JP2001276966A - Heat exchanger tube and fin-tube type heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger tube and fin-tube type heat exchanger

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JP2001276966A
JP2001276966A JP2000095720A JP2000095720A JP2001276966A JP 2001276966 A JP2001276966 A JP 2001276966A JP 2000095720 A JP2000095720 A JP 2000095720A JP 2000095720 A JP2000095720 A JP 2000095720A JP 2001276966 A JP2001276966 A JP 2001276966A
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JP
Japan
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heat exchanger
tube
copper
alloy
fin
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Application number
JP2000095720A
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Japanese (ja)
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Akinori Tsuchiya
昭則 土屋
Tetsuo Hosoki
哲郎 細木
Chikara Saeki
主税 佐伯
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide heat exchanger tube and fin-tube type heat exchanger having excellent heat conductivity which narrows the air space between Cu or Cu alloy tube and fin members, thereby making heat resistance smaller, and which has smaller refrigerant leakage from Cu pipe joints. SOLUTION: The heat exchanger tube is characterized in that Cu or Cu alloy longitudinal plate which has metal or alloy film formed on at least one side surface, is rolled towards width direction, thereby formes into pipe configuration, and weld portion is formed by fusion connection at it's butt joint end. The film consists of a metal that is selected from among a group including Sn, Sn alloy and Zn, Zn alloy for example.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はフロン又は水等を流
通させて熱交換を行わせる熱交換器用伝熱管及びフィン
チューブ型熱交換器に関し、特に銅又は銅合金管の外周
に多数のフィンを管軸方向に所定間隔で配設して作製さ
れる熱交換器の伝熱管とフィンとの間の空隙部を減少さ
せ、更に伝熱管の溶接部に発生する欠陥の発生を低減さ
せることができる熱交換器用伝熱管及びフィンチューブ
型熱交換器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger tube for a heat exchanger and a fin tube type heat exchanger for performing heat exchange by circulating CFCs or water, and more particularly to a fin tube type heat exchanger having a large number of fins on the outer periphery of a copper or copper alloy tube. It is possible to reduce the gap between the heat transfer tubes and the fins of the heat exchanger manufactured and disposed at predetermined intervals in the tube axis direction, and further to reduce the occurrence of defects occurring at the welded portions of the heat transfer tubes. The present invention relates to a heat exchanger tube for a heat exchanger and a fin tube type heat exchanger.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、フィンチューブ型熱交換器には、
伝熱管として加工性、伝熱性、施工性及び耐食性の点か
ら銅又は銅合金管(以下、銅又は銅合金管を総称して、
単に銅管という)が使用され、フィン材としては成形加
工性、伝熱性及び軽量性等の点からアルミニウム又はア
ルミニウム合金材(以下、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金材を総称してアルミ材という)が使用されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a fin tube type heat exchanger includes:
Copper or copper alloy pipes (hereinafter collectively referred to as copper or copper alloy pipes) from the viewpoint of workability, heat transfer, workability and corrosion resistance as heat transfer pipes
Aluminum or aluminum alloy material (hereinafter, aluminum or aluminum alloy material is collectively referred to as aluminum material) is used as the fin material from the viewpoints of moldability, heat conductivity and light weight. ing.

【0003】エアコンディショナー等に使用されている
フィンチューブ型熱交換器は、以下に示す方法により製
造されている。
A fin tube type heat exchanger used for an air conditioner or the like is manufactured by the following method.

【0004】先ず、アルミ材の薄板をプレス加工により
銅管挿入孔を成形し、所定の寸法に切断し、アルミニウ
ムフィン材を作製する。
[0004] First, a copper tube insertion hole is formed by pressing a thin sheet of aluminum material, and cut into predetermined dimensions to produce an aluminum fin material.

【0005】次に、熱交換器の寸法に合せてフィン材を
所定の間隔で数百枚重ね合せ、事前に所定の長さ及び幅
に切断し、そしてヘアピン加工された銅管を多層状に配
置されたフィン材の銅管挿入孔に挿入する。又は、ヘア
ピン加工された銅管をフィン材に多層に挿入する。
Next, several hundreds of fins are stacked at a predetermined interval according to the dimensions of the heat exchanger, cut into a predetermined length and width in advance, and the copper tube which has been subjected to hairpin processing is formed into a multilayer. Insert into the copper tube insertion hole of the arranged fin material. Alternatively, the copper tube subjected to the hairpin processing is inserted into the fin material in multiple layers.

【0006】次に、銅管の管端部からビレットと呼ばれ
る銅管内径を押し広げる工具を挿入して、管外径を拡管
前外径比105%前後に拡管加工し、銅管をアルミニウ
ムフィン材に密着させる。
Next, a tool called a billet for expanding the inner diameter of the copper pipe is inserted from the end of the copper pipe to expand the outer diameter of the copper pipe to about 105% of the outer diameter before expansion. Adhere to the material.

【0007】次に、銅管の開口部にU字状に曲げ加工し
た銅管(リターンベント)をろう付けして取り付けるこ
とにより熱交換器を製造することができる。
Next, a heat exchanger can be manufactured by brazing and attaching a copper tube (return vent) bent into a U-shape to the opening of the copper tube.

【0008】このようにして製造された熱交換器は、冷
媒と銅管又はアルミニウムフィン材と大気との熱伝達性
能を向上させるため、種々の対策が講じられている。銅
管については、熱伝達性能を向上させるため、銅管内に
螺旋状の溝を形成した内面溝付管が提案されている。内
面溝付管については、近時、地球環境保護及び省エネル
ギ化の動きの中で、更なる伝熱性能の向上を目的とし
て、複雑化した内面の溝形状の開発が行なわれており、
様々な溝形状のシームレス管及び溶接溝付管が提案され
ている(特公平7−96995号公報、特公平5−71
874号公報、特公平5−10594号公報及び特開平
4−158193号公報等)。
In the heat exchanger manufactured as described above, various measures are taken to improve the heat transfer performance between the refrigerant and the copper tube or the aluminum fin material and the atmosphere. Regarding copper tubes, in order to improve the heat transfer performance, an inner grooved tube in which a spiral groove is formed in the copper tube has been proposed. With regard to inner grooved pipes, recently, in the course of global environmental protection and energy saving efforts, for the purpose of further improving heat transfer performance, the development of complicated inner groove shapes has been carried out.
Various grooved seamless pipes and welded grooved pipes have been proposed (Japanese Patent Publication No. 7-96995, Japanese Patent Publication No. 5-71).
874, JP-B-5-10594 and JP-A-4-158193).

【0009】一方、アルミニウムフィン材については、
熱伝達性能を向上させるため、アルミニウムフィン材の
表面の濡れ性等に関して検討がなされている。このアル
ミニウムフィン材についても。性能向上のため親水化処
理又は撥水処理等の各種表面処理を行った素材が開発さ
れている。
On the other hand, regarding aluminum fin materials,
In order to improve the heat transfer performance, studies have been made on the wettability of the surface of the aluminum fin material and the like. About this aluminum fin material. Materials that have been subjected to various surface treatments such as a hydrophilic treatment or a water-repellent treatment for improving performance have been developed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図1は従来のフィンチ
ューブ型熱交換器における銅管とフィン材との接合状態
を示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a joint state between a copper tube and a fin material in a conventional fin tube type heat exchanger.

【0011】しかしながら、上述の如く製造されたフィ
ンチューブ型熱交換器においては、外観上は、銅管1と
フィン材2とが密着しているように見えるが、実際に
は、拡管加工後の銅管1のスプリングバック又は銅管1
の偏肉等により、銅管1とフィン材2との間には0.1
μm乃至数十μmの空隙3が存在することが多い。熱交
換器の伝熱は管内の冷媒と銅管との間、銅管とアルミニ
ウムフィン材との間及びアルミニウムフィン材と空気と
の間で行われる。冷媒と銅管との間及びアルミニウムフ
ィン材と空気との間の熱伝達に関しては、上述の如く、
性能を向上させるため、個々に研究開発されている。し
かし、冷媒と銅管との間及びアルミニウムフィン材と空
気との間の熱伝達が向上しても、銅管とアルミニウムフ
ィン材との密着部に空隙が存在すると、空隙の空気層が
熱抵抗となり、上述の個々の部位での伝熱性能が熱交換
器全体の性能の向上に有効に反映されないという問題点
がある。例えば、銅管とアルミニウムフィン材との密着
部に空隙が存在する場合には、銅管とアルミニウムフィ
ン材とが完全に接触する場合と比較して、熱交換器の性
能が約6%低下してしまう。
However, in the fin tube type heat exchanger manufactured as described above, the copper tube 1 and the fin material 2 appear to be in close contact with each other in appearance, but actually, after the expansion, Springback of copper tube 1 or copper tube 1
Between the copper tube 1 and the fin material 2
There are often gaps 3 of μm to several tens μm. The heat transfer of the heat exchanger is performed between the refrigerant in the tube and the copper tube, between the copper tube and the aluminum fin material, and between the aluminum fin material and air. Regarding heat transfer between the refrigerant and the copper tube and between the aluminum fin material and the air, as described above,
They are individually researched and developed to improve performance. However, even if the heat transfer between the refrigerant and the copper tube and between the aluminum fin material and the air is improved, if there is a gap in the close contact portion between the copper tube and the aluminum fin material, the air layer in the gap will have a thermal resistance. Therefore, there is a problem that the heat transfer performance at the individual parts described above is not effectively reflected in the improvement of the performance of the entire heat exchanger. For example, when there is a gap in the contact portion between the copper tube and the aluminum fin material, the performance of the heat exchanger is reduced by about 6% as compared with the case where the copper tube and the aluminum fin material are completely in contact. Would.

【0012】また、熱交換器に組み込まれる溶接溝付管
においては、溝付圧延を行う条材の調質、板厚分布及び
溝形状等に依存して溝付圧延後の板幅又は形状が変わっ
てしまうので、条材の長手方向に安定しないことがあ
る。このような不安定により、上述の条材を使用して管
を製造した場合、溶接部分において押付け荷重が変化し
やすくなる。このため、溶接部に溶着不良、引け巣及び
ブローホール等の欠陥が形成されることがある。このよ
うな溶接欠陥部においては、管内部の伝熱媒体がリーク
(漏洩)することがある。この場合、熱交換器として使
用できなくなるという問題点がある。
[0012] In the case of a welded grooved tube to be incorporated in a heat exchanger, the width or shape of the plate after the grooved rolling depends on the refining, strip thickness distribution, groove shape and the like of the grooved rolled material. It may not be stable in the longitudinal direction of the strip because it changes. Due to such instability, when a pipe is manufactured using the above-described strip, the pressing load tends to change at the welded portion. For this reason, defects such as poor welding, shrinkage cavities and blowholes may be formed in the welded portion. In such a welding defect, the heat transfer medium inside the pipe may leak (leak). In this case, there is a problem that it cannot be used as a heat exchanger.

【0013】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、銅又は銅合金管とフィン材との間の空隙を
狭くして熱抵抗を小さくすると共に、銅管の接合部から
の冷媒のリークが少ない伝熱性能が優れた熱交換器用伝
熱管及びフィンチューブ型熱交換器を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has been made to reduce the thermal resistance by narrowing the gap between a copper or copper alloy tube and a fin material, and to reduce the heat resistance from the joint of the copper tube. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger tube for a heat exchanger and a fin tube type heat exchanger having a small heat leakage and excellent heat transfer performance.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明に係る熱交換器用
伝熱管は、少なくとも一面に金属又は合金の皮膜が形成
された銅又は銅合金条材をその板幅方向に丸めて管状に
成形されたものであり、その突き合わせ端部に溶融接合
による溶接部を有することを特徴とする。
A heat exchanger tube for a heat exchanger according to the present invention is formed by rolling a copper or copper alloy strip having a metal or alloy film formed on at least one surface in a width direction of the strip to form a tube. And having a welded portion at the butt end by fusion bonding.

【0015】この場合、前記皮膜はSn、Sn合金、Z
n及びZn合金からなる群から選択された1種からなる
ことが好ましい。
In this case, the film is made of Sn, Sn alloy, Z
It is preferable to be composed of one selected from the group consisting of n and Zn alloys.

【0016】また、前記皮膜は条材が管状に成形され溶
融接合されて縮径加工された後、厚さが0.1μm乃至
50μmであることが好ましい。更に、前記皮膜は溶融
されて形成された皮膜であることが好ましい。
Further, it is preferable that the film has a thickness of 0.1 μm to 50 μm after the strip is formed into a tube, melt-bonded and reduced in diameter. Further, the film is preferably a film formed by melting.

【0017】本発明に係るフィンチューブ型熱交換器
は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の熱交換器用
伝熱管が組み込まれていることを特徴とする。
A fin tube type heat exchanger according to the present invention is characterized in that the heat exchanger tube according to any one of claims 1 to 4 is incorporated therein.

【0018】本発明に係る他のフィンチューブ型熱交換
器は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の熱交換器
用伝熱管をアルミニウムフィンに挿入し、拡管加工を施
して作製した組立体又は前記組立体から組み立てられた
フィンチューブ型熱交換器体であって、前記皮膜の融点
以上の温度に加熱されたものであることを特徴とする。
Another fin tube type heat exchanger according to the present invention is a set made by inserting the heat exchanger tube for a heat exchanger according to any one of claims 1 to 4 into aluminum fins and expanding the tube. A fin tube type heat exchanger body assembled from a three-dimensional structure or the assembly, wherein the heat exchanger is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the film.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。通常、銅管とアルミニウムフィン材との間には、
銅管のスプリングバック、銅管の真円度及びアルミニウ
ムフィン材に形成された銅管挿入孔の真円度等により、
0.1μm乃至数十μmの空隙が生じている。本願発明
者等が鋭意実験研究し、これらの空隙の厚さの低減方法
について検討した結果、本願発明等は銅管の外表面に金
属又は合金皮膜を形成することが有効であることを見出
した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. Usually, between the copper tube and the aluminum fin material,
Due to the spring back of the copper tube, the roundness of the copper tube and the roundness of the copper tube insertion hole formed in the aluminum fin material,
A gap of 0.1 μm to several tens μm is formed. The present inventors have conducted intensive experimental research and studied a method for reducing the thickness of these voids, and as a result, they have found that it is effective to form a metal or alloy film on the outer surface of a copper tube. .

【0020】本発明の熱交換器用伝熱管においては、予
め少なくとも1面に金属又は合金皮膜を形成させた銅又
は銅合金条材をその板幅方向に丸めて管状に成形した
後、その突き合わせ端部が溶融接合されている。これ
は、長尺管作製後の表面のめっきにおいては、管の表面
に加工油が付着しており、脱脂、めっき及び水洗等に特
殊な設備が必要となること並びに形状の点から管表面へ
の連続めっきが条材へのめっきより難しいこと等によ
り、めっき不良が生じるか、又はめっきの耐食性が低下
するためである。なお、溶射により管の表面に皮膜を形
成する場合についても略同じことが当てはまる。
In the heat exchanger tube for a heat exchanger of the present invention, a copper or copper alloy strip having a metal or alloy film formed on at least one surface in advance is rolled in the width direction of the strip and formed into a tubular shape. The parts are fusion bonded. This is because in the plating of the surface after the production of a long tube, processing oil adheres to the surface of the tube, and special equipment is required for degreasing, plating, washing with water, etc. This is because, for example, continuous plating is more difficult than plating on the strip material, resulting in poor plating or reduced corrosion resistance of the plating. The same applies to the case where a coating is formed on the surface of a tube by thermal spraying.

【0021】銅又は銅合金条材への金属又は合金皮膜の
被覆は、電気めっき、無電解めっき、溶融めっき又は溶
射等のいずれかの方法であれば良い。また、これらの方
法によって作製した金属又は合金皮膜を溶融処理しても
良い。これらの皮膜は銅又は銅合金条材の片面にのみ形
成されていても、両面に形成されていてもよく、本発明
の銅又は銅合金管の用途に適用可能である。皮膜が条材
の表裏のいずれか片面のみに形成されている場合には、
銅管形成した後、この皮膜が形成された面が外面となる
ように銅管を製作する。また、皮膜が両面に形成されて
いる場合には、銅管内面の皮膜の厚さは外面の皮膜の厚
さ以下であることが望ましい。
The metal or alloy film may be coated on the copper or copper alloy strip by any method such as electroplating, electroless plating, hot-dip plating, or thermal spraying. Further, the metal or alloy film produced by these methods may be melted. These coatings may be formed only on one side or both sides of the copper or copper alloy strip, and are applicable to the use of the copper or copper alloy pipe of the present invention. If the coating is formed on only one side of the front and back of the strip,
After forming the copper tube, the copper tube is manufactured so that the surface on which the coating is formed is the outer surface. When the coating is formed on both surfaces, it is desirable that the thickness of the coating on the inner surface of the copper tube be equal to or less than the thickness of the coating on the outer surface.

【0022】銅又は銅合金は、特に制限されるのもので
はなく、OFC(C1020)、りん脱酸銅(C120
1、C1220、C1221)、Cu−Fe−P系合金
(C19210、C19400等)、丹銅(C210
0、C2200、C2300、C2400)及び黄銅
(C2600等)等の全ての銅合金を素材とすることが
できる。また、条材の幅及び板厚は目的とする管外径、
管内面溝の有無及び溝の形状等を考慮して適当な値とす
れば良い。条材の調質についても、特に制限されるもの
ではなく、軟質材(O材)から加工材(H材)まで使用
することができる。加工材を使用した場合には、溝付け
加工によって更に硬くなるが、伝熱管を製作した後、適
宜焼鈍を行うことができ、これにより、軟化させること
ができる。更に、焼鈍工程は、銅管外面に形成された金
属又は合金の皮膜の溶融処理を兼ねることも可能であ
る。
The copper or copper alloy is not particularly limited, and may be OFC (C1020), copper deoxidized copper (C120).
1, C1220, C1221), Cu-Fe-P-based alloys (C19210, C19400, etc.), copper (C210
0, C2200, C2300, C2400) and all copper alloys such as brass (C2600 and the like). Also, the width and plate thickness of the strip material is the target pipe outer diameter,
An appropriate value may be set in consideration of the presence or absence of the groove on the inner surface of the pipe and the shape of the groove. The refining of the strip material is not particularly limited, and a soft material (O material) to a processed material (H material) can be used. When a work material is used, it becomes even harder by the grooving process, but after the heat transfer tube is manufactured, it can be appropriately annealed and thereby softened. Further, the annealing step can also serve as a melting treatment of a metal or alloy film formed on the outer surface of the copper tube.

【0023】以下、本発明の熱交換器用伝熱管の数値限
定理由について説明する。
Hereinafter, the reasons for limiting the numerical value of the heat exchanger tube for a heat exchanger of the present invention will be described.

【0024】皮膜:Sn、Sn合金、Zn及びZn合金
からなる群から選択された1種からなる 皮膜が備える特性としては、以下の理由から、銅管素材
より軟らかいこと、低融点であること及び耐食性が優れ
ることが望ましい。
Coating: Sn, Sn alloy, Zn and Zn alloy
It is desirable that the coating of one kind selected from the group consisting of the following is softer, has a lower melting point, and is superior in corrosion resistance than a copper tube material for the following reasons.

【0025】本発明の銅管をアルミニウムフィン材に挿
入した後の拡管加工において、銅管外面の金属又は合金
皮膜は銅管とアルミニウムフィン材との間隙を埋め、密
着性を向上させる作用を果たす。この作用をより効率的
に達成するためには、前記皮膜の硬さが銅管素材よりも
軟らかいことが望ましい。
In the expanding process after the copper tube of the present invention is inserted into the aluminum fin material, the metal or alloy film on the outer surface of the copper tube fills the gap between the copper tube and the aluminum fin material and has the function of improving the adhesion. . In order to achieve this function more efficiently, it is desirable that the hardness of the film is softer than that of the copper tube material.

【0026】また、本発明の銅管は溶接法によって製造
される。しかし、溶接部には溶着不良、引け巣及びブロ
ーホール等の欠陥が発生することがある。銅管表面に形
成されている皮膜は、溶接部近傍において溶融し、前記
欠陥部に流入被覆するため、溶接欠陥の補修効果を有
し、本発明の銅管は熱交換器運転時に管内圧力が上昇し
てもリークしない。また、管外面の溶接部においては、
管軸方向に凹凸が形成されやすい。しかし、溶融した金
属又は合金層がこれらの微小な凹凸部に流れ込み、凹凸
の高低差を低減する効果を有する。このように凹凸の高
低差が低減されると、溶接部近傍における銅管とアルミ
ニウムフィン材との密着度合を向上させる効果がある。
このような効果を十分に発揮するためには、前記皮膜を
構成する金属又は合金は融点が低く、銅管素材との濡れ
性が良好で流動性が良いことが望ましい。
The copper pipe of the present invention is manufactured by a welding method. However, defects such as poor welding, shrinkage cavities and blowholes may occur in the welded portion. The coating formed on the surface of the copper tube is melted in the vicinity of the welded portion and flows into and covers the defective portion, so that the copper tube of the present invention has an effect of repairing welding defects. No leak when rising. Also, at the weld on the outer surface of the pipe,
Irregularities are easily formed in the tube axis direction. However, the molten metal or alloy layer flows into these minute irregularities, and has the effect of reducing the difference in elevation. When the height difference between the irregularities is reduced in this manner, there is an effect of improving the degree of adhesion between the copper tube and the aluminum fin material in the vicinity of the welded portion.
In order to sufficiently exhibit such effects, it is desirable that the metal or alloy constituting the coating has a low melting point, good wettability with the copper tube material, and good fluidity.

【0027】更に、熱交換器組み立て後の加熱により、
前記皮膜を溶融させて銅管とアルミニウムフィン材との
間隙を毛細管現象によって充填するためにも、皮膜を構
成する金属又は合金は融点が低く、銅管素材との濡れ性
が良好で流動性が良いことが望ましい。
Further, by heating after assembling the heat exchanger,
In order to melt the film and fill the gap between the copper tube and the aluminum fin material by capillary action, the metal or alloy constituting the film has a low melting point, has good wettability with the copper tube material, and has good fluidity. Good is desirable.

【0028】本発明の熱交換器は銅に有害な硫黄、アン
モニア及び有機酸等の腐食媒体に曝されることがあり、
長時間そのような腐食媒体に曝されると銅管外面が腐食
により減肉し、ついには銅管に穴が開いて銅管内部を流
通する冷媒のリークに至ることがある。このような問題
を防止するためには、前記皮膜を構成する金属又は合金
は耐食性が良好であることが望ましい。このため、皮膜
はSn、Sn合金、Zn及びZn合金からなる群から選
択された1種からなることが好ましい。
The heat exchanger of the present invention may be exposed to corrosive media such as sulfur, ammonia and organic acids that are harmful to copper,
When exposed to such a corrosive medium for a long time, the outer surface of the copper tube is reduced in thickness by corrosion, and eventually a hole is formed in the copper tube, which may lead to leakage of the refrigerant flowing inside the copper tube. In order to prevent such a problem, it is desirable that the metal or alloy constituting the film has good corrosion resistance. For this reason, the coating is preferably made of one selected from the group consisting of Sn, Sn alloy, Zn, and Zn alloy.

【0029】Sn合金としては、例えばSn−Cu系、
Sn−Zn系、Sn−Pb系及びSn−Al系等の合金
が挙げられる。また、Zn合金としては、例えばZn−
Al系及びZn−Ni系等の合金が挙げられる。これら
の合金は共晶反応により単体金属の融点より融点が更に
低下するため望ましい。また、前述の金属又は合金はい
ずれも銅管素材より軟質である。
As the Sn alloy, for example, a Sn—Cu based alloy,
An alloy of Sn-Zn system, Sn-Pb system, Sn-Al system or the like can be given. As a Zn alloy, for example, Zn-
Al-based and Zn-Ni-based alloys are exemplified. These alloys are desirable because the melting point is lower than the melting point of the simple metal by the eutectic reaction. Further, any of the above metals or alloys is softer than the copper tube material.

【0030】更に、上述の組成の金属又は合金からなる
皮膜はいずれも耐食性が良好であるため、銅管に有害な
硫黄、アンモニア及び有機酸等の腐食媒体から銅管の腐
食を抑制する効果もある。
Further, since the coating made of a metal or an alloy having the above-mentioned composition has good corrosion resistance, it also has an effect of suppressing corrosion of the copper tube from a corrosive medium such as sulfur, ammonia and organic acid which is harmful to the copper tube. is there.

【0031】皮膜の厚さ:0.1乃至50μm 銅管とアルミニウムフィン材とを拡管によって密着させ
る時点、即ち、銅管溶接後、縮径した状態において、前
記金属又は合金皮膜の厚さが0.1μm以下では、前記
空隙を狭くする効果が十分でない。一方、皮膜の厚さが
50μmを越えると、銅管をアルミフィンに形成された
銅管挿入孔に挿入する際に、銅よりも軟らかいアルミニ
ウムフィン材を変形させたり、また金属又は合金層皮膜
の製造コストが高くなり、伝熱管を安価に提供できなく
なる。従って、銅管の外表面に形成させる金属又は合金
皮膜の厚さは0.1μm乃至50μmとすることが好ま
しい。
Film thickness: 0.1 to 50 μm When the copper tube and the aluminum fin material are brought into close contact with each other by expansion, that is, when the copper tube is welded and the diameter is reduced, the thickness of the metal or alloy film is reduced to zero. When the thickness is less than 0.1 μm, the effect of narrowing the gap is not sufficient. On the other hand, if the thickness of the film exceeds 50 μm, when inserting the copper tube into the copper tube insertion hole formed in the aluminum fin, the aluminum fin material softer than copper may be deformed, or the metal or alloy layer film may be deformed. The manufacturing cost increases and the heat transfer tube cannot be provided at low cost. Therefore, the thickness of the metal or alloy film formed on the outer surface of the copper tube is preferably 0.1 μm to 50 μm.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の実施例に係るフィンチューブ
型熱交換器を製造し、その特性を比較例のフィンチュー
ブ型熱交換器と比較した結果について具体的に説明す
る。
EXAMPLE A fin tube type heat exchanger according to an example of the present invention is manufactured, and the characteristics of the fin tube type heat exchanger are compared with those of a comparative example.

【0033】第1実施例 厚さが0.5mm、幅が25mmのりん脱酸銅条材(O
材)の表面に溶射により所定の厚さのSn及びZn皮膜
を形成し、皮膜形成面を外側に向けて管状に成形し、そ
の後溶接(高周波誘導溶接)及び縮径の工程を連続的に
行い、外径が7.0mm、内面フィン高さが0.20m
m、底肉厚が0.25mm、溝数が50、リード角が1
8°の内面溝付溶接管を製造した。また、アルミニウム
フィン材はJIS H4000の1200調質H24で
あり、板厚が0.1mmで表面処理されていないものを
使用した。
First Embodiment A phosphor-deoxidized copper strip (O) having a thickness of 0.5 mm and a width of 25 mm was used.
A Sn and Zn film of a predetermined thickness is formed on the surface of the material by thermal spraying, and the film-formed surface is formed into a tube with the surface facing outward, and then the welding (high-frequency induction welding) and diameter reduction steps are continuously performed. 7.0mm outside diameter and 0.20m inside fin height
m, bottom thickness 0.25mm, number of grooves 50, lead angle 1
An 8 ° internally grooved welded tube was produced. The aluminum fin material used was 1200 tempered H24 according to JIS H4000, had a plate thickness of 0.1 mm, and had not been subjected to surface treatment.

【0034】溶接管をヘアピン長さ550mmに加工し
た後、銅管をアルミニウムフィン材に形成されている銅
管挿入孔に挿入した後、溶接管のアルミニウムフィン材
に挿入されている部分を外径基準105%にて拡管加工
を施し、伝熱有効面の大きさが高さ250mm、幅が5
50mmのフィンチューブ型熱交換器(フィンドコイ
ル)を製造した。
After processing the welded pipe to a hairpin length of 550 mm, the copper pipe is inserted into the copper pipe insertion hole formed in the aluminum fin material, and the portion of the welded pipe inserted into the aluminum fin material is replaced with the outer diameter. Tube expansion is performed at 105% of the standard, and the size of the effective heat transfer surface is 250 mm in height and 5 mm in width.
A 50 mm fin tube type heat exchanger (finned coil) was manufactured.

【0035】このフィンドコイルをJIS C9612
に規定されているルームエアコンディショナー性能評価
方法により、管内冷媒にHFC410A(ハイドロフル
オロカーボン)を使用し全面風速が1.0m/秒の時に
おける凝縮性能を測定した。
The fin coil is used in accordance with JIS C9612.
According to the room air conditioner performance evaluation method specified in (1), HFC410A (hydrofluorocarbon) was used as the refrigerant in the pipe, and the condensation performance when the overall wind speed was 1.0 m / sec was measured.

【0036】そして、本実施例と凝縮性能を比較するた
めの標準材として、本実施例の伝熱管と内面構造が同一
で管の外表面に皮膜が形成されていない伝熱管(無処理
材)を使用して、上述と同じフィンドコイルを作製し
た。以下、実施例及び比較例のフィンドコイルの性能向
上率を無処理材の凝縮性能に対する性能差として算出し
た。即ち、性能向上率(%)は、((実施例及び比較例
の熱交換器の凝縮性能(kW))/(銅管外面無処理熱
交換器の凝縮性能(kW))−1)×100で示すこと
ができる。この結果を表1に示す。
As a standard material for comparing the condensation performance with the present embodiment, a heat transfer tube (untreated material) having the same inner surface structure as the heat transfer tube of the present embodiment and having no coating formed on the outer surface of the tube is used. Was used to produce the same finned coil as described above. Hereinafter, the performance improvement rates of the finned coils of the example and the comparative example were calculated as a performance difference with respect to the condensation performance of the untreated material. That is, the performance improvement rate (%) is ((condensation performance (kW) of heat exchanger of Examples and Comparative Examples) / (condensation performance (kW) of heat exchanger without treatment of copper pipe outer surface) -1) × 100. Can be indicated by Table 1 shows the results.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】上記表1に示すように、実施例No.9及び
11は本願請求項1を満足するので、熱交換器の性能が
向上した。実施例No.10及び12は、本願請求項1を
満足するが、皮膜の膜厚が厚すぎ、銅管をアルミニウム
フィン材の挿入孔に挿入する際にアルミニウムフィン材
が変形した。
As shown in Table 1 above, Examples Nos. 9 and 11 satisfy Claim 1 of the present application, and the performance of the heat exchanger is improved. Examples Nos. 10 and 12 satisfy claim 1 of the present application, but the film thickness was too large, and the aluminum fin material was deformed when the copper tube was inserted into the insertion hole of the aluminum fin material.

【0039】また、実施例No.1乃至8は本願請求項3
を満足するので、皮膜の剥離がなく銅管とアルミニウム
フィン材との間の空気層が低減され、熱交換器性能の向
上率が優れていた。
Further, Embodiment Nos. 1 to 8 correspond to claim 3 of the present application.
Was satisfied, the coating did not peel off, the air layer between the copper tube and the aluminum fin material was reduced, and the rate of improvement in heat exchanger performance was excellent.

【0040】一方、比較例No.17は無処理材であるの
で、凝縮性能が劣っている。比較例No.18は無処理材
であり、溶接部の微小欠陥により、溶接部から冷媒の漏
れが発生し、凝縮性能を測定することができなかった。第2実施例 第1実施例と同様の条材の表面に溶射によりSnめっき
を種々の膜厚で形成し、第1実施例と寸法及び形状が同
じ内面溝付溶接管を製造した。そして、第1実施例と同
様のアルミニウムフィン材を使用して寸法及び形状が等
しいフィンドコイルを製作した。そして、熱交換器を組
み立てた後、245℃の温度に加熱し、熱交換器がこの
温度に到達した後、3分間保持し溶接管の外表面のSn
層を溶融させた。
On the other hand, Comparative Example No. 17 is an untreated material, and thus has a poor condensation performance. Comparative Example No. 18 was an untreated material, and refrigerant leakage occurred from the welded portion due to minute defects in the welded portion, and condensing performance could not be measured. Second Embodiment Sn plating was formed in various thicknesses on the surface of the same strip as in the first embodiment by thermal spraying to produce a welded pipe with an inner groove having the same dimensions and shape as the first embodiment. Then, a finned coil having the same size and shape was manufactured using the same aluminum fin material as in the first embodiment. Then, after assembling the heat exchanger, it is heated to a temperature of 245 ° C., and after the heat exchanger reaches this temperature, it is held for 3 minutes and Sn on the outer surface of the welded pipe.
The layer was melted.

【0041】第1実施例と同様にして、凝縮性能を測定
し、これを評価した。この結果を表2に示す。
The condensation performance was measured and evaluated in the same manner as in the first embodiment. Table 2 shows the results.

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】上記表2に示すように、実施例No.13乃
至16は皮膜の剥離がなく銅管とアルミニウムフィン材
との間の空気層が低減され、熱交換器性能の向上率が優
れていた。また、Sn層が溶融されているので、表1に
示す実施例No.1乃至8に比して膜厚が同じであれば性
能向上率が高かった。一方、比較例No.19は無処理材
であるので、凝縮性能が劣っている。
As shown in Table 2 above, in Examples Nos. 13 to 16, there was no peeling of the film, the air layer between the copper tube and the aluminum fin material was reduced, and the rate of improvement of the heat exchanger performance was excellent. Was. Further, since the Sn layer was melted, the performance improvement rate was higher if the film thickness was the same as in Examples Nos. 1 to 8 shown in Table 1. On the other hand, since the comparative example No. 19 is an untreated material, the condensation performance is inferior.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、板
条材の少なくとも1面に金属又は合金の皮膜を形成して
いるので、この板条材から銅管を作製した場合、銅又は
銅合金管とアルミニウムフィン材と間の空隙部を狭くす
ることができ、空隙部の熱抵抗を従来のものに比して低
減させることができる。このため、熱交換器としての性
能を向上させることができる。また、本発明の銅又は銅
合金管を組み込むことにより、伝熱性能が優れる熱交換
器を製作することができる。更に、銅管表面の金属又は
合金の皮膜が管溶接時に溶融して、溶接部の微小欠陥に
流入して充填するため、従来の溶接管に比べてリーク発
生頻度の少ないものが得られる。これにより、銅又は銅
合金管の溶接部に発生する欠陥の発生を低減することが
できる。
As described above, according to the present invention, since a metal or alloy film is formed on at least one surface of the strip, when a copper tube is produced from this strip, copper or copper is produced. The gap between the copper alloy tube and the aluminum fin material can be narrowed, and the thermal resistance of the gap can be reduced as compared with the conventional one. For this reason, the performance as a heat exchanger can be improved. Further, by incorporating the copper or copper alloy tube of the present invention, a heat exchanger having excellent heat transfer performance can be manufactured. Further, since the metal or alloy film on the surface of the copper tube is melted at the time of tube welding and flows into and fills minute defects in the welded portion, a leak having a lower frequency of occurrence than conventional welded tubes can be obtained. Thereby, generation | occurrence | production of the defect which generate | occur | produces in the welding part of a copper or copper alloy pipe can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のフィンチューブ型熱交換器における銅管
とフィン材との接合状態を示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a joint state between a copper tube and a fin material in a conventional fin tube type heat exchanger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;銅管 2;アルミニウムフィン材 3;空隙 1: copper tube 2: aluminum fin material 3: void

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C23C 30/00 C23C 30/00 B F28F 1/00 F28F 1/00 E // B23K 101:14 B23K 101:14 103:12 103:12 (72)発明者 佐伯 主税 神奈川県秦野市平沢65番地 株式会社神戸 製鋼所秦野工場内 Fターム(参考) 4K031 AA06 AA08 AB02 CB31 CB38 FA01 FA03 4K044 AA06 AB02 AB03 BA10 BB01 BC12 CA11 CA15 CA18 CA62──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C23C 30/00 C23C 30/00 B F28F 1/00 F28F 1/00 E // B23K 101: 14 B23K 101: 14 103: 12 103: 12 (72) Inventor Saeki Main Tax 65 Hirasawa, Hadano-shi, Kanagawa F-term in Hadano Works, Kobe Steel Co., Ltd.F-term (reference) CA15 CA18 CA62

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも一面に金属又は合金の皮膜が
形成された銅又は銅合金条材をその板幅方向に丸めて管
状に成形されたものであり、その突き合わせ端部に溶融
接合による溶接部を有することを特徴とする熱交換器用
伝熱管。
A copper or copper alloy strip having a metal or alloy film formed on at least one surface thereof is rolled in the width direction of the strip to be formed into a tube, and a butt end thereof is welded by fusion bonding. A heat exchanger tube for a heat exchanger, comprising:
【請求項2】 前記皮膜はSn、Sn合金、Zn及びZ
n合金からなる群から選択された1種からなることを特
徴とする請求項1に記載の熱交換器用伝熱管。
2. The coating according to claim 1, wherein the coating comprises Sn, a Sn alloy, Zn and Z.
The heat exchanger tube for a heat exchanger according to claim 1, wherein the heat exchanger tube is made of one selected from the group consisting of n alloys.
【請求項3】 前記皮膜は条材が管状に成形され溶融接
合されて縮径加工された後、厚さが0.1μm乃至50
μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱
交換器用伝熱管。
3. The film has a thickness of 0.1 μm to 50 μm after a strip material is formed into a tube, fusion-bonded and diameter-reduced.
3. The heat exchanger tube for a heat exchanger according to claim 1, wherein the diameter is μm. 4.
【請求項4】 前記皮膜は溶融されて形成された皮膜で
あることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に
記載の熱交換器用伝熱管。
4. The heat exchanger tube for a heat exchanger according to claim 1, wherein the coating is a coating formed by melting.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
熱交換器用伝熱管が組み込まれていることを特徴とする
フィンチューブ型熱交換器。
5. A fin tube type heat exchanger incorporating the heat exchanger tube for a heat exchanger according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
熱交換器用伝熱管をアルミニウムフィンに挿入し、拡管
加工を施して作製した組立体又は前記組立体から組み立
てられたフィンチューブ型熱交換器体であって、前記皮
膜の融点以上の温度に加熱されたものであることを特徴
とするフィンチューブ型熱交換器。
6. An assembly manufactured by inserting the heat exchanger tube for a heat exchanger according to claim 1 into an aluminum fin and expanding the tube, or a fin tube type assembled from the assembly. A fin tube type heat exchanger, wherein the heat exchanger body is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the coating.
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