熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器
【課題】焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって変質することなく、優れた親水性及び抗菌性を発揮する熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器を提供すること。
【解決手段】アルミニウムよりなる基板２と、基板２の表面に形成した親水性塗膜３とからなる熱交換器用アルミニウムフィン材１である。親水性塗膜３は、抗菌性を有する物質（以下、抗菌剤３１という）を含有すると共に、膜厚が０．５〜２μｍである。抗菌剤３１の含有量は、親水性塗膜３全体の重量を１００重量部とすると、１〜１５重量部である。抗菌剤３１は、銀を含有すると共に、平均粒径が上記親水性塗膜３の膜厚以下である。抗菌剤３１は、銀イオンもしくは銀化合物を含有するアパタイト系担持体を主成分とすることが好ましい。
【解決手段】アルミニウムよりなる基板２と、基板２の表面に形成した親水性塗膜３とからなる熱交換器用アルミニウムフィン材１である。親水性塗膜３は、抗菌性を有する物質（以下、抗菌剤３１という）を含有すると共に、膜厚が０．５〜２μｍである。抗菌剤３１の含有量は、親水性塗膜３全体の重量を１００重量部とすると、１〜１５重量部である。抗菌剤３１は、銀を含有すると共に、平均粒径が上記親水性塗膜３の膜厚以下である。抗菌剤３１は、銀イオンもしくは銀化合物を含有するアパタイト系担持体を主成分とすることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器に関する。なお、本明細書中の「アルミニウム」は、アルミニウムを主体とする金属及び合金の総称であり、純アルミニウム及びアルミニウム合金を含む概念である。
【背景技術】
【０００２】
空調機や冷蔵庫における熱交換器としては、多数のプレートフィンとチューブとを組み合わせて構成されるプレートフィンチューブ熱交換器が多用されている。
従来、上記プレートフィンには、軽量で熱伝導性及び加工性に優れていることからアルミニウムが使用されている。上記プレートフィンは、アルミニウム板よりなる熱交換器用フィン材に、上記チューブを挿通して固定するための１〜４ｍｍ程度の高さのフィンカラー部をプレス加工して作製する。このクロスフィンチューブ熱交換器を構成するクロスフィンチューブは、空気側のアルミニウムからなるフィン材と、冷媒側の銅または銅合金からなる冷媒配管とから構成されている。
【０００３】
上記プレートフィンチューブ熱交換器のフィン表面は結露状態となる。そのため、アルミニウム板よりなる上記熱交換器用フィン材の表面には、結露水を均一な水膜とし、円滑に落下、排出させ、結露水による通風抵抗（空気がフィン間を通過する際の抵抗）を低くし、熱交換器の性能を維持するために親水性塗膜が形成されている。
【０００４】
また、家庭内エアコンの室内機に用いられる熱交換器において、空気中に浮遊しているホコリ、チリ等で代表される汚染物質がフィンの表面に付着すると、結露水などの影響でフィン表面が湿潤状態となり、汚染物質を栄養源とする細菌が繁殖しやすい。
そのため、エアコンの運転に伴い、細菌のコロニー等が空気中に飛散し、また、部屋に不快臭がすることもあり、衛生面において問題が生じてきた。それ故、熱交換器用フィン材には抗菌性が必要となった。
このような問題を解決するために、熱交換器用のフィン材について、有機系の抗菌性を有する物質を塗膜中に含有させた発明（特許文献１〜８）が多く報告されているが、有機系抗菌剤は熱に弱いことから、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって一部が変質するおそれがある。
【０００５】
また、最近、特に家庭用エアコンの室内機においては、使用者の熱交換器の清掃のわずらわしさを解消するために、メンテナンスが長期間不要であることの要求が高まってきた。それに伴い、フィン材の抗菌性も長期にわたって持続するよう、要求度が格段に上がってきた。従来の発明では、近年の長年に亘る持続性の要求に十分に応えるものはなく、このような特性を有したフィン材の開発が渇望されていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−２４０５２８号公報
【特許文献２】特開平３−２４４９９７号公報
【特許文献３】特開平６−０８０８５２号公報
【特許文献４】特開平７−２６８００９号公報
【特許文献５】特開平７−２９４１８５号公報
【特許文献６】特開平１１−２８１２９４号公報
【特許文献７】特開２０００−１７１１９１号公報
【特許文献８】特開２００６−０７８１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって変質することなく、優れた親水性及び抗菌性を発揮する熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した親水性塗膜とからなる熱交換器用アルミニウムフィン材であって、
上記親水性塗膜は、抗菌性を有する物質（以下、抗菌剤という）を含有すると共に、膜厚が０．５〜２μｍであり、
上記抗菌剤の含有量は、親水性塗膜全体の重量を１００重量部とすると、１〜１５重量部であり、
上記抗菌剤は、銀を含有すると共に、平均粒径が上記親水性塗膜の膜厚以下であることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材にある（請求項１）。
【０００９】
上記熱交換器用アルミニウムフィン材の親水性塗膜は、上述したように、抗菌剤を含有すること、膜厚が０．５〜２μｍであること、親水性塗膜全体の重量を１００重量部とすると、抗菌剤の含有量は１〜１５重量部であること、上記抗菌剤は、銀を含有すると共に、平均粒径が上記親水性塗膜の膜厚以下であることが必須である。上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、上述の複数の必須要件を満たした親水性塗膜を有することによって、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって変質することなく、優れた親水性及び抗菌性を発揮する熱交換器用アルミニウムフィン材となる。
【００１０】
すなわち、上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、上記親水性塗膜を設けることにより、フィン材の表面で結露水を均一な水膜とし、円滑に落下、排出させ、結露水による通風抵抗を低くし、熱交換器の性能を維持するための優れた親水性を有することができる。
【００１１】
そして、上記親水性塗膜中における抗菌剤の種類、平均粒径及び含有量を限定することにより、熱交換器アルミニウムフィン材の表面が結露状態となった初期の時点から、抗菌剤による抗菌性を、塗膜の親水性を阻害することなく発揮させることができ、また、抗菌性の効果を持続させることができる。
【００１２】
上記抗菌剤は、銀を含有するものであるが、銀は、抗菌効果が高く、微量濃度で抗菌効果を発揮することができる金属である。そのため、親水性を阻害することがない含有量で十分な抗菌効果（抗菌効果の速効性及び持続性）を得ることができる。
また、上記銀自身の耐熱性が高いため、有機系抗菌剤のように２００℃前後で分解する恐れがなく、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって抗菌性を失う心配がない。
【００１３】
また、銀は、比較的広範囲の種類の細菌に対して抗菌効果を発揮し、少なくとも生活環境で普通に存在している細菌については確実に効果を持っている。さらに、銀は、人間等の大動物にとって非常に毒性が低く、極めて安全性が高い。そのため、家庭用エアコンの室内機にも好適に用いることができる。
このように、本発明によれば、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって変質することなく、優れた親水性及び抗菌性を発揮する熱交換器用アルミニウムフィン材を提供することができる。
【００１４】
第２の発明は、銅合金からなる冷媒配管を、アルミニウムからなるフィンに設けられた円筒状のカラー部内に挿入配設することにより上記冷媒配管と上記フィンとを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブからなる熱交換器であって、
上記フィンは、第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されていることを特徴とする熱交換器にある（請求項１０）。
【００１５】
本発明の熱交換器は、上述したごとく、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって変質することなく、優れた親水性及び抗菌性を発揮する第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いている。そのため、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって、上記抗菌剤の抗菌性を失うことがなく、また、熱交換器使用時には、優れた親水性を有すると共に、抗菌性の速効性と持続性を兼ね備え、近年の長年に亘る持続性の要求に応えることが可能な熱交換器を得ることができる。
なお、上記「銅合金」は、銅を主体とする金属及び合金の総称であり、純銅、及び銅合金を含む概念である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材の親水性塗膜は、上述したように、抗菌剤を含有すると共に、膜厚が０．５〜２μｍである。
上記親水性塗膜は、例えば、上記抗菌剤と、親水性樹脂と、溶媒とを混合した塗料を、上記基板の表面に塗布し焼き付けることにより形成することができる。
【００１７】
上記親水性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂（ポリビニルアルコールとその誘導体）、ポリアクリルアミド系樹脂（ポリアクリルアミドとその誘導体）、ポリアクリル酸系樹脂（ポリアクリル酸とその誘導体）、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロース系アンモニウム等）、ポリエチレングリコール系樹脂（ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド等）等が挙げられる。
また、上記親水性塗膜は、水分散性シリカ（コロイダルシリカ）、アルカリケイ酸塩（水ガラス）等を含んでも良い。
【００１８】
上記親水性塗膜の膜厚が０．５μｍ未満の場合には、親水性の効果を発揮することができないという問題や、抗菌性の持続性が十分でないという問題がある。一方、上記親水性塗膜の膜厚が２μｍを超える場合には、熱交換器用アルミニウムフィン材の伝熱性を低下させるという問題がある。
【００１９】
また、上記抗菌剤の含有量は、親水性塗膜全体の重量を１００重量部とすると、１〜１５重量部である。
上記抗菌剤の含有量が１重量部未満の場合には、抗菌剤による抗菌効果、特に、抗菌性の持続性を得ることができない。上記抗菌剤の含有量が多いほど抗菌性の持続性が向上するが、含有量が１５重量部を超える場合には、親水性塗膜の親水性を阻害するおそれがある。
【００２０】
また、上記抗菌剤は、銀を含有する。
銀を含有する抗菌剤としては、例えば、銀イオンもしくは酸化銀（ＡｇＯ）等の銀化合物を含有する担持体等が挙げられる。
また、上記担持体としては、アパタイト（リン酸亜鉛カルシウム）系、ゼオライト系、リン酸ジルコニウム、ガラス系等の担持体より選択することができる。
【００２１】
また、上記銀イオンもしくは銀化合物を含有する担持体は、有機系抗菌剤と比較すると、塗膜に固定され、結露水への溶出過程で抗菌剤の粒径が小さくなって滑落することがなく、抗菌持続性を得ることができる。
また、上記担持体自身の耐熱性も高いため、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって抗菌性を失う心配がない。
【００２２】
また、銀イオンを含有する担持体を用いる場合には、銀イオンが担持体に結合して安定した状態になるため、周囲のイオンにほとんど影響されず、抗菌効果を極めて長期間持続させることができる。
【００２３】
また、上記抗菌剤は、平均粒径が上記親水性塗膜の膜厚以下である。
上記抗菌剤の上記平均粒径が上記親水性塗膜の膜厚を超える場合には、抗菌剤が親水性塗膜から脱落し、抗菌効果の速効性を得難いという問題や、親水性塗膜を形成することが困難になるという問題がある。また、上記抗菌剤が上記親水性塗膜より突出することを防止できず、プレス成型時に金型を磨耗させるおそれがある。
【００２４】
さらに、上記のような抗菌剤の突出を防止するために、上記抗菌剤の平均粒径は、上記親水性塗膜の膜厚と比較して小さいものを選択することが好ましく、上記親水性塗膜の膜厚の１／２程度の平均粒径の抗菌剤を用いることがより好ましい。
【００２５】
また、上記熱交換器用フィン材において、上記抗菌剤は、銀イオンもしくは銀化合物を含有するアパタイト系担持体を主成分とすることが好ましい（請求項２）。
上記熱交換器用アルミニウムフィン材を、実際にクロスフィンチューブ型熱交換器に組み付ける際には、フィン材に対して円筒状カラー部をプレス成形する。そのプレス成形に用いられるＳＫＤ１１に代表される工具鋼等のプレス金型の材質と比較すると、上記アパタイト系担持体は硬度が低い。そのため、繰り返しプレス成形によって金型を磨耗させることが少ないという利点がある。
【００２６】
また、本発明では、上述したように抗菌剤の平均粒径を親水性塗膜の膜厚以下として、できるだけ抗菌剤が親水性塗膜の表面から突出しないようするが、抗菌剤として、上記銀イオンもしくは銀化合物を含有するアパタイト系担持体を主成分とする抗菌剤を用いる場合には、たとえ表面から突出した抗菌剤があっても、硬度の低い担持体であるため、プレス金型の磨耗を引き起こすことは少ない。
【００２７】
また、上記親水性塗膜は、さらに、界面活性剤を含有することが好ましい（請求項３）。
この場合には、親水性塗膜中の上記抗菌剤を均一に分散させることができ、凝集を防止することができるため、さらに優れた親水性、抗菌性の持続性効果を得ることができる。
上記界面活性剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等が挙げられる。
【００２８】
上記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンラウレート等のアルキルエステル型、ポリオキシエチレンラウリルアミン等のアルキルアミン型、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート等のソルビタン誘導体等が挙げられる。
【００２９】
また、上記アニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸アンモニウム等のスルホネート型、Ｎａジアルキルスルホサクシネート等のサクシネート系、Ｎａポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルサルフェート等のサルフェート系、アルキルホスフェート等のホスフェート系等が挙げられる。
【００３０】
また、上記親水性塗膜は、さらに、架橋剤やワックスを含有してもよい。
上記架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤等が挙げられる。
また、上記ワックスとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン分散体、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
【００３１】
また、上記親水性塗膜は、さらに、ポリエチレングリコールを含有することが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記熱交換器用アルミニウムフィン材を、フィンにプレス加工する際に、優れたプレス加工性を有することができる。
【００３２】
また、上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、上記基板と上記親水性塗膜の間に、さらに、耐食性塗膜を形成することが好ましい（請求項５）。
上記銀を含有する抗菌剤は、使用条件によってはアルミニウムフィンの腐食を促進する場合がある。そのため、上記基板と上記親水性塗膜との間に耐食性塗膜を形成することによって、アルミニウムフィンの耐食性を向上させることができる。
【００３３】
上記耐食性塗膜は、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等を用いて形成することができる。
そして、上記耐食性塗膜は、上記基板との密着性及び耐アルカリ性に優れるウレタン系樹脂からなると共に、膜厚が０．５〜１０μｍであることが好ましい（請求項６）。
【００３４】
上記ウレタン系樹脂からなる耐食性塗膜の膜厚が０．５μｍ未満の場合には、耐食性向上効果が十分でないおそれがあり、一方、上記膜厚が１０μｍを超える場合には、熱交換器用アルミニウムフィン材の伝熱性が劣るおそれがある。また、上記膜厚は、コスト、伝熱性の観点から０．５〜２μｍであることがより好ましい。
【００３５】
また、上記耐食性塗膜は、上記抗菌剤を耐食性を阻害しない範囲で含有させても良い。
この場合には、さらに抗菌性の持続性を向上させることができる。
【００３６】
また、上記耐食性塗膜は、界面活性剤を含有することが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記耐食性塗膜が抗菌剤を含有している場合には、該抗菌剤を均一に分散させることができ、凝集を防止することができるため、さらに優れた抗菌性の持続性効果を得ることができる。
上記界面活性剤としては、上述の界面活性剤と同様のものを用いることができる。
【００３７】
また、耐食性塗膜は、さらに、架橋剤やワックスを含有してもよい。
上記架橋剤及びワックスとしては、上述した架橋剤及びワックスと同様のものを用いることができる。
【００３８】
また、上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、上記親水性塗膜の表面に、ポリエチレングリコールからなる第３塗膜が形成されていることが好ましい（請求項８）。
この場合にも、上記熱交換器用アルミニウムフィン材を、フィンにプレス加工する際に、優れたプレス加工性を有することができる。
【００３９】
また、上記基板の表面には、下地処理層が形成されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には、上記基板と、上記親水性塗膜又は耐食性塗膜との密着性を向上することができる。
【００４０】
上記下地処理層としては、リン酸クロメート、クロム酸クロメート等のクロメート処理、また、クロム化合物以外のリン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リン酸モリブデン、リン酸亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム等のノンクロメート処理等の化学皮膜処理（化成処理）により得られる皮膜がある。化学皮膜処理方法には、反応型及び塗布型があるが、本発明においては、いずれの手法が採用されてもよい。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
本例は、本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材にかかる実施例について、図１を用いて説明する。
本例では、本発明の実施例として、表１に示す４種類の熱交換器用アルミニウムフィン材１（試料Ｅ１〜試料Ｅ４）を作製し、比較例として、表２に示す２種類の熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｃ１、試料Ｃ２）を作製し、各種性能の比較試験を行った。
【００４２】
本例の熱交換器用アルミニウムフィン材１（試料Ｅ１〜試料Ｅ４）は、図１に示すごとく、アルミニウムよりなる基板２と、該基板２の表面に形成した親水性塗膜３とからなる。
上記親水性塗膜３は、抗菌剤３１を含有すると共に、膜厚が０．５〜２μｍである。また、上記抗菌剤３１の含有量は、親水性塗膜３全体の重量を１００重量部とすると、１〜１５重量部であり、上記抗菌剤３１は、銀を含有すると共に、平均粒径が上記親水性塗膜３の膜厚以下である。
以下、これを詳説する。
【００４３】
まず、基板２として、ＪＩＳ Ａ １０５０−Ｈ２６、厚み０．１ｍｍのアルミニウム合金板を準備した。
また、親水性塗膜３を構成する樹脂として、ポリビニルアルコールを準備した。
また、抗菌剤３１として、銀を含有するアパタイト系担持体である、新東Ｖセラックス株式会社製のモース硬度５の抗菌セラ・コートＣ１３（抗菌剤の平均粒径が０．４μｍ）、及び抗菌セラ・コートＣ８１（抗菌剤の平均粒径が１．０μｍ）の２種類を用意した。
【００４４】
そして、表１に示す粒径の抗菌剤３１と、上記樹脂とを、親水性塗膜形成後の抗菌剤３１の含有量が表１に示す値となるように配合した親水性塗膜用塗料を作製した。
【００４５】
次に、上記基板２に対して、リン酸クロメートを浸漬処理することにより、基板２の表面に化成被膜４を形成した。
その後、形成される親水性塗膜３の膜厚が表１に示す値となるように、上記親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記化成被膜４の表面に塗布し、２００〜２５０℃で１０秒程度焼付けて、親水性塗膜３を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材１を作製した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１より知られるごとく、実施例としての試料Ｅ１〜試料Ｅ４は、親水性塗膜中の抗菌剤は銀を含有し、抗菌剤の平均粒径、含有量、親水性塗膜の膜厚は本発明の範囲内である。
【００４８】
次に、得られた熱交換器用アルミニウムフィン材１（試料Ｅ１〜試料Ｅ４、及び試料Ｃ１、２）を５Ｌ／の流水にさらし、流水開始から１時間後、流水開始から２４時間後、流水開始から９６時間後の試料について、抗菌性試験を行った。また、流水開始から９６時間後の試料については、親水性試験も行った。
【００４９】
流水開始から１時間後の試料に対しては、抗菌性の速効性を評価するために抗菌性試験を行った。
流水開始から２４時間後及び９６時間後の試料に対しては、抗菌性の持続性を評価するために抗菌性試験を行った。
流水開始から９６時間後の試料に対しては、親水性を評価するために親水性試験を行った。
【００５０】
＜抗菌性試験＞
抗菌性試験は、ＪＩＳ Ｚ ２８０１：２０００（抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果）に準拠して行った。
まず、菌として、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＮＢＲＣ３９７２）及び黄色状ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＮＢＲＣ１２７３２）を準備した。
【００５１】
前培養として、上記大腸菌及び黄色ブドウ球菌を、それぞれ、普通ブイヨン寒天培地で前培養し、精製水で５００倍に希釈した普通ブイヨン培地に、上記前培養１白金耳の試験菌体を分散させ、菌数２．５〜１０×１０5個／ｍｌの試験菌液を調製した。
【００５２】
横５０ｍｍ、長さ５０ｍｍに切断した各試料片の試験面を上にして滅菌済シャーレ内に置き、試験菌液を０．４ｍｌ滴下し、４０ｍｍ角正方形の滅菌済みフィルムをかぶせ、試験菌液がフィルム全体に行きわたるように軽く押さえ、シャーレのふたをして、恒温恒湿器（３５±１℃、Ｒｈ９０％以上）にて２４時間培養した。各試験片は３個ずつ試験を実施した。
【００５３】
培養後のシャーレにＳＣＤＬＰ培地１０ｍｌを加え、試験片とフィルムから試験菌をよく洗い出し、この洗い出し液の生菌数を寒天平板培養法にて測定し、その平均値を求めた。試験前の生菌数と試験後の生菌数から、抗菌活性値を求めた。
抗菌活性値は、以下の式に基づいて算出した。
抗菌活性値＝Ｌｏｇ（Ｙ／Ｘ）・・・（Ｉ）
（上記式中、Ｘは、抗菌加工試験片の生菌個数平均値を、Ｙは、比較対照用の抗菌剤無添加の無加工試験片の生菌個数平均値を表す）
【００５４】
抗菌性の評価は、抗菌活性値が２．０以上である場合は合格であるとして評価を○とし、抗菌活性値が２．０未満である場合は不合格であるとして評価を×とした。結果を表１に示す。
【００５５】
なお、流水開始から１時間後の試料が合格の場合には、抗菌性の初期効果を確認することができ、流水開始から２４時間後の試料が合格の場合には、抗菌性の持続性の効果を確認することができ、流水開始から９６時間後の試料が合格の場合には、長年に亘る抗菌性の持続性を有していることが確認できる。
【００５６】
＜親水性試験＞
親水性試験は、接触角計を用いて液滴法により測定した。親水性試験は、上述したように、流水開始から９６時間後の試料について行った。
接触角が２０°以下の場合は評価を◎とし、接触角が２０°超え４０°以下の場合は評価を○とし、接触角が４０°超えの場合は評価を×とした。親水性は、評価が◎及び○の場合を合格とし、評価が×の場合を不合格とした。
【００５７】
また、総合評価は、評価を行った項目が全て合格である場合は合格として評価を○とし、いずれか１つでも不合格がある場合には不合格であるとして評価を×とする。結果を表１に示す。
【００５８】
表１から知られるように、実施例としての試料Ｅ１〜試料Ｅ４は、流水開始から１時間、２４時間後、９６時間後の抗菌性、親水性のいずれの評価においても良好な結果を示した。
これにより、本発明によれば、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって変質することなく、優れた親水性及び抗菌性を発揮する熱交換器用アルミニウムフィン材を提供することができることがわかる。
【００５９】
また、表１から知られるように、比較例としての試料Ｃ１は、親水性塗膜の膜厚が本発明の下限を下回るため、流水開始から９６時間後試料の黄色ブドウ球菌に対する抗菌性（抗菌性の持続性）が十分でなく、また、親水性の効果も発揮できず、不合格であった。
また、比較例としての試料Ｃ２は、親水性塗膜における抗菌剤の含有量が本発明の下限を下回るため、流水開始から９６時間後の試料の大腸菌及び黄色ブドウ球菌に対する抗菌性（抗菌性の持続性）が十分でなく、不合格であった。
【００６０】
（実施例２）
本例は、図２に示すように、上述の実施例１の構成において、さらに、基板２と親水性塗膜３の間に耐食性塗膜５を設けた熱交換器用アルミニウムフィン材１２（試料Ｅ５）を作製した例である。その他は実施例１と同様にして行った。
耐食性塗膜５を構成するための樹脂として、ウレタン樹脂（第一工業製薬株式会社性の芳香族イソシアネート系エステル系ウレタン樹脂スーパーフレックス１５０）を準備した。
【００６１】
実施例１と同様の方法で基板２に化成被膜４を形成した後、該化成被膜４の表面に、上記ウレタン樹脂をバーコーターを用いて塗布し、２００〜２５０℃で１０秒間焼き付けを行い、空冷し、耐食性塗膜５を形成した。耐食性塗膜４の膜厚は、１．０μｍであった。
その後、上記耐食性塗膜５の表面に、実施例１と同様の方法で親水性塗膜３を形成することにより、熱交換器用アルミニウムフィン材１２を作製した。
【００６２】
また、得られた熱交換器用アルミニウムフィン材１２についても、実施例１と同様の評価試験を行った。
表２に、耐食性塗膜の膜厚、親水性塗膜中の抗菌剤の平均粒径、含有量、親水性塗膜の膜厚、及び評価結果を示す。
【００６３】
【表２】
【００６４】
表２より知られるごとく、上記試料Ｅ５は、耐食性塗膜の膜厚が本発明の好ましい範囲内であり、上記親水性塗膜中の抗菌剤は銀を含有し、抗菌剤の平均粒径、含有量、親水性塗膜の膜厚は本発明の範囲内である。
そして、試料Ｅ５は、流水開始から１時間後、２４時間後、９６時間後の抗菌性、及び親水性の全ての項目において良好な結果を示した。
【００６５】
（実施例３）
本例は、図３及び図４に示すごとく、銅合金からなる冷媒配管７を、アルミニウムからなるフィン１１に設けられた円筒状のカラー部１３内に挿入配設することにより上記冷媒配管７と上記フィン１１とを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブ６１からなる熱交換器６である。
上記フィン１１は、本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されている。
【００６６】
熱交換器６を作製するにあたっては、具体的には、まず、熱交換器用アルミニウムフィン材に円筒状のカラー部１２をプレス成形し、フィン１１とした。そして、フィン１１に設けられた円筒状のカラー部１２内に上記冷媒配管７を挿入した。次いで、冷媒配管７を拡張し、フィン１１と冷媒配管７とを固着することによりクロスフィンチューブ６１を作製した。
熱交換器用アルミウムフィン材としては、上記実施例１の試料Ｅ１を用いた。冷媒配管７に用いる銅合金としては、φ６．３５ｍｍの内面溝付き管を用いた。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１における、熱交換器用アルミニウムフィン材を示す説明図。
【図２】実施例２における、熱交換器用アルミニウムフィン材を示す説明図。
【図３】実施例３における、熱交換器を示す説明図。
【図４】実施例３における、クロスフィンチューブを示す断面図。
【符号の説明】
【００６８】
１ 熱交換器用アルミニウムフィン材
２ 基板
３ 親水性塗膜
３１ 抗菌剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器に関する。なお、本明細書中の「アルミニウム」は、アルミニウムを主体とする金属及び合金の総称であり、純アルミニウム及びアルミニウム合金を含む概念である。
【背景技術】
【０００２】
空調機や冷蔵庫における熱交換器としては、多数のプレートフィンとチューブとを組み合わせて構成されるプレートフィンチューブ熱交換器が多用されている。
従来、上記プレートフィンには、軽量で熱伝導性及び加工性に優れていることからアルミニウムが使用されている。上記プレートフィンは、アルミニウム板よりなる熱交換器用フィン材に、上記チューブを挿通して固定するための１〜４ｍｍ程度の高さのフィンカラー部をプレス加工して作製する。このクロスフィンチューブ熱交換器を構成するクロスフィンチューブは、空気側のアルミニウムからなるフィン材と、冷媒側の銅または銅合金からなる冷媒配管とから構成されている。
【０００３】
上記プレートフィンチューブ熱交換器のフィン表面は結露状態となる。そのため、アルミニウム板よりなる上記熱交換器用フィン材の表面には、結露水を均一な水膜とし、円滑に落下、排出させ、結露水による通風抵抗（空気がフィン間を通過する際の抵抗）を低くし、熱交換器の性能を維持するために親水性塗膜が形成されている。
【０００４】
また、家庭内エアコンの室内機に用いられる熱交換器において、空気中に浮遊しているホコリ、チリ等で代表される汚染物質がフィンの表面に付着すると、結露水などの影響でフィン表面が湿潤状態となり、汚染物質を栄養源とする細菌が繁殖しやすい。
そのため、エアコンの運転に伴い、細菌のコロニー等が空気中に飛散し、また、部屋に不快臭がすることもあり、衛生面において問題が生じてきた。それ故、熱交換器用フィン材には抗菌性が必要となった。
このような問題を解決するために、熱交換器用のフィン材について、有機系の抗菌性を有する物質を塗膜中に含有させた発明（特許文献１〜８）が多く報告されているが、有機系抗菌剤は熱に弱いことから、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって一部が変質するおそれがある。
【０００５】
また、最近、特に家庭用エアコンの室内機においては、使用者の熱交換器の清掃のわずらわしさを解消するために、メンテナンスが長期間不要であることの要求が高まってきた。それに伴い、フィン材の抗菌性も長期にわたって持続するよう、要求度が格段に上がってきた。従来の発明では、近年の長年に亘る持続性の要求に十分に応えるものはなく、このような特性を有したフィン材の開発が渇望されていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−２４０５２８号公報
【特許文献２】特開平３−２４４９９７号公報
【特許文献３】特開平６−０８０８５２号公報
【特許文献４】特開平７−２６８００９号公報
【特許文献５】特開平７−２９４１８５号公報
【特許文献６】特開平１１−２８１２９４号公報
【特許文献７】特開２０００−１７１１９１号公報
【特許文献８】特開２００６−０７８１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって変質することなく、優れた親水性及び抗菌性を発揮する熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した親水性塗膜とからなる熱交換器用アルミニウムフィン材であって、
上記親水性塗膜は、抗菌性を有する物質（以下、抗菌剤という）を含有すると共に、膜厚が０．５〜２μｍであり、
上記抗菌剤の含有量は、親水性塗膜全体の重量を１００重量部とすると、１〜１５重量部であり、
上記抗菌剤は、銀を含有すると共に、平均粒径が上記親水性塗膜の膜厚以下であることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材にある（請求項１）。
【０００９】
上記熱交換器用アルミニウムフィン材の親水性塗膜は、上述したように、抗菌剤を含有すること、膜厚が０．５〜２μｍであること、親水性塗膜全体の重量を１００重量部とすると、抗菌剤の含有量は１〜１５重量部であること、上記抗菌剤は、銀を含有すると共に、平均粒径が上記親水性塗膜の膜厚以下であることが必須である。上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、上述の複数の必須要件を満たした親水性塗膜を有することによって、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって変質することなく、優れた親水性及び抗菌性を発揮する熱交換器用アルミニウムフィン材となる。
【００１０】
すなわち、上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、上記親水性塗膜を設けることにより、フィン材の表面で結露水を均一な水膜とし、円滑に落下、排出させ、結露水による通風抵抗を低くし、熱交換器の性能を維持するための優れた親水性を有することができる。
【００１１】
そして、上記親水性塗膜中における抗菌剤の種類、平均粒径及び含有量を限定することにより、熱交換器アルミニウムフィン材の表面が結露状態となった初期の時点から、抗菌剤による抗菌性を、塗膜の親水性を阻害することなく発揮させることができ、また、抗菌性の効果を持続させることができる。
【００１２】
上記抗菌剤は、銀を含有するものであるが、銀は、抗菌効果が高く、微量濃度で抗菌効果を発揮することができる金属である。そのため、親水性を阻害することがない含有量で十分な抗菌効果（抗菌効果の速効性及び持続性）を得ることができる。
また、上記銀自身の耐熱性が高いため、有機系抗菌剤のように２００℃前後で分解する恐れがなく、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって抗菌性を失う心配がない。
【００１３】
また、銀は、比較的広範囲の種類の細菌に対して抗菌効果を発揮し、少なくとも生活環境で普通に存在している細菌については確実に効果を持っている。さらに、銀は、人間等の大動物にとって非常に毒性が低く、極めて安全性が高い。そのため、家庭用エアコンの室内機にも好適に用いることができる。
このように、本発明によれば、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって変質することなく、優れた親水性及び抗菌性を発揮する熱交換器用アルミニウムフィン材を提供することができる。
【００１４】
第２の発明は、銅合金からなる冷媒配管を、アルミニウムからなるフィンに設けられた円筒状のカラー部内に挿入配設することにより上記冷媒配管と上記フィンとを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブからなる熱交換器であって、
上記フィンは、第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されていることを特徴とする熱交換器にある（請求項１０）。
【００１５】
本発明の熱交換器は、上述したごとく、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって変質することなく、優れた親水性及び抗菌性を発揮する第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いている。そのため、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって、上記抗菌剤の抗菌性を失うことがなく、また、熱交換器使用時には、優れた親水性を有すると共に、抗菌性の速効性と持続性を兼ね備え、近年の長年に亘る持続性の要求に応えることが可能な熱交換器を得ることができる。
なお、上記「銅合金」は、銅を主体とする金属及び合金の総称であり、純銅、及び銅合金を含む概念である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の発明の熱交換器用アルミニウムフィン材の親水性塗膜は、上述したように、抗菌剤を含有すると共に、膜厚が０．５〜２μｍである。
上記親水性塗膜は、例えば、上記抗菌剤と、親水性樹脂と、溶媒とを混合した塗料を、上記基板の表面に塗布し焼き付けることにより形成することができる。
【００１７】
上記親水性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂（ポリビニルアルコールとその誘導体）、ポリアクリルアミド系樹脂（ポリアクリルアミドとその誘導体）、ポリアクリル酸系樹脂（ポリアクリル酸とその誘導体）、セルロース系樹脂（カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロース系アンモニウム等）、ポリエチレングリコール系樹脂（ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイド等）等が挙げられる。
また、上記親水性塗膜は、水分散性シリカ（コロイダルシリカ）、アルカリケイ酸塩（水ガラス）等を含んでも良い。
【００１８】
上記親水性塗膜の膜厚が０．５μｍ未満の場合には、親水性の効果を発揮することができないという問題や、抗菌性の持続性が十分でないという問題がある。一方、上記親水性塗膜の膜厚が２μｍを超える場合には、熱交換器用アルミニウムフィン材の伝熱性を低下させるという問題がある。
【００１９】
また、上記抗菌剤の含有量は、親水性塗膜全体の重量を１００重量部とすると、１〜１５重量部である。
上記抗菌剤の含有量が１重量部未満の場合には、抗菌剤による抗菌効果、特に、抗菌性の持続性を得ることができない。上記抗菌剤の含有量が多いほど抗菌性の持続性が向上するが、含有量が１５重量部を超える場合には、親水性塗膜の親水性を阻害するおそれがある。
【００２０】
また、上記抗菌剤は、銀を含有する。
銀を含有する抗菌剤としては、例えば、銀イオンもしくは酸化銀（ＡｇＯ）等の銀化合物を含有する担持体等が挙げられる。
また、上記担持体としては、アパタイト（リン酸亜鉛カルシウム）系、ゼオライト系、リン酸ジルコニウム、ガラス系等の担持体より選択することができる。
【００２１】
また、上記銀イオンもしくは銀化合物を含有する担持体は、有機系抗菌剤と比較すると、塗膜に固定され、結露水への溶出過程で抗菌剤の粒径が小さくなって滑落することがなく、抗菌持続性を得ることができる。
また、上記担持体自身の耐熱性も高いため、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって抗菌性を失う心配がない。
【００２２】
また、銀イオンを含有する担持体を用いる場合には、銀イオンが担持体に結合して安定した状態になるため、周囲のイオンにほとんど影響されず、抗菌効果を極めて長期間持続させることができる。
【００２３】
また、上記抗菌剤は、平均粒径が上記親水性塗膜の膜厚以下である。
上記抗菌剤の上記平均粒径が上記親水性塗膜の膜厚を超える場合には、抗菌剤が親水性塗膜から脱落し、抗菌効果の速効性を得難いという問題や、親水性塗膜を形成することが困難になるという問題がある。また、上記抗菌剤が上記親水性塗膜より突出することを防止できず、プレス成型時に金型を磨耗させるおそれがある。
【００２４】
さらに、上記のような抗菌剤の突出を防止するために、上記抗菌剤の平均粒径は、上記親水性塗膜の膜厚と比較して小さいものを選択することが好ましく、上記親水性塗膜の膜厚の１／２程度の平均粒径の抗菌剤を用いることがより好ましい。
【００２５】
また、上記熱交換器用フィン材において、上記抗菌剤は、銀イオンもしくは銀化合物を含有するアパタイト系担持体を主成分とすることが好ましい（請求項２）。
上記熱交換器用アルミニウムフィン材を、実際にクロスフィンチューブ型熱交換器に組み付ける際には、フィン材に対して円筒状カラー部をプレス成形する。そのプレス成形に用いられるＳＫＤ１１に代表される工具鋼等のプレス金型の材質と比較すると、上記アパタイト系担持体は硬度が低い。そのため、繰り返しプレス成形によって金型を磨耗させることが少ないという利点がある。
【００２６】
また、本発明では、上述したように抗菌剤の平均粒径を親水性塗膜の膜厚以下として、できるだけ抗菌剤が親水性塗膜の表面から突出しないようするが、抗菌剤として、上記銀イオンもしくは銀化合物を含有するアパタイト系担持体を主成分とする抗菌剤を用いる場合には、たとえ表面から突出した抗菌剤があっても、硬度の低い担持体であるため、プレス金型の磨耗を引き起こすことは少ない。
【００２７】
また、上記親水性塗膜は、さらに、界面活性剤を含有することが好ましい（請求項３）。
この場合には、親水性塗膜中の上記抗菌剤を均一に分散させることができ、凝集を防止することができるため、さらに優れた親水性、抗菌性の持続性効果を得ることができる。
上記界面活性剤としては、例えば、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等が挙げられる。
【００２８】
上記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等のアルキルエーテル型、ポリオキシエチレンラウレート等のアルキルエステル型、ポリオキシエチレンラウリルアミン等のアルキルアミン型、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート等のソルビタン誘導体等が挙げられる。
【００２９】
また、上記アニオン系界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸アンモニウム等のスルホネート型、Ｎａジアルキルスルホサクシネート等のサクシネート系、Ｎａポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルサルフェート等のサルフェート系、アルキルホスフェート等のホスフェート系等が挙げられる。
【００３０】
また、上記親水性塗膜は、さらに、架橋剤やワックスを含有してもよい。
上記架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤等が挙げられる。
また、上記ワックスとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン分散体、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
【００３１】
また、上記親水性塗膜は、さらに、ポリエチレングリコールを含有することが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記熱交換器用アルミニウムフィン材を、フィンにプレス加工する際に、優れたプレス加工性を有することができる。
【００３２】
また、上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、上記基板と上記親水性塗膜の間に、さらに、耐食性塗膜を形成することが好ましい（請求項５）。
上記銀を含有する抗菌剤は、使用条件によってはアルミニウムフィンの腐食を促進する場合がある。そのため、上記基板と上記親水性塗膜との間に耐食性塗膜を形成することによって、アルミニウムフィンの耐食性を向上させることができる。
【００３３】
上記耐食性塗膜は、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等を用いて形成することができる。
そして、上記耐食性塗膜は、上記基板との密着性及び耐アルカリ性に優れるウレタン系樹脂からなると共に、膜厚が０．５〜１０μｍであることが好ましい（請求項６）。
【００３４】
上記ウレタン系樹脂からなる耐食性塗膜の膜厚が０．５μｍ未満の場合には、耐食性向上効果が十分でないおそれがあり、一方、上記膜厚が１０μｍを超える場合には、熱交換器用アルミニウムフィン材の伝熱性が劣るおそれがある。また、上記膜厚は、コスト、伝熱性の観点から０．５〜２μｍであることがより好ましい。
【００３５】
また、上記耐食性塗膜は、上記抗菌剤を耐食性を阻害しない範囲で含有させても良い。
この場合には、さらに抗菌性の持続性を向上させることができる。
【００３６】
また、上記耐食性塗膜は、界面活性剤を含有することが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記耐食性塗膜が抗菌剤を含有している場合には、該抗菌剤を均一に分散させることができ、凝集を防止することができるため、さらに優れた抗菌性の持続性効果を得ることができる。
上記界面活性剤としては、上述の界面活性剤と同様のものを用いることができる。
【００３７】
また、耐食性塗膜は、さらに、架橋剤やワックスを含有してもよい。
上記架橋剤及びワックスとしては、上述した架橋剤及びワックスと同様のものを用いることができる。
【００３８】
また、上記熱交換器用アルミニウムフィン材は、上記親水性塗膜の表面に、ポリエチレングリコールからなる第３塗膜が形成されていることが好ましい（請求項８）。
この場合にも、上記熱交換器用アルミニウムフィン材を、フィンにプレス加工する際に、優れたプレス加工性を有することができる。
【００３９】
また、上記基板の表面には、下地処理層が形成されていることが好ましい（請求項９）。
この場合には、上記基板と、上記親水性塗膜又は耐食性塗膜との密着性を向上することができる。
【００４０】
上記下地処理層としては、リン酸クロメート、クロム酸クロメート等のクロメート処理、また、クロム化合物以外のリン酸チタン、リン酸ジルコニウム、リン酸モリブデン、リン酸亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム等のノンクロメート処理等の化学皮膜処理（化成処理）により得られる皮膜がある。化学皮膜処理方法には、反応型及び塗布型があるが、本発明においては、いずれの手法が採用されてもよい。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
本例は、本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材にかかる実施例について、図１を用いて説明する。
本例では、本発明の実施例として、表１に示す４種類の熱交換器用アルミニウムフィン材１（試料Ｅ１〜試料Ｅ４）を作製し、比較例として、表２に示す２種類の熱交換器用アルミニウムフィン材（試料Ｃ１、試料Ｃ２）を作製し、各種性能の比較試験を行った。
【００４２】
本例の熱交換器用アルミニウムフィン材１（試料Ｅ１〜試料Ｅ４）は、図１に示すごとく、アルミニウムよりなる基板２と、該基板２の表面に形成した親水性塗膜３とからなる。
上記親水性塗膜３は、抗菌剤３１を含有すると共に、膜厚が０．５〜２μｍである。また、上記抗菌剤３１の含有量は、親水性塗膜３全体の重量を１００重量部とすると、１〜１５重量部であり、上記抗菌剤３１は、銀を含有すると共に、平均粒径が上記親水性塗膜３の膜厚以下である。
以下、これを詳説する。
【００４３】
まず、基板２として、ＪＩＳ Ａ １０５０−Ｈ２６、厚み０．１ｍｍのアルミニウム合金板を準備した。
また、親水性塗膜３を構成する樹脂として、ポリビニルアルコールを準備した。
また、抗菌剤３１として、銀を含有するアパタイト系担持体である、新東Ｖセラックス株式会社製のモース硬度５の抗菌セラ・コートＣ１３（抗菌剤の平均粒径が０．４μｍ）、及び抗菌セラ・コートＣ８１（抗菌剤の平均粒径が１．０μｍ）の２種類を用意した。
【００４４】
そして、表１に示す粒径の抗菌剤３１と、上記樹脂とを、親水性塗膜形成後の抗菌剤３１の含有量が表１に示す値となるように配合した親水性塗膜用塗料を作製した。
【００４５】
次に、上記基板２に対して、リン酸クロメートを浸漬処理することにより、基板２の表面に化成被膜４を形成した。
その後、形成される親水性塗膜３の膜厚が表１に示す値となるように、上記親水性塗膜用塗料をバーコーターを用いて上記化成被膜４の表面に塗布し、２００〜２５０℃で１０秒程度焼付けて、親水性塗膜３を形成し、熱交換器用アルミニウムフィン材１を作製した。
【００４６】
【表１】
【００４７】
表１より知られるごとく、実施例としての試料Ｅ１〜試料Ｅ４は、親水性塗膜中の抗菌剤は銀を含有し、抗菌剤の平均粒径、含有量、親水性塗膜の膜厚は本発明の範囲内である。
【００４８】
次に、得られた熱交換器用アルミニウムフィン材１（試料Ｅ１〜試料Ｅ４、及び試料Ｃ１、２）を５Ｌ／の流水にさらし、流水開始から１時間後、流水開始から２４時間後、流水開始から９６時間後の試料について、抗菌性試験を行った。また、流水開始から９６時間後の試料については、親水性試験も行った。
【００４９】
流水開始から１時間後の試料に対しては、抗菌性の速効性を評価するために抗菌性試験を行った。
流水開始から２４時間後及び９６時間後の試料に対しては、抗菌性の持続性を評価するために抗菌性試験を行った。
流水開始から９６時間後の試料に対しては、親水性を評価するために親水性試験を行った。
【００５０】
＜抗菌性試験＞
抗菌性試験は、ＪＩＳ Ｚ ２８０１：２０００（抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果）に準拠して行った。
まず、菌として、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＮＢＲＣ３９７２）及び黄色状ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＮＢＲＣ１２７３２）を準備した。
【００５１】
前培養として、上記大腸菌及び黄色ブドウ球菌を、それぞれ、普通ブイヨン寒天培地で前培養し、精製水で５００倍に希釈した普通ブイヨン培地に、上記前培養１白金耳の試験菌体を分散させ、菌数２．５〜１０×１０5個／ｍｌの試験菌液を調製した。
【００５２】
横５０ｍｍ、長さ５０ｍｍに切断した各試料片の試験面を上にして滅菌済シャーレ内に置き、試験菌液を０．４ｍｌ滴下し、４０ｍｍ角正方形の滅菌済みフィルムをかぶせ、試験菌液がフィルム全体に行きわたるように軽く押さえ、シャーレのふたをして、恒温恒湿器（３５±１℃、Ｒｈ９０％以上）にて２４時間培養した。各試験片は３個ずつ試験を実施した。
【００５３】
培養後のシャーレにＳＣＤＬＰ培地１０ｍｌを加え、試験片とフィルムから試験菌をよく洗い出し、この洗い出し液の生菌数を寒天平板培養法にて測定し、その平均値を求めた。試験前の生菌数と試験後の生菌数から、抗菌活性値を求めた。
抗菌活性値は、以下の式に基づいて算出した。
抗菌活性値＝Ｌｏｇ（Ｙ／Ｘ）・・・（Ｉ）
（上記式中、Ｘは、抗菌加工試験片の生菌個数平均値を、Ｙは、比較対照用の抗菌剤無添加の無加工試験片の生菌個数平均値を表す）
【００５４】
抗菌性の評価は、抗菌活性値が２．０以上である場合は合格であるとして評価を○とし、抗菌活性値が２．０未満である場合は不合格であるとして評価を×とした。結果を表１に示す。
【００５５】
なお、流水開始から１時間後の試料が合格の場合には、抗菌性の初期効果を確認することができ、流水開始から２４時間後の試料が合格の場合には、抗菌性の持続性の効果を確認することができ、流水開始から９６時間後の試料が合格の場合には、長年に亘る抗菌性の持続性を有していることが確認できる。
【００５６】
＜親水性試験＞
親水性試験は、接触角計を用いて液滴法により測定した。親水性試験は、上述したように、流水開始から９６時間後の試料について行った。
接触角が２０°以下の場合は評価を◎とし、接触角が２０°超え４０°以下の場合は評価を○とし、接触角が４０°超えの場合は評価を×とした。親水性は、評価が◎及び○の場合を合格とし、評価が×の場合を不合格とした。
【００５７】
また、総合評価は、評価を行った項目が全て合格である場合は合格として評価を○とし、いずれか１つでも不合格がある場合には不合格であるとして評価を×とする。結果を表１に示す。
【００５８】
表１から知られるように、実施例としての試料Ｅ１〜試料Ｅ４は、流水開始から１時間、２４時間後、９６時間後の抗菌性、親水性のいずれの評価においても良好な結果を示した。
これにより、本発明によれば、焼き付けや熱交換器作製時の加熱によって変質することなく、優れた親水性及び抗菌性を発揮する熱交換器用アルミニウムフィン材を提供することができることがわかる。
【００５９】
また、表１から知られるように、比較例としての試料Ｃ１は、親水性塗膜の膜厚が本発明の下限を下回るため、流水開始から９６時間後試料の黄色ブドウ球菌に対する抗菌性（抗菌性の持続性）が十分でなく、また、親水性の効果も発揮できず、不合格であった。
また、比較例としての試料Ｃ２は、親水性塗膜における抗菌剤の含有量が本発明の下限を下回るため、流水開始から９６時間後の試料の大腸菌及び黄色ブドウ球菌に対する抗菌性（抗菌性の持続性）が十分でなく、不合格であった。
【００６０】
（実施例２）
本例は、図２に示すように、上述の実施例１の構成において、さらに、基板２と親水性塗膜３の間に耐食性塗膜５を設けた熱交換器用アルミニウムフィン材１２（試料Ｅ５）を作製した例である。その他は実施例１と同様にして行った。
耐食性塗膜５を構成するための樹脂として、ウレタン樹脂（第一工業製薬株式会社性の芳香族イソシアネート系エステル系ウレタン樹脂スーパーフレックス１５０）を準備した。
【００６１】
実施例１と同様の方法で基板２に化成被膜４を形成した後、該化成被膜４の表面に、上記ウレタン樹脂をバーコーターを用いて塗布し、２００〜２５０℃で１０秒間焼き付けを行い、空冷し、耐食性塗膜５を形成した。耐食性塗膜４の膜厚は、１．０μｍであった。
その後、上記耐食性塗膜５の表面に、実施例１と同様の方法で親水性塗膜３を形成することにより、熱交換器用アルミニウムフィン材１２を作製した。
【００６２】
また、得られた熱交換器用アルミニウムフィン材１２についても、実施例１と同様の評価試験を行った。
表２に、耐食性塗膜の膜厚、親水性塗膜中の抗菌剤の平均粒径、含有量、親水性塗膜の膜厚、及び評価結果を示す。
【００６３】
【表２】
【００６４】
表２より知られるごとく、上記試料Ｅ５は、耐食性塗膜の膜厚が本発明の好ましい範囲内であり、上記親水性塗膜中の抗菌剤は銀を含有し、抗菌剤の平均粒径、含有量、親水性塗膜の膜厚は本発明の範囲内である。
そして、試料Ｅ５は、流水開始から１時間後、２４時間後、９６時間後の抗菌性、及び親水性の全ての項目において良好な結果を示した。
【００６５】
（実施例３）
本例は、図３及び図４に示すごとく、銅合金からなる冷媒配管７を、アルミニウムからなるフィン１１に設けられた円筒状のカラー部１３内に挿入配設することにより上記冷媒配管７と上記フィン１１とを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブ６１からなる熱交換器６である。
上記フィン１１は、本発明の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されている。
【００６６】
熱交換器６を作製するにあたっては、具体的には、まず、熱交換器用アルミニウムフィン材に円筒状のカラー部１２をプレス成形し、フィン１１とした。そして、フィン１１に設けられた円筒状のカラー部１２内に上記冷媒配管７を挿入した。次いで、冷媒配管７を拡張し、フィン１１と冷媒配管７とを固着することによりクロスフィンチューブ６１を作製した。
熱交換器用アルミウムフィン材としては、上記実施例１の試料Ｅ１を用いた。冷媒配管７に用いる銅合金としては、φ６．３５ｍｍの内面溝付き管を用いた。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例１における、熱交換器用アルミニウムフィン材を示す説明図。
【図２】実施例２における、熱交換器用アルミニウムフィン材を示す説明図。
【図３】実施例３における、熱交換器を示す説明図。
【図４】実施例３における、クロスフィンチューブを示す断面図。
【符号の説明】
【００６８】
１ 熱交換器用アルミニウムフィン材
２ 基板
３ 親水性塗膜
３１ 抗菌剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した親水性塗膜とからなる熱交換器用アルミニウムフィン材であって、
上記親水性塗膜は、抗菌性を有する物質（以下、抗菌剤という）を含有すると共に、膜厚が０．５〜２μｍであり、
上記抗菌剤の含有量は、親水性塗膜全体の重量を１００重量部とすると、１〜１５重量部であり、
上記抗菌剤は、銀を含有すると共に、平均粒径が上記親水性塗膜の膜厚以下であることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項２】
請求項１において、上記抗菌剤は、銀イオンもしくは銀化合物を含有するアパタイト系担持体を主成分とすることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、上記親水性塗膜は、さらに、界面活性剤を含有することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、上記親水性塗膜は、さらに、ポリエチレングリコールを含有することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記基板と上記親水性塗膜の間に、さらに、耐食性塗膜を形成することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項６】
請求項５において、上記耐食性塗膜は、ウレタン系樹脂からなると共に、膜厚が０．５〜１０μｍであることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項７】
請求項５又は請求項６において、上記耐食性塗膜は、界面活性剤を含有することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、上記親水性塗膜の表面に、ポリエチレングリコールからなる第３塗膜が形成されていることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項において、上記基板の表面には、下地処理層が形成されていることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項１０】
銅合金からなる冷媒配管を、アルミニウムからなるフィンに設けられた円筒状のカラー部内に挿入配設することにより上記冷媒配管と上記フィンとを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブからなる熱交換器であって、
上記フィンは、請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項１】
アルミニウムよりなる基板と、該基板の表面に形成した親水性塗膜とからなる熱交換器用アルミニウムフィン材であって、
上記親水性塗膜は、抗菌性を有する物質（以下、抗菌剤という）を含有すると共に、膜厚が０．５〜２μｍであり、
上記抗菌剤の含有量は、親水性塗膜全体の重量を１００重量部とすると、１〜１５重量部であり、
上記抗菌剤は、銀を含有すると共に、平均粒径が上記親水性塗膜の膜厚以下であることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項２】
請求項１において、上記抗菌剤は、銀イオンもしくは銀化合物を含有するアパタイト系担持体を主成分とすることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、上記親水性塗膜は、さらに、界面活性剤を含有することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、上記親水性塗膜は、さらに、ポリエチレングリコールを含有することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記基板と上記親水性塗膜の間に、さらに、耐食性塗膜を形成することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項６】
請求項５において、上記耐食性塗膜は、ウレタン系樹脂からなると共に、膜厚が０．５〜１０μｍであることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項７】
請求項５又は請求項６において、上記耐食性塗膜は、界面活性剤を含有することを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、上記親水性塗膜の表面に、ポリエチレングリコールからなる第３塗膜が形成されていることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項において、上記基板の表面には、下地処理層が形成されていることを特徴とする熱交換器用アルミニウムフィン材。
【請求項１０】
銅合金からなる冷媒配管を、アルミニウムからなるフィンに設けられた円筒状のカラー部内に挿入配設することにより上記冷媒配管と上記フィンとを一体的に組み付けてなるクロスフィンチューブからなる熱交換器であって、
上記フィンは、請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱交換器用アルミニウムフィン材を用いて形成されていることを特徴とする熱交換器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１４４９４９（Ｐ２００９−１４４９４９Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２０６８８（Ｐ２００７−３２０６８８）
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（０００００２２７７）住友軽金属工業株式会社 (552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（０００００２２７７）住友軽金属工業株式会社 (552)
【Ｆターム（参考）】
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