KR102169154B1 - Heat exchager using multi-coil type tube - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 상세하게는 복수개가 중첩된 코일형 튜브를 통해 흐르는 작동유체와 열매체 간의 열교환을 통해 작동유체를 가열, 냉각, 기화 또는 액화할 수 있는 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger using a multi-coil tube capable of heating, cooling, vaporizing or liquefying a working fluid through heat exchange between a working fluid flowing through a plurality of overlapping coiled tubes and a heat medium. About.
실생활에 많이 사용되는 저공해 에너지원인 천연 가스(NG)의 경우 상온의 상태에서는 부피가 굉장히 커서 운반 및 보관이 어렵다. 그래서 저장과 운반이 용이하도록 가스일 때 보다 1/600 가량의 부피만을 차지하는 극저온 액화상태인 액화 천연 가스(이하, LNG라 함)로 변화시켜 운반 및 저장을 하게 된다. Natural gas (NG), a low-pollution energy source that is widely used in real life, is very bulky at room temperature, making it difficult to transport and store. Therefore, to facilitate storage and transport, it is converted into liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG), which is in a cryogenic liquefied state, occupying only 1/600 of the volume of gas, and transported and stored.
액화 천연 가스는 액화된 상태이므로 바로 사용이 불가능하기 때문에 열 교환을 통해 기체상태인 천연가스로 변환시켜주는 기화기(Vaporizer)가 필요하다. Since liquefied natural gas is in a liquefied state, it cannot be used immediately, so a vaporizer that converts it into gaseous natural gas through heat exchange is required.
기화기 내부에는 2가지 물질이 존재하게 되는데 LNG의 경우 열을 공급 받아 기화가 일어나게 되고 히터 튜브를 통해 유입되는 열매체의 경우 열을 빼앗겨 액화되거나 온도가 떨어지게 된다. LNG의 온도는 약 -163°C 이며 열매체로 주로 사용하는 것은 증기나 고온수를 사용할 수 있다. 고온수의 경우 글리콜 프로필렌을 혼합 사용한다.Two substances exist inside the vaporizer. In the case of LNG, heat is supplied to evaporate, and in the case of the heat medium flowing through the heater tube, heat is taken away and liquefied or the temperature decreases. The temperature of LNG is about -163°C, and steam or hot water can be used mainly as a heat medium. In the case of hot water, glycol propylene is mixed.
이와 같은 기화기를 포함해서 산업의 전 분야에서 열교환을 이용한 열교환기를 사용한다. 열교환기는 상술한 LNG와 같이 액체를 기화시키는 것 뿐 아니라, 작동유체를 가열, 냉각 또는 액화시킬 목적으로 사용한다. Including such a vaporizer, heat exchangers using heat exchange are used in all fields of industry. The heat exchanger is used not only for vaporizing liquid, but also for heating, cooling, or liquefying the working fluid.
대부분은 열교환기는 기본적으로 열매체와 작동유체 간의 열교환이 활발히 일어나도록 접촉면적과 접촉 시간을 높여 빠른 시간 내에 열교환이 일어나도록 하는 것이 관건이다.In most of the heat exchangers, the key is to increase the contact area and contact time so that heat exchange between the heat medium and the working fluid occurs actively so that heat exchange occurs in a short time.
이러한 목적으로 아래 선행기술과 같이 작동유체가 흐르는 튜브를 나선, 코일, 스파이럴 형상으로 설치하고 튜브의 외부로 열매체를 통과시키면서 열교환이 이루어지도록 하는 구조이다. For this purpose, as in the prior art below, a tube through which the working fluid flows is installed in a spiral, coil, or spiral shape, and heat exchange is performed while passing the heat medium to the outside of the tube.
이때, 튜브의 형상을 다양하게 변형하거나 하나 이상의 코일형 튜브를 반경방향으로 중첩시킴으로써 열교환 효율이 향상되도록 하는 다양한 시도가 이루어져 왔다.At this time, various attempts have been made to improve heat exchange efficiency by variously deforming the shape of the tube or by overlapping one or more coiled tubes in a radial direction.
그러나 종래 기술의 경우, 튜브가 코일형태로 촘촘하게 감기더라도 튜브 사이에 유격이 있기 때문에 별도의 구획벽으로 구획된 공간을 만들고 각 공간 내에 각 튜브를 수용시키는 구조를 가질 수 밖에 없었다.However, in the case of the prior art, even if the tube is tightly wound in a coil shape, since there is a gap between the tubes, it is inevitable to have a structure in which a space divided by a separate partition wall is made and each tube is accommodated in each space.
이는 열교환기의 구조를 복잡하고 규모가 상대적으로 큰 용량을 처리하기 위해서는 규모와 중량이 커지는 문제가 있었다.This complicates the structure of the heat exchanger and has a problem of increasing the scale and weight in order to handle a relatively large capacity.
또 선박과 같이 외부로부터 또는 자체적인 진동, 충격으로 인해 장기간 사용시 열교환 튜브가 손상되거나 파손되는 문제도 있었다.In addition, there is a problem in that the heat exchange tube is damaged or damaged when used for a long period of time due to external vibrations or shocks such as ships.
또한, 열교환 효율을 향상시키기 위한 구조의 변경이 요구되어져 왔다.In addition, there has been a demand for structural changes to improve heat exchange efficiency.
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하나 이상의 코일형 튜브를 중첩시킨 구조를 가지되, 튜브가 서로 밀착, 접합된 구조를 가지게 함으로써 별도의 챔버 구획벽 없이 열매체의 유동을 안내할 수 있는 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to have a structure in which one or more coil-type tubes are superimposed, but the tubes are in close contact with each other, and thus It is to provide a heat exchanger using a multi-coil type tube that can guide the flow.
본 발명의 다른 목적은 선박과 같이 외부 또는 자체적인 진동이나 충격에 의해 튜브가 손상, 파손되는 것을 방지할 수 있는 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a heat exchanger using a multi-coil type tube that can prevent the tube from being damaged or damaged by external or internal vibration or impact, such as a ship.
본 발명의 또 다른 목적은 하나 이상의 작동유체를 동시에 열교환할 수 있는 구조를 가진 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a heat exchanger using a multi-coil type tube having a structure capable of simultaneously heat-exchanging one or more working fluids.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기는, 상부커버와 하부커버 및 일측에 열매체가 배출되는 순환구가 형성된 하우징과, 상기 하우징을 관통하면서 내부에 열매체를 공급하는 열매체관과, 상기 열매체관의 외측에 코일형상을 이루면서 순차적으로 배열되는 복수개의 코일형 튜브와, 상기 상부커버를 덮으면서 상부챔버를 형성하고 상기 상부챔버와 연통되는 유입구가 형성되는 상부캡과, 상기 하부커버를 덮으면서 하부챔버를 형성하고 상기 하부챔버와 연통되는 배출구가 형성되는 하부캡을 포함하여 이루어져, 상기 하우징 내의 열매체와 상기 코일형 튜브를 통과하는 LNG 사이에 열교환이 이루어지게 하는 열교환기에 있어서, 상기 코일형 튜브 각각은 상하 방향으로 압착되고 상호 접합되어 원통형상으로 이루어질 수 있다.The heat exchanger using a multi-coil type tube according to the present invention for achieving the above object includes a housing having an upper cover and a lower cover, and a circulation port through which a heat medium is discharged, and supplying a heat medium therein while passing through the housing. A heat medium pipe, a plurality of coil-type tubes sequentially arranged in a coil shape on the outside of the heat medium pipe, and an upper cap forming an upper chamber while covering the upper cover and having an inlet communicating with the upper chamber, A heat exchanger comprising a lower cap that forms a lower chamber while covering the lower cover and has an outlet communicating with the lower chamber, and allows heat exchange between the heat medium in the housing and the LNG passing through the coiled tube. In this case, each of the coiled tubes may be compressed in a vertical direction and bonded to each other to have a cylindrical shape.
본 발명의 다른 실시 예를 따른 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기는, 상부커버와 하부커버 및 일측에 열매체가 배출되는 순환구가 형성된 하우징과, 상기 하우징을 관통하면서 내부에 열매체를 공급하는 열매체관과, 상기 열매체관의 외측에 코일형상을 이루면서 순차적으로 배열되는 복수개의 코일형 튜브와, 상기 상부커버를 덮으면서 상부챔버를 형성하는 상부캡과, 상기 하부커버를 덮으면서 하부챔버를 형성하는 하부캡을 포함하여 이루어져, 상기 하우징 내의 열매체와 상기 코일형 튜브를 통과하는 작동유체 사이에 열교환이 이루어지게 하는 열교환기에 있어서, 상기 코일형 튜브 각각은 상하 방향으로 압착되고 상호 접합되어 원통형상으로 이루어지고, 상기 상부챔버의 내부에는 상기 상부챔버를 유입챔버와 배출챔버로 구획하는 상부배플이 형성되며, 상기 상부캡에는 상기 유입챔버 및 배출챔버와 각각 연통되는 유입구 및 배출구가 형성될 수 있다.A heat exchanger using a multi-coil tube according to another embodiment of the present invention includes a housing having an upper cover and a lower cover, and a circulation hole through which a heat medium is discharged, and a heat medium pipe that passes through the housing and supplies a heat medium therein. , A plurality of coiled tubes sequentially arranged while forming a coil shape on the outside of the heat medium pipe, an upper cap forming an upper chamber while covering the upper cover, and a lower cap forming a lower chamber while covering the lower cover In a heat exchanger for heat exchange between the heat medium in the housing and the working fluid passing through the coiled tube, each of the coiled tubes is compressed in a vertical direction and joined to each other to form a cylindrical shape, An upper baffle for dividing the upper chamber into an inlet chamber and an outlet chamber may be formed inside the upper chamber, and an inlet port and an outlet port communicating with the inlet chamber and the discharge chamber may be formed in the upper cap.
본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기는, 상부커버와 하부커버 및 일측에 열매체가 배출되는 순환구가 형성된 하우징과, 상기 하우징을 관통하면서 내부에 열매체를 공급하는 열매체관과, 상기 열매체관의 외측에 코일형상을 이루면서 순차적으로 배열되는 복수개의 코일형 튜브와, 상기 상부커버를 덮으면서 상부챔버를 형성하는 상부캡과, 상기 하부커버를 덮으면서 하부챔버를 형성하는 하부캡을 포함하여 이루어져, 상기 하우징 내의 열매체와 상기 코일형 튜브를 통과하는 작동유체 사이에 열교환이 이루어지게 하는 열교환기에 있어서, 상기 코일형 튜브 각각은 상하 방향으로 압착되고 상호 접합되어 원통형상으로 이루어지고, 상기 상부챔버의 내부에는 상기 상부챔버를 제1유입챔버, 유입챔버, 배출챔버, 제2유입챔버로 구획하는 제1상부배플, 제2상부배플, 제3상부배플이 형성되며, 상기 상부캡에 상기 제1유입챔버, 유입챔버, 배출챔버, 제2유입챔버와 각각 연통되는 제1유입구, 유입구, 배출구, 제2유입구가 형성되고, 상기 하부챔버의 내부에는 상기 하부챔버를 제1배출챔버, 리턴챔버, 제2배출챔버로 구획하는 제1하부배플, 제2하부배플이 형성되며, 상기 하부캡에 상기 제1배출챔버, 제2배출챔버와 각각 연통되는 제1배출구, 제2배출구가 형성될 수 있다.A heat exchanger using a multi-coil type tube according to another embodiment of the present invention includes a housing having an upper cover and a lower cover, and a circulation hole through which a heat medium is discharged, and a heat medium pipe that passes through the housing and supplies a heat medium therein. And, a plurality of coiled tubes sequentially arranged in a coil shape on the outside of the heat transfer tube, an upper cap forming an upper chamber while covering the upper cover, and a lower part forming a lower chamber while covering the lower cover In a heat exchanger comprising a cap and allowing heat exchange between the heat medium in the housing and the working fluid passing through the coiled tube, each of the coiled tubes is compressed in a vertical direction and joined to each other to form a cylindrical shape. , A first upper baffle, a second upper baffle, and a third upper baffle that divide the upper chamber into a first inlet chamber, an inlet chamber, a discharge chamber, and a second inlet chamber are formed inside the upper chamber, and the upper cap A first inlet, an inlet, an outlet, and a second inlet are formed in the first inlet chamber, the inlet chamber, the outlet chamber, and the second inlet chamber, respectively, and the lower chamber is formed inside the lower chamber. , A first lower baffle and a second lower baffle divided into a return chamber and a second discharge chamber are formed, and a first discharge port and a second discharge port respectively communicating with the first discharge chamber and the second discharge chamber are formed in the lower cap. Can be formed.
여기서, 상기 코일형 튜브 각각은 동일한 내경을 가지는 복수개의 코일형 튜브가 서로 중첩되도록 구비되고, 중첩된 각 코일형 튜브는 상호 접합되어 원통형상의 코일형 튜브체를 이루는 구조일 수 있다.Here, each of the coiled tubes may have a structure in which a plurality of coiled tubes having the same inner diameter overlap each other, and each of the overlapped coiled tubes is bonded to each other to form a cylindrical coiled tube body.
그리고 상기 코일형 튜브체는 상기 열매체관으로부터 각각 제1코일형 튜브체, 제2코일형 튜브체, 제3코일형 튜브체의 순서로 각각 서로 이격되어 배치될 수 있다.In addition, the coil-type tube body may be disposed to be spaced apart from each other in the order of a first coil-type tube body, a second coil-type tube body, and a third coil-type tube body from the heat transfer tube.
또 상기 열매체관은 상기 하우징의 중심을 관통하고, 상단은 개구되어 열매체가 유입되고, 타단은 밀폐되되 측면에 하나 이상의 공급구가 형성되어 유입된 열매체가 상기 하우징의 내부에 공급될 수 있다.In addition, the heat medium pipe passes through the center of the housing, the upper end thereof is opened to allow the heat medium to flow in, and the other end is sealed, but at least one supply port is formed on the side of the heat medium pipe so that the introduced heat medium may be supplied to the inside of the housing.
또한, 상기 상부챔버의 내부에는 상기 상부챔버를 구획하는 상부배플이 형성되고, 상기 하부챔버의 내부에는 상기 하부챔버를 구획하는 하부배플이 형성될 수 있다.In addition, an upper baffle for partitioning the upper chamber may be formed inside the upper chamber, and a lower baffle for partitioning the lower chamber may be formed inside the lower chamber.
한편, 상기 제1코일형 튜브체의 하부에는 상기 제1코일형 튜브체의 하단과 하부커버 사이에 형성된 유격을 차단하는 제1차단벽이 형성되고, 상기 제2코일형 튜브체의 상부에는 상기 제2코일형 튜브체의 상단과 상부커버 사이에 형성된 유격을 차단하는 제2차단벽이 형성되며, 상기 제3코일형 튜브체의 하부에는 상기 제3코일형 튜브체의 하단과 하부커버 사이에 형성된 유격을 차단하는 제3차단벽이 형성되어, 상기 공급구로 토출된 열매체가 상기 열매체관과 제1코일형 튜브체 사이를 따라 상향 유동하고, 상기 제1코일형 튜브체와 제2코일형 튜브체 사이로 하향 유동하며, 상기 제2코일형 튜브체와 제3코일형 튜브체 사이로 상향 유동하고, 상기 제3코일형 튜브체와 하우징의 내면 사이로 하향 유동한 후 상기 순환구로 배출되게 할 수 있다.Meanwhile, a first blocking wall is formed at a lower portion of the first coil-type tube body to block a gap formed between the lower end of the first coil-type tube body and the lower cover, and the second coil-type tube body has the A second blocking wall is formed to block the gap formed between the upper end and the upper cover of the second coiled tube body, and at the lower portion of the third coiled tube body, between the lower end and the lower cover of the third coiled tube body A third blocking wall is formed to block the formed gap, so that the heat medium discharged to the supply port flows upward along between the heat medium pipe and the first coil-type tube body, and the first coil-type tube body and the second coil-type tube It flows downward between sieves, flows upwardly between the second coil-type tube body and the third coil-type tube body, flows downward between the third coil-type tube body and the inner surface of the housing, and then discharges to the circulation port.
이때, 상기 제1, 2, 3코일형 튜브 각각은 서로 다른 나선방향을 가지도록 배열되게 하여 상승 또는 하강하는 열매체의 와류를 유도함으로써 열교환 효율이 극대화될 수 있다.At this time, each of the first, second, and third coil-type tubes is arranged to have different spiral directions to induce a eddy current of the heating medium to rise or fall, thereby maximizing heat exchange efficiency.
또 다르게 상기 제1, 2, 3코일형 튜브 각각은 중첩된 코일형 튜브 사이 사이에 코일형상으로 구비되는 코일형 히터가 삽입된 구조를 가질 수 있다.Alternatively, each of the first, second, and third coil-type tubes may have a structure in which a coil-type heater provided in a coil shape is inserted between overlapping coil-type tubes.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention described above, there are the following effects.
첫째, 코일형 튜브가 가압, 접합되어 원통형 구조를 가지므로 하우징 내부를 별도의 공간으로 구획할 필요가 없다. 즉, 열교환기의 구조가 단순해지고 크기도 소형화할 수 있으며 제조비용도 절감된다.First, since the coiled tube is pressed and bonded to have a cylindrical structure, there is no need to divide the inside of the housing into a separate space. That is, the structure of the heat exchanger is simplified, the size can be reduced, and the manufacturing cost is also reduced.
둘째, 코일형 튜브가 서로 다른 나선방향으로 배열되므로 상승 또는 하강하는 열매체가 와류를 형성하기 때문에 열교환 성능이 극대화되고 전체적으로 균일한 열교환이 이루어져 에너지가 절감된다. Second, since the coiled tubes are arranged in different spiral directions, the rising or falling heat medium forms a eddy current, thereby maximizing heat exchange performance and achieving uniform heat exchange throughout to save energy.
셋째, 하나 이상의 작동유체를 동시에 열교환할 수 있다.Third, it is possible to heat-exchange more than one working fluid at the same time.
넷째, 각 코일형 튜브체는 서로 접합되어 일체인 구조를 가지고 열매체관에 결합된 상부커버와 하부커버 사이에 고정되므로 외부 또는 자체적인 진동, 충격으로부터 손상, 파손이 방지된다.Fourth, since each coil-type tube body is bonded to each other and has an integral structure, it is fixed between the upper cover and the lower cover coupled to the heat transfer tube, so that damage or damage from external or internal vibrations and impacts is prevented.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기의 외관을 나타내는 사시도
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 종단면사시도
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 코일형 튜브의 분해도
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 코일형 튜브체의 평면도
도 5는 본 발명의 작동상태도
도 6은 본 발명의 상부챔버 투시도
도 7은 본 발명의 코일형 히터를 나타내는 사시도
도 8은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 종단면사시도
도 9는 도 8에 도시된 본 발명의 작동상태도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타내는 종단면사시도
도 11은 도 10에 도시된 본 발명의 작동상태도1 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger using a multi-coil tube according to an embodiment of the present invention
Figure 2 is a longitudinal sectional perspective view of the present invention shown in Figure 1
3 is an exploded view of the coiled tube of the present invention shown in FIG. 2
Figure 4 is a plan view of the coil-type tube body of the present invention shown in Figure 2
Figure 5 is an operating state diagram of the present invention
6 is a perspective view of the upper chamber of the present invention
7 is a perspective view showing a coil heater of the present invention
8 is a longitudinal sectional perspective view showing another embodiment of the present invention
9 is an operating state diagram of the present invention shown in FIG.
10 is a longitudinal sectional perspective view showing another embodiment of the present invention
11 is an operating state diagram of the present invention shown in FIG. 10
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.For reference, the description with reference to the drawings is for easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. Further, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 종단면사시도이다.1 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger using a multi-coil type tube according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional perspective view of the present invention shown in FIG. 1.
도시된 바를 참조하면, 본 발명은 하우징(100), 열매체관(200), 코일형 튜브(300), 상부캡(400)과 하부캡(500), 차단벽(600)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to the diagram, the present invention may be configured to include a
먼저, 상기 하우징(100)에 대해 설명한다.First, the
상기 하우징(100)은 내부에서 열교환이 일어날 수 있도록 내부가 빈 중공형상의 원통이다. 그리고 상기 하우징(100)의 상부와 하부는 상부커버(110)와 하부커버(120)로 각각 밀폐된다. 상기 상부커버(110)와 하부커버(120)는 각각 체결 또는 해체가 가능한 구조로 이루어질 수 있다.The
또 상기 하우징(100)의 일측면에는 내부의 열매체가 배출되어 순환될 수 있도록 순환구(130)가 형성된다.In addition, a
참고로 상기 하우징(100)은 외부로 열이 방출되는 것을 최소화하도록 단열재(미도시)가 부착된 구조가 바람직하다.For reference, the
다음으로 열매체관(200)에 대해 설명한다.Next, the
상기 열매체관(200)은 상기 하우징(100) 내부로 열매체를 공급하기 위한 파이프로서, 원형관 형상으로 이루어진다.The
그리고 상기 열매체관(200)은 상기 하우징(100)의 중심을 상하로 관통하여 삽입, 수용된다.In addition, the
이때, 상기 열매체관(200)의 상단은 개구되어 열매체가 유입되는 반면, 하단은 밀폐된 구조이다.At this time, the upper end of the
그래서 상기 열매체관(200)의 상단으로 유입된 열매체가 상기 하우징(100)으로 공급되기 위해서 상기 열매체관(200)의 측면에 공급구(210)가 형성된다. 상기 공급구(210)는 하나 이상이 형성될 수 있다.So, in order to supply the heat medium introduced to the upper end of the
바람직한 것은 상기 공급구(210)는 상기 열매체관(200)의 하부에 형성되게 하여 상기 하우징(100)의 하부에 열매체가 먼저 공급된 후 상승되도록 하는 것이 좋을 것이다. It is preferable that the
참고로, 상기 열매체관은 상기 상부커버와 하부커버를 고정하고 그 사이에 코일형 튜브들이 설치, 고정되는 구조이므로 전체적으로 상부커버와 하부커버 사이의 간격을 유지하여 진동, 충격으로부터 코일형 튜브의 손상을 방지할 수 있게 된다.For reference, since the heat medium pipe is a structure in which the upper cover and the lower cover are fixed and coil-type tubes are installed and fixed therebetween, the overall distance between the upper cover and the lower cover is maintained to damage the coil-type tube from vibration and shock. Can be prevented.
다음으로 도 3, 4, 5를 함께 참조하여 코일형 튜브(300)에 대해 설명한다.Next, the
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 코일형 튜브의 분해도이고, 도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 코일형 튜브체의 평면도이며, 도 5는 본 발명의 작동상태도이다.3 is an exploded view of the coil-type tube of the present invention shown in Figure 2, Figure 4 is a plan view of the coil-type tube body of the present invention shown in Figure 2, Figure 5 is an operating state diagram of the present invention.
상기 코일형 튜브(300)는 선형의 튜브가 나선형으로 감긴 형상으로 이루어지고, 일단의 튜브입구(300_in)에서 작동유체가 유입되고, 타단의 튜브출구(300_out)로 유출된다.The
상기 코일형 튜브(300)는 상기 열매체관(200)의 외주를 둘러 설치된다. 즉, 상기 열매체관(200)을 중심에 두고 동심을 이루며 설치된다. The
이때, 상기 코일형 튜브(300)는 하나만 설치될 수 있으나 복수개가 반경방향으로 순차적으로 구비될 수 있다. 즉, 내경이 서로 다른 복수개의 코일형 튜브(300)가 상기 열매체관(200)을 중심으로 내경이 작은 순서를 따라 배열되게 할 수 있다. In this case, only one coiled
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 코일형 튜브(300)는 3개가 구비될 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, three coiled
즉, 상기 열매체관(200)에 가까운 순서부터 제1코일형 튜브(310), 제2코일형 튜브(320), 제3코일형 튜브(330)의 3개가 서로 이격되어 배열된 구조일 수 있다.That is, three of the first
이때, 각각의 상기 코일형 튜브(300)는 상하 방향으로 압착된 상태에서 서로 접합시킴으로써 유격이 없는 원통형상을 가진다.At this time, each of the coiled
이것은 상기 코일형 튜브(300)를 상하로 가압한 상태에서 튜브 용접 방법, 구체적으로 브레이징 용접(brazing welding), 아크용접(arc welding)방법 등을 사용할 수 있다. 물론 다른 방법, 예를 들어 와이어나 스틸밴드를 사용하여 길이방향으로 묶는 방법도 사용 가능한데, 이에 한정된 것은 아니다.This can use a tube welding method, specifically a brazing welding, arc welding method, etc. in a state where the coiled
이와 같이 코일형 튜브(300)가 서로 접합되어 전체적으로 원통형으로 이루어지므로 종래에 각 코일형 튜브(300)를 별도의 공간에 수용시키기 위해 하우징(100) 내부를 나누는 구획벽 구조가 필요가 없다. 왜냐하면, 코일형 튜브(300) 자체가 구획벽 역할을 하기 때문이다.In this way, since the
따라서, 열매체가 코일형 튜브(300)의 측면을 통과하지 못하게 된다. Therefore, the heat medium cannot pass through the side surface of the coiled
그리고 각 코일형 튜브(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 동일한 내경을 가지는 복수개의 코일형 튜브(300)가 서로 중첩되는 구조를 가지는 코일형 튜브체(300A)가 될 수 있다. 즉, 각 코일형 튜브체는 배플(baffle)과 같은 역할을 할 수 있다.In addition, each coil-shaped
이때도, 각 코일형 튜브(300)는 서로 압착되어 접합된 구조이다. 이것은 작동유체가 유입 및 배출되는 튜브입구(300_in)와 튜브출구(300_out)를 증가시켜 다량의 작동유체를 한꺼번에 투입하여 열교환하기 위함이다.Also at this time, each coil-shaped
도 3에 도시된 것은 8개의 코일형 튜브(310-1 ~ 310-8, 320-1 ~ 320-8, 330-1 ~ 330-8)를 중첩하여 각각 1개의 코일형 튜브체(310A, 320A, 330A)로 만든 것을 나타내는 예시이다.3 shows one
따라서, 하나의 코일형 튜브체(300A)는 복수개의 작동유체 튜브입구(300_in) 및 튜브출구(300_out)를 가지므로 다량의 작동유체를 일시에 유입시키고, 배출시킬 수 있다. Accordingly, since one coil-
이러한 방식으로 상기 제1코일형 튜브(310)를 복수개 중첩하여 제1코일형 튜브체(310A)로, 상기 제2코일형 튜브(320)를 복수개 중첩하여 제2코일형 튜브체(320A)로, 제3코일형 튜브(330)를 복수개 중첩하여 제3코일형 튜브체(330A)로 형성한 구조일 수 있다.In this way, a plurality of the first coil-
한편, 상기 코일형 튜브체(300A) 각각은 도 4에 도시된 바와 같이 서로 다른 나선방향을 가지도록 배열될 수 있다. Meanwhile, each of the coiled
다시 말해서, 각 코일형 튜브체(300A)는 교대로 서로 다른 나선 방향으로 감기는 구조를 가지게 할 수 있다. 즉, 홀수번째 코일형 튜브체는 시계방향, 짝수번째 코일형 튜브체는 반시계방향으로 나선이 형성될 수 있다.In other words, each coil-shaped
예를 들어, 도시된 바와 같이 상기 제1코일형 튜브체(310A)가 시계방향으로 감기면, 제2코일형 튜브체(320A)는 반시계방향, 그리고 제3코일형 튜브체(330A)는 다시 시계방향으로 나선을 그리는 구조를 가지게 할 수 있다. For example, as shown, when the first coil-
이러한 구조를 가지므로 각 코일형 튜브체 사이를 유동하는 열매체는 형성된 나선을 따라 와류를 일으키기 때문에 열매체와 작동유체 간에 균일한 열교환이 일어나서 열교환 효율이 증대된다.Due to this structure, the heat medium flowing between each coil-type tube body generates eddy currents along the formed spiral, so that uniform heat exchange occurs between the heat medium and the working fluid, thereby increasing heat exchange efficiency.
한편, 상기 열매체관(200)을 통해 공급된 열매체가 상기 코일형 튜브체들 사이를 순차적으로 통과하도록 안내하기 위해 추가로 차단벽(600)을 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable to further include a blocking
즉, 상기 코일형 튜브체(300A) 중 내측에서부터 홀수번째 위치하는 코일형 튜브체(300A)는 하단과 하부커버(120) 사이에 차단벽(600)을 구비하고, 짝수번째 위치하는 코일형 튜브체(300A)는 상단과 상부커버(110) 사이에 차단벽(600)을 구비한다.That is, the
상기 차단벽(600)은 상기 코일형 튜브체(300A)의 단부에 부착되어 연장된 형태를 가지므로 원형관 형상일 수 있다.Since the blocking
예를 들어, 상기 제1코일형 튜브체(310A)의 하부에는 상기 제1코일형 튜브체(310A)의 하단과 하부커버(120) 사이에 형성된 유격을 차단하는 제1차단벽(610)이 부착되고, 상기 제2코일형 튜브체(320A)의 상부에는 상기 제2코일형 튜브체(320A)의 상단과 상부커버(110) 사이에 형성된 유격을 차단하는 제2차단벽(620)이 부착되며, 상기 제3코일형 튜브체(330A)의 하부에는 상기 제3코일형 튜브체(330A)의 하단과 하부커버(120) 사이에 형성된 유격을 차단하는 제3차단벽(630)을 부착시킬 수 있다.For example, a
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 공급구(210)를 통해 공급된 열매체가 최초에 상기 열매체관(200)과 제1코일형 튜브체(310A) 사이를 따라 상향 유동하다가, 상기 제1코일형 튜브체(310A)와 제2코일형 튜브체(320A) 사이로 하향 유동하며, 다시 상기 제2코일형 튜브체(320A)와 제3코일형 튜브체(330A) 사이로 상향 유동하고, 상기 제3코일형 튜브체(330A)와 하우징(100)의 내면 사이로 하향 유동한 후 상기 순환구(130)로 배출된다.Accordingly, as shown in FIG. 5, the heat medium supplied through the
이와 같은 경로로 열매체가 유동하면서 각 코일형 튜브체(300A)와 접촉면적 및 접촉시간이 늘어나 열교환 효율이 높아진다.As the heat medium flows through such a path, the contact area and the contact time with each coil-
다음으로 상부캡(400)과 하부캡(500)에 대해 설명한다.Next, the
상기 상부캡(400)은 상기 하우징(100)의 상부를 덮는 것으로 상기 상부커버(110)에 결합된다. 상기 상부캡(400)과 상부커버(110) 사이에 상부챔버(420)가 형성된다.The
마찬가지로 상기 하부캡(500)은 상기 하우징(100)의 하부를 덮는 것으로 상기 하부커버(120)에 결합된다. 상기 하부캡(500)과 하부커버(120) 사이에 하부챔버(520)가 형성된다.Likewise, the
이때, 상기 상부캡(400)에는 상기 상부챔버(420)와 연통되고 작동유체가 유입될 수 있는 유입구(410)가 형성되고, 상기 하부캡(500)에는 상기 하부챔버(520)와 연통되고 작동유체가 배출될 수 있는 배출구(510)가 형성된다.At this time, the
여기서, 상기 유입구(410)와 배출구(510)는 하나 이상 형성될 수 있다. Here, at least one
본 발명에서 상기 상부챔버(420)와 하부챔버(520)는 하나 이상의 공간이 형성되도록 배플에 의해 구획될 수 있다. 도 6은 본 발명의 상부챔버 투시도이다.In the present invention, the
이를 위해, 상기 상부챔버(420)의 내부에는 격벽 형상의 상부배플(430)이 구비되어 상기 상부챔버(420)를 여러 개의 공간으로 구획하고, 상기 하부챔버(520)의 내부에도 하부배플(530)이 구비되어 상기 하부챔버(520)를 여러 개의 공간으로 구획한다.To this end, an
상기 상부배플(430)과 하부배플(530)은 각각 하나 이상 구비되어 상기 상부챔버(420)와 하부챔버(520)를 구획할 수 있다.One or more of the
예를 들어, 도시된 바와 같이 상기 상부챔버(420)의 내부에는 제1상부배플(431), 제2상부배플(432), 제3상부배플(433)을 형성시켜, 제1상부챔버(421), 제2상부챔버(422), 제3상부챔버(424), 제4상부챔버(424)로 구획할 수 있다.For example, as shown, a first
마찬가지로 상기 하부챔버(520)의 내부에 제1하부배플(531), 제2하부배플(532), 제3하부배플(533)을 형성시켜, 제1하부챔버(521), 제2하부챔버(522), 제3하부챔버(523), 제4하부챔버(524)로 구획할 수 있다.Similarly, by forming a first
그리고 상기 제1, 2, 3, 4상부챔버(421, 422, 423, 424)에는 각각 제1, 2, 3, 4유입구(411. 412. 413. 414)가 형성되게 할 수 있으며, 상기 제1, 2, 3, 4하부챔버(521, 522. 523. 524)에는 각각 제1, 2, 3, 4배출구(511. 512. 513. 514)가 형성되게 할 수 있다.In addition, the first, second, third, and fourth
따라서, 구획된 챔버 각각으로 작동유체가 유입 및 배출되게 할 수 있다.Accordingly, the working fluid can be introduced and discharged into each of the partitioned chambers.
이러한 상기 상부배플(430)과 하부배플(530)은 유입되는 작동유체의 흐름을 제어한다. 구체적으로 버퍼 기능을 하여 유입되는 작동유체를 안정화시키고 진동을 방지함으로써 각 코일형 튜브(300)의 튜브입구(300_in)로 작동유체의 유입 및 배출이 원활하도록 한다.The
더불어 상기 상부챔버(420)와 하부챔버(520)의 구획된 공간에는 서로 다른 코일형 튜브(300)의 튜브입구(300_in) 및 튜브출구(300_out)가 수용되므로 서로 다른 작동유체를 열교환시킬 수 있다.In addition, since the tube inlet 300_in and the tube outlet 300_out of different coil-
예를 들어, 도시된 바를 참조하면 제1상부챔버(421)에는 제3코일형 튜브체(330A) 중 일부의 튜브입구(300_in)가 수용되고, 제2, 3상부챔버(422. 423)에는 제1, 2, 3코일형 튜브체(310A, 320A, 330A) 중 일부의 튜브입구(300_in)가 수용되며, 제4상부챔버(424)에는 제3코일형 튜브체(330A) 중 일부의 튜브입구(300_in)가 수용되게 함으로써 제1, 2, 3, 4유입구(411. 412, 413, 414)에 각각 서로 다른 작동유체를 주입하여 열교환 처리할 수 있다. For example, referring to the diagram, a portion of the tube inlet 300_in of the third coil-
마찬가지로 제1하부챔버(521)에는 제3코일형 튜브체(330A) 중 일부의 튜브출구(300_out)가 수용되고, 제2, 3하부챔버(522. 523)에는 제1, 2, 3코일형 튜브체(310A, 320A, 330A) 중 일부의 튜브출구(300_out)가 수용되며, 제4하부챔버(524)에는 제3코일형 튜브체(330A) 중 일부의 튜브출구(300_out)가 수용되게 함으로써 제1, 2, 3, 4배출구(511, 512, 513, 514)를 통해 각각 서로 다른 작동유체가 배출되도록 할 수 있다. Similarly, some of the tube outlets 300_out among the third coil-
또 다르게 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1, 2, 3코일형 튜브체 각각에는 코일형 튜브와 동일한 형상의 코일형 히터(700)가 더 포함된 구조를 가질 수 있다. 도 7은 본 발명의 코일형 히터를 나타내는 사시도이다. Alternatively, as shown in FIG. 7, each of the first, second, and third coil-type tube bodies may have a structure in which a coil-
다시 말해서, 상기 코일형 튜브체(300A)에 포함된 어느 하나의 코일형 튜브 대신 코일형 히터(700)로 대체하고 서로 접합함으로서 상기 코일형 히터(700)로부터 상기 코일형 튜브(300)로 직접 열전달이 이루어지게 할 수 있다.In other words, by replacing any one coil type tube included in the coil
물론 상기 코일형 히터(700)는 가열 또는 기화를 위한 것인데, 냉각 또는 액화를 위해 코일형 쿨러를 사용할 수 있음은 당연할 것이다.Of course, the coil-
이러한 코일형 히터를 사용함으로써 열매체를 가열하거나 냉각시키기 위한 보일러, 쿨러, 펌프와 같은 별도의 장치나 구조가 크게 축소될 수 있는 장점이 있다. 따라서, 장비의 소형화가 가능한 것이다.By using such a coil type heater, there is an advantage that separate devices or structures such as boilers, coolers, and pumps for heating or cooling the heat medium can be greatly reduced. Therefore, it is possible to downsize the equipment.
이하에서 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예를 설명한다. 도 8은 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 종단면사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 본 발명의 작동상태도이다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8. 8 is a longitudinal sectional perspective view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an operational state diagram of the present invention shown in FIG.
도시된 바를 참조하면, 본 발명은 하우징(100), 열매체관(200), 코일형 튜브(300), 상부캡(400)과 하부캡(500)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to the diagram, the present invention may include a
본 발명의 다른 실시 예는 작동유체가 상기 상부캡(400)에 형성된 어느 하나의 유입구(410)로 유입된 후 상기 코일형 튜브(300)를 통과한 다음 상기 하부캡(500)의 배출구(510)로 배출되는 것이 아니라, 다시 상승하여 상기 상부캡(400)에 형성된 다른 하나의 배출구(510)로 배출되는 방식이다.In another embodiment of the present invention, after the working fluid flows into any one
상기 하우징(100), 열매체관(200), 코일형 튜브(300)는 상술한 구조 및 기능과 대동소이하므로 설명은 생략하고, 차이가 나는 상부캡(400)과 하부캡(500) 및 상부챔버(420)와 하부챔버(520)에 대해서 설명하기로 한다.The
구체적으로 상기 상부캡(400)은 상기 하우징(100)의 상부커버(110)를 덮는 것으로 내부에 상부챔버(420)를 형성한다. 그리고 상기 하부캡(500)은 상기 하부커버(120)를 덮으면서 내부에 하부챔버(520)를 형성한다. Specifically, the
이때, 상기 상부챔버(420)에는 상부배플(430)이 중앙을 가로질러 설치되어 좌우측에 각각 유입챔버(425)와 배출챔버(426)가 형성되도록 구획한다. 상기 유입챔버(425)는 상기 코일형 튜브체(300A) 중 일부의 코일형 튜브(300)의 튜브입구(300_in)들을 수용하고, 상기 배출챔버(426)는 상기 코일형 튜브체(300A) 중 나머지 코일형 튜브(300)의 튜브출구(300_out)들을 수용하게 된다.In this case, the
여기서, 상기 상부캡(400)의 일측에는 상기 유입챔버(425)와 연통되는 작동유체 유입구(410)가 형성되고, 타측에는 상기 배출챔버(426)와 연통되는 작동유체 배출구(510)가 형성된다.Here, a working
반면, 상기 하부캡(500)에는 별도의 유입구나 배출구가 형성되지 않는다.On the other hand, a separate inlet or outlet is not formed in the
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 유입구(410)를 통해 유입된 작동유체는 상기 유입챔버(425)에 수용된 코일형 튜브(300)들의 입구를 통해 유입되고, 상기 코일형 튜브체(300A)를 각각 통과한 후 코일형 튜브(300)들의 튜브출구(300_out)를 통해 배출되어 상기 하부챔버(520) 내부로 모인다. Therefore, as shown in FIG. 9, the working fluid introduced through the
상기 하부챔버(520)에 채워진 작동유체는 상기 배출챔버(426)에 수용된 코일형 튜브(300)들의 입구를 통해 유입되어 역류하면서 상기 코일형 튜브체(300A)를 통과한 후 상기 코일형 튜브(300)들의 튜브출구(300_out)를 통해 상기 배출챔버(426) 내부로 모인 후 상기 배출구(510)를 통해 배출되는 것이다.The working fluid filled in the
이하에서 또 다른 실시 예를 설명하기로 한다. 도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예를 나타내는 종단면사시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 본 발명의 작동상태도이다.Another embodiment will be described below. 10 is a longitudinal sectional perspective view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an operational state diagram of the present invention shown in FIG.
도시된 바를 참조하면, 본 발명은 하우징(100), 열매체관(200), 코일형 튜브(300), 상부캡(400)과 하부캡(500)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to the diagram, the present invention may include a
본 발명의 또 다른 실시 예는 작동유체 중 일부는 상기 상부캡(400)에 형성된 어느 하나의 유입구(410)로 유입된 후 상기 코일형 튜브(300)를 통과한 다음 상기 하부캡(500)의 배출구(510)로 배출되고, 작동유체 중 나머지는 상기 상부캡(400)에 형성된 다른 유입구(410)로 유입된 후 상기 코일형 튜브(300)를 통과한 다음 다시 상승하여 상기 상부캡(400)에 형성된 다른 배출구(510)를 통해 배출되는 방식이다. 즉, 상기 두 실시 예를 혼합한 방식에 해당한다.Another embodiment of the present invention is that some of the working fluid flows into any one
이 실시 예도 역시, 상기 하우징(100), 열매체관(200), 코일형 튜브(300)는 상술한 구조 및 기능과 대동소이하므로 설명은 생략하고, 차이가 나는 상부캡(400)과 하부캡(500) 및 상부챔버(420)와 하부챔버(520)에 대해서 설명하기로 한다.Also in this embodiment, the
구체적으로 상기 상부캡(400)은 상기 하우징(100)의 상부커버(110)를 덮는 것으로 내부에 상부챔버(420)를 형성한다. 그리고 상기 하부캡(500)은 상기 하부커버(120)를 덮으면서 내부에 하부챔버(520)를 형성한다. Specifically, the
이때, 상기 상부챔버(420)에는 제1상부배플(431), 제2상부배플(432), 제3상부배플(433)이 설치되어 상기 상부챔버(420)를 제1유입챔버(425a), 유입챔버(425), 배출챔버(426), 제2유입챔버(425b)로 구획한다.At this time, in the
상기 제1유입챔버(425a)와 제2유입챔버(425b)는 상기 코일형 튜브체(300A) 중 일부의 코일형 튜브(300)의 입구들을 수용하고, 상기 유입챔버(425)도 상기 코일형 튜브체(300A) 중 다른 일부의 코일형 튜브(300)의 입구들을 수용하며, 상기 배출챔버(426)는 상기 코일형 튜브체(300A) 중 나머지 코일형 튜브(300)의 출구들을 수용하게 된다.The
여기서, 상기 상부캡(400) 일측에는 상기 제1유입챔버(425a)와 연통되는 작동유체의 제1유입구(411)가 형성되고, 타측에는 상기 제2유입챔버(425b)와 연통되는 작동유체의 제2유입구(412)가 형성되며, 상기 제1유입구(411)와 제2유입구(412) 사이에는 상기 유입챔버(425)와 연통되는 유입구(410) 및 상기 배출챔버(426)와 연통되는 배출구(510)가 각각 형성된다. Here, a
한편, 상기 하부챔버(520)의 내부에는 제1하부배플(531), 제2하부배플(532)이 설치되어 상기 하부챔버(520)를 제1배출챔버(426a), 리턴챔버(426c), 제2배출챔버(426b)로 구획한다.Meanwhile, a first
상기 제1배출챔버(426a)와 제2배출챔버(426b)는 상기 제1유입챔버(425a)와 제2유입챔버(425b)에 수용된 코일형 튜브(300)들의 튜브출구(300_out)를 각각 수용한다.Each of the
그리고 상기 리턴챔버(426c)는 상기 유입챔버(425)에 수용된 코일형 튜브(300)들의 튜브출구(300_out)와 상기 배출챔버(426)에 수용된 코일형 튜브(300)들의 튜브입구(300_in)를 수용한다.And the return chamber (426c) is a tube outlet (300_out) of the coil-
또 상기 하부캡(500) 일측에는 상기 제1배출챔버(426a)와 연통되는 작동유체의 제1배출구(510)가 형성되고, 타측에는 상기 제2배출챔버(426b)와 연통되는 작동유체의 제2배출구(510)가 형성된다. In addition, a
따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1, 2유입구(410)로 유입된 작동유체는 상기 제1, 2유입챔버(425)에 수용된 코일형 튜브(300)들의 튜브입구(300_in)를 통해 유입되고, 상기 코일형 튜브체(300A)를 통과한 후 코일형 튜브(300)들의 튜브출구(300_out)를 통해 상기 제1, 2배출챔버(426)로 모인 후 각각 상기 제1, 2배출구(510)를 통해 외부로 배출된다. Accordingly, as shown in FIG. 11, the working fluid introduced into the first and
그리고 상기 유입구(410)로 유입된 작동유체는 상기 유입챔버(425)에 수용된 코일형 튜브(300)들의 튜브입구(300_in)를 통해 유입되고, 상기 코일형 튜브체(300A)를 통과한 후 코일형 튜브(300)들의 튜브출구(300_out)를 통해 상기 리턴챔버(426c)로 모인 후 상기 리턴챔버(426c) 내에 수용된 다른 코일형 튜브(300)들의 튜브입구(300_in)를 통해 유입되어 역류하면서 상기 코일형 튜브체(300A)를 통과한 후 상기 배출챔버(426)의 내부로 모인 후 상기 배출구(510)를 통해 배출될 수 있다.And the working fluid introduced into the
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the exemplary embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, a person of ordinary skill in the field to which the present invention belongs will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents. Therefore, the scope of the present invention is limited to the described embodiments and should not be determined, and should not be determined by the claims to be described later, but also by those equivalents to the claims.
100 : 하우징 110 : 상부커버
120 : 하부커버 130 : 순환구
200 : 열매체관 210 : 공급구
300 : 코일형 튜브 300_in : 입구
300_out : 출구 310 : 제1코일형 튜브
320 : 제2코일형 튜브 330 : 제3코일형 튜브
300A : 코일형 튜브체 310A : 제1코일형 튜브체
320A : 제2코일형 튜브체 330A : 제3코일형 튜브체
400 : 상부캡 410 : 유입구
411 : 제1유입구 412 : 제2유입구
413 : 제3유입구 414 : 제4유입구
420 : 상부챔버 421 : 제1상부챔버
422 : 제2상부챔버 423 : 제3상부챔버
424 : 제4상부챔버 425 : 유입챔버
425a : 제1유입챔버 425b : 제2유입챔버
426 : 배출챔버 426a : 제1배출챔버
426b : 제2배출챔버 426c : 리턴챔버
430 : 상부배플 431 : 제1상부배플
432 : 제2상부배플 433 : 제3상부배플
500 : 하부캡 510 : 배출구
511 : 제1배출구 512 : 제2배출구
513 : 제3배출구 514 : 제4배출구
520 : 하부챔버 521 : 제1하부챔버
522 : 제2하부챔버 523 : 제3하부챔버
524 : 제4하부챔버 530 : 하부배플
531 : 제1하부배플 532 : 제2하부배플
533 : 제3하부배플
600 : 차단벽 610 : 제1차단벽
620 : 제2차단벽 630 : 제3차단벽
700 : 코일형 히터100: housing 110: upper cover
120: lower cover 130: circulation port
200: heat medium pipe 210: supply port
300: coiled tube 300_in: inlet
300_out: outlet 310: first coil type tube
320: second coil type tube 330: third coil type tube
300A: Coil
320A: 2nd coil
400: upper cap 410: inlet
411: first inlet 412: second inlet
413: 3rd inlet 414: 4th inlet
420: upper chamber 421: first upper chamber
422: second upper chamber 423: third upper chamber
424: fourth upper chamber 425: inflow chamber
425a:
426:
426b:
430: upper baffle 431: first upper baffle
432: second upper baffle 433: third upper baffle
500: lower cap 510: outlet
511: first outlet 512: second outlet
513: third outlet 514: fourth outlet
520: lower chamber 521: first lower chamber
522: second lower chamber 523: third lower chamber
524: fourth lower chamber 530: lower baffle
531: first lower baffle 532: second lower baffle
533: third lower baffle
600: barrier wall 610: first barrier wall
620: second blocking wall 630: third blocking wall
700: coil type heater
Claims (12)
상기 코일형 튜브 각각은 동일한 내경을 가지는 복수개의 코일형 튜브가 서로 중첩되도록 구비되고, 중첩된 각 코일형 튜브는 상하 방향으로 압착되면서 상호 접합되어 원통형상의 코일형 튜브체를 이루며,
상기 코일형 튜브체는 상기 열매체관으로부터 각각 제1코일형 튜브체, 제2코일형 튜브체, 제3코일형 튜브체의 순서로 각각 서로 이격되어 배치되고,
상기 열매체관은 상기 하우징의 중심을 관통하고, 상단은 개구되어 열매체가 유입되고, 타단은 밀폐되되 측면에 하나 이상의 공급구가 형성되어 유입된 열매체가 상기 하우징의 내부에 공급되며,
상기 상부챔버의 내부에는 상기 상부챔버를 구획하는 상부배플이 형성되고, 상기 하부챔버의 내부에는 상기 하부챔버를 구획하는 하부배플이 형성되는데,
상기 제1코일형 튜브체의 하부에는 상기 제1코일형 튜브체의 하단과 하부커버 사이에 형성된 유격을 차단하는 제1차단벽이 형성되고, 상기 제2코일형 튜브체의 상부에는 상기 제2코일형 튜브체의 상단과 상부커버 사이에 형성된 유격을 차단하는 제2차단벽이 형성되며, 상기 제3코일형 튜브체의 하부에는 상기 제3코일형 튜브체의 하단과 하부커버 사이에 형성된 유격을 차단하는 제3차단벽이 형성되어, 상기 공급구로 토출된 열매체가 상기 열매체관과 제1코일형 튜브체 사이를 따라 상향 유동하고, 상기 제1코일형 튜브체와 제2코일형 튜브체 사이로 하향 유동하며, 상기 제2코일형 튜브체와 제3코일형 튜브체 사이로 상향 유동하고, 상기 제3코일형 튜브체와 하우징의 내면 사이로 하향 유동한 후 상기 순환구로 배출되는 것을 특징으로 하는 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기. A housing having an upper cover and a lower cover, and a circulation port through which the heat medium is discharged, and a heat medium tube passing through the housing and supplying the heat medium therein, and a plurality of sequentially arranged coils formed outside the heat medium tube. A coil-shaped tube, an upper cap forming an upper chamber while covering the upper cover, and an inlet port communicating with the upper chamber, and a lower chamber forming a lower chamber while covering the lower cover, and an outlet communicating with the lower chamber are formed. In a heat exchanger comprising a lower cap to perform heat exchange between the heat medium in the housing and the working fluid passing through the coiled tube,
Each of the coiled tubes is provided so that a plurality of coiled tubes having the same inner diameter overlap each other, and each of the overlapped coiled tubes is bonded to each other while being compressed in the vertical direction to form a cylindrical coiled tube body,
The coil-type tube bodies are spaced apart from each other in the order of a first coil-type tube body, a second coil-type tube body, and a third coil-type tube body, respectively, from the heat transfer tube,
The heat medium pipe passes through the center of the housing, the upper end is opened to allow the heat medium to flow in, the other end is sealed, but at least one supply port is formed on the side to supply the introduced heat medium to the inside of the housing,
An upper baffle for partitioning the upper chamber is formed inside the upper chamber, and a lower baffle for partitioning the lower chamber is formed inside the lower chamber,
A first blocking wall is formed at a lower portion of the first coil-type tube body to block a gap formed between a lower end of the first coil-type tube body and a lower cover, and the second blocking wall is formed at an upper portion of the second coil-type tube body. A second blocking wall is formed to block the gap formed between the upper end and the upper cover of the coil-type tube body, and a gap formed between the lower end and the lower cover of the third coil-type tube body is formed below the third coil-type tube body. A third blocking wall is formed to block the heat medium, and the heat medium discharged to the supply port flows upward along between the heat medium pipe and the first coil-type tube body, and between the first coil-type tube body and the second coil-type tube body. A multi-coil, characterized in that it flows downward, flows upward between the second coil-type tube body and the third coil-type tube body, flows downward between the third coil-type tube body and the inner surface of the housing, and is discharged to the circulation port. Heat exchanger using a type tube.
상기 제1, 2, 3코일형 튜브체 각각은 서로 다른 나선방향을 가지도록 배열되는 것을 특징으로 하는 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기.The method of claim 1,
Each of the first, second, and third coil-type tube bodies are arranged to have different spiral directions.
상기 제1, 2, 3코일형 튜브체 각각은 중첩된 코일형 튜브 사이 사이에 코일형상으로 구비되는 코일형 히터가 삽입되는 것을 특징으로 하는 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기.The method of claim 7,
Each of the first, second, and third coiled tube bodies is a heat exchanger using a multi-coil-type tube, characterized in that a coil-type heater provided in a coil shape is inserted between overlapping coil-type tubes.
상기 코일형 튜브 각각은 상하 방향으로 압착되고 상호 접합되어 원통형상으로 이루어지고,
상기 상부챔버의 내부에는 상기 상부챔버를 제1유입챔버, 유입챔버, 배출챔버, 제2유입챔버로 구획하는 제1상부배플, 제2상부배플, 제3상부배플이 형성되며, 상기 상부캡에 상기 제1유입챔버, 유입챔버, 배출챔버, 제2유입챔버와 각각 연통되는 제1유입구, 유입구, 배출구, 제2유입구가 형성되고,
상기 하부챔버의 내부에는 상기 하부챔버를 제1배출챔버, 리턴챔버, 제2배출챔버로 구획하는 제1하부배플, 제2하부배플이 형성되며, 상기 하부캡에 상기 제1배출챔버, 제2배출챔버와 각각 연통되는 제1배출구, 제2배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기.A housing having an upper cover and a lower cover, and a circulation port through which the heat medium is discharged, and a heat medium tube passing through the housing and supplying the heat medium therein, and a plurality of sequentially arranged coils formed outside the heat medium tube. It comprises a coil-type tube, an upper cap that forms an upper chamber while covering the upper cover, and a lower cap that forms a lower chamber while covering the lower cover, and passes through the heat medium in the housing and the coil-type tube. In a heat exchanger that allows heat exchange between working fluids,
Each of the coiled tubes is compressed in the vertical direction and bonded to each other to form a cylindrical shape,
Inside the upper chamber, a first upper baffle, a second upper baffle, and a third upper baffle that divide the upper chamber into a first inlet chamber, an inlet chamber, a discharge chamber, and a second inlet chamber are formed, and the upper cap A first inlet, an inlet, an outlet, and a second inlet are formed to communicate with the first inlet chamber, inlet chamber, outlet chamber, and second inlet chamber, respectively,
A first lower baffle and a second lower baffle that divide the lower chamber into a first discharge chamber, a return chamber, and a second discharge chamber are formed in the lower chamber, and the first discharge chamber and the second discharge chamber are formed in the lower cap. A heat exchanger using a multi-coil type tube, characterized in that a first outlet and a second outlet communicated with the discharge chamber, respectively.
상기 코일형 튜브 각각은 동일한 내경을 가지는 복수개의 코일형 튜브가 서로 중첩되도록 구비되고, 중첩된 각 코일형 튜브는 상호 접합되어 원통형상의 코일형 튜브체를 이루는 것을 특징으로 하는 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기.The method of claim 10,
Each of the coiled tubes is provided so that a plurality of coiled tubes having the same inner diameter overlap each other, and each of the overlapped coiled tubes is bonded to each other to form a cylindrical coiled tube body. heat exchanger.
상기 열매체관은 상기 하우징의 중심을 관통하고, 상단은 개구되어 열매체가 유입되고, 타단은 밀폐되되 측면에 하나 이상의 공급구가 형성되어 유입된 열매체가 상기 하우징의 내부에 공급되는 것을 특징으로 하는 다중 코일형 튜브를 이용한 열교환기.The method of claim 11,
The heat medium pipe passes through the center of the housing, the upper end is opened to allow the heat medium to flow in, and the other end is sealed, but at least one supply port is formed at the side to supply the introduced heat medium to the interior of the housing. Heat exchanger using coiled tube.
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- 2020-01-21 KR KR1020200008163A patent/KR102169154B1/en active IP Right Grant
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