JPH04168296A - 熱交換器 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、給湯機器、暖房機器などに使用され金属製伝
熱部材よりなる熱交換器に関するものである。

従来の技術 従来の給湯機器、暖房機器等に、使用されている熱交換
器には、銅製の素材の表面に鉛もしくは鉛に少量のすす
を混入させた合金を溶融めっきしたものやアルミニウム
が使用されていた。

第３図は従来の熱交換器の外観斜視図である。

図において熱交換器は、燃焼室を内部に設けたドラム１
と熱交換された水又は気体が通過する熱交換器チューブ
２とドラム１の側面に設けられた吸熱フィン３の伝熱部
材より構成されている。

この構成において、燃焼排ガスの接触側、特にドラム１
と吸熱フィン３が接合されている部分の低温部では、燃
焼排ガス中に含まれているＮＯｘ、Ｓｏ、、Ｃｏ、ｃｏ
！、水蒸気などが凝縮結露して酸となる。これらの酸に
より、熱交換器の素材である銅やアルミニウムが腐食さ
れることがあった。熱交換器のドラム１がアルミニウム
の素材の場合にはアルミニウムが腐食することを防止す
るため、アルミニウムの表面に電気亜鉛めっきを施した
後、熱処理により亜鉛の拡散処理層を設はアルミニウム
表面にシリコン変性エポキシ系塗料を塗布していた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では給湯機器などの効率
をアンプしてコンパクト化を図るためには、燃焼排ガス
温度が低下し、熱交換器での結露量が増加する、さらに
燃焼室の負荷が増加し、高Ｎ０８化することにより、腐
食性の強い結露水の発生が多くなる。その結果、結露腐
食しやすくなり、従来の表面処理では、腐食を抑えられ
ないという課題を有していた。また、アルミニウムの表
面に直接、すず、鉛などの合金を溶融めっきする方法も
考えられるが、アルミニウムとの密着力が弱いため均一
の層が付着できないという課題もあった。

本発明はこのような従来の課題を解消するもので耐食性
を向上させた熱交換器を提供することを目的とするもの
である。

課題を解決するための手段 本発明は、上記！ｌ１題を解消するもので、アルミニう
ムの素材表面に電気亜鉛めっきを施した後、亜鉛を拡散
処理させ、さらにこの表面に、すず、鉛、ビスマスもし
くは、すず、鉛、ビスマス、アンチモンからなる金属の
合金をクラッドまたは溶融めっきするものである。

作用 本発明は上記した構成によりアルミニウムの素材の表面
にできたクラッド層または、溶融めっき層は均一な層と
なり、耐食性に優れているので腐食を防止する。またこ
の均一な層は、アルミニウムの素材に比較して熱交換の
吸熱フィンとの接合が容易となる。

実施例 以下、本発明の一実施例を第１図、第２図にもとづいて
説明する。

図において、１はアルミニウムの素材からなるドラム（
以下ドラムという。）このドラム１に熱交換チューブ２
及び吸熱フィン３が接合されている。なお、ドラムｌの
表面には亜鉛を拡散処理して亜鉛の拡散層４を設け、ド
ラム１の燃焼室側の表面にクラッド層５を設けている。

今回の実験ではクラッド層５の合金成分は、重量比で、
すず−５％、鉛−残部、ビスマス−５％、アンチモン−
２％のものを使用した。

耐食性からの観点から判断すると合金成分は、すず−０
，１〜１００％、ビスマス−０，１〜２０％、アンチモ
ン−０，１〜１０％のものが最も適していることが判明
した。

また、クラッド層５の厚さは、５〜５００μｍ程度が適
していることが分った。

この構成においても図に示す熱交換器のドラム１内の燃
焼室の下部に配置されたバーナ（図示せず）が燃焼した
際には、ドラム１、吸熱フィン３が熱交換器チューブ２
内を流れる流体によって部分的に冷却されるために、こ
れらの表面に結露が生じ、燃焼排ガス中に含まれるＮｏ
、、Ｓｏ、、ＣＯ２などが溶解し、濃縮されて、腐食性
の強い、例えば、硝酸、硫酸などの酸性結露水が発生す
る。

しかしながら本実施例のクラッド層５を形成したドラム
１は硝酸、硫酸などの酸にも十分に耐え得る優れた耐腐
食性を有する。もし、万一、長時間使用してこのコーテ
ィングされたクラッド層５が劣化してもその時は、下地
の亜鉛の拡散層４が犠牲陽極として作用しドラムｌを防
食する。従って、ドラム１は、二重に防食される。また
吸熱フィン３やドラム１の表面への腐食生成物の堆積が
なくなり、これが原因で起こる不完全燃焼や汚染を防止
することができ、熱交換器としての耐久性、信輔性を向
上することができる。

発明の効果 以上のように本発明の熱交換器によれば次の効果が得ら
れる。

■　伝熱部材であるアルミニウムの素材の表面の腐食が
なくなり、熱交換器としての耐久性が大幅に向上する。

■　熱交換器のドラム、吸熱フィン部への腐食生成物の
堆積がなく、これが原因で発止する不完全燃焼を防止す
ることができるとともに、周囲への汚染がなくなる。

■　すず、鉛、ビスマス、アンチモンは、アルミニウム
の接合に用いられ、またろ−材との結合力が強く、吸熱
フィンとの接合にも通している。

■　長期間にわたり、初期の優れた熱交換率を維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における熱交換器の外観斜
視図である。第２図は同熱交換器のクララド層の一部拡
大断面図、第３図は従来の熱交換器の外観斜視図である
。 ■・・・・・・ドラム、２・・・・・・熱交換器チュー
ブ、３・・・・・・吸熱フィン、４・・・・・・亜鉛の
拡散層、５・・・・・・クラッド層、６・・・・・・ろ
−材。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名１−一ト
′ラム ｚ−−一降′ｒＣ練蔦１ユーフー ３−−−　リ（Ｗ！、フィン ４−を鉛りｚＬＬ１ ２１　図　　　　　　　　　　　　５・・・り２ツド１
１〜−一　　ドラ　、 第　２　図 ／−ドラム 第３図　　　　　２−蒸女橡昏、ユーヮ。 ３゛−障Ｊｔ　　與ｈフィン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 亜鉛の拡散層を設けたアルミニウムの素材の表面に、す
   ず、鉛、ビスマスまたは、すず、鉛、ビスマス、アンチ
   モンからなる金属の合金層をクラッドまたは、溶融めっ
   きした熱交換器。