JPS61149794A - 内面処理された熱交換器 - Google Patents

内面処理された熱交換器

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JPS61149794A
JPS61149794A JP59272523A JP27252384A JPS61149794A JP S61149794 A JPS61149794 A JP S61149794A JP 59272523 A JP59272523 A JP 59272523A JP 27252384 A JP27252384 A JP 27252384A JP S61149794 A JPS61149794 A JP S61149794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat exchanger
phlorosilicon
tubes
tube
water
Prior art date
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Pending
Application number
JP59272523A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisao Nunokawa
布川 久夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP59272523A priority Critical patent/JPS61149794A/ja
Publication of JPS61149794A publication Critical patent/JPS61149794A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • F28F19/04Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of rubber; of plastics material; of varnish

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分管) この発明は熱交換器内面に異物の付着するのを防止する
と共に腐食を抑制または防止するため内面処理された熱
交換器、特に流水式の熱交換器に関するものである。
(従来の技術) 従来の流水式の熱交換器としては、水冷式自動車エンジ
ン用熱交換器で代表される、エンジンで発生した熱を吸
収して温度の高くなった水を冷却し、これに伴い熱を大
気中に放出する熱交換器がある。このような熱交換器は
第1図および第2図に示すように上部タンク1および上
部座板2、下部タンク8および下部座板4並びにこれら
タンク・を結ぶ複数の中空のチューブ5を主要構成部品
とするもので、冷却水の補給口6、エンジンからの冷却
水の出入ロア、8などが設けられている。これらの部品
は通常金属製であって、銅、黄銅、アルミニウムなどが
同種材料または異種材料の組合せで使用されている。ま
た特に上部タンクlおよび下部タンク8にあっては金属
製のものだけでなく、樹脂製のものも実用化されており
、チューブ5については第1図に例示した縦流れ方式の
もの゛の他機流れ方式も使われている。そして各部品を
組合せて熱交換器が作成される場合にはハンダ、金属ロ
ウ等による接合の他、ハメフミ法やカシメによる方法も
一般に用いられ、黄銅または銅製の熱交換器のように、
腐食を防止するためチューブ内面にハンダメッキが施さ
れる場合もある0更にチューブとしては断面が丸形のも
のだけでなく、角形のものも使用されている。
(発明が解決しようとする問題点) このような熱交換器にあっては、放熱効果を確保するた
めに流水の断面を小さくシ、チューブのの放熱面積を大
きくする目的により、チューブの孔断面積を、水圧が異
常に高くならない程度に、できるだけ小さくシ、チュー
ブの本数を多くすることが必要であり、例えば第2図に
示す中空部断面幅Wは1.2 flatのように小さく
される。
一方一般にこのような熱交換器を使用する水冷エンジン
にあっては、冷却水としてエチレングリコール、各種の
防錆剤を含む、いわゆる不凍液が使用され、熱交換器内
に異物の付着するのを防止する機能が付与されているが
、エンジンの使用過程中に添加剤が消耗し、不凍液が劣
化する。このため実際にロングライフクーラントと言わ
れる不凍液が使用されているが、尚各種の塵埃、水アカ
、エンジン用鋳物部材の鋳砂、アルミニウム、鉄、鉛、
亜鉛等のエンジン部品または熱交換器のハンダメッキ或
いは本体の腐食による腐食生成物がチューブ内に付着沈
積し、チューブの目詰りによる放熱効果の不良をおこし
、エンジン過熱に至る場合もあるという問題点があった
尚、上記のような従来技術は、昭和55年10月発行の
「自動車工学全書lO巻電装品、車体装備品、エンジン
部品」(株式会社山海堂発行)4章4.1(ラジェータ
)に記載されている。
(問題点を解決するための手段) この発明は従来の熱交換器の内面の金属部分、特にチュ
ーブ内面について、低い表面エネルギーを有するフロロ
シリコン樹脂またはフッ素樹脂を塗布し、自然乾燥また
は焼成して樹脂被覆層を形成することにより上記問題点
を解決したものである。
(作用) この発明の熱交換器においては、熱交換器内面の少くと
もチューブ内面を被覆したフロロシリコンまたはフッ素
樹脂が、低い表面エネルギーを有するため、使用過程中
に、主としてチューブ内での各種の塵埃、水アカ、鋳砂
、腐食生成物等の界面エネルギーの相互作用による付着
が防止される。
このことは次のような実験により明らかである。
アルミニウム板に水を滴下した場合、その接触角は約8
0°を示す。次にこのアルミニウム板にフロロシリコン
樹脂を1μmの厚みに塗布焼成して被覆すると水との接
触角は107°を示し、表面エネルギーの低下が認めら
れる。次にこの試験板に、付着物の例として、塩化第二
鉄の水溶液を滴下し、さらに水酸化ナトリウム水溶液を
滴下し、水酸化鉄を生ぜしめる。オープンにおいて、水
分を蒸発させ、沈澱を試験片に固着させる。この固着物
を水洗すると、未処理のアルミニウム板では固着物は剥
離せず、フロロシリコンで被覆したアルミニウム板では
、容易に剥離する。同様の現象は黄銅板においても観察
される。
このようにして、異物の付着が防止される結果としてチ
ューブ内の付着物による通水抵抗の増加、目詰りによる
通水量の不足などによる放熱効果の低下、エンジンの過
熱を防止することができる。
以上説明してきたようにこの発明の熱交換器は、少くト
モチューブの内面がフロロシリコンもしくはフッ素樹脂
により被覆されているものであるが、樹脂の特性により
、フロロシリコンで被覆された場合よりフッ素樹脂で被
覆されたものの方が耐熱性が高い。
(実施例) この発明を次の実施例により説明する。
実施例1 第1図に示す形の内径I Q IIRI X長さ800
闘×厚さ1.21111のチューブを2列、各列82本
で合計64本を備えた黄銅製の熱交換器を脱脂処理した
後、第4図に示す塗料塗布装置を用いて内面処理ヲ行っ
た。先ずフロロシリコンモノマー(08F17GsH*
5l(NHs)3 )を8重量%含む7レオン溶液から
成るフロロシリコン塗料を、第4図に示すタンク10に
入れ、図示するように熱交換器0を配置し、ポンプ11
により10e4の速度で配管12を介して熱交換器0を
通したのちタンク10へもどす操作を5分間行った。こ
の節介14−1と1舎−2を開き、弁14−8を閉じて
塗料が矢印Aに沿って流れるようにした。次いで弁14
−2を閉じ弁14−8を開き、乾燥気体供給装置13を
用い、矢印Bに沿って15’0°Cの乾燥空気を10g
/%の速度で10分間熱交換器内に通気して乾燥焼付を
行なった。このようにして熱交換器0の上・下部タンク
1.8およびチューブ5の内面が平均厚さ1μmのフロ
ロシリコン皮膜で被覆された。第8図はこのようにして
被覆された熱交換器の一部を示す図で、フロロシリコン
樹脂被膜Aが、チューブ5の内面およびチューブ5と座
金2を接合するために溶融ハンダヅケを行なったハンダ
者9の表面がほぼ均一に被覆されていることがわかる。
実施例2 実1fi例1のフロロシリコン塗料の代りに、7ツ1素
樹脂ポリフロンTFKタフフートエナメル二TO−74
09BK(ダイキン工業■製、商品名)を用いた。固形
分38%の有機溶剤溶液である塗料をシンナーで希釈し
、固形分10%として実施例1に示したと同様の方法で
熱交換器内面に塗布“した。乾燥焼付は、予備乾燥工程
として100°Cの乾燥空気を10t4の速度でlO分
間通樋口、さらに焼成工程として通気量を1/今に調整
し、通気しながら、180°Cのオープン内で20分間
焼成した。内面の平均膜厚は2μmであった。
実施例3 熱交換器がアルミニウム製であることを除いて他は実施
例2と同様にして内面をフッ素樹脂で被覆した。。
実施例4 黄銅製チューブに溶融ハンダメッキ処理をした熱交換器
に実権例1と同様の処理を施こし、フロロシリコン樹脂
塗料で内面を被覆した。
実施例5 黄銅板からチューブを折曲げ加工する前に、実施例2で
用いたフッ素樹脂塗料を塗布乾燥して熱交換器を作成し
、上・下部タンク内面が塗料で被覆されていない熱交換
器を得た。
試験例 実施例1〜5で得られた熱交換器および比較のため内面
処理を行なわない熱交換器で、黄銅製チューブのものを
比較例1、黄銅製チューブに溶融ハンダメッキを施した
ものを比較例2、アルミニウム製のものを比較例8の熱
交換器とし、これ等の熱交換器につき目詰り特性を評価
し、得た結果を第1表に示す。評価は第5図に示すよう
にウォーターポンプ循環試験装置に供試熱交換器0を組
み込んで行った。図中15はウォータポンプ、・16は
モータ、17はエンジンフロントカバー、18はアルミ
ニウム鋳物(A(34B )製の試験液タンク、19は
温度調節器・ヒータである。試験液は、市販の不凍液を
JISK2284の金属腐食試験用調合水、即ち塩化第
2銅<auat2・2H,O)を2.65 ”j/l 
、塩化第2鉄(F19Ctt、−6H,O)を145.
3 mg/、加えた水で濃度80%となるように希釈し
て使用した。この試験液10tをタンク1Bに入れヒー
タ19で88°C±2°Cに加温し、ウォータポンプ1
5を回転数5500±10OR,P、M、吐出圧0.6
に9f/c−の条件で386時間(8時間/日×42日
)運転し、上記加温液を熱交換器に通し、目詰り特性を
評価した。尚試験は各熱交換器8個ずつにつき行った。
測定値は熱交換器を分解し、チューブ内面の付着物をか
き取りその重量を測定し評価した。同時に目視によりチ
ューブ内の腐食状態を評価し、第1表に併記する。
実際の使用過程中とは異なり、この発明の評価に用いた
試験法では完全な目詰りは再現していないが、いずれの
実施例においてもこの発明の方法で内面処理を行なうと
、付着物の生成が抑制されており、目詰り防止に効果が
あることは明らかであり、一方では内面の腐食防止に効
果があることも明らかである。更に実施例1t2より、
黄銅材の種類として耐食性を考慮した高価な材料を使用
しなくてもよく、また耐食性のために内面ハンダメッキ
を施さなくても良い。また、実施例8から内面の耐食性
を考慮することなくアルミニウム材が選択できることが
わかった。そして実施例5から特殊な塗装装置を不要と
し、通常のスプレー塗り、浸漬塗りが適用できることが
明らかになった。
(発明の効果) この発明の熱交換器は、チューブ内面または内面全面を
7ソロシリコンも゛しくけフッ素樹脂で被覆されており
、これ等の樹脂が撥水性であるために、塗膜自身が水と
親和性がなく、塗膜から水が金属面に浸入して腐食をお
こすとか、また塗膜が・水によって柔かくなってふくら
むなどの欠陥が少なく、腐食防止効果が大であり、更に
被覆金属面が低エネルギー表面となり、異物付着が防止
されて清浄性を保つことができるため、使用過程中に塵
壊、鋳砂、腐食生成物の付着が抑制され、異物付着によ
る腐食が防止されると同時に通水抵抗の増加、目詰りに
よる通水量不足などによる放熱効果の低下、エンジンの
過熱を防止することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は水冷式の自動車エンジン用熱交換器の外観図、 第2図は第1図の熱交換器の部分拡大断面図、第8図は
実施例1の熱交換器の内面の7pロシリコン被覆を示す
ためのチューブ端部の断面図、第4図はこの発明で内面
処理を実施するため使用した塗装装置の配置図、 第5図は試験例に用いたウォーターポンプ循環試験装置
の配置図である。 0・・・熱交換器     l・・・上部タンク2・・
・上部座板     8・・・下部タンク4・・・下部
座板     5・・・チューブ6・・・冷却水補給口
   7・・・冷却水出口8・・・冷却水人口    
9・・・ハンダ層10・・・塗料タンク    11・
・・塗料用ポンプ12・・・配管      13・・
・乾燥気体供給装置14−1.14−2.14−3・・
・切り換えまたは開閉弁15・・・ウォータポンプ 1
6・・・モータ17・・・エンジンフロントカバー 18・・・試験液タンク  19・・・温度調節器、ヒ
ータム・・・樹脂層 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 熱交換器内面の少くともチューブ内面がフロロシリ
    コンまたはフッ素樹脂で被覆されたことを特徴とする内
    面処理された熱交換器。
JP59272523A 1984-12-24 1984-12-24 内面処理された熱交換器 Pending JPS61149794A (ja)

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ID=17515077

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2011141080A (ja) * 2010-01-07 2011-07-21 Kansetsu Sangyo Kk 熱交換器へのスケールの付着防止方法
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