JPH0328672B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は太陽熱温水器、電気温水器などに使用
される銅製伝熱部材よりなる熱交換器に関するも
のである。

従来の技術 地下水のようにPH（水素イオン濃度）が７以下
で遊離炭酸や陰イオンが多量に存在するような水
質環境下では熱交換器伝熱部材である銅が腐食さ
れる。この腐食により溶出した銅イオンを含む水
を風呂などで使用した際銅イオンが石けんなどの
脂肪酸と反応して青色の錯塩を形成し、これがタ
オルや浴槽壁面に吸着し青く変色させるという問
題があつた。

従来、この問題を解決する手段として (1) 銅製伝熱部材表面に、ニツケル、スズなどの
金属メツキ層を設ける。

(2) 有機系、無機系の塗料によるコーテイング層
を設ける。

(3) ケイ酸塩、リン酸塩のポリマーなどの防錆剤
を水に添加し、銅製伝熱部材表面に防錆剤成分
の保護皮膜を形成させる。

というものがある。

発明が解決しようとする問題点 前述のニツケル、スズのメツキ層は水質の悪い
環境下では前記金属メツキが短期間で腐食し、メ
ツキ層の消耗により銅が露出するため短期間の防
食効果でしかないという問題があり、塗料による
コーテイング層は存在するピンホールや分子構造
のすき間を介して腐食因子が侵入し銅を腐食させ
るのでコーテイング層の密着性が損われ剥離など
の現象が起こり、これも短期間の防食効果しかな
いという問題があつた。

また、防錆剤による保護皮膜は短期間で劣化に
よる剥離が起こるため、定期的に防錆剤を添加す
る必要があり、一般家庭ではその管理が困難であ
るという問題があつた。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、
長期にわたり、銅製伝熱部材よりなる熱交換器の
腐食を防止し耐久性、信頼性の向上を大幅に図る
ものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の熱交換器
は水と接触する側の銅製伝熱部材の一部が露出す
るようにして形成した有機系塗料（下層）と有機
系樹脂バインダー（上層）よりなる２層のコーテ
イング層を有する熱交換部と、前記貯湯槽内部の
水に全没する位置に配置したアルカリガラスより
なる水処理剤を設けた構成としている。

作 用 上記構成によつて、熱交換器が地下水のように
PHが低く、腐食性の強い水質環境下で使用されて
も貯湯槽内に設けた水処理剤であるアルカリガラ
スよりアルカリ分が溶出し、水の中和作用により
PHが上昇するため、水の腐食性をなくすことがで
きる。一方、アルカリガラスのアルカリ分が全て
溶出し、中和機能が失われても前記熱交換器の銅
製伝熱部材にはその一部が露出するように２層の
コーテイング層を形成しているため腐食は前述の
露出部分（未コーテイング部）のみになり、腐食
面積がきわめて少なくなるので銅の溶出量を著し
く抑制することができる。また、前記コーテイン
グ層にピンホールが存在しても水巾の腐食因子は
前述の銅露出部分での腐食反応でほとんど消費さ
れるのでピンホールを介しての腐食はなくなる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて
説明する。

第２図は本発明の一例として適用されるヒート
パイプ式太陽熱温水器の断面図である。同図にお
いて、１は太陽熱集熱板、２は銅製伝熱部材より
なる熱交換器、３はフロンガスなどの熱媒、４は
水を溜めておくポリエチレンよりなる貯湯槽であ
る。本発明はこの貯湯槽４の中に適用されるもの
である。

第１図は本発明の一実施例を示すヒートパイプ
式太陽熱温水器の要部断面図である。同図におい
て、５は有機系塗料よりなるコーテイング層、６
は有機系樹脂バインダーのみよりなるコーテイン
グ層であり、これらコーテイング層５，６は銅製
伝熱部材よりなる熱交換器２の表面に熱交換器露
出部２′が存在するように形成される。７はアル
カリガラスよりなる水処理剤であり、この水処理
剤７は水に全没するように貯湯槽４の内部に配置
される。この水処理剤７の固定手段は特に限定さ
れるものではないが、例えばポリエチレン製の不
織布８の中に収納され貯湯槽４の壁面に取り付け
られる。また、水処理剤７の形状、寸法も特に限
定されるものでなく、棒状でも数mmの粒状のもの
でもよい。

一方、コーテイング層５，６に適用される有機
系樹脂バインダーは耐熱水性、防食性、銅との密
着性の観点からアクリル樹脂、メラミン樹脂、エ
ポキシ樹脂の混合物が挙げられる。コーテイング
層は１層のみではピンホールの発生が多く、多層
にすると厚幕となり、熱伝導が悪くなるという欠
点がある。本発明では、熱交換器２の表面に先ず
前述の有機系樹脂バインダーに熱伝導性が良好で
かつ前述の樹脂バインダーとの分散性に優れたア
ルミナ、チタニア、炭化ケイ素などの微粉末充填
材を分散混合した塗料を塗布し、加熱硬化せしめ
てコーテイング層５を形成し、このコーテイング
層５の上にさらに前述の有機系樹脂バインダーの
みを塗布し、加熱硬化せしめコーテイング層６を
形成する構成としており、これにより、ピンホー
ルがきわめて少なくかつ、熱伝導性に優れたコー
テイング層を実現することができる。

この構成において、第２図に示す太陽熱温水器
が地下水のようにPHが低く腐食性の強い水中で使
用されても貯湯槽４内に配置した水処理剤７のア
ルカリガラスによりアルカリ分が徐々に溶出して
くるので前記水が中和され、腐食性がなくなる。
この水処理剤７のアルカリ分が完全に無くなり水
の中和機能が失われるまでは熱交換器２の腐食は
防止されるので銅の溶出はなく、銅イオンが原因
で起こるタオルや浴槽壁面の青色化の問題を解消
することができる。

一方、水処理剤７の中和機能が劣化してくると
水中の腐食因子は熱交換器２との腐食反応を開始
するが、熱交換器２はコーテイング層５及び６の
形成部と熱交換器露出部２′（未コーテイング部）
を有する構成としているため、腐食はこの熱交換
器露出部２′のみとなる。したがつて、熱交換器
２の腐食面積はきわめて小さく、さらに腐食反応
により熱交換器露出部２′の表面は化学的に安定
な緑錆の皮膜を形成してくるので熱交換器２から
溶出する銅イオンはタオルや浴槽壁面を青く変色
させるのに必要な濃度以下に抑制することができ
る。

また、コーテイング層５及び６は、ピンホール
がきわめて少ないため、ピンホールを介しての腐
食は起こり難く、かつ熱交換器露出部２′で腐食
因子が消費されるのでコーテイング層のピンホー
ルからの腐食は抑制され、コーテイング層５及び
６の剥離を防止できる。したがつて、長期にわた
り熱交換器２の腐食を防止することができ、耐久
性、信頼性を大幅に向上させることができる。

さらに、コーテイング層５は熱伝導性に優れた
アルミナ、チタニア、炭化ケイ素などの微粉末が
存在するため熱伝導率が良好となり、機器の熱効
率の低下を防止することができる。

発明の効果 以上のように本発明の熱交換器によれば、次の
効果を得ることができる。

(1) 銅製伝熱部材よりなる熱交換器の腐食を著し
く抑制し、銅イオンの溶出が防止できるので銅
イオンが原因で発生するタオルや浴槽壁面の青
色化を防止することができる。

(2) 水処理剤とコーテイング層の２つの防食機能
を有するので長期にわたり、熱交換器の防食効
果を維持することができる。

(3) 熱交換器の腐食が防止でき、かつコーテイン
グ層の熱伝導が優れているので機器の熱効率の
低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すヒートパイプ
式太陽熱温水器の要部断面図、第２図は本発明の
一例として適用されるヒートパイプ式太陽熱温水
器の断面図である。 ２……熱交換器、２′……熱交換器露出部、４
……貯湯槽、５……コーテイング層、６……コー
テイング層、７……水処理剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 貯湯槽と、水と接触する側の銅製伝熱部材の
   一部が露出するようにして形成した下層である有
   機系塗料と上層である有機系樹脂バインダーより
   なる２層のコーテイング層を有する熱交換部と、
   前記貯湯槽内部の水に全没する位置に配置したア
   ルカリガラスよりなる水処理剤を備えた熱交換
   器。 ２ 有機系塗料によるコーテイング層が有機系樹
   脂バインダーとアルミナ、チタニア、炭化ケイ素
   の群から選択された少なくとも１種以上の微粉末
   との混合物である特許請求の範囲第１項記載の熱
   交換器。