(57)【要約】【課題】耐食性と親水性と成型性に優れたフィン材を用いて熱交換効率を向上させた熱交換器を提供すること。【解決手段】有機高分子の耐食性被膜８と、ポリアクリル系樹脂及び／又はポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする親水性皮膜９に、微量の有機シリコーンを含有させて可撓性や柔らかさに優れた塗膜をアルミニュウム製のフィン材６に形成する構成としてある。これにより、フィン材６は、剥離性に優れる利点が生じ、フィン材の巻き取りローラにおけるお互いの成分の転写抑制効果や、フィン材をプレス成型機で成型する際に、金型からフィン材が一層簡単に離型できる。その結果、簡単な製法と品質管理手法を用いてプレス成型することで、成型性の優れたフィン材が得られ、最終的にフィン材の間隔を小さくして積層した熱交換効率の高い熱交換器が得られる。【選択図】図１
2011002146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通穴を備えたフィン材と、前記フィン材の貫通穴に挿入してその複数枚を積層保持してなる複数個の銅管とで構成した熱交換器であって、前記フィン材は、アルミニウム系基板に順次積層した耐食性被膜と親水性被膜を少なくとも備え、前記耐食性被膜は、硬質ウレタン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂またはその塩、の少なくとも１種以上を主成分とした有機高分子であり、前記親水性被膜は、ポリアクリル系樹脂及び／又はポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする親水性有機高分子であり、前記耐食性被膜及び／又は前記親水性被膜は、微量の有機シリコーンが含有される熱交換器。
【請求項２】
フィン材は、有機シリコーンに該当する珪素元素量を、炭素と酸素と珪素の元素合計量に対して０．５〜３．０ｗｔ％混合させた請求項１項に記載の熱交換器。
【請求項３】
有機シリコーンは、オルガノシリケートである請求項１項に記載の熱交換器。
【請求項４】
オルガノシリケートは、テトラメトキシシラン及び／又はその加水分解縮合物である請求項３に記載の熱交換器。
【請求項５】
有機シリコーンが、シリコーン系微粒子である請求項１項に記載の熱交換器。
【請求項６】
有機シリコーンが、シリコーンエラストマーである請求項１項に記載の熱交換器。
【請求項７】
有機シリコーンが、側鎖及び／又は末端に親水性官能基を有する有機シリコーンであり、前記親水性皮膜官能基は、アミノ基、アミド基、ポリエーテル基、シラン基、カルボキシル基うち少なくとも１種を有する請求項１項に記載の熱交換器。
【請求項８】
室内機と室外機の内部空間に熱交換器を各々配置し、各々の前記熱交換器の銅管を配管で接続して循環路を形成し、その内部空間に冷媒を通過させて熱を運搬させ冷房及び／または暖房をおこなうヒートポンプ式の空気調和装置であって、前記熱交換器の少なくともいずれか一方を請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器とした空気調和装置。
【請求項９】
洗濯衣類を乾燥させるための空気循環風路に配置した除湿用熱交換器と加熱用熱交換器を銅管で接続して冷媒循環管路を形成し、その内部空間に冷媒を通過させて熱を運搬させるヒートポンプ式の衣類洗濯乾燥機であって、前記熱交換器の少なくともいずれか一方を請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器とした衣類洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐食性と親水性と成型性に優れたフィン材を用いて熱交換効率を向上させた熱交換器と、これを用いた高い熱交換効率の空気調和装置または衣類洗濯乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車や家庭用空調機器の従来の熱交換器は、図６に記載した様に、アルミニウム系基板１の表面に耐食性皮膜２と親水性皮膜３を順々に形成した構成のアルミニウムフィン材４が、銅管５の周囲に多数配置された構成である。図６（ａ）は従来のアルミニウムフィン材の断面図、図６（ｂ）は従来の従来の熱交換器の斜視図である。このアルミニウムフィン材４は、アルミニウム系基板１や耐食性皮膜２や親水性皮膜３として種々の材料が提案されている。
【０００３】
従来のアルミニウムフィン材４としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金基材１（以下、アルミニウム系基板１と称す）の表面に順々に、クロメート処理した耐食性皮膜２と、（Ａ）溶解性パラメータが７〜９〔ｃａｌ／ｃｍ３〕０．５である高分子化合物と（Ｂ）溶解性パラメータが１２〜１６〔ｃａｌ／ｃｍ３〕０．５である高分子化合物を必須成分として含みその表面が微細に粗面された樹脂系の親水性皮膜３が、形成された構成もある（例えば、特許文献１参照）。そして、（Ａ）溶解性パラメータが７〜９〔ｃａｌ／ｃｍ３〕０．５である高分子化合物は、ポリアルキレンまたはその化合物或いはポリアクリル酸またはその化合物またはポリエチレングリコールであり、（Ｂ）溶解性パラメータが１２〜１６〔ｃａｌ／ｃｍ３〕０．５である高分子化合物は、ポリビニルアルコールまたはその化合物或いはセルロースまたはその化合物としている。
【０００４】
またこれ以外のアルミニウムフィン材は、アルミニウム系基板の表面に順々に、リン酸クロメート処理した耐食性皮膜と、水ガラス系親水性皮膜と、エポキシ系架橋材と化合式を特定した樹脂からなる耐汚染防止皮膜が、形成された構成となっている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
またこれ以外のアルミニウムフィン材として、アルミニウム系基板の表面に順々に、無機酸化物または有機−無機複合化合物よりなる耐食性皮膜と、樹脂耐食性皮膜と、親水性樹脂の親水性皮膜が形成された構成もある（例えば、特許文献３参照）。そして、樹脂耐食性皮膜は、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂および塩化ビニル系樹脂のうち少なくとも１種よりなる樹脂でありジンクピリチオンが少量混合されている。また、親水性樹脂は、カルボキシル基、水酸基、スルホン酸基、アミド結合、エーテル結合およびそれらの塩のうち少なくとも１種を有するものであるとしている。
【０００６】
またこれ以外のアルミニウムフィン材として、アルミニウム系基板の表面に順々に、化成処理よりなる耐食性表面処理と、親水性潤滑剤が形成された構成もある（例えば、特許文献４参照）。そして、親水性潤滑剤として、ポリエーテル類、ポリエーテルのジカルボン酸エステル類、ポリエーテルのジカルボン酸エステル類のアンモニウム塩或いはアルカリ金属塩、ポリエーテルのジグリシジルエーテル類、Ｃ１２以上の高級脂肪酸のアルカリ金属塩のうちから選ばれるものであるとしている。
【０００７】
またこれ以外のアルミニウムフィン材として、下地処理したアルミニウム系基板の表面に順々に、ワックスを１〜４０ｗｔ％混合した下塗り樹脂塗料層と、親水性樹脂塗料層が形成された構成もある（例えば、特許文献５参照）。そして、親水性樹脂塗料層の樹脂は
、アクリル系樹脂（ポリアクリル酸系、アクリルアノミ系、アクリルアミド系）、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、アノミ系樹脂、アミド系樹脂であり、これらが１種または２種以上混合して使用するとしている。
【０００８】
またさらに、熱交換器に使用するアルミニウムフィンの用途であり、アルミニウム基板に形成する塗膜形成用塗料組成として、シリコーン変性エポキシ樹脂１００重量部と、シラノール基もしくはメトキシ基を有するシリコーン樹脂５〜１２０重量部と、水酸基を有するオルガノポリシロキサン３〜１００重量部と、必要に応じて混合されるエポキシ基もしくはアシロキシ基を有するシランからなる密着性向上剤０．０１〜７０重量部から構成される塗料組成、これを用いたアルミニウム塗装材さらには、熱交換器が有る（例えば、特許文献６参照）。
【０００９】
さらにアルミニウムフィン以外の金属処理金属板の例として鉄系基板の表面に、ケイ酸リチウム金属塩とケイ酸コロイドを含み、有機シリコーン樹脂を有するグラフトポリマー（分岐構造を持っている有機高分子のこと）を含む皮膜が形成された表面処理金属板が有る（例えば、特許文献７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第２９６７８５５号公報
【特許文献２】特開平０９−２７３８９２号公報
【特許文献３】特開２００７−４０６８６号公報
【特許文献４】特許第３２２６４６３号公報
【特許文献５】特許第２６５４３１２号公報
【特許文献６】特開２００７−０８４８１２号公報
【特許文献７】特開平１０−１４７８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来のアルミニウムフィン材は、耐食性皮膜や親水性皮膜がやや硬いのでプレス成型における成型性がやや悪い。そのため、熱交換器に応用してその熱交換効率を向上させる目的でアルミニウムフィン材の間隔を小さくして積層すると、アルミニウムフィン材同士のお互いの間隔が所定寸法通りに確保できなくなり結果的に、熱交換効率が向上しない課題があった。
【００１２】
アルミニウムフィン材の間隔が小さいと、アルミニウムフィン材の総面積が増加するので熱交換効率が向上するが、お互いの間隔が所定寸法通りに確保できないとお互いがくっ付いて、所謂フィンピッチ乱れが発生して水滴がたまり易くなり、アルミニウムフィン材の間を通過する空気の通風抵抗が著しく増加して、逆に熱交換効率が低下する問題が生じる。
【００１３】
そこで従来は、アルミニウムフィン材を複雑で高度な製法と品質管理手法を用いてプレス成型して成型性を高め、成型性が高まったフィン材を小さな間隔で所定寸法通りに積層して熱交換器に組上げ、このことで熱交換効率を向上させていた。そのため、簡単な製法と品質管理手法を用いてプレス成型することで良好な成型性が得られるアルミニウムフィン材の開発と、このアルミニウムフィン材を用いて熱交換効率を向上させた熱交換器の開発が求められていた。
【００１４】
本発明は、前記課題を解決するために、耐食性と親水性と成型性に優れたアルミニウムフィン材の提供と、このアルミニウムフィン材を用いて熱交換効率を向上させた熱交換器
の提供、さらにはこの熱交換器を用いたヒートポンプ式の空気調和装置または衣類洗濯乾燥機の提供を目的としている。そして、この目的を達成するために、耐食性皮膜や親水性皮膜に使用する有機高分子の最適化およびこの有機高分子に混合する有機珪素（以下、有機シリコーンと称する）の最適混合量を図ったものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
従来の課題を解決するために、本発明の熱交換器は、片側周囲に所定高さの略円筒状の突起が設けられた貫通穴を備えたフィン材と、フィン材の貫通穴に挿入してその複数枚を積層保持してなる複数個の銅管とで構成して、空気中に配置して銅管の内外で熱交換をおこなうとしたタイプである。フィン材は、アルミニウム系基板に順次積層した耐食性被膜と親水性被膜を少なくとも備えており、耐食性被膜は、硬質ウレタン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂またはその塩、の少なくとも１種以上を主成分とした有機高分子であり、親水性被膜は、ポリアクリル系樹脂及び／又はポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする親水性有機高分子であり、耐食性被膜及び／又は親水性被膜は、微量の有機シリコーンが含有される塗膜とした。
【００１６】
有機シリコーン（有機ケイ素化合物）は、可撓性や柔らか性に優れた材料であり、硬質ウレタン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂は、適度な可撓性と優れた耐アルミニウム防食性を有ししかも、有機シリコーンを良好に混合させる親和性に優れる利点がある。
【００１７】
そこで、本発明の熱交換器のフィン材は、これら有機高分子や、ポリアクリル系樹脂及び／又はポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする親水性有機高分子に、微量の有機シリコーンを含有させて可撓性や柔らかさに優れた塗膜を形成させた。フィン材は、可撓性や柔らか性に優れる被膜が表面に形成されているので、剥離性に優れる利点が生じ、フィン材の巻き取りローラにおけるお互いの成分の転写抑制効果や、フィン材をプレス成型機で成型する際に、金型からフィン材が一層簡単に離型できる効果が得られる。その結果、簡単な製法と品質管理手法を用いてプレス成型することで、成型性や寸法精度の優れたフィン材となり最終的に、フィン材の間隔を小さくして積層した熱交換効率の高い熱交換器が得られる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、熱交換効率を向上させた熱交換器と、これを用いた熱交換効率の高い空気調和装置または衣類洗濯乾燥機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１〜９であるフィン材と熱交換器の断面図で、（ａ）フィン材の断面図、（ｂ）熱交換器の部分断面図、（ｃ）熱交換器の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１〜９の他例であるフィン材の断面図
【図３】本発明の実施の形態１〜９であるフィン材の効果特性図
【図４】本発明の実施の形態８の空気調和装置の構成図と効果特性図で、（ａ）ヒートポンプ式空気調和装置の構成図、（ｂ）熱交換器をヒートポンプ式空気調和装置に応用した際の効果特性図
【図５】本発明の実施の形態９の衣類洗濯乾燥機器の構成図と効果特性図で、（ａ）ヒートポンプ式衣類洗濯乾燥機器の構成図、（ｂ）熱交換器をヒートポンプ式衣類洗濯乾燥機器に応用した際の効果特性図
【図６】従来のフィン材の断面図と熱交換器の斜視図で、（ａ）フィン材の断面図、（ｂ）熱交換器の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
第１の発明の熱交換器は、貫通穴を備えたフィン材と、前記フィン材の貫通穴に挿入してその複数枚を積層保持してなる複数個の銅管とで構成した熱交換器であって、前記フィン材は、アルミニウム系基板に順次積層した耐食性被膜と親水性被膜を少なくとも備え、前記耐食性被膜は、硬質ウレタン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂またはその塩、の少なくとも１種以上を主成分とした有機高分子であり、前記親水性被膜は、ポリアクリル系樹脂及び／又はポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする親水性有機高分子であり、前記耐食性被膜及び／又は前記親水性被膜は、微量の有機シリコーンを含有するものである。
【００２１】
有機シリコーンは、可撓性や柔らか性に優れた材料であり、硬質ウレタン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂は、適度な可撓性と優れた耐アルミニウム防食性を有し、しかも、有機シリコーンを良好に混合させる親和性に優れる利点がある。そこで、本発明の熱交換器のフィン材は、これら有機高分子や、ポリアクリル系樹脂及び／又はポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする親水性有機高分子に、微量の有機シリコーンが含有させて可撓性や柔らかさに優れた塗膜を形成させた。フィン材は、可撓性や柔らか性に優れる被膜が表面に形成されているので、剥離性に優れる利点が生じ、フィン材の巻き取りローラにおけるお互いの成分の転写抑制効果や、フィン材をプレス成型機で成型する際に、金型からフィン材が一層簡単に離型できる効果が得られる。その結果、簡単な製法と品質管理手法を用いてプレス成型することで、成型性の優れたフィン材が得られ最終的に、フィン材の間隔を小さくして積層した熱交換効率の高い熱交換器が得られる。
【００２２】
第２の発明の熱交換器は、特に第１の発明のフィン材は、使用する有機シリコーンに該当する珪素元素量が、炭素と酸素と珪素の元素合計量に対して０．５〜３．０ｗｔ％混合させるとした。フィン材は、材質の最適化およびこれに混合する有機シリコーンの最適混合量を図っているので、フィン材は、柔らかくなりその成型性が向上する。その結果、簡単な製法と品質管理手法を用いてプレス成型することで、成型性の優れたフィン材が得られ最終的に、フィン材の間隔を小さくして積層した熱交換効率の高い熱交換器が得られる。
【００２３】
第３の発明の熱交換器は、特に第１の発明において使用する有機シリコーンが、オルガノシリケートであるとした。オルガノシリケートは、水と接触するとＳｉ−ＯＲ基（Ｒはアルキル基）がＳｉ−ＯＨ基（シラノール基）となることから、微量混合すると、親水性向上効果を長期間維持する効果に優れるとともに、ぬれ性向上効果が著しく優れ、樹脂コーティングへの塗布性が優れている利点もある。その結果、親水性向上効果の優れた熱交換器が得られる。
【００２４】
第４の発明の熱交換器は、特に第３の発明において使用するオルガノシリケートは、テトラメトキシシラン及び／又はその加水分解縮合物であるとした。テトラメトキシシラン及び／又はこの部分加水分解縮合物は、微量混合すると、親水性向上効果が特に優れた熱交換器が得られる。
【００２５】
第５の発明の熱交換器は、特に第１の発明において使用する有機シリコーンが、シリコーン系微粒子であるとした。シリコーン系微粒子は、微量混合すると、フィン材７の巻き取りローラにおけるお互いの成分の転写が抑制されるとともに、フィン材をプレス成型機を用いて成型する際に金型からフィン材７が一層簡単に離型できる効果があるので、成型性に一層優れた熱交換器が得られる。
【００２６】
第６の発明の熱交換器は、特に第１の発明において使用する有機シリコーンが、シリコーンエラストマーであるとした。シリコーンエラストマーは、微量混合すると、可撓性や
柔らか性さらに剥離性に優れる。そのため、フィン材の巻き取りローラにおけるお互いの成分の転写が抑制されるとともに、フィン材７をプレス成型機を用いて成型する際に金型からフィン材が一層簡単に離型できる効果があるので、成型性に一層優れた熱交換器が得られた。
【００２７】
第７の発明の熱交換器は、特に第１の発明において、有機シリコーンが、側鎖及び／又は末端に親水性官能基を有する有機シリコーンであり、前記親水性官能基は、アミノ基、アミド基、ポリエーテル基、シラン基、カルボキシル基うち少なくとも１種を有するとした。これらを使用すると、フィン材のぬれ性向上効果が著しく優れてくるので、熱交換効率に一層優れた熱交換器が得られる。
【００２８】
第８の発明の空気調和装置は、室内機と室外機の内部空間に熱交換器を各々配置し、各々の前記熱交換器の銅管を配管で接続して循環路を形成し、その内部空間に冷媒を通過させて熱を運搬させ冷房及び／または暖房をおこなうヒートポンプ式の空気調和装置であって、前記熱交換器の少なくともいずれか一方を請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器とした。
【００２９】
組成比を０．５〜２．５ｗｔ％と最適化したため、優れた熱交換効率を有する空気調和装置が得られた。また、有機シリコーンを含まない従来例（〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００＝０）と比較しても、良好な熱交換効率を有する。
【００３０】
第９の発明の衣類洗濯乾燥機器は、洗濯衣類を乾燥させるための空気循環風路に配置した除湿用熱交換器と加熱用熱交換器を銅管で接続して冷媒循環管路を形成し、その内部空間に冷媒を通過させて熱を運搬させるヒートポンプ式の衣類洗濯乾燥機であって、前記熱交換器の少なくともいずれか一方を請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器とした。
【００３１】
組成比を０．５〜２．７ｗｔ％と最適化したため、優れた熱交換効率を有する衣類洗濯乾燥機器が得られた。また、有機シリコーンを含まない従来例（〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００＝０）と比較しても、良好な熱交換効率を有する。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１である熱交換器の概略構成図であり、図１（ａ）はフィン材の断面図、図１（ｂ）は熱交換器の銅管付近を拡大して記載した部分断面図、図１（ｃ）は熱交換器の斜視図である。フィン材６は、アルミニウム系基板７に順次積層した耐食性被膜８と親水性被膜９から構成されている。また、このフィン材６は、片側周囲に所定高さの略円筒状（ラッパ状の円筒も含む略円筒状）の突起１０が設けられた貫通穴１１を備えており、熱交換器１２は、フィン材６の貫通穴１１に銅管１３を挿入しその複数枚を積層保持して構成される。
【００３４】
耐食性被膜８は、硬質ウレタン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂またはその塩、の少なくとも１種以上を主成分とした有機高分子である。親水性被膜９は、ポリアクリル系樹脂及び／又はポリビニルアルコール系樹脂を主成分とする親水性有機高分子である。そして、耐食性被膜８、及び／又は、親水性被膜９は、微量の有機シリコーン（有機ケイ素化合物のこと）が含有されている。
【００３５】
以下、フィン材６について具体的な実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。まず、フィン材６を試作したので、その使用材料と製法について述べる。アルミニウム系基板７は、合金番号１２００のアルミニウムであり、強度、熱伝導性および加工性等を考慮して板厚０．１ｍｍを使用した。耐食性被膜８は、５０ｗｔ％のポリエステル系樹脂と４９ｗｔ％のエポキシ系樹脂に１ｗｔ％の有機シリコーンが混合された有機高分子であり、膜厚０．５μｍとして前述のアルミニウム系基板７の表面に直に塗布されている。親水性被膜９は、９９ｗｔ％のビニルアルコール系樹脂に１ｗｔ％の有機シリコーンを混合させた親水性有機高分子であり、膜厚０．５μｍとして前述の耐食性被膜８の表面に直に塗布した。最後に、アルミニウム系基板７に耐食性被膜８と親水性被膜９を積層塗布した前述の試作品を２５０℃乾燥させて、フィン材６は完成である。
【００３６】
耐食性被膜８として使用するポリエステル系樹脂やエポキシ系樹脂は、適度な可撓性を有し、これらに微量混合する有機シリコーンは、可撓性や柔らか性に優れた材料でありこれら有機高分子に良好に混合される。親水性被膜９として使用するビニルアルコール系樹脂も、適度な可撓性を有し、これらに微量混合する有機シリコーンは、可撓性や柔らか性に優れた材料でありこの有機高分子に良好に混合される。
【００３７】
このため、本発明のフィン材６は、可撓性や柔らか性さらに耐アルミニウム防食性に優れる被膜が表面に形成されて、剥離性に優れる利点が生じ、フィン材６の巻き取りローラにおけるお互いの成分の転写抑制効果や、フィン材をプレス成型機で成型する際に、金型からフィン材が一層簡単に離型できる効果が得られた。その結果、簡単な製法と品質管理手法を用いてプレス成型することで、成型性の優れたフィン材６が得られ最終的に、フィン材の間隔を小さくして積層した熱交換効率の高い熱交換器が得られた。
【００３８】
比較のため、有機シリコーンを混合していない有機高分子を積層した被膜をフィン材に形成して、評価をおこなった。耐食性被膜である有機高分子だけ（５０ｗｔ％のポリエステル系樹脂と５０ｗｔ％のエポキシ系樹脂の混合物）の被膜に、ビニルアルコール系樹脂だけの親水性被膜を積層して比較用フィン材を試作したところ、可撓性や柔らか性が不足した被膜となり、剥離性が不足していた。そのため、フィン材をプレス成型機で成型する際に金型からフィン材が離型し難くなり、複雑な製法と品質管理手法を用いてプレス成型することとなった。この結果より、耐食性被膜や親水性被膜に有機シリコーンを混合することで、可撓性や柔らか性に優れる被膜が表面に形成されて成型性の優れたフィン材が得られ最終的に、フィン材の間隔を小さくして積層した熱交換効率の高い熱交換器となることがわかる。
【００３９】
また、参考のために評価した、リン酸クロメートの耐食下地処理皮膜からなる耐食性被膜に、ビニルアルコール系樹脂の親水性被膜を積層した従来品のフィン材は、可撓性や柔らか性が不足した被膜となり、剥離性がやや不足していた。そのため、フィン材をプレス成型機で成型する際に金型からフィン材が少し離型し難く、少し複雑な製法と品質管理手法を用いてプレス成型することとなった。
【００４０】
次に、前述の本発明の材料系において、有機シリコーンを混合する被膜の種別について検討するため、次の３タイプのフィン材６を試作しその効果を確認した。試作した本発明フィン材６は、耐食性被膜８だけに有機シリコーンを１ＷＴ％混合した本発明Ｘ、親水性被膜９だけ有機シリコーンを１ＷＴ％混合した本発明Ｙ、耐食性被膜８と親水性被膜９の両方に有機シリコーンを各々１ＷＴ％混合した本発明Ｚである。
【００４１】
これら本発明ＸＹＺのフィン材６は、いずれも可撓性や柔らか性さらに耐アルミニウム防食性に優れる被膜が表面に形成されて、剥離性に優れる（耐食性被膜８だけに有機シリコーンを混合したものはその表面側の親水性被膜９の表面に耐食性被膜８の有機シリコー
ンが露出することによって剥離性が向上する）利点が生じ、フィン材６の巻き取りローラにおけるお互いの成分の転写抑制効果や、フィン材をプレス成型機で成型する際に、金型からフィン材が一層簡単に離型できる効果が得られた。その結果、簡単な製法と品質管理手法を用いてプレス成型することで、成型性の優れたフィン材６が得られ最終的に、フィン材の間隔を小さくして積層した熱交換効率の高い熱交換器が得られた。また、この中で特に、耐食性被膜８と親水性被膜９の両方に有機シリコーンを１ＷＴ％混合した本発明Ｚのフィン材６は、極めて成型性に優れており熱交換効率がさらに一層高い熱交換器が得られた。
【００４２】
本発明の耐食性被膜８として使用する有機高分子は、適度な可撓性と優れた耐アルミニウム防食性を有し、しかも、微量混合する有機シリコーンと良好に混合することが求められる。この観点で、材料の探索をおこなったところ、硬質ウレタン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂は、適度な可撓性を有するうえに有機シリコーンを良好に混合させる親和性に優れる利点があることがわかった。また、耐食性被膜８として使用するこれら有機高分子は、親水性被膜９として使用する可撓性と親水性に優れたポリアクリル系樹脂やポリビニルアルコール系樹脂とも、良好に接合する利点もあった。
【００４３】
そこで、本発明のフィン材６を多数試作して、この効果判定をおこなった。本発明Ｉのフィン材６は、硬質ウレタン樹脂とポリエステル系樹脂を混合させた有機高分子に有機シリコーンを１ＷＴ％混合させた耐食性被膜８と、アクリル系樹脂の親水性被膜９との積層膜である。本発明ＩＩのフィン材６は、アクリル系樹脂とエポキシ系樹脂と混合させた有機高分子の耐食性被膜８と、アクリル系樹脂に有機シリコーンを１ｗｔ％混合させた親水性被膜９の積層膜である。本発明ＩＩＩのフィン材６は、ポリアクリル系樹脂とポリビニルアルコール系樹脂とを混合させた有機高分子の耐食性被膜８と、アクリル系樹脂に有機シリコーンを１ｗｔ％混合させた親水性被膜９との積層膜である。本発明ＩＶのフィン材６は、ポリエステル系樹脂を混合させた有機高分子に有機シリコーンを１ｗｔ％混合させた耐食性被膜８と、アクリル系樹脂に親水性被膜９の積層膜である。
【００４４】
これら本発明Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶのフィン材６は、いずれも可撓性や柔らか性さらに耐アルミニウム防食性に優れる被膜が表面に形成されて、剥離性に優れる利点が生じ、フィン材６の巻き取りローラにおけるお互いの成分の転写抑制効果や、フィン材をプレス成型機で成型する際に、金型からフィン材が一層簡単に離型できる効果が得られた。その結果、簡単な製法と品質管理手法を用いてプレス成型することで、成型性の優れたフィン材６が得られ最終的に、フィン材の間隔を小さくして積層した熱交換効率の高い熱交換器が得られた。
【００４５】
本発明で使用できる材料について説明する。アルミニウム系基板７は、アルミニウムまたはアルミニウム合金よりなる板材であって、熱伝導性および加工性が優れることからＪＩＳ  Ｈ４０００規定の１０００系のアルミニウム、好ましくは合金番号１２００のアルミニウムを使用する。熱交換器用アルミニウムのフィン材においては、強度、熱伝導性および加工性等を考慮して、板厚０．０８〜０．３ｍｍ程度のものを使用した。
【００４６】
耐食性被膜８は、フィン材の他例である図２の様に、アルミニウム系基板７の耐食下地処理皮膜１４の上部に、前述材料の有機高分子１５を積層した複合化合物としてもよい。耐食下地処理皮膜１４は、主成分としてクロム（Ｃｒ）またはジルコニウム（Ｚｒ）を含むものが好ましく、例えば、リン酸クロメート処理、リン酸ジルコニウム処理、クロム酸クロメート処理を行うことにより形成されたものである。また、耐食性を奏する皮膜であればこれに限定されず、例えば、リン酸亜鉛処理、リン酸チタン酸処理を行うことによって形成することができる。またさらに、親水性被膜９の上部には、摩耗特性が良好な樹脂
を潤滑性被膜１６として積層しても良い。潤滑性被膜１６は、ポリエーテル類、ポリエーテルのジカルボン酸エステル類、ポリエーテルのジカルボン酸エステル類のアンモニウム塩或いはアルカリ金属塩、ポリエーテルのジグリシジルエーテル類、Ｃ１２以上の高級脂肪酸のアルカリ金属塩を使用する。
【００４７】
（実施の形態２）
実施の形態２は、フィン材６の耐食性被膜８及び／又は親水性被膜９に混合する有機シリコーンの混合量について詳細に検討した結果である。本発明は、有機高分子及び／又は親水性有機高分子に有機シリコーンを混合したことが、従来例とは異なっている。しかも、有機高分子と親水性有機高分子の両方に混合される有機シリコーンに含まれる珪素元素の合計量は、有機高分子と親水性有機高分子の両方に含まれる炭素と酸素の珪素の元素合計量に対して０．５〜３．０ｗｔ％としている。
【００４８】
以下、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。まず、フィン材６を試作したので、その使用材料と製法について述べる。アルミニウム系基板７は、合金番号１２００のアルミニウムであり、強度、熱伝導性および加工性等を考慮して板厚０．１ｍｍを使用した。耐食性被膜８は、アクリル系樹脂を多く配合しエポキシ系樹脂と混合させた有機高分子であり、膜厚０．５μｍとして前述のアルミニウム系基板７の表面に直に塗布した。親水性被膜９は、アクリル系樹脂からなる親水性有機高分子であり、膜厚０．５μｍとして前述の耐食性被膜８の表面に直に塗布した。最後に、アルミニウム系基板７に耐食性被膜８と親水性被膜９を積層塗布した前述の試作品を２５０℃乾燥させて、フィン材６は完成である。
【００４９】
本発明のフィン材６は、耐食性被膜８及び／又は親水性被膜９に、微量の有機シリコーン（有機ケイ素化合物のこと）が含有されている。そのため、耐食性被膜８だけに有機シリコーンが混合されたフィン材６、親水性被膜９だけ有機シリコーンが混合されたフィン材６、耐食性被膜８と親水性被膜９の両方に有機シリコーンが混合されたフィン材６、の３タイプが存在する。そこで、耐食性被膜８として用いたアクリル系樹脂とエポキシ系樹脂の有機高分子と、親水性被膜９として用いたアクリル系樹脂の親水性有機高分子に対して、任意に有機シリコーンを所定量混合して、前述の３タイプのフィン材６を試作し、その結果を図３の様に整理した。なお、試作品は、すべてフィン材６の耐食性が良好となるものであった。
【００５０】
図３は、その効果特性である。横軸は、各組成領域の試作品における、有機シリコーンに含まれる珪素元素の合計量（Ｓｉ）を、有機高分子と親水性有機高分子の両方に含まれる炭素元素（Ｃ）と酸素元素（Ｏ）と珪素元素（Ｓｉ）の元素合計量（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）で除した値〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕のｗｔ％表示〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００である。縦軸は、各組成の試作品の効果であり、水の接触角と成型性について評価した値である。水の接触角は、室温において各組成の試作品の表面に水を１滴垂らしその接触角を測定した結果（サンプル１０個の平均値）であり、値が小さいほど親水性となるので良好、値が大きいほど疎水性となるので不適格、を意味する。成型性は、各組成の試作品をプレス成型して所定高さの略円筒状の突起１０を得た際の、突起１０の寸法バラツキを測定した結果（サンプル１０個の平均値）であり、値が小さいほど寸法バラツキが小さいので良好（成型性が良好）、値が大きいほど寸法バラツキが大きいので不適格（成型性が悪い）を意味する。
【００５１】
図３において、〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００が０．５〜３．０ｗｔ％の試作品は、水の接触角と成型性のいずれとも小さな値を示し、良好な結果であった。また、これらの試作品は、耐食性も良好な結果であり、熱交換器１２に採用した際の熱交換効率も、有機シリコーンを含まない従来例（〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００＝０）と比較し
て、優れていた。一方、〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００が０．５ｗｔ％未満の組成試作は、水の接触角は小さいが成型性が悪く、好ましくない結果であった。これは、有機シリコーンの混合量が少ないので、水の接触角は小さくなるのだが、逆に皮膜が硬くなって成型性が悪くなるためである。また、〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００が３ｗｔ％を超える組成試作は、水の接触角と成型性のいずれとも大きな値を示し、好ましくない結果であった。これは、撥水性を有する有機シリコーンの混合量が多いので、水の接触角が大きくなるとともに、皮膜が柔らかくなり過ぎて成型性が悪くなるためである。
【００５２】
図３の横軸で使用した〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００の値の算出方法について説明する。まず、各組成試作品の表面をＸ線マイクロアナライザを用いて組成分析し、これを構成する元素の重量割合（ｗｔ％）を求めた。その後、有機高分子と親水性有機高分子を構成する、炭素元素と酸素元素と珪素元素の各々の重量割合のみをピックアップし、〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００の式に代入して値を求めた。Ｘ線マイクロアナライザは、一般に表面から約２μｍの深さまでの元素が測定できるので、合計で約１μｍの皮膜膜厚を有する各組成試作品では、有機高分子と親水性有機高分子の両方合計値として測定される。一方、合計で約１μｍの皮膜膜厚を有する各組成試作品は、使用する有機高分子と親水性有機高分子の材質物性より２５０℃前後で乾燥させないと、耐食性と親水性と成型性を同時に満足する良好なフィン材６が得られないが、乾燥によって有機高分子と親水性有機高分子が混合する性質が有る。
【００５３】
例えば、下側皮膜の有機高分子に有機シリコーンを混合して〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００＝３ｗｔ％とし、上側皮膜の親水性有機高分子に有機シリコーンを混合せずに〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００＝０としても、両方の皮膜を積層して２５０℃で乾燥させた組成試作品では、上側皮膜の親水性有機高分子に有機シリコーンが数ｗｔ％しか存在せず、残りの２．７ｗｔ％前後は下側皮膜に存在するにも関わらず、〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００＝３ｗｔ％として測定されてしまう。これを解決できる測定装置は、現在存在しないうえに、これ事態が問題とならないのでこの方法を用いて、有機シリコーン混合量の最適化を図った。また同時に、各組成試作品の有機高分子と親水性有機高分子は、水素元素も含有しているが、使用したＸ線マイクロアナライザは、水素元素などのホウ素元番号の小さい元素や、窒素元素やネオンなどの気体元素は、検出原理より検出できない。しかしながら、これを測定できる測定装置が、現在存在しないうえに、これ自体が問題とならないのでこの方法を用いて、有機シリコーン混合量の最適化を図った。
【００５４】
具体的な算出事例を記す。サンプルＡのフィン材は、耐食性被膜８がアクリル系樹脂を多く配合しエポキシ系樹脂と混合させた有機高分子に有機シリコーンを混合した組成で、親水性被膜９がアクリル系樹脂からなる親水性有機高分子である。その組成品の表面をＸ線マイクロアナライザを用いて組成分析し、これを構成する元素の重量割合（ｗｔ％）を求めると、炭素元素が３０ｗｔ％、酸素元素が４ｗｔ％、アルミニウム元素が６４ｗｔ％、シリカ元素が０．５ｗｔ％、残部元素（鉄とイオウ元素などの抗菌剤に関する元素）が１．５ｗｔ％となる。アルミニウム元素は、アルミニウム系基板７に起因しており、残部元素は抗菌剤に起因する元素であるので、算出から除外した。そして、有機高分子と親水性有機高分子に起因する炭素元素（３０ｗｔ％）と、酸素元素（４ｗｔ％）と、シリカ元素（０．５ｗｔ％）を用いこれらの数字を、〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００に代入して値を算出すると、１．５ｗｔ％となる。この１．５ｗｔ％がサンプルＡの値である。また、サンプルＡのフィン材は、例えば、水に浸して９０℃で２日間煮沸すると、Ｃ２Ｈ８Ｏ２Ｓｉ（Ｓｉｌａｎｅｄｉｏｌ、ｄｉｍｅｔｈｙ）という有機シリコーン化合物が、皮膜から溶出していることがＧＣＭＳ分析から判明しており、このことから有機シリコーンが皮膜に混合されていることがわかる。
【００５５】
発明者等は、耐食性被膜８の有機高分子、親水性被膜９の親水性有機高分子について材
料の組合せを実施の形態１の様に変えその各々に、前述と同様に有機シリコーンを調合量を変えて混合した各種の組成品を試作しその各々について、〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００と、水の接触角と成型性の関係について評価した。その結果、いずれの組み合わせにおいても、〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００が０．５〜３．０ｗｔ％の組成領試作品は、水の接触角と成型性のいずれとも小さな値を示し良好な結果であった。また、これらの試作品は、耐食性も良好な結果であり、熱交換器１２に採用した際の熱交換効率も、有機シリコーンを含まない従来例（〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００＝０）と比較しても、優れていた。
【００５６】
また、これら試作品において、耐食性被膜８で使用する有機高分子が、親水性被膜９で使用する親水性有機高分子と比較して、有機シリコーンが多く混合されていると、特に優れた結果が得られた。これの具体的な事例は、以下の通りである。耐食性被膜８の有機高分子に混合する有機シリコーン量は、親水性被膜９の親水性有機高分子に混合する有機シリコーン量と比較して２〜１０倍の範囲とししかも、親水性被膜９に配合する有機シリコーン量は親水性有機高分子に対して０〜１．０ｗｔ％となる様にする。この組成系は、〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００に換算すると、親水性被膜９で検出される値は０〜０．５ｗｔ％であり、残りは全て耐食性被膜８の有機高分子で検出される様に、各々の有機シリコーンの混合量を最適化した事例である。
【００５７】
（実施の形態３）
実施の形態３は、フィン材６の耐食性被膜８や親水性被膜９に使用される有機シリコーンの種別についてさらに検討した結果であり、親水性向上効果を長期間維持する効果に優れているオルガノシリケートを使用するとした内容である。オルガノシリケートは、水と接触するとＳｉ−ＯＲ基（Ｒはアルキル基）がＳｉ−ＯＨ基（シラノール基）となることから、微量混合すると、ぬれ性向上効果が著しく優れているので、熱交換効率に一層優れた熱交換器１２が得られる。また、樹脂コーティングへの塗布性が優れている利点も有り、これらの効果は、オルガノシリケートの加水分解により生成したシラノール基が、ぬれ性向上に大きく寄与することと、貯蔵安定性を向上させるためと考えられる。
【００５８】
オルガノシリケートは、１つのケイ素原子に酸素原子を介して４個のアルキル基が結合したオルガノキシシランや、ケイ素がシロキサン主鎖（（Ｓｉ−Ｏ）ｎ）を形成しているオルガノキシシロキサン（オルガノキシシランの縮合物）である。酸素原子を介してケイ素に結合しているアルキル基は、直鎖状や分岐状あるいは環状のアルキル基であり、具体的にはメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉ−ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、オクチル基などが挙げられる。これらのアルキル基の中で特に親水化剤としては、炭素数１〜４のもの、中でもメチル基及び／又はエチル基が好ましく、最も好ましいのはメチル基である。オルガノキシシランは、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラン、ジメトキシジエトキシシランなどが挙げられる。具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラｔ−ブトキシシラン及び／又はこれらの部分加水分解縮合物が挙げられる。これらのものは１種もしくは２種以上組み合わせたものも使用できる。これらオルガノシリケートは、有機高分子や親水性有機高分子に使用する材料とも良好な塗布性を有していた。
【００５９】
（実施の形態４）
実施の形態４は、実施の形態３で用いるオルガノシリケートの種別についてさらに詳細に検討した結果であり、親水性向上効果が特に優れてテトラメトキシシラン及び／又はこの部分加水分解縮合物を使用するとした。これらを使用すると、フィン材６のぬれ性向上
効果が著しく優れてくるので、熱交換効率に一層優れた熱交換器１２が得られる。
【００６０】
（実施の形態５）
実施の形態５は、フィン材６の耐食性被膜８もしくは親水性被膜９に使用される、有機シリコーンの種別についてさらに検討した結果である。シリコーン系微粒子は、微量混合すると、フィン材６の巻き取りローラにおけるお互いの成分の転写が抑制されるとともに、フィン材６をプレス成型機を用いて成型する際に金型からフィン材６が一層簡単に離型できる効果があるので、成型性に一層優れた熱交換器が得られた。また、シリコーン系微粒子は、有機高分子や親水性有機高分子に使用する材料とも良好な塗布性を有していた。
【００６１】
シリコーン系微粒子は、シロキサン結合を有する三次元網目状化合物の微粒子であり、例えば、シロキサン結合が（ＲＳｉＯ３／２）ｎで表されるポリオルガノシルセスキオキサン硬化物であるシリコーンレジン微粒子、直鎖状のジメチルポリシロキサンを架橋させたシリコーンゴム微粒子、シリコーンゴム微粒子の表面をシリコーンレジンで被覆したシリコーン複合微粒子、アモルファスシリカ微粒子の表面をシリコーンにより疎水化処理したシリコーン表面処理シリカ微粒子が使用可能である。
【００６２】
（実施の形態６）
実施の形態６は、フィン材６の耐食性被膜８もしくは親水性被膜９に使用される、有機シリコーンの種別についてさらに検討した結果であり、可撓性や柔らか性さらに剥離性に優れた効果を有するシリコーンエラストマーを使用するとした。
【００６３】
シリコーンエラストマーは、分子中に−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−結合を持ち、過酸化物などの硬化触媒を加えることによりゴム状に硬化したり、部分結晶化により硬化するシリコーンの総称であるが、微量混合すると、可撓性や柔らか性さらに剥離性に優れる。そのため、フィン材６の巻き取りローラにおけるお互いの成分の転写が抑制されるとともに、フィン材６をプレス成型機を用いて成型する際に金型からフィン材６が一層簡単に離型できる効果があるので、成型性に一層優れた熱交換器が得られた。また、熱伝導性にも優れており、有機高分子や親水性有機高分子に使用する材料とも良好な塗布性を有していた。
【００６４】
（実施の形態７）
実施の形態７は、フィン材６の耐食性被膜８もしくは親水性被膜９に使用される、有機シリコーンの種別についてさらに検討した結果であり、剥離性に優れた効果を有する側鎖及び／又は末端に親水性官能基を有する有機シリコーンを使用するとした。
【００６５】
側鎖及び／又は末端に親水性官能基を有する有機シリコーンは、親水性官能基として、アミノ基、アミド基、ポリエーテル基、シラン基、カルボキシル基うち少なくとも１種を有する機シリコーンである。側鎖及び／又は末端に親水性官能基を有する有機シリコーンが微少量混合された有機高分子や親水性有機高分子のフィン材６は、非付着性を発揮するので、巻き取りローラにおけるお互いの成分の転写が抑制されるとともに、フィン材６をプレス成型機を用いて成型する際に金型からフィン材６が一層簡単に離型できる効果が得られる。また、フィン６の表面に結露水が水滴として残りにくくなりかび臭が低減するとともに、防汚性が向上する。
【００６６】
側鎖及び／または末端に親水性官能基を有するシリコーンとは、側鎖及び／又は末端にアミノ基、アミド基、ポリエーテル基（−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ａ（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｂ−Ｒ）、シラン基等の親水基を有するシリコーンである。具体的に、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルボキシル変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、メタクリル変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、アミド変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、アミノ・ポリエーテル変性シリコーン、ア
ミド・ポリエーテル変性シリコーン、高級脂肪酸エステル変性シリコーン等である。
【００６７】
また、カルボキシル基を有する化合物は、例えば、カルボキシル基を有する不飽和カルボン酸又はその塩を重合することによって得られる。不飽和カルボン酸としては、（メタ）アクリル酸等の一塩基酸や、マレイン酸、フマル酸等の多塩基酸が挙げられる。重合体は、ホモポリマーであってもよいし、コポリマーであってもよい。その中でも特に、（メタ）アクリル酸又はその塩を重合させて得られる（メタ）アクリル酸系ポリマーが、撥油性に対する影響度が小さく、かつ撥水性の低減効果が大きい点で好ましい。（メタ）アクリル酸系ポリマーの中でも、シリコーンの撥水性の低減効果からいえば、下記一般式（１）で示す（メタ）アクリル酸系モノマーと、下記一般式（２）で示す（メタ）アリルエーテル系モノマーとの共重合体が特に好ましい。
【００６８】
一般式：ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ１）−ＣＯＯＸ・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
一般式：ＣＨ２＝Ｃ（Ｒ２）−ＣＨ２−Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ（Ｙ）−ＣＨ２−Ｚ・・・・（２）
式中、Ｒ１およびＲ２は、水素原子又はメチル基を表し、Ｘは、水素原子、金属原子、アンモニウム基、有機アミン基のいずれかを表し、ＹおよびＺの少なくとも一方はスルホン酸基（但し、１価金属塩、２価金属塩、アンモニウム塩、若しくは有機アミン基の塩を含むであり、他方は水酸基又はスルホン酸基）である。これら材料は、有機高分子や親水性有機高分子に使用する材料とも良好な塗布性を有していた。
【００６９】
（実施の形態８）
実施の形態８は、熱交換器をヒートポンプ式空気調和装置に応用した内容であり、その構成図と効果特性を図４に示す。このヒートポンプ式空気調和装置は、図４（ａ）に記載した様に、室内機１７と室外機１８とこれを接続する配管１９で構成される。室内機１７には、熱交換器（室内側）２０と送風ファン（室内側）２１が収納されており、室外機１８にも同様に、熱交換器（室外側）２２と送風ファン（室外側）２３が収納されている。そして、熱交換器（室内側）２０の銅管１３と、熱交換器（室外側）２２の銅管（記載せず）は、配管１９で接続されて循環路が形成されており、冷媒を循環路の内部空間に通過させて熱を運搬させ、圧縮機などの圧縮機機構２５や膨張弁またはキャピラリーチューブからなる絞り手段２７で、冷媒を圧縮や膨張したりすることで、冷房や暖房がおこなえるようになっている。
【００７０】
室内を冷房する場合の動作を説明する。圧縮機構２５で圧縮された高温高圧の冷媒は、凝縮機となる熱交換器（室外側）２２で熱を放熱した後、膨張弁もしくはキャピラリーチューブからなる絞り手段２７で減圧され、低圧となった冷媒は、蒸発器となる熱交換器（室内側）２０において周囲から熱を奪う冷媒循環流れとなる。このため、配管１９の内部空間を通過して、熱交換器（室内側）２０銅管１３に到達した７気圧１０℃の液状の冷媒は、広い面積を有するフィン材を介して室内の暖かい熱を吸収して蒸発し、室内の蒸発潜熱を奪う。すると、室内の空気は温度が低下して冷風となり、送風ファン（室内側）２１により室内に送風される。室内の蒸発潜熱を奪った冷媒は、圧力が５気圧まで低下するので温度も７℃〜３℃まで低下して液〜ガス状に変化する。その後、圧縮機構２５によりガス化した冷媒は、圧縮されて圧力が約３．５倍に高まり１９気圧まで圧力上昇する。すると、冷媒は、温度が急上昇して８０℃になり，熱交換器（室外側）２２へ送られます。熱交換器（室外側）２２も，銅管にフィン材を何枚も取り付けて，表面積を大きくして熱交換を効率化したものであり、銅管に送られた冷媒は外気に放熱して温度が約４２℃程度に下がり，同時にガス状から液化するため，凝縮潜熱も放出して，冷媒の熱エネルギーは一層減少する。液化した冷媒は，次に膨張弁などの絞り手段２７に流れ込み，ここで圧力は４割弱に減少して７気圧になり，温度も約１０℃程度に下がる。そして室温より冷えて熱の吸収が可能となった液状の冷媒は，再び、熱交換器（室内側）２０に送られる循環流れ
となる。
【００７１】
図４（ｂ）は、熱交換器をヒートポンプ式空気調和装置に応用した際の効果特性図である。横軸は、フィン材６の各組成試作品における、有機シリコーンに含まれる珪素元素の合計量（Ｓｉ）を、有機高分子と親水性有機高分子の両方に含まれる炭素元素（Ｃ）と酸素元素（Ｏ）と珪素元素（Ｓｉ）の元素合計量（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）で除した値〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕のｗｔ％表示〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００である。縦軸は、フィン材６の各組成試作品の効果であり、熱交換効率について評価した値である。
【００７２】
組成比〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００が、０．５〜２．５ｗｔ％であると、優れた熱交換効率を有することがわかる。また、有機シリコーンを含まない従来例（〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００＝０）と比較しても、良好な熱交換効率を有することがわかる。これらは、実施の形態１〜７に記載したフィン材６を任意に使用して測定した結果であるが特に、実施の形態２〜７に記載したフィン材６を使用した熱交換器は、極めて優れた熱交換効率を有した。
【００７３】
（実施の形態９）
実施の形態９は、熱交換器をヒートポンプ式衣類洗濯乾燥機器に応用した内容であり、その構成図と効果特性を図５に示す。このヒートポンプ式衣類洗濯乾燥機器は、図５（ａ）に示す様に、ＤＣモータ（図示せず）で駆動する圧縮機などの圧縮機構２５と、圧縮後の高温高圧の冷媒の熱を放熱する加熱用熱交換器２６と、高圧の冷媒の圧力を減圧するための膨張弁もしくはキャピラリーチューブからなる絞り手段２７と、減圧されて低圧となった冷媒で周囲から熱を奪う除湿用熱交換器２８とを、冷媒が循環する冷媒循環管路２９で連結した構成のヒートポンプ装置３０を有している。また、加熱用熱交換器２６で得られた温風が、衣類３１を入れた乾燥庫３２に入りその後、衣類３１から発散した水分を含む多湿空気が除湿用熱交換器２８に入り、ここで水分が除去されたのち再び、加熱用熱交換器２６に戻る空気循環流れとするために、これら部品や送風機３３を空気が循環する空気循環風路３４の内部空間に配置した構成としている。
【００７４】
加熱手段２６と除湿手段２８は、銅管の周囲にフィン材を複数枚積層保持してなる構成の熱交換器であり、それぞれを空気循環風路３４の内部空間に配置して、各々の銅管の内部空間をヒートポンプ装置３０の冷媒が流れ、銅管の外側やフィン材の周囲を空気循環流れが流れるようにしている。
【００７５】
乾燥庫３２と除湿手段２８の間の空気循環風路３４には、乾燥用空気の熱の一部を外部に放出する排熱手段３５が設けられている。この排熱手段３５は、風路３４に滞留した圧縮機構２５の入力熱により冷媒圧力が過昇して能力低下を招くことを防止し、安定して衣類が乾燥をおこなわれるようにするために、配置したものである。排熱手段３５は、例えば、風路３４の上流側に設けた排気口３６と、この排気口３６を開閉する第１の開閉ダンパ３７と、これよりも下流側で吸熱器２８の上流側に設けた吸気口３８と、この吸気口３８を開閉する第２の開閉ダンパ３９で構成される。排熱手段３５を作動させて乾燥用空気の熱の一部を外部に放出する場合は、第１の開閉ダンパ３７と第２の開閉ダンパ３９のそれぞれを開にして、排気口３６から乾燥用空気の一部を外部に放出し、吸気口３８から外気を導入する。一方、排熱手段３５の作動を停止させる場合は、第１の開閉ダンパ３７と第２の開閉ダンパ３９のそれぞれを閉にする。風路３５は、放熱器２６近傍の乾燥用空気の温度を検知するサーミスタなどの温度検知手段４０が、さらに配置されている。また、圧縮機構２５には、圧縮能力可変手段４１が接続されており、温度検知手段４０の出力に応じて、そのＤＣモータ（図示せず）の駆動周波数や駆動電圧などを、インバータ回路で変化させて回転数を変えて圧縮能力を変化させている。排熱手段３５には、制御手段４２が接続されており、圧縮機構２５の圧縮能力と温度検知手段４０の出力によって、放熱量
を制御している。
【００７６】
図５（ｂ）は、熱交換器をヒートポンプ式衣類洗濯乾燥機器に応用した際の効果特性図である。横軸は、フィン材６の各組成試作品における、有機シリコーンに含まれる珪素元素の合計量（Ｓｉ）を、有機高分子と親水性有機高分子の両方に含まれる炭素元素（Ｃ）と酸素元素（Ｏ）と珪素元素（Ｓｉ）の元素合計量（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）で除した値〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕のｗｔ％表示〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００である。縦軸は、フィン材６の各組成試作品の効果であり、熱交換効率について評価した値である。
【００７７】
組成比〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００が、０．５〜２．７ｗｔ％であると、優れた熱交換効率を有することがわかる。また、有機シリコーンを含まない従来例（〔Ｓｉ／（Ｃ＋Ｏ＋Ｓｉ）〕×１００＝０）と比較しても、良好な熱交換効率を有することがわかる。これらは、実施の形態１〜７に記載したフィン材６を任意に使用して測定した結果であるが特に、実施の形態２〜７に記載したフィン材６を使用した熱交換器は、極めて優れた熱交換効率を有した。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、エアコンなどヒートポンプ式の空気調和装置や衣類洗濯乾燥機器の熱交換器として用いることができる。
【符号の説明】
【００７９】
６  フィン材６
７  アルミニウム系基板
８  耐食性被膜
９  親水性被膜
１０  突起
１１  貫通穴
１２  熱交換器
１３  銅管
１４  耐食下地処理皮膜
１５  有機高分子
１６  潤滑性被膜
１７  室内機
１８  室外機
１９  配管
２０  熱交換器（室内側）
２２  熱交換器（室外側）
２６  加熱用熱交換器
２８  除湿用熱交換器
２９  冷媒循環管路
３０  ヒートポンプ装置
３４  空気循環風路
【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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