鋁合金制內面帶槽傳熱管制造技術

本發明專利技術提供難以發生翅片破損，防蝕性出色，或者，可實現薄壁化的傳熱管。本發明專利技術所提供一種鋁合金制內面帶槽傳熱管，其內面形成有多個突條型的翅片，并含有Mn:0.8～1.8質量%(以下，將質量%記為%)，Cu:0.3～0.8％，Si:0.3～1.0％，剩余部分由Al與不可避免的雜質所構成。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】f呂合金制內面帶槽傳熱管
本專利技術涉及一種鋁制內面帶槽傳熱管，其可作為家用空調機、商用空調機、熱泵式熱水器等的交叉翅片式熱交換器的傳熱管而被使用。
技術介紹
一般的交叉翅片式(別稱為翅片管式)熱交換器(圖1)，是將傳熱管插入在鋁散熱翅片上開口的通孔內，之后向傳熱管內部塞進具有較其內徑大的外徑的擴管用芯棒對傳熱管的直徑進行擴管，使傳熱管的外周面和鋁散熱翅片的通孔緊密接合(擴管加工，參照圖2)，然后，將與鋁散熱翅片形成為一體的傳熱管彎曲成發夾形，將其它彎曲成U字形的傳熱管(U字管)以火焰釬焊進行接合來完成(非專利文獻I)。現有技術中有一種有關用于交叉翅片式熱交換器的傳熱管的提案，S卩，通過使作為制冷劑的HFC等流過管內而進行熱交換，在管內面使用具有截面形狀為梯形或三角形的突條型翅片的銅制傳熱管(以下，稱為內面帶槽管。)，來實現熱交換器的高效率化和節能化，并規定了如圖4所示的突條型翅片間凹槽的深度、壁厚(突條型翅片基底部的壁厚)、翅片的形狀(頂角等)，或是如圖5所示的突條型翅片的導程角(相對于管長邊方向的翅片排列的角度)的各種傳熱管(例如為專利文獻I)。對于內面帶槽管的傳熱性能出色，被認為是因為管內側的表面積相較于平滑管增加，并且通過該凹槽在管內形成均勻的制冷劑液膜 (非專利文獻2)。在內面帶槽管的管內面，一般對管坯(平滑管)進行軋制加 工來形成呈螺旋狀連續排列的突條型的翅片。作為軋制加工方法，已知的有向管內插入自由旋轉的帶槽塞，并一邊從管外推進自由旋轉的滾子使其行星旋轉，一邊拔管的滾軋加工法(參照圖3)，或代替滾子設置推球機構的球軋加工法(非專利文獻1、專利文獻2)。截至目前，內面帶槽管主要采用銅和銅合金等的銅系材料，但是為了適應降低材料費和輕量化的要求，正研究采用鋁或鋁合金等的鋁系材料(以下，稱為鋁合金)。但是，鋁合金與銅系材料相比，推定鋁合金的防蝕性較差。因此，例如在專利文獻 3中，提出了一種將傳熱管做成2層結構，其中，管內層采用Al-Mn系合金，外表面層上作為犧牲防蝕層而包覆Al-Zn系合金的內面帶槽管的提案。或者，在專利文獻4中，有人提案使用傳熱管的內層采用A3003等的Al-Mn系合金，外表面層采用作為犧牲防蝕層包覆A7072等的Al-Zn系合金的內面帶槽管及使用該內面帶槽管的熱交換器。另一方面，除防蝕性問題以外，在對這些鋁制內面帶槽管進行擴管加工的情況下， 由于會發生位于管內面的有的突條型翅片的頂部被破損的所謂“翅片破損”的現象、翅片形狀損毀或鋁散熱翅片緊密接合不充分的現象，從而導致出現無法獲得所期望的傳熱性能的問題。這是因為鋁制或鋁合金制的內面帶槽管的材料強度較銅制的低。為解決擴管加工時翅片破損的問題，專利文獻5中提出了在鋁管內面形成厚度為 5 μ m以上的氧化膜的方案。還有，專利文獻6中提出了使用形成有突條型翅片的、內層由機械強度大的鋁合金層構成，且在該鋁合金層的外層包覆機械強度小的鋁層的鋁制內面帶槽管的方案。作為具體的合金，舉有內層采用A3003鋁合金，外層采用A1050(純鋁)的例子。在同文獻中，還揭示了由A1050構成的外周側管底壁部最先變形使外徑擴管，而由A3003構成的內周側管底壁部的變形量小，因此即使進行擴管加工，也能將其內面的突起翅片的破損量控制在允許范圍之內。而且，在專利文獻7中，提出了作為擴管加工性出色的內面帶槽管，使用了在鋁管的外層材料采用Al-Mn系合金(A3000系合金)中添加Zn的高強度的合金，在其內側采用 Al-Mn系合金(A3000系合金)，在更內側的內層部件中采用高強度的Al-Mg-Si合金(A6000 系合金)或Al-Mg系合金(A5000系合金)的3層包覆管的方案。現有技術文獻專利文獻專利文獻I日本專利申請特開2003-287383號公報專利文獻2日本專利申請特開平4-262818號公報專利文獻3日本專利申請特開2000-121270號公報專利文獻4日本專利申請特開2009-250562號公報專利文獻5日本專利申請特開2000-205782號公報專利文獻6日本專利申請特開平11-351791號公報專利文獻7日本專利申請特開2008-266738號公報。非專利文獻非專利文獻I伊藤正昭傳熱，42，174(2003)，非專利文獻2磯崎昭夫他R&D神戶制鋼技報50，3 (2000)，66。
技術實現思路
專利技術要解決的問題然而，上述文獻所記載的現有技術在以下方面仍存在改善的余地；第一，在專利文獻1、2，非專利文獻I及2中，將鋁合金用于傳熱管的情況下，防腐蝕和翅片破損的問題并未得到改善。第二，專利文獻3及4中記載有提高傳熱管的防蝕性的方法，但是翅片破損的問題仍未得到改善。第三，專利文獻5 7中記載有改善傳熱管的翅片破損的方法，但仍然在以下方面存在改善的余地。即，在專利文獻5中，作為在內部形成氧化膜的工序，增加了正極氧化處理等，這樣導致加工費大幅度提高，因而并不現實。并且，一般來講在長管內部進行此種處理本身就非常困難。在專利文獻6中，需要使作為外層的純鋁層的壁厚比率厚于作為內層的A3003合金層。在同文獻的實施方式中所公開的兩個例中，相對于O. 8mm的A1050外層，其A3003內層為O. 2mm，或相對于O. 7mm的A1050外層，其A3003內層為O. 3mm，且大部分由A1050構成。 但是，此種構成會使管自身的強度變低，因此為了獲得能抵抗制冷劑的內壓的抗壓強度，需要使用厚壁的管，但這樣會增加材料費而不實惠。專利文獻7中，由于使用了 3層包覆管，因此，其制造工序復雜，生產率和成品率也低，從而加工費也會隨之變高。鑒于以上問題，本專利技術的目的在于提供即使以芯棒機械地進行擴管加工，也難以發生翅片破損的鋁合金制內面帶槽傳熱管。或者，提供一種難以發生翅片破損的傳熱管，并且可實現良好的防蝕性、薄壁化的鋁合金制內面帶槽傳熱管。解決問題的技術手段本專利技術的專利技術人經過虔心的研究，發現下述的傳熱管可解決現有技術中存在的問題，并完成了本專利技術；即，本專利技術所提供一種鋁合金制內面帶槽傳熱管，其內面形成有多個突條型的翅片，且由含有Μη:0. 8 1. 8質量％(以下，將質量％記載為％)，Cu:0. 3 O. 8%,S1:0. 3 1. 0%, 剩余部分是Al與不可避免的雜質的材料所構成。根據該構成，可獲得難以發生翅片破損的傳熱管。另外，本專利技術還提供一種鋁合金制內面帶槽傳熱管，其內面形成有多個突條型的翅片，且由含有 Mn: O. 8 1. 8%'Cu: O. 3 O. 8%'S1: O. 3 1. 0%，進一步含有 Fe: O. 60% 以下、Mg:O. 20% 以下 Zn:O. 30% 以下、Cr:O. 20% 以下、T1:O. 20% 以下、Zr:O. 20% 以下中的 I種或2種以上，剩余部分是Al與不可避 免的雜質的材料所構成。根據該構成，可獲得難以發生翅片破損的傳熱管。另外，本專利技術還提供具備上述任意一種傳熱管的熱交換器。根據該構成，由于具備難以發生翅片破損的傳熱管，可得到傳熱性能出色的熱交換器。另外，本專利技術還提供具備上述任意一種傳熱管的空調機。根據該構成，由于具備難以發生翅片破損的傳熱管，可得到傳熱性能出色的空調機。專利技術效果本專利技術的鋁合金制內面帶槽傳熱管，具備即本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.07.13 JP 2010-1588491.一種鋁合金制內面帶槽傳熱管，其特征在于內面形成有多個突條型的翅片，并含有Mn:0.8 1.8質量％(以下，將質量％記為％)，Cu:0.3 0.8%，S1:0.3 1.0%，剩余部分由Al與不可避免的雜質所構成。2.—種鋁合金制內面帶槽傳熱管，其特征在于內面形成有多個突條型的翅片，并含有 Mn:O. 8 1. 8 %，Cu:O. 3 O. 8 %，S1:O. 3 1. O %，進一步含有 Fe:O. 60% 以下、 Mg:O. 20% 以下、Zn:O. 30% 以下、Cr:O....

【專利技術屬性】
技術研發人員：東海林了，市之瀨晃，森康敏，
申請(專利權)人：古河SKY株式會社，古河電氣工業株式會社，
類型：
國別省市：