KR101729238B1 - compact hybrid heat exchanger built in thermal storage tank - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a compact hybrid heat exchanger built in a heat storage tank capable of supplying hot water by installing a compact hybrid heat exchanger and preventing breakage since internal pressure is not generated in the heat storage tank, and the heat exchanger is also economical. The heat exchanger is installed inside the heat storage tank for performing heat exchange with hot water or heating water heat-exchanged with hot water heated by a heating means inside the heat storage tank. The heat exchanger comprises: a heat exchange pipe serving as a flow path through which hot water or heating water passes; a plurality of heat collecting pins installed on an outer circumferential surface of the heat exchange pipe; and a plurality of heat pipes provided between the heat collecting pins on the outer circumferential surface of the heat exchange pipe to transmit the heat of hot water stored in the heat storage tank to the heat exchange pipe.

Description

축열탱크 내장형 컴팩트 하이브리드 열교환기{compact hybrid heat exchanger built in thermal storage tank}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a compact hybrid heat exchanger having a built-

본 발명은 열교환기에 관한 것으로 상세하게는 축열탱크의 내부에 압력이 발생하지 않아 파손을 방지하고 경제성이 매우 우수하며, 컴팩트 하이브리드열교환기를 설치하여 온수를 공급할 수 있게 한 축열탱크 내장형 컴팩트 하이브리드 열교환기에 관한 것이다. The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a compact hybrid heat exchanger with a built-in heat storage tank, which prevents damage due to no internal pressure build-up in the heat storage tank and provides excellent economical efficiency and can supply hot water by installing a compact hybrid heat exchanger will be.

일반적으로 보일러는 석유, 가스 등의 화석연료를 연료로 하거나 전기를 에너지로 열에너지를 발생시키고, 발생된 열에너지로 물을 가열하여 난방수 또는 온수를 생성하는 장치이며, 이러한 보일러는 에너지원에 따라 기름보일러, 가스보일러, 전기보일러, 히트펌프로 구분된다.Generally, a boiler is a device that generates heat energy by heating fossil fuels such as oil and gas, electricity by energy, and heating water by generated heat energy to generate hot water or hot water. Boilers, gas boilers, electric boilers, and heat pumps.

이러한 보일러들 중 화석연료를 에너지원으로 사용하는 보일러는 연료를 연소하는 방식이므로 연료의 저장, 공급, 연소, 배기 등에 많은 부품이 사용되어 고가이고 구조가 복잡하여 생산성이 크게 저하되는 단점이 있고, 연료의 연소에 필요한 공기의 공급과 배기가스의 누출로 인한 가스 중독 사고의 예방을 위해 통풍이 원활하면서도 난방 영역과 격리되어 있는 별도의 보일러실을 마련해야 하므로 보일러와 난방 영역 사이에 설비되는 배관의 길이가 복잡하고 길어져 열에너지의 손실이 크고 시공성이 저하되는 문제점이 있다.Among these boilers, a boiler using fossil fuel as an energy source is a method of burning fuel, so that many parts such as fuel storage, supply, combustion, and exhaust are used, resulting in high cost and complicated structure, In order to prevent the gas poisoning accidents due to the supply of the air required for the combustion of the fuel and the leakage of the exhaust gas, it is necessary to provide a separate boiler room, which is ventilated and isolated from the heating area, Is complicated and prolonged to cause a large loss of heat energy and deteriorate the workability.

이러한 단점을 개선하여 개발된 것이 전기보일러, 히트펌프이다. 이 전기보일러, 히트펌프는 전기를 에너지원으로 사용하기 때문에 연소방식 보일러에 비하여 설치와 가동이 간편하고 위생적이며, 과열 등으로 인한 사고의 위험도 상대적으로 적어 점점 그 사용자가 증가하고 있는 추세이다.Electric boilers and heat pumps have been developed to overcome these disadvantages. Since electric boiler and heat pump use electricity as an energy source, installation and operation are simple and hygienic compared with combustion type boiler, and the risk of accidents due to overheating is relatively less, and the number of users is increasing.

이러한 전기보일러, 히트펌프는 급수원으로부터 공급된 물을 저장하는 대용량의 저장탱크와 상기 저장탱크 내부에 저장, 순화되는 물을 전기에 의해 발열되는 전기히터로 직, 간접적으로 가열하도록 되어 있고, 저장탱크 내에서 가열된 물을 난방배관과 난방펌프 등으로 건물의 난방용수나 생활용 온수로 공급하여 사용된다.The electric boiler and the heat pump are adapted to directly or indirectly heat the water stored in the storage tank and the water heated by electricity by an electric heater, The heated water in the tank is used as heating water for buildings or hot water for living by heating pipes and heating pumps.

이러한 전기를 에너지원으로 하는 보일러의 경우 가능한 에너지 효율을 높이기 위해 다양한 열교환수단을 구비하고 있으며, 그 예로는 특허문헌 1 내지 2가 있다. In the case of a boiler using such electricity as an energy source, various heat exchanging means are provided to increase the energy efficiency as much as possible. For example, Patent Documents 1 and 2 are available.

특허문헌 1은 상부에 온수 배출파이프가 연결되고, 하부에 냉수유입파이프가 연결되며, 바닥에 드레인 밸브가 연결된 채 보온단열재로써 싸인 축열탱크, 그리고 축열탱크의 내부에 구비된 열교환기와, 열교환기의 내부로 액상의 열매체가 순환하도록 연결하여 옥외에 노출시킨 태양열 집열기와, 열매체를 강제 이동시키기 위한 펌프로 이루어진 열매체 가동수단과, 축열탱크의 내부에 마련한 보조가열수단을 포함하여 이루어진 태양열을 이용한 보일러에 있어서, 열교환기는 축열탱크의 내통 외주면에 권선하여 설치하고, 열교환기의 속으로 별도의 물 순환 파이프를 내장하되, 이 물 순환 파이프의 일측 끝단은 축열탱크의 하반부 속에서 내부와 연결되고, 그 타측 끝단은 상기 축열탱크의 중반부 속에서 내부와 연결되게 구성된 것이고, In Patent Document 1, a hot water discharge pipe is connected to the upper part, a cold water inflow pipe is connected to the lower part, a drain valve is connected to the bottom, a heat storage tank sealed with thermal insulation material and a heat exchanger provided inside the heat storage tank, A solar heat collector including a solar heat collector in which a liquid heating medium is circulated inside and is exposed to the outside, a heating medium operating means including a pump for forcibly moving the heating medium, and an auxiliary heating means provided inside the heat storage tank, Wherein the heat exchanger is installed on the outer peripheral surface of the inner tube of the heat storage tank, and another water circulation pipe is installed inside the heat exchanger, one end of the water circulation pipe is connected to the inside of the lower half of the heat storage tank, And an end thereof is connected to the inside of the middle part of the heat storage tank,

특허문헌 2는 원자력발전소의 피동응축냉각탱크에 설치되는 것으로, 증기가 유입되는 유입구와, 증기가 열교환되어 응축된 응축수가 배출되는 배출구를 포함하는 케이스, 및 증기로부터 열을 전달받도록, 일부는 케이스에 수용되고 나머지 일부는 상기 피동응축냉각탱크에 수용되도록 케이스의 외부로 노출되는 히트파이프를 포함하는 것이다.Patent Document 2 is installed in a passive condensation cooling tank of a nuclear power plant and includes a case including an inlet through which steam is introduced and a discharge port through which condensed water condensed by heat exchange is discharged, And the other part of the heat pipe is exposed to the outside of the case so as to be accommodated in the passive condensation cooling tank.

이러한 종래의 보일러 또는 열교환기는 물을 보다 빠르게 가열하여 공급할 수 있는 효과가 있다. Such a conventional boiler or heat exchanger has the effect of heating and supplying water faster.

그러나 이러한 종래의 열교환기를 구비한 압력용 온수저장탱크는 건물의 높이에 따라 보통 5∼15kg/㎠의 높은 압력이 작용하게 되므로 20∼30톤 정도의 저장탱크를 위의 압력에서 사용하기 위해서는 6∼28mm이상 두께의 금속재질(철,스텐) 사용하여야만 압력 및 신축으로 인한 크랙의 발생을 억지하여 누수를 방지할 수 있으며, 부식을 방지하기 위해 고가의 스테인레스(304,316L) 재질의 판재를 사용하여 제작해야 하므로 제작비용이 많이 소요되는 단점이 있다. However, since a high pressure of 5 to 15 kg / cm 2 is applied to the hot water storage tank having the conventional heat exchanger according to the height of the building, To prevent leakage by preventing the occurrence of cracks due to pressure and elongation by using metal material (iron, stain) of thickness over 28mm, it is manufactured by using expensive stainless steel (304,316L) plate material to prevent corrosion It requires a lot of production cost.

또한, 종래의 열교환기를 갖는 온수저장탱크는 항상 높은 압력 하에서 신축 작용이 반복됨에 따라 3∼5년 정도의 기간이 경과되면 서서히 크랙이 발생하게 되어 누수문제로 교환을 해야 하는 문제가 있다. In addition, the conventional hot water storage tank having a heat exchanger is repeatedly stretched and contracted under high pressure, so that when a period of about three to five years elapses, cracks are generated gradually, which causes a problem of leakage due to a problem of leakage.

또한, 이러한 온수저장탱크를 갖는 난방장치의 가열기기(보일러 등)에도 저장탱크의 높은 압력이 가해지고, 수질의 영향이 직접 가해짐에 따라 사용연수가 짧아지고 가열체에 스케일이 발생하여 열효율이 떨어지며, 탱크내부의 온도 성층화 또는 평형을 유지하려면 대류펌프를 설치하여 가동하여야 하는 문제점이 있었다.Also, the high pressure of the storage tank is applied to the heating device (boiler, etc.) of the heating device having the hot water storage tank and the influence of the water quality is directly applied, There is a problem that a convection pump must be installed and operated in order to maintain the temperature stratification or equilibrium in the inside of the tank.

대한민국 등록특허 제10-0644931호Korean Patent No. 10-0644931 대한민국 등록특허 제10-1549135호Korean Patent No. 10-1549135 대한민국 등록특허 제10-0428495호Korean Patent No. 10-0428495

본 발명은 상기한 바와 같이 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 온수를 저장하는 축열탱크의 내부에 압력이 발생하지 않아 축열탱크를 얇은 금속(또는 플라스틱) 재질로 제조할 수 있어 제작비용을 줄일 수 있으며, 압력에 의한 파손 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 가열기에 스케일이 부착되는 것을 감소시켜 에너지를 절약할 수 있는 축열탱크 내장형 컴팩트 하이브리드 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.As described above, the present invention has been developed in order to solve the problems of the prior art, and it is possible to manufacture the heat storage tank from a thin metal (or plastic) material without generating pressure in the heat storage tank for storing hot water, And it is an object of the present invention to provide a compact hybrid heat exchanger with built-in heat storage tank that can prevent the occurrence of breakage due to pressure, and can reduce the scale attachment to the heater and save energy.

또한 본 발명은 축열탱크의 내부에 설치되어 대류펌프의 설치 없이 온도의 성층화 및 평형을 자동으로 유지되며 급탕 또는 난방용 온수를 사용할 수 있게 한 컴팩트 하이브리드 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a compact hybrid heat exchanger which is installed inside a heat storage tank and automatically maintains temperature stratification and equilibrium without installing a convection pump, and can use hot water for hot water supply or heating.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 컴팩트 하이브리드 열교환기는 축열탱크의 내부에 설치되어 가열수단에 의해 가열된 축열탱크 내부의 온수와 열교환하여 통과하는 온수 또는 난방수와 열교환하는 열교환기로, 온수 또는 난방수가 통과하는 유로 역할을 하는 열교환관; 상기 열교환관의 외주면에 설치된 다수의 집열핀; 상기 열교환관 외주면의 집열핀들 사이에 설치되어 축열탱크 내부에 저장된 온수의 열을 열교환관에 전달하는 다수의 히트파이프로 이루어진 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a compact hybrid heat exchanger according to the present invention is a heat exchanger installed inside a heat storage tank and performing heat exchange with hot water or heating water which is heat-exchanged with hot water in a heat storage tank heated by a heating means, A heat exchange tube serving as a flow passage; A plurality of heat collecting pins provided on an outer circumferential surface of the heat exchange tube; And a plurality of heat pipes installed between the heat collecting fins on the outer circumferential surface of the heat exchanging tube for transmitting the heat of warm water stored in the heat storage tank to the heat exchanging tube.

상기 열교환관의 내부에는 다수의 방열핀이 더 설치될 수 있다. A plurality of heat-radiating fins may be further installed inside the heat-exchanging tube.

상기 히트파이프들은 열교환관을 중심으로 방사상으로 설치되고, 일부 히트파이프는 일단이 열교환관의 상부 외벽에 결합되고 타단은 열교환관 하부와 대응되는 일측까지 연장되어 축열탱크 내부의 온도가 균형을 유지하게 하는 것이 바람직하다. The heat pipes are installed radially with respect to the heat exchange tube, and some of the heat pipes are coupled to the upper outer wall of the heat exchange tube at one end and extend to one side corresponding to the lower portion of the heat exchange tube, .

또한, 상기 방열핀은 망체 형상으로 이루어져 열전달 면적을 넓힐 수 있다. Further, the radiating fins may be formed in a net shape to widen the heat transfer area.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 컴팩트 하이브리드 열교환기는 온수를 저장하는 축열탱크의 내부에 압력이 발생하지 않게 할 수 있어 축열탱크를 얇은 금속또는 플라스틱 재질로 제조할 수 있고, 이에 따라 축열탱크의 제작에 소요되는 제작비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, the compact hybrid heat exchanger according to the present invention can prevent pressure from being generated inside the heat storage tank for storing hot water, so that the heat storage tank can be made of a thin metal or plastic material, It is possible to reduce the manufacturing cost required for the apparatus.

또한, 축열탱크 내부에 압력이 발생하지 않음에 따라 축열탱크가 압력에 의한 파손 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 가열기에 스케일이 부착되는 것을 감소시켜 에너지를 절약할 수 있는 효과도 있다. In addition, since no pressure is generated in the heat storage tank, it is possible to prevent the heat storage tank from being damaged due to the pressure, and it is also possible to save energy by reducing scale attachment to the heater.

또한 본 발명은 축열탱크의 내부에 설치되어 대류펌프의 설치 없이 온도의 성층화 및 평형을 자동으로 유지시킬 수 있어 급탕 또는 난방용 온수의 공급을 원활하게 할 수 있다. Further, the present invention can be installed inside the heat storage tank and automatically maintain the temperature stratification and equilibrium without installing a convection pump, so that hot water for hot water supply or heating can be smoothly supplied.

도 1은 본 발명에 따른 컴팩트 하이브리드 열교환기의 일예의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 컴팩트 하이브리드 열교환기의 일예의 측면도
도 3은 본 발명에 따른 컴팩트 하이브리드 열교환기가 설치된 축열탱크의 측면도
도 4는 본 발명에 따른 컴팩트 하이브리드 열교환기의 다른 일예의 사시도1 is a perspective view of an example of a compact hybrid heat exchanger according to the present invention;
2 is a side view of an example of a compact hybrid heat exchanger according to the present invention
Fig. 3 is a side view of the heat accumulation tank equipped with the compact hybrid heat exchanger according to the present invention
4 is a perspective view of another example of the compact hybrid heat exchanger according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail with reference to the drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 축열탱크의 내부에 압력이 발생하지 않아 파손을 방지할 수 있고, 급탕 및 난방용 온수를 원활하게 공급할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, no pressure is generated inside the heat storage tank, so that breakage can be prevented, and hot water for hot water supply and heating can be supplied smoothly.

본 발명에 따른 컴팩트 하이브리드 열교환기는 축열탱크(100)의 내부에 설치되어 축열탱크의 온수와 열교환하여 난방 또는 급탕용 온수를 공급하는 열교환수단으로, 도 1내지 도 4에 도시한 바와 같이, 온수가 통과하는 열교환관(10)의 외부에 열교환 효율을 높이기 위한 집열핀(20), 히트파이프(30)를 설치하여 구성된다. The compact hybrid heat exchanger according to the present invention is installed in the heat storage tank 100 and is heat exchange means for supplying hot water for heating or hot water by heat exchange with hot water of the heat storage tank. As shown in FIGS. 1 to 4, And a heat-collecting pin (20) and a heat pipe (30) are provided outside the heat-exchanging tube (10) to pass therethrough.

상기 열교환관(10)은 입수구 측으로 유입된 냉수를 축열탱크(100)를 통과시켜 출수구로 온수가 배출되게 하는 유로 기능을 하는 것으로, 도면에는 직선형으로 이루어진 것을 일예로 도시하였으나 구불구불한 미앤더 구조 또는 나선형으로 꼬인 코일 형상으로 만들어질 수도 있다. The heat exchange pipe (10) functions as a flow path for passing cold water introduced into a water inlet side through a heat storage tank (100) and discharging hot water to a water outlet. As shown in the figure, Or may be made into a helically coiled coil shape.

상기 집열핀(20)은 열교환관의 외주면에 설치되어 축열탱크에 저장된 축열 온수의 열을 흡수하여 열교환관(10)에 전달하기 위한 것으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 열교환관의 외주면을 감싸는 형태의 판체를 다층으로 적층하여 설치되며, 집열핀들 사이에는 축열탱크 내부의 축열 온수가 통과할 수 있도록 소정 간격으로 이격되어 있다. The heat collecting pin 20 is installed on the outer circumferential surface of the heat exchanging tube and absorbs the heat of the regenerated hot water stored in the heat storage tank and transfers the heat to the heat exchanging tube 10. As shown in Figure 1, And the heat collecting fins are spaced apart from each other by a predetermined distance so that the regenerated hot water in the heat storage tank can pass through.

상기 집열핀(20)은 열전도도가 우수한 금속이나 수지 등으로 만들어질 수 있다. The heat-collecting pins 20 may be made of a metal or resin having excellent thermal conductivity.

상기 집열핀(20)은 도 4에 도시한 바와 같이 열전달관(10)의 일이 방향으로 길게 설치될 수도 있고, 열전달 효율을 높일 수 있는 다양한 모양이나 형상으로 제작 될 수 있다. As shown in FIG. 4, the heat-collecting pins 20 may be elongated in the direction of the heat-transfer tube 10, or may be formed in various shapes or shapes to increase heat-transfer efficiency.

상기 히트파이프(30)는 상기 열교환관 외주면의 집열핀들 사이에 설치되어 축열탱크 내부에 저장된 축열 온수의 열을 열교환관에 전달하는 기능을 하는 것으로 도시한 바와 같이 열교환관을 중심으로 다수가 방사상으로 설치될 수 있다. The heat pipe 30 is installed between the heat collecting fins on the outer circumferential surface of the heat exchanging tube to transfer the heat of the regenerated hot water stored in the heat storage tank to the heat exchanging tube. Can be installed.

상기 히트파이프(30)는 열전달 수단으로 통상적으로 사용되는 것으로, 한쪽 끝을 가열하면 파이프 내에 삽입되어 있는 초전도 열매체가 순간적으로 파이프 전체에 열을 전달하는 최첨단 초전도 파이프로 하우징에 결합하고, 히팅 케이블이나 보일러를 이용하여 초전도 파이프에 열을 직접 전달한다. The heat pipe 30 is typically used as a heat transfer means. When the heat pipe 30 is heated, the superconducting heat medium inserted into the pipe instantaneously transfers heat to the entire pipe. The superconducting pipe is connected to the housing, The boiler is used to transfer heat directly to the superconducting pipe.

이러한 히트파이프와 관련된 기술은 이미 알려진 것이나, 본 발명의 이해를 돕기 위해 부연 설명하면, 히트파이프는 증발부, 단열부, 응축부로 구분되고, 구성요소로는 컨테이너(Container)의 내부에 작동유체(Working Fluid)를 채우고, 컨테이너의 내면에 위크(wik；도마질한 홈)를 설치하여 위크를 통하여 모세관력에 의하여 자동적으로 되돌아오게 되는 것이다. 즉, 증발부에 열이 가해지면 작동유체가 동작하며 기화하여 단열부를 지나 응축부로 열을 전달한 후, 작동유체는 액화되어 위크를 통하여 다시 증발부로 되돌아오는 일련의 과정을 반복하면서 열원의 열을 이동시켜 냉각효과를 가지게 한다.In order to facilitate the understanding of the present invention, the heat pipe is divided into an evaporator, a heat insulating portion and a condenser, and the constituent elements include a working fluid Working Fluid is filled and wick is installed on the inner surface of the container and it is automatically returned by the capillary force through the wick. That is, when heat is applied to the evaporator, the working fluid operates, and after vaporization, the heat is transferred to the condenser through the heat-insulating portion, and then the working fluid is liquefied and returned to the evaporator through the wick. So as to have a cooling effect.

본 발명은 이러한 히트파이프(30) 여러 개를 열교환관(10)을 중심으로 방사상으로 설치하여 축열탱크 내부의 축열 온수의 열이 보다 효과적으로 열교환관에 전달되게 한 것이다. In the present invention, several heat pipes 30 are radially provided around the heat exchange pipe 10 so that the heat of the regenerated hot water in the regenerating tank is more effectively transferred to the heat exchange pipe.

즉, 히트파이프(30)의 증발부가 축열탱크의 내부에 놓이고, 응축부가 열교환관에 결합되게 설치하여 축열탱크 내부의 축열 온수에 의해 히트파이프의 증발부가 가열되게 하고, 작동유체가 응축부를 통과하면서 열교환관에 열을 전달한 후, 위크를 통해 다시 증발부로 이동하는 과정을 반복하여 축열 온수의 열이 효과적으로 열교환관에 전달되게 한 것이다. That is, the evaporation portion of the heat pipe 30 is placed inside the heat storage tank, and the condensation portion is installed to be coupled to the heat exchange pipe so that the evaporation portion of the heat pipe is heated by the regenerated hot water in the heat storage tank, The heat is transferred to the heat exchanger tube, and then the heat is transferred from the heat exchanger tube to the evaporator.

또한 본 발명의 컴팩트 하이브리드 열교환기는 상기 열교환관(10)의 내부에는 다수의 방열핀(40)이 더 설치되는 것이 바람직하다.Also, in the compact hybrid heat exchanger of the present invention, it is preferable that a plurality of radiating fins (40) are further installed inside the heat exchange tube (10).

상기 방열핀(40)은 열교환관(10)에 전달된 열을 열교환관을 통과하는 물에 전달하는 기능을 하는 것으로, 열교환관의 내벽에 다수의 날개를 설치하여 구성될 수 있으나, 바람직하게는 열전달 면적을 넓힐 수 있도록 망체 형상으로 제작하는 것이다. The heat dissipation fins 40 function to transfer the heat transferred to the heat exchange tubes 10 to the water passing through the heat exchange tubes. The heat dissipation fins 40 may include a plurality of vanes on the inner wall of the heat exchange tube, It is to be made in the shape of a net so as to enlarge the area.

전술한 바와 같이, 상기 히트파이프(30)는 다수가 열교환관을 중심으로 방사상으로 설치되어 있으며, 이러한 히트파이프들 중 일부 히트파이프는 일단이 열교환관의 상부 외벽에 결합되고 타단은 열교환관 하부와 대응되는 일측까지 연장되게 설치하고, 다른 일부 히트파이프는 일단이 열교환관의 하부 외벽에 결합되고 타단은 열교환관 상부와 대응되는 일측까지 연장되어 축열탱크 내부의 온도가 균형을 유지하게 하는 것이 바람직하다. As described above, a plurality of the heat pipes 30 are installed radially with the heat exchange tubes as a center. Some of the heat pipes have one end coupled to the outer wall of the upper portion of the heat exchange tube, And one of the other heat pipes is connected to the lower outer wall of the heat exchange tube and the other end extends to one side corresponding to the upper portion of the heat exchange tube so that the temperature inside the heat storage tank is balanced .

즉 도 2에 도시한 바와 같이, 히트파이프 중 일부를 "

Figure 112016114138414-pat00001
" 및 "
Figure 112016114138414-pat00002
" 형상으로 만들고, 상대적으로 높은 곳에 위치한 증발부가 낮은 곳의 열교환관에 연결된 응축부로 열을 전달하거나, 상대적으로 낮은 곳에 위치한 증발부가 높은 곳의 열교관환에 연결된 응축부로 열을 전달할 수 있게 함에 따라 축열탱크 내부에 저장된 축열 온수의 온도 차이에도 효과적인 열 교환이 이루어질 수 있게 하는 것이다. That is, as shown in Fig. 2,
Figure 112016114138414-pat00001
"And"
Figure 112016114138414-pat00002
"And the heat is transferred to the condenser connected to the heat exchanger tube located at a relatively high location and the evaporator located at a relatively high location can transmit heat to the condenser connected to the heat source tube located at a relatively low location, So that effective heat exchange can be achieved even when the temperature difference of the regenerated hot water stored in the heat storage tank is different.

상기와 같이 굽혀진 히트파이프는 도 2에 도시한 바와 같이 열교환관(10)의 중간에 설치되고, 열교환관의 상단과 하단 및 정 중간에는 각각 수평으로 히트파이프를 설치하여 온도 성층화를 시키는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2, the bent heat pipe is disposed in the middle of the heat exchange tube 10, and a heat pipe is horizontally disposed at the upper and lower ends of the heat exchange tube, Do.

즉, 냉수가 열교환관(10)의 입구를 통해 내부로 공급되어 축열탱크의 열이 히트파이프를 통하여 전달되면, 히트파이프의 끝부분 주위의 축열재의 온도가 내려가고, 열교환관 내부의 냉수 온도가 올라가는 현상을 반복하며, 이러한 작용이 반복되면 축열탱크의 아래 부분의 축열 온수의 온도는 열교환관의 입구 온도와 같아지고 윗부분의 축열 온수의 온도는 열교환관의 출구 온도를 유지하므로 성층화가 이루어진다. 상기한 바와 같이, 히트파이프를 "

Figure 112016114138414-pat00003
" 및 "
Figure 112016114138414-pat00004
" 형상으로 만들어 상부에서 하부, 하부에서 상부로 열이 전달되게 설치하면, 히트파이프는 상부의 열을 하부로 하부의 열은 상부로 전달하는 현상을 반복하므로 대류 및 히트파이프의 빠른 열전달현상으로 축열탱크의 온도가 평형을 이루게 되는 것이다. That is, when the cold water is supplied to the inside through the inlet of the heat exchange pipe 10 and the heat of the heat storage tank is transmitted through the heat pipe, the temperature of the heat storage material around the end portion of the heat pipe is lowered, When the above operation is repeated, the temperature of the regenerated hot water in the lower part of the regenerating tank becomes equal to the temperature of the inlet of the heat exchanger tube, and the temperature of the regenerating hot water at the upper part maintains the outlet temperature of the heat exchanger tube. As described above, the heat pipe is referred to as "
Figure 112016114138414-pat00003
"And"
Figure 112016114138414-pat00004
"If the heat pipe is installed so that heat is transferred from the upper part to the lower part and from the lower part to the upper part, the heat pipe repeats the phenomenon of transferring the upper heat to the lower part and the lower part heat to the upper part. The temperature of the tank will be in equilibrium.

10: 열교환관
20: 집열핀
30: 히트파이프
40: 방열핀10: Heat exchanger tube
20: house pin
30: Heat pipe
40: heat sink fin

Claims (5)

축열탱크(100)의 내부에 설치되어 가열수단에 의해 가열된 축열탱크 내부의 온수와 열교환하여 통과하는 온수 또는 난방수와 열교환하는 열교환기로,
온수 또는 난방수가 통과하는 유로 역할을 하는 열교환관(10);
상기 열교환관의 외주면에 설치된 다수의 집열핀(20);
상기 열교환관 외주면의 집열핀들 사이에 설치되어 축열탱크 내부에 저장된 온수의 열을 열교환관에 전달하는 다수의 히트파이프(30)로 이루어진 컴팩트 하이브리드 열교환기에 있어서,
상기 열교환관(10)의 내부에는 망체 형상으로된 다수의 방열핀(40)이 더 설치되며,
상기 히트파이프(30)들은 열교환관을 중심으로 방사상으로 설치되고, 일부 히트파이프는 일단이 열교환관의 상부 외벽에 결합되고 타단은 열교환관 하부와 대응되는 일측까지 연장되어 설치되며, 다른 일부 히트파이프는 일단이 열교환관의 하부 외벽에 결합되고 타단은 열교환관 상부와 대응되는 일측까지 연장되어 축열탱크 내부의 온도가 균형을 유지하게 한 것을 특징으로 하는 컴팩트 하이브리드 열교환기.A heat exchanger provided inside the heat storage tank 100 for heat exchange with hot water or heating water which is heat-exchanged with hot water inside the heat storage tank heated by the heating means,
A heat exchange pipe (10) serving as a channel through which hot water or heating water passes;
A plurality of heat collecting pins 20 provided on the outer circumferential surface of the heat exchange tube;
And a plurality of heat pipes (30) installed between the heat collecting fins on the outer circumferential surface of the heat exchanging tube for transmitting the heat of hot water stored in the heat storage tank to the heat exchanging tube, the compact heat exchanger comprising:
A plurality of net-like heat dissipating fins (40) are further installed in the heat exchange tube (10)
The heat pipes 30 are installed radially with respect to the heat exchange tube, and some of the heat pipes are connected to the upper outer wall of the heat exchange tube at one end and extend to one side corresponding to the lower portion of the heat exchange tube. Wherein one end is coupled to the lower outer wall of the heat exchange tube and the other end is extended to one side corresponding to the upper portion of the heat exchange tube so that the temperature inside the heat storage tank is balanced. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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WO2019168294A1 (en) * 2018-02-27 2019-09-06 슬로보디안안드레이 Frictional-heat boiler device using centrifugal force and propulsive force
JP7333022B2 (en) 2021-10-29 2023-08-24 株式会社タツノ Heat exchanger

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KR101641698B1 (en) * 2015-12-31 2016-07-21 김동철 Apparatus for supply warm water using parallel type coil type heat exchanger

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