KR20080084227A - 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀에 관한 것으로, 그 목적은 수증기의 응집에 의해 냉각핀의 표면에 맺히는 물방울이 냉각핀의 표면에 구비된 발수성 코팅층에 의해 흘러내리도록 함으로써 증발기의 전열성능을 최대한 발휘할 수 있도록 하는 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 냉동시스템의 증발기에서 코일의 주변에 위치하도록 설치되어 냉매와 공기의 열교환이 이루어지도록 하는 증발기 냉각핀에 있어서, 상기 냉각핀의 표면에 발수성 도료로 이루어지는 발수성 코팅층이 구비된 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

냉각핀, 발수성 코팅층, 발수성 도료, 실리콘 수지, 불소수지

Description

발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀{Cooling fin for evaporator with water-repellent coating layer}

도 1 은 본 발명에 따른 증발기 냉각핀의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 코일

(20) : 냉각핀

(30) : 발수성 코팅층

본 발명은 증발기의 냉각핀에 관한 것으로, 특히 냉동시스템에 사용되는 증발기의 냉각핀 표면에 발수성 코팅층이 구비되어 냉각핀의 표면상에 물방울이 맺히지 않고 흘러내릴 수 있도록 함으로써 증발기의 전열성능을 최대한 발휘할 수 있도록 하는 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀에 관한 것이다.

일반적으로 냉동시스템은 저온/저압의 기체냉매를 흡입하여 고온/고압의 상태로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급되는 고온/고압의 기체냉매를 공기중에 방열하여 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 코일의 주변부에 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 저하시키는 원인이 된다.

더욱이 냉각핀의 표면에 맺힌 물방울이 냉각핀의 표면에서 결빙되면 더 이상의 열교환이 불가능해짐으로써 냉동시스템의 운행을 일시적으로 정지시킨 다음, 제상작업을 수행해야 함에 따라 에너지의 낭비와 일시적인 냉동 중단에 따른 보관물의 변질 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 수증기의 응집에 의해 냉각핀의 표면에 맺히는 물방울이 냉각핀의 표면에 구비된 발수성 코팅층에 의해 흘러내리도록 함으로써 증발기의 전열성능을 최대한 발휘할 수 있도록 하는 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 부식으로부터 냉각핀을 보호할 수 있는 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 냉동시스템의 증발기에서 코일의 주변에 위치하도록 설치되어 냉매와 공기의 열교환이 이루어지도록 하는 증발기 냉각핀에 있어서,

상기 냉각핀의 표면에 발수성 도료로 이루어지는 발수성 코팅층이 구비된 것을 특징으로 하는 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 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.

도 1은 본 발명에 따른 증발기 냉각핀의 단면도를 도시하고 있다. 도 1을 참 조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 증발기 냉각핀(20)은 표면에 발수성 코팅층(30)이 구비된 것으로 구성된다. 이때 상기 발수성 코팅층(30)은 냉각핀(20)에 물방울이 맺히는 것을 방지 또는 감소시켜 증발기의 냉각효율이 저하는 되는 것을 방지함과 더불어 항균성과 내식성을 구비하여 냉각핀의 부식 방지 및 세균번식을 억제하도록 한 것이다. 도면 중 미설명부호 10은 냉매가 순환되는 코일이다.

상기 발수성 코팅층은 발수성 도료의 도포 내지 분사에 의해 형성될 수 있으며, 이때 발수성 도료는 실리콘 수지 60~75중량%와, 불소수지 12-18중량%와, 카본블랙 1.5~6.5중량%와, 실리콘 오일 3.5~7중량%와, 은나노 0.2~0.8중량%와, 디옥틸 프탈레이트 3~8중량%로 이루어진다.

상기 실리콘 수지는 본 발명의 발수성 도료를 구성하는 베이스 수지로서, 주지된 바와 같이 우수한 발수성을 구비하고 있다. 이러한 실리콘 수지는 도료의 원활한 도포를 위하여 60~75중량% 포함되는 것이 바람직하다.

상기 불소수지는 실리콘 수지와 함께 발수성 코팅층의 발수성 향상을 위해 포함되는 것으로, 알려진 바와 같이 C-C결합으로 이루어지는 폴리올레핀과 같은 결합인데 폴리올레핀의 수소의 일부 또는 전부가 불소원자로 대치된 구조를 갖는 합성수지이다. 이러한 불소수지로는 특별히 제한되지 않으나, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 또는 테트라플루오르에틸렌/헥사플루오르프로필렌 공중합체(FEP) 또는 테트라플루오르에틸렌/페르플루오트 알킬비닐에테르 공중합체(PFA) 또는 폴리불화비닐라덴(PVDF)이 사용될 수 있다. 이러한 불소수지는 발수성 코팅층의 발수성을 향상시키면서도 발수성 코팅층의 형성을 위한 비용이 과도히 증가하는 방지하기 위 해 12-18중량% 포함되는 것이 바람직하다.

상기 카본블랙은 발수성 코팅층의 발수성 향상을 위해 포함되는 것으로, 분산도의 균일성을 위해 평균입경이 20~50㎛범위의 것이 사용되며, 1.5~6.5중량% 포함된다. 이때 카본블랙이 1.5중량% 미만이면 카본블랙을 첨가함에 따른 발수성의 향상을 기대할 수 없으며, 6.5중량%를 초과하면 코팅층의 강도가 저하되므로, 1.5~6.5중량% 포함됨이 바람직하다.

상기 실리콘 오일은 카본블랙의 균일한 분산을 돕는 것과 함께 코팅층의 표면을 윤활성을 향상시켜 물방울이 냉각핀의 표면에 맺히지 않고 흘러내릴 수 있도록 하기 위해 포함되는 것으로, 카본블랙의 원활한 분산과 도료의 접착력 저하를 방지를 위해 3.5~5중량% 포함되는 것이 바람직하다.

상기 은나노는 발수성 코팅층에 향균성을 부여하여 냉각핀에 세균이 번식하는 것을 방지하기 위해 포함되는 것으로, 향균성은 유지한 채 제조비용의 과도한 증가를 방지하기 위해 0.2~0.8중량% 포함되는 것이 바람직하다. 이때 상기 은나노 입경은 특별히 한정되지 않으나, 코팅층의 표면에 미세한 요철이 형성되지 않도록 50㎚이하의 입경의 것이 사용됨이 바람직하다.

상기 디옥틸 프탈레이트는 저온 환경에 놓여지는 발수성 코팅층에 내한성을 부여하기 위해 포함되는 것으로, 3~8중량% 포함되는 것이 바람직하다. 이때 디옥틸 프탈레이트가 3중량% 미만이면 디옥틸 프탈레이트를 첨가함에 따는 내한성의 향상을 기대할 수 없으며, 8중량%를 초과하면 내구력 등의 물성이 저하되므로, 3~8중량% 포함되는 것이 바람직하다.

한편 상기 발수성 코팅층이 녹색을 나타내도록 하는 녹색 안료를 3~9중량% 더 포함할 수 있다. 이러한 녹색 안료의 첨가에 의해 발수성 코팅층이 녹색을 띠게 됨으로써 외관상으로 시원한 느낌을 제공함과 더불어 친환경적인 느낌을 제공할 수 있게 된다.

상기와 같은 발수성 코팅층이 표면에 구비된 냉각핀은 냉동시스템의 작동시 냉각핀의 표면에 물망울이 맺히지 않고 흘러내리게 됨으로써, 물방의 증가에 의한 냉동효과의 저하를 방지할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 실리콘 수지와 불소수지를 포함하는 발수성 코팅층이 냉각핀의 표면에 구비된 것으로 구성되어 냉각핀에 맺힌 물방울이 모여 냉각성능을 저하시키는 것을 방지할 수 있게 되었으며, 이로 인해 증발기의 높은 성적계수의 구현이 가능하여 소비에너지를 절감할 수 있게 되었다. 더욱이 상기 발수성 코팅층은 내식성을 구비하여 부식에 의한 냉각핀의 손상을 방지할 수 있게 되었다.

Claims (3)

1. 냉동시스템의 증발기에서 코일의 주변에 위치하도록 설치되어 냉매와 공기의 열교환이 이루어지도록 하는 증발기 냉각핀에 있어서,

   상기 냉각핀의 표면에 발수성 도료로 이루어지는 발수성 코팅층이 구비된 것을 특징으로 하는 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 발수성 도료는,

   실리콘 수지 60~75중량%와

   불소수지 12-18중량%와,

   카본블랙 1.5~6.5중량%와,

   실리콘 오일 3.5~7중량%와,

   은나노 0.2~0.8중량%와,

   디옥틸 프탈레이트 3~8중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 발수성 도료는 녹색 안료를 포함하여 발수성 코팅층이 녹색을 나타내도 록 구성된 것을 특징으로 하는 발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀.

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