(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素管内にフローティングプラグとこのフローティングプラグに連結軸を介して相対的に回転可能に連結された溝付プラグとを配置し、素管外にこの素管を介して前記フローティングプラグに係合する保持ダイスを配置すると共に、前記溝付プラグに整合する位置に複数個の転圧ボールを配置し、前記素管を引き抜くことにより、前記素管を保持ダイス及び前記転圧ボールにより順次縮径加工すると共に、前記転圧ボールにより素管を前記溝付プラグに押圧して前記素管の内面に前記溝付プラグの溝形状を連続的に転写する内面溝付管の加工方法において、溝加工を行いながら、連続的に又は間欠的に、前記保持ダイスを前記素管の管軸方向に、前記保持ダイスの移動距離が、前記素管の加工された長さ１ｋｍあたり０.１５ｍｍ以上となるように一方向に移動させることを特徴とする内面溝付管の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は家庭用及び業務用エアコン等の空冷式熱交換器に使用される内面溝付管の加工方法に関し、特に、数千ｍに及ぶ長尺管の管全長にわたって管内面に一様な高さのフィンを形成することができる内面溝付管の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空冷式熱交換器の凝縮器には、管内面に螺旋状の溝を形成して熱伝達効率を向上させた内面溝付管が使用されている。図２は従来の内面溝付管の加工装置を示す管軸方向の断面図である（特開昭６３−３０９３２１号公報）。従来の内面溝付管の加工方法において、素管１８の内部にはフローティングプラグ１２が挿入されている。このフローティングプラグ１２は、管供給側の外径が素管１８の内径よりやや小さく、管引抜き側の外径は管供給側のものよりも小さい略円錐台形である。このフローティングプラグ１２と整合する位置の素管１８の外面には、フローティングプラグ１２と共に素管１８を縮径加工する保持ダイス１１が配置されている。また、フローティングプラグ１２には連結軸１４を介して略円柱形の溝付プラグ１３が連結されている。この溝付プラグ１３の周面には素管１８の内周面に形成すべき形状の溝が加工されている。更に、この溝付プラグ１３は連結軸１４を軸として自在に回転することができる。そして、この溝付プラグ１３に整合する位置の素管１８の外面には、複数個の転圧ボール１５が管軸を中心として管円周方向に回転可能に配設されている。また、転圧ボール１５の管引抜き方向下流側には、内面にフィンを形成された素管３の外径を所定の寸法に縮管加工する仕上げダイス１７が素管１８に接して設けられている。
【０００３】
このように構成された内面溝付管の加工装置を用いた従来の加工方法は以下のとおりである。加工開始前には、フローティングプラグ１２は保持ダイス１１よりも管供給側に機械的又は磁気的な手段により保持されている。そして、この状態から素管１８の供給が開始され、その後、フローティングプラグ１２の保持が開放され、フローティングプラグ１２が素管１８の移動に伴って保持ダイス１１と整合する位置まで移動する。そして、素管１８はフローティングプラグ１２及び保持ダイス１１により縮管加工される。次に、この縮管加工された素管１８は転圧ボール１５により縮管されると共に、この転圧ボール１５による圧下力を受けて素管１８の内部に配置されている溝付プラグ１３に押圧される。この溝付プラグ１３は連結軸１４を介してフローティングプラグ１２に連結されており、フローティングプラグ１２は素管１８の引抜きによる摩擦力と、保持ダイス１１からの抗力とにより保持ダイス１１と整合する位置に静止しているので、溝付プラグ１３も転圧ボール１５と整合する位置に止まっている。従って、転圧ボール１５を素管１８の外周面に転接して円周方向に回転駆動すると、溝付プラグ１３との共働作用により、素管１８の内周面にフィン１６が形成される。このとき、溝付プラグ１３は管を引抜くことにより、溝付プラグ１３の周面に刻まれた溝により回転する。更に、この内面にフィン１６を形成された素管１８は仕上げダイス１７により縮管加工され、所望の外径を有する内面溝付管が製造される。
【０００４】
この従来技術によれば、容易に溝付プラグ１３を管引抜き側に移動させることができ、加工開始時における管の破断を防止することができる。また、この従来技術と同様に、容易に溝付プラグ１３を移動させて管の破断を防止する手段が提案されている(特開昭６３-３０９３２２号公報)。この従来技術においては、直接溝付プラグを電磁石により磁気的に保持する手段が設けられており、この電磁石をオン・オフすることにより溝付プラグを移動させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来技術により内面溝付管を加工した場合、加工される素管の長さが数千メートルと長いときには、溝付プラグとしてたとえ超硬材を使用したとしても、溝付プラグの表面が摩耗する。これは、特に高いフィン形状で顕著である。このため、連続的に転造を行うと、例えば、フィン高さが順次低くなる等の不具合が発生するという問題点がある。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、溝付プラグ表面に摩耗が生じても溝形状に影響を及ぼさずに安定して成形を行うことができる内面溝付管の加工方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内面溝付管の加工方法は、素管を保持ダイス及び複数個の転圧ボールにより順次縮径加工すると共に、前記素管内にフローティングプラグとこのフローティングプラグに連結軸を介して相対的に回転可能に連結された溝付プラグとを配置し、前記フローティングプラグを前記保持ダイスに係合させて前記溝付プラグを前記転圧ボール配設位置に位置させ、前記転圧ボールにより素管を前記溝付プラグに押圧することにより前記素管の内面に前記溝付プラグの溝形状を転写する内面溝付管の加工方法において、溝加工を行いながら、連続的に又は間欠的に、前記保持ダイスを前記素管の管軸方向に移動させることを特徴とする。
【０００８】
本発明においては、溝付プラグに連結されたフローティングプラグを保持する保持ダイスを徐々に移動させながら素管の内面にフィンを加工するので、溝付プラグの転圧ボールにあたる部分も徐々に移動する。このため、転圧ボールの圧下部には溝付プラグの摩耗していない部分が常に送り込まれ、摩耗による溝形状の変化が生じなくなり、溝付プラグ表面の局部摩耗が低減される。更に、内面に一様な高さのフィンが形成された内面溝付管が得られる。
【０００９】
なお、前記保持ダイスの移動距離が、前記素管の加工された長さ１ｋｍあたり０.１５ｍｍ以上となるように前記保持ダイスを移動させることが望ましい。
【００１０】
保持ダイスの移動距離が、素管の加工された長さ１ｋｍあたり０.１５ｍｍ以上であると、溝付プラグ表面の摩耗がより低減され、内面溝付管のフィン高さの長手方向における変動を効果的に抑制することができる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内面溝付管の加工方法は、素管内にフローティングプラグとこのフローティングプラグに連結軸を介して相対的に回転可能に連結された溝付プラグとを配置し、素管外にこの素管を介して前記フローティングプラグに係合する保持ダイスを配置すると共に、前記溝付プラグに整合する位置に複数個の転圧ボールを配置し、前記素管を引き抜くことにより、前記素管を保持ダイス及び前記転圧ボールにより順次縮径加工すると共に、前記転圧ボールにより素管を前記溝付プラグに押圧して前記素管の内面に前記溝付プラグの溝形状を連続的に転写する内面溝付管の加工方法において、溝加工を行いながら、連続的に又は間欠的に、前記保持ダイスを前記素管の管軸方向に、前記保持ダイスの移動距離が、前記素管の加工された長さ１ｋｍあたり０.１５ｍｍ以上となるように移動させることを特徴とする。
【００１２】
本実施例の方法が従来方法と異なる点は、図１に示すように、管外面に配置された保持ダイス１を管軸方向に徐々に移動させることにある。この移動は溝加工工程において、連続的に移動させてもよいし、間欠的に移動させてもよい。
【００１３】
本実施例においては、管供給側から加工装置に供給された素管８を、保持ダイス１を管引抜き側に徐々に移動させながら、フローティングプラグ２及び保持ダイス１により縮管加工する。そして、管外面に配置された転圧ボール５を回転させる。このとき、溝付プラグ３は管を引抜くことにより、溝付プラグ３の周面に刻まれた溝により回転する。こうして、縮管加工された素管８を転圧ボール５により溝付プラグ３に押圧することにより、素管８を更に縮径すると共に、管内面に溝付プラグ３の溝と整合する螺旋状のフィン６を転写する。そして、この内面にフィン６を形成された素管８を仕上げダイス７により縮径加工することにより、内面溝付管が完成する。
【００１４】
このように、本実施例においては、保持ダイス１を管引抜き側に徐々に移動させながら素管８の加工を行っているので、溝付プラグ３の転圧ボール５から素管８を介して押圧される部分も徐々に移動する。このため、溝付プラグ３の同一箇所の表面が摩耗することが低減される。
【００１５】
なお、保持ダイスの移動距離は素管の加工後の長さ１ｋｍ当たり０．１５ｍｍ以上であることが望ましい。移動距離が１ｋｍ当たり０．１５ｍｍ未満であると、溝付プラグ表面の摩耗が多くなり、素管の長手方向においてフィンの高さが変動することがある。このため、内面溝付管の伝熱性能及び寸法変化に起因する２次加工性等が劣化する。従って、保持ダイスの移動距離は素管の加工後の１ｋｍ当たり０．１５ｍｍ以上であることが望ましい。
【００１６】
また、保持ダイスの移動方法は特に限定されるものではない。機械的な方法及び電気的な方法等により移動させることができる。
【００１７】
更にまた、保持ダイスの移動方向は管軸方向であれば、その上流側及び下流側のいずれでもよい。
【００１８】
【実施例】
次に、本発明の実施例について、その特許請求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
【００１９】
先ず、表１に示す実施例３乃至７、参考例１及び２並びに比較例８の速度で素管の内面にフィンを加工した。このとき、加工開始時には加工初期のフィン高さを測定した。
【００２０】
【表１】
0003747302.tif 000002
【００２１】
次に、加工後の長さが５ｋｍとなったときに加工を終了し、内面溝付管の加工末期のフィン高さを測定した。そして、加工初期のフィン高さとの変化量を求めた。この結果を表２に示す。
【００２２】
【表２】
0003747302.tif 000003
【００２３】
表２に示すように、実施例３乃至７並びに参考例１及び２においては、保持ダイスを徐々に移動させながら加工を行っているので、フィン高さの変化量が小さい。特に、実施例３乃至７においては、移動距離が０．１５ｍｍ以上であるので、その効果が大きい。
【００２４】
一方、比較例８においては、保持ダイスを移動させずに加工を行っているので、フィン高さの変化量が大きい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、溝付プラグに連結されたフローティングプラグを保持する保持ダイスを移動させながら素管の内面に溝を加工するので、溝付プラグ表面の摩耗を低減し、長手方向に一様に高いフィンを有する内面溝付管を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る内面溝付管の加工装置を示す管軸方向の断面図である。
【図２】従来の内面溝付管の加工装置を示す管軸方向の断面図である。
【符号の説明】
１、１１；保持ダイス
２、１２；フローティングプラグ
３、１３；溝付プラグ
４、１４；連結軸
５、１５；転圧ボール
６、１６；フィン
７、１７；仕上げダイス
８、１８；素管
【図１】
0003747302.tif 000004
【図２】
0003747302.tif 000005