CN100342203C - 外装有散热片部件的传热管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种耐蚀性良好、散热特性和吸热特性高、在内部流动的流体和在外部流动的流体的热交换效率良好的传热管。利用简单的结构和简易的制作工序，可以低成本地形成这种耐蚀性、散热特性及吸热特性良好的传热管。其中，在金属管(1)的外周面设置至少一层树脂被覆层(2)，使金属材料制散热片部件(3)的一侧端面接触该树脂被覆层(2)的外周面并缠绕成螺旋状。使该缠绕接触部(5)切入树脂被覆层(2)的表面，从而形成传热管(4)。
Description
技术领域
本发明涉及传热管，其可在汽车或建筑机械的流体冷却管、调节居住用空间温湿度的空调机及其他设备中使用，并具有能够在腐蚀环境下使用的耐蚀性。本发明所获得的传热管不仅耐蚀性良好，而且可以利用高散热特性和吸热特性进行有效的热交换。
背景技术
以往，作为具有耐蚀性的传热管，已有如下述专利文献1、2所述的传热管，在实施了镀锌或铬酸盐被膜等防蚀镀覆的钢管或铝管等金属管的外周面，利用挤压成形法设置聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等热塑性树脂被覆层。利用该树脂被覆层具有的冲击吸收力、耐水性和耐药品性等，防止因流石(飛び石)等造成的防蚀镀层、金属管的破损，同时防止因溅污泥斑(泥はね)或药品等造成的金属管的氧化，提高传热管的耐蚀性。
另一方面，为了获得在传热管内外流动的流体彼此间高的热交换性能，已有如下述专利文献3～5所述的传热管，其是把尺寸较长的金属材料制的平板在金属管的外周缠绕成螺旋状，通过在该金属管的外周突出设置散热片部件，来提高散热特性和吸热特性。
专利文献1 特开平8-188884号公报
专利文献2 特开平10-315295号公报
专利文献3 特开平9-42573号公报
专利文献4 特开平9-136111号公报
专利文献5 特开平11-325778号公报
专利文献6 专利第2750710号公报
专利文献7 专利第2954555号公报
专利文献8 特开平3-47987号公报
但是，专利文献1、2的设有树脂被覆层的传热管，为了提高耐冲击性和耐蚀性而形成的厚树脂被覆层，在散热特性和吸热特性方面有问题，难以提高在传热管内外流通的流体彼此间的热交换效率。
另一方面，专利文献3～5的突起设置金属材料制散热片部件的传热管，增大了传热面积，可以获得较高的热交换性能，但是金属管表面的防蚀镀层容易因流石等而破损，在耐蚀性方面存在问题。并且，由于一边在由平板状金属材料形成的散热片部件与金属管上的接触部上设置褶皱等，一边将其成形为螺旋状缠绕在金属管上，所以由于金属材料的复原力而产生螺旋扭曲，不能很好地实现散热片部件的接触部和金属管的外周面的紧密接合，产生间隙而不能获得金属管和散热片部件间良好的传热性。
为了防止这种扭曲，通过夹子固定或螺钉固定等，把螺旋状的散热片部件的两端部固定在金属管上，但在制造工序中不仅花费许多工时，而且散热片部件与金属管间的接触仅靠该固定还不充分。因此，需要通过涂装或钎焊等来堵塞散热片部件与金属管间的间隙，作业工序烦杂，不易提高生产效率。
发明内容
为了解决上述课题，本发明提供可以防止在金属管外周缠绕成螺旋状时的散热片部件的扭曲，提高金属管和散热片部件的接触性，提高双方的传热性，并且热交换性能良好的传热管。通过散热片部件的防扭曲效果，使传热管的制作作业容易进行，提高了生产效率。另外，也提高了传热管的耐蚀性和耐冲击性，提高了传热管的耐久性，保持了良好的热交换性能。
本发明为了解决上述课题，在金属管的外周面设置至少一层树脂被覆层，使金属材料制散热片部件的一侧端面接触该树脂被覆层的外周面，并将所述散热片部件缠绕成螺旋状，使该缠绕接触部切入树脂被覆层的表面。
并且，可以在金属材料制散热片部件的端面中至少使切入树脂被覆层的那一侧端面形成为波纹形。
并且，树脂被覆层的厚度可以为0.1～1.0mm。
并且，在该树脂被覆层熔融温度的100％～130％的温度下加热并熔融有金属材料制散热片部件切入的树脂被覆层，以使树脂被覆层熔融并粘接在散热片部件上。
并且，金属材料制散热片部件及/或金属管可以用铁系列材料形成。
并且，金属材料制散热片部件及/或金属管在表面可以设有至少一层防蚀镀层。
并且，金属材料制散热片部件及/或金属管可以用锌、锡、镍、铝或以它们各自为基础的合金被覆。
并且，金属材料制散热片部件及金属管的烧结温度是树脂被覆层熔融温度的100％～130％，并且表面可以进行涂装处理。
并且，金属材料制散热片部件的截面形状可以为从一端到另一端是相同宽度的直边形状。
并且，形成为直边形状的散热片部件在树脂被覆层中的切入深度可以为树脂被覆层厚度的10％～60％。
并且，金属材料制散热片部件的、与树脂被覆层接触的接触部的宽度大于该散热片部件的主体部的宽度，该散热片部件的截面形状为倒T字形，并且所述接触部的宽度小于等于主体部的宽度的200％。
并且，所述倒T字形的散热片部件在树脂被覆层中的切入深度可以为树脂被覆层厚度的5％～30％。
并且，树脂被覆层中，可以使树脂材料含有颗粒及/或纤维，该颗粒及/或纤维的传热性高于形成该树脂被覆层的树脂材料。
并且，树脂被覆层中，可以使形成该树脂被覆层的树脂材料含有碳纳米纤维。
并且，碳纳米纤维的含量可以为多于5wt％而少于30wt％。
并且，可以在金属管的外周面设有两层树脂被覆层。
本发明通过形成上述结构，在设于钢管、铝管、其他金属管的外周的树脂被覆层的表面，一面使散热片部件的一侧端面切入，一面将散热片部件缠绕成螺旋状，可以良好地防止散热片部件的扭曲，提高散热片部件与金属管的适合性，可以防止双方产生间隙，使其稳定并能进行紧密粘接的配置。因此，可以通过树脂被覆层提高在金属管和散热片部件之间的传热性。并且，通过设置金属材料制散热片部件来增大传热面积，所以即使使用树脂材料时，也能获得和只用金属材料形成的产品相同或在其之上的散热特性和吸热特性，能够获得热交换性能良好的传热管。
并且，利用散热片部件在树脂被覆层中的切入，来固定树脂被覆层和散热片部件，可以抑制因金属材料的复原力造成的螺旋状散热片部件的扭曲，容易进行散热片部件在金属管上的配置作业，可以提高传热管的生产效率，同时提高散热片部件相对传热管的振动或相对在传热体外周流动的流体的流动压力等的耐久性，可以保持良好的热交换性能。并且，通过设置树脂被覆层，提高金属管相对流石等的耐冲击性和相对雨水、溅污泥斑等的耐蚀性，可以保持传热管的良好的热交换性能。
通过使用这种热交换性能良好的传热管，可以提高汽车或建筑机械的流体冷却管、调节居住用空间的温湿度的空调机、利用各种配管进行的吸热和散热、一般产业用、取热用、供热水用、其他多管式热交换器的热交换性能、耐蚀性、耐热性、耐久性，并且可以实现产品的低成本化。
附图说明
图1是本发明实施例1的传热管的立体图。
图2是图1的侧视图。
图3是表示散热片部件切入树脂被覆层中的状态的局部放大剖面图。
图4是实施例1的散热片部件的立体图。
图5是实施例1中正准备向树脂被覆层配置的散热片部件的立体图。
图6是实施例2中正准备向树脂被覆层配置的散热片部件的立体图。
图7是表示实施例3中散热片部件切入树脂被覆层中的状态的局部放大剖面图。
图8是表示实施例4中散热片部件切入树脂被覆层中的状态的局部放大剖面图。
图9是使用了本发明的传热管的多管圆筒式热交换器的概略图。
符号说明
1金属管；2树脂被覆层；3外周散热片；5接触部。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施例，图1是本发明的实施例1的传热管的立体图，在金属管的外周配置树脂被覆层，在该树脂被覆层的外周，把截面形状制成从一端到另一端为相同宽度的直边形状的金属材料制的散热片部件设置成螺旋状。另外，图2是图1的侧视图。图3是表示散热片部件切入树脂被覆层中的状态的传热管的局部放大剖面图。图4是实施例1的散热片部件的立体图，使散热片部件整体形成波纹形来设置波纹形褶皱。图5是实施例1中正准备向树脂被覆层配置的散热片部件的立体图，表示的状态是：一面把散热片部件缠绕在树脂被覆层的外周，一面压缩形成散热片部件内周侧的波纹形褶皱，同时使散热片部件外周侧的波纹形褶皱伸展，使散热片部件形成为弧状。
图6是实施例2中正准备向树脂被覆层配置的散热片部件的立体图，表示在压缩形成散热片部件内周侧的波纹形褶皱的同时，使散热片部件外周侧的波纹形褶皱扩展，使散热片部件形成为弧状的状态。图7是实施例3中传热管的局部放大剖面图，在传热管的外表面实施了阳离子静电涂装。图8是实施例4中传热管的局部放大剖面图，外装有散热片部件，所述散热片部件的与树脂被覆层接触的接触部的宽度大于主体部的宽度，并且其截面形状为倒T字形，然后形成传热管，在该传热管的外表面实施了阳离子静电涂装。图9是使用了本发明的传热管的多管圆筒式热交换器的概略图。
另外，散热片部件所使用的金属材料可以是任何材料，但在树脂被覆层上设置散热片部件时，散热片部件仅切入树脂被覆层厚度的一部分，不贯通树脂被覆层使其破裂，不会因散热片部件而损伤金属管。例如，通过用铝、铜、低碳钢等较软质的金属材料形成散热片部件，可以改善在树脂被覆层中的切入性，而且即使缠绕力较强时，也可以进行使树脂被膜不破裂的缠绕。并且，与使用软质金属材料相比，在使用不锈钢等较硬质的金属材料时，以比较弱的力在树脂被覆层上进行缠绕，由此可以使散热片部件切入树脂被覆层而不破坏树脂被膜。
并且，树脂被覆层的厚度优选在0.1～1.0mm的范围内。如果厚度低于0.1mm，则容易被散热片部件的一侧端面破坏，反之如果厚度超过1.0mm，则从管外周表面进行传热的传热性降低。
并且，切入了金属材料制散热片部件的树脂被覆层，在该树脂被覆层熔融温度的100％～130％的温度下被加热熔融，如果使树脂被覆层熔融粘接在散热片部件上，则散热片部件在树脂被覆层中的固定更加牢靠且稳定，双方的传热性提高，同时散热片部件相对在外部流动的流体的流动压力或振动等的耐久性提高。另外，如果加热温度低于树脂被覆层的熔融温度的100％，则不能良好地进行树脂被覆层的熔融，不能实现在散热片部件和树脂被覆层之间连接强度的提高。如果加热温度高于树脂被覆层熔融温度的130％，则树脂被覆层过度熔融，有可能从金属管表面流失。因此，优选在树脂被覆层熔融温度的100％～130％的温度范围下加热。
并且，金属材料制散热片部件及/或金属管通过利用铁系列材料形成，可以获得廉价的产品，提高各部件的耐久性，同时提高形成螺旋状时的散热片部件的形状保持性，不易产生扭曲。
另外，散热片部件和金属管优选在表面设置至少一层防蚀镀层。特别是在利用铁系列材料形成散热片部件和金属管的情况下，通过用锌、锡、镍、铝或以它们各自为基础的合金进行被覆，从而散热片部件和金属管可以获得可靠性高的耐久性。
并且，金属材料制散热片部件和金属管如果在烧结温度为树脂被覆层熔融温度的100％～130％的温度下对表面实施涂装处理，可以提高它们的耐蚀性，同时因树脂被覆层熔融并熔融粘接在散热片部件的外表面，而可以实现散热片部件和树脂被覆层的牢靠固定。该情况时，如果烧结温度低于树脂被覆层熔融温度的100％，则不能良好地进行树脂被覆层的熔融，不能实现在散热片部件和树脂被覆层之间连接强度的提高。如果烧结温度高于树脂被覆层熔融温度的130％，则树脂被覆层过度熔融，有可能从金属管表面流失。
并且，金属材料制散热片部件通过使其截面形状为从一端到另一端为相同宽度的直边形状，可以强力切入树脂被覆层。由于散热片部件不会使树脂被覆层破裂，所以优选使直边形状的散热片部件在树脂被覆层中的切入深度为树脂被覆层厚度的10％～60％。如果该切入深度小于10％，则散热片部件在树脂被覆层上的适合性变差，散热片部件和金属管间的传热性降低，散热片部件和树脂被覆层间的连接力变脆弱。如果该切入深度大于60％，则切入部分的树脂被覆层变脆弱，树脂被覆层有可能因散热片部件的负荷而破裂。另外，在树脂被覆层的厚度为上面所述的0.1～1.0mm的情况下，切入深度在0.01～0.6mm的范围内。更优选使切入深度为树脂被覆层的20％～40％。
如果金属材料制散热片部件的与树脂被覆层接触的接触部的宽度大于主体部的宽度，并且其截面形状为倒T字形，则树脂被覆层和散热片部件的接触面积增大，可以提高双方之间的传热性，同时进一步提高散热片部件在树脂被覆层上的固定稳定性。另外，该较宽的接触部的宽度优选小于等于主体部的宽度的200％，如果宽度大于200％，则散热片部件自身不易成形，并且接触部侧不易形成螺旋状，设置时有可能在树脂被覆层和散热片部件之间产生间隙。
作为这种倒T字形的散热片部件，通过使表面积较大的接触部切入树脂被覆层，而使切入力分散，提高树脂被覆层的防破裂效果。并且，这种倒T字形的散热片部件优选在树脂被覆层中的切入深度为树脂被覆层厚度的5％～30％，即使是这种小的切入深度，也能实现散热片部件的稳定固定。上述切入深度如果小于5％，与使散热片部件不切入的情况相比，不能提高散热片部件的固定力。如果倒T字形的散热片部件的切入深度大于30％，则传热性未见差异，且需要较强的缠绕力，有产生树脂被覆层破裂的危险。
另外，树脂被覆层所使用的树脂材料通过使用PA、PP、PE等，可以获得耐蚀性和耐冲击性良好且廉价的传热管。并且，通过使用单体铸塑尼龙、聚酰胺-酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚酰胺、聚苯硫、聚砜、聚四氟乙烯、四氟乙烯-全氟烷氧基烷、氟化乙烯-丙烯、聚氯三氟乙烯、四氟乙烯-乙烯、乙烯氯三氟乙烯等树脂材料，可以获得热交换性能和耐蚀性良好并且耐热性良好的传热管。
这些树脂材料中可以含有由铜、铝、不锈钢等的金属材料、碳材料或玻璃材料等形成的颗粒或纤维，即使在使用树脂材料的情况下也能提高传热管的传热性，进一步提高热交换性能。并且，优选使用黑色并具有黑体辐射效果的树脂材料，这种黑色的并具有黑体辐射效果的树脂材料中可以还含有所述颗粒或纤维等，这样在散热时辐射热的放射特性良好，吸热时的热吸收性良好，可以进一步提高传热管的热交换效率。
另外，通过使上述树脂材料含有碳纳米管、碳纳方(カ一ボンナノホ一ン)等碳纳米纤维，可以有效提高树脂材料的传热性，进一步提高传热管的散热特性和吸热特性。并且，优选这种碳纳米纤维的含量为多于5wt％而少于30wt％，这样在获得更加良好的传热效果的同时容易进行传热管的生产。
上述碳纳米纤维的含量如果小于等于5wt％，则传热效果的提高作用不足。另外，即使含量大于等于30wt％，传热效果也未产生大的差异，而且使其在树脂材料中的含量大于等于30wt％是有困难的，并且也降低了生产效率，增加了成本。另外，本说明书中所说的碳纳米纤维是指纳米技术领域包括的碳纳米管、碳纳方、其他纳米单位的碳纤维的总称。在树脂材料中，可以使用碳纳米管、碳纳方及其他碳纳米纤维中的一种物质或它们的混合物。在树脂材料中含有碳纳米管的情况下，碳纳米管可以是单层的也可以是多层的。另外，不考虑该碳纳米管的纵横比，也不考虑碳纳米管的粗细、长度等。
(实施例1)
首先，详细说明图1～图4所示的实施例1，1表示金属管，使用管外径为8mm、壁厚为0.7mm、外表面没有镀铜的单层绕钢管，外表面镀铜的复叠绕钢管、铝管等。该金属管1通过如后所述设置树脂被覆层2可以获得耐蚀性，所以可以直接使用，但在本实施例中，在该金属管1的外表面还设置替换腐蚀性的防蚀镀层(未图示)，即使在恶劣的腐蚀环境下也能表现良好的耐蚀性。
上述防蚀镀层可以为锌、锡、锡-锌合金、镍、锌-镍合金、锌-铝合金等的一层镀层，也可以在金属管1)的外表面镀镍，在该镍层的外周面镀锌-镍合金，形成两层结构等多层镀层。并且，在实施多层防蚀镀层时，例如可以采用所述专利文献6～8所记载的方法。另外，也可以对金属管1实施锌系列镀层和铬酸盐被膜，使其具有耐蚀性。
然后，使用挤压成形装置等，在如上所述防蚀镀层的外周面紧密涂覆厚度为0.1～1.0mm的树脂被覆层2。在本实施例中利用聚酰胺12等聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等仅形成一层树脂被覆层2。对于树脂被覆层2，可以根据需要使所述树脂材料中含有由铜、铝、不锈钢等金属材料、碳材料或玻璃材料等形成的颗粒或纤维，也可以使用黑色并具有黑体辐射效果的树脂材料，或可以含有碳纳米纤维，这样在散热时辐射热的散热特性良好，吸热时热吸收性良好，可以提高树脂被覆层2的传热性。
在上述树脂被覆层2的外周面，按照图3所示，使由所述铝、铜、经表面处理的低碳钢、不锈钢等金属材料制的平板而形成的尺寸较长的散热片部件3的一侧端面，一面接触树脂被覆层2，一面配置成螺旋状，由此获得实施例1的传热管4。另外，散热片部件3如图3所示，使宽度方向的长度L为图1所示金属管1的外径D的50％～150％，使散热片部件3的厚度t为0.15～0.4mm。在散热片部件3的表面可以类似所述金属管1设置防蚀镀层，可以利用锌、锡、锡-锌合金、镍、锌-镍合金、锌-铝合金等形成一层镀层，也可以将它们组合形成多层镀层。通过设置这种防蚀镀层，可以防止散热片部件3的腐蚀，进一步提高传热管4整体的耐蚀性。
为了在树脂被覆层2上将上述散热片部件3设置成螺旋状，在实施例1中，按照图4所示，在厚度均匀并且截面形状为从一端到另一端为相同宽度的直边形状的散热片部件3上，设置多个涉及整个宽度的波纹形褶皱6，使散热片部件3整体成形为波纹形。在准备把该散热片部件3配置在金属管1上之前，如图5所示进行成形，使作为散热片部件3在树脂被覆层2上的接触部5的内周侧，进行缩径，并增大波纹形褶皱6的起伏，同时使外周侧伸展成为平坦状。通过这种成型，在内径侧和外径侧之间产生直径差，散热片部件3以接触部5侧为内侧弯曲成弧状，容易在设有树脂被覆层2的金属管1的外周缠绕成螺旋状。另外，该波纹形褶皱6在金属管1上的螺旋状配置完成后，图3所示的散热片部件3形成的波纹形褶皱6的长度d为大于等于散热片部件3的宽度的约50％。
并且，一面使接触部5切入树脂被覆层2的表面一面将散热片部件3缠绕成螺旋状。该散热片部件3的接触部5在树脂被覆层2中的切入深度(图3的I)，在本实施例中为树脂被覆层2厚度的60％。这样，一面使散热片部件3的接触部5切入树脂被覆层2，一面进行缠绕，所以接触部5被树脂被覆层2束缚着，可以防止因金属材料的复原力造成的散热片部件3的扭曲，能够有效进行散热片部件3的螺旋状配置作业。
由于使设有波纹形褶皱6的接触部5切入树脂被覆层2，所以与直线切入时相比，接触部5和树脂被覆层2的接触面积增大，接触部5可以配置在与散热片部件3扭曲方向交叉的方向。因此，散热片部件3更牢靠地切入树脂被覆层2中，束缚力增大，可以进一步提高防扭曲效果。
以往由于散热片部件的扭曲，在金属管和散热片部件的接触部产生间隙，需要通过涂装或钎焊等来堵塞间隙，但在本发明中，散热片部件3在树脂被覆层2中的适合性提高，可以没有间隙地紧密粘接，所以没有必要个别进行堵塞间隙的作业，可以提高作业效率，降低材料成本，提高生产效率。
在如上所述形成的传热管4中，通过利用具有冲击吸收性、耐水性和耐药品性等的树脂被覆层2来被覆保护金属管1，提高防止该金属管1及在其表面实施的防蚀镀层因流石等而破损或因溅污泥斑等造成的氧化等的效果。此外，本实施例中在散热片部件3也设置防蚀镀层，所以能够获得耐蚀性良好的产品。
另外，在树脂被覆层2的外周面设置金属材料制散热片部件3，可以增大传热面积，同时可以使散热片部件3的一侧端面切入树脂被覆层2并且没有间隙地紧密粘接，所以能够获得介有树脂被覆层2的金属管1和散热片部件3的高传热性。并且，根据需要使树脂被覆层2含有碳纳米纤维，或含有金属材料制、碳材料制或玻璃材料制等的颗粒或纤维，或使用黑色并具有黑体辐射效果的树脂材料，所以能够提高树脂被覆层2的传热性，可以进一步提高在金属管1和散热片部件3之间的传热性。
因此，传热管4的散热特性和吸热特性提高，在传热管4内部流通的流体和在外部流通的流体可以有效地进行热交换。并且，利用在树脂被覆层2中的良好适合性，提高散热片部件3相对传热管4的振动或相对在散热片部件3的外周流动的流体的流动压力等的耐久性，可以保持良好的热交换性能。
另外，如图9所示，安装了如上所述的传热管4的多管圆筒式热交换器10，在圆筒状管体11的两端连接一对管座12，可以将内部密封。在一对管座12之间使多个本实施例的传热管4贯通管座12并连接设置。在管体11的两端连接管盖16，所述管盖16设有被冷却的高温热介质流体的导入口14和导出口15。
另外，在管体11的外周设置低温热介质流体的导入口17和导出口18，从而把用一对管座12隔离的气密空间内部作为低温热介质流体可以流通的冷却部13。在该冷却部13内接合配置多个支撑板20，使传热管4穿过设在支撑板20上的通孔21，这样支撑板20作为挡板用来稳定支撑传热管4，同时使在冷却部13内流动的低温热介质流体进行蛇行流动。
在上述多管圆筒式热交换器10中，从导入口14向管体11内导入高温热介质流体时，该高温热介质流体流入配置在管体11内的多个传热管4中。对于配置在该传热管4外部的冷却部13，预先使低温热介质流体流通，以使传热管4的外表面介于其中，利用高温热介质流体和低温热介质流体进行热交换。
并且，传热管4通过按前面所述设置散热片部件3来增大传热面积，同时提高散热片部件3和树脂被覆层2的适合性，提高散热片部件3和金属管1的传热性。另外，通过把散热片部件3设置成螺旋状，产生低温热介质流体的紊流和搅拌效果，通过去除(剥離)边界层等，可以促进热交换。并且，通过在散热片部件3设置波纹形褶皱6，促进低温热介质流体的紊流和搅拌。根据这些作用，在金属管1内流动的高温热介质流体的热量通过金属管1、散热片部件3向在外部流动的低温热介质流体有效散热，可以获得对高温热介质流体的良好冷却效果。
并且，在上述实施例1中，在多管圆筒式热交换器10中使用本发明的传热管4，但利用耐冲击性和耐蚀性良好的特征，也可以把本发明的传热管4用于配置在地板中的燃料管等。通过与在燃料管外周流动的空气的接触，使在内部流动的燃料的热量有效散热，可以获得良好的冷却效果。
这样，通过使用本发明的传热管4，可以提高多管圆筒式热交换器10等、汽车或建筑机械的流体冷却管、调节居住用空间的温湿度的空调机等的产品品质。并且，通过获得良好的热交换性能，可以实现这些产品的小型化，获得也可设置在狭窄场所的布局自由度高的产品。
并且，在实施例1中，在金属管1和散热片部件3的外表面设置防蚀镀层，但不限于镀覆处理，也可以实施阳极氧化处理等其他表面处理。这些防蚀镀覆处理或阳极氧化处理等的表面处理作业可以纳入在传热管4的制作工序中，但也可以使用预先实施了这些表面处理的细径金属管1或散热片部件3用金属板等，省略表面处理的工时，可以进一步提高传热管4的生产效率。
(实施例2)
在上述实施例1中，在准备把设有涉及整个宽度的波纹形褶皱6的散热片部件3设置在金属管1上之前，为了容易在金属管1的外周把散热片部件3缠绕成螺旋状，而使内周侧缩径并增大波纹形褶皱6的起伏，并使外周侧的波纹形褶皱6伸展并成形为平坦状，使散热片部件3弯曲成圆弧状。与此相对，在实施例2中，如图6所示，把设有多个涉及整个宽度的波纹形褶皱6的散热片部件3一面在金属管1上缠绕成螺旋状，一面使内周侧缩径并增大波纹形褶皱6的起伏，同时在外周侧如图6所示，不使波纹形褶皱6伸展成平坦状而仅扩展保留褶皱，波纹形状变小，但一面保持该方式一面进行设置。
通过利用这种工序进行成形，在向金属管1设置散热片部件3后，在散热片部件3的整个宽度方向形成波纹形褶皱6，可不必使外周侧伸展成平坦状，容易地进行散热片部件3的螺旋状设置。并且，散热片部件3的表面积增大，可以进一步提高传热管4的热交换性能。
在上述实施例1、2中，在散热片部件3上设置涉及整个宽度的波纹形褶皱6，一面在金属管1上缠绕成螺旋状，一面使内周侧缩径并增大波纹形褶皱6的起伏，同时在外周侧使波纹形褶皱6按图5所示伸展或按图6所示扩展，使该散热片部件3弯曲成形为圆弧状，并在金属管1的外周设置成螺旋状。与此相对，作为其他不同的实施例，使用未设有波纹形褶皱6的平坦的散热片部件3，在金属管1上进行缠绕时，一面使散热片部件3的内周侧缩径一面仅在该内周侧形成波纹形褶皱6，形成如图5所示的散热片部件3的形状，或如图6所示，一面使散热片部件3整体上形成波纹形褶皱6一面在金属管1上进行缠绕，而且在形成该波纹形褶皱6时使散热片部件3的内周侧缩径，在内周侧增大波纹形褶皱6的起伏，在外周侧使波纹形褶皱6的起伏成为平缓状态，由此确保涉及整个宽度的波纹形褶皱6，并且使内周侧和外周侧产生直径差异并成形为圆弧状。
在实施例1中，波纹形褶皱6的长度d为散热片部件3的宽度的约50％，与此相对，在实施例2中，波纹形褶皱6的长度d为散热片部件3的宽度的100％。这样，形成于散热片部件3的波纹形褶皱6的长度d为散热片部件3的宽度的约50％～100％，从而在设置于金属管1外周的树脂被覆层2上容易缠绕成螺旋状，可以实现树脂被覆层2和散热片部件3的良好固定，并提高传热性。
(实施例3)
在图7所示实施例3中，对传热管4的整个外表面实施阳离子电沉积涂装。在制作该传热管4的工序中，首先对铁制金属管1的外周实施锌系列电镀以提高耐蚀性，在其外周设置作为底漆的环氧树脂后，在该环氧树脂的外周挤压PA，设置树脂被覆层2。于是，在设有该树脂被覆层2的金属管1的外周，把实施锌系列电镀而提高耐蚀性的铁制散热片部件3设置成螺旋状，从而形成传热管4。该散热片部件3的螺旋状配置，可以是把按图4所示设有涉及整个宽度的波纹形褶皱6的散热片部件3缠绕在金属管1上时，如图5所示的实施例1那样，一面使外周侧伸展一面配置；也可以如图6所示实施例2那样，使波纹形褶皱6的外周侧扩展，一面保持涉及整个宽度的波纹形褶皱6，一面配置。并且，可以使用未设置波纹形褶皱6的平坦的散热片部件3，按图5所示仅在内周侧设置波纹形褶皱6，或者按图6所示一面设置涉及整个宽度的波纹形褶皱6一面在金属管1的外周上进行缠绕。
然后，对如上形成的传热管4利用树脂涂料实施涂装，在其外表面设置涂装部7。通过用该树脂系列的涂装部7被覆，而提高铁制散热片部件3等的耐蚀性，并可以提高传热管4的耐久性。另外，该涂装可以是粉体涂装、静电涂装、浸渍涂装等以往公知的任何方式，例如进行粉体涂装时，树脂系列的涂料不仅附着在散热片部件3上，也附着在树脂被覆层2的表面上。因此，形成厚的树脂被覆层2，多少可能会降低传热性。
为了不产生这种不良现象，在实施例3中，采用阳离子电沉积涂装，同时为实施更有效的涂装，进行两次该处理。该情况时，只有铁制散热片部件3带电并附着涂料，在其外表面形成涂装部7，但是树脂被覆层2未被涂装，因此，铁制散热片部件3通过涂装部7可以获得良好的耐蚀性，而且能够保持传热管4良好的传热性。并且，在本实施例的阳离子电沉积涂装时，烧结温度为190℃，PA制树脂被覆层2的熔融温度为150℃，烧结温度为熔融温度的126％。因此，在烧结的同时，树脂被覆层2的PA熔融，并熔融粘接在切入该树脂被覆层2的散热片部件3的外表面，如图7所示，形成熔融粘接部8，散热片部件3被牢靠地固定在树脂被覆层2上，从而提高了散热片部件3的稳定性。并且，如图7所示，铁制散热片部件3和树脂被覆层2的熔融粘接部8、涂装部7各边界部平滑地形成为一体，彼此的传热性提高，同时可以进一步提高散热片部件3的固定稳定性。
(实施例4)
在上述实施例1～3中，使用截面形状为从一端到另一端为相同宽度的直边形状的散热片部件3，但在图8所示实施例4中，使用与树脂被覆层2接触的接触部5的宽度T大于主体部的宽度t但小于等于主体部的宽度t的200％，并且其截面形状为倒T字形的散热片部件3。一面使该较宽的接触部5切入树脂被覆层2，一面把散热片部件3在树脂被覆层2的外周配置成螺旋状。在这种结构中，树脂被覆层2和散热片部件3的接触面积增大，可以提高双方的传热性，也能够提高散热片部件3在树脂被覆层2上的固定稳定性。并且，通过使接触部5形成得较宽，而使相对树脂被覆层2的切入力量分散，提高防止树脂被覆层2破裂的效果。
在实施例4中，利用阳离子电沉积涂装而在铁制散热片部件3的外周设置涂装部7，在提高耐蚀性的同时，实现树脂被覆层2在散热片部件3上的熔融粘接、及树脂被覆层2和涂装部7的平滑一体化。由此，树脂被覆层2、散热片部件3和涂装部7彼此的传热性提高，同时也提高散热片部件3在树脂被覆层2上的固定稳定性。并且，通过使散热片部件3与树脂被覆层2接触的接触部5的宽度较宽，而使利用熔融粘接部8进行的散热片部件3的固定更加牢固，可以提高散热片部件3的耐冲击性。因此，能够获得热交换性能、耐久性良好的传热管4。
另外，即使对于如前述实施例1、2所述未实施涂装的传热管4，通过在树脂被覆层2的熔融温度的100％～130％的温度下加热，而使树脂被覆层2熔融并粘接在切入树脂被覆层2的散热片部件3的外表面。因此，可以把散热片部件3牢靠地固定在树脂被覆层2上，提高双方的传热性，能够进一步提高传热管4的热交换性能，同时获得防止散热片部件3出现扭曲的良好效果，并可以进一步提高实施例1、2所述构成的传热管4的品质。
Claims (16)
1.外装有散热片部件的传热管，其特征在于，在金属管的外周面设置至少一层树脂被覆层，使金属材料制散热片部件的一侧端面接触该树脂被覆层的外周面，并将所述散热片部件缠绕成螺旋状，使该缠绕接触部切入树脂被覆层的表面。
2.根据权利要求1所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，在金属材料制散热片部件的端面中至少使切入树脂被覆层的那一侧端面形成波纹形。
3.根据权利要求1或2所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，所述树脂被覆层的厚度为0.1～1.0mm。
4.根据权利要求1或2所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，在所述树脂被覆层的熔融温度的100％～130％的温度下加热并熔融有所述金属材料制散热片部件切入的树脂被覆层，以使树脂被覆层熔融并粘接在散热片部件上。
5.根据权利要求1或2所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，所述金属材料制散热片部件及/或金属管是用铁系列材料形成的。
6.根据权利要求1或2所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，所述金属材料制散热片部件及/或金属管在表面设有至少一层防蚀镀层。
7.根据权利要求6所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，所述金属材料制散热片部件及/或金属管用锌、锡、镍、铝或以它们各自为基础的合金被覆。
8.根据权利要求1或2所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，所述金属材料制散热片部件及金属管的烧结温度是树脂被覆层熔融温度的100％～130％的温度，并且所述金属材料制散热片部件及金属管表面进行了涂装处理。
9.根据权利要求1或2所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，所述金属材料制散热片部件的截面形状为从一端到另一端是相同宽度的直边形状。
10.根据权利要求9所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，直边形状的散热片部件在树脂被覆层中的切入深度为树脂被覆层厚度的10％～60％。
11.根据权利要求1或2所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，所述金属材料制散热片部件的与树脂被覆层接触的接触部的宽度大于该散热片部件的主体部的宽度，该散热片部件的截面形状为倒T字形，并且所述接触部的宽度小于等于所述主体部的宽度的200％。
12.根据权利要求11所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，所述倒T字形的散热片部件在树脂被覆层中的切入深度为树脂被覆层厚度的5％～30％。
13.根据权利要求1或2所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，所述树脂被覆层含有颗粒及/或纤维，该颗粒及/或纤维的传热性高于形成所述树脂被覆层的树脂材料。
14.根据权利要求1或2所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，所述树脂被覆层由含有碳纳米纤维的树脂材料形成。
15.根据权利要求14所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，所述碳纳米纤维的含量为多于5wt％而少于30wt％。
16.根据权利要求1或2所述的外装有散热片部件的传热管，其特征在于，在金属管的外周面设有两层所述树脂被覆层。
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