KR20070115421A - Total enthalpy exchage element and method for manufacturing thereof - Google Patents

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Abstract

A total enthalpy exchange element and a manufacturing method thereof are provided to ensure increased heat transfer efficiency by manufacturing the element using a fiber bundle of metal wires, and to promote latent heat exchange by reducing the thickness and increasing sensible heat exchange. A total enthalpy exchange element in a heat exchanger, capable of exchanging heat between two fluids having different temperature and humidity, is made of a fiber bundle of metal wires or metal Nano-wires. A method for manufacturing the total enthalpy exchange element comprises the steps of: mixing one of metal particle, glass fiber, or plastic particle having lower fusion point than metal wire or metal Nano-wire, with metal wire or metal Nano-wire to create dissolved solution; pouring the mixed solution into a permeable frame to form a predetermined shape; and dehydrating by vacuumizing a lower side of the frame with the mixed solution poured.

Description

열교환소자 및 그 제조방법{Total Enthalpy Exchage Element and Method for Manufacturing Thereof} Heat exchanger and its manufacturing method {Total Enthalpy Exchage Element and Method for Manufacturing Thereof}

도 1은 종래의 기술에 따른 전열교환장치의 일예를 나타낸 사시도,1 is a perspective view showing an example of a total heat exchange apparatus according to the prior art,

도 2는 열전도방적식을 설명하기 위한 도,2 is a view for explaining a thermal conductivity equation;

도 3과 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전열교환소자를 나타낸 사진,3 and 4 are photographs showing the total heat exchange element according to an embodiment of the present invention,

도 5는 도 3과 도 4에 도시된 전열교환소자를 제조하는 방법을 나타낸 개념도이다.FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing the total heat exchange device shown in FIGS. 3 and 4.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

2 : 칸막이부재 3 : 간격유지부재 2: partition member 3: spacing member

10 : 용기 20 : 틀 10 container 20 frame

30 : 이송기구 S : 시트30: transfer mechanism S: sheet

본 발명은 공조분야의 열교환기에 관한 것으로, 특히 현열과 잠열을 교환하는 열교환기에 사용되는 전열교환소자에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger in the air conditioning field, and more particularly, to a total heat exchange element used in the heat exchanger for exchanging sensible and latent heat.

일반적으로, 공조 분야의 전열교환기는 온도와 습도가 각각 다른 두 유체 사이에서 열을 교환하는 장치로, 열교환소자를 적층구조로 구비한 것이 있다.In general, an electrothermal heat exchanger in the air conditioning field is a device for exchanging heat between two fluids having different temperatures and humidity, and has a heat exchange element having a stacked structure.

한국 공개특허공보 제10-2005-0036705호의 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 공조 분야에 사용되는 적층 구조의 전열교환기는, 물결모양의 간격유지부재(3)를 칸막이부재(2)와 함께 층마다 서로 엇갈리게 적층하여 유로를 형성하고 있다.As shown in FIGS. 1 and 2 of Korean Patent Application Laid-Open Publication No. 10-2005-0036705, the laminated heat exchanger used in the air conditioning field includes a partition member 2 and a wave-shaped spacing member 3. The flow paths are formed by stacking them alternately with each other.

이는 온도와 습도가 다른 두 유체를 엇갈리게 통과시켜서 온도차에 의한 현열교환과 습기의 교환에 의한 잠열교환을 행하는 구조로 되어 있다. 상기 간격유지부재(3)는 각층의 구조를 지탱하고 유로를 형성하고, 상기 칸막이부재(2)는 시트(Sheet)형태의 열교환소자로 층과 층을 분리하여 층간의 현열 또는 잠열 교환이 이루어지게 한다.This is a structure in which two fluids having different temperatures and humidity are passed alternately to perform sensible heat exchange due to temperature difference and latent heat exchange by exchange of moisture. The gap holding member 3 supports the structure of each layer and forms a flow path, and the partition member 2 is a heat exchange element having a sheet shape to separate layers from layers to allow sensible or latent heat exchange between layers. do.

이러한 공조용으로 사용되는 열교환소자는 온도와 습도가 다른 두가지 유체가 각각 온도차에 의한 열교환 또는 습도교환 중 어느 하나만 수행해야 하고, 이산화탄소나 기타 오염물질을 투과하지 않도록 낮은 누기성(air-bleeding)을 지녀야 한다. 아울러, 화재 등에 대한 높은 난연성이 요구된다.The heat exchange element used for this air conditioning should have only two types of heat exchange or humidity exchange due to temperature difference between two fluids having different temperature and humidity, respectively, and have low air-bleeding so as not to penetrate carbon dioxide or other contaminants. Must have In addition, high flame retardancy against fire and the like is required.

열회수 환기장치 등과 같이 공조용으로 쓰이고 있는 현열교환 소자의 경우 금속이 갖는 높은 열전도성에 의한 현열교환 효율은 뛰어나지만 금속시트(Sheet)는 투습성이 없어 습기는 교환하지 못하여 잠열에 의한 열교환이 이루어지지 못하는 단점이 있다.In the case of the sensible heat exchanger used for air conditioning such as a heat recovery ventilator, the sensible heat exchange efficiency is excellent due to the high thermal conductivity of the metal, but the metal sheet is not moisture-permeable and cannot exchange moisture due to latent heat. There are disadvantages.

이를 극복하기 위해 온도차에 의한 현열교환과 투습에 의한 잠열교환 두 조건을 동시에 충족시키는 종래의 전열교환 소자는 일본 특개평10-212691호, 특개 2001-241867호, 특개소54-044255호에 개시되어 있다.In order to overcome this problem, conventional total heat exchange elements satisfying both conditions of sensible heat exchange due to temperature difference and latent heat exchange by moisture permeation are disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-212691, 2001-241867, and 54-044255. have.

한국 공개특허번호 제10-2005-0036705호에 투습 역할을 하는 흡습제가 난연 역할을 하는 난연제 등의 재료에 의해 투습성이 저하되는 것을 방지하고 투습 효과를 높이기 위해 투습성 재질과 난연성 재질이 하나의 부재에서 겹치지 않도록 각각 다른 층에 배치하여 투습성을 향상시킨 전열교환 소자가 개시되어 있다.The moisture-permeable material and the flame-retardant material in one member in order to prevent the moisture permeability is lowered by the material such as the flame retardant, such as the flame retardant role in the Korean Patent Publication No. 10-2005-0036705 to increase the moisture permeability effect in one member The total heat exchange element which arrange | positioned in different layers so that it may not overlap and improved moisture permeability is disclosed.

그리고, 한국 공개특허번호 제10-2005-0049806호에 미세한 목재 화학 펄프로 제조된 미세부 60%~90%로 만들어진 내지를 닥섬유로 만든 외지 사이에 삽입하여 압착하여 제조된 기능성 종이를 사용한 예가 개시되어 있다.In addition, Korean Patent Application Publication No. 10-2005-0049806 discloses an example of using a functional paper prepared by inserting and compressing between 60% to 90% made of fine wood chemical pulp made of fine wood chemical pulp between outer portions made of Doc fiber. It is.

또한, 일본 특개2001-241867호에 펄프를 기재로 하는 종이에 난연제와 흡습제를 첨가하여 전열교환시트(Sheet)를 만든 후 이를 난연성 폴리프로필렌 필름으로 제조된 비흡습성 물결주름 형태의 구조체에 접착시켜 엇갈리게 적층한 전열교환소자가 개시되어 있다.In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-241867 adds a flame retardant and a moisture absorbent to a paper based on pulp to make a heat exchange sheet, and then attaches and cross-links the non-hygroscopic corrugated structure made of a flame retardant polypropylene film. Laminated electrothermal heat exchange elements are disclosed.

또한, 일본 특개소54-044255호에 세라믹 섬유질 기재와 식물성 섬유질 기재를 혼합시켜 초지하여 제조된 원지를 전열교환이 행해지는 칸막이칸(Sheet)으로 하고, 난연제를 첨가한 물결 모양의 구조체를 직교하여 적층한 열교환 소자가 있다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-044255, which is prepared by mixing a ceramic fibrous substrate and a vegetable fibrous substrate, is used as a sheet to be subjected to total heat exchange, and a wavy structure to which a flame retardant is added is orthogonal to each other. There is a laminated heat exchange element.

종래의 이들 열교환소자는 현열 및 잠열 교환을 행하는 칸막이부재의 잠열 효율 즉, 투습성을 높이기 위하여 열전도도는 낮으나 투습성이 높은 섬유질을 포함하는 종이를 기재로 삼고 있다. 또한, 이들 종래 열교환소자는 투습성을 높이기 위하여 칸막이부재를 펄프 등을 원료로 하는 섬유질 재료를 기재로 삼고 있는데, 이는 다음과 같은 문제가 있다.These conventional heat exchange elements are based on paper containing fibers having low thermal conductivity but high moisture permeability in order to increase latent heat efficiency, that is, moisture permeability, of the partition member that performs sensible heat and latent heat exchange. In addition, these conventional heat exchange elements are made of a fibrous material using pulp or the like as a partition member for improving moisture permeability, which has the following problems.

첫째, 칸막이부재로 사용되는 펄프 또는 닥종이 등을 기재로 하는 섬유에 투습성을 높이기 흡습제를 첨가 또는 적층하고, 난연성을 향상시키기 위해 난연제를 첨가 또는 적층하면, 기재로 사용된 섬유재질의 열전도도가 낮기 때문에 다음의 식과 같이 열전도도가 낮아서 온도 차이에 의한 현열 교환 효율이 낮다.First, when the moisture-repellent agent is added or laminated to the fiber based on the pulp or paper used as the partition member, and the moisture-repellent agent is added or laminated to improve the flame retardancy, the thermal conductivity of the fiber material used as the substrate is low. Because of the low thermal conductivity as shown in the following equation, the sensible heat exchange efficiency due to the temperature difference is low.

열전도 방정식Thermal conductivity equation

Figure 112006039211590-PAT00001
Figure 112006039211590-PAT00001

여기서, q : 통과열량[W/m2] , k : 열전도도[W/mㆍ℃], Where q is heat flux [W / m 2 ], k is thermal conductivity [W / m 占 폚],

dT : 온도차[℃], dx : 칸막이부재의 두께[m]        dT: temperature difference [° C], dx: thickness of partition member [m]

상기 열전도 방정식과 도 2를 참조하면, 온도차(dT)에 의해서 열교환(q)이 이루어지는데 각각 온도와 습도가 다른 유체 사이에 위치하는 칸막이부재의 열전도도(k)와 열교환량이 비례하여 칸막이부재의 열전도도(k)가 높을 수록 현열 교환 효율은 높기 때문이다. 이는 펄프 등과 같은 섬유질 재료를 기재로 사용하고 있는 종래의 열교환 소자의 한계이다.Referring to the thermal conductivity equation and FIG. 2, the heat exchange q is performed by the temperature difference dT, and the heat conductivity k and the heat exchange amount of the partition member are respectively proportional to each other between the fluid having different temperature and humidity. This is because the higher the thermal conductivity k, the higher the sensible heat exchange efficiency. This is a limitation of the conventional heat exchange element using a fibrous material such as pulp as a substrate.

둘째, 칸막이부재의 낮은 열전도도는 잠열교환 효율에도 영향을 미치게 된다. 즉, 온도와 습도가 각각 다른 유체가 칸막이부재를 사이에 두고 흐르게 되면 칸막이부재의 열전도도가 높을 수록 온도와 습도가 높은 유체의 습증기의 포화도가 칸막이부재의 다른 칸을 통하여 흐르는 온도와 습도가 낮은 습증기의 영향을 많이 받아(높은 열전도도로 인하여) 높아지게 된다. Second, the low thermal conductivity of the partition member also affects the latent heat exchange efficiency. That is, when fluid having different temperature and humidity flows through the partition member, the higher the thermal conductivity of the partition member is, the lower the temperature and humidity of the wet vapor of the fluid having high temperature and humidity flow through the other compartment of the partition member. It is highly affected by wet steam (due to high thermal conductivity).

이는 단위 체적당 습증기의 밀도가 높아지게 되어 칸막이부재를 통과하는 투 습량이 증가하고 결과적으로 잠열교환효율이 증가됨으로써 전열교환효율이 높아지게 된다. 그러나, 종래의 전열교환소자들은 투습성을 높이기 위해 펄프 등을 기재로 하는 낮은 열전도도를 가진 재질을 칸막이부재(Sheet)로 사용하므로 낮은 현열 교환 효율과 이로 인한 낮은 잠열교환 효율을 가져 전반적으로 낮은 전열 교환 효율을 갖게 된다.This increases the density of wet steam per unit volume, thereby increasing the moisture permeation rate through the partition member and consequently increasing the latent heat exchange efficiency, thereby increasing the total heat exchange efficiency. However, conventional electrothermal heat exchange elements use a material having a low thermal conductivity, such as a pulp, as a partition member to increase moisture permeability, and thus have low sensible heat exchange efficiency and thus low latent heat exchange efficiency. Exchange efficiency.

셋째, 위의 열전도 방정식에서 보는 바와 같이 칸막이부재(Sheet)를 통하여 교환하는 현열은 칸막이부재의 두께(dx)에 반비례한다. 즉, 칸막이부재의 두께가 클수록 통과하는 현열은 작아지게 된다. 그러나, 종래의 섬유질을 기재로 하는 칸막이부재는 섬유재질의 특성상 100㎛ 이내로 제조할 수 없다. 제조가 가능하다 하더라도 강도의 문제로 인하여 파손될 가능성이 있기 때문이다.Third, as shown in the above heat conduction equation, the sensible heat exchanged through the partition member (Sheet) is inversely proportional to the thickness (dx) of the partition member. That is, the larger the thickness of the partition member, the smaller the sensible heat passing through. However, the partition member based on the conventional fiber can not be produced within 100 ㎛ due to the characteristics of the fiber material. Even if it is possible to manufacture, there is a possibility of breakage due to the problem of strength.

네째, 종래의 전열교환소자들은 펄프 등과 같은 섬유질을 기재로 하기 때문에 화재시 발화되기 쉽다. 이를 회피하기 위하여 난연제를 첨가하여 소자를 제조하는데 이는 펄프를 기재로 하는 전열교환소자의 특성 때문에 완전한 난연성을 부여할 수 없을 뿐만 아니라, 첨가된 난연제가 투습성을 떨어뜨리는 결과를 낳는다. 따라서 이는 전체적으로 전열교환 효율을 떨어뜨리는 결과가 된다.Fourth, the conventional total heat exchange elements are easily ignited in a fire because they are based on fibers such as pulp. In order to avoid this, a device is manufactured by adding a flame retardant, which can not impart complete flame retardancy due to the characteristics of the heat exchange element based on pulp, and also results in the added flame retardant deteriorating moisture permeability. This in turn results in lowering the total heat exchange efficiency.

다섯째, 전열교환 소자는 항상 유체가 통과하기 때문에 유체에 포함된 먼지 등이 부재의 표리면에 쌓이게 되고 이는 전열교환면의 열저항을 증가시켜 전열교환 효율을 떨어뜨리게 된다. 이를 방지하기 위해 주기적으로 교환 또는 유지보수가 필요하다. 이는 사용상의 유지보수 비용의 상승을 초래하며 펄프의 섬유질을 기재로 하는 종래 전열교환 소자가 갖는 내구성의 문제이다.Fifth, since the heat exchange element always passes through the fluid, dust and the like contained in the fluid accumulate on the front and back surfaces of the member, which increases the thermal resistance of the heat exchange surface, thereby reducing the total heat exchange efficiency. To prevent this, periodic replacement or maintenance is necessary. This results in an increase in maintenance costs in use and is a problem of durability with conventional electrothermal exchange elements based on the fibers of the pulp.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 전열교환소자가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 열전도도를 향상시켜 전열교환 효율을 높일 수 있고, 두께를 줄여 현열교환을 향상시킴으로써 잠열교환 효율을 높일 수 있으며, 난연성이고 내구성을 향상시켜 유지보수 비용을 저감시킬 수 있는 전열교환소자를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created to improve the problems of the conventional heat exchanger as described above, can improve the heat conductivity to increase the heat transfer efficiency, increase the latent heat exchange efficiency by reducing the thickness to improve the sensible heat exchange The purpose is to provide a total heat exchange element that can be flame retardant and improve the durability to reduce maintenance costs.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 전열교환소자는, 열교환장치에서 온도와 습도가 각각 다른 두 유체 사이에서 열을 교환하는 전열교환소자에 있어서 금속 와이어(Wire)를 기재로 하여 섬유다발로 형성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object as described above, the total heat exchange element according to the present invention, in the heat exchanger device for exchanging heat between two fluids having different temperatures and humidity, based on the metal wire (Wire) based on the fiber Characterized in that formed by the bundle.

상기 금속 와이어는 나노와이어(Nano-wire)로 형성되는 것도 가능하다.The metal wire may be formed of nano-wires.

바람직하게는, 전열교환소자는 친수성 관능기를 포함하는 흡습제가 첨가된다.Preferably, the total heat exchange element is a moisture absorbent containing a hydrophilic functional group is added.

본 발명의 열교환장치는, 복수개가 소정간격을 두고 층을 이루며 구비되고, 층간의 열교환이 이루어지게 하는 시트(Sheet) 형상의 칸막이부재와; 상기 칸막이부재가 이루는 복수개의 층마다 구비되고, 유로를 형성하는 간격유지부재;를 포함한다.The heat exchange apparatus of the present invention includes a plurality of partition members having a sheet-like partition member having a predetermined interval and allowing heat exchange between the layers; And a spacing holding member provided for each of the plurality of layers formed by the partition member to form a flow path.

또한, 본 발명에 의한 전열교환소자 제조방법은, 상기 금속와이어나 금속 나노와이어 보다 녹는점이 낮은 금속입자와 유리섬유 및 플라스틱 입자 중 적어도 어느 하나와, 금속와이어나 금속 나노와이어를 용액으로 혼합하는 공정과; 투수가능한 틀에 혼합액을 부어 소정의 형상을 만드는 공정 및; 틀에 혼합액이 투입된 상태에서 틀의 아래 부분을 진공으로 만들어 수분을 제거하는 발수공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for manufacturing a total heat exchange element according to the present invention is a step of mixing a metal wire or a metal nanowire with at least one of metal particles, glass fibers and plastic particles having a lower melting point than the metal wire and the metal nanowire. and; Pouring a mixed solution into a water permeable mold to make a predetermined shape; It characterized in that it comprises a; water-repellent step of removing the water by vacuuming the lower part of the mold in a state in which the mixed liquid is put into the mold.

바람직하게는, 틀에 의해 소정의 형상으로 제조된 전열교환소자를 압착하여 소정의 두께로 형성하는 압착공정;을 더 포함한다.Preferably, the method further includes a pressing step of pressing the electrothermal heat exchange element manufactured to a predetermined shape by a mold to form a predetermined thickness.

더욱 바람직하게는, 상기 압착공정을 통해 제조된 열교환소자를 코팅하는 공정;을 더 포함한다.More preferably, the step of coating the heat exchange element produced by the pressing process; further includes.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전열교환소자의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the total heat exchange element according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 열교환장치는 복수개가 소정간격을 두고 층을 이루어 층간의 열교환이 이루어지게 하는 시트(Sheet) 형상의 칸막이부재(2)와, 상기 칸막이부재(2)가 이루는 복수개의 층마다 구비되고 유로를 형성하는 간격유지부재(3)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the heat exchange apparatus includes a sheet-shaped partition member 2 in which a plurality of layers are formed at predetermined intervals to allow heat exchange between the layers, and a plurality of partition members 2. And a spacing member 3 provided for each layer and forming a flow path.

상기 칸막이부재(2)는 본 발명의 의한 전열교환소자로 이루어진다. The partition member 2 is composed of a total heat exchange element of the present invention.

도 3과 도 4는 전열교환소자의 단위층을 도시한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 전열교환소자는, 금속 와이어(Wire)를 기재로 하여 섬유다발로 형성된 투 습성 금속 시트(sheet)이다.3 and 4 show a unit layer of the total heat exchange element, the heat exchange element according to an embodiment of the present invention, a moisture-permeable metal sheet formed of a fiber bundle based on a metal wire (Wire) to be.

전열교환소자는 단면의 지름이 1나노미터 정도의 극미세선인 나노와이어(Nano-wire)로 형성되는 것도 가능하다.The total heat exchange element may be formed of a nano-wire having an ultra-fine line of about 1 nanometer in diameter.

전열교환소자는 친수성 관능기를 포함하는 흡습제가 첨가된다.The total heat exchange element is added with a moisture absorbent containing a hydrophilic functional group.

칸막이부재(2)로서 열교환소자는 온도와 습도가 각각 다른 2종 기류 사이에 위치되어 온도차에 의한 현열교환과 투습에 의한 잠열교환을 동시에 행하게 된다. As the partition member 2, the heat exchange element is positioned between two kinds of airflows having different temperatures and humidity, and simultaneously performs sensible heat exchange due to temperature difference and latent heat exchange due to moisture permeation.

여기서, 간격유지부재(3)는 난연 처리를 한 펄프로 제조한 종이나, 플라스틱 또는 금속 박막 등을 사용할 수 있다.Here, the spacing member 3 may be made of paper, plastic or metal thin film made of pulp treated with flame retardant treatment.

본 발명에 의한 전열교환소자 제조방법은, 전처리공정과, 발수공정, 압착공정, 코팅공정을 포함한다. The method for manufacturing a total heat exchange element according to the present invention includes a pretreatment step, a water repellent step, a pressing step, and a coating step.

먼저, 전처리공정의 일실시예는 혼합공정과 형틀공정을 포함한다.First, one embodiment of the pretreatment process includes a mixing process and a mold process.

혼합공정에서 금속와이어나 금속 나노와이어 보다 녹는점이 낮은 금속입자와 유리섬유 및 플라스틱 입자 중 적어도 어느 하나와, 금속와이어나 금속 나노와이어를 용액에 넣고 혼합한다. In the mixing process, at least one of metal particles, glass fibers, and plastic particles having a lower melting point than metal wires and metal nanowires is mixed with the metal wires or metal nanowires.

용액은 물을 사용할 수 있고, 이 용액 속에 셀롤로우즈와 같이 친수성 관능기를 갖는 흡습제를 넣을 수 있다.As the solution, water may be used, and a hygroscopic agent having a hydrophilic functional group such as cellulose may be added to the solution.

여기서, 유리섬유, 플라스틱 낮은 녹는 점을 갖는 금속 분말은 시트(S)형태로 고정시켜 주는 역할을 한다. Here, glass fiber, plastic metal powder having a low melting point serves to fix the sheet (S) form.

형틀공정에서는 투수가능한 틀에 혼합된 재료를 시트(S) 모양의 틀에 일정량 붓는다.In the mold process, a certain amount of material mixed in a permeable mold is poured into a sheet (S) shape mold.

즉, 도6-1의 장치와 같이 혼합액을 담은 용기(10)로부터 시트 형태를 가진 틀(20)에 붓는다.That is, as in the apparatus of Fig. 6-1, the container 10 is poured into the mold 20 having a sheet form from the container 10 containing the mixed liquid.

전처리공정의 다른 일실시예를 보면, 금속 또는 금속 나노와이어(Nano-wire)를 포함하는 혼합액(친수성 관능기를 갖는 흡습제는 선택적으로 포함)을 Mesh에 담그어 사방으로 서로 수직 또는 엇갈리게 움직인다. 이렇게 움직인 결과 메쉬(Mesh) 위에 수분을 포함하는 금속성 전열교환소자가 생성된다. 이를 발수 공정 등을 거쳐 금속성 시트(S)를 제조할 수 있다.In another embodiment of the pretreatment process, a mixed solution containing a metal or metal nano-wire (optionally including an absorbent having a hydrophilic functional group) is immersed in a mesh and moved vertically or staggered with each other in all directions. As a result of this movement, a metallic electrothermal exchange element containing water is formed on the mesh. This can be produced through the water repellent process, such as the metallic sheet (S).

위와 같은 공정을 거쳐 수분을 포함한 시트(S)는 이송기구(30)를 거쳐서 발수공정을 거치면 금속섬유 다발을 기저로 하는 금속 시트(S)가 된다. The sheet (S) containing moisture through the above process is a metal sheet (S) based on the bundle of metal fibers after the water repellent process through the transfer mechanism (30).

발수공정은 틀(20)에 혼합액이 투입된 상태에서 틀(20)의 아래 부분을 진공으로 만들어 수분을 제거하는 공정이다. 즉, 틀(20)의 아래 부분을 순간적으로 진공으로 만들면 수분이 제거된 시트(S)를 얻을 수 있다.The water repellent process is a process of removing moisture by making a lower portion of the mold 20 into a vacuum in a state in which the mixed liquid is added to the mold 20. In other words, if the lower portion of the mold 20 is made into a vacuum instantaneously, the sheet S from which moisture is removed can be obtained.

이러한 발수 과정을 거치는 동안에 혼합용액 속에 미립화된 형태로 있던 재료들은 녹으면서 금속와이어 또는 금속나노와이어(Nano-wire)를 고정시켜 주게 된다.During this water repellent process, the materials in the atomized form in the mixed solution are melted to fix the metal wire or the metal nano-wire.

전처리공정의 또 다른 일실시예는 펄프를 원료로 하는 종이 등과 같은 공정을 적용시킬 수 있다. 전처리공정의 또 다른 실시예는 금속 와이어 또는 금속 나노와이어로 제조된 얇은 두께의 천을 만든다. 이렇게 만든 천에 셀룰로우즈와 같이 친수성 관능기를 포함하는 섬유를 잘게 분쇄하여 푼 용액에 금속성 Sheet를 담가 섬유를 금속성 천에 부착시킨다. Another embodiment of the pretreatment process may be applied to a process such as paper made from pulp. Another embodiment of the pretreatment process makes a thin cloth made of metal wire or metal nanowires. The fabric is made by crushing the fibers containing hydrophilic functional groups, such as cellulose, finely and immersing the metallic sheet in the solution to attach the fibers to the metallic fabric.

위와 같이 전처리공정을 거친 결과물은 금속 와이어 또는 금속 나노와이어를 기재로 하고, 선택적으로 셀룰로우즈와 같은 친수성 관능기를 포함하는 금속시트이다. The result of the pretreatment as described above is a metal sheet based on a metal wire or a metal nanowire, and optionally including a hydrophilic functional group such as cellulose.

전처리공정을 통과한 금속성 전열교환 소자는 수분(또는 용액)을 포함하고 있고, 전처리공정을 거쳐 금속성 전열교환 소자를 제조한 후 셀룰로우즈와 같이 친수성 관능기를 포함하는 흡습제를 위와 같은 전처리공정과 같이 금속성 시트에 부착시키거나 흡습제를 포함하는 용액을 분사시킬 수도 있다. After passing through the pretreatment process, the metal heat exchange element contains water (or solution), and after preparing the metal heat exchange element through the pretreatment process, a hygroscopic agent containing a hydrophilic functional group such as cellulose is prepared as in the above pretreatment process. It may be attached to the metallic sheet or sprayed with a solution containing a moisture absorbent.

이와 같이 흡습제를 포함한 금속성 시트(S)를 압착 또는 발수하면, 온도차에 의한 현열교환과 습기는 통과시키나 공기나 이산화탄소는 통과 시키지 않는 금속성 전열교환 소자를 얻을 수 있다. When the metallic sheet S including the moisture absorbent is compressed or water repelled in this manner, a metallic total heat exchange element capable of passing sensible heat exchange and moisture due to temperature difference but not passing air or carbon dioxide can be obtained.

압착공정은 틀에 의해 소정의 형상으로 제조된 전열교환소자를 압착하여 소정의 두께로 형성한다.In the crimping step, the electrothermal exchange element manufactured to a predetermined shape by a mold is pressed to form a predetermined thickness.

발수과정을 통과한 전열교환소자는 균일한 두께가 아니므로 롤러를 통과시켜 압착한다. 여기서, 압착하는 면을 가열하여 발수와 압착을 동시에 행할 수도 있다.Since the total heat exchange element that has passed the water repellent process is not uniform thickness, it is pressed through the roller. Here, the surface to be crimped can be heated to simultaneously perform water repellent and crimping.

코팅공정은 상기 압착공정을 통해 제조된 열교환소자를 코팅하는 공정이다. 이에 부가하여 습증기가 물방울을 잘 맺힐수 있도록 금속성 전열교환 소자에 코팅 또는 화학처리를 할 수 있다. 다음 단계는 최종적으로 원하는 크기로 절단하여 적층하기 위한 후처리 과정이 있다.The coating process is a process of coating the heat exchange device manufactured by the pressing process. In addition to this, the wet and steam can be coated or chemically treated on the metallic total heat exchange element to form water droplets well. The next step is the post-treatment process to finally cut and stack to the desired size.

금속시트로 된 전열교환소자를 제조하는 다른 방법으로는, 금속 이온을 포함한 용액에 금속천 또는 얇은 금속시트를 용액에 담가서 성장시키고, 이후 흡습제를 포함시키는 방법이 있다.Another method for manufacturing a total heat exchange element made of a metal sheet is a method in which a metal cloth or a thin metal sheet is immersed in a solution containing metal ions and grown, and then a moisture absorbent is included.

또한, 얇은 금속 박막에 부분적으로 녹일 수 있는 화학약품을 뿌려 미세 구멍을 천공하고, 미세 구멍에 셀룰로우즈와 같은 친수성 관능기를 포함하는 흡습제를 발라서 처리하여 전열교환소자를 제조할 수도 있다.In addition, a thin metal thin film may be sprayed with chemicals that can be partially dissolved to perforate the micropores, and the electroporation device may be manufactured by applying a hygroscopic agent containing a hydrophilic functional group such as cellulose to the micropores.

상기한 본 발명의 상세한 설명은 첨부된 도면에 따른 바람직한 실시예를 설명한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위는 이에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이 다양한 형태로 변형된 것은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description of the present invention is merely illustrative of preferred embodiments according to the accompanying drawings, and the scope of the present invention is not limited thereto. Modifications in various forms without departing from the spirit of the invention are included in the scope of the invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전열교환소자에 의하면, 금속 와이어 또는 금속 나노와이어를 기재로 하여 이에 선택적으로 흡습제를 첨가하여 만든 금속시트를 전열교환 소자의 칸막이부재로 사용함으로써 열전도도를 높일 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the heat exchange device according to the present invention, a metal sheet made of a metal wire or a metal nanowire and selectively added with a moisture absorbent may be used as a partition member of the heat exchange device to increase thermal conductivity. It has an effect.

또한, 전열교환 소자의 두께를 줄여 현열교환을 향상시켜 온도와 습도가 높은 유체의 습증기의 포화도를 높임으로써 잠열교환 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to increase latent heat exchange efficiency by increasing the saturation of wet steam of a fluid having high temperature and humidity by improving the sensible heat exchange by reducing the thickness of the total heat exchange element.

그리고, 전열교환 소자가 금속재질로 형성되어 난연성을 가지므로 화재시 제 품의 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다. In addition, since the total heat exchange element is formed of a metal material and has flame retardancy, there is an effect of increasing the stability of the product in case of fire.

아울러, 전열교환소자의 재질적 내구성을 향상시켜 세척등을 용이하게 하여 전열교환소자의 수명을 늘려 유지보수 비용을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by improving the material durability of the total heat exchange element to facilitate the cleaning, there is an effect that can increase the life of the total heat exchange element to reduce the maintenance cost.

Claims (7)

열교환장치에서 온도와 습도가 각각 다른 두 유체 사이에서 열을 교환하는 전열교환소자에 있어서,In the total heat exchange element for exchanging heat between two fluids having different temperatures and humidity in the heat exchanger, 금속 와이어(Wire)를 기재로 하여 섬유다발로 형성된 것을 특징으로 하는 전열교환소자.Electrothermal exchange element characterized in that formed of a fiber bundle based on a metal wire (Wire). 제1항에 있어서, 상기 금속 와이어는 나노와이어(Nano-wire)로 형성된 것을 특징으로 하는 전열교환소자. The total heat exchange element of claim 1, wherein the metal wire is formed of nano-wires. 제2항에 있어서, 친수성 관능기를 포함하는 흡습제가 첨가된 것을 특징으로 하는 전열교환소자.3. The total heat exchange element according to claim 2, wherein a moisture absorbent containing a hydrophilic functional group is added. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 열교환장치는, According to any one of claims 1 to 3, wherein the heat exchanger, 복수개가 소정간격을 두고 층을 이루며 구비되고, 층간의 열교환이 이루어지게 하는 시트(Sheet) 형상의 칸막이부재와; A plurality of partition members provided in layers at predetermined intervals and for exchanging heat between the layers; 상기 칸막이부재가 이루는 복수개의 층마다 구비되고, 유로를 형성하는 간격유지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환소자.And a spacing holding member provided for each of the plurality of layers formed by the partition member and forming a flow path. 전열교환소자를 제조하는 방법에 있어서,In the method for manufacturing a total heat exchange element, 상기 금속와이어나 금속 나노와이어 보다 녹는점이 낮은 금속입자와 유리섬유 및 플라스틱 입자 중 적어도 어느 하나와, 금속와이어나 금속 나노와이어를 용액으로 혼합하는 공정과;Mixing at least one of metal particles, glass fibers, and plastic particles having a lower melting point than the metal wires or metal nanowires, and the metal wires or metal nanowires in a solution; 투수가능한 틀에 혼합액을 부어 소정의 형상을 만드는 공정 및;Pouring a mixed solution into a water permeable mold to make a predetermined shape; 틀에 혼합액이 투입된 상태에서 틀의 아래 부분을 진공으로 만들어 수분을 제거하는 발수공정;을 포함하는 전열교환소자 제조방법.And a water repellent process of removing water by making a lower portion of the mold into a vacuum in a state in which the mixed liquid is added to the mold. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 틀에 의해 소정의 형상으로 제조된 소자를 압착하여 소정의 두께로 형성하는 압착공정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환소자 제조방법.And a crimping step of forming a predetermined thickness by pressing the device manufactured to a predetermined shape by a mold. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 압착공정을 통해 제조된 열교환소자를 코팅하는 공정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환소자 제조방법.And coating a heat exchanger device manufactured by the pressing process.
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