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KR20130127431A - Internally grooved aluminum alloy heat transfer pipe - Google Patents

Internally grooved aluminum alloy heat transfer pipe Download PDF

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Publication number
KR20130127431A
KR20130127431A KR1020137006307A KR20137006307A KR20130127431A KR 20130127431 A KR20130127431 A KR 20130127431A KR 1020137006307 A KR1020137006307 A KR 1020137006307A KR 20137006307 A KR20137006307 A KR 20137006307A KR 20130127431 A KR20130127431 A KR 20130127431A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tube
heat transfer
aluminum alloy
heat exchanger
pipe
Prior art date
Application number
KR1020137006307A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
료 쇼지
Original Assignee
후루카와 스카이 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후루카와 스카이 가부시키가이샤 filed Critical 후루카와 스카이 가부시키가이샤
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Abstract

핀 찌그러짐이 발생하기 어렵고, 내식성이 뛰어나며, 또한 박육화가 가능한 전열관에 관한 것이다.
내면에 복수의 돌출형 핀이 형성되고, Mn:0.8~1.8질량%(이하, 질량%를 %로 기재), Mg:0.1~0.6%를 함유하고, 잔부가 Al과 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관을 제공한다.
It is related with the heat exchanger tube which a pin crush is hard to generate | occur | produce, excellent in corrosion resistance, and thinning.
A plurality of protruding fins are formed on the inner surface, Mn: 0.8-1.8 mass% (hereinafter referred to as% by mass), Mg: 0.1-0.6%, and the balance is made of Al and unavoidable impurities. It provides a heat transfer pipe having an inner groove made of an aluminum alloy.

Description

알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관 {INTERNALLY GROOVED ALUMINUM ALLOY HEAT TRANSFER PIPE}Heat pipe with inner groove made of aluminum alloy {INTERNALLY GROOVED ALUMINUM ALLOY HEAT TRANSFER PIPE}

본 발명은, 가정용 공기조화기, 업무용 공기조화기, 히트펌프식 온수기 등에 채용될 수 있는 크로스 핀형 열교환기의 전열관으로서 사용되는, 알루미늄으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관에 관한 것이다.The present invention relates to a heat transfer tube having an inner groove made of aluminum, which is used as a heat transfer tube of a cross fin type heat exchanger that can be employed in a domestic air conditioner, a commercial air conditioner, a heat pump type water heater, and the like.

일반적인 크로스 핀(핀 앤드 튜브형이라고도 칭함)의 열교환기(도 1)는, 알루미늄 방열 핀에 입을 개구된 삽입공내에 전열관을 삽입하고, 다음에 전열관의 내부에 그 내경보다 큰 외경을 가지는 확관용맨드릴(맨드릴)을 넣어 전열관의 직경을 확관하여 전열관의 외주면과 알루미늄 방열 핀의 삽입공을 밀착시킨다 (확관 가공. 도2). 그 후, 알루미늄 방열 핀으로 일체로 된 전열관을 헤어핀 형상으로 굽혀서, 별도로 U자형으로 굽은 전열관(U자형관)을 토치 납땜(brazing)에 의해 접합하여 완성된다 (비특허문헌1).The heat exchanger (FIG. 1) of the general cross fin (also called fin and tube type) inserts a heat exchanger tube into the insertion hole opened to the aluminum heat radiating fin, and then expands a mandrel for expansion which has an outer diameter larger than the inner diameter inside the heat transfer tube. Insert a (mandrel) to expand the diameter of the heat transfer pipe, and closely contact the outer circumferential surface of the heat transfer tube with the insertion hole of the aluminum heat dissipation fin (expansion processing. Fig. 2). Thereafter, the heat transfer tube integrated with the aluminum heat dissipation fin is bent into a hairpin shape, and the heat transfer tube (U-shaped tube), which is separately bent in a U-shape, is joined by torch soldering (non-patent document 1).

크로스 핀형 열교환기에 이용되는 전열관은, 관내에 냉매로서 HFC등을 유동시켜 열교환을 행하게 하며, 관내면에 단면 형상이 사다리꼴이나 삼각형으로 된 돌출형 핀을 가지는 구리로 제작된 전열관(이하, 내면홈을 가지는 관이라 함)을 사용 함으로써 열교환기의 고효율화나 에너지를 절약하는 방법이 추진되고 있으며, 도 4에 나타내는 돌기형 핀 사이의 홈의 깊이, 밑바닥 두께(돌기형 핀의 기저부의 두께), 핀의 형상(꼭지각 등), 혹은 도 5에 나타내는 돌기형 핀의 리드각(관 길이 방향에 대한 핀의 배열 각도)을 규정한 각종 전열관이 제안되어 있다 (예를 들면, 특허문헌1). 내면홈을 가지는 관의 전열성능이 뛰어난 것은, 관 내측의 표면적이 평활관에 비하여 증가되며, 게다가 상기 홈에 의해 관내에 균일한 냉매액막(冷媒液膜)이 형성되기 때문이라고 전해지고 있다 (비특허문헌2).The heat transfer tube used in the cross fin type heat exchanger is a heat transfer tube made of copper having a projecting fin having a trapezoidal or triangular cross section on the inner surface of the heat exchanger by flowing HFC or the like as a refrigerant in the tube. The method of increasing the efficiency of the heat exchanger and saving energy is being promoted by using a pipe having a diameter of the heat exchanger, and the depth of the grooves between the protrusion fins, the bottom thickness (the thickness of the base of the protrusion fin), and the fin Various heat transfer tubes which define the shape (vertical angle etc.) or the lead angle (arrangement angle of the pin with respect to the tube longitudinal direction) of the projection fin shown in FIG. 5 are proposed (for example, patent document 1). It is said that the heat transfer performance of a tube having an inner groove is excellent because the surface area inside the tube is increased compared to the smooth tube, and a uniform coolant liquid film is formed in the tube by the groove (non-patent). Document 2).

내면홈을 가지는 관의 관내면에는, 일반적으로 평활관(平滑管)을 전조가공(?造加工)함으로써 나선 형상으로 연속적으로서 배열된 돌기형 핀이 형성된다. 전조가공 방법으로서는, 관내에 자유회전되는 홈을 가지는 플러그를 삽입하며, 관외에서 자유 회전되는 롤을 눌러 유성 회전시키면서 관을 뽑는 롤 전조법 (도 3을 참조)이나, 롤 대신에 볼 누름 기구로 한 볼 전조법이 알려져 있다 (비특허문헌1, 특허문헌2).In the pipe | tube inner surface of the pipe | tube which has an inner surface groove | channel, generally, the projection pin arrange | positioned continuously in a spiral form is formed by rolling a smooth pipe. As a roll processing method, a plug having a groove that is freely rotated is inserted into a pipe, and a roll rolling method (see FIG. 3) which pulls out a pipe while pressing and rotating a planet freely rotated outside the pipe, or a ball pressing mechanism instead of a roll. One ball rolling method is known (nonpatent literature 1, patent document 2).

내면홈을 가지는 관에는 지금까지 주로 동이나 동합금 등의 동계 재료가 사용되어 왔지만, 재료의 비용을 저감하거나 경량화의 요구에 대응하기 위해서, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 알루미늄계 재료 (이하, 알루미늄 합금이라 함)를 사용하는 것이 검토되어 있다.Although copper-based materials such as copper and copper alloys have been mainly used for tubes having inner grooves, aluminum-based materials such as aluminum and aluminum alloys (hereinafter referred to as aluminum alloys) in order to reduce the cost of materials and meet the demand of light weight. Is considered to be used.

그러나, 알루미늄 합금은 동계 재료와 비교할 경우, 내식성이 저하되는 것이 예상된다. 때문에, 예를 들면 특허문헌3에서는 전열관을 2층 구조라하고, 관의 내측의 층에는 Al-Mn계 합금으로 하며, 외표면층에는 희생(?牲)방식층으로서 Al-Zn계 합금을 클래딩(cladding)한 내면홈을 가지는 관이 제안되고 있다.However, when aluminum alloy is compared with a copper type material, corrosion resistance is anticipated to fall. Therefore, for example, in Patent Document 3, the heat transfer tube is referred to as a two-layer structure, the inner layer of the tube is made of Al-Mn-based alloy, and the outer surface layer is cladding the Al-Zn-based alloy as a sacrificial layer. The tube which has one inner groove is proposed.

혹은, 특허문헌 4에서는, A3003등의 Al-Mn계 합금을 전열관의 내측층에 사용하며, 외표면층에는 희생방식층으로서 A7072등의 Al-Zn계 합금을 클래딩한 내면홈을 가지는 관 및 상기 내면홈을 가지는 관을 사용한 열교환기가 제안되어 있다.Or, in patent document 4, Al-Mn type alloys, such as A3003, are used for the inner layer of a heat exchanger tube, and the outer surface layer has the inner surface groove which clad Al-Zn type alloys, such as A7072, as a sacrificial anticorrosive layer, and the said inner surface Heat exchangers using grooved tubes have been proposed.

한편, 내식성의 문제외에, 이것들의 알루미늄으로 제조된 내면홈을 가지는 관을 확관 가공할 경우, 관의 내면에 있는 돌기형 핀의 두정부(頭頂部)가 망가지는 소위 "핀 찌그러짐"이 발생하며, 핀 형상의 붕괴나, 알루미늄 방열 핀과의 밀착의 불충분으로 인하여, 기대하는 전열 성능을 얻을 수 없다는 문제가 있다. 이것은 알루미늄이나 알루미늄 합금 내면홈을 가지는 관의 재료강도가 동에 비하여 낮기 때문이다.On the other hand, in addition to the problem of corrosion resistance, when pipes having inner grooves made of these aluminum are expanded, so-called pin fin crushing occurs, in which the head part of the projection pin on the inner surface of the pipe is broken. Due to the collapse of the fin shape and insufficient adhesion to the aluminum heat dissipation fins, there is a problem that the expected heat transfer performance cannot be obtained. This is because the material strength of the tube having aluminum or aluminum alloy inner grooves is lower than that of copper.

확관 가공시의 핀 찌그러짐을 해결하기 위하여, 특허문헌5에서는 알루미늄 관 내면에 두께가 5μm이상인 산화 피막을 형성하는 것이 제안되어 있다.In order to solve the pin dent at the time of expansion pipe processing, it is proposed by patent document 5 to form an oxide film with a thickness of 5 micrometers or more in the inner surface of an aluminum tube.

또한, 특허문헌6에서는 돌출형 핀이 형성된 내측층이 기계적 강도가 큰 알루미늄 합금층으로 이루어지며, 또한 상기 알루미늄 합금층의 외측층에 기계적 강도가 작은 알루미늄층을 클래딩한 알루미늄으로 제조된 내면홈을 가지는 관이 제안된다. 구체적인 합금으로서는 내측층이 A3003알루미늄 합금, 외측층으로서 A1050(순 알루미늄)을 사용한 예를 나타낸다. 동 문헌에서는, A1050로 이루어지는 외주측 관 밑바닥 두께부(管底肉部)는 우선적으로 변형되어 외경이 확관되며, A3003로부터 이루어지는 내주측 관 밑바닥 두께부는 변형량이 작기 때문에 확관 가공을 행해도 내면에 있는 돌기 핀의 찌그러짐량을 허용 범위 이하로 억제할 수 있다고 설명되어 있다.In addition, in Patent Document 6, the inner layer in which the protruding fin is formed is made of an aluminum alloy layer having a high mechanical strength, and an inner groove made of aluminum clad with an aluminum layer having a small mechanical strength on the outer layer of the aluminum alloy layer. Branch tubes are proposed. As a specific alloy, the example which used A3003 aluminum alloy as an inner layer and A1050 (pure aluminum) as an outer layer is shown. In this document, the outer circumferential tube bottom thickness portion made of A1050 is deformed preferentially and the outer diameter is expanded, and the inner circumferential tube bottom thickness portion made of A3003 is located on the inner surface even if expansion is performed because the deformation amount is small. It is demonstrated that the amount of crushing of the protrusion pin can be kept below the allowable range.

또한, 특허문헌7에는, 확관 가공성에 뛰어난 내면홈을 가지는 관으로서, 알루미늄 관의 외층재료 Al-Mn계 합금(A3000계 합금)에 Zn을 첨가한 강도가 높은 합금을 사용하며, 그 내측에 Al-Mn계 합금(A3000계 합금), 더욱이 내측의 내층재료를 강도가 높은 Al-Mg-Si합금(A6000계 합금)이나 Al-Mg계 합금(A5000계 합금)을 사용한 3층 클래드(clad) 관도 제안되어 있다.In addition, Patent Document 7 uses a high-strength alloy in which Zn is added to an outer layer material Al-Mn alloy (A3000 alloy) of an aluminum tube as a tube having an inner groove excellent in expansion pipe workability. Three-layer clad pipe using Al-Mg-Si alloy (A6000 alloy) or Al-Mg-based alloy (A5000 alloy) Proposed.

일본공개 특허 2003-287383호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-287383 일본공개 특허 평4-262818호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-262818 일본공개 특허2000-121270호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-121270 일본공개 특허 2009-250562호 공보Japanese Patent Publication No. 2009-250562 일본공개 특허 2000-205782호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-205782 일본공개 특허 평11-351791호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-351791 일본공개 특허 2008-266738호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-266738

이토 마사아키: 전열, 42, 174(2003), 3Masaaki Ito: Heat, 42, 174 (2003), 3 이소자키 아키오 기타: R&D고베 제강 기보 50, 3(2000), 66Akio Isozaki Others: R & D Kobe Steel Making Announcement 50, 3 (2000), 66

그러나, 상기 문헌에 기재된 종래 기술은 아래와 같은 점에서 개선의 여지가 있다.However, the prior art described in the above documents has room for improvement in the following points.

첫째, 특허문헌1, 특허문헌2, 비특허문헌1, 및 비특허문헌2에 있어서, 알루미늄 합금을 전열관에 사용했을 때의 내식(耐食)이나 핀 찌그러짐 문제가 개선되지 않았다.First, in Patent Literature 1, Patent Literature 2, Non-Patent Literature 1, and Non-Patent Literature 2, problems of corrosion and pin crushing when the aluminum alloy was used in the heat transfer tube were not improved.

둘째, 특허문헌3및 특허문헌4에는 전열관의 내식성을 향상시키기 위한 방법이 기재되어 있지만, 핀 찌그러짐 문제는 개선되지 않았다.Second, Patent Document 3 and Patent Document 4 describe a method for improving the corrosion resistance of the heat transfer tube, but the pin crushing problem has not been improved.

셋째, 특허문헌5~특허문헌7에는 전열관의 핀 찌그러짐을 개선하기 위한 방법이 기재되어 있지만, 아래의 점에서 개선의 여지를 가지고 있다. 다시 말하여, 특허문헌5에 있어서, 내부에 산화 피막을 형성하는 공정으로서 양극 산화 처리 등을 더하기 위하여 대폭적인 가공비용의 향상을 초대하며, 현실적이 되지 않는다. 또한 일반적으로 길이가 긴 관의 내부에 이러한 처리를 실시하는 그 자체가 매우 곤란하다.Third, although patent document 5-patent document 7 describes the method for improving the fin crush of a heat exchanger tube, it has room for improvement at the following points. In other words, in Patent Document 5, in order to add anodizing treatment or the like as a step of forming an oxide film therein, a significant improvement in processing cost is invited, which is not practical. It is also very difficult to perform such a treatment on the inside of a generally long pipe.

특허문헌6에 있어서, 외측층의 순 알루미늄의 두께 비율을 내측층의 A3003합금보다도 두텁게 할 필요가 있다. 동 문헌의 실시 형태에 공개된 2개의 예에서도 A1050외측층이 0.8mm인 것에 대하여 A3003내측층이 0.2mm, 또는 A1050외측층이 0.7mm에 대하여 A3003내측층이 0.3mm로 되어 있고, 대부분이 A1050으로 되어 있다. 그러나, 이러한 구성은 관 자체의 강도가 낮아지기 때문에, 냉매의 내압에 견디는 내압강도를 얻기 위하여 관을 두껍게 형성한 관으로 할 필요가 있으며, 재료비가 높아져 경제적이지 못하다.In patent document 6, it is necessary to make thickness ratio of pure aluminum of an outer layer thicker than A3003 alloy of an inner layer. In the two examples disclosed in the embodiment of the document, the A3003 inner layer is 0.2 mm for the A1050 outer layer 0.8 mm, or the A3003 inner layer is 0.3 mm for the A1050 outer layer 0.7 mm, most of which are A1050. It is. However, since such structure is lowered in the strength of the tube itself, it is necessary to make the tube thicker in order to obtain a pressure resistance that withstands the internal pressure of the refrigerant, and the material cost is high and it is not economical.

특허문헌 7에 있어서, 3층 클래드 관을 사용하기 위하여, 제조 공정은 복잡하게 되며 생산성이나 수율도 낮아지기 때문에, 가공비가 높아지는 문제가 있다.In Patent Document 7, in order to use a three-layer cladding tube, the manufacturing process is complicated and the productivity and yield are also lowered, so that there is a problem that the processing cost increases.

본 발명은 이러한 관점에서 행해진 것이며, 그 목적은 맨드릴에 의해 기계적으로 확관 가공을 행해도 핀 찌그러짐이 발생하기 어려운 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관을 제공하는 것이다. 또는, 이러한 핀 찌그러짐이 발생하기 어려운 전열관으로서, 더욱 양호한 내식성을 가지는, 박육화(薄肉化)가 가능한 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a heat transfer tube having an inner groove made of an aluminum alloy in which pin crushing is unlikely to occur even if the pipe is mechanically expanded by a mandrel. Another object of the present invention is to provide a heat exchanger tube having an inner groove made of an aluminum alloy capable of thinning, which has better corrosion resistance as a heat transfer tube that is hard to generate such pin crush.

본 발명자들은 예의한 검토를 거친 결과, 하기의 전열관이 과제를 해결한다는 점을 발견하여 본 발명을 완성하였다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnest examination, the present inventors discovered that the following heat exchanger solved the subject, and completed this invention.

즉, 본 발명에 의하면, 내면에 복수의 돌출형 핀이 형성되며, Mn:0.8~1.8질량%(이하, 질량%를 %로 기재), Mg:0.1~0.6%를 함유하며, 잔부가 Al과 불가피적 불순물로 이루어지는 특징으로 하는 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관이 제공된다.That is, according to the present invention, a plurality of protruding fins are formed on the inner surface, and contain Mn: 0.8-1.8% by mass (hereinafter referred to as% by mass), Mg: 0.1-0.6%, and the balance is Al and A heat transfer tube having an inner groove made of an aluminum alloy characterized by inevitable impurities is provided.

이 구성에 의하면, 핀 찌그러짐이 발생하기 어려운 전열관을 얻을 수 있다.According to this structure, a heat exchanger tube in which fin crushing hardly occurs can be obtained.

또 본 발명에 의하면, 내면에 복수의 돌출형 핀이 형성되며, Mn:0.8~1.8%, Mg:0.1~0.6%을 함유하며, 더욱 Fe:0.60%이하, Si:0.60%이하, Cu:0.30%이하, Zn:0.30%이하, Cr:0.20%이하, Ti:0.20%이하, Zr:0.20%이하 중에서 1종 또는 2종이상을 함유하며, 잔부가 Al과 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관이 제공된다.According to the present invention, a plurality of protruding fins are formed on the inner surface and contain Mn: 0.8-1.8%, Mg: 0.1-0.6%, and more Fe: 0.60% or less, Si: 0.60% or less and Cu: 0.30. % Or less, Zn: 0.30% or less, Cr: 0.20% or less, Ti: 0.20% or less, Zr: 0.20% or less, containing one or two or more, and the balance consists of Al and unavoidable impurities. A heat pipe having an inner groove made of an aluminum alloy is provided.

이 구성에 의하면, 핀 찌그러짐이 발생하기 어려운 전열관을 얻을 수 있다.According to this structure, a heat exchanger tube in which fin crushing hardly occurs can be obtained.

또한 본 발명에 의하면, 상기 어느 하나의 전열관을 구비하는 열교환기가 제공된다.Moreover, according to this invention, the heat exchanger provided with any one said heat exchanger tube is provided.

이 구성에 의하면, 핀 찌그러짐이 발생하기 어려운 전열관을 구비하기에, 전열 성능이 뛰어난 열교환기를 얻을 수 있다.According to this structure, since the heat exchanger tube which a fin crush does not generate | occur | produce easily is provided, the heat exchanger excellent in heat transfer performance can be obtained.

또한 본 발명에 의하면, 상기 어느 하나의 전열관을 구비하는 공기조화기가 제공된다.Moreover, according to this invention, the air conditioner provided with any one said heat exchanger tube is provided.

이 구성에 의하면, 핀 찌그러짐이 발생하기 어려운 전열관을 구비하기에, 전열 성능이 뛰어난 공기조화기를 얻을 수 있다.According to this structure, since the heat exchanger tube which is hard to generate | occur | produce fin crushing is provided, the air conditioner excellent in heat transfer performance can be obtained.

본 발명의 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관은, 맨드릴에 의해 기계적으로 확관 가공을 행해도 핀 찌그러짐이 발생하기 어려운 효과를 가진다. 또는, 핀 찌그러짐이 발생하기 어렵고, 양호한 내식성을 가지며, 또한 박육화가 가능하므로 재료비의 억제도 가능한 하는 효과를 가진다.The heat exchanger tube having an inner groove made of the aluminum alloy of the present invention has an effect that pin crushing is unlikely to occur even if the tube is mechanically expanded by a mandrel. Alternatively, pin crushing is unlikely to occur, it has good corrosion resistance, and thinning is possible, so that the material cost can be suppressed.

도 1은 크로스 핀형 열교환기의 부분확대도이다.
도 2는 맨드릴 확관방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 롤 전조장치의 일례이다.
도 4는 내면홈을 가지는 관의 단면모식도이다.
도 5는 내면 돌출 핀의 리드각을 나타내는 모식도이다.
1 is a partially enlarged view of a cross fin type heat exchanger.
2 is a view showing a mandrel expansion method.
3 is an example of a roll rolling device.
4 is a schematic cross-sectional view of a tube having an inner groove.
It is a schematic diagram which shows the lead angle of an inner surface protruding pin.

아래에, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다. 한편, 같은 내용에 대하여서는, 반복되는 번잡함을 피하기 위하여 적당히 설명을 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of this invention is described in detail. In addition, about the same content, description is abbreviate | omitted suitably in order to avoid repetitive clutter.

<실시 형태1: 전열관>Embodiment 1: Heat Transfer Tube

(1-1)성분(1-1) Ingredients

본 실시 형태에 있어서 상정(想定)되는 전열관은, 일반적으로 가정을 대상으로 하는 공기조화기용 열교환기에 사용되는 것이며, 그 치수는 예를 들면, 외경이 φ 4.0~φ 9.54mm, 밑바닥 두께가 0.3~0.6mm정도의 직경이 작고 두께가 엷은 관이다. 때문에, 각종 알루미늄 합금 중, 적당한 강도를 가지며, 또한 직경이 작고 두께가 엷은 관을 얻기 위한 가공성(압출성(押出性), 추신성(抽伸性), 전조성)에 비교적 뛰어나는 Al-Mn계를 베이스로 하며, 원소 조정에 의해 가공성에 손상을 주지 않으면서 강도를 높임으로써 관 확장 가공에 의한 핀 찌그러짐을 방지하는 알루미늄 합금을 얻는다.The heat exchanger tube assumed in this embodiment is generally used for the heat exchanger for air conditioners for home use, The dimension is φ 4.0-φ 9.54 mm of outer diameter, 0.3- of bottom thickness, for example. It is 0.6mm in diameter and small in thickness. Therefore, among various aluminum alloys, Al-Mn system which has moderate strength and is relatively excellent in workability (extrusion property, PS property, rolling property) for obtaining a tube with a small diameter and a thin thickness. The aluminum alloy which prevents pin crushing by pipe expansion process is obtained by making the base material and raising strength, without damaging workability by element adjustment.

본 실시 형태의 전열관은, 내면에 복수의 돌출형 핀이 형성되며, Mn:0.8~1.8질량%(이하, 질량%를 %로 기재함), Mg:0.1~0.6%를 함유하며, 잔부가 Al과 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관이다. 상기 전열관은 아래에 기재된 실시예에서 실증되어 있는 것처럼, 핀 찌그러짐이 발생하기 어려운 효과를 나타낸다. 상기 전열관은, 관의 내압강도가 높기 때문에, 박육화로 인하여 소재 비용을 저감시킬 수 있다. 상기 전열관은, 복잡한 생산 공정이나 특수한 구조를 반드시 필요로 하지 않기 때문에, 생산성이나 품질 등에 뛰어나다.In the heat exchanger tube of the present embodiment, a plurality of protruding fins are formed on the inner surface, and contain Mn: 0.8-1.8% by mass (hereinafter, the% by mass), Mg: 0.1-0.6%, and the balance is Al. It is a heat transfer tube having an inner groove made of an aluminum alloy, characterized in that consisting of and unavoidable impurities. The heat transfer tube has an effect that pin crushing is unlikely to occur, as demonstrated in the examples described below. Since the heat-transfer tube has a high pressure resistance of the tube, the material cost can be reduced due to the thinning. Since the said heat exchanger tube does not necessarily require a complicated production process or a special structure, it is excellent in productivity, quality, etc.

상기 전열관은, 내면에 복수의 돌출형 핀이 형성되며, Mn:0.8~1.8%, Mg:0.1~0.6%를 함유하며, 더욱 Fe:0.60%이하, Si:0.60%이하, Zn:0.30%이하, Cr:0.20%이하, Ti:0.20%이하, Zr:0.20%이하 중에서 1종 또는 2종이상을 함유하며, 잔부가 Al과 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관일 경우에도, 동일한 효과를 가질 수 있다.The heat pipe, a plurality of protruding fins are formed on the inner surface, Mn: 0.8 ~ 1.8%, Mg: 0.1 ~ 0.6%, Fe: 0.60% or less, Si: 0.60% or less, Zn: 0.30% or less The inner groove made of an aluminum alloy containing at least one of Cr, 0.20% or less, Ti: 0.20% or less, Zr: 0.20% or less, and the balance consists of Al and unavoidable impurities. The branch may have the same effect even in the case of a heat transfer tube.

여기에서 알루미늄 합금이란, Al을 주성분으로 하는 합금이다. 알루미늄 합금중의 Al의 함유량은, 예를 들면, 90~99.9%이다.Here, an aluminum alloy is an alloy which has Al as a main component. Content of Al in an aluminum alloy is 90 to 99.9%, for example.

다음에 본 실시 형태에 있어서의 전열관의 성분 한정 이유에 대하여 설명한다.Next, the reason for component limitation of the heat exchanger tube in this embodiment is demonstrated.

Mn은 3000계 합금에 있어서 강도를 높이는 주요한 첨가 원소이며, 알루미늄 중에 고용(固溶), 일부는 석출되어 강도를 부여하는 효과를 가지며, 그 첨가량이 0.8%보다 적으면 전열관으로서의 강도가 불충분하며, 1.8%보다 많으면 강도 향상 효과가 포화되는 동시에, 거칠고 엉성한 금속간 화합물의 양이 많아져 관의 제조 공정에서 깨어지는 등 불량한 형상이 발생하기 쉬워진다. 따라서, Mn첨가량은 0.8~1.8%의 범위로 한다. 더욱 바람직한 범위는 1.0~1.5%이다.Mn is a major addition element to increase the strength in the 3000-based alloy, and solid solution in aluminum, part of the precipitate precipitates to give strength, if the addition amount is less than 0.8%, the strength as a heat pipe is insufficient, If the amount is more than 1.8%, the strength-improving effect is saturated, and the amount of coarse and coarse intermetallic compound increases, so that a poor shape such as breaking in the tube manufacturing process tends to occur. Therefore, Mn addition amount is taken as 0.8 to 1.8% of range. More preferable range is 1.0 to 1.5%.

Mg는 알루미늄 중에 고용되어 강도를 더욱 향상시키는 효과를 가지며, 또한 가공성을 저해하지 않는 원소이다. 그 첨가량이 0.1%보다 적으면 강도가 불충분하여 기계적 확관에 있어서 홈이 찌그러지는 것을 방지할 수 없으며, 0.6%보다 많으면 압출성, 추신성이 열화된다. 따라서, Mg첨가량은 0.1~0.6%의 범위로 한다. 더울 바람직한 범위는 0.2~0.5%이다.Mg is an element which is solid-dissolved in aluminum and has the effect of further improving strength, and does not impair workability. If the added amount is less than 0.1%, the strength is insufficient to prevent the groove from crushing in mechanical expansion, and if it is more than 0.6%, the extrudability and the drawing property deteriorate. Therefore, Mg addition amount is taken as 0.1 to 0.6% of range. The preferable range is still 0.2 to 0.5%.

불순물로서는 Fe, Si, Cu, Zn등이 있지만, 이것들은 Fe:0.60%이하, Si:0.60%이하, Cu:0.30%이하, Zn:0.30%이하이면 본 발명의 효과를 저해하지 않는다. 이것들의 함유율은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 관점에서는 적을수록 바람직하다. 또한 이것들의 함유율의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 0.01, 0.001, 혹은 0.0001이상, 또는 0%이어도 좋다.Impurities include Fe, Si, Cu, Zn and the like, but these do not impair the effects of the present invention if Fe: 0.60% or less, Si: 0.60% or less, Cu: 0.30% or less, or Zn: 0.30% or less. It is more preferable that these content rates are small from a viewpoint which does not impair the effect of this invention. In addition, the lower limit of these content rates is not specifically limited, For example, 0.01, 0.001, 0.0001 or more, or 0% may be sufficient.

또한 Ti, Cr, Zr는 주괴조직을 균일하게 미세화하는 효과가 있기에 함유해도 좋지만 0.2%를 넘으면 거대 금속간 화합물을 형성하거나 압출성이 저하되기에, 그 함유량은 0.2%이하로 한다. 이것들의 함유율의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 0.01, 0.001, 혹은 0.0001 이상, 또는 0%이여도 좋다.In addition, Ti, Cr, and Zr may be contained because of the effect of uniformly minimizing the ingot structure, but when it exceeds 0.2%, a large intermetallic compound is formed or the extrudability is lowered, so the content thereof is made 0.2% or less. Although the lower limit of these content rates is not specifically limited, For example, 0.01, 0.001, 0.0001 or more, or 0% may be sufficient.

(1-2)핀(1-2) pin

본 실시 형태에 있어서 더욱 돌출 핀의 경도를 HV(비커스 경도)가 33이상이여도 좋다. 이것은 확관가공에 있어서 핀 찌그러짐이 발생하지 않도록 하기 위해서다. 상기의 경도를 제어하기 위하여, 구체적으로는 상기 Mn, Mg첨가량의 조합을 적정화(기본적으로는 성분 범위내에서 높은 쪽의 조합) 하는 동시에, 풀림(annealing)에서 과가열하지 않는 등 통상의 공정관리를 행하면 좋다. 한편, 돌출 핀의 경도는 확관 가공전에 HV가 33이상이면, 확관 가공시에 돌출 핀이 소성변형하지 않기에, 확관 가공후의 경도도 HV가 33보다 낮은 HV의 값으로 변하지 않는다.In this embodiment, HV (Vickers hardness) may be 33 or more as the hardness of the protruding pin. This is to avoid pin crush in the expansion process. Specifically, in order to control the hardness, a specific process control such as the combination of the Mn and Mg addition amounts is appropriately optimized (basically, a higher combination within the component range) and not overheated during annealing. May be done. On the other hand, if the hardness of the protruding pin is HV of 33 or more before expansion, the protruding pin does not plastically deform at the time of expansion, so that the hardness after expansion is not changed to a value of HV lower than 33.

(1-3)희생 방식층(?牲 防食層)(1-3) Sacrifice anticorrosion layer

본 실시 형태의 전열관은, 해안가의 염해지(?害地) 등에 있어서, 실외기의 열교환기로서 사용할 경우를 상정하며, 전열관 외면에 희생 방식층으로서 순Al 또는 Al-Zn계 합금층을 설치해도 좋다. 희생 방식층을 형성한 본 실시예의 전열관은, 내식성과 핀 찌그러짐의 양면에서 뛰어나기 때문에, 고품질의 전열관으로 된다.The heat transfer tube of the present embodiment is assumed to be used as a heat exchanger of an outdoor unit in a salt bath or the like on the shore, and a pure Al or Al-Zn alloy layer may be provided on the outer surface of the heat transfer tube as a sacrificial anticorrosive layer. . The heat exchanger tube of the present embodiment in which the sacrificial anticorrosive layer is formed has excellent quality on both sides of corrosion resistance and fin crushing, and thus becomes a high quality heat transfer tube.

이러한 희생 방식층의 두께는, 전체 두께에 대하여 5~30%가 바람직하다. 희생 방식층의 두께가 전체 두께에 대하여 5%미만일 경우에는, 열교환기로서 사용중의 희생 방식층으로서의 유효기간이 불충분하며, 30%를 넘으면 전열관의 강도가 저하되어 박육화가 곤란하게 될 수 있다.As for the thickness of such a sacrificial anticorrosive layer, 5-30% is preferable with respect to whole thickness. If the thickness of the sacrificial anticorrosive layer is less than 5% of the total thickness, the service life of the sacrificial anticorrosive layer in use as a heat exchanger is insufficient, and if the sacrificial anticorrosive layer exceeds 30%, the strength of the heat transfer tube may be reduced, making it difficult to thin.

상기 희생 방식층의 성분은, 심재(芯材)의 Al-Mn-Mg계 합금보다도 자연전위가 낮으면 좋고, 예를 들면, A1050등의 순 알루미늄이나, A7072(Al-0.8~1.3% Zn합금)등의 Al-Zn합금을 적당히 사용하면 좋다.The component of the sacrificial anticorrosive layer may have a lower natural potential than that of the Al-Mn-Mg alloy of the core material. For example, pure aluminum such as A1050 or A7072 (Al-0.8 to 1.3% Zn alloy). Al-Zn alloys, such as), may be used as appropriate.

다음에 희생 방식층의 형성 방법의 실시 태양의 예에 대하여 설명한다.Next, an example of an embodiment of a method of forming a sacrificial anticorrosive layer will be described.

본 실시 형태의 전열관에 있어서의 Al-Mn-Mg계 합금의 원통 형상 빌렛(billet)의 외측에 희생 방식 합금 판재(순Al 또는 Al-Zn계 합금)를 원통 형상으로 굽혀서 씌운 조합 빌렛을 제작하며, 이것을 가열로에서 350~600℃로 가열하여 균질화 처리를 행한다. 상기 조합 빌렛을 압출 다이스(dies)와 압출 램노우즈(ram nose) 사이에 끼워서 컨테이너내에 삽입하며, 압출 다이스와 압출 램노우즈를 고정한 상태에서, 심재 내경보다 큰 외경을 가지는 맨드릴을 압입하며, 심재를 확관하여 심재와 외피재 사이의 공기를 내쫓는다. 다음에 맨드릴을 소정의 위치에 고정하며, 압출 중공 막대(hollow stem)를 전진시켜 다이스를 통하여 조합 빌렛을 압출하여, 2층 클래드 압출관을 얻는다. 다음에 상기 압출관을 소정의 외경, 두께가 되도록 추신 가공하여, 2층 클래드의 평활관을 얻는다. 상기 추신 가공은 생산성이 높은 드로우 블록식 연속 추신기를 사용하는 것이 바람직하다.The combination billet which bend | folded the sacrificial-type alloy plate material (pure Al or Al-Zn type alloy) in the cylindrical shape at the outer side of the cylindrical billet of the Al-Mn-Mg type alloy in the heat exchanger tube of this embodiment was produced. This is heated to 350 to 600 ° C. in a heating furnace to perform a homogenization treatment. The combination billet is inserted between the extrusion die and the extruded ram nose and inserted into the container. In the state in which the extruded die and the extruded ram nose are fixed, a mandrel having an outer diameter larger than the core diameter is press-fitted, and the core is inserted into the container. Expand and exhale the air between the core and the shell. Next, the mandrel is fixed at a predetermined position, the extrusion hollow rod is advanced, and the combination billet is extruded through a die to obtain a two-layer clad extrusion tube. Next, the extruded tube is subjected to PS processing so as to have a predetermined outer diameter and thickness to obtain a smooth tube of a two-layer cladding. It is preferable to use the draw block type continuous drawing machine for the said drawing process with high productivity.

또는, 원통 형상의 희생 방식재료의 빌렛을 350~600℃도로 가열하여 그 내측에, 원통 형상의 심재 중공 빌렛을 수축 삽입(?嵌)하여 얻을 수 있는 2층 중공빌렛을 압출 가공한 후, 동일한 추신 가공을 실시하며, 2층 클래드의 평활관을 얻을 수도 있다.Alternatively, after the billet of the cylindrical sacrificial anticorrosive material is heated to 350 to 600 ° C., the two-layer hollow billet obtained by shrinkage-inserting the cylindrical core hollow billet inside is extruded, and then PS processing can be performed and the smooth pipe of a two-layer cladding can also be obtained.

또한, 알루미늄 합금 심재 시트의 한쪽면측에 희생 방식 재료 시트를 클래드 압연하여 2층 클래드 시트로 하며, 상기 시트를 관상(管狀)으로 롤 성형하여 시트 돌합면(突合面)을 용접하여 2층 클래드의 전봉관(電縫管)으로 해도 좋다.In addition, a sacrificial anticorrosive material sheet is clad rolled on one side of the aluminum alloy core sheet to form a two-layer clad sheet, and the sheet is rolled into a tubular shape to weld a sheet bump surface to weld the two-layer cladding. It is good also as a sealing tube.

상기는 클래드 압출·추신 또는 클래드 압연에 의한 희생 방식층을 형성한 2층 평활관의 형성 방법을 설명하였지만, 그 이외의 방법으로서 본 실시 형태의 전열관에 있어서의 Al-Mn-Mg계 합금의 압출관(열간 압출 또는 컨폼(conform) 압출에 의한), 또는 추신관에 Zn을 용사한 후, Zn확산 가열 처리를 행하여 Al-Zn확산층을 형성하는 방법을 채용해도 좋다. 이 경우, 확산 가열 처리의 온도와 시간을 적당히 설정하며, Zn확산층이 전체 두께에 대하여 5~30%의 범위로 하는 것이 바람직하다. 그 온도는 대체로 400~500℃에서 2~8시간 정도로 하는 것이 공업상 바람직하다. 한편, 상기 Zn용사법을 채용하는 경우에만, 후술되는 전조가공을 실시한 후에 Zn용사와 확산 가열 처리를 실시해도 된다.The above has described a method of forming a two-layer smooth tube in which a sacrificial anticorrosive layer is formed by clad extrusion, PS or clad rolling, but as another method, extrusion of Al-Mn-Mg-based alloy in the heat transfer tube of the present embodiment. After spraying Zn on a tube (by hot extrusion or conform extrusion) or a drawing tube, a method of forming an Al-Zn diffusion layer by performing Zn diffusion heating may be employed. In this case, it is preferable to set the temperature and time of a diffusion heating process suitably, and to make a Zn diffused layer into 5 to 30% of range with respect to the total thickness. It is industrially preferable that the temperature is made into about 2 to 8 hours at 400-500 degreeC in general. On the other hand, only in the case of employing the Zn spraying method, after performing the rolling process described later, the Zn spraying and the diffusion heat treatment may be performed.

한편, 이렇게 하여 희생 방식층을 형성한 평활관에 대하여, 다음 공정의 전조가공을 쉽게 하기 위하여, 미리 풀림 연화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그 경우, 풀림 조건은 300~400℃, 시간은 2~8시간 정도로 하는 것이 공업상 바람직하다.On the other hand, it is preferable to perform a preliminary softening treatment in advance on the smooth pipe in which the sacrificial anticorrosive layer is formed in order to facilitate the roll processing of the next step. In that case, it is industrially preferable that annealing conditions are 300-400 degreeC, and time is about 2 to 8 hours.

또한, 상기의 평활관은, 다음 공정의 전조가공에 있어서 외경과 두께가 약간 감소된다. 따라서 평활관의 치수(외경, 두께)는 그 감소된 부분을 고려하여, 최종 제품인 내면홈을 가지는 관보다 크게 설정한다.In addition, the smooth pipe described above slightly decreases in outer diameter and thickness in the rolling process of the next step. Therefore, the size (outer diameter, thickness) of the smooth pipe is set larger than the pipe having the inner groove as the final product in consideration of the reduced portion.

그 다음에, 평활관에 롤 전조법 혹은 볼 전조법 등에 의해 전조 가공을 달고, 돌출형 핀을 가지는 내면홈을 가지는 관을 제조한다.Next, the smooth pipe is rolled by roll rolling, ball rolling, or the like to produce a pipe having an inner groove having a protruding pin.

(1-4)구조 및 가공 방법(1-4) Structure and processing method

본 실시 형태의 내면홈을 가지는 관은, 열교환기의 용도에 따라서 가지가지 치수로 제조할 수 있지만, 가정용 공기조화기에 사용될 경우, 관을 제조할 때의 생산성의 관점으로부터 보면 외경φ 4.0mm이상이 바람직하며, 열교환기의 소형화·경량화 관점으로부터 보면 외경φ 9.54mm이하가 바람직하다.The pipe having the inner groove of the present embodiment can be manufactured in various dimensions depending on the use of the heat exchanger. However, when used in a domestic air conditioner, an outer diameter φ 4.0 mm or more is preferable from the viewpoint of productivity in manufacturing the pipe. From the viewpoint of miniaturization and weight reduction of the heat exchanger, the outer diameter? 9.54 mm or less is preferable.

또한 밑바닥 두께에 있어서, 내압강도의 관점으로부터 보면 0.3mm이상이 바람직하며, 열교환기의 소형화·경량화 관점으로부터 보면 0.6mm이하가 바람직하다.In terms of bottom thickness, 0.3 mm or more is preferable from the viewpoint of the breakdown strength, and 0.6 mm or less is preferable from the viewpoint of miniaturization and weight reduction of the heat exchanger.

또한, 내면돌출 핀의 높이H는 0.1~0.4mm, 내면돌출 핀의 꼭지각(頂角)α는 10~40°이며, 내면돌출 핀의 개수는 40개이상이며, 리드각β(내면돌출 핀과 관의 길이 방향이 하는 각도)는 20°이상으로 하는 것이 바람직하다.In addition, the height H of the inner protruding pin is 0.1 to 0.4 mm, the vertex angle α of the inner protruding pin is 10 to 40 °, and the number of the inner protruding pin is 40 or more, and the lead angle β (the inner protruding pin and the Angle of the tube in the longitudinal direction) is preferably 20 ° or more.

전조 가공을 실행한 후, 풀림 연화 처리를 실시해도 좋다. 이것은 전조시에 도입된 가공에서의 찌그러짐을 제거하며, 헤어핀 굽힘 가공(사행(蛇行) 굽힘 가공)을 쉽게 하기 위해서다. 정법(定法)에 의해, 300~400℃로 2~8시간정도 풀림을 실행하면 좋다.After carrying out a rolling process, you may perform an annealing softening process. This is to remove the dents in the processing introduced at the time of rolling and to facilitate the hairpin bending processing (meandering bending processing). What is necessary is just to perform an annealing at 300-400 degreeC for 2 to 8 hours by a regular method.

이렇게 하여 제조된 본 실시 형태의 내면홈을 가지는 관은, 확관 가공에 의해 알루미늄 방열 핀의 삽입공에 밀착시킨다. 밀착을 양호하게 하기 위하여 확관율 (외경 증가율)이 4~6%정도가 되게 삽입공과 전열관의 클리어런스를 설정하는 것이 적당하다. 한편, 확관 가공은, 맨드릴을 이용하는 기계 확관법으로 바꾸어 유압 또는 수압에 의해 관에 내압(??)을 부여하는 액압 확관법에 의해, 생산 효율을 높일 수 있다.The pipe having the inner groove of the present embodiment thus manufactured is brought into close contact with the insertion hole of the aluminum heat dissipation fin by expanding tube processing. In order to achieve good adhesion, it is appropriate to set the clearance between the insertion hole and the heat transfer pipe so that the expansion rate (outer diameter increase rate) is about 4 to 6%. On the other hand, expansion of a pipe | tube process can improve production efficiency by the hydraulic pipe | tube expansion method which gives the internal pressure (??) to a pipe by hydraulic or hydraulic pressure instead of the mechanical expansion method using a mandrel.

<실시 형태2: 열교환기>Second Embodiment: Heat Exchanger

본 발명의 다른 실시 형태는, 상기의 실시 형태에 관련되는 전열관을 구비하는 열교환기이다. 상기 열교환기는 핀 찌그러짐이 발생하기 어려운 전열관을 구비하기 때문에, 전열 성능이 우수하며, 효율성이 뛰어나다. 또는, 상기 열교환기는 핀 찌그러짐이 발생하기 어렵고, 또한 내식성에 뛰어난 전열관을 구비하고 있기 때문에, 전열 성능 및 내구성에 뛰어나다.Another embodiment of the present invention is a heat exchanger provided with a heat transfer tube according to the above embodiment. Since the heat exchanger is provided with a heat exchanger tube which is hard to generate fin crushing, it is excellent in heat transfer performance and excellent in efficiency. Alternatively, the heat exchanger is excellent in heat transfer performance and durability because the heat exchanger is provided with a heat transfer tube which is hard to generate fin crush and excellent in corrosion resistance.

<실시 형태3: 공기조화기>Embodiment 3: air conditioner

본 발명의 다른 실시 형태는, 상기 실시 형태와 관련되는 전열관을 구비하는 공기조화기이다. 상기 공기조화기는 핀 찌그러짐이 발생하기 어려운 전열관을 구비하고 있기 때문에, 전열성능이 우수하며, 효율성이 뛰어나다. 또는, 상기 공기조화기는 핀 찌그러짐이 발생하기 어렵고, 또한 내식성이 뛰어난 전열관을 구비하고 있기 때문에, 전열성능 및 내구성이 뛰어나다.Another embodiment of the present invention is an air conditioner including the heat transfer tube according to the above embodiment. Since the air conditioner is provided with a heat transfer tube which is hard to generate pin crush, it is excellent in heat transfer performance and excellent in efficiency. The air conditioner is excellent in heat transfer performance and durability because the air conditioner is provided with a heat transfer tube that is hard to generate pin crush and has excellent corrosion resistance.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 이것들은 본 발명의 예시이며, 상기 이외의 여러가지 구성을 채용할 수도 있다.Although the embodiments of the present invention have been described above, they are examples of the present invention, and various configurations other than the above may be employed.

<실시예><Examples>

다음에 본 발명을 실시예에 근거하여 더욱 상세하게 설명한다.Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

표1에 나타내는 성분 조성의 알루미늄 합금의 원통 형상 빌렛을 주조하며, 간접 압출법에 의해 외경φ47mm, 두께가 3.5mm인 압출관을 얻었다. 상기 압출관에 드로우 블록식 연속 추신기에 의해 추신 가공을 행하며, 외경φ10mm, 두께가 0.45mm인 추신관을 얻었다.The cylindrical billet of the aluminum alloy of the component composition shown in Table 1 was cast, and the extruded pipe of outer diameter (phi) 47 mm and thickness was 3.5 mm by the indirect extrusion method. Drawing processing was performed to the said extruded tube by the draw block type continuous drawing machine, and the drawing tube of outer diameter (phi) 10 mm and thickness was 0.45 mm was obtained.

Figure pct00001
Figure pct00001

희생 방식층을 형성한 No8~14, No22~28에 대하여서는, A1050 또는 A7072의 원통 형상의 희생 방식재의 빌렛을 450℃로 가열하여 그 내측에 원통 형상의 심재 빌렛을 삽입(?嵌)하여 2층 중공 빌렛을 얻으며, 이것을 간접 압출하고, 그 다음에 드로우 블록식 연속 추신기에 의해 추신 가공을 행하며, 동일하게 외경φ10mm, 두께 가 0.48mm인 추신관을 얻었다.For Nos. 8 to 14 and Nos. 22 to 28, where the sacrificial anticorrosive layer was formed, the cylindrical billet of the sacrificial anticorrosive material of A1050 or A7072 was heated to 450 ° C., and the cylindrical core billet of the sacrificial corrosion material was inserted thereinto. A layer hollow billet was obtained, this was indirectly extruded, and then the drawing process was carried out by a draw block type continuous drawing machine, and a drawing tube having an outer diameter φ 10 mm and a thickness of 0.48 mm was similarly obtained.

이렇게 하여 얻은 추신관에 대하여 360℃에서 2시간의 풀림 연화 처리를 실시한 후, 플로팅 플러그, 로드, 홈을 가지는 플러그가 일체로 된 플러그를 삽입하며, 플로팅 다이스, 가공 헤드, 형성 다이스를 통과시킴으로써 내면에 홈을 가지도록 가공을 행하며, 외경:φ7mm, 밑바닥두께:0.35mm, 돌출 핀의 높이H:0.22mm, 돌출 핀의 개수가 50개, 꼭지각α:15°, 리드각β:35°인 내면홈을 가지는 관을 제작하였다. 한편, No8~14, No21~26에 대하여, 상기 희생 방식층이 0.035mm (밑바닥두께에 대하여 10%의 비율)이 되게, 압출 공정에서의 희생 방식재료의 빌렛(billet) 두께로 조정했다. 더욱이, 최종적으로 360℃에서 2시간의 풀림 연화 처리를 실시하여, 내면홈을 가지는 관을 완성하였다.After performing the loosening softening treatment at 360 ° C. for 2 hours on the thus-obtained drawing tube, a plug having a floating plug, a rod, and a grooved plug was inserted, and the inner surface was passed through a floating die, a processing head, and a forming die. The inner surface is machined to have a groove in the outer diameter: φ7mm, bottom thickness: 0.35mm, height of projecting pin H: 0.22mm, number of projecting pins 50, vertex angle α: 15 °, lead angle β: 35 ° A tube with a groove was made. On the other hand, about No8-14 and No21-26, it adjusted to the billet thickness of the sacrificial anticorrosive material in an extrusion process so that the said sacrificial anticorrosive layer might be 0.035 mm (ratio of 10% with respect to bottom thickness). Furthermore, the annealing softening process was performed for 2 hours at 360 degreeC finally, and the tube which has an inner groove was completed.

이렇게 하여 얻어진 본 발명예 및 비교예의 내면홈을 가지는 관의 특성을 평가하기 위하여 다음과 같은 시험을 행했다. 얻어진 결과를 표2에 나타낸다.In order to evaluate the characteristic of the pipe | tube which has the inner groove of this invention example and comparative example obtained in this way, the following test was done. The obtained results are shown in Table 2.

Figure pct00002
Figure pct00002

(a)인장시험(引張試?)(a) Tensile test

내면홈을 가지는 관의 강도를 측정하기 위하여, JIS Z2241에 기준된 인장 시험을 실시했다.In order to measure the strength of the tube having an inner groove, a tensile test based on JIS Z2241 was performed.

(b)확관 가공성(b) Expandability

상기 외경φ7mm인 내면홈을 가지는 관을, 강제(鋼製) 맨드릴을 사용하여 외경이 5% 증가되게 확관 가공을 행했다. 그 후, 관의 단면을 관찰하며, 돌출 핀의 높이H의 감소량을 측정하여 핀 찌그러짐량을 평가했다. 열교환기로서의 전열특성을 얻기 위하여, 상기 핀 찌그러짐량은 0.01mm이하인 것이 바람직하다. 또 확관 가공전후의 돌출 핀 단면의 중앙부의 경도를 마이크로 비커스 경도계로 측정했다.The pipe having the inner groove having the outer diameter φ 7 mm was expanded by using a forced mandrel such that the outer diameter was increased by 5%. Then, the cross section of the pipe was observed, and the amount of pin crushing was evaluated by measuring the decrease amount of the height H of the protruding pin. In order to obtain heat transfer characteristics as a heat exchanger, the fin crushing amount is preferably 0.01 mm or less. Moreover, the hardness of the center part of the protrusion pin cross section before and behind expansion pipe processing was measured with the micro Vickers hardness tester.

(c)내식성(c) corrosion resistance

외부 내식성을 평가하기 위하여, 각 내면홈을 가지는 관에 대하여 JIS Z8681에 기준하여 CASS시험을 1500시간 행했다. 시험후, 시험관의 표면부식 생성물을 제거하여, 관의 부식 상황을 관찰하며, 관통공의 유무에 의해 외부 내식성을 평가했다.In order to evaluate external corrosion resistance, the CASS test was performed for 1500 hours with respect to the pipe which has each inner groove based on JISZ8681. After the test, the surface corrosion products of the test tubes were removed, the corrosion state of the tubes was observed, and the external corrosion resistance was evaluated by the presence or absence of through holes.

표2에서 나타내는 바와 같이, 본 발명의 알루미늄으로 제조된 내면홈을 가지는 관No1~No14는, 돌출 핀의 높이H의 감소량 (핀 찌그러짐량)은 0.01mm이하에서, 확관전의 돌출 핀부의 경도 HV35이상인 No3~No7, No10~No14의 핀 찌그러짐량은 0이며 매우 양호하다. 또한 희생 방식층을 형성한 No8~No14는, 관통공의 발생은 보이지 않으며 외부 내식성이 양호하다. 또한 관의 인장 강도가 119MPa이상이며, 예를 들면 비교예 No16의 91MPa(A3003에 상당)에 비하여 강도가 높으며, 따라서 관의 내압강도도 높기 때문에, 박육화에 의한 소재비용을 저감할 수 있다.As shown in Table 2, the pipes No1 to No14 having inner grooves made of aluminum of the present invention had a decrease in the height H of the protruding pins (pin distortion) of 0.01 mm or less, and the hardness of the protruding pin portions before expansion. The amount of pin distortion of No3 to No7 and No10 to No14 described above is 0, which is very good. Moreover, No8-No14 which provided the sacrificial anticorrosive layer does not show generation | occurrence | production of a through hole, and external corrosion resistance is favorable. Further, the tensile strength of the tube is 119 MPa or more, for example, the strength is higher than that of 91 MPa (corresponding to A3003) of Comparative Example No16, and thus the pressure resistance of the tube is also high, so that the material cost due to thinning can be reduced.

여기에 비하여, Mn, Mg량이 적은 No15~No18, No22~No25는 확관시의 돌출 핀의 찌그러짐이 크며, 관 자체의 강도도 낮다. 반대로 Mn, Mg량이 많은 No19~No21, No26~No28은 추신 공정이나 전조 공정에서 깨여지며, 내면홈을 가지는 관을 제조할 수 없었다.On the other hand, No15-No18 and No22-No25 with small amount of Mn and Mg have large distortion of the protruding pin at the time of expansion, and the intensity | strength of the pipe itself is also low. On the contrary, No19-No21 and No26-No28 having a large amount of Mn and Mg are broken in the drawing process or the rolling process, and a pipe having an inner groove could not be manufactured.

이상, 본 발명을 실시예에 근거하여 설명했다. 상기 실시예는 어디까지나 예시이며, 여러가지 변형된 예가 있을 수 있으며, 또한 그러한 변형예도 본 발명의 범위에 속하는 것은 당업자도 이해하여야 한다.The present invention has been described above based on the embodiments. The above embodiments are only examples, and there may be various modified examples, and it should be understood by those skilled in the art that such modified examples fall within the scope of the present invention.

1:알루미늄 방열 핀
2:전열관(내면 홈을 가지는 관)
3:루버
4:확관 플러그(맨드릴)
5:평활관
6:전조 플러그
7:회전 롤
8:내면 나선 홈을 갖는 관
9:돌출 핀
10:희생 방식층
1: aluminum heat dissipation fin
2: Heat pipe (tube with inner groove)
3: louver
4: expansion plug (mandrel)
5: smooth pipe
6: rolling plug
7: rotary roll
8: tube with inner spiral groove
9: protrusion pin
10: victim anticorrosion floor

Claims (8)

내면에 복수의 돌출형 핀이 형성되고, Mn:0.8~1.8질량%(이하, 질량%를 %로 기재), Mg:0.1~0.6%을 함유하고, 잔부가 Al과 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관.A plurality of protruding fins are formed on the inner surface, Mn: 0.8-1.8 mass% (hereinafter referred to as% by mass), Mg: 0.1-0.6%, and the balance is made of Al and unavoidable impurities. Heat pipe having an inner groove made of an aluminum alloy. 내면에 복수의 돌출형 핀이 형성되고, Mn:0.8~1.8%, Mg:0.1~0.6%을 함유하고, 더욱 Fe:0.60%이하, Si:0.60%이하, Cu:0.30%이하, Zn:0.30%이하, Cr:0.20%이하, Ti:0.20%이하, Zr:0.20%이하 중에서 1종 또는 2종이상을 함유하고, 잔부가 Al과 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관.A plurality of protruding fins are formed on the inner surface, Mn: 0.8-1.8%, Mg: 0.1-0.6%, Fe: 0.60% or less, Si: 0.60% or less, Cu: 0.30% or less, Zn: 0.30 Inner surface made of aluminum alloy, containing one or two or more of% or less, Cr: 0.20% or less, Ti: 0.20% or less, Zr: 0.20% or less, and the balance consists of Al and unavoidable impurities Heat pipe with groove. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 돌출형 핀의 경도는 HV33이상인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관.
The method according to claim 1 or 2,
Heat transfer tube having an inner groove made of an aluminum alloy, characterized in that the hardness of the protruding fin is HV33 or more.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
외면에 희생 방식재로서 순Al 또는 Al-Zn계 합금층을 형성한 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관.
The method according to any one of claims 1 to 3,
A heat transfer tube having an inner groove made of an aluminum alloy, characterized in that a pure Al or Al-Zn alloy layer is formed on the outer surface as a sacrificial anticorrosive material.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전열관의 외경이, 4.0mm~9.54mm인 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관.
The method according to any one of claims 1 to 4,
Heat pipe having an inner groove made of an aluminum alloy, the outer diameter of the heat pipe, 4.0mm ~ 9.54mm.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전열관의 밑바닥 두께가, 0.3mm~0.6mm인 알루미늄 합금으로 제조된 내면홈을 가지는 전열관.
The method according to any one of claims 1 to 5,
Heat transfer tube having an inner groove made of an aluminum alloy, the bottom thickness of the heat transfer tube, 0.3mm ~ 0.6mm.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 전열관을 구비하는 열교환기.The heat exchanger provided with the heat exchanger tube of any one of Claims 1-6. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 전열관을 구비하는 공기조화기.The air conditioner provided with the heat exchanger tube in any one of Claims 1-6.
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