传热管、热交换器及传热管的制备方法技术

传热管，其是铝制的传热管，其中，在圆形的外周面设置有沿长度方向形成为螺旋状的条纹状Zn扩散层(6、106)。根据该传热管，即使是雨水或露水在外周面的圆周方向的一个部位集中而积存的情况，也可得到充分的耐腐蚀性。

Preparation of Heat Transfer Tube, Heat Exchanger and Heat Transfer Tube

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传热管、热交换器及传热管的制备方法
本专利技术涉及在空调用热交换器中组装的在表层部具有Zn的牺牲阳极层的传热管、热交换器及传热管的制备方法。本申请以2016年11月30日在日本申请的日本特愿2016-233686号为基础主张优先权，将其内容引用在本文中。
技术介绍
通常在空调机或电冰箱的翅片管型热交换器中，在以等间距排列的散热板的孔中插入弯曲成发夹形的传热管，且用扩管塞将传热管扩管，由此将散热板与传热管接合。然后，通过在毗邻的发夹管的管端嵌合并焊接预先实施过弯曲加工的U形弯管来组装制备。目前，热交换器的传热管使用由铜合金构成的传热管，但出于铜资源的枯竭和铜原料金属价格的高涨、再循环性的方面，开始使用轻量且廉价的再循环性优异的铝制的传热管。热交换器在空气中含有盐分的海岸等地区或空气中含有腐蚀性气体的工业地区等苛刻的环境下也要求有优异的耐腐蚀性。通常，已知铝合金为孔蚀型的腐蚀形态。在上述环境下促进腐蚀，在传热管上早期产生贯通孔，产生制冷剂的泄漏、耐压强度降低等问题，有丧失热交换器的功能之虞。因此，在使用铝合金的情况下，使用在管的外周面形成有Zn扩散层的传热管。在铝合金制的传热管表层部形成电位比内部低的牺牲阳极层，且控制扩散层中的Zn的分布状态，由此可提高传热管的耐腐蚀性。例如，在专利文献1中提出了在外周面形成Zn扩散层而提高了耐腐蚀性的铝制的传热管。Zn扩散层通常是对传热管外周面的Zn热喷层进行热处理，使Zn热扩散而形成。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-11419号公报(A)。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题Zn热喷层是用热喷枪对传热管或构成传热管的原管的外周面热喷Zn而形成。此时，将传热管或原管以长度方向输送至固定的热喷枪的下方，沿这些管的长度方向在其表面呈直线带状形成热喷层。热喷枪的配置可以为：沿传热管的圆周方向，2个枪成180°对角，3个枪成120°，4个枪成90°。另外，当然，随着热喷枪的数量增多，热喷覆盖率增加，但设备费用变高。本来，Zn热喷的热喷成品率差，若枪的数量增多，则Zn的使用量和热喷损耗增加，会导致成本上升。因此，以少的热喷枪数量来使用的情况多，通常使用2个枪或3个枪。若是2个枪，则在圆周方向形成2个热喷层，若是3个枪，则形成3个热喷层，在热喷层与热喷层之间存在未热喷层。若使用4个热喷枪则几乎可在圆周方向的整周形成热喷层，但由于上述原因，这并不现实，无论如何都会在外周面的一部分产生未热喷Zn的部分(未热喷部)。由于在未热喷部不存在Zn，所以需要用在周边形成的Zn扩散层来牺牲防腐蚀，但若未热喷部的范围广，则变得难以发挥牺牲层的效果。另外，在将传热管组装在热交换器中使用时，在将传热管配置在水平方向的情况或倾斜配置的情况下，雨水或露水易于流淌而积存在管的下侧。因此，有Zn未热喷部平行地沿水易积存的下侧长度方向定位的情况，在这种情况下有耐腐蚀性会进一步变差的问题。此外，在热喷Zn的情况下，由于电弧的稳定性的问题，在热喷时有时也会形成熔化的飞沫大量附着的部位，在该部位处扩散后表面的Zn浓度增大，从而有虽然是热喷层，但反而会发生腐蚀的情况。本专利技术的目的在于，提供具有优异的耐腐蚀性的传热管。解决课题的手段作为本专利技术的一个方式的传热管是铝制的传热管，其中，在圆形的外周面设置有沿长度方向形成为螺旋状的条纹状Zn扩散层。另外，在上述传热管中，可设为在外周面的50%以上的区域设置有所述Zn扩散层的构成。另外，在上述传热管中，可设为外周面整体的平均Zn浓度为3%以上且12%以下的构成。另外，在上述传热管中，可设为沿外周面的圆周方向的一个部位的最大Zn浓度为15%以下的构成。另外，在上述传热管中，可设为0.3%Zn浓度的平均扩散深度为80μm以上且285μm以下的构成。另外，在上述传热管中，可设为形成为螺旋状的所述Zn扩散层的导程角为8°以上的构成。另外，在上述传热管中，可设为外径为4mm以上且15mm以下，底壁厚度为0.2mm以上且0.8mm以下，在内周面设置有沿长度方向形成为螺旋状的多个翅片的构成。另外，在上述传热管中，可设为在以α为内周长，以β为底壁厚度，以θ1为螺旋状的所述翅片的导程角，且以θ2为所述Zn扩散层的导程角时，满足以下的式的构成：[数学式1]。另外，在上述传热管中，可设为通过插入以规定间隔平行排列的多个散热板的插孔并扩张管径来与所述散热板结合的构成。另外，在上述传热管中，可设为具有将内部分割成多个流路的间壁，所述间壁沿长度方向呈螺旋状延伸的构成。作为本专利技术的一个方式的传热管的制备方法具有：Zn热喷工序，其中，在内周面具有沿长度方向直线延伸的多个翅片的铝制原管的外周，沿长度方向呈直线条纹状进行Zn热喷；Zn扩散工序，其中，通过对所述原管进行热处理来使Zn在所述原管上扩散而形成Zn扩散层；扭转工序，其中，对所述原管给予扭转，从而使所述翅片和所述Zn扩散层沿长度方向为螺旋状；和退火(Ｏ材化)工序，其中，对给予了扭转的所述原管实施热处理。作为本专利技术的一个方式的传热管的制备方法具有：Zn热喷工序，其中，对在内周面具有沿长度方向直线延伸的多个翅片的铝制原管的外周，沿长度方向呈直线条纹状进行Zn热喷；扭转工序，其中，对所述原管给予扭转，从而使所述翅片和Zn热喷层沿长度方向为螺旋状；和热处理工序，其中，通过对给予了扭转的所述原管实施热处理，在使Zn在所述原管上扩散而形成Zn扩散层的同时，将所述原管退火。另外，在上述传热管的制备方法中，可设为以下制备方法，其中，所述扭转工序使用：以第1方向为拉拔方向的第1拉拔模，以与所述第1方向相反的第2方向为拉拔方向的第2拉拔模，和在所述第1拉拔模与所述第2拉拔模之间使管材的管路从所述第1方向反转到所述第2方向的同时，围绕所述第1拉拔模和所述第2拉拔模中的任一方旋转的公转飞轮；且具有：第1扭转拉拔工序，其中，使在内面形成有沿长度方向的多个直线沟的所述原管通过所述第1拉拔模，进而卷绕在所述公转飞轮上进行公转旋转，由此在缩径的同时给予扭转，从而形成中间扭转管，和第2扭转拉拔工序，其中，使随着所述公转飞轮旋转的所述中间扭转管通过所述第2拉拔模，在缩径的同时给予扭转。作为本专利技术的一个方式的热交换器具备上述传热管和与所述传热管结合的散热板。专利技术的效果根据本申请专利技术的传热管，由于具有优异的耐腐蚀性，所以即使在海岸等空气中含有盐分的苛刻的环境下，也可长期使用。附图说明图1是第1实施方式的热交换器的正面图。图2是第1实施方式的热交换器的部分斜视图。图3是表示作为第1实施方式的热交换器的制备工序的传热管扩管工序的图。图4是第1实施方式的传热管的横截面图。图5是第1实施方式的传热管的纵截面图。图6是第1实施方式的传热管的侧面图。图7是第1实施方式的制备方法中的原管(带有直线沟的管)的纵截面图。图8是表示第1实施方式的制备方法中的Zn热喷工序的示意图。图9是表示在第1实施方式的制备方法中进行扭转工序的制备装置的正面图。图10是从图9中的箭头X方向观察的浮动框的平面图。图11是第2实施方式的传热管的斜视图。具体实施方式以下边参照附图边对本专利技术的实施方式进行说明。需说明的是，以下说明中使用的附图的目的在于强调特征部分，为方便起见，有放大显示作为特征的部分的情况，各构成要素的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.传热管，其是铝制的传热管，其中，在圆形的外周面设置有沿长度方向形成为螺旋状的条纹状Zn扩散层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.30 JP 2016-2336861.传热管，其是铝制的传热管，其中，在圆形的外周面设置有沿长度方向形成为螺旋状的条纹状Zn扩散层。2.根据权利要求1所述的传热管，其中，在外周面的50%以上的区域设置有所述Zn扩散层。3.根据权利要求1或2所述的传热管，其中，外周面整体的平均Zn浓度为3质量%以上且12质量%以下。4.根据权利要求1~3中任一项所述的传热管，其中，沿外周面的圆周方向的一个部位的最大Zn浓度为15%以下。5.根据权利要求1~4中任一项所述的传热管，其中，0.3%Zn浓度的平均扩散深度为80μm以上且285μm以下。6.根据权利要求1~5中任一项所述的传热管，其中，形成为螺旋状的所述Zn扩散层的导程角为8°以上。7.根据权利要求1~6中任一项所述的传热管，其中，外径为4mm以上且15mm以下，底壁厚度为0.2mm以上且0.8mm以下，在内周面设置有沿长度方向形成为螺旋状的多个翅片。8.根据权利要求7所述的传热管，其中，在以α为内周长，以β为底壁厚度，以θ1为螺旋状的所述翅片的导程角，且以θ2为所述Zn扩散层的导程角时，满足以下的式：[数学式1]。9.根据权利要求1~8中任一项所述的传热管，其通过插入以规定间隔平行排列的多个散热板的插孔中并扩张管径来与所述散热板结合。10.根据权利要求1~9中任一项所述的传热管，其中，具有将内部分割成多个流路的间壁，在多个所述流路中至少一个流路沿长度方向呈螺旋状延伸。11.传热管的制备方法，所述方法具有：Zn热喷工序，其中，在内...

【专利技术属性】
技术研发人员：中浦祐典，波照间勇树，久米淑夫，大川拓弥，
申请(专利权)人：三菱铝株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP