JPS60240956A - 熱交換器 - Google Patents
熱交換器Info
- Publication number
- JPS60240956A JPS60240956A JP59096827A JP9682784A JPS60240956A JP S60240956 A JPS60240956 A JP S60240956A JP 59096827 A JP59096827 A JP 59096827A JP 9682784 A JP9682784 A JP 9682784A JP S60240956 A JPS60240956 A JP S60240956A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- coating layer
- copper
- resistance
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
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。
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、瞬間湯沸器、給湯機、暖房機などに使用され
る銅製伝熱部材より成る熱交換器に関するものである。
る銅製伝熱部材より成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を内部に設けた
ドラム１と熱交換される水が通過２ヘ−ノ する熱交換チューブ２とドラム１の上部に設けられた吸
熱フィン３の銅を母材金属とする伝熱部材より構成され
、更にこの伝熱部材表面に鉛を主成分とする溶融金属メ
ッキが施されている。
示す。同図に示す通り熱交換器は燃焼室を内部に設けた
ドラム１と熱交換される水が通過２ヘ−ノ する熱交換チューブ２とドラム１の上部に設けられた吸
熱フィン３の銅を母材金属とする伝熱部材より構成され
、更にこの伝熱部材表面に鉛を主成分とする溶融金属メ
ッキが施されている。
この構成に於いて、燃焼排ガス接触側、特にドラム１と
熱交換チューブ２との接触部、或いは吸熱フィン３と熱
交換チューブ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 、５Ｏｘａｏ 、ｃｏ□、水蒸
気などが凝縮し酸となり、前記溶融金属メッキや母材金
属である銅を腐蝕させるという問題があった。
熱交換チューブ２との接触部、或いは吸熱フィン３と熱
交換チューブ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 、５Ｏｘａｏ 、ｃｏ□、水蒸
気などが凝縮し酸となり、前記溶融金属メッキや母材金
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りて、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下
させたりするとともに、剥離して粉状となって落下し、
湯沸器が設置された周囲を汚染させるため衛生上も好ま
しいものではなかった。
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下
させたりするとともに、剥離して粉状となって落下し、
湯沸器が設置された周囲を汚染させるため衛生上も好ま
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３１ ゛
３に穴があくなどの問題も発生し、安全上も好ましくな
い。
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、
燃焼排ガ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久性、信頼性の向上を図るこ
とを目的とする。
燃焼排ガ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久性、信頼性の向上を図るこ
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、燃焼室を内部に形
成したドラムと熱交換チューブと吸熱フィンより成る銅
を母材金属とする伝熱部材表面に無機質ポリマーのコー
ティング層を設け、更に前記コーティング層上にポリア
ミドイミド樹脂に、フレーク状（リーフィングタイプ）
のＡｊ？粉と耐熱性充てん材を溶剤とともに分散した塗
料を塗布してコーティング層を形成したものである。
成したドラムと熱交換チューブと吸熱フィンより成る銅
を母材金属とする伝熱部材表面に無機質ポリマーのコー
ティング層を設け、更に前記コーティング層上にポリア
ミドイミド樹脂に、フレーク状（リーフィングタイプ）
のＡｊ？粉と耐熱性充てん材を溶剤とともに分散した塗
料を塗布してコーティング層を形成したものである。
この構成によって、母材金属である銅の高温酸化も酸性
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、熱交換効率の低下、或い
は腐蝕生成物の飛散、落下による汚染も防ぐことができ
るものである。
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、熱交換効率の低下、或い
は腐蝕生成物の飛散、落下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
以下、本発明の一実施例について第２図により説明する
。同図に於いて、４が燃焼室を内部に形成したドラム、
吸熱フィン、熱交換チューブを構成するだめの銅を母材
金属とする伝熱部材であって、表面に無機質ポリマーの
コーティング層５が設けられている。
。同図に於いて、４が燃焼室を内部に形成したドラム、
吸熱フィン、熱交換チューブを構成するだめの銅を母材
金属とする伝熱部材であって、表面に無機質ポリマーの
コーティング層５が設けられている。
更に、前記コーティング層６の表面上に、コーティング
層６を形成している。このコーティング層６は、ポリア
ミドイミド樹脂に、フレーク状のアルミニウム粉と耐熱
性充てん材を溶剤とともに分散、混合して得た塗料を塗
布、加熱硬化させることにより形成され、第２図に示す
通り、フレーク状Ａｌ粉６ｂと充てん材６Ｃはポリアミ
ドイミド樹脂６ａ中に分散している。
層６を形成している。このコーティング層６は、ポリア
ミドイミド樹脂に、フレーク状のアルミニウム粉と耐熱
性充てん材を溶剤とともに分散、混合して得た塗料を塗
布、加熱硬化させることにより形成され、第２図に示す
通り、フレーク状Ａｌ粉６ｂと充てん材６Ｃはポリアミ
ドイミド樹脂６ａ中に分散している。
この構成に於いて、第１図に示す熱交換器のドラム１内
の燃焼室下部に配置されたガスバーナ（図示せず）が燃
焼した際、ドラム１、吸熱フィン３が熱交換チューブ２
内を流れる水によって部６ ′ゝ 公的に冷されてこれらの表面に結露する。燃焼排ガス中
に含まれるＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯ，ＣＯ□などが溶解し
濃縮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
部では、２６０′Ｃ以上の高温に加熱される。
の燃焼室下部に配置されたガスバーナ（図示せず）が燃
焼した際、ドラム１、吸熱フィン３が熱交換チューブ２
内を流れる水によって部６ ′ゝ 公的に冷されてこれらの表面に結露する。燃焼排ガス中
に含まれるＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯ，ＣＯ□などが溶解し
濃縮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
部では、２６０′Ｃ以上の高温に加熱される。
コーティング層６は、フレーク状ムｌ粉、耐熱性充てん
剤が分散されているため耐熱性が向上し、耐酸性にも優
れているため劣化がなく、無機質ポリマーのコーティン
グ層５によって、母材金属である銅の高温酸化を防止し
て母材金属との密着性の低下がなくなり燃焼装置として
の信頼性の向上が図れる。又、コーティング層６には、
熱伝導性が良好なフレーク状のｋ１１充てん材を用いる
ことにより熱交換効率の向上を図ることができる。
剤が分散されているため耐熱性が向上し、耐酸性にも優
れているため劣化がなく、無機質ポリマーのコーティン
グ層５によって、母材金属である銅の高温酸化を防止し
て母材金属との密着性の低下がなくなり燃焼装置として
の信頼性の向上が図れる。又、コーティング層６には、
熱伝導性が良好なフレーク状のｋ１１充てん材を用いる
ことにより熱交換効率の向上を図ることができる。
フレーク状Ａｌ粉の含有量は、樹脂の耐熱性の向上、熱
伝導性の付与及びコーティング層６の密着性の面などか
らポリアミドイミド樹脂の固形分（加熱残分）に対して
３０〜５ｏｗｔ％の範囲が好ましい。
伝導性の付与及びコーティング層６の密着性の面などか
らポリアミドイミド樹脂の固形分（加熱残分）に対して
３０〜５ｏｗｔ％の範囲が好ましい。
６ べ一
又、本発明に用いる耐熱性充てん材としては、熱伝導性
向上の点からは金属粉、黒鉛、カーボンブラックが挙ら
れ、又、コーティング層６の皮膜改良の点から四フッ化
エチレン微粉末、Ｓｉｃ粉末、アルミナ粉末、マイカ粉
末、などが挙られ、これらを組合せて用いることができ
る。
向上の点からは金属粉、黒鉛、カーボンブラックが挙ら
れ、又、コーティング層６の皮膜改良の点から四フッ化
エチレン微粉末、Ｓｉｃ粉末、アルミナ粉末、マイカ粉
末、などが挙られ、これらを組合せて用いることができ
る。
耐熱性充てん材の含有量としては、ポリアミドイミド樹
脂の固形分（加熱残分）に対して５〜１５ｗｔ％の範囲
が好ましい。
脂の固形分（加熱残分）に対して５〜１５ｗｔ％の範囲
が好ましい。
被塗装物の形状、膜厚、塗料粘度、或いは樹脂中への分
散性などの観点から適宜、組合せる材料、及び総添加量
を選定することができ、限定するものではない。
散性などの観点から適宜、組合せる材料、及び総添加量
を選定することができ、限定するものではない。
使用状態に於いて、熱交換器の温度は高いところで２５
０’Ｃ以上に達する。母材金属である銅は酸化されやす
い金属であり、この銅酸化被膜は非常に脆く、コーティ
ング層６の密着性の低下の原因につながるが、前記銅を
母材とする伝熱部材４０表面に、耐熱性で、非常に緻密
な膜が形成できる無機質ポリマーのコーティング層６を
設けることにより、前述の実用上の問題もなく、優れた
密着性を実現できる。
０’Ｃ以上に達する。母材金属である銅は酸化されやす
い金属であり、この銅酸化被膜は非常に脆く、コーティ
ング層６の密着性の低下の原因につながるが、前記銅を
母材とする伝熱部材４０表面に、耐熱性で、非常に緻密
な膜が形成できる無機質ポリマーのコーティング層６を
設けることにより、前述の実用上の問題もなく、優れた
密着性を実現できる。
コーティング層６の無機質ポリマーとしては、珪酸塩系
ポリマー、リン酸塩系ポリマー、シリケート系ポリマー
などが挙げられる。これらは、薄膜でも極めて均一でこ
れも緻密な皮膜が形成でき、かつ銅に対する密着性、耐
熱性も良好なもので、いずれも適用可能であり、望まし
くはクリアで用いた方がよい。
ポリマー、リン酸塩系ポリマー、シリケート系ポリマー
などが挙げられる。これらは、薄膜でも極めて均一でこ
れも緻密な皮膜が形成でき、かつ銅に対する密着性、耐
熱性も良好なもので、いずれも適用可能であり、望まし
くはクリアで用いた方がよい。
発明の効果
以上、説明の通り、本発明は、燃焼室を内部に形成した
ドラム、吸熱フィン、熱交換チューブから成る銅を母材
とする伝熱部材の表面に、耐熱性、耐酸化性、緻密性に
優れた無機ポリマーのコーティング層と耐熱性、耐酸性
、耐蝕性及び熱伝導性に優れたコーティング層を形成し
ているので、熱交換器の腐蝕が皆無となり、耐久性、信
頼性が大幅に向上し、したがって、吸熱フィン部への腐
蝕生成物の堆積、飛散、落下がなく、不完全燃焼や衛生
上の懸念も全くない。更に熱交換効率の向上を図ること
ができるなどの効果を有し、実用的価値が極めて高いも
のである。
ドラム、吸熱フィン、熱交換チューブから成る銅を母材
とする伝熱部材の表面に、耐熱性、耐酸化性、緻密性に
優れた無機ポリマーのコーティング層と耐熱性、耐酸性
、耐蝕性及び熱伝導性に優れたコーティング層を形成し
ているので、熱交換器の腐蝕が皆無となり、耐久性、信
頼性が大幅に向上し、したがって、吸熱フィン部への腐
蝕生成物の堆積、飛散、落下がなく、不完全燃焼や衛生
上の懸念も全くない。更に熱交換効率の向上を図ること
ができるなどの効果を有し、実用的価値が極めて高いも
のである。
第１図は一般的な瞬間湯沸器用の熱交換器を示す斜視図
、第２図は本発明の一実施例の熱交換器を示す要部断面
図である。 ４・・・・・・銅製伝熱部材、６・・・・・・無機質ポ
リマー層、６・・・・・・コーティング層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 δ
、第２図は本発明の一実施例の熱交換器を示す要部断面
図である。 ４・・・・・・銅製伝熱部材、６・・・・・・無機質ポ
リマー層、６・・・・・・コーティング層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 δ
Claims (1)
- 燃焼室を内部に設けたドラムと熱交換チューブと吸熱フ
ィンよりなる銅を母材とする伝熱部材表面に、無機質ポ
リマーのコーティング層を設け、前記コーティング層上
にポリアミドイミド樹脂にフレーク状アルミニウム粉と
耐熱性充填材を溶剤とともに分散した塗料を用いてコー
ティング層を形成した熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096827A JPS60240956A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59096827A JPS60240956A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 熱交換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240956A true JPS60240956A (ja) | 1985-11-29 |
Family
ID=14175386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59096827A Pending JPS60240956A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240956A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4695516A (en) * | 1985-02-02 | 1987-09-22 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Heat resistant precoated steel sheet and process for the production thereof |
| US4702968A (en) * | 1985-02-02 | 1987-10-27 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Heat resistant precoated steel sheet and process for the production thereof |
| WO1998010926A1 (en) * | 1996-09-11 | 1998-03-19 | Dupont Canada Inc. | Heat exchangers containing liquid crystalline polymer layers |
| WO1998010927A1 (en) * | 1996-09-11 | 1998-03-19 | Dupont Canada Inc. | Polymeric multilayer heat exchangers containing a barrier layer |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP59096827A patent/JPS60240956A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4695516A (en) * | 1985-02-02 | 1987-09-22 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Heat resistant precoated steel sheet and process for the production thereof |
| US4702968A (en) * | 1985-02-02 | 1987-10-27 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Heat resistant precoated steel sheet and process for the production thereof |
| WO1998010926A1 (en) * | 1996-09-11 | 1998-03-19 | Dupont Canada Inc. | Heat exchangers containing liquid crystalline polymer layers |
| WO1998010927A1 (en) * | 1996-09-11 | 1998-03-19 | Dupont Canada Inc. | Polymeric multilayer heat exchangers containing a barrier layer |
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