JP2017150736A - フィン材及び熱交換器 - Google Patents
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Abstract
【課題】汚れの付着抑制効果及び除去性能に優れた熱交換器用フィン材、及びこれを用いた熱交換器を提供すること。
【解決手段】アルミニウムからなる基板２と、その少なくとも一方の面に形成された塗膜３とを有するフィン材１、これを用いた熱交換器である。塗膜３は、最表面に正帯電性皮膜３１を有する。皮膜３１は、実質的に、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、アクリルアミド系樹脂、及びエステル系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂のみからなる。塗膜３の表面粗さＲａが１００ｎｍ以下である。
【選択図】図１
【解決手段】アルミニウムからなる基板２と、その少なくとも一方の面に形成された塗膜３とを有するフィン材１、これを用いた熱交換器である。塗膜３は、最表面に正帯電性皮膜３１を有する。皮膜３１は、実質的に、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、アクリルアミド系樹脂、及びエステル系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂のみからなる。塗膜３の表面粗さＲａが１００ｎｍ以下である。
【選択図】図１
Description
本発明は、熱交換器に用いられるフィン材、及びこれを用いた熱交換器に関する。
例えば空調機の室内機及び室外機には、フィンチューブ型の熱交換器が用いられている。熱交換器は、冷媒が流れる金属管と、金属管が貫通する多数のアルミニウム製のフィンとを有する。フィンの両面には、親水性の塗料あるいは撥水性の塗料がプレコートされており、フィンは表面に塗膜を有している。
熱交換器のフィンの表面には、粉塵、油煙、及び煙草のヤニ等の様々な汚れが付着する。そのため、このような汚れの付着を防止する方法、及び付着した汚れの除去を容易にする方法が知られている。具体的には、例えばフィンの表面に帯電防止剤をコーティングすることによって、静電気による粉塵等の親水性の汚れの付着を防止する方法が知られている。また、フィンの表面に撥油性のフッ素樹脂をコーティングすることにより、油煙等の親油性の汚れを容易に除去する方法が知られている。しかし、粉塵などの正電荷を帯びる汚れに対する付着防止効果には、さらなる改良が望まれている。
例えば特許文献１には、電気絶縁性基材の表面の塗膜の摩擦帯電量の絶対値を０〜２００Ｖにすることで、タバコのタール成分の付着を防止する技術が示されている。また、例えば特許文献２には、疎水性の粒子を有する親水性の混合膜を形成したフィンが示されている。
しかしながら、特許文献１においては、金属基材では摩擦で発生した電荷が容易に除電されるとされている。また、特許文献２においては、親水性部分と疎水性部分を有する混合膜によって、疎水性及び親水性の汚れの付着を抑制しようとしているが、疎水性部分には疎水性の汚れが付着しやすくなり、親水性部分には親水性の汚れがつきやすくなるという問題があった。特に、熱交換器のフィンには、粉塵などの正に帯電する汚れが付着しやすい傾向にある。また、帯電していない汚れも付着しやすい。このような汚れの付着抑制及び除去性能の改善が求められている。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、例えば粉塵などの汚れの付着抑制効果及び除去性能に優れた熱交換器用フィン材、及びこれを用いた熱交換器を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、アルミニウムからなる基板と、
該基板の少なくとも一方の面に形成された、１層又は２層以上の皮膜からなる塗膜と、を有し、
該塗膜は、最表面に正帯電性皮膜を有し、
該正帯電性皮膜は、実質的に、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、アクリルアミド系樹脂、及びエステル系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂のみからなり、
上記塗膜の表面粗さＲａが１００ｎｍ以下である、熱交換器用フィン材にある。
該基板の少なくとも一方の面に形成された、１層又は２層以上の皮膜からなる塗膜と、を有し、
該塗膜は、最表面に正帯電性皮膜を有し、
該正帯電性皮膜は、実質的に、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、アクリルアミド系樹脂、及びエステル系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂のみからなり、
上記塗膜の表面粗さＲａが１００ｎｍ以下である、熱交換器用フィン材にある。
本発明の他の態様は、上記熱交換器用フィン材からなるフィンを備えた、熱交換器にある。
上記熱交換器用フィン材（以下、適宜「フィン材」という）は、最表面に、実質的に上述の樹脂のみからなる正帯電性皮膜を有する。このような特定の樹脂のみからなる正帯電性皮膜は、空気との摩擦によって正に帯電し易い。さらに、最表面の皮膜を構成する上述の樹脂が絶縁性であるため帯電し易い。そのため、最表面に正帯電性皮膜を有する塗膜の表面に、粉塵などの正に帯電する汚れが接近しても、塗膜表面と汚れとの間に斥力が働き、汚れが付着しにくくなる。
また、上記塗膜の表面粗さＲａが１００ｎｍ以下であり、表面の平滑性に優れているという観点からも汚れが付着しにくい。そのため、正に帯電した汚れだけでなく、帯電していない汚れも付着しにくい。さらに、汚れが付着しても、例えば熱交換器の運転中にフィン材の塗膜表面に付着する結露水等により汚れが洗い流されやすい。また、フィン材の塗膜表面に結露水が付着すると表面の帯電量が一時的に低下して０になるため、汚れが付着しやすくなるが、付着した汚れは上述のように容易に洗い流される。そして、塗膜表面が乾燥すると、正帯電性皮膜が再び正電荷を帯びるため、粉塵などの汚れの付着抑制効果を再度発揮することができる。
また、上述の樹脂のみからなる正帯電性皮膜は、親水性に優れているだけでなく、親水持続性にも優れている。そのため、付着した汚れと皮膜との間に結露水が入り込み易く、表面に付着した汚れが洗い流され易い。
また、上記フィン材よりなるフィンを備えた熱交換器においては、フィンが優れた汚れの付着抑制効果及び除去性能を示すことができる。さらに、親水性、親水持続性にも優れている。
フィン材及びこれを用いた熱交換器の実施形態について説明する。フィン材は、アルミニウムからなる基板を有する。本明細書において、「アルミニウム」は、アルミニウムを主体とする金属及び合金の総称であり、純アルミニウム及びアルミニウム合金を含む概念である。
基板上に形成された塗膜は、１層又は２層以上の皮膜を有する。同一種類の塗料を一回塗布して形成した皮膜は１層であるが、さらに成分組成が同一の塗料を複数回重ね塗りして形成した皮膜も１層である。塗膜は最表面に正帯電性皮膜を有する。
正帯電性膜を形成する樹脂としては、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、アクリルアミド系樹脂、エステル系樹脂がある。これらは少なくとも１種を用いることができる。これらの樹脂は、官能基としてカルボキシ基またはヒドロキシ基を有する。
正帯電性皮膜は、実質的に上述の樹脂のみからなり、例えばシリカ系やチタン系の無機系粒子、水溶性樹脂などを含まず、樹脂の架橋剤（例えばＺｒ化合物などの金属化合物）等の不可避的不純物を含有していてもよい。正帯電性皮膜は、上述のように、実質的にセルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、アクリルアミド系樹脂、及びエステル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂のみからなる。正帯電性皮膜中のこれらの樹脂の含有量は９９質量％以上であることが好ましく、９９．５質量％以上であることがより好ましい。
正帯電性皮膜の表面は、空気との摩擦により正に帯電する。正帯電性皮膜の表面電位は、正帯電性皮膜中の樹脂の種類、組成、膜厚、表面粗さなどによって異なるが例えば＋０．０１〜＋１０Ｖの範囲内である。また、表面電位の絶対値は、皮膜だけでなく、空気の温度や湿度等の外的環境によっても変化する。
正帯電性皮膜の厚みは０．１μｍ〜６μｍであることが好ましい。この場合には、正帯電性皮膜における正の帯電を保持し易くなると共に、表面の平滑性をより高め易くなる。同様の観点から、正帯電性皮膜の厚みは０．３〜３μｍであることがより好ましく、０．５〜１．５μｍであることがさらに好ましい。
塗膜は、正帯電性皮膜の他に、他の皮膜を有していてもよい。このような皮膜としては、例えばウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂等からなる耐食性皮膜がある。塗膜が他の皮膜を有する場合であっても、最表面の皮膜は上述の正帯電性皮膜である。
また、塗膜と基板との間には、プライマー層が形成されていてもよい。これにより基板と塗膜との密着性をより向上させることができる。プライマー層は、ウレタン系プライマー、アクリル系プラマー、及びエポキシ系プライマーからなるグループより選ばれる少なくとも１種により形成することができる。
また、塗膜と基板との間、プライマー層と基板との間には、化成皮膜が形成されていてもよい。化成皮膜により、塗膜と基板との密着性、プライマー層と基板との密着性を向上させることができる。化成皮膜は、リン酸クロメート処理、リン酸ジルコニウム処理、ベーマイト処理等により形成することができる。
フィン材において塗膜の表面粗さＲａは１００ｎｍ以下であることが好ましい。表面粗さＲａが１００ｎｍを超える場合には、帯電していない汚れなどが付着し易くなり、さらに付着した汚れが落ち難くなる。塗膜の表面粗さＲａは、５０ｎｍ以下であることがより好ましく、２０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。塗膜の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１年に規定の算術平均粗さＲａである。塗膜の表面粗さＲａは、塗膜の厚みや、基板の表面粗さ等を調整することによって制御することができる。
塗膜の表面における水接触角が４０°以下であることが好ましい。この場合には、フィン材の表面が十分に優れた親水性を示すことができる。また、塗膜表面における水接触角は、フィン材の製造直後においても、後述の劣化試験のように水への浸漬と乾燥とを繰り返し行った後においても、上述のごとく４０°以下であることが好ましく、３０°以下であることがより好ましい。
フィン材は、例えば以下のようにして熱交換器の製造に用いられる。具体的には、まず、コイル状のフィン材が所定の寸法に切断され、複数の板状のフィンを得る。次いで、プレス機によって、フィンにスリット加工、ルーバー成型、カラー加工を施す。次いで、所定の位置に配置した金属管をフィンに設けた孔に通しながら、複数のフィンを互いに所定の間隔を空けた状態で積層配置する。その後、金属管内に拡管プラグを挿入して金属管の外径を拡大させることにより、金属管とフィンを密着させる。このようにして、熱交換器を得ることができる。熱交換器は、例えば空調機の室内機、室外機に用いることができる。
（実施例１）
本例においては、実施例及び比較例にかかる複数のフィン材（具体的には、試料Ｅ１〜試料Ｅ１３及び試料Ｃ１〜試料Ｃ７）を作製し、その特性を比較評価する。図１に示すごとく、実施例のフィン材１は、アルミニウムからなる基板２と、その表面に形成された塗膜３とを有する。塗膜３は、実質的に、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、アクリルアミド系樹脂、及びエステル系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂のみからなる正帯電性皮膜３１よりなる。塗膜３の表面粗さＲａは１００ｎｍ以下である。基板２は、ＪＩＳ Ａ １０５０−Ｈ２６、板厚０．１ｍｍのアルミニウム板である。なお、比較例のフィン材は、後述の表１に示すように、塗膜の組成、表面粗さが異なる点を除いて実施例と同様の構成を有する。
本例においては、実施例及び比較例にかかる複数のフィン材（具体的には、試料Ｅ１〜試料Ｅ１３及び試料Ｃ１〜試料Ｃ７）を作製し、その特性を比較評価する。図１に示すごとく、実施例のフィン材１は、アルミニウムからなる基板２と、その表面に形成された塗膜３とを有する。塗膜３は、実質的に、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、アクリルアミド系樹脂、及びエステル系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂のみからなる正帯電性皮膜３１よりなる。塗膜３の表面粗さＲａは１００ｎｍ以下である。基板２は、ＪＩＳ Ａ １０５０−Ｈ２６、板厚０．１ｍｍのアルミニウム板である。なお、比較例のフィン材は、後述の表１に示すように、塗膜の組成、表面粗さが異なる点を除いて実施例と同様の構成を有する。
各試料のフィン材１は、基板上に後述の表１に示す組成の樹脂成分を含有する塗料を塗布し、塗膜３を形成させることにより作製した。本例における塗膜３、すなわち正帯電性皮膜３１は、基板２上に直接形成されている。試料Ｃ７の作製にあたっては、樹脂成分とシリカ粒子とを含有する塗料を用いた（表1参照）。なお、表１において、ＣＭＣはカルボキシメチルセルロースを表し、ＰＡＡはポリアクリル酸を示し、ＰＡＭはポリアクリルアミドを示し、ＰＶＡはポリビニルアルコールを示し、ＰＥＳはポリエステルを示し、ＥＰＯはポリエポキシを示し、ＰＵはポリウレタンを示し、ＰＥＧはポリエチレングリコールを示す。
各試料における塗膜２の表面粗さＲａとして、ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１年における算術平均粗さＲａを、ＪＩＳ Ｂ０６５１−２００１年に準拠した触針式表面粗さ測定器（具体的には、日本電子（株）製の走査型プローブ顕微鏡ＪＳＰＭ−５２００）を用いて測定した。測定時の視野は２５μｍ×２５μｍである。各試料について、任意の視野を１０か所選定して上述の測定を行い、これら１０か所の算術平均を表面粗さＲａとした。
次に、乾燥状態の各試料における塗膜の表面電位を次のようにして測定し、その結果を表１に示す。測定は、日本電子（株）製の走査型プローブ顕微鏡（すなわち、ＳＰＭ）ＪＳＰＭ−５２００を用いて行った。具体的には、走査型プローブ顕微鏡の探針と、塗膜表面における任意の箇所との間にバイアス電圧を印加し、バイアス電圧を変化させたときの周波数の変化に基づいて表面電位を算出した。測定方法や算出方法は、日本電子（株）製のＪＳＰＭ−５２００のマニュアルに従った。各試料について、１０箇所ずつ表面電位を測定し、その算術平均値を表１に示す。なお、表中に示す表面電位は、代表的な値であり、同じサンプルでも温度、湿度などの外的要因等によって測定値にばらつきが生じることを確認している。ただし、表面の帯電状態における正又は負の逆転は起こらない。
各試料について、親水性、汚れ付着性、汚れ除去性、耐食性、耐湿性の評価を下記のようにして行った。その結果を表２に示す。
（１）親水性
各試料の製造後初期の水接触角を測定した。具体的には、図２に示すごとく、各試料のフィン材１における塗膜３上に、２μｌの水滴１９を滴下した。そして、塗膜３上における水滴１９の接触角αを測定した。これを初期水接触角とする。次に、各試料の劣化試験後の水接触角αを測定した。具体的には、まず、各試料をイオン交換水に２分間浸漬した後、６分間エアブローで乾燥させるというサイクルを３００サイクル実施するという劣化試験を行った。次いで、劣化試験後の水接触角を測定した。これを劣化試験後の水接触角とする。また各試料の汚染試験後の水接触角αを測定した。具体的には、まず、高級脂肪酸からなる汚染物質と各試料とを互いに接触しない状態を保ちつつ密閉瓶内に入れた。密閉瓶内を温度６０〜１００℃で加熱することにより、密閉瓶内の高級脂肪酸を揮発させ、各試料の塗膜表面に付着させた。この状態を長時間（具体的には１００時間）維持した後、密閉状態を維持した状態で瓶内の温度を室温まで冷却した。次いで、瓶内から各試料のフィン材を取り出し、水接触角αを測定した。接触角αが３０°以下の場合を「優」、接触角αが３０°を超えかつ４０°以下の場合を「良」、接触角αが４０°を超える場合を「不良」と評価した。
各試料の製造後初期の水接触角を測定した。具体的には、図２に示すごとく、各試料のフィン材１における塗膜３上に、２μｌの水滴１９を滴下した。そして、塗膜３上における水滴１９の接触角αを測定した。これを初期水接触角とする。次に、各試料の劣化試験後の水接触角αを測定した。具体的には、まず、各試料をイオン交換水に２分間浸漬した後、６分間エアブローで乾燥させるというサイクルを３００サイクル実施するという劣化試験を行った。次いで、劣化試験後の水接触角を測定した。これを劣化試験後の水接触角とする。また各試料の汚染試験後の水接触角αを測定した。具体的には、まず、高級脂肪酸からなる汚染物質と各試料とを互いに接触しない状態を保ちつつ密閉瓶内に入れた。密閉瓶内を温度６０〜１００℃で加熱することにより、密閉瓶内の高級脂肪酸を揮発させ、各試料の塗膜表面に付着させた。この状態を長時間（具体的には１００時間）維持した後、密閉状態を維持した状態で瓶内の温度を室温まで冷却した。次いで、瓶内から各試料のフィン材を取り出し、水接触角αを測定した。接触角αが３０°以下の場合を「優」、接触角αが３０°を超えかつ４０°以下の場合を「良」、接触角αが４０°を超える場合を「不良」と評価した。
（２）汚れ付着性
汚れ付着性は、各試料の塗膜表面への帯電性粉塵及び導電性粉塵の付着性を評価することにより行った。具体的には、帯電性粉塵又は導電性粉塵をそれぞれエアーにより各試料の塗膜の表面に吹き付けた。その後、塗膜表面に付着した帯電性粉塵の量、導電性粉塵の量をそれぞれ測定した。付着量の測定は、各試料における粉塵を吹き付ける前後の重量を測定し、その重量差より各試料における粉塵付着量を算出し、単位面積当たりの粉塵付着量に換算することにより行った。帯電性粉塵の付着量が０．２ｇ／ｍ2未満の場合を「優」、帯電性粉塵の付着量が０．２ｇ／ｍ2以上かつ０．５ｇ／ｍ2以下の場合を「良」、帯電性粉塵の付着量が０．５ｇ／ｍ2を超える場合には、「不良」と評価した。導電性粉塵の付着量の評価についても同様である。なお、帯電性粉塵としては、ＪＩＳ Ｚ８９０１−２００６年に規定の粉体である関東ローム粉塵を使用し、導電性粉塵としては、ＪＩＳ Ｚ８９０１−２００６年に規定の粉体であるカーボンブラックを使用した。
汚れ付着性は、各試料の塗膜表面への帯電性粉塵及び導電性粉塵の付着性を評価することにより行った。具体的には、帯電性粉塵又は導電性粉塵をそれぞれエアーにより各試料の塗膜の表面に吹き付けた。その後、塗膜表面に付着した帯電性粉塵の量、導電性粉塵の量をそれぞれ測定した。付着量の測定は、各試料における粉塵を吹き付ける前後の重量を測定し、その重量差より各試料における粉塵付着量を算出し、単位面積当たりの粉塵付着量に換算することにより行った。帯電性粉塵の付着量が０．２ｇ／ｍ2未満の場合を「優」、帯電性粉塵の付着量が０．２ｇ／ｍ2以上かつ０．５ｇ／ｍ2以下の場合を「良」、帯電性粉塵の付着量が０．５ｇ／ｍ2を超える場合には、「不良」と評価した。導電性粉塵の付着量の評価についても同様である。なお、帯電性粉塵としては、ＪＩＳ Ｚ８９０１−２００６年に規定の粉体である関東ローム粉塵を使用し、導電性粉塵としては、ＪＩＳ Ｚ８９０１−２００６年に規定の粉体であるカーボンブラックを使用した。
（３）汚れ除去性
汚れ除去性は、各試料の塗膜表面への帯電性粉塵及び導電性粉塵の除去性を評価することにより行った。具体的には、上述の汚れ付着性の評価と同様にして、帯電性粉塵又は導電性粉塵をそれぞれ塗膜表面に付着させた各試料を準備した。次いで、各粉塵の付着面とは反対側の面から各試料を所定温度まで冷却させ、粉塵の付着面に結露水を発生させた。そして、結露水が流れ落ちる状態を一定時間保持した。その後、各試料の表面を十分に乾燥させた後、結露水によって除去されずに残った粉塵の量を、上述の付着性の評価と同様にして測定した。各粉塵の残存量が０．１ｇ／ｍ2未満の場合を「優」、各粉塵の残存量が０．１ｇ／ｍ2以上かつ０．５ｇ／ｍ2未満の場合を「良」、各粉塵の残存良が０．５ｇ／ｍ2以上の場合を「不良」とした。
汚れ除去性は、各試料の塗膜表面への帯電性粉塵及び導電性粉塵の除去性を評価することにより行った。具体的には、上述の汚れ付着性の評価と同様にして、帯電性粉塵又は導電性粉塵をそれぞれ塗膜表面に付着させた各試料を準備した。次いで、各粉塵の付着面とは反対側の面から各試料を所定温度まで冷却させ、粉塵の付着面に結露水を発生させた。そして、結露水が流れ落ちる状態を一定時間保持した。その後、各試料の表面を十分に乾燥させた後、結露水によって除去されずに残った粉塵の量を、上述の付着性の評価と同様にして測定した。各粉塵の残存量が０．１ｇ／ｍ2未満の場合を「優」、各粉塵の残存量が０．１ｇ／ｍ2以上かつ０．５ｇ／ｍ2未満の場合を「良」、各粉塵の残存良が０．５ｇ／ｍ2以上の場合を「不良」とした。
（４）耐食性
各試料を用いて、ＪＩＳ Ｚ２３７１で規定されている塩水噴霧試験を５００時間行い、試験後の耐食性を評価した。目視による観察を行い、試験後に塗膜の表面が白色化していない場合を「優」、一部が白色化していた場合を「良」、全面が白色化した場合を「不良」と評価した。
各試料を用いて、ＪＩＳ Ｚ２３７１で規定されている塩水噴霧試験を５００時間行い、試験後の耐食性を評価した。目視による観察を行い、試験後に塗膜の表面が白色化していない場合を「優」、一部が白色化していた場合を「良」、全面が白色化した場合を「不良」と評価した。
（５）耐湿性
各試料を用いて、ＪＩＳ Ｈ４００１で規定されている耐湿性試験を９６０時間行い、試験後の耐湿性を評価した。目視による観察を行い、試験後に塗膜の表面が白色化していない場合を「優」、一部が白色化していた場合を「良」、全面が白色化した場合を「不良」と評価した。
各試料を用いて、ＪＩＳ Ｈ４００１で規定されている耐湿性試験を９６０時間行い、試験後の耐湿性を評価した。目視による観察を行い、試験後に塗膜の表面が白色化していない場合を「優」、一部が白色化していた場合を「良」、全面が白色化した場合を「不良」と評価した。
表１及び表２より知られるごとく、試料Ｅ１〜試料Ｅ１３のように、実質的に、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、アクリルアミド系樹脂、及びエステル系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂のみからなる正帯電性皮膜を最表面に有するフィン材は、汚れの付着抑制効果に優れている。これは、図３に示すように、正帯電性皮膜３１の表面が、空気との接触により正に帯電し、正に帯電した粉塵９１などの付着を抑制できるためである。また、試料Ｅ１〜試料Ｅ１３は、塗膜３の表面粗さが１００ｎｍ以下であり、表面の平滑性に優れているため、帯電していない粉塵９２などの付着も抑制できる。さらに、平滑な塗膜３の表面に付着した粉塵９１、９２は、結露水などによって容易に洗い流されるため、汚れの除去性にも優れている。
試料Ｅ１〜試料Ｅ１３における正帯電性皮膜３１は、上記のように空気との摩擦によって表面が正に帯電する。正帯電性皮膜３１に結露水などが付着すると、表面電位は低下して０になるが、乾燥により再び帯電する。この乾燥による帯電と結露水による除電とは可逆的であり、繰り返し行われる。
また、試料Ｅ１〜試料Ｅ１３は、親水性や劣化試験後の親水性（すなわち、親水持続性）にも優れている。さらに、汚染試験後の親水性にも優れている。また、耐食性、耐湿性にも優れている。
これに対し、塗膜として、エポキシ樹脂からなる皮膜を有する試料Ｃ１、カルボキシメチルセルロースと共にポリウレタンを含有する皮膜を有する試料Ｃ２、ポリウレタンからなる皮膜を有する試料Ｃ６は、空気との接触により表面が負に帯電する。そのため、粉塵等の汚れに対する付着性や汚れの除去性が不十分であった。特に正に帯電する帯電性粉塵の付着性や除去性が劣っていた。また、試料Ｃ１及び試料Ｃ６は、親水性、特に劣化試験後の親水持続性や、汚染試験後の親水持続性も不十分であった。汚染試験後の親水持続性については、試料Ｃ２も不十分であった。
また、塗膜の表面粗さＲａが大きく平滑性が不十分な試料Ｃ３及び試料Ｃ４においては、導電性粉塵などの汚れの付着性や除去性が不十分であった。また、皮膜中にＰＥＧなどの水溶性樹脂を含有する試料Ｃ５は、帯電性粉塵などの除去性が不十分であった。さらに、汚染試験後の親水持続性も不十分であった。また、皮膜中にシリカ粒子を有する試料Ｃ７は、汚染試験後の親水持続性が不十分であった。さらにシリカ粒子を有する試料Ｃ７は、表面粗さが大きくなり、試料３及び試料４と同様に、導電性粉塵などの汚れの付着性や除去性が不十分であった。
本例においては、図１に示すごとく基板２上に直接正帯電性皮膜３１からなる塗膜３を形成したフィン材について説明したが、図４（ａ）に示すごとく、正帯電性皮膜３１からなる塗膜３と基板２との間に、化成皮膜４１及びプライマー層４２の少なくとも一方を有していてもよい。また、図４（ｂ）に示すごとく、塗膜３は、最表面に正帯電性皮膜３１を有していればよく、さらに耐食性皮膜３２を有していてもよい。
（実施例２）
本例は、実施例１のフィン材からなるフィンを備えた熱交換器の例である。図５に示すごとく、熱交換器５は、クロスフィンチューブ型であり、フィン材１からなる多数の板状のフィン６と、これらを貫通する伝熱用の金属管７とを有する。各フィン６は、所定の間隔を明けて平行に配置されている。プレートフィンの幅は例えば２５．４ｍｍ、高さは例えば２９０ｍｍ、フィン積層ピッチは例えば１．４ｍｍ、熱交換器全体の幅は例えば３００ｍｍである。フィン６の高さ方向が基板の圧延平行方向である。フィンの幅における金属管７を２列とし、フィンの高さにおける金属管７の段数を１４段とした。なお、図５においては、図面作成の便宜のため、金属管７の数を省略している。また、金属管は、内面にらせん溝を有する銅管である。金属管の寸法は、外径：７．０ｍｍ、底肉厚：０．４５ｍｍ、フィン高さ：０．２０ｍｍ、フィン頂角：１５．０°、らせん角：１０．０°である。
本例は、実施例１のフィン材からなるフィンを備えた熱交換器の例である。図５に示すごとく、熱交換器５は、クロスフィンチューブ型であり、フィン材１からなる多数の板状のフィン６と、これらを貫通する伝熱用の金属管７とを有する。各フィン６は、所定の間隔を明けて平行に配置されている。プレートフィンの幅は例えば２５．４ｍｍ、高さは例えば２９０ｍｍ、フィン積層ピッチは例えば１．４ｍｍ、熱交換器全体の幅は例えば３００ｍｍである。フィン６の高さ方向が基板の圧延平行方向である。フィンの幅における金属管７を２列とし、フィンの高さにおける金属管７の段数を１４段とした。なお、図５においては、図面作成の便宜のため、金属管７の数を省略している。また、金属管は、内面にらせん溝を有する銅管である。金属管の寸法は、外径：７．０ｍｍ、底肉厚：０．４５ｍｍ、フィン高さ：０．２０ｍｍ、フィン頂角：１５．０°、らせん角：１０．０°である。
熱交換器５は、次のようにし作製した。まず、フィン材１からなるフィン６に、金属管７を挿通して固定するための高さ１〜４ｍｍのフィンカラー部を有する組み付け孔（図示略）をプレス加工により形成した。プレートフィンを積層した後に、組み付け孔の内部に、別途作製した金属管７を挿通させた。金属管７としては、転造加工等によって内面に溝加工を施すと共に、定尺切断・ヘアピン曲げ加工を施した銅管を用いた。次に、金属管７の一端から拡管プラグを挿入し、金属管７の外径を広げることにより、金属管７をプレートフィン６に固着させた。拡管プラグを抜いた後、Ｕベント管を金属管７にろう付け接合することにより、熱交換器５を得た。
フィン材１として、実施例１における試料Ｅ１〜Ｅ１３を用いることにより、熱交換器５のフィン６には、粉塵などの汚れが付着し難く、これらの汚れが付着しても結露水などによって容易に除去される。さらに、フィン６は、親水性や親水持続性にも優れている。
１ フィン材
２ 基板
３ 塗膜
５ 熱交換器
６ フィン
２ 基板
３ 塗膜
５ 熱交換器
６ フィン
Claims (7)
- アルミニウムからなる基板と、
該基板の少なくとも一方の面に形成された、１層又は２層以上の皮膜からなる塗膜と、を有し、
該塗膜は、最表面に正帯電性皮膜を有し、
該正帯電性皮膜は、実質的に、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、アクリルアミド系樹脂、及びエステル系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂のみからなり、
上記塗膜の表面粗さＲａが１００ｎｍ以下である、熱交換器用フィン材。 - 上記塗膜の表面粗さＲａが５０ｎｍ以下である、請求項１に記載の熱交換器用フィン材。
- 上記塗膜の表面粗さＲａが２０ｍ以下である、請求項１に記載の熱交換器用フィン材。
- 上記塗膜の表面における水接触角が４０°以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材。
- 上記塗膜の表面における水接触角が３０°以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材。
- 上記正帯電性皮膜の膜厚が０．１μｍ〜６μｍである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材。
- 請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換器用フィン材からなるフィンを備えた、熱交換器。
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