KR102034453B1 - 냉매를 이용한 에너지 교환장치 - Google Patents

냉매를 이용한 에너지 교환장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102034453B1
KR102034453B1 KR1020190059770A KR20190059770A KR102034453B1 KR 102034453 B1 KR102034453 B1 KR 102034453B1 KR 1020190059770 A KR1020190059770 A KR 1020190059770A KR 20190059770 A KR20190059770 A KR 20190059770A KR 102034453 B1 KR102034453 B1 KR 102034453B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
case
refrigerant
weight
pneumatic cylinder
parts
Prior art date
Application number
KR1020190059770A
Other languages
English (en)
Inventor
박정제
박희준
Original Assignee
주식회사 유진이엔티
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 주식회사 유진이엔티 filed Critical 주식회사 유진이엔티
Priority to KR1020190059770A priority Critical patent/KR102034453B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102034453B1 publication Critical patent/KR102034453B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/06—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits having a single U-bend
    • 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
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • F28F13/125—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation by stirring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
    • F28F2009/226—Transversal partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/28—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing noise
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/30—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing vibrations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 케이스(110) 내부에 다수개의 열교환튜브(120)를 설치하하고, 케이스(110) 내부에 냉매를 주입하여 열교환튜브(120)를 통해 유동하는 유체와 냉매 사이에 열교환이 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 냉매를 이용한 에너지 교환장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 냉매를 이용한 에너지 교환장치는, 좌측에는 유체입구(113) 및 유체출구(114)가 각각 이격 형성되고, 상부에는 냉매주입구(115)가 형성되며, 하부에는 냉매배출구(116)가 형성된 케이스(110); 상기 케이스(110)의 내부에 배치되며, 일단이 상기 유체입구(113)와 연결되고 타단이 상기 유체출구(114)와 연결된 다수개의 열교환튜브(120); 를 포함한다.

Description

냉매를 이용한 에너지 교환장치{Energy exchange device using refrigerant}
본 발명은 냉매를 이용한 에너지 교환장치에 관한 것으로서, 특히 케이스 내부에 유체가 유동하는 열교환튜브가 삽입 배치되며, 케이스 내부에 냉매를 주입하여 냉매와 유체 사이의 열전달율이 이루어지도록 구성된 에너지지 교환장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기나 냉동기 등의 열교환기에는 내부에 냉매가 유통되어 외부의 유체와 열교환을 수행하는 다수의 "U" 형상의 전열관이 설치되기 마련이며,이러한 전열관의 내부에는 나선형의 그루브가 형성되어 전열관 내부에 유통되는 냉매의 와류를 유도하여 냉매가 전열관 내측면에 골고루 접촉되게 유도하여 냉매와 전열관의 효율적인 열교환을 유도한다.
요즘의 열교환기는 대용량의 유체와 용이하게 열교환 하기 위해 열교환기 내부에 유체가 체류하는 시간을 연장하는 구조를 제시하여 전열관과 유체의 효율적인 열교환을 유도하나, 상기 열교환기에 소량의 유체가 유입되는 경우에는 열교환기 내부에 장시간 체류하지 않더라도 신속하게 열교환이 수행될 수 있으나 강제적으로 장시간 유체가 체류하는 구조로 인해 열교환된 유체를 신속히 공급받기 곤란하다는 단점이 있으며, 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 상기 열교환기 내부에 유체가 체류하는 시간을 짧게 유도하는 열교환기의 구조를 제시하는 경우에 상기 열교환기로 대용량의 유체가 유입되면 대용량의 유체가 체류하는 시간이 너무 짧아 전열관과 유체의 효과적인 열교환이 이루어지지 않는 단점이 발생한다.
대한민국 등록특허 제10-1433255호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 케이스(110) 내부에 다수개의 열교환튜브(120)를 설치하하고, 케이스(110) 내부에 냉매를 주입하여 열교환튜브(120)를 통해 유동하는 유체와 냉매 사이에 열교환이 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 냉매를 이용한 에너지 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기 케이스(110) 내부에 상기 열교환튜브(120)와 연결되는 상기 냉각핀배열체(160)가 구비됨으로써, 상기 열교환튜브(120)에서 발생되는 열이 상기 케이스(110) 내부의 냉매로 신속히 전달할 수 있는 냉매를 이용한 에너지 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 케이스 내부에 프로펠러의 회전에 의해 와류를 형성하는 와류형성수단을 구비함으로써, 냉매와 유체 사이의 열교환을 더욱 촉진시킬 수 있는 냉매를 이용한 에너지 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 열교환튜브와 튜브시트 사이에 내균열성 조성물이 도포됨으로써, 상기 열교환튜브와 튜브시트의 틈새에 균열이 발생되어 누수가 발생되는 것을 방지할 수 있는 냉매를 이용한 에너지 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 다수개의 베플들 사이에 배치되어 일정값 이상의 부하 발생시 베플의 이동 가능하도록 완충수단이 구비됨으로써, 베플이 쉽게 손상되는 것을 방지할 수 있는 냉매를 이용한 에너지 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기 케이스를 바닥면으로 부터 지지하면서 상기 케이스에서 진동을 탄성력에 의해 흡수하는 제1방진방음수단이 구비됨으로써, 상기 케이스에서 발생되는 진동 및 소음을 감소시킬 수 있는 냉매를 이용한 에너지 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 상기 케이스를의 외측을 고무패드 및 펠트시트로 감싸 진동 및 소음이 확산되는 것을 저지하는 제2방진방음수단이 구비됨으로써, 상기 케이스에서 발생되는 진동 및 소음을 더욱 감소시킬 수 있는 냉매를 이용한 에너지 교환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 냉매를 이용한 에너지 교환장치는, 좌측에는 유체입구(113) 및 유체출구(114)가 각각 이격 형성되고, 상부에는 냉매주입구(115)가 형성되며, 하부에는 냉매배출구(116)가 형성된 케이스(110); 상기 케이스(110)의 내부에 배치되며, 일단이 상기 유체입구(113)와 연결되고 타단이 상기 유체출구(114)와 연결된 다수개의 열교환튜브(120); 를 포함한다.
상기 열교환튜브(120)의 일단 및 타단을 상기 케이스(110)의 내부에 고정시키는 튜브시트(130); 상기 튜브시트(130)와 상기 열교환튜브(120) 사이에 도포되는 내균열성 조성물(140); 상기 케이스(110)의 내부에 일정 간격 이격 배치되어 냉매의 유동 경로를 가이드하는 베플(150); 다수개의 냉각핀이 가로 및 세로 방향으로 상호 교차 결합되며, 상기 열교환튜브(120)와 연결되게 상기 케이스(110)의 내부에 장착되는 냉각핀배열체(160); 상기 케이스(110)의 타측에 회전 가능하게 장착되어 상기 케이스(110)이 내부에 수용된 냉매에 소용돌이를 형성시키는 와류형성수단(200); 상기 베플(150) 사이에 장착되며, 상기 베플(150)에 일정 압력 이상의 외력이 가해질 때 상기 베플(150)을 이동시켜 충격을 완화시키는 완충수단(300); 상기 케이스(110)의 하부에 장착되어 상기 케이스(110)에서 발생되는 진동을 흡수하는 제1방진방음수단(400); 상기 케이스(110)의 외주면을 감싸게 장착되어 상기 케이스(110)에서 발생되는 진동이 외부로 전달되는 것을 저지하는 제2방진방음수단(500); 을 포함하되, 상기 와류형성수단(200)은, 상기 케이스(110)의 우측에 회전 가능하게 장착되는 프로펠러(210); 상기 프로펠러(210)를 회전시키는 모터(220); 를 포함하고, 상기 완충수단(300)은, 어느 하나의 상기 베플(150)에 고정되는 제1고정체(310); 상기 베플(150)과 이웃한 다른 하나의 베플(150)에 고정되는 제2고정체(320); 상기 제1고정체(310)에 장착되는 제1공압실린더(330); 상기 제1공압실린더(330)의 상부에 이동 가능하게 장착되는 제1공압피스톤(331); 상기 제1고정체(310)에 상기 제1공압실린더(330)와 상하 대칭되게 장착되는 제2공압실린더(340); 상기 제2공압실린더(340)의 하부에 이동 가능하게 장착되는 제2공압피스톤(341); 상기 제2고정체(320)에 장착되는 제3공압실린더(350); 상기 제3공압실린더(350)의 상부에 이동 가능하게 장착되는 제3공압피스톤(351); 상기 제2고정체(320)에 상기 제3공압실린더(350)와 상하 대칭되게 장착되는 제4공압실린더(360); 상기 제4공압실린더(360)의 하부에 이동 가능하게 장착되는 제4공압피스톤(361); 일단이 상기 제1공압피스톤(331)에 힌지 결합되고, 타단이 제4공압피스톤(361)에 힌지 결합되는 제1연결대(370); 일단이 상기 제2공압피스톤(341)에 힌지결합되고 타단이 제3공압피스톤(351)에 힌지결합되며 상기 제1연결대(370)와 상호 교차되어 회전 가능하게 결합되는 제2연결대(380); 를 포함하고
상기 제1방진방음수단(400)은, 바닥에 고정 설치되는 고정받침대(410); 상기 고정받침대(410)의 상부에 배치되는 상기 케이스(110)를 지지하는 안착대(420); 상기 고정받침대(410)의 상부에 좌우 슬라이드 이동되게 장착되는 제1슬라이더(430); 상기 제1슬라이더(430)를 외측 방향으로 탄성 지지하는 제1탄성부재(440); 상기 고정받침대(410)의 측부에 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되는 제2슬라이더(450); 상기 제2슬라이더(450)를 상방향으로 탄성 지지하는 제2탄성부재(460); 일단이 상기 안착대(420)에 힌지결합되고 타단이 상기 제1슬라이더(430)에 힌지결합되는 제1지지대(470); 일단이 상기 안착대(420)에 힌지결합되고 타단이 상기 제2슬라이더(450)에 힌지결합되는 제2지지대(480); 를 포함하며, 상기 제2방진방음수단(500)은, 상기 케이스(110)의 외주면을 감싸는 고무패드(510); 상기 고무패드(510)의 외측에 도포되는 접착제(520); 상기 접착제(520)에 의해 상기 고무패드(510)의 외측에 접착되는 펠트시트(530); 를 포함하고, 상기 조성물(140)은 아크릴바인더 10 내지 50 중량부, EVA 바인더, 부틸세셀로솔브, 로진, 텍사놀 및 프로필렌글리콜을 포함하며, 상기 접착제(520)는, 열가소성 수지 40~80 중량부, 점착부여수지 5~40 중량부, 송진 1~5 중량부, 가소제 1~10 중량부, 충전재 1~10 중량부 및 산화방지제 0.1~1중량부, 나노실리카 0.1~5 중량부를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 냉매를 이용한 에너지 교환장치는 다음과 같은 효과가 있다.
케이스(110) 내부에 다수개의 열교환튜브(120)를 설치하고, 케이스(110) 내부에 냉매를 주입하여 열교환튜브(120)를 통해 유동하는 유체와 냉매 사이에 열교환이 이루어지도록 함으로써, 냉각 효율이 향상되는 효과를 갖는다.
상기 케이스(110) 내부에 상기 열교환튜브(120)와 연결되는 상기 냉각핀배열체(160)가 구비됨으로써, 상기 열교환튜브(120)에서 발생되는 열이 상기 케이스(110) 내부의 냉매로 신속히 전달되도록 하며, 이로 인해 상기 케이스(110)의 부피를 줄이고 제작 비용을 감소시키는 효과를 갖는다.
상기 케이스(110)의 내부에 소용돌이를 형성하는 상기 와류형성수단(200)이 구비됨으로써, 상기 케이스(110) 내부의 냉매의 순환을 촉진시켜 열전달률을 향상시키는 효과를 준다.
또한, 열교환튜브와 튜브시트 사이에 내균열성 조성물이 도포됨으로써, 상기 열교환튜브와 튜브시트의 틈새에 균열이 발생되어 누수가 발생되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.
상기 베플(150)들 사이에 외력에 의해 상기 베플(150)을 이동 및 복귀시키는 상기 완충수단(300)이 구비됨으로써, 상기 베플(150)에 강한 압력이 가해지더라도 베플(150)이 받는 부하를 감소시키고, 이로 인해 베플(150)이 파손되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.
상기 제1방진방음수단(400)은, 상기 케이스(110)에서 발생되는 진동에 의해 상기 제1슬라이더(430)와 제2슬라이더(450)가 각각 좌우 및 상하로 탄력적으로 이동하게 되면서 진동 및 소음 발생을 감소시킬 수 있다.
상기 제2방진방음수단(500)은, 상기 고무패드(510)와 상기 펠트시트(530)가 상기 케이스(110)의 외측면을 감싸며, 이로 인해 상기 케이스(110)의 외측으로 전달되어 발생되는 소음 및 진동이 증폭되는 것을 저지하여 소음 및 진동 발생을 감소시키는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 단면구조도,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 냉각핀배열체(160)의 평면구조도,
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 단면 구조도,
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 완충수단(300)의 단면 구조도,
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 단면 구조도,
도 7은 본 발명의 실시예 4에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 제1방진방음수단(400)의 사시도,
도 8은 본 발명의 실시예 4에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 제2방진방음수단(500)의 단면 구조도이다
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 단면구조도, 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 냉각핀배열체(160)의 평면구조도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치는, 케이스(110), 열교환튜브(120), 튜브시트(130), 내균열성 조성물(140), 베플(150), 냉각핀배열체(160), 와류형성수단(200)으로 이루어진다.
상기 케이스(110)는 좌우 방향으로 긴 원통형 형상으로 형성되며, 양단이 개방되어 내부에 냉매가 수용되는 공간이 형성된다.
또한, 상기 케이스(110)의 좌측에는 제1덮개(111)가 장착되고, 우측에는 제2덮개(112)가 장착된다.
상기 제1덮개(111)는 상기 케이스(110)의 좌측을 밀폐하며, 후술할 상기 열교환튜브(120)의 일단과 연결되는 유체입구(113)와, 상기 열교환튜브(120)의 타단과 연결되는 유체출구(114)가 각각 상하 이격되게 형성된다.
또한, 상기 케이스(110)의 좌측 상부에는 냉매가 상기 케이스(110)의 내부로 주입되는 냉매주입구(115)가 형성되고, 우측 하부에는 상기 케이스(110)의 내부의 냉매가 외부로 배출되는 냉매배출구(116)가 형성된다.
상기 열교환튜브(120)는 'U'자 형상으로 절곡된 관으로, 다수개로 이루어져 상기 케이스(110)의 내부에 상호 이격 배치된다.
이러한 상기 열교환튜브(120)의 일단은 상기 유체입구(113)와 연결되고, 타단은 상기 유체출구(114)와 연결된다.
상기 튜브시트(130)는 납작한 원판 형상으로 형성되며, 상기 케이스의 좌측단에 삽입 고정되고, 상기 열교환튜브(120)의 일단과 타단이 삽입 고정되도록 다수의 통공(131)을 갖는다.
여기에서 상기 튜브시트(130)의 통공(131)과 상기 열교환튜브(120)의 외주면 사이에는 내균열성 조성물(140)이 도포된다.
상기 내균열성 조성물(140)은, 아크릴바인더로 이루어지며, 본 발명에서 상기 아크릴바인더는 아크릴 에스테르 코폴리머(acrylic ester copolymer)일 수 있다. 상기 아크릴 에스테르 코폴리머는 CAS 번호(CAS number)가 30445-28-4인 아크릴 에스테르 코폴리머일 수 있다. 본 발명자들은 내균열성 조성물(140)에 첨가할 수 있는 다양한 화합물을 탐색하던 중 조성물이 상기 아크릴 에스테르 코폴리머를 포함하는 경우 본 발명이 해결하고자 하는 과제인 내수성 및 내균열성을 모두 달성할 수 있다는 것을 확인하였다.
본 발명에서 조성물(140)은 상기 아크릴바인더는 10 내지 50 중량부 포함할 수 있으며, 바람직하게는 15 내지 40 중량부 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 20 내지 30 중량부 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물(140)은 본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 특히 방수성 및 내수성을 달성하기 위하여 구체적으로, EVA 바인더, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve), 로진, 텍사놀 및 프로필렌글리콜을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 EVA 바인더는 바람직하게, 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene vinyl acetate)이며, CAS 번호는 24937-78-8 인 화합물일 수 있다.
본 발명에서 상기 부틸셀로솔브(butylcellosolve)는 CAS 번호 111-76-2인 화합물일 수 있다.
본 발명에서 상기 로진(rosin)은 송진을 증류하여 얻는 천연 수지를 의미하며, 상업적으로 판매하고 있는 로진이라면 어떠한 종류의 로진이라도 본 발명의 과제 해결을 위한 구성으로 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기 텍사놀(TEXANOL)은 CAS 번호 25265-77-4인 화합물일 수 있다.
본 발명에서 상기 프로필렌글리콜(propylene glycol)은 CAS 번호 57-55-6인 화합물일 수 있다.
본 발명자들은 아크릴바인더를 포함하는 내균열성 조성물(140)의 구성으로서 EVA 바인더, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve), 로진, 텍사놀 및 프로필렌글리콜을 더 포함시키는 경우 특히 내수성의 효과가 향상되는 것을 확인하였다.
구체적으로, 조성물(140)은 EVA 바인더 0.01 내지 10 중량부, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve) 0.01 내지 5 중량부, 로진 0.01 내지 5 중량부, 텍사놀 0.01 내지 5 중량부 및 프로필렌글리콜 0.01 내지 3 중량부 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 본 발명자들은 조성물(140)에 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 및 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올이 추가로 포함되는 경우 내수성의 효과가 현저하게 향상되는 것을 확인하였다. 즉, 상기 아크릴바인더가 포함된 건축 보수용 조성물에 EVA 바인더, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve), 로진, 텍사놀 및 프로필렌글리콜, 그리고 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 및 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올이 추가로 포함되는 경우 향상된 방수성 및 내수성 확인을 통해 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서 조성물(140)은 상기 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 및 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올을 15 내지 20 : 1의 중량비로 포함할 수 있으며, 바람직하게 16 내지 20 : 1의 중량비로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게 17 내지 20 : 1의 중량비로 포함할 수 있다.
상기 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 및 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올은 조성물(140)에 0.1 내지 5 중량부 포함될 수 있다.
본 발명자들은 조성물(140)이 본 발명이 달성하고자 하는 과제 중 특히 내수성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
또한, 상기 아크릴바인더가 포함된 내균열성 조성물(140)은 에틸렌글리콜, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve), 칼슘 카보네이트, 티타늄디옥사이드 및 물을 더 포함할 수 있다.
상술한 조성물이 뛰어난 방수성 및 내수성 효과를 갖는다면, 본 조성물은 내균열성이 향상된 것을 특징으로 한다. 상기 부틸셀로솔브는 전술한 바와 같다.
본 발명에서 상기 에틸렌글리콜(ethylene glycol)은 CAS 번호가 107-21-1인 화합물을 의미한다.
본 발명에서 상기 칼슘 카보네이트(calcium carbonate)는 CAS 번호가 1317-65-3인 화합물을 의미한다.
본 발명에서 상기 티타늄 디옥사이드(titanium dioxide)는 CAS 번호가 13463-67-7인 화합물을 의미한다.
구체적으로, 조성물(140)은 에틸렌글리콜 0.01 내지 5 중량부, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve) 0,01 내지 5 중량부, 칼슘 카보네이트 20 내지 50 중량부, 티타늄디옥사이드 0.01 내지 5 중량부 및 물 0.01 내지 10 중량부 포함할 수 있다.
본 발명자들은 내균열성을 향상시키기 위한 구성을 탐색하던 중 천연 추출물에서 그 아이디어를 구체화하기에 이르렀다. 본 발명자들은 조성물(140)에 아마씨 점액 또는 아마씨 점액 추출물이 추가로 포함되는 경우 내균열성의 효과가 현저하게 향상되는 것을 확인하였다. 즉, 상기 아크릴바인더가 포함된 건축 보수용 조성물에 에틸렌글리콜, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve), 칼슘 카보네이트, 티타늄디옥사이드 및 물, 그리고 아마씨 점액 또는 아마씨 점액 추출물이 추가로 포함되는 경우 향상된 내균열성 확인을 통해 본 발명을 완성하였다.
본 발명에서 상기 아마(flax)는 쌍떡잎식물 쥐손이풀목 아마과의 한해살이풀로서 씨는 납작하고 긴 타원 모양이며 노란빛을 띤 갈색이다.
본 발명에서 상기 아마씨 점액은 다양한 방법을 통해 제조할 수 있지만, 예시적으로 스크래퍼(scraper)를 이용하여 아마씨로부터 점액질을 긁어내어 아마씨 점액을 제조할 수 있다.
본 발명에서 상기 아마씨 점액 추출물은 예시적으로 다음과 같이 제조될 수 있다.
아마씨 1 g을 정제수 50L에 넣고, 25℃에서 5시간 동안 교반 후, 300메쉬 여과포로 여과한 후, 여액에 동량의 알코올, 바람직하게는 에탄올을 첨가하여 침전시킨 후 와트만 여과지, 예를 들어 와트만 여과지 NO. 5를 이용하여 여과한 후 건조하여 백색의 파우더 형태를 얻을 수 있다.
종래 아마씨의 용도로서 다양한 용도가 알려져 있으나, 본 발명에서와 같이 내균열성 조성물(140)에 포함시켜 내균열성을 향상시키는 효과를 확인한 바는 현재까지 알려진 바 없으며, 연구도 미미한 실정이다.
구체적으로, 조성물(140)은 상기 아마씨 점액 또는 아마씨 점액 추출물을 1 내지 10 중량부 포함할 수 있다.
또한, 상기 내균열성 조성물(140)의 기본 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 분산제, 소포제, 항균제, 방부제, 동결 방지제 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 S1) 건축 구조물의 표면의 열화부를 제거하는 단계; 및 S2) 상기 열화부가 제거된 상기 건축 구조물의 표면 상부에 상기 내균열성 조성물(140)을 도포 및 건조하여 균열 보수막을 형성하는 단계에 의하여 구조물의 균열 보수를 수행할 수 있을 것이다.
이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
재료 준비
하기 실시예 및 평가예를 위한 내균열성 조성물(140)에 사용된 주요 원료의 정보는 아래와 같다.
1) 아크릴바인더: 아크릴 에스테르 코폴리머(Acrylic ester copolymer) CAS NO 30445-28-4
2) EVA 바인더: 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene vinyl acetate) CAS NO 24937-78-8
3) 부틸셀로솔브(butylcellosolve): CAS NO 111-76-2
4) 텍사놀(TEXANOL): CAS NO 25265-77-4
5) 프로필렌글리콜(propylene glycol): CAS NO 57-55-6
6) 에틸렌글리콜(ethylene glycol): CAS NO 107-21-1
7) 칼슘 카보네이트(calcium carbonate): CAS NO 1317-65-3
8) 티타늄 디옥사이드(titanium dioxide): CAS NO 13463-67-7
9) 2-아미노-2-메틸-1-프로판올: CAS NO 124-68-5
10) 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올: CAS NO 27646-80-6
11) 아마씨 점액
스크래퍼를 이용하여 아마씨로부터 점액질을 긁어내어 아마씨 점액을 수득하였다.
12) 아마씨 점액 추출물
아마씨 1 g을 정제수 50L에 넣고, 25℃에서 5시간 동안 교반 후, 300메쉬 여과포로 여과한 후, 여액에 동량의 에탄올을 첨가하여 침전시킨 후 와트만 여과지 NO. 5를 이용하여 여과한 후 건조하여 백색의 파우더 약 0.2 g을 수득하였다.
실시예 1-1
혼합 교반조에 30 중량부의 아크릴바인더를 넣고 600rpm의 속도로 교반하면서 5 중량부의 EVA 바인더, 1 중량부의 부틸셀로솔브, 0.5 중량부의 로진, 0.5 중량부의 텍사놀, 0.1 중량부의 프로필렌글리콜 및 기타 증점보조제, pH조절제 등을 순서대로 서서히 투입한 후 50 중량부의 충진제인 칼슘 카보네이트를 넣고 300rpm의 속도로 상온에서 1시간 교반하여 내균열성 조성물(140)을 제조하였다.
실시예 1-2
혼합 교반조에 30 중량부의 아크릴바인더를 넣고 600rpm의 속도로 교반하면서 5 중량부의 EVA 바인더, 1 중량부의 부틸셀로솔브, 0.5 중량부의 로진, 0.5 중량부의 텍사놀, 0.1 중량부의 프로필렌글리콜, 1 중량부의 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 0.06 중량부의 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올 및 기타 증점보조제, pH조절제 등을 순서대로 서서히 투입한 후 50 중량부의 충진제인 칼슘 카보네이트를 넣고 300rpm의 속도로 상온에서 1시간 교반하여 내균열성 조성물(140)을 제조하였다.
실시예 1-3
혼합 교반조에 30 중량부의 아크릴바인더를 넣고 600rpm의 속도로 교반하면서 1 중량부의 에틸렌글리콜, 1 중량부의 부틸셀로솔브, 0.5 중량부의 티타늄디옥사이드, 5 중량부의 물 및 기타 증점보조제, pH조절제 등을 순서대로 서서히 투입한 후 50 중량부의 충진제인 칼슘 카보네이트를 넣고 300rpm의 속도로 상온에서 1시간 교반하여 내균열성 조성물(140)을 제조하였다.
실시예 1-4
혼합 교반조에 30 중량부의 아크릴바인더를 넣고 600rpm의 속도로 교반하면서 1 중량부의 에틸렌글리콜, 1 중량부의 부틸셀로솔브, 0.5 중량부의 티타늄디옥사이드, 5 중량부의 물, 5 중량부의 아마씨 점액 및 아마씨 점액 추출물의 혼합물 및 기타 증점보조제, pH조절제 등을 순서대로 서서히 투입한 후 50 중량부의 충진제인 칼슘 카보네이트를 넣고 300rpm의 속도로 상온에서 1시간 교반하여 내균열성 조성물(140)을 제조하였다.
평가예 1
건축 토목 구조물의 열화부를 제거한 다음, 이 표면상부에 상기 실시예 1 내지 4의 내균열성 조성물(140)을 각각 도장 및 건조하여 균열 보수막을 형성하였다. 이와 같이 얻어진 균열 보수막의 접착강도, 내균열 안정성 및 미끄럼저항성 및 균열 보수제 조성물의 저장안정성을 KS규격, KSL 1593상의 시험방법에 의거하여 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다. 또한, 방수성의 경우 균열 보수막 형성 후 내부로 수분이 흡수되는 정도를 5점 척도법에 의하여 평가하였다. 하기 표 1에서 제품 X는 국내에서 시판되고 있는 B사의 건축 구조물의 내균열성 제품을 나타내며, 이를 실시예 1 내지 4의 조성물과 비교 대상으로 평가하였다.
[표 1]
Figure 112019052272697-pat00001
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 내균열성 조성물(140)은 제품 X와 비교하여 내수성, 방수성 및 내균열성이 향상된 것을 확인할 수 있으며, 저장 안정성 및 미끄럼 저항성에 있어서도 문제없는 것으로 확인되었다. 특히, 본 발명에서 실시예 1, 2는 방수성 및 내수성에서 더 우수한 평가를 받은 것을 확인할 수 있으며, 실시예 3, 4는 내균열성에서 더 우수한 평가를 받은 것을 확인할 수 있다.
한편, 상기 베플(150)은, 상기 케이스(110)의 내부에 일정 간격 이격 배치되어 냉매의 유동 경로를 가이드하는 것으로, 반원 형태의 판 형상으로 형성되며, 상기 케이스(110)의 내부에 좌우 방향으로 상호 이격 배치되되, 상하 방향으로 번갈아 가며 상호 엇갈리도록 배치된다.
즉, 상기 베플(150)은 지그재그 형태로 배치되어 냉매가 지그재그 형태로 유동하여 상기 케이스(110) 내부에 오래동안 머물도록 하는 효과를 준다.
한편, 상기 냉각핀배열체(160)는, 다수개의 냉각핀이 가로 및 세로 방향으로 상호 교차 결합되며, 상기 열교환튜브(120)와 연결되게 상기 케이스(110)의 내부에 장착되는 것이다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 냉각핀배열체(160)는 얇은 구리 재질의 핀이 격자 형태, 즉 가로 및 세로 방향으로 상호 교차되게 배치되어 결합된 것이다.
이러한 상기 냉각핀배열체(160)는 상기 케이스(110)의 내부에 일정 간격 이격 배치되며, 상기 열교환튜브(120)와 연결된다,
이와 같이 상기 케이스(110) 내부에 상기 열교환튜브(120)와 연결되는 상기 냉각핀배열체(160)가 구비됨으로써, 상기 열교환튜브(120)에서 발생되는 열이 상기 케이스(110) 내부의 냉매로 신속히 전달되는 효과를 갖는다.
한편, 상기 와류형성수단(200)은, 상기 케이스(110)의 타측에 회전 가능하게 장착되어 상기 케이스(110)이 내부에 수용된 냉매에 소용돌이를 형성시키는 것으로, 구체적으로 프로펠러(210)와 모터(220)로 이루어진다.
상기 프로펠러(210)는 상기 케이스(110)의 우측에 회전 가능하게 장착되며, 소용돌이를 형성하도록 나선 돌기가 돌출 형성된다.
상기 모터(220)는 상기 케이스(110)의 우측에 고정되어 상기 프로펠러(210)가 회전되도록 한다.
이와 같이 상기 케이스(110)의 내부에 소용돌이를 형성하는 상기 와류형성수단(200)이 구비됨으로써, 상기 케이스(110) 내부의 냉매의 순환을 촉진시켜 열전달률을 향상시키는 효과를 준다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 단면 구조도, 도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 완충수단(300)의 단면 구조도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예 2에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치는, 실시예 1에서 완충수단(300)이 더 추가된 구조로 이루어진다.
상기 완충수단(300)은, 2개의 상기 베플(150) 사이에 각각 1개씩 장착되며, 상기 베플(150)에 일정 압력 이상의 외력이 가해질 때 상기 베플(150)을 이동시켜 충격을 완화시키는 것이다.
구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 완충수단(300)은, 제1고정체(310), 제2고정체(320), 제1공압실린더(330), 제2공압실린더(340), 제3공압실린더(350), 제4공압실린더(360), 제1연결대(370) 및 제2연결대(380)로 이루어진다.
상기 제1고정체(310)는 어느 하나의 상기 베플(150)의 측부에 고정 장착되며, 상기 제2고정체(320)는 상기 베플(150)과 마주보는 이웃한 다른 하나의 상기 베플(150)의 측부에 고정된다.
즉, 상기 제1고정체(310)와 상기 제2고정체(320)는 마주보는 2개의 상기 베플(150)에 각각 마주보게 고정 장착된다.
상기 제1공압실린더(330)는 상기 제1고정체(310)에 장착되며, 상부에 상하 이동하는 제1공압피스톤(331)을 갖는다.
상기 제2공압실린더(340)는 상기 제1공압실린더(330)의 하부에 이웃하게 배치되어 상기 제1고정체(310)에 고정되며, 하부에 상하 이동하는 제2공압피스톤(341)을 갖는다.
상기 제3공압실린더(350)는 상기 제2고정체(320)에 장착되며, 상부에 상하 이동하는 제3공압피스톤(351)을 갖는다.
상기 제4공압실린더(360)는 상기 제3공압실린더(350)의 하부에 이웃하게 배치되어 상기 제1고정체(310)에 고정되며, 하부에 상하 이동하는 제4공압피스톤(361)을 갖는다.
한편, 상기 제1연결대(370)는 긴 막대 형상이며, 일단이 상기 제1공압피스톤(331)에 힌지 결합되고, 타단이 제4공압피스톤(361)에 힌지 결합된다.
상기 제2연결대(380)는 상기 제1연결대(370)와 동일한 긴 막대 형상이며, 일단이 상기 제2공압피스톤(341)에 힌지결합되고 타단이 제3공압피스톤(351)에 힌지결합된다.
여기에서 상기 제2연결대(380)는 'X'자와 같이 상기 제1연결대(370)와 상호 교차되어 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1고정체(310)와 상기 제2고정체(320) 사이의 간격이 변경됨에 따라 회전하게 된다.
위 구성으로 이루어진 상기 완충수단(300)은 상기 케이스(110) 내부에서 냉매가 유동할 때 냉매에 의해 상기 베플(150)에 압력이 가해지는데, 상기 베플(150)에 가해지는 압력이 갑자기 높아지게 될 때 베플(150)을 이동 가능하게 하여 충격을 완화하게 된다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 베플(150)에 강한 압력이 가해지면 상기 제1공압피스톤(331), 상기 제2공압피스톤(341), 제3공압피스톤(351) 및 제4공압피스톤(361)이 각각 상하 방향으로 이동하고, 상기 제1연결대(370)와 제2연결대(380)가 서로 반대 방향으로 회전되면서 상기 베플(150)의 간격이 줄어들게 된다.
여기에서 상기 제1공압실린더(330), 제2공압실린더(340), 제3공압실린더(350) 및 제4공압실린더(360)의 내부는 진공 상태가 되며, 상기 베플(150)에 가해지는 압력이 약해지면 진공압에 의해 상기 상기 제1공압피스톤(331), 상기 제2공압피스톤(341), 제3공압피스톤(351) 및 제4공압피스톤(361)는 다시 원래 위치로 복귀하게 된다.
이와 같이 상기 베플(150)들 사이에 외력에 의해 상기 베플(150)을 이동 및 복귀시키는 상기 완충수단(300)이 구비됨으로써, 상기 베플(150)에 강한 압력이 가해지더라도 베플(150)이 받는 부하를 감소시키고, 이로 인해 베플(150)이 파손되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 단면 구조도, 도 7은 본 발명의 실시예 4에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 제1방진방음수단(400)의 사시도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 실시예 3에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치는 실시예 1에서 제1방진방음수단(400)이 더 추가된 것이다.
상기 제1방진방음수단(400)은, 고정받침대(410), 안착대(420), 제1슬라이더(430), 제1탄성부재(440), 제2슬라이더(450), 제2탄성부재(460), 제1지지대(470) 및 제2지지대(480)로 이루어진다.
상기 고정받침대(410)는 상기 케이스(110)가 설치될 바닥에 고정되며, 상기 케이스(110)를 바닥으로 부터 지지하게 된다.
상기 안착대(420)는 상기 케이스(110)의 하부 양측에 각각 배치되어 상기 케이스(110)를 지지하게 된다.
상기 제1슬라이더(430)는 상기 고정받침대(410)의 상부에 좌우 슬라이드 이동되게 장착되고, 상기 제1탄성부재(440)는 상기 고정받침대(410)의 상부에 장착되어 상기 제1슬라이더(430)를 외측 방향으로 탄성 지지하게 된다.
상기 제2슬라이더(450)는 상기 고정받침대(410)의 측부에 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되고, 상기 제2탄성부재(460)는 상기고정받침대(410)의 측부에 장착되어 상기 제2슬라이더(450)를 상방향으로 탄성 지지하게 된다.
여기에서 상기 제1탄성부재(440)와 제2탄성부재(460)는 압축코일스프링으로 이루어진다.
한편, 상기 제1지지대(470)는 긴 막대 형상으로 형성되며, 일단이 상기 안착대(420)에 힌지결합되고 타단이 상기 제1슬라이더(430)에 힌지결합된다.
상기 제2지지대(480)는 일단이 상기 안착대(420)에 힌지결합되고 타단이 상기 제2슬라이더(450)에 힌지결합된다.
한편, 제1슬라이더(430), 제1탄성부재(440), 제2슬라이더(450), 제2탄성부재(460), 제1지지대(470) 및 제2지지대(480)는 상기 고정받침대(410)의 양측에 각각 좌우 대칭되게 구비되며, 상기 케이스(110)의 양측을 균형있게 지지하게 된다.
위 구성으로 이루어진 상기 제1방진방음수단(400)은, 상기 케이스(110)에서 발생되는 진동에 의해 상기 제1슬라이더(430)와 제2슬라이더(450)가 각각 좌우 및 상하로 탄력적으로 이동하게 되면서 진동 및 소음 발생을 감소시키게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예 4에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치의 제2방진방음수단(500)의 단면 구조도이다.
실시예 4에 따른 냉매를 이용한 에너지 교환장치는 실시예 1에서 제2방진방음수단(500)이 더 추가된 것이다.
제2방진방음수단(500)은, 상기 케이스(110)의 외주면을 감싸는 고무패드(510), 상기 고무패드(510)의 외측에 도포되는 접착제(520), 상기 접착제(520)에 의해 상기 고무패드(510)의 외측에 접착되는 펠트시트(530)로 이루어진다.
여기에서 상기 접착제(520)는 열가소성 수지 40~80 중량부, 점착부여수지 5~40 중량부, 송진 1~5 중량부, 가소제 1~10 중량부, 충전재 1~10 중량부 및 산화방지제 0.1~1중량부, 나노실리카 0.1~5 중량부로 이루어진다.
상기 열가소성 수지는 조성물의 주성분으로서, 접착력과 응집력 등을 조절하는 기능을 한다. 비닐기 또는 수산화기를 포함하는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 에틸렌-아크릴산 공중합체 및 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 폴리우레탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상으로 구성될 수 있다.
상기 열가소성 수지의 함량은 전체 조성물 대비 40~80 중량부인 것이 바람직하다. 함량이 40 중량부 미만이면 용융 점도가 높아지고 용융 흐름 지수는 낮아져 작업성이 매우 떨어지게 되며, 함량이 80 중량부를 초과하면 원단에 바로 적용되기에 충분한 접착력을 발휘하기 어렵다.
상기 점착부여수지는 저분자량 수지로, 용융 점도를 낮추어 작업성을 향상시키며, 접착 초기 젖음성과 접착제(520)의 피착재 표면에서의 접착력을 향상시키고, 고화시간 등의 조절을 가능하게 한다.
상기 점착부여수지는 그 종류가 크게 제한되지 않으나, 석유 수지인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로 점착부여수지는 지방족 탄화수소 수지, 지환족 탄화수소 수지, 방향족 탄화수소 수지, 방향족에 의해 개질된 지방족 탄화수소 수지, 및 하이드로겐화 탄화수소 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 구성될 수 있다.
상기 지방족 탄화수소 수지는 상업적인 제품으로 코오롱유화사의 Hikorez A-1100, Hikorez A-1100S, Hikorez C-1100, Hikorez R-1100, Hikorez R-1100S 등이 있다. 또한, 지환족 탄화수소 수지로는 디사이클로펜타디엔(DCPD)을 단량체로 포함하는 탄화수소 수지 등이 있고, 방향족 탄화수소 수지는 상업적으로 코오롱유화사의 Hikotack P-110S, Hikotack P-120, Hikotack P-120HS, Hikotack P-120S, Hikotack P-140, Hikotack P-140M, Hikotack P-150, Hikotack P-160, Hikotack P-90, Hikotack P-90S, Hirenol PL-1000, Hirenol PL-400 등이 있다. 또한, 방향족에 의해 개질된 지방족 탄화수소 수지는 상업적으로 코오롱유화사의 Hikorez T-1080, Hikorez T-1100 등이 있다. 또한, 하이드로겐화 탄화수소 수지는 하이드로겐화 지방족 탄화수소 수지, 하이드로겐화 방향족 탄화수소 수지 등으로 세분화될 수 있으며, 상업적으로 코오롱유화사의 Sukorez D-300, Sukorez D-390, Sukorez SU-100, Sukorez SU-110, Sukorez SU-120, Sukorez SU-130, Sukorez SU-90 등이 있다.
상기 점착부여수지는 바람직하게는 단량체의 탄소 수가 4~10인 탄화수소 수지이며, 구체적으로 C5 지방족 수지, C9 방향족 수지, C5/C9 지방족/방향족 공중합 수지 등이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 점착부여수지는 보다 바람직하게 단량체로 디사이클로펜타디엔을 포함하는 하이드로겐화 탄화수소 수지인 것을 특징으로 하는데, 상업적으로 코오롱유화사(한국)의 Sukorez D-300, Sukorez D-390, Sukorez SU-100, Sukorez SU-110, Sukorez SU-120, SukorezSU-130, Sukorez SU-90 등이 있다.
한편, 본 발명의 접착제(520) 조성물은 피부에 직접 닿는 부분에 적용되는 만큼 자극을 최소화하기 위하여, 앞서 설명한 다양한 석유수지에 생분해성 저자극 수지를 함께 혼합해서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 생분해성 저자극 수지는 생분해성 폴리머에 폴리머의 단량체를 용융혼합하여 제조할 수 있으며, 상기 생분해성 폴리머로는 폴리락트산이 사용되는 것이 바람직하다.
상기 폴리락트산은 유산의 축중합 도는 락티드의 개환중합에 의해 합성되는 폴리에스터로서 폴리아미드와 폴리에틸렌테레프탈레이트의 중간 정도의 물성을 갖고 있으며, 주로 감자와 옥수수로부터 얻어지는 천연 식물성 당 성분을 원료로 하므로 생분해도가 높지만 일반적으로 경도가 높고, 탄성이 낮으며, 내구성이 떨어지는 특성이 있다.
상기 생분해성 폴리머에는 동일한 폴리머 단량체를 용융혼합하게 되는데, 이때 상기 생분해성 폴리머는 단량체와 결합되면서 쇄절단이 부분적으로 발생되어 전체적으로 수평균분자량이 떨어진다. 상기 수평균분자량이 떨어지면서 점착제로 사용할 수 있는 물성을 나타내며 가공성이 높아지게 된다.
상기 폴리락트산 100 중량부에 대해, 상기 락트산 단량체는 20 내지 30 중량부를 혼합할 수 있다. 상기 단량체가 20중량부 미만으로 혼합되면, 수평균분자량이 높고 딱딱하여 점착제로 사용되기 어려우며, 상기 단량체가 40 중량부를 초과하면 표면에 마이그레이션이 발생하여 역시 점착제로 사용하기 어려울 수 있다.
상기 석유수지와 생분해성 저자극 수지의 혼합비율은 1~2:1(w/w)인 것이 바람직하며, 석유수지의 혼합비율이 너무 높은 경우 생분해성 저자극 효과가 나오기 힘들고, 저자극 수지의 혼합비율이 너무 높은 경우 경제성이 떨어지고 전체적인 점착 효과가 저하될 수 있다.
또한, 상기 점착부여수지의 함량은 전체 조성물 대비 5~40 중량부인 것이 바람직하다. 함량이 5 중량부 미만이면 점착부여 수지 첨가에 따른 용융 점도 저하 효과가 미비하고 그에 따른 용융 흐름 지수의 증가가 크지 않아 작업성이 만족할 만한 수준에 도달하지 못할 염려가 있고, 함량이 30 중량부를 초과하면 점착부여수지의 초과에 따른 용융흐름지수 증가율이 크지 않아 경제성이 떨어지고 상대적으로 열가소성 폴리머의 함량이 줄어들어 조성물의 전체적인 물성을 저하시킬 염려가 있다.
상기 송진은 접착제(520) 조성물의 전체적인 접착력을 개선시키는 역할을 하며 인체에 무해하며 천연방부제 역할을 한다. 상기 송진의 함량은 전체 조성물 대비 1~5 중량부인 것이 바람직하다. 함량이 1 중량부 미만이면 접착력 개선 효과를 얻기 어려우며, 함량이 5 중량부를 초과하면 가공시에 점착력이 증대되어 제품으로의 가공이 어려워지는 문제점이 있다.
상기 가소제는 고분자에 유연성 및 접착성을 부여하기 위해 사용되는 것으로서, 본 발명에 따른 가소제의 종류는 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 솔비톨, 에틸렌글리콜, 글리세린, 글리세린디아세테이트, 및 펜타에리쓰리톨로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 구성될 수 있다.
상기 가소제의 함량은 전체 조성물 대비 1~10 중량부인 것이 바람직하다. 함량이 1 중량부 미만이면 가소제의 첨가에 따른 효과가 미비하고, 함량이 10 중량부를 초과하면 가소제의 과다 사용에 의해 경제성이 떨어질 수 있으며, 접착제(520)의 전체적인 물성을 저하시킬 염려가 있다.
상기 충전재는 조성물의 보강 및 흐름성을 조절하기 위해 사용된다. 충전재의 종류는 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 탄산칼슘, 점토, 벤토나이트, 또는 칼슘스테아레이트 등이 사용될 수 있다.
상기 충전재의 함량은 전체 조성물 대비 1~10 중량부인 것이 바람직하다. 함량이 1 중량부 미만이면 충전재의 첨가에 따른 효과가 미비하고, 함량이 10 중량부를 초과하면 접착제(520)의 전체적인 물성을 저하시킬 염려가 있다.
상기 산화방지제는 산화 및 분해로 인한 점도의 변화, 황변현상, 접착력 저하 및 내구성 저하 등을 개선하기 위한 것으로서, 그 종류는 크게 제한되지 않으며 구체적으로 페놀류, 방향족 아민류, 구연산, 또는 아스코르브산 등이 사용될 수 있다.
상기 산화방지제의 함량은 전체 조성물 대비 0.1~1 중량부인 것이 바람직하다. 함량이 0.1 중량부 미만이면 산화방지제의 첨가에 따른 효과가 미비하고, 함량이 1 중량부를 초과하면 접착제(520)의 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 전체적인 물성을 저하시킬 염려가 있다.
한편, 본 발명의 접착제(520) 조성물은 원단 상에서 프레스 작업을 거치게 되는데, 이때 원단 내 홀의 존재로 인하여 조성물의 양이 치우지거나 하는 이유로 접착 불량이 발생할 가능성이 있다.
이에, 본 발명의 접착제(520) 조성물은 접착제(520) 조성물이 원단 표면에 균일하게 분배되도록 하여 접착력을 향상시킬 수 있는 나노 실리카가를 추가로 포함할 수 있다. 이때 상기 나노 실리카의 함량은 0.1~5 중량부가 바람직하며, 나노 실리카의 사이즈(primary particles)는 100nm 이하인 것이 바람직하다.
상기 나노실리카의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우 나노실리카 첨가에 따른 효과가 미미하며, 5 중량부를 초과하는 경우 접착력이 떨어질 뿐만 아니라 시간이 지날수록 접착제(520)의 표면에 블루밍(blooming)이 발생하는 불량 현상이 발생할 수 있다.
이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 4-1]
에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 60 중량부, Sukorez D-300 25중량부, 송진 3중량부, 에틸렌글리콜 5중량부, 황토석 4중량부, 펄프분말 2중량부 및 아스코르브산 1중량부를 혼합하여 170~180℃에서 용융혼련시켜 접착제(520) 조성물을 제조한 후 펠렛 타입으로 성형하였다. 이때, 상기 생분해성 저자극 수지는 폴리락트산 100중량부에 락트산 단량체 2.5중량부를 160℃로 5분동안 용융혼합하여 제조하였다.
[실시예 4-2]
에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 60중량부, Sukorez D-300 15중량부, 생분해성 저자극 수지 10중량부, 송진 3중량부, 에틸렌글리콜 5중량부, 황토석 4중량부, 펄프분말 2중량부 및 아스코르브산 1중량부를 혼합하여 170~180℃에서 용융혼련시켜 접착제(520) 조성물을 제조한 후 펠렛 타입으로 성형하였다. 이때, 상기 생분해성 저자극 수지는 폴리락트산 100중량부에 락트산 단량체 2.5중량부를 160℃로 5분동안 용융혼합하여 제조하였다.
[실시예 4-3]
나노실리카 1중량부를 더 첨가한 것만 제외하고, 실시예 1과 동일하게 제조하였고, 이를 실시예 3으로 하였다.
[비교예]
종래의 TPU 핫멜트 필름에서 이면지를 제거한 후 사용하였다.
[실험예]
(1) 메쉬접착강도
열용융 접착제(520)의 메쉬접착강도를 평가하기 위하여 두 장의 덧버선 원단 사이에 정량된 접착제(520) 펠렛을 170℃에서 용융 도포한 후, 130℃에서 30초 동안 60㎏f/㎠의 압력으로 프레스 작업을 진행하고 메쉬접착강도(㎏f/㎠)를 측정하였다.
(2) 융융흐름지수
용융흐름지수 측정기의 가열 실린더에 펠렛 타입의 접착제(520)를 가득 채우고 160℃에서 약 5분간 녹였다. 3㎏의 추를 얹고 10분간 실린더를 통해 통과되는 접착제(520)의 중량(g)을 측정하였다.
Figure 112019052272697-pat00002
상기 표에서 알 수 있듯이, 본 발명의 접착제(520) 조성물이 기존 제품보다 향상된 접착력과 흐름지수를 가지는 것을 확인할 수 있었으며, 생분해 저자극 수지를 사용한 경우에도 접착렵과 흐름지수가 크게 떨어지지 않는 것을 확인할 수 있었다. 또한 나노 실리카를 혼합하는 경우 흐름지수가 크게 증가하는 것을 볼 수 있었다.
위 구성으로 이루어진 상기 제2방진방음수단(500)은, 상기 고무패드(510)와 상기 펠트시트(530)가 상기 케이스(110)의 외측면을 감싸며, 이로 인해 상기 케이스(110)의 외측으로 전달되어 발생되는 소음 및 진동이 증폭되는 것을 저지하여 소음 및 진동 발생을 감소시키는 효과를 갖는다.
본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이하의 부속 청구 범위의 사상 및 영역을 이탈하지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 여러 형태로 변형 실시될 수 있으며, 따라서 이와 같은 변형은 본 발명의 영역 내에 있는 것으로 해석해야 할 것이다.
110 : 케이스, 120 : 열교환튜브
130 : 튜브시트 140 : 내균열성 조성물
150 : 냉각핀배열체 200 : 와류형성수단
300 : 완충수단 400 : 제1방진방음수단
500 : 제2방진방음수단

Claims (2)

  1. 좌측에는 유체입구(113) 및 유체출구(114)가 각각 이격 형성되고, 상부에는 냉매주입구(115)가 형성되며, 하부에는 냉매배출구(116)가 형성된 케이스(110);
    상기 케이스(110)의 내부에 배치되며, 일단이 상기 유체입구(113)와 연결되고 타단이 상기 유체출구(114)와 연결된 다수개의 열교환튜브(120); 를 포함하되,상기 열교환튜브(120)의 일단 및 타단을 상기 케이스(110)의 내부에 고정시키는 튜브시트(130); 상기 튜브시트(130)와 상기 열교환튜브(120) 사이에 도포되는 내균열성 조성물(140); 상기 케이스(110)의 내부에 일정 간격 이격 배치되어 냉매의 유동 경로를 가이드하는 베플(150); 다수개의 냉각핀이 가로 및 세로 방향으로 상호 교차 결합되며, 상기 열교환튜브(120)와 연결되게 상기 케이스(110)의 내부에 장착되는 냉각핀배열체(160); 상기 케이스(110)의 타측에 회전 가능하게 장착되어 상기 케이스(110)이 내부에 수용된 냉매에 소용돌이를 형성시키는 와류형성수단(200); 상기 베플(150) 사이에 장착되며, 상기 베플(150)에 일정 압력 이상의 외력이 가해질 때 상기 베플(150)을 이동시켜 충격을 완화시키는 완충수단(300); 상기 케이스(110)의 하부에 장착되어 상기 케이스(110)에서 발생되는 진동을 흡수하는 제1방진방음수단(400); 상기 케이스(110)의 외주면을 감싸게 장착되어 상기 케이스(110)에서 발생되는 진동이 외부로 전달되는 것을 저지하는 제2방진방음수단(500); 을 포함하되,
    상기 와류형성수단(200)은, 상기 케이스(110)의 우측에 회전 가능하게 장착되는 프로펠러(210); 상기 프로펠러(210)를 회전시키는 모터(220); 를 포함하고,
    상기 완충수단(300)은, 어느 하나의 상기 베플(150)에 고정되는 제1고정체(310); 상기 베플(150)과 이웃한 다른 하나의 베플(150)에 고정되는 제2고정체(320); 상기 제1고정체(310)에 장착되는 제1공압실린더(330); 상기 제1공압실린더(330)의 상부에 이동 가능하게 장착되는 제1공압피스톤(331); 상기 제1고정체(310)에 상기 제1공압실린더(330)와 상하 대칭되게 장착되는 제2공압실린더(340); 상기 제2공압실린더(340)의 하부에 이동 가능하게 장착되는 제2공압피스톤(341); 상기 제2고정체(320)에 장착되는 제3공압실린더(350); 상기 제3공압실린더(350)의 상부에 이동 가능하게 장착되는 제3공압피스톤(351); 상기 제2고정체(320)에 상기 제3공압실린더(350)와 상하 대칭되게 장착되는 제4공압실린더(360); 상기 제4공압실린더(360)의 하부에 이동 가능하게 장착되는 제4공압피스톤(361); 일단이 상기 제1공압피스톤(331)에 힌지 결합되고, 타단이 제4공압피스톤(361)에 힌지 결합되는 제1연결대(370); 일단이 상기 제2공압피스톤(341)에 힌지결합되고 타단이 제3공압피스톤(351)에 힌지결합되며 상기 제1연결대(370)와 상호 교차되어 회전 가능하게 결합되는 제2연결대(380); 를 포함하고
    상기 제1방진방음수단(400)은, 바닥에 고정 설치되는 고정받침대(410); 상기 고정받침대(410)의 상부에 배치되는 상기 케이스(110)를 지지하는 안착대(420); 상기 고정받침대(410)의 상부에 좌우 슬라이드 이동되게 장착되는 제1슬라이더(430); 상기 제1슬라이더(430)를 외측 방향으로 탄성 지지하는 제1탄성부재(440); 상기 고정받침대(410)의 측부에 상하 방향으로 이동 가능하게 장착되는 제2슬라이더(450); 상기 제2슬라이더(450)를 상방향으로 탄성 지지하는 제2탄성부재(460); 일단이 상기 안착대(420)에 힌지결합되고 타단이 상기 제1슬라이더(430)에 힌지결합되는 제1지지대(470); 일단이 상기 안착대(420)에 힌지결합되고 타단이 상기 제2슬라이더(450)에 힌지결합되는 제2지지대(480); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매를 이용한 에너지 교환장치.
  2. 삭제
KR1020190059770A 2019-05-22 2019-05-22 냉매를 이용한 에너지 교환장치 KR102034453B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190059770A KR102034453B1 (ko) 2019-05-22 2019-05-22 냉매를 이용한 에너지 교환장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190059770A KR102034453B1 (ko) 2019-05-22 2019-05-22 냉매를 이용한 에너지 교환장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102034453B1 true KR102034453B1 (ko) 2019-10-21

Family

ID=68460078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190059770A KR102034453B1 (ko) 2019-05-22 2019-05-22 냉매를 이용한 에너지 교환장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102034453B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102532786B1 (ko) * 2022-07-11 2023-05-18 (주)한신엔지니어링 분체 이송 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000088478A (ja) * 1998-09-14 2000-03-31 Osaka Gas Co Ltd 熱交換器
JP3372424B2 (ja) * 1996-06-20 2003-02-04 三菱重工業株式会社 管形熱交換器式竪型蒸気発生器
KR101433255B1 (ko) 2013-08-13 2014-08-27 주식회사 코렌스 폐열 회수 시스템의 열교환기
KR101808018B1 (ko) * 2017-10-16 2017-12-12 주식회사 유진이엔티 동파이프 파손 방지구조와 열교환 성능이 개선된 산업용 열교환기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3372424B2 (ja) * 1996-06-20 2003-02-04 三菱重工業株式会社 管形熱交換器式竪型蒸気発生器
JP2000088478A (ja) * 1998-09-14 2000-03-31 Osaka Gas Co Ltd 熱交換器
KR101433255B1 (ko) 2013-08-13 2014-08-27 주식회사 코렌스 폐열 회수 시스템의 열교환기
KR101808018B1 (ko) * 2017-10-16 2017-12-12 주식회사 유진이엔티 동파이프 파손 방지구조와 열교환 성능이 개선된 산업용 열교환기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102532786B1 (ko) * 2022-07-11 2023-05-18 (주)한신엔지니어링 분체 이송 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102027851B1 (ko) 태양광패널 및 그 시공방법
KR102034453B1 (ko) 냉매를 이용한 에너지 교환장치
KR102041801B1 (ko) 중자 제조 장치용 코어성형 장치
KR102027839B1 (ko) 청소장치가 구비된 태양광패널
CN103562339A (zh) 用作堵漏材料的可固化组合物
JP2005535452A5 (ko)
JP2012529981A (ja) 架橋剤として高分岐型ポリマーを有するマイクロカプセル
KR102063477B1 (ko) 천장 전선 정리 구조
KR102031259B1 (ko) 정면기
KR20220101618A (ko) 수분 흡수성 가교결합 중합체 폴리카르복실산 및 제조 방법
EP3705511A1 (en) Superabsorbent polymer and preparation method therefor
KR102034421B1 (ko) 연속 가공 시스템
CN105585695A (zh) 一种超临界二氧化碳中无规共聚制备聚己丙交酯的方法
KR102006961B1 (ko) 다기능 낙하물 방지망
KR102014414B1 (ko) 파이프 밴딩 장치
KR102035580B1 (ko) 플라스틱 원료 배합 장치
KR102073888B1 (ko) 플라스틱 원료 배합 장치
CN107699183A (zh) 一种地暖地板安装胶
KR102043735B1 (ko) 다기능 배관 지지 구조
KR102064587B1 (ko) 물품 보관 창고 시스템
KR102037198B1 (ko) 프로브 카드 검사 장치
CN109796915A (zh) 一种蒙脱土改性PVAc胶黏剂及其制备方法
JP7337408B2 (ja) 高吸水性樹脂組成物
KR102053859B1 (ko) 선조립형 건설구조물
KR102102415B1 (ko) 높이 조절부재를 구비한 건설구조물

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant