(57)【要約】【課題】中空部に突条体を有する管においてねじり加工の際の突条体の変形を抑制する。【解決手段】内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法であって、中空部内面に直線溝の付いたアルミニウム合金製中空押出管１の中空部に液状又はスラリー状の封入物７を該アルミニウム合金製中空押出管１に用いられるアルミニウム合金の耐力値の９２％以上１００％以下の圧力で充填させる工程あるいはアルミニウム合金製中空押出管１の中空部に対し、該中空部の９９．５％以上１００％以下のかさ容積を持った固形物を封入する工程と、当該アルミニウム合金製中空押出管１の中心軸回りに時計回り若しくは反時計回りにねじり加工を加える工程と、を含む、製造方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、
中空部内面に直線溝の付いたアルミニウム合金製中空押出管の中空部に封入物を充填させる工程と、
当該管の中心軸回りにねじり加工を加える工程と、
を含むことを特徴とする内面螺旋溝付きアルミニウム合金中空押出管の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、前記封入物が液体であり、前記押出管に用いられるアルミニウム合金の耐力値の９２％以上１００％以下の圧力で充填させることを特徴とする内面螺旋溝付きアルミニウム合金中空押出管の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の液体が、水又は揮発性の溶媒であることを特徴とする内面螺旋溝つきアルミニウム合金中空押出管の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、前記封入物が該中空部の９９．５％以上１００％以下のかさ容積を持った当該管よりも軟質の固形物であることを特徴とする内面螺旋溝つきアルミニウム合金中空押出管の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の固形物が、棒体又は粉体であることを特徴とする内面螺旋溝つきアルミニウム合金中空押出管の製造方法。
【請求項６】
内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、中空部内面に直線溝の付いたアルミニウム合金製中空押出管の中空部に液状封入物を充填する工程と、前記液状封入物を固化させる工程と、当該管の中心軸回りにねじり加工を加える工程と、該固化した封入物を液状に戻す工程と、を含むことを特徴とする内面螺旋溝付きアルミニウム合金中空押出管の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、前記封入物が、アルミニウム合金よりも融点の低い材料からなることを特徴とする内面螺旋溝付きアルミニウム合金中空押出管の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７に記載の内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、前記ねじり加工を加える工程が複数回繰り返され、前記ねじり加工の間に焼き鈍し処理を行う工程を含むことを特徴とする内面螺旋溝付きアルミニウム合金中空押出管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法に関するものであり、詳細には、直線溝付きアルミニウム合金製中空押出管にねじり加工を施し、内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管を製造する方法についてである。
【背景技術】
【０００２】
熱交換器に使用される金属管は、熱交換効率を向上させるために管内面に複数の突条体を設け、冷媒の流れる溝を形成することが多い。管内部を流れる冷媒と管内面の接する面積を大きくするために、突条体の配列や形状は非常に重要である。中でも熱交換効率向上のために、この突条体は長手方向に対し、螺旋状に配列することが検討されている。このことを受けて、押出により製造された内面直線溝付きアルミニウム合金製中空押出管をねじることにより、突条体を、つまり溝を螺旋状とすることを検討した。
【０００３】
特許文献１は、棒のねじり戻し加工による強度向上について記している。棒は、押出棒、連続鋳造圧延棒、引き抜き棒でもよい。一方向にねじりを加えた後、逆方向にねじり戻すことにより強度向上をさせるものである。結果、最終加工が加わった状態は、ねじれた状態ではなく、押出直後と同じ状態にて強度のみを向上させた製品となっている。
【０００４】
特許文献２は、ねじり溝を設けた管を製造する方法について記している。その方法は、加工装置（コンテナ、ダイスなど）に螺旋凹条部を有することで、押出と同時に、これら装置に施された螺旋形状に沿うように製品が押出され、結果、螺旋状に突条部を有する押出材を製造するとしている。
【０００５】
特許文献３は、直線溝付き管を押出成形し、この押出された管にねじりを加えながら、ドラムに巻き取る方法および装置について記載されている。ねじりに際しては、ドラム軸をクレードルに支持されたドラム軸心と直行する軸心を有するフライヤに管を導き、フライヤをドラムの周りに回転させることにより管にねじりを与える。結果、直線溝つき押出管は、連続的に螺旋状の溝付き管となる。
【０００６】
非特許文献１は、棒材のねじり戻し加工による強度向上について記している。最終加工が終わった状態は、ねじれた状態ではなくねじり加工を加える前と同じ形状をしている。
【０００７】
非特許文献２は、パイプのねじり戻し加工による強度向上について記している。ここでは、パイプのくびれなどの変形防止のために、水、氷、砂を中空部に充填してねじり加工をしている。ねじり戻し加工する際に、封入物を中空部に満たすことにより変形が防止できるかについて記載されている。一般的な中空部を持った材料についての記述である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４１２４３８６号公報
【特許文献２】特開平５−１３１２１３号公報
【特許文献３】特開昭５８−２１２８１６号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ねじり戻し加工によるアルミニウム合金棒の原形回復現象と変形特性  軽金属  第５３巻  第１号（２００３），２０−２６  穴田博他
【非特許文献２】ねじり戻し加工によるアルミニウム合金パイプの強化  軽金属  第５３巻  第４号（２００３），１６９−１７５  穴田博他
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
先に記した文献はいずれも、ねじり戻しにより強度向上させるものや大型設備を使用してねじり加工を加えるものであり、内面溝付き管において、安価に且つ少ロットに対応できる製造方法は記載されていない。
【００１１】
特許文献１は、棒についてのねじり戻し加工についてであり、管材についてのねじり戻し加工についての記載はない。
【００１２】
特許文献２は、押出と同時に螺旋溝を形成するものであり、同一製品の生産性は非常に優れているものの、特殊な設備が必要である。結果、製造に際し、初期投資が非常に高いものとなる。また、一度製造を始めると多品種への変更が困難である。
【００１３】
特許文献３は直線溝付き管を押出すため、特許文献２と比べ通常の押出作業と同じ工程となるが、直線溝付き管をコイルに巻き取る際に、ねじりながら巻き取ることにより螺旋溝を製造する。この方法では、コイル毎の小ロットに対応できるものの、更なる少量ロットには対応できない。また、連続押出、連続巻取りのため、押出時及び巻取り時に不具合が生じた場合、１コイルが不具合となる可能性も高い。さらに、連続的に行うため、１コイルの中での不具合の検知が難しく、品質保証が大掛かりとなる。仮に不具合が検知された場合、分離やコイルの交換などに非常に手間を要する。また、設備面では、特許文献２と同様にコイラーに設備投資が必要となり、初期投資が非常に高いものとなる。
【００１４】
非特許文献１、２は、棒、管のねじり戻し加工であり、ねじりにより生ずるくびれの問題についての検討はされているものの、中空部に突条体を有する管についてのねじりについては検討されていない。
【００１５】
以上、従来技術において、中空部に直線溝の付いたアルミニウム合金製中空管にねじり加工を施し、内面螺旋溝つき管にする方法についての記載はない。このため、中空部に突条体を有する管においてねじり加工の際の突条体の変形抑制等の検討が新たに必要であった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
発明者らの上記課題に鑑み、鋭意検討の結果、中空部内面に直線溝の付いたアルミニウム合金製中空押出管をねじり加工する際に、以下の手段により突条体の変形を抑制することに成功した。
【００１７】
すなわち、請求項１に係る第１の発明によれば、内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、中空部内面に直線溝の付いたアルミニウム合金製中空押出管の中空部に封入物を充填させる工程と、当該管の中心軸回りにねじり加工を加える工程と、を含むことを特徴とする内面螺旋溝付きアルミニウム合金中空押出管の製造方法が提供される。
【００１８】
この方法によれば、中空部内面に突条体を設けた中空押出管において、突条体の変形を抑制しつつ、且つ外表面においてもくびれなどの不具合が生じること抑制した状態でねじり加工ができる。
【００１９】
請求項２に係る第２の発明によれば、請求項１に記載の内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、前記封入物が液体であり、前記押出管に用いられるアルミニウム合金の耐力値の９２％以上１００％以下の圧力で充填させることを特徴とする内面螺旋溝付きアルミニウム合金中空押出管の製造方法が提供される。
【００２０】
また、請求項３に係る第３の発明によれば、請求項２に記載の液体が、水または揮発性の溶媒であることを特徴とする内面螺旋溝つきアルミニウム合金中空押出管の製造方法が提供される。
【００２１】
また、請求項４に係る第４の発明によれば、請求項１に記載の内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、前記封入物が該中空部の９９．５％以上１００％以下のかさ容積を持った当該管よりも軟質の固形物であることを特徴とする内面螺旋溝つきアルミニウム合金中空押出管の製造方法が提供される。
【００２２】
この方法によれば、中空部内面に突条体を設けた中空押出管において、突条体の変形を抑制しつつ、且つ外表面においてもくびれなどの不具合が生じることを抑制した状態でねじり加工ができる。
【００２３】
さらに、請求項５に記載の第５の発明によれば、請求項４に記載の固形物が、棒体又は粉体であることを特徴とする内面溝付きアルミニウム合金中空押出管の製造方法が提供される。
【００２４】
また、請求項６に記載の第６の発明によれば、内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、中空部内面に直線溝の付いたアルミニウム合金製中空押出管の中空部に液状封入物を充填する工程と、その液状封入物を固化させる工程と、当該管の中心軸回りにねじり加工を加える工程と、該固化した封入物を液状に戻す工程と、を含むことを特徴とする内面螺旋溝付きアルミニウム合金中空押出管の製造方法が提供される。
【００２５】
この方法によれば、中空部内面に突条体を設けた中空押出管において、突条体の変形を抑制しつつ、且つ外表面においてもくびれなどの不具合が生じること抑制した状態でねじり加工ができる。
【００２６】
請求項７に記載の第７の発明によれば、請求項６に記載の内面溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、前記封入物が、アルミニウム合金よりも融点の低い材料からなることを特徴とする内面螺旋溝付きアルミニウム合金中空押出管の製造方法が提供される。
【００２７】
請求項８に記載の第８の発明によれば、請求項１〜７に記載の内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管の製造方法において、前記ねじり加工を加える工程が複数回繰り返され、前記ねじり加工の間に焼き鈍し処理を行う工程を含むことを特徴とする内面螺旋溝付きアルミニウム合金中空押出管の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、中空部内面に突条体を設けた中空押出管において、突条体の変形を抑制しつつ、且つ外表面においてもくびれなどの不具合が生じることを抑制した状態でねじり加工ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ねじり加工を行うときにアルミニウム製管がねじり加工機にセットされた状態の図である。
【図２】アルミニウム製管の断面であり、中空状態で一般管と溝付き管の断面図である。
【図３】アルミニウム製管の断面であり、中空部に液体や粉末などの封入物を充填した図である。
【図４】アルミニウム製管の断面であり、中空部に固体状封入物を封入した図である。
【図５】中空管内面に突条体をもった中空管の一部を示した図（突条体の肉厚を図示）である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３１】
図１は、ねじり加工を行うときにアルミニウム製管がねじり加工機のねじり加工冶具２にセットされた状態の図である。本実施形態に係る製造方法は、中空部９内面に直線溝６の付いたアルミニウム合金製中空押出管１をねじり加工して、内面螺旋溝付きアルミニウム合金製中空押出管１を製造する方法である。この製造方法では、まず、ねじり加工を施す管材を用意する。この管材は、特に限定するものでは無いが、例えば、熱間押出、またはコンフォーム押出などの押出加工により製造された材料を好適に使用できる。
【００３２】
図２は、アルミニウム合金製中空押出管１の断面であり、中空状態での一般管と溝付き管の断面図である。また、図３は、アルミニウム合金製中空押出管１の断面であり、中空部に液体などの封入物を充填した図である。図３左は、従来のアルミニウム製管断面（通常管）４を示し、図３右は、本実施形態で用いるアルミニウム製管断面（溝付き管）５を示す。
【００３３】
この製造方法では、次に、図３右に示した中空部９内面に直線溝６の付いたアルミニウム合金製中空押出管１の中空部９に、封入物７を充填させる。その後、封入物排出防止用栓３を用いて封入物７を中空部９に閉じ込める。そして、当該アルミニウム合金製中空押出管１の中心軸回りにねじり加工を加える。なお、上記の封入物７を充填する際には、封入物の圧力や体積を調整することによりくびれなどの不具合の発生が少なく、突条体６の変形を抑制できるためである。
【００３４】
また、上記のねじり加工の際には、特許文献２に示すような押出と同時に螺旋溝を形成する押出機などの大型設備への投資をせずに、押出されたアルミニウム合金製中空押出管１を所定長さに切断後にねじることが好ましい。このようにバッチ式の製造方法を用いれば、少量多品種に合わせた製造が可能になるからである。また、この製造方法によれば、直線溝付きアルミニウム合金製中空押出管１のねじり加工は、市販されているねじり加工機により十分に可能である。なぜなら、上記の封入物７を充填する際に、封入物の圧力あるいは体積を調整することによって、後述する実施例で示すように市販されているねじり加工機であっても、ねじり加工の際に生ずる中空部のくびれ、中空部の突条体の変形などの抑制が可能だからである。
【００３５】
まとめると、この製造方法によれば、上記の封入物７を充填する際には、該封入物の圧力あるいは体積を調整して充填させるために、中空部９内面に突条体６を設けたアルミニウム合金製中空押出管１において、突条体６の変形を抑制しつつ、且つ外表面においてもくびれなどの不具合が生じることを減らしつつねじり加工ができる。また、この製造方法によれば、製造設備を設けるための初期設備投資が少なく、安価な設備で製造でき、顧客ニーズにあった製品を小ロットで製造することが可能となる。また、連続式ではなくバッチ式であるため長尺製品ではない短尺製品に好適に適用できるため、製造中に不具合が発生した場合の対応がきめ細かにでき、安定した製品の製造を可能とする。
【００３６】
以下、本発明の製造方法について、各要素について詳細に説明する。
１）ねじり加工方法について：
従来の製造方法では、中空部９をもったアルミニウム合金製中空押出管１を断面に対してねじる場合、軸がずれた状態でねじりを加えるとくびれなどの変形が起こりやすくなる。このため、本発明の製造方法では、材料をアルミニウム合金製中空押出管１断面の中心軸回りにねじることが好ましい。また、ねじり方向については、時計回り、または反時計回りのどちらでもよい。ねじり回数については、同時期に時計回りと反時計回りのねじりを複数回加えても構わないが、本材料の目的から、時計回りのねじり回転角及び反時計回りのねじり回転角がお互いにほぼ等しい場合には、時計回りのねじり回数と反時計回りのねじり回数の差が「０（零）」でないことが必要である。
【００３７】
２）封入物について（液体の封入量規定）：
【００３８】
＜実施形態１：液体の封入物を充填する方法＞
本実施形態の製造方法では、中空部９に突条体６を有するアルミニウム合金製中空押出管１にねじり加工を加える場合、突条体６の隅々にまで液体７充満されることにより、より一層効果的に変形が防止される。なぜなら、液体７などをアルミニウム合金製中空押出管１内部に充填する際に充填量が明確に規定されないと、充填量のばらつき、又は充填された封入物７の分布のばらつきによってねじり加工時の変形がロット毎に変る可能性があるためである。そこで、封入物７の量を規定することで、より安定したねじり加工が可能となる。すなわち、ねじり加工を加えられるものが封入物７により塑性変形しない範囲で、封入物７を封入することが望ましく、アルミニウム合金製中空押出管１に用いるアルミニウム合金の耐力値の９２〜１００％の範囲内であることが好ましい。なお、この圧力は、上記のアルミニウム合金製中空押出管１の耐力値の９３％以上であればより好ましく、９４％以上であれば一層好ましく９５％以上であれば最も好ましい。また、この圧力は、９９％以下の圧力であることがより好ましく、９８％以下であることが一層好ましく、９７％以下であればさらに好ましく、９６％以下であれば最も好ましい。これらよりも少ないとアルミニウム合金製中空押出管１は変形する場合があり、ねじり加工ロット間で製品にバラツキを生じやすい。なお、液体の封入物７としては、水、各種水溶液、各種水分散体であってもよいが、常温以上で揮発性に富んだ溶媒（例えば、アルコール、ベンゼン、トルエンなどの揮発性の溶媒）を含む液体であれば、液体排出後に管内の洗浄の必要性が低減するため、生産性が向上する。また、封入物としては、液体に固形物が混在するスラリーであっても良い。
【００３９】
＜実施形態２：粉体の封入物を充填する方法＞
本実施形態の製造方法は、液体又はスラリーを封入する代わりに、粉体のような固形物を封入する点を除いては、基本的には、上記の実施形態１の製造方法と同様である。また、本実施形態の製造方法は、中空部９内面に直線溝６の付いたアルミニウム合金製中空押出管１の中空部９に対し、該中空部９の９９．５％以上１００％以下のかさ容積を持ったアルミナ粉体など固体状封入物固形物（固形物）８を封入する点で上記の実施形態１の製造方法と異なっている。以下、実施形態１と異なる点について詳細に説明する。
【００４０】
本実施形態の製造方法では、実施形態１の液体の代わりにアルミナ粉などの粉体を使用する。粉体の場合は、方端を塞いだ状態で、粉体を充填し、他方の端の面と同じ面になったときを、中空部９に対するかさ容積１００％とする。この場合もかさ容積の好ましい範囲は９９．５％以上である。内径寸法に対し、粉体のかさ容積が中空部９内径の９９．５％より小さくなるとと隙間が大きくなり、ねじり加工により変形を生じやすい。一方、中空部９の内部を１００％のかさ容積で充填することで、ねじり加工時の変形はより防止しやすくなるものの、実際にはかさ容積が１００％となるように挿入することは難しい。このことから、中空部９への粉体のかさ容積による充填率は、中空部９の容積に対し９９．５％以上１００％以下のものが好ましい。なお、このかさ容積による充填率は、９９．６％以上であればより好ましく、９９．７％以上であれば一層好ましい。
【００４１】
また、本実施形態で使用する粉体は、ねじり加工を加えるアルミニウム合金製中空押出管１よりも脆い若しくは軟質な材料かアルミニウムを傷つけにくいような微細な材料、例えばアルミナ粉、軟質アルミニウム合金製ボールなどが好ましい。
【００４２】
＜実施形態３：棒体の封入物を充填する方法＞
本実施形態の製造方法は、液体、粉末を封入する代わりに、棒体のような固形物を封入する点を除いては、基本的には、上記の実施形態１あるいは２の製造方法と同様である。また、本実施形態の製造方法は、中空部９内面に直線溝６の付いたアルミニウム合金製中空押出管１の中空部９に対し、該中空部９の内径（＝外径−（肉厚＋突条体高さ）×２）に対して９９．５％以上１００％以下の外径を持った木材８などの棒体を封入する点で上記の実施形態１の製造方法と異なっている。以下、実施形態１あるいは２と異なる点について詳細に説明する。
【００４３】
本実施形態の製造方法では、中空部９を木材など固体状封入物（固形物）８で満たすことによりねじり加工時の変形を抑制することができる。例えば、液体、粉末は、中空部への充填がしやすいが、中空部からの漏れ、こぼれの防止をするための封入物の取り扱いが困難である。そこで、中空部形状に見合った木材など固体状封入物（固形物）８を使用することにより、取り扱いが容易となる。固形物としては、例えば木製、軟質のアルミニウム製の棒を封入することができる。
【００４４】
なお、この方法では、液体や粉末と比べ取り扱いやすい反面、管内面寸法とのクリアランスが重要となる。内径寸法に対し、固形物の外形が中空部９内径の９９．５％より小さくなるととクリアランスが大きくなり、ねじり加工により変形を生じやすい。一方、中空部９内面に密着することで、ねじり加工時の変形はより防止しやすくなるものの、材料の微小な曲がりなどで固形物の挿入が難しくなる。このことから、中空部９への木材など固体状封入物（固形物）８の外径は、中空部９の内径に対し９９．５％以上内径（１００％）以下のものが好ましい。なお、この内径に対する外径の比率は、９９．６％以上であればより好ましく、９９．７％以上であれば一層好ましい。また、この内径に対する外径の比率は、１００％未満であることがより好ましい。
【００４５】
また、少ないクリアランスで内面に挿入するため、中空部９を有するアルミニウム合金製中空押出管１よりも軟質でないと中空部９内面を傷つける可能性がある。このことから、ねじり加工を加えるアルミニウム合金製中空押出管１よりも脆い若しくは軟質な材料、例えば木製封入物や軟質アルミニウム合金製封入物が好ましい。
【００４６】
＜実施形態４：液体→固体→液体と状態が変化する材料を充填する方法＞
本実施形態の製造方法は、封入物として「液体→固体→液体」と状態が変化する材料、例えば水、を封入する点を除いては、基本的には、上記の実施形態１の製造方法と同様である。また、本実施形態の製造方法は、中空部９内面に直線溝６の付いたアルミニウム合金製中空押出管１の中空部９に封入する液体→固体→液体と状態が変化する材料を充填する際の圧力を特に限定しない点で上記の実施形態１の製造方法と異なっている。以下、実施形態１と異なる点について詳細に説明する。
【００４７】
実施形態１の製造方法では、液状またはスラリー状の封入物は、管内部に挿入した後、封をする手間を必要とする。また、実施形態３の製造方法では、固形状封入物は、中空部サイズや中空部内面の傷などに注意を払う必要がある。これに対し、本実施形態の製造方法では、挿入時に液体であり、挿入後に固体となり、封入物７を排出する際に液体となれば、充填及び排出がしやすい一方、封入した後固化することにより液状またはスラリー状の封入物の場合と異なり漏れ、こぼれがなくなり、作業性は格段に向上する。また、封入時に液体であることから、管内部に斑なく充填され、ねじり加工時の変形が非常に起こりにくくなる。このような封入物としては、アルミニウム合金よりも融点の低い材料、例えば、低融点の元素Ｐｂ、Ｂｉ，Ｓｎ、Ｉｎなどを１種または２種以上配合したものを使用することにより可能となる。また、市販されているはんだでも本目的は満足される。ただし、封入物としては、液体→固体、固体→液体といった変態時に体積変化が出来るだけ小さいものが好ましい。また封入物７の封入量は、液体の場合と同様に、アルミニウム合金製中空押出管１の耐力値の９２〜１００％の範囲内であることが好ましい。
【００４８】
３）管の材質について：
本実施形態の製造方法では、アルミニウム合金製中空押出管１に使用される材料は、アルミニウム管材であれば、特に限定はしない。用途によって、必要な特性を用い合わせた材料を使用すればよい。加工性のみを考慮すると１０００系（純Ａｌ）が好ましく、また強度のみを考慮すると６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）などの強度の高い合金が好ましい。なかでも、配管材としては、強度と加工性が優れた３０００系（Ａｌ−Ｍｎ）が最も好ましい。
【００４９】
４）偏肉規定について
本実施形態の製造方法では、アルミニウム合金製中空押出管１内に液体又はスラリーを封入することによりくびれなどの不具合は防止されやすくなるものの、もともとの素材の偏肉が大きい場合、ねじり中の外力が偏肉の大きい部位（薄肉部位）に局部的に集中する。その結果、封入物７の効果が弱くなる。よって、偏肉許容量を規定することで、より安定したねじり加工が可能となる。
【００５０】
図５は、アルミニウム合金製中空押出管内面に突条体をもった中空管の一部を示した図（突条体の肉厚を図示）である。図示したアルミニウム合金製中空押出管１の肉厚の偏肉が平均肉厚の１５％以内であることにより、くびれなどの不具合が発生しにくくなる。より好ましくは、平均肉厚の１０％以内、更に好ましくは、ねじり加工を加える製品径と肉厚により決定され、ＪＩＳＨ４０８０の指定された肉厚と平均肉厚との差により決定されることが望ましい。
【００５１】
５）焼き鈍し処理付与について
本実施形態の製造方法では、特に多くのねじり加工を繰り返すと、素材の元の状態の影響を受けて、部位により加工率が異なることがある。この差は、ねじり加工を繰り返すことにより大きくなり、その結果、不均一な材料となる場合がある。これを抑制するため、途中で焼き鈍し処理を行うことで均一な材料に近づけることができる。
【００５２】
焼き鈍し処理は、多数回のねじり加工の途中に入れることにより材料軟化をもたらし、ねじり加工を施しやすくする。なお、焼き鈍し処理は、通常の焼き鈍し条件、例えば、３０００系アルミニウム合金の場合、３４５〜５００℃で１時間以上保持するのが望ましい。３００３合金の場合、約４１５℃で１時間以上保持することで焼き鈍し処理が完了する。
【００５３】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明を実施例によりさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５５】
＜実験方法＞
１０００系（純Ａｌ系）、３０００系（Ａｌ−Ｍｎ系）、６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）の各合金を用い、通常方法によりφ１０ｍｍ×１ｔ、突条体高さ０．２ｍｍの突条体付き管を押出し、各々Ｌ＝５００ｍｍに切断し評価材とした。得られた突条体付き管の内径はφ７．６ｍｍであった（なお、内径は、突条体の先端部が形成する略円形の内径を測定した）。評価材の中空部に液体を封入時は方端を塞いだ後、液体を封入し、内圧が管材の耐力値の９０％及び９５％になるようにした。
【００５６】
また、固形状封入物として木材を封入した（木材の外径：φ７．５８ｍｍ）。これら充填物を封入した評価材をねじり加工機にセットし、時計回りにねじり加工を３回加えたものと６回加えたもので評価を行った。アルミナ粉を使用した場合、方端を塞いだ状態で、粉末を充填し、他方の端の面と同じ面になったときを１００％の充填とし９５％、９０％充填し端部を封じ、ねじり加工を加えた。
【００５７】
評価は、ねじり加工終了後、表面性状、特にくびれの有無の確認のため、ねじり加工品を定盤に載せて、定盤と製品の間にできた隙間をシックネスゲージにて測定した。その結果、隙間がなかったものを○、隙間が０．０５ｍｍ未満あったものを△、くびれたもの（隙間が０．０５ｍｍ以上あったもの）を×とし、くびれたもの（隙間が０．０５ｍｍ以上あったもの）の中でも目視でくびれがひどいものを××とした。
【００５８】
また、断面観察から突条体に変形のなかったものを○、変形のあったものを×とした。
【００５９】
総合判断として、表面変形が○であり突条体が○のものを合格、表面変形が△であり突条体が○のものを合格、これ以外のものを不合格とした。また、合格・不合格の基準をそれぞれ以下の基準でさらに詳細に分類した。
合格（優）：表面変形が○、突条体が○
合格（良）：表面変形が△、突条体が○
合格（可）：表面変形が×、突条体が○
合格（可）：表面変形が○、突条体が×
不合格（不可）：表面変形が××、突条体が○
不合格（不可）：表面変形が××、突条体が×
不合格（不可）：表面変形が△、突条体が×
不合格（不可）：表面変形が×、突条体が×
【００６０】
表１に１０００系合金の実施例、表２に３０００系合金の実施例、表３に６０００系合金の実施例をそれぞれ示す。
【００６１】
１０００系（純Ａｌ系）アルミニウム合金製φ１０×１ｔ管材評価結果
【表１】
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【００６２】
３０００系（Ａｌ−Ｍｎ系）アルミニウム合金製φ１０×１ｔ管材評価結果
【表２】
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【００６３】
６０００系（Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系）アルミニウム合金製φ１０×１ｔ管材評価結果
【表３】
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【００６４】
＜結果の考察＞
実施例より、水を耐力値の９５％の圧力が掛かるように充填した管のねじり加工は、くびれなど不具合が発生することはなかったが、９０％ではわずかなくびれが生じた。この結果から、９２％以上の圧をかけた状態でねじり加工を施すことで不具合のないねじり加工品の製造が可能となる。また、固形封入物として粉体をかさ容積の９５％まで充填してねじり加工を行った場合には、くびれなどの不具合は発生しなかった。同様に内径の９９．５％の直径を有する木材を封入したものについては、ねじり加工３回においては、充分なねじり加工が施されても突条体の変形が殆ど見られなかったが、ねじり加工を６回行うと突条体の変形が一部突条体に見られた。
【００６５】
本実施例から、封入物が液体の場合には耐力の９５％以上の圧力で封入した場合、封入物が粉体の場合にはかさ容積の９９．５％以上の量を封入した場合、木材の場合には
内径の９９．５％以上の直径を有する棒を挿入した場合、材料のねじれが発生せず、成形性が良好であった。また、液体が固体、液体へと変化する封入物としてＳｎを用いたが、封入物を中空部一杯に封入した場合、材料のねじれが発生せず、成形性が良好であった。
【００６６】
以上、本発明を実施例に基づいて説明した。この実施例はあくまで例示であり、種々の変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明により家庭用エアコンまたは、自動車エアコンなどに使用される配管、特に押出により製造される内面溝付配管においては、ねじり加工を施すことにより内面溝が螺旋状となる。結果、冷媒と管内面の接触面積が増大することから熱交換効率が向上し、エアコンとして無駄なエネルギー使用の抑制に繋がる。
【００６８】
製造面では、一般的にエアコンに使用される銅管は、転造加工により溝がつけられている。転造加工は、初期設備投資が必要であるが、長尺管の使用による歩留まり向上などのメリットがある。しかし、内面形状が固定されてしまい、少量多品種には不向きであった。本製造方法では、ねじり加工機があれば、少量多品種に対応できようになる。
【符号の説明】
【００６９】
１：アルミニウム製管（アルミニウム合金製中空押出管）
２：ねじり加工冶具
３：封入物排出防止用栓
４：アルミニウム製管断面（通常管）
５：アルミニウム製管断面（溝付き管）
６：突条体部拡大（＝内面溝）
７：液体、封入物
８：木材、アルミニウムなど固体状封入物
９：アルミニウム製管断面中空部
１０：外径
１１：内径
１２：肉厚
【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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