KR102443092B1 - 공기조화장치에 사용되는 부품 및 이를 구비한 공기조화장치 - Google Patents

공기조화장치에 사용되는 부품 및 이를 구비한 공기조화장치 Download PDF

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Abstract

공기조화장치에 사용되는 부품은, 기재와 상기 기재의 표면에 형성된 나노 코팅을 포함하며, 상기 나노 코팅은, 상기 기재의 표면에 형성되는 하부 코팅; 및 상기 하부 코팅의 상면에 형성되는 상부 코팅;을 포함하며, 상기 상부 코팅의 코팅 조성물은 지름이 10nm ~ 30nm인 나노 입자를 포함하며, 상기 상부 코팅의 표면에 위치하는 복수의 나노 입자 중 인접한 나노 입자의 간격은 10nm ~ 30nm이다.

Description

공기조화장치에 사용되는 부품 및 이를 구비한 공기조화장치{Part usable in air conditioning apparatus and Air conditioning apparatus having the same}
본 발명은 공기조화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기조화장치로 인입되었다가 배출되는 공기가 지나는 부분에 설치되며, 공기에 포함된 먼지가 부착되지 않도록 하는 먼지부착방지 기능을 갖는 나노 코팅을 포함하는 공기조화기에 사용되는 부품 및 이를 구비한 공기조화장치에 관한 것이다.
공기조화장치를 장시간 사용하면, 공기조화장치에는 먼지가 쌓이게 된다. 특히, 공기가 경유하는 공기조화장치의 부품에는 많은 먼지가 쌓이게 된다.
공기 중의 먼지는 공기가 공기조화장치의 부품을 지나칠 때, 정전기로 인해 부품의 표면에 부착되게 된다.
종래 기술에서는 이러한 먼지의 부착을 방지하기 위해, 공기조화장치의 부품의 표면에 전도성 불소 수지를 코팅하는 방법을 사용하였다.
이와 같은 종래 기술에 의한 불소 수지 코팅에 사용되는 불소 수지는 약 1 ~ 2㎛의 크기를 갖고 있기 때문에, 2㎛ 이상의 크기를 갖는 먼지 또는 입자가 공기조화장치에 사용되는 부품에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
그러나 불소 수지 코팅은 1㎛ 미만의 수십 ~ 수백 nm의 크기를 갖는 미세 먼지 또는 미세 입자가 공기조화장치에 사용되는 부품에 부착되는 것을 방지할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 수십 ~ 수백 nm의 크기를 갖는 미세 먼지 또는 미세 입자가 부품에 부착되는 것을 방지할 수 있는 먼지부착방지 기능을 갖는 공기조화장치에 사용되는 부품을 개발할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 미세 먼지 또는 미세 입자가 표면에 부착되는 것을 방지할 수 있는 공기조화장치에 사용되는 부품 및 이를 포함하는 공기조화장치에 관련된다.
본 발명의 일측면에 따르는 공기조화장치에 사용되는 부품은, 기재와 상기 기재의 표면에 형성된 나노 코팅을 포함하며, 상기 나노 코팅은, 상기 기재의 표면에 형성되는 하부 코팅; 및 상기 하부 코팅의 상면에 형성되는 상부 코팅;을 포함하며, 상기 상부 코팅의 코팅 조성물은 지름이 10nm ~ 30nm인 나노 입자를 포함하며, 상기 상부 코팅의 표면에 위치하는 복수의 나노 입자 중 인접한 나노 입자의 간격은 10nm ~ 30nm인 것이 바람직하다.
이때, 상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 표면 저항이 108Ω ~ 1012Ω 인 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 물에 대한 접촉각이 30도 ~ 50도인 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 TiO2, SnO2, WO3, 유기 실란(organic-sillane) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 불소(F) 성분을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 비중이 0.9 ~ 1.1인 것이 바람직하다.
또한, 상기 하부 코팅의 하부 코팅 조성물은 Ti, Si, C 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부 코팅의 하부 코팅 조성물은 비중이 0.9 ~ 1.1인 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 코팅의 두께는 상기 하부 코팅의 두께와 다른 것이 바람직하다. 이때, 상부 코팅의 두께는 100nm ~ 800nm이고, 상기 하부 코팅의 두께는 20nm ~ 300nm인 것이 바람직하다.
또한, 상기 공기조화장치에 사용되는 부품은 흡입 그릴, 배출구, 케이스, 송풍기의 블레이드, 열교환기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명이 다른 측면에서, 공기조화장치는 공기가 인입되는 흡입 그릴과 공기가 배출되는 배출구를 구비한 케이스; 상기 케이스의 내부에 설치되며, 공기를 케이스 내부로 흡입하여 외부로 배출하는 송풍기; 및 상기 케이스의 내부에 설치되며, 흡입된 공기와 열 교환을 하는 열교환기;를 포함하며, 상기 흡입 그릴, 배출구, 케이스, 송풍기, 열교환기 중 적어도 하나의 표면에는 나노 코팅이 형성되며, 상기 나노 코팅은, 상기 흡입 그릴, 배출구, 케이스, 송풍기, 열교환기 중 적어도 하나의 표면에 형성되는 하부 코팅; 및 상기 하부 코팅의 표면에 형성되는 상부 코팅;을 포함하며, 상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 지름이 10nm ~ 30nm인 나노 입자를 포함하며, 상기 상부 코팅의 표면에 위치하는 복수의 나노 입자 중 인접한 나노 입자의 간격은 10nm ~ 30nm인 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품을 사용한 공기조화장치를 나타낸 단면도;
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품의 코팅 구조를 개념적으로 나타내는 부분 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품의 상부 코팅의 주사전자현미경(SEM;scanning electron microscope) 사진;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품의 상부 코팅의 원자현미경(AFM; atomic force microscope)으로 분석한 사진;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품의 나노 코팅 표면에 부착된 물방울의 접촉각을 나타내는 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품에 나노 코팅을 형성하는 나노 코팅장치를 개략적으로 나타내는 도면;이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품에 적용되는 나노 코팅의 먼지부착방지 기능을 시험한 결과를 나타내는 표이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품 및 이를 구비한 공기조화장치의 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품을 사용한 공기조화장치를 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치(1)는 케이스(10), 송풍기(20), 열교환기(30), 복수의 수평 날개(40)를 포함할 수 있다.
케이스(10)는 공기조화장치(1)의 외형을 형성하며, 송풍기(20), 열교환기(30), 복수의 수평 날개(40)를 수용하며 지지한다.
케이스(10)에는 외부 공기가 케이스 내부로 흡입되는 흡입 그릴(11)과 흡입된 공기를 외부로 배출하는 배출구(13)가 마련된다.
본 실시예의 경우에는 흡입 그릴(11)은 케이스(10)의 상면과 전면에 형성된다. 흡입 그릴(11)은 외부 공기가 흡입될 수 있도록 복수의 슬릿이 마련되어 있다. 도시하지는 않았지만, 흡입 그릴(11)의 내측에는 일차적으로 외부 공기에 포함된 먼지나 오물을 걸러내는 필터가 설치된다.
배출구(13)는 케이스(10)의 하부에 형성되며, 배출구(13)에는 복수의 수평 날개(40)가 설치된다. 도 1에는 도시하지 않았지만, 복수의 수평 날개(40)의 뒤쪽으로 케이스(10)의 내부에는 복수의 수직 날개가 설치될 수 있다.
송풍기(20)는 케이스(10)의 내부에 설치되며, 외부 공기를 케이스(10) 내부로 흡입하고, 흡입된 공기를 케이스(10) 외부로 배출시키는 역할을 한다. 송풍기(20)는 모터(미도시)에 의해 회전하는 복수의 블레이드(21)를 포함할 수 있다.
열교환기(30)는 흡입된 공기와 열교환을 수행하여 흡입된 공기의 온도를 낮추어 냉방을 하거나 온도를 올려 난방을 수행할 수 있도록 형성된다. 열교환기(30)는 도시되지 않은 실외기에 연결되어 냉동 사이클을 형성한다. 도 1에 도시된 공기조화장치(1)의 경우에는 열교환기(30)가 케이스(10)의 내부에 흡입 그릴(11)과 송풍기(20) 사이에 설치되어 있다. 그러나 열교환기(30)의 설치 위치는 이에 한정되지 않는다. 다른 예로서, 도시하지는 않았으나, 열교환기(30)는 송풍기(20)와 배출구(13) 사이에 설치될 수도 있다.
케이스(10)의 내부에는 송풍기(80)에서 배출되는 공기를 배출구(13)로 안내하는 배출 덕트(50)가 마련될 수 있다. 배출 덕트(50)의 일단은 배출구(13)를 형성한다. 따라서, 복수의 수평 날개(40)는 배출 덕트(50)의 내부에 설치될 수 있다.
복수의 수평 날개(40)는 수지나 플라스틱으로 형성되며, 평판 또는 단면이 대략 원호 형상인 판으로 형성되며, 케이스(10)의 폭 방향(도 1에서 도면에 수직한 방향)으로 설치된다. 복수의 수평 날개(40)는 송풍기(20)에 의해 케이스(10) 외부로 배출되는 공기의 흐름, 즉 바람의 방향을 상하 방향으로 변경할 수 있다.
복수의 수직 날개(미도시)는 수지나 플라스틱으로 형성되며, 다양한 형태의 평판으로 형성될 수 있다. 복수의 수직 날개는 케이스(10)의 폭 방향으로 일정 간격으로 설치될 수 있다.
도 1에 도시된 공기조화장치(1)의 실내기는 벽걸이형이나, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것은 당연하다.
상기와 같은 공기조화장치(1)에 사용되는 부품들, 즉 케이스(10), 송풍기(20), 열교환기(30), 복수의 수평 날개(40), 배출구(13)에는 먼지흡착방지를 위해 후술하는 나노 코팅이 형성될 수 있다. 특히, 공기의 통로가 되어 공기와의 접촉이 많은 케이스(10)의 흡입 그릴(11), 복수의 수평 날개(40), 배출구(13)에는 본 발명의 일 실시예에 의한 나노 코팅을 형성할 수 있다. 구체적으로, 흡입 그릴(11)의 전체 표면에 나노 코팅을 형성하고, 복수의 수평 날개(40)의 전체 표면에 나노 코팅을 형성할 수 있다. 배출구(13)의 경우에는 공기와 접촉하는 표면에 나노 코팅을 형성할 수 있다.
이와 같이 공기조화장치에 사용되는 부품에 나노 코팅을 하면, 미세 먼지의 부착을 방지할 수 있으므로, 유지 보수가 용이하다.
이하, 본 발명의 공기조화장치에 사용되는 부품에 적용하는 나노 코팅에 대해 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품의 코팅 구조를 개념적으로 나타내는 부분 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품의 상부 코팅의 주사전자현미경(SEM;scanning electron microscope) 사진이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품의 상부 코팅의 원자현미경(AFM; atomic force microscope)으로 분석한 사진이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품의 나노 코팅 표면에 부착된 물방울의 접촉각을 나타내는 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품(100)은 기재(110)와 기재(110)의 표면에 형성된 나노 코팅(120)을 포함한다.
기재(110)는 공기조화장치(1)에 사용되는 부품(100)을 형성하는 것으로서, 수지, 플라스틱, 금속일 수 있다. 예를 들면, 기재(110)는 상술한 공기조화장치(1)를 구성하는 케이스(10), 흡입 그릴(11), 송풍기(20), 열교환기(30) 등일 수 있다.
나노 코팅(120)은 기재(110)의 표면에 형성되며, 2개의 층(130,140)으로 구성된다. 즉, 나노 코팅(120)은 기재(110)의 표면에 형성되는 하부 코팅(130)과 하부 코팅(130)의 상면에 형성되는 상부 코팅(140)을 포함한다. 이때, 하부 코팅(130)의 두께(T1)와 상부 코팅(140)의 두께(T2)는 다르게 형성할 수 있다.
하부 코팅(130)은 상부 코팅(140)과 기재(110)와의 결합성을 향상시킬 수 있도록 구성된다. 하부 코팅(130)의 두께(T1)는 약 20nm ~ 300nm로 형성할 수 있다.
하부 코팅(130)을 형성하는 하부 코팅 조성물은 Ti, Si, C 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 하부 코팅 조성물의 결합제로는 실란(silane)을 사용할 수 있다. 또한, 하부 코팅 조성물은 분사 건을 사용하여 분사하여 하부 코팅을 형성할 수 있도록 비중을 약 0.9 ~ 1.1로 할 수 있다. 이를 위해, 하부 코팅 조성물은 알코올을 포함할 수 있다.
상부 코팅(140)은 접촉하는 먼지나 오물이 갖고 있는 정전기를 제거하여 먼지나 오물이 기재(110)에 부착되는 것을 방지하는 기능을 한다.
상부 코팅(140)의 두께(T2)는 약 100nm ~ 800nm로 할 수 있다. 상부 코팅(140)의 두께(T2)를 이 범위로 하면, 상부 코팅(140)의 먼지부착방지 기능이 향상되고, 상부 코팅(140)의 투명성이 향상된다. 특히, 상부 코팅(140)과 하부 코팅(130)의 총 두께(T1+T2)를 1㎛ 미만으로 하면, 투명성이 향상되어 기재(110)의 색상이 그대로 노출될 수 있다. 이때, 상부 코팅(140)의 두께(T2)는 하부 코팅(130)의 두께(T1)와 다르게 형성한다.
공기조화장치에 사용되는 부품에 먼지부착방지 기능을 부여하기 위해 종래 기술에 의한 불소 수지를 부품의 표면에 도포하는 경우에는, 불소 수지 막의 두께가 약 1 ~ 5 ㎛가 되므로 투명도가 낮아 기재의 색상을 그대로 노출시킬 수 없으나, 본 발명에 의한 나노 코팅(120)의 경우에는 기재(110)의 색상을 그대로 노출시키는 것이 가능하다.
이와 같은 상부 코팅(140)을 구성하는 상부 코팅 조성물은 지름이 약 10nm ~ 30nm인 나노 입자를 포함한다. 상부 코팅 조성물을 구성하는 나노 입자는, 예를 들면, 산화티타늄(TiO2) 분말, 산화주석(SnO2) 분말, 산화텅스텐(WO3) 분말, 유기 실란(organic-sillane) 분말 중에서 적어도 하나를 포함하거나, 이들 모두를 포함할 수 있다. 그러나, 상부 코팅 조성물은 불소(F) 성분을 포함하지 않는다.
상부 코팅(140)은 하부 코팅(130)과 동일하게 분사 건을 사용하여 상부 코팅 조성물을 분사하여 상부 코팅(140)을 형성할 수 있다. 따라서, 상부 코팅 조성물의 비중은 약 0.9 ~ 1.1로 할 수 있다. 이를 위해, 상부 코팅 조성물은 알코올을 포함할 수 있다.
또한, 상부 코팅 조성물은 상부 코팅(140)의 표면 저항이 약 108Ω ~ 1012Ω가 되도록 형성된다. 상부 코팅(140)의 표면 저항이 상기와 같은 조건을 만족하면 전기 전도도가 높아지기 때문에, 상부 코팅(140)에 먼지나 오물이 접촉하였을 때 상부 코팅(140)이 먼지나 오물의 정전기를 효과적으로 뺏을 수 있기 때문에 먼지나 오물이 상부 코팅(140)에 부착되지 않고 떨어지게 된다.
상부 코팅을 형성하는 나노 입자들이 결합된 구조가 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 상부 코팅을 이루는 나노 입자는 분자 결합에 의해 결합된다. 예를 들어, 상부 코팅 조성물이 산화티타늄(TiO2) 분말과 티타늄(Ti)을 포함하는 경우에는, 아모포스(amorphous) 상태에 있는 티타늄(Ti)에 의해 분자간의 결합으로 나노 입자들이 서로 결합하게 된다. 또한, 상부 코팅 조성물이 실란을 포함하는 경우에는 실란에 의해 나노 입자가 상호 결합될 수 있다.
이때, 상부 코팅(140)을 형성하는 나노 입자들은 적어도 1층 이상으로 적층될 수 있다. 도 2a는 상부 코팅(140)이 1층의 나노 입자들(141)로 형성된 경우를 개념적으로 나타낸다. 도 2b는 상부 코팅(140)을 형성하는 나노 입자들(141)이 복수의 층, 본 실시예의 경우에는 4개의 나노 입자 층으로 형성된 경우를 나타낸다.
상부 코팅(140)의 표면, 즉 상부 코팅(140)이 2층 이상의 나노 입자층으로 형성될 경우에는, 예를 들면, 도 2b에 도시된 바와 같이 상부 코팅(140)이 4개층의 나노 입자로 형성된 경우에는 최상층에 위치하는 인접한 나노 입자(141) 사이의 간격(P)은 약 10nm ~ 30nm가 되도록 상부 코팅(140)을 형성한다.
상부 코팅(140)을 구성하는 복수의 나노 입자(141) 중 인접한 나노 입자(141) 사이의 간격은 주사전자현미경(SEM;scanning electron microscope)으로 사진을 촬영하여 측정할 수 있다. 도 3은 주사전자현미경으로 촬영한 사진으로, 상부 코팅(140)의 일 부분을 300,000배로 촬영한 사진이다.
또한, 상부 코팅(140)의 복수의 나노 입자(141)의 크기와 높이는 원자현미경(AFM; atomic force microscope) 분석으로 측정할 수 있다. 도 4는 원자현미경 분석을 한 결과를 나타낸 이미지이다. 도 4의 이미지는 원자현미경의 마이크로미터 배율분석에서 2 micrometer scale로 확인한 이미지를 나타낸다.
또한, 상부 코팅(140)은 공기조화장치에 사용되는 부품(100)의 표면에 물방울이 형성되어 아래로 낙하하는 것을 방지하기 위해 물에 대한 접촉각(θ)이 약 30도 ~ 50도가 되도록 형성된다. 여기서, 접촉각(θ)은, 도 5에 도시된 바와 같이 상부 코팅(140)의 표면에 물방울(150)이 부착된 경우, 상부 코팅(140)의 표면과 접하는 물방울(150)의 부분에서 접선(L)이 상부 코팅(140)의 표면과 이루는 각도를 말한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 상부 코팅(140)을 형성하는 상부 코팅 조성물은 상술한 조건을 적어도 하나 또는 모두 만족하도록 형성된다.
상기와 같은 나노 코팅(120)은 분사 건(gun)을 사용하여 하부 코팅 조성물과 상부 코팅 조성물을 분사하여 하부 코팅(130)과 상부 코팅(140)을 형성할 수 있다.
도 6에는 하부 코팅 조성물과 상부 코팅 조성물을 분사하여 하부 코팅과 상부 코팅을 형성하는 나노 코팅장치(200)의 일 예가 도시되어 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 나노 코팅장치(200)는 부품이송유닛(250), 하부 코팅 건(210), 상부 코팅 건(230), 하부 건조기(220), 상부 건조기(240)를 포함할 수 있다.
나노 코팅장치(200)는 하부 코팅 영역(201), 하부 코팅 건조 영역(202), 상부 코팅 영역(203), 및 상부 코팅 건조 영역(204)을 포함한다.
부품이송유닛(250)은 코팅할 공기조화장치에 사용되는 부품(110)을 하부 코팅 영역(201), 하부 코팅 건조 영역(202), 상부 코팅 영역(203), 및 상부 코팅 건조 영역(204)으로 순차로 이송시킬 수 있도록 형성된다. 도 6에 도시된 본 실시예의 경우에는 부품이송유닛(250)은 컨베이어 벨트로 형성하였다.
하부 코팅 영역(201)에는 하부 코팅 건(210)이 설치되며, 하부 코팅 건(210)은 하부 코팅 조성물을 분사하여 공기조화장치용 부품(110)에 하부 코팅(130)을 형성한다. 본 실시예에 의한 하부 코팅 조성물은 비중이 약 0.9 ~ 1.1 이므로 분사에 의해 하부 코팅(130)을 형성하는 것이 용이하다. 하부 코팅 건(210)의 분무 패턴은 45 도 이상으로 넓게 형성할 수 있다.
코팅 작업의 조건은 하부 코팅 조성물이 용제를 포함하고 있으므로, 작업자의 조건이나 주위 환경, 코팅할 부품의 표면 온도 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 하부 코팅(130)을 하는 코팅 작업 조건의 일 예로서, 하부 코팅 건(210)의 분사 압력은 약 2~4 bar (2.04 ~ 4.07kg/㎠), 하부 코팅 건(210)과 부품(110)과의 거리는 약 15 ~ 25cm, 작업시 온도는 30℃ 이하로 할 수 있다.
하부 코팅 건조 영역(202)에는 하부 건조기(220)가 설치되며, 하부 건조기(220)는 하부 코팅 영역(202)에서 공기조화장치에 사용되는 부품(110)에 형성된 하부 코팅(130)을 건조시킨다. 하부 건조기(220)로는 히터가 사용될 수 있다. 하부 건조기(220)가 공기조화장치에 사용되는 부품(110)을 건조하는 조건은 하부 코팅 조성물의 성분에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 일 예로서, 하부 코팅 건조 조건은 약 70℃로 60초 이상 하부 코팅(130)을 건조하도록 정해질 수 있다.
상부 코팅 영역(203)에는 상부 코팅 건(230)이 설치되며, 상부 코팅 건(230)은 하부 건조 영역(202)을 거치면서 건조된 공기조화장치에 사용되는 부품(110)의 하부 코팅(130)에 상부 코팅 조성물을 분사하여 상부 코팅(140)을 형성한다. 본 실시예에 의한 상부 코팅 조성물은 비중이 약 0.9 ~ 1.1 이므로 상부 코팅 건(230)의 분사에 의해 상부 코팅(140)을 형성하는 것이 용이하다.
상부 코팅 건(230)으로 상부 코팅(140)을 형성하는 조건은 상술한 하부 코팅 건(210)으로 하부 코팅(130)을 형성하는 조건과 유사하게 정할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
상부 코팅 건조 영역(204)에는 상부 건조기(240)가 설치되며, 상부 건조기(240)는 상부 코팅 영역(203)에서 공기조화장치에 사용되는 부품(110)에 형성된 상부 코팅(140)을 건조시킨다. 상부 건조기(240)가 공기조화장치에 사용되는 부품(110)을 건조하는 조건은 상부 코팅 조성물의 성분에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 일 예로서, 상부 코팅 건조 조건은 약 70℃로 60초 이상 상부 코팅(140)을 건조하도록 정해질 수 있다.
이와 같이 공기조화장치에 사용되는 부품(110)이 나노 코팅장치(200)의 하부 코팅 영역(201), 하부 코팅 건조 영역(202), 상부 코팅 영역(203), 및 상부 코팅 건조 영역(204)을 통과하면, 공기조화장치에 사용되는 부품(110)의 표면에는 하부 코팅(130)과 상부 코팅(140)으로 구성된 나노 코팅(120)이 형성된다. 따라서, 나노 코팅(120)된 공기조화장치에 사용되는 부품(100)은 먼지흡착방지 기능을 갖게 된다.
이하, 상기와 같은 나노 코팅의 먼지부착방지 기능의 효과를 확인하기 위해, 나노 코팅(120)이 형성된 공기조화장치에 사용되는 부품(100)이 먼지에 의해 오염되는 상태를 실험하였다. 먼지 오염 실험 결과가 도 7의 표에 기재되어 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 나노 코팅된 공기조화장치에 사용되는 부품의 먼지부착방지 기능을 시험한 결과를 나타내는 표이다.
본 먼지 오염 실험은 지름 약 30nm인 입자를 사용하여 10년 동안 부품의 표면에 부착되는 먼지에 의해 부품의 표면의 색이 변화하는 것을 확인하는 것이다. 도 7에서 부품 이미지는 실험이 완료된 시편의 상태를 나타내는 사진이다.
도 7의 표에서 부품 원상태는 표면 처리를 하기 전의 부품의 상태를 나타낸다. 본 실시예의 경우에는 부품 원상태가 하얀 색으로 색차는 0이다.
도 7의 표에서, 무코팅은 아무런 표면 처리를 하지 않은 부품에 10년 동안 먼지가 부착된 상태를 나타낸다. 이 경우 부품의 표면은 먼지가 부착되어 검게 변한 것을 알 수 있다. 이때, 무코팅 시편의 색차는 27.73이다. 이때, 색차는 부품 원상태의 색과 무코팅 시편의 색을 비교한 값을 나타낸다. 색차가 크면, 많은 먼지가 부착된 상태를 의미하고, 색차가 작으면 부착된 먼지가 적은 것을 나타낸다.
도 7의 표에서, 본 발명의 C-SiO2와 TiO2는 각각 나노 코팅에 사용되는 나노 입자로 C-SiO2 분말과 TiO2 분말이 사용된 경우를 말한다. 이 경우, 먼지 오염 실험이 완료된 후, 시편의 표면은 거의 변화가 없는 것을 알 수 있다. 나노 코팅의 나노 입자로 C-SiO2 분말을 사용한 경우에는 색차가 1.11이고, TiO2 분말을 사용한 경우에는 색차가 0.66이므로 먼지 오염에 의한 공기조화장치에 사용되는 부품의 색상의 변화가 거의 없다. 이 결과로부터 나노 입자로 TiO2 분말을 사용하는 경우가 나노 입자로 C-SiO2 분말을 사용하는 경우보다 먼지부착방지 효과가 약간 더 큰 것을 알 수 있다.
도 7의 표에서, 먼지부착방지 기능을 갖는 종래 기술에 해당하는 불소 수지로 공기조화장치에 사용되는 부품을 코팅한 경우에는, 코팅을 하지 않은 무코팅의 경우보다는 작지만 부품의 표면에 많은 먼지가 부착된 것을 알 수 있다. 불소 수지 코팅을 한 경우에 부품의 색차가 10,36이므로, 본 발명에 의한 나노 입자를 사용한 공기조화장치에 사용되는 부품보다 먼지부착방지 효과가 떨어지는 것을 알 수 있다.
종래 기술에 의한 불소 수지 코팅은 미세 먼지, 예를 들면 30nm ~ 900nm 크기의 입자들이 부착되는 것을 방지할 수 없으나, 상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 나노 코팅을 구비한 공기조화장치에 사용되는 부품은 미세 먼지들이 부착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.
1; 공기조화장치 10; 케이스
11; 흡입 그릴 13; 배출구
20; 송풍기 30; 열교환기
40; 수평 날개 50; 배출 덕트
100; 공기조화장치에 사용되는 부품
110; 기재 120; 나노 코팅
130; 하부 코팅 140; 상부 코팅
141; 나노 입자 200; 나노 코팅장치
210; 하부 코팅 건 220; 하부 건조기
230; 상부 코팅 건 240; 상부 건조기
250; 부품이송유닛

Claims (20)

  1. 공기조화장치에 사용되는 부품에 있어서,
    상기 부품은 기재와 상기 기재의 표면에 형성된 나노 코팅을 포함하며,
    상기 나노 코팅은,
    상기 기재의 표면에 형성되는 하부 코팅; 및
    상기 하부 코팅의 상면에 형성되는 상부 코팅;을 포함하며,
    상기 상부 코팅의 코팅 조성물은 지름이 10nm ~ 30nm인 나노 입자를 포함하며, 상기 상부 코팅의 표면에 위치하는 복수의 나노 입자 중 인접한 나노 입자의 간격은 10nm ~ 30nm이며,
    상기 상부 코팅의 두께는 100nm ~ 800nm이고, 상기 하부 코팅의 두께는 20nm ~ 300nm인 것을 특징으로 하는 공기조화장치에 사용되는 부품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 표면 저항이 108Ω ~ 1012Ω 인 것을 특징으로 하는 공기조화장치에 사용되는 부품.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 물에 대한 접촉각이 30도 ~ 50도인 것을 특징으로 하는 공기조화장치에 사용되는 부품.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 TiO2, SnO2, WO3, 유기 실란(organic-sillane) 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치에 사용되는 부품.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 불소(F) 성분을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 공기조화장치에 사용되는 부품.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 비중이 0.9 ~ 1.1인 것을 특징으로 하는 공기조화장치에 사용되는 부품.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 코팅의 하부 코팅 조성물은 Ti, Si, C 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치에 사용되는 부품.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 하부 코팅의 하부 코팅 조성물은 비중이 0.9 ~ 1.1인 것을 특징으로 하는 공기조화장치에 사용되는 부품.

  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기조화장치에 사용되는 부품은 흡입 그릴, 배출구, 케이스, 송풍기의 블레이드, 열교환기 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 공기조화장치에 사용되는 부품.
  13. 제 1 항 내지 제 8 항 및 제 12 항 중 어느 하나의 항의 공기조화장치에 사용되는 부품을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  14. 공기가 인입되는 흡입 그릴과 공기가 배출되는 배출구를 구비한 케이스;
    상기 케이스의 내부에 설치되며, 공기를 케이스 내부로 흡입하여 외부로 배출하는 송풍기; 및
    상기 케이스의 내부에 설치되며, 흡입된 공기와 열 교환을 하는 열교환기;를 포함하며,
    상기 흡입 그릴, 배출구, 케이스, 송풍기, 열교환기 중 적어도 하나의 표면에는 나노 코팅이 형성되며, 상기 나노 코팅은,
    상기 흡입 그릴, 배출구, 케이스, 송풍기, 열교환기 중 적어도 하나의 표면에 형성되는 하부 코팅; 및
    상기 하부 코팅의 표면에 형성되는 상부 코팅;을 포함하며,
    상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 지름이 10nm ~ 30nm인 나노 입자를 포함하며, 상기 상부 코팅의 표면에 위치하는 복수의 나노 입자 중 인접한 나노 입자의 간격은 10nm ~ 30nm이며,
    상기 상부 코팅의 두께는 100nm ~ 800nm이고, 상기 하부 코팅의 두께는 20nm ~ 300nm인 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 표면 저항이 108Ω ~ 1012Ω 인 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 물에 대한 접촉각이 30도 ~ 50도인 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 TiO2, SnO2, WO3, 유기 실란(organic-sillane) 중에서 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 상부 코팅의 상부 코팅 조성물은 불소(F) 성분을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.


  19. 삭제
  20. 삭제
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