KR20000067795A - 배관장치와 그 제조방법 및 열교환기 - Google Patents

Abstract

열교환기 등 노출된 금속파이프부에 있어서의 결로에 기인하는 부식을 방지하는 기술에 관한 것으로서, 고습도 분위기하에서 사용하는 열교환기와 같은 배관장치가 구비하는 동 등의 금속파이프가 결로나 부식성 가스의 부착 등에 의해 구멍형상부식 및 개미집형상부식을 방지하기 위한 높은 신뢰성을 갖는 부식방지를 간이하고 효율좋게 달성하는 수단을 구비한 배관장치와 그 제조방법을 제공하기 위해, 외주면이 대기중에 노출 또는 수분이나 부식성 가스와 접촉하는 상태에서 기기에 배치 또는 접속되고, 그 내부를 외부보다 저온인 냉매가 통과하는 금속파이프의 대기에 노출 또는 수분이나 부식성가스와 접촉하는 외주면이 금속 또는 금속염의 분말형상 재료를 포함하는 부식방지재료로 피복되어 있는 구성으로 하였다.

이것에 의해, 금속파이프의 구멍형상부식 등의 부식을 방지할 수 있어 장치의 내구성을 향상시킬 수 있고 신뢰성이 높은 장치가 얻어짐과 동시에 열전달효율이 좋은 장치가 얻어진다는 효과가 있다.

Description

배관장치와 그 제조방법 및 열교환기{PIPELINE DEVICE AND METHOD FOR ITS PRODUCTION, AND HEAT EXCHANGER}

본 발명은 금속제의 파이프에 의해 구성된 기기 또는 그 부품인 배관장치의 부식방지(防蝕)에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 열교환기 등 노출된 금속파이프부에 있어서의 결로에 기인하는 부식을 방지하는 기술에 관한 것이다.

냉열기기의 주요부품을 구성하는 배관장치는 내부를 외기와 다른 온도의 냉매가 통과하는 금속파이프가 사용되고 있다. 예를 들면, 냉장고나 공기조화기 등에 사용하는 열교환기에서는 알루미늄 등의 박판인 핀(fin)이 공기 등의 유체의 유로로 되는 간극(틈새)을 마련하고 임의의 간격으로 적층된 상기 핀에 금속파이프를 꼬치형상으로 끼워넣어 고정시키고, 상기 금속파이프의 단면측에 U자형을 이루는 금속파이프인 굴곡부(밴드부)를 접합하는 것에 의해 연속한 금속파이프의 배관구조를 구비해서 제조된다. 이와 같이 적층된 핀의 양끝면을 관통해서 연속하는 배관구조를 구비하는 여러개의 금속파이프내에 냉매 등을 통과시키는 것에 의해서 냉매로 부터의 열이 금속파이프를 거쳐 전열되어 임의의 온도가 얻어지므로, 상기 핀 사이를 외기인 공기를 통과시키면 온도변화를 초래하여 냉각 또는 가온을 실행하기 위한 열교환기능을 얻은 부품으로 된다.

상기 부품에 실온보다 고온인 냉매가 통과하는 금속파이프의 경우, 그의 표면은 건조한 상태를 유지해서 기체상태의 유체가 통과하는 것뿐이므로 화학적으로 안정되어 있지만, 실온보다 저온의 매체가 금속파이프내를 통과하는 경우에는 통과하는 기체(예를 들면 대기인 공기)가 이슬점을 하회하는 것이면 금속파이프 표면에 결로를 일으켜 활성인 상태로 한 후, 상기 기체중에 산이나 염기를 함유해서 이 금속을 부식시키는 경우에는 결로수가 노출부의 부식(구멍형상부식;pitting corrosion)을 촉진해서 금속파이프내부를 통과하는 매체가 누설되는 사태를 초래하는 경우도 있었다.

이와 같은 문제를 방지하는 방법으로서는 희생부식효과를 갖는 금속박을 피복하는 방법이 사용되고 있었다. 예를 들면 일본국 실용신안공개공보 소화60-170684호에서 소개된 공조용 쿨러유닛의 알루미늄제 증발기에서는 증발기의 편평 알루미늄튜브의 외측면 부식을 방지할 목적으로 아연, 주석 등의 금속박에 의해 성형된 희생부식재를 금속파이프 노출부에 금속박 장착용 부재를 사용해서 압압고정시키는 방법이 제창되어 있다.

이 방법에 의하면, 금속박 장착부에 물이 침입했을 때 동일부에서 이종금속 접촉부식이 발생하고 편평알루미늄 튜브보다 전위가 낮은 금속박이 선택적으로 부식하는 것에 의해 편평알루미늄 튜브의 부식이 방지된다는 것이다.

여기에서 상기 종래예에 대해서 상세하게 설명하면, 도 4∼도 9는 종래의 열교환기가 구비하는 금속파이프 노출부의 부식방지방법의 상태를 도시한 설명도로서, 도 4는 공조용 쿨러유닛의 편평알루미늄 튜브측면 부식방지 실시예를 도시한 단면도, 도 5는 도 4의 주요부 확대도, 도 6은 도 5에 도시된 금속박(11)의 사시도이다.

이 중, 도 4는 편평알루미늄 튜브의 외측면의 부식을 방지할 목적으로 동일 편평알루미늄 튜브의 외측면부에 아연, 주석 등의 금속박을 프레스가공 등에 의해 성형된 희생부식재가 금속박 장착용 부재를 사용해서 압압된 것으로서, 편평알루미늄 튜브측면의 부식방지 실시예를 도시한 단면도, 도 5는 도 4의 주요부 확대도이다. 여기에서, 튜브(4)의 재질로서는 JIS A1050 또는 JIS A3003 등의 알루미늄 합금을 사용하고 핀(5)의 재질은 튜브(4)의 재료보다 전위가 낮은 JIS A7072 등의 알루미늄합금을 사용하고 있으므로 핀을 희생부식시키도록 구성하고 있다.

도면에 있어서, (1)은 증발기, (2)는 케이스, (3)은 단열재, (4)는 편평튜브, (4a),(4b)는 굴곡부(밴드부), (5)는 코루게이트핀, (8), (9)는 파이프, (11)은 부식방지부재의 일부인 금속박, C는 단열재(3)과 접촉하는 외측면, D는 평활한 금속면이다. 상기 구성을 이루기 위한 작업수순을 기술하면 우선 (11)은 편평튜브(4)의 하측 굴곡부(4b)의 외측면, 팽창밸브 출구파이프 및 각 파이프(8),(9)와 단열재(3) 사이에 개재된 금속박으로서, 본 예에서는 도 7의 (a), (b)에 도시한 바와 같은 프레스가공에 의한 일체성형품을 사용한다. 이 금속박(11)은 상술한 핀(5)와 동일한 재질이어도 좋고 또는 아연 등의 희생부식에 의한 부식효과를 발휘하는 것이면 좋다. 또한, 상기 금속박(11)의 판두께는 40∼200㎛가 바람직하다. 이 금속박(11)은 프레스가공에 의해 편평튜브(4)의 하측 굴곡부(4b) 및 각 파이프(8), (9)를 따른 형상으로 성형되고, 증발기(1)과 단열재(3) 사이에 끼워부착해서 조립된다.

상기의 수단 및 구성에 의하면, 부식방지부재를 이루는 금속박(11)을 편평튜브(4)의 하측 굴곡부(4b)의 외측면C에 압압해서 밀착시켰으므로, 금속박(11)의 희생부식에 의한 부식방지효과가 외측면C에 직접적으로 작용해서 외측면C의 부식을 효과적으로 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다. 또, 다른 파이프(8), (9)이외의 부분에 있어서도 마찬가지로 부식방지효과를 발휘할 수 있다는 것이다.

또, 마찬가지 기술예로서 희생부식을 이루는 금속이 부식방지부재를 이루는 케이스(2)의 이면에 고정되어 배치되는 수단이 소개되어 있고, 이것에 의하면, 도 8에 도시한 바와 같이 금속박을 접착제를 사용해서 단열재(3)에 고정시킨 것, 도 9에 도시한 바와 같이 금속분말을 접착기능을 구비한 수지를 사용해서 단열재(3)에 균일하게 도포한 것이 있다. 모두 부식방지부재를 이루는 케이스(2)에 희생부식을 이루는 금속박(11)이 편평튜브(4)의 하측의 굴곡부(4b)의 외측면C에 압압되어 밀착되고 금속박(11)의 희생부식에 의한 부식방지효과를 외측면C에 작용시켜서 부식을 방지한다는 것이다.

그러나, 상기 수단에 의한 아연, 주석 등의 금속박을 밀착시키는 방법은 제조시 부식방지부재를 이루는 케이스(2)에 잘 끼워맞춰 고정시키는 것이 중요하고, 만일 부식방지용의 파이프류에 밀착시킬 수 있도록 오목형상을 이루는 상기 케이스에 너무 팽팽한 상태로 금속박을 배치하면, 그들을 일체화한 부식방지부재를 파이프에 밀착시키거나 진동이나 온도변화 등에 의한 응력부가가 가해진 상태에서 사용했을 때 금속박이 파손되기 쉽다는 결점을 갖는다.

또, 느슨함을 갖고 금속박을 배치하면, 접힘이 발생하여 주름을 발생시키게 된다. 따라서, 상술한 금속박이 파손된 부분과 마찬가지로 편평튜브표면에는 희생부식방지를 하는 금속박이 밀착되지 않는 부분이 발생하므로, 희생부식에 의한 부식방지효과가 얻어지지 않을 뿐만 아니라 결로수의 체류가 발생하기 쉬워져 동일부의 편평튜브표면에 부식(구멍형상부식)이 발생하고 부식구멍의 관통에 의한 냉매누출이라는 사용상의 신뢰성을 한층 결여시키는 결과를 초래하는 경우도 고려된다.

또, 이상의 작업내용에 관한 문제를 배제하기 위해서, 편평튜브 표면에 금속박이 밀착되지 않는 부분이 발생하지 않도록 작업을 실행하기 위해서는 상응하는 숙련을 필요로 하므로, 증발기 제조시의 자동화 등을 포함하는 작업의 간소화, 간략화의 달성이 곤란하다는 결점을 갖는다.

본 발명의 목적은 상기한 점을 감안해서 이루어진 것으로서, 고습도 분위기하에서 사용하는 열교환기와 같은 배관장치가 구비하는 동 등의 금속파이프가 결로나 부식성 가스의 부착 등에 의해 구멍형상부식 및 개미집형상부식을 방지하기 위한 높은 신뢰성을 갖는 부식방지를 간이하고 효율좋게 달성하는 수단을 구비한 배관장치와 그 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 배관장치의 일부 파단측면도,

도 2는 본 발명의 핀튜브형 열교환기의 일부 파단측면도,

도 3은 핀튜브형 열교환기의 제조공정도,

도 4는 종래의 공조용 쿨러유닛의 편평 알루미늄 튜브측면 부식방지구조의 예를 도시한 단면도,

도 5는 도 4의 주요부 확대도,

도 6은 도 5에 사용한 금속박의 사시도,

도 7은 도 5에 부식방지부재(11)로서 도시된 금속박의 사시도,

도 8은 도 4의 단열재면(즉 증발기측의 면)에 금속박을 접착제에 의해 미리 점착한 상태를 도시한 사시도,

도 9는 도 4의 단열재(3)의 면(즉 증발기측의 면)에 희생부식방지를 발휘하는 금속분말을 접착제 등에 혼합해서 도포시킨 사시도.

본 발명의 제1 발명에 관한 배관장치는 외주면이 대기중에 노출 또는 수분이나 부식성 가스와 용이하게 접촉하는 상태에서 기기에 배치 또는 접속되고, 그 내부를 외부보다 저온인 냉매가 통과하는 금속파이프의 표면이 금속 또는 금속염의 분말형상의 재료를 포함하는 부식방지도료로 피복되어 있는 것이다.

본 발명의 제2 발명에 관한 배관장치의 금속 또는 금속염의 분말형상의 재료는 금속파이프의 재료보다 분극전위가 낮은 것이다.

본 발명의 제3 발명에 관한 배관장치의 부식방지도료가 수용성 도료와 인산아연의 혼합물, 비수용성 도료와 아연의 혼합물 또는 열가소성 수지와 아연의 혼합물이다.

본 발명의 제4 발명에 관한 배관장치는 금속파이프의 외주에 부식방지도료를 거쳐서 금속파이프내의 열을 금속파이프의 외부로 전달하는 핀이 접촉하고 있는 것이다.

본 발명의 제5 발명에 관한 배관장치의 제조방법은 외주면이 대기중에 노출 또는 수분이나 부식성 가스가 용이하게 접촉하는 상태에서 배치되는 금속파이프를 소정의 형상으로 형성하는 공정 및; [a] 금속파이프의 외주면에 금속 또는 금속염의 분말형상 재료를 포함하는 부식방지도료를 도포하고 다음에 금속파이프내의 열을 금속파이프의 외부로 전달하는 핀을 금속파이프의 외주면에 접촉고정시키는 공정과 [b] 금속파이프내의 열을 금속파이프의 외부로 전달하는 핀을 금속파이프의 외주면에 끼워맞추고 다음에 금속파이프의 노출된 외주면에 금속 또는 금속염의 분말형상의 재료를 포함하는 부식방지도료를 도포하는 공정을 구비하고, 상기 금속 또는 금속염의 분말형상의 재료는 금속파이프재료보다 분극전위가 낮은 것이다.

본 발명의 제6 발명에 관한 배관장치의 제조방법은 부식방지도료가 수용성 도료와 인산 아연의 혼합물 또는 비수용성 도료와 아연의 혼합물이다.

본 발명의 제7 발명에 관한 배관장치의 제조방법은 금속파이프의 외주부로의 부식방지도료의 도장이 가열용해상태 또는 분말형상의 열가소성 유기수지 유동체 중에 침지해서 형성되는 것이다.

본 발명의 제8 발명에 관한 열교환기는 파이프내부를 흐르는 유체와 열교환을 실행하는 금속파이프 및 금속파이프의 외주면에 접촉해서 고정되고 파이프외부의 외기와 금속파이프 사이에서 열교환을 실행하는 핀을 구비하고, 금속파이프의 외주면의 적어도 일부를 금속 또는 금속염의 분말형상의 재료를 포함하는 부식방지도료로 피복함과 동시에 이 부식방지도료의 금속 또는 금속염의 분말형상의 재료의 분극전위가 금속파이프를 구성하는 금속재료보다 낮은 것이다.

본 발명의 제9 발명에 관한 열교환기의 부식방지도료는 수용성 도료와 인산아연의 혼합물, 비수용성 도료와 아연의 혼합물 또는 열가소성 수지와 아연의 혼합물이다.

본 발명의 제10 발명에 관한 열교환기는 금속파이프의 외주에 부식방지도료를 거쳐서 핀을 끼워맞추고 있다.

[실시예]

실시예 1

본 발명의 1실시예에 관한 배관장치에 대해서 도 1 및 도 2를 사용해서 이하 상세하게 기술한다. 도 1은 본 발명의 배관장치의 일부파단측면도이고, 도 2는 본 발명의 배관장치인 공기조화기 등에서 사용하는 핀튜브형 열교환기의 일부파단측면도이다. 여기에서, (21)은 알루미늄으로 이루어진 핀플레이트로서, 외기인 공기가 팬 등에 의해 보내졌을 때 인접하는 알루미늄 핀의 간극을 용이하게 통과하도록 적당한 공극을 마련해서 이루어지고, 또 (22)는 상기 알루미늄핀(21)에 당접해서 외기온도보다 저온인 냉매가 통과하는 금속파이프인 냉매배관용 동파이프이다. (23)은 부식방지 피막층이다. 외기인 공기가 상기 알루미늄핀(21)과 상기 냉매배관용 동파이프(22)에 접촉할 때 생긴 결로에 의한 부식을 방지할 목적으로 도 1에 도시한 바와 같이 상기 냉매배관용 동파이프(22)의 표면에는 부식방지도료를 동파이프 외표면 전체에 균일하게 도포한 부식방지피막층(23)을 형성해서 이루어진다.

도 2는 본 발명의 배관장치인 공기조화기 등에서 사용하는 핀튜브형 열교환기의 일부파단측면도이다. (20)은 열교환기이고, 도 1과 마찬가지로 (21)은 알루미늄으로 이루어진 핀플레이트로서, 외기인 공기가 팬 등에 의해 보내졌을 때 인접하는 알루미늄핀의 간극을 용이하게 통과하도록 적당한 공극을 마련해서 이루어지고, 또 (22)는 상기 알루미늄핀에 당접해서 외기온도보다 저온인 냉매가 통과하는 금속파이프인 냉매배관용 동파이프이다. 따라서, 외기인 공기가 상기 알루미늄핀과 상기 냉매배관용 동파이프에 접촉할 때 생긴 결로에 의한 부식을 방지할 목적으로 도 1에 도시한 바와 같이 상기 냉매배관용 동파이프 표면에는 부식방지도료를 동파이프 외표면 전체에 균일하게 도포한 부식방지피막층(23)을 형성해서 이루어진다.

여기에서 사용하는 부식방지피막층(23)은 냉매배관용 동파이프인 동 등에 대해서 분극전위가 낮은 부식방지피막층을 형성하는 부식방지도료를 동파이프 외표면 전체에 균일하게 도포해서 이루어진다.

또, 여기에서 사용한 부식방지도료는 미리 인산아연분말 및 아연분말의 어느 하나를 균일하게 혼합한 것으로서 그 1예를 표 1에 나타낸다.

우선, 냉매배관용 동파이프 외표면 전체에 균일하게 부식방지피막층을 형성하기 위해 도포하는 재료 및 도포하는 재료의 도포방법을 표 1에 나타내었다. 부식방지도료는 어느것이나 모두 도장피막층의 분극전위가 금속파이프의 소재인 동보다 낮은 상태를 확보하도록 조정되어 이루어지고, 부식방지도료-1 및 부식방지도료-2에는 아연분말을, 부식방지도료-3에는 각각 인산아연분말을 수지성분인 알킬멜라민수지에 균일하게 혼합한 것이다. 표 1중에 나타낸 부식방지도료-1, -2 및-3을 사용해서 도장방법1, 2 및 3에 의해 동파이프 외표면 전체에 도장을 실행하였다. 이것을 후술하는 비교예와의 비교에 사용하였다.

부식방지도료성분	부식방지도료-1	부식방지도료-2	부식방지도료-3
착색안료	카본:10중량%	카본:10중량%	카본:10중량%
수지성분	비수용성알킬멜라민수지:50중량%	수용성알킬멜라민수지:50중량%	수용성알킬멜라민수지:50중량%
용제	키실렌:20중량%	물:20중량%	물:20중량%
희생부식 금속가루	아연:20중량%	아연:20중량%	인산아연:20중량%
도장방법1	분무도장	분무도장	분무도장
도장방법2	침지도장	침지도장	침지도장
도장방법3	유동도장	유동도장	유동도장

다음에, 부식방지피막층을 형성하기 위한 도포방법에 대해서 설명하면, 대기중에 노출 또는 용이하게 접촉하는 상태에서는 특히 결로를 발생하기 쉬운 핀튜브형 열교환기 양끝부가 노출된 동파이프 외표면 전체에는 분무도장을 사용한 분무도장방식 및 도료유동체중에 침지하는 침지도장방식 또는 도료를 피도장부에 흘려보내는 유동도장(flow coating)방식을 사용한다.

상술한 도장방식은 표 1에 도시한 바와 같이 아연분말 또는 인산아연분말을 수지성분인 알킬멜라민수지에 균일하게 혼합한 비수용성 또는 수용성의 부식방지도료중의 어느 하나를 사용할 수도 있다.

또, 이것과는 별도로 본 발명의 열가소성 수지(폴리올레핀계 수지)의 분말을 충전한 분말체유동조내에 열가소성 수지의 융점이상의 임의의 온도로 가열한 핀튜브형 열교환기의 끝부를 침지시켜서 용융, 도포하는 것에 의해 부식방지피막층을 형성시켜도 좋다.

또는, 열가소성 수지(폴리올레핀계 수지)를 동일 수지의 융점이상으로 가열하고 용융상태의 수지욕(樹脂浴)중에 핀튜브형 열교환기의 끝부를 침지시켜서 끌어올리는 방법으로 수지를 도포하는 것에 의해 부식방지피막층을 형성시켜도 좋다.

이하, 금속제의 배관에 의해 구성된 기기 또는 그 부품인 배관장치의 부식방지에 관해서 알루미늄핀과 동파이프로 구성된 핀튜브형 열교환기의 동파이프부의 부식방지를 실행하기 위해 노출된 금속파이프부에 희생부식효과를 갖는 도료를 도포해서 동파이프의 부식(구멍형상부식 및 개미집형상 부식 등)을 방지한 배관장치의 제조방법에 대해서 기술한다.

이하, 본 발명에 관한 열교환기의 제조방법에 대해서 도 3의 핀튜브형 열교환기의 제조방법을 도시한 공정도를 사용해서 상세하게 기술한다. (25)는 금속파이프(22)의 헤어핀부, (24)는 핀에 마련된 버링구멍, (26)은 확관봉(擴管棒), (27)은 U자형 굴곡부, (28)은 납땜부이다.

우선, 도 3의 (a)에 도시한 바와 같은 드로우밴딩방법(draw bending method; 파이프의 한쪽에서 맨드릴(굴대, 축)로서 사용하는 코어바코드를 삽입한 상태에서 구부림틀을 따라 구부림가공하는 방법)에 의해 U자형으로 구부림가공해서 헤어핀부(25)로 한 헤어핀형 동파이프(이후 헤어핀튜브라 한다)를 냉매배관용 동파이프(22)로 사용한다. 헤어핀튜브(22)의 외표면 전체에 걸쳐 표 1에 기재한 부식방지도료-1, 부식방지도료-2 또는 부식방지도료-3을 10∼20㎛ 두께로 도포한다. 도포작업방법에 대해서는 나중에 상세하게 기술한다.

판두께 약 0.1㎜의 알루미늄바를 프레스가공(프레스가공에 의해 피어스구멍을 뚫은 후 아이어닝지그봉(ironing rod)을 피어스구멍에 삽입해서 버링구멍(24)로 가공한다)하고 헤어핀튜브(22)의 외경보다 약 10㎛ 큰 내경의 버링구멍(24)를 마련해서 일정간격으로 적층한 알루미늄핀(21)(도 3의 (b))의 한쪽에서 헤어핀을 삽입하여 관통시킨다(도 3의 (c)). 다음에, 알루미늄핀(21)의 버링구멍(24)에 삽입관통시킨 헤어핀튜브(22)의 끝면측에서 헤어핀튜브 파이프(22)의 내경보다 약 20㎛ 큰 외경의 강구를 선단에 갖는 확관봉(26)을 삽입하고 헤어핀튜브 외경을 확대하는 것에 의해 알루미늄핀에 마련한 버링구멍과 헤어핀튜브를 밀착시킨후(도 3의 (d)), 헤어핀튜브의 끝면에 동파이프를 U자형으로 구부린 U자형 굴곡부를 삽입해서 삽입부를 납땜한 납땜부(28)로 하는 것에 의해 헤어핀튜브(22)에서 U자형 굴곡부(27)을 거쳐 냉매가 통과할 수 있는 회로를 작성한다(도 3의 (e)).

U자형 굴곡부(27)측에는 부식방지피막층(23)이 없으므로, 납땜후 각각의 핀튜브형 열교환기의 U자형 굴곡부측에 표 1에 나타낸 부식방지도료-1은 무공기(airless) 분무를 이용한 분무도장방식, 부식방지도료-2는 침지도장방식, 부식방지도료-3은 유동도장방식에 의해 도장피막 두께를 약 10∼20㎛로 도포하고 부식방지피막층을 작성하였다. 여기에서, 냉매배관용 동파이프 표면에는 아연분말 또는 인산아연분말을 균일하게 혼합한 도료를 사용해서 도장피막층을 형성한 것에 의해 동의 분극전위보다 낮게 되어 있다.

이상은 금속파이프(22) 전체에 도장피막(23)을 도포하는 것을 나타냈지만, 열교환기의 일부 예를 들면 끝부만 도포해도 좋다. 이것은 핀의 버링부에서 튜브의 외주면의 핀부착부가 거의 부식가스 등에 노출되지 않으므로, 노출부는 끝부가 주체로 된다. 마찬가지로 냉매가 흐르는 도중의 배관에 있어서도 부식가스나 결로가 집중하는 곳 예를 들면 커버로 둘러싸여 대기의 진입이 적은 곳 이외의 노출 개소에 도포피막(23)을 사용하면 좋다. 표 1에 나타낸 각각의 부식방지도료의 도장조건 및 도장방법을 이하 설명한다. 또한, 도 3에서 설명한 바와 같이 튜브에 도장한 후에 튜브는 확관되고 또한 핀에 압압되어 접촉해서 고정된다. 이 때문에, 첫번째로 균일하게 도포되는 것이 중요하다. 두번째로 확관시에 균열의 발생이나 구멍의 형성이 적은 쪽이 바람직하다.

분무도장은 공기분무 도장장치를 사용하고 표 1에 나타내는 도료를 사용해서 핀튜브형 열교환기의 헤어핀튜브(22) 및 U자형 굴곡부(27)측으로 분무하는 것에 의해 도장을 실행하는 것으로서, 그 도장조건은 이하 나타낸다.

·도료점도:60초/이와타컵 점도계

·스프레이압력:0.5MP

·세팅시간:1분

·소결건조조건:150℃×10분

헤어핀튜브(22)의 도장시에는 파이프의 내부로 도료가 침입하지 않도록 헤어핀튜브 개구부에는 도장하기 전에 고무마개로 뚜껑을 덮었다. U자형 굴곡부측의 분무도장시는 알루미늄핀(21)에 도료가 부착하지 않도록 알루미늄핀부를 마스킹(masking)하였다.

또, 침지도장은 이하의 수단에 의해 실행하는 것이다. 즉, 약 10ℓ용량의 스테인레스제 수조중에 도료를 충전하고 날개회전식 교반기에 의해 도료욕을 교반상태로 함과 동시에 도료욕중에 넣은 전기열식 투입전열기를 사용해서 도료온도를 25℃로 조정한 침지도장욕으로 하고, 이 중에 핀튜브형 열교환기(20)의 U자형 굴곡부측을 침지시키는 것에 의해 표 1에 나타내는 도료를 사용해서 도장을 실행하는 것으로서 이하에 그 도장조건을 나타낸다.

·도료점도:45초/이와타컵 점도계

도장막두께를 10∼20㎛로 하기 위해 도료점도를 45초/이와타컵 점도계로 하였다.

·도료욕 온도:25℃

·침지시간:30초

·액제거 세팅시간:5분

·소결건조조건:150℃×10분

헤어핀튜브(22)의 도장시에는 내부로 도료가 침입하지 않도록 헤어핀튜브 개구부에는 도장하기 전에 고무마개로 뚜껑을 덮었다.

또, 유동도장은 상기 도료를 저장한 조의 최하부에 꼭지 선단에 내경 8㎜, 두께 1㎜, 길이 1.5m의 고무호스를 부착한 유량조정용 밸브꼭지를 부착한 약 20ℓ용량의 스테인레스제 수조중에 도료를 충전하고, 날개회전식 교반기에 의해 도료욕을 교반상태로 함과 동시에 도료욕중에 넣은 전기열식 투입전열기를 사용해서 도료온도를 25℃로 조정하고 유동도장욕으로 하였다. 이 유동도장욕을 피도장물의 위치보다 높은 위치에 두고 유량조정용 밸브를 열어 고무호스 선단으로 부터의 도료유출량이 5ℓ/분 정도로 되도록 밸브조정을 실행한 후 핀튜브형 열교환기(20)의 U자형 굴곡부측에 표 1의 도료를 부가하도록 하는 것이다. 이하에 그 도장조건을 나타낸다.

·도료점도:45초/ 이와타컵 점도계

·도료욕 온도:25℃

·유동도장

꼭지직경:8㎜, 도료유출량:5ℓ/분, 유량1회도장

·액제거 세팅시간:1분

·소결건조조건:150℃×10분

헤어핀튜브의 도장시에는 내부로 도료가 침입하지 않도록 헤어핀튜브 개구부에는 도장하기 전에 고무마개로 뚜껑을 덮었다.

실시예 2

실시예 1에서 헤어핀튜브(22)의 부식방지처리를 실행한 핀튜브형 열교환기(20)에 대해서 U자형 굴곡부(27)측에 이하의 부식방지처리를 실행한다. 동(銅)노출부는 150℃로 가열용해한 폴리올레핀 수지욕중에 침지하고 끌어올려 자연냉각시켜 동파이프 표면에 약 2∼3㎜피막두께의 유기수지 피복을 형성시켰다. 동파이프 피복용 폴리올레핀계 수지욕은 폴리올레핀수지: 폴리에틸렌 비닐아세테이트를 100:25로 혼합하고 150℃로 가열용해한 것에 10중량%의 아연분말을 균일하게 혼합해서 조정하였다.

〈비교예 1〉

핀튜브형 열교환기(20)의 양끝부의 노출된 동파이프표면에 동에 대해 희생부식효과를 갖는 금속성분을 함유하지 않는 범용의 알킬멜라민수지 도료를 무공기 분무를 사용한 도장방식 및 침지도장방식이나 유동도장방식에 의해 도장피막두께를 약 10∼20㎛로 도장하고 이것을 비교예 1로 한다.

〈비교예 2〉

일본국 실용신안 공개공보 소화60-170684호에서 제창되고 있는 희생부식재를 금속파이프 노출부에 금속박 장착용 부재를 사용해서 압압하는 방법으로서, 핀튜브형 열교환기의 양끝부의 노출된 동파이프표면에 50㎛의 아연박을 금속박 장착부재를 사용해서 압압고정시켰다. 이것을 비교예 2로 한다.

또, 금속박 장착용 부재는 다음과 같이 작성되었다. 헤어핀튜브 U자형 굴곡부의 외곽치수보다 약 5㎜ 큰 용기의 내벽에 이형제의 바셀린을 도포한 후 동일 용기내에 미중합상태의 경화제가 함유된 폴리에스테르수지액을 충전한다. 다음에, 폴리에스테르 수지액의 중간층부에 이형제의 바셀린을 도포한 헤어핀튜브의 U자형 굴곡부를 침지한 상태에서 경화제가 함유된 폴리에스테르수지액을 가열경화시켰다. 다음에, 헤어핀튜브 U자형 굴곡부를 내부에 봉입하고 가열중합한 폴리에스테르수지를 용기에서 분리하고 헤어핀 튜브 U자형 굴곡부를 세로로 2분할하는 형상으로 폴리에스테르수지와 함께 헤어핀튜브 U자형 굴곡부를 절단하였다. 마지막으로, 폴리에스테르수지 절단면에서 세로로 2분할된 헤어핀튜브 U자형 굴곡부를 제거하고 폴리에스테르 수지부를 핀튜브형 열교환기의 양끝부의 노출된 동파이프 표면에 50㎛의 아연박을 압압고정시키는 금속박 장착부재로 사용하였다.

〈비교예 3〉

일본국 실용신안 공개공보60-170684호에는 도 9에 도시한 바와 같이 금속분말이 접착기능을 구비한 수지를 사용해서 균일하게 도포된 것을 금속파이프 노출부에 압압고정시키는 방법이 제창되어 있다. 이것을 비교예 3으로 한다. 헤어핀튜브 U자형 굴곡부의 외곽치수보다 약 5㎜ 큰 용기의 내벽에 이형제의 바셀린을 도포한 후 동일 용기내에 미중합상태의 경화제가 함유된 폴리에스테르수지액을 충전한다. 폴리에스테르수지액의 중간층부에 이형제의 바셀린을 도포한 헤어핀튜브 U자형 굴곡부를 침지한 상태에서 경화제가 함유된 폴리에스테르 수지액을 가열경화시켰다. 헤어핀튜브 U자형 굴곡부를 내부에 봉입하고 가열중합한 폴리에스테르수지를 용기에서 분리하고 헤어핀튜브 U자형 굴곡부를 세로로 2분할하는 형상으로 폴리에스테르수지와 함께 헤어핀튜브 U자형 굴곡부를 절단하였다. 폴리에스테르수지 절단면에서 세로로 2분할된 헤어핀튜브 U자형 굴곡부를 제거하였다. 동일 폴리에스테르수지 성형품을 금속분말을 균일하게 혼합한 접착기능을 구비한 수지를 금속파이프 노출부에 압압고정시키기 위한 부재로 사용하였다. 동일부재의 헤어핀튜브 U자형 굴곡부를 제거한 부분을 U자형의 홈 내면에 미경화상태의 에폭시수지 접착제에 대해 약 20%의 아연분말을 첨가하고 균일하게 혼합한 접착제를 약 50㎛ 두께로 도포해서 핀튜브형 열교환기의 양끝부의 노출된 동파이프표면에 압압고정시킨 상태로 상온에서 24시간 방치하여 에폭시수지 접착제를 완전 경화시켰다. 이것을 비교예 3으로 하였다.

〈비교예 4〉

핀튜브형 열교환기의 양끝부(헤어핀튜브 U자형 굴곡부)의 동파이프표면이 노출된 상태의 핀튜브형 열교환기를 작성하고 이것을 비교예 4로 한다.

이상 본 발명의 각 부식방지피막과 각 비교예의 피막을 평가하기 위해 동파이프표면에 피복처리한 부식방지피막층의 동에 대한 분극전위값의 측정을 실행하였다. 부식방지피막층의 동에 대한 분극전위값을 표 2에 나타낸다.

부식방지피막층	*1동에 대한 분극전위(㎷)
부식방지도료-1	-750
부식방지도료-2	-750
부식방지도료-3	-100
열가소성 수지	-150
비교예 1	0
비교예 2	-750
비교예 3	-30
비교예 4	0

*¹동에 대한 분극전위(㎷): 분극전위값이 작아질 수록 희생부식 방지효과가 커진다.

부식방지도료-1, 부식방지도료-2, 부식방지도료-3, 열가소성수지, 비교예2, 비교예3의 각각의 분극전위값은 모두 동의 분극전위값에 대해 부로서, 어떠한 피막이라도 모두 희생부식 방지효과를 기대할 수 있다. 이것에 대해서 비교예 1은 부식방지 피막층의 희생부식방지효과를 기대할 수 없는 것이 예상된다.

부식방지도료-1, 부식방지도료-2, 부식방지도료-3을 도포한 부식방지피막층은 모두 열전달률이 수지보다 높은 금속 또는 금속염분을 함유하고 있으므로, 동일 도료를 도포한 부식방지피막층은 금속 또는 금속염분을 포함하지 않는 도료의 피막층에 비해 열전달성능이 높고 동이 도료를 표면에 도포한 헤어핀튜브와 알루미늄핀으로 이루어지는 핀튜브형 열교환기에 있어서는 헤어핀튜브와 알루미늄핀 사이의 열전달성능의 저하가 발생하지 않으므로, 핀튜브형 열교환기로서의 성능을 손상시키지 않고 부식방지성능의 향상을 기대할 수 있다.

〈부식가속시험〉

핀튜브형 열교환기가 탑재된 공조기가 실사용되는 대기환경에 있어서의 동파이프의 부식촉진물질을 조사한 결과, 대기중에 부유하는 대표적인 부식촉진물질로서 개미산 등의 유기산성분이 검출되었다. 실사용환경의 대기온도보다 저온의 매체가 핀튜브형 열교환기의 동파이프내를 통과하는 경우에는 통과하는 대기가 이슬점을 하회해서 냉각되면 상기 대기중에 부유하는 개미산 등을 함유한 활성 상태의 결로수가 노출된 동파이프표면에 부착하고 동파이프의 부식(구멍형상부식)을 촉진시켜 동파이프내부를 통과하는 매체가 누설되는 사태를 초래하는 것이 확인되었다. 따라서, 동파이프에 부식방지를 시공해서 제작한 핀튜브형 열교환기의 부식방지성능의 평가는 개미산을 함유한 결로수에 대한 동파이프의 부식방지성능을 비교평가하는 것으로 하였다.

본 발명에 의한 동파이프표면에 부식방지를 시공한 핀튜브형 열교환기 및 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3, 비교예 4의 부식방지성능의 평가를 부식가속시험에 의해 실시하였다. 부식방지 성능평가는 30ℓ의 건조기(desiccator)중에 1중량%의 개미산 수용액을 1ℓ 넣고, 개미산 수용액상의 공간에 개미산수용액이 직접 접촉되지 않도록 테스트용(테스트대상) 핀튜브형 열교환기를 배치한다. 건조기의 뚜껑을 덮고 동일 건조기를 20℃에서 12시간, 40℃에서 12시간을 1사이클로 한 히트사이클 테스트를 30사이클 실시하였다. 여기에서, 부식방지피막층을 갖지 않는 동파이프를 동일 시험조건에 의해 30사이클 실시한 결과, 동파이프 표면에 발생한 구멍형상부식의 최대깊이가 파이프두께와 동일한 300㎛에 도달하고 있는 것이 확인되었으므로, 동일 시험조건에 의한 30사이클을 부식방지성능의 평가시험조건으로 하였다. 30사이클종료후에 테스트용 핀튜브형 열교환기를 건조기에서 꺼내어 동파이프표면을 관찰하고 동파이프표면에 부식생성물의 존재가 확인되면 동일부를 절단해서 그 단면을 현미경 관찰하고 부식에 의해 발생한 구멍의 깊이를 측정하였다.

〈시험결과〉

평가결과를 표 3에 나타낸다.

도장방식	부식방지도료-1	부식방지도료-2	부식방지도료-3	열가소성수지	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
분무도장	부식없음 0	부식없음 0	부식없음 0	-	부식있음 150	-	-	-
침지도장	부식없음 0	부식없음 0	부식없음 0	-	부식있음 155	-	-	-
유동도장	부식없음 0	부식없음 0	부식없음 0	-	부식있음 148	-	-	-
침지, 끌어올림	-	-	-	부식없음	-	-	-	-
압압,고정	-	-	-	-	-	부식있음 200	부식있음 150	-
도장없음	-	-	-	-	-	-	-	부식있음 280

(여기에 나타내는 수치는 구멍형상부식 깊이;㎛)

상술한 본 발명에 의한 시료(부식방지도료1∼3을 사용해서 분무도장, 침지도장, 유동도장에 의해 형성한 9종 및 열가소성 수지를 사용해서 침지, 끌어올림도장에 의한 부식방지 피막층)에 대한 부식방지성 평가의 검토결과를 이하에 나타낸다.

이상의 결과를 정리하면 다음과 같이 된다.

부식방지도료-1, 부식방지도료-2 및 부식방지도료-3은 분무도장, 침지도장, 유동도장중의 어느 하나의 도장품이어도 부식은 발생하지 않았다. 일반적으로 범용 수지도료의 도장이고 도장피막 두께가 10∼20㎛인 경우, 도장막중에 핀홀 등의 도장막결함부가 발생해서 동일 핀홀부에 결로수 등이 부착하면 도장피막 건전부를 캐소드로 해서 핀홀 등의 도장막 결함부가 애노드분극하고, 애노드분극한 개소가 집중적으로 부식하는 현상이 발생한다. 그러나, 부식방지도료-1, 부식방지도료-2 및 부식방지도료-3을 도장한 부분에 부식이 발생하지 않은 이유는 도료중에 균일하게 혼합한 아연분말 또는 인산아연분말에 의해 도장피막의 분극전위가 낮아졌기 때문에 핀홀 등의 도장막 결함부가 존재해도 동일 결함부가 애노드분극하지 않았기 때문이다.

도장방식중의 분무도장은 공기(에어)에 의한 분무도장방식을 사용했지만, 피도장영역이 좁은 경우 또는 도포하는 부식방지도료중의 용제를 감소시킨 고점도의 부식방지도료를 분무도장하는 경우에는 약 1MP(메가파스칼) 전후로 압축한 도료를 약 ψ200㎛전후의 노즐에서 직접 분무하는 방식의 무공기 분무도장방식이 더욱 바람직하다. 이것에 의해 균일한 도장이 가능하게 된다.

폴리올레핀계 열가소성 수지 도포사양품은 부식이 발생하지 않았다. 폴리올레핀계 열가소성 수지 도포사양품에 부식이 발생하지 않은 이유는 이하와 같은 세가지가 있다. 우선, 수지도포 피막두께를 2∼3㎜로 두껍게 할 수 있으므로, 핀홀 등의 도장막 결함부가 발생하지 않았다. 또, 150℃로 가열용해한 수지욕중에 침지하고 끌어오려 자연냉각시켜 동파이프 표면에 약 2∼3㎜피막두께의 유기수지피복을 형성시켰으므로, 동파이프 표면과 피막을 형성하고 있는 유기수지와의 밀착성이 우수하고, 계면에서 물이 침입하지 않으므로 부식이 발생하지 않는다. 또, 도포용 유기수지욕중에 10중량%의 아연분말을 균일하게 혼합해서 동의 분극전위보다 낮은 분극전위를 갖는 유기수지피복으로 했으므로, 유기수지피복에 흠집 등의 결함이 있었다고 해도 동일 결함부가 애노드분극하는 일 없이 부식이 발생하지 않았던 것이다.

비교예 1은 도장피막 아래의 동파이프 표면에 약 150㎛ 깊이의 구멍형상부식이 발생하고 있었다. 구멍형상부식 발생개소의 도장피막은 도장막 팽창을 일으키고 있고, 동일 도장막 팽창부 하부의 동파이프 표면에 구멍형상부식이 발생하고 있었다. 이것은 금속성분을 함유하지 않는 범용의 알킬멜라민수지 도료의 도장피막에 존재하는 핀홀 등의 도막결함부 표면에 개미산을 함유하는 결로수가 부착하고 동일 핀홀부의 동파이프 표면이 애노드분극해서 집중적으로 부식을 발생시킨 것이다.

비교예 2는 동파이프표면과 접착제층의 접합계면에 수분의 침입이 확인되고 동일 부분의 동파이프표면에 깊이 약 100㎛의 구멍형상부식이 발생하고 있는 것이 확인되었다. 또, 아연박을 압압했을 때 파손된 부분의 동파이프표면에 깊이 약 200㎛의 구멍형상부식이 발생하고 있었다. 이것은 아연박이 파손된 부분은 동파이프표면과 금속박 장착부재 사이에 희생부식효과를 갖는 아연박이 존재하지 않는 공간이 생겨 동일 공간으로 물이 침입해서 간극 부식을 발생시킨 것이다.

비교예 3은 동파이프표면과 접착제층의 계면에 수분의 침입이 발생하여 동일 부분의 동파이프표면 전체에 부식이 발생하고, 부식이 가장 현저한 부분에서는 깊이 약 150㎛의 구멍형상부식이 발생하였다. 이것에 대해서 열가소성 수지 도포사양품에 부식이 발생한 이유는 이하와 같은 두가지가 있다. 우선, 부재표면의 동과의 접촉면으로 되는 접착제층 표면(동파이프 표면과 접촉하는 면)을 작성한 후 동일 부재를 동파이프에 압압해도 동파이프 표면과 접착제층 표면의 접합계면에 기포가 생기거나 동파이프 표면과 접착제층이 연속적으로 접촉하지 않는 부분이 생겼다. 이것은 동파이프표면의 완곡된 볼록형상에 대해서 동일형상의 오목형상 접착제층을 작성할 수 없기 때문이다. 동파이프표면과 접착제층 표면의 접합계면에 있어서 동파이프표면과 접착제층이 연속적으로 접촉하지 않는 부분으로 수분이 침입해서 동일부의 동파이프표면에 간극 부식이 발생한 것이다. 다음에, 금속분말을 혼합한 접착제층을 동파이프표면에 압압고정시키는 부재에 미리 금속분말을 혼합한 접착제를 도포하고 부재표면의 동과의 접촉면에 접착제층을 작성하는 공정에서 접착제층 표면(동파이프표면과 접촉하는 면)에 접착제성분만으로 구성된 스킨층이 발생하고 동일 스킨층을 거쳐서 동파이프표면과 접촉하여 스킨층이 전기절연막으로서 작용했으므로, 혼합한 아연분말의 희생부식효과가 발생하지 않았다.

비교예 4의 노출된 부분의 동파이프표면 전체에는 부식이 발생하고 가장 부식이 현저한 부분의 구멍형상부식 깊이는 280㎛에 도달하고 있었다.

부식방지도료욕의 저장안정성을 관찰한 결과 하기의 사항이 확인되었다. 우선, 부식방지도료-2는 도료욕을 상온 방치 약 7시간 경과시점에서 도료중의 아연분말의 부식이 시작되고 도료욕 내부에서 기포가 발생하기 시작하고 동시에 도료의 겔화가 시작되어 도료로서의 피막생성능력이 저하하였다. 다음에, 부식방지도료-1 및 부식방지도료-3에서는 도료욕을 상온에서 1주간 방치해도 도료의 물성에 아무런 변화는 발생하지 않았다. 도료중에 아연분말을 균일하게 혼합해서 도장피막의 전위를 저하시키는 경우, 그 도료가 유기용제를 시용한 것은 장기간 방치해도 화학적으로 안정이 유지되고 장기간 방치한 것에서도 도료로서 사용할 수 있다. 한편, 수용성 도료중에 금속아연분말을 균일하게 혼합한 경우에는 상온 방치 약 7시간 경과시점에서 도료중의 아연분말의 부식이 시작되고 도료욕 내부에서 기포가 발생하기 시작하고 동시에 도료의 겔화가 시작되어 도료로서의 피막생성능력이 저하하였다. 즉, 금속아연분말을 균일하게 혼합한 수용성도료는 도료욕의 수명이 짧다는 결점이 있다. 한편, 인산아연분말을 수용성 도료중에 균일하게 혼합하는 것에 의해 장기간 방치해도 화학적으로 안정이 유지되고 전위가 낮은 도장피막이 얻어지는 것을 알 수 있었다.

표 3에 나타낸 부식방지도료-1, 부식방지도료-2, 부식방지도료-3 및 헤어핀튜브에 도장이 없는 비교예 4의 각 핀튜브형 열교환기를 룸에어컨의 냉각기에 탑재해서 냉방성능을 확인한 결과, 부식방지도료-1, 부식방지도료-2, 부식방지도료-3 및 헤어핀튜브에 도장이 없는 비교예 4는 모두 냉방성능에 차이가 없는 것이 확인되었다. 열전달률이 수지보다 높은 금속 또는 금속염분을 함유한 부식방지도료-1, 부식방지도료-2, 부식방지도료-3을 도포한 부식방지피막층은 금속 또는 금속염분을 함유하지 않는 도료의 피막층에 비해 열전달이 우수한 금속분말 등을 함유해서 이루어지므로, 열전달성능이 높은 것을 특징으로 한다. 따라서, 동일 도료를 표면에 도포한 헤어핀튜브와 알루미늄핀으로 이루어지는 핀튜브형 열교환기는 헤어핀튜브와 알루미늄핀 사이의 열전달이 우수하고 핀튜브형 열교환기로서의 성능저하를 억제함과 동시에 부식방지성능의 향상을 가져오는 것을 확인하였다.

평가시험에 의해 하기 사항이 확인되었다.

첫번째로, 대기와 차단되기 때문에 금속파이프의 구멍형상부식 등의 부식을 방지할 수 있어 상기 장치의 내구성을 향상시킬 수 있다. 두번째로 외표면에 금속파이프보다 분극전위가 낮은 부식방지피막층을 갖는 금속파이프와 알루미늄핀으로 이루어지는 것이기 때문에 열교환의 효율이 좋은 장치이고 산이나 염기를 함유한 환경하의 사용에 있어서도 냉매배관용 금속파이프의 구멍형상부식 등의 부식을 방지할 수 있고, 또한 부식방지피막층의 일부에 흠집 또는 핀홀 등의 결함이 존재해도 부식방지피막층이 금속파이프에 대해 캐소드분극하지 않기 때문에 구멍형상부식 등의 부식이 발생하지 않으므로 공조기의 내구성이 향상한다. 동일 도료의 도포피막층의 분극전위값은 동의 분극전위값보다 낮아져 동일 도료의 도포피막층을 갖는 금속파이프표면의 구멍형상부식 및 개미집형상 부식 등을 방지할 수 있고, 또한 도장피막에 흠집 또는 핀홀 등의 결함이 존재해도 희생부식효과를 갖는 도장피막의 효과에 의해 금속파이프의 부식이 발생하지 않으므로 공조기의 내구성이 향상한다. 세번째로 핀튜브형 열교환기의 헤어핀튜브표면에 금속 또는 금속염분을 혼합한 부식방지도료를 도포하는 것에 의해 열교환성능을 손상시키지 않고 헤어핀튜브의 부식을 방지할 수 있게 된다.

본 발명에서는 동파이프의 부식방지에 대해서 설명했지만, 동재 이외의 철파이프에 대해서도 마찬가지의 희생부식방지효과가 얻어지므로 철파이프 및 알루미늄 파이프 등을 사용한 급수배관 또는 일반철구조물에 적용해도 마찬가지의 부식방지효과가 얻어진다. 또, 본 발명의 설명은 열교환기의 튜브로 실행했지만, 핀이 없는 설비에서 설비, 기계에서 기기 등으로의 배관이어도 본 발명의 구성에 의해 방열, 흡열이 좋고 또한 부식에 대한 내구성이 높은 효과가 얻어지는 것은 당연하다.

또, 본 발명의 실시예에서는 공조기기용 핀튜브형 열교환기의 동파이프의 부식방지에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고 예를 들면 급수급탕용 동파이프나 그밖의 금속재료에서도 마찬가지 효과가 얻어지는 등 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형하여 응용할 수 있다. 또, 부식성의 가스로서 황화수소가스가 존재하는 지열이용장치 등이 존재한다. 또, 가스와 습도 양쪽이 존재하는 경우로서 물의 흐름이 별로 없는 공업지대의 운하 등의 지대가 있다. 이와 같은 곳에 설치되는 배관장치의 필요한 부분에만 본 발명의 구성을 채용해도 좋은 것은 당연하다. 부식방지도료중에 금속 또는 금속염의 분말을 함유하는 설명을 했지만, 분말형상이라는 것은 분말 이외의 예를 들면 금속의 미립자나 얇은 부재이어도 좋은 것은 당연하다.

본 발명의 제1 발명에 관한 배관장치는 금속파이프표면이 부식방지도료 피막층에 의해 대기와 차단되므로, 금속파이프의 구멍형상부식 등의 부식을 방지할 수 있어 상기 장치의 내구성을 향상시킬 수 있고 신뢰성이 높은 장치가 얻어진다.

본 발명의 제2 발명에 관한 배관장치는 확실하게 부식을 방지할 수 있다.

본 발명의 제3 발명에 관한 배관장치는 화학적으로 안정됨과 동시에 산이나 염기를 함유한 환경하의 사용시에도 금속파이프의 구멍형상부식 등의 부식을 확실하게 억제할 수 있다.

본 발명의 제4 발명에 관한 배관장치는 구멍형상부식 및 개미집형상 부식 등을 방지할 수 있고 금속파이프의 부식을 억제할 수 있음과 동시에 열전달효율이 좋은 장치가 얻어진다.

본 발명의 제5 발명에 관한 배관장치의 제조방법은 [a] 공정을 선택한 경우에는 이 금속 또는 금속염의 분말형상 재료가 금속파이프재료보다 분극전위가 낮으므로, 도장피막층에 흠집 또는 핀홀 등의 결함이 존재해도 희생부식효과를 갖고 파이프표면에 균일한 막두께의 도료를 도포할 수 있음과 동시에 부식방지성능이 우수한 표면층을 용이하게 형성할 수 있다. 또, (b)공정을 선택하는 경우에는 이 금속 또는 금속염의 분말형상의 재료가 금속파이프재료보다 분극전위가 낮으므로, 금속파이프의 부식을 방지할 수 있는 장치를 간단하게 제조할 수 있다.

본 발명의 제6 발명에 관한 배관장치의 제조방법은 도료욕의 화학적 안정성이 향상되고 도료욕의 장기간 사용이 가능하게 된다.

본 발명의 제7 발명에 관한 배관장치의 제조방법은 고점도인 부식방지도료를 파이프표면에 단시간에 균일한 막두께로 도포할 수 있어 부식방지처리 시공시간의 단축이 가능하다.

본 발명의 제8 발명에 관한 열교환기는 전열이 우수한 부식방지 도장막층을 형성해서 부식방지효과가 큼과 동시에 열교환효율이 양호한 것이 얻어진다.

본 발명의 제9 발명에 관한 열교환기는 전열이 우수한 부식방지도장막층에 의해 내구성능이 좋은 열교환기가 얻어진다.

본 발명의 제10 발명에 관한 열교환기는 전열이 우수한 부식방지도장막층에 의해 내구성능이 좋은 열교환기가 얻어진다.

Claims (3)

1. 외주면이 대기중에 노출 또는 수분이나 부식성 가스와 접촉하는 상태에서 기기에 배치 또는 접속되고, 그 내부를 외부보다 저온인 냉매가 통과하는 금속파이프의 상기 대기에 노출 또는 수분이나 부식성가스와 접촉하는 외주면이 금속 또는 금속염의 분말형상 재료를 포함하는 부식방지재료로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 배관장치.
2. 외주면이 대기중에 노출 또는 수분이나 부식성 가스가 용이하게 접촉하는 상태에서 배치되는 금속파이프를 소정 형상으로 형성하는 공정 및;

   [a] 상기 금속파이프의 외주면에 금속 또는 금속염의 분말형상 재료를 포함하는 부식방지도료를 도포하고 다음에 상기 금속파이프내의 열을 상기 금속파이프의 외부로 전달하는 핀을 상기 금속파이프의 외주면에 접촉고정시키는 공정과, [b] 상기 금속파이프내의 열을 상기 금속파이프의 외부로 전달하는 핀을 상기 금속파이프의 외주면에 끼워맞추고 다음에 상기 금속파이프의 노출된 외주면에 금속 또는 금속염의 분말형상 재료를 포함하는 부식방지도료를 도포하는 공정 중의 어느 하나를 구비하고,

   상기 금속 또는 금속염의 분말형상 재료가 금속파이프재료보다 분극전위가 낮은 것을 특징으로 하는 배관장치의 제조방법.
3. 파이프내부를 흐르는 유체와 열교환을 실행하는 금속파이프 및;

   상기 금속파이프의 외주면에 접촉해서 고정되고 상기 파이프 외부의 외기와 상기 금속파이프 사이에서 열교환을 실행하는 핀을 구비하고,

   상기 금속파이프의 외주면의 적어도 일부를 금속 또는 금속염의 분말형상 재료를 포함하는 부식방지도료로 피복함과 동시에, 이 부식방지도료의 금속 또는 금속염의 분말형상 재료의 분극전위가 상기 금속파이프를 구성하는 금속재료보다 낮은 것을 특징으로 하는 열교환기.