KR101796998B1 - 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기 및 이의 제조방법 - Google Patents

낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101796998B1
KR101796998B1 KR1020150154531A KR20150154531A KR101796998B1 KR 101796998 B1 KR101796998 B1 KR 101796998B1 KR 1020150154531 A KR1020150154531 A KR 1020150154531A KR 20150154531 A KR20150154531 A KR 20150154531A KR 101796998 B1 KR101796998 B1 KR 101796998B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
delete delete
metal material
nanostructure
water
Prior art date
Application number
KR1020150154531A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170052276A (ko
Inventor
이영수
김동립
이관수
장한민
전재현
이길봉
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Priority to KR1020150154531A priority Critical patent/KR101796998B1/ko
Publication of KR20170052276A publication Critical patent/KR20170052276A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101796998B1 publication Critical patent/KR101796998B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/32—Alkaline compositions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
    • F28F13/185—Heat-exchange surfaces provided with microstructures or with porous coatings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2245/00—Coatings; Surface treatments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2245/00—Coatings; Surface treatments
    • F28F2245/04—Coatings; Surface treatments hydrophobic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 초발수성 열교환기는, 기 제작된 금속 소재의 열교환기의 표면에 나노 구조체를 형성한 후, 서리 부착력이 낮은 초발수성 물질을 증착시키기 때문에, 저온 환경에서 서리 착상을 효과적으로 지연하고 제상 효율도 향상시킬 수 있다. 또한, 기제작된 금속 소재의 열교환기를 이용할 수 있기 때문에, 적용이 보다 용이한 이점이 있다. 또한, 제조 공정이 쉽고 간단하기 때문에 대면적화 및 제품 양산성을 모두 만족시킬 수 있다.

Description

낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기 및 이의 제조방법{Superhydrophobic heat exchanger with low ice adhesion strength and manufacturing method of the same}
본 발명은 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 착상 지연 성능을 보다 향상시키고 제상도 용이한 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 서로 다른 온도를 갖는 두 유체 사이에 열을 주고받도록 하는 장치로서, 냉동 및 공조 분야 등에 사용된다. 열교환기는 내부에 있는 영하의 온도의 유체가 외부의 대기와 열교환을 할 때, 대기 중의 수증기가 열교환기의 표면에 얼어붙어 열교환기의 표면이 서리로 덮이는 착상 현상이 일어난다. 이러한 착상 현상은 열교환기의 성능을 떨어뜨리게 된다.
따라서, 열교환기 표면에 착상을 지연시키거나 표면에 착상된 서리를 제거하는 제상에 대한 기술이 개발되고 있다.
한국등록특허 10-1542171호
본 발명의 목적은, 착상 지연 성능을 보다 향상시킬 수 있는 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기의 제조방법은, 금속 소재로 제작된 열교환기를 상기 금속 소재에 따라 미리 설정된 화학 용액에 침지한 후 습식 식각을 통해 상기 열교환기의 표면에 나노구조체를 형성하는 단계와; 상기 나노구조체가 형성된 상기 열교환기의 표면을 전처리 코팅하는 단계와; 상기 전처리 코팅된 상기 열교환기의 표면에 플라즈마 표면처리를 통해 미리 설정된 초발수성 물질을 증착하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기의 제조방법은, 알루미늄, 스테인리스 강, 구리, 티타늄 중 적어도 하나의 금속 소재로 제작된 열교환기를 상기 금속 소재에 따라 염산, 수산화나트륨, 황산, 질산, 인산 중 어느 하나의 화학 용액에 침지한 후 습식 식각을 통해 상기 열교환기의 표면에 나노구조체를 형성하는 단계와; 상기 나노구조체가 형성된 상기 열교환기의 표면을 폴리프로필렌(PP)과 MIPA(Monoisopropanoleamine) 성분이 포함된 미네랄 오일 중 어느 하나를 전처리 코팅재로 사용하여 전처리 코팅하는 단계와; 상기 전처리 코팅된 상기 열교환기의 표면에 사불화탄소(CF4)와 헥사플루오로에탄(C2F6)을 플라스마 가스로 사용하는 플라즈마 표면처리를 통해 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 물질의 초발수성 물질을 증착하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수성 열교환기는, 기 제작된 금속 소재의 열교환기의 표면에 나노 구조체를 형성한 후, 서리 부착력이 낮은 초발수성 물질을 증착시키기 때문에, 저온 환경에서 서리 착상을 효과적으로 지연하고 제상 효율도 향상시킬 수 있다.
또한, 기제작된 금속 소재의 열교환기를 이용할 수 있기 때문에, 적용이 보다 용이한 이점이 있다.
또한, 제조 공정이 쉽고 간단하기 때문에 대면적화 및 제품 양산성을 모두 만족시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초발수 열교환기의 제조방법이 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 나노 구조체가 형성된 열교환기의 표면을 나타낸 SEM 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초발수성 물질의 증착 전,후를 비교한 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초발수 열교환기와 일반 알루미늄 소재의 표면에서 액적 접촉각을 비교한 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초발수 열교환기와 일반 알루미늄 소재의 표면의 서리 부착력을 비교한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초발수 열교환기의 제조방법이 도시된 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초발수 열교환기의 제조방법에 대해 설명한다.
먼저, 금속 소재로 기제작된 열교환기(또는, 열교환기 본체)를 미리 설정된 화학 용액에 침지하여 습식 식각을 통해 상기 열교환기의 표면에 나노 구조체를 형성한다.(S1)
상기 열교환기는 금속 소재로 기제작된 열교환기라면 어느 것이나 가능하므로, 기존에 사용하던 열교환기에도 적용가능하다. 또한, 열교환기의 형상이나 크기에 무관하게 적용가능하기 때문에, 대면적화 및 제품 양산성을 만족시킬 수 있다.
상기 금속 소재는, 알루미늄, 스테인리스 강, 구리 및 티타늄 등을 포함하다.
상기 화학 용액은, 염산(HCl), 수산화나트륨(NaOH), 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 인산(H3PO4) 중 적어도 하나를 포함하여 사용할 수 있으며, 상기 금속 소재의 종류에 따라 다르게 선택될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄의 경우 상온에서 3.7wt%의 염산(HCl) 수용액에 약 3시간 침지를 하게 될 경우 표면을 식각할 수 있다. 구리의 경우 상온에서 물(H2O) 20ml에 수산화나트륨(NaOH) 0.8g 및 과황산나트륨(Na2S2O8) 0.476g을 혼합한 수용액 속에 약 30분간 침지를 하여 표면을 식각할 수 있다. 또한 스테인리스 강의 경우 상온에서 물(H2O) 32ml에 염화철(FeCl3) 8g, 염산(HCl) 2ml, 인산(H3PO4) 2ml를 혼합한 수용액 속에 약 3시간 침지하여 표면을 식각할 수 있다. 티타늄의 경우 85℃ 온도에서 물(H2O)에 황산(H2SO4) 50% 부피비로 혼합한 수용액 속에 약 1시간 침지를 하여 표면을 식각할 수 있다. 상기 금속 표면 식각을 위한 시간 및 나노구조체 형성 정도는 각 혼합용액의 농도에 따라서 달라질 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 나노 구조체가 형성된 열교환기의 표면을 나타낸 SEM 사진이다.
도 2를 참조하면, 금속 소재의 종류에 따라 서로 다른 모양의 나노 구조체가 형성되는 것을 알 수 있다.
한편, 상기 나노 구조체가 형성되면, 상기 열교환기를 세척한 후 건조한다.(S2)
이후, 상기 열교환기를 전처리 코팅한다.(S3) 상기 전처리 코팅은 후술하는 초발수성 물질을 보다 잘 증착하기 위해서 수행된다. 상기 전처리 코팅에 사용되는 전처리 코팅재는, 폴리프로필렌(PP, Polypropylene)과 MIPA(Monoisopropanoleamine) 성분이 포함된 미네랄 오일 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
다만, 이에 한정되지 않고, 상기 전처리 코팅 대신에 헥사메틸이실록세인(Hexamethyldisiloxane,HMDSO) 물질을 단위체(monomer)로 주입하는 것도 가능하다. 상기 헥사메틸이실록세인(HMDSO)과 같은 단위체(monomer) 물질은 플라즈마 공정을 통해 표면처리에 사용되는 가스로부터 증착이 용이하도록 도와주는 역할을 한다. 표면처리에 사용되는 가스의 화학적 결합을 끊거나 새로 배열을 하여 대상이 되는 표면에 증착을 유도하는 기능을 하게 된다.
상기 전처리 코팅된 열교환기의 표면에 플라즈마 표면처리를 통해 미리 설정된 초발수성 물질을 증착한다.(S4)(S5)
상기 플라즈마 표면처리에 사용되는 가스는 사불화탄소(CF4)와 헥사플루오로에탄(C2F6)를 포함한다. 상기 사불화탄소(CF4)와 헥사플루오로에탄(C2F6) 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.
상기 초발수성 물질은 서리 착상 지연 기능을 갖는 물질이며, 본 실시예에서는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 물질을 사용하는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 서리 저부착성 물질이라면 어느 것이나 사용가능하다. 상기 초발수성 물질은, 상기 나노 구조체가 형성된 열교환기의 표면에 박막 형태로 증착된다.
상기 초발수성 물질이 증착된 열교환기를 세척과 건조를 실시하면, 초발수성 열교환기가 완성된다.(S6)(S7)
상기와 같이, 상기 나노 구조체가 형성된 열교환기의 표면에 서리 부착력을 저감시키는 초발수성 물질을 코팅함으로써, 기존의 열교환기에 비해 서리 착상 지연 성능이 향상되고 제상 효율도 향상될 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초발수성 물질의 증착 전,후를 비교한 사진이다.
도 3a는 상기 초발수성 물질이 증착되기 이전에 상기 나노 구조체만이 형성된 알루미늄 열교환기의 표면 사진이고, 도 3b는 상기 나노 구조체가 형성된 알루미늄 열교환기의 표면에 상기 초발수성 물질이 증착된 상태의 표면 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초발수 열교환기와 일반 금속 소재의 표면에서 액적 접촉각을 비교한 사진이다.
도 4a는 알루미늄 소재의 표면이고, 도 4b는 나노구조체가 형성된 알루미늄 소재의 표면이고, 도 4c는 나노구조체가 형성된 이후 초발수성 물질이 증착된 표면을 나타낸다.
도 4a를 참조하면, 알루미늄 소재로만 이루어진 표면의 경우, 액적 접촉각은 약 75도이고, 미끄럼각은 핀되는(pinned) 경향을 보이는 것을 알 수 있다. 여기서, 상기 미끄럼각은 알루미늄 소재로 이루어진 시편 위에 액적을 올려놓은 뒤 시편을 기울였을 때 액적이 굴러 떨어지기 시작할 때의 각도를 측정한 값이다. 상기 미끄럼각이 핀되었다고 판단하는 경우는 시편을 수직으로 세워도 액적이 처음 위치에 고정되어 굴러 떨어지지 않는 경우이다.
도 4b를 참조하면, 습식 식각을 통해 표면에 나노 구조체만이 형성된 경우, 접촉각은 약 152도, 미끄럼각은 10도 미만으로 초발수성을 가지게 된다.
도 4c를 참조하면, 습식 식각을 통해 표면에 나노 구조체를 형성한 이후 초발수성 물질이 증착된 경우, 액적 접촉각 약 153도, 미끄럼각은 10도 미만으로 초발수성을 가지는 것을 알 수 있다.
따라서, 나노 구조체만이 형성된 표면보다 나노 구조체를 형성한 이후 초발수성 물질이 증착된 표면이 서리 부착력이 낮고 제상에 유리하다는 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 초발수 열교환기와 일반 알루미늄 소재의 표면의 서리 부착력을 비교한 그래프이다.
도 5를 참조하면, A는 알루미늄 소재로 이루어진 표면의 서리 부착력을 나타내고, B는 나노구조체가 형성된 알루미늄 소재로 이루어진 표면의 서리 부착력을 나타내며, C는 나노구조체가 형성된 이후 초발수성 물질이 증착된 표면의 서리 부착력을 나타낸다.
서리 부착력은 -15℃ 환경에서 각 표면 위에 물을 약 2ml를 지름 1cm 유리 원 관 안에 붓고 얼린 후 진행하였다. 얼음이 완전히 얼은 후 떨어질 때의 전단력을 측정하였다. 측정 결과, 일반 알루미늄 소재로 이루어진 표면(A)의 경우, 서리 부착력은 약 58.5N이었다. 또한, 나노 구조체가 형성된 알루미늄 소재로 이루어진 표면(B)의 경우, 서리 부착력은 약 60.5N으로 측정되었다. 한편, 본 발명에 따른 나노 구조체가 형성된 이후 초발수성 물질이 증착된 표면(C)의 경우, 서리 부착력이 약 26.0N으로 측정되었다.
따라서, 나노 구조체만을 형성한 표면(B)에 비해 나노 구조체를 형성한 이후 초발수성 물질을 증착한 표면(C)이 서리 부착력이 훨씬 낮은 것을 알 수 있다. 상기 나노 구조체를 형성한 이후 초발수성 물질을 증착한 표면(C)이 서리 부착력이 가장 낮기 때문에, 착상을 지연시킬 수 있을 뿐만 아니라 제상시 서리 부착력 저하를 통해 착상된 얼음을 보다 쉽게 제거할 수 있으므로 제상효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 금속 소재로 제작된 열교환기를 상기 금속 소재에 따라 서로 다르게 설정된 화학 용액에 침지한 후 습식 식각을 통해 상기 열교환기의 표면에 나노구조체를 형성하는 단계와;
    상기 나노구조체가 형성된 상기 열교환기의 표면을 폴리프로필렌(PP)과 MIPA(Monoisopropanoleamine) 성분이 포함된 미네랄 오일 중 어느 하나를 전처리 코팅재로 전처리 코팅하는 단계와;
    상기 열교환기의 표면에 사불화탄소(CF4)를 플라스마 가스로 사용하여 플라즈마 표면처리하면, 상기 전처리 코팅재가 상기 사불화탄소와의 화학적 반응과 플라즈마 반응을 하여, 초발수성 물질인 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)(C2F4) 물질로 변환되어 증착하는 단계를 포함하고,
    상기 나노구조체를 형성하는 단계에서는,
    상기 금속 소재가 알루미늄이면, 상온에서 염산(HCl) 수용액에 침지하고,
    상기 금속 소재가 구리이면, 상온에서 수산화나트륨(NaOH)과 과황산나트륨(Na2S2O8)을 혼합한 수용액에 침지하고,
    상기 금속 소재가 스테인리스 강이면, 상온에서 염화철(FeCl3), 염산(HCl), 인산(H3PO4)을 혼합한 수용액에 침지하고,
    상기 금속 소재가 티타늄이면, 황산(H2SO4)이 포함된 수용액에 침지하는 초발수성 열교환기의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
KR1020150154531A 2015-11-04 2015-11-04 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기 및 이의 제조방법 KR101796998B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150154531A KR101796998B1 (ko) 2015-11-04 2015-11-04 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150154531A KR101796998B1 (ko) 2015-11-04 2015-11-04 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170052276A KR20170052276A (ko) 2017-05-12
KR101796998B1 true KR101796998B1 (ko) 2017-11-13

Family

ID=58740470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150154531A KR101796998B1 (ko) 2015-11-04 2015-11-04 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101796998B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101962778B1 (ko) 2018-09-05 2019-07-31 주식회사 태진중공업 초저온 열교환기 튜브의 초발수 코팅방법과 그 방법에 의해 제조된 초저온 열교환기 튜브 및 이에 사용되는 초발수 코팅용 코팅제 조성물
KR20220065646A (ko) * 2020-11-13 2022-05-20 한양대학교 산학협력단 발수-친수성 패턴 표면을 갖는 면상 발열 열교환기 핀

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101987700B1 (ko) * 2017-07-19 2019-06-11 엘지전자 주식회사 열교환기의 윤활층 형성 방법
KR102272458B1 (ko) * 2019-02-01 2021-07-02 한국생산기술연구원 향상된 열방출코팅층, 상기 열방출코팅층 형성방법 및 상기 열방출코팅층을 포함하는 히트싱크
CN109811342B (zh) * 2019-02-21 2021-02-19 清华大学 网掩膜大面积制备微凹坑结构和超疏水金属表面的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007529624A (ja) * 2004-03-17 2007-10-25 ベイア ゲーエムベーハー ウント コー． カーゲー コーティング方法
KR101528708B1 (ko) 2014-09-02 2015-06-16 한양대학교 산학협력단 초발수 특성을 갖는 열교환기 및 그 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007529624A (ja) * 2004-03-17 2007-10-25 ベイア ゲーエムベーハー ウント コー． カーゲー コーティング方法
KR101528708B1 (ko) 2014-09-02 2015-06-16 한양대학교 산학협력단 초발수 특성을 갖는 열교환기 및 그 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101962778B1 (ko) 2018-09-05 2019-07-31 주식회사 태진중공업 초저온 열교환기 튜브의 초발수 코팅방법과 그 방법에 의해 제조된 초저온 열교환기 튜브 및 이에 사용되는 초발수 코팅용 코팅제 조성물
KR20220065646A (ko) * 2020-11-13 2022-05-20 한양대학교 산학협력단 발수-친수성 패턴 표면을 갖는 면상 발열 열교환기 핀
KR102558305B1 (ko) * 2020-11-13 2023-07-24 한양대학교 산학협력단 발수-친수성 패턴 표면을 갖는 면상 발열 열교환기 핀

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170052276A (ko) 2017-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101796998B1 (ko) 낮은 서리 부착력을 가지는 초발수 열교환기 및 이의 제조방법
Kim et al. Frosting characteristics on hydrophobic and superhydrophobic surfaces: A review
Boinovich et al. Modus operandi of protective and anti-icing mechanisms underlying the design of longstanding outdoor icephobic coatings
Boreyko et al. Dynamic defrosting on nanostructured superhydrophobic surfaces
Sarshar et al. Anti-icing or deicing: Icephobicities of superhydrophobic surfaces with hierarchical structures
Boreyko et al. Delayed frost growth on jumping-drop superhydrophobic surfaces
Li et al. Durable and self-healing superamphiphobic coatings repellent even to hot liquids
EP3337859B1 (en) Liquid-repellent coatings
Parin et al. Nano-structured aluminum surfaces for dropwise condensation
Wilson et al. Inhibition of ice nucleation by slippery liquid-infused porous surfaces (SLIPS)
KR102094529B1 (ko) 열교환기, 그 제조방법 및 그 제조장치
Jeon et al. Fabrication of micro-patterned aluminum surfaces for low ice adhesion strength
KR101528708B1 (ko) 초발수 특성을 갖는 열교환기 및 그 제조방법
JP6641990B2 (ja) 撥水性基材とその製造方法
Kim et al. Defrosting behavior and performance on vertical plate for surfaces of varying wettability
KR101844956B1 (ko) 친수성이 향상된 알루미늄 표면의 제조방법 및 친수성 알루미늄 표면체
US10503063B2 (en) Super water repellent polymer hierarchical structure, heat exchanger having super water repellency, and manufacturing method therefor
Bisetto et al. Dropwise condensation on superhydrophobic nanostructured surfaces: literature review and experimental analysis
Li et al. Fabrication optimization of ultra-scalable nanostructured aluminum-alloy surfaces
JP2016518580A (ja) 凝縮器の性能を向上させる機能的なコーティング
US20200166299A1 (en) Heat Exchange Element and Process for Production
BR112017012091B1 (pt) Chapa de aço elétrico
JP6047515B2 (ja) ステンレス鋼の表面加工方法とそれを用いた熱交換器
KR101465561B1 (ko) 초소수성 스테인레스강 기재 표면의 가공방법 및 이에 의해 표면이 초소수화된 스테인레스강 기재
KR101617611B1 (ko) 초친수성 금속 표면 형성방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant