KR0122397Y1 - 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기에 관한 것으로써, 특히 고온측열교환기에 접속된 내측튜브와, 고온재생기에 접속된 외측튜브로 구성된 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기에 있어서, 연소열이 상기 외측튜브에 전달되도록 4개의 상기 외측튜브가 삽입되는 4개의 체결공이 형성되어 4개의 상기 외측튜브에 일정간격으로 다수개 장착된 전열판과, 상기 전열판이 일정간격을 갖고 다단으로 적충되어 상기 외측튜브에 장착되도록 상기 전열판이 삽입되는 다수의 체결홈이 일정간격으로 다수개 형성된 간격유지구로 이루어진 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기에 관한 것으로, 4개의 외측튜브에 다수의 전열판이 장착되므로써 외측튜브의 열교환효율을 보다 향상시킬 수 있음은 물론이고, 간격유지구에 의해 전열판사이의 간격이 항상 일정하게 유지되므로써 연소가스가 용이하게 배기되고 전열판을 보다 용이하게 조립 및 수리교체할 수 있다.

Description

벌마이어 히트펌프의 고온열교환기

본 고안은 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기에 관한 것으로써, 특히 연소실의 연소열이 내·외측튜브로 원활하게 전열되도록하여 열교환효율을 보다 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 전열판사이의 간격을 항상 일정간격으로 유지시키고 전열판을 용이하게 보수정비할 수 있는 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기에 관한 것이다.

일반적으로, 벌마이어 히트펌프는 제 1도에 도시한 바와 같이, 고온측실린더(100)와 저온측실린더(200)가 서로 교차되게 설치되어 있다.

또, 상기 고온측실린더(100)는, 고온디스플레이서(110)에 의해서 고온작동공간(101)과 고온측중온작동공간(102)으로 구획되고, 연소기(300)로부터 열에너지를 흡수하는 고온열교환기(120)와, 열에너지를 외부로 방출하는 고온측중온열교환기(130)와, 고온작동공간(101)과 고온측중온작동공간(102)사이를 오가는 냉매가스로부터 열을 축열 혹은 방열하는 고온재생기(140)로 구성된다.

또한, 상기 저온측실린더(200)는, 저온디스플레이서(210)에 의해서 저온작동공간(210)과 저온측중온작동공간(202)으로 구획되고, 외부로부터 열에너지를 흡수하는 저온열교환기(220)와, 열에너지를 외부로 방출하는 저온측중온열교환기(230)와, 저온작동공간(201)과 저온측중온작동공간(202)사이를 오가는 냉매가스로부터 열을 축열 혹은 방열하는 저온재생기(240)로 구성되어 있다.

또, 모터에 의해 구동되는 커넥팅로드(R)는, 상기 저온디스플레이서(210)와 상기 고온디스플레이서(110)에 접속되어서 상기 저온디스플레이서(210)와 상기 고온디스플레이서(110)를 작동시키며, 상기공간(101)(102)(201)(202)내에 충진된 냉매가스가 압축 혹은 팽창되어 냉난방출력을 발생하게 된다.

또, 상기 고온측실린더(100)와 상기 고온재생기(140)를 연결시키는 고온열교환기(120)는, 내측튜브(121)와 외측튜브(122)로 이루어진다.

이때, 상기 내측튜브(121)는 노즐(310)에 대향된 위치에 있으므로써 화염이 직접 전달되어 복사열 전달이 활발하게 이루어지나, 상기 외측튜브(122)는 화염으로부터 떨어져 위치되므로써 상기 내측튜브(121)보다 열전달이 적게 된다.

이러한 문제점을 감안해서 종래에는 제 2도(a)에 도시한 바와 같이, 외측튜브(122)에 와이어(10)를 권회하여 전열을 촉진시키는 기술이 일본국 특허 소 60-64480호에 제안되었다.

그러나, 이와 같은 기술은 다소 복사열이 와이어(10)를 통해 상기 외측튜브(122)로 전열될 수 있으나, 상기 와이어(10)와 상기 외측튜브(122)의 접촉면적이 적기 때문에 보다 효율적으로 복사열을 상기 외측튜브(122)로 전달시키지 못했다.

또, 제 2도(b)에 도시한 바와 같이, 상기 각 외측튜브(122)에 원형전열판(20)을 다단으로 부착하거나, 또는 제 2도(c)에 도시한 바와 같이 외측튜브(122)에 내측전열판(30)과 외측전열판(31)을 감싸는 기술이 제안되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 기술은, 상기 전열판(20) 혹은 내,외측전열판(30)(31) 사이의 간격을 맞추어 전열판(20) 혹은 내,외측전열판(30)(31)들을 별도로 상기 외측튜브(122)에 부착해야 하므로써 작업이 번거롭다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 고안의 목적은 연소실의 연소열이 내·외측튜브로 원활하게 전열되도록하여 열교환효율을 보다 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 전열판사이의 간격을 항상 일정간격으로 유지시키고 전열판을 용이하게 보수정비할 수 있는 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기는, 고온측열교환기에 접속된 내측튜브와, 고온재생기에 접속된 외측튜브로 구성된 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기에 있어서, 연소열이 상기 외측튜브에 전달되도록 4개의 상기 외측튜브가 삽입되는 4개의 체결공이 형성되어 4개의 상기 외측튜브에 일정간격으로 다수개 장착된 전열판과, 상기 전열판이 일정간격을 갖고 다단으로 적층되어 상기 외측튜브에 장착되도록 상기 전열판이 삽입되는 다수의 체결홈이 일정간격으로 다수개 형성된 간격유지구로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 고안에 의한 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기에 의하면, 4개의 외측튜브에 다수의 전열판이 장착되므로써 외측튜브의 열교환효율을 보다 향상시킬 수 있음은 물론이고, 간격유지구에 의해 전열판사이의 간격이 항상 일정하게 유지되므로써 연소가스가 용이하게 배기되고 전열판을 보다 용이하게 조립 및 수리 교체할 수 있다.

제 1도는 일반적인 벌마이어 히트펌프를 개략적으로 도시한 구성도.

제 2도(a)(b)(c)는 종래 고온열교환기의 서로 다른 실시예를 도시한 실시도.

제 3도는 본 고안에 적용되는 벌마이어 히트펌프의 주요부분을 도시한 구성도.

제 4도는 제 3도의 A-A부분을 절결하여서 도시한 단면도.

제 5도는 본 고안에 적용되는 고온열교환기의 주요부분을 도시한 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100:고온측실린더 120:고온열교환기

121:내측튜브 122:외측튜브

123:블록 140:고온재생기

300:연소기 400:전열수단

410:전열판 411:체결공

420:간격유지구 421:체결홈

이하, 본 고안에 의한 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여서 상세하게 설명한다.

제 3도는 본 고안에 적용되는 벌마이어 히트펌프의 주요부분을 도시한 구성도이고, 제 4도는 제 3도의 A-A부분을 절결하여서 도시한 단면도이며, 제 5도는 본 고안에 적용되는 고온열교환기의 주요부분을 도시한 사시도로써, 종래와 동일기능을 갖는 부분은 동일부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

제 3도 내지 제 5도에 있어서, (120)은 고온열교환기로써, 고온측열교환기(100)에 접속된 내측튜브(121)와, 고온재생기(140)에 접속된 외측튜브(122)로 구성되어 있다.

또, 상기 고온열교환기(120)는 4개의 외측튜브(122)가 모여 1개의 블록(123)으로 이루어져 다수개로 분할되어 있다.

또한, 4개의 외측블록(122)이 모여 이루어진 상기 블록(123)에는 연소가스 열을 상기 외측튜브(122)로 전열하는 전열수단(400)이 설치되게 된다.

또, 상기 전열수단(400)은 상기 외측튜브(122)가 삽입되도록 4개의 체결공(411)이 형성된 전열판(410)과, 상기 전열판(410)이 일정간격을 갖고 다단으로 적층되어 상기 외측튜브(122)에 장착되도록 상기 전열판(410)의 일부가 삽입되는 다수의 체결홈(421)이 형성된 간격유지구(420)로 이루어진다.

즉, 상기 간격유지구(420)의 일면에는 일정간격을 두고 다수의 체결홈(421)이 형성되어 상기 전열판(410)이 일정간격을 유지하도록 하므로써 연소가스가 상기 전열판(410)의 사이를 통해 용이하게 배기되는 것은 물론이고, 전열판(410)을 용이하게 분해 조립할 수 있다.

그림에서 미설명부호, (320)은 연소기(300)의 공기흡입구이고, (330)의 연소기(300)의 배기구이다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기의 작용효과를 설명한다.

우선, 상기 연소기(300)의 노즐(310)이 점화되어서 화염이 발생되면 상기 고온열교환기(120)를 통과하는 냉매가 가열되게 된다.

이때, 상기 내측튜브(121)는 화염에 직접 노출되게 위치되므로써 적극 가열되게 되고, 상기 외측튜브(122)는 상기 전열수단(400)에 의해서 간접가열되게 된다.

즉, 연소가스열이 상기 블록(123)에 상기 간격유지구(420)에 의해 일정간격으로 다수개 배설된 상기 전열판(410)의 사이를 통과하면서 그 열기가 상기 전열판(410)을 통해서 상기 외측튜브(122)에 전열되게 되는 것이다.

한편, 상기 전열판(410)과 상기 전열판(410)사이의 간격은 상기 간격유지구(420)에 의해서 일정간격으로 정확하게 유지되므로써 연소가스가 상기 전열판(410)과 상기 전열판(410)사이를 통과하여 상기 배기구(33)로 배기되는데 지장을 초래함이 없게 된다.

또, 상기 전열판(410)은 4개의 외측튜브(122)와 결합되므로써, 상기 전열판(410)을 상기 외측튜브(122)에 조립할 때 조립불량이 발생될 경우 해당 전열판(410)만을 분리하여 교체하면 되므로 조립 및 수리교체가 용이하다.

또한 상기 전열판(410)을 교체한 후 상기 간격유지구(420)에 의해 상기 전열판(410)사이의 간격을 항상 일정간격으로 용이하게 유지시킬 수 있다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기에 의하면, 4개의 외측튜브에 다수의 전열판이 장착되므로써 외측튜브의 열교환효율을 보다 향상시킬 수 있음은 물론이고, 간격유지구에 의해 전열판 사이의 간격이 항상 일정하게 유지되므로써 연소가스가 용이하게 배기되고 전열판을 보다 용이하게 조립 및 수리교체할 수 있다는 매우 실용적인 효과가 있다.

Claims (1)

1. 고온측열교환기(100)에 접속된 내측튜브(121)와, 고온재생기(140)에 접속된 외측튜브(122)로 구성된 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기에 있어서, 연소열이 상기 외측튜브(122)에 전달되도록 4개의 상기 외측튜브(122)가 삽입되는 4개의 체결공(411)이 형성되어 4개의 상기 외측튜브(122)에 일정간격으로 다수개 장착된 전열판(410)과, 상기 전열판(410)이 일정간격을 갖고 다단으로 적층되어 상기 외측튜브(122)에 장착되도록 상기 전열판(410)이 삽입되는 다수의 체결홈(421)이 일정간격으로 다수개 형성된 간격유지구(420)로 이루어진 것을 특징으로 하는 벌마이어 히트펌프의 고온열교환기.