JP5191248B2 - 熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器 - Google Patents

Description

本発明は、熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器に関する。なお、本明細書中の「アルミニウム」は、アルミニウムを主体とする金属及び合金の総称であり、純アルミニウム及びアルミニウム合金を含む概念である。

空調機や冷蔵庫における熱交換器としては、多数のプレートフィンとチューブとを組み合わせて構成されるプレートフィンチューブ熱交換器が多用されている。従来、上記プレートフィンには、軽量で熱伝導性及び加工性に優れていることからアルミニウムが使用されている。上記プレートフィンは、アルミニウム板よりなる熱交換器用フィン材に、上記チューブを挿通して固定するための１〜４ｍｍ程度の高さのフィンカラー部をプレス加工して作製する。このクロスフィンチューブ熱交換器を構成するクロスフィンチューブは、空気側のアルミニウムからなるフィン材と、冷媒側の銅または銅合金からなる冷媒配管とから構成されている。

上記プレートフィンチューブ熱交換器のフィン表面は結露状態となる。そのため、アルミニウム板よりなる上記熱交換器用フィン材の表面には、結露水を均一な水膜とし、円滑に落下、排出させ、結露水による通風抵抗（空気がフィン間を通過する際の抵抗）を低くし、熱交換器の性能を維持するために親水性樹脂が形成されている。

また、家庭内エアコンの室内機に用いられる熱交換器において、空気中に浮遊しているホコリ、チリ等で代表される汚染物質がフィンの表面に付着すると、結露水などの影響でフィン表面が湿潤状態となり、汚染物質を栄養源とするカビや細菌が繁殖しやすい。そのため、エアコンの運転に伴い、カビの胞子や細菌のコロニー等が空気中に飛散し、また、部屋に不快臭がすることもあり、衛生面において問題が生じてきた。それ故、防カビ性や抗菌性が必要となった。
このような問題を解決するために、熱交換器用のフィン材について、防カビ性あるいは抗菌性を有する物質を塗膜中に含有させた発明（特許文献１〜９）が多く報告されている。

また、最近、特に家庭用エアコンの室内機においては、使用者の熱交換器の清掃のわずらわしさを解消するために、メンテナンスが長期間不要であることの要求が高まってきた。それに伴い、フィン材の防カビ性または抗菌性も長期にわたって持続するよう、要求度が格段に上がってきた。

特開平３−２４０５２８号公報 特開平３−２４４９９７号公報 特開平６−０８０８５２号公報 特開平７−２６８００９号公報 特開平７−２９４１８５号公報 特開平１１−２８１２９４号公報 特開２０００−１７１１９１号公報 特開２００６−０７８１３４号公報 特開２００７−４０６８６号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、優れた親水性を有すると共に、防カビ性及び／または抗菌性の速効性及び持続性に優れた熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器を提供しようとするものである。なお、「防カビ性及び／または抗菌性」という表現は、「防カビ性」と「抗菌性」の少なくとも一方、つまり、「防カビ性」と「抗菌性」のいずれか一方の機能を発揮する場合と、「防カビ性」と「抗菌性」の両方の機能を発揮する場合があることを意味している。

第１の発明は、 アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した第１塗膜と、該第１塗膜の表面に形成した第２塗膜とからなる熱交換器用アルミニウムフィン材であって、
上記第１塗膜は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、及び塩化ビニル系樹脂のうち少なくとも１種よりなる耐食性樹脂に第１の防カビ性及び／または抗菌性を有する物質（以下、第１抗菌剤という）を含有させてなると共に、膜厚ｔ₁が０．５〜１０μｍであり、
該第１塗膜における上記第１抗菌剤の含有量は、第１塗膜全体の乾燥後重量を１００重量部とすると１〜３０重量部であり、
上記第１抗菌剤は、２０℃における水溶解度が０ｐｐｍ超え１０ｐｐｍ以下であり、
上記第１抗菌剤の平均粒径Ｄ₁は、０．５μｍ≦Ｄ₁≦２（ｔ₁＋ｔ₂）であり、
上記第２塗膜は、親水性樹脂よりなると共に、膜厚ｔ ₂ が０．５〜２μｍであり、
上記第２塗膜は、第２の防カビ性及び／または抗菌性を有する物質（以下、第２抗菌剤という）を含有し、
上記第２抗菌剤の含有量は、第２塗膜全体の重量を１００重量部とすると、０．１〜５重量部であり、
上記第２抗菌剤は、２０℃における水溶解度が０ｐｐｍ超え１０ｐｐｍ以下であり、
上記第２抗菌剤の平均粒径Ｄ ₂ は、Ｄ ₂ ≦２ｔ ₂ であることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材にある（請求項１）。

本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、上記複数の必須要件を同時に具備することによって、優れた親水性を有すると共に、防カビ性及び／または抗菌性の速効性及び持続性を有することができる。
すなわち、親水性樹脂よりなる上記第２塗膜を設けることによって親水性を得ることができる。上記第２塗膜は、上記親水性樹脂よりなるため、熱交換器用アルミニウムフィン材の表面で結露水を均一な水膜とし、円滑に落下、排出させ、結露水による通風抵抗を低くし、熱交換器の性能を維持するための優れた親水性を有することができる。

また、耐食性樹脂中に特定の第１抗菌剤を含有させた第１塗膜と、上記第２塗膜とを組み合わせることによって、防カビ性及び／または抗菌性の速効性（初期効果）を得ることができる。つまり、第１塗膜の膜厚ｔ₁と、上記第１抗菌剤の含有量、平均粒径Ｄ₁を所定値に制御することにより、第１塗膜中の第１抗菌剤が第２塗膜中へ突出した状態となり易くなる。そして、使用初期段階において、第２塗膜に含まれる水分と第１抗菌剤の第２塗膜中へ突出した部分とが接触し易くなり、上記第１抗菌剤が溶出することにより、防カビ性及び／または抗菌性の初期効果（速効性）を得ることができる。

また、上記第１塗膜は、耐食性樹脂中に特定の水溶解度の第１抗菌剤を含有させているため、防カビ性及び／または抗菌性の持続性を有することができる。つまり、耐食性樹脂が長期に亘って上記第１抗菌剤を保持することができ、また、上記第１抗菌剤の耐食性樹脂中に埋め込むように保持されている部分が経過と共に第１塗膜から適度に溶出するようにコントロールすることができる。これにより、第１抗菌剤を、結露水に長期に亘って少しずつ溶解させることが可能となるため、防カビ性及び／または抗菌性の持続性を得ることができる。

上述したように、第２塗膜によって、優れた親水性を得ることができ、第１塗膜及び第２塗膜の組み合わせによって、防カビ性及び／または抗菌性の効果が、使用初期から得られると共に、第１塗膜によって、近年の長年に亘る防カビ性及び／または抗菌性の持続性の要求に十分に応えることができる。
このように、本発明によれば、優れた親水性を有すると共に、防カビ性及び／または抗菌性の速効性及び持続性に優れた熱交換器用アルミニウムフィン材を提供することができる。

第２の発明は、銅合金からなる冷媒配管を、アルミニウムからなるフィンに設けられた円筒状のカラー部内に挿入配設することにより上記冷媒配管と上記フィンとを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブからなる熱交換器であって、
上記フィンは、第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されていることを特徴とする熱交換器にある（請求項７）。

本発明の熱交換器は、上述したごとく、第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いている。そのため、優れた親水性を有すると共に、防カビ性及び／または抗菌性の速効性と持続性を兼ね備え、長年に亘る持続性の要求に応えることが可能な熱交換器を得ることができる。
なお、上記「銅合金」は、銅を主体とする金属及び合金の総称であり、純銅、及び銅合金を含む概念である。

第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材の第１塗膜は、上述したように、耐食性樹脂に第１抗菌剤を含有させてなると共に、膜厚ｔ₁が０．５〜１０μｍである。
上記第１塗膜の膜厚ｔ₁が０．５μｍ未満の場合には、第１抗菌剤を保持できないという問題や、耐食性を十分に確保することができないという問題がある。一方、第１塗膜の膜厚は、厚い程、上記第１抗菌剤の残留率が高くなるが、上記第１塗膜の膜厚ｔ₁が１０μｍを超える場合には、熱交換器用アルミニウムフィン材の伝熱性が劣るという問題がある。
コスト、伝熱性等の観点から、上記第１塗膜の膜厚ｔ₁は、１〜３μｍであることがより好ましい。

また、上記耐食性樹脂は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、及び塩化ビニル系樹脂のうち少なくとも１種よりなることが好ましい。これらの樹脂は、耐アルカリ性、耐湿性に優れるため、上記第１塗膜に用いる耐食性樹脂として適している。

また、上記第１塗膜における上記第１抗菌剤の含有量は、第１塗膜全体の乾燥後重量を１００重量部とすると１〜３０重量部である。
上記第１抗菌剤の含有量が１重量部未満の場合には、防カビ性及び／または抗菌性の効果を得ることができないという問題があり、一方、上記第１抗菌剤の含有量は多いほど第１抗菌剤残留率が高くなるが、上記第１抗菌剤の含有量が３０重量部を超える場合には、第１抗菌剤の含有量が多すぎて、第１塗膜が脆弱になり、熱交換器用アルミニウムフィン材の耐食性、耐アルカリ性に劣るという問題がある。

また、上記第１抗菌剤は、２０℃における水溶解度が０ｐｐｍ超え１０ｐｐｍ以下である。
上記第１抗菌剤の２０℃における水溶解度が１０ｐｐｍを超える場合には、上記第１抗菌剤が第１塗膜から短時間で溶出してしまい、防カビ性及び／または抗菌性を持続させることが困難になるという問題がある。

また、上記第１抗菌剤としては、例えば、イミダゾール系、チアゾール系、イソチアゾリン系、ピリジン系、トリアジン系、アルデヒド系、フェノール系、ピグアナイド系、ニトリル系、ハロゲン系、アニリド系、ジスルフィド系、チオカーバメート系、４級アンモニウム塩系、有機金属系、アルコール系、カルボン酸系、天然系等がある。

また、上記第１抗菌剤としては、特に、塩化銀、トリフルアニド、ジクロルフルアニド、Ｂｕ−ＢＩＴ、フルオロフォルペット、ジンクピリチオン（ＺＰＴ）、２−ベンゾイミダゾールカルバン酸メチル（ＢＣＭ）、２−（４−チアゾリル）ベンゾイミダゾール（ＴＢＺ）、ＴＣＭＳＰ等を用いることが好ましい。

また、上記第２塗膜は、親水性樹脂よりなると共に、膜厚ｔ₂が０．５〜２μｍである。
上記親水性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂（ポリビニルアルコールとその誘導体）、ポリアクリルアミド系樹脂（ポリアクリルアミドとその誘導体）、ポリアクリル酸系樹脂（ポリアクリル酸とその誘導体）、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロース系アンモニウム等）、ポリエチレングリコール系樹脂（ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド等）等が挙げられる。
また、上記第２塗膜は、水分散性シリカ（コロイダルシリカ）、アルカリケイ酸塩（水ガラス）等を含んでも良い。

また、上記第２塗膜の膜厚ｔ₂が０．５μｍ未満の場合には、親水性の効果を発揮することができないという問題がある。一方、上記膜厚ｔ₂が２μｍを超える場合には、熱交換器用アルミニウムフィン材の伝熱性を低下させるという問題がある。

また、上記第１抗菌剤の平均粒径Ｄ₁は、０．５μｍ≦Ｄ₁≦２（ｔ₁＋ｔ₂）である。
上記第１抗菌剤の平均粒径Ｄ₁が、０．５μｍ未満である場合には、第１抗菌剤の粒径が小さすぎるため、第１抗菌剤が第２塗膜中へと突出した状態とはなり難く、防カビ性及び／または抗菌性の速効性が得難いという問題がある。一方、上記平均粒径Ｄ₁が、Ｄ₁＞２（ｔ₁＋ｔ₂）である場合には、第１抗菌剤の平均粒径があまりにも大きく、使用中に塗膜から脱落する危険性が高くなる。

なお、後述するように、上記第２塗膜には、防カビ性及び／または抗菌性の初期効果を向上させるために第２抗菌剤を含有させてもよいが、上記第２塗膜に第２抗菌剤を含有させない場合には、上記初期効果を得やすくするために、平均粒径Ｄ₁の大きい第１抗菌剤を用いることが望ましい。この場合の第１抗菌剤は、平均粒径Ｄ₁が０．５μｍ以上であり、かつ、（ｔ₁＋ｔ₂）／３以上であることが好ましい。

上記熱交換器用アルミニウムフィン材の上記第２塗膜は、第２の防カビ性及び／または抗菌性を有する物質（以下、第２抗菌剤という）を含有し、上記第２抗菌剤の含有量は、第２塗膜全体の重量を１００重量部とすると、０．１〜５重量部であり、上記第２抗菌剤は、２０℃における水溶解度が０ｐｐｍ超え１０ｐｐｍ以下であり、上記第２抗菌剤の平均粒径Ｄ₂は、Ｄ₂≦２ｔ₂である。
上記第２塗膜中に含まれる抗菌剤は、使用初期段階において親水性樹脂に含まれる水分と速やかに接触することができる。そのため、この場合には、更に、上記熱交換器用アルミニウムフィン材の防カビ性及び／または抗菌性の速効性を向上させることができる。

また、上記第２塗膜における上記第２抗菌剤の含有量が、第２塗膜全体の重量を１００重量部として０．１重量部未満の場合には、防カビ性及び／または抗菌性の向上効果を十分に得ることができないおそれがある。一方、上記含有量が５重量部を超える場合には、第２塗膜の親水性を阻害するおそれがある。

また、上記第２抗菌剤の２０℃における水溶解度が１０ｐｐｍを超える場合には、上記第２抗菌剤が上記第２塗膜から短時間で溶出してしまい、防カビ性及び／または抗菌性の速効性の向上効果を十分に得ることができなくなるおそれがある。

また、上記第２抗菌剤の平均粒径Ｄ₂が、Ｄ₂＞２ｔ₂である場合には、第２塗膜の膜厚に対して第２抗菌剤の粒径が大きすぎることにより、第２塗膜から脱落し、防カビ性及び／または抗菌効果の速効性の向上効果を得難くなるおそれがある。

また、上記第１抗菌剤としては、疎水性であり、かつ、皮膚刺激性のないものを用いることが好ましい。そのため、上記第１抗菌剤は、ジンクピリチオン（ＺＰＴ）、２−ベンゾイミダゾールカルバン酸メチル（ＢＣＭ）、２−（４−チアゾリル）ベンゾイミダゾール（ＴＢＺ）の１種または２種以上であることが好ましい。

上記ＺＰＴ、ＢＣＭ、及びＴＢＺは、特に皮膚刺激性がなく、優れた防カビ性及び／または抗菌性を有する。
上記ＺＰＴは、ピリジン系の防カビ・抗菌剤であり、皮膚刺激性がなく、２０℃における水溶解度は１．５ｐｐｍである。また、上記ＢＣＭは、イミダゾール系の防カビ剤であり、皮膚刺激性がなく、２０℃における水溶解度は８ｐｐｍである。また、上記ＴＢＺは、イミダゾール系の防カビ剤であり、皮膚刺激性がなく、２０℃における水溶解度は３ｐｐｍである。
そして、特に、上記ＺＰＴは、防カビ性及び抗菌性が共に優れているため、上記第１抗菌剤は、ＺＰＴを主成分とすることがより好ましい（請求項２）。

また、上記第２抗菌剤は、上述の第１抗菌剤として列挙したものと同様のものを用いることが好ましい。
また、上記第１抗菌剤と上記第２抗菌剤は、同じ種類のものを用いても、異なる種類のものを用いてもよい。

また、上記第１塗膜及び／または上記第２塗膜は、更に、界面活性剤を含有することが好ましい（請求項３）。
この場合には、第１抗菌剤及び／または第２抗菌剤を、第１塗膜及び／または第２塗膜に均一に分散させることができ、凝集を防止することができるため、さらに優れた親水性、防カビ性及び／または抗菌性の持続性効果を得ることができる。

上記界面活性剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等が挙げられる。
上記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンラウレート等のアルキルエステル型、ポリオキシエチレンラウリルアミン等のアルキルアミン型、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート等のソルビタン誘導体等が挙げられる。

また、上記アニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸アンモニウム等のスルホネート型、Ｎａジアルキルスルホサクシネート等のサクシネート系、Ｎａポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルサルフェート等のサルフェート系、アルキルホスフェート等のホスフェート系等が挙げられる。

また、上記第１塗膜及び／または第２塗膜は、更に、架橋剤やワックスを含有してもよい。
上記架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤等が挙げられる。
また、上記ワックスとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン分散体、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。

また、上記第２塗膜は、更に、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含有することが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記熱交換器用アルミニウムフィン材を、フィンにプレス加工する際に、優れたプレス加工性を有することができる。

また、上記第２塗膜の表面には、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）からなる第３塗膜が形成されていることが好ましい（請求項５）。
この場合にも、上記熱交換器用アルミニウムフィン材を、フィンにプレス加工する際に、優れたプレス加工性を有することができる。

また、上記基板と上記第１塗膜との間に、下地処理層が形成されていることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記基板と、上記第１塗膜との密着性を向上することができる。

上記下地処理層としては、リン酸クロメート等のクロメート処理、また、クロム化合物以外のリン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リン酸モリブデン、リン酸亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム等のノンクロメート処理等の化学皮膜処理（化成処理）により得られる皮膜がある。化学皮膜処理方法には、反応型及び塗布型があるが、本発明においては、いずれの手法が採用されてもよい。

（実施例１）
本例は、本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材にかかる実施例について説明する。
本例では、表１に示すごとく、本発明の実施例として、１７種類の熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｅ１〜試料Ｅ１７）と、表２に示すごとく、本発明の比較例として、６種類の熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｃ１〜試料Ｃ６）を作製し、各種性能の比較試験を行った。

本例の熱交換器用アルミニウムフィン材１（試料Ｅ１〜試料Ｅ１７）は、図１及び図２に示すごとく、アルミニウムよりなる基板２と、該基板２の表面に形成した第１塗膜３と、該第１塗膜３の表面に形成した第２塗膜４とを有する。
以下、これを詳説する。

まず、熱交換器用アルミニウムフィン材１の作製方法について説明する。
基板２として、ＪＩＳ Ａ １０５０−Ｈ２６、厚み０．１ｍｍのアルミニウム板を準備した。そして、該基板２に対してリン酸クロメートを浸漬処理することにより、基板２の表面に化成皮膜５を形成した。

その後、耐食性塗樹脂３１に第１抗菌剤３２を含有させてなる塗料をバーコーターを用いて塗布し、２００〜２５０℃で１０秒程度焼付けて、表１に示す含有量で第１抗菌剤３２を含有する第１塗膜３を形成した。
上記耐食性樹脂３１としては、エポキシ樹脂を用いた。また、上記第１抗菌剤３２としては、２０℃における水溶解度が１．５ｐｐｍのジンクピリチオン（ＺＰＴ）を用いた。その平均粒径は表１、２に示す通りである。

次に、試料Ｅ１〜試料Ｅ１０及び試料Ｃ１〜試料Ｃ６については、図１に示すように、空冷後、更に、上記第１塗膜３の表面に、親水性樹脂４１をバーコーターを用いて塗布し、２００〜２５０℃で１０秒程度焼付けて第２塗膜４を形成して熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｅ１〜試料Ｅ１０及び試料Ｃ１〜試料Ｃ６）を得た。
上記親水性樹脂４１としては、ポリビニルアルコールを用いた。

また、試料Ｅ１１〜試料Ｅ１７については、図２に示すように、空冷後、更に、上記第１塗膜３の表面に、第２抗菌剤４２を含有する親水性樹脂４１をバーコーターを用いて塗布し、２００〜２５０℃で１０秒程度焼付けて、表２に示す含有量で第２抗菌剤４２を含有する第２塗膜４を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材１（試料Ｅ１１〜試料Ｅ１７）を得た。
上記親水性樹脂４１としては、上述の試料Ｅ１〜試料Ｅ１０及び試料Ｃ１〜試料Ｃ６と同様に、ポリビニルアルコールを用いた。また、上記第２抗菌剤４２としては、２０℃における水溶解度が１．５ｐｐｍのジンクピリチオン（ＺＰＴ）を用いた。その平均粒径は表１に示す。

各実施例及び比較例の熱交換器用アルミニウムフィン材における、第１塗膜の膜厚ｔ₁、第１抗菌剤の平均粒径Ｄ₁、含有量、第２塗膜の膜厚ｔ₂、第２抗菌剤の平均粒径Ｄ₂、含有量等について、表１及び表２に示す。

表１より知られるように、本発明の試料Ｅ１〜試料Ｅ１７は、第１塗膜３は、耐食性樹脂３１に第１抗菌剤３２を含有させてなると共に、膜厚ｔ₁が０．５〜１０μｍであり、第１塗膜３における上記第１抗菌剤３２の含有量は、第１塗膜全体の乾燥後重量を１００重量部とすると１〜３０重量部であり、上記第１抗菌剤３２は、２０℃における水溶解度が０ｐｐｍ超え１０ｐｐｍ以下である。また、上記第２塗膜４は、親水性樹脂４１よりなると共に、膜厚ｔ₂が０．５〜２μｍである。また、上記第１抗菌剤３２の平均粒径Ｄ₁は、０．５μｍ≦Ｄ₁≦２（ｔ₁＋ｔ₂）である。

次に、得られた熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｅ１〜試料Ｅ１７及び試料Ｃ１〜試料Ｃ６）について、各種試験を次のように行った。
本例では、５Ｌ／時間の流水にさらし、流水開始直後の試料（初期状態）、流水開始から１００時間後の試料について、それぞれ、必要に応じて、耐アルカリ性試験、防カビ性試験、抗菌性試験、親水性試験を行った。

初期状態の試料では、防カビ性及び／または抗菌性の速効性を評価するために、防カビ性試験及び抗菌性試験を行い、また、親水性を評価するために親水性試験を行った。
流水１００時間後の試料では、防カビ性及び／または抗菌性の持続性を評価するために、防カビ性試験、抗菌性試験を行い、また、耐食性を評価するために耐アルカリ性試験を行った。
なお、初期状態において、親水性試験が不合格であった試料については、１００時間後の耐アルカリ性試験、防カビ性試験、抗菌性試験を行わなかった。

＜耐アルカリ性試験＞
耐アルカリ性試験では、幅５０ｍｍ長さ１００ｍｍの試料を、ｐＨ１３の苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）水溶液に２０℃で１時間浸漬した後、試料の外観を目視にて観察し、耐食性の評価を行った。耐食性は評価が○の場合を合格とし、評価が×の場合を不合格とする。結果を表３、表４に示す。
（評価基準）
○：変色が確認されない場合。
×：変色が確認される場合。

＜カビ抵抗性試験＞
カビ抵抗性試験は、ＪＩＳ Ｚ ２９１１（かび抵抗性試験方法）に準拠して行った。
まず、培地として、日水製薬株式会社製のサブロー寒天培地を、水１Ｌに対して、６５．０ｇ（ペプトン１０．０ｇ、ブドウ糖４０．０ｇ、寒天１５．０ｇ）溶解したものを準備した。

また、以下に示す８種類のかび胞子を用いて混合胞子懸濁液を準備した。
・アスペルギルス ニゲル ＦＥＲＭ Ｓ−１（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ ｖａｎ Ｔｉｅｇｈｅｍ ＦＥＲＭ Ｓ−１）
・アスペルギルス ニゲル ＦＥＲＭ Ｓ−２（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ ｖａｎ Ｔｉｅｇｈｅｍ ＦＥＲＭ Ｓ−２）
・ペニシリウム シトリナム ＦＥＲＭ Ｓ−５（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｃｉｔｒｉｎｕｍ Ｔｈｏｍ ＦＥＲＭ Ｓ−５）
・ペニシリウム フニクロスム ＦＥＲＭ Ｓ−６（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｆｕｎｉｃｕｌｏｓｕｍ Ｔｈｏｍ ＦＥＲＭ Ｓ−６）
・クラドスポリウム クラドスポリオイデス ＦＥＲＭ Ｓ−８（Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｏｉｄｅｓ（Ｆｒｅｓｅｎｉｕｓ）ｄｅ Ｖｒｉｅｇ ＦＥＲＭ Ｓ−８）
・オーレオバシジウム プルランス ＦＥＲＭ Ｓ−９（Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ Ｐｕｌｌｕｌａｎｓ（ｄｅ Ｂａｒｙ）Ａｒｎａｕｄ ＦＥＲＭ Ｓ−９）
・グリオクラジウム ビレンス ＦＥＲＭ Ｓ−１０（Ｇｌｉｏｃｌａｄｉｕｍ ｖｉｒｅｎｓ Ｍｉｌｌｅｒ，Ｇｉｄｄｅｎｓ＆Ｆｏｓｔｅｒ ＦＥＲＭ Ｓ−１０）
・フザリウム プロリフェラーツム ＦＥＲＭ Ｓ−１２（Ｆｕｓａｒｉｕｍ Ｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｕｍ（Ｍａｔｕｓｉｍａ）Ｎｉｒｅｎｂｅｇ ＦＥＲＭ Ｓ−１２）

まず、直径９０ｍｍの滅菌したシャーレに、培地２５ｍＬを流し込み、平板培地とした。
次に、幅３０ｍｍ、長さ３０ｍｍの試料を塗装面が上になるようにして上記平板培地の上にのせ、混合胞子懸濁液１ｍＬを塗装面の中央付近に滴下し、２８±２℃にて培養を行った。滴下した混合胞子懸濁液は、塗装面全面及びその周辺の培地上に拡がる。周辺に拡がらない場合は、滅菌したスプレッダーにて拡げる。培養は、培地の乾燥を防ぐために、２８℃に保った恒温槽中をほぼ飽和湿度になるようにして行った。

培養開始から７２時間後に、目視によりカビの繁殖頻度を観察し、カビの繁殖部分における阻止帯（試料端部の培地側に発生する）の有無によりカビ抵抗性を評価した。評価が○の場合を合格とし、評価が×の場合を不合格とする。結果を表３、表４に示す。
（評価基準）
○：阻止帯の形成がある場合。
×：阻止帯の形成がない場合。
なお、初期状態の試料が合格の場合には、防カビ性の初期効果を確認することができ、流水１００時間後の試料が合格の場合には、長期に亘る防カビ性を有していることが確認できる。

＜抗菌性試験＞
抗菌性試験はＪＩＳ Ｚ ２８０１：２０００（抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果）に準拠して行った。
まず、菌として、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＮＢＲＣ３９７２）及び黄色状ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＮＢＲＣ１２７３２）を準備した。

前培養として、上記大腸菌及び黄色ブドウ球菌を、それぞれ、普通ブイヨン寒天培地で前培養し、精製水で５００倍に希釈した普通ブイヨン培地に、上記前培養１白金耳の試験菌体を分散させ、菌数２．５〜１０×１０⁵個／ｍｌの試験菌液を調製した。

横５０ｍｍ、長さ５０ｍｍに切断した各試料片の試験面を上にして滅菌済シャーレ内に置き、試験菌液を０．４ｍｌ滴下し、４０ｍｍ角正方形の滅菌済みフィルムをかぶせ、試験菌液がフィルム全体に行きわたるように軽く押さえ、シャーレのふたをして、恒温恒湿器（３５±１℃、Ｒｈ９０％以上）にて２４時間培養した。各試験片は３個ずつ試験を実施した。

培養後のシャーレにＳＣＤＬＰ培地１０ｍｌを加え、試験片とフィルムから試験菌をよく洗い出し、この洗い出し液の生菌数を寒天平板培養法にて測定した。試験前の生菌数と試験後の生菌数から、抗菌活性値を求めた。
抗菌活性値は、以下の式に基づいて算出した。
抗菌活性値＝Ｌｏｇ（Ｙ／Ｘ）・・・（Ｉ）
（上記式中、Ｘは、抗菌加工試験片の生菌個数値を、Ｙは、比較対照用の抗菌剤無添加の無加工試験片の生菌個数平均値を表す）
評価が◎及び○の場合を合格とし、評価が×の場合を不合格とする。結果を表３、表４に示す。
（評価基準）
◎：３つの試料片とも抗菌活性値が２．０以上である場合。
○：３つの試料片の抗菌活性値の平均値が２．０以上であり、３つの試料片の抗菌活性値のうち１つ以上が２．０未満である場合。
×：３つの試料片の抗菌活性値の平均値が２．０未満である場合。
なお、流水１時間後の試料が合格の場合には、抗菌性の初期効果を確認することができ、流水１００時間後の試料が合格の場合には、長期に亘る抗菌性を有していることが確認できる。

＜親水性試験＞
親水性試験は、初期状態の試料について、接触角計を用いて液滴法により測定した。
評価が◎及び○の場合を合格とし、評価が×の場合を不合格とする。結果を表３、表４に示す。
（評価基準）
◎：接触角が２０°以下の場合。
○：接触角が２０°超え４０°以下の場合。
×：接触角が４０°超えの場合。

また、総合評価は、評価を行った項目が全て合格のものを合格（○）とし、いずれか１つでも不合格がある場合には不合格（×）とする。結果を表３及び表４に示す。

表３より知られるごとく、本発明の実施例としての試料Ｅ１〜試料Ｅ１７は、初期状態で防カビ性及び／または抗菌性の初期効果及び親水性を発揮し、流水１００時間後の、耐食性、カビ抵抗性、抗菌性のいずれの評価においても良好な結果を示した。これより、本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、優れた親水性を有すると共に、防カビ性及び／または抗菌性の速効性及び持続性に優れていることがわかる。
また、第２塗膜に第２抗菌剤が適正な粒径、含有量にて含まれる試料Ｅ１１、試料Ｅ１３、試料Ｅ１４、試料Ｅ１６は、親水性、及び抗菌性の速効性が共に特に優れていることがわかる。

また、表４より知られるごとく、比較例としての試料Ｃ１は、第１塗膜の膜厚ｔ₁が本発明の下限を下回るため、第１抗菌剤を保持することができず、流水１００時間後の防カビ性及び／または抗菌性が不合格であった。また、耐食性が十分に得られず不合格であった。
また、比較例としての試料Ｃ２は、第１抗菌剤の含有量が本発明の上限を上回ることにより第１塗膜が脆弱となって、流水１００時間後の抗菌性、カビ抵抗性が不合格であった。

また、比較例としての試料Ｃ３は、第１抗菌剤の含有量が本発明の下限を下回ることにより、初期状態、及び流水１００時間後の抗菌性、防カビ性が不合格であった。
また、比較例としての試料Ｃ４は、第２塗膜の膜厚ｔ₂が本発明の下限を下回るため、親水性が不合格であった。

また、比較例としての試料Ｃ５は、第１抗菌剤の平均粒径Ｄ₁が本発明の上限を上回るため、抗菌剤が脱落することによって流水１００時間後の抗菌剤、防カビ性が不合格であった。
また、比較例としての試料Ｃ６は、第１抗菌剤の平均粒径Ｄ₁が本発明の下限を下回るため、防カビ性、抗菌性の速効性が十分に得られず、初期状態において抗菌性、防カビ性が不合格であった。

（実施例２）
本例は、図３及び図４に示すごとく、銅合金からなる冷媒配管７を、アルミニウムからなるフィン１１に設けられた円筒状のカラー部１２内に挿入配設することにより上記冷媒配管７と上記フィン１１とを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブ６１からなる熱交換器６である。
上記フィン１１は、本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されている。

熱交換器６を作製するにあたっては、具体的には、まず、熱交換器用アルミニウムフィン材に円筒状のカラー部１２をプレス成形し、フィン材１１とした。そして、フィン材１１に設けられた円筒状のカラー部１２内に上記冷媒配管７を挿入した。次いで、冷媒配管７を拡張し、フィン材１１と冷媒配管７とを固着することによりクロスフィンチューブ６１を作製した。
熱交換器用アルミウムフィン材としては、上記実施例１の試料Ｅ１を用いた。冷媒配管７に用いる銅合金としては、φ６．３５ｍｍの内面溝付き管を用いた。

実施例１における、熱交換器用アルミニウムフィン材を示す説明図。 実施例１における、熱交換器用アルミニウムフィン材を示す説明図。 実施例２における、熱交換器を示す説明図。 実施例２における、クロスフィンチューブを示す断面図。

符号の説明

１ 熱交換器用アルミニウムフィン材
２ 基板
３ 第１塗膜
３１ 耐食性樹脂
３２ 第１抗菌剤
４ 第２塗膜
４１ 親水性樹脂

Claims (7)

1. アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した第１塗膜と、該第１塗膜の表面に形成した第２塗膜とからなる熱交換器用アルミニウムフィン材であって、
   上記第１塗膜は、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、及び塩化ビニル系樹脂のうち少なくとも１種よりなる耐食性樹脂に第１の防カビ性及び／または抗菌性を有する物質（以下、第１抗菌剤という）を含有させてなると共に、膜厚ｔ₁が０．５〜１０μｍであり、
   該第１塗膜における上記第１抗菌剤の含有量は、第１塗膜全体の乾燥後重量を１００重量部とすると１〜３０重量部であり、
   上記第１抗菌剤は、２０℃における水溶解度が０ｐｐｍ超え１０ｐｐｍ以下であり、
   上記第１抗菌剤の平均粒径Ｄ₁は、０．５μｍ≦Ｄ₁≦２（ｔ₁＋ｔ₂）であり、
   上記第２塗膜は、親水性樹脂よりなると共に、膜厚ｔ ₂ が０．５〜２μｍであり、
   上記第２塗膜は、第２の防カビ性及び／または抗菌性を有する物質（以下、第２抗菌剤という）を含有し、
   上記第２抗菌剤の含有量は、第２塗膜全体の重量を１００重量部とすると、０．１〜５重量部であり、
   上記第２抗菌剤は、２０℃における水溶解度が０ｐｐｍ超え１０ｐｐｍ以下であり、
   上記第２抗菌剤の平均粒径Ｄ ₂ は、Ｄ ₂ ≦２ｔ ₂ であることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
2. 請求項１において、上記第１抗菌剤は、ジンクピリチオン（ＺＰＴ）を主成分とすることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
3. 請求項１又は２において、上記第１塗膜及び／または上記第２塗膜は、更に、界面活性剤を含有することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、上記第２塗膜は、更に、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含有することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、上記第２塗膜の表面には、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）からなる第３塗膜が形成されていることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、上記基板と上記第１塗膜との間に、下地処理層が形成されていることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
7. 銅合金からなる冷媒配管を、アルミニウムからなるフィンに設けられた円筒状のカラー部内に挿入配設することにより上記冷媒配管と上記フィンとを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブからなる熱交換器であって、
   上記フィンは、請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されていることを特徴とする熱交換器。

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