JP3555970B2 - アルミニウム材製熱交換器の表面処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明に係るアルミニウム材製熱交換器の表面処理方法は、自動車用空調機に組み込んで空気調和用の空気を冷却するエバポレータ、或は上記空気調和用の空気を加温するヒータコアと言った熱交換器の表面処理の改良に関し、これらエバポレータやヒータコアを構成するアルミニウム又はアルミニウム合金（本明細書では、これらを合わせて単に『アルミニウム材』とする。）の表面が錆たり、或は上記エバポレータのフィン及びチューブ表面に凝縮水が溜まったり、黴が発生する事を防止する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用空調機を構成するダクト内には熱交換器であるエバポレータやヒータコアを組み込んで、このダクト内を流通する空気を冷却、加温したり、この空気中に含まれる水蒸気を除去する様にしている。この様なエバポレータやヒータコアは、近年アルミニウム材により製造しているが、アルミニウム材が腐食した場合、上記エバポレータやヒータコアの表面に酸化アルミニウムの白色粉末が付着する。この白色粉末がダクト内を流通する空気に送られて空調機の吹き出し口から自動車室内に吹き出すと、乗員に不快感を与える。
【０００３】
又、空調機の使用時にエバポレータの表面には、空気中に含まれる水蒸気が凝縮水として付着し、このエバポレータの表面が湿ったままの状態となる。この為、エバポレータの表面には黴が発生し易く、発生した場合には上記吹き出し口から自動車室内に吹き出す空気が黴臭くなって、やはり乗員に不快感を与える。更に、上記凝縮水が水滴としてエバポレータの表面に付着した場合には、ダクト内に送られる風によってこの水滴が上記吹き出し口から自動車室内に飛散し易くなり、やはり乗員に不快感を与える。
【０００４】
この為従来から、上記エバポレータ等のアルミニウム材製の熱交換器の表面に、リン酸クロメート処理、又はクロム酸クロメート処理による防食皮膜を形成し、上記熱交換器表面の防食を図っている。更に、アルミニウム材製のエバポレータに於いては、その表面に形成した上記防食皮膜の表面に、抗菌剤を含有する高分子樹脂から成る親水性皮膜を形成する事で、凝縮水により湿ったエバポレータの表面に黴が発生する事の防止、並びに凝縮水をエバポレータの表面全体に広がらせる（親水性能を付与する）事による吹き出し口からの水滴飛散防止を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明のアルミニウム材製熱交換器の表面処理方法は、表面処理の際に有害物質が発生するのを抑える事で、処理費用の低減を図るものである。
【０００６】
従来の表面処理方法は、リン酸クロメート処理、又はクロム酸クロメート処理を行なう為、処理作業に伴って６価クロム（Ｃｒ^６＋）や３価クロム（Ｃｒ^３＋）が排出される。これら６価クロムや３価クロムは、そのままでは排出できず、排液処理の為の設備を含む処理費用が嵩んでしまう。
【０００７】
本発明のアルミニウム材製熱交換器の表面処理方法は、上述の様な事情に鑑みて発明されたものである。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
本発明のアルミニウム材製熱交換器の表面処理方法は、アルミニウム材製熱交換器の表面に、有機酸−ジルコンフッ化水素酸、有機酸−チタンフッ化水素酸、タンニン酸−ジルコンフッ化水素酸−リン酸、有機酸−チタンフッ化水素酸−リン酸、シランカップリング剤から選ばれる何れかの防錆剤による表面処理層を形成する工程を有する。又、有機酸−ジルコンフッ化水素酸をタンニン酸−ジルコンフッ化水素酸とし、有機酸−チタンフッ化水素酸をフィチン酸−チタンフッ化水素酸とし、有機酸−チタンフッ化水素酸−リン酸をタンニン酸−チタンフッ化水素酸−リン酸とする事もできる。更に必要に応じて、上記表面処理層を形成する工程の後、この表面処理層の表面に、抗菌剤を含有する親水性皮膜を形成する、第二工程を有する。
【０００９】
【作用】
本発明のアルミニウム材製熱交換器の表面処理方法によれば、アルミニウム材製のエバポレータやヒータコアの表面の防錆、凝縮水をエバポレータの表面全体に行き亙らせる事による凝縮水の飛散防止、更にはエバポレータ表面が黴る事の防止を図れる。
【００１０】
特に、本発明のアルミニウム材製熱交換器の表面に使用する有機酸−ジルコンフッ化水素酸、有機酸−チタンフッ化水素酸、タンニン酸−ジルコンフッ化水素酸−リン酸、有機酸−チタンフッ化水素酸−リン酸、シランカップリング剤の何れも無害な物質である為、排水処理が容易となり表面処理に要する費用の節減が図れる。
【００１１】
【実施例】
第一実施例
先ず、アルミニウム材製エバポレータの表面に、前処理工程として次の脱脂、洗浄を施した。
【００１２】
脱脂
上記エバポレータを、５０℃に加温した日本パーカライジング株式会社製の脱脂剤『ＦＣ４３８５Ｃ』中に９０秒間浸漬した後、常温の水道水中に６０秒間浸漬して、上記脱脂剤を洗い流した。上記脱脂剤の濃度は３０ｇ／ｌとした。
【００１３】
洗浄
上記脱脂作業の後エバポレータを、濃度が１０％で常温の硝酸中に６０秒間浸漬して、酸洗を行なった後、常温の水道水中に６０秒間浸漬して、上記硝酸を洗い流した。
【００１４】
次いで、上記脱脂、洗浄による前処理が終了したエバポレータの表面に、表面処理層を形成した。この表面処理層を形成する工程では、タンニン酸−ジルコンフッ化水素酸−リン酸の防錆剤として、日本パーカライジング株式会社製の『ＣＴ−３７５６』を使用した。２液混合型であるこの防錆剤を、Ａ液とＢ液とをそれぞれ５０ｇ／ｌ（合計１００ｇ／ｌ）の割合で純水中に溶解させ、４０℃に加温した混合溶液中に上記エバポレータを５０秒間浸漬し、このエバポレータ表面に防錆剤を反応させて防食皮膜である表面処理層を形成した。
【００１５】
次いで、このエバポレータを、常温の水道水中に６０秒間浸漬して、余分な防錆剤を洗い流した。
【００１６】
更に、第二工程として、このエバポレータの表面に、上記表面処理層を覆う状態で、親水性皮膜を形成した。この親水性皮膜を形成する為の薬剤として、日本パーカライジング株式会社製の『ＬＮ−４５４７』を使用した。この薬剤を１００ｇ／ｌの割合で純水中に溶解させ、３５℃に加温した溶液中に上記表面処理層を形成したエバポレータを浸漬し、上記薬剤をエバポレータの表面に、１台当たり８０〜８５ｇの割合で付着させた。
【００１７】
最後に、上記薬剤を付着させたエバポレータを１３０℃の恒温槽中に２０分間入れて、この薬剤を乾燥させ、親水性皮膜を形成した。この結果得られたエバポレータは、クロム酸クロメート処理による防食皮膜を形成した従来品と同等の耐食性、防黴性、親水性を発揮した。
【００１８】
第二実施例
先ず、アルミニウム材製エバポレータの表面に、前処理工程として、次の脱脂、洗浄を施した。
【００１９】
脱脂
上記エバポレータを、５０℃に加温した日本パーカライジング株式会社製の脱脂材『ＦＣ４３８５Ｃ』中に９０秒間浸漬した後、常温の水道水中に６０秒間浸漬して、上記脱脂剤を洗い流した。上記脱脂剤の濃度は３０ｇ／ｌとした。
【００２０】
洗浄
上記脱脂作業の後エバポレータを、濃度が１０％で常温の硝酸中に６０秒間浸漬して、酸洗を行なった後、常温の水道水中に６０秒間浸漬して、上記硝酸を洗い流した。
【００２１】
次いで、上記前処理が終了したエバポレータの表面に、表面処理層を形成した。
【００２２】
この表面処理層を形成する工程には、タンニン酸−チタンフッ化水素酸−リン酸の防錆剤として、日本パーカライジング株式会社製の『ＣＴ−３７５１』を使用した。１液型であるこの防錆剤を、１００ｇ／ｌの割合で純水中に溶解させ、３５℃に加温した溶液中に上記エバポレータを５０秒間浸漬して、防食皮膜である表面処理層を形成した。
【００２３】
次いで、第二工程として、このエバポレータの表面に、上記表面処理層を覆う状態で、親水性皮膜を形成した。この親水性皮膜を形成する為の薬剤として、日本パーカライジング株式会社製の『ＬＮ−４５４７』を使用した。この薬剤を１００ｇ／ｌの割合で純水中に溶解させ、３５℃に加温した溶液中に、上記表面処理層を形成したエバポレータを浸漬し、上記薬剤をエバポレータの表面に、１台当たり８０〜８５ｇの割合で付着させた。
【００２４】
最後に、上記薬剤を付着させたエバポレータを１３０℃の恒温槽中に２０分間入れて、この薬剤を乾燥させ、親水性皮膜を形成した。この結果得られたエバポレータは、クロム酸クロメート処理による防食皮膜を形成した従来品と同等の耐食性、防黴性、親水性を発揮した。
【００２５】
尚、上述した第一、第二、各実施例に於いて、防錆剤として、それぞれ『ＣＴ−３７５６』、『ＣＴ−３７５１』を用いた例に就いて説明したが、上記防錆剤としてはこれらの他に、『ＣＴ−３７５０』、『ＣＴ−３７５３』、『ＣＴ−３７５３Ｔ』、『ＣＴ−３７５７』、『ＣＴ−Ｒ３７６１』、『ＰＮ−４５２５』『ＴＯＰ−３９７５』（何れも日本パーカライジング株式会社製）等を使用できる。このうち、『ＣＴ−３７５０』は、有機酸−チタンフッ化水素酸−リン酸の防錆剤であり、『ＣＴ−３７５３』は、有機酸−チタンフッ化水素酸の防錆剤であり、『ＣＴ−３７５７』は、有機酸−ジルコンフッ化水素酸の防錆剤である。
【００２６】
【発明の効果】
上述の様に構成され実施される本発明のアルミニウム材製熱交換器の表面処理方法によれば、得られた熱交換器の耐食性、並びにエバポレータの防黴性、親水性は、従来品と同等であるが、排液中に従来品の様な有害物質を含まない為、排液処理が容易となり、表面処理に要するコストを低減し、熱交換器の製作費の低廉化を図れる。

Claims (3)

1. アルミニウム材製熱交換器の表面に、有機酸−ジルコンフッ化水素酸、有機酸−チタンフッ化水素酸、タンニン酸−ジルコンフッ化水素酸−リン酸、有機酸−チタンフッ化水素酸−リン酸、シランカップリング剤から選ばれる何れかの防錆剤による表面処理層を形成する工程を有するアルミニウム材製熱交換器の表面処理方法。
2. 有機酸−ジルコンフッ化水素酸がタンニン酸−ジルコンフッ化水素酸であり、有機酸−チタンフッ化水素酸がフィチン酸−チタンフッ化水素酸であり、有機酸−チタンフッ化水素酸−リン酸がタンニン酸−チタンフッ化水素酸−リン酸である、請求項１に記載したアルミニウム材製熱交換器の表面処理方法。
3. 表面処理層を形成する工程の後、この表面処理層の表面に、抗菌剤を含有する親水性皮膜を形成する第二工程を有する、請求項１又は請求項２に記載したアルミニウム材製熱交換器の表面処理方法。