JP6374688B2 - 水栓金具又はバルブにおける銅合金製給水器材の製造方法 - Google Patents
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Description
これらのことから、Sbを黄銅材料に含有させて耐脱亜鉛性や耐応力腐食割れ性を向上させる場合、WHOの飲料水ガイドラインでは、水質許容値となるSb含有量として、水道水への浸出量を0.018mg/L以内とすることが指針値として示されている。さらに国内では、水質管理目標の設定項目として水道水への浸出量の目標値がより少ない0.015mg/L以内に定められている。
水道用途では、耐脱亜鉛黄銅材料としてSbが一般的に用いられるため、Sbが黄銅材料に含有されている場合には前述の浸出量の目標値を満足させる必要があり、所定の水質基準を満たすことが可能なSb含有量に制御する必要がある。
ここで、給水装置とは、バルブ等の給水用具と、水栓等の末端給水用具とを含み、これらを以下、給水器材と称するものとする。
本発明の銅合金製給水器材の製造方法は、給水器材から水道水に浸出するアンチモン(Sb)を水質許容限界値以下の浸出量に抑えつつ、耐脱亜鉛性や耐応力腐食割れ(耐SCC)性を向上させるようにしたものである。
Sb浸出量をバルブ等の給水用具の水質管理目標設定項目:0.015mg/Lの値に準じた場合、水栓等の末端給水用具は通例として1/10の0.0015mg/Lとなる。さらに、水栓等の末端給水用具の補正計算として、分析で得られる実測値×1L/内容量により補正するものとする。
これにより、分析によって得られた実測値は、
容量50mL品の場合:0.0015×1000/50=0.03mg/L
容量75mL品の場合:0.0015×1000/75=0.02mg/L
容量100mL品の場合:0.0015×1000/100=0.015mg/L
容量150mL品の場合:0.0015×1000/150=0.01mg/L
容量200mLの場合:0.0015×1000/200=0.0075mg/L
となり、この仮定のもとに接液面積と銅合金中のSb含有量の関係を導くと、JIS S3200−7 コンディショニング無し浸出試験23℃の場合には図4のグラフの結果となり、JIS S3200−7 コンディショニング無し浸出試験95℃の場合には図5のグラフの結果となる。これらのグラフについても、斜線部分はSb浸出低減処理を施す必要がある領域となる。
この場合、図4、図5のグラフに示した給水器材の接液面積とSb含有量との相関関係により、当該給水器材に固有の接液面積に対応するSb含有量を求め、このSb含有量において水質許容限界値以下に抑制するSb浸出低減処理を施すようにする。
ここで、SbはCuよりは卑な金属で、濃硫酸、濃硝酸に溶けるともいわれているが、実際には濃硫酸、濃硝酸に溶けることはなく、本来、Cuならば溶解する条件である、酸化性の酸成分であるH2O2を加えた濃硫酸+H2O2、及び酸化性の酸である硝酸中でも溶解できない。
そのため、銅合金としてこれらの基準を満足するために、皮膜形成する際に、給水器材の黄銅表面に前処理として硝酸+塩酸の混酸処理を施して鉛を除去することが望ましい。
一方、接液部のSb浸出低減を目的としためっき処理はこれまで一般的ではないため、Sb浸出低減を目的としためっき処理は、その目的やめっき処理の箇所がこれまでとは異なることになる。さらに、めっき処理時には、膜厚の調整に加えてめっき中のピンホール頻度のレイティング管理も必要になる。
以降に示す例では、Sbの浸出低減を目的として、接液部にNiめっきを施すようにしたものである。
めっき処理を施すときには、JIS 5 H 8502内のレイティングナンバー標準図表において、図22(a)に示すように、下地の銅合金を完全に被覆した「レイティングナンバー10」の状態となることが好ましいが、実際の生産上では程度下地の銅合金が露出するため、これを許容する上で図22(b)に示すような「レイティングナンバー5」以上のめっき欠陥であることが好ましい。
これらの写真より、めっき膜厚を2μm以上とすることが望ましいといえる。
11 皮膜
Claims (3)
- 給水器材の接液面積と、この給水器材を成す黄銅合金のアンチモン含有量との相関関係から、当該給水器材から水道水中に浸出するアンチモンによる水質許容限界値を示すアンチモン限界特性をその給水器材に要求される固有の特性として求め、前記接液面積とアンチモン含有量との少なくとも一方を抑制して、前記給水器材から水道水に浸出するアンチモンを水質許容限界値以下に抑えるようにしたことを特徴とする水栓金具又はバルブにおける銅合金製給水器材の製造方法。
- 前記給水器材の接液面積とアンチモン含有量との双方を水質許容限界値を設定するための要素とし、これら接液面積とアンチモン含有量との関係を二次曲線特性となる相関関係とし、当該給水器材に要求される固有の水質許容限界値に応じて前記接液面積と前記アンチモン含有量との積の値を設定するようにした請求項1に記載の水栓金具又はバルブにおける銅合金製給水器材の製造方法。
- 前記給水器材の接液面積とアンチモン含有量との相関関係により当該給水器材に固有の接液面積に対応するアンチモン含有量を求め、このアンチモン含有量で水質許容限界値以下に抑制するアンチモン浸出低減処理を施すようにした請求項2に記載の水栓金具又はバルブにおける銅合金製給水器材の製造方法。
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