CN101101163B

CN101101163B - 冰箱用热交换器及其制造方法

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Publication number: CN101101163B
Application number: CN2007101279939A
Authority: CN
Inventors: 春日司; 细见和弘
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2027-07-06
Also published as: JP5129464B2; CN101101163A; JP2008014571A

Abstract

本发明的课题是提供一种在近年来的高性能家庭用冰箱中，具有成分满足需要的耐腐蚀性及亲水性的功能的冰箱用热交换器。其解决方案为：该冰箱用热交换器，是一种由交叉翅片管构成的，所述交叉翅片管，是通过将由铜或者铜合金构成的致冷剂配管(1)插入配置到设于由铝或者铝合金构成的翅片材料2(上)的圆筒状的凸缘部21内，将致冷剂配管(1)和翅片(2)组装成一个整体构成的。在包含上述凸缘部(21)与上述致冷剂配管(1)的接合部分(12)的外表面在内的上述交叉翅片管的表面上，形成由合成树脂构成的第一涂膜层(3)，在第一涂膜层(3)的表面上，形成由亲水性树脂构成的第二涂膜层(4)。

Description

冰箱用热交换器及其制造方法

技术领域

本发明涉及冰箱用热交换器及其制造方法。

背景技术

在冰箱中，作为热交换器，一般采用交叉翅片管热交换器。构成这种交叉翅片管热交换器的交叉翅片管，由空气侧的铝或者铝合金制成的翅片材料、以及致冷剂侧的铜或者铜合金构成的致冷剂配管构成。交叉翅片管可以通过下述方式获得：在将形成规定的凸缘部的翅片材料叠层之后，将致冷剂配管插入到上述圆筒状的凸缘部内，之后，将致冷剂配管扩张固定到翅片材料上。

近年来，作为高性能型家庭用冰箱，蔬菜室处于冰温室、冷冻室之间的形式，以及对开门等规格，以及具有温度补偿用加热器、用于防止制冰用供水通路冻结的加热器等功能的高性能家庭用电冰箱正在普及。

与这种普及相配合，也修改了JIS C 9801(家庭用电冰箱及电冰箱的特性及试验方法)。

根据近年来这些动态，在用于冰箱的热交换器中，由于从冰箱内的食品发出的气体，使得致冷剂配管与翅片材料之间容易发生电化学腐蚀，需要更高的耐腐蚀性。另外，由于翅片材料表面结冰，粒状的冰粘着，导致风路变得狭小，容易发生热交换性能的降低，所以，需要更高的亲水性。另外，要求热交换器的小型化。在这种情况下，在现有的热交换器中，不能充分满足耐腐蚀性及亲水性的要求。

作为热交换器，报导有在室内空气调节器或空调箱等中大多采用的预涂型的翅片(专利文献1～4)。在这些技术中，在板材的状态下进行涂装，然后，为了插入固定致冷剂配管，压力成形出凸缘，由于插入并扩张固定致冷剂配管，所以，致冷剂配管原样露出。在这种状态下，即使在一般的空气调节器中获得了必要的足够的耐腐蚀性，但作为在上述过分苛刻的环境中使用的冰箱用热交换器，也不能得到充分满足要求的耐腐蚀性。

另外，报导有在热交换器组装后进行涂装的后涂敷型翅片(专利文献5)。这种技术，通过一次表面处理，使之具有耐腐蚀性及亲水性的功能，但是，不能满足对耐腐蚀性及亲水性的要求。

专利文献1：特开平11-211377号公报

专利文献2：特开平10-298776号公报

专利文献3：特开平10-103885号公报

专利文献4：特开昭63-170492号公报

专利文献5：特开昭63-31 8496号公报

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术的问题做出的，其目的是提供一种在近年来高性能型家庭用冰箱中、具有能够充分满足要求的耐腐蚀性及亲水性的功能的冰箱用热交换器。

第一个发明是一种冰箱用热交换器，该冰箱用热交换器由交叉翅片管构成，所述交叉翅片管是这样形成的：通过将由铜或者铜合金(下面称为“铜合金”)构成的致冷剂配管插入配置到设于铝或者铝合金(下面称为“铝合金”)构成的翅片材料上的圆筒状的凸缘部内，将上述致冷剂配管和上述翅片材料组装成一个整体，形成所述交叉翅片管，其特征在于，

在包含上述凸缘部与上述致冷剂配管的接合部分的外表面在内的上述交叉翅片管的表面，形成由合成树脂构成的第一涂膜层，

在该第一涂膜层的表面，形成由亲水性树脂构成的第二涂膜层。

如上所述，本发明的冰箱用热交换器，在对交叉翅片管进行组装之后，在包含上述交叉翅片管的上述凸缘部与上述致冷剂配管的接合部分的外表面在内的实质上整个表面，形成上述第一涂膜层。因此，特别是，为了上述致冷剂配管与上述翅片材料的接合部分不露出到外部，上述合成树脂从外侧覆盖整个接合部分。因此，通过起着防止由食品产生的气体等侵入到上述致冷剂配管与上述翅片材料之间的接合部分，格外提高耐腐蚀性。

另外，在上述第一涂膜层的表面，形成上述第二涂膜层。因此，可以保持高度的亲水性，在翅片材料表面，难以形成粒状的冰，可以确保充分的风路，防止热交换性能的降低。

因此，可以获得在近年来的高性能型家庭用冰箱中具有能够充分满足要求的耐腐蚀性及亲水性的功能的冰箱用热交换器。

第二个发明是一种冰箱用热交换器的制造方法，该冰箱用热交换器由交叉翅片管构成，该交叉翅片管是这样形成的：通过将由铜合金构成的致冷剂配管插入配置到设于由铝合金构成的翅片材料上的圆筒状的凸缘部内，将上述致冷剂配管和上述翅片材料组装成一个整体，形成所述交叉翅片管，其特征在于，所述冰箱用热交换器的制造方法包括以下工序：

组装工序，在该工序中，将上述致冷剂配管插入到设于上述翅片材料上的圆筒状的凸缘部内，组装使两者一体化的上述交叉翅片管，

第一涂装工序，在该工序中，在包含上述凸缘部与上述致冷剂配管的接合部分的外表面在内的上述交叉翅片管的表面，涂布合成树脂，形成第一涂膜层，

第二涂装工序，在该工序中，在上述第一涂膜层的表面，进一步涂布亲水性树脂，形成第二涂膜层。

本发明的冰箱用热交换器的制造方法，如上所述，按照组装工序、第一涂装工序、第二涂装工序的顺序进行，在组装构成热交换器的交叉翅片管之后，在第一涂装工序中形成赋予耐腐蚀性的第一涂膜层，然后，在第一涂膜层的表面，通过第二涂装工序形成赋予亲水性的第二涂膜层。因此，可以利用上述合成树脂从外侧覆盖整个接合部分，使上述致冷剂配管与上述翅片材料的接合部分不露出到外部，可以制造在近年来的高性能型家庭用冰箱中具有能够充分满足要求的耐腐蚀性及亲水性的功能的冰箱用热交换器。

第一个发明的冰箱用热交换器，在包含上述交叉翅片管的上述凸缘部与上述致冷剂配管的接合部分的外表面在内的实质上整个表面上，形成由合成树脂构成的第一涂膜层。作为涂布上述合成树脂、形成上述第一涂膜层的方法，例如，可以列举出簇射涂敷、喷涂、浸渍涂敷等。

另外，在涂布上述合成树脂之后，优选进行烘烤。烘烤温度优选在100～180℃，烘烤时间优选在5～30分钟。当上述烘烤温度低于100℃时，烘烤不充分，存在不能充分地进行树脂的硬化的危险性，另一方面，当上述烘烤温度高于180℃时，有产生涂装裂纹的危险性。另外，当上述烘烤时间低于5分钟时，有烘烤不充分的危险性，另一方面，当上述烘烤时间超过30分钟时，有产生涂装裂纹的危险性。

作为上述合成树脂，例如，可以列举出丙烯酸树脂，环氧树脂，氨基甲酸乙酯树脂，聚酯树脂等。

另外，作为合成树脂，可以使用水溶性、溶剂系任何一种。

另外，上述冰箱用热交换器，在上述第一涂膜层的表面，形成由亲水性树脂构成的第二涂膜层。作为用于形成上述第二涂膜层的亲水性树脂涂布方法，例如，可以列举出簇射涂敷、喷涂、浸渍涂敷等。

另外，在涂布上述亲水性树脂之后，优选进行烘烤。优选地，烘烤温度为130～200℃，烘烤时间优选为5～30分钟。当上述烘烤温度在130℃以下时，烘烤不足，有降低亲水性的危险性，另一方面，当烘烤温度在200℃以上时，烘烤过度，有降低亲水性的危险性。另外，当上述烘烤时间在5分钟以下时，烘烤不足，有亲水性降低的危险性，另一方面，当上述烘烤时间在30分钟以上时，烘烤过度，有亲水性降低的危险性。

另外，作为上述亲水性树脂，例如，可以列举出丙烯酸系树脂、纤维素系树脂、聚乙烯醇系树脂、丙稀酰胺系树脂等。

另外，亲水性树脂也可以使用水溶性、溶剂系任何一种。

另外，在上述第二涂膜层，也可以添加界面活性剂等各种添加物。其含量优选在总量的1％以下。

形成上述第一涂膜层的上述合成树脂，优选为丙烯酸树脂或者环氧树脂。

在这种情况下，由于丙烯酸树脂及环氧树脂具有优异的耐腐蚀性，所以，可以形成具有更优异的耐腐蚀性的上述第一涂膜层。

作为上述丙烯酸树脂，例如，可以列举出聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯等。

作为上述环氧树脂，利用可以列举出双酚型环氧树脂、酚醛型环氧树脂等。

另外，上述第一涂膜层的涂膜量优选为10～100mg/dm²。

在上述第一涂膜层的涂膜量不足10mg/dm²的情况下，存在着不能获得足够的耐腐蚀性的危险性，另一方面，当上述第一涂膜层的涂膜量超过100mg/dm²时，不能获得提高耐腐蚀性的效果，同时，烘烤变得不充分，存在着不能发挥长时间的耐腐蚀性的危险性。

另外，上述第二涂膜层的涂膜量优选为1～50mg/dm²。

在上述第二涂膜层的涂膜量不足1mg/dm²的情况下，有不能获得足够的亲水性的危险性，另一方面，当第二涂膜层的涂膜量超过50mg/dm²时，不能获得提高亲水性的效果，同时，烘烤变得不足，有损害与第一涂膜层的密着性的危险。

另外，上述第二涂膜层，作为主成分优选含有聚乙烯醇及二氧化硅。

在这种情况下，可以具有很高的亲水性。

另外，在上述第二涂膜层形成后的固体成分中，优选地，上述聚乙烯醇占总量的5～90％的范围内，另外，优选地，上述二氧化硅占总量的10～95％的范围内。

在第二个发明的冰箱用热交换器的制造方法中，形成上述第一涂膜层的上述合成树脂优选为丙烯酸树脂或者环氧树脂。

在这种情况下，可以制造具有耐腐蚀性优异的第一涂膜层的冰箱用热交换器。

另外，上述第一涂装工序中的合成树脂的涂布，优选通过将上述交叉翅片管浸渍到蓄存该合成树脂的浸渍槽中来进行，即，通过浸渍涂敷来进行。

在这种情况下，由于借助浸渍进行涂装，所以，可以使合成树脂容易地遍布到交叉翅片管的实质上的整个表面的各个角落，在容易发生电化学腐蚀的上述交叉翅片管的上述凸缘部与上述致冷剂配管的接合部分的外表面，存在着合成树脂，可以起到使腐蚀性的气体不会侵入该接触界面的盖的作用，可以获得优异的耐腐蚀性。

另外，上述第二涂装工序中的亲水性树脂的涂布，优选地，通过将形成了上述第一涂膜层的交叉翅片管浸渍到蓄存亲水性树脂的浸渍槽中来进行，即，通过浸渍来进行。

在这种情况下，由于通过浸渍进行涂装，所以，可以容易地使亲水性树脂遍布交叉翅片管的实质上整个表面的各个角落，可以获得优异的亲水性。

附图说明

图1是表示在实施例1中致冷剂配管与翅片材料的固定部及第一、第二涂膜层的说明图。

图2是表示在实施例1中的交叉翅片管的说明图。

图3是实施例1中的流程图。

具体实施方式

(实施例1)

在本例中，利用图1～图3说明根据本发明的冰箱用热交换器的实施例。

如图1、图2所示，是由交叉翅片管构成的冰箱用热交换器，所述交叉翅片管是这样形成的：通过将由铜合金构成的致冷剂配管1插入配置到设于由铝合金构成的翅片材料2上的圆筒状的凸缘部21内，将上述致冷剂配管1和上述翅片材料2组装成一个整体，形成交叉翅片管。

在包含上述凸缘部21与上述致冷剂配管1的接合部分12的外表面在内的上述交叉翅片管的表面，形成由合成树脂材料构成的第一涂膜层3。

在上述第一涂膜层3的表面，形成由亲水性树脂构成的第二涂膜层4。

下面进行详细的说明

在本例中，如表1所示，作为本发明的实施例，制作多种试样(热交换器)，评价其特性。

对于各个试样，在表1中列出所采用的合成树脂及其涂膜量，亲水性树脂及其涂膜量。

表1

在制作各个试样时，根据图3所示的流程图，进行组装工序S1、第一涂装工序S2、第二涂装工序S3。

利用图1～图3说明热交换器的制造方法。

首先，在组装工序S1中，制作将由铜合金构成的致冷剂配管1与由铝合金构成的翅片材料2组装成一个整体而成的交叉翅片管5。具体地说，首先，在步骤101，将上述致冷剂配管1插入到设置在上述翅片材料2上的圆筒状的凸缘部21内。接着，在步骤102，通过扩张致冷剂配管1、将翅片材料2和致冷剂配管1固定，制作交叉翅片管5。

作为用于致冷剂配管1的铜合金，采用φ6.35mm的内面带槽的管，作为用于翅片材料2的铝合金，采用板厚135mm的A1050-H24铝合金板。

其次，在第一涂装工序S2，在包含上述凸缘部21与上述致冷剂配管1的接合部分12的外表面在内的上述交叉翅片管5的实质上整个表面(图2的M的范围)上，涂布合成树脂，形成第一涂膜层3。

首先，在步骤S201，将在上述组装工序S1中制作的交叉翅片管5浸渍到蓄存合成树脂的浸渍槽中，通过浸渍，进行涂装。之后，在步骤S202，通过在140℃进行30分钟烘烤，形成第一涂膜层3。

作为上述合成树脂，采用溶剂系的丙烯酸树脂或者环氧树脂。

其次，对第二涂装工序S3进行说明。在形成了第一涂膜层3的表面(图2的M的范围)，进一步涂布亲水性树脂，形成第二涂膜层4。

首先，在步骤S301，将形成了上述第一涂膜层3的交叉翅片管5浸渍到蓄存有亲水性树脂的浸渍槽中，通过浸渍，进行涂敷。之后，在步骤S302，在170℃烘烤17分钟，形成第二涂膜层。

作为上述亲水性树脂，利用以固体成分计，聚乙烯醇54％、二氧化硅45％、界面活性剂0.75％、螯合剂0.25％的水溶性涂料。

下面，对于各个试样，对于两个种类的耐腐蚀性、结霜除霜性进行评价。结果示于表2。

<耐腐蚀性1>

在制作的试样上用盐水喷雾，经过240小时之后，目视确认凸缘部的残存状况，评价作为第一个耐腐蚀性评价项目的耐腐蚀性1。在评价为○及Δ的情况，为合格，评价为×的情况为不合格。

(评价基准)

○：残存80％以上的凸缘部的情况

△：残存50％以上、不足80％的凸缘部的情况

×：残存不足50％的凸缘部的情况

<耐腐蚀性2>

目视确认将各个试样在1％的甲酸气氛中放置4周之后的腐蚀状况，评价作为第二耐腐蚀性评价项目的耐腐蚀性2。在评价为○的情况下为合格，在评价为×的情况下为不合格。

(评价基准)

○：未看到变色的情况

×：看到变色的情况

<结霜除霜性>

将各个试样安装到实际的机器上，进行通常的运转，通过目视确认结霜除霜性，进行评价。在评价为???时为合格，在评价为×时为不合格。

(评价基准)

○：在结霜除霜运转时，未看到粒状的冰生成的情况

×：在结霜除霜运转时，看到粒状的冰生成的情况

如表2所示，作为本例的实施例的试样E1～试样E3，在两种耐腐蚀性、结霜除霜性的全部项目中，表现出良好的结果。从而，可以获得具有能够充分满足需要的耐腐蚀性及亲水性的功能的冰箱用热交换器。

(比较例)

在本例中，对于根据本发明的冰箱用热交换器的比较例进行说明。如表1所示，制作多种试样(试样C1～试样C4)，评价其特性。

对于各个试样，所使用的合成树脂及其涂膜量、亲水性树脂及其涂膜量，示于表1。

试样C1是不进行实施例1的第二涂装工序的例子。其它与实施例1同样地制作。

另外，试样C2是不进行实施例1的第一涂装工序的例子。其它与实施例1同样地制作。

另外，试样C3是不进行实施例1的第一涂装工序及第二涂装工序的例子。其它与实施例1同样地制作。

另外，试样C4是在板材的状态下涂装与实施例1同样的由丙烯酸树脂构成的涂膜量40mg/dm²的耐腐蚀性树脂涂膜、以及与实施例1同样的由水溶性涂料构成的涂膜量15mg/dm²的亲水性涂膜，制成预涂铝合金板，之后，由该预涂铝合金板压力成形圆筒状的凸缘部。之后，将致冷剂配管插入到设置在上述翅片材料上的凸缘部内，通过将该致冷剂配管扩张固定到翅片材料上，进行制作。

接着，与实施例一样，对于试样C1～试样C4，施行两种耐腐蚀性、结霜除霜性评价。结果示于表2。

作为本例的比较例的试样C1，由于没有第二涂膜层，所以，没有亲水性，结霜除霜性不合格。

作为本例的比较例的试样C2，由于没有第一涂膜层，所以，不能获得耐腐蚀性，耐腐蚀性1及耐腐蚀性2不合格。

作为本例的比较例的试样C3，由于没有第一涂膜层及第二涂膜层，所以，不能获得耐腐蚀性及亲水性，全部评价项目都不合格。

作为本例的比较例的试样C4，由于在涂敷工序之后进行组装工序，所以，在铜管的外表面上没有涂膜，耐腐蚀性不足，所以，耐腐蚀性2不合格。

表2

Claims

1.一种冰箱用热交换器，该冰箱用热交换器由交叉翅片管构成，该交叉翅片管通过下述方式形成：通过将由铜或者铜合金构成的致冷剂配管插入配置到设于由铝或者铝合金构成的翅片材料上的圆筒状的凸缘部内，将上述致冷剂配管和上述翅片材料组装成一个整体，形成所述交叉翅片管，其特征在于，

在包含上述凸缘部与上述致冷剂配管的接合部分的外表面在内的上述交叉翅片管的整个表面，形成由合成树脂构成的第一涂膜层，

在该第一涂膜层的表面，形成由亲水性树脂构成的第二涂膜层，

上述第一涂膜层的涂膜量为10～100mg/dm²，

上述第二涂膜层的涂膜量为1～50mg/dm²，

上述第二涂膜层，作为主成分，含有聚乙烯醇及二氧化硅，在上述第二涂膜层形成后的固体成分中，上述聚乙烯醇占总量的5～90％的范围内，上述二氧化硅占总量的10～95％的范围，

并且，在上述第二涂膜层中添加有界面活性剂，其含量在总量的1％以下。

2.如权利要求1所述的冰箱用热交换器，其特征在于，形成上述第一涂膜层的上述合成树脂是丙烯酸树脂或者环氧树脂。

3.一种冰箱用热交换器的制造方法，所述冰箱用热交换器由交叉翅片管构成，该交叉翅片管通过下述方式形成：通过将由铜或铜合金构成的致冷剂配管插入配置到设于由铝或铝合金构成的翅片材料上的圆筒状的凸缘部内，将上述致冷剂配管和上述翅片材料组装成一个整体，形成所述交叉翅片管，其特征在于，所述冰箱用热交换器的制造方法包括以下工序：

组装工序，在该工序中，将上述致冷剂配管插入到设于上述翅片材料上的圆筒状的凸缘部内，使两者一体化，形成上述交叉翅片管，

第一涂装工序，在该工序中，在包含上述凸缘部与上述致冷剂配管的接合部分的外表面在内的上述交叉翅片管的表面，涂布合成树脂，形成涂膜量为10～100mg/dm²的第一涂膜层，

第二涂装工序，在该工序中，在上述第一涂膜层的表面，进一步涂布亲水性树脂，形成涂膜量为1～50mg/dm²的第二涂膜层，

烘烤工程，所述烘烤工程在涂布了上述亲水性树脂之后，以130～200℃烘烤5～30分钟，

上述第二涂膜层，作为主成分，含有聚乙烯醇及二氧化硅，在上述第二涂膜层形成后的固体成分中，上述聚乙烯醇占总量的5～90％的范围内，上述二氧化硅占总量的10～95％的范围。

4.如权利要求3所述的冰箱用热交换器的制造方法，其特征在于，形成上述第一涂膜层的上述合成树脂是丙烯酸树脂或环氧树脂。

5.如权利要求3或4所述的冰箱用热交换器的制造方法，其特征在于，在上述第一涂装工序中的合成树脂的涂布，是通过将上述交叉翅片管浸渍到蓄存合成树脂的浸渍槽中来进行的。

6.如权利要求3～5中任何一项所述的冰箱用热交换器的制造方法，其特征在于，在上述第二涂装工序中的亲水性树脂的涂布，是通过将形成了上述第一涂膜层的交叉翅片管浸渍到蓄存亲水性树脂的浸渍槽中进行的。