KR100954439B1 - Multi effect plate heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 두 대의 열교환기 역할을 수행할 수 있도록 단일개의 열교환기를 제작하여, 둘 이상 서로 다른 온도의 냉수 또는 온수를 만들 수 있도록 한 다중효용 판형 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-effect plate heat exchanger by making a single heat exchanger to serve as two heat exchangers, thereby making cold water or hot water of two or more different temperatures.
판형 열교환기는 열 이동이 용이한 금속판을 사이에 두고, 그 양단에 온수와 냉수가 교차되어 흐르게 함으로써, 온수의 열이 냉수에게로 이동하여 가열하거나, 또는 그 반대로 냉수가 열을 뺏어가게 하여 냉각을 하도록 만들어진 장치로, 전열효율을 향상시키기 위해 판상에서 일정한 방향으로 유로가 형성되도록 하였으며, 냉수 또는 온수가 유동되는 면에 요철을 형성하여 열교환 매체 상호간의 접촉면적을 최대한 넓혀 전열 효율을 증대시키는 구조로 만들어져 있다.A plate heat exchanger has a metal plate that is easily moved, allowing hot water and cold water to flow through both ends thereof, whereby the heat of the hot water is transferred to the cold water and heated, or vice versa. In order to improve the heat transfer efficiency, the flow path is formed in a certain direction on the plate to improve heat transfer efficiency, and by forming irregularities on the surface where cold water or hot water flows, the contact area between heat exchange media is increased to maximize the heat transfer efficiency. It is made.
도 1을 참조로, 종래의 판형 열교환기의 구조를 살펴보면, 온수와 냉수가 각각의 열판(100)을 교차하여 흐르면서 열교환이 이루어지는 구조이며, 판수를 많게 또는 적게 조절하여 부하에 대응할 수 있는 구조이다. 온수와 냉수의 방향은 서로 반대방향으로 흐르게 하여 상호 온도차를 크게 함으로서 열교환 효율을 증대시킬 수 있다. Referring to FIG. 1, the structure of a conventional plate heat exchanger is a structure in which heat exchange is performed while hot water and cold water cross each
도 1은 판형 열교환기를 지역난방(난방-가열)에 사용하는 경우(가)와, 빙축열 시스템(냉방-냉각)에 사용하는 경우(나)를 도시한 것이다. 상기 도면에서처럼 일반적인 판형 열교환기에서는 고온의 유체와 저온의 유체가 서로 반대방향으로 흐르며 용도에 의해 유체를 가열하거나 냉각하는 목적으로 사용한다. 이때 열교환 매체는 고온 측과 저온 측 2종류의 열매체를 사용하여 단일 효용방식으로 열교환을 하는 것이 일반적인 형태의 판형 열교환기에서의 온도 변화이다.FIG. 1 shows the case where the plate heat exchanger is used for district heating (heating-heating) and the case for the ice heat storage system (cooling-cooling). In the general plate heat exchanger as shown in the drawing, a high temperature fluid and a low temperature fluid flow in opposite directions, and are used for heating or cooling a fluid by use. At this time, the heat exchange medium is a temperature change in the plate-type heat exchanger of the general type to heat exchange in a single utility method using two kinds of heat medium of the high temperature side and the low temperature side.
즉, 기존의 열교환기를 예열 및 재열 방식으로 공급하게 되는 지역난방 급탕 열교환기로 사용하게 된 경우, 복수개의 열교환기가 사용되어야 했으며, 이로 인해 설치공간이 비대해지고, 초기 장비의 구입비용이 증가될 뿐만 아니라, 관리 유지비용 또한 배로 증가한다는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 단일개의 열교환기 만으로는 음료수 냉각 등 서로 온도가 다른 두 종류 이상의 냉각온도를 취할 수는 없다는 단점이 있었다.In other words, when the existing heat exchanger was used as a district heating hot water heat exchanger that supplies the preheating and reheating method, a plurality of heat exchangers had to be used, which increased the installation space and increased the cost of initial equipment purchase. In addition, there was a problem that the maintenance and maintenance costs also doubled, and a single heat exchanger alone could not take two or more kinds of cooling temperatures different from each other such as beverage cooling.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 한 대의 열교환기를 사용하는 지역난방 급탕 공급에서 예열과 재열을 별도의 열교환기 설치 없이 가능하게 하며, 오일의 냉각이나 우유 또는 음료수 등의 냉각에서 한대의 열교환기로서 도 종류 이상의 서로 다른 온도를 가지는 냉각오일 및 냉각 음료 또는 냉수를 생산할 수 있도록 하며,The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to enable preheating and reheating in the district heating hot water supply using a single heat exchanger without installing a separate heat exchanger, cooling of oil or milk Alternatively, as a single heat exchanger in cooling of beverages and the like, it is possible to produce cooling oils having different temperatures or more, and cooling beverages or cold water.
이로 인하여, 냉각 및 가열 효율의 증대를 기할 수 있고, 효율 증대로 성(省)에너지화 및 열 교환 장비의 콤팩트와, 시공비용의 절감 및 Life Cycle Cost의 감소 등 반사 이익을 얻을 수 있음을 물론, 생산 원가 절감에 의한 초기 설치비 감소로 인하여 활용도를 높일 수 있는 다중효용 판형 열교환기를 제공하는데 있다.As a result, it is possible to increase the cooling and heating efficiency, and to increase the efficiency, thereby achieving the reflection benefits such as the compactness of the energy energy and heat exchange equipment, the construction cost, and the reduction of the life cycle cost. In addition, the present invention provides a multi-effect plate heat exchanger capable of increasing utilization due to a reduction in initial installation cost due to a reduction in production cost.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. Furthermore, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the claims.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 겹쳐지는 다수의 금속판 사이에 온수와 냉수가 교대로 유동되도록 하여, 온수의 열이 냉수에게로 이동되어 냉수를 가열하거나, 반대로 냉수가 열을 뺏어가게 하여 온수를 냉각하는 판형 열교환기에 있어서, 제 1열교환 매체가 일단에서 유입되어 길이방향으로 이동 후 타단으로 배출될 수 있도록 하는 제 1유입구와 제 1유출구 및 제 1열교환 매체 와 혼합되는 제 1보충수를 유입시키는 제 1보조유입구를 천공형성하는 다수의 제 1전열판과; 제 1열교환 매체와 유입/출 방향이 반대인 제 2열교환 매체가, 일단에서 유입되어 길이방향으로 이동 후 타단으로 배출될 수 있도록 하는 제 2유입구와 제 2유출구 및 제 2열교환 매체와 혼합되는 제 2보충수를 유입시키는 제 2보조유입구를 천공형성하는 다수의 제 2전열판;으로 이루어지며, 상기 다수개의 제 1전열판과 제 2전열판이 상호간 교번을 이루며, 밀착배치되어 겹쳐지거나 또는 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention as a means for solving the above problems, by allowing the hot water and cold water flow alternately between a plurality of overlapping metal plates, the heat of the hot water is transferred to the cold water to heat the cold water, or conversely cold water In the plate heat exchanger to take the water to cool the hot water, the first heat exchange medium is mixed with the first inlet and the first outlet and the first heat exchange medium so that the first heat exchange medium is introduced from one end to move in the longitudinal direction and discharged to the other end A plurality of first heat transfer plates for puncturing a first auxiliary inlet for introducing supplemental water; A second heat exchange medium in which the inlet / outlet direction is opposite to the first heat exchange medium is mixed with the second inlet, the second outlet, and the second heat exchange medium to be discharged from one end and moved in the longitudinal direction and then discharged to the other end; 2 consisting of a plurality of second heat transfer plate perforated to form a second auxiliary inlet for introducing the replenishment water, wherein the plurality of first heat transfer plate and the second heat transfer plate is made of an alternating mutually arranged, overlapping or stacked It features.
또한, 상기 제 1전열판은 상기 제 2유입구, 제 2유출구, 제 2보조유입구와 각각 연결되는 제 2유동공이 다수개 천공형성되되, 상기 다수개의 제 2유동공 각각을 흐르는 제 2열교환 매체는 제 1열교환 매체와 혼합되지 않도록 가스켓에 의해 단속되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first heat exchange plate is formed with a plurality of second flow holes connected to the second inlet, the second outlet, the second auxiliary inlet, respectively, the second heat exchange medium flowing through each of the plurality of second flow holes It is characterized by being interrupted by a gasket so as not to be mixed with one heat exchange medium.
또한, 상기 제 2전열판은 상기 제 1유입구, 제 1유출구, 제 1보조유입구와 각각 연결되는 제 1유동공이 다수개 천공형성되되, 상기 다수개의 제 1유동공 각각을 흐르는 제 1열교환 매체는 제 2열교환 매체와 혼합되지 않도록 가스켓에 의해 단속되는 것을 특징으로 한다.In addition, the second heat transfer plate is formed with a plurality of first flow holes connected to the first inlet, the first outlet, and the first auxiliary inlet, respectively, the first heat exchange medium flowing through each of the plurality of first flow holes It is characterized in that it is interrupted by a gasket so as not to be mixed with the heat exchange medium.
또한, 상기 제 1전열판은 냉수가 사용되는 제 2열교환 매체를 온수가 사용되는 제 1열교환 매체를 통해 가열하여 사용처에 온수 및 급탕을 공급하는 경우, 상기 제 2열교환 매체를 1차로 가열하는 제 1열교환 매체에, 고온의 제 1보충수를 제 1보조유입구를 통해 유입하여, 상기 제 1보충수와 제 1열교환 매체가 혼합되면서 상기 제 2열교환 매체를 2차로 가열하여, 상기 제 1보충수의 투입여부 또는 투입시 온도에 따라, 온수 및 급탕으로 사용되는 제 2열교환 매체가 온도를 달리하여 제 2유출구로 배출될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The first heat exchanger plate is configured to heat the second heat exchange medium primarily when the second heat exchange medium using cold water is heated through the first heat exchange medium using hot water to supply hot water and hot water to a user. The first supplementary water is introduced into the heat exchange medium through the first supplementary inlet, and the second supplementary heat medium is heated secondly while the first supplementary water and the first heat exchange medium are mixed. According to the input or the temperature at the time of input, the second heat exchange medium used for hot water and hot water can be discharged to the second outlet by varying the temperature.
또한, 상기 제 2전열판은 사용처에서 온수 및 급탕으로 이미 사용되어 온도가 하강된 제 2보충수를 제 2보조유입구로 유입하여 제 2열교환 매체와 혼합시킴으로써, 상기 제 2열교환 매체의 온도가 상승되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second heat exchanger plate is used as hot water and hot water supply at the place of use, and the temperature of the second heat exchange medium is increased by inflowing the second replenishment water having a lowered temperature into the second auxiliary inlet and mixing with the second heat exchange medium. Characterized in that.
또한, 상기 제 2전열판은 온수가 사용되는 제 1열교환 매체를 냉수가 사용되는 제 2열교환 매체를 통해 냉각하여 사용처에 냉각수를 공급하는 경우, 상기 제 1열교환 매체를 1차로 냉각하는 제 2열교환 매체에, 저온의 제 2보충수를 제 2보조유입구를 통해 유입하여, 상기 제 2보충수와 제 2열교환 매체가 혼합되면서 상기 제 1열교환 매체를 2차로 냉각하여, 상기 제 2보충수의 투입여부 또는 투입시 온도에 따라, 냉각수로 사용되는 제 1열교환 매체의 온도를 달리하여 제 1유출구로 배출시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second heat exchange plate is a second heat exchange medium that cools the first heat exchange medium primarily when cooling the first heat exchange medium in which hot water is used through a second heat exchange medium in which cold water is used to supply cooling water to the user. The second supplementary water is introduced at a low temperature through the second auxiliary inlet, and the second supplementary water is secondly cooled while the second supplementary water and the second heat exchange medium are mixed. Alternatively, the temperature of the first heat exchange medium, which is used as the cooling water, may be discharged to the first outlet, depending on the temperature at the time of input.
또한, 상기 제 1전열판은 상기 제 2보충수와 제 2열교환 매체가 혼합되면서 상기 제 1열교환 매체를 2차로 냉각하기 전에, 1차로 냉각된 제 1열교환 매체를 상기 제 1보조유입구를 통해 배출함으로써, 상기 제 1보조유입구와 제 1유출구를 통해 온도가 다른 두 종류의 냉각수를 배출시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first heat exchange plate is discharged through the first auxiliary inlet through the first auxiliary heat inlet cooling the first heat exchange medium before the second heat exchange medium and the second heat exchange medium is cooled secondly The first auxiliary inlet and the first outlet are characterized in that for discharging two kinds of cooling water having different temperatures.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 기존의 열교환기 2대가 하던 역할을 단일개의 열교환기가 행하므로 하기와 같은 효과가 있다.As described above, the present invention has the following effects since a single heat exchanger plays a role of two conventional heat exchangers.
1. 열교환기가 2대일 때보다 열손실이 적어 열효율이 증대된다.1. Heat loss is less than that of two heat exchangers, so the thermal efficiency is increased.
2. 온도가 다른 2종류 이상의 온수 또는 냉수를 생산할 수 있음으로 활용도가 높다.2. High utilization because it can produce two or more kinds of hot or cold water with different temperature.
3. 열교환기가 차지하는 공간을 줄여주므로 기계실 면적을 적게 차지한다.3. It takes up less space in the machine room because it reduces the space taken up by the heat exchanger.
4. 장치의 제조원가가 감소하므로 초기 장비 구입비용이 감소된다.4. The initial manufacturing equipment cost is reduced because the manufacturing cost of the device is reduced.
5. 2대의 열교환기를 설치할 때보다 설치 작업이 간편하여 설치 인건비가 절약된다.5. The installation work is simpler than the installation of two heat exchangers, which saves installation labor costs.
6. 열교환 설비의 콤팩트화로 기계실 설계 및 기계실 장비의 배치가 용이하다.6. The compact design of the heat exchange equipment makes it easy to design the machine room and arrange the machine room equipment.
7. 관리 유지비용 및 Life Cycle Cost가 감소된다.7. Maintenance cost and life cycle cost are reduced.
8. 온도가 다른 2종류의 가열(냉각)원을 1대의 열교환기에서 사용이 가능하다.8. Two kinds of heating (cooling) sources with different temperatures can be used in one heat exchanger.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않 는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)", 및 "제 3(third)", “제 4(fourth)”과 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.Before describing the various embodiments of the present invention in detail, it will be appreciated that the application is not limited to the details of construction and arrangement of components described in the following detailed description or illustrated in the drawings. The invention can be implemented and carried out in other embodiments and can be carried out in various ways. In addition, device or element orientation (e.g., "front", "back", "up", "down", "top", "bottom" The expressions and predicates used herein with respect to terms such as "," "left", "right", "lateral", etc. are used merely to simplify the description of the present invention, and related apparatus. Or it will be appreciated that the element simply does not indicate or mean that it should have a certain direction. Also, terms such as "first", "second", and "third", "fourth" are used in the present specification and appended claims for purposes of illustration and are of relative importance. Or it is not intended to represent or mean.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중효용 판형 열교환기를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a multi-effect plate heat exchanger according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 다중효용 판형 열교환기는 제 1전열판(10), 제 2전열판(20)을 포함한다.As illustrated, the multi-effect plate heat exchanger according to the present invention includes a first
상기 다수개의 제 1전열판(10)은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이,The plurality of first
좌측 상단에 제 1유입구(11)가 천공형성되고, 우측 상단에는 제 1유출구(12)가 천공형성되며, 상기 제 1유입구(11)와 제 1유출구(12) 사이, 즉 중단측 상단에는 제 1보조유입구(13)가 천공형성된다.The
상기 제 1유입구(11)로는 제 1열교환 매체(T1)가 유입되고, 유입된 제 1열교환 매체(T1)는 제 1전열판(10)의 길이방향으로 따라 이동 후, 상기 제 1유출구(12)를 통해 배출되는 방식이며, 중단에 형성된 제 1보조유입구(13)로 고온 또는 저온의 제 1보충수(S1)가 유입되는 경우, 상기 제 1유입구(11)를 통해 제 1유출구(12)로 유동하던 상기 제 1열교환 매체(T1)는 제 1보충수(S1)와 혼합되어 제 1유출구(12)를 통해 배출되게 된다.The first heat exchange medium T1 flows into the
또한, 상기 제 1전열판(10)의 좌측 하단, 중단측 하단, 우측 하단에는 각각 제 2유동공(d, e, f)이 천공형성되며, 상기 3개의 제 2유동공(d, e, f) 상호간은 상기 제 1유출구(12), 제 1보조유입구(13), 제 1유입구(11) 하단측에 형성된다.In addition, second flow holes d, e, and f are respectively formed in the lower left side, the lower end side, and the lower right side of the first
더불어, 상기 제 1전열판(10)에는 제 1유입구(11), 제 1유출구(12), 제 1보조유입구(13)를 상호간 연결시켜 제 1열교환 매체(T1)가 유동될 수 있도록 내부 공간을 단속하는 가스켓(30, Gasket)을 일면에 형성하여 제 1유동공간(α)을 형성하도록 한다.In addition, the first
사용자의 실시예에 따라, 상기 제 1유동공간(α), 즉 제 1전열판(10)에서 제 1열교환 매체(T1)가 유동되는 면에, 상기 제 1열교환 매체(T1)의 전열면적을 넓히 기 위해 길이방향으로 향해 요철을 형성할 수도 있을 것이며, 또한, 상기 제 1열교환 매체(T1)의 유동방향으로 따라 요철방향을 결정할 수도 있을 것이다.According to an embodiment of the user, the heat transfer area of the first heat exchange medium T1 is widened to the first flow space α, that is, the surface on which the first heat exchange medium T1 flows in the first
상기 다수개의 제 2전열판(20)은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이,As the plurality of second
상기 제 1전열판(10)과 동일한 형상을 가지는 것으로, 상기 제 1전열판(10)을 180°(도)회전시켜 상기 제 1전열판(10)에 상면 또는 하면에 결합시키는 것으로서, Having the same shape as the first
좌측 하단에 제 2유입구(21)가 천공형성되고, 우측 하단에는 제 2유출구(22)가 천공형성되며, 상기 제 2유입구(21)와 제 2유출구(22) 사이, 즉 중단측 하단에는 제 2보조유입구(23)가 천공형성된다.The
상기 제 2유입구(21)로는 제 2열교환 매체(T2)가 유입되고, 유입된 제 2열교환 매체(T2)는 제 2전열판(20)의 길이방향으로 따라 이동 후, 상기 제 2유출구(22)를 통해 배출되는 방식이며, 중단에 형성된 제 2보조유입구(23)로 고온 또는 저온의 제 2보충수(S2)가 유입되는 경우, 상기 제 2유입구(21)를 통해 제 2유출구(22)로 유동하던 상기 제 2열교환 매체(T2)는 제 2보충수(S2)와 혼합되어 제 2유출구(22)를 통해 배출되게 된다.The second heat exchange medium T2 flows into the
또한, 상기 제 2전열판(20)의 좌측 상단, 중단측 상단, 우측 상단에는 각각 제 1유동공(c, b, a)이 천공형성되며, 상기 3개의 제 1유동공(c, b, a) 상호간은 상기 제 2유입구(21), 제 2보조유입구(23), 제 2유출구(22) 상단측에 형성된다.In addition, the first flow holes (c, b, a) are formed in the upper left, the middle, and the upper right of the second
더불어, 상기 제 2전열판(20)에도 제 1전열판(10)과 동일하게 제 2유입 구(21), 제 2유출구(22), 제 2보조유입구(23)를 상호간 연결시켜 제 2열교환 매체(T2)가 유동될 수 있도록 내부 공간을 단속하는 가스켓(30)을 일면에 형성하여 제 2유동공간(β)을 형성하도록 한다.In addition, the
사용자의 실시예에 따라, 상기 제 2유동공간(β), 즉 제 2전열판(20)에서 제 2열교환 매체(T2)가 유동되는 면에, 상기 제 2열교환 매체(T2)의 전열면적을 넓히기 위해 길이방향으로 향해 요철을 형성할 수도 있을 것이며, 또한, 상기 제 2열교환 매체(T2)의 유동방향으로 따라 요철방향을 결정할 수도 있을 것이다.According to an embodiment of the user, the heat transfer area of the second heat exchange medium T2 is widened on the surface where the second heat exchange medium T2 flows in the second flow space β, that is, the second
상기와 같은 제 1전열판(10)과 제 2전열판(20)은 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 교번을 이루며 상호간 대응결합되어 하나의 열교환기를 형성하는 것으로, 상기 제 1전열판(10)의 경우 상기 제 1유입구(11)는 제 1유동공(a)과 연결되고, 제 1보조유입구(13)는 제 1유동공(b)과 연결되며, 제 1유출구(12)는 제 1유동공(c)과 연결되는 것이고, 상기 제 2전열판(20)의 경우, 상기 제 2유입구(21)는 제 2유동공(d)과 연결되고, 제 2보조유입구(23)는 제 2유동공(e)과 연결되며, 제 2유출구(22)는 제 2유동공(f)과 각각 연결되는 것이다.As shown in FIG. 4 or 5, the first
또한, 상기 제 1열교환 매체(T1)로 냉수가 사용될 경우, 상기 제 2열교환 매체(T2)로는 온수가 사용되고, 상기 제 2열교환 매체(T2)로 온수가 사용될 경우, 상기 제 1열교환 매체(T1)로 냉수가 사용되어, 상호간 열교환을 통해, 냉수를 가열하여 온수 및 급탕으로 사용하거나, 온수의 열을 빼앗아 냉각시킴으로써 냉각수로 사용될 수 있어야 함은 당연할 것이며, 제 1, 2열교환 매체(T1, T2) 유동방향은 상호 간 상이하도록 한다.In addition, when cold water is used as the first heat exchange medium T1, hot water is used as the second heat exchange medium T2, and when the hot water is used as the second heat exchange medium T2, the first heat exchange medium T1. Of course, cold water may be used, and it may be able to be used as cooling water by heating the cold water to be used as hot water and hot water through mutual heat exchange, or by taking away the heat of the hot water and cooling the first and second heat exchange media (T1, T2) The flow direction is different from each other.
이하에서는 상기와 같은 구성 및 구조를 갖는 본 발명의 바람직한 실시예의 작용 및 원리를 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the operation and principle of the preferred embodiment of the present invention having the configuration and structure as described above.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 열교환기를 사용하여, 건물, 가정집 등의 사용처로 온수 및 급탕을 공급하고자 하는 경우, 도 2 및 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, When using the heat exchanger of the present invention having the configuration as described above, to supply hot water and hot water supply to the use of buildings, homes, etc., as shown in Figures 2 and 4 to 5,
(설명의 편의를 위하여 제 1열교환 매체(T1)로는 온수가 사용되도록 하고, 제 2열교환 매체(T2)는 냉수가 사용되도록 한다. 물론, 상기 제 1열교환 매체(T1)를 냉수로 사용하고 제 2열교환 매체(T2)를 온수로 사용하여 적용할 수도 있음은 당연하며, 하기에서 기재되는 온도는 설명의 편의를 위하여 사용된 것일 뿐 절대적인 치수는 아님을 사전에 밝혀둔다.)(For convenience of description, hot water is used as the first heat exchange medium T1, and cold water is used for the second heat exchange medium T2. Of course, the first heat exchange medium T1 is used as cold water, and Naturally, the heat exchange medium T2 may be used as hot water, and the temperature described below is used for convenience of description and is not an absolute dimension.)
상기 제 2전열판(20)은 제 2유입구(21)를 통해 사용처에 온수 및 급탕으로 사용될 냉수인 제 2열교환 매체(T2)(15℃)가 유입되고, 유입된 제 2열교환 매체(T2)는 상기 제 2유출구(22)를 통해 배출되게 된다.The second
이때, 상기 제 2전열판(20)의 전단 또는 후단에 결합되어 있는 제 1전열판(10)의 제 1유입구(11)로는 온수인 제 1열교환 매체(T1)(115℃)가 유입된 후, 상기 제 1전열판(10)의 길이방향으로 따라 이동 후 상기 제 1유출구(12)를 통해 배출되게 된다. 상기와 같이 제 1열교환 매체(T1)는 이동하면서, 상기 제 1전열판(10) 에 결합되어 있으며 냉수인 제 2열교환 매체(T2)를 1차로 가열함으로써, 상기 제 2유출구(22)를 통해 배출되는 제 2열교환 매체(T2)의 온도를 상승시킨 후(55℃), 온도가 하강되어(50℃) 제 1유출구(12)를 통해 배출되는 것이다. 이때, 상기 제 1전열판(10)의 제 1보조유입구(13)를 통해 고온의 제 1보충수(S1)(ex: 가정의 경우, 난방에 사용된 후 온도가 하강된 난방환수가 재사용될 수 있을 것이다.(75℃))를 유입하게 되면, 상기 제 2열교환 매체(T2)를 가열하면서 온도가 떨어진 제 1열교환 매체(T1)는 제 1보충수(S1)와 혼합되면서 온도가 상승하게 되고, 이에 상기 제 1열교환 매체(T1)만으로 가열되던 제 2열교환 매체(T2)는 재가열되는 2차 가열로 인해 온도가 상승되어 온수 및 급탕으로 사용될 수 있는 것이다.At this time, the first heat exchange medium T1 (115 ° C.), which is hot water, flows into the
다시 말해, 상기 제 1보조유입구(13)를 통해 제 1보충수(S1)를 유입하느냐 유입하지 않느냐 하는 투입여부에 따라, 온수 및 급탕으로 사용되는 제 2열교환 매체(T2)의 온도가 변경될 수 있는 것이며, 더불어, 투입되는 상기 제 1보충수(S1)의 온도에 따라서도 제 2유출구(22)로 배출되는 제 2열교환 매체(T2)의 온도는 변경될 수 있는 것이다.In other words, depending on whether the first supplementary water S1 is introduced or not introduced through the first
더불어, 상기 제 2보조유입구(23)로 제 2보충수(S2)(ex : 사용처에서 온수 및 급탕으로 이미 사용되어 온도가 하강되었지만 최초 제 2유입구(21)를 통해 유입되는 제 2열교환 매체(T2)보다 상대적으로 높은 온도를 가지는 환탕(35℃))를 유입시켜 제 2열교환 매체(T2)와 혼합시키면, 제 2열교환 매체(T2)의 온도를 최초 유입되었을 때보다 상승시킨 후, 상기 제 1열교환 매체(T1)에 의해 가열되도록 할 수도 있을 것이다.In addition, the second heat exchange medium (2) (ex: the second heat exchange medium (2) (ex: the second heat exchange medium that is already used as a hot water and hot water at the place where the temperature is lowered, but is introduced through the first second inlet 21) When the hot bath (35 ° C.) having a temperature higher than T2) is introduced and mixed with the second heat exchange medium T2, the temperature of the second heat exchange medium T2 is increased than when it is first introduced. It may be to be heated by the one heat exchange medium (T1).
(상기에서도 선술된 바와 같이, 제 1, 2열교환 매체(T1, T2)를 온도가 상이하게 사용한다면, 상기 제 2전열판(20)을 제 1전열판(10)으로 사용하고, 제 1전열판(10)을 제 2전열판(20)으로 사용할 수 있음은 당연하다.)(As described above, if the first and second heat exchange media T1 and T2 are used at different temperatures, the second
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 열교환기를 사용하여, 서로 다른 냉각온도를 가지는 냉각수를 공급하고자 하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이,When using the heat exchanger of the present invention having the configuration as described above, to supply the cooling water having a different cooling temperature, as shown in Figure 3,
(설명의 편의를 위하여, 상기 온수 및 급탕시와 동일하게, 제 1열교환 매체(T1)로는 온수가 사용되도록 하고, 제 2열교환 매체(T2)는 냉수가 사용되도록 한다. 물론, 냉각수 공급시에도, 상기 제 1열교환 매체(T1)를 냉수로 사용하고 제 2열교환 매체(T2)를 온수로 사용하여 적용할 수도 있음은 당연하다.)(For convenience of description, hot water is used as the first heat exchange medium T1, and cold water is used as the second heat exchange medium T2 in the same manner as in the above hot water and hot water supply. Naturally, the first heat exchange medium T1 may be used as cold water and the second heat exchange medium T2 may be applied as hot water.
상기 제 2전열판(20)의 경우, 제 2유입구(21)로는 냉수인 제 2열교환 매체(T2)가 유입되고(3℃), 유입되는 제 2열교환 매체(T2)는 제 2전열판(20)의 길이방향으로 따라 이동 후, 상기 제 2유출구(22)를 통해 배출되며, 상기 제 1전열판(10)의 경우, 제 1유입구(11)로는 온수인 제 1열교환 매체(T1)가 유입되고(30℃), 유입되는 제 1열교환 매체(T1)는 제 1전열판(10)의 길이방향으로 따라 이동 후, 제 1유출구(12)를 통해 배출된다.In the case of the second
이때, 상기 제 2전열판(20)을 유동하는 냉수인 제 2열교환 매체(T2)는 제 2유입구(21)에서 제 2유출구(22)를 따라 유동하면서, 상기 제 2전열판(20)의 전단 또는 후단에 결합되어 있는 제 1전열판(10)이 제 1열교환 매체(T1)를 1차 냉각시켜 온도를 하강시키도록 하는 것이다.In this case, the second heat exchange medium T2, which is cold water flowing through the second
물론, 상기 제 1열교환 매체(T1)를 냉각시킴으로 인하여 제 2열교환 매체(T2)는 제 1열교환 매체(T1)로부터 빼앗아온 열로 인하여 온도가 상승되어(13℃) 제 2유출구(22)로 배출되겠지만, 상기 제 1열교환 매체(T1)는 반대로 냉각되어(10℃) 사용자가 원하는 냉각수로 사용될 수 있는 것이다. Of course, by cooling the first heat exchange medium T1, the temperature of the second heat exchange medium T2 is increased due to heat taken from the first heat exchange medium T1 (13 ° C.) and discharged to the
더불어, 상기 제 2전열판(20)의 제 2보조유입구(23)를 통해 저온의 제 2보충수(S2)(제 2유입구(21)로 유입되던 제 2열교환 매체(T2)를 다시 보충해줄수도 있다. (3℃))를 보충해줌으로써, 상기 제 2보충수(S2)가 제 2열교환 매체(T2)와 혼합되어, 상기 제 1열교환 매체(T1)를 2차 냉각시킴으로써 온도가 상승되는 제 2열교환 매체(T2)의 온도를 다시 낮춰 상기 제 1열교환 매체(T1)를 2차 냉각하도록 할 수도 있음인데, 이와 같이, 상기 제 2보충수(S2)의 투입여부 또는 제 2보충수(S2)의 투입시 온도에 따라, 냉각수로 사용되는 제 1열교환 매체(T1)의 온도를 달리하여 제 1유출구(12)로 배출시켜 사용할 수 있는 것이다.In addition, through the second
또한, 상기 제 2보충수(S2)와 제 2열교환 매체(T2)가 혼합되면서 상기 제 1열교환 매체(T1)를 2차로 냉각하기 전에, 1차로 냉각된 제 1열교환 매체(T1)를 상기 제 1보조유입구(13)를 통해 배출함으로써, 상기 제 1보조유입구(13)(20℃)와 제 1유출구(12)(10℃)를 통해 온도가 다른 두 종류의 냉각수를 배출시킬 수도 있을 것이다.In addition, before the second supplemental water S2 and the second heat exchange medium T2 are mixed and the first heat exchange medium T1 is secondarily cooled, the first cooled heat exchange medium T1 is first cooled. By discharging through the first
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, this invention is not limited by this, The person of ordinary skill in the art to which this invention belongs, Various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
도 1은 종래의 단일효용 판형 열교환기를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a conventional single-effect plate heat exchanger.
도 2는 본 발명에 따른 다중효용 판형 열교환기 형상 및 온수 및 급탕에 사용되는 경우의 제 1, 2전열판 내 열교환 매체의 흐름을 나타낸 일실시예의 작동도.Figure 2 is an operation of one embodiment showing the flow of heat exchange medium in the first and second heat exchanger plate when used in the multi-effect plate-shaped heat exchanger shape and hot water and hot water according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 다중효용 판형 열교환기 형상 및 냉각수 필요시에 사용되는 경우의 제 1, 2전열판 내 열교환 매체의 흐름을 나타낸 일실시예의 작동도.Figure 3 is an operation of one embodiment showing the flow of heat exchange medium in the first and second heat exchanger plate when the multi-effect plate heat exchanger shape according to the present invention and the coolant is used when needed.
도 4는 도 2의 사시도.4 is a perspective view of FIG. 2;
도 5는 본 발명에 따른 다중효용 판형 열교환기를 이용하여 온수 및 급탕에 사용되는 경우의 열교환 매체 흐름을 나타낸 일실시예의 사시도.Figure 5 is a perspective view of an embodiment showing a heat exchange medium flow when used for hot water and hot water using a multi-effect plate heat exchanger according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 표시><Indication of symbols for main parts of drawing>
10: 제 1전열판 11: 제 1유입구10: first heat transfer plate 11: first inlet
12: 제 1유출구 13: 제 1보조유입구12: First Outlet 13: First Auxiliary Inlet
20: 제 2전열판 21: 제 2유입구20: second heat transfer plate 21: second inlet
22: 제 2유출구 23: 제 2보조유입구22: Second Outlet 23: Second Auxiliary Inlet
30: 가스켓 S1: 제 1보충수30: gasket S1: first supplementary water
S2: 제 2보충수 T1: 제 1열교환 매체S2: second supplementary water T1: first heat exchange medium
T2: 제 2열교환 매체 a, b, c: 제 1유동공T2: second heat exchange medium a, b, c: first flow hole
d, e, f: 제 2유동공d, e, f: second flow hole
Claims (7)
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