專利名稱：熱交換用扁平管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成有多個(gè)貫通孔的熱交換用扁平管。
背景技術(shù)：
以往，在空調(diào)機(jī)的蒸發(fā)器等中，使用專利文獻(xiàn)1(日本特開平10-132424號(hào)公報(bào)) 所示的熱交換用扁平管。這種扁平管通過對(duì)鋁合金等進(jìn)行擠壓成形等而一體成形，將圓形截面的多個(gè)貫通孔配置成排成一排或多排。在通過貫通孔內(nèi)部的制冷劑與通過扁平管外周的空氣等介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。近年來，應(yīng)用使用壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于HFC制冷劑的二氧化碳(C02)制冷劑(使用壓力為IOMPa以上)，也提出了耐受C02制冷劑的高壓的各種扁平管。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題但是，在設(shè)計(jì)耐受C02等高壓制冷劑的扁平管的情況下，要求增厚貫通孔周圍的壁厚以滿足耐壓強(qiáng)度，難以減薄從扁平管的外周的平面到貫通孔的厚度即外周厚度，其結(jié)果，難以實(shí)現(xiàn)扁平管全體的薄型化。本發(fā)明的課題在于，提供能夠確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度并實(shí)現(xiàn)薄型化的熱交換用扁平管。用于解決課題的手段第1方面的熱交換用扁平管是通過將多個(gè)供制冷劑通過的圓形截面的貫通孔配置在一排而形成的熱交換用扁平管。設(shè)利用貫通孔的半徑R使分隔相鄰的2個(gè)貫通孔之間的分隔部的厚度tl無量綱化而得到的值為tl/R，并且設(shè)利用半徑R使從扁平管的外周的平面到貫通孔的厚度即外周厚度t2無量綱化而得到的值為t2/R，在貫通孔的內(nèi)部壓力為10. OMPa 90. OMPa的情況下，式1的關(guān)系成立0. 28 < (t2/R)/(tl/R) < 0.42(式 1)。這里，上述關(guān)系式(式1)成立，由此，熱交換用扁平管能夠確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度，并且能夠使扁平管的厚度最薄。第2方面的熱交換用扁平管在第1方面的熱交換用扁平管中，在貫通孔的內(nèi)部壓力為20. OMPa 80. OMPa的情況下，式2的關(guān)系成立0.30 彡(t2/R)/(tl/R)彡 0. 41 (式 2)。這里，根據(jù)制冷劑的種類，在貫通孔的內(nèi)部壓力為20. OMPa 80. OMPa的情況下， 上述關(guān)系式(式幻成立，由此，熱交換用扁平管能夠確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度，并且能夠使扁平管
的厚度最薄。第3方面的熱交換用扁平管在第1方面或第2方面的熱交換用扁平管中，在貫通孔的內(nèi)部壓力為30. OMPa 80. OMPa的情況下，式3的關(guān)系成立
0.32 彡(t2/R)/(tl/R)彡 0. 41(式 3)。這里，根據(jù)制冷劑的種類，在貫通孔的內(nèi)部壓力為30. OMPa 80. OMPa的情況下， 上述關(guān)系式(式幻成立，由此，熱交換用扁平管能夠確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度，并且能夠使扁平管
的厚度最薄。并且，第4方面的熱交換用扁平管在第1方面 第3方面的任意一個(gè)方面的熱交換用扁平管中，熱交換用扁平管利用可彈塑性變形的材料制造。這里，熱交換用扁平管利用可彈塑性變形的材料制造，所以，在上述關(guān)系式成立的情況下，能夠更加可靠地確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度，并且能夠使扁平管的厚度最薄。發(fā)明效果根據(jù)第1方面，熱交換用扁平管能夠確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度，并且能夠使扁平管的厚度最薄，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)熱交換用扁平管的小型化和低成本。根據(jù)第2方面，根據(jù)制冷劑的種類，在貫通孔的內(nèi)部壓力為20. OMPa 80. OMPa的情況下，上述關(guān)系式(式幻成立，由此，熱交換用扁平管能夠確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度，并且能夠使扁平管的厚度最薄。根據(jù)第3方面，根據(jù)制冷劑的種類，在貫通孔的內(nèi)部壓力為30. OMPa 80. OMPa的情況下，上述關(guān)系式(式幻成立，由此，熱交換用扁平管能夠確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度，并且能夠使扁平管的厚度最薄。根據(jù)第4方面，能夠更加可靠地確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度，并且能夠使扁平管的厚度最薄，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化和低成本。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的熱交換用扁平管的局部主視圖。圖2是與圖1的熱交換用扁平管對(duì)應(yīng)的解析對(duì)象的概略圖。圖3是示出圖1的熱交換用扁平管的耐壓強(qiáng)度的等壓線的圖表，是貫通孔的半徑為0. 2mm時(shí)的圖表(使用鋁合金A3003-0的情況)。圖4是示出圖1的熱交換用扁平管的耐壓強(qiáng)度的等壓線的圖表，是貫通孔的半徑為0. 3mm時(shí)的圖表(使用鋁合金A3003-0的情況)。圖5是示出圖1的熱交換用扁平管的耐壓強(qiáng)度的等壓線的圖表，是貫通孔的半徑為0. 4mm時(shí)的圖表(使用鋁合金A3003-0的情況)。圖6是示出圖1的熱交換用扁平管的耐壓強(qiáng)度的等壓線的圖表，是貫通孔的半徑為0. 5mm時(shí)的圖表(使用鋁合金A3003-0的情況)。圖7是示出圖1的熱交換用扁平管的耐壓強(qiáng)度的等壓線的圖表，是貫通孔的半徑為0. 6mm時(shí)的圖表(使用鋁合金A3003-0的情況)。圖8是示出圖1的熱交換用扁平管的耐壓強(qiáng)度的等壓線的圖表，是將改變貫通孔半徑時(shí)的多個(gè)圖表重疊而得到的圖表(使用鋁合金A3003-0的情況)。圖9是示出圖1的熱交換用扁平管的耐壓強(qiáng)度的等壓線的圖表，是對(duì)圖8的圖表進(jìn)行近似化而得到的圖表(使用鋁合金A3003-0的情況)。圖10是使用鋁合金A1050-0時(shí)的與圖9對(duì)應(yīng)的圖表。
具體實(shí)施例方式參照

本發(fā)明的熱交換用扁平管的實(shí)施方式。(實(shí)施方式)圖1所示的熱交換用扁平管1是通過在該扁平管1的主體2的內(nèi)部將多個(gè)供制冷劑通過的圓形截面的貫通孔3配置在橫向一排而形成的具有扁平的橢圓形截面的多孔管。 貫通孔3是正圓的圓形截面。該熱交換用扁平管1是通過對(duì)鋁合金等可彈塑性變形的材料進(jìn)行擠壓成形而一體成形并制造的。在該熱交換用扁平管1中，設(shè)利用貫通孔3的半徑R使分隔相鄰的2個(gè)貫通孔3 之間的分隔部4的厚度tl無量綱化而得到的值為tl/R，并且，設(shè)利用半徑R使從扁平管1 的外周的平面5到貫通孔3的厚度即外周厚度t2無量綱化而得到的值為t2/R，設(shè)定分隔部 4的厚度tl、外周厚度t2和貫通孔3的半徑R，使得在貫通孔3的內(nèi)部壓力為10. OMPa 90. OMPa的情況下，式1的關(guān)系成立0. 28 < (t2/R) / (tl/R) < 0· 42 (式 1)(另外，優(yōu)選0.30 彡(t2/R)/(tl/R) < 0. 42 的關(guān)系成立)。通過設(shè)定tl、t2、R以使這種關(guān)系式(式1)成立，從而熱交換用扁平管1能夠確保目標(biāo)的耐壓強(qiáng)度(即目標(biāo)耐壓強(qiáng)度)，并且，扁平管1的厚度最薄，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)熱交換用扁平管1的小型化和低成本。另外，在以下的實(shí)施例1中詳細(xì)敘述，但是，當(dāng)(t2/R)/(tl/R)為0.觀以下時(shí)，扁平管1無法耐受實(shí)用中耐受的最低限度的耐壓強(qiáng)度(IOMPa)，并且，當(dāng)(t2/R)/(tl/R)為 0. 42以上時(shí)，雖然能夠得到耐受在實(shí)際使用中假設(shè)的最大耐壓強(qiáng)度(90MPa)的充分強(qiáng)度， 但是，隨著該(t2/R)/(tl/R)的值的增大，扁平管1的尺寸過大而成為必要以上，難以實(shí)現(xiàn)小型化。因此，如果是上述關(guān)系式(式1)成立的關(guān)系，則能夠進(jìn)行實(shí)用中耐受的耐壓強(qiáng)度的設(shè)計(jì)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。另外，在本發(fā)明中，如以下的實(shí)施例中詳細(xì)敘述的那樣，考慮遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了鋁材料等中的屈服應(yīng)力的抗拉強(qiáng)度來進(jìn)行設(shè)計(jì)，假設(shè)以使(t2/R)/(tl/R)的值在中心值的0.35前后、在0.觀 0. 42的范圍內(nèi)的方式設(shè)定tl、t2、R，與遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出該范圍的設(shè)定(例如僅考慮了屈服應(yīng)力的設(shè)計(jì))不同。并且，如果考慮在使用HFC等低壓制冷劑的情況下，扁平管1的耐壓強(qiáng)度需要為 20. OMPa以上，則優(yōu)選在扁平管1的貫通孔3的內(nèi)部壓力為20. OMPa 80. OMPa的情況下， 式2的關(guān)系成立0. 30 ( (t2/R) / (tl/R)彡 0· 41 (式 2)。由此，在使用HFC等低壓制冷劑從而貫通孔3的內(nèi)部壓力為20. OMPa 80. OMPa 的情況下，上述(式幻也成立，由此，扁平管1能夠確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度，并且能夠使扁平管
1的厚度最薄。進(jìn)而，如果考慮在使用二氧化碳(⑶幻等高壓制冷劑的情況下，扁平管1的耐壓強(qiáng)度需要為30. OMPa以上，則優(yōu)選在扁平管1的貫通孔3的內(nèi)部壓力為30. OMPa 80. OMPa 的情況下，式3的關(guān)系成立0. 32 彡(t2/R) / (tl/R)彡 0· 41 (式 3)
由此，在使用C02等高壓制冷劑從而貫通孔3的內(nèi)部壓力為30. OMPa 80. OMPa 的情況下，上述(式幻也成立，由此，扁平管1能夠確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度，并且能夠使扁平管 1的厚度最薄。實(shí)施例圖3 圖7分別示出通過計(jì)算機(jī)仿真對(duì)將貫通孔3的半徑R分別固定為0. 2mm、 0. 3mm、0. 4mm、0. 5mm、0. 6mm、橫軸和縱軸分別取tl/R和t2/R時(shí)的耐壓P的等壓線進(jìn)行數(shù)值解析并求解而得到的圖表。另外，在圖3 圖7所示的圖表的解析中使用鋁合金A3003-0。 以下的表1示出鋁合金A3003-0的材料物性。[表 1]表1.鋁合金A3003-0的材料物性
權(quán)利要求
1.一種熱交換用扁平管(1)，該熱交換用扁平管(1)是通過將多個(gè)供制冷劑通過的圓形截面的貫通孔C3)配置在一排而形成的，其中，設(shè)利用所述貫通孔(3)的半徑R使分隔相鄰的2個(gè)所述貫通孔C3)之間的分隔部(4) 的厚度tl無量綱化而得到的值為tl/R，并且設(shè)利用所述半徑R使從所述扁平管(1)的外周的平面到所述貫通孔(3)的厚度即外周厚度t2無量綱化而得到的值為t2/R，在所述貫通孔⑶的內(nèi)部壓力為10. OMPa 90. OMPa的情況下，式1的關(guān)系成立 0. 28 < (t2/R) / (tl/R) < 0. 42 (式 1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換用扁平管(1)，其中，在所述貫通孔(3)的內(nèi)部壓力為20. OMPa 80. OMPa的情況下，式2的關(guān)系成立 0. 30 ( (t2/R) / (tl/R)彡 0. 41 (式 2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換用扁平管(1)，其中，在所述貫通孔(3)的內(nèi)部壓力為30. OMPa 80. OMPa的情況下，式3的關(guān)系成立 0. 32 ( (t2/R) / (tl/R)彡 0. 41 (式 3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的熱交換用扁平管(1)，其中， 所述熱交換用扁平管(1)利用可彈塑性變形的材料制造。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠確保目標(biāo)耐壓強(qiáng)度并實(shí)現(xiàn)薄型化的熱交換用扁平管。第1方面的熱交換用扁平管(1)是通過將多個(gè)供制冷劑通過的圓形截面的貫通孔(3)配置在一排而形成的。設(shè)利用貫通孔(3)的半徑R使分隔相鄰的2個(gè)貫通孔(3)之間的分隔部(4)的厚度t1無量綱化而得到的值為t1/R，并且設(shè)利用半徑R使從扁平管(1)的外周的平面到貫通孔(3)的厚度即外周厚度t2無量綱化而得到的值為t2/R，在貫通孔(3)的內(nèi)部壓力為10.0MPa～90.0MPa的情況下，0.28＜(t2/R)/(t1/R)＜0.42的關(guān)系成立。
文檔編號(hào)F28F21/08GK102510992SQ20108004164
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者劉繼紅, 金鉉永 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社