JPH03122471A - エバポレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野コ この発明は、例えば車載用の空調装置等において熱交換
器として使用されるエバポレータに関するものである。

［従来の技術］ 周知のように、車載用の空調装置では、一般に、暖房用
の熱交換器としてはエンジン冷却水を熱源とするヒータ
ユニットが使用され、冷房用の熱交換器としては液冷媒
を蒸発・気化させるエバポレータ（蒸発器）が用いられ
ている。

従来、この種のエバポレータとしては、例えば、特開昭
６１−２２３４６５号公報に示されているように、内部
に冷媒蒸発室を形成する偏平管（チューブエレメント）
とを蛇行状に屈曲させ、該チューブエレメント間に画成
される空気通路に放熱用フィン（コルゲートフィン）を
装着し、これらを多数組交互に溶着してなる積層型構造
のエバポレータが一般的である。

ところで、かかるタイプのエバポレータでは、通常、上
記チューブエレメント及びコルゲートフィンは、例えば
アルミニウム（ＡＱ）など熱伝導性に富む金属の薄板で
形成され、更に、その外表面には親水性の被覆層が形成
されている。この親水性被覆層は、上記チューブエレメ
ント及びコルゲートフィンの外表面に、例えばナイロン
樹脂等の親水性樹脂をコーティング処理することにより
、あるいは、例えば水ガラス（ＫｚＯ）３Ｓｉ０２と高
分子シリカＳ　１ｏｔ（Ｎａｔｓｔｏ３）とを含有する
水溶液中に浸漬した後に加熱乾燥する、所謂シリカ系処
理などを施すことによって形成される。

上記コルゲートフィン及びチューブエレメントの外表面
を上記現水性の被覆層で被覆することにより、該表面と
これに付着する凝縮水とのなじみ性（親水性）を改善し
、上記付着凝縮水の水滴を偏平な成形形態とすることに
よって通気抵抗を抑制するとともに、上記コルゲートフ
ィン及びチューブエレメントの表面に対する凝縮水の付
着性、非移動性を有効に向上させて飛水現象の発生を防
止することができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記親水性樹脂あるいはシリカ糸の親水性被
覆層は、水分だけでなくエアコン腐敗臭の原因となる低
級脂肪酸も吸着するので、空調装置の運転中に水分とと
もに上記低級脂肪酸がコルゲートフィン及びチューブエ
レメントの表面に吸着され、空調装置の運転を停止した
ときに、水分の蒸発とともに臭気が発散し、車室内に悪
臭が送り込まれるという問題がある。

このため、例えば上記コルゲートフィンおよびチューブ
エレメントの表面処理を、アルミニウム母材表面に耐腐
食性を付与するとともに親水性処理の下地処理としての
クロメート処理のみとし、１−記のような現水性処理を
行なわない構成を採ること６考えられろか、親水性処理
を１」９１さない場合には、凝縮水の飛水防止のための
細目のネットを設けること等が必要となり、コストアッ
プを招くたけてなく通風抵抗の増大により熱交換性能の
低Ｆを乙（召来するという問題があった。

この発明は、上記問題点を解決するためになされたらの
で、悪臭の発生を抑：１；すしつつ、飛水現象をｒＴ郊
」（こ防ｔｔ−することができるエバポレータをｔ是供
４゛ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このため、この発明は、エバポレータの熱交換部（コル
デー１−フィン漫びチューブエレメントｔど）の表面に
クロメート処理を施した−して更にアルカリ性水溶液で
エソチンゲ処理を施１−ようにした乙のである。

［発明の効果］ この発明によれば、タロメート処理された一Ｅ６Ｑ熱交
換部の表面をアルカリ性水溶液でエノヂングするように
したので、このアルカリエソヂングの作用により、表面
が適度に荒らされることによって物理的に、更に、母材
が局部的に露出させられて吸着性を有するアルミナ（Ａ
ＱｔＯ３）が表面に生成されることによって化学的に、
上記熱交換部の表面に親水性を付与することができる。

すなわち、エアコン腐敗臭の発生原因となる低級脂肪酸
を吸着するノリ力系処理あるいは親水性樹脂のコーティ
ング処理を施すことなく、エバポレータの熱交換部表面
に浅水性を付与ケることかできる。

この結果、悪臭の発生を抑制しつつ、飛水現象を有効に
防止できるエバポレータを提供することができ、空調装
置の快適性を高めることか可能となる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を、添付図面を参照しなから詳
細に説明する。

本実施例に係るエバポレータは積層型構造のもので構成
されており、例えば第１図に示すように、左右一対の管
板１０．１０を対向接合して内部に冷媒通路を形成する
チューブエレメントｌを所定の間隔Ｐをしって多数整列
し、これらチューブエレメント１．１・・に蛇腹状のコ
ルゲートフィン７を配設し、さらにその左右両端に所定
の板１２ａ１２ｂを接合して一体的に構成されている。

このエバポレータは全体として、その左右端壁部および
Ｌ下端壁部を外部から遮蔽され、冷房用取入空気を第１
図紙面に対して垂直な方向に導入し、上記コルゲートフ
ィン７の空隙を通過させるようになっている。

チューブエレメント１は、例えば第２図及び第３図に示
すように、その内面を外部に向かって台形状に膨出させ
た上述１．た一対の管板ｔ　ｏ、ｉ　。

によって全体的には偏平な冷媒蒸発室３と、この冷媒蒸
発室３のＥ部に連通する冷媒用「二」室・１と、」二足
冷媒蒸発室３の丁部に連通４゛る冷媒人口５とを各々画
成している。また冷媒蒸発室３の外壁は他のチューブエ
レメントｌの外壁と協働して空気通路６を形成し、内外
壁間にコルゲートフィン７を密着保持している。本発明
実施例においては、上記冷媒蒸発室３内には、また第４
図に示すように一対の管ｔＵ１０．１０の内面を内部に
向かって膨出させてなる多数の突出部によって拡散流路
２が形成されている。

各管板１０の形状は縦に長いほぼ長方形であって」１下
左右に対称をなし、この周縁１４が備える連続した環状
の面を互に突き合わせてろう接されている。そして、−
４−記冷媒出口室４には中央に通孔１８と両側に通孔１
９．１９とか設けられている。また同様に、上記冷媒入
口室５にも通孔１８３１通孔１９ａ、１９ａが各々設け
られている。」二足端板１２ａ、Ｉ２ｂも管板１０と同
様であり、ただ前記通孔は設けられていない点のみが相
違する。

コルゲートフィン７は、第１図〜第４図に示すように、
管板１０と略同幅の帯板を波形ないし蛇腹状に折り曲げ
、屈曲部７ｂを上記管板１０の蒸発室３の外壁部分に密
若させてろう接されている。

またコルゲートフィン７は管板１０，１０間にあって空
気通路６を上下に仕切る平坦な腹部７ａに切り起こしを
施してルーバ８を形成しており、このルーバ８の透孔を
通して空気通路６の仕切られた各通路間にお：Ｊる取入
空気の交換がなされるようになっている。

上記の如き構成にかかる積層型エバポレータは、その製
作にあたって各構成部材を熱伝導性に富む、例えばアル
ミニウムなどの薄金属板をプレス加工により成型し、予
め管板ｌＯ１・・、１０表面にろう材を被覆加工して各
構成部材をあわせた後、図示１〜ない治具で組立状態に
保持した上、所定の雰囲気の下で加熱１−で、上記ろう
材を溶融させ、相互に接触部分を溶着して組立状態に固
定される。

そして、この組立工程終了後、後で詳しく説明１−ろ所
定の表面処理を施すことにより、例えば第５図に示すよ
うに、上記管板ｌＯの外壁面およびコルゲートフィン７
の表面に表面被覆層２０が形成されている。

以下、上記管板１０の外表面（つまりチューブエレメン
トｌの外表面）及びコルゲートフィン７の外表面に対す
る表面処理について、第６図のフローチャートを参照し
ながら説明する。

まず、ろう付によって組み立てられたエバポレータを十
分に水洗する（第１工程Ｓｔ）。次に、第２工程Ｓ２で
、ろう付の際にろう何部及びその近傍の表面に生しる酸
化被膜あるいはその他の汚れを除去するために清浄化処
理を行う。この清浄化処理は、例えば、約１０％のＨＮ
　Ｏ３と約５％のＩ−（、Ｓ　Ｏ，とを含有した水溶液
中に、上記エバポレータを約３分間程度浸漬させて行な
われる。この後、上記処理液を除去するために、エバポ
レータを十分に水洗する（第３工程Ｓ３）。

この水洗工程を終えた後、第４工程Ｓ４で、アルミニウ
ム母材表面に耐腐食性を付与するためにクロメート処理
を行う。本実施例では、例えば、リン酸クロメート液に
てクロメート処理を行った。

すなわち、２％から１０％のＰｏ、３”、０，６％から
２％のＣｒ　Ｏ３及び０．１５％から０．６％のＦを含
有したリン酸クロメート液を、４０°Ｃから５０℃に加
温し、この夜中に上記エバポレータを約１分間、＋２漬
させた。このクロメート処理を施すことにより、第７図
に示すように、アルミニウム母材Ｗの表面がクロメート
被膜Ｙで覆われる。

上記クロメート処理を施した後、第５工程Ｓ５で、アル
カリ性水溶液によるエツチング処理を行った。このエツ
チング処理は、エバポレータを、例えば、０，０１％か
ら０．１％の水酸化ナトリウム（Ｎ　ａ　Ｏ，Ｈ）を含
有する水溶液中に、約２０秒間浸漬させて行った。

このエツチング処理終了後、エバポレータを十分に水洗
しく第６エ程Ｓ６）、乾燥させる（第７エ程Ｓ７）。

Ｌ記第５工程Ｓ５でのアルカリエッヂングを施すことに
より、第８図に示すように、クロメート層Ｙの表面が荒
らされるので、物理的に親水性が付与される。また、上
記エツチング処理によって局部的に母材（１りが表面に
露出し、この露出部分Ｗ１．・・・、Ｗｌでは、水洗（
第６エ程Ｓ６）及び乾燥工程（第７エ程Ｓ７）を経る間
に母材が酸化され、吸着性の良いアルミナ（Ａｆ２２０
３）が生成される。

すなわち、化学的に親水性が付与される。

また、上記エツチング処理前とエツチング処理後とにつ
いて、市販の光電子分光分析装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　
　Ｓ　ｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　　ｆｏｒ　　Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ　　Ａ　ｎａｌｙｓｉｓ　；　ＥＳＣＡ）を用
いて表面分析を行ったところ、エツチング処理前（クロ
メート処理のみ）ではＡρは検出されず、エツチング処
理を施したものについてはＡＱが検出され、しかも、ア
ルカリ水溶液の濃度が高いほどＡＱの検出量が多くなる
ことが確認された。

以上のようにして得られたエバポレータについて、親水
性及び臭い吸着性を評価する比較テストを行った。以下
、この比較テストについて説明する。

尚、上記各テストにおいて、本発明実施例としては、ク
ロメート処理を施した上で、それぞれ、０．０１％の水
酸化ナトリウム水溶液でアルカリエツチングを行ったも
の（本発明実施例１）、及び０．１％の水酸化ナトリウ
ム水溶液でアルカリエツチングを行ったもの（本発明実
施例２）を用いた。

また、比較例としては、クロメート処理のみを施したも
の（比較例１）、クロメート処理を施した上で、それぞ
れ、コロイダルノリ力処理を施したらの（比較例２）、
ナイロン樹脂をコーティングしたもの（比較例３）及び
０．２％の水酸化ナトリウム水溶液でアルカリエツチン
グを施したしの（比較例４）を用いた。

（１）親水性テスト 現水性テストは、エバポレータを空調装置に組み込み、
この空調装置を第９図に示すような運転サイクルで稼動
させ、各Ｈｉ運転開始時（Ｔ、、Ｔ２及びＴ　３時点）
の飛水量を測定・比較することによって行った。

テスト結果は、第１表に示す通りであった。尚、このテ
ストでのセ１定括準としては、Ｔ、、Ｔ、、Ｔ３各時点
での飛水量を合計した値が２０ｃｃ以下の場合を合格（
○）、これを越える場合を不合格（×）とし　ノこ。

（２）臭い吸着性テスト 臭い吸着性テストは、密閉容器中に、低板脂肪酸液と表
面を結露させたエバポレータとを入れて１２時間放置し
た後、エバポレータを取り出して水洗し、この水洗後の
エバポレータの臭いを官能評価することによって行った
。

テスト結果は、第２表に示す通りであった。尚、評価点
としては、無臭の場合は０点、やっとかすかに臭いを感
じるがすぐに消える場合を１点、やっとかすかに臭いを
感じる場合を２点、かすかに臭いを感じる場合を３点、
臭いを感じる場合を４点、強く臭いを感じる場合を５点
とし、判定基準としては、評価点２点以下の場合を合格
（○）、これを越える場合を不合ｒ６（×）とした。

（３）評価 第１表及び第２表かられかるように、比較例１は親水性
が悪く、比較例２，３及び４の場合は臭い吸着性が不合
格であった。一方、本発明実施例に係るものは、両テス
トともに合格レベルにあり、親水性及び臭い吸着性がと
もに良好であ−）た。

以上、説明したように、本実施例によれば、クロメート
処理された上記熱交換部（チューブエレメント及びコル
ゲートフィンなど）の表面をアルカリ性水溶液でエツチ
ングするようにしたので、第１表 親水性テスト結果 このアルカリエツチングの作用により、表面が適度に荒
らされることによって物理的に、更に、母材が局部的に
露出させられて吸着性を有するアルミナ（Ａ（！ｔｏ、
）が表面に生成されることによって化学的に、上記熱交
換部の表面に親水性を付与することかできる。　すなわ
ち、エアコン腐敗臭の発生原因となる低級脂肪酸を吸着
するノリカ系処理あるいは親水性樹脂のコーティング処
理を施すことなく、エバポレータの熱交換部表面に親水
性を付与することができる。

この結果、悪臭の発生を抑制しつつ、飛水現象を有効に
防止できるエバポレータを提供することができ、空調装
置の快適性を高めることができるのである。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の詳細な説明するためのもので、
第１図はエバポレータの概略構成を示す正面説明図、第
２図は第１図のＢ−Ｂ方向の断面説明図、第３図は第１
図のＣ−Ｃ方向の断面説明図、第４図は第２図のＤ−Ｄ
方向の断面説明図、第５図は第１図の矢印Ａ指示部の拡
大閲、第６図は上記エバポレータの表面処理工程を説明
ケるためのフローヂャート、第７図はアルカリエツチン
グ処理前の母材表面部の断面説明図、第８図はアルカリ
エツチング処理後の母材表面部の断面説明図、第９図は
エバポレータの親水性テストにおける空調装置の運転ザ
イクルを示すグラフである。 １・・・チューブエレメント、７　コルゲートフィン、
ＩＯ・・・管板、Ｗ・・・アルミニウム母材、Ｙ・・・
り【１メート被膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱交換部表面にクロメート処理を施した上で更に
   アルカリ性水溶液でエッチング処理してなるエバポレー
   タ。