(57)【要約】  【課題】冷蔵庫等に用いられるフィンアンドチューブ型熱交換器の塗装において、高腐食環境下に置かれた場合でも優れた密着性や防食効果を発揮することができる。  【解決手段】一定間隔をおいて平行に配置する多数のフィン１２と、フィン１２に直角に挿入された内部を流体が流動するＵ字状のチューブ１３と、Ｕ字状のチューブ１３を接続するリターンベンド１４とを備え、リターンベンド１４の表面を微細な凹凸状１５にして表面積を増やした箇所に塗装を施したことで、高腐食環境下に置かれ、塗膜層内部に硫黄系やカルボン酸などの腐食性物質が徐々に侵入してきた場合でも、表面積を増やした効果により塗膜密着度が維持されるので、塗膜浮きの発生がなく、腐食が促進されることはないので優れた防食効果を発揮することができ、冷凍システムとして長期間運転が維持できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定間隔をおいて平行に配置する多数のフィンと、前記フィンに直角に挿入された内部を流体が流動するＵ字状のチューブと、前記Ｕ字状のチューブを接続するリターンベンドとを備え、前記リターンベンドの表面を微細な凹凸状に加工した箇所に塗装を施したことを特徴とするフィンアンドチューブ型熱交換器。
【請求項２】
前記フィン、前記Ｕ字状のチューブの表面を微細な凹凸状に加工した箇所に塗装を施したことを特徴とする請求項１記載のフィンアンドチューブ型熱交換器。
【請求項３】
一定間隔をおいて平行に配置する多数のフィンと、前記フィンに直角に挿入された内部を流体が流動するＵ字状のチューブと、前記Ｕ字状のチューブを接続するリターンベンドとを備え、前記リターンベンドの表面に塗装を行う前に、前記リターンベンドの表面を微細な凹凸状に加工したフィンアンドチューブ型熱交換器の製造方法。
【請求項４】
前記リターンベンドの表面を凹凸状に加工する方法は、薬品などで表面をエッチングあるいは化成処理反応させたことを特徴とする請求項３記載のフィンアンドチューブ型熱交換器の製造方法。
【請求項５】
前記リターンベンドの表面を凹凸状に加工する方法は、ガラスビーズ、アルミナなど研磨作用がある材料を用いて、エアーブラスト噴射装置など自動装置で噴射させたことを特徴とする請求項３記載のフィンアンドチューブ型熱交換器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷蔵庫等に用いられるフィンアンドチューブ型熱交換器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に冷蔵庫用のフィンアンドチューブ型熱交換器（エバポレータ）は庫内雰囲気環境に曝された状態にあり、特に業務用冷蔵庫は庫内に腐食性の強いガスが発生するような食品を多量に保存し、家庭用冷蔵庫と比べると食品にラップなどをしていない場合が多いため腐食性の強いガスが発生しやすい。例えば、タマゴ、マヨネーズ、チーズ、魚介類などから硫黄系ガスが発生し、マヨネーズ、ソース、パン酵母菌などからカルボン酸（酢酸、蟻酸などの有機酸）が発生する。また食品が腐敗するとき、食品そのものがもつタンパク質及び脂肪質などの有機物が酸化分解や加水分解を起こし、硫黄系ガス、カルボン酸、アンモニアガス、エチレンガスが発生する。
【０００３】
最近では病原性大腸菌Ｏ−１５７の問題より漂白剤、殺菌剤または消毒用アルコールが使用される頻度が高くなってきている。漂白剤、殺菌剤は次亜塩素酸ナトリウムなどが使われ、塩素系ガスが発生する。消毒用アルコールは酸化分解よりカルボン酸が発生する。このように庫外から冷蔵庫の扉の開け閉めより庫内に腐食性ガスが進入してくる。
【０００４】
以上のような腐食環境下に庫内が曝されると冷蔵庫を冷却するときに発生する結露水に腐食媒である硫黄、蟻酸や酢酸などのカルボン酸、塩素などが溶け込み、さらにデフロストなどをすることにより乾湿の繰り返しが起こり、フィンやチューブ腐食が始まる。腐食が始まると白錆、黒錆、緑青などの腐食生成物が発生する。このような腐食生成物が発生するとファンからの風により腐食生成物が剥離して飛ばされ、庫内にある食品に付着して商品価値がなくなるという問題が起こる。さらに腐食が促進されるとチューブが腐食電池作用によって孔食され、ついには冷媒ガスリークに至り、冷えなくなるという致命的な欠陥に繋がるという問題があった。
【０００５】
従来、以上のようなフィンアンドチューブ型熱交換器の腐食を防止する技術としては熱交換器組立て後に熱交換器全面に防錆塗料を塗装することが主体で行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
以下、図面を参照しながら従来の技術を説明する。
【０００７】
図３は従来のフィンアンドチューブ型熱交換器の概略構成図、図４は従来のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部断面図である。
【０００８】
図３に示すように、従来のフィンアンドチューブ型熱交換器１は、一定間隔をおいて平行に配置する多数のフィン２と、フィン２に直角に挿入された内部を流体が流動するＵ字状のチューブ３と、Ｕ字状のチューブ３同士を接続するリターンベンド４と、を備え、Ｕ字状のチューブ３を拡管することにより、Ｕ字状のチューブ３とフィン２を密着させ、さらにＵ字状のチューブ３の先端とリターンベンド４を接続するために溶接し、流体が流動する回路を形成する。
【０００９】
そして、このフィンアンドチューブ型熱交換器１全面に防錆塗料を浸漬塗装方式またはスプレー塗装方式などの塗装方式で焼付け塗装することによって塗膜層５を形成する。
【００１０】
この塗膜層５の膜厚は、一般的には５〜２５μｍ、１コート１ベークまたは２コート２ベークで焼付け塗装が行われる。
【００１１】
通常、フィン２や、フィン２が挿入されているＵ字状チューブ３については、溶接時の熱影響は少なく、良好な塗膜層が形成される。
【００１２】
一方、図４に示すように、リターンベンド４の表面は、Ｕ字状のチューブ３の先端とリターンベンド４を溶接するときの熱の影響や発生する酸化スケール（酸化皮膜も含む）の影響を受けたまま防錆塗料を塗装した塗膜層５となる。腐食環境が厳しいところにはこの酸化スケールは除去し塗装する場合があるが、表面には酸化皮膜の残渣が残る。
【特許文献１】特開２００３−１３９４８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、リターンベンドに塗装した塗膜層は溶接時の熱の影響や酸化スケール（酸化皮膜も含む）の影響で塗膜密着性がフィンやＵ字状チューブの塗膜密着性に比べて劣る。一般環境下ではリターンベンドの塗膜密着度でも問題にならないが、硫黄系やカルボン酸などの高腐食環境下では塗膜層内部に硫黄系やカルボン酸などの腐食性物質が徐々に侵入してきて、リターンベンドの塗膜密着度では耐えられなくなり、ひいては塗膜の浮き（ブリスター）が発生し、塗膜としての効果がなくなり、腐食が促進され、孔食に至るという課題を有していた。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、リターンベンドの表面を微細な凹凸状にして表面積を増やした箇所に防錆塗料を塗装した塗膜層を施すことで、高腐食環境下に置かれた場合でも、表面積を増やした効果により塗膜密着度が維持されるので塗膜浮きの発生がなく、腐食が促進されることはない優れた防食効果を発揮することができるフィンアンドチューブ型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】
【００１５】
上記従来の課題を解決するために、本発明のフィンアンドチューブ型熱交換器は、前記リターンベンドの表面を微細な凹凸状にして表面積を増やした箇所に塗装を施したものである。
【００１６】
これによって、高腐食環境下に置かれた場合でも、表面積を増やした効果により塗膜密着度が維持されるので塗膜浮きの発生がなく、腐食が促進されることはない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のフィンアンドチューブ型熱交換器は、リターンベンドの表面を微細な凹凸状にして表面積を増やした箇所に塗装を施したことで、高腐食環境下に置かれ、塗膜層内部に硫黄系やカルボン酸などの腐食性物質が徐々に侵入してきた場合でも、表面積を増やした効果により塗膜密着度が維持されるので、塗膜浮きの発生がなく、腐食が促進されることはない優れた防食効果を発揮することができ、冷凍システムとして長期間運転が維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
請求項１に記載の発明は、一定間隔をおいて平行に配置する多数のフィンと、前記フィンに直角に挿入された内部を流体が流動するＵ字状のチューブと、前記Ｕ字状のチューブを接続するリターンベンドとを備え、前記リターンベンドの表面を微細な凹凸状に加工した箇所に塗装を施したものであり、高腐食環境下に置かれた場合でも、微細な凹凸状にして表面積を増やした効果により塗膜密着度が維持されるので塗膜浮きの発生がなく、腐食が促進されることはないので優れた防食効果を発揮することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記フィン、前記Ｕ字状のチューブの表面を微細な凹凸状に加工した箇所に塗装を施したものであり、フィン、Ｕ字状のチューブの塗装密着度をさらに向上させることができ、フィンアンドチューブ型熱交換器全体の防食効果を高めることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、一定間隔をおいて平行に配置する多数のフィンと、前記フィンに直角に挿入された内部を流体が流動するＵ字状のチューブと、前記Ｕ字状のチューブを接続するリターンベンドとを備え、前記リターンベンドの表面に塗装を行う前に、前記リターンベンドの表面を微細な凹凸状に加工したフィンアンドチューブ型熱交換器の製造方法であり、高腐食環境下に置かれた場合でも、微細な凹凸状にして表面積を増やした効果により塗膜密着度が維持されるので塗膜浮きの発生がなく、腐食が促進されることはないので優れた防食効果を発揮することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記リターンベンドの表面を凹凸状にする方法は薬品などで表面をエッチングあるいは化成処理反応させたものであり、表面を微細な凹凸状にすることができ、表面積を増やすことができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記リターンベンドの表面を凹凸状にする方法はガラスビーズ、アルミナなど研磨作用がある材料を用いて、エアーブラスト噴射装置など自動装置で噴射させたものであり、表面を微細な凹凸状にすることができ、表面積を増やすことができる。
【００２３】
以下、本発明によるフィンアンドチューブ型熱交換器の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１のフィンアンドチューブ型熱交換器の概略構成図、図２は、同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部断面図である。
【００２５】
図１に示すように、フィンアンドチューブ型熱交換器１１は、一定間隔をおいて平行に配置する多数のフィン１２と、フィン１２に直角に挿入された内部を流体が流動するＵ字状のチューブ１３と、Ｕ字状のチューブ１３同士を接続するリターンベンド１４とを備え、Ｕ字状のチューブ１３を拡管することにより、Ｕ字状のチューブ１３とフィン１２を密着させ、さらにＵ字状のチューブ１３の先端とリターンベンド１４を接続するために溶接し、流体が流動する回路を形成する。
【００２６】
そして、このフィンアンドチューブ型熱交換器１１全面に防錆塗料を浸漬塗装方式またはスプレー塗装方式などの塗装方式で焼付け塗装することによって塗膜層１６を形成する。
【００２７】
この塗膜層１６の膜厚は、一般的には５〜２５μｍ、１コート１ベークまたは２コート２ベークで焼付け塗装が行われる。
【００２８】
図２に示すように、リターンベンド１４の表面を微細な凹凸状１５にした箇所に防錆塗料を塗装した塗膜層１６を施した構造を有している。
【００２９】
以上のように、本実施の形態においては、リターンベンドの表面を微細な凹凸状にして表面積を増やした箇所に塗装を施したことにより、高腐食環境下に置かれ、塗膜層内部に硫黄系やカルボン酸などの腐食性物質が徐々に侵入してきた場合でも、表面積を増やした効果により塗膜密着度が維持されるので、塗膜浮きの発生がなく、腐食が促進されることはないので優れた防食効果を発揮することができ、冷凍システムとして長期間運転が維持できる。
【００３０】
さらにフィン、Ｕ字状のチューブの表面を微細な凹凸状にした箇所に塗装を施したことにより、フィン、Ｕ字状のチューブの塗装密着度をさらに向上させることができ、フィンアンドチューブ型熱交換器全体の防食効果を高めることができる。
【００３１】
このフィン、Ｕ字状のチューブ、リターンベンドの表面を凹凸状にする方法は薬品などで表面をエッチングあるいは化成処理反応させたものであり、表面を微細な凹凸状にすることができ、表面積を増やすことができる。表面を凹凸状にする薬品は最表面を腐食させ削り取るという理由から硫酸、硝酸、塩酸などの酸系薬品、苛性ソーダなどのアルカリ系薬品が挙げられる。また化成処理反応とは最表面を活性化させる理由からリン酸系皮膜処理や陽極酸化皮膜などが挙げられる。
【００３２】
また、フィン、Ｕ字状のチューブ、リターンベンドの表面を凹凸状にする方法はガラスビーズ、アルミナなど研磨作用がある材料を用いて、エアーブラスト噴射装置など自動装置で噴射させたものであり、表面を微細な凹凸状にすることができ、表面積を増やすことができる。また、ガラスビーズ、アルミナなどの材料は安全性が高く、作業性がよく、工程管理がしやすくなる。さらに自動装置で行うことで作業者の削減ができ、コスト削減が可能となる。
【００３３】
尚、本実施の形態では、フィン、Ｕ字状のチューブ、リターンベンドの表面に微細な凹凸状にした箇所に塗装を施すとしたが、Ｕ字状のチューブとフィンアンドチューブ型熱交換器の出入り口管として用いる直管状のパイプの表面にも同様な処理を施しても、同等の効果が得られることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明のフィンアンドチューブ型熱交換器は、リターンベンドの表面を微細な凹凸状にして表面積を増やした箇所に塗装を施したことで、高腐食環境下に置かれ、塗膜層内部に硫黄系やカルボン酸などの腐食性物質が徐々に侵入してきた場合でも、表面積を増やした効果により塗膜密着度が維持されるので、塗膜浮きの発生がなく、腐食が促進されることはない優れた防食効果を発揮することができ、冷凍システムとして長期間運転が維持できるので、冷凍冷蔵庫用、ショーケース等のフィンアンドチューブ型熱交換器として適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１のフィンアンドチューブ型熱交換器の概略構成図
【図２】同実施の形態のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部断面図
【図３】従来のフィンアンドチューブ型熱交換器の概略構成図
【図４】従来のフィンアンドチューブ型熱交換器の要部断面図
【符号の説明】
【００３６】
１１  フィンアンドチューブ型熱交換器
１２  フィン
１３  Ｕ字状のチューブ
１４  リターンベンド
１５  微細な凹凸状表面
１６  塗膜層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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