換気システムの配管に対する防食処理手順により、システム全体の寿命を延長します。

熱回収換気システムは、排出空気と導入空気の間で熱を移動させることで、室内空気質の向上とエネルギー効率の改善を実現します。しかし、こうしたシステム内部では温度・湿度が繰り返し変化するため、結露や汚染物質、腐食性の環境にさらされた金属部品に腐食が発生しやすくなります。

HVACメーカー、エンジニア、ビルオペレーターにとって、腐食リスクを理解し、適切な保護方法を選定することは、システムの信頼性を維持し、長期的な保守負荷を軽減するために不可欠です。

熱回収換気システムにおける腐食の発生メカニズム

熱回収機能付き換気システムは、室内の暖かい空気と屋外の新鮮な空気が熱交換コアを通じて熱を交換することで動作します。この過程で、空気流間の温度差により、表面が露点に達した際に結露が生じます。

この結露水は金属表面に薄い電解質層を形成します。さらに、粉塵、大気汚染物質、あるいは化学物質の残留物などの空中浮遊汚染物質が混入すると、腐食反応が加速されます。

リスクは、換気システムが高湿度条件下で稼働する地域、例えば沿岸部の建物、工業施設、屋内プールなどで高くなります。適切な材料選定および保護処理が行われない場合、腐食が徐々にダクト、固定具、熱交換器部品に影響を及ぼす可能性があります。

熱回収換気システムにおける腐食の主な原因

熱回収換気（HRV）システム内部での腐食には、いくつかの要因が関与しています。

結露は最も一般的な原因の一つです。湿潤と乾燥が繰り返されることで、金属表面に水分が残留し、酸化や表面劣化の可能性が高まります。

塩化物への暴露も重要な要因です。沿岸地域や塩素系化学薬品を使用する場所では、塩化物イオンが金属表面の保護性酸化被膜を損なうことで、局所腐食のリスクを高めます。

異なる金属が湿気の存在下で接触すると、電気化学的腐食（ガルバニコルロージョン）が発生することもあります。例えば、鋼材、アルミニウム、銅、真鍮などの部材を組み合わせると、電気化学反応が起こり、耐食性の低い金属の腐食が加速されることがあります。

熱交換換気システムにおける軟鋼製ダクトの防食対策

熱回収機能付き換気システムで使用される軟鋼製部材については、運転条件、湿度レベル、および周囲環境への露出状況に応じて、適切な腐食防止対策を選定する必要があります。

一般的に用いられる防食方法として、溶融亜鉛めっきとエポキシ樹脂コーティングの2種類があります。

溶融亜鉛めっきとエポキシ樹脂コーティングの比較

溶融亜鉛めっきは、鋼材表面に亜鉛皮膜を形成することで、物理的な遮断効果と、亜鉛が犠牲となって鋼材を守る「犠牲防食」の両方の効果を発揮します。その耐久性から、HVAC用ダクトや金属構造物など、多くの室内環境で広く採用されています。

ただし、塩化物の暴露や化学物質による汚染が存在する高腐食性環境では、亜鉛めっきに追加の保護が必要となる場合があります。

エポキシ系コーティングは、鋼材表面と腐食性物質との接触を低減する密なバリア層を形成することで鋼材を保護します。化学薬品に対する耐性がより高いことが求められる用途には、しばしば適しています。

エポキシ系コーティングの効果は、表面処理の状態に大きく依存します。コーティング施工前に錆、油分およびその他の表面汚染物を完全に除去することが、信頼性の高い密着性を確保するために不可欠です。

なぜHRVシステムではカソード保護がほとんど用いられないのか

カソード保護は、埋設パイプラインや海洋構造物など、電解質が常に存在し保護電流が安定して流れる環境で広く採用されています。

ただし、換気ダクトや熱回収換気（HRV）機器の部品は通常、地上環境で運用されるため、結露が断続的に発生します。このため、カソード保護を効果的に適用するのは困難であり、表面コーティングによる防食対策と比較して実用性に乏しい場合が多いです。

ほとんどの熱回収換気用途では、防食コーティングや耐食性材料を用いることが、一般的により適した対策です。

システム運転開始前の腐食抵抗性向上方法

据付後の本格稼働（運転開始）前に実施する予防的防食対策は、HRV機器の耐久性を大幅に高めることができます。

その手順は通常、以下の通りです：

油分、粉塵、溶接残留物など、表面の汚染物質を除去するための洗浄。

塗装の密着性を高めるための適切な下処理。

使用環境に応じて選定された適切な防食コーティングの塗布。

コーティング施工後の検査により、全面的な被覆を確認し、金属部の露出を最小限に抑える。

湿度が高く腐食性の環境に設置されるシステムの場合、設計段階で適切な材料や保護処理を選定することで、後々予期せぬ保守作業を回避できます。

運用中の腐食管理

定期的な監視と保守は、熱回収換気システムの寿命を延ばす上で重要です。

湿度の監視により、結露が発生しやすくなる状況を把握できます。適切な気流制御、排水管理、および内部部品の定期点検によって、腐食リスクを低減できます。

腐食の兆候が見られた場合には、早期の修理およびコーティングの補修を行うことが、重度の劣化後に損傷部品を交換するよりも、通常、コスト面で有利です。

熱回収換気システムの腐食対策に関するよくあるご質問

熱回収換気システムで腐食が発生する原因は何ですか？

主な原因には、結露、高湿度、塩素イオンの暴露、および異なる金属間の接触が挙げられます。これらの要因は、熱交換換気装置（HRV）内部の金属部品の腐食を加速させる可能性があります。

結露は熱交換換気装置（HRV）の腐食にどのように影響しますか？

結露により、金属表面に水分の薄膜が形成されます。この水分層が汚染物質や化学物質と併存すると、酸化および腐食が加速されることがあります。

熱交換換気装置（HRV）のダクト配管に適したコーティングは何ですか？

溶融亜鉛めっき（ホットディップ・ガルバニズム）およびエポキシ系コーティングが一般的な防食手法です。最適な選択は、運用環境、湿度条件、および腐食への暴露状況によって異なります。

カソード保護は換気システムに適用可能ですか？

カソード保護は、熱交換換気装置（HRV）では一般的に用いられません。換気ダクトは、効果的な保護に必要な連続的な電解質環境を提供しないためです。

腐食リスクを低減するにはどうすればよいですか？

腐食耐性材料の使用、保護コーティングの施加、湿度管理、定期点検を行うことで、システムの耐久性を高めることができます。