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JP6964497B2 - Manufacturing method of heat transfer tube, heat exchanger and heat transfer tube - Google Patents
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Manufacturing method of heat transfer tube, heat exchanger and heat transfer tube Download PDF

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Description

本願発明は、成形性に優れる伝熱管とそれを用いた熱交換器および伝熱管の製造方法に関する。 The present invention relates to a heat transfer tube having excellent moldability, and a method for manufacturing a heat exchanger and a heat transfer tube using the same.

エアコン等に使用される一般的なフィンアンドチューブタイプの熱交換器には、銅や銅合金など銅系の材料を用いた伝熱管が使用されているが、近年の銅地金価格の高騰を受けて、より安価で且つ軽量化およびリサイクル性に優れるアルミニウム合金への材料置換が進んでいる。アルミニウム合金による伝熱管には、内面に直溝を有した押出加工より製造された特許文献1に示す伝熱管が挙げられるが、押出による管が使用されている。 Heat transfer tubes made of copper-based materials such as copper and copper alloys are used in general fin-and-tube type heat exchangers used in air conditioners, etc., but the price of copper metal has risen in recent years. As a result, material replacement with aluminum alloys, which are cheaper, lighter, and more recyclable, is progressing. Examples of the heat transfer tube made of an aluminum alloy include the heat transfer tube shown in Patent Document 1 manufactured by extrusion processing having a straight groove on the inner surface, and the tube by extrusion is used.

特開2016−28219号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-28219

アルミニウム合金を用いた押出による伝熱管の製造方法として、直溝を有した伝熱管を製造する方法にポートホール押出法がある。ポートホール押出法は、マンドレルとダイスとがブリッジにより連結状態とされ、これらの間に形成される複数のポート穴を経由してアルミニウム合金素材を押し出して素管を形成する方法である。アルミニウム合金素材はポート穴で分断された後に合流し、再び溶着して一体化するため、ウエルドラインと呼ばれる複数の溶着部が伝熱管の長さ方向に沿って直線状に形成される。 As a method for manufacturing a heat transfer tube by extrusion using an aluminum alloy, there is a port hole extrusion method as a method for manufacturing a heat transfer tube having a straight groove. The port hole extrusion method is a method in which a mandrel and a die are connected by a bridge, and an aluminum alloy material is extruded through a plurality of port holes formed between them to form a raw tube. Since the aluminum alloy material is separated at the port hole, merged, welded again, and integrated, a plurality of welded portions called weld lines are formed linearly along the length direction of the heat transfer tube.

一般に空調機や冷凍機のフィンアンドチューブタイプ熱交換器は、等ピッチで並べられたアルミニウム製の放熱板の孔に予めヘアピン曲げした伝熱管を挿通し、その内径よりも径の大きい拡管プラグを挿入・拡管することで、伝熱管と放熱板とを接合させる。そして、ヘアピン曲げした伝熱管の管端をフレア加工で拡管し径を拡げ、そこに予め曲げ加工を施してあるUベンド管を嵌合しろう付けして組立製造されるが、その製造過程において、ウエルドラインに未溶着部があるとフレア加工の際に拡管した管端に割れが発生し、ろう付け不良の原因になる。 Generally, in fin-and-tube type heat exchangers of air conditioners and refrigerators, a heat transfer tube with a pre-bent hairpin is inserted into the holes of aluminum heat sinks arranged at equal pitches, and a tube expansion plug with a diameter larger than the inner diameter is inserted. By inserting and expanding the tube, the heat transfer tube and the heat sink are joined. Then, the end of the hairpin-bent heat transfer tube is expanded by flaring to increase the diameter, and a U-bend tube that has been bent in advance is fitted and brazed to the tube end, which is assembled and manufactured. If there is an unwelded part in the weld line, cracks will occur at the end of the pipe that has been expanded during flaring, which will cause poor brazing.

ウエルドラインは、その接合界面において相互に十分な拡散が得られていれば強度的に問題は無いが、仮に、不十分で未溶着な場合には接合強度が低い。後者の場合には、伝熱管に加工を行なった際にそれら未溶着の部位を起点に割れや破断を生じ成形不良の原因になりやすく、溶着が不十分な場合には前述したフレア加工時に拡管した管の端部に割れを生じやすい。 There is no problem in strength of the weld line as long as sufficient diffusion is obtained at the bonding interface, but if it is insufficient and unwelded, the bonding strength is low. In the latter case, when the heat transfer tube is processed, cracks or breaks are likely to occur starting from those unwelded parts, which tends to cause molding defects. If the welding is insufficient, the tube is expanded during the flare processing described above. The end of the pipe is prone to cracking.

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、成形性、その中でも熱交換器組立のUベンド挿入のための拡管性に優れたアルミニウム製の伝熱管の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an aluminum heat transfer tube having excellent moldability, particularly excellent tube expandability for inserting a U-bend in a heat exchanger assembly.

本願発明の伝熱管は、アルミニウム製の捻り管からなる伝熱管であって、内周面に螺旋状に形成された複数のフィンを有し、外周面に螺旋状のウエルドラインが管の長さ方向に沿って間欠的に形成され、前記ウエルドラインは観察視野180μm×250μmの範囲の観察において、径10μm以上のピットが30個以上含まれている部分であり、前記ウエルドラインのリード角が9°以上15°以下であり、前記ウエルドラインの長さが5mm以下である。 The heat transfer tube of the present invention is a heat transfer tube made of a twisted tube made of aluminum, has a plurality of spirally formed fins on the inner peripheral surface, and has a spiral weld line on the outer peripheral surface in the length of the tube. The weld line is formed intermittently along the direction, and the weld line is a portion including 30 or more pits having a diameter of 10 μm or more in the observation in the observation field of 180 μm × 250 μm, and the lead angle of the weld line is 9. ° or more and 15 ° or less, and the length of the weld line is 5 mm or less.

また、上述の伝熱管において、前記ウエルドラインの長さが1.5mm以上2mm以下である、構成を採用してもよい。 Further, in the above-mentioned heat transfer tube, a configuration in which the length of the weld line is 1.5 mm or more and 2 mm or less may be adopted.

更に、上述の伝熱管において、前記フィンのリード角をθ1とし、前記ウエルドラインのリード角をθ2とし、前記管の内周長をαとし、前記管の肉厚をβとすると、tanθ2={(α+2πβ)tanθ1}/αの関係を有する、構成を採用しても良い。 Further, in the above-mentioned heat transfer tube, if the lead angle of the fin is θ1, the lead angle of the weld line is θ2, the inner peripheral length of the tube is α, and the wall thickness of the tube is β, tan θ2 = { A configuration having a relationship of (α + 2πβ) tan θ1} / α may be adopted.

また、本発明の一態様である熱交換器は、上記の伝熱管と、前記伝熱管に結合された放熱板と、を備える熱交換器である。 Further, the heat exchanger according to one aspect of the present invention is a heat exchanger including the above heat transfer tube and a heat sink coupled to the heat transfer tube.

そして、上述の伝熱管の製造方法は、内周面に長さ方向に沿う複数の直線溝が形成された素管を縮径するとともに捻りを付与して中間捻り管を形成する第1の捻り引抜き工程と、前記中間捻り管を縮径するとともに捻りを付与する第2の捻り引抜き工程と、前記引抜き工程の後に引抜きによって縮径する空引き工程と、を有し、各工程の合計の縮径率が、30%以上であり、各工程の縮径率は、25%以下であり、前記空引き工程の後に、400℃以上の高温で4h以上の熱処理工程を行う、構成としてもよい。 Then, in the above-mentioned method for manufacturing a heat transfer tube, a first twisting method is performed in which a raw tube having a plurality of straight grooves formed along the length direction on the inner peripheral surface is reduced in diameter and twisted to form an intermediate twisted tube. It has a pulling step, a second twist pulling step of reducing the diameter of the intermediate twisted pipe and applying a twist, and an empty pulling step of reducing the diameter by pulling after the pulling step, and reducing the total of each step. The diameter ratio is 30% or more, the diameter reduction ratio of each step is 25% or less, and the heat treatment step of 4 hours or more is performed at a high temperature of 400 ° C. or higher after the dry drawing step.

本発明によれば、螺旋状であり、リード角9°以上15°以下、長さ5mm以下のウエルドラインを管の長さ方向に沿って間欠的に有する伝熱管であり、拡管時に亀裂の生じ難い伝熱管を提供できる。
本願発明によれば、ウエルドラインを生じた押出素管に引抜と捻りの強加工を行ない、その後に高温で熱処理を行なうことで、ウエルドラインの拡散を促進し、その部位の接合をより高めたことにより、伝熱管を熱交換器に組み付けする際の加工において、成形性に優れたアルミニウム製の伝熱管とそれを用いた熱交換器およびその製造方法を提供できるものである。
According to the present invention, the heat transfer tube is spiral and has weld lines with a lead angle of 9 ° or more and 15 ° or less and a length of 5 mm or less intermittently along the length direction of the tube, and cracks occur when the tube is expanded. A difficult heat transfer tube can be provided.
According to the present invention, the extruded raw pipe in which the weld line is generated is subjected to strong drawing and twisting, and then heat-treated at a high temperature to promote the diffusion of the weld line and further enhance the bonding of the portion. Thereby, in the processing when assembling the heat transfer tube to the heat exchanger, it is possible to provide an aluminum heat transfer tube having excellent moldability, a heat exchanger using the heat transfer tube, and a method for manufacturing the same.

実施形態の熱交換器の正面図である。It is a front view of the heat exchanger of an embodiment. 実施形態の熱交換器の部分斜視図である。It is a partial perspective view of the heat exchanger of an embodiment. 実施形態の伝熱管の横断面図である。It is a cross-sectional view of the heat transfer tube of an embodiment. 実施形態の伝熱管の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the heat transfer tube of an embodiment. 実施形態の伝熱管の側面図である。It is a side view of the heat transfer tube of an embodiment. 実施形態の製造方法における素管(直線溝付管)の縦断面図である。It is a vertical sectional view of the raw pipe (straight grooved pipe) in the manufacturing method of embodiment. 実施形態の製造方法における素管(直線溝付管)の斜視図である。It is a perspective view of the raw pipe (straight grooved pipe) in the manufacturing method of embodiment. 実施形態の製造方法において捻り工程を行う製造装置を示す正面図である。It is a front view which shows the manufacturing apparatus which performs the twisting process in the manufacturing method of embodiment. 図8における矢印IX方向から見た浮き枠の平面図である。It is a top view of the floating frame seen from the arrow IX direction in FIG. 伝熱管の外周部のレーザー顕微鏡による撮像画像であり、(a)はウエルドラインが残留した部分であり、(b)はウエルドライン消失部である。It is an image taken by a laser microscope of the outer peripheral part of a heat transfer tube, (a) is a part where a weld line remains, and (b) is a part where a weld line disappears.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings used in the following description, for the purpose of emphasizing the characteristic parts, the characteristic parts may be enlarged for convenience, and the dimensional ratios of the respective components may not be the same as the actual ones. No. Further, for the same purpose, a part that is not a feature may be omitted in the figure.

[熱交換器]
図1および図2は、実施形態の熱交換器80の概略図である。
熱交換器80は、冷媒を通過させるチューブとして伝熱管81を蛇行させて設け、この伝熱管81の周囲に複数のアルミニウム製の放熱板82を平行に配設した構造である。伝熱管81は、平行に配設した放熱板82を貫通するように設けた複数の挿通孔を通過するように設けられている。
[Heat exchanger]
1 and 2 are schematic views of the heat exchanger 80 of the embodiment.
The heat exchanger 80 has a structure in which a heat transfer tube 81 is provided in a meandering manner as a tube through which a refrigerant passes, and a plurality of aluminum heat sinks 82 are arranged in parallel around the heat transfer tube 81. The heat transfer tube 81 is provided so as to pass through a plurality of insertion holes provided so as to penetrate the heat radiating plates 82 arranged in parallel.

熱交換器80において伝熱管81は、放熱板82を直線状に貫通する複数のU字状の主管81Aと、隣接する主管81Aの隣り合う端部開口同士をU字形のエルボ管81Bで接続してなる。また、放熱板82を貫通している伝熱管81の一方の端部側に冷媒の入口部87aが形成され、伝熱管81の他方の端部側に冷媒の出口部87bが形成されることで熱交換器80が構成されている。 In the heat exchanger 80, the heat transfer tube 81 connects a plurality of U-shaped main pipes 81A that linearly penetrate the heat radiating plate 82 and adjacent end openings of adjacent main pipes 81A with a U-shaped elbow pipe 81B. It becomes. Further, the refrigerant inlet portion 87a is formed on one end side of the heat transfer tube 81 penetrating the heat radiation plate 82, and the refrigerant outlet portion 87b is formed on the other end side of the heat transfer tube 81. The heat exchanger 80 is configured.

[伝熱管]
次に上述の熱交換器80の製造に用いられる拡管前の伝熱管10について具体的に説明する。
図3は実施形態の伝熱管10の横断面図であり、図4は縦断面図である。また、図5は、伝熱管10の側面図である。
[Heat transfer tube]
Next, the heat transfer tube 10 before expansion of the heat exchanger 80 used for manufacturing the above-mentioned heat exchanger 80 will be specifically described.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the heat transfer tube 10 of the embodiment, and FIG. 4 is a vertical cross-sectional view. Further, FIG. 5 is a side view of the heat transfer tube 10.

本実施形態の伝熱管10は、押出素管の捻り加工材である。伝熱管10は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるものを用いることができる。伝熱管10にアルミニウム合金を用いる場合は、そのアルミニウム合金に特に制限はなく、JISで規定される1050、1100、1200等の純アルミニウム系、あるいは、これらにMnを添加した3003に代表される3000系のアルミニウム合金等を適用できる。また、これら以外にJISに規定されている5000系〜7000系のアルミニウム合金のいずれかを用いて伝熱管10を構成しても良い。なお、本明細書において「アルミニウム」とは、アルミニウム合金および純アルミニウムからなるものを包含する概念とする。 The heat transfer tube 10 of the present embodiment is a twisted material for an extruded raw tube. As the heat transfer tube 10, one made of aluminum or an aluminum alloy can be used. When an aluminum alloy is used for the heat transfer tube 10, the aluminum alloy is not particularly limited, and is a pure aluminum system such as 1050, 1100, 1200 specified by JIS, or 3000 represented by 3003 to which Mn is added. A system aluminum alloy or the like can be applied. In addition to these, the heat transfer tube 10 may be configured by using any of the 5000 series to 7000 series aluminum alloys specified in JIS. In addition, in this specification, "aluminum" is a concept including an aluminum alloy and pure aluminum.

伝熱管10は、横断面の外形状が円形の管材である。伝熱管10の外周面(管表層)10aの直径は、例えば、4mm以上20mm以下である。伝熱管10の内周面10bには、長さ方向に沿って螺旋状に形成された複数のフィン3が設けられている。フィン3の間には、フィン3の先端と比較して内径が大きく形成された螺旋溝4が形成されている。 The heat transfer tube 10 is a tube material having a circular outer shape in cross section. The diameter of the outer peripheral surface (tube surface layer) 10a of the heat transfer tube 10 is, for example, 4 mm or more and 20 mm or less. A plurality of fins 3 formed spirally along the length direction are provided on the inner peripheral surface 10b of the heat transfer tube 10. A spiral groove 4 having an inner diameter larger than that of the tip of the fin 3 is formed between the fins 3.

本実施形態において、フィン3は、30個〜60個設けられている。フィン3の高さ(すなわち半径方向の寸法)は、0.1mm以上0.3mm以下である。また、伝熱管10の底肉厚β(すなわち、螺旋溝4の底部に対応する伝熱管10の厚さ)は、0.2mm以上0.8mm以下である。フィン3の頂角(フィン3の側面同士のなす角)は、10°〜30°である。 In this embodiment, 30 to 60 fins 3 are provided. The height of the fin 3 (that is, the dimension in the radial direction) is 0.1 mm or more and 0.3 mm or less. The bottom wall thickness β of the heat transfer tube 10 (that is, the thickness of the heat transfer tube 10 corresponding to the bottom of the spiral groove 4) is 0.2 mm or more and 0.8 mm or less. The apex angle of the fin 3 (the angle formed by the side surfaces of the fin 3) is 10 ° to 30 °.

図3に示すように、伝熱管10の外周面10aには、周方向に沿って等間隔で並ぶ4つのウエルドラインWLが設けられている。また、図5に示すように、ウエルドラインWLは、伝熱管10の外周面10aに螺旋状に形成されている。ウエルドラインWLは、押出加工を行う際に素材同士が合流して溶着した部分である。ウエルドラインWLは、外周面10aから内周面10b側に向かう深さ方向に延びている。
なお、ウエルドラインWLの数は、4つに限られない。ウエルドラインWLは、押出加工において装置内に収容したビレットを複数の流路に分けて圧送し合流させた部分に形成される。したがって、押出装置内の流路の数に応じてウエルドラインWLの数が決まる。
As shown in FIG. 3, four weld lines WLs arranged at equal intervals along the circumferential direction are provided on the outer peripheral surface 10a of the heat transfer tube 10. Further, as shown in FIG. 5, the weld line WL is spirally formed on the outer peripheral surface 10a of the heat transfer tube 10. The weld line WL is a portion where the materials are merged and welded during extrusion processing. The weld line WL extends in the depth direction from the outer peripheral surface 10a toward the inner peripheral surface 10b side.
The number of weld lines WL is not limited to four. The weld line WL is formed in a portion where billets housed in the apparatus are divided into a plurality of flow paths and pumped and merged in extrusion processing. Therefore, the number of weld lines WL is determined according to the number of flow paths in the extruder.

本実施形態において、伝熱管の外表面に螺旋状に形成されたウエルドラインWLのリード角θ2は、8°以上である。後段において説明するように、本実施形態の伝熱管10は、直線状のフィン3と直線状のウエルドラインWLとを備える素管10B(図6参照)に捻り加工を付与することにより形成されている。 In the present embodiment, the lead angle θ2 of the weld line WL spirally formed on the outer surface of the heat transfer tube is 8 ° or more. As will be described later, the heat transfer tube 10 of the present embodiment is formed by applying a twisting process to a raw tube 10B (see FIG. 6) having a linear fin 3 and a linear weld line WL. There is.

従来の伝熱管においては、ウエルドラインが伝熱管の長手方向に沿って直線的に形成されているために、フレア加工の際に管端に亀裂が生じると、長手方向に沿って亀裂が進展しやすく、伝熱管全体を使用することができなくなっていた。本実施形態の伝熱管10によれば、ウエルドラインWLは、螺旋状に形成されていることにより、フレア加工の際に仮に管端に割れを生じたとしても、その割れが伝播しづらく、欠陥になる大きな割れの発生を抑制できる。このような効果は、ウエルドラインWLのリード角θ2を、8°以上とすることで、顕著に奏することができる。 In a conventional heat transfer tube, since the weld line is formed linearly along the longitudinal direction of the heat transfer tube, if a crack occurs at the tube end during flaring, the crack grows along the longitudinal direction. It was easy and the entire heat transfer tube could not be used. According to the heat transfer tube 10 of the present embodiment, since the weld line WL is formed in a spiral shape, even if a crack occurs at the end of the pipe during flaring, the crack is difficult to propagate and is defective. It is possible to suppress the occurrence of large cracks. Such an effect can be remarkably exhibited by setting the lead angle θ2 of the weld line WL to 8 ° or more.

本実施形態において、螺旋状のウエルドラインWLは、長さ方向に沿って間欠的に形成されている。言い換えると、ウエルドラインWLは、不連続に形成されており、ウエルドラインWLには、部分的に途切れた部分が設けられている。上述したように、ウエルドラインWLは、押出加工を行った際の素材同士の溶着部に沿って形成される。このため、伝熱管10は、ウエルドラインWLの組織は、他の部分と異なる組織となる。本実施形態の伝熱管10は、後段に説明するように、押出加工で形成した素管に対して引抜きと捻りを繰り返して付与して製造され、熱処理されることで解消される。ウエルドラインWLは、複数回の加工が付与されることで周囲の組織と混ざり合い、境界が曖昧となる。これにより、ウエルドラインWLは、部分的に消失し、間欠的となる。 In this embodiment, the spiral weld line WL is formed intermittently along the length direction. In other words, the weld line WL is formed discontinuously, and the weld line WL is provided with a partially interrupted portion. As described above, the weld line WL is formed along the welded portion between the materials when the extrusion process is performed. Therefore, in the heat transfer tube 10, the structure of the weld line WL is different from that of other parts. As will be described later, the heat transfer tube 10 of the present embodiment is manufactured by repeatedly drawing and twisting a raw tube formed by extrusion processing, and is eliminated by heat treatment. The weld line WL is mixed with the surrounding structure by being subjected to the processing a plurality of times, and the boundary becomes ambiguous. As a result, the weld line WL partially disappears and becomes intermittent.

本実施形態によれば、ウエルドラインWLが間欠的に形成されている。また、ウエルドラインWLが消失している部分は、周囲の組織と混ざって均一化されている。このために、ウエルドラインWLに沿う伝熱管10の強度を高めることができる。これにより、フレア加工などの際に割れを生じ難い加工性に優れる伝熱管10を提供できる。 According to this embodiment, the weld line WL is formed intermittently. In addition, the portion where the weld line WL has disappeared is mixed with the surrounding tissue and homogenized. Therefore, the strength of the heat transfer tube 10 along the weld line WL can be increased. As a result, it is possible to provide a heat transfer tube 10 having excellent workability, which is less likely to crack during flaring.

間欠的に形成されたそれぞれのウエルドラインWLの長さ(すなわち、連続した部分のウエルドラインWLの長さ)は、5mm以下であることが好ましい。それぞれのウエルドラインWLの長さをそれぞれ5mm以下とすることで、ウエルドラインWLによる割れの発生と伝播を効果的に抑制できる。なお、ウエルドラインWLの長さとは、伝熱管10の円筒面状の外周面10aにおける三次元的な長さである。 The length of each intermittently formed weld line WL (that is, the length of the weld line WL in the continuous portion) is preferably 5 mm or less. By setting the length of each weld line WL to 5 mm or less, the occurrence and propagation of cracks due to the weld line WL can be effectively suppressed. The length of the weld line WL is a three-dimensional length on the cylindrical outer peripheral surface 10a of the heat transfer tube 10.

伝熱管10を、8%苛性ソーダ水溶液に20秒浸漬させてエッチングすると、ウエルドラインWLは、表面上に白いスジ状に浮き上がる。また、白いスジ状の部位は、溶着部であるために他の部位に比べてエッチングのされ方に違いがあり、細かいピットを生じている。この状態で、ウエルドラインWLでは、光が散乱されスジ状の部位として識別できる。 When the heat transfer tube 10 is immersed in an 8% caustic soda aqueous solution for 20 seconds and etched, the weld line WL rises like a white streak on the surface. Further, since the white streak-shaped portion is a welded portion, there is a difference in the etching method as compared with other portions, and fine pits are generated. In this state, in the weld line WL, light is scattered and can be identified as a streak-like portion.

図10は、伝熱管10の外周部のレーザー顕微鏡による撮像画像であり、図10(a)はウエルドラインが残留した部分であり、図10(b)はウエルドライン消失部である。図10に示すように、エッチングすることにより伝熱管の外周部の細かいピットが顕在化する。図10(a)に示すように、外周面をレーザー顕微鏡により観察すると、ウエルドラインには、径が10μm以上のピットが形成されている。一方で、図10(b)に示すように、ウエルドライン消失部では、径が10μm以上のピットが、わずかしか形成されていない。 10A and 10B are images taken by a laser microscope on the outer peripheral portion of the heat transfer tube 10. FIG. 10A is a portion where the weld line remains, and FIG. 10B is a weld line disappearance portion. As shown in FIG. 10, by etching, fine pits on the outer peripheral portion of the heat transfer tube become apparent. As shown in FIG. 10A, when the outer peripheral surface is observed with a laser microscope, pits having a diameter of 10 μm or more are formed on the weld line. On the other hand, as shown in FIG. 10B, only a few pits having a diameter of 10 μm or more are formed in the weld line disappearance portion.

本明細書において、レーザー顕微鏡による観察視野180μm×250μmの範囲の観察において、径が10μm以上のピットが30個以上含まれる部分をウエルドラインWLと定義するものとする。したがって、径が10μm以上のピットの数が30個未満である部分では、ウエルドラインWLが消失しているとみなす。 In the present specification, in the observation in the range of the observation field of view of 180 μm × 250 μm with a laser microscope, the portion including 30 or more pits having a diameter of 10 μm or more is defined as a weld line WL. Therefore, it is considered that the weld line WL has disappeared in the portion where the number of pits having a diameter of 10 μm or more is less than 30.

また、本実施形態によれば、伝熱管10の内周面10bに長さ方向に沿って螺旋状に形成された複数のフィン3が設けられている。内周面10bに螺旋状のフィン3を形成することにより、伝熱管10とその内部を流れる冷媒液との熱交換効率を高めることができる。螺旋状のフィン3を備えた伝熱管10は、押出加工により長さ方向に直線状に延びるフィンを形成した素管10Bに捻りを付与することで形成できる。また、捻りを付与することにより、ウエルドラインWLを螺旋状に形成することができ、フレア加工で割れを生じ難い伝熱管10を提供することができる。 Further, according to the present embodiment, a plurality of fins 3 formed spirally along the length direction are provided on the inner peripheral surface 10b of the heat transfer tube 10. By forming the spiral fins 3 on the inner peripheral surface 10b, the heat exchange efficiency between the heat transfer tube 10 and the refrigerant liquid flowing inside the heat transfer tube 10 can be improved. The heat transfer tube 10 provided with the spiral fins 3 can be formed by applying a twist to the raw tube 10B having fins extending linearly in the length direction by extrusion processing. Further, by applying a twist, the weld line WL can be formed in a spiral shape, and the heat transfer tube 10 which is less likely to be cracked by flaring can be provided.

図4に示すように、フィン3はリード角θ1の螺旋状に形成されている。一方で、図5に示すように、ウエルドラインWLは、リード角θ2の螺旋状に形成されている。αを内周長とし、βを底肉厚としたとき、フィン3のリード角θ1とウエルドラインWLのリード角θ2は、以下の関係を満たす。 As shown in FIG. 4, the fins 3 are formed in a spiral shape with a lead angle θ1. On the other hand, as shown in FIG. 5, the weld line WL is formed in a spiral shape with a lead angle θ2. When α is the inner peripheral length and β is the bottom wall thickness, the lead angle θ1 of the fin 3 and the lead angle θ2 of the weld line WL satisfy the following relationship.

Figure 0006964497
Figure 0006964497

上記式によれば、ウエルドラインWLのリード角θ2は、上記の式から、フィン3のリード角θ1より大きくなる。これは、フィン3のリード角θ1およびウエルドラインWLのリード角θ2の基準となる面が外周面と内周面が、肉厚差に起因して異なっていることに由来する。 According to the above equation, the lead angle θ2 of the weld line WL is larger than the lead angle θ1 of the fin 3 from the above equation. This is because the surface that serves as a reference for the lead angle θ1 of the fin 3 and the lead angle θ2 of the weld line WL is different between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface due to the difference in wall thickness.

[製造方法]
以下、本願発明に係る伝熱管10の製造方法の実施形態について図面を参照しながら説明する。伝熱管10の製造方法は、押出成形工程と捻り工程をこの順で含む。
[Production method]
Hereinafter, embodiments of the method for manufacturing the heat transfer tube 10 according to the present invention will be described with reference to the drawings. The method for manufacturing the heat transfer tube 10 includes an extrusion molding step and a twisting step in this order.

<押出成形工程>
まず、押出成形工程について説明する。
図6は、押出成形工程により成形された素管(直線溝付管)10Bの縦断面図であり、図7は、素管10Bの斜視図である。
アルミニウム材料からなるビレットを押出成形することにより、図7に示すように、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝4Bが周方向に間隔をおいて形成された素管10Bを製造(直線溝付管押出工程)する。押出成型工程により成形された素管10Bには、素管10Bの長さ方向に直線状に延びる4つのウエルドラインWLが形成される。4つのウエルドラインWLは、素管10Bの周方向に沿って等間隔(90°間隔)に位置する。
<Extrusion molding process>
First, the extrusion molding process will be described.
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a raw pipe (straight grooved pipe) 10B formed by an extrusion molding step, and FIG. 7 is a perspective view of the raw pipe 10B.
By extruding a billet made of an aluminum material, as shown in FIG. 7, a raw pipe 10B in which a plurality of straight grooves 4B along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction is manufactured (straight groove). Attached pipe extrusion process). In the raw tube 10B formed by the extrusion molding step, four weld lines WL extending linearly in the length direction of the raw tube 10B are formed. The four weld lines WL are located at equal intervals (90 ° intervals) along the circumferential direction of the raw tube 10B.

<捻り工程>
次に、捻り工程について説明する。
捻り工程は、引抜きを行いながら上述の素管10Bに捻りを付与することで、ウエルドラインWL、フィン3Bおよび直線溝4Bを螺旋状とする工程である。
<Twisting process>
Next, the twisting process will be described.
The twisting step is a step of spiraling the weld line WL, the fins 3B, and the straight groove 4B by applying a twist to the above-mentioned raw pipe 10B while drawing out.

なお、本明細書において、捻りを付与する前の管材(すなわち上述の素管10B)を「直線溝付管」と呼ぶ。また、捻りを付与した後の管材(すなわち上述の伝熱管10)を「内面螺旋溝付管」と呼ぶ。また、直線溝付管から内面螺旋溝付管に至る過程において、内面螺旋溝付管と比較して半分程度の捻りが付与された中間形成品を「中間捻り管」と呼ぶ。更に、本明細書の「管材」とは、直線溝付管、中間捻り管および内面螺旋溝付管の上位概念であり、製造工程の段階を問わず、加工対象となる管を意味する。
本明細書において、「前段」および「後段」とは、管材の加工順序に沿った前後関係(すなわち、上流および下流)を意味し、装置内の各部位の配置を意味するものではない。
管材は内面螺旋溝付管の製造装置において、前段(上流)側から後段(下流)側に搬送される。前段に配置される部位は、必ずしも前方に配置されるとは限らず、後段に配置される部位は、必ずしも後方に配置されるとは限らない。
In this specification, the pipe material before twisting (that is, the above-mentioned raw pipe 10B) is referred to as a "straight grooved pipe". Further, the tube material after twisting (that is, the heat transfer tube 10 described above) is referred to as an "inner surface spiral grooved tube". Further, in the process from the straight grooved pipe to the inner spiral grooved pipe, an intermediate formed product to which about half the twist is given as compared with the inner spiral grooved pipe is called an "intermediate twisted pipe". Further, the “tube material” in the present specification is a superordinate concept of a straight grooved pipe, an intermediate twisted pipe and an inner spiral grooved pipe, and means a pipe to be processed regardless of the stage of the manufacturing process.
In the present specification, the "pre-stage" and "rear stage" mean the front-back relationship (that is, upstream and downstream) along the processing order of the pipe material, and do not mean the arrangement of each part in the apparatus.
The pipe material is conveyed from the front stage (upstream) side to the rear stage (downstream) side in the manufacturing apparatus for the inner spiral grooved pipe. The portion arranged in the front stage is not always arranged in the front, and the portion arranged in the rear stage is not always arranged in the rear.

<引抜き捻り工程および空引き工程を行う製造装置>
図8は、直線溝付管(素管)10Bに2回の捻りを付与して内面螺旋溝付管(伝熱管)10を製造する製造装置Aを示す正面図である。まず、製造装置Aについて説明した後に、製造装置Aを用いた捻り工程および空引き工程について説明する。
<Manufacturing equipment that performs drawing and twisting processes and empty drawing processes>
FIG. 8 is a front view showing a manufacturing apparatus A for manufacturing an inner spiral grooved tube (heat transfer tube) 10 by applying two twists to a straight grooved tube (bare tube) 10B. First, the manufacturing apparatus A will be described, and then the twisting step and the empty pulling step using the manufacturing apparatus A will be described.

製造装置Aは、公転機構30と、浮き枠34と、巻き出しボビン(第1のボビン)11と、第1のガイドキャプスタン18と、第1の引抜きダイス1と、第1の公転キャプスタン21と、公転フライヤ23と、第2の公転キャプスタン22と、第2の引抜きダイス2と、第2のガイドキャプスタン61と、巻き取りボビン(第2のボビン)71と、を備える。
以下、各部の詳細について詳細に説明する。
The manufacturing apparatus A includes a revolution mechanism 30, a floating frame 34, an unwinding bobbin (first bobbin) 11, a first guide capstan 18, a first drawing die 1, and a first revolution capstan. It includes 21, a revolution flyer 23, a second revolution capstan 22, a second drawing die 2, a second guide capstan 61, and a take-up bobbin (second bobbin) 71.
Hereinafter, the details of each part will be described in detail.

(公転機構)
公転機構30は、前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bを含む回転シャフト35と、駆動部39と、前方スタンド37Aと、後方スタンド37Bと、を有している。
公転機構30は、回転シャフト35並びに、回転シャフト35に固定された第1の公転キャプスタン21、第2の公転キャプスタン22および公転フライヤ23を回転させる。
また、公転機構30は、回転シャフト35と同軸上に位置し回転シャフト35に支持される浮き枠34の静止状態を維持する。これにより、浮き枠34に支持された巻き出しボビン11、第1のガイドキャプスタン18および第1の引抜きダイス1の静止状態を維持する。
(Revolution mechanism)
The revolution mechanism 30 has a rotating shaft 35 including a front shaft 35A and a rear shaft 35B, a drive unit 39, a front stand 37A, and a rear stand 37B.
The revolution mechanism 30 rotates the rotating shaft 35, and the first revolution capstan 21, the second revolution capstan 22, and the revolution flyer 23 fixed to the rotating shaft 35.
Further, the revolution mechanism 30 maintains a stationary state of the floating frame 34 located coaxially with the rotating shaft 35 and supported by the rotating shaft 35. As a result, the unwinding bobbin 11, the first guide capstan 18, and the first drawing die 1 supported by the floating frame 34 are maintained in a stationary state.

前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bは、ともに内部が中空の円筒形状を有する。前方シャフト35Aと後方シャフト35Bは、ともに公転回転中心軸C(第1引抜ダイスのパスライン)を中心軸とする同軸上に配置されている。前方シャフト35Aは、前方スタンド37Aに軸受36を介し回転自在に支持され、前方スタンド37Aから後方(後方スタンド37B側)に向かって延びている。同様に、後方シャフト35Bは、後方スタンド37Bに軸受を介し回転自在に支持され、後方スタンド37Bから前方(前方スタンド37A側)に向かって延びている。前方シャフト35Aと後方シャフト35Bとの間には、浮き枠34が架け渡されている。 Both the front shaft 35A and the rear shaft 35B have a cylindrical shape with a hollow inside. Both the front shaft 35A and the rear shaft 35B are arranged coaxially with the revolution center axis C (pass line of the first drawing die) as the center axis. The front shaft 35A is rotatably supported by the front stand 37A via a bearing 36, and extends from the front stand 37A toward the rear (rear stand 37B side). Similarly, the rear shaft 35B is rotatably supported by the rear stand 37B via a bearing, and extends from the rear stand 37B toward the front (front stand 37A side). A floating frame 34 is bridged between the front shaft 35A and the rear shaft 35B.

駆動部39は、駆動モータ39cと直動シャフト39fとベルト39a、39d、プーリ39b、39eとを有している。駆動部39は、前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bを回転させる。
駆動モータ39cは、直動シャフト39fを回転させる。直動シャフト39fは、前方スタンド37Aおよび後方スタンド37Bの下部において前後方向に延びている。
前方シャフト35Aの前方の端部35Abは、前方スタンド37Aを貫通した先端にプーリ39bが取り付けられている。プーリ39bは、ベルト39aを介し直動シャフト39fと連動する。同様に、後方シャフト35Bの後方の端部35Bbは、後方スタンド37Bを貫通した先端にプーリ39eが取り付けられ、ベルト39dを介し直動シャフト39fと連動する。これにより、前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bは、公転回転中心軸Cを中心に同期回転する。
The drive unit 39 includes a drive motor 39c, a linear motion shaft 39f, belts 39a and 39d, and pulleys 39b and 39e. The drive unit 39 rotates the front shaft 35A and the rear shaft 35B.
The drive motor 39c rotates the linear motion shaft 39f. The linear motion shaft 39f extends in the front-rear direction at the lower part of the front stand 37A and the rear stand 37B.
A pulley 39b is attached to the front end portion 35Ab of the front shaft 35A at a tip penetrating the front stand 37A. The pulley 39b is interlocked with the linear motion shaft 39f via the belt 39a. Similarly, the rear end portion 35Bb of the rear shaft 35B has a pulley 39e attached to the tip penetrating the rear stand 37B and interlocks with the linear motion shaft 39f via the belt 39d. As a result, the front shaft 35A and the rear shaft 35B rotate synchronously around the revolution center axis C.

回転シャフト35(前方シャフト35Aおよび後方シャフト35B)には、第1の公転キャプスタン21、第2の公転キャプスタン22および公転フライヤ23が固定されている。回転シャフト35が回転することで、回転シャフト35に固定されたこれらの部材は、公転回転中心軸Cを中心に公転回転する。 A first revolution capstan 21, a second revolution capstan 22, and a revolution flyer 23 are fixed to the rotating shaft 35 (front shaft 35A and rear shaft 35B). As the rotary shaft 35 rotates, these members fixed to the rotary shaft 35 revolve around the center axis C of the revolution rotation.

(浮き枠)
浮き枠34は、回転シャフト35の前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bの互いに向かい合う端部35Aa、35Baに軸受34aを介し支持されている。また、浮き枠34は、巻き出しボビン11、第1のガイドキャプスタン18および第1の引抜きダイス1を支持する。
(Floating frame)
The floating frame 34 is supported by bearings 34a at the ends 35Aa and 35Ba of the front shaft 35A and the rear shaft 35B of the rotating shaft 35 facing each other. The floating frame 34 also supports the unwinding bobbin 11, the first guide capstan 18, and the first drawing die 1.

図9は、図8における矢印IX方向から見た浮き枠34の平面図である。図8、図9に示すように、浮き枠34は、上下に開口する箱形状を有する。浮き枠34は、前後に対向する前方壁34bおよび後方壁34cと、左右に対向するとともに前後方向に延びる一対の支持壁34dと、を有する。 FIG. 9 is a plan view of the floating frame 34 as viewed from the direction of arrow IX in FIG. As shown in FIGS. 8 and 9, the floating frame 34 has a box shape that opens vertically. The floating frame 34 has a front wall 34b and a rear wall 34c that face each other in the front-rear direction, and a pair of support walls 34d that face each other in the left-right direction and extend in the front-rear direction.

前方壁34bおよび後方壁34cには貫通孔が設けられ、それぞれ前方シャフト35Aおよび後方シャフト35Bの端部35Aa、35Baが挿入されている。端部35Aa、35Baと前方壁34bおよび後方壁34cの貫通孔との間には、軸受34aが介在する。これにより、浮き枠34には、回転シャフト35(前方シャフト35Aおよび後方シャフト35B)の回転が伝達され難い。浮き枠34は、回転シャフト35が回転状態にあっても地面Gに対する静止状態を保つ。なお、公転回転中心軸Cに対し浮き枠34の重心を偏らせる錘を設けて浮き枠34の静止状態を安定させてもよい。 Through holes are provided in the front wall 34b and the rear wall 34c, and the ends 35Aa and 35Ba of the front shaft 35A and the rear shaft 35B are inserted, respectively. A bearing 34a is interposed between the ends 35Aa and 35Ba and the through holes of the front wall 34b and the rear wall 34c. As a result, it is difficult for the rotation of the rotating shaft 35 (front shaft 35A and rear shaft 35B) to be transmitted to the floating frame 34. The floating frame 34 keeps a stationary state with respect to the ground G even when the rotating shaft 35 is in a rotating state. A weight that biases the center of gravity of the floating frame 34 with respect to the revolution center axis C may be provided to stabilize the stationary state of the floating frame 34.

図9に示すように、一対の支持壁34dは、巻き出しボビン11、第1のガイドキャプスタン18および第1の引抜きダイス1を左右方向(図9紙面中の上下方向)両側に配置されている。一対の支持壁34dは、巻き出しボビン11を保持するボビン支持シャフト12および第1のガイドキャプスタン18の回転軸J18を回転可能に支持する。また、支持壁34dは、図示略のダイス支持体を介し第1の引抜きダイス1を支持する。 As shown in FIG. 9, the pair of support walls 34d has the unwinding bobbin 11, the first guide capstan 18, and the first drawing die 1 arranged on both sides in the left-right direction (vertical direction in FIG. 9). There is. The pair of support walls 34d rotatably support the bobbin support shaft 12 that holds the unwinding bobbin 11 and the rotation shaft J18 of the first guide capstan 18. Further, the support wall 34d supports the first drawing die 1 via a die support (not shown).

(巻き出しボビン)
巻き出しボビン11には、直線溝4Bが形成された直線溝付管10B(図6参照)が巻き付けられている。巻き出しボビン11は、直線溝付管10Bを巻き出して後段に供給する。
巻き出しボビン11は、ボビン支持シャフト12に着脱可能に取り付けられている。
(Unwinding bobbin)
A straight grooved pipe 10B (see FIG. 6) in which a straight groove 4B is formed is wound around the unwinding bobbin 11. The unwinding bobbin 11 unwinds the straight grooved pipe 10B and supplies it to the subsequent stage.
The unwinding bobbin 11 is detachably attached to the bobbin support shaft 12.

図9に示すように、ボビン支持シャフト12は、回転シャフト35と直交する方向に延びている。また、ボビン支持シャフト12は、浮き枠34に自転回転可能に支持されている。なお、ここで自転回転とは、ボビン支持シャフト12自身の中心軸を中心として回転することを意味する。ボビン支持シャフト12は、巻き出しボビン11を保持し、巻き出しボビン11の供給方向に自転回転することで、巻き出しボビン11の管材5の繰り出しを補助する。 As shown in FIG. 9, the bobbin support shaft 12 extends in a direction orthogonal to the rotating shaft 35. Further, the bobbin support shaft 12 is supported by a floating frame 34 so as to rotate and rotate. Here, the rotation rotation means rotation around the central axis of the bobbin support shaft 12 itself. The bobbin support shaft 12 holds the unwinding bobbin 11 and rotates on its axis in the supply direction of the unwinding bobbin 11 to assist the feeding of the pipe material 5 of the unwinding bobbin 11.

巻き出しボビン11は、巻き付けられた直線溝付管10Bを全て供給した際に取り外され、他の巻き出しボビンに交換される。取り外された空の巻き出しボビン11は、直線溝付管10Bを形成する押出装置に取り付けられ、再び直線溝付管10Bが巻き付けられる。巻き出しボビン11は、浮き枠34に支持され公転回転しない。したがって、巻き出しボビン11に直線溝付管10Bが乱巻されていても支障なく供給を行うことができ、巻き直しを行うことなく使用できる。また、巻き出しボビン11の重量により製造装置Aにおいて管材5に捻りを付与するための公転回転の回転数は制限されない。したがって、巻き出しボビン11に長尺の管材5が巻き付けることができる。これにより、長尺の管材5に対して、捻りを付与することができ、製造効率を高めることができる。 The unwinding bobbin 11 is removed when all the wound straight grooved pipes 10B are supplied, and is replaced with another unwinding bobbin. The removed empty unwinding bobbin 11 is attached to an extruder forming the straight grooved pipe 10B, and the straight grooved pipe 10B is wound again. The unwinding bobbin 11 is supported by the floating frame 34 and does not revolve. Therefore, even if the straight grooved tube 10B is randomly wound on the unwinding bobbin 11, the supply can be performed without any problem, and the unwinding bobbin 11 can be used without rewinding. Further, the weight of the unwinding bobbin 11 does not limit the number of revolutions of the revolution rotation for imparting a twist to the pipe material 5 in the manufacturing apparatus A. Therefore, the long pipe material 5 can be wound around the unwinding bobbin 11. As a result, the long pipe material 5 can be twisted, and the manufacturing efficiency can be improved.

ボビン支持シャフト12には、ブレーキ部15が設けられている。ブレーキ部15は、浮き枠34に対するボビン支持シャフト12の自転回転に制動力を与える。すなわち、ブレーキ部15は、巻き出しボビン11の巻き出し方向の回転を規制する。ブレーキ部15による制動力により、巻き出し方向に搬送される管材5には、後方張力が付加される。ブレーキ部15としては、例えば、制動力としてのトルク調節が可能なパウダーブレーキ又はバンドブレーキを採用できる。 The bobbin support shaft 12 is provided with a brake portion 15. The brake unit 15 applies a braking force to the rotation of the bobbin support shaft 12 with respect to the floating frame 34. That is, the brake unit 15 regulates the rotation of the unwinding bobbin 11 in the unwinding direction. A rear tension is applied to the pipe material 5 conveyed in the unwinding direction by the braking force of the brake unit 15. As the brake unit 15, for example, a powder brake or a band brake capable of adjusting torque as a braking force can be adopted.

(第1のガイドキャプスタン)
第1のガイドキャプスタン18は、円盤形状を有している。第1のガイドキャプスタン18には、巻き出しボビン11から繰り出された管材5が1周巻き掛けられる。第1のガイドキャプスタン18の外周の接線方向は、公転回転中心軸Cと一致する。第1のガイドキャプスタン18は、管材5を第1の方向D1に沿って公転回転中心軸C上に誘導する。
第1のガイドキャプスタン18は、自転回転自在に浮き枠34に支持されている。また第1のガイドキャプスタン18の外周には、自転回転自在のガイドローラ18bが並んで配置されている。本実施形態の第1のガイドキャプスタン18は、自身が自転回転するとともにガイドローラ18bが転動するが、何れか一方が回転すれば、管材5をスムーズに搬送できる。なお、図9において、ガイドローラ18bの図示は省略されている。
(1st guide capstan)
The first guide capstan 18 has a disk shape. The pipe material 5 unwound from the unwinding bobbin 11 is wound around the first guide capstan 18 once. The tangential direction of the outer circumference of the first guide capstan 18 coincides with the revolution center axis C. The first guide capstan 18 guides the pipe member 5 along the first direction D1 on the revolution center axis C.
The first guide capstan 18 is supported by a floating frame 34 so as to rotate and rotate. Further, on the outer circumference of the first guide capstan 18, the guide rollers 18b that can rotate and rotate are arranged side by side. The first guide capstan 18 of the present embodiment rotates on its own axis and the guide roller 18b rotates, but if either one rotates, the pipe material 5 can be smoothly conveyed. In FIG. 9, the guide roller 18b is not shown.

図9に示すように、第1のガイドキャプスタン18と巻き出しボビン11との間には、管路誘導部18aが設けられている。管路誘導部18aは、例えば管材5を囲むように配置された複数のガイドローラである。管路誘導部18aは、巻き出しボビン11から供給される管材5を第1のガイドキャプスタン18に誘導する。 As shown in FIG. 9, a pipeline guide portion 18a is provided between the first guide capstan 18 and the unwinding bobbin 11. The pipeline guide portion 18a is, for example, a plurality of guide rollers arranged so as to surround the pipe material 5. The pipeline guide portion 18a guides the pipe material 5 supplied from the unwinding bobbin 11 to the first guide capstan 18.

なお、第1のガイドキャプスタン18に代えて、巻き出しボビン11と第1の引抜きダイス1との間にトラバース機能を有する誘導管を設けてもよい。誘導管を設ける場合には、巻き出しボビン11と第1の引抜きダイス1との距離を短くすることができ、工場内のスペースを有効活用できる。 Instead of the first guide capstan 18, a guide tube having a traverse function may be provided between the unwinding bobbin 11 and the first drawing die 1. When the guide pipe is provided, the distance between the unwinding bobbin 11 and the first drawing die 1 can be shortened, and the space in the factory can be effectively utilized.

(第1の引抜きダイス)
第1の引抜きダイス1は、管材5(直線溝付管10B)を縮径する。第1の引抜きダイス1は、浮き枠34に固定されている。第1の引抜きダイス1は、第1の方向D1を引抜き方向とする。第1の引抜きダイス1の中心は、回転シャフト35の公転回転中心軸Cと一致する。また、第1の方向D1は、公転回転中心軸Cと平行である。
第1の引抜きダイス1には、浮き枠34に固定された潤滑油供給装置9Aにより潤滑油が供給される。これにより第1の引抜きダイス1における引抜力を軽減できる。
第1の引抜きダイス1を通過した管材5は、浮き枠34の前方壁34bに設けられた貫通孔を介して、前方シャフト35Aの内部に導入される。
(1st pull-out die)
The first drawing die 1 reduces the diameter of the pipe material 5 (straight grooved pipe 10B). The first drawing die 1 is fixed to the floating frame 34. The first drawing die 1 has the first direction D1 as the drawing direction. The center of the first drawing die 1 coincides with the revolution center axis C of the rotating shaft 35. Further, the first direction D1 is parallel to the revolution center axis C.
Lubricating oil is supplied to the first drawing die 1 by the lubricating oil supply device 9A fixed to the floating frame 34. As a result, the pulling force of the first pulling die 1 can be reduced.
The pipe material 5 that has passed through the first drawing die 1 is introduced into the front shaft 35A through a through hole provided in the front wall 34b of the floating frame 34.

(第1の公転キャプスタン)
第1の公転キャプスタン21は、円盤形状を有している。第1の公転キャプスタン21は、中空の前方シャフト35Aの内外を径方向に貫通する横孔35Acに配置されている。第1の公転キャプスタン21は、円盤の中心を回転軸J21として、回転シャフト35(前方シャフト35A)の外周部に固定された支持体21aに自転回転が自在な状態で支持されている。
(1st revolution capstan)
The first revolution capstan 21 has a disk shape. The first revolution capstan 21 is arranged in a lateral hole 35Ac that radially penetrates the inside and outside of the hollow front shaft 35A. The first revolving capstan 21 is supported by a support 21a fixed to the outer peripheral portion of the rotating shaft 35 (front shaft 35A) with the center of the disk as the rotating shaft J21 in a state where the rotation can be freely rotated.

第1の公転キャプスタン21は、外周の接線の1つが公転回転中心軸Cと略一致する。
第1の公転キャプスタン21には、公転回転中心軸C上の第1の方向D1に搬送される管材5が一周以上、巻き掛けられる。第1の公転キャプスタン21は、管材5を巻き掛けて前方シャフト35Aの内部から外部に引き出して公転フライヤ23に誘導する。
In the first revolution capstan 21, one of the tangents on the outer circumference substantially coincides with the revolution center axis C.
A pipe material 5 conveyed in the first direction D1 on the revolution center axis C is wound around the first revolution capstan 21 for one or more turns. The first revolution capstan 21 winds the pipe material 5 and pulls it out from the inside of the front shaft 35A to guide it to the revolution flyer 23.

第1の公転キャプスタン21は、公転回転中心軸Cの周りを前方シャフト35Aとともに公転回転する。公転回転中心軸Cは、第1の公転キャプスタン21の自転回転の回転軸J21と直交する方向に延びている。管材5は、第1の公転キャプスタン21と第1の引抜きダイス1との間で捻りが付与される。これにより、管材5は、直線溝付管10Bから中間捻り管10Cとなる。 The first revolution capstan 21 revolves around the revolution center axis C together with the front shaft 35A. The revolution center axis C extends in a direction orthogonal to the rotation axis J21 of the rotation rotation of the first revolution capstan 21. The pipe material 5 is twisted between the first revolution capstan 21 and the first drawing die 1. As a result, the pipe material 5 changes from the straight grooved pipe 10B to the intermediate twisted pipe 10C.

第1の公転キャプスタン21とともに、前方シャフト35Aには駆動モータ20が設けられている。駆動モータ20は、第1の公転キャプスタン21を管材5の巻き掛け方向(搬送方向)に駆動回転する。これにより、第1の公転キャプスタン21は、管材5に第1の引抜きダイス1を通過するための前方張力を付与する。 Along with the first revolution capstan 21, a drive motor 20 is provided on the front shaft 35A. The drive motor 20 drives and rotates the first revolution capstan 21 in the winding direction (conveying direction) of the pipe material 5. As a result, the first revolution capstan 21 applies a forward tension to the pipe material 5 for passing through the first drawing die 1.

第1の公転キャプスタン21および駆動モータ20は、前方シャフト35Aの公転回転中心軸Cに重心が位置するように公転回転中心軸Cに対して互いに対称の位置に配置されることが好ましい。これにより、前方シャフト35Aの回転のバランスを安定させることができる。なお、第1の公転キャプスタン21と駆動モータ20の重量差が大きい場合は、錘を設けて重心を安定させてもよい。 The first revolution capstan 21 and the drive motor 20 are preferably arranged at positions symmetrical with respect to the revolution center axis C so that the center of gravity is located on the revolution center axis C of the front shaft 35A. Thereby, the balance of rotation of the front shaft 35A can be stabilized. If the weight difference between the first revolution capstan 21 and the drive motor 20 is large, a weight may be provided to stabilize the center of gravity.

(公転フライヤ)
公転フライヤ23は、第1の引抜きダイス1と第2の引抜きダイス2との間で、管材5の管路を反転させる。公転フライヤ23は、第1の引抜きダイス1の引抜き方向である第1の方向D1に搬送される管材5を反転させ、搬送方向を第2の引抜きダイス2の引抜き方向である第2の方向D2に向ける。より具体的には、公転フライヤ23は、第1の公転キャプスタン21から第2の公転キャプスタン22に管材5を誘導する。
(Revolution flyer)
The revolution flyer 23 reverses the pipe line of the pipe material 5 between the first drawing die 1 and the second drawing die 2. The revolving flyer 23 reverses the pipe material 5 conveyed in the first direction D1 which is the drawing direction of the first drawing die 1, and sets the conveying direction to the second direction D2 which is the drawing direction of the second drawing die 2. Turn to. More specifically, the revolution flyer 23 guides the pipe material 5 from the first revolution capstan 21 to the second revolution capstan 22.

公転フライヤ23は、複数のガイドローラ23aとガイドローラ23aを支持するガイドローラ支持体(図示略)とを有する。ここでは、煩雑さを解消するためガイドローラ支持体の図示を省略するが、ガイドローラ支持体は、回転シャフト35に支持されている。ただし、フライヤの構造についてガイドローラは必須ではなく、単に管が通過するための板状の構造で、それに通過させるためのリングを取り付けた形状のものでも良い。このリングは板形状の部材に設けられても良い。このリングの一部はこの板形状の部材の一部で構成されてもよい。板形状の部材はガイドローラ支持体と同様に回転シャフト35に支持されてもよい。
ガイドローラ23aは、公転回転中心軸Cに対し外側に湾曲する弓形状を形成して並んでいる。ガイドローラ23a自身が転動して管材5をスムーズに搬送する。公転フライヤ23は、公転回転中心軸Cを中心として、浮き枠34並びに浮き枠34内に支持された第1の引抜きダイス1および巻き出しボビン11の周りを回転する。
The revolution flyer 23 has a plurality of guide rollers 23a and a guide roller support (not shown) that supports the guide rollers 23a. Here, the guide roller support is not shown in order to eliminate the complexity, but the guide roller support is supported by the rotating shaft 35. However, the guide roller is not indispensable for the structure of the flyer, and it may be simply a plate-like structure for the pipe to pass through and a shape to which a ring for passing the pipe is attached. This ring may be provided on a plate-shaped member. A part of this ring may be composed of a part of this plate-shaped member. The plate-shaped member may be supported by the rotating shaft 35 in the same manner as the guide roller support.
The guide rollers 23a are arranged in a bow shape that curves outward with respect to the revolution center axis C. The guide roller 23a itself rolls and smoothly conveys the pipe material 5. The revolution flyer 23 rotates around the floating frame 34, the first drawing die 1 supported in the floating frame 34, and the unwinding bobbin 11 around the revolution rotation center axis C.

公転フライヤ23の一端は、公転回転中心軸Cに対し第1の公転キャプスタン21の外側に位置している。また、公転フライヤ23の他端は、中空の後方シャフト35Bの内外を径方向に貫通する横孔35Bcを通過して後方シャフト35Bの内部に延びている。公転フライヤ23は、第1の公転キャプスタン21に巻き掛けられて外側に繰り出された管材5を後方シャフト35B側に誘導する。また、公転フライヤ23は、管材5を後方シャフト35Bの内部において、第2の方向D2に沿って公転回転中心軸C上に繰り出す。 One end of the revolution flyer 23 is located outside the first revolution capstan 21 with respect to the revolution center axis C. Further, the other end of the revolution flyer 23 passes through a lateral hole 35Bc that radially penetrates the inside and outside of the hollow rear shaft 35B and extends to the inside of the rear shaft 35B. The revolution flyer 23 guides the pipe material 5 wound around the first revolution capstan 21 and extended outward to the rear shaft 35B side. Further, the revolution flyer 23 feeds the pipe material 5 inside the rear shaft 35B on the revolution center axis C along the second direction D2.

なお、本実施形態の公転フライヤ23は、ガイドローラ23aにより管材5を搬送するものであるとして説明した。しかしながら公転フライヤ23を、弓状に形成した帯板から形成して、管材5を帯板の一面を滑動させて搬送してもよい。
また、図8において、管材5がガイドローラ23aの外側を通過する場合を例示した。
しかしながら、公転フライヤ23の回転速度が速い場合には、管材5が遠心力により公転フライヤから脱線するおそれがある。このような場合は、管材5の外側に更にガイドローラ23aを設けることが好ましい。
公転フライヤ23と同等の重量を有し前方シャフト35Aから後方シャフト35Bに延びて公転フライヤ23と同期回転するダミーフライヤを複数設けてもよい。これにより、回転シャフト35の回転を安定させることができる。
The revolution flyer 23 of the present embodiment has been described as being for transporting the pipe material 5 by the guide roller 23a. However, the revolution flyer 23 may be formed from a strip formed in an arch shape, and the pipe material 5 may be transported by sliding one surface of the strip.
Further, in FIG. 8, a case where the pipe material 5 passes outside the guide roller 23a is illustrated.
However, when the rotation speed of the revolution flyer 23 is high, the pipe material 5 may derail from the revolution flyer due to centrifugal force. In such a case, it is preferable to further provide a guide roller 23a on the outside of the pipe material 5.
A plurality of dummy flyers having the same weight as the revolution flyer 23 and extending from the front shaft 35A to the rear shaft 35B and rotating synchronously with the revolution flyer 23 may be provided. Thereby, the rotation of the rotating shaft 35 can be stabilized.

(第2の公転キャプスタン)
第2の公転キャプスタン22は、第1の公転キャプスタン21と同様に、円盤形状を有する。第2の公転キャプスタン22は、後方シャフト35Bの端部35Bbの先端に設けられた支持体22aに自転回転が自在な状態で支持されている。また、第2の公転キャプスタン22の外周には、自転回転自在のガイドローラ22cが並んで配置されている。本実施形態の第2の公転キャプスタン22は、自身が自転回転するとともにガイドローラ22cが転動するが、何れか一方が回転すれば、管材5をスムーズに搬送できる。
(Second revolution capstan)
The second revolution capstan 22 has a disk shape like the first revolution capstan 21. The second revolving capstan 22 is supported by a support 22a provided at the tip of the end portion 35Bb of the rear shaft 35B in a state where it can rotate freely. Further, on the outer circumference of the second revolving capstan 22, guide rollers 22c that can rotate and rotate are arranged side by side. The second revolving capstan 22 of the present embodiment rotates on its own axis and the guide roller 22c rotates, but if either one rotates, the pipe material 5 can be smoothly conveyed.

第2の公転キャプスタン22は、外周の接線の1つが公転回転中心軸Cと略一致する。
第2の公転キャプスタン22には、公転回転中心軸C上の第2の方向D2に搬送される管材5が一周以上、巻き掛けられる。第2の公転キャプスタン22は、巻き掛けられた管材を公転回転中心軸C上の第2の方向D2に繰り出す。
In the second revolution capstan 22, one of the tangents on the outer circumference substantially coincides with the revolution center axis C.
A pipe material 5 conveyed in the second direction D2 on the revolution center axis C is wound around the second revolution capstan 22 for one or more turns. The second revolution capstan 22 feeds the wound pipe material in the second direction D2 on the revolution center axis C.

第2の公転キャプスタン22は、公転回転中心軸Cの周りを後方シャフト35Bとともに公転回転する。公転回転中心軸Cは、第2の公転キャプスタン22の自転回転の回転軸J22と直交する方向に延びている。第2の公転キャプスタン22から繰り出された管材5は、第2の引抜きダイス2において縮径される。第2の引抜きダイス2は、地面Gに対し静止しているため、第2の公転キャプスタン22と第2の引抜きダイス2との間で、管材5に捻りを付与できる。これにより、管材5は、中間捻り管10Cから内面螺旋溝付管10となる。 The second revolution capstan 22 revolves around the revolution center axis C together with the rear shaft 35B. The revolution center axis C extends in a direction orthogonal to the rotation axis J22 of the rotation rotation of the second revolution capstan 22. The pipe material 5 unwound from the second revolution capstan 22 is reduced in diameter in the second drawing die 2. Since the second drawing die 2 is stationary with respect to the ground G, the pipe material 5 can be twisted between the second revolving capstan 22 and the second drawing die 2. As a result, the pipe material 5 changes from the intermediate twisted pipe 10C to the inner spiral grooved pipe 10.

第2の公転キャプスタン22を支持する支持体22aは、公転回転中心軸Cに対し第2の公転キャプスタン22と対称の位置に錘22bを支持する。錘22bは、後方シャフト35Bの回転のバランスを安定させる。 The support 22a that supports the second revolution capstan 22 supports the weight 22b at a position symmetrical to the second revolution capstan 22 with respect to the revolution center axis C. The weight 22b stabilizes the rotational balance of the rear shaft 35B.

(第2の引抜きダイス)
第2の引抜きダイス2は、第2の公転キャプスタン22の後段に配置される。第2の引抜きダイス2は、反対の第2の方向D2を引抜き方向とする。第2の方向D2は、公転回転中心軸Cと平行な方向である。第2の方向D2は、第1の引抜きダイス1の引抜き方向である第1の方向D1と反対である。管材5は、第2の方向D2に沿って第2の引抜きダイス2を通過する。第2の引抜きダイス2は、第2の引抜きダイス2は、地面Gに対して静止している。第2の引抜きダイス2の中心は、回転シャフト35の公転回転中心軸Cと一致する。
(Second pull-out die)
The second drawing die 2 is arranged after the second revolution capstan 22. The second drawing die 2 has the opposite second direction D2 as the drawing direction. The second direction D2 is a direction parallel to the revolution center axis C. The second direction D2 is opposite to the first direction D1, which is the drawing direction of the first drawing die 1. The pipe material 5 passes through the second drawing die 2 along the second direction D2. The second drawing die 2 is stationary with respect to the ground G. The center of the second drawing die 2 coincides with the revolution center axis C of the rotating shaft 35.

第2の引抜きダイス2は、例えば図示略のダイス支持体を介して架台62に支持されている。また、第2の引抜きダイス2には、架台62に取り付けられた潤滑油供給装置9Bにより潤滑油が供給される。これにより第2の引抜きダイス2における引抜力を軽減できる。
第2の引抜きダイス2における縮径および捻り付与により、管材5は、中間捻り管10Cから内面螺旋溝付管10となる。
The second drawing die 2 is supported by the gantry 62, for example, via a die support (not shown). Further, lubricating oil is supplied to the second drawing die 2 by the lubricating oil supply device 9B attached to the gantry 62. As a result, the pulling force of the second pulling die 2 can be reduced.
Due to the diameter reduction and twisting of the second drawing die 2, the pipe material 5 changes from the intermediate twisted pipe 10C to the inner spiral grooved pipe 10.

(第2のガイドキャプスタン)
第2のガイドキャプスタン61は、円盤形状を有している。第2のガイドキャプスタン61の外周の接線方向は、公転回転中心軸Cと一致する。第2のガイドキャプスタン61には、公転回転中心軸C上の第2の方向D2に搬送される管材5が一周以上、巻き掛けられる。
(Second guide capstan)
The second guide capstan 61 has a disk shape. The tangential direction of the outer circumference of the second guide capstan 61 coincides with the revolution center axis C. A pipe material 5 conveyed in the second direction D2 on the revolution center axis C is wound around the second guide capstan 61 for one or more turns.

第2のガイドキャプスタン61は、回転軸J61を中心に架台62に回転可能に支持されている。また、第2のガイドキャプスタン61の回転軸J61は、駆動モータ63と駆動ベルト等を介し接続されている。第2のガイドキャプスタン61は、駆動モータ63により、管材5の巻き掛け方向(搬送方向)に駆動回転する。なお、駆動モータ63は、トルク制御可能なトルクモータを用いることが好ましい。 The second guide capstan 61 is rotatably supported by the gantry 62 around the rotation shaft J61. Further, the rotating shaft J61 of the second guide capstan 61 is connected to the drive motor 63 via a drive belt or the like. The second guide capstan 61 is driven and rotated by the drive motor 63 in the winding direction (conveying direction) of the pipe material 5. As the drive motor 63, it is preferable to use a torque motor capable of torque control.

第2のガイドキャプスタン61が駆動することによって管材5には、前方張力が付与される。これにより管材5は、第2の引抜きダイス2における加工に必要な引抜き応力が付与され前方に搬送される。 A forward tension is applied to the pipe material 5 by driving the second guide capstan 61. As a result, the pipe material 5 is conveyed forward by applying the drawing stress required for processing in the second drawing die 2.

<仕上げ引抜きダイス>
仕上げ引抜きダイス7は、第2のガイドキャプスタン61と巻き取りボビン71との間に位置する。仕上げ引抜きダイス7は、管材5を仕上げ整形する。仕上げ引抜きダイス7は、第1および第2の引抜きダイス1、2を通過した管材5のスキンパス用に設けられる。仕上げ引抜きダイス7による空引き工程(仕上げ引抜き工程)では、引抜きによる断面の変化は少なく、表面および寸法が仕上げ整形されるとともに管材5の真円度を回復する。また、空引き工程では、管材5の底肉厚の不均一さを低減させる。
なお、仕上げ引抜きダイス7は、第2の引抜きダイス2と巻き取りボビン71との間であれば、何れの位置に設けられていてもよい。
<Finishing drawing die>
The finish drawing die 7 is located between the second guide capstan 61 and the take-up bobbin 71. The finish drawing die 7 finishes and shapes the pipe material 5. The finish drawing die 7 is provided for the skin pass of the pipe material 5 that has passed through the first and second drawing dies 1 and 2. In the empty drawing step (finishing drawing step) using the finish drawing die 7, the change in the cross section due to the drawing is small, the surface and dimensions are finished and shaped, and the roundness of the pipe material 5 is restored. Further, in the dry drawing step, the non-uniformity of the bottom wall thickness of the pipe material 5 is reduced.
The finish drawing die 7 may be provided at any position as long as it is between the second drawing die 2 and the take-up bobbin 71.

(巻き取りボビン)
巻き取りボビン71は、管材5の管路の終端に設けられ、管材5を回収する。巻き取りボビン71の前段には、誘導部72が設けられている。誘導部72は、トラバース機能を有し管材5を巻き取りボビン71に整列巻きさせる。
(Take-up bobbin)
The take-up bobbin 71 is provided at the end of the pipeline of the pipe material 5, and collects the pipe material 5. An induction portion 72 is provided in front of the take-up bobbin 71. The guide portion 72 has a traverse function, and winds up the pipe material 5 and winds it around the bobbin 71 in an aligned manner.

巻き取りボビン71は、ボビン支持シャフト73に着脱可能に取り付けられている。ボビン支持シャフト73は、架台75に支持され、駆動モータ74に駆動ベルト等を介し接続されている。巻き取りボビン71は、駆動モータ74により駆動回転され、管材5を弛ませることなく巻き取る。巻き取りボビン71は、管材5が十分に巻き付けられた場合に取り外され、他の巻き取りボビン71に付け替えられる。 The take-up bobbin 71 is detachably attached to the bobbin support shaft 73. The bobbin support shaft 73 is supported by the gantry 75 and is connected to the drive motor 74 via a drive belt or the like. The take-up bobbin 71 is driven and rotated by the drive motor 74, and takes up the pipe material 5 without loosening it. The take-up bobbin 71 is removed when the pipe material 5 is sufficiently wound and replaced with another take-up bobbin 71.

<捻り工程>
上述した内面螺旋溝付管の製造装置Aを用いて、内面螺旋溝付管10を製造する方法について説明する。
まず、予備工程として、直線溝付管10Bを巻き出しボビン11にコイル状に巻き付ける。更に、巻き出しボビン11を製造装置Aの浮き枠34にセットする。また、巻き出しボビン11から管材5(直線溝付管10B)を繰り出して、予め直線溝付管10Bの管路をセットする。具体的には、管材5を、第1のガイドキャプスタン18、第1の引抜きダイス1、第1の公転キャプスタン21、公転フライヤ23、第2の公転キャプスタン22、第2の引抜きダイス2、第2のガイドキャプスタン61、巻き取りボビン71の順に、通過させて、セットする。
<Twisting process>
A method of manufacturing the inner spiral grooved tube 10 by using the above-mentioned inner surface spiral grooved tube manufacturing apparatus A will be described.
First, as a preliminary step, the straight grooved tube 10B is unwound and wound around the bobbin 11 in a coil shape. Further, the unwinding bobbin 11 is set in the floating frame 34 of the manufacturing apparatus A. Further, the pipe material 5 (straight grooved pipe 10B) is unwound from the unwinding bobbin 11 and the pipeline of the straight grooved pipe 10B is set in advance. Specifically, the pipe material 5 is divided into a first guide capstan 18, a first drawing die 1, a first revolution capstan 21, a revolution flyer 23, a second revolution capstan 22, and a second drawing die 2. , The second guide capstan 61 and the take-up bobbin 71 are passed in this order and set.

内面螺旋溝付管10の製造工程において、管材の搬送経路に沿って説明する。
まず、巻き出しボビン11から管材5を順次繰り出していく。
次に、巻き出しボビン11から繰り出された管材5を、第1のガイドキャプスタン18に巻き掛ける。第1のガイドキャプスタン18は、管材5を公転回転中心軸C上に位置する第1の引抜きダイス1のダイス孔に誘導する(第1の誘導工程)。
In the manufacturing process of the inner spiral grooved pipe 10, the description will be given along the transport path of the pipe material.
First, the pipe material 5 is sequentially unwound from the unwinding bobbin 11.
Next, the pipe material 5 unwound from the unwinding bobbin 11 is wound around the first guide capstan 18. The first guide capstan 18 guides the pipe material 5 into the die hole of the first drawing die 1 located on the revolution center axis C (first guiding step).

次に、管材5を第1の引抜きダイス1に通過させる。更に、第1の引抜きダイス1の後段で管材5を第1の公転キャプスタン21に巻き掛けて前記回転軸の周りを回転させる。
これにより、管材5を縮径するとともに捻りを付与する(第1の捻り引抜き工程)。
Next, the pipe material 5 is passed through the first drawing die 1. Further, in the subsequent stage of the first drawing die 1, the pipe material 5 is wound around the first revolution capstan 21 and rotated around the rotation axis.
As a result, the diameter of the pipe material 5 is reduced and a twist is applied (first twisting / pulling step).

第1の捻り引抜き工程において、管材5には第1の公転キャプスタン21を駆動する駆動モータ20により、前方張力が付与される。また、同時に管材5には巻き出しボビン11のブレーキ部15により後方張力が付与される。このため、管材5に適度な張力を付与することが可能となり、管材5に座屈・破断を生じさせることなく安定した捻り角を付与できる。 In the first torsional pull-out step, a forward tension is applied to the pipe material 5 by the drive motor 20 that drives the first revolution capstan 21. At the same time, a rear tension is applied to the pipe material 5 by the brake portion 15 of the unwinding bobbin 11. Therefore, it is possible to apply an appropriate tension to the pipe material 5, and it is possible to impart a stable twist angle to the pipe material 5 without causing buckling or breakage.

管材5は、第1の引抜きダイス1に通された後に、公転回転する第1の公転キャプスタン21に巻き掛けられる。管材5は、第1の引抜きダイス1により縮径されるとともに、第1の公転キャプスタン21により捻りを付与される。これにより、管材5(直線溝付管10B)の内面の直線溝4B(図6参照)に捻りが付与され内面に螺旋溝4が形成される。第1の捻り引抜き工程により直線溝付管10Bは、中間捻り管10Cとなる。中間捻り管10Cは、内面螺旋溝付管10の製造工程における中間段階の管材であり、内面螺旋溝付管10の螺旋溝4より浅い捻り角の螺旋溝が形成された状態である。 The pipe material 5 is passed through the first drawing die 1 and then wound around the first revolving capstan 21 that revolves. The pipe material 5 is reduced in diameter by the first drawing die 1 and twisted by the first revolution capstan 21. As a result, the straight groove 4B (see FIG. 6) on the inner surface of the pipe material 5 (straight grooved pipe 10B) is twisted to form the spiral groove 4 on the inner surface. By the first twisting and pulling step, the straight grooved pipe 10B becomes an intermediate twisted pipe 10C. The intermediate twisted pipe 10C is a pipe material in an intermediate stage in the manufacturing process of the inner surface spiral grooved pipe 10, and is in a state in which a spiral groove having a twist angle shallower than that of the spiral groove 4 of the inner surface spiral grooved pipe 10 is formed.

第1の捻り引抜き工程において、管材5には、捻りが付与されると同時に引抜きダイスによる縮径が行われる。すなわち、管材5は、捻りと縮径との同時加工による複合応力が付与させる。複合応力下においては、捻り加工のみを行う場合と比較して管材5の降伏応力が小さくなり、管材5の座屈応力に達する前に、管材5に大きな捻りを付与できる。これにより、管材5の座屈の発生を抑制しつつ大きな捻りを付与できる。 In the first torsional drawing step, the pipe material 5 is twisted and at the same time the diameter is reduced by the drawing die. That is, the pipe material 5 is subjected to a composite stress due to simultaneous machining of twisting and diameter reduction. Under the combined stress, the yield stress of the pipe material 5 becomes smaller than that in the case where only the twisting process is performed, and a large twist can be applied to the pipe material 5 before the buckling stress of the pipe material 5 is reached. As a result, it is possible to impart a large twist while suppressing the occurrence of buckling of the pipe material 5.

第1の引抜きダイス1の前段には、第1のガイドキャプスタン18が設けられており管材5の回転が規制されている。すなわち、管材5は、第1の引抜きダイス1の前段で、捻り方向の変形が拘束されている。管材5には、第1の引抜きダイス1と第1の公転キャプスタン21との間で捻りが付与される。すなわち、第1の捻り引抜き工程において、管材5に捻りが付与される領域(加工域)は、第1の引抜きダイス1と第1の公転キャプスタン21との間に制限される。
加工域の長さと、限界捻り角(座屈を生じないで捻ることができる最大捻り角)の関係には、相関関係があり、加工域を短くすることで、大きな捻り角を付与しても座屈が生じにくい。第1のガイドキャプスタン18を設けることで、第1の引抜きダイス1の前段で捻りが付与されることがなく、加工域を短く設定できる。また、第1の引抜きダイス1と第1の公転キャプスタン21との距離を近づけることで加工域を短く設定し、座屈を生じさせずに管材5に大きな捻りを付与できる。
A first guide capstan 18 is provided in front of the first drawing die 1 to regulate the rotation of the pipe material 5. That is, the pipe material 5 is restrained from being deformed in the twisting direction in the front stage of the first drawing die 1. The pipe material 5 is twisted between the first drawing die 1 and the first revolving capstan 21. That is, in the first torsional drawing step, the region (machining area) where the pipe material 5 is twisted is limited between the first drawing die 1 and the first revolution capstan 21.
There is a correlation between the length of the machining area and the limit twist angle (the maximum twist angle that can be twisted without buckling), and even if a large twist angle is given by shortening the machining area. Buckling is unlikely to occur. By providing the first guide capstan 18, the machining area can be set short without twisting in the front stage of the first drawing die 1. Further, by reducing the distance between the first drawing die 1 and the first revolution capstan 21, the machining area can be set short, and a large twist can be applied to the pipe material 5 without causing buckling.

第1の引抜きダイス1による管材5の縮径率は、2%以上とすることが好ましい。限界捻り角と縮径率の間には相関が認められ、引抜き時の縮径率を大きくするにつれて限界捻り角が大きくなる傾向が認められる。すなわち、縮径率が小さ過ぎる場合は引抜きによる効果が乏しく、大きな捻り角を得ることが難しいので、2%以上とするのが好ましい。なお、同様の理由から縮径率を5%以上とすることがより好ましい。
一方で、縮径率が大きくなり過ぎると加工限界で破断を生じ易くなるので、25%以下とするのが好ましい。
The diameter reduction ratio of the pipe material 5 by the first drawing die 1 is preferably 2% or more. A correlation is observed between the limit twist angle and the diameter reduction ratio, and the limit twist angle tends to increase as the diameter reduction ratio at the time of drawing increases. That is, if the diameter reduction ratio is too small, the effect of pulling out is poor and it is difficult to obtain a large twist angle. Therefore, it is preferably 2% or more. For the same reason, it is more preferable that the diameter reduction ratio is 5% or more.
On the other hand, if the diameter reduction ratio becomes too large, fracture is likely to occur at the processing limit, so it is preferably 25% or less.

次に、公転フライヤ23に管材5を巻き掛けて、管材5の搬送方向を公転回転中心軸C上の第2の方向D2に向ける。更に、第2の公転キャプスタン22に管材5を巻き掛けて、管材5を第2の引抜きダイス2に導入する(第2の誘導工程)。これにより、管材5の搬送方向は、第1の方向D1から第2の方向D2に反転し、第2の引抜きダイス2の中心に合わせられる。公転フライヤ23は、浮き枠34の周りを公転回転中心軸Cを中心として回転する。なお、第1の公転キャプスタン21、公転フライヤ23および第2の公転キャプスタン22は、公転回転中心軸Cを中心として同期回転する。したがって、第1の公転キャプスタン21から第2の公転キャプスタン22の間で、管材5は相対的に回転せず捻りが付与されない。 Next, the pipe material 5 is wound around the revolution flyer 23, and the transport direction of the pipe material 5 is directed to the second direction D2 on the revolution center axis C. Further, the pipe material 5 is wound around the second revolution capstan 22 and the pipe material 5 is introduced into the second drawing die 2 (second induction step). As a result, the transport direction of the pipe material 5 is reversed from the first direction D1 to the second direction D2, and is aligned with the center of the second drawing die 2. The revolution flyer 23 rotates around the floating frame 34 about the revolution center axis C. The first revolution capstan 21, the revolution flyer 23, and the second revolution capstan 22 rotate synchronously about the revolution center axis C. Therefore, between the first revolution capstan 21 and the second revolution capstan 22, the pipe material 5 does not rotate relatively and is not twisted.

次に、第2の公転キャプスタン22とともに回転する管材5を第2の引抜きダイス2に通過させる。これにより、管材5を縮径するとともに捻りを付与し、螺旋溝4の捻り角を更に大きくする(第2の捻り引抜き工程)。第2の捻り引抜き工程により中間捻り管10Cは、内面螺旋溝付管10となる。 Next, the pipe material 5 that rotates together with the second revolution capstan 22 is passed through the second drawing die 2. As a result, the diameter of the pipe material 5 is reduced and a twist is applied to further increase the twist angle of the spiral groove 4 (second twisting and pulling step). The intermediate torsion tube 10C becomes the inner spiral grooved tube 10 by the second torsional drawing step.

第2の捻り引抜き工程において、管材5には第2のガイドキャプスタン61を駆動する駆動モータ63により、前方張力が付与される。駆動モータ63としては、トルク制御可能なトルクモータを用いた場合、第2のガイドキャプスタン61は、管材5に付与する前方張力を調整できる。第2のガイドキャプスタン61により前方張力を調整することで、第2の捻り引抜き工程において管材5に適度な張力を付与することが可能となる。これにより、管材5に座屈・破断を生じさせることなく安定した捻り角を付与できる。 In the second torsional pull-out step, forward tension is applied to the pipe material 5 by the drive motor 63 that drives the second guide capstan 61. When a torque controllable torque motor is used as the drive motor 63, the second guide capstan 61 can adjust the forward tension applied to the pipe material 5. By adjusting the forward tension with the second guide capstan 61, it is possible to apply an appropriate tension to the pipe material 5 in the second torsional pull-out step. As a result, a stable twist angle can be imparted to the pipe material 5 without causing buckling or breakage.

管材5は、公転回転する第2の公転キャプスタン22に巻き掛けられた後に第2の引抜きダイス2を通過する。管材5は、第2の引抜きダイス2により縮径されるとともに、第2の公転キャプスタン22により管材5に捻りを付与される。これにより、管材5の内面の螺旋溝4に更に大きな捻りが付与され、螺旋溝4の捻り角が大きくなる。第2の捻り引抜き工程により中間捻り管10Cは、内面螺旋溝付管10となる。 The pipe material 5 passes through the second drawing die 2 after being wound around the second revolving capstan 22 that revolves and rotates. The diameter of the pipe material 5 is reduced by the second drawing die 2, and the pipe material 5 is twisted by the second revolution capstan 22. As a result, a larger twist is applied to the spiral groove 4 on the inner surface of the pipe material 5, and the twist angle of the spiral groove 4 becomes larger. The intermediate torsion tube 10C becomes the inner spiral grooved tube 10 by the second torsional drawing step.

第2の引抜きダイス2の前段では、第2の公転キャプスタン22に管材5が巻き掛けられている。第2の引抜きダイス2の後段では、第2のガイドキャプスタン61が設けられ管材5の回転が規制されている。すなわち、管材5は第2の引抜きダイス2の前後で、捻り方向の変形が拘束されており、第2の公転キャプスタン22と第2のガイドキャプスタン61との間で、管材5に捻りが付与される。すなわち、第2の捻り引抜き工程において、管材5に捻りが付与される領域(加工域)は、第2の公転キャプスタン22と第2の引抜きダイス2との間に制限される。上述したように、加工域を短くすることで、大きな捻り角を付与しても座屈が生じにくい。第2のガイドキャプスタン61を設けることで、第2の引抜きダイス2の後段で捻りが付与されることがなく、加工域を短く設定できる。 In the front stage of the second drawing die 2, the pipe material 5 is wound around the second revolution capstan 22. In the subsequent stage of the second drawing die 2, a second guide capstan 61 is provided to regulate the rotation of the pipe material 5. That is, the pipe material 5 is restrained from being deformed in the twisting direction before and after the second drawing die 2, and the pipe material 5 is twisted between the second revolution capstan 22 and the second guide capstan 61. Granted. That is, in the second twist-drawing step, the region (machining area) where the pipe material 5 is twisted is limited between the second revolution capstan 22 and the second drawing die 2. As described above, by shortening the processing area, buckling is less likely to occur even if a large twist angle is applied. By providing the second guide capstan 61, the machining area can be set short without twisting in the subsequent stage of the second drawing die 2.

なお、本実施形態において、第2の公転キャプスタン22は、後方スタンド37Bの後方(第2の引抜きダイス2側)に設けられているが、第2の公転キャプスタン22は、前方スタンド37Aと後方スタンド37Bとの間に位置していてもよい。しかしながら、第2の公転キャプスタン22を、後方スタンド37Bに対し後方に配置して第2の引抜きダイス2に近づけることで、第2の捻り引抜き工程における加工域を短くすることができる。これにより、座屈の発生をより効果的に抑制できる。 In the present embodiment, the second revolution capstan 22 is provided behind the rear stand 37B (on the side of the second drawing die 2), but the second revolution capstan 22 is the front stand 37A. It may be located between the rear stand 37B. However, by arranging the second revolution capstan 22 rearward with respect to the rear stand 37B and bringing it closer to the second drawing die 2, the machining area in the second torsional drawing step can be shortened. Thereby, the occurrence of buckling can be suppressed more effectively.

第2の捻り引抜き工程において、第1の捻り引抜き工程と同様に、捻りと縮径とが行われて、管材5には複合応力が付与させる。これにより、管材5の座屈応力に達する前に、管材に座屈の発生を抑制しつつ大きな捻りを付与できる。 In the second torsional pull-out step, as in the first torsional pull-out step, twisting and diameter reduction are performed to apply a composite stress to the pipe material 5. As a result, before the buckling stress of the pipe material 5 is reached, a large twist can be applied to the pipe material while suppressing the occurrence of buckling.

第2の引抜きダイス2による管材5の縮径率は、第1の捻り引抜き工程と同様に、2%以上(より好ましくは5%以上)25%以下とすることが好ましい。
なお、第1の引抜きダイス1において、大きな縮径(例えば縮径率30%以上の縮径)を行うと管材5が加工硬化するために、第2の引抜きダイス2での大きな縮径を行うことが困難になる。したがって、第1の引抜きダイス1の縮径率と第2の引抜きダイス2の縮径率との合計は、4%以上50%以下とすることが好ましい。
The diameter reduction ratio of the pipe material 5 by the second drawing die 2 is preferably 2% or more (more preferably 5% or more) and 25% or less, as in the first torsional drawing step.
If the first drawing die 1 is subjected to a large diameter reduction (for example, a diameter reduction of 30% or more), the pipe material 5 is work-hardened, so that the second drawing die 2 is subjected to a large diameter reduction. It becomes difficult. Therefore, the total of the diameter reduction ratio of the first drawing die 1 and the diameter reduction ratio of the second drawing die 2 is preferably 4% or more and 50% or less.

<空引き工程>
次に、管材5を仕上げ引抜きダイス7に通過させる(仕上げ引抜き工程)。管材5は、仕上げ引抜きダイス7を通過することで、表面が整形されるとともに底肉厚の偏肉が低減される。また、管材5に若干のつぶれ等の変形が生じていた場合でも、この仕上げ引抜き工程を経ることにより、その変形も修正して、所定の真円度の内面螺旋溝付管5Rとすることができる。なお、仕上げ引抜きダイス7の引抜き荷重に対して管材5を搬送させる力は、巻き取りボビン71に設けられた駆動モータ74により付与される。
<Sky pulling process>
Next, the pipe material 5 is passed through the finish drawing die 7 (finish drawing step). By passing the pipe material 5 through the finish drawing die 7, the surface is shaped and the uneven thickness of the bottom wall thickness is reduced. Further, even if the pipe material 5 is slightly crushed or otherwise deformed, the deformation can be corrected by undergoing this finish drawing step to obtain a pipe 5R with an inner spiral groove having a predetermined roundness. can. The force for transporting the pipe material 5 with respect to the pulling load of the finishing pulling die 7 is applied by the drive motor 74 provided on the take-up bobbin 71.

また、捻り引抜き工程(第1の捻り引抜き工程および第2の捻り引抜き工程)の後段で、空引き工程を行うことで、表面性状および形状が安定した伝熱管を製造できる。空引き工程における管材5の縮径率は、25%以下とすることが好ましい。さらに、第1の引抜き工程、第2の引抜き工程および空引き工程の縮径率の合計は、30%以上とすることが好ましい。 Further, a heat transfer tube having a stable surface texture and shape can be manufactured by performing an air-pulling step after the twist-pulling step (the first twist-pulling step and the second twist-pulling step). The diameter reduction ratio of the pipe material 5 in the dry drawing step is preferably 25% or less. Further, the total diameter reduction ratio of the first drawing step, the second pulling step and the empty pulling step is preferably 30% or more.

<回収工程>
次に、管材5は、巻き取りボビン71に巻き付けられ回収される。巻き取りボビン71は、駆動モータ74により、管材5の搬送速度と同期して回転することで、管材5を弛みなく巻き取ることができる。
以上の工程を経て、製造装置Aを用いて、内面螺旋溝付管10を製造することができる。
<Recovery process>
Next, the pipe material 5 is wound around the take-up bobbin 71 and collected. The take-up bobbin 71 is rotated by the drive motor 74 in synchronization with the transport speed of the pipe material 5, so that the pipe material 5 can be wound up without slack.
Through the above steps, the inner surface spiral grooved tube 10 can be manufactured by using the manufacturing apparatus A.

<熱処理工程>
次に、熱処理工程について説明する。
熱処理工程は、前述の捻り工程(強加工)の後に行われる。熱処理工程は、400℃以上の高温で4h以上行ない、熱処理による拡散でウエルドラインの接合強度が増加する。
<Heat treatment process>
Next, the heat treatment step will be described.
The heat treatment step is performed after the above-mentioned twisting step (strong processing). The heat treatment step is performed at a high temperature of 400 ° C. or higher for 4 hours or longer, and the bonding strength of the weld line is increased by diffusion by the heat treatment.

本実施形態の捻り工程によれば押出成形工程において形成された直線状のウエルドラインWLが螺旋状となる。これにより、内圧の上昇に対して亀裂が生じにくいウエルドラインWLを形成することができる。
また、本実施形態の捻り工程によれば複数回の捻りを繰り返す。これにより、押出成形工程で形成されたウエルドラインWLは、周囲の組織と混ざり合って境界が曖昧となる。これにより、ウエルドラインWLを部分的に消失させて間欠的に形成でき、結果として耐圧性能の高い伝熱管10を製造できる。
According to the twisting step of the present embodiment, the linear weld line WL formed in the extrusion molding step becomes spiral. As a result, it is possible to form a weld line WL in which cracks are unlikely to occur with an increase in internal pressure.
Further, according to the twisting step of the present embodiment, the twisting is repeated a plurality of times. As a result, the weld line WL formed in the extrusion molding process mixes with the surrounding structure and the boundary becomes ambiguous. As a result, the weld line WL can be partially eliminated and formed intermittently, and as a result, the heat transfer tube 10 having high pressure resistance can be manufactured.

本実施形態の製造方法によれば、直線溝付管10Bに直接的に捻りを付与することで、ウエルドラインWLとフィン3とを同時に螺旋状且つ間欠的にすることが可能となる。これにより、ウエルドラインWLを螺旋状に且つ間欠的に形成することによる耐圧性の向上の効果と、螺旋状のフィン3による熱交換率の向上の効果と、を同時に達成する内面螺旋溝付管10を製造できる。 According to the manufacturing method of the present embodiment, by directly applying a twist to the linear grooved pipe 10B, the weld line WL and the fin 3 can be spirally and intermittently formed at the same time. As a result, the inner spiral grooved tube that simultaneously achieves the effect of improving the pressure resistance by forming the weld line WL spirally and intermittently and the effect of improving the heat exchange rate by the spiral fin 3. 10 can be manufactured.

本実施形態の製造方法によれば、押出加工により成形された素管5に捻りと引抜加工を付与した後に熱処理(O材化工程)を行なうことで、押出で素管5に生じたウエルドラインWLの拡散接合をより強固にして接合強度を高めることができる。 According to the manufacturing method of the present embodiment, the weld line generated in the raw pipe 5 by extrusion is performed by performing heat treatment (O material formation step) after twisting and drawing the raw pipe 5 formed by extrusion processing. The diffusion bonding of WL can be strengthened and the bonding strength can be increased.

本実施形態の製造方法によれば、各工程(第1の引抜き工程、第2の引抜き工程および空引き工程)の合計の縮径率が30%以上である。縮径率を30%以上とすることで、大きな捻りを付与できる。また、本実施形態の製造方法によれば、各工程の縮径率は、25%以下である。各工程の縮径率が25%以下であることで、加工硬化を抑制し後工程での縮径をスムーズに行うことができる。 According to the manufacturing method of the present embodiment, the total diameter reduction ratio of each step (first pulling step, second pulling step and empty pulling step) is 30% or more. By setting the diameter reduction ratio to 30% or more, a large twist can be imparted. Further, according to the manufacturing method of the present embodiment, the diameter reduction ratio of each step is 25% or less. When the diameter reduction ratio in each process is 25% or less, work hardening can be suppressed and the diameter reduction in the subsequent process can be smoothly performed.

本実施形態の捻り工程によれば、捻りと同時に縮径を行っているため、出発材と最終製品の外径および断面積が異なる。また、管材に捻りと縮径の複合応力を付与する為に、捻り加工に必要なせん断応力を低減させることが可能となり、管材5の座屈応力に達する前に、管材5に大きな捻りを付与できる。したがって、リード角θ1の大きなフィン3を有するとともに、底肉厚が薄い伝熱管を、座屈を生じさせることなく製造することができる。内面螺旋溝付管10は、リード角θ1を大きくすることで熱交換効率を高めることができる。また、内面螺旋溝付管10は、底肉厚を薄くすることで、軽量化するとともに材料費を低減して安価とすることができる。すなわち、本実施形態によれば、軽量、安価かつ熱交換効率の高い内面螺旋溝付管10を製造できる。 According to the twisting step of the present embodiment, since the diameter is reduced at the same time as the twisting, the outer diameter and the cross-sectional area of the starting material and the final product are different. Further, since the combined stress of torsion and diameter reduction is applied to the pipe material, it is possible to reduce the shear stress required for the twisting process, and a large twist is applied to the pipe material 5 before the buckling stress of the pipe material 5 is reached. can. Therefore, a heat transfer tube having a large fin 3 with a lead angle θ1 and a thin bottom wall thickness can be manufactured without causing buckling. The heat exchange efficiency of the inner spiral grooved tube 10 can be improved by increasing the lead angle θ1. Further, the inner surface spiral grooved pipe 10 can be made lighter and less expensive by reducing the bottom wall thickness. That is, according to the present embodiment, it is possible to manufacture the inner spiral grooved tube 10 which is lightweight, inexpensive, and has high heat exchange efficiency.

本実施形態の捻り工程によれば、直線溝付管10Bに対して捻りを付与するとともに、縮径を行うため、座屈発生を抑制しつつ大きな捻り角を付与できる。なお、本実施形態において、最終品である内面螺旋溝付管10の外径に対し、素材となる直線溝付管10Bの外径は1.1倍以上である。 According to the twisting step of the present embodiment, since the straight grooved pipe 10B is twisted and the diameter is reduced, a large twisting angle can be imparted while suppressing the occurrence of buckling. In the present embodiment, the outer diameter of the straight grooved pipe 10B, which is a material, is 1.1 times or more the outer diameter of the final product, the inner spiral grooved pipe 10.

本実施形態の捻り工程によれば、第1の引抜きダイス1と第2の引抜きダイス2との間で第1の公転キャプスタン21により、管材5に捻りを付与している。更に、第1の引抜きダイス1と第2の引抜きダイス2との引抜き方向が反転している。これにより、第1の捻り引抜き工程と、第2の捻り引抜き工程における、捻り方向を一致させて、管材5に捻りを付与できる。また、管材5の管路の始端である巻き出しボビン11と管路の終端である巻き取りボビン71を公転回転させる必要がない。ラインの速度は、回転速度に依存するため、重量物である巻き出しボビン11又は巻き取りボビン71を回転させない本実施形態の捻り工程では、回転速度を容易に高めることができる。すなわち、本実施形態によれば容易にライン速度を高速化できる。
更に、本実施形態において、巻き出しボビン11を公転回転させることがないため、巻き出しボビン11に長尺の直線溝付管10B(管材5)を巻き付けることができる。このため、本実施形態の捻り工程によれば、巻き出しボビン11を付け替えることがなく、一気通貫で長尺の管材5に捻りを付与することができる。すなわち、本実施形態によれば内面螺旋溝付管10の大量生産が容易となる。
According to the twisting step of the present embodiment, the pipe material 5 is twisted by the first revolution capstan 21 between the first drawing die 1 and the second drawing die 2. Further, the drawing directions of the first drawing die 1 and the second drawing die 2 are reversed. As a result, the pipe material 5 can be twisted by matching the twisting directions in the first twisting and pulling step and the second twisting and pulling step. Further, it is not necessary to revolve the unwinding bobbin 11 which is the start end of the pipeline of the pipe material 5 and the take-up bobbin 71 which is the end of the pipeline. Since the speed of the line depends on the rotation speed, the rotation speed can be easily increased in the twisting step of the present embodiment in which the unwinding bobbin 11 or the winding bobbin 71, which is a heavy object, is not rotated. That is, according to this embodiment, the line speed can be easily increased.
Further, in the present embodiment, since the unwinding bobbin 11 is not revolved, a long straight grooved pipe 10B (tube material 5) can be wound around the unwinding bobbin 11. Therefore, according to the twisting step of the present embodiment, the unwinding bobbin 11 can be twisted in a single stroke without replacing the unwinding bobbin 11. That is, according to the present embodiment, mass production of the inner spiral grooved tube 10 becomes easy.

本実施形態の捻り工程は、少なくとも2回の捻り引抜き工程を経て管材5に捻りを付与するものである。このため、各段階の捻り引抜き工程で付与する捻り角を積み上げて大きな捻り角を付与することができる。 In the twisting step of the present embodiment, the pipe material 5 is twisted through at least two twisting and pulling steps. Therefore, it is possible to give a large twist angle by accumulating the twist angles given in the twist pulling step of each stage.

本実施形態の捻り工程によれば、第1の捻り引抜き工程および前記第2の捻り引抜き工程において、管材5に前方張力と後方張力が付与される。前方張力は、第2のガイドキャプスタン61により管材5に付与され、後方張力は、巻き出しボビン11を制動するブレーキ部15によって管材5に付与される。これにより、加工対象の管材5に適切な張力を安定して付与することができる。管材5の管路に弛みが無く、直線溝付管10Bが芯ずれせずに引抜きダイスに入るため、管材5に座屈・破断を生じさせることなく安定した捻り角を付与できる。 According to the twisting step of the present embodiment, the front tension and the rear tension are applied to the pipe material 5 in the first twisting and pulling step and the second twisting and pulling step. The forward tension is applied to the pipe material 5 by the second guide capstan 61, and the rear tension is applied to the pipe material 5 by the brake portion 15 that brakes the unwinding bobbin 11. As a result, an appropriate tension can be stably applied to the pipe material 5 to be processed. Since there is no slack in the pipe line of the pipe material 5 and the straight grooved pipe 10B enters the drawing die without misalignment, a stable twist angle can be imparted to the pipe material 5 without causing buckling or breakage.

本実施形態において、第1の引抜きダイス1および第2の引抜きダイス2ダイス孔の中心は、公転回転中心軸C上に位置している。これにより、ダイス孔を通過する管材5をダイス孔に対して直線的に配置できるため、管材5を均一に縮径して、捻り付与時の座屈を抑制できる。なお、第1の引抜きダイス1および第2の引抜きダイス2において、管材5が正常に縮径できる範囲であれば、公転回転中心軸Cに対するダイス孔の位置ズレは許容される。 In the present embodiment, the centers of the first drawing die 1 and the second drawing die 2 die holes are located on the revolution center axis C. As a result, the pipe material 5 passing through the die hole can be arranged linearly with respect to the die hole, so that the diameter of the pipe material 5 can be uniformly reduced and buckling at the time of twisting can be suppressed. In the first drawing die 1 and the second drawing die 2, the position of the die hole with respect to the revolution center axis C is allowed as long as the diameter of the pipe material 5 can be reduced normally.

なお、本実施形態において、巻き出しボビン11が浮き枠34に支持され、巻き取りボビン71が地面Gに設置されているものとして説明した。しかしながら、巻き出しボビン11と巻き取りボビン71のうち何れが浮き枠34に支持されていてもよい。すなわち、図8において、巻き出しボビン11と巻き取りボビン71とを入れ替えて配置してもよい。この場合には、管材5の搬送経路が反転する。また、第1の引抜きダイス1および第2の引抜きダイス2が入れ替えて配置されるとともに、搬送方向に沿ってそれぞれの引抜きダイス1、2の引抜き方向を反転させて配置する。更に、引抜きダイス1、2の前後に位置するキャプスタンにおいて、引抜きダイスの後段に位置するキャプスタンを管材の巻き掛け方向(搬送方向)に駆動させ、引抜きダイスにおける引抜力に抗する前方張力を与える。 In the present embodiment, it is assumed that the unwinding bobbin 11 is supported by the floating frame 34 and the winding bobbin 71 is installed on the ground G. However, either the unwinding bobbin 11 or the winding bobbin 71 may be supported by the floating frame 34. That is, in FIG. 8, the unwinding bobbin 11 and the winding bobbin 71 may be interchanged and arranged. In this case, the transport path of the pipe material 5 is reversed. Further, the first drawing die 1 and the second drawing die 2 are arranged interchangeably, and the drawing directions of the respective drawing dies 1 and 2 are reversed and arranged along the conveying direction. Further, in the capstans located before and after the drawing dies 1 and 2, the capstan located at the rear stage of the drawing dies is driven in the winding direction (conveying direction) of the pipe material to apply a forward tension against the pulling force of the drawing dies. give.

(拡管性評価)
ウエルドラインの健全性を確かめる試験として、頂角60度円錐(材質SS400)をパイプに押し込む方法で拡管試験を行う。パイプは長さ40mm切り出し、外径6.35mm、底肉厚0.55mm、条数45条、フィン高さ0.24mm、フィン底幅0.23mm、フィン頂角25°で、リード角を0から15°まで変量した試料を用いた。端面は旋盤を使用して平滑に仕上げた。拡管試験時には円錐のパイプと接触する面には牛脂を刷毛にて塗り付け、焼き付き発生による結果のバラツキを抑えた。
以上の条件において、伝熱管に割れが生じた時点での拡管荷重(伝熱管の長さ方向に沿って円錐に加えた力)および押込み量を測定した。
(Evaluation of tube expandability)
As a test for confirming the soundness of the weld line, a pipe expansion test is performed by pushing a cone with an apex angle of 60 degrees (material SS400) into the pipe. The length of the pipe is 40 mm, the outer diameter is 6.35 mm, the bottom wall thickness is 0.55 mm, the number of rows is 45, the fin height is 0.24 mm, the fin bottom width is 0.23 mm, the fin top angle is 25 °, and the lead angle is 0. Samples varied from 1 to 15 ° were used. The end face was smoothed using a lathe. During the tube expansion test, beef tallow was applied to the surface in contact with the conical pipe with a brush to suppress variations in the results due to seizure.
Under the above conditions, the tube expansion load (force applied to the cone along the length direction of the heat transfer tube) and the pushing amount at the time when the heat transfer tube was cracked were measured.

Figure 0006964497
Figure 0006964497

表1に示すように、ウエルドラインを螺旋状とした場合には、直線状の場合と比較して、拡管荷重および押込み量が大きくなっていた。より具体的には、ウエルドラインを螺旋状とした場合には、押込み量を3mm以上とすることができた。 As shown in Table 1, when the weld line was spiral, the tube expansion load and the pushing amount were larger than those of the linear shape. More specifically, when the weld line was spiral, the pushing amount could be 3 mm or more.

以上に、本願発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本願発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本願発明は実施形態によって限定されることはない。 Although various embodiments of the present invention have been described above, the configurations and combinations thereof in each embodiment are examples, and the configurations are added, omitted, replaced, etc. within the range not deviating from the gist of the present invention. And other changes are possible. Further, the present invention is not limited to the embodiments.

1…第1の引抜きダイス、2…第2の引抜きダイス、3,3B…フィン、4…螺旋溝、4B…直線溝、5…管材、10…内面螺旋溝付管(伝熱管),81…拡張管(伝熱管)、10a…外周面(管表層)、10b…内周面、10B…直線溝付管(素管)、10C…中間捻り管、23…公転フライヤ、80…熱交換器、82…放熱板、82a…挿通孔、WL…ウエルドライン、D1…第1の方向、D2…第2の方向 1 ... 1st drawing die, 2 ... 2nd drawing die, 3, 3B ... Fins, 4 ... Spiral groove, 4B ... Straight groove, 5 ... Tube material, 10 ... Inner surface spiral grooved tube (heat transfer tube), 81 ... Expansion tube (heat transfer tube), 10a ... outer peripheral surface (tube surface layer), 10b ... inner peripheral surface, 10B ... straight grooved tube (bare tube), 10C ... intermediate spiral tube, 23 ... revolving flyer, 80 ... heat exchanger, 82 ... heat dissipation plate, 82a ... insertion hole, WL ... weld line, D1 ... first direction, D2 ... second direction

Claims (5)

アルミニウム製の捻り管からなる伝熱管であって、
内周面に螺旋状に形成された複数のフィンを有し、
外周面に螺旋状のウエルドラインが管の長さ方向に沿って間欠的に形成され、
前記ウエルドラインは観察視野180μm×250μmの範囲の観察において、径10μm以上のピットが30個以上含まれている部分であり、
前記ウエルドラインのリード角が9°以上15°以下であり、
前記ウエルドラインの長さが5mm以下である、
伝熱管。
A heat transfer tube made of aluminum twisted tube
It has a plurality of spirally formed fins on the inner peripheral surface, and has a plurality of fins.
Spiral weld lines are intermittently formed on the outer peripheral surface along the length direction of the pipe.
The weld line is a portion including 30 or more pits having a diameter of 10 μm or more in an observation in an observation field of view of 180 μm × 250 μm.
The lead angle of the weld line is 9 ° or more and 15 ° or less.
The length of the weld line is 5 mm or less.
Heat transfer tube.
前記ウエルドラインの長さが1.5mm以上2mm以下である、
請求項1に記載の伝熱管。
The length of the weld line is 1.5 mm or more and 2 mm or less.
The heat transfer tube according to claim 1.
前記フィンのリード角をθ1とし、前記ウエルドラインのリード角をθ2とし、前記管の内周長をαとし、前記管の肉厚をβとすると、tanθ2={(α+2πβ)tanθ1}/αの関係を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の伝熱管。 Assuming that the lead angle of the fin is θ1, the lead angle of the weld line is θ2, the inner circumference of the tube is α, and the wall thickness of the tube is β, then tan θ2 = {(α + 2πβ) tan θ1} / α. The heat transfer tube according to claim 1 or 2, wherein the heat transfer tube has a relationship. 請求項1〜3の何れか一項に記載の伝熱管と、前記伝熱管に結合された放熱板と、を備える、
熱交換器。
The heat transfer tube according to any one of claims 1 to 3 and a heat sink coupled to the heat transfer tube are provided.
Heat exchanger.
請求項1〜3の何れか一項に記載の伝熱管の製造方法であって、
内周面に長さ方向に沿う複数の直線溝が形成された素管を縮径するとともに捻りを付与して中間捻り管を形成する第1の捻り引抜き工程と、
前記中間捻り管を縮径するとともに捻りを付与する第2の捻り引抜き工程と、
前記引抜き工程の後に引抜きによって縮径する空引き工程と、を有し、
各工程の合計の縮径率が、30%以上であり、各工程の縮径率は、25%以下であり、
前記空引き工程の後に、400℃以上の高温で4h以上の熱処理工程を行う、
伝熱管の製造方法。
The method for manufacturing a heat transfer tube according to any one of claims 1 to 3.
The first twist-pulling step of reducing the diameter of a raw tube having a plurality of straight grooves formed along the length direction on the inner peripheral surface and applying a twist to form an intermediate twisted tube.
A second torsional pull-out step of reducing the diameter of the intermediate torsion tube and imparting a twist,
After the drawing step, there is an empty drawing step in which the diameter is reduced by drawing.
The total diameter reduction ratio of each process is 30% or more, and the diameter reduction ratio of each process is 25% or less.
After the blanking step, a heat treatment step of 4 hours or more is performed at a high temperature of 400 ° C. or higher.
Manufacturing method of heat transfer tube.
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