KR100905097B1 - 폐열회수용 전열교환기의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 종,횡방향으로 각각 설치된 제1,2공급로울러에서 원재료를 상,하부로 분리하여 전방으로 공급하는 단계와; 공급되는 원재료 중에 상부원재료를 한 쌍의 성형로울러가 회전하면서 일정한 피치로 절곡하는 단계와; 절곡된 상부원재료와 편평하게 공급되는 하부원재료를 서로 밀착시켜 고온의 온도로 열융착시키는 단계와; 열융착된 원재료 중에 상부원재료의 상측 모서리에 회전로울러가 회전하면서 접착제를 도포하는 단계와; 접착제가 도포되어 종,횡방향으로 공급되는 원재료를 일정길이로 절단하는 단계와; 종,횡방향에서 절단된 원재료를 컨베이어로 이송하여 지그에 일정높이 적층시키는 단계와; 적층된 원재료의 상부에 원재료와 동일한 크기로 절단된 커버를 안착하여 전열부재를 제조하는 단계와; 커버가 덮혀진 전열부재를 프레스의 내부에 삽입시킨 후 커버의 상부를 유압실린더로 가압하여 일정규격의 높이로 압착시키면서 전열부재의 상,하부에 설치된 고온히터의 열에 의해 전열부재를 접착시키는 단계와; 접착된 전열부재를 전해조에 투입하여 전열부재의 표면에 알루미나(Al₂O₃)를 10~20μ으로 피막처리하는 단계와; 피막처리된 전열부재의 상부 중앙에 운반 및 교체가 용이하도록 손잡이를 결합하는 단계로 이루어진 것으로, 알루미늄으로 형성된 전열부재의 표면이 알루미나로 피막처리되어 열전도성을 좋게 함으로써 열교환효율을 극대화할 수 있는 폐열회수용 전열교환기의 제조방법에 관한 것이다.

원재료, 절곡, 전열부재, 피막

Description

폐열회수용 전열교환기의 제조방법{recovery for producing method of heat exchanger apparatus}

본 발명은, 전열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 급/배기 환기장치나 폐열회수를 요하는 장소에 설치하여 온도에너지가 서로 다른 공기가 교차하면서 열에너지를 회수하도록 하는 폐열회수용 전열교환기의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전열교환기는, 실내의 열에너지 손실을 최소화하면서 실내의 오염된 공기를 실외의 신선한 공기와 원활하게 환기를 시키는 장치이다.

대부분의 현대인들은 하루의 90% 이상을 에너지절약을 위해 고도로 밀폐된 실내에서 생활하고 있다. 밀폐화된 실내는 외부와의 공기순환이 어려워 각종 먼지, 세균, 유해가스, 냄새 등으로 오히려 실외의 공기보다 오염도가 3배이상 높은 것으로 나타나고 있어 이른바 새집증후군(Sick House Syndrome) 또는 새건물증후군(Sick Building Syndrome)의 원인으로 대두되고 있다.

따라서, 주택, 학교, 사무실, 병원 등의 모든 건축물에 실내공기를 환기시키 도록 전열교환기가 설치되어 지고 있으며, 실내공기의 환기시에 필수적으로 고려해야 할 사항은 유해물질의 필터링과 열효율이다.

상기와 같은 전열교환기는, 통상적으로 급기와 배기가 각각 유입되도록 종이재질로 된 열교환기가 사용되고 있으며, 실외공기와 실내공기가 각각 유입 및 배출되는 열교환패널이 서로 엇갈리게 순차적으로 적층되며, 열교환패널의 내부를 교차 통과하며 배출되는 실내공기와 실내로 유입되는 외부공기가 열교환되어 패열을 회수하는 구조로 되어 있다.

그러나 상기와 같은 열교환패널은, 종이재질로 형성되어 있기 때문에 폐열을 회수함에 있어서 열전달계수가 낮기 때문에 실내로 공급되는 신선한 공기가 실외로 배출되는 오염된 공기의 폐열을 신속하게 흡수하지 못하는 문제점이 있었고, 열효율을 높이기 위해서는 여러 겹의 패널을 접착하여 사용해야 하므로 부피가 커지는 현상이 발생하였으며, 부피의 증가는 내부정압의 상승을 불러오는 또 다른 문제를 불러오는 단점이 있었다.

또한, 체적의 증가는 제조비용의 증가와 더불어 설치공간의 제약을 받는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 제반 결함을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 알루미늄으로 형성된 전열부재의 표면이 알루미나로 피막처리되어 열전도효율을 높임으로써 실내로 유입되는 외부공기의 온도가 외부로 배출되는 실내공기의 폐열을 신속하게 흡수하도록 하는 폐열회수용 전열교환기의 제조방법을 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 종,횡방향으로 각각 설치된 제1,2공급로울러에서 원재료를 상,하부로 분리하여 전방으로 공급하는 단계와;

공급되는 원재료 중에 상부원재료를 한 쌍의 성형로울러가 회전하면서 일정한 피치로 절곡하는 단계와;

절곡된 상부원재료와 편평하게 공급되는 하부원재료를 서로 밀착시켜 고온의 온도로 열융착시키는 단계와;

열융착된 원재료 중에 상부원재료의 상측 모서리에 회전로울러가 회전하면서 접착제를 도포하는 단계와;

접착제가 도포되어 종,횡방향으로 공급되는 원재료를 일정길이로 절단하는 단계와;

종,횡방향에서 절단된 원재료를 컨베이어로 이송하여 지그에 일정높이 적층시키는 단계와;

적층된 원재료의 상부에 원재료와 동일한 크기로 절단된 커버를 안착하여 전열부재를 제조하는 단계와;

커버가 안착된 전열부재를 프레스의 내부에 삽입시킨 후 커버의 상부를 유압실린더로 가압하여 일정규격의 높이로 압착시키면서 전열부재의 상,하부에 설치된 고온히터의 열에 의해 전열부재를 접착시키는 단계와;

접착된 전열부재를 전해조에 투입하여 전열부재의 표면에 알루미나(Al2o3)를 10~20μ으로 피막처리하는 단계와;

피막처리된 전열부재의 상부 중앙에 운반 및 교체가 용이하도록 손잡이를 결합하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은, 알루미늄으로 형성된 전열부재의 표면이 알루미나로 피막처리되어 실내로 유입되는 외부공기의 온도가 외부로 배출되는 실내공기의 폐열을 신속하게 흡수하므로 열효율을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 전열부재 크기의 소형화가 가능하여 제조비용 절감 및 공간활용성이 향상되는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

본 발명은, 종,횡방향으로 각각 설치된 제1,2공급로울러에서 원재료를 상,하부로 분리하여 전방으로 공급하는 단계(ST1)와;

공급되는 원재료 중에 상부원재료를 한 쌍의 성형로울러가 회전하면서 일정한 피치로 절곡하는 단계(ST2)와;

절곡된 상부원재료와 편평하게 공급되는 하부원재료를 서로 밀착시켜 고온의 온도로 열융착시키는 단계(ST3)와;

열융착된 원재료 중에 상부원재료의 상측 모서리에 회전로울러가 회전하면서 접착제를 도포하는 단계(ST4)와;

접착제가 도포되어 종,횡방향으로 공급되는 원재료를 일정길이로 절단하는 단계(ST5)와;

종,횡방향에서 절단된 원재료를 컨베이어로 이송하여 지그에 일정높이 적층시키는 단계(ST6)와;

적층된 원재료의 상부에 원재료와 동일한 크기로 절단된 커버를 안착하여 전열부재를 제조하는 단계(ST7)와;

커버가 안착된 전열부재를 프레스의 내부에 삽입시킨 후 커버의 상부를 유압실린더로 가압하여 일정규격의 높이로 압착시키면서 전열부재의 상,하부에 설치된 고온히터의 열에 의해 전열부재를 접착시키는 단계(ST8)와;

접착된 전열부재를 전해조에 투입하여 전열부재의 표면에 알루미나(Al₂O₃)를 10~20μ으로 피막처리하는 단계(ST9)와;

피막처리된 전열부재의 상부 중앙에 운반 및 교체가 용이하도록 손잡이를 결합하는 단계(ST10)로 이루어진 것으로, 이를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

상기 접착제는 에폭시(Epoxy), AL나노분말(AL Nanoparticle), 고형제가 70:20:10의 비율로 조합된다.

상기 제1,2공급로울러에서 공급되는 원재료 중에 상부원재료는 'V'자 형이나 'U'자형으로 연속되게 절곡된다.

상기 제1공급로울러는 하부원재료를 공급하고 제2공급로울러는 상부원재료를 공급하며, 제1공급로울러는 제2공급로울러보다 낮게 설치된다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 제조공정을 상세히 설명한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 종,횡방향으로 각각 설치된 제1,2공급로울러에서 알루미늄(AL)으로 된 원재료를 상,하부로 분리하여 공급하게 된다.

여기서 제1공급로울러는 제2공급로울러보다 낮게 설치되는 것이 바람직하며, 제1,2공급로울러에 권취된 원재료는 알루미늄(AL) 재질로 형성되어 있다.

또한, 상기 제1공급로울러에서 전방으로 공급되는 원재료는 하부원재료를 구성하게 되고, 제2공급로울러에서 공급되는 원재료는 상부원재료를 구성하게 되며, 상기 상,하부원재료는 서로 일정간격 이격된 채로 전방으로 공급된다.

상기와 같이 공급되는 상부원재료는 회전하는 한 쌍의 성형로울러에 의해 일정한 피치를 이루면서 연속적으로 절곡된다.

여기서 상부원재료는 'V'자 형으로 절곡될 수도 있고 'U'자 형으로 연속되게 절곡될 수도 있는 것이다.

상기와 같이 절곡된 상부원재료는 전방으로 공급되고, 일정간격 이격되어 있던 하부원재료가 상부원재료의 하단부로 안내되면서 서로 밀착되며, 밀착된 원재료 는 전방으로 계속 공급된다.

상기 공급된 상,하부원재료는 300~700℃의 고온을 유지하면서 회전하는 융착로울러를 통과하여 열융착된다.

상기 열융착된 원재료 중에 상부원재료의 상측 모서리부분에 회전로울러가 밀착되어 회전하면서 저장통에 저장된 접착제를 골고루 도포시킨다.

여기서 상기 접착제는 열전도 성능을 높이도록 에폭시(Epoxy), AL나노분말(AL Nanoparticle), 고형제를 70:20:10의 비율로 조합하는 것이 바람직하다.

상기 접착제가 도포되어 공급되는 원재료를 절단커터가 일정길이로 절단하게 된다.

상기 절단과정까지의 공정이 종방향과 횡방향에서 동시다발적으로 이루어지며, 절단된 원재료는 컨베이어로 각각 이송되어 지그의 내부에 절곡방향이 서로 교차되도록 순차적으로 일정높이 적층된다.

또한, 원재료가 일정높이 적층되면 감지센서가 이를 감지하여 절단공정 이전의 과정이 모두 정지되며, 원재료와 동일한 크기로 절단된 커버를 원재료의 최상부에 안착시켜 전열부재의 제조를 완성한다.

상기 전열부재를 지그에서 분리하게 되면 절단과정 이전의 공정이 다시 가동되며, 분리된 전열부재를 프레스의 내부에 삽입하여 커버의 상부를 유압실린더로 가압하게 되면 원재료가 적층된 전열부재가 미세하게 압착되면서 전열부재의 상,하부에 설치된 고온히터의 열에 의해 접착제가 응고되어 전열부재가 일정 높이로 접착고정된다.

또한, 상기 전열부재를 프레스에서 분리하여 알루미나(Al₂O₃)가 담겨진 전해조에 투입한 후, 전극방식을 이용하여 전열부재의 표면에 알루미나를 10~20μ으로 피막처리한다.

상기와 같이 피막처리된 전열부재를 전해조에서 꺼내 후, 전열부재의 상부 중앙에 운반 및 교체가 용이하도록 손잡이를 결합하면 전열교환기의 제조가 완료되는 것이다.

여기서, 상기 손잡이는 나사체결하여 고정할 수도 있으며 브라인드리벳으로 결합할 수도 있다.

또한, 상기와 같은 전열교환기의 다른 실시예를 살펴보면, 본 출원인이 특허출원 제2007-22691호로 출원한 전열교환기의 열교환장치에 기재되어 있는 전열히터부를 이미 제조가 완료된 전열교환기의 상면에 후 작업공정으로 장착하여 사용할 수도 있다.

상기와 같이 전열교환기의 상면에 전열히터부를 장착하게 되면, 차가운 외부공기를 전열히터부에서 예열하게 됨과 동시에 일정온도로 예열된 공기를 실내로 공급하기 때문에 온풍효과를 얻을 수 있다.

이 기능은 겨울철 실내와 실외의 기온차가 심할 때 사용하여 실내로 유입되는 신선한 공기를 훈훈하게 가열함으로써 기온차에 대한 불쾌감을 없애는 역할을 하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 제조공정도

Claims (4)

1. 종,횡방향으로 각각 설치된 제1,2공급로울러에서 원재료를 상,하부로 분리하여 전방으로 공급하는 단계와;

   공급되는 원재료 중에 상부원재료를 한 쌍의 성형로울러가 회전하면서 일정한 피치로 절곡하는 단계와;

   절곡된 상부원재료와 편평하게 공급되는 하부원재료를 서로 밀착시켜 고온의 온도로 열융착시키는 단계와;

   열융착된 원재료 중에 상부원재료의 상측 모서리에 회전로울러가 회전하면서 접착제를 도포하는 단계와;

   접착제가 도포되어 종,횡방향으로 공급되는 원재료를 일정길이로 절단하는 단계와;

   종,횡방향에서 절단된 원재료를 컨베이어로 이송하여 지그에 일정높이 적층시키는 단계와;

   적층된 원재료의 상부에 원재료와 동일한 크기로 절단된 커버를 안착하여 전열부재를 제조하는 단계와;

   커버가 안착된 전열부재를 프레스의 내부에 삽입시킨 후 커버의 상부를 유압실린더로 가압하여 일정규격의 높이로 압착시키면서 전열부재의 상,하부에 설치된 고온히터의 열에 의해 전열부재를 접착시키는 단계와;

   접착된 전열부재를 전해조에 투입하여 전열부재의 표면에 알루미나(Al₂O₃)를 10~20μ으로 피막처리하는 단계와;

   피막처리된 전열부재의 상부 중앙에 운반 및 교체가 용이하도록 손잡이를 결합하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐열회수용 전열교환기의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1공급로울러는 하부원재료를 공급하고 제2공급로울러는 상부원재료를 공급하며, 제1공급로울러는 제2공급로울러보다 낮게 설치되는 것을 특징으로 하는 폐열회수용 전열교환기의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1,2공급로울러에서 공급되는 원재료 중에 상부원재료는 'V'자 형이나 'U'자형으로 연속되게 절곡되는 것을 특징으로 하는 폐열회수용 전열교환기의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 접착제는 에폭시(Epoxy), AL나노분말(AL Nanoparticle), 고형제를 70:20:10의 비율로 조합한 것을 특징으로 하는 폐열회수용 전열교환기의 제조방법.

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