JP2011237145A - Aluminum fin material for heat exchanger - Google Patents

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昭一 横山
Tomoaki Ando
智朗 安藤
Takahito Ishii
隆仁 石井
Masatoshi Takahashi
正敏 高橋
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    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminum fin material for a heat exchanger which is less susceptible to become frosted.SOLUTION: A frost formation inhibitor containing one or more antifreezers or one or more antifreeze proteins or a mixture thereof is combined into at least one surface treatment coating film on a substrate consisting of an aluminum or an aluminum alloy, which gives the aluminum fin material a frosting suppression characteristic which makes frost formation or ice accretion harder by decreasing a temperature at which water vapor adheres to the fin surface of an outdoor heat exchanger becoming not water but frost or ice, that is, a freezing point, when the outside air temperature fall.

Description

本発明は、その表面に塗膜が形成されたアルミニウム(本明細書においてはアルミニウム合金を含むものとする)からなる空気調和機などの熱交換器用のアルミニウムフィン材に関するものである。   The present invention relates to an aluminum fin material for a heat exchanger such as an air conditioner made of aluminum (in this specification, including an aluminum alloy) having a coating film formed on the surface thereof.

空気調和機などの熱交換器用フィンには熱伝導性および加工性が優れていることから通常アルミニウムが使用されている。従来この種の熱交換器用フィン材の表面には、下地処理層として、腐食の発生を抑えることを目的に防食皮膜が形成されている。そしてその上の表面処理皮膜として、空気調和機の熱交換器が蒸発器として使われる冷房運転時の室内側熱交換器または暖房運転時の室外側熱交換器のフィンの表面に発生する凝縮水を円滑に流下、排出させることを目的に親水性皮膜が形成されている。   Aluminum is usually used for heat exchanger fins such as air conditioners because of its excellent thermal conductivity and workability. Conventionally, an anticorrosion film has been formed on the surface of this type of heat exchanger fin material as a base treatment layer for the purpose of suppressing the occurrence of corrosion. And as the surface treatment film on it, the condensed water generated on the surface of the fins of the indoor heat exchanger during cooling operation or the outdoor heat exchanger during heating operation in which the heat exchanger of the air conditioner is used as an evaporator A hydrophilic film is formed for the purpose of smoothly flowing down and discharging.

近年のこの親水性皮膜はフィン表面が汚染されてもその優れた親水性を維持することを目的に耐汚染性に優れたものが開発使用されている(例えば、特許文献1、特許文献2および非特許文献1参照)。そしてさらにその上の表面処理皮膜として、フィンをプレス加工するときの潤滑性向上などを目的に水溶性樹脂皮膜が形成されるものもある(例えば、特許文献2参照)。   In recent years, this hydrophilic film has been developed and used for the purpose of maintaining its excellent hydrophilicity even if the fin surface is contaminated (for example, Patent Document 1, Patent Document 2 and Non-patent document 1). Further, as a surface treatment film thereon, a water-soluble resin film may be formed for the purpose of improving lubricity when a fin is pressed (see, for example, Patent Document 2).

例えば特許文献1のアルミニウムフィン材は、アルミニウム及びアルミニウム合金の上に、溶解性パラメーターが7〜9[cal/cm3]0.5である高分子化合物と、溶解性パラメーターが12〜16[cal/cm3]0.5である高分子化合物を必須成分として含み、かつ、表面形態が微細に粗面化された樹脂系皮膜を有することを特徴とする親水性に優れた樹脂系アルミニウムフィン材である。また、特許文献2のアルミニウムフィン材は、第1層として、無機酸化物又は有機−無機複合化合物のいずれか1種からなる耐食皮膜を形成し、さらにその上に、第2層として、ポリアクリル酸又はポリアクリル酸塩の中のいずれか1種と、分子内にヒドロキシル基を有する水溶性樹脂含を有する厚さ0.1〜10μmの親水性皮膜を形成し、さらにその上に、第3層として、分子内にヒドロキシル基を有する厚さ0.1〜10μmの水溶性樹脂皮膜が形成されている。そして、非特許文献1では、親水化処理剤の皮膜特性と親水性、汚染性との関係について検討され、処理剤組成の特性として、溶解性パラメーターが汚染物質と大きく異なること、吸水率が高いこと、水への溶出量が少ないことが要求されることが明らかになっている。 For example, the aluminum fin material of Patent Document 1 has a polymer compound having a solubility parameter of 7 to 9 [cal / cm 3] 0.5 on aluminum and an aluminum alloy, and a solubility parameter of 12 to 16 [cal / cm]. cm3] includes as an essential component a high molecular compound is 0.5, and the surface morphology is excellent resin aluminum fin material to hydrophilicity characterized by having a resin film is finely roughened . Moreover, the aluminum fin material of Patent Document 2 forms a corrosion-resistant film made of either one of an inorganic oxide or an organic-inorganic composite compound as a first layer, and further, a polyacrylic film as a second layer. A hydrophilic film having a thickness of 0.1 to 10 μm having a water-soluble resin content having a hydroxyl group in the molecule and any one of acid or polyacrylate is formed, and further, a third film As a layer, a water-soluble resin film having a thickness of 0.1 to 10 μm having a hydroxyl group in the molecule is formed. In Non-Patent Document 1, the relationship between the film properties, hydrophilicity, and contamination properties of the hydrophilizing agent is studied. As the properties of the treatment agent composition, the solubility parameter is greatly different from that of the contaminant, and the water absorption rate is high. In addition, it has become clear that a small amount of elution into water is required.

特許第2967855号公報Japanese Patent No. 2967855 特許第3383914号公報Japanese Patent No. 3383914

村田正博ら著「耐汚染性に優れたアルミフィン用親水化処理剤」塗料の研究 No.138 July 2002、P.60−65Research on paints by Masahiro Murata et al. 138 July 2002, p. 60-65

しかしながら、前記従来の構成では、表面処理がないアルミニウムフィン材と同様、空気調和機の室外機の熱交換器に用い、空気調和機を暖房運転したときのように、熱交換器が低い空気温度の環境で蒸発器として使用されフィン表面温度が氷点下となるとき、フィ
ンの表面に霜や氷が付着し始め、次第に増大し、通風抵抗が上昇していくため風量が低下し続け、それに伴い熱交換能力も低下していくので、やがて所定の暖房能力が発揮できなくなる。そうなると、除霜運転をしなければならず、暖房運転は停止せざるを得ないが、快適性の観点からは暖房運転はできるだけ長くし、除霜運転に入る頻度を少なくできるのが望ましく、その課題を解決する手段の開発が課題であった。
However, in the conventional configuration, as in the case of the aluminum fin material without surface treatment, the heat exchanger has a low air temperature as used in the heat exchanger of the outdoor unit of the air conditioner and when the air conditioner is heated. When the fin surface temperature is below freezing when used as an evaporator in this environment, frost and ice begin to adhere to the fin surface, gradually increase, and the air flow resistance continues to increase. Since the exchange capacity also decreases, the predetermined heating capacity cannot be achieved over time. In that case, the defrosting operation must be performed and the heating operation must be stopped, but from the viewpoint of comfort, it is desirable to make the heating operation as long as possible and reduce the frequency of entering the defrosting operation. The development of means to solve the problem was an issue.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、フィン表面の温度が氷点下になってもすぐには霜または氷になるのを抑える着霜または凍結を抑制する特性を有するアルミニウムフィン材を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and provides an aluminum fin material having a characteristic of suppressing frost formation or freezing that suppresses frost or ice immediately even when the temperature of the fin surface falls below freezing point. The purpose is to do.

前記従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、少なくとも一つの表面処理皮膜に、一つ以上の凍結防止剤または不凍たんぱく質の着霜抑制剤を含有させたものである。   In order to solve the above-described conventional problems, the aluminum fin material for a heat exchanger according to the present invention includes at least one surface treatment film containing one or more antifreeze agents or antifreeze protein frost formation inhibitors. It is.

これによって、熱交換器が蒸発器として使用されフィンの表面温度が氷点下になったときも、フィン表面に生成する凝縮水は、凍結防止剤または不凍たんぱく質の着霜抑制剤が溶解した水溶液の凝固点以下になるまでは、フィンの表面で霜や氷にならず水として存在するので、空気調和機の暖房運転時に除霜運転に入るまでの暖房運転時間を延長することができる。   As a result, even when the heat exchanger is used as an evaporator and the surface temperature of the fins is below freezing point, the condensed water generated on the fin surface is an aqueous solution in which the antifreezing agent or antifreezing protein frosting inhibitor is dissolved. Until the freezing point or lower, the surface of the fin does not become frost or ice but exists as water, so that the heating operation time until the defrosting operation is started during the heating operation of the air conditioner can be extended.

本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、熱交換器が蒸発器として使用されフィンの表面温度が氷点下になっても、少なくとも一つの表面処理皮膜に配合された凍結防止剤または不凍たんぱく質の着霜抑制剤の凝固点以下になるまでは、フィン表面に生成する凝縮水が、霜または氷になるのを抑えられるので、空気調和機の暖房運転時に着霜運転に入るまでの暖房運転時間を延長することができる。   The aluminum fin material for a heat exchanger of the present invention is used to deposit an antifreeze or antifreeze protein blended in at least one surface treatment film even when the heat exchanger is used as an evaporator and the fin surface temperature is below freezing. Until the freezing point of the frost inhibitor falls below the freezing point, it is possible to prevent the condensed water generated on the fin surface from becoming frost or ice, so the heating operation time until the frosting operation starts during the heating operation of the air conditioner is extended. can do.

本発明の実施の形態1における熱交換器用アルミニウムフィン材の断面図Sectional drawing of the aluminum fin material for heat exchangers in Embodiment 1 of this invention

第1の熱交換器用アルミニウムフィン材の発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる基板上の、少なくとも一つの表面処理皮膜に、一つ以上の凍結防止剤または、一つ以上の不凍たんぱく質または、それらの混合物からなる着霜抑制剤を配合したことにより、フィン表面に生成する凝縮水は、凍結防止剤または不凍たんぱく質の着霜抑制剤が溶出した水溶液の凝固点以下になるまで、フィンの表面で霜や氷にならないという着霜を抑制する効果を有する。   The invention of the first aluminum fin material for a heat exchanger includes at least one surface treatment film on a substrate made of aluminum or an aluminum alloy, one or more antifreeze agents, one or more antifreeze proteins, or Condensed water produced on the fin surface by adding a frost inhibitor composed of a mixture of the above is kept on the surface of the fin until it becomes below the freezing point of the aqueous solution from which the anti-freezing agent or antifreeze protein frost inhibitor is eluted. It has the effect of suppressing frost formation that does not become frost or ice.

第2の熱交換器用アルミニウムフィン材の発明は、第1の発明のアルミニウムフィン材において、着霜抑制剤としての凍結防止剤の一つとして、一般に融雪剤として道路に散布される塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム/マグネシウムの酢酸塩系薬剤のいずれかを用いることにより、フィン表面に生成する凝縮水は、凍結防止剤が溶出した水溶液の凝固点以下になるまで、フィンの表面で霜や氷にならずに、水として流下、排出されるという着霜を抑制する効果を有する。   The invention of the aluminum fin material for the second heat exchanger is based on the aluminum fin material of the first invention. As one of the antifreezing agents as the frosting inhibitor, sodium chloride and chloride that are generally sprayed on the road as a snow melting agent By using any one of calcium, magnesium chloride, potassium chloride, calcium acetate, magnesium acetate, potassium acetate, and calcium acetate / magnesium acetate, the condensed water produced on the fin surface is an aqueous solution in which the antifreeze is eluted. Until the freezing point is below the freezing point, the surface of the fin does not become frost or ice but has the effect of suppressing frost formation that flows down and is discharged as water.

第3の熱交換器用アルミニウムフィン材の発明は、第1の発明のアルミニウムフィン材において、着霜抑制剤としての凍結防止剤の一つとして、一般に車のラジエータなどの不凍液として使用される、エチレングリコールやプロピレングリコール等のアルキレングリ
コール、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール、グリセリンやテトリットやペンチットやヘキシットの多価アルコールのいずれかを用いることにより、フィン表面に生成する凝縮水は、凍結防止剤が溶出した水溶液の凝固点以下になるまで、フィンの表面で霜や氷にならずに、水として流下、排出されるという着霜を抑制する効果を有する。
The invention of the aluminum fin material for the third heat exchanger is an ethylene fin material used in the aluminum fin material of the first invention, which is generally used as an antifreeze for a car radiator or the like as one of the antifreezing agents as a frosting inhibitor Condensed water generated on the fin surface is prevented from freezing by using one of alkylene glycols such as glycol and propylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, and polyhydric alcohols such as glycerin, tetrit, pentet and hexit. Until the freezing point of the aqueous solution from which the agent is eluted is not reduced to frost or ice on the surface of the fin, it has the effect of suppressing frost formation that flows down and is discharged as water.

第4の熱交換器用アルミニウムフィン材の発明は、第1の発明のアルミニウムフィン材において、着霜抑制剤としての不凍たんぱく質の一つとして、魚類または植物または昆虫または菌類のいずれかから採取される不凍たんぱく質のいずれかを用いることにより、フィン表面に生成する凝縮水は、不凍たんぱく質を含有する水溶液の凝固点以下になるまで、フィンの表面で霜や氷にならずに、水として流下、排出されるという着霜を抑制する効果を有する。   The invention of the aluminum fin material for the fourth heat exchanger is collected from either fish, plants, insects or fungi as one of the antifreeze proteins as the frosting inhibitor in the aluminum fin material of the first invention. By using any one of the antifreeze proteins, the condensed water generated on the fin surface flows down as water without becoming frost or ice on the fin surface until the freezing point of the aqueous solution containing the antifreeze protein is below the freezing point. , Has the effect of suppressing frost formation.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.

(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における熱交換器用アルミニウムフィン材の断面図の片側を示すものである。図1を用いて、アルミニウムフィン材100の構成を以下に説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows one side of a cross-sectional view of an aluminum fin material for a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention. The configuration of the aluminum fin material 100 will be described below with reference to FIG.

アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる基板101の上に、下地表面処理皮膜として、無機酸化物または有機・無機複合化合物または有機高分子化合物のいずれか1種からなる耐食皮膜102を形成する。次に耐食皮膜102の上層の表面処理皮膜として、一つ以上の凍結防止剤または、一つ以上の不凍たんぱく質または、それらの混合物からなる着霜抑制剤および、有機高分子物質と無機化合物の親水性を有する複合化合物または親水性樹脂の混合物質を原材料として用いる、着霜を抑制する特性を有する、着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103を形成する。さらに着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103の上層の表面処理皮膜として、水溶性樹脂で構成される潤滑性皮膜104を形成する。   On the substrate 101 made of aluminum or an aluminum alloy, a corrosion resistant film 102 made of any one of an inorganic oxide, an organic / inorganic composite compound, or an organic polymer compound is formed as a base surface treatment film. Next, as the surface treatment film of the upper layer of the corrosion-resistant film 102, one or more antifreeze agents, one or more antifreeze proteins, or a frosting inhibitor made of a mixture thereof, and an organic polymer substance and an inorganic compound are used. A hydrophilic coating 103 containing a frost inhibitor having a property of suppressing frost formation is formed using a mixed compound of hydrophilic compound or hydrophilic resin as a raw material. Further, a lubricating film 104 made of a water-soluble resin is formed as the upper surface treatment film of the hydrophilic film 103 containing a frosting inhibitor.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103に配合する着霜抑制剤の一つとしては、一般に融雪剤として道路に散布される塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム/マグネシウムの酢酸塩系薬剤のいずれかまたは、一般に車のラジエータなどの不凍液として使用される、エチレングリコールやプロピレングリコール等のアルキレングリコール、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール、グリセリンやテトリットやペンチットやヘキシットの多価アルコールのいずれかまたは、魚類または植物または昆虫または菌類のいずれかから採取される不凍たんぱく質のいずれかを用いる。   As one of the frost inhibitors to be added to the hydrophilic film 103 containing the frost inhibitor, sodium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, potassium chloride, calcium acetate, magnesium acetate, which is generally sprayed on the road as a snow melting agent, is used. , Any of potassium acetate, calcium acetate / magnesium acetate chemicals, or alkylene glycols such as ethylene glycol and propylene glycol, and polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, which are generally used as antifreeze for car radiators, etc. One of the polyhydric alcohols of glycerin, tetrit, pentet, hexit, or any antifreeze protein collected from either fish, plants, insects or fungi is used.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103は0.1〜10μmの厚さで形成する。   The hydrophilic film 103 containing a frost formation inhibitor is formed with a thickness of 0.1 to 10 μm.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103は吸湿性を有する。   The hydrophilic film 103 containing a frosting inhibitor has hygroscopicity.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103は、溶解性パラメーターが7〜9[cal/cm0.5である高分子化合物と溶解性パラメーターが12〜16[cal/cm0.5である高分子化合物を必須成分として含む。 The hydrophilic film 103 containing a frosting inhibitor has a polymer compound having a solubility parameter of 7 to 9 [cal / cm 3 ] 0.5 and a solubility parameter of 12 to 16 [cal / cm 3 ] . 5 is included as an essential component.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103は、ポリビニルアルコール、ナイロン、アクリル樹脂のうちいずれか一つ以上を含有する。   The hydrophilic film 103 containing a frosting inhibitor contains at least one of polyvinyl alcohol, nylon, and acrylic resin.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103は、分子内にヒドロキシル基を有する水溶性樹脂を含有する。   The hydrophilic film 103 containing a frost formation inhibitor contains a water-soluble resin having a hydroxyl group in the molecule.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103に配合する着霜抑制剤は、各種市販のものなどを用いることができるが、グリセリンとすることが望ましい。   Various commercially available products can be used as the frost inhibitor to be added to the hydrophilic film 103 containing the frost inhibitor, and it is desirable to use glycerin.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103の上層に形成する潤滑性皮膜104は、分子内にヒドロキシル基を有する。潤滑性皮膜104は、厚さ0.1μm以上10μm以下とする。   The lubricating film 104 formed on the upper layer of the hydrophilic film 103 containing the frosting inhibitor has a hydroxyl group in the molecule. The lubricating film 104 has a thickness of 0.1 μm or more and 10 μm or less.

以上のように構成されたアルミニウムフィン材100について、以下その動作、作用を説明する。   About the aluminum fin material 100 comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.

アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる基板101上に、下地表面処理皮膜として、無機酸化物または有機・無機複合化合物または有機高分子化合物のいずれか1種からなる耐食皮膜102を形成することにより、フィン材の耐食性を向上させることができる。   By forming a corrosion-resistant film 102 made of any one of an inorganic oxide, an organic / inorganic composite compound, or an organic polymer compound as a base surface treatment film on a substrate 101 made of aluminum or an aluminum alloy, Corrosion resistance can be improved.

耐食皮膜102の上層の表面処理皮膜として、一つ以上の凍結防止剤または、一つ以上の不凍たんぱく質または、それらの混合物からなる着霜抑制剤および、有機高分子物質と無機化合物の親水性を有する複合化合物または親水性樹脂の混合物質を原材料として用いる、着霜を抑制する特性を有する親水性皮膜103を形成することにより、熱交換器が蒸発器として使用されたとき、フィン表面に生成する凝縮水を親水性により速やかに流下排出させるとともに、熱交換器が蒸発器として使用されフィンの表面温度が氷点下になったときも、フィン表面に生成する凝縮水は、凍結防止剤または不凍たんぱく質の着霜抑制剤の凝固点降下作用により、着霜抑制剤が溶解した水溶液の凝固点以下になるまでは、フィンの表面で霜や氷にならず水として存在することができるという着霜を抑制する効果を有する。これにより、空気調和機の暖房運転時に除霜運転に入るまでの暖房運転時間を延長することができ、快適性を向上させることができる。   As an upper surface treatment film of the corrosion-resistant film 102, one or more antifreeze agents, one or more antifreeze proteins, or a frosting inhibitor made of a mixture thereof, and hydrophilicity of organic polymer substances and inorganic compounds When a heat exchanger is used as an evaporator, it is formed on the fin surface by forming a hydrophilic film 103 having a property of suppressing frost formation, using a mixed compound of a composite compound or a hydrophilic resin as a raw material. Condensed water generated on the fin surface is also frozen or antifreeze when the heat exchanger is used as an evaporator and the surface temperature of the fin is below freezing. Due to the freezing point depressing action of the protein frost inhibitor, the surface of the fin does not become frost or ice until it becomes below the freezing point of the aqueous solution in which the frost inhibitor is dissolved. The presence Te has an effect of suppressing frost formation that can. Thereby, the heating operation time until it enters into a defrost operation at the time of heating operation of an air conditioner can be extended, and comfort can be improved.

さらに、着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103の上層の表面処理皮膜として、水溶性樹脂からなる潤滑性皮膜104を形成することにより、潤滑性皮膜104によって被覆されたアルミニウムフィン材はコイル形状にした時に板同士が粘着する不具合、さらにはフィンに加工する際に金型と粘着する不具合などを防ぐことができる。また、水溶性樹脂皮膜104は下層の親水性皮膜103と反応するので、蒸発器として使用するときに生成する凝縮水によってほとんど流出するもののわずかに残存するため、汚染物付着時の親水持続性を向上させる効果、作用がある。なお、潤滑性皮膜104は、厚さ0.1μm以上でなければ上記の充分な効果を有せず、また塗装時の作業性と経済性の観点から10μm以下とすることが望ましい。   Furthermore, the aluminum fin material covered with the lubricating film 104 is formed in a coil shape by forming the lubricating film 104 made of a water-soluble resin as the upper surface treatment film of the hydrophilic film 103 containing the frost inhibitor. It is possible to prevent a problem that the plates adhere to each other, and a problem that the plates adhere to the mold when processed into fins. In addition, since the water-soluble resin film 104 reacts with the underlying hydrophilic film 103, it almost flows out due to the condensed water generated when used as an evaporator, but remains slightly. There are effects and actions to improve. The lubricating film 104 does not have the above-described effect unless the thickness is 0.1 μm or more, and is desirably 10 μm or less from the viewpoint of workability and economy during coating.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103を0.1〜10μmの厚さで形成することすることにより、優れた親水性と防菌防黴性を経済的に得ることができる。皮膜厚の上限としては、その機能の点からは特に制限されるものではないが、塗装時の作業性を考えると10μm以下であることが望ましい。   By forming the hydrophilic film 103 containing a frosting inhibitor with a thickness of 0.1 to 10 μm, excellent hydrophilicity and antibacterial and antifungal properties can be obtained economically. The upper limit of the film thickness is not particularly limited from the viewpoint of its function, but is preferably 10 μm or less in view of workability during coating.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103が吸湿性を有することにより、フィンの表面には蒸発器としての使用時でなくとも空気中の水分を吸着して薄い水膜を形成され、この水膜は汚染物を付着しにくくするので優れた親水性を維持させる効果を有することができる。   Since the hydrophilic film 103 containing a frosting inhibitor has hygroscopicity, a thin water film is formed on the fin surface by adsorbing moisture in the air even when it is not used as an evaporator. Since the film makes it difficult for contaminants to adhere, it can have an effect of maintaining excellent hydrophilicity.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103が、溶解性パラメーターが7〜9[cal/cm0.5である高分子化合物と溶解性パラメーターが12〜16[cal/cm0.5である高分子化合物を必須成分として含むことにより、皮膜形成時の焼付け工程において、皮膜中の溶解性パラメーターが大きく異なる2種以上の成分が層分離現象を生じるので焼付け乾燥後の表面形態を微細に粗面化させることができ、形態効果によりさらに親水性が向上する。また、熱交換器のフィン表面に付着する汚染物と溶解性パラメーターが大きく異なるものを選択することにより、汚染物の付着を防ぎ、優れた親水性を維持することができる。 The hydrophilic film 103 containing an anti-frosting agent has a polymer compound having a solubility parameter of 7 to 9 [cal / cm 3 ] 0.5 and a solubility parameter of 12 to 16 [cal / cm 3 ] 0. By including the polymer compound 5 as an essential component, two or more kinds of components having greatly different solubility parameters in the film cause a layer separation phenomenon in the baking process at the time of film formation. The surface can be finely roughened, and the hydrophilicity is further improved by the form effect. Further, by selecting a material having a solubility parameter greatly different from that of the contaminant attached to the fin surface of the heat exchanger, it is possible to prevent the attachment of the contaminant and maintain excellent hydrophilicity.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103がポリビニルアルコール、ナイロン、アクリル樹脂のうちいずれかひとつ以上を含有することにより、親水性に優れた樹脂と着霜抑制剤を容易に混合させた物質を原材料として用いることができ、優れた親水性と着霜抑制特性を有することができる。   A substance obtained by easily mixing a resin having excellent hydrophilicity and a frost inhibitor by the hydrophilic film 103 containing a frost inhibitor containing at least one of polyvinyl alcohol, nylon, and acrylic resin. It can be used as a raw material and can have excellent hydrophilicity and frosting-inhibiting properties.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103が、分子内にヒドロキシル基を有する水溶性樹脂を含有することにより、強固な密着性のある親水皮膜層が形成され、親水性皮膜の密着性が高いので、ヒドロキシル基を含有する水溶性樹脂の流出が抑制され親水持続性を付与することができることに加えて、汚染物が固着しにくく親水持続性が劣化しにくい。   When the hydrophilic film 103 containing the frosting inhibitor contains a water-soluble resin having a hydroxyl group in the molecule, a hydrophilic film layer having strong adhesion is formed, and the hydrophilic film has high adhesion. Therefore, the outflow of the water-soluble resin containing a hydroxyl group can be suppressed and hydrophilic sustainability can be imparted, and in addition, contaminants are difficult to adhere and the hydrophilic sustainability is unlikely to deteriorate.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103の上層に形成する潤滑性皮膜104が、分子内にヒドロキシル基を有することにより、この潤滑性皮膜104のヒドロキシル基は下層皮膜である親水性皮膜103の高分子樹脂と反応するので、冷房運転時に生成する凝縮水によってほとんど流出するもののわずかに残存するため、汚染物付着時の親水持続性を向上させる効果をより高める作用がある。   Since the lubricating film 104 formed on the upper layer of the hydrophilic film 103 containing the frosting inhibitor has a hydroxyl group in the molecule, the hydroxyl group of the lubricating film 104 is the lower layer film of the hydrophilic film 103. Since it reacts with the polymer resin, it almost flows out due to the condensed water generated during the cooling operation, but remains slightly, so that it has the effect of further enhancing the effect of improving the hydrophilic sustainability when the contaminant is attached.

着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103に配合する着霜抑制剤の一つとしては、凝固点降下作用を有するものであればよいが、具体的には、一般に融雪剤として道路に散布される塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム/マグネシウムの酢酸塩系薬剤のいずれか、または、一般に車のラジエータなどの不凍液として使用される、エチレングリコールやプロピレングリコール等のアルキレングリコール、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール、グリセリンやテトリットやペンチットやヘキシットの多価アルコールのいずれか、または、魚類または植物または昆虫または菌類のいずれかから採取される不凍たんぱく質のいずれかを用いることができるが、特に、グリセリンは比較的安価に入手でき、親水性皮膜103の樹脂に配合しやすく、また食品にも用いられることから分かるように安全性にも優れている。   One of the frost inhibitors to be blended in the hydrophilic film 103 containing the frost inhibitor is not particularly limited as long as it has a freezing point lowering action. Specifically, it is generally sprayed on the road as a snow melting agent. Ethylene glycol, used as an antifreeze for sodium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, potassium chloride, calcium acetate, magnesium acetate, potassium acetate, calcium acetate / magnesium acetate or commonly used in car radiators Or alkylene glycol such as propylene glycol, polyalkylene glycol such as polyethylene glycol or polypropylene glycol, glycerin, tetrit, pentet, hexit polyhydric alcohol, or collected from either fish, plants, insects or fungi Any antifreeze protein can be used, but in particular, glycerin is available at a relatively low cost, is easy to be blended into the resin of the hydrophilic film 103, and is also safe for use as it is used for food. Are better.

なお、本実施の形態1では、着霜抑制剤を親水性皮膜103に配合したが、耐食性皮膜102または、潤滑性皮膜104に配合しても、同様の着霜抑制特性を有することができる。   In the first embodiment, the frost inhibitor is blended in the hydrophilic film 103. However, even if the frost inhibitor is blended in the corrosion-resistant film 102 or the lubricating film 104, the same frost-inhibiting property can be obtained.

また、耐食性皮膜102や着霜抑制剤を含有する親水性皮膜103、潤滑性皮膜104は、それぞれ1層ずつのもので説明したが、それぞれ着色や密着性など他の機能を付加するため、複数としても構わない。   Further, although the corrosion-resistant film 102, the hydrophilic film 103 containing the frosting inhibitor, and the lubricating film 104 have been described as being one layer each, a plurality of them are added to add other functions such as coloring and adhesion. It does not matter.

以上のように、本発明にかかる熱交換器用アルミニウムフィン材は、気温が低下しても、フィン表面に生成する凝縮水がフィンの表面で霜や氷になりにくいという着霜を抑制する効果を有するので、空気調和機の熱交換器だけでなく、建築用や車体用のアルミニウム
材にも適用でき、また基板はアルミニウムでなく他の金属やプラスチックの表面処理にも応用することができる。
As described above, the aluminum fin material for a heat exchanger according to the present invention has the effect of suppressing frost formation that the condensed water generated on the fin surface hardly forms frost or ice on the fin surface even when the air temperature decreases. Therefore, it can be applied not only to heat exchangers for air conditioners but also to aluminum materials for construction and vehicle bodies, and the substrate can be applied to surface treatment of other metals and plastics instead of aluminum.

100 アルミニウムフィン材
101 アルミニウム基板
102 耐食性皮膜
103 着霜抑制剤を含有する親水性皮膜
104 潤滑性皮膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Aluminum fin material 101 Aluminum substrate 102 Corrosion resistant film 103 Hydrophilic film containing frost formation inhibitor 104 Lubricant film

Claims (4)

空気調和機に用いる熱交換器のフィン材として使用する、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる基板上の、少なくとも一つの表面処理皮膜に、一つ以上の凍結防止剤または、一つ以上の不凍たんぱく質または、それらの混合物からなる着霜抑制剤を配合したことを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。 One or more antifreeze agents or one or more antifreeze proteins or at least one surface treatment film on a substrate made of aluminum or an aluminum alloy used as a fin material of a heat exchanger used in an air conditioner An aluminum fin material for a heat exchanger, characterized in that a frosting inhibitor made of a mixture thereof is blended. 凍結防止剤の一つとして、一般に融雪剤として道路に散布される塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム/マグネシウムの酢酸塩系薬剤のいずれかを用いることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材。 One of the anti-freezing agents, sodium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, potassium chloride, calcium acetate, magnesium acetate, potassium acetate, calcium acetate / magnesium acetate, which is commonly sprayed on the road as a snow melting agent The aluminum fin material for a heat exchanger according to claim 1, wherein: 凍結防止剤の一つとして、一般に車のラジエータなどの不凍液として使用される、エチレングリコールやプロピレングリコール等のアルキレングリコール、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール、グリセリンやテトリットやペンチットやヘキシットの多価アルコールのいずれかを用いることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材。 As one of the antifreeze agents, it is generally used as an antifreeze solution for car radiators, etc., such as ethylene glycol and propylene glycol, etc. The aluminum fin material for a heat exchanger according to claim 1, wherein any one of monohydric alcohols is used. 不凍たんぱく質の一つとして、魚類または植物または昆虫または菌類のいずれかから採取される不凍たんぱく質のいずれかを用いることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材。 The aluminum fin material for a heat exchanger according to claim 1, wherein one of the antifreeze proteins is one of antifreeze proteins collected from either fish, plants, insects, or fungi.
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