JPS58123098A - 内面溝付伝熱管 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管内で冷媒を凝縮又は蒸発させて熱交換を行な
う内面溝付伝熱管に関するもので、特に管の軟化温度を
＾めて、熱交換器の組立てにおけるろう接作重性を改善
し、かりろう接部の強度ケ向上せしめたものである。

一般に管内で冷媒を凝縮又は蒸発させて熱交換を行なう
熱変換器１例えば空気調和機用熱交換器等では管内面に
螺旋状又は直線状の多数の微細な溝又は突起を形成した
内面構付伝熱管が用いられている。このような伝熱管で
は圧力をもつ冷媒が管内Ｖ＊？るため、熱伝導性が良好
で伝熱特性が優れ、かつ管内圧力Ｃ二耐える強度を有し
、熱交換器等の組み立てにおけるろう接部の強度低下が
少ないことが望まれている。

従来、このような伝熱管＆：は、純度９９．９ｗｔ％ノ
Ｃｍ　ニＰ　ｆ　０．０１５〜０．０４ｗｔ％（以下ｗ
ｔ％を単に１％と記載する）含有せしめたりん脱酸銅が
用いられている。

一般５二ろう接部の強度を増すため５二はより＾い温度
でろう接を行なえばよいが　、上配りん脱酸銅は高温で
結晶の異常成長Ｖ起し、強度を低下する。これを避ける
ためりん脱絃銅Ｖ用いた内面溝付伝熱管ではある程Ｉｌ
ｌ上のＩｉＩ＋湿ろう接を行なうことができなかった。

従って、ろ）接作業湿度範囲が狭く、作業性が悪い欠点
かあった。また機器の小型化、軽量化のための躊肉化ｄ
二ついてもろう接部の強度の点で間紬があった。

本発明はこれに鑑み種々研究の結果、軟化温度が高く、
ろう接作重性が良好で、＠度の強いろう接が得られ、薄
＾化を可能にした内面淘付伝熱管Ｖ開発したもので、　
Ｐｏ、６０４〜０．０４％、８ｎＯＪ）２〜２０％、　
Ｆｃ０．２％以下、残部Ｃｕからなる銅合金製管の内面
に螺旋状又は直線状の微細な溝又は突起を形成したこと
を特徴とするものである。

叩ち、本発明は内面溝付伝熱管にＣｕに１％８ｎ及びＦ
ｅｖ＠加した合金を用いることにより、Ｃｕ特有の優れ
た熱伝導性を著しく低下せしめることなく、伝熱管とし
て伝熱特性を劣化させることなく軟化温度を高め、ろう
接作束温度範囲を広げて高温ろう接ｌ可能にし、ろう接
部の強度向上を計ったものである。

しかして上記合金の組成を上記の如く限定したのは次の
理由によるものである。

Ｐ含有量ｖｏｏｏ←０．０４％としたのは、ＣＩｌを大
気中で溶解してこれに５Ｉｌｖ添加する場合、ｔ＃湯中
゛に含まれる酸素によって８鳳が酸化し、８ｍ添加の効
果がなくなるため、ｓｍｖ添加する前にＰｖ脱酸剤とし
て添加するもので、合金中に残留するＰ含有量が０．０
０４％未満では上記効果が小さく、合金中に酸素が残留
し、還元雰囲気中で加熱すると水素脆化を起す恐れがあ
り、０．０４％ケ越えると合金の熱伝導性を著しく低下
させるためである。また５ｎ含有量ｖＯ，０２〜２．０
％としたのは。

Ｓｎを添加することこより合金の軟化温度を品めるため
で、Ｓ！！含有量が０．０２％未満ではその効果が不十
分であｉ）、２．０％を越えると合金の熱伝導性を著し
く低下させるためである。更にｐ　ｅ含有量を０．２％
以下としたのは、　Ｆｅの添加により合金の軟化湿度を
高めるるもＩＣ含有量が０．２％を越えると加工性が著
しく低下するためである。

上記合金を用いた本発明内面溝付伝熱管は従来のりん脱
酸銅を用いた内面溝付伝熱管と比較し、強度と軟化湿度
が高＜、ＪＩ器等の組立てにおけるろう接において、ろ
う接作束温度範囲を広くすることができるため、より高
い′＃Ａ度でのろう接が可能となり、ろう接強度を高め
ることができる。第１図は縦軸に温度国入横軸にろう材
囚、従来伝熱管（至）１本発明伝熱管すな示し。

ろう材（６）の溶融下限温度（Ｔｏ）と従来伝熱管−と
本発明伝熱管０の強イを考慮した耐熱温度の上限を示し
たもので、図から判るように従来伝熱Ｖ（ハ）では（−
の温度範囲でろうＷＩｖ行なわなければならないが本発
明伝熱管（ｑではより広い−）ののｆＪ７Ａ度範囲でろ
う接を行なうことができる。特に内面溝付伝熱管では、
＄２Ｓに示すように伝熱管（１）の内面には溝部（２）
と山部（３）があり、これに接続管（４）を挿入し、ろ
う材（５）ｖ用いてろう接すると、溝部（２）と山部体
）では温度差が生じ１通常は山部（３）より溝部（２）
の方が温度が高くなる。

これを考慮して伝熱管の結晶異常成長Ｙ押えるために、
１８１図に示すようにそれぞれの溝部（ｊ：ｌ−２）、
（Ｃ−２）’Ｉ耐熱温度の上限以下にすると、それぞれ
山部（Ｂ−３）、（Ｃ−３）の一度は更に下がることに
なり、ろう材（２）の溶融点下限温度１０以上のろう接
作束温度範囲はそれぞｉ　（ａ’）、（ヒ）となり、従
来伝熱管では温度が低く、しかも（１）という狭い温度
範囲内でろう接しなければならないのに対し、本発明伝
熱管ではより＾い温度で、しかも（ｂ）という広い温度
＃ｌＡ囲内でのろう接が可能となり、ろう接作束が容易
ｇ：なるばかりか、高い温度でろう接することができる
たので１強いろう接強廣が得らねる。

また従来伝熱管では溝深さを同じにして肉厚を薄くする
と、溝部と山部の湿度差が広がり。

更にろう接作束温度範囲が狭くなるが、本発明伝熱管で
はろう接作束温度範囲が広いため、肉厚を薄くしても比
較的楽にろう接ができるばかりか、薄肉化の際の問題点
となっていたろう接部の強度の不安もなくなる。

以下１本発明を実施例について説明する。

実施例（１１ ｓｉ表に示す組成の銅合金を用い、　第２ｋに示す諸元
の内面溝付伝熱管を製造した。これ等の伝熱管について
、引’Ａ強さ０．２％耐力、耐熱性及び熱伝導性を測定
した。その結果をｍｌｌｌ表に併記した。尚、耐熱性に
ついては８００℃Ｘ３０分で焼鈍し、その時の機械的性
能１’　６００″ｃｘａｏ分で焼鈍したものと比べて著
しく劣るものを×とし、あまり変化がないものｖｏとし
た。

また熱伝導性についてはこれと正相関の関係にある導電
畢Ｖ測定した。

第２表 第１表から明らかなように、本発明伝熱Ｉ＃１６１〜／
１６８は何れも従来伝熱管４１４，４１５と比較し、引
張強さ、０．２％耐力、耐熱性及び熱伝導性が優れてい
ることが判る。

こｈに対しＰ又は８ａ含有量の少ない比較伝熱管４９、
Ａｌｌでは何れも、引張強さ、０．２％耐力、耐熱性か
改善されず、Ｐ又は８ｎ含有量の多い比較伝熱管４１０
．腐１２では何れも熱伝導性が著しく低下しているのが
判る。またｒｅ含有量の多い比較伝熱管では加工が困難
なため、伝熱管の製造ケ中止した。

実施ｅ’ｌ！　（２＋ 実施例（１）の１ｆ１１表に示す本発明伝熱管／１６４
及び従来伝熱管Ａ１４の製造において、第２表１二示す
諸元中、溝部肉厚を変えた伝熱管を作成し。

耐圧強度試験を行なった。その結果′ｌｋ第３図及びＩ
８４図シー示す。

第３図は縦軸に破壊圧力Ｐ１と変形開始圧力Ｐｂを横軸
に溝部内厚を示して表わしたもので、図から判るように
本発明伝熱管は従来の伝熱管と比較し１強度が高いため
、何れの溝部内厚においても破壊圧力及び変形開始圧力
が高い値を示している。また１１Ｆ！４図は内面溝付伝
熱管を用いて空気調和機用熱交換器を製作し、一番間融
となるろう接部の耐圧強度の測定結果な示したもので、
因から判るように１本発明伝熱管は従来の伝熱管より耐
熱性が優れているため、＆混加熱による結晶粒の粗大化
が少なく、病い破壊圧力を示す。

・ａｉａ、管内凝縮、蒸発による伝熱特性について−べ
た結果、同一形状寸法の本発明伝熱管と従来の伝熱管で
はほぼ同一の特性を示した。

このように本発明伝熱管は、ろう接作業温度範囲が広い
ため、ろう接作巣が容易となり、また耐熱温度も高いた
め、より高いｆｉＡ度でのろう接が可能となり、ろう接
強度を高めることができる。また本発明伝熱管は従来伝
熱管と比較し、強菫が高く、伝熱管の薄肉軽量化ケ可能
し、製造コストを低減し得ることができる等工業上顕著
な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明伝熱管と従来伝熱管のろう接作業条件を
示す説明図、第２図は伝熱管のろう接部の一部を示す断
面図、１１３図は本発明伝熱管と従来伝熱管の溝部肉厚
と破壊圧力及び変形開始圧力の関係を示す説明図、′Ｗ
４４図は本発明伝熱管と従来伝熱管の溝部肉厚とろう接
部の破壊圧力との関係な示す説明図である。 Ａろう材　　　Ｂ従来伝熱管　　Ｃ本発明伝熱管１、伝
熱管　　　２．溝部　　３．山部　　４．接合管５、ろ
う材 襄廿チＨｖ６ｆ”ｉ−ハＰｂ　（Ｋｇｆ／ｃｍ　）石Ｂ
　　ｔｉ圧力Ｐａ　（Ｋｇｆ／Ｃｍ勺駐壌圧ハ　（Ｋｇ
ｆ７ｃｍ２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｐｏ、００４〜０．０４ｗｔ％、８口α０２〜２．０！
   ｔ％、ｐｅＱｊｗｔ％以ド、残部Ｃｕからなる銅合金製
   管の内面に、螺旋状又は直線状の微細な溝又は突起を形
   成したことを特徴とする内面溝付伝熱管。