JPS61245871A - 空気調和機用熱交換器の製造法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、空気調和機用熱交換器の製造法に関する。

この明ｓｉｘにおいて、アルミニウムとは、アルミニウ
ムおよびアルミニウム合金を含むものとする。

従来の技術 一般に、熱交換器、とくに空気調和機の蒸発器において
は、フィン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する。

このような水滴の付着により通風抵抗が増大し、かつｆ
ｆ１ｆｉが減少して熱交換効率が低下する。これは熱交
換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表
面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、風量も多くなって熱交換効率
が増大する。このようなフィン表面のヌレ性を改良する
ために、従来フィンとチューブを組み合わせて熱交換器
を構成した後に、これを溶液中に浸漬することにより表
面処理を行ない、フィンの表面に親水性皮膜を形成する
という方法が開発された。しかしながら、このように熱
交換器に組み立てた後に表面処理を行なう場合、チュー
ブの両端を完全に密閉しておく必要があるなど、作業が
非常に面倒であるとともに、フィンの形状、フィンピッ
チに制約があり、しかもこの形状が複雑なため、液だま
りの発生等によりフィン全面に均一な皮膜を形成するこ
とが困難であり、性能にバラツキが生じた。さらに性能
向上のためにフィンピッチを狭くした場合には、内部ま
で処理液が浸透せず、フィン表面には親水性皮膜のない
部分が生じ、また熱交換器が大型の場合には大型の処理
槽が必要となるという問題があった。

発明の目的 この発明の目的は、上記の問題を解決し、フィンの表面
に水がぬれ易い親水性皮膜を非常に簡単に作業性よくし
かもフィンの全面にわたって均一に形成することができ
、これによってバラツキのないすぐれた熱交換性能を有
する空気調和機用熱交換器を容易に製造することができ
る方法を提供しようとするにある。

発明の構成 この発明は、上記の目的を達成するために、コイル状ア
ルミニウム材の表面に親水性皮膜を形成し、この親水性
皮膜付きアルミニウム材に潤滑剤を塗布した後チューブ
挿通孔を含むブレス成形加工を施して、チューブ挿通孔
を有する親水性皮膜付きプレート状フィンを形成し、つ
いでこのフィンを洗浄してｉｆ！！ｌＷ４剤を除去した
後チューブ挿通孔を有する親水性皮膜付きフィンとチュ
ーブとを組み合わせて熱交換器を造ることを特徴とする
空気調和機用熱交換器の製造法を要旨としている。

アルミニウム材の表面に親水性皮膜を形成する方法とし
ては、陽極酸化処理法、たとえば脱イオン水中でのベー
マイト法、クロメート処理法等の化成処理法、シリカゾ
ル水溶液による処理法、および周知の水ガラスによる処
理法等があり、またフィンの耐食性を向上させるために
アルミニウム材の表面に陽極酸化処理法や化成処理法に
より耐食性皮膜を予め形成することもある。

つぎに、親水性皮膜付きアルミニウム材をプレス加工す
ることにより熱交換器用プレート状フィンを造る。ここ
でプレス加工とは、コイル状の親水性皮膜付きアルミニ
ウム材よりチューブ挿通孔を有する板状フィンを形成す
るための加工であって、これにはたとえば張出し加工、
絞り加工、打抜き加工、カーリング加工、およびチュー
ブ挿通孔周縁の筒形立上がり壁をしごいて高くするしご
き加工等が含まれる。またアルミニウム材がコイル材で
ある場合には、これらの加工の後につづいて行なうアル
ミニウム材を所定の長さに切断するせん断加工も含まれ
る。

親水性皮膜付きアルミニウム材をプレス加工するさいに
は、加工時の摩擦係数をへらして摩耗、ひび割れ、発熱
などを少なくするために、皮膜付きアルミニウム材の表
面に潤滑剤を塗布する。ここで、潤滑剤としては、例え
ば鉱油系のプレス加工油を使用するか、または常温で液
状の界面活性剤を基材とし、この基材にリン系極圧添加
剤、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステルおよび高級アルコ
ールのうちの少なくとも１種の物質を０．１〜２０重量
％、好ましくは３〜５重量％含有する！Ｉ潤滑剤使用す
る。なお、後者の界面活性剤を主成分とする潤滑剤は、
前者の鉱油系プレス加工油に比べ皮膜の親水性を阻害し
ない特性を有するので好ましい。

上記のプレス加工後に、熱交換器用プレート状フィンを
水またはトリクレン等により洗浄し潤滑剤を除去する。

最後に、チューブ挿通孔を有する親水性皮膜付きプレー
ト状フィンを所要数チューブと組み合わせて熱交換器を
造る。

なお、上記界面活性剤を主成分とするｍ滑剤としては、
例えばつぎのような構成を有するものを使用し得る。

まず基材として使用する液状の界面活性剤は、ａ！Ｉ涜
性能を有するとともに、洗浄し易く、しかもそれ自体が
ヌレ性を有している。またこの基材に添加するリン系極
圧添加剤、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級アル
コールは、いずれもｆｉＷ４剤の潤滑特性すなわちプレ
ス加工特性を向上させるために添加するものである。

ここで、界面活性剤としては、常温で液状であるたとえ
ばポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、オクチ
ルフェニルエーテル、１級または２級高級アルコールエ
チレンオキシド付加物、脂肪酸ポリエチレングリコール
エステル、ソルビタンモノオレイルエステル、ポリエチ
レングリコール、炭素数１２〜１４の第２アルコールエ
チレンオキシド付加物等を使用する。

リン系極圧添加剤としては、たとえば炭素数１０〜１８
を有するジアルキルハイドロゼンホスファイトおよびト
リアルキルホスファイト等を使用する。

高級脂肪酸としては、たとえば炭素数１０〜２０を有す
るものであって、具体的にはラウリン酸、バルミチン酸
、オレイン酸、牛脂脂肪酸、アルケニル無水コハク酸お
よびステアリン酸等を使用する。

高級脂肪酸エステルとしては、上記脂肪酸と炭素数１〜
１８のアルコールとのエステルを使用する。

高級アルコールとしては、たとえば炭素数１２〜１８を
有するもので、具体的にはラウリルアルコール、オレイ
ンアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリル
アルコールおよびオキソアルコール等を使用する。

上記界面活性剤を主成分とする潤滑剤において、リン系
極圧添加剤等の物質が０．１重ａ％未満であれば、潤滑
性が充分でなく、また２０重量％をこえると、皮膜の親
水性が劣化する。

実　　施　　例 つぎに、この発明の詳細な説明する。

この発明の方法により熱交換器をつぎのようにし′で製
造した。

まず厚み０．１５ｍｍのアルミニウム（Ａ　１２００）
製コイル材を脱脂処理後、つぎの２つの方法（Ａ）およ
び（Ｂ）によりコイル材の表面に親水性皮膜を形成した
。なお、元コイル材に水を付着させてその接触角を測定
したところこれは６０°であり、また脱脂後のコイル材
における水の接触角は４５°であった。

（Ａ）コイル材を、トリエタノールアミン０．３重量％
を含む水溶液中に９０℃で１分間浸漬してベーマイト処
理を行ない、ベーマイト皮膜よりなる耐食性皮膜を形成
した。ついでこのコイル材をシリカゾル１．８重量％（
Ｓｉとして計算して）水溶液中に３０℃で１分間浸漬し
てシリカゾル処理を行ない、ケイ酸皮膜よりなる親水性
皮膜を形成した。

（Ｂ）コイル材に、酸化クロム（Ｃｒ２０３）５重量％
を含む水溶液な６０℃で１５秒問スプレーにより塗布し
てクロメート処理を行ない、クロメート皮膜よりなる耐
食性皮膜を形成した。ついでこのコイル材をシリカゾル
１．８重量％（Ｓｉとして計算して）水溶液中に３Ｏ℃
で１分間浸漬してシリカゾル処理を行ない、ケイ酸皮膜
よりなる親水性皮膜を形成した。

なお、これらの親水性皮膜の形成直後のコイル材におけ
る水の接触角は、（Ａ）および（Ｂ）のいずれの場合も
１０°であった。

上記親水性皮膜付きコイル材に各種潤滑剤を連続的に塗
布し、このコイル材に張出し加工、しぼり加工、打抜き
加工、カーリング加工およびしごき加工を施すことによ
ってチューブ挿通孔を形成したのち、これを所定長さに
切断することにより、熱交換器用プレート状フィンを造
った。ついでこのフィンをトリクレンによって洗浄する
ことにより、フィン表面の潤滑剤を除去した。

最後に、上記親水性皮膜付きフィンを所要数チューブに
組み合せて熱交換器を製造した。

上記にようにして製造した熱交換器は、これのすべての
フィンの表面に親水性皮膜が均一に形成されており、従
ってすぐれた熱交換性能を有するとともに、性能にバラ
ツキがなかった。

また熱交換器に組み立てる前のコイル材の状態で親水性
皮膜を形成する処理を行なうため、非常に作業性がよく
、能率的であり、熱交換器の製造を容易に行なうことが
できた。

発明の効果 この発明による空気調和機用熱交換器の製造法は、上述
のように、コイル状アルミニウム材の表面に親水性皮膜
を形成し、この親水性皮膜付きアルミニウム材に潤滑剤
を塗布した後チューブ挿通孔を含むプレス成形加工を施
して、チューブ挿通孔を有する親水性皮膜付きプレート
状フィンを形成し、ついでこのフィンを洗浄して潤滑剤
を除去ルた後、チューブ挿通孔を有する親水性皮膜付き
フィンとチューブとを組み合わせて熱交換器を造ること
を特徴とするもので、この発明の方法により製造した熱
交換器は、これのすべてのフィンの表面に親水性皮膜が
全面にわたって均一に形成されており、従ってフィン表
面に付着した水が水滴となりにくいため、通風抵抗が小
さくなり、ｆｆ１ｌが多くなって熱交換効率が大きく、
すぐれた熱交換性能を有するとともに、性能にバラツキ
がない。しかも熱交換器に組み立てる前のフィンに親水
性を付与する処理を行なうものであるから、非常に作業
性が良く、能率的であり、熱交換器の製造を容易に行な
うことができる。また熱交換器のフィンピッチを狭くす
ることができるため、熱交換器の性能を向上させること
かでき、しかも小型化を達成することができるという効
果を奏する。

以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コイル状アルミニウム材の表面に親水性皮膜を形成し、
   この親水性皮膜付きアルミニウム材に潤滑剤を塗布した
   後チューブ挿通孔を含むプレス成形加工を施して、チュ
   ーブ挿通孔を有する親水性皮膜付きプレート状フィンを
   形成し、ついでこのフィンを洗浄して潤滑剤を除去した
   後、チューブ挿通孔を有する親水性皮膜付きフィンとチ
   ューブとを組み合わせて熱交換器を造ることを特徴とす
   る空気調和機用熱交換器の製造法。