(57)【要約】【課題】曲げピッチを従来よりも短くすることができ、熱交換器の高性能化及び小型化を可能とする内面溝付伝熱管を提供する。【解決手段】銅又は銅合金管の内面に管軸方向に傾斜する溝が形成された内面溝付伝熱管であって、Ｕ字形に曲げ加工されて熱交換器に組み込まれる。前記内面溝付伝熱管は、管外径が１０ｍｍ以下であり、前記溝の管軸方向に対する傾斜角が３０乃至５５°であると共に、管軸に直交する断面における溝底幅が０．１９ｍｍ以上であり、溝深さｈと管内最小内径Ｄｉとの比ｈ／Ｄｉがリード角が３０°以上４０°未満のときは０．０３５以下であり、リード角が４０°以上５５°以下のときは０．０２５以下であり、伸びが５３％以上である。【選択図】　図１
2004003822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅又は銅合金管の内面に管軸方向に傾斜する溝が形成された内面溝付伝熱管において、管外径が１０ｍｍ以下であり、前記溝の管軸方向に対する傾斜角が３０乃至５５°であると共に、管軸に直交する断面における溝底幅が０．１９ｍｍ以上であり、溝深さｈと管内最小内径Ｄｉとの比ｈ／Ｄｉがリード角が３０°以上４０°未満のときは０．０３５以下であり、リード角が４０°以上５５°以下のときは０．０２５以下であり、伸びが５３％以上であることを特徴とする内面溝付伝熱管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアコンディショナー等の熱交換器に使用される銅又は銅合金管内面に螺旋状に延びる溝を形成した内面溝付伝熱管に関し、特に伝熱性能と２次加工性が優れた内面溝付伝熱管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地球温暖化防止のために省エネルギ化が求められており、このため、エアコンディショナー等の高性能化が強く要望されている。このエアコンディショナーの高性能化のためにそれに使用される熱交換器の伝熱性能の向上が必要である。従って、空調機器及び冷凍機器における蒸発器並びに凝縮器等の熱交換器に使用される内面溝付伝熱管においては、その伝熱性能の向上が強く求められている。
【０００３】
この内面溝付管の伝熱性能の向上のためには、管内表面積を大きくすることが必要であり、このため、▲１▼溝深さを大きくしたり、▲２▼溝数を多くしたり、▲３▼山頂角（溝間の山の頂部がなす角度）を小さくすることが行われている。これらの手段により、ある程度の伝熱性能の向上がなされているものの、近時、更に一層の伝熱性能の向上が求められている。
【０００４】
また、オゾン層破壊防止のために、従来よりエアコンディショナーに多用されてきた冷媒Ｒ２２に代え、オゾン層破壊係数が冷媒Ｒ２２より小さい数種の冷媒を混合した非共沸混合冷媒が使用されるようになってきた。これらの冷媒においては気体と液体が共存する温度区間が存在し、その温度区間においては気体から液体まで濃度勾配が形成される。このため、非共沸混合冷媒はその伝熱性能が冷媒Ｒ２２より小さくなってしまうという性質がある。
【０００５】
このような内面溝付管の高性能化及び非共沸混合冷媒の使用量増大に対応して、特に、従来の伝熱管において、その凝縮性能を更に向上させるために、リード角（管軸方向に対する溝の傾斜角）を大きくした伝熱管が検討されるようになっている。例えば、冷媒に非共沸混合冷媒を使用した凝縮促進型の内面溝付管において、内面溝のリード角を２５°以上とし、溝深さを０．１５乃至０．３５ｍｍとした内面溝付管が提案されている（特許文献１：特開平９−４２８８１号公報）。
【０００６】
また、前述のように、内面溝付伝熱管の伝熱性能の向上に伴い、熱交換器の小型化（コンパクト化）が進行し、例えば、エアコンディショナーの室外機及び室内機は一層の小型化が求められている。熱交換器の小型化には、伝熱管の小径化、アルミニウムフィンのパターンの改善、アルミニウムフィンの薄肉化等の対応が必要である。伝熱管に対しては、伝熱性能が優れた伝熱管の小径化及び熱交換器内の伝熱管の配設密度の向上が検討されている。熱交換器の製造工程においては、所定寸法に切断した銅又は銅合金からなる複数個の伝熱管をその中央部でＵ字状に曲げ、それらの平行に配列し、アルミニウムフィンに形成した孔に伝熱管を挿入し、伝熱管内にマンドレルを挿入して伝熱管を拡管することにより、伝熱管をフィンに固定する。そして、隣接するＵ字管（伝熱管）の隣接する管端部同士（フィンから突出する部分）を、Ｕ字型の継手管で連結し、全ての伝熱管を連結する。
【０００７】
このような熱交換器の製造工程において、伝熱管の配設密度向上による熱交換器の小型化のためには、伝熱管の曲げピッチを小さくすることが必要である。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−４２８８１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の内面溝付伝熱管においては、リード角を大きくすることにより加工性が低下してしまい、またヘアピン（Ｕ字形）に曲げるときの曲率半径を小さくして、曲げピッチを小さくすることには限界があり、例えば、管外径が７ｍｍの銅合金管の場合には、割れ等の不都合を発生させずに曲げピッチを１５．６ｍｍ未満に小さくすることが極めて困難であった。なお、この曲げピッチとは、ヘアピン曲げされた銅合金管の平行部の軸心間の距離である。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、曲げピッチを従来よりも短くすることができ、熱交換器の高性能化及び小型化を可能とする内面溝付伝熱管を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内面溝付伝熱管は、銅又は銅合金管の内面に管軸方向に傾斜する溝が形成された内面溝付伝熱管において、管外径が１０ｍｍ以下であり、前記溝の管軸方向に対する傾斜角が３０乃至５５°であると共に、管軸に直交する断面における溝底幅が０．１９ｍｍ以上であり、溝深さｈと管内最小内径Ｄｉとの比ｈ／Ｄｉがリード角が３０°以上４０°未満のときは０．０３５以下であり、リード角が４０°以上５５°以下のときは０．０２５以下であり、伸びが５３％以上であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の内面溝付管は、非共沸混合冷媒を使用する熱交換器用の内面溝付伝熱管として好適である。特に、非共沸混合冷媒Ｒ４１０Ａを使用した熱交換器用の内面溝付管として最適である。非共沸混合冷媒Ｒ４１０Ａは、冷媒Ｒ３２（沸点：−５２°Ｃ）と冷媒Ｒ１２５（沸点：−４９°Ｃ）とを質量比で１：１で混合したものであり、構成冷媒間の沸点の差が小さいため、混合冷媒の沸点及び露点はほぼ同一（−５１．６°Ｃ）とみなして良い。このため、内面フィンの高さをそれほど高くしなくても良好な伝熱性能を発揮させることが可能であり、本発明の内面溝付管は非共沸混合冷媒Ｒ４１０Ａを使用する熱交換器用の内面溝付管として更に好適である。
【００１３】
【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。図１は本発明の実施例に係る内面溝付伝熱管を使用した熱交換器を示す正面図、図２はその伝熱管のＵ字形曲げ部を示す斜視図、図３は継手管を示す斜視図である。複数個のアルミニウム製フィン１が平行に配置されており、この全てのフィン１を挿通するようにして、複数個（図示例は、６個）のＵ字形の伝熱管２がその曲げ部を外側に出して挿入されている。そして、管内部にマンドレルを挿入して拡管することにより、伝熱管２がフィン１に固定されている。
【００１４】
伝熱管２の両管端はフィン１の他方の側面に突出しており、この伝熱管２の両管端を、隣接する２個の伝熱管２の隣接する管端同士を１個のＵ字形継手管３により連結するようにして、全ての伝熱管２が直列に接続されている。継手管３は伝熱管２の管端部を若干拡開し、この管端部に圧入することにより伝熱管２に固定されている。
【００１５】
次に、この内面溝付伝熱管２の製造方法について説明する。図４はその製造方法を示す図である。熱間押出により製造された素管１８は圧延され、抽伸加工された後、高周波誘導加熱炉により加熱されて焼鈍され、その後、図４に示す転造装置により転造加工される。その後、バッチ焼鈍されて内面溝付伝熱管の製品となる。
【００１６】
転造工程においては、図４に示すように、素管１８は矢印方向に引き抜かれ、縮径ダイス１１を通過することにより縮径され、転造ボール１５又は圧延ロールにより押圧された後、更に、整径ダイス１７により縮径され、所定寸法の内面溝付管となる。ダイス１１が配置された位置の管内部には、フローティングプラグ１２が配置されており、転造ボール１５が配置された位置の管内部には、フローティングプラグ１２にプラグ軸１４を介して連結された溝付プラグ１３が配置されている。フローティングプラグ１２は最大径部がダイス１１の内面の最小径部よりも大径であり、矢印方向に引き抜かれる素管１８の摩擦力により矢印方向に力を印加されつつ、ダイス１１によりその位置に係止されている。このため、プラグ軸１４を介してフローティングプラグ１２に連結された溝付プラグ１３も転造ボール１５の配設位置に止まる。そして、転造ボール１５は素管１８の周方向に複数個配置され、この素管１８の周方向に回転駆動されている。この転造ボール１５により、素管１８は溝付プラグ１３に向けて押圧され、溝付プラグ１３の周面の溝パターン１６が素管１８の内面に転写される。なお、転造ボールの代わりに、鼓型の圧延ロールをその回転軸を素管の管軸に垂直にして配置し、この圧延ロールが素管を圧延することにより、素管を溝付ロールに押圧して溝形状を転写することとしても良い。
【００１７】
このようにして得られた内面溝付伝熱管は、コイルに巻かれた後、焼鈍される。この焼鈍により、内面溝付伝熱管は軟質材になり、熱交換器の組み立て工程において、所定寸法に切断され、Ｕ字形に曲げ加工される。
【００１８】
この場合に、内面溝付管の内面の螺旋溝が延びる方向が管軸に対して傾斜する角度（リード角）は、３０°以上である。リード角は伝熱管の凝縮性能とこの伝熱管をＵ字状に曲げ加工するときの加工性に影響を与える。このリード角が３０°未満であると、凝縮性能の向上効果が十分でなく、また、曲げの曲率半径が小さい（管の外径が７ｍｍの場合、曲げピッチ１５．６ｍｍ以下）Ｕ字形に曲げ加工したときに、曲げ部に割れが発生しやすくなり、熱交換器の小型化が困難になる。しかしながら、リード角を３０°以上とすることにより、伝熱管としての凝縮性能が一層向上し、また管の伸びが大きくなり、曲げ加工時の割れの発生を防止することができる。
【００１９】
図５は、平均肉厚を一定にし、ｈ／Ｄｉを０．０２４にし、そのリード角を５乃至５５°のいずれかのものに設定して、転造加工法により内面に溝を形成した外径７ｍｍの内面溝付伝熱管を焼鈍し、その後、引張試験を行ってその伸びを測定した結果を示すグラフ図である。これら内面溝付管は、焼鈍温度により管軸に平行な断面における平均結晶粒径を２種類に変化させている。
【００２０】
図５に示すように、リード角の増加に伴って伸びが増加することがわかる。また、リード角３０°を境にして、伸びの上昇は緩やかになる。これらの２種類の焼鈍を行った内面溝付管に対して、曲げピッチ１５．６ｍｍのＵ字曲げを行ったところ、平均結晶粒径１８μｍ及び２８μｍのものはリード角が３０°以上の場合に割れ又は深いしわの発生がない曲げが可能であった。そのときの伸びは５３％であった。一方、それ以外の試料においては、曲げ部に大小の割れ又は深いしわが発生しやすいことがわかった。これにより、１５．６ｍｍ以下の曲げピッチで安定した曲げ加工を行うには、リード角が３０°以上で、その伸びが５３％以上であることが必要であることがわかる。なお、この図５に示す例においては、外径７ｍｍ、ｈ／Ｄｉが０．０２４の内面溝付管の場合を示したが、外径及びｈ／Ｄｉが本発明の範囲内であれば、上記値に限らず、図５と同様な関係が成立する。
【００２１】
また、リード角は５５°以下であることが必要である。その理由は、管内面に形成された溝のリード角を５５°より大きくするためには、内面溝加工後の整径ダイス通過により管が長手方向に伸張し、リード角が小さくなるため、管内面に溝を形成するための溝付プラグのリード角を５５°より大きくする必要があり、加工中の管の破断が起こらない条件で溝付加工しようとすると、内面溝付管の加工速度を著しく低下せざるを得ず、その生産性が悪くなる。また、溝プラグの寿命が短くなり、製造コストの上昇を招く。
【００２２】
また、管軸に直交する断面において、溝間の溝底幅は０．１９ｍｍ以上である。本発明の内面溝付管においては凝縮性能を向上させるためにリード角を３０乃至５５°としているが、溝底幅を０．１９ｍｍ未満とすると、溝間に冷媒の液溜りが生じ、伝熱性能が低下する。また、溝底幅を０．１９ｍｍ未満とすると、管内を流れる冷媒の圧力損失が大きくなり、それを補うために熱交換器に使用するコンプレッサーの能力を大きくすることが必要になり、熱交換器の小型化及び低価格化が難しくなる。
【００２３】
更に、リード角を３０°以上とした場合、溝底幅を０．１９ｍｍ未満にすると、溝の成形性及び内面溝付管の生産性が低下してしまう。このため、溝間の溝底幅は０．１９ｍｍ以上とする。溝底幅の上限値は、外径７ｍｍの内面溝付管の場合は０．３ｍｍ程度、外径８ｍｍの場合は０．３５ｍｍ、外径９．５２ｍｍの場合は０．４ｍｍ程度である。
【００２４】
図６は内面溝付管の管軸直交断面を示す模式図である。溝底幅は、図６において、一つの溝を挟むフィンの斜面の延長線と溝底の円弧の接線とにより決まる２個の交点の間の距離である。また、内面溝付管の生産性及びフィンの成形性の点から、図６に示すように、フィンの根元部は一定の曲率半径の円弧形状としておくことが望ましい。根元部に形成する円弧の曲率半径は前述した目的のためには大きい方が望ましいが、大きすぎると、単重の増加及び伝熱性能の低下等の問題が発生するため、通常はフィン高さの１／５乃至１／３程度とすることが望ましい。
【００２５】
また、溝深さｈと管内最小内径Ｄｉとの比ｈ／Ｄｉはリード角３０°以上４０°未満のとき０．０３５以下であり、リード角４０°以上５５°以下のとき０．０２５以下とする。本発明の内面溝付管においては、リード角を３０乃至５５°と大きくすることにより、管内の表面積が増大し、且つ管内を流れる冷媒の撹拌効果も増大することから伝熱性能が向上する。このような傾斜角の大きい内面溝付管においては、溝深さを大きくすると、転造加工による溝の成形性が低下し、目的とする形状及び深さの溝を正しく形成できなくなってしまう。また、生産性（管の引抜き速度）及び溝付プラグの寿命も低下する。リード角が３０°以上４０°未満の場合はｈ／Ｄｉが０．０３５を超えると、またリード角が４０°以上５５°以下の場合はｈ／Ｄｉが０．０２５を超えると、溝の成形性、溝付プラグの寿命及び生産性が低下する。このため、ｈ／Ｄｉはリード角が３０°以上４０°未満のときは０．０３５以下であり、リード角が４０°以上５５°以下のときは０．０２５以下とする。なお、いずれのリード角においてもｈ／Ｄｉは０．０１以上とすることが望ましい。溝の深さを前述のように制限しても、溝底幅が０．１９ｍｍ以上を満足する範囲で溝数を多くすることにより、伝熱性能と生産性を共に良好に保つことが可能である。
【００２６】
なお、本発明の内面溝付管においては、溝間に形成されるフィンの高さ（溝深さ）を大きくしないため、図６が示す管軸直交断面におけるフィンの頂角αは１０乃至３０°程度にすることが好ましい。
【００２７】
更に、伝熱管の管外径は１０ｍｍ以下である。伝熱管の管外径が１０ｍｍを超えると、エアコンディショナーのコンパクト化に支障があり、また、このような大径の伝熱管であれば、特には、曲げ加工性が問題となることは少ない。
【００２８】
更に、全縮径率（［縮径ダイス通過前の外径−整径ダイス通過後の外径］／［縮径ダイス通過前の外径］）は、３５％以下であることが好ましい。その理由は、全縮径率が３５％を超えると、その後の焼鈍により形成される組織が混粒組織となり、伸びが低下してＵ字曲げを行ったときに割れが発生しやすくなるためである。また、この全縮径率は、更に好ましくは、２５乃至３３％である。
【００２９】
更にまた、平均結晶粒径は、０．０３ｍｍ以下であることが好ましい。その理由は、平均結晶粒径が０．０３ｍｍを超えると、伸びが低下して、Ｕ字状に曲げ加工したときに、割れが発生しやすくなるためである。この平均結晶粒径は更に好ましくは０．０２５ｍｍ以下であり、０．０２ｍｍ以下であることが更に一層好ましい。なお、結晶粒径の測定は、ＪＩＳＨ０５０１に規定されている切断法を使用し、結晶粒径を管の肉厚方向（管軸平行断面）に測定すれば良い。
【００３０】
なお、外径が７ｍｍの場合は、管軸直交断面における溝間のフィンの頂角αは１５乃至３０°、フィン根元に形成された円弧の半径ｒは０．０３乃至０．０７ｍｍ、溝数は５０乃至６５本であることが好ましい。また、外径が６．３５ｍｍの場合は、管軸直交断面における溝間のフィンの頂角αは１５乃至３０°、フィン根元に形成された円弧の半径ｒは０．０４乃至０．０７ｍｍ、溝数は５０乃至６０本であることが好ましい。
【００３１】
【実施例】
「第１実施例」
次に、本発明の第１実施例の内面溝付伝熱管を製造し、その特性を本発明の範囲から外れる比較例と比較して説明する。下記表１は、本発明の実施例及び比較例１の内面溝付伝熱管の外径、内面溝のリード角、溝底幅、伸び、溝深さｈ、及び溝深さｈと管内最小内径Ｄｉとの比ｈ／Ｄｉと、蒸発性能及び凝縮性能との関係を示す。表１には記載していないが、管軸直交断面における溝間のフィンの頂角αは１５乃至３０°、フィン根元に形成された円弧の半径ｒは０．０３乃至０．０７ｍｍ、溝数は５０乃至６５本である。
【００３２】
なお、表１の実施例及び比較例の内面溝付伝熱管の作製方法は次のとおりである。ＪＩＳＨ３３００に規定されているＣ１２２０組成のリン脱酸銅に溶解−半連続鋳造−粗圧延−抽伸−焼鈍の工程を施して所定の外径の平滑素管を作製した。作製した平滑素管を図４に示す方法により所定の溝形状を有する内面溝付伝熱管に加工した（全長３０００ｍ）。加工後の内面溝付伝熱管のコイルを３００乃至６５０℃のローラーハース炉に装入し、連続的に焼鈍を行って軟質材とした。このようにして作製した軟質材コイルより所定長さの内面溝付伝熱管を採取し、曲げピッチ１５．６ｍｍのＵ字管を１０本作製し、ヘアピン曲げ部の表面割れの有無を調査し、１０本とも割れがない場合を○、１本でも割れがあるものは×とした。その後、図７の試験装置に長さ３ｍの内面溝付管を組込み、伝熱性能を評価した。
【００３３】
【表１】
2004003822.tif 000003
【００３４】
この表１に示す比較例Ｎｏ．１０は溝底幅が０．１６ｍｍと小さいため、実施例Ｎｏ．２と比較して伝熱性能が低下し、また溝の成形性が悪く、引抜き速度が６５％、プラグ寿命が１／３に低下した。比較例Ｎｏ．１１は溝深さが深くなり、ｈ／Ｄｉが０．０２５を超えるため、溝の成形性が悪く、実施例Ｎｏ．３と比較して引抜き速度が６０％、プラグ寿命が１／２に低下した。また、比較例１２はリード角が５５°を超えるため溝の成形性が悪く、実施例Ｎｏ．７と比較して、引抜き速度が６０％、プラグ寿命が１／４に低下した。
【００３５】
下記表２は、蒸発伝熱性能及び凝縮伝熱性能を測定したときの条件を示す。また、図７はこれらの伝熱管の伝熱性能を試験した試験装置を示す模式図である。供試管１９は二重管熱交換器２０のハウジング内に挿入して配置するようになっている。この二重管熱交換器２０はその長手方向の一方の側から水が供給され、この水がハウジングと供試管１９との間を通り、他方の側から排水されるようになっている。この二重管熱交換器２０の水入口側及び水出口側には夫々温度計２１が設けられており、二重管熱交換器２０に供給される水の温度及び二重管熱交換器２０から排出される水の温度を測定できるようになっている。
【００３６】
供試管１９の一方の端部は配管２２及び開閉弁２８ｂ、２８ｃを介して熱交換器（蒸発器又は凝縮器）２５の一端側に連結されている。また、開閉弁２８ｂの供試管１９側と開閉弁２８ｃの熱交換器２５側との間には開閉弁２８ａ、配管２７ａ、２７ｂ及び開閉弁２８ｄからなる配管路が設けられており、更に開閉弁２８ｂと開閉弁２８ｃとの連結部と、配管２７ａ、２７ｂの連結部との間には、圧縮機２８及び配管２７ｃからなる配管路が設けられている。
【００３７】
熱交換器２５の他端側はオーバル流量計２５の一端側に連結されており、このオーバル流量計２６の他端側と供試管１９との間には開閉弁２８ｆが設けられた配管２２ｂ及び開閉弁２８ｃが設けられた配管２２ａが並列に連結されている。
【００３８】
供試管１９の両側にはいずれも温度計２１及び圧力計２３が設けられており、供試管１９に入る凝固媒体又は蒸発媒体及び供試管１９から出た凝固媒体又は蒸発媒体の温度及び動歪圧力Ｐを測定できるようになっている。また、動歪差圧計２４により、２つの圧力計２３の差圧を検出できるようになっている。
【００３９】
このように構成された試験装置を使用し、供試管１９と試験部２０のハウジングとの間に水を冷媒に対して向流となる方向に流して、供試管の伝熱性能を調べた。試験条件を下記表２に示す。但し、蒸発試験においては、冷媒が完全に蒸発した後、供試管の出口において所定の過熱度となるように水温を調整した。また、凝縮試験においても、冷媒が完全に凝縮した後、供試管１９の出口において所定の過冷却度となるように水温を調整した。そして、蒸発及び凝縮時化のいずれにおいても、安定の確認後、冷媒の温度、流量及び圧力並びに水の温度及び流量を測定し、伝熱性能を算出した。
【００４０】
【表２】
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【００４１】
但し、表２において蒸発温度は蒸発器出口における圧力に相当する飽和温度である。また、凝縮温度は凝縮器入口における圧力に相当する飽和温度である。更に、熱負荷と伝熱量（ｋＪ／ｈ）／供試管外表面積（ｍ２）として表される。更にまた、製造速度は転造加工部の回転数２００００ｒ．ｐ．ｍで転造加工を施し、所定の溝形状が得られる上限の速度である。
【００４２】
前記表１に示すように、実施例１乃至７の伝熱管は、蒸発性能及び凝縮性能がいずれも優れていた。また、伸びも比較例８に比して十分に高く、Ｕ字形に曲げ加工する際に、割れ等が発生することはなかった。これに対し、比較例８はリード角が３５°より小さく、且つ伸びも５３％より小さいため、Ｕ字形に曲げ加工した１０本の内に割れたものが発生した。また、比較例８は蒸発性能及び伝熱性能とも低い。比較例９はリード角が３０°を上回るが、伸びが５３％より小さいため、Ｕ字形に曲げ加工したときに割れが発生した。比較例１０は溝底幅が０．１９ｍｍ未満であるため、リード角とｈ／Ｄｉが同じである実施例２に比べて伝熱性能が少し低下し、引抜き加工速度の低下及びプラグ寿命の低下を招き、生産性が悪かった。比較例１１はｈ／Ｄｉが０．０２５より大きく、また比較例１２は溝のリード角が５５°より大きいため、やはり引抜き加工速度の低下及びプラグ寿命の低下を招き、生産性が悪かった。
【００４３】
「第２実施例」
下記表３は、本発明の第２実施例及び比較例１の内面溝付伝熱管の外径、内面溝のリード角、溝底幅、伸び、溝深さｈ、及び溝深さｈと管内最小内径Ｄｉとの比ｈ／Ｄｉと、蒸発性能及び凝縮性能との関係を示す。表３には記載していないが、管軸直交断面における溝間のフィンの頂角αは１５乃至３０°、フィン根元に形成された円弧の半径ｒは０．０４乃至０．０７ｍｍ、溝数は５０乃至６０本である。
【００４４】
【表３】
2004003822.tif 000005
【００４５】
なお、表３の実施例及び比較例の内面溝付伝熱管の製造方法は、第１実施例の場合と同様である。このようにして作製した軟質材コイルより所定長さの内面溝付伝熱管を採取し、曲げピッチ１５．０ｍｍのＵ字管を１０本作製し、ヘアピン曲げ部の表面割れの有無を調査し、１０本とも割れがない場合を○、１本でも割れがあるものは×とした。その後、第１実施例と同様の方法により伝熱性能を評価した。
【００４６】
表３において、リード角、ｈ／Ｄｉ、溝底幅及び伸びが全て本発明の範囲である実施例８乃至１０においては、いずれも優れた伝熱性能及び曲げ加工性を有し、また内面溝の加工性、生産性とも良好であった。これに対して、比較例６はリード角が３０°より小さいため、蒸発性能及び凝縮性能とも実施例の伝熱管を下回り、また伸びが５３％を下回るため、Ｕ字型に曲げ加工したものの中に曲げ部に割れが発生したものが多く、熱交換器の製造に適さなかった。比較例７は溝形状は実施例８と同一であるが、伸びが５３％を下回るため、Ｕ字型に曲げ加工したものの中に曲げ部に割れが発生したものが多く、熱交換器の製造に適さなかった。比較例８は溝底幅が０．１９ｍｍより小さいため伝熱性能が低下し、また溝の成形性が悪いことから引抜き速度とプラグ寿命が低下した。比較例８においては、リード角及びｈ／Ｄｉの値がほぼ等しい実施例９と比較して、引抜き速度が６０％、プラグ寿命が１／２に低下した。比較例９は溝底幅が０．１９ｍｍより小さく、且つｈ／Ｄの値が０．０２５より大きいため溝の成形性が悪く、引抜き速度とプラグ寿命が大きく低下した。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、リード角を３０°以上とし、溝底幅を０．１９ｍｍ以上とし、溝深さｈと管内最小内径Ｄｉとの比ｈ／Ｄｉをリード角が３０°以上４０°未満のときは０．０３５以下、リード角が４０°以上５５°以下のときは０．０２５以下とし、伸びを５３％以上としたので、Ｕ字形に曲げ加工する際に、曲げピッチを小さくしても割れが発生することが防止され、このため、例えば外径７ｍｍの内面溝付管においては曲げピッチを１５．６ｍｍ以下にすることができ、熱交換器の小型化が可能となる。また、本発明の内面溝付伝熱管は、凝縮性能及び蒸発性能も優れているため、熱交換器として伝熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る内面溝付伝熱管を組み込んだ熱交換器を示す正面図である。
【図２】同じくその伝熱管のＵ字曲げ部を示す斜視図である。
【図３】同じくそのＵ字形の継手管を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係る伝熱管の製造方法を示す図である。
【図５】外径７ｍｍ及びｈ／Ｄｉ＝０．０２４の内面溝付管におけるリード角と伸びとの関係を示すグラフ図である。
【図６】内面溝付管の管軸直交断面を示す模式図である。
【図７】伝熱管の伝熱性能を試験した試験装置を示す図である。
【符号の説明】
１：フィン
２：伝熱管
３：継手管
１１：縮径ダイス
１２：フローティングプラグ
１３：溝付プラグ
１５：転造ボール
１７：整径ダイス
１８：素管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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