KR101309206B1 - 다단 교차 열교환 방식의 축열탱크형 폐열회수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개방식 축열탱크에 저장된 폐수의 폐열을 냉매의 증발열원으로 회수토록 한 축열탱크형 폐열회수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축열탱크의 내측 하부에 기포발생수단을 배치하고, 축열탱크의 내측 상부에는 냉매배관과 연결되는 열교환튜브를 배치하되, 축열탱크의 내부공간을 격자형의 칸막이판에 의하여 기포발생수단과 열교환튜브를 포함하는 다수 개의 단위공간으로 구획시키고, 열교환튜브가 설치되는 상부측 칸막이판은 폐수의 지그재그식 유동경로를 이루도록 함으로서, 각각의 단위공간마다 폭기에 의한 스케일 억제 및 열회수 작용이 독립적으로 수행되도록 하는 한편, 각각의 단위공간을 거치면서 폐수와 냉매의 교차식 열교환이 저온단계로부터 고온단계에 이르기까지 여러 단계로 나뉘어 순차적이며 합리적으로 수행되도록 하고, 각각의 단위공간에 저장된 폐수가 수류챔버를 통하여 상,하 방향으로도 선회되도록 함에 따라 3차원적인 입체식 교차 열교환이 가능토록 하며, 이로 인하여 폐열회수기의 열회수 성능을 한층 더 극대화시키도록 함은 물론, 열교환튜브의 표면청소작업을 축열탱크의 외부에서 보다 신속하고 용이하게 수행할 수 있도록 하고, 축열탱크의 내측 상부로 부상되는 거품성분 또한 공기의 분사력을 이용하여 폐수의 유동경로를 따라 배출관측으로 용이하게 밀어낼 수 있도록 한 다단 교차 열교환 방식의 축열탱크형 폐열회수기에 관한 것이다.

Description

다단 교차 열교환 방식의 축열탱크형 폐열회수기{Heat storage tank type waste-heat collector using multi-cross heat exchange}

본 발명은 일정량의 폐수가 저장되는 개방식 축열탱크의 내측 하부에 기포분산기 또는 나노버블발생기 등의 기포발생수단을 배치하고, 축열탱크의 내측 상부에는 냉매배관과 연결되는 열교환튜브를 배치하되, 축열탱크의 내부공간을 격자형의 칸막이판에 의하여 기포발생수단과 열교환튜브를 포함하는 다수 개의 단위공간으로 구획시키고, 열교환튜브가 설치되는 상부측 칸막이판은 폐수의 지그재그식 유동경로를 이루도록 하며, 각각의 단위공간에는 기포발생수단과 연계되어 해당 공간의 내부에서 폐수의 흐름을 상,하 방향의 선회식 흐름으로 유도하는 수류챔버를 설치함으로서, 각각의 단위공간에서는 폭기에 의한 스케일 억제 및 열회수 작용이 독립적으로 수행되도록 하고, 축열탱크를 거쳐 폐수가 유동하는 전체적인 과정에서는 냉매와의 3차원적 입체식 교차 열교환이 저온단계(폐수배출)로부터 고온단계(폐수유입)에 이르기까지 여러 단계로 나뉘어 순차적이며 합리적으로 수행되도록 한 다단 교차 열교환 방식의 축열탱크형 폐열회수기에 관한 것이다.

일반적으로 주택과 같은 주거공간 또는 사무실이나 공장과 같은 업무 및 작업공간에서는 여름철의 냉방과 겨울철의 난방이 주된 생활환경의 요인으로 떠오르고 있으며, 최근에는 인구의 증가에 따른 주거공간의 확산과 산업개발에 따른 공장부지 및 사무실의 증가로 인하여 냉,난방에 소요되는 에너지의 수요가 급격히 증가하고 있다.

상기와 같은 에너지 수요의 증가에 비하여 에너지의 공급은 석유나 천연가스와 같은 화석연료의 가격상승과, 화석연료의 연소과정에서 발생하는 매연 등에 의한 환경오염으로 말미암아 그 수요를 충분히 따라가지 못하고 있으며, 특히 도심의 목욕탕이나 육상의 양식장 또는 축산농가 등에서는 화석연료의 가격상승에 따른 냉,온수의 공급비용 및 냉,난방 비용의 부담으로 인하여 심각한 경영압박을 받고 있는 실정이다.

이러한 요인을 극복하기 위하여, 최근에 들어서는 냉매가스의 압축과 응축 및 증발 과정에서 발생 및 회수되는 열을 이용하여 공해를 발생시키지 않으면서도 냉,온수의 공급 및 냉,난방을 동시에 수행할 수 있도록 한 히트펌프 시스템이 널리 보급되고 있다.

상기 히트펌프 시스템은 컴프레셔와 응축기와 팽창밸브와 증발기를 냉매배관으로 연결시킴으로서, 응축기에서의 가열(방열)작용과 증발기에서의 냉각(흡열)작용을 이용토록 한 공지의 장치로서, 유류비용의 10% 수준에 해당하는 적은 비용만으로도 20~25℃의 온수를 공급할 수 있고, 송풍기나 전열배관 등을 다양한 방식으로 배치하여 냉,난방 또한 수행할 수 있는 경제적이고 친환경적인 시스템이다.

그러나, 상기와 같은 히트펌프 시스템에 있어서도 공기열원을 이용한 히트펌프 시스템은 동절기(겨울철)와 같이 외부의 온도가 0℃ 이하로 매우 낮게 될 경우에는, 냉매의 증발열원이 부족하여 히트펌프 시스템의 정상적인 가동이 어렵게 되므로, 지열이나 태양열과 같은 열원에너지 또는 각종 폐수에 포함된 폐열원에서 증발열원을 확보토록 하고 있다.

특히, 목욕탕이나 육상의 양식장 등에서는 목욕 후 버려지는 폐온수나 양식수조에서 사용된 후 배출되는 폐활어수가 25℃ 내외의 비교적 높은 온도를 가지기 때문에, 히트펌프 시스템의 증발기를 이중관형 열교환기 또는 쉘엔튜브식 열교환기 형태로 설치하여 목욕탕이나 양식수조에서 사용되고 버려지는 폐수를 해당 열교환기로 공급시킴으로서, 폐수의 폐열을 냉매의 증발열원으로 회수토록 하는 폐열회수기가 히트펌프 시스템에 적용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 이중관형 열교환기 또는 쉘엔튜브식 열교환기를 폐열회수기로 사용하게 되면, 폐열회수기를 통하여 유동하는 폐수의 량, 즉 폐열원의 량이 매우 적기 때문에, 히트펌프 시스템의 가동효율이 저하됨은 물론이고, 폐수의 공급이 일시적으로 중단되는 상황이 발생하면, 증발기에서 회수할 수 있는 열원이 짧은 시간내에 모두 소진되어 열교환기의 내부에서 폐수가 얼어버림에 따라, 열교환기가 동파되거나 컴프레셔의 작동이 중지되는 등, 주변환경의 변화에 적절한 완충기능을 제공하지 못하고 민감한 변화에도 시스템의 잦은 고장이나 오작동을 유발시키는 문제점이 있었다.

또한, 폐열회수기를 통하여 유동되는 폐수는 다량의 이물질이 포함된 상태이므로, 증발기를 이루는 냉매배관의 표면에 다량의 스케일(Scale)이 매우 빠른 시간내에 축적되며, 이로 인하여 열 회수 성능의 유지를 위한 잦은 청소작업이 요구되지만, 이중관형 열교환기나 쉘엔튜브식 열교환기는 밀폐형 구조를 가지기 때문에, 증발기의 표면 스케일 제거를 위하여 열교환기를 분해 및 재조립시키는 까다로운 청소작업이 요구된다.

상기와 같은 문제점을 보완할 수 있도록 한 것으로서, 개방식 축열탱크의 내부에 히트펌프 시스템의 증발기를 설치하고, 증발기의 하부에 기포분산기를 설치함으로서, 대량의 폐수를 축열탱크에 저장시켜 폐수의 유동량 가변시에도 안정적인 열회수 성능을 보장토록 하고, 기포분산기에서 발생하는 기포를 이용하여 증발기 표면의 스케일 생성을 억제시킴으로서, 증발기에서의 열 회수 성능을 향상시키도록 한 축열탱크형 폐열회수기가 대한민국 특허등록 제 10-860585호 및 제 10-860586호에 기재되어 알려져 있다.

그러나, 상기의 기술문헌에 기재된 종래의 축열탱크형 폐열회수기는 축열탱크라는 단일공간의 내부에 히트펌프 시스템의 증발기를 기포분산기와 함께 침수(侵水)식으로 삽입시킨 단순한 구조를 가지는 한편, 축열탱크의 내부에 저장되는 폐수 또한 거의 정체된 상태가 됨으로서, 축열탱크에 저장된 폐수의 상당량이 냉매의 증발열원으로 활용되지 못하고 외부로 배출되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 증발기의 열회수 성능을 향상시키는 측면에 실질적으로 기여하기 어려운 것이었다.

다시 말해서, 증발기를 통하여 유동하는 냉매의 유동방향과 폐수의 유동방향을 서로 교차시키는 열교환 방식을 적용하는 것이 증발기의 열회수 성능을 향상시키는 측면에서 유리하지만, 종래의 경우는 축열탱크의 내부에 저장된 폐수가 거의 정체된 상태로 유지됨에 따라 교차 열교환 방식을 적용하기가 어렵게 되며, 이로 인하여 증발기 표면과 인접한 부분에서만 폐수와의 열교환이 발생하고, 그 이외의 나머지 폐수는 열회수 작업에 제대로 이용되지 못하고 배출된다는 것이다.

물론, 축열탱크로 폐수가 유입 및 배출되는 과정에서 폐수의 흐름이 발생할 수는 있지만, 이는 축열탱크 내부공간 전체에 걸쳐 폐수의 활발한 흐름을 유도할 수 없고, 폐수의 유입관과 배출관이 설치된 가장자리 부분에 국한되어 극히 미미한 흐름만을 유발시킬 뿐이며, 기포분산기를 사용하여 폐수중에 폭기작업을 수행하는 것 또한 폐수중으로 부상되는 기포 성분이 증발기 표면의 스케일 생성을 억제토록 하는 단순한 기능만을 제공하게 된다.

따라서, 냉매의 유동방향과 폐수의 유동방향을 서로 교차시키는 고효율의 열교환 방식으로서, 축열탱크로 들어오는 증발냉매가 축열탱크에서 외부로 빠져 나가는 저온의 폐열과 열교환되고, 축열탱크에서 외부로 빠져 나가는 증발냉매가 축열탱크로 들어오는 고온의 폐열과 열교환되도록 하는 교차 열교환 방식에 비하여 폐열회수기의 열교환 효율이 매우 낮게 되며, 축열탱크의 내부공간 전체가 하나의 방으로 되어 있기 때문에, 축열탱크로 높은 온도의 폐열원이 유입되더라도 축열탱크의 내부에서 일부 열교환된 저온 열원과 바로 혼합되어 그 온도가 즉시 저하되고 열교환기와 충분한 열교환도 이루어지지 못한 상태에서 축열탱크의 외부로 빠져 나가게 되므로, 낮은 온도에서부터 높은 온도에 이르기까지의 단계적인 폐열회수가 불가능하게 된다.

보다 더 나아가서는, 축열탱크를 거쳐 유동하는 폐수의 흐름을 다양한 방향으로 활발하게 유도시키고, 증발기를 통하여 유동하는 냉매의 흐름이 폐수의 흐름과 복합적으로 교차되도록 하며, 이러한 냉매와 폐수와의 교차식 열교환이 낮은 온도를 가지는 폐수의 출구측에서부터 높은 온도를 가지는 폐수의 입구측에 이르기까지 단계적으로 수행되도록 하는 과정을 통하여 증발기의 열회수 성능을 보다 높은 수준으로 향상시키는 측면을 고려할 경우, 종래의 축열탱크형 폐열회수기는 증발기의 열회수 성능 향상에 별다른 기여를 할 수 없다고 결론지을 수 있는 것이다.

이와 더불어, 종래의 축열탱크형 폐열회수기는 기포분산기를 사용하여 증발기 표면의 스케일 생성을 일부 억제시키도록 하였으나, 각종 이물질이 대량으로 포함된 폐수중에 증발기가 잠겨 있는 구조적인 특성상 비교적 빠른 시간내에 다량의 스케일이 증발기의 표면에 부착되어 열교환 효율이 저하되는 바, 종래의 축열탱크형 폐열회수기는 이러한 스케일의 청소작업 또한 수행하기 어려운 구조가 된다.

즉, 종래의 축열탱크형 폐열회수기는 냉매배관이 나선형으로 복잡하게 얽혀 있는 증발기가 축열탱크의 내부공간에 매달리는 식으로 설치되어 있기 때문에, 세척솔과 같은 청소도구를 사용하여 축열탱크의 외부에서 증발기 표면의 스케일 청소작업을 수행할 수 없으며, 이로 인하여 축열탱크에 저장된 폐수를 모두 배출시킨 다음 축열탱크의 측면부를 분해하여 증발기 표면의 스케일을 제거하거나, 작업자가 축열탱크의 내부로 직접 들어가서 증발기 표면의 스케일을 제거하는 청소작업이 수행되어야 한다는 것이다.

따라서, 증발기 표면의 스케일 청소작업을 수행하는 동안에는 히트펌프 시스템의 가동을 중지시켜야 함은 물론이고, 축열탱크의 측면부를 다시 재조립하여 방수처리를 한 다음 폐수를 다시 축열탱크에 저장시키는 과정을 거쳐야 하며, 이는 목욕탕이나 산업현장 등에서는 일시적인 영업정지나 생산중단으로 이어지고, 양식장에서는 활어수의 공급 중단에 따른 양식어류의 대량폐사로 이어지는 등의 심각한 경제적 손실을 유발시킬 뿐만 아니라, 축열탱크에 저장된 대량의 폐수를 불필요하게 배출시킴에 따른 원수(原水)의 낭비와 청소작업에 따른 인건비 부담과 같은 불합리하고 비경제적인 문제점을 야기시키는 것이었다.

다른 한편으로, 축열탱크에 저장된 폐수중에 기포발생수단을 통한 폭기를 수행하는 폐열회수 작업의 특성상 다량의 거품성분이 폐수의 저장수면 상부로 부상하게 되며, 이러한 다량의 거품성분이 배출관을 통하여 원활하게 빠져 나가지 못하고 축열탱크의 외부로 넘쳐 흐르는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 폐열회수기가 설치된 실내의 바닥 상태가 매우 지저분하게 되고, 히트펌프 시스템의 가동을 위하여 주변에 비치된 각종 전기,전자 부품의 손상이나 누전 등의 위험이 크게 되는 문제점이 있었다.

이러한 상황을 방지하기 위하여 축열탱크의 상부에 밀폐식 덮개판을 설치하게 되면, 축열탱크의 내측 상부에 거품성분이 축적되어 축열탱크의 내압이 상승하게 되므로, 폐수의 원활한 공급과 배출 및 이를 기초로 한 폐열회수성능에 지장을 초래함은 물론이고, 거품성분과 함께 배출관으로 배출되어야 할 이물질이 축열탱크에 저장된 폐수로 다시 유입됨에 따라, 축열탱크와 증발기의 표면에 대량의 이물질이 빠른 시간내에 부착되어 축열탱크와 증발기의 청소작업을 수시로 빈번하게 수행하여야 되는 등의 불합리한 문제점을 발생시키게 된다.

대한민국 등록특허 제 10-860585호 (공고일자: 2008년 09월 26일) 대한민국 등록특허 제 10-860586호 (공고일자: 2008년 09월 26일)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 축열탱크의 내측 하부에 기포분산기 또는 나노버블발생기 등의 기포발생수단을 배치하고, 축열탱크의 내측 상부에는 냉매배관과 연결되는 열교환튜브를 배치하되, 축열탱크의 내부공간을 격자형의 칸막이판에 의하여 기포발생수단과 열교환튜브를 포함하는 다수 개의 단위공간으로 구획시키고, 열교환튜브가 설치되는 상부측 칸막이판은 폐수의 지그재그식 유동경로를 이루도록 함으로서, 각각의 단위공간마다 폭기에 의한 스케일 억제 및 열회수 작용이 독립적으로 수행되도록 하는 한편, 각각의 단위공간을 거치면서 폐수와 냉매의 교차식 열교환이 저온단계(폐수배출)로부터 고온단계(폐수유입)에 이르기까지 여러 단계로 나뉘어 순차적이며 합리적으로 수행되도록 하고, 각각의 단위공간에 저장된 폐수가 수류챔버를 통하여 상,하 방향으로도 선회되도록 함에 따라 3차원적인 입체식 교차 열교환이 가능토록 하며, 이로 인하여 폐열회수기의 열회수 성능을 한층 더 극대화시킬 수 있도록 하는 것을 그 기술적인 과제로 한다.

이와 더불어, 본 발명은 축열탱크의 내측 상부에 열교환튜브를 배치시켜 열교환튜브의 청소작업을 외부에서 눈으로 직접 보면서 손쉽게 수행토록 하고, 필요시 열교환튜브를 따라 이동 가능한 튜브세척판을 설치하여 열교환튜브의 청소작업을 보다 더 신속하고 용이하게 수행할 수 있도록 하며, 축열탱크의 내측 상부로 부상되는 거품성분 또한 공기의 분사력을 이용하여 폐수의 유동경로를 따라 배출관측으로 용이하게 밀어낼 수 있도록 함으로서, 폐열회수기를 포함하는 히트펌프 시스템의 청결하고 안전한 가동 및 열교환튜브의 폐열회수성능을 보장토록 하는 동시에, 폐수에 포함된 이물질을 거품성분과 함께 축열탱크의 외부로 용이하게 배출시켜 축열탱크와 열교환튜브의 청소주기 또한 최대한으로 연장시키도록 하는 등, 한층 더 합리적이고 경제적인 방식으로 폐열회수기를 사용할 수 있도록 하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 유입관과 배출관을 통하여 일정량의 폐수가 저장되는 개방식 축열탱크의 내부에 기포발생수단과 열교환튜브를 각각 설치하여 폐수에 포함된 폐열을 냉매의 증발열원으로 회수토록 한 축열탱크형 폐열회수기에 있어서, 상기 축열탱크의 내부공간은 폐수의 흐름을 지그재그식으로 유도하는 수직 방향의 유로조정판에 의하여 다수 개의 단위공간으로 구획 형성되고, 상기 각각의 단위공간 내부에 증발열원의 회수를 위한 열교환튜브가 설치되며, 상기 열교환튜브의 하측에 기포분산기 또는 나노버블발생기가 설치되고, 상기 각각의 단위공간을 구획하는 유로조정판이나 축열탱크의 벽체 내측면에는 상단부와 하단부가 개구된 수직 방향의 수류챔버가 설치되며, 상기 수류챔버의 하단측 개구부는 축열탱크의 바닥면과 소정의 간격을 두고 이격되고, 상기 수류챔버의 상단측 개구부는 폐수의 저장수위보다 아래에 해당하는 위치에 제공되는 것을 특징으로 한다.

보다 더 바람직한 실시예로서, 상기 축열탱크의 내부공간은 격자형의 칸막이판에 의하여 다수 개의 단위공간으로 구획 형성되고, 상기 각각의 단위공간은 축열탱크의 높이 방향을 따라 기포발생수단이 배치되는 하부측 폭기공간과 열교환튜브가 배치되는 상부측 열회수공간으로 구분되며, 상기 열회수공간을 구획하는 상부측 칸막이판은, 폐수의 흐름을 지그재그식으로 유도하는 유로조정판과, 상기 유로조정판이 제공하는 폐수의 유동경로를 따라 일정한 간격을 두고 배치되는 격판으로 이루어지며, 상기 열교환튜브는 유로조정판이 제공하는 폐수의 유동경로를 따라 각각의 격판을 관통하도록 설치되고, 상기 격판에는 폐수의 유동통로가 되는 유동간격 또는 유동구멍이 형성된다.

상기 열교환튜브의 배치구조는, 다수 매의 열교환튜브가 일정한 간격을 두고 규칙적인 배열을 이루도록 한 튜브번들 또는 유로조정판이 제공하는 폐수의 유동경로를 기준으로 하여, 다수 매의 열교환튜브가 해당 유동경로의 내부에서 지그재그식으로 배치되도록 한 튜브번들이 되고, 상기 튜브번들을 이루는 각 열교환튜브의 입구와 출구는 축열탱크의 벽체를 관통하여 외부로 연장되는 배관연결부가 되며, 상기 튜브번들이 배치되는 상부측 칸막이판은 기포발생수단이 배치되는 하부측 칸막이판과 분리 가능하게 설치되고, 상기 하부측 칸막이판의 상단에는 상부측 칸막이판이 놓여지는 프레임형 받침부가 제공되며, 상기 튜브번들을 이루는 각 열교환튜브의 배관연결부가 관통되는 축열탱크의 벽체 부분은 조립식의 커버판으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

이와 더불어, 상기 유동간격이나 유동구멍은, 유입관으로부터 배출관에 이르는 폐수의 유동경로를 따라 격판의 좌측단과 우측단에 교호로 형성되거나, 또는 격판의 상단측과 하단측에 교호로 형성되거나, 또는 격판의 상단측과 폭기공간을 구획하는 칸막이판의 하단측에 교호로 형성됨으로서, 유로조정판이 제공하는 폐수의 지그재그식 흐름과 더불어, 각각의 격판과 칸막이판에 의해서도 좌,우 방향에 걸친 폐수의 지그재그식 흐름이나 상,하 방향에 걸친 폐수의 지그재그식 흐름이 추가로 조성되도록 함을 특징으로 한다.

추가적인 사항으로서, 상기 각각의 단위공간을 구획하는 칸막이판이나 축열탱크의 벽체 내측면 또는 이들 각각의 위치에는 상단부와 하단부가 개구된 수직 방향의 수류챔버가 설치되며, 상기 수류챔버의 하단측 개구부는 축열탱크의 바닥판과 소정의 간격을 두고 이격되고, 상기 수류챔버의 상단측 개구부는 폐수의 배출관보다 아래에 위치하는 것을 특징으로 하며, 상기 열회수공간에는 열교환튜브를 따라 이동 가능한 튜브세척판이 설치되고, 상기 튜브세척판에 형성된 튜브관통공의 내주연부에는 열교환튜브의 표면세척수단이 설치되며, 상기 튜브세척판의 양측단에는 푸시로드가 연결 설치되고, 상기 푸시로드는 축열탱크의 벽체를 관통하여 외부로 연장 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 축열탱크의 내측 상단에는 수면위로 부상된 거품성분을 공기의 분사력을 이용하여 유로조정판이 구획하는 폐수의 유동경로를 따라 배출관측으로 밀어내는 거품유도관이 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 축열탱크의 내부에서 칸막이판에 의하여 구획된 각각의 단위공간마다 폭기에 의한 스케일 억제 및 열회수 작용이 독립적으로 수행되도록 하는 한편, 축열탱크를 거쳐 유동하는 폐수의 흐름을 수평 방향의 지그재그식 흐름과 수직 방향의 선회식 흐름이 포함된 3차원 입체유동으로 조성하여 열교환튜브를 유동하는 냉매의 흐름과 교차되도록 하며, 이러한 3차원적 입체식 교차 열교환 작용이 각각의 단위공간을 거치는 과정에서 저온단계(폐수배출)로부터 고온단계(폐수유입)에 이르기까지 여러 단계로 나뉘어 순차적이며 합리적으로 수행되도록 함으로서, 폐열회수기에서의 열회수 성능을 종래의 경우와 비교하여 보다 높은 수준으로 향상시키는 효과가 있다.

이와 더불어, 축열탱크의 내측 상부에 열교환튜브를 배치시키는 한편, 각각의 열교환튜브가 규칙적인 배열을 가지는 튜브번들을 이루도록 함으로서, 세척솔 등을 이용하여 열교환튜브의 청소작업을 축열탱크의 외부에서 손쉽게 수행할 수 있는 효과를 제공하며, 열교환튜브를 따라 이동 가능한 튜브세척판을 설치한 경우에는 축열탱크의 외부에서 튜브세척판과 연결된 푸시로드를 밀고 당기는 매우 간단한 조작만으로 열교환튜브의 청소작업을 보다 더 신속하고 용이하게 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

따라서, 히트펌프 시스템의 가동을 중지시키지 않고 폐열회수기의 열교환튜브 청소작업이 가능하게 되며, 이로 인하여 일시적인 영업중지 또는 생산중단으로 인한 경제적인 손실이나 활어수의 공급 중단에 따른 양식어류의 대량폐사 등을 미연에 방지할 수 있음은 물론이고, 축열탱크에 저장된 대량의 폐수를 불필요하게 배출시킴에 따른 원수(原水)의 낭비와 청소작업에 따른 인건비 부담과 같은 불합리하고 비경제적인 문제점을 해소하는 효과가 있다.

상기와 같이 3차원적 입체식 교차 열교환의 단계적인 수행을 통하여 매우 우수한 열회수 성능을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 열교환튜브의 표면을 항상 청결한 상태로 유지시켜 폐열회수기의 가동내내 최상의 열교환 효율을 유지할 수 있기 때문에, 종래의 축열탱크형 폐열회수기와 비교하여 열교환튜브의 개수와 튜브번들의 부피를 약 1/2 정도로 줄이더라도 요구하는 수준의 높은 열교환 성능을 확보할 수 있는 콤펙트(Compact)하고 경제적인 폐열회수기를 제공하는 효과가 있다.

추가적인 사항으로서, 튜브번들이 배치되는 상부측 칸막이판을 기포발생수단이 배치되는 하부측 칸막이판과 분리 가능하게 설치하고, 튜브번들을 이루는 각 열교환튜브의 배관연결부가 관통되는 축열탱크의 벽체 부분을 조립식의 커버판으로 설치한 경우에는, 폐열회수기의 제작 뿐만 아니라 튜브번들의 교체와 같은 폐열회수기의 수리 및 유지보수 작업 또한 분해조립식으로 매우 손쉽게 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

그리고, 상기 기포발생수단으로서 나노버블발생기를 사용하는 경우에는 열교환튜브의 표면에 각종 이물질이나 스케일이 부착되는 현상을 보다 더 확실하게 방지하여 열교환 성능을 최상으로 유지시킬 수 있는 동시에, 나노버블 특유의 살균 및 정화력에 의하여 축열탱크로부터 배출되는 폐수의 오염도를 낮추어 줌으로서, 배출수의 효율적인 최종 처리 및 환경오염의 방지 측면에도 기여할 수 있는 효과를 제공한다.

특히, 축열탱크의 내측 상부로 부상되는 거품성분을 공기의 분사력을 이용하여 폐수의 유동경로를 따라 배출관측으로 용이하게 밀어낼 수 있도록 함으로서, 폐열회수기를 포함하는 히트펌프 시스템의 청결하고 안전한 가동 및 열교환튜브의 폐열회수성능을 보장토록 하는 동시에, 폐수에 포함된 이물질을 거품성분과 함께 축열탱크의 외부로 용이하게 배출시켜 축열탱크와 열교환튜브의 청소주기 또한 최대한으로 연장시킬 수 있는 등, 한층 더 합리적이고 경제적인 방식으로 폐열회수기의 사용이 가능한 효과가 있는 것이다.

도 1의 (가) 및 (나)는 본 발명에 따른 축열탱크형 폐열회수기의 제 1실시예를 나타내는 평면도 및 측단면도.
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 축열탱크형 폐열회수기의 배면측 외관사시도.
도 3은 도 2의 요부 발췌 분해사시도.
도 4는 도 2의 평면도.
도 5는 도 2의 측단면도.
도 6은 도 4의 A-A선 단면도.
도 7은 도 4의 B-B선 단면도.
도 8은 본 발명의 폐열회수기에 튜브세척판이 설치된 상태의 평면도.
도 9는 도 8의 측단면도.
도 10의 (가) 내지 (다)는 열교환튜브의 배치구조를 예시하는 상부측 칸막이판의 정단면도.
도 11은 튜브세척판의 일례를 도시하는 일부 확대 정면도.
도 12 내지 도 14는 열교환튜브의 표면청소작업을 설명하는 예시도.
도 15는 본 발명의 제 3실시예에 따른 축열탱크형 폐열회수기의 배면측 외관사시도.
도 16은 도 15의 요부 발췌 분해사시도.
도 17은 도 15의 측단면도.
도 18은 도 17에서 폐수의 유동경로를 격판측으로 조정시킨 상태를 나타내는 측단면도.
도 19는 본 발명의 제 4실시예를 나타내는 평면도.
도 20은 튜브세척판을 생략시킨 도 19의 C-C선 단면도.
도 21은 본 발명의 제 5실시예를 나타내는 평면도.
도 22는 본 발명에 따른 축열탱크형 폐열회수기의 사용상태도.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제 1실시예에 따른 폐열회수기(1)는 도 1의 (가) 및 (나)에 도시된 바와 같이, 일측(도면상 좌측) 하단에 유입관(2a)이 연결 설치되고, 타측(도면상 우측) 상단에 배출관(2b)이 연결 설치되어 일정량의 폐수가 저장되는 개방식 축열탱크(2)를 기초로 하여 설치되는 것이며, 상기 축열탱크(2)의 내부공간은 폐수의 흐름을 지그재그식으로 유도하는 수직 방향의 유로조정판(11)에 의하여 다수 개(도면상 2개)의 단위공간(14)으로 구획 형성된다.

그리고, 상기 각각의 단위공간(14) 내부에는 증발열원의 회수를 위한 열교환튜브(7)가 설치되는 바, 상기 열교환튜브(7)는 각각의 단위공간(14) 내부에서 지그재그식으로 배치되거나 또는 코일의 형태로 배치되어 열교환번들(8)을 이루게 되며, 상기 열교환번들(8)의 하측에는 에어공급관(9a)과 연결되는 기포분산기(9) 또는 나노버블발생기 등이 기포발생수단으로 설치되고, 축열탱크(2)의 바닥측에는 드레인배관(2c)이 연결 설치된다.

이와 더불어, 상기 각각의 단위공간(14)을 구획하는 유로조정판(11)이나 축열탱크(2)의 벽체 내측면에는 일정한 간격을 두고 챔버(Chamber)용 메인보드(13a)가 설치됨으로서 상단부와 하단부가 개구된 수직 방향의 수류챔버(13)를 형성하게 되며, 상기 수류챔버(13)의 하단측 개구부는 축열탱크(2)의 바닥면과 소정의 간격을 두고 이격되고, 상기 수류챔버(13)의 상단측 개구부는 폐수의 저장수위보다 아래에 해당하는 위치에 제공된다.

따라서, 도 1에서 화살표 방향으로 도시된 바와 같이, 유입관(2a)을 통하여 배출관(2b)으로 빠져 나가는 폐수의 전체적인 흐름을 유로조정판(11)에 의하여 지그재그식으로 유도하는 동시에, 상기 수류챔버(13)에 의하여 각각의 단위공간(14) 내부에서 폐수의 흐름을 상,하 방향의 선회식 흐름으로 유도할 수 있게 됨으로서, 열교환튜브(7)를 따라 유동하는 냉매가스가 폐수에 포함된 폐열을 보다 효과적으로 회수할 수 있는 교차 열교환 방식을 적용할 수 있는 것이다.

도 1에 도시된 것은 본 발명에 따른 폐열회수기(1)의 교차 열교환 방식을 가장 간단하고 알기 쉽게 구현시킨 원론적인 실시예에 해당하며, 본 발명에 따른 다단 교차 열교환 방식의 축열탱크형 폐열회수기(1)에 대한 세부적이고 구체적인 기술적 내용 및 각각의 구성요소에 대한 추가적인 사항은 이후에 설명되어질 제 2실시예로부터 보다 명확하게 기술될 것이다.

본 발명의 제 2실시예에 따른 폐열회수기(1) 역시 마찬가지로 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상단부가 개방된 축열탱크(2)를 기초로 하여 설치되는 것이며, 상기 축열탱크(2)의 바닥측에는 미도시된 밸브기구를 구비하는 폐수의 유입관(2a)과 드레인배관(2c)이 각각 연결 설치되고, 축열탱크(2)의 일측 벽체판(3) 상단에는 폐수의 배출관(2b)이 연결 설치되며, 유입관(2a)의 위치는 축열탱크(2)의 하부측이 바람직하지만, 배출관(2b)의 반대편 위치에서 축열탱크(2)의 상부측에 설치될 수도 있다.

상기 유입관(2a)과 배출관(2b)은 축열탱크(2)의 내부를 통하여 유동하는 폐수의 전체적인 유동경로를 고려하여 폐수의 체류시간을 최대한으로 확보할 수 있는 위치에 설치되어야 하며, 축열탱크(2)를 이루는 모든 벽체는 보온기능이 제공된 단열판 구조가 바람직하고, 필요시 축열탱크(2)의 상부측에 개폐식 덮개를 설치할 수도 있음을 밝혀두는 바이다.

본 발명의 제 1요부를 이루는 구성요소는, 상기 축열탱크(2)의 내측 하부에 기포분산기(9)를 배치하고, 축열탱크(2)의 내측 상부에는 냉매배관과 연결되는 열교환튜브(7)를 배치하되, 축열탱크(2)의 내부공간을 격자형의 칸막이판(10)에 의하여 기포분산기(9)와 열교환튜브(7)를 포함하는 다수 개(도면상 6개)의 단위공간(14)으로 구획시킨 것이다.

따라서, 상기 각각의 단위공간(14)은 축열탱크(2)의 높이 방향을 따라 기포분산기(9)가 배치되는 하부측 폭기공간(15)과, 열교환튜브(7)가 배치되는 상부측 열회수공간(16)으로 구분되며, 상기 열회수공간(16)을 구획하는 상부측 칸막이판(10)은, 폐수의 흐름을 지그재그식으로 유도하는 유로조정판(11)과, 상기 유로조정판(11)이 제공하는 폐수의 유동경로를 따라 일정한 간격을 두고 배치되는 격판(12)으로 이루어진다.

도 4를 기준으로 하면, 축열탱크(2)의 내측 하부에 다수 개(도면상 총 4개)의 파이프형 기포분산기(9)가 축열탱크(2)의 길이 방향을 따라 하부측 칸막이판(10)을 관통하도록 설치됨으로서, 각각의 단위공간(14)마다 기포분산기(9)가 다수 열(列)(도면상 2열)로 평행하게 배치되고, 상부측 칸막이판(10)의 유로조정판(11)은 축열탱크(2)의 중앙부를 따라 연장되어 그 후단부가 축열탱크(2)의 후방측 벽체와 소정의 간격을 두고 이격됨으로서, "⊂"자형의 폐수 유동경로를 제공하며, 상부측 칸막이판(10)의 격판(12)은 유로조정판(11)의 좌,우측에 각각 2개씩 설치되어 있다.

그리고, 상기 열교환튜브(7)는 유로조정판(11)이 제공하는 "⊂"자형의 폐수 유동경로를 따라 각각의 격판(12)을 관통하도록 설치되고, 상기 격판(12)의 좌측단 또는 우측단에는 폐수의 유동통로가 되는 유동간격(12a)이 제공되며, 유로조정판(11)을 기초로 하는 "⊂"자형 유동경로와 함께, 각각의 격판(12)에 의해서도 도 4의 화살표 방향과 같은 파형(波形)의 지그재그식 유동경로를 제공할 수 있도록, 상기 유동간격(12a)은 각각의 격판(12)을 따라 서로 엇갈리게 배치되어 있다.

상기와 같이 파이프형 기포분산기(9)를 하부측 칸막이판(10)에 관통식으로 설치하게 되면, 각각의 단위공간(14)에 대한 폭기작업을 동시 다발적으로 수행할 수 있으며, 기포분산기(9)를 지지하는 별도의 프레임이나 브라켓 등을 하부측 칸막이판(10)에 적용할 필요가 없고, 기포분산기(9)와 연결되는 에어공급관(9a)의 배관라인 또한 간소화시킬 수 있다는 잇점을 제공하며, 필요에 따라서는 각각의 단위공간(14)마다 기포분산기(9)를 개별적으로 배치시켜 사용하는 것도 가능하다.

상기 기포분산기(9)는 에어공급관(9a)을 통하여 주입된 공기를 미세한 기포 형태로 조성하여 축열탱크(2)에 저장된 폐수중으로 분산시킬 수 있는 것이라면 어떠한 제품을 사용하더라도 무방하지만, 폐수의 침투는 차단시키고 에어의 배출은 가능한 부직포 형태의 통기성 파이프를 사용하거나 PVC 파이프에 작은 에어구멍을 내어서 사용하는 것이 바람직하며, 상기 열교환튜브(7)는 히트펌프 시스템에서 냉매배관으로 널리 사용되는 파이프, 예를 들어 동파이프나 스테인레스 파이프 또는 티타늄 파이프 등이 무방하며, 상기 칸막이판(10)은 플라스틱판을 사용하는 것이 유리하다.

이와 더불어, 도 3과 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 폭기공간(15)을 구0획하는 칸막이판(10)의 하단부에 드레인배관(2c)과 연계되는 배수통로(10b)를 형성시킴으로서, 하나의 드레인배관(2c)을 사용하여 각각의 단위공간(14)에 저장된 폐수를 동시에 배출시킬 수 있도록 하였으나, 이러한 배수통로(10b)를 형성시키지 않고 각각의 폭기공간(15)마다 드레인배관(2c)을 개별적으로 설치하는 것도 가능하다.

본 발명에 있어 상기 열교환튜브(7)의 바람직한 배치구조는, 유로조정판(11)이 제공하는 "⊂"자형의 폐수 유동경로를 따라 다수 매의 열교환튜브(7)가 일정한 간격을 두고 규칙적인 배열을 이루도록 한 튜브번들(Tube bundle)(8)이 되며, 상기 튜브번들(8)을 이루는 각 열교환튜브(7)의 입구와 출구는 축열탱크(2)의 전방측 벽체를 관통하여 외부의 냉매배관과 연결되는 배관연결부(7a)가 된다.

상기 배관연결부(7a)는 냉매의 누설을 방지하는 조건하에서 냉매배관을 열교환튜브(7)와 연결시킬 수 있는 것이라면, 나사체결부나 파이프 커플링 또는 파이프 죠인트와 같은 다양한 커넥터 구조가 적용될 수 있으며, 필요에 따라서는 각 열교환튜브(7)의 입구와 출구를 제공하는 배관연결부(7a)가 축열탱크(2)의 벽체 부분을 관통하도록 설치되지 않고 축열탱크(2)의 개구된 상단부를 통하여 축열탱크(2)의 외부로 연장되도록 할 수도 있음을 밝혀두는 바이다.

상기 튜브번들(8)은 도 6 및 도 7에서와 같이, 격판(12)의 가로 방향과 세로 방향에 걸쳐 다수 매의 열교환튜브(7)가 일정한 간격을 두고 정방형으로 평행하게 배치된 것일 수도 있고, 도 10의 (가)에서와 같이 상기 정방형 배치를 기준으로 각각의 열교환튜브(7)가 1열씩 교대로 엇갈리게 배치된 것일 수도 있으며, 도 10의 (나) 및 (다)에서와 같이 격판(12)의 높이 방향을 따라 2개 내지 3개의 튜브번들(8)을 분할식으로 배치시킬 수도 있다.

그러나, 도면에 도시된 형태 이외에도 열교환튜브(7)의 배치상태는 다양하게 조정이 가능하며, 폐수의 유동통로를 제공하도록 격판(12)의 측면부에 형성시킨 상기 유동간격(12a) 대신에 격판(12)의 중앙부나 다른 위치에 폐수의 유동구멍(12b)을 형성시킬 수도 있고, 열교환튜브(7)가 관통되는 구멍의 내경을 열교환튜브(7)의 직경보다 크게 하여 해당 구멍으로 폐수가 유동되도록 하는 것도 가능하다.

한편, 도 10의 (나) 및 (다)에서 격판(12)의 상단측에 형성된 유동구멍(12b)은 폭기과정에서 부유물과 함께 폐수의 수면으로 부상되는 거품 성분의 통로를 제공하는 것이고, 격판(12)의 측면부에 유동간격(12a)을 형성시킨 경우는 해당 유동간격(12a)을 통하여 폐수와 함께 거품 성분이 유동될 수 있으며, 이러한 거품 성분이 열회수공간(16)을 구획하는 칸막이판(10)을 넘어 가지 않도록, 유로조정판(11) 및 격판(12)의 상단부와 축열탱크(2)의 상단부는 동일 선상에 놓여지는 한편, 폐수의 배출구(2b)는 축열탱크(2)의 상단측보다 낮은 위치에 연결 설치된다.

본 발명에 적용될 수 있는 보다 더 바람직한 설치구조는 도 2 및 도 3에서와 같이, 상기 튜브번들(8)이 배치되는 상부측 칸막이판(10)을 기포분산기(9)가 배치되는 하부측 칸막이판(10)과 분리 가능하게 설치하고, 상기 하부측 칸막이판(10)의 상단측에는 상부측 칸막이판(10)이 놓여지는 프레임형 받침부(10a)를 제공하는 것이며, 상기 튜브번들(8)을 이루는 각 열교환튜브(7)의 배관연결부(7a)가 관통되는 축열탱크(2)의 벽체 부분을 조립식의 커버판(5)으로 설치하는 것이다.

상기와 같은 방식으로 폐열회수기(1)를 구성하게 되면, 상부측 칸막이판(10)과 하부측 칸막이판(10)을 일체로 형성시킨 것과 비교할 경우, 상부측 칸막이판(10)을 이루는 유로조정판(11)과 각각의 격판(12)을 기초로 튜브번들(8)을 설치하는 것과 같은 폐열회수기(1)의 제작 뿐만 아니라, 튜브번들(8)의 교체와 같은 폐열회수기(1)의 수리 및 유지보수 작업 또한 분해조립식으로 매우 손쉽게 수행할 수 있게 된다.

상기와 같은 관점에 입각하여, 열회수공간(16)의 후방측을 커버하는 나머지 벽체 부분도 조립식의 커버판(5)으로 설치하는 한편, 폭기공간(15)의 전,후방측을 커버하는 벽체 부분 또한 조립식의 커버판(4)으로 설치하는 것이 바람직하고, 좌,우측 벽체판(3)의 경우도 다수 개(도면상 3개)의 벽체판(3)을 조립식으로 맞대어 연결 설치하는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 3에서는 이러한 조립식 축열탱크(2)의 대표적인 예로서, 시중에 널리 시판되는 SMC(Sheet Molding Compound) 판넬로 제조된 물탱크를 도시하였으나, 축열탱크(2)의 벽체는 섬유강화플라스틱(FRP) 판넬이나 스테인레스 스틸 판넬 등이 적용될 수도 있으며, 커버판(4)(5)과 벽체판(3)이 조립되는 부분에는 앵글 형태의 조립프레임을 적용시키는 것이 유리하다.

이와 더불어, 축열탱크(2)의 벽체가 서로 맞대어지는 조립부위 뿐만 아니라 열교환튜브(7)가 해당 커버판(5)을 관통하는 관통구멍(5a) 및 기포분산기(9)가 해당 커버판(4)을 관통하는 부위에는 방수팩킹이나 방수커플링 등을 이용하여 견고한 수밀(水密) 처리가 이루어져야 함은 물론이다.

본 발명의 제 2요부에 해당하는 구성요소는, 상기 칸막이판(10)과 함께 각각의 단위공간(14)을 구획하는 축열탱크(2)의 벽체판(3) 내측면에 상단부와 하단부가 개구된 수직 방향의 수류챔버(13)를 설치한 것이며, 상기 수류챔버(13)의 하단측 개구부는 축열탱크(2)의 바닥판(6)과 소정의 간격을 두고 이격되고, 상기 수류챔버(13)의 상단측 개구부는 폐수의 배출관(2b)보다 아래에 위치하도록 이루어진다.

상기와 같은 방식으로 각각의 단위공간(14)에 수류챔버(13)를 설치하게 되면, 도 6 및 도 7에서 화살표 방향으로 도시된 바와 같이, 기포분산기(9)로부터 배출되어 상부로 부상하는 기포의 흐름을 이용하여 해당 단위공간(14)에 저장된 폐수의 흐름을 상,하 방향의 선회식 흐름으로 유도할 수 있고, 이러한 선회식 흐름이 열회수공간(16)을 통한 폐수의 지그재그식 흐름과 함께 폐수의 3차원적인 입체유동을 이루어낼 수 있다.

상기 수류챔버(13)는 직사각형 단면을 가지는 파이프 또는 채널(Channel)의 형태로 하여 축열탱크(2)의 벽체판(3) 내측면에 설치할 수도 있지만, 도 3 내지 도 7에서와 같이 평판 형태의 메인보드(13a)가 양측 측면프레임(13b)에 의하여 축열탱크(2)의 벽체판(3) 내측면과 소정의 간격을 두고 이격되는 형태로 설치하는 것이 보다 더 유리하다.

또한, 상기 측면프레임(13b)은 축열탱크(2)의 벽체판(3)을 따라 수직 방향으로 길게 형성시킴으로서, 각각의 측면프레임(13b)이 맞대어지는 부위가 칸막이판(10)의 조립을 위한 프레임 구조를 추가로 제공토록 하는 것이 바람직하고, 상기 수류챔버(13)가 설치되는 위치는 벽체판(3)과 마주보는 칸막이판(10) 부분, 즉 유로조정판(11)이 설치되는 칸막이판(10) 부분이 될 수도 있으며, 축열탱크(2)의 벽체판(3)과 유로조정판(11)에 수류챔버(13)를 모두 설치하여 각각의 단위공간(14)마다 2개의 수류챔버(13)가 제공되도록 할 수도 있다.(도 19 및 도 20 참조)

본 발명의 제 3요부에 해당하는 구성요소로서는, 도 8 및 도 9에 각각 도시된 바와 같이, 상기 열회수공간(16)을 구획하는 칸막이판(10)의 격판(12) 일측면(도면상 후방면)과 축열탱크(2)의 전방측 커버판(5) 내측면에 열교환튜브(7)를 따라 이동 가능한 튜브세척판(17)을 설치하는 한편, 상기 튜브세척판(17)의 양측단에 푸시로드(18)를 연결시켜 상기 푸시로드(18)가 축열탱크(2)의 후방측 커버판(5)을 관통하여 외부로 연장되도록 한 것이며, 각각의 푸시로드(18)가 후방측 커버판(5)을 관통하는 부위에도 수밀처리가 이루어져야 함은 물론이다.

상기와 같은 방식으로 튜브세척판(17)을 설치하게 되면, 푸시로드(18)를 화살표 방향과 같이 당겨내었다가 밀어 넣는 조작에 의하여 튜브세척판(17)을 열교환튜브(7)를 따라 이동시키는 과정에서 열교환튜브(7) 표면의 스케일을 제거하는 청소작업이 가능하며, 이를 위하여 축열탱크(2)의 외부로 연장되는 푸시로드(18)의 단부에는 푸시핸들(18a)이 설치되어 있고, 도 11에서와 같이 튜브세척판(17)에 형성된 튜브관통공(17a)의 내주연부에는 열교환튜브(7)의 표면세척수단으로서 세척솔(20)이 설치되어 있다.

상기와 같은 세척솔(20) 대신에 열교환튜브(7)의 표면과 밀착되는 세척패드를 설치할 수도 있으나, 푸시로드(18)를 밀고 당기는 데 필요한 힘을 최소화시켜 열교환튜브(7)의 청소작업을 보다 손쉽고 용이하게 수행할 수 있도록 세척솔(20)을 적용하는 것이 바람직하며, 이러한 점에 입각하여 튜브세척판(17)의 치수가 크게 될 경우에는, 튜브세척판(17)을 2개 내지 5개 정도의 소형세척판으로 분할 설치한 다음, 각각의 소형세척판마다 푸시로드(18)를 연결시켜 열교환튜브(7)의 청소작업을 여러 번에 걸쳐 나누어 수행하는 것도 가능하다.

또한, 튜브세척판(17)이 맞대어지는 격판(12)의 형상에 맞추어 튜브세척판(17)에도 폐수의 유동구멍(17b)이 형성될 수 있고, 도 10의 (나) 및 (다)에서와 같이 푸시로드(18)의 설치상태에 맞추어 로드삽입공(12c)이 격판(12)에 추가로 형성될 수도 있으며, 튜브세척판(17)에 의하여 청소가 어려운 부분(도 8에서 열교환튜브가 굴곡되는 끝단 부분)을 제외한 나머지 부분이 모두 청소영역에 포함될 수 있도록 유로조정판(11)과 격판(12) 및 열교환튜브(7)를 적절하게 배치시키는 것이 바람직하다.

그러나, 본 발명의 경우는 상기와 같은 튜브세척판(17)을 설치하지 않더라도 축열탱크(2)의 외부에서 열교환튜브(7)의 청소작업을 용이하게 수행할 수 있는 바, 대표적인 예를 들자면, 도 12 내지 도 14에서와 같이 막대봉(21)의 하단에 막대형 세척솔(20)이 연결된 "⊥"자형 세척도구나 "L"자형 세척도구 또는 일자형 세척도구를 이용하되, 막대형 세척솔(20) 부분을 열교환튜브(7) 사이의 간격을 통하여 삽입시킨 다음, 열교환튜브(7)를 따라 세척도구를 이동시키면서 세척솔(20)로 열교환튜브(7)의 표면을 긁어내는 방식이 되며, 튜브세척판(17)으로 청소가 어려운 튜브번들(8) 부분은 이러한 방식으로 열교환튜브(7)의 청소작업을 수행하여야 한다.

다른 한편으로, 도 9에서는 기포발생수단으로서 상기 기포분산기(9) 대신에 나노버블발생기(19)가 설치되어 있는 바, 상기 나노버블발생기(19)는 다공성의 나노 필름 멤브레인 튜브가 장착되어 수중에서 마이크로(Micro) 또는 나노(Nano) 단위의 미세기포를 발생시키는 공지의 제품으로서, 에어주입관(19a)에 의하여 미도시된 공기압축기(에어컴프레셔)와 연결 설치된다.

도면상 각각의 폭기공간(15) 바닥측에 1대의 나노버블발생기(19)가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 폭기공간(15)을 구획하는 칸막이판(10)에 별도의 프레임이나 브라켓 등을 설치하여 나노버블발생기(19)가 폭기공간(15)의 중앙부에 위치토록 할 수도 있고, 각각의 폭기공간(15)에 2대 이상의 나노버블발생기(19)를 배치시킬 수도 있으며, 각각의 에어주입관(19a)은 유연한 재질의 고압튜브로 하여 축열탱크(2)의 외부로 빼낸 다음 하나의 튜브라인으로 통합시키는 것이 유리하다.

도 15 내지 도 18은 본 발명의 제 3실시예에 따른 축열탱크형 폐열회수기(1)를 나타낸 것으로서, 도 15 내지 도 17에 도시된 것은 열회수공간(16)을 구획하는 칸막이판(10)의 격판(12) 상단측과, 폭기공간(15)을 구획하는 칸막이판(10)의 하단측에 폐수의 유동간격(12a) 또는 유동구멍(12b)을 교대로 형성시킨 것이고, 도 18에 도시된 것은 열회수공간(16)을 구획하는 칸막이판(10)의 격판(12) 상단측과 하단측에 폐수의 유동간격(12a) 또는 유동구멍(12b)을 교대로 형성시킨 것이다.

상기와 같은 방식에 의하면, 단위공간(14) 또는 열회수공간(16)을 통한 폐수의 흐름이 수평(좌,우) 방향의 지그재그식 흐름이 아니라, 수직(상,하) 방향으로 보다 더 큰 선회폭을 가지는 지그재그식 흐름으로 유도되며, 도 17 및 도 18에서는 폐수의 유동경로를 보다 명확하게 나타내기 위하여 열교환튜브(7) 부분은 그 도시를 생략하였음을 밝혀두는 바이다.

도 15 내지 도 18에서와 같이 격판(12)의 상단부에 형성되는 유동간격(12a)이나 유동구멍(12b)은 축열탱크(2)에 저장되는 폐수의 수면보다 아래에 위치하며, 격판(12)의 하단측이나 폭기공간(15)의 칸막이판(10) 하단측에 유동간격(12a) 또는 유동구멍(12b)이 제공된 경우는, 해당 격판(12)의 상단측에 폭기과정에서 부유물과 함께 수면으로 부상되는 거품성분의 배출통로(폐수의 유동통로가 아님)가 추가로 형성되어야 함은 물론이다.

보다 더 바람직하게는 도 15 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 폐수의 저장수면 상부로 부상되는 거품성분을 공기의 분사력을 이용하여 배출관(2b)측으로 밀어내는 거품유도관(23)을 축열탱크(2)의 내측 상단에 설치하는 것이며, 상기 거품유도관(23)은 에어공급관(23b)과 연결된 상태로 유로조정판(11)이 구획하는 폐수의 유동경로상에 배치되는 한편, 폐수의 유동방향에 맞추어 공기의 분사구멍(23a)이 형성된 것이다.

도면상 "⊂"자 프레임 형상을 가지는 하나의 거품유도관(23)이 배치된 것으로 도시되어 있으나, 유로조정판(11)의 좌,우측에 "⊂"자 프레임 형상을 가지는 거품유도관(23)을 각각 개별적으로 배치시킬 수도 있고, 격판(12)에 의하여 구획되는 열회수공간(16)의 개수에 맞추어 "∈"자 프레임 형상의 거품유도관(23)을 배치시킬 수도 있으며, 이외에도 거품유도관(23)의 배치상태는 다양하게 조정이 가능함을 밝혀두는 바이다.

다시 말해서, 거품유도관(23)의 주된 기능은 유로조정판(11)이 구획하는 폐수의 유동경로를 따라 공기의 분사력을 이용하여 거품성분을 순차적으로 배출관(2b)측으로 밀어내는 것이므로, 이러한 기능을 달성할 수 있는 것이라면 거품유도관(23)의 배치상태는 폐수의 유동경로 및 칸막이판(10)의 설치상태 등에 맞추어 다양하게 조정될 수 있다는 것이며, 도 15 내지 도 18에 도시된 실시예 뿐만 아니라, 앞선 각각의 실시예에서도 거품유도관(23)이 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 거품유도관(23)의 분사구멍(23a)은 2~3mm 정도의 작은 구멍으로 천공하되, 폐수유동경로의 폭에 걸쳐 일정한 간격을 두고 다수 개로 형성시키는 것이 바람직하고, 에어공급관(23b)을 제외한 거품유도관(23)의 끝단부는 막힌 상태가 되어야 하며, 상기 에어공급관(23b)은 거품유도관(23)을 통하여 공기가 공급되지 않을 경우 폐수 성분이 분사구멍(23a)으로부터 거품유도관(23) 및 에어공급관(23b)을 따라 외부로 유출되지 않도록, 폐수의 저장수면보다 높은 위치까지 연장되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 에어공급관(23b)은 기포분산기(9)의 가동을 위한 에어블로워(22)와 연결시킴으로서, 하나의 에어블로워(22)로 기포분산기(9)와 거품유도관(23)을 동시에 가동시키도록 하는 것이 유리하며(도 22 참조), 에어블로워(22)와 기포유도관(23)을 연결하는 에어공급관(23b)상에 밸브기구(미도시)를 설치하여, 기포유도관(23)을 통한 공기의 공급을 필요시마다 선택적으로 수행토록 하는 것이 바람직하다.

도 19 및 도 20은 본 발명의 제 4실시예에 따른 축열탱크형 폐열회수기(1)를 나타내는 것으로서, 유로조정판(11)이 제공하는 폐수의 유동경로를 기준으로 하여, 다수 매의 열교환튜브(7)가 해당 유동경로의 내부에서 지그재그식으로 배치되도록 한 튜브번들(8)이 적용되는 한편, 축열탱크(2)의 벽체판(3) 내측과 유로조정판(11)을 포함하는 칸막이판(10)에 수류챔버(13)를 설치하여 각각의 단위공간(14)에 총 2개의 수류챔버(13)가 양측(도 20에서 좌,우측)에 배치되도록 한 것이며, 제 4실시예에서도 튜브세척판(17)과 거품유도관(23)이 적용된 것으로 하였다.

상기와 같은 본 발명의 제 4실시예에서는 다수 매(도면상 3매)의 열교환튜브(7)가 유로조정판(11)의 양측에 제공된 각각의 폐수유동경로 내부에서 수 회(도면상 3회)에 걸쳐 지그재그식으로 선회하도록 배치시킴에 따라, 앞선 실시예의 튜브번들(8)과 비교하여 열교환튜브(7)의 가닥수를 줄이는 대신 열교환튜브(7)의 전체적인 길이를 길게 한 것이며, 각각의 단위공간(14) 양측에 수류챔버(13)를 배치하여 상,하 방향의 선회식 흐름이 보다 원활하게 조성되도록 한 것이다.

상기와 같이 열교환튜브(7)의 가닥수를 줄이는 대신 열교환튜브(7)의 전체적인 배치길이를 길게 하면, 열교환튜브(7)를 따라 유동하는 냉매가스와 폐수와의 열교환시간을 충분히 확보할 수 있는 동시에, 열교환튜브(7)의 배관연결부(7a)를 축소시켜 축열탱크(2) 외부에서의 배관연결작업 또한 보다 간단하게 수행할 수 있는 잇점을 제공하며, 도면상 3매의 열교환튜브(7)가 총 6회에 걸쳐 각각의 격판(12)을 관통하여 지그재그식으로 선회되도록 하였으나, 축열탱크(2) 및 유로조정판(11)이 제공하는 공간에 맞추어 2매 내지 6매 정도의 열교환튜브(7)를 최소 4회 내지 10회 정도로 선회시킬 수 있음을 밝혀두는 바이다.

도 21은 본 발명의 제 5실시예에 따른 축열탱크형 폐열회수기(1)를 나타낸 것으로서, 격자형의 칸막이판(10)에 의하여 축열탱크(2)의 내부공간이 총 8개의 단위공간(14)으로 구획되는 한편, 열회수공간(16)을 구획하는 상부측 칸막이판(10)에는 총 3개의 유로조정판(11)이 설치되어 "Ｍ"자형의 폐수 유동경로를 제공하도록 이루어져 있으며, 상기 격판(12)은 각각의 유로조정판(11) 좌,우측에 1개씩 설치되어 있다.

도 21의 경우 역시 마찬가지로, 도면의 복잡성을 피하기 위하여 하부측 폭기공간(15)을 구획하는 칸막이판(10) 부분과, 폭기공간(15)에 설치되는 기포발생수단으로서의 기포분산기(9) 또는 나노버블발생기(19)와, 상기 튜브세척판(17) 및 거품유도관(23)은 그 도시를 생략하였으며, 다수 매의 열교환튜브(7)가 형성하는 튜브번들(8) 또한 가상선으로 하여 개략적으로 나타내었음을 밝혀두는 바이다.

상기와 같이 본 발명의 폐열회수기(1)에 있어, 격자형 칸막이판(10)에 의한 단위공간(14)의 구획상태 및 이를 기초로 한 폐수의 유동경로는 다양한 형태로 조정이 가능하며, 상기 수류챔버(13) 또한 단위공간(14)의 구획상태에 맞추어 축열탱크(2)의 벽체 내측면이나 칸막이판(10) 또는 이 두 가지의 위치에 모두 설치될 수도 있고, 상기 유입관(2a)과 배출관(2b)이 설치되는 위치 또한 폐수의 유동경로에 맞추어 조정될 수 있음은 물론이다.

도 22는 육상의 양어장에 설치되는 히트펌프 시스템에 본 발명의 폐열회수기(1)를 적용시킨 상태를 나타낸 배관도로서, 원수유입관(109) 및 활어수공급관(110)이 히트펌프장치(100)의 응축열교환기(102)와 연결되어 있고, 활어수공급관(110)의 출구측에 양식수조(111)가 설치되며, 양식수조(111)로부터 연장되는 활어수배출관(112)의 출구측에 집수조(113)가 설치되고, 집수조(113)로부터 연장되는 폐수배출관(114)이 축열탱크(2)의 유입관(2a)과 연결 설치되며, 축열탱크(2)의 배출관(2b)은 미도시된 배수관이나 배수통로 등과 연결 설치된다.

또한, 본 발명에 따른 폐열회수기(1)의 튜브번들(8)을 히트펌프장치(100)의 증발기로 하여, 튜브번들(8)의 입구측에는 히트펌프장치(100)의 팽창밸브(103)로부터 연장되는 냉매배관(105)이 냉매분배기(106)를 거쳐 연결 설치되고, 튜브번들(8)의 출구측은 냉매회수기(107)로부터 연장되는 냉매배관(105)을 거쳐 히트펌프장치(100)의 컴프레셔(101)와 연결 설치된다.

상기 냉매분배기(106)는 튜브번들(8)을 이루는 각각의 열교환튜브(7)를 통하여 냉매를 균일하게 분배시키는 기능을 제공하고, 상기 냉매회수기(107)는 각각의 열교환튜브(7)를 거쳐 배출된 냉매를 일괄 회수하는 기능을 제공하며, 상기 기포분산기(9)와 거품유도관(23)은 에어공급관(9a)(23b)에 의하여 에어블로워(22)와 연결 설치되고, 상기 나노버블발생기(19)의 경우는 고압의 압축공기가 주입되어야 하므로 공기압축기(에어컴프레셔)가 사용된다.

이와 더불어, 상기 히트펌프장치(100)에는 삼방밸브 또는 사방밸브와 같은 유로전환밸브(104)가 설치됨으로서, 본 발명의 폐열회수기(1)에 설치된 튜브번들(8)을 필요에 따라 증발기 또는 응축기로 선택하여 사용할 수 있도록 하였고, 튜브번들(8)이 응축기로 사용되는 경우는 하절기(여름철)에 활어수를 냉각시켜 양식수조(111)로 공급함에 따라 저온의 폐활어수가 축열탱크(2)에 저장되는 경우이며, 삼방밸브 또는 사방밸브와 같은 유로전환밸브(104)를 설치하지 않고, 본 발명의 폐열회수기(1)를 증발기 용도로만 사용하는 것도 가능하다.

도 22에 도시된 방식 또한 본 발명에 따른 폐열회수기(1)의 대표적인 적용례에 불과한 것이며, 본 발명의 폐열회수기(1)는 육상의 양어장 뿐만 아니라 목욕탕용 히트펌프 시스템이나 산업용 히트펌프 시스템과 같은 다양한 용도의 히트펌프 시스템에 널리 적용될 수 있고, 그 용도 또한 동절기 폐열회수용이나 하절기 응축가열용이 될 수도 있음을 밝혀두는 바이다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 축열탱크형 폐열회수기(1)의 작용관계를 도 4 및 도 6을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 축열탱크(2)의 유입관(2a)을 거쳐 축열탱크(2)의 내부로 유입된 폐수는 축열탱크(2)의 하부측 폭기공간(15)으로부터 상부측 열회수공간(16)으로 상승된 다음, 상부측 칸막이판(10)을 이루는 유로조정판(11) 및 격판(12)을 따라 열교환튜브(7)가 배치된 열회수공간(16)을 지그재그식으로 유동하거나, 도 17 및 도 18에서와 같이 각각의 단위공간(14) 또는 열회수공간(16)을 상,하 방향으로 유동한 후, 축열탱크(2)의 배출관(2b)을 거쳐 외부로 배출된다.

한편, 각각의 열교환튜브(7)를 통한 냉매의 흐름은, 배출관(2b)과 인접한 열교환튜브(7)의 입구측 배관연결부(7a)를 시작으로 하여, 유입관(2a)과 인접한 열교환튜브(7)의 출구측 배관연결부(7a)에 이르는 경로를 따라 유동하게 됨으로서, 열회수공간(16)을 통한 냉매의 흐름과 폐수의 흐름이 반대 방향으로 교차되도록 이루어진다.

상기와 같이 열회수공간(16)을 통한 폐수의 흐름과 열교환튜브(7)를 통한 냉매의 흐름이 반대 방향으로 교차되도록 한 상태에서, 각각의 단위공간(14)마다 폭기에 의한 스케일 억제 및 열회수 작용이 독립적으로 수행되도록 하는 한편, 각각의 단위공간(14)을 거치면서 폐수와 냉매의 교차식 열교환이 저온단계(폐수배출)로부터 고온단계(폐수유입)에 이르기까지 여러 단계로 나뉘어 순차적이며 합리적으로 수행되도록 함에 따라, 종래의 축열탱크형 폐열회수기에 비하여 열회수 성능을 보다 높은 수준으로 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 각각의 단위공간(14) 내부에 수류챔버(13)를 설치한 경우에는, 단위공간(14)에 저장된 폐수의 흐름을 상,하 방향의 선회식 흐름으로 유도할 수 있고, 이러한 선회식 흐름이 열회수공간(16)을 통한 폐수의 지그재그식 흐름과 함께 수평 및 수직 방향의 3차원 입체유동을 조성하게 되므로, 각각의 열교환튜브(7)를 유동하는 냉매가 3차원적 입체식 교차 열교환을 통하여 폐수의 폐열을 회수토록 할 수 있으며, 이로 인하여 폐열회수기(1)에서의 열회수 성능을 한층 더 극대화시킬 수 있는 것이다.

이와 더불어, 축열탱크(2)의 내측 상부에 열교환튜브(7)를 배치시키는 한편, 각각의 열교환튜브(7)가 규칙적인 배열을 가지는 튜브번들(8)을 이루도록 함으로서, 세척솔(20) 등을 이용하여 열교환튜브(7)의 표면 스케일을 제거하는 청소작업을 축열탱크(2)의 외부에서 손쉽게 수행할 수 있으며, 열교환튜브(7)를 따라 이동 가능한 튜브세척판(17)을 설치한 경우에는 축열탱크(2)의 외부에서 튜브세척판(17)과 연결된 푸시로드(18)를 밀고 당기는 매우 간단한 조작만으로 열교환튜브(7)의 청소작업을 보다 더 신속하고 용이하게 수행할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 폐열회수기(1)는 종래의 경우와는 달리 히트펌프 시스템의 가동을 중지시키지 않고 폐열회수기(1)의 열교환튜브(7) 청소작업이 가능하게 되며, 이로 인하여 일시적인 영업중지 또는 생산중단으로 인한 경제적인 손실이나 활어수의 공급 중단에 따른 양식어류의 대량폐사 등을 미연에 방지할 수 있음은 물론이고, 축열탱크(2)에 저장된 대량의 폐수를 불필요하게 배출시킴에 따른 원수(原水)의 낭비와 청소작업에 따른 인건비 부담과 같은 불합리하고 비경제적인 문제점을 해소할 수 있다.

상기와 같이 3차원적 입체식 교차 열교환의 단계적인 수행을 통하여 매우 우수한 열회수 성능을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 열교환튜브(7)의 표면을 항상 청결한 상태로 유지시켜 폐열회수기(1)의 가동내내 최상의 열교환 효율을 유지할 수 있기 때문에, 종래의 축열탱크형 폐열회수기와 비교하여 열교환튜브(7)의 개수와 튜브번들(8)의 부피를 약 1/2 정도로 줄이더라도 요구하는 수준의 높은 열교환 성능을 확보할 수 있는 콤펙트(Compact)하고 경제적인 폐열회수기(1)를 제공할 수 있는 것이다.

추가적인 사항으로서, 튜브번들(8)이 배치되는 상부측 칸막이판(10)을 기포발생수단이 배치되는 하부측 칸막이판(10)과 분리 가능하게 설치하고, 튜브번들(8)을 이루는 각 열교환튜브(7)의 배관연결부(7a)가 관통되는 축열탱크(2)의 벽체 부분을 조립식의 커버판(5)으로 설치한 경우에는, 폐열회수기(1)의 제작 뿐만 아니라 튜브번들(8)의 교체와 같은 폐열회수기(1)의 수리 및 유지보수 작업 또한 분해조립식으로 매우 손쉽게 수행할 수 있다.

그리고, 상기 기포발생수단으로서 나노버블발생기(19)를 사용하는 경우에는 열교환튜브(7)의 표면에 각종 이물질이나 스케일이 부착되는 현상을 보다 더 확실하게 방지하여 열교환 성능을 최상으로 유지시킬 수 있는 동시에, 나노버블 특유의 살균 및 정화력에 의하여 축열탱크(2)로부터 배출되는 폐수의 오염도를 낮추어 줌으로서, 배출수의 효율적인 최종 처리 및 환경오염의 방지 측면에도 기여할 수 있는 것이다.

특히, 도 15 내지 도 18에서와 같이, 축열탱크(2)의 내측 상단에 거품유도관(23)을 설치한 경우에는, 축열탱크(2)의 내측 상부로 부상되는 거품성분을 공기의 분사력을 이용하여 폐수의 유동경로를 따라 배출관(2b)측으로 용이하게 밀어낼 수 있게 되며, 이로 인하여 다량의 거품성분이 축열탱크(2)의 외부로 넘쳐 흐르는 현상이 발생하지 않게 된다.

따라서, 폐열회수기(1)가 설치된 실내의 바닥 상태가 폐수 성분에 의하여 지저분하게 되는 현상 및 히트펌프 시스템의 가동을 위하여 주변에 비치된 각종 전기,전자 부품의 손상이나 누전 등의 위험을 방지하고, 폐수의 원활한 공급과 배출을 통하여 폐열회수성능을 보장하는 동시에, 폐수에 포함된 이물질을 거품성분과 함께 축열탱크(2)의 외부로 용이하게 배출시켜 축열탱크(2)와 열교환튜브(7)의 청소주기 또한 최대한으로 연장시킬 수 있는 등, 한층 더 청결하고 안전하며 합리적이고 경제적인 방식으로 폐열회수기(1)를 사용할 수 있는 것이다.

1 : 폐열회수기 2 : 축열탱크 2a : 유입관
2b : 배출관 2c : 드레인배관 3 : 벽체판
4,5 : 커버판 5a : 관통구멍 6 : 바닥판
7 : 열교환튜브 7a : 배관연결부 8 : 튜브번들
9 : 기포분산기 9a,23b : 에어공급관 10 : 칸막이판
10a : 받침부 10b : 배수통로 11 : 유로조정판
12 : 격판 12a : 유동간격 12b,17b : 유동구멍
12c : 로드삽입공 13 : 수류챔버 13a : 메인보드
13b : 측면프레임 14 : 단위공간 15 : 폭기공간
16 : 열회수공간 17 : 튜브세척판 17a : 튜브관통공
18 : 푸시로드 18a : 푸시핸들 19 : 나노버블발생기
19a : 에어주입관 20 : 세척솔 21 : 막대봉
22 : 에어블로워 23 : 거품유도관 23a : 분사구멍

Claims (12)

1. 삭제
2. 하부측 유입관(2a)과 상부측 배출관(2b)을 통하여 일정량의 폐수가 저장되는 개방식 축열탱크(2)의 내부에 기포발생수단과 열교환튜브(7)를 각각 설치하여 폐수에 포함된 폐열을 냉매의 증발열원으로 회수토록 한 축열탱크형 폐열회수기(1)에 있어서,
   상기 축열탱크(2)의 내부공간은 격자형의 칸막이판(10)에 의하여 다수 개의 단위공간(14)으로 구획 형성되고, 상기 각각의 단위공간(14)은 축열탱크(2)의 높이 방향을 따라 기포발생수단이 배치되는 하부측 폭기공간(15)과, 열교환튜브(7)가 배치되는 상부측 열회수공간(16)으로 구분되며,
   상기 열회수공간(16)을 구획하는 상부측 칸막이판(10)은, 폐수의 흐름을 지그재그식으로 유도하는 유로조정판(11)과, 상기 유로조정판(11)이 제공하는 폐수의 유동경로를 따라 일정한 간격을 두고 배치되는 격판(12)으로 이루어지며,
   상기 열교환튜브(7)는 유로조정판(11)이 제공하는 폐수의 유동경로를 따라 각각의 격판(12)을 관통하도록 설치되고, 상기 격판(12)에는 폐수의 유동통로가 되는 유동간격(12a) 또는 유동구멍(12b)이 형성되며,
   상기 열교환튜브(7)의 배치구조는, 다수 매의 열교환튜브(7)가 일정한 간격을 두고 규칙적인 배열을 이루도록 한 튜브번들(Tube bundle)(8) 또는 유로조정판(11)이 제공하는 폐수의 유동경로를 기준으로 하여, 다수 매의 열교환튜브(7)가 해당 유동경로의 내부에서 지그재그식으로 배치되도록 한 튜브번들(8)이 되며,
   상기 튜브번들(8)을 이루는 각 열교환튜브(7)의 입구와 출구는 축열탱크(2)의 벽체를 관통하여 외부로 연장되는 배관연결부(7a)가 되고,
   상기 튜브번들(8)이 배치되는 상부측 칸막이판(10)은 기포발생수단이 배치되는 하부측 칸막이판(10)과 분리 가능하게 설치되고, 상기 하부측 칸막이판(10)의 상단에는 상부측 칸막이판(10)이 놓여지는 프레임형 받침부(10a)가 제공되며,
   상기 튜브번들(8)을 이루는 각 열교환튜브(7)의 배관연결부(7a)가 관통되는 축열탱크(2)의 벽체 부분은 조립식의 커버판(5)으로 설치되는 것을 특징으로 하는 다단 교차 열교환 방식의 축열탱크형 폐열회수기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 유동간격(12a)이나 유동구멍(12b)은, 유입관(2a)으로부터 배출관(2b)에 이르는 폐수의 유동경로를 따라 격판(12)의 좌측단과 우측단에 교호로 형성되거나, 또는 격판(12)의 상단측과 하단측에 교호로 형성되거나, 또는 격판(12)의 상단측과 폭기공간(15)을 구획하는 칸막이판(10)의 하단측에 교호로 형성되는 것을 특징으로 하는 다단 교차 열교환 방식의 축열탱크형 폐열회수기.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 각각의 단위공간(14)을 구획하는 칸막이판(10)이나 축열탱크(2)의 벽체 내측면 또는 이들 각각의 위치에는 상단부와 하단부가 개구된 수직 방향의 수류챔버(13)가 설치되며,
   상기 수류챔버(13)의 하단측 개구부는 축열탱크(2)의 바닥판(6)과 소정의 간격을 두고 이격되고, 상기 수류챔버(13)의 상단측 개구부는 폐수의 배출관(2b)보다 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 다단 교차 열교환 방식의 축열탱크형 폐열회수기.
8. 삭제
9. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 열회수공간(16)에는 열교환튜브(7)를 따라 이동 가능한 튜브세척판(17)이 설치되고, 상기 튜브세척판(17)에 형성된 튜브관통공(17a)의 내주연부에는 열교환튜브(7)의 표면세척수단이 설치되며,
   상기 튜브세척판(17)의 양측단에는 푸시로드(18)가 연결 설치되고, 상기 푸시로드(18)는 축열탱크(2)의 벽체를 관통하여 외부로 연장 설치되는 것을 특징으로 하는 다단 교차 열교환 방식의 축열탱크형 폐열회수기.
10. 삭제
11. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 축열탱크(2)의 내측 상단에는 수면위로 부상된 거품성분을 공기의 분사력을 이용하여 배출관(2b)측으로 밀어내는 거품유도관(23)이 설치되며,
    상기 거품유도관(23)은 에어공급관(23b)과 연결된 상태로 유로조정판(11)이 구획하는 폐수의 유동경로상에 배치되는 한편, 폐수의 유동방향에 맞추어 공기의 분사구멍(23a)이 형성된 것임을 특징으로 하는 다단 교차 열교환 방식의 축열탱크형 폐열회수기.
12. 삭제

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