WO2017086342A1 - プレコートフィン及び熱交換器 - Google Patents

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WO2017086342A1
WO2017086342A1 PCT/JP2016/083953 JP2016083953W WO2017086342A1 WO 2017086342 A1 WO2017086342 A1 WO 2017086342A1 JP 2016083953 W JP2016083953 W JP 2016083953W WO 2017086342 A1 WO2017086342 A1 WO 2017086342A1
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aluminum plate
hydrophilic coating
substrate
heat exchanger
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幹根 笹崎
上田　薫
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株式会社Uacj
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    • F28F2245/02—Coatings; Surface treatments hydrophilic

Definitions

  • the present invention relates to a precoat fin having a substrate made of aluminum or an aluminum alloy and a hydrophilic coating film formed on the surface thereof, and a heat exchanger provided with the precoat fin.
  • a fin tube type is used for a heat exchanger used in an air conditioner for air conditioning.
  • the heat exchanger has a pipe made of copper or aluminum and a number of aluminum plate fins through which the pipe passes.
  • the plate fin is formed into a coil shape by casting, hot rolling, or cold rolling of aluminum or an aluminum alloy, and hydrophilic coating or water repellent coating is pre-coated on both sides.
  • Home and commercial air conditioners are equipped with indoor units and outdoor units, each connected by piping, and refrigerant is passed through the piping.
  • indoor units and outdoor units each connected by piping, and refrigerant is passed through the piping.
  • a heat exchanger provided with fins in the refrigerant passage tube, and a fan for sending air to the heat exchanger and a motor for rotating the fan are arranged.
  • a heat exchange is performed by incorporating a compressor and an expansion valve in a path connecting the outdoor unit and the outdoor unit.
  • the refrigerant that has become hot at the compressor is radiated to the outside by the outdoor unit, and the refrigerant that has become cold is vaporized by passing through the expansion valve.
  • the cooling operation can be performed by a cycle in which the refrigerant that has taken heat from the room is compressed again by the compressor.
  • the refrigerant that has become hot at the compressor is released into the room by the indoor unit, and the refrigerant that has been lowered by passing it through the expansion valve is vaporized by passing it through the expansion valve. Absorbs outdoor heat through it. Heating operation is enabled by a cycle in which the refrigerant that has absorbed heat from the outside is compressed again by the compressor.
  • the outdoor temperature is low enough to feel cold, and in order to absorb heat from the outdoor, it is necessary to further lower the outdoor temperature of the refrigerant.
  • the temperature of the refrigerant is 0 ° C. or lower, the fins that are in contact with the piping inevitably become 0 ° C. or lower, and moisture in the air adheres and frost adheres.
  • frost adheres to the fins of the outdoor unit it becomes a barrier between the refrigerant and the outdoor air, which hinders the movement of heat and reduces the amount of air flowing between the fins. Incurs a decline.
  • the heat exchange performance is deteriorated due to excessive frost, it is necessary to stop the heating operation and perform the defrosting operation in order to remove the frost.
  • the defrosting operation the refrigerant passing through the outdoor unit is heated to a temperature at which the frost is dissolved, and is circulated for a certain period of time to change the frost into water and discharge it, but this requires energy for heating the refrigerant. Since the heating operation is stopped, there arises a problem that indoor comfort is hindered. Therefore, techniques for reducing frost adhesion have been proposed.
  • Patent Document 1 proposes a hydrophilic coating film containing a hydrophilic resin and crosslinkable fine particles. And as a hydrophilic resin, a hydrophilic film is applied to the metal surface by using a hydrophilizing agent containing a specific (meth) acrylic resin, polyvinyl alcohol, and at least one resin selected from polyethylene oxide and polyethylene glycol. A hydrophilic coating film has been proposed to be coated with.
  • Patent Document 2 a water-slidable coating containing an organosilicon compound component composed of a mixture of a partial hydrolyzate of polyorganosiloxane and a partial hydrolyzate of fluoroalkylsilane, and an organic solvent capable of dissolving the organosilicon compound component Agents have been proposed.
  • Patent Document 3 proposes a water-repellent coating composition comprising an organic resin solution and fine particles.
  • Patent Literature 4 proposes a frost suppression treatment composition in which a specific acrylic-modified epoxy resin is mixed and added with a crosslinking agent, a fluorine-based polymer, and an antifoaming imparting agent.
  • the hydrophilic coating film of patent document 1 since condensed water wets and spreads on the fin surface, it has the characteristics that ventilation resistance can be maintained low and heat exchange performance is high. However, a thin water film is easily held on the fin surface due to its high hydrophilic effect. Furthermore, since the surface of the hydrophilic coating film is rough and uneven, it is difficult for the water film to flow down in order to develop hydrophilicity. As a result, there is a problem that frost tends to adhere to the fins of the outdoor unit during heating operation. Moreover, by using the water-slidable coating agent of Patent Document 2, it is possible to form a coating film that is excellent in water-sliding property and can maintain water-sliding property for a long period of time. However, the water-sliding coating agent is suitable for post-coating and not suitable for pre-coating. Moreover, the coating film formed with a water slidable coating agent has the problem that sliding water sustainability is also inadequate.
  • Patent Document 3 it has been proposed to make the fin surface super water-repellent by applying the above-described water-repellent coating composition to increase the frost formation time.
  • the contact area of water is reduced.
  • the area where the surface of the fin is in contact with the air having a low heat transfer coefficient is increased, so that the heat exchange performance is lowered.
  • the condensed water tends to become ice rather than frost. Therefore, at the time of defrosting operation (thawing operation), frost does not melt, but ice may fall out, and ice blocks may accumulate in the outdoor unit. As a result, a separate device for removing ice blocks accumulated in the outdoor unit is required.
  • the frost suppression treatment composition of Patent Document 4 can suppress the frost formation of the outdoor unit and can form a film having excellent corrosion resistance. However, the lubricity is insufficient and further improvement is desired.
  • the present invention has been made in view of such problems, and has excellent hydrophilicity over a long period of time while being excellent in sliding down of condensed water, can sufficiently prevent frost adhesion, and has excellent frost removal performance. It is intended to provide a precoated aluminum plate for the fins of the oven and a heat exchanger.
  • One aspect of the invention is a precoated aluminum plate for heat exchanger fins, A substrate made of aluminum; A hydrophilic coating film formed on at least one surface of the substrate, The surface roughness Rz L of the hydrophilic coating film in the rolling parallel direction of the substrate and the surface roughness Rz LT of the hydrophilic coating film in the rolling vertical direction of the substrate are Rz L ⁇ 1.5 ⁇ m,.
  • the said hydrophilic coating film is a precoat aluminum plate whose contact angle with a water droplet is 25 degrees or less, and the falling angle of the said water droplet in the rolling parallel direction of the said board
  • Another aspect of the present invention is a heat exchanger provided with fins made of a pre-coated aluminum plate.
  • the pre-coated aluminum plate has a hydrophilic coating film in which the surface roughness Rz L and the surface roughness Rz LT satisfy the above relationship. Furthermore, the hydrophilic coating film has a contact angle with water droplets and a falling angle of water droplets of the predetermined value or less. Therefore, the precoated aluminum plate is excellent in hydrophilicity, and even if the adhesion water adheres to the surface, the adhesion water easily slides down. Furthermore, when sliding down, wetting and spreading of the adhesion water on the surface of the hydrophilic coating film can be prevented. Further, the pre-coated aluminum plate can maintain such excellent hydrophilicity and slidability of the adhesion water for a long time. Therefore, by using the pre-coated aluminum plate for the fins of the heat exchanger, frost adhesion can be sufficiently prevented and the frost removal property is also excellent.
  • FIG. 1 The expanded sectional view of the precoat aluminum plate which has the hydrophilic coating film formed on the board
  • FIG. 1 In Example 1, (a) Explanatory drawing which shows a water droplet with a small contact angle on a hydrophilic coating film, (b) Explanatory drawing which shows a water droplet with a large contact angle on a hydrophilic coating film. Explanatory drawing which shows the measuring method of the fall angle in Example 1.
  • the precoated aluminum plate has a hydrophilic coating film formed on the substrate.
  • the hydrophilic coating film may be formed on one side of the substrate or on both sides.
  • the hydrophilic coating film is formed on both surfaces of the substrate.
  • the fin for a heat exchanger made of a pre-coated aluminum plate can exhibit excellent condensate slipping properties while exhibiting excellent hydrophilicity on both sides. Therefore, it is possible to further prevent frost from adhering to the fins of the heat exchanger, and to further improve frost removal.
  • the surface roughness Rz L of the hydrophilic coating film in the rolling parallel direction of the substrate and the surface roughness Rz LT of the hydrophilic coating film in the vertical rolling direction of the substrate are Rz L ⁇ 1.5 ⁇ m, 0 It is preferable to satisfy the relationship of 3 ⁇ m ⁇ Rz LT ⁇ 2.5 ⁇ m and Rz L / Rz LT ⁇ 0.9.
  • the rolling parallel direction of the substrate is a direction parallel to the rolling direction, and the rolling vertical direction is a direction perpendicular to the rolling direction.
  • Each surface roughness in the present specification indicates the maximum height roughness in JIS B0601-2001.
  • Rz L 1.5 ⁇ m
  • frost may become easy to adhere to the fin which consists of a precoat aluminum plate, or the removal of the attached frost may become difficult.
  • Rz LT ⁇ 0.3 ⁇ m the hydrophilicity tends to decrease. Further, frost may easily adhere to the fins. From the viewpoint of preventing these problems, Rz LT ⁇ 0.8 ⁇ m is more preferable, Rz LT ⁇ 1 ⁇ m is more preferable, and Rz LT ⁇ 1.5 ⁇ m is particularly preferable.
  • Rz LT > 2.5 ⁇ m frost tends to adhere to the fins, or removal of the attached frost may be difficult. From the standpoint of preventing these more, more preferably Rz LT ⁇ 2.3 .mu.m, more preferably Rz LT ⁇ 1.8 .mu.m.
  • Rz L / Rz LT > 0.9 there is a possibility that the hydrophilicity and / or the slidability of the adhesion water is likely to be lowered.
  • frost tends to adhere to the fins, and removal of the attached frost may be difficult. From the viewpoint of preventing these problems, Rz L / Rz LT ⁇ 0.8 is more preferable, and Rz L / Rz LT ⁇ 0.7 is more preferable.
  • the hydrophilic coating film preferably has a contact angle with water droplets of 25 ° or less.
  • the contact angle exceeds 25 °, there is a possibility that the hydrophilicity and the sliding property of the cohesive water are likely to be lowered.
  • frost tends to adhere to the fins, and removal of the attached frost may be difficult.
  • the contact angle is more preferably 20 ° or less, and further preferably 15 ° or less.
  • the hydrophilic coating film has a water drop falling angle of 20 ° or less in the direction parallel to the rolling of the substrate.
  • the falling angle exceeds 20 °, there is a possibility that the hydrophilicity and the sliding property of the cohesive water are likely to be lowered.
  • frost tends to adhere to the fins, and removal of the attached frost may be difficult.
  • the sliding angle is more preferably 15 ° or less, and further preferably 10 ° or less.
  • the average film thickness of the hydrophilic coating film is preferably 0.3 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less. In this case, it is possible to further suppress a decrease in the sliding property of the adhesion water. Moreover, adhesion of frost is further suppressed or attached frost is more easily removed. Furthermore, it is possible to increase the film thickness beyond the above range, but if it is too large, the effect of improving the effect is hardly obtained, and the weight of the fins made of the precoated aluminum plate increases, which is not preferable.
  • the average film thickness of the hydrophilic coating film is more preferably 0.5 ⁇ m or more, and further preferably 0.6 ⁇ m or more.
  • the hydrophilic coating film is formed by crosslinking the hydrophilic polymer (A) with a crosslinking agent (B).
  • a crosslinking agent (B) As the hydrophilic polymer (A), at least one polymer selected from the group consisting of an acrylic-modified epoxy resin, an acrylic cellulose resin, a cellulose melamine resin, a cellulose acetate resin, and a polyoxyalkylene resin can be used.
  • a crosslinking agent (B) at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of isocyanate, blocked polyisocyanate, and carbodiimide can be used.
  • the acrylic-modified epoxy resin is an epoxy resin modified with acrylic.
  • the acrylic-modified epoxy resin can be obtained, for example, by the following methods (1) to (3). That is, (1) an acrylic epoxy resin can be obtained by a method in which a polymerizable unsaturated monomer such as an acrylic monomer is graft-polymerized to an epoxy resin by a hydrogen abstraction reaction. (2) A carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer such as a carboxyl group-containing acrylic monomer is esterified with an epoxy group of an epoxy resin, and a double bond introduced into the epoxy resin is polymerized with an acrylic monomer. An acrylic-modified epoxy resin can also be obtained.
  • An acrylic-modified epoxy resin can be obtained by reacting an epoxy resin with a carboxyl group-containing acrylic resin.
  • An acrylic-modified epoxy resin produced by the method (3) is preferable. In this case, the adhesion of frost can be further suppressed, and the corrosion resistance of the hydrophilic coating film is improved.
  • a hydrophilic polymerization agent and a crosslinking agent are mixed, coated on at least one surface of the substrate, and heated to cause a crosslinking reaction that generates an amide group.
  • a crosslinking reaction that generates an amide group.
  • the substrate is made of plate-like aluminum.
  • aluminum is a concept including not only pure aluminum but also an aluminum alloy.
  • the surface roughness Rz in the rolling direction of the substrate is preferably 0.5 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the surface roughness Rz L and surface roughness Rz LT hydrophilic coating film becomes easier to satisfy the above desired relationship.
  • the surface roughness Rz in the vertical direction of rolling of the substrate is more preferably 1 ⁇ m or more and 2.5 ⁇ m or less, and further preferably 1.2 ⁇ m or more and 2 ⁇ m or less.
  • Pre-coated aluminum plate is used for heat exchanger fins.
  • the parallel rolling direction of the substrate is preferably arranged in the vertical direction.
  • the above-described excellent characteristics of the precoated aluminum plate can be sufficiently exhibited.
  • the heat exchanger can more sufficiently prevent frost from adhering and can more fully remove frost.
  • the above-mentioned “the rolling parallel direction is the vertical direction” means that the rolling parallel direction and the vertical direction need only coincide with each other in appearance, and the rolling parallel direction and the vertical direction do not necessarily coincide with each other, and there is a slight inclination. Is acceptable.
  • the inclination angle can be set to an arbitrary angle at which the adhesion water attached to the fins flows down.
  • the rolling parallel direction of the substrate is the longitudinal direction of the plate-like fin (hereinafter referred to as plate fin), and the longitudinal direction of the plate fin is perpendicular to the heat exchanger. (Ie, vertical). That is, the rolling parallel direction of the precoated aluminum plate is the vertical direction in the heat exchanger. Therefore, by providing good water sliding properties in the rolling parallel direction as in the pre-coated aluminum plate, the condensed water (for example, also referred to as condensed water droplets) is discharged well in the heat exchanger.
  • the condensed water for example, also referred to as condensed water droplets
  • the pre-coated aluminum plate can be manufactured as follows. First, a substrate made of aluminum is manufactured as follows. Specifically, aluminum is cast to produce an ingot (that is, a casting process). Next, the ingot is heated and rolled to produce a coil (that is, an aluminum plate wound in a roll shape) (that is, a hot rolling step). Next, the coil after hot rolling is cold-rolled (ie, cold-rolling step). In this way, a substrate made of aluminum can be obtained. And it is preferable that the maximum roughness of the cold rolling coil in the vertical direction of rolling is 0.5 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less as described above.
  • various rolling conditions such as the maximum roughness in the vertical direction of rolling of the cold rolling roll, the rolling speed, and the lubricating oil may be appropriately adjusted.
  • annealing may be performed in the middle of the cold rolling process (that is, the annealing process).
  • a hydrophilic coating for forming a hydrophilic coating film is applied to the surface of the coil by roll coating to form a hydrophilic coating film.
  • a paint containing the above-mentioned hydrophilic polymer (A) and a crosslinking agent (B) is used.
  • the hydrophilic paint can further contain a solvent and various additives.
  • the viscosity of the hydrophilic paint is a Ford Cup No. stipulated in JIS K5400. According to the measurement at 4, it is preferably 5 to 15 seconds. In this case, the surface roughness Rz L and surface roughness Rz LT is easier to form a hydrophilic coating film satisfying the above desired relationship.
  • the hydrophilic polymer (A) can be crosslinked with the crosslinking agent (B) by heating at a temperature of about 200 ° C. for several seconds. By cross-linking the hydrophilic polymer (A), it becomes difficult for the resin having a functional group that exhibits hydrophilicity to flow out into water. Therefore, hydrophilic sustainability can be further improved.
  • a primer layer before applying the water-based paint.
  • a primer layer is formed between the substrate and the hydrophilic coating film, and the adhesion between the substrate and the hydrophilic coating film can be further improved.
  • the primer layer can be formed of at least one selected from the group consisting of a urethane primer, an acrylic plummer, and an epoxy primer.
  • the thickness of the primer is preferably 0.3 ⁇ m or more and 3 ⁇ m or less.
  • the precoated aluminum plate is used for manufacturing a heat exchanger as follows, for example. Specifically, first, the precoated aluminum plate is cut from a coil to obtain a plurality of fins. Next, the fin is subjected to slit processing, louver molding, and color processing by a press machine. Next, the fins are laminated while passing the metal pipes arranged at predetermined positions through the holes provided in the fins. After the lamination, the metal tube and the fin are brought into close contact with each other by inserting a tube expansion plug into the metal tube to increase the outer diameter of the metal tube. In this way, a heat exchanger can be obtained.
  • Example 1 a plurality of precoated aluminum plates (specifically, sample E1 to sample E21 and sample C1 to sample C9) according to examples and comparative examples are prepared, and their characteristics are compared and evaluated.
  • the precoat aluminum plate 1 of an Example has the board
  • the hydrophilic coating film 3 has a contact angle ⁇ with the water droplet 19 of 25 ° or less.
  • the falling angle ⁇ of the water droplet 19 in the rolling parallel direction X of the substrate 1 is 20 ° or less.
  • the surface roughness Rz of the substrate, the type of chemical conversion treatment, the presence / absence and type of primer layer, the composition and viscosity of the hydrophilic coating used in the production of the hydrophilic coating film, hydrophilicity A plurality of pre-coated aluminum plates with different surface roughness Rz L , surface roughness Rz LT , contact angle ⁇ with water droplets, drop angle ⁇ of water droplets, etc. E21, samples C1 to C9) were produced.
  • the hydrophilic paint as shown in Tables 1 and 2, the types and blending ratios of the hydrophilic polymer and the crosslinking agent were changed.
  • the formation amount of the chemical conversion film is 20 mg / m 2 in all cases.
  • the hydrophilic coating film was formed in both surfaces of the board
  • the precoated aluminum plates 1 of the samples E19 to E21 have the primer layer 4 between the substrate 2 and the hydrophilic coating film 3 as shown in FIG.
  • Other precoated aluminum plates 1 do not have a primer layer, and a hydrophilic coating 3 is formed on a substrate 2 as shown in FIG.
  • Various physical properties and characteristics of Sample E1 to Sample E18 were measured as follows.
  • the surface roughness was measured using a laser microscope LEXT OLS-3000 manufactured by Olympus. Specifically, first, the magnification of the objective lens of the microscope was set to 100, the scan pitch of the laser light was set to 0.05 ⁇ m, the surface of each sample was scanned, and data on the surface was obtained. Subsequently, the data of the surface was analyzed in the designated direction (specifically, the rolling parallel direction or the rolling vertical direction), and the roughness was calculated. The direction was determined based on the rolls confirmed by enlargement. The measurement length was 130 ⁇ m, and seven measurements were performed in one field of view in the rolling parallel direction, and seven measurements were performed in two fields of view (that is, a total of 14 fields) in the vertical direction of rolling.
  • each pre-coated aluminum plate was evaluated for frost formation suppression, defrosting, hydrophilicity sustainability, sliding durability, corrosion resistance, and moisture resistance as follows.
  • a heat exchanger for evaluation provided with fins made of a pre-coated aluminum plate was used for evaluation of frost formation suppression and defrosting performance.
  • the heat exchanger 5 is a cross fin tube type, and has a large number of plate fins 6 made of the pre-coated aluminum plate 1 and a heat transfer metal tube 7 penetrating through them. Each plate fin 6 is arranged in parallel at a predetermined interval.
  • the width (W) of the plate fin is 25.4 mm
  • the height (H) is 290 mm
  • the fin stacking pitch (P) is 1.4 mm
  • the overall width (D) of the heat exchanger is 300 mm.
  • the height direction of the plate fin 6 is the rolling parallel direction X of the substrate.
  • the metal tubes 7 in the width (W) of the plate fins were arranged in two rows, and the number of stages of the metal tubes 7 in the plate fin height (H) was 14 steps.
  • the metal tube is a copper tube having a spiral groove on the inner surface.
  • the dimensions of the metal tube are as follows: outer diameter: 7.0 mm, bottom wall thickness: 0.45 mm, fin height: 0.20 mm, fin apex angle: 15.0 °, helical angle: 10.0 °.
  • the heat exchanger 5 was produced as follows. First, an assembly hole (not shown) having a fin collar portion having a height of 1 to 4 mm for inserting and fixing the metal tube 7 to the plate fin 6 made of the precoated aluminum plate 1 having a thickness of 0.1 mm is formed by pressing. Formed. After laminating the plate fins, a separately produced metal tube 7 was inserted into the assembly hole. As the metal tube 7, a copper tube was used which was subjected to grooving on the inner surface by rolling or the like, and was subjected to regular cutting and hairpin bending. Next, a tube expansion plug was inserted from one end of the metal tube 7, and the metal tube 7 was fixed to the plate fin 6 by expanding the outer diameter of the metal tube 7. After removing the expansion pipe, the U vent pipe was brazed to the metal pipe 7 to obtain the heat exchanger 5.
  • the frosting operation of the heat exchanger 5 was performed under the condition that the inlet wind speed of the wind to be circulated was 1.5 m / s. And ventilation resistance was measured from the differential pressure
  • the average heat The exchange amount was measured.
  • the operation time until the ventilation resistance of the 5th cycle became 500 Pa was compared with the heat exchanger provided with the fin which consists of samples C6.
  • a case where the operating time was extended by 10 minutes or more than the heat exchanger of the sample C6 was evaluated as “ ⁇ ”, and a case where the operation time was extended from 5 minutes to less than 10 minutes was evaluated as“ ⁇ ”. Further, the case where the operation time was extended from 0 to less than 5 minutes was evaluated as “ ⁇ ”, and the case where the operation time was shortened was evaluated as “x”.
  • (F) Hydrophilic persistence The hydrophilic persistence was evaluated by measuring the contact angle after the deterioration test. First, 300 cycles of a cycle in which the pre-coated aluminum plate was immersed in ion-exchanged water for 2 minutes and then dried by air blow for 6 minutes were performed (deterioration test). Subsequently, the contact angle with the water droplet after this deterioration test was measured by the method described above. When the contact angle after the deterioration test is 10 ° or less, it is evaluated as “ ⁇ ”, when it exceeds 10 ° and 25 ° or less, it is evaluated as “ ⁇ ”, and when it exceeds 25 ° and 30 ° or less, “ ⁇ ”. The case of exceeding 30 ° was evaluated as “x”.
  • (G) Sliding durability The sliding durability was evaluated by measuring the falling angle after the deterioration test.
  • the deterioration test is the same as the above-mentioned hydrophilic sustainability, and the method for measuring the falling angle is as described above.
  • the drop angle after the deterioration test is 10 ° or less, it is evaluated as “ ⁇ ”, when it is over 10 ° and 20 ° or less, it is evaluated as “ ⁇ ”, and when it is over 20 ° and 30 ° or less, “ ⁇ ”.
  • the case of exceeding 30 ° was evaluated as “x”.

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Abstract

長期間にわたり親水性に優れながら凝縮水の滑落性に優れ、霜の付着を十分に防止できる共に、霜の除去性に優れた熱交換器のフィン用のプレコートアルミニウム板、及び熱交換器を提供すること。アルミニウムからなる基板（２）と、その少なくとも一方の面に形成された親水性塗膜（３）とを有するプレコートアルミニウム板（１）、およびプレコートアルミニウム板（１）よりなるフィンを備えた熱交換器である。プレコートアルミニウム板（１）においては、基板（２）の圧延平行方向Ｘにおける親水性塗膜（３）の表面粗さＲｚLと、基板（２）の圧延垂直方向における親水性塗膜（３）の表面粗さＲｚLTとが、ＲｚL≦１．５μｍ、０．３μｍ≦ＲｚLT≦２．５μｍ、及びＲｚL／ＲｚLT≦０．９の関係を満足する。親水性塗膜（３）は、水滴（１９）との接触角αが２５°以下であり、圧延平行方向Ｘにおける水滴（１９）の転落角βが２０°以下である。

Description

プレコートフィン及び熱交換器
　本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる基板と、その表面に形成された親水性塗膜とを有するプレコートフィン、及び該プレコートフィンを備えた熱交換器に関する。
　空調用エアコンに用いられる熱交換器には、フィンチューブタイプが用いられている。熱交換器は、銅またはアルミニウム製の配管と、配管が貫通する多数のアルミニウム製のプレートフィンとを有する。プレートフィンはアルミニウムまたはアルミニウム合金を鋳造・熱間圧延・冷間圧延によりコイル状にされ、両面に親水性の塗料あるいは撥水性の塗料がプレコートされている。
　近年、熱交換性能の熱交換性能の向上、運転時の騒音低下を目的としてフィンの親水性の向上が求められている。水飛び及び露飛びの防止や親水性能の持続を目的として室内機のフィンには、耐汚染性、耐水飛び性が求められている。また、省エネのために、室外機のフィンの除霜性が求められる一方で、フィンピッチを狭くすることによりフィンの枚数を増加させることが検討されている。
　家庭用および業務用エアコンには、室内機と室外機と備え、それぞれを配管で接続し、配管内に冷媒を通している。室内機と室外機の内部には、冷媒通路管にフィンを付与した熱交換器があり、熱交換器に風を送るためのファンとファンを回すためのモーターが配置されている。室外機と室外機とを結ぶ経路内に圧縮機と膨張弁を組み入れて熱交換を行っている。冷房運転時は圧縮機で高温になった冷媒を室外機で室外に放熱し、低温になった冷媒を膨張弁から通すことで気化させて低温になった冷媒を室内機に通して冷風を室内に供給する。室内から熱を奪った冷媒を再び圧縮機で圧縮するというサイクルにより冷房運転が可能となる。
　反対に、暖房運転時は圧縮機で高温になった冷媒を室内機で室内に熱を放出し、温度が低下した冷媒を膨張弁から通すことで気化させて低温になった冷媒を室外機に通して室外の熱を吸収する。室外から熱を吸収した冷媒を再び圧縮機で圧縮するというサイクルにより暖房運転が可能となる。通常、暖房運転を行う場合、室外の温度は寒いと感じられる程度に低いため、室外から熱を吸収するためには冷媒の室外の温度をよりさらに低くする必要があるため、０℃以下になることがある。冷媒の温度が０℃以下になると配管に接するフィンも必然的に０℃以下となり、空気中の水分が付着して霜が付着する。
　室外機のフィンに霜が付着すると、冷媒と室外の空気との間の障壁となるため熱の移動が妨げられるとともに、フィン間を流れる空気の量が低下するため、より一層の熱交換性能の低下を招く。霜が多く着きすぎて熱交換性能が低下した場合には、この霜を取り除くために暖房運転を停止して除霜運転を行う必要が生じる。除霜運転では、室外機を通る冷媒を霜が溶解する温度まで加熱して、一定時間循環させることで霜を水に変えて排出させるが、冷媒を加熱するためのエネルギーが必要となる問題と、暖房運転が停止するため、室内の快適性が阻害されるという問題が生じる。そのため霜の付着を低減する技術が提案されている。
　特許文献１では、親水性樹脂と架橋性微粒子とを含有する親水性塗膜が提案されている。そして、親水性樹脂として、特定の（メタ）アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、及び、ポリエチレンオキサイド及びポリエチレングリコールから選択される少なくとも１種の樹脂を含有する親水化処理剤を用いて金属表面を親水皮膜で被覆する親水性塗膜が提案されている。
　特許文献２では、ポリオルガノシロキサンの部分加水分解物とフルオロアルキルシランの部分加水分解物との混合物からなる有機ケイ素化合物成分と、該有機ケイ素化合物成分を溶解しうる有機溶剤を含有する滑水性コーティング剤が提案されている。
　特許文献３では、有機系樹脂溶液と微粒子とからなる撥水性コーティング組成物が提案されている。
　特許文献４では、特定のアクリル変性エポキシ樹脂に架橋剤、フッ素系ポリマー、および消泡性付与剤を混合添加した着霜抑制処理組成物が提案されている。
特開２０１４－０００５３４号公報 特開２０１３－１４７５７３号公報 特開平５－１１７６３７号公報 特開２０１１－１０２３３４号公報
　特許文献１の親水性塗膜においては、凝縮水がフィン表面に濡れ広がるため、通風抵抗が低く維持できるとともに、熱交換性能が高いという特徴がある。しかし、その高い親水性の効果によりフィン表面に薄い水膜が保持されさやすい。さらに、親水性塗膜の表面が粗く凹凸を有しているため、親水性を発現させるために水膜が流れ落ちにくい。その結果、暖房運転時の室外機のフィンに霜が付着し易いという問題がある。
　また、特許文献２の滑水性コーティング剤を用いることにより、滑水性に優れ、かつ長期間滑水性を維持することが出来る塗膜を形成することができる。しかし、滑水性コーティング剤は、ポストコートに適しており、プレコートには適していない。また、滑水性コーティング剤によって形成される塗膜は、滑水持続性も不十分であるという問題がある。
　特許文献３においては、上述の撥水性コーティング組成物の塗布により、フィン表面を超撥水化させて着霜時間を長くすることが提案されているが、熱伝達率の高いフィンの表面と凝縮水の接触面積が小さくなる。その結果、フィンの表面が熱伝達率の低い空気と接する面積が大きくなるため、熱交換性能が低くなる。また、凝縮水が霜になるよりも氷になりやすい。そのため、除霜運転(解凍運転)時には、霜が融解するのではなく、氷の脱落が起こり、室外機内に氷塊が堆積するおそれがある。その結果、室外機内に堆積した氷塊を除去するための装置が別途必要になる。
　特許文献４の着霜抑制処理組成物は、室外機の着霜を抑制し、耐食性に優れた皮膜を形成することができる。しかし、滑水性が不十分であり更なる改良が望まれている。
　本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、長期間にわたり親水性に優れながら凝縮水の滑落性に優れ、霜の付着を十分に防止できる共に、霜の除去性に優れた熱交換器のフィン用のプレコートアルミニウム板、及び熱交換器を提供しようとするものである。
　本発明の一態様は、熱交換器のフィン用のプレコートアルミニウム板であって、
　アルミニウムからなる基板と、
　該基板の少なくとも一方の面に形成された親水性塗膜と、を有し、
　上記基板の圧延平行方向における上記親水性塗膜の表面粗さＲｚLと、上記基板の圧延垂直方向における上記親水性塗膜の表面粗さＲｚLTとが、ＲｚL≦１．５μｍ、０．３μｍ≦ＲｚLT≦２．５μｍ、及びＲｚL／ＲｚLT≦０．９の関係を満足し、
　上記親水性塗膜は、水滴との接触角が２５°以下であり、上記基板の圧延平行方向における上記水滴の転落角が２０°以下である、プレコートアルミニウム板。
　本発明の他の態様は、プレコートアルミニウム板からなるフィンを備えた、熱交換器にある。
　上記プレコートアルミニウム板は、表面粗さＲｚLと表面粗さＲｚLTとが上記関係を満足する親水性塗膜を有している。さらに、親水性塗膜は、水滴との接触角、及び水滴の転落角が上記所定値以下である。そのため、プレコートアルミニウム板は、親水性に優れると共に、表面に凝着水が付着しても凝着水が滑落し易い。さらに、滑落時には、親水性塗膜の表面における凝着水の濡れ広がりを防止することができる。さらに、プレコートアルミニウム板はこのような優れた親水性及び凝着水の滑落性を長期間維持することができる。そのため、プレコートアルミニウム板を熱交換器のフィンに用いることにより、霜の付着を十分に防止できる共に、霜の除去性にも優れる。
実施例１における、基板上に形成された親水性塗膜を有するプレコートアルミニウム板の拡大断面図。 実施例１における、プレコートアルミニウム板の上面図。 実施例１における、（ａ）親水性塗膜上の接触角が小さな水滴を示す説明図、（ｂ）親水性塗膜上の接触角が大きな水滴を示す説明図。 実施例１における、転落角の測定方法を示す説明図。 実施例１における、基板と親水性塗膜との間にプライマー層を有するプレコートアルミニウム板の拡大断面図。 実施例１における、熱交換器の斜視図。
　次に、プレコートアルミニウム板及び熱交換器の実施形態について説明する。
　プレコートアルミニウム板は、基板上に形成された親水性塗膜を有する。親水性塗膜は、基板の片面に形成されていても、両面に形成されていてもよい。好ましくは、親水性塗膜は基板の両面に形成されていることがよい。この場合には、プレコートアルミニウム板からなる熱交換器用のフィンが、その両面において優れた親水性を示しつつ、優れた凝縮水の滑落性を示すことができる。そのため、熱交換器のフィンへの霜の付着をより一層防止することができ、霜の除去性をより一層向上させることができる。
　プレコートアルミニウム板において、基板の圧延平行方向における親水性塗膜の表面粗さＲｚLと、基板の圧延垂直方向における親水性塗膜の表面粗さＲｚLTとは、ＲｚL≦１．５μｍ、０．３μｍ≦ＲｚLT≦２．５μｍ、及びＲｚL／ＲｚLT≦０．９の関係を満足することが好ましい。基板の圧延平行方向は、圧延方向と平行な方向であり、圧延垂直方向は、圧延方向と垂直な方向である。なお、本明細書における各表面粗さは、いずれも、ＪＩＳ　Ｂ０６０１－２００１における最大高さ粗さを示す。
　ＲｚL＞１．５μｍの場合には、凝縮水の滑落性が低下し易くなるおそれがある。また、プレコートアルミニウム板からなるフィンに霜が付着し易くなったり、付着した霜の除去が困難になったりするおそれがある。また、ＲｚLT＜０．３μｍの場合には、親水性が低下し易くなるおそれがある。また、フィンに霜が付着し易くなるおそれがある。これらをより防止する観点から、ＲｚLT≧０．８μｍがより好ましく、ＲｚLT≧１μｍがさらに好ましく、ＲｚLT≧１．５μｍが特に好ましい。また、ＲｚLT＞２．５μｍの場合には、フィンに霜が付着し易くなったり、付着した霜の除去が困難になったりするおそれがある。これらをより防止する観点から、ＲｚLT≦２．３μｍがより好ましく、ＲｚLT≦１．８μｍがさらに好ましい。
　また、ＲｚL／ＲｚLT＞０．９の場合には、親水性及び／又は凝着水の滑落性が低下し易くなるおそれがある。また、フィンに霜が付着し易くなったり、付着した霜の除去が困難になったりするおそれがある。これらをより防止する観点から、ＲｚL／ＲｚLT≦０．８がより好ましく、ＲｚL／ＲｚLT≦０．７がさらに好ましい。
　親水性塗膜は、水滴との接触角が２５°以下であることが好ましい。接触角が２５°を超える場合には、親水性、凝着水の滑落性が低下し易くなるおそれがある。また、フィンに霜が付着し易くなったり、付着した霜の除去が困難になったりするおそれがある。これらをより防止する観点から、接触角は２０°以下がより好ましく、１５°以下がさらに好ましい。
　また、親水性塗膜は、基板の圧延平行方向における水滴の転落角が２０°以下であることが好ましい。転落角が２０°を超える場合には、親水性、凝着水の滑落性が低下し易くなるおそれがある。また、フィンに霜が付着し易くなったり、付着した霜の除去が困難になったりするおそれがある。これらをより防止する観点から、転落角は１５°以下であることがより好ましく、１０°以下であることがさらに好ましい。
　親水性塗膜の平均膜厚は、０．３μｍ以上、かつ１．５μｍ以下であることが好ましい。この場合には、凝着水の滑落性の低下をより一層抑制することができる。また、霜の付着をより抑制したり、付着した霜がより除去されやすくなる。さらに、上記範囲を超えて膜厚を大きくすることは可能ではあるが、大きくし過ぎても効果の向上効果はほとんど得られず、プレコートアルミニウム板からなるフィンの重量が大きくなるため好ましくない。親水性塗膜の平均膜厚は０．５μｍ以上であることがより好ましく、０．６μｍ以上であることがさらに好ましい。
　親水性塗膜は、親水性重合体（Ａ）を架橋剤（Ｂ）によって架橋してなる。親水性重合体（Ａ）としては、アクリル変性エポキシ樹脂、アクリルセルロース樹脂、セルロースメラミン樹脂、セルロースアセテート樹脂、及びポリオキシアルキレン樹脂からなるグループから選ばれる少なくとも１種の重合体を用いることができる。架橋剤（Ｂ）としては、イソシアネート、ブロック化ポリイソシアネート、及びカルボジイミドからなるグループから選ばれる少なくとも１種を用いることができる。これらの組み合わせを採用することにより、表面粗さＲｚLと表面粗さＲｚLTとが上記所望の関係を満足し、接触角及び転落角が上記所望の範囲となる親水性皮膜を実現し易くなる。
　アクリル変性エポキシ樹脂は、アクリルによって変性されたエポキシ樹脂である。アクリル変性エポキシ樹脂は、例えば次の（１）～（３）の方法により得ることができる。すなわち、（１）水素引抜き反応によってアクリルモノマー等の重合性不飽和モノマーをエポキシ樹脂にグラフト重合する方法によりアクリルエポキシ樹脂を得ることができる。（２）カルボキシル基含有アクリルモノマー等のカルボキシル基含有重合性不飽和モノマーをエポキシ樹脂のエポキシ基にエステル化反応させ、エポキシ樹脂中に導入された二重結合に、アクリルモノマーを重合反応させることによってアクリル変性エポキシ樹脂を得ることもできる。（３）エポキシ樹脂とカルボキシル基含有アクリル樹脂とを反応させることにより、アクリル変性エポキシ樹脂を得ることもできる。好ましくは、（３）の方法によって製造されるアクリル変性エポキシ樹脂がよい。この場合には、霜の付着をより抑制することができると共に、親水性塗膜の耐食性が向上する。
　親水性重合剤と架橋剤とを混合し、基板の少なくとも一方の表面に塗装し、加熱することによりアミド基を生成する架橋反応を起こさせることができる。この結果、親水性を発現する官能基を有する樹脂が使用中に凝縮水に流れ出てしまうことによる親水性の劣化が起こりにくくなり、親水性及び凝着水の滑落性の持続性により優れた親水性塗膜が得られる。
　基板は、板状のアルミニウムからなる。本明細書において、アルミニウムは、純アルミニウムだけでなく、アルミニウム合金を含む概念である。基板の圧延垂直方向の表面粗さＲｚは０．５μｍ以上、かつ３μｍ以下であることが好ましい。この場合には、親水性塗膜の表面粗さＲｚLと表面粗さＲｚLTとが上記所望の関係をより満足し易くなる。同様の観点から、基板の圧延垂直方向の表面粗さＲｚは１μｍ以上、２．５μｍ以下であることがより好まく、１．２μｍ以上、２μｍ以下であることがさらに好ましい。
　プレコートアルミニウム板は、熱交換器のフィンに用いられる。フィンの少なくとも一部においては、基板の圧延平行方向が鉛直方向に配置されることが好ましい。この場合には、プレコートアルミニウム板の上述の優れた特徴を十分に発揮することができる。その結果、熱交換器は、霜の付着をより十分に防止できる共に、霜をより十分に除去することができる。なお、上述の「圧延平行方向が鉛直方向」とは、外観上、圧延平行方向と鉛直方向が一致していればよく、圧延平行方向と鉛直方向とは必ずしも一致しておらず、多少の傾きを許容する。傾斜角度は、フィンに付着した凝着水が流れ落ちる任意の角度に設定することができる。
　通常、プレコートアルミニウム板を熱交換器用のフィンに成形する場合、基板の圧延平行方向が板状のフィン（以下、プレートフィンという）の長手方向になり、プレートフィンの長手方向が熱交換器において垂直（すなわち、鉛直）に配置される。すなわち、プレコートアルミニウム板の圧延平行方向が熱交換器における垂直方向になる。したがって、上記プレコートアルミニウム板のように圧延平行方向に良好な水滑落性を付与することによって、熱交換器においては、凝着水（例えば凝縮水滴ともいう）が良好に排出される。
　プレコートアルミニウム板は、次のようにして製造することができる。まず、アルミニウムからなる基板を次のようにして製造する。具体的には、アルミニウムを鋳造して鋳塊を製造する（すなわち、鋳造工程）。次いで、鋳塊を加熱して圧延しコイル（すなわち、ロール状に巻かれたアルミニウム板）を製造する（すなわち、熱間圧延工程）。次に、熱間圧延後のコイルを冷間圧延する（すなわち冷間圧延工程）。このようにして、アルミニウムからなる基板を得ることができる。そして、冷間圧延コイルの圧延垂直方向の最大粗さを上述のように０．５μｍ以上、かつ３．０μｍ以下にすることが好ましい。基板の圧延垂直方向の表面粗さＲｚを上記所望の範囲に調整するためには、冷間圧延ロールの圧延垂直方向の最大粗さ、圧延速度、潤滑油などの各種圧延条件を適宜調整すればよい。冷間圧延性を向上するために冷間圧延工程の途中で焼鈍を行ってもよい（すなわち、焼鈍工程）。
　アルカリ性脱脂剤を用いて、冷間圧延後のコイルの表面から圧延油等の汚れを除去し、表面をエッチングすることができる。その後、化成処理剤によりコイルの表面に化成皮膜を形成することができる。化成処理としては、例えばクロメート処理、ジルコニア処理等がある。化成皮膜を形成することにより、基板と親水性塗膜／又は後述のプライマー層との密着性を向上させることができる。次いで、ロール塗装により、親水性塗膜を形成するための親水塗料をコイルの表面に塗布し、親水性塗膜を形成する。親水塗料としては、例えば上述の親水性重合体（Ａ）と、架橋剤（Ｂ）とを含有する塗料が用いられる。親水塗料は、さらに溶剤や各種添加剤を含有することができる。
　親水塗料の粘度は、ＪＩＳ　Ｋ５４００に規定にされているフォードカップＮｏ．４での測定によって５～１５秒とすることが好ましい。この場合には、表面粗さＲｚLと表面粗さＲｚLTとが上記所望の関係を満足する親水性塗膜をより形成し易くなる。親水塗料の塗装後には、温度２００℃程度で数秒の加熱を行うことにより、親水性重合体（Ａ）を架橋剤（Ｂ）によって架橋させることができる。親水性重合体（Ａ）を架橋させることにより、親水性を発現する官能基を有する樹脂が水に流れ出にくくなる。そのため、親水持続性をより向上させることができる。
　また、水性塗料の塗布の前に、プライマー層を形成することが好ましい。この場合には、基板と、親水性塗膜との間にプライマー層が形成され、基板と親水性塗膜との密着性をより向上させることができる。プライマー層は、ウレタン系プライマー、アクリル系プラマー、及びエポキシ系プライマーからなるグループより選ばれる少なくとも１種により形成することができる。プライマーの厚さは０．３μｍ以上、かつ３μｍ以下が好ましい。
　プレコートアルミニウム板は、例えば以下のようにして熱交換器の製造に用いられる。具体的には、まず、プレコートアルミニウム板は、コイルから条切断され、複数のフィンを得る。次いで、フィンに、プレス機によって、スリット加工、ルーバー成型、カラー加工を施す。次いで、所定の位置に配置した金属管をフィンに設けた孔に通しながらフィンを積層する。積層後に、金属管内に拡管プラグを挿入して金属管の外径を拡大させることにより、金属管とフィンを密着させる。このようにして、熱交換器を得ることができる。
（実施例１）
　本例においては、実施例及び比較例にかかる複数のプレコートアルミニウム板（具体的には、試料Ｅ１～試料Ｅ２１及び試料Ｃ１～試料Ｃ９）を作製し、その特性を比較評価する。図１に示すごとく、実施例のプレコートアルミニウム板１は、アルミニウムからなる基板２と、その少なくとも一方の面に形成された親水性塗膜３とを有する。図１及び図２に示すごとく、プレコートアルミニウム板１においては、基板２の圧延平行方向Ｘにおける親水性塗膜３の表面粗さＲｚLと、基板２の圧延垂直方向Ｙにおける親水性塗膜３の表面粗さＲｚLTとが、ＲｚL≦１．５μｍ、０．３μｍ≦ＲｚLT≦２．５μｍ、及びＲｚL／ＲｚLT≦０．９の関係を満足する。図３（ａ）に示すごとく、親水性塗膜３は、水滴１９との接触角αが２５°以下である。また、図４に示すごとく、親水性塗膜３においては、基板１の圧延平行方向Ｘにおける水滴１９の転落角βが２０°以下である。
　本例においては、表１及び表２に示すごとく、基板の表面粗さＲｚ、化成処理の種類、プライマー層の有無や種類、親水性塗膜の製造に用いた親水塗料の組成や粘度、親水性塗膜の膜厚等を変更し、表面粗さＲｚL、表面粗さＲｚLT、水滴との接触角α、水滴の転落角βなどが異なる複数のプレコートアルミニウム板（すなわち、試料Ｅ１～試料Ｅ２１、試料Ｃ１～試料Ｃ９）を製造した。親水塗料においては、表１及び表２に示すごとく、親水性重合体及び架橋剤の種類や配合割合を変更した。化成皮膜の形成量は、いずれも２０ｍｇ／ｍ2である。また、いずれのプレコートアルミニウム板においても、親水性塗膜は基板の両面に形成した。また、試料Ｅ１９～試料Ｅ２１のプレコートアルミニウム板１は、図５に示すごとく、基板２と親水性塗膜３との間にプライマー層４を有する。その他のプレコートアルミニウム板１は、プライマー層を有しておらず、図１に示すごとく基板２上に親水性塗膜３が形成されている。試料Ｅ１～試料Ｅ１８の各種物性や特性は以下のようにして測定した。
（Ａ）表面粗さＲｚ、ＲｚL、ＲｚLTの測定
　表面粗さは、オリンパス社製のレーザ顕微鏡ＬＥＸＴ　ＯＬＳ－３０００を用いて測定した。具体的には、まず、顕微鏡の対物レンズの倍率を１００倍にし、レーザ光のスキャンピッチを０．０５μｍに設定して、各試料の表面のスキャンを行い、面でのデータを得た。次いで、その面のデータを指定した方向（具体的には、圧延平行方向又は圧延垂直方向）で解析して、粗さを算出した。方向は、拡大により確認される圧延目に基づいて決定した。測定長は１３０μｍであり、圧延平行方向については７箇所の測定を１視野で行い、圧延垂直方向については７箇所の測定を２視野（すなわち、合計１４箇所）で行った。
（Ｂ）親水性塗膜及びプライマー層の膜厚
　渦電流式膜厚計を用いて、プレコートアルミニウム板の親水性塗膜の表面における任意の１０箇所の膜厚を測定し、これらの測定値の相加平均から平均膜厚を求めた。また、基板と親水性塗膜との間にプライマー層を有するプレコートアルミニウム板の場合は、プライマー層のみを形成した塗装アルミニウム板と、プライマー層の上にさらに親水性塗膜を形成したプレコートアルミニウム板とのそれぞれについて、上述と同様の渦電流式膜厚計を用いた膜厚の測定を行った。そして、塗装アルミニウム板の測定結果からプライマー層の平均膜厚を得ることができ、プレコートアルミニウム板と塗装アルミニウム板との測定結果（平均値）の差から親水性塗膜の平均膜厚を求めた。
（Ｃ）接触角
　プレコートアルミニウム板１の親水性塗膜３上に、２μｌの水滴１９を滴下した（図３（ａ）及び（ｂ）参照）。そして、親水性塗膜３上における水滴１９の接触角αを測定した。図３（ａ）は接触角αが鋭角である場合を示し、図３（ｂ）は接触角αが鈍角である場合を示す。親水性塗膜形成直後の接触角を表１及び表２に示す。
（Ｄ）転落角
　図４に示すごとく、プレコートアルミニウム板１の親水性塗膜３上に、シリンジを使用して１０μｌの水滴１９を滴下し、プレコートアルミニウム板１の片端を持ち上げて傾斜させた。そして、水滴１９が落下し始める際の、プレコートアルミニウム板１と水平面とのなす角度を測定した。この角度が転落角βである。なお、この転落角の測定試験においては、図４に示すように、圧延平行方向Ｘが傾斜するようにプレコートアルミニウム板１を傾けた。親水性塗膜形成直後の転落角βを表１及び表２に示す。
　次に、各プレコートアルミニウム板について、次のようにして着霜抑制性、除霜性、親水持続性、滑落持続性、耐食性、耐湿性の評価を行った。着霜抑制性及び除霜性の評価には、プレコートアルミニウム板からなるフィンを備えた評価用の熱交換器を用いた。
　図６に示すごとく、熱交換器５は、クロスフィンチューブタイプであり、プレコートアルミニウム板１からなる多数のプレートフィン６と、これらを貫通する伝熱用の金属管７とを有する。各プレートフィン６は、所定の間隔を明けて平行に配置されている。プレートフィンの幅（Ｗ）は２５．４ｍｍ、高さ（Ｈ）は２９０ｍｍ、フィン積層ピッチ（Ｐ）は１．４ｍｍ、熱交換器全体の幅（Ｄ）は３００ｍｍである。プレートフィン６の高さ方向が基板の圧延平行方向Ｘである。プレートフィンの幅（Ｗ）における金属管７を２列とし、プレートフィン高さ（Ｈ）における金属管７の段数を１４段とした。なお、図６においては、図面作成の便宜のため、金属管７の数を省略している。また、金属管は、内面にらせん溝を有する銅管である。金属管の寸法は、外径：７．０ｍｍ、底肉厚：０．４５ｍｍ、フィン高さ：０．２０ｍｍ、フィン頂角：１５．０°、らせん角：１０．０°である。
　熱交換器５は、次のようにし作製した。まず、厚み０．１ｍｍのプレコートアルミニウム板１からなるプレートフィン６に、金属管７を挿通して固定するための高さ１～４ｍｍのフィンカラー部を有する組み付け孔（図示略）をプレス加工により形成した。プレートフィンを積層した後に、組み付け孔の内部に、別途作製した金属管７を挿通させた。金属管７としては、転造加工等によって内面に溝加工を施すと共に、定尺切断・ヘアピン曲げ加工を施した銅管を用いた。次に、金属管７の一端から拡管プラグを挿入し、金属管７の外径を広げることにより、金属管７をプレートフィン６に固着させた。拡管プラグを抜いた後、Ｕベント管を金属管７にろう付け接合することにより、熱交換器５を得た。
（Ｅ）着霜抑制性
　上記のようにして作製した熱交換器５を用いて着霜抑制性の評価を行なった（図６参照）。具体的には、雰囲気温度（すなわち、乾球温度）が２℃、湿球温度が１℃の環境下に、各試料Ｅ１～試料Ｅ２１、試料Ｃ１～試料Ｃ９のプレコートアルミニウム板１からなるフィン６を備えた熱交換器５を設置した。熱交換器１の伝熱用の金属管７内に、流速２０ｋｇ／ｈで、温度が－５℃で、出口過熱度が２℃の冷媒（すなわち、熱交換媒体）を流した。一方、流通させる風の入口風速を１．５ｍ／ｓとする条件下において熱交換器５の着霜運転を行なった。そして、熱交換器５の入側と出側での差圧から通風抵抗を測定し、通風抵抗が５００Ｐａになるまで運転を行った。通風抵抗が５００Ｐａとなったところで除霜運転に切り替え、金属管７内に約２０℃に加熱した冷媒を２分間流通させた。除霜運転時には熱交換器に流通させる風の入口風速は０ｍ／ｓとした。着霜運転と除霜運転とを５サイクル繰り返し、着霜抑制性を５サイクル目の着霜運転時間にて評価した。また、５サイクル目の試験中の熱交換器の冷媒入口と冷媒出口における冷媒の温度および圧力、冷媒の流量を測定し、冷媒入口と冷媒出口における冷媒のエンタルピー差を測定することにより、平均熱交換量の測定を行った。そして、５サイクル目の通風抵抗が５００Ｐａになるまでの運転時間を試料Ｃ６よりなるフィンを備えた熱交換器と比較した。運転時間が試料Ｃ６の熱交換器よりも１０分以上延びた場合を「◎」と評価し、５分以上１０分未満延びた場合を「○」と評価した。また、運転時間の延長が０から５分未満の場合を「△」と評価し、運転時間が短くなった場合を「×」と評価した。
（Ｅ）除霜性
　着霜抑制性と同様の評価を行い、除霜後の残氷が全霜量の２０％以下の場合を「◎」と評価し、除霜後の残氷が全霜量の２０％を超えかつ４０％以下の場合を「○」と評価し、除霜後の残氷が全霜量の４０％を超えかつ８０％以下の場合を「△」と評価し、除霜後の残氷が全霜量の８０％を超える場合を「×」と評価した。
（Ｆ）親水持続性
　親水持続性は、劣化試験後の接触角を測定することによって評価した。まず、プレコートアルミニウム板を、イオン交換水に２分間浸漬した後、６分間エアブローで乾燥させるというサイクルを３００サイクル実施した（劣化試験）。次いで、この劣化試験後の水滴との接触角を上述の方法により測定した。劣化試験後の接触角が１０゜以下の場合を「◎」と評価し、１０゜を超え２５゜以下の場合を「○」と評価し、２５゜を超え３０゜以下の場合を「△」と評価し、３０゜を超える場合を「×」と評価した。
（Ｇ）滑落持続性
　滑落持続性は、劣化試験後の転落角を測定することによって評価した。劣化試験は、上述の親水持続性と同様であり、転落角の測定方法は上述の通りである。劣化試験後の転落角が１０゜以下の場合を「◎」と評価し、１０゜を超え２０゜以下の場合を「○」と評価し、２０゜を超え３０゜以下の場合を「△」と評価し、３０゜を超える場合を「×」と評価した。
（Ｈ）耐食性
　各プレコートアルミニウム板を用いて、ＪＩＳ　Ｚ２３７１で規定されている塩水噴霧試験を５００時間行い、試験後の耐食性を評価した。試験後に、親水性塗膜の表面に茶色の変色が発生しなかった場合を「○」と評価し、変色が発生した場合を「×」と評価した。
（Ｉ）耐湿性
　各プレコートアルミニウム板を用いて、ＪＩＳ　Ｈ４００１で規定されている耐湿性試験を９６０時間行い、試験後の耐湿性を評価した。試験後に、親水性塗膜の表面に茶色の変色が発生しなかった場合を「○」と評価し、変色が発生した場合を「×」と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003

Claims (7)

  1. 　熱交換器のフィン用のプレコートアルミニウム板であって、
    　アルミニウムからなる基板と、
    　該基板の少なくとも一方の面に形成された親水性塗膜と、を有し、
    　上記基板の圧延平行方向における上記親水性塗膜の表面粗さＲｚLと、上記基板の圧延垂直方向における上記親水性塗膜の表面粗さＲｚLTとが、ＲｚL≦１．５μｍ、０．３μｍ≦ＲｚLT≦２．５μｍ、及びＲｚL／ＲｚLT≦０．９の関係を満足し、
    　上記親水性塗膜は、水滴との接触角が２５°以下であり、上記基板の圧延平行方向における上記水滴の転落角が２０°以下である、プレコートアルミニウム板。
  2. 　上記基板の上記圧延垂直方向における表面粗さＲｚが０．５μｍ以上、かつ３μm以下である、請求項１に記載のプレコートアルミニウム板。
  3. 　上記親水性塗膜の平均膜厚が０．３μｍ以上、かつ１．５μｍ以下である、請求項１又は２に記載のプレコートアルミニウム板。
  4. 　上記親水性塗膜は、親水性重合体が架橋剤によって架橋された、アミド基を有する樹脂からなり、上記親水性重合体は、アクリル変性エポキシ樹脂、アクリルセルロース樹脂、セルロースメラミン樹脂、セルロースアセテート樹脂、及びポリオキシアルキレン樹脂からなるグループから選ばれる少なくとも１種からなり、上記架橋剤は、イソシアネート、ブロック化ポリイソシアネート、及びカルボジイミドからなるグループから選ばれる少なくとも１種からなる、請求項１～３のいずれか１項に記載のプレコートアルミニウム板。
  5. 　上記プレコートフィンは、上記基板と上記親水性塗膜との間に形成されたプライマー層を有し、該プライマー層は、ウレタン系プライマー、アクリル系プライマー、及びエポキシ系プライマーから選ばれる少なくとも１種からなり、上記プライマー層の平均膜厚が０．３μｍ以上、かつ３μｍ以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のプレコートアルミニウム板。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載のプレコートアルミニウム板からなるフィンを備えた、熱交換器。
  7. 　上記フィンの少なくとも一部において、上記基板の上記圧延平行方向が鉛直方向に配置されている、請求項６に記載の熱交換器。
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