WO2011152384A1 - 押出性に優れた内面溝付管 - Google Patents
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Definitions
- the spiral grooved tubes described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have a problem that the manufacturing cost is increased because the extruded raw tube is processed in a separate process.
- the cold workability is inferior to that of a copper alloy, so the rolling process speed has to be reduced, and there is room for improvement in terms of productivity.
- the term “substantially uniform” as used herein does not require complete uniformity, and the height and width of the plurality of fins 102 are within ⁇ 5 ° of the average value, preferably within ⁇ 3 °, and most preferably If the angle is within ⁇ 1 °, the shape is assumed to be “substantially uniform”. This is because it is difficult to manufacture all the fins 102 so as to be completely “uniform”. Further, if the intervals between the vertices of the plurality of fins 102 are within ⁇ 5 ° of the average value, preferably within ⁇ 3 °, and most preferably within ⁇ 1 °, the arrangement is “substantially uniform”. . This is because it is difficult to manufacture all the fins 102 so as to be completely “uniform”.
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Abstract
Description
図1は、実施形態に係る内面溝付管の断面である。この内面溝付管100は、管内表面に管の長手方向と並行に存在する突条型の複数のフィン102を持つアルミニウム合金製の内面溝付管100である。そして、該内面溝付管100の長手方向に直交する断面における該複数のフィン102の形状および配置が該内面溝付管100の円周方向で略均一である。また、該断面における内周縁の長さF(mm)と該断面における内周縁及び該複数のフィン102頂部に接する円に囲まれた溝空間部の面積A(mm2)との比が12≦F/A≦14の範囲内である。
本実施形態に係る内面溝付管100の主要部材は、特に限定するものではなく、アルミニウム合金製であればよい。ここで、「アルミニウム合金」とは、アルミニウムを主成分とする合金を意味するが、純度99.0質量%(以下、質量%を%と記す。)以上のいわゆる「純アルミニウム」を排除する趣旨ではない。すなわち、「アルミニウム合金」には、純アルミニウム(1000系)、Al-Cu系合金(2000系)、Al-Mn系合金(3000系)、Al-Si系合金(4000系)、Al-Mg系合金(5000系)、Al-Mg-Si系合金(6000系)、Al-Zn-Mg系合金(7000系)が含まれるものとする。もっとも、これらのアルミニウム合金の中でも、ヒートポンプの伝熱管として用いる場合には、純アルミニウムのもつ加工性、耐食性を低下させずに強度を高くしたAl-Mn系合金(3000系)を用いることが好ましい。
本実施形態に係る内面溝付管は、上記の拡管前の内面溝付管100を拡管してなる内面溝付管である。この拡管工程は、特に限定するものではないが、例えば、拡管前の内面溝付管100内に拡管プラグを通し、拡管前の内面溝付管100を拡管させる工程が簡便かつ精度がよいためよく用いられる。
本実施形態に係るフィンアンドチューブ型の熱交換器は、アルミニウム合金製外部フィンと、該アルミニウム合金製外部フィンに密着してなる上記の内面溝付管100と、を備える、フィンアンドチューブ型の熱交換器である。このフィンアンドチューブ型の熱交換器は、押出性に優れ、かつ熱交換効率に優れた内面溝付管を拡管してなる内面溝付管100を用いているため、面溝付管100の管内にHFC等の冷媒を流してアルミ製のフィンの外部の空気と熱交換を行う際の熱交換率に優れており、かつ簡便な拡管工程によってフィンアンドチューブ型の熱交換器を精度よく効率的に生産することができる。
次に本発明の実施例を比較例と共に説明する。表1に示す種々のフィン形状を持つ内面溝付管を熱間押出により作製した。押出条件としては、JIS3003及びJIS6063合金を用いて、ビレット温度500℃、押出速度20m/minで押出を行った。押出後、以下に示す評価を実施した。
押出後の管を肉眼で観察してフィンの欠損、欠落等の不具合が見られた場合を「有り」、問題の無い場合を「無し」として評価を行った。
作製した種々の形状の伝熱管を二重管式熱交換器の内管に組み込み、伝熱管に冷媒としてHFCを冷媒流速300kg/m2secで流し、管外側に被冷却水を流して、管内熱伝達率を測定した。
表1に示す条件1の形状の押出管を表2に示す成分の合金を用いて製造を行い、以下の評価項目に沿って評価を行った。なお、押出条件は、ビレット温度500℃、押出速度20m/minとした。
押出時に著しい圧力の増加が見られた場合を「×」、問題なかった場合を「○」として評価を行った。具体的には押出時の圧力が20MPaを超えた場合には「×」、20MPa以下18MPa以上であった場合には「△」、18MPa以下であった場合には「○」と評価した。評価結果を表3に示す。
押出後の管をJISZ2241に基づいて引張試験を行った。評価結果を表3に示す。
D1:溝底部に接する円の直径
100:内面溝付管
102:フィン
Claims (10)
- 管内表面に管の長手方向と並行に存在する突条型の複数のフィンを持つアルミニウム合金製の内面溝付管であって、
該内面溝付管の長手方向に直交する断面における該複数のフィンの形状および配置が該内面溝付管の円周方向で略均一であり、
該断面における内周縁の長さF(mm)と該断面における内周縁及び該複数のフィン頂部に接する円に囲まれた溝空間部の面積A(mm2)との比が10≦F/A≦15の範囲内である、内面溝付管。 - 前記比が12≦F/A≦14の範囲内である、請求項1に記載の内面溝付管。
- 前記内面溝付管の主要部材が、Mn:1.0~1.5質量%とCu:0.05~0.25質量%とMg:0.025質量%以下とを含有し、残部がAlと不可避的不純物とからなるアルミニウム合金で構成されている、請求項1に記載の内面溝付管。
- 前記管内表面の複数のフィンが前記材料を押出加工又は引抜加工することで成形されてなる、請求項1に記載の内面溝付管。
- 前記内面溝付管の内径が3mm~10mmである、請求項1に記載の内面溝付管。
- 前記フィンの高さが前記内径の5%以下である、請求項5に記載の内面溝付管。
- 前記フィンの巾が0.2mm以上である、請求項5に記載の内面溝付管。
- 請求項1に記載の内面溝付管を拡管してなる、内面溝付管
- アルミニウム合金製外部フィンと、
該アルミニウム合金製外部フィンに密着してなる請求項8記載の内面溝付管と、
を備える、フィンアンドチューブ型の熱交換器。 - 請求項9に記載の熱交換器を備えるエアコン。
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