KR100624788B1 - 열병합 시스템의 열교환 소음기 - Google Patents

열병합 시스템의 열교환 소음기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 열병합시스템의 열교환 소음기는 배기가스가 통과하면서 소음이 저감되도록 형성된 소음기 본체와, 소음기 본체를 관통하고 냉매가 통과하는 냉매관으로 구성됨으로써, 엔진의 배출가스 통로상에 열교환기와 소음기 기능을 동시에 갖는 열교환 소음기가 장착되기 때문에, 부품이 차지하는 공간이 감소되고 조립성이 간편해지고 비용이 절감될 수 있는 효과가 있다.
열병합 시스템, 엔진, 배기가스, 열교환기, 소음기, 다공관

Description

열병합 시스템의 열교환 소음기 {Muffler for heat exchange of cogeneration system}
도 1은 종래 기술에 따른 냉난방 장치에 활용되는 열병합시스템이 도시된 구성도,
도 2는 종래 기술에 따른 배기가스 열교환기가 도시된 단면도,
도 3은 종래 기술에 따른 소음기가 도시된 단면도,
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 열병합시스템이 도시된 구성도,
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 열교환 소음기가 도시된 단면도,
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 열교환 소음기가 도시된 단면도,
도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 열교환 소음기가 도시된 단면도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50: 엔진 51: 발전기
52: 냉각수 열교환기 53: 방열 열교환기
54: 압축기 55: 사방밸브
56: 실외 열교환기 57: 실내 열교환기
58: 팽창장치 59: 공기예열 열교환기
60: 열교환 소음기 61: 소음기 본체
62: 냉매관 63: 배출통로
64: 배기가스 입구 65: 배기가스 출구
66: 냉매 입구 67: 냉매 출구
본 발명은 열병합 시스템에 관한 것으로서, 특히 열교환기와 소음기가 일체로 구성됨으로써, 부품이 차지하는 공간과 비용이 감소되고 작업성도 향상될 수 있는 열병합 시스템의 열교환 소음기에 관한 것이다.
일반적으로 열병합 시스템은 코제너레이션 시스템(Cogeneration system)이라고도 불리는 것으로, 하나의 에너지원으로부터 전력과 열을 동시에 생산하는 시스템이다.
이와 같은 열병합 시스템은 엔진 또는 터빈을 구동하여 발전을 하면서 발생되는 배기가스 열 또는 냉각수의 폐열을 회수하여 종합 열효율을 70~80%까지 높이는 것이 가능하여, 최근에는 건축물의 전력, 열원으로 주목받고 있으며, 특히 회수 폐열을 냉난방, 급탕 등에 많이 활용하고 있는 고효율 에너지 이용방식이다.
도 1은 종래 기술에 따른 냉난방 장치에 활용되는 열병합시스템이 도시된 구성도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 배기가스 열교환기가 도시된 단면도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 소음기가 도시된 단면도이다.
종래 기술에 따른 열병합 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 가스가 공급되는 엔진(1)과, 상기 엔진(1)에 의해 구동되어 전기를 생성시키는 발전기(3)와, 상기 엔진(1)을 냉각한 냉각수 열을 회수하는 냉각수 열교환기(5)와, 상기 엔진(1)의 배기가스 배출통로(7)상에 구비되어 배기가스 열을 회수하는 배기가스 열교환기(9)와, 상기 냉각수 열과 배기가스 열을 냉난방 장치(20)로 전달하는 열전달 라인(11)을 포함하여 구성된다.
상기 발전기(3)에서 생성된 전기는 냉난방 장치 또는 다른 조명 및 전자제품 등에 다양하게 이용된다.
그리고, 상기 엔진(1)에서 발생되는 폐열, 즉 상기 엔진(1)을 냉각하면서 발생되는 냉각수 열과, 상기 엔진(1)으로부터 배출되는 배기가스에서 발생되는 배기가스 열은 상기 냉난방 장치(20)의 난방 운전시에 이용되는 바, 냉방 운전시에는 폐열을 방열하기 위해 열교환기(15)와 방열팬(16)으로 이루어진 방열장치(17)가 구비된다.
상기 냉난방 장치(20)는 냉방장치로 사용할 수 있는 동시에 냉동 사이클의 냉매 흐름을 반대로 하여 난방 장치로도 사용할 수 있는 히트 펌프식으로 구성되는 데, 통상의 히트 펌프식 구성과 같이, 압축기(21), 사방밸브(23), 실외 열교환기(25), 실외팬(26), 팽창장치(27), 실내 열교환기(29)등으로 구성된다.
상기 실외 열교환기(25)측에는 상기 냉난방 장치(20)의 난방시에 상기 엔진(1)의 폐열을 이용하여 상기 실외 열교환기(25)를 통과하는 공기를 예열시키도록 공기예열 열교환기(30)가 장착된다.
상기 공기예열 열교환기(30)는 상기 냉각수 열교환기(5) 및 배기가스 열교환기(9)와 상기 열전달 라인(11)으로 연결된다.
한편, 상기 배기가스 열교환기(9)는 양단에 상기 배기가스 배출통로(7)와 연통되는 배기가스 입구부(31) 및 출구부(32)가 형성되고, 측면에 냉매 입구(33) 및 출구(34)가 형성된 쉘(35)과, 상기 쉘(35)의 내부에 구비되어 배기가스의 유로를 형성하는 다수개의 배기가스 배출관(36)과, 상기 배기가스 입구부(31)와 출구부(32) 측에 각각 구비되어 배기가스 유로와 냉매 유로를 격리시키는 제 1,2격리판(37)(38)과, 상기 쉘(35)의 내부에 구비되어 냉매 유로를 변경시키는 차단판(39)으로 구성된다.
또한, 상기 배기가스 배출통로(7)상에는 배기가스의 소음을 저감시키기 위한 소음기(40)가 장착되는 바, 상기 소음기(40)는 상기 배기가스가 유출입되는 입구(41)와 출구(42)가 형성되고, 내부에는 다수개의 격벽(43)에 의해 복수의 공명공간(44)이 형성된다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 열병합시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 냉난방 장치(20)가 난방 운전될 때, 상기 엔진(1)으로부터 배출된 배기가스는 상기 배기가스 열교환기(9)의 배기가스 입구부(31), 배기가스 배출 관(36), 배기가스 출구부(32)를 차례로 통과하면서, 상기 쉘(35)의 내부로 유입된 냉매와 상기 배기가스 배출관(36)사이에 열전달이 발생되어, 냉매가 배기가스의 열을 흡수한 후, 상기 공기 예열 열교환기(30)측으로 이동하여 실외 공기를 예열하게 된다.
이 예열된 공기는 상기 실외 열교환기(25)를 열교환시킴으로써 외기온도가 낮은 경우에 발생할 수 있는 히트 펌프의 난방 능력 저하를 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 냉난방 장치(20)가 냉방 운전될 때는 폐열의 공급이 필요하지 않으므로 상기 열전달 라인(11)에 연결되는 방열라인(13)으로 유로를 변경하여 상기 방열장치(17)를 통해 폐열을 외부로 방열시키거나, 급탕이나 온수 공급 장치 등의 또 다른 시스템에 제공하여 활용하고 있다.
도 1에서 참조 부호 P는 각 라인의 열전달 매체를 유동시키는 펌프이고, V는 상기 열전달 라인(11)에서 방열 라인(13)으로 유로를 전환하는 밸브이다.
그러나, 종래 기술에 따른 열병합시스템은 배기가스 배출통로 상에 소음기과 배기가스 열교환기가 별도로 장착됨으로써, 공간을 많이 차지할 뿐만 아니라 두 번의 설치작업이 필요하기 때문에 작업시간과 비용이 많이 드는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배기가스 배출통로 상에 열교환기와 소음기를 일체로 구성함으로써, 부품이 차지하는 공간이 감소되고 조립성이 간편해질 수 있는 열병합시스템의 배기가스 열교환기 를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 열병합시스템의 열교환 소음기는 엔진에서 배출되는 배기가스가 통과하고 내부에 복수개의 공명공간이 형성된 소음기 본체와; 상기 복수개의 공명공간 각각에 나선형태로 감긴 형상으로 배치되고, 냉매가 통과하면서 배기가스와 열교환되는 복수개의 냉매관을 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 열병합시스템이 개략적으로 도시된 구성도이고, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 열병합시스템의 열교환 소음기가 도시된 단면도이다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 열병합시스템은 도 4에 도시된 바와 같이, 가스 또는 석유 등 화석 연료를 이용하여 운전되는 엔진(50)과, 상기 엔진(50)의 구동력에 의해 전기를 발생시키는 발전기(51)와, 상기 엔진(50)의 냉각수 열을 회수하는 냉각수 열교환기(52)와, 상기 냉각수 열을 방열시키는 방열 열교환기(53)와, 상기 엔진(50)의 배기가스 열을 회수함과 아울러 배기가스의 소음을 저감시키는 열교환 소음기(60)를 포함하여 구성된다.
상기 엔진(50)에서 발생된 폐열을 이용하는 냉난방 장치는 적어도 하나 이상의 압축기(54), 사방밸브(55), 실외 열교환기(56), 팽창 장치(57), 실내 열교환기(58), 공기예열 열교환기(59)로 구성된다.
한편, 상기 열교환 소음기(60)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 엔진(50)에서 배출되는 배기가스가 통과하면서 소음이 저감되도록 형성된 소음기 본체(61)와, 상기 소음기 본체(61)를 관통하도록 설치되고, 내부에는 냉매가 통과하여 배기가스와 열교환되는 냉매관(62)을 포함하여 구성된다.
상기 소음기 본체(61)는 상기 엔진(50)으로부터 배기가스가 배출되는 배기가스 배출통로(63)상에 위치되고, 상기 배기가스 배출통로(63)와 연통되도록 양단에 배기가스가 유입되는 배기가스 입구(64)와, 배기가스가 배출되는 배기가스 출구(65)가 각각 형성된다.
여기서, 상기 배기가스 입구(64)와 배기가스 출구(65)는 관 형상으로 상기 소음기 본체(61)에 일체로 돌출 형성되는 바, 배기가스가 가는 관에서 넓은 공간으로 확산되면서 소음이 저감될 수 있도록 상기 소음기 본체(61)는 상기 배기가스 입구(64)보다 폭이 훨씬 크게 형성된다.
또한, 상기 배기가스 입구(64)와 출구(65) 사이에는 상기 냉매관(62)이 연결되는 냉매 입구(66)와 냉매 출구(67)가 각각 형성된다.
여기서, 상기 냉매관(62)은 상기 소음기 본체(61)의 내부에서 나선형태로 감긴 형상으로 이루어지고, 상기 냉난방 장치의 실외 열교환기(56)측에 설치된 공기예열 열교환기(59)에 연결되는 것으로 한정하여 설명한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1실시예에 열병합시스템의 열교환 소음기 의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
상기 엔진(50)의 구동시, 상기 엔진(50)으로부터 발생된 전기는 냉난방 장치 등에 공급되고, 상기 엔진(50)으로부터 배출된 고온의 배기가스는 상기 배출 통로(63)상에 위치된 상기 열교환 소음기(60)를 통과하게 된다.
즉, 상기 엔진(50)으로부터 배출된 배기가스는 상기 소음기 본체(61)의 배기가스 입구(64)로 유입되어, 상기 소음기 본체(61)의 내부를 통과한 후, 상기 배기가스 출구(65)를 통해 빠져나간다.
이 때, 상기 소음기 본체(61)의 내부로 유입된 배기가스는 상기 소음기 본체(61)의 내부에 위치된 상기 냉매관(62)과 열교환을 하게 되는 바, 배기가스가 상기 냉매관(62)과 접촉하게 되면서, 상기 냉매관(62)은 배기가스의 열을 흡수하게 되고, 고온의 배기가스는 상기 냉매관(62)에 의해 냉각되게 된다.
따라서, 배기가스로부터 열을 흡수한 냉매는 상기 냉난방 장치로 공급되어, 상기 냉난방 장치로 유입되는 실외 공기를 예열시키거나 실내 열교환기로 공급되어, 난방 능력을 향상시키게 된다.
여기서, 상기 엔진(50)으로부터 배출된 배기가스는 상기 배기가스 입구(64)를 통해 상기 배기가스 입구(64)보다 확장되게 형성된 상기 소음기 본체(61)의 내부로 들어가면서 소음이 감소되게 된다.
또한, 상기 냉매관(62)은 나선형태로 감겨있기 때문에, 상기 소음기 본체(61)를 통과하는 배기가스와의 접촉면적이 넓으므로 배기가스와 냉매관(62)사이에 열교환이 효과적으로 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 열병합시스템의 열교환 소음기가 도시된 단면도이다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 열병합시스템의 열교환 소음기(70)는 엔진(미도시)에서 배출되는 배기가스가 통과하면서 소음이 저감되도록 형성된 소음기 본체(71)와, 상기 소음기 본체(71)를 관통하도록 설치되고, 내부에는 냉매가 통과하여 배기가스와 열교환되는 냉매관(72)을 포함하여 구성된다.
상기 소음기 본체(71)는 상기 엔진(미도시)으로부터 배기가스가 배출되는 배기가스 배출통로(미도시)상에 위치되고, 상기 배기가스 배출통로(미도시)와 연통되도록 양단에 배기가스가 유입되는 배기가스 입구(73)와, 배기가스가 배출되는 배기가스 출구(74)가 각각 형성된다.
여기서, 상기 배기가스 입구(73)와 배기가스 출구(74)는 관 형상으로 형성되는 바, 배기가스가 가는 관에서 넓은 공간으로 확산되면서 소음이 저감될 수 있도록 상기 소음기 본체(71)는 상기 배기가스 입구(73)보다 폭이 훨씬 크게 형성된다.
한편, 상기 소음기 본체(71)는 내부에 복수개의 공명공간이 형성되도록 적어도 하나이상의 격벽(75)이 형성되는 바, 여기서는 상기 소음기 본체(71)의 중앙측에 하나의 격벽(75)이 형성되어, 상기 격벽(75)의 좌우측에 제 1,2공명공간(76)(77)이 각각 형성된 것으로 한정하여 설명한다.
그리고, 상기 냉매관(72)은 상기 제 1,2공명공간(76)(77)에 각각 위치되도록 복수개가 구비되는 바, 상기 제 1공명공간(76)을 관통하는 제 1냉매관(78)과, 상기 제 2공명공간(77)을 관통하는 제 2냉매관(79)으로 이루어진다.
상기 제 1냉매관(78)은 상기 제 1공명공간(76)의 내부에서 나선형태로 감긴 형상으로 이루어지고, 상기 제 2냉매관(79)은 상기 제 2공명공간(77)의 내부에서 나선형태로 감긴 형상으로 이루어진다.
상기 제 1냉매관(78)과 제 2냉매관(79)은 난방시에 상기 엔진(미도시)의 폐열을 공급받는 냉난방 장치(미도시)에 연결되는 바, 여기서는 배기가스로부터 회수된 열이 상기 냉난방 장치(미도시)의 실외 열교환기(미도시)를 통과하는 공기를 예열시키는데 사용되도록 상기 제 1,2냉매관(78)(79)이 상기 실외 열교환기(미도시)에 장착된 공기예열 열교환기(미도시)와 연결되는 것으로 한정하여 설명한다.
그러나, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 제 1냉매관(78)과 제 2냉매관(79) 중에서 어느 하나는 상기 냉난방 장치(미도시)의 실외 열교환기(미도시)측에 연결되고, 다른 하나는 상기 냉난방 장치의 실내 열교환기(미도시)측에 연결되어 사용되는 것도 가능하다.
한편, 상기 소음기 본체(71)의 내부에는 상기 배기가스 입구(73)를 통해 유입된 배기가스가 상기 제 1, 2냉매관(78)(79)을 향해 확산되도록 하는 확산수단이 설치된다.
상기 확산수단은 양단부가 막히고, 둘레면에는 복수개의 홀(81)이 형성된 다공관(80)이며, 상기 다공관(80)은 상기 격벽(75)의 중앙에 형성된 장착홀에 장착된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제 2실시예에 따른 열병합시스템의 열교환 소 음기의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
상기 엔진(미도시)의 구동시, 상기 엔진(미도시)으로부터 발생된 전기는 냉난방 장치(미도시) 등에 공급되고, 상기 엔진(미도시)으로부터 배출된 고온의 배기가스는 상기 배출 통로(미도시)상에 위치된 상기 열교환 소음기(70)를 통과하게 된다.
상기 엔진(미도시)으로부터 배출된 배기가스는 상기 소음기 본체(71)의 배기가스 입구(73)로 유입되어, 상기 제 1공명공간(76), 다공관(80), 제 2공명공간(77)을 거치면서 상기 소음기 본체(71)의 내부를 통과한 후, 상기 배기가스 출구(74)를 통해 빠져나간다.
이 때, 상기 배기가스 입구(73)를 통해 상기 제 1공명공간(76)에 유입된 배기가스는 상기 다공관(80)의 단부에 막히게 되어 반경방향으로 확산되고, 상기 제 1냉매관(78)과 접촉되면서 열교환을 하게 된다.
그리고, 상기 제 1공명공간(76)의 배기가스는 상기 다공관(80)의 홀(81)을 통해 상기 제 2공명공간(77)으로 유입되게 된다.
이 때, 상기 제 2공명공간(77)은 상기 다공관(80)의 홀(81)보다 폭이 넓기 때문에, 배기가스가 상기 다공관(80)의 홀(81)로부터 상기 제 2공명공간(77)으로 빠져나와 확산되면서 소음이 저감되게 된다.
상기 제 2공명공간(77)에서 배기가스는 상기 제 2냉매관(79)과 접촉되면서 열교환을 하게 된다.
따라서, 배기가스로부터 열을 흡수한 냉매는 상기 냉난방 장치(미도시)로 공 급되어, 난방 능력을 향상시키게 된다.
여기서, 상기 소음기 본체(71)의 내부에는 상기 다공관(80)이 구비됨으로써, 배기가스가 복수개의 작은 상기 (81)홀로부터 상기 제 1,2공명공간(76)(77)으로 확산되기 때문에 소음이 저감효과가 증대될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 열병합시스템의 열교환 소음기가 도시된 단면도이다.
본 발명의 제 3실시예에 따른 열병합시스템의 열교환 소음기(90)는 엔진(미도시)에서 배출되는 배기가스가 통과하면서 소음이 저감되도록 형성된 소음기 본체(91)와, 상기 소음기 본체(91)를 관통하도록 설치되고, 내부에는 냉매가 통과하여 배기가스와 열교환되는 냉매관(92)을 포함하여 구성된다.
상기 소음기 본체(91)는 상기 엔진(미도시)으로부터 배기가스가 배출되는 배기가스 배출통로(미도시)상에 위치되고, 배기가스가 유입되는 배기가스 입구(93)와, 배기가스가 배출되는 배기가스 출구(94)가 각각 형성된다.
한편, 상기 배기가스 입구(93)와 배기가스 출구(94)에는 둘레면에 복수개의 홀이 형성된 다공관이 각각 연통되게 설치된다.
즉, 상기 다공관은 상기 배기가스 입구(93)에 연통되게 설치되어 배기가스가 유입되는 유입 다공관(95)과, 상기 배기가스 출구(94)에 연통되게 설치되어 상기 소음기 본체(91)내의 배기가스를 배출시키는 유출 다공관(96)으로 구성된다.
그리고, 상기 소음기 본체(91)는 내부에 복수개의 공명공간이 형성되도록 적 어도 하나 이상의 격벽이 형성되는 바, 여기서는 상기 소음기 본체(91)의 내부에 두 개의 제 1,2격벽(97)(98)이 형성되어, 3개의 공명공간을 형성하는 것으로 한정하여 설명한다.
즉, 상기 공명공간은 상기 배기가스 입구(93)측에 형성된 제 1공명공간(99)과, 상기 제 1격벽(97)에 의해 상기 제 1공명공간(99)과 분리되는 제 2공명공간(100)과, 상기 제 2격벽(98)에 의해 상기 제 2공명공간(100)과 분리되고 상기 배기가스 출구(94)측에 형성된 제 3공명공간(101)으로 이루어진다.
그리고, 상기 유입 다공관(95)은 일단이 상기 배기가스 입구(93)측에 설치되고, 타단은 상기 제 1격벽(97)에 고정되며, 상기 유출 다공관(96)은 일단이 상기 제 2격벽(98)에 고정 장착되고, 타단은 상기 배기가스 출구(94)측에 설치된다.
한편, 상기 냉매관(92)은 상기 제 1,2,3공명공간(99)(100)(101)에 각각 위치되도록 제 1,2,3냉매관(102)(103)(104)으로 구성되고, 각각 나선형태로 감긴 형상으로 이루어진다.
여기서, 상기 제 1,2,3냉매관(102)(103)(104)은 난방시에 상기 엔진(미도시)의 폐열을 공급받는 냉난방 장치(미도시)에 연결되는 바, 여기서는 배기가스로부터 회수된 열이 상기 냉난방 장치(미도시)의 실외 열교환기(미도시)를 통과하는 공기를 예열시키는데 사용되도록 상기 제 1,2,3냉매관(102)(103)(104)은 모두 상기 실외 열교환기(미도시)에 장착된 공기 예열 열교환기(미도시)와 연결되는 것으로 한정하여 설명한다.
그러나, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 제 1,2,3냉매관(102)(103)(104) 중에서 적어도 어느 하나는 상기 냉난방 장치(미도시)의 실외 열교환기(미도시)측에 연결되고, 나머지는 상기 냉난방 장치(미도시)의 실내 열교환기(미도시)측에 연결되어 사용되는 것도 가능하다.
그리고, 상기 제 1격벽(97)과 제 2격벽(98)에는 상기 제 1공명공간(99)의 배기가스가 상기 제 2,3공명공간(100)(101)을 통과하여 빠져나가도록 연통홀(97a)(98a)이 형성된다.
상기 연통홀(97a)(98a)은 상기 제 1격벽(97)과 제 2격벽(98)에서 원주방향을 따라 소정각도 이격된 위치에 복수개가 형성되는 바, 여기서는 90도 간격으로 네 개씩 형성된 것으로 한정하여 설명한다.
한편, 상기 소음기 본체(91)의 내둘레면에는 소음을 흡수하는 흡음재(105)가 부착되는 바, 상기 흡음재(105)로는 다공질 또는 섬유상 재료 등이 사용될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제 3실시예에 따른 열병합시스템의 열교환 소음기의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
상기 엔진(미도시)의 구동시, 상기 엔진(미도시)으로부터 배출된 고온의 배기가스는 상기 배출 통로(미도시)상에 위치된 상기 열교환 소음기(90)를 통과하게 된다.
상기 엔진(미도시)으로부터 배출된 배기가스는 상기 유입 다공관(95)을 통해 상기 소음기 본체(91)의 내부로 유입되는 바, 상기 유입 다공관(95)으로 유입된 배기가스는 상기 유입 다공관(95)의 둘레면에 형성된 복수개의 홀(95a)을 통해 상기 제 1공명공간(99)으로 확산되면서 소음이 저감되게 된다.
그리고, 상기 제 1공명공간(99) 내부에 위치된 상기 제 1냉매관(102)과 배기가스사이에 열교환이 이루어지게 되며, 상기 제 1냉매관(102)은 배기가스로부터 열을 흡수하게 된다.
또한, 상기 제 1공명공간(99)의 배기가스는 상기 제 1격벽(97)에 형성된 연통홀(97a)을 통해 상기 제 2공명공간(100)으로 들어가게 된다.
이 때, 배기가스는 크기가 작은 상기 연통홀(97a)을 통해 넓은 공간인 상기 제 2공명공간(100)으로 확산되면서 소음이 저감될 수 있게 된다.
그리고, 배기가스는 상기 제 2공명공간(100) 내부에 위치된 상기 제 2냉매관(103)과 열교환을 하게 된다.
또한, 상기 제 2공명공간(100) 내부의 배기가스는 상기 제 2격벽(98)에 형성된 연통홀(98a)을 통해 상기 제 3공명공간(101)으로 확산되면서 소음이 저감된다.
그리고, 상기 제 3공명공간(101) 내부에 위치된 상기 제 3냉매관(104)과 열교환을 하게 되고, 상기 제 2냉매관(103)은 배기가스로부터 열을 흡수하고, 배기가스는 상기 제 2냉매관(103)에 열을 빼앗긴 후, 상기 유출 다공관(96)을 통해 배출되게 된다.
따라서, 배기가스는 상기 제 1,2,3공명공간(99)(100)(101)을 거치면서 여러차례 소음이 저감될 수 있으므로 소음 저감효과가 증대됨과 아울러, 상기 소음기 본체(91)의 내부에는 상기 흡음재(105)가 부착되어 있기 때문에 고음을 저감시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 제 1,2,3공명공간(99)(100)(101)에는 각각의 상기 제 1,2,3냉매관(102)(103)(104)이 각각 설치됨으로써, 배기가스의 열을 회수하는 효율이 증대될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 열병합시스템의 열교환 소음기는 배기가스가 통과하면서 소음이 저감되도록 형성된 소음기 본체와, 소음기 본체를 관통하고 냉매가 통과하는 냉매관으로 구성됨으로써, 엔진의 배출가스 통로상에 열교환기와 소음기 기능을 동시에 갖는 열교환 소음기가 장착되기 때문에, 부품이 차지하는 공간이 감소되고 설치가 간편하여 작업성이 간편해지고 비용이 절감될 수 있는 효과가 있다.
또한, 소음기 본체의 내부에는 복수개의 홀이 형성된 다공관이 구비됨으로써, 소음 저감 효과가 증대될 수 있는 이점이 있다.
또한, 소음기 본체의 내부에 복수개의 공명공간이 형성됨으로써, 배기가스가 복수개의 공명공간을 거치면서 여러차례 소음이 저감될 수 있기 때문에, 소음 저감 효과가 증대될 수 있는 이점이 있다.

Claims (9)

  1. 엔진에서 배출되는 배기가스가 통과하고 내부에 복수개의 공명공간이 형성된 소음기 본체와;
    상기 복수개의 공명공간 각각에 나선형태로 감긴 형상으로 배치되고, 냉매가 통과하면서 배기가스와 열교환되는 복수개의 냉매관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 열병합시스템의 열교환 소음기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소음기 본체는 상기 소음기 본체의 내부에 복수개의 공명공간이 형성되게 하는 격벽이 적어도 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 열병합시스템의 열교환 소음기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 격벽은 배기가스가 상기 복수개의 공명공간을 연통시키는 연통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 열병합시스템의 열교환 소음기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 격벽에는 양단부가 막히고, 둘레면에 공명공간의 각각과 통하는 복수개의 홀이 형성된 다공관이 설치된 것을 특징으로 하는 열병합시스템의 열교환 소음기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소음기 본체에는 배기가스가 유입되는 배기가스 입구와 배기가스가 유출되는 배기가스 출구가 각각 형성되고, 상기 배기가스 입구 및 배기가스 출구 중 적어도 하나에는 둘레면에 복수개의 홀이 소음기 본체 내부와 연통되게 형성된 다공관이 설치된 것을 특징으로 하는 열병합시스템의 열교환 소음기.
  6. 엔진에서 배출되는 배기가스가 통과하고 내부에 공명 공간이 형성된 소음기 본체와;
    상기 소음기 본체의 내부에 복수개의 공명공간이 형성되도록 하는 격벽과;
    상기 격벽에 설치되고, 양단부가 막히고, 둘레면에는 각각의 공명 공간과 통하는 복수개의 홀이 형성된 다공관과;
    상기 복수개의 공명공간의 각각에 배치된 냉매관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 열병합시스템의 열교환 소음기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 냉매관은 상기 다공관의 둘레에 나선형태로 감긴 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 열병합시스템의 열교환 소음기.
  8. 엔진에서 배출되는 배기가스가 통과하도록 배기가스가 유입되는 배기가스 입구와 배기가스가 유출되는 배기가스 출구가 각각 형성되고, 내부에 공명 공간이 형성된 소음기 본체와;
    상기 소음기 본체의 내부에 복수개의 공명공간이 형성되도록 설치되고 상기 복수개의 공명공간을 연통시키는 연통홀이 형성된 격벽과;
    상기 배기가스 입구측에 설치되고 둘레면에 복수개의 홀이 형성된 유입 다공관과;
    상기 배기가스 출구측에 설치되고 둘레면에 복수개의 홀이 형성된 유출 다공관과;
    상기 복수개의 공명공간의 각각에 배치된 냉매관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 열병합시스템의 열교환 소음기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 냉매관은 상기 유입 다공관의 둘레와 유출 다공관의 둘레 각각에 나선형태로 감긴 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 열병합시스템의 열교환 소음기.
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