KR20190103509A - Evaporator for Seawater Desalination Equipment and its Manufacturing Method Using 3D Printing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 증발방식의 해수 담수화 설비에서 사용되는 부품인 증발기 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporator which is a component used in an evaporation desalination plant and a method of manufacturing the same.
해수 담수화란 염분을 포함하고 있는 해수에서 음료수나 기타 용도로 이용할 수 있도록 염분을 제거하여 담수를 얻는 공정을 말한다. 해수 담수화 기술의 종류로는 크게 증발방식, 결정방식, 역삼투방식, 전기투석방식 등이 있다.Seawater desalination refers to a process in which salt is removed to obtain fresh water for use in beverages or other uses in seawater containing salt. Types of seawater desalination technologies include evaporation, crystallization, reverse osmosis, and electrodialysis.
이중 증발방식은 해수 담수화 기술 중에서 증발 현상을 이용한 담수화 기술로, 가장 오래되고 가장 널리 사용되고 있으며, 대용량 담수화 설비에 경제성 및 강점을 가지고 있다. 그리고 해당 증발법의 기본 원리는 용액을 증발시킬 때에 용매만 증발하고 용질은 잔류하는 성질을 이용하여 해수로부터 담수를 분리하는 것으로, 해수 담수화 증발기에서 해수를 고온 열원으로 비등점까지 가열하여 용매인 물을 증발시켜 수증기가 되도록 하며, 해당 수증기를 다시 저온 열원을 이용하여 응축시켜 줌으로써 담수를 얻는 기술이다.The double evaporation method is the desalination technology using the evaporation phenomenon among the seawater desalination technology, which is the oldest and most widely used, and has economical strengths and strengths in large-scale desalination facilities. The basic principle of the evaporation method is to separate freshwater from seawater by using the property that only the solvent evaporates and the solute remains when evaporating the solution.The seawater desalination evaporator heats the seawater to a boiling point to a boiling point to remove water as a solvent. It is a technique of obtaining fresh water by evaporating water vapor and condensing the water vapor again using a low temperature heat source.
도 1은 종래기술인 증발방식의 해수 담수화 설비에 관한 도면으로, 이는 한국 공개특허공보 제10-2016-0092263호(2016.08.04)에 개시되어 있다.1 is a view of the prior art seawater desalination plant of the evaporation method, which is disclosed in Korea Patent Publication No. 10-2016-0092263 (2016.08.04).
도 1을 참고하면, 증발방식의 해수 담수화 설비(90)의 구성은 크게 해수를 가열하여 기화시키는 증발기(91), 증발된 해당 수증기를 저온 열원을 이용하여 액화시키는 응축기(93)로 나눌 수 있다.Referring to FIG. 1, the constitution of an evaporation
종래의 증발기는 증발 공정 중 해수의 유동속도를 제어할 수 있는 부분이 제한적이어서, 해수를 증발시키기 위하여 많은 에너지를 필요로 하였다. 또한, 해수는 염소 이온과 용존 산소의 양이 많기 때문에, 해수를 가열하여 증발시키는 과정에서 증발기의 부식으로 인한 잦은 부품교체가 필요한 상황이다.The conventional evaporator has a limited portion that can control the flow rate of seawater during the evaporation process, it required a lot of energy to evaporate the seawater. In addition, since seawater has a large amount of chlorine ions and dissolved oxygen, frequent replacement of parts due to corrosion of the evaporator is required in the process of heating and evaporating seawater.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above problems,
본 발명의 목적은, 해수를 가열하여 해수를 증발시키는 기재와, 상기 기재의 표면에 형성되어 증발기의 부식을 방지하는 코팅층과, 상기 코팅층의 표면에 형성되어 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하는 패턴층을 포함하는 해수 담수화 설비용 증발기를 구성하여, 상기 코팅층과 패턴층을 3D프린팅 방식으로 적층하여 증발기의 내식성을 강하게 하고, 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하여 에너지 효율을 증가시킬 수 있으면서도 가격 경쟁력이 높은 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a substrate for heating seawater to evaporate seawater, a coating layer formed on the surface of the substrate to prevent corrosion of the evaporator, and formed on the surface of the coating layer to control the flow rate of seawater in the evaporator. By constructing an evaporator for seawater desalination plant comprising a pattern layer, by laminating the coating layer and the pattern layer in a 3D printing method to increase the corrosion resistance of the evaporator, while controlling the flow rate of seawater in the evaporator to increase energy efficiency The present invention provides a cost-effective evaporator for seawater desalination plant and a method of manufacturing the same.
본 발명의 다른 목적은, 내식성은 떨어지지만 열전도성을 가진 저렴한 재질의 기재상에 내식성와 열전도성이 뛰어난 재료를 코팅한 코팅층과 패턴층을 3D 프린팅 하여 해수 담수화 설비의 에너지 효율을 증가시킬 수 있으면서도 가격 경쟁력이 높은 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to increase the energy efficiency of the seawater desalination plant by 3D printing a coating layer and a patterned layer coated with a material having excellent corrosion resistance and thermal conductivity on an inexpensive material having low corrosion resistance but low thermal conductivity. The present invention provides a highly competitive seawater desalination plant evaporator and a method of manufacturing the same.
본 발명의 또 다른 목적은, 3D 프린팅 기술을 적용하여 다양한 특성을 가진 코팅층과 패턴층을 형성함으로서 고객이나 설치현장의 상황에 따라 다양한 니즈를 충족시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, by forming a coating layer and a pattern layer having a variety of characteristics by applying the 3D printing technology to the evaporator for seawater desalination plant that can meet a variety of needs according to the situation of the customer or installation site and its manufacturing method To provide.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 코팅층이 제1영역과 제2영역을 포함하고 제2영역과 제1영역이 서로 다른 구조 및/또는 재질을 가지도록 하여 다양한 기능을 가진 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, the coating layer includes a first region and a second region, the second region and the first region to have a different structure and / or material so that the various functions of the evaporator for seawater desalination plant and It is to provide a manufacturing method.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 코팅층은 상기 코팅층의 두께를 다르게 형성하여, 코팅층 표면의 경사의 각도가 해수의 유입지역에서보다 해수의 유출지역에서 더 큰 것으로 구성하여, 증발기의 표면에서 유동하는 해수의 속도를 일정하게 할 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is that the coating layer forms a different thickness of the coating layer, so that the angle of inclination of the surface of the coating layer is larger in the outflow region of the seawater than in the inflow region of the seawater, and flows on the surface of the evaporator. It is to provide an evaporator for a seawater desalination plant and a method of manufacturing the same that can make the speed of seawater constant.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 코팅층은 다층 구조를 가진 적층체로 구성하여 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하고, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, the coating layer is composed of a laminate having a multi-layer structure to control the flow rate of the seawater in the evaporator, the seawater desalination plant that can increase the energy efficiency by widening the surface area in contact with the seawater evaporator It is to provide an evaporator and a method of manufacturing the same.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 코팅층은 상기 적층체 사이의 빈공간으로 이루어진 다수의 공간을 더 포함하도록 구성하여, 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하고, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, the coating layer is configured to further comprise a plurality of spaces consisting of empty spaces between the stack, to control the flow rate of seawater in the evaporator, by increasing the surface area of the evaporator in contact with the seawater It is to provide an evaporator for a seawater desalination plant and a method of manufacturing the same that can increase energy efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 코팅층은 상기 공간이 상호 연통되어 형성된 3차원 채널을 더 포함하도록 구성하여, 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하고, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, the coating layer is configured to further include a three-dimensional channel formed by the space is in communication with each other, to control the flow rate of seawater in the evaporator, energy efficiency by widening the surface area that the evaporator is in contact with the seawater It is to provide an evaporator for the seawater desalination plant and a method of manufacturing the same that can increase the.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 패턴층은 부정형으로 적층된 단위 레이어가 일정한 간격으로 연속되고, 이웃하는 단위 레이어 사이에 유체가 흘러갈 수 있는 유로를 형성하여 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하고, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to control the flow rate of the seawater in the evaporator by forming a flow path through which the unit layers stacked in an irregular shape are continuous at regular intervals and fluid flows between neighboring unit layers. The present invention also provides an evaporator for a seawater desalination plant and a method of manufacturing the same, which can increase energy efficiency by widening a surface area in contact with seawater.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 단위 레이어는 돌기와 홈을 포함하는 굴곡면을 포함하여, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an evaporator for a seawater desalination plant and a method of manufacturing the same, wherein the unit layer includes a curved surface including protrusions and grooves, thereby increasing energy efficiency by increasing the surface area of the evaporator in contact with the seawater. It is.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.The present invention is implemented by the embodiment having the following configuration to achieve the above object.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 해수를 가열하여 해수를 증발시키는 기재와, 상기 기재의 표면에 형성되어 증발기의 부식을 방지하는 코팅층과, 상기 코팅층의 표면에 형성되어 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하는 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the present invention provides a substrate for heating seawater to evaporate seawater, a coating layer formed on the surface of the substrate to prevent corrosion of the evaporator, and a surface formed on the surface of the coating layer in the evaporator. Characterized in that it comprises a pattern layer for controlling the flow rate of sea water.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 기재는 열전도율이 우수한 소재이고, 상기 코팅층과, 상기 패턴층은 열전도율 및 내식성이 우수한 소재인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the substrate is a material having excellent thermal conductivity, and the coating layer and the pattern layer are materials having excellent thermal conductivity and corrosion resistance.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 코팅층은 상기 코팅층의 두께를 다르게 형성하여, 지면을 기준으로 코팅층 표면의 경사의 각도가 해수의 유입지역에서보다 해수의 유출지역에서 더 큰 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention, the coating layer is formed by varying the thickness of the coating layer, the angle of inclination of the surface of the coating layer relative to the ground is greater in the outflow area of seawater than in the inflow area of seawater It is characterized by.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 코팅층은 다층 구조를 가진 적층체를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the coating layer includes a laminate having a multilayer structure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 코팅층은 상기 적층체 사이의 빈공간으로 이루어진 다수의 공간을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the coating layer further comprises a plurality of spaces consisting of empty spaces between the laminates.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 코팅층은 상기 공간이 상호 연통되어 형성된 3차원 채널을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the coating layer further comprises a three-dimensional channel formed by the space communicating with each other.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 코팅층은 상기 기재의 표면이 녹은 상태에서 금속 분말이 결합되어 생성된 것을 특징으로한다.According to an embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the coating layer is produced by combining metal powders in a state where the surface of the substrate is melted.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 패턴층은 부정형으로 적층된 단위 레이어가 일정한 간격으로 연속되고, 이웃하는 단위 레이어 사이에 유체가 흘러갈 수 있는 유로를 형성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the present invention is that the pattern layer comprises a unit layer stacked in an irregular shape to form a flow path through which fluid flows between adjacent unit layers are continuous at regular intervals. It features.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 단위 레이어는 돌기와 브리지가 반복되어 굴곡지게 형성된 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the unit layer is characterized in that the protrusions and bridges are formed to be bent repeatedly.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 단위 레이어는 레이저에 의해 녹은 금속 분말이 상기 코팅층의 표면에서 결합되고 적층되어 생성된 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the unit layer is characterized in that the metal powder melted by a laser is produced by bonding and laminating on the surface of the coating layer.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 단위 레이어는 적층 사이의 빈공간으로 이루어진 다수의 공간을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the unit layer further comprises a plurality of spaces consisting of empty spaces between the stacks.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 단위 레이어는 상기 공간이 상호 연통되어 형성된 3차원 채널을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the unit layer further comprises a three-dimensional channel formed by communicating the space with each other.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 패턴층은 상기 코팅층의 표면이 녹은 상태에서 금속 분말이 결합되어 생성된 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the present invention is characterized in that the pattern layer is produced by combining the metal powder in the molten state of the surface of the coating layer.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 제조 방법은, 상기 코팅층 형성단계는 레이저를 조사하여 금속 분말을 공급하되, 금속 분말이 레이저가 공급하는 열에 의해 녹은 상태로 상기 기재의 표면에 도달하여 결합함으로써 코팅층이 형성되고, 상기 패턴층 형성단계는 레이저를 조사하여 금속 분말을 공급하되, 금속 분말이 레이저가 공급하는 열에 의해 녹은 상태로 상기 코팅층의 표면에 도달하여 결합함으로써 패턴층이 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, in the manufacturing method of the present invention, the coating layer forming step is to supply a metal powder by irradiating a laser, the metal powder reaches the surface of the substrate in a state of melting by the heat supplied by the laser The coating layer is formed by bonding, and the pattern layer forming step is to supply a metal powder by irradiating a laser, so that the pattern layer is formed by bonding to reach the surface of the coating layer while the metal powder is melted by the heat supplied by the laser. Characterized in that.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 제조 방법은, 상기 코팅층 형성단계는 상기 기재의 표면에 레이저를 조사하여 상기 기재의 표면을 녹이고, 녹은 방열 기재 표면상에 금속 분말을 공급하여 코팅층을 형성하며, 상기 패턴층 형성단계는 상기 코팅층의 표면에 레이저를 조사하여 상기 코팅층의 표면을 녹이고, 녹은 코팅층의 표면상에 금속 분말을 공급하여 패턴층을 형성하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the manufacturing method of the present invention, in the forming of the coating layer, irradiating a laser on the surface of the substrate to melt the surface of the substrate, and supplying a metal powder on the surface of the molten heat-dissipating substrate coating Forming the step of forming the pattern layer is characterized in that to form a pattern layer by melting the surface of the coating layer by irradiating a laser on the surface of the coating layer, by supplying a metal powder on the surface of the molten coating layer.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 제조 방법은, 상기 코팅층 형성단계와 상기 패턴층 형성단계에서 레이저의 조사는 '전측이동-우측이동-전측이동-좌측이동'이 지속적으로 반복되는 경로를 따라 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the manufacturing method of the present invention, the irradiation of the laser in the coating layer forming step and the pattern layer forming step is 'front movement-right movement-front movement-left movement' is continuously repeated. Characterized in that along the path.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 제조 방법은, 상기 코팅층 형성단계는 기재의 표면에 결합되어 기초층을 형성하는 기초 벽체 및 기초 벽체 상에 결합되어 추가층을 형성하는 추가 벽체를 포함하고, 상기 패턴층 형성단계는 코팅층의 표면에 결합되어 기초층을 형성하고 기초 벽체 및 기초 벽체 상에 결합되어 추가층을 형성하는 추가 벽체를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the manufacturing method of the present invention, the step of forming the coating layer is a base wall coupled to the surface of the substrate to form a base layer and an additional wall coupled to the base wall to form an additional layer And the pattern layer forming step includes an additional wall coupled to the surface of the coating layer to form a foundation layer and coupled to the foundation wall and the foundation wall to form an additional layer.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의하여 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can achieve the following effects by the configuration, combination, and use relationship described above with the present embodiment.
본 발명은, 해수를 가열하여 해수를 증발시키는 기재와, 상기 기재의 표면에 형성되어 증발기의 부식을 방지하는 코팅층과, 상기 코팅층의 표면에 형성되어 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하는 패턴층을 포함하는 해수 담수화 설비용 증발기를 구성하여, 증발기의 내식성을 강하게 하고, 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하여 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 효과를 가진다.The present invention provides a substrate for heating seawater to evaporate seawater, a coating layer formed on the surface of the substrate to prevent corrosion of the evaporator, and a pattern layer formed on the surface of the coating layer to control the flow rate of seawater in the evaporator. By constructing an evaporator for seawater desalination plant comprising a, to increase the corrosion resistance of the evaporator, to control the flow rate of seawater in the evaporator to increase the energy efficiency to provide an evaporator for seawater desalination plant and its manufacturing method Have
본 발명은, 상기 기재는 열전도율이 우수한 소재이고, 상기 코팅층과, 상기 패턴층은 열전도율 및 내식성이 우수한 소재로 구성하여, 해수 담수화 설비의 에너지 효율을 증가시키고, 내식성이 강한 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 효과도 있다.The present invention, the substrate is a material having excellent thermal conductivity, the coating layer and the pattern layer is composed of a material having excellent thermal conductivity and corrosion resistance, to increase the energy efficiency of the seawater desalination plant, strong corrosion resistance evaporator and There is also an effect of providing the production method.
본 발명은, 상기 코팅층은 상기 코팅층의 두께를 다르게 형성하여, 지면을 기준으로 코팅층 표면의 경사의 각도가 해수의 유입지역에서보다 해수의 유출지역에서 더 큰 것으로 구성하여, 증발기의 표면에서 유동하는 해수의 속도를 일정하게 할 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 효과가 있다.The present invention, the coating layer is formed by varying the thickness of the coating layer, the angle of inclination of the surface of the coating layer relative to the ground consists of a larger in the outflow area of the seawater than in the inflow area of the seawater, flowing in the surface of the evaporator There is an effect of providing an evaporator for a seawater desalination plant and a method of manufacturing the same that can make the speed of seawater constant.
본 발명은, 상기 코팅층은 다층 구조를 가진 적층체로 구성하여, 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하고, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 효과를 가진다.The present invention, the coating layer is composed of a laminate having a multi-layer structure, to control the flow rate of the seawater in the evaporator, the evaporator for seawater desalination plant that can increase the energy efficiency by increasing the surface area in contact with the seawater evaporator and its It has the effect of providing a manufacturing method.
본 발명은, 상기 코팅층은 상기 적층체 사이의 빈공간으로 이루어진 다수의 공간을 더 포함하도록 구성하여, 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하고, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 효과도 있다.The present invention, the coating layer is configured to further include a plurality of spaces consisting of empty spaces between the stack, to control the flow rate of seawater in the evaporator, to increase the energy efficiency by widening the surface area in contact with the seawater evaporator There is also an effect of providing an evaporator for a seawater desalination plant and a method of manufacturing the same.
본 발명은, 상기 코팅층은 상기 공간이 상호 연통되어 형성된 3차원 채널을 더 포함하도록 구성하여, 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하고, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 효과가 있다.The present invention, the coating layer is configured to further include a three-dimensional channel formed by the spaces in communication with each other, to control the flow rate of the seawater in the evaporator, it is possible to increase the energy efficiency by widening the surface area in contact with the seawater evaporator There is an effect to provide an evaporator for a seawater desalination plant and a method of manufacturing the same.
본 발명은, 상기 패턴층은 부정형으로 적층된 단위 레이어가 일정한 간격으로 연속되고, 이웃하는 단위 레이어 사이에 유체가 흘러갈 수 있는 유로를 형성하여 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하고, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 효과를 가진다.In the present invention, the pattern layer is formed by irregularly stacked unit layers are continuous at regular intervals, forming a flow path through which fluid can flow between neighboring unit layers to control the flow rate of sea water in the evaporator, By increasing the surface area in contact with sea water has an effect of providing an evaporator for seawater desalination plant and a method of manufacturing the same that can increase the energy efficiency.
본 발명은, 상기 단위 레이어는 돌기와 브리지가 반복되어 굴곡지게 형성하여, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 효과도 있다.The present invention has an effect of providing an evaporator for a seawater desalination plant and a method of manufacturing the same, wherein the unit layer is repeatedly formed with a protrusion and a bridge, thereby increasing energy efficiency by increasing the surface area in contact with the seawater.
본 발명은, 상기 단위 레이어는 적층 사이의 빈공간으로 이루어진 다수의 공간을 더 포함하는 것으로 형성하여, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 효과가 있다.The present invention, the unit layer is formed by further comprising a plurality of spaces consisting of the empty space between the stack, the evaporator for seawater desalination plant that can increase the energy efficiency by increasing the surface area in contact with the seawater and its manufacture It has the effect of providing a method.
본 발명은, 상기 패턴층은 상기 공간이 상호 연통되어 형성된 3차원 채널을 더 포함하도록 구성하여, 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하고, 증발기가 해수와 접하는 표면적을 넓힘으로써 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 해수 담수화 설비용 증발기 및 그 제조방법을 제공하는 효과도 있다.The pattern layer is configured to further include a three-dimensional channel formed by the spaces in communication with each other, to control the flow rate of seawater in the evaporator, to increase the energy efficiency by increasing the surface area of the evaporator in contact with the seawater There is also an effect of providing an evaporator for a seawater desalination plant and a method of manufacturing the same.
도 1은 종래기술인 해수 담수화 설비의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발병의 일 실시예에 따른 증발기의 사시도.
도 3은 도 2의 측면도.
도 4는 본 발병의 다른 실시예에 따른 코팅층의 두께를 다르게 하는 증발기의 사시도.
도 5는 도 4의 측면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 표면적을 증대시킨 코팅층의 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그재그 모양의 패턴층을 도식화한 도면.
도 8은 도 7에 도시된 패턴층을 3D 프린팅으로 구현한 패턴층의 현미경 촬영사진
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사각파 모양의 패턴층을 도식화한 도면.
도 10은 도 9의 A-A' 단면도 및 그 확대도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 담수화 설비용 증발기의 제조방법의 순서도.
도 12는 코팅층 형성단계의 일 실시예의 개념도.
도 13은 도 12에서의 3D 프린터 툴의 진행경로.
도 14는 도 13의 3D 프린터 툴의 진행경로를 통하여 얻어진 코팅층의 전자현미경 사진.1 is a schematic configuration diagram of a prior art seawater desalination plant.
2 is a perspective view of an evaporator according to one embodiment of the present invention.
3 is a side view of FIG. 2;
Figure 4 is a perspective view of the evaporator to vary the thickness of the coating layer according to another embodiment of the present invention.
5 is a side view of FIG. 4.
6 is a cross-sectional view of the coating layer to increase the surface area of the coating layer according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram illustrating a zigzag pattern layer in accordance with an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a micrograph of a pattern layer embodying the pattern layer shown in FIG. 7 by 3D printing.
9 is a diagram illustrating a square wave pattern layer according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. 9;
Figure 11 is a flow chart of the manufacturing method of the evaporator for seawater desalination plant according to an embodiment of the present invention.
12 is a conceptual diagram of one embodiment of the coating layer forming step.
FIG. 13 is a traveling path of the 3D printer tool in FIG. 12. FIG.
14 is an electron micrograph of the coating layer obtained through the progress path of the 3D printer tool of FIG.
이하에서는 본 발명에 따른 해수 담수화 설비용 증발기 및 3D 프린팅을 이용한 그 제조방법의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다. 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 각 구성요소의 위치 및 이동은 각 도면에 화살표로 표현된 방향에 따라 정의되며, 필요에 따라 본문 내에서 별도로 정의된다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the manufacturing method using the evaporator and 3D printing for seawater desalination plant according to the present invention will be described in detail. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Unless otherwise defined, all terms in this specification are equivalent to the general meaning of the terms understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, and in case of conflict with the meaning of the terms used herein Follow the definitions used in the specification. In describing the embodiments of the present invention, the position and movement of each component are defined according to the directions indicated by the arrows in each drawing, and are separately defined in the text as necessary.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 담수화 설비용 증발기에 관한 사시도이고, 도 3은 도 2의 측면도이다. 도2, 도3을 참고하여 설명하면, 본 발명인 해수 담수화 설비용 증발기(1)는 기재(10), 코팅층(30), 패턴층(50)을 포함한다.2 is a perspective view of an evaporator for seawater desalination plant according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a side view of FIG. Referring to Figures 2 and 3, the present inventors seawater
상기 기재(10)는, 증발기에 공급된 해수를 가열하고 기화시키는 기재이다. 상기 기재(10)는 구리(Cu)와 같이 열전도율이 우수한 소재를 사용하는 것이 해수 담수화 공정의 에너지 효율을 높일 수 있다.The said
상기 코팅층(30)은, 상기 기재(10)의 표면에 형성되어 증발기(1)의 부식을 방지한다. 해수는 염소 이온과 용존 산소의 양이 많기 때문에, 해수를 가열하여 증발시키는 과정에서 증발기(1)의 부식이 일어나기 쉽다. 열전도율 및 내식성이 우수한 티타늄(Ti)과 같은 소재로 상기 증발기(1) 전체를 단일소재로 구성할 수도 있겠지만, 상기 소재는 고가의 소재이므로 비용측면에서 문제가 있다. 따라서 본 발명은 내식성이 다소 떨어져 저렴하지만 열전도율이 높은 소재로 된 기재(10)의 표면에 열전도율 뿐만 아니라 내식성이 높은 재료로 코팅한 코팅층(30)을 형성함으로써, 상기 증발기(1)를 다중소재로 구성하여, 상기 증발기(1)의 부식을 방지하고 경제성을 도모하고자 한다. The
도 4는 본 발병의 다른 실시예에 따른 코팅층의 두께를 다르게 하는 증발기의 사시도이고, 도 5는 도 4의 측면도이다. 도 4와 도 5를 참고하여 설명하면, 3D 프린터를 이용하여 상기 코팅층(30)을 적층함으로써, 상기 코팅층(30)의 두께를 입체적으로 다양하게 형성하고, 증발기 표면에서 유동하는 해수의 속도를 조정할 수 있다.4 is a perspective view of an evaporator for varying the thickness of the coating layer according to another embodiment of the present invention, Figure 5 is a side view of FIG. Referring to FIGS. 4 and 5, by stacking the
상기 코팅층(30)은 제1영역(301)과 제2영역(303)을 포함한다. 상기 제1영역(301)과 제2영역(302)은 동일한 구조 및/또는 재질로 형성될 수 있지만 서로 다른 구조 및/또는 재질로 형성될 수도 있다. 본원에서는 "구조 및/또는 재질"을 모두 특성이라 칭하도록 한다. The
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 증발기(1)는 설치현장에 따라 일정한 경사각도(θ)를 가지고 기울어져 설치된다. 제1영역(301)은 해수가 증발기(1)로 유입되는 유입영역이고 제2영역(303)은 해수가 증발기를 빠져나가는 유출영역일 수 있다. 상기 코팅층(30)의 두께를 해수 유입영역인 제1영역(301)에서의 경사도와 해수 유출영역인 제2영역(303)에서의 경사도를 다르게 함으로써, 상기 증발기(1)에서 해수가 흐르는 경사의 각도를 해수의 유입지역에서는 작게 하고, 유출지역에서는 경사의 각도를 크게 할 수 있다. 즉, 제1영역(301)은 일정 경사각을 가지고 일단에서 타단으로 갈수록 두께가 두꺼워지도록 유입지역의 코팅층(30)의 두께를 해수 유입영역의 시작부분인 일단은 얇게 코팅하고, 끝부분인 타단은 두껍게 코팅하여 유입영역에 유입된 해수의 유동속도를 늦추고 이를 통해 해수가 담수로 증발되는 양 즉 증발율을 높이게 된다. 반면, 제2영역(303)은, 제1영역(301)의 타단에서 연장되어 일정 경사각으로 타단으로 갈수록 두께가 얇아지도록 하여, 유출영역의 코팅층(30)의 두께를 시작부분인 일단은 두껍게 코팅함으로써, 제1영역에 비해 해수의 유속을 다소 높이게 된다. 해수가 상기 증발기(1)에 유입되어 유동하면서 해수의 증발이 이루어지기 때문에 유입영역에서는 유속을 낮추고 해수의 양은 유출지역으로 갈수록 적어지므로 유출영역에서는 유속을 높이게 된다. 이를 통해, 해수의 유속을 조절할 수 있게 된다. 위와 같이 코팅층의 두께의 변화를 제1영역(301)과 제2영역(303)에 부가하는 것 이외에도, 재질의 변화를 제1영역(301)과 제2영역(303)에 부가하여 내식성이나 열전도율의 변화를 도모할 수도 있다. 이처럼, 본원발명은, 3D 프린팅 기술을 증발기에 적용함으로서 구조/재질 등을 달리하여 다양한 기능을 가진 증발기(1)를 구현할 수 있게 된다. As shown in FIG. 5, the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅층 표면적을 증대시킨 코팅층의 단면도이다. 도 6을 참고하여 설명하면, 상기 코팅층(30)은 기재(10)의 표면에 형성되어 열전달 면적을 증가시키는 부분으로, 적층체(31) 및 공간(33)을 포함한다.6 is a cross-sectional view of the coating layer to increase the surface area of the coating layer according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the
상기 적층체(31)는 상기 기재(10)의 표면에 레이저 등을 이용하여 적층형성된 부분이다. 적층체(31)는 기초 벽체(311) 및 추가 벽체(312)를 포함하는데, 상기 기초 벽체(311)는 상기 기재(10)의 표면에 결합되어 기초층을 형성하는 벽체이고, 상기 추가 벽체(312)는 기초 벽체(311) 상에 결합되어 추가층을 형성하는 벽체이다. 상기 추가 벽체(312)는 기형성된 추가 벽체(312) 상에 결합되어 적층체(31)의 높이를 증가시키며 추가적으로 형성될 수도 있다. 즉, 상기 적층체(31)는 다층 구조를 가진다.The laminate 31 is a laminate formed on the surface of the
상기 공간(33)은 상기 적층체(31) 사이에 형성된 빈공간으로서 열의 방출이 이루어지는 공간이다. 기초 벽체(311) 및 추가 벽체(312)는 굴곡진 형상을 가지고 적층되어 적층체(31)를 형성하므로 적층체(31) 내부에는 다수의 빈공간, 즉 다공성 구조가 형성된다. 상기 공간(33)은 상기 적층체(31)의 표면적을 효율적으로 늘려주고, 그 결과 증발기(1)에서의 열 전달이 효율적으로 이루어질 수 있게 해준다.The
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 코팅층(30)은 공기 유동이 가능하도록 공간(33)이 상호 연통되어 형성된 3차원 채널(35)을 포함하고 있다. 상기 공간(33)이 상호 연통되도록 한 3차원 채널(35)은 공간(33)을 연통시켜 해수가 유동하는 유로를 형성함으로써 열 전달 효율성을 높여준다. 즉, 3차원 채널(35)을 통하여 해수가 원활하게 유동하도록 함으로써 증발기(1)에서의 열 전달 효과를 극대화할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그재그 모양의 패턴층을 도식화한 도면이고, 도 8은 도 7의 예시 사진이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각파 모양의 패턴층을 도식화한 도면이다. 도 7 내지 도 9를 참고하여 설명하면, 상기 패턴층(50)은, 상기 코팅층(30)의 표면에 형성되고, 특정한 모양의 다수의 단위 레이어(51)를 포함하고, 상기 각각의 단위 레이어(51)는 일정한 간격으로 이격되어 형성되며, 이웃하는 상기 단위 레이어(51) 사이에 유체가 흘러갈 수 있는 유로를 형성함으로써, 증발기(1) 표면에서 유동하는 해수의 속도를 제어한다. 상기 패턴층(50)은 상기 코팅층(30)의 소재와 마찬가지로 해수에 의한 부식을 방지하기 위하여, 티타늄(Ti)과 같은 열전도율 및 내식성이 우수한 소재를 사용한다. 7 is a diagram illustrating a zigzag pattern layer according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 is an exemplary photograph of FIG. 7, and FIG. 9 is a square wave pattern layer according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram. 7 to 9, the
상기 패턴층(50)은 다수의 단위 레이어(51)을 포함한다. 상기 단위 레이어(51)는 해수의 유속을 늦출 수 있는 구조를 가지도록 3D 프린팅에 의해 형성된다. 상기 각각의 단위 레이어(51)는 제1벽체(513)와 제2벽체(515)를 포함하고, 상기 제1벽체(513)와 제2벽체(515)는 소정의 각도 a를 이루도록 3D 프린팅에 의해 형성되며, 소정의 각도 a는 0°<a< 180°이다. 이와 같은 제1벽체(513)와 제2벽체(515)가 반복적으로 3D 프린팅에 의해 형성되어 단위 레이어(51)를 형성하게 된다. 상기 단위 레이어(51)는 도 7에 도시된 바와 같이 지그재그 형상 또는 도 9에 도시된 사각형상을 가지도록 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지그재그 형상이나 사각 형상이외에 다양한 패턴을 가지도록 형성될 수도 있다. The
상기 패턴층(50)은 특정한 모양의 단위 레이어(51)가 일정한 간격으로 연속되고, 이웃하는 상기 단위 레이어(51) 사이에 유체가 흘러갈 수 있는 유로를 형성함으로써, 증발기(1)에 유입된 해수가 상기 증발기(1) 표면에서 유동할 때, 상기 단위 레이어(51)의 벽을 따라 유동할 수 있도록 한다. 상기 단위 레이어(51)의 벽을 따라 유동하는 해수는 유동의 길이가 늘어나고, 속도 또한 작아지기 때문에, 증발기(1)에서 머무는 시간이 증가하게 된다. 따라서 상기 증발기(1)에서 유입된 해수는 가열되어 증발되기 위해 필요한 시간을 확보하게 되고, 해수 담수화 설비의 증발 공정의 효율을 더 높일 수 있게 된다.The
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴층(50)의 단면도 및 그 확대도이다. 도 10을 참고하여 설명하면, 상기 단위레이어(51)는 상기 코팅층의 표면에 레이저를 조사하여, 상기 코팅층(30)의 표면을 녹이고 용융풀(103)을 형성시키며, 용융풀(103)에 금속 분말(102)을 공급하여 상기 코팅층(30)의 표면에서 결합되고 적층되도록 함으로써, 부정형으로 형성할 수 있으며, 돌기(5111)와 홈(5113)이 반복되는 굴곡면(511)으로 형성할 수 있다. 상기 굴곡면(511)은 상기 단위레이어(51)와 해수가 접하는 면적을 증대시켜 주므로 해수로의 열전달이 효율적으로 이루어지게 되고, 최종적으로는 상기 증발기(1)의 열효율을 증대시킨다.10 is a cross-sectional view of the
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 담수화 설비용 증발기의 제조방법의 순서도이다. 도 11을 참고하여 설명하면, 해수 담수화 설비용 증발기의 제조방법은 기재 준비단계(S10), 코팅층 형성단계(S30), 패턴층 형성단계(S50)을 포함한다.11 is a flowchart of a method of manufacturing an evaporator for seawater desalination plant according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 11, the manufacturing method of the evaporator for seawater desalination plant includes a substrate preparation step (S10), coating layer forming step (S30), pattern layer forming step (S50).
상기 기재 준비단계(S10)는 코팅층(30)을 형성시킬 모재가 되는 증발 기재(10)를 준비하는 단계이다. 앞서 살펴본 바와 같이, 상기 기재(10)는 증발기(1)에 유입된 해수를 가열하여 기화시키는 기재로서, 열전도율이 우수한 소재로 구성된다.The substrate preparation step (S10) is a step of preparing the
상기 코팅층 형성단계(S30)는 상기 기재(10) 표면에 코팅층(30)을 형성하는 단계이다. 상기 코팅층 형성단계(S30)에서 형성된 코팅층(30)은 기재(10)의 해수에 의한 부식을 방지하고, 다층구조를 형성하여 열 표면적을 증대시켜 해수로의 열전달 효율을 향상시켜 준다. The coating layer forming step (S30) is a step of forming a
도 12는 상기 코팅층 형성단계(S30)의 일 실시예의 개념도이다. 도 12를 참고하여 설명하면, 3D 프린터(P)를 이용하여 코팅층(30)을 형성시키는 모습이 나타나 있는데, 상기 3D 프린터(P)의 툴(100)은 기재(10)의 상부에서 레이저(101)를 조사하고 동시에 클래딩 소재인 금속 분말(102)의 공급이 이루어진다.12 is a conceptual diagram of an embodiment of the coating layer forming step (S30). Referring to FIG. 12, it is shown that the
도 12는 상기 코팅층 형성단계(S30)의 일 실시예의 개념도이다. 이를 참고하여 설명하면, 3D 프린터(P)를 이용하여 코팅층(30)을 형성시키는 모습이 나타나 있는데, 3D 프린터(P)의 툴(100)은 기재(10)의 상부의 표면에 레이저(101)를 조사하여 상기 기재(10)를 녹여 용융풀(103)을 형성하고, 동시에 클래딩 소재인 금속 분말(102)의 공급이 이루어진다.12 is a conceptual diagram of an embodiment of the coating layer forming step (S30). Referring to this, it is shown that the
도 12에 나타난 코팅층 형성단계(S30)는 상기 기재(10)의 표면에 레이저를 조사하여 상기 기재(10)를 녹여 용융풀(103)을 형성시키고, 용융풀(103) 에 금속 분말(102)을 공급하여 코팅층(20)을 형성하는 방식으로 이루어진다. 상기 금속 분말(102)은 내식성이 뛰어난 티타늄(Ti) 등이 될 수 있다.In the coating layer forming step (S30) illustrated in FIG. 12, the surface of the
도 12에 나타난 실시예와 같은 방식으로 코팅층 형성단계(S30)가 수행될 경우 상기 기재(10)의 표면이 녹아 형성된 용융풀(103) 상에 금속 분말(102)이 공급되어 결합이 일어나므로 기재(10)와 코팅층(30) 사이에 강력한 결합이 이루어질 수 있다. 따라서 상기 코팅층(30)의 박리 등의 가능성이 거의 없는 내구성이 우수한 증발기(1)를 얻을 수 있게 된다.When the coating layer forming step (S30) is performed in the same manner as in the embodiment shown in FIG. 12, the
도 12에서, 3D 프린터(P)의 툴(100)의 진행경로 즉, 레이저(101)의 조사는 는 도 13에 나타난 바와 같이 '전측이동-우측이동-전측이동-좌측이동'이 지속적으로 반복되는 경로를 따라 이루어질 수 있다. 이러한 방식은 도 6에 나타난 바와 같은 코팅층 내부에 다수의 빈공간을 가지는(다공성 구조) 코팅층(30)의 제조에 적합하다. 즉, 이와 같은 방식으로 기재(10)의 표면에 결합되어 기초층을 형성하는 기초 벽체(311) 및 기초 벽체(311) 상에 결합되어 추가층을 형성하는 추가 벽체(312)를 포함하는 다층 구조의 적층체(31)를 형성시킬 수 있다.In FIG. 12, the traveling path of the
이러한 방식을 통해 코팅층(30)의 형성이 진행되면, 형성되는 기초 벽체(311) 또는 추가 벽체(312)의 터닝포인트(c)가 인접한 기초 벽체(231) 또는 추가 벽체(232)의 인접하는 터닝포인트(c)와 맞닿아 있지 않아 상호 연결공간(d)이 형성될 수 있다. 즉, 터닝포인트(c)는 적층체(31)를 성형할 때 각각의 단위경로 상에서 금속 분말의 도포 경로와 레이저빔(101)의 조사 경로가 급변하여 모서리를 형성하는 부분인데, 연결공간(d)을 통해 인접하는 터닝포인트(c) 사이에 골이 연통될 수 있다. 그 결과 3차원적으로 볼 때에는 적층체(31) 내의 공간(33)들이 전후 좌우 상하 중 하나 이상의 방향으로 연통되고 3차원 채널(35)을 효율적으로 형성하게 되어, 원활한 해수의 유동이 가능해져 증발기(1)에서의 열 전달 효과가 극대화된다.도 14는 도 13의 3D 프린터 툴(100)의 진행경로를 통하여 얻어진 코팅층의 전자현미경 사진이다. When the
상기 패턴층 형성단계(S50)는 상기 코팅층(30) 표면에 패턴층(50)을 형성하는 단계이다. 상기 패턴층 형성단계(S50)에서 형성된 패턴층(50)은 증발기에서의 해수의 유동길이를 조절하고, 속도를 조절하여, 증발기에서 머무는 시간을 증가시킴으로써, 증발기에 유입된 해수가 가열되어 증발하기 위해 필요한 시간을 확보하고, 해수 담수화 설비의 증발 공정의 효율을 더 높여준다. The pattern layer forming step (S50) is a step of forming a
상기 패턴층(50)과 상기 코팅층(30)의 소재는 모두 열전도율 및 내식성이 우수한 소재를 사용하며, 동일한 소재를 사용하여도 무방하다. 패턴층 형성단계(S50)는 위에서 설명한 코팅층 형성단계(S30)와 거의 유사하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.As the material of the
이처럼, 본원발명은, 3D 프린팅 기술을 증발기에 적용함으로서 구조/재질 등을 달리하여 다양한 기능을 가진 증발기(1)를 구현할 수 있게 된다.Thus, the present invention, by applying the 3D printing technology to the evaporator it is possible to implement the
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. The foregoing detailed description illustrates the present invention. In addition, the above-mentioned content shows and describes preferred embodiment of this invention, and this invention can be used in various other combinations, changes, and environments. That is, changes or modifications may be made within the scope of the concept of the invention disclosed in the present specification, the scope equivalent to the disclosures described above, and / or the skill or knowledge in the art. The described embodiments illustrate the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various modifications required in the specific application field and use of the present invention are possible. Thus, the description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed as including other embodiments.
1: 증발기
2: 응축기
10: 기재
30: 코팅층
31: 적층체
311: 기초벽체
312: 추가벽체
33: 공간
35: 3차원 채널
37: 유입지역 코팅층
39: 유출지역 코팅층
50: 패턴층
51: 단위 레이어
511: 굴곡면
5111: 돌기
5113: 브리지
S10: 기재 준비단계
S30: 코팅층 형성단계
S50: 패턴층 형성단계
P: 3D 프린터
100: 툴
101: 레이저
102: 금속분말
103: 용융풀1: evaporator
2: condenser
10: description
30: coating layer
31: laminate
311: foundation wall
312: additional walls
33: space
35: three-dimensional channel
37: inlet coating layer
39: outflow zone coating layer
50: pattern layer
51: unit layer
511: curved surface
5111: turning
5113: bridge
S10: substrate preparation step
S30: coating layer forming step
S50: pattern layer forming step
P: 3D printer
100: tool
101: laser
102: metal powder
103: molten pool
Claims (16)
열전도성재료로 된 기재와,
상기 기재의 표면에 코팅되어 증발기의 부식을 방지하는 코팅층과,
상기 코팅층의 표면에 형성되어 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하는 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수 담수화 설비용 증발기.Evaporator used in desalination plant,
A base made of a thermally conductive material,
A coating layer coated on the surface of the substrate to prevent corrosion of the evaporator;
Evaporator for seawater desalination plant formed on the surface of the coating layer comprising a pattern layer for controlling the flow rate of seawater in the evaporator.
The evaporator of claim 9, wherein the unit layer is formed in a zigzag shape to reduce the flow rate of seawater.
상기 기재의 표면에 증발기의 부식을 방지하는 코팅층을 형성하는 코팅층 형성단계와,
상기 코팅층 표면에 증발기에서의 해수의 유동속도를 제어하는 패턴층을 형성하는 패턴층 형성단계를 포함하는 해수 담수화 설비용 증발기 제조방법.A substrate preparation step of preparing the substrate,
A coating layer forming step of forming a coating layer on the surface of the substrate to prevent corrosion of the evaporator;
Evaporator manufacturing method comprising a pattern layer forming step of forming a pattern layer for controlling the flow rate of seawater in the evaporator on the surface of the coating layer.
상기 패턴층 형성단계는 레이저를 코팅층 표면에 조사하여 형성된 용융풀에 금속분말을 분사하여 금속분말이 용융되어 코팅층 표면에 결합함으로써 패턴층을 형성하는 것을 해수 담수화 설비용 증발기 제조방법.The method of claim 13, wherein the forming of the coating layer comprises: spraying a metal powder on a molten pool formed by irradiating a laser onto a surface of the substrate to form a coating layer by melting the metal powder to bond to the surface of the substrate,
The pattern layer forming step is a method of manufacturing an evaporator for seawater desalination plant to form a pattern layer by injecting a metal powder in a molten pool formed by irradiating a laser on the surface of the coating layer to melt the metal powder to bond to the surface of the coating layer.
상기 패턴층 형성단계는 단위 레이어의 표면상에 돌기와 홈을 포함하는 굴곡면을 형성하는 굴곡면 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 담수화 설비용 증발기 제조방법.
The method of claim 15, wherein the forming of the coating layer includes a foundation wall forming step of forming a foundation wall bonded to the surface of the substrate, and an additional wall formation step of combining on the foundation wall to form an additional wall,
The pattern layer forming step includes a curved surface forming step of forming a curved surface including a protrusion and a groove on the surface of the unit layer manufacturing method of the evaporator for a desalination plant.
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