JPH0211831B2 - - Google Patents
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- JPH0211831B2 JPH0211831B2 JP58214316A JP21431683A JPH0211831B2 JP H0211831 B2 JPH0211831 B2 JP H0211831B2 JP 58214316 A JP58214316 A JP 58214316A JP 21431683 A JP21431683 A JP 21431683A JP H0211831 B2 JPH0211831 B2 JP H0211831B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- copper
- water
- metal
- heater
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
-
- 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
- F28F19/004—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using protective electric currents, voltages, cathodes, anodes, electric short-circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
産業上の利用分野
ガス、石油の燃焼による給湯機器、電気ヒータ
（シーズヒータ）による給湯機器、太陽熱を利用
した給湯機器の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、この種の熱交換器を内蔵する給湯機器
を第１図、第２図、第３図、に示す。第１図はガ
ス燃焼式の湯沸器の従来例である。バーナ１の火
炎２から発生した燃焼熱が銅もしくは銅合金の熱
交換器３によつて熱交換され、給水配管４から供
給された原水を温水に変え、給湯配管５によつて
出湯される。 この種の一管式熱交換器の内部に、長時間滞留
された水には、熱交換器素材の材質である銅が溶
出して、銅イオン濃度が高くなつている。この銅
イオン濃度は、水道水基準である1.0ppmを越え
ている場合が多くなつている。この銅イオンの溶
出は、使用水に含まれている塩素イオン（Cl-）、
硫酸イオン（SO2 4 -）、硝酸イオン（NO- 3）、残留
塩素（Cl2、ClOなど）などの増加及び水素イオ
ン濃度（PH）の低下による影響が大きいためであ
る。 この銅イオンを含む水を、浴槽、洗面器、ある
いは、タオルに満たすと、不溶性の青色の物質が
付着する場合がある。これは石けんもしくは汗な
どに含まれている脂肪酸、アンモニウムなどと反
応して、脂肪酸銅もしくは、銅のアンモニウム塩
が生成して不溶性の青色の物質となるためであ
る。この問題を青い水問題と称し、第２図、第３
図の給湯機でも同様に起つている。 第２図は太陽熱を利用したヒートパイプ式の自
然循環式給湯機（温水器）の従来例である。太陽
の光エネルギーをヒートパイプ６内に充填した動
作冷媒によつて吸収し、この熱をヒートパイプ６
の凝縮部に相当する銅もしくは銅合金の熱交換器
６′により外側の原水を温水に変える。給水配管
８と給湯配管９は熱交換器６′を内部に有した貯
湯槽と接続して、温水は給湯配管９より出湯す
る。この給湯機においても、貯湯槽に長時間滞留
された水を、浴槽や洗面器あるいはタオルなどに
満たすと、不溶性の青色の物質が付着する場合が
ある。 第３図は電気ヒータ（シーズヒータ）を利用し
た電気式の給湯機の従来例である。給水配管１０
より給供された原水を、熱交換器（シーズヒー
タ）１１により加熱する。加熱され温水に変えら
れた貯湯槽１２の温水は、給湯配管１３により出
湯する。この給湯機においても、貯湯槽に長期間
滞留された水を、浴槽、洗面器あるいは、タオル
などに満たすと、不溶性の青色の物質が付着する
場合がある。 発明の目的 本発明は上記の不溶性の青色の物質が付着する
“青い水問題”を解決することを目的とする。 発明の構成 本発明は銅もしくは銅合金の熱交換器に、熱交
換器素材よりもイオン化傾向の大なる金属を電気
的に接触もしくは接続した。 この構成により、銅よりイオン化傾向の大なる
金属が積極的に溶出し、銅の溶出が抑制される。 実施例の説明 本発明を以下実施例に基づいて説明する。 第４図は本発明を応用した熱交換器の一実施例
であり、熱交換器のパイプ１５内に熱交換器本体
の素材金属よりイオン化傾向の大なる金属１４を
格納してパイプ１５の内管と電気的に接触させて
いる。この電気的接触は、熱交換器のパイプ１５
内に素材金属よりイオン化傾向の大なる金属１４
を板、棒、線の形状にて格納する手段（Ａ手段）、
ポリエチレンがポリプロピレン等のプラスチツク
ス治具により前記金属１４の両端を固定して格納
する手段（Ｂ手段）がある。 第５図は本発明の他の実施例であり、銅もしく
は銅合金の熱交換器６′のパイプ外側に、パイプ
素材よりイオン化傾向の大なる金属もしくは金属
合金１６を接触させた構成の熱交換器である。 この熱交換器６′に、イオン化傾向の大なる金
属もしくは金属合金１６を接触させる手段として
は次の通りである。 （Ｃ手段） イオン化傾向の大なる金属もしくは
金属合金１６をパイプ状に成型し、熱交換器
６′のパイプの外側にはめ込む手段。 （Ｄ手段） 前記Ｃ手段における接触において、
前記金属１６の片側もしくは両側をポリエチレ
ンなどのプラスチツク製のスプリングワツシヤ
ーなどの治具または、NBR、EPT、シリコン
ゴム、フツ素ゴムなどのＯ−リング１７を用い
て、固定し金属１６の移動を防止したもの。 第６図は本発明の他の実施例を示し、熱交換器
６′のパイプにリード線１８を接続し、イオン化
傾向の大なる金属もしくは金属合金１６を電気的
に接続した構成の熱交換器である。熱交換器６′
のパイプまたは熱交換器６′と貯湯槽７の外側で
接触している集熱部（記載せず）とリード線１８
をハンダ付、ロー付、ビス止めなどにより接続
し、そのリード線１８とイオン化傾向の大なる金
属もしくは金属合金１６を接続する（Ｅ手段）。
このイオン化傾向の大きな金属もしくは金属合金
１６の形状は、板、棒、線、球状、リング状でも
さしつかえない。 第７図は本発明の他の実施例であり、熱交換器
１１に、熱交換器の素材金属よりイオン化傾向の
大なる金属もしくは金属合金１９を接触させた構
成の熱交換器である。この接触もしくは接続構成
は、前記Ｃ、Ｄ、Ｅの各手段に準ずる。 また、Ａ、Ｃ、Ｄ手段においては、熱交換器素
材、６′，１１とイオン化傾向の大なる金属もし
くは、金属合金１６，１９との中間に、イオン化
傾向の大なる金属もしくは金属合金１６，１９の
溶出を抑制するために、電気的に導電性の少ない
材料をはめ込んでもさしつかえない。Ｄ手段のリ
ード線１８の途中に、電気抵抗を取付けてもさし
つかえない。 実施例における熱交換器および貯湯槽に供給さ
れる原水は表１の試験溶液を用いた。
（シーズヒータ）による給湯機器、太陽熱を利用
した給湯機器の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、この種の熱交換器を内蔵する給湯機器
を第１図、第２図、第３図、に示す。第１図はガ
ス燃焼式の湯沸器の従来例である。バーナ１の火
炎２から発生した燃焼熱が銅もしくは銅合金の熱
交換器３によつて熱交換され、給水配管４から供
給された原水を温水に変え、給湯配管５によつて
出湯される。 この種の一管式熱交換器の内部に、長時間滞留
された水には、熱交換器素材の材質である銅が溶
出して、銅イオン濃度が高くなつている。この銅
イオン濃度は、水道水基準である1.0ppmを越え
ている場合が多くなつている。この銅イオンの溶
出は、使用水に含まれている塩素イオン（Cl-）、
硫酸イオン（SO2 4 -）、硝酸イオン（NO- 3）、残留
塩素（Cl2、ClOなど）などの増加及び水素イオ
ン濃度（PH）の低下による影響が大きいためであ
る。 この銅イオンを含む水を、浴槽、洗面器、ある
いは、タオルに満たすと、不溶性の青色の物質が
付着する場合がある。これは石けんもしくは汗な
どに含まれている脂肪酸、アンモニウムなどと反
応して、脂肪酸銅もしくは、銅のアンモニウム塩
が生成して不溶性の青色の物質となるためであ
る。この問題を青い水問題と称し、第２図、第３
図の給湯機でも同様に起つている。 第２図は太陽熱を利用したヒートパイプ式の自
然循環式給湯機（温水器）の従来例である。太陽
の光エネルギーをヒートパイプ６内に充填した動
作冷媒によつて吸収し、この熱をヒートパイプ６
の凝縮部に相当する銅もしくは銅合金の熱交換器
６′により外側の原水を温水に変える。給水配管
８と給湯配管９は熱交換器６′を内部に有した貯
湯槽と接続して、温水は給湯配管９より出湯す
る。この給湯機においても、貯湯槽に長時間滞留
された水を、浴槽や洗面器あるいはタオルなどに
満たすと、不溶性の青色の物質が付着する場合が
ある。 第３図は電気ヒータ（シーズヒータ）を利用し
た電気式の給湯機の従来例である。給水配管１０
より給供された原水を、熱交換器（シーズヒー
タ）１１により加熱する。加熱され温水に変えら
れた貯湯槽１２の温水は、給湯配管１３により出
湯する。この給湯機においても、貯湯槽に長期間
滞留された水を、浴槽、洗面器あるいは、タオル
などに満たすと、不溶性の青色の物質が付着する
場合がある。 発明の目的 本発明は上記の不溶性の青色の物質が付着する
“青い水問題”を解決することを目的とする。 発明の構成 本発明は銅もしくは銅合金の熱交換器に、熱交
換器素材よりもイオン化傾向の大なる金属を電気
的に接触もしくは接続した。 この構成により、銅よりイオン化傾向の大なる
金属が積極的に溶出し、銅の溶出が抑制される。 実施例の説明 本発明を以下実施例に基づいて説明する。 第４図は本発明を応用した熱交換器の一実施例
であり、熱交換器のパイプ１５内に熱交換器本体
の素材金属よりイオン化傾向の大なる金属１４を
格納してパイプ１５の内管と電気的に接触させて
いる。この電気的接触は、熱交換器のパイプ１５
内に素材金属よりイオン化傾向の大なる金属１４
を板、棒、線の形状にて格納する手段（Ａ手段）、
ポリエチレンがポリプロピレン等のプラスチツク
ス治具により前記金属１４の両端を固定して格納
する手段（Ｂ手段）がある。 第５図は本発明の他の実施例であり、銅もしく
は銅合金の熱交換器６′のパイプ外側に、パイプ
素材よりイオン化傾向の大なる金属もしくは金属
合金１６を接触させた構成の熱交換器である。 この熱交換器６′に、イオン化傾向の大なる金
属もしくは金属合金１６を接触させる手段として
は次の通りである。 （Ｃ手段） イオン化傾向の大なる金属もしくは
金属合金１６をパイプ状に成型し、熱交換器
６′のパイプの外側にはめ込む手段。 （Ｄ手段） 前記Ｃ手段における接触において、
前記金属１６の片側もしくは両側をポリエチレ
ンなどのプラスチツク製のスプリングワツシヤ
ーなどの治具または、NBR、EPT、シリコン
ゴム、フツ素ゴムなどのＯ−リング１７を用い
て、固定し金属１６の移動を防止したもの。 第６図は本発明の他の実施例を示し、熱交換器
６′のパイプにリード線１８を接続し、イオン化
傾向の大なる金属もしくは金属合金１６を電気的
に接続した構成の熱交換器である。熱交換器６′
のパイプまたは熱交換器６′と貯湯槽７の外側で
接触している集熱部（記載せず）とリード線１８
をハンダ付、ロー付、ビス止めなどにより接続
し、そのリード線１８とイオン化傾向の大なる金
属もしくは金属合金１６を接続する（Ｅ手段）。
このイオン化傾向の大きな金属もしくは金属合金
１６の形状は、板、棒、線、球状、リング状でも
さしつかえない。 第７図は本発明の他の実施例であり、熱交換器
１１に、熱交換器の素材金属よりイオン化傾向の
大なる金属もしくは金属合金１９を接触させた構
成の熱交換器である。この接触もしくは接続構成
は、前記Ｃ、Ｄ、Ｅの各手段に準ずる。 また、Ａ、Ｃ、Ｄ手段においては、熱交換器素
材、６′，１１とイオン化傾向の大なる金属もし
くは、金属合金１６，１９との中間に、イオン化
傾向の大なる金属もしくは金属合金１６，１９の
溶出を抑制するために、電気的に導電性の少ない
材料をはめ込んでもさしつかえない。Ｄ手段のリ
ード線１８の途中に、電気抵抗を取付けてもさし
つかえない。 実施例における熱交換器および貯湯槽に供給さ
れる原水は表１の試験溶液を用いた。
【表】
＊ 水酸化ナトリウム
(NaoH)溶液で調整した。
この溶液は銅の溶出に悪影響を与える因子につ
いて、日本の水道水の限界と考えられる上記の濃
度を選定した。 実施例 １ 燃焼中のガス瞬間湯沸器（５号タイプ）ゑ熱交
換器（材質：銅）に、表１の試験溶液を通過さ
せ、燃焼を止めて、表１の試験溶液を熱交換器内
に、24時間滞留させた。この滞留水を採取して、
この滞留水中に含まれる銅イオン濃度を原子吸光
光度計で分析した。 次に、熱交換器のパイプ内に、銅よりイオン化
傾向の大なる金属をＡ手段のように自然に挿入し
た。この熱交換器により前記と同様な実験を行な
つた結果を表２に示す。
(NaoH)溶液で調整した。
この溶液は銅の溶出に悪影響を与える因子につ
いて、日本の水道水の限界と考えられる上記の濃
度を選定した。 実施例 １ 燃焼中のガス瞬間湯沸器（５号タイプ）ゑ熱交
換器（材質：銅）に、表１の試験溶液を通過さ
せ、燃焼を止めて、表１の試験溶液を熱交換器内
に、24時間滞留させた。この滞留水を採取して、
この滞留水中に含まれる銅イオン濃度を原子吸光
光度計で分析した。 次に、熱交換器のパイプ内に、銅よりイオン化
傾向の大なる金属をＡ手段のように自然に挿入し
た。この熱交換器により前記と同様な実験を行な
つた結果を表２に示す。
【表】
【表】
太陽熱を利用したヒートパイプ式の自然循環式
温水器を用いて行なつた。この温水器の熱交換器
は銅パイプが10本平行に配置されており、この銅
パイプは集熱部のアルミフインを介して電気的に
導通状態である。この熱交換部の貯湯槽のタンク
容量は200である。 貯湯槽に表１の試験溶液を200入れ、温度を
常温から50℃まで上昇させ、24時間放置滞留させ
た。 この滞留水を採取し、滞留水中に含まれる銅イ
オン濃度を原子吸光光度計で分析した。 次に、銅パイプに銅よりイオン化傾向の大なる
金属もしくは、金属を含む合金をＣ、Ｄ、Ｅの各
手段のように接触もしくは接続した。この熱交換
器により前記と同様な実験を行なつた結果を表３
に示す。
温水器を用いて行なつた。この温水器の熱交換器
は銅パイプが10本平行に配置されており、この銅
パイプは集熱部のアルミフインを介して電気的に
導通状態である。この熱交換部の貯湯槽のタンク
容量は200である。 貯湯槽に表１の試験溶液を200入れ、温度を
常温から50℃まで上昇させ、24時間放置滞留させ
た。 この滞留水を採取し、滞留水中に含まれる銅イ
オン濃度を原子吸光光度計で分析した。 次に、銅パイプに銅よりイオン化傾向の大なる
金属もしくは、金属を含む合金をＣ、Ｄ、Ｅの各
手段のように接触もしくは接続した。この熱交換
器により前記と同様な実験を行なつた結果を表３
に示す。
【表】
【表】
上記の（10本）、（５本）、（２本）とは、銅パイ
プが、10本平行に配置されているものに対して
（10本）はリングを10本全てに、はめ込んだ状態
である。（５本）は、銅パイプの１本おきに、リ
ングをはめ込んだものである。（２本）は、銅パ
イプの両端のパイプに、リングをはめ込んだもの
である。 実施例 ３ 電気ヒータ（シーズヒータ）を利用した給湯機
（熱交換器）において、貯湯槽（材質銅）内に表
１の試験水を入れ電気ヒータNiメツキ品により
常温から60℃まで加熱し、加熱後電気ヒータの電
源を切り、その状態で溶液を貯湯槽内に24時間滞
留させた。この滞留水を採取し、滞留水に含まれ
る銅イオン濃度及びニツケルイオン、濃度を原子
吸光光度計で分析した。 次に、イオン化傾向の大なる金属をＦ手段のよ
うに、電気ヒータ（シーズヒータ）に接触させ、
この給湯機（熱交換器）により前記と同様に実験
を行なつた結果を表４に示す。
プが、10本平行に配置されているものに対して
（10本）はリングを10本全てに、はめ込んだ状態
である。（５本）は、銅パイプの１本おきに、リ
ングをはめ込んだものである。（２本）は、銅パ
イプの両端のパイプに、リングをはめ込んだもの
である。 実施例 ３ 電気ヒータ（シーズヒータ）を利用した給湯機
（熱交換器）において、貯湯槽（材質銅）内に表
１の試験水を入れ電気ヒータNiメツキ品により
常温から60℃まで加熱し、加熱後電気ヒータの電
源を切り、その状態で溶液を貯湯槽内に24時間滞
留させた。この滞留水を採取し、滞留水に含まれ
る銅イオン濃度及びニツケルイオン、濃度を原子
吸光光度計で分析した。 次に、イオン化傾向の大なる金属をＦ手段のよ
うに、電気ヒータ（シーズヒータ）に接触させ、
この給湯機（熱交換器）により前記と同様に実験
を行なつた結果を表４に示す。
【表】
【表】
発明の効果
以上のように、本発明による銅および、銅合金
からなる熱交換器本体もしくは配管素材より、イ
オン化傾向の大なるマグネシウム、アルミニウ
ム、スズの１種以上を含有する金属もしくは合金
を熱交換器もしくは、配管と接触することによ
り、銅の表面から溶出する微量の銅イオンを防止
又は極端に抑制することにより、銅イオンによる
２次障害である青い水問題を完全に防止すること
ができる。また、マグネシウムの場合には、溶出
したマグネシウム化合物の一部が、熱交換器もし
くは配管の銅素材表面に付着して、銅表面の保護
の効果も認められた。
からなる熱交換器本体もしくは配管素材より、イ
オン化傾向の大なるマグネシウム、アルミニウ
ム、スズの１種以上を含有する金属もしくは合金
を熱交換器もしくは、配管と接触することによ
り、銅の表面から溶出する微量の銅イオンを防止
又は極端に抑制することにより、銅イオンによる
２次障害である青い水問題を完全に防止すること
ができる。また、マグネシウムの場合には、溶出
したマグネシウム化合物の一部が、熱交換器もし
くは配管の銅素材表面に付着して、銅表面の保護
の効果も認められた。
第１図は従来のガス燃焼式の給湯機に用いられ
ている熱交換器の概略図、第２図は従来の太陽熱
を利用した給湯機に用いられている熱交換器の概
略図、第３図は従来の電気ヒータを利用した給湯
器に用いられている熱交換器の概略図、第４図は
本発明の一実施例としてガス燃焼式の給湯機に用
いた熱交換器の概略図、第５図、第６図は本発明
の一実施例として太陽熱を利用した給湯機に用い
た熱交換器の概略図、第７図は本発明の一実施例
として電気ヒータを利用した給湯機に用いた熱交
換器の概略図である。 ３，６′，１１，１５……熱交換器、１４，１
６，１９……イオン化傾向の大なる金属もしくは
金属の合金。
ている熱交換器の概略図、第２図は従来の太陽熱
を利用した給湯機に用いられている熱交換器の概
略図、第３図は従来の電気ヒータを利用した給湯
器に用いられている熱交換器の概略図、第４図は
本発明の一実施例としてガス燃焼式の給湯機に用
いた熱交換器の概略図、第５図、第６図は本発明
の一実施例として太陽熱を利用した給湯機に用い
た熱交換器の概略図、第７図は本発明の一実施例
として電気ヒータを利用した給湯機に用いた熱交
換器の概略図である。 ３，６′，１１，１５……熱交換器、１４，１
６，１９……イオン化傾向の大なる金属もしくは
金属の合金。
Claims (1)
- １ 銅もしくは、銅合金でなる熱交換器本体、も
しくは配管を構成する素材金属より、イオン化傾
向の大なるマグネシウム、アルミニウム、スズの
群より選択した、１種以上を含有する金属もしく
は、金属合金を前記素材金属に、電気的に接触も
しくは接続して、銅の溶出を防止した給湯機器の
熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58214316A JPS60105849A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 給湯機器の熱交換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58214316A JPS60105849A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 給湯機器の熱交換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60105849A JPS60105849A (ja) | 1985-06-11 |
| JPH0211831B2 true JPH0211831B2 (ja) | 1990-03-15 |
Family
ID=16653731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58214316A Granted JPS60105849A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 給湯機器の熱交換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60105849A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO338506B1 (no) * | 2014-04-30 | 2016-08-29 | Fmc Kongsberg Subsea As | Undervannskjøler |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5224761Y2 (ja) * | 1972-07-12 | 1977-06-06 | ||
| JPS5254569Y2 (ja) * | 1973-07-18 | 1977-12-10 | ||
| JPS5322884Y2 (ja) * | 1975-11-19 | 1978-06-14 |
-
1983
- 1983-11-14 JP JP58214316A patent/JPS60105849A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60105849A (ja) | 1985-06-11 |
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