KR101140707B1 - 내식제 및 이를 갖춘 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보다 안전하게 사용할 수 있는 내식제 및 이를 갖춘 열교환기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 열교환기는 냉매가 흐르는 냉매관과, 냉매관이 관통하도록 설치되어 공기와 열교환하는 열교환핀을 포함한 것으로, 열교환핀은 열의 전달이 이루어지는 금속판을 포함하며, 금속판의 부식을 방지하기 위한 내식층이 인체에의 영향이 적은 수지재질의 내식제로 형성되어 있으므로 열교환기를 보다 안전하게 제조 및 사용할 수 있게 되는 작용효과가 있다.

Description

내식제 및 이를 갖춘 열교환기{CORROSION RESISTANT AGENT AND HEAT EXCHANGER HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 열교환기가 도시된 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 열교환기의 열교환핀의 구성을 개략적으로 보인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 열교환기 10: 냉매관

20: 열교환핀 21: 금속판

22: 내식층 23: 친수층

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인체에의 영향이 적어 보다 안전하게 사용할 수 있는 내식제 및 이를 갖춘 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기는 냉동시스템에 적용되어 냉매와 공기가 열교환하도록 하는 것으로, 내부에 냉매가 흐르는 냉매관과 냉매관이 관통하도록 설치되어 공기와의 열교환 면적을 증대시키는 다수의 열교환핀을 포함하여, 냉매관 내부를 흐르 는 냉매가 열교환핀을 통해 공기와 효율적으로 열교환 할 수 있도록 되어 있다.

이 때, 열교환핀은 공기와의 열전달이 용이하게 이루어질 수 있도록 금속판으로 이루어지는데, 이러한 열교환핀이 적용되는 열교환기가 증발기로 사용될 경우에는 열교환핀의 표면에서 공기 중의 수분이 응축되어 응축수가 발생한다. 따라서, 열교환핀에는 금속판의 표면에 금속판의 부식을 방지하기 위한 내식층과, 응축수가 용이하게 배출될 수 있게 하는 친수층이 차례로 형성되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 열교환기에 있어서 내식층은 통상적으로 6가 크롬(Cr₆)을 포함한 내식제로 형성되는데, 6가 크롬은 중금속의 일종으로 인체에 유해한 독성을 나타내므로, 근래에는 법의 규제를 받아 사용에 제약에 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 보다 인체에의 영향이 적어 안전하게 사용할 수 있는 내식제 및 이를 갖춘 열교환기를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열교환기는, 냉매가 흐르는 냉매관과, 상기 냉매관이 관통하도록 설치되어 공기와 열교환하는 열교환핀을 포함하며, 상기 열교환핀은 열의 전달이 이루어지는 금속판과, 수지재질로 형성되어 상기 금속판을 덮어 상기 금속판의 부식을 막기 위한 내식층과, 상기 내식층 외측을 덮으며 친수성이 높은 재질로 형성된 친수층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내식층은 에폭시수지와 페놀수지를 포함한 내식제로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내식제는 일측은 상기 에폭시수지와 결합되며 타측은 상기 페놀수지에 결합되어 상기 에폭시수지와 상기 페놀수지가 간접적으로 결합된 상태를 유지하게 하는 아크릴수지를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에폭시수지는 비스페놀 A 타입 에폭시수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 친수층은 콜로이달 실리카를 포함한 친수제로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 내식제는 에폭시수지와 페놀수지와, 일측은 에폭시수지와 결합되고 타측은 페놀수지와 결합되어 상기 에폭시수지와 상기 페놀수지가 간접적으로 결합되어 있는 상태를 유지하게 하는 아크릴수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명에 따른 내식제가 적용되는 열교환기(100)는 내부에 냉매가 흐르는 냉매관(10)과, 열전도율이 높은 박판으로 형성되며 냉매관(10)이 관통하도록 설치되어 공기와 냉매관(10)의 열교환 면적을 증대시키는 열교환핀(20)을 구비한다.

열교환핀(20)은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 열전달이 용이하게 이루어질 수 있도록 금속판으로 이루어지는데, 본 실시예에서 금속판(21)은 열전도율과 내식성이 우수한 알루미늄 재질로 형성된다.

이와 같은 열교환기(100)가 냉동사이클에 적용되어 증발기로 사용될 경우, 열교환핀(20)의 표면에는 공기 중의 수분이 응축되어 응축수가 맺히게 되므로 금속판(21)이 부식되기 쉬운 환경에 노출된다.

따라서 열교환핀(20)에는 금속판(21)의 부식을 방지할 수 있도록 하기 위하여 내식층(22)이 형성되는데, 본 발명에 따라 내식층(22)은 독성이 있는 6가 크롬(Cr₆) 성분은 배제하고 인체에의 영향이 적은 수지재질의 내식제가 금속판(21)에 도포되어 내식층(22)을 형성하도록 되어 있다. 내식제는 내식성이 우수한 에폭시수지(Epoxy Resin)와 페놀수지(Penol Resin)가 혼합되어 형성되는데, 본 실시예에서는 에폭시수지로 비스페놀 A 타입 에폭시수지(Bisphenol Atype Epoxy Resin)가 사용된다.

그런데, 에폭시수지와 페놀수지를 포함하여 형성된 내식층(22)은 내식성은 매우 우수하나 에폭시수지와 페놀수지 상호간의 결합력이 약해 깨지기 쉬운 결합구조를 갖고 있다.

따라서, 본 발명에 따른 열교환기(100)에 있어서 내식층(22)에는 일측은 에폭시수지에 결합되고 타측은 페놀수지에 결합되어 에폭시수지와 페놀수지가 간접적으로 서로 결합되어 있는 상태를 유지하게 하는 아크릴수지(Acrylic Resin)가 더 포함되어 있다.

다음의 식 1은 에폭시수지와 아크릴수지의 반응식이다.

[식 1]

다음의 식 2는 페놀수지와 아크릴수지의 반응식이다.

[식 2]

상기의 반응식에서 R"은 알킬기를 나타낸다.

식 1과 식 2에서 살펴본 바와 같이 아크릴수지는 에폭시수지와 페놀수지와 각각 결합하여 에폭시수지와 페놀수지가 간접적으로 결합될 수 있게 하므로 에폭시수지와 페놀수지가 안정적으로 결합되어 있는 상태를 유지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 열교환기(100)에는 열교환핀(20)의 표면에서 발생한 응축수가 용이하게 배출될 수 있도록 하기 위하여 친수제가 도포되어 친수층(23)을 형성하도록 되어 있다. 친수제는 물과의 친수성이 높은 재질로 형성되어 열교환핀(20)의 표면에 수막의 형성이 용이하게 이루어질 수 있게 하는 것으로, 수막이 형 성되면 응축수가 수막을 따라 이동할 수 있게 되므로 응축수의 배출이 용이하게 이루어지게 되는 것이다.

본 실시예에서 친수제는 친수성이 우수한 콜로이달 실리카(Colloidal Silica)를 포함하며, 콜로이달 실리카 외에도 항균능력이 있는 나노 실버와 항곰팡이성을 갖는 이소티아졸린계 방미제가 추가로 포함되어, 열교환핀(20)에서 세균이나 곰팡이가 번식하는 것을 억제할 수 있도록 되어 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기는 열교환핀에 인체에의 영향이 적은 수지재질의 내식제로 내식층이 형성되어 있으므로, 열교환기를 보다 안전하게 제조 및 사용할 수 있게 되는 작용효과가 있다.

Claims (6)

1. 냉매가 흐르는 냉매관과, 상기 냉매관이 관통하도록 설치되어 공기와 열교환하는 열교환핀을 포함하며,

   상기 열교환핀은 열의 전달이 이루어지는 금속판과, 수지재질로 형성되어 상기 금속판을 덮어 상기 금속판의 부식을 막기 위한 내식층과, 상기 내식층 외측을 덮으며 친수성이 높은 재질로 형성된 친수층을 포함하며,

   상기 내식층은 에폭시수지와 페놀수지를 포함한 내식제로 형성되며,

   상기 내식제는 일측은 상기 에폭시수지와 결합되며 타측은 상기 페놀수지에 결합되어 상기 에폭시수지와 상기 페놀수지가 간접적으로 결합된 상태를 유지하게 하는 아크릴 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 에폭시수지는 비스페놀 A 타입 에폭시수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 친수층은 콜로이달 실리카를 포함한 친수제로 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
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