(57)【要約】【課題】オープンラック式気化器における伝熱管と液化天然ガス導入側のヘッダー管とにおいて、ヘッダー管と伝熱管との溶接接合部付近においても腐食損傷が生じ難く、耐久性に優れた、オープンラック式気化器用伝熱管及びオープンラック式気化器用ヘッダー管を提供すること。【解決手段】外表面の一部もしくは全面に、強化繊維とガラス転移温度が６０℃以下のビニルエステル樹脂とからなり、その厚みが５０μｍ以上の強化繊維含有樹脂被覆層を有しているオープンラック式気化器用伝熱管である。外表面の一部もしくは全面に、強化繊維とガラス転移温度が６０℃以下のビニルエステル樹脂を主成分とする樹脂とからなり、その厚みが５０μｍ以上の強化繊維含有樹脂被覆層を有しているオープンラック式気化器用ヘッダー管である。【選択図】図１
2008249200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に液化天然ガスが流通され、外表面に海水が供給され、この海水と前記液化天然ガスとが熱交換して該液化天然ガスを気化させるオープンラック式気化器用伝熱管において、外表面の一部もしくは全面に、強化繊維とガラス転移温度が６０℃以下のビニルエステル樹脂とからなり、その厚みが５０μｍ以上の強化繊維含有樹脂被覆層を有していることを特徴とするオープンラック式気化器用伝熱管。
【請求項２】
前記ビニルエステル樹脂が、該ビニルエステル樹脂からなる樹脂層を形成した場合、当該樹脂層の−１２０℃でのビッカース硬度の値をａ、室温でのビッカース硬度の値をｂとしたとき、ａ／ｂ≧１．５（ただしｂ≧１０Ｈｖ）を満足するものであることを特徴とする請求項１記載のオープンラック式気化器用伝熱管。
【請求項３】
前記強化繊維含有樹脂被覆層中に前記強化繊維が強化繊維含有樹脂被覆層全質量に対して２０質量％以上含まれていることを特徴とする請求項１又は２記載のオープンラック式気化器用伝熱管。
【請求項４】
前記強化繊維含有樹脂被覆層中に存在する前記強化繊維が、短辺長２０μｍ以上、長辺長５０μｍ以上の大きさで厚みの薄いチップ形状をなすもの、及び、直径５μｍ以上の単繊維を不織布のように分散させて薄いマット状に成形したマット形状をなすものから選ばれた１種又は２種であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のオープンラック式気化器用伝熱管。
【請求項５】
前記強化繊維含有樹脂被覆層の下側であって、伝熱管基材のすぐ上に中間層としてＡｌ合金の溶射皮膜層を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のオープンラック式気化器用伝熱管。
【請求項６】
液化天然ガスを複数の伝熱管に分配するオープンラック式気化器用ヘッダー管において、外表面の一部もしくは全面に、強化繊維とガラス転移温度が６０℃以下のビニルエステル樹脂とからなり、その厚みが５０μｍ以上の強化繊維含有樹脂被覆層を有していることを特徴とするオープンラック式気化器用ヘッダー管。
【請求項７】
前記ビニルエステル樹脂が、該ビニルエステル樹脂からなる樹脂層を形成した場合、当該樹脂層の−１２０℃でのビッカース硬度の値をａ、室温でのビッカース硬度の値をｂとしたとき、ａ／ｂ≧１．５（ただしｂ≧１０Ｈｖ）を満足するものであることを特徴とする請求項６記載のオープンラック式気化器用ヘッダー管。
【請求項８】
前記強化繊維含有樹脂被覆層中に前記強化繊維が強化繊維含有樹脂被覆層全質量に対して２０質量％以上含まれていることを特徴とする請求項６又は７記載のオープンラック式気化器用ヘッダー管。
【請求項９】
前記強化繊維含有樹脂被覆層中に存在する前記強化繊維が、短辺長２０μｍ以上、長辺長５０μｍ以上の大きさで厚みの薄いチップ形状をなすもの、及び、直径５μｍ以上のガラス繊維により薄いマット状に成形したマット形状をなすものから選ばれた１種又は２種であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のオープンラック式気化器用ヘッダー管。
【請求項１０】
前記強化繊維含有樹脂被覆層の下側であって、ヘッダー管基材のすぐ上に中間層としてＡｌ合金の溶射皮膜層を有していることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のオープンラック式気化器用ヘッダー管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オープンラック式気化器における伝熱管と液化天然ガス導入側のヘッダー管とに関し、ヘッダー管と伝熱管との溶接接合部付近においても腐食損傷が生じ難く、また、運転時の極低温と停止時の常温との繰り返し熱サイクルに対する耐久性に優れた、オープンラック式気化器用伝熱管及び同ヘッダー管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２はオープンラック式気化器の概要を示す図であって、その（ａ）は正面図、その（ｂ）は断面図である。図３は下部ヘッダー管と伝熱管との溶接接合部を説明するための図である。
【０００３】
オープンラック式気化器は、熱源である海水との熱交換によって液化天然ガス（ＬＮＧ）の気化させる熱交換器である。図２に示すように、海水はトラフ７に溜められ、多数の伝熱管２をパネル状に配列してヘッダー管３，４に接合してなる伝熱パネル（伝熱管パネル）１の外面を上から下に流れ落ちる。一方、液化天然ガスは、下部マニホールド５を経て下部ヘッダー管３に送られ、海水とのの熱交換によって加熱されて伝熱パネル１の各伝熱管２内で気化して上昇する。そして、天然ガスが、上部ヘッダー管４を経て上部マニホールド６から導出される。伝熱管２は、図３に示すように、その下端部が下部ヘッダー管３に溶接接合されている。
【０００４】
このオープンラック式気化器の伝熱管（オープンラック式気化器用伝熱管）では、ヘッダー管との溶接接合部付近（含む接合部）が、溶接によって化合物析出などの金属組織変化を受け、腐食し易い状態になる場合が多い。また、液化天然ガス導入側となる下部ヘッダー管と伝熱パネル下部（伝熱管下部）は、液化天然ガス（約−１６０℃程度）によって加熱源の海水が低温（約０℃程度）になっているため、溶存酸素量が多く、腐食性の厳しい環境条件になっている。このような理由で、下部ヘッダー管と伝熱管との溶接接合部付近での腐食損傷が顕著であり、これがオープンラック式気化器の寿命を支配している。
【０００５】
また、先にも述べたよう、液化天然ガス導入側となる下部ヘッダー管と伝熱パネル下部は液化天然ガスの気化に伴いそれぞれの管内は極低温（約−１６０℃程度）に曝されており、そこからの熱伝導で海水と接触する管表面も極低温となる可能性が非常に高い。その上、液化天然ガス気化時（運転時）には熱交換による海水が下部ヘッダー管と伝熱パネル（伝熱管）に常にかかり続けることから、下部ヘッダー管と伝熱パネル表面はいわゆるエロージョンによる金属の損耗の心配が避けられない。
【０００６】
そのため、従来、犠牲防食金属層（Ａｌ−Ｚｎ合金など）を溶射やクラッドなどで伝熱管表面に形成し、それにより防食性の向上を図るようにしたオープンラック型気化器用フィンチューブが提案されている（例えば、特開平５−１６４４９６号公報（特許文献１））。
【０００７】
しかし、前記犠牲防食金属層の形成による防食では、下部ヘッダー管や伝熱パネル下部（伝熱管下部）において、溶射による犠牲防食金属層の施工のみでは、使用環境によっては犠牲防食金属層の消耗が著しく速く、十分にその機能を発揮できない場合も多い。また、犠牲防食金属層をクラッドで形成した材料を用いる場合、伝熱管とヘッダー管との溶接接合部では犠牲防食金属層を除去する必要があるので（犠牲防食金属層を除去しないと溶接ができないため）、別途防食処置が必要となる。
【０００８】
また、タールエポキシ塗料などの防食塗装を形成することも可能であるものの、下部ヘッダーや、伝熱管下部（特に伝熱管と下部ヘッダー管との溶接接合部付近）では、運転時の極低温と停止時の常温との繰り返し熱サイクルによって防食塗料が凍結剥離する問題があるため、実用例はほとんどないようである。
【０００９】
また、特開２００４−２９３８１１号公報（特許文献２）には、高い耐食性を得るために、外表面にペトロラタムを含有する有機物被覆層を形成したオープンラック式気化器用伝熱管が提案されている。しかしながら、ペトロラタムを含有する有機物被覆層のみでは硬度が低いことから耐エロージョン性が不十分である。この場合、前記有機物被覆層の上に硬度の高いエポキシ樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂などの層を設けても、同様に熱サイクルによって凍結剥離してしまうことから、耐エロージョン性保護には不十分である。
【００１０】
また、特開２００３−２１３４６１号公報（特許文献３）には、鋼構造物またはコンクリート鋼構造物の表面に液状ビニルエステル樹脂組成物の未硬化物を塗布し、透明樹脂シートを塗膜上に重ねて覆い、その上から紫外線を照射することにより、全体を接着一体化する鋼構造物またはコンクリート鋼構造物の防食方法が提案されている。しかし、この防食方法は、オープンラック式気化器の伝熱管や下部ヘッダー管がおかれる極低温域での腐食環境とは違って、極温度、湿度、塩分範囲などの通常の腐食環境での適用を前提とした技術となっている。
【００１１】
【特許文献１】特開平５−１６４４９６号公報（第２頁、図１）
【特許文献２】特開２００４−２９３８１１号公報（第２頁）
【特許文献３】特開２００３−２１３４６１号公報（第２頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の課題は、オープンラック式気化器における伝熱管と液化天然ガス導入側のヘッダー管とにおいて、ヘッダー管と伝熱管との溶接接合部付近においても腐食損傷が生じ難く、耐久性に優れた、オープンラック式気化器用伝熱管及びオープンラック式気化器用ヘッダー管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１４】
請求項１の発明は、内部に液化天然ガスが流通され、外表面に海水が供給され、この海水と前記液化天然ガスとが熱交換して該液化天然ガスを気化させるオープンラック式気化器用伝熱管において、外表面の一部もしくは全面に、強化繊維とガラス転移温度が６０℃以下のビニルエステル樹脂とからなり、その厚みが５０μｍ以上の強化繊維含有樹脂被覆層を有していることを特徴とするオープンラック式気化器用伝熱管である。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１記載のオープンラック式気化器用伝熱管において、前記ビニルエステル樹脂が、該ビニルエステル樹脂からなる樹脂層を形成した場合、当該樹脂層の−１２０℃でのビッカース硬度の値をａ、室温でのビッカース硬度の値をｂとしたとき、ａ／ｂ≧１．５（ただしｂ≧１０Ｈｖ）を満足するものであることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のオープンラック式気化器用伝熱管において、前記強化繊維含有樹脂被覆層中に前記強化繊維が強化繊維含有樹脂被覆層全質量に対して２０質量％以上含まれていることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のオープンラック式気化器用伝熱管において、前記強化繊維含有樹脂被覆層中に存在する前記強化繊維が、短辺長２０μｍ以上、長辺長５０μｍ以上の大きさで厚みの薄いチップ形状をなすもの、及び、直径５μｍ以上の単繊維を不織布のように分散させて薄いマット状に成形したマット形状をなすものから選ばれた１種又は２種であることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のオープンラック式気化器用伝熱管において、前記強化繊維含有樹脂被覆層の下側であって、伝熱管基材のすぐ上に中間層としてＡｌ合金の溶射皮膜層を有していることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項６の発明は、液化天然ガスを複数の伝熱管に分配するオープンラック式気化器用ヘッダー管において、外表面の一部もしくは全面に、強化繊維とガラス転移温度が６０℃以下のビニルエステル樹脂とからなり、その厚みが５０μｍ以上の強化繊維含有樹脂被覆層を有していることを特徴とするオープンラック式気化器用ヘッダー管である。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項６記載のオープンラック式気化器用ヘッダー管において、前記ビニルエステル樹脂が、該ビニルエステル樹脂からなる樹脂層を形成した場合、当該樹脂層の−１２０℃でのビッカース硬度の値をａ、室温でのビッカース硬度の値をｂとしたとき、ａ／ｂ≧１．５（ただしｂ≧１０Ｈｖ）を満足するものであることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項８の発明は、請求項６又は７記載のオープンラック式気化器用ヘッダー管において、前記強化繊維含有樹脂被覆層中に前記強化繊維が強化繊維含有樹脂被覆層全質量に対して２０質量％以上含まれていることを特徴とするものである。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項６〜８のいずれか１項に記載のオープンラック式気化器用ヘッダー管において、前記強化繊維含有樹脂被覆層中に存在する前記強化繊維が、短辺長２０μｍ以上、長辺長５０μｍ以上の大きさで厚みの薄いチップ形状をなすもの、及び、直径５μｍ以上のガラス繊維により薄いマット状に成形したマット形状をなすものから選ばれた１種又は２種であることを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１０の発明は、請求項６〜９のいずれか１項に記載のオープンラック式気化器用ヘッダー管において、前記強化繊維含有樹脂被覆層の下側であって、ヘッダー管基材のすぐ上に中間層としてＡｌ合金の溶射皮膜層を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のオープンラック式気化器用伝熱管は、外表面の一部もしくは全面に、強化繊維とガラス転移温度が６０℃以下のビニルエステル樹脂とからなり、その厚みが５０μｍ以上の強化繊維含有樹脂被覆層を有しており、この強化繊維含有樹脂被覆層が適正な硬さと靭性を兼ね備えている。したがって、強化繊維含有樹脂被覆層は、海水のエロージョンによる厚みの損耗が少なく、また、運転時の極低温と運転停止時の常温とを繰り返す環境下においても割れ、剥離が発生しにくい。よって、本発明のオープンラック式気化器用伝熱管は、液化天然ガス導入側の下部ヘッダー管との溶接接合部付近においても腐食損傷が生じ難く、耐久性に優れている。
【００２５】
本発明のオープンラック式気化器用ヘッダー管は、外表面の一部もしくは全面に、強化繊維とガラス転移温度が６０℃以下のビニルエステル樹脂とからなり、その厚みが５０μｍ以上の強化繊維含有樹脂被覆層を有しており、この強化繊維含有樹脂被覆層が適正な硬さと靭性を兼ね備えている。したがって、強化繊維含有樹脂被覆層は、海水のエロージョンによる厚みの損耗が少なく、また、運転時の極低温と運転停止時の常温とを繰り返す環境下においても割れ、剥離が発生しにくい。よって、本発明のオープンラック式気化器用ヘッダー管は、伝熱管下端部との溶接接合部付近においても腐食損傷が生じ難く、耐久性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明のオープンラック式気化器用伝熱管（以下、ＯＲＶ用伝熱管ともいう）とオープンラック式気化器用ヘッダー管（以下、ＯＲＶ用ヘッダー管ともいう）とについて、詳しく説明する。
【００２７】
まず、強化繊維含有樹脂被覆層の構造について説明する。
【００２８】
本発明のＯＲＶ用伝熱管とＯＲＶ用ヘッダー管とは、外表面の一部もしくは全面に、強化繊維とガラス転移温度が６０℃以下のビニルエステル樹脂とからなり、その厚みが５０μｍ以上の強化繊維含有樹脂被覆層を有している。すなわち、強化繊維含有樹脂被覆層は、ガラス繊維等の強度の高い強化繊維と、マトリックス（マトリクス）樹脂として靭性の高いビニルエステル樹脂との複合材料からなるため、適正な硬さを備えることで、海水のエロージョンによる厚みの損耗が少なく、また、適正な靭性を備えることで、運転時の極低温と運転停止時の常温とを繰り返す環境下においても割れ、剥離が発生しにくいものである。
【００２９】
図１は、本発明に係る強化繊維含有樹脂被覆層の構造を模式的に示す断面図である。図１に示すように、強化繊維含有樹脂被覆層は、層下部に強化繊維が存在しており、全体として、強化繊維とマトリックス樹脂（ビニルエステル樹脂）とを積層させた積層構造となっている。
【００３０】
次に、強化繊維含有樹脂被覆層を構成するマトリックス樹脂について説明する。
【００３１】
強化繊維含有樹脂被覆層を構成するマトリックス樹脂としては、ビニルエステル樹脂がよい。ビニルエステル樹脂（エポキシアクリレート樹脂と呼ばれる）は、各種のエポキシ化合物をアクリル酸またはメタクリル酸を用いてエステル化し、重合性モノマーを加えて付加重合型としたものである。ビニルエステル樹脂には、ビスフェノールＡエポキシから作ったビスフェノール系ビニルエステル樹脂と、ノボラック型エポキシから作ったノボラック系ビニルエステル樹脂とがある。本発明では、これらいずれのタイプのビニルエステル樹脂も使用可能であるものの、ビスフェノール系ビニルエステル樹脂（ビスフェノールＡ型ビニルエステル樹脂）が好適である。その理由は、ビスフェノール系のビニルエステル樹脂が、酸性、アルカリ性、塩類、塩素などの薬品に対して優れた耐薬品性を示し、また、耐衝撃性、耐熱衝撃性及び耐割れ性に優れるためである。
【００３２】
そして、ビスフェノール系ビニルエステル樹脂中でもガラス転移温度が６０℃以下のものでは、硬さだけでなく適度な靱性を持たせることが可能であり、それにより、オープンラック式気化器における特有の、極低温と常温との繰り返し環境下において、割れや剥離が発生しにくく、耐久性に優れた強化繊維含有樹脂被覆層を得ることができる。
【００３３】
なお、ビニルエステル樹脂のガラス転移温度の測定は、示差熱分析器（例えば、セイコーインスツルメンツ製のＤＳＣ２２０Ｃなど）を用い、−５０℃から３００℃の範囲で１０℃／ｍｉｎの昇温速度で試料の温度を上昇させ、試料の示差熱分析により測定した。
【００３４】
強化繊維含有樹脂被覆層は、オープンラック式気化器運転時の極低温と運転停止時の常温との温度差に対する収縮性や、運転中の振動に対する耐久性を備えていることが必要である。そのため、強化繊維含有樹脂被覆層を構成するビスフェノール系ビニルエステル樹脂が、該樹脂自体に温度差に対して柔軟性（収縮性）を持つようにするため、該ビスフェノール系ビニルエステル樹脂からなる樹脂層を形成した場合、当該樹脂層の−１２０℃でのビッカース硬度の値をａ、室温でのビッカース硬度の値をｂとしたとき、ａ／ｂ≧１．５（ただしｂ≧１０Ｈｖ）を満足する特性を備えているものであることがよい。ａ／ｂの値が１．５を下回ると、前記温度差（極低温と常温との熱サイクル）に対するビスフェノール系ビニルエステル樹脂の柔軟性が不足する。
【００３５】
次に、強化繊維含有樹脂被覆層を構成する強化繊維について説明する。
【００３６】
強化繊維含有樹脂被覆層を構成する強化繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維などが用いることが可能であり、安価で、前記マトリックス樹脂との密着性が良く、成形性も良くて各種形状が得られることから、ガラス繊維が望ましい。
【００３７】
強化繊維含有樹脂被覆層中に存在する強化繊維の形状については、外部からの腐食因子（海水）の侵入を防止するために、強化繊維含有樹脂被覆層中の厚み方向に強化繊維の欠陥部が存在しないようにすることがよい。そのため、強化繊維の形状は、球状や棒状のものよりも、チップ形状（鱗状）やマット形状のものがよい。
【００３８】
チップ形状の強化繊維の場合、短辺長２０μｍ以上、長辺長５０μｍ以上の大きさで厚みの薄いチップ形状をなすものがよい。チップ形状の強化繊維の大きさは、より好ましくは、短辺長３０μｍ以上、長辺長７５μｍ以上の大きさ、特に好ましくは、短辺長５０μｍ以上、長辺長１００μｍ以上の大きさである。なお、チップ形状の強化繊維の大きさの上限は、短辺長１０００μｍ×長辺長２０００μｍ程度の大きさである。チップ形状の強化繊維の配向はランダム方向が好ましい。ランダム方向にチップ形状の強化繊維が存在することにより、外部からの腐食因子（海水）の侵入を防止する効果がより発揮される。
【００３９】
また、マット形状の強化繊維の場合、直径５μｍ以上の単繊維（ガラス単繊維）を不織布のようにランダム方向に均等分散さ、結合剤（バインダー）により薄いマット状に成形したマット形状をなすものがよい。強化繊維は、マット形状の
強化繊維とチップ形状の強化繊維とを併用するようにしてもよい。なお、これらの強化繊維の厚みは、入手の容易さから、１〜２０μｍである。
【００４０】
このように、強化繊維含有樹脂被覆層中に強化繊維を存在させることにより、強化繊維含有有機被覆層は、耐衝撃性、耐振動性、耐疲労性、耐熱サイクル性、及び耐エロージョン性に優れ、オープンラック式気化器の使用環境において高い耐割れ性、耐剥離性を示す。
【００４１】
ここで、強化繊維含有樹脂被覆層中に含有させる強化繊維の量について説明すると、強化繊維は、前述したように積層構造をなす強化繊維含有樹脂被覆層の下部に存在しており、海水などの腐食因子が、強化繊維含有樹脂被覆層の下側の層であって伝熱管基材あるいはヘッダー管基材のすぐ上にある中間層（Ａｌ合金の溶射皮膜層）や、伝熱管基材（Ａｌ合金）あるいはヘッダー管基材(Ａｌ合金)に達するのを防止する障壁となる。そのため、強化繊維含有樹脂被覆層中に含有する強化繊維の量が不足すると、十分にその効果を発揮することができず、また、強化繊維含有樹脂被覆層自体が十分に強化されなくなる。
【００４２】
そのため、強化繊維含有樹脂被覆層中に強化繊維が、強化繊維含有樹脂被覆層全質量に対して２０質量％以上、より好ましくは３０質量％以上含まれていることがよい。強化繊維含有量の上限は、強化繊維含有樹脂被覆層を構成する樹脂（ビスフェノール系ビニルエステル樹脂）の靭性を確保する点から、７０％質量、より好ましくは６０質量％とすることがよい。
【００４３】
なお、強化繊維含有樹脂被覆層の強化繊維含有量は、実機オープンラック式気化器における伝熱管あるいはヘッダー管に形成する場合（刷毛塗り）と同様のやり方にて、試験片を作製し、この形成された樹脂被覆層の乾燥重量と強化繊維重量との比から求められ、これを５回測定し、その平均値として求めた。また、強化繊維含有樹脂被覆層を形成した後に測定する場合は、試験片から該強化繊維含有樹脂被覆層を採取し、これを差動型示唆熱天秤などで熱分解し、採取した前記強化繊維含有樹脂被覆層と残存した強化繊維との重量の比から求めることができる。また、クロロホルム、エーテル、ベンゼンなどの溶媒で試験片から採取した強化繊維含有樹脂被覆層を溶解し、採取した前記強化繊維含有樹脂被覆層の重量と残存した強化繊維の重量との比からも求めることができる。
【００４４】
次に、強化繊維含有樹脂被覆層の厚みについて説明する。
【００４５】
強化繊維含有樹脂被覆層が、耐衝撃性、耐エロージョン性などの優れた特性を備えるとともに、海水などの腐食因子の侵入を防止する障壁となることから、強化繊維含有樹脂被覆層の厚みは、５０μｍ 以上、より好ましくは１００μｍ以上であることがよい。一方、液化天然ガスのオープンラック式気化器においては、伝熱パネル（伝熱管＋ヘッダー管）の上下部に温度差（液化ガス入り側は極低温、出側は常温）ができるので、運転停止に伴って伝熱パネルが変形する。また、運転中には伝熱パネルは微妙に振動する。このため、強化繊維含有樹脂被覆層の厚みが厚すぎると、このような変形に追随できず、また、海水との熱交換性が低下し、好ましくない。したがって、強化繊維含有樹脂被覆層の厚みの上限については、１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、特に好ましくは３ｍｍ以下とすることがよい。
【００４６】
なお、強化繊維含有樹脂被覆層の厚みの測定については、実機オープンラック式気化器における伝熱管あるいはヘッダー管に形成（刷毛塗り）する場合と同様のやり方にて、試験片に強化繊維含有樹脂被覆層を形成し、当該被覆層が形成された管（試験片）を管軸心方向に対して垂直に切断して厚み測定部材を切出した。これを鏡面研磨したものを３個作製して、それぞれ光学顕微鏡を用いて倍率５０倍にて観察し、得られた厚み測定値のうちの最小の値を、当該強化繊維含有樹脂被覆層の厚みとして採用している。
【００４７】
次に、中間層について説明する。
【００４８】
本発明のＯＲＶ用伝熱管とＯＲＶ用ヘッダー管とにおいては、強化繊維含有樹脂被覆層の下側であって、下地基材（伝熱管基材、ヘッダー管基材）のすぐ上に中間層としてＡｌ合金の溶射皮膜層を設けてもよい。中間層としてＡｌ合金の溶射皮膜層を設けることで、強化繊維含有樹脂被覆層がＡｌ合金溶射皮膜層表面に形成された気孔に浸透し、アンカー効果を発揮することでＡｌ合金溶射皮膜層との密着性が向上する。また、万が一、強化繊維含有樹脂被覆層が欠損した場合においても、下地基材（伝熱管基材、ヘッダー管基材）のＡｌよりも電位が卑なＡｌ合金溶射皮膜層が溶出することにより、下地基材の損傷を防止することができるという効果もある。
【００４９】
以下、本発明の効果を確認するための試験を実施した。
【００５０】
まず、本発明に係る強化繊維含有樹脂被覆層を構成する樹脂（マトリックス樹脂）として最適な要件を定めるための試験を実施した。
【００５１】
硬度が異なる樹脂層を形成するため、分子長さが異なる４種類のビスフェノールＡ型ビニルエステル樹脂を合成した（樹脂１〜樹脂４）。攪拌機、還流冷却器、ガス導入管及び温度計を備えた２リットル容量の反応容器に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量１８４）２０５ｇ、メタクリル酸１４０ｇ、ハイドロキノン０．３ｇ、及びトリエチルベンジルアンモニウムクロライド１．１ｇを仕込んだ。反応系内を窒素雰囲気にし、これらの原料を攪拌しながら１４０℃で４時間反応させた。これにスチレン２２０ｇを加えて攪拌混合し、液状のビスフェノールＡ型ビニルエステル樹脂（以下、「樹脂１」という）を得た。
【００５２】
また、攪拌機、還流冷却器、ガス導入管及び温度計を備えた２リットル容量の反応容器に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量４５０）５４０ｇ、メタクリル酸１７０ｇ、ハイドロキノン０．３ｇ、及びトリエチルベンジルアンモニウムクロライド１．１ｇを仕込んだ。反応系内を窒素雰囲気にし、これらの原料を攪拌しながら１４０℃で４時間反応させた。これにスチレン３３０ｇを加えて攪拌混合し、液状のビスフェノールＡ型ビニルエステル樹脂（以下、「樹脂２」という）を得た。
【００５３】
また、攪拌機、還流冷却器、ガス導入管及び温度計を備えた２リットル容量の反応容器に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量８８０）９７０ｇ、メタクリル酸２２０ｇ、ハイドロキノン０．３ｇ、及びトリエチルベンジルアンモニウムクロライド１．１ｇを仕込んだ。反応系内を窒素雰囲気にし、これらの原料を攪拌しながら１４０℃で４時間反応させた。これにスチレン４２０ｇを加えて攪拌混合し、液状のビスフェノールＡ型ビニルエステル樹脂（以下、「樹脂３」という）を得た。
【００５４】
また、攪拌機、還流冷却器、ガス導入管及び温度計を備えた２リットル容量の反応容器に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量２４００）を２９００ｇ、メタクリル酸１４０ｇ、ハイドロキノン０．３ｇ、及びトリエチルベンジルアンモニウムクロライド１．１ｇを仕込んだ。反応系内を窒素雰囲気にし、これらの原料を攪拌しながら１４０℃で４時間反応させた。これにスチレン３２０ｇを加えて攪拌混合し、液状のビスフェノールＡ型ビニルエステル樹脂（以下、「樹脂４」という）を得た。
【００５５】
また、市販のビスフェノールＡ型ビニルエステル樹脂（液状）として、日本ユピカ製ネオポール８６２０（以下、「樹脂５」という）と、ジャパンコンポジット製プロミネート（以下、「樹脂６」という）を用意した。
【００５６】
前記の樹脂１〜樹脂６のそれぞれについて、ガラス転移温度を測定した。結果を表１に示す。
【００５７】
そして、前記の樹脂１〜樹脂６のそれぞれについて、樹脂層を形成し、該樹脂層の−１２０℃でのビッカース硬度と、室温でのビッカース硬度を測定するとともに、該樹脂層の割れ、剥離の有無を観察した。
【００５８】
すなわち、アルミニウム合金Ａ５０８３製の下地基材の表面を、＃１６〜＃２０のアルミナ砥粒を用いるショットブラストにより、算術平均粗さＲａが２０〜４０μｍの範囲を満たすように粗面化した。この粗面化は、前記アルミニウム合金製下地基材と形成すべき樹脂層との密着性を高める目的のものである。次いで、粗面化された前記アルミニウム合金製下地基材上に、金属用プライマー樹脂（昭和高分子製：リポキシＲＴ−８３３ＤＡ）を刷毛塗りした。この金属用プライマー樹脂は、アルミニウム合金製下地基材に対する形成すべき樹脂層の付着性を高める目的のものである。次に、前記樹脂１と、常温硬化剤であるパーメックＮ／ナフテン酸Ｃｏ（Ｃｏ：６％）とを１部／０．５部の割合で混合させたものを、所定の厚みとなるように刷毛塗りを数回行った。しかる後、その上に表面保護樹脂（昭和高分子製：リポキシＲ−８０２）を用いて表面保護膜を形成してから、十分に乾燥させ、樹脂１からなる樹脂層を得た。
【００５９】
そして、これを液体窒素に１０分間浸漬し、アルミニウム合金製下地基材とその上に形成された樹脂１からなる樹脂層とを十分に冷却してから取り出し、−１２０℃でのビッカース硬度を測定した（測定値：ａ）。また、室温でのビッカース硬度を測定した（測定値：ｂ）。また、樹脂１からなる樹脂層の割れ、剥離の有無について調べた。同様にして、前記の樹脂２〜樹脂６について、それぞれ、樹脂層を形成し、該樹脂層の−１２０℃でのビッカース硬度（測定値：ａ）と、室温でのビッカース硬度（測定値：ｂ）を測定するとともに、該樹脂層の割れ、剥離の有無について調べた。試験結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2008249200.tif 000003
【００６１】
表１から明らかなように、樹脂１を用いた試験Ｎｏ．１〜３での樹脂層は、ガラス転移温度、硬さａ／ｂ比、及び厚みのいずれも、本発明で規定する要件を満足しており、液体窒素浸漬後における割れや剥離などは生じていなかった。なお、同じく樹脂１を用いた試験Ｎｏ．４での樹脂層は、ガラス転移温度及び硬さａ／ｂ比ともに本発明で規定する要件を満足しているものの、樹脂層としての厚みが不足しているため、液体窒素浸漬後に樹脂層の一部に割れが観察された。
【００６２】
一方、試験Ｎｏ．５〜７での樹脂層は、ガラス転移温度と硬さａ／ｂ比とが本発明で規定する要件から外れており、温度差に対する柔軟性が不十分であり、割れが観察された。試験Ｎｏ．８とＮｏ．９での樹脂層は、硬さａ／ｂ比が本発明で規定する要件から外れており、柔軟性が不十分であり、割れが観察された。この試験結果から、前記樹脂１が本発明に係る強化繊維含有樹脂被覆層を構成する樹脂として適していることを確認した。
【００６３】
次に、実機暴露試験を模して、以下に説明する極低温複合試験を実施した。
【００６４】
アルミニウム合金Ａ５０８３製の下地基材の表面を、＃１６〜＃２０のアルミナ砥粒を用いるショットブラストにより、算術平均粗さＲａが２０〜４０μｍの範囲を満たすように粗面化した。この粗面化された前記アルミニウム合金製下地基材上に、溶射により中間層として、Ａｌ−２％Ｚｎ（Ａｌ合金）からなり、厚みが３００μｍの溶射皮膜層を形成した。この溶射皮膜層上に、金属用プライマー樹脂（昭和高分子製：リポキシＲＴ−８３３ＤＡ）を刷毛塗りした。
【００６５】
次いで、この溶射皮膜層上に、金属用プライマー樹脂（昭和高分子製：リポキシＲＴ−８３３ＤＡ）を刷毛塗りした後、厚みが５００μｍの強化繊維含有樹脂被覆層を刷毛塗りにより形成した。
【００６６】
この強化繊維含有樹脂被覆層の形成に際し、強化繊維としてガラス繊維からなるチップ形状ガラス繊維（厚み３〜２０μｍ×短辺長５０〜１００μｍ×長辺長１００〜２００μｍ）を用いる場合は（試験例３、試験例６、試験例７）、前記樹脂１にこれらのチップ形状ガラス繊維を混合したものと、常温硬化剤であるパーメックＮ／ナフテン酸Ｃｏ（Ｃｏ：６％）とを１部／０．５部の割合で混合させたものを、表面に前記金属用プライマー樹脂が刷毛塗りされた前記溶射皮膜層上に刷毛塗りすることにより、強化繊維含有樹脂被覆層を形成した。そして、この強化繊維含有樹脂被覆層上に表面保護樹脂（昭和高分子製：リポキシＲ−８０２）を用いて表面保護膜を形成してから、十分に乾燥させた。
【００６７】
また、強化繊維として形状が球状ガラス繊維を用いる場合（試験例４）、及び、形状が棒状ガラス繊維を用いる場合（試験例５）は、前記のチップ形状ガラス繊維のときと同様にして、強化繊維含有樹脂被覆層を形成した。
【００６８】
また、強化繊維としてガラス繊維からなるマット形状ガラス繊維（厚み：１００〜３００μｍ、ガラス単繊維直径：１０μｍ）を用いる場合は（試験例２）、表面に前記金属用プライマー樹脂が刷毛塗りされた前記溶射皮膜層上に、マット形状ガラス繊維を敷いてから、前記樹脂１と、常温硬化剤であるパーメックＮ／ナフテン酸Ｃｏ（Ｃｏ：６％）とを１部／０．５部の割合で混合させたものを、刷毛塗りすることにより、強化繊維含有樹脂被覆層を形成した。
【００６９】
また、強化繊維として前記マット形状ガラス繊維と前記チップ形状ガラス繊維とを併用する場合は（試験例１）、表面に前記金属用プライマー樹脂が刷毛塗りされた前記溶射皮膜層上に、マット形状ガラス繊維を敷いてから、前記樹脂１にチップ形状ガラス繊維を混合したものと、常温硬化剤であるパーメックＮ／ナフテン酸Ｃｏ（Ｃｏ：６％）とを１部／０．５部の割合で混合させたものを、刷毛塗りすることにより、強化繊維含有樹脂被覆層を形成した。
【００７０】
また、比較例１として、アルミニウム合金Ａ５０８３製の前記下地基材上に、前記溶射皮膜層を設けることなく、前記樹脂１からなり、強化繊維を含有しない厚み５００μｍの樹脂層（樹脂被覆層）を形成してなる試験片を作製した。さらに、比較例２として、前記下地基材上に前記溶射皮膜層のみを形成してなる試験片を作製した。
【００７１】
このようにして作製した試験例１〜７と比較例１及び２の各試験片について、３５℃、５％食塩水噴霧環境（２３時間）−液体窒素浸漬（１時間）を１サイクルとして繰り返す極低温複合腐食試験を６０サイクル行い、強化繊維含有樹脂被覆層の耐久性について調査した。なお、割れ、剥離を発見するための強化繊維含有樹脂被覆層の目視観察は、サイクル数が１５回後、３０回後、６０回後にそれぞれ実施した。試験結果を表２に示す。
【００７２】
【表２】
2008249200.tif 000004
【００７３】
試験例１〜７のものは、いずれも、強化繊維含有樹脂被覆層を有しない比較例２に比べて、極低温と常温（腐食環境）とを繰り返す環境下において耐久性に優れたものであった。
【００７４】
特に、試験例１〜３のものは、強化繊維含有樹脂被覆層が、含有量が２０質量％以上でマット形状あるいはチップ形状の強化繊維と、ガラス転移温度が６０℃以下のビニルエステル樹脂とから形成されており、また、中間層（Ａｌ−２％Ｚｎ溶射皮膜層）を有しており、サイクル数６０回の極低温複合腐食試験を行った後も、強化繊維含有樹脂被覆層に割れや剥離が発生せず、極低温と常温（腐食環境）とを繰り返す環境下において耐久性に優れていた。
【００７５】
また、試験例４と試験例５のものは、強化繊維の形状が本発明で推奨する形状（マット形状又はチップ形状）でなかったため、サイクル数３０回後では割れや剥離は観察されなかったが、サイクル数６０回後では強化繊維含有樹脂被覆層の一部に割れが観察された。試験例６のものは、強化繊維含有量が十分とはいえなかったため、サイクル数１５回後では割れや剥離は観察されなかったが、サイクル数３０回後には強化繊維含有樹脂被覆層に割れが観察された。また、試験例７のものは、強化繊維含有量が十分とはいえなかったため、また、中間層も有していないため、サイクル数１５回後では割れや剥離は観察されなかったが、サイクル数３０回後には強化繊維含有樹脂被覆層に割れが観察された。
【００７６】
比較例１のものは、強化繊維を含有しない樹脂被覆層であること、また中間層を有していないことから、サイクル数１５回後では割れや剥離は観察されなかったが、サイクル数３０回後には強化繊維含有樹脂被覆層に割れ及び剥離が観察された。
【００７７】
なお、オープンラック式気化器の実機においては、図４に示すように、伝熱管では、例えば、下部ヘッダー管との溶接部より上方の長さ約１００ｍｍにわたる部分（含む溶接部）に強化繊維含有樹脂被覆層が形成される。また、下部ヘッダー管では、同図に示すような部位に強化繊維含有樹脂被覆層が形成される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明に係る強化繊維含有樹脂被覆層の構造を模式的に示す断面図である。
【図２】オープンラック式気化器の概要を示す図であって、その（ａ）は正面図、その（ｂ）は断面図である。
【図３】下部ヘッダー管と伝熱管との溶接接合部を説明するための図である。
【図４】オープンラック式気化器において伝熱管と下部ヘッダー管への強化繊維含有樹脂被覆層を形成する部位を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７９】
１…伝熱パネル
２…伝熱管
３…下部ヘッダー管
４…上部ヘッダー管
５…下部マニホールド
６…上部マニホールド
７…トラフ
【図１】
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【図２】
2008249200.tif 000006
【図３】
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【図４】
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