JPS62124831A - 熱交換器の製造方法 - 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】 所業上の利用分野 本発明は冷蔵庫や空調機器等の蒸発器や凝縮器等に利用
される、特にフロンガス等の冷媒を流動させる熱交換器
の製造方法に関する。

従来の技術 熱交換部材に多孔質層を形成し、表面積の増大、沸騰伝
熱の促進効果を図ることは一般に知られているが、伝熱
管内に多孔質層を形成することは、焼結、溶射法では困
難であるから通常はメッキ法を利用する。しかしこの様
な表面積を増大し、沸騰伝熱の促進効果を図るために行
うメッキ層は平滑メッキと違った条件で加工し、適度な
ポーラス性と突起を有するメッキ層に仕上げる必要があ
る。

この様なメッキ層を形成する方法としては、特公昭４７
−４００１３号公報、及び特公昭５５−４１３１２号公
報または特公昭５７−３２３１９号公報があシ、これら
は通常の平滑メッキを得るために必要な錯塩や、にかわ
状物質、光択剤、結晶微粒子化のための添加剤などは、
メッキ液中に配合しないか、極く微量としたメッキ液を
使用し、メッキ条件としては一般的に高温で高電流密度
で行い、メッキ液を高速の流動攪拌して凹凸を形成する
ものであった。

また、熱交換器の伝熱管へのメッキ方法として特公昭５
Ｂ−４４３１９公報に示される様に、前記伝熱管にメッ
キ液を循環させながら行うメッキ処理中に、伝熱管外部
に部分加熱装置を設け、加熱部分を移動させながら、伝
熱管内壁に樹枝状の金属メッキ層を形成する方法が提案
されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記のようなメッキ液組成で、又メッキ
条件でもって伝熱管内壁面等にメッキ液を導入しても仲
々内部まで均一に多孔質状のメッキをすることができず
、錯塩の少ない不安定なメッキ液条件となっているため
短時間にて分解を起こす問題があった。また高温で高電
流密度での条件であれば、粉末状のやわらかいメッキし
かできないため、量産性に向かないばかりか、伝熱管内
面とメッキ層との密着性も不充分であり、液媒体の流動
時及び振動や衝撃にてメッキ層が剥離してしまうなどの
欠陥がある。

また、伝熱管内面へのメッキ方法であれば、メッキの密
着性も悪く、１台の熱交換器にメッキを行うのに多大な
時間を要し、量産性に向かないものであった。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の熱交換器の製造
方法は、複数本が並行してなる直管伝熱管を拡管するこ
とにより放熱フィンを直管伝熱管外周に固定させ、前記
複数本の直管伝熱管の内部に中心軸に沿って陽極棒を通
し、直管伝熱管内部にメッキ液を流し込み、陽極棒と直
管伝熱管との間にそれぞれ独立した電源を設け、前記電
源を用い、陽極棒と直管伝熱管との間に電流を流して直
管伝熱管の内面に凸凹の金属メッキ層を形成し、その後
７字管の両端を並行する直管伝熱管に挿入しロウ付接合
することにある。

作　　用 本発明は、上記した構成によって、メッキ液中のオキシ
エチレン系界面活性剤が、金属イオンと錯体を作り、塩
化物イオンが適度な凸凹状を形成するのに働く。またメ
ッキ工程においては、陽極棒と直管伝熱管との間にそれ
ぞれ独立した電源を設けることにより、たとえ、１対の
陽極棒と直管伝熱管が短絡しても、他の対はその影響を
受けず直管伝熱管の内壁に凸凹の金属メッキ層を形成す
ることができる。

すなわち、錯塩の少ない不安定なメッキ液や、高温、高
電流密度等の通常のメッキ条件として過度な条件でのメ
ッキ工法を必要としないので、メッキ液の分解も少なく
、メッキ層と伝熱管内面との密着性も良好となる。さら
に、メッキ中に、陽極棒と直管伝熱管が短絡しても他の
直管伝熱管では凸凹の金属メッキ層を形成することがで
きる。

すなわち、凸凹の金属メッキ層が表面積の増大と沸騰伝
熱の促進効果を図れる。

実施例 以下本発明の一実施例について、第１図から第４図を参
考にしながら説明する。

１は複数本の銅パイプの直管伝熱管２を拡管することに
よシアルミニウムの薄片加工した放熱フィン３を固定し
、７字管４を接合した熱交換器である。

この直管伝熱管２の内面５には、凸凹の銅からなる金属
メッキ層６が形成されている。この様な熱交換器１は通
常、空調用冷却システムに組み込まれ、内部にフロンガ
スを封入し、蒸発器や凝縮器として使用される。

７はヒーター８により温調可能なメッキ槽であシ、メッ
キ液９としては、０．６ｍｏＩ！、／ｎ　ＣｕＳＯ４−
ｓＨＯと０．６　ｍｏｌｌ／ｆ！、　Ｈ２ＳＯ４，０，
３３ｘ　１０ｍＯβ／Ｉ！、　ＨＣｆｌ及び２０　ｍｙ
　／　Ｉｔポリオキシエチレンオレイルエーテルを加え
た酸性硫酸銅メッキ液を使用する。

また、１０は７字管４をロウ付接合する前の銅パイプの
直管伝熱管であり、キャップ１１と循環ポンプ１２とを
組み合せることにより、メッキ液９を直管伝熱管１０の
内部に循環させる様にしている。尚、すでに放熱フィン
３は直管伝熱管１゜を拡管することにより直管伝熱管１
ｏの外周に固定されている。さらにキャップ１１には、
数個の独立電源を有する直流電源１３の１つの電源より
直結されている陽極棒１４と、陽極棒１４と逆の電荷を
与えられる接続端子１５及び、テフロンチューブででき
たマスキング部材１６が取り付けられておシ、これを直
管伝熱管１ｏの内面に挿入することにより結合させた時
、接続端子１６と直管伝熱管１ｏとが導電することにな
る。また、陽極棒１４には、直管伝熱管１ｏとの電気的
接触を防止するためにボリグロビレンでできた絶縁物体
のスペーサー１７が取付けである。このスペーサー１７
は三角錐状の形状をしており、挿入方向に広がる傾斜を
有する様に取付けられている。

また１８はメッキ液９を処理する公害設備であシ、１９
は陽極棒が上下するためのエアーシリンダーである。

尚２ｏは、直管伝熱管１０に対向しない陽極棒１４に貼
シつけた絶縁テープである。

次Ｋかかる構成での熱交換器１の製造方法について説明
する。

まず、直管伝熱管１ｏと放熱フィン３とを定位置にて仮
嵌合しておき、直管伝熱管１ｏを所定の拡管機で拡管し
、直管伝熱管１ｏの外周に放熱フィン３を圧着させ固定
しておく。

次に、この直管伝熱管１ｏにキャップ１１を固定させ、
循環ポンプ１２とを組み合わせ、メッキ槽７内のメッキ
液９を直管伝熱管１０の内部に循環させる。この時、メ
ッキ液としては、０．６　ｍｏｊ２／ＩｔＨ２Ｓ　Ｏ４
，０，５ｍｏ１１／Ｘ　Ｈ２ＳＯ４，０，３３ｘ　１０
’ｍｏβ／Ａ　ＨＣＡ及ヒ２０　＃／　Ａポリオキンエ
チレンオレイルエーテルを加えた酸性硫酸銅メッキ液を
使用する。又メッキ液９の温度はヒーター７によシ加熱
し約５０°Ｃとした。

そこで、直流電源１３の各独立電源の出力端子よシ各陽
極棒１４に正の電荷をかけアノード側とし、一方各接続
端子１６には負の電荷をかけカソード側とする。この時
の電流値は約１００ｍＡ／ＣｒＡとし、約２０分間通電
する。すなわち各対の接続端子１５と直管伝熱管１ｏが
それぞれ独立した電源により導電しているのですべての
直管伝熱管１０が負の電荷をもちすべての陽極棒１４が
正の電荷をもつことになり、メッキ液９中の陽イオンで
ある銅イオンが直管伝熱管１０に析出する。また、メソ
キ工程においてたとえ１対の陽極棒１４と直管伝熱管が
短絡しても、他の対はその影響を受けず直管伝熱管１０
の内壁にメッキ層を形成することができる。また、通常
のメッキ液であれば直管伝熱管１Ｑの内面に均一な厚み
で銅が析出するが、メッキ液９には、オキシエチレン系
の界面活性剤であるポリオキシエチレンオレイルニーテ
ルト、低濃度の塩酸によシ生じる塩素イオンとを有する
ため、全体に均一な厚みの銅メッキ層とはならず、凸凹
の銅からなる金属メッキ層６が形成されることになる。

次に、直管伝熱管１ｏの内壁面を湯洗により洗浄し、陽
極棒１４をシリンダー１９を稼動させ直管伝熱管より取
シ出す。この時、陽極棒１４の先端に固定されているス
ペーサー１７の形状が陽極棒１４の直管伝熱管１０内へ
の挿入方向に広がる傾斜を有するために凸凹の銅からな
る金属メッキ層６が直管伝熱管１０の内面に形成されて
いても、凸凹の金属メッキ層６を痛めることなく取シ出
すことができる。

その後、乾燥した後、Ｖ字管４をロウ付接合し、直管伝
熱管２と放熱フィン３とをもつ熱交換器１が完成する。

この様にして得られた熱交換器１は、直管伝熱管２の内
面５の凸凹の金属メッキ層６が表面積を増大させる効果
と共に、沸騰伝熱を促進するだけではなく、冷却システ
ムとして組み込まれ、直管伝熱管２の内面６でフロンガ
スが液化した時、液体層が金属メッキ層６の凸部にて粒
滴となシ、内面５から平滑面よシ早く離れるため、厚い
断熱層である液体層が形成され難いので、凝縮時の伝熱
も促進されることにもなる。すなわちフロンガスを封入
し、気化、凝縮を行うヒートポンプ式の空調機器の熱交
換器１の伝熱効率を著しく良くしたものが得られる。

発明の効果 以上の様に本発明は、複数本が並行してなる直管伝熱管
を拡管することによシ放熱フィンを直管伝熱管外周に固
定させ、その直管伝熱管の中心軸に沿って陽極棒を通し
、直管伝熱管内部にメッキ液を流し込み、陽極棒と直管
伝熱管との間にそれぞれ独立した電源を設け、前記電源
を用い、陽極棒と直管伝熱管との間に電流を流して直管
伝熱管の内面に凸凹の金属メッキ層を形成し、その後７
字管の両端を並行する直管伝熱管に挿入しロウ付接合す
るもので、そのメッキ液をオキシエチレン系界面活性剤
と、低濃度の塩化物イオンを添加剤として加えたものを
使用して容易かつ密着性に優れた凸凹の金属メッキ層を
形成し、表面積を増大し、沸騰伝熱の促進効果の優れた
熱交換器を得る。

また、陽極棒と直管伝熱管の間にそれぞれ独立した電源
を設けることによシ、たとえ１対の陽極棒と直管伝熱管
が短絡しても、他の陽極棒と直管伝熱管はその影響を受
けず直管伝熱管の内面に凸凹の金属メッキ層を形成でき
、又電流値を変化させることにより凸凹の金属メッキ層
の密度を自由に変えるしいては、沸騰伝熱促進効果の異
る凸凹の金属メッキ層を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す、熱交換器へのメッキ
装置の要部拡大断面図、第２図は同装置の概要を示す正
面図、第３図は熱交換器の一部断面図、第４図は同熱交
換器の一部欠切された斜視図である。 １・・・・・・熱交換器、２，１ｏ・・・・・・直管伝
熱管、３・・・・・・放熱フィン、４・・・・・・７字
管、６・・・・・金属メッキ層、９−・・・・・メッキ
液、１３・・・・・直流電源、１４・・・・・・陽極棒
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本が並行してなる直管伝熱管を拡管すること
   により放熱フィンを直管伝熱管外周に固定させる第１工
   程と、前記複数本の直管伝熱管の中心軸に沿ってそれぞ
   れ陽極棒を通し、直管伝熱管内部にメッキ液を流し込み
   、陽極棒と直管伝熱管との間に電流を流して直管伝熱管
   の内面に凸凹の電気メッキを行う第２工程と、Ｖ字管の
   両端を並行する直管伝熱管に挿入し、ロウ付接合する第
   ３工程とを有することを特徴とする熱交換器の製造方法
   。
2. （２）前記第２工程で、陽極棒と直管伝熱管との間にそ
   れぞれに独立した電源を設けることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の熱交換器の製造方法。
3. （３）前記第２工程で、オキシエチレン系界面活性剤と
   、低濃度の塩化物イオンを添加剤として加えたメッキ液
   を使用したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の熱交換器の製造方法。