JPH07115439B2 - 熱交換器用フイン材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、熱交換器用フィン材に関し、特にその表面上
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。

（ロ）従来の技術 熱交換器には、熱交換効率を向上させるために伝熱性に
優れたアルミニウム製のフィンが取り付けられているも
のがある。この熱交換器を用いて冷房を行う場合、フィ
ン間で温かい空気を冷やすわけであるが、この際フィン
の表面上に凝縮水が付着することがある。この付着し滞
留した凝縮水によりフィン間の風路が狭められて通風量
が低下したり、或いは騒音が発生したりすることがあっ
た。更に、この凝縮水が通風方向へ飛散し冷房装置の各
所や家屋の各所を汚すこともあった。

このため、フィンの表面を親水化して凝縮水を薄い水膜
として流下させる方法が従来より行われている。親水化
の方法としては、例えばアクリル酸樹脂と水ガラスとの
混合物を塗布する方法が知られている。

しかしこの流下法は、フィンと大気との界面（即ちフィ
ンの表面）で凝縮水を処理するものであるため、フィン
の表面状態の変化（例えば塵の堆積や撥水性物質の付着
等）によって水の流下が妨げられるという固有の欠点が
あった。又、例えば親水化処理のため水ガラス等の無機
系化合物を用いた場合には、この無機系化合物の存在故
に、フィンに穿孔加工や曲げ加工を施す際クラックが発
生し塗膜が剥がれ易いという欠点があった。

そこで本発明者等はこの点を解決すべく鋭意検討し、特
願昭60-221645号においてフィン材本体表面に接着剤と
高吸水性樹脂粉末との混合層を形成した熱交換器用フィ
ン材を提案した。この提案に係る熱交換器用フィン材
は、凝縮水をフィンの表面層（接着剤と高吸水性樹脂粉
末との混合層）中に吸水させ、その層中で凝縮水を処理
するものであり、且つ表面層が有機系化合物のみで構成
されているため、上記の欠点を悉く解決しうるものであ
る。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、特願昭60-221645号に係る提案において
用いる高吸水性樹脂粉末は水を吸水してそれを保持する
能力が過剰であるため、凝縮水を層中において流下させ
にくいという欠点があった。また、水を多量に保持した
場合、膨潤した高吸水性樹脂粉末が通風によってフィン
の表面層から脱落するということもあった。

そこで本発明は、ある特定の有機系化合物をフィン材本
体に塗布することにより上記の欠点を排除し、凝縮水を
吸水するがそれを保持する能力が少なく、凝縮水を吸水
した後速やかにフィンの表面層中において水を流下させ
ようとするものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 即ち本発明は、フィン材本体表面に、接着剤とセルロー
ス粉末との混合層が形成されてなることを特徴とする熱
交換器用フィン材に係るものである。

フィン材本体としては、伝熱性の良好なものであればど
のような材質のものでも用いうるが、特に、伝熱性に優
れている点、各種の成型加工がし易い点、重量が軽い点
からアルミニウム薄板が最も好ましい。

接着剤としては、従来公知の接着剤、特に塗料用接着剤
を用いることができ、例えばフェノール樹脂，レゾルシ
ン樹脂，ポリウレタン樹脂，エポキシ樹脂等の熱硬化性
樹脂接着剤，ポリ酢酸ビニル，ポリビニルアルコール，
ポリビニルブチラール，ポリアクリル酸エステル等の熱
可塑性樹脂接着剤等を用いることができる。この中でも
特にアクリル酸−アクリル酸エステル等からなる共重合
体は側鎖にカルボン酸基を有しており親水性に富むので
好ましい。又、ポリビニルアルコールやポリビニルブチ
ラールの如く側鎖に水酸基を持つものも親水性に富むの
で好ましい。

セルロース粉末としては、パルプ，レーヨン等のセルロ
ース繊維を粉末状にしたものが用いられ、例えばセルロ
ース繊維を塩酸で蒸煮して得られるミクロクリスタリン
セルロースやセルロース繊維をアルカリ水溶液で膨潤さ
せて水で希釈しその後噴霧・乾燥して得られるソルカフ
ロック等が用いられる。この中でも特に粒径の小さいミ
クロクリスタリンセルロースが好適である。これは、フ
ィン材本体上に形成される混合層の表面に凹凸が生じに
くいからである。この観点から、セルロース粉末、特に
ミクロクリスタリンセルロースの粒径は0.1〜２μ程度
が好ましい。尚、ミクロクリスタリンセルロースの粒径
の測定方法は、沈降法による。

フィン材本体表面に接着剤とセルロース粉末との混合層
を形成するには以下の如き方法による。まず接着剤を溶
解させる有機溶剤（代表的にはトルエンやβ−オキシエ
チルエーテル（以下単に「セロソルブ」と言う。）が挙
げられる。）を準備し、この中にセルロース粉末と接着
剤（固体状でも液体状でもよい。）を投入し、サンドミ
ルにてセルロース粉末を分散させる。セルロース粉末は
この処理により粒径が約１μ以下の微粒子に分散され
る。例えば、ミクロクリスタリンセルロースの場合３〜
10μの粒径のものを用いて上記の処理を行うとミクロク
リスタリンセルロースの粒径は約１μ以下となる。セル
ロース粉末と接着剤との配合割合は、所望に応じて任意
のものが採用しうるが、セルロース粉末100重量部に対
して接着剤50〜1000重量部程度がよい。セルロース粉末
は水を吸水するが、有機溶剤は吸水せず、そのままの形
態で分散する。そして接着剤は溶液状となる。このよう
にしてセルロース粉末と接着剤が均一に混合した分散液
が得られる。尚、セルロース粉末の分散に界面活性剤を
用いれば、分散性が向上するので好ましい。この後、分
散液をフィン材本体表面に塗布し乾燥することにより、
接着剤とセルロース粉末との混合層を形成することがで
きる。

（ホ）作用 本発明に係るフィン材を熱交換器用のフィンとして用い
ると、凝縮水はフィンの表面に形成されている混合層中
のセルロース粉末中に吸水される。そして吸水された水
は自重により徐々に流下しフィンの表面から排除され
る。

又、側鎖にカルボン酸基若しくは水酸基を有する高分子
重合体を接着剤として用いて混合層を形成すると、接着
剤が比較的親水性に富むため、水が接着剤中ひいては混
合層中を移動し易くなる。

（ヘ）実施例 セロソルブ500g中にアクリル酸−アクリル酸エステル共
重合体（日本油脂（株）製、商品名モデパール）100gと
平均粒径７μのミクロクリスタリンセルロース（旭化成
工業（株）製、商品名アビセル）50gとを投入し、攪拌
して分散液を得た。この分散液を、厚さ0.13mm,寸法200
mm×300mmのアルミニウム薄板よりなるフィン材本体に
塗布，乾燥し、接着剤とミクロクリスタリンセルロース
との混合層を形成した。混合層の厚さは0.002mmであっ
た。

このフィン材に所定の穿孔加工を行って熱交換器のフィ
ンとして取り付けた。その結果、フィンの表面に水が現
れることなく、凝縮水は混合層のミクロクリスタリンセ
ルロース中に直ちに吸水された。また、過剰の水は薄膜
状となり流下が継続され、ミクロクリスタリンセルロー
スの脱落も見られなかった。

（ト）発明の効果 本発明に係るフィン材は、その表面に有機系高分子重合
体が塗布されているのみで、無機系化合物が存在しない
で、フィン材の穿孔加工や曲げ加工の際、フィン材の塗
膜（接着剤と高吸水性樹脂粉末との混合層）にクラック
が発生するのを防止でき、塗膜の耐久性ひいてはフィン
材の耐久性の向上を図ることができる。

又、本発明に係るフィン材を用いて得られるフィンは、
凝縮水の処理をその表面上で行うのではなく、表面層
（混合層）中で行うものであるため、フィンの表面に塵
や撥水性物質が付着しても、凝縮水のフィン表面からの
排除を速やかに行うことができる。

又、本発明に係るフィン材の表面層には特願昭60-22164
5号に係る提案で用いる高吸水性樹脂粉末に代えてセル
ロース粉末を用いているため、凝縮水を吸水してもそれ
を保持する能力が小さく、水の自重によって速やかに水
が流下する。従って、凝縮水のフィン表面からの排除を
速やかに行うことができる、更に、セルロース粉末は高
吸水性樹脂粉末に比べて膨潤度が小さいため、通風によ
ってフィン表面から脱落することも少ない。

混合層中の接着剤として側鎖にカルボン酸基や水酸基を
持つ高分子重合体を採用すると、混合層の表面でセルロ
ース粉末によって吸水された水が混合層内部へ移動し易
くなり、混合層内部に存在するセルロース粉末の吸水能
を十分に活用することができ、従って混合層の吸水能力
を向上させることができる。更に、混合層中の水の自重
による流下性も向上するため、凝縮水の排除もより速や
かに行うことができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィン材本体表面に、接着剤とセルロース
   粉末との混合層が形成されてなることを特徴とする熱交
   換器用フィン材。
2. 【請求項２】接着剤として、側鎖にカルボン酸基又は水
   酸基を有する高分子重合体を用いる特許請求の範囲第
   （１）項記載の熱交換器用フィン材。
3. 【請求項３】セルロース粉末としてミクロクリスタリン
   セルロース粉末を用いる特許請求の範囲第（１）項記載
   の熱交換器用フィン材。
4. 【請求項４】ミクロクリスタリンセルロース粉末の粒径
   が0.1〜２μである特許請求の範囲第（３）項記載の熱
   交換器用フィン材。