JP2010164220A - Heat exchanger including air cleaning function and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気清浄機能を有する熱交換器に関し、特に空調装置用熱交換器に好適に用いることができる。 The present invention relates to a heat exchanger having an air cleaning function, and can be suitably used particularly for a heat exchanger for an air conditioner.
従来、空調装置において、空調装置を通して発生する臭気を低減するために、空調装置用熱交換器の表面に、水分と接触すると活性酸素が発生するポリアニリンを含有するポリアニリン含有被膜（以下、分解膜ともいう）を塗布し、空気中の臭気成分を酸化分解する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, in an air conditioner, in order to reduce the odor generated through the air conditioner, a polyaniline-containing coating containing polyaniline (hereinafter referred to as a decomposition film) containing active oxygen is generated on the surface of the heat exchanger for the air conditioner. Has been proposed to oxidatively decompose odor components in the air (see, for example, Patent Document 1).
このような手法では、分解膜の表面に発生する活性酸素と、熱交換器を通過する臭気成分が接触することによって、臭気成分が酸化分解される。このため、効率良く臭気成分を酸化分解するためには、臭気成分に対し大過剰の活性酸素が分解膜の表面に存在し、臭気成分との接触機会を増加させる必要がある。 In such a technique, the active oxygen generated on the surface of the decomposition membrane and the odor component passing through the heat exchanger come into contact with each other, whereby the odor component is oxidatively decomposed. For this reason, in order to efficiently oxidize and decompose the odor component, a large excess of active oxygen is present on the surface of the decomposition film with respect to the odor component, and it is necessary to increase the chance of contact with the odor component.
分解膜から大過剰の活性酸素を発生させるには、多量の分解膜成分を熱交換器に塗布しなくてはならない。しかしながら、分解膜の厚さが増加すると、通風抵抗が増大し、空調装置本来の機能が低下するという問題があった。 In order to generate a large excess of active oxygen from the decomposition membrane, a large amount of decomposition membrane components must be applied to the heat exchanger. However, when the thickness of the decomposition membrane is increased, there is a problem that the ventilation resistance is increased and the original function of the air conditioner is deteriorated.
これに対し、熱交換器の基材に活性炭等の吸着材層を設け、吸着材層に臭気成分を吸着させるとともに、吸着材層に担持した触媒にポリアニリンから発生した活性酸素を作用させ、酸化力のより強い活性酸素を発生させることで、臭気成分を効率的に分解する手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。 In contrast, an adsorbent layer such as activated carbon is provided on the base material of the heat exchanger to adsorb odor components to the adsorbent layer, and the active oxygen generated from polyaniline is allowed to act on the catalyst supported on the adsorbent layer to oxidize it. There has been proposed a method for efficiently decomposing odor components by generating stronger active oxygen (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献２に記載の手法では、熱交換器の基材にポリアニリン層および吸着材層を被覆し、多層構造とする必要があるため、加工に手間とコストがかかってしまう。さらに、各層間の熱抵抗が増大するため、空調装置の空調性能が低下するという問題がある。 However, in the method described in Patent Document 2, since it is necessary to coat the base material of the heat exchanger with the polyaniline layer and the adsorbent layer to form a multilayer structure, the processing takes time and cost. Furthermore, since the thermal resistance between each layer increases, there exists a problem that the air conditioning performance of an air conditioner falls.
本発明は、上記点に鑑み、基材に吸着材層を設けることなく、臭気成分を効率よく分解することができる空気清浄機能を有する熱交換器およびその製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a heat exchanger having an air cleaning function capable of efficiently decomposing odor components without providing an adsorbent layer on a base material, and a method for producing the same. .
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、基材（７１）で形成され、内部を流通する流体と外部を流通する空気との間で熱交換を行う熱交換部（５）と、基材（７１）の少なくとも一部を覆うように配置され、水分と接触すると活性酸素が発生するポリアニリンを含有するポリアニリン含有被膜（７２）と、ポリアニリン含有被膜（７２）に形成され、直径１ｎｍ〜５００μｍの孔（７３）とを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, the heat exchange section (5) is formed of the base material (71) and exchanges heat between the fluid flowing inside and the air flowing outside. And a polyaniline-containing film (72) containing polyaniline that is disposed so as to cover at least a part of the substrate (71) and generate active oxygen when it comes into contact with moisture, and a polyaniline-containing film (72), and has a diameter. It is characterized by comprising 1 to 500 μm holes (73).
これによれば、ポリアニリン含有被膜（７２）を活性炭様構造とすることができるので、ポリアニリン含有被膜（７２）に形成された孔（７３）に臭気成分を吸着させることができる。したがって、基材（７１）に吸着材層を設けることなく、臭気成分を効率よく分解することが可能となる。 According to this, since the polyaniline-containing coating (72) can have an activated carbon-like structure, odorous components can be adsorbed in the holes (73) formed in the polyaniline-containing coating (72). Therefore, it is possible to efficiently decompose the odor component without providing the adsorbent layer on the base material (71).
また、請求項２に記載の発明では、ポリアニリンを溶媒に溶解させたポリアニリン溶液（８１）に、昇華性を有する昇華性微粒子（８２）を混合して膜材料（８３）を生成する工程と、膜材料（８３）を基材（７１）に塗布する塗布工程と、膜材料（８１）が塗布された基材（７１）を昇華性微粒子（８２）の昇華温度まで加熱することにより、基材（７１）の表面にポリアニリン含有被膜（７１）を形成するとともに、ポリアニリン含有被膜（７２）に直径１ｎｍ〜５００μｍの孔（７３）を形成する工程とを備えることを特徴としている。 Further, in the invention according to claim 2, a step of producing a film material (83) by mixing sublimable fine particles (82) having sublimation properties with a polyaniline solution (81) in which polyaniline is dissolved in a solvent; An application step of applying the film material (83) to the base material (71), and heating the base material (71) applied with the film material (81) to the sublimation temperature of the sublimable fine particles (82) Forming a polyaniline-containing film (71) on the surface of (71), and forming a hole (73) having a diameter of 1 nm to 500 μm in the polyaniline-containing film (72).
これによれば、孔（７３）を有する、すなわち活性炭様構造のポリアニリン含有被膜（７２）を基材（７１）の表面に形成することができるので、ポリアニリン含有被膜（７２）に形成された孔（７３）に臭気成分を吸着させることができる。したがって、基材（７１）に吸着材層を設けることなく、臭気成分を効率よく分解できる空気清浄機能を有する熱交換器を製造することが可能となる。 According to this, since the polyaniline-containing film (72) having the pores (73), that is, the activated carbon-like structure can be formed on the surface of the base material (71), the holes formed in the polyaniline-containing film (72). Odor components can be adsorbed to (73). Therefore, it becomes possible to manufacture a heat exchanger having an air cleaning function capable of efficiently decomposing odor components without providing an adsorbent layer on the base material (71).
また、請求項３に記載の発明では、ポリアニリン溶液（８１）の溶媒には、水が含まれており、昇華性微粒子（８２）の昇華温度が、溶媒中の水が蒸発する温度である１００℃以下となっていることを特徴としている。 In the invention of claim 3, the solvent of the polyaniline solution (81) contains water, and the sublimation temperature of the sublimable fine particles (82) is a temperature at which water in the solvent evaporates. It is characterized by being below ℃.
ポリアニリン溶液（８１）の溶媒中の水が蒸発することにより、基材（７１）の表面にポリアニリン含有被膜（７２）が形成される。このため、昇華性微粒子（８２）の昇華温度を、溶媒中の水が蒸発する温度である１００℃以下、すなわち、ポリアニリン含有被膜（７２）が形成される温度（以下、膜形成温度という）以下とすることで、基材（７１）を膜形成温度以上に加熱することなく、昇華性微粒子（８２）を昇華させることができる。 As the water in the solvent of the polyaniline solution (81) evaporates, a polyaniline-containing film (72) is formed on the surface of the substrate (71). For this reason, the sublimation temperature of the sublimable fine particles (82) is 100 ° C. or less, which is the temperature at which water in the solvent evaporates, that is, the temperature at which the polyaniline-containing film (72) is formed (hereinafter referred to as film formation temperature). As a result, the sublimable fine particles (82) can be sublimated without heating the substrate (71) to the film formation temperature or higher.
また、請求項４に記載の発明のように、昇華性微粒子（８２）は、安息香酸で構成されていてもよい。 Further, as in the invention described in claim 4, the sublimable fine particles (82) may be composed of benzoic acid.
また、請求項５に記載の発明では、ポリアニリンを溶媒に溶解させたポリアニリン溶液（８１）に、塩（８４）を混合して膜材料（８３ａ）を生成する工程と、膜材料（８３ａ）を基材（７１）に塗布する工程と、膜材料（８３ａ）が塗布された基材（７１）を加熱した後、基材（７１）を流水洗浄することにより、基材（７１）の表面にポリアニリン含有被膜（７２）を形成するとともに、ポリアニリン含有被膜（７２）に直径１ｎｍ〜５００μｍの孔（７３）を形成する工程とを備えることを特徴としている。 In the invention according to claim 5, the step of mixing the salt (84) with the polyaniline solution (81) in which polyaniline is dissolved in a solvent to produce the film material (83a), and the film material (83a) After heating the base material (71) on which the film material (83a) is applied and the step of applying to the base material (71), the base material (71) is washed with running water, so that the surface of the base material (71) is applied. Forming a polyaniline-containing film (72), and forming a hole (73) having a diameter of 1 nm to 500 μm in the polyaniline-containing film (72).
これによれば、孔（７３）を有する、すなわち活性炭様構造のポリアニリン含有被膜（７２）を基材（７１）の表面に形成することができるので、ポリアニリン含有被膜（７２）に形成された孔（７３）に臭気成分を吸着させることができる。したがって、基材（７１）に吸着材層を設けることなく、臭気成分を効率よく分解できる空気清浄機能を有する熱交換器を製造することが可能となる。 According to this, since the polyaniline-containing film (72) having the pores (73), that is, the activated carbon-like structure can be formed on the surface of the base material (71), the holes formed in the polyaniline-containing film (72). Odor components can be adsorbed to (73). Therefore, it becomes possible to manufacture a heat exchanger having an air cleaning function capable of efficiently decomposing odor components without providing an adsorbent layer on the base material (71).
また、請求項６に記載の発明では、塩（８４）は、ポリアニリン溶液（８１）と反応して気体が発生するものであることを特徴としている。 Further, the invention according to claim 6 is characterized in that the salt (84) reacts with the polyaniline solution (81) to generate gas.
これによれば、塩（８４）とポリアニリン溶液（８１）とが反応することで発生した気体により、ポリアニリン含有被膜（７２）に孔（７３）を形成することができるので、基材（７１）を流水洗浄する工程を廃止することができる。したがって、簡易な方法で、基材（７１）に吸着材層を設けることなく、臭気成分を効率よく分解できる空気清浄機能を有する熱交換器を製造することが可能となる。 According to this, since the hole (73) can be formed in the polyaniline-containing film (72) by the gas generated by the reaction between the salt (84) and the polyaniline solution (81), the substrate (71) The process of washing with running water can be abolished. Therefore, it becomes possible to manufacture a heat exchanger having an air cleaning function capable of efficiently decomposing odor components without providing an adsorbent layer on the base material (71) by a simple method.
また、請求項７に記載の発明のように、塩（８４）は、水に溶解した場合に塩基性を示すとともに炭酸イオンが生成されるものであってもよい。 Moreover, like invention of Claim 7, when it dissolves in water, salt (84) may show basicity and a carbonate ion may be produced | generated.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。本実施形態は、車両用空調装置の蒸発器に本発明の空気清浄機能を有する熱交換器を適用したものである。
(First embodiment)
1st Embodiment of this invention is described based on FIGS. In this embodiment, a heat exchanger having an air cleaning function of the present invention is applied to an evaporator of a vehicle air conditioner.
図１は、本第１実施形態に係る蒸発器を示す正面図である。図１に示すように、蒸発器は、冷媒が流れる複数本のチューブ１と、チューブ１の長手方向両端側にて複数本のチューブ１に連通するヘッダタンク２、３と、チューブ１の外表面に接合されて蒸発器に流入する空調用空気との伝熱面積を増大させるフィン４とを備えている。以下、チューブ１およびフィン４等からなる熱交換部をコア部５という。 FIG. 1 is a front view showing an evaporator according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the evaporator includes a plurality of tubes 1 through which refrigerant flows, header tanks 2 and 3 communicating with the plurality of tubes 1 at both longitudinal ends of the tubes 1, and an outer surface of the tubes 1. And fins 4 that increase the heat transfer area with the air-conditioning air flowing into the evaporator. Hereinafter, the heat exchanging part including the tube 1 and the fins 4 is referred to as a core part 5.
コア部５の端部には、コア部５を補強するサイドプレート６が配置されている。また、２つのヘッダタンク２、３のうち、コア部５の上方側に配置される流入側タンク２には、冷媒が流入する流入ジョイント２ａが設けられており、コア部５の下方側に配置される流出側タンク３には、冷媒が流出する流出ジョイント３ａが設けられている。本実施形態ではチューブ１やヘッダタンク２、３等の構成部品をアルミニウム合金製とするとともに、これらをろう付けして一体接合している。 A side plate 6 that reinforces the core portion 5 is disposed at the end of the core portion 5. Of the two header tanks 2 and 3, the inflow side tank 2 disposed on the upper side of the core part 5 is provided with an inflow joint 2 a through which refrigerant flows, and is disposed on the lower side of the core part 5. The outflow side tank 3 is provided with an outflow joint 3a through which the refrigerant flows out. In this embodiment, the components such as the tube 1 and the header tanks 2 and 3 are made of an aluminum alloy, and these are brazed and integrally joined.
図２は、本第１実施形態におけるコア部５を示す拡大断面図である。図２に示すように、コア部５を構成するチューブ１およびフィン４は、アルミニウム合金製の基材７１で形成されている。そして、基材７１の表面には、ポリアニリンを含有するポリアニリン含有被膜（以下、被膜という）７２が形成されている。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the core portion 5 in the first embodiment. As shown in FIG. 2, the tube 1 and the fin 4 which comprise the core part 5 are formed with the base material 71 made from an aluminum alloy. A polyaniline-containing film (hereinafter referred to as a film) 72 containing polyaniline is formed on the surface of the substrate 71.
被膜７２には、ミクロ孔〜マクロ孔、すなわち直径１ｎｍ〜５００μｍの孔７３が複数形成されている。このため、被膜７２は、活性炭様構造、すなわち多孔質構造となっている。被膜７２の孔７３に入った臭気成分は、分子間力により孔７３内に留まるようになっている。これにより、被膜７２の孔７３に臭気成分を吸着させることができる。 In the coating 72, a plurality of micropores to macropores, that is, holes 73 having a diameter of 1 nm to 500 μm are formed. For this reason, the coating 72 has an activated carbon-like structure, that is, a porous structure. The odor component that has entered the hole 73 of the film 72 stays in the hole 73 due to intermolecular force. Thereby, the odor component can be adsorbed in the hole 73 of the coating 72.
次に、上記構成の被膜７２の製造方法について説明する。図３は、本第１実施形態における被膜７２の製造工程を示す模式図である。 Next, a method for manufacturing the coating film 72 having the above configuration will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing a manufacturing process of the coating film 72 in the first embodiment.
まず、図３（ａ）に示すように、ポリアニリンを溶媒に溶解させたポリアニリン溶液８１に昇華性を有する昇華性微粒子８２を分散させ、膜材料溶液８３を生成する。本実施形態では、溶媒として、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）と水の混合溶媒を用いている。 First, as shown in FIG. 3A, sublimable fine particles 82 having sublimation properties are dispersed in a polyaniline solution 81 in which polyaniline is dissolved in a solvent, thereby generating a film material solution 83. In the present embodiment, a mixed solvent of NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) and water is used as the solvent.
次に、図３（ｂ）に示すように、膜材料溶液８３を基材７１の表面に塗布する。続いて、この基材７１を加熱すると、図３（ｃ）に示すように、ポリアニリン溶液の溶媒に含まれる水が蒸発して、基材７１の表面に被膜７２が形成される。このとき、基材７１を昇華性微粒子８２の昇華温度以上に加熱すると、昇華性微粒子８２が昇華（気化）して、被膜７２から気泡となって出ていく。その結果、被膜７２の表面に孔７３が形成される。 Next, as shown in FIG. 3B, the film material solution 83 is applied to the surface of the base material 71. Subsequently, when the base material 71 is heated, water contained in the solvent of the polyaniline solution is evaporated as shown in FIG. 3C, and a film 72 is formed on the surface of the base material 71. At this time, when the substrate 71 is heated to a temperature higher than the sublimation temperature of the sublimable fine particles 82, the sublimable fine particles 82 are sublimated (vaporized) and emerge from the coating 72 as bubbles. As a result, holes 73 are formed on the surface of the coating film 72.
以上説明したように、孔７３を有する、すなわち活性炭様構造の被膜７２を基材７１の表面に形成することができるので、被膜７２に形成された孔７３に臭気成分を吸着させることができる。したがって、基材７１に吸着材層を設けることなく、臭気成分を効率よく分解できる空気清浄機能を有する熱交換器を製造することが可能となる。 As described above, since the coating film 72 having the holes 73, that is, the activated carbon-like structure can be formed on the surface of the substrate 71, the odor component can be adsorbed to the holes 73 formed in the coating film 72. Therefore, it is possible to manufacture a heat exchanger having an air cleaning function capable of efficiently decomposing odor components without providing an adsorbent layer on the base material 71.
次に、本発明を限定するものではないが、本発明の実施例１について、より具体的に説明する。 Next, although not limiting the present invention, Example 1 of the present invention will be described more specifically.
（実施例１）
本例は、昇華性微粒子として安息香酸を用いた例である。まず、ポリアニリンをＮＭＰと水の混合溶媒に溶解させてポリアニリン溶液を生成する。このポリアニリン溶液に対して、飽和安息香酸水溶液を、体積比にして１：１の割合で混合し、膜材料溶液を作成する。
Example 1
In this example, benzoic acid is used as the sublimable fine particles. First, polyaniline is dissolved in a mixed solvent of NMP and water to form a polyaniline solution. A saturated benzoic acid aqueous solution is mixed with this polyaniline solution at a volume ratio of 1: 1 to prepare a membrane material solution.
次に、この膜材料溶液を基材の表面に任意の方法で一様に塗布する。そして、膜材料溶液が塗布された基材を、８０℃で１〜５分程度乾燥させた後、１００℃で１時間加熱する。 Next, this film material solution is uniformly applied to the surface of the substrate by an arbitrary method. And after drying the base material with which the membrane material solution was apply | coated for about 1 to 5 minutes at 80 degreeC, it heats at 100 degreeC for 1 hour.
このとき、ポリアニリンは溶媒の一部である水が蒸発することで、基材表面に被膜を形成する。それと同時に、大気圧、９０℃において安息香酸は徐々に昇華していくため、小さな孔が被膜の表面上に形成される。 At this time, polyaniline forms a film on the surface of the substrate by evaporating water which is a part of the solvent. At the same time, since benzoic acid gradually sublimates at atmospheric pressure and 90 ° C., small pores are formed on the surface of the coating.
続いて、この被膜の表面を電子走査顕微鏡（ＳＥＭ）で観察する。 Subsequently, the surface of the coating is observed with an electron scanning microscope (SEM).
図４は実施例１で得られた被膜を示すＳＥＭ写真、図５は図４の一部（後述する凹部）を拡大したＳＥＭ写真である。なお、図４は斜め方向から見た写真で、図５は被膜表面に垂直な方向から見た写真である。また、比較のため、従来の方法、すなわちポリアニリン溶液のみを基材に塗布した後、成膜する方法で得られた被膜のＳＥＭ写真（斜め方向から見た写真）を図６に示す。 4 is an SEM photograph showing the coating obtained in Example 1, and FIG. 5 is an enlarged SEM photograph of a part of FIG. 4 is a photograph viewed from an oblique direction, and FIG. 5 is a photograph viewed from a direction perpendicular to the coating surface. For comparison, FIG. 6 shows an SEM photograph (a photograph viewed from an oblique direction) of a coating film obtained by a conventional method, that is, a method of forming a film after applying only a polyaniline solution to a substrate.
図６に示すように、従来の方法で得られた被膜は、表面に多少の凹凸があるものの、ほぼ平坦に形成されている。これに対し、図４に示すように、実施例１で得られた被膜の表面には、従来の方法で得られた被膜と比較して、細かい凹部が多数形成されていることが確認できる。さらに、図５に示すように、実施例１で得られた被膜７２の表面に形成された凹部には、直径５０ｎｍ以上のマクロ孔７３ａおよび直径２〜５０ｎｍのメソ孔７３ｂが存在しているのが確認できる。 As shown in FIG. 6, the film obtained by the conventional method is formed almost flat although the surface has some irregularities. On the other hand, as shown in FIG. 4, it can be confirmed that the surface of the coating obtained in Example 1 has a large number of fine recesses as compared with the coating obtained by the conventional method. Further, as shown in FIG. 5, macropores 73a having a diameter of 50 nm or more and mesopores 73b having a diameter of 2 to 50 nm are present in the recesses formed on the surface of the film 72 obtained in Example 1. Can be confirmed.
本実施例１のように、昇華性微粒子として、その昇華温度が溶媒中の水が蒸発する温度（１００℃）以下、すなわち膜形成温度以下である安息香酸を用いることで、基材を膜形成温度以上に加熱することなく、昇華性微粒子を昇華させて、被膜に孔を形成することができる。 By using benzoic acid whose sublimation temperature is equal to or lower than the temperature at which water in the solvent evaporates (100 ° C.), that is, the film forming temperature or lower, as the sublimable fine particles as in Example 1, the substrate is formed into a film. The pores can be formed in the coating by sublimating the sublimable fine particles without heating above the temperature.
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図７に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、被膜７２の製造方法が異なっている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is different from the first embodiment in the method for manufacturing the coating film 72.
本実施形態における被膜７２の製造方法について説明する。図７は、本第２実施形態における被膜７２の製造工程を示す模式図である。 The manufacturing method of the film 72 in this embodiment is demonstrated. FIG. 7 is a schematic diagram showing a manufacturing process of the coating film 72 in the second embodiment.
まず、図７（ａ）に示すように、ポリアニリンを溶媒に溶解させたポリアニリン溶液８１に成膜を妨げない塩８４を分散させ、膜材料溶液８３ａを生成する。本実施形態では、溶媒として、ＮＭＰと水の混合溶媒を用いている。 First, as shown in FIG. 7A, a salt 84 that does not interfere with film formation is dispersed in a polyaniline solution 81 in which polyaniline is dissolved in a solvent, thereby generating a film material solution 83a. In this embodiment, a mixed solvent of NMP and water is used as the solvent.
次に、図７（ｂ）に示すように、膜材料溶液８３ａを基材７１の表面に塗布する。続いて、この基材７１を加熱すると、図７（ｃ）に示すように、基材７１の表面に被膜７２が形成されるとともに、塩８４が析出する。 Next, as shown in FIG. 7B, a film material solution 83 a is applied to the surface of the base material 71. Then, when this base material 71 is heated, as shown in FIG.7 (c), while the film 72 is formed on the surface of the base material 71, the salt 84 precipitates.
続いて、この基材７１を流水に曝して流水洗浄することで、図７（ｄ）に示すように、塩８４が被膜７２から溶け出し、取り除かれる。その結果、被膜７２に孔７３が形成される。 Subsequently, the base material 71 is exposed to running water and washed with running water, so that the salt 84 is dissolved from the coating 72 and removed as shown in FIG. As a result, a hole 73 is formed in the coating 72.
本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、孔７３を有する、すなわち活性炭様構造の被膜７２を基材７１の表面に形成することができるので、被膜７２に形成された孔７３に臭気成分を吸着させることができる。したがって、基材７１に吸着材層を設けることなく、臭気成分を効率よく分解できる空気清浄機能を有する熱交換器を製造することが可能となる。 According to the present embodiment, as in the first embodiment, since the coating film 72 having the hole 73, that is, the activated carbon-like structure 72 can be formed on the surface of the substrate 71, the hole 73 formed in the coating film 72. Can adsorb odor components. Therefore, it is possible to manufacture a heat exchanger having an air cleaning function capable of efficiently decomposing odor components without providing an adsorbent layer on the base material 71.
次に、本発明を限定するものではないが、本発明の実施例２について、より具体的に説明する。 Next, although not limiting the present invention, Example 2 of the present invention will be described more specifically.
（実施例２）
本例は、塩として炭酸ナトリウム塩を用いた例である。まず、ポリアニリンをＮＭＰと水の混合溶媒に溶解させて、ポリアニリン溶液を作成する。そして、このポリアニリン溶液を、基材の表面に任意の方法で一様に塗布する。
(Example 2)
In this example, sodium carbonate is used as the salt. First, polyaniline is dissolved in a mixed solvent of NMP and water to prepare a polyaniline solution. And this polyaniline solution is uniformly apply | coated to the surface of a base material by arbitrary methods.
次に、基材に塗布したポリアニリン溶液に、飽和炭酸ナトリウム溶液をポリアニリン溶液の２．５倍量滴下塗布した後、この基材を８０℃で１〜５分程度乾燥させ、その後、１２０℃で１５分加熱する。 Next, the polyaniline solution applied to the base material is applied with a saturated sodium carbonate solution dropwise 2.5 times the amount of the polyaniline solution, and then the base material is dried at 80 ° C. for about 1 to 5 minutes. Heat for 15 minutes.
このとき、ポリアニリンは溶媒の一部である水が蒸発することで、基材表面に被膜を形成する。また、炭酸ナトリウムはポリアニリン溶液の溶媒中に存在する酸性成分と反応し、炭酸ガスを発生させながら被膜の表面上に炭酸ナトリウム塩を形成する。このとき、被膜表面は、炭酸ナトリウム塩が存在しているので白色になる。 At this time, polyaniline forms a film on the surface of the substrate by evaporating water which is a part of the solvent. In addition, sodium carbonate reacts with acidic components present in the solvent of the polyaniline solution to form a sodium carbonate salt on the surface of the coating while generating carbon dioxide gas. At this time, the surface of the coating becomes white because sodium carbonate is present.
次に、得られた基材を１〜２時間、流水に曝すことで、被膜表面に存在する白色の炭酸ナトリウム塩が取り除かれる。このため、被膜表面は、ポリアニリン由来の黒色になる。このとき、被膜上には、炭酸ガスの気泡により形成された孔、および炭酸ナトリウム塩が取り除かれたことにより生じた孔が形成される。 Next, the obtained base material is exposed to running water for 1 to 2 hours to remove the white sodium carbonate salt present on the coating surface. For this reason, the coating surface becomes black derived from polyaniline. At this time, holes formed by carbon dioxide gas bubbles and holes generated by removing the sodium carbonate salt are formed on the coating.
本実施例２のように、塩として、ポリアニリン溶液と反応して気体（炭酸ガス）が発生する炭酸ナトリウム塩を用いることで、塩とポリアニリン溶液とが反応することで発生した気体により、被膜に孔を形成することができる。 As in Example 2, by using a sodium carbonate salt that reacts with a polyaniline solution to generate a gas (carbon dioxide gas) as a salt, the gas generated by the reaction of the salt with the polyaniline solution causes the coating to Holes can be formed.
（他の実施形態）
なお、上記第２実施例では、被膜が形成された基材を流水洗浄する工程を有しているが、塩としてポリアニリン溶液と反応して気体が発生するものを用いた場合は、塩とポリアニリン溶液とが反応することで発生した気体により被膜に孔を形成することができるので、基材を流水洗浄する工程を廃止してもよい。これにより、簡易な方法で、基材に吸着材層を設けることなく、臭気成分を効率よく分解できる空気清浄機能を有する熱交換器を製造することが可能となる。
(Other embodiments)
In the second embodiment, the base material on which the film is formed has a step of washing with running water. However, when a salt that reacts with the polyaniline solution to generate gas is used, the salt and polyaniline are used. Since the hole can be formed in the coating film by the gas generated by the reaction with the solution, the step of washing the substrate with running water may be eliminated. Thereby, it becomes possible to manufacture a heat exchanger having an air cleaning function capable of efficiently decomposing odor components without providing an adsorbent layer on the base material by a simple method.
５ コア部（熱交換部）
７１ 基材
７２ 被膜（ポリアニリン含有被膜）
７３ 孔
８１ ポリアニリン溶液
８２ 昇華性微粒子
８３ 膜材料
８４ 塩
5 Core part (heat exchange part)
71 Base material 72 Coating (polyaniline-containing coating)
73 pores 81 polyaniline solution 82 sublimable fine particles 83 membrane material 84 salt
Claims (7)
前記基材（７１）の少なくとも一部を覆うように配置され、水分と接触すると活性酸素が発生するポリアニリンを含有するポリアニリン含有被膜（７２）と、
前記ポリアニリン含有被膜（７２）に形成され、直径１ｎｍ〜５００μｍの孔（７３）とを備えることを特徴とする空気清浄機能を有する熱交換器。 A heat exchange section (5) that is formed of a base material (71) and exchanges heat between a fluid flowing inside and air flowing outside;
A polyaniline-containing coating (72) containing polyaniline which is disposed so as to cover at least a part of the base material (71) and generates active oxygen when it comes into contact with moisture;
A heat exchanger having an air cleaning function, wherein the heat exchanger has an air purification function, and is provided with a hole (73) having a diameter of 1 nm to 500 μm formed on the polyaniline-containing coating (72).
前記基材（７１）の少なくとも一部を覆うように配置され、水分と接触すると活性酸素が発生するポリアニリンを含有するポリアニリン含有被膜（７２）とを備える空気清浄機能を有する熱交換器の製造方法であって、
ポリアニリンを溶媒に溶解させたポリアニリン溶液（８１）に、昇華性を有する昇華性微粒子（８２）を混合して膜材料（８３）を生成する工程と、
前記膜材料（８３）を前記基材（７１）に塗布する塗布工程と、
前記膜材料（８１）が塗布された前記基材（７１）を前記昇華性微粒子（８２）の昇華温度まで加熱することにより、前記基材（７１）の表面に前記ポリアニリン含有被膜（７１）を形成するとともに、前記ポリアニリン含有被膜（７２）に直径１ｎｍ〜５００μｍの孔（７３）を形成する工程とを備えることを特徴とする空気清浄機能を有する熱交換器の製造方法。 A heat exchange section (5) that is formed of a base material (71) and exchanges heat between a fluid flowing inside and air flowing outside;
A method for producing a heat exchanger having an air cleaning function, comprising a polyaniline-containing coating (72) containing polyaniline which is arranged so as to cover at least a part of the base material (71) and generates active oxygen when it comes into contact with moisture. Because
A step of producing a film material (83) by mixing sublimable fine particles (82) having sublimation properties with a polyaniline solution (81) obtained by dissolving polyaniline in a solvent;
An application step of applying the film material (83) to the substrate (71);
By heating the substrate (71) coated with the film material (81) to the sublimation temperature of the sublimable fine particles (82), the polyaniline-containing coating (71) is applied to the surface of the substrate (71). And forming a hole (73) having a diameter of 1 nm to 500 μm in the polyaniline-containing coating (72), and a method of manufacturing a heat exchanger having an air cleaning function.
前記昇華性微粒子（８２）の昇華温度が、前記溶媒中の水が蒸発する温度である１００℃以下となっていることを特徴とする請求項２に記載の空気清浄機能を有する熱交換器の製造方法。 The solvent of the polyaniline solution (81) contains water,
3. The heat exchanger having an air cleaning function according to claim 2, wherein a sublimation temperature of the sublimable fine particles (82) is 100 ° C. or less, which is a temperature at which water in the solvent evaporates. Production method.
前記基材（７１）の少なくとも一部を覆うように配置され、水分と接触すると活性酸素が発生するポリアニリンを含有するポリアニリン含有被膜（７２）とを備える空気清浄機能を有する熱交換器の製造方法であって、
ポリアニリンを溶媒に溶解させたポリアニリン溶液（８１）に、塩（８４）を混合して膜材料（８３ａ）を生成する工程と、
前記膜材料（８３ａ）を前記基材（７１）に塗布する工程と、
前記膜材料（８３ａ）が塗布された前記基材（７１）を加熱した後、前記基材（７１）を流水洗浄することにより、前記基材（７１）の表面に前記ポリアニリン含有被膜（７２）を形成するとともに、前記ポリアニリン含有被膜（７２）に直径１ｎｍ〜５００μｍの孔（７３）を形成する工程とを備えることを特徴とする空気清浄機能を有する熱交換器の製造方法。 A heat exchange section (5) that is formed of a base material (71) and exchanges heat between a fluid flowing inside and air flowing outside;
A method for producing a heat exchanger having an air cleaning function, comprising a polyaniline-containing coating (72) containing polyaniline which is arranged so as to cover at least a part of the base material (71) and generates active oxygen when it comes into contact with moisture. Because
A step of mixing a salt (84) with a polyaniline solution (81) obtained by dissolving polyaniline in a solvent to produce a film material (83a);
Applying the film material (83a) to the substrate (71);
After heating the base material (71) coated with the film material (83a), the base material (71) is washed with running water, whereby the polyaniline-containing coating (72) is applied to the surface of the base material (71). And forming a hole (73) having a diameter of 1 nm to 500 μm in the polyaniline-containing coating (72). A method for producing a heat exchanger having an air cleaning function, comprising:
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|---|---|---|---|---|
| JP2013231531A (en) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | Heat exchanger |
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2009
- 2009-01-14 JP JP2009005397A patent/JP2010164220A/en active Pending
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