JP2021085091A - Hydrophilic coating and precoated fin - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、親水性皮膜およびプレコートフィンに関する。 The present invention relates to hydrophilic coatings and precoated fins.
エアーコンディショナー等の空調用熱交換器には、銅製のチューブとアルミニウム製のフィンを機械的に接合した熱交換器が広く使用されている。
熱交換器がエバポレーター側として使用される場合、空気中の水蒸気を凝縮し、その結露水がフィンに水滴として付着すると、通風抵抗が増加することで圧力損失が大きくなり、熱交換器の能力低下を生じることが問題となっている。
また、近年ではアルミニウム製のチューブとフィンを組み合わせ、ろう付け熱処理によって接合を行なうタイプの熱交換器の検討が進められており、このような熱交換器においても結露水の排水性向上が求められている。
As a heat exchanger for air conditioning such as an air conditioner, a heat exchanger in which a copper tube and an aluminum fin are mechanically bonded is widely used.
When the heat exchanger is used as the evaporator side, when water vapor in the air is condensed and the condensed water adheres to the fins as water droplets, the ventilation resistance increases and the pressure loss increases, which reduces the capacity of the heat exchanger. Is a problem.
Further, in recent years, a type of heat exchanger in which an aluminum tube and fins are combined and joined by brazing heat treatment is being studied, and even in such a heat exchanger, improvement in drainage of condensed water is required. ing.
例えば、以下の特許文献1には、銅製のチューブとアルミニウム製のフィンを機械的に結合した熱交換器において、フィンの表裏面に表面処理を行うことにより、結露水の排水性を向上させる技術が開示されている。
また、以下の特許文献2には、アルミニウム製の複数の扁平管と複数のフィンをろう付け接合した熱交換器であって、複数のフィン間に空気の通過方向に沿って風上側膨出部と風下側膨出部を設け、膨出部と扁平管との間に形成される平坦部の高さについて風上側を風下側より大きくした構成が開示されている。
For example,
Further, Patent Document 2 below describes a heat exchanger in which a plurality of flat tubes made of aluminum and a plurality of fins are brazed and joined, and a windward bulging portion is provided between the plurality of fins along the air passage direction. The leeward side bulge is provided, and the height of the flat portion formed between the bulge and the flat pipe is disclosed so that the leeward side is larger than the leeward side.
特許文献1に記載の表面処理技術は、水溶性高分子化合物に高分子重合体やアルコール、セルロースなどを適量配合した塗膜の硬化物からなる親水性被膜をフィン材表面に設けて親水性を向上させる技術である。ところが、この親水性被膜は高分子化合物を配合した被膜であるため、600℃加熱などのろう付け熱処理を経てフィンとチューブを接合するタイプの熱交換器に用いると高分子化合物が劣化する問題を有していた。
特許文献2に記載の技術は、除霜時に生じたドレン水の排水をスムーズに行うために膨出部下面に平坦部を設け、この平坦部を傾斜させてドレン水の排出を円滑とした構造であるが、フィンの表裏面に生じた結露水自体の排水性向上の面で特に考慮された構造ではないと考えられる。
In the surface treatment technique described in
The technique described in Patent Document 2 has a structure in which a flat portion is provided on the lower surface of the bulging portion in order to smoothly drain the drain water generated during defrosting, and the flat portion is inclined to facilitate the drainage of drain water. However, it is considered that the structure is not particularly considered in terms of improving the drainage property of the condensed water itself generated on the front and back surfaces of the fins.
本願発明は、ろう付けされる構成の熱交換器に対し適用可能であり、フィンに付着する結露水などの排水性を向上させることができる技術の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique that is applicable to a heat exchanger having a brazed configuration and can improve the drainage property of dew condensation water adhering to fins.
本発明の親水性皮膜は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基材の外面に形成され、γ−アルミナからなる粒子、またはアルミナ水和物からなる粒子のどちらか単独、あるいは混合された粒子で構成されていることを特徴とする。
本発明の親水性皮膜において、前記粒子の塗布量が0.05g/m2以上2.3g/m2以下であることが好ましい。
The hydrophilic film of the present invention is formed on the outer surface of a base material made of aluminum or an aluminum alloy, and is composed of particles made of γ-alumina or particles made of alumina hydrate, either alone or mixed. It is characterized by being.
In the hydrophilic film of the present invention, it is preferable coating amount of the particles is 0.05 g / m 2 or more 2.3 g / m 2 or less.
本発明の親水性皮膜において、膜厚が25nm以上2000nm以下であることが好ましい。
本発明の親水性皮膜において、前記粒子の粒径が5nm以上2000nm以下であることが好ましい。
本発明の親水性皮膜において、前記アルミナ水和物がアルミナ1水和物あるいはアルミナ3水和物であることが好ましい。
In the hydrophilic film of the present invention, the film thickness is preferably 25 nm or more and 2000 nm or less.
In the hydrophilic film of the present invention, the particle size of the particles is preferably 5 nm or more and 2000 nm or less.
In the hydrophilic film of the present invention, the alumina hydrate is preferably alumina monohydrate or alumina trihydrate.
本発明のプレコートフィンは、先のいずれかに記載の親水性皮膜が少なくとも一方の面に形成されたことを特徴とする。
本発明のプレコートフィンは、先のいずれかに記載の親水性皮膜が少なくとも一方の面に形成されたアルミニウムまたはアルミニウム合金のクラッド材であることを特徴とする。
The precoated fin of the present invention is characterized in that the hydrophilic film described in any of the above is formed on at least one surface.
The precoated fin of the present invention is characterized in that the hydrophilic film described in any of the above is a clad material of aluminum or an aluminum alloy formed on at least one surface.
本発明に係る親水性皮膜は、基材の外面に形成されたγ−アルミナの粒子またはアルミナ水和物の粒子を主体とする親水性皮膜であるので、これらの粒子による優れた親水性が得られ、フィンの外面に適用した場合に結露水などの排水性に優れたフィンを提供できる。
また、適用するフィンとして、ろう付け熱処理を経るタイプの熱交換器用のフィンに適用した場合であっても、ろう付け熱処理後に優れた親水性を発現することができ、フィンに優れた排水性を付与できる。
Since the hydrophilic film according to the present invention is a hydrophilic film mainly composed of γ-alumina particles or alumina hydrate particles formed on the outer surface of the base material, excellent hydrophilicity can be obtained by these particles. Therefore, when applied to the outer surface of the fin, it is possible to provide a fin having excellent drainage property such as dew condensation water.
Further, even when the fin is applied to a fin for a heat exchanger of a type that undergoes brazing heat treatment, excellent hydrophilicity can be exhibited after the brazing heat treatment, and the fin has excellent drainage property. Can be granted.
これにより、銅製のチューブにアルミニウム製のフィンを機械接合するタイプの一般的な熱交換器と、アルミニウム製のチューブにアルミニウム製のフィンをろう付けするタイプの熱交換器のいずれのフィンに対しても優れた親水性を付与できる親水性皮膜を提供できる。
また、ろう付け熱処理を経ても優れた親水性を発現でき、ろう付け熱処理前に予め塗布しておくことでも排水性を確保できるので、優れた表面排水性を備えたプレコートフィンを提供できる。
As a result, for both fins of a general heat exchanger in which aluminum fins are mechanically bonded to a copper tube and a heat exchanger in which aluminum fins are brazed to an aluminum tube. Can also provide a hydrophilic film that can impart excellent hydrophilicity.
Further, excellent hydrophilicity can be exhibited even after the brazing heat treatment, and drainage can be ensured by applying the coating in advance before the brazing heat treatment, so that a precoated fin having excellent surface drainage can be provided.
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際の熱交換器と同じであるとは限らない。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, the featured parts may be enlarged for convenience, and the dimensional ratio of each component is the same as that of the actual heat exchanger. Not always.
「第1実施形態」
図1は、本発明に係る親水性皮膜を備えたフィン材を用いて構成された熱交換器の一例を示す斜視図である。
この例の熱交換器11は、ルームエアコンディショナーの室内・室外機用の熱交換器、あるいは、HVAC(Heating Ventilating Air Conditioning)用の室外機、自動車用の熱交換器などの用途に使用されるオールアルミニウム熱交換器である。
"First embodiment"
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a heat exchanger configured by using a fin material having a hydrophilic film according to the present invention.
The
この熱交換器11は、図1に示すように左右に離間し平行に立設された一対のヘッダー管14と、一対のヘッダー管14の間に上下に相互に間隔を保って平行に、かつ、ヘッダー管14に対してほぼ直角に接合された複数本の扁平型のチューブ22と、これらチューブ22を構成する管体12の外面(上面又は下面)12bにろう付けされ、外気に熱を放散する複数枚のフィン(アルミニウムフィン)13と、を備えている。
左右一対のヘッダー管14のうち一方の上端部には、ヘッダー管14を介しチューブ22に冷媒を供給する供給管15が接続されている。また、他方のヘッダー管14の下端部には、チューブ22を経由した冷媒を回収する回収管16が接続されている。チューブ22、フィン13、ヘッダー管14、供給管15、回収管16は、いずれもアルミニウム又はアルミニウム合金から構成されている。
As shown in FIG. 1, the
A
図2は、チューブ22の長さ方向に直交する面に沿って横断面をとった熱交換器11の部分断面図である。図2に示すように、チューブ22を構成する管体12の内部には幅方向に沿って並ぶ複数(この例では6つ)の冷媒流路12aが形成されている。また、図2に示すようにフィン13には、チューブ22の断面形状に対応する形状の切欠部19が、上下に所定の間隔をあけて複数(この例では8つ)形成されている。切欠部19には、それぞれチューブ22が嵌合され、ろう付けにより固定されている。
チューブ12は一例として平坦な表面(上面)12A及び裏面(下面)12Bと、これら表面12A及び裏面12Bに隣接する第1の短側面12C及び第2の短側面12Dからなる横断面扁平型の多穴管状に形成されている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the
As an example, the
図3、図4は、熱交換器11においてチューブ22の長さ方向に沿って縦断面をとった部分断面図であり、図3はろう付け熱処理前の熱交換器組立体11aの状態を示し、図4はろう付け熱処理後の状態を示す。
フィン13は、図2に示すように縦長の長方形板状であり、チューブ22の長さ方向に沿って複数枚、並列されるとともに、切欠部19にチューブ22が挿通されている。複数のフィン13は、一定の間隔をおいて相互に平行に並列配置されている。
フィン13には、図3、図4に示すように切欠部19の周縁部にチューブ22の外面12bに沿ってフィン13の厚さ方向一側に屈曲した屈曲部20が形成されている。これらの屈曲部20は、例えば、バーリング加工により形成することができる。
3 and 4 are partial cross-sectional views taken along the length direction of the
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
チューブ22とフィン13は、一定間隔毎に並べた複数のフィン13へチューブ22を挿通するように配置され、フィン13の切欠部19内にチューブ22が嵌合され、個々にろう付けにより固定されている。
図3に示すろう付け熱処理前の状態において、フィン13の切欠部19に形成された屈曲部20とチューブ22の上面または下面との隙間を10μm以下に調整することが好ましい。
この例のフィン13は、切欠部19に対しチューブ22を挿通させているが、切欠部19に代えてフィン13にスリット状の貫通孔を設け、貫通孔にチューブ22を挿通させた構成としても良い。
The
In the state before the brazing heat treatment shown in FIG. 3, it is preferable to adjust the gap between the
In the
以下、熱交換器11の主な構成要素についてより詳細に説明する。
<フィン>
フィン13は、図4に示すようにアルミニウム又はアルミニウム合金からなる板状の基材3と、基材3の第1の面3a及び第2の面3bに設けられたろう付け熱処理後の親水性皮膜1aを有している。即ち、基材3の表裏両面に加熱処理後の親水性皮膜1aが設けられている。
<基材>
基材3は、JIS1050系などの純アルミニウム系あるいはJIS3003系のアルミニウム合金を主体とした合金からなる。なお、基材3は、他の組成系のアルミニウム合金から形成されていても良い。
基材3は、前述のアルミニウム合金を常法により溶製し、熱間圧延工程、冷間圧延工程、プレス工程などを経て加工される。なお、基材3の製造方法は、本発明において特に限定されるものではなく、既知の製法を適宜採用することができる。
Hereinafter, the main components of the
<Fin>
As shown in FIG. 4, the
<Base material>
The
The
<親水性皮膜>
図3に示すろう付け熱処理前の熱交換器組立体11aにおいて、フィン13の外面(表裏両面)に本実施形態に係る親水性皮膜1が形成されている。
熱交換器組立体11aはろう付けする前の熱交換器に相当し、図1に示す概形になるように左右のヘッダー管14とチューブ22とフィン13aを組み付けたものである。この熱交換器組立体11aを後述するようにろう付け熱処理温度に加熱することで熱交換器11を得ることができる。
熱交換器組立体11aのフィン13aに形成されている親水性皮膜1は、γ-アルミナやアルミナゾルと呼称されるアルミナ1水和物、アルミナ3水和物などの結晶性アルミナ水和物のコロイド溶液と界面活性剤を溶媒にそれぞれ溶解した塗料を塗布し、乾燥させた皮膜である。
親水性皮膜1を形成する塗料に使用するアルミナゾル中には、安定化剤として硝酸や酢酸が含まれていても良い。本実施形態の塗料は、例えば、アルミナ1水和物やアルミナ3水和物などの結晶性アルミナ水和物のコロイド溶液3〜6g程度を溶媒としての水30gに対し添加した溶液である。
結晶性アルミナ水和物として、ジブサイト、バイヤライト、ノルストランダイトなどのアルミナ1水和物、ベーマイト、ダイスポアなどのアルミナ3水和物、その他、トーダイトなどを適用できる。
γ−アルミナは、粉末状の市販のγ−アルミナを分散媒として水と混合して用いた。
<Hydrophilic film>
In the
The
The
Nitric acid or acetic acid may be contained as a stabilizer in the alumina sol used for the coating material forming the
As the crystalline alumina hydrate, alumina monohydrates such as dibusite, bayarite and norstrandite, alumina trihydrates such as boehmite and dispore, and todite can be applied.
As γ-alumina, powdered commercially available γ-alumina was used as a dispersion medium by mixing with water.
安定化剤としての硝酸や酢酸は、コロイド溶液にアルミナゾルに対する質量比で0.2〜0.8質量%程度含有されていることが好ましい。
コロイド溶液は、一例として、安定化剤を配合した分散媒としての水を70質量%〜90質量%程度含有し、アルミナ1水和物やアルミナ3水和物を構成する主体としてのAl2O3を10〜30質量%程度含有する組成を採用できる。
Nitric acid or acetic acid as a stabilizer is preferably contained in the colloidal solution in an amount of about 0.2 to 0.8% by mass in terms of mass ratio with respect to the alumina sol.
Colloidal solution, as an example, Al 2 as principal contain about 70 wt% to 90 wt% water as blended with stabilizer dispersion medium constituting the alumina monohydrate or alumina trihydrate O A composition containing about 10 to 30% by mass of 3 can be adopted.
親水性皮膜1の厚さは、25nm以上2000nm以下であることが好ましい。
前記塗料をフィン13aの表面に塗布して親水性皮膜1を構成する場合、γ-アルミナやアルミナ1水和物、アルミナ3水和物の付着量を0.05g/m2以上2.3g/m2以下の範囲(0.05〜2.3g/m2)とすることが好ましい。
前記塗料をフィン13aの表面に塗布して親水性皮膜1を構成する場合、界面活性剤の付着量を0.05g/m2以上1.0g/m2以下の範囲(0.05〜1.0g/m2)とすることが好ましい。
The thickness of the
When the coating material is applied to the surface of the
When configuring the
なお、優れた水接触角を得るためには、これらの範囲内であっても、γ-アルミナやアルミナ1水和物、アルミナ3水和物の付着量として0.2g/m2以上1.5g/m2以下の範囲が望ましい。界面活性剤の付着量は0.1g/m2以上1.0g/m2以下の範囲が望ましい。
また、特に優れた水接触角を得るためには、これらの範囲内であっても、γ-アルミナやアルミナ1水和物、アルミナ3水和物の付着量として0.2g/m2以上1.2g/m2以下の範囲がより望ましい。界面活性剤の付着量は0.1g/m2以上0.5g/m2以下の範囲がより望ましい。
In order to obtain an excellent water contact angle, the amount of adhesion of γ-alumina, alumina monohydrate, and alumina trihydrate is 0.2 g / m 2 or more even within these ranges. A range of 5 g / m 2 or less is desirable. The amount of the surfactant attached is preferably in the range of 0.1 g / m 2 or more and 1.0 g / m 2 or less.
Further, in order to obtain a particularly excellent water contact angle, the amount of adhesion of γ-alumina, alumina monohydrate, and alumina trihydrate is 0.2 g / m 2 or more 1 even within these ranges. A range of .2 g / m 2 or less is more desirable. The amount of the surfactant attached is more preferably in the range of 0.1 g / m 2 or more and 0.5 g / m 2 or less.
親水性皮膜1の厚さが25nm未満である場合、皮膜中に存在するγ-アルミナ量やアルミナ1水和物量、アルミナ3水和物量が不足するので、ろう付け熱処理後において親水性皮膜1aの水接触角が大きくなり、フィン13における親水性が低下する。
親水性皮膜1の厚さが2000nmを超える場合、親水性皮膜1が厚すぎてろう付け性が低下する。
When the thickness of the
When the thickness of the
親水性皮膜1の付着量が0.05g/m2未満になると、γ-アルミナ量やアルミナ1水和物量、アルミナ3水和物量が不足するので、ろう付け熱処理後において親水性皮膜1aの水接触角が大きくなり、フィン13における親水性が低下する。
親水性皮膜1においてγ-アルミナやアルミナ1水和物、アルミナ3水和物の付着量が2.3g/m2を超えると、親水性皮膜1が厚すぎてろう付け性が低下する。
親水性皮膜1において界面活性剤の付着量が0.05g/m2未満になると、親水性皮膜1に変色を生じ易くなる。
親水性皮膜1において界面活性剤の付着量が1.0g/m2を超えると、フィン13aの表面に存在する界面活性剤が多すぎることにより、ろう付け性が悪化する懸念がある。
アルミナ1水和物やアルミナ3水和物に加え、界面活性剤を含むことにより、塗装後の経時変化を抑制でき、変色を防止できる親水性皮膜を提供できる。
If the amount of adhesion of the
If the amount of γ-alumina, alumina monohydrate, or alumina trihydrate adhered to the hydrophilic film 1 exceeds 2.3 g / m 2 , the
When the amount of the surfactant attached to the hydrophilic film 1 is less than 0.05 g / m 2 , discoloration is likely to occur on the
If the amount of the surfactant attached to the
By containing a surfactant in addition to alumina monohydrate and alumina trihydrate, it is possible to provide a hydrophilic film capable of suppressing a change with time after coating and preventing discoloration.
また、前記親水性皮膜1に含まれているアルミナ1水和物やアルミナ3水和物の粒子は、球形状というよりは角ばった形状となり易く、よって塗膜中に分散されているアルミナ1水和物粒子やアルミナ3水和物粒子には長軸(長手方向の長さ)が存在する。アルミナ1水和物粒子やアルミナ3水和物粒子の長軸は、5nm以上2000nm以下(5〜2000nm)の範囲が望ましい。
この長軸は、ろう付け前の塗膜の中に存在するアルミナ1水和物粒子やアルミナ3水和物粒子の長軸を示している。長軸の長さが5nmを下回る場合、接触角が増加してしまい、逆に2000nmを上回る場合、接触角が増加するとともに、ろう付性が低下する。
これら粒子の測定は、試料のTEM像を元に、視野内に存在する50個の粒子の平均値とする。なお、これら粒子の形状は、粒状、棒状、針状、羽毛状など種々の形状をとることがあり、いずれの形状でも良いが、いずれの形状としても長軸が存在する形状となる。
Further, the particles of alumina monohydrate and alumina trihydrate contained in the
This major axis indicates the major axis of the alumina monohydrate particles and the alumina trihydrate particles existing in the coating film before brazing. If the length of the major axis is less than 5 nm, the contact angle increases, and conversely, if it exceeds 2000 nm, the contact angle increases and the brazing property decreases.
The measurement of these particles is an average value of 50 particles existing in the field of view based on the TEM image of the sample. The shape of these particles may be various shapes such as granular, rod-shaped, needle-shaped, and feather-shaped, and any shape may be used, but any shape has a long axis.
親水性皮膜1に含ませることのできる界面活性剤として、非イオン系界面活性剤を例示することができ、中でも、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルを使用することができる。
また、その他、アニオン系界面活性剤として、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩などを適用することができる。アルキルベンゼンスルホン酸塩として知られるLAS、α−スルホ脂肪酸メチルエステル塩として知られるMES、α−オレフィンスルホン酸塩として知られるAOSなどを用いても良い。硫酸エステル塩としては、アルキル硫酸エステル塩のAS、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩として知られるAESなどを用いても良い。
また、その他、カチオン系界面活性剤として、カルボン酸塩や第四級アンモニウム塩を提供することができる。
また、その他、非イオン系界面活性剤として、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、しょ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールなどを用いても良い。また、両性界面活性剤として、アルキルベタイン、脂肪酸アミドプロピルベタイン、アルキルアミンオキサイドなどを用いても良い。
As a surfactant that can be contained in the
In addition, as an anionic surfactant, a carboxylate, a sulfonate, a sulfate ester salt, a phosphoric acid ester salt and the like can be applied. LAS known as an alkylbenzene sulfonate, MES known as an α-sulfo fatty acid methyl ester salt, AOS known as an α-olefin sulfonate, and the like may be used. As the sulfate ester salt, AS of an alkyl sulfate ester salt, AES known as a polyoxyethylene alkyl sulfate ester salt, or the like may be used.
In addition, as a cationic surfactant, a carboxylate or a quaternary ammonium salt can be provided.
In addition, as the nonionic surfactant, glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol and the like may be used. .. Further, as the amphoteric surfactant, alkyl betaine, fatty acid amide propyl betaine, alkylamine oxide and the like may be used.
図3に示す熱交換器組立体11aにおいて、チューブ22の上面と下面にろう材層5が形成されており、熱交換器組立体11aを580〜620℃程度の温度に数分〜数10分程度加熱することでろう材層5を溶融させることができる。加熱処理後、冷却すると図4に示すようにろう付け層5Aによりチューブ22とフィン13をろう付けした熱交換器11を得ることができる。
ろう付け前のフィン13aに形成されていた親水性塗膜1はろう付け熱処理後に親水性皮膜1aとなり、フィン13の外面に残留する。
In the
The
ろう材層5は一例として、Si粉末と、Zn含有フラックスまたは非Zn含有フラックスと、バインダーを含むろう付け塗料の塗膜を用いることができる。
一例として、Si粉末塗布量:1.0〜5.0g/m2、フラックス塗布量:3.0〜20.0g/m2、バインダー塗布量:0.5〜8.5g/m2の割合としたろう付け組成物塗膜を用いることができる。
この塗膜にZn含有フラックスを含有している場合、ろう付け熱処理時にチューブ22の上面と下面にZnが拡散してZn拡散層を生成し、このZn拡散層が防食効果を発揮する。
ろう材層5はその他一般的に知られるろう付け用組成物塗料、あるいは、ブレージングシートなどのクラッド材に適用される一般的なろう材層から構成されていても良い。
また、フィン13側へろう材層が形成され、チューブ22へろう材層が形成されていない構成でも使用する事ができる。この時チューブ22の表面にはZn溶射層やフラックス層が形成されていてもよい。
As an example, the
As an example, the ratio of Si powder coating amount: 1.0 to 5.0 g / m 2 , flux coating amount: 3.0 to 20.0 g / m 2 , binder coating amount: 0.5 to 8.5 g / m 2 A brazing composition coating film can be used.
When the coating film contains a Zn-containing flux, Zn diffuses on the upper surface and the lower surface of the
The
Further, it can be used even in a configuration in which a brazing material layer is formed on the
本形態の親水性皮膜1はろう付前にγ-アルミナやアルミナ1水和物、アルミナ3水和物と界面活性剤を主体としてなり、ろう付け熱処理後は、アルミナ1水和物やアルミナ3水和物から水分が除去され、界面活性剤が蒸散された後にアルミナ粒子が加熱後に凝集してアルミニウム酸化皮膜を構成することで、親水性を発現する。このため、ろう付け熱処理後の親水性皮膜1aも良好な親水性を発揮する。
The
本形態の親水性皮膜1は、γ-アルミナやアルミナ1水和物、アルミナ3水和物と界面活性剤と溶媒を主体とするので、ろう付け熱処理前は勿論、ろう付け熱処理後も優れた親水性を発現する。
このため、図1に示す熱交換器11であれば、フィン13の外面に水分が付着しても薄い水膜となり、水滴を生じることがないので、隣接するフィン13間の隙間を水滴が閉塞することがない。このため、水滴が原因となってフィン間の通風抵抗が上昇することがなく、熱交換効率の低下し難い熱交換器11を提供できる。
Since the
Therefore, in the
また、本形態の親水性皮膜1は、適切な量の界面活性剤を含んでいるので、塗布後に変色するおそれが少なく、フィン13に変色を生じ難い。このため、親水性皮膜1の塗布後に保管しておいた場合、フィン13の外観、美観に問題を生じない。また、親水性皮膜1に含まれる界面活性剤の量が多すぎるとろう付け性に悪影響を及ぼすおそれがある。
塗布後、短時間で親水性皮膜1が変色するようであると、塗布後、短時間で熱交換器を組み付け、ろう付け熱処理などを行わなくてはならない。この点、塗布後、短時間で変色しない親水性皮膜1であれば、フィンの加工、熱交換器の組付け、ろう付け熱処理などを行うまでの時間を長くとれるので、生産計画に余裕が生じる。
Further, since the
If the
図1〜図4に示す形態では、フィン13として、基材3の表裏に親水性皮膜1を形成した例について説明した。
しかし、フィン13の構成については、基材3の片面にろう材層を貼り合わせてブレージングシートとした構成、あるいは、基材3の両面にろう材層を貼り合わせてブレージングシートとした構成を採用する場合がある。
図5は、上述の構成の一例を示すもので、基材3の片面(図5では上面)にろう材層3Aが張り合わされ、基材3の底面側とろう材層3Aの上面側にそれぞれ親水性皮膜1を形成してフィン材25が構成されている。
図6は、上述の構成の他の例を示すもので、基材3の両面(図6では上下両面)にろう材層3Aが張り合わされ、基材底面側のろう材層3Aの外面側(底面側)と基材上面側のろう材層3Aの外面側(上面側)にそれぞれ親水性皮膜1を形成してフィン材26が構成されている。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, an example in which the
However, as for the structure of the
FIG. 5 shows an example of the above configuration, in which the
FIG. 6 shows another example of the above-described configuration, in which the
これらのフィン材25、26を加工してフィン13aを形成することで図1〜図4に示す熱交換器11のフィン13として適用することができる。
これらのフィン材25、26において先の例と同様に親水性皮膜1を外面に備えているので、優れた親水性を得ることができる。
また、親水性皮膜1はろう付け熱処理を経た後であっても良好な親水性を発現するので、フィン材25、26からなるフィン13は良好な親水性を発揮する。このため、フィン材25、26からなるフィン13を備えた熱交換器は、先の例で説明した熱交換器11と同等の作用効果を得ることができる。
By processing these
Since the
Further, since the
「第2形態」
以下、親水性皮膜をコルゲートフィンタイプの熱交換器に適用した第2形態について説明する。
第2形態の熱交換器30は、図7に示すように、左右に離間して上下方向に向けられ、相互に平行に配置されたヘッダー管31、32と、これらのヘッダー管31、32の間に相互に間隔を保って平行に、かつ、ヘッダー管31、32に対して直角に接合された複数の扁平状のチューブ33と、各チューブ33に接合された波形のフィン(コルゲートフィン)34を主体として構成されている。ヘッダー管31、32チューブ33及びフィン34は、いずれもアルミニウム合金から形成されている。
"Second form"
Hereinafter, a second form in which the hydrophilic film is applied to a corrugated fin type heat exchanger will be described.
As shown in FIG. 7, the
より詳細には、図7、図8に示すようにヘッダー管31、32の相対向する側面に複数のスリット36が各パイプの長さ方向に定間隔で形成され、これらヘッダー管31、32の相対向するスリット36にチューブ33の端部を挿通してヘッダー管31、32間にチューブ33が架設されている。また、ヘッダー管31、32間に所定間隔で架設された複数のチューブ33の間にフィン34が配置され、これらのフィン34がチューブ33の表面側あるいは裏面側にろう付けされている。
More specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of
図8に示す如く、ヘッダー管31、32のスリット36に対しチューブ33の端部を挿通した部分においてろう材により第1のフィレット部38が形成され、ヘッダー管31、32に対しチューブ33がろう付されている。また、波形のフィン34において波の頂点の部分を隣接するチューブ33の表面または裏面に対向させてそれらの間の部分に生成されたろう材により第2のフィレット部39が形成され、チューブ33の表面側と裏面側に波形のフィン34がろう付け接合されている。
As shown in FIG. 8, the
本形態の熱交換器30は、ヘッダー管31、32とそれらの間に架設された複数のチューブ33と複数のフィン34とを組み付けて熱交換器組立体を形成し、これを加熱してろう付けすることにより製造されたものである。なお、ろう付け時の加熱によってチューブ33の表面側と裏面側にはZn拡散層42が形成されている。
In the
本実施形態のチューブ33は、その内部に複数の冷媒通路33Cが形成されるとともに、平坦な表面(上面)33A及び裏面(下面)33Bと、これら表面33A及び裏面33Bに隣接する短側面を具備する扁平多穴管状に形成されている。
図9に示すように、ろう付け前の熱交換器組立体41の状態においてチューブ33の表面33Aと裏面33Bにはろう付け用塗膜37が塗布されている。これらのろう付け用塗膜37に含まれていたZnがろう付け時の加熱により表面33Aと裏面33Bに拡散し、Zn拡散層42が形成されている。このZn拡散層42はチューブ33を構成するアルミニウム合金よりも電位的に卑となり、優先的に面状に腐食することでチューブ33に孔食が生成することを抑制し、チューブ33に対する防食機能を奏する。
The
As shown in FIG. 9, the
フィン34は図8に断面構造を拡大して示す板状のフィン材からなり、波形形状に加工されている。フィン材は、アルミニウム合金板からなる基材34aと、その外面(表裏両面)に形成された親水性塗膜35aからなる。
基材34aを構成するアルミニウムまたはアルミニウム合金としては、特に限定されず、一般的な熱交換器用フィンの基材に適用されている組成のアルミニウム材を適宜用いることができる。
The
The aluminum or aluminum alloy constituting the
本形態において、図9に示すようにろう付け熱処理前の親水性皮膜35は、先の第1形態で用いた親水性皮膜1と同等の皮膜を適用できる。
図7、図8に示す熱交換器30の場合、ろう付けにより熱交換器とする前に図8に示すようにフィン34にプレコート皮膜として親水性皮膜35を設けることができる。
この親水性皮膜35はろう付け熱処理後において親水性皮膜35aとなる。この親水性皮膜35aはろう付け熱処理後においても優れた親水性を発揮する。
In this embodiment, as shown in FIG. 9, as the
In the case of the
This
図7、図8に示す構造の熱交換器30において、親水性皮膜35aを有するため、先に説明した熱交換器11と同等の作用効果を得ることができる。
Since the
なお、第1実施形態においては、ろう付けするためのろう付用塗膜をチューブ33の表面または裏面に設けた構造を採用したが、ろう付用塗膜を略し、チューブ33とフィン34のろう付け接合予定部分の範囲に置きろうを配し、この置きろうを用いてろう付けした熱交換器の構造を採用しても良い。
ろう付け時の加熱により置きろうを溶融させてチューブ33とフィン34との境界部分に溶融状態のろうを行き渡らせることでチューブ33とフィン34をろう付け接合しても良い。
In the first embodiment, a structure in which a brazing coating film for brazing is provided on the front surface or the back surface of the
The
また、フィン34を芯材層の表裏両面にろう材層を設けた3層構造のブレージングシートで構成し、チューブ33にはろう付け用塗膜を設けていない構造を採用してもよい。この時チューブ33の外面にはZn溶射層やフラックス層が形成されていてもよい。
Further, the
以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
<サンプルの作製>
Si:0.4〜1.0質量%、Mn:1.0〜2.0質量%、Zn:0.5〜3.5質量%を含み、残部Alおよび不可避不純物の組成を有する板状のアルミニウム基材を複数用意し、これらの基材に対し、脱脂処理を行った。
脱脂処理の後、各基材表裏面に対しバーコーター塗装により、以下に記載する親水性塗料を塗装した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
<Preparation of sample>
A plate containing Si: 0.4 to 1.0% by mass, Mn: 1.0 to 2.0% by mass, Zn: 0.5 to 3.5% by mass, and having a composition of the balance Al and unavoidable impurities. A plurality of aluminum base materials were prepared, and these base materials were subjected to degreasing treatment.
After the degreasing treatment, the hydrophilic paints described below were applied to the front and back surfaces of each base material by bar coater coating.
<塗料主成分>
γ-アルミナやアルミナ1水和物またはアルミナ3水和物などの結晶性アルミナ水和物を個々に単独あるいは混合して水に溶解したコロイド溶液を用い、このコロイド溶液を水に対し溶解して得た親水性塗料を基材両面に塗布した。アルミナ1水和物は、ベーマイト、ダイスポアを用い、アルミナ3水和物は、ジブサイト、バイヤライト、ノルストランダイトを用い、その他トーダイトを用い、この塗膜を240℃雰囲気中で30秒加熱して乾燥させ、ろう付け前の親水性皮膜を得た。
γ−アルミナは、粉末状の市販γ−アルミナを用い、分散媒としての水と混合して用いた。
<Main component of paint>
Using a colloidal solution in which crystalline alumina hydrates such as γ-alumina, alumina monohydrate or alumina trihydrate are individually or mixed and dissolved in water, this colloidal solution is dissolved in water. The obtained hydrophilic paint was applied to both sides of the substrate. Boehmite and dispore are used as the alumina monohydrate, dibsite, bayarite and norstrandite are used as the alumina trihydrate, and other toadite is used, and this coating film is heated in an atmosphere of 240 ° C. for 30 seconds. It was dried to obtain a hydrophilic film before brazing.
As γ-alumina, powdered commercially available γ-alumina was used and mixed with water as a dispersion medium.
これらの親水性塗料をアルミニウムの基材上にバーコーター塗装により塗布する場合、後述する表1〜表6に示すように各粒子の塗布量を調節して親水性皮膜を得ている。 When these hydrophilic paints are applied on an aluminum base material by bar coater coating, the coating amount of each particle is adjusted as shown in Tables 1 to 6 described later to obtain a hydrophilic film.
次に、Si:0.3〜0.5質量%、Mn:0.2〜0.4質量%を含み、残部Alと不可避不純物からなるチューブ用アルミニウム合金を溶製し、この合金から押出成形により扁平横断面形状(肉厚0.26mm×幅17.0mm×高さ1.5mm)の熱交換器用アルミニウム合金チューブを形成した。
さらに、これらチューブの平坦な上面と下面にろう材層の塗膜を形成した。ろう材層の塗膜は、Si粉末(D(99)粒度10μm)3gと、Zn含有フラックス(KZnF3粉末:D(50)粒度2.0μm)6g、及び、アクリル系樹脂バインダー1g、溶剤としての3−メトキシ−3−メチル−1ブタノールとイソプロピルアルコールの混合物16gからなる溶液をバーコーターにより塗布し、乾燥させる(150℃雰囲気中で5分間加熱)ことで形成した。
Next, an aluminum alloy for tubes containing Si: 0.3 to 0.5% by mass and Mn: 0.2 to 0.4% by mass and composed of the balance Al and unavoidable impurities was melted and extruded from this alloy. An aluminum alloy tube for a heat exchanger having a flat cross-sectional shape (thickness 0.26 mm × width 17.0 mm × height 1.5 mm) was formed.
Further, a coating film of a brazing material layer was formed on the flat upper surface and the lower surface of these tubes. The coating film of the brazing filler metal is 3 g of Si powder (D (99) particle size 10 μm), 6 g of Zn-containing flux (KZnF 3 powder: D (50) particle size 2.0 μm), 1 g of acrylic resin binder, and as a solvent. A solution consisting of 16 g of a mixture of 3-methoxy-3-methyl-1butanol and isopropyl alcohol was applied with a bar coater and dried (heated in an atmosphere of 150 ° C. for 5 minutes) to form a solution.
前記アルミニウムフィン材をコルゲート加工により波形に成形して全長100mmのアルミニウムフィンを形成した。このアルミニウムフィン10枚に対し、前記チューブ11本を組み合わせて図7に示す熱交換器形状に類似した10段構成のミニコア試験体を組み立てた。
これらのミニコア試験体を窒素雰囲気の炉内に600℃×3分保持する条件でろう付け熱処理を行った。このろう付け熱処理により、ろう付け用塗膜が形成されていたチューブの上面及び下面に、犠牲陽極層が形成されるとともに、親水性皮膜を備えたフィンとチューブがろう付け接合されたものを熱交換器試験体とした。
The aluminum fin material was corrugated by corrugating to form an aluminum fin having a total length of 100 mm. The 11 tubes were combined with the 10 aluminum fins to assemble a mini-core test piece having a 10-stage structure similar to the shape of the heat exchanger shown in FIG.
Brazing heat treatment was performed under the condition that these mini-core specimens were kept in a furnace in a nitrogen atmosphere at 600 ° C. for 3 minutes. By this brazing heat treatment, sacrificial anode layers are formed on the upper and lower surfaces of the tube on which the brazing coating film was formed, and the fins having a hydrophilic film and the tube are brazed and joined to heat the tube. It was used as a exchanger test piece.
ミニコア試験体のアルミニウムフィン材に形成されていたろう付け前の親水性皮膜の膜厚(nm)を後述する手順に従い測定した。
熱交換器試験体(ろう付け熱処理後)のフィン表面における接触角について以下の条件に基づき測定した。
ろう付け性について以下の条件に基づき評価した。
The film thickness (nm) of the hydrophilic film before brazing formed on the aluminum fin material of the mini-core test piece was measured according to the procedure described later.
The contact angle on the fin surface of the heat exchanger test piece (after brazing heat treatment) was measured based on the following conditions.
The brazing property was evaluated based on the following conditions.
[ろう付け前の親水性皮膜の厚さ測定]
10mm×10mmに切り出したフィン材の親水性皮膜を含む表面近傍をFIB(Focused Ion Beam:収束イオンビーム)で加工し、加工断面をFE−SEM(Field Emission-Scanning Electron Microscope:電解放出型走査電子顕微鏡)にて、50000倍の倍率で撮影を行ない、ろう付け前の親水性皮膜の厚さを実測した。
[Measurement of hydrophilic film thickness before brazing]
The vicinity of the surface containing the hydrophilic film of the fin material cut out to 10 mm × 10 mm is processed with FIB (Focused Ion Beam), and the processed cross section is processed with FE-SEM (Field Emission-Scanning Electron Microscope). An image was taken at a magnification of 50,000 times with a microscope), and the thickness of the hydrophilic film before brazing was actually measured.
[接触角:乾湿繰返し試験後の接触角]
親水性皮膜を塗装処理したろう付け熱処理前のサンプル、および、600℃×3分のろう付加熱処理後のサンプルについて、流水に8時間浸漬後、16時間乾燥を行なう工程を1サイクルとし、14サイクル実施した後のアルミニウムフィン表面の接触角を測定した。この時の接触角が30°以下であれば良好な親水性を有すると判断した。
[Contact angle: Contact angle after repeated dry / wet test]
The sample before brazing heat treatment with the hydrophilic film coated and the sample after brazing heat treatment at 600 ° C for 3 minutes are immersed in running water for 8 hours and then dried for 16 hours, which is 14 cycles. The contact angle of the aluminum fin surface after the implementation was measured. If the contact angle at this time was 30 ° or less, it was judged to have good hydrophilicity.
[ろう付け性:フィン接合率評価試験]
ろう付け接合された各フィンを、チューブからはぎ取り、チューブ表面に残存するフィン接合跡を観察した。そして、未接合箇所(ろう付けを行なったが接合部跡が残らなかった箇所)の数をカウントした。一つのサンプルに対して100か所の観察を行ない、80か所以上(80%以上)が正常にろう付け接合されているサンプルを良好なろう付性を有するサンプルと判断した。
以上の測定結果、観測結果を以下の表1〜表6にまとめて併記する。
[Brazing property: Fin bonding rate evaluation test]
Each of the brazed fins was peeled off from the tube, and the fin joint marks remaining on the tube surface were observed. Then, the number of unjoined parts (places where brazing was performed but no joint traces remained) was counted. 100 observations were made on one sample, and a sample in which 80 or more (80% or more) were normally brazed and joined was judged to be a sample having good brazing property.
The above measurement results and observation results are summarized in Tables 1 to 6 below.
表1〜表6に示すように、実施例1〜9は、γ−アルミナ粒子を単独で親水性皮膜に含有させたサンプル、実施例10〜28は、γ−アルミナ粒子に加え、ベーマイト、ダイスポア、トーダイト、ジブサイト、バイヤライト、ノルストランダイトのいずれか1種または2種以上の粒子を混合して添加したサンプルである。
実施例29〜37は、ベーマイト粒子を単独で親水性皮膜に含有させたサンプル、実施例38〜52は、ベーマイト粒子に加え、ダイスポア、トーダイト、ジブサイト、バイヤライト、ノルストランダイトのいずれか1種または2種以上の粒子を混合して添加したサンプルである。
実施例53〜61は、ダイスポア粒子を単独で親水性皮膜に含有させたサンプル、実施例62〜71は、ダイスポア粒子に加え、トーダイト、ジブサイト、バイヤライト、ノルストランダイトのいずれか1種または2種以上の粒子を混合して添加したサンプルである。
As shown in Tables 1 to 6, Examples 1 to 9 are samples in which γ-alumina particles are contained alone in a hydrophilic film, and Examples 10 to 28 are boehmite and die spor in addition to γ-alumina particles. , Todite, dibusite, boehmite, norstrandite, any one or more of the particles are mixed and added.
Examples 29 to 37 are samples in which boehmite particles are contained alone in a hydrophilic film, and Examples 38 to 52 are any one of dispore, toadite, jibsite, bayerite, and norstrandite in addition to boehmite particles. Alternatively, it is a sample in which two or more kinds of particles are mixed and added.
Examples 53 to 61 are samples in which the die-spore particles are contained alone in the hydrophilic film, and Examples 62 to 71 are any one or 2 of todite, dibsite, bayarite, and norstrandite in addition to the die-spore particles. This is a sample in which particles of seeds or more are mixed and added.
実施例72〜80は、トーダイト粒子を単独で親水性皮膜に含有させたサンプル、実施例81〜86は、トーダイト粒子に加え、ジブサイト、バイヤライト、ノルストランダイトのいずれか1種または2種以上の粒子を混合して添加したサンプルである。
実施例87〜95は、ジブサイト粒子を単独で親水性皮膜に含有させたサンプル、実施例96〜98は、ジブサイト粒子に加え、バイヤライト、ノルストランダイトの1種または2種の粒子を混合して添加したサンプルである。
実施例99〜107は、バイヤライト粒子を単独で親水性皮膜に含有させたサンプル、実施例108は、バイヤライト粒子に加え、ノルストランダイトの粒子を混合して添加したサンプルである。
実施例109〜117は、ノルストランダイト粒子を単独で親水性皮膜に含有させたサンプルである。
Examples 72 to 80 are samples in which toadite particles are contained alone in a hydrophilic film, and examples 81 to 86 are one or more of dibusite, bayarite, and norstrandite in addition to toadite particles. This is a sample in which the particles of the above are mixed and added.
Examples 87 to 95 are samples in which dibusite particles are contained alone in a hydrophilic film, and Examples 96 to 98 are a mixture of one or two particles of bayarite and norstrandite in addition to dibusite particles. It is a sample added by.
Examples 99 to 107 are samples in which the bayerite particles are contained alone in the hydrophilic film, and Example 108 is a sample in which particles of norstrandite are mixed and added in addition to the bayerite particles.
Examples 109 to 117 are samples in which norstrandite particles are contained alone in a hydrophilic film.
実施例1〜117に記載の如く、上述の粒子を用いた膜厚25〜2000nm、粒子径5〜2000nmの親水性皮膜(ろう付け前)であるならば、ろう付け前の水接触角が10°〜30°であって親水性に優れ、ろう付性が良好であって、ろう付け後であっても水接触角が8°〜30°であって親水性に優れた親水性皮膜を得ることができた。 As described in Examples 1 to 117, if the hydrophilic film (before brazing) having a film thickness of 25 to 2000 nm and a particle diameter of 5 to 2000 nm using the above-mentioned particles, the water contact angle before brazing is 10. A hydrophilic film having excellent hydrophilicity and excellent hydrophilicity at ° to 30 ° and having a water contact angle of 8 ° to 30 ° even after brazing can be obtained. I was able to.
表5、表6に示すように、γ−アルミナ、ベーマイト、ダイスポア、トーダイト、ジブサイト、バイヤライト、ノルストランダイトのいずれかの粒子の塗布量を0.05g/m2より少ない0.03g/m2とした比較例は、水接触角が30°を上回り、親水性が低下した。また、粒子の塗布量を2.3g/m2より多い2.5g/m2とした比較例は、ろう付け性が低下した。
表5、表6に示すように、ろう付け前の親水性皮膜の膜厚を20nmとした比較例ろう付け性が低下し、膜厚と粒子径を2500nmとした比較例は水接触角とろう付け性の両方が低下した。また、γ−アルミナ、ベーマイト、ダイスポア、トーダイト、ジブサイト、バイヤライト、ノルストランダイトのいずれかの粒子を5nm未満の3nmとした比較例はろう付け性に優れるものの、水接触角が悪くなり、親水性が低下した。
また、表6の比較例36に示すように従来のベーマイト処理皮膜は、ろう付け前とろう付け後の水接触角において実施例試料よりも劣っている。
As shown in Tables 5 and 6, the coating amount of any of γ-alumina, boehmite, dispore, toadite, dibusite, bayarite, and norstrandite particles is 0.03 g / m, which is less than 0.05 g / m 2. In the comparative example set to 2, the water contact angle exceeded 30 ° and the hydrophilicity decreased. Further, in the comparative example in which the coating amount of the particles was 2.5 g / m 2 , which was more than 2.3 g / m 2 , the brazing property was lowered.
As shown in Tables 5 and 6, a comparative example in which the film thickness of the hydrophilic film before brazing was 20 nm The brazing property was lowered, and a comparative example in which the film thickness and the particle size were 2500 nm was the water contact angle. Both brazing properties were reduced. In addition, a comparative example in which particles of γ-alumina, boehmite, dispore, toadite, dibusite, bayarite, or norstrandite were set to 3 nm, which is less than 5 nm, had excellent brazing properties, but the water contact angle became poor and hydrophilic. The sex has decreased.
Further, as shown in Comparative Example 36 of Table 6, the conventional boehmite-treated film is inferior to the example sample in the water contact angle before and after brazing.
[FT−IR測定:フーリエ変換式赤外分光法]
本発明および従来の親水性皮膜が付与されたフィンについて日本分光製IRT−5000を用いて、偏光反射ユニットを使用し、入射角85度で高感度RAS測定にて50回積算の条件にて解析を行った。バックグラウンドスペクトルの採取には金蒸着ミラーを用いた。本発明の親水性皮膜は以下の表2の31の試料を用い、従来の親水性皮膜は、表6の比較例36に示す厚さ10nmのベーマイト処理皮膜(沸騰させた純水に5〜10分間浸漬)を用いた。それらの測定結果を図10、図11に示す。
[FT-IR measurement: Fourier transform infrared spectroscopy]
For the fins of the present invention and the conventional hydrophilic film, using IRT-5000 manufactured by JASCO Corporation, using a polarizing reflection unit, analysis under the condition of 50 times integration by high-sensitivity RAS measurement at an incident angle of 85 degrees. Was done. A gold-deposited mirror was used to collect the background spectrum. The hydrophilic film of the present invention uses the sample of 31 in Table 2 below, and the conventional hydrophilic film is a boehmite-treated film having a thickness of 10 nm shown in Comparative Example 36 of Table 6 (5 to 10 in boiling pure water). (Soaking for minutes) was used. The measurement results are shown in FIGS. 10 and 11.
図10は本発明に係る親水性皮膜についてフーリエ変換式赤外分光法(FT−IR)による分析結果を示す。
図10の分析結果から、実施例の親水性皮膜は、波数3300cm−1〜3399cm−1の位置に吸光度(Abs)0.1以上のピークが存在し、かつ、波数1000cm−1〜1099cm−1および1100cm−1〜1199cm−1の位置に吸光度0.2以上のピークが存在し、かつ、波数800cm−1〜900cm−1の位置に吸光度1.0以上のピークが存在することがわかった。
これに対し、図11に示す従来技術によるベーマイト皮膜の分析結果では、波数3300cm−1〜3399cm−1の位置に吸光度0.1以上のピークは存在せず、かつ、波数1000cm−1〜1199cm−1の位置に吸光度0.8以上のピークが1つのみ存在し、かつ、波数800cm−1〜900cm−1の位置に吸光度0.6程度のピークが存在していた。
この分析結果の比較からも、本発明に係る親水性皮膜が従来のベーマイト皮膜と異なる構造であることがわかる。
FIG. 10 shows the analysis results of the hydrophilic film according to the present invention by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR).
From the analysis results of FIG. 10, the hydrophilic coating in the example, there are the absorbance (Abs) 0.1 or more peaks at a wavenumber of 3300cm -1 ~3399cm -1, and, wavenumber 1000cm -1 ~1099cm -1 and 1100cm absorbance 0.2 or more peaks are present at the position of -1 ~1199cm -1, and the absorbance 1.0 or more peaks were found to be present at the position of the wave number 800cm -1 ~900cm -1.
In contrast, in the analysis result of the boehmite coating according to the prior art shown in FIG. 11, the absorbance 0.1 or more peaks at a wavenumber of 3300cm -1 ~3399cm -1 is not present, and, wavenumber 1000cm -1 ~1199cm - There was only one peak having an absorbance of 0.8 or more at the position of 1 , and a peak having an absorbance of about 0.6 was present at the position of wave number 800 cm -1 to 900 cm -1.
From the comparison of the analysis results, it can be seen that the hydrophilic film according to the present invention has a structure different from that of the conventional boehmite film.
1…ろう付け熱処理前の親水性皮膜、1a…ろう付け熱処理後の親水性皮膜、3…基材、3A…ろう材層、11…熱交換器、11a…熱交換器組立体、12…管体、13、13a…フィン、14…ヘッダー管、13…フィン、19…切欠部、22…チューブ、25、26…フィン材、30…熱交換器、33…チューブ、34…フィン(コルゲートフィン)、34a…基材、35…親水性皮膜、35a…親水性皮膜、41…熱交換器組立体。 1 ... Hydrophilic film before brazing heat treatment, 1a ... Hydrophilic film after brazing heat treatment, 3 ... Base material, 3A ... Brazing material layer, 11 ... Heat exchanger, 11a ... Heat exchanger assembly, 12 ... Tube Body, 13, 13a ... Fins, 14 ... Header tube, 13 ... Fins, 19 ... Notches, 22 ... Tubes, 25, 26 ... Fin materials, 30 ... Heat exchangers, 33 ... Tubes, 34 ... Fins (Brazed fins) , 34a ... Substrate, 35 ... Hydrophilic film, 35a ... Hydrophilic film, 41 ... Heat exchanger assembly.
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