JPH112497A - 熱交換器 - Google Patents

熱交換器

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JPH112497A
JPH112497A JP15663697A JP15663697A JPH112497A JP H112497 A JPH112497 A JP H112497A JP 15663697 A JP15663697 A JP 15663697A JP 15663697 A JP15663697 A JP 15663697A JP H112497 A JPH112497 A JP H112497A
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JP
Japan
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heat transfer
water
transfer tube
fin
heat exchanger
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Pending
Application number
JP15663697A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Isobe
剛 磯部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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Publication of JPH112497A publication Critical patent/JPH112497A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐食性に優れ、長期間良好に使用できる熱交
換器を提供する。 【解決手段】 フィン3と伝熱管1が機械的に接合され
た構造の熱交換器において、前記伝熱管の外面またはフ
ィン3のカラ−部4内面(伝熱管に接合する方の面)の
少なくとも一方に撥水処理が施され、かつ前記フィン3
のカラ−部4内面以外の面には撥水処理が施されていな
い熱交換器。 【効果】 結露水が伝熱管1とフィンカラー部4との間
隙に侵入し付着せず、したがって伝熱管3に蟻の巣状腐
食などが発生し難い。またフィンには伝熱管1と接する
カラー部4内面にのみ撥水処理を施すので、撥水性の経
時的劣化による水滴飛散などが抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、耐食性に優れ、長
期間良好に使用できる熱交換器に関する。
【0002】
【従来の技術】熱交換器は、空調機器の室内機と室外
機、冷温水を利用した空調機器の室内機などに使用さ
れ、その構造は、フィンに伝熱管を拡管接合させたクロ
スフィンタイプのものが主流である。そして、前記フィ
ンにはアルミニウムまたはアルミニウム合金が、伝熱管
には銅または銅合金が主に使用されている。このような
熱交換器は、例えば、アルミ素条に伝熱管を通すカラ−
部をプレス加工により形成してフィンとし、このフィン
の複数枚をカラー部を一致させて積層し、この積層体の
カラー部に伝熱管を挿通し、この伝熱管を拡管してフィ
ンのカラ−部に機械的に接合する方法により製造され
る。ところで、冷房運転時の室内機,暖房運転時の室外
機では熱交換器の表面で結露が生じ、これが溜まるとフ
ィン間に水滴によるブリッジが形成される。このブリッ
ジは通風抵抗を増大させるため冷暖房能力が低下する。
このため、フィンには、その全面に結露防止のための親
水処理を施したプレコ−トフィンが広く用いられてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、親水性プレコ
−トフィンを用いた熱交換器では、結露水がフィンカラ
−と伝熱管の隙間に侵入し付着し易く、この付着水(結
露水)に雰囲気中の腐食媒が溶け込むと伝熱管の腐食が
促進し冷媒が漏洩するようになるという問題がある。こ
の結露水に起因する腐食はアルミフィンと銅伝熱管の組
合せだけでなく、フィンと伝熱管が銅、アルミ、鉄など
の各種金属材料の組合わせによる場合には必ず起こり得
る。そして、付着水に溶け込む腐食媒がカルボン酸の場
合は、銅または銅合金管の伝熱管では蟻の巣状腐食が発
生して比較的短期間のうちに冷媒が漏洩し始める。前記
カルボン酸は、合板用またはクロス用の接着剤から発生
するアルデヒドやアルコ−ルが酸化しても生成するの
で、空調機器の室内機は腐食媒を含む環境下で使用され
る危険性が高い。
【0004】一方、暖房運転時の室外機で生じるフィン
間の着霜を防止する方法として、フィン全面、あるい
は、図5に示すように、フィン6全面と伝熱管1の外面
の両方に撥水性皮膜2を形成する方法が提案されている
(特開平6−123576)。しかし、この方法を冷房
運転時の室内機に応用した場合、撥水性が経時的に劣化
するに伴い、アルミフィン表面に結露した水滴が飛散す
るようになり、室内が濡れるという問題がある。
【0005】ところで、フィンに伝熱管を拡管接合させ
たクロスフィンタイプの熱交換器では、熱交換器の小型
化を狙ってフィンの間隔を狭める傾向があり、近頃で
は、図5に示すように、伝熱管1は、フィン6のカラ−
部4に覆われて露出しない程になっている。したがっ
て、伝熱管1に蟻の巣状腐食が生じるのは、伝熱管1と
フィンカラ−部4との間隙に結露水が侵入して付着し、
かつ、前記付着水にカルボン酸等の腐食媒が溶け込んだ
ときに限られる。このことから、本発明者等はフィンに
はカラー部の内面(伝熱管に接合する方の面)にのみ撥
水処理を施せば良いことを知見し、さらに研究を進めて
本発明を完成させるに至った。本発明は、蟻の巣状腐食
などが生じ難く、かつ長期間使用しても水滴が飛散した
りしない熱交換器の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
フィンと伝熱管が機械的に接合された構造の熱交換器に
おいて、前記伝熱管の外面またはフィンのカラ−部内面
(伝熱管に接合する方の面)の少なくとも一方に撥水処
理が施され、かつ前記フィンのカラ−部内面以外の面に
は撥水処理が施されていないことを特徴とする熱交換器
である。
【0007】請求項2記載の発明は、フィンのカラ−部
内面以外の面に親水処理が施されていることを特徴とす
る請求項1記載の熱交換器である。
【0008】請求項3記載の発明は、伝熱管が銅または
銅合金で構成され、フィンがアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金で構成されていることを特徴とする請求項1
または2記載の熱交換器である。
【0009】
【発明の実施の形態】
【0010】図1は本発明の第1の例を示す部分拡大縦
断面図である。伝熱管1の外面に撥水性皮膜2が形成さ
れている。このためプレコートフィン3の表面に結露水
が発生して伝熱管近傍に溜まったとしても、これが伝熱
管1とフィンのカラ−部4との間隙に侵入し付着するよ
うなことは起き難く、伝熱管1は腐食が抑制される。ま
た、フィンの表面には親水性皮膜が形成されているため
結露水は水滴となり難く、結露水が飛散して室内を濡ら
すようなことは起き難い。また、伝熱管の外面に撥水処
理が施されているので、伝熱管の外面に直接結露するこ
とがあっても、伝熱管と結露水の接触面積は著しく小さ
く、伝熱管の腐食はより確実に抑制される。
【0011】図2は本発明の第2の例を示す部分拡大縦
断面図である。伝熱管1の外面と接するフィンカラ−部
4の内面にのみ撥水性皮膜2が形成されており、伝熱管
1の外面には撥水性皮膜が形成されていない。プレコ−
トフィン3を用いる場合は、フィンのカラ−部4内面の
親水性皮膜5を除去せずに、その上に撥水処理を施す方
が製造コスト的に有利である。
【0012】図3は本発明の第3の例を示す部分拡大縦
断面図である。伝熱管1の外面とフィンカラ−部4の内
面の両方に撥水性皮膜2が形成されている。このもの
は、伝熱管1の外面とフィンカラ−部4の内面の両方に
撥水処理が施されているので、結露水が伝熱管1とフィ
ンのカラ−部4との間隙に侵入し付着することがより確
実に抑制され、伝熱管の耐食性は極めて高い。
【0013】本発明において、フィンのカラ−部の内面
以外の面には親水処理を施しておくのが、結露水のブリ
ッジ防止および結露水の飛散防止の観点から望ましい。
撥水処理剤には、図4に示すように、水との接触角θが
90°以上の処理剤が望ましい。熱交換器の伝熱性能を
考慮すると、伝熱管とフィンカラ−部との間に形成され
る撥水性皮膜の総厚さは10μm以下にするのが望まし
い。本発明において、撥水性処理を施すフィンのカラー
部内面とは、伝熱管と接合する方の面であるが、撥水処
理はその近傍にも施すのが望ましい。
【0014】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 (実施例1)アルミ素条(JIS-A1200,500×25×0.1mm)に
2列×12個のカラ−部をプレス加工により形成してアル
ミフィンとし、このアルミフィンの所要枚数を前記カラ
ー部を一致させて積層し、この積層体のカラー部に燐脱
酸銅管(JIS−C1220,外径7mm,肉厚0.3mm)を挿通し、次い
で前記燐脱酸銅管をマンドレルにより拡管してカラ−部
に機械的に接合してクロスフィンタイプの熱交換器 (外
寸 500×25×250mm)を作製した。撥水処理は、燐脱酸銅
管の外面、フィンのカラー部内面、またはその両方に施
した。プレコ−トフィンの場合は親水性皮膜の上に撥水
処理を施した。
【0015】得られた各々の熱交換器について伝熱性能
と耐食性を調べた。 〔伝熱性能〕下記条件で蒸発時の空気側交換熱量を測定
して調べた。 管内冷媒:R−22、入口空気の乾球温度:27.0
℃、湿球温度:19.0℃、風速:1m/秒、出口冷媒
蒸発圧力:5.4Kg/cm2 、膨張弁前冷媒温度:4
0.0℃、出口冷媒過熱度:5.0℃。 〔耐食性〕熱交換器からサンプル (外寸 100×25×150m
m)を切出し、これを1vol%蟻酸の水溶液を封入したデシ
ケ−タ−の気相部に1カ月間暴露し、フィンカラ−部と
接触していた伝熱管外面について蟻の巣状腐食の深さを
調査した。従来品についても同様の調査を行った。
【0016】結果を表1に示す。表1には撥水処理と親
水処理の条件を併記した。表中、撥Aは撥水性のフッ素
樹脂皮膜、撥Bは撥水性のシリコン樹脂皮膜、撥Cは撥
水性のパラフィン皮膜、親Dは親水性の水ガラス皮膜、
親Eは親水性アクリル樹脂皮膜、親Fは親水性セルロー
ス樹脂皮膜である。数値は、例えば5/100 は、上段が
皮膜厚さ(μm)、下段が皮膜と水の接触角度(度)を
表す。無処理/75は撥水処理または親水処理を行わず、
下段の数値は無処理の伝熱管外面またはフィン表面と水
との接触角度(度)を表す。
【0017】
【表1】 (註)接触角は伝熱管と同じ材質の板材について測定した。接触角はカラー 部を切開いて平板状にして測定した。接触角はプレス加工前のフィン素条につ いて測定した。蟻の巣状腐食の深さ。従来品のNo.9を基準にした相対値。
【0018】表1より明らかなように、本発明例品 (N
o.1〜8)は、一部に蟻の巣状腐食が発生したが、その程
度はごく軽微で実用上差し支えない程度のものであっ
た。中でも伝熱管外面とフィンカラー内面の両方に撥水
性皮膜を形成したNo.6〜8 は蟻の巣状腐食を全く生じな
かった。伝熱性能は従来品と同等かそれ以上であった。
これに対し、比較例品は撥水処理を施さなかったため蟻
の巣状腐食が深く進行した。
【0019】(実施例2)実施例1で組立てた熱交換器
を冷房運転時の室内機に使用したが、良好な冷却能が保
持され、かつ使用中水滴が飛散するようなことは全くな
かった。フィンの全面に撥水処理を施した従来の熱交換
器(図5参照)も同様にして使用したが、この熱交換器
は、ある時期から水滴が飛散するようになった。これは
フィンの撥水性が経時的に劣化し、フィン面に生じた結
露水が飛散したためである。
【0020】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の熱交換器
は、伝熱管外面とフィンカラー部内面の少なくとも一方
に撥水処理が施されているので、結露水が伝熱管とフィ
ンカラー部との間隙に侵入して付着することがなく、伝
熱管に蟻の巣状腐食などが発生し難い。またフィンには
伝熱管と接するカラー部内面にのみ撥水処理を施すの
で、撥水性の経時的劣化による水滴飛散などが抑制され
る。フィンのカラー部内面以外の面に親水処理を施すと
前記水滴飛散がより確実に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱交換器の第1の例を示す部分拡大縦
断面図である。
【図2】本発明の熱交換器の第2の例を示す部分拡大縦
断面図である。
【図3】本発明の熱交換器の第3の例を示す部分拡大縦
断面図である。
【図4】撥水性皮膜と水との接触角度の説明図である。
【図5】従来の熱交換器の部分拡大縦断面図である。
【符号の説明】
1 伝熱管 2 撥水性皮膜 3 プレコートフィン 4 フィンのカラー部 5 親水性皮膜 6 フィン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィンと伝熱管が機械的に接合された構
    造の熱交換器において、前記伝熱管の外面またはフィン
    のカラ−部内面(伝熱管に接合する方の面)の少なくと
    も一方に撥水処理が施され、かつ前記フィンのカラ−部
    内面以外の面には撥水処理が施されていないことを特徴
    とする熱交換器。
  2. 【請求項2】 フィンのカラ−部内面以外の面に親水処
    理が施されていることを特徴とする請求項1記載の熱交
    換器。
  3. 【請求項3】 伝熱管が銅または銅合金で構成され、フ
    ィンがアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成され
    ていることを特徴とする請求項1または2記載の熱交換
    器。
JP15663697A 1997-06-13 1997-06-13 熱交換器 Pending JPH112497A (ja)

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Cited By (6)

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