(57)【要約】本発明は、製品の表面処理に係るもので、詳しくは、表面処理システム及び表面処理方法並びに表面処理された製品に関するもので、加工を終了した一つ以上の部材により構成された表面処理対象物を搭載して移送する移送部と、該移送部によって移送された表面処理対象物の表面に蒸着反応により蒸着膜を形成する表面処理部と、を含んで表面処理システムを提供することで、一つ以上の部材により加工された製品に連続して蒸着膜を形成する表面処理を施すことで、製品をなす全体部材の表面に蒸着膜が形成されるように大量に表面処理を施して、製品の性能を向上し得るという効果がある。
2005520050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工が終了された一つ以上の部材により構成された表面処理対象物を搭載して移送する移送部と、
該移送部によって移送された表面処理対象物の表面に化学気相蒸着反応により蒸着膜を形成する表面処理部と、を含んで構成されることを特徴とする表面処理システム。
【請求項２】
前記表面処理対象物は複数の部材により構成され、前記複数の部材は相互係合されることを特徴とする請求項１記載の表面処理システム。
【請求項３】
前記複数の部材は、組立加工により相互係合されることを特徴とする請求項２記載の表面処理システム。
【請求項４】
前記部材は、機械加工を終了した部材であることを特徴とする請求項１記載の表面処理システム。
【請求項５】
前記部材は、成形加工を終了した部材であることを特徴とする請求項１記載の表面処理システム。
【請求項６】
前記部材は、金属材質により形成されることを特徴とする請求項１記載の表面処理システム。
【請求項７】
前記表面処理対象物は、熱交換器に使用するために加工された放熱フィンであることを特徴とする請求項１記載の表面処理システム。
【請求項８】
前記表面処理対象物は、熱交換器であることを特徴とする請求項１記載の表面処理システム。
【請求項９】
前記熱交換器は、冷媒の流路を形成する冷媒パイプと、
該冷媒パイプに結合される複数の放熱フィンと、を含んで構成されることを特徴とする請求項８記載の表面処理システム。
【請求項１０】
前記表面処理対象物の表面に形成された蒸着膜は、親水性を有することを特徴とする請求項１記載の表面処理システム。
【請求項１１】
前記表面処理対象物の表面に形成された蒸着膜は、疎水性を有することを特徴とする請求項１記載の表面処理システム。
【請求項１２】
前記表面処理対象物の表面に形成された蒸着膜は、耐蝕性を有することを特徴とする請求項１記載の表面処理システム。
【請求項１３】
前記移送部は、前記表面処理対象物を装着するキャリアと、該キャリアを移送する移送装置と、から構成されることを特徴とする請求項１記載の表面処理システム。
【請求項１４】
前記移送部は、前記キャリアが移送される移送経路を更に含むことを特徴とする請求項１３記載の表面処理システム。
【請求項１５】
前記移送経路は、前記キャリアに表面処理対象物が搭載される搭載区間と、
前記表面処理部に装着されて前記搭載区間に連結された表面処理区間と、
それら表面処理区間と搭載区間の間に連結されて、前記キャリアに搭載された表面処理対象物を回収する回収区間と、から構成されることを特徴とする請求項１４記載の表面処理システム。
【請求項１６】
前記キャリアは複数形成され、連続して順次移送されることを特徴とする請求項１３記載の表面処理システム。
【請求項１７】
前記表面処理部は、化学気相蒸着反応により前記表面処理対象物の表面に蒸着膜を形成する蒸着チャンバを含むことを特徴とする請求項１記載の表面処理システム。
【請求項１８】
前記化学気相蒸着反応は、プラズマ蒸着反応を利用することを特徴とする請求項１７記載の表面処理システム。
【請求項１９】
前記表面処理部は、前記蒸着チャンバ及び表面処理対象物の表面に蒸着膜を形成する前に、前記表面処理対象物の表面を前処理するための前処理チャンバを更に含むことを特徴とする請求項１７記載の表面処理システム。
【請求項２０】
前記前処理チャンバは、表面処理対象物が装着されたキャリアを収納する収納チャンバが更に装着されることを特徴とする請求項１９記載の表面処理システム。
【請求項２１】
前記表面処理部は、蒸着膜が形成された表面処理対象物の表面を後処理する後処理チャンバを更に含むことを特徴とする請求項１７記載の表面処理システム。
【請求項２２】
前記後処理チャンバには、後処理された表面処理対象物が装着されたキャリアを排出する排出チャンバが更に装着されることを特徴とする請求項２１記載の表面処理システム。
【請求項２３】
加工を終了した一つ以上の部材により構成された表面処理対象物を搭載して移送する移送部と、
該移送部により移送された表面処理対象物の表面に物理的気相蒸着反応により蒸着膜を形成する表面処理部と、を含んで構成されることを特徴とする表面処理システム。
【請求項２４】
一つ以上の部材を加工して製造された製品を搭載して移送する移送工程と、
前記移送された製品の表面に化学気相蒸着反応により蒸着膜を形成する蒸着膜形成工程と、を行うことを特徴とする表面処理方法。
【請求項２５】
前記移送工程前に、複数の部材を結合して製品を製造する加工工程を更に行うことを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項２６】
前記製品は、複数の部材が組立加工により相互結合されて製造されることを特徴とする請求項２５記載の表面処理方法。
【請求項２７】
前記製品は、機械加工により加工されることを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項２８】
前記製品は、成形加工により加工されることを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項２９】
前記部材は、金属材質により形成されることを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項３０】
前記製品は、熱交換器に使用するために加工された放熱フィンであることを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項３１】
前記製品は、熱交換器であることを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項３２】
前記熱交換器は、冷媒の流路を形成する冷媒パイプと、
該冷媒パイプに結合される複数の放熱フィンとが組立加工されることを特徴とする請求項３１記載の表面処理方法。
【請求項３３】
前記蒸着膜形成工程は、前記製品の表面に親水性を有する蒸着膜を形成することを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項３４】
前記蒸着膜形成工程は、前記製品の表面に疎水性を有する蒸着膜を形成することを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項３５】
前記蒸着膜形成工程は、前記製品の表面に耐蝕性を有する蒸着膜を形成することを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項３６】
前記移送工程は、前記製品をキャリアに搭載する搭載工程と、
前記キャリアを移送するキャリア移送工程と、を行うことを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項３７】
前記キャリアは複数形成され、連続して順次移送されることを特徴とする請求項３５記載の表面処理方法。
【請求項３８】
前記蒸着膜形成工程前に、製品の表面を前処理する前処理工程を更に行うことを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項３９】
前記蒸着膜形成工程後に、蒸着膜が形成された製品の表面を後処理する後処理工程を更に行うことを特徴とする請求項２４記載の表面処理方法。
【請求項４０】
一つ以上の部材を加工して製造された製品を搭載して移送する移送工程と、
前記移送された製品の表面に物理的気相蒸着反応により蒸着膜を形成する蒸着膜形成工程と、を行うことを特徴とする表面処理方法。
【請求項４１】
熱交換器を搭載して移送する移送部と、
該移送部によって移送された表面処理対象物の表面に蒸着膜を形成する表面処理部と、を含んで構成されることを特徴とする表面処理システム。
【請求項４２】
前記蒸着膜は、化学気相蒸着反応により形成されることを特徴とする請求項４１記載の表面処理システム。
【請求項４３】
前記化学気相蒸着反応は、プラズマ重合反応を利用することを特徴とする請求項４２記載の表面処理システム。
【請求項４４】
前記移送部は、順次連続して移送される複数のキャリアと、それら複数のキャリアを移送する移送装置と、から構成されることを特徴とする請求項４１記載の表面処理システム。
【請求項４５】
前記蒸着膜は、物理的気相蒸着反応により形成されることを特徴とする請求項４１記載の表面処理システム。
【請求項４６】
加工を終了した一つ以上の部材により構成された製品を搭載して移送する移送工程と、前記移送された表面処理対象物の表面に化学気相蒸着反応により蒸着膜を形成する蒸着膜形成工程と、を行う表面処理方法によって表面処理されることを特徴とする製品。
【請求項４７】
前記製品は、熱交換器であることを特徴とする請求項４６記載の製品。
【請求項４８】
前記製品は、熱交換器の放熱フィンであることを特徴とする請求項４６記載の製品。
【請求項４９】
加工を終了した一つ以上の部材により構成された製品を搭載して移送する移送工程と、前記移送された表面処理対象物の表面に物理的気相蒸着反応により蒸着膜を形成する蒸着膜形成工程と、を行う表面処理方法によって表面処理されることを特徴とする製品。
【請求項５０】
前記物理的気相蒸着反応は、スパッタリングを利用した物理的気相蒸着反応であることを特徴とする請求項４９記載の製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品の表面処理に係るもので、詳しくは、表面処理システム及び表面処理方法並びに表面処理された製品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、表面処理とは、金属などの材質により形成された製品の表面を美しく見せるか、又は、製品の使用条件に応じて製品の性能を向上するために、その製品の表面に耐熱性、耐蝕性及び耐摩耗性を与えるように改善することをいう。
【０００３】
一方、空調機(air  conditioner)、冷蔵庫及び暖房機器に使用される熱交換器は、伝熱壁を通して温度の高い流体から温度の低い流体に熱を伝達する装置であって、伝熱壁の表面状態に応じて流体の流動が変わるため、伝熱壁の表面状態は、熱交換器の熱交換効率に大きな影響を及ぼすようになる。
【０００４】
従って、熱交換器の伝熱壁の表面は、熱交換効率を向上するために表面の性質を改善する必要があるため、熱交換器を構成する各フィンは、親水性、疎水性及び耐蝕性を有するように表面処理された表面の板材を加工して製作される。
【０００５】
又、一般に、熱交換器を構成する各フィンを加工するための板材は、化学気相蒸着反応(Chemical  Vapor  Deposition  Reaction)又は物理的気相蒸着反応(Physical  Vapor  Deposition  Reaction)により表面処理過程を経ることで、その表面に蒸着膜が形成されるようになる。
【０００６】
図1は冷蔵庫に使用される一般の熱交換器を示した平面図であり、図示されたように、冷蔵庫に使用される一般の熱交換器10は、冷媒の流路を形成する冷媒パイプ11と、該冷媒パイプを固定する一対の固定部材12と、相互間隔を有して冷媒パイプ11に固定装着されて熱交換を行う複数のフィン13と、を含んで構成されている。
【０００７】
このとき、前記熱交換器10の冷媒パイプ11に流れる冷媒の冷気は、熱交換器10の表面に流れる空気を冷却させ、該冷却された空気は、冷蔵庫の冷蔵室又は冷凍室を所定温度に維持するが、通常、熱交換器10の表面には、空気の冷却によって露が宿って氷が形成され、該氷が漸次成長して空気の流路を狭く縮めることで接触面積が減少されるため、冷蔵庫の効率が低下するようになる。
【０００８】
従って、前記熱交換器10は、親水性を有するように表面処理された板材を大量加工して複数のフィン13として使用することで、熱交換器10の各フィン13に露が宿る現象を防止して冷蔵庫の効率を改善することができる。
【０００９】
然し、表面処理された板材を熱交換器用フィンに加工する過程で切断面及び蒸着膜が損傷されるか、又は、表面処理されていない部分に露が宿るという不都合な点があった。
【００１０】
即ち、使用条件に応じてより良い性能を発揮するために表面処理された部材は、成形加工及び組立加工のような製品の加工過程で表面が損傷されるか、又は、要求される性質を有していない部材により製品の性能改善効果が減少する憂いがあるという不都合な点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、一つ以上の部材により加工された製品に連続して蒸着膜を形成して表面処理をすることで、製品をなす全体部材の表面に蒸着膜が形成されるように、大量に表面処理を行い得る表面処理システム及び表面処理方法を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明は、このような目的を達成するため、加工を終了した一つ以上の部材により構成された表面処理対象物を搭載して移送する移送部と、該移送部によって移送された表面処理対象物の表面に化学気相蒸着反応を施すことで蒸着膜を形成する表面処理部と、を含む表面処理システムを提供する。
【００１３】
又、本発明は、加工を終了した一つ以上の部材により構成された表面処理対象物を搭載して移送する移送部と、該移送部によって移送された表面処理対象物の表面に物理的気相蒸着反応を施すことで蒸着膜を形成する表面処理部と、を含む表面処理システムを提供する。
【００１４】
そして、本発明は、一つ以上の部材を加工して製造された製品を搭載して移送する移送段階と、該移送された製品の表面に化学気相蒸着反応により蒸着膜を形成する蒸着膜形成段階と、を含む表面処理方法を提供する。
【００１５】
又、本発明は、一つ以上の部材を加工して製造された製品を搭載して移送する移送段階と、該移送された製品の表面に物理的気相蒸着反応により蒸着膜を形成する蒸着膜形成段階と、を含む表面処理方法を提供する。
【００１６】
且つ、本発明は、熱交換器を搭載して移送するための移送部と、該移送部によって移送された表面処理対象物の表面に蒸着膜を形成する表面処理部と、を含む表面処理システムを提供する。
【００１７】
そして、本発明は、加工を終了した一つ以上の部材により構成された製品を搭載して移送する移送段階と、該移送された表面処理対象物の表面に化学気相蒸着反応により蒸着膜を形成する蒸着膜形成段階と、を含む表面処理方法によって表面処理された製品を提供する。
【００１８】
又、本発明は、加工を終了した一つ以上の部材により構成された製品を搭載して移送する移送段階と、該移送された表面処理対象物の表面に物理的気相蒸着反応により蒸着膜を形成する蒸着膜形成段階と、を含む表面処理方法によって表面処理された製品を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面に基づいて説明する。
【００２０】
図2は本発明に係る表面処理システムの構成を示した概略正面図であり、図示されたように、本発明に係る表面処理システムは、加工を終了した一つ以上の部材により構成された表面処理をしようとする表面処理対象物を搭載して移送する移送部100と、該移送部100によって移送された表面処理対象物の表面に蒸着膜を形成する表面処理部200と、を含んで構成される。
【００２１】
且つ、本発明は、前記表面処理をしようとする表面処理対象物の表面に蒸着膜を形成する表面処理部200は、前記表面処理対象物の表面に蒸着膜を形成する蒸着チャンバ201を含んで構成され、該移送された表面処理対象物の表面に蒸着膜を形成する方法は、蒸着方式に従って、化学気相蒸着反応により蒸着膜を形成する方法と、物理的気相蒸着反応により蒸着膜を形成する方法とに大別される。
【００２２】
又、前記化学気相蒸着反応により蒸着膜を形成する方法には、プラズマ重合反応により蒸着膜を形成する方法があり、物理的気相蒸着反応により蒸着膜を形成する方法には、スパッタリングにより蒸着膜を形成する方法がある。
【００２３】
本発明の実施例では、化学気相蒸着反応の一種であるプラズマ重合反応により蒸着膜を形成した。
【００２４】
又、前記蒸着チャンバ201は、反応時にチャンバ開閉手段211及びOリングのような密閉手段により密閉され、ポンプ212などにより蒸着反応に必要な真空度を維持し、反応ガスなどを蒸着チャンバ201の内部に注入し、該蒸着チャンバ201内の電極(図示せず)に電源を印加することで発生するプラズマ重合反応により、表面処理対象物の表面に特定性質の蒸着膜を形成するようになる。このとき、蒸着チャンバ201は、必要に応じて、以下のように複数の蒸着チャンバにより構成することができる。
【００２５】
即ち、前記表面処理部200には、蒸着チャンバ201と一緒に表面処理対象物の表面に蒸着膜を形成する前に、前記表面処理対象物の表面に前処理を施す前処理チャンバ202と、後述する表面処理対象物が装着されるキャリア101を収納する収納チャンバ203とを更に装着することもできるし、蒸着膜が形成された表面処理対象物の表面に後処理を施す後処理チャンバ204と、該後処理された表面処理対象物が装着されたキャリア101を排出する排出チャンバ205とを更に装着することもできる。
【００２６】
このとき、収納チャンバ203、前処理チャンバ202、蒸着チャンバ201、後処理チャンバ204及び排出チャンバ205は、連続して順次配置され、チャンバ開閉手段によってそれぞれ開閉されるが、Oリングのような密閉手段によりチャンバを密閉させる。
【００２７】
又、前記移送部100は、表面処理対象物を搭載するキャリア101と、該キャリア101を移送する移送装置102と、から構成される。
【００２８】
このとき、前記キャリア101は複数形成されて表面処理対象物を搭載し、移送部100の移送経路を沿って、キャリア101に連続して順次搭載された表面処理対象物を移送するようになる。
【００２９】
又、前記移送装置102は、モータのような駆動装置及びガイドを用いることで、キャリア101を移動経路を沿って連続して順次移動させる。
【００３０】
図3は本発明に係る表面処理システムのキャリアの移送経路を示した図であり、図示されたように、前記キャリアが移送される移送経路は、前記キャリア101に表面処理対象物が搭載される搭載区間103と、前記表面処理部200に装着されて前記搭載区間103に連結された表面処理区間104と、それら表面処理区間104と搭載区間103の間に連結されることで、前記キャリア101に搭載された表面処理対象物を回収する回収区間105と、から構成される。
【００３１】
以下、このように構成された本発明に係る表面処理システムの動作に対して説明する。
【００３２】
まず、本発明に係る表面処理システムの表面処理対象物は、一つ以上の部材により加工された一つの製品であって、加工方法には、組立加工、成形加工及び機械加工がある。
【００３３】
このとき、表面処理対象物は、その使用条件に応じて要求される性質を有するように表面処理をするものであって、表面処理対象物の材料となる部材の表面に蒸着膜を形成した後、一つ以上の部材により加工された一つの製品である。
【００３４】
又、通常、前記表面処理対象物は金属材質により形成されるが、特に、前記表面処理対象物として冷蔵庫及び空調機に使用される熱交換器が例に挙げられる。
【００３５】
即ち、熱交換器に使用するために加工されたフィン、又は、図1に示したように、冷媒の流路を形成する冷媒パイプ11と、該冷媒パイプに係合される複数のフィン13と、から構成された熱交換器10が表面処理対象物となる。
【００３６】
又、前記表面処理対象物の表面に形成された蒸着膜は、表面処理対象物の使用条件に応じて、親水性、疎水性、耐蝕性、耐熱性及び耐摩耗性などの性質を有するようになる。
【００３７】
以下、このように構成された本発明に係る表面処理システムの動作に対して説明すると、まず、表面処理対象物は、搭載区間103から連続して順次移動する複数のキャリア101に搭載され、該キャリア101は移送装置102によって連続して順次移動するようになる。
【００３８】
次いで、キャリア101に搭載された表面処理対象物は、キャリア101の移動によって表面処理区間104に至り、収納チャンバ203を経て前処理チャンバ202で蒸着膜を形成するための前処理過程が行われるようになる。
【００３９】
次いで、前処理チャンバ202で前処理された表面処理対象物は、再びキャリア101の移動によって蒸着チャンバ201に移動され、その表面に要求される性質の蒸着膜が形成されるように、予め設定された蒸着反応によって蒸着膜が形成される。
【００４０】
次いで、蒸着膜が形成された表面処理対象物は、再びキャリア101の移動によって後処理チャンバ204に移動され、該後処理チャンバ204の内部で蒸着膜が形成された後、排出チャンバ205を経て回収区間105に進入される。
【００４１】
このとき、各チャンバは、キャリア101の進入後、開閉手段(図示せず)及び密閉手段(図示せず)により各チャンバを密閉させ、各過程の終了後、開閉手段によりチャンバを開放してキャリア101を移動させる。
【００４２】
次いで、キャリア101の移動によって回収区間105に至った表面処理対象物は、別途の装置又は付帯の回収装置によって回収され、よって、表面の性質が使用条件に適合した表面処理過程を終了する。
【００４３】
次いで、表面処理対象物が回収されたキャリア101は、移送装置102によって再び搭載区間103に移動して他の表面処理対象物が搭載され、再び表面処理区間104に移動することで表面処理作業が連続して行われる。
【００４４】
即ち、このような過程を反復することで、表面処理対象物が連続して大量に表面処理を行うようになる。又、表面処理システムは、制御装置を具備することで各過程を制御することができる。
【００４５】
一方、本発明は、一つ以上の部材により加工された製品の表面を処理する表面処理方法を提供するが、本発明に係る表面処理方法は、一つ以上の部材を加工して製造された製品を搭載して移送する移送工程と、該移送された製品の表面に蒸着反応により蒸着膜を形成する蒸着膜形成工程と、を行う。
【００４６】
このとき、前記移送工程前には、複数の部材を結合して製品を製造する加工工程を更に行うが、該加工工程は、複数の部材が組立加工、機械加工及び成形加工により相互結合されて一つの製品に加工する工程を行う。
【００４７】
前記移送工程は、前記製品をキャリアに搭載する搭載工程と、前記キャリアを移送するキャリア移送工程と、を行い、前記キャリアの移送経路は、前記キャリアに製品が搭載される搭載区間と、前記表面処理部に装着されて前記搭載区間に連結された表面処理区間と、それら表面処理区間と搭載区間の間に連結されて、前記キャリアに搭載された製品を回収する回収区間と、から構成される。又、前記キャリアは複数形成され、連続して順次移送される。
【００４８】
又、前記蒸着膜形成工程前には、製品の表面を前処理する前処理工程を追加し、前記蒸着膜形成工程後は、蒸着膜が形成された製品の表面を後処理する後処理工程を追加することができる。
【００４９】
且つ、本発明に係る表面処理システムは、一つ以上の部材により加工された製品に連続して蒸着膜を形成する表面処理をすることで、製品をなす全体部材の表面に蒸着膜が形成されるように、大量に表面処理することができるため、生産性を向上し得るという効果がある。
【００５０】
又、加工された製品に表面処理を施すことで、製品の加工過程で蒸着膜が損傷されず、製品の表面全体に表面処理を施すことで、製品の使用条件に一層適合されるという効果がある。
【００５１】
特に、本発明に係る表面処理システムの利点は、次の比較例により確認することができる。
【００５２】
比較例
表面処理対象物として、図1に示したように、冷蔵庫に使用されるフィンと、冷媒パイプとから構成された熱交換器を使用した。フィン及び冷媒パイプの伝熱面積比率は、全体の伝熱面積中、フィンが85%、冷媒パイプが15%であった。
【００５３】
又、親水性で表面処理された部材により加工されたフィンを有する熱交換器と、本発明に係る表面処理処置によって親水性で表面処理された熱交換器にそれぞれ水を撒き、約5分後に熱交換器の表面の水量を測定した。
【００５４】
その結果、親水性で表面処理された部材により加工されたフィンを有する熱交換器の場合は57gで、本発明に係る表面処理処置によって親水性で表面処理された熱交換器の場合は37gであった。
【００５５】
従って、本発明に係る表面処理処置によって表面処理された製品は、使用条件に一層効果的に適合することが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明に係る表面処理システム及び表面処理方法並びに表面処理された製品においては、一つ以上の部材により加工された製品に連続して蒸着膜を形成する表面処理を施して、製品をなす全体部材の表面に蒸着膜が形成されるように、大量に表面処理を施すことで、製品の性能を向上し得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図1は冷蔵庫に使用される一般の熱交換器を示した平面図である。
【図２】図2は本発明に係る表面処理システムの構成を示した概略正面図である。
【図３】図3は本発明に係る表面処理システムのキャリアの移送経路を示した平面図である。
【図１】
2005520050.tif 000003
【図２】
2005520050.tif 000004
【図３】
2005520050.tif 000005
【国際調査報告】
2005520050.tif 000006
2005520050.tif 000007
2005520050.tif 000008