(57)【要約】      （修正有）【課題】水配管を構成する銅管の内面に単純な方法で腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜を形成させる。【解決手段】銅管11に塩化物イオン含有水溶液L2を注入して充填することにより銅管11の内面に酸化銅皮膜12を形成させて水配管10を製造する。【選択図】図３Ｂ
2018053333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填することにより前記銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる酸化皮膜形成工程を備えた水配管の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された水配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程では、前記銅管(11)に前記塩化物イオン含有水溶液(L2)を連続的に流通させる水配管の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載された水配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程では、前記銅管(11)への前記塩化物イオン含有水溶液(L2)の注入、前記塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入した前記銅管(11)の静置、及び前記銅管(11)からの前記塩化物イオン含有水溶液(L2)の排出を順に実施する水配管の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された水配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程の前に、前記銅管(11)に酸性水溶液を注入して充填することにより前記銅管(11)の内面の表面付着物(30)を除去する前処理工程を更に備えた水配管の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載された水配管の製造方法において、
前記酸性水溶液が希塩酸を含む水配管の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された水配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程では、前記銅管(11)に注入する前の前記塩化物イオン含有水溶液(L2)に酸素を溶解させる水配管の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載された水配管の製造方法において、
前記塩化物イオン含有水溶液(L2)が塩化ナトリウム水溶液を含む水配管の製造方法。
【請求項８】
銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を充填するように注入することにより前記銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる銅管内面の酸化皮膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水配管の製造方法及び銅管内面の酸化皮膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅の表面を酸化させる技術が知られている。例えば、特許文献１には、銅又は銅合金を含む物品に緑青溶液を塗布して熟成させることにより、その表面に緑青を短時間で形成させることが開示されている。特許文献２には、銅物品を塩化ナトリウムと水酸化ナトリウムとを含有する水溶液に浸漬することにより、その露出表面に均一な黒色酸化表面膜を形成させ、その上にアクリル樹脂膜を電着塗装して耐腐食性を付与することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５１１６６８号公報
【特許文献２】特開平７−２６８６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ヒートポンプ給湯機等で用いられる銅製の水配管に腐食傾向の高い水が継続的に流れると、水配管に腐食による穴が形成されて水漏れが生じる場合がある。このような腐食の抑制手段として、水配管内を流れる水にインヒビタ（防食剤）を含有させることが考えられる。しかしながら、給湯機の場合、ユーザーに供給される水にインヒビタを含有させることはできず、また、水が一過式でユーザーに供給されて使用されるので、インヒビタを使用すること自体がそもそも困難である。
【０００５】
本発明の課題は、水配管を構成する銅管の内面に単純な方法で腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜を形成させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填することにより銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる酸化皮膜形成工程を備えた水配管(10)の製造方法である。このような方法によれば、水配管(10)を構成する銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填するという簡単な操作により、銅管(11)の内面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【０００７】
ここで、入手及び取り扱いが容易であるという観点からは、塩化物イオン含有水溶液(L2)は塩化ナトリウム水溶液を含むことが好ましい。
【０００８】
酸化皮膜形成工程では、銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を連続的に流通させてもよい。このようにすれば、銅管(11)の内面に接触する塩化物イオン含有水溶液(L2)が常時入れ替わるので、銅管(11)の内面に均一性及び安定性の高い酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【０００９】
酸化皮膜形成工程では、銅管(11)への塩化物イオン含有水溶液(L2)の注入、塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入した銅管(11)の静置、及び銅管(11)からの塩化物イオン含有水溶液(L2)の排出を順に実施してもよい。このようにすれば、酸化銅皮膜(12)の形成時に塩化物イオン含有水溶液(L2)が流動しないので、塩化物イオン含有水溶液(L2)の流動により銅管(11)の内面に作用する剪断力が酸化銅皮膜(12)の形成を阻害することがなく、銅管(11)の内面に確実に酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【００１０】
本発明は、酸化皮膜形成工程の前に、銅管(11)に酸性水溶液(L1)を注入して充填することにより銅管(11)の内面の表面付着物(30)を除去する前処理工程を更に備えてもよい。このようにすれば、酸化銅皮膜(12)の形成前の銅管(11)の内面が均質化されるので、酸化皮膜形成工程において銅管(11)の内面に均一性及び安定性の高い酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。この場合、入手及び取り扱いが容易であるという観点からは、酸性水溶液(L1)は希塩酸を含むことが好ましい。
【００１１】
酸化皮膜形成工程では、銅管(11)に注入する前の塩化物イオン含有水溶液(L2)に酸素を溶解させてもよい。このようにすれば、溶存酸素濃度の高い塩化物イオン含有水溶液(L2)を銅管(11)に流通させることになるので、銅管(11)の内面に確実に酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【００１２】
本発明は、銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を充填するように注入することにより前記銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる銅管(11)の内面の酸化皮膜形成方法である。このような方法によれば、簡単な操作により、銅管(11)の内面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水配管(10)を構成する銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填するという簡単な操作により、銅管(11)の内面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】実施形態１における前処理工程の第１の説明図である。
【図１Ｂ】実施形態１における前処理工程の第２の説明図である。
【図２】実施形態１における酸化皮膜形成工程で用いる酸化皮膜形成装置の構成を示す図である。
【図３Ａ】実施形態１における酸化皮膜形成工程の第１の説明図である。
【図３Ｂ】実施形態１における酸化皮膜形成工程の第２の説明図である。
【図４Ａ】実施形態１の第１の変形例の酸化皮膜形成装置の構成を示す図である。
【図４Ｂ】実施形態１の第２の変形例の酸化皮膜形成装置の構成を示す図である。
【図４Ｃ】実施形態１の第３の変形例の酸化皮膜形成装置の構成を示す図である。
【図５】実施形態２における酸化皮膜形成工程で用いる酸化皮膜形成装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態について詳細に説明する。
【００１６】
（実施形態１）
実施形態１に係る水配管(10)の製造方法は、水配管(10)を構成する銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させるものであり、単体の銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成して水配管(10)を製造する場合の他、例えば水熱交換器に組み込まれた銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成して水配管(10)を製造する場合をも含む。
【００１７】
ここで、水配管(10)を構成する銅管(11)としては、ＪＩＳ Ｈ３３００：２０１２に記載されたものが挙げられる。銅管(11)は、純度が９９．９％以上の銅で形成されていてもよく、また、銅の含有量が５０質量％を超える銅合金で形成されていてもよい。水配管(10)用の銅管(11)に用いられる銅合金としては、典型的には、合金番号：Ｃ１２２０、記号：Ｃ１２２０Ｔ、質別：Ｏ、１／２Ｈ、又はＨのりん脱酸銅が挙げられる。
【００１８】
実施形態１に係る水配管(10)の製造方法は、前処理工程と酸化皮膜形成工程とを備える。
【００１９】
＜前処理工程＞
前処理工程では、図１Ａに示すように、銅管(11)に酸性水溶液(L1)を注入して充填することにより、図１Ｂに示すように、銅管(11)の内面の表面付着物(30)を除去する。このように酸性水溶液(L1)により銅管(11)の内面の表面付着物(30)を除去する前処理を行うことにより、酸化銅皮膜(12)の形成前の銅管(11)の内面が均質化されるので、次の酸化皮膜形成工程において銅管(11)の内面に形成される酸化銅皮膜(12)の均一性及び安定性を高めることができる。
【００２０】
酸性水溶液(L1)としては、例えば、希塩酸、希硫酸等が挙げられる。入手及び取り扱いが容易であるという観点からは、酸性水溶液(L1)は、これらのうちの希塩酸を含むことが好ましく、希塩酸を主成分として含むことがより好ましく、希塩酸のみで構成されることが更に好ましい。酸性水溶液(L1)は銅管(11)の内面を溶解させるが、その溶解を抑制しつつ効果的に表面付着物(30)を除去する観点からは、酸性水溶液(L1)のｐＨは１．５以上３．０以下であることが好ましい。水溶液のｐＨは、ＪＩＳ Ｚ８８０２：２０１１に基づいて測定されるものである（以下、同様）。
【００２１】
この前処理は、銅管(11)の一端から他端に酸性水溶液(L1)を連続的に流通させる操作で行ってもよい。その場合、銅管(11)に酸性水溶液(L1)を循環させてもよく、また、銅管(11)に酸性水溶液(L1)をワンパスで流通させてもよい。
【００２２】
この前処理は、銅管(11)への酸性水溶液(L1)の注入、酸性水溶液(L1)を注入した銅管(11)の保持、及び銅管(11)からの酸性水溶液(L1)の排出を順に実施してもよい。その場合、注入、保持、及び排出を順に実施する操作を複数回繰り返してもよい。その際、表面付着物(30)の除去効果を高める観点からは、同じ酸性水溶液(L1)を繰り返し用いるよりも、新しい酸性水溶液(L1)を用いることが好ましい。酸性水溶液(L1)を注入した銅管(11)の保持の際には、銅管(11)を静置してもよく、また、銅管(11)に振動等の運動を与えてもよい。
【００２３】
酸性水溶液(L1)による銅管(11)の内面の溶解を抑制しつつ効果的に表面付着物(30)を除去する観点からは、前処理時間、つまり、酸性水溶液(L1)の銅管(11)の内面への接触時間は０．５時間以上３．０時間以下が好ましい。同様の観点から、前処理温度、つまり、酸性水溶液(L1)の温度は常温（例えば２０℃以上３５℃以下）であることが好ましい。
【００２４】
除去対象の表面付着物(30)としては、例えば、銅管(11)が空気中の酸素と反応して形成された酸化銅等が挙げられる。
【００２５】
この前処理の後には、銅管(11)に水を注入して洗浄することが好ましい。
【００２６】
＜酸化皮膜形成工程＞
図２は、実施形態１における酸化皮膜形成工程で用いる酸化皮膜形成装置(20)を示す。
【００２７】
この酸化皮膜形成装置(20)は、上方に開口した処理液貯槽(21)と、各々、処理液貯槽(21)の底部から延びた処理液供給管(221)及び処理液回収管(222)と、処理液供給管(221)に介設された送液ポンプ(23)とを有する。処理液供給管(221)及び処理液回収管(222)の先端部にはそれぞれ第１及び第２開閉弁(241,242)が設けられている。
【００２８】
酸化皮膜形成工程では、この酸化皮膜形成装置(20)を用い、まず、処理液供給管(221)及び処理液回収管(222)の第１及び第２開閉弁(241,242)を閉じた状態で、処理液貯槽(21)に処理液として塩化物イオン含有水溶液(L2)を仕込み、処理液供給管(221)及び処理液回収管(222)の端に、前処理工程で内面の表面付着物(30)を除去した銅管(11)の一端及び他端をそれぞれ接続する。そして、第１及び第２開閉弁(241,242)を開いて送液ポンプ(23)を稼働させることにより、図３Ａに示すように、処理液貯槽(21)から処理液供給管(221)を介して銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填すると共に、銅管(11)から塩化物イオン含有水溶液(L2)を排出して処理液回収管(222)を介して処理液貯槽(21)に回収する。つまり、塩化物イオン含有水溶液(L2)を循環させることにより銅管(11)の一端から他端に塩化物イオン含有水溶液(L2)を連続的に流通させる。このとき、図３Ｂに示すように、銅管(11)の内面の全面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)が形成される。なお、この酸化銅皮膜(12)は酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ）の皮膜である。
【００２９】
この実施形態１に係る水配管(10)の製造方法によれば、水配管(10)を構成する銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填するという簡単な操作により、銅管(11)の内面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。このようにして銅管(11)の内面に形成される酸化銅皮膜(12)は、自然形成される酸化銅と比較して均一性及び安定性の高いものとなる。また、銅管(11)の一端から他端に塩化物イオン含有水溶液(L2)を連続的に流通させることにより、銅管(11)の内面が接触する塩化物イオン含有水溶液(L2)が常時入れ替わるので、銅管(11)の内面により均一性及び安定性の高い酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。更に、銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填するので、銅管(11)の外面が塩化物イオン含有水溶液(L2)に侵されるのを防止することができる。なお、この酸化銅皮膜(12)の形成メカニズムについては明確ではないが、塩化物イオン含有水溶液(L2)中の塩化物イオンが銅管(11)の内面に存在する銅を銅イオンとして溶出させ、それが銅管(11)の内面上乃至内面近傍において塩化物イオン含有水溶液(L2)中の溶存酸素と反応して酸化銅を形成し、それが銅管(11)の内面に付着して堆積するものであると推測される。
【００３０】
ここで、塩化物イオン含有水溶液(L2)としては、例えば、塩化ナトリウム水溶液、塩化カリウム水溶液、塩化カルシウム水溶液等が挙げられる。塩化物イオン含有水溶液(L2)は、これらのうちの１種又は２種以上の混合液が好ましい。入手及び取り扱いが容易であるという観点からは、塩化物イオン含有水溶液(L2)は、これらのうちの塩化ナトリウム水溶液を含むことが好ましく、塩化ナトリウム水溶液を主成分として含むことがより好ましく、塩化ナトリウム水溶液のみで構成されることが更に好ましい。
【００３１】
塩化物イオンは銅管(11)の内面を溶解させるが、その溶解を抑制しつつ銅管(11)の内面に確実に酸化銅皮膜(12)を形成させる観点からは、塩化物イオン含有水溶液(L2)における塩化物イオンの含有量は５０ｍｇ／Ｌ以上３００ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。また、酸やアルカリにより阻害されることなく銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる観点からは、塩化物イオン含有水溶液(L2)のｐＨは５．８以上８．６以下であることが好ましい。なお、塩化物イオン含有水溶液(L2)のｐＨ調整は、蒸留水による希釈等によって行うことができる。
【００３２】
実施形態１に係る水配管(10)の製造方法では、処理液貯槽(21)が上方に開口して処理液貯槽(21)内の塩化物イオン含有水溶液(L2)が大気開放状態とされており、その気液界面で空気中の酸素を銅管(11)に注入する前の塩化物イオン含有水溶液(L2)に溶解させることができ、そして、その溶存酸素濃度の高い塩化物イオン含有水溶液(L2)を銅管(11)に流通させることになるので、銅管(11)の内面に確実に酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。また、塩化物イオン含有水溶液(L2)を循環させるので、銅管(11)の内部全体に塩化物イオン含有水溶液(L2)が行き渡り、銅管(11)の内面により均一性及び安定性の高い酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。その一方、塩化物イオン含有水溶液(L2)中の溶存酸素が銅の酸化で消費されるので、循環する塩化物イオン含有水溶液(L2)の溶存酸素濃度が経時的に低下することが懸念される。しかしながら、上記の通り、処理液貯槽(21)が上方に開口して処理液貯槽(21)内の塩化物イオン含有水溶液(L2)が大気開放状態とされているため、溶存酸素が消費されて溶存酸素濃度が低下した塩化物イオン含有水溶液(L2)が処理液貯槽(21)に戻っても、処理液貯槽(21)において、その気液界面で空気中の酸素を銅管(11)に注入する前の塩化物イオン含有水溶液(L2)に溶解させることができるので、塩化物イオン含有水溶液(L2)の溶存酸素濃度が高められて酸化銅皮膜(12)の形成能力の低下を抑制することができる。なお、銅管(11)の内面に確実に酸化銅皮膜(12)を形成させる観点からは、銅管(11)に注入する塩化物イオン含有水溶液(L2)中の溶存酸素濃度は５ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましい。塩化物イオン含有水溶液(L2)中の溶存酸素濃度は、ＪＩＳ Ｋ０１０１：１９９８に記載されたウインクラー法、ウインクラー・アジ化ナトリウム変法、ミラー変法、又は隔膜電極法に基づいて測定されるものである。
【００３３】
塩化物イオン含有水溶液(L2)の酸化銅皮膜(12)の形成能力の低下を抑制する観点からは、処理液貯槽(21)内において、外的作用により塩化物イオン含有水溶液(L2)への酸素の溶解を促進させることが好ましい。例えば、次の第１乃至第３の変形例が挙げられる。
【００３４】
図４Ａは、第１の変形例の酸化皮膜形成装置(20)を示す。この第１の変形例の酸化皮膜形成装置(20)では、吸気ポンプ(251)が介設された空気供給管(252)が処理液貯槽(21)の底部に接続されている。第１の変形例の酸化皮膜形成装置(20)によれば、送液ポンプ(23)を稼働させて塩化物イオン含有水溶液(L2)を循環させると共に吸気ポンプ(251)を稼働させれば、処理液貯槽(21)において、空気供給管(252)から供給される空気が銅管(11)に注入する前の塩化物イオン含有水溶液(L2)にバブリングされ、それにより空気中の酸素を塩化物イオン含有水溶液(L2)に効率的に溶解させることができる。
【００３５】
図４Ｂは、第２の変形例の酸化皮膜形成装置(20)を示す。この第２の変形例の酸化皮膜形成装置(20)では、開閉弁(261)が介設された酸素供給管(262)が酸素ボンベ(263)から延びて処理液貯槽(21)の底部に接続されている。第２の変形例の酸化皮膜形成装置(20)によれば、送液ポンプ(23)を稼働させて塩化物イオン含有水溶液(L2)を循環させると共に開閉弁(261)を開けば、処理液貯槽(21)において、酸素供給管(262)から供給される酸素が銅管(11)に注入する前の塩化物イオン含有水溶液(L2)にバブリングされ、それにより酸素を塩化物イオン含有水溶液(L2)に効率的に溶解させることができる。
【００３６】
図４Ｃは、第３の変形例の酸化皮膜形成装置(20)を示す。この第３の変形例の酸化皮膜形成装置(20)では、処理液貯槽(21)に攪拌機(27)が付設されている。第３の変形例の酸化皮膜形成装置(20)によれば、送液ポンプ(23)を稼働させて塩化物イオン含有水溶液(L2)を循環させると共に攪拌機(27)を稼働させれば、処理液貯槽(21)において、銅管(11)に注入する前の塩化物イオン含有水溶液(L2)が撹拌翼(27a)により撹拌されて気液界面が拡大し、それにより空気中の酸素を塩化物イオン含有水溶液(L2)に効率的に溶解させることができる。
【００３７】
実施形態１に係る水配管(10)の製造方法では、塩化物イオン含有水溶液(L2)を循環させることにより銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を連続的に流通させる。このとき、流動する塩化物イオン含有水溶液(L2)により銅管(11)の内面に作用する剪断力が酸化銅皮膜(12)の形成を阻害するのを抑制する観点からは、塩化物イオン含有水溶液(L2)の流速は０．５ｍ／ｓ以下であることが好ましい。なお、この流速は、塩化物イオン含有水溶液(L2)の単位時間当たりの流量を銅管(11)の流路断面積で除すことにより算出される（以下、同様）。
【００３８】
塩化物イオンによる銅管(11)の内面の溶解を抑制しつつ銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を確実に形成させる観点からは、酸化皮膜形成時間、つまり、銅管(11)の内面への塩化物イオン含有水溶液(L2)の接触時間は１．０時間以上５．０時間以下が好ましい。同様の観点から、酸化皮膜形成温度、つまり、塩化物イオン含有水溶液(L2)の温度は常温（例えば２０℃以上３５℃以下）であることが好ましい。
【００３９】
銅管(11)の内面の酸化銅皮膜(12)の形成完了は、塩化物イオン含有水溶液(L2)の溶存酸素濃度を経時的にモニタし、その変化が無くなったとき、或いは、その変化が所定値以下となったときと定義して検知してもよい。このように溶存酸素濃度のモニタにより酸化銅皮膜(12)の形成完了を検知すれば、酸化皮膜の形成確認を行うことができるのに加えて、過剰処理を省略することによる処理作業時間の適性化を図ることができる。
【００４０】
この酸化皮膜形成工程後には、製造された水配管(10)に水を注入して洗浄することが好ましい。
【００４１】
以上のようにして製造された水配管(10)には、例えば、遊離炭酸イオン濃度、塩化物イオン濃度、硫酸イオン濃度、電気伝導率等が高い水、或いは、ｐＨの低い水といった腐食傾向が高い水が継続的に流れても、内面に形成された酸化銅皮膜(12)が保護皮膜として機能するので、その腐食を抑制することができる。
【００４２】
（実施形態２）
実施形態２に係る水配管(10)の製造方法は、実施形態１と同様、前処理工程と酸化皮膜形成工程とを備える。これらのうち前処理工程は実施形態１と同一であるので、以下では実施形態２の酸化皮膜形成工程について説明する。
【００４３】
図５は、実施形態２における酸化皮膜形成工程で用いる酸化皮膜形成装置(20)を示す。なお、実施形態１と同一名称の部分は実施形態１と同一符号で示す。
【００４４】
この酸化皮膜形成装置(20)は、上方に開口した処理液貯槽(21)と、処理液貯槽(21)の下方に設けられた上方に開口した回収処理液貯槽(21)と、処理液貯槽(21)の底部から延びた処理液供給管(221)と、回収処理液貯槽(21)の上部に延びた処理液回収管(222)とを有する。処理液供給管(221)には第１開閉弁(241)が介設されている。この酸化皮膜形成装置(20)では、実施形態１で用いたもののような送液ポンプ(23)を有さないので、装置コストを低く抑えることができる。
【００４５】
実施形態２の酸化皮膜形成工程では、この酸化皮膜形成装置(20)を用い、まず、処理液供給管(221)の第１開閉弁(241)を閉じた状態で、処理液貯槽(21)に処理液として塩化物イオン含有水溶液(L2)を仕込み、処理液供給管(221)及び処理液回収管(222)の端に、前処理工程で内面の表面付着物(30)を除去した銅管(11)の一端及び他端をそれぞれ接続する。このとき、銅管(11)は処理液貯槽(21)の下方に位置付けられ、且つ銅管(11)の一端が他端の下方に位置付けられる。次いで、第１開閉弁(241)を開き、処理液貯槽(21)及び銅管(11)のヘッド差により、処理液貯槽(21)から処理液供給管(221)を介して銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填し、第１開閉弁(241)を閉じる。続いて、塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入した銅管(11)をその状態で所定時間静置する。このとき、銅管(11)の内面の全面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)が形成される。そして、所定時間の経過後、第１開閉弁(241)を開くことにより、銅管(11)から塩化物イオン含有水溶液(L2)を排出して処理液回収管(222)を介して処理液回収槽(28)に回収する。
【００４６】
この実施形態２に係る水配管(10)の製造方法によれば、水配管(10)を構成する銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填するという簡単な操作により、銅管(11)の内面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。このようにして銅管(11)の内面に形成される酸化銅皮膜(12)は、自然形成される酸化銅と比較して均一性及び安定性の高いものとなる。また、銅管(11)への塩化物イオン含有水溶液(L2)の注入、塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入した銅管(11)の静置、及び銅管(11)からの塩化物イオン含有水溶液(L2)の排出を順に実施し、酸化銅皮膜(12)の形成時に塩化物イオン含有水溶液(L2)が流動しないので、塩化物イオン含有水溶液(L2)の流動による銅管(11)の内面に作用する剪断力が酸化銅皮膜(12)の形成を阻害することがなく、銅管(11)の内面に確実に酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。更に、銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填するので、銅管(11)の外面が塩化物イオン含有水溶液(L2)に侵されるのを防止することができる。
【００４７】
ここで、塩化物イオン含有水溶液(L2)中の溶存酸素濃度の低下を補い、銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を確実に形成させる観点からは、この銅管(11)への塩化物イオン含有水溶液(L2)の注入、塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入した銅管(11)の静置、及び銅管(11)からの塩化物イオン含有水溶液(L2)の排出を順に実施する操作を複数回繰り返すことが好ましい。その場合、第１の方法として、処理液貯槽(21)に操作毎に１回処理分の塩化物イオン含有水溶液(L2)を仕込み、銅管(11)から塩化物イオン含有水溶液(L2)を一旦排出した後、処理液貯槽(21)に新たに仕込んだ塩化物イオン含有水溶液(L2)を銅管(11)に注入してもよい。その際、銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を確実に形成させる観点からは、同じ塩化物イオン含有水溶液(L2)を繰り返し用いるよりも、新しい塩化物イオン含有水溶液(L2)を用いることが好ましい。また、第２の方法として、処理液貯槽(21)に複数回処理分の塩化物イオン含有水溶液(L2)を仕込み、銅管(11)から塩化物イオン含有水溶液(L2)を排出すると同時に、処理液貯槽(21)に最初に仕込んでいた塩化物イオン含有水溶液(L2)を銅管(11)に注入してもよい。塩化物イオンによる銅管(11)の内面の溶解を抑制しつつ銅管(11)の内面に欠陥のない酸化銅皮膜(12)を確実に形成させる観点からは、この操作の繰り返し回数は３回以上５回以下が好ましい。
【００４８】
塩化物イオンによる銅管(11)の内面の溶解を抑制しつつ銅管(11)の内面に欠陥のない酸化銅皮膜(12)を確実に形成させる観点からは、酸化皮膜形成時間、つまり、塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入した銅管(11)の静置時間は１．０時間以上５．０時間以下が好ましい。なお、注入、静置、及び排出を実施する操作を繰り返す場合、この静置時間は総静置時間を意味する。
【００４９】
その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。
【００５０】
（実施形態３）
実施形態３に係る水配管(10)の製造方法も、実施形態１と同様、前処理工程と酸化皮膜形成工程とを備える。これらのうち前処理工程は実施形態１と同一であるので、以下では実施形態３の酸化皮膜形成工程について説明する。なお、実施形態３における酸化皮膜形成工程で用いる酸化皮膜形成装置(20)は、実施形態２で用いたものと同一構成であるので、説明は図５を用いて行う。
【００５１】
実施形態３の酸化皮膜形成工程では、図５に示す酸化皮膜形成装置(20)を用い、まず、処理液供給管(221)の第１開閉弁(241)を閉じた状態で、処理液貯槽(21)に処理液として塩化物イオン含有水溶液(L2)を仕込み、処理液供給管(221)及び処理液回収管(222)の端に、前処理工程で内面の表面付着物(30)を除去した銅管(11)の一端及び他端をそれぞれ接続する。このとき、銅管(11)は処理液貯槽(21)の下方に位置付けられ、且つ銅管(11)の一端が他端の下方に位置付けられる。そして、第１開閉弁(241)を開き、処理液貯槽(21)及び銅管(11)のヘッド差により、処理液貯槽(21)から処理液供給管(221)を介して銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填すると共に、銅管(11)から塩化物イオン含有水溶液(L2)を排出して処理液回収管(222)を介して処理液回収槽(28)に回収する。つまり、銅管(11)の一端から他端に塩化物イオン含有水溶液(L2)を連続的にワンパスで流通させる。このとき、銅管(11)の内面の全面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)が形成される。
【００５２】
実施形態３に係る水配管(10)の製造方法では、銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を連続的に流通させるが、流動する塩化物イオン含有水溶液(L2)により銅管(11)の内面に作用する剪断力が酸化銅皮膜(12)の形成を阻害するのを抑制する観点からは、塩化物イオン含有水溶液(L2)の流速は０．５ｍ／ｓ以下であることが好ましい。
【００５３】
その他の構成及び作用効果は実施形態１と同一である。
【００５４】
（実施形態４）
実施形態４に係る水配管(10)の補修方法は、内面の腐食が進行している水配管(10)やその周辺の腐食の進行が予想される水配管(10)に対し、実施形態１〜３に係る水配管(10)の製造方法における銅管(11)の内面の酸化皮膜形成方法を適用するものである。具体的には、水配管(10)を構成する銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を充填するように注入することによりその内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる。
【００５５】
この実施形態４に係る水配管(10)の補修方法によれば、水配管(10)を構成する銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填するという簡単な操作により、銅管(11)の内面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【００５６】
実施形態４に係る水配管(10)の補修方法では、水配管(10)の内面が多少腐食している場合が多いことが予想されるので、銅管(11)の内面に均一性及び安定性の高い酸化銅皮膜(12)を形成させる観点から、銅管(11)に酸性水溶液(L1)を注入して充填することにより銅管(11)の内面の表面付着物(30)を除去する前処理を行うことが好ましい。また、給湯機等の設置現場における作業となる場合が多いことが予想されるので、図２及び５に示す実施形態１〜３で用いたような携帯性が優れる簡易な構成の酸化皮膜形成装置(20)を用いることが好ましい。
【００５７】
その他の構成及び作用効果は実施形態１〜３と同一である。
【００５８】
（その他の実施形態）
上記実施形態１〜３では、酸化銅皮膜(12)を形成させる前に前処理を行ったが、特にこれに限定されるものではなく、新しい銅管(11)を使用する場合のように、その内面に表面付着物(30)が認められないときには前処理を省略してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、水配管の製造方法及び銅管内面の酸化皮膜形成方法の技術分野について有用である。
【符号の説明】
【００６０】
L1  酸性水溶液
L2  塩化物イオン含有水溶液
10  水配管
11  銅管
12  酸化銅皮膜
20  酸化皮膜形成装置
21  処理液貯槽
221  処理液供給管
222  処理液回収管
23  送液ポンプ
241  第１開閉弁
242  第２開閉弁
251  吸気ポンプ
252  空気供給管
261  開閉弁
262  酸素供給管
263  酸素ボンベ
27  攪拌機
27a  撹拌翼
28  処理液回収槽
30  表面付着物
【図１Ａ】
2018053333.tif 000003
【図１Ｂ】
2018053333.tif 000004
【図２】
2018053333.tif 000005
【図３Ａ】
2018053333.tif 000006
【図３Ｂ】
2018053333.tif 000007
【図４Ａ】
2018053333.tif 000008
【図４Ｂ】
2018053333.tif 000009
【図４Ｃ】
2018053333.tif 000010
【図５】
2018053333.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月25日(2017.9.25)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、配管の製造方法及び銅管内面の酸化皮膜形成方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明の課題は、配管を構成する銅管の内面に単純な方法で腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜を形成させることである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填することにより銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる酸化皮膜形成工程を備えた配管(10)の製造方法である。このような方法によれば、配管(10)を構成する銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填するという簡単な操作により、銅管(11)の内面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明によれば、配管(10)を構成する銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填するという簡単な操作により、銅管(11)の内面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
本発明は、配管の製造方法及び銅管内面の酸化皮膜形成方法の技術分野について有用である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填することにより前記銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる酸化皮膜形成工程を備えた配管の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程では、前記銅管(11)に前記塩化物イオン含有水溶液(L2)を連続的に流通させる配管の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載された配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程では、前記銅管(11)への前記塩化物イオン含有水溶液(L2)の注入、前記塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入した前記銅管(11)の静置、及び前記銅管(11)からの前記塩化物イオン含有水溶液(L2)の排出を順に実施する配管の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程の前に、前記銅管(11)に酸性水溶液を注入して充填することにより前記銅管(11)の内面の表面付着物(30)を除去する前処理工程を更に備えた配管の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載された配管の製造方法において、
前記酸性水溶液が希塩酸を含む配管の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程では、前記銅管(11)に注入する前の前記塩化物イオン含有水溶液(L2)に酸素を溶解させる配管の製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載された配管の製造方法において、
前記塩化物イオン含有水溶液(L2)が塩化ナトリウム水溶液を含む配管の製造方法。
【請求項８】
銅管(11)に塩化物イオン含有水溶液(L2)を充填するように注入することにより前記銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる銅管内面の酸化皮膜形成方法。
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月18日(2017.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、銅管(11)に、塩化物イオンの含有量が５０ｍｇ／Ｌ以上３００ｍｇ／Ｌ以下である塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填することにより銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる酸化皮膜形成工程を備えた配管(10)の製造方法である。このような方法によれば、配管(10)を構成する銅管(11)に、塩化物イオンの含有量が５０ｍｇ／Ｌ以上３００ｍｇ／Ｌ以下である塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填するという簡単な操作により、銅管(11)の内面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明は、銅管(11)に、塩化物イオンの含有量が５０ｍｇ／Ｌ以上３００ｍｇ／Ｌ以下である塩化物イオン含有水溶液(L2)を充填するように注入することにより前記銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる銅管(11)の内面の酸化皮膜形成方法である。このような方法によれば、簡単な操作により、銅管(11)の内面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明によれば、配管(10)を構成する銅管(11)に、塩化物イオンの含有量が５０ｍｇ／Ｌ以上３００ｍｇ／Ｌ以下である塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填するという簡単な操作により、銅管(11)の内面に腐食抑制のための保護皮膜となる酸化銅皮膜(12)を形成させることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅管(11)に、塩化物イオンの含有量が５０ｍｇ／Ｌ以上３００ｍｇ／Ｌ以下である塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入して充填することにより前記銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる酸化皮膜形成工程を備えた配管の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程では、前記銅管(11)に前記塩化物イオン含有水溶液(L2)を連続的に流通させる配管の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載された配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程では、前記銅管(11)への前記塩化物イオン含有水溶液(L2)の注入、前記塩化物イオン含有水溶液(L2)を注入した前記銅管(11)の静置、及び前記銅管(11)からの前記塩化物イオン含有水溶液(L2)の排出を順に実施する配管の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程の前に、前記銅管(11)に酸性水溶液を注入して充填することにより前記銅管(11)の内面の表面付着物(30)を除去する前処理工程を更に備えた配管の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載された配管の製造方法において、
前記酸性水溶液が希塩酸を含む配管の製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された配管の製造方法において、
前記酸化皮膜形成工程では、前記銅管(11)に注入する前の前記塩化物イオン含有水溶液(L2)に酸素（Ｏ２）を溶解させる配管の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載された配管の製造方法において、
前記塩化物イオン含有水溶液(L2)の溶存酸素濃度が５ｍｇ／Ｌ以上である配管の製造方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載された配管の製造方法において、
前記塩化物イオン含有水溶液(L2)に空気又は酸素（Ｏ２）をバブリングすることにより、前記塩化物イオン含有水溶液(L2)に酸素（Ｏ２）を溶解させる配管の製造方法。
【請求項９】
請求項６又は７に記載された配管の製造方法において、
前記塩化物イオン含有水溶液(L2)を撹拌することにより、前記塩化物イオン含有水溶液(L2)に酸素（Ｏ２）を溶解させる配管の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載された配管の製造方法において、
前記塩化物イオン含有水溶液(L2)が塩化ナトリウム水溶液を含む配管の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載された配管の製造方法において、
前記塩化物イオン含有水溶液(L2)のｐＨが５．８以上８．６以下である配管の製造方法。
【請求項１２】
銅管(11)に、塩化物イオンの含有量が５０ｍｇ／Ｌ以上３００ｍｇ／Ｌ以下である塩化物イオン含有水溶液(L2)を充填するように注入することにより前記銅管(11)の内面に酸化銅皮膜(12)を形成させる銅管内面の酸化皮膜形成方法。