KR101490634B1 - 이물제거장치를 구비하는 열교환기 - Google Patents

이물제거장치를 구비하는 열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 외주면에 유로가 형성된 복수개의 평판이 적층되고, 인접한 평판이 서로 연결되며, 연결된 복수개의 평판의 일측에 적층방향으로 구동력이 제공되어 복수개의 평판이 각각 이격되도록 구비되는 열교환부 및, 복수개의 평판이 각각 이격시, 상기 평판의 외주면에 형성된 적체된 이물질을 제거하도록, 평판의 일측에서 각각 이격된 복수개의 평판을 향해 분사수를 분사하는 노즐부를 포함하여 구성되는 이물제거장치를 구비하는 열교환기에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 열교환기 내부에 이물질이 적층되었는지 여부를 검지할 수 있고, 이물질이 열교환기 내부에 적체되어 있음이 검지되면, 자동으로 상기 평판과 평판 사이를 이격시키고, 자동으로 노즐에서 분사수를 분사하여 평판과 평판 사이에 적체된 이물질을 제거할 수 있다.

Description

이물제거장치를 구비하는 열교환기 {HEAT EXCHANGER HAVING CLEANING APPARATUS}
본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 상세하게는 열교환기의 평판을 자동으로 이격시키고, 이격된 평판 사이에 분사수를 분사하는 노즐이 삽입되어 평판과 평판 사이에 적체된 이물질을 제거하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 고로 노저부(81)의 측벽 철피를 냉각하기 위해 분사된 냉각수(f1)는 고온의 고로(81)와 열교환하여 온도가 상승하고, 고로(81) 내부의 쇳물과 슬라그 등의 이물질과 혼합되어 고로 외부로 배출된다.
그리고, 이물질이 포함된 상태로 배출된 고온의 냉각수(f1)는 냉각된 상태로 다시 고로에 재순환되기 위해 열교환기(90)로 유입된다.
이 경우, 상기 열교환기(90)에는 냉동기(85)에서 냉각된 저온의 냉각물질(f2)이 유입되어 상기 고로(81)에서 유입된 고온의 냉각수(f1)와 열교환된다.
이때, 종래의 열교환기(90)는, 도 2 및 도 3을 참조하면, 복수개의 평판(10)이 수평방향으로 적층되고, 적층된 복수개의 평판의 양 단부에는 상기 복수개의 평판을 지지하는 지지판(20)을 포함한다.
그리고, 각각의 평판(10)은 사각형 형상의 플레이트로 구비되고, 상기 평판의 코너에는 홀(11,12,13,14)이 형성되어 있다.
이때, 도 3 및 도 4를 참조하면, 적층된 평판중 임의의 제1평판(10A)의 우측상단에 제1홀(11), 좌측상단에 제2홀(12), 좌측하단에 제3홀(13), 우측하단에 제4홀(14)이 형성되어 있고, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 제1평판(10A)과 인접하게 제2평판(10B)이 구비되고, 상기 제2평판(10B)에도 같은 위치에 홀(11,12,13,14)이 형성되어 있다.
먼저, 도 4(a)를 참조하면, 상기 제1평판(10A)의 앞면에는 제1홀(11)과 제4홀(14)을 연결하는 유로(15)가 음각으로 형성되어 있고, 도 4(b)를 참조하면, 상기 제1평판(10A)의 뒷면에는 제2홀(12)과 제3홀(13)을 연결하는 유로(15)가 음각으로 형성된다.
그리고, 도 5(a)를 참조하면, 상기 제1평판(10A)의 뒷면과 접촉하는 상기 제2평판(10B)의 앞면에는 제2홀(12)과 제3홀(13)을 연결하는 유로(15)가 음각으로 형성되어 있고, 뒷면에는 제1홀(11)과 제4홀(14)을 연결하는 유로(15)가 음각으로 형성되어 있다.
그래서, 일 예로, 상기 제1평판(10A)과 제2평판(10B)이 접촉한 상태로 수평으로 적층되면, 상기 제1평판(10A)의 뒷면과 상기 제2평판(10B)의 앞면에 형성된 유로(15)가 하나의 유로가 형성되고, 제3홀(13)을 통해 유입된 냉각수는 유로를 통해 제2홀(12)로 유출된다.
그리고, 도면에는 도시되지 않았으나, 이와 동일하게, 상기 제1평판의 앞면과 접촉하는 지지대(20)의 일측면에는 상기 제1평판(10A)의 앞면과 대응되는 유로(15)가 형성되어, 상기 제1홀(11)을 통해 냉각수가 유입되어 제4홀(14)을 통해 냉각수가 유출된다.
그리고, 도면에는 도시되지 않았으나, 이와 동일하게, 상기 제2평판(10B)의 뒷면과 접촉하는 평판은 상기 제2평판(10B)의 뒷면과 대응되는 유로가 형성되어, 제1홀(11)에서 유입된 냉각수가 제4홀(14)을 통해 유출된다.
그리고, 상기 제1평판(10A) 및 제2평판(10B)과 동일한 패턴으로 유로가 형성된 평판이 순차적으로 적층된다.
또한, 상기 지지대(20)에는 상기 홀(11,12,13,14)에 대응되는 위치에 고로(81)에서 유입된 고온의 냉각수(f1)가 유입되고 유출되는 제1유입구(31)와 제1유출구(41) 및, 상기 냉각기(85)에서 유입되는 저온의 냉각수(f2)가 유입되고 유출되는 제2유입구(32)와 제2유출구(42)가 각각 구비된다.
결과적으로, 상기 제1유입구(31)로 고로에서 유입된 고온의 냉각수(f1)는 최초 제1평판(10A)과 제2평판(10B) 사이에서 제3홀(13), 유로(15), 제2홀(12)을 순차적으로 통과하여 제1유출구(41)로 유출된다.
그리고, 상기 제2유입구(32)를 통해 냉각수에서 유입된 저온의 냉각수(f2)는 지지대(20)와 제1평판(10A) 사이에 제1홀(11), 유로(15), 제4홀(14)을 순차적으로 통과하여 제2유출구(42)를 통해 유출된다.
그리고, 같은 원리로, 제2평판(10B)과 인접한 평판에서는 제1유입구(31)를 통해 유입된 고온의 냉각수(f1)가 제3홀(13), 유로(15), 제2홀(12)을 순차적으로 통해 제1유출구(41)로 유출된다.
이러한, 패턴이 반복되어, 도 6에 도시한 것과 같이, 각각의 평판 사이에는 고온의 냉각수(f1) 및 저온의 냉각수(f2)가 교차하여 흐르게 되고, 특히, 고온의 냉각수(f1)에는 전술한 것과 같이 이물질이 포함되어 상기 평판(10)에 형성된 유로(15)에 쌓이는 문제가 있었다.
그런데, 종래의 열교환기(90)는 이와 같이, 상기 평판(10)과 평판(10) 사이에 형성된 유로에 이물질이 쌓이는 것을 검지할 수 없어 내부에 이물질이 일정 이상 누적된 후에 비로소 조업자가 판단하여 이물질을 제거해야 하는 문제가 있었다.
그리고, 평판(10)과 평판(10) 사이에 적체된 이물질을 제거하기 위해, 각각의 평판(10)을 조업자에 의해 이격시키고, 분사수를 수동으로 평판(10) 사이에 분사하여 제거하기 때문에 작업자의 작업부하가 증가하고, 이물질을 제거하는데 작업시간이 장시간 소요되는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 제안된 것으로 본 발명은 일측면으로서, 열교환기 내부에 이물질이 누적되었는지 여부를 검지할 수 있는 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 일측면으로서, 열교환기 내부에 이물질이 누적된 경우, 자동으로 평판과 평판을 이격시키고 내부에 누적된 이물질을 제거할 수 있는 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 일측면으로서 본 발명은, 외주면에 유로가 형성된 복수개의 평판이 적층되고, 인접한 평판이 서로 연결되며, 연결된 복수개의 평판의 일측에 적층방향으로 구동력이 제공되어 복수개의 평판이 각각 이격되도록 구비되는 열교환부 및, 복수개의 평판이 각각 이격시, 상기 평판의 외주면에 형성된 적체된 이물질을 제거하도록, 평판의 일측에서 각각 이격된 복수개의 평판을 향해 분사수를 분사하는 노즐부를 포함하여 구성되는 이물제거장치를 구비하는 열교환기를 제공한다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 열교환부는 외주면에 유로가 형성된 복수개의 판재 형상의 평판이 적층된 평판와, 상기 평판부의 각각의 평판을 연결하는 연결부 및, 복수개의 평판이 각각 이격되도록, 상기 평판부의 일측 단부 또는 상기 연결부의 일측에 연결되는 제1로드와, 상기 제1로드를 복수개의 평판의 적층방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제1구동부를 구비하는 평판 이동부를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 열교환부는, 상기 평판부의 일측에 상기 평판부에 냉각수가 유출입되도록 유입구와 유출구를 구비하고 상기 평판부를 지지하는 제1지지판과 상기 평판부의 타측에 상기 평판부를 지지하는 제2지지판을 구비하는 지지부가 더 구비되고, 상기 제2지지판과 연결된 제2로드와, 상기 제2로드를 복수개의 적층된 평판의 적층방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제2구동부를 구비하는 지지부 이동부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 지지부는 제2구동부가 구동되어 상기 지지부의 일측에 힘이 가해질 때, 복수개의 평판이 각각 이격되도록, 상기 제1지지판에 인접한 평판은 상기 제1지지판에 고정되고, 상기 제2지지판과 인접한 평판은 상기 제2지지판과 고정되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 평판부의 평판이 이격시 평판의 이동을 가이드 하도록, 상기 평판부 및 상기 제2지지판에 홈이 형성되고, 상기 열교환부는 상기 평판부 및 상기 지지부에 형성된 홈에 삽입되어 평판의 적층방향으로 설치되는 가이드부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 가이드부는 상기 제2지지판이 이동시, 상기 제2지지판의 이동을 원활하게 하고 상기 제2지지판의 이동을 가이드 하도록, 상부면과 접촉한 상태로 회전가능하게 구비되며 상기 제2지지판의 상부에 설치되는 롤러부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 연결부는, 각각의 평판의 외측과 연결된 연결바를 링형상의 연결부재로 연결한 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 열교환부는, 하단에 상기 열교환부의 무게를 측정하는 무게 측정부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 노즐부는, 상기 평판부의 일측에 형성된 메인 배관과, 상기 메인 배관에서 분기되어, 상기 평판부 방향으로 돌출된 노즐 및 상기 메인 배관과 연결되는 제3로드가 왕복 운동하도록 구동력을 제공하는 제3구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 노즐부는 상기 평판부의 평판이 이격시, 상기 노즐이 평판과 평판 사이에 삽입되는 위치에 노즐이 구비될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 노즐부는 상기 구동부가 구동되어 상기 제3로드가 상기 평판부 방향으로 이동시, 상기 노즐의 단부가 평판의 상단과 하단 사이에 위치하도록 구비될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 열교환부는 상기 무게측정부에서 측정된 상기 열교환부의 무게를 설정된 값과 비교하여 상기 열교환부의 이물질 막힘여부를 검지하는 연산부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 연산부와 연결되어 상기 연산부에 의해 상기 열교환부의 이물질 막힘여부를 검지되는 경우, 상기 제1구동부 및 상기 제2구동부 중 적어도 하나를 구동한 뒤, 상기 제3구동부를 구동하고, 상기 노즐부에 구비되는 개폐밸브를 개방하여 분사수를 분사하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일측면으로서, 상기 제어부는 상기 제2구동부와 상기 제1구동부를 순차적으로 구동하도록 제어할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무게 측정부에 의해 열교환기 내부에 이물질이 적층되었는지 여부를 검지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 이물질이 열교환기 내부에 적체되어 있음이 검지되면, 자동으로 상기 평판과 평판 사이를 이격시키고, 자동으로 노즐에서 분사수를 분사하여 평판과 평판 사이에 적체된 이물질을 제거할 수 있다.
도 1은 고로에서 유출되는 고온의 냉각수와, 냉각기에서 유출되는 저온의 냉각수가 열교환기에서 열교환되는 것을 나타내는 간략도.
도 2는 종래의 열교환기의 정면도.
도 3은 종래의 열교환기에서 적층된 복수개의 평판의 분해 사시도.
도 4 및 도 5는 평판의 앞면과 뒷면의 정면도.
도 6은 열교환기에 유입되고 유출되는 냉각수의 흐름을 나타내는 간략도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환기의 사시도.
도 8(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환기의 적층된 평판을 도시한 정면도이고, 도 8(b)는 본 발명의 일 실시예에 의한 평판의 정면도.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환기의 작동 상태도.
도 12는 제어기와 본 발명의 구성요소의 연결관계를 나타내는 간략도.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 이물제거장치를 구비하는 열교환기를 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 이물질 제거장치를 구비하는 열교환기(400)는, 복수개의 평판(131)이 적층되어 고온의 냉각수(f1)와 저온의 냉각수(f2)가 유입되고 유출되어 열교환이 이루어지는 열교환부(100)와, 상기 열교환부(100)의 일측에서 적층된 평판(131)이 이격될 때 평판(131) 사이에 분사수를 분사하는 노즐부(200)를 포함하여 구성된다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환부(100)는, 외주면에 유로(133)가 형성된 복수개의 판재 형상의 평판(131)이 적층된 평판부(130)와, 상기 평판부(130)의 각각의 평판(131)을 연결하는 연결부(140) 및, 적층된 상기 평판(131)을 각각 이격시키도록 제1구동부(152)를 구비하는 평판 이동부(150)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 평판부(130)는 도 3 내지 도 6 및 전술한 것과 같이 외주면에 유로(133) 및 홀(132)이 형성된 복수개의 평판(131)이 적층된 상태로 형성된다.
그런데, 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환부(100)는, 복수개의 상기 평판(131)이 상기 연결부(140)에 의해 서로 연결되도록 구비될 수 있다.
여기서, 도 7 및 도 10을 참조하면, 일 실시예로 상기 연결부(140)는 각각의 평판(131)의 양 측면에 연결된 연결바(141)와, 상기 연결바(141)를 서로 연결하는 링 형상의 연결부재(142)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 연결부(140)는, 도면에 도시된 형상에 한정되지 않고, 각각의 평판(131)을 연결하도록 구비되는 한 공지의 다양한 실시예가 채용될 수 있다.
그래서, 도 7 및 도 10을 참조하면, 각각의 평판(131)의 일측에 상기 연결바(141)가 부착되어 있고, 각각의 연결바(141)는 상기 연결부재(142)에 의해 서로 연결되어 있기 때문에, 적층된 양 측면에 위치하는 평판(131)을 적층방향을 이동시키면, 순차적으로 복수개의 평판(131)이 적층방향으로 이동하게 된다.
그리고, 도 7 및 도 9를 참조하면, 상기 평판 이동부(150)는 상기 평판부(130)의 일측 단부 또는 상기 연결부(140)에 연결되는 제1로드(151)와, 상기 제1로드(151)를 상기 평판부(130)의 적층방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제1구동부(152)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제1구동부(152)는, 일 실시예로, 상기 제1로드(151)를 복수개의 평판(131)의 적층방향으로 이동시킬 수 있도록 유압에 의해 구동되는 실린더와 같은 구성요소로 구비될 수 있고, 상기 제1구동부(152)는 유체의 유출입관에는 관의 개폐를 조절하는 제1밸브(311) 및 제2밸브(312)가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제1구동부(151) 및 이하 기재할 제2구동부(172) 및 제3구동부(230) 또한 상기 구동부(230)에 연결된 로드가 왕복 운동할 수 있도록 구비되는 한 다양한 실시예가 채용될 수 있다.
그리고, 상기 제1로드(151)는 일측이 상기 제1구동부(152)에 연결되어 제1구동부(152)의 구동에 의해 상기 평판(131)의 적층방향으로 이동될 수 있고, 상기 제1로드(151)의 단부는 상기 연결부(140)의 일측 또는 상기 평판부(130)의 일측과 연결될 수 있다.
여기서, 상기 연결부(140)의 일측은 도면상 적층된 평판(131)의 가장 우측에 위치하는, 후술할 제2지지판(162)과 인접한 평판(131)에 구비된 연결부(140)의 단부를 말하며, 상기 평판부(130)의 일측은 상기 연결부(140)의 일측과 같이 상기 제2지지판(162)과 인접한 평판(131)을 말한다.
그래서, 도 7 및 도 10을 참조하면, 상기 제1구동부(152)를 구동하여, 상기 제1로드(151)가 이동하게 되면 상기 제1로드(151)의 단부가 연결된 연결부(140)의 일측 또는 상기 평판부(130)의 일측이 이동하여 상기 적층된 복수개의 평판(131)이 각각 이격된다.
이를 위해, 상기 제1로드(151)와 연결된 상기 평판부(130)의 일측과 반대방향의 상기 평판부(130)의 타측은 고정된 상태로 구비될 수 있다.
즉, 복수개의 적층된 상기 평판(131)은 각각 상기 연결부(140)에 의해 연결되어 있기 때문에, 상기 연결부(140)의 일측과 연결된 상기 제1로드(151)를 이동시킴으로써 상기 연결부(140)의 일측이 결합된 평판(131)이 이동함으로써, 적층된 평판(131)이 순차적으로 이동하게 되고, 이로 인해 복수개의 적층된 상기 평판(131) 사이의 간격이 이격될 수 있다.
그리고, 상기 연결부(140) 및 상기 평판 이동부(150)는, 상기 평판(131)의 이동을 원활하게 하기 위해, 상기 평판부(130)에 복수개가 구비될 수 있고, 도 7을 참조하면, 상기 평판부(130)의 정면과 후면에 각각 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1로드(151)가, 상기 평판부(130)의 일측과 연결되는 경우도, 적층된 평판(131)의 양 단부에 위치하는 평판(131)이 이동함에 따라 각각의 평판(131)이 상기 연결부(140)에 의해 연결되어 있기 때문에 같은 이유로 상기 제1로드(151)가 이동함에 따라 상기 제1로드(151)와 근접한 평판(131)이 순차적으로 이동하게 되고, 복수개의 평판(131)은 서로 이격될 수 있다.
그리고, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 평판부(130)의 양측면에서 상기 평판부(130)를 지지하는 지지부(160)가 더 구비되고, 상기 지지부(160)는 상기 평판부(130)의 일측에 상기 평판부(130)에 고온 및 저온의 냉각수가 유출입되도록 고온수 유입구(111), 저온수 유입구(112) 및 고온수 유출구(121)와 저온수 유출구(122)를 구비하며 상기 평판부(130)를 지지하는 제1지지판(161)과 상기 평판부(130)의 타측에 상기 평판부(130)를 지지하는 제2지지판(162)으로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 유입구(111,112) 및 유출구(121,122)는 신축성 있는 플렉시블 호스로 구비될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 열교환부(100)는 상기 2지지판을 이동시키도록 지지부 이동부(170)를 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 지지부 이동부(170)는 상기 제2지지판(162)과 연결된 제2로드(171)와, 상기 제2로드(171)를 복수개의 평판(131)이 적층된 적층방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제2구동부(172)를 포함하여 구성된다.
여기서 상기 제2구동부(172)는, 일 실시예로, 상기 제1구동부(152)와 같이 유압에 의해 구동하는 실린더로 구비될 수 있고, 유체가 실린더 내부로 유출입하는 관에 관의 개폐에 관여하는 제1밸브(311) 및 제2밸브(312)와 연결될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환부(100)는, 상기 제2구동부(172)를 구동하여 상기 제2로드(171)가 상기 평판(131)의 적층방향으로 이동하게 되고, 상기 제2로드(171)의 단부와 연결된 상기 제2지지판(162) 또한 상기 평판(131)의 적층방향으로 이동하게 된다.
따라서, 상기 제2지지판(162)이 고정되지 않고 이동할 수 있는 경우, 상기 제1로드(151)가 이동하여 상기 제2지지판(162)와 인접한 평판(131)이 이동함에 따라 상기 제2지지판(162) 또한 상기 평판(131)에 가압되어 상기 제1로드(151)가 이동하는 방향으로 이동할 수 있다.
그런데, 이 경우 상기 제1로드(151)를 구동하는 제1구동부(152)에 과부하가 발생할 수 있기 때문에, 상기 제2구동부(172)를 구동하여 상기 제2로드(171)를 이동시키는 경우, 상기 제2지지판(162)이 상기 복수개의 평판(131)이 이격되는 방향으로 이동되기 때문에 상기 제1구동부(152)에 과부하가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 의한 상기 열교환부(100)는, 상기 제1지지판(161)과 인접한 평판(131)이 상기 제1지지판(161)에 고정되고, 상기 제2지지판(162)과 인접한 평판(131)은 상기 제2지지판(162)에 고정되도록 구비될 수 있다.
이 경우, 상기 제2구동부(172)가 구동되면, 상기 제2로드(171)가 상기 제2지지판(162)을 이동시키고, 상기 제2지지판(162)에 인접한 평판(131)이 고정되기 때문에, 적층된 복수개의 평판(131)은 순차적으로 이동하여 복수개의 평판(131)과 평판(131) 사이가 각각 이격될 수 있다.
그리고, 도 7 및 도 9를 참조하면, 상기 제1구동부(152)와 상기 제2구동부(172)는 상기 평판부(130)를 기준으로 반대방향에 설치되지만 상기 제1구동부(152) 및 제2구동부(172)의 설치위치와 무관하게, 상기 제1구동부(152)와 상기 제2구동부(172)의 구동시에, 적층 된 평판(131)이 이격되도록 상기 제1로드(151)와 상기 제2로드(171)가 동일한 방향으로 이동할 수 있도록 구비되는 한 다양한 실시예가 채용될 수 있다.
그리고, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 열교환부(100)는, 복수개의 평판(131) 및 상기 제2지지판(162)의 이동이 용이하도록 가이드부(180)를 더 구비할 수 있다.
먼저, 상기 평판(131)은 도 8(b)를 참조하면, 상기 가이드부(180)가 삽입되도록 상부 또는 하부에 홈(134)이 형성되고, 상기 제2지지판(162) 또한 상기 평판부(130)에 형성된 홈(134)과 대응되는 위치에 홈이 형성된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 가이드부(180)는, 상기 평판(131)에 형성된 홈(134) 및 상기 제2지지판(162)에 형성된 홈에 삽입되는 바 형상으로 될 수 있다.
또한, 상기 가이드부(180)는, 상기 평판(131)의 상부에 형성된 홈(134)에 삽입되는 상부 가이드(181)와, 상기 평판(131)의 하부에 삽입되는 하부 가이드(182)로 구비될 수 있다.
그래서, 상기 제1구동부(152)와 상기 제2구동부(172)가 이동시, 상기 평판(131) 및 상기 제2지지판(162)이 이탈되지 않고 상기 평판부(130)가 적층된 방향으로 용이하게 이동할 수 있다.
또한, 도 7 및 도 9를 참조하면, 상기 가이드부(180)는, 상기 제1구동부(152) 및 상기 제2구동부(172)가 구동시, 상기 평판(131) 및 상기 제2지지판(162)의 이동을 원활하게 하고 상기 제2지지판(162)의 이동을 가이드하는 롤러부(183)를 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 롤러부(183)는, 제2지지판(162)의 상부에 설치되고, 상기 상부 가이드(181)의 상부면과 접촉한 상태로 회전가능하게 구비되어, 상기 제2지지판(162)이 이동시에 상기 롤러부(183)가 상기 제2지지판(162)을 상부에서 가이드 할 수 있다.
그리고, 상기 가이드부(180)의 일측 단부에는 상기 가이드부(180)를 지지하는 가이드 지지대(184)가 설치될 수 있다.
그리고, 도 7 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환부(100)는, 상기 열교환부(100)의 무게를 측정할 수 있는 무게 측정부(190)를 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 무게 측정부(190)는 일 실시예로, 대상물의 무게를 측정하여 전기적 신호로 변환할 수 있는 로드셀로 구비될 수 있고, 상기 제1지지판(161)의 하단 및 상기 가이드 지지대(184)의 하단에 구비될 수 있다.
다만, 상기 무게 측정부(190)의 설치위치는 상기 열교환부(100)의 무게를 측정할 수 있는 한 전술한 위치에 한정되지 않고 다양한 실시예가 채용될 수 있다.
그리고, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 열교환부(100)는, 전술한 제1구동부(152) 및 제2구동부(172)의 구동에 의해 적층된 복수개의 평판(131)이 이격된 후에, 상기 평판부(130)의 상부에 상기 평판부(130) 사이에 적층된 이물질을 제거하기 위해 노즐부(200)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 노즐부(200)는 상기 평판(131)의 적층방향과 평행하게 형성된 메인배관(210)과, 상기 메인배관(210)에서 분기되어 서로 이격된 평판(131) 사이에 삽입되어 분사수를 분사하는 노즐(220) 및, 상기 메인배관(210)과 연결되는 제3로드(240)가 왕복 운동하도록 구동력을 제공하는 제3구동부(230)를 포함하여 구성된다.
그래서, 상기 제3구동부(230)를 구동하면, 상기 제3로드(240)가 이동하고, 상기 제3로드(240)와 연결된 메인배관(210) 및 상기 메인배관(210)에서 분기된 노즐(220)이 상기 평판부(130)를 향해 이동한다.
그리고, 상기 노즐(220)은 상기 메인 배관에서 복수개가 분기되고, 적층된 평판(131)이 이격될 때, 상기 평관과 평판(131) 사이에 상기 노즐(220)이 삽입되도록 각각 서로 이격되게 분기될 수 있고, 상기 노즐(220)의 단부는 상기 평판(131)의 상단과 하단 사이에 위치하도록 구비될 수 있다.
그리고, 상기 메인배관(210)은 분사수의 유입을 조절하는 제1밸브(311)가 구비될 수 있고, 상기 제3구동부(230) 또한 일 실시예로, 상기 제1구동부(152)와 같이 유압에 의해 구동하는 실린더로 구비될 수 있고, 유체를 유출입을 조절하는 제1밸브(311) 및 제2밸브(312)와 연결될 수 있다.
그래서, 상기 제3구동부(230)의 구동에 의해 상기 노즐(220)이 상기 평판(131)과 평판(131) 사이에 삽입되어 분사수를 분사하고, 상기 평판(131)과 평판(131) 사이에 적체된 이물질을 상기 평판부(130)의 하단으로 유출하여 제거할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환부(100)는 상기 평판부(130)의 내부에 이물질이 적체되면 상기 열교환부(100)의 무게가 증가하기 때문에, 상기 무게 측정부(190)에서 측정된 상기 열교환부(100)의 무게를 설정된 값과 비교하여 상기 열교환부(100)의 이물질 막힘여부를 검지하는 연산부(340)를 더 포함할 수 있다.
그래서, 상기 열교환부(100)의 열교환 효율이 저해될 때의 상기 열교환부(100)의 무게를 설정값으로 정하여, 측정된 상기 열교환부(100)의 무게가 설정값 이상인 경우에 상기 열교환부(100) 내부에 이물질이 적체되어 있음을 검지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환기(400)는 상기 연산부(340)와 연결되어 상기 연산부(340)에서 상기 열교환부(100) 내부의 이물질 적체가 감지되면, 전술한 적층된 상기 평판부(130)의 평판(131)이 이격되고, 상기 노즐부(200)에서 분사수가 자동을 분사되도록 제어부(330)를 더 구비할 수 있다.
이를 위해 상기 제어부(330)는 상기 제1구동부(152), 제2구동부(172) 및 제3구동부(230)에 구비된 제1밸브(311) 및 제2밸브(312)와 연결되어 유체의 유출입을 제어함으로써 통해 상기 제1구동부(152), 상기 제2구동부(172) 및 상기 제3구동부(230)의 구동을 제어하고, 상기 각각의 구동부(230)와 연결된 로드의 이동방향을 제어할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(330)는, 상기 메인 배관에 구비된 제1밸브(311)와 연결되어 상기 메인 배관에 분사수의 유출입을 제어하여 분사수의 분사를 제어할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 이물제거장치를 구비하는 열교환기(400)의 작용 효과에 대해 상세하게 설명한다.
도 9 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환부(100)는 상기 연산부(340)에 의해 열교환부(100) 내부에서의 이물질의 적체가 검지되면, 상기 제어부(330)는 상기 제1구동부(152) 및 상기 제2구동부(172) 중 적어도 하나를 구동하여, 상기 제1로드(151) 및 상기 제2로드(171)에 의해 상기 평판부(130)와 상기 제2지지판(162)을 이동시킨다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 제어부(330)는 상기 제1구동부(152) 및 상기 제2구동부(172)가 동시에 구동하도록 제어하여, 상기 제2지지판(162) 및 상기 평판부(130)의 일측이 동시에 이동함으로써 상기 각각의 구동부(230)에 과부하가 걸리지 않은 상태로 복수개의 적층된 평판(131)을 이격시킬 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 의한 제어부(330)는 상기 제2지지판(162)을 적층된 평판(131)에서 먼저 이격시킨 후에 복수개의 상기 평판부(130)를 이격시키도록, 상기 제2구동부(172)와 상기 제1구동부(152)를 순차적으로 구동시키도록 제어할 수 있다.
그래서, 도 10을 참조하면, 상기 평판부(130)와 상기 제2지지판(162)이 이동하면, 상기 적층된 복수개의 평판(131)이 서로 연결부(140)에 연결되어 있기 때문에 복수개의 평판(131)이 서로 이격된 상태를 유지하게 된다.
그리고, 도 11 및 도 12를 참조하면, 복수개의 적층된 평판(131)이 이격된 후, 상기 제어부(330)는 상기 노즐부(200)의 제3로드(240)를 이동시켜 상기 노즐(220)을 상기 평판(131)과 평판(131) 사이에 삽입하도록 상기 제3구동부(230)가 구동되도록 제어한다.
그리고, 상기 제어부(330)는 상기 노즐(220)을 통해 상기 평판(131)과 평판(131) 사이에 분사수를 분사하여 상기 평판(131)과 평판(131) 사이에 적체된 이물질이 제거되도록 상기 노즐부(200)에 구비되는 개폐밸브(311)를 개방하도록 제어한다.
그리고, 상기 제어부(330)는 분사수의 분사가 완료된 후에, 전술한 과정과 반대로 상기 노즐부(200)를 제거하기 위해 상기 제3로드(240)를 상기 평판부(130)에서 이격시키도록 상기 제3구동부(230)를 제어하고, 그 후에, 서로 이격된 복수개의 평판(131)을 서로 이격시키도록 상기 제1구동부(152) 및 상기 제2구동부(172)를 구동하도록 제어할 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 열교환기(400)는, 상기 연산부(340)에 의해 상기 열교환부(100) 내부에 이물질이 적체되었음을 검지할 수 있고, 상기 연산부에 의해 이물질이 적체되었음이 검지된 후에는, 상기 제어부(330)가 상기 제1구동부(152) 내지 상기 제3구동부를 전술한 것과 같이 구동하여, 복수개의 적층된 평판(131)을 이격시키고, 평판(131) 사이에 노즐(220)을 위치시키고 분사수를 분사시켜 자동으로 상기 평판(131) 사이에 적체된 이물질을 제거시킬 수 있다.
그리고, 이물질이 제거된 후에는 상기 제어부(330)에 의해 반대공정으로 노즐부(200)를 평판(131)과 평판(131)사이에서 제거하고, 상기 이격된 복수개의 평판(131)을 접촉한 상태로 적층시켜 다시 열교환부(100)를 구동할 수 있다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100: 열교환부 110: 유입구
130: 평판부 131: 평판
134: 평판 홈 140: 연결부
141: 연결바 142: 연결부재
150: 평판 이동부 160: 지지부
170: 지지부 이동부 180: 가이드부
183: 롤러부 184: 가이드 지지대
190: 무게 측정부 200: 노즐부
210: 메인배관 220: 노즐
330: 제어부 340: 연산부
400: 이물제거장치를 구비하는 열교환기

Claims (14)

  1. 외주면에 유로가 형성된 복수개의 평판이 적층되고, 인접한 평판이 서로 연결되며, 연결된 복수개의 평판의 일측에 적층방향으로 구동력이 제공되어 복수개의 평판이 각각 이격되도록 구비되는 열교환부; 및
    복수개의 평판이 각각 이격시, 상기 평판의 외주면에 형성된 적체된 이물질을 제거하도록, 평판의 일측에서 각각 이격된 복수개의 평판을 향해 분사수를 분사하는 노즐부;를 포함하며,
    상기 열교환부는, 외주면에 유로가 형성된 복수개의 판재 형상의 평판이 적층된 평판부; 상기 평판부의 각각의 평판을 연결하는 연결부; 및 복수개의 평판이 각각 이격되도록, 상기 평판부의 일측 단부 또는 상기 연결부의 일측에 연결되는 제1로드와, 상기 제1로드를 복수개의 평판의 적층방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제1구동부를 구비하는 평판 이동부;를 포함하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열교환부는,
    상기 평판부의 일측에 상기 평판부에 냉각수가 유출입되도록 유입구와 유출구를 구비하고 상기 평판부를 지지하는 제1지지판과 상기 평판부의 타측에 상기 평판부를 지지하는 제2지지판을 구비하는 지지부;가 더 구비되고,
    상기 제2지지판과 연결된 제2로드와, 상기 제2로드를 복수개의 적층된 평판의 적층방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제2구동부를 구비하는 지지부 이동부;를 더 포함하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지부는,
    제2구동부가 구동되어 상기 지지부의 일측에 힘이 가해질 때, 복수개의 평판이 각각 이격되도록, 상기 제1지지판에 인접한 평판은 상기 제1지지판에 고정되고, 상기 제2지지판과 인접한 평판은 상기 제2지지판과 고정되는 것을 특징으로 하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 평판부의 평판이 이격시 평판의 이동을 가이드 하도록, 상기 평판부 및 상기 제2지지판에 홈이 형성되고, 상기 열교환부는 상기 평판부 및 상기 지지부에 형성된 홈에 삽입되어 평판의 적층방향으로 설치되는 가이드부;를 더 포함하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 제2지지판이 이동시, 상기 제2지지판의 이동을 원활하게 하고 상기 제2지지판의 이동을 가이드하도록, 상부면과 접촉한 상태로 회전가능하게 구비되며 상기 제2지지판의 상부에 설치되는 롤러부;를 더 포함하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는,
    각각의 평판의 외측과 연결된 연결바를 링형상의 연결부재로 연결한 것을 특징으로 하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 열교환부는,
    하단에 상기 열교환부의 무게를 측정하는 무게 측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 노즐부는,
    상기 평판부의 일측에 형성된 메인 배관;
    상기 메인 배관에서 분기되어, 상기 평판부 방향으로 돌출된 노즐; 및
    상기 메인 배관과 연결되는 제3로드가 왕복 운동하도록 구동력을 제공하는 제3구동부;를 포함하여 구성되는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 노즐부는,
    상기 평판부의 평판이 이격시, 상기 노즐이 평판과 평판 사이에 삽입되는 위치에 노즐이 구비되는 것을 특징으로 하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 노즐부는,
    상기 구동부가 구동되어 상기 제3로드가 상기 평판부 방향으로 이동시, 상기 노즐의 단부가 평판의 상단과 하단 사이에 위치하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 열교환부는,
    상기 무게측정부에서 측정된 상기 열교환부의 무게를 설정된 값과 비교하여 상기 열교환부의 이물질 막힘여부를 검지하는 연산부;를 더 포함하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 연산부와 연결되어 상기 연산부에 의해 상기 열교환부의 이물질 막힘여부를 검지되는 경우, 상기 제1구동부 및 상기 제2구동부 중 적어도 하나를 구동한 뒤, 상기 제3구동부를 구동하고, 상기 노즐부에 구비되는 개폐밸브를 개방하여 분사수를 분사하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2구동부와 상기 제1구동부를 순차적으로 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이물제거장치를 구비하는 열교환기.
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