JPS6114032A - 熱交換器用伝熱管の製造方法 - Google Patents
熱交換器用伝熱管の製造方法Info
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- JPS6114032A JPS6114032A JP13464084A JP13464084A JPS6114032A JP S6114032 A JPS6114032 A JP S6114032A JP 13464084 A JP13464084 A JP 13464084A JP 13464084 A JP13464084 A JP 13464084A JP S6114032 A JPS6114032 A JP S6114032A
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- JP
- Japan
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- tube
- coil
- heat exchanger
- heat transfer
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
- B21D53/06—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of metal tubes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、空調機器、ヒートパイプ等に利用される熱交
換器用伝熱管の製造方法に関する。
換器用伝熱管の製造方法に関する。
従来、比較的伝熱効率の高い伝熱管として、管内壁面に
らせん溝を形成し伝熱面積を大きくした溝付管があり、
その製造方法としては、主に転造方式がとられている。
らせん溝を形成し伝熱面積を大きくした溝付管があり、
その製造方法としては、主に転造方式がとられている。
ところが、転造による製造は、生産効率が低く、また細
管に対して有効でなく、さらに転造技術上らせん溝の条
数、ねじれ角度等に制限があるため、冷媒の乱流発生効
果の高い充分な伝熱効率を有する伝熱管が′得られない
という問題があった。
管に対して有効でなく、さらに転造技術上らせん溝の条
数、ねじれ角度等に制限があるため、冷媒の乱流発生効
果の高い充分な伝熱効率を有する伝熱管が′得られない
という問題があった。
本発明は、伝熱効率の高い伝熱管を容易に能率良く製造
でき、しかも細径のものに対しても有効な伝熱管の製造
方法を提供することを技術的課題とする。
でき、しかも細径のものに対しても有効な伝熱管の製造
方法を提供することを技術的課題とする。
〔問題点を解、決するための手段〕°゛本発明による熱
交換器用伝熱管の製造方法は、金属管の内部に、金属の
細線をスパイラル状に巻いたコイルを挿入し、コイル外
周を金属管内面にろう付けまたははんだ付け等の融着手
段により密着固定することを特徴としている。
交換器用伝熱管の製造方法は、金属管の内部に、金属の
細線をスパイラル状に巻いたコイルを挿入し、コイル外
周を金属管内面にろう付けまたははんだ付け等の融着手
段により密着固定することを特徴としている。
本発明を図面を参照して詳しく述べると、まず、第１図
に示すように銅管などの金属管１の内部に、銅、真ちゅ
うなどの細線２ａをスパイラル状に巻いたコイル２を、
コイル２の外周が金属管１の内面に接するように挿入す
る。この場合の方法としては、たとえば第２図（ａ）に
示すようにまず芯金棒３を用意して、その外周に細線２
ａを巻付けてコイル２を形成し、このコイル２の両端す
なわち細線２ａの巻始めと巻終りを芯金棒３に固定して
おく。そして、この芯金棒３に巻付けたコイル２を同図
化〉に示すように金属管１に挿入し、コイル２両端の固
定を解く。そうすると、同図（Ｃ）に示すようにコイル
２は、自身のスプリングバックによって径が拡大し、金
属管１内面に密着することになる。
に示すように銅管などの金属管１の内部に、銅、真ちゅ
うなどの細線２ａをスパイラル状に巻いたコイル２を、
コイル２の外周が金属管１の内面に接するように挿入す
る。この場合の方法としては、たとえば第２図（ａ）に
示すようにまず芯金棒３を用意して、その外周に細線２
ａを巻付けてコイル２を形成し、このコイル２の両端す
なわち細線２ａの巻始めと巻終りを芯金棒３に固定して
おく。そして、この芯金棒３に巻付けたコイル２を同図
化〉に示すように金属管１に挿入し、コイル２両端の固
定を解く。そうすると、同図（Ｃ）に示すようにコイル
２は、自身のスプリングバックによって径が拡大し、金
属管１内面に密着することになる。
したがって、その後芯金棒３を金属管１から抜けば、コ
イル２のセットは完了する。
イル２のセットは完了する。
次に、このように−コイル２をセットした金属管１の内
面とコイル外周をろう付けあるいははんだ付け等の融着
手段により接合し一体化する。以上の工程により伝熱管
が製造される。
面とコイル外周をろう付けあるいははんだ付け等の融着
手段により接合し一体化する。以上の工程により伝熱管
が製造される。
なお、金属管１は内面が平滑なもの以外に、溝付きのも
のでもよく、またコイル２を形成する細線２ａとしては
、単線以外に、第３図に示すように極細線による微小径
スパイラルコイル（巻Ｉ！ｒり２８′、あるいは第４図
に示すように極細線の多数本の縒線で２ａ″等を用いて
もよい。
のでもよく、またコイル２を形成する細線２ａとしては
、単線以外に、第３図に示すように極細線による微小径
スパイラルコイル（巻Ｉ！ｒり２８′、あるいは第４図
に示すように極細線の多数本の縒線で２ａ″等を用いて
もよい。
上述した本発明の伝熱管製造方法によれば、金属管内面
にコイルを密着固定するから、伝熱面積の大きい、また
乱流効果の大ぎい伝熱管を得ることができる。
にコイルを密着固定するから、伝熱面積の大きい、また
乱流効果の大ぎい伝熱管を得ることができる。
その場合、コイルの巻線ピッチを密にすれば、より一層
伝熱面積の大きいものが得られる。しかル もこの場合、・巻線間隔を密にすると巻線部に細長
゛い間隙が形成されることから、毛細管現象および
核沸騰現象をおこしやすい伝熱管を得ることができる。
伝熱面積の大きいものが得られる。しかル もこの場合、・巻線間隔を密にすると巻線部に細長
゛い間隙が形成されることから、毛細管現象および
核沸騰現象をおこしやすい伝熱管を得ることができる。
また、従来の溝付管の場合は、転造によるため、溝のね
じれ角度を管軸に対して最大３０°程疫しか設定できな
かったが、本発明の場合、コイルの巻線のねじれ角度は
最大９０°近くまで設定可能である。したがって、ねじ
れ角度を大にずれば、乱流効果を顕著に発揮し得る伝熱
管が得られる。
じれ角度を管軸に対して最大３０°程疫しか設定できな
かったが、本発明の場合、コイルの巻線のねじれ角度は
最大９０°近くまで設定可能である。したがって、ねじ
れ角度を大にずれば、乱流効果を顕著に発揮し得る伝熱
管が得られる。
また、本発明の場合、コイル径はかなり小さい値まで設
定可能であるか２ら、細管にも適用でき、従来の溝付管
に比し非常に径の小さい伝熱管を得ることができる。
定可能であるか２ら、細管にも適用でき、従来の溝付管
に比し非常に径の小さい伝熱管を得ることができる。
さらに、コイルを形成する細線をスパイラル線あるいは
縒線にすれば、より一層伝熱面積が大きく、乱流効果２
毛細管現象効果、核沸騰効果も顕著に発揮し得る伝熱管
を得ることができる。
縒線にすれば、より一層伝熱面積が大きく、乱流効果２
毛細管現象効果、核沸騰効果も顕著に発揮し得る伝熱管
を得ることができる。
ここで、周知のように、伝熱管においては、■ 伝熱面
積を大きくする、■ 冷媒が乱流をおこしやすくする、
■ 毛細管現象効果をおこしやすくする、■ 核？１１
ｉ 騰をおこしやすくする、ことが伝熱効率を高めるた
めの条件である。したがって、上記の如く製造すること
により、伝熱効率の高い伝熱管を得ることができるので
ある。
積を大きくする、■ 冷媒が乱流をおこしやすくする、
■ 毛細管現象効果をおこしやすくする、■ 核？１１
ｉ 騰をおこしやすくする、ことが伝熱効率を高めるた
めの条件である。したがって、上記の如く製造すること
により、伝熱効率の高い伝熱管を得ることができるので
ある。
また、本発明にｄ３いては、コイルを金属管内面に固定
する手段として、ろう付けまたははんだ付け等の融着手
段を用いている。したがって、比較的簡単に均一な固定
が行なえる。
する手段として、ろう付けまたははんだ付け等の融着手
段を用いている。したがって、比較的簡単に均一な固定
が行なえる。
次に、本発明の具体的な実施例について述べる。
〔実施例１〕
金属管１として、外径９．１ｉｎｍφ、肉厚０．３ｍｍ
、長さ２０００ｍｍ１７）ｖＡ脱酸鋼管を用い、周知の
方法により内面を１１１２脂、酸洗ンｉ１１浄化した。
、長さ２０００ｍｍ１７）ｖＡ脱酸鋼管を用い、周知の
方法により内面を１１１２脂、酸洗ンｉ１１浄化した。
一方、細線２ａとして、径０．２５ｍｍφ、６５ｍの真
ちゅう細線を用意し、これをＳＵＳ製芯合芯金棒３イル
巻線機により巻線ピッチＱ、５＋＋＋ｍで巻取り長さ２
０００ｍｍのコイル２を作成した。次に、この芯金棒３
に巻付けたコイル２を銅管１に挿入し、巻線コイル２の
両端を芯金棒３より解放することにより、コイル２の持
つスプリングバ佼りによってコイル２外径を８．９ｍｍ
〜＋０．１．、ｍｎＫ拡大し、これにより銅管１内面
全長に真ちゅう細線２ａをスパイラルコイル状に巻線ピ
ッチＯ，’８６ｍｍで接ししめた。なお、解放された芯
金棒３は銅管１より抜出した。ここで、コイル２のスプ
リングノ５ツク後の外径および全長については、真ちゅ
う細線の機械的、物理的性質ならびに芯金棒３への巻径
によって決まるものであり、芯金棒３への′巻付けの際
にはそれを考慮して行う必要がある。
ちゅう細線を用意し、これをＳＵＳ製芯合芯金棒３イル
巻線機により巻線ピッチＱ、５＋＋＋ｍで巻取り長さ２
０００ｍｍのコイル２を作成した。次に、この芯金棒３
に巻付けたコイル２を銅管１に挿入し、巻線コイル２の
両端を芯金棒３より解放することにより、コイル２の持
つスプリングバ佼りによってコイル２外径を８．９ｍｍ
〜＋０．１．、ｍｎＫ拡大し、これにより銅管１内面
全長に真ちゅう細線２ａをスパイラルコイル状に巻線ピ
ッチＯ，’８６ｍｍで接ししめた。なお、解放された芯
金棒３は銅管１より抜出した。ここで、コイル２のスプ
リングノ５ツク後の外径および全長については、真ちゅ
う細線の機械的、物理的性質ならびに芯金棒３への巻径
によって決まるものであり、芯金棒３への′巻付けの際
にはそれを考慮して行う必要がある。
次に、銅管内にはんだイ１り用水溶性フラックスを注入
し・管内全面をフラックスで湿潤状態にした。つづいて
管内にはんだ線（Ｓｎ−Ｐｂ ６：４）１．５ｍｍφ
、２ｍ長さく一管長）を挿入した。
し・管内全面をフラックスで湿潤状態にした。つづいて
管内にはんだ線（Ｓｎ−Ｐｂ ６：４）１．５ｍｍφ
、２ｍ長さく一管長）を挿入した。
６はんだ付けはＮ２ガス注入状態で鋼管の両端から通電
による急速加熱によりはんだ付けを行なった。
による急速加熱によりはんだ付けを行なった。
そして、銅管内面を水洗後、均一なはんだ付けを確認し
た。
た。
このようにして得られた伝熱管を、（イ）拡管試験、（
ロ） 伝熱特性試験した。
ロ） 伝熱特性試験した。
（イ）の拡管試験は、この神仏熱管として多用される外
部にアルミフィンを装着する場合、通常行なわれる。拡
管【、１外径９．５２ｍを１０．０５ｍｍとする拡管率
５．６％で行なった。
部にアルミフィンを装着する場合、通常行なわれる。拡
管【、１外径９．５２ｍを１０．０５ｍｍとする拡管率
５．６％で行なった。
その結果、本実施例で得られた伝熱管は拡管に十分耐え
るものであり、コイルの剥１ｕＩ’Ｊのトラブルは全く
認められなかった。
るものであり、コイルの剥１ｕＩ’Ｊのトラブルは全く
認められなかった。
次に、（ロ）の伝熱特性試験は、第５図に示づ装置で行
なった。この装置中、王は温度センサ、Ｐは圧力計、Ｐ
Ｄは差圧計、３ｏはポンプ、３１はバルブ、３２は流量
Ｊ１．３３は膨張弁、３４はコンプレッυ、３５はザブ
］ンデンザ、３６は勺ブＴバボイラ、３７【よ恒温水槽
であり、３８が供試管としての伝熱管である。そして、
蒸発および凝縮試験は、５■の直管（伝熱管）を使用し
、冷媒Ｒ２２にて次の試験条件にて実施した。
なった。この装置中、王は温度センサ、Ｐは圧力計、Ｐ
Ｄは差圧計、３ｏはポンプ、３１はバルブ、３２は流量
Ｊ１．３３は膨張弁、３４はコンプレッυ、３５はザブ
］ンデンザ、３６は勺ブＴバボイラ、３７【よ恒温水槽
であり、３８が供試管としての伝熱管である。そして、
蒸発および凝縮試験は、５■の直管（伝熱管）を使用し
、冷媒Ｒ２２にて次の試験条件にて実施した。
蒸発試験 凝縮試験
冷媒流ｆｆ１（Ｋｙ／）Ｉ） ４０，６ｏ、８０
４０，６０．８０蒸発温度（℃） ５
５付近過熱度（℃） ５±０．５ ５付近
゛ゝ凝縮温度１） ４５
°４５過冷却度（°Ｃ） １０±０５
５±０．５水量（Ｊ／分） ９．’０
９．０水温 （℃） 、 １５へ−２５２
５〜３５この場合、それぞれの冷媒流ｆｆｉ（Ｋｇ／Ｈ
）毎に冷媒系が安定するように水温を制御し、この恒温
水は供試管３８に流入する冷媒に対し向流となるように
バルブ操作した。第５図中矢印Ａ、Ａ′は、それぞれ蒸
発試験の場合の冷媒および水の流れる方向を示し、矢印
Ｂ、Ｂ−はそれぞれの凝縮試験の場合の冷媒および水の
流れる方向を示している。
４０，６０．８０蒸発温度（℃） ５
５付近過熱度（℃） ５±０．５ ５付近
゛ゝ凝縮温度１） ４５
°４５過冷却度（°Ｃ） １０±０５
５±０．５水量（Ｊ／分） ９．’０
９．０水温 （℃） 、 １５へ−２５２
５〜３５この場合、それぞれの冷媒流ｆｆｉ（Ｋｇ／Ｈ
）毎に冷媒系が安定するように水温を制御し、この恒温
水は供試管３８に流入する冷媒に対し向流となるように
バルブ操作した。第５図中矢印Ａ、Ａ′は、それぞれ蒸
発試験の場合の冷媒および水の流れる方向を示し、矢印
Ｂ、Ｂ−はそれぞれの凝縮試験の場合の冷媒および水の
流れる方向を示している。
この試験の結果、本発明の方法によって得られた伝熱管
は、第６図に示すような優れた伝熱特性を有することが
わかった。なお、比較例は平滑鋼管、および溝付き鋼管
５ｍの場合の結果である。
は、第６図に示すような優れた伝熱特性を有することが
わかった。なお、比較例は平滑鋼管、および溝付き鋼管
５ｍの場合の結果である。
（発明の効果〕
以上の説明のように、本発明によれば、従来の平滑管や
溝付管より格段に優れた伝熱特性を有する伝熱管を製造
することが可能である。これは、コイルの巻線ピッチや
ねじれ角度を広範囲に設定できるからであ゛る。また、
金属管内にコイルを挿入してろう付けあるいははんだ付
け等の融着手段により固定するたりて伝熱管を製造でき
るので、製造が簡単で高能率であり、しかも均一な固定
が実現できるので、品質の良い製品を得ることができる
。さらに、コイルはかなり小径にすることができるので
、従来の溝付管等に比しきわめて細径の伝熱管を製造す
ることもできる。
溝付管より格段に優れた伝熱特性を有する伝熱管を製造
することが可能である。これは、コイルの巻線ピッチや
ねじれ角度を広範囲に設定できるからであ゛る。また、
金属管内にコイルを挿入してろう付けあるいははんだ付
け等の融着手段により固定するたりて伝熱管を製造でき
るので、製造が簡単で高能率であり、しかも均一な固定
が実現できるので、品質の良い製品を得ることができる
。さらに、コイルはかなり小径にすることができるので
、従来の溝付管等に比しきわめて細径の伝熱管を製造す
ることもできる。
第１図は本発明の詳細な説明するための管の縦断面図、
第２図はコイルを金属管にセットする手順の一例を示す
図、第３図は本発明における細線の例を示す図、第４図
はさらに他の例を示す図、第５図は本発明によって得ら
れた伝熱管の伝熱特性を調べるための装置を示す図、第
６図は本発明の実施例によって得られた伝熱管の特性を
従来品と比較して評価するための特性グラフである。 １・・・・・・金属管、２・・・・・・コイル、２ａ・
旧・・細線、２８°・・・・・・スパイラルコイル、２
８″・・・・・・縒線、３・・・・・・芯金棒。。 第６図 掘化仇鴇驚牲（外景加基孝） 々市う気１ （ｋＱ／ｈ） 手続補正書（自発） 昭和５９年 ８普日
第２図はコイルを金属管にセットする手順の一例を示す
図、第３図は本発明における細線の例を示す図、第４図
はさらに他の例を示す図、第５図は本発明によって得ら
れた伝熱管の伝熱特性を調べるための装置を示す図、第
６図は本発明の実施例によって得られた伝熱管の特性を
従来品と比較して評価するための特性グラフである。 １・・・・・・金属管、２・・・・・・コイル、２ａ・
旧・・細線、２８°・・・・・・スパイラルコイル、２
８″・・・・・・縒線、３・・・・・・芯金棒。。 第６図 掘化仇鴇驚牲（外景加基孝） 々市う気１ （ｋＱ／ｈ） 手続補正書（自発） 昭和５９年 ８普日
Claims (4)
- （１） 金属管の内部に、金属の細線をスパイラル状に
巻いたコイルを挿入し、コイル外周を金属管内面にろう
付けまたははんだ付け等の融着手段により密着固定する
ことを特徴とする熱交換器用伝熱管の製造方法。 - （２） 前記金属の細線が、さらに極細線の多数本の縒
線である特許請求の範囲第１項記載の熱交換器用伝熱管
の製造方法。 - （３） 前記金属の細線が、さらに極細線による微小径
スパイラルコイルである特許請求の範囲第１項記載の熱
交換器用伝熱管の製造方法。 - （４） 前記金属管が内面に溝を有する溝付管である特
許請求の範囲第１項または第２項または第３項に記載の
熱交換器用伝熱管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13464084A JPS6114032A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 熱交換器用伝熱管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13464084A JPS6114032A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 熱交換器用伝熱管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114032A true JPS6114032A (ja) | 1986-01-22 |
Family
ID=15133087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13464084A Pending JPS6114032A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 熱交換器用伝熱管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114032A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5560185A (en) * | 1978-10-26 | 1980-05-07 | Mitsubishi Electric Corp | Heat pipe |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP13464084A patent/JPS6114032A/ja active Pending
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