JPS63194191A - プレ−トフイン形熱交換器及びその製造方法 - 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） この発明は空気調和機等において使用されるプレートフ
ィン形熱交換器及びその製造方法に関するものである。

（従来の技術） 空気調和機等におけるプレートフィン形熱交換器が蒸発
器として作用する場合には、大気中の水分が結露し水滴
となってフィン表面に付着する。

このような水滴、いわゆるドレンが熱交換器の通風径路
上に滞留する場合には熱交換特性が損なわれることとな
るので、発生したドレンは速やかに排水されるようにす
ることが必要である。このために、例えば特開昭５９−
１８５９９６号公報には、プレートフィン形熱交換器を
構成するフィン部材の表面全体に親水性皮膜を形成し、
これによって上記フィン部材表面に残留するドレン量を
低減するようになされている。第４図には上記プレート
フィン形熱交換器の断面模式図を示しているが、同図の
ように、アルミ薄板から構成される各フィン部材４１は
、相互に所定の間隔を置いて立設状態で組立てられてお
り、それらの表面に親水処理皮膜を形成しておくことに
よって、発生するドレンが、同図中（Ａ）で示すような
、いわゆるブリッジ状態となって滞留することはなく、
垂直面に沿って速やかに流下していくこととなり、この
ため残留ドレン量の低減を図ることができる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように、略垂直に設置されたフィン表面に付着し
たドレンは、その表面が親水性であることによってその
表面を伝って速やかに流下していく訳であるが、前記の
ようなプレートフィン形熱交換器においては、第４図に
示すように、間隔を置いて垂直に配置された多数のフィ
ン部材４１を冷媒配管４２が略水平に挿通する状態で組
立てられており、これらの各フィン部材４１間の水平部
において発生付着したドレンは、排水されずに滞留し易
いという問題がある。この水平部には、上記冷媒配管４
２の外周を囲う状態で、上記各フィン部材４１の貫通穴
４３の周縁からフレア状に突出成形された膨出縁（以下
、フレア部と言う）４４が位置している訳であるが、こ
の外周円筒状のフレア部４４で発生したドレンは、その
下側において、第４図中（Ｂ）で示すような水滴状態と
して滞留するのである。そしてこのフレア部４４での親
水性が高い程、その水滴は大きくなるという親水処理に
よる逆効果が見られ、このように水平に配設された冷媒
配管４２にそってドレンが残留することにより、通風抵
抗が増加し、熱交換効率が低下するという問題があった
。特にこのような残留ドレンが氷結した場合には、デフ
ロスト操作時、上記残留ドレンにも除霜用の熱量が多量
に消費されることとなるので、デフロスト時間が長くな
り、空調快適性が損なわれる結果となっていた。

この発明は上記従来の問題点を解消するためになされた
ものであって、その第１の目的は、上記のような水平部
において生じる残留ドレン量をも低減し得るプレートフ
ィン形熱交換器を提供することにあり、また第２の目的
は上記のような残留ドレン量を低減し得る熱交換器をよ
り効率的に製造し得るプレートフィン形熱交換器の製造
方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの第１発明のプレートフィン形熱交換器は、プ
レート状フィン部材１に貫通穴２を設けると共にこの貫
通穴の周縁にフレア状の膨出縁４を形成し、冷媒配管３
を複数の上記フィン部材１の各貫通穴２に挿通して成る
プレートフィン形熱交換器であって、上記各フィン部材
１の略全面に親水性皮膜を形成すると共に、上記各膨出
縁４の少なくとも下側の面には撥水性皮膜を形成してい
る。

またこの第２発明のプレートフィン形熱交換器の製造方
法は、プレート状のフィン部材１の所定の領域に撥水性
皮膜を形成する工程と、周縁にフレア状の膨出縁４を有
する貫通穴２を、上記膨出縁４の少なくとも一部に上記
撥水性皮膜形成領域を含む位置に穿設する工程と、上記
貫通穴２に冷媒配管３を挿通する工程と、上記いずれか
の工程の前後において上記フィン部材１表面に親水性皮
膜を形成する工程とから成っている。

（作用）　　１ 上記第１発明においては、各フィン部材１の膨出縁４の
下側の面には撥水性皮膜を形成しているので、従来その
位置において膨出縁表面から作用する吸着力につり合っ
た大きさで残留していた水滴は、上記撥水性皮膜によっ
て上記吸着力が非常に小さくなるので、自重により落下
することとなる。したがって従来のような水滴が残留す
ることはなくなり、残留ドレン量は低減する。

また上記第２発明においては、上記のような膨出縁４の
表面に局部的に撥水性皮膜を有するプレートフィン形熱
交換器を製造するに際し、フィン部材１が平板状態のと
きに撥水性皮膜を形成し、その後にフレア状の膨出縁４
を有する貫通穴２を穿設するので、各工程ではそれぞれ
平板を対象素材とした加工作業となり、したがって位置
決めや各工程での加工作業は容易となり、このため上記
のようなフィン部材１の量産も可能な、より効率的な製
造を行うことができる。

（実施例） 次にこの発明の具体的な実施例について、図面を参照し
つつ詳細に説明する。

初めにこの発明の一実施例におけるプレートフィン形熱
交換器を構成するフィン部材の製造工程について第２図
（ａ）〜（ｄ）に基づいて説明する。同図（ａ）は、フ
ィン部材１を構成するアルミニウム素材１０を示してい
る。フープ状のアルミニウムｖｉ１０は平板状に矯正さ
れて、同図（ｂ）で示す皮膜形成工程へと連続的に供給
される。この皮膜形成工程においては、例えばプリント
印刷等によって、まずシリコーンポリマ或いはフッ素ベ
ースの撥水塗料が、同図０））に示すような予め定めら
れた斜線部類域Ｓ、すなわちアルミ素材の送り方向と平
行に一定の間隔を置いて複数のライン状の領域に連続的
に塗布される。その後、乾燥機等を通して所定の温度で
焼付けを行って２〜５０μｍの撥水性皮膜として形成す
る。次いで第２図（ｂ）における斜線部以外の、裏面全
体も含めた領域Ｕに、例えばアクリル樹脂に界面活性剤
、合成シリカ等を含有する親水塗料を塗布し、上記と同
様に焼付けを行って、２〜５０μｍの親水性皮膜を形成
する。その後に、第２図（Ｃ）で示すように、冷媒配管
を挿通ずるための貫通穴２を所定間隔で穿設する。この
際に、後述するように上記貫通穴２の周縁には、貫通穴
２の穿設工程の前又は後の工程において、絞り加工によ
ってフレア状の膨出縁を形成する。上記貫通穴２の各中
心は、上記撥水性皮膜のラインの中心と一致するように
している。その後第２図（Ｃ）に示す区画線１、ｆ２に
沿って裁断することによって、第２図（ｄ）に示すよう
なフィン部材１となる。

こうして形成されるフィン部材１を多数積層し、貫通穴
２に冷媒配管３を挿通ずることによって、第１図に示す
ようなプレートフィン形熱交換器が構成される。このと
き前記撥水性皮膜面Ｓは、第２図（ｄ）に示すように、
各貫通穴２の中心を含む上下に延びたラインとなってお
り、したがって、上記貫通穴２の周囲に形成され、フィ
ン部材１の主平面５から突出成形されたフレア状の膨出
縁（以下、フレア部と言う）４においては、その円筒外
周面の上部と下部とに上記撥水性皮膜が形成されている
こととなる。このフレア部４によって、第１図に示す組
立状態において各フィン部材１間の間隔が維持されると
共に、冷媒配管３に対して各フィン部材１の直交取付状
態が保持される。

上記のように構成されたプレートフィン形熱交換器にお
いては、これを蒸発器として作用させる際に、大気中の
水分が結露してフィン部材ｌに付着する水滴、いわゆる
ドレンに対して次のような作用を有している。まずフィ
ン部材１の垂直配置面には親水性皮膜が形成されている
ので、この領域に発生するドレンは、大きな水滴となっ
たり、或いは隣接するフィン部材間にブリッジ状態で残
留することなく、前記した従来例と同様にその垂直面に
沿って速やかに流下していく。そして上記構成において
は、水平配置状態となる前記フレア部４に付着するドレ
ンも、大きな水滴状態となることなく速やかに滴下して
いくのである。すなわち、このフレア部４も親水処理が
施されていた従来例においては、各フレア部の下側位置
にドレンが集まって水滴となって残留していた訳である
が、その水滴の大きさは上記フレア部表面から水滴に作
用する吸着力の大小に依存する。そして親水処理が施さ
れていた場合には、上記吸着力が大きく、したがって大
きな水滴状態で滞留することとなっていた。しかしなが
ら上記実施例においては、フレア部４の、特に水滴が滞
留する下部側には↑発水性皮膜が形成されており、した
がって吸着力は大幅に低下され、このため大きな水滴状
態ではその位置に残留し得なくなり、ドレンは自重によ
って落下していくこととなるのである。

これらのことから上記実施例におけるプレートフィン形
熱交換器においては、残留ドレン量の低減が図られ、こ
のため熱交換器における通風抵抗の増加が抑えられるの
で、熱交換性能を維持・向上することが可能となる。ま
た例えばセパレート形空気調和機において、冬期の暖房
運転時には、蒸発器として作用する室外機での熱交換器
に着霜が生じ、この除霜を行うためのデフロスト運転が
必要であるが、従来の熱交換器において、冷媒配管に沿
う上記フレア部に付着したドレンが氷結した場合には、
これを解凍するためにも多大なデフロスト熱量を必要と
することとなっていた。上記実施例においてはフレア部
４におけるドレン水の残留が抑えられるので、このため
のデフロスト熱量が低減され、その結果短時間でデフロ
ストが終了することとなり、空調快適性が向上する。

上記実施例は、第１発明及び第２発明の両者を包含する
ものであるが、第１発明の特徴的な部分は、プレートフ
ィン形熱交換器を構成するフィン部材の、略垂直状態で
配置される表面には親水性皮膜を形成すると共に、水平
状態で配設されると共にその外周が円筒面であるフレア
部の、少なくとも下側の面には撥水性皮膜を形成した点
にあり、このことによって、ドレンの速やかな排水が熱
交換器全体において行われることとなっている。

また第２発明の特徴的な部分は、上記のようなフレア部
を有するフィン部材の主平面から膨出するフレア部の表
面に局部的に撥水性皮膜を形成するに際し、まず平板素
材状態で撥水性皮膜を形成し、次いで膨出及び穴加工を
行う点にあり、これにより各工程での対象素材は共に平
板であって、相互の位置決めも容易であり、効率的に、
また加工精度の良いフィン部材を量産することができ、
これらのフィン部材を組立てることによって性能の優れ
たプレートフィン形熱交換器を安価に製作することがで
きる。

なお上記実施例においては、撥水性皮膜を形成するに際
し、ライン状に連続して塗料塗布を行う例について説明
し、これによって塗布工程をより簡単に、また貫通穴と
の位置決めもより容易となる例を挙げたが、例えば第３
図（ａ）に示すようにフレア部４全体を含む領域Ｓａ、
または第３図［有］）に示すようにフレア部４の下側領
域ｓｂにそれぞれ対応する形状領域を平板素材状態に対
して予め求め、それらの位置に、素材送り方向にも間隔
を置いてｔ３水性塗料を塗布するようにすることもでき
る。

また上記実施例においては、撥水性皮膜形成後に続いて
親水性皮膜を形成する工程を置いて説明したが、これら
の工程を相互に入れ換えても良く、また親水性皮膜形成
工程は、例えば親水性皮膜材料を混濁した水溶液を用い
て塗膜を形成する場合には、フィン部材全体をその水溶
液に浸漬したとしても先に撥水性皮膜が形成されている
箇所には、その部分では水がはじかれることにより、親
水性皮膜を上記撥水性皮膜上には選択的に形成しないよ
うにすることが可能であるので、貫通穴加工後において
、或いは冷媒配管組立後において、上記のような水溶液
への浸漬によって親水性皮膜を形成するようにすること
も可能である。

（発明の効果） 上記第１発明においては、フィン部材の略全面には親水
性皮膜を形成すると共に、冷媒配管が挿通ずる貫通穴周
縁の膨出縁には、少な（ともその下側に撥水性皮膜を形
成しているので、略水平状態で配設されることとなる上
記膨出縁においても、その表面に生ずるドレンの自重落
下が促進され、したがって残留ドレン量の低減を図るこ
とができる。

また上記第２発明においては、フィン部材の主平面から
突出する膨出縁に局部的に撥水性皮膜を形成するに際し
、まず平板素材状態で撥水性皮膜を形成し、次いで上記
のような膨出縁及び穴加工を行うようにすることによっ
て、各工程での対象素材は共に平板であるので、位置決
め或いは各工程でのそれぞれの加工作業が容易となり、
量産性に優れたフィン、部材の製造が可能となり、この
ためこのようなフィン部材を用いて、ドレン排水性能に
優れた熱交換器をより安価に、また効率的に製作するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は上記第１発明の一実施例におけるプレートフィ
ン形熱交換器を示す要部断面を有する部分斜視図、第２
図（ａ）〜（ロ）は上記第２発明の一実施例を示すフィ
ン部材の製造工程を示す図、第３図（ａ）、ｂ）はこの
発明の他の実施例をそれぞれ示すフィン部材の部分斜視
図、第４図は従来の熱交換器におけるドレン付着状態を
説明する模式図である。 １・・・フィン部材、２・・・貫通穴、３・・・冷媒配
管、４・・・フレア部（膨出縁）。 特許出願人　　　　　　　ダイキン工業株式会社一一７
−− 代理人　　　　西　森　正　博−゛に、。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．プレート状フィン部材（１）に貫通穴（２）を設け
   ると共にこの貫通穴の周縁にフレア状の膨出縁（４）を
   形成し、冷媒配管（３）を複数の上記フィン部材（１）
   の各貫通穴（２）に挿通して成るプレートフィン形熱交
   換器であって、上記各フィン部材（１）の略全面に親水
   性皮膜を形成すると共に、上記各膨出縁（４）の少なく
   とも下側の面には撥水性皮膜を形成していることを特徴
   とするプレートフィン形熱交換器。
2. ２．プレート状のフィン部材（１）の所定の領域に撥水
   性皮膜を形成する工程と、周縁にフレア状の膨出縁（４
   ）を有する貫通穴（２）を、上記膨出縁（４）の少なく
   とも一部に上記撥水性皮膜形成領域を含む位置に穿設す
   る工程と、上記貫通穴（２）に冷媒配管（３）を挿通す
   る工程と、上記いずれかの工程の前後において上記フィ
   ン部材（１）表面に親水性皮膜を形成する工程とから成
   っていることを特徴とするプレートフィン形熱交換器の
   製造方法。