JP2014052184A - 熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑性及び親水性を兼ね備えた熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器を提供する。
【解決手段】熱交換器用アルミニウムフィン材１である。アルミニウムよりなる基板２と、基板２の表面に形成した親水性塗膜３とを有する。親水性塗膜３は、親水性樹脂３１と粒子状ワックス３２とからなる。粒子状ワックス３２の含有量は、親水性塗膜全体の重量を１００重量部としたとき、１〜３０重量部である。親水性塗膜３の膜厚ｔは、０．１〜３．０μｍである。粒子状ワックス３２の平均粒径をＤとすると、Ｄ／ｔは、０．５〜２０．０である。粒子状ワックス３２は、扁平状の四フッ化エチレン樹脂からなる。親水性塗膜３においては、粒子状ワックス３２の一部が表面から突出している。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器に関する。

空調機や冷蔵庫における熱交換器としては、多数のプレートフィンとチューブとを組み合わせて構成されるプレートフィンチューブ熱交換器が多用されている。
従来、上記プレートフィンには、軽量で熱伝導性及び加工性に優れていることからアルミニウム又はアルミニウム合金（以下、アルミニウムという）が使用されている。

上記プレートフィンは、アルミニウム板よりなる熱交換器用フィン材に、上記チューブを挿通して固定するための１〜４ｍｍ程度の高さのフィンカラー部を有する組み付け孔をプレス加工して作製する。
次いで、この得られたプレートフィンを積層した後に、前記組み付け孔の内部に、別途作製したチューブを挿通させる。

チューブには、通常、銅管又は銅合金管を転造加工等によって内面に溝加工を施す加工等を行い、定尺切断・ヘアピン曲げ加工を施したものが供される。
次に、チューブをアルミニウムプレートフィンに拡管固着し、ヘアピン曲げ加工を施した側と反対側のチューブ端部にＵベンド管をろう付け加工する工程を経て、熱交換器が作製される。

上記プレートフィンチューブ熱交換器の使用状態において、フィン表面は結露状態となる。
そのため、アルミニウム板よりなる上記熱交換器用フィン材の表面には、結露水を均一な水膜とし、円滑に落下、排出させ、結露水による通風抵抗（空気がフィン間を通過する際の抵抗）を低くし、熱交換器の性能を維持するために親水性塗膜が形成されている。
また、フィン材の耐食性を高める目的でアルミニウム基板と親水性塗膜の間に耐食性塗膜を設けることが多い。

ここで、プレートフィンチューブ熱交換器を作製する際の、プレートフィンを積層した後に、組み付け孔の内部に別途作製したチューブを挿通させ、チューブをアルミニウムプレートフィンに拡管固着する工程において、プレートフィン同士がくっつき、フィンピッチが乱れる現象（アベッキング現象）が発生することがある。

アベッキング現象が発生すると、外観上好ましくないというばかりではなく、水滴が溜まりやすくなることから、フィンの間を通過する空気の空気抵抗が著しく増加して熱交換率が低下するという問題を引き起こし易い。また、送風時の騒音の増加等の問題も引き起こし易い。
そして、このようなアベッキング現象を起こり難くする対策として、アルミニウムフィン材の表面の潤滑性を向上させることが効果的であることが報告されている（特許文献１、２）。

特許文献１においては、アルミニウムプレートフィン材の表面全体に亘って、親水性潤滑剤を有する親水性塗料にて形成された親水性塗膜を有すると共に、表面の無塗油での摩擦係数が０．１５以下である熱交換器用アルミニウムプレートフィン材が記載されている。

また、特許文献２においては、バウデン・レーベル式付着滑り試験機により荷重が０．２ｋｇ、移動速度が２００ｍｍ／分の条件で測定した摩擦係数が０．０２乃至０．２０であり、表面の平均粗さＲａが０．１０μｍ以下である熱交換器用アルミニウムフィン材が記載されている。
そして、表面の摩擦係数の調整方法として、表面処理として、ケイ酸ソーダを塗装焼き付けした皮膜等の無機系皮膜、ポリアクリルエチレン系樹脂皮膜、四フッ化エチレン皮膜、四フッ化エチレンとエチレンの共重合体の樹脂皮膜、フッ化ビニリデン樹脂皮膜、フッ化ビニリデン樹脂とエチレンの共重合体の樹脂皮膜、フッ化ビニル樹脂皮膜、フッ化ビニル樹脂とエチレンの共重合体の樹脂皮膜等の有機系皮膜を使用すること等が記載されている。

特開平１０−１０３３８５号公報 特開平１０−２３０３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている手段は、親水性塗膜自体の潤滑性を向上させるというものであるため、これには限界があると共に、現在要求されている潤滑性能としても十分満足いくものではない。また、親水性皮膜の親水性を阻害しないように、潤滑剤が親水性潤滑剤に限られている。そのため、最適な材料を選択することが難しく、結果的に、潤滑性、もしくは親水性を多少犠牲にせざるを得ないという問題がある。

また、上記特許文献２に記載されている手段は、表面が潤滑性皮膜で覆われるため、潤滑性は良好であり、アベッキング現象の発生防止に効果はある。しかし、親水性には難があるという問題がある。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、潤滑性及び親水性を兼ね備えた熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器を提供しようとするものである。

第１の発明は、熱交換器用アルミニウムフィン材であって、
アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した親水性塗膜とからなり、
上記親水性塗膜は、親水性樹脂と粒子状ワックスとからなり、
上記粒子状ワックスの含有量は、親水性塗膜全体の重量を１００重量部としたとき、１〜３０重量部であり、
上記親水性塗膜の膜厚ｔは、０．１〜３．０μｍであり、
上記粒子状ワックスの平均粒径をＤとすると、Ｄ／ｔは、０．５〜２０．０であり、
上記粒子状ワックスは、扁平状の四フッ化エチレン樹脂からなり、
上記親水性塗膜においては、上記粒子状ワックスの一部が表面から突出していることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材にある。

第２の発明は、銅合金からなるチューブを、アルミニウムからなるフィン材に設けられた円筒状のカラー部内に挿入配設することにより上記チューブと上記フィンとを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブからなる熱交換器であって、
上記フィン材は、第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されていることを特徴とする熱交換器にある。

本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、潤滑性能の優れたワックスを親水性塗膜中に粒子として混在させ、この粒子状ワックスが親水性塗膜の表面から突出するように構成することにより、十分な潤滑性能及び親水性を兼ね備えることができる。

上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、上記親水性樹脂により親水性を確保し、上記粒子状ワックスにより潤滑性を確保するものである。
上記親水性樹脂は、潤滑性を付与するための粒子状ワックスを保持する共に、後述するように上記アルミニウムフィン材に親水性を付与する。

上記粒子状ワックスは潤滑性を有するものである。そして、親水性塗膜中における含有量、及び粒子状ワックスの平均粒径Ｄと親水性塗膜の膜厚ｔとの関係Ｄ／ｔを制限することにより、上記粒子状ワックスが上記親水性塗膜中に粒子として点在し、また、上記粒子状ワックスの一部が上記親水性塗膜の表面から突出するように構成されている。つまり、上記粒子状ワックスは、上記親水性塗膜の表面において一部が露出した状態となっている。そのため、熱交換器用アルミニウムフィン材が接触する相手に対して粒子状ワックスを直接接触させることができ、粒子状ワックス自身が持つ潤滑性をそのまま活かすことができる。

そして、上記熱交換器用アルミニウムフィン材からなるプレートフィンを用いてクロスフィンチューブ熱交換器を作製する際の上述のチューブを拡管固着する工程において、プレートフィン同士の接触が起きた場合には、親水性塗膜から突出した上記粒子状ワックス同士が接触したり、親水性塗膜から突出した上記粒子状ワックスと親水性樹脂とが接触することとなる。そのため、良好な潤滑性を得ることができ、プレートフィン同士の摩擦抵抗を小さくすることができる。これにより、プレートフィン同士の固着を防ぎ、相互に滑らせることができるため、上述のアベッキング現象を起こり難くすることができる。

また、上記粒子状ワックスは、上記親水性塗膜において粒子として存在し、更に、含有量を規定しているため、粒子状ワックスが親水性を有していなくとも、親水性樹脂の親水性を阻害することがない。つまり、上記親水性塗膜は、上記粒子状ワックスの存在しない部分において親水性樹脂がフィン材表面に存在しており、また、親水性樹脂の露出面積は十分に確保されており、また、所定の膜厚を有している。そのため、上記粒子状ワックスが親水性を有していなくとも、親水性樹脂のみより、フィン全体として必要な親水性を確保することができる。

このように、本発明によれば、潤滑性及び親水性を兼ね備えた熱交換器用アルミニウムフィン材を提供することができる。

また、上記アルミニウムフィン材は、上述のアベッキング現象の発生を抑制できるだけでなく、上記アルミニウムフィン材に上述の組み付け孔を作製するためのプレス加工を、良好な成形性で行うことができる。また、上記組み付け孔にチューブを挿通させる際にも、チューブの挿通をスムーズに行うことができる。

第２の発明の熱交換器は、第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いた熱交換器であり、作製時（チューブの拡管時）にアベッキング現象が発生することを抑制することができ、また、フィンは優れた潤滑性を発揮することができるため、良好な外観、及び熱交換率を有することができる。
なお、上記銅合金は、銅を主体とする金属及び合金の総称であり、純銅、及び銅合金を含む概念である。

実施例１における、熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｅ１〜試料Ｅ１１、及び試料Ｃ２〜試料Ｃ８）を示す説明図。 実施例１における、熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｅ１２）を示す説明図。 実施例１における、熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｅ１５及び試料Ｅ１６）を示す説明図。 実施例１における、熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｃ１）を示す説明図。 実施例２における、アルミニウムフィンを示す説明図。 実施例２における、簡易熱交換器を示す断面図。 実施例２における、（ａ）フィンピッチが正常である場合のアルミニウムフィンとチューブの固着部分、（ｂ）フィンピッチの乱れがある場合のアルミニウムフィンとチューブの固着部分を示す説明図。 実施例３における、熱交換器を示す説明図。 実施例３における、クロスフィンチューブを示す断面図。

第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、上述したように、アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した親水性塗膜とからなる。
上記基板としては、フィン材として用いられるものであれば、いずれのアルミニウムを用いても良い。

また、上記基板の表面には、化成皮膜が設けられていてもよい。
上記化成皮膜としては、例えば、リン酸クロメート、クロム酸クロメート等のクロメート処理、クロム化合物以外のリン酸チタンやリン酸ジルコニウム、リン酸モリブデン、リン酸亜鉛、酸化ジルコニウム等によるノンクロメート処理等の化学皮膜処理、いわゆる化成処理により得られる皮膜を採用することができる。なお、上記クロメート処理やノンクロメート処理等の化成処理方法には、反応型及び塗布型があるが、本発明においてはいずれの手法が採用されても何ら差し支えない。

上記基板に化成皮膜を形成する場合には、アルミニウムよりなる基板と上記親水性塗膜との密着性を効果的に向上させることができる。また、優れた耐食性が実現されて、水、塩素化合物等の腐食性物質が基板の表面に浸透した際に惹起される塗膜下腐食が抑制され、塗膜割れや塗膜剥離の防止を図ることができる。

また、上記親水性塗膜は、親水性樹脂と粒子状ワックスとからなる。
上記親水性樹脂としては、従来より知られている公知の親水性樹脂を用いることができるが、例えば、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、ポリエチレングリコール系樹脂等を用いることができる。

また、上記親水性塗膜における上記粒子状ワックスとしては、扁平状の四フッ化エチレン樹脂を用いることができる。

また、上記親水性塗膜は、例えば、上記親水性樹脂と、上記粒子状ワックスとを混合した塗料を基板に塗布し、塗膜焼き付けを行うことにより形成することができる。

また、上記粒子状ワックスの含有量は、親水性塗膜全体の重量を１００重量部としたとき、１〜３０重量部である。
上記粒子状ワックスの含有量が１重量部未満の場合には、他の条件を満たしている場合であっても、親水性塗膜の表面から突出する粒子状ワックスの表面積が小さくなりすぎるという問題がある。粒子状ワックスの突出部分の表面積が小さい場合には、チューブの拡管固着時において熱交換器用アルミフィン材同士が接触する際に、親水性塗膜の粒子状ワックスが存在しない部分による接触が主体的となってしまって、粒子状ワックスによる潤滑性向上効果が得がたくなる。

一般的にワックスには撥水性のものが多く親水性に寄与し難いため、上記粒子状ワックスの含有量が増えると、親水性への悪影響が懸念される。そして、上記粒子状ワックスの含有量が３０重量部を超える場合には、撥水性の粒子状ワックスを用いると、塗膜上における撥水性の粒子状ワックスの占有面積が大きくなるため、親水性を阻害するという問題がある。
また、上記粒子状ワックスの含有量は、上記親水性塗膜全体の重量を１００重量部としたとき、５重量部〜１０重量部であることがより好ましい。

また、上記親水性塗膜の膜厚ｔは、０．１〜３．０μｍである。
ここで、上記親水性塗膜の膜厚とは、親水性塗膜において、粒子状ワックスが突出していない部分の厚みをいう。

上記親水性塗膜の膜厚が０．１μｍ未満の場合には、親水性の効果を十分に発揮することができないおそれがある。一方、上記親水性塗膜の膜厚が３．０μｍを超える場合には、熱交換器用アルミニウムフィン材の伝熱性を低下させ、熱交換性を低下させるおそれがある。

また、上記粒子状ワックスの平均粒径をＤとすると、Ｄ／ｔは、０．５〜２０．０である。
上記Ｄ／ｔが０．５未満である場合には、ワックス粒子が親水性塗膜の表面から突出した状態を十分に得ることができないという問題がある。一方、上記Ｄ／ｔが２０．０を超える場合には、ワックスが脱落し易くなるという問題がある。
そして、上記Ｄ／ｔは、１．０〜１４．０であることがより好ましい。

なお、上記粒子状ワックスの平均粒径Ｄは、レーザー回折散乱法で測定された粒径分布における累積した全体積中の５０％粒子径とした。
また、上記粒子状ワックスの平均粒径Ｄは、上記Ｄ／ｔが０．５〜２０．０となるように、０．０５〜６０．０μｍの範囲にある。

また、上記粒子状ワックスの融点は、２００℃以上であることが好ましい。
上述したように、上記親水性塗膜を形成する際には、塗膜焼付けを行う。そのため、上記粒子状ワックスの融点が低い場合には、塗膜焼付け工程において、融点以上の温度で塗膜焼付けを行うと、粒子状ワックスが軟化し、親水性樹脂を覆うようになり、親水性を阻害する要因となるおそれがある。また、融点以下の温度で焼付けを行うと、焼付けるのに長時間を要し、実生産においては好ましくない。従って、上記粒子状ワックスは、親水性塗膜を形成する際の塗膜焼付け温度（最高到達温度）よりも高い融点を有するものを用いることが望ましい。

そして、塗膜焼付け工程においては、通常、材料温度がおよそ２００℃（一般的には１７０〜２３９℃）となるように加熱する場合が多い。したがって、上記粒子状ワックスの融点は、２００℃以上であることが望ましい。より望ましくは、上記粒子状ワックスの融点は２３０℃以上である。
また、上記粒子状ワックスとしては、特に、融点が３１０℃である四フッ化エチレン樹脂を用いることが好ましい。
なお、融点が２００℃未満の粒子状ワックスであっても、塗装焼付けをその融点以下に設定して焼付け時間を長くすることによって、採用可能である。

また、上記基板と上記親水性塗膜との間に、膜厚が０．５〜３．０μｍの耐食性塗膜が形成されていることが好ましい。
この場合には、熱交換器アルミニウム用フィン材の耐食性を確保することができる。

上記耐食性塗膜の膜厚が０．５μｍ未満の場合には、耐食性を十分に確保することができない。一方、上記耐食性塗膜の膜厚が３．０μｍを超える場合には、熱交換器用アルミニウムフィン材の伝熱性が低下するため好ましくない。

また、上記耐食性塗膜は、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等を用いて構成されていることが好ましい。

また、上記耐食性塗膜は、粒子状ワックスを含有することが好ましい。
この場合には、上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、より一層の潤滑性を得ることができる。

上記耐食性塗膜中に含有させる粒子状ワックスは、上記親水性塗膜中に含有される粒子状ワックスと同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。即ち、上記耐熱性塗膜中に含有させる粒子状ワックスとえしては、四フッ化エチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックス等を用いることができる。
また、耐食性塗膜中に含有させる粒子状ワックスの平均粒径は、耐食性塗膜の膜厚よりも大きいことが好ましい。

（実施例１）
本例は、本発明の実施例及び参考例にかかる熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｅ１〜試料Ｅ１６）、比較例にかかる熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｃ１〜試料Ｃ８）について、図１〜図４を用いて説明する。
本例の熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｅ１〜試料Ｅ１６）は、アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した親水性塗膜とを有し、上記親水性塗膜は、親水性樹脂と粒子状ワックスとからなる。

上記熱交換器用アルミニウムフィン材を作製するに当たっては、まず、アルミニウムよりなる基板２として、ＪＩＳ Ａ １０５０−Ｈ２６、厚み０．１ｍｍのアルミニウム板を準備した。
また、上記親水性塗膜３を構成する親水性樹脂３１として、セルロース系樹脂を準備した。
また、上記親水性塗膜３を構成する上記粒子状ワックス３２として、融点が３１０℃の扁平状の四フッ化エチレン樹脂、及び融点が１０８℃のポリエチレン樹脂を用意した。表１及び表２に粒子状ワックスの平均粒径Ｄを示す。

また、上記耐食性塗膜５を構成する耐食性樹脂５１としてエポキシ樹脂を用意した。
また、上記耐食性塗膜５に含有させる粒子状ワックス５２として、融点が１０８℃のポリエチレン樹脂を用意した。表１及び表２に粒子状ワックスの平均粒径Ｄ２を示す。
なお、表１に記載の粒子状ワックス３２、５２の平均粒径は、親水性塗膜用塗料あるいは耐食性塗膜用塗料に添加する状態の粒子状ワックス３２、５２の平均粒径を示すものである。

上記粒子状ワックス３２、５２は、完全な球状でない場合も多い。そして、上記粒子状ワックスの平均粒径Ｄ、Ｄ２は、レーザー回折散乱法で測定された粒径分布における累積した全体積中の５０％粒子径である。
また、上記粒子状ワックス３２、５２は、粒子状ワックス３２、５２を含有させた塗料をバーコーターで基板に塗布し、焼付けた後の粒子形状は多少の変形はあるものの、平均的粒径、例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向の径の平均をとってみると、元の粒径にほぼ近いものである。従って、ここでは、塗料に添加する状態における平均粒子径を指標とした。

そして、図１〜図４に示すように、上記基板２に対してリン酸クロメートを浸漬処理することにより、基板２の表面に化成皮膜４を形成した。
なお、上記図１〜図４は、熱交換器用アルミニウムフィン材の構成を分かり易く示す図である。

その後、図１に示すように、試料Ｅ１〜試料Ｅ１１、及び試料Ｃ２〜試料Ｃ８については、エポキシ樹脂５１よりなる耐食性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記化成皮膜４上に塗布し、２４０℃で１０秒程度焼き付けて、表１又は表２に示す膜厚ｔ２を有する耐食性塗膜５を形成した。
空冷後、上記親水性樹脂３１に上記粒子状ワックス３２（扁平状の四フッ化エチレン樹脂）を含有させた親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記耐食性塗膜５の表面に塗布し、２４０℃で１０秒程度焼き付けて表１、及び表２に示す膜厚ｔを有する親水性塗膜３を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材１を得た。

また、図２に示すように、試料Ｅ１２については、耐食性塗膜を形成することなく、上記化成皮膜４の上に、上記親水性樹脂３１に上記粒子状ワックス３２（扁平状の四フッ化エチレン樹脂）を含有させた親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて塗布し、２４０℃で１０秒程度焼き付けて表１に示す膜厚ｔを有する親水性塗膜３を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材１０２を得た。

また、試料Ｅ１３及び試料Ｅ１４については、エポキシ樹脂よりなる耐食性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記化成皮膜４上に塗布し、２４０℃で１０秒程度焼き付けて、表１又は表２に示す膜厚ｔ２を有する耐食性塗膜を形成した。
空冷後、上記親水性樹脂に上記粒子状ワックス（ポリエチレン樹脂）を含有させた親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記耐食性塗膜の表面に塗布し、１００℃で３０秒程度焼き付けて表１に示す膜厚ｔを有する親水性塗膜を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材を得た。

また、図３に示すように、試料Ｅ１５及び試料Ｅ１６については、エポキシ樹脂５１に粒子状ワックス５２（ポリエチレン樹脂）を含有させた耐食性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記化成皮膜４上に塗布し、２４０℃で１０秒程度焼き付けて、表１に示す膜厚ｔ２を有する耐食性塗膜５を形成した。
空冷後、上記親水性樹脂３１に上記粒子状ワックス３２（扁平状の四フッ化エチレン樹脂）を含有させた親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記耐食性塗膜５の表面に塗布し、２４０℃で１０秒程度焼き付けて表１に示す膜厚ｔを有する親水性塗膜３を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材１０３を得た。

また、図４に示すように、試料Ｃ１については、エポキシ樹脂５１よりなる耐食性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記化成皮膜４上に塗布し、２４０℃で１０秒程度焼き付けて、表２に示す膜厚ｔ２を有する耐食性塗膜５を形成した。
空冷後、上記親水性樹脂３１からなる親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記耐食性塗膜５の表面に塗布し、２４０℃で１０秒程度焼き付けて表２に示す膜厚ｔを有する親水性塗膜３を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材１０９を得た。

親水性塗膜に含有させた粒子状ワックスの種類、平均粒径Ｄ、含有量、親水性塗膜の膜厚ｔ、耐食性塗膜含有させた粒子状ワックスの種類、平均粒径Ｄ２、含有量、及び耐食性塗膜の膜厚ｔ２を表４に示す。
上記親水性塗膜の膜厚ｔ、耐食性塗膜の膜厚ｔ２は、塗膜において粒子状ワックスが突出していない部分の厚みである。

次に、得られた熱交換器用アルミニウムフィン材について、潤滑性、及び親水性の評価を行った。
＜潤滑性＞
潤滑性は、摩擦係数により評価した。
スリップテスター摩擦試験機（ＪＩＳ Ｂ１５０１に準拠）を用い、摺動時の摩擦力と荷重から摩擦係数を求めた。測定条件を表３に示す。

潤滑性の評価は、摩擦係数が０．１５以下の場合を合格（評価○）とし、摩擦係数が０．１５超えの場合を不合格（評価×）とした。
評価結果を表４に示す。

＜親水性＞
親水性の評価は、下記の（１）、（２）の状態について、接触角計を用いて液滴法により接触角を測定することにより行った。
（１）初期状態。
（２）Ｄ／Ｗ１００：（２分間純水に浸漬＋６分間冷風乾燥）を１サイクルとして、これを１００サイクル繰り返した後の状態。

接触角が３０°以下の場合を評価◎とし、接触角が３０°超え４０°以下の場合を評価○とし、接触角が４０°超えの場合を評価△とした。
そして、親水性の評価は、（１）、（２）のいずれの状態も、評価が◎もしくは○の場合を合格とし、（１）、（２）のいずれか一方の状態でも評価が△である場合は不合格とした。
結果を表４に示す。

なお、表４における総合評価の欄は、上記潤滑性、親水性のいずれの評価も合格である場合には合格（評価○）とし、いずれか一方でも不合格である場合には不合格（評価×）とする。

表４より知られるように、実施例及び参考例としての試料Ｅ１〜試料Ｅ１６は、潤滑性、及び親水性のいずれの項目においても良好な結果を示した。なお、試料Ｅ１〜試料Ｅ１２、試料Ｅ１５、及び試料Ｅ１６が本発明の実施例である。
このように、本発明によれば、潤滑性及び親水性を兼ね備えた熱交換器用アルミニウムフィン材を提供できることが分かる。

なお、試料Ｅ１２は、耐食性塗膜を形成しておらず、耐食性塗膜を形成した試料と比較して、耐食性は劣る。そのため、耐食性に厳しい要求がある場合には、例えば、試料Ｅ１のような耐食性塗膜を形成したアルミニウムフィン材を用いることが望ましい。
また、試料Ｅ１５、試料Ｅ１６は、耐食性塗膜にも粒子状ワックスを含有させたため、潤滑性が非常に良好であった。

また、表４より知られるように、比較例としての試料Ｃ１は、親水性塗膜塗膜中に粒子状ワックスを含有させなかったため、潤滑性が得られず、不合格であった。
また、比較例としての試料Ｃ２は、親水性塗膜中に含有させた粒子状ワックスの含有量が本発明の下限を下回るため、潤滑性が得られず、不合格であった。
また、比較例としての試料Ｃ３、及び試料Ｃ４は、親水性塗膜中に含有させた粒子状ワックスの含有量が本発明の上限を上回るため、親水性を阻害し、特に上記（２）の条件で親水性が劣り、不合格であった。
また、比較例としての試料Ｃ５は、親水性塗膜の膜厚ｔが本発明の下限を下回るため、親水性が不合格であった。
また、比較例としての試料Ｃ６は、Ｄ／ｔが本発明の上限を上回るため、粒子状ワックスの脱落が顕著であり、結果として残留する粒子状ワックスが少なくなり、潤滑性が不合格であった。
また、比較例としての試料Ｃ７は、Ｄ／ｔが本発明の下限を下回るため、粒子状ワックスが親水性塗膜の表面から突出した状態を十分に得ることができず、潤滑性が不合格であった。
また、比較例としての試料Ｃ８は、良好な潤滑性、及び親水性は得られるものの、親水性塗膜の膜厚が厚すぎるため、伝熱性を阻害するという問題がある。

（参考例１）
本例では、上述の実施例１において作製した試料Ｅ１３の親水性塗膜の焼付け温度を変更した例である。
本例において、親水性塗膜の焼付けは、１４０℃で２０秒間行った。その他は、上記試料Ｅ１３の作製方法と同様の作製方法で行った。

そして、得られた熱交換器用アルミニウムフィン材について、上記実施例１と同様に潤滑性、及び親水性の評価を行った。
その結果、潤滑性は、試料Ｅ１３と同等の結果が得られたが、親水性は、試料Ｅ１３よりも劣るものとなった。
親水性が低下した理由としては、粒子状ワックスであるポリエチレン樹脂の融点よりも高い温度で焼付けを行ったため、粒子状ワックスが軟化して、粒子状ワックスが親水性塗膜の表面において親水性樹脂上に広がりを生じ、親水性樹脂の露出面積が試料Ｅ１３よりも現象したためであると考えられる。また、粒子状ワックスは広がりを生じたものの、依然として粒子状ワックスが親水性塗膜の表面から突出しているため、試料Ｅ１３と同等の潤滑性が得られる。
このように、親水性に厳しい要求がある場合は、試料Ｅ１３のように、含有させる粒子状ワックスの融点より低い温度で焼付けを行うことが好ましいことがわかる。

（実施例２）
本例では、上記実施例１において作製した熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｅ１、試料Ｅ６、試料Ｅ１１、試料Ｃ１、試料Ｃ２、試料Ｃ７）を用いて、図６に示すような簡易熱交換器６をそれぞれ作製し、熱交換器６を作製する工程の中の、アルミニウムフィンにチューブを拡管固着する工程における、アベッキング現象の発生状況の評価を行った。

簡易熱交換器６を作製するに当たっては、まず、実施例１において作製した熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて、図５に示すアルミニウムフィン６１を用意した。アルミニウムフィン６１は、プレス加工により、長さＬ＝１６ｍｍ、幅Ｗ＝３２ｍｍ、厚みＴ＝０．１ｍｍのアルミニウムフィン材に２箇所の円筒状のカラー部６１１（組み付け孔）を形成することにより得た。
また、銅製のチューブ６２として、外径７ｍｍの内面溝付管をピッチＸ＝１６ｍｍでヘアピン曲げ加工したものを用意した。

次に、上記アルミニウムフィン６１を、フィンピッチＹ＝１．６ｍｍで１００枚積層した。
その後、上記アルミニウムフィン６１の円筒状のカラー部６１１内に、上記チューブ６２を挿通し、該チューブ６２を拡管率６％で機械拡管し、拡管固着することにより組み付けた。
ここで、拡管率は、（拡管後のチューブ外径−拡管前のチューブ外径）／（拡管前のチューブ外径）×１００（％）である。
なお、各試料について、それぞれ５台の簡易熱交換器６を作製し、アベッキング現象の発生状況を評価した。

アベッキング現象の発生状況は、作製した簡易熱交換器６において、１箇所でもアルミニウムフィン６１のフィンピッチの乱れ（アベッキング現象）が発生したものを不合格、１箇所もフィンピッチの乱れが発生しなかったものを合格とした。
図７（ａ）には、フィンピッチが正常である場合のアルミニウムフィン６１とチューブ６２の固着部分を示し、図７（ｂ）には、フィンピッチの乱れがある場合のアルミニウムフィン６１とチューブ６２の固着部分を示す。

試料Ｅ１、試料Ｅ６、試料Ｅ１１を用いて作製した簡易熱交換器は、いずれも５台全てにフィンピッチの乱れが確認されず、合格であった。
試料Ｃ１を用いた簡易熱交換器は、５台全てにフィンピッチの乱れが確認され、不合格であった。
試料Ｃ２を用いた簡易熱交換器は、５台中３台の簡易熱交換器にフィンピッチの乱れが確認され、不合格であった。
試料Ｃ７を用いた簡易熱交換器は、５台中４台の簡易熱交換器にフィンピッチの乱れが確認され、不合格であった。

（実施例３）
本例においては、上記実施例１において作製した熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｅ１）を用いて、熱交換器を作製した。
本例の熱交換器は、図８及び図９に示すごとく、銅合金からなるチューブ７２を、アルミニウムからなるフィン７１に設けられた円筒状のカラー部７１１内に挿入配設することにより上記チューブ７２と上記フィン７１とを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブ７３からなる熱交換器７である。

熱交換器７を作製するに当たっては、まず、上記実施例１において作製した試料Ｅ１を用いて、アルミニウムフィン７１を形成した。具体的には、まず、熱交換器用アルミニウムフィン材に円筒状のカラー部７１１をプレス成形し、フィン材７１とした。
また、また、チューブ７２として、銅合金よりなり、外径φ７ｍｍの内面溝付き管を用意した。

そして、フィン材７１に設けられた円筒状のカラー部７１１内に上記チューブ７２を挿入した。次いで、チューブ７２を拡管し、フィン材７１とチューブ７２とを固着することによりクロスフィンチューブ７３を作製した。

本例の熱交換器は、上記実施例１の試料Ｅ１を用いて作製したため、上記プレス加工におけるプレス成形性も良好であり、チューブ７２を挿通させる際もスムーズに行うことができ、また、チューブ７２の拡管固着時にフィン７１のフィンピッチの乱れ（アベッキング現象）を発生させることなく、作製することができた。
また、本例の熱交換器７は、フィン７１のフィンピッチが正常であり、また、親水性塗膜による親水性により、結露水を均一な水膜とし、円滑に落下、排出させ、結露水による通風抵抗（空気がフィン間を通過する際の抵抗）を低くできるため、熱交換性が良好である。

１ 熱交換器用アルミニウムフィン材
２ 基板
３ 親水性塗膜
３１ 親水性樹脂
３２ 粒子状ワックス
５ 耐食性塗膜

Claims (5)

1. 熱交換器用アルミニウムフィン材であって、
   アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した親水性塗膜とからなり、
   上記親水性塗膜は、親水性樹脂と粒子状ワックスとからなり、
   上記粒子状ワックスの含有量は、親水性塗膜全体の重量を１００重量部としたとき、１〜３０重量部であり、
   上記親水性塗膜の膜厚ｔは、０．１〜３．０μｍであり、
   上記粒子状ワックスの平均粒径をＤとすると、Ｄ／ｔは、０．５〜２０．０であり、
   上記粒子状ワックスは、扁平状の四フッ化エチレン樹脂からなり、
   上記親水性塗膜においては、上記粒子状ワックスの一部が表面から突出していることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
2. 請求項１において、上記粒子状ワックスの融点は、２００℃以上であることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
3. 請求項１又は２において、上記基板と上記親水性塗膜との間に、膜厚が０．５〜３．０μｍの耐食性塗膜が形成されていることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
4. 請求項３において、上記耐食性塗膜は、粒子状ワックスを含有することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
5. 銅合金からなるチューブを、アルミニウムからなるフィン材に設けられた円筒状のカラー部内に挿入配設することにより上記チューブと上記フィンとを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブからなる熱交換器であって、
   上記フィン材は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されていることを特徴とする熱交換器。

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