TW202346783A - 熱交換器 - Google Patents

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大村駿介
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Abstract

本發明之課題在於提供一種熱交換器,其包括結霜延遲效果得到提昇之鰭片。本發明係關於一種熱交換器,其係包括板狀鰭片者,上述鰭片包括主面及側面,且於上述側面之至少一部分塗佈結霜延遲劑而成,該結霜延遲劑包含20質量%以上之選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上。

Description

熱交換器
本發明係關於一種熱交換器。
空調機、冰箱等大多採用熱泵系統,該熱泵系統係利用基於溫度梯度之熱傳導。其等中,例如於空調機之供暖運轉過程中,水蒸氣於室外機之熱交換器之鰭片表面冷凝並凍結,從而生成霜。已知悉當霜堵塞熱交換器之鰭片時,通過鰭片間之外部氣體減少,冷媒之熱交換量減少,因此導致效率降低,故須定期實施除霜運轉。於除霜運轉過程中,供暖運轉會停止而損害舒適性,因此,業界尋求一種減少除霜運轉之頻度、時間之技術。
例如,據專利文獻1中報告,藉由對鋁鰭片實施矽酮或氟樹脂等之疏水性塗佈,可延遲霜之生成。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2010-185598號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明人等對針對熱交換器之鰭片之結霜延遲處理進行了各項研究。然而,至今為止所報告之對鰭片之處理均僅確認到低微之結霜延遲效果,而判明與實際應用相距甚遠。
本發明係鑒於上述而完成者,其課題在於提供一種包括結霜延遲效果得到提昇之鰭片之熱交換器。 [解決問題之技術手段]
本發明人等反覆進行了銳意研究,結果發現可藉由下述構成解決上述問題。
即,本發明如下。 [1] 一種熱交換器,其係包括板狀鰭片者, 上述鰭片包括主面及側面,且 於上述側面之至少一部分塗佈結霜延遲劑而成,該結霜延遲劑包含20質量%以上之選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上。 [2] 如[1]所記載之熱交換器,其中上述主面未塗佈上述結霜延遲劑。 [3] 如[1]或[2]所記載之熱交換器,其中上述結霜延遲劑含有1種以上之油。 [4] 如[3]所記載之熱交換器,其中上述油係選自由下述油所組成之群中之1種以上:於溫度降低為預定值以下時可自上述結霜延遲劑中滲出之油、於水分附著時可自上述結霜延遲劑中滲出之油、及防凍液油。 [發明之效果]
藉由本發明,可提供一種包括結霜延遲效果得到提昇之鰭片之熱交換器。
以下,對用以實施本發明之方式詳細地進行說明。再者,本發明並不限定於以下所說明之實施方式。再者,於本說明書中使用「~」之表述之情形時,作為包含其前後之數值或物性值之表述來使用。
<熱交換器> 本發明之熱交換器係包括板狀鰭片(以下,亦簡稱為「鰭片」)者,上述鰭片包括主面及側面,且於上述側面之至少一部分塗佈結霜延遲劑而成,該結霜延遲劑包含20質量%以上之選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上。
本發明之熱交換器之形態並無特別限制,較佳為於經由複數個反折部而彎曲之傳熱管之直管部之周圍積層複數個鰭片而成之交叉鰭片型熱交換器。關於上述傳熱管,彎曲次數、管徑及構成材料等可採用在一般熱交換器之範圍內者。
[鰭片] 本發明之熱交換器包括板狀鰭片,上述鰭片包括主面及側面。於本說明書中,主面係指鰭片之外表面中之複數個面中面積最大之面。又,於本說明書中,側面係指鰭片之外表面中之複數個面中除主面以外之面。如下所述,於鰭片由板狀體變形或加工而成之情形時,將變形或加工前之板狀體之主面及側面分別定義為鰭片之主面及側面。
鰭片之主面之形狀並無特別限制,例如可例舉正方形、長方形、圓形、橢圓形、多角形等。就經濟性之理由而言,其等中,鰭片之主面之形狀較佳為正方形或長方形,更佳為長方形。於鰭片之主面之形狀為正方形或長方形之情形時,上述鰭片具有4個側面。又,於鰭片之主面為長方形之情形時,上述鰭片具有2個面積相對較大之第1側面、及2個面積相對較小之第2側面。
本發明中可使用之板狀鰭片亦包含以下鰭片:包括板狀體之鰭片、由板狀體變形或加工而成之鰭片等。作為此種鰭片,例如可例舉平板狀之鰭片、波浪狀之鰭片、長條狀之鰭片等。
於為由板狀體變形或加工而成之鰭片之情形時,鰭片之主面係指鰭片之外表面中來自變形或加工前之板狀體之主面的所有面,另一方面,鰭片之側面係指鰭片之外表面中來自變形或加工前之板狀體之側面的所有面。例如,於為長條狀之鰭片之情形時,長條部之因切口加工而產生之面可說是加工前之板狀體所不具有之新面,因此不屬於鰭片之主面及側面中之任一者。 再者,於本發明中,關於利用金屬鑄模等直接成形為波浪狀、長條狀等而成之鰭片,亦與由板狀體變形或加工而製作者同樣地定義主面及側面。
於本發明中,構成鰭片之材料並無特別限制,可採用在一般熱交換器之範圍內者。作為構成鰭片之材料,例如可例舉不鏽鋼或鋁、鋁合金、銅、鈦、鎳、赫史特合金、樹脂、陶瓷等,就導熱性或加工性等理由而言,較佳為金屬材料。
本發明中之鰭片之尺寸並無特別限制,可採用在一般熱交換器之範圍內者。作為鰭片之主面之面積,例如可設為5 cm 2~1000 cm 2,就實用性之理由而言,較佳為設為5 cm 2~700 cm 2,更佳為設為5 cm 2~500 cm 2,進而較佳為設為5 cm 2~300 cm 2
又,關於本發明中之鰭片之厚度、即主面間之距離,亦並無特別限制,可採用在一般熱交換器之範圍內者。作為鰭片之厚度,例如可設為50 μm~1000 μm,就加工性、強度之理由而言,較佳為設為150 μm~1000 μm,更佳為設為150 μm~500 μm,進而較佳為設為150 μm~300 μm。
並且,本發明中之鰭片之配置亦並無特別限制,可採用在一般熱交換器之範圍內者。例如,可以傳熱管貫通鰭片之主面之方式配置鰭片,亦可以傳熱管捲繞鰭片之主面之方式配置。
進而,本發明中之鰭片與鰭片之間隔亦並無特別限制,可採用在一般熱交換器之範圍內者。作為鰭片與鰭片之間隔,例如可設為0.5 mm~100 mm,就導熱性之理由而言,較佳為設為0.5 mm~50 mm,更佳為設為0.5 mm~30 mm,進而較佳為設為0.5 mm~10 mm。
<結霜延遲劑> 本發明之熱交換器係於鰭片之側面之至少一部分塗佈結霜延遲劑而成,該結霜延遲劑包含20質量%以上之選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上。
藉由對本發明之熱交換器中所包括之鰭片之側面之至少一部分塗佈結霜延遲劑,該結霜延遲劑包含20質量%以上之選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上,可對鰭片實施結霜延遲處理,其理由並不明確。本發明人等探討出由於矽氧烷樹脂及烴樹脂為疏水性,可減小冷凝水與冷卻面之接觸面積,故而可對鰭片實施結霜延遲處理。
藉由使用包括經該結霜延遲處理過之鰭片之熱交換器,可防止由鰭片結霜導致之熱交換器之效率降低。例如,於將本發明之熱交換器用於空調中之情形時,由於可減少供暖運轉之停止及除霜運轉之頻度,故而可減少熱交換器之能量損失及提昇供暖運轉之舒適性。
[矽氧烷樹脂及烴樹脂] (矽氧烷樹脂) 關於矽氧烷樹脂,可在不損害本發明之效果之範圍內採用任意適當之矽氧烷樹脂。矽氧烷樹脂可為僅1種,亦可為2種以上。作為此種矽氧烷樹脂,可為縮合型之矽氧烷樹脂,亦可為加成型之矽氧烷樹脂。又,作為此種矽氧烷樹脂,可為單獨乾燥之一液型之矽氧烷樹脂(例如一液型之室溫硬化性(RTV)樹脂),亦可為二液型之矽氧烷樹脂(例如二液型之室溫硬化性(RTV)樹脂)。
作為矽氧烷樹脂,具體而言,例如可例舉信越化學工業股份有限公司製造之一液型RTV橡膠(例如KE-3423、KE-347、KE-3475、KE-3495、KE-4895、KE-4896、KE-1830、KE-1884、KE-3479、KE-348、KE-4897、KE-4898、KE-1820、KE-1825、KE-1831、KE-1833、KE-1885、KE-1056、KE-1151、KE-1842、KE-1886、KE-3424G、KE-3494、KE-3490、KE-40RTV、KE-4890、KE-3497、KE-3498、KE-3493、KE-3466、KE-3467、KE-1862、KE-1867、KE-3491、KE-3492、KE-3417、KE-3418、KE-3427、KE-3428、KE-41、KE-42、KE-44、KE-45、KE-441、KE-445、KE-45S等)、信越化學工業股份有限公司製造之二液型RTV橡膠(例如KE-1800T-A/B、KE-66、KE-1031-A/B、KE-200、KE-108、KE-118、KE-103、KE-108、KE-119、KE-109E-A/B、KE-1051J-A/B、KE-1012-A/B、KE-106、KE-1282-A/B、KE-1283-A/B、KE-1800-A/B/C、KE-1801-A/B/C、KE-1802-A/B/C、KE-1281-A/B、KE-1204-A/B、KE-1204-AL/BL、KE-1280-A/B、KE-513-A/B、KE-521-A/B、KE-1285-A/B、KE-1861-A/B、KE-12、KE-14、KE-17、KE-113、KE-24、KE-26、KE-1414、KE-1415、KE-1416、KE-1417、KE-1300T、KE-1310ST、KE-1314-2、KE-1316、KE-1600、KE-1603-A/B、KE-1606、KE-1222-A/B、KE-1241等)、信越化學工業股份有限公司製造之矽酮密封劑(例如KE-42AS、KE-420、KE-450等)、信越化學工業股份有限公司製造之橡膠化合物(例如KE-655-U、KE-675-U、KE-931-U、KE-941-U、KE-951-U、KE-961-U、KE-971-U、KE-981-U、KE-961T-U、KE-971T-U、KE-871C-U、KE-9410-U、KE-9510-U、KE-9610-U、KE-9710-U、KE-742-U、KE-752-U、KE-762-U、KE-772-U、KE-782-U、KE-850-U、KE-870-U、KE-880-U、KE-890-U、KE-9590-U、KE-5590-U、KE-552-U、KE-582-U、KE-552B-U、KE-555-U、KE-575-U、KE-541-U、KE-551-U、KE-561-U、KE-571-U、KE-581-U、KE-520-U、KE-530B-2-U、KE-540B-2-U、KE-1551-U、KE-1571-U、KE-152-U、KE-174-U、KE-3601SB-U、KE-3711-U、KE-3801M-U、KE-5612G-U、KE-5620BL-U、KE-5620W-U、KE-5634-U、KE-7511-U、KE-7611-U、KE-765-U、KE-785-U、KE-7008-U、KE-7005-U、KE-503-U、KE-5042-U、KE-505-U、KE-6801-U、KE-136Y-U等)、信越化學工業股份有限公司製造之LIMS(液態矽酮橡膠射出成形系統)(例如KEG-2000-40A/B、KEG-2000-50A/B、KEG-2000-60A/B、KEG-2000-70A/B、KEG-2001-40A/B、KEG-2001-50A/B、KE-1950-10A/B、KE-1950-20A/B、KE-1950-30A/B、KE-1950-35A/B、KE-1950-40A/B、KE-1950-50A/B、KE-1950-60A/B、KE-1950-70A/B、KE-1935A/B、KE-1987A/B、KE-1988A/B、KE-2019-40A/B、KE-2019-50A/B、KE-2019-60A/B、KE-2017-30A/B、KE-2017-40A/B、KE-2017-50A/B、KE-2090-40A/B、KE-2090-50A/B、KE-2090-60A/B、KE-2090-70A/B、KE-2096-40A/B、KE-2096-50A/B、KE-2096-60A/B等)、旭化成瓦克矽酮股份有限公司製造之LR7665系列、旭化成瓦克矽酮股份有限公司製造之LR3033系列、Momentive股份有限公司製造之TSE3032系列、Dow Toray股份有限公司製造之SYLGARD 184、HC2000等。 其等中,就硬化性或處理性之觀點而言,更佳為KE-1950-10A/B、KE-1950-20A/B、KE-1950-30A/B、KE-1950-35A/B、KE-1950-40A/B、KE-1950-50A/B、KE-1950-60A/B、KE-1950-70A/B、KE-1935A/B、KE-118、HC2000等。
(烴樹脂) 作為烴樹脂,例如可例舉EPDM(乙烯丙烯二烯橡膠)、EPT(乙烯丙烯橡膠)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、SBR(苯乙烯丁二烯橡膠)、SEBS(氫化苯乙烯系可塑性彈性體)、SBS(苯乙烯系可塑性彈性體)、PC(聚碳酸酯)等。其等中,就減少對被安裝物之污染之觀點而言,較佳為EPDM(乙烯丙烯二烯橡膠)、EPT(乙烯丙烯橡膠)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PC(聚碳酸酯),更佳為EPDM(乙烯丙烯二烯橡膠)、PC(聚碳酸酯)。 其等可分別單獨使用,或組合2種以上而使用。
作為烴樹脂,具體而言,例如可例舉:Covestro AG公司製造之商品名「APEC(註冊商標)1803」;三井化學股份有限公司製造之商品名「3092PM」「3072EPM」;PrimePolymer股份有限公司製造之商品名「Prime Polypro」「Poly-Fine」「Hi-Zex」「NEO-ZEX」;Japan Polypropylene股份有限公司製造之商品名「NOVATEC」等。
(含量) 本發明中之結霜延遲劑可包含矽氧烷樹脂及烴樹脂兩者,可包含烴樹脂或矽氧烷樹脂之任一者。 本發明中之結霜延遲劑包含20質量%以上之選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上。若選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上之含量未達20質量%,則無法對鰭片實施結霜延遲處理。
就塗膜強度之理由而言,本發明中之結霜延遲劑所包含之選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上之量較佳為25質量%以上,更佳為30質量%以上。本發明中之結霜延遲劑所包含之選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上之量的上限可為100質量%。又,本發明中之結霜延遲劑所包含之選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上之量並無特別限定,可設為99質量%以下、98質量%以下、或97質量%以下。
[油] 本發明中之結霜延遲劑可含有1種以上之油。可在不損害本發明之效果之範圍內採用任意適當之油。 藉由使本發明中之結霜延遲劑含有1種以上之油,可防止導致結霜之鰭片上之冷凝、或延遲冷凝水之凍結、或提昇滑水性(water-sliding property)、或抑制冷凝水生長,因此就達成結霜延遲效果之觀點而言較佳。
作為此種油,就與樹脂之相溶性之理由而言,較佳為選自由於溫度降低為預定值以下時可自上述結霜延遲劑中滲出之油(以下,亦稱為「低溫滲出油」)、於水分附著時可自上述結霜延遲劑中滲出之油(以下,亦稱為「水滲出油」)、及防凍液油所組成之群中之1種以上。
(低溫滲出油) 本發明中,於溫度降低為預定值以下時可自上述結霜延遲劑中滲出之油可為僅1種,亦可為2種以上。 再者,上述預定值以下例如意指冰點(0℃)以下。
於溫度降低為預定值以下時可自上述結霜延遲劑中滲出之油在滲出於表面時表現出延遲冷凝水之凍結及提昇滑水性之作用,因此發揮進一步延遲熱交換器之鰭片上之結霜之效果。
作為於溫度降低為預定值以下時可自上述結霜延遲劑中滲出之油,例如可使用矽酮油、氟油、烴系油、聚醚系油、酯系油、磷化合物系油、礦物油系油、醇等。
作為矽酮油,例如可使用信越化學工業股份有限公司製造之矽酮油(例如KF96L系列、KF96系列、KF69系列、KF99系列、KF50系列、KF54系列、KF410系列、KF412系列、KF414系列、FL系列、KF-56A、KF-6000、KF-6001、KF-6002、KF-6003等)、Momentive股份有限公司製造之矽酮油(例如Element14*PDMS系列、TSF404系列、TSF410系列、TSF4300系列、TSF431系列、TSF433系列、TSF437系列、TSF4420系列、TSF4421系列等)、東麗道康寧股份有限公司製造之矽酮油(例如BY16-846系列、SF8416系列、SF8427系列、SF-8428系列、SH200系列、SH203系列、SH230系列、SF8419系列、FS1265系列、SH510系列、SH550系列、SH710系列、FZ-2110系列、FZ-2203系列、BY16-201等)、旭化成瓦克矽酮公司製造之矽酮油(WACKER(註冊商標)SILICONE FLUID AK系列、WACKER(註冊商標)SILICONE FLUID AP系列、WACKER(註冊商標)SILICONE FLUID AR系列、WACKER(註冊商標)SILICONE FLUID AS系列、WACKER(註冊商標)TN系列、WACKER(註冊商標)L系列、WACKER(註冊商標)AF系列等)等、液態石蠟。
(水滲出油) 本發明中,於水分附著時可自上述結霜延遲劑中滲出之油可為僅1種,亦可為2種以上。
於水分附著時可自上述結霜延遲劑中滲出之油在處於發生冷凝之環境中時表現出抑制冷凝水生長之作用,因此發揮進一步延遲熱交換器之鰭片上之結霜之效果。
作為於水分附著時可自上述結霜延遲劑中滲出之油,例如可使用矽酮油等。
作為矽酮油,較佳為包含聚醚改性矽酮油。聚醚改性矽酮油可為僅1種,亦可為2種以上。
聚醚改性矽酮油係主鏈具有矽氧烷鍵之聚矽氧烷,具有1個以上之聚氧伸烷基作為取代基。主鏈可形成環。
聚醚改性矽酮油中之聚氧伸烷基之鍵結位置可為任意適當之鍵結位置。例如,聚氧伸烷基可鍵結於主鏈之兩末端,聚氧伸烷基亦可鍵結於主鏈之單末端,聚氧伸烷基亦可鍵結於側鏈。
為進一步展現本發明之效果,作為聚醚改性矽酮油,較佳為選擇聚氧伸烷基鍵結於側鏈之側鏈型(直鏈型)聚醚改性矽酮油。
側鏈型(直鏈型)聚醚改性矽酮油較佳為由通式(1)表示。
[化1]
通式(1)中,R分別獨立地表示碳數1~3之烷基,R 1表示碳數1~4之伸烷基,R 2表示氫原子或碳數1~15之烷基,R 3為-(C 2H 4O) a-(C 3H 6O) b-所表示之聚氧伸烷基,a為1~50,b為0~30,m為1~7000,n為1~50。
通式(1)中,R較佳為甲基。
作為聚醚改性矽酮油,例如可例舉:Shin-Etsu Silicones(股)製造之商品名「KF-6011」(HLB(Hydrophile Lipophile Balance,親水/油比值):14.5)、「KF-6011P」(HLB:14.5)、「KF-6012」(HLB:7.0)、「KF-6013」(HLB:10.0)、「KF-6015」(HLB:4.5)、「KF-6016」(HLB:4.5)、「KF-6017」(HLB:4.5)、「KF-6017P」(HLB:4.5)、「KF-6043」(HLB:14.5)、「KF-6004」(HLB:9.0)、KF351A、KF352A、KF353、KF354L、KF355A、KF615A、KF945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-644、KF-6020、KF-6204、X22-4515等側鏈型(直鏈型)聚醚改性矽酮油;Shin-Etsu Silicones(股)製造之商品名「KF-6028」(HLB:4.0)、「KF-6028P」(HLB:4.0)等側鏈型(支鏈型)聚醚改性矽酮油;Shin-Etsu Silicones(股)製造之商品名「KF-6038」(HLB:3.0)等側鏈型(支鏈型、烷基共改性型)聚醚改性矽酮油;等。
矽酮油可包含除聚醚改性矽酮油以外之非反應性矽酮油。此種除聚醚改性矽酮油以外之非反應性矽酮油可為僅1種,亦可為2種以上。
作為除聚醚改性矽酮油以外之非反應性矽酮油,為主鏈包含矽氧烷鍵之聚矽氧烷,可具有取代基。主鏈可形成環。作為除聚醚改性矽酮油以外之非反應性矽酮油,例如可例舉純矽酮油、改性矽酮油(聚醚改性矽酮油除外)。
純矽酮油中之取代基較佳為甲基、苯基。
純矽酮油中之取代基之鍵結位置可為任意適當之鍵結位置。例如,取代基可鍵結於主鏈之兩末端,取代基亦可鍵結於主鏈之單末端,取代基亦可鍵結於側鏈。
除聚醚改性矽酮油以外之非反應性矽酮油較佳為由通式(2)表示。
[化2]
通式(2)中,R 1相同或不同地表示碳數1~10之烷基、芳基、芳烷基、氟烷基、聚醚基、或羥基,R 2相同或不同地表示碳數1~10之烷基、芳基、芳烷基、聚醚基、氟烷基,n表示0~150之整數。作為通式(2)中之R 1,較佳為甲基、苯基、羥基。作為通式(2)中之R 2,較佳為甲基、苯基、4-三氟丁基。
由通式(2)表示之矽酮油之數量平均分子量較佳為180~20000,更佳為1000~10000。
由通式(2)表示之矽酮油之黏度較佳為10厘司托克士~10000厘司托克士,更佳為100厘司托克士~5000厘司托克士。
作為由通式(2)表示之矽酮油,具體而言,例如可例舉兩末端或單末端之R 1為羥基之末端含羥基之二甲基矽酮油、R 1及R 2均為甲基之二甲基矽酮油、該等二甲基矽酮油之甲基之一部分被取代為苯基之苯基甲基矽酮油等。
作為除聚醚改性矽酮油以外之非反應性矽酮油,例如可例舉:Shin-Etsu Silicones(股)製造之商品名「KF96L」、「KF96」、「KF69」、「KF99」、「KF50」、「KF54」、「KF410」、「KF412」、「KF414」、「FL」、「KF-6104」、「KF-6100」;Dow Toray股份有限公司製造之商品名「BY16-846」、「SF8416」、「SH200」、「SH203」、「SH230」、「SF8419」、「FS1265」、「SH510」、「SH550」、「SH710」、「FZ-2110」、「FZ-2203」;等。
(防凍液油) 於本發明中,防凍液油可為僅1種,亦可為2種以上。
防凍液油在滲出於表面時表現出抑制冷凝水之凍結之作用,因此發揮進一步延遲熱交換器之鰭片上之結霜之效果。
作為防凍液油,例如可例舉乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇(PEG)、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、甘油等多元醇類。
其等中,就對表面之滲出容易度之理由而言,較佳為聚乙二醇。聚乙二醇之數量平均分子量並無特別限定,較佳為180~1100,更佳為180~440,進而較佳為180~220。
作為聚乙二醇,例如可例舉富士膠片和光純藥股份有限公司製造之商品名「PEG200」等。
(其他油) 作為可用於本發明中之、除於溫度降低為預定值以下時可自上述結霜延遲劑中滲出之油、於水分附著時可自上述結霜延遲劑中滲出之油、及防凍液油以外之油,例如可例舉用以使上述油易於自上述結霜延遲劑中滲出之相溶油等。
作為相溶油,例如可例舉信越化學工業股份有限公司製造之商品名「KF-96-50CS」及「KF-96-100CS」等。
(含量) 關於本發明中之結霜延遲劑所包含之1種以上之油之量,並無特別限定,就結霜延遲效果之理由而言,較佳為1質量%以上,更佳為5質量%以上,進而較佳為10質量%以上。 又,就塗膜強度之理由而言,本發明中之結霜延遲劑所包含1種以上之油之量較佳為90質量%以下,更佳為80質量%以下,進而較佳為70質量%以下。 再者,本發明之結霜延遲劑即便於不含油之情形時,亦可發揮所需之結霜延遲效果。
[其他成分] 又,結霜延遲劑亦可在不損害本發明之效果之範圍內視用途含有其他成分。作為其他成分,例如可例舉:增黏劑、溶劑、界面活性劑、抗菌劑、紫外線吸收劑、填充劑、交聯劑、觸媒等。其等可單獨使用1種,亦可組合2種以上而使用。
作為增黏劑,例如可例舉:二氧化矽粒子、醯胺蠟、層狀矽酸鹽等。 藉由添加增黏劑,而對結霜延遲劑賦予觸變性,從而不易發生滴液,可抑制可能於下述塗佈方法中共通地發生之、於塗膜達到一定厚度以上時之滴液、及乾燥過程中之鰭片間之塗膜架橋,故較佳。又,由於藉由添加增黏劑,可使塗膜變厚,可增加每單位面積之油量,故而可期待結霜延遲效果之長期化。進而,藉由添加增黏劑,而減少因滴液導致塗料未能被覆至鰭片之部位,故可期待結霜延遲效果提高。
於本發明中之結霜延遲劑包含增黏劑之情形時,增黏劑之含量並無特別限定,就施工性之理由而言,相對於樹脂100質量份,較佳為1質量份以上,更佳為2質量份以上,進而較佳為4質量份以上。 又,就結霜延遲效果及施工性之理由而言,相對於樹脂100質量份,增黏劑之含量較佳為15質量份以下,更佳為10質量份以下,進而較佳為5質量份以下。
就對結霜延遲劑賦予觸變性,獲得良好之施工性之觀點而言,作為增黏劑,較佳為二氧化矽粒子。
作為二氧化矽粒子,例如可例舉日本Aerosil股份有限公司製造之商品名「AEROSIL 50」、「AEROSIL 90 G」、「AEROSIL 130」、「AEROSIL 200」、「AEROSIL 200 CF」、「AEROSIL 200 V」、「AEROSIL 200 FAD」、「AEROSIL 300」、「AEROSIL 300 CF」、「AEROSIL 380」、「AEROSIL OX 50」、「AEROSIL TT 600」、「AEROSIL R 972」、「AEROSIL R 972 CF」、「AEROSIL R 972 V」、「AEROSIL R 974」、「AEROSIL R 976」、「AEROSIL R 976 S」、「AEROSIL R 9200」、「AEROSIL RY 50」、「AEROSIL RY 51」、「AEROSIL NY 50」、「AEROSIL NY 50 L」、「AEROSIL RY 200 S」、「AEROSIL RY 200」、「AEROSIL RY 200 L」、「AEROSIL RY 300」、「AEROSIL R 202」及「AEROSIL R 805」等。
作為溶劑,例如可例舉:乙酸乙酯或己烷、庚烷、苯、甲苯、二甲苯、1-十四烯等液態烴等。
作為界面活性劑,例如可例舉:陰離子系界面活性劑、非離子系界面活性劑、兩性界面活性劑、陽離子系界面活性劑等。 作為陰離子系界面活性劑,例如可例舉:烷基苯磺酸鹽、烷基或烯基醚硫酸鹽、烷基或烯基硫酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、α-磺基脂肪酸或酯鹽、烷磺酸鹽、飽和或不飽和脂肪酸鹽、烷基或烯基醚羧酸鹽、胺基酸型界面活性劑、N-醯基胺基酸型界面活性劑、烷基或烯基磷酸酯或其鹽等。作為非離子系界面活性劑,例如可例舉:聚氧伸烷基烷基或烯基醚、聚氧乙烯烷基苯醚、高級脂肪酸烷醇醯胺或其環氧烷加成物、蔗糖脂肪酸酯、烷基糖苷、脂肪酸甘油單酯、烷基氧化胺等。作為兩性界面活性劑,例如可例舉羧基型或磺基甜菜鹼型兩性界面活性劑等。作為陽離子系界面活性劑,例如可例舉四級銨鹽等。
作為抗菌劑,例如可例舉:亞托敏、本達樂、免賴得、比多農、溴克座、四氯丹、蓋普丹、貝芬替、滅蟎猛、四氯異苯、克氯得、賽普洛、益發靈、雙氯芬酸、達滅淨、大克爛、乙黴威、達滅芬、達克利、腈硫醌、依普座、凡殺同、芬瑞莫、芬克座、甲呋醯胺、拌種咯、三苯錫、扶吉胺、護汰寧、氟醯亞胺、氟喹唑、氟硫滅、福多寧、滅菌丹、六氯苯、菲克利、易胺座、種菌唑、依普同、克收欣、鋅錳乃浦、錳乃浦、滅派林、滅普寧、滅特座、免得爛、雙(二甲基二硫代胺基甲酸)鎳、尼瑞莫、8-羥基喹啉銅、歐索林酸、賓客隆、苯酞、撲滅寧、甲基鋅乃浦、五氯硝苯、硫、得克利、克枯爛、四氯硝基苯、賽氟滅、甲基多保淨(Thiophanate methyl)、得恩地、脫克松、託福寧、三泰芬、三泰隆、咪唑嗪、賽福寧、滅菌唑、免克寧、鋅乃浦、福美鋅等。又,作為天然物之抗菌劑,例如可例舉:孟宗竹萃取物、檜木醇、大蒜萃取物、甘草等中藥成分。又,可例舉:銀、銅、鋅、錫、鉛、金等無機抗菌劑。又,亦可視需要使用下述物質作為該等無機抗菌劑之載體:沸石、羥磷灰石、碳酸鈣、矽膠、矽酸鋁鈣、聚矽氧烷化合物、磷酸鋯、硫酸鋯、離子交換體、氧化鋅等。作為合成物之抗菌劑,例如可例舉:2-巰基吡啶-1-氧化物、對氯間甲酚、聚六亞甲基雙胍、鹽酸鹽、苄索氯銨、烷基聚胺基乙基甘胺酸、苯并異噻唑啉、5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、1,2-苯并異噻唑啉-3-酮、2,2'-二硫代-雙-(吡啶-1-氧化物)等。
作為紫外線吸收劑,例如可例舉BASF公司製造之TINUVIN571、TINUVIN460、TINUVIN213、TINUVIN234、TINUVIN329、TINUVIN326等。
作為填充劑,例如可例舉二氧化矽粒子、矽藻土等。又,作為填充劑,就分散性之觀點而言,較佳為表面經疏水性處理之粒子。作為此種表面處理方法,可例舉使用二甲基聚矽氧烷、二甲基二氯矽烷、六亞甲基二矽氮烷、環狀二甲基矽氧烷等進行表面處理之方法。作為此種表面經疏水性處理之粒子之大小,較佳為平均粒徑為5 nm~300 nm。
作為交聯劑,例如可例舉:矽烷系化合物、異氰酸酯系化合物、環氧系化合物、三聚氰胺系化合物、金屬螯合化合物、㗁唑啉系化合物、氮丙啶系化合物、伸乙基亞胺等。
作為交聯劑,例如可例舉:可兒康股份有限公司製造之商品名「Ethyl Silicate 40」;東京化成工業股份有限公司製造之商品名「Tetraethoxysilane」;等。
作為觸媒,例如可例舉金屬系觸媒(錫、鉍)、有機系觸媒等。
作為觸媒,例如可例舉:日東化成股份有限公司製造之商品名「Neostann U-130」;信越化學工業股份有限公司製造之商品名「CAT-PL-50T」等。
就可能阻礙結霜延遲效果之理由而言,本發明中之結霜延遲劑所包含之1種以上之其他成分之量較佳為50質量%以下,更佳為30質量%以下,進而較佳為20質量%以下。
<對鰭片塗佈結霜延遲劑> 於本發明中,只要可將上述結霜延遲劑塗佈於鰭片之側面之至少一部分,其塗佈形態便無特別限制。
(供塗佈結霜延遲劑之部位) 藉由將上述結霜延遲劑塗佈於鰭片之側面之至少一部分,可對鰭片進行結霜延遲處理。為增大結霜延遲效果,相對於鰭片之側面之合計面積100%,塗佈有結霜延遲劑之鰭片之側面之面積比率較佳為30%以上,更佳為50%以上,進而較佳為70%以上,尤佳為90%以上。又,塗佈有結霜延遲劑之鰭片之側面之面積比率之上限可設為100%。
於鰭片之主面之形狀為正方形或長方形之情形時,上述鰭片具有4個側面。於此情形時,為增大結霜延遲效果,較佳為對於所有4個側面,將上述結霜延遲劑塗佈於至少一部分。 又,亦可僅對於4個側面中與熱交換器之通風方向垂直之2個側面,將上述結霜延遲劑塗佈於至少一部分。
於鰭片之主面為長方形之情形時,上述鰭片具有面積相對較大之2個第1側面、及面積相對較小之2個第2側面。於此情形時,為增大結霜延遲效果,亦較佳為對於所有4個側面,將上述結霜延遲劑塗佈於至少一部分。 於鰭片之主面為長方形之情形時,由於與熱交換器之通風方向垂直之2個側面通常為第1側面,故而亦可僅對於2個第1側面,將上述結霜延遲劑塗佈於至少一部分。
本發明之熱交換器中,亦可對鰭片之主面塗佈上述結霜延遲劑。於此情形時,可對鰭片之主面之至少一部分塗佈上述結霜延遲劑。 於對鰭片之主面塗佈上述結霜延遲劑之情形時,相對於鰭片之主面之合計面積100%,塗佈有上述結霜延遲劑之鰭片之主面之面積比率較佳為30%以上,更佳為50%以上,進而較佳為70%以上,尤佳為90%以上。又,塗佈有上述結霜延遲劑之鰭片之主面之面積比率之上限可設為100%。
本發明之熱交換器中,亦可不對鰭片之主面塗佈上述結霜延遲劑。於此情形時,可對上述主面塗佈與上述結霜延遲劑不同之成分,又,亦可不對上述主面進行處理。此處,於本說明書中,不對上述主面進行處理系指不對主面塗佈任何物質,並且亦不進行親水處理等處理。
作為可塗佈於鰭片之主面之與上述結霜延遲劑不同之成分,例如可例舉:親水成分、撥水成分、防蝕成分等。與上述結霜延遲劑不同之成分可塗佈於鰭片之主面之至少一部分。
於對鰭片之主面塗佈與上述結霜延遲劑不同之成分之情形時,相對於鰭片之主面之合計面積100%,塗佈有與上述結霜延遲劑不同之成分之鰭片之主面之面積比率較佳為30%以上,更佳為50%以上,進而較佳為70%以上,尤佳為90%以上。又,塗佈有與上述結霜延遲劑不同之成分之鰭片之主面之面積比率的上限可設為100%。
藉由對鰭片之主面塗佈二氧化矽溶膠凝膠、環氧樹脂、聚胺酯樹脂等作為與上述結霜延遲劑不同之成分,可對鰭片之主面進行親水處理。此處,於本說明書中,親水處理係指以水接觸角成為90°以下、較佳為70°以下、更佳為60°以下之方式進行處理。
作為親水處理之方法,例如可例舉:親水化劑之塗佈、或電漿處理等。作為親水化劑,例如可例舉Trade Service股份有限公司製造之商品名「AD-Tech COAT」等。
於本發明中,於對鰭片之側面之至少一部分塗佈上述結霜延遲劑,另一方面,對鰭片之主面之至少一部分塗佈與上述結霜延遲劑不同之成分之情形時,可使鰭片之側面與主面具備不同之功能。藉此,可更進一步增大結霜延遲效果,故較佳。
(結霜延遲劑之塗佈方法) 於本發明中,上述結霜延遲劑之塗佈方法並無特別限制。例如可例舉以下方法:將鰭片或包括鰭片之熱交換器浸漬於充滿結霜延遲劑之槽中而進行塗佈之方法;使用毛刷進行塗佈之方法;使用噴霧器進行塗佈之方法等。 對鰭片塗佈結霜延遲劑時,可於將鰭片組裝至熱交換器之前進行,又,亦可於鰭片已組裝至熱交換器之狀態下進行。
藉由將鰭片浸漬於充滿結霜延遲劑之槽中而進行塗佈之方法,其可對整個鰭片簡便地塗佈上述結霜延遲劑,可獲得結霜延遲效果,故較佳。
又,使用毛刷進行塗佈之方法及使用噴霧器進行塗佈之方法,其等可對鰭片之側面之至少一部分塗佈上述結霜延遲劑,可獲得結霜延遲效果,故較佳。尤其於以下情形時可適當地採用,即,對鰭片之側面之至少一部分塗佈上述結霜延遲劑,且對鰭片之主面塗佈與上述結霜延遲劑不同之成分,或者不對鰭片之主面進行處理。
進而,相較於藉由將鰭片浸漬於充滿結霜延遲劑之槽中而進行塗佈之方法及使用毛刷進行塗佈之方法,使用噴霧器進行塗佈之方法可抑制塗佈不均而可均勻地塗佈上述結霜延遲劑,故較佳。 然而,於本發明中,若鰭片之側面之至少一部分被上述結霜延遲劑被覆,則未發現由上述各塗佈方法之差異所導致之熱交換器之結霜延遲效果之較大變化。
再者,作為先前之方法,有以下方法:於鋁軋製時施加塗佈劑後,進行加壓成型加工來形成鰭片。例如,市售品之熱交換器之鰭片通常藉由以下方式製作,即,於鋁軋製時施加親水性之塗佈劑後進行加壓成型加工,藉此製作上述鰭片。其係重視排水性之設計,對於霜,確認到與鋁製(未處理品)之程度相同。 於鋁軋製時施加上述結霜延遲劑作為塗佈劑後,進行加壓成型加工來形成鰭片之情形時,獲得未塗佈有結霜延遲劑之加壓切割面為鰭片之側面,且僅主面塗佈有結霜延遲劑之鰭片。因此,以如此方式獲得之鰭片無法直接用作本發明之熱交換器之鰭片。為獲得本發明之熱交換器之鰭片,需要於加壓成型加工後對鰭片之側面塗佈上述結霜延遲劑。
關於塗佈上述結霜延遲劑後之處理,並無特別限制,例如可例舉結霜延遲劑中所包含之各樹脂之硬化處理等。硬化處理之條件可根據結霜延遲劑中所包含之各樹脂之類型適當選擇,例如可例舉常溫或加溫條件下之硬化處理等。作為用以進行硬化處理之加熱溫度,例如可例舉50~200℃等。
於本發明中,塗佈上述結霜延遲劑而成之層(以下,亦稱為「含結霜延遲劑層」)之層厚只要視用途適當決定即可,較佳為0.1 μm~3 mm。含結霜延遲劑層之層厚之下限更佳為1 μm以上,進而較佳為5 μm以上,又,上限更佳為2.5 mm以下,進而更佳為2 mm以下,進而較佳為1 mm以下,更進一步較佳為500 μm以下,尤佳為100 μm以下,進而尤佳為50 μm以下,特佳為30 μm以下,進而特佳為20 μm以下,最佳為15 μm以下。藉由使含結霜延遲劑層之層厚為3 mm以下,可維持熱交換器之導熱性。
於本發明中,關於結霜延遲劑對鰭片側面之塗佈狀態,可藉由熱交換器之光澤度評估進行確認。更詳細而言,例如,於對鋁製之鰭片之側面塗佈了上述結霜延遲劑之情形時,相較於塗佈前之狀態,光澤度有所降低。因此,若鰭片之側面之光澤度降低,則可確認塗佈有結霜延遲劑。 此種光澤度評估中可使用市售之光澤度計,例如可例舉BYK公司製造之商品名「micro-gloss」等。
如以上所說明般,本說明書中揭示了以下事項。 <1> 一種熱交換器,其係包括板狀鰭片者, 上述鰭片包括主面及側面,且 於上述側面之至少一部分塗佈結霜延遲劑而成,該結霜延遲劑包含20質量%以上之選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上。 <2> 如<1>所記載之熱交換器,其中上述主面未塗佈上述結霜延遲劑。 <3> 如<1>或<2>所記載之熱交換器,其中上述結霜延遲劑含有1種以上之油。 <4> 如<3>所記載之熱交換器,其中上述油係選自由下述油所組成之群中之1種以上:於溫度降低為預定值以下時可自上述結霜延遲劑中滲出之油、於水分附著時可自上述結霜延遲劑中滲出之油、及防凍液油。 [實施例]
以下,藉由實施例及比較例來進一步說明本發明,但本發明並不限定於以下之實施例。
[製造例1:結霜延遲劑1之製作] 將使KE-1935A/KE-1935B(信越化學工業股份有限公司製造)以1:1之質量比混合所得之矽酮樹脂(含有具有乙烯基之矽氧烷樹脂、氫矽酮及觸媒)100質量份、TSF-437苯基油(邁圖高新材料日本有限公司製造)75質量份、KF-96-50CS二甲基矽氧烷油(信越化學工業股份有限公司製造)75質量份,於25℃、101 kPa之條件下進行混合。將所獲得之混合液,用刮勺以約120 rpm之速度攪拌60秒,使用分散機(PRIMIX股份有限公司製造,LABOLUTION)以2000 rpm之速度攪拌5分鐘,獲得液體狀之結霜延遲劑1。
[製造例2:結霜延遲劑2之製作] 將KE-118(信越化學工業股份有限公司製造)100質量份、Ethyl Silicate 40(可兒康股份有限公司製造)16質量份、PEG200(富士膠片和光純藥股份有限公司製造)4質量份,於25℃、101 kPa之條件下進行混合。將所獲得之混合液用分散機(PRIMIX股份有限公司製造,LABOLUTION)以2500 rpm之速度攪拌5分鐘,其後添加Neostann U-130(日東化成股份有限公司製造)4質量份,使用刮勺以約120 rpm之速度攪拌60秒,獲得液體狀之結霜延遲劑2。
[製造例3~8、11~15:結霜延遲劑3~8、11~15之製作] 除了採用表1~3中所記載之各調配成分以外,藉由與製造例1相同之步序獲得液體狀之結霜延遲劑3~8、11~15。
[製造例9:結霜延遲劑9之製作] 將HC2000(Dow Toray股份有限公司製造)100質量份、KF-6015聚醚改性矽酮油(信越化學工業股份有限公司製造)60質量份、AEROSIL 200(日本Aerosil股份有限公司製造)1質量份,於25℃、101 kPa之條件下進行混合。將所獲得之混合液用刮勺以約120 rpm之速度攪拌60秒,使用分散機(PRIMIX股份有限公司製造,LABOLUTION)以2000 rpm之速度攪拌5分鐘,獲得液體狀之結霜延遲劑9。
[製造例10:結霜延遲劑10之製作] 除了採用表2中所記載之各調配成分以外,藉由與製造例9相同之步序獲得液體狀之結霜延遲劑10。
[實施例1] 準備主面具有130 mm×17 mm之尺寸、厚度為250 μm之平板狀之鋁製鰭片。對鰭片之主面進行開孔,使波紋管型傳熱管(直徑:8 mm)之直線部於5處等間隔地貫通。跨及傳熱管之直線部100 mm,以1.5 mm之間隔設置複數個相同之鰭片,製成交叉鰭片型熱交換器。 對於所獲得之熱交換器之鰭片之所有側面,使用毛刷塗佈結霜延遲劑1,其後,於150℃下經由10分鐘之硬化處理而獲得實施例1之熱交換器。 再者,未對鰭片之主面進行處理。
[實施例2、5~6] 除了使用結霜延遲劑2及5~6代替結霜延遲劑1,並於23℃下進行24小時之硬化處理以外,藉由與實施例1相同之方法,分別獲得實施例2及5~6之熱交換器。
[實施例3~4、14~15] 除了使用結霜延遲劑3~4及14~15代替結霜延遲劑1以外,藉由與實施例1相同之方法,分別獲得實施例3~4及14~15之熱交換器。
[實施例7] 將市售空調之熱交換器(室外機用)切成140×120×20 mm尺寸。對所獲得之熱交換器之鰭片實施波浪加工,且對主面進行親水處理。對鰭片進行開孔,使直線狀之傳熱管(直徑:8 mm)於6處貫通該孔,跨及傳熱管之直線部120 mm,以1.0 mm之間隔設置複數個相同之鰭片。 對於所獲得之熱交換器之鰭片之所有側面,使用毛刷塗佈結霜延遲劑7,其後,於23℃下經由24小時之硬化處理而獲得實施例7之熱交換器。
[實施例8] 藉由與實施例1相同之方法,製成交叉鰭片型熱交換器。 對於所獲得之熱交換器之鰭片之所有側面,使用噴槍(ANEST IWATA股份有限公司製造,WINDER2-15K1G),於空氣壓力0.35 MPa之條件下塗佈結霜延遲劑8,其後,於23℃下經由24小時之硬化處理而獲得實施例8之熱交換器。
[實施例9~10] 除了使用結霜延遲劑9~10代替結霜延遲劑8以外,藉由與實施例8相同之方法,分別獲得實施例9~10之熱交換器。
[實施例11] 藉由與實施例1相同之方法,製成交叉鰭片型熱交換器。 將結霜延遲劑11放入至250 mm×200 mm×40 mm之不鏽鋼容器中,將所獲得之熱交換器浸漬於其中,對整體塗佈結霜延遲劑11,其後,於150℃下經由10分鐘之硬化處理而獲得實施例11之熱交換器。
[實施例12] 除了使用結霜延遲劑12代替結霜延遲劑11,且於23℃下進行24小時之硬化處理以外,藉由與實施例11相同之方法,獲得實施例12之熱交換器。
[實施例13] 除了使用結霜延遲劑13代替結霜延遲劑11以外,藉由與實施例11相同之方法,獲得實施例13之熱交換器。
[比較例1] 除了未對所有側面進行結霜延遲劑之塗佈及其硬化處理以外,藉由與實施例1相同之方法,獲得比較例1之熱交換器。
[比較例2] 除了未對所有側面進行結霜延遲劑之塗佈及其硬化處理以外,藉由與實施例7相同之方法,獲得比較例2之熱交換器。再者,比較例2中之熱交換器之鰭片相當於如下所獲得之先前之鰭片:於鋁軋製時施加親水性塗佈劑後,進行加壓成型加工及波浪加工,藉此獲得先前之鰭片。
[結霜延遲效果之評估] 於溫度2℃、濕度85%RH之恆溫室內設置帶風扇(歐姆龍公司製造,R87T-A1A15H-WR)之風洞(風洞 開口部(入口)尺寸:高度135 mm×寬度107 mm 閉口(出口:風扇側)部尺寸:高度135 mm×寬度130 mm 長度200 mm),以設置有複數個之鰭片覆蓋風洞之開口部之方式,設置實施例及比較例之熱交換器,以空氣以1.8 m/s之風速通過熱交換器之方式調節風扇之風量。又,於熱交換器之正側(風洞之相反側)及背側(風洞側)設置微差壓感測器(基恩士公司製造之AP-48、AP-V41A),以便可測定空氣通過熱交換器時之壓力損失。進而,向熱交換器之傳熱管中導入乙醇(富士膠片和光純藥股份有限公司製造)作為冷媒,並於-10℃之冷媒溫度下進行循環。 於由微差壓感測器測得之熱交換器之正側與背側之壓力差ΔP之測定值達到70 Pa之時間點,判斷為熱交換器整體發生了結霜(全結霜),將全結霜所需之時間作為結霜時間(全結霜)[s]。又,將壓力差ΔP達到35 Pa為止之時間作為結霜時間(半結霜)[s]。 再者,結霜延遲效果係基於全結霜所需之時間進行評估。將結果示於表1~4。
[光澤度] 使用光澤度計(micro-gloss BYK公司製造)對實施例及比較例之熱交換器中所包括之鰭片之側面以60°之入射角進行測定,確認是否塗佈有結霜延遲劑。將結果示於表1~4。
[表1]
表1
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5
結霜延遲劑 結霜延遲劑1 結霜延遲劑2 結霜延遲劑3 結霜延遲劑4 結霜延遲劑5
調配成分(質量份) 樹脂 KE-1935A/B(100) KE-118(100) KE-1935A/B(100) KE-1935A/B(100) HC2000(100)
油1 TSF-437(75) PEG200(4) - KF-6015(60) -
油2 KF-96-50CS(75) - - KF-96-100CS(45) -
二氧化矽 - - - - -
觸媒 無(樹脂中含有) Neostann U-130(4) 無(樹脂中含有) CAT-PL-50T(0.4) 無(樹脂中含有)
交聯劑 無(樹脂中含有) Ethyl Silicate 40(16) 無(樹脂中含有) 無(樹脂中含有) 無(樹脂中含有)
溶劑 - - - - -
樹脂濃度(質量%) 40 81 100 46 100
塗佈方法 毛刷(僅側面) 毛刷(僅側面) 毛刷(僅側面) 毛刷(僅側面) 毛刷(僅側面)
鰭片側面有無塗層(上述調配)
鰭片主面有無塗層 無(鋁) 無(鋁) 無(鋁) 無(鋁) 無(鋁)
結霜時間[s] 半結霜 2,400 2,800 2,500 3,000 2,300
半/全結霜 全結霜 4,070 5,400 3,600 4,000 4,300
光澤度 60° 1.4 1.1 1.2 1.5 1.5
[表2]
表2
   實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10
結霜延遲劑 結霜延遲劑6 結霜延遲劑7 結霜延遲劑8 結霜延遲劑9 結霜延遲劑10
調配成分(質量份) 樹脂 HC2000(100) HC2000(100) HC2000(100) HC2000(100) HC2000(100)
油1 KF-6015(60) KF-6015(60) KF-6015(60) KF-6015(60) KF-6015(60)
油2 - - - - -
二氧化矽 - - - AEROSIL 200(1) AEROSIL 200(4)
觸媒 無(樹脂中含有) 無(樹脂中含有) 無(樹脂中含有) 無(樹脂中含有) 無(樹脂中含有)
交聯劑 無(樹脂中含有) 無(樹脂中含有) 無(樹脂中含有) 無(樹脂中含有) 無(樹脂中含有)
溶劑 - - - - -
樹脂濃度(質量%) 63 63 63 63 63
塗佈方法 毛刷(僅側面) 毛刷(僅側面) 噴霧器 噴霧器 噴霧器
鰭片側面有無塗層(上述調配)
鰭片主面有無塗層 無(鋁) 有(親水處理) 無(鋁) 無(鋁) 無(鋁)
結霜時間[s] 半/全結霜 半結霜 3,500 4,100 3,470 3,490 4,770
全結霜 4,300 5,800 4,410 4,470 5,610
光澤度 60° 1.2 1.5 2.1 1.4 1.5
[表3]
表3
   實施例11 實施例12 實施例13 實施例14 實施例15
結霜延遲劑 結霜延遲劑11 結霜延遲劑12 結霜延遲劑13 結霜延遲劑14 結霜延遲劑15
調配成分(質量份) 樹脂 KE-1935A/B(100) KE-118(100) KE-1935A/B(100) APEC®1803(100) 3092PM(100)
油1 TSF-437(75) PEG200(4) - - -
油2 KF-96-50CS(75) - - - -
二氧化矽 - - - - -
觸媒 無(樹脂中含有) Neostann U-130(4) 無(樹脂中含有) - -
交聯劑 無(樹脂中含有) Ethyl Silicate 40(16) 無(樹脂中含有) - -
溶劑 甲苯(500) 甲苯(120) 甲苯(500) 甲苯(600) 甲苯(1500)
樹脂濃度(質量%) 40 81 100 100 100
塗佈方法 浸漬(整體) 浸漬(整體) 浸漬(整體) 毛刷(僅側面) 毛刷(僅側面)
鰭片側面有無塗層(上述調配)
鰭片主面有無塗層 有(上述結霜延遲劑) 有(上述結霜延遲劑) 有(上述結霜延遲劑) 無(鋁) 無(鋁)
結霜時間[s] 半/全結霜 半結霜 2,300 2,500 2,600 3,300 1,800
全結霜 3,200 3,800 3,800 4,800 2,500
光澤度 60° 4.0 2.1 5.5 1.8 1.7
[表4]
表4
   比較例1 比較例2
結霜延遲劑 - -
調配成分(質量份) 樹脂 - -
油1 - -
油2 - -
二氧化矽 - -
觸媒 - -
交聯劑 - -
溶劑 - -
樹脂濃度(質量%) - -
塗佈方法 - -
鰭片側面有無塗層(上述調配) 無(鋁) 無(鋁)
鰭片主面有無塗層 無(鋁) 有(親水處理)
結霜時間[s] 半/全結霜 半結霜 1,700 2,500
全結霜 2,300 3,300
光澤度 60° 8.5 3.1
以下,示出表1~3中所記載之各成分之詳情。 [樹脂成分] (矽氧烷樹脂) ·KE-1935A/B:使KE-1935A(信越化學工業股份有限公司製造)與KE-1935B(信越化學工業股份有限公司製造)以1:1之質量比混合所得之矽氧烷樹脂,含有具有乙烯基之矽氧烷樹脂、氫矽酮及觸媒,加熱硬化型 ·KE-118:信越化學工業股份有限公司製造,二液硬化型矽氧烷樹脂,常溫硬化型 ·HC2000:Dow Toray股份有限公司製造,一液硬化型矽氧烷樹脂,常溫硬化型
(烴樹脂) ·APEC(註冊商標)1803:Covestro AG公司製造,PC(聚碳酸酯)樹脂,顆粒物 ·3092PM:三井化學股份有限公司製造,EPDM(乙烯丙烯二烯橡膠)樹脂,顆粒物
[油] (油1:低溫滲出油、水滲出油或防凍液油) ·TSF-437:邁圖高新材料日本有限公司製造,苯基油,低溫滲出油 ·PEG200:富士膠片和光純藥股份有限公司製造,聚乙二醇,防凍液油 ·KF-6015:信越化學工業股份有限公司製造,聚醚改性矽酮油,水滲出油
(油2:其他油) ·KF-96-50CS:信越化學工業股份有限公司製造,二甲基矽氧烷油,相溶油 ·KF-96-100CS:信越化學工業股份有限公司製造,二甲基矽氧烷油,相溶油
[二氧化矽粒子] ·AEROSIL 200(日本Aerosil股份有限公司製造)
[觸媒] ·Neostann U-130:日東化成股份有限公司製造,有機錫系觸媒 ·CAT-PL-50T:信越化學工業股份有限公司製造,鉑觸媒
[交聯劑] ·Ethyl Silicate 40:可兒康股份有限公司製造,Si 5O 4(OEt) 12(平均五聚體) [溶劑] ·甲苯:富士膠片和光純藥股份有限公司製造
如表1~4所示,相較於鰭片之側面未塗佈有預定之結霜延遲劑之比較例1之熱交換器,鰭片之側面塗佈有預定之結霜延遲劑之實施例1~6及8~15之熱交換器顯示出結霜延遲效果。同樣地,相較於鰭片之側面未塗佈有預定之結霜延遲劑且主面經親水處理過之比較例2之熱交換器,鰭片之側面塗佈有預定之結霜延遲劑且主面經親水處理過之實施例7之熱交換器顯示出結霜延遲效果。
又,如表2所示,將結霜延遲劑之塗佈方法不同之實施例6(毛刷)及8(噴霧器)進行比較,亦未發現熱交換器之結霜延遲效果之較大變化。 進而,如表2所示,相較於使用不含二氧化矽粒子之結霜延遲劑之實施例8之熱交換器,使用包含二氧化矽粒子之結霜延遲劑之實施例10之熱交換器顯示出約1.3倍之結霜延遲效果。推測實施例10之熱交換器藉由使用包含二氧化矽粒子之結霜延遲劑,而防止滴液,減少了鰭片之側面中之塗料未能被覆之部位,從而提昇了結霜延遲效果。
由此可知,本發明之熱交換器中,對鰭片實施結霜延遲處理,可防止結霜所導致之通過鰭片間之外部氣體之減少、冷媒之熱交換量之減少所導致之效率降低。
本發明並不限定於上述之各實施方式,可在技術方案中所示出之範圍內進行各種變更,適宜地組合不同之實施方式中分別揭示之技術手段而獲得之實施方式亦包含於本發明之技術範圍內。
以上,參照圖式對各種實施方式進行了說明,但當然本發明並不限定於上述例。顯然業者可在申請專利範圍之記載範疇內想到各種變更例或修正例,理解其等當然亦屬於本發明之技術範圍。又,亦可在不脫離本發明之主旨之範圍內將上述實施方式之各構成要素進行任意組合。
再者,本申請案係基於2022年3月25日提出申請之日本專利申請案(特願2022-050319)者,並將其內容作為參照而援用於本申請案中。 [產業上之可利用性]
本發明可提供一種熱交換器,其包括結霜延遲效果得到提昇之鰭片,此種熱交換器例如可應用於空調等。

Claims (4)

  1. 一種熱交換器,其係包括板狀鰭片者, 上述鰭片包括主面及側面,且 於上述側面之至少一部分塗佈結霜延遲劑而成,該結霜延遲劑包含20質量%以上之選自矽氧烷樹脂及烴樹脂中之1種以上。
  2. 如請求項1之熱交換器,其中上述主面未塗佈上述結霜延遲劑。
  3. 如請求項1或2之熱交換器,其中上述結霜延遲劑含有1種以上之油。
  4. 如請求項3之熱交換器,其中上述油係選自由下述油所組成之群中之1種以上:於溫度降低為預定值以下時可自上述結霜延遲劑中滲出之油、於水分附著時可自上述結霜延遲劑中滲出之油、及防凍液油。
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