JPS628698B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、風呂釜および瞬間湯沸器などの熱効
率向上を図るために設けられた補助熱交換器を耐
熱塗料で表面処理被覆し、該熱交換器で生成され
る結露水の中和処理と燃焼排ガスの浄化作用を同
時に付与することのできる熱交換器表面処理材に
関するものである。

従来より、ガス給湯機器の熱効率の向上を図る
ために補助熱交換器を設け、燃焼排ガスの潜熱を
利用して、被加熱物質である水を予熱する方式の
ものが開発されている。その概略を第１図に示
す。１は主熱交換器、２は補助熱交換器、３はガ
ス火炎災、４はパイプ、５はドレイン受け、６は
結露水である。この方式のガス給湯機器の原理
は、被加熱物体である水が、パイプ４を通つて補
助熱交換器２において燃焼排ガス中の潜熱によつ
て予熱された後、主熱交換器１でガス火炎３によ
つて温湯に変換され、矢印の方へ給湯されること
である。この方式による給湯機は、従来の補助熱
交換器を設けない主熱交換器のみの方式に比べ
て、熱効率が10数％向上することが確認されてい
る。

しかし、補助熱交換器を設けた給湯機では、燃
焼排ガスの潜熱を利用するために、燃焼排ガス中
に含有している水分が補助熱交換器部で露点以下
となつて激しく結露する現象が生じる。この結露
水中へは、燃焼排ガス中の一酸化窒素、二酸化窒
素、二酸化イオウ、二酸化炭素などのガスが溶け
込み、PH（ペーハー、水素イオン濃度）が3.0前
後の強酸性を呈し、従来から用いられているPb
―Sn系合金の表面処理材や銅素材を腐食して孔
あき現象を生じ、遂には熱交換器機能を有しない
状態に至るという問題があつた。

このようなことから、結露水の排出に際して
は、下水道に直接流すことは危険であり、何らか
の中和処理をする必要がある。このため、従来よ
りマグネシウム金属などのアルカリ物品を用い
て、処理槽を設けて中和処理をしている。このよ
うな処理を必要とするため、中和処理槽を設けな
ければならないという欠点がある。

前述のように、燃焼排ガス中に含まれている各
種の化合物のうち、一酸化窒素、二酸化窒素およ
び二酸化イオウなどが結露水中に溶け込んで強酸
性を呈する一因になつているが、これらのガスは
結露水中にすべて溶け込まず、一部は気相状態で
有害物質として空気中に排出される欠点がある。

本発明は、給湯機の熱効率の向上を図るために
設けた補助熱交換器表面に、低融点ガラスフリツ
トの顔料とシリコーン樹脂の結合剤からなる塗料
に、アルカリ土金属またはアルカリ金属の水酸化
物もしくは炭酸塩を添加した表面処理材で被覆
し、この表面処理材によつて補助熱交換器表面で
結露水の中和処理と、燃焼排ガスの浄化作用とを
同時に行なうことのできる熱交換器表面処理材を
提供することである。

本発明の表面処理材で被覆した構成を第２図に
示す。本発明について第２図をもとに詳述する。

銅素地７の上にアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金８で被覆した上に、低融点ガラスフリツト
９を顔料としたシリコーン樹脂１０で被覆する。
この場合、低融点ガラスフリツト９を顔料としシ
リコーン樹脂を結合剤とする塗料中にアルカリ土
金属またはアルカリ金属１１の炭酸塩もしくは水
酸化物を１〜20重量％添加する。１２は銅パイプ
である。

銅素地７の上に直接これらの塗料で被覆すると
塗料の乾燥時に銅の酸化皮膜が生成し、銅素地７
とシリコーン樹脂１０との密着性が弱くなり、容
易に剥離する。このため、前述のように銅素地７
の上にアルミニウムまたはアルミニウム合金８で
被覆して塗料の密着力の向上を図つているが、し
かし銅素地と塗料の密着力の強い場合には、これ
らの金属を被覆する必要がなく銅素地上に直接に
被覆もできる。

また、シリコーン樹脂単体では被覆後ピンホー
ルが多く発生するため、低融点ガラスフリツトを
顔料とすることで、このピンホールを埋めるもの
である。

このようにして銅素地７に被覆した表面処理材
に含まれている低融点ガラスフリツト９が強酸性
結露水と反応し、PH5.5〜7.5の中和処理をする。
また、この表面処理材近傍を通る燃焼排ガス中の
NO₂（亜硝酸）やSO₂（亜硫酸）は、アルカリ物
質であるCa（OH）₂やMg（OH）₂と次式に示すよ
うな反応を起して分解されて無害のものとなつて
排出される。

4NO₂＋2Ca（OH）₂
→Ca（NO₂）₂＋Ca（NO₃）₂＋H₂O 2CO₂＋2Ca（OH）₂ →2CaSO₄・1/2H₂O＋H₂O すなわち、燃焼排ガスを浄化する効果があり、従
来のものに比べ、反応が著しく早く、且つ、補助
熱交換器上で処理することができるため、一体化
された熱交換器でコンパクト設計ができる。

これらの燃焼排ガスの浄化作用には、アルカリ
物質であるCa（OH）₂もしくはMg（OH）₂を単体
または複合物として好ましくは１〜20重量％添加
すると反応がスムーズに進行する。

本発明は、補助熱交換器の表面処理材であり、
該熱交換器表面で強酸性結露水を中和処理すると
ともに燃焼排ガスの浄化作用をも行なうもので、
熱交換器表面ですべてを処理する一体化熱交換器
である。このため、従来法において必要とした処
理槽が不要となり、さらに、燃焼排ガスを浄化す
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の補助熱交換器を設けた給湯
機、第２図は、本発明の表面処理材の構成図であ
る。 ９……低融点ガラスフリツト、１０……シリコ
ーン樹脂、１１……アルカリ物品。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼排ガス流路に設けた主熱交換器の後流部
   に、被加熱物質を予熱する補助熱交換器を設け、
   前記補助熱交換器の表面を低融点ガラスフリツト
   の顔料とシリコーン樹脂の結合剤からなりさらに
   アルカリ物質を添加した耐熱塗料で被覆し、前記
   補助熱交換器で生成する結露水の中和処理と燃焼
   排ガスの浄化作用とを付与することを特徴とする
   熱交換器表面処理材。 ２ アルカリ物質として、アルカリ土金属および
   アルカリ金属の炭酸塩もしくは水酸化物を添加し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   熱交換器表面処理材。 ３ アルカリ物質として、Ca（OH）₂もしくは
   Mg（OH）₂を添加したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の熱交換器表面処理材。 ４ アルカリ物質として、Ca（OH）₂もしくは
   Mg（OH）₂を１〜20重量％で単体または複合して
   添加したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の熱交換器表面処理材。