JPS591948A - 熱交換器等の表面処理方法 - 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、給湯機や瞬間湯沸器などの熱交換器の表面処
理方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の例えば給湯機や瞬間湯沸器などをはじめとするこ
の種の熱交換器は、一般に銅を基材として表面に溶融鉛
メッキを施したものが多い。

この溶融鉛メッキの表面処理は、硫酸に侵されにくいた
め硫酸から基材の腐食を防止し、更に熱交換器を構成す
る加熱胴に巻装された伝熱パイプとの密着性及び吸熱性
を高めることを目的として施されている。

これは燃料中に含まれる硫黄分が燃焼し、酸化されて亜
硫酸ガスとなり、この亜硫酸ガスが熱交換器壁面の結露
水に溶解し硫酸となって基材を侵すのを防止するだめと
、加熱胴と伝熱パイプとの隙間をなくし熱交換率を高め
るために溶融鉛メッキの表面処理が採用されている。

しかし溶融鉛メッキは基材の表面状態１表面処理条件な
どによってピンホールが多く発生し、このピンホール部
から腐食が進行するという欠点があった。

また昨今の燃料は脱硫技術が進歩し、硫酸による基材の
侵食よりもむしろ燃焼ガス中のＮＯｘ　が結露水中に溶
解して生じる硝酸の影響の方が大となっている。この硝
酸は鉛を極めて容易に溶解し酸素の存在下であれば更に
促進される。

一方燃焼機器側においては、省エネルギー、省資源の観
点から高効率の指向に基き、燃焼ガク中に含まれる潜熱
を回収する潜熱型熱交換器が採用されているなどの点か
らも、溶融鉛メッキの表面処理は実態にそわないものと
いえる。

このような溶融鉛メッキを施した熱交換器が腐食される
と、炭酸鉛、硝酸鉛、塩基性炭酸鉛などの白色腐食生成
物が多量に生じ、これらが熱交換器の主要部分である吸
熱フィン部に堆積すると、排気ガスの流れを阻害して不
完全燃焼を引き起したり、熱交換効率を低下させたシす
るとともに、粉状に剥離して落下するため衛生的にも好
捷しくなかった。

発明の目的 本発明は上記従来の欠点を解消するもので耐熱性、耐酸
性、耐食性に優れ、かつ熱交換特性のよい熱交換器等の
表面処理方法を提供することを目的とするものである。

表面処理方法は、熱交換器の表面を、アルカリ金維状の
黒鉛を分散剤とともに混合した塗料を浸漬法にてコート
し、前記バインダーの加熱硬化温度よりもｔｓｏ”Ｃ以
上高い温度で焼成する構成であり、熱交換器の表面に形
成されたコーテング層は、耐熱性、耐酸性、耐酸化性及
び耐食性に優れ、かつ黒鉛の添加によって熱交換特性が
向上し、更にノくインダーの加熱硬化温度よりも高い温
度で焼成することにより、コーティング層中に存在する
添加物や分散剤を飛散させて被膜の安定化を図り、熱交
換器の耐久性を著しく向上させることができるという効
果を有するものである。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明するＯ 図において、１は熱交換器の本体で、この本体１内に燃
焼室を形成する加熱用２が設けられている。３は吸熱フ
ィンで、加熱用２の上部に設けられている。４は熱交換
用の伝熱ノくイブで、加熱用２の外周に巻装され、吸熱
フィン３部を挿通している。

このような構成からなる熱交換器の表面全体に粉末状又
は／及び繊維状の黒鉛を分散剤とともにアルカリ金属珪
酸塩からなる）Ｚインダーに混合して塗料としたものを
浸漬法によりコートする。

塗料化についてはボールミル、アトライタ寿とを用いて
所定時間、分散、混合しその後溶剤を加えて一定の粘度
に調節することにより得られる。

このようにして得られた塗料に熱交換器を浸漬してコー
トし、バインダーの加熱硬化温度より少なくとも５ｃＰ
ｃ以上高い温度で焼成すれば、塗料内に含まれた添加剤
や分散剤が飛散され、耐久性の優れた被膜となる。

以下上記構成における作用について説明する０まず加熱
用２内の燃焼室下部に配設されたノ（−す（図示せず）
に着火し、加熱用２の外周に巻装された伝熱バイブ４に
給水すると、伝熱ノ々イフ゛４を通過しながら次第に熱
交換され、吸熱フィン３を通過した後温水として利用さ
れる。

この燃焼時に、燃焼ガス中に含まれる水分。

ＣＯ２ＣＯ２，ＮＯｘなどが伝熱パイプ４内を流動する
水によって冷却され、燃焼室内の表面に酸性結露水が生
じる。しかし燃焼室や加熱用２を含む熱交換器全体の表
面がコーティング層で覆われ完全に保護されているため
、腐食が防止され、更に熱伝導性の優れた黒鉛がコーテ
ィング層中に含まれているので、コーティング層自体の
熱伝導性がよくなり、熱交換特性を向上させることがで
きる。

まだコーティング層を構成する黒鉛として、バインダー
になじみのある粉末状又は繊維状の黒鉛を連続的に均一
に分散すれば、熱伝導性、熱交換特性の向上が図れ、経
済的にも有利である。

また分散剤はバインダー内への黒鉛の均一分散化と、塗
料をコートする際のディップ槽内での沈降防止をするた
めで、コートした被膜が安定すれば被膜中に分散剤が存
在しなくてもよい。

このように本実施例の熱交換器等の表面処理方法によれ
ば、熱交換器の表面にコートした塗料を、塗料を構成す
るバインダーの加熱硬化温度より少なくとも５０°Ｃ以
上高い温度で焼成したことによリ、被膜内に含まれた分
散剤や添加剤を飛散し、耐久性のある被膜を形成するこ
とができる。

壕だ溶融鉛メッキとは異なり硝酸などの耐酸性に優れて
いるため、熱交換器からの腐食成牛物の析出がなく、衛
生的でしかも排気ガスが流動する吸熱フィン３部に腐食
生成物が堆積することもないので、良好な燃焼状態を維
持することができる。

更にアルカリ金属珪酸塩からなるバインダーに粉末及び
／又は繊維状の黒鉛を分散剤とともに混合して塗料を構
成し、この塗料を熱交換器にコートしてバインダーの加
熱硬化温度よりも高い温度で焼成したことにより、５ｏ
００ｃ程度の急加熱−急冷却のヒートショックを受けて
もピンホールなど生じることがなく、耐熱性、耐久性及
び熱交換特性をよくすることができるという効果を有す
るＯ 発明の効果 以上のように本発明によれば次の効果を得ることができ
る。

アルカリ金属珪酸塩からなるバインダーに粉末及び／又
は繊維状の黒鉛を分散剤とともに混合して塗料を構成し
、この塗料を熱交換器等の表面にコートしてバインダー
の加熱硬化温度よりも高い温度で焼成することにより、
コーティング層中に含まれた分散剤や添加剤を飛散させ
、耐熱性、耐酸性、耐腐食性に優れ、しかも熱交換特性
をよくすることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す熱交換器の斜視図である。 １・・・・・・本体、２・・・・・・加熱胴、３・・・
・・・吸熱フィン、４・・・・・・伝熱パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼室を形成した加熱胴の上部に伝熱パイプと吸熱フィ
   ンとを設けて熱交換器を構成し、この熱交換器の表面を
   、アルカリ金属珪酸塩からなるバインダーに粉末及び／
   又は繊維状の黒鉛を分散剤とともに混合した塗料を浸漬
   法にてコートし、前記バインダーの加熱硬化温度よりも
   高い温度で焼成する熱交換器等の表面処理方法。