JPS6295182A - 水漏れ性の優れた熱交換器用フインの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、自動車等の熱交換器や家電用冷熱機
器に使用されるアルミニウム又はアルミニウム合金製熱
交換器用フィンの製造方法に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

アルミニウム又はアルミニウム合金材（以下単にアルミ
ニウム材）調熱交換器用フィンは、例えば、アルミニウ
ム材表面に有機質、無機質、又は、これらの複合系の水
濡れ性（親水性）の良い皮膜を形成し、この親水性皮膜
の形成されたアルミニウム材をプレス成形して熱交換器
用フィンを形成し、その後プレス加工工程で表面に付着
したプレス油等の潤滑油を中性もしくは弱アルカリ性洗
剤水溶液又は、非水溶液（例えば、パークロルエチレン
、トリクロルエチレン等）で脱脂してから熱交換器用フ
ィンとして製造されている。

近年、熱交換効率の向上及び小型化のために、フィンピ
ッチを縮小する傾向にあり、このような場合エバポレー
ターにおいては、大気中の水分のフィンへの凝縮によっ
て通風抵抗の増大、騒音の発生、凝縮水の室内への吹き
出し等が生じ、また、冬期においては室外における除霜
エネルギーの増大等の問題が生ずるために、フィン表面
の水濡れ性及び耐油汚染性の良いことが極めて重要な因
子となっている。

本発明者等は、上記のような点を満足する技術的手段を
開発し、先に提案した（特開昭　５８−１０６３９６号
）のであるが、これらの技術的手段であっても種々のタ
イプの熱交換器に応用する段階で、必らずしも十分に満
足するものでないことが明らかとなった。すなわち、特
願昭　５８−１０６３９６号公報提案のプレコートフィ
ン材を所定のプレス成形加工後に於いて、加工時に付与
した表面の潤滑油等をトリクロルエチレン等の有機溶剤
で脱脂洗浄し、エバポレーターとして組み立てたところ
、脱脂浴温度１．脱脂浴中の油濃度等の脱脂条件、陽極
酸化皮膜、ベーマイト系皮膜、水和酸化皮膜、ＭＢＶ皮
膜等の酸化皮膜の表面形状及び性状等によっては、良好
な水濡れ性、耐油汚染性が得られにくいことが判った。

〔発明の開示〕

本発明者等は、これらの原因について追求する段階で、
アルミニウム材表面の水濡れ性に優れた無機質系多孔質
皮膜は、その多孔性のために成形加工等の加工工程に於
いて付着するプレス油等の油脂類を多孔質皮膜表面に吸
着し定着するので、成形加工終了後にトリクロルエチレ
ン等で脱脂洗浄する際に於いて、それらの油脂吸着物の
除去が不充分となり、その結果、無機質系皮膜自身の良
好なる親水性が阻害されるという知見を得たのである。

本発明は、これら上記知見に基づき為されたものであり
、その要旨とするところは、アルミニウム材表面に水濡
れ性に優れた無機質系皮膜を形成した後で、ホスホン酸
及びホスホン酸塩類のうちの１種又は２種以上を含有し
、さらに必要に応じて、非イオン界面活性剤を含有する
水溶液で処理し、乾燥後において、該アルミニウム材に
所定の脱脂洗浄条件等に全く影響されない水濡れ性の優
れた熱交換器フィンを得ることにある。

尚、ここで水濡れ性良好な無機質系皮膜とは、例えば、
陽極酸化皮膜、ヘーマイト系皮膜、ヘーマイト処理又は
陽極酸化処理後ケイ酸塩処理しｆコ皮膜、若しくは、ン
リカゾル処理した皮膜、クロメート処理後ケイ酸塩処理
した皮膜、ケイ酸塩塗布皮膜、ソリ力ゾル水溶液による
皮膜、あるいは特開昭５８−１０６３９７号開示のよう
な酸化剤を添加した浴で生成した酸化皮膜等がある。こ
れらの無機質系皮膜は、例えば、陽極酸化皮膜の場合に
あっては約１００〜２００人の孔径を、ベーマイト系皮
膜の場合にあっては約５００〜１０００人の孔径を、ケ
イ酸塩処理した皮膜の場合にあっては約３０００〜１０
０００人の孔径を何しているといったように微細孔を有
する多孔性のものであり、そして無機質系皮膜の厚みは
約０．２〜Ｉｇ／ｍ２のものであることが特に望ましい
ものである。

また、上記無機質系皮膜表面に介在せられるホスホン酸
及びそれらの塩類は、例えば、それらのうちの１種又は
２種以上を含有する水溶液を用いて浸漬、塗布、シャワ
ー等の適宜手段を選んで実施することが出来、それらの
付着皮膜量はｏ、ｏｏｏｉ〜０．１５ｇ／ｍ２となるよ
うにその塗布条件が設定される。

上記水溶液は、蒸留水、脱イオン水、上水、工業用水等
に上記ホスホン酸及びホスホン酸の塩類のうちの１種又
は２種以上をその濃度か通常０．０５％〜溶解度限、好
ましくは、２〜１０％として溶解して調整され、処理条
件としては、温度２０〜８０°Ｃ１ｐＨ６〜８、時間５
〜２０秒間が適正である。

尚、ｐＨＱ整には、上記酸等の水溶液の塩基仕度又は酸
性度を考慮して、ケイ酸、リン酸等の酸性化合物、Ｋ　
ＯＨｌＣａ（ＯＨＬ、アンモニア、トリエタノールアミ
ン等の塩基性化合物のうちから適宜選んで行う。

またここで、ホスホン酸等による付着皮膜量かＰ換算で
０．０００１〜０．１５ｇ／　ｍ２の範囲と定められた
のは、その皮膜量が０．ＯＱＯＬｇ／　ｍ２未満ては、
良好なる親水性が得ずらく、また一方、０．１５ｇ／ｍ
２を超えては、良好なるプレス成形性が得られないから
である。

さらにまた、」二記ホスホン酸等の水溶液に、必要に応
じて、非イオン系界面活性剤を０．１〜２％程度添加し
てしよい。このことにより、上記水溶液の表面張力を下
げたり、これらの皮膜がアルミニウム材表面の無機質系
皮膜の微細孔中への侵入を容易にするばかりでなく、成
形時に使用するプレス４（１等が加工後に於いてら該皮
膜より迅速に脱着しうろようになる等の顕粁な効果があ
る。

尚、本発明に使用するポスホン酸としては、例えば、１
−ヒドロキノプロパン−１，Ｉ−ジホスホン酸、ｌ−ヒ
ドロキン−■−フェニルメタンー１、ｌ−ジホスホン酸
、ｌ−ヒドロキシエタン−１、■−ンポスポン酸、■−
アミノエタンー１．１−ジホスホン酸、ツメチルアミノ
ブタン−１１１−ジホスホン酸、アミノトリメヂレンポ
スホン酸、エヂレンンアミンテトラメチレンポスポン酸
、ポスポン琥珀酸、１−ポスホン−１−メチル琥珀酸等
がある。また、ホスホン酸塩類としては、例えば、上記
ポスポン酸のナトリウム、カリウム、アンモニウム、及
びアルカノールアミン塩等を挙げることができる。

さらに又、本発明に使用する非イオン系界面活性剤とし
ては、例えば、ポリオキンエチレンアルギルアリルエー
テル型（例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等
がある。）、アルキルエーテル型（例えば、ポリオキン
エチレンラウリルエーテルがある。）、アルキルエステ
ル型（例えば、ポリオキシエチレンオレエートがある。

）、アルキルアミン型（例えば、ポリオキシエチレンラ
ウリルアミンがある。）、ソルビタン誘導エステル型（
例えば、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテー
ト等がある。）、ソルヒタン誘導体複合型（例えば、ポ
リオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキンエ
チレンソルビタンステアレート等がある。）等の中から
必要に応じて適宜選んで使用することができる。

そして、上記のような表面処理の終ったアルミニウム材
は十分に加熱乾燥することが、以後の成形加工又は表面
の皮膜の密着性にとって必須のらのである。

このようにして得られるアルミニウム材より熱交換器用
フィンを作るには、ドローレス加工、ドロープレス加工
等の適宜な加工手段が行イつれる。

成形中にアルミニウム材の表面に付着するプレス油等の
潤滑油は、中性又は弱アルカリ性の洗浄剤水溶液又はト
リクロルエチレン等の打機溶剤等で洗浄除去する。

ＡＩｒ汚染性の向上によりフィン表面の水濡れ性（親水
性）が劣化しないので、通風性、除霜性らよく、従って
熱交換器性能の優れた乙のである。又、プレス油等の除
去のための煩雑な工程も要しないことより、製造能率ら
に＜低コストで熱交換器を提供しうろようになる。

〔実施例〕

次に、本発明の内容につき各実施例に従い説明する。

実施例１ Ｊ　Ｉ　Ｓ　１２００、ｌ−Ｉ２６アルミニウム材　（
中８００ｍｍ。

長さ８０００ｍ、厚さ０．１１５ｍｍ）を脱脂処理した
後、次亜塩素酸すトリウム水溶液（ＮａＯＣ，５濃度・
２００ｐｐｍ、　＋１１１１：１０．５）中に約８５℃
の温度下で浸漬し、約０．６ｇ／ｍ２の水和酸化皮膜を
形成した。ついで、１５％１号水ガラ→初液中（ｐＨ１
１，４）に約６０°Ｃの温度下で浸漬した後シャワー水
洗工程を経て、アルミニウム材表面にケイ素換算で約０
．０２５ｇ／ｍ”のケイ酸化合物を形成した。ついで、
温度約３０℃、濃度２％に調整した１％ヒドロキシエタ
ン−１，１−ジホスホン酸三ナトリウム塩（三菱モンサ
ンド化成（株）製品：商品名は、デイクエスト２０１５
ＤＮという。）の水溶液を塗布し、１５０℃で１０秒間
そして上記アルミニウム材にしごき加工を主体としたド
ローレスプレス加工を施して熱交換器用フィンを製造し
た。このように製造したフィンを約８０℃に加熱したト
リクロルエチレンに１分間浸漬して脱脂処理を行った。

実施例２ 実施例１と同様にアルミニウム材表面に水濡れ性の良好
な無機質系酸化皮膜を形成した後、液温５０°Ｃ，濃度
５１％にそれぞれ調整したＩ−ヒドロキシ−１，ｌ−ジ
ホスホン酸（三菱モンサンド化成（株）製品：商品名は
、デイクエスト２０１０という。）、アミノトリメチレ
ンポスホン酸の五ナトリウム塩（三菱モンサンド化成（
株）製品：商品名は、デイクエスト２００６という。）
、及びポリオキシエチレンオレイルエーテル（１４ＬＢ
価１３）を濃度０．０５％となるように調整した水溶液
に浸漬処理し、その後１５０面活性剤層とを該無機質系
皮膜表面に形成した。

そして、該アルミニウム材にドロープレス加工を施して
熱交換器用フィンを製造した。その後、実施例Ｉと同様
な脱脂処理を行った。

実施例３ 実施例１と同質のアルミニウム材を弱アルカリエツチン
グした後水洗乾燥し、ついで、トリエタノールアミン０
．５％を含む水溶液中に液温９０℃で６０秒間浸漬して
、ベーマイト処理を行い、該アルミニウム材表面に０．
４ｇ／ｍ２厚の水濡れ性の良好な無機質系皮膜を形成し
た。上記酸化皮膜の形成されたアルミニウム材表面に、
液温３０℃、濃度２％に調整したｌ−ヒドロキシエタン
−１１ｌ−ジホスホン酸三ナトリウム塩（三菱モンサン
ト化成（株）製品：商品名は、デイクエスト２０１５Ｄ
　Ｎという。）水溶液を塗布して、１５０℃で１０秒間
熱風乾燥することにより、Ｐ換算で０．０５ｇ／ｍ２の
ホスホン酸化合物皮膜を該無機質系皮膜表面に形成した
。そして、上記アルミニウム材にドロープレス加工を施
して熱交換器用フィンを形成し、その後トリクロルエチ
レンにより脱脂処理（４０℃−３０°Ｃ−１−ペーパー
にて各１分間処理。）を行った。

比較例１〜３ 実施例１〜３に於いて、ホスホン酸等を含査する水溶液
による処理工程を省いた工程で処理し熱交換器用フィン
を得た。

比較例４ 実施例１において、アルミニウム材表面への酸化皮膜形
成工程のみを省いた工程を経て熱交換器フィンを得た。

〔特　性〕

上記の様にして製造するアルミニウム製熱交換器用フィ
ンについて、水濡れ性及びその耐久性について示すと表
の通りとなる。

この表から解るように、本発明実施例による熱交換器用
フィンは水濡れ性の良好なものであり、特にプレス加工
後において、トリクロルエチレン等で脱脂処理が行われ
ても、フィン表面の水濡れ性は劣化せず、脱脂処理後に
行う流水洗浄５００時間後の親水性試験値からも解るよ
うに、優れた水濡れ性と耐久性のあるものである。これ
に対して、比較例１〜４のいずれの場合にも、トリクロ
ルエチレン等で脱脂を行った後では、水濡れ性の劣化が
起こり、耐久性ら好ましいものではない。

〔親水性評価試験〕

り親水性及び耐久性：熱交換器用フィンの親水性につい
ては、フィン表面に滴下した水滴の（Ａ）：表面処理直
後、（Ｂ）：脱脂処理直後、（Ｃ）：流水洗浄５００時
間後、３時点における接触角を測定して比較し、その耐
久性を調べた。

（以下余白）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム又はアルミニウム合金材表面に無機質系皮
   膜を形成した後、該無機質系皮膜をホスホン酸、ホスホ
   ン酸塩のうちの１種又は２種以上を含有する水溶液で処
   理し、その後、所定の成形加工を施すことを特徴とする
   熱交換器用フィンの製造方法。