JPS6020048A - 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 不発Ｆｖ」は、瞬間湯〃１）器、給湯機、暖房機などに
使用される銅製伝熱部材よシ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。同図に示す通り熱交換器は燃焼室全内部に設けた
ドラム１と熱交換される水が通過する熱交換チー−プ２
とドラム１の１部に設けられた吸熱フィン３の銅を器付
金属とする伝熱部を才より構成さ几、更にこの伝熱部付
表面に鉛を主成分とする溶融金属メッキが施さルている
。

この構成ニオいて、燃焼排ガス接触側、特にドラム１と
熱交換チー−プ２との接触部、或いは吸熱フィン３と熱
交換チー−ブ２との接触部などの低温部では、燃焼排ガ
ス中に含まれるＮＯｘ、５ＯｘＣ○、ＣＯ２、水蒸気な
どが凝縮し酸となジ、ｎｉｌ記溶融金属メッキや母は金
属である銅を腐蝕させるという問題があった。

このような腐蝕によって、炭酸鉛、硝酸鉛、塩基性炭酸
鉛、緑青などの腐蝕生成物が多量に生じ、これらの腐蝕
生成物が吸熱フィン３に堆積して排ガスの流を阻害して
不完全燃焼を引き起こしたり、熱交換効率を著しく低ｒ
させたジするとともに、剥離して粉状となって落ドし、
湯１ｕｌｌｉ器が設置された周囲を汚染させるため衛生
とも好ましいものではなかった。

又、腐蝕の進行によってドラム１や吸熱フィン３に穴が
あくなどの問題も発生し、安全とも好ましくかい。

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あって、
燃焼Ｕ１：カスが溶解した酸性の結露水による熱交換器
の腐蝕を防止して熱交換器の耐蝕性、耐久信頼性の向ｈ
ｅ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、銅を母材金属とす
る伝熱部材表面が、耐熱性ポリマーの２層のコーチイン
ク層で構成さｎるものであり、アンダーコートが耐熱性
ポリマーのクリアの塗膜層とし、このクリア層表面に、
耐熱性ポリマーに複数の充てん材を溶剤とともに分散混
合した塗料で、かつ１′］ＩＪ記充てん伺のうち、１種
がフレーク状である塗料を塗布して１−ツブコート層を
形成したものである。

この構成によって、母材金属の高温酸化、酸性結露水に
よるアタックも完全に防止することができ、腐蝕によっ
ておこる不完全燃焼、熱交換効率の低「、或いは腐蝕生
成物の飛散、落′Ｆによる汚染も防ぐことができるもの
である。

実施例の説明 以「、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は銅を母ナオ金属とする伝熱部材
であって、その表面にアンダコート層である耐熱性ポリ
マーの充てん（ｔ＆どの添加がないクリアの塗膜層５が
設けられ、更に、前記クリアの塗膜層５の表面Ｊ：にば
、耐熱性ポリマーの中に複数の充てん伺’Ａ　、　Ｂが
溶剤とともに分散され、かつそのうち１種がフレーク状
の充てん＋ｔｃである塗料を月」いて塗布したトップコ
ートる塗膜）・Δθを形成している。塗膜層６中におい
て、フレーク状充てん伺Ｃは塗膜の表層部に木の葉状に
配列さル、充てん伺Ａ，Ｂは塗膜中に均一に分散、混合
された構成となっている。

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Ｆ部に配置さルたガスバーナ（図示せず）が燃
焼した際、ドラム１、吸熱フィン３が熱交換チー−ブ２
内を流れる水によって部分的に冷さ九てこれらの表面に
結露する。燃焼排カース中に含まれるＮＯｘ．ＳＯｘ　
、Ｃ○．ＣＯ２などが溶解し漉網されて腐蝕性の強い、
例えばＨＮＯ３などの酸性結露水となる。又、温度的に
は、吸熱フィン３のフィン先端部は、２５０℃以りの高
温に加熱される。

熱交換器は、熱、酸性結露水、水蒸気などによシアタツ
クを受けるが、コーティング層５．６によって耐熱性、
耐酸性などが著しく向上し、この種の腐蝕を完全に防ぐ
ことができる。

耐熱性ポリマーに充てん材を分散、混合することにより
耐熱性ポリマー自身のもつ熱的、化学的楊′性が顕著に
向上するものの、塗１模を形成した場合、塗膜が多孔質
化し、母材金属の高温酸化が防止できないという懸念を
有する。しかし、本発明においては、耐熱性ポリマーの
クリアの塗膜層５ケ形成しているため、塗膜の本来の緻
密性も損なわれることなく母材金属である銅の酸化にバ
因した密着性の低「も皆無である。

アンダーコート層であるクリアの塗膜層５によって、母
ｔオの酸化防止、腐蝕原因物質の塗膜からの進入防止を
図り、トップコート層である充てん財を分散した塗膜層
６により耐熱性、耐酸性、耐スチーム性などを著しく高
めて、燃焼装置としての信頼性の向上が図れる。

本発明に用いる耐熱性ポリマーとしては、特に限定する
ものではないが、確認によれば、適切な充てん何及びそ
の添加量の選定によって、そのポリマー自身のもつ耐熱
温度を１００℃程度、高くすることが可能であり、その
点から、シリコン系、ポリイミド系、ポリアミドイミド
系、Ｓｉｃポリマー系、無機質ポリマー系、有機チタネ
ート系など面Ｊ熱忙二ポリマーがよい。

又、充てん財としては、熱伝導性の向上や自１１記耐熱
性、耐酸性などの向！狙いとしてＡｔ．Ｃｕなどをはじ
めとする金属粉、黒鉛、アルミナ粉、四フッ化エチレン
樹脂、Ｓｉｃ粉、或いは金属酸化物粉末などが挙げられ
、複数、好ましくは２種以トを組合わせて用いる方がよ
く、そのうち１種は塗膜のピンホールをふさいで酸素や
水蒸気の進入を防止し、かつ、火炎の影響を少ｆｉ＜し
て塗膜の耐熱信頼性を高めるためにフレーク状の充てん
（才を用いるのがよい。

フレーク状の充てん伺としてリーフインクタイプＡｔ粉
を用い、充てん財として四）・ノ化エチレン粉末とＣ’
ｕ　、　ＡＬ、黒鉛などの粉末を組合わせて用いた場合
、最も良好な結果が併らルでいる。

この場合、リーフィングタイプのＡＡによって耐熱性の
向上を図り、四フッ化エチレン粉末をベースとなる耐熱
性ポリマーの網目構造の中に分散させることにより耐酸
性、耐スチーム性が著しく向上し、Ｃｕ　、　Ａ、４な
どの金属粉の添加によって熱の伝導性も改善することが
できる。

更に充てん材の添加量としては、耐熱性ポリマーの固形
分（加熱残分）に列し、総添加量で５０ｗｔ％以ｉ：、
（好ましくは６０〜７５ｗｔ％〕が望ましく、この中で
フレーク状充てん財の添加量は１／２以丘である方がよ
い。

こｎは、［１１Ｊ述の通り、フレーク状充てん伺を有効
に塗膜の表層部に木の葉に配列し、かつ、耐熱性ポリマ
ーの網目構造の中に他の充てんＨ’に均一に分散させて
塗膜を形成（造膜）するためである。

発明の効果 以上の通り、本発明は銅を母材金属とする伝熱部伺の表
面に、母相°金属の酸化防止、銅との密着性、緻密性、
耐蝕性に優れた耐熱性ポリマーのアンダーコー＋−ｍと
なるクリアのコーチインク層と耐熱性、耐酸性、耐スチ
ーム性及び熱伝導性に優ｎた耐熱性ポリマーに充てん材
を分散させたトップコー１一層となるコーティング層を
形成しているので、熱交換器の腐蝕は皆無となり、耐久
信頼性が大幅に向Ｆし、したがって吸熱フィン部への腐
蝕生成物の堆積や飛散、落Ｆがなく不完全燃焼や衛生り
の）け念が全くないものである。

又、熱交換効率の向とも図ることができる。

更に本発明では、アンダーコート、トップコートともベ
ースとなる耐熱性ポリマーは同じもので構成するため処
理工程は従来のような２回の焼成は不要で、１回の焼成
でできるなど経済的、来月的にもその価値は極めて高い
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は瞬間湯沸器用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・・・・・・アンダーコー
ト層、６・・・・・・トツフ＋−１−ｍ。 代用１人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第
１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 銅を器財金属とする伝熱部は表面が、耐熱性ポリマーの
   ２層のコーティング層で構成されるものであって、前記
   コーティング層のアンダーコートがｔｍ記耐熱性ポリマ
   ーのクリア層で形成さル、前記クリア層上に、前記耐熱
   性ポリマーに複数の耐熱性充てん材が溶剤とともに分散
   さル、かつｎＩＪ記充てん材のうち１種がフレーク状で
   ある塗料を用いてトップコーｌ−を形成した熱交換ｋ。