KR100947259B1

KR100947259B1 - 결로 억제성 ｐｖｃ 냉방배관용 파이프

Info

Publication number: KR100947259B1
Application number: KR1020100000955A
Authority: KR
Inventors: 한진섭
Original assignee: 원진테크 주식회사
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2010-03-11

Abstract

본 발명은 에어콘의 배관 특히, 천정형 에어콘의 배관에서 발생하는 결로를 방지하기 위하여 에어콘의 배관을 단열하는 PVC파이프에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 천정형 에어콘의 냉매이송관, 드레인관(응축수 배출관)을 시공할 때 이들 관을 PVC관 내부로 배설하여 냉매관 및 드레인관을 외기(외부)와 차단하여 온도의 차이로 인하여 배관설비 외부표면에 발생하는 결로현상을 방지하는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프에 관한 것이다.
본 발명의 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프는 내, 외부층을 형성하는 PVC 100중량부, 기공성 합성실리카(SYLOID C-503) 12~20중량부, 복합 열안정제 3~6중량부, MBS계 충격보강제 3~5중량부 및 활제와, 중심층을 형성하는 PVC 100중량부, 복합 열안정제 3~6중량부, MBS계 충격보강제 1~1.5중량부, 글라스버블(Glass Bubble) 12~20중량부, 발포제 1.5~3중량부 및 활제를 다층 공압출성형기를 이용하여 발포시키면서 3층 구조의 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프로 성형하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프는 천정형 에어콘의 냉매 이송관, 드레인관(응축수 배출관)을 관내부에 배관설치시켜 냉매관과 드레인관(응축수 배출관)을 외기(외부)와 완벽하게 차단시켜 배관시설의 표면에 발생하는 결로를 완전히 방지함으로써 건물 천정 및 벽 등이 낙수로 인하여 오염되는 문제점을 해결하였다.

Description

결로 억제성 ＰＶＣ 냉방배관용 파이프{PVC PIPE PREVENTING DEW CONDENSATION FOR AIR CONDITIONER}

본 발명은 에어콘의 배관표면에 발생하는 결로를 방지하는 결로 억제성 PVC(Poly Vinyl Chloride) 냉방배관용 파이프에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 천정형 에어콘의 냉매관, 드레인관(응축수 배출관) 등 배관시설에서 발생하는 결로를 방지하기 위하여 에어콘의 배관을 단열하는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프에 관한 것이다.

일반적으로 에어콘의 냉매관과 드레인관(응축수 배출관)은 외부온도에 비하여 낮은 온도의 유체가 흐르기 때문에 외기와 접촉하는 배관부분은 온도 차이로 인하여 외기의 수분이 응축되어 냉매관 및 드레인관의 표면에 결로현상이 발생하며, 특히 에어콘의 배관의 재질로 동관(구리재질)을 사용하는 현실에서는 열전도율이 높은 동관의 성질로 인하여 동관을 일정한 수단에 의해 단열하지 않으면 심한 결로현상이 발생하고 또 결로로 인하여 동관의 수명이 단축되기 때문에 배관과 외기의 접촉을 차단하기 위하여 고무소재, 단열재, 보온소재 등의 여러 수단으로 단열을 시도하고 있으나 보온재들의 수명이 짧아 쉽게 단열기능이 약화되어 목적하는 단열효과를 달성하지 못하고 있다.

특히, 천정형 에어콘은 천정에 설치하기 때문에 냉매관과 드레인관(응축수 배출관) 등 대부분의 배관시설이 건물의 천정 내부에 설치되는 관계로 냉매관과 드레인관의 배관시설 표면에 결로가 발생하면 이슬방울이 모여 천정에서 떨어지거나 벽을 타고 스며들어 천정 및 벽을 오염시켜 불결하게 하여 건물의 유지 및 보수에 큰 문제점이 있으므로 천정형 에어콘의 배관시설은 특별히 단열시공이 매우 중요하게 대두되고 있다.

국내 공개특허공보 공개번호 특1994-000779호에 단열성이 우수한 보온 파이프 및 그 제조방법을 개시하고 있고, 국내 공개특허공보 공개번호 10-2004-0081416호에 파이프 외부에 PE, 은박 스티로폼, 우레탄폼을 성형하여 일체화하고 외부를 코팅한 보온, 보냉 단열기능을 갖는 파이프 장치를 개시하고 있으나, 이들 선행기술은 일반적인 냉, 난방기기에서 보온과 보냉을 위한 것이며, 에어콘 특히, 천정형 에어콘의 배관시설에서 나타나는 결로현상에 따른 문제점의 해결 등을 예시하고 있지 못하고 있다.

또 국내 공개실용신안공보 공개번호 실2001-0001970호에 천정형 에어콘의 단열구조를 개시하고 있으나 이는 에어콘 본체 내벽에 단열부재를 부착하는 단열기술로 배관을 단열하는 것과는 무관하고, 국내 공개특허공보 공개번호 10-2009-000438호에 밀도가 서로 다른 폴리에틸렌 층으로 구성된 결로방지형 커버튜브를 개시하고 있으나, 이는 에어콘 또는 공조기용 파이프의 외부를 피복하는 형식의 커버체로서 에어콘의 배관을 내부에 배설하는 배관용 파이프와는 상이하다.

그리고 국내 공개특허공보 공개번호 특1998-068863호에 3중 발포관 성형장치에 의해 3중 발포관을 성형하는 기술이 개시되어 있으나, 일반적으로 상용되는 단열관의 구조적 측면을 개선한 성형기술로 단열향상을 위한 재질개선의 기술에 대해서는 전혀 개시하지 않고 있다.

상기한 바와 같이 배관의 단열을 위한 기술은 냉난방 시설에서 단열재로 배관을 피복하거나 보온 및 보냉을 중점적으로 하여 발포관으로 배관 등을 단열시공을 하고 있는 정도의 기술에 불과하고, 본 발명과 같이 천정형 에어콘의 배관시설에서 결로현상의 방지를 위해 특별히 적용할 수 있는 단열기술은 별로 많지 않다.

본 발명은 상기의 선행기술에서 제시하고 있지 않은 에어콘, 특히 천정형 에어콘의 배관시설에 적용할 수 있는 3층 구조를 갖는 PVC 파이프(Poly Vinyl Chloride Pipe)로 천정형 에어콘의 냉매관, 드레인관(응축수 배출관)등 배관시설을 3층 구조를 갖는 PVC 파이프 내부에 배설함으로써 배관과 외기를 완벽하게 차단하여 결로현상을 방지하며 또 본 발명의 3층 구조를 갖는 PVC 파이프는 발포시킨 성형체로 제공되기 때문에 기존에 사용되는 단열 파이프(건물의 각종 배관시설 등에 사용되는 일반적인 PVC관)보다 경량이어서 시공에 있어서도 안정성을 더 확보할 수 있는 개선된 결로 방지성 PVC 냉방배관용 파이프를 제공하는 것이다.

본 발명이 목적하고 있는 과제를 해결하기 위하여 채용하고 있는 수단으로, 본 발명에서 3층 구조를 갖는 PVC 파이프(Poly Vinyl Chloride Pipe)의 재질로는 파이프의 내, 외부층(3, 1) 재질로 PVC 100중량부, 기공성 합성실리카(SYLOID^® C-503, W.R.Grace & Co 제품) 12~20중량부, 복합열안정제 3~6중량부, MBS계 충격보강제 3~5중량부 및 활제를 구성하고, 파이프의 중심층(2)의 재질로 PVC 100중량부, 복합 열안정제 3~6중량부, MBS계 충격보강제 1~1.5중량부, 글라스버블(Glass Bubble, Soda Lime Boro Sillicate, 3M사 제품) 5~20중량부, 발포제 1.5~3중량부 및 활제를 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내, 외부층(3, 1) 및 중심층(2)으로 선택하고 있는 재료인 PVC(Poly Vinyl Chloride)는 일반적으로 사용되는 중합도 800~1000의 PVC관(pipe) 성형용이면 적당하고, 충격보강제는 MBS계(Methylmetacrylate Butadiene Stylene), 아크릴계, 부타디엔계 충격보강제이면 적당하며, MBS계(Methylmetacrylate Butadiene Stylene)가 특히 바람직하다, 또 복합열안정제는 스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘, 스테아린산 마그네슘의 1종 또는 2종을 혼합 사용하는 것이 바람직하고, 활제는 스테아린산(Stearic acid) 또는 폴리에틸렌왁스(Polyethylene wax)를 단독 또는 혼합사용하는 것이 바람직하다.

그리고 PVC 성형체를 제조할 때 일반적으로 첨가되는 열안정제, 자외선 안정제, 가공성 개선제 등의 첨가제도 필요시 첨가할 수 있으며 특별히 제한하는 것은 아니며 이 분야의 숙련자이면 적절한 첨가제 및 가공조제를 선택할 수 있으므로 구체적인 기재는 생략한다.

또, 중심층의 조성성분에 조합되는 발포제는 PVC용 발포제로서 화학적 발포제 또는 물리적 발포제 단독 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며 특별히 제한하지 않으며 예를 들면, 아조디카본아미드, 4,4- 옥시벤젠설포닐-세미카바자이드, 이산화탄소, 질소, 아르곤, 물, 공기, 헬륨, 탄소원자 1 내지 9개를 포함하는 지방족 탄화수소화합물, 탄소원자 1 내지 3개를 포함하는 지방족 알코올, 탄소원자 1 내지 4개를 포함하는 할로겐화 지방족 탄화수소화합물들이 있다.

본 발명에 따른 발포는 발포가 과다할 때는 성형이 되지 않거나 성형성이 불량하므로 성형성 향상을 위하여 저밀도로 발포시킨다.

특히, 본 발명은 저밀도 발포와 더불어 단열성 향상을 위하여 3층 구조의 PVC 파이프의 내, 외부층(3, 1)에는 기공성 합성실리카(SYLOID^® C-503, W.R.Grace & Co 제품)를 조합하고, 중심층(2)에는 글라스버블(Glass Bubble, Soda Lime Boro Sillicate, 3M사 제품)를 조합하여 기공성(기공도)을 높여 천정형 에어콘의 냉매관 및 드레인관을 완벽하게 단열하는 PVC 파이프를 제작할 수 있다.

본 발명에 따른 기공성 합성실리카(SYLOID^® C-503, W.R.Grace & Co 제품)는 3.4~4.0㎛ 크기의 비결정형 입자에 기공이 형성된 합성실리케이트이며, 글라스버블(Glass Bubble, Soda Lime Boro Sillicate, 3M사 제품)은 완전 구형체로서 중공구조를 가지며, 수축에 대한 저항성이 높고, 높은 비율의 충진이 가능하여 경량이면서도 우수한 단열성을 얻을 수 있다.

그리고 본 발명에 따르는 3층 구조를 갖는 천정형 에어콘의 배관용 PVC 파이프는 3중 원형구조로 성형할 수 있는 다층 공압출성형기를 이용하여 압출 성형하며, 각 층간의 두께비율은 1:4:1~1:8:1의 비율로 성형하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 3층 구조를 갖는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프는 저밀도 발포체이면서도 기공성(기공도)이 매우 높아 단열성이 매우 높을 뿐 아니라 경량이므로 천정형 에어콘의 냉매관 및 드레인관의 단열시공에 특히 적합하고 또 배관시공에 있어서도 냉매관 및 드레인관을 피복하는 것이 아니라 본 발명의 3층 구조의 PVC관 내부 공간에 냉매관 및 드레인관이 배설됨으로써 공간층을 형성하기 때문에 공간층과 단열관체(벽)에 의해 2중으로 단열되어 외기(외부환경)와 완전히 차단됨으로써 결로현상을 완벽하게 억제하는 효과가 있으며, 더불어 결로로 인한 건물의 천정과 벽이 오염되어 불결해지는 것을 방지함으로써 건물의 유지 및 보수에 따른 문제점도 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 3층 구조를 갖는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 3층 구조를 갖는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프의 단면도.

본 발명의 3층 구조를 갖는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프에 따른 각 층간의 원료성분 및 최적의 조성비율은 다음과 같다.

파이프의 내,외부층으로 PVC 100중량부, 기공성 합성실리카(SYLOID^®C-503) 12~20중량부, 복합열안정제 3~6중량부, MBS계 충격보강제 3~5중량부 및 활제를 120~140℃에서 배합하고, 중심층으로 PVC 100중량부, 복합열안정제 3~6중량부, MBS계 충격보강제 1~1.5중량부, 발포제 1.5~3중량부 및 활제를 120~140℃에서 배합하며, 그라스버블(Glass Bubble, Soda Lime Boro Sillicate)은 미세한 입자 상태이기 때문에 원료에 혼합이 되지 않으므로 성형시 중심층 압출기의 원료피더를 통해 5~20중량부를 투입하면서 압출 성형한다.

그리고, 본 발명의 다층압출 성형기는 파이프의 각 층간의 두께 조절을 위해 터피도(torped)는 끝(tip)부분의 교체가 자유로우며, 맨드릴(mandrel)은 상하좌우 방향으로 이동이 가능한 것이어야 한다.

<실시예1>

본 발명의 실시예1은 하기 [표1]의 배합에 따라 3중 원형구조로 성형할 수 있는 다층공압출 성형기를 이용하여 3층 구조를 갖는 PVC 파이프를 제작하였다.

구분	내, 외부층	중심발포층
배합 비율	PVC 100중량부 기공성실리카(SYLOID^®C-503) 16중량부 스테아린산 아연 복합열안정제 5중량부 MBS(Methylmetacrylate Butadiene Stylene) 충격보강제 5중량부 스테아린산(Stearic acid) 활제 0.6중량부	PVC 100중량부 스테아린산 아연 복합열안정제 5중량부 MBS(Methylmetacrylate Butadiene Stylene) 충격보강제 1.5중량부 발포제 3중량부 스테아린산(Stearic acid) 활제 0.6중량부 그라스버블 15중량부

<실시예2>

실시예1에서 제작된 본 발명의 3층 구조를 갖는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프에 따른 단열성 및 경량성의 시험은 기존 상용화되고 있는 일반 PVC 수도관 및 일반 발포관과 대비하여 열전도율(단열성) 및 중량(경량성)을 비교 시험하였고, 그 측정값을 [표2]에 나타내었다.

항목	실시예1	PVC수도관	일반 발포관
열전도율(W/mK)	0.1719	0.3649	0.2339
열전도율(cal/s.cm².℃)	4,108x10^-4	8,721x10^-4	5,590x10^-4
중 량(g/m)[관경50mm기준]	715	1,122	860

[표2]의 결과에 나타난 바와 같이 본 발명의 3층 구조를 갖는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프가 기존 상용화되고 있는 일반 PVC 수도관 및 일반 발포관에 비하여 열전도율이 낮고, 보다 경량으로 나타나고 있으므로 본 발명의 3층 구조를 갖는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프가 우수한 단열성을 가지고 있으며, 천정형 에어콘의 배관 시공시보다 경량이므로 안정성이 더 확보되는 우수한 것임을 알 수 있다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 외부층 2 : 중심층 3: 내부층

Claims

외부층(1), 중심층(2) 및 내부층(3)의 3층 구조를 갖는 PVC 파이프(Poly Vinyl Chloride Pipe)에 있어서,
외부층(1) 및 내부층(3)은 PVC 100중량부, 기공성 합성실리카(SYLOID^® C-503) 12~20중량부, 복합열안정제 3~6중량부, 충격보강제 3~5중량부 및 활제 1~4 중량부로 구성되고,
중심층(2)은 PVC 100중량부, 복합 열안정제 3~6중량부, 충격보강제 1~1.5중량부, 글라스버블(Glass Bubble, Soda Lime Boro Sillicate) 5~20중량부, 발포제 1.5~3중량부 및 활제 1~4중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프.
청구항 제1항에 있어서,
외부층(1):중심층(2):내부층(3)의 두께 비율이 1:4:1 내지 1:8:1인 것을 특징으로 하는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프.
청구항 제1항 또는 청구항 제2항에 있어서,
외부층(1), 중심층(2) 및 내부층(3)에 배합되는 충격보강제는 MBS계(Methylmetacrylate Butadiene Stylene), 아크릴계 및 부타디엔계 중에서 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프.
청구항 제1항 또는 청구항 제2항에 있어서,
복합 열안정제는 스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘, 스테아린산 마그네슘 중에서 1종 또는 2종을 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프.
청구항 제1항 또는 청구항 제2항에 있어서,
활제는 스테아린산(Stearic acid), 폴리에틸렌왁스(Polyethylene wax) 중에서 단독 또는 혼합 사용하는 것을 특징으로 하는 결로 억제성 PVC 냉방배관용 파이프.