(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な構造部の経年劣化によるコーティング剥がれや、チューブ拡管によるコーティングのダメージがなく、熱交換効率を損なうこともなく、結露水との接触が防止される撥水性コーティングを有する熱交換コイルの製造方法を提供する。【解決手段】フィン１が有する孔１１に挿入する前のチューブ２の表面に撥水性のグリス状シリコーンフッ素コーティング剤３を塗布し、フィンに挿入した後にチューブを拡管する。【選択図】図１
2018200121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔を有するフィンと、チューブとを備えた熱交換コイルの製造方法であって、
前記チューブの表面に撥水性のグリス状シリコーンフッ素コーティング剤を塗布する塗布ステップと、
前記塗布ステップにおける処理後、前記チューブを前記フィンが有する前記孔に挿入する挿入ステップと、
前記挿入ステップにおける処理後、前記チューブを拡管する拡管ステップと
を有することを特徴とする熱交換コイルの製造方法。
【請求項２】
孔を有するフィンと、チューブとを備えた熱交換コイルの製造方法であって、
前記チューブを熱可塑樹脂チューブに挿入する第１挿入ステップと、
前記第１挿入ステップにおける処理後、前記チューブが挿入された前記熱可塑樹脂チューブを前記フィンが有する前記孔に挿入する第２挿入ステップと、
前記第２挿入ステップにおける処理後、加熱しながら前記チューブを拡管する拡管ステップと
を有することを特徴とする熱交換コイルの製造方法。
【請求項３】
孔を有するフィンと、チューブとを備えた熱交換コイルの製造方法であって、
前記チューブの表面に未硬化状態の樹脂を塗布する塗布ステップと、
前記塗布ステップにおける処理後、前記チューブを前記フィンが有する前記孔に挿入する挿入ステップと、
前記挿入ステップにおける処理後、前記チューブを拡管する拡管ステップと、
前記拡管ステップにおける処理後、前記樹脂に対して硬化処理を行う硬化ステップと
を有することを特徴とする熱交換コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フィンとチューブとを組み合わせた熱交換コイルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
業務用又は家庭用の空調機で使用される熱交換コイルは、フィンチューブ式と呼ばれるフィンとチューブとを組み合わせた構造が一般的である。フィンはアルミ系の金属がよく用いられ、チューブは銅系の金属がよく用いられる。また、フィンとチューブの固定方法としては、フィンに設けられた孔にチューブを挿入し、チューブを拡管する方法が広く知られている。
【０００３】
フィンの孔にはプレス加工でカラーが設けられ、隣り合うフィン同士はカラーを介して密着し、チューブはほとんど露出しない構造となっている。しかしながら、フィンの固定の際にできる僅かな隙間又は拡管でできるカラーのひび割れ等により、チューブ露出部が存在する。また、熱交換コイルの先端側と根元側にもフィンに覆われていないチューブ露出部が存在する。そして、熱交換コイルの冷房使用で発生する結露水がチューブ露出部に接触し、チューブが腐食してしまうと、冷媒漏れが発生することがある。
そこで、従来では、チューブと結露水との接触を防ぐため、チューブをコーティングする方法を用いている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１８５５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来では、チューブと結露水との接触を防ぐため、チューブをコーティングする方法を用いている。このコーティング方法としては、拡管成型後に、チューブ表面に、コーティング材料を、はけ塗り、吹き付け、どぶ漬け、電着等によりコーティングする方法が挙げられる。また、フィンへ挿入する前のチューブに対して予めコーティングを施し、その後にチューブをフィンに挿入して拡張を行う方法も挙げられる。なお、コーティング材料としては、アクリル系塗料又はエポキシ系塗料等がよく用いられる。
【０００６】
しかしながら、はけ塗り及び吹き付けでは、拡管成型後の複雑な構造部に対して確実にコーティングを施すことが難しい。
また、どぶ漬け及び電着では、拡管成型後の複雑な構造部に対してもコーティング可能であるが、チューブだけではなくフィンもコーティングされてしまう。フィンは、熱交換コイルにおいて、チューブ内の冷媒と空気の熱交換を担う部分であり、コーティングにより熱交換効率を損なう恐れがある。また、フィンには、結露水が下流側に吹き出すことを防ぐために親水処理が施されることが一般的であるが、コーティングにより親水機能を損なう恐れがある。また、経年劣化したコーティングが剥がれ、下流側に吹き出される恐れがある。
【０００７】
また、フィンへの挿入前のチューブに予めコーティングを施す場合、フィンはコーティングされないため、上記のような問題は起こらない。しかしながら、この場合、チューブの拡管の際にコーティングがダメージを受け、耐食性を損なう恐れがある。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、フィンはコーティングされず、且つチューブと結露水との接触を防止できる熱交換コイルの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る熱交換コイルの製造方法は、孔を有するフィンと、チューブとを備えた熱交換コイルの製造方法であって、チューブに撥水性のグリス状シリコーンフッ素コーティング剤を塗布する塗布ステップと、塗布ステップにおける処理後、チューブをフィンが有する孔に挿入する挿入ステップと、挿入ステップにおける処理後、チューブを拡管する拡管ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、上記のように構成したので、フィンはコーティングされず、且つチューブと結露水との接触を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る熱交換コイルの構成例を示す図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｄは、この発明の実施の形態１に係る熱交換コイルの製造方法例を示す図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｅは、この発明の実施の形態２に係る熱交換コイルの製造方法例を示す図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｅは、この発明の実施の形態３に係る熱交換コイルの製造方法例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る熱交換コイルの構成例を示す図である。
熱交換コイルは、図１に示すように、複数のフィン１、及びチューブ２を備えている。
【００１３】
フィン１は、チューブ２内の冷媒と外部の空気との熱交換を行う。フィン１は、中央部に孔１１を有している。孔１１は、チューブ２の外径よりも僅かに大きな内径に構成されている。また、孔１１には、筒状のカラー１２が設けられている。孔１１及びカラー１２を有するフィン１は、板状金属部材に対してプレス加工を施すことで形成可能である。そして、各フィン１は、カラー１２を介して密着されて連結される。なお図１等に示すように、フィン１には角にＲが付けられているため、フィン１同士が隙間なく密着されるわけではなく、フィン１とチューブ２との間には僅かな隙間が生じる。図１等では、この隙間を強調して示している。
【００１４】
チューブ２は、内部に冷媒が流れる伝熱管である。このチューブ２は、フィン１が有する孔１１に挿入されて拡管された後、蛇行曲げされてサーペンタイン状に構成される。また、チューブ２上の外部に露出している部位（チューブ露出部）には、結露水との接触を防ぐためのコーティングが施されている（図１に示すコーティング形成部３）。
【００１５】
次に、実施の形態１に係る熱交換コイルの製造方法例について、図２を参照しながら説明する。なお以下では、熱交換コイルの製造工程のうち、チューブ２のコーティングに関する工程のみを説明する。
実施の形態１に係る熱交換コイルの製造方法例では、図２Ａ、図２Ｂに示すように、まず、チューブ２の表面に、撥水性のグリス状シリコーンフッ素コーティング剤４を塗布する（塗布ステップ）。
【００１６】
次いで、図２Ｃに示すように、チューブ２をフィン１が有する孔１１に挿入する（挿入ステップ）。
【００１７】
次いで、図２Ｄに示すように、チューブ２を拡管する（拡管ステップ）。この際、チューブ２に拡管プラグを挿入することで拡管を行う。これにより、チューブ２の外径が拡大し、チューブ２がフィン１に密着する。また、チューブ２の拡管後、チューブ露出部には、撥水コーティング（コーティング形成部３）が形成される。なお、チューブ露出部は、拡管後にフィン１とチューブ２との間にできる僅かな隙間、拡管によりできるカラー１２のひび割れ部分、又は、熱交換コイルの先端側と根元側のフィン１に覆われていない部分に存在する。図２Ｄでは、拡管後にフィン１とチューブ２との間にできる僅かな隙間、及び、チューブ２のうちのフィン１に覆われていない部分に撥水コーティングが形成される場合を示している。
【００１８】
以上のように、この実施の形態１によれば、チューブ２をフィン１が有する孔１１に挿入する前に、当該チューブ２の表面に撥水性のグリス状シリコーンフッ素コーティング剤４を塗布することで、フィン１はコーティングされず、且つチューブ２と結露水との接触を防止できる。
【００１９】
実施の形態２．
実施の形態１では、チューブ２をフィン１が有する孔１１に挿入する前に、当該チューブ２に対して撥水性のグリス状シリコーンフッ素コーティング剤４を塗布する場合を示した。それに対し、実施の形態２では、チューブ２を熱可塑性樹脂から成る熱可塑性樹脂チューブ５で被覆する（ホットメルトする）場合を示す。なお、熱交換コイル自体は図１に示す構成と同様であり、その説明を省略する。
【００２０】
次に、実施の形態２に係る熱交換コイルの製造方法例について、図３を参照しながら説明する。なお以下では、熱交換コイルの製造工程のうち、チューブ２のコーティングに関する工程のみを説明する。
実施の形態２に係る熱交換コイルの製造方法例では、図３Ａ、図３Ｂに示すように、まず、チューブ２を熱可塑性樹脂チューブ５に挿入する（第１挿入ステップ）。なお、熱可塑性樹脂チューブ５は、チューブ２の外径よりも僅かに大きい内径に構成されている。また、熱可塑性樹脂チューブ５は、熱交換器の動作温度では溶融しない樹脂のものを使用する。この熱可塑性樹脂チューブ５は、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂又はフッ素樹脂等から構成される。
【００２１】
次いで、図３Ｃに示すように、チューブ２が挿入された熱可塑性樹脂チューブ５を、フィン１が有する孔１１に挿入する（第２挿入ステップ）。
【００２２】
次いで、図３Ｄに示すように、加熱しながらチューブ２を拡管する（拡管ステップ）。この際、チューブ２に拡管プラグを挿入することで拡管を行う。これにより、チューブ２の外径が拡大し、チューブ２がフィン１に密着する。
また、図３Ｅに示すように、熱可塑性樹脂チューブ５は冷却されることで硬化し、チューブ露出部にコーティング形成部３を形成する。図３Ｅでは、拡管後にフィン１とチューブ２との間にできる僅かな隙間、及び、チューブ２のうちのフィン１に覆われていない部分にコーティング形成部３が形成された場合を示している。
【００２３】
以上のように、この実施の形態２によれば、チューブ２を熱可塑性樹脂チューブ５で被覆することで、フィン１はコーティングされず、且つチューブ２と結露水との接触を防止できる。すなわち、硬化後の熱可塑性樹脂チューブ５によりチューブ２とフィン１との間に物理的な隙間がなくなるため、結露水とチューブ２との接触が防止される。
【００２４】
実施の形態３．
実施の形態１では、チューブ２をフィン１が有する孔１１に挿入する前に、当該チューブ２に対して撥水性のグリス状シリコーンフッ素コーティング剤４を塗布する場合を示した。それに対し、実施の形態３では、チューブ２を未硬化状態の樹脂６で被覆し、拡管後に硬化させる場合を示す。なお、熱交換コイル自体は図１に示す構成と同様であり、その説明を省略する。
【００２５】
次に、実施の形態３に係る熱交換コイルの製造方法例について、図４を参照しながら説明する。なお以下では、熱交換コイルの製造工程のうち、チューブ２のコーティングに関する工程のみを説明する。
実施の形態３に係る熱交換コイルの製造方法例では、図４Ａ、図４Ｂに示すように、まず、チューブ２の表面に未硬化状態の樹脂６を塗布する（塗布ステップ）。チューブ２に塗布する樹脂６としては、熱硬化、紫外線硬化、湿度硬化等を行う樹脂（ゴム）が用いられる。
【００２６】
次いで、図４Ｃに示すように、チューブ２をフィン１が有する孔１１に挿入する（挿入ステップ）。
【００２７】
次いで、図４Ｄに示すように、チューブ２を拡管する（拡管ステップ）。この際、チューブ２に拡管プラグを挿入することで拡管を行う。これにより、チューブ２の外径が拡大し、チューブ２がフィン１に密着する。
【００２８】
次いで、図４Ｅに示すように、硬化処理を行う（硬化ステップ）。ここで、チューブ２の表面に熱硬化樹脂を塗布した場合には、チューブ２を恒温槽に入れることで硬化処理を行う。また、チューブ２の表面に紫外線硬化樹脂を塗布した場合には、チューブ２内に熱風を通すことで硬化処理を行う。また、チューブ２の表面に湿度硬化樹脂を塗布した場合には、チューブ２を加湿槽に入れることで硬化処理を行う。これにより、未硬化状態の樹脂６が硬化し、チューブ露出部にコーティング形成部３を形成する。図４Ｅでは、拡管後にフィン１とチューブ２との間にできる僅かな隙間、及び、チューブ２のうちのフィン１に覆われていない部分にコーティング形成部３が形成された場合を示している。
【００２９】
以上のように、この実施の形態３によれば、フィン１が有する孔１１に挿入する前のチューブ２の表面に未硬化状態の樹脂６を塗布し、拡管後に硬化することで、フィン１はコーティングされず、且つチューブ２と結露水との接触を防止できる。
【００３０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  フィン
２  チューブ
３  コーティング形成部
４  グリス状シリコーンフッ素コーティング剤
５  熱可塑性樹脂チューブ
６  樹脂
１１  孔
１２  カラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018200121.tif 000006