JP2878514B2 - Surface transfer treatment method for heat transfer tubes - Google Patents
Surface transfer treatment method for heat transfer tubesInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は所定の管形状に加工され
た熱交換器用金属伝熱管の表面親水性を向上させる伝熱
管の表面親水処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for treating the surface hydrophilicity of a heat transfer tube which has been processed into a predetermined tube shape to improve the surface hydrophilicity of the metal heat transfer tube for a heat exchanger.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、熱交換器用として所定の管形状に
加工された伝熱管の表面親水性を向上させる表面親水処
理方法としては、以下に示す方法がある。2. Description of the Related Art Conventionally, there are the following methods for surface hydrophilic treatment for improving the surface hydrophilicity of a heat transfer tube processed into a predetermined tube shape for a heat exchanger.
【０００３】（１）機械的研磨法 金属伝熱管の表面をワイヤーブラシ又はサンドペーパ等
で研磨し、管表面に付着しているカーボン等を除去する
ことにより、表面親水性を向上させる。(1) Mechanical polishing method The surface of a metal heat transfer tube is polished with a wire brush or a sandpaper to remove carbon and the like adhering to the tube surface, thereby improving the surface hydrophilicity.
【０００４】（２）表面化学処理法 硫酸及び界面活性剤等により伝熱管表面を洗浄して活性
化させることにより、表面親水性を向上させる。(2) Surface Chemical Treatment Method The surface hydrophilicity is improved by cleaning and activating the heat transfer tube surface with sulfuric acid, a surfactant or the like.
【０００５】（３）熱処理法 金属伝熱管に熱処理を施し、管表面に付着している油分
及びカーボンを変質させて酸化皮膜処理を施すことによ
り、表面親水性を向上させる。(3) Heat treatment method The metal heat transfer tube is subjected to a heat treatment to alter the oil and carbon adhering to the surface of the tube and to perform an oxide film treatment to improve the surface hydrophilicity.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の伝熱管の表面親水処理方法においては、いずれ
もある程度の親水性を得ることはできるものの、十分で
なく、以下に示す問題点がある。However, any of the above-mentioned conventional methods for treating the surface of a heat transfer tube with hydrophilicity can achieve a certain degree of hydrophilicity, but is not sufficient, and has the following problems.
【０００７】機械式研磨法においては、研磨で除去した
カーボン及び油分を含む微粉が伝熱管表面に再付着し
て、表面親水性を阻害する。また、処理直後においては
良好な親水性を得ることができるものの、研磨により露
出した金属伝熱管の表面は周囲の雰囲気の影響を受けや
すい状態であるため、汚れ等が付着して親水性が経時的
に劣化してしまう。[0007] In the mechanical polishing method, fine powder containing carbon and oil removed by polishing is reattached to the surface of the heat transfer tube, thereby impairing the surface hydrophilicity. In addition, although good hydrophilicity can be obtained immediately after the treatment, the surface of the metal heat transfer tube exposed by polishing is easily affected by the surrounding atmosphere, so that stains and the like adhere to the surface and the hydrophilicity is deteriorated with time. Will deteriorate.
【０００８】表面化学処理法においては、酸洗及び水処
理等の設備が必要であり、これらの設備に対するメンテ
ナンスコストが高い。また、一般的に、処理に長時間か
かるため、生産性が悪い。更に、機械式研磨法と同様
に、処理直後においては良好な表面親水性を得ることが
できるものの、親水性が経時的に劣化してしまうという
欠点もある。In the surface chemical treatment method, facilities such as pickling and water treatment are required, and the maintenance cost for these facilities is high. Further, in general, the processing takes a long time, so that the productivity is poor. Further, similarly to the mechanical polishing method, although good surface hydrophilicity can be obtained immediately after the treatment, there is a disadvantage that the hydrophilicity deteriorates with time.
【０００９】熱処理法においては、金属管表面を加工油
の分解温度（通常、300 ℃以上）まで昇温する必要があ
るが、伝熱管として一般的に用いられている銅管の場合
は、処理温度が銅の軟化温度（約 250℃）を超えてしま
うため、機械的強度が低下する。なお、昇温による軟化
を回避するために、金属管表面のみを局部的に火炎にて
加熱するフレーム処理法もあるが、火炎を管周全体に均
一にあてると共に、管を軟化させないように処理するこ
とは困難であり、処理むらが発生しやすい。In the heat treatment method, it is necessary to raise the surface of the metal tube to the decomposition temperature of the processing oil (normally, 300 ° C. or higher). However, in the case of a copper tube generally used as a heat transfer tube, Since the temperature exceeds the softening temperature of copper (about 250 ° C), the mechanical strength decreases. There is also a flame treatment method in which only the surface of the metal tube is locally heated with a flame in order to avoid softening due to temperature rise.However, the flame is uniformly applied to the entire circumference of the tube, and the treatment is performed so as not to soften the tube. It is difficult to perform such processing, and uneven processing is likely to occur.
【００１０】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、表面親水性が優れていると共に表面の親水
性の経時的劣化が少なく、生産性が良好の伝熱管の表面
親水処理方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a method of treating a surface of a heat transfer tube with excellent surface hydrophilicity, less deterioration of surface hydrophilicity with time, and good productivity. The purpose is to provide.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明に係る伝熱管の表
面親水処理方法は、金属伝熱管表面から所定の距離だけ
離隔させて電極を配置し、この電極と前記金属伝熱管と
の間に電圧を印加して、コロナ放電を発生させると共に
自由電子を加速し前記金属伝熱管表面に衝突させること
を特徴とする。According to the method for treating the surface of a heat transfer tube according to the present invention, an electrode is disposed at a predetermined distance from the surface of the metal heat transfer tube, and an electrode is disposed between the electrode and the metal heat transfer tube. A voltage is applied to generate corona discharge and accelerate free electrons to collide with the surface of the metal heat transfer tube.
【００１２】[0012]
【作用】本発明においては、金属伝熱管の表面から所定
の距離だけ離隔させて電極を配置し、この電極と前記金
属伝熱管との間に電圧を印加してコロナ放電を発生させ
る。そうすると、電圧の印加により、空気中に存在する
自由電子が加速され、この自由電子が空気中の分子との
衝突を繰り返して、電子なだれ現象が発生する。そし
て、多数の高エネルギー電子が伝熱管表面に衝突する。
この電子の衝突により、金属管表面に付着した抽伸油及
び転造油等の有機物の分子結合が破壊され、分子の鎖が
切断された状態になる。In the present invention, an electrode is disposed at a predetermined distance from the surface of the metal heat transfer tube, and a voltage is applied between the electrode and the metal heat transfer tube to generate corona discharge. Then, the application of voltage accelerates free electrons existing in the air, and the free electrons repeatedly collide with molecules in the air, thereby causing an avalanche phenomenon. Then, many high-energy electrons collide with the surface of the heat transfer tube.
Due to the collision of the electrons, the molecular bonds of the organic matter such as the drawing oil and the rolling oil adhered to the surface of the metal tube are broken, and the molecular chains are broken.
【００１３】また、コロナ放電に伴って、紫外線及びオ
ゾン（Ｏ3 ）が発生する。オゾンは、フッ素についで酸
化性が強い物質である。このオゾンにより、前述の分子
の鎖が切断された有機物分子が酸化されて、ＣＯ及びＣ
Ｏ2 等に分解され、伝熱管表面上の有機物が除去される
（即ち、伝熱管表面が洗浄される）。Further, ultraviolet rays and ozone (O 3 ) are generated with the corona discharge. Ozone is a highly oxidizing substance after fluorine. This ozone oxidizes the above-mentioned organic molecules whose molecular chains have been cut off, so that CO and C
It is decomposed into O 2 and the like, and organic substances on the heat transfer tube surface are removed (that is, the heat transfer tube surface is washed).
【００１４】更に、有機物が除去された金属地肌がオゾ
ンと反応して、伝熱管表面に金属酸化物の皮膜が形成さ
れる。この金属酸化物は、金属単体のような活性がな
く、安定した状態で存在するため、周囲の雰囲気の影響
を受けにくい。また、この金属酸化物は、金属単体に比
べて密度が低く、ポーラスな状態となっている。これに
より、良好な親水性が得られると共に、長時間に亘って
親水性を維持できる。Further, the metal surface from which the organic substances have been removed reacts with ozone to form a metal oxide film on the surface of the heat transfer tube. Since this metal oxide does not have the activity of a simple metal and exists in a stable state, it is hardly affected by the surrounding atmosphere. This metal oxide has a lower density and a porous state as compared with a single metal. Thereby, good hydrophilicity can be obtained and the hydrophilicity can be maintained for a long time.
【００１５】ところで、オゾン発生の熱化学式は、下記
化学式１により示すように、吸熱反応となり、温度が高
いほどオゾンの発生が促進され、温度が低いほどオゾン
の分解（酸化）が促進される。The thermochemical formula of ozone generation is an endothermic reaction as shown by the following chemical formula 1. The higher the temperature, the more the generation of ozone is promoted, and the lower the temperature, the more the decomposition (oxidation) of ozone is promoted.
【００１６】[0016]
【化１】３Ｏ2 →２Ｏ3 −68kcal## STR1 ## 3O 2 → 2O 3 -68kcal
【００１７】従って、有機物の分解及び酸化膜の形成を
効率よく行なうために、冷却手段により電極と金属伝熱
管との間（以下、処理部ともいう）を冷却しつつ、電極
と金属伝熱管との間に電圧を印加してコロナ放電を発生
させる工程と、加熱手段により電極と金属伝熱管との間
を加熱しつつ、電極と金属伝熱管との間に電圧を印加し
て、コロナ放電を発生させる工程とを設けることが好ま
しい。前者の工程においては、オゾンが効率的に発生
し、伝熱管表面の有機物の分解が促進される。また、後
者の工程においては、オゾンの分解が促進され、酸化皮
膜が効率的に形成される。Therefore, in order to efficiently decompose organic substances and form an oxide film, the cooling means cools the space between the electrode and the metal heat transfer tube (hereinafter also referred to as a processing section) while cooling the electrode and the metal heat transfer tube. Generating a corona discharge by applying a voltage between the electrodes, and applying a voltage between the electrode and the metal heat transfer tube while heating the electrode and the metal heat transfer tube by a heating means to generate a corona discharge. It is preferable to provide a step of generating. In the former step, ozone is efficiently generated, and decomposition of organic substances on the surface of the heat transfer tube is promoted. In the latter step, the decomposition of ozone is promoted, and an oxide film is formed efficiently.
【００１８】[0018]
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
【００１９】図１は本発明の第１の実施例に係る伝熱管
の表面親水処理方法において使用する処理装置を示す模
式図、図２は図１のＡ−Ａ線による断面図である。FIG. 1 is a schematic view showing a processing apparatus used in a method for hydrophilically treating a surface of a heat transfer tube according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【００２０】この処理装置は、伝熱管１を搬送するため
のピンチロール２ａ，２ｂと、例えばアルミニウム製の
円筒状電極４と、この電極４の両側に配置されたガイド
３ａ，３ｂと、電極４を冷却するためのエアーブローノ
ズル５と、表面処理部を冷却するための冷却用ノズル８
と、電極４に高周波の高電圧を供給する電源部とにより
構成されている。また、電源部は、交流電源９と、この
交流電源９から電力を供給されて高周波信号を発生する
ジェネレータ７と、このジェネレータ７から出力された
信号を昇圧するトランス６とにより構成されている。な
お、電極４の内側には絶縁体１０が被着されている。This processing apparatus includes pinch rolls 2a and 2b for transporting the heat transfer tube 1, a cylindrical electrode 4 made of, for example, aluminum, guides 3a and 3b arranged on both sides of the electrode 4, and an electrode 4 Blow nozzle 5 for cooling the surface, and cooling nozzle 8 for cooling the surface treatment unit
And a power supply unit for supplying a high-frequency high voltage to the electrode 4. The power supply unit includes an AC power supply 9, a generator 7 supplied with power from the AC power supply 9 to generate a high-frequency signal, and a transformer 6 for boosting a signal output from the generator 7. Note that an insulator 10 is attached inside the electrode 4.
【００２１】次に、この装置を使用した本実施例に係る
伝熱管の表面親水処理方法について説明する。Next, a method for treating the surface of a heat transfer tube with hydrophilicity according to the present embodiment using this apparatus will be described.
【００２２】伝熱管１はピンチロール２ａ，２ｂにより
搬送され、電極４内を通過する。この場合に、伝熱管１
は、ガイド３ａ，３ｂにより電極４の両側で支持される
ため、振動等が防止されて、電極４の内面と伝熱管１の
外周面との間の距離が一定に維持される。一方、電極４
と伝熱管１との間には、トランス６から高周波の高電圧
が印加される。The heat transfer tube 1 is conveyed by pinch rolls 2 a and 2 b and passes through the inside of the electrode 4. In this case, the heat transfer tube 1
Is supported on both sides of the electrode 4 by the guides 3a and 3b, vibration and the like are prevented, and the distance between the inner surface of the electrode 4 and the outer peripheral surface of the heat transfer tube 1 is kept constant. On the other hand, electrode 4
A high frequency high voltage is applied from the transformer 6 between the heat transfer tube 1 and the heat transfer tube 1.
【００２３】この高電圧によりコロナ放電が発生し、電
極４と伝熱管１との間に存在する自由電子が加速され、
ガス中の分子を電離して、電子なだれ現象が発生する。
そして、多数の高エネルギーの電子が伝熱管１の表面に
衝突する。この電子の衝突により、伝熱管１の表面に付
着している疎水性の有機物の分子鎖が切断される。ま
た、放電により空気中の酸素が反応してオゾンが発生す
る。このオゾンにより前記分子鎖が切断された有機物が
酸化され、ＣＯ及びＣＯ2 等のガス体に分解する。これ
により、伝熱管表面が清浄化される。更に、前記オゾン
により管表面が酸化され、管表面に安定で且つポーラス
な状態の酸化皮膜が形成される。A corona discharge is generated by this high voltage, and free electrons existing between the electrode 4 and the heat transfer tube 1 are accelerated.
The avalanche phenomenon occurs when the molecules in the gas are ionized.
Then, many high-energy electrons collide with the surface of the heat transfer tube 1. Due to the collision of the electrons, the molecular chain of the hydrophobic organic substance attached to the surface of the heat transfer tube 1 is cut. Further, oxygen in the air reacts by the discharge to generate ozone. The organic substances whose molecular chains have been cut are oxidized by the ozone and decomposed into gaseous substances such as CO and CO 2 . Thereby, the heat transfer tube surface is cleaned. Further, the tube surface is oxidized by the ozone, and a stable and porous oxide film is formed on the tube surface.
【００２４】なお、この表面親水処理において、伝熱管
の軟化及び機械的強度の低下を防止するために、電極４
の温度を 150℃以下にすることが好ましい。このため、
エアーブローノズル５からエアーを吐出して電極４を冷
却する。また、冷却用ノズル８からもエアーを吐出し
て、処理部を冷却する。In this surface hydrophilic treatment, in order to prevent the heat transfer tube from softening and lowering in mechanical strength, the electrode 4
Is preferably set to 150 ° C. or lower. For this reason,
The electrode 4 is cooled by discharging air from the air blow nozzle 5. Air is also discharged from the cooling nozzle 8 to cool the processing unit.
【００２５】本実施例においては、電子の衝突及びオゾ
ンによる有機物の酸化により清浄化された伝熱管の表面
に安定でポーラスな状態の酸化皮膜が形成される。この
酸化皮膜により、良好な表面親水性を得ることができ
る。In this embodiment, a stable and porous oxide film is formed on the surface of the heat transfer tube which has been cleaned by collision of electrons and oxidation of organic matter by ozone. With this oxide film, good surface hydrophilicity can be obtained.
【００２６】本実施例においては、伝熱管を連続的に表
面処理することができる。また、本実施例により処理し
た伝熱管は、その表面の親水性が優れており、且つ、長
時間に亘って親水性を良好な状態で維持することができ
る。更に、本実施例は、従来の化学的方法等による表面
処理方法に比して、処理工程が簡単であり、他の設備と
容易にオンライン化できるため、工程数の削減及び省人
化が可能である。更にまた、従来必要であったフロン及
び有機溶剤による洗浄工程を省略できるという効果を奏
する。In this embodiment, the surface of the heat transfer tube can be continuously treated. Further, the heat transfer tube treated according to the present embodiment has excellent hydrophilicity on its surface, and can maintain the hydrophilicity in a favorable state for a long time. Furthermore, in this embodiment, the processing steps are simpler than those of the conventional surface treatment method using a chemical method or the like, and can be easily made online with other equipment, so that the number of steps can be reduced and manpower can be saved. It is. Still further, there is an effect that a washing step using a fluorocarbon and an organic solvent, which has been conventionally required, can be omitted.
【００２７】次に、本実施例方法により実際に銅管に表
面親水処理を施し、その表面親水性を調べた結果につい
て、比較例と比較して説明する。Next, the result of actually performing a surface hydrophilic treatment on a copper tube by the method of the present embodiment and examining the surface hydrophilicity will be described in comparison with a comparative example.
【００２８】図１に示す構成の装置を用いて、外径が19
mm、肉厚が 0.5mmのリン脱酸銅管（伝熱管）に表面処理
を施した。Using the apparatus having the structure shown in FIG.
A surface treatment was performed on a phosphor deoxidized copper tube (heat transfer tube) having a thickness of 0.5 mm and a thickness of 0.5 mm.
【００２９】即ち、銅管を 5ｍ／分の一定速度で電極内
を通過させつつ、 600Ｗの出力で連続的に放電処理を実
施した。このとき、電極と銅管との間隔は約 2mmに設定
した。That is, while passing through the electrode at a constant speed of 5 m / min through the copper tube, a discharge treatment was continuously performed at an output of 600 W. At this time, the distance between the electrode and the copper tube was set to about 2 mm.
【００３０】その後、銅管の表面にインキにて着色した
水を滴下し、濡れ広がり性を調べた。図３は、本実施例
により表面処理を施した直後に銅管表面の濡れ広がり性
を調べた結果を示す写真をトレースしたもの、図４は処
理後２週間に亘って大気中に放置した後、銅管表面の濡
れ広がり性を調べた結果を示す写真をトレースしたもの
である。この図３，４から明らかなように、本実施例方
法により処理した銅管は、管の上部から下部にかけて良
好な濡れ広がり性を示しており、２週間に亘って大気中
に放置した後も、管の上部から下部にかけて良好な濡れ
広がり性を示した。Thereafter, water colored with ink was dropped on the surface of the copper tube, and the wet spreading property was examined. FIG. 3 is a trace of a photograph showing the result of examining the wettability of the surface of the copper tube immediately after the surface treatment according to the present embodiment, and FIG. 4 is a graph showing the result after leaving in air for two weeks after the treatment. 5 is a tracing of a photograph showing the result of examining the wet spreading property of the surface of a copper tube. As is clear from FIGS. 3 and 4, the copper tube treated by the method of the present embodiment shows good wet-spreadability from the top to the bottom of the tube, and even after being left in the air for two weeks. In addition, good wet spreadability was exhibited from the top to the bottom of the tube.
【００３１】一方、比較例として、ブラシ研磨法により
銅管に表面親水処理を施した。即ち、銅管を有機溶剤で
１時間洗浄した後、円筒状のワイヤブラシで管表面を研
磨した。図５は、このブラシ研磨法により表面処理した
直後に銅管表面の濡れ広がり性を調べた結果を示す写真
をトレースしたもの、図６は処理後２週間に亘って大気
中に放置した後、銅管表面の濡れ広がり性を調べた結果
を示す写真をトレースしたものである。この図５，６か
ら明らかなように、ブラシ研磨法により表面処理した銅
管は、処理直後においても管下部に液が偏りがちになっ
ており、銅管表面の濡れ広がり性が十分でない。また、
処理後２週間経過した銅管においては、銅管表面で液の
広がりが見られず滴状に付着した。On the other hand, as a comparative example, a copper tube was subjected to a surface hydrophilic treatment by a brush polishing method. That is, after the copper tube was washed with an organic solvent for 1 hour, the tube surface was polished with a cylindrical wire brush. FIG. 5 is a trace of a photograph showing the result of examining the wettability of the surface of the copper tube immediately after the surface treatment by this brush polishing method. FIG. 6 is a graph showing the result after leaving in the air for two weeks after the treatment. It is the thing which traced the photograph which shows the result of having investigated the wet spread property of the copper tube surface. As is clear from FIGS. 5 and 6, in the copper tube surface-treated by the brush polishing method, the liquid tends to be uneven at the lower portion of the tube immediately after the treatment, and the wettability and spreadability of the copper tube surface are not sufficient. Also,
In the copper tube two weeks after the treatment, the liquid did not spread on the surface of the copper tube and adhered in a droplet form.
【００３２】次に、表面処理を施していない銅管並びに
本実施例方法及びブラシ研磨法により表面処理した銅管
について、ホルムアミドとエチルセロソルブとを混合し
た試験液を使用して、濡れ指数を測定した。その結果を
下記表１に示す。但し、この表１において、濡れ指数の
単位はdyne／cmである。Next, the wettability index of the copper tube not subjected to the surface treatment and the copper tube subjected to the surface treatment by the method of the present embodiment and the brush polishing method was measured using a test solution in which formamide and ethyl cellosolve were mixed. did. The results are shown in Table 1 below. However, in Table 1, the unit of the wetting index is dyne / cm.
【００３３】[0033]
【表１】 [Table 1]
【００３４】この表１から明らかなように、ブラシ研磨
法により表面処理した銅管は、処理直後においては濡れ
指数が大きく、水濡れ性が良好であるが、経時的に濡れ
指数が低下してしまう。一方、本実施例方法により表面
処理した銅管は、濡れ指数の経時的変化が抑制され、長
期間に亘って良好な水濡れ性を維持することができる。As is clear from Table 1, the copper pipe surface-treated by the brush polishing method has a large wettability index and good water wettability immediately after the treatment, but the wettability index decreases with time. I will. On the other hand, in the copper tube surface-treated by the method of the present embodiment, the change over time in the wetting index is suppressed, and good water wettability can be maintained over a long period of time.
【００３５】図７は、本発明の第２の実施例に係る伝熱
管の表面親水処理方法において使用する処理装置を示す
模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing a processing apparatus used in the method for treating the surface of a heat transfer tube according to the second embodiment of the present invention.
【００３６】本装置が図１に示す装置と異なる点は、電
極が第１の電極４ａと第２の電極４ｂとに分割されてい
ることにあり、その他の構成は基本的には図１に示す装
置と同様であるので、図７において図１と同一物には同
一符号を付してその詳しい説明は省略する。The present device differs from the device shown in FIG. 1 in that the electrodes are divided into a first electrode 4a and a second electrode 4b, and other structures are basically the same as those shown in FIG. 7 are the same as those shown in FIG. 1, and the detailed description thereof is omitted.
【００３７】本装置においては、電極が第１の電極４ａ
と、第２の電極４ｂとに分割されており、この電極４
ａ，４ｂ間には連結管１０が配設されている。そして、
第１及び第２の電極４ａ，４ｂには、いずれもトランス
６から高周波の高電圧が印加される。また、冷却エアー
吹き込みノズル１１からは冷風が送風され、この冷風に
より電極４ａが冷却されるようになっている。更に、温
風吹き込みノズル１２を介して連結管１０から電極４ｂ
内に温風が送風されるようになっている。In this device, the electrode is the first electrode 4a.
And a second electrode 4b.
A connecting pipe 10 is provided between a and 4b. And
A high frequency high voltage is applied from the transformer 6 to both the first and second electrodes 4a and 4b. Cooling air is blown from the cooling air blowing nozzle 11, and the electrode 4a is cooled by the cooling air. Further, the connection pipe 10 is connected to the electrode 4b through the hot air blowing nozzle 12.
Warm air is blown inside.
【００３８】次に、この装置を使用した本実施例に係る
伝熱管の表面親水処理方法について説明する。Next, a method for treating the surface of a heat transfer tube with hydrophilicity according to the present embodiment using this apparatus will be described.
【００３９】伝熱管１はピンチロール２ａ，２ｂにより
搬送され、電極４ａ，４ｂ内を通過する。本実施例にお
いては、伝熱管１と電極４ａ，４ｂとの間の距離は 2mm
以下とすることが好ましい。The heat transfer tube 1 is transported by pinch rolls 2a and 2b and passes through the electrodes 4a and 4b. In this embodiment, the distance between the heat transfer tube 1 and the electrodes 4a, 4b is 2 mm.
It is preferable to set the following.
【００４０】電極４ａ内において、トランス６から印加
される高周波高電圧により電極４ａと伝熱管１との間で
電子なだれ現象が発生し、多数の高エネルギー電子が伝
熱管の表面に衝突する。また、コロナ放電に伴って、オ
ゾンが発生する。この場合に、冷却エアー吹き込みノズ
ル１１から吐出された冷風により電極４ａが冷却されて
いるため、処理部の温度が低く、オゾンの発生効率が高
い。従って、第１の実施例に比して、伝熱管１の表面の
洗浄が効率的に行なわれる。In the electrode 4a, an avalanche phenomenon occurs between the electrode 4a and the heat transfer tube 1 due to the high-frequency high voltage applied from the transformer 6, and many high-energy electrons collide with the surface of the heat transfer tube. In addition, ozone is generated with the corona discharge. In this case, since the electrode 4a is cooled by the cool air discharged from the cooling air blowing nozzle 11, the temperature of the processing unit is low and the generation efficiency of ozone is high. Therefore, the cleaning of the surface of the heat transfer tube 1 is performed more efficiently than in the first embodiment.
【００４１】第１の電極４ａ内で洗浄された伝熱管１の
処理面は、次に、電極４ｂ内に入る。この電極４ｂ内に
おいては、温風吹き込みノズル１２から吐出された温風
により処理部が加熱されているため、オゾンの分解が促
進され、伝熱管１の表面に安定でポーラスな状態の酸化
皮膜が効率的に形成される。The treated surface of the heat transfer tube 1 washed in the first electrode 4a then enters the electrode 4b. In the electrode 4b, since the processing unit is heated by the hot air discharged from the hot air blowing nozzle 12, the decomposition of ozone is promoted, and a stable and porous oxide film is formed on the surface of the heat transfer tube 1. It is formed efficiently.
【００４２】本実施例においては、第１の実施例と同様
の効果を得ることができるのに加えて、伝熱管表面の清
浄化及び酸化膜の形成が第１の実施例に比して短時間で
完了するため、処理時間を短縮できるという効果を奏す
る。In this embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and in addition, the cleaning of the surface of the heat transfer tube and the formation of the oxide film are shorter than those in the first embodiment. Since the processing is completed in a short time, the processing time can be shortened.
【００４３】次に、本実施例方法により実際に銅管に表
面親水処理を施した結果について説明する。Next, the result of actually performing a surface hydrophilic treatment on a copper tube by the method of this embodiment will be described.
【００４４】図７に示す構成の装置を用いて、外径が16
mm、肉厚が 0.6mmのリン脱酸銅管（伝熱管）に表面処理
を施した。Using an apparatus having the structure shown in FIG.
A surface treatment was applied to a phosphor deoxidized copper tube (heat transfer tube) having a thickness of 0.6 mm and a thickness of 0.6 mm.
【００４５】即ち、電極４ａ，４ｂに夫々 300Ｗの出力
で高周波の高電圧を印加して、コロナ放電を発生させ
た。また、冷却エアー吹き込みノズル１１から温度が 8
乃至12℃の冷風を吐出させて、処理部の温度を約20℃ま
で冷却した。更に、温風吹き込みノズル１２から温度が
100乃至110 ℃の加熱空気を供給し、処理部の温度を約
100℃に加熱した。そして、前述の銅管を、 5ｍ／分の
一定速度で電極４ａ，４ｂ内を通過させた。これによ
り、伝熱管の表面に安定でポーラスな状態の酸化皮膜が
形成され、表面親水性が優れた伝熱管を得ることができ
た。That is, a high-frequency high voltage was applied to the electrodes 4a and 4b at an output of 300 W, respectively, to generate corona discharge. In addition, the temperature of 8
The temperature of the processing section was cooled down to about 20 ° C. by discharging cold air of about 12 ° C. Furthermore, the temperature from the hot air blowing nozzle 12
Supply heated air at 100 to 110 ° C to reduce the temperature of the processing section to about
Heated to 100 ° C. Then, the copper tube was passed through the electrodes 4a and 4b at a constant speed of 5 m / min. Thereby, a stable and porous oxide film was formed on the surface of the heat transfer tube, and a heat transfer tube having excellent surface hydrophilicity was obtained.
【００４６】なお、本実施例においては、ノズル１１及
び１２から夫々冷風及び温風を吐出することにより処理
部を冷却及び加熱した場合について説明したが、処理部
の冷却及び加熱方法は上述の実施例により限定されるも
のでなく、例えば電極４ａ，４ｂの周囲にガラステープ
を介して夫々チューブを巻き付け、各チューブ内に夫々
冷水及び温水を通すことにより、処理部を冷却及び加熱
してもよい。In this embodiment, the case where the processing unit is cooled and heated by discharging the cool air and the hot air from the nozzles 11 and 12, respectively, has been described. The present invention is not limited to this example. For example, tubes may be wound around the electrodes 4a and 4b via glass tape, and cold and hot water may be passed through each tube to cool and heat the processing unit. .
【００４７】[0047]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
極と金属伝熱管との間に電圧を印加してコロナ放電を発
生させると共に自由電子を加速して前記金属伝熱管表面
に衝突させるから、金属伝熱管表面が清浄化され、この
伝熱管表面にポーラスな状態の酸化皮膜が形成される。
従って、本発明方法により表面処理した金属伝熱管は、
その表面の親水性が優れていると共に、親水性の経時的
劣化が極めて少ない。As described above, according to the present invention, a voltage is applied between an electrode and a metal heat transfer tube to generate a corona discharge and accelerate free electrons to collide with the surface of the metal heat transfer tube. As a result, the surface of the metal heat transfer tube is cleaned, and a porous oxide film is formed on the surface of the heat transfer tube.
Therefore, the metal heat transfer tube surface-treated by the method of the present invention is:
The hydrophilicity of the surface is excellent, and the deterioration of the hydrophilicity with time is extremely small.
【図１】本発明の第１の実施例に係る伝熱管の表面親水
処理方法において使用する処理装置を示す模式図であ
る。FIG. 1 is a schematic view showing a treatment apparatus used in a method for treating a surface of a heat transfer tube according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図３】本発明の実施例方法により表面処理した直後に
銅管表面の濡れ広がり性を調べた結果を示す写真をトレ
ースしたものである。FIG. 3 is a traced photograph showing the result of examining the wettability of the surface of a copper tube immediately after surface treatment by the method of the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例方法により処理した後、２週間
に亘って大気中に放置した銅管表面の濡れ広がり性を調
べた結果を示す写真をトレースしたものである。FIG. 4 is a tracing of a photograph showing the result of examining the wet-spreadability of the surface of a copper tube left in the air for two weeks after being treated by the method of the embodiment of the present invention.
【図５】ブラシ研磨法により表面処理した直後に銅管表
面の濡れ広がり性を調べた結果を示す写真をトレースし
たものである。FIG. 5 is a traced photograph showing the result of examining the wettability of the copper tube surface immediately after the surface treatment by the brush polishing method.
【図６】ブラシ研磨法により処理した後、２週間に亘っ
て大気中に放置した銅管表面の濡れ広がり性を調べた結
果を示す写真をトレースしたものである。FIG. 6 is a tracing of a photograph showing the result of examining the wet spreading property of the surface of a copper tube left in the air for two weeks after treatment by a brush polishing method.
【図７】本発明の第２の実施例に係る伝熱管の表面親水
処理方法において使用する処理装置を示す模式図であ
る。FIG. 7 is a schematic diagram showing a processing apparatus used in a method for treating a surface of a heat transfer tube according to a second embodiment of the present invention;
１；伝熱管 ２ａ，２ｂ；ピンチロール ３ａ，３ｂ；ガイド ４，４ａ，４ｂ；電極 ５；エアーブローノズル ６；トランス ７；ジェネレータ ８；冷却用ノズル １０；連結管 １１；冷却エアー吹き込みノズル １２；温風吹き込みノズル 1; heat transfer tubes 2a, 2b; pinch rolls 3a, 3b; guides 4, 4a, 4b; electrodes 5; air blow nozzles 6; transformers 7; generators 8; cooling nozzles 10; Hot air blowing nozzle
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−149365（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−60969（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 8/36 - 8/38 C23C 8/12 - 8/14 C23G 5/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-63-149365 (JP, A) JP-B-62-60969 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C23C 8 / 36-8/38 C23C 8/12-8/14 C23G 5/00
Claims (2)
させて電極を配置し、この電極と前記金属伝熱管との間
に電圧を印加して、コロナ放電を発生させると共に自由
電子を加速し前記金属伝熱管表面に衝突させることを特
徴とする伝熱管の表面親水処理方法。An electrode is arranged at a predetermined distance from the surface of a metal heat transfer tube, and a voltage is applied between the electrode and the metal heat transfer tube to generate corona discharge and accelerate free electrons. A surface hydrophilic treatment method for a heat transfer tube, wherein the surface of the heat transfer tube is made to collide with the surface of the metal heat transfer tube.
管との間を冷却しつつ、前記電極と前記金属伝熱管との
間に電圧を印加して、コロナ放電を発生させると共に自
由電子を加速し前記金属伝熱管表面に衝突させる工程
と、加熱手段により前記電極と前記金属伝熱管との間を
加熱しつつ、前記電極と前記金属伝熱管との間に電圧を
印加して、コロナ放電を発生させると共に自由電子を加
速し前記金属伝熱管表面に衝突させる工程と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の伝熱管の表面親水処
理方法。2. A cooling means cools the space between the electrode and the metal heat transfer tube, and applies a voltage between the electrode and the metal heat transfer tube to generate corona discharge and accelerate free electrons. And, the step of colliding with the metal heat transfer tube surface, while heating between the electrode and the metal heat transfer tube by a heating means, applying a voltage between the electrode and the metal heat transfer tube, corona discharge The method according to claim 1, further comprising the step of generating and accelerating free electrons to collide with the surface of the metal heat transfer tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP179592A JP2878514B2 (en) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | Surface transfer treatment method for heat transfer tubes |
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| JP179592A JP2878514B2 (en) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | Surface transfer treatment method for heat transfer tubes |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05179419A JPH05179419A (en) | 1993-07-20 |
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| JP5835455B2 (en) | 2012-02-24 | 2015-12-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Method for surface treatment of metal material |
-
1992
- 1992-01-08 JP JP179592A patent/JP2878514B2/en not_active Expired - Lifetime
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