JP5700726B2 - Aluminum fin material for heat exchanger and heat exchanger using the same - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器に関する。 The present invention relates to an aluminum fin material for a heat exchanger and a heat exchanger using the same.
空調機や冷蔵庫における熱交換器としては、多数のプレートフィンとチューブとを組み合わせて構成されるプレートフィンチューブ熱交換器が多用されている。
従来、上記プレートフィンには、軽量で熱伝導性及び加工性に優れていることからアルミニウム又はアルミニウム合金(以下、アルミニウムという)が使用されている。
As a heat exchanger in an air conditioner or a refrigerator, a plate fin tube heat exchanger configured by combining a large number of plate fins and tubes is frequently used.
Conventionally, aluminum or an aluminum alloy (hereinafter referred to as aluminum) is used for the plate fin because it is lightweight and excellent in thermal conductivity and workability.
上記プレートフィンは、アルミニウム板よりなる熱交換器用フィン材に、上記チューブを挿通して固定するための1〜4mm程度の高さのフィンカラー部を有する組み付け孔をプレス加工して作製する。
次いで、この得られたプレートフィンを積層した後に、前記組み付け孔の内部に、別途作製したチューブを挿通させる。
The plate fin is manufactured by pressing an assembly hole having a fin collar portion having a height of about 1 to 4 mm for inserting and fixing the tube into a heat exchanger fin material made of an aluminum plate.
Next, after laminating the obtained plate fins, a separately prepared tube is inserted into the assembly hole.
チューブには、通常、銅管又は銅合金管を転造加工等によって内面に溝加工を施す加工等を行い、定尺切断・ヘアピン曲げ加工を施したものが供される。
次に、チューブをアルミニウムプレートフィンに拡管固着し、ヘアピン曲げ加工を施した側と反対側のチューブ端部にUベンド管をろう付け加工する工程を経て、熱交換器が作製される。
The tube is usually provided by subjecting a copper tube or a copper alloy tube to a groove processing on the inner surface by rolling or the like, and then performing a regular cutting and a hairpin bending process.
Next, the tube is expanded and fixed to the aluminum plate fin, and the heat exchanger is manufactured through a process of brazing the U-bend tube to the tube end opposite to the side subjected to the hairpin bending process.
上記プレートフィンチューブ熱交換器の使用状態において、フィン表面は結露状態となる。
そのため、アルミニウム板よりなる上記熱交換器用フィン材の表面には、結露水を均一な水膜とし、円滑に落下、排出させ、結露水による通風抵抗(空気がフィン間を通過する際の抵抗)を低くし、熱交換器の性能を維持するために親水性塗膜が形成されている。
また、フィン材の耐食性を高める目的でアルミニウム基板と親水性塗膜の間に耐食性塗膜を設けることが多い。
In the use state of the plate fin tube heat exchanger, the fin surface is in a dew condensation state.
Therefore, on the surface of the fin material for heat exchanger made of aluminum plate, the condensed water is made into a uniform water film, and it smoothly falls and discharges, and the ventilation resistance by the condensed water (resistance when air passes between the fins) The hydrophilic coating film is formed in order to lower the temperature and maintain the performance of the heat exchanger.
Moreover, in order to improve the corrosion resistance of the fin material, a corrosion-resistant coating film is often provided between the aluminum substrate and the hydrophilic coating film.
ここで、プレートフィンチューブ熱交換器を作製する際の、プレートフィンを積層した後に、組み付け孔の内部に別途作製したチューブを挿通させ、チューブをアルミニウムプレートフィンに拡管固着する工程において、プレートフィン同士がくっつき、フィンピッチが乱れる現象(アベッキング現象)が発生することがある。 Here, after laminating the plate fins when producing the plate fin tube heat exchanger, in the step of inserting a separately produced tube into the assembly hole and expanding and fixing the tube to the aluminum plate fin, the plate fins May cause a phenomenon in which the fin pitch is disturbed (abecking phenomenon).
アベッキング現象が発生すると、外観上好ましくないというばかりではなく、水滴が溜まりやすくなることから、フィンの間を通過する空気の空気抵抗が著しく増加して熱交換率が低下するという問題を引き起こし易い。また、送風時の騒音の増加等の問題も引き起こし易い。
そして、このようなアベッキング現象を起こり難くする対策として、アルミニウムフィン材の表面の潤滑性を向上させることが効果的であることが報告されている(特許文献1、2)。
If the phenomenon of occurrence occurs, not only is it not preferable in appearance, but water droplets are likely to accumulate. Therefore, the air resistance of the air passing between the fins is remarkably increased and the heat exchange rate is likely to be lowered. In addition, problems such as an increase in noise during blowing are likely to occur.
And it has been reported that it is effective to improve the lubricity of the surface of the aluminum fin material as a countermeasure for making the above-mentioned “abecking” phenomenon difficult (
特許文献1においては、アルミニウムプレートフィン材の表面全体に亘って、親水性潤滑剤を有する親水性塗料にて形成された親水性塗膜を有すると共に、表面の無塗油での摩擦係数が0.15以下である熱交換器用アルミニウムプレートフィン材が記載されている。
In
また、特許文献2においては、バウデン・レーベル式付着滑り試験機により荷重が0.2kg、移動速度が200mm/分の条件で測定した摩擦係数が0.02乃至0.20であり、表面の平均粗さRaが0.10μm以下である熱交換器用アルミニウムフィン材が記載されている。
そして、表面の摩擦係数の調整方法として、表面処理として、ケイ酸ソーダを塗装焼き付けした皮膜等の無機系皮膜、ポリアクリルエチレン系樹脂皮膜、四フッ化エチレン皮膜、四フッ化エチレンとエチレンの共重合体の樹脂皮膜、フッ化ビニリデン樹脂皮膜、フッ化ビニリデン樹脂とエチレンの共重合体の樹脂皮膜、フッ化ビニル樹脂皮膜、フッ化ビニル樹脂とエチレンの共重合体の樹脂皮膜等の有機系皮膜を使用すること等が記載されている。
In
As a method for adjusting the friction coefficient of the surface, as a surface treatment, an inorganic film such as a film baked with sodium silicate, a polyacrylethylene resin film, a tetrafluoroethylene film, a copolymer of ethylene tetrafluoride and ethylene, and the like. Organic film such as polymer resin film, vinylidene fluoride resin film, resin film of vinylidene fluoride resin and ethylene copolymer, vinyl fluoride resin film, resin film of vinyl fluoride resin and ethylene copolymer Is described.
しかしながら、特許文献1に記載されている手段は、親水性塗膜自体の潤滑性を向上させるというものであるため、これには限界があると共に、現在要求されている潤滑性能としても十分満足いくものではない。また、親水性皮膜の親水性を阻害しないように、潤滑剤が親水性潤滑剤に限られている。そのため、最適な材料を選択することが難しく、結果的に、潤滑性、もしくは親水性を多少犠牲にせざるを得ないという問題がある。
However, since the means described in
また、上記特許文献2に記載されている手段は、表面が潤滑性皮膜で覆われるため、潤滑性は良好であり、アベッキング現象の発生防止に効果はある。しかし、親水性には難があるという問題がある。
Further, the means described in
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、潤滑性及び親水性を兼ね備えた熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器を提供しようとするものである。 In view of such conventional problems, the present invention intends to provide an aluminum fin material for a heat exchanger having lubricity and hydrophilicity and a heat exchanger using the same.
第1の発明は、熱交換器用アルミニウムフィン材であって、
アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成された、水との接触角が40°以下の親水性塗膜とからなり、
上記親水性塗膜は、親水性樹脂と粒子状ワックスとからなり、
上記粒子状ワックスの含有量は、親水性塗膜全体の重量を100重量部としたとき、1〜30重量部であり、
上記親水性塗膜の膜厚tは、0.1〜3.0μmであり、
上記粒子状ワックスの平均粒径をDとすると、D/tは、0.5〜20.0であり、
上記粒子状ワックスは、扁平状の四フッ化エチレン樹脂からなり、
上記親水性塗膜においては、上記粒子状ワックスの一部が表面から突出していることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材にある。
1st invention is the aluminum fin material for heat exchangers,
A substrate made of aluminum and a hydrophilic coating film formed on the surface of the substrate and having a contact angle with water of 40 ° or less ,
The hydrophilic coating film comprises a hydrophilic resin and particulate wax,
The content of the particulate wax is 1 to 30 parts by weight when the weight of the entire hydrophilic coating film is 100 parts by weight,
The thickness t of the hydrophilic coating film is 0.1 to 3.0 μm,
When the average particle diameter of the particulate wax is D, D / t is 0.5 to 20.0,
The particulate wax is made of a flat tetrafluoroethylene resin,
In the hydrophilic coating film, the aluminum fin material for a heat exchanger is characterized in that a part of the particulate wax protrudes from the surface.
第2の発明は、銅合金からなるチューブを、アルミニウムからなるフィン材に設けられた円筒状のカラー部内に挿入配設することにより上記チューブと上記フィンとを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブからなる熱交換器であって、
上記フィン材は、第1の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されていることを特徴とする熱交換器にある。
A second invention is a cross fin tube in which a tube made of a copper alloy is inserted and disposed in a cylindrical collar portion provided in a fin material made of aluminum so that the tube and the fin are assembled together. A heat exchanger consisting of
The fin material is formed by using the aluminum fin material for heat exchanger according to the first invention.
本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、潤滑性能の優れたワックスを親水性塗膜中に粒子として混在させ、この粒子状ワックスが親水性塗膜の表面から突出するように構成することにより、十分な潤滑性能及び親水性を兼ね備えることができる。 The aluminum fin material for a heat exchanger of the present invention is configured such that a wax having excellent lubricating performance is mixed as particles in the hydrophilic coating film, and this particulate wax is configured to protrude from the surface of the hydrophilic coating film. It is possible to combine sufficient lubrication performance and hydrophilicity.
上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、上記親水性樹脂により親水性を確保し、上記粒子状ワックスにより潤滑性を確保するものである。
上記親水性樹脂は、潤滑性を付与するための粒子状ワックスを保持する共に、後述するように上記アルミニウムフィン材に親水性を付与する。
The said aluminum fin material for heat exchangers ensures hydrophilicity with the said hydrophilic resin, and ensures lubricity with the said particulate wax.
The hydrophilic resin retains particulate wax for imparting lubricity and imparts hydrophilicity to the aluminum fin material as described later.
上記粒子状ワックスは潤滑性を有するものである。そして、親水性塗膜中における含有量、及び粒子状ワックスの平均粒径Dと親水性塗膜の膜厚tとの関係D/tを制限することにより、上記粒子状ワックスが上記親水性塗膜中に粒子として点在し、また、上記粒子状ワックスの一部が上記親水性塗膜の表面から突出するように構成されている。つまり、上記粒子状ワックスは、上記親水性塗膜の表面において一部が露出した状態となっている。そのため、熱交換器用アルミニウムフィン材が接触する相手に対して粒子状ワックスを直接接触させることができ、粒子状ワックス自身が持つ潤滑性をそのまま活かすことができる。 The particulate wax has lubricity. Then, by limiting the content in the hydrophilic coating film and the relationship D / t between the average particle diameter D of the particulate wax and the film thickness t of the hydrophilic coating film, the particulate wax is added to the hydrophilic coating film. The film is dotted as particles, and a part of the particulate wax protrudes from the surface of the hydrophilic coating film. That is, a part of the particulate wax is exposed on the surface of the hydrophilic coating film. Therefore, the particulate wax can be brought into direct contact with the counterpart with which the aluminum fin material for heat exchanger comes into contact, and the lubricity of the particulate wax itself can be utilized as it is.
そして、上記熱交換器用アルミニウムフィン材からなるプレートフィンを用いてクロスフィンチューブ熱交換器を作製する際の上述のチューブを拡管固着する工程において、プレートフィン同士の接触が起きた場合には、親水性塗膜から突出した上記粒子状ワックス同士が接触したり、親水性塗膜から突出した上記粒子状ワックスと親水性樹脂とが接触することとなる。そのため、良好な潤滑性を得ることができ、プレートフィン同士の摩擦抵抗を小さくすることができる。これにより、プレートフィン同士の固着を防ぎ、相互に滑らせることができるため、上述のアベッキング現象を起こり難くすることができる。 And in the process of expanding and fixing the above-mentioned tube when producing the cross fin tube heat exchanger using the plate fin made of the aluminum fin material for the heat exchanger, when contact between the plate fins occurs, The particulate wax protruding from the hydrophilic coating film comes into contact with each other, or the particulate wax protruding from the hydrophilic coating film and the hydrophilic resin are brought into contact with each other. Therefore, good lubricity can be obtained, and the frictional resistance between the plate fins can be reduced. As a result, the plate fins can be prevented from sticking to each other and slid to each other, so that the above-mentioned Abecking phenomenon can be made difficult to occur.
また、上記粒子状ワックスは、上記親水性塗膜において粒子として存在し、更に、含有量を規定しているため、粒子状ワックスが親水性を有していなくとも、親水性樹脂の親水性を阻害することがない。つまり、上記親水性塗膜は、上記粒子状ワックスの存在しない部分において親水性樹脂がフィン材表面に存在しており、また、親水性樹脂の露出面積は十分に確保されており、また、所定の膜厚を有している。そのため、上記粒子状ワックスが親水性を有していなくとも、親水性樹脂のみより、フィン全体として必要な親水性を確保することができる。 Further, since the particulate wax exists as particles in the hydrophilic coating film and further defines the content, even if the particulate wax does not have hydrophilicity, the hydrophilicity of the hydrophilic resin is increased. There is no hindrance. That is, in the hydrophilic coating film, the hydrophilic resin is present on the surface of the fin material in the portion where the particulate wax is not present, the exposed area of the hydrophilic resin is sufficiently ensured, and The film thickness is as follows. Therefore, even if the particulate wax does not have hydrophilicity, the hydrophilicity necessary for the entire fin can be ensured by using only the hydrophilic resin.
このように、本発明によれば、潤滑性及び親水性を兼ね備えた熱交換器用アルミニウムフィン材を提供することができる。 Thus, according to this invention, the aluminum fin material for heat exchangers which has lubricity and hydrophilicity can be provided.
また、上記アルミニウムフィン材は、上述のアベッキング現象の発生を抑制できるだけでなく、上記アルミニウムフィン材に上述の組み付け孔を作製するためのプレス加工を、良好な成形性で行うことができる。また、上記組み付け孔にチューブを挿通させる際にも、チューブの挿通をスムーズに行うことができる。 In addition, the aluminum fin material can not only suppress the occurrence of the above-mentioned beveling phenomenon, but also can perform press work for producing the above-described assembly holes in the aluminum fin material with good formability. Further, when the tube is inserted through the assembly hole, the tube can be smoothly inserted.
第2の発明の熱交換器は、第1の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いた熱交換器であり、作製時(チューブの拡管時)にアベッキング現象が発生することを抑制することができ、また、フィンは優れた潤滑性を発揮することができるため、良好な外観、及び熱交換率を有することができる。
なお、上記銅合金は、銅を主体とする金属及び合金の総称であり、純銅、及び銅合金を含む概念である。
The heat exchanger according to the second invention is a heat exchanger using the aluminum fin material for heat exchanger according to the first invention, and it is possible to suppress the occurrence of the occurrence of the bebecking phenomenon during production (when the tube is expanded). Moreover, since the fin can exhibit the outstanding lubricity, it can have a favorable external appearance and a heat exchange rate.
In addition, the said copper alloy is a general term for the metal and alloy which have copper as a main body, and is a concept containing pure copper and a copper alloy.
第1の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材は、上述したように、アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した親水性塗膜とからなる。
上記基板としては、フィン材として用いられるものであれば、いずれのアルミニウムを用いても良い。
As described above, the aluminum fin material for a heat exchanger of the first invention comprises a substrate made of aluminum and a hydrophilic coating film formed on the surface of the substrate.
Any aluminum may be used as the substrate as long as it is used as a fin material.
また、上記基板の表面には、化成皮膜が設けられていてもよい。
上記化成皮膜としては、例えば、リン酸クロメート、クロム酸クロメート等のクロメート処理、クロム化合物以外のリン酸チタンやリン酸ジルコニウム、リン酸モリブデン、リン酸亜鉛、酸化ジルコニウム等によるノンクロメート処理等の化学皮膜処理、いわゆる化成処理により得られる皮膜を採用することができる。なお、上記クロメート処理やノンクロメート処理等の化成処理方法には、反応型及び塗布型があるが、本発明においてはいずれの手法が採用されても何ら差し支えない。
Further, a chemical conversion film may be provided on the surface of the substrate.
Examples of the chemical conversion film include chemicals such as chromate treatment such as phosphate chromate and chromate chromate, non-chromate treatment using titanium phosphate other than chromium compounds, zirconium phosphate, molybdenum phosphate, zinc phosphate, zirconium oxide, etc. A film obtained by film treatment, so-called chemical conversion treatment, can be employed. The chemical conversion treatment methods such as chromate treatment and non-chromate treatment include a reaction type and a coating type, but any method may be adopted in the present invention.
上記基板に化成皮膜を形成する場合には、アルミニウムよりなる基板と上記親水性塗膜との密着性を効果的に向上させることができる。また、優れた耐食性が実現されて、水、塩素化合物等の腐食性物質が基板の表面に浸透した際に惹起される塗膜下腐食が抑制され、塗膜割れや塗膜剥離の防止を図ることができる。 When a chemical conversion film is formed on the substrate, the adhesion between the substrate made of aluminum and the hydrophilic coating film can be effectively improved. In addition, excellent corrosion resistance is realized, and corrosion under the coating caused when corrosive substances such as water and chlorine compounds permeate the surface of the substrate is suppressed, thereby preventing coating cracking and coating peeling. be able to.
また、上記親水性塗膜は、親水性樹脂と粒子状ワックスとからなる。
上記親水性樹脂としては、従来より知られている公知の親水性樹脂を用いることができるが、例えば、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリアクリル酸系樹脂、ポリエチレングリコール系樹脂等を用いることができる。
Moreover, the said hydrophilic coating film consists of hydrophilic resin and particulate wax.
As the hydrophilic resin, conventionally known hydrophilic resins can be used. For example, cellulose resins, polyvinyl alcohol resins, polyacrylamide resins, polyacrylic resins, polyethylene glycol resins Resin or the like can be used.
また、上記親水性塗膜における上記粒子状ワックスとしては、扁平状の四フッ化エチレン樹脂を用いることができる。 Further, as the particulate wax in the hydrophilic coating film, a flat tetrafluoroethylene resin can be used.
また、上記親水性塗膜は、例えば、上記親水性樹脂と、上記粒子状ワックスとを混合した塗料を基板に塗布し、塗膜焼き付けを行うことにより形成することができる。 Moreover, the said hydrophilic coating film can be formed by apply | coating the coating material which mixed the said hydrophilic resin and the said particulate wax, for example to a board | substrate, and baking a coating film.
また、上記粒子状ワックスの含有量は、親水性塗膜全体の重量を100重量部としたとき、1〜30重量部である。
上記粒子状ワックスの含有量が1重量部未満の場合には、他の条件を満たしている場合であっても、親水性塗膜の表面から突出する粒子状ワックスの表面積が小さくなりすぎるという問題がある。粒子状ワックスの突出部分の表面積が小さい場合には、チューブの拡管固着時において熱交換器用アルミフィン材同士が接触する際に、親水性塗膜の粒子状ワックスが存在しない部分による接触が主体的となってしまって、粒子状ワックスによる潤滑性向上効果が得がたくなる。
Moreover, content of the said particulate wax is 1-30 weight part when the weight of the whole hydrophilic coating film is 100 weight part.
When the content of the particulate wax is less than 1 part by weight, the surface area of the particulate wax protruding from the surface of the hydrophilic coating film becomes too small even when other conditions are satisfied. There is. When the surface area of the protruding part of the particulate wax is small, when the aluminum fin material for the heat exchanger comes into contact with the tube when the tube is fixed, the contact mainly by the part where the particulate wax of the hydrophilic coating film does not exist Thus, it is difficult to obtain the effect of improving the lubricity by the particulate wax.
一般的にワックスには撥水性のものが多く親水性に寄与し難いため、上記粒子状ワックスの含有量が増えると、親水性への悪影響が懸念される。そして、上記粒子状ワックスの含有量が30重量部を超える場合には、撥水性の粒子状ワックスを用いると、塗膜上における撥水性の粒子状ワックスの占有面積が大きくなるため、親水性を阻害するという問題がある。
また、上記粒子状ワックスの含有量は、上記親水性塗膜全体の重量を100重量部としたとき、5重量部〜10重量部であることがより好ましい。
In general, many waxes have water repellency and are difficult to contribute to hydrophilicity. Therefore, if the content of the particulate wax increases, there is a concern about adverse effects on hydrophilicity. When the content of the particulate wax exceeds 30 parts by weight, the use of the water-repellent particulate wax increases the area occupied by the water-repellent particulate wax on the coating film, so that the hydrophilic property is increased. There is a problem of inhibiting.
Further, the content of the particulate wax is more preferably 5 parts by weight to 10 parts by weight when the weight of the entire hydrophilic coating film is 100 parts by weight.
また、上記親水性塗膜の膜厚tは、0.1〜3.0μmである。
ここで、上記親水性塗膜の膜厚とは、親水性塗膜において、粒子状ワックスが突出していない部分の厚みをいう。
Moreover, the film thickness t of the said hydrophilic coating film is 0.1-3.0 micrometers.
Here, the film thickness of the hydrophilic coating film refers to the thickness of the portion where the particulate wax does not protrude in the hydrophilic coating film.
上記親水性塗膜の膜厚が0.1μm未満の場合には、親水性の効果を十分に発揮することができないおそれがある。一方、上記親水性塗膜の膜厚が3.0μmを超える場合には、熱交換器用アルミニウムフィン材の伝熱性を低下させ、熱交換性を低下させるおそれがある。 When the film thickness of the hydrophilic coating film is less than 0.1 μm, the hydrophilic effect may not be sufficiently exhibited. On the other hand, when the film thickness of the hydrophilic coating film exceeds 3.0 μm, the heat transfer property of the aluminum fin material for heat exchanger may be lowered, and the heat exchange property may be lowered.
また、上記粒子状ワックスの平均粒径をDとすると、D/tは、0.5〜20.0である。
上記D/tが0.5未満である場合には、ワックス粒子が親水性塗膜の表面から突出した状態を十分に得ることができないという問題がある。一方、上記D/tが20.0を超える場合には、ワックスが脱落し易くなるという問題がある。
そして、上記D/tは、1.0〜14.0であることがより好ましい。
When the average particle diameter of the particulate wax is D, D / t is 0.5 to 20.0.
When the D / t is less than 0.5, there is a problem that the state in which the wax particles protrude from the surface of the hydrophilic coating film cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when the D / t exceeds 20.0, there is a problem that the wax tends to fall off.
The D / t is more preferably 1.0 to 14.0.
なお、上記粒子状ワックスの平均粒径Dは、レーザー回折散乱法で測定された粒径分布における累積した全体積中の50%粒子径とした。
また、上記粒子状ワックスの平均粒径Dは、上記D/tが0.5〜20.0となるように、0.05〜60.0μmの範囲にある。
The average particle diameter D of the particulate wax was 50% particle diameter in the accumulated total volume in the particle size distribution measured by the laser diffraction scattering method.
The average particle diameter D of the particulate wax is in the range of 0.05 to 60.0 μm so that the D / t is 0.5 to 20.0.
また、上記粒子状ワックスの融点は、200℃以上であることが好ましい。
上述したように、上記親水性塗膜を形成する際には、塗膜焼付けを行う。そのため、上記粒子状ワックスの融点が低い場合には、塗膜焼付け工程において、融点以上の温度で塗膜焼付けを行うと、粒子状ワックスが軟化し、親水性樹脂を覆うようになり、親水性を阻害する要因となるおそれがある。また、融点以下の温度で焼付けを行うと、焼付けるのに長時間を要し、実生産においては好ましくない。従って、上記粒子状ワックスは、親水性塗膜を形成する際の塗膜焼付け温度(最高到達温度)よりも高い融点を有するものを用いることが望ましい。
The melting point of the particulate wax is preferably 200 ° C. or higher.
As described above, coating film baking is performed when the hydrophilic coating film is formed. Therefore, when the melting point of the particulate wax is low, when the coating film is baked at a temperature equal to or higher than the melting point in the coating film baking step, the particulate wax softens and covers the hydrophilic resin, and thus hydrophilic. It may become a factor to inhibit. Further, if baking is performed at a temperature lower than the melting point, it takes a long time for baking, which is not preferable in actual production. Accordingly, it is desirable to use a particulate wax having a melting point higher than the coating film baking temperature (maximum temperature reached) when forming the hydrophilic coating film.
そして、塗膜焼付け工程においては、通常、材料温度がおよそ200℃(一般的には170〜239℃)となるように加熱する場合が多い。したがって、上記粒子状ワックスの融点は、200℃以上であることが望ましい。より望ましくは、上記粒子状ワックスの融点は230℃以上である。
また、上記粒子状ワックスとしては、特に、融点が310℃である四フッ化エチレン樹脂を用いることが好ましい。
なお、融点が200℃未満の粒子状ワックスであっても、塗装焼付けをその融点以下に設定して焼付け時間を長くすることによって、採用可能である。
And in a coating-film baking process, it is usually heated so that material temperature may be about 200 degreeC (generally 170-239 degreeC). Therefore, the melting point of the particulate wax is desirably 200 ° C. or higher. More desirably, the melting point of the particulate wax is 230 ° C. or higher.
Further, as the particulate wax, it is particularly preferable to use a tetrafluoroethylene resin having a melting point of 310 ° C.
Even a particulate wax having a melting point of less than 200 ° C. can be employed by setting the baking to a temperature lower than the melting point and lengthening the baking time.
また、上記基板と上記親水性塗膜との間に、膜厚が0.5〜3.0μmの耐食性塗膜が形成されていることが好ましい。
この場合には、熱交換器アルミニウム用フィン材の耐食性を確保することができる。
Moreover, it is preferable that the corrosion-resistant coating film whose film thickness is 0.5-3.0 micrometers is formed between the said board | substrate and the said hydrophilic coating film.
In this case, the corrosion resistance of the heat exchanger aluminum fin material can be ensured.
上記耐食性塗膜の膜厚が0.5μm未満の場合には、耐食性を十分に確保することができない。一方、上記耐食性塗膜の膜厚が3.0μmを超える場合には、熱交換器用アルミニウムフィン材の伝熱性が低下するため好ましくない。 When the film thickness of the corrosion-resistant coating film is less than 0.5 μm, sufficient corrosion resistance cannot be ensured. On the other hand, when the film thickness of the corrosion-resistant coating film exceeds 3.0 μm, the heat conductivity of the aluminum fin material for heat exchangers is not preferable.
また、上記耐食性塗膜は、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等を用いて構成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said corrosion-resistant coating film is comprised using epoxy-type resin, urethane-type resin, polyester-type resin, vinyl chloride-type resin, etc.
また、上記耐食性塗膜は、粒子状ワックスを含有することが好ましい。
この場合には、上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、より一層の潤滑性を得ることができる。
Moreover, it is preferable that the said corrosion-resistant coating film contains a particulate wax.
In this case, the aluminum fin material for heat exchanger can obtain further lubricity.
上記耐食性塗膜中に含有させる粒子状ワックスは、上記親水性塗膜中に含有される粒子状ワックスと同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。即ち、上記耐熱性塗膜中に含有させる粒子状ワックスとしては、四フッ化エチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックス等を用いることができる。
また、耐食性塗膜中に含有させる粒子状ワックスの平均粒径は、耐食性塗膜の膜厚よりも大きいことが好ましい。
The particulate wax contained in the corrosion-resistant coating film may be the same as or different from the particulate wax contained in the hydrophilic coating film. That is, as the particulate wax is contained in the heat-resistant coating, tetrafluoroethylene resin, silicone resin, polyethylene wax, can be used microcrystalline wax.
Moreover, it is preferable that the average particle diameter of the particulate wax contained in a corrosion-resistant coating film is larger than the film thickness of a corrosion-resistant coating film.
(実施例1)
本例は、本発明の実施例及び参考例にかかる熱交換器用アルミニウムフィン材(試料E1〜試料E16)、比較例にかかる熱交換器用アルミニウムフィン材(試料C1〜試料C8)について、図1〜図4を用いて説明する。
本例の熱交換器用アルミニウムフィン材(試料E1〜試料E16)は、アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した親水性塗膜とを有し、上記親水性塗膜は、親水性樹脂と粒子状ワックスとからなる。
Example 1
This example is about the heat exchanger aluminum fin material (sample E1-sample E16) concerning the Example and reference example of this invention, and the heat exchanger aluminum fin material (sample C1-sample C8) concerning a comparative example. This will be described with reference to FIG.
The aluminum fin material for heat exchanger (samples E1 to E16) of this example has a substrate made of aluminum and a hydrophilic coating film formed on the surface of the substrate, and the hydrophilic coating film is a hydrophilic resin. And particulate wax.
上記熱交換器用アルミニウムフィン材を作製するに当たっては、まず、アルミニウムよりなる基板2として、JIS A 1050−H26、厚み0.1mmのアルミニウム板を準備した。
また、上記親水性塗膜3を構成する親水性樹脂31として、セルロース系樹脂を準備した。
また、上記親水性塗膜3を構成する上記粒子状ワックス32として、融点が310℃の扁平状の四フッ化エチレン樹脂、及び融点が108℃のポリエチレン樹脂を用意した。表1及び表2に粒子状ワックスの平均粒径Dを示す。
In preparing the aluminum fin material for a heat exchanger, first, an aluminum plate having a thickness of JIS A 1050-H26 and a thickness of 0.1 mm was prepared as the
A cellulose resin was prepared as the
As the
また、上記耐食性塗膜5を構成する耐食性樹脂51としてエポキシ樹脂を用意した。
また、上記耐食性塗膜5に含有させる粒子状ワックス52として、融点が108℃のポリエチレン樹脂を用意した。表1及び表2に粒子状ワックスの平均粒径D2を示す。
なお、表1に記載の粒子状ワックス32、52の平均粒径は、親水性塗膜用塗料あるいは耐食性塗膜用塗料に添加する状態の粒子状ワックス32、52の平均粒径を示すものである。
Moreover, an epoxy resin was prepared as the corrosion
Further, a polyethylene resin having a melting point of 108 ° C. was prepared as the
The average particle size of the particulate waxes 32 and 52 shown in Table 1 indicates the average particle size of the particulate waxes 32 and 52 in a state of being added to the hydrophilic coating material or the corrosion-resistant coating material. is there.
上記粒子状ワックス32、52は、完全な球状でない場合も多い。そして、上記粒子状ワックスの平均粒径D、D2は、レーザー回折散乱法で測定された粒径分布における累積した全体積中の50%粒子径である。
また、上記粒子状ワックス32、52は、粒子状ワックス32、52を含有させた塗料をバーコーターで基板に塗布し、焼付けた後の粒子形状は多少の変形はあるものの、平均的粒径、例えば、X、Y、Zの3軸方向の径の平均をとってみると、元の粒径にほぼ近いものである。従って、ここでは、塗料に添加する状態における平均粒子径を指標とした。
In many cases, the particulate waxes 32 and 52 are not completely spherical. The average particle diameters D and D2 of the particulate wax are 50% particle diameters in the accumulated total volume in the particle diameter distribution measured by the laser diffraction scattering method.
The particulate waxes 32 and 52 are coated with a coating containing the particulate waxes 32 and 52 on a substrate with a bar coater and baked. For example, taking the average of the diameters in the three-axis directions of X, Y, and Z, it is almost close to the original particle size. Therefore, the average particle diameter in the state added to a coating material was used as an index here.
そして、図1〜図4に示すように、上記基板2に対してリン酸クロメートを浸漬処理することにより、基板2の表面に化成皮膜4を形成した。
なお、上記図1〜図4は、熱交換器用アルミニウムフィン材の構成を分かり易く示す図である。
Then, as shown in FIGS. 1 to 4, the
In addition, the said FIGS. 1-4 is a figure which shows the structure of the aluminum fin material for heat exchangers intelligibly.
その後、図1に示すように、試料E1〜試料E11、及び試料C2〜試料C8については、エポキシ樹脂51よりなる耐食性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記化成皮膜4上に塗布し、240℃で10秒程度焼き付けて、表1又は表2に示す膜厚t2を有する耐食性塗膜5を形成した。
空冷後、上記親水性樹脂31に上記粒子状ワックス32(扁平状の四フッ化エチレン樹脂)を含有させた親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記耐食性塗膜5の表面に塗布し、240℃で10秒程度焼き付けて表1、及び表2に示す膜厚tを有する親水性塗膜3を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材1を得た。
Thereafter, as shown in FIG. 1, with respect to Sample E1 to Sample E11 and Sample C2 to Sample C8, a coating for a corrosion-resistant coating film made of
After air cooling, a hydrophilic coating material coating material containing the
また、図2に示すように、試料E12については、耐食性塗膜を形成することなく、上記化成皮膜4の上に、上記親水性樹脂31に上記粒子状ワックス32(扁平状の四フッ化エチレン樹脂)を含有させた親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて塗布し、240℃で10秒程度焼き付けて表1に示す膜厚tを有する親水性塗膜3を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材102を得た。
Further, as shown in FIG. 2, for the sample E12, without forming a corrosion-resistant coating film, the particulate wax 32 (flat-shaped tetrafluoroethylene) is formed on the
また、試料E13及び試料E14については、エポキシ樹脂よりなる耐食性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記化成皮膜4上に塗布し、240℃で10秒程度焼き付けて、表1又は表2に示す膜厚t2を有する耐食性塗膜を形成した。
空冷後、上記親水性樹脂に上記粒子状ワックス(ポリエチレン樹脂)を含有させた親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記耐食性塗膜の表面に塗布し、100℃で30秒程度焼き付けて表1に示す膜厚tを有する親水性塗膜を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材を得た。
Moreover, about the sample E13 and the sample E14, the coating material for corrosion-resistant coating films which consists of an epoxy resin is apply | coated on the said
After air cooling, a hydrophilic coating film paint containing the above-mentioned hydrophilic resin containing the particulate wax (polyethylene resin) is applied to the surface of the corrosion-resistant coating film using a bar coater and baked at 100 ° C. for about 30 seconds. The hydrophilic coating film which has the film thickness t shown in Table 1 was formed, and the aluminum fin material for heat exchangers was obtained.
また、図3に示すように、試料E15及び試料E16については、エポキシ樹脂51に粒子状ワックス52(ポリエチレン樹脂)を含有させた耐食性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記化成皮膜4上に塗布し、240℃で10秒程度焼き付けて、表1に示す膜厚t2を有する耐食性塗膜5を形成した。
空冷後、上記親水性樹脂31に上記粒子状ワックス32(扁平状の四フッ化エチレン樹脂)を含有させた親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記耐食性塗膜5の表面に塗布し、240℃で10秒程度焼き付けて表1に示す膜厚tを有する親水性塗膜3を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材103を得た。
Further, as shown in FIG. 3, for samples E15 and E16, a coating for a corrosion-resistant coating film in which particulate wax 52 (polyethylene resin) is contained in
After air cooling, a hydrophilic coating material coating material containing the
また、図4に示すように、試料C1については、エポキシ樹脂51よりなる耐食性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記化成皮膜4上に塗布し、240℃で10秒程度焼き付けて、表2に示す膜厚t2を有する耐食性塗膜5を形成した。
空冷後、上記親水性樹脂31からなる親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記耐食性塗膜5の表面に塗布し、240℃で10秒程度焼き付けて表2に示す膜厚tを有する親水性塗膜3を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材109を得た。
Further, as shown in FIG. 4, for the sample C1, a corrosion-resistant paint for coating made of
After air cooling, the coating film for hydrophilic coating film comprising the
親水性塗膜に含有させた粒子状ワックスの種類、平均粒径D、含有量、親水性塗膜の膜厚t、耐食性塗膜含有させた粒子状ワックスの種類、平均粒径D2、含有量、及び耐食性塗膜の膜厚t2を表4に示す。
上記親水性塗膜の膜厚t、耐食性塗膜の膜厚t2は、塗膜において粒子状ワックスが突出していない部分の厚みである。
Kind of particulate wax contained in hydrophilic coating film, average particle diameter D, content, film thickness t of hydrophilic coating film, kind of particulate wax contained in corrosion-resistant coating film, average particle diameter D2, content Table 4 shows the film thickness t2 of the corrosion-resistant coating film.
The film thickness t of the hydrophilic coating film and the film thickness t2 of the corrosion-resistant coating film are the thicknesses of the portions where the particulate wax does not protrude in the coating film.
次に、得られた熱交換器用アルミニウムフィン材について、潤滑性、及び親水性の評価を行った。
<潤滑性>
潤滑性は、摩擦係数により評価した。
スリップテスター摩擦試験機(JIS B1501に準拠)を用い、摺動時の摩擦力と荷重から摩擦係数を求めた。測定条件を表3に示す。
Next, the obtained aluminum fin material for a heat exchanger was evaluated for lubricity and hydrophilicity.
<Lubricity>
The lubricity was evaluated by the coefficient of friction.
Using a slip tester friction tester (based on JIS B1501), the friction coefficient was determined from the frictional force and load during sliding. Table 3 shows the measurement conditions.
潤滑性の評価は、摩擦係数が0.15以下の場合を合格(評価○)とし、摩擦係数が0.15超えの場合を不合格(評価×)とした。
評価結果を表4に示す。
In the evaluation of lubricity, a case where the friction coefficient was 0.15 or less was regarded as acceptable (evaluation ○), and a case where the friction coefficient exceeded 0.15 was regarded as unacceptable (evaluation x).
The evaluation results are shown in Table 4.
<親水性>
親水性の評価は、下記の(1)、(2)の状態について、接触角計を用いて液滴法により接触角を測定することにより行った。
(1)初期状態。
(2)D/W100:(2分間純水に浸漬+6分間冷風乾燥)を1サイクルとして、これを100サイクル繰り返した後の状態。
<Hydrophilicity>
The hydrophilicity was evaluated by measuring the contact angle by the droplet method using a contact angle meter in the following conditions (1) and (2).
(1) Initial state.
(2) State after D / W100: (immersion in pure water for 2 minutes + cold air drying for 6 minutes) as one cycle and repeating this for 100 cycles.
接触角が30°以下の場合を評価◎とし、接触角が30°超え40°以下の場合を評価○とし、接触角が40°超えの場合を評価△とした。
そして、親水性の評価は、(1)、(2)のいずれの状態も、評価が◎もしくは○の場合を合格とし、(1)、(2)のいずれか一方の状態でも評価が△である場合は不合格とした。
結果を表4に示す。
The case where the contact angle was 30 ° or less was evaluated as ◎, the case where the contact angle was more than 30 ° and 40 ° or less was evaluated as ○, and the case where the contact angle was more than 40 ° was evaluated as Δ.
In the evaluation of hydrophilicity, in any of the states (1) and (2), the evaluation is 評 価 or ◯, and the evaluation is Δ in either one of the states (1) and (2). In some cases, it was rejected.
The results are shown in Table 4.
なお、表4における総合評価の欄は、上記潤滑性、親水性のいずれの評価も合格である場合には合格(評価○)とし、いずれか一方でも不合格である場合には不合格(評価×)とする。 In addition, the column of comprehensive evaluation in Table 4 is set to pass (evaluation ○) when both evaluations of the above-described lubricity and hydrophilicity are passed, and rejected (evaluation) when either of them is failed. X).
表4より知られるように、実施例及び参考例としての試料E1〜試料E16は、潤滑性、及び親水性のいずれの項目においても良好な結果を示した。なお、試料E1〜試料E12、試料E15、及び試料E16が本発明の実施例である。
このように、本発明によれば、潤滑性及び親水性を兼ね備えた熱交換器用アルミニウムフィン材を提供できることが分かる。
As can be seen from Table 4, Sample E1 to Sample E16 as Examples and Reference Examples showed good results in both items of lubricity and hydrophilicity. Samples E1 to E12, sample E15, and sample E16 are examples of the present invention.
Thus, according to this invention, it turns out that the aluminum fin material for heat exchangers which has lubricity and hydrophilicity can be provided.
なお、試料E12は、耐食性塗膜を形成しておらず、耐食性塗膜を形成した試料と比較して、耐食性は劣る。そのため、耐食性に厳しい要求がある場合には、例えば、試料E1のような耐食性塗膜を形成したアルミニウムフィン材を用いることが望ましい。
また、試料E15、試料E16は、耐食性塗膜にも粒子状ワックスを含有させたため、潤滑性が非常に良好であった。
In addition, the sample E12 does not form a corrosion-resistant coating film, and the corrosion resistance is inferior compared with the sample in which the corrosion-resistant coating film is formed. Therefore, when there is a strict requirement for corrosion resistance, for example, it is desirable to use an aluminum fin material on which a corrosion-resistant coating film such as sample E1 is formed.
In addition, Sample E15 and Sample E16 had very good lubricity because the corrosion-resistant coating film contained particulate wax.
また、表4より知られるように、比較例としての試料C1は、親水性塗膜塗膜中に粒子状ワックスを含有させなかったため、潤滑性が得られず、不合格であった。
また、比較例としての試料C2は、親水性塗膜中に含有させた粒子状ワックスの含有量が本発明の下限を下回るため、潤滑性が得られず、不合格であった。
また、比較例としての試料C3、及び試料C4は、親水性塗膜中に含有させた粒子状ワックスの含有量が本発明の上限を上回るため、親水性を阻害し、特に上記(2)の条件で親水性が劣り、不合格であった。
また、比較例としての試料C5は、親水性塗膜の膜厚tが本発明の下限を下回るため、親水性が不合格であった。
また、比較例としての試料C6は、D/tが本発明の上限を上回るため、粒子状ワックスの脱落が顕著であり、結果として残留する粒子状ワックスが少なくなり、潤滑性が不合格であった。
また、比較例としての試料C7は、D/tが本発明の下限を下回るため、粒子状ワックスが親水性塗膜の表面から突出した状態を十分に得ることができず、潤滑性が不合格であった。
また、比較例としての試料C8は、良好な潤滑性、及び親水性は得られるものの、親水性塗膜の膜厚が厚すぎるため、伝熱性を阻害するという問題がある。
Further, as can be seen from Table 4, the sample C1 as a comparative example was rejected because it did not contain particulate wax in the hydrophilic coating film, so that lubricity was not obtained.
Moreover, since the content of the particulate wax contained in the hydrophilic coating film was lower than the lower limit of the present invention, the sample C2 as a comparative example was not acceptable because the lubricity was not obtained.
Moreover, since the content of the particulate wax contained in the hydrophilic coating film exceeds the upper limit of the present invention, the sample C3 and the sample C4 as comparative examples inhibit hydrophilicity. Under the conditions, the hydrophilicity was inferior and it was rejected.
Moreover, since the film thickness t of the hydrophilic coating film was less than the lower limit of this invention, sample C5 as a comparative example was hydrophilic in disqualification.
Further, in the sample C6 as a comparative example, since D / t exceeds the upper limit of the present invention, the particulate wax is noticeably dropped, resulting in a decrease in the residual particulate wax and a failure in lubricity. It was.
Moreover, since the sample C7 as a comparative example has a D / t lower than the lower limit of the present invention, the state in which the particulate wax protrudes from the surface of the hydrophilic coating film cannot be sufficiently obtained, and the lubricity is rejected. Met.
Moreover, although the sample C8 as a comparative example has good lubricity and hydrophilicity, the film thickness of the hydrophilic coating film is too thick, and thus there is a problem that the heat transfer property is hindered.
(参考例1)
本例では、上述の実施例1において作製した試料E13の親水性塗膜の焼付け温度を変更した例である。
本例において、親水性塗膜の焼付けは、140℃で20秒間行った。その他は、上記試料E13の作製方法と同様の作製方法で行った。
(Reference Example 1)
In this example, the baking temperature of the hydrophilic coating film of the sample E13 produced in Example 1 is changed.
In this example, baking of the hydrophilic coating film was performed at 140 ° C. for 20 seconds. Others were performed by the same manufacturing method as that of the sample E13.
そして、得られた熱交換器用アルミニウムフィン材について、上記実施例1と同様に潤滑性、及び親水性の評価を行った。
その結果、潤滑性は、試料E13と同等の結果が得られたが、親水性は、試料E13よりも劣るものとなった。
親水性が低下した理由としては、粒子状ワックスであるポリエチレン樹脂の融点よりも高い温度で焼付けを行ったため、粒子状ワックスが軟化して、粒子状ワックスが親水性塗膜の表面において親水性樹脂上に広がりを生じ、親水性樹脂の露出面積が試料E13よりも現象したためであると考えられる。また、粒子状ワックスは広がりを生じたものの、依然として粒子状ワックスが親水性塗膜の表面から突出しているため、試料E13と同等の潤滑性が得られる。
このように、親水性に厳しい要求がある場合は、試料E13のように、含有させる粒子状ワックスの融点より低い温度で焼付けを行うことが好ましいことがわかる。
The obtained aluminum fin material for a heat exchanger was evaluated for lubricity and hydrophilicity in the same manner as in Example 1.
As a result, the lubricity was the same as that of the sample E13, but the hydrophilicity was inferior to that of the sample E13.
The reason why the hydrophilicity decreased was that baking was performed at a temperature higher than the melting point of the polyethylene resin, which is a particulate wax, so that the particulate wax softened and the particulate wax became hydrophilic on the surface of the hydrophilic coating film. This is considered to be due to the fact that the area of the hydrophilic resin was exposed more than the sample E13. Moreover, although the particulate wax has spread, since the particulate wax still protrudes from the surface of the hydrophilic coating film, lubricity equivalent to that of the sample E13 can be obtained.
Thus, when there is a severe requirement for hydrophilicity, it is understood that baking is preferably performed at a temperature lower than the melting point of the particulate wax to be contained, as in Sample E13.
(実施例2)
本例では、上記実施例1において作製した熱交換器用アルミニウムフィン材(試料E1、試料E6、試料E11、試料C1、試料C2、試料C7)を用いて、図6に示すような簡易熱交換器6をそれぞれ作製し、熱交換器6を作製する工程の中の、アルミニウムフィンにチューブを拡管固着する工程における、アベッキング現象の発生状況の評価を行った。
(Example 2)
In this example, the heat exchanger aluminum fin material (sample E1, sample E6, sample E11, sample C1, sample C2, sample C7) produced in the above Example 1 is used and a simple heat exchanger as shown in FIG. 6 was produced, and the occurrence of the Abecking phenomenon in the step of expanding and fixing the tube to the aluminum fin in the step of producing the
簡易熱交換器6を作製するに当たっては、まず、実施例1において作製した熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて、図5に示すアルミニウムフィン61を用意した。アルミニウムフィン61は、プレス加工により、長さL=16mm、幅W=32mm、厚みT=0.1mmのアルミニウムフィン材に2箇所の円筒状のカラー部611(組み付け孔)を形成することにより得た。
また、銅製のチューブ62として、外径7mmの内面溝付管をピッチX=16mmでヘアピン曲げ加工したものを用意した。
In producing the
In addition, a
次に、上記アルミニウムフィン61を、フィンピッチY=1.6mmで100枚積層した。
その後、上記アルミニウムフィン61の円筒状のカラー部611内に、上記チューブ62を挿通し、該チューブ62を拡管率6%で機械拡管し、拡管固着することにより組み付けた。
ここで、拡管率は、(拡管後のチューブ外径−拡管前のチューブ外径)/(拡管前のチューブ外径)×100(%)である。
なお、各試料について、それぞれ5台の簡易熱交換器6を作製し、アベッキング現象の発生状況を評価した。
Next, 100
Thereafter, the
Here, the tube expansion rate is (tube outer diameter after tube expansion-tube outer diameter before tube expansion) / (tube outer diameter before tube expansion) × 100 (%).
For each sample, five
アベッキング現象の発生状況は、作製した簡易熱交換器6において、1箇所でもアルミニウムフィン61のフィンピッチの乱れ(アベッキング現象)が発生したものを不合格、1箇所もフィンピッチの乱れが発生しなかったものを合格とした。
図7(a)には、フィンピッチが正常である場合のアルミニウムフィン61とチューブ62の固着部分を示し、図7(b)には、フィンピッチの乱れがある場合のアルミニウムフィン61とチューブ62の固着部分を示す。
The occurrence of the Abecking phenomenon is as follows. In the manufactured
FIG. 7A shows a fixing portion between the
試料E1、試料E6、試料E11を用いて作製した簡易熱交換器は、いずれも5台全てにフィンピッチの乱れが確認されず、合格であった。
試料C1を用いた簡易熱交換器は、5台全てにフィンピッチの乱れが確認され、不合格であった。
試料C2を用いた簡易熱交換器は、5台中3台の簡易熱交換器にフィンピッチの乱れが確認され、不合格であった。
試料C7を用いた簡易熱交換器は、5台中4台の簡易熱交換器にフィンピッチの乱れが確認され、不合格であった。
All of the five simple heat exchangers manufactured using Sample E1, Sample E6, and Sample E11 were acceptable, with no fin pitch disturbance confirmed.
The simple heat exchanger using the sample C1 was rejected because fin pitch disturbance was confirmed in all five units.
The simple heat exchanger using the sample C2 was rejected because disturbance of the fin pitch was confirmed in three of the five simple heat exchangers.
The simple heat exchanger using the sample C7 was rejected because the fin pitch disturbance was confirmed in four of the five simple heat exchangers.
(実施例3)
本例においては、上記実施例1において作製した熱交換器用アルミニウムフィン材(試料E1)を用いて、熱交換器を作製した。
本例の熱交換器は、図8及び図9に示すごとく、銅合金からなるチューブ72を、アルミニウムからなるフィン71に設けられた円筒状のカラー部711内に挿入配設することにより上記チューブ72と上記フィン71とを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブ73からなる熱交換器7である。
(Example 3)
In this example, a heat exchanger was manufactured using the aluminum fin material for a heat exchanger (sample E1) manufactured in Example 1 above.
As shown in FIGS. 8 and 9, the heat exchanger of this example is configured such that a
熱交換器7を作製するに当たっては、まず、上記実施例1において作製した試料E1を用いて、アルミニウムフィン71を形成した。具体的には、まず、熱交換器用アルミニウムフィン材に円筒状のカラー部711をプレス成形し、フィン材71とした。
また、また、チューブ72として、銅合金よりなり、外径φ7mmの内面溝付き管を用意した。
In producing the
Further, as the
そして、フィン材71に設けられた円筒状のカラー部711内に上記チューブ72を挿入した。次いで、チューブ72を拡管し、フィン材71とチューブ72とを固着することによりクロスフィンチューブ73を作製した。
Then, the
本例の熱交換器は、上記実施例1の試料E1を用いて作製したため、上記プレス加工におけるプレス成形性も良好であり、チューブ72を挿通させる際もスムーズに行うことができ、また、チューブ72の拡管固着時にフィン71のフィンピッチの乱れ(アベッキング現象)を発生させることなく、作製することができた。
また、本例の熱交換器7は、フィン71のフィンピッチが正常であり、また、親水性塗膜による親水性により、結露水を均一な水膜とし、円滑に落下、排出させ、結露水による通風抵抗(空気がフィン間を通過する際の抵抗)を低くできるため、熱交換性が良好である。
Since the heat exchanger of this example was produced using the sample E1 of Example 1, the press formability in the press work was good, and the
In addition, the
1 熱交換器用アルミニウムフィン材
2 基板
3 親水性塗膜
31 親水性樹脂
32 粒子状ワックス
5 耐食性塗膜
DESCRIPTION OF
Claims (6)
アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成された、水との接触角が40°以下の親水性塗膜とからなり、
上記親水性塗膜は、親水性樹脂と粒子状ワックスとからなり、
上記粒子状ワックスの含有量は、親水性塗膜全体の重量を100重量部としたとき、1〜30重量部であり、
上記親水性塗膜の膜厚tは、0.1〜3.0μmであり、
上記粒子状ワックスの平均粒径をDとすると、D/tは、0.5〜20.0であり、
上記粒子状ワックスは、扁平状の四フッ化エチレン樹脂からなり、
上記親水性塗膜においては、上記粒子状ワックスの一部が表面から突出していることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。 Aluminum fin material for heat exchanger,
A substrate made of aluminum and a hydrophilic coating film formed on the surface of the substrate and having a contact angle with water of 40 ° or less ,
The hydrophilic coating film comprises a hydrophilic resin and particulate wax,
The content of the particulate wax is 1 to 30 parts by weight when the weight of the entire hydrophilic coating film is 100 parts by weight,
The thickness t of the hydrophilic coating film is 0.1 to 3.0 μm,
When the average particle diameter of the particulate wax is D, D / t is 0.5 to 20.0,
The particulate wax is made of a flat tetrafluoroethylene resin,
In the said hydrophilic coating film, a part of said particulate wax protrudes from the surface, The aluminum fin material for heat exchangers characterized by the above-mentioned.
上記フィン材は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されていることを特徴とする熱交換器。 A heat exchanger composed of a cross fin tube in which a tube made of a copper alloy is inserted and disposed in a cylindrical collar portion provided on a fin material made of aluminum, and the tube and the fin are assembled together. There,
The said fin material is formed using the aluminum fin material for heat exchangers of any one of Claims 1-5 , The heat exchanger characterized by the above-mentioned.
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