JPH11316054A - 太陽熱温水装置 - Google Patents
太陽熱温水装置Info
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- JPH11316054A JPH11316054A JP11060778A JP6077899A JPH11316054A JP H11316054 A JPH11316054 A JP H11316054A JP 11060778 A JP11060778 A JP 11060778A JP 6077899 A JP6077899 A JP 6077899A JP H11316054 A JPH11316054 A JP H11316054A
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- water
- solar
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 公知の青銅鋳物を水路に用いた太陽熱温水装
置に比べて、水路の寸法精度を向上し、耐食性を満たす
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明は、給水管に接続される給水接続
部と、給湯管に接続される給湯接続部と、前記給水接続
部から前記給湯接続部へ至る水路と、この水路中途に介
設された太陽熱による加熱部と、を具備する太陽熱温水
装置において、水路の構成部材に、鍛造により成形した
黄銅性部材を用いることにより、寸法精度が良くなる。
置に比べて、水路の寸法精度を向上し、耐食性を満たす
ことを目的とする。 【解決手段】 本発明は、給水管に接続される給水接続
部と、給湯管に接続される給湯接続部と、前記給水接続
部から前記給湯接続部へ至る水路と、この水路中途に介
設された太陽熱による加熱部と、を具備する太陽熱温水
装置において、水路の構成部材に、鍛造により成形した
黄銅性部材を用いることにより、寸法精度が良くなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は太陽熱温水装置に関
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽熱温水装置として、図１に示
すものが知られていた。図中、給水管１と太陽熱温水器
２は給水接続部３を介して接続され、太陽熱温水器２
は、止水弁４を備えた下流側管５を介して流路ユニット
６の入り口６ａに接続される。
すものが知られていた。図中、給水管１と太陽熱温水器
２は給水接続部３を介して接続され、太陽熱温水器２
は、止水弁４を備えた下流側管５を介して流路ユニット
６の入り口６ａに接続される。
【０００３】流路ユニット６は、第１の出口６ｂと第２
の出口６ｃを備え、第１の出口６ｂには、給湯口７に至
る給湯管８が接続され、第２の出口６ｃには、他の熱源
９を備えた配管１０が接続されている。
の出口６ｃを備え、第１の出口６ｂには、給湯口７に至
る給湯管８が接続され、第２の出口６ｃには、他の熱源
９を備えた配管１０が接続されている。
【０００４】また、配管１０は、他の熱源９より上流側
では、加圧シスターン１１、止水栓１２を備えた他の給
水管１３が接続され、下流側では給湯管８と合流してい
る。
では、加圧シスターン１１、止水栓１２を備えた他の給
水管１３が接続され、下流側では給湯管８と合流してい
る。
【０００５】流路ユニット６は、また、逆止弁６ｄ、６
ｅ、電磁弁６ｆ、６ｇを内蔵しており、その外観は、図
２に示されるものであり、流路構成部分は青銅鋳物であ
った。
ｅ、電磁弁６ｆ、６ｇを内蔵しており、その外観は、図
２に示されるものであり、流路構成部分は青銅鋳物であ
った。
【０００６】図３は太陽熱温水装置の他の例を示してお
り、給水管２１と太陽熱温水器２２は給水接続部２３を
介して接続され、太陽熱温水器２２は、止水弁２４を備
えた下流側管２５を介して流路ユニット２６の入り口２
６ａに接続される。
り、給水管２１と太陽熱温水器２２は給水接続部２３を
介して接続され、太陽熱温水器２２は、止水弁２４を備
えた下流側管２５を介して流路ユニット２６の入り口２
６ａに接続される。
【０００７】流路ユニット２６は、出口２６ｂと第２の
入り口２６ｃを備え、出口２６ｂには、給湯口２７に至
る給湯管２８が接続され、第２の入り口６ｃには、他の
熱源２９を備えた配管３０が接続されている。
入り口２６ｃを備え、出口２６ｂには、給湯口２７に至
る給湯管２８が接続され、第２の入り口６ｃには、他の
熱源２９を備えた配管３０が接続されている。
【０００８】また、配管３０は、他の熱源２９より上流
側では、加圧シスターン３１、止水栓３２を備えた他の
給水管３３が接続されている。
側では、加圧シスターン３１、止水栓３２を備えた他の
給水管３３が接続されている。
【０００９】流路ユニット２６は、また、逆止弁２６
ｄ、２６ｅ、電磁弁２６ｆ、２６ｇを内蔵しており、そ
の外観は、図４に示されるものであり、流路構成部分は
青銅鋳物であった。
ｄ、２６ｅ、電磁弁２６ｆ、２６ｇを内蔵しており、そ
の外観は、図４に示されるものであり、流路構成部分は
青銅鋳物であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した流路ユニ
ット６、２６には、青銅鋳物が用いられていたが、太陽
熱温水装置の高機能化に伴い複雑形状の成形が求められ
た場合、寸法精度には不満があった。
ット６、２６には、青銅鋳物が用いられていたが、太陽
熱温水装置の高機能化に伴い複雑形状の成形が求められ
た場合、寸法精度には不満があった。
【００１１】また、流路ユニット６、２６には３０〜６
０℃の温水が流れるため、耐食性や耐エロージョン腐食
性に心配があった。
０℃の温水が流れるため、耐食性や耐エロージョン腐食
性に心配があった。
【００１２】本発明は、公知の青銅鋳物を水路に用いた
太陽熱温水装置に比べて、水路の寸法精度を向上するこ
とや、耐食性を満たすことを目的とする。
太陽熱温水装置に比べて、水路の寸法精度を向上するこ
とや、耐食性を満たすことを目的とする。
【００１３】尚、本発明では、耐食性を表す指標とし
て、黄銅における耐脱亜鉛腐食性と、耐応力腐食割れ性
（以下耐ＳＣＣ性と呼ぶ）、耐エロージョン腐食性を扱
うことにする。
て、黄銅における耐脱亜鉛腐食性と、耐応力腐食割れ性
（以下耐ＳＣＣ性と呼ぶ）、耐エロージョン腐食性を扱
うことにする。
【００１４】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明は、給水管に接続される給水接続部と、給湯管に接
続される給湯接続部と、前記給水接続部から前記給湯接
続部へ至る水路と、この水路中途に介設された太陽熱に
よる加熱部と、を具備する太陽熱温水装置において、水
路の構成部材に、見掛け上のＺｎ含有量が３７〜４６ｗ
ｔ％、Ｓｎの含有量が０．５〜７％、平均結晶粒径が２
０μm以下、好ましくは１５μm以下の結晶組織を有する
黄銅製部材を用いることにより、水路の構成部材の高温
耐食性が向上する。
発明は、給水管に接続される給水接続部と、給湯管に接
続される給湯接続部と、前記給水接続部から前記給湯接
続部へ至る水路と、この水路中途に介設された太陽熱に
よる加熱部と、を具備する太陽熱温水装置において、水
路の構成部材に、見掛け上のＺｎ含有量が３７〜４６ｗ
ｔ％、Ｓｎの含有量が０．５〜７％、平均結晶粒径が２
０μm以下、好ましくは１５μm以下の結晶組織を有する
黄銅製部材を用いることにより、水路の構成部材の高温
耐食性が向上する。
【００１５】水路の構成部材を切削用黄銅棒から切削成
形する場合は、鍛造時の加熱を経ることがなく、平均結
晶粒径をさらに小さくできるため、１５μｍ以下にする
ことが好ましい。また、水路の構成部材を鍛造成形する
場合は、本発明により鍛造性が向上し、寸法精度が良く
なる。
形する場合は、鍛造時の加熱を経ることがなく、平均結
晶粒径をさらに小さくできるため、１５μｍ以下にする
ことが好ましい。また、水路の構成部材を鍛造成形する
場合は、本発明により鍛造性が向上し、寸法精度が良く
なる。
【００１６】具体的には、上記構成により、４８０〜６
５０℃で、β相比率が３０〜８０％、平均結晶粒径が２
０μm以下、好ましくは１５μm以下の結晶組織を有し、
０．０００８３／ｓｅｃの歪み速度で１６０％の歪みを
与えて破損の無いこと、０．００８３／ｓｅｃの歪み速
度で５０％の歪みを与えて破損の無いこと、０．０８３
／ｓｅｃの歪み速度で３０％の歪みを与えて破損の無い
こと、の少なくとも一つを満たす延性が実現できること
を本出願人は確認している。
５０℃で、β相比率が３０〜８０％、平均結晶粒径が２
０μm以下、好ましくは１５μm以下の結晶組織を有し、
０．０００８３／ｓｅｃの歪み速度で１６０％の歪みを
与えて破損の無いこと、０．００８３／ｓｅｃの歪み速
度で５０％の歪みを与えて破損の無いこと、０．０８３
／ｓｅｃの歪み速度で３０％の歪みを与えて破損の無い
こと、の少なくとも一つを満たす延性が実現できること
を本出願人は確認している。
【００１７】ここで、「見かけ上のＺｎ含有量」という
用語は、ＡをＣｕ含有量〔ｗｔ％〕、ＢをＺｎ含有量
〔ｗｔ％〕、ｔを添加した第３元素（例えばＳｎ）のＺ
ｎ当量、Ｑをその第３元素の含有量〔ｗｔ％〕としたと
き、「｛（Ｂ＋ｔ・Ｑ）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ・Ｑ）｝×１０
０」の意味で用いる。
用語は、ＡをＣｕ含有量〔ｗｔ％〕、ＢをＺｎ含有量
〔ｗｔ％〕、ｔを添加した第３元素（例えばＳｎ）のＺ
ｎ当量、Ｑをその第３元素の含有量〔ｗｔ％〕としたと
き、「｛（Ｂ＋ｔ・Ｑ）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ・Ｑ）｝×１０
０」の意味で用いる。
【００１８】以上のような黄銅製部材は、６５０℃以下
の温度で鍛造されたものであることが好ましい。これに
よって、７００℃以上の高温鍛造時に生じる脱亜鉛や酸
化被膜付着が抑えられて、鍛造後の研磨工程が削減でき
るのである。
の温度で鍛造されたものであることが好ましい。これに
よって、７００℃以上の高温鍛造時に生じる脱亜鉛や酸
化被膜付着が抑えられて、鍛造後の研磨工程が削減でき
るのである。
【００１９】さらに好適には、Ｓｎの含有量を１．５〜
４．０％にすることによって、３００〜５５０℃で、α
相の面積比率が４４〜８５％、β相の面積比率が１〜５
５％、γ相の面積比率が１〜２５％、好ましくはα相の
比率が４４〜６５％、β相の比率が１０〜５５％、γ相
の比率が１〜２５％、平均結晶粒径２０μm以下、好ま
しくは１５μm以下の結晶組織を有し、０．０００８３
／ｓｅｃの歪み速度で５０％の歪みを与えて破損の無い
こと、０．００８３／ｓｅｃの歪み速度で２５％の歪み
を与えて破損の無いこと、０．０８３／ｓｅｃの歪み速
度で３０％の歪みを与えて破損の無いこと、の少なくと
も一つを満たす延性が実現できる。
４．０％にすることによって、３００〜５５０℃で、α
相の面積比率が４４〜８５％、β相の面積比率が１〜５
５％、γ相の面積比率が１〜２５％、好ましくはα相の
比率が４４〜６５％、β相の比率が１０〜５５％、γ相
の比率が１〜２５％、平均結晶粒径２０μm以下、好ま
しくは１５μm以下の結晶組織を有し、０．０００８３
／ｓｅｃの歪み速度で５０％の歪みを与えて破損の無い
こと、０．００８３／ｓｅｃの歪み速度で２５％の歪み
を与えて破損の無いこと、０．０８３／ｓｅｃの歪み速
度で３０％の歪みを与えて破損の無いこと、の少なくと
も一つを満たす延性が実現できる。
【００２０】そして、このような結晶組織を用いれば、
５５０℃以下の温度で鍛造しても高い延性が得られると
ともに、脱亜鉛や酸化被膜付着をさらに低減できるので
ある。
５５０℃以下の温度で鍛造しても高い延性が得られると
ともに、脱亜鉛や酸化被膜付着をさらに低減できるので
ある。
【００２１】本発明の別の側面では、黄銅製部材の結晶
組織中にβ相を含有することにより切削性を向上し、こ
のβ相中にＳｎを含有することにより耐脱亜鉛腐食性を
向上している。尚、黄銅製であるから、強度は青銅より
も優れる。
組織中にβ相を含有することにより切削性を向上し、こ
のβ相中にＳｎを含有することにより耐脱亜鉛腐食性を
向上している。尚、黄銅製であるから、強度は青銅より
も優れる。
【００２２】ここで、従来の耐脱亜鉛腐食性に優れた耐
脱亜鉛黄銅棒として知られているものは、耐脱亜鉛腐食
性に優れたα相の単相としているため、切削性に劣るも
のであったが、本発明では、耐脱亜鉛腐食性が悪いこと
からなるべく析出させずにいたβ相を有効活用すること
を特徴としているのである。
脱亜鉛黄銅棒として知られているものは、耐脱亜鉛腐食
性に優れたα相の単相としているため、切削性に劣るも
のであったが、本発明では、耐脱亜鉛腐食性が悪いこと
からなるべく析出させずにいたβ相を有効活用すること
を特徴としているのである。
【００２３】具体的には、高温耐食性のほか、（１）日
本工業規格ＪＩＳ Ｃ−３６０４に従う快削黄銅棒を基
準とした切削抵抗指数が８０以上の特性と、（２）日本
伸銅協会技術標準ＪＢＭＡ Ｔ−３０３に従う脱亜鉛腐
食試験を行なったとき、最大脱亜鉛浸透深さ方向が加工
方向と平行な場合には最大脱亜鉛深さ１００μｍ以下、
又は最大脱亜鉛浸透深さ方向が加工方向と直角な場合に
は最大脱亜鉛深さ７０μｍ以下の耐食性を満たす特性、
を満たすことができる。
本工業規格ＪＩＳ Ｃ−３６０４に従う快削黄銅棒を基
準とした切削抵抗指数が８０以上の特性と、（２）日本
伸銅協会技術標準ＪＢＭＡ Ｔ−３０３に従う脱亜鉛腐
食試験を行なったとき、最大脱亜鉛浸透深さ方向が加工
方向と平行な場合には最大脱亜鉛深さ１００μｍ以下、
又は最大脱亜鉛浸透深さ方向が加工方向と直角な場合に
は最大脱亜鉛深さ７０μｍ以下の耐食性を満たす特性、
を満たすことができる。
【００２４】尚、β相中のＳｎ含有量とβ相の面積比率
については、冷却速度をコントロールすることによって
制御できる。
については、冷却速度をコントロールすることによって
制御できる。
【００２５】また、結晶組織中にα、γ相を含有し、こ
れらの相の粒界における結晶の硬度差により切削性を向
上し、このγ相中にＳｎを含有することにより耐脱亜鉛
腐食性を向上してなる黄銅製部材では、従来、脆性があ
ることからなるべく析出させずにいたγ相を有効活用す
ることを特徴としているのである。これも、高温耐食
性、上記（１）、（２）の特性を満たすことができる。
れらの相の粒界における結晶の硬度差により切削性を向
上し、このγ相中にＳｎを含有することにより耐脱亜鉛
腐食性を向上してなる黄銅製部材では、従来、脆性があ
ることからなるべく析出させずにいたγ相を有効活用す
ることを特徴としているのである。これも、高温耐食
性、上記（１）、（２）の特性を満たすことができる。
【００２６】本発明のさらなる別の側面では、黄銅製部
材が、α＋β相の２相、β相の面積比率が１５％以上、
α、β相の平均結晶粒径が２０μm以下、好ましくは１
５μm以下の結晶組織を有し、切削性及び耐ＳＣＣ性に
優れた特性を有している。
材が、α＋β相の２相、β相の面積比率が１５％以上、
α、β相の平均結晶粒径が２０μm以下、好ましくは１
５μm以下の結晶組織を有し、切削性及び耐ＳＣＣ性に
優れた特性を有している。
【００２７】ここで、切削性はβ相により確保してお
り、耐ＳＣＣ性については、詳細は究明されていない
が、α＋βの異相界面による作用と平均結晶粒径の微細
化に基づき確保していると思われる。
り、耐ＳＣＣ性については、詳細は究明されていない
が、α＋βの異相界面による作用と平均結晶粒径の微細
化に基づき確保していると思われる。
【００２８】具体的には、上記（１）の特性の他、
（３）円筒形試料を１４％アンモニア水溶液上のアンモ
ニア雰囲気中に荷重を加えながら２４時間暴露したと
き、試料が割れない最大応力が１８０Ｎ／ｍｍ2以上の
特性、を満たすことができる。
（３）円筒形試料を１４％アンモニア水溶液上のアンモ
ニア雰囲気中に荷重を加えながら２４時間暴露したと
き、試料が割れない最大応力が１８０Ｎ／ｍｍ2以上の
特性、を満たすことができる。
【００２９】さらに、β相中のＳｎ濃度を１．５ｗｔ％
以上にすることにより、高温耐食性および上記（２）に
示す耐脱亜鉛腐食性が得られる。そして、耐エロージョ
ン腐食性も満たすことができる。
以上にすることにより、高温耐食性および上記（２）に
示す耐脱亜鉛腐食性が得られる。そして、耐エロージョ
ン腐食性も満たすことができる。
【００３０】また、黄銅製部材が、α＋γ相の２相、γ
相の面積比率が３〜３０％、α相の平均結晶粒径が２０
μm以下、好ましくは１５μm以下、γ相の平均結晶粒径
（短径）が８μｍ以下であって、α相の粒界にγ相が散
在している結晶組織を有することにより、α、γ相粒界
により上記（１）の切削性を確保しつつ、上記（３）の
耐ＳＣＣ性を確保している。
相の面積比率が３〜３０％、α相の平均結晶粒径が２０
μm以下、好ましくは１５μm以下、γ相の平均結晶粒径
（短径）が８μｍ以下であって、α相の粒界にγ相が散
在している結晶組織を有することにより、α、γ相粒界
により上記（１）の切削性を確保しつつ、上記（３）の
耐ＳＣＣ性を確保している。
【００３１】さらに、γ相中のＳｎ濃度を８ｗｔ％以上
にすることにより、高温耐食性および上記（２）に示す
耐脱亜鉛腐食性が得られる。そして、耐エロージョン腐
食性も満たすことができる。
にすることにより、高温耐食性および上記（２）に示す
耐脱亜鉛腐食性が得られる。そして、耐エロージョン腐
食性も満たすことができる。
【００３２】また、黄銅製部材が、α＋β＋γ相の３相
で、α相の面積比率が４４〜８５％、β相の面積比率が
１〜５５％、γ相の面積比率が１〜２５％、好ましくは
α相の面積比率が４４〜６５％、β相の面積比率が１０
〜５５％、γ相の面積比率が１〜２５％、α、β、γ相
の平均結晶粒径が２０μm以下、好ましくは１５μm以下
であって、α、β、γ相が分散して存在する結晶組織を
有することにより、β相及びα、γ相粒界により上記
（１）の切削性を確保しつつ、上記（３）の耐ＳＣＣ性
を確保している。
で、α相の面積比率が４４〜８５％、β相の面積比率が
１〜５５％、γ相の面積比率が１〜２５％、好ましくは
α相の面積比率が４４〜６５％、β相の面積比率が１０
〜５５％、γ相の面積比率が１〜２５％、α、β、γ相
の平均結晶粒径が２０μm以下、好ましくは１５μm以下
であって、α、β、γ相が分散して存在する結晶組織を
有することにより、β相及びα、γ相粒界により上記
（１）の切削性を確保しつつ、上記（３）の耐ＳＣＣ性
を確保している。
【００３３】さらに、γ相中のＳｎ濃度を８ｗｔ％以上
にすることにより、高温耐食性および上記（２）に示す
耐脱亜鉛腐食性が得られる。そして、耐エロージョン腐
食性も満たすことができる。
にすることにより、高温耐食性および上記（２）に示す
耐脱亜鉛腐食性が得られる。そして、耐エロージョン腐
食性も満たすことができる。
【００３４】本発明に従う太陽熱温水装置は、また、黄
銅製部材を、見掛け上のＺｎ含有量を３７〜４６ｗｔ
％、Ｓｎの含有量を１．５〜４％、結晶組織を２相以上
にすることにより、高温耐食性および耐脱亜鉛腐食性、
切削性、さらには耐エロージョン腐食性に優れた特性の
水路構成部材を提供できる。ここで、見掛け上のＺｎ含
有量を３７〜４６ｗｔ％にした理由は、この範囲であれ
ば、上記したα＋β相、α＋γ相、α＋β＋γ相が任意
に選択できるからである。具体的には、この範囲での結
晶の変態温度域が、高温域ではβ単相、それより下の温
度域ではα＋β相、さらに下の温度域ではα＋γ相であ
ることを利用し、高温域からの冷却速度をコントロール
すれば、上記した３種類の結晶組織を選択できるからで
ある。
銅製部材を、見掛け上のＺｎ含有量を３７〜４６ｗｔ
％、Ｓｎの含有量を１．５〜４％、結晶組織を２相以上
にすることにより、高温耐食性および耐脱亜鉛腐食性、
切削性、さらには耐エロージョン腐食性に優れた特性の
水路構成部材を提供できる。ここで、見掛け上のＺｎ含
有量を３７〜４６ｗｔ％にした理由は、この範囲であれ
ば、上記したα＋β相、α＋γ相、α＋β＋γ相が任意
に選択できるからである。具体的には、この範囲での結
晶の変態温度域が、高温域ではβ単相、それより下の温
度域ではα＋β相、さらに下の温度域ではα＋γ相であ
ることを利用し、高温域からの冷却速度をコントロール
すれば、上記した３種類の結晶組織を選択できるからで
ある。
【００３５】尚、以上説明してきた黄銅製部材として
は、各種接続部材の配管部材が好適である。
は、各種接続部材の配管部材が好適である。
【００３６】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、図１〜４の
構成をそのまま流用するが、従来と異なる点は、流路ユ
ニット６、２６が、以下の（１）〜（３）何れかの結晶
組織を有し、鍛造により成形された点である。
構成をそのまま流用するが、従来と異なる点は、流路ユ
ニット６、２６が、以下の（１）〜（３）何れかの結晶
組織を有し、鍛造により成形された点である。
【００３７】（１）α＋β相の２相で、β相の面積比率
が１５％以上、α、β相の平均結晶粒径が２０μm以
下、好ましくは１５μm以下、β相中のＳｎ濃度が１．
５ｗｔ％以上。
が１５％以上、α、β相の平均結晶粒径が２０μm以
下、好ましくは１５μm以下、β相中のＳｎ濃度が１．
５ｗｔ％以上。
【００３８】（２）α＋γ相の２相で、γ相の面積比率
が３〜３０％、α相の平均結晶粒径が２０μm以下、好
ましくは１５μm以下、γ相の平均結晶粒径（短径）が
８μｍ以下であって、α相の粒界にγ相が散在してお
り、γ相中のＳｎ濃度が８ｗｔ％以上。
が３〜３０％、α相の平均結晶粒径が２０μm以下、好
ましくは１５μm以下、γ相の平均結晶粒径（短径）が
８μｍ以下であって、α相の粒界にγ相が散在してお
り、γ相中のＳｎ濃度が８ｗｔ％以上。
【００３９】（３）α＋β＋γ相の３相で、α相の面積
比率が４４〜８５％、β相の面積比率が１〜５５％、γ
相の面積比率が１〜２５％、好ましくはα相の面積比率
が４４〜６５％、β相の面積比率が１０〜５５％、γ相
の面積比率が１〜２５％、α、β、γ相の平均結晶粒径
が２０μm以下、好ましくは１５μm以下であって、α、
β、γ相が分散して存在し、γ相中のＳｎ濃度が８ｗｔ
％以上であって、γ相がβ相を包囲している。
比率が４４〜８５％、β相の面積比率が１〜５５％、γ
相の面積比率が１〜２５％、好ましくはα相の面積比率
が４４〜６５％、β相の面積比率が１０〜５５％、γ相
の面積比率が１〜２５％、α、β、γ相の平均結晶粒径
が２０μm以下、好ましくは１５μm以下であって、α、
β、γ相が分散して存在し、γ相中のＳｎ濃度が８ｗｔ
％以上であって、γ相がβ相を包囲している。
【００４０】以上のような結晶組織は、見掛け上のＺｎ
含有量を３７〜４６ｗｔ％、Ｓｎの含有量が０．５〜７
ｗｔ％、好ましくは１．５〜４ｗｔ％の組成の元で、鍛
造後の冷却速度を制御することで調整できる。また、
β、γ相中のＳｎ濃度も、冷却速度を制御することによ
り調整できる。
含有量を３７〜４６ｗｔ％、Ｓｎの含有量が０．５〜７
ｗｔ％、好ましくは１．５〜４ｗｔ％の組成の元で、鍛
造後の冷却速度を制御することで調整できる。また、
β、γ相中のＳｎ濃度も、冷却速度を制御することによ
り調整できる。
【００４１】ここで、「見掛け上のＺｎ含有量」という
用語は、ＡをＣｕ含有量〔ｗｔ％〕、ＢをＺｎ含有量
〔ｗｔ％〕、ｔを添加した第３元素（例えばＳｎ）のＺ
ｎ当量、Ｑをその第３元素の含有量〔ｗｔ％〕としたと
き、「｛（Ｂ＋ｔ・Ｑ）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ・Ｑ）｝×１０
０」の意味で用いる。
用語は、ＡをＣｕ含有量〔ｗｔ％〕、ＢをＺｎ含有量
〔ｗｔ％〕、ｔを添加した第３元素（例えばＳｎ）のＺ
ｎ当量、Ｑをその第３元素の含有量〔ｗｔ％〕としたと
き、「｛（Ｂ＋ｔ・Ｑ）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ・Ｑ）｝×１０
０」の意味で用いる。
【００４２】これら（１）〜（３）の結晶組織によれ
ば、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の特性が得られる。
ば、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の特性が得られる。
【００４３】（Ａ）日本工業規格ＪＩＳ Ｃ−３６０４
に従う快削黄銅棒を基準とした切削抵抗指数が８０以上
の特性。
に従う快削黄銅棒を基準とした切削抵抗指数が８０以上
の特性。
【００４４】（Ｂ）日本伸銅協会技術標準ＪＢＭＡ Ｔ
−３０３に従う脱亜鉛腐食試験を行なったとき、最大脱
亜鉛浸透深さ方向が加工方向と平行な場合には最大脱亜
鉛深さ１００μｍ以下、又は最大脱亜鉛浸透深さ方向が
加工方向と直角な場合には最大脱亜鉛深さ７０μｍ以下
の耐食性を満たす特性。尚、鍛造品の場合は、日本伸銅
協会技術標準ＪＢＭＡ Ｔ−３０３に従う脱亜鉛腐食試
験を行なったとき、最大脱亜鉛浸透深さ方向が加工方向
と直角な場合に該当し、最大脱亜鉛深さ７０μｍ以下の
耐食性を満たす特性を満たすものとする。
−３０３に従う脱亜鉛腐食試験を行なったとき、最大脱
亜鉛浸透深さ方向が加工方向と平行な場合には最大脱亜
鉛深さ１００μｍ以下、又は最大脱亜鉛浸透深さ方向が
加工方向と直角な場合には最大脱亜鉛深さ７０μｍ以下
の耐食性を満たす特性。尚、鍛造品の場合は、日本伸銅
協会技術標準ＪＢＭＡ Ｔ−３０３に従う脱亜鉛腐食試
験を行なったとき、最大脱亜鉛浸透深さ方向が加工方向
と直角な場合に該当し、最大脱亜鉛深さ７０μｍ以下の
耐食性を満たす特性を満たすものとする。
【００４５】（Ｃ）円筒形試料を１４％アンモニア水溶
液上のアンモニア雰囲気中に荷重を加えながら２４時間
暴露したとき、試料が割れない最大応力が１８０Ｎ／ｍ
ｍ2以上の特性。
液上のアンモニア雰囲気中に荷重を加えながら２４時間
暴露したとき、試料が割れない最大応力が１８０Ｎ／ｍ
ｍ2以上の特性。
【００４６】（Ａ）の切削抵抗指数について図５を用い
て詳説すると、切削試験では、旋盤で丸棒状の試料５１
の周面を１００〔ｍ／ｍｉｎ〕と４００〔ｍ／ｍｉｎ〕
の２つの異なる速度で切削しつつ、主分力Ｆｖを測定し
た。切削抵抗指数は、主分力に対する切削性が最も良い
といわれる快削黄銅棒（日本工業規格ＪＩＳ Ｃ−３６
０４）の主分力の百分率である。（切削速度毎の切削抵
抗指数を平均した。）
て詳説すると、切削試験では、旋盤で丸棒状の試料５１
の周面を１００〔ｍ／ｍｉｎ〕と４００〔ｍ／ｍｉｎ〕
の２つの異なる速度で切削しつつ、主分力Ｆｖを測定し
た。切削抵抗指数は、主分力に対する切削性が最も良い
といわれる快削黄銅棒（日本工業規格ＪＩＳ Ｃ−３６
０４）の主分力の百分率である。（切削速度毎の切削抵
抗指数を平均した。）
【００４７】（Ｂ）の耐ＳＣＣ性試験は、図６に示すよ
うに、ガラスデジケータ５２内で円筒状の試料５３に垂
直に荷重を加えた状態で、ＮＨ３蒸気雰囲気中に２４時
間暴露した後、割れの発生を調査した。
うに、ガラスデジケータ５２内で円筒状の試料５３に垂
直に荷重を加えた状態で、ＮＨ３蒸気雰囲気中に２４時
間暴露した後、割れの発生を調査した。
【００４８】また、結晶組織（１）〜（３）によれば、
耐エロージョン腐食性にも良好な特性を示す。図７は、
その耐エロージョン腐食性試験の方法を示している。耐
エロージョン腐食性試験では、図８に示すように、オリ
フィス５４を内部に有する円筒状試料５５を用い、その
オリフィス５４に水を流速４０ｍ／ｓｅｃで所定時間流
した後、４．９×１０5Ｐａ（５Ｋｇ／ｃｍ2）の水圧下
でオリフィス５４をシールするのに要する樹脂栓５６へ
の締めつけトルクを測定した。
耐エロージョン腐食性にも良好な特性を示す。図７は、
その耐エロージョン腐食性試験の方法を示している。耐
エロージョン腐食性試験では、図８に示すように、オリ
フィス５４を内部に有する円筒状試料５５を用い、その
オリフィス５４に水を流速４０ｍ／ｓｅｃで所定時間流
した後、４．９×１０5Ｐａ（５Ｋｇ／ｃｍ2）の水圧下
でオリフィス５４をシールするのに要する樹脂栓５６へ
の締めつけトルクを測定した。
【００４９】図７の試験の結果は図８に示す通りであ
り、結晶組織（１）〜（３）の黄銅材は従来例よりも良
好な特性を得た。尚、従来例にはＳｎの含有量が０．５
ｗｔ％未満のものを用いた。
り、結晶組織（１）〜（３）の黄銅材は従来例よりも良
好な特性を得た。尚、従来例にはＳｎの含有量が０．５
ｗｔ％未満のものを用いた。
【００５０】また、上記（１）〜（３）の結晶組織によ
れば、鍛造時には、（４）４８０〜６５０℃で、β相比
率が３０〜８０％、平均結晶粒径が２０μm以下、好ま
しくは１５μm以下の結晶組織が得られ、０．０００８
３／ｓｅｃの歪み速度で１６０％の歪みを与えて破損の
無いこと、０．００８３／ｓｅｃの歪み速度で５０％の
歪みを与えて破損の無いこと、０．０８３／ｓｅｃの歪
み速度で３０％の歪みを与えて破損の無いこと、の少な
くとも一つを満たす延性が実現できる。
れば、鍛造時には、（４）４８０〜６５０℃で、β相比
率が３０〜８０％、平均結晶粒径が２０μm以下、好ま
しくは１５μm以下の結晶組織が得られ、０．０００８
３／ｓｅｃの歪み速度で１６０％の歪みを与えて破損の
無いこと、０．００８３／ｓｅｃの歪み速度で５０％の
歪みを与えて破損の無いこと、０．０８３／ｓｅｃの歪
み速度で３０％の歪みを与えて破損の無いこと、の少な
くとも一つを満たす延性が実現できる。
【００５１】これにより、６５０℃以下の温度で鍛造し
ても十分な伸びが確保できて、７００℃以上の高温鍛造
時に生じる脱亜鉛や酸化被膜付着が抑えられて、鍛造後
の研磨工程が削減できる。
ても十分な伸びが確保できて、７００℃以上の高温鍛造
時に生じる脱亜鉛や酸化被膜付着が抑えられて、鍛造後
の研磨工程が削減できる。
【００５２】さらに、Ｓｎの含有量を１．５〜４．０％
に限定することによって、（５）３００〜５５０℃で、
α相の面積比率が４４〜８５％、β相の面積比率が１〜
５５％、γ相の面積比率が１〜２５％、好ましくはα相
の比率が４４〜６５％、β相の比率が１０〜５５％、γ
相の比率が１〜２５％、平均結晶粒径２０μm以下、好
ましくは１５μm以下の結晶組織を有し、０．０００８
３／ｓｅｃの歪み速度で５０％の歪みを与えて破損の無
いこと、０．００８３／ｓｅｃの歪み速度で２５％の歪
みを与えて破損の無いこと、０．０８３／ｓｅｃの歪み
速度で３０％の歪みを与えて破損の無いこと、の少なく
とも一つを満たす延性が実現できる。
に限定することによって、（５）３００〜５５０℃で、
α相の面積比率が４４〜８５％、β相の面積比率が１〜
５５％、γ相の面積比率が１〜２５％、好ましくはα相
の比率が４４〜６５％、β相の比率が１０〜５５％、γ
相の比率が１〜２５％、平均結晶粒径２０μm以下、好
ましくは１５μm以下の結晶組織を有し、０．０００８
３／ｓｅｃの歪み速度で５０％の歪みを与えて破損の無
いこと、０．００８３／ｓｅｃの歪み速度で２５％の歪
みを与えて破損の無いこと、０．０８３／ｓｅｃの歪み
速度で３０％の歪みを与えて破損の無いこと、の少なく
とも一つを満たす延性が実現できる。
【００５３】これにより、５５０℃以下の温度で鍛造し
ても高い延性が得られるため、脱亜鉛や酸化被膜付着を
さらに低減できるのである。
ても高い延性が得られるため、脱亜鉛や酸化被膜付着を
さらに低減できるのである。
【００５４】これらの特性についての試験片の形状、寸
法（標点間距離１２ｍｍ、外径φ２．５mm）を図９に、
試験条件を図１０に示す。使用した引っ張り試験機は機
械式を 用い、加熱は電気ヒータで、雰囲気は大気中と
した。
法（標点間距離１２ｍｍ、外径φ２．５mm）を図９に、
試験条件を図１０に示す。使用した引っ張り試験機は機
械式を 用い、加熱は電気ヒータで、雰囲気は大気中と
した。
【００５５】図１１は温度と伸びの関係を示しており、
４５０℃において結晶組織（５）が従来例に比べて高い
伸びを示していることがわかる。ここで、従来例には、
４５０℃で、α＋β、β＜２５％、平均粒径＞２０μm
以下、好ましくは１５μm以下の結晶構造のものを用い
た。
４５０℃において結晶組織（５）が従来例に比べて高い
伸びを示していることがわかる。ここで、従来例には、
４５０℃で、α＋β、β＜２５％、平均粒径＞２０μm
以下、好ましくは１５μm以下の結晶構造のものを用い
た。
【００５６】なお、上記した（１）〜（３）の結晶組織
によれば、太陽熱温水装置に特有の高温耐食性の問題も
解決できる。これを図１２に示す。
によれば、太陽熱温水装置に特有の高温耐食性の問題も
解決できる。これを図１２に示す。
【００５７】図１２において、実施例１は結晶組織
（３）、実施例２は結晶組織（２）を有しており、比較
例１は従来の耐脱亜鉛鍛造用黄銅、比較例２は快削黄銅
棒であり、実施例１、比較例１は鍛造後のサンプルであ
る。腐食深さの値は、８５℃の市水に３ヶ月間浸漬した
結果を用いた。
（３）、実施例２は結晶組織（２）を有しており、比較
例１は従来の耐脱亜鉛鍛造用黄銅、比較例２は快削黄銅
棒であり、実施例１、比較例１は鍛造後のサンプルであ
る。腐食深さの値は、８５℃の市水に３ヶ月間浸漬した
結果を用いた。
【００５８】図１２からわかるように、比較例２はＳｎ
を含有していないため高温耐食性に劣る。また、比較例
１はＳｎを含有しているにもかかわらず、高温耐食性に
劣る。
を含有していないため高温耐食性に劣る。また、比較例
１はＳｎを含有しているにもかかわらず、高温耐食性に
劣る。
【００５９】これは、比較例１の結晶組織が平均結晶粒
径３０μｍ以上、かつβ、γ各相の面積比率が３％未満
であり、上記した結晶組織（１）〜（３）の何れにも属
しないためだと考えられる。
径３０μｍ以上、かつβ、γ各相の面積比率が３％未満
であり、上記した結晶組織（１）〜（３）の何れにも属
しないためだと考えられる。
【図１】本発明の実施形態に係る太陽熱温水装置
【図２】同実施形態に係る配管ユニット６の外観図
【図３】同実施形態に係る太陽熱温水装置の他の例を示
す図
す図
【図４】同実施形態に係る配管ユニット２６の外観図
【図５】同実施形態の切削試験の説明図
【図６】同実施形態の耐応力腐食割れ性（耐ＳＣＣ性）
試験の説明図
試験の説明図
【図７】同実施形態の耐エロージョン腐食性試験の説明
図
図
【図８】同実施形態の耐エロージョン腐食性試験結果
【図９】同実施形態の高温引張り試験片形状
【図１０】同実施形態の高温引張り試験条件
【図１１】同実施形態と従来例の高温引張り試験結果
（温度と延びの関係）
（温度と延びの関係）
【図１２】同実施形態と従来例の高温耐食性試験結果
１…給水管、２…太陽熱温水器、３…給水接続部、４…
止水弁、５…下流側管、６…流路ユニット、６ａ…入り
口、６ｂ…第１の出口、６ｃ…第２の出口、７…給湯
口、８…給湯管、９…他の熱源、１０…配管、１１…加
圧シスターン、１２…止水栓、１３…他の給水管、６
ｄ、６ｅ…逆止弁、６ｆ、６ｇ…電磁弁、２１…給水
管、２２…太陽熱温水器、２３…給水接続部、２４…止
水弁、２５…下流側管、２６…流路ユニット、２６ａ…
入り口、２６ｂ…出口、２６ｃ…第２の入り口、２７…
給湯口、２８…給湯管、２９…他の熱源、３０…配管、
３１…加圧シスターン、３２…止水栓、３３…給水管、
２６ｄ、２６ｅ…逆止弁、２６ｆ、２６ｇ…電磁弁
止水弁、５…下流側管、６…流路ユニット、６ａ…入り
口、６ｂ…第１の出口、６ｃ…第２の出口、７…給湯
口、８…給湯管、９…他の熱源、１０…配管、１１…加
圧シスターン、１２…止水栓、１３…他の給水管、６
ｄ、６ｅ…逆止弁、６ｆ、６ｇ…電磁弁、２１…給水
管、２２…太陽熱温水器、２３…給水接続部、２４…止
水弁、２５…下流側管、２６…流路ユニット、２６ａ…
入り口、２６ｂ…出口、２６ｃ…第２の入り口、２７…
給湯口、２８…給湯管、２９…他の熱源、３０…配管、
３１…加圧シスターン、３２…止水栓、３３…給水管、
２６ｄ、２６ｅ…逆止弁、２６ｆ、２６ｇ…電磁弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 光一 千葉県千葉市美浜区中瀬１丁目10番１号 株式会社キッツ内 (72)発明者 中村 克昭 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内
Claims (15)
- 【請求項１】 給水管に接続される給水接続部と、給湯
口と、前記給水接続部から前記給湯口へ至る水路と、こ
の水路中途に介設された太陽熱による加熱部と、を具備
する太陽熱温水装置において、 前記水路は、見掛け上のＺｎ含有量が３７〜４６ｗｔ
％、Ｓｎの含有量が０．５〜７％、平均結晶粒径が２０
μｍ以下である黄銅製部材を具備してなる太陽熱温水装
置。 - 【請求項２】 給水管に接続される給水接続部と、給湯
口と、前記給水接続部から前記給湯口へ至る水路と、こ
の水路中途に介設された太陽熱による加熱部と、を具備
する太陽熱温水装置において、 前記水路は、鍛造により成形された黄銅製部材を具備し
てなる太陽熱温水装置。 - 【請求項３】 前記黄銅製部材は、見掛け上のＺｎ含有
量が３７〜４６ｗｔ％、平均結晶粒径が２０μm以下で
ある請求項２記載の太陽熱温水装置。 - 【請求項４】 前記黄銅製部材は、６５０℃以下の温度
で鍛造されてなる請求項３記載の太陽熱温水装置。 - 【請求項５】 前記黄銅製部材は、Ｓｎの含有量が１．
５〜４．０％である請求項１〜４の何れか記載の太陽熱
温水装置。 - 【請求項６】 前記黄銅製部材は、５５０℃以下の温度
で鍛造成形されてなる請求項５記載の太陽熱温水装置。 - 【請求項７】 給水管に接続される給水接続部と、給湯
口と、前記給水接続部から前記給湯口へ至る水路と、こ
の水路中途に介設された太陽熱による加熱部と、を具備
する太陽熱温水装置において、 前記水路は、結晶組織中にβ相を含有することにより切
削性を向上し、このβ相中にＳｎを含有することにより
高温耐食性および耐脱亜鉛腐食性を向上した黄銅製部材
を具備してなる太陽熱温水装置。 - 【請求項８】 給水管に接続される給水接続部と、給湯
口と、前記給水接続部から前記給湯口へ至る水路と、こ
の水路中途に介設された太陽熱による加熱部と、を具備
する太陽熱温水装置において、 前記水路は、結晶組織中にα、γ相を含有し、これらの
相の粒界における結晶の硬度差により切削性を向上し、
前記γ相中にＳｎを含有することにより高温耐食性およ
び耐脱亜鉛腐食性を向上した黄銅製部材を具備してなる
太陽熱温水装置。 - 【請求項９】 給水管に接続される給水接続部と、給湯
口と、前記給水接続部から前記給湯口へ至る水路と、こ
の水路中途に介設された太陽熱による加熱部と、を具備
する太陽熱温水装置において、 前記水路は、α＋β相の２相で、β相の面積比率が１５
％以上、α、β相の平均結晶粒径が２０μm以下の結晶
組織を有し、切削性及び耐ＳＣＣ性に優れた黄銅製部材
を具備してなる太陽熱温水装置。 - 【請求項１０】 前記β相中のＳｎ濃度を１．５ｗｔ％
以上とし、前記黄銅製部材を、切削性、高温耐食性およ
び耐脱亜鉛腐食性及び耐ＳＣＣ性に優れたものとした請
求項９記載の太陽熱温水装置。 - 【請求項１１】 給水管に接続される給水接続部と、給
湯口と、前記給水接続部から前記給湯口へ至る水路と、
この水路中途に介設された太陽熱による加熱部と、を具
備する太陽熱温水装置において、 前記水路は、α＋γ相の２相で、γ相の面積比率が３〜
３０％、α相の平均結晶粒径が２０μm以下、γ相の平
均結晶粒径（短径）が８μｍ以下であって、α相の粒界
にγ相が散在している結晶組織を有し、切削性及び耐Ｓ
ＣＣ性に優れた黄銅製部材を具備してなる太陽熱温水装
置。 - 【請求項１２】 前記γ相中のＳｎ濃度が８ｗｔ％以上
とし、前記黄銅製部材を、切削性、高温耐食性および耐
脱亜鉛腐食性及び耐ＳＣＣ性に優れたものとした請求項
１１記載の太陽熱温水装置。 - 【請求項１３】 給水管に接続される給水接続部と、給
湯口と、前記給水接続部から前記給湯口へ至る水路と、
この水路中途に介設された太陽熱による加熱部と、を具
備する太陽熱温水装置において、 前記水路は、このα＋β＋γ相の３相で、α相の面積比
率が４４〜８５％、β相の面積比率が１〜５５％、γ相
の面積比率が１〜２５％、好ましくはα相の面積比率が
４４〜６５％、β相の面積比率が１０〜５５％、γ相の
面積比率が１〜２５％、α、β、γ相の平均結晶粒径が
２０μm以下であって、α、β、γ相が分散して存在す
る結晶組織を有し、切削性及び耐ＳＣＣ性に優れた黄銅
製部材を具備してなる太陽熱温水装置。 - 【請求項１４】 前記γ相中のＳｎ濃度が８ｗｔ％以上
であって、前記γ相が前記β相を包囲しているように
し、前記黄銅製部材を、切削性、高温耐食性および耐脱
亜鉛腐食性及び耐ＳＣＣ性に優れたものとした請求項１
３記載の太陽熱温水装置。 - 【請求項１５】 給水管に接続される給水接続部と、給
湯口と、前記給水接続部から前記給湯口へ至る水路と、
この水路中途に介設された太陽熱による加熱部と、を具
備する太陽熱温水装置において、 前記水路は、見掛け上のＺｎ含有量が３７〜４６ｗｔ
％、Ｓｎの含有量が１．５〜４％であるとともに、結晶
組織が２相以上である高温耐食性および耐脱亜鉛腐食
性、切削性に優れた黄銅製部材を具備してなる太陽熱温
水装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11060778A JPH11316054A (ja) | 1998-03-06 | 1999-03-08 | 太陽熱温水装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-73447 | 1998-03-06 | ||
| JP7344798 | 1998-03-06 | ||
| JP11060778A JPH11316054A (ja) | 1998-03-06 | 1999-03-08 | 太陽熱温水装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11316054A true JPH11316054A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=26401833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11060778A Pending JPH11316054A (ja) | 1998-03-06 | 1999-03-08 | 太陽熱温水装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11316054A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010107087A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Yazaki Corp | 配管ユニットおよび太陽熱給湯システム |
-
1999
- 1999-03-08 JP JP11060778A patent/JPH11316054A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010107087A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Yazaki Corp | 配管ユニットおよび太陽熱給湯システム |
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