(57)【要約】  坩堝と、該坩堝から溶融銅が供給されて多流路管が形成され、前記多流路管の外形と相似した内面を有する中空部を有するダイセットと、該中空部の入口端から該中空部に挿入され、前記中空部の内面との間に空間が画定されるパンチと、前記坩堝と前記空間との間に配置され、前記溶融銅を坩堝から空間へ供給するように構成された供給流路と、を有し、溶融銅は、前記ダイセット内で前記坩堝から前記空間に対して前記供給通路を経て供給され、前記中空部を通過する際に固化する、複数の平行な流路を備えた多流路管の製造装置が提供される。
2010512247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流路が互いに平行に配置された多流路管の製造方法であって、溶融銅を中空のダイに供給して、管を連続鋳造する方法。
【請求項２】
多流路管を形成するために溶融銅を坩堝からダイセットに供給する工程を有し、
前記ダイセットは、その内面が多流路管の外形と相似した中空部と、前記中空部の中にその入口側から挿入されて前記中空部の内面との間に空隙が形成されるパンチと、前記坩堝と前記空隙との間に配置され、溶融銅を前記坩堝から前記空隙に供給するための供給路とを備え、
溶融銅は、前記ダイセット内部で前記供給路を通って前記坩堝から前記空隙に供給され、前記中空部を通る際に固化する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
溶融銅を、重力に従って前記坩堝から前記ダイセット内の前記空隙に供給する工程を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
鋳造された多流路管を前記ダイセットから引き出す工程を有する、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記中空部は、溶融銅を前記中空のダイに流し込むための入口端と、出口端とを有し、
該方法は、前記中空部の前記出口端に、スタータ管を前記中空部の長さに沿った一部分に挿入する前工程と、溶融銅を前記中空部の入口端に流し込んで前記溶融銅が前記スタータ管に固着して固化するようにし、前記スタータ管を中空部から所定長さまたは連続的に引き抜く工程と、溶融銅をさらに前記中空部に供給して先に形成された管に固着して固化させる工程と、多流路管を前記中空部から連続的に引き抜く工程とを備えた、請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記中空のダイの少なくとも一部分を冷却する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ダイを冷却する工程は、前記中空のダイの出口側からその長さの一部に渡って延在して設けられた冷却穴に対し、冷媒を供給する工程を有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記中空のダイに対して冷媒が供給される深さ、すなわち該中空のダイ内部で銅が固化する位置を調節可能である、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
所望の肉厚を得るため、鋳造された前記多流路管を、一つまたは複数のダイを通して引抜加工する、上記各請求項のいずれかに一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記多流路管を引抜加工する際に、固定されたマンドレルを使用する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
浮動マンドレルを使用する、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記浮動マンドレルの旋回を阻止する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
非円形のマンドレルを使用する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記多流路管を焼き鈍す工程を備えた、上記各請求項のいずれかに一項に記載の方法。
【請求項１５】
坩堝と、該坩堝から溶融銅が供給されて多流路管が形成され、前記多流路管の外形と相似した内面を有する中空部を有するダイセットと、該中空部の入口端から該中空部に挿入され、前記中空部の内面との間に空間が画定されるパンチと、前記坩堝と前記空間との間に配置され、前記溶融銅を坩堝から空間へ供給するように構成された供給流路と、を有し、
溶融銅は、前記ダイセット内で前記坩堝から前記空間に対して前記供給通路を経て供給され、前記中空部を通過する際に固化する、複数の平行な流路を備えた多流路管の製造装置。
【請求項１６】
前記ダイセットは、前記中空部が形成される中空のダイと、前記パンチを保持するとともに、前記坩堝から供給された溶融銅を、前記パンチと前記中空のダイとの間に位置する空間に渡す湯だまりを画定するパンチホルダと、前記坩堝と前記パンチホルダとの間に配置された中間ダイと、を有し、
前記中間ダイ内に第１供給路が形成され、前記パンチホルダ内に第２供給路が形成され、前記坩堝内の溶融銅は、前記第１及び第２供給路および前記湯だまりを経て前記空間へ供給される、請求項１５に記載の製造装置。
【請求項１７】
前記中空のダイは、冷却用有底穴を有し、また製造装置は各々前記冷却用有底穴に挿入可能な溶融銅冷却用の冷却要素を有する、請求項１５または１６に記載の製造装置。
【請求項１８】
前記各冷却用有底穴は前記中空のダイ中に形成され、前記冷却用有底穴は前記中空部の周囲に該中空部と平行に配置された、請求項１７に記載の製造装置。
【請求項１９】
鋳造された多流路管を前記ダイセットから引き抜く引抜装置を有する、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の製造装置。
【請求項２０】
前記各パンチ間の間隔は、それらの先端または自由端に向けて減少する、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の製造装置。
【請求項２１】
前記ダイセットを高温領域と低温領域とに分けるエアポケットが該ダイセットに形成された、請求項１５から２０のいずれか一項に記載の製造装置。
【請求項２２】
入口端と出口端とを有する中空部を区画する中空のダイと、複数のパンチが突出するボディを有するパンチホルダとを有し、
前記パンチは前記中空部の入口端にクリアランスを有して受け入れ可能であり、これにより、該パンチは中空部の長手方向に沿って部分的に延在し、前記ボディは、前記中空のダイの端面に密着状態で当接し、前記中空のダイとともに中空部の入口端に対して連通流路となる湯だまりと、前記ボディに延在して前記湯だまりと連通流路となる少なくとも一つの供給流路とを区画するように構成された、多流路管を製造する際に使用される装置。
【請求項２３】
前記湯だまりに溶融銅を供給する平行供給流路が、前記ボディ中に複数延在している、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記中空のダイは、該中空のダイの出口端から長手方向に渡って部分的に延在する複数の冷却穴を有し、前記冷却穴は前記中空部の周囲に配置されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記冷却穴は、前記中空部と平行に延在した有底穴である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
引抜加工ダイと、
該引抜加工ダイを通して管を引き抜く引抜手段と、引き抜かれる管の中に受け入れられるマンドレルと、を備えた管の引抜装置。
【請求項２７】
複数の流路を備えた多流路管を引き抜く装置であって、
引抜後の多流路管の外形と一致する形状を持つスリットを画定する引抜ダイと、
前記引抜ダイのスリットを通して多流路管を引き抜く引抜手段と、
複数のマンドレルとを有し、
引き抜かれる多流路管の各流路に前記マンドレルの一つが受け入れられる、管の引抜装置。
【請求項２８】
平均結晶粒径が、２．０mm以下である、多流路管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、銅管を製造する方法に関する。より詳細には、本発明は多流路銅管を製造する方法を提供する。さらに、本発明は多流路銅管を製造する際に使用される装置に関する。さらに、本発明は管引抜装置に関する。また、本発明は多流路銅管に関する。
本出願は、２００６年１２月１４日出願の南アフリカ特許仮出願番号第２００６／１０５２１について優先権を主張するものであり、その内容は本出願中に援用する。
【背景技術】
【０００２】
多流路管は、数多くの分野に応用されている。その一つは、電子部品の冷却用であり、多流路を備えたアルミ管が、冷媒を移送するために用いられている。このような適用には、熱伝導性に優れる銅管を用いる事が好ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、銅から多流路管を製造するのは困難である。
本発明は、少なくともこの問題を軽減すると本発明者らが考える手段を提供することを目的とする。
【０００４】
なお、本明細書の文脈において、「銅」とは銅と銅合金との両方を含むと理解されるべきものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、複数の流路が互いに平行に配置された多流路管の製造方法において、溶融銅を中空のダイに供給して、管を連続鋳造する方法が提供される。
【０００６】
より詳細には、上記方法は、多流路管を形成するために溶融銅を坩堝からダイセットに供給する工程を有し、前記ダイセットは、その内面が多流路管の外形と相似した中空部と、前記中空部の中にその入口端側から挿入されて前記中空部の内面との間に空隙が形成されるパンチと、前記坩堝と前記空隙との間に配置され、溶融銅を前記坩堝から前記空隙に供給するための供給路とを備え、溶融銅は、前記ダイセット内部で前記供給路を通って前記坩堝から前記空隙に供給され、前記中空部を通る際に固化する、という手段を採用する事ができる。
【０００７】
さらに本発明に係る上記製造方法は、溶融銅を、重力に従って前記坩堝から前記ダイセット内の前記空隙に供給する工程を有することができる。
【０００８】
さらに本発明に係る上記製造方法は、鋳造された多流路管を前記ダイセットから引き出す工程を有してもよい。
【０００９】
前記中空部は、溶融銅を前記中空のダイに流し込むための入口端と、出口端とを有していてもよい。本方法は、前記中空部の前記出口端に、スタータ管を前記中空部の長さに沿った一部分を挿入する前工程と、溶融銅を前記中空部の入口端に流し込んで前記溶融銅が前記スタータ管に固着して固化するようにし、前記スタータ管を中空部から所定長さまたは連続的に引き抜く工程と、溶融銅をさらに前記中空部に供給して先に形成された管に固着して固化させる工程と、多流路管を前記中空部から連続的に引き抜く工程とを備えていてもよい。
【００１０】
本方法は、前記中空のダイの少なくとも一部分を冷却する工程を有してもよい。前記中空のダイを冷却する工程は、前記中空のダイの出口側からその長さの一部に渡って延在して設けられた冷却穴に対し、冷媒を供給する工程を有してもよい。前記中空のダイに対して冷媒が供給される深さ、すなわち該中空のダイ内部で銅が固化する位置は、調節可能とすることができる。これにより、固化位置を調整可能となり、ダイセットの摩耗が補償され、ダイセットの寿命を最大化させることができる。
【００１１】
本方法は、所望の肉厚を得るため、鋳造された前記多流路管を、一つまたは複数のダイを通して引抜加工する工程を有してもよい。前記多流路管を引抜加工する際に、固定されたマンドレルを使用することができる。
【００１２】
そのかわりに、前記多流路管を引抜加工する際に、浮動マンドレルを使用してもよい。本方法は、前記浮動マンドレルの旋回を阻止してもよい。本発明の一実施形態では、非円形のマンドレルが使用される。このかわりに、円形のマンドレルを使用してもよい。
【００１３】
本方法は、前記多流路管を焼き鈍す工程を備えてもよい。前記多流路管を炉に通して焼き鈍すことができる。本発明の他の態様によれば、坩堝と、該坩堝から溶融銅が供給されて多流路管が形成され、前記多流路管の外形と相似した内面を有する中空部を有するダイセットと、該中空部の入口端から該中空部に挿入され、前記中空部の内面との間に空間が画定されるパンチと、前記坩堝と前記空間との間に配置され、前記溶融銅を坩堝から空間へ供給するように構成された供給流路と、を有し、溶融銅は、前記ダイセット内で前記坩堝から前記空間に対して前記供給通路を経て供給され、前記中空部を通過する際に固化する、複数の平行な流路を備えた、多流路管の製造装置が提供される。
【００１４】
本発明に係る多流路管を製造する装置において、前記ダイセットは、前記中空部が形成される中空のダイと、前記パンチを保持するとともに、前記坩堝から供給された溶融銅を、前記パンチと前記中空のダイとの間に位置する空間に渡す湯だまりを画定するパンチホルダと、前記坩堝と前記パンチホルダとの間に配置された中間ダイと、を有し、前記中間ダイ内に第１供給路が形成され、前記パンチホルダ内に第２供給路が形成され、前記坩堝内の溶融銅は、前記第１及び第２供給路および前記湯だまりを経て前記空間へ供給されてもよい。
【００１５】
本発明に係る多流路管を製造する装置において、前記中空のダイは、冷却用有底穴を有し、また製造装置は各々前記冷却用有底穴に挿入可能な溶融銅冷却用の冷却要素を有していてもよい。各冷却要素の挿入量は可変でもよい。
【００１６】
本発明に係る多流路管を製造する装置において、前記各冷却用有底穴は前記中空のダイ中に形成され、前記冷却用有底穴は前記中空部の周囲に該中空部と平行に配置されていてもよい。
【００１７】
本発明に係る多流路管を製造する装置において、鋳造された多流路管を前記ダイセットから引き抜くように構成された引抜装置を有していてもよい。
【００１８】
本発明に係る多流路管を製造する装置において、前記各パンチ間の間隔は、それらの先端または自由端に向けて減少していてもよい。特に、中央のパンチの外側に配置されたパンチは、その自由端または先端に向けて、中央のパンチ側に傾斜してもよい。中央から最も離れたパンチが、最も大きく傾斜する。この配置によってパンチと固化した銅との間の摩擦が減少し、パンチの摩耗が減少する。
【００１９】
好ましくは、本製造装置のダイセットに、該ダイセットを高温領域と低温領域とに分けるエアポケットが設けられる。
【００２０】
本発明の他の態様によれば、入口端と出口端とを有する中空部を区画する中空のダイと、複数のパンチが突出するボディを有するパンチホルダとを有し、前記パンチは前記中空部の入口端にクリアランスを有して受け入れ可能であり、これにより、該パンチは中空部の長手方向に沿って部分的に延在し、前記ボディは、前記中空のダイの端面に密着状態で当接し、前記中空のダイとともに中空部の入口端に対して連通流路となる湯だまりと、前記ボディに延在して前記湯だまりと連通流路となる少なくとも一つの供給流路とを区画するように構成された、多流路管を製造する際に使用される装置が提供される。
【００２１】
前記湯だまりに溶融銅を供給する平行供給流路が、前記ボディ中に複数延在していることが好ましい。
【００２２】
前記中空のダイは、該中空のダイの出口端から長手方向に渡って部分的に延在する複数の冷却穴を有し、前記冷却穴は前記中空部の周囲に配置されていてもよい。特に、前記中空のダイ中に延在する複数の平行な有底穴を備えていてもよい。
【００２３】
本発明は、引抜加工ダイと、該引抜加工ダイを通して管を引き抜く引抜手段と、引き抜かれる管の中に受け入れられるマンドレルと、を備えた管の引抜装置に拡張される。さらに本発明は、多流路管を引き抜く装置であって、引抜後の多流路管の外形と一致する形状を持つスリットを画定する引抜ダイと、前記引抜ダイのスリットを通して多流路管を引き抜く引抜手段と、複数のマンドレルとを有し、引き抜かれる多流路管の各流路に前記マンドレルの一つが受け入れられる、管の引抜装置に拡張される。
【００２４】
本発明の更に他の態様によれば、少なくとも二つの平行な管状流路を備え、これらが長手方向を向いたウェブにより接続され、該ウェブの最低厚さは、前記流路の壁の最低厚さ以上である、多流路銅管が提供される。
【００２５】
好ましくは、前記管の最低ウェブ厚さと最低壁厚さの比が、１：１と４：１の間である。より好ましくは、前記比が１．５：１である。銅管の粒径は、２．０mm以下とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る多流路銅管を製造する装置を部分的に示した模式的な側面図である。
【図２】本発明に係る多流路銅管の製造に使用される装置を部分的に示した分解立体図である。
【図３】図２に示した装置の一部を後方から見た、分解立体図である。
【図４】図２及び図３に示した装置の一部を拡大して示した断面図である。
【図５】図２及び図３に示した装置の一部を拡大して示した断面図である。
【図６】図５に示した装置の一部をＡ−Ａ線に沿って示した拡大断面図である。
【図７】図５に示した装置の一部をＢ−Ｂ線に沿って示した拡大断面図である。
【図８】図５に示した装置の一部をＣ−Ｃ線に沿って示した拡大断面図である。
【図９】図５に示した装置の一部を示した、拡大断面図である。
【図１０】本発明に係る管の引抜装置の一部を示した立体図である。
【図１１】多流路管の一部を示した立体図である。
【図１２】本装置の変形例を示した断面図である。
【図１３】本装置に含まれるダイセットの変形例を示した断面図である。
【図１４】ダイセットの変形例を示した拡大断面図である。
【図１５】図１４のダイセットを分解して示した立体図である。
【図１６】本発明に係る多流路管の異なる実施形態を示した横断斜視図である。
【図１７】本発明に係る多流路管の他の実施形態を示した端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１において、符号１０は、本発明に係る多流路銅管１００を製造する際に使用される装置の全体を示している。
【００２８】
多流路銅管１００は、複数の管１０１が一直線上に並んで一体的に形成されて構成されている（図１１参照）。各管１０１には、ひとつの流路１０２が形成されている。
装置１０は、符号１２で全体が示された鋳造ユニットと、符号１４で全体が示された管引抜装置とを有する（図１０）。
【００２９】
次に図２から図４をも用いて説明すると、鋳造ユニット１２は坩堝１６を有する。坩堝１６には、一対のダイセット１８（図には一方のみを示した）が、坩堝１６内に区画されたチャンバ２０に対して連通するように着脱可能である。各ダイセット１８は、多流路ダイ２２と、パンチホルダ２４と、中間ダイ２６とを有する。
【００３０】
多流路ダイ２２は、円柱状のボディと、一対の端部２３、２５とを有する。また中空部２８がボディ中に延在している。
【００３１】
中空部２８の内表面は、多流路銅管１００の外形と相似している。中空部２８は、多流路ダイ２２の両側の端部２３、２５でそれぞれ開口する、入口端２８．１と、出口端２８．２とを備える。また、冷却用の有底穴３０が、端部２５から多流路ダイ２２の中に、内側長手方向を向いて延在している。冷却穴３０は、中空部２８を挟んで両側に位置した２組で配設されている。さらに、冷却穴３０は中空部２８の上方と下方の両方にも設けられている。これら冷却穴３０は、多流路ダイ２２の内側長手方向に向けて、その長さの一部分に延在している。
【００３２】
パンチホルダ２４は、一対の端部３４、３６を備えた円柱状のボディ３２を有する。長いテーパ状または平行のパンチ３８が、複数個、ボディ３２の端部３６から突出している。パンチ３８は、中空部２８に対して、入口端２８．１側から挿入されて、中空部２８の内面と、各パンチ３８との間に空隙が確保され、中空部２８の入口端２８．１の中に、クリアランスを有した状態で受け入れられる。したがって、中空部２８の内表面と各パンチ３８との間に空間が形成される。この空間の断面形状は、所望の銅管１００の断面形状と略対応している。多流路ダイ２２の端部２３は、中央凹部４２を有し、この部位は、使用時にパンチホルダ２４の端部３６とともに湯だまり４４（図４から図８参照）を形成する。また、二組の供給流路（すなわち第２供給路）４６がボディ３２を通って延在し端部３４、３６で開口する。供給流路４６の組は、パンチ３８を挟んで両側に位置している。
【００３３】
中間ダイ２６は、端部５０、５２を備えた、円柱状のボディ４８を有している。端部５０は、坩堝１６に設けられた相補的な形状の円形凹部５４に対して、密着状態に当接する。端部５２は、ボディ３２の端部３４に密着状態で着座する。供給流路（すなわち第１供給路）５６がボディ４８を通って延在し、端部５０、５２で開口する。供給流路５６は、端部５０から長手方向内側に延在する円柱状の部位５８と、端部５２で開口する円錐台形状部位６０とを有する。流路６２がチャンバ２０と供給流路５６とを接続して連通させ、供給流路５６は次いで供給流路４６と連通して湯だまり４４及び中空部２８に流路が導かれる。
【００３４】
坩堝１６、多流路ダイ２２、パンチホルダ２４のボディ３２、及び、中間ダイ２６は、一般的に黒鉛により形成され、図１の符号６３で全体が示されたような支持構造によって、互いにシール状態で密着保持される。
【００３５】
鋳造ユニット１２は、さらに、符号６４で全体が示された管引きユニットを有する。管引きユニット６４は、符号７０で全体が示され、多流路銅管を多流路ダイ２２から引き出すため、間にニップ領域が形成された一対のローラ６６、６８を有する。本構成の詳細を以下に示す。
【００３６】
図１０を参照すると、引抜装置１４は、引抜加工ダイ７４が載せられるダイ支持部７３を備えた引抜ベンチ７２を有する。引抜加工ダイ７４には、中空部２８の形状と略同様であるが、寸法が小さいスリット７４ａが形成されている。引抜加工ダイ７４を挟んで両側には、マンドレル支持部が載せられている。その一部を符号７６で、引抜加工手段の全体を符号７８で示した。
【００３７】
マンドレル支持部７６は、ワイヤロッド８２の端部にそれぞれ取り付けられた複数のマンドレル８０を有する。マンドレル８０は、多流路管８３の長さがマンドレルと引抜加工ダイ７４との間に受け入れられる引き位置と、マンドレル８０が、多流路管８３の流路内に挿入されて引抜加工ダイ７４に隣接する位置となる伸び位置との間で変位可能となっている。
【００３８】
引抜加工手段７８は、クランプ顎８４と、符号８６で全体が示された油圧駆動式の変位構成とを有する。クランプ顎８４は、引抜加工ダイ７４に隣接して多流路管８３の端部に着脱可能に係合する伸び位置（図１０に示した）と、引抜加工ダイ７４から矢印８８方向に離間して変位した引き位置との間で、変位可能となっている。
【００３９】
図９において、冷却要素９７が冷却穴３０の内部に受け入れられる。各冷却要素９７は、一端が閉じた外側管状部材９８と、外側管状部材９８の内部に位置して該外側管状部材９８と同心の内側管状部材９９とを有し、これにより、管状内部流路９７．１と環状外部流路９７．２とが形成される。冷媒、一般的には水が、管状内部流路９７．１の中に通され、流路の終端まで流れたところで、次いで環状外部流路９７．２に流れ込む。冷却穴３０に挿入される冷却要素９７の深さは、調整可能である。
【００４０】
使用時において、多流路ダイ２２の中空部２８に対してその出口端２８．２側から、多流路スタータ管が部分的に挿入される。
【００４１】
坩堝１６のチャンバ２０に銅が導入され、融解される。溶融銅は、重力に従って流路６２、５６、供給流路４６を通って湯だまり４４に流れ込む。ここで、溶融銅は、中空部２８の内面と各パンチ３８との間に形成された空間内部に、スタータ管の端面に接触するまで流れ込む。冷却要素９７は、一般的に中空部２８内部での銅の固化位置が調整されるように冷却穴３０の中に途中まで挿入される。
【００４２】
次いでスタータ管は図１の矢印９２で示した方向に向けて、所定の量だけ変位される。これにより固化した管が中空部２８の出口端２８．２に向けて矢印９２の方向に引き抜かれる。次いで更なる銅が中空部２８の入口端に流れ込み、先の銅と固着して固化する。この工程を繰り返すことで、多流路管が鋳造される。管引きユニット６４のローラ６６，６８の一方または両方を変位させる事で、最初はスタータ管、最終的には新たに形成された管が多流路ダイ２２から引き抜かれる。
【００４３】
溶けた銅は中空部２８を擦り、結果として中空部２８の表面に相当な摩耗が生ずる。冷却要素を挿入する深さを変える事で、銅の固化位置を変えることができる。この結果、冷却穴３０にそれぞれ挿入される冷却要素の深さが増すと、銅の固化位置が中空部２８の入口端２８．１に近づく。逆に、冷却要素が各々冷却穴３０から引き出されると、すなわち挿入深さが浅くなると、銅の固化位置が中空部２８の出口端２８．２に近づく。ダイに対する溶融銅の流し込みが開始してから、時間が経つにつれて銅の固化位置が移動する事が好ましい。これにより、多流路ダイ２２の耐用寿命を最大にすることができる。
【００４４】
本方法により形成された多流路管は、無限長とすることができるのは明らかである。しかしながら、実用上の観点から、多流路管は、典型的には図１の符号９４で全体が示された管切断機によって、適当な長さで切断される。多流路管が所望の厚さの肉厚を有するように、引抜装置１４が使用される。この観点において、一回またはそれ以上の引抜工程を適用することができる。しかしながら、以下では一回の引抜工程について説明する。
【００４５】
多流路管８３は、端部がプレスによりスエージ加工されて平坦な端部９６が形成され、クランプ顎８４により把持されることができる。
【００４６】
マンドレル８０が引抜加工ダイ７４の開口から隔たった引き位置にあり、多流路管８３は、図１０に示したダイとマンドレル８０との間に位置する。次いで、マンドレル８０は、流路の開口端に向け、引抜加工ダイ７４に隣接する位置まで伸びた伸び位置まで変位する。終端部９６は引抜加工ダイ７４の中に挿入されクランプ顎８４により把持される。次いで、クランプ顎８４は、矢印８８の方向に変位され、多流路管が、引抜加工ダイ７４の引抜スリット表面とマンドレル８０との間の空間で引き抜かれて引抜加工ダイ７４を通過し、これによって多流路管の肉厚が薄くなるとともに長さが増加する。
【００４７】
上述のように、この工程は多流路管が所望の肉厚となるまで、複数回繰り返される。
【００４８】
さらに、発明者等は、上述のような固定されたマンドレルを使用する代わりに、浮動マンドレルを使用してもよいと考える。この場合、マンドレル８０をワイヤロッド８２に固定するのではなく、多流路管を引抜加工ダイ７４から引き抜く前に、多流路管の開口端内部に挿入する。
【００４９】
発明者等は、本発明によって、多流路管を信頼性高く製造するためのコストを削減することができると考える。さらに、本手段により製造された多流路管は、等軸晶組織を有する。
【００５０】
本発明では、図１２に示したようにダイを垂直方向に配置することが出来る。この場合、ダイは中空部２８の出口端２８．２が坩堝１６のチャンバ２０の内側底面よりも低くなるように配置する必要がある。これにより、溶融銅の押湯効果によって、ひけ巣の発生が抑制される。
【００５１】
さらに、ダイセット１８．１のパンチ３８は、各パンチ３８間の距離がその先端に向けて縮小するように配置することができる（図１３参照）。すなわち、中央部のパンチは概して線形である。中央部よりも外側のパンチは、少なくともその端部が中央のパンチに向けて傾斜し、これによりパンチ間の距離が端部に向けて減少する。したがって、最外周のパンチが、最も大きな角度で内側に傾斜する。このパンチの湾曲または傾斜の結果、パンチと固化した銅との間の摩擦が減少し、したがってパンチの摩耗を低減して耐用年数を長くすることができる。
【００５２】
さらに、各冷却穴をダイの長手方向に平行とする必要は無い。例えば、各冷却穴は、ダイに垂直に形成されていてもよい。挿入される冷却要素の深さを異ならせる事で、銅の固化位置を変えることができる。
【００５３】
図１４及び図１５に示したダイセット１８．２では、パンチホルダが多流路ダイ２２’と一体化している。多流路ダイ２２’は、パンチ３８’を支持する部位２２’ −１と、冷却穴３０が形成される部位２２’−２とにより構成されている。
【００５４】
部位２２’−１には、パンチ３８’の近位端部３８’−１が係合する孔Ｈが形成されている。パンチ３８’は一直線上に固定され、近位端部３８’−１が孔Ｈに係合する一方、遠位端部３８’−２は中空部２８に挿入される。
【００５５】
部位２２’−１には、孔Ｈと連通する供給流路４６が形成されている。パンチ３８’の近位端部３８’−１が孔Ｈに係合した状態で、供給流路４６は、近位端部３８’−１で塞がれる事無く溶融銅を供給することができる。エアポケットＡＰが、部位２２’−１と部位２２’−２との間に形成されるが、多流路ダイ２２’の中心及び周囲には形成されない。エアポケットＡＰは、中空部２８周囲の中央リブＲＢによって閉塞されていることで、中空部２８と連通しないようになっている。エアポケットＡＰによって、部位２２’−１から部位２２’−２に高温が伝達する事が防がれる。さらに、エアポケットＡＰは、部位２２’−２から部位２２’−１に低温が伝達する事が防がれる。この結果、溶解した銅は、部位２２’−１の中をスムーズに移動し、次いで部位２２’−２の中で素早く固化する。
【００５６】
１．結晶粒のサイズを測定する方法
ＡＳＴＭ  Ｅ１１２−９６によって規定された面積測定処理に基づき、種々の未加工管の結晶粒のサイズを測定する方法がとられた。各未加工管について、鋳造管の長手方向と平行な面における平均粒径と、同垂直な面における平均粒径とを同定した。ＡＳＴＭ  Ｅ１１２−９６によれば、縦横比は３：１以下であり、平均粒径は、長手方向の結晶粒寸法で決定した。
【００５７】
２．引抜加工後の、結晶粒径および製品品質
燐脱酸銅（Ｃ１２２００、ＤＨＰ）の未加工鋳造管に対し、中間焼き鈍し工程なしで、断面減少率９０％まで冷間引抜加工が施される。同様の未加工管に対し、冷間引抜加工が施される。こちらは、中間工程で焼き鈍ましが行われる。引抜加工の後、各管は目視によって割れ及び／または傷の発生が検査される。中間焼き鈍し工程は、断面減少率４０％時に行われた。目視による検査の結果を表示に示す。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
サンプル２の管が中間焼き鈍し工程なしで引抜加工された場合、小さい割れが稀に起こる。多くの場合、割れは発生せず、製品として許容される品質が得られる。サンプル３が中間焼き鈍し工程なしで引抜加工された場合、大きな割れが頻繁に発生し、管は製品品質を得ることができない。割れの発生は焼き鈍し工程により防ぐことができるが※、追加工程が必要であり、製造コストを押し上げる。（※管が引抜加工後にある程度焼き鈍し処理されると、構造の粒径が再結晶化により微小化する。このように微小化した構造は、引抜加工に適当である。）
【００６０】
多流路銅管の場合、平均粒径は２．０mm以下が好ましく、１．２mm以下がさらに好ましい。
【００６１】
図１６は、本発明に係る多流路管の他の３種の実施形態である。無論、他の構成も可能である。
【００６２】
図１７に、本発明に係る多流路管の他の実施形態を符号２００で示した。多流路銅管２００は、隣り合った二つの管２０２が中央ウェブ２０４により連結してなる。発明者等は、管２０２の壁の厚さＡと中央ウェブ２０４の幅Ｂとの関係が重要である事を知見した。ウェブが細すぎると、多流路銅管２００はこの位置で破断するからである。しかしながら、ウェブが太すぎると材料が無駄になる。発明者等は、最低ウェブ幅Ｂと最小壁厚さＡとの比は、１：１と４：1との間、理想的には１．５：１であると考える。
【００６３】
本発明の好ましい実施形態について上記に詳細を示し図示したが、これらは本発明の例示であり、制限するものと解釈されるものではないと理解されるべきものである。本発明の範囲を逸脱する事無く、追加、省略、変更、及び他の変形を行うことができる。すなわち、本発明は、上述の説明によって制限されるものではなく、添付した特許請求の範囲によってのみ制限されるものである。
【符号の説明】
【００６４】
１０…多流路管製造装置、１２…鋳造ユニット、１４…引抜装置、１６…坩堝、１８…ダイセット、２０…チャンバ、２２…多流路ダイ、２４…パンチホルダ、２６…中間ダイ、２８…中空部、３０…冷却用有底穴、３８…パンチ、４４…湯だまり、４６…供給流路、７２…引抜ベンチ、７４…引抜加工ダイ、７４ａ…スリット、８０…マンドレル、８３…多流路管、９７…冷却要素
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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