KR20210020735A

KR20210020735A - 열교환기 및 상기 열교환기를 포함하는 가전제품의 제조방법

Info

Publication number: KR20210020735A
Application number: KR1020200010694A
Authority: KR
Inventors: 한상권; 최정근; 김명덕
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-08-14
Filing date: 2020-01-29
Publication date: 2021-02-24

Abstract

본 발명에서 제안하는 열교환기는, 냉매의 순환 유로를 형성하는 구리 파이프; 및 일 방향을 따라 서로 이격된 위치에 배열되며, 상기 구리 파이프의 외주면에 결합되는 복수의 핀(fin)을 포함하고, 상기 구리 파이프는, 상기 복수의 핀의 배열 방향을 따라 연장되는 복수의 스트레이트 튜브(straight tube); 및 용접에 의해 상기 복수의 스트레이트 튜브 중 어느 하나의 일단과 다른 스트레이트 튜브의 일단에 연결되는 복수의 리턴 벤드(return bend)를 포함하고, 상기 복수의 스트레이트 튜브의 양 단에는 각 스트레이트 튜브의 외경보다 큰 둘레를 갖는 버(burr)가 형성되며, 상기 버의 테두리와 상기 스트레이트 튜브의 외면 사이의 거리는 0.4mm 내지 1.8mm이고, 상기 리턴 벤드의 표면, 상기 리턴 벤드의 양 단에 형성되는 용접부의 표면, 그리고 상기 버의 표면에는 내식성을 제공하는 코팅층이 형성된다.

Description

열교환기 및 상기 열교환기를 포함하는 가전제품의 제조방법{HEAT EXCHANGER AND MANUFACTURING METHOD OF HOME APPLIANCE INCLUDING THE HEAT EXCHANGER}

본 발명은 열교환기와 상기 열교환기를 포함하는 가전제품에 관한 것이다.

열교환기의 종류는 매우 다양하나 그 중 가전제품에 일반적으로 사용되는 열교환기는 파이프의 외주면에 다수의 핀(fin)을 결합시킨 형태를 갖는다. 파이프의 내부로는 냉매가 흐르고, 핀은 파이프를 통한 공기와 열의 열교환을 촉진시킨다.

열교환기의 사용 시간이 누적됨에 따라 파이프나 핀의 표면에는 녹이나 부식이 발생할 수 있다. 특히 파이프나 핀이 금속 소재로 형성된다면 금속의 자연스러운 산화 작용이 발생하게 된다. 이러한 현상을 방지하기 위해 열교환기의 표면에 내식성 향상을 위한 코팅 관련 기술이 개시되어 있다.

예컨대 대한민국 공개특허공보 특2000-0060105호(2000.10.16.)에는 알루미늄 튜브의 내식성 향상을 위해 상기 알루미늄 튜브의 표면에 아연합금을 코팅 처리하는 기술이 개시되어 있다. 자동차의 구조상 컨덴서(응축기)로 이용되는 열교환기는 염화물이나 황화물이 많이 존재하는 부식 환경에 노출되어 있기 때문에, 상기 특허문헌에는 아연합금을 코팅하면 튜브를 부식으로부터 보호할 수 있다고 설명되어 있다.

알루미늄과 관련하여서는 코팅을 통해 내식성 향상과 관련된 연구가 활발하며, 다수의 특허문헌이 존재한다. 이에 반해 구리와 관련하여서는 코팅을 통한 내식성 향상과 관련된 연구가 부족하다. 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0047855호(2005.05.23.)에서 열교환기의 표면에 구리를 도금한 뒤 산화용액을 이용하여 구리를 산화시키는 기술이 개시되어 있을 뿐이다. 이 특허문헌에 개시된 기술은 오히려 구리를 적극적으로 산화시킨다는 점에서 구리의 산화를 방지하기 위한 목적과는 거리가 있다.

한편, 열교환기의 녹이나 부식 발생은 열교환기가 사용되는 환경에 강한 영향을 받는다. 예컨대 열교환기가 건조기 등 의류 처리 장치에 사용되는 경우, 증발기로 사용되는 열교환기에서 냉매가 증발하면서 냉매의 열교환 대상인 공기의 물이 응축되고, 이로부터 발생한 응축수가 녹이나 부식을 유발하게 된다.

미국 특허 US 8,375,596 B2(2013.02.19.)에는 이러한 점을 고려하여 가정용 건조기에 사용되는 열교환기의 표면에 최대 40mN/m의 표면 에너지를 갖는 코팅층을 형성한 구성이 개시되어 있다. 그러나 이 특허문헌에 개시된 40mN/m의 표면 에너지라는 개념이 불분명할 뿐만 아니라, 폴리실록산 수지를 포함하는 소재로 다양한 금속 표면에 코팅층을 형서하는 것으로만 언급되어 있어 특히 구리에 대해 어떤 소재로 어떻게 코팅층을 형성할 것인가에 대해 구체성이 떨어진다.

이에 따라 열교환기 본래의 목적인 열교환 성능을 열화시키지 않으면서, 구리 소재로 이루어지는 열교환기의 녹이나 부식을 방지할 수 있는 코팅에 대한 기술 개발이 필요하다.

특히 열교환기의 제작 과정에서는 구리 파이프의 용접이 이용되는데, 열교환기의 녹이나 부식은 용접부에서 발생하는 경향성이 매우 강하다. 이러한 경향성은 용접부의 구조적인 한계에서 기인하므로, 이를 해결할 수 있는 기술이 필요하다.

나아가 녹이나 부식을 방지할 수 있는 코팅이 적용된 열교환기가 가전제품에 설치될 경우, 후속 공정에서 코팅의 열화가 발생할 수 있다. 이에 따라 가전제품의 제조 과정에서 열교환기의 코팅에 열화가 발생하는 것을 방지하는 방법에 대한 개발이 필요하다.

본 발명의 일 목적은 코팅을 통해 열교환기의 표면에 녹이나 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있는 구성을 제안하기 위한 것이다. 특히 본 발명은 구리 소재의 파이프에 녹이나 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있는 구성을 제안하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 구리 파이프의 용접부에서 쉽게 발생하는 녹이나 부식을 억제할 수 있는 용접부의 치수를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 녹이나 부식을 효과적으로 방지하는 코팅층의 두께를 제시하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은 열교환기를 포함하는 가전제품의 제조 과정 중 기 형성된 코팅층이 후속 용접 과정에서 열화되는 것을 방지할 수 있는 구성의 가전제품 제조방법을 제시하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 열교환기는 구리 파이프의 표면에 형성되는 코팅층을 포함하며, 상기 코팅층은 상기 구리 파이프에 내식성을 제공한다.

구리 파이프는 스트레이트 튜브와 리턴 벤드를 포함하고, 상기 스트레이트 튜브의 양 단에는 확관에 의해 각 스트레이트 튜브의 외경보다 큰 둘레를 갖는 버(burr)가 형성되며, 상기 버의 테두리와 상기 스트레이트 튜브의 외면 사이의 거리는 0.4mm 내지 1.8mm이다.

상기 코팅층은 제1 도료 내지 제4 도료에 의해 형성될 수 있다.

제1 도료는 폴리우레탄 수지(POLYURETHANE RESIN)를 함유한다.

제1 도료는 폴리우레탄 수지 외에 자일렌(Xylene), 다이메틸 카보네이트(Dimethyl carbonate), 및 에틸벤젠(Ethylbenzene)을 더 함유한다.

제1 도료에서 상기 폴리우레탄 수지는 33.2 내지 40 중량%, 상기 자일렌은 30 내지 31.7 중량%, 상기 다이메틸 카보네이트는 23.2 내지 30 중량%, 상기 에틸벤젠은 1 내지 5.1 중량%이다.

제2 도료는 아크릴과 탄소를 함유한다.

제3 도료는 부틸셀로솔브(Butyl cellosolve), 이소부틸알코올(isobutyl alcohol), n-부틸알코올(n-Butyl Alcohol), 비스페놀 A 디글리시딜에테르(Bisphenol A diglycidyl ether), 에틸벤젠(ethylbenzene), 아크릴산(acrylic acid) 혼합 폴리머, 자일렌(Xylene) 그리고 멜라민 수지(melamine resin)를 함유한다.

상기 아크릴산 혼합 폴리머는 스티렌(Styrene), n-부틸 메타크릴레이트 (butyl methacrylate), 2-에틸헥실아크릴산 (2-Ethylhexylacrylate), 그리고 2-하이드록시에틸 아크릴산(2-hydroxyethyl acrylate)을 함유한다.

상기 제3 도료에서 상기 도료에서 상기 부틸셀로솔브는 1 내지 10 중량%, 상기 이소부틸알코올은 1 내지 10 중량%, 상기 n-부틸알코올은 5 내지 15 중량%, 상기 비스페놀 A 디글리시딜에테르는 1 내지 10 중량%, 상기 에틸벤젠은 15 내지 25 중량%, 상기 아크릴산 혼합 폴리머는 28 내지 38 중량%, 상기 자일렌은 15 내지 25 중량%, 상기 멜라민 수지는 5 내지 15 중량%다.

제4 도료는 고분자 수지(polymeric resin), 탈취 등유(deodorized kerosene), 메틸 이소부틸 케톤(methyl isobutyl ketone), n-아세트산부틸(n-Butyl Acetate), 이소부틸알코올(isobutyl alcohol), n-부틸알코올(n-Butyl Alcohol), 활석(talc), 황산바륨(barium sulfate), 요소-멜라민 공중합체(Urea-malamine copolymer), 실리콘 에폭시 공중합체(sillicone epoxy copolymer), PGMEA(Propylene glycol methyl ether acetate), 멜라민-포름알데이드 변성 수지(Modified melamine-Formaldehyde resin), 그리고 임의의 첨가제를 함유한다.

상기 제4 도료에서 상기 고분자 수지는 1 내지 5 중량%, 상기 탈취 등유는 5 내지 10 중량%, 상기 메틸 이소부틸 케톤은 5 내지 10 중량%, 상기 n-아세트산부틸은 1 내지 5 중량%, 상기 이소부틸알코올은 5 내지 10 중량%, 상기 n-부틸알코올은 5 내지 10 중량%, 상기 활석은 5 내지 10 중량%, 상기 황산바륨은 1 내지 5 중량%, 상기 요소-멜라민 공중합체는 20 내지 25 중량%, 상기 실리콘 에폭시 공중합체는 5 내지 10 중량%, 상기 PGMEA는 10 내지 15 중량%, 상기 멜라민-포름알데이드 변성 수지는 1 내지 5 중량%, 그리고 상기 임의의 첨가제는 10 내지 20 중량%다.

상기 열교환기는 상기 구리 파이프, 복수의 핀(fin) 및 두 개의 엔드 플레이트를 포함한다.

상기 구리 파이프는 냉매의 순환 유로를 형성한다.

상기 복수의 핀은 일 방향을 따라 서로 이격된 위치에 배열되며, 상기 구리 파이프의 외주면에 결합된다.

상기 두 엔드 플레이트는 용융아연도금강판으로 형성되고, 상기 복수의 핀을 사이에 두고 서로 이격된 위치에 배치된다.

상기 복수의 스트레이트 튜브는 상기 복수의 핀의 배열 방향을 따라 연장되어 상기 복수의 핀과 상기 두 엔드 플레이트를 관통한다. 상기 복수의 리턴 벤드는 상기 두 엔트 플레이트의 외측으로 돌출되는 상기 복수의 스트레이트 튜브 중 어느 하나의 일단을 다른 스트레이트 튜브의 일단에 연결한다.

상기 코팅층은 상기 복수의 리턴 벤드의 표면, 각 리턴 벤드의 양 단에 형성되는 용접부의 표면, 그리고 상기 버의 표면에 형성된다.

상기 구리 파이프의 입구단과 출구단은 상기 두 엔드 플레이트 중 어느 하나의 외측을 향해 같은 방향으로 돌출되고, 상기 입구단과 상기 출구단에는 각각 40mm 이상 80mm 이하의 길이를 갖는 연결 배관에 연결되며, 상기 연결 배관의 양 단에는 용접부가 형성된다.

본 발명에서는 열교환기를 포함하는 가전제품의 제조방법을 제공한다. 본 발명에서 제안하는 가전제품의 제조방법은, 복수의 스트레이트 튜브를 확관하여 양 단에 각 스트레이트 튜브의 외경보다 큰 둘레의 버(burr)를 형성하는 단계; 스트레이트 튜브와 리턴 벤드를 용접하는 단계; 및 상기 리턴 벤드의 표면, 상기 리턴 벤드의 양단에 형성되는 용접부의 표면, 그리고 버의 표면에 내식성을 제공하는 코팅층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 버를 형성하는 단계에서는 상기 버의 테두리와 상기 스트레이트 튜브의 외면 사이의 거리가 0.4mm 내지 1.8mm가 되도록 확관을 실시한다.

상기 제조방법은, 상기 버를 형성하는 단계 이전에, 일 방향을 따라 상기 복수의 핀을 서로 이격된 위치에 배열하고, 상기 복수의 핀에 형성되는 관통홀마다 상기 스트레이트 튜브를 하나씩 삽입하는 단계를 더 포함한다.

상기 버를 형성하는 단계에서는 각 스트레이트 튜브의 외주면에 상기 복수의 핀을 결합되게 하도록 확관을 실시한다.

여기서 상기 코팅층은 앞서 설명된 제1 도료 내지 제4 도료에 의해 형성된다.

상기 열교환기는 상기 복수의 핀을 사이에 두고 서로 이격된 위치에 배치되는 두 엔드 플레이트를 더 포함하고,

상기 가전제품의 제조방법은, 상기 용접하는 단계와 상기 코팅층을 형성하는 단계 사이에, 상기 두 엔드 플레이트 중 어느 하나의 외측을 향해 같은 방향으로 돌출되는 상기 구리 파이프의 입구단과 출구단에 각각 48mm 이상의 길이를 갖는 연결 배관의 일단을 용접하는 단계를 더 포함한다.

상기 가전제품의 제조방법은, 상기 코팅층을 형성하는 단계 이후에 상기 연결 배관의 타 단을 상대물과 용접하는 단계를 더 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 리턴 벤드의 표면, 리턴 벤드의 양단에 형성되는 용접부의 표면, 그리고 버의 표면에 내식성을 제공하는 코팅층이 형성되므로, 수분과 접촉 시 플레이트와 상기 리턴 벤드의 표면에 녹이나 부식의 발생이 억제 내지 방지될 수 있다.

특히 버의 테두리와 스트레이트 튜브의 외면 사이의 거리가 0.4mm 미만이라면 용접이 불가하거나 용접재로 인해 누수 발생할 수 있는데, 본 발명에서 설정하는 상기 거리는 0.4mm 이상이므로, 이러한 문제를 해결할 수 있다.

또한 버의 테두리와 스트레이트 튜브의 외면 사이의 거리가 1.8mm을 초과한다면 구조적으로 녹이나 부식 발생이 쉬운 환경을 제공하게 되는데, 본 발명에서 설정하는 상기 거리는 1.8mm 이상이므로, 이러한 문제를 해결할 수 있다.

특히 폴리우레탄 수지를 함유하는 제1 도료에 의해 형성되는 코팅층은 내식성과 방수 성능을 제공하므로, 응축수에 의한 녹이나 부식 발생에 효과적이다.

또한 아크릴과 탄소 소재를 함유하는 제2 도료에 의해 형성되는 코팅층은 내식성과 열교환율 저하 억제 효과를 제공하므로, 녹이나 부식 발생에 효과적일 뿐만 아니라 열교환기 본래의 성능 유지에도 효과적이다.

또한 제3 도료는 코팅층 형성 대상에 내식성을 제공할 뿐만 아니라 염수에 대한 저항성을 제공하기도 하고, 나아가 투명한 성질을 가지므로 심미적 효과를 제공한다.

또한 제4 도료는 코팅층 형성 대상에 우수한 내식성과 염수에 대한 우수한 저항성을 제공한다.

또한 본 발명은, 구리 파이프의 입구단과 출구단에 각각 연결 배관의 일단을 먼저 용접하고, 코팅층을 형성한 후에 연결 배관의 타단에 상대물을 용접하도록 이루어짐에 따라 연결 배관과 상대물의 용접 시 열에 의해 코팅층이 열화되는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 열교환기, 그리고 상기 열교환기에 연결되는 모세관의 사시도다.
도 2는 도 1에 도시된 증발기와 상기 증발기에 연결되는 모세관의 평면도다.
도 3은 스트레이트 튜브와 리턴 벤드의 용접부를 확대하여 보인 개념도다.
도 4는 용접부의 위치에 따른 파이프의 온도 측정 결과를 보인 그래프다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 가전제품 제조방법의 흐름도다.
도 6은 도 5의 제조방법에 따른 가전제품의 제조 과정 중 코팅층을 형성하는 단계와 그 전후 단계를 보인 개념도다.
도 7은 본 발명에서 제안하는 열교환기의 적용례를 설명하기 위한 의류 처리 장치의 사시도다.
도 8은 도 7에 도시된 드럼과 순환유로를 통한 공기의 순환을 설명하기 위한 개념도다.
도 9는 도 7에 도시된 베이스 캐비닛과 상기 베이스 캐비닛에 장착되는 히트 펌프 사이클 장치들의 평면도다.

이하, 본 발명에 관련된 열교환기 및 상기 열교환기를 포함하는 가전제품의 제조방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 열교환기(120, 140), 그리고 상기 열교환기(120, 140)에 연결되는 팽창기(130)의 사시도다.

도 2는 도 1에 도시된 증발기(140)와 상기 증발기(140)에 연결되는 팽창기(130)의 평면도다.

열교환기(120, 140)는 냉동 사이클 장치 또는 히트 펌프 사이클 장치에서 응축기(120) 또는 증발기(140)로 사용된다.

열교환기(120, 140)는 구리 파이프(121, 141), 복수의 핀(fin)(122, 142), 엔드 플레이트(123, 143)를 포함한다.

구리 파이프(121, 141)는 구리 소재로 형성되며, 열교환 유체의 순환 유로를 형성한다. 열교환 유체란 예를 들어 냉매가 될 수 있다. 구리 파이프(121, 141)는 복수의 핀(122, 142)을 직선 방향으로 관통하면서 핀(122, 142)의 외측에서 방향을 바꾸어 다시 복수의 핀(122, 142)을 반복적으로 관통하는 구조를 형성한다.

복수의 핀(122, 142)은 평평한 사각형 판의 형태로 형성된다. 복수의 핀(122, 142)은 일 방향을 따라 서로 이격된 위치에 배열된다. 복수의 핀(122, 142)은 구리 파이프(121, 141)의 외주면에 결합된다. 복수의 핀(122, 142)은 스테인리스 스틸(stainless steel)로 형성될 수 있다. 복수의 핀(122, 142)은 열교환 면적을 확장하여 열교환기(120, 140)의 열교환 효율을 향상시키기 위한 것이다.

엔드 플레이트(123, 143)는 열교환기(120, 140)에 두 개가 구비된다. 두 엔드 플레이트(123, 143)는 복수의 핀(122, 142)을 사이에 두고 서로 이격된 위치에 배치된다. 엔드 플레이트(123, 143)는 복수의 핀(122, 142)의 최외측에 각각 하나씩 배치된다. 엔드 플레이트(123, 143)는 사각형 판과 상기 사각형 판의 양 단에서 열교환기(120, 140)의 외측을 향해 돌출되는 디귿자(ㄷ) 형태를 가질 수 있다. 엔드 플레이트(123, 143)는 용융아연도금강판(galvanized sheet iron)으로 형성될 수 있다.

구리 파이프(121, 141)는 복수의 스트레이트 튜브(straight tube)(141a)와 복수의 리턴 벤드(return bend)(141b)를 포함한다. 구리 파이프(121, 141)는 냉매가 유입되는 입구단(141c)과 냉매가 유출되는 출구단(121d, 141d)을 구비하며, 스트레이트 튜브(141a)와 리턴 벤드(141b)는 입구단(141c)에서 출구단(121d, 141d)까지 서로 교번적으로 배치된다.

스트레이트 튜브(141a)는 복수의 핀(122, 142)의 배열 방향을 따라 직선 방향으로 연장되어 복수의 핀(122, 142)과 두 엔드 플레이트(123, 143)를 관통한다. 그리고 리턴 벤드(141b)는 두 엔드 플레이트(123, 143)의 외측으로 돌출되는 복수의 스트레이트 튜브(141a) 중 어느 하나의 일단을 다른 스트레이트 튜브(141a)의 일단에 연결하도록 형성된다. 리턴 벤드(141b)는 곡선을 따라 벤딩되어 C자 형상을 가질 수 있다. 스트레이트 튜브(141a)와 리터 벤드는 용접에 의해 서로 결합될 수 있다.

스테인리스 스틸로 형성되는 핀(122, 142)은 녹이나 부식 발생 가능성이 대단히 낮지만, 구리로 형성되는 파이프(121, 141)와 용융아연도금강판으로 형성되는 엔드 플레이트(123, 143)는 녹이나 부식 발생 가능성이 있다. 특히 구리는 자연스럽게 산화되는 성질의 소재이므로 녹이나 부식 발생 가능성이 대단히 높다.

구리 파이프(121, 141)의 스트레이트 튜브(141a)와 리턴 벤드(141b) 모두에 녹이나 부식 발생 가능성이 있지만, 스트레이트 튜브(141a)에 발생한 녹이나 부식은 복수의 핀(122, 142)과 엔드 플레이트(123, 143)에 의해 시각적으로 잘 드러나지 않는다. 이에 반해 리턴 벤드(141b)에 발생한 녹이나 부식은 시각적으로 노출되기 쉽다.

본 발명에서는 두 엔드 플레이트(123, 143) 및/또는 복수의 리턴 벤드(141b)의 표면에 형성되는 코팅층으로 녹이나 부식 발생을 억제 내지 방지하는 구성의 열교환기(120, 140)를 제공한다. 코팅층은 두 엔드 플레이트(123, 143) 및/또는 복수의 리턴 벤드(141b)의 표면에 내식성을 제공한다.

이하에서는 열교환기(120, 140)의 녹이나 부식 발생은 스트레이트 튜브(141a)와 리턴 벤드(141b)의 용접부에서 발생하는 경향성이 매우 강하다. 이하에서는 녹이나 부식 발생을 억제할 수 있는 용접부의 구조에 대하여 먼저 설명하고, 이어서 코팅층을 형성하는 도료에 대하여 설명한다.

도 3은 스트레이트 튜브(141a)와 리턴 벤드(141b)의 용접부를 확대하여 보인 개념도다.

열교환기(120, 140)를 제작하는 과정에서는 스트레이트 튜브(141a)를 핀(141b)의 관통홀에 삽입하고, 확관하는 단계가 존재한다. 확관 전의 스트레이트 튜브(141a)를 헤어핀(hair pin)이라고 하는데, 확관이란 헤어핀의 내경과 외경을 확장시키는 작업을 가리킨다. 확관 전에는 상기 핀에 형성되는 관통홀의 내경보다 헤어핀의 외경이 작지만, 확관 후 스트레이트 튜브(141a)의 외경은 관통홀의 내경과 동일해지므로, 스트레이트 튜브(141a)의 외주면에 핀이 고정될 수 있다.

확관의 결과 스트레이트 튜브(141a)의 양단에는 버(burr) (141a')가 형성된다. 버(141a')란 스트레이트 튜브(141a)의 외경보다 큰 둘레를 갖는 확관의 결과물이며, 버는 리턴 벤드(141b)와 용접에 의해 결합되는 부분에 해당한다. 스트레이트 튜브(141a)와 리턴 벤드(141b)가 동일한 외경을 갖는다고 가정하면, 버(141a')는 리턴 벤드(141b)의 외경보다도 큰 둘레를 갖게 된다.

버(141a')와 리턴 벤드(141b)를 밀착시켜 용접을 실시하면 버(141a')와 리턴 벤드(141b)의 사이에 용접부가 형성되게 된다. 그러데 버(141a')의 크기는 용접부의 녹이나 부식을 발생시키는 중요한 구조적 요인으로 작용하게 된다. 따라서 열교환기(120, 140)의 내식성 확보를 위해서는 버(141a')의 크기 설정이 중요하다.

버(141a')의 테두리와 리턴 벤드(141b)의 외면 사이의 거리(A)가 0.4mm 미만이라면 과도하게 작은 용접 면적으로 인해 용접이 불가할 수 있다. 설령 용접이 된다 하더라도 누수가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 용접 작업 중의 용접재가 흘러 녹이나 부식 발생을 유발하게 된다. 반대로 위 거리(A)가 1.8mm보다 크다면 구조적으로 녹이나 부식 발생을 강하게 유발하는 요인으로 작용하게 된다.

이에 본 발명에서는 버(141a')의 테두리와 리턴 벤드(141b)의 외면 사이의 거리를 0.4mm 내지 1.8mm로 설정할 것을 제안한다. 버(141a')의 테두리와 리턴 벤드(141b)의 외면 사이의 거리란 원기둥 형상을 갖는 스트레이트 튜브(141a)의 방사 방향에서 버(141a')가 스트레이트 튜브(141a)의 외면으로부터 돌출되는 정도로 이해될 수 있다. 이 경우 버(141a')의 직경(B)은 10mm 내지 12mm일 수 있다.

버(141a')는 스트레이트 튜브(141a)에만 형성되는 것은 아니고, 리턴 벤드(141b)의 양단에 형성될 수도 있다. 스트레이트 튜브(141a)의 버(141a')는 확관의 결과 형성되는 결과물이지만, 리턴 벤드(141b)는 별도의 확관 과정을 거치지 않을 수 있으므로, 리턴 벤드(141b)의 버(141a')는 리턴 벤드(141b)의 제작 과정에서 형성될 수 있다.

녹이나 부식 방지를 위해 내식성을 제공하는 코팅층은 리턴 벤드(141b)의 표면, 리턴 벤드(141b)의 양 단에 형성되는 용접부의 표면, 그리고 버(141a')의 표면에 형성된다. 추가적으로 엔드 플레이트(123, 143)의 표면에도 코팅층이 형성될 수 있다.

코팅층은 도료에 의해 형성된다. 도료는 제1 도료 내지 제4 도료 중 어느 하나에 해당한다.

제1 도료는 폴리우레탄 수지(POLYURETHANE RESIN)를 함유한다. 제1 도료는 폴리우레탄 수지 외에 자일렌(Xylene), 다이메틸 카보네이트(Dimethyl carbonate), 및 에틸벤젠(Ethylbenzene)을 더 함유할 수 있다. 제1 도료에서 폴리우레탄 수지는 33.2 내지 40 중량%, 자일렌은 30 내지 31.7 중량%, 다이메틸 카보네이트는 23.2 내지 30 중량%, 에틸벤젠은 1 내지 5.1 중량%일 수 있다.

상기와 같은 조성으로 이루어지는 제1 도료에 의해 코팅층이 형성되는 경우, 코팅층은 내식성 뿐만 아니라 방수 성능도 제공한다. 가전제품 내에서 열교환기(120, 140)가 증발기(140)로 사용되는 경우 리턴 벤드(141b), 상기 리턴 벤드(141b)의 양단에 형성되는 용접부, 그리고 버(141a')의 표면에 녹이나 부식을 유발할 수 있으나, 상기 제1 도료에 의해 형성되는 코팅이 내식성과 방수 성능을 제공하므로, 녹이나 부식의 유발은 억제 내지 방지할 수 있다.

제2 도료는 아크릴과 탄소를 함유한다. 제2 도료에 의해 코팅층이 형성되는 경우, 코팅층은 내식성을 제공한다. 특히 제2 도료에는 탄소 성분이 함유되어 있으므로 코팅 후 열교환 효율 저하를 방지하는 효과가 있다.

여기서 아크릴산 혼합 폴리머란 스티렌(Styrene), n-부틸 메타크릴레이트 (butyl methacrylate), 2-에틸헥실아크릴산 (2-Ethylhexylacrylate), 그리고 2-하이드록시에틸 아크릴산(2-hydroxyethyl acrylate)을 함유하는 폴리머를 가리킨다.

제3 도료에서 상기 부틸셀로솔브는 1 내지 10 중량%, 상기 이소부틸알코올은 1 내지 10 중량%, 상기 n-부틸알코올은 5 내지 15 중량%, 상기 비스페놀 A 디글리시딜에테르는 1 내지 10 중량%, 상기 에틸벤젠은 15 내지 25 중량%, 상기 아크릴산 혼합 폴리머는 28 내지 38 중량%, 상기 자일렌은 15 내지 25 중량%, 상기 멜라민 수지는 5 내지 15 중량%이다.

상기와 같은 조성으로 이루어지는 제3 도료는 코팅층 형성 대상에 내식성을 제공할 뿐만 아니라 염수에 대한 저항성을 제공하기도 하고, 나아가 투명한 성질을 가지므로 심미적 효과를 제공한다.

여기서 임의의 첨가제란, 예컨대 제4 도료에 색상을 부여하는 안료(pigment), 제4 도료의 장기간 보존을 위한 보존재 등이 될 수 있다.

제4 도료에서 상기 고분자 수지는 1 내지 5 중량%, 상기 탈취 등유는 5 내지 10 중량%, 상기 메틸 이소부틸 케톤은 5 내지 10 중량%, 상기 n-아세트산부틸은 1 내지 5 중량%, 상기 이소부틸알코올은 5 내지 10 중량%, 상기 n-부틸알코올은 5 내지 10 중량%, 상기 활석은 5 내지 10 중량%, 상기 황산바륨은 1 내지 5 중량%, 상기 요소-멜라민 공중합체는 20 내지 25 중량%, 상기 실리콘 에폭시 공중합체는 5 내지 10 중량%, 상기 PGMEA는 10 내지 15 중량%, 상기 멜라민-포름알데이드 변성 수지는 1 내지 5 중량%, 그리고 상기 임의의 첨가제는 10 내지 20 중량%이다.

상기와 같은 조성으로 이루어지는 제4 도료는 코팅층 형성 대상에 우수한 내식성과 염수에 대한 우수한 저항성을 제공한다.

한편, 코팅층의 두께는 20㎛ 이상이어야 한다. 만일 코팅층의 두께가 20㎛보다 얇다면, 부족한 두께로 인해 녹이나 부식 방지에 불충분하고, 염수에 대한 저항성도 부족하기 때문이다. 코팅층의 두께가 두꺼워질수록 녹이나 부식 방지에는 효과적이나, 코팅층의 두께가 46㎛를 초과하는 경우에는 효과가 포화되어 그 상승 정도가 미비하다. 따라서 코팅층의 두께는 20 내지 46㎛인 것이 바람직하다.

코팅층의 형성은 코팅재의 인가와 경화의 순차적인 과정에 의해 이루어질 수 있을 것이다. 코팅재의 인가는 분체 코팅, 스프레이, 디핑 등의 다양한 방법을 통해 이루어질 수 있을 것이다.

예를 들어, 코팅층을 형성하기 위해, 스프레이 정전식 방법이 이용될 수 있을 것이다. 스프레이 정전식 방법은, 비접촉식으로 얇은 박막 형태로 전체 혹은 일부분의 면적을 코팅하는 방법을 의미한다.

코팅층은 스프레이 정전식 방법에 의해, AC 3000 등의 아크릴계 도료를 이용하여 형성될 수 있으며, 벤딩부의 내식성을 확보하기 위해, 대략 20 ㎛ 이상의 두께가 될 수 있다. 코팅층은, 정전식 스프레이 방법에 의해, 좌측과 우측을 향해 2회 가량 분사한 후, 대략 180도에서 15분 이상 건조될 수 있도록 한다. 이러한 코팅층에 대한 신뢰성은, 염수분무 시험을 통해, 코팅층의 녹발청 발생률이 대략 5% 이하가 되도록 함으로써 확보될 수 있을 것이다.

한편 복수의 핀(122, 142)을 반복적으로 관통하는 구리 파이프(121, 141)의 일 단에는 입구단(141c)이 형성되고, 구리 파이프(121, 141)의 타단에는 출구단(121d, 141d)이 형성된다. 입구단(141c)이란 열교환기(120, 140)로 열교환 유체 유입되는 부분을 가리키고, 출구단(121d, 141d)이란 열교환기(120, 140)에서 열교환 유체가 배출되는 부분을 가리킨다.

입구단(141c)은 냉매의 흐름을 기준으로 열교환기(120, 140)의 상류측에 배치되는 상대물과 연결되고, 출구단(121d, 141d)은 냉매의 흐름을 기준으로 열교환기(120, 140)의 하류측에 배치되는 상대물과 연결된다. 예컨대 열교환기(120, 140)가 냉동사이클의 증발기(140)로 적용되는 경우, 입구단(141c)은 팽창기(130)에 연결되고, 출구단(121d, 141d)은 기액 분리기 또는 압축기에 연결된다.

입구단(141c)과 출구단(121d, 141d)은 두 엔드 플레이트(123, 143) 중 어느 하나의 외측을 향해 같은 방향으로 돌출된다. 엔드 플레이트(123, 143)의 내측이란 복수의 핀(122, 142)이 형성되는 방향을 의미하며, 엔드 플레이트(123, 143)의 외측이란 엔드 플레이트(123, 143)를 기준으로 핀(122, 142)이 형성되는 방향의 반대 방향을 의미한다. 입구단(141c)과 출구단(121d, 141d)이 엔드 플레이트(123, 143)로부터 돌출되는 길이는 약 12mm일 수 있다.

만일 입구단(141c)과 출구단(121d, 141d)을 상대물에 연결하는 배관이 상기 입구단(141c)과 출구단(121d, 141d)에 직접 용접된다면 입구단(141c)과 배관의 연결 부위, 그리고 출구단(121d, 141d)과 배관의 연결 부위에는 각각 용접부가 형성된다. 용접부가 형성되는 위치는 자연스럽게 엔드 플레이트(123, 143)로부터 입구단(141c)과 출구단(121d, 141d)의 돌출 길이에 의해 제한된다. 예컨대 입구단(141c)과 출구단(121d, 141d)의 돌출 길이(D1)가 약 12mm라면, 엔드 플레이트(123, 143)로부터 용접부까지의 길이도 약 12mm다.

엔드 플레이트(123, 143)로부터 용접부까지의 길이가 12mm 정도라면, 용접 과정의 고열이 코팅층에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 코팅층 형성 후에 용접이 이루어지는 것은 바람직하지 않다. 이에 본 발명에서는 입구단(141c)과 출구단(121d, 141d)에 먼저 각각 40mm 이상 80mm 이하의 길이를 갖는 연결 배관(124, 131, 151)을 용접으로 연결하고, 연결 배관(124, 131, 151)이 연결된 열교환기(120, 140)에 코팅층을 형성한 뒤, 다시 상기 연결 배관(124, 131, 151)을 상대물 또는 다른 배관에 용접하는 것을 제안한다.

여기서 상대물이란 냉동사이클에서 열교환기(120, 140)의 상류측 또는 하류측에 배치되는 팽창기(130), 기액 분리기, 압축기 등의장치를 의미하며, 다른 배관이란 상기 상대물과 연결 배관(124, 131, 151)을 연결하는 배관을 의미한다.

연결 배관(124, 131, 151)의 일단(131a, 151a)은 입구단(141c) 또는 출구단(121d, 141d)에 연결되고, 연결 배관(124, 131, 151)의 타단(131b, 151b)은 상기 상대물 또는 다른 배관에 연결된다. 이 경우 연결 배관(124, 131, 151)의 일단(131a, 151a)과 타단(131b, 151b)에는 모두 용접부가 형성된다.

입구단(141c)과 출구단(121d, 141d)에 40mm 이상 80mm 이하의 길이를 갖는 연결 배관(124, 131, 151)의 일단(131a, 151a)이 용접되면, 연결 배관(124, 131, 151)의 타단(131b, 151b)은 엔드 플레이트(123, 143)로부터 입구단(141c) 또는 출구단(121d, 141d)의 돌출 길이(a)와 연결 배관(124, 131, 151)의 길이(b)의 합(D2=a+b)에 해당하는 위치에 형성된다. 연결 배관(124, 131, 151)의 타단(131b, 151b)은 엔드 플레이트(123, 143)로부터 충분히 먼 위치에 형성되므로 코팅층 형성 이후에 연결 배관(124, 131, 151)의 타단(131b, 151b)에 용접부가 형성되더라도 기 형성된 코팅층에는 영향이 없다.

이에 대하여는 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 용접부의 위치에 따른 파이프의 온도 측정 결과를 보인 그래프다.

그래프의 가로축은 용접부의 위치를 가리키며, 용접부의 위치란 엔드 플레이트로부터 용접부가 형성되는 부분까지의 거리를 가리킨다. 용접부의 위치가 작은 값을 가질수록 엔드 플레이트에 가까운 위치에서 용접이 이루어진다는 것을 의미한다. 한편, 그래프의 세로축은 온도를 가리킨다.

점선으로 그려진 그래프는 엔드 플레이트로부터 12mm에 해당하는 위치에서 용접이 이루어질 경우 각 위치 별 온도를 가리킨다. 점선으로 그려진 그래프를 참조하면 용접부의 위치가 엔드 플레이트로부터 멀어질수록 온도가 저하되는 것을 알 수 있다.

한편 점으로 표시된 온도들은 각 위치에서 용접이 이루어질 경우 엔드 플레이트의 온도를 표시한 것이다. 예컨대 엔드 플레이트로부터 60mm 이격된 위치에서 용접이 이루어지는 경우 엔드 플레이트의 온도는 약 70℃에 해당한다.

이미 형성되어 있는 코팅층이 용접이라는 후속 과정에서 열화되지 않으려면 코팅층이 형성되는 엔드 플레이트와 리턴 벤드의 온도가 100℃ 이하여야 한다. 따라서 도 4의 결과에 의할 때 약 40mm 이상 80mm 이하의 길이를 갖는 연결 배관의 일단이 코팅층 형성 전에 입구단과 출구단에 먼저 용접된다면, 코팅층 형성 이후에 연결 배관의 타단이 용접되더라도 코팅층에는 열화가 발생하지 않게 된다.

이하에서는 앞서 설명된 열교환기를 구비하는 가전제품의 제조방법에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 가전제품 제조방법의 흐름도다. 도 6은 도 5의 제조방법에 따른 가전제품의 제조 과정 중 코팅층을 형성하는 단계와 그 전후 단계를 보인 개념도다.

하나의 가전제품이 제조되기 위해서는 수많은 단계를 거쳐야 한다. 본 발명에서는 열교환기의 코팅층을 형성하고, 이를 제조 중인 가전제품에 설치하는 과정에 한하여 설명한다.

우선 구리 파이프, 핀, 엔드 플레이트를 포함하는 열교환기(HX1, HX2)를 마련한다.

일반적으로 열교환기(HX1, HX2)를 제작하기 위해서는 헤어 핀(hair pin)이라고 하는 확관 전의 스트레이트 튜브를 복수의 핀에 삽입한다(도 4의 S100). 복수의 핀은 일렬 혹은 다열로 배치되되 서로 동일한 위치에 관통홀을 갖고 있어, 헤어핀을 한 방향으로 관통홀에 삽입할 수 있다. 복수의 핀에 형성되는 관통홀은 헤어 핀의 외경보다 크다.

이어서 헤어 핀의 외경과 내경을 확장 시키는 확관 공정을 실시하여 스트레이트 튜브를 형성하고, 상기 스트레이트 튜브의 외주면에 복수의 핀이 결합되도록 한다. 또한 상기 확관을 실시하여 스트레이트 튜브의 양단에 버(burr)를 형성한다. 버의 테두리와 상기 스트레이트 튜브의 외면 사이의 거리가 0.4mm 내지 1.8mm가 되도록 확관을 실시해야 한다.

다음으로 엔드 플레이트를 복수의 핀의 최외곽에 하나씩 배치하고, 스트레이트 튜브에 리턴 벤드를 용접하여 열교환기 제작을 완성한다(도 4의 S300).

가전제품에 적용될 열교환기가 마련되면(도 6의 a), 구리 파이프의 입구단과 출구단에 각각 40mm 이상의 길이를 갖는 연결 배관(124, 131)을 용접한다(도 5의 S400, 도 6의 b). 여기서는 연결 배관(124, 131)의 일단이 구리 파이프의 입구단 또는 출구단에 용접된다. 앞서 설명했던 바와 같이 연결 배관(124, 131)의 일단이 입구단 또는 출구단에 용접되면, 후술하게 될 S600 단계에서 이루어지는 후속 용접 공정에 코팅층이 영향을 받지 않게 된다.

연결 배관(124, 131)의 용접이 완료되면, 리턴 벤드의 표면, 리턴 벤드의 양단에 형성되는 용접부, 그리고 버에 코팅층을 형성한다(S500). 코팅층을 형성하기 위해서는 용접이 완료된 열교환기를 마스킹 지그(Z1, Z2)에 안착시킨다(도 6의 c와 d). 마스킹 지그(Z1, Z2)란 열교환기의 양 단부를 제외한 나머지 부분을 감싸도록 형성되는 것으로, 마스킹 지그(Z1, Z2)에 의해 감싸지는 부분에는 코팅층이 형성될 수 없다. 마스킹 지그(Z1, Z2)는 두 엔드 플레이트와 상기 엔드 플레이트를 통해 노출되는 복수의 리턴 벤드, 입구단과 출구단, 그리고 연결 배관을 노출시키고, 나머지 부분을 감싼다.

마스킹 지그(Z1, Z2)에 열교환기가 안착되면, 코팅을 실시한다(도 6의 e와 f). 코팅에는 앞서 설명된 제1 도료 내지 제4 도료가 이용될 수 있으며, 상기 도료에 의해 형성되는 코팅층은 내식성을 제공한다.

코팅층의 형성은 코팅재 인가(도 6의 e)와 경화(도 6의 f) 순차적인 과정에 의해 이루어진다. 코팅재의 인가는 분체 코팅, 스프레이, 디핑 등의 방법을 이용할 수 있다. 열교환기를 회전시킬 수 있는 치구에 코팅층 형성 대상 열교환기를 안착시키고, 상기 방법들을 이용하여 열교환기의 일측에 코팅재를 인가한 후 치구를 이용하여 열교환기를 회전시키고 다시 상기 방법들을 이용하여 열교환기의 타측에 코팅재를 인가한다. 경화는 상온에서의 자연 건조 또는 열경화 방법이 이용될 수 있다.

이때, 열교환기에 코팅층을 형성하기 위해, 스프레이 정전식 방법이 이용될 수 있을 것이다. 스프레이 정전식 방법은, 비접촉식으로 얇은 박막 형태로 전체 혹은 일부분의 면적을 코팅하는 방법을 의미한다.

코팅층은 스프레이 정전식 방법에 의해, AC 3000 등의 아크릴계 도료를 분사하는 방법으로, 벤딩부의 내식성을 확보하기 위해, 대략 20 ㎛ 이상의 두께가 될 수 있도록 한다. 코팅층은, 정전식 스프레이 방법에 의해, 좌측과 우측을 향해 2회 가량 분사한 후, 대략 180도에서 15분 이상 건조될 수 있도록 한다. 이러한 코팅층에 대한 신뢰성은, 염수분무 시험을 통해, 코팅층의 녹발청 발생률이 대략 5% 이하가 되도록 함으로써 확보될 수 있을 것이다.

마지막으로 코팅층 형성이 완료된 열교환기를 마스킹 지그에서 탈착시킨 후 연결 배관의 타단에 상대물을 용접하여 연결한다(도 5의 S600, 도 6의 g). 상대물이란 필터 드라이어(125)와 연결되는 배관, 팽창기(130)와 연결되는 배관 등을 가리킨다.

마스킹 지그의 탈착과 상대물의 용접 사이에 열교환기와 상대물을 제조대상 가전제품의 베이스에 안착시키는 과정이 추가될 수 있다. 여기서 가전제품의 베이스란 열교환기와 상대물을 수용하거나 지지하는 대상체를 가리킨다.

이와 같은 방법에 의하면, 열교환기의 입구단과 출구단에 각각 연결 배관의 일단이 먼저 용접되고, 코팅층 형성 이후에 연결 배관의 타단이 상대물에 후용접된다. 연결 배관의 일단은 엔드 플레이트에 가까운 반면, 연결 배관의 타단은 엔드 플레이트로부터 멀리 위치하므로 코팅층이 후용접의 열에 영향을 받지 않을 수 있다.

이하에서는 앞서 설명된 열교환기를 구비하는 가전제품에 대하여 설명한다.

도 7은 본 발명에서 제안하는 열교환기의 적용례를 설명하기 위한 의류 처리 장치의 사시도다.

캐비닛(1010)은 의류 처리 장치(1000)의 외관을 형성한다. 캐비닛(1010)은 의류 처리 장치(1000)의 전면, 후면, 좌우 측면, 상면 및 하면 중 적어도 일면을 구성하는 복수의 서브 캐비닛을 포함한다. 서브 캐비닛은 금속 플레이트로 구성될 수도 있고, 합성수지 재질로 구성될 수도 있다.

의류 처리 장치(1000)의 베이스를 이루는 서브 캐비닛은 베이스 캐비닛(1310)으로 명명될 수 있다. 베이스 캐비닛(1310)은 합성수지 재질로 형성되어, 각종 부품들이 장착되는 공간을 마련한다. 베이스 캐비닛(1310)은 그 자체로 의류 처리 장치(1000)의 바닥면을 형성할 수도 있고, 베이스 캐비닛(1310)의 아래에 금속 재질로 형성된 베이스 플레이트가 장착되어 바닥면에 놓일 수도 있다.

캐비닛(1010)의 전면부에는 의류 투입구가 형성된다. 의류 투입구는 드럼(1030)의 전방측 개구와 연통되어, 의류 내지 침구와 같은 처리 대상물을 드럼(1030)의 내부로 투입할 수 있도록 구성된다.

도어(1020)는 의류 투입구를 개폐하도록 형성된다. 도어(1020)는 힌지(1021)에 의해 캐비닛(1010)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 도어(1020)는 투광부를 포함할 수 있다. 따라서, 도어(1020)가 닫힌 상태에서도, 투광부를 통해 드럼(1030)의 내부가 시각적으로 노출될 수 있다.

드럼(1030)은 캐비닛(1010)의 내부에 회전 가능하게 설치된다. 드럼(1030)은 전방과 후방으로 개방된 내부가 빈 원통형으로 형성되고, 드럼(1030)의 전방측 개구는 의류 투입구와 연통되어, 드럼(1030)의 내부에 처리 대상물이 수용될 수 있도록 구성된다.

드럼(1030)의 하측에는 히트 펌프 사이클 장치들(1100)이 배치된다. 여기서 드럼(1030)의 하측이란, 드럼(1030)의 하부와 베이스 캐비닛(1310) 사이의 공간을 말한다. 히트 펌프 사이클 장치들(1100)이란, 냉매를 순차적으로 증발-압축-응축-팽창시키도록 사이클을 구성하는 장치들을 가리킨다. 히트 펌프 사이클 장치들(1100)이 작동되면, 히트 펌프 사이클 장치들(1100)의 열교환기와 순차적으로 열교환하면서 고온 건조해진다.

베이스 커버(1320)는 베이스 캐비닛(1310)을 덮도록 형성된다. 베이스 캐비닛(1310)과 베이스 커버(1320)가 결합되면 입구와 출구가 닫힌 순환 유로를 형성하게 된다. 이 순환 유로의 상류는 프론트 덕트 커넥터(1210)에 연결된다. 그리고 순환 유로의 하류는 리어 덕트 커넥터(1220)에 연결된다.

프론트 덕트 커넥터(1210)는 드럼(1030)의 전방측 개구에 연결되도록 구성되고, 리어 덕트 커넥터(1220)는 드럼(1030)의 후방측 개구에 연결되도록 구성된다. 프론트 덕트 커넥터(1210)는 드럼(1030) 내부의 공기가 배출되는 유로를 형성한다는 점에서, 아웃렛 덕트로 명명될 수 있다. 리어 덕트 커넥터(1220)는 드럼(1030)의 내부로 공기가 유입되는 유로를 형성한다는 점에서, 인렛 덕트로 명명될 수 있다.

드럼(1030) 내부의 처리 대상물을 건조시키고 다습해진 공기는 프론트 덕트 커넥터(1220)에 의해 안내되어 히트 펌프 사이클 장치들(1100)의 열교환기와 열교환하게 된다. 열교환을 통해 수분이 제거되고 가열된 공기는 리어 덕트 커넥터(1220)를 통하여 드럼(1030)으로 다시 유입된다.

공기가 히트 펌프 사이클 장치들(1100)의 열교환기와 열교환을 하게 되면, 응축수가 발생한다. 보다 구체적으로, 열교환에 의해 공기의 온도가 내려가게 되면, 공기가 함유할 수 있는 포화 수증기량은 적어진다. 프론트 덕트 커넥터(1210)를 통해 회수된 공기에는 포화 수증기량을 초과하는 수분이 함유되어 있으므로, 응축수는 필연적으로 발생하게 된다.

물통(1410)은 응축수를 집수하도록 형성된다. 물통(1410)은 드럼(1030)의 좌측 상부 또는 우측 상부에 배치된다. 다시 말해서, 물통(1410)은 드럼(1030)의 상부와 캐비닛(1010) 사이의 좌측 상부의 빈 공간 또는 우측 상부의 빈 공간에 배치된다. 도 1에서는 물통(1410)이 드럼(1030)의 좌측 상부에 배치된 것으로 도시되어 있다.

물통 커버(1420)는 물통(1410)의 위치에 대응되도록 의류 처리 장치(1000)의 전면부에서 좌측 상단 또는 우측 상단에 배치된다. 물통 커버(1420)는 손으로 파지 가능하게 형성되며, 의류 처리 장치(1000)의 전면으로 노출된다. 물통(1410)에 집수된 응축수를 비우기 위해서 물통 커버(1420)를 당기면, 물통(1410)이 물통 커버(1420)와 함께 인출된다.

의류 처리 장치(1000)의 전면 또는 상면에는 입출력 패널(1500)이 구비된다. 도 1에서는 입출력 패널(1500)이 물통 커버(1420)의 옆에 배치된 것으로 도시되어 있다. 입출력 패널(1500)은 사용자로부터 의류 처리 코스의 선택을 인가받기 위한 입력부(1510)와, 의류 처리 장치(1000)의 작동 상태를 시각적으로 표시하는 출력부(1520)를 포함할 수 있다.

입력부(1510)는 조그 다이얼로 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 출력부(1520)는 의류 처리 장치(1000)의 작동 상태를 시각적으로 표시하도록 형성될 수 있다. 의류 처리 장치(1000)는 시각적인 표시 외에 청각적 표시를 위한 별도 구성을 구비할 수 있다.

제어부(1600)는 입력부(1510)를 통해 인가되는 사용자의 입력에 근거하여 의류 처리 장치(1000)의 작동을 제어하도록 형성된다. 제어부(1600)는 회로기판과 상기 회로기판에 실장된 소자들로 구성될 수 있다. 사용자가 입력부(1510)를 통해 의류 처리 코스를 선택하면, 제어부(1600)는 기설정된 알고리즘에 따라 의류 처리 장치(1000)의 작동을 제어하게 된다.

도 8은 도 7에 도시된 드럼과 순환유로를 통한 공기의 순환을 설명하기 위한 개념도다. 도 8에서 좌측이 드럼(1030)의 전방(F)에 해당하고, 우측이 드럼(1030)의 후방(R)에 해당한다.

드럼(1030)의 내부에 투입된 처리 대상물을 건조시키기 위해서는, 드럼(1030)의 내부로 고온 건조한 공기를 공급하고, 의류를 건조시킨 공기를 다시 회수하여 수분을 제거하고 가열한 후, 드럼(1030)으로 재공급하는 과정을 반복하여야 한다. 응축식 건조기에서 이러한 과정의 반복을 위해서는 공기가 드럼(1030)을 지속적으로 순환하여야 한다. 공기의 순환은 드럼(1030)과 순환유로(1200)를 통해 이루어진다.

순환유로(1200)는 프론트 덕트 커넥터(1210), 리어 덕트 커넥터(1220), 그리고 상기 프론트 덕트 커넥터(1210)와 리어 덕트 커넥터(1220)의 사이에 배치되는 연결 덕트(1230)에 의해 형성된다. 프론트 덕트 커넥터(1210), 리어 덕트 커넥터(1220) 및 연결 덕트(1230) 각각은 다수의 부재의 결합에 의해 형성될 수 있다.

공기의 흐름을 기준으로 드럼(1030), 프론트 덕트 커넥터(1210), 연결 덕트(1230) 및 리어 덕트 커넥터(1220)가 순차적으로 연결되며, 리어 덕트 커넥터(1220)는 다시 드럼(1030)에 연결되어 폐유로(closed flow path)를 형성한다.

프론트 서포터(1040)에는 처리 대상물의 투입을 위한 드럼의 전방측 개구(1030')에 대응되는 개구가 형성되며, 하부측에는 프론트 덕트 커넥터(1210)와 연통되는 연통홀이 형성된다.

프론트 덕트 커넥터(1210)는 프론트 서포터(1040)로부터 연결 덕트(1230)로 하향 연장된다. 드럼(1030)에서 처리 대상물을 건조시킨 공기는 프론트 덕트 커넥터(1210)를 통해 연결 덕트(1230)로 회수된다.

연결 덕트(1230)의 내부에는 히트 펌프 사이클 장치들(1100) 중 증발기(1140)와 응축기(1120)가 설치된다. 그리고 고온 건조한 공기를 리어 덕트 커넥터(1220)로 공급하기 위한 순환팬(1710)도 연결 덕트(1230)의 내부에 설치된다.

공기의 흐름을 기준으로 응축기(1120)의 상류측에 증발기(1140)가 배치되고, 응축기(1120)의 하류측에 순환팬(1710)이 배치된다. 순환팬(1710)은 공기를 응축기(1120)로부터 흡입하여 인렛 덕트(1220)로 공급하는 방향으로 바람을 일으킨다.

리어 덕트 커넥터(1220)는 연결 덕트(1230)로부터 상향 연장되어 리어 서포터(1050)의 후면을 덮도록 배치되며, 리어 서포터(1050)에 형성된 통기구와 연통된다. 리어 서포터(1050)의 후면이란 의류 처리 장치(1000)의 후방을 향하는 면을 의미한다. 고온 건조한 공기는 통기구를 통해 드럼(1030)의 내부로 공급된다.

드럼(1030)과 연결 덕트(1230)는 상하 방향을 따라 서로 이격되게 배치되므로, 리어 덕트 커넥터(1220)는 드럼(1030)의 아래에 배치되는 연결 덕트(1230)로부터 드럼(1030)의 후방을 향해 상향 연장된다. 인렛 덕트(1220)도 아웃렛 덕트(1210)와 마찬가지로 상하 방향으로 연장될 수 있으나, 상기 연결 구조상 리어 덕트 커넥터(1220)의 상하 방향 연장 길이는 프론트 덕트 커넥터(1210)에 비해 길다.

도 9는 도 7에 도시된 베이스 캐비닛과 상기 베이스 캐비닛에 장착되는 히트 펌프 사이클 장치들의 평면도다.

드럼(1030)의 하부에는 히트 펌프 사이클 장치들(1100)을 포함하여 각종 부품들이 장착되는 공간을 제공하는 베이스 캐비닛(1310)이 배치된다.

베이스 캐비닛(1310)에는 드럼모터 장착부(1314), 압축기 장착부(1315), 베이스 유로부(1310') 및 응축수 회수부(1316)가 형성된다. 드럼모터 장착부(1314)와 압축기 장착부(1315)는 베이스 유로부(1310')의 일측에 배치된다. 본 실시예에서는, 드럼모터 장착부(1314)와 압축기 장착부(1315)가 베이스 유로부(1310')의 좌측 전방과 후방에 각각 배치된 것을 보이고 있다.

드럼모터 장착부(1314)에는 드럼(1030)의 회전을 위한 구동력을 발생시키는 드럼모터(미도시)가 장착된다. 드럼모터(1800)에는 드럼모터(1800)의 구동력을 드럼(1030)으로 전달하기 위한 벨트(미도시)가 연결될 수 있다. 벨트는 드럼(1030)의 외주를 감싸도록 배치된다.

압축기 장착부(1315)에는 냉매를 압축하도록 형성되는 압축기(1110)가 장착된다. 압축기(1110)는 히트 펌프 사이클 장치들(1100)을 구성하는 일 요소이지만, 공기와 직접적인 열교환을 하지는 않으므로, 베이스 유로부(1310') 내에 설치될 필요가 없다. 오히려 압축기(1110)가 베이스 유로부(1310') 내에 설치된다면 공기의 흐름을 방해할 수 있으므로, 압축기(1110)는 베이스 유로부(1310')의 외곽에 설치되는 것이 바람직하다.

냉매는 증발기(1140)에서 열을 흡수하면서 증발(액상->기상)하고, 저온 저압의 기체 상태가 되어 압축기(1110)로 흡입된다. 냉매의 흐름을 기준으로 압축기(1110)의 상류측에는 기액 분리기(1150)가 설치된다. 기액 분리기(1150)는 압축기(1110)로 유입되는 냉매를 기상과 액상으로 분리하여, 기상의 냉매만 압축기(1110)로 유입되도록 한다. 이에 따르면, 액상의 냉매가 압축기(1110)로 유입되어 고장 내지는 효율 저하를 유발하는 문제가 방지될 수 있다.

압축기 장착부(1315)에는 압축기(1110)를 고정하기 위한 고정 리브(1315')가 적어도 3개소에 구비된다. 진동 저감을 위하여, 고정 리브(1315')는 압축기 장착부(1315)를 관통하여 배면으로 연장 형성될 수 있다. 배면으로 연장 형성된 고정 리브(1315')는 바닥면에 닿지 않도록 구성된다.

베이스 유로부(1310')는 순환유로(1200)의 일부를 이룬다. 공기의 흐름을 기준으로, 베이스 유로부(1310')는 가이드부(1311), 열교환부(1312) 및 순환팬 수용부(1313)로 구획된다. 열교환부(1312)에는 증발기(1140)와 응축기(1120)가 배치되며, 순환팬 수용부(1313)에는 순환팬(미도시)이 응축기(1120)를 마주하도록 배치된다.

가이드부(1311)는 드럼(1030)의 전방측 개구에서 배출된 공기가 유입되는 부분에 해당한다. 가이드부(1311)에는 상방으로 개방된 개구가 형성되며, 상기 개구는 프론트 덕트 커넥터(1210)와 연통된다. 프론트 덕트 커넥터(1210)를 통하여 하방으로 유동하는 공기는 가이드부(1311)에서 베이스 캐비닛(1310)의 후방을 향하도록 방향이 전환되어 열교환부(1312)로 유입된다.

열교환부(1312)는 가이드부(1311)에서 유입되는 공기의 수분을 제거하는 증발기(1140) 및 수분이 제거된 공기를 가열하는 응축기(1120)가 설치되는 부분에 해당한다. 열교환부(1312)는 베이스 캐비닛(1310)의 전방에서 후방을 향하여 직선 형태로 연장될 수 있다.

압축기(1110)에서 압축된 냉매는 고온 고압 상태가 되어 배관(1115)을 타고 응축기(1120)로 흐른다. 응축기(1120)에서는 냉매가 열을 방출하면서 액화된다. 액화된 고압의 냉매는 배관(1122)을 통해 필터 드라이어(1125)로 유입되며, 상기 필터 드라이어(1125)에서 여과된다. 이어서 냉매는 팽창기(1130)에서 감압된다. 저온 저압의 액상 냉매는 증발기(1140)로 흘러 들어간다. 증발기(1140)에서 증발된 냉매는 기액 분리기(1150)를 거쳐 압축기(1110)로 순환된다.

도 9를 참조하면 증발기(1140)의 입구단과 출구단에 각각 연결 배관(1141, 1142)에 연결되어 있음을 알 수 있다. 상기 연결 배관(1141, 1142)에 의해 증발기(1140)의 엔드 플레이트로부터 용접부까지의 거리가 이격될 수 있음을 앞서 설명한 바 있다.

순환팬 수용부(1313)는 열교환부(1312)를 지난 공기를 흡입하여 송풍하는 순환팬이 수용되는 부분에 해당한다. 순환팬은 전방의 공기, 즉 응축기(1120)를 지나 가열된 공기를 측방으로 불어내는 시로코팬으로 구성된다.

응축기(1120)를 통과한 고온 건조한 공기는 리어 덕트 커넥터(1220)를 통해 드럼(1030)으로 공급된다. 드럼(1030)으로 공급된 고온 건조한 공기는 처리 대상물의 수분을 증발시키고 고온 다습한 공기가 된다. 고온 다습한 공기는 프론트 덕트 커넥터(1210)를 통해 회수되고, 증발기(1140)에서 냉매와 열교환하여 저온의 공기가 된다. 이때, 공기의 온도가 낮아짐에 따라 공기의 포화 수증기량이 감소하게 되고, 공기에 포함되어 있던 수분은 응축된다. 이어서 저온 건조한 공기는 응축기(1120)에서 냉매와 열교환하여 고온 건조한 공기가 되어 다시 드럼(1030)으로 공급된다.

베이스 유로부(1310')에 장착되는 증발기(1140)와 응축기(1120)는 베이스 캐비닛(1310)의 중심으로부터 일측으로 편심되게 위치한다. 즉, 베이스 유로부(1310')에서 가이드부(1311) 이후의 유로는 베이스 캐비닛(1310)의 중심으로부터 일측으로 편심된 위치에서 후방을 향하여 연장된다.

베이스 유로부(1310')와 압축기 장착부(1315) 사이에는 응축수 회수부(1316)가 구비된다. 응축수 회수부(1316)는 베이스 유로부(1310')와 연통되어, 증발기(1140)에서 발생한 응축수가 회수되는 공간을 형성한다. 본 실시예에서는, 응축수 회수부(1316)가 열교환부(1312)와 연통되도록 구성된 것을 보이고 있다.

응축수 회수부(1316)에는 워터 펌프(미도시)가 설치된다. 워터 펌프는 응축수 회수부(1316)로 모인 응축수를 물통(1410, 도 7 참조)으로 이송하도록 구성된다. 물통(1410)으로 이송된 응축수는 워터 펌프에 의해 이송되어 증발기(1140)의 세척에 이용될 수 있다.

응축수 회수부(1316)는 베이스 캐비닛(1310)의 일면에서 격벽 형태로 돌출 형성될 수도 있고, 본 실시예와 같이 베이스 캐비닛(1310)의 일면에서 리세스된 형태로 형성될 수도 있다.

열교환부(1312)와 응축수 회수부(1316)를 연통하는 연통홀(1316')은 응축기(1120)의 일측 후단부에 형성될 수 있다. 증발기(1140)에서 발생한 응축수는 열교환부(1312)의 바닥면으로 떨어져, 연통홀(1316')을 통해 응축수 회수부(1316)로 유입된다. 응축수가 중력에 의해 연통홀(1316')로 이동될 수 있도록, 열교환부(1312)는 연통홀(1316')을 향하여 경사지게 형성될 수 있다.

의류 처리 장치(1000)는 본 발명에서 제안하는 열교환기를 적용한 가전제품의 일 예에 해당한다. 냉동 사이클 또는 히트 펌프 사이클이 적용되는 모든 가전제품에 본 발명에서 제안하는 열교환기가 적용될 수 있다.

이상에서 설명된 열교환기 및 상기 열교환기를 포함하는 가전제품은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims

외관을 형성하는 캐비닛;
상기 캐비닛에 구비되고 내부에 의류가 수용되는 드럼; 및
상기 드럼에 수용된 의류의 습기를 제거 하거나 열풍을 생성하는 열교환기를 포함하며,
상기 열교환기는,
냉매의 순환 유로를 형성하는 구리 파이프; 및
일 방향을 따라 서로 이격된 위치에 배열되며, 상기 구리 파이프의 외주면에 결합되는 복수의 핀(fin)을 포함하고,
상기 구리 파이프는,
상기 복수의 핀의 배열 방향을 따라 연장되는 복수의 스트레이트 튜브(straight tube); 및
용접에 의해 상기 복수의 스트레이트 튜브 중 어느 하나의 일단과 다른 스트레이트 튜브의 일단에 연결되는 복수의 리턴 벤드(return bend)를 포함하고,
상기 복수의 스트레이트 튜브의 양 단에는 확관에 의해 각 스트레이트 튜브의 외경보다 큰 둘레를 갖는 버(burr)가 형성되며,
상기 버의 테두리와 상기 스트레이트 튜브의 외면 사이의 거리는 0.4mm 내지 1.8mm이고,
상기 복수의 리턴 벤드의 표면, 각 리턴 벤드의 양 단에 형성되는 용접부의 표면, 그리고 상기 버의 표면에는 내식성을 제공하는 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 의류 건조기.
제1항에 있어서,
상기 버의 직경은 10mm 내지 12mm인 것을 특징으로 하는 의류 건조기.
제1항에 있어서,
상기 열교환기는 냉매가 증발하여 상기 드럼 내부에 수용된 의류의 습기를 제거하는 증발기로 이루어지며,
상기 버의 직경은 10mm 내지 12mm인 것을 특징으로 하는 의류 건조기.
제1항에 있어서,
상기 열교환기는 냉매가 증발하여 상기 드럼 내부에 수용된 의류의 습기를 제거하는 응축기로 이루어지며,
상기 버의 직경은 10mm 내지 12mm인 것을 특징으로 하는 의류 건조기.
제1항에 있어서,
상기 코팅층의 두께는 20㎛ 내지 60㎛ 인 것을 특징으로 하는 의류 건조기.
제1항에 있어서,
상기 열교환기는 상기 복수의 핀을 사이에 두고 서로 이격된 위치에 배치되는 두 엔드 플레이트(end plate)를 더 포함하고,
상기 구리 파이프의 입구단과 출구단은 상기 두 엔드 플레이트 중 어느 하나의 외측을 향해 같은 방향으로 돌출되고,
상기 입구단과 상기 출구단에는 각각 40mm 이상 80mm 이하의 길이를 갖는 연결 배관이 연결되며, 상기 연결 배관의 양 단에는 용접부가 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제6항에 있어서,
상기 엔드플레이트의 일 면에는, 상기 리턴벤드와 함께 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제6항에 있어서,
상기 엔드플레이트는, 용융된 아연 도금 강판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제1항에 있어서,
상기 코팅층은 폴리우레탄 수지(polyurethane resin), 자일렌(Xylene), 다이메틸 카보네이트(Dimethyl carbonate), 및 에틸벤젠(Ethylbenzene)을 함유하는 도료에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제9항에 있어서,
상기 도료에서 상기 폴리우레탄 수지는 33.2 내지 40 중량%, 상기 자일렌은 30 내지 31.7 중량%, 상기 다이메틸 카보네이트는 23.2 내지 30 중량%, 상기 에틸벤젠은 1 내지 5.1 중량%인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제1항에 있어서,
상기 코팅층은 부틸셀로솔브(Butyl cellosolve), 이소부틸알코올(isobutyl alcohol), n-부틸알코올(n-Butyl Alcohol), 비스페놀 A 디글리시딜에테르(Bisphenol A diglycidyl ether), 에틸벤젠(ethylbenzene), 아크릴산(acrylic acid) 혼합 폴리머, 자일렌(Xylene) 그리고 멜라민 수지(melamine resin)를 함유하는 도료에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제6항에 있어서,
상기 아크릴산 혼합 폴리머는 스티렌(Styrene), n-부틸 메타크릴레이트 (butyl methacrylate), 2-에틸헥실아크릴산 (2-Ethylhexylacrylate), 그리고 2-하이드록시에틸 아크릴산(2-hydroxyethyl acrylate)을 함유하는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제11항에 있어서,
상기 도료에서 상기 부틸셀로솔브는 1 내지 10 중량%, 상기 이소부틸알코올은 1 내지 10 중량%, 상기 n-부틸알코올은 5 내지 15 중량%, 상기 비스페놀 A 디글리시딜에테르는 1 내지 10 중량%, 상기 에틸벤젠은 15 내지 25 중량%, 상기 아크릴산 혼합 폴리머는 28 내지 38 중량%, 상기 자일렌은 15 내지 25 중량%, 상기 멜라민 수지는 5 내지 15 중량%인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제1항에 있어서,
상기 코팅층은 고분자 수지(polymeric resin), 탈취 등유(deodorized kerosene), 메틸 이소부틸 케톤(methyl isobutyl ketone), n-아세트산부틸(n-Butyl Acetate), 이소부틸알코올(isobutyl alcohol), n-부틸알코올(n-Butyl Alcohol), 활석(talc), 황산바륨(barium sulfate), 요소-멜라민 공중합체(Urea-malamine copolymer), 실리콘 에폭시 공중합체(sillicone epoxy copolymer), PGMEA(Propylene glycol methyl ether acetate), 멜라민-포름알데이드 변성 수지(Modified melamine-Formaldehyde resin), 그리고 임의의 첨가제를 함유하는 도료에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제14항에 있어서,
상기 도료에서 상기 고분자 수지는 1 내지 5 중량%, 상기 탈취 등유는 5 내지 10 중량%, 상기 메틸 이소부틸 케톤은 5 내지 10 중량%, 상기 n-아세트산부틸은 1 내지 5 중량%, 상기 이소부틸알코올은 5 내지 10 중량%, 상기 n-부틸알코올은 5 내지 10 중량%, 상기 활석은 5 내지 10 중량%, 상기 황산바륨은 1 내지 5 중량%, 상기 요소-멜라민 공중합체는 20 내지 25 중량%, 상기 실리콘 에폭시 공중합체는 5 내지 10 중량%, 상기 PGMEA는 10 내지 15 중량%, 상기 멜라민-포름알데이드 변성 수지는 1 내지 5 중량%, 그리고 상기 임의의 첨가제는 10 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
열교환기를 포함하는 의류건조기의 제조방법에 있어서,
상기 열교환기는, 복수의 스트레이트 튜브와 복수의 리턴 벤드를 포함하는 구리 파이프, 및 상기 구리 파이프의 외주면에 결합되는 복수의 핀을 포함하고,
상기 제조방법은,
일 방향을 따라 상기 복수의 핀을 서로 이격된 위치에 배열하고, 상기 복수의 핀에 형성되는 관통홀마다 상기 스트레이트 튜브를 하나씩 삽입하는 단계;
상기 복수의 스트레이트 튜브를 확관하여 각 스트레이트 튜브의 외주면에 상기 복수의 핀을 결합되게 함과 아울러 상기 스트레이트 튜브의 양 단에 각 스트레이트 튜브의 외경보다 큰 둘레의 버(burr)를 형성하는 단계;
상기 리턴 벤드의 양단을 각각 상기 복수의 스트레이트 튜브 중 어느 하나의 일단과 다른 스트레이트 튜브의 일단에 용접하는 단계; 및
상기 리턴 벤드의 표면, 상기 리턴 벤드의 양단에 형성되는 용접부의 표면, 그리고 상기 버의 표면에 내식성을 제공하는 코팅층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 버를 형성하는 단계에서는 상기 버의 테두리와 상기 스트레이트 튜브의 외면 사이의 거리가 0.4mm 내지 1.8mm가 되도록 확관을 실시하는 의류건조기의 제조방법.
제16항에 있어서,
상기 열교환기는 상기 복수의 핀을 사이에 두고 서로 이격된 위치에 배치되는 두 엔드 플레이트를 더 포함하고,
상기 의류건조기의 제조방법은,
상기 용접하는 단계와 상기 코팅층을 형성하는 단계 사이에, 상기 두 엔드 플레이트 중 어느 하나의 외측을 향해 같은 방향으로 돌출되는 상기 구리 파이프의 입구단과 출구단에 각각 40mm 이상 80mm 이하 길이를 갖는 연결 배관의 일단을 용접하는 단계; 및
상기 코팅층을 형성하는 단계 이후에 상기 연결 배관의 타 단을 상대물과 용접하는 단계를 더 포함하는 의류건조기의 제조방법.
외관을 형성하는 캐비닛;
상기 캐비닛에 구비되고, 내부에 의류가 수용되는 드럼; 및
상기 드럼에 수용된 의류의 습기를 제거 하거나 열풍을 생성하는 열교환기를 포함하며,
상기 열교환기는,
냉매의 순환 유로를 형성하는 구리 파이프;
일 방향을 따라 서로 이격된 위치에 배열되며, 상기 구리 파이프의 외주면에 결합되는 복수의 핀(fin); 및
상기 복수의 핀을 사이에 두고, 서로 이격된 위치에 배치되는 두 엔드 플레이트(end plate)를 포함하고,
상기 구리 파이프는,
상기 복수의 핀의 배열 방향을 따라 연장되는 복수의 스트레이트 튜브(straight tube); 및
용접에 의해 상기 복수의 스트레이트 튜브 중 어느 하나의 일단과 다른 스트레이트 튜브의 일단에 연결되는 복수의 리턴 벤드(return bend)를 포함하고,
상기 엔드플레이트의 일 면과 상기 일면에 위치되는 리턴 벤드에는 녹방지를 위해 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제18항에 있어서,
상기 구리 파이프의 입구단과 출구단 중 적어도 한 곳에는 양단에 용접부가 형성되는 연결배관이 설치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제19항에 있어서,
상기 연결배관은, 40mm 이상 80mm 이하의 길이를 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제20항에 있어서,
상기 연결배관에는 일단으로부터 16mm 이격된 위치로부터 48mm 이격된 위치까지 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제19항에 있어서,
상기 열교환기는 냉매가 증발하여 상기 드럼 내부에 수용된 의류의 습기를 제거하는 증발기로 이루어지며,
상기 입구단에는, 상기 증발기와 팽창밸브를 용접하여 연결하기 위한 증발기 입구 연결배관이 설치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제22항에 있어서,
상기 증발기 입구 연결배관은, 40mm 이상 80mm 이하의 길이를 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류건조기,
제23항에 있어서,
상기 증발기 입구 연결배관에는, 일단으로부터 16mm 이격된 위치로부터 48mm 이격된 위치까지 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제19항에 있어서,
상기 열교환기는 냉매가 증발하여 상기 드럼 내부에 수용된 의류의 습기를 제거하는 증발기로 이루어지며,
상기 출구단에는, 상기 증발기와 압축기를 용접하여 연결하기 위한 증발기 출구 연결배관이 설치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제25항에 있어서,
상기 증발기 출구 연결배관은, 40mm 이상 80mm 이하의 길이를 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류건조기,
제26항에 있어서,
상기 증발기 입구 연결배관에는, 일단으로부터 16mm 이격된 위치로부터 48mm 이격된 위치까지 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제19항에 있어서,
상기 열교환기는 냉매가 응축되어, 상기 드럼 내부에 수용된 의류에 열풍을 공급하는 응축기로 이루어지며,
상기 입구단에는, 상기 응축기와와 압축기를 용접하여 연결하기 위한 응축기 입구 연결배관이 설치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제28항에 있어서,
상기 응축기 입구 연결배관은, 40mm 이상 80mm 이하의 길이를 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제29항에 있어서,
상기 응축기 입구 연결배관에는, 일단으로부터 16mm 이격된 위치로부터 48mm 이격된 위치까지 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제19항에 있어서,
상기 열교환기는 냉매가 응축되어, 상기 드럼 내부에 수용된 의류에 열풍을 공급하는 응축기로 이루어지며,
상기 출구단에는, 상기 응축기와와 팽창밸브를 용접하여 연결하기 위한 응축기 출구 연결배관이 설치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제31항에 있어서,
상기 응축기 출구 연결배관은, 40mm 이상 80mm 이하의 길이를 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류건조기,
제31항에 있어서,
상기 응축기 출구 연결배관에는, 일단으로부터 16mm 이격된 위치로부터 48mm 이격된 위치까지 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제18항에 있어서,
상기 코팅층은 폴리우레탄 수지(polyurethane resin), 자일렌(Xylene), 다이메틸 카보네이트(Dimethyl carbonate), 및 에틸벤젠(Ethylbenzene)을 함유하는 도료에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제34항에 있어서,
상기 도료에서 상기 폴리우레탄 수지는 33.2 내지 40 중량%, 상기 자일렌은 30 내지 31.7 중량%, 상기 다이메틸 카보네이트는 23.2 내지 30 중량%, 상기 에틸벤젠은 1 내지 5.1 중량%인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제18항에 있어서,
상기 코팅층은 부틸셀로솔브(Butyl cellosolve), 이소부틸알코올(isobutyl alcohol), n-부틸알코올(n-Butyl Alcohol), 비스페놀 A 디글리시딜에테르(Bisphenol A diglycidyl ether), 에틸벤젠(ethylbenzene), 아크릴산(acrylic acid) 혼합 폴리머, 자일렌(Xylene) 그리고 멜라민 수지(melamine resin)를 함유하는 도료에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제36항에 있어서,
상기 아크릴산 혼합 폴리머는 스티렌(Styrene), n-부틸 메타크릴레이트 (butyl methacrylate), 2-에틸헥실아크릴산 (2-Ethylhexylacrylate), 그리고 2-하이드록시에틸 아크릴산(2-hydroxyethyl acrylate)을 함유하는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제36항에 있어서,
상기 도료에서 상기 부틸셀로솔브는 1 내지 10 중량%, 상기 이소부틸알코올은 1 내지 10 중량%, 상기 n-부틸알코올은 5 내지 15 중량%, 상기 비스페놀 A 디글리시딜에테르는 1 내지 10 중량%, 상기 에틸벤젠은 15 내지 25 중량%, 상기 아크릴산 혼합 폴리머는 28 내지 38 중량%, 상기 자일렌은 15 내지 25 중량%, 상기 멜라민 수지는 5 내지 15 중량%인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제18항에 있어서,
상기 코팅층은 고분자 수지(polymeric resin), 탈취 등유(deodorized kerosene), 메틸 이소부틸 케톤(methyl isobutyl ketone), n-아세트산부틸(n-Butyl Acetate), 이소부틸알코올(isobutyl alcohol), n-부틸알코올(n-Butyl Alcohol), 활석(talc), 황산바륨(barium sulfate), 요소-멜라민 공중합체(Urea-malamine copolymer), 실리콘 에폭시 공중합체(sillicone epoxy copolymer), PGMEA(Propylene glycol methyl ether acetate), 멜라민-포름알데이드 변성 수지(Modified melamine-Formaldehyde resin), 그리고 임의의 첨가제를 함유하는 도료에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제39항에 있어서,
상기 도료에서 상기 고분자 수지는 1 내지 5 중량%, 상기 탈취 등유는 5 내지 10 중량%, 상기 메틸 이소부틸 케톤은 5 내지 10 중량%, 상기 n-아세트산부틸은 1 내지 5 중량%, 상기 이소부틸알코올은 5 내지 10 중량%, 상기 n-부틸알코올은 5 내지 10 중량%, 상기 활석은 5 내지 10 중량%, 상기 황산바륨은 1 내지 5 중량%, 상기 요소-멜라민 공중합체는 20 내지 25 중량%, 상기 실리콘 에폭시 공중합체는 5 내지 10 중량%, 상기 PGMEA는 10 내지 15 중량%, 상기 멜라민-포름알데이드 변성 수지는 1 내지 5 중량%, 그리고 상기 임의의 첨가제는 10 내지 20 중량%인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제18항에 있어서,
상기 엔드플레이트는, 용융된 아연 도금 강판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제19항에 있어서,
상기 엔드플레이트에서 연결배관까지는 60mm 내지 90mm의 길이를 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제42항에 있어서,
상기 엔드플레이트로부터 연결배관을 따라 28mm 내지 58mm의 길이를 갖는 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제42항에 있어서,
상기 코팅층의 두께는 20㎛ 내지 60㎛ 인 것을 특징으로 하는 의류건조기.