(57)【要約】      （修正有）【課題】より鋭角で高く突出し、幅小であるシャープな形状のフィンが管内面に形成された内面溝付管において、加工負荷の増大を防ぐことができる内面溝付管の製造方法及びその製造装置を提供する。【解決手段】外周に管内面フィン形成溝２５が形成された溝付きプラグ２２により管内面を押潰してフィンを管内面に形成するフィン形成工程において、管内面フィン形成溝２５の上流端２５ｕは、管内面フィン形成溝の下流端２５ｄの溝断面に対して、管内面にフィン形成する際の加工負荷よりも少ない加工負荷となる所定の関係を満たす溝断面で形成し、かつ溝上流端２５ｕから溝下流端２５ｄに至るまで溝螺旋方向Ｄ２に沿って溝断面が変化する溝で構成され、フィン形成工程において、管内面に引抜前溝２５uを転写し、その後、溝下流端２５ｄまで引抜きながら、所望のフィン断面形状を有するフィンを管内面に形成する内面溝付管の製造方法及びその製造装置。【選択図】図２
2012086237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に管内面フィン形成溝が形成された溝付きプラグにより管内面を押潰して、引抜き方向に対して所定角度の螺旋状のフィンを管内面に形成するフィン形成工程を行う内面溝付管の製造方法であって、
前記管内面フィン形成溝における前記溝付きプラグの引抜き方向上流端を、管内面フィン形成溝上流端に設定するとともに、前記管内面フィン形成溝における前記溝付きプラグの引抜き方向下流端を、管内面フィン形成溝下流端に設定し、
前記溝付きプラグには、
前記管内面フィン形成溝下流端における溝螺旋方向に対して直交する直交方向の溝断面が、前記フィン形成工程後において管内面に所望のフィン断面形状で形成される前記フィンの前記直交方向のフィン断面に対応するフィン形状対応溝断面で構成されるとともに、
前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向における溝断面が、該溝断面のうち、溝幅ＷＧＰＵ、溝深さＨＧＰＵ、溝頂角αＧＰＵと、前記フィン形状対応溝断面の溝幅ＷＧＰＤ、溝深さＨＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤとの間でそれぞれ表される
ＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ、  
ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、  
αＧＰＤ＜αＧＰＵ 
の３つの関係のうち少なくとも１つの関係を満たす溝断面で構成され、
前記管内面フィン形成溝が、前記管内面フィン形成溝上流端から前記管内面フィン形成溝下流端に至るまで溝螺旋方向に沿って、溝断面が変化する溝で構成されたものを用い、
前記フィン形成工程において、
前記少なくとも１つの関係を満たす断面形状を有する引抜前フィンを管内面に転写し、
前記引抜前フィンを管内面に転写後に、前記引抜前フィンを前記管内面フィン形成溝下流端まで引抜きながら、前記引抜前フィンを、所望のフィン断面形状を有する前記フィンとして管内面に形成する
内面溝付管の製造方法。
【請求項２】
前記溝付きプラグには、
前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向における溝断面が、該溝断面のうち、溝幅ＷＧＰＵ、溝深さＨＧＰＵ、溝頂角αＧＰＵと、前記フィン形状対応溝断面の溝幅ＷＧＰＤ、溝深さＨＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤとの間でそれぞれ表される
ＨＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤとの間で
ＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ、  
ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、  
αＧＰＤ＜αＧＰＵ 
の３つの関係の全てを満たす溝断面で構成したものを用いた
請求項１に記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項３】
前記フィン形成工程において、
前記溝付きプラグには、
前記管内面フィン形成溝の前記直交方向における溝断面が、前記管内面フィン形成溝上流端から管内面フィン形成溝下流端に至るまでの間、溝螺旋方向下流側に沿って徐々に前記フィン形状対応溝断面となる溝断面で構成したものを用いて
前記引抜前フィンを溝螺旋方向下流側に沿って徐々に引抜く
請求項１または２に記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項４】
前記フィンに対して所定の交差角で交差する複数の切欠き刃を外周に備えた切欠きプラグを管内面に所定の深さで押し付けて、前記フィンを前記切欠き刃によってフィン螺旋方向に沿って断片状に切り欠いて、
フィン螺旋方向に沿って断片状に複数連なり、それぞれフィン構成体本体と、該フィン構成体本体の少なくともフィン螺旋方向下流側に、引抜き方向上流側で隣り合う前記フィンとの間に突出する突出片とで構成されるフィン構成体を形成するフィン構成体形成工程を、前記フィン形成工程とともに連続して行う
請求項１から３のいずれかに記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項５】
前記溝付きプラグには、
前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向の溝断面における溝幅ＷＧＰＵと、前記管内面フィン形成溝下流端の前記直交方向の溝断面における溝幅ＷＧＰＤとの間で  
ＷＧＰＵ≦４ＷＧＰＤ 
の関係を満たすよう構成したものを用いて行う
請求項１から４のいずれかに記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項６】
前記溝付きプラグには、前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向の溝断面における溝頂角αＧＰＵと、前記管内面フィン形成溝下流端の前記直交方向の溝断面における溝頂角αＧＰＤとの間で  
αＧＰＵ≦９αＧＰＤ 
の関係を満たすよう構成したものを用いて行う
請求項１から５のいずれかに記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項７】
前記溝付きプラグには、前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向の溝断面における溝深さＨＧＰＵと、前記管内面フィン形成溝下流端の前記直交方向の溝断面における溝深さＨＧＰＤとの間で  
０．５ＨＧＰＤ≦ＨＧＰＵ 
の関係を満たすよう構成したものを用いて行う
請求項１から６のいずれかに記載の内面溝付管の製造方法。
【請求項８】
外周に管内面フィン形成溝が形成され、管内面を押潰して、該管内面に引抜き方向に対して所定角度の螺旋状のフィンを形成する溝付きプラグを備えたフィン形成手段を備えた内面溝付管の製造装置であって、
前記管内面フィン形成溝における前記溝付きプラグの引抜き方向上流端を、管内面フィン形成溝上流端に設定するとともに、前記管内面フィン形成溝における前記溝付きプラグの引抜き方向下流端を、管内面フィン形成溝下流端に設定し、
前記管内面フィン形成溝下流端における溝螺旋方向に対して直交する直交方向の溝断面を、前記フィン形成手段通過後において管内面に所望のフィン断面形状で形成される前記フィンの前記直交方向のフィン断面に対応するフィン形状対応溝断面で構成し、
前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向における溝断面を、該溝断面のうち、溝幅ＷＧＰＵ、溝深さＨＧＰＵ、溝頂角αＧＰＵと、前記フィン形状対応溝断面の溝幅ＷＧＰＤ、溝深さＨＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤとの間でそれぞれ表される
ＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ、  
ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、  
αＧＰＤ＜αＧＰＵ 
の３つの関係のうち少なくとも１つの関係を満たす溝断面で構成し、
前記管内面フィン形成溝を、前記管内面フィン形成溝上流端から溝螺旋方向に沿って、前記管内面フィン形成溝下流端に至るまでの溝断面が変化する溝で構成した
内面溝付管の製造装置。
【請求項９】
前記管内面フィン形成溝上流端を、該管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向における溝断面のうち、溝幅ＷＧＰＵ、溝深さＨＧＰＵ、溝頂角αＧＰＵと、前記フィン形状対応溝断面の溝幅ＷＧＰＤ、溝深さＨＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤとの間でそれぞれ表される
ＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ、  
ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、  
αＧＰＤ＜αＧＰＵ 
の３つの関係の全てを満たす溝断面で構成した
請求項８に記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項１０】
前記管内面フィン形成溝の前記直交方向における溝断面を、前記管内面フィン形成溝上流端から管内面フィン形成溝下流端に至るまでの間、溝螺旋方向下流側に沿って、徐々に前記フィン形状対応溝断面となる溝断面で構成した
請求項８または９に記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項１１】
前記フィンに対して所定の交差角で交差する複数の切欠き刃を外周に備え、切欠きプラグを管内面に所定の深さで押し付けて、フィン螺旋方向に沿って断片状に切り欠いて、フィン螺旋方向に沿って断片状に複数連なり、フィン構成体本体と、該フィン構成体本体の少なくともフィン螺旋方向下流側に、引抜き方向上流側で隣り合う前記フィンとの間に突出する突出片とで構成されるフィン構成体を形成するフィン構成体形成手段を、前記フィン形成手段よりも引抜き方向下流側に備えた
請求項８から１０のいずれかに記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項１２】
前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向の溝断面における溝幅ＷＧＰＵを、前記管内面フィン形成溝下流端の前記直交方向の溝断面における溝幅ＷＧＰＤとの間で
ＷＧＰＵ≦４ＷＧＰＤ 
の関係を満たすよう構成した
請求項８から１１のいずれかに記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項１３】
前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向の溝断面における溝頂角αＧＰＵを、前記管内面フィン形成溝下流端の前記直交方向の溝断面における溝頂角αＧＰＤとの間で
αＧＰＵ≦９αＧＰＤ 
の関係を満たすよう構成した
請求項８から１２のいずれかに記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項１４】
前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向の溝断面における溝深さＨＧＰＵを、前記管内面フィン形成溝下流端の前記直交方向の溝断面における溝深さＨＧＰＤとの間で
０．５ＨＧＰＤ≦ＨＧＰＵ 
の関係を満たすよう構成した
請求項８から１３のいずれかに記載の内面溝付管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機、空調機などの熱交換器に伝熱管として組み込まれる内面溝付管の製造方法及びその製造装置に関するものであり、特に、生産性が低下することなく熱交換性能に優れた内面溝付管を製造することができる内面溝付管の製造方法及びその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアコン等に用いられる熱交換器用伝熱管は、その管内伝熱性能が従来の平滑管に比べて飛躍的に向上することから、管内面に微細な螺旋溝を多数形成した内面螺旋溝付管が多く使用されている。
【０００３】
その製造方法としては、下記特許文献１のように、管内面にフィンを形成するためのフィン形成工程は、引き抜かれている素管の内部に溝付プラグを備え、その管外周を転造工具により押圧して、フィンを管内に転写させるように加工する、いわゆる転造加工による製造方法が一般的である。
【０００４】
近年では、熱交換器の小型化、高効率化の要求に対応させるため、より高く、鋭角とし、幅小にするなどしたシャープな形状のフィンを管内面に形成した内面溝付管を製造することにより、熱交換器の性能を向上させている。
【０００５】
しかし、上述したフィン形成工程において、シャープな形状のフィンを管内面に形成するに伴って、フィン加工の際に素管に加わる加工負荷が大きくなるため、断管が発生するなどして、加工が困難となるという問題があった。さらに、断管の発生を未然に防止するために、低い引抜き速度で加工を行う必要があり、生産効率の向上を図ることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５５−１０３２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこでこの発明によれば、より高く、鋭角で幅小に突出したシャープな形状のフィンを管内面に形成する内面溝付管においても、加工負荷の増大を防止することができる内面溝付管の製造方法及びその製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、外周に管内面フィン形成溝が形成された溝付きプラグにより管内面を押潰して、引抜き方向に対して所定角度の螺旋状のフィンを管内面に形成するフィン形成工程を行う内面溝付管の製造方法である。前記管内面フィン形成溝における前記溝付きプラグの引抜き方向上流端を、管内面フィン形成溝上流端に設定するとともに、前記管内面フィン形成溝における前記溝付きプラグの引抜き方向下流端を、管内面フィン形成溝下流端に設定する。前記溝付きプラグには、前記管内面フィン形成溝下流端における溝螺旋方向に対して直交する直交方向の溝断面が、前記フィン形成工程後において管内面に所望のフィン断面形状で形成される前記フィンの前記直交方向のフィン断面に対応するフィン形状対応溝断面で構成されるとともに、前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向における溝断面が、該溝断面のうち、溝幅ＷＧＰＵ、溝深さＨＧＰＵ、溝頂角αＧＰＵと、前記フィン形状対応溝断面の溝幅ＷＧＰＤ、溝深さＨＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤとの間でそれぞれ表されるＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ、ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、αＧＰＤ＜αＧＰＵの３つの関係のうち少なくとも１つの関係を満たす溝断面で構成される。前記管内面フィン形成溝が、前記管内面フィン形成溝上流端から前記管内面フィン形成溝下流端に至るまで溝螺旋方向に沿って、溝断面が変化する溝で構成されたものを用い、前記フィン形成工程において、前記少なくとも１つの関係を満たす断面形状を有する引抜前フィンを管内面に転写し、前記引抜前フィンを管内面に転写後に、前記引抜前フィンを前記管内面フィン形成溝下流端まで引抜きながら、前記引抜前フィンを、所望のフィン断面形状を有する前記フィンとして管内面に形成することを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、外周に管内面フィン形成溝が形成され、管内面を押潰して、該管内面に引抜き方向に対して所定角度の螺旋状のフィンを形成する溝付きプラグを備えたフィン形成手段を備えた内面溝付管の製造装置である。前記管内面フィン形成溝における前記溝付きプラグの引抜き方向上流端を、管内面フィン形成溝上流端に設定するとともに、前記管内面フィン形成溝における前記溝付きプラグの引抜き方向下流端を、管内面フィン形成溝下流端に設定する。前記管内面フィン形成溝下流端における溝螺旋方向に対して直交する直交方向の溝断面を、前記フィン形成手段通過後において管内面に所望のフィン断面形状で形成される前記フィンの前記直交方向のフィン断面に対応するフィン形状対応溝断面で構成し、
前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向における溝断面を、該溝断面のうち、溝幅ＷＧＰＵ、溝深さＨＧＰＵ、溝頂角αＧＰＵと、前記フィン形状対応溝断面の溝幅ＷＧＰＤ、溝深さＨＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤとの間でそれぞれ表されるＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ、ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、αＧＰＤ＜αＧＰＵの３つの関係のうち少なくとも１つの関係を満たす溝断面で構成する。前記管内面フィン形成溝を、前記管内面フィン形成溝上流端から溝螺旋方向に沿って、前記管内面フィン形成溝下流端に至るまでの溝断面が変化する溝で構成することを特徴とする。
【００１０】
上述した構成によれば、前記管内面フィン形成溝が、前記管内面フィン形成溝上流端から溝螺旋方向に沿って、溝断面が変化する形状で構成された溝付きプラグを用いて、フィン加工工程を行うことにより、フィン加工工程において管内面に加わる負荷を、主に前記溝付きプラグの引抜き方向上流側部分で引抜前フィンを管内面に転写することによる負荷と、その後、前記溝付きプラグの引抜き方向下流側部分で、前記引抜前フィンを前記管内面フィン形成溝下流端までの引抜きによる負荷とに分散させることができ、フィンをスムーズに形成することができる。
【００１１】
よって、上述した構成によれば、より鋭角で高く突出した幅小であるシャープな形状のフィンが管内面に形成された内面溝付管においても、加工負荷の増大を防ぐことができる。
【００１２】
従って、加工負荷の増大を防ぐことができるため、断管の発生は勿論、管が不測に変形したり、損傷したりするという不良品が発生することを未然に防ぐことができ、歩留まりを向上させることができる。また、加工速度を高めることができ、内面溝付管の生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、溝付きプラグの軸方向の全長に亘ってフィン形成による加工負荷を分散することができるため、一般に高価であるとされる溝付きプラグの耐久性を、従来の溝付きプラグと比較して格段に向上させることができる。
【００１４】
ここで、前記溝幅とは、溝を溝螺旋方向に対する直交方向について直交断面視したとき、溝の幅方向の一端側の後述する第１交点と、他端側の後述する第２交点との間の長さを示す。前記第１交点とは、溝の幅方向の一方側の側壁面が描く傾斜ラインと溝付きプラグの外周面が描く仮想円周面との交点を示し、前記第２交点とは、溝の幅方向の他方側の側壁面が描く傾斜ラインと溝付きプラグの外周面が描く仮想円周面との交点を示す。
【００１５】
前記溝頂角とは、溝を溝螺旋方向に対する直交方向について直交断面視したとき、溝幅方向の一方側の側壁面が描く傾斜ラインと、溝幅方向の他方側の側壁面が描く傾斜ラインとがなす角度を示す。
【００１６】
前記溝深さとは、溝を溝螺旋方向に対する直交方向について直交断面視したとき、溝付きプラグの外周面が描く仮想円周面と、溝頂部との間隔を示す。
【００１７】
また、本発明のフィン加工工程において、前記引抜前フィンを管内面に転写する加工と、前記引抜前フィンを引抜きながら、所望のフィン断面形状を有する前記フィンとして管内面に形成する加工とは、それぞれ独立した工程として行われる加工に限らず、互いに混在して部分的に同時に行われる加工であってもよいものとする。
【００１８】
この発明の態様として、前記溝付きプラグには、前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向における溝断面が、該溝断面のうち、溝幅ＷＧＰＵ、溝深さＨＧＰＵ、溝頂角αＧＰＵと、前記フィン形状対応溝断面の溝幅ＷＧＰＤ、溝深さＨＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤとの間でそれぞれ表されるＨＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤとの間でＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ、ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、αＧＰＤ＜αＧＰＵの３つの関係の全てを満たす溝断面で構成したものを用いることができる。
【００１９】
上述したように、本発明では、前記溝付きプラグとして、前記管内面フィン形成溝上流端が前記３つの関係の全てを満たす溝断面で構成したものを用いて、フィン形成工程を行うため、溝深さが深く、溝幅が狭く、溝頂角が小さい形状のフィン、すなわち、従来より熱伝達性能の向上を図る上で好ましいが、フィン加工が困難であるとされていたよりシャープな形状のフィンを確実に構成することができる。
【００２０】
またこの発明の態様として、前記フィン形成工程において、前記溝付きプラグには、前記管内面フィン形成溝の前記直交方向における溝断面が、前記管内面フィン形成溝上流端から管内面フィン形成溝下流端に至るまでの間、溝螺旋方向下流側に沿って徐々に前記フィン形状対応溝断面となる溝断面で構成したものを用いて前記引抜前フィンを溝螺旋方向下流側に沿って徐々に引抜くことができる。
【００２１】
上述した構成によれば、主に前記溝付きプラグの引抜き方向上流側部分により、上述した３つの関係のうち少なくとも１つの関係を満たすフィン断面を有する引抜前フィンを管内面に徐々に転写することができる。さらに、前記溝付きプラグの引抜き方向下流側部分により、前記引抜前フィンを前記管内面フィン形成溝下流端まで徐々に引抜きながら、最終的に、前記引抜前フィンを、所定のフィン断面形状を有する前記フィンとして管内面に形成することができる。  
従って、シャープな形状のフィンであっても、過大な負荷が加わることなく、スムーズに管内面に形成することができる。
【００２２】
またこの発明の態様として、前記フィンに対して所定の交差角で交差する複数の切欠き刃を外周に備えた切欠きプラグを管内面に所定の深さで押し付けて、前記フィンを前記切欠き刃によってフィン螺旋方向に沿って断片状に切り欠いて、フィン螺旋方向に沿って断片状に複数連なり、それぞれフィン構成体本体と、該フィン構成体本体の少なくともフィン螺旋方向下流側に、引抜き方向上流側で隣り合う前記フィンとの間に突出する突出片とで構成されるフィン構成体を形成するフィン構成体形成工程を、前記フィン形成工程とともに連続して行うことができる。
【００２３】
一般に、フィンが切り欠かれ、フィン螺旋方向に沿って断片状に連なった複数のフィン構成体が形成された内面溝付管、いわゆるセパレート溝付管と称される高性能な内面溝付管は、前記フィン形成工程に加えて、フィン構成体形成工程を経ることで製造される。
【００２４】
上述した構成によれば、このように工程数が多く、複雑な加工を伴う高性能な内面溝付管の製造においても、加工負荷の増大を防ぎ、内面溝付管の歩留まりを向上させることができ、また、加工速度が低下することなく内面溝付管を優れた生産性で生産することができる。
【００２５】
またこの発明の態様として、前記溝付きプラグには、前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向の溝断面における溝幅ＷＧＰＵと、前記管内面フィン形成溝下流端の前記直交方向の溝断面における溝幅ＷＧＰＤとの間でＷＧＰＵ≦４ＷＧＰＤの関係を満たすよう構成したものを用いることができる。
【００２６】
上述したように、前記溝付きプラグとして、ＷＧＰＵ≦４ＷＧＰＤの範囲内で構成したものを用いることにより、前記引抜前フィンを管内面に転写後において、前記引抜前フィンを、フィン形成工程後に管内面に所望のフィン断面で形成するフィンの幅となるまで引抜く際のフィンの幅変化率が大きくなりすぎることを防ぐことができる。
【００２７】
またこの発明の態様として、前記溝付きプラグには、前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向の溝断面における溝頂角αＧＰＵと、前記管内面フィン形成溝下流端の前記直交方向の溝断面における溝頂角αＧＰＤとの間でαＧＰＵ≦９αＧＰＤの関係を満たすよう構成したものを用いることができる。
【００２８】
上述したように、前記溝付きプラグとして、αＧＰＵ≦９αＧＰＤの範囲内で構成したものを用いることにより、前記引抜前フィンを管内面に転写後において、前記引抜前フィンを、フィン形成工程後に管内面に形成するフィンのフィン断面が所望のフィン断面の頂角となるまで引抜く際のフィンの頂角の変化率が大きくなりすぎることを防ぐことができる。
【００２９】
またこの発明の態様として、前記溝付きプラグには、前記管内面フィン形成溝上流端の前記直交方向の溝断面における溝深さＨＧＰＵと、前記管内面フィン形成溝下流端の前記直交方向の溝断面における溝深さＨＧＰＤとの間で０．５ＨＧＰＤ≦ＨＧＰＵの関係を満たすよう構成したものを用いることができる。
【００３０】
上述したように、前記溝付きプラグとして、０．５ＨＧＰＤ≦ＨＧＰＵの範囲内で構成したものを用いることにより、前記引抜前フィンを管内面に転写後において、前記引抜前フィンを、フィン形成工程後に管内面に形成するフィンのフィン断面が所望のフィン断面の溝深さとなるまで引抜く際の溝深さの変化率が大きくなりすぎることを防ぐことができる。
【００３１】
上述したように、前記溝付きプラグとして、ＷＧＰＵ≦４ＷＧＰＤ、αＧＰＵ≦９αＧＰＤ、或いは、０．５ＨＧＰＤ≦ＨＧＰＵの範囲内で構成したものを用いることにより、前記引抜前フィンを管内面に転写後において、過大な負荷が加わることなく、フィンを管内面に形成することができる。
【００３２】
よって、フィンの形成に要する加工負荷を、主に、前記溝付きプラグの引抜き方向上流側部分で引抜前フィンを管内面に転写する際の加工負荷と、主に引抜き方向下流側部分で前記引抜前フィンを引抜きながら、前記引抜前フィンを、所望のフィン断面形状を有する前記フィンとして管内面に形成する際の加工負荷とに、好ましいバランスに保ちながら分散でき、加工負荷の増大を防ぐことができる。
【００３３】
従って、内面溝付管の歩留まりを向上させることができ、また、内面溝付管の加工速度を向上させることで優れた生産性で内面溝付管を製造することができる。
【発明の効果】
【００３４】
この発明によれば、より高く、鋭角で幅小に突出したシャープな形状のフィンを管内面に形成する内面溝付管においても、加工負荷の増大を防止することができる内面溝付管の製造方法及びその製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態の内面溝付管の製造装置を断面で示した構成説明図。
【図２】本実施形態の製造装置に備えた溝付きプラグの構成説明図。
【図３】本実施形態の製造装置に備えた溝付きプラグの構成説明図。
【図４】本実施形態の溝付きプラグによりフィンを形成した管内面の一部を示す断面図。
【図５】本実施形態の製造装置に備えた切欠きプラグの構成説明図。
【図６】本実施形態の内面溝付管の管内面に形成されるフィン構成体の構成説明図。
【図７】他の実施形態の製造装置に備えた溝付きプラグの構成説明図。
【図８】他の実施形態の内面溝付管の製造装置を断面で示した構成説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。  
まず、本実施形態の内面溝付管の製造装置１０の構成の特徴部分について説明すると、該製造装置１０は、外周に管内面フィン形成溝２５が形成され、管内面１ａｉを押潰して、引抜き方向Ｘに対して所定角度の螺旋状のフィン２を、管内面１ａｉに形成する溝付きプラグ２２を有するフィン加工部２１を備えた構成である。
【００３７】
なお、以下の説明において、図２に示すように、前記管内面フィン形成溝２５における前記溝付きプラグ２２の引抜き方向上流端ｕｅｐ（図２において左側）を、管内面フィン形成溝上流端２５ｕに設定するとともに、前記管内面フィン形成溝２５における前記溝付きプラグ２２の引抜き方向下流端ｄｅｐ（図２において右側）を、管内面フィン形成溝下流端２５ｄに設定する。
【００３８】
前記製造装置１０は、図２（ｃ）、及び、図４（ｂ）に示すように、管内面フィン形成溝下流端２５ｄにおける溝螺旋方向Ｄ２に対して直交する直交方向の溝断面を、フィン加工工程後において管内面１ａｉに所望のフィン断面形状で形成されるフィン２の前記直交方向のフィン断面に対応するフィン形状対応溝断面Ａｇｄで構成している。
【００３９】
前記製造装置１０は、管内面フィン形成溝上流端２５ｕの直交方向における溝断面を、該溝断面のうち、溝幅ＷＧＰＵ、溝深さＨＧＰＵ、溝頂角αＧＰＵと、フィン形状対応溝断面Ａｇｄの溝幅ＷＧＰＤ、溝深さＨＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤとの間でそれぞれ表される
ＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ、  
ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、  
αＧＰＤ＜αＧＰＵ 
の３つの関係のうち少なくとも１つの関係を満たす溝断面で構成している。
【００４０】
さらに、管内面フィン形成溝２５を、管内面フィン形成溝上流端２５ｕから溝螺旋方向Ｄ２に沿って、管内面フィン形成溝下流端２５ｄに至るまでの溝断面が変化する溝で構成している。
【００４１】
以下、前記製造装置１０について図１及至図５とともに詳述する。  
なお、図１は、本実施形態における内面溝付管１の製造装置１０を断面により示した模式図であり、図２（ａ）は、溝付きプラグ２２を簡略化して示した側面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。詳しくは、図２（ｂ）は、管内面フィン形成溝上流端２５ｕにおける溝螺旋方向Ｄ２に対して直交する直交方向の溝断面を示し、図２（ｃ）は、管内面フィン形成溝下流端２５ｄにおける溝螺旋方向Ｄ２に対して直交する直交方向の溝断面を示す。また、図２中のＤ１は管軸方向、Ｄ２は溝螺旋方向、及び、フィン螺旋方向を示し、それぞれの方向を示す符号の末尾に付したｕは管内冷媒流れの上流側であることを示すとともに、ｄは下流側であることを示す。  
図３（ａ）は、管内面フィン形成溝２５を、幅方向の中間部分において溝螺旋方向Ｄ２に沿って切断し、直線状に展開して示した断面図である。図３（ｂ）は、管内面フィン形成溝２５を、直線状に展開した管内面フィン形成溝上流端２５ｕ、及び、管内面フィン形成溝下流端２５ｄの周辺部分を示した斜視断面図である。図４は、内面溝付管１の直交断面の一部を示す端面図であり、詳しくは、図４（ａ）は、フィン形成途中において、素管１ａの直交断面において、後述する引抜前フィン２Ａが形成された管内面１ａｉの一部を示す切断部分の端面図であり、図４（ｂ）は、内面溝付管１の直交断面において、フィン２が形成された管内面１ａｉの一部を示す切断部分の端面図である。図５（ａ）は、切欠きプラグ３２の片断面図であり、図５（ｂ）は、切欠きプラグ３２の一部を拡大して示した直交断面図である。
【００４２】
前記製造装置１０は、引抜方向（図１中のＸ方向）、すなわち引抜方向Ｘの上流側Ｘｕから下流側Ｘｄへ沿って、縮径部１１、フィン加工部２１、及び、フィン構成体加工部３１をこの順で配置し、さらに下流側に、巻取装置４１を備え、これら構成により素管１ａを連続加工して内面溝付管１を製造する装置である。
【００４３】
換言すると、前記製造装置１０は、巻取装置４１で素管１ａを引き抜く際に、管内部に配置した管内配置体５１と、管外側に配置した管外配置体６１とにより素管１ａを連続加工して内面溝付管１を製造する装置である。
【００４４】
管内配置体５１は、後述するフローティングプラグ１３、第１連結棒５２、溝付きプラグ２２、第２連結棒５３、及び、切欠きプラグ３２を直列に配置した構成である。第１連結棒５２は、前記フローティングプラグ１３と溝付きプラグ２２とをそれぞれ独立して回動自在に連結し、第２連結棒５３は、溝付きプラグ２２と切欠きプラグ３２とをそれぞれ独立して回動自在に連結している。
【００４５】
管外配置体６１は、後述する第１縮径ダイス１２、転造ボール２３、転造ボール保持具２４、及び、第２縮径ダイス３３で構成している。
【００４６】
以下、上述した前記製造装置１０の各部の構成について説明する。  
前記縮径部１１は、通過する素管１ａを縮径するための加工部分であり、第１縮径ダイス１２とフローティングプラグ１３とで構成している。第１縮径ダイス１２は、管軸方向Ｄ１に貫通するダイス孔１２ａを有した筒状に構成し、ダイス孔１２ａに素管１ａを挿通した状態で素管１ａの外側に配置している。ダイス孔１２ａの上流側部分は、上流側へ向けて末広がり状に開口している。
【００４７】
さらに、フローティングプラグ１３は、素管１ａの内側に配置され、外周面の軸方向の一部を円錐状に形成している。これにより、フローティングプラグ１３は、前記縮径ダイス１２に対して管軸回りに回動自在に素管１ａを介して係合している。
【００４８】
フィン加工部２１は、複数の転造ボール２３、転造ボール保持具２４、及び、溝付きプラグ２２を備えている。
【００４９】
転造ボール２３は、素管１ａの外側において該素管１ａを押圧しながら自転自在であるとともに管軸回りに公転自在に、すなわち、転動自在に複数個配置している。
【００５０】
転造ボール保持具２４は、転造ボール２３を保持するための治具であり、上流側に配置された上流側転造ボール保持具２４Ｕと、下流側に配置された下流側転造ボール保持具２４Ｄとで構成している。
【００５１】
上流側転造ボール保持具２４Ｕは、管軸方向Ｄ１に連通するとともに、引抜き方向Ｘの下流側Ｘｄへ向けて末広がり状に開口した連通孔２４ａを有した筒状に構成している。下流側転造ボール保持具２４Ｄは、断面がＬ字形状の筒状部材である。
【００５２】
溝付きプラグ２２は、管内面１ａｉを押潰して、該管内面１ａｉに管軸方向Ｄ１に対して所定角度の螺旋状のフィン２を形成する管内面フィン形成溝２５を外周に備えている。なお、溝付きプラグ２２による管内面１ａｉの押潰により、該管内面１ａｉにフィン２を形成するとともに、隣り合うフィン２の間に主溝３を形成する。
【００５３】
図２、及び、図３に示すように、溝付きプラグ２２は、管軸方向Ｄ１の全長に亘って、外周に管内面フィン形成溝２５を、管軸方向Ｄ１に対して４０°のリード角β１の螺旋状に構成している。
【００５４】
さらに、溝付きプラグ２２は、前記管内面フィン形成溝上流端２５ｕを、図２（ｂ）に示すように、該管内面フィン形成溝上流端２５ｕの前記直交方向における溝断面のうち、溝幅ＷＧＰＵ、溝深さＨＧＰＵ、溝頂角αＧＰＵと、図２（ｃ）に示すように、前記フィン形状対応溝断面Ａｇｄの溝幅ＷＧＰＤ、溝深さＨＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤとの間でそれぞれ表される  
ＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ≦４ＷＧＰＤ、  
０．５ＨＧＰＤ≦ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、  
αＧＰＤ＜αＧＰＵ≦９αＧＰＤ 
の３つの関係の全てを満たす溝断面で構成している。
【００５５】
詳しくは、管内面フィン形成溝上流端２５ｕの前記直交方向の溝断面のうち、溝幅ＷＧＰＵを０．１０ｍｍとし、溝深さＨＧＰＵを０．１９ｍｍとし、溝頂角αＧＰＵを１４°としている。一方、管内面フィン形成溝下流端２５ｄの前記直交方向の溝断面、すなわち、前記フィン形状対応溝断面Ａｇｄのうち、溝幅ＷＧＰＤを０．０９ｍｍとし、溝深さＨＧＰＤを０．２０ｍｍとし、溝頂角αＧＰＤを１０°としている。
【００５６】
さらに、前記溝付きプラグ２２を、前記管内面フィン形成溝２５の前記直交方向における溝断面が、前記管内面フィン形成溝上流端２５ｕから管内面フィン形成溝下流端２５ｄに至るまでの間、溝螺旋方向下流側Ｄ２ｄに沿って、徐々に前記フィン形状対応溝断面Ａｇｄとなる溝断面で構成している。
【００５７】
詳しくは、前記管内面フィン形成溝２５の前記直交方向における溝断面における、溝幅ＷＧＰ、溝頂角αＧＰについては、溝螺旋方向下流側Ｄ２ｄに沿って、徐々に小さくなり、溝深さＨＧＰについては、溝螺旋方向下流側Ｄ２ｄに沿って、徐々に深くなるよう形成している（図３（ａ），（ｂ）参照）。
【００５８】
フィン構成体加工部３１は、切欠きプラグ３２と第２縮径ダイス３３とで構成している。  
切欠きプラグ３２は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、外周面に凸状の切欠き刃３２ａを複数備えている。  
【００５９】
図５（ａ）に示すように、前記切欠き刃３２ａは、管軸方向Ｄ１に対して２５°のリード角β２で構成している。さらに、図５（ｂ）の要部拡大図に示すように、前記切欠き刃３２ａは、その高さＨ２を０．２５ｍｍで形成するとともに、その頂角α２を、３０°で形成するとともに、該切欠き刃３２ａの頂部３２ｔを平坦状に形成している。
【００６０】
また、第２縮径ダイス３３は、管外側において切欠きプラグ３２と対向する位置に配置し、素管１ａを縮径しながら管内面１ａｉを切欠きプラグ３２の側に押圧する。
【００６１】
ここで、フィン構成体加工部３１における素管１ａの縮径は、前記第２縮径ダイス３３を用いることに限定せず、例えば、ボールによる転造により行なってもよいが、上述した第２縮径ダイス３３を用いて素管１ａを縮径することにより、内面溝付管１の断面を円形状に保てるので好ましい。
【００６２】
なお、フィン構成体加工部３１と巻取装置４１との間には、整径ダイスを備えてもよい（図示せず）。整径ダイスは、管軸方向Ｄ１に貫通したダイス孔を内面溝付管１が通過することにより、例えば、フィン加工部２１における転造ボール２３の押圧により生じた管表面の歪み等を滑らかにするための整径を行うダイスである。
【００６３】
また、上述した巻取装置４１は、巻取りドラム４２、及び、巻取り用のモータＭ１を備え、該モータＭ１の回転駆動により内面溝付管１を引張りながら巻取りドラム４２に巻き付けている。
【００６４】
本実施形態の内面溝付管１は、上述した製造装置１０を用いて以下の製造方法により製造する。  
内面溝付管の製造方法は、巻取装置４１により素管１ａを引抜方向Ｘの上流側から下流側へ巻き取る巻取り工程の間、素管１ａに対して縮径工程とフィン加工工程とフィン構成体形成工程とを連続して行う。
【００６５】
縮径工程は、縮径部１１において第１縮径ダイス１２とフローティングプラグ１３により、素管１ａを縮径する工程である。
【００６６】
フィン加工工程では、フィン加工部２１において外周に管内面フィン形成溝２５を備えた溝付きプラグ２２により管内面１ａｉを押潰して、該管内面１ａｉに管軸方向Ｄ１に対して所定角度の螺旋状のフィン２を形成する工程である。
【００６７】
詳しくは、図４（ａ）に示すように、前記溝付きプラグ２２の引抜き方向Ｘの主に上流側部分で、管内面フィン形成溝上流端２５ｕと管内面フィン形成溝下流端２５ｄとにおける各溝幅ＷＧＰＵ，ＷＧＰＤ、溝深さＨＧＰＵ，ＨＧＰＤ溝頂角αＧＰＵ，αＧＰＤについて上述した３つの関係の全てを満たす引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに転写する。  
なお、引抜前フィン２Ａは、管内面フィン形成溝上流端２５ｕの前記直交方向における溝断面に対応する断面形状（図２（ｂ）参照）を有するフィン形状である。
【００６８】
さらに、図４（ｂ）に示すように、前記溝付きプラグ２２の引抜き方向Ｘの主に下流側部分で、前記引抜前フィン２Ａを前記管内面フィン形成溝下流端２５ｄまで引抜きながら、前記引抜前フィン２Ａを、所望のフィン断面形状を有する前記フィン２として管内面１ａｉに形成する。  
なお、所望のフィン断面形状とは、フィン形状対応溝断面Ａｇｄ（図２（ｃ）参照）に対応するフィン断面である。  
また、上述したフィン加工工程により、管内面１ａｉには、フィン２とともに、フィン２の間に主溝３が形成される。
【００６９】
続いて行うフィン構成体形成工程では、前記溝付きプラグ２２の溝螺旋方向Ｄ２、つまりフィン２に対して所定の交差角で交差する複数の切欠き刃３２ａを外周に備えた切欠きプラグ３２をフィン２に所定の深さで押し付けて、フィン２を切欠き刃３２ａによってフィン螺旋方向Ｄ２に沿って断片状に切り欠いていく工程である。
【００７０】
これにより、図６（ａ），（ｂ）に示すように、内面溝付管１は、管内面１ａｉに、フィン２が形成された構成であり、該フィン２は、フィン螺旋方向Ｄ２に沿って副溝７によって分断された複数のフィン構成体４が独立して断片状に連なった形態で形成されている。
【００７１】
なお、図６（ａ）は、本実施形態の内面溝付管１の管内面１ａｉについて模式的に示した部分拡大展開斜視図であり、図６（ｂ）は、フィン構成体４、及び、その付近の拡大平面図である。なお、図６（ｂ）では、前記フィン構成体４の頂部のみを模式的に示している。
【００７２】
図６中の符号β１は、フィンリード角（主溝リード角）、β２は後述する副溝７リード角、Ｈｆは主溝深さ（フィン高さＨＧＰＵ）、Ｈｎは副溝深さ、Ｐｆは、フィン螺旋方向Ｄ２におけるフィン構成体４の間隔（長さ）を示している。ここで、図６中のＤ３は副溝螺旋方向Ｄ２を示す。  
さらに、フィン２を切欠き刃３２ａによってフィン螺旋方向Ｄ２に沿って断片状に切り欠いた切り欠き部分を、フィン２に対して管軸方向Ｄ１の両側に有する主溝３に連通する副溝７として形成している。
【００７３】
フィン構成体４は、図６（ｂ）に示すように、フィン構成体本体５と突出片６とで平面視するとＨの文字を傾けた形状（傾斜型Ｈ形状）で構成している。突出片６は、該フィン構成体本体５の少なくともフィン螺旋方向下流側Ｄ２ｄに、管軸方向上流側Ｄ１ｕで隣り合う前記フィン２との間の主溝３に突出している。
【００７４】
突出片６は、第１突出片６ａ、第２突出片６ｂ、第３突出片６ｃ、及び、第４突出片６ｄとで構成し、いずれもフィン構成体４に対して主溝３側へ突出している。
【００７５】
第１突出片６ａは、フィン構成体４のフィン螺旋方向下流側Ｄ２ｄで、フィン構成体本体５に対して、管軸方向上流側Ｄ１ｕで隣り合う前記内面フィン２との間の前記主溝３へ副溝螺旋方向上流側Ｄ３ｕに向けて突出している。
【００７６】
第２突出片６ｂは、フィン構成体４のフィン螺旋方向下流側Ｄ２ｄで、フィン構成体本体５に対して、管軸方向下流側Ｄ１ｄで隣り合う前記内面フィン２との間の前記主溝３へ副溝螺旋方向下流側Ｄ３ｄに向けて突出している。
【００７７】
第３突出片６ｃは、前記フィン構成体４のフィン螺旋方向上流側Ｄ２ｕで、フィン構成体本体５に対して、管軸方向上流側Ｄ１ｕで隣り合う前記内面フィン２との間の前記主溝３へ副溝螺旋方向上流側Ｄ３ｕに向けて突出している。
【００７８】
第４突出片６ｄは、フィン構成体４のフィン螺旋方向上流側Ｄ２ｕで、フィン構成体本体５に対して、管軸方向下流側Ｄ１ｄで隣り合う前記内面フィン２との間の前記主溝３へ副溝螺旋方向下流側Ｄ３ｄに向けて突出している。
【００７９】
なお、フィン構成体本体５のフィン螺旋方向Ｄ２の直交断面形状は、略台形形状で形成し、副溝７の副溝螺旋方向Ｄ３の直交断面形状は、逆三角形状で形成している。図６中のＨｎは、副溝螺旋方向上流側Ｄ３ｕから副溝螺旋方向下流側Ｄ３ｄにかけての間の副溝７の平均深さ（Ｈｎ）を示している。また、フィンの幅Ｗは、フィン螺旋方向Ｄ２の直交方向のフィン断面におけるフィン構成体本体５（フィン２）の根元部分の幅を示すものとする。
【００８０】
上述した溝付きプラグ２２を備えた製造装置１０、及び、製造装置１０を用いた製造方法により、以下のような様々な作用、効果を得ることができる。  
上述した製造装置１０、及び、製造方法によれば、副溝７によってフィン２が分断され、独立したフィン構成体４が形成されていることを特徴とする、いわゆるセパレート溝付管とも称される高性能な内面溝付管１を、加工負荷が増大することなく製造することができる。  
従って、加工負荷の増大を防ぐことができるため、断管の発生は勿論、管が不測に変形したり、損傷したりするという不良品が発生することを未然に防ぐことができ、歩留まりを向上させることができる。また、加工速度を高めることができ、内面溝付管の生産性を向上させることができる。
【００８１】
詳しくは、軸方向Ｄ１の全長に亘って溝螺旋方向Ｄ２に対する直交方向の溝断面形状が一定の管内面フィン形成溝２５が溝螺旋方向Ｄ２に沿って外周面に形成された従来の溝付きプラグを用いて前記フィン加工工程を行った場合、管内面１ａｉに対してフィン加工工程の開始直後に、平滑な管内面１ａｉに対して所望のフィン形状をしたフィン２を加工しようとすることになる。
【００８２】
そうすると、平滑な管内面１ａｉに対してフィン２を断面形状の急激な変化率で加工することになるため、管内面１ａｉに加わる加工負荷は、溝付きプラグの下流側部分よりも上流側部分の方が格段に大きくなる。  
すなわち、従来の溝付きプラグを用いた場合、フィン加工工程において、管内面１ａｉに加わるフィン加工負荷は、引抜き方向下流側Ｄ１ｄに対して溝付きプラグの特に、軸方向上流側Ｄ１ｕに偏って作用することになる。
【００８３】
これにより、前記溝付きプラグ２２の主に軸方向上流側部分によるフィン加工により、管内面１ａｉに対して局所的に過大な溝加工負荷が加わるため、断管が発生したり、引抜き速度の低下を余儀なくされるという問題が生じ、生産効率を高めることができないという難点が生じていた。
【００８４】
これに対して、上述した製造方法は、フィン加工工程において、前記溝付きプラグ２２として、前記管内面フィン形成溝上流端２５ｕが、上述した３つの関係、すなわち、ＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ、ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、αＧＰＤ＜αＧＰＵの全てを満たす溝断面で構成したものを用いている。
【００８５】
このため、フィン加工工程において管内面１ａｉに加わる負荷を、溝付きプラグ２２の主に軸方向上流側Ｄ１ｕで引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに転写する際に作用する加工負荷と、溝付きプラグ２２の主に軸方向下流側Ｄ１ｄで引抜前フィン２Ａを引抜きながら、引抜前フィン２Ａを、所望のフィン断面形状を有するフィン２として管内面１ａｉに形成する際に作用する加工負荷とに分散させることができ、連続したスムーズな工程を行うことができる。
【００８６】
詳しくは、フィン加工工程では、平滑な管内面１ａｉに対してフィン２を形成するよりも、断面形状の急激な変化を要さないことから、加工負荷がかかることなく形成できる引抜前フィン２Ａを、予め管内面１ａｉに転写し、さらに、その後に、引抜前フィン２Ａを引抜いて所望の形状のフィン２を管内面１ａｉに形成することができる。
【００８７】
よって、従来のフィン加工工程のように、平滑な管内面１ａｉに対して前記溝付きプラグの軸方向上流側Ｄ１ｕで、強引に所望の断面形状を有したフィン２に形成しようとする従来の溝付きプラグを用いた場合と比較して、管内面１ａｉに作用するフィン加工負荷を大幅に軽減することができる。
【００８８】
これにより、フィン加工工程において、熱伝達性能の向上を図る上で好ましいが、フィン加工が困難であるとされるシャープな形状のフィン２、より具体的には、溝深さが深く、溝幅が狭く、溝頂角が小さい形状のフィン２を確実に構成することができる。
【００８９】
さらにまた、上述したように、フィン２が切り欠かれ、フィン螺旋方向Ｄ２に沿って断片状に連なった複数のフィン構成体４が形成された内面溝付管１、いわゆるセパレート溝付管と称される高性能な内面溝付管１は、上述したように、フィン加工工程に加えて、フィン構成体形成工程を行うことで製造される。このように工程数が多く、複雑な加工を伴う高性能な内面溝付管１においても、加工負荷が増大することなく製造することができる。
【００９０】
従って、内面溝付管１を断管が発生することなく、また、加工速度の低下が生じることなく優れた生産性で製造することができる。
【００９１】
また、溝付きプラグ２２の軸方向Ｄ１において部分的に加工負荷が加わることがないため、一般に高価であるとされる溝付きプラグ２２の耐久性を従来の溝付きプラグと比較して各段に向上させることができる。
【００９２】
さらにまた、上述した製造方法によれば、フィン加工工程において、前記溝付きプラグ２２には、管内面フィン形成溝２５の前記直交断面における溝断面が、溝螺旋方向下流側Ｄ２ｄに沿って徐々に前記フィン形状対応溝断面Ａｇｄとなる溝断面で構成したものを用いている。
【００９３】
このため、フィン加工工程において、上述した３つの関係、すなわち、ＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ、ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、αＧＰＤ＜αＧＰＵの全てを満たすフィン断面を有する引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに徐々に転写することができる。
【００９４】
さらに、前記引抜前フィン２Ａを前記管内面フィン形成溝下流端２５ｄまで徐々に引抜きながら、最終的に、前記引抜前フィン２Ａを、所定のフィン断面形状を有する前記フィン２として管内面１ａｉに形成することができる。  
従って、シャープな形状のフィン２を、過大な負荷が加わることなく、スムーズに管内面１ａｉに形成することができる。
【００９５】
また、上述した製造方法によれば、前記溝付きプラグ２２には、前記管内面フィン形成溝上流端２５ｕの前記直交断面における溝幅ＷＧＰＵ、溝頂角αＧＰＵ、溝深さＨＧＰＵを、前記管内面フィン形成溝下流端２５ｄの前記直交断面における溝幅ＷＧＰＤ、溝頂角αＧＰＤ、溝深さＨＧＰＤとの間で  
ＷＧＰＵ≦４ＷＧＰＤ 
αＧＰＵ≦９αＧＰＤ 
０．５ＨＧＰＤ≦ＨＧＰＵ 
の３つの関係の全てを満たすよう構成したものを用いて行っている。
【００９６】
これは、仮に、前記溝付きプラグ２２として、ＷＧＰＵ＞４ＷＧＰＤの範囲内で構成したものを用いた場合、引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに転写する際には、管内面１ａｉに転写される引抜前フィン２Ａの直交断面の溝幅が、前記フィン加工工程後に所望のフィン断面で形成されるフィン２に対応する管内面フィン形成溝下流端２５ｄの幅の４倍より幅広となることを意味する。
【００９７】
すなわち、仮に、前記溝付きプラグ２２として、ＷＧＰＵ＞４ＷＧＰＤの範囲内で構成したものを用いた場合、引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに転写する際には、フィン加工工程後に形成されるフィン２の幅ＷＧＰＤの４倍よりも幅広の幅ＷＧＰＵを有した引抜前フィン２Ａが形成されることを意味する。
【００９８】
このように、引抜前フィン２Ａが、フィン加工工程後に形成されるフィン２の幅の４倍よりも幅広となった場合、引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに転写後において、引抜前フィン２Ａを、所定のフィン断面形状を有するフィン２となるまで高い断面形状変化率、すなわち、高い幅変化率で引抜く必要がある。
【００９９】
同様に、仮に、前記溝付きプラグ２２として、αＧＰＵ＞９αＧＰＤの範囲内で構成したものを用いた場合、引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに転写する際には、フィン加工工程後に形成されるフィン２の頂角αＧＰＤの９倍よりも大きな頂角αＧＰＵの引抜前フィン２Ａが形成されることになるため、引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに転写後において、引抜前フィン２Ａを、所定のフィン断面形状を有するフィン２となるまで高い断面形状変化率、すなわち、高い溝頂角の変化率で引抜く必要がある。
【０１００】
さらに、同様に、仮に、前記溝付きプラグ２２として、０．５ＨＧＰＤ＞ＨＧＰＵの範囲内で構成したものを用いた場合、引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに転写する際には、フィン加工工程後に形成されるフィン２の高さＨＧＰＤの半分よりも低い高さＨＧＰＵの引抜前フィン２Ａが形成されることになるため、引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに転写後において、前記引抜前フィン２Ａを、所定のフィン断面形状を有するフィン２となるまで高い断面形状変化率、すなわち、高いフィン高さの変化率で引抜く必要がある。
【０１０１】
以上より、仮に、前記溝付きプラグ２２として、ＷＧＰＵ＞４ＷＧＰＤ、αＧＰＵ＞９αＧＰＤ、或いは、０．５ＨＧＰＤ＞ＨＧＰＵの範囲内で構成したものを用いた場合、した引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに転写後において、引抜前フィン２Ａの断面形状変化率、すなわちフィン引き抜き率が高くなるため、その分、管内面１ａｉに加わる負荷が大きくなる。
【０１０２】
よって、フィン２を管内面１ａｉに形成する際に加わる負荷は、引抜き方向上流側Ｘｕと引抜き方向下流側Ｘｄとでフィン２の形成に要する加工負荷のバランスが悪くなるという難点が生じていた。
【０１０３】
これに対して、上述したように、前記溝付きプラグ２２として、ＷＧＰＵ≦４ＷＧＰＤ、αＧＰＵ≦９αＧＰＤ、及び、０．５ＨＧＰＤ≦ＨＧＰＵの範囲内で構成したものを用いた場合、引抜前フィン２Ａを管内面１ａｉに転写後において、引抜前フィン２Ａを、所望のフィン断面を有するフィン２となるまで引抜く際の引抜前フィン２Ａの断面形状変化率、すなわちフィン引き抜き率が高くなりすぎず、管内面１ａｉに過大な負荷が加わることを回避することができる。
【０１０４】
従って、上述した製造方法、及び、製造装置１０によれば、いわゆるセパレート溝付管と称される高性能な内面溝付管１においても、加工負荷の増大を防ぎ、断管の発生を確実に防ぐことができるとともに、加工速度の低下が生じることなく、より一層、優れた生産性で製造することができる。
【０１０５】
また、特に、上述したように、前記溝付きプラグ２２として、ＷＧＰＵ≦４ＷＧＰＤ、或いは、αＧＰＵ≦９αＧＰＤの範囲内で構成したものを用いることにより、該溝付きプラグ２２の外周に、溝幅や頂角が大きすぎる前記管内面フィン形成溝２５が形成されることを防ぐことができる。これに伴って、前記フィン加工工程後に管内面１ａｉに形成されるフィン２間に有する主溝３の幅が広くなりすぎることを防ぐことができる。
【０１０６】
このように、管内面１ａｉに形成される主溝３の幅が広くなりすぎることがないため、管内面１ａｉにフィン２を密に形成することができ、多数のフィン２により管内部に流れる液体の活発な乱流効果を発生させることができ、管内伝熱性能の向上を図ることができる。
【０１０７】
この発明の構成と、上述した実施形態との対応において、
フィン形成工程は、フィン加工工程に対応し、以下、同様に、
フィン構成体形成工程は、フィン構成体加工工程に対応し、
フィン形成手段は、フィン加工部２１に対応し、
フィン構成体形成手段は、フィン構成体加工部３１に対応し、
溝付きプラグの引抜き方向は、溝付きプラグ２２の軸方向Ｄに対応するも、この発明は、上述した実施形態に限定せず、様々な実施形態で構成することができる。
【０１０８】
上述した溝付きプラグ２２は、例えば、管内面フィン形成溝２５を、管内面フィン形成溝上流端２５ｕから管内面フィン形成溝下流端２５ｄに至るまで溝螺旋方向Ｄ２に沿って、溝断面が変化する溝で構成された構成であればよく、前記管内面フィン形成溝下流端２５ｄの溝断面が、フィン形状対応溝断面Ａｇｄで構成されるとともに、前記管内面フィン形成溝上流端２５ｕの溝断面が、ＷＧＰＤ＜ＷＧＰＵ、ＨＧＰＵ＜ＨＧＰＤ、及び、αＧＰＤ＜αＧＰＵの３つの関係の全ての関係を満たさなくとも、少なくとも１つの関係を満たす溝断面で構成された構成であればよい。
【０１０９】
このように、前記管内面フィン形成溝上流端２５ｕの溝断面が、上述した３つの関係のうち、少なくとも１つの関係を満たす溝断面で構成された構成であれば、例えば、溝断面形状が溝螺旋方向Ｄ２に沿って溝断面形状が一定の管内面フィン形成溝が外周面に形成された従来の溝付きプラグや、上述した３つの関係の全てを満たさない溝断面をした前記管内面フィン形成溝上流端が形成された従来の溝付きプラグと比較して、フィン加工の際に溝付きプラグに加わる加工負荷を、該溝付きプラグの軸方向の全体に分散することができる。
【０１１０】
また、他の実施形態として、図７（ａ），（ｂ）に示すように、上述した溝付きプラグ２２Ａの管内面フィン形成溝２５Ａは、前記管内面フィン形成溝下流端２５Ａｕに達する直前まで、管内面フィン形成溝２５を一定の溝断面で構成している。さらに、図７（ａ），（ｃ）に示すように、管内面フィン形成溝下流端２５Ａｄに達する直前部分から管内面フィン形成溝下流端２５Ａｄに達するまでの間、溝螺旋方向下流側Ｄ２ｄに沿って、溝幅ＷＧＰ、溝頂角αＧＰについては、徐々に小さくなり、溝深さＨＧＰについては、徐々に深くなり、フィン形状対応溝断面Ａｇｄとなるよう形成している。
【０１１１】
上述した溝断面をした管内面フィン形成溝２５Ａが形成された溝付きプラグ２２Ａは、管内面フィン形成溝下流端２５Ａｄよりも加工負荷が加わらないような溝断面で一定に形成した部分が、軸方向Ｄ１の全長に対して管内面フィン形成溝上流端２５Ａｕとから管内面フィン形成溝下流端２５Ａｄに至る直前部分との間に亘って長く形成しているため、この部分により、平滑面な管内面１ａｉに対して引抜前フィン２Ａをじっくりと転写することができる。
【０１１２】
さらに、溝付きプラグの引抜き方向の管内面フィン形成溝下流端２５Ａｄの直前部分から管内面フィン形成溝下流端２５Ａｄに達するまでの間により、管内面に対して引抜前フィン２Ａを、フィン形状対応溝断面Ａｇｄに対応するフィン２となるよう引抜くことができる。
【０１１３】
ところで前記フィン加工工程においては、素管１ａの材質や引抜き加工の条件などによっては、平滑な管内面１ａｉに対して引抜前フィン２Ａを転写する際に加わる加工負荷の方が、引抜前フィン２Ａを最終的にシャープな形状となるよう引抜く際に加わる加工負荷よりも、大きくなる場合がある。
【０１１４】
このような場合に、上述した図７に示したような溝付きプラグ２２Ａを用いることで、平滑面な管内面１ａｉに対して引抜前フィン２Ａをじっくりと転写することができ、その後、このようにじっくりと正確に形成した引抜前フィン２Ａに対して引抜を行うことができ、フィン２をスムーズ、且つ、正確に加工することができる。
【０１１５】
このように、素管１ａの材質や引抜き加工の条件などに応じて、引抜前フィン２Ａの管内面１ａｉへの転写する加工と、引抜前フィン２Ａを引抜きながら、引抜前フィン２Ａをフィン２として管内面１ａｉに形成する加工とのそれぞれの加工において素管１ａに加わる加工負荷のバランスを考慮して、溝付きプラグは、上述した構成に限らず、様々な溝断面をした管内面フィン形成溝で構成することができる。
【０１１６】
また、本発明の内面溝付管の製造装置は、上述した製造装置に限定しない。  
詳しくは、製造装置１０Ａは、フィン構成体加工部３１を備えた構成に限定せず、例えば、フィン構成体加工部３１を備えずに、図８に示すように、縮径部１１フィン、加工部２１に加えて、図示しない巻取装置で構成してもよい。
【０１１７】
この製造装置１０Ａの場合、内面溝付管１の製造方法では、フィン構成体加工工程を行わず、巻取り工程の間、素管１ａに対して縮径工程とフィン加工工程とを連続して行うことができる。
【０１１８】
このような製造装置１０Ａ、及び、製造方法の場合でも、上述した溝付きプラグ２２，２２Ａを用いることにより、従来から加工負荷が大きくなるために加工が困難であったシャープな形状のフィン２が管内面に形成された内面溝付管１であっても、加工負荷が増大することなく製造することができる。  
従って、上述した製造装置１、及び、製造方法により、断管の発生を防ぐことができ、加工速度が低下することなく、内面溝付管１を優れた生産性で製造することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１…内面溝付管
１ａ…素管
１ａｉ…管内面
２…フィン
３…主溝
４…フィン構成体
５…フィン構成体本体
６…突出片
１０，１０Ａ…製造装置
２１…フィン加工部
２２，２２Ａ…溝付きプラグ
２５，２５Ａ…管内面フィン形成溝
２５ｕ…管内面フィン形成溝上流端
２５ｄ…管内面フィン形成溝下流端
３１…フィン構成体加工部
３２…切欠きプラグ
３２ａ…切欠き刃
Ａｇｄ…フィン形状対応溝断面（フィン断面形状）
Ｘ…引抜き方向
Ｄ１…管軸方向（溝付きプラグの軸方向）
Ｄ２…溝螺旋方向、フィン螺旋方向
【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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