(57)【要約】【課題】室外熱交換器のフィンに対して、塩害の著しい地域では、耐食性向上のために、アルミニウムの基板の上に、有機コーティング膜を形成することが提案されている。従来、最表面のコーティング膜には、暖房時を考慮して、親水性の有機化合物が用いられていた。しかし、室外熱交換器を凝縮器として用いる場合には、親水性の有機コーティング膜では、腐食防止効果が不十分となる課題があった。【解決手段】冷房専用空気調和装置（１００）の凝縮器（４）のフィン（１０）は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる基板（２０）と、基板（２０）の最表面に配置された疎水性の有機化合物層（２１）とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷房専用空気調和装置（１００）の凝縮器（４）のフィン（１０，１０１）であって、
前記フィンは、
アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、複数の伝熱管（３０）を配置するための穴（１７）または切り欠き（１７１）が形成された基板（２０）と、
前記基板の最表面に配置された疎水性の有機化合物層（２１）と、
を備えた、
凝縮器のフィン。
【請求項２】
前記有機化合物層の厚みが０．５μｍ以上１０μｍ以下である、
請求項１に記載の凝縮器のフィン。
【請求項３】
前記有機化合物層はエポキシ系、ウレタン系、ポリエステル系、アクリル系、フッ素系有機化合物のいずれか、または、その組み合わせである、
請求項１または２に記載の凝縮器のフィン。
【請求項４】
前記有機化合物層の接触角は、５０°以上である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の凝縮器のフィン。
【請求項５】
前記基板の端面には、前記有機化合物層は形成されていない、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の凝縮器のフィン。
【請求項６】
前記基板の厚みは、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の凝縮器のフィン。
【請求項７】
前記基板の幅は、１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の凝縮器のフィン。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の複数のフィンと、
前記複数のフィンの穴または切り欠きに配置され、前記複数のフィンと一体化された伝熱管と、
を備えた凝縮器であって、
前記フィンのフィンピッチは、０．５ｍｍ以上４．００ｍｍ以下である、
凝縮器。
【請求項９】
請求項８に記載の凝縮器と、
圧縮機（１）と、
を備えた冷房専用空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に有機物層を配置した、凝縮器のフィン。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置の熱交換器に用いられるアルミニウムフィンでは、アルミニウムの耐食性を向上させるために、アルミニウム基材の表面に有機膜をコーティングすることが行われている（たとえば、特許文献１（特開２０１０−２２３５１４号公報）参照。）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、アルミニウム基材の表面に塗布される有機膜の最表面のものは、親水性の有機膜が用いられていた。その理由は、次のとおりである。空気調和装置において室内の暖房運転を行うとき、室外熱交換器は、蒸発器として用いられる。このとき、蒸発器は、フィンに着霜する可能性がある。疎水性のコーティングの場合、着霜した水分が塊りとなり、空気の流れを阻害する上に、排水性を悪くする。親水性であれば、水分はフィンの表面に一様に付着し、塊にはなりにくい。
【０００４】
これに対して、冷房専用の空気調和装置の場合、室外熱交換器は凝縮器専用であり、着霜の心配は無い。むしろ、親水性のコーティングを、塩分の多い多湿の環境で使用する場合は、塩分を含む水分のフィンへの付着を招き、腐食防止効果が十分でなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１観点の凝縮器のフィンは、冷房専用空気調和装置の凝縮器のフィンである。フィンは、基板と、有機化合物層とを備える。基板は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。基板は、複数の伝熱管を配置するための穴または切り欠きが形成されている。有機化合物層は、基板の最表面に配置されている。有機化合物層は、疎水性である。
【０００６】
第１観点の凝縮器のフィンは、冷房専用空気調和装置の凝縮器のフィンであり、疎水性の有機化合物が基板の最表面に配置されているために、塩分の多い多湿の環境で使用する場合に、塩分を含む水分がフィンに付着しにくく、基板の腐食防止効果に優れている。
【０００７】
第２観点の凝縮器のフィンは、第１観点の凝縮器のフィンであって、有機化合物層の厚みが０．５μｍ以上１０μｍ以下である。
【０００８】
第２観点の凝縮器のフィンは、有機化合物層の厚みが十分な厚みであるので、十分な疎水性を示し、腐食防止効果に優れる。また、厚みが１０μｍ以下であるので、厚すぎて伝熱性能を大きく低下させることも無い。
【０００９】
第３観点の凝縮器のフィンは、第１観点または第２観点の凝縮器のフィンであって、有機化合物層は、エポキシ系、ウレタン系、ポリエステル系、アクリル系、フッ素系有機化合物のいずれか、または、その組み合わせである。
【００１０】
第４観点の凝縮器のフィンは、第１観点〜第３観点のいずれかの凝縮器のフィンであって、有機化合物層の接触角は、５０°以上である。
【００１１】
第４観点の熱交換器のフィンは、有機化合物層の接触角が５０°以上であるので、十分な撥水性を示す。
【００１２】
第５観点の凝縮器のフィンは、第１観点〜第４観点のいずれかの凝縮器のフィンであって、基板の端面には、有機化合物層は形成されていない。
【００１３】
第５観点の凝縮器のフィンは、基板の端面には、有機化合物層は形成されていないので、基板を加工する前に、基板の表面に有機化合物を塗布しておくことができる。
【００１４】
第６観点の凝縮器のフィンは、第１観点〜第５観点のいずれかの凝縮器のフィンであって、基板の厚みは、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。
【００１５】
第７観点の凝縮器のフィンは、第１観点〜第６観点のいずれかの凝縮器のフィンであって、基板の幅は、１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。
【００１６】
凝縮器は、フィンと、伝熱管を備える。フィンは、第１観点〜第７観点のいずれかの凝縮器のフィンである。伝熱管は、複数のフィンの穴または切り欠きに挿入され、複数のフィンと一体化されている。フィンのフィンピッチは、０．５ｍｍ以上４．００ｍｍ以下である。
【００１７】
冷房専用空気調和装置は、凝縮器と、圧縮機と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の空気調和装置１００の冷媒回路図。
【図２Ａ】第１実施形態の室外機５０の概略を示す上面図。
【図２Ｂ】第１実施形態の室外機５０の概略を示す正面図。
【図３】第１実施形態の凝縮器４の側面図。
【図４】第１実施形態の凝縮器４のＡＡ断面図。
【図５】第１実施形態の熱交換器のフィン１０の構成を模式的に示す断面図。
【図６】変形例１Ａの熱交換器のフィン１０１の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
（１）全体構成
第１実施形態の空気調和装置１００の冷媒回路を図１に示す。また、第１実施形態の空気調和装置１００の室外機５０の概略を図２Ａ、２Ｂに示す。図２Ａは、上から見た上面図であり、図２Ｂは、前から見た正面図（側面図）である。図２Ａ、２Ｂには、前、後、右、左、上、下の向きを記入してある。
【００２０】
本実施形態の空気調和装置１００の冷媒回路は、圧縮機１と、凝縮器４と、膨張弁５と、蒸発器６とを備えている。本実施形態の室外機５０は、仕切り板８によって、図２Ａの右側の機械室と、左側の熱交換室とに分けられている。機械室には、圧縮機１と膨張弁５が配置されている。熱交換室には、凝縮器４と、凝縮器４に空気を送るファン３とが配置されている。本実施形態の室内機（図示せず）は、蒸発器６と、蒸発器６に空気を送るファン７とを有している。本実施形態においては、２つの熱交換器において、冷媒の流れを変更して、凝縮器と蒸発器とを切り換えて用いることは無い。つまり、本実施形態の空気調和装置１００は、冷房専用機である。
【００２１】
本実施形態の空気調和装置１００の室外機５０においては、筐体２の中に、凝縮器４、ファン３、圧縮機１が配置されている。筐体の後面、左側面、前面には、空気が通過するように穴が開けられている。ファン３を回転させることによって、空気は、後面、または、左側面より、筐体２の内部に取り込まれ、凝縮器４を通過する間に冷媒と熱交換を行い、前面に排出される。
【００２２】
（２）凝縮器４
本実施形態の凝縮器４の概略の上面図、正面図を図２Ａ、２Ｂに、一部分を側面から見た図を図３に、図２Ａの凝縮器４のＡＡ断面図を図４に示す。
【００２３】
本実施形態の凝縮器４は、伝熱管３０と、フィン１０とを備えている。伝熱管３０は金属製である。伝熱管３０の材料は、銅またはアルミニウムを含む。伝熱管３０は内部に冷媒を流す。フィン１０は、穴１７を有し、穴１７に挿入された伝熱管３０と接触している。フィン１０は、冷媒と空気の熱交換を促進する。
【００２４】
凝縮器４は、筐体２の左側面と後面に沿って直線部分４ｂが、２つの直線部分４ｂの間に湾曲部４ａが配置され、全体としてＬ字形状となっている。伝熱管３０もほぼ同様の形状であって、熱交換器の湾曲部４ａでは、直角に曲げられている。
【００２５】
図２Ａの凝縮器４のＡＡ断面図を、図４に示す。図４は、フィン１０ａ〜１０ｃの配置を示す図である。本実施形態においては、もっとも風上のフィン１０ａから、風下に向かってフィン１０ｂ、フィン１０ｃが３列に並べられている。フィンの配列は、熱交換量に応じて、１列、２列であっても良い。
【００２６】
（３）フィン１０
図５は、フィン１０の断面の構成を模式的に示したものである。
【００２７】
フィン１０は、基板２０と、疎水性の有機化合物層２１とを備えている。有機化合物層２１の水に対する接触角の一例は、７６°である。好ましくは５０°以上である。有機化合物層の接触角が５０°以上であると、十分な疎水性を示す。
【００２８】
基板２０の厚みｔは、たとえば、０．１１５ｍｍである。好ましくは、０．０５ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下である。より好ましくは、０．９ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以下である。基板２０の材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。基板２０の材料は、アルミニウムを９５％以上９９．９％以下含んでも良い。
【００２９】
フィン１０ａ〜１０ｃそれぞれの基板の幅ｗは、１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。１５ｍｍ以上１００ｍｍ以下がより好ましい。
【００３０】
また、図３に示すように、隣接するフィンの間隔をフィンピッチＦＰとする。本実施形態におけるフィンピッチＦＰは、０．５ｍｍ以上４．００ｍｍ以下である。より好ましくは、１．２ｍｍ以上１．８ｍｍ以下である。
【００３１】
フィン１０（基板２０）は、リボン状に細長い板であり、その長手方向に等間隔に穴１７が形成されている。穴１７には、伝熱管３０が挿入される。フィン１０には、穴１７の周囲にカラー１６が形成されており、フィン１０と伝熱管３０の接触が面的に広がっている。
【００３２】
有機化合物層２１は、図５に示すように、基板２０の両表面に形成されている。有機化合物層２１は、最表面に形成されている。有機化合物層２１の厚みは、０．５μｍ以上１０μｍ以下である。有機化合物層２１は、疎水性有機化合物である。有機化合物層２１は、エポキシ系、ウレタン系、ポリエステル系、アクリル系、フッ素系有機化合物のいずれか、または、その組み合わせであってもよい。エポキシ系樹脂であっても良い。
【００３３】
（４）特徴
（４−１）
本実施形態の凝縮器４のフィン１０は、基板２０と、有機化合物層２１とを備えている。基板２０の材料は、アルミニウムまたはアルミニウム合金である。有機化合物層２１は、基板２０の最表面に配置されている。有機化合物層２１は疎水性である。
【００３４】
本実施形態のフィン１０は、冷房専用の空気調和装置１００の室外熱交換器で利用する。この場合、室外熱交換器は凝縮器４である。
【００３５】
本実施形態のフィン１０は、凝縮器として用いるので、着霜の恐れは無い。疎水性の有機化合物層２１を最表面に備えているので、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の基板２０の腐食防止効果に優れている。
【００３６】
有機化合物層２１の水に対する接触角は、５０°以上である。有機化合物層の接触角が５０°以上であるので、十分な疎水性を示す。
【００３７】
（４−２）
本実施形態の凝縮器４のフィン１０は、有機化合物層２１の厚みが０．５μｍ以上１０μｍ以下である。
【００３８】
本実施形態の凝縮器４のフィン１０は、有機化合物層２１の厚みが０．５μｍ以上と十分な厚みであるので、十分な疎水性を示し、腐食防止効果に優れる。また、１０μｍ以下にしているので、厚すぎて伝熱性能を大きく低下させることも無い。
【００３９】
（４−３）
本実施形態の有機化合物層２１は、エポキシ系、ウレタン系、ポリエステル系、アクリル系、フッ素系有機化合物のいずれか、または、その組み合わせである。特に、エポキシ系有機化合物が好ましい。
【００４０】
（４−４）
本実施形態の凝縮器４のフィン１０の、基板２０の端面には、有機化合物層２１は形成されていない。
【００４１】
基板２０の端面には、有機化合物層２１は形成されていないので、基板２０を加工する前に、基板２０の表面に有機化合物層２１を塗布しておくことができる。その後で、基板２０を切断して、切断面が出てもかまわないので、製造工程が簡単になる。
【００４２】
（４−５）
本実施形態の凝縮器４のフィン１０の基板２０は、厚みが、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。また、基板２０の幅は、１０ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。フィンピッチＦＰは、０．５ｍｍ以上４．００ｍｍ以下である。
【００４３】
（５）変形例１Ａ
第１実施形態では、フィン１０の基板２０に伝熱管３０を挿入するための穴１７が形成されていた。この穴１７は、基板２０の端部と繋がっていてもよい。すなわち、穴の代わりに切り欠きが形成されていても良い。図６に示すように、変形例１Ａのフィン１０１では、穴１７ではなく、切り欠き１７１が形成されている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００４４】
変形例１Ａのフィン１０１においても、（４）で説明したのと同様の作用効果が得られる。
【００４５】
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう
【符号の説明】
【００４６】
１        圧縮機
２        筐体
３、７    ファン
４        凝縮器
５        膨張弁
６        室内熱交換器
１０、１０ａ〜１０ｃ、１０１  フィン
１６      カラー
１７      穴
１７１    切り欠き
２０      基板
２１      有機化合物層
３０      伝熱管
５０      室外機
１００    空気調和装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４７】
【特許文献１】特開２０１０−２２３５１４号公報
【図１】
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【図２Ａ】
2020060323.tif 000004
【図２Ｂ】
2020060323.tif 000005
【図３】
2020060323.tif 000006
【図４】
2020060323.tif 000007
【図５】
2020060323.tif 000008
【図６】
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