(57)【要約】【課題】被膜の機能が低下することを防止することのできる板状部材、及び当該板状部材を用いて形成された熱交換器、を提供する。【解決手段】板状部材２０は、基材２１０と、基材２１０の表面を覆うように形成された下地被膜２２０と、下地被膜２２０の表面を覆うように形成された上地被膜２４０と、を備える。下地被膜２２０と上地被膜２４０との間には、成分の移動が生じることを防止するためのバリア膜２３０が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材（２１０）と、
前記基材の表面を覆うように形成された第１被膜（２２０）と、
前記第１被膜の表面を覆うように形成された第２被膜（２４０）と、を備え、
前記第１被膜と前記第２被膜との間には、成分の移動が生じることを防止するためのバリア膜（２３０）が形成されている板状部材。
【請求項２】
前記バリア膜は、無機材料によって形成された膜である、請求項１に記載の板状部材。
【請求項３】
前記バリア膜は、前記無機材料をドライコーティングすることによって形成された膜である、請求項２に記載の板状部材。
【請求項４】
前記バリア膜には、酸化アルミニウム、酸化チタン酸化、酸化タンタル、酸化バナジウム、のうちのいずれかが含まれている、請求項３に記載の板状部材。
【請求項５】
前記バリア膜は、親水性を有する材料によって形成された膜である、請求項１に記載の板状部材。
【請求項６】
前記バリア膜は、親水性を有する無機材料によって形成された膜である、請求項５に記載の板状部材。
【請求項７】
前記バリア膜は、前記無機材料をウェットコーティングすることによって形成された膜である、請求項６に記載の板状部材。
【請求項８】
熱媒体と空気との間で熱交換を行う熱交換器（１０）であって、
内部を熱媒体が流れる複数のチューブ（１１０）と、
互いに隣り合う前記チューブの間に配置されたフィン（１２０）と、を備え、
前記チューブ及び前記フィンのうち少なくとも一方が、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の板状部材を用いて形成されている熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、板状部材、及び板状部材を用いて形成された熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば蒸発器のような熱交換器では、空気中の水分が結露してその表面に付着することにより、熱交換器を構成する金属製の板状部材が腐食してしまう可能性がある。このため、板状部材の表面には、防錆のための被膜が形成されることが多い。例えば下記特許文献１には、金属基体の表面に、鍍金による金属皮膜を介して防錆被膜を形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、熱交換器を構成する板状部材のうち、チューブやフィンを構成する板状部材の表面に、複数の層からなる膜を形成することを検討している。例えば、板状部材の表面を覆うように防錆のための被膜を形成し、当該被膜の表面を更に覆うように、親水性を有する被膜を形成すれば、防錆性と親水性の両方を成膜によって付与することができる。このような構成の板状部材では、親水性を有する被膜の表面に付着した水が排水されやすくなる。このため、熱交換器のフィンやチューブに沿って通過する空気の流れが、滞留した水によって妨げられてしまうことが防止される。
【０００５】
しかしながら、材料が互いに異なる２種類の被膜を重ねて形成すると、一方の被膜の成分が、拡散によって他方の被膜へと移動してしまうことがある。その結果、被膜の機能が低下してしまうことがある。
【０００６】
本開示は、被膜の機能が低下することを防止することのできる板状部材、及び当該板状部材を用いて形成された熱交換器、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る板状部材（２０）は、基材（２１０）と、基材の表面を覆うように形成された第１被膜（２２０）と、第１被膜の表面を覆うように形成された第２被膜（２４０）と、を備える。第１被膜と第２被膜との間には、成分の移動が生じることを防止するためのバリア膜（２３０）が形成されている。
【０００８】
このような構成の板状部材では、第１被膜と第２被膜との間にバリア膜が形成されている。第１被膜から第２被膜への成分の移動、及び、第２被膜から第１被膜への成分の移動は、いずれも、バリア膜によって遮断される。このため、成分の移動に伴って被膜の機能が低下してしまうことが防止される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、被膜の機能が低下することを防止することのできる板状部材、及び当該板状部材を用いて形成された熱交換器、が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１実施形態に係る熱交換器の全体構成を示す図である。
【図２】図２は、図１の熱交換器の一部を構成する板状部材の、表面の構成を示す断面図である。
【図３】図３は、比較例に係る板状部材の、表面の構成を示す断面図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る板状部材の構成と、複数の比較例に係る板状部材の構成と、をそれぞれ模式的に示す図である。
【図５】図５は、板状部材に対して行った耐久試験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１２】
第１実施形態に係る熱交換器１０の構成について、図１を参照しながら説明する。熱交換器１０は、車両の空調システムとして構成された不図示の冷凍サイクルの一部を成す蒸発器として構成されている。熱交換器１０には、冷凍サイクルの一部に配置された不図示のコンプレッサにより、熱媒体である冷媒が送り込まれる。熱交換器１０は、送り込まれた冷媒を内部で蒸発させながら、冷媒と空気との間で熱交換を行うことにより空気を冷却するものである。熱交換器１０は、上部タンク１１と、下部タンク１３と、チューブ１１０と、フィン１２０と、を備えている。
【００１３】
上部タンク１１は、熱交換器１０に対して供給された冷媒を一時的に貯留し、当該冷媒をそれぞれのチューブ１１０に供給するための容器である。上部タンク１１は、細長い棒状の容器として形成されている。上部タンク１１は、その長手方向を水平方向に沿わせた状態で、熱交換器１０のうち上方側部分に配置されている。
【００１４】
上部タンク１１の長手方向における一端側には、供給部１２が形成されている。供給部１２は、外部から供給される冷媒を上部タンク１１内に受け入れる部分である。供給部１２には、熱交換器１０に冷媒を供給するための不図示の配管が接続される。当該配管は、冷凍サイクルにおける上流側の膨張弁と、熱交換器１０との間を繋ぐ配管である。
【００１５】
下部タンク１３は、上部タンク１１と略同一形状の容器である。下部タンク１３は、上部タンク１１からチューブ１１０を通って来た冷媒を受け入れるものである。下部タンク１３は、上部タンク１１と同様にその長手方向を水平方向に沿わせた状態で、熱交換器１０のうち下方側部分に配置されている。
【００１６】
下部タンク１３の長手方向における一端側には、排出部１４が形成されている。排出部１４は、熱交換器１０において熱交換に供された後の冷媒を、下部タンク１３から外部へと排出する部分である。排出部１４には、熱交換器１０から冷媒を排出するための不図示の配管が接続される。当該配管は、冷凍サイクルにおける下流側の圧縮機と、熱交換器１０との間を繋ぐ配管である。
【００１７】
チューブ１１０は、扁平形状の断面を有する細長い管状の部材であって、熱交換器１０に複数備えられている。チューブ１１０の内部には、冷媒の流れる流路がその長手方向に沿って形成されている。それぞれのチューブ１１０は、その長手方向を鉛直方向に沿わせており、互いの主面を対向させた状態で積層配置されている。積層された複数のチューブ１１０が並ぶ方向は、上部タンク１１の長手方向と同じである。
【００１８】
それぞれのチューブ１１０は、その一端が上部タンク１１に接続されており、その他端が下部タンク１３に接続されている。このような構成により、上部タンク１１の内部空間と、下部タンク１３の内部空間とは、それぞれのチューブ１１０内の流路によって連通されている。
【００１９】
冷媒は、チューブ１１０内の流路を通って上部タンク１１から下部タンク１３へと移動する。その際、チューブ１１０の外側を通過する空気との間で熱交換が行われ、これにより冷媒は液相から気相へと変化する。また、空気は冷媒との熱交換により熱を奪われて、その温度を低下させる。
【００２０】
尚、上部タンク１１の内部空間、及び下部タンク１３の内部空間が仕切り板によって複数に区分された構成とした上で、上部タンク１１と下部タンク１３との間を冷媒が往復しながら流れるような態様としてもよい。
【００２１】
フィン１２０は、金属板を波状に折り曲げることにより形成された部材であって、互いに隣り合うチューブ１１０の間に配置されている。波状であるフィン１２０のそれぞれの頂部は、チューブ１１０の表面に対して当接しており、且つろう接されている。このため、熱交換器１０を通過する空気の熱は、チューブ１１０を介して冷媒に伝達されるだけでなく、フィン１２０及びチューブ１１０を介しても冷媒に伝達される。つまり、フィン１２０によって空気との接触面積が大きくなっており、冷媒と空気との熱交換が効率よく行われる。
【００２２】
フィン１２０は、互いに隣り合う２本のチューブ１１０の間に形成された空間の全体、すなわち、上部タンク１１から下部タンク１３に至るまでの全範囲に亘って配置されている。ただし、図１においてはその一部のみが図示されており、他の部分については図示が省略されている。
【００２３】
本実施形態では、熱交換器１０を構成する複数の部材のうち、チューブ１１０とフィン１２０とが、次に説明する板状部材２０を用いて形成されている。尚、チューブ１１０を形成する板状部材２０と、フィン１２０を形成する板状部材２０とは、その厚さについては互いに異なるのであるが、その外表面に形成された膜の構成については互いに同じである。チューブ１１０及びフィン１２０の両方が板状部材２０を用いて形成されているのではなく、いずれか一方のみが板状部材２０を用いて形成されている構成としてもよい。また、チューブ１１０やフィン１２０以外の部材の一部も、板状部材２０を用いて形成されている構成としてもよい。
【００２４】
また、以下に説明する板状部材２０の構成上の工夫を実現するにあたっては、熱交換器１０の種類は蒸発器に限定されない。例えば、熱交換器１０が、車両において冷却水の温度を低下させるためのラジエータであってもよい。
【００２５】
図２を参照しながら、板状部材２０の構成について説明する。板状部材２０は、基材２１０と、下地被膜２２０と、バリア膜２３０と、上地被膜２４０と、を備えている。
【００２６】
基材２１０は、アルミニウムによって形成された板状の部材であって、板状部材２０の大部分を占めている。基材２１０は、例えばＳＵＳ等の他の金属によって形成されていてもよい。
【００２７】
基材２１０の表面には、次に述べる下地被膜２２０等の複数層の被膜が形成されている。本実施形態では、これらの被膜は全て、チューブ１１０やフィン１２０のろう接が完了した後に形成される。図１において符号２１０Ａが付されているのは、基材２１０の表面に形成されたアルミニウムの酸化被膜である。以下では、この酸化被膜のことを「酸化被膜２１０Ａ」とも表記する。また、図１において符号２１０Ｂが付されているのは、ろう接の過程で表面に残留したフラックス残渣や、基材２１０の内側から表面に析出したＳｉ、Ｚｎ、Ｍｎ等の成分である。以下では、これらのことを総じて「残留析出成分２１０Ｂ」とも表記する。
【００２８】
下地被膜２２０は、基材２１０の表面、具体的には酸化被膜２１０Ａの表面を覆うように形成された被膜である。下地被膜２２０は、基材２１０に錆が生じてしまうことを防止するためのものである。下地被膜２２０は、例えば、６価クロムを含む処理液を用いて形成された化成被膜である。下地被膜２２０は、本実施形態における「第１被膜」に該当する。
【００２９】
下地被膜２２０は、上記のようにクロムを含む化成被膜として形成されてもよいのであるが、他の元素を含む化成被膜として形成されてもよい。例えば、バナジウムを含む被膜として形成されていてもよく、ジルコンを含む被膜として形成されていてもよく、チタンを含む被膜として形成されていてもよい。下地被膜２２０は、上記いずれかの元素を含む単元素系の被膜として形成されていてもよく、上記のうちの複数の元素を含む多元素系の被膜として形成されていてもよい。特に、バナジウムやクロムを含む膜として下地被膜２２０を形成した場合には、下地被膜２２０が所謂「自己修復機能」を有することとなるのでより好ましい。
【００３０】
下地被膜２２０は、上記のような化成被膜であってもよいが、他の膜であってもよい。例えば、樹脂プライマからなる膜として下地被膜２２０が形成されていてもよい。いずれの場合であっても、下地被膜２２０は、基材２１０の表面が錆により腐食することを防止するための膜、として形成される。
【００３１】
バリア膜２３０は、下地被膜２２０の表面を外側から覆うように形成された被膜である。バリア膜２３０は、下地被膜２２０と、後述の上地被膜２４０との間に形成されている。バリア膜２３０は、無機材料であるアルミナ（酸化アルミニウム：Ａｌ2Ｏ3）をドライコーティングすることによって形成されている。無機材料としては、アルミナの他、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）等が用いられてもよい。また、上記から選択された複数の無機材料によってバリア膜２３０が形成されていてもよい。
【００３２】
バリア膜２３０を形成するためのドライコーティングとしては、例えばＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の成膜法を用いることができる。
【００３３】
バリア膜２３０は、無機材料をドライコーティングすることによって形成された緻密な被膜となっている。このため、表面側から上地被膜２４０を水分が透過しても、当該水分はバリア膜２３０によって遮断されるので、その内側の下地被膜２２０や基材２１０に到達することは無い。
【００３４】
また、下地被膜２２０から上地被膜２４０へと成分が拡散し移動すること、及び、上地被膜２４０から下地被膜２２０へと成分が拡散して移動すること、のいずれについても、バリア膜２３０によって遮断される。このため、成分の移動に伴って被膜の機能が低下してしまうことが防止される。上記における「被膜の機能」とは、本実施形態の場合には親水性や耐食性のことである。
【００３５】
上記のアルミナ、酸化チタン、酸化タンタル、酸化バナジウムは、いずれも、基材２１０に白錆が生じることを防止する「防錆成分」としても機能し得る材料である。このような防錆成分を含む無機材料によってバリア膜２３０を形成することで、基材２１０の耐食性をより向上させることができる。更に、上記材料のうち酸化チタン及び酸化タンタルは、バリア膜２３０の成分が、隣接する他の被膜へと溶出してしまうことを防止する機能をも有している。
【００３６】
上地被膜２４０は、バリア膜２３０の表面を更に外側から覆うように形成された被膜である。上地被膜２４０は、基材２１０の表面を覆う複数の被膜のうち最も外側に形成されている。本実施形態における上地被膜２４０はＰＶＡ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ）によって形成されているのであるが、ＰＶＰ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）等の他の樹脂によって形成されていてもよい。上地被膜２４０は、バリア膜２３０が形成された後の板状部材２０を、樹脂材料からなる液中に浸漬してから取り出し、当該液を加熱によって硬化させることにより形成される。上地被膜２４０は、本実施形態における「第２被膜」に該当する。
【００３７】
上地被膜２４０の表面Ｓは親水性を有している。表面Ｓに親水性を持たせるためには、上地被膜２４０そのものを親水性の材料によって形成してもよく、上地被膜２４０を形成した後、表面Ｓに親水性を付与するための表面処理を施してもよい。「親水性の材料」としては、例えば上記のＰＶＡ等のように、その内部や表面にＯＨ基を有する材料が挙げられる。
【００３８】
このように、本実施形態に係る熱交換器１０では、チューブ１１０やフィン１２０を構成する板状部材２０の表面に、防錆性と親水性の両方が成膜によって付与されている。具体的には、板状部材２０の表面を覆うように防錆のための下地被膜２２０を形成し、当該下地被膜２２０の表面を更に覆うように、親水性を有する上地被膜２４０を形成した構成となっている。このような構成の板状部材２０では、親水性を有する上地被膜２４０の表面に付着した水が排水されやすくなる。このため、熱交換器１０のチューブ１１０やフィン１２０に沿って通過する空気の流れが、滞留した水によって妨げられてしまうことが防止される。
【００３９】
下地被膜２２０と上地被膜２４０との間にバリア膜２３０を形成することの効果について、図３に示される比較例を参照しながら説明する。図３の比較例では、下地被膜２２０の表面を直接覆うように上地被膜２４０が形成されており、下地被膜２２０と上地被膜２４０との間にバリア膜２３０は形成されていない。
【００４０】
このような構成においては、結露によって表面Ｓに付着した水が、樹脂である上地被膜２４０を透過して、下地被膜２２０や基材２１０にまで到達してしまう。図３では、このように水が透過する経路が矢印ＡＲ１で示されている。
【００４１】
下地被膜２２０と基材２１０との境界部まで水が到達すると、下地被膜２２０の密着性が水分の影響によって低下してしまう。また、上記境界部に存在する残留析出成分２１０Ｂが、水分によって拡散し、下地被膜２２０や上地被膜２４０の内部にまで到達してしまうこともある。図３では、このように残留析出成分２１０Ｂが拡散する経路が矢印ＡＲ２、ＡＲ３で示されている。
【００４２】
上記のような残留析出成分２１０Ｂの拡散が生じると、下地被膜２２０や上地被膜２４０の機能が低下してしまうことに加えて、各被膜同士の密着性が低下してしまうという問題も生じる。
【００４３】
また、図３の比較例においては、下地被膜２２０と上地被膜２４０とが直接接している。このため、下地被膜２２０の一部の成分が上地被膜２４０の内部へと拡散して移動したり、上地被膜２４０の一部の成分が下地被膜２２０の内部へと拡散して移動したりすることにより、それぞれの被膜の機能が低下してしまう可能性もある。図３では、このように各被膜の成分が拡散して移動する経路が矢印ＡＲ４、ＡＲ５で示されている。拡散による成分の移動は、矢印ＡＲ１に沿って水分が内部に透過した場合には特に生じやすくなる。
【００４４】
これに対し、本実施形態に係る板状部材２０では、下地被膜２２０と上地被膜２４０との間にバリア膜２３０が形成されている。このため、図３の矢印ＡＲ１のような経路で透過する水は、バリア膜２３０によって遮断されるので、下地被膜２２０の内部や基材２１０の表面に到達することが無い。これに伴い、図３の矢印ＡＲ２、ＡＲ３のような経路で残留析出成分２１０Ｂが拡散することも無い。
【００４５】
また、下地被膜２２０と上地被膜２４０との間にバリア膜２３０が介在していることにより、図３の矢印ＡＲ４、ＡＲ５のような経路で各被膜の成分が拡散、移動することもない。これにより、それぞれの被膜の機能を十分に発揮させることができ、且つ、それぞれの被膜の密着性を十分に確保することもできる。また、下地被膜２２０と上地被膜２４０とが互いに影響し合うことが防止されるので、それぞれの被膜の材料を自由に選定することができる。
【００４６】
特に、本実施形態のように、下地被膜２２０が自己修復機能を有する膜として形成されている場合には、下地被膜２２０の成分が他の被膜へと移動しやすい。このため、上記のようなバリア膜２３０を設けることの効果が大きくなる。
【００４７】
尚、下地被膜２２０と上地被膜２４０との間で成分が移動することの影響を低減するための対策としては、例えば上地被膜２４０を焼き固めたり、上地被膜２４０を厚くしたりすることが従来は行われていた。しかしながら、そのような対策では、成分が移動することの影響を十分には低減できないことが多かった。これに対し、本実施形態では、下地被膜２２０と上地被膜２４０との間にバリア膜２３０を形成するだけで、両者間における成分の移動を十分に低減することができる。
【００４８】
尚、以上においては、下地被膜２２０が化成被膜として形成されている場合の例について説明した。このような態様に替えて、下地被膜２２０が、陽極酸化や樹脂コーティングなどのウェットコーティングによって形成されているような態様であってもよい。また、下地被膜２２０がＡＬＤやＣＶＤのようなドライコーティングによって形成されているような態様であってもよい。
【００４９】
第２実施形態について説明する。本実施形態では、熱交換器１０を構成する板状部材２０の構成においてのみ第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。
【００５０】
本実施形態では、板状部材２０の表面に形成された被膜の構造については図２の第１実施形態と同じなのであるが、それぞれの被膜の材料において第１実施形態と異なっている。このため、再び図２を参照しながら、本実施形態における板状部材２０について説明する。
【００５１】
本実施形態のバリア膜２３０は、親水性を有する無機材料によって形成された膜となっている。このようなバリア膜２３０の材料としては、例えばシラノール（ＳｉＨ3ＯＨ）等を用いることができる。本実施形態では、シラノールを含有する材料をスプレー又はディッピングによって下地被膜２２０の表面に塗布した後、当該材料を加熱し硬化させることでバリア膜２３０を形成している。つまり、本実施形態のバリア膜２３０は、無機材料であるシラノールをウェットコーティングすることによって形成された膜となっている。
【００５２】
このような態様に換えて、親水性を有する有機材料によってバリア膜２３０が形成されているような態様であってもよい。このようなバリア膜２３０の材料としては、例えばアクリルやエポキシ等を用いることができる。
【００５３】
本実施形態に係る上地被膜２４０の材料は、第１実施形態における上地被膜２４０の材料と同じである。先に述べたように、バリア膜２３０の表面を覆う上地被膜２４０は、親水性を有する膜となっている。本実施形態では、上地被膜２４０と同様に親水性を有する材料でバリア膜２３０を形成することで、上地被膜２４０とバリア膜２３０との間の密着性が高められている。また、樹脂である上地被膜２４０は水分を含有した状態となりやすいので、バリア膜２３０に親水性を持たせた場合には、上地被膜２４０とバリア膜２３０との間の密着性が更に高められることとなる。
【００５４】
本実施形態に係る下地被膜２２０は、クロムに換えてバナジウムを含有する化成被膜となっている。
【００５５】
本発明者らは、本実施形態に係る板状部材２０を含む複数の板状部材について、それぞれ耐久試験を行った。その結果について、図４及び図５を参照しながら説明する。
【００５６】
図４には、耐久試験の対象となったそれぞれの板状部材の構成が模式的に示されている。図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）に示されるのは、いずれも比較例に係る板状部材の構成である。図４（Ｄ）に示されるのは、本実施形態に係る板状部材２０の構成である。
【００５７】
図４（Ａ）に示される比較例では、基材２１０の表面に下地被膜２２０が形成されている。下地被膜２２０の材料は、第２実施形態における下地被膜２２０の材料と同じである。
この比較例では、バリア膜２３０や上地被膜２４０は形成されておらず、下地被膜２２０の表面が外気に露出している。
【００５８】
図４（Ｂ）に示される比較例では、基材２１０の表面に下地被膜２２０が形成されており、下地被膜２２０の表面にバリア膜２３０が形成されている。下地被膜２２０の材料は、第２実施形態における下地被膜２２０の材料と同じである。バリア膜２３０の材料は、第２実施形態におけるバリア膜２３０の材料と同じである。この比較例では、バリア膜２３０の表面が外気に露出している。
【００５９】
図４（Ｃ）に示される比較例では、基材２１０の表面に下地被膜２２０が形成されており、下地被膜２２０の表面に上地被膜２４０が形成されている。下地被膜２２０の材料は、第２実施形態における下地被膜２２０の材料と同じである。上地被膜２４０の材料は、第２実施形態における上地被膜２４０の材料と同じである。この比較例では、下地被膜２２０と上地被膜２４０との間にバリア膜２３０が形成されていない。また、上地被膜２４０の表面が外気に露出している。
【００６０】
図４（Ｄ）に示されるのは、本実施形態に係る板状部材２０の構成である。既に述べたように、板状部材２０では、基材２１０の表面に下地被膜２２０が形成されており、下地被膜２２０の表面にバリア膜２３０が形成されており、バリア膜２３０の表面に上地被膜２４０が形成されている。
【００６１】
以上のように、図４に示されるそれぞれの例においては、下地被膜２２０、バリア膜２３０、及び上地被膜２４０として、互いに同じ材料のものが用いられている。図４に示されるそれぞれの例は、バリア膜２３０の有無やその形成位置、及び、上地被膜２４０の有無において互いに異なっている。
【００６２】
図５には、図４に示されるそれぞれの例について、２種類の耐久試験を行った結果が示されている。第１の耐久試験を行った結果が、図５の「成分残存率」の列に示されている。「成分残存率」とは、板状部材を４０℃の水に３時間浸漬した後で、下地被膜２２０に含まれるバナジウムの量がどの程度残存していたかを「％」の単位で示すものである。
【００６３】
図５に示されるように、図４（Ａ）の比較例に係る板状部材では、成分残存率が最も小さく４５％であった。
【００６４】
図４（Ｂ）の比較例に係る板状部材では、成分残存率は５５％であった。これは、下地被膜２２０からのバナジウムの流出が、表面のバリア膜２３０によってある程度遮断されたためと考えられる。このように、上地被膜２４０が形成されておらず、バリア膜２３０が表面に露出しているような構成においても、ある程度バナジウムの流出を抑えることができる。また、バリア膜２３０は親水性を有する材料によって形成されているので、板状部材の表面における排水性を確保することもできる。
【００６５】
図４（Ｃ）の比較例に係る板状部材では、成分残存率は８０％であった。これは、下地被膜２２０からのバナジウムの流出が、比較的厚い上地被膜２４０によってある程度遮断されたためと考えられる。ただし、この比較例では、下地被膜２２０と上地被膜２４０とが互いに直接接している。このため、更に時間が経過すると、両者間における成分の移動が生じ、それぞれの被膜の機能が低下してしまう可能性がある。
【００６６】
図４（Ｄ）の例、すなわち本実施形態に係る板状部材２０では、成分残存率は９５％であり、下地被膜２２０からバナジウムは殆ど流出しなかった。これは、下地被膜２２０からのバナジウムの流出が、バリア膜２３０及び上地被膜２４０によってほぼ遮断されたためと考えられる。
【００６７】
第２の耐久試験を行った結果が、図５の「外観」の列に示されている。この耐久試験は、気温７０℃、湿度９５％の高温高湿の環境に、板状部材を２００時間曝すことにより行われた。「外観」の列には、当該耐久試験が完了した時点における、各板状部材の外観が示されている。
【００６８】
図５に示されるように、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）のそれぞれの例においては、耐久試験後において、板状部材の表面に変色が見られた。このうち、図４（Ａ）の例においては変色の程度が最も大きく、図４（Ｃ）の例においては変色の程度が最も小さかった。
【００６９】
一方、図４（Ｄ）の例、すなわち本実施形態に係る板状部材２０では、耐久試験を行っても表面の変色は殆ど生じなかった。これは、バリア膜２３０によって成分の移動が遮断されたことにより、下地被膜２２０及び上地被膜２４０のそれぞれの状態変化が抑制されたためと考えられる。
【００７０】
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００７１】
２０：板状部材
２１０：基材
２２０：下地被膜
２３０：バリア膜
２４０：上地被膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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