(57)【要約】【課題】伝熱フィン等が存在しない扁平管に対して良好に防食効果を発揮させることにより、使用寿命の長大化を図ること。【解決手段】複数の冷媒流路２１が並設された扁平管２０と、扁平管２０の表面を被覆する態様で設けられ、かつ供給された水を保持する保水材４０とを備え、冷媒流路２１を通過する冷媒と保水材４０で保持される水とを熱交換させることにより、冷媒を冷却して水を気化させる気化式熱交換器１０であって、扁平管２０を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属により構成され、かつ保水材４０に接触しつつ扁平管２０に電気的に接続される態様で配設された犠牲電極５０を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷媒流路が並設された扁平管と、
前記扁平管の表面を被覆する態様で設けられ、かつ供給された水を保持する保水材と
を備え、
前記冷媒流路を通過する冷媒と前記保水材で保持される水とを熱交換させることにより、該冷媒を冷却して該水を気化させる気化式熱交換器であって、
前記扁平管を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属により構成され、かつ前記保水材に接触しつつ該扁平管に電気的に接続される態様で配設された犠牲電極を備えたことを特徴とする気化式熱交換器。
【請求項２】
前記扁平管に対して水を供給する水供給部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の気化式熱交換器。
【請求項３】
前記保水材は、金属薄膜層を介して前記扁平管の表面を被覆する態様で設けられ、
前記犠牲電極は、前記金属薄膜層を構成する金属に対して、イオン化傾向が同等の金属、あるいはイオン化傾向の高い金属により構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の気化式熱交換器。
【請求項４】
前記保水材は、金属薄膜層を介して前記扁平管の表面を被覆する態様で設けられ、
前記犠牲電極は、前記金属薄膜層を構成する金属よりもイオン化傾向の低い金属により構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の気化式熱交換器。
【請求項５】
前記扁平管は、互いに離隔した態様で並ぶよう配置され、
前記犠牲電極は、前記扁平管のそれぞれに設けられた保水材に同時に接触する態様で配設されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の気化式熱交換器。
【請求項６】
前記扁平管を構成する金属は、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の気化式熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気化式熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷媒が通過する冷媒流路を有する冷媒管部を備えた気化式熱交換器が知られている。この気化式熱交換器は、冷媒流路を通過する冷媒を冷却するための水を保持する湿潤層を冷媒管部の表面に備えており、冷媒と水とを熱交換させることにより、冷媒を冷却して水を気化させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、このような気化式熱交換器では、冷媒管部の腐食を防止する必要があり、例えば特許文献２に提案されているような防食技術を適用することが考えられる。この防食技術は、冷媒管部である扁平管に該冷媒管部と同様の金属材料から構成される伝熱フィンを装着するとともに、該伝熱フィンが装着されない扁平管の非装着部に該扁平管を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属からなる防食部材を接触することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１６９８６１号公報
【特許文献２】特開２０１７−１３３８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献２に提案されているような防食技術では、防食部材を扁平管に接触させる必要があるが、扁平管（冷媒管部）の表面に湿潤層が設けられている場合には、防食部材を扁平管の表面に接触させることができない。特に、扁平管（冷媒管部）の表面には、湿潤層を接着させるための接着材が塗布されているのが一般的であり、この接着材が絶縁性の樹脂材であることにより、防食部材を扁平管の表面に接触させて防食効果を得ることは困難である。しかも特許文献２に提案されている防食技術では、扁平管の非装着部以外の領域については、伝熱フィンを犠牲電極として利用することを前提としており、伝熱フィンが存在しない気化式熱交換器への適用な困難である。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みて、伝熱フィン等が存在しない扁平管に対して良好に防食効果を発揮させることにより、使用寿命の長大化を図ることができる気化式熱交換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る気化式熱交換器は、複数の冷媒流路が並設された扁平管と、前記扁平管の表面を被覆する態様で設けられ、かつ供給された水を保持する保水材とを備え、前記冷媒流路を通過する冷媒と前記保水材で保持される水とを熱交換させることにより、該冷媒を冷却して該水を気化させる気化式熱交換器であって、前記扁平管を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属により構成され、かつ前記保水材に接触しつつ該扁平管に電気的に接続される態様で配設された犠牲電極を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記気化式熱交換器において、前記扁平管に対して水を供給する水供給部材を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記気化式熱交換器において、前記保水材は、金属薄膜層を介して前記扁平管の表面を被覆する態様で設けられ、前記犠牲電極は、前記金属薄膜層を構成する金属に対して、イオン化傾向が同等の金属、あるいはイオン化傾向の高い金属により構成されたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上記気化式熱交換器において、前記保水材は、金属薄膜層を介して前記扁平管の表面を被覆する態様で設けられ、前記犠牲電極は、前記金属薄膜層を構成する金属よりもイオン化傾向の低い金属により構成されたことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記気化式熱交換器において、前記扁平管は、互いに離隔した態様で並ぶよう配置され、前記犠牲電極は、前記扁平管のそれぞれに設けられた保水材に同時に接触する態様で配設されたことを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記気化式熱交換器において、前記扁平管を構成する金属は、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、扁平管を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属により構成された犠牲電極が、保水材に接触しつつ扁平管に電気的に接続される態様で配設されているので、保水材に保持される水を防食電流経路として利用することで、扁平管の腐食を防止することができる。これにより、伝熱フィン等が存在しない扁平管に対して良好に防食効果を発揮させることにより、使用寿命の長大化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である気化式熱交換器の要部を示す正面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態である気化式熱交換器の要部を示す側面図である。
【図３】図３は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、犠牲電極の働きについて説明するための説明図である。
【図５】図５は、犠牲電極の働きについて説明するための説明図である。
【図６】図６は、犠牲電極の働きについて説明するための説明図である。
【図７】図７は、犠牲電極の働きについて説明するための説明図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態である気化式熱交換器の変形例の要部を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る気化式熱交換器の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１〜図３は、それぞれ本発明の実施の形態である気化式熱交換器の要部を示すもので、図１は正面図、図２は側面図、図３は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００１７】
ここで例示する気化式熱交換器１０は、複数（図示の例では２つ）の扁平管２０、散水部材（水供給部材）３０、保水材４０、犠牲電極５０を備えて構成されている。
【００１８】
扁平管２０は、例えばアルミニウムやアルミニウムを含む合金等の金属から構成されるもので、扁平状に形成された平板状部材である。かかる扁平管２０は、前後方向が厚み方向となり、その大きさが幅方向となる左右方向の大きさ及び高さ方向となる上下方向の大きさよりも小さい。
【００１９】
これら扁平管２０には、上下方向に沿って延在する複数の冷媒流路２１が、互いに離隔する態様で左右方向に並ぶよう設けられている。これら冷媒流路２１は、それぞれの下端部が入口側ヘッダ２２に連通し、それぞれの上端部が出口側ヘッダ２３に連通している。入口側ヘッダ２２は、左右方向に沿って延在し、供給された冷媒を各冷媒流路２１に流通させるものである。出口側ヘッダ２３は、左右方向に沿って延在し、各冷媒流路２１を通過した冷媒を流出させるものである。これら入口側ヘッダ２２及び出口側ヘッダ２３は、扁平管２０と同様に例えばアルミニウムやアルミニウムを含む合金等の金属から構成されるもので、該扁平管２０と一体的に形成されている。
【００２０】
上記扁平管２０の表面、すなわちこれら扁平管２０の前面、後面、上面、下面、側面の全域には、メッキ処理が施されることにより金属薄膜層２５が形成されている。金属薄膜層２５は、例えば亜鉛等の金属から構成されている。
【００２１】
散水部材３０は、例えば、扁平管２０の上方域にて前後方向に沿って延在する長尺筒状部材である。つまり、散水部材３０は、扁平管２０の上方域にて、これら扁平管２０を跨る態様で延在している。この散水部材３０は、下方側部分に複数の図示せぬ孔が形成されており、自身に流入した水を孔より吐出することで、扁平管２０に対して水を継続的に供給するものである。
【００２２】
保水材４０は、樹脂材（レーヨン、ナイロン及びアクリル等の樹脂）により形成された樹脂製繊維により構成されており、金属薄膜層２５の全域に耐水性接着剤４１を介して接着されている。つまり、保水材４０は、扁平管２０の表面を被覆する態様で設けられている。このような保水材４０は、散水部材３０より供給された水を毛細管現象により吸引して保持するものである。
【００２３】
犠牲電極５０は、複数（図示の例では２つ）設けてあり、前後方向に沿って延在する長尺状部材である。これら犠牲電極５０は、２つの扁平管２０の上部の保水材４０に跨る態様で配置されている。
【００２４】
これら犠牲電極５０は、扁平管２０を構成する金属（例えばアルミニウムを含む合金）や金属薄膜層２５を構成する金属（例えば亜鉛）よりもイオン化傾向の高い金属（例えばマグネシウムや純アルミニウム）により構成されており、導線５１を通じて出口側ヘッダ２３に接続されることで、扁平管２０と電気的に接続されている。
【００２５】
尚、図１中の符号６０は、ファンである。このファン６０は、駆動する場合に、扁平管２０の間に空気を送風させるものである。
【００２６】
以上のような構成を有する気化式熱交換器１０においては、入口側ヘッダ２２に供給された冷媒が、各冷媒流路２１を下方から上方に向けて通過することで、保水材４０に保持された水と冷媒とを熱交換させ、これにより該冷媒を冷却して該水を気化させることができる。
【００２７】
そして、上記気化式熱交換器１０では、水を気化させる機能を発揮しながら、次のようにして扁平管２０の腐食を防止することができる。図４〜図７は、それぞれ扁平管２０の腐食を防止するメカニズム、すなわち犠牲電極５０の働きについて説明するための説明図であり、図１及び図２に示した気化式熱交換器１０の要部の構成を更に模式的に示すものである。
【００２８】
気化式熱交換器１０は、初期の状態では、図４に示すように耐水性接着剤４１が物理的に扁平管２０を保護している。その後、図５に示すように耐水性接着剤４１が劣化した場合、気化式熱交換器１０は、劣化個所については金属薄膜層２５が物理的に扁平管２０を保護する。そして、図６に示すように金属薄膜層２５が劣化して扁平管２０の一部が保水材４０の保持された水に露出された場合、気化式熱交換器１０は、金属薄膜層２５から保水材４０の水に対して金属イオン（亜鉛イオン）を放出して電気的中性を保つようにし、電気化学的に扁平管２０を保護する。
【００２９】
更に、図７に示すように金属薄膜層２５の劣化が進展した場合、気化式熱交換器１０は、扁平管２０を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属により構成される犠牲電極５０から保水材４０の水に対して金属イオン（例えばマグネシウムイオン）を放出し、保水材４０の水を防食電流経路Ｉとして利用して該水の電気的中性を保つようにし、電気化学的に扁平管２０を保護する。
【００３０】
以上説明したように、本発明の実施の形態である気化式熱交換器１０によれば、扁平管２０を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属により構成された犠牲電極５０が、保水材４０に接触しつつ扁平管２０に電気的に接続される態様で配設されているので、保水材４０に保持される水を防食電流経路Ｉとして利用することで、扁平管２０の腐食を防止することができる。これにより、伝熱フィン等が存在しない扁平管２０に対して良好に防食効果を発揮させることにより、使用寿命の長大化を図ることができる。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
【００３２】
上述した実施の形態では、扁平管２０が前後方向に沿って並設されるものとして説明したが、図１〜図３に示した前後方向及び左右方向は、説明の便宜上用いたものであり、本発明においては、扁平管が左右方向に沿って並設されていてもよい。
【００３３】
上述した実施の形態では、犠牲電極５０が２つの扁平管２０の上部の保水材４０に跨る態様で配置されていたが、図８に示すように、本発明の気化式熱交換器１１は、他の犠牲電極５２が２つの扁平管２０の下部の保水材４０に接した状態でこれら保水材４０を跨る態様で配置されていてもよい。この場合、他の犠牲電極５２は、導線５３を通じて入口側ヘッダ２２に接続されることで、扁平管２０と電気的に接続されている。また本発明においては、図には明示しないが、２つの扁平管２０の上部の保水材４０に跨る態様で配置された犠牲電極５０に代わって、２つの扁平管の下部の保水材に接した状態でこれら保水材を跨る態様で犠牲電極が配置されていてもよい。
【００３４】
上述した実施の形態では、犠牲電極５０は、金属薄膜層２５を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属により構成されていたが、本発明においては、犠牲電極は、金属薄膜層を構成する金属に対して、イオン化傾向が同等の金属により構成されていてもよい。
【００３５】
これによっても、犠牲電極が、扁平管を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属により構成されていることで、保水材の水を防食電流経路として利用して扁平管の腐食を防止することができ、伝熱フィン等が存在しない扁平管に対して良好に防食効果を発揮させることにより、使用寿命の長大化を図ることができる。
【００３６】
上述した実施の形態では、犠牲電極５０は、扁平管２０を構成する金属及び金属薄膜層２５を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属により構成されていたが、本発明においては、犠牲電極は、扁平管を構成する金属よりもイオン化傾向が高く、かつ金属薄膜層を構成する金属よりもイオン化傾向が低い金属により構成されていてもよい。
【００３７】
これによっても、犠牲電極が、扁平管を構成する金属よりもイオン化傾向の高い金属により構成されていることで、保水材の水を防食電流経路として利用して扁平管の腐食を防止することができ、伝熱フィン等が存在しない扁平管に対して良好に防食効果を発揮させることにより、使用寿命の長大化を図ることができる。
【００３８】
上述した実施の形態では、保水材４０は、金属薄膜層２５を介して扁平管２０の表面を被覆する態様で設けられていたが、本発明においては、金属薄膜層が介在せずに、接着剤を介して扁平管２０の表面に保水材が設けられていてもよい。
【００３９】
上述した実施の形態では、水供給部材である散水部材３０が長尺筒状部材であるものとして説明したが、本発明においては、水供給部材は、均一な散水が可能であればよく、例えば、スプレーノズルやスポンジのようなものであってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０  気化式熱交換器
２０  扁平管
２１  冷媒流路
２２  入口側ヘッダ
２３  出口側ヘッダ
２５  金属薄膜層
３０  散水部材
４０  保水材
４１  耐水性接着剤
５０  犠牲電極
５１  導線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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