JPH0345893A - 熱交換器用フィン材 - Google Patents
熱交換器用フィン材Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
-
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2245/00—Coatings; Surface treatments
- F28F2245/04—Coatings; Surface treatments hydrophobic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
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。
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
凝縮水が溜らないようにした熱交換器用フィン材に関す
るものである。
凝縮水が溜らな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
が急増してきて釦シ、家庭用ｐ−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
フィンチューブ型熱交換器である。ヒートポンプに釦い
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
よシ、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ｉる。
気調和機（以下単にヒートポンプと呼ぶ）の占める割合
が急増してきて釦シ、家庭用ｐ−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
フィンチューブ型熱交換器である。ヒートポンプに釦い
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
よシ、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ｉる。
一方、暖房時には、室外側熱交換器にかいて、前述した
冷房時、室内側熱交換器と同様な現象が起こる。また暖
房時にかいては、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シ、さらに進
むと、着霜によるフィンの目詰シが生じ、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
水滴をころがシ落とす方法がある。
冷房時、室内側熱交換器と同様な現象が起こる。また暖
房時にかいては、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シ、さらに進
むと、着霜によるフィンの目詰シが生じ、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
水滴をころがシ落とす方法がある。
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５１−１５２６１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。
昭４８−１１４１４号公報、実開昭５１−１５２６１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かいて
は、直径約２ｆｉ以上の比較的大きな凝縮水滴を、フィ
ン表面からころがシ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。
は、直径約２ｆｉ以上の比較的大きな凝縮水滴を、フィ
ン表面からころがシ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１ｆｆ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まるため、通風抵抗となっ
たシ、その１ま氷結し、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
必要がある。
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１ｆｆ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まるため、通風抵抗となっ
たシ、その１ま氷結し、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
必要がある。
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、アルミニウ
ムフィン上を水に対する接触角（以降水接触角と言う）
が９０’ 以上の撥水性被膜で覆い、かつその被膜表面
上に、高さが０．２μｍ以上。
ムフィン上を水に対する接触角（以降水接触角と言う）
が９０’ 以上の撥水性被膜で覆い、かつその被膜表面
上に、高さが０．２μｍ以上。
高さ／径が０．１以上の微細突起を形成することによジ
、熱交換器用フィン材を構成するものである。
、熱交換器用フィン材を構成するものである。
作 用
上記構成によりフィン表面に付着する水滴は、フィン表
面との接触面積が極めて小さくなるため、フィン表面へ
の付着力が大巾に低減し、直径１．０ｎ程度の微小水滴
をも転落させることが可能となる。
面との接触面積が極めて小さくなるため、フィン表面へ
の付着力が大巾に低減し、直径１．０ｎ程度の微小水滴
をも転落させることが可能となる。
実施例
以下本発明の一実施例について説明する。アルミニウム
合金製フィン上に水接触角１１５°のポリ４フツ化エチ
レン樹脂の被膜を施し、機械的研磨により高さが０．２
μｍ以上、かつ高さ／径が０．１以上である各種の突起
形状を形成させた。
合金製フィン上に水接触角１１５°のポリ４フツ化エチ
レン樹脂の被膜を施し、機械的研磨により高さが０．２
μｍ以上、かつ高さ／径が０．１以上である各種の突起
形状を形成させた。
尚、比較例として同じく、接触角１１５°のポリ４フツ
化エチレン樹脂の被膜を施し、高さが０．２μｍ未満、
高さ／径が０．１未満の突起形状のものも作成し、比較
評価を行った。表に前記各種突起形状を形成したフィン
材の水接触角及び直径１．０鱈の水滴の転落角を示し、
撥水性の比較を行った。
化エチレン樹脂の被膜を施し、高さが０．２μｍ未満、
高さ／径が０．１未満の突起形状のものも作成し、比較
評価を行った。表に前記各種突起形状を形成したフィン
材の水接触角及び直径１．０鱈の水滴の転落角を示し、
撥水性の比較を行った。
第１図及び第２図は熱交換器のフィンの表面に凝縮水が
付着した状態を示す断面図である。
付着した状態を示す断面図である。
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、第１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シ、水接触角が
大きくなる程、濡れにくくなシ撥水性が高い。
がつくる角度で、第１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シ、水接触角が
大きくなる程、濡れにくくなシ撥水性が高い。
又、転落角とは、一定量の液滴を水平な固体表面上に形
成し、その後固体表面を傾斜して行き、液滴が転落しは
じめる時の固体表面の傾斜角度で、第２図にかけるαで
示される。転落角が小さい程、水滴と固体表面の付着力
が弱く、撥水性が高い。
成し、その後固体表面を傾斜して行き、液滴が転落しは
じめる時の固体表面の傾斜角度で、第２図にかけるαで
示される。転落角が小さい程、水滴と固体表面の付着力
が弱く、撥水性が高い。
高木に対する接触角及び転落角は、協和界面科学社製コ
ンタクトアングμメータＣＤ−Ａ型で測定した。又、表
面突起形状は、東京精密社製、表面粗さ計で測定した。
ンタクトアングμメータＣＤ−Ａ型で測定した。又、表
面突起形状は、東京精密社製、表面粗さ計で測定した。
表
表でもわかるように、撥水性表面に突起を形成すること
によシ、水接触角が大きく、又転落角が小さくなシ、表
面の撥水性が向上する。この現象は、水と、表面との接
触面積の減少と考えられ、突起の高さが高くなるにつれ
、又、高さ／径が大きくなる即ち突起先端が鋭角になる
につれ、その効果が顕著となる。突起の高さは０．１μ
ｍ以上、高さ／径は０．１以上で、若干の効果が確認さ
れるが、１．ｏｌＷ程度の水滴が垂直で落下し得るよう
高さが０，２μｍ以上、かつ高さ／径は０．１以上であ
る必要がある。
によシ、水接触角が大きく、又転落角が小さくなシ、表
面の撥水性が向上する。この現象は、水と、表面との接
触面積の減少と考えられ、突起の高さが高くなるにつれ
、又、高さ／径が大きくなる即ち突起先端が鋭角になる
につれ、その効果が顕著となる。突起の高さは０．１μ
ｍ以上、高さ／径は０．１以上で、若干の効果が確認さ
れるが、１．ｏｌＷ程度の水滴が垂直で落下し得るよう
高さが０，２μｍ以上、かつ高さ／径は０．１以上であ
る必要がある。
尚、本実施例では１表面の撥水性被膜としてポリ４フツ
化エチレン被膜を用いたが、他の水に対する接触角が９
０度以上の撥水性被膜、例えばシリコーン樹脂、塩化３
７ツ化エチレン樹脂等のコーティングでもよい。水に対
する接触角が９０’以下の表面の場合は、突起物形成に
よシ逆に、親水性が増す傾向となる。又、本実施例では
表面の突起を形成するため機械的研磨を行ったが、他の
表面粗面化法、例えばヌバッタエッチング、ショットブ
ラヌト等でも同様の効果が期待できる。
化エチレン被膜を用いたが、他の水に対する接触角が９
０度以上の撥水性被膜、例えばシリコーン樹脂、塩化３
７ツ化エチレン樹脂等のコーティングでもよい。水に対
する接触角が９０’以下の表面の場合は、突起物形成に
よシ逆に、親水性が増す傾向となる。又、本実施例では
表面の突起を形成するため機械的研磨を行ったが、他の
表面粗面化法、例えばヌバッタエッチング、ショットブ
ラヌト等でも同様の効果が期待できる。
以上、本実施例は、フィン表面に、水に対する接触角が
９０’以上の撥水性被膜を施し、高さが０．２μｍ以上
であり、かつ高さ／径が０．１以上である突起を形成し
て熱交換器用フィン材を構成したものであり、極めて高
い撥水性効果が得られる。
９０’以上の撥水性被膜を施し、高さが０．２μｍ以上
であり、かつ高さ／径が０．１以上である突起を形成し
て熱交換器用フィン材を構成したものであり、極めて高
い撥水性効果が得られる。
発明の効果
本発明は、金属表面に形成した水との接触角が９０°以
上の撥水性被膜の表面に高さ０．２μｍ以上、かつ高さ
／径０．１以上の突起を形成することにより、著しく撥
水性を向上させたものであう、本発明によるフィン材を
熱交換器用フィ７ン材として用いることによシ、フィン
間隔が２ｆｌ程度と狭い場合でもフィン表面に凝縮した
水滴を転落させることができる。従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ｔ５を遅らせること
によシ、ヒートポンプとして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できる。
上の撥水性被膜の表面に高さ０．２μｍ以上、かつ高さ
／径０．１以上の突起を形成することにより、著しく撥
水性を向上させたものであう、本発明によるフィン材を
熱交換器用フィ７ン材として用いることによシ、フィン
間隔が２ｆｌ程度と狭い場合でもフィン表面に凝縮した
水滴を転落させることができる。従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ｔ５を遅らせること
によシ、ヒートポンプとして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できる。
第１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、第２図は転落角を示すための凝
縮機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・・・・・・撥水性被膜層、
３・・・・・・突起、θ・・・・・・水接触角。
示す熱交換器の断面図、第２図は転落角を示すための凝
縮機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・・・・・・撥水性被膜層、
３・・・・・・突起、θ・・・・・・水接触角。
Claims (1)
- 水に対する接触角が９０度以上である撥水性被膜層を有
し、その被膜表面に突起の高さが０．２μｍ以上であり
、かつ突起の高さ／径が０．１以上である微細突起を付
与した熱交換器用フィン材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18106289A JPH0345893A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 熱交換器用フィン材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18106289A JPH0345893A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 熱交換器用フィン材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345893A true JPH0345893A (ja) | 1991-02-27 |
Family
ID=16094123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18106289A Pending JPH0345893A (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | 熱交換器用フィン材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0345893A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5181558A (en) * | 1990-11-13 | 1993-01-26 | Matsushita Refrigeration Company | Heat exchanger |
| JP2011122769A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器用の伝熱材及び伝熱面の加工方法 |
| JP2012088051A (ja) * | 2012-01-26 | 2012-05-10 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器用の伝熱材及び伝熱面の加工方法 |
| JP2013130320A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱交換器用アルミニウムフィン材 |
| JP6921367B1 (ja) * | 2020-11-11 | 2021-08-18 | 三菱電機株式会社 | 撥水性構造体、撥水性構造体の製造方法および撥水性の回復方法 |
-
1989
- 1989-07-12 JP JP18106289A patent/JPH0345893A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5181558A (en) * | 1990-11-13 | 1993-01-26 | Matsushita Refrigeration Company | Heat exchanger |
| JP2011122769A (ja) * | 2009-12-10 | 2011-06-23 | Mitsubishi Electric Corp | 熱交換器用の伝熱材及び伝熱面の加工方法 |
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| JP6921367B1 (ja) * | 2020-11-11 | 2021-08-18 | 三菱電機株式会社 | 撥水性構造体、撥水性構造体の製造方法および撥水性の回復方法 |
| WO2022102017A1 (ja) * | 2020-11-11 | 2022-05-19 | 三菱電機株式会社 | 撥水性構造体、撥水性構造体の製造方法および撥水性の回復方法 |
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