KR100656517B1 - 폐열 회수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 고온유체로부터 열을 회수하여 저온유체로 전달하기 위한 폐열 회수기에 관한 것으로서, 고온유체 및 저온유체가 각각 유동하는 고온유체유로 및 저온유체유로가 상호 열전달 가능하게 교호적으로 적층 배치되도록 복수의 분리부재가 마련된 회수기본체와; 고온유체유로와 저온유체유로 중 적어도 어느 하나에 유체의 유동방향에 대해 가로방향으로 분리부재에 교호적으로 마련되어, 유체가 유로 내에서 지그재그 유동하도록 안내하는 적어도 하나의 배플을 포함하며, 저온유체유로를 형성하는 복수의 분리부재는 고온유체의 유동방향으로 교호적으로 번갈아 일측으로 편심을 이루며 지그재그형상으로 배치되는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 열교환하는 유체의 난류성을 촉진하고 유체의 체류시간을 증대시켜 열교환효율을 향상시킬 수 있다.

Description

폐열 회수기{WASTE HEAT COLLECTOR}

도 1은 본 발명에 따른 폐열 회수기의 사시도,

도 2는 도 1의 부분 분해 사시도,

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도,

도 4는 도 1의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도,

도 5는 도 1의 분리부재의 요부 확대사시도,

도 6은 본 발명에 따른 폐열 회수기의 공기역류방지장치의 다른 실시 예를

나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 회수기본체 11 : 외부케이싱

13 : 상부케이싱 15 : 하부케이싱

17 : 측면케이싱 20 : 분리부재

21 : 수평플레이트 22 : 수직플레이트

27 : 유로연결부 30 : 저온유체유로

31 : 저온유체유입부 33 : 저온유체배출부

40 : 고온유체유로 41 : 고온유체유입부

43 : 고온유체배출부 45 : 고온유체분배판

50 : 배플 60 : 공기역류방지장치

본 발명은, 폐열 회수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열교환하는 유체의 유로를 개선하여 고온유체로부터 저온유체로의 열전달을 향상시키도록 구조를 개선한 폐열 회수기에 관한 것이다.

일반적으로, 폐열 회수기는 고온의 폐수와 같은 고온유체에 잠재된 열에너지를 회수하여 저온의 청수와 같은 저온유체로 전달하는 것으로 버려지는 고온유체의 열을 재활용할 수 있는 에너지 절약형 열교환기이다.

폐열 회수기는 열교환작용을 효과적으로 수행하도록 다중파이프, 다중스파이럴판 및 다층 판넬 등으로 열교환부인 회수기본체를 구성한 판형 및 스파이럴형 등 다양한 형태로 개발되고 있다.

이러한 종래의 폐열 회수기가 한국공개특허공보 특2003-0021408호에 개시되어 있다.

종래의 폐열 회수기는 열교환영역을 형성하는 본체 내에 복수의 청수유도관을 일정 간격으로 다단 설치하여, 각 청수유도관 사이에 폐수통로를 구성하고, 청수유도관의 단부에는 청수유도공이 좌우 교차되게 구성되어 있다.

그리고, 본체 내에 다단으로 구성된 청수유도관의 좌우측단부에는 긴 관통공과 짧은 관통공이 뚫린 격판을 설치하되, 길고 짧은 관통공에 청수유도관의 단부가 끼워지게 하여 청수유도관 사이에 구성되는 폐수통로는 격판에 의해 차단되지만, 다수의 낙하공을 통하여 서로 연결되게 구성되어 있다.

또한, 좌우격판 외측에는 청수안내유도판을 설치하고, 일측 청수안내유도판에는 수직판에 의해 종방향으로 구획되게 하여, 종방향으로 구획된 격실은 다시 수평판에 의해 지그재그로 수직격실이 구성되며, 타측 청수 안내유도판에는 다수의 횡판을 설치하여 수평격실을 구성한다.

이와 같이, 종래의 폐열 회수기는 에너지를 효과적으로 회수하기 위해 다양하게 개발되어 있으나, 회수기본체의 구조가 지나치게 복잡하여 여러 가지 문제점을 야기시키고 있다.

즉, 종래의 폐열 회수기는 회수기본체의 구조가 다중파이프 혹은 다층스파이럴판 등으로 복잡하게 구성되어 제작이 용이하지 않을 뿐만 아니라 고온유체 및 저온유체의 원활한 흐름을 저해할 수 있으며, 복잡한 구조는 열팽창 수축과정에서 균열을 일으키기 쉬운 문제점이 있다. 또한, 유체가 유동하는 직선상의 유로를 형성하여 고온유체 및 저온유체가 상호 열교환하므로, 제한된 열교환영역에서 고온유체와 저온유체 사이의 상호 열교환시간이 짧아, 고온유체로부터 저온유체로 효율적으로 열을 회수하지 못할 염려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 열교환하는 유체의 난류성을 촉진하고, 유체의 체류시간을 증대시켜 열교환효율을 향상시킬 수 있는 폐열 회수기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 고온유체로부터 열을 회수하여 저온유체로 전달하기 위한 폐열 회수기에 있어서, 고온유체 및 저온유체가 각각 유동하는 고온유체유로 및 저온유체유로가 상호 열전달 가능하게 교호적으로 적층 배치되도록 복수의 분리부재가 마련된 회수기본체와; 상기 고온유체유로와 상기 저온유체유로 중 적어도 어느 하나에 유체의 유동방향에 대해 가로방향으로 상기 분리부재에 교호적으로 마련되어, 상기 유체가 상기 유로 내에서 지그재그 유동하도록 안내하는 적어도 하나의 배플을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수기에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 저온유체유로를 형성하는 상기 복수의 분리부재는 상기 고온유체의 유동방향으로 교호적으로 번갈아 일측으로 편심을 이루며 지그재그형상으로 배치될 수 있다.

상기 회수기본체는 단일의 상기 저온유체유로를 형성하도록 상기 복수의 분리부재를 연결하는 복수의 유로연결부를 포함할 수 있다.

고온유체는 상기 회수기본체의 상부영역에서 하부영역으로 유동하며, 고온유체의 출구영역에는 상기 고온유체유로를 따라 공기가 역류하는 것을 방지하는 공기역류방지장치가 마련될 수 있다.

상기 공기역류방지장치는 고온유체의 출구영역에 근접한 상기 고온유체유로에 고온유체의 유동방향의 가로방향으로 형성되며, 상기 고온유체유로의 상측에 마련된 상기 분리부재에서 하향으로 형성된 역류방지부재를 포함할 수도 있다.

또한, 상기 공기역류방지장치는, 다른 예로서, 고온유체의 출구영역에 근접 한 상기 고온유체유로에 고온유체의 유동방향의 가로방향으로 배치되며, 고온유체의 유동방향으로 경사지게 배치된 경사플레이트와; 상기 경사플레이트에 고온유체가 통과하도록 관통된 유로관통부와; 상기 경사플레이트에 상기 유로관통부를 개폐하도록 회전가능하게 마련되며, 고온유체의 유동에 의해 개방되고 자중에 의해 상기 유로관통부를 폐쇄하는 역류방지댐퍼를 포함할 수도 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐열 회수기(1)는 고온유체로부터 열을 회수하여 저온유체로 전달하기 위해 고온유체 및 저온유체가 각각 유동하는 고온유체유로(40) 및 저온유체유로(30)를 상호 열전달 가능하게 교호적으로 적층 배치하도록 복수의 분리부재(20)가 마련된 회수기본체(10)와, 저온유체유로(30) 내에 유체의 유동방향에 대해 가로방향으로 분리부재(20)에 교호적으로 배치되어, 유체가 저온유체유로(30) 내에서 지그재그 유동하도록 안내하는 복수의 배플(50)을 포함한다. 그리고, 본 발명에 따른 폐열 회수기(1)에는 고온유체가 회수기본체(10)의 상부영역에서 하부영역으로 유동하며, 고온유체의 출구영역에는 고온유체유로(40)를 따라 공기가 역류하는 것을 방지하는 공기역류방지장치(60)가 마련될 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 폐열 회수기(1)는 일 예로 고온유체가 회수기본체(10)의 상부영역에서 하부영역으로 유동하며, 저온유체는 회수기본체(10)의 하부영역에서 상부영역으로 유동할 수 있다. 즉, 고온유체는 후술할 회수기본체(10)의 상부케이싱(13)에서 유입되어 후술할 회수기본체(10)의 측면케이싱(17)으로 하부영역으로 배출되며, 저온유체는 후술할 회수기본체(10)의 하부케이싱(15)에서 유입되어 후술할 회수기본체(10)의 상부케이싱(13)으로 배출될 수 있다. 또한, 고온유체는 후술할 회수기본체(10)의 측면케이싱(17)의 상부영역에서 유입될 수도 있으며, 후술할 회수기본체(10)의 하부케이싱(15)으로 배출될 수도 있다. 그리고, 저온유체는 후술할 회수기본체(10)의 측면케이싱(17)의 하부영역에서 유입될 수도 있으며, 후술할 회수기본체(10)의 측면케이싱(17)의 상부영역으로 배출될 수 있다.

회수기본체(10)는 저온유체가 고온유체로부터 분리되어 저온유체유로(30)를 형성하도록 마련된 분리부재(20)와, 분리부재(20)의 외측에 분리부재(20)와 결합되어 회수기본체(10)의 외관을 형성하는 외부케이싱(11)을 포함한다.

회수기본체(10)에 공급되는 고온유체는 공장이나 목욕탕 등에서 사용된 고온의 폐수나 오일일 수 있으며, 다른 다양한 목적에 의해 만들어진 고온의 액상물질일 수도 있다. 회수기본체(10)에 공급되는 저온유체는 고온유체로부터 열에너지를 전달받아 가열되는 청수나 오일 등과 같은 고온유체보다 온도가 낮은 저온의 액상물질일 수 있다.

회수기본체(10)로 유입되는 고온유체는 분리부재(20)를 사이에 두고 저온유체의 유동방향의 가로방향으로 유동할 수 있다. 그러나, 고온유체는 분리부재(20)를 사이에 두고 저온유체의 유동방향과 역방향으로 유동할 수 있다. 저온의 유체는 분리부재(20)에 형성하는 저온유체유로(30)를 따라 고온유체의 역방향으로 지그재그 유동할 수 있다. 회수기본체(10)는 단일의 저온유체유로(30)를 형성하도록 복수의 분리부재(20)를 연결하는 복수의 유로연결부(27)를 포함한다.

외부케이싱(11)은 회수기본체(10)의 상부에 마련된 상부케이싱(13)과, 회수 기본체(10)의 하부에 마련된 하부케이싱(15)과, 회수기본체(10)의 측면에 마련되어 상부케이싱(13) 및 하부케이싱(15)과 결합된 측면케이싱(17)을 포함한다.

상부케이싱(13)은 판형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 일 예로 도 1에 도시된 바와 같이, 회수기본체(10)가 사각박스 형상으로 마련되면 상부케이싱(13)은 사각 판형상으로 마련된다. 그러나, 상부케이싱(13)은 회수기본체(10)의 형태에 따라 원판 등 다른 형상으로 마련될 수도 있다. 상부케이싱(13)에는 고온유체를 회수기본체(10)로 유입하기 위한 고온유체유입부(41)와, 회수기본체(10)로부터 저온유체를 배출하기 위한 저온유체배출부(33)가 마련될 수 있다. 상부케이싱(13)과 분리부재(20)에 의해 형성된 고온유체유로(40)에는 고온유체유입부(41)로부터 유입된 고온유체를 분리부재(20)에 균일하게 분배시켜 열전달을 촉진하도록 고온유체분배판(45)이 마련될 수 있다.

고온유체유입부(41) 및 후술할 고온유체배출부(43)는 본 발명에서 장공형상으로 관통되나, 원형상 등의 다양한 형상으로 관통될 수도 있다. 그리고, 저온유체배출부(33) 및 후술할 저온유체유입부(31)는 본 발명에서 원형상으로 관통되나, 장공형상 등의 다양한 형상으로 관통될 수도 있다.

고온유체분배판(45)은 고온유체유입부(41)에 대응하여 고온유체유입부(41)로부터 유입된 고온유체를 후술할 분리부재(20)의 수평플레이트(21)에 균일하게 분배시키도록 판 형상으로 마련될 수 있다.

하부케이싱(15)은 판형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 일 예로 도 1에 도시된 바와 같이, 회수기본체(10)가 사각박스 형상으로 마련되면 하부케이싱 (15)은 사각 판형상으로 마련된다. 그러나, 하부케이싱(15)은 회수기본체(10)의 형태에 따라 원판 등 다른 형상으로 마련될 수도 있다. 하부케이싱(15)에는 저온유체를 폐열 회수기(1)로 유입하기 위한 저온유체유입부(31)가 마련될 수 있다.

측면케이싱(17)은 일 예로 도 1에 도시된 바와 같이, 회수기본체(10)가 사각박스 형상으로 마련되면 회수기본체(10)의 4개의 측면에 배치되도록 4개의 판형상으로 마련된다. 그러나, 측면케이싱(17) 역시 회수기본체(10)의 형태에 따라 원통 형상 등 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 측면케이싱(17)의 하부영역에는 고온유체를 배출하기 위한 고온유체배출부(43)가 마련될 수 있다.

분리부재(20)는 저온유체유로(30)와 고온유체유로(40) 사이에 열전달이 가능하도록 판형상으로 마련될 수 있다. 그리고, 분리부재(20)는 저온유체유로(30)와 고온유체유로(40) 사이에 열전달을 촉진하도록 요철이나 주름이 형성된 판재를 사용할 수도 있다. 분리부재(20)는 고온유체유로(40)와 저온유체유로(30)가 교호적으로 형성되도록 이격하며 적층된 복수의 수평플레이트(21)와, 저온유체유로(30)를 형성하도록 수평플레이트(21)와 결합된 복수의 수직플레이트(22)를 포함한다. 복수의 분리부재(20)는 번갈아 일측으로 편심되어 지그재그형상으로 배치될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 저온유체유로(30)를 형성하는 복수의 분리부재(20) 중 하측에서 홀수 또는 짝수 번째 분리부재(20)들은 좌측 혹은 우측으로 편심되어 지그재그형상으로 배치된다. 그리고, 분리부재(20)의 편심된 공간을 고온유체유로(40)로 사용함으로써 고온유체유로(40)를 용이하고 넓게 확보할 수 있어 구조가 간단하면서도 단일화된 고온유체유로를 형성함으로써, 고온유체의 흐름을 원활하게 하고 이물질의 적체를 차단할 수 있다. 그리고, 회수기본체(10)에는 수평플레이트(21)와 수직플레이트(22) 및 외부케이싱(11)과 결합되어 수평플레이트(21) 및 수직플레이트(22)를 지지하며, 저온유체유로(30) 및 고온유체유로(40)를 형성하는 수직격벽(25)과 수평격벽(24)을 더 포함할 수 있다.

수평플레이트(21)는 판 형상으로 이루어지고, 복수 개가 이격하며 거의 수평을 이루도록 적층된다. 그러나, 수평플레이트(21)는 고온유체 및 저온유체의 유동을 원활하게 하도록 다소 경사를 이루며 배치될 수도 있다. 수평플레이트(21)는 요철이나 주름이 형성된 판재를 사용하여 고온유체 및 저온유체 중 적어도 하나를 난류화하여 열전달을 촉진시킬 수도 있다.

수직플레이트(22)는 판 또는 각재 형상으로 복수의 수평플레이트(21)의 단부에 결합되어 저온유체유로(30)를 형성한다. 수직플레이트(22) 또한 요철이나 주름이 형성된 판재를 사용하여 고온유체 및 저온유체의 열전달을 촉진시킬 수도 있다. 수직플레이트(22) 및 수평플레이트(21)는 수직격벽(25) 및 외부케이싱(11) 등과 용접이나 볼트 등에 의해 체결될 수 있으면, 결합부위에 별도의 실링부재를 설치하여 고온유체 및 저온유체가 상호 섞이거나 누출되는 것을 보다 더 효과적으로 방지할 수 있다. 수직플레이트(22) 및 수평플레이트(21)는 열전달이 잘 이루어지도록 열전도성 있는 금속으로 제작되는 것이 바람직하다.

수직격벽(25)은 한 쌍으로 이루어지며, 도 2에 도시된 바와 같이, 수평플레이트(21) 및 수직플레이트(22)의 양측단부에 결합되어 수평플레이트(21) 및 수직플레이트(22)를 지지하며, 수평플레이트(21)와 수직플레이트(22) 및 외부케이싱(11) 과 함께 고온유체유로(40)를 형성한다. 각 수직격벽(25)에는 후술할 복수의 유로연결부(27)가 관통 결합되는 결합부(26)가 마련되어 있다.

수평격벽(24)은 저온유체유입부(31) 및 저온유체배출부(43)에 근접한 수직격벽(25) 및 외부케이싱(11)에 결합되어, 저온유체유입부(31)로 유입된 저온유체를 분리부재(20)로부터 안내하거나 분리부재(20)로부터 배출된 저온유체를 저온유체배출부(43)로 안내하게 된다. 그리고, 수직격벽(25) 및 수평격벽(24)은 분리부재(20) 및 외부케이싱(11) 등과 용접이나 볼트 등에 의해 체결될 수 있으면, 결합부위에 별도의 실링부재(미도시)를 설치하여 고온유체 및 저온유체가 상호 섞이거나 누출되는 것을 보다 더 효과적으로 방지할 수 있다.

유로연결부(27)는 한 쌍으로 이루어지며, 각 수직플레이트(22)의 단부에 수직플레이트(22)의 길이방향에 대해 가로로 저온유체가 연통가능하게 결합되어, 분리부재(20)의 적층방향을 따라 인접한 분리부재(20)간의 유체의 유동을 안내할 뿐만 아니라 유체의 유동방향을 전환한다. 본 실시예에서는 유로연결부(27)가 대략 'ㄷ'자 단면형상을 가지며, 하측에 위치한 분리부재(20)로부터 상측에 위치한 분리부재(20)로 저온유체가 유동하도록 분리부재(20)의 적층방향으로 각 분리부재(20)의 양측 수직플레이트(22)에 교호적으로 지그재그형상으로 결합되어 있다. 여기서, 유로연결부(27)는 볼트(미도시)로 수직플레이트(22)에 결합될 수도 있으며, 용접 등에 의해 결합될 수도 있다. 유로연결부(27)의 결합부위에는 별도의 실링부재(미도시)를 설치하여 고온유체 및 저온유체가 상호 섞이거나 누출되는 것을 보다 더 효과적으로 방지할 수 있다. 유로연결부(27)가 대략 'ㄷ'자 단면형상을 가지나, 원호형, 사각형 등 다양한 단면형상으로 이루어질 수 있다.

배플(50)은 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 수평플레이트(21)와 함께 저온유체유로(30)를 형성하는 한 쌍의 수직플레이트(22)의 각 내측벽을 따라 유체의 유동방향에 대해 가로방향으로 교호적으로 배치되며, 즉 수직플레이트(22)의 길이방향에 대해 가로방향으로 교호적으로 배치되며, 한 쌍의 수평플레이트(21) 사이에 결합된다. 한 쌍의 수평플레이트(21)에 결합된 배플(50)은 수평플레이트(21)를 상하방향으로 지지하여 고온유체에 의해 고온으로 가열된 수평플레이트(21)를 보강한다. 이에, 복수의 배플(50)에 의해 분리부재(20)의 저온유체유로(30)를 유동하는 저온유체는 지그재그 유동하여 저온유체의 난류성을 촉진할 뿐만 아니라 저온유체의 체류시간을 증대시켜 열교환효율을 향상시킬 수 있다. 여기서, 배플(50)은 열전도성 좋은 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 단일의 분리부재(20)에 마련되는 배플(50)의 수량에 따라 유로연결부(27)의 결합위치가 달라진다. 즉, 본 실시예에서와 같이 배플(50)의 수량이 4개, 즉 배플(50)의 수량이 짝수인 경우, 하측에 위치한 분리부재(20)로부터 상측에 위치한 분리부재(20)로 저온유체가 유동하도록 분리부재(20)의 적층방향으로 각 분리부재(20)의 양측 수직플레이트(22)에 교호적으로 지그재그형상으로 결합되는 것이 바람직하다. 반면에, 배플(50)의 수량이 홀수인 경우, 하측에 위치한 분리부재(20)로부터 상측에 위치한 분리부재(20)로 저온유체가 유동하도록 분리부재(20)의 적층방향으로 각 분리부재(20)의 수직플레이트(22)에 교호적으로 결합되는 것이 바람직하다.

공기역류방지장치(60)는 고온유체의 유량이 감소하거나 고온유체의 공급이 정지되었다가 다시 공급되는 등의 경우에 고온유체배출부(43) 영역에 발생되는 공기가 고온유체유로(40)를 따라 고온유체의 유동방향에 역류하는 것을 방지하기 위한 장치이다. 그러나, 고온유체유로(40)를 따라 역류하도록 공기가 유입되면 고온유체와 분리부재(20) 사이의 전열면적이 감소되어 열교환효율을 저하시키는 문제가 발생된다. 공기역류방지장치(60)는 고온유체의 출구영역에 근접한 고온유체유로(40) 상측의 분리부재(20)에 하향으로 돌출된 역류방지부재(61)를 포함한다.

역류방지부재(61)는 고온유체배출부(43) 영역에 발생되는 공기가 고온유체유로(40)를 따라 역류하지 못하도록 고온유체의 유동방향에 가로방향으로 길게 형성된다. 그리고, 역류방지부재(61)는 측면케이싱(17)의 하부영역에 마련된 고온유체배출부(43)보다 더 낮은 위치까지 연장 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 역류방지부재(61)는 고온유체배출부(43)의 저면 보다 더 낮은 위치까지 연장되면 공기가 역류방지부재(61) 내측으로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 이에, 역류방지부재(61)에 의해 공기가 고온유체유로(40)를 따라 유입되는 것을 차단하여 열교환효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 폐열 회수기(1)의 공기역류방지장치(60)의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

다른 실시예에 따른 공기역류방지장치(60)는 고온유체의 출구영역에 근접한 고온유체유로(40)에 고온유체의 유동방향의 가로방향으로 배치되며 고온유체의 유동방향으로 경사지게 배치된 경사플레이트(65)와, 경사플레이트(65)에 고온유체가 통과하도록 관통된 유로관통부(66)와, 경사플레이트(65)에 유로관통부(66)를 개폐하도록 회전가능하게 마련되며 고온유체의 유동에 의해 개방되고 도시되지 않은 스프링 또는 자중에 의해 유로관통부(66)를 폐쇄하는 역류방지댐퍼(63)를 포함한다.

경사플레이트(65)는 고온유체배출부(43)에 근접한 고온유체유로(40)에 고온유체의 유동방향의 가로방향으로 길게 배치될 수 있다. 경사플레이트(65)는 하측이 상측 보다 고온유체배출부(43) 방향으로 근접되게 경사진다.

유로관통부(66)는 경사플레이트(65)의 중앙영역에 사각 형상으로 관통된다. 그러나, 유로관통부(66)는 경사플레이트(65)에 역류방지댐퍼(63)에 대응하여 원형 등 다른 형상으로 관통될 수도 있다.

역류방지댐퍼(63)는 판 형상으로 마련되며, 상측이 경사플레이트(65)와 힌지부(64)에 의해 결합되어 회동가능하게 된다. 역류방지댐퍼(63)의 가장자리 및 유로관통부(66)의 연부 중 적어도 하나에는 역류방지댐퍼(63)가 스프링이나 자중에 의해 유로관통부(66)를 폐쇄할 때 공기가 고온유체유로(40)로 용이하게 유입되는 것을 방지하도록 실링부재(67)가 마련된다. 이에, 다른 실시예에 따른 공기역류방지장치(60)에 의해 공기가 고온유체유로(40)를 따라 유입되는 것을 차단하여 열전달 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 폐열 회수기(1)의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 고온유체 및 저온유체를 고온유체유입부(41) 및 저온유체유입부(31)를 통해 공급한다.

즉, 고온유체는 고온유체유로(40)를 따라 도시되지 않은 펌프에 의해 또는 자연 낙하하며 고온유체배출부(43)로 배출되며, 저온유체는 도시되지 않은 펌프에 의해 저온유체유로(30)를 따라 상승하여 저온유체배출부(33)로 배출된다.

이 때, 고온유체와 저온유체사이에는 분리부재(20)를 통해 열전달이 이루어진다. 그리고, 분리부재(20)의 저온유체유로(30)상에 마련된 배플(50)에 의해 저온유체는 저온유체유로(30)상을 지그재그 유동하게 되어, 저온유체유로(30)상을 유동하는 저온유체는 난류를 형성하게 되고, 체류시간이 증대하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 폐열 회수기는 고온유체 및 저온유체가 각각 유동하는 고온유체유로 및 저온유체유로가 상호 열전달 가능하게 교호적으로 적층 배치되도록 복수의 분리부재가 마련된 회수기본체와, 고온유체유로와 저온유체유로 중 적어도 어느 하나에 유체의 유동방향에 대해 가로방향으로 분리부재에 교호적으로 마련되어, 유체가 유로 내에서 지그재그 유동하도록 안내하는 배플을 마련함으로써, 열교환하는 유체의 난류성을 촉진하고 유체의 체류시간을 증대시켜 열교환효율을 향상시킬 수 있게 된다. 그리고, 고온유체유로 내에 공기역류방지장치를 마련하여 열교환효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서는, 분리부재의 저온유체유로에 배플이 복수 개가 마련되는 것으로 설명하고 있지만, 단일의 배플이 마련될 수도 있다.

또한, 전술한 실시예에서는, 분리부재의 저온유체유로에 배플이 마련되어 있는 것으로 설명하고 있지만, 배플은 분리부재의 고온유체유로, 또는 저온유체유로와 고온유체유로에 동시에 마련될 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 열교환하는 유체의 난류성을 촉진하고 유체의 체류시간을 증대시켜 열교환효율을 향상시킬 수 있는 폐열 회수기를 제공한다.

Claims (6)

1. 고온유체로부터 열을 회수하여 저온유체로 전달하기 위한 폐열 회수기에 있어서,

   고온유체 및 저온유체가 각각 유동하는 고온유체유로 및 저온유체유로가 상호 열전달 가능하게 교호적으로 적층 배치되도록 복수의 분리부재가 마련된 회수기본체와;

   상기 고온유체유로와 상기 저온유체유로 중 적어도 어느 하나에 유체의 유동방향에 대해 가로방향으로 상기 분리부재에 교호적으로 마련되어, 상기 유체가 상기 유로 내에서 지그재그 유동하도록 안내하는 적어도 하나의 배플을 포함하며,

   상기 저온유체유로를 형성하는 상기 복수의 분리부재는 상기 고온유체의 유동방향으로 교호적으로 번갈아 일측으로 편심을 이루며 지그재그형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 폐열 회수기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 회수기본체는 단일의 상기 저온유체유로를 형성하도록 상기 복수의 분리부재를 연결하는 복수의 유로연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 기.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   고온유체는 상기 회수기본체의 상부영역에서 하부영역으로 유동하며, 고온유체의 출구영역에는 상기 고온유체유로를 따라 공기가 역류하는 것을 방지하는 공기역류방지장치가 마련되는 것을 특징으로 하는 폐열 회수기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 공기역류방지장치는 고온유체의 출구영역에 근접한 상기 고온유체유로에 고온유체의 유동방향의 가로방향으로 형성되며, 상기 고온유체유로의 상측에 마련된 상기 분리부재에서 하향으로 형성된 역류방지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수기.
6. 제4항에 있어서,

   상기 공기역류방지장치는,

   고온유체의 출구영역에 근접한 상기 고온유체유로에 고온유체의 유동방향의 가로방향으로 배치되며, 고온유체의 유동방향으로 경사지게 배치된 경사플레이트와;

   상기 경사플레이트에 고온유체가 통과하도록 관통된 유로관통부와;

   상기 경사플레이트에 상기 유로관통부를 개폐하도록 회전가능하게 마련되며, 고온유체의 유동에 의해 개방되고 자중에 의해 상기 유로관통부를 폐쇄하는 역류방지댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수기.

Images