KR20050080392A - 광촉매가 코팅된 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광촉매가 코팅된 열교환기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 광촉매가 코팅된 열교환기는 광촉매의 친수성에 의한 물방울의 응축을 방지하고, 서리 제거시 친수성에 의한 빠른 속건성을 제공하여 에너지 절약효과를 도모하며, 열교환기의 방오, 항균, 탈취, 살균 및 정화 기능 등을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Description

광촉매가 코팅된 열교환기{The heat exchanger coated with photocatalyst}

본 발명은 광촉매가 코팅된 열교환기에 관한 것으로, 상세하게는 기,액상의 유체가 포함하고 있는 열을 튜브(tube) 또는 플랫(plate) 전열면(傳熱面)을 통해 유체 상호간에 열전달(heat transfer)을 발생시키는 냉장고, 냉동고 또는 에어컨 등의 열교환기(heat exchanger)에 광촉매 코팅층을 형성함으로써 상기 광촉매의 초친수성(超 親水性)에 의하여 물방울의 응축을 방지하고, 서리 제거시 친수성과 속건성(速乾性)을 제공하여 에너지 절약 효과를 획득할 수 있으며, 열교환기의 방오, 항균, 탈취, 살균 및 정화 효과를 도모할 수 있는 광촉매가 코팅된 열교환기에 관한 것이다.

열(heat)은 물질의 온도와 상태변화를 일으키는 무질량 무체적의 에너지로, 물질의 온도를 변화시키는 현열(顯熱, sensible heat)과 물질의 상을 변화시키는 잠열(潛熱, latent heat) 등으로 분류되며, 고상, 액상 및 기상으로 존재하는 물질 상호간의 변화를 일으키는데 요하는 열로 세분화된다. 예컨대 기화열은 액상에서 기상으로 변화될 시 요하는 현열 또는 잠열이며, 응축열은 반대로 기상에서 액상으로 변화될 시 요하는 잠열 또는 현열이다.

열역학에 의하면 표준 대기압에서 상온의 물을 가열할 시 온도가 점차 상승되나 100℃ 이상으로는 상승하지 않고 비등하여 증발하게 되며, 이후 가해진 열은 증발시 요하는 열로 보충된다. 즉, 외부로부터 전달된 열은 증발열로서 사용되고 이러한 열은 대기중으로 발산되므로 더 이상 온도 상승이 발생하지 아니한다.

이때 물의 상변화(phase change)가 발생하는데, 이러한 상변화는 고상에서 기상으로 변화되는 상변화를 포함하며, 이경우 상술한 바와 같이 열을 가하여도 온도가 상승되지 아니하고 가하여지는 열은 전부 고체에서 기체로의 상변화에 사용된다.

한편, 온도가 상이한 두 물체가 접촉되면 고온의 물체로부터 저온의 물체로 쪽으로 열이 이동하여 열전달이 발생한다. 종국에는 상기 두 물체의 온도가 동일하게 되어 열적 평형상태에 도달하게 된다. 이러한 열전달 메커니즘은 전도, 대류 및 복사의 3가지 현상 중 하나, 또는 하나 이상의 조합에 의해 발생하게 되는데, 상기 전도는 물체내에 온도구배가 존재할 시 내부 분자의 운동이 고온으로부터 저온으로 이동할 시 발생된다. 또한 대류에 의한 열흐름은 유체의 이동에 의한 것으로, 강제대류는 외부의 힘으로 유체가 유동될 시의 전열에 의한 것이며 자연대류는 온도차, 즉 유체의 밀도차에 의해 유체의 유동이 발생할 시의 전열에 의한 것이다. 한편, 복사는 열 이동수단이 존재하지 아니할 시, 예컨대 태양열이 지구에 전달되는 현상 등이 그것이다.

이러한 열에너지는 근래에 들어 열에너지의 효율적인 관리가 요구되면서 그 중요성이 대두되고 있는 바, 한편 특히 석유화학산업에 있어서 제품의 생산원가를 절감하기 위하여 열에너지의 효율적 사용이 요구되고 있다. 예컨대 히터(heater)의 연소시 유분으로 전달되는 열이 많을수록 전체 연료비는 적어지고, 고온의 열을 효율적으로 저온으로 전달해 주어야 제조원가를 저하시킬 수 있다.

실생활에 있어서는, 신선한 음식의 보관이나 쾌적한 환경을 위하여 인위적으로 열을 제어하여 온도를 조절하기 위한 필요성이 대두되고 있고, 이는 냉방／냉장／냉동 또는 온풍 장비로써 예컨대 에어컨(air conditioner) 등의 공조시스템이나 냉장고(refrigerator) 또는 히터(heater) 등으로 구현되고 있음은 주지의 사실이다.

상기 열 제어 기계장치들은 반드시 열교환기(heat exchanger)를 구성하게 되는 바, 열교환기는 온도를 저하시키고자 하는 소정 영역에서 저온의 냉매를 이용하여 인접 열을 흡수하여 온도를 하강시키거나, 또는 고온의 냉매를 대기중으로 전달하는 역할을 수행한다. 즉, 열교환기의 역할은 공히 열에너지를 전달 또는 교환하는 역할을 수행하는 것이다.

종래의 이러한 열교환기는 통상 구리 또는 알루미늄으로 제조된 금속관이나 열교환 면적을 증가시키기 위한 냉각핀을 설치하여 냉각효율을 극대화시키는 구조를 취하고 있고, 이때 상기 금속관의 직경과 냉각핀의 밀도 및 그 크기가 열교환기의 효율을 가변시키는 변수로 작용한다.

예컨대 냉방／냉장／냉동 시스템에는 통상적으로 두개의 열교환기를 형성하게 되는데, 예컨대 통상의 냉장고는 열교환기가 냉동실내에 위치하고 있으며, 상기 열교환기에 저온의 냉매가 유동하여 냉동실내의 열을 흡수하게 되나, 이때 냉동실 내의 높은 습도에 의해 열교환기의 많은 부분에 물이 응축되며 고상의 성에로 상변화하여 열교환 성능을 급격히 저하시키게 된다. 이렇듯 열교환 성능이 저하되면 냉동실 내 온도는 점차 증가하고 냉매가 계속 냉각되며, 재차 저하된 온도의 냉매에 의해 열교환기 표면은 다시 차가워지고 인접 수분은 더욱 응축되어 더 증가된 고상의 얼음을 표면에 형성하는 악순환이 반복되는 것이다.

또한 이와같은 상황에서 전기에너지는 항시 소모되고 있으므로 냉장고 전체의 에너지 효율 역시 급격히 감소되며 에너지가 낭비되는 문제점이 발생하게 되는 것이다.

이상과 같이 열교환기 표면에 형성되는 얼음은 열교환 성능을 현저히 저하시키며 아울러 에너지 효율을 급감시키므로 열교환기의 성에 제거를 위한 여러 다양한 노력이 진행되고 있는 바, 그 대표적인 방법으로는 예컨대 열교환기 주변에 히터를 구성하여 일정 간격으로 상기 히터를 구동시켜 열교환기 주변에 응축된 수분을 제거해주는 것이다. 이때 상기 히터는 통상 미소 차이는 있으나 70∼80℃로 5∼20분간 2∼3회／day 가동하게 된다. 이와 더불어 효과적으로 습기를 제거하고 빠른 시간 내에 수분을 건조시키기 위하여 예컨대 냉각핀 표면에 친수 또는 소수성의 코팅층을 형성하거나 물리적인 방법을 통해 냉각핀의 표면 성질을 변화시키게 된다.

그러나 별도의 히터를 주기적으로 구동시키게 되면 전기 에너지가 별도로 소비되어 에너지 효율이 급격히 저하되므로 비효율적이고, 또한 저온 환경에서의 히터는 충분한 난방효과를 발휘하지 못하며 그 수명을 다하지 못하게 되는 문제점이 있다.

이에 도 5에 정면도로 도시된 등록실용신안 제 20-0221401의 열교환기(200)는 일측으로 공기가 유입되어 유통하도록 된 다수의 열교환핀(220); 상기 열교환핀들(220)을 관통하여 배치된 냉매관(230); 상기 열교환핀(220)과 상기 냉매관(230)에 생성된 성에를 제거하도록 상기 열교환핀(220)에 설치된 제상히터(250)를 구비한 냉각장치용 열교환기(200)에 있어서, 상기 제상히터(250)는 상기 열교환핀(220)의 외측 공기 유입 측으로 연장된 연장부(251)를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 열교환기는 제상히터의 배치구조를 개선함으로써 제상 능률을 향상시키고 제상 시간을 저하시켜 냉각장치의 작동 신뢰성을 보다 향상시킴에 특징이 있다.

그러나 이러한 종래의 열교환기는 단순히 제상히터의 배치구조를 개선함으로써 열교환기 표면에 응축된 수분을 제거하기에는 근본적인 문제 해결에 접근하지 못하고 있으며, 수분 제거를 위한 제반 구성요소들의 추가는 열교환 시스템의 전체 효율을 저하시키는 다른 변수로 작용되는 문제점을 내재하고 있다.

이외 열교환기의 응축된 수분을 제거하고자 하는 다양한 연구와 노력의 결과가 있으나, 수분 제거를 위한 제반 구성요소들이 첨가되는 문제점이 있으며, 별도의 에너지를 필요로 하게 되어 전제 열교환 시스템의 효율을 저하시키게 되는 부수적인 문제점이 도출되는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 열교환기 외면에 광촉매 물질을 코팅함으로써 특히 냉방／냉동／냉장 시스템에 사용되는 열교환기 표면의 응축된 수분을 신속히 감소시키며 에너지 절약 효과를 도모하고, 아울러 방오, 항균, 탈취, 살균 및 정화 효과를 획득할 수 있는 광촉매가 코팅된 열교환기를 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광촉매가 코팅된 열교환기는 상기 열교환기 외면에 광촉매 코팅층이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광촉매가 코팅된 열교환기는 상기 광촉매 코팅층이 두께 0.3㎛로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 광촉매는 결정형 이산화티탄(TiO_2, titanium oxide)인 것을 특징으로 한다.

상기 광촉매는 규소(Si, silicon), 게르마늄(Ge, germanium), 황화카드늄(CdS, cadnium sulfide), 층상 페로브스카이트(CaTiO₃, perovskites) 중 선택된 하나, 또는 선택된 하나 이상의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

상기 광촉매는 3A족 내지 2B족의 전이금속 중 선택된 어느 하나 이상이 첨가된 것을 특징으로 한다.

상기 전이금속은 팔라듐(Pd, palladium), 은(Ag, argentum), 플래티늄(Pt, platinium), 금(Au, gold), 루테늄(Ru, ruthenium) 또는 구리(Cu, copper) 인 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광촉매가 코팅된 열교환기를 상술한다. 첨부된 도면은 본 발명을 상술하기 위한 일 예로서, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 예로서 설명되는 것이다. 또한 이것에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니한다.

아울러 도면의 주요 부위에 대한 부호를 명시함에 있어서 동일한 구성요소에는 모든 도면에 걸쳐 가능한 한 동일한 부호가 사용되며, 본 발명의 요지를 벗어나는 주지／공지된 사항은 그 설시를 결략한다.

본 발명에 따른 열교환기는 그 외면에 광촉매 코팅층이 형성되는 것이 특징이다.

냉방／냉동／냉장설비(장비)의 동작에 있어 열교환기에 표면에 형성되는 수분의 응축으로 인한 냉방／냉동／냉장성능의 저하, 곰팡이 등의 서식으로 인한 악취 또는 음식물의 부패 등은 광촉매 물질을 열교환기 표면에 코팅함으로써 해결할 수 있다. 또한 선택적으로 일부 금속 등의 첨가제가 포함될 수 있으며, 오랜 기간 지속적인 광화학 반응을 발현하기 위해서 광촉매를 더욱 활성화시킬 수 있는 광원이 구비될 수 있다.

명칭	특성
Heater	유체를 가열하여 소정 온도까지 유체온도를 상승.
Pre―Heater	유체를 미리 가열하여 다음단계의 효율을 증가시킴.
Super―Heater	유체를 재차 가열하여 과열상태로 전환.
Vaporizer	액체를 가열 및 증발시켜 발생한 증기를 사용.
Reboiler	응축된 액체를 재차 가열 및 증발.
Cooler	유체를 냉각하여 필요한 온도까지 저하.
Chiller	빙점 이하의 저온으로 냉각.
Condenser	응축성 기체를 냉각하여 액화시킴.

표 1은 열교환기의 대표적인 종류를 개시한 것으로, 열교환기는 외부공기와 사이클 내부를 순환하는 냉매와의 열교환을 통하여 냉매의 증발을 도모하는 증발기(evaporator)와 외부 공기 또는 물과 순환하는 냉매와의 열교환을 통하여 증기상태인 냉매를 응축 및 액화시키는 응축기(condenser)로 구성되며, 상기 냉매는 열이동 매체로써 열을 흡수하여 저압에서 증발하고 열을 방출하여 고압에서 응축하면서 사이클 내부를 순환한다. 상기 열교환기의 제조예는 기지의 사항이며, 본 발명에 사용되는 열교환기는 냉방／냉동／냉장설비에 사용되는 공지의 열교환기에 준하거나, 또는 광촉매가 코팅될 수 있는 외면이 형성된 열교환기이면 공히 적용 가능하다.

광촉매(photocatalyst)는 반도체 원리에 기인하고 빛을 에너지원으로 이용하여 촉매 작용을 나타냄으로써 초기 반응 유발을 촉진시키는 물질로, 도 1에 광촉매에 의한 유기 오염물 분해원리가 도시되었다.

밴드 갭 에너지(bandgap energy) 이상의 에너지를 함유하는 직사광선 또는 자외선으로 광촉매 물질을 조사(照射)하게 되면, 광촉매 물질의 입자에 전자가 여기(勵起)되어 마이너스(－) 전기의 전자(e-)와 플러스(＋) 전기의 정공(h+, electron hole)이 형성된다. 즉, 광에 의해 조사된 광양자(photon)가 광촉매 물질에 닿으면 입자 내에서 전자(e-)와 정공(h+)으로 분리되고, 상기 전자 및 정공은 광촉매 입자의 표면으로 이동하며 주위의 수분(H₂O)이나 산소(O₂)와 반응하여 수산기 이온(OH-), 하이드로슈퍼옥사이드 라디칼(HO₂, hydrosuperoxide radical)이나 슈퍼옥사이드(O₂ ^-, superoxide)를 순차적으로 생성하여 살균용 염소 또는 차아염소산 오존에 비하여 강력한 산화력이 형성된다. 또한 상기 전자(e-)는 광촉매에 흡착되어 있는 산소를 산소이온으로 생성시키는 바, 상기 산소이온은 산화반응의 중간체와 과산화물을 생성하여 외부의 오염물이나 균류를 이산화탄소나 물로 분해시킨다. 즉 가전자대(valence band)의 전자가 전도대(conduction band)로 여기되고, 상기 가전자대와 전도대에는 전자-정공 쌍이 형성되어 위 전자-정공 쌍에 의해 광촉매의 산화-환원 반응이 이루어지는 것이다.

이러한 광촉매의 산화-환원 반응으로 유기물 분해 기능과 초친수성(超 親水性)에 따른 자정효과가 발생하고 방오, 항균, 탈취, 살균, 정화 작용 등을 나타내며, 이러한 광촉매 반응은 인체에 전혀 무해하다. 즉 도 2에 광촉매에 의한 초친수 표면 형성 메커니즘이 도시되었는데, 대기 오염물질 중 부착력이 약하여 용이하게 제거될 수 있는 무기 오염물질을 제외한 유기 오염물질은 그 부착력이 우수하나 광촉매의 산화-환원 작용에 의해 분해될 수 있다. 또한 상술한 광촉매의 산화-환원력에 의해 악취성분 또는 균류를 효과적으로 제거할 수 있으며, 광촉매의 초친수성에 있어서, 특히 이산화티탄 광촉매의 경우 자외선 광이 조사되면 이산화티탄 코팅막의 표면에 친수성 그룹인 OH기가 유도되어 표면에 물방울이 가해졌을 시 물방울이 맺히지 않고 퍼지는 현상을 일으킨다.

본 발명에 있어서 상기 광촉매로는 결정형 이산화티탄(Ti0₂, titanium oxide), 산화텅스텐(WO₃, tungsten trioxide), 산화아연(ZnO, zinc oxide), 탄화규소(SiC, silicon carbide), 산화주석(SnO₂, tin oxide), 산화지르코늄(ZrO₂, zirconium oxide), 산화바나듐(V₂O₅, vanadium oxide) 또는 황화카드늄(CdS, cadnium sulfide) 등이 사용될 수 있고, 규소(Si, silicon), 게르마늄(Ge, germanium), 황화카드늄(CdS, cadnium sulfide) 중 선택된 하나, 또는 선택된 하나 이상이 혼합되어 사용될 수 있으나, 바람직하게는 상온에서 반응이 가능하며 안정성이 탁월하고, 380㎚ 이하 파장의 자외선이 조사될 시 유기 인 농약, 4-클로로페놀, 아세트알데히드 등과 같은 유기화합물질의 분해를 촉매화시키는 이산화티탄을 사용하도록 한다. 특히 나노미터(㎚) 단위의 이산화티탄이나 또는 메조프러스(mesoporous) 구조를 갖는 이산화티탄 등은 광활성이 우수하므로 가용될 수 있다.

또한 상기 광촉매로는 층상 페로브스카이트(CaTiO₃, perovskites)가 사용될 수 있다. 이때의 광촉매 활성은 페로브스카이트 산화물의 표면적과 결정성에 의존한다. 자외선 조사시 기체 상태의 염화메틸(CH3Cl, methyl chloride) 광산화 반응에 있어서 도너(donor)가 도핑된 층상 페로브스카이트는 광활성이 우수하며, 도너가 도핑된 층상 페로브스카이트로 형성되는 광촉매들은 광촉매 반응을 이용한 물 분해에 있어서 벌크 형태의 이산화티탄 또는 도핑되지 않은 층상 페로브스카이트 광촉매 대비 보다 향상된 광활성을 나타낸다.

이하 실시예1,2를 통하여 본 발명에 따른 광촉매가 코팅된 열교환기를 상술한다.

실시예 1 : 광촉매 코팅층이 형성된 열교환기의 열교환 성능 비교

광촉매 재료로는 이산화티탄을 졸겔공정(sol-gel process)을 통해 제조하였으며, 알루미늄 재질의 열교환기를 사용하였다. 코팅법은 딥코팅(dip coating)을 이용하였으며, 코팅 후 200℃에서 1시간 열처리하여 코팅층을 획득하였다.

코팅막의 두께는 0.1㎛ 에서 1.5㎛까지 선택적으로 제조하였고, 열교환기의 열교환 효율은 냉각 성능을 고정하고 에너지 효율로 평가하였으며, 그 결과는 도 3과 같다.

도시된 바와 같이 광촉매가 코팅된 열교환기에서 대략 30％ 이상의 에너지 절감 효과를 얻었고, 광촉매 코팅막의 두께는 0.3㎛에서 가장 우수한 결과를 얻었다. 광촉매 물질이 코팅된 열교환기의 표면에 초기 수분이 형성되면 속건성(速乾性)에 의해 수분의 응축을 저하시키며, 열교환기 표면은 신속하게 건조되어 히터 등의 가동 시간을 감소시키게 되고, 이는 전체 열교환 설비의 에너지 효율의 향상으로 이어진다.

본 실시예에 이용된 상기 딥코팅은 코팅 대상 물체를 광촉매 용액에 침지하고, 구동용 모터와 감속기를 이용하여 소정의 일정 속도로 회전시킨 후 건조하는 방법으로, 코팅 물질의 낭비가 방지되며 입체 물품의 표면 전체를 코팅하기에 용이하다.

또한 상기 졸겔공정은 반응 중에 결정화가 이루어지므로 모노머(monomer) 등이 잔존하여 결정성이 저하되고, 산화물 함유량이 대략 10％ 이상일 시 용액의 안정성이 저하될 수 있으나, 예컨대 10㎚ 이하의 미세 입자를 가진 용액을 제조할 수 있어 코팅막이 형성되면 우수한 투명성을 얻을 수 있으며, 제조시 화학 양론적 양보다 과량의 산을 포함시킴으로써 결합밀도를 더욱 증가시켜 상온 또는 저온의 열처리를 통해서도 코팅막의 밀도나 경도를 높일 수 있으므로, 공정 진행시 세심한 주의를 요한다.

실시예 2 : 광촉매 코팅층이 형성된 열교환기의 항균 성능 비교

상기 실시예 1에 준하되, 열교환기의 수분 속건성과 항균성 및 탈취성 등을 향상시키기 위하여 금속이온으로 은(Ag, argentum)이 전체 고형분 대비 0.05 ∼ 10 중량％로 첨가된 졸용액을 제조하여 동일한 방법으로 열교환기에 코팅하였다.

열교환기의 에너지 효율은 실시예 1의 경우와 동일한 경향을 나타내었고, 항균 성능을 평가하기 위해 E.coil(Escherichia coli) 50㎕를 열교환기 중심 25㎠ 면적에 고루 도포하고 5일간 방치하였으며, 면봉을 이용해 채취하고 배양하여 광촉매 코팅막의 항균성능을 확인하였고, 그 결과는 도 4와 같다.

도시된 바와 같이 광촉매를 처리하지 않은 열교환기에는 대량의 E.coil이 생존함을 확인할 수 있었고, 광촉매 코팅층을 형성한 경우 매우 우수한 항균성을 나타내었으며, 광촉매에 금속이온이 포함된 경우 완벽한 항균성을 나타내었다.

상기 실시예1,2는 우수한 효과를 발현하는 불균일계 반도체 물질로써 산화티탄이 이용되었으나, 상기 광촉매 물질로는 예컨대 Ru(bipy)32+, 금속 포르핀(metal porphyrin) 등의 염료 또는 금속 착화합물과 같은 균일계 촉매, 또는 반도체물질로서 규소(Si, silicon), 게르마늄(Ge, germanium)과 같은 결합성 반도체나, 황화카드늄(CdS, cadnium sulfide), 이산화티탄(TiO₂, titanium oxide) 등과 같은 금속 산화물인 이온 결합성 반도체 물질과 종래의 촉매에 금속이나 이온이 첨가된 첨가물, 또는 층상 페로브스카이트 등이 사용될 수 있다.

또한, 항균 효과를 지속적으로 발현하기 위해 몇가지 종류의 첨가물이 첨가될 수 있는 바, 통상적으로 주기율표상에서 3A족 내지 2B족의 전이금속(transtion metals)으로 분류된 물질을 사용할 수 있다. 위 전이금속 중에서 금속 촉매로 주로 사용되는 물질로는 팔라듐(Pd, palladium), 은(Ag, argentum), 플래티늄(Pt, platinium), 금(Au, gold), 루테늄(Ru, ruthenium) 또는 구리(Cu, copper) 등이다.

이상의 실시예에 한정되지 아니하고, 예컨대 광촉매가 코팅된 열교환기의 표면에 램프나 발광소자 또는 플라즈마 장치 등의 광원을 구비하면 더욱 우수한 항균성 및 탈취성능을 나타내며, 신선한 환경이 보존되어 냉장효과가 증가되고 냉방기의 열교환기의 경우 호흡기에 대한 각종 균류 또는 바이러스로부터의 감염을 억제할 수 있다.

이상으로 본 발명에 따른 광촉매가 코팅된 열교환기의 바람직한 실시예를 설시하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다.

또한 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 전문가에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 전문가에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.

본 발명에 따른 광촉매가 코팅된 열교환기는 각종 열교환기에 광촉매 코팅층을 형성하여 친수효과에 의한 물방울의 응축을 방지하고, 서리 제거시 친수성에 의한 빠른 속건성을 제공하여 에너지 절약효과를 도모하는 효과가 있다.

또한 열교환기 내의 방오, 항균, 탈취, 살균 및 정화 기능 등을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 광촉매에 의한 유기 오염물 분해원리를 나타내는 설명도.

도 2는 광촉매에 의한 초친수 표면 형성 메커니즘을 나타내는 설명도.

도 3은 열교환기의 에너지 효율의 비교값을 나타내는 결과도.

도 4는 열교환기 내 항균성능 평가 결과를 나타내는 결과도.

도 5는 종래의 냉각장치용 열교환기를 나타내는 정면도.

Claims (6)

1. 열교환기 외면에 광촉매 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 광촉매가 코팅된 열교환기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 광촉매 코팅층이 두께 0.3㎛로 형성된 것을 특징으로 하는 광촉매가 코팅된 열교환기.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 광촉매는,

   결정형 이산화티탄인 것을 특징으로 하는 광촉매가 코팅된 열교환기.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 광촉매는,

   규소, 게르마늄, 황화카드늄, 층상 페로브스카이트 중 선택된 하나, 또는 선택된 하나 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 광촉매가 코팅된 열교환기.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 광촉매는,

   3A족 내지 2B족의 전이금속 중 선택된 어느 하나 이상이 첨가된 것을 특징으로 하는 광촉매가 코팅된 열교환기.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 전이금속은,

   팔라듐, 은, 플래티늄, 금, 루테늄 또는 구리인 것을 특징으로 하는 광촉매가 코팅된 열교환기.