JPH0344485A - 熱交換器用フィン材 - 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、熱交換器用フィン材に関し、特にその表面に
凝縮水が溜ら□いようにした熱交換器用フィン材に関す
るものである。

従来の技術 近年、空気調和機にかける、空気熱源ヒートポンプ式空
気調和機（以下単にヒートポンプと呼ぶの占める割合が
急増してきてカう、家庭用ルームエアコン、業務用エア
コン等については、半数以上を占めている。また、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、これらに直交する冷媒管から構成されるフ
ィンチ） ュープ型熱交換器である。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釦こ
り、フィン間における凝縮水のブリッジ現象により、室
内側熱交換器通過風量の低下を１ねき、ひいては冷房能
力の低下の原因となる。−方、暖房時には、室外側熱交
換器において、前述した冷房時の室内側熱交換器と同様
の現象が起こる。ｌた暖房時においては、外気温度によ
っては室外側熱交換器に着霜が起こる。室外側熱交換器
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、さらに進むと、着霜によるフィンの目詰
りが生じ、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
。従って前記、冷房能力、暖房能力の低下を減少させる
ため、及び暖房時にかける室外機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
撥水化して凝縮した水滴をころがり落とす方法がある。

撥水性に優れた表面を形成する方法として、例えば実開
昭４８−１１４１４号公報、実開昭６１−１５２６１号
公報で提案されているように、４フッ化エチレン樹脂、
塩化三フッ化エチレン樹脂等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表面において
は、直径約２ｎ以上の比較的大きな凝縮水滴をフィン表
面からころがり落とすことが可能であり、熱交換器用フ
ィン材としで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、フィン総面積を
増やすべくその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２〜３ｆｌが一般的であ
り、前記撥水性に優れた樹脂を塗布する方法では、直径
約１ｎ程度の微小凝縮水滴をフィン表面から落とすこと
はできず、フィン表面上に残存した水滴が、フィン間に
ブリッジを起こし溜−するため、通風抵抗となったり、
その′１筐氷結し、霜となるなど、その撥水効果が不十
分であった。

従って、ヒートポンプの冷房、暖房能力を低下させない
様、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ものである。

課題を解決するための手段 従って本発明は、上記課題を解決するため、金属表面に
炭素膜を形成し、前記炭素膜表面を、フッ素系モノマー
ガスによシフッ素化し、表面にフッ化炭素層を形成する
ものである。

作　　用 Ｃ−Ｆ結合を有する無機ポリマーであるフッ化黒鉛は優
れた撥水性を示すことが知られている。

本発明では、フィン材表面に優れた撥水性を付与するた
め、フッ素系モノマーガスによるフッ素化で、表面層に
Ｃ−Ｆ結合を形成することが目的であるが、予め、フィ
ン材表面に炭素膜を形成することにより、高密度なＣ−
Ｆ結合が形成できる。

このような高密度フッ化黒鉛は、従来の４フツ化エチレ
ン樹脂より優れた撥水性を示し、本フィン材をヒートポ
ンプの熱交換器用フィンとして、使用した場合、フィン
表面直径１ｆｌ程度の微小凝縮水滴でもフィン表面を転
がり落ち、凝縮水がフィン表面に溜らない。即ち、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、暖房時室外機熱交換器の着霜によるフィンの
目詰りを遅らせることにより快適性を向上させることが
できる。

実施例 以下本発明の一実施例について説明する。表は実施例と
して、プラズマ法により形成した炭素膜表面をＣＦ４プ
ラズマ処理にてフッ素化し、フッ化炭素層を形成したも
の、及び、比較例として４フツ化エチレン樹脂のコーテ
ィングの水に対する接触角（以降水接触角と言う）を示
し、撥水性の比較を行った。尚、水接触角とは、固体表
面上に形成した水滴と固体表面がつくる角度で、図にお
けるθで示される。水接触角は、固体表面の水による濡
れの指標となり、水接触角が大きくなる程濡れに〈〈な
り、撥水性が高いと言える。

表でもわかるように本実施例の水接触角は、比較例１，
２に比べ、大幅に大きくなっている。このことにより水
滴とフィン表面との接触面積が小さくなり水滴が落下し
やすくなるので、熱交換器の着霜によるフィン間の目づ
ｔ、ｂをなくすことができる。

下した。即ち本実施例は比較例１，２に比べ、撥水性が
大幅に向上している。比較例１と実施例比較より、本発
明にお・いて、下層の炭素膜の効果により表面に撥水性
の高いフッ化炭素が高密度で形成されていると考えられ
る。従って本フィン材をヒートポンプ用熱交換器として
用いた場合、フィン表面の凝縮水が落下し易く、着霜量
が減少し、除霜回数を減少させ、快適性を向上させるこ
とが可能である。

尚、本実施例は、下層部としてプラズマ法による炭素膜
を形成したが、蒸着法、スパッタリング法等いずれの炭
素膜形成方法でもよく、又、フッ素化を行うフッ素系モ
ノマーガスとして、ＣＦ４を用いたが、ＳＦ６，０２Ｆ
、等のフッ素系モノマーガスを用いても、同様の効果を
得ることができる。

発明の効果 本発明では、金属表面に形成した炭素膜表面をフッ素系
モノマーガスによりフッ素化し、フッ素化炭素層を形成
したものであり、このフィン材を熱交換器用フィン材と
して用いることにより、フィン間隔が２ｆｆ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ことができる。したがってヒー
トポンプ熱交換器の着霜によるフィン間の目づ筐りを遅
らせることにより、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共に、暖房時室外機熱交
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】

図は水接触角を示すための凝縮水が付着した状態を示す
熱交換器の断面図である。 １・・・・・・フィン、２・・・・・・炭素膜、３・・
・・・・フッ化炭素層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属板上に設けた炭素膜の表面を、フッ素系モノマーガ
   スによりフッ素化し、フッ化炭素層を形成した熱交換器
   用フィン材。