JP2748027B2 - 熱交換器及びその製造方法 - Google Patents

熱交換器及びその製造方法

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堅 勝又
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動車や家電用の空調機といった熱
交換器及びその製造方法に関するものである。
【発明の背景】
アルミニウム又はアルミニウム合金(以下、単にアル
ミニウム)製の熱交換器用フィンは、近年、熱交換効率
の向上、熱交換器の小型化等からフィン表面の親水性化
が要求され、このようなことからフィン表面に無機質、
有機質又はこれらの複合による親水性を有し、かつ、耐
蝕性が優れた皮膜を設けることが行なわれている。 そして、このようなフィンは、例えばプレス成形時に
潤滑性を与える為に親水性皮膜の設けられたアルミニウ
ム材に潤滑剤(プレス油)を塗布し、そしてドロープレ
ス又はドローレスプレス加工により所定の形状に成形加
工することで製造されている。成形加工されたフィンは
冷媒用のチューブに組み合わされ、熱交換器の形に組み
立てられ、その後プレス成形時に塗布したプレス油を除
去する為トリクロルエタン等の有機溶剤で脱脂洗浄して
いる。 このような工程で組み立てられた熱交換器は、フィン
の表面に親水性皮膜が設けられているから、本来なら製
造組立後のフィンも親水性(水濡性が良好)を示す筈の
ものであるが、現実には親水性が劣化し、その性能が充
分に発揮されず、水滴が滞留し、充分な熱交換性能が発
揮されない。 この親水性劣化の大きな原因は親水性皮膜表面のポー
ラスな形状や、脱脂浴中の油濃度増加等の脱脂条件に起
因した親水性皮膜表面へのプレス油の残留であると指摘
されている。 ところで、アルミニウム材に親水性の皮膜を設けた後
ワックスを含む水溶性ポリマーの塗膜を、さらには潤滑
剤を設け、これらの複合層が設けられたアルミニウム材
に対してプレス加工を行い、プレス加工後パークロルエ
チレン等で洗浄して潤滑剤やワックスを含む水溶性ポリ
マーの塗膜を除去し、このように洗浄してワックスを含
む水溶性ポリマーの塗膜や潤滑剤を除去したフィンをチ
ューブに対して接続するようにした技術が提案(特公平
1−21785号公報)されている。 しかしながら、ワックスを含む水溶性ポリマーの塗膜
や潤滑剤がフィン加工後に除去され、表面には親水性皮
膜(潤滑剤等でこの親水性皮膜が悪影響を受けていない
ことから、この親水性皮膜は親水性に優れている)のみ
が形成されたフィンがチューブに対して組み付けられた
熱交換器にあっても問題が残されていることが判ってき
た。 すなわち、潤滑剤やワックスを除去したといっても多
少は残されており、潤滑剤やワックスがフィンに残され
た熱交換器が使用されていると、フィンは冷房時に結露
水で適度な湿気と温度雰囲気にあり、潤滑剤やワック
ス、さらには環境中の埃等が付着して栄養源となり、黴
やバクテアリア類等の微生物が繁殖しやすい環境にある
ことから、熱交換器の装置が起動すると、これまでの休
止中に成長した黴類等の微生物が送風により飛散し、人
体に悪影響を与える恐れがある。 又、黴類の発生に起因して臭気が発生し、この臭気も
問題になる。 さらには、流下した結露水のドレン水中への微生物の
繁殖による配管詰まり等の問題も起きる恐れがある。
【発明の開示】
本発明者は、プレス加工に用いた塗布プレス油の完全
なる除去は現実問題として極めて困難ではないかと考
え、このプレス油が残留していても残留プレス油の問題
が解決できる方法がないものかと逆転の技術思想につい
て思いを巡らせた。 すなわち、フィンの加工時に用いたプレス油の残留に
よる問題を解決する手段として、脱脂条件が悪くて表面
にプレス油が残留した場合でも、熱交換器の使用中に自
然に解決される手段がないかと考えたのである。 ところで、フィンの加工時に用いたプレス油は残留し
ていても、水溶性皮膜が設けられておれば、すなわちこ
の水溶性皮膜に付いているのであれば、使用時に発生す
る結露水によって残留プレス油は水溶性皮膜と共に流下
洗浄、除去されるのではないかと考えた。 すなわち、親水性皮膜が形成されたプレコートフィン
材表面に、プレス油や有機脱脂溶剤(トフエタン等)に
不溶又は難溶で、かつ、使用中に付着する水に可溶な親
水性樹脂を塗布しておけば、プレス成形時のプレス油は
上記親水性皮膜に吸着しないので、この親水性皮膜の特
性が低下しないのみならず、水溶性の親水性樹脂をあら
かじめ除去しておかず、使用するまでそのまま残してお
けば、水溶性の親水性樹脂が熱交換器動作中における結
露水により溶解し、フィン表面に残留したプレス油が流
下し、プレス油が除去されるのではないかと考えた。 そして、ここで、親水性の水溶樹脂を単に結露水で溶
解させることだけでなく、溶解時に防黴剤(本明細書で
は黴やバクテリア類等の微生物の発生、繁殖を抑制ある
いは死滅させる薬剤)を同時に流出させれば、黴やバク
テリア類等の微生物の繁殖を防止でき、又、黴類の発生
に起因する臭気の発生も防止でき、さらには流下した結
露水のドレイン水中への微生物の繁殖による配管詰まり
等の問題も防止できるようになるのではないかと考え
た。 すなわち、水溶性樹脂中に防黴剤を点火しておけば、
熱交換器の作動で付着した水が水溶性樹脂を溶解させて
プレス油を流下させると、これと共に水溶性樹脂中の防
黴剤もドレン水へ流下し、ドレン水に微生物が発生する
ことを防止でき、さらにフィン表面にプレス油がなくな
り、栄養源がない為フィン表面への微生物の発生も少な
くなると思慮したのである。 しかも、このようにすれば水溶性の親水性樹脂を除去
する為の特別な工程も要らなくなり、それだけ製造工程
も簡略なものになる特長があると考えられた。 本発明は上記逆転の技術思想を基にして達成されたも
のであり、潤滑剤を用いてプレス加工することにより成
形され、該潤滑剤が付いた状態のフィンをチューブに組
み合わせてなる熱交換器であって、 前記フィンは、親水性皮膜が設けられ、その上に防黴
剤を含有する親水性で水溶性の樹脂塗膜が設けられた材
料で構成されたものであることを特徴とする熱交換器を
提案するものである。 又、アルミニウム又はアルミニウム合金材の表面に親
水性皮膜を設ける第1工程と、 前記親水性皮膜の上に防黴剤を含有する親水性で水溶
性の樹脂塗膜を設ける第2工程と、 前記樹脂塗膜を設けたアルミニウム又はアルミニウム
合金材を潤滑剤を用いてプレス加工することによりフィ
ンを成形する第3工程と、 前記プレス加工時の潤滑剤が付き、防黴剤を含有する
親水性で水溶性の樹脂塗膜が残されている前記フィンを
チューブに組み合わす第4工程 とを具備することを特徴とする熱交換器の製造方法を提
案するものである。 尚、ここで親水性皮膜としてはベーマイト系、コロイ
ダルシリカ系、水ガラス系皮膜、水に不溶性の親水性有
機樹脂系の皮膜、あるいはこれらの複合系の皮膜といっ
た各種のものがあり、そして水溶性樹脂としてはポリビ
ニルアルコール、水溶性セルロース樹脂、ポリビニルエ
ーテル、ポリアクリル酸、ポリグリセリンエステル、ポ
リアクリルアマイド、ポリエチレンオキサイド、アルギ
ン酸ナトリウム等があり、これらの水溶性樹脂の中でも
たとえば水溶性メラミン樹脂や水溶性尿素樹脂あるいは
エポキシ樹脂エマルジョン等で変性処理が行なわれて水
没気密試験程度では溶出してしまわず、徐々に溶ける程
度のものが好ましい。 そして、アルミニウム材を例えばベーマイト処理して
親水性皮膜を設けた後、水で0.1〜20%に希釈した防黴
剤を含有する水溶性樹脂の塗料をスプレー又は浸漬後ロ
ール絞り、リバース、ナチュラルロールコート、グラビ
ヤロールコート等の手段で塗布し、この後通常のプレス
加工手段でフィンに成形加工し、チューブに組み込み脱
脂後、熱交換器として使用されるまで水溶樹脂の塗膜を
そのまま残しておくことで本発明のものとなる。 尚、脱脂が行なわれなくても良い。 防黴剤を含有する水溶性樹脂塗膜の厚さは、例えば乾
燥膜厚で約0.01〜3μmあれば良い。尚、0.01μm以下
では効果が小さくなる傾向があり、3μm以上では効果
が大きいものの、経済的に得策でない。 防黴剤は対象とするカビの種類により選択すればよ
く、その添加量も0.01〜10%の範囲の適宜な量を選べば
良い。 防黴剤としては、対象となる黴類の種類により選定す
れば良く、イミダゾール化合物、ピリジン系、チアゾー
ル系、ハロゲン系、フェノール系、グアニジン系、抗菌
性ゼオライト等が一種あるいは組み合わせて適宜用いら
れる。 乾燥は自然乾燥、又は約80〜250℃で1〜30秒間乾燥
処理すれば良い。
【実施例1】 ベーマイト処理及びケイ酸塩処理したアルミニウム板
の表面に、メチルベンズイミダゾール−2−イルカルバ
メートを変性ポリビニルアルコール(変性PVA)に対し
て0.5%添加した変性PVA5%溶液を塗装し、150℃で30秒
間乾燥し、フィン材を得た。 そして、このプレコートフィン材を、プレス油(シェ
ルフィンストックオイルA;昭和シェル石油製)を用い
て、プレス加工し、フィンを得た。 このフィンをチューブに組み込み、プレス油分50g/l
のトリクロルエタンで室温にて1分間脱脂処理し、熱交
換器を得た。
【実施例2】 実施例1において、アルミニウム板表面のベーマイト
皮膜に代わりにシリカ系フィン用親水性表面処理剤KP98
11(関西ペイント製)を用い、その他は同様にした。
【実施例3】 実施例1において、アルミニウム板表面のベーマイト
皮膜の代わりに有機樹脂系フィン用親水性表面処理剤NP
アルコート160(日本ペイント製)を用い、その他は同
様にした。
【実施例4】 実施例1において、脱脂処理を省略した。
【比較例1】 ベーマイト処理及びケイ酸塩処理したアルミニウム板
のプレコートフィン材を、プレス油(シェルフィンスト
ックオイルA;昭和シェル石油製)を用いて、プレス加工
し、そしてこのようにして得たフィンをチューブに組み
込み、プレス油分50g/lのトリクロルエタンで室温にて
1分間脱脂処理し、熱交換器を得た。
【比較例2】 ベーマイト処理及びケイ酸塩処理したアルミニウム板
の表面に、PVA5%溶液を塗装し、150℃で30秒間乾燥
し、フィン材を得た。 そして、このプレコートフィン材を、プレス油(シェ
ルフィンストックオイルA;昭和シェル石油製)を用いて
プレス加工し、そして水洗処理を長時間かけて行ってPV
A塗膜を除去したフィンを得、このフィンをチューブに
組み込み、プレス油分50g/lのトリクロルエタンで室温
にて1分間脱脂処理し、熱交換器を得た。
【比較例3】 ベーマイト処理及びケイ酸塩処理したアルミニウム板
の表面に、メチルベンズイミダゾール−2−イルカルバ
メートをポリビニルアルコール(PVA)に対して0.5%添
加したPVA5%溶液を塗装し、150℃で30秒間乾燥し、フ
ィン材を得た。 そして、このプレコートフィン材を、プレス油を用い
てプレス加工し、そして水洗処理してPVA塗膜を除去し
たフィンを得、このフィンをチューブに組み込み、プレ
ス油分50g/lのトリクロルエタンで室温にて1分間脱脂
処理し、熱交換器を得た。
【特性】
上記のようにして得られた熱交換器の水濡性及び微生
物抵抗試験を調べたので、その結果を表1に示す。 微生物抵抗試験は、シャーレー中のポテトデキストロ
ース寒天培地上にカビの胞子懸濁液を塗布し、フィンの
水洗水を含浸させたペーパーディスクを置き、ペーパー
ディスク周辺のカビ阻止帯の発生を調査した。試験菌種
には、Asperugillusuniger,Penicillium citorinum,Pae
cilomyces variotii,Trichoderma viride,Bacillus sub
tilisを用いた。表中、◎印はカビ阻止帯の形成が有
り、×印はカビ阻止帯の形成が無いことを示す。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】潤滑剤を用いてプレス加工することにより
    成形され、該潤滑剤が付いた状態のフィンをチューブに
    組み合わせてなる熱交換器であって、 前記フィンは、親水性皮膜が設けられ、その上に防黴剤
    を含有する親水性で水溶性の樹脂塗膜が設けられた材料
    で構成されたものであることを特徴とする熱交換器。
  2. 【請求項2】アルミニウム又はアルミニウム合金材の表
    面に親水性皮膜を設ける第1工程と、 前記親水性皮膜の上に防黴剤を含有する親水性で水溶性
    の樹脂塗膜を設ける第2工程と、 前記樹脂塗膜を設けたアルミニウム又はアルミニウム合
    金材を潤滑剤を用いてプレス加工することによりフィン
    を成形する第3工程と、 前記プレス加工時の潤滑剤が付き、防黴剤を含有する親
    水性で水溶性の樹脂塗膜が残されている前記フィンをチ
    ューブに組み合わす第4工程 とを具備することを特徴とする熱交換器の製造方法。
JP1214026A 1989-08-22 1989-08-22 熱交換器及びその製造方法 Expired - Lifetime JP2748027B2 (ja)

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