JPS6212947B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱交換効率の優れた凝縮面を形成し
うる滴状凝縮促進剤に関し、さらに詳しくは、適
切な溶媒中にシアノアクリレートを特定の範囲の
濃度になるように含有させた溶液から成る滴状凝
縮促進剤に関するものである。

飽和又は過熱蒸気が、その飽和温度よりも低い
温度に保たれた表面に接触すると、蒸気はその表
面に潜熱を放出して凝縮液化する。この凝縮を定
常的に進行させ、連続した熱の流れを形成させた
凝縮熱伝達は、凝縮面における凝縮の状況によつ
て、その熱伝達効率が大きく異なることが知られ
ている。凝縮の状況は、凝縮生成液が凝縮面を膜
状に覆う膜状凝縮と凝縮面に滴状となつて凝縮す
る滴状凝縮に大別されるが、同一条件において
は、滴状凝縮の熱伝達率は膜状凝縮よりも５ない
し数10倍大きいことも知られている。したがつ
て、省エネルギー、省資源の観点から滴状凝縮に
より凝縮熱伝達を行わせることが強く望まれてい
る。

一般に、脂肪族化合物のような不純物が蒸気中
又は凝縮表面に存在すると小さな滴状をなして面
上に凝縮する。この滴状凝縮を持続させるために
促進剤として凝縮面に、例えば油脂や界面活性剤
などを塗布することが提案されている。しかしな
がら、いずれも凝縮液によつて洗い流されてしま
うので、その効果は短期間であることが多く、長
期間にわたつて滴状凝縮を持続することは実質的
に困難である。したがつて、凝縮形熱交換器にお
いては、滴状凝縮が優れた熱伝達特性を有するこ
とがわかつていながらも、滴状凝縮を持続させる
実用的方法がないため、効率の悪い膜状凝縮の熱
伝達係数を用いて凝縮器などの設計がなされ実用
に供されている。例えば火力発電プラントにおけ
る復水器は、いまだに膜状凝縮の熱伝達係数を用
いて設計がなされているのが現状である。

本発明者らは、このような事情に鑑み、熱交換
効率の優れた滴状凝縮を長期間安定に行わせる方
法について鋭意研究を重ねた結果、先にテフロン
による滴状凝縮面の製造方法及び蒸気凝縮液と親
和性をもたないポリマーによる滴状凝縮面の形成
方法を提案した。しかしながら、これらの方法
は、凝縮形熱交換器の金属凝縮面に目的とする皮
膜を形成させるために、その凝縮面を真空又は減
圧状態に維持することが必要であつて、気密容器
と排気装置が不可欠であり、また空気中において
作業ができないなどの問題を有している。

したがつて、本発明者らはさらに研究を進め、
その結果、シアノアクリレート樹脂は金属に対す
る強固な付着力を有し、その上撥水性に優れてい
ることに着目し、シアノアクリレートをある特定
の濃度になるように、気化しやすい溶媒で希釈し
た溶液を、凝縮形熱交換器の金属凝縮面に塗布
し、重合させることにより、良好な耐熱性、耐水
性及び撥水性を有し、その上ち密でかつ下地との
密着性に優れた皮膜が形成され、極めて効果的に
滴状凝縮が達成されうることを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至つた。

すなわち、本発明は、気化しやすい溶媒中に、
シアノアクリレートを0.1〜10重量％の範囲の濃
度で含有させた溶液から成る滴状凝縮促進剤を提
供するものである。

従来の塗料は下地の着色と保護を目的として作
られており、塗膜の厚さが通常10μｍ以上で用い
られていて、、１μｍ以下の皮膜を得ることは容
易ではない。また、その成分はポリマー溶液であ
り、溶媒の蒸発によつて皮膜が形成されるため、
薄い皮膜においてはピンホールが発生しやすく
て、苛酷な条件下におかれる滴状凝縮面として用
いることはできない。

本発明で用いるシアノアクリレートは、空気中
又は塗布面上の水分によつて速やかに重合が進行
する性質を有していて、瞬間接着剤として広く用
いられている。本発明の滴状凝縮促進剤において
は、このシアノアクリレートを、気化しやすい溶
媒を用いてその濃度が0.1〜10重量％の範囲にな
るように希釈する必要がある。その濃度が10重量
％を越えると、溶液状態においても樹脂の重合が
進行することがあり、また形成される皮膜の厚さ
が２μｍ以上となつて滴状凝縮面として不適であ
る。一方0.1重量％未満では形成される皮膜の強
度が弱くて寿命が短くなり、不適当である。

本発明に用いる溶媒については、気化しやすい
溶媒であれば特に制限はないが、好ましくはアセ
トンである。また溶媒はできるだけ脱水したもの
を用いるこが望ましい。

本発明の滴状凝縮促進剤を通常用いられている
方法、例えば浸せき、吹き付け、重ね塗りなどの
方法によつて凝縮形熱交換器の金属凝縮面に塗布
すると、溶媒はすみやかに蒸発し、シアノアクリ
レートの皮膜が凝縮面を覆い、これは空気中の水
分によつて瞬時に重合し、ピンホールのないち密
な固体の薄膜となる。この膜厚は0.1〜2.0μｍの
範囲が適当であつて、シアノアクリレートの濃度
や塗布方法によつて容易に調整されうる。

本発明の滴状凝縮促進剤を、凝縮形熱交換器の
金属表面に塗布して形成された薄膜は、良好な耐
熱性、耐水性及び撥水性を有し、その上ち密でか
つ下地との密着性に優れており、滴状凝縮面とし
て長期間にわたつて安定した効果を発揮する。

次に実施例によつて本発明をさらに詳細に説明
する。

実施例 １ 無水炭酸ナトリウムで十分脱水したアセトンを
溶媒とする濃度1.1重量％のシアノアクリレート
溶液中に、研摩した銅板を２秒間浸せきしたの
ち、垂直に引き上げてそのまま10分間放置した。
試料表面に生じた均一な皮膜の厚さは、多光束干
渉法によると0.18μｍであり、皮膜の熱抵抗は無
視しうる厚さであつた。この試料の水蒸気を用い
た凝縮試験では、良好な滴状の凝縮が長期間にわ
たつて得られた。

比較例 １ 実施例１における溶液濃度を12重量％とする以
外は、実施例１とまつたく同様にして、厚さ5.5
μｍの不均一な皮膜が得られた。この膜厚では熱
抵抗が無視できず、膜状凝縮の熱伝達率に近づく
ので、滴状凝縮を利用する意味がない。

比較例 ２ 実施例１における溶液濃度を0.16重量％とする
以外は、実施例１とまつたく同様にして、0.03μ
ｍの皮膜が得られた。この試料の水蒸気を用いた
凝縮試験では、膜の寿命は３日間にすぎなかつ
た。

皮膜の寿命試験結果によると、長期間にわたつ
て良好な滴状凝縮を示す膜厚の下限は約0.1μｍ
であつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気化しやすい溶媒中に、シアノアクリレート
   を0.1〜10重量％の範囲の濃度で含有させた溶液
   から成る滴状凝縮促進剤。 ２ 溶媒がアセトンである特許請求の範囲第１項
   記載の促進剤。