JP2690151B2 - 熱交換器用フィン材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱交換器用フィン材に関するもので、特に
その表面に凝縮水が溜まらないようにした熱交換器用フ
ィン材に関するものである。

従来の技術 近年、空気調和機における、空気熱源ヒートポンプ式
空気調和機（以下単にヒートポンプと呼ぶ）のしめる割
合が急増してきており、家庭用ルールエアコン、業務用
ルームエアコン等については、半数以上を占めている。
又、これらヒートポンプに用いられる熱交換器の大部分
は、アルミアィンと、これに直行する冷媒管から構成さ
れているフィンチューブ型熱交換器である。ヒートポン
プにおいて、冷房時には室内側熱交換器のフィン表面に
水分の凝縮が起こり、フィン間における凝縮水のブリッ
ジ現象により、室内側熱交換器通過風量の低下を招き、
ひいては冷房能力の低下の原因となる。一方、暖房時に
は、室外側熱交換器において、前述した冷房時の室内側
熱交換器と同様の現象が起こる。また暖房時において
は、、外気温度によって、室外側熱交換器に着霜が起こ
る。室外側熱交換器に着霜した場合は、通風抵抗が増加
し、暖房能力の低下の原因となり、さらに進むと、着霜
によるフィンの目づまりが生じ、その場合暖房運転を一
時停止し、除霜を行なう必要があるため、暖房の快適性
を損なう原因にもなる。従って前記冷房能力、暖房能力
の低下を減少させるため、及び、暖房時における室外機
熱交換器の着霜を減少し除霜回数を減らし快適性を向上
させるためには、室内機及び、室外機の熱交換器のフィ
ン表面の凝縮水を常に取り除けば良いわけである。その
方法として、フィン表面を撥水化して凝縮水を転がり落
とす方法がある。

その方法として例えば、実開昭48−11414号公報、実
開昭51−15261号公報で提案されているように、４フッ
化エチレン樹脂、塩化３フッ化エチレン樹脂などのコー
ティングが知られている。

発明が解決しようとする課題 前記撥水性に優れた樹脂を塗布したフィン材表面にお
いては、直径約2mm以上の比較的大きな凝縮水をフィン
表面から転がり落とすことが可能であり、熱交換器用フ
ィン材としてある程度の効果が期待できる。しかし、最
近の熱交換器は、高能力化を目的とし、フィン層表面積
を増やすべくそのフィン間隔が狭くなる傾向にある。現
在の熱交換器のフィン間隔は、約２〜3mmが一般的であ
り、前記の撥水性に優れた樹脂を塗布する方法では、直
径1mm程度の微細な液滴をフィン表面から落とすことは
できないため、フィン表面に残存した水滴が、フィン間
にブリッジを起こし溜るため、通風抵抗となったり、そ
のまま氷結し霜となるなど、その撥水効果が不十分であ
った。従って、ヒートポンプの冷房暖房能力を低下させ
ないようフィン表面の凝縮水を常に取り除くことが可能
な高性能な熱交換器用フィン材を提供するものである。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の熱交換器用アルミ
フィン材は、その表面に0.2μｍ〜５μｍの表面粗度を
付与したアルミニウム合金板と、その表面の凹凸に追随
するようにコーティングした撥水性の薄膜から構成され
ている。

作用 上記構成により、表面に付着した水滴は、薄膜の撥水
効果に加え、表面と水滴との接触面積が小さいことから
容易に転がり落ち残留することがないため、高性能な熱
交換器用フィン材を得ることができる。

実施例 以下本発明の一実施例について説明する。

表は、実施例として薬品処理によって、表面に直接凹
凸を付加したアルミニウム合金板上にその凹凸に追随す
るように４フッ化炭素のプラズマ重合コーティング樹脂
膜を形成したアルミニウムフィン材、比較例として通常
のアルミニウム合金板（表面粗度約0.1μｍ）及び、実
施例と同様に薬品処理をして表面に10μｍの凹凸を付与
したアルミニウム合金上に４フッ化炭素のプラズマ重合
コーティング樹脂膜を形成したアルミニウムフィン材、
表面に直接凹凸を付与したアルミニウム合金板上にフッ
ソ樹脂をスプレーコーティングしたアルミニウムフィン
材に、直径約1mmの水滴を落とした時の転落角を示す。
転落角は試料表面を傾斜させ表面に滴下した液滴がすべ
り始める時点での試料板の傾斜角度をいう。転落角が小
さい程試料表面と液滴との相互作用が小さい、すなわち
液滴が落下しやすいことを意味する。一方、試料表面と
液滴との相互作用が大き過ぎると試料表面を90度傾斜さ
せても転落しない。

表でも判るように、比較例は試料表面を90度傾斜させ
ても液滴は転落しなかったが、本実施例では転落角度が
大幅に小さくなっている。これは、プラズマ重合膜によ
り表面が撥水性になっているのに加えて、フィン上の凹
凸により液滴との接触面積が小さくなり、液滴をフィン
表面に留めておくことができないためである。面粗度0.
1μｍでは、比較例No.1に示すように、その効果が得ら
れなかったことから0.2μｍ以上は必要である。また、
表面粗度５μｍ以上例えば10μｍでも比較例No.2に示す
ように、その効果が得られず、５μｍ以下であることが
必要である。また、通常のコーティング方法を用いた場
合基板を粗面化しても付与した凹凸に沿わずコーティン
グ面粗度0.1μｍ程度により、微視的に見えると平滑面
となるため効果がない。尚、本実施例はアルミニウムフ
ィン材上に凹凸を付ける方法としては薬品処理を行なっ
たが、その他、ロール加工によって圧延時に直接凹凸を
付ける方法、また、セラミックコーティングにより粗面
を形成する方法なども同様の効果が得られる。更に、薄
膜コーティングとして本実施例では、プラズマ重合を行
ったが、アルミニウム基板の凹凸に追随するものであれ
ばよく、例えば、LB膜，スパッタリング，蒸着法も同様
の効果が得られる。

発明の効果 本発明では、表面粗度0.2μｍ〜５μｍの凹凸を有す
るアルミニウムフィン材上に、その粗面に追随するよう
に薄膜を施したフィン材を熱交換器用フィン材として用
いることにより、フィン間隔が2mm程度と狭い場合でも
フィン表面に凝縮した水滴を、転がり落とすために有効
な性能を有する。したがってヒートポンプ熱交換器の着
霜によるフィン間の目づまりを遅らせることにより、ヒ
ートポンプとして冷房能力，暖房能力の低下を減少させ
ると共に、暖房時室外機熱交換の除霜間隔を延長するこ
とができ、快適性を向上させることができる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面粗度0.2μｍ〜５μｍのアルミニウム
   合金板と、その粗面に追随するような撥水性薄膜を有す
   る熱交換器用フィン材。