WO2020250167A1 - 熱交換器 - Google Patents

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WO2020250167A1
WO2020250167A1 PCT/IB2020/055481 IB2020055481W WO2020250167A1 WO 2020250167 A1 WO2020250167 A1 WO 2020250167A1 IB 2020055481 W IB2020055481 W IB 2020055481W WO 2020250167 A1 WO2020250167 A1 WO 2020250167A1
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WO
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heat exchanger
fin
substrate
fins
transfer tube
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PCT/IB2020/055481
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French (fr)
Inventor
内山公博
竿尾忠
Original Assignee
ダイキン インダストリーズ (タイランド) リミテッド
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • F28F19/04Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of rubber; of plastics material; of varnish
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal

Definitions

  • This disclosure relates to heat exchangers.
  • the heat exchanger of the first aspect is provided with a plurality of fins and a heat transfer tube.
  • the plurality of fins are formed with holes.
  • the heat transfer tube passes through the holes of a plurality of fins and is integrated with the fins.
  • the fin has a substrate and an organic material layer.
  • the substrate is made of aluminum or an aluminum alloy, has holes formed in it, and has fin collars extending from the periphery of the holes in the longitudinal direction of the heat transfer tube.
  • the organic layer is arranged at least on the end face of the fin collar.
  • the film thickness of the organic substance layer on the end face of the fin collar is 10 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less.
  • the organic substance layer is arranged at least on the end face of the fin collar, corrosion of the substrate is suppressed.
  • the heat exchanger of the fourth viewpoint is a heat exchanger of any one of the first to third viewpoints, and the organic substance layer is also arranged on the windward end face of the substrate.
  • the heat exchanger of the fifth viewpoint is the heat exchanger of the fourth viewpoint, and the thickness of the organic substance layer on the windward end face of the substrate is 10 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less.
  • the heat exchanger of the sixth viewpoint is a heat exchanger of any one of the first to fifth viewpoints, and the organic substance layer is also arranged on the surface of the substrate continuous from the windward end face of the substrate.
  • the heat exchanger of the seventh aspect is the heat exchanger of any one of the first to sixth aspects, and the organic substance layer has a hydrophobic first organic substance layer having a thickness of 5 ⁇ m or more and 95 ⁇ m or less. ..
  • the heat exchanger of the eighth aspect is the heat exchanger of the seventh aspect, and the first organic layer is one resin selected from the polyurethane-based, acrylic-based, fluorine-based, and polyester-based groups. It is a combination.
  • the heat exchanger of the ninth viewpoint uses a polyurethane resin as the first organic substance layer, and therefore has excellent weather resistance.
  • the heat exchanger of the tenth viewpoint is the heat exchanger of any one of the seventh viewpoint to the ninth viewpoint, and the organic material layer further includes a second organic material layer located between the first organic material layer and the substrate.
  • the second organic layer is a hydrophobic epoxy-based or epoxy zinc-based resin.
  • the second organic layer in the fins of the heat exchanger of the tenth aspect improves the adhesiveness between the first organic layer and the substrate.
  • FIG. 2A is a top view of the outdoor unit 50 as viewed from above.
  • FIG. 2B is a front view seen from the front. In the figure, the directions of front, back, right, left, up, and down are indicated by arrows as appropriate.
  • the refrigerant circuit of the air conditioner 100 of the present embodiment includes a compressor 1, a heat exchanger 4 (condenser), an expansion valve 5, and a heat exchanger 6 (evaporator).
  • the outdoor unit 50 of the present embodiment is divided into a machine room on the right side of FIG. 2A and a heat exchange room on the left side by a partition plate 8.
  • a compressor 1 and an expansion valve 5 are arranged in the machine room.
  • a heat exchanger 4 (condenser) and a fan 3 that sends air to the heat exchanger 4 are arranged.
  • the indoor unit (not shown) of the present embodiment has a heat exchanger 6 (evaporator) and a fan 7 that sends air to the heat exchanger 6.
  • the air conditioner of the present embodiment is a dedicated cooling machine.
  • FIGS. 2A and 2B The schematic top view and front view of the outdoor heat exchanger 4 (condenser) of the present embodiment are shown in FIGS. 2A and 2B, a partial view from the rear side is shown in FIG. 3, and the arrangement of fins 10a to 10c is shown in FIG. Shown. This fin is a so-called waffle fin.
  • the heat exchanger 4 of the present embodiment includes a heat transfer tube 30 and fins 10.
  • the heat transfer tube 30 allows the refrigerant to flow inside.
  • the fin 10 has a hole 17 and is in contact with the heat transfer tube 30 inserted into the hole 17.
  • the fins 10 promote heat exchange between the refrigerant and air.
  • Fins 10a and 10c have the same shape.
  • the fins 10b have basically the same shape, but the heat transfer tubes 30 adjacent to the fins 10b are arranged at a height intermediate between the heat transfer tubes 30 adjacent to the fins 10a or 10c in the height direction.
  • the number of holes 17 into which the heat transfer tube 30 is inserted, which is arranged in one fin 10, is, for example, 20 to 70.
  • the width of the fin 10 is, for example, 10 mm or more and 200 mm or less.
  • the fin pitch FP is, for example, 0.5 mm or more and 4.00 mm or less. More preferably, it is 1.3 mm or more and 1.7 mm or less.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view taken from a state in which a plurality of fins 10a are stacked, similar to the state of the heat exchanger 4 incorporated in the outdoor unit 50.
  • FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of the fin collar 16 of FIG. 7A.
  • FIG. 6 schematically shows the configuration of the organic substance layer 25 in the cross section of the fin 10a.
  • the fin 10 includes a substrate 20 and an organic material layer 25.
  • the thickness of the substrate 20 is 0.05 mm or more and 0.15 mm or less. More preferably, it is 0.9 mm or more and 0.12 mm or less. In this embodiment, the thickness is about 0.115 mm.
  • the material of the substrate 20 is aluminum or an aluminum alloy. The material of the substrate 20 may contain 95% or more and 99.9% or less of aluminum. A corrosion resistant coating layer may be formed.
  • the substrate 20 has an end face 11 on the leeward side, a surface 13 on the leeward side, a fin collar 16, a surface 14 on the leeward side, and an end surface 12 on the leeward side.
  • the fin collar 16 has an end face 16a of the fin collar.
  • the film thickness of the organic layer on the surface of the fins 10a on the leeward side is thicker than the film thickness of the organic layer 25 on the surface of the fins 10b and 10c on the leeward side.
  • the thickness of the organic material layer 25 on the windward end face 11 of the substrate 20 is 65 ⁇ m
  • the thickness of the organic material layer 25 on the windward fin collar end face 16a is 57 ⁇ m.
  • the thickness of the portion of the surface of the substrate 20 where the organic substance layer 25 is thickest is 216 ⁇ m.
  • the thickness of the organic material layer 25 on the windward end surface 11 of the substrate 20 is, for example, 10 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less.
  • the film thickness of the organic layer 25 is, for example, 10 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less. It is preferably 15 ⁇ m or more and 220 ⁇ m or less. In this specification, when discussing the film thickness range of the organic layer 25, the film thickness of the organic layer 25 will be discussed with the fin 10a on the windward side unless otherwise specified.
  • one fin 10a that is not the end portion of the plurality of laminated fins 10a is arbitrarily extracted, and the film thickness of the thickest portion of the windward fin collar end surface 16a of the substrate 20 or , The film thickness of the thickest part of the windward end face 11 will be discussed.
  • the first organic material layer 23 is formed on the outermost surface of the organic material layer 25.
  • the first organic material layer is formed on both surfaces of the substrate 20, the windward end face 11, and the windward fin collar 16 (including the fin collar end face 16a).
  • the first organic layer 23 is particularly thickly formed on the leeward surface 13 and the leeward end surface 11, and is formed thinner or hardly formed on the leeward surface 14 and the leeward end surface 12.
  • the thickness of the first organic material layer 23 is, for example, 5 ⁇ m or more and 95 ⁇ m or less. It is preferably 10 ⁇ m or more and 85 ⁇ m or less.
  • the first organic layer 23 is a hydrophobic organic compound.
  • the first organic layer 23 is one resin or combination selected from the polyurethane-based, acrylic-based, fluorine-based, and polyester-based groups.
  • a polyurethane-based resin is used.
  • Polyurethane-based resin has excellent weather resistance. In addition, it is easy to obtain and the cost is low.
  • the second organic material layer 22 is used between the first organic material layer 23 and the substrate 20.
  • the thickness of the second organic matter layer 22 is, for example, 5 ⁇ m or more and 155 ⁇ m or less. It is preferably 15 ⁇ m or more and 135 ⁇ m or less.
  • the second organic material layer 22 is used to improve the adhesion between the first organic material layer 23 and the substrate 20.
  • the second organic layer 22 is a hydrophobic organic compound.
  • the second organic layer is an epoxy-based or epoxy zinc-based resin. When an epoxy zinc-based resin is used, it is preferable to arrange another organic material layer on the base of the second organic material layer 22.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a method of manufacturing a heat exchanger.
  • a metal plate is cut into a substrate 20 so as to form a ribbon-shaped and rectangular fin 10 (S102). Then, the organic substance layer 25 is not arranged on the cut surface (end surfaces 11 and 12 of the substrate 20) of the metal plate.
  • a plurality of holes 17 are formed in the rectangular substrate 20 (S103).
  • the hole 17 is for inserting the heat transfer tube 30.
  • a fin collar 16 is formed around the hole (S104).
  • the fins 10 are arranged at regular intervals (height of the fin collar 16) so that the holes 17 are aligned, and the heat transfer tube 30 is inserted into the holes 17 (S105).
  • the heat transfer tube 30 is expanded to integrate the heat transfer tube 30 and the fin 10.
  • An organic substance is sprayed onto the integrated heat transfer tube 30 and the fin 10 to form an organic substance layer 25 on the end face 11 and the surface 13 of the substrate 20 or the fin collar 16 (S106).
  • the thickness of the organic layer is 10 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less.
  • the direction in which the organic substance is sprayed is the same as the direction in which the air flows in the heat exchanger 4. For example, the directions of the white arrows in FIGS. 2A and 7A.
  • the application of organic matter is carried out in two steps, and two types of organic matter are sprayed.
  • the organic substance sprayed first is a hydrophobic epoxy resin.
  • the second organic substance layer 22 is formed.
  • another organic substance is sprayed to form the first organic substance layer 23.
  • This organic substance is also a hydrophobic organic compound, and is one resin or combination selected from the polyurethane-based, acrylic-based, and polyester-based groups.
  • step S107 an organic substance is sprayed on the fins 10a to 10c in the three rows.
  • the organic layer 25 is formed to have a sufficient thickness only in the fins 10a arranged on the windward side among the fins 10a to 10c arranged in the three rows.
  • an organic material layer 25 having a sufficient thickness is formed on a portion of the surface of the fin 10a on the windward side of the surface 13 on the windward side of the hole 17.
  • the fin collar 16 has the first part 261 in contact with the heat transfer tube 30 and the peripheral side of the hole 17 of the first part 261. From the opposite side, it has a second part 262 that extends away from the heat transfer tube 30.
  • the BOR indicated by the dotted line extending vertically is the boundary between the portion of the fin collar 16 that is in contact with the heat transfer tube 30 (Part 1 261) and the portion that is not in contact (Part 2 262). ..
  • the boundary BOR between the first part 261 and the second part 262 is a point where the tip portion of the fin collar 16 begins to separate from the heat transfer tube 30.
  • the length L1 of the second part 262 and the thickness T of the substrate 20 are Equation 1: L1 ⁇ 8 ⁇ T Meet.
  • step S103 of FIG. 8 the height dimension of the burring rise is reduced at the stage of making a plurality of holes 17 in the substrate 20.
  • step S104 after the hole 17 is formed, the punch stroke in the press working is shortened at the stage of forming the fin collar 16 around the hole 17. As a result, as shown in FIG. 7B, the length L1 of the second part 262 can be reduced.
  • the heat exchanger 4 of the present embodiment includes a plurality of fins 10 and a heat transfer tube 30. Holes 17 are formed in the plurality of fins 10.
  • the heat transfer tube 30 passes through the holes 17 of the plurality of fins 10 and is integrated with the fins 10.
  • the fin 10 has a substrate 20 and an organic material layer 25.
  • the substrate 20 is made of aluminum or an aluminum alloy, has holes 17, and has fin collars 16 extending from the peripheral edge of the holes 17 in the longitudinal direction of the heat transfer tube 30.
  • the organic layer 25 is arranged at least on the end face 16a of the fin collar 16.
  • the film thickness of the organic substance layer on the end face 16a of the fin collar 16 is 10 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less.
  • the corrosion-resistant coating layer After forming the corrosion-resistant coating layer on the aluminum base material, if the base material is cut to the size of fins and holes are formed, the corrosion-resistant coating layer does not exist on the end surface 11 of the substrate or the end surface 16a of the fin collar 16. However, in the heat exchanger 4 of the present embodiment, since the organic material layer 25 having a thickness of 10 ⁇ m or more is arranged on the end face 16a of the fin collar, corrosion of the substrate 20 is suppressed.
  • the thickness of the organic material layer 25 exceeds 250 ⁇ m, the heat transfer performance of the fins 10 deteriorates, but in the heat exchanger 4 of the present embodiment, the heat transfer performance of the fins 10 is suppressed from being lowered.
  • a plurality of fins 10 are arranged at a predetermined fin pitch FP.
  • the fin collar 16 has a first part 261 and a second part 262. Part 1 261 is in contact with the heat transfer tube 30.
  • the second part 262 extends away from the heat transfer tube 30 from the side opposite to the peripheral side of the hole 17 of the first part 261.
  • the end surface 16a of the fin collar 16 is the surface of the tip of the second portion 262.
  • the length L1 of the second part 262 and the fin pitch FP are Equation 1: L1 ⁇ 0.5 ⁇ FP Meet.
  • the angle at which the center line of the fin 110a and the tangent line of the fin collar 116 passing through the end surface 116a of the fin collar 116 intersect is defined as ⁇ 2.
  • the end surface 16a of the fin collar 16 shown in FIGS. 7A and 7B faces the windward end surface 11 of the substrate 20, whereas the end surface 116a of the fin collar 116 shown in FIGS. 9A and 9B has a length L2. Since it is long, the heat transfer tube 30 is tilted in the extending direction, and the angle ⁇ 2 is 45 ° or more. Therefore, in the case of the fin collar 116 shown in FIGS.
  • the fin collar 16 shown in FIGS. 7A and 7B is more preferable than the fin collar 116 shown in FIGS. 9A and 9B from the viewpoint of corrosion resistance of the heat exchanger and ensuring heat transfer performance.
  • the angle ⁇ 1 is 30 ° or less, so that the organic layer 25 of the substrate 20 does not become too thick, and the fin collar on the windward side of the substrate 20 of the fins 10a.
  • the organic material layer 25 can be sufficiently arranged on the end surface 16a of 16. As a result, corrosion of the fins 10a is suppressed, and deterioration of the heat transfer performance of the fins 10a is also suppressed.
  • the fin collar 16 has a first part 261 and a second part 262. Part 1 261 is in contact with the heat transfer tube 30.
  • the second part 262 extends away from the heat transfer tube 30 from the side opposite to the peripheral side of the hole 17 of the first part 261.
  • the end surface 16a of the fin collar 16 is the surface of the tip of the second portion 262.
  • the length L1 of the second part 262 and the thickness T of the substrate are Equation 1: L1 ⁇ 8 ⁇ T Meet.
  • the organic material layer 25 having a sufficient thickness can be arranged on the end surface 16a of the fin collar 16 on the windward side of the substrate 20, so that the fins 10a are corroded. Is suppressed.
  • the organic substance layer 25 is also arranged on the windward end surface of the substrate 20, corrosion of the fins 10a is suppressed.
  • the film thickness of the organic substance layer 25 on the windward end surface of the substrate 20 is 10 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less.
  • the thickness of the organic material layer 25 exceeds 250 ⁇ m, the heat transfer performance of the fin 10 deteriorates, but in the heat exchanger 4 of the present embodiment, the deterioration of the heat transfer performance of the fin 10 is suppressed.
  • the organic material layer 25 is also arranged on the surface of the substrate 20 continuous from the windward end face of the substrate 20.
  • the organic material layer 25 has a hydrophobic first organic material layer 23 having a thickness of 5 ⁇ m or more and 95 ⁇ m or less.
  • the first organic material layer 23 is one resin or combination selected from the polyurethane-based, acrylic-based, fluorine-based, and polyester-based groups.
  • Polyurethane-based resins are particularly preferred.
  • Polyurethane-based resin has excellent weather resistance. The cost is low and it is easy to obtain.
  • the organic material layer 25 further includes a second organic material layer 22 located between the first organic material layer 23 and the substrate 20.
  • the second organic layer 22 is a hydrophobic epoxy-based or epoxy zinc-based resin.
  • the end face 11 on which the organic substance layer 25 of the present embodiment is formed is the end face 11 on the windward side. Further, when a plurality of fins 10a to 10c are arranged in a plurality of rows from the windward side to the leeward side, it is the windward end surface 11 of the fins 10a arranged on the windward side most.
  • the method for manufacturing the fins of the heat exchanger of the present embodiment includes (a) to (c).
  • a metal plate containing aluminum or an aluminum alloy is prepared (S101).
  • the metal plate is cut into a substrate (S102).
  • an organic substance layer is formed on the surface and the cut surface of the substrate 20 (S107).
  • the formation of the organic substance layer in (c) is performed by the spraying method.
  • the spraying is performed by blowing an organic substance toward the end face of the substrate from the windward side of the heat exchanger.
  • the first organic layer is one resin or combination selected from the polyurethane-based, acrylic-based, fluorine-based, and polyester-based groups.
  • the method for manufacturing the fins of the heat exchanger of the present embodiment further includes (d), (e), (f), and (g).
  • a plurality of fin collars are formed on the substrate (S104).
  • (E) is after (d) and before (c).
  • the heat transfer tube integrated with the fin is bent (S106).
  • (G) is after (f) and before (c).
  • the method for manufacturing the fins of the heat exchanger of the present embodiment is carried out in the order of (a), (b), (d), (e), (f), (g), and (c). Therefore, in any case, after the metal plate is cut to form a substrate, an organic substance layer is formed on the cut surface of the substrate, so that the cut surface has an organic substance layer and corrosion of the substrate is suppressed. ..
  • the end face 16a of the fin collar on the leeward side, the end face 11 on the windward side, the surface 13 on the windward side, and the end face of the fin collar on the leeward side are formed on the substrate 20.
  • the organic layer 25 is formed thicker than the leeward end surface 12 and the leeward surface 14.
  • the step S106 of bending the heat transfer tube is not required in the method of manufacturing the fins of the heat exchanger. Therefore, after the heat transfer tube is expanded and fixed to the substrate (S105), an organic substance layer may be formed on the substrate (S107).
  • the heat exchanger 4 may be arranged on the four side surfaces of the housing 2 of the outdoor unit 50.
  • the air conditioner is an air conditioner dedicated to cooling.
  • the air conditioner may be an air conditioner capable of switching between cooling and heating.
  • the outdoor heat exchanger is used as an evaporator.
  • Compressor 2 Housing 3, 7 Fan 4 Outdoor heat exchanger 5 Expansion valve 6 Indoor heat exchanger 10, 10a to 10c, 110a Fin 11 Windward end surface 12 Windward end surface 13 Windward surface 14 Downwind surface 16, 116 Fin collars 16a, 116a Fin collar end faces 17 Holes 20 Substrate 22 Second organic material layer 23 First organic material layer 25 Organic material layer 30 Heat transfer tube 50 Outdoor unit 100 Air conditioner 261 Part 1 262 Part 2

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Abstract

【課題】熱交換器の耐食性を向上させる。 【解決手段】熱交換器では、複数のフィンと、伝熱管30とを備えている。複数のフィンは、穴が形成されている。伝熱管30は、複数のフィンの穴を通過し、フィンと一体化している。フィンは、基板20と、有機物層25とを有している。基板20は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、穴が形成され、穴の周縁部から伝熱管30の長手方向に延びるフィンカラー16を有する。有機物層25は、少なくともフィンカラー16の端面16aに配置されている。フィンカラーの端面16aにおける有機物層の膜厚は、10μm以上、250μm以下である。

Description

熱交換器
 本開示は、熱交換器に関する。
 空気調和装置の熱交換器に用いられるアルミニウムフィンでは、アルミニウムの耐食性を向上させるために、アルミニウム基材の表面に耐食性塗膜層を形成することが行われている。(たとえば、特許文献1(特開2010−223514号公報)参照。)
 従来、アルミニウム基材に耐食性塗布層を形成後に、それをフィンの大きさに切断することがある。そうすると、切断面に関しては、耐食性塗布層が形成されておらず、塗布層が形成されていない部分が熱交換器の表面に出ることになる。塩害が著しい地域では、耐食性塗布層が形成されていない部分が表面に出ていると、その部分から腐食が進行していく恐れがある。
 第1観点の熱交換器は、複数のフィンと、伝熱管とを備えている。複数のフィンは、穴が形成されている。伝熱管は、複数のフィンの穴を通過し、フィンと一体化している。フィンは、基板と、有機物層とを有している。基板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、穴が形成され、穴の周縁部から伝熱管の長手方向に延びるフィンカラーを有する。有機物層は、少なくともフィンカラーの端面に配置されている。フィンカラーの端面における有機物層の膜厚は、10μm以上、250μm以下である。
 第1観点の熱交換器は、少なくともフィンカラーの端面に有機物層が配置されているので、基板の腐食が抑えられる。
 第2観点の熱交換器は、第1観点の熱交換器のフィンであって、複数のフィンは、所定のフィンピッチ(FP)で並んでいる。フィンカラーは、第1部と、第2部とを有している。第1部は、伝熱管に接触している。第2部は、第1部の穴の周縁部の側とは反対側から、伝熱管から離れるように延びる。フィンカラーの端面は、第2部の先端の面である。伝熱管の中心線を含む面で切断したときの断面視において、第2部の長さ(L1)と、フィンピッチ(FP)とが、式1:L1<0.5×FPを満たす。
 第2観点の熱交換器は、第2部の長さ(L1)が短いので、フィンカラーの端面に有機物層を配置しやすくなる。
 第3観点の熱交換器は、第1観点又は第2観点の熱交換器であって、フィンカラーは、第1部と、第2部とを有している。第1部は、伝熱管に接触している。第2部は、第1部の穴の周縁部の側とは反対側から、伝熱管から離れるように延びる。フィンカラーの端面は、第2部の先端の面である。伝熱管の中心線を含む面で切断したときの断面視において、第2部の長さ(L1)と、基板の厚み(T)とが、式1:L1<8×Tを満たす。
 第3観点の熱交換器は、第2部の長さ(L1)が短いので、フィンカラーの端面に有機物層を配置しやすくなる。
 第4観点の熱交換器は、第1観点~第3観点のいずれかの熱交換器であって、有機物層は、基板の風上側の端面にも配置されている。
 第4観点の熱交換器は、基板の風上側の端面にも有機物層が配置されているので、基板の腐食が抑えられる。
 第5観点の熱交換器は、第4観点の熱交換器であって、基板の風上側の端面における有機物層の膜厚は、10μm以上、250μm以下である。
 第6観点の熱交換器は、第1観点~第5観点のいずれかの熱交換器であって、有機物層は、基板の風上側の端面から連続する基板の表面にも配置されている。
 第6観点の熱交換器は、基板の風上側の端面から連続する基板の表面にも有機物層が配置されているので、基板の腐食が抑えられる。
 第7観点の熱交換器は、第1観点~第6観点のいずれかの熱交換器であって、有機物層は、厚みが5μm以上、95μm以下である疎水性の第1有機物層、を有する。
 第7観点の熱交換器は、有機物層が、疎水性の第1有機物層を有するので、熱交換器を凝縮器として用いたときに、腐食が抑制される。
 第8観点の熱交換器は、第7観点の熱交換器であって、第1有機物層は、ポリウレタン系、アクリル系、フッ素系、および、ポリエステル系のグループの中から選択した1の樹脂または組み合わせである。
 第9観点の熱交換器は、第7観点の熱交換器であって、第1有機物層は、ポリウレタン系樹脂である。
 第9観点の熱交換器は、第1有機物層として、ポリウレタン系樹脂を用いているので、耐候性に優れている。
 第10観点の熱交換器は、第7観点~第9観点のいずれかの熱交換器であって、有機物層は、第1有機物層と基板との間に位置する第2有機物層、をさらに有する。第2有機物層は、疎水性のエポキシ系またはエポキシジンク系樹脂である。
 第10観点の熱交換器のフィンにおける第2有機物層は、第1有機物層と基板との接着性を改善する。
空気調和装置の冷媒回路図。 室外機の概略を示す上面図。 室外機の概略を示す前面図。 熱交換器の後面図。 熱交換器のフィン10a~10cの配列を示す平面図。 熱交換器のフィン10aの平面模式図。 熱交換器のフィン10aの有機物層25の構成を模式的に示す断面図。 熱交換器のフィン10aの断面模式図。 熱交換器のフィンカラー16の断面模式図(有機物層の図示は省略)。 熱交換器のフィン10の製造方法を示すフローチャート。 熱交換器のフィン110aの断面模式図。 熱交換器のフィンカラー116の断面模式図(有機物層の図示は省略)。
 (1)全体構成
 空気調和装置100の冷媒回路を、図1に示す。また、空気調和装置100の室外機50の概略を、図2A、2Bに示す。図2Aは、室外機50を上から見た上面図である。図2Bは、前から見た前面図である。図には、適宜、前、後、右、左、上、下の向きを矢印で記入してある。
 本実施形態の空気調和装置100の冷媒回路は、図1に示すように、圧縮機1と、熱交換器4(凝縮器)と、膨張弁5と、熱交換器6(蒸発器)とを備えている。本実施形態の室外機50は、仕切り板8によって、図2Aの右側の機械室と、左側の熱交換室とに分けられている。機械室には、圧縮機1と膨張弁5とが配置されている。熱交換室には、熱交換器4(凝縮器)と、熱交換器4に空気を送るファン3とが配置されている。本実施形態の室内機(図示せず)は、熱交換器6(蒸発器)と、熱交換器6に空気を送るファン7とを有している。本実施形態においては、2つの熱交換器において、冷媒の流れを変更して、凝縮器と蒸発器とを切り換えて用いることは無い。言い換えると、本実施形態の空気調和装置は、冷房専用機である。
 本実施形態の空気調和装置100の室外機50においては、図2Aまたは2Bに示すように、筐体2の中に、室外熱交換器4(凝縮器)、熱交換器4に空気を送るためのファン3、圧縮機1が配置されている。筐体2の後面、左側面、前面には、空気が通過するように穴が開けられている。ファン3を回転させることによって、空気は、後面、または、左側面より、筐体の内部に取り込まれ、熱交換器4を通過する間に冷媒と熱交換を行い、前面に排出される。
 (2)室外熱交換器4
 本実施形態の室外熱交換器4(凝縮器)の概略の上面図、前面図は図2A、2Bに、一部分を後面から見た図を図3に、フィン10a~10cの配列を図4に示す。このフィンは、いわゆるワッフルフィンである。
 本実施形態の熱交換器4は、伝熱管30と、フィン10とを備えている。伝熱管30は内部に冷媒を流す。フィン10は、穴17を有し、穴17に挿入された伝熱管30と接触している。フィン10は、冷媒と空気の熱交換を促進する。
 熱交換器4は、筐体2の左側面と後面に沿って、直線部分4bが配置され、その間に湾曲部4aが配置され、全体としてL字形状となっている。伝熱管30もほぼ同様の形状である。伝熱管30は金属製である。伝熱管30の材料は、主として、アルミニウムまたは銅である。
 図2Aの熱交換器4のAA断面の図を、図4に示す。図4は、フィン10a~10cの配置を示す図である。本実施形態においては、もっとも風上のフィン10aから、風下に向かってフィン10b、フィン10cが3列に並べられている。フィンの配列は、熱交換量に応じて、1列、2列であっても良い。
 フィン10aと10cは同じ形である。フィン10bも基本的に同じ形であるが、高さ方向に、フィン10aまたはフィン10cにおいて隣接する伝熱管30の中間の高さに、フィン10bに隣接する伝熱管30は配列されている。
 一つのフィン10に配置される、伝熱管30を挿入する穴17の数は、たとえば、20~70である。
 フィン10の幅は、たとえば、10mm以上200mm以下である。
 フィンピッチFPは、たとえば、0.5mm以上4.00mm以下である。1.3mm以上1.7mm以下がより好ましい。
 (3)フィン10a
 図4のもっとも風上側に配置されているフィン10aを示した図を、図5に示す。図5のBB断面図に相当するのが、図7A、図7Bの模式図である。ただし、図7Aは、室外機50に組み込まれた熱交換器4の状態と同様に、フィン10aを複数重ねた状態で、切断した断面図である。図7Bは、図7Aのフィンカラー16の拡大した断面図である。また、図6は、フィン10aの断面の有機物層25の構成を模式的に示したものである。
 フィン10は、基板20と、有機物層25とを備えている。
 基板20の厚みは、0.05mm以上、0.15mm以下である。より好ましくは、0.9mm以上、0.12mm以下である。本実施形態においては、厚みが約0.115mmである。基板20の材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。基板20の材料は、アルミニウムを95%以上99.9%以下含んでも良い。耐食性塗布層が形成されていても良い。
 基板20は、風上側の端面11、風上側の表面13、フィンカラー16、風下側の表面14、風下側の端面12を有している。フィンカラー16は、フィンカラーの端面16aを有している。
 基板20は、リボン状に細長い板であり、その長手方向に等間隔に穴17が形成されている。穴17には、伝熱管30が挿入される。フィン10には、穴17の周囲にフィンカラー16が形成されている。フィンカラー16は、図7Aに示すように、基板の表面13に垂直な方向に延びている。フィンカラー16によって、フィン10と伝熱管30の接触が面的に広がっている。フィンカラー16は、基板20の表面13とは反対側に、端面16aを有している。端面16aは、フィンカラー16の先端の面である。
 図7Aから判る様に、有機物層25は、少なくとも、風上側のフィンカラーの端面16aに形成されている。また、有機物層25は、フィン10aの基板20の風上側の表面13と、風上側端面11との上にも形成されている。有機物層25の厚みは、必ずしも一様ではない。伝熱管の挿入される穴17よりも風上側の端面11において、有機物層25の膜厚は厚く、風下側の端面12(図5参照)においては、有機物層25の膜厚は薄く形成されるか、ほとんど形成されない。図4の複数列のフィン10a~10cで比べると、最も風上側のフィン10aの表面の有機物層の膜厚は、風下側のフィン10b、10cの表面の有機物層25の膜厚よりも厚い。本実施形態においては、基板20の風上側端面11の有機物層25の厚みは、65μmであり、風上側のフィンカラー端面16aの有機物層25の厚みは、57μmである。基板20の表面の最も有機物層25が厚い部分での厚みは、216μmである。基板20の風上側端面11の有機物層25の厚みは、たとえば、10μm以上250μm以下である。25μm以上220μm以下が好ましい。風上側のフィンカラー端面16aにおいては、有機物層25の膜厚は、たとえば、10μm以上250μm以下である。15μm以上220μm以下が好ましい。なお、本明細書において、有機物層25の膜厚範囲を議論するときには、有機物層25の膜厚は、特に断りが無い場合、最も風上側のフィン10aで議論する。そして、フィン10aにおいて、積層された複数のフィン10aのうちの最端部でない一のフィン10aを任意に抽出して、その基板20の風上側のフィンカラー端面16aで最も厚い部分の膜厚または、風上側端面11で最も厚い部分の膜厚で議論する。以下、第1有機物層23、第2有機物層22の場合も同様である。
 有機物層25は、図6に示すように、第1有機物層23と、第2有機物層22とを含む。
 第1有機物層23は、有機物層25のうちで、最表面に形成されている。第1有機物層は、基板20の両表面と、風上側端面11、風上側のフィンカラー16(フィンカラーの端面16aを含む)の上に形成されている。第1有機物層23は、特に風上側表面13、風上側端面11に厚く形成され、風下側表面14、風下側端面12には、より薄く形成されるか、ほとんど形成されない。第1有機物層23の厚みは、たとえば、5μm以上95μm以下である。10μm以上85μm以下が好ましい。第1有機物層23は、疎水性有機化合物である。第1有機物層23は、ポリウレタン系、アクリル系、フッ素系、および、ポリエステル系のグループの中から選択した1の樹脂または組み合わせである。本実施形態においては、ポリウレタン系の樹脂を用いている。ポリウレタン系樹脂は、耐候性に優れている。また、入手が容易で、コストも低い。
 第2有機物層22は、第1有機物層23と、基板20との間に用いられる。第2有機物層22の厚みは、たとえば、5μm以上155μm以下である。15μm以上135μm以下が好ましい。第2有機物層22は、第1有機物層23と基板20との密着性を向上させるために用いられる。第2有機物層22は、疎水性有機化合物である。第2有機物層は、エポキシ系またはエポキシジンク系の樹脂である。エポキシジンク系の樹脂を用いる場合は、第2有機物層22の下地にさらに別の有機物層を配置するのが好ましい。
 (4)熱交換器4のフィン10の製造方法
 次に、熱交換器4のフィン10の製造方法について、図面を用いて、説明する。図8は、熱交換器の製造法を示す、フローチャートである。
 まず、基板20の材料として金属板を準備する(S101)。
 リボン状、長方形形状のフィン10の形になるように、金属板を切断して基板20とする(S102)。そうすると、金属板の切断面(基板20の端面11、12)には、有機物層25は、配置されていない。
 次に、長方形状の基板20に、穴17を複数開ける(S103)。この穴17は、伝熱管30を挿入するためのものである。穴17を開けた後で、穴の周囲にフィンカラー16を形成する(S104)。
 次に、フィン10を穴17が揃うように、フィン10を一定の間隔(フィンカラー16の高さ)で配置し、伝熱管30を穴17に挿入する(S105)。
 次に、伝熱管30の拡管を行い、伝熱管30とフィン10を一体化する。
 次に、伝熱管30とフィン10を一体化したものを必要な列数だけ並べる。そうして、伝熱管30とフィン10を一体化したものの伝熱管30に対して、曲げ加工を行う(S106)。言い換えると、熱交換器4の湾曲部4aを形成する(図2A参照)。
 伝熱管30とフィン10を一体化したものに対して、有機物を吹き付けて、基板20の端面11および表面13、あるいはフィンカラー16に有機物層25を形成する(S106)。有機物層の厚みは、10μm以上250μm以下である。有機物を吹き付ける方向は、熱交換器4において、空気の流れる方向と、同じである。たとえば、図2Aや図7Aの白抜きの矢印の向きである。有機物の塗布は、2段階で行われ、2種類の有機物が吹き付けられる。先に吹き付けられる有機物は、疎水性エポキシ系樹脂である。これによって、第2有機物層22が形成される。次に、別の有機物が吹き付けられ、第1有機物層23が形成される。この有機物も、疎水性有機化合物であり、ポリウレタン系、アクリル系、および、ポリエステル系のグループの中から選択した1の樹脂または組み合わせである。
 ステップS107では、3列のフィン10a~10cに対して有機物が吹き付けられる。しかし、ステップS107において、有機物層25が十分な厚みに形成されるのは、3列に配置されたフィン10a~10cの内で、最も風上側に配置されるフィン10aだけである。また、フィン10aの表面のうち穴17よりも風上側表面13のさらに風上側の部分に、十分な厚みの有機物層25が形成される。
 図7Bに示すように、本実施形態の熱交換器4では、フィンカラー16は、伝熱管30に接触している第1部261と、第1部261の穴17の周縁部の側とは反対側から、伝熱管30から離れるように延びる第2部262を有している。
 図7Bにおいて、上下に延びる点線で示すBORは、フィンカラー16のうち伝熱管30に接触している部分(第1部261)と接触していない部分(第2部262)との境界である。言い換えると、第1部261と第2部262との境界BORは、フィンカラー16の先端部分が伝熱管30から離れ始めるポイントである。
 図7Bに示すように、フィンカラー16の端面16aから境界BORまでの長さL1を、第2部262の長さと定義する。フィンカラー16の端面16aは、第2部262の先端の面である。湾曲している第2部262の厚みの中心を結んだ曲線の長さが、第2部262の長さL1である。この第2部262の長さL1と、フィンピッチFPとが、
式1:L1<0.5×FP
を満たしている。
 また、伝熱管30の中心線を含む面で切断したときの断面視において、第2部262の長さL1と、基板20の厚みTとが、
式1:L1<8×T
を満たしている。
 本実施形態の熱交換器4のフィン10の製造方法では、図8のステップS103において、基板20に穴17を複数開ける段階で、バーリングの立ち上げの高さ寸法を小さくしている。また、ステップS104では、穴17を開けた後、穴17の周囲にフィンカラー16を形成する段階で、プレス加工におけるパンチのストロークを短くしている。これにより、図7Bに示すように、第2部262の長さL1を小さくすることができている。
 (5)特徴
 (5−1)
 本実施形態の熱交換器4は、複数のフィン10と、伝熱管30とを備えている。複数のフィン10には、穴17が形成されている。伝熱管30は、複数のフィン10の穴17を通過し、フィン10と一体化されている。フィン10は、基板20と、有機物層25とを有している。基板20は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、穴17が形成され、穴17の周縁部から伝熱管30の長手方向に延びるフィンカラー16を有する。有機物層25は、少なくともフィンカラー16の端面16aに配置されている。フィンカラー16の端面16aにおける有機物層の膜厚は、10μm以上、250μm以下である。
 アルミニウム基材に耐食性塗布層を形成後に、基材をフィンの大きさに切断するとともに、穴を形成すると、耐食性塗布層は、基板の端面11やフィンカラー16の端面16aに存在しなくなる。しかしながら、本実施形態の熱交換器4は、フィンカラーの端面16aに10μm以上の有機物層25が配置されるため、基板20の腐食が抑制される。
 また、有機物層25の厚みが250μmを超えると、フィン10の熱伝達性能が低下するが、本実施形態の熱交換器4では、フィン10の熱伝達性能が低下することが抑えられている。
 (5−2)
 本実施形態の熱交換器4では、複数のフィン10が、所定のフィンピッチFPで並んでいる。フィンカラー16は、第1部261と、第2部262とを有している。第1部261は、伝熱管30に接触している。第2部262は、第1部261の穴17の周縁部の側とは反対側から、伝熱管30から離れるように延びる。フィンカラー16の端面16aは、第2部262の先端の面である。伝熱管30の中心線を含む面で切断したときの断面視(図7A、図7B)において、第2部262の長さL1と、フィンピッチFPとが、
式1:L1<0.5×FP
を満たす。
 上述の図7A、図7Bに示すフィンカラー16が形成されているフィン10aの代わりに、図9Aに示すフィン110aを使うことも考えられる。しかし、図9Bに示すように、フィンカラー116の端面116aからフィンカラー116が伝熱管30に接する面までの長さL2は、図7Bに示す第2部262の長さL1と比較して長くなっている。ここで、図7Aに示すように、フィン10aの中心線と第2部262の接線とが交差する角度をα1とする。また図9Aに示すようにフィン110aの中心線と、フィンカラー116の端面116aを通るフィンカラー116の接線とが交差する角度を、α2とする。そして、図7A、図7Bに示すフィンカラー16の端面16aが基板20の風上側端面11を向いているのに対し、図9A、図9Bに示すフィンカラー116の端面116aは、長さL2が長いため、伝熱管30が延びる方向に傾いており、角度α2は45°以上である。このため、図9A、図9Bに示すフィンカラー116の場合、フィン110aに風上側から有機物が吹き付けられても、フィンカラー116の端面116aに十分な厚みの有機物層25が形成されない恐れが残る。その対策として、フィンカラー116の端面116aに有機物層25を厚く配置されるまで有機物を吹き付け続けると、基板の他の部分の有機物層25が厚くなり、フィン110aの熱伝達性能が低下する恐れが出てくる。
 したがって、図7A、図7Bに示すフィンカラー16のほうが、図9A、図9Bに示すフィンカラー116よりも、熱交換器の耐食性の観点及び熱伝達性能の確保から好ましい形状であると言える。図7Bに示すように第2部262の長さL1が短ければ、角度α1が30°以下なので、基板20の有機物層25が厚くなりすぎずに、フィン10aの基板20の風上側のフィンカラー16の端面16aに有機物層25を十分配置することができる。これにより、フィン10aの腐食が抑制され、フィン10aの熱伝達性能が低下も抑えられる。
 (5−3)
 本実施形態の熱交換器4では、フィンカラー16は、第1部261と、第2部262とを有している。第1部261は、伝熱管30に接触している。第2部262は、第1部261の穴17の周縁部の側とは反対側から、伝熱管30から離れるように延びる。フィンカラー16の端面16aは、第2部262の先端の面である。伝熱管30の中心線を含む面で切断したときの断面視において、第2部262の長さL1と、基板の厚みTとが、
式1:L1<8×T
を満たす。
 図7Bに示すように第2部262の長さL1が短ければ、基板20の風上側のフィンカラー16の端面16aに十分な厚みの有機物層25を配置することができるため、フィン10aの腐食が抑制される。
 (5−4)
 本実施形態の熱交換器4では、有機物層25は、基板20の風上側の端面にも配置されている。
 基板20の風上側の端面にも有機物層25が配置されているため、フィン10aの腐食が抑制される。
 (5−5)
 本実施形態の熱交換器4では、基板20の風上側の端面における有機物層25の膜厚は、10μm以上、250μm以下である。
 厚み10μm以上の有機物層25を基板20の風上側の端面に配置することにより、フィン10aの腐食がより確実に抑制される。
 また、有機物層25の厚みが250μmを超えると、フィン10の熱伝達性能が低下するが、本実施形態の熱交換器4は、フィン10の熱伝達性能の低下が抑えられている。
 (5−6)
 本実施形態の熱交換器4では、有機物層25は、基板20の風上側の端面から連続する基板20の表面にも配置されている。
 第1有機物層23および第2有機物層22を端面11だけでなく、風上側の表面13にも配置することにより、より、十分な腐食防止効果が得られる。
 (5−7)
 本実施形態の熱交換器4では、有機物層25は、厚みが5μm以上、95μm以下である疎水性の第1有機物層23を有する。
 本実施形態の熱交換器4のフィン10は、冷房専用の空気調和装置100に用いられる室外熱交換器4に特に適している。塩分の多い多湿の環境で使用する場合は、疎水性のコーティングにより、塩分を含む水分のフィンへの付着を防ぎ、腐食防止効果を上げる。
 (5−8)
 本実施形態の熱交換器4では、第1有機物層23は、ポリウレタン系、アクリル系、フッ素系、および、ポリエステル系のグループの中から選択した1の樹脂または組み合わせである。ポリウレタン系樹脂が特に好ましい。ポリウレタン系樹脂は、耐候性に優れている。コストも低く、入手も容易である。
 (5−9)
 本実施形態の熱交換器4では、有機物層25は、第1有機物層23と基板20との間に位置する第2有機物層22、をさらに有する。第2有機物層22は、疎水性のエポキシ系またはエポキシジンク系樹脂である。
 第2有機物層22は、第1有機物層23と、基板20または第3有機物層21との密着性を改善する。
 (5−10)
 本実施形態の有機物層25が形成されている端面11は、風上側の端面11である。また、複数のフィン10a~10cが風上から風下に向かって複数列配列される場合には、最も風上側に配列されるフィン10aの風上側端面11である。
 最も上流側のフィン10aの有機物層25の平均の厚みは、10μm以上である。中央、下流側のフィン10b、10cの有機物層25の平均の厚みは、10μm未満又は0である。
 塩分、水分を多量に含む空気の環境に、熱交換器がさらされた場合、最も耐食性がシビアになるのは、風上側の端面11であり、この部分に十分な厚みの有機物層を配置することにより、十分な腐食防止効果を得ることができる。
 (5−11)
 本実施形態の熱交換器のフィンの製造方法は、(a)~(c)を含む。(a)では、アルミニウムまたはアルミニウム合金を含む金属板を用意する(S101)。(b)では、金属板を切断して基板とする(S102)。(c)では、基板20の表面および切断面に、有機物層を形成する(S107)。
 本実施形態の熱交換器のフィンの製造方法は、基板を切断した後に、基板の切断面に、有機物層を形成する。逆に有機物層を基板の表面に形成した後で、基板を切断すれば、切断面に有機物層は形成されない。本実施形態の熱交換器のフィンの製造方法は、切断面に有機物層を有しており、基板の腐食が抑制される。
 また、(c)における、有機物層の形成は、吹き付け法により行われる。吹きつけは、熱交換器の風上側より、有機物を基板の端面に向かって吹き付けることによって、行われる。
 吹きつけ法による、有機物の塗布は、膜厚は一様にならないが、必要な部分に必要な厚みの有機膜層を形成することができる。本実施形態のフィン10aは、より塩分や水分を含んだ空気に多くさらされる風上側のフィンカラーの端面16a、風上側端面11、風上側の表面13に厚く有機物層25を形成することができる。逆に、風下側のフィンカラーの端面、風下側端面12、風下側の表面14には薄く有機物層25を形成する。この部分に厚く有機物層を形成すると熱交換効率が低下する。
 また、(c)で形成する有機物層は、最表面に疎水性の第1有機物層を有する。したがって、(5−7)で説明したのと同じ理由で、有機物層を冷房専用空気調和装置の室外熱交換器に用いた場合に、腐食が抑制される。
 第1有機物層は、ポリウレタン系、アクリル系、フッ素系、および、ポリエステル系のグループの中から選択した1の樹脂または組み合わせである。
 (5−12)
 本実施形態の熱交換器のフィンの製造方法は、さらに、(d)、(e)、(f)、(g)を含む。
 (d)では、基板に複数の穴を開ける(S103)。(d)は、(a)の後、(c)の前である。
 (e)では、基板に複数のフィンカラーを形成する(S104)。(e)は、(d)の後、(c)の前である。
 (f)では、穴に伝熱管を挿入し、拡管を行い、前記フィンと、前記伝熱管を一体化させる(S105)。(f)は、(e)の後、(c)の前である。
 (g)では、フィンと一体化された伝熱管の曲げ加工を行う(S106)。(g)は、(f)の後、(c)の前である。
 本実施形態の熱交換器のフィンの製造方法は、(a)、(b)、(d)、(e)、(f)、(g)、(c)の順に実施される。したがって、いずれにしても、金属板を切断して、基板とした後に、基板の切断面に、有機物層を形成するので、切断面に有機物層を有しており、基板の腐食が抑制される。
 (5−13)
 本実施形態の熱交換器のフィンの製造方法の(c)において、基板20の風上側のフィンカラーの端面16a、風上側端面11、風上側の表面13に、風下側のフィンカラーの端面、風下側端面12、風下側の表面14よりも厚く有機物層25を形成する。
 したがって、本実施形態の熱交換器4のフィン10aは、より塩分や水分を含んだ空気に多くさらされる風上側のフィンカラーの端面16a、風上側端面11、風上側の表面13に厚く有機物層25を形成するため、腐食が抑制される。また、風下側のフィンカラーの端面、風下側端面12、風下側の表面14の有機物層25をより薄くすることにより、熱交換効率の低下を防止できる。
 基板の風上側の表面の有機物層の厚みは、10μm以上250μm以下である。10μm以上の膜厚の有機物層を形成することにより、より腐食防止効果を高めることができる。
 (6)変形例
 (6−1)変形例1A
 第1実施形態では、図1に示すように、一の冷媒回路に、室外熱交換器4と、室内熱交換器6が、一つずつ、接続されている場合であった。変形例1Aでは、一の冷媒回路に複数の室内熱交換器が接続されている。更に室内熱交換器それぞれに膨張機構が接続されていてもよい。その他の構成は、第1実施形態と同様である。この場合も第1実施形態と同様の効果が得られる。
 また、室外熱交換器4が複数の場合、または、室外熱交換器4と室内熱交換器6がともに複数の場合も、同様である。
 (6−2)変形例1B
 第1実施形態では、フィンがワッフルフィンの場合について説明した。変形例1Bでは、フィンは切り起こしフィンである。その他の構成は、第1実施形態と同様である。この場合、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。
 (6−3)変形例1C
 第1実施形態では、熱交換器4の湾曲部4aが1箇所である場合であった。変形例1Cにおいては、熱交換器4は、湾曲部4aを有さない。言い換えると、熱交換器4は、直線部4bのみで構成されている。その他の構成は、第1実施形態と同様である。この場合、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。
 なお、変形例1Cの場合、熱交換器のフィンの製造方法において、伝熱管を曲げるステップS106は不要である。したがって、伝熱管を拡管し基板に固定した(S105)あとで、基板に有機物層を形成してもよい(S107)。
 (6−4)変形例1D
 第1実施形態では、熱交換器4の湾曲部4aが1箇所である場合であった。変形例1Dにおいては、熱交換器4の湾曲部4aが2箇所存在する。室外機50の筐体2の3側面(左、後、右)に、熱交換器4が2箇所で折り曲げられて配置されている。ファン3は、筐体2の上部に配置され、熱交換器4で熱交換した空気は、筐体2の上部より上向きに吹出される。その他の構成は、第1実施形態と同様である。この場合、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。
 また、熱交換器4は、室外機50の筐体2の4側面に配置されていてもよい。
 (6−5)変形例1E
 第1実施形態では、空気調和装置が冷房専用の空気調和装置である場合であった。空気調和装置が冷房暖房切換可能な空気調和装置であってもよい。この場合、暖房時には、室外熱交換器は、蒸発器として用いられる。
 以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
1    圧縮機
2    筐体
3、7  ファン
4    室外熱交換器
5    膨張弁
6    室内熱交換器
10、10a~10c、110a フィン
11   風上側端面
12   風下側端面
13   風上側表面
14   風下側表面
16、116 フィンカラー
16a、116a フィンカラーの端面
17   穴
20   基板
22   第2有機物層
23   第1有機物層
25   有機物層
30   伝熱管
50   室外機
100  空気調和装置
261  第1部
262  第2部
特開2010−223514号公報

Claims (10)

  1.  穴が形成されている、複数のフィン(10)と、
     前記複数のフィンの穴(17)を通過し、前記フィンと一体化している伝熱管(30)と、
    を備え、
     前記フィンは、
     アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、前記穴が形成され、前記穴の周縁部から前記伝熱管の長手方向に延びるフィンカラー(16、116)を有する、基板(20)と、
     少なくとも前記フィンカラーの端面(16a、116a)に配置されている有機物層(25)と、
    を有し、
     前記フィンカラーの端面(16a、116a)における前記有機物層の膜厚は、10μm以上、250μm以下である、
    熱交換器。
  2.  前記複数のフィンは、所定のフィンピッチ(FP)で並んでおり、
     前記フィンカラーは、
     前記伝熱管に接触している第1部(261)と、
     前記第1部の前記穴の周縁部の側とは反対側から、前記伝熱管から離れるように延びる第2部(262)と、
    を有し、
     前記フィンカラーの端面(16a)は、前記第2部の先端の面であり、
     前記伝熱管の中心線を含む面で切断したときの断面視において、前記第2部の長さ(L1)と、前記フィンピッチ(FP)とが、
    式1:L1<0.5×FP
    を満たす、
    請求項1に記載の熱交換器。
  3.  前記フィンカラーは、
     前記伝熱管に接触している第1部(261)と、
     前記第1部の前記穴の周縁部の側とは反対側から、前記伝熱管から離れるように延びる第2部(262)と、
    を有し、
     前記フィンカラーの端面(16a)は、前記第2部の先端の面であり、
     前記伝熱管の中心線を含む面で切断したときの断面視において、前記第2部の長さ(L1)と、前記基板の厚み(T)とが、
    式2:L1<8×T
    を満たす、
    請求項1又は2に記載の熱交換器。
  4.  前記有機物層は、前記基板の風上側の端(11)にも配置されている、
    請求項1から3のいずれか1項に記載の熱交換器。
  5.  前記基板の風上側の端面における前記有機物層の膜厚は、10μm以上、250μm以下である、
    請求項4に記載の熱交換器。
  6.  前記有機物層(25)は、前記基板の風上側の端面(11)から連続する前記基板の表面(13)にも配置されている、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の熱交換器。
  7.  前記有機物層は、
     厚みが5μm以上、95μm以下である疎水性の第1有機物層(23)、
    を有する、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の熱交換器。
  8.  前記第1有機物層は、ポリウレタン系、アクリル系、フッ素系、および、ポリエステル系のグループの中から選択した1の樹脂または組み合わせである、
    請求項7に記載の熱交換器。
  9.  前記第1有機物層は、ポリウレタン系樹脂である、
    請求項7に記載の熱交換器。
  10.  前記有機物層は、
     前記第1有機物層と前記基板との間に位置する第2有機物層(22)、
    をさらに有し、
     前記第2有機物層は、疎水性のエポキシ系またはエポキシジンク系樹脂である、
    請求項7から9のいずれか1項に記載の熱交換器。
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