JPS59200153A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS59200153A JPS59200153A JP7441583A JP7441583A JPS59200153A JP S59200153 A JPS59200153 A JP S59200153A JP 7441583 A JP7441583 A JP 7441583A JP 7441583 A JP7441583 A JP 7441583A JP S59200153 A JPS59200153 A JP S59200153A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- coating layer
- heat transfer
- copper
- aluminum powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
- F28F19/06—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of metal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Details Of Fluid Heaters (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。
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、瞬間湯沸器、給湯機器、暖房機器などに使用
される銅製伝熱部材よりなる熱交換器に関するものであ
る。
される銅製伝熱部材よりなる熱交換器に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
従来の瞬間湯沸器に使用されている熱交換器を第１図に
示す。同図に示す如く熱交換器は燃焼室を内部に設けた
ドラム１と熱交換される水が通る熱交換チューブ２とド
ラム１の上部に設けられた吸熱フィン３の脱酸鋼を用い
た伝熱部材より構成され、さらにこの表面じ鉛を主成分
とする溶融金属メッキが施されている。
示す。同図に示す如く熱交換器は燃焼室を内部に設けた
ドラム１と熱交換される水が通る熱交換チューブ２とド
ラム１の上部に設けられた吸熱フィン３の脱酸鋼を用い
た伝熱部材より構成され、さらにこの表面じ鉛を主成分
とする溶融金属メッキが施されている。
この構成において、燃焼排ガス接触側、特にドラム１の
熱交換チューブ２接触付近や吸熱フィン３の熱交換チュ
ーブ２接触部付近などの低温部では燃焼排ガス中に含ま
れるＮＯｘ、５ＯｘＣ○、Ｃ０２゜水蒸気などが凝縮し
て酸となり、前記溶融金属メッキや母材である銅を腐食
させるという問題が発生している。このような腐食が起
こると、炭酸鉛。
熱交換チューブ２接触付近や吸熱フィン３の熱交換チュ
ーブ２接触部付近などの低温部では燃焼排ガス中に含ま
れるＮＯｘ、５ＯｘＣ○、Ｃ０２゜水蒸気などが凝縮し
て酸となり、前記溶融金属メッキや母材である銅を腐食
させるという問題が発生している。このような腐食が起
こると、炭酸鉛。
硝酸鉛、塩基性炭酸鉛、緑青などの腐食生成物が多量に
生じ、これらが吸熱フィン３０部分に堆積すると排ガス
の流れを阻害し不完全燃焼を引き起こしたり、熱交換効
率を低下させたりするとともに、前記腐食生成物が粉状
に剥離して落下し、周囲を汚染させるため衛生的に好ま
しいものではなかった。また、腐食が進行するとドラム
１や吸熱フィン３に穴があくなどの問題が発生し、安全
上好ましくない。
生じ、これらが吸熱フィン３０部分に堆積すると排ガス
の流れを阻害し不完全燃焼を引き起こしたり、熱交換効
率を低下させたりするとともに、前記腐食生成物が粉状
に剥離して落下し、周囲を汚染させるため衛生的に好ま
しいものではなかった。また、腐食が進行するとドラム
１や吸熱フィン３に穴があくなどの問題が発生し、安全
上好ましくない。
発明の目的
本発明は、かかる従来の欠点を解消するもので燃焼排ガ
スの溶解した酸性結露水による熱交換器の腐食を防止す
ることにより、熱交換器の耐久性信頼性の向上を図るこ
とを目的とする。
スの溶解した酸性結露水による熱交換器の腐食を防止す
ることにより、熱交換器の耐久性信頼性の向上を図るこ
とを目的とする。
発明の構成
この目的を達成するために本発明は、燃焼室を内部に形
成したドラムと熱交換チューブと吸熱フィンよりなる銅
製伝熱部材表面にニッケル、アルミニウム及びこれらを
主成分とする合金のいづれか１種よυなるメッキ層を形
成し、さらにその上に炭化ケイ素ポリマーとフレーク状
アルミニウム粉末と耐熱性黒色顔料を主成分とするコー
ティング層を形成したものである。 − この構成によって、燃焼排ガスが溶解した酸性結露水が
生じても銅製伝熱部材表面に形成したメッキ層とコーテ
ィング層によシ完全に腐食を防止することができ、腐食
生成物の堆積によって生ずる不完全燃焼や腐食生成物の
飛散、落下による周囲の汚染を防止することができると
ともに熱交換効率の向上を図ることができる。
成したドラムと熱交換チューブと吸熱フィンよりなる銅
製伝熱部材表面にニッケル、アルミニウム及びこれらを
主成分とする合金のいづれか１種よυなるメッキ層を形
成し、さらにその上に炭化ケイ素ポリマーとフレーク状
アルミニウム粉末と耐熱性黒色顔料を主成分とするコー
ティング層を形成したものである。 − この構成によって、燃焼排ガスが溶解した酸性結露水が
生じても銅製伝熱部材表面に形成したメッキ層とコーテ
ィング層によシ完全に腐食を防止することができ、腐食
生成物の堆積によって生ずる不完全燃焼や腐食生成物の
飛散、落下による周囲の汚染を防止することができると
ともに熱交換効率の向上を図ることができる。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について第２図により説明する
。
。
同図において、４が燃焼室を内部に形成したドラム、吸
熱フィン、熱交換チューブの銅製伝熱部材であり、この
表面にニソケノ翳アルミニウム及びこれらを主成分とす
る合金のいづれか１種よりなるメッキ層５を形成し、さ
らにこのメ・ツキ層５０表面にコーティング層６を形成
している。このコーティング層６は、炭化ケイ素ポリマ
ーにフレーク状アルミニウム粉末と耐熱性黒色顔料を加
え、トルエンなどの溶剤とともに分散混合して得た塗料
を塗布し、加熱硬化させるととにより形成−され第２図
に示す様に、フレーク状アルミニウム粉末６ｂと耐熱性
黒色顔料θＣは炭化ケイ素ポリマー６ａ中に均一に分散
している。
熱フィン、熱交換チューブの銅製伝熱部材であり、この
表面にニソケノ翳アルミニウム及びこれらを主成分とす
る合金のいづれか１種よりなるメッキ層５を形成し、さ
らにこのメ・ツキ層５０表面にコーティング層６を形成
している。このコーティング層６は、炭化ケイ素ポリマ
ーにフレーク状アルミニウム粉末と耐熱性黒色顔料を加
え、トルエンなどの溶剤とともに分散混合して得た塗料
を塗布し、加熱硬化させるととにより形成−され第２図
に示す様に、フレーク状アルミニウム粉末６ｂと耐熱性
黒色顔料θＣは炭化ケイ素ポリマー６ａ中に均一に分散
している。
この構成において、第１図に示す熱交換器のドラム１内
の燃焼室下部に配置されたガスノく−ナが燃焼した際、
ドラム１．ｇ！ｊ１．熱フィン３が熱交換チューブ２内
を流れる水によって冷却され、これら表面に燃焼排ガス
中に含まれるＮＯｘ、ＳＯｘ、ｃｏ。
の燃焼室下部に配置されたガスノく−ナが燃焼した際、
ドラム１．ｇ！ｊ１．熱フィン３が熱交換チューブ２内
を流れる水によって冷却され、これら表面に燃焼排ガス
中に含まれるＮＯｘ、ＳＯｘ、ｃｏ。
Ｃ０２を溶解して濃縮された腐食性の強い酸性結露水が
生じるとともに吸熱フィン３のフィン先端部は２５０°
Ｃ以上の高温に達するが、コーティング層６に用いてい
る炭化ケイ素ポリマーが耐酸性。
生じるとともに吸熱フィン３のフィン先端部は２５０°
Ｃ以上の高温に達するが、コーティング層６に用いてい
る炭化ケイ素ポリマーが耐酸性。
耐熱性に優れているためそれ自身の劣化はなく、しかも
炭化ケイ素ポリマー単独では多数存在するピンホールも
フレーク状の形を有するアルミニウム粉末によって塞ぐ
ことができるのでメッキ層５及び銅製伝熱部材４の腐食
を防止することができるとともに腐食生成物の吸熱フィ
ン３への堆積がなくなるので前述の不完燃焼を防止でき
るので燃焼装置としての安全性の向上が図れる。
炭化ケイ素ポリマー単独では多数存在するピンホールも
フレーク状の形を有するアルミニウム粉末によって塞ぐ
ことができるのでメッキ層５及び銅製伝熱部材４の腐食
を防止することができるとともに腐食生成物の吸熱フィ
ン３への堆積がなくなるので前述の不完燃焼を防止でき
るので燃焼装置としての安全性の向上が図れる。
−１また、コーティング層６には耐熱性を有する黒色顔
料を含有するため、コーティング層らは黒色となり、燃
焼熱の吸収が高−１ニジ、しかもフレーク状アルミニウ
ムが含有するため熱伝導性が良好であるから熱交換効率
の向上を図ることができる。
料を含有するため、コーティング層らは黒色となり、燃
焼熱の吸収が高−１ニジ、しかもフレーク状アルミニウ
ムが含有するため熱伝導性が良好であるから熱交換効率
の向上を図ることができる。
本発明に用いるフレーク状アルミニウムの含有量は、熱
伝導性付与及びピンホールを塞ぐ目的とコーティング層
６の密着性の両立の点から、炭化ケイ素ポリマーに対し
、５〜２０ｗｔ％の範囲が好捷しい。
伝導性付与及びピンホールを塞ぐ目的とコーティング層
６の密着性の両立の点から、炭化ケイ素ポリマーに対し
、５〜２０ｗｔ％の範囲が好捷しい。
１だ、本発明じ用いる黒色顔料は熱交換器の使用温度が
高いことから、３００°Ｃ以上の温度に耐え得るものが
艮く、これら耐熱性黒色顔料としてＦ ｅ 、Ｍｎ 、
Ｃｕなどの金属酸化物、黒鉛、カーボンブランクが挙
げられ、特に熱伝導性の向上の点からは黒鉛、カーボン
ブラックあるいはこれらの混合物が適している。また、
この耐熱性黒色顔料の含有量は黒色にするための着色力
とコーティング層６の密着性の両立の点から、炭化ケイ
素ポリマーに対し、６〜１ｏｗｔ％の範囲が好ましい。
高いことから、３００°Ｃ以上の温度に耐え得るものが
艮く、これら耐熱性黒色顔料としてＦ ｅ 、Ｍｎ 、
Ｃｕなどの金属酸化物、黒鉛、カーボンブランクが挙
げられ、特に熱伝導性の向上の点からは黒鉛、カーボン
ブラックあるいはこれらの混合物が適している。また、
この耐熱性黒色顔料の含有量は黒色にするための着色力
とコーティング層６の密着性の両立の点から、炭化ケイ
素ポリマーに対し、６〜１ｏｗｔ％の範囲が好ましい。
一方、コーティング層６に用いる炭化ケイ素ポリマーは
３００°Ｃ以上の高温焼成を要することや熱交換器とし
ての使用温度が高い所で２５０’Ｃ以」二となることか
ら、熱交換器の伝熱部材である銅が酸化され、この銅酸
化被膜が非常に脆く優れた密着性が期待できないこと、
さらに高温にならなくとも炭化ケイ素ポリマーと銅との
密着性がもともと良くないことから、銅製伝熱部材４の
表面に直接コーティング層６を形成することができない
が、これは前記銅製伝熱部材４０表面に耐酸化性の優れ
たニッケル、アルミニウム及びこれらを主成分とする合
金のいずれか１種よりなるメッキ層６を設けることによ
り、コーティング層６の優れた密着性を実現することが
できる。また、このメッキ層５のメッキ方法は電気メッ
キ、無電解メッキ、溶融メッキのいづれでも適用可能で
ある。
３００°Ｃ以上の高温焼成を要することや熱交換器とし
ての使用温度が高い所で２５０’Ｃ以」二となることか
ら、熱交換器の伝熱部材である銅が酸化され、この銅酸
化被膜が非常に脆く優れた密着性が期待できないこと、
さらに高温にならなくとも炭化ケイ素ポリマーと銅との
密着性がもともと良くないことから、銅製伝熱部材４の
表面に直接コーティング層６を形成することができない
が、これは前記銅製伝熱部材４０表面に耐酸化性の優れ
たニッケル、アルミニウム及びこれらを主成分とする合
金のいずれか１種よりなるメッキ層６を設けることによ
り、コーティング層６の優れた密着性を実現することが
できる。また、このメッキ層５のメッキ方法は電気メッ
キ、無電解メッキ、溶融メッキのいづれでも適用可能で
ある。
発明の効果
以上、説明したように本発明は、燃焼室を内部に形成し
たドラム、吸熱フィン、熱交換チューブの銅製伝熱部材
の表面に耐酸化性に優れたメッキ層と耐食性、耐熱性、
熱吸収が良く熱伝導性に優れたコーティング層を形成し
ているので、（１）銅製伝熱部材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。
たドラム、吸熱フィン、熱交換チューブの銅製伝熱部材
の表面に耐酸化性に優れたメッキ層と耐食性、耐熱性、
熱吸収が良く熱伝導性に優れたコーティング層を形成し
ているので、（１）銅製伝熱部材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。
（坤 吸熱フィン部への腐食生成物の堆積がなくなり、
不完全燃焼を防止することができる。
不完全燃焼を防止することができる。
（場 熱交換効率の向上を図ることができる。
などの効果を有する。
第１図′は瞬間湯沸器の熱交換器を示す斜視図、第２図
は本発明の熱交換器の実施例を示す要部断面図である。 ４・・・・・・銅製伝熱部材、５・・・・・・メッキ層
、６・・・・・・コーティング層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
は本発明の熱交換器の実施例を示す要部断面図である。 ４・・・・・・銅製伝熱部材、５・・・・・・メッキ層
、６・・・・・・コーティング層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (1)
- 燃焼室を内部に設けたドラムと熱交換チューブと吸熱フ
ィンよりなる銅製伝熱部材表面に、ニッケル、アルミニ
ウム及びこれを主成分とする合金のいづれか１種からな
るメッキ層を形成し、さらにその上に炭化ケイポリマー
とフレーク状アルミニウム粉末と耐熱性黒色顔料を主成
分とするコーティング層を形成してなる熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7441583A JPS59200153A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7441583A JPS59200153A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59200153A true JPS59200153A (ja) | 1984-11-13 |
Family
ID=13546538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7441583A Pending JPS59200153A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59200153A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6790481B2 (en) | 2001-10-09 | 2004-09-14 | Aos Holding Company | Corrosion-resistant heat exchanger |
| WO2004113017A1 (en) * | 2003-06-16 | 2004-12-29 | Carrier Corporation | Coating of heat exchanger tubes |
-
1983
- 1983-04-26 JP JP7441583A patent/JPS59200153A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6790481B2 (en) | 2001-10-09 | 2004-09-14 | Aos Holding Company | Corrosion-resistant heat exchanger |
| WO2004113017A1 (en) * | 2003-06-16 | 2004-12-29 | Carrier Corporation | Coating of heat exchanger tubes |
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