KR102235810B1 - 증발기 초발수 코팅 방법 - Google Patents

증발기 초발수 코팅 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102235810B1
KR102235810B1 KR1020190007585A KR20190007585A KR102235810B1 KR 102235810 B1 KR102235810 B1 KR 102235810B1 KR 1020190007585 A KR1020190007585 A KR 1020190007585A KR 20190007585 A KR20190007585 A KR 20190007585A KR 102235810 B1 KR102235810 B1 KR 102235810B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
evaporator
repellent
water
coating
super
Prior art date
Application number
KR1020190007585A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200091053A (ko
Inventor
정연학
김영민
Original Assignee
주식회사 비케이이앤씨
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 비케이이앤씨 filed Critical 주식회사 비케이이앤씨
Priority to KR1020190007585A priority Critical patent/KR102235810B1/ko
Publication of KR20200091053A publication Critical patent/KR20200091053A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102235810B1 publication Critical patent/KR102235810B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/0221—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work characterised by the means for moving or conveying the objects or other work, e.g. conveyor belts
    • B05B13/025—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work characterised by the means for moving or conveying the objects or other work, e.g. conveyor belts the objects or work being present in bulk
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C13/00—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles
    • B05C13/02—Means for manipulating or holding work, e.g. for separate articles for particular articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0254—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/04—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
    • B05D3/0406—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases the gas being air
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09D179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
    • F28F19/02—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings
    • F28F19/04—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using coatings, e.g. vitreous or enamel coatings of rubber; of plastics material; of varnish

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 냉장고 등에 설치된 증발기에 초발수 코팅을 함으로써 소비전력을 낮출 수 있으며, 하나의 컨베이어 벨트 라인에서 각 공정이 연속적으로 수행되기 때문에 공정의 자동화, 간소화를 구현할 수 있는 초발수 코팅 방법에 관한 것이다.
본 발명은 냉매가 순환되는 파이프와, 상기 파이프의 외주면에 일정한 간격으로 설치되는 다수의 냉각핀으로 구성되는 증발기에 초발수 코팅하는 방법에 관한 것으로서, 증발기를 코팅용액에 딥핑(dipping)하는 S1단계와; 상기 코팅용액에 딥핑된 증발기를 꺼내어 에어를 분사하는 S2단계와; 상기 딥핑(dipping)에 의해 증발기 표면에 형성된 코팅층을 1차 예비건조하는 S3단계와; 상기 1차 예비건조된 증발기에 발수제를 스프레이(spray)하여 코팅층 표면에 발수층을 형성하는 S4단계와; 상기 증발기 표면에 형성된 코팅층 및 발수층을 2차 건조하는 S5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발기 초발수 코팅 방법에 관한 것이다.

Description

증발기 초발수 코팅 방법{Evaporator super water-repellent coating method}
본 발명은 냉장고 등에 설치된 증발기에 초발수 코팅을 함으로써 소비전력을 낮출 수 있으며, 하나의 컨베이어 벨트 라인에서 각 공정이 연속적으로 수행되기 때문에 공정의 자동화, 간소화를 구현할 수 있는 초발수 코팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉동시스템은 저온/저압의 기체냉매를 흡입하여 고온/고압의 상태로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급되는 고온/고압의 기체냉매를 공기와의 열교환을 통해 액화하는 응축기와, 상기 응축기로부터 공급되는 중온,고압의 액체냉매를 감압하여 저온/저압의 상태로 만드는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브로부터 공급되는 저온 저압의 액체냉매를 주변 공기와의 열교환을 통해 증발잠열을 흡수하여 증발토록 하는 증발기로 구성되어 있다.
한편 상기 증발기에서 냉매와 주변 공기와의 열교환을 위해 핀코일형의 열교환기가 많이 사용되고 있으며, 상기 핀코일형 열교환기는 냉매가 유동하는 코일과, 상기 코일에 설치되어 냉매와 주변 공기와의 열교환 효율을 향상시키는 냉각핀으로 구성되어 있다.
상기와 같은 핀코일형의 열교환기의 열교환 과정 중 냉각핀의 표면이 냉매로 인해 냉각되어 0℃ 이하로 되면, 주변 공기 중의 수증기가 핀의 표면에 부착되어 핀의 표면에 물방울이 맺히게 된다. 이러한 물방울은 큰 열저항으로 작용하고, 조밀하게 배치된 핀들의 사이로 공기가 유동하는 것을 저해하는 요인으로 작용함으로써 열교환기의 열교환 효율을 저하시켜 증발기의 냉동능력을 저하시키고, 소비전력이 증가하는 원인이 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 공개특허 제10-2008-0084227호에서는 냉각핀의 표면에 발수성 도료로 이루어지는 발수성 코팅층이 구비된 것을 특징으로 하는 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀이 개시되어 있다. 그리고 대한민국 공개특허 제10-2015-0061765호에서는 냉매와 공기의 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기의 증발기용 핀에 있어서, 상기 증발기용 핀은 요철형상의 표면을 갖고 요철형상의 표면 위에 발수성 단분자층이 형성된 것을 특징으로 하는 발수성 코팅층이 형성된 증발기용 핀이 개시되어 있다.
상기 공개특허의 경우 에칭을 통한 요철 형성, 수세, 발수제 (dipping)코팅, 열처리 등의 공정을 거쳐 이루어지는데, 구조적으로 복잡한 증발기에 코팅할 때 코팅 도막이 불균일하고 접촉각이 적어도 150°이상인 초발수 성능을 발휘하기 어려웠으며, 공정이 복잡한 단점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2008-0084227호 대한민국 공개특허 제10-2015-0061765호
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 증발기에 초발수 코팅을 함으로써 소비전력을 낮출 수 있으며, 하나의 컨베이어 벨트 라인에서 각 공정이 연속적으로 수행되기 때문에 공정의 자동화, 간소화를 구현할 수 있는 증발기 초발수 코팅 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법은 냉매가 순환되는 파이프와, 상기 파이프의 외주면에 일정한 간격으로 설치되는 다수의 냉각핀으로 구성되는 증발기에 초발수 코팅하는 방법에 관한 것으로서, 증발기를 코팅용액에 딥핑(dipping)하는 S1단계와; 상기 코팅용액에 딥핑된 증발기를 꺼내어 에어를 분사하는 S2단계와; 상기 딥핑(dipping)에 의해 증발기 표면에 형성된 코팅층을 1차 예비건조하는 S3단계와; 상기 1차 예비건조된 증발기에 발수제를 스프레이(spray)하여 코팅층 표면에 발수층을 형성하는 S4단계와; 상기 증발기 표면에 형성된 코팅층 및 발수층을 2차 건조하는 S5단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법에 있어서, S1단계의 코팅용액은 실리콘, 에폭시, 아크릴, 폴리우레탄, 또는 폴리이미드로 이루어지는 수지에서 적어도 어느 하나가 선택되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법에 있어서, S1단계 내지 S5단계는 상기 증발기가 컨베이어 벨트 상에서 이동하며 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법에 있어서, 컨베이어 벨트의 상측에 배치된 에어분사노즐에서 종방향으로 에어를 분사하여 코팅용액을 균일하게 펴주고 중력에 의해 증발기 하단에 코팅용액이 맺히는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법에 있어서, S3단계의 1차 예비건조는 10~25℃의 온도에서 1~10분 동안 이루어지며, 상기 S5단계의 2차 건조는 60~100℃의 온도에서 1~3시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법에 있어서, S4단계는 발수제를 분사하는 다수의 노즐과 증발기와의 거리를 변화시키면서 발수제를 분사하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법에 있어서, S4단계는 각 노즐을 전진하여 이웃하는 냉각핀 사이의 공간에 근접시킨 상태에서 1차로 발수제를 분사한 다음, 각 노즐을 후퇴시킨 상태에서 2차로 발수제를 분사하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법에 있어서, S4단계는 상기 컨베이어 벨트의 좌우 양측에 각각 배치된 분사노즐모듈에서 발수제를 분사하여 이루어지며, 상기 분사노즐모듈은 몸체와, 상기 몸체의 일측에 형성되어 이웃하는 냉각핀 사이의 공간으로 발수제를 분사하는 다수의 노즐과, 상기 몸체를 전후로 이동시켜 상기 노즐과 냉각핀과의 거리를 변화시키는 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법에 있어서, S4단계의 발수제는 용매와, 초발수 입자로 이루어지며, 상기 초발수 입자는 표면에 자기조립단분자막이 형성된 나노 입자가 서로 응집된 클러스터 형태인 것을 특징으로 한다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 발수 코팅 방법은 증발기에 초발수 코팅을 함으로써 소비전력을 낮출 수 있으며, 하나의 컨베이어 벨트 라인에서 각 공정이 연속적으로 수행되기 때문에 공정의 자동화, 간소화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법을 각 단계를 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 증발기의 사시도, 평면도, 측면도이다.
도 3은 본 발명의 증발기에 코팅층과 발수층이 형성된 모습을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 S1단계 및 S5단계가 이루어지는 과정을 도시하는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 S2단계 및 S3단계가 이루어지는 과정을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 S4단계가 이루어지는 모습을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 작업자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법을 각 단계를 개략적으로 도시한 흐름도이고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 증발기의 사시도, 평면도, 측면도이며, 도 3은 본 발명의 증발기에 코팅층과 발수층이 형성된 모습을 도시하는 단면도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 S1단계 및 S5단계가 이루어지는 과정을 도시하는 개념도이며, 도 5는 본 발명의 S2단계 및 S3단계가 이루어지는 과정을 도시하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 S4단계가 이루어지는 모습을 도시하는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법은 냉매가 순환되는 파이프(11)와, 상기 파이프의 외주면에 일정한 간격으로 설치되는 다수의 냉각핀(13)으로 구성되는 증발기(10)에 발수 코팅하는 것으로서, 접착력을 제공하는 코팅층(15)은 딥핑(dipping) 방식으로 형성하고, 코팅층(15) 표면에 부착되는 발수층(17)은 스프레이(spray) 방식으로 형성하는 복합 코팅 방식을 채택한 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법은 증발기를 코팅용액에 딥핑(dipping)하는 S1단계와, 상기 코팅용액에 딥핑된 증발기를 꺼내어 에어를 분사하는 S2단계와, 상기 딥핑(dipping)에 의해 증발기 표면에 형성된 코팅층을 1차 예비건조하는 S3단계와, 상기 1차 예비건조된 증발기에 발수제를 스프레이(spray)하여 코팅층 표면에 발수층을 형성하는 S4단계와, 상기 증발기 표면에 형성된 코팅층 및 발수층을 2차 건조하는 S5단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 S1단계는 세척한 증발기를 코팅용액에 딥핑(dipping)하는 것으로서, 여기서 코팅용액은 실리콘, 에폭시, 아크릴, 폴리우레탄, 또는 폴리이미드로 이루어지는 수지에서 적어도 어느 하나가 선택되는 것을 예시할 수 있으나, 그 중에서도 폴리우레탄인 것이 바람직하다.
폴리우레탄은 다른 수지에 비해 접착력, 내수성, 내약품성, 작업성 면에서 우수한 장점이 있다.
본 발명의 S2단계에서 증발기에 에어를 분사하는 이유는 도 5에 도시된 바와 같이, 수직하게 배치된 냉각핀(13) 표면에 도포된 코팅용액이 중력에 의해 흘러내려 냉각핀 하단에 맺히는 것을 방지하고 코팅층이 균일한 두께를 가지도록 하기 위함이다.
본 발명의 S3단계는 코팅층을 1차 예비건조하는 단계인데, 이는 S4단계에서 발수제의 스프레이 분사시 분사압에 의해 코팅층 내지 코팅용액이 밀려나는 현상을 없애기 위함이다. 따라서 S3단계의 코팅층의 1차 예비건조는 발수제가 부착될 수 있는 접착성을 유지하면서도 발수제 분사압에 의해 밀려나지 않을 정도로 건조하는 것이 바람직하다.
예를 들어 코팅용액이 폴리우레탄 수지인 경우 S3단계의 1차 예비건조는 10~25℃의 온도에서 1~10분 동안 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
본 발명의 S4단계는 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 증발기(10)에 발수제를 스프레이(spray)하여 코팅층(15) 표면에 발수층(17)을 형성하는 것인데, 증발기(10)가 파이프(11)에 다수의 냉각핀(13)이 촘촘하게 배열된 구조이기 때문에 이웃하는 냉각핀 사이의 공간으로 발수제가 분사되어 냉각핀(13) 표면에 골고루 공급되도록 하기 위해서는 노즐(112)과 증발기(10)와의 거리를 변화시키면서 발수제를 분사하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 노즐을 냉각핀들 사이의 공간에 근접시킨 상태에서 1차로 발수제를 분사한 다음, 노즐을 후퇴시킨 상태에서 2차로 발수제를 분사하는 것이다. 보다 구체적으로 발수제의 1차 분사는 노즐과 냉각핀의 거리를 30~80mm로 유지한 상태에서 2~20초 동안 이루어지고, 2차 분사는 노즐과 냉각핀의 거리를 100~200mm로 유지한 상태에서 2~20초 동안 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
만일 거리 변화없이 발수제를 일정 거리에서 분사하는 경우 냉각핀의 내측과 외측 표면의 발수층 도막 두께가 일정하지 않아 발수 성능에 편차가 생기게 되므로, 상술한 바와 같이 분사 거리를 변화하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 증발기는 도 6에 도시된 바와 같이 평면도로 볼 때, 파이프를 기준으로 냉각핀이 좌우 대칭인 구조이므로 상기 노즐을 증발기의 좌우에서 분사하는 것이 바람직하다.
상기 발수제는 용매와, 초발수 입자(17a)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다. 여기서, 용매는 에탄올 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발수층(17)을 구성하는 초발수 입자(17a)는 도 3에 도시된 바와 같이, 나노 입자(17b)를 자기조립단분자막 형성물질과 함께 용매에 혼합하여 표면 처리 용액을 마련하여 상기 나노 입자 표면에 자기조립단분자막(17c)이 형성되도록 반응시킨 다음, 용매를 제거하여 나노 입자가 서로 응집된 클러스터 형태로 만들 수 있다. 여기서, 나노 입자(17b)는 ZnO, TiO2, SiO2, ZrO2, MgO, CdO, V2O5 및 Al2O3로 구성된 군에서 적어도 하나가 선택되며, 1~50nm의 평균 입경을 가지는 것을 예시할 수 있다. 그리고 자기조립단분자막 형성물질은 옥타데실트리클로로실란(octadecyltrichlorosilane,OTS),퍼플루오로데실트리클로로실란(perfluorodecyltrichlorosilane),퍼플루오로데실트리에톡시실란(perfluorodecyltriethoxysilane), 퍼플루오로옥틸트리에톡시실란(perfluorooctyltriethoxysilane) 등 F기가 13개 이상인 트리클로로실란(trichlorosilane)이나 트리에톡시실란(triethoxysilane), 탄소쇄가 12개 이상인 지방산 계열로서 도데카노산(dodecanoic acid), 테트라데칸산(tetradecanoic acid), 헥사데칸산(hexadecanoic acid), 스테아르산(stearic acid), 옥타데칸산(octadecanoic acid)으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되는 것을 예시할 수 있다. 한편, 나노 입자가 서로 응집된 클러스터 형태의 초발수 입자는 1~20㎛의 평균 입경을 가지며, 접촉각은 150°를 초과하는 초발수 성능을 발휘할 수 있다.
본 발명의 S5단계는 상기 S5단계의 2차 건조는 60~100℃의 온도에서 1~3시간 동안 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법의 각 단계를 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 증발기 초발수 코팅 방법에 있어서, S1단계 내지 S5단계는 하나의 컨베이어 벨트(101) 라인 상에서 연속적으로 수행됨으로써, 공정의 자동화, 간소화를 구현할 수 있다.
먼저, S1단계는 증발기(10)를 컨베이어 벨트의 하측에 배치되고 코팅용액이 담긴 용기(103)를 통과시키면서 딥핑(dipping) 방식으로 코팅용액을 코팅하게 된다.
다음으로, S2단계는 컨베이어 벨트(101)의 상측에 배치된 에어분사노즐(104)에서 종방향으로 에어를 분사하여 코팅용액을 균일하게 펴주고 중력에 의해 증발기 하단에 코팅용액이 맺히는 것을 방지하게 된다.
그 다음으로, S3단계의 건조는 상온에서 이루어지기 때문에 별도의 건조로 없이도 가능하다.
그 다음으로, S4단계는 컨베이어 벨트(101)의 좌우 양측에 각각 배치된 분사노즐모듈(110)에서 발수제를 분사하여 코팅층 표면에 발수층을 형성하는 것이다. 여기서 상기 분사노즐모듈(110)은 몸체(111)와, 상기 몸체(111)의 일측에 형성되어 이웃하는 냉각핀(13) 사이의 공간으로 발수제를 분사하는 다수의 노즐(112)과, 상기 몸체(111)를 전후로 이동시켜 상기 노즐과 냉각핀과의 거리를 변화시키는 이동수단(113)을 포함할 수 있다.
상기 몸체(111)는 발수제를 공급하는 호스가 연결되고, 공급받은 발수제를 각 노즐(112)로 분배하도록 구성할 수 있다. 다수의 노즐은 이웃하는 냉각핀 사이의 공간에 배치될 수 있는 간격으로 배치되어 각 노즐이 이웃하는 냉각핀 사이에 배치된 상태에서 발수제를 분사하게 된다.
상기 이동수단(113)은 실린더인 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 몸체 내지 노즐을 이동시킬 수 있는 것이라면 공지의 이동수단을 적용할 수 있음은 물론이다.
다만, 각 노즐은 발수제가 파이프와 냉각핀의 표면에 균등하게 분사, 도포되도록 냉각핀과의 거리를 변화하면서 분사가 이루어진다. 즉, S4단계에서 몸체에 설치된 각 노즐을 전진하여 이웃하는 냉각핀 사이의 공간에 근접시킨 상태에서 1차로 발수제를 분사한 다음, 각 노즐을 후퇴시킨 상태에서 2차로 발수제를 분사하여 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
냉장고용 증발기의 경우 상술한 바와 같이 발수제의 1차 분사는 노즐과 냉각핀의 거리를 30~80mm로 유지한 상태에서 2~20초 동안 이루어지고, 2차 분사는 노즐과 냉각핀의 거리를 100~200mm로 유지한 상태에서 2~20초 동안 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
그 다음으로, 상기 S5단계의 2차 건조는 발수층이 형성된 증발기(10)를 건조로(115)에 투입하여 60~100℃의 온도에서 1~3시간 동안 이루어지는 것을 예시할 수 있다. 상기 S5단계의 2차 건조를 통해 발수층에 함유된 용매는 증발되고, 코팅층이 경화된다.
한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 증발기 11 : 파이프
13 : 냉각핀 15 : 코팅층
17 : 발수층 17a : 초발수 입자
17b : 나노 입자 17c : 자기조립단분자막
101 : 컨베이어 벨트 103 : 용기
104 : 에어분사노즐 105 : 코팅용액 받이
110 : 분사노즐모듈 111 : 몸체
112 : 노즐 113 : 이동수단, 실린더
115 : 건조로

Claims (9)

  1. 냉매가 순환되는 파이프와, 상기 파이프의 외주면에 일정한 간격으로 설치되는 다수의 냉각핀으로 구성되는 증발기에 초발수 코팅하는 방법에 있어서,
    증발기를 코팅용액에 딥핑(dipping)하는 S1단계와;
    상기 코팅용액에 딥핑된 증발기를 꺼내어 에어를 분사하는 S2단계와;
    상기 딥핑(dipping)에 의해 증발기 표면에 형성된 코팅층을 1차 예비건조하는 S3단계와;
    상기 1차 예비건조된 증발기에 발수제를 스프레이(spray)하여 코팅층 표면에 발수층을 형성하는 S4단계와;
    상기 증발기 표면에 형성된 코팅층 및 발수층을 2차 건조하는 S5단계;
    를 포함하고,
    상기 S2단계 내지 S5단계는 상기 증발기가 컨베이어 벨트 상에서 이동하며 연속적으로 이루어지고,
    상기 S4단계는 발수제를 분사하는 다수의 노즐과 증발기와의 거리를 변화시키면서 발수제를 분사하고,
    상기 S4단계는 각 노즐을 전진하여 이웃하는 냉각핀 사이의 공간에 근접시킨 상태에서 1차로 발수제를 분사한 다음, 각 노즐을 후퇴시킨 상태에서 2차로 발수제를 분사하여 이루어지되,
    상기 발수제의 1차 분사는 노즐과 냉각핀의 거리를 30~80mm로 유지한 상태에서 2~20초 동안 이루어지고, 2차 분사는 노즐과 냉각핀의 거리를 100~200mm로 유지한 상태에서 2~20초 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 증발기 초발수 코팅 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 S1단계의 코팅용액은 실리콘, 에폭시, 아크릴, 폴리우레탄, 또는 폴리이미드로 이루어지는 수지에서 적어도 어느 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 증발기 초발수 코팅 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 S2단계는 상기 컨베이어 벨트의 상측에 배치된 에어분사노즐에서 종방향으로 에어를 분사하여 코팅층을 균일하게 펴주고 중력에 의해 증발기 하단에 코팅용액이 맺히는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 증발기 초발수 코팅 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 S3단계의 1차 예비건조는 10~25℃의 온도에서 1~10분 동안 이루어지며,
    상기S5단계의 2차 건조는 60~100℃의 온도에서 1~3시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 증발기 초발수 코팅 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 S4단계는 상기 컨베이어 벨트의 좌우 양측에 각각 배치된 분사노즐모듈에서 발수제를 분사하여 이루어지며,
    상기 분사노즐모듈은 몸체와, 상기 몸체의 일측에 형성되어 이웃하는 냉각핀 사이의 공간으로 발수제를 분사하는 다수의 노즐과, 상기 몸체를 전후로 이동시켜 상기 노즐과 냉각핀과의 거리를 변화시키는 이동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 증발기 초발수 코팅 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 S4단계의 발수제는 용매와, 초발수 입자로 이루어지며,
    상기 초발수 입자는 표면에 자기조립단분자막이 형성된 나노 입자가 서로 응집된 클러스터 형태인 것을 특징으로 하는 증발기 초발수 코팅 방법.
KR1020190007585A 2019-01-21 2019-01-21 증발기 초발수 코팅 방법 KR102235810B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190007585A KR102235810B1 (ko) 2019-01-21 2019-01-21 증발기 초발수 코팅 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190007585A KR102235810B1 (ko) 2019-01-21 2019-01-21 증발기 초발수 코팅 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200091053A KR20200091053A (ko) 2020-07-30
KR102235810B1 true KR102235810B1 (ko) 2021-04-06

Family

ID=71839399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190007585A KR102235810B1 (ko) 2019-01-21 2019-01-21 증발기 초발수 코팅 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102235810B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011161322A (ja) 2010-02-05 2011-08-25 Mitsubishi Electric Corp 撥水性部材及びその製造方法
JP2013180221A (ja) 2012-02-29 2013-09-12 Mitsubishi Electric Corp 撥水性被膜の形成方法、撥水性部材及び熱交換器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2929131B2 (ja) * 1990-08-16 1999-08-03 昭和アルミニウム株式会社 エバポレータの表面処理法
EG23499A (en) * 2002-07-03 2006-01-17 Advanced Plastics Technologies Dip, spray, and flow coating process for forming coated articles
JP4668937B2 (ja) * 2007-03-14 2011-04-13 日本板硝子株式会社 撥水性被膜の形成方法及び撥水性被膜被覆物品
KR20080084227A (ko) 2007-03-15 2008-09-19 동화윈 (주) 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀
KR20110033705A (ko) * 2009-09-25 2011-03-31 한국화학연구원 코어-쉘형 무기-불소 고분자 복합 나노 입자를 이용한 초내오염성 표면
KR20130004983A (ko) * 2011-07-05 2013-01-15 주식회사 세라코 합성수지 제품에 대한 세라믹 코팅막 형성방법
KR20150061765A (ko) 2013-11-28 2015-06-05 현대자동차주식회사 발수성 코팅층이 형성된 증발기용 핀 및 이의 제조방법
KR20170096792A (ko) * 2016-02-17 2017-08-25 (주)대신에스엔씨 자동 플럭스 도포장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011161322A (ja) 2010-02-05 2011-08-25 Mitsubishi Electric Corp 撥水性部材及びその製造方法
JP2013180221A (ja) 2012-02-29 2013-09-12 Mitsubishi Electric Corp 撥水性被膜の形成方法、撥水性部材及び熱交換器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200091053A (ko) 2020-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10864546B2 (en) System for coating heat transfer tube for condenser
US20030094265A1 (en) Heat exchanger
Yan et al. Atmosphere‐mediated scalable and durable biphilicity on rationally designed structured surfaces
US8580351B2 (en) Hydrophobic coating of condensers in the fitted state
Xie et al. Efficient and economical approach for flexible photothermal icephobic copper mesh with robust superhydrophobicity and active deicing property
Jo et al. Effects of capillarity on pool boiling using nano-textured surfaces through electrosprayed BiVO4 nano-pillars
KR102235810B1 (ko) 증발기 초발수 코팅 방법
CN108002697B (zh) 一种光纤在线冷却的喷雾式冷却装置和方法
US3753757A (en) Two step porous boiling surface formation
Sommers et al. Self-propelled water droplet movement on a laser-etched radial gradient copper surface
US6890640B2 (en) Patterned hydrophilic-oleophilic metal oxide coating and method of forming
US7060329B2 (en) Patterned hydrophilic-oleophilic metal oxide coating and method of forming
US10921072B2 (en) Functional coatings enhancing condenser performance
JP3876749B2 (ja) プレート素材の表面処理方法及び熱交換器用放熱フィン
US20220186382A1 (en) Surface structure having function freezing delay and icing layer separation and manufacturing method thereof
JP2004360945A (ja) 流下液膜式熱交換器用伝熱管
US11806741B2 (en) Spray device and spray coating method
Wang et al. Efficient defrosting on hybrid surfaces with heterogeneous wettability
KR20150077689A (ko) 친수성 및 소수성 표면으로 처리한 히트파이프
US20060021934A1 (en) Method and system for fabricating filter structure
JP2019127644A (ja) 電着塗装方法及び電着塗装装置
Liu et al. Droplet deposition pattern affected by different heating directions
RU2640888C1 (ru) Интенсивный конденсатор пара с контрастным и градиентным смачиванием
JP2003001746A (ja) 親水性、撥水性を有する銅部材およびその製造方法、並びに伝熱管
Wen et al. Micromesh-covered superhydrophobic surfaces for efficient condensation heat transfer

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant