KR19980066099A - Cold and heat transfer medium composition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 글리콜 또는 글리콜 에테르 85∼95%, 붕산염 1∼7%, 금속수산화물 0.1∼1.0%, 아민 0.2∼3.0%, 트리아졸, 티아졸 및 이들의 알칼리금속염으로 구성되는 군에서 선택되는 하나 이상의 화함물 0.1∼1.0% 및 나머지는 물로 이루어지며, 저농도로 장기간 사용하여도 장치를 구성하는 각종 금속의 부식을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 동결방지효과 및 열전달 효율이 우수한 냉·온열 전달매체에 관한 것이다.The present invention is one or more selected from the group consisting of 85 to 95% glycol or glycol ether, 1 to 7% borate, 0.1 to 1.0% metal hydroxide, 0.2 to 3.0% amine, triazole, thiazole and alkali metal salts thereof 0.1 ~ 1.0% of the compound and the remainder are made of water, and it is possible to prevent corrosion of various metals constituting the device even when used for a long time at low concentration, and to provide a freeze-heat transfer medium having excellent freezing prevention effect and heat transfer efficiency. will be.
Description
본 발명은 냉·온열 전달매체 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동결 방지효과와 금속부식방지 효과가 우수한, 글리콜 또는 글리콜 에테르를 함유하는 냉·온열 전달매체에 관한 것이다.The present invention relates to a cold and heat transfer medium composition, and more particularly, to a cold and heat transfer medium containing glycol or glycol ether, which is excellent in a freezing prevention effect and a metal corrosion prevention effect.
빙축열 냉방장치 및 흡수식 가스냉방기, 간접 냉동설비 등에서는 영하의 저온 냉기를 전달하기 위한 냉열전달매체가 필요하며, 태양열 집열장치, 산업체의 냉각 플랜트 등의 시스템의 경우 온열전달 매체가 필요하다.Ice heat storage air-cooling devices, absorption gas coolers, indirect refrigeration equipment, etc. need a cold heat transfer medium for delivering low-temperature cold air, and a heat transfer medium is required for systems such as solar heat collectors and industrial cooling plants.
이제까지는 이러한 매체로서 가장 값싸고 안전한 물질로 '물'이 널리 사용되고 있으나 운전조건 또는 외기 온도에 따라 0℃ 이하에서는 동결하여 장치를 동파시키거나 작동불능 상태에 이르게 하며 장치를 부식시켜 설비의 수명을 단축시키는 문제가 컸다.So far, 'water' is widely used as the most inexpensive and safe material as such a medium. However, depending on the operating conditions or ambient temperature, 'water' is frozen at below 0 ℃, freezing the device or causing it to become inoperable and corroding the device. The problem of shortening was great.
이를 보관하기 위하여 일반적으로 에틸렌 글리콜을 물과 온합하여 냉·온열 전달매체로 사용함으로써 동결방지 효과를 얻고 있으나, 에틸렌 글리콜 자체가 부식성이 강하므로 인하여 장치의 구성 금속인 주철, 강, 황동, 구리, 알루미늄 등에 부식을 심각하게 유발시켰으며, 부식생성물 및 이물질 생성으로 열전달 블량, 배관의 폐쇄현상, 기포 발생에 의한 열전달효을 감소 등을 야기하는 단점이 있다.In order to store this, ethylene glycol is generally combined with water and used as a cold / heat transfer medium to obtain a freezing prevention effect. However, since ethylene glycol itself is highly corrosive, cast iron, steel, brass, copper, Corrosion is seriously caused in aluminum, etc., and corrosion products and foreign matters are generated, resulting in a decrease in heat transfer amount, a pipe closing phenomenon, and a heat transfer effect caused by bubbles.
특히, 대형 빌딩의 냉방 및 난방 시스템에 있어서 냉열전달 매체의 불량으로 인한 배관 및 장치의 부식 현상은 기기의 수명단축, 에너지 낭비 및 잦은 고장에 의한 경제적 손실이 막대하다.In particular, in the cooling and heating systems of large buildings, corrosion of pipes and devices due to the failure of the medium for cooling heat transfer is a significant economic loss due to shortening of equipment life, energy waste and frequent failures.
냉·온열 전달 매체의 동결방지 성능은 냉·온열 전달매체의 주성분인 글리콜의 사용농도에 의해 좌우되며, 매질로 사용되는 대표적인 글리콜로 예를 들어 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등을 들 수 있다.The freeze protection performance of the cold and heat transfer medium depends on the concentration of glycol which is the main component of the cold and heat transfer medium. have.
따라서, 본 발명의 목적은 장치의 동파를 방지하고, 장기간 사용할 때에도 금속부식이 발생하지 않으며, 저농도 사용에서도 탁월한 온도 전달 효과를 발휘할 수 있는 냉·온열 전달매체를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a cold and heat transfer medium that prevents freezing of the device, does not cause metal corrosion even when used for a long time, and can exert an excellent temperature transfer effect even at low concentrations.
본 발명의 목적은 첨가제의 농도가 초기상태를 그대로 유지하며 혼합용수 중의 경도 성분과 반응하지 않는 냉·온열 전달매체를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a cold and heat transfer medium in which the concentration of the additive is maintained as it is and does not react with the hardness component in the mixed water.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 글리콜류 또는 글리콜 에테르류와 금속부식방지제로 이루어지는 냉·온열전달 매체를 제공한다. 본 발명의 냉·온열 전달매체는 글리콜 또는 글리콜 에테르 85∼95%, 붕산염 1∼7%, 금속수산화물 0.1∼1.0%, 아민 0.2∼3.0%, 트리아졸, 티아졸 및 이들의 알칼리금속염으로 구성되는 군에서 선택되는 하나 이상의 화합물 0.1∼1.0% 및 나머지를 이루는 물로 이루어진다.The present invention provides a cold and heat transfer medium comprising glycols or glycol ethers and a metal corrosion inhibitor. Cold and heat transfer medium of the present invention is composed of 85 to 95% glycol or glycol ether, 1 to 7% borate, 0.1 to 1.0% metal hydroxide, 0.2 to 3.0% amine, triazole, thiazole and alkali metal salts thereof At least one compound selected from the group consisting of 0.1% to 1.0% and the remainder of water.
본 명세서에 특별한 언급이 없으면 %는 중량%를 의미한다.Unless otherwise specified herein,% means weight percent.
본 발명의 주성분인 글리콜 또는 글리콜 에테르로 다음과 같은 분자식을 가진 글리콜,Glycol having the following molecular formula as glycol or glycol ether as the main component of the present invention,
HO-(CnHm)-OH (여기서 n=1∼5, m=2∼10)HO- (C n H m ) -OH (where n = 1-5, m = 2-10)
다음과 같은 분자식을 가지는 글리콜 에테르류 :Glycol ethers having the following molecular formula:
CxHy-(OCnHm)z-OH (여기서 x, y, z =1∼10, n=1∼5, m=2∼10)C x H y- (OC n H m ) z -OH (where x, y, z = 1-10, n = 1-5, m = 2-10)
등이 사용될 수 있으며, 예를 들면 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 부틸렌 글리콜과 같은 글리콜류, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 글리콜 에테르류가 사용될 수 있다. 사용량은 85∼95%의 범위이며, 이 범위를 벗어나면 동결방지 효과가 떨어진다.And the like can be used, for example, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, butylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol mono Glycol ethers, such as butyl ether, can be used. The amount used is in the range of 85 to 95%, and outside this range, the freezing prevention effect is inferior.
붕신염, 금속수산화물 및 트리아졸, 티아졸 및 이들의 알칼리금속염은 모두 금속부식 방지제로서 사용된다.Borine salts, metal hydroxides and triazoles, thiazoles and their alkali metal salts are all used as metal corrosion inhibitors.
붕산염은 특히 철계 금속의 부식을 방지하기 위하여 첨가되며, 1%∼7% 첨가하는데 이때 첨가량이 1%보다 적으면 매체 조성물의 내구성이 떨어지고, 7%보다 많으면 매체 조성물에 첨전이 많이 발생하는 문제가 있다. 붕산염으로는 소디움보레이트 또는 칼륨 보레이트가 특히 바람직하다.Borate is added especially to prevent corrosion of iron-based metals, 1% to 7% is added when the addition amount is less than 1%, the durability of the media composition is less, more than 7% there is a problem that a lot of electrical charges in the media composition have. As the borate, sodium borate or potassium borate is particularly preferred.
아민은 비철금속의 부식을 방지하기 위하여 첨가되며, 0.2∼3%가 적합하다.Amines are added to prevent corrosion of nonferrous metals, with 0.2 to 3% being suitable.
이 범위를 벗어나면 부식이 발생된다. 아민류로는 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 시크로 헥실아민 등이 사용될 수 있다.Outside this range, corrosion occurs. As the amines, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, cyclohexylamine and the like can be used.
금속수산화물은 0.1∼1.0% 사용된다. 금속수산화물을 이 범위로 첨가함에 의해 매체 조성물의 pH가 7.0∼11.0 사이의 알카리성을 유지함으로써 아연도금 백관 및 모든 금속의 부식 방지에 절대적으로 작용할 뿐 아니라, 금속수산화물 자체 역시 금속의 산화방지제로 작용한다. 금속수산화물로는 수산화나트륨 또는 수산화칼륨이 특히 바람직하다.Metal hydroxide is used 0.1 to 1.0%. By adding metal hydroxides in this range, the pH of the media composition is maintained between 7.0 and 11.0, thereby not only acting absolutely on the corrosion protection of galvanized white tubes and all metals, but also the metal hydroxides themselves also act as antioxidants of the metals. . As the metal hydroxide, sodium hydroxide or potassium hydroxide is particularly preferable.
트리아졸, 티아졸 및 이들의 알칼리금속염은 특히 장치에 사용되어지는 동 또는 황동 등의 동계 금속에 대하여 부식방지 작용을 하며, 사용량은 0.1∼1.0%가 적합하다. 그 이상을 사용하면 제조원가가 상승된다. 트리아졸로는 벤조트리아졸 또는 톨릴트리아졸이 특히 바람직하며, 티아졸로는 멀캅토벤조티아졸이 특히 바람직하고, 이들의 알칼리 금속염으로는 나트륨염 또는 칼륨염이 특히 바람직하다.Triazoles, thiazoles and their alkali metal salts are particularly suitable for corrosion protection against copper-based metals such as copper or brass used in the apparatus, and the amount is preferably 0.1 to 1.0%. Using more than that raises manufacturing costs. As the triazole, benzotriazole or tolyl triazole is particularly preferable, and as thiazole, mercaptobenzothiazole is particularly preferable, and as the alkali metal salt thereof, sodium salt or potassium salt is particularly preferable.
본 발명의 조성물은 추가로 실리콘계 소포제 또는 계면활성 소포제를 0.01∼0.1% 함유할 수 있다. 소포제를 첨가함으로써 기포발생에 의한 열전달 효율의 감소를 방지할 수 있다.The composition of the present invention may further contain 0.01 to 0.1% of a silicone-based antifoaming agent or a surfactant. By adding an antifoaming agent, it is possible to prevent a decrease in heat transfer efficiency due to bubble generation.
또한 본 발명의 조성물은 장기 사용할 때 매체 조성물이 미생물에 의해 부패되는 것을 방지하기 위하여 추가로 미생물 억제제를 0.05∼0.5% 함유할 수 있다.In addition, the composition of the present invention may further contain 0.05 to 0.5% of the microbial inhibitor in order to prevent the media composition from being rotted by the microorganisms for long term use.
또한 본 발명의 조성물은 산화방지를 위해 추가로 산화방지제를 0.02∼2.0% 함유할 수 있다.In addition, the composition of the present invention may further contain 0.02 to 2.0% of the antioxidant for the prevention of oxidation.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 설명하면 다음과 같으나, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[실시예 1]Example 1
매체 조성물의 제조Preparation of Media Compositions
다음 표 1에 기재된 배합비율에 따라 에틸렌글리콜을 50℃로 유지하면서 여기에 수산화나트륨을 제외한 각 성분을 첨가하고 1시간 정도 교반하여 녹였으며, 수산화나트륨은 이온교환수에 30분 교반하여 녹인 후 에틸렌글리콜 교반액에 섞어 다시 30분정도 교반하여 냉·온열 전달매체액 조성물을 제조하였다. 대조구로는 에틸렌 글리콜을 사용하였다.Following the mixing ratio shown in Table 1, while maintaining the ethylene glycol at 50 ℃ added to each component except sodium hydroxide and stirred for about 1 hour, the sodium hydroxide was dissolved by stirring for 30 minutes in ion-exchanged water and then ethylene The mixture was stirred in a glycol stirring solution and stirred for another 30 minutes to prepare a cold and heat transfer medium liquid composition. Ethylene glycol was used as a control.
[실시예 2]Example 2
매체 조성물의 특성분석Characterization of Media Compositions
실시예 1에서 제조된 냉·온열 전달매체 조성물을 대상으로, ASTM D 1358 금속부식성 시험방법에 따라 각 매체 조성물의 특성을 측정하였었다.With respect to the cold and heat transfer medium composition prepared in Example 1, the characteristics of each media composition were measured according to the ASTM D 1358 metal corrosion test method.
이때 금속부식 시험의 경우 시험온도와 시간을 변경하여 비교시험을 하였다.In this case, the metal corrosion test was performed by changing the test temperature and time.
시험액의 농도를 l0% 및 30%로 각각 변화시켰으며, 온도조건은 90℃로, 시험시간은 1000시간으로 하여 시행하였다. 시험결과는 다음 표2에 나타낸 바와 같다.The concentration of the test solution was changed to 10% and 30%, respectively, and the temperature conditions were 90 ° C. and the test time was 1000 hours. The test results are shown in Table 2 below.
상기 표 2의 결과로부터, 기존의 에틸렌 글리콜은 주철, 강에서 심한 부식이 발생하는데 비해, 본 발명에 따른 매체 조성물은 10V/V%의 농도로 사용할 때에도 금속부식 방지성능이 우수함을 알 수 있다.From the results of Table 2, the conventional ethylene glycol is a severe corrosion occurs in cast iron, steel, it can be seen that the media composition according to the present invention is excellent in corrosion protection of metal even when used at a concentration of 10V / V%.
본 발명에 따른 냉·온열 전달매체는 장기간 사용하여도 장치를 구성하는 각종 금속의 부식을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 동절기에 물의 동결에 의한 동파 현상을 막아주며 열전달 효율이 우수하다.The cold and heat transfer medium according to the present invention not only prevents corrosion of various metals constituting the device even after long-term use, but also prevents freezing phenomenon caused by freezing of water in winter, and is excellent in heat transfer efficiency.
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-
1997
- 1997-01-20 KR KR1019970001445A patent/KR19980066099A/en not_active Application Discontinuation
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