JPS5947031B2 - アルミニウム製熱交換器の凝縮面における親水性付与方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、アルミニウム製熱交換器の凝縮面における
親水性付与方法に関する。

この明細書において、「アルミニウム」という用語は、
純アルミニウム、少量の不純物を含む市販のアルミニウ
ムおよびアルミニウムがその大部分を占めるアルミニウ
ム合金を含むものとする。

一般にアルミニウム製熱交換器の凝縮面、たとえば凝縮
器として用いられる熱交換器の媒体流通管の内面におい
て、凝縮を伴なう熱交換性能を高めるには、凝縮により
生じた液の層を通して未凝縮蒸気のエネルギを奪う必要
があることから、上記凝縮液の層をできるだけ薄くする
必要がある。そのためこのような凝縮面は液との親水性
、すなわちヌレ性の良好なものであることが要望せられ
る。また他の凝縮面、すなわちカー ・クーラ−、ルー
ム・クーラ−等の空気調和機の蒸発器として用いられる
熱交換器のフィン表面においては、フィｙの表面温度が
大気の露点以下となるためフィンの表面に水滴が付着し
、このような水滴の付着により通風抵抗が増大し、かつ
風量が減少して熱交換効率が低下する。これは蒸発器の
性能向上と小型化のためにフィンピッチを狭くした場合
にとくに顕著に現われる。熱交換効率はフィンのヌレ性
、すなわち親水性が大きく影響するものであり、フィン
表面のヌレ性が艮いと付着した水が水滴となりにくく、
このため通風抵抗が小さくなり、風量も多くなつて熱交
換効率も向上する。このような観点から、従来より機械
的ないし化学的に凝縮面を粗面化したり、種々の形状に
加工したり、さらには焼結合金層を形成したりする工夫
がなされているが、これらはいずれも熱交換性能、品質
の安定性および製造コストの点に難点があり、さらに腐
食の点でも問題がある上に、水との反応による水素ガス
の発生のために熱伝達性能が劣化するものであつたため
、未だ工業的に実用化されるに至つていない。この発明
は、アルミニウム製熱交換器の凝縮面に優れた親水性を
簡単に付与することのできる方法を提供することを目的
とする。

すなわち、この発明の方法は、４０℃以上の脱イオ／水
もしくは蒸留水でアルミニウム製熱交換器の凝縮面を処
理する第１工程と、シリカゾルを含む処理液で上記凝縮
面を処理する第２工程とからなることを特徴とするもの
である。

第１工程において、脱イオ／木もしくは蒸留水処理によ
り、凝縮面に化成皮膜が形成せられる。

この処理液はトリエタノールアミンのようなアミン類を
含むこともある。アミン類は処理液の安定性を向上して
金属水酸化物の沈澱を防ぐ作用をなす。第１工程におけ
る処理液の温度は４０℃以上が好ましい。

温度が４０℃未満では皮膜形成が十分になされない。処
理液のＰＨは６〜１３が好ましい。ＰＨが６未満では皮
膜の形成よりもアルミニウムの溶解の方がより進行して
しまい、皮膜が生成しにくくなる。処理時間は通常１〜
６０分である。第２工程において、シリカゾルは第１工
程で処理された凝縮面の耐食性を増し、皮膜の安定性を
向上する作用をなす。

シリカゾルの濃度は、ＳｉＯ２として０．０００１〜４
０％の範囲内にあることが好ましい。

その理由は、０．０００１％未満では上記効果が十分に
発揮されず、４０％を越えると処理液中でＳｉＯ２の沈
澱物が生じるからであるが、特に０．０００１〜．１０
％が好ましい。また、シリカゾルを含む水溶液の温度は
常温以上、ＰＨは２〜１１が好ましい。処理時間は、処
理液の濃度とも関運するが、通常１〜６０分である。第
２工程における処理液の調整に用いられる建浴水は、脱
イオン水、蒸留水のほか水道水、地下水のように種々の
イオンを含有する水であつてもよ（ゝこの発明による方
法は、エツチング、ブラストなどの化学的ないし機械的
処理によるアルミニウム表面の粗面化や、ローレツト加
工、切削加工などの溝形成加工の後に行うと、一層効果
的である。

以上の次第で、この発明によれば凝縮器として用いられ
るアルミニウム製熱交換器の凝縮面にち密でかつ液体と
のヌレ性の良好な酸化物ないし水和酸化物層を形成する
ことができるため、優れた熱交換性能を有する熱交換器
とすることができる。また、蒸発器のフインの表面のヌ
レ性、すなわち親水性を改良してフイン間の水滴．をス
ムーズに排除することができる。そのため、水滴がフイ
ン間に架橋状に溜まつて空気流通抵抗を増したり、流入
空気によつてフインが振動して騒音を生じるといつたト
ラブルを避けることができて熱交換率が向上する上に、
フインピツチを狭めることができて、熱交換器のコンパ
クト化を果すことができる。また、この発明は２工程か
らなつているために、処理液の濃度その他の条件の選択
が容易となり、最適条件で処理をなし得る。しかも、処
理液の安定性に優れ、処理液における沈澱も少なくなり
、処理液の寿命が長くなる。実施例 １〜３ アルミニウム材としてＪＩＳＡＩＩＯＯ−Ｈ２４を用い
、これを下表に示す条件で処理した。

こうして形成した親水面について、経過日数と接触角の
関係を求めた。結果を図面に示す。また比較のために、
上記アルミニウム材と同じ材料を３０℃にて２分間クロ
メート処理したもの（比較例１）、同アルミニウム材を
５％ＮａＯＨ容液で５０℃にて３分間処理し、３０％Ｈ
ＮＯ３で脱脂したもの（比較例２）、同アルミニウム材
を陽極酸化処理し蒸気処理したもの（比較例３）につい
ても上記関係を求めた。これら結果を同図に示す。図か
られかるように、実施例により形成した親水面は、比較
例により形成したものに比べて接触角が小さく、したが
つて優れたヌレ性を有する。しかもこのヌレ性は長期に
わたつて劣化することがない。また、ＪＩＳＡｌｌＯＯ
−Ｈ２４材の表面を上記実施例１〜３における第２工程
の条件と同じ条件で処理したところ、得られた親水面に
おけるヌレ性は上記実施例１〜３とほとんど変わるとこ
ろがなかつたが、皮膜の安定性に問題があつた。

【図面の簡単な説明】

図面は経過日数と接触角の関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ４０℃以上の脱イオン水もしくは蒸留水でアルミニ
   ウム製熱交換器の凝縮面を処理し、ついでシリカゾルを
   含む処理液で上記凝縮面を処理することを特徴とするア
   ルミニウム製熱交換器の凝縮面における親水性付与方法
   。