JPH05332697A - 積層型蒸発器 - Google Patents

積層型蒸発器

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JPH05332697A
JPH05332697A JP4131153A JP13115392A JPH05332697A JP H05332697 A JPH05332697 A JP H05332697A JP 4131153 A JP4131153 A JP 4131153A JP 13115392 A JP13115392 A JP 13115392A JP H05332697 A JPH05332697 A JP H05332697A
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tank
resin
ribs
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Nobuyuki Okuda
伸之 奥田
Masahiro Kojima
正博 小島
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水飛び対策及び臭気対策の双方が施された積
層型蒸発器を提供する。 【構成】 積層型蒸発器を構成するチューブエレメント
１として、上部タンク部１ａから下部タンク部１ｂに向
かう複数の排水用ストレート溝７ａとして機能する凹陥
状内方突出リブ７を表面に形成したものを用いる。そし
てチューブエレメント１およびそれらの間に介在配置さ
れたフィン２の表面に特定の親水性樹脂皮膜層を被覆形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、カーエアコンディシ
ョナー用として好適に使用される蒸発器であって、特に
結露水飛散対策および臭気対策の施された積層型蒸発器
に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】この種の積層型蒸発器とし
て、図１１に示すような２枚の皿状コアプレート（60）
が対向状に重ね合わされ、かつ周端部(60a) で接合され
た複数枚の板状チューブエレメントを備え、これらチュ
ーブエレメントが相互間にフィンを介在配置させた状態
で厚さ方向に積層されたものであって、これら各チュー
ブエレメントの一端部に左右一対の冷媒入口タンク部(6
0b) および同出口タンク部(60c) が設けられ、各チュー
ブエレメント内に入口タンク部(60b) から流入した冷媒
が他端部側に向かって流れた後、Ｕターンして出口タン
ク部(60c) に向かうような冷媒回路が形成された、いわ
ゆる片タンク型式のものが現在広く使用されている。し
かしながら、このような片タンク型式の積層型蒸発器に
あっては、上述のようにチューブエレメント内の冷媒回
路がＵターン状に形成されていることより、冷媒がＵタ
ーンする際に偏流されやすく、そのために実質的な伝熱
面積の減少を招くという難を有する。
【０００３】一方において、チューブエレメントの一端
部に冷媒入口タンク部、同他端部に冷媒出口タンク部が
設けられた、いわゆる両タンク型式のものも提案され、
一部において使用されている。
【０００４】ところで、この種の片タンク型式および両
タンク型式のいずれの積層型蒸発器にあっても、チュー
ブエレメント内の冷媒流を撹乱させて、その撹乱効果に
基づく伝熱効率の向上を図るために、チューブエレメン
トとして、内面に冷媒の流れ方向に対して傾斜した多数
の凹陥状リブ(70)が散点配置状に突出形成された２枚の
皿状コアプレートを用い前記リブ(70)が内側となるよう
に対向状に重ね合わせて周端部で接合した構造のものが
広く採用されている（実公昭５６−６８４７号公報、実
公昭６３−３３１００号公報等参照）。
【０００５】しかしながら、かかる構造の積層型蒸発器
にあっては、上記のような凹陥状リブが多数存在するた
め、使用時にフィンおよびチューブエレメントの表面に
生成された結露水が上記凹陥状リブ内に滞留しやすく、
しかもチューブエレメント等とその表面に付着した水滴
の表面との接触角（この明細書において、単に接触角と
いう。）が比較的大きいため、排水が良好に行われな
い。従って、このようにフィンを含むチューブエレメン
ト相互間に形成された空気流通間隙内に残留した結露水
は、使用時に風下側に吹き飛ばされて車室内等の空気調
和環境を損ねるという難があったばかりか、付着残留し
た結露水の滞留に起因して空気流通間隙内にカビが発生
し易く、その発生したカビの臭気が使用時に空気流通間
隙を通過する空気流と共に車室内等の空気調和環境に流
入して不快感を生じさせるという問題点もあった。
【０００６】かかる問題点を解消すべく、例えば特公昭
６０ー４５７７６号公報等に示されるように、チューブ
エレメントおよびフィンの表面に親水性の皮膜を被覆形
成することが行われている。即ち、チューブエレメント
等の表面に親水性皮膜を被覆形成することにより、付着
結露水を可及的偏平な生成態様となし、通気抵抗を抑制
すると共に結露水の付着性、移動性を向上して水飛び現
象等を解消しようとするものである。
【０００７】従来、この種の親水性皮膜として、上記特
公昭６０−４５７７６号に開示されているように、水ガ
ラス系のものが好んで使用されていたが、この水ガラス
系の皮膜はそれ自体から特有の臭気を発生するものであ
り、必然的に使用時においてその臭気が車内等に流入し
て空気調和環境を損ねるという本質的な問題点を具有す
るものであった。
【０００８】一方において、かかる臭気の問題点を解消
すべく親水性被膜として、上記のような水ガラス系のも
のに代えて、例えば特公昭６１−３９５８９号公報、特
開平３−４９９４４号公報等に開示されているように、
ナイロン系の親水性樹脂皮膜を用いることが提案されて
いる。かかる従来既知の親水性樹脂皮膜にあっては、臭
気の問題は解消されるものの、水ガラス系の皮膜の場合
のように付着結露水を所期する偏平な生成態様となし得
ず、ひいては通気抵抗が相対的に大きくなるばかりか、
結露水の付着性、移動性についても水ガラス系のものほ
ど向上させることがでず、ひいては水飛び現象を効果的
に抑制することがきないという難があった。
【０００９】また、上述のように、蒸発器の表面に上述
のような親水性皮膜を形成して結露水の付着性および移
動性を向上しても同表面に多数の上記凹陥状リブ（70）
が点在することにより、これら凹陥状リブ（70）内に結
露水が滞留してしまい排水性は必ずしも良好なものとは
いえないものであった。従って、依然として水飛び現象
及びそれに起因する諸問題が完全に解消されないばかり
か、そのような結露水の滞留に起因してかびが発生しや
すく、その発生したかびの臭気が車室内等に流入して不
快感を生じさせるという問題点もあった。
【００１０】そこで、本願出願人は、先の出願に係る特
願平１−２２３６８５号（特開平３−８７５９５号公
報）において、親水性の皮膜自体に期待するものではな
く、チューブエレメント自体の形状を工夫することによ
り排水性を向上させて水飛び現象をなくし、かつ臭気の
問題についても同時に解決しようとした蒸発器を提案し
た。
【００１１】即ち、チューブエレメントの表面に、その
上端タンク部から下端タンク部に向かって延びた互いに
平行な、複数の結露水排水用ストレート溝として機能し
うる複数の凹陥状リブを形成し、これらリブに沿って結
露水を下部タンク部側に誘導してチューブエレメントの
外部に排水せしめようとするものである。しかしてかか
る構成の蒸発器にあっては、チューブエレメントの表面
に付着した結露水は上記凹陥状リブを通じてスムースに
排出されるものであり、その意味において良好な水切れ
性を有するものである。
【００１２】しかしながら、この種の蒸発器にあって
は、隣接するチューブエレメント相互間には、通常、フ
ィンとしてのコルゲートフィンが介在配置されているも
のであり、このコルゲートフィンに付着した結露水のう
ちチューブエレメント接合部側の外側面近傍位置に付着
したものは上記エレメント側に容易に移動されて上記凹
陥状リブに導かれるものであるが、それと反対側の内側
面近傍位置すなわちコルゲートフィンの谷部側内側面近
傍位置に付着したものはその表面張力によって付着残留
し易いものである。従って、コルゲートフィンに付着し
た結露水は、必ずしもその全てがチューブエレメントの
凹陥状リブへ容易かつ確実に移動されるものとはいい難
く、その意味で必ずしも完全な排水効果を達成し得るも
のではなかった。
【００１３】このように水飛び現象および付着残留水分
に起因して発生するかび等の臭気に関する問題点は完全
には解消されていないものであった。
【００１４】ところで、上記のような結露水排水用スト
レート溝として機能する凹陥状リブを有するものについ
ても、そのチューブエレメント等の表面に水ガラス系あ
るいは樹脂系の親水性皮膜を形成することは当然に考慮
されるところである。
【００１５】しかしながら、水ガラス系の親水性皮膜に
あっては臭気の点で問題があることより採用し難いもの
であり、一方、既知の樹脂系のものにあっては水ガラス
系のもののように結露水の付着性および移動性が良好で
ないことより、結露水が排水用ストレート溝としての凹
陥状リブまでスムースに移動しないためその排水機能を
効果的に発揮できず、ひいては使用時に水飛び現象が発
生することが懸念されるものであった。
【００１６】この発明は、かかる問題点に鑑みてなされ
たもので、水飛び対策及び臭気対策の双方が施され、特
に空気調和器用として快適に使用し得る積層型蒸発器の
提供を目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
願発明者等は鋭意実験および研究を重ねたところ、本願
出願人の先の提案にかかる積層型蒸発器において、チュ
ーブエレメントの表面に上下方向に沿って形成された複
数の凹陥状リブを結露水排水用ストレート溝として、よ
り一層効果的に機能せしめるために該チューブエレメン
トの表面に被覆形成すべき親水性皮膜として、特定組成
の樹脂からなる親水性皮膜が好適に用られること、およ
び特定範囲の接触角を有する親水性樹脂皮膜が有効であ
ること、を見出すに至り本願発明を完成しえたものであ
る。
【００１８】而して、チューブエレメントの表面に、そ
の上下両タンク部間に一方のタンク部から他方のタンク
部に向かって延びた複数の結露水排水用ストレート溝と
して機能しうる複数の凹陥状リブを形成し、これらリブ
に沿って結露水を下部タンク部側に誘導してチューブエ
レメントの外部に排水させるのに加えて、結露水をフィ
ンからチューブエレメント、該エレメントの平坦表面部
から上記凹陥状リブへ良好に移動せしめ、かつ臭気の点
でも問題のない特定の親水性樹脂皮膜層をフィンおよび
チューブエレメントの表面に被覆形成するようにしたも
のである。
【００１９】即ち、上記課題は、２枚の皿状コアプレー
トが対向状に重ね合わされ、かつ周端部で接合されるこ
とにより内部に冷媒通路を有するものとなされた複数枚
の板状チューブエレメントが、相互間にフィンを介在配
置させた状態で厚さ方向に積層されると共に、これらチ
ューブエレメント相互がそれらの上端部および下端部に
それぞれ形成されたタンク部において接合一体化された
積層型蒸発器であって、 前記各チューブエレメントを
構成する１対のコアプレートは、それぞれ上下両タンク
部間において一方のタンク部から他方のタンク部に向か
って上下方向に沿って延び、かつ互いに平行な複数の凹
陥状内方突出リブを有し、その一方のコアプレートのリ
ブが他方のコアプレートのリブ間に配置され、かつ各リ
ブの先端部が対向するコアプレートの平面部に接合され
ることにより、前記各チューブエレメント内に、一方の
タンク部から他方のタンク部に向かって延びた複数の単
位冷媒通路が並設されると共に、該チューブエレメント
の外表面に、一方のタンク部から他方のタンク部に向か
って延びた複数の結露水排水用ストレート溝が並設さ
れ、かつ、前記チューブエレメントおよびフィンの外表
面に、主成分としてのポリビニルアルコール樹脂と、ポ
リアミド系樹脂および／またはポリビニルピロリドン系
樹脂からなる親水性付与剤とを有する親水性樹脂皮膜層
が被覆形成されていることを特徴とする積層型蒸発器に
よって達成されるものである。
【００２０】あるいはまた上記課題は、２枚の皿状コア
プレートが対向状に重ね合わされ、かつ周端部で接合さ
れることにより内部に冷媒通路を有するものとなされた
複数枚の板状チューブエレメントが、相互間にフィンを
介在配置させた状態で厚さ方向に積層されると共に、こ
れらチューブエレメント相互がそれらの上端部および下
端部にそれぞれ形成されたタンク部において接合一体化
された積層型蒸発器であって、前記各チューブエレメン
トを構成する１対のコアプレートは、それぞれ上下両タ
ンク部間において一方のタンク部から他方のタンク部に
向かって上下方向に沿って延び、かつ互いに平行な複数
の凹陥状内方突出リブを有し、その一方のコアプレート
のリブが他方のコアプレートのリブ間に配置され、かつ
各リブの先端部が対向するコアプレートの平面部に接合
されることにより、前記各チューブエレメント内に、一
方のタンク部から他方のタンク部に向かって延びた複数
の単位冷媒通路が並設されると共に、該チューブエレメ
ントの外表面に、一方のタンク部から他方のタンク部に
向かって延びた複数の結露水排水用ストレート溝が並設
され、かつ、前記チューブエレメントおよびフィンの外
表面に、接触角θが５〜２０度である親水性樹脂皮膜層
が被覆形成されていることを特徴とする積層型蒸発器に
よって達成されるものである。
【００２１】上記親水性樹脂として、上述のように主成
分としてのポリビニルアルコール樹脂に親水性付与剤を
添加含有せしめたもののみならず、更に皮膜硬化剤、界
面活性剤、臭気発生源であるかび等が発生しないように
すべく抗菌剤、殺菌剤あるいは防かび剤等の抑菌剤を添
加含有せしめたものを用いるのが好ましい。
【００２２】そしてそれらの好適な配合割合は、主成分
としてのポリビニルアルコール樹脂３０〜６５重量部、
ポリアミド系樹脂および／またはポリビニルピロリドン
系樹脂からなる親水性付与剤２０〜６５重量部、皮膜硬
化剤１〜１５重量部、界面活性剤０．１〜２．０重量部
および抑菌剤３〜３０重量部である。
【００２３】上記親水性付与剤としては、ポリアミド系
樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂のうちいずれか一方
を用いても良いが、好適にはその両者の混合液を用いる
ことが望ましい。
【００２４】前記皮膜硬化剤としては、フェノール系樹
脂またはユリア系樹脂等が好適に用いられるが、特に臭
気の少ないフェノール系樹脂を用いることが望ましい。
【００２５】前記界面活性剤としては、ノニオン系のも
のが好適に用いられる。
【００２６】前記抑菌剤としては、ビス（２−ピリヂル
チオ）ジンク １、１´−ヂホキサイド、メチル ベン
ズイミダゾール カーバメイド、サイア ベンズ イミ
ダゾールなどが好適に用いられる。
【００２７】親水性樹脂皮膜層の接触角θについては、
これが５度未満であると結露水の付着性が向上し過ぎて
排水用ストレート溝との関係においてその排水機能を十
分に発揮することができなくなり、逆に２０度を超える
と結露水の付着性および移動性が悪く排水用ストレート
溝との関係においてやはりその排水機能を十分に発揮す
ることができなくなる。従って、接触角θは５〜２０度
の範囲であることが必要であり、特に好適な接触角θ
は、７〜１３度の範囲である。
【００２８】前記凹陥状内方突出リブによって形成され
る排水用ストレート溝は、良好な排水性を得る等の目的
のために、その溝幅Ｗ、溝深さＤ、溝ピッチＰおよびコ
アプレートの両端膨出部を除いた部分に対する溝の占め
る面積の割合（％）を下記の範囲に設定することが好ま
しい。
【００２９】即ち、溝幅Ｗは、１〜３ｍｍの範囲とくに
好適には１．３〜２．４ｍｍの範囲に設定することが好
ましい。
【００３０】溝深さＤは、１〜２．５ｍｍの範囲とくに
好適には１．５〜２．１ｍｍの範囲に設定することが好
ましい。
【００３１】溝ピッチＰは、７〜１４ｍｍの範囲とくに
好適には８〜１１ｍｍの範囲に設定することが好まし
い。
【００３２】コアプレートの両端膨出部を除いた部分に
対する、排水用ストレート溝の占める面積の割合（％）
は、５〜４０％の範囲とくに好適には１５〜２５％の範
囲に設定することが好ましい。
【００３３】
【作用】チューブエレメントの上下両タンク部間の外表
面に、一方のタンク部から他方のタンク部に向かって延
びた結露水排水用ストレート溝として機能する複数の凹
陥状内方突出リブが並設されたものであることより、該
エレメントおよびフィンに付着した結露水は上記凹陥状
内方突出リブに沿って迅速に外部に排出される。従っ
て、いわゆる水飛び現象が効果的に抑制される。
【００３４】しかも、チューブエレメントおよびフィン
の外表面に、主成分としてのポリビニルアルコール樹脂
と、ポリアミド系樹脂および／またはポリビニルピロリ
ドン系樹脂からなる親水性付与剤とを含有する親水性樹
脂皮膜層が被覆形成されていることより、水ガラス系の
ような臭気性の問題が無いのはもとより、上記特定組成
の親水性樹脂皮膜層と排水用ストレート溝として機能す
る上記凹陥状内方突出リブとの組合わせに基づく相乗効
果によって、いわゆる水切れ性が向上されて排水性がよ
り一層良好なものとなる。従って、いわゆる水飛び現象
がより一層効果的に抑制される。
【００３５】
【実施例】以下、この発明を、アルミニウムないしはそ
の合金製のカーエアコンディショナー用の積層型蒸発器
に適用した実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３６】図７に示す蒸発器の全体図において、
（１）は垂直状態でかつ左右方向に積層された複数枚の
板状チューブエレメント、（２）はその隣接するチュー
ブエレメント（１）（１）間および最外側のチューブエ
レメント（１）の外側に配置され、かつろう付接合一体
化されたコルゲートフィンである。
【００３７】前記チューブエレメント（１）は、図１な
いし図７に示すように、長さ方向の両端に膨出状のタン
ク部（1a）（1b）を有すると共に、長さ方向の中間部に
両タンク部（1a）（1b）を連通する偏平状の冷媒通路
（1c）を有している。そして、各チューブエレメント
（１）は隣接するものどおしがタンク部（1a）（1b）に
おいて当接状態にろう付接合されると共に、各タンク部
（1a）（1b）に設けた冷媒流通孔（1d）（1d）を介して
隣接タンク部相互が連通状態となされている。
【００３８】前記各チューブエレメント（１）は、いず
れも２枚の皿状コアプレート（６）をその周端接合面
（6a）において対向状に重ね合わせ、ろう付一体化する
ことにより形成されている。このコアプレート（６）
は、プレス加工により形成されたもので、コアプレート
（６）相互の接合及びこれとコルゲートフィン（２）と
のろう付接合を容易に行わしめる目的でその材料として
芯材の表裏両面にろう材層がクラッドされたブレージン
グシートが用いられている。
【００３９】上記コアプレート（６）は、最外側のチュ
ーブエレメント（１）を構成する外側コアプレート
（６）を除いて、両端部に外方突出状の膨出部（９）が
形成されている。最外側のチューブエレメント（１）の
外側コアプレート（６）は、図６に示すように、その両
端部ともにフラットな状態となされ下端部には幅方向に
沿って３つの冷媒流通孔（1d）が穿設されている。
【００４０】また上記各膨出部（９）の頂壁には、コア
プレート（６）の幅方向に沿って３つの冷媒流通孔（1
d）が穿設され、該流通孔（1d）を通じて隣接するチュ
ーブエレメント（１）のタンク部相互が連通状態となさ
れている。もっとも、図７に示す蒸発器の全体図におい
て、その右から５番目と６番目に位置するチューブエレ
メント（１）（１）の下側タンク部（1b）（1b）の相互
接合面、および同１０番目と１１番目に位置するチュー
ブエレメント（１）（１）の上側タンク部（1a）（1a）
の相互接合面、および同１５番目と１６番目に位置する
チューブエレメント（１）（１）の下側タンク部（1b）
（1b）の相互接合面をそれぞれ構成する前記膨出部
（９）の各頂壁には、図９および図１０に示すように、
上述のような冷媒流通孔は穿設されておらず、その頂壁
が隣接するチューブエレメント（１）のタンク部（1a）
または（1b）相互の仕切りとして作用するようになされ
ている。而して、上記チューブエレメント（１）は、図
７に示すように相互間にコルゲートフィン（２）を介在
配置せしめた状態で、隣接するものどおしがタンク部
（1a）（1b）において当接状態に前記ろう材をもってろ
う付接合されるとともに、右最外側のチューブエレメン
ト（１）の下側タンク部（1b）には、冷媒入口管（３）
が、また左最外側のチューブエレメント（１）の下側タ
ンク部（1b）には冷媒出口管（４）がそれぞれ前記冷媒
流通孔（1d）を介して連通接続されている。上述の次第
で、図８に示すように、冷媒入口管（３）から流入した
冷媒は前記仕切りによって区画された各チューブエレメ
ント群毎に方向転換して蛇行状に流れ、出口管（４）か
ら蒸発器外へと流出するものとなされている。そして、
この間に、チューブエレメント（１）間に形成されたフ
ィン（２）を含む空気流通間隙を流通する空気と熱交換
を行うものとなされている。図６および図７において、
（５）は最外側のコルゲートフィンの外側に配設された
サイドプレートである。 なお、この実施例では上記各
チューブエレメント群がいずれも同一枚数のチューブエ
レメント（１）によって構成されており、かつこの実施
例の場合にはこのように各チューブエレメント群を同一
枚数のチューブエレメント（１）で構成することが良好
な熱交換性能を確保するうえで最も好ましいものであ
る。もっとも、蒸発器全体を構成するチューブエレメン
ト（１）の枚数によっては各チューブエレメント群を同
一枚数のチューブエレメント（１）によって構成するこ
とができない場合がある。このような場合であって上記
実施例のように冷媒出入口管（３）（４）をいずれもチ
ューブエレメント下端側に配設する際には、冷媒入口側
チューブエレメント群を構成するチューブエレメント枚
数を多く設定することが望ましい。もっとも、チューブ
エレメント（１）の枚数、冷媒の蛇行回数、冷媒出入口
管（３）（４）の接続位置等によっては、例えば冷媒の
体積変化に対応させて冷媒入口側から同出口側に至るに
従ってチューブエレメント群を構成するチューブエレメ
ントの枚数を増大して実質的通路断面積を漸次的大とす
ることが好ましい場合もあり、要するに諸条件に対応さ
せて最も良好な結果が得られるように設定すべきであ
る。
【００４１】ところで、上記各コアプレート（６）の内
面には、図１、図３および図６に示すとおり、前記両膨
出部（９）（９）間に該プレート（６）の一側縁部側に
偏在した状態で一方の膨出部（９）から他方の膨出部
（９）に向かって真っ直ぐに延びた、結露水排水用スト
レート溝としても機能する凹陥状内方突出リブ（７）が
上記プレートの幅方向に所定間隔ごとに突出形成されて
いる。而して、かかるリブ（７）を有する２枚のコアプ
レート（６）（６）を重ね合わせることで、周端部（6
a）どおしが接合されるとともに、図１および図３に実
線と一点鎖線とで示すように、両コアプレート（６）
（６）のリブ（７）（７）どおしが交互に配置された状
態となされ、かつ各リブ（７）の先端部が、対向するコ
アプレート（６）のリブ（７）相互間の平面部（８）に
当接された交互配置状態で接合され、チューブエレメン
ト（１）の冷媒通路（1c）内に、入口タンク部（1b）か
ら出口タンク部（1a）に向かって真っ直ぐに延びた複数
の単位冷媒通路（1e）が形成されている。 前記凹陥状
内方突出リブ（７）によって形成される排水用ストレー
ト溝（7a）は、良好な排水性を得る等の目的のために、
図３に示す溝幅Ｗ、溝深さＤ、溝ピッチＰおよびコアプ
レート（６）の両端膨出部（９）（９）を除いた部分に
対する溝の占める面積の割合（％）は次の範囲に設定す
ることが好ましい。
【００４２】即ち、溝幅Ｗは１〜３ｍｍの範囲に設定す
ることが好ましい。１ｍｍ未満であると結露水が流入し
にくくなり排水用ストレート溝として有効に機能しなく
なるからであり、逆に３ｍｍを超えて広く設定すると前
記単位冷媒通路（1e）が狭くなりすぎて冷媒側圧力損失
が大きくなるからである。特に好適な範囲は、１．３〜
２．４ｍｍである。
【００４３】溝深さＤは、１〜２．５ｍｍの範囲に設定
することが好ましい。１ｍｍ未満であると前記単位冷媒
通路（1e）が狭くなりすぎて圧力損失が大きくなると共
に、排水用ストレート溝として有効に機能しなくなるか
らであり、逆に２．５ｍｍを超えると相当直径が大きく
なりすぎて熱交換性能が低下するからである。特に好適
な範囲は、１．５〜２．１ｍｍの範囲である。
【００４４】溝ピッチＰは、７〜１４ｍｍの範囲に設定
することが好ましい。７ｍｍ未満であると前記単位冷媒
通路（1e）が狭くなりすぎて圧力損失が大きくなるから
であり、逆に１４ｍｍを超えるとピッチが大きくなりす
ぎて結露水の流入がスムーズに行われなくなるからであ
る。特に好適な範囲は、８〜１１ｍｍの範囲である。ま
た前記コアプレート（６）の両端膨出部（９）（９）を
除いた部分に対する、排水用ストレート溝の占める面積
の割合（％）は、５〜４０％の範囲に設定すべきであ
る。５％未満であってもまた逆に４０％を超えても保水
量が多くなって排水用ストレート溝として有効に機能し
ないからである。この関係は、上記排水用ストレート溝
の占める割合（％）と、空気側伝熱面積に対する保水量
の比（溝がない場合を１００とした百分率）（％）との
関係を示す図１２のグラフにより明らかである。また４
０％を超えると上述のように排水用ストレート溝として
有効に機能しなくなるばかりか、冷媒通路（1c）の断面
積が狭くなりすぎて冷媒側圧力損失が増大してしまうか
らでもある。特に好適な範囲は、１５〜２５％の範囲で
ある。なお、上記グラフにおける保水量とは、供試品で
ある凝縮器を水中に完全に浸漬したのち引き上げて３０
分経過した時点における付着水分量を意味する。
【００４５】前記凹陥状内方突出リブ（７）の断面形状
は、必ずしも図３に示すような横断面矩形状でなくて
も、例えば底部側に至るに従って漸次幅狭状となされた
形状等であっても良いが、排水用ストレート溝としてよ
り効果的に機能せしめるためには図示実施例のような断
面形状であることが好ましい。
【００４６】最外側のコルゲートフィン（２）の外側に
配設された前記サイドプレート（５）には、その内面側
に上下方向に延びた並列状態の多数の凹条（5a）が形成
されており、該サイドプレート（５）を最外側のコルゲ
ートフィン（２）の外側に配置した状態において該フィ
ン（２）との間に前記凹条（5a）に起因する上下方向の
排水通路が形成されている。これによって熱交換中に最
外側のチューブエレメント（１）とサイドプレート
（５）との間に生じる結露水が上記排水通路を通じて流
下し、この空気流通間隙における排水性能も向上される
ようになされている。
【００４７】上記チューブエレメント（１）、コルゲー
トフィン（２）およびサイドプレート（５）の表面に
は、図５に示すように、親水性樹脂皮膜層（Ｓ）が被覆
形成されている。
【００４８】この親水性樹脂としては、ポリビニルアル
コール樹脂を主成分とし、これにポリアミド系樹脂およ
び／またはポリビニルピロリドン系樹脂を添加含有せし
めたものを用いることが必要である。その理由は、第１
に、従来使用されていた水ガラス系の親水性皮膜ではそ
れ自体から臭気が発生し、その臭気が車室内等に流入し
て不快感を生じさせるという問題があったからであり、
これに代えて上記樹脂を用いるとその様な臭気の問題が
生じることなく良好な空気調和環境を確保することがで
きるからである。第２に、上記組成の樹脂からなる皮膜
を用いると下地皮膜層を構成する酸化物の臭いが外部に
発散されなくなり、より一層臭気対策に優れたものとす
ることができるからである。第３に、結露水排水用スト
レート溝との関係においてその排水機能をより効果的に
発揮させうるからである。即ち、水ガラス系の親水性皮
膜では結露水の付着性が良好すぎて排水用ストレート溝
との関係においてその排水機能を十分に発揮することが
できなくなり、また従来既知の樹脂系の皮膜では結露水
の付着性および移動性が悪く排水用ストレート溝との関
係においてやはりその排水機能を十分に発揮することが
できなくなり、いずれの場合であってもいわゆる水飛び
現象が生じる虞れがある。これに対して上記組成の樹脂
からなる皮膜は、水ガラス系のものと従来既知の樹脂系
のものとの中間的な特性を有することより、排水用スト
レート溝との関係においてその機能を効果的に発揮する
ことができるからである。
【００４９】なお、上記親水性樹脂皮膜は、主成分とし
てのポリビニルアルコール樹脂に、ポリアミド系樹脂ま
たはポリビニルピロリドン系樹脂のいずれかを添加含有
せしめたものであってもよいが、その両者を添加含有せ
しめたものの方が初期親水性および親水持続性がより良
好であることより望ましい。
【００５０】上述の如く、上記主成分としてのポリビニ
ルアルコール樹脂に、ポリアミド系樹脂および／または
ポリビニルピロリドン系樹脂等の親水性付与剤を添加含
有せしめるのみならず、更にフェノール系樹脂またはユ
リア系樹脂等の皮膜硬化剤、ノニオン系等の界面活性
剤、およびビス（２−ピリヂチオ）ジンク １、１´−
ヂホキサイド、メチル ベンズイミダゾール カーバメ
イド、サイア ベンズイミダゾール等の抑菌剤を添加含
有させることが好ましい。
【００５１】なお、上記皮膜硬化剤としては臭気の少な
いフェノール系樹脂を用いることが好ましい。
【００５２】上記各成分量は、主成分としてのポリビニ
ルアルコール樹脂を３０〜６５重量部、親水性付与剤を
２０〜６５重量部、皮膜硬化剤を１〜１５重量部、界面
活性剤を０．１〜２．０重量部、抑菌剤を３〜３０重量
部の範囲にそれぞれ設定することが好ましい。その理由
は以下のとおりである。
【００５３】主成分としてのポリビニルアルコール樹脂
は、親水性樹脂皮膜のベースとなるもので、これが３０
重量部未満であると十分な親水性を得ることができず、
また膜厚が薄くなって後述する抑菌剤を添加含有しよう
としてもそれができないからであり、６５重量部を超え
ると経済性が悪くなると共に親水性も悪くなるからであ
る。特に好適な範囲は、４０〜６０重量部である。
【００５４】親水性付与剤は、主成分としてのポリビニ
ルアルコール樹脂の親水性を向上させるもので、これが
２０重量部未満であると充分な親水性を付与することが
できないからであり、６５重量部を超えて過多に含有さ
れると皮膜が溶出し易くなり、例えば抑菌剤を添加含有
したものにあってはこれが流出してかびの発生を防止す
ることができなくなる等の問題を派生するからである。
特に好適な範囲は、３５〜４５重量部である。
【００５５】皮膜硬化剤は、樹脂皮膜を所要の硬度に調
整するために添加含有せしめるためのもので、これが１
重量部未満であると充分な皮膜硬化を達成することがで
きないからであり、１５重量部を超えると親水性を得る
ための親水基まで硬化反応を起こし充分な親水性が得ら
れないからである。その最も好適な範囲は、５〜１０重
量部である。
【００５６】界面活性剤は、親水性樹脂皮膜層を浸漬塗
布形成せしめる際における当該樹脂浴を安定化させて泡
立ちを抑制するために添加含有させるもので、これが
０．１重量部未満であると泡立ちを効果的に抑制するこ
とができないばかりか、抑菌剤を添加含有する場合には
これを充分に分散させることができないからであり、
２．０重量部を超えると上記浴が泡立って皮膜にムラが
発生するからである。その最も好適な範囲は、０．５〜
１．５重量部である。
【００５７】抑菌剤は、付着水分に起因するかび等の発
生を抑制して臭気の発生を防止することを目的として添
加含有されるものであり、この明細書において抑菌剤と
いう語は、抗菌剤、殺菌剤あるいは防かび剤等を含む意
味で用いる。この抑菌剤としては、なお、この抑菌剤は
上記界面活性剤によって分散せしめられる。
【００５８】この抑菌剤については、３〜３０重量部の
範囲に添加含有させることが好ましい。３重量部未満で
は良好な抑菌性が得られないからであり、３０重量部を
超えて過多に添加すると白粉となって析出し、使用時に
車室内等に飛散して空気調和環境を損うからである。そ
の最も好適な範囲は、５〜１５重量部である。
【００５９】上述した親水性樹脂皮膜層（Ｓ）は、厚さ
０．２〜１．５μｍの範囲に形成することが好ましい。
０．２μｍ未満では薄すぎて親水性の樹脂皮膜としての
機能を十分に発揮できないからであり、１．５μｍを超
えると樹脂特有の臭いが強くなるからである。特に好適
な範囲は０．５〜１．３μｍである。
【００６０】ところで、本願発明者等は前記排水用スト
レート溝（7a）との関係において、その排水機能を効果
的に発揮させるためには、接触角θが５〜２０度の範囲
にある親水性樹脂皮膜層を用いる必要があることを見出
した。
【００６１】即ち、従来では接触角θは可及的小である
ことが望ましいと認識されていたのであるが、本願発明
者等はむしろこれが５度未満であると結露水の付着性が
良好すぎて前記排水用ストレート溝（7a）との関係にお
いてその排水機能を十分に発揮することができなくなる
こと、および２０度を超えると結露水の付着性が悪く前
記排水用ストレート溝（7a）との関係においてその排水
機能を十分に発揮させることができなくなることを解明
した。従って、接触角θが５〜２０度の範囲にある親水
性樹脂皮膜を用いることが必要である。好適な接触角θ
は、７〜１３度の範囲である。
【００６２】上記親水性樹脂皮膜（Ｓ）の被覆形成は、
例えば次ぎのようにして行われる。前述した構造に組み
立てられた積層型蒸発器について、常法に従って前処
理、酸洗浄および水洗処理を順次的に施した後、下地処
理としての、リン酸クロム酸クロメート処理若しくはク
ロム酸クロメート処理を施す。なお、この処理は耐蝕性
の付与と樹脂の密着性向上の目的でなされるものであ
る。
【００６３】その後、上記処理を施した積層型蒸発器を
水洗処理した後、浸漬塗布法により上記組成の親水性樹
脂皮膜を塗布形成し、その後焼き付け処理を行うことに
より行われる。
【００６４】次ぎに、本願発明の有効性を確認するため
に、基本的には前記実施例と同様の構造であるが、表１
に示すように、チューブエレメントの型式（両タンク型
式、片タンク型式）、チューブエレメント表面の凹陥状
リブの態様および親水性皮膜の有無（種類）を異にする
供試品Ｎｏ．１〜６を準備した。
【００６５】
【表１】 上記各試料について、排水性および臭気性につき下記の
要領で評価し、その結果を表２に示すと共に、空気側伝
熱面積当りの保水量について供試品Ｎｏ．１を基準とし
た百分率換算値を同表に示した。
【００６６】排水性の評価については、上記各供試品を
水中に浸漬したのち引き上げて３０分経過した時点にお
ける保水量（実際の使用状態に対応する）を比較する方
法を採用した。その結果、表２において、使用状態で水
飛び現象が発生するおそれが全くない程度に保水量が少
ないものを○、水飛び現象が発生する場合がある程度に
保水量が少ないものを△、局部的に残留付着水が存在し
水飛び現象が発生するおそれがあるものを×、水飛び現
象が発生する程度に保水量が多いものを××として示し
た。
【００６７】臭気性の評価については、実際の使用状態
と同一条件下において臭覚により評価する方法を採用し
た。その結果臭気の点で、試験開始当初はもとより経時
的にもとくに問題にならない場合を○、試験開始当初は
問題にはならないが長期間に亘って使用すると問題にな
る場合を△、試験開始当初は問題にはならないが比較的
短期間の使用でも問題になる場合を×、試験開始当初か
ら問題になる場合を××として示した。
【００６８】
【表２】 上記結果から明らかなように、本願発明にかかる蒸発器
のように上下方向に沿った複数の排水用ストレート溝を
有するチューブエレメントを備え、かつ特定の親水性樹
脂皮膜層を被覆形成した実施例にあっては、いずれの比
較例と較べても排水性および臭気性のいずれの点におい
て良好なものであり、いわゆる水飛びおよび臭気のの問
題を一挙に解消し得たものであることを確認した。また
空気側伝熱面積当りの保水量を示すデータからも明らか
なように、本願発明の特定の親水性樹脂皮膜を使用した
場合には、この樹脂自体が保有する親水性能がさほど良
好ではない（接触角２０度以下、実施例の場合７〜１３
度）ものでも、排水用ストレート溝との相乗効果が有効
に発揮され、現状では親水性能が最良であるといわれて
いる水ガラス系親水性皮膜（接触角５度以下）よりも低
い保水量となることが確認され、特定の樹脂皮膜と排水
用ストレート溝のそれぞれの機能が有機的に結合されて
その相乗効果が有効に発揮されていることが実証され
た。
【００６９】更に、本願発明に係る積層型蒸発器（供試
品Ｎｏ．１）と、現在汎用されている代表的な、いわゆ
る片タンク型式の積層側蒸発器（供試品Ｎｏ．２）につ
いて、冷媒出口側圧力に対する冷却性能、冷媒流量に対
する冷媒通路抵抗、および空気流量に対する通気抵抗に
ついて比較し、その結果を図１３〜１５において示し
た。
【００７０】上記結果から明らかなように、本願発明に
係る積層側蒸発器（発明品）は現在汎用されている代表
的な積層側蒸発器（汎用品）と比較して、冷却能力に関
し汎用品の場合に冷媒出口側圧力が高くなるにつれて大
幅に低下するのに対し、その低下率が少なく、冷媒出口
側圧力の如何にかかわらず冷却性能において向上された
ものであり、また冷媒通路抵抗については冷媒流量の如
何にかかわらず常に０．１Ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ程度以上低減
されたものであり、更に通気抵抗については空気流量の
如何にかかわらず常に２ｍｍWater 程度低減されたもの
であって、蒸発器としての性能においても優れたもので
あることを確認し得た。
【００７１】
【発明の効果】この発明は、上述の次第で、チューブエ
レメントの一端部に入口タンク部が設けられると共に、
他端部に出口タンク部が設けられ、しかもチューブエレ
メントを構成する１対のコアプレートにその一方のタン
ク部から他方のタンク部に向かって上下方向に沿って延
び、かつ互いに平行な複数の凹陥状内方突出リブを有
し、チューブエレメント内に一方のタンク部から他方の
タンク部に向かって延びた複数の単位冷媒通路が並設さ
れていることから、冷媒がチューブエレメント内を偏流
したり、撹乱したりすることなくスムースに冷媒通路内
を流通する。
【００７２】従って、冷媒側圧力損失が少なく、しかも
全冷媒通路を通じて均等にかつ効率良く熱交換がなされ
るので、蒸発器全体としての熱交換性能を向上しうる。
【００７３】更には、対向するコアプレートのリブが、
交互配置に設けられ、各リブの先端部が対向するコアプ
レートの平面部に接合されているから、リブの先端部ど
おしを接合する場合のようにプレートのずれに伴う接合
不良を生ずるおそれをなくすことができ、組立作業をラ
フに行うことができ、それでいて両コアプレート相互が
確実に接合された強度に優れたチューブエレメントを有
する積層型蒸発器を提供することができる。しかも、こ
のような構造とすることにより、冷媒の伝熱面積を広く
確保することができ、ひいては熱交換効率の向上を図る
ことができる。またチューブエレメント外表面の上下両
タンク部間にその一方のタンク部から他方のタンク部に
向かって上下方向に沿って延び、かつ互いに平行状に形
成された複数の凹陥状内方突出リブが結露水排水用スト
レート溝として機能することより、チューブエレメント
及びフィンに付着した結露水は上記排水用ストレート溝
に沿って迅速に外部に流出される。
【００７４】しかも、上記排水用ストレート溝と、チュ
ーブエレメントおよびフィンの外表面に被覆形成された
特定組成の親水性樹脂皮膜層との組合わせによって、排
水用ストレート溝および親水性樹脂皮膜層のそれぞれに
起因する各効果の総和を超えた予期しない相乗的な作用
効果を奏するものとなされ、排水性ないしは水切れ性が
より一層向上される。
【００７５】従って、いわゆる水飛び現象がほぼ完全に
抑制されると共に、付着残留水に起因してかび等が発生
するようなことがなくなるため、空気調和環境を損ねる
という不都合を一挙に解消し得る。
【００７６】また、前記樹脂として、主成分としてのポ
リビニルアルコール樹脂と、ポリアミド系樹脂および／
またはポリビニルピロリドン系樹脂からなる親水性付与
剤とを含有するものを用いることにより、水ガラス系も
のを用いた場合のようにそれ自体から発生する臭気が問
題となることもなく空気調和環境を良好に維持すること
ができる。
【００７７】請求項２、３に記載のように、親水性樹脂
皮膜層として、主成分としてのポリビニルアルコール樹
脂に、ポリアミド系樹脂および／またはポリビニルピロ
リドン系樹脂からなる親水性付与剤、皮膜硬化剤、界面
活性剤および抑菌剤が添加含有されてなるものを用いる
ことにより、排水用ストレート溝による排水機能を効果
的に発揮させつつ、付着残留水分に起因するかび等の発
生をより効果的に阻止しえ、これに起因する異臭の発生
を効果的に防止し得る。
【００７８】請求項４に記載のように、親水性樹脂皮膜
層として、その接触角θが５〜２０度であるものを用い
ることにより、前記排水用ストレート溝との関係におい
てその排水機能を倍加的に発揮させることができ、もっ
て水飛び対策および臭気対策の双方の施された、特に空
気調和器用として快適に使用しうる積層型蒸発器の提供
をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示すもので、冷媒通路側か
ら見たコアプレートの平面図である。
【図２】図１のII-II 線の拡大断面図である。
【図３】図１のIII-III 線の拡大断面図である。
【図４】図４（イ）は図１のIV-IV 線の拡大断面図、図
４（ロ）は図１のＶーＶ線の拡大断面図である。
【図５】チューブエレメントのタンク部付近の拡大断面
図である。
【図６】積層型蒸発器の一部を分離した状態で示す斜視
図である。
【図７】蒸発器の全体正面図である。
【図８】冷媒の流れを示す説明図である。
【図９】タンク部の仕切りを構成するコアプレートの平
面図である。
【図１０】図９のＸーＸ線の拡大断面図である。
【図１１】従来品のコアプレートを冷媒通路側から見た
平面図である。
【図１２】コアプレート（６）の両端膨出部を除いた部
分に対する、排水用ストレート溝の占める面積の割合
（％）と、空気側伝熱面積に対する保水量の比（溝がな
い場合を１００とした百分率）（％）との関係を示すグ
ラフである。
【図１３】冷媒出口側圧力に対する冷却性能を示すグラ
フである。
【図１４】冷媒流量に対する冷媒通路抵抗を示すグラフ
である。
【図１５】空気流量に対する通気抵抗を示すグラフであ
る。である。
【符号の説明】
１ チューブエレメント 1a タンク部（上部） 1b タンク部（下部） 1c 冷媒通路 1e 単位冷媒通路 ２ フィン ６ コアプレート 6a 周端部 ７ 凹陥状内方突出リブ 7a 結露水排水用ストレート溝 ８ 平面部 Ｓ 親水性樹脂皮膜層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２枚の皿状コアプレートが対向状に重ね
    合わされ、かつ周端部で接合されることにより内部に冷
    媒通路を有するものとなされた複数枚の板状チューブエ
    レメントが、相互間にフィンを介在配置させた状態で厚
    さ方向に積層されると共に、これらチューブエレメント
    相互がそれらの上端部および下端部にそれぞれ形成され
    たタンク部において接合一体化された積層型蒸発器であ
    って、 前記各チューブエレメントを構成する１対のコアプレー
    トは、それぞれ上下両タンク部間において一方のタンク
    部から他方のタンク部に向かって上下方向に沿って延
    び、かつ互いに平行な複数の凹陥状内方突出リブを有
    し、その一方のコアプレートのリブが他方のコアプレー
    トのリブ間に配置され、かつ各リブの先端部が対向する
    コアプレートの平面部に接合されることにより、前記各
    チューブエレメント内に、一方のタンク部から他方のタ
    ンク部に向かって延びた複数の単位冷媒通路が並設され
    ると共に、該チューブエレメントの外表面に、一方のタ
    ンク部から他方のタンク部に向かって延びた複数の結露
    水排水用ストレート溝が並設され、 かつ、前記チューブエレメントおよびフィンの外表面
    に、主成分としてのポリビニルアルコール樹脂と、ポリ
    アミド系樹脂および／またはポリビニルピロリドン系樹
    脂からなる親水性付与剤とを含有する親水性樹脂皮膜層
    が被覆形成されていることを特徴とする積層型蒸発器。
  2. 【請求項２】 親水性樹脂皮膜層は、主成分としてのポ
    リビニルアルコール樹脂に、ポリアミド系樹脂および／
    またはポリビニルピロリドン系樹脂からなる親水性付与
    剤、皮膜硬化剤、界面活性剤および抑菌剤が添加含有さ
    れてなるものである、請求項１に記載の積層型蒸発器。
  3. 【請求項３】 親水性樹脂皮膜層は、主成分としてのポ
    リビニルアルコール樹脂３０〜６５重量部に、ポリアミ
    ド系樹脂および／またはポリビニルピロリドン系樹脂か
    らなる親水性付与剤２０〜６５重量部、皮膜硬化剤１〜
    １５重量部、界面活性剤０．１〜２．０重量部および抑
    菌剤３〜３０重量部が添加含有されてなるものである、
    請求項２に記載の積層型蒸発器。
  4. 【請求項４】 ２枚の皿状コアプレートが対向状に重ね
    合わされ、かつ周端部で接合されることにより内部に冷
    媒通路を有するものとなされた複数枚の板状チューブエ
    レメントが、相互間にフィンを介在配置させた状態で厚
    さ方向に積層されると共に、これらチューブエレメント
    相互がそれらの上端部および下端部にそれぞれ形成され
    たタンク部において接合一体化された積層型蒸発器であ
    って、 前記各チューブエレメントを構成する１対のコアプレー
    トは、それぞれ上下両タンク部間において一方のタンク
    部から他方のタンク部に向かって上下方向に沿って延
    び、かつ互いに平行な複数の凹陥状内方突出リブを有
    し、その一方のコアプレートのリブが他方のコアプレー
    トのリブ間に配置され、かつ各リブの先端部が対向する
    コアプレートの平面部に接合されることにより、前記各
    チューブエレメント内に、一方のタンク部から他方のタ
    ンク部に向かって延びた複数の単位冷媒通路が並設され
    ると共に、該チューブエレメントの外表面に、一方のタ
    ンク部から他方のタンク部に向かって延びた複数の結露
    水排水用ストレート溝が並設され、 かつ、前記チューブエレメントおよびフィンの外表面
    に、接触角θが５〜２０度である親水性樹脂皮膜層が被
    覆形成されていることを特徴とする積層型蒸発器。
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