KR101529697B1 - Functional polymer spacer and heat exchange unit comprising the same - Google Patents

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Abstract

기능성 고분자 스페이서와 이를 포함하는 열전달 소자가 개시되어 있다. 이를 위하여 고분자 수지를 포함하는 필름 형상의 고분자 스페이서 및 상기 고분자 스페이서의 흡습도를 향상시키기 위한 상기 고분자 스페이서에 형성되는 흡습수단을 포함하는 기능성 고분자 스페이서와 이를 포함하는 열전달 소자를 제공한다. 고분자 합성수지에 흡습성을 부여할 수 있는 투습수단을 부가함으로써, 라이너뿐만 아니라 스페이서 역시 열전달 소자를 통과하는 공기에서 많은 양의 수분을 머금을 수 있게 된다. 라이너를 통한 열전달에 있어서, 라이너 스페이서로 이루어진 공간을 통과하는 공기의 현열뿐만 아니라 잠열이 중요한 요소라는 점을 고려할 때, 스페이서가 흡습성을 가짐으로써, 라이너 및 스페이서 표면에 공기의 습도보다 높은 고습영역을 형성하여 물질전달을 용이하게 함으로써, 잠열증가를 열전달에 이용할 수 있다. 따라서, 종래 라이너만을 개량한 열전달 소자에 비하여 열전달 효율이 탁월해 지고, 이에 따라 기존의 종이 소재의 단점을 극복할 수 있을 뿐만 아니라, 고가의 알루미늄 등의 소재를 대체하는 효과를 가지 수 있다. A functional polymer spacer and a heat transfer element comprising the same are disclosed. To this end, there is provided a functional polymer spacer including a film-shaped polymer spacer including a polymer resin and a moisture absorption means formed on the polymer spacer for improving the hygroscopicity of the polymer spacer, and a heat transfer element comprising the polymer spacer. By adding a moisture-permeable means capable of imparting hygroscopicity to the polymeric synthetic resin, not only the liner but also the spacer can have a large amount of moisture in the air passing through the heat transfer element. Considering that latent heat as well as sensible heat of the air passing through the space formed by the liner spacer is an important factor in the heat transfer through the liner, the spacers have hygroscopicity, so that the surface of the liner and the spacer has a high- Thereby facilitating mass transfer, and the latent heat increase can be utilized for heat transfer. Accordingly, the heat transfer efficiency is superior to that of the conventional heat transfer device having only the improved liner, thereby overcoming the disadvantages of the conventional paper material and replacing expensive materials such as aluminum.

Description

기능성 고분자 스페이서 및 이를 포함하는 열전달 소자{FUNCTIONAL POLYMER SPACER AND HEAT EXCHANGE UNIT COMPRISING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a functional polymer spacer, and a heat transfer element comprising the functional polymer spacer.

본 발명은 기능성 고분자 스페이서와 이를 포함하는 열전달 소자에 관한 것으로, 열전달 소자에 사용되는 스페이서에 흡습성능을 부가하여 공기 중의 수증기를 스페이서 표면에 머물게 함으로써 고분자(polymer) 전열막의 물질전달 능력을 향상시켜 전열성능을 현저히 향상시킬 수 있는 기능성 고분자 스페이서와 이를 포함하는 열전달 소자에 관한 것이다.
The present invention relates to a functional polymer spacer and a heat transfer element comprising the spacer, and more particularly, to a spacer for a heat transfer element, To a functional polymer spacer capable of remarkably improving performance and a heat transfer element including the same.

열회수형환기장치인 전열교환기는 실내공기를 환기시키면서 동시에 배기와 급기 간의 열교환이 이루어지도록 하는 열교환장치이다. 이는 실내외 공기를 환기시키면서 실외로 배기되는 공기의 열을 실내로 급기되는 공기에 전달시켜 에너지의 효율적 사용을 가능하게 하고 이에 따라 실내의 급격한 온도변화를 방지할 수 있다. The total enthalpy heat exchanger, which is a heat recovery type ventilator, is a heat exchanger that ventilates indoor air and simultaneously performs heat exchange between exhaust and air supply. This conveys the heat of the air exhausted to the outside to the air supplied to the room while ventilating indoor and outdoor air, thereby enabling efficient use of energy, thereby preventing sudden temperature changes in the room.

이러한 전열교환기에 사용되는 열전달 소자의 일반적인 형태가 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 열전달 소자의 구조를 설명하기 위한 사시도이다. A general form of the heat transfer element used in this total heat exchanger is shown in Fig. 1 is a perspective view illustrating a structure of a heat transfer element.

도 1을 참조하면, 열전달 소자(13)는 평판형상으로 마련되는 라이너(24)와 라이너(24)의 일면에 접착제 등을 통해 결합 되도록 사인파 형상으로 주름지게 형성된 콜루게이션(corrugation) 스페이서(23)로 구성되는 기본유닛이 차례로 적층되어 형성된다. 1, the heat transfer element 13 includes a liner 24 provided in a flat plate shape and a corrugation spacer 23 formed in a sinusoidal shape to be coupled to one surface of the liner 24 through an adhesive or the like, Are sequentially stacked and formed.

일반적으로, 배기와 급기간의 열교환은 상기 라이너(24)를 통하여 이루어지게 된다. 따라서 선택된 라이너의 성질에 따라 상기 열회수환기장치의 열교환 성능이 좌우되는 것으로 알려져 있다. Generally, the heat exchange between the exhaust and the feedstock is made via the liner 24. Therefore, it is known that the heat exchange performance of the heat recovery ventilator depends on the properties of the selected liner.

이러한 라이너로는 종이 재질 또는 알루미늄 등의 금속박판을 사용하고, 최근에는 고분자 합성수지 필름을 사용하기도 한다. As such a liner, a thin metal plate such as a paper material or aluminum is used, and a polymer synthetic resin film is recently used.

종이 재질의 라이너는 현열뿐만 아니라 고습영역에서 수증기를 흡습하고 저습영역으로 수증기를 기화시키는 잠열을 이용할 수 있는 장점이 있으나, 열전도율(열전도계수)이 매우 낮고, 곰팡이 등의 번식 등의 문제가 있다. 알루미늄 라이너의 경우, 열전도율은 매우 우수하지만, 투습성능이 없어 잠열에 의한 열전달을 활용할 수 없고 수분에 의한 알루미늄의 부식문제가 발생할 뿐만 아니라 고가인 문제점이 있다. The paper-made liner has an advantage that it can utilize latent heat which absorbs water vapor in a high humidity region as well as sensible heat and vaporizes water vapor in a low humidity region, but has a very low thermal conductivity (thermal conductivity coefficient) and has a problem of breeding such as mold. In the case of the aluminum liner, the thermal conductivity is very good, but the moisture permeability is poor and the heat transfer due to the latent heat can not be utilized, and corrosion of aluminum due to moisture is not only problematic but also expensive.

이러한 종이 또는 알루미늄 라이너의 문제점들을 극복하기 위하여, 고분자 합성수지를 라이너로 사용하는 기술들이 제안되고 있다. 합성수지를 라이너로 사용하는 경우, 부식 등의 우려가 없고 종이에 근접한 열전달 효율을 달성할 수 있다. 그러나 이러한 합성수지의 경우 여전히 알루미늄 등 열전달율이 높은 금속보다는 낮은 열전달 성능을 가질 뿐만 아니라, 흡습도가 낮아서 현열뿐만 아니라 잠열까지 열전달에 사용하기는 어려운 문제점이 있다. In order to overcome the problems of such paper or aluminum liner, techniques using polymeric synthetic resin as a liner have been proposed. When the synthetic resin is used as a liner, there is no fear of corrosion and the heat transfer efficiency close to the paper can be achieved. However, such a synthetic resin still has a lower heat transfer performance than a metal having a high heat transfer coefficient such as aluminum, and has a low hygroscopicity, which makes it difficult to use heat transfer as well as sensible heat to latent heat.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 고분자 합성수지 라이너의 표면에 흡습도 및 투습도를 향상시키기 위한 코팅층을 형성하는 기술이 제안되고 있다. In order to solve these problems, there has been proposed a technique of forming a coating layer on the surface of a polymer synthetic resin liner to improve moisture absorption and moisture permeability.

도 2는 기존 기술에 따른 열전달소자를 설명하기 위한 단면도이고, 도 3은 상기 도 2의 열전달 소자에서의 열전달 과정을 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a heat transfer device according to the prior art, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a heat transfer process in the heat transfer device of FIG.

도 2를 참조하면, 고분자 라이너(100)의 표면에 흡습층(110)을 형성하는 경우, 유로를 통과하는 공기의 수분을 머금을 수 있고 이에 따라 현열뿐만 아니라 저습영역으로 물분자를 투과시킴으로써 잠열을 열전달에 이용할 수 있어 열전달 효율을 개선할 수 있다. 2, when the moisture absorbing layer 110 is formed on the surface of the polymer liner 100, moisture of air passing through the channel can be absorbed, thereby permeating water molecules into not only the sensible heat but also the low humidity region, Can be used for heat transfer, and the heat transfer efficiency can be improved.

즉, 흡습층이 형성된 고분자 라이너와 일반적인 스페이서를 조합한 경우, 유로를 통과하는 공기 중에 있는 수분(수증기)은 공기와 접하는 라이너 표면만을 통하여 저습 영역으로 이동하게 되어 일정부분 열전달 효율이 개선될 수 있다(

Figure 112013104359022-pat00001
: 라이너를 통과하는 물분자의 질량유량). 그러나 이 때 스페이서는 단순히 기류가 지나가는 통로역할만을 수행할 뿐, 열전달에 기여하지는 못하게 된다. That is, when a polymer liner having a hygroscopic layer is combined with a general spacer, moisture (water vapor) in the air passing through the flow path moves to the low humidity region only through the liner surface in contact with air, (
Figure 112013104359022-pat00001
: Mass flow rate of water molecules passing through the liner). At this time, however, the spacer merely serves as a passage through which the airflow passes, and does not contribute to heat transfer.

이와 같이 기존 열전달소자의 기술들은 열이 이동하는 매개체인 라이너의 개선에 중점을 두고 개발이 진행되고 있다.
Thus, the existing heat transfer device technologies are being developed with an emphasis on improvement of the liner as a medium in which heat is transferred.

한편, 도 1을 참조하면, 상기 스페이서(23)는 이웃하는 스페이서(23)와 직교하도록 배치되는데, 이중 하나는 배기유로와 통하도록 형성된 배기층(21)을 형성하고, 나머지 하나는 급기유로와 통하도록 형성된 급기층(22)을 형성하게 된다. 이러한, 스페이서 역시, 종이, 알루미늄, 합성수지 등을 이용할 수 있으며, 알루미늄이나 합성수지를 이용하는 경우, 내구성이 우수할 수 있으나 종이에 비하여 흡습성은 열악한 특성을 가진다.1, the spacers 23 are arranged orthogonal to the adjacent spacers 23, one of which forms an exhaust layer 21 formed to communicate with an exhaust passage, and the other of which forms an exhaust passage 21, Thereby forming an air supply layer 22 formed so as to communicate therewith. Such a spacer can also be made of paper, aluminum, synthetic resin or the like. When aluminum or a synthetic resin is used, durability can be excellent, but the hygroscopicity is poorer than that of paper.

이와 같이, 기존 기술들에서 스페이서는 열전달 소자의 형태를 유지시키고 공기 등 유체의 이동통로를 제공하는 역할만을 수행할 뿐 열전달에 기여하는 수준이 매우 낮다. 그러나 라이너를 통한 열전달 효율은 스페이서와 라이너로 형성된 유동통로를 통과하는 공기에서 흡습한 습기의 양에 따라 열전달 효율이 현격히 차이가 날 수 있다. Thus, in the conventional technologies, the spacer maintains the shape of the heat transfer element and serves only to provide a passage for fluid such as air, but has a very low level of contribution to heat transfer. However, the heat transfer efficiency through the liner can vary significantly depending on the amount of moisture absorbed in the air passing through the flow path formed by the spacer and the liner.

따라서, 스페이서로 흡습성이나 투습성이 적은 고분자 합성수지를 사용하여 내구성이나 위생성 등을 개선하는 동시에 스페이서를 개량함으로서 공기 중의 수증기를 스페이서 및 라이너 표면에 머금음으로써 공기 중의 습도보다 더 고습영역을 형성하여 저습영역으로 물질전달 능력을 배가시킴으로써 잠열을 열연전달에 이용하기 위한 기술의 개발이 요구되고 있다.
Therefore, by using the polymer synthetic resin having low hygroscopicity and moisture permeability as the spacer, the durability and the hygienic property are improved, and the spacer is improved so that the water vapor in the air is faded on the surface of the spacer and the liner, It is required to develop a technique for utilizing latent heat for hot rolling transfer by doubling the mass transfer capability.

대한민국 등록특허 제10-1206150호 (2012.11.22 공고)Korean Patent No. 10-1206150 (issued on November 22, 2012) 대한민국 등록특허 제10-737695호 (2007.7.3 공고)Korean Patent No. 10-737695 (published on Mar. 3, 2007) 미국공개특허 US 2006/0168813 (2006.8.3 공개)U.S. Published Patent Application No. 2006/0168813 (published Aug. 3, 2006)

본 발명의 제 1 목적은 흡습도가 우수하여 열전달 소자를 이동하는 공기에서 보다 많은 양의 수분의 잠열에 의한 열전달에 이용할 수 있도록 하여, 열전달 소자의 열전달 효율을 현저히 개선할 수 있는 기능성 고분자 스페이서를 제공하는 것이다. A first object of the present invention is to provide a functional polymer spacer capable of remarkably improving the heat transfer efficiency of a heat transfer element by allowing the heat transfer element to be used for heat transfer by latent heat of a larger amount of moisture in the air moving due to its excellent hygroscopicity .

본 발명의 제 2 목적은 흡습도가 우수하여 열전달 소자를 이동하는 공기에서 보다 많은 양의 수분의 잠열에 의한 열전달에 이용할 수 있도록 하여, 열전달 소자의 열전달 효율을 현저히 개선할 수 있는 기능성 고분자 스페이서를 이용한 열전달 소자를 제공하는 것이다.
A second object of the present invention is to provide a functional polymer spacer capable of significantly improving the heat transfer efficiency of a heat transfer element by allowing the heat transfer element to be used for heat transfer due to latent heat of a larger amount of moisture in the air, And to provide a heat transfer element using the same.

상술한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 고분자 수지를 포함하는 필름 형상의 고분자 스페이서 및 상기 고분자 스페이서의 흡습도를 향상시키기 위한 상기 고분자 스페이서에 형성되는 흡습수단을 포함하는 기능성 고분자 스페이서를 제공한다. In order to achieve the first object of the present invention, in one embodiment of the present invention, a film-shaped polymeric spacer including a polymer resin and a moisture absorbing means formed on the polymeric spacer for improving the hygroscopicity of the polymeric spacer Functional polymer spacer.

또한, 본 발명의 상기 제 2 목적을 달성하기 위하여, 유로간 열전달을 매개하는 라이너; 및 상기 라이너를 사이에 두고 형성되어 유로를 형성하고, 상기 라이너를 통하여 이루어지는 수분 전달에 의한 열전달을 촉진하기 위한 흡습수단을 가지는 기능성 고분자 스페이서를 포함하는 열전달 소자를 제공한다.Further, in order to achieve the second object of the present invention, there is provided a liner for mediating heat transfer between channels; And a functional polymer spacer which is formed with the liner therebetween to form a flow path, and a hygroscopic means for promoting heat transfer by water transfer through the liner.

본 발명에 의하면, 내구성이 부족하고 위생적으로 문제가 있을 수 있을 뿐 아니라 열전달 효율이 매우 낮은 종이나, 비교적 고가이고 부식의 우려가 있을 뿐 아니라 흡습성이나 투습성이 없는 알루미늄 대신 기능성 고분자 합성수지를 스페이서로 대체할 수 있다. According to the present invention, a functional polymeric synthetic resin is replaced with a spacer instead of aluminum, which is not only durable and hygienically problematic but also has a very low heat transfer efficiency, is relatively expensive, has a fear of corrosion, and is not hygroscopic or moisture- can do.

이 경우, 내구성이 우수하여 열전달 소자를 안정적으로 지지할 뿐만 아니라, 흡습성이 있지만 신속히 건조되는 특성 때문에 장기간 다습한 환경에 노출되어도 곰팡이가 발생되거나 부식이 발생할 우려가 적다.In this case, since it has excellent durability, it not only stably supports the heat transfer element but also has hygroscopicity but dries quickly, so that it is less likely to cause mold or corrosion even when exposed to a long and humid environment.

무엇보다, 고분자 합성수지에 흡습성을 부여할 수 있는 투습수단을 부가함으로써, 라이너뿐만 아니라 스페이서 역시 열전달 소자를 통과하는 공기에서 많은 양의 수분을 머금을 수 있게 된다. 라이너를 통한 열전달에 있어서, 라이너와 스페이서로 이루어진 공간을 통과하는 공기의 현열뿐만 아니라 잠열이 중요한 요소라는 점을 고려할 때, 스페이서가 흡습성을 가짐으로써, 현저히 증가된 많은 양의 수분의 전달을 열전달에 이용할 수 있다. Above all, by adding a moisture permeable means capable of imparting hygroscopicity to the polymer synthetic resin, not only the liner but also the spacer can have a large amount of moisture in the air passing through the heat transfer element. Considering that latent heat is an important factor in the heat transfer through the liner, as well as the sensible heat of the air passing through the space consisting of the liner and the spacer, the spacers have hygroscopicity, which results in a significantly increased amount of water transfer Can be used.

따라서, 종래 라이너만을 개량한 열전달 소자에 비하여 열전달 효율이 탁월해 지고, 이에 따라 기존의 종이 소재의 단점을 극복할 수 있을 뿐만 아니라, 고가의 알루미늄 등의 소재를 대체하는 효과를 가지 수 있다. Accordingly, the heat transfer efficiency is superior to that of the conventional heat transfer device having only the improved liner, thereby overcoming the disadvantages of the conventional paper material and replacing expensive materials such as aluminum.

결과적으로 에너지의 효과적인 사용 및 절약에 이바지하여 녹색경제의 진전에 한축으로 기여할 수 있다.
As a result, it contributes to the effective use and saving of energy and can contribute to the progress of the green economy.

도 1은 열전달 소자의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 기존 기술에 따른 열전달소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 상기 도 2의 열전달 소자에서의 열전달 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열전달소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 상기 도 4의 열전달 소자에서의 열전달 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
1 is a perspective view illustrating a structure of a heat transfer element.
2 is a cross-sectional view illustrating a conventional heat transfer device.
3 is a cross-sectional view illustrating a heat transfer process in the heat transfer device of FIG.
4 is a cross-sectional view illustrating a heat transfer device according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating a heat transfer process in the heat transfer device of FIG.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 의한 스페이서 및 열전달 소자를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a spacer and a heat transfer device according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 열전달 소자의 구조를 설명하기 위한 사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열전달소자를 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 상기 도 4의 열전달 소자에서의 열전달 과정을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a structure of a heat transfer element. 4 is a cross-sectional view illustrating a heat transfer device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a heat transfer process in the heat transfer device of FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 열전달 소자는 라이너 및 상기 라이너를 사이에 두고 교차하는 방향으로 공기가 흐르도록 형성된 스페이서를 포함한다. 도 1은 일반적인 열전달 소자의 형상을 나타낸 것인데, 본 발명의 경우 이러한 일반적인 열전달 소자의 형태를 가지면서 스페이서의 소재를 개선한 것이다.
Referring to FIG. 1, the heat transfer device according to the present invention includes a liner and a spacer formed to flow air in a direction crossing the liner. FIG. 1 shows a general heat transfer element shape. In the case of the present invention, the material of the spacer is improved while having such a general heat transfer element shape.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예 의한 기능성 고분자 스페이서는 고분자 수지를 포함하는 필름 형상의 고분자 스페이서(200)와 상기 고분자 스페이서의 흡습도를 향상시키기 위한 상기 고분자 스페이서에 형성되는 흡습수단(210, 220)을 포함한다. 2 and 3, the functional polymer spacer according to an embodiment of the present invention includes a film-shaped polymer spacer 200 including a polymer resin, and a polymer spacer formed on the polymer spacer for improving the moisture absorption of the polymer spacer And includes moisture absorption means (210, 220).

먼저, 상기 기능성 고분자 스페이서는 고분자 수지를 포함하는 필름 형상의 고분자 스페이서(200)를 가진다. First, the functional polymer spacer has a film-like polymer spacer 200 including a polymer resin.

상기 고분자 수지는 일정한 지지력을 가지는 종이나 알루루미늄을 대체할 수 있는 소재를 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 또는 폴리비닐클로라이드(PVC) 등을 사용할 수 있다. 특히, 흡습성을 증대시키기 위하여 상기 고분자 수지는 필름형상으로 제조될 수 있고 고분자의 백본(backbone) 또는 사이드체인(side chain)에 수분의 신속한 전달(흡수 및 배출)의 정도인 투습도 향상에 기여하는 친수성을 높이기 위한 친수성 관능기들이 추가된다면 더욱 유리하다The polymer resin may be a material having a certain holding power or a material capable of substituting for aluminum. For example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene (PE), polypropylene (PP), or polyvinyl chloride (PVC) can be used. Particularly, in order to increase the hygroscopicity, the polymer resin may be produced in a film form and may be hydrophilic (hydrophilic), which contributes to increase the moisture permeability, which is a degree of rapid transfer (absorption and desorption) of water to the backbone or side chain of the polymer It is more advantageous to add hydrophilic functional groups

또한, 본 발명에 의한 고분자 기능성 스페이서는 상기 고분자 스페이서(200)의 흡습도를 향상시키기 위한 상기 고분자 스페이서에 형성되는 흡습수단을 포함한다.  In addition, the polymer-functional spacer according to the present invention includes a moisture absorber formed on the polymer spacer to improve the hygroscopicity of the polymer spacer 200.

먼저, 상기 흡습수단은 예를 들면, 상기 고분자 스페이서 상에 코팅되거나 도포거나, 스페이서 내부에 형성된 흡습층 형태로 형성될 수 있다. First, the moisture absorbing means may be formed, for example, in the form of a hygroscopic layer formed on the polymer spacer, coated on the polymer spacer, or formed inside the spacer.

도 4를 참조하면, 이러한 흡습층(210, 220)은 상기 고분자 스페이서 상에 형성되는 경우, 그 일면 또는 양면에 형성될 수 있으나 스페이서 양면에 형성되는 되는 것이 좌우로 연속된 공기 통로에서 모두 흡습역할을 수행할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 스페이서 내부에 별도의 층 형태로 형성할 수도 있다. 특히, 스페이서가 복수개의 층이나 결, 조직으로 이루어진 경우, 스페이서 형성과정에서 스페이서 내부에 상기 흡습층을 형성할 수도 있다. 4, when the moisture absorbing layers 210 and 220 are formed on the polymer spacer, they may be formed on one side or both sides of the polymer spacer, but they are formed on both sides of the spacer, Can be performed. Further, it may be formed in the form of a separate layer inside the spacer. Particularly, when the spacer is composed of a plurality of layers, textures, and textures, the hygroscopic layer may be formed in the spacer in the process of forming the spacer.

이러한 흡습층은 흡습제나 흡습입자가 포함된 액상조성물을 도포하여 형성되어, 그 농도 등은 제한되지 않으나, 그 두께는 1 내지 200㎛ 로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 스페이서의 수분 흡습을 촉진하기 대표적인 흡습물질로는 염화리튬(LiCl), 인산염, 탄산칼슘, 실리카, 제올라이트, 벤토나이트, 몰레큘러시브, 탈크, 중탄 또는 크레이 등을 예시할 수 있다. Such a hygroscopic layer is formed by applying a liquid composition containing a hygroscopic agent or hygroscopic particles, and its concentration and the like are not limited, but the thickness is preferably 1 to 200 mu m. Examples of the hygroscopic material for promoting moisture absorption of the spacer include lithium chloride (LiCl), phosphate, calcium carbonate, silica, zeolite, bentonite, molecular sieve, talc, heavy carbon or cray.

다른 형태로, 상기 흡습수단은 흡습입자를 상기 고분자 스페이서 내에 포함되도록 스페이서를 제작할 수도 있다. 이 경우, 상기 흡습입자는0.1 내지 150 ㎛의 입경을 가지고, 상기 고분자 스페이서 100 중량부에 대하여 1 내지 70 중량부 포함되도록 하는 것이 바람직하다. In another form, the moisture absorption means may make the spacer so that the hygroscopic particles are contained in the polymer spacer. In this case, it is preferable that the hygroscopic particles have a particle size of 0.1 to 150 탆 and 1 to 70 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer spacer.

일반적으로 라이너가 흡습성이나 투습성을 가지면, 라이너에서 흡습된 수분만이 잠열에 의한 열전달에 기여하게 되어 열전달 효율 향상에 제한이 있다(도 3 참조). 그러나 도 5를 참조하면, 본 발명과 같이 스페이서에 흡습수단을 구비하면, 열전달소자에서 라이너와 스페이서로 구획되는 공기유동통로를 통과하는 공기에서 보다 많은 양의 수분을 흡습하게 되고, 따라서 라이너만 수분을 머금은 경우보다 현저히 잠열 이용 부분이 개선된다. Generally, when the liner has hygroscopicity or moisture permeability, only the moisture absorbed in the liner contributes to the heat transfer due to the latent heat, thereby limiting the improvement of the heat transfer efficiency (see FIG. 3). However, referring to FIG. 5, when the moisture absorbing means is provided in the spacer as in the present invention, the air passing through the air flow passage partitioned by the liner and the spacer in the heat transfer element absorbs a larger amount of moisture, The latent heat utilization part is remarkably improved.

즉, 라이너에만 흡습수단이 구비된 종래기술을 나타내는 도 3의 경우 수분을 머금을 수 있는 부분이 라이너 하나의 면이지만, 본 발명의 경우 도 5에서 보는 바와 같이 수분을 머금을 수 있는 면이 3면이 되고, 따라서 이론적으로 라이너만 흡습수단을 구비한 경우보다 3배의 잠열 이용효과를 기대할 수 있다. That is, in the case of FIG. 3 showing the prior art in which only the liner is provided with the moisture absorbing means, the part where the moisture can be put is one surface of the liner. In the present invention, however, Plane. Therefore, theoretically, the latent heat utilization effect can be expected to be three times higher than that in the case where only the liner is provided with the moisture absorption means.

구체적으로 도 5를 참조하면, 라이너와 기능성 고분자 스페이서의 조합으로 이루어진 열전달 소자에서 공기 중에 있는 수분의 이동은 공기와 접하는 라이너 표면과 기능성 고분자 스페이서의 표면에 고습영역으로 이동하여 초기 젖음(흡습상태, wetting) 상태가 된다. 결과적으로 라이너를 통하여 이동되는 질량유량(

Figure 112013104359022-pat00002
)은 공기에서 라이너 방향으로 이동된 수분(수증기)뿐만이 아니라 흡습 상태의 기능성 고분자 스페이서 표면의 고습영역에서도 라이너 쪽으로 이동하는 질량유량(
Figure 112013104359022-pat00003
)이 더해져 라이너에서만 전달되는 것과 비교하면 질량유량이 현저하게 증가한다. Specifically, referring to FIG. 5, the movement of moisture in the air in the heat transfer device formed of the combination of the liner and the functional polymer spacer moves to the high-humidity region on the surface of the liner and the surface of the functional polymer spacer, wetting state. As a result, the mass flow rate through the liner (
Figure 112013104359022-pat00002
Not only the moisture (water vapor) moved from the air to the liner direction but also the mass flow rate moving toward the liner in the high humidity region of the surface of the functional polymer spacer in the hygroscopic state
Figure 112013104359022-pat00003
) Is added and the mass flow rate is significantly increased compared to that delivered only in the liner.

한편, 상기 고분자 스페이서에는 온도차이에 의한 열전달, 즉 현열 열전달을 촉진하기 위한 열전달 코팅층이나, 열전달 입자 등의 열전달 수단을 더 포함할 수도 있다. 이를 통하여 스페이서로 구분된 통로를 통과하는 공기의 열이 스페이서에서 원활하게 라이너 부분으로 전달되도록 하여 결국 열전달소자의 열전달 효율에 이바지하게 된다.The polymer spacer may further include a heat transfer coating layer for promoting heat transfer due to a temperature difference, i.e., sensible heat transfer, or heat transfer means such as heat transfer particles. Through which the heat of the air passing through the passages separated by the spacer is smoothly transferred from the spacer to the liner portion, thereby contributing to the heat transfer efficiency of the heat transfer element.

이러한 열전달 수단으로는 고열전도 금속입자, SiC, 카본블랙, 탄소나노튜브, 또는 전도성 폴리머 등을 예시할 수 있다.
Examples of such heat transferring means include high thermal conductive metal particles, SiC, carbon black, carbon nanotubes, or conductive polymers.

또한, 본 발명은 상술한 기능성 고분자 스페이서를 포함하는 열전달 소자를 제공한다.The present invention also provides a heat transfer element comprising the above-described functional polymer spacer.

먼저, 본 실시예에 의한 열전달 소자는 유로간 열전달을 매개하는 라이너(100)를 포함한다. First, the heat transfer device according to the present embodiment includes a liner 100 that mediates heat transfer between channels.

상기 라이너는 종이, 알루미늄 등을 사용할 수 있으나 본 발명에서는 상기 스페이서와 접합 등을 고려하여 고분자 합성수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 라이너는 열전달 소자에서 열을 전달하는 부분이므로, 열전달을 촉진하기 위한 고열전도 금속입자, SiC, 카본블랙, 탄소나노튜브, 또는 전도성 폴리머인 열전달 입자를 더 포함할 수 있다. 상기 열전달 입자는 상기 라이너 상에 형성되거나, 또는 상기 라이너 내에 입자상으로 내포된 형태로 형성될 수 있다. The liner may be made of paper, aluminum or the like, but in the present invention, it is preferable to use a polymer synthetic resin in consideration of bonding with the spacer. The liner may further include heat transfer particles which are high thermal conductive metal particles, SiC, carbon black, carbon nanotubes, or a conductive polymer for promoting heat transfer, since they are heat transferring elements in the heat transfer element. The heat transfer particles may be formed on the liner, or may be formed in the form of being encapsulated in the liner.

나아가 흡습성이나 투습성을 증가시켜 잠열에 의한 열전달을 이용하기 위하여 흡습수단(110)을 구비할 수 있다. 그 두께는 1 내지 200 ㎛로 형성하는 것이 바람직하며, 수분 흡습을 촉진하기 대표적인 흡습물질로는 염화리튬(LiCl), 인산염, 탄산칼슘, 실리카, 제올라이트, 벤토나이트, 몰레큘러시브, 탈크, 중탄 또는 크레이 등의 첨가제와 이를 포함하는 고투습폴리머수지를 예시할 수 있다. Furthermore, the moisture absorption means 110 may be provided to increase the hygroscopicity and the moisture permeability to utilize the heat transfer by the latent heat. It is preferable that the thickness is 1 to 200 탆. Examples of the hygroscopic material for promoting moisture absorption include lithium chloride (LiCl), phosphate, calcium carbonate, silica, zeolite, bentonite, molecular sieve, talc, Cray, and the like, and a high moisture permeable polymer resin containing the same.

고투습폴리머수지의 예로서는 아크릴계, 우레탄계, 올레핀계 등의 수지가 있으며, 제조공정에 따라 유기계 및 수계가 가능하다.Examples of the high moisture permeable polymer resin include acrylic, urethane, and olefin resins, and organic and aqueous systems can be used depending on the production process.

그리고 본 실시예에 의한 열전달 소자는 흡습수단을 가지는 기능성 고분자 스페이서를 포함한다. The heat transfer device according to this embodiment includes a functional polymer spacer having a moisture absorption means.

이러한 스페이서는 상기 라이너(100)를 사이에 두고 형성되어 유로를 형성하고, 상기 라이너를 통하여 이루어지는 수분 전달에 의한 열전달을 촉진하기 위한 흡습수단을 가진다. 이러한 상기 흡습수단은 상기 고분자 스페이서 상의 일면 또는 양면에 형성된 흡습층(210, 220)일 수 있고, 흡습수단은 상기 고분자 스페이서 내에 포함된 흡습입자일 수 있다. These spacers are formed with the liner 100 therebetween to form a flow path, and have a moisture absorption means for promoting heat transfer by water transfer through the liner. The moisture absorption means may be a hygroscopic layer formed on one side or both sides of the polymer spacer, and the hygroscopic means may be a hygroscopic particle contained in the polymer spacer.

이와 같은 흡습물질로는 염화리튬(LiCl), 인산염, 탄산칼슘, 실리카, 제올라이트, 탈크, 몰레큘러시브(분상체) 또는 크레이 등의 첨가제와 이를 포함하는 고투습폴리머수지를 예시할 수 있으며, 전술한 바와 같이, 스페이서에도 흡습성능을 부여하여 라이너를 통한 수분 이동에 따른 열전달이 원활하게 되도록 한다. 고투습폴리머수지의 예로서는 아크릴계, 우레탄계, 올레핀계 등의 수지가 있으며, 제조공정에 따라 유기계 및 수계가 가능하다.
Examples of the hygroscopic material include additives such as lithium chloride (LiCl), phosphate, calcium carbonate, silica, zeolite, talc, molecular sieve (powder) or cray, and high moisture permeability polymer resins including the additives. As described above, the spacer is also provided with a hygroscopic property so that heat transfer due to moisture movement through the liner is smooth. Examples of the high moisture permeable polymer resin include acrylic, urethane, and olefin resins, and organic and aqueous systems can be used depending on the production process.

나아가, 공정상 상기 라이너와 기능성 고분자 스페이서의 접합면에 구비되어 상기 라이너와 기능성 고분자 스페이서를 결합하는 접착수단을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 상기 접착제에도 상술한 흡습수단을 포함하는 것이 바람직하다.
Further, it may further include a bonding means for bonding the liner and the functional polymer spacer on the bonding surface of the liner and the functional polymer spacer in the process. In this case, the adhesive preferably includes the above-described moisture absorbing means.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that it is possible.

13 : 열전달 소자 21 : 배기층
22 : 급기층 23 : 스페이서
100 : 라이너 110 : 흡습수단
200 : 스페이서 210, 220 : 흡습수단
13: heat transfer element 21: exhaust layer
22: supply layer 23: spacer
100: liner 110: moisture absorbing means
200: Spacers 210 and 220:

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 유로간 열전달을 매개하는 라이너; 및
상기 라이너를 사이에 두고 형성되어 유로를 형성하는 필름 형상의 고분자 스페이서, 및 상기 라이너를 통하여 이루어지는 수분 전달에 의한 열전달을 촉진하며 좌우로 연속된 공기 통로에서 모두 흡습역할을 수행하도록 상기 고분자 스페이서의 양면에 형성된 흡습층으로 구성된 기능성 고분자 스페이서를 포함하며,
상기 라이너는 흡습도를 향상시키기 위해 공기와 접하는 라이너 표면에 구비된 흡습수단을 포함하고, 라이너의 열전달을 촉진하기 위한 고열전도 금속입자, SiC, 카본블랙, 탄소나노튜브, 또는 전도성 폴리머인 열전달 입자를 내부에 입자상으로 내포하는 것을 특징으로 하는 열전달 소자.
A liner that mediates heat transfer between the passages; And
A polymeric spacer having a film shape formed through the liner to form a flow path and a polymeric spacer formed on both surfaces of the polymeric spacer so as to perform a hygroscopic function in both left and right air passages promoting heat transfer through water transfer through the liner And a functional polymer spacer composed of a hygroscopic layer formed on the substrate,
The liner includes moisture absorbing means provided on the surface of the liner in contact with the air to improve the hygroscopicity. The liner includes a high heat conductive metal particle for promoting heat transfer of the liner, SiC, carbon black, a carbon nanotube, Is contained in the inside of the heat transfer element.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 11 항에 있어서, 상기 라이너와 기능성 고분자 스페이서의 접합면에 구비되어 상기 라이너와 기능성 고분자 스페이서를 결합하는 접착수단을 더 포함하고,
상기 접착수단은 흡습수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전달 소자.
12. The functional polymeric spacer according to claim 11, further comprising bonding means provided on a bonding surface of the liner and the functional polymer spacer to bond the functional polymer spacer with the liner,
Wherein the adhesion means comprises a moisture absorption means.
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