JPS61250494A - 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 本発明は太陽熱温水器、電気温水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。

従来の技術 地下水のようにＰＨ（水素イオン濃度）が７以下で遊離
炭酸や陰イオンが多量に存在するような水質環境下では
熱交換器伝熱部材である銅が腐食される。この腐食によ
り溶出した銅イオンを含む水を風呂などで使用した際、
銅イオンが石けんなどの樹脂酸と反応して青色の錯塩を
形成し、これがタオルや浴槽壁面に吸着し青く変色させ
るという問題があった。

従来、この問題を解決する手段として、（１）　　銅製
伝熱部材表面に、ニッケル、スズなどの金属メッキ層を
設ける。

（２）有機系、無機系の塗料によるコーティング層を設
ける。

（３）ケイ酸塩、リン酸塩のポリマーなどの防錆剤を水
に添加し、銅製伝熱部材表面に防錆剤成分の保護皮膜を
形成させる。

というものがある。

発明が解決しようとする問題点 前述のニッケル、スズのメッキ層は水質の悪い環境下で
は前記金属メッキが短期間で腐食し、メッキ層の消耗に
より銅が露出するため短期間の防食効果でしかないとい
う問題があり、塗料によるコーディング層は存在するピ
ンホールや分子構造のすきまを介して腐食因子が侵入し
銅を腐食させるのでコーディング層の密着性が損われ剥
離などの現象が起こり、これも短期間の防食効果しかな
いという問題があった。

また、防錆剤による保謄皮膜は短期間で劣化による剥離
が起こるため、定期的に防錆剤を添加する必要があり、
一般家庭ではその管理が困難であるという問題があった
。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、長期にわ
たり銅製伝熱部材よりなる熱交換器の腐食を防止し、耐
久性、信頼性の向上を大幅に図るものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の熱交換器は、水と
接触する側の銅製伝熱部材表面に、有機樹脂パイングー
よりなるコーティング層と、さらにこの上に有機樹脂バ
インダーにアルカリガラス粉末を分散混合した塗料によ
るコーティング層を前記銅製伝熱部材の一部が露出する
ように形成した構成としている。

作　　　用　　、 上記構成によって、熱交換器が地下水のようにｐＨが低
く、腐食性の強い水質環境下におかれても銅製伝熱部材
に形成している有機樹脂バインダーとアルカリガラス粉
末よりなるコーディング層より、アルカリガラス中のア
ルカリ分が溶出するため、水が中和され腐食性をなくす
ことができる。

一方、前記コーティング層中のアルカリ分がすべて溶出
し中和機能が失われても前記銅製伝熱部材にはその一部
が露出するようにコーティング層を形成しているので腐
食は前記露出部分（未コーティング部）のみになり、腐
食面積がきわめて小さくなるので銅の溶出量を著しく抑
制することができる。さらに％　６ｆｌ記コ一テイング
層にピンホールが存在しても水中の腐食因子は前記露出
部分での腐食反応で消費されるのでピンホール腐食は発
生しない。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。

第２図は本発明の一例として適用されるヒートパイプ式
太陽熱温水器の断面図である。同図において、１は太陽
熱集熱板、２は銅製伝熱部材よりなる熱交換器、３はフ
ロンガスなどの熱媒、４は水を溜めておく貯湯槽である
。本発明は、前記銅製伝熱部材よりなる熱交換器に適用
されるものである。

第１図は本発明の一実施例を示す銅製伝熱部材よりなる
熱交換器の要部断面図である。同図において、５は有機
樹脂パイングーよりなるコーティング層、６は有機樹脂
バインダーにアルカリガラス粉末を分散混合した塗料よ
りなるコーティング層であり、これらコーティング層５
，６は銅製伝熱部材よりなる熱交換器２の表面に熱交換
器露出部材２が存在するように形成される。

これらコーティング層５，６に用いられる有機樹脂バイ
ンダーとしては耐熱水性、防食性、銅との密着性の観点
からアクリル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂の混合
物が挙げられる。

また、コーティング層６は、これに分散しているアルカ
リガラスよりアルカリ分が溶出しやすいように有機樹脂
バインダーに対するアルカリガラス粉末の添加量を多く
し多孔質の層となっている。

この多孔性を実現するためには有機樹脂パイングー固型
分に対してアルカリガラス粉末が１００〜２００重量％
であることが望ましい。

この構成において、第２図に示す太陽熱温水器における
熱交換器２が地下水のようにｐＨが低く腐食性の強い水
質環境下で使用されても熱交換器２を構成する銅製伝熱
部材表面に形成している上層のコーティング層６に分散
しているアルカリガラスよりアルカリ分が溶出してくる
ので水が中和され腐食性がなくなる。このコーティング
層６中のアルカリ分が完全に無くなり水の中和機能が失
われるまでは熱交換器２の腐食は防止されるので銅イオ
ンの溶出はなく、銅イオンが原因で起こるタオルや浴槽
壁面の青い変色の問題を解消することができる。

一方、コーティング層６による中和機能が失われてくる
と水中の腐食因子は熱交換器２との腐食反応を開始する
が、熱交換器２ｒ／−ｉコーティング層５．６の形成部
と熱交換器露出部２′（未コーティング部）を有する構
成であるため、腐食はこの熱交換器露出部２′のみとな
る。したがって、熱交換器２の腐食面積はわずかであり
、さらに腐食反応により徐々に熱交換器露出部２′の表
面は化学的に安定な緑青の皮膜を形成してくるので熱交
換器２から溶出する銅イオンの量は前述のタオルや浴槽
壁面を青く変色させるのに必要な濃度以下に抑制するこ
とができる。

また、コーティング層５は有機樹脂バイングーのみより
なるのでピンホールはきわめて少なく、ピンホールを介
しての腐食は起こし難く、かつ熱交換器露出部２′で腐
食因子がほとんど消費されるのでコーティング層５０部
分での腐食は防止され、コーティング層が剥離すること
はない。したがって、長期にわたり熱交換器２の腐食を
防止することができ、耐久性、信頼性の大幅に向上させ
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を得る
ことができる。

（１）銅製伝熱部材よりなる熱交換器の腐食を著しく抑
制し、銅イオンの溶出を防止できるので銅イオンが原因
で発生するタオルや浴槽壁面の青い変色を防止すること
ができる。

（２）２層のコーティング層がそれぞれ２つの防食機能
を有するので長期にわたり熱交換器の防食効果を維持す
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を示す熱交換器の要部断面図
、第２図は同熱交換器を用いたヒートパイプ式太陽熱温
水器の断面図である。 ２・・・・・・熱交換器、２′・・・・・・熱交換器露
出部、５・・・・・・コーティング層、６・・・・・・
コーティング層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水と接触する側の銅製伝熱部材の表面に有機樹脂
   バインダーよりなるコーティング層と、さらにこの上に
   有機樹脂バインダーにアルカリガラス粉末を分散混合し
   た塗料よりなるコーティング層を前記銅製伝熱部材の一
   部が露出するように形成した熱交換器。
2. （２）有機樹脂バインダーが、アクリル樹脂、メラミン
   樹脂、エポキシ樹脂の混合物である特許請求の範囲第１
   項記載の熱交換器。