JPH07174480A - 熱交換器の製造方法 - Google Patents
熱交換器の製造方法Info
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- JPH07174480A JPH07174480A JP5317201A JP31720193A JPH07174480A JP H07174480 A JPH07174480 A JP H07174480A JP 5317201 A JP5317201 A JP 5317201A JP 31720193 A JP31720193 A JP 31720193A JP H07174480 A JPH07174480 A JP H07174480A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2245/00—Coatings; Surface treatments
- F28F2245/04—Coatings; Surface treatments hydrophobic
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- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、熱交換器の空気側伝熱面の表面を一
様に撥水性にし、この熱交換器の表面での着霜現象を長
期にわたって抑制することを目的とするものである。 【構成】一端にクロルシラン基を有し、他端に着鎖状フ
ッ化炭素基を有するクロロシラン系界面活性剤と活性水
素を持たない含フッ素系非水溶媒とからなる溶液を熱交
換器の空気側伝熱面と接触させ、熱交換器の空気側伝熱
面の表面にフッ化炭素系単分子膜２を形成する。
様に撥水性にし、この熱交換器の表面での着霜現象を長
期にわたって抑制することを目的とするものである。 【構成】一端にクロルシラン基を有し、他端に着鎖状フ
ッ化炭素基を有するクロロシラン系界面活性剤と活性水
素を持たない含フッ素系非水溶媒とからなる溶液を熱交
換器の空気側伝熱面と接触させ、熱交換器の空気側伝熱
面の表面にフッ化炭素系単分子膜２を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機や冷蔵庫、
ショーケースなどに用いる熱交換器の空気側伝熱面の被
膜の形成方法に関する。
ショーケースなどに用いる熱交換器の空気側伝熱面の被
膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、たとえば、ヒートポンプ式空気
調和機を暖房運転したとき、外気温が低くなると、室外
側に用いられる熱交換器の空気側伝熱面の表面に霜が付
着成長し、暖房能力を低下させる。したがって霜を取り
除くため、しばしば除雪運転をしなければならず、暖房
快適感の低下やエネルギー効率を招いていた。このよう
なことから、従来は、熱交換器の空気側伝熱面の表面に
フッ素樹脂などを塗布し、すなわち前記表面を撥水性に
して着霜現象を抑制するようにしている。
調和機を暖房運転したとき、外気温が低くなると、室外
側に用いられる熱交換器の空気側伝熱面の表面に霜が付
着成長し、暖房能力を低下させる。したがって霜を取り
除くため、しばしば除雪運転をしなければならず、暖房
快適感の低下やエネルギー効率を招いていた。このよう
なことから、従来は、熱交換器の空気側伝熱面の表面に
フッ素樹脂などを塗布し、すなわち前記表面を撥水性に
して着霜現象を抑制するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、熱交換
器の空気側伝熱面の表面にフッ素樹脂などを塗布して被
膜を形成する方法では、被膜形成は容易であるが、塗布
膜が薄いとピンホールが発生し易く、十分な撥水性が得
られず、また、ピンホールがないように塗布しても塗布
膜の密着強度が低く、撥水性の効果が長期にわたっては
得られないという課題を有していた。
器の空気側伝熱面の表面にフッ素樹脂などを塗布して被
膜を形成する方法では、被膜形成は容易であるが、塗布
膜が薄いとピンホールが発生し易く、十分な撥水性が得
られず、また、ピンホールがないように塗布しても塗布
膜の密着強度が低く、撥水性の効果が長期にわたっては
得られないという課題を有していた。
【０００４】本発明は、上記従来例の課題を解決するも
ので、空気と熱交換をする伝熱面である空気側伝熱面の
表面を一様に撥水性にし、密度が高くかつ密着強度が高
い被膜を得る熱交換器の製造方法を提供することを目的
とするものである。
ので、空気と熱交換をする伝熱面である空気側伝熱面の
表面を一様に撥水性にし、密度が高くかつ密着強度が高
い被膜を得る熱交換器の製造方法を提供することを目的
とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌn Ｘ3 -n
基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状炭素
鎖を含む分子、たとえばフッ化炭素基およびクロルシラ
ン基を含むクロロシラン系界面活性剤と、前記クロロシ
ラン系界面活性剤と反応する活性水素を含まない含フッ
素系非水溶液とからなる溶液に熱交換器を浸漬して、前
記分子のクロルシラン基と前記熱交換器の通常アルミニ
ウムなどの金属でできている空気側伝熱面の表面に一般
に含まれている水酸基とを反応させて、前記分子よりな
る単分子膜を前記熱交換器の空気側伝熱面の表面に化学
吸着させる方法、あるいはクロロシリル基を複数個含む
物質を非水溶媒を溶解した溶液熱交換器の空気側伝熱面
を接触させて、前記熱交換器の空気側伝熱面の表面の水
酸基と前記物質のクロロシリル基を反応させて前記物質
を前記表面に化学吸着させ、前記熱交換器の空気側伝熱
面の表面に残った余分な前記物質は非水系有機溶媒で洗
浄除去し、前記熱交換器の空気側伝熱面の表面上のクロ
ロシリル基をシラノール基に変化させシロキサン系単分
子膜を形成する工程と、一端にクロルシラン基（ＳｉＣ
ｌn Ｘ3-n 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する
直鎖状炭素鎖を含む分子、たとえばフッ化炭素基および
クロルシラン基を含むクロロシラン系界面活性剤と、前
記クロロシラン系界面活性剤と反応する活性水素を含ま
ない含フッ素系非水溶媒とからなる溶液に熱交換器を浸
漬して、前記熱交換器の空気側伝熱面の表面上に前記ク
ロロシラン系界面活性剤を化学吸着し単分子吸着膜を累
積する工程とにより前記熱交換器の空気側伝熱面の表面
にフッ化炭素系単分子の累積膜を化学吸着させる方法と
する。
に本発明は、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌn Ｘ3 -n
基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状炭素
鎖を含む分子、たとえばフッ化炭素基およびクロルシラ
ン基を含むクロロシラン系界面活性剤と、前記クロロシ
ラン系界面活性剤と反応する活性水素を含まない含フッ
素系非水溶液とからなる溶液に熱交換器を浸漬して、前
記分子のクロルシラン基と前記熱交換器の通常アルミニ
ウムなどの金属でできている空気側伝熱面の表面に一般
に含まれている水酸基とを反応させて、前記分子よりな
る単分子膜を前記熱交換器の空気側伝熱面の表面に化学
吸着させる方法、あるいはクロロシリル基を複数個含む
物質を非水溶媒を溶解した溶液熱交換器の空気側伝熱面
を接触させて、前記熱交換器の空気側伝熱面の表面の水
酸基と前記物質のクロロシリル基を反応させて前記物質
を前記表面に化学吸着させ、前記熱交換器の空気側伝熱
面の表面に残った余分な前記物質は非水系有機溶媒で洗
浄除去し、前記熱交換器の空気側伝熱面の表面上のクロ
ロシリル基をシラノール基に変化させシロキサン系単分
子膜を形成する工程と、一端にクロルシラン基（ＳｉＣ
ｌn Ｘ3-n 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する
直鎖状炭素鎖を含む分子、たとえばフッ化炭素基および
クロルシラン基を含むクロロシラン系界面活性剤と、前
記クロロシラン系界面活性剤と反応する活性水素を含ま
ない含フッ素系非水溶媒とからなる溶液に熱交換器を浸
漬して、前記熱交換器の空気側伝熱面の表面上に前記ク
ロロシラン系界面活性剤を化学吸着し単分子吸着膜を累
積する工程とにより前記熱交換器の空気側伝熱面の表面
にフッ化炭素系単分子の累積膜を化学吸着させる方法と
する。
【０００６】なお、予め熱交換器の空気側伝熱面の表面
にサブミクロンないしミクロンオーダーの凹凸を作成し
ておけば、撥水性をさらに向上させることができる。
にサブミクロンないしミクロンオーダーの凹凸を作成し
ておけば、撥水性をさらに向上させることができる。
【０００７】
【作用】本発明は、熱交換器の空気側伝熱面の表面全体
にナノメータオーダーのきわめて薄い膜厚のフッ化素系
単分子膜を化学吸着させることにより、熱交換器の空気
側伝熱面の表面を一様に撥水性にし、また、活性水素を
持たない含フッ素系非水溶液を溶媒として用いたときの
化学吸着単分子膜は密度が高くかつ密着強度も高く、本
発明の熱交換器の空気側伝熱面の表面での着霜現象を長
期にわたって抑制することができる。
にナノメータオーダーのきわめて薄い膜厚のフッ化素系
単分子膜を化学吸着させることにより、熱交換器の空気
側伝熱面の表面を一様に撥水性にし、また、活性水素を
持たない含フッ素系非水溶液を溶媒として用いたときの
化学吸着単分子膜は密度が高くかつ密着強度も高く、本
発明の熱交換器の空気側伝熱面の表面での着霜現象を長
期にわたって抑制することができる。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の熱交換器およびその製造方法
について、ヒートポンプ式空気調和機に一般に使用され
るフィンチューブ型熱交換器を用い、図面とともに説明
する。
について、ヒートポンプ式空気調和機に一般に使用され
るフィンチューブ型熱交換器を用い、図面とともに説明
する。
【０００９】始めに、第１の実施例について説明する。
まず、図１に示すようにヒートポンプ式空気調和機に一
般に使用されるフィンチューブ型熱交換器を用意し、こ
れを有機溶媒で洗浄した後、フッ化炭素基およびクロロ
シラン基を含む物質たとえば、 ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 を０．０１〜１０ｖｏｌ％（好ましくは０．１〜１ｖｏ
ｌ％）の濃度で活性水素を持たない含フッ素系非水溶
媒、たとえばパーフルオロトリ−ｔ−ブチルアミンに溶
解して調整した溶液中に２時間程度浸漬すると、フィン
チューブ型熱交換器の伝熱フィン１の表面は自然酸化膜
が形成されており、その酸化膜表面には水酸基が多数含
まれているので、フッ化炭素基およびクロロシラン基を
含む物質のＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応し塩酸基の脱
離が生じフィンチューブ型熱交換器１の伝熱フィンの表
面全面にわたり、
まず、図１に示すようにヒートポンプ式空気調和機に一
般に使用されるフィンチューブ型熱交換器を用意し、こ
れを有機溶媒で洗浄した後、フッ化炭素基およびクロロ
シラン基を含む物質たとえば、 ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 を０．０１〜１０ｖｏｌ％（好ましくは０．１〜１ｖｏ
ｌ％）の濃度で活性水素を持たない含フッ素系非水溶
媒、たとえばパーフルオロトリ−ｔ−ブチルアミンに溶
解して調整した溶液中に２時間程度浸漬すると、フィン
チューブ型熱交換器の伝熱フィン１の表面は自然酸化膜
が形成されており、その酸化膜表面には水酸基が多数含
まれているので、フッ化炭素基およびクロロシラン基を
含む物質のＳｉＣｌ基と前記水酸基が反応し塩酸基の脱
離が生じフィンチューブ型熱交換器１の伝熱フィンの表
面全面にわたり、
【００１０】
【化１】
【００１１】の結合が生成され、フッ素を含む単分子膜
２がフィンチューブ型熱交換器の伝熱フィン１の表面と
化学結合した状態でおよそ１５Åの膜厚で形成できる。
なお、この単分子膜は碁盤目試験を行っても全く剥離す
ることがない。なお図２は前記実施例における熱交換器
の空気側伝熱面の表面分子レベルまで拡大した断面概念
図を示し、図中の１は伝達フィン、２は単分子膜であ
る。
２がフィンチューブ型熱交換器の伝熱フィン１の表面と
化学結合した状態でおよそ１５Åの膜厚で形成できる。
なお、この単分子膜は碁盤目試験を行っても全く剥離す
ることがない。なお図２は前記実施例における熱交換器
の空気側伝熱面の表面分子レベルまで拡大した断面概念
図を示し、図中の１は伝達フィン、２は単分子膜であ
る。
【００１２】次に、第２の実施例について説明する。ま
ず、フィンチューブ型熱交換器を用意し（図１）、有機
溶媒で洗浄した後、フィンチューブ型熱交換器の伝熱フ
ィン１の表面に含まれる水酸基の数を増やすために、ク
ロロシリル基を複数個含む物質（たとえばＳｉＣｌ4 、
またはＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、Ｃｌ−（ＳｉＣ
ｌ2 Ｏ）n −ＳｉＣｌ3 （ｎは整数）からなる物質、特
にＳｉＣｌ4 を用いれば、分子が小さく水酸基に対する
活性も大きいので、フィンチューブ型熱交換器の伝熱フ
ィン１の表面を均一に親水化する効果が大きい。）を活
性水素を持たない含フッ素系非水溶媒、たとえばパーフ
ルオロオクタンに０．０１〜１０ｖｏｌ％（好ましくは
０．１〜１ｖｏｌ％）の濃度で溶解した溶液に３０分程
度浸漬すると、フィンチューブ型交換器の伝熱フィン１
の表面に親水性のＯＨ基１２が多少とも存在する（図３
（ａ））ので、表面で脱塩酸反応が生じ、クロロシリル
基を複数個含む物質のクロロシラン単分子膜が形成され
る。
ず、フィンチューブ型熱交換器を用意し（図１）、有機
溶媒で洗浄した後、フィンチューブ型熱交換器の伝熱フ
ィン１の表面に含まれる水酸基の数を増やすために、ク
ロロシリル基を複数個含む物質（たとえばＳｉＣｌ4 、
またはＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、Ｃｌ−（ＳｉＣ
ｌ2 Ｏ）n −ＳｉＣｌ3 （ｎは整数）からなる物質、特
にＳｉＣｌ4 を用いれば、分子が小さく水酸基に対する
活性も大きいので、フィンチューブ型熱交換器の伝熱フ
ィン１の表面を均一に親水化する効果が大きい。）を活
性水素を持たない含フッ素系非水溶媒、たとえばパーフ
ルオロオクタンに０．０１〜１０ｖｏｌ％（好ましくは
０．１〜１ｖｏｌ％）の濃度で溶解した溶液に３０分程
度浸漬すると、フィンチューブ型交換器の伝熱フィン１
の表面に親水性のＯＨ基１２が多少とも存在する（図３
（ａ））ので、表面で脱塩酸反応が生じ、クロロシリル
基を複数個含む物質のクロロシラン単分子膜が形成され
る。
【００１３】たとえば、クロロシリル基を複数個含む物
質としてＳｉＣｌ4 を用いれば、フィンチューブ型熱交
換器の伝熱フィン１の表面には少量の親水性のＯＨ基が
露出されているので、表面で脱塩酸反応が生じ
質としてＳｉＣｌ4 を用いれば、フィンチューブ型熱交
換器の伝熱フィン１の表面には少量の親水性のＯＨ基が
露出されているので、表面で脱塩酸反応が生じ
【００１４】
【化２】
【００１５】のように分子が−ＳｉＯ−結合を介して表
面に固定される。その後、非水系の溶媒たとえばクロロ
ホルムで洗浄し、さらに水で洗浄すると、フィンチュー
ブ型熱交換器の伝熱フィン１の表面と反応していないＳ
ｉＣｌ4分子は除去され、フィンチューブ型熱交換器の
伝熱フィン１の表面に、
面に固定される。その後、非水系の溶媒たとえばクロロ
ホルムで洗浄し、さらに水で洗浄すると、フィンチュー
ブ型熱交換器の伝熱フィン１の表面と反応していないＳ
ｉＣｌ4分子は除去され、フィンチューブ型熱交換器の
伝熱フィン１の表面に、
【００１６】
【化３】
【００１７】などのシロキサン単分子膜１３が得られる
（図３ｂ））。なお、このときできた単分子膜１３はフ
ィンチューブ型熱交換器１の伝熱フィン１の表面とは−
ＳｉＯ−の化学結合を介して完全に結合されているので
剥がされることが全く無い。また、得られた単分子膜は
表面にＳｉＯＨ結合を数多く持ち、当初の水酸基の３倍
程度の数になる。
（図３ｂ））。なお、このときできた単分子膜１３はフ
ィンチューブ型熱交換器１の伝熱フィン１の表面とは−
ＳｉＯ−の化学結合を介して完全に結合されているので
剥がされることが全く無い。また、得られた単分子膜は
表面にＳｉＯＨ結合を数多く持ち、当初の水酸基の３倍
程度の数になる。
【００１８】そこでさらに、フッ化炭素基およびクロロ
シラン基を含む物質たとえば、 ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 を０．０１〜１０ｖｏｌ％（好ましくは０．１〜１ｖｏ
ｌ％）の濃度で活性水素を持たない含フッ素系非水溶
媒、たとえばパーフルオロトリ−ｔ−ブチルアミンに溶
解して調整した溶液中に上記した伝熱フィン１の表面に
ＳｉＯＨ結合を数多く持つ単分子膜の形成されたフィン
チューブ型熱交換器１を１時間程度浸漬すると、フィン
チューブ型熱交換器の伝熱フィン１の表面に
シラン基を含む物質たとえば、 ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 を０．０１〜１０ｖｏｌ％（好ましくは０．１〜１ｖｏ
ｌ％）の濃度で活性水素を持たない含フッ素系非水溶
媒、たとえばパーフルオロトリ−ｔ−ブチルアミンに溶
解して調整した溶液中に上記した伝熱フィン１の表面に
ＳｉＯＨ結合を数多く持つ単分子膜の形成されたフィン
チューブ型熱交換器１を１時間程度浸漬すると、フィン
チューブ型熱交換器の伝熱フィン１の表面に
【００１９】
【化４】
【００２０】の結合が生成され、フッ素を含む単分子膜
１４が下層のシロキサン単分子膜と化学結合した状態
で、フィンチューブ型熱交換器の伝熱フィン１の表面全
面にわたりおよそ２０Åの膜厚で形成できる（図３
（ｃ））。なお、単分子膜は碁盤目試験を行っても全く
剥離することがない。
１４が下層のシロキサン単分子膜と化学結合した状態
で、フィンチューブ型熱交換器の伝熱フィン１の表面全
面にわたりおよそ２０Åの膜厚で形成できる（図３
（ｃ））。なお、単分子膜は碁盤目試験を行っても全く
剥離することがない。
【００２１】なお、第２の実施例では、クロロシリル基
を複数個含む物質を溶かす溶媒として活性水素を持たな
い含フッ素系非水溶媒を、フッ化炭素基およびクロロシ
ラン基を含む物質を溶かす溶媒として活性水素を持たな
い含フッ素系非水溶媒を用いたが、いずれか一方を非水
系有機溶媒に変えても、吸着密度が若干劣るが、他の性
能は第２の実施例とほぼ同等の性能を有することができ
る。たとえばクロロシリル基を複数個含む物質を溶かす
溶媒としてクロロホルムを、フッ化炭素基およびクロロ
シラン基を含む物質を溶かす溶媒として８０ｖｏｌ％程
度のｎ−ヘキサデカン、１２ｖｏｌ％程度の四塩化炭
素、８ｖｏｌ％程度のクロロホルム溶液の混合溶媒を用
いることができる。
を複数個含む物質を溶かす溶媒として活性水素を持たな
い含フッ素系非水溶媒を、フッ化炭素基およびクロロシ
ラン基を含む物質を溶かす溶媒として活性水素を持たな
い含フッ素系非水溶媒を用いたが、いずれか一方を非水
系有機溶媒に変えても、吸着密度が若干劣るが、他の性
能は第２の実施例とほぼ同等の性能を有することができ
る。たとえばクロロシリル基を複数個含む物質を溶かす
溶媒としてクロロホルムを、フッ化炭素基およびクロロ
シラン基を含む物質を溶かす溶媒として８０ｖｏｌ％程
度のｎ−ヘキサデカン、１２ｖｏｌ％程度の四塩化炭
素、８ｖｏｌ％程度のクロロホルム溶液の混合溶媒を用
いることができる。
【００２２】また、上記２つの実施例では、フッ化炭素
系界面活性剤として ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 を用いたが、アルキル鎖部分にＣ＝ＣやＣ＝Ｃ基を付加
したり組み込んでおけば、単分子膜成形後５メガラド程
度の電子線照射で架橋できるのでさらに単分子膜の硬度
を向上させることも可能である。
系界面活性剤として ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 を用いたが、アルキル鎖部分にＣ＝ＣやＣ＝Ｃ基を付加
したり組み込んでおけば、単分子膜成形後５メガラド程
度の電子線照射で架橋できるのでさらに単分子膜の硬度
を向上させることも可能である。
【００２３】なお、フッ化炭素系界面活性剤として上記
のもの以外にも ＣＦ3 ＣＨ2 （ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 ＣＦ3 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）15Ｓｉ
Ｃｌ3 Ｆ（ＣＦ2 ）8 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （Ｃ
Ｈ2 ）9 ＳｉＣｌ3 ＣＦ3 ＣＯＯ（ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 ＣＦ3 （ＣＦ2 ）5 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 などが利用できる。
のもの以外にも ＣＦ3 ＣＨ2 （ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 ＣＦ3 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）15Ｓｉ
Ｃｌ3 Ｆ（ＣＦ2 ）8 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （Ｃ
Ｈ2 ）9 ＳｉＣｌ3 ＣＦ3 ＣＯＯ（ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 ＣＦ3 （ＣＦ2 ）5 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 などが利用できる。
【００２４】また、フッ化炭素基およびクロロシラン基
を含む物質を溶かす活性水素を持たない含フッ素系非水
溶液として、上記のパーフルオロトリ−ｔ−ブチルアミ
ン以外にもトリ（ｎ−ノナフルオロブチル）アミンやト
リ（ノナフルオロイソブチル）アミンや２−（ｎ−ノナ
フルオロブチル）パーフルオロフランなどのフルオロア
ルキル基を有する三級アミンあるいはフルオロアルキル
を有する環状エーテルなどが利用できる。
を含む物質を溶かす活性水素を持たない含フッ素系非水
溶液として、上記のパーフルオロトリ−ｔ−ブチルアミ
ン以外にもトリ（ｎ−ノナフルオロブチル）アミンやト
リ（ノナフルオロイソブチル）アミンや２−（ｎ−ノナ
フルオロブチル）パーフルオロフランなどのフルオロア
ルキル基を有する三級アミンあるいはフルオロアルキル
を有する環状エーテルなどが利用できる。
【００２５】また、クロロシリル基を複数個含む物質を
溶かす活性水素を持たない含フッ素系非水溶液として、
上記のパーフルオロオクタン以外にも少なくとも一種の
パーフルオロカーボンを含む溶媒が利用できる。
溶かす活性水素を持たない含フッ素系非水溶液として、
上記のパーフルオロオクタン以外にも少なくとも一種の
パーフルオロカーボンを含む溶媒が利用できる。
【００２６】さらに、上記２つの実施例のいずれかの場
合も、予め熱交換器の、空気と熱交換する伝熱面である
空気側伝熱面の表面にサブミクロンないしミクロンオー
ダーの凹凸を作成しておけば、さらに撥水性を向上させ
ることができる。
合も、予め熱交換器の、空気と熱交換する伝熱面である
空気側伝熱面の表面にサブミクロンないしミクロンオー
ダーの凹凸を作成しておけば、さらに撥水性を向上させ
ることができる。
【００２７】なお、熱交換器の空気側伝熱面の表面のサ
ブミクロンないしミクロンオーダーの凹凸は、直径が１
〜２０μｍ（好ましくは１０μｍ程度）のシリカ微粒子
およびシリケートグラス（たとえば、旭硝子（株）のミ
クロシェヤアーゲルＤＦ１０−６０Ａまたは１２０Ａな
ど）およびシリケートグラス（たとえば、信越化学
（株）のハードコーティング剤ＫＰ−１１００Ａまたは
１１００Ｂや東京応化工業（株）のＳｉ−８００００な
ど）を１：１程度の濃度で混合しキャスト法で熱交換器
の空気側伝熱面の表面に塗布した後、５００℃で３０分
ベーキングしたり、プラズマアッシング（３００Ｗ２０
分程度）することにより、ミクロンオーダー（１〜２０
μｍ）の凹凸のあるガラス被膜を作成する方法または、
サンドブラスト法や電解エッチング法やフッ酸を用いた
化学エッチング法を用いて熱交換器の空気側伝熱面の表
面に、サブミクロンオーダー（０．１〜１．０μｍ）の
粗面処理を施す方法または、サンドペーパーによるラビ
ング法を用いた粗面処理方法などにより形成することが
できる。
ブミクロンないしミクロンオーダーの凹凸は、直径が１
〜２０μｍ（好ましくは１０μｍ程度）のシリカ微粒子
およびシリケートグラス（たとえば、旭硝子（株）のミ
クロシェヤアーゲルＤＦ１０−６０Ａまたは１２０Ａな
ど）およびシリケートグラス（たとえば、信越化学
（株）のハードコーティング剤ＫＰ−１１００Ａまたは
１１００Ｂや東京応化工業（株）のＳｉ−８００００な
ど）を１：１程度の濃度で混合しキャスト法で熱交換器
の空気側伝熱面の表面に塗布した後、５００℃で３０分
ベーキングしたり、プラズマアッシング（３００Ｗ２０
分程度）することにより、ミクロンオーダー（１〜２０
μｍ）の凹凸のあるガラス被膜を作成する方法または、
サンドブラスト法や電解エッチング法やフッ酸を用いた
化学エッチング法を用いて熱交換器の空気側伝熱面の表
面に、サブミクロンオーダー（０．１〜１．０μｍ）の
粗面処理を施す方法または、サンドペーパーによるラビ
ング法を用いた粗面処理方法などにより形成することが
できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、以上実施例の説明より明らか
なように、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌn Ｘ
3-n 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状
炭素鎖を含む分子、たとえばフッ化炭素基およびクロル
シラン基を含むクロロシラン系界面活性剤と、前記クロ
ロシラン系界面活性剤と反応する活性水素を含まない含
フッ素系非水溶媒とからなる溶液に熱交換器を浸漬し
て、前記分子のクロルシラン基と前記熱交換器の通常ア
ルミニウムなどの金属でできている空気側伝熱面の表面
に一般に含まれている水酸基とを反応させて、前記分子
よりなる単分子膜を前記熱交換器の空気側伝熱面の表面
に化学吸着させることに方法、あるいはクロロシリル基
を複数個含む物質を前記クロロシリル基と反応する活性
水素を含まない含フッ素系非水溶媒に溶解した溶液に熱
交換器の空気側伝熱面を接触させて、前記熱交換器の空
気側伝熱面の表面の水酸基と前記物質のクロロシリル基
を反応させて前記物質を前記表面に化学吸着させ、前記
熱交換器の空気側伝熱面の表面に残った余分な前記物質
は非水系有機溶媒で洗浄除去し、前記熱交換器の空気側
伝熱面の表面上のクロロシリル基をシラノール基に変化
させシロキサン系単分子膜を形成する工程と、一端にク
ロルシラン基（ＳｉＣｌn Ｘ3-n 基、ｎ＝１、２、３、
Ｘは官能基）を有する直鎖状炭素鎖を含む分子、たとえ
ばフッ化炭素基およびクロルシラン基を含むクロロシラ
ン系界面活性剤と、前記クロロシラン系界面活性剤と反
応する活性水素を含まない含フッ素系非水溶媒とからな
る溶液に熱交換器を浸漬して、前記熱交換器の空気側伝
熱面の表面上に前記クロロシラン系界面活性剤を化学吸
着し単分子吸着膜を累積する工程とにより、前記熱交換
器の空気側伝熱面の表面にフッ化炭素系単分子の累積膜
を化学吸着させる方法により、熱交換器の空気側伝熱面
の表面を一様に撥水性にし、また、活性水素を持たない
含フッ素系非水溶液を溶媒として用いるので、化学吸着
単分子膜は密度が高くかつ密着強度も高く、本発明の熱
交換器の空気側伝熱面の表面での着霜現象を、従来の被
膜の塗布法に比べて３倍以上の長期にわたって抑制する
ことができる。
なように、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌn Ｘ
3-n 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官能基）を有する直鎖状
炭素鎖を含む分子、たとえばフッ化炭素基およびクロル
シラン基を含むクロロシラン系界面活性剤と、前記クロ
ロシラン系界面活性剤と反応する活性水素を含まない含
フッ素系非水溶媒とからなる溶液に熱交換器を浸漬し
て、前記分子のクロルシラン基と前記熱交換器の通常ア
ルミニウムなどの金属でできている空気側伝熱面の表面
に一般に含まれている水酸基とを反応させて、前記分子
よりなる単分子膜を前記熱交換器の空気側伝熱面の表面
に化学吸着させることに方法、あるいはクロロシリル基
を複数個含む物質を前記クロロシリル基と反応する活性
水素を含まない含フッ素系非水溶媒に溶解した溶液に熱
交換器の空気側伝熱面を接触させて、前記熱交換器の空
気側伝熱面の表面の水酸基と前記物質のクロロシリル基
を反応させて前記物質を前記表面に化学吸着させ、前記
熱交換器の空気側伝熱面の表面に残った余分な前記物質
は非水系有機溶媒で洗浄除去し、前記熱交換器の空気側
伝熱面の表面上のクロロシリル基をシラノール基に変化
させシロキサン系単分子膜を形成する工程と、一端にク
ロルシラン基（ＳｉＣｌn Ｘ3-n 基、ｎ＝１、２、３、
Ｘは官能基）を有する直鎖状炭素鎖を含む分子、たとえ
ばフッ化炭素基およびクロルシラン基を含むクロロシラ
ン系界面活性剤と、前記クロロシラン系界面活性剤と反
応する活性水素を含まない含フッ素系非水溶媒とからな
る溶液に熱交換器を浸漬して、前記熱交換器の空気側伝
熱面の表面上に前記クロロシラン系界面活性剤を化学吸
着し単分子吸着膜を累積する工程とにより、前記熱交換
器の空気側伝熱面の表面にフッ化炭素系単分子の累積膜
を化学吸着させる方法により、熱交換器の空気側伝熱面
の表面を一様に撥水性にし、また、活性水素を持たない
含フッ素系非水溶液を溶媒として用いるので、化学吸着
単分子膜は密度が高くかつ密着強度も高く、本発明の熱
交換器の空気側伝熱面の表面での着霜現象を、従来の被
膜の塗布法に比べて３倍以上の長期にわたって抑制する
ことができる。
【図１】一般的なフィンチューブ型熱交換器の斜視図
【図２】本発明の第１の実施例における熱交換器の空気
側伝熱面の表面を分子レベルまで拡大した断面概念図
側伝熱面の表面を分子レベルまで拡大した断面概念図
【図３】（ａ）は本発明の第２の実施例における熱交換
器の空気側伝熱面の表面を分子レベルまで拡大した断面
概念図 （ｂ）は同断面概念図 （ｃ）は同断面概念図
器の空気側伝熱面の表面を分子レベルまで拡大した断面
概念図 （ｂ）は同断面概念図 （ｃ）は同断面概念図
２ 単分子膜 １３ シロキサン単分子膜 １４ 単分子膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 一文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】 熱交換器の空気側伝熱面を洗浄する工程
の後、一端にクロルシラン基（ＳｉＣｌn Ｘ3-n 基、ｎ
＝１、２、３、Ｘは官能基）を、他端に直鎖状フッ化炭
素基を有するクロロシラン系界面活性剤と、前記クロロ
シラン系界面活性剤と反応する活性水素を持たない含フ
ッ素系非水溶媒とからなる溶液中に前記熱交換器を浸漬
し、前記クロロシラン系界面活性剤よりなる化学吸着単
分子膜を前記熱交換器の空気側伝熱面の表面全体にわた
り形成する工程を含む熱交換器の製造方法。 - 【請求項２】 熱交換器の空気側伝熱面を洗浄する工程
と、クロロシラン系界面活性剤よりなる化学吸着単分子
膜を前記熱交換器の空気側伝熱面の表面全体にわたり形
成する工程の間に、クロロシリル基を複数個含む物質を
非水溶媒に溶解した溶液に前記熱交換器の空気側伝熱面
を接触させ、前記熱交換器の空気側伝熱面の表面の水酸
基と前記物質のクロロシリル基とを反応させて、前記物
質を前記熱交換器の空気側伝熱面表面に化学吸着させ、
この空気側伝熱面上に残った余分な前記物質を非水系有
機溶媒で洗浄除去した後、水と反応させて、前記熱交換
器の空気側伝熱面上のクロロシリル基をシラノール基に
変化させてシロキサン系単分子膜を形成する工程を有
し、空気側伝熱面上に単分子吸着膜を累積する請求項１
に記載の熱交換器の製造方法。 - 【請求項３】 熱交換器の空気側伝熱面を洗浄した後、
クロロシリル基を複数個含む物質を前記クロロシリル基
と反応する活性水素を持たない含フッ素系非水溶媒に溶
解した溶液に前記熱交換器の空気側伝熱面を接触させ、
前記熱交換器の空気側伝熱面の表面の水酸基と前記物質
のクロロシリル基とを反応させて、前記物質を前記熱交
換器の空気側伝熱面表面に化学吸着させ、この空気側伝
熱面上に残った余分な前記物質を非水系有機溶媒で洗浄
除去した後、水と反応させて、前記熱交換器の空気側伝
熱面上のクロロシリル基をシラノール基に変化させてシ
ロキサン系単分子膜を形成する工程と、一端にクロルシ
ラン基（ＳｉＣｌn Ｘ3- n 基、ｎ＝１、２、３、Ｘは官
能基）を、他端に直鎖状フッ化炭素基を有するクロロシ
ラン系界面活性剤を溶解した有機溶媒中に前記熱交換器
を浸漬し、前記クロロシラン系界面活性剤を前記熱交換
器の空気側伝熱面の表面全体にわたり化学吸着し単分子
吸着膜を累積する工程とを含む熱交換器の製造方法。 - 【請求項４】 一端にクロルシラン基を有し他の一端に
直鎖状フッ化炭素基を有するクロロシラン系界面活性剤
として、ＣＦ3 −（ＣＦ2 ）n −ＲＳｉＸpＣｌ
3-p （ｎは０または整数、Ｒはアルキル基やＣ＝Ｃ、Ｃ
＝Ｃまたはシリコンや酸素原子を含む置換基を表わすが
なくとも良い。ＸはＨまたはアルキル基などの置換基、
ｐは０または１または２）を用いる請求項１〜３のいず
れかに記載の熱交換器の製造方法。 - 【請求項５】 クロロシリル基を複数個含む物質として
ＳｉＣｌ4 、またはＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、Ｃ
ｌ−（ＳｉＣｌ2 Ｏ）ｎ−ＳｉＣｌ3 （ｎは整数）から
なる物質を用いる請求項２または３に記載の熱交換器の
製造方法。 - 【請求項６】 クロロシラン系界面活性剤を溶解する有
機溶媒として、前記クロロシラン系界面活性剤と反応す
る活性水素を持たない含フッ素系非水溶媒を用いる請求
項３に記載の熱交換器の製造方法。 - 【請求項７】 クロロシラン系界面活性剤と反応する活
性水素を持たない含フッ素系非水溶媒として、三級アミ
ンもしくは環状エーテルの少なくとも一つを含有する溶
媒を用いる請求項１、２または６に記載の熱交換器の製
造方法。 - 【請求項８】 クロロシリル基を複数個含む物質を溶解
する非水系溶媒として、前記クロロシリル基と反応する
活性水素を持たない含フッ素系非水溶媒を用いる請求項
２に記載の熱交換器の製造方法。 - 【請求項９】 クロロシリル基と反応する活性水素を持
たない含フッ素系非水溶媒として、少なくとも一種のパ
ーフルオロカーボンを含む溶媒を用いる請求項３または
８に記載の熱交換器の製造方法。 - 【請求項10】 熱交換器の空気側伝熱面の表面に予めサ
ブミクロンないしミクロンオーダーの凹凸を形成する工
程を含む、請求項１〜９のいずれかに記載の熱交換器の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5317201A JPH07174480A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 熱交換器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5317201A JPH07174480A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 熱交換器の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07174480A true JPH07174480A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18085597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5317201A Pending JPH07174480A (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 熱交換器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07174480A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010502630A (ja) * | 2006-08-31 | 2010-01-28 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 結晶化性スペーサー基を有する側鎖フルオロケミカル |
| JP2013036733A (ja) * | 2011-07-12 | 2013-02-21 | Denso Corp | 撥水性基材、熱交換器、及び撥水性基材の製造方法 |
| CN110214270A (zh) * | 2016-12-13 | 2019-09-06 | 丰田自动车株式会社 | 热特性评价测定装置及使用该测定装置的热特性的评价测定方法 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP5317201A patent/JPH07174480A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010502630A (ja) * | 2006-08-31 | 2010-01-28 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 結晶化性スペーサー基を有する側鎖フルオロケミカル |
| US8889230B2 (en) | 2006-08-31 | 2014-11-18 | 3M Innovative Properties Company | Side chain fluorochemicals with crystallizable spacer groups |
| JP2013036733A (ja) * | 2011-07-12 | 2013-02-21 | Denso Corp | 撥水性基材、熱交換器、及び撥水性基材の製造方法 |
| CN110214270A (zh) * | 2016-12-13 | 2019-09-06 | 丰田自动车株式会社 | 热特性评价测定装置及使用该测定装置的热特性的评价测定方法 |
| CN110214270B (zh) * | 2016-12-13 | 2022-09-23 | 丰田自动车株式会社 | 热特性评价测定装置及使用该测定装置的热特性的评价测定方法 |
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