KR101554910B1

KR101554910B1 - 고분자 재질 현열교환기와 그 제조방법

Info

Publication number: KR101554910B1
Application number: KR1020140083269A
Authority: KR
Inventors: 장규진
Original assignee: 인천경기기계공업협동조합
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2015-09-23

Abstract

본 발명은 고분자 재질 현열교환기와 그 제조방법에 관한 것으로, 목적은 칸막이부재와 파형판부재를 합성수지 필름으로 구성하여, 현열교환기의 제작성을 향상시키고 열교환 효율을 향상시킨 고분자 재질 현열교환기를 제공하는 것이다.
본 발명은 열 교환을 수행하는 평면 플레이트 형상의 라이너부재와, 상기 라이너부재의 일측면에 일체로 부착되어 공기유로를 형성하는 스페이서부재로 이루어진 복수의 싱글페이서가, 스페이서부재의 설치방향이 서로 엇갈리도록 다단 적층되어 접착제에 의해 일체화되는 현열교환기에 있어서;
상기 라이너부재는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)가 합지된 이중필름으로 이루어지고, 상기 스페이서부재는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)로 이루어진다.

Description

고분자 재질 현열교환기와 그 제조방법{SENSIBLE HEAT EXCHANGING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 고분자 재질 현열교환기와 그 제조방법에 관한 것으로, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)가 합지된 이중 합성수지필름 및 단일 합성수지필름에 의해 현열교환기를 구성하여, 내구성 및 생산성을 향상시킨 고분자 재질 현열교환기와 그 제조방법을 제공하는 것이다.

일반적으로 건축물에 구비되는 환기덕트의 배기덕트와 급기덕트가 교차되는 지점에는, 배기덕트를 통하여 외부로 배기되는 실내공기와, 급기덕트를 통하여 급기되는 외부공기 사이의 열교환을 통해 실내공기의 열손실을 최소화할 수 있는 현열교환기가 설치된다.

상기 현열교환기는 배기되는 실내공기와 유입되는 실외공기 사이의 열교환이 이루어지도록 되어 있으며, 배기공기가 통과되는 배기채널과, 상기 배기채널과 상하 교대로 배치되어 배기채널의 배기 방향과 직교를 이루는 방향으로 급기공기가 급기되는 급기채널로 이루어지며, 상기 배기채널과 급기채널은 열 교환을 수행하는 평면 플레이트 형상의 칸막이부재와, 상기 칸막이부재에 일체로 설치되어 상하면에 배기공기 또는 급기공기가 통과되는 삼각형인 파상형(波狀形) 공기통로를 구비하는 파형판부재로 구성되어 있다.

이와 같이 이루어진 현열교환기는 동절기에 배기되는 따뜻한 실내 공기가 급기되는 차가운 외부 공기와 채널내에서 열교환이 이루어지고, 반대로 하절기에는 배기되는 실내의 차가운 공기가 급기되는 외부의 따뜻한 공기와 채널내에서 열교환이 이루어지게 된다.

종래의 현열교환기는 플라스틱 골판지 사이사이에, 알루미늄 시트 또는 친수성 유기 고분자 박막이 코팅된 알루미늄 시트를 칸막이판으로 설치하여 사용하고 있다. 그러나, 상기와 같은 종래 현열교환기는 열교환 효율향상만을 추구하고 있어, 열교환시 채널내에 결로현상이 발생되고 있으며, 이러한 결로현상으로 인하여 채널이 폐쇄되거나 열교환 효율이 저하되는 현상이 발생되었다.

또한, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 소량의 습도교환을 통해 결로현상이 억제되도록 천연 펄프를 주성분으로 한 종이재질에 방수기능성을 추가한 열교환기가 있으나, 이와 같은 방수성 재질의 열교환기는 필요로하는 투습성(결로방지)을 얻을 수는 있으나, 통기성을 구비하고 있어 칸막이부재를 통해 실내공기와 실외공기의 혼합현상이 발생될 수 있을 뿐 아니라, 표면의 방수기능층 형성으로 인하여 제작이 복잡해지고 비용이 증대되는 등 여러가지 문제점이 있었다.

일본 공개특허공보 공개번호 특개평5-223486(1993.08.31) 국내 등록특허공보 등록번호 10-1072119(2011.10.04) 국내 등록특허공보 등록번호 10-0630393(2006.09.26) 국내 공개특허공보 공개번호 10-2007-0074864(2007.07.18)

본 발명의 목적은 칸막이부재와 파형판부재를 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)가 합지된 이중필름의 라이너부재와, PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)로 이루어진 스페이서부재로 각각 구성하여, 현열교환기의 제작성 및 열교환 효율을 향상시킨 고분자 재질 현열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명은 열 교환을 수행하는 평면 플레이트 형상의 라이너부재와, 상기 라이너부재의 일측면에 일체로 부착되어 공기유로를 형성하는 스페이서부재로 이루어진 복수의 싱글페이서가, 스페이서부재의 설치방향이 서로 엇갈리도록 다단 적층되어 접착제에 의해 일체화되는 현열교환기에 있어서;

상기 라이너부재는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)가 합지된 이중필름으로 이루어지고, 상기 스페이서부재는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)로 이루어진다.

본 발명은 열전도성을 구비하는 합성수지 필름으로 라이너부재와 스페이서부재에 의해 싱글페이서가 이루어지고, 상기 싱글페이서의 다단 교차적층에 의해 현열교환기가 구성되도록 되어 있어, 우수한 내구성 및 생산성을 구비한다.

본 발명은 라이너부재가 PET시트와 EVA시트의 이중층구조로 이루어져 있어, 열교환기의 칸막이판에 요구되는 특성 즉, 낮은 통기성, 높은 열전도성을 구비하므로, 실외에서 실내로 흡입되는 신선한 외기와, 실내에서 실외로 배기되는 더러워진 공기가 혼합되는 일이 없고, 열교환을 통해 이용자의 쾌적성을 손상시키는 일 없이 환기가 이루어진다.

본 발명은 라이너부재와 스페이서부재가 래미네이트 가공되어 일체화되므로, 싱글페이서 및 현열교환기에 대한 대량생산이 가능하다.

본 발명은 접착층 및 라이너부재가 종래 현열교환기의 재질과 비교할 경우, 우수한 투습성을 구비하도록 되어 있어, 열교환에 따른 결로현상의 발생이 방지되고, 이를 통해 열교환효율을 더욱 향상시킨다.

본 발명은 접착층내에 경질혈암 단백석 및 탄산칼슘을 함유하고 있어, 공기유로내로 원적외선 및 음이온을 방사하게 되므로, 접합층으로부터의 휘발성유해물질 방산량이 억제되고, 현열교환기내로 유입되는 실내외공기의 휘발성유해물질이 제거되어 실내로 유입되는 공기내의 화학물질 농도를 저감시키는 효과를 구비한다.

본 발명은 접착층내에 은 또는 아연이 함유되어 있어, 별도의 구성을 이용하지 않고도 열교환기에 항균·항곰팡이성이 부여되며, 이로 인해 위생적인 환기를 실시할 수 있다.

본 발명은 은, 아연, 탄산칼슘이 담지된 경질혈암 단백석이 젤라틴 코팅되도록 되어 있어, 접착제내에서의 균일한 분산성이 이루어지고, 이와 같은 경질혈암 단백석의 고른 분포에 의해 공기유로를 따라 균일한 항균성, 원적외선 및 음이온 방사가 이루어질 뿐 아니라, 접착층의 흡습에 의해 발생되는 결로현상이 방지된다.

본 발명은 은, 아연, 탄산칼슘이 경질혈암 단백석에 담지된 상태에서 접착제에 함유되도록 되어 있어, 접착층 전체에 대하여 고른 기능성이 부여되는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 싱글페이서의 구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 현열열교환기(지지대부착)를 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 접착층의 형성을 보인 예시도
도 5 는 본 발명에 따른 싱글페이서의 제조방법을 보인 예시도
도 6 은 본 발명에 따른 제조방법을 보인 예시도

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 싱글페이서의 구성을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 현열열교환기(지지대부착)를 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 접착층의 형성을 보인 예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 싱글페이서의 제조방법을 보인 예시도를, 도 6 은 본 발명에 따른 제조방법을 보인 예시도를 도시한 것으로,

본 발명은 열 및 습도의 교환을 수행하는 평면 플레이트 형상의 라이너부재(10)와, 상기 라이너부재(10)의 일측면에 일체로 형성되는 스페이서부재(20)로 이루어진 복수의 싱글페이서(30)가, 스페이서부재의 설치방향이 서로 엇갈리도록 다단 적층되어 접착제에 의해 일체화되는 현열교환기(100)에 있어서;

상기 라이너부재(10)는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)가 합지된 이중필름으로 이루어지고,

상기 스페이서부재(20)는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)로 이루어지며,

상기 스페이서부재(20)와 라이너부재(10)는 래미네이팅에 의해 일체로 형성되도록 되어 있다.

이때, 상기 스페이서부재(20)와 라이너부재(10)는 성형압력 3∼6㎏/㎠, 바람직하게는 약 4㎏/㎠, 열접착온도 100∼105℃(프레스롤러 기준)으로 래미레이팅되어 일체화된다.

상기 라이너부재(10)는 PET(PolyEthylene Terephthalate;폴리에틸렌테레프탈레이트)시트(12)와 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)시트(11)가 가열압착에 의해 합지된 이중층 구조로 이루어져 있으며, 두께 35∼40㎛를 구비하고, 인장강도 MD 26∼29㎏f/㎟, TD 25∼28㎏f/㎟ 을 구비하며, 열수축율 MD 1.0%, TD 1.2% 를 구비한다. 상기 라이너부재(10)는 소량의 투습성능 유지(결로현상방지)를 고려할 경우, 박막화하는 것이 바람직하나 인장강도가 너무 작을 경우, 가공시에 쉽게 찢어지므로, 적정두께를 구비하여야 한다.

상기 EVA시트(11)는 접착성, 탄력성 및 방수성을 부여하기 위한 것으로, 12∼20㎛ 의 두께를 구비한다. 이러한 EVA시트(11)의 두께는 PET시트(12)와의 합지공정을 최적화하기 위해 최소한의 두께를 갖도록 하면서 EVA시트(11) 자체에 함유된 실란제(Silane Coupling Agent)에 의해 PET시트(12)와의 접합성 및 스페이서부재(20)와의 접합성을 향상시키기 위한 것이다.

즉, 상기 EVA시트(11)는 20㎛를 초과할 경우, 라이너부재(10)의 강도 및 결로현상 방지를 위한 투습성이 저하되는 현상이 발생되고, 12㎛ 미만을 구비할 경우, 방수성 및 접착성이 저하되므로, 두께범위가 한정되어야 한다.

상기 PET시트(12)는 고온의 열에도 열변형이 적고 충격흡수력이 뛰어난 전도성 필름으로, 내열성(열변형온도 240℃ UL규격 연속사용온도 140℃)이 양호하며, 투습성, 내약품성, 치수안정성, 양산성, 착색성이 뛰어나고, 스트레스에 의한 크랙이 없는 특성을 구비한다.

상기와 같이 이루어진 라이너부재(10)는 T-다이(die) 혹은 카렌더 방식에 의해 토출하여 EVA시트(11)를 성형하고, 성형된 EVA(11)시트에 PET시트(12)를 합지한 후 열처리 장치(도시없음)를 통해 열교환에 따른 수축현상이 감소되도록 형성한다.

즉, 합지에 따른 라이너부재(10)의 형성에 의해 발생된 수축응력을 해소시키기 위해서, 열처리장치내에서 10∼20초간 열로울러(고무)에 의한 열처리 과정을 거친다.

이때, 열처리 장치 내부의 온도 분포는 수축응력을 해소하기 위해 EVA의 충분한 유동성을 확보함과 동시에, EVA 시트의 열화를 막기 위해서 60℃ 내지 80℃의 온도로 설정한다. 또한, 열처리 장치내 전체적인 온도 균일화를 달성하기 위해 70℃ 내지 80℃의 열풍을 함께 공급하여 열처리하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 라이너부재(10)는 PET시트(12)와 EVA시트(11)의 열전도성에 의해 라이너부재(10)를 통한 실내외공기의 열교환이 이루어지고, EVA시트(11)에 의해 통기성이 방지될 뿐 아니라, 유연성 및 우수한 탄성을 구비하는 EVA시트(11)에 의해 외력에 의한 파손이 방지되고, 외력이 가해졌다가 제거될 시, 라이너부재(10)가 원상태로 신속하게 복원되는 특성을 구비하게 된다. 또한, 상기 라이너부재(10)는 약간의 투습성을 구비하고 있어, 열교환시 결로현상의 발생을 억제 즉, 결로현상이 되지 않을 정도의 습도교환이 이루어지게 된다.

상기 스페이서부재(20)는 평면 형상의 라이너부재(10) 일측면에 래미네이팅에 의해 일체로 부착되어 복수의 공기유로(40,50)를 형성하는 것으로, 두께 35∼40㎛를 구비하고, 인장강도 MD 26∼29㎏f/㎟, TD 24∼26㎏f/㎟ 을 구비하며, 열수축율 MD 1.3%, TD 0.2% 를 구비하는 PET시트로 이루어져 있으며, 공기유로(40,50)의 단면이 반원형상을 구비하도록 파형의 산 부분과 골 부분이 반복형성되거나, 유로의 단면이 삼각형상을 구비하도록 산 부분과 골 부분이 반복형성된다.

즉, 상기 스페이서부재(20)는, 싱글페이서(30)의 다단 적층시, 도 4 에 도시된 바와 같이, 일측 라이너부재(10)와 이에 인접한 또다른 라이너부재(10`)와의 사이간극을 유지하여 복수의 공기유로(40,50)를 형성하게 된다.

상기 라이너부재(10)와 스페이서부재(20)는 별도의 접착제를 사용하지 않고, 래미레이팅에 의해 일체화되어 싱글스페이서(30)를 형성하게 되며, 이와 같이 형성된 싱글스페이서(30)는 스페이서부재(20)에 의해 형성되는 공기유로(40,50)가 서로 직각으로 교차되어 위치하도록 접착제에 의해 복수개가 적층되어 현열교환기(100)를 형성하게 된다. 도 1 의 도면부호 40 은 실내공기가 배기되는 공기유로이고, 50 은 실외공기가 급기되는 공기유로를 나타낸 것이다.

또한, 상기 라이너부재(10) 및 스페이서부재(20)는 표면이 코로나 처리될 수 있으며, 이와 같이 코로나 처리된 라이너부재(10) 및 스페이서부재(20)는 표면유분이 제거되어 접착제의 도포 후 접착성 유지력 및 접착강도가 높아지게 된다. 또한, 표면이 코로나 처리될 경우, 친수성이 향상되어 투습조절능력이 좀더 향상되게 된다.

상기 접착제는 도 4 에 도시된 바와 같이, 복수의 싱글페이서(30)를 다단적층하여 일체화할 시, 하측에 위치하는 싱글페이서의 스페이서부재(20)에 형성된 산부분(22)을 상측에 위치하는 또다른 싱글페이서의 라이너부재(10`)에 접착시키는 것으로, 우레탄 수지를 주성분으로 하는 폴리올 100 중량부에 대하여, 폴리이소시아네이트를 주성분으로 하는 경화제 14∼20중량부, 에틸아세테이트 78∼85 중량부, 기능성무기물 3∼6 중량부를 포함하는 우레탄 계열 접착제이다.

상기 우레탄 수지를 주성분으로 하는 폴리올(주제)은 점도 2,000∼3,000 (25℃, mPa·s)을 구비하고, 폴리이소시아네이트를 주성분으로 하는 경화제는 점도 1,000∼4,000 (25℃, mPa·s)을 구비한다. 상기 폴리올과 경화제의 점도는 본 발명에 따른 열교환기의 제조시, 공기유로의 막힘없이 스페이서부재와 라이너부재를 견고하게 밀착접착하기 위한 것이다.

상기 기능성무기물은 은과 탄산칼슘 또는, 아연과 탄산칼슘 또는, 은과 아연 및 탄산칼슘이 혼합된 혼합액내에 경질혈암 단백석을 함침시켜, 경질혈암 단백석내에 은과 탄산칼슘 또는, 아연과 탄산칼슘 또는, 은과 아연 및 탄산칼슘을 담지, 건조시킨 후 젤라틴으로 코팅처리한 것을 사용한다. 이때, 은과 탄산칼슘 또는, 아연과 탄산칼슘 또는, 은과 아연 및 탄산칼슘은 0.5∼1 : 1∼2 의 중량비를 구비하는 것이 바람직하다.

또는, 상기 기능성 무기물은 은이온을 함유하는 수용액 또는, 아연 이온을 함유하는 수용액 또는 은이온과 아연이온을 함유하는 수용액을 이용하여, 경질혈암 단백석의 알카리금속 이온 또는 수소이온과 이온 교환을 하는 방법을 통해, 은, 아연 또는 은과 아연이 경질혈암 단백석에 담지되도록 한 후, 탄산칼슘이 혼합된 혼합액내로 상기 경질혈암 단백석을 함침시켜, 경질혈암 단백석내에 은과 탄산칼슘 또는, 아연과 탄산칼슘 또는 은과 아연 및 탄산칼슘을 담지, 건조시킨 후 젤라틴으로 코팅처리한 것을 사용하다.

상기 기능성 무기물은 이온교환방법에 의해 은 또는 아연 또는 은과 아연을 경질혈암 단백석내에 담지시킨 후 탄산칼슘을 함침에 의해 담지 건조시키고 젤라틴 코팅한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 젤라틴의 코팅은 경질혈암 단백석 100 중량부에 대하여, 젤라틴 5∼8 중량부의 비율로 첨가한 후, 상온에서 10∼20 분간 혼합하여 형성한다.

상기 은 또는 아연은 접착제에 항균성을 부여하기 위하여 첨가되는 것으로, 50㎚ 이하의 입자를 사용하며, 안정성, 상용성, 항균력 및 살균력, 냄새 제거기능을 고려할 경우, 10㎚ 이하의 입자를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 탄산칼슘은 경질탄산칼슘을 의미하고, 원적외선 및 음이온 방사, 광촉매 기능성을 구비하고 있으며, 접착층내에 탄성을 부여하여 인장강도를 증진시키는 기능을 구비한다. 또한, 상기 경질탄산칼슘은 우레탄 접착제의 탄성을 적절하게 감소시키면서 보강재의 역할을 하므로 굽힘 응력와 압축 응력에 탄력적으로 대응하여 충격을 완화시키게 된다.

상기 젤라틴은 콜라겐분말을 용해시킨 것으로, 경질혈암 단백석에 코팅되어 접착제(우레탄 계열 접착제)내에서 경질혈암 단백석의 분산성을 향상시킬 뿐 아니라, 접착층에서 발생되는 흡습에 따른 결로현상을 방지한다.

상기 경질혈암 단백석은 1000 메쉬 이상(0.013㎜이하)의 것을 사용하며, 접착제내에 은 또는 아연 및, 탄산칼슘의 균일분산성을 향상시키고, 접착층의 인장강도를 증대시키는 기능을 구비한다.

상기 경질혈암 단백석은 10억분의 1 단위로 나노화하였을 경우에도 여전히 다공형태의 구멍이 남아 있을 정도의 특성을 구비하고 있는 천연광물로, 경질혈암 단백석은 20∼60㎚의 기공과, 0.1∼5㎛의 기공이 고르게 분포되어 있으며, 조직구조가 섬유조직으로 이루어져 있어, 접착층에 대하여 우수한 강도를 부여한다.

또한, 상기 경질혈암 단백석은 1000 메쉬 미만의 것을 사용할 경우, 접착제 내에서 분산성이 저하될 뿐 아니라, 접착제의 표면이 매끄럽지 않게 되어 공기통로를 통한 공기의 흐름에 영향을 주게 되므로, 입도가 한정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경질혈암 단백석은 다공 상태의 구조 사이로 공기들이 순환하면서 천연 나노성분끼리 전기 반응을 일으키고 대량의 음이온, 즉, 평방 ㎠ 당 80∼100개의 음이온을 방출하는 특성을 구비하고 있어, 탄산칼슘과 함께, 현열교환기내로 유입되는 실내외공기에 대한 살균 및 기능성을 부여한다.

이와 같이 이루어진 기능성 무기물은 은, 아연, 탄산칼슘이 담지된 1000 메쉬 이상의 경질혈암 단백석이 젤라틴 코팅처링되어 있어, 접착제내에서 균일하게 분산되어 접착층의 인장강도를 향상시킬 뿐 아니라, 현열교환기의 유로(공기통로)에 대하여 살균성, 항균성 및 광촉매성을 부여하게 된다. 또한 상기 기능성 무기물은 약간의 투습성을 구비하고 있어, 결로발생을 억제하게 된다.

즉, 상기 기능성 무기물은 접착제에 대하여, 투습성, 항균성, 원적외선 및 음이온 방사 기능을 부여함으로써, 실내공기에 대한 습도 및 열 교환효율을 향상시키고, 실내로 급기되는 공기내 함유된 화학물질의 농도를 저감시키며, 급기되는 공기내로 인체에 유익한 성분을 방사시켜 실내공기의 쾌적성을 증진시키게 된다.

상기와 같이 이루어진 접착제는 3차원 망상구조를 구비하고 있어, 싱글페이서의 스페이서부재와 이에 적층되는 또다른 싱글페이서의 라이너부재 사이에 형성되는 접착층(60)에는 습기를 확산시킬 수 있는 초미세 간격이 형성되게 되므로, 접착제에 의해 형성된 접착층(60)은 우수한 투습성 및 항균성을 구비하게 된다. 도 4 의 직선화살표는 원적외선 및 음이온 방출을, 점선 화살표는 투습성을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 제조공정을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5 는 본 발명에 따른 싱글페이서의 제조방법을 보인 예시도를, 도 6 은 본 발명에 따른 제조방법을 보인 예시도를 도시한 것으로,

본 발명은 평면 형상의 라이너부재(10)에 골 부분(21)과 산 부분(22)이 반복하여 연속형성된 스페이서부재(20)를 래미네이팅하여 싱글페이서(30)를 형성하는 싱글페이서 형성단계;

싱글페이서의 스페이서부재(20)에 롤러합지기를 이용하여 접착제를 도포한 후, 또다른 싱글페이서를 다단으로 교차 적층하여 현열교환기(100)를 형성하는 현열교환기 형성단계;

상기 현열교환기(100)의 모서리를 나이프에 의해 절단하고 건조기에서 건조시키는 건조단계;

건조단계 후, 현열교환기(100)의 끝단에 위치하는 공기유로(40a,40b,50a,50b)에 접착제를 흘려 통과시킨 후, 건조기에서 건조시키는 끝단접착단계;

끝단접착단계 후, 실리콘을 이용하여 현열교환기(100)에 지지대(80)를 접착하여 조립하는 지지대 조립단계;를 포함한다.

상기 싱글페이서 형성단계는 라이너부재의 EVA시트에 의해 접착제를 사용하지 않고도 라이너부재와 스페이서부재가 래미레이팅되어 싱글페이서를 형성하게 된다. 즉, 상기 싱글페이서 형성단계는 도 5 에 도시된 바와 같이, PET시트(12)와 EVA시트(11)가 합지된 라이너부재(10)가 프레스롤러(210)에 의해 이송되고, PET시트로 이루어진 스페이서부재(20)가 상부성형롤러(230)와 하부성형롤러(220)에 의해 프레스롤러(210)로 이동되며, 상기 하부성형롤러(220)와 프레스롤러(210)의 압착에 의해 스페이서부재의 골부분(21)이 라이너부재에 열접착되어 일체화된다. 이때, 상기 PET시트로 이루어진 스페이서부재(20)는 상부성형롤러(230)와 하부성형롤러(220)를 통과하면서 산 부분(22)과 골 부분(21)이 반복형성되는 파형으로 형성된다.

상기 스페이서부재(20)와 라이너부재(10)는 성형압력 3∼6㎏/㎠, 바람직하게는 약 4㎏/㎠, 열접착온도 100∼105℃(프레스롤기준)으로 래미레이팅되어 일체화된다.

상기 현열교환기 형성단계는 롤러형 합지기에 의해 싱글스페이서의 스페이서부재 산 부분(22)에 접착제를 도포한 후, 싱글페이서에 형성된 공기유로의 방향이 서로 직교하여 교차하도록 복수의 싱글페이서를 일정높이로 다단 교차적층한 다음 프레스를 이용하여 정형한다.

이와 같이 복수의 싱글페이서가 교차적층되면, 일측 싱글스페이서의 공기유로(40)는 실내공기의 배기통로가 되고, 그 위에 적층된 싱글스페이서의 공기유로(50)는 실외공기의 급기통로가 된다.

상기 접착제는 우레탄 수지를 주성분으로 하는 폴리올 100 중량부에 대하여, 폴리이소시아네이트를 주성분으로 하는 경화제 14∼20중량부, 에틸아세테이트 78∼85 중량부, 기능성무기물 3∼6 중량부를 포함하며, 이러한 접착제는 위에 기재되어 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 건조단계는 적층완성된 현열교환기(100)의 4군데 모서리를 나이프 절단기에 의해 규격에 맞도록 수직절단한 후, 대차에 쌓아올려 건조기내에서 약 58℃∼65℃의 온도로 2∼3시간동안 건조시킨다.

상기 끝단접착단계는 현열교환기의 끝단에 위치하는 공기유로(40a,40b,50a,50b)가 하부에 위치하되 하향 경사지도록 현열교환기(100)를 회전시킨 후, 상기 공기유로(40a,40b,50a,50b)내에 접착제를 흘려서 통과시킨다. 이와 같이 접착제가 끝단에 위치하는 공기유로(40a,40b,50a,50b)내를 따라 흐르게 되면, 공정시 미접착된 부분 즉, 공기유로(40a,40b,50a,50b)의 미접착부분에 대한 메우기 접착이 이루어지게 되며, 이와 같은 메우기 접착에 의해 각각의 싱글스페이서에 형성된 공기유로에서 공기가 새나가지 않게 된다.

이때, 상기 끝단접착단계는 접착제에 의해 공기통로가 막히지 않도록, 접착제를 흘려보낸 후 접착제를 건조시키는 공정을 반복하면서 수행하여야 한다.

상기 지지대 조립단계는 규격에 맞게 제작된 열교환기(100)에 실리콘을 이용하여 플라스틱 재질 또는, 알루미늄 등의 금속재질로 이루어진 지지대(80)를 접착/조립한다.

또한, 본 발명은 상기 현열교환기 형성단계시, 접착제의 도포전에 라이너부재(10) 및 스페이서부재(20)에 대하여 코로나 처리를 하는 전처리단계를 더 포함한다.

이와 같이, 라이너부재(10) 및 스페이서부재(20)를 코로나 처리하게 되면, 표면유분이 제거되어 접착제의 도포 후 접착성 유지력 및 접착강도가 높아지고, 친수성이 향상되어 소정의 투습성을 구비하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

(10) : 라이너(Liner)부재
(11) : PET(PolyEthylene Terephthalate)시트
(12) : EVA(Ethylene Vinyl Acetate)시트
(20) : 스페이서(Spacer)부재
(21) : 골 부분
(22) : 산 부분
(30) : 싱글페이서(Single facer)
(40) : 공기유로(실내공기 배기통로)
(50) : 공기유로(실외공기 급기통로)
(60) : 접착층

Claims

열교환을 수행하는 평면 플레이트 형상의 라이너부재(10)와, 상기 라이너부재(10)의 일측면에 일체로 부착되어 공기유로를 형성하는 스페이서부재(20)로 이루어진 복수의 싱글페이서(30)가, 스페이서부재의 설치방향이 서로 엇갈리도록 다단 적층되어 접착제에 의해 일체화되는 현열교환기(100)에 있어서;
상기 라이너부재(10)는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)가 합지된 이중필름으로 이루어지고, 상기 스페이서부재(20)는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)로 이루어지되,
상기 접착제는, 우레탄 수지를 주성분으로 하는 폴리올 100 중량부에 대하여, 폴리이소시아네이트를 주성분으로 하는 경화제 14∼20중량부, 에틸아세테이트 78∼85 중량부, 기능성무기물 3∼6 중량부를 포함하고,
상기 우레탄 수지를 주성분으로 하는 폴리올은 점도 2,000∼3,000 (25℃, mPa·s), 상기 폴리이소시아네이트를 주성분으로 하는 경화제는 점도 1,000∼4,000 (25℃, mPa·s)을 구비하며,
상기 기능성 무기물은, 은과 탄산칼슘, 아연과 탄산칼슘, 은과 아연 및 탄산칼슘이 혼합된 혼합액내에 경질혈암 단백석을 함침시켜, 경질혈암 단백석내에 은과 탄산칼슘, 아연과 탄산칼슘, 은과 아연 및 탄산칼슘을 담지, 건조시킨 후 젤라틴으로 코팅처리되거나,
상기 기능성 무기물은, 은이온을 함유하는 수용액 또는, 아연 이온을 함유하는 수용액 또는 은이온과 아연이온을 함유하는 수용액을 이용하여, 경질혈암 단백석의 알카리금속 이온 또는 수소이온과의 이온 교환에 의해, 은 또는, 아연 또는, 은과 아연이 경질혈암 단백석에 담지되도록 한 후, 탄산칼슘이 혼합된 혼합액내로 상기 경질혈암 단백석을 함침시켜, 경질혈암 단백석내에 은과 탄산칼슘 또는, 아연과 탄산칼슘 또는 은과 아연 및 탄산칼슘을 담지, 건조시킨 후 젤라틴으로 코팅처리되고,
상기 경질혈암 단백석은 1000 메쉬 이상(0.013㎜이하)을 구비하는 것을 특징으로 하는 고분자 재질 현열교환기.
청구항 1 에 있어서;
스페이서부재(20)와 라이너부재(10)는 성형압력 3∼6㎏/㎠, 열접착온도 100∼105℃으로 래미레이팅되어 싱글페이서(30)로 형성되는 것을 특징으로 하는 고분자 재질 현열교환기.
청구항 1 에 있어서;
상기 라이너부재(10)는 PET시트(12)와 EVA시트(11)가 가열압착에 의해 합지된 이중층 구조로 이루어져 있으며, 두께 35∼40㎛를 구비하고, 인장강도 MD 26∼29㎏f/㎟, TD 25∼28㎏f/㎟ , 열수축율 MD 1.0%, TD 1.2% 를 구비하며,
상기 스페이서부재(20)는 두께 35∼40㎛를 구비하고, 인장강도 MD 26∼29㎏f/㎟, TD 24∼26㎏f/㎟, 열수축율 MD 1.3%, TD 0.2% 를 구비하는 것을 특징으로 하는 고분자 재질 현열교환기.
청구항 3 에 있어서;
EVA시트(11)는 12∼20㎛ 의 두께를 구비하는 것을 특징으로 하는 고분자 재질 현열교환기.
청구항 1 에 있어서;
라이너부재(10)는 T-다이(die) 또는 카렌더 방식에 의해 토출하여 EVA시트(11)가 성형되고, 성형된 EVA(11)시트에 PET시트(12)를 합지한 후 열처리하여 열교환에 따른 수축현상이 감소되도록 형성한 것을 특징으로 하는 고분자 재질 현열교환기.
청구항 1 에 있어서,
라이너부재(10) 및 스페이서부재(20)는 표면이 코로나 처리된 것을 특징으로 하는 고분자 재질 현열교환기.
삭제
삭제
삭제
청구항 1 에 있어서;
상기 탄산칼슘은 경질탄산칼슘인 것을 특징으로 하는 고분자 재질 현열교환기.
열교환을 수행하는 평면 플레이트 형상의 라이너부재(10)와, 상기 라이너부재(10)의 일측면에 일체로 부착되어 공기유로를 형성하는 스페이서부재(20)로 이루어진 복수의 싱글페이서(30)가, 스페이서부재의 설치방향이 서로 엇갈리도록 다단 적층되어 접착제에 의해 일체화되는 현열교환기(100)의 제조방법에 있어서;
평면 형상의 라이너부재(10)에 골 부분(21)과 산 부분(22)이 반복하여 연속형성된 스페이서부재(20)를 래미네이팅하여 싱글페이서(30)를 형성하는 싱글페이서 형성단계;
싱글페이서의 스페이서부재(20)에 롤러합지기를 이용하여 접착제를 도포한 후, 또다른 싱글페이서를 다단으로 교차 적층하여 현열교환기(100)를 형성하는 현열교환기 형성단계;
상기 현열교환기(100)의 모서리를 나이프에 의해 절단하고 건조기에서 건조시키는 건조단계;
건조단계 후, 현열교환기(100)의 끝단에 위치하는 공기유로(40a,40b,50a,50b)에 접착제를 흘려 통과시킨 후, 건조기에서 건조시키는 끝단접착단계;
끝단접착단계 후, 실리콘을 이용하여 현열교환기(100)에 지지대(80)를 접착하여 조립하는 지지대 조립단계;를 포함하되,
상기 라이너부재(10)는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)와 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트)가 합지된 이중필름으로 이루어지고,
상기 스페이서부재(20)는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트)로 이루어지는 것을 특징으로하는 고분자 재질 현열교환기 제조방법.
청구항 11 에 있어서;
상기 싱글페이서 형성단계는, PET시트(12)와 EVA시트(11)가 합지된 라이너부재(10)가 프레스롤러(210)에 의해 이송되고, PET시트로 이루어진 스페이서부재(20)가 상부성형롤러(230)와 하부성형롤러(220)에 의해 프레스롤러(210)로 이동되며, 상기 하부성형롤러(220)와 프레스롤러(210)의 압착에 의해 스페이서부재의 골부분(21)이 라이너부재에 열접착되어 일체화되되,
상기 PET시트로 이루어진 스페이서부재(20)는 상부성형롤러(230)와 하부성형롤러(220)를 통과하면서 산 부분(22)과 골 부분(21)이 반복형성되는 파형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고분자 재질 현열교환기 제조방법.
청구항 12 에 있어서;
상기 스페이서부재(20)와 라이너부재(10)는 성형압력 3∼6㎏/㎠, 열접착온도 100∼105℃(프레스롤기준)으로 래미레이트되는 것을 특징으로 하는 고분자 재질 현열교환기 제조방법.
청구항 11 에 있어서;
상기 끝단접착단계는, 현열교환기의 끝단에 위치하는 공기유로(40a,40b,50a,50b)가 하부에 위치하되 하향 경사지도록 현열교환기(100)를 회전시킨 후, 상기 공기유로(40a,40b,50a,50b)내에 접착제를 흘려서 통과시켜,
공기유로(40a,40b,50a,50b)의 미접착부분에 대한 메우기 접착이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 고분자 재질 현열교환기 제조방법.
청구항 11 에 있어서;
상기 현열교환기 형성단계는, 접착제의 도포전에 라이너부재(10) 및 스페이서부재(20)에 대하여 코로나 처리를 하는 전처리단계를 더 포함하여,
접착제의 도포 후 접착 유지력 및 접착강도를 높이고, 투습성이 향상되도록 한 것을 특징으로 하는 고분자 재질 현열교환기 제조방법.