルワウンドコイルにおいて、奇数層目及び偶数層目のコイルの巻き数がいずれもｎ（ｎは自然数）であり、奇数層目のコイルの巻き方向と偶数層目のコイルの巻き方向とが相互に逆である構成、より正確には、管が整列巻き、かつトラバース巻きされた複数のコイル層から構成され、ｍ層目（ｍは自然数である）のコイルの外側にｍ＋１層目のコイルをその２巻目が前記ｍ層目のコイルの最終巻およびその直前巻の管間の外側凹部に嵌め込まれるように配置され、奇数層目及び偶数層目のコイルの巻き数がいずれもｎ（ｎは自然数）である構成を有するが、後述する所定の式（１５）を満たすようにいずれか１以上の制御因子が制御されている点において相違している。
【００２４】
なお、巻き始め部位が上側である場合は、全体として奇数層（最外層が奇数層目）であり、最外層の下端まで巻いてあることが望ましい。また、巻き始め部位が上側で全体として偶数層（最外層が偶数層目）であり、最外層の巻数が５以下であることがより望ましい。一方、巻き始め部位が下側である場合は、全体として偶数層（最外層が偶数層目）であり、最外層の下端まで巻いてあることが望ましい。また、巻き始め部位が下側で全体として奇数層（最外層が奇数層目）であり、最外層の巻数が５以下であることがより望ましい。
【００２５】
（ＬＷＣの製造方法）
本発明の実施の形態に係るＬＷＣは、常法により製造でき、例えば、上記特許文献１（例えば、段落［００４６］〜[００４９]）記載の方法により製造できるが、所定の制御因子について制御する工程が必要である点において異なる。
【００２６】
以下、制御工程をより詳細に説明する。
Eye to the sky方式のＬＷＣにおいて、銅管を引き出すのに要する力は、銅管と銅管、及び銅管とパレット（または緩衝材）との間に作用する摩擦力に比例する。
【００２７】
一方、銅管を引き出すと、引き出し部には曲げモーメントが生じるので、銅管が曲がる。銅管を引き出すのに要する力が大きいほど、引き出し部の曲げモーメントが大きくなり、銅管の曲率半径は小さくなる。この曲率半径が小さくなり過ぎると（限界曲率半径より小さくなると）、塑性屈服を生じて銅管が折れる（キンク、塑性屈服が発生する）。言い換えると、「管を引き出す時の抵抗力（管を引き出すのに要する力）≦ 銅管が折れない（塑性屈服しない）最大力」とすることが、銅管引き出し時にキンクを生じさせない必要条件と考えられる。
【００２８】
ＬＷＣにおいては、銅管間の凹部に嵌め込むように整列巻きしていることから、次層（外側の１層）の質量の半分も分担すると考える（図４参照、この場合、３層目のコイル質量は２層目と４層目で折半すると考える）。すなわち、ｍ層目のコイルの巻数がｎであり、ｍ＋１層目のコイルの巻数もｎの場合、銅管引き出し時において、下端の銅管に掛かる最大荷重部分では、パレットまたは緩衝材に対して次式（１）分の銅管が積み上がっていると見なせる。
【００２９】
【数１】
2008087888.tif 000002
【００３０】
また、下端の銅管に対しては、次式（２）分の銅管が積み上がっていると見なせる。
【００３１】
【数２】
2008087888.tif 000003
【００３２】
ここで、管を引き出すのに要する力は、管と管、及び管とコイルスペーサの間の摩擦力の和であり、同時に、管の長手方向に関してＬＷＣの１／４周にのみ引き出し力が関わる（ＬＷＣのコイル軸方向（円の中心方向）への曲げモーメントの分力は１／４周で一旦ゼロになる）と考えると、次式のように表される。
【００３３】
【数３】
2008087888.tif 000004
【００３４】
ここで、
Ｆ：管を引き出すのに要する力[単位：Ｎ]
Ｒｍ：ＬＷＣ中のｍ層目の銅管の曲率半径 [単位：ｍ]
ρＬ：単位長さあたりの管の質量 [単位：ｋｇ/ｍ]
ｇ：重力加速度 [単位：ｍ/ｓ２]
μ*ｔｓ：管とコイルスペーサ（緩衝材）間の実効的な摩擦係数
μｔｔ：管同士間の摩擦係数
ｎ＊：ＬＷＣの１層の巻数(層により巻数がｎと異なる場合は最も大きい数とする。例えば、最外層以外の層の巻数が３０で、最外層の巻数が５の場合は３０をｎ＊とする。)
である。
【００３５】
なお、μ*ｔｓにおける実効的な摩擦係数とは、管とコイルスペーサ（緩衝材）の間に介在物等を挿入した場合を含むものとする。言い換えると、介在物等を挿入したことによる摩擦抵抗力への影響・効果をμ*ｔｓ（実効的な摩擦係数）として捉えることを意味する。
【００３６】
引き出し部分においては、（コイル中心軸方向から見て）当初円弧状である銅管が、楕円弧状に引き伸ばされながら引き出される。この過程において、楕円の長径と短径がともに小さくなるように長径方向の楕円弧が小さくなる（曲率半径が小さくなる、管が曲がる）と考えると、引き出し部の曲げモーメントは次式（４）で表されると考えられる。
【００３７】
【数４】
2008087888.tif 000005
【００３８】
ここで、
Ｍ：曲げモーメント [単位：Ｎ・ｍ]
Ｒ：引き出し部分の銅管曲げの曲率半径 [単位：ｍ]
である。
【００３９】
真直な円管（円形断面の直管）の場合、引曲げにおける曲げモーメントは次式（５）〜（７）で表される。
【００４０】
【数５】
2008087888.tif 000006
【００４１】
【数６】
2008087888.tif 000007
【００４２】
【数７】
2008087888.tif 000008
【００４３】
ここで
Ｚ：管の断面係数 [単位：ｍ３]
σＢ：管の素材の引張強さ [単位：Ｐａ]
ｄ：管の外径 [単位：ｍ]
ｔ：管の平均肉厚 [単位：ｍ]
である。
【００４４】
式(６)の条件において、望ましくは０．０１５ｄ≦ｔ≦０．０５７ｄであり、更に望ましくは０．０２ｄ≦ｔ≦０．０５５ｄである。また、式(７)の条件において、望ましくは０．０６２ｄ≦ｔ≦０．３ｄであり、更に望ましくは０．０６３ｄ≦ｔ≦０．２ｄである。
【００４５】
ＬＷＣのように曲がった（巻いた）円管の場合は、式（５）における曲率を、曲率の差に置き換えて考えると次式（８）が得られる。
【００４６】
【数８】
2008087888.tif 000009
【００４７】
式（４）と式（８）から（式(４)＝式(８)から）、管を引き出すのに要する力と管の曲率半径には次式（９）のような関係が成立する。
【００４８】
【数９】
2008087888.tif 000010
【００４９】
一方、真直な円管（円形断面の直管）において、塑性屈服しない最小曲率半径（限界曲率半径）は次式（１０）で表されることが知られている。
【００５０】
【数１０】
2008087888.tif 000011
【００５１】
ここで
Ｒｍｉｎ：円管が塑性屈服しない最小曲率半径 [単位：ｍ]
ＮＨ：加工硬化指数
である。
【００５２】
ＬＷＣのように曲がった（巻いた）円管で、かつ焼鈍されている（加工硬化がリセットされている）状態の場合は、式(１０)における曲率を曲率の差に置き換えて考えると、ＬＷＣ中のｍ層目引き出し時の曲率差ΔＣｍが式(１０)から導かれる最大曲率差ΔＣｍａｘ以下であれば、塑性屈服しない（キンクが発生しない）と考えられる。
【００５３】
また、ＬＷＣにおいては、外層ほどＲｍが大きくなることから、外層側ほど引き出し時の曲率差が大きくなりやすく、キンクが発生しやすいと考えられる。言い換えると、最外層での曲率差を最大曲率差ΔＣｍａｘ以下となるように制御することにより、少なくとも内層側での許容度は確保されると考えられる（なお、厳密には、最外層の１層内側での曲率差を最大曲率差ΔＣｍａｘ以下となるように制御すれば良い）。すなわち、次式（１１）の関係が成立する。
【００５４】
【数１１】
2008087888.tif 000012
【００５５】
ここで
ΔＣｍ：ＬＷＣ中のｍ層目引き出し時の曲率差 [単位：ｍ−1]
ΔＣｏ：ＬＷＣ最外層引き出し時の曲率差 [単位：ｍ−1]
ΔＣｍａｘ：円管が塑性屈服しない最大曲率差 [単位：ｍ−1]
Ｒｏｕｔ：ＬＷＣ最外層の管の曲率半径 [単位：ｍ]
である。
【００５６】
上述したように、管の曲げ部の曲率半径が限界曲率半径より小さくなると塑性屈服が起きて管が折れる（キンクが発生する）。よって、式(９)と式(１１)から、管が折れない（キンクが発生しない）ように管を引出せる最大力は次式(１２)で表される。
【００５７】
【数１２】
2008087888.tif 000013
【００５８】
【数１３】
2008087888.tif 000014
【００５９】
ここで
Ｆｍａｘ：円管を塑性屈服させないように引き出せる最大力 [単位：Ｎ]
である。
【００６０】
ＥＴＴＳ方式でキンクを生じさせずに銅管を引き出すためには、少なくとも必要条件として、銅管２を引き出すのに要する力Ｆ[単位：Ｎ]が「Ｆ≦Ｆｍａｘ」を満たさなくてはならない。よって、次式（式（１４）、（１５））の関係が導かれる。
【００６１】
【数１４】
2008087888.tif 000015
【００６２】
【数１５】
2008087888.tif 000016
【００６３】
ここで、
Ｌｍａｘ： 円管が塑性屈服しないように引出せる許容挟まれ長さ ［単位：ｍ］
【００６４】
【数１６】
2008087888.tif 000017
【００６５】
【数１７】
2008087888.tif 000018
【００６６】
【数１８】
2008087888.tif 000019
【００６７】
【数１９】
2008087888.tif 000020
【００６８】
以上の考察から、ＥＴＴＳ方式において銅管引き出し時にＬＷＣ下面でキンクを生じさせないためには、式(１５)の関係を満足させれば良いことが判る。
【００６９】
よって、本発明における制御因子は「管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ*ｔｓ」、「管と管の間の摩擦係数μｔｔ」、「ＬＷＣの１層の巻数(層により巻数がｎと異なる場合は最も大きい数とする)ｎ＊」、「銅管の仕様（管の外径ｄ、単位長さあたりの管の質量ρＬまたは管の平均肉厚ｔ）」、「ＬＷＣの質量を制御することによるＬＷＣ最外層の管の曲率半径Ｒｏｕｔ」、または「管の素材の引張強さσＢ」となる。
【００７０】
ただし、銅管の仕様（管の外径ｄ、単位長さあたりの管の質量ρＬまたは管の平均肉厚ｔ）とＬＷＣの内径Ｄｉｎは、顧客から指定されることが多いため、制御の自由度が小さいことが通常である。
【００７１】
管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ*ｔｓを制御する方法としては、例えば、テフロン（登録商標）製のコイルスペーサを用いる、コイルスペーサ表面にテフロン（登録商標）コーティングを施す、コイルスペーサ表面に滑り材（例えば、タルク粉末、窒化ホウ素粉末、ＬＷＣから管を引き出した後の工程で利用される潤滑油など）を塗布する（介在させる）、または管とコイルスペーサの間に滑り層を挿入する（介在させる）などが挙げられる。
【００７２】
管と管の間の摩擦係数μｔｔを制御する方法としては、例えば、ＬＷＣの焼鈍工程の直前に、乗り移り部分にケロシン等の油分を塗布または散布してから焼鈍工程を行う方法や、焼鈍条件（例えば、温度や時間）を調整する方法などが挙げられる。
【００７３】
また、銅管の引張強さσＢを制御する場合、具体的には、銅合金管（例えば、ASTM B111 C23000（Red brass, 丹銅）、ASTM B111 C44300（Admiralty brass, アドミラルティ黄銅）、ASTM B111 C60800（Aluminum bronze, アルミニウム青銅）、ASTM B111 C68700（Arsenical aluminum brass, アルミニウム黄銅）、ASTM B111 C70600, C71000, C71500（Copper nickel, 白銅）など）および調質した銅管（例えば、ASTM B111 C10200（Oxygen-free copper, 無酸素銅）やASTM B111 C12200（Phosphorus deoxidized copper, リン脱酸銅）において、１／２Ｈ材（半軟化材、半焼鈍材）、１／４Ｈ材（半々軟化材、１／４硬化材: 焼鈍材（Ｏ材）と半軟化材の中間程度の調質））を用いることにより、整列巻きされたＬＷＣからＥＴＴＳ方式による引き出しが可能となる。
【００７４】
〔本発明のその他の実施の形態〕
図５は、比較対象および本発明の実施の形態に係るＬＷＣの一部断面図である。図５（ａ）は、最内層の銅管がコイル端面まで巻いてある状態で複数のＬＷＣを積み上げて梱包したときに、コイル端面からはみ出した最内層の銅管２の末端が他の層を潰した状況を示している（比較対象）。図５（ｂ）は、この不具合を改善すべく、銅管を巻き付ける時（ＬＷＣの製造時）に、ボビン５の片側端部に段差部５ａを設けることで、最内層をｎ−ｉ巻き（ｉは自然数）とし、ボビン５を外した後でもコイル端面から最内層の末端が飛び出さない構造とした。ここで、最内層のｎ−ｉ巻きは、銅管のスプリングバック現象(銅管端部がコイル端面から突出しようとする現象)の程度に応じて適宜選択できる。すなわち、ＬＷＣにおいて、最内層を１層目として、２層目のコイルの巻数をｎとすると、１層目のコイルの巻数はｎ未満、特にｎ−１，ｎ−２であることが望ましい。
【００７５】
（包装体の構成）
本発明の実施の形態に係る包装体は、例えば、特許文献１記載の梱包体（包装体）と同様の構成を有するが、積載されるＬＷＣのその下面に存在する乗り移り部分の配置において相違している。これにより、乗り移り部分における引っ掛かり等のトラブルを著しく低減できる。
【００７６】
（包装体の製造方法）
本発明の実施の形態に係る包装体は、常法により製造でき、例えば、上記特許文献１記載の方法にしたがって製造できる。但し、上記特許文献１記載のＬＷＣに換えて、本発明のＬＷＣを使用する点において相違する。
【実施例１】
【００７７】
（摩擦係数μ*ｔｓ・μｔｔを制御したＬＷＣ）
「銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ*ｔｓ」および「銅管と銅管の間の摩擦係数μｔｔ」を制御因子とし、その他は顧客から指定される仕様により定まる定数と考えた実施例を以下に示す。
【００７８】
異なる寸法仕様（管外径、平均肉厚）の銅管を用いて、ＬＷＣの内径Ｄｉｎ、高さ、質量Ｗを略一定とし、銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ*ｔｓおよび／または銅管と銅管の間の摩擦係数μｔｔを制御したＬＷＣを作製し、コイルスペーサ上に設置してＥＴＴＳ引き出し実験を行った。銅管素材は無酸素銅（Oxygen-free copper: JIS H3300 C1020, ASTM B111 C10200）およびリン脱酸銅（Phosphorus deoxidized copper: JIS H3300 C1220, ASTM B111 C12200）を用いた。なお、焼鈍調質したＬＷＣを用いたことから、加工硬化指数は焼鈍材（Ｏ材）の「ＮＨ＝０．４」とした。共通条件を表１に示す。各試料の条件および結果を表２に示す。
【００７９】
なお、「銅管と銅管の間の摩擦係数μｔｔ」の制御方法は、ＬＷＣの焼鈍工程の直前に、コイル下面全体にケロシンを散布してから、焼鈍材（Ｏ材）となる条件で焼鈍工程を行う方法（μｔｔ制御１）、および前記焼鈍方法に加えて、焼鈍工程後（コイルスペーサ上に設置する前）にＬＷＣの利用工程で使用される潤滑油をコイル下面全体に散布する方法（μｔｔ制御２）により行った。
【００８０】
ベースとなるコイルスペーサには、（素材として約３ｍｍ厚みのＢフルート両面段ボール（表（クラフトライナ）：Ｋ１８０、中芯（セミクラフトパルプ）：ＳＣＰ１２０、裏（クラフトライナ）：Ｋ１８０）を用い、３枚を積層して（貼り合わせて）作製したものを使用した。
【００８１】
「銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ*ｔｓ」の制御方法は、上記コイルスペーサ表面にテフロン（登録商標）コーティングを施す方法（μ*ｔｓ制御１、市販のコーティングスプレーを十分に噴霧した）、コイルスペーサ表面に滑り材としてタルク粉末を塗布する方法（μ*ｔｓ制御２、市販のベビーパウダーを一様に塗布した）、および管とコイルスペーサの間に滑り層を挿入する方法（μ*ｔｓ制御３、市販のティッシュペーパを一面に挿入した）により行った。
【００８２】
また、「銅管と銅管の間の摩擦係数μｔｔ」および「銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ*ｔｓ」は、用意したＬＷＣから一部を切り出した試料を用い、摩擦係数試験機（株式会社オリエンテック製、型式：ＥＦＭ−４）を用いて評価した。
【００８３】
摩擦係数試験機による評価の結果、「銅管と銅管の間の摩擦係数μｔｔ」において、特段の制御を行わない場合はμｔｔ≒０．３、μｔｔ制御１の場合はμｔｔ≒０．２、μｔｔ制御２の場合はμｔｔ≒０．１と見積もられた。
【００８４】
摩擦係数試験機による評価の結果、「銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ*ｔｓ」において、特段の制御を行わない場合はμ*ｔｓ≒０．３、μ*ｔｓ制御１の場合はμ*ｔｓ≒０．１、μ*ｔｓ制御２とμ*ｔｓ制御３の場合はμｔｔ≒０．２と見積もられた。
【００８５】
【表１】
2008087888.tif 000021
【００８６】
【表２】
2008087888.tif 000022
【００８７】
ＥＴＴＳ方式による銅管の引き出し実験において、１回もキンク（塑性屈服）が発生しなかった試料No. 1-1〜1-3、1-5〜1-7、1-9〜1-11、1-13〜1-15、1-17〜1-19、1-21〜1-23、1-25〜1-27は、何れも式(１５)を満たしており、銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ*tsおよび／または銅管と銅管の間の摩擦係数μttを制御することが有効であることが判る。また、銅管の耐圧性能（断面係数と引張強さに依存）が表２の試料と同程度ならば、μ*ｔｓとμｔｔの和が０．４程度以下となるように制御することが好ましい。
【００８８】
一方、式(１５)の関係を満たさない試料No. 1-4, 1-8, 1-12, 1-16, 1-20, 1-24, 1-28においては、引き出し中にそれぞれ複数回のキンク（塑性屈服）が発生し、ＥＴＴＳ方式による銅管の供給に適さないことが確認された。
【実施例２】
【００８９】
（ｎ*・ｄ・ρＬ・ｔ・Ｒｏｕｔを制御したＬＷＣ）
「ＬＷＣの1層の巻数(層により巻数がｎと異なる場合は最も大きい数とする)ｎ*」、および「ＥＴＴＳ方式に対する銅管仕様（管の外径ｄと、単位長さあたりの管の質量ρＬまたは管の平均肉厚ｔ）の選定」を制御因子とし、その他を定数と考えた場合の実施例を以下に示す。
【００９０】
異なる寸法仕様（管外径、平均肉厚）の銅管を用いて、ＬＷＣの内径Ｄｉｎ、質量Ｗ、銅管とコイルスペーサの間の実効的な摩擦係数μ*ｔｓおよび銅管と銅管の間の摩擦係数μｔｔを略一定としたＬＷＣを作製し、コイルスペーサ上に設置してＥＴＴＳ引き出し実験を行った。銅管素材は無酸素銅（JIS H3300 C1020, ASTM B111 C10200）およびリン脱酸銅（JIS H3300 C1220, ASTM B111 C12200）を用いた。なお、摩擦係数に関する特段の制御を行わなかったことから、「μ*ｔｓ≒０．３」、「μｔｔ≒０．３」とした。また、焼鈍調質したＬＷＣを用いたことから、加工硬化指数は焼鈍材（Ｏ材）の「ＮＨ＝０．４」とした。共通条件を表３に示す。各試料の条件および結果を表４に示す。
【００９１】
【表３】
2008087888.tif 000023
【００９２】
【表４】
2008087888.tif 000024
【００９３】
ＥＴＴＳ方式による銅管の引き出し実験において、１回もキンク（塑性屈服）が発生しなかった試料No. 2-1, 2-3, 2-5, 2-7, 2-9, 2-11, 2-13, 2-15〜2-19は、何れも式（１５）を満たしており、ＬＷＣの１層の巻数ｎ*を制御することが有効であることが判る。また、試料No. 2-15〜2-19のような銅管仕様（管の外径ｄと、単位長さあたりの管の質量ρLまたは管の平均肉厚ｔ）を選定することにより、キンク（塑性屈服）を発生させないで引き出し可能なｎ（ＬＷＣの１層の巻数）の上限が飛躍的に増大し、今回作製したコイル質量（４．０×１０２ｋｇ以下）の範囲でキンクが発生することは無かった（キンクレスが可能であることが判った）。
【００９４】
一方、式（１５）の関係を満たさない試料No. 2-2, 2-4, 2-8, 2-10, 2-12, 2-14においては、引き出し中にそれぞれ複数回のキンク（塑性屈服）が発生し、ＥＴＴＳ方式による銅管の供給に適さないことが確認された。
【実施例３】
【００９５】
（管の引張強さσＢを制御したＬＷＣ）
管の引張強さσＢを制御因子とし、その他を定数と考えた場合の実施例を以下に示す。
【００９６】
異なる寸法仕様（管外径、平均肉厚）、異なる材質（組成、調質の程度）の銅管を用いて、ＬＷＣの内径Ｄｉｎ、質量Ｗ、銅管とコイルスペーサの間の摩擦係数μｔｓおよび銅管と銅管の間の摩擦係数μｔｔを略一定としたＬＷＣを作製し、コイルスペーサ上に設置してＥＴＴＳ引き出し実験を行った。なお、摩擦係数に関する特段の制御を行わなかったことから、「μ*ｔｓ≒０．３」、「μｔｔ≒０．３」とした。また、焼鈍材（Ｏ材）の加工硬化指数ＮＨを「０．４」、半軟化（半硬質）材（１/２Ｈ材）の加工硬化指数ＮＨを「０．１」、Ｏ材と１/２Ｈ材の中間程度の調質材（１/４Ｈ材）の加工硬化指数ＮＨを「０．３」とした。共通条件を表５に示す。各試料の条件および結果を表６に示す。
【００９７】
【表５】
2008087888.tif 000025
【００９８】
【表６】
2008087888.tif 000026
【００９９】
ＥＴＴＳ方式による銅管の引き出し実験において、１回もキンク（塑性屈服）が発生しなかった試料No. 3-1〜3-9、3-11〜3-19、3-21〜3-29、3-31〜3-39、3-41〜3-49、3-51〜3-59、3-61〜3-69は、何れも式（１５）を満たしており、銅合金管および調質した銅管を用いることによって管の引張強さσBを制御することが有効であることが判る。
【０１００】
一方、式（１５）の関係を満たさない試料No. 3-10, 3-20, 3-30, 3-40, 3-50, 3-60, 3-70においては、引き出し中にそれぞれ複数回のキンク（塑性屈服）が発生し、ＥＴＴＳ方式による銅管の供給に適さないことが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】従来の銅管引き出し装置を示し、（ａ）は縦型アンコイラー、（ｂ）は横型アンコイラーの斜視図（模式図）である。
【図２】図１に示したボビンに巻き付けられたＬＷＣの詳細構成を示す模式図である。
【図３】ＥＴＴＳ法による銅管の引き出し方法を示す説明図である。
【図４】ＬＷＣの巻き解き方法の一例を示す断面概略図である。
【図５】（ａ）は比較対象、（ｂ）は本発明の実施の形態、に係るＬＷＣの一部断面図（模式図）である。
【符号の説明】
【０１０２】
２  銅管
５  ボビン
５ａ  段差部
１０Ａ  銅管引き出し装置（縦型アンコイラー）
１０Ｂ  銅管引き出し装置（横型アンコイラー）
１１  ガイド
１２  ターンテーブル
１３  ガイド
２０  ＬＷＣ
２１  ボビン
２２  銅管
２２ａ  始端の銅管
２２ｂ  下端の銅管
２３  内胴
２４  側板
３０  ＬＷＣ集合体
３１  パレット
３１ａ  角材
３１ｂ  木製板材
３３  緩衝材
３４  ガイド
３５  銅管
【図１】
2008087888.tif 000028
【図２】
2008087888.tif 000029
【図３】
2008087888.tif 000030
【図４】
2008087888.tif 000031
【図５】
2008087888.tif 000032