JPS59205595A - 熱交換器用アルミニウム製フイン - 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】 この発明は、熱交換器用アルミニウム製フィンに関する
。

この明細書において、アルミニウムとは、アルミニウム
Ｊ＞　Ｊ：びアルミニウム合金を含むものとする。

一般に、熱交換器、とくに空気調和機の蒸発器にＪ５い
ては、フィンの表面温Ｉ見が大気の露点以下となるため
フィンの表面に水滴がイＪ　Ｗ　？ｌる。

このような水滴のイ」着により通Ｊ！ｌｊ（抵抗が１１
１大し、かつ風量が減少して熱交換効率が低下づ−る。

これは熱交換器の性能向上と小型化のかめにノインピソ
ヂをｖ（＜シた場合にとくに顕署に現われる。熱交換効
率はフィン表面の水のヌレ性が大きく影響するものであ
り、フィン表面のヌレ性が良いと（＝１着した水が水滴
となりに＜）、このため通ｒａ＋抵抗が小さくなり、風
量ム多くなって熱交換効率か増大Ｊる。イこで、従来よ
り種々の親水性処理？人が提案されているが、未だ充分
な親水性ど耐食性を右りる熱交換器用フィンを！！７造
ｇることができなかった。

この発明は、上記の魚に鑑みなされ７ｊもので、アルミ
ニウム板の向（食性を有する化学皮膜の表面に、づぐれ
た親水性と耐油汚染性をイｊりる被覆層を形成Ｊること
により、親水性と耐ｆａ１’ｌを長期間持続づることか
でさ、ひいでは熱交換器の性能の向上を図ることができ
る熱交換器用アルミニ１クム製フインを提供り−ること
を目的としでいる。

この発明は、」二記の目的を達成するために、アルミニ
ウム板の表面に化学皮膜が形成され、この化学皮膜の表
面に、ビニルスルホン酸、ビニルホスホンＷ　ｄ−３Ｊ
：びビニルカルボン酸の単独重合体ししくは共・Ｄ合ｆ
木、Ｊ＞　、Ｊびこれらの単独重合体もしくは共重合体
の塩〜ししくはニスデル、並Ｏ・に上記ビニル化合物ど
イ・飽和低級アルコ−ツレもしくは該アルニ」−ルのス
ル１１＼ン酸エスラルｄ′ｊよびリンＡＱ−Ｉステルと
のバ重合体、並ひに没食子酸、）ノラビアゴムおよびフ
ッ化ジルコン酸よりなる群の中から選ばれノζ少なくと
も１種の親水ＰＩ　！ｌｌ７１質滋にりなる親水１１被
范層が形成されている熱交換器用アルミニウム製−ノイ
ンを要旨としている。

アルミニウム板は、所要長さをイｊす゛る平恢の状デル
で処理および加工をすることができるが、とくにコイル
状の状態で連続的に処理わよび加工をするのが好適であ
る。

アルミニウム板の表面に耐食性を右りる化学皮膜を形成
りるにＩＪｌ、常ｄ（によればＪ：いが、なかでも酸系
溶液若しくは４０°Ｃ〜沸ＩＩヒ温瓜のｊｌ；１イ詞ン
水にＪ、る９漬ないし１す１；）処理または水蒸気処理
によるのが適当（゛ある。

酸系溶液としては、クロノ、酸、クロム酸塩、重クロム
Ｆ２塩、クロム酸・リン酸、リン酸、リンＩＩ！２塩、
チタン酸」ムまたはタンニン酸−チタン酸を含む浴液か
好ましい。酸系溶液による処理＋１．’１間は、一般的
に５秒ないし２０分である。

脱イオン水としては蒸留水も使用可能であるし、また処
理液中にａハノる全屈酸化物の沈澱防止のために、１１
；１イオン水に１−リエタノールアミンのにうなアミン
類を含イうさばておくのか好Σ１、しい。１１Ｓ２イオ
ン水σ月１１−Ｎ、ｌ、６〜１３がりＴましい。この範
囲外では化学皮１１１１の形成にりもアルミニウムの溶
解の方が進行する。脱イオン水または水蒸気による処理
時間は、通７ｋ　ｌ−６０分である。

一１記のようにしχアルミニウム板の表面に形成された
化学皮膜は、っさ゛の親水性被覆層の形成に良好な−１
・地を提供づるうλに、名士の親水１１と優れた耐食性
をイＩＩるか、ｊｌす系溶液にょる処理の方が脱イオン
水にＪ−るそれよりし一層イ案れｌζ耐食性をイ輪」る
。

親水性被覆層を描成Ｊ゛る親水ＩＪｌ物ｖ°１としでは
、具体的にはつきの（ｉ　）〜（Ｖ）１７）ｂのがあげ
られる。

（ｉ　）　　ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸ｄ５
よびビニルカルボン酸の単独重合体、並びにこれらの共
重合体。

ここで、ヒ゛ニルカルボン ル酸Ｊ″３よびメタクリルＭ　等があけられる。

（ｉ　ｉ　）　　、、Ｉ−記（１）の甲独干合１ホＪ３
よび共Φ合ｆ本の塩すしく（まエステル。

ここて、塩として（よ、〕−１へ（戸りム塩、カリウム
塩等かあ（′Ｉられる。

（ｉｉｉ　）　　ビニルスルホン酸、ビニルホスホン酸
ｃＩ３　Ｊ、びヒ゛ニルカルボン −ルもしくはビニルアルコール等の不飽和低級アルコー
ルとの凡手合体。

（１■）　　ビニルスルボン酸、ビニルホスホン酸およ
びビニルカルボン酸と、上記不飽和低級）ノルロールの
＆，＜（Ｍエステルもしくはリン酸１スＪルとの共重合
体。

（Ｖ）　　没食子酸、アラビアゴム、フッ化ジル１１ン
酸。

」−記（１）〜（Ｖ　）の親水性物質は、１種もしくは
２種以上混合して使用される。

親水外被“Ｖｉ層を形成する処理（Ｊ、、浸油、噴霧ま
たは塗イＩＪにＪ、つＣ？−］なわれる。

親水１イ［物υ′Ｉのｊｌ：ａ　Ｉ良は、ｏ．ｏｏ１〜
２０市け％、とりわｔ：、１０．０１−５重（Ｑ％が好
ましい。

ここで、親水性物質の潤度が０．００１小惜％未満では
充分な親水性ど耐油ｄ，染牲を右づる被覆層が１ｉｔら
れず、１０重量％を越えても効果の増大は１ｙＪ侍でさ
ない。

溶液のｐｌ−１は、２〜１３が好ましい。ｐｌ−１がこ
の範囲以外−〇は、親水性被覆層の形成よりもツノルミ
ニウムおよび化学皮１１つ）の溶解の進行の方がはやい
。

溶液による処理１１ｉ’ｉ間は、溶ｉ１ｋ　８：’ｉ　
Ｉ身との関係で決定せられるが、１０秒〜１０分が好ま
しい。

処理時間が１０秒未満では、満足Ｊべぎ親水性被覆層が
得られず、１０分を越えても１０分で処理づる以上の親
水性の増大（よみられない。

％　ａ３、ｊ′ルミニウム板の表面に化学皮膜と親水性
被醒ｂＪを一形成Ｊる処理は、熱交換器に組み立′Ｃる
前の一１イル状のアルミニウム板に対して行なつＵ　（
：）Ｊ：いし、あるいはアルミニウム板よりイｆるフィ
ンを熱交換器に組み立てた後に、この熱交換前金１４、
を所定の処理溶液に浸漬づることにより？−ＪＩＪ一つ
一Ｃしよい。

ここで、前当のコイル状アルミニウム板を処ｌｌｊりる
揚台には、得られたフィン（Δの親水性被Ｔａ層の表面
に、さらにワックス、あるいはワックスとボリヒニルｉ
ｌルコール舌の水溶性高分子化合物Ｊ、すｈる被覆層を
形成し、フィン４Δを所定の形状に成形するさいの金型
の摩耗を少なくするようにづるのが好ましい。このよう
なワックスど水’ａ７　Ｍ．　ｉ”：：＋分子化合物の
使用については、特願昭５５７−２３／１９３；に訂し
く述へられている。

この発明にＪ、る熱交換器用７／ルミニウム製フィンは
、上述のように、ツノルミニウム板の表面に化学皮膜が
形成され、この化学皮膜の表面に、ビニルスルホン酸、
ビニルホスホン酸およびビニルカルボン酸の単独重合イ
ホもしく　＃Ｊ．共重合体、および゛これらの中独壬合
イホもしく（、１共重合体の」傷ｂｂ＜は」−スｊル、
並ひに土１、ピビニル化合物と不飽和低級アルコールも
しくは該アルコールのスルホン酸土スフールｄ３　Ｊ：
びリン酸エステルとの共重合体、並びに没食子酸、アラ
ビアゴムおよびノッ化ジルニ］ン酸より４「る群の中が
ら選はれた少なくとも１種の親水性物Ｙ１よりなる親水
性被覆層か形成されているしので、油等の汚染物質，が
親水性被覆層の表面に（’Ｊ椙しても親水性が劣化１！
　＝ｒ、したがってすぐれた耐油汚染性を右しており、
またフィンが長時間水１こ浸されていても、これの入面
の親水性被覆層がやはり劣化づ−ることなく、Ｊぐれた
耐水性を有しており、そして親水性被覆層の一ト１ｆ１
１には耐食性に侵れＩζ化学皮膜が形成され゛（いるた
め、フィンはすぐれた親水性と耐食性を長期間持続する
ことができる。

この発明ににるツインを用いてつくられた熱交換器にＪ
３いては、フィンニイ」着した水滴は、ｌζ１５まちぞ
の形を崩してフィンの表面に膜状となって広がり、これ
まり流トしてほとんど除ムμられる。表面張力にＪ：リ
フインに残存した水し薄い膜状となるため、これは通風
の妨げにならない。したがって、上記した水滴ｆｑ＠に
よる通風抵抗の増大の問題はなくなり、熱交換効率のよ
い熱交換器が１ワられる。加えて、アルミニウム製−ツ
インの表面に形成せられた化学皮膜の存在により、熱交
換器の１良ｆ（１ぞのものもよい。

つぎに、この発明の実施例を比較例ととしに説明覆る。

つご　施　１列　１〜９ アルミニウム板どし“Ｃ，ＪＩ；Ｊさ１　ｎｖ、巾５０
ｍｍＪ５よび長さ１００　ｍｍのＪＩＳΔ−１１００１
−１２４アルミニウム板を用い１．これの表面を２重足
％のクロム酸く日本ベイン１〜？Ｊ−’％アロジン〉を
含む溶液を用い−Ｃ１３０℃（・・３分間処理し、アル
ミニウム板の表面にクロメート皮膜を形成し］ご。

つぎに、下表に示す各種親水性物質１重量％を含む溶液
を用いで、上記り〔１メート皮膜を有覆るアルミニウム
板を６０℃で１分間処理し、り（：１メ〜１〜皮膜の表
面に親水性被覆１１ｇ１を形成し、熱交換器用）′ルミ
−ラム製フィンを製作した。

’ＪＰ　（ＩＩＩ＋　１Ｉｉｔ　験 、１．：　ｉｌｊのようにしてｅｌられたフィンの１１
−能をＨｔＩｉｌｌＩＩＩづるために、初期親水性、耐
水性、耐油汚染ＩＩ−Ｊ３　Ｊ、び耐食性を測定し、得
られた結果を−１・人に示した、。

７１１Ｊ　＋ｖＪ親水性は、フィンの製造直後にお１）
るホの接触角を測ることににり測定した。

耐水性は、フィンを流水に８［１，Ｉ１間？２漬したの
ち、フィンの水の接触角を測ることにより測定し　ｌご
　。

耐油汚染性は、フィンを油霧囲気中に２４’ｉ１．′ｉ
間放置したのち、フィンの水の接触角を割ることにＪζ
り測定した。

耐食性ＩＪ、、塩水噴霧試験２０日後におりるフィンの
入面状態を測定した。

ここで、これらの計（験のｉｒ’Ｐ　ｌｂは、つさ゛の
とおりとした。

◎：非常に良好、○：　１：、４好、×：不良。

まｌＪ比較のために、下記の従来の２種のフィンについ
て、上記の揚台ど同様に評価試験を行イｒい、１０１ら
れた結果を−ｌ−表にまとめで示した。

なお、比較例１のフィンは前処１ｌｌｊのアルミニウム
板よりなるもの″（あり、比較例２のフィンはアルミニ
ウム板の表面にり自メート皮膜のみを形成したものであ
る。

（以下余白） 上記表から明らかな、」、うに、この発明によるフィン
は、比較例のフィンに比べて、非常にＪくｈた親水性、
耐水性、耐油汚染性を有するものである。

なお、この発明にＪ、るノノルミニウ１１製フィンは、
カークーラｄ５よびルームクーラの蒸発器あるい（Ｊそ
の他のだ１交挽置に通用可能である。

以上 外４名 手続補正書 １、　ｉ）３件の大小　　１！ｌ（和５８年持１ど１シ
１イ１第７８６８３　　号２、究明の名称　熱交換器用
アルミニウム製フィン３、補正をする者 事件との関係　　　　持１γ「出願人 ４代　理　人 外４　名 ５　補正命令の日付　　　昭和　　年　　月　　　日６
、　　ｈｌｉ＋Ｌにより増加する究明の数７・　補正の
対争明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細８、
　ｈｎ　、ｉｌ−の内容な説明の榴ら別　　添 補　　正　　の　　内　　容 １゜　明細書の特許請求の範囲の欄の記載を別紙のとお
り補正する。

２　同書４頁１行、６頁１３行、７頁６行、同頁１０行
および１０頁６〜７行の「ビニルカルボン酸」を「エチ
レン性不飽和カルボン酸」とそれぞれ訂正する。

３、　同書４頁４行および１０頁９行の「ビニル化合物
」を「不飽和酸化合物」とそれぞれ訂正する。

４　同書６頁１５〜１６行の「ここて、・・・あげられ
る。」をつぎのよう（こｌｉｌ正する。

「ここで、エチレン性不飽和カルボン酸としては、アク
リル酸、メタクリル酸、マレイン酸、７　Ｙ　／ｌ／酸
および桂皮酸などのように、炭素数３〜９を有するもの
を使用するのか好ましい。」以　　上 ４１ｒ；Ｆ＋’　：ｔｌ’ｌ求（７，）　範囲アルミニ
ウム板の表面に化学皮膜か形成され、？ニー　ノ化学皮
膜の表面に、ビニルスルホン酸、ビニの単独重合体もし
くは共重合体、およＯこれらのＩｉ１独重合体もしくは
共重合体の塩もしくはエステル、並び（こ」二記不飽和
酸化合物と不飽和低級アルコールもしくは該アルコール
のスルホン酸エステルおよびリン酸エステルとの共重合
体、並び（こ没食子酸、アラビアゴムおよびフッ化ジル
コン酸よりなる群の中から選ばれた少なくとも１種の親
水性物質よりなる親水性被せア層が形成されている熱交
換？に用アルミニウム製フィン。

手続補止書 １　Φ　イ′１　の人生　　　　１１ｔ（和５８年特、
；′１１１すＩ　第　７８６８３　　　号２、　Ｍ　１
１＋１　（Ｄ　名称熱交換器用アルミニウム製フィン３
　補正をする者 ！Ｉｊ外との関係　　　　持ｒ１出願人ｆ−１所堺市海
山町６丁２２４番地 ショウワ 氏名”名称　　１１ＨＮアルミニウム株式会社４、代　
理　人 住　　　　所　犬１１ノ市南ｊメ鰻谷西之Ｉｌｌ］’５
７　／ｎ地の６　イプバビル６１費七話大阪（２５２）
２４３６・４３８７氏　　名＋６０８７１ブ１゛制岸本
瑛之助６　補正により増加するプこ明の数 ７　補正のχ１象明ｐＡＩＫの発明のｉ３１′細な蒲ｉ
明ノＩｉ＃ｉ。

８袖ｉｔ、の内容 （１）　　明細書２頁１２行の「のかめに」を「のため
に」とｇノ正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム根の表面に化学皮膜が形成され、この化学
   皮膜の表面に、ビニルスルホン酸、ビニル小ス小ン酸お
   よびビニルカルボン酸の単独重合体もしくは共重合体、
   およびこれらの単独重合体もしくは共重合体の塩もしく
   はエステル、並びに上記ビニル化合物と不飽和低級アル
   コールもしく（、Ｌ該アルコールのスルホン酸］−スプ
   ルＪ３よＵ’リン酸エステルとの共重合体、並びに没食
   子酸、アンピアゴムａ＞　Ｊ：びノッ化ジルコン酸Ｊ、
   りなる群の中から選ばれた少なくとも１秒の親水性物賢
   ゛１よりなる親水性被覆層が形成されている熱交換器用
   アルミニウム製フィン。