JPH03251692A - 撥水性コーティング用組成物及び撥水性コーティング用組成物を塗布した熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は撥水性を付与する目的で基材表面にコーチイン
クするための組成物及び、この組成物を塗布した空調機
器、冷凍冷蔵機器などの冷却システムに使用される熱交
換器に関するものである。

従来の技術 シリコーン系または、フッ素系樹脂化合物は、優れた撥
水性、潤滑性を有しその特性を活かすためのコーティン
グ材料、表面処理剤として多くの分野で実用化されてい
る０例えば、空気調和機の熱交換器の表面処理としても
有効である。

そして、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（以下ヒートポンプと呼ぶ）のしめる割合は
急増してきており、家庭用ルームエアコン、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、
アルミフィンと、また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、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、前述した冷舅時、室内側熱交
換器と同様な現象が起こる。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、
更に進むと、着霜によるフィンの目詰まりを生じ、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。したがって前
記冷房能力、暖房能力の低下を減少させ、暖房時におけ
る室外側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り、実開昭４８−１１４１４
号公報、実開昭５１−１５２６１号公報で提案されてい
るような４フツ化エチレン樹脂、塩化３フツ化エチレン
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てフィン総表面積
を増やすために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
りこれからますます狭められていくと考えられる。

そこで、前記の撥水性に優れた樹脂を塗布する方法では
、直径１ｍｍ程度の微細な水滴をフィン表面から落とす
ことはできない、そこで、フィン表面に残存した水滴が
、フィン間に溜るため、通風抵抗になったり、そのまま
氷結し霜となるなどその撥水効果は不十分であった。

本発明は上記問題点を解決し、ヒートポンプの冷暖房能
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
ために、より高い撥水性を付与しつるコーティング用組
成物を提供するものである。　Ｈ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撥水性コーティング
用組成物は、シリコーン系、または、フッ素系樹脂化合
物からなる溶液と、前記溶液中の固形分に対する比率が
５〜４０重量％である無機微粒子とで構成されたもので
ある。

また、板状フィンの表面にシリコーン系または、フッ素
系樹脂化合物からなる溶液と、前記溶液中の固形分に対
する比率が５〜４０重量％である無機微粒子とからなる
層を形成してなる撥水性コーティング用組成物を塗布し
た熱交換器である。

作用 上記の構成の撥水性コーティング組成物を施した基材表
面は、シリコーン系または、フッ素系樹脂の撥水効果に
加え、無機微粒子により形成された表面の微細凹凸によ
り、表面と水滴との接触面積が小さくなり、撥水性が著
しく高くなる。

また、板状フィンの表面にこの撥水性コーティング組成
物を施すことにより水滴との接触面積が小さくなり板状
フィン間隔を狭めて小型化もしくは多くのフィンを設け
て熱交換率を高めることができるものである。

実施例 以下本発明の一実施例について説明する。

実施例１〜４及び、比較例３〜１０は、シリコーン系樹
脂コーティング剤に対し、各種の無機系、有機系微粒子
をシリコーン樹脂コーティング剤中の固形分に対して、
所定量添加して、常温で攪拌分散し、コーティング組成
物を作成し、厚さ０゜５　ｍ　ｍのアルミニウム板に浸
漬塗布し、１００℃の熱風乾燥炉中で６０分間乾燥硬化
したものである。また、比較例１はシリコーン系樹脂コ
ーティング剤を同様に、厚さ０．５ｍｍのアルミニウム
板に浸漬塗布し、１００℃の熱風乾燥炉中で６０分間乾
燥硬化したものである。比較例２は四フッ化エチレン樹
脂をコーティングしたものである。

塗膜の評価は被膜の表面状態、密着性、及び撥水性効果
により行なった。密着性についてはＪＩＳ：に−５４０
０による基盤目試験、撥水性については、水に対する接
触角を測定することにより評価した。尚、水に対する接
触角とは、図に示すように、試料２表面に形成した水滴
３と試料２表面が作る角度θで表わされ、接触角θが大
きい程、撥水性が高いといえる。水に対する接触角は、
協和界面科学製コンタクトアングルメータＤＡ−Ｔ型で
測定した。

これらの評価結果を表に示す。

（以下余白） 表；添加粒子の種類と水接触角の関係 表でも判るように、実施例１〜４は、水に対する接触角
が比較例１〜２のシリコーン系樹脂、４フツ化エチレン
樹脂のみの場合や、比較例５〜１０の有機系微粒子を添
加したものより、著しく接触角が大きくなっている。す
なわち、本実施例において、大幅に撥水性が向上してい
ることを示す、これは、撥水性樹脂に、微粒子を添加す
ると、撥水性樹脂により、表面が撥水性になっているこ
とに加えて、微粒子を添加することにより、表面に微細
な凹凸が形成される。従って水滴と、表面の接触面積が
小さくなり、表面上における水滴の付着力が大幅に低下
し、撥水性が高くなると考えられる（モルフオロジカル
効果）。

無機微粒子と有機系微粒子との効果の違いは、微粒子の
形状の違いから不定型要素の多い無機微粒子のほうが表
面凹凸が鋭角的であることに起因すると考えられる。又
微粒子の添加量については比較例３．４に示すように、
ベースとなる溶液中の固形分に対する構成比率が２％以
下では撥水性効果が少なく、５０％以上の場合塗膜のク
ラック、密着性、添加微粒子の脱落などより問題となる
。

以上、今回の結果より、添加する微粒子が無機系であり
、さらにベースとなる溶液中の固形分に対する比率が５
〜４０重量％である時、さらに、望ましくは１０〜４０
重量％である時、このモルフォロジカル効果が最大限に
発揮されることを確認した。尚、添加する粉体としては
、本実施例では、無機シリカを用いたが、不定型の無機
微粒子であれば、いずれも同様の効果を有するものと考
える。

発明の効果 以上のように本発明では、シリコーン系、または、フッ
素系樹脂化合物からなる溶液と、前記溶液中の固形分に
対する比率が５〜４０重量％である無機微粒子とで構成
されたものであり、この撥水性コーティング用組成物を
塗布した基材は非常に高い撥水性を示す、この撥水性コ
ーティング用組成物を熱交換器用フィン材に塗布し、熱
交換器を構成した場合、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
エアコンの熱交換器の着霜によるフィン間の目詰まりを
遅れさせることにより、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ともに、暖舅時室外機
熱交換器の除霜間隔を延長することができ、快適性を向
上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

図は接触角について説明した図である。 １・・・基材、２・・・試料、３・・・水滴、θ・・・
接触角。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリコーン系または、フッ素系樹脂化合物からな
   る溶液と、前記溶液中の固形分に対する比率が５〜４０
   重量％である無機微粒子とからなる撥水性コーティング
   用組成物。（２）一定間隔で多数平行に並べられ、その
   間を気流が流動する板状フィンと、この板状フィンに直
   角に挿通された伝熱管とからなり、前記板状フィンの表
   面にシリコーン系または、フッ素系樹脂化合物からなる
   溶液と、前記溶液中の固形分に対する比率が５〜４０重
   量％である無機微粒子とからなる層を形成してなる撥水
   性コーティング用組成物を塗布いた熱交換器。