KR100624372B1 - 열교환기용 냉각핀의 부식 방지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이종금속으로 된 냉매관과 냉각핀의 사이에 존재하는 전위차에 의해서 냉매관의 재질인 동보다 활성이 강한 알루미늄 재질로 된 냉각핀이 먼저 부식되는 것을 방지할 수 있도록 한 열교환기용 냉각핀의 부식 방지방법에 관한 것으로서, 엔드플레이트를 알루미늄보다 전기적으로 활성이 강한 물질로 코팅한 후, 이 코팅된 엔드플레이트와 냉매관의 사이를 전도성 접착제로 통전시켜 상기 코팅물질이 희생양극이 되게 하여 냉각핀의 부식을 방지할 수 있도록 함으로써 열교환기의 수명을 연장시킬 수 있고, 이로인하여 경제성은 물론 제품의 신뢰성 및 질적 향상을 기할 수 있는 효과가 있다.

희생양극, 냉각핀, 냉매관, 열교환기, 전도성 접착제, 코팅물질

Description

열교환기용 냉각핀의 부식 방지방법{The metod for preventing corrosion of pin of the heat exchznger}

도 1은 일반적인 핀-관형 열교환기의 일 례를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 부분 확대 단면도.

도 3은 본 발명이 적용된 핀-관형 열교환기를 나타낸 사시도.

도 4는 도 3의 부분 확대 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:냉매관 2:냉각핀

3:엔드플레이트 4:코팅면

5:전도성 접착제

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이종금속으로 된 냉매관과 냉각핀의 사이에 존재하는 전위차에 의해서 냉매관의 재질인 동보다 활성이 강한 알루미늄 재질로 된 냉각핀이 먼저 부식되는 것을 방지할 수 있도록 한 열교환기의 냉각핀 부식 방지방법 및 그 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨, 냉장고 등은 압축-응축-팽창-증발의 과정을 연속적으로 행하는 냉동사이클의 원리에 따라 냉매를 상태 변화시켜 실내를 냉방하거나 식품을 냉장 보관하게 되는 것으로서, 상기 응축 및 팽창을 행하는 열교환기로써 주로 핀-관형 열교환기가 사용된다.

도 1은 일반적인 핀-관형 열교환기의 일 례를 나타낸 사시도이다.

통상 핀-관형 열교환기는 1개의 동파이프를 사형(巳型)으로 반복 절곡하여 다단을 이루는 2열로 냉매관(1)을 형성하고, 상기 냉매관(1)의 외측에 알루미늄 재질의 평판체로 된 다수의 냉각핀(2)이 일정 간격으로 다수 고정되며, 상기 냉매관(1)의 양단부를 엔드플레이트(3)가 지지하도록 구성되어 있다.

한편, 상기한 바와 같이 구성된 핀-관형 열교환기를 갖는 에어컨을 고온 다습하고 공기중에 염분이 많은 기후 조건을 갖는 장소에 설치하여 사용하는 경우, 이종금속으로 된 냉매관과 냉각핀의 사이에 존재하는 전위차에 의해서 상기 냉각핀이 부식되는 현상이 발생되는 것으로서, 이를 첨부된 도 2를 참조로 하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 도 1의 부분 확대 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 냉매관(1)은 엔드플레이트(3)에 의해서 단부측이 지지되고, 그 외측에 다수의 냉각핀(2)이 일정간격으로 다수 고정되는 것으로서, 상기 엔드플레이트(3)에는 냉매관(1)이 통과될 수 있게 다수의 관삽입공(3a)이 형성되어 있다.

에어컨을 가동하게 되면, 외부공기가 실내기로 유입되어 상기한 바와 같이 구성된 열교환기와 열교환을 이루어 실내를 냉방시키게 되고, 상기 냉매관의 표면에는 외부공기와 냉매관의 온도차에 의해서 수분이 착상된다.

이때, 수분에 염분이 포함되면, 상기 수분이 전해질 용액되어 이종금속으로 된 동 재질의 냉매관과 알루미늄 재질로 된 냉각핀의 사이에 전위차가 존재하게 되고, 이에 따라 이들 사이에 전자의 이동이 일어나 동보다 전기적으로 활성이 강한 알루미늄 재질로 된 냉각핀이 먼저 부식됨으로써 열교환기의 수명 단축을 초래하는 문제점이 있었던 것이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 창안된 것으로서, 그 목적은 이종금속으로 된 냉매관과 냉각핀의 사이에 존재하는 전위차에 의해서 상기 냉매관의 재질인 동보다 활성이 강한 알루미늄 재질로 된 냉각핀이 먼저 부식되어 열교환기의 수명이 단축되는 것을 방지하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 1개의 동파이프를 사형으로 반복 절곡하여 다단을 이루는 2열로 냉매관을 형성하고, 상기 냉매관의 외측에 알루미늄 재질의 평판체로 된 다수의 냉각핀이 일정 간격으로 다수 고정되며, 상기 냉매관의 양단부는 엔드플레이트에 의하여 지지되는 열교환기에 있어서, 상기 엔드플레이트를 알루미늄보다 전기적으로 활성이 강한 물질로 코팅한 후, 이 코팅된 엔드플레이트와 냉매관의 사이를 전도성 접착제로 통전시켜 상기 코팅물질이 희생양극이 되게 하여 냉각핀의 부식을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한 열교환기의 냉각핀 부식 방지방법이 제공된다.

또한, 상기 활성물질은 아연임을 특징으로 한다.

또한, 상기 활성물질은 마그네슘임을 특징으로 한다.

또한, 상기 전도성 접착제는 납땜에 의해서 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 의한 열교환기의 냉각핀 부식 방지방법 및 그 열교환기를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명이 적용된 핀-관형 열교환기를 나타낸 사시도이다.

일반적으로 핀-관형 열교환기는 1개의 동파이프를 사형으로 반복 절곡하여 다단을 이루는 2열로 냉매관(1)을 형성하고, 상기 냉매관(1)의 외측에 알루미늄 재질의 평판체로 된 다수의 냉각핀(2)이 일정 간격으로 다수 고정되며, 상기 냉매관(1)의 양단부를 엔드플레이트(3)가 지지하도록 구성되어 있다.

이러한 핀-관형 열교환기에 있어, 본 발명은 상기 엔드플레이트(3)의 외측면에 코팅면(4)을 형성하고, 전도성 접착제(5)를 이용하여 상기 코팅면(4)과 냉매관(1)의 사이를 전기적으로 통전되게 한 것이다.

상기 코팅면(4)은 냉각핀(2)의 재질인 알루미늄보다 전기적으로 활성이 더 강한 물질, 예컨대 아연이나 마그네슘등의 물질로 이루어지고, 코팅면(4)과 냉매관(1)의 사이를 전기적으로 통전시키는 전도성 접착제(5)는 납땜에 의해서 이루어지나, 여기에 국한됨이 없이 그 기능을 수행할 수 있는 것이면 무방하다.

이와같이 엔드플레이트(3)에 알루미늄보다 전기적으로 활성이 더 강한 물질을 코팅하고, 전도성 접착제(5)를 이용하여 냉매관(1)과 전기적으로 통전되게 하는 것은 그 코팅면(4)이 희생양극이 되게 하여 알루미늄 재질로 된 냉각핀(2)보다 먼저 부식되게 함으로써 상기 냉각핀(2)의 전위차 부식을 방지하기 위한 것이다.

상기의 부식방법은 갈바닉 부식(galvanic corrosion)을 응용한 것으로서, 상기 갈비닉 부식은 두 이종금속(dissimilar metal)이 용액 속에 담구어지게 되면 전위차가 존재하게 되고 이에 따라 이들 사이에 전자의 이동이 일어나 귀전위를 가진 금속의 부식속도는 감소되고 활성전위를 가진 금속의 부식속도는 촉진되는 원리로 전자는 음극이 되고 후자는 양극이 된다.

이러한 갈바닉 부식을 이용한 음극방식(cathodic protection)은 부식되고 있는 금속을 갈바닉 전지에서 음극이 되게 함으로써 부식을 방지하는 것으로서, 갈바나이징(galvanizing)한 강은 음극방식의 대표적인 예이고, 강에 피복된 아연이 선택적으로 부식됨으로써 강을 보호하게 되는데, 이때 아연이 희생양극(sacrificial anode)으로 작용하게 된다.

도 4는 도 3의 부분 확대 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 냉매관(1)은 엔드플레이트(3)에 의해서 단부측이 지지되고, 그 외측에 다수의 냉각핀(2)이 일정간격으로 다수 고정되는 것으로서, 상기 엔드플레이트(3)에는 냉매관(1)이 통과될 수 있게 다수의 관삽입공(3a)이 형성되어 있다.

그리고, 엔드플레이트(3)의 외측면에 알루미늄보다 전기적으로 활성이 강한 물질, 예컨대 아연이나 마그네슘 등의 물질을 코팅하여 코팅면(4)을 형성하고, 전도성 접착제(5)를 이용하여 상기 코팅면(4)과 냉매관(1)의 사이를 전기적으로 통전 되게 하였다.

이러한 상태에서, 에어컨의 가동에 의하여 외부공기가 실내기로 유입되어 상기한 바와 같이 구성된 열교환기와 열교환을 이루어 실내를 냉방시키게 되고, 상기 냉매관(1)의 표면에는 외부공기와 냉매관(1)의 온도차에 의해서 수분이 착상된다.

그리고 염분이 함유된 수분은 전해질 용액이 되어 이종금속으로 된 냉매관(1)과 냉각핀(2)의 사이와, 상기 냉매관(1)과 엔드플레이트(3)의 코팅면(4)의 사이에 전위차가 존재하게 되는데, 상기 코팅면(4)은 냉각핀(2)의 재질인 알루미늄보다 전기적으로 활성이 강한 물질, 예컨대 아연이나 마그네슘 등과 같은 물질로 코팅되어 있기 때문에 전도성 접착제(5)를 통해서 냉매관(1)과 엔드플레이트(3)의 코팅면(4) 사이에 전자의 이동이 일어나 상기 코팅면(4)이 먼저 부식됨으로써 냉각핀(2)의 부식을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 엔드플레이트를 알루미늄보다 전기적으로 활성이 강한 물질로 코팅한 후, 이 코팅된 엔드플레이트와 냉매관의 사이를 전도성 접착제로 통전시켜 상기 코팅물질이 희생양극이 되게 하여 냉각핀의 부식을 방지할 수 있도록 함으로써 열교환기의 수명을 연장시킬 수 있고, 이로인하여 경제성은 물론 제품의 신뢰성 및 품질 향상을 기할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Claims (4)

1개의 동파이프를 사형으로 반복 절곡하여 다단을 이루는 2열로 냉매관을 형성하고, 상기 냉매관의 외측에 알루미늄 재질의 평판체로 된 다수의 냉각핀이 일정 간격으로 다수 고정되며, 상기 냉매관의 양단부는 엔드플레이트에 의해서 지지되는 열교환기에 있어서,

상기 엔드플레이트를 알루미늄보다 전기적으로 활성이 강한 물질로 코팅한 후, 이 코팅된 엔드플레이트와 냉매관의 사이를 전도성 접착제로 통전시켜 상기 코팅물질이 희생양극이 되게 하여 냉각핀의 부식을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한 열교환기용 냉각핀의 부식방지방법.

제1항에 있어서,

상기 활성물질은 아연임을 특징으로 한 열교환기용 냉각핀의 부식방지방법.

제1항에 있어서,

상기 활성물질은 마그네슘임을 특징으로 한 열교환기용 냉각핀의 부식방지방법.

제1항에 있어서,

상기 전도성 접착제는 납땜에 의해서 형성된 것을 특징으로 한 열교환기용 냉각핀의 부식방지방법.

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