KR101028899B1

KR101028899B1 - 친환경 폴리우레탄 폼을 구비한 공기조화기

Info

Publication number: KR101028899B1
Application number: KR1020100126784A
Authority: KR
Inventors: 백성열
Original assignee: 주식회사 신우엔지니어링
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2011-04-12

Abstract

본 발명은 친환경 폴리우레탄 폼(foam)을 구비한 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화기의 벽체 내부에 충전되는 단열재로서 물을 발포제로 사용한 친환경 폴리우레탄 폼으로 형성함으로써, 사무실 환경의 쾌적성을 유지할 수 있음은 물론 오존층 파괴 및 지구 온난화의 원인물질을 발생하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 친환경 폴리우레탄 폼을 구비한 공기조화기에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 일정 형상의 함체형으로 형성하되, 상기 함체를 구성하는 벽체의 내판과 외판 사이에 단열재가 충전되는 본체와; 상기 본체의 일측에 형성되어 공기를 흡입하는 흡기구와; 상기 본체의 내부에 설치되되, 상기 흡기구를 통해 흡입된 공기를 변화시키는 공조부와; 상기 공조부에 의해 변화된 공기를 배출하는 배기구; 로 이루어지고, 상기 벽체의 내부에 충전되는 단열재는, 폴리올 혼합물, 난연제, 정포제, 물, 촉매를 혼합하여 형성된 레진혼합물에 반응제를 반응시켜 구성되는 친환경 폴리우레탄 폼을 구비한 공기조화기를 특징으로 한다.

Description

친환경 폴리우레탄 폼을 구비한 공기조화기{An air conditioner with an eco-friendly polyurethane foam}

본 발명은 친환경 폴리우레탄 폼(foam)을 구비한 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기조화기의 벽체 내부에 물을 발포제로 사용한 단열재인 친환경 폴리우레탄 폼으로 충전(充塡)시킴으로써 사무실 환경의 쾌적성을 유지할 수 있도록 함은 물론 나아가 환경오염을 크게 줄일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 친환경 폴리우레탄 폼을 구비한 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기라 함은 실내의 공기를 쾌적한 상태로 유지하게 하는 장치로서, 실내의 공기를 흡수한 다음 목적에 맞게 변경하여 배출함으로써 실내 공기를 원하는 상태로 형성하는 장치를 말하며, 보다 구체적으로는 냉방, 난방, 가습, 제습 등의 역할을 하는 것이다.

상기와 같은 목적으로 구동되는 공기조화기의 내부 구조를 살펴보면, 일정 형상의 함체로 형성되는 본체, 상기 본체의 일측에 형성되어 실내 공기를 흡입하는 흡기구, 상기 본체에 내설되어 상기 흡기구를 통해 흡입되는 공기를 원하는 목적에 맞게 변화시키는 공조부, 상기 변화된 공기를 외부로 배출하는 배기부, 상기 배기부의 일측에 형성되어 변화된 공기를 신속하게 외부에 배출할 수 있도록 하는 배출팬을 포함한 구조로 이루어져 있다.

여기서, 상기 본체를 구성하는 벽체는 일정간격으로 이격된 내판과 외판으로 이루어지되, 그 내부에는 단열재가 충전된 구조로 되어 있다.

상기와 같은 구조로 이루어지는 공기조화기를 설치하여 구동시키게 되면, 흡기부를 통해 실내의 공기는 본체의 내부로 흡입되어 공조부로 이동되고, 상기 공기를 제어하고자 하는 목적에 따라 상기 공조부를 제어하여 공기를 변화시키게 되고, 변화된 공기는 배출팬에 의해 배기부를 통해 외부로 배출되며, 이러한 흐름이 순환되어 이루어진다.

즉, 실내 공기를 냉방시키고자 할 때에는, 상기 공조부는 흡기부를 통해 흡입된 공기를 냉각시켜 배기부로 보낼 것이고, 실내공기를 난방할 때에는 공기를 뜨겁게 가열하여 배기부로 보내는 것이며, 상기와 같은 흐름은 냉방온도 혹은 난방온도가 일정 수치가 이를 때까지 계속해서 순환된다.

상기와 같은 구성과 흐름으로 이루어지는 공기조화기는 공기의 온도를 제어하는 것이 핵심이므로, 흡입된 공기의 온도는 물론이고, 공조부에 의해 변화된 공기의 온도를 유지하는 것이 공조효율을 높이는 핵심으로, 상기와 같은 역할을 담당하는 것이 공기조화기의 벽체 내부에 충전되는 단열재이다.

상기 단열재와 관련하여, 종래에는 유리섬유로 된 단열재가 많이 사용되었으나 보온성이 그리 좋지 못한 단점이 있고, 고내열성의 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌으로 된 것은 내열온도가 120℃ 정도에 불과하여 내열성이 그리 좋지 못하며, 발포 폴리우레탄으로 된 것은 난연성은 취약하나 보온성이 우수하여 현재 이것으로 형성되는 단열재를 많이 사용하고 있다. 그러나 상기와 같은 단열재들은 단열효과는 높을 수 있겠으나 화재 시 발생되는 유해물질에 의해 환경을 오염시키고 인체에 유해하다는 문제점이 있어, 이를 저감시키기 위해 많은 노력이 이루어지고 있다.

특히, 발포 폴리우레탄의 경우 제조과정 중 발포제로서 CFC(염화불화탄소), HFC(수소화불화탄소), HCFC(수소화염화불화탄소) 등을 사용하는데, 이들은 오존층 파괴 및 지구 온난화의 원인 물질이 다량으로 발생하여 친환경이지 못한 문제점이 있었다. 또한 최근의 사무실은 각종 파티션, 카펫, 복사기 및 컴퓨터 등 다양한 사무용품의 사용과 많은 사람으로부터 발생되는 탄산가스 및 채취 등에 의해 옛날보다 훨씬 더 다양하고 고농도의 오염물질이 발생하고 있지만, 건축물로부터 유입되는 공기의 양이 급격하게 감소됨에 따라 실내 공기의 질은 더욱 악화되어 실내의 근무자들은 두통, 무기력증, 피부 발진, 호흡기 장애 등을 호소하는 이른바 빌딩증후군이 나타나게 되어 역시 친환경적이지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,상기 공기조화기의 벽체를 구성하는 내판과 외판 사이에 충전되는 단열재는 물을 사용하여 발포시킨 친환경 폴리우레탄 폼을 이용하여 형성함으로써, 발포 폴리우레탄의 단열효과를 유지하면서 고온에서도 강하여 화재시 각종 유해물질이 발생되지 않음으로써 환경의 쾌적성을 유지함은 물론이고, 환경오염을 방지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 친환경 폴리우레탄 폼을 구비한 공기조화기의 제공에 본 발명의 목적이 있다.

이하에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 해결수단을 제시하고자 한다.

즉, 본 발명은, 일정 형상의 함체형으로 형성하되, 삼기 함체를 구성하는 벽체의 내판과 외판 사이에 단열재가 충전되는 본체와; 상기 본체의 일측에 형성되어 공기를 흡입하는 흡기구와; 상기 본체의 내부에 설치되되, 상기 흡기구를 통해 흡입된 공기를 변화시키는 공조부와; 상기 공조부에 의해 변화된 공기를 배출하는 배기구; 로 이루어지고, 상기 벽체의 내부에 충전되는 단열재는 폴리올 혼합물, 난연제, 정포제, 물, 촉매를 혼합하여 형성된 레진혼합물에 반응제를 반응시켜 구성되는 친환경 폴리우레탄 폼을 구비한 공기조화기를 특징으로 한다.

여기서, 상기 레진혼합물과 반응제의 반응은 레진혼합물 40 내지 60중량부와 반응제 60 내지 40중량부의 비율로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 레진혼합물은 폴리올 50 내지 70중량부, 난연제 10 내지 25중량부, 정포제 1 내지 15중량부, 물 1 내지 5중량부, 촉매 1 내지 10중량부로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 난연제는 붕산아연 화합물로서 붕산아연(Zinc Borate), 분자식 4ZnO·6B₂O₃·7H₂O 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 촉매는 아민계 촉매로서 펜타메틸렌, 디에틸렌트리아민, 디메틸 사이클로 헥실아민, 트리에틸렌디아민, 디메틸에탄올아민 중에서 선택된 1종 이상으로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반응제는 폴리머릭 MDI(Polymeric Methylene Diisocyanate)로서 NCO비율이 30.0~32.0%이며, 점도는 150~600 cps/25℃인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 함체형으로 구성되는 공기조화기의 벽체를 구성하는 내판과 외판 사이에 충전재인 단열재를 물을 발포제로 하는 친환경 폴리우레탄 폼을 사용함으로써 단열성은 종래의 것과 대등하게 유지하면서, 종래의 단열재를 형성하는 발포 폴리우레탄이나 폴리프로필렌과는 달리 CFC, HFC, HCFC 등의 염소 함유 가스를 전혀 사용하지 않으므로 오존층의 파괴 및 지구 온난화의 원인물질을 감소시키는 등 친환경적인 효과가 있다.

둘째, 사용 중 또는 화재 시에 종래 발포 폴리우레탄 단열재로부터 발생되는 유해가스가 친환경 폴리우레탄 폼으로 대체 사용함으로써 거의 발생하지 않음에 따라 인체에 끼치는 해로운 영향을 근본적으로 해소할 수 있으므로 사무실 환경의 쾌적성을 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 공기조화기에 구비되는 친환경 폴리우레탄 폼의 상세구조도

이하에서는 상기와 같은 효과를 기대할 수 있는 본 발명의 구체적인 구성을 보다 상세하게 설명하고자 합니다.

본 발명에 의한 공기조화기는 일정 형상의 함체형으로 형성하되, 그 벽체(10)의 내부에 단열재(20)가 충전되는 본체(30)와; 상기 본체(30)의 일측에 형성되어 공기를 흡입하는 흡기구(31)와; 상기 본체(30)의 내부에 설치되되, 상기 흡기구(31)를 통해 흡입된 공기를 변화시키는 공조부(32)와; 상기 공조부(32)에 의해 변화된 공기를 배출하는 배기구(33); 를 포함하여 이루어지며, 필요에 따라 상기 본체(30) 내부에는, 공조부(32)를 통과한 공기가 상기 배기구(33)로 용이하게 배출되도록 배기팬(34)을 추가로 형성하는 것도 가능하다.

여기서, 상기 벽체(10)를 구성하는 내판(11)과 외판(12) 사이에 충전되는 단열재(20)는, 폴리에테르트리올, 폴리에테르디올, 폴리옥시프로필렌글리콜, 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리에테르폴리올, 테트라브로모프탈레이트디올, 폴리에테르아민, 변성폴리올, 폴리에스터폴리올 중에서 선택된 2가지 이상을 혼합한 폴리올, 난연제, 정포제, 물, 촉매를 혼합하여 형성된 레진혼합물에 반응제를 반응시켜 구성된다.

여기서, 상기 난연제는 붕산아연 화합물로서 붕산아연(Zinc Borate), 분자식 4ZnO·6B₂O₃·7H₂O 인 것이 바람직하다.

또한 정포제는 비이온성 정포제로서, 구체적으로는 디노닐페놀, 메틸글루코사이드, 메틸프로판디올, 비닐에테르말레산 중에서 선택된 1종 이상을 사용하는데, 이는 셀(cell)의 안정화 및 균일화를 기하기 위한 것이다.

또한 상기 촉매는 아민계 화합물로서 펜타메틸렌, 디에틸렌트라아민, 디메틸 사이클로 헥실아민, 트리에틸렌디아민, 디메틸에탄올아민 중에서 선택된 1종 이상으로 구성하는 것이 바람직하고, 이는 레진혼합물과 반응제의 반응속도를 조절하기 위하여 사용한다.

또한, 상기 반응제는 폴리머릭 MDI(Polymeric Methylene Diisocyanate)로서 NCO비율이 30.0~32.0%이며, 점도는 150~600 cps/25℃인 것이 바람직하고, 이는 레진혼합물을 발포 경화시키기 위하여 사용한다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 단열재(20)는 폴리우레탄 폼의 제조시 물을 발포제로 사용한 것으로, 종래의 발포 폴리우레탄과는 달리 발포제로서 염소를 함유하고 있는 CFC(염화불화탄소), HFC(수소화불화탄소), HCFC(수소화염화불화탄소)를 사용하지 아니하므로 오존층 파괴 및 지구 온난화의 원인 물질을 전혀 발생시키지 아니한다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 단열재(20)를 공기조화기(A)의 벽체(10) 내부에 형성하고자 할 때에는, 벽체(10)의 내판(11)과 외판(12) 사이에 친환경 폴리우레탄 폼을 형성케 하는 레진혼합물과 반응제를 각각 일정 비율로 넣고 반응시킴으로써 상기 벽체(10)의 내부의 형상대로 폴리우레탄을 발포 팽창시켜 벽체(10)의 내부에 구석구석 긴밀하게 충전되도록 한다.

혹은, 상기 레진혼합물과 반응제를 이용하여 친환경 폴리우레탄 폼의 모재를 형성한 다음, 이를 벽체(10)를 구성하는 내판(11)과 외판(12) 사이에 긴밀하게 끼워지는 형상으로 절단 형성하여 상기 벽체(10)의 내부에 긴밀하게 충전시키는 것도 가능하다.

여기서, 상기 레진혼합물과 반응제를 반응시킬 때에는 레진혼합물을 40 내지 60중량부, 반응제는 60 내지 40중량부의 비율로 하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 레진혼합물은 상술한 바와 같이, 폴리에테르트리올, 폴리에테르 디올, 폴리옥시프로필렌글리콜, 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리에테르폴리올, 테트라브로모프탈레이트디올, 폴리에테르아민, 변성폴리올, 폴리에스터 폴리올 중에서 선택된 2가지 이상 혼합한 폴리올로 형성하는데, 상기 폴리올은 50 내지 70중량부, 난연제는 10 내지 25중량부, 정포제는 1 내지 15중량부, 물은 1 내지 5중량부, 촉매는 1 내지 10중량부의 비율로 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 벽체(10)의 내부에 친환경 폴리우레탄 폼의 단열재(20)가 충전되는 공기조화기(A)는 종래의 유리섬유로 된 단열재, 발포 폴리우레탄 또는 발포 폴리프로필렌 단열재로 충전되는 공기조화기(A)에 비해 단열성이 전혀 저하되지 아니함은 물론, 상기와 같은 종래의 단열재(20)에 비해 염소 함유 가스를 사용하지 않으므로 유해물질 및 유해가스가 전혀 발생되지 아니하여 오존층 파괴 및 지구 온난화의 원인물질을 발생하지 않아 친환경적인 장점이 있다.

나아가, 실내공기를 순환시키면서 원하는 목적에 따라 변화시키는 공기조화기(A)의 내부에 설치되는 단열재(20)가 유해물질 및 유해가스가 거의 발생되지 아니하므로, 종래에 비해 실내에서 주로 생활하는 현대인들의 인체에 해로운 영향을 근본적으로 해소함으로써 사무실 환경의 쾌적성을 유지할 수 있게 된다.

본원 발명은 상기와 같은 구체적인 예에 한정하여 기재하였으나, 본원 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서는 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.

A : 공기조화기 10 : 벽체
11 : 내판 12 : 외판
20 : 단열재 30 : 본체
31 : 흡기구 32 : 공조부
33 : 배기구 34 : 배기팬

Claims

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일정 형상의 함체형으로 형성하되, 그 벽체(10)의 내부에 단열재(20)가 충전되는 본체(30)와; 상기 본체(30)의 일측에 형성되어 공기를 흡입하는 흡기구(31)와; 상기 본체(30)의 내부에 설치되되, 상기 흡기구(31)를 통해 흡입된 공기를 변화시키는 공조부(32)와; 상기 공조부(32)에 의해 변화된 공기를 배출하는 배기구(33); 를 포함하여 이루어지고,
상기 벽체(10)를 구성하는 내판(11)과 외판(12) 사이에 충전되는 단열재(20)는, 폴리올 혼합물, 붕산아연(Zinc Borate)으로서, 분자식 4ZnO·6B2O3·7H2O인 난연제, 정포제, 물, 촉매를 혼합하여 형성된 레진혼합물에 반응제를 반응시켜 구성되는 친환경 폴리우레탄 폼을 구비한 공기조화기.
일정 형상의 함체형으로 형성하되, 그 벽체(10)의 내부에 단열재(20)가 충전되는 본체(30)와; 상기 본체(30)의 일측에 형성되어 공기를 흡입하는 흡기구(31)와; 상기 본체(30)의 내부에 설치되되, 상기 흡기구(31)를 통해 흡입된 공기를 변화시키는 공조부(32)와; 상기 공조부(32)에 의해 변화된 공기를 배출하는 배기구(33); 를 포함하여 이루어지고,
상기 벽체(10)를 구성하는 내판(11)과 외판(12) 사이에 충전되는 단열재(20)는, 폴리올 혼합물, 붕산아연(Zinc Borate)으로서, 분자식 4ZnO·6B2O3·7H2O인 난연제, 정포제, 물, 촉매를 혼합하여 형성된 레진혼합물 40 내지 60중량부에 반응제 60 내지 40중량부를 반응시켜 구성되는 친환경 폴리우레탄 폼을 구비한 공기조화기.
일정 형상의 함체형으로 형성하되, 그 벽체(10)의 내부에 단열재(20)가 충전되는 본체(30)와; 상기 본체(30)의 일측에 형성되어 공기를 흡입하는 흡기구(31)와; 상기 본체(30)의 내부에 설치되되, 상기 흡기구(31)를 통해 흡입된 공기를 변화시키는 공조부(32)와; 상기 공조부(32)에 의해 변화된 공기를 배출하는 배기구(33); 를 포함하여 이루어지고,
상기 벽체(10)를 구성하는 내판(11)과 외판(12) 사이에 충전되는 단열재(20)는, 폴리올 혼합물, 붕산아연(Zinc Borate)으로서, 분자식 4ZnO·6B2O3·7H2O인 난연제, 비이온성 정포제로서, 디노닐페놀, 메틸글루코사이드, 메틸프로판디올, 비닐에테르말레산 중에서 선택된 1종 이상으로 구성한 정포제, 물, 촉매를 혼합하여 형성된 레진혼합물에 반응제를 반응시켜 구성되는 친환경 폴리우레탄 폼을 구비한 공기조화기.
일정 형상의 함체형으로 형성하되, 그 벽체(10)의 내부에 단열재(20)가 충전되는 본체(30)와; 상기 본체(30)의 일측에 형성되어 공기를 흡입하는 흡기구(31)와; 상기 본체(30)의 내부에 설치되되, 상기 흡기구(31)를 통해 흡입된 공기를 변화시키는 공조부(32)와; 상기 공조부(32)에 의해 변화된 공기를 배출하는 배기구(33); 를 포함하여 이루어지고,
상기 벽체(10)를 구성하는 내판(11)과 외판(12) 사이에 충전되는 단열재(20)는, 폴리올 혼합물, 붕산아연(Zinc Borate)으로서, 분자식 4ZnO·6B2O3·7H2O인 난연제, 비이온성 정포제로서, 디노닐페놀, 메틸글루코사이드, 메틸프로판디올, 비닐에테르말레산 중에서 선택된 1종 이상으로 구성한 정포제, 물, 촉매를 혼합하여 형성된 레진혼합물 40 내지 60중량부에 반응제 60 내지 40중량부를 반응시켜 구성되는 친환경 폴리우레탄 폼을 구비한 공기조화기.