热交换器及其制造方法技术

本发明专利技术由在热交换器的空气一侧的传热面表面上形成碳氟系聚合物质，使该热交换器的空气一侧的传热面表面具均匀的拒水性能，从而可长期抑制该热交换器的空气一侧的表面上结霜现象的发生。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于空气调节器和冰箱、冰柜等的热交换器的空气一侧的传热面上的覆膜及其形成方法。已往，在将例如热泵式空气调节器作取暖运转中，当外界气温降低时，在热交换器的使用于室外一侧的作为与空气间进行热交换的传热面的表面上会附着并增长霜，从而，降低了空调器的送暖能力。为了除霜，往往须作去霜操作，这又导致了暖气舒适感的降低和能效的低下。若使热交换器的处于空气一侧的传热面表面成为拒水性，则可抑制结霜现象的发生。因此，有人使用了将聚四氟乙烯等碳氟系微细粉末悬浮于乙醇等之中制成的涂料涂布于热交换器的空气一侧的传热面表面上，干燥后，在约400℃左右进行约1小时的烘焙而将碳氟系聚合物烧结于其上的方法。然而，以已有的方法虽易在热交换器的空气一侧的传热表面上将碳氟系聚合物烧结成薄膜，但由于空气一侧的传热面和聚合物仅以固着效应进行粘接，其粘合强度有限，拒水效果不持久，还因容易发生针孔，这些都成了无法在整个表面得到均匀，充分的拒水性的问题。本专利技术的目的在于解决上述已有技术中的课题，使热交换器的空气一侧的传热面表面具有均匀的拒水性，并得到粘合强度高的覆膜，从而抑制该热交换器表面上的结霜现象。为解决上述课题的本专利技术，系将混合了含碳氟基及氯硅烷基的物质的非水系溶剂涂布于空气一侧的传热面表面，然后进行烘焙;或在其上涂布混合了含碳氟基及烷氧基硅烷基的物质的溶剂，然后加热烘焙。另外，在热交换器的空气一侧的传热面的表面上预先形成超微细级或微细级的凹凸状结构，可进一步提高拒水性。本专利技术通过将混合了含碳氟基及氯硅烷基的物质的非水系溶剂涂布于热交换器的空气一侧的传热面的整个表面上，然后加热烘焙，或在其上涂布混合了含碳氟基或烷氧基硅烷基的物质的溶剂，然后加热烘焙，使热交换器的空气一侧的传热面的整个表面具有均匀、优异的拒水性。而且，由于形成的覆膜的粘合强度高，可长期抑制热交换器的空气一侧的传热面表面上的结霜现象。以下，用通常用于热泵式空气调节器的带翅片的热交换器，与附图一起说明本专利技术的。首先，就第1实施例进行说明。先准备通常用于热泵式空气调节器的带翅片的热交换器(见附图说明图1)，在用有机溶剂洗净后，将混合了含碳氟及氯硅烷基的物质的非水系溶剂涂布于作为与空气进行热交换的传热面的空气一侧的传热面表面上，在含水分的气氛中，于200℃烘焙约30分钟，此时，空气一侧的传热面表面上便有-OH基团露出，含氟的氯硅烷系表面活性剂中的氯硅烷基与-OH基团发生脱氯化氢反应，于是，在表面上生成如下的结构 从而，可以如图2所示地使含氟的硅氧烷碳氟系涂盖膜4与具翅片的热交换器的传热翅片1的表面成为以化学键结合起来的状态。例如，将CF3CH2O(CH2)15SiCl3溶解在80%正十六烷、12%四氯化碳、8%氯仿组成的溶液中，调节至几个%的浓度，涂布于具翅片的热交换器的传热翅片1的表面，在含水分的气氛中于200℃烘焙约30分钟，则生成 键，形成1-5微米厚的碳氟系涂盖膜4(见图2)。而且，对该单分子膜即使进行网纹状划线试验，也几乎不发生剥离。此时，若再往混合了含碳氟基及氯硅烷基的物质的非水系溶剂中加入作为上述物质的交联剂的SiXsCl4-s(X为H或烷基之类的取代基，s为0或1或2)，(例如3重量%的SiCl4)，则 键通过 键而形成三维交联，与不添加SiCl4的场合来相比，可形成硬度约为二倍的碳氟系涂盖膜。下面，就第2实施例进行说明。与第1实施例一样，准备好具翅片的热交换器(见图1)，以有机溶剂洗净后，涂布混合了含碳氟基及烷氧基硅烷基的物质的醇溶剂，再在200℃烘焙约30分钟后，由于空气一侧的传热面的表面上露出了-OH基，含氟的烷氧基硅烷系表面活性剂的烷氧基与此-OH基发生脱醇反应，于是在表面上生成如下的结构， 从而可以如图3所示地使含氟的硅氧烷基碳氟系涂盖膜4与带翅片的热交换器的传热翅片1的表面成为以化学键结合起来的状态。例如，将CF3CH2O(CH2)15Si(OCH3)3溶于乙醇，调节至约10%的浓度，涂布于带翅片的热交换器的传热翅片1的表面，在200℃烘焙约30分钟，则生成 键，形成1-5微米厚的碳氟系涂盖膜4(见图3)。而且，对该单分子膜即使进行网纹划线试验，也几乎不发生剥离。此时，若再往混合了含有碳氟基及烷氧基硅烷基的物质的溶剂中加入作为上述物质的交联剂的SiYt(OA)4-t(Y为烷基之类的取代基，OA为烷氧基(但A可为H或烷基)，t为0或1或2)则 键通过 键而形成三维交联，在添加Si(OCH3)4的场合，可形成约2-2.5倍硬度的碳氟系涂盖膜;在添加Si(OCH3H7)4的场合，可形成约4倍硬度的碳氟系涂盖膜。又，用混合了含再分散添加20%的碳氟系聚合物(聚四氟乙烯)的微粒的碳氟基及烷氧基硅烷基的物质的非水系溶剂进行同样的涂布时，此时形成的碳氟系涂盖层的硬度和已往的差不多，但其粘合强度较已有技术有极大的提高，且具有优异的拒水性。再有，在上述实施例中，若使用CF3CH2O(CH2)15Si(OCH3)3作为试剂，但如在烷基链部分内带有C＝C基和C≡C基，则在形成涂膜后，因可用5兆拉德的电子辐射进行交联，也可容易地进一步得到约10倍硬度的涂膜。另外，作为碳氟系表面活性剂，除上述者外，也可用CF3(CF2)7(CH2)2Si(OC2H5)3，CF3(CH2CH2)2Si(CH3)2(CH2)15Si(OCH3)3，F(CH2)4(CH2)2Si(CH3)2(CH2)9Si(OCH3)3，CF3COO(CH2)15Si(OC2H5)3等。又，在上述两个实施例之任一个中，如果预先在热交换器的空气一侧的传热面的表面作成超微细级或微细级的凹凸状，则可更大地提高其拒水性能。这样，预先在热交换器的空气一侧的传热面表面形成超微细级或微细级的凹凸状之后，再按第1或第2实施例那样形成碳氟系涂盖膜时，其对水的接触角大致为130-140度。热交换器的空气一侧的传热表面上的超微细级或微细级的凹凸状结构可用以下方法形成按约1∶1的浓度比混合直径在1-20μm(最好是约10μm)的二氧化硅微粒及硅酸盐玻璃(例如，旭硝子(株)的ミクロシ ア-ゲルDF10-60A或120A)以及硅酸盐玻璃(例如，信越化学工业(株)的硬质涂盖剂KP-1100A或1100B和东京应化工业(株)的Si-80000)，用浇铸法涂布于热交换器的空气一侧的传热面的表面后，在500℃烘焙30分钟或再进行等离子体研磨(プラズマアッシソグ)(300W约20分钟)，作成微细级(1-20μm)的具凹凸面的玻璃覆膜;或者，用喷砂法，电解蚀刻法或以使用氢氟酸的化学蚀刻法对热交换器的空气一侧的传热面表面进行超微细级(0.1-1.0μm)的粗糙化处理，或用砂纸擦磨使之粗糙化等。如上所述，本专利技术为将混合了含碳氟基及氯硅烷基的物质的非水系溶剂涂布于空气一侧的传热面表面，再加热烘焙以形成碳氟系涂盖膜;或者，将混合了含碳氟基及烷氧基硅烷基物质的溶剂涂布于空气一侧的传热面表面，再加热烘焙以形成碳氟系涂盖膜;或者，进一步地，在形成碳氟系涂盖膜之前，先在热交换器的空气一侧的传热面表面上形成超微细级或微细级的凹凸状结构，一样地把热交换器的空气一侧的传热面表面制成具有拒水性，又，由于这种覆膜的高粘合强度，使热交换器的空气一侧的传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，其特征在于，在其空气传热面一侧的表面上形成由含碳氟基及氯硅烷基物质聚合而成的聚合物层，或者形成由含碳氟基及烷氧基硅烷基物质聚合而成的聚合物层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：茂木仁，横山昭一，曾我真守，尾崎伸司，小川一文，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]