KR102201046B1 - 폐열 회수 관로 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 발명이다.
구체적으로, 본 발명의 폐열 회수 관로 시스템은, 제1,2관로(101, 102)를 각각 흐르는 제1,2유체 사이에 열을 교환하는 열교환유닛(110); 및 상기 제1,2관로(101, 102)를 통해서 제1,2유체를 펌핑하는 펌프유닛(115)을 포함할 수 있고, 상기 열교환유닛(110)은, 상기 제2관로(102) 안에 상기 제1관로(101)가 배치되는 이중파이프 구조를 가질 수 있다.

Description

폐열 회수 관로 시스템{WASTED HEAT RECOVERY PIPING SYSTEM}

본 발명은 유체를 통해서 버려지는 폐열을 회수하는 폐열 회수 관로 시스템에 대한 발명이다.

특허문헌 001은 정화 및 소독된 높은 급수의 물이 통과하는 상수관의 동결을 방지하도록 구성된 상수관의 동결 방지를 위한 보온 구조체에 관한 것으로, 상수관의 동결 방지를 위한 보온 구조체는 중공의 내부를 통해 유체가 이송되는 제 1내관부재와 제 1내관부재의 외주를 감싸는 제 1외관부재를 포함하는 제 1이중관; 중공의 내부를 통해 유체가 이송되는 제 2내관부재와 제 2내관부재의 외주를 감싸는 제 2외관부재를 포함하여 구성되고 제 1이중관에 대해 직교하는 방향으로 설치되는 제 2이중관; 제 2내관부재 및 제 2외관부재에 설치되어 제 2내관부재를 지나는 유체의 흐름을 제어하는 밸브; 제 1이중관, 제 2이중관, 밸브를 감싸게 설치된 수납 하우징 및 수납 하우징 내부에 적치되어 제 1이중관, 제 2이중관, 밸브를 보온하는 보온재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

특허문헌 002는 조립성이 개선되고 이중임펠러를 구비한 펌프에 관한 것으로, 상세하게는 세척 및 배수를 동시에 수행할 수 있는 이중임펠러 구조의 펌프에서 배수를 담당하는 배수 임펠러의 날개 형상을 유선(流線)형을 이루게 하여 모터 구동축 회전시 부하를 줄여 모터의 입력을 낮출 수 있고, 세척부 및 배수부의 각 유로실을 구획하는 격판과 상기 격판에 수용되어 구동축에 결합되는 밀폐체를 통하여 각 유로실 간의 밀폐성을 보장하며, 상부 및 하부 하우징에 대해 스냅(snap)타입 결합을 제공하여 조립성이 개선되고 이중임펠러를 구비한 펌프에 관한 것이다. 이를 구현하기 위하여, 본 발명에 따른 조립성이 개선되고 이중임펠러를 구비한 펌프는, 세척 임펠러, 그리고 흡입구와 토출구 및 상기 세척 임펠러가 수용되는 세척 유로실을 갖는 상부하우징을 포함하는 세척부; 배수 임펠러, 그리고 흡입구와 토출구 및 상기 배수 임펠러가 수용되는 배수 유로실을 갖는 하부하우징을 포함하는 배수부; 및 상기 세척 및 배수 임펠러의 구동을 위한 모터를 포함하여 이루어지되, 상기 배수 임펠러는 상기 모터의 구동축과 결합되는 연결부와, 상기 연결부를 중심으로 방사상으로 배열되고 유선(流線)형인 복수의 날개로 이루어진다.

특허문헌 003은 일정 길이의 연결 컨넥터를 사용하여 두 개의 관로를 상호 연결시키도록 구성되는 상수관의 연결 구조에 관한 것으로서, 상기 연결 컨넥터는 단면이 원형인 일정 길이의 중공형 몸체와, 상기 몸체의 양단에서 이탈되지 않으면서 자체 회전이 가능하도록 설치되는 한 쌍의 연결잭 및 상기 몸체와 연결잭 사이에 개재되어 상기 연결잭을 상기 몸체의 중앙 방향으로 항상 가압하기 위하여 상기 몸체가 관통되는 방식으로 설치되는 스프링을 포함하여, 상기 한 쌍의 연결잭이 각각 상기 각 관로에 결합되는 구조를 가짐으로써, 연결 컨넥터의 간단한 조작만으로 상수관을 연결시키거나 해체시킬 수 있으며, 별도의 공구를 사용하지 않아도 되고, 오랜 기간 사용하여도 누수 등의 문제점이 발생하지 않아 결과적으로 제품의 신뢰성이 향상될 수 있다.

특허문헌 004는 모터가 내장된 열 펌프 시스템전용 펌프에 관한 것으로서, 펌프 입 출구가 하부와 상부에 있고, 펌프케이스 내부에 캔 형태로 모터가 건식으로 내장되어, 모터와 펌프 캔 사이로 물이 통과하는, 모터 하부에 펌프를 고착 물을 순환시키는, 열 펌프시스템을 패키지화할 때 모터가 외부로 돌출되지 않도록 하기위한 것으로, 장비구성을 콤팩트하게 하고자 하는 시스템 전용 순환펌프에 관한 것이다.

대한민국 출원번호 10-2012-0049451 대한민국 출원번호 10-2009-0002249 대한민국 출원번호 10-2012-0053645 대한민국 출원번호 20-2007-0006355

본 발명의 목적은, 제1유체를 통해서 배출되는 폐열에너지를 제2유체를 통해서 회수하여 전체 소모 에너지를 절감할 수 있고, 폐열을 회수하는 동시에 유체를 펌핑하여 열에너지 회수기능과 펌핑기능을 동시에 구현할 수 있는 폐열 회수 관로 시스템을 제공하는 것이다.

종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 폐열 회수 관로 시스템은, 제1,2관로(101, 102)를 흐르는 제1,2유체 사이에 열을 교환하는 열교환유닛(110); 및 제1,2유체를 상기 제1,2관로(101, 102)를 통해서 펌핑하는 펌프유닛(115)을 포함할 수 있다.

본 발명의 폐열 회수 관로 시스템에서, 상기 열교환유닛(110)은, 상기 제2관로(102) 안에 상기 제1관로(101)가 배치되는 이중파이프 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 폐열 회수 관로 시스템에서, 상기 펌프유닛(115)은, 상기 제1관로(101)와 연통되도록 배치되는 이너 하우징(160); 상기 제2관로(102)와 연통되도록 배치되는 아우터 하우징(165); 및 상기 아우터 하우징의 내면에 고정 형성되는 아우터 임펠러(170)를 포함할 수 있다.

본 발명의 폐열 회수 관로 시스템은, 상기 아우터 하우징(165)에 결합되어 이를 회전시키는 구동유닛을 포함할 수 있다.

본 발명의 폐열 회수 관로 시스템에서, 상기 펌프유닛(115)은, 상기 제1관로(101)를 흐르는 제1유체를 펌핑하는 제1임펠러(225); 및 상기 제2관로(102)를 흐르는 제2유체를 펌핑하는 제2임펠러(230)를 포함할 수 있다.

본 발명에서, 제1유체를 통해서 배출되는 폐열 에너지를 제2유체에 의해서 회수하여 가정이나 공장 등에서 버려지는 폐열 에너지를 용이하게 회수할 수 있다.

본 발명에서, 열교환유닛은 일방향으로 흐르는 제1유체와 타방향으로 흐르는 제2유체 사이에 열을 교환함으로써 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에서, 열교환유닛을 통해서 버려지는 폐열을 회수하는 동시에 펌프유닛을 통해서 유체를 펌핑할 수 있다.

본 발명에서, 열교환유닛은 제1관로가 제2관로 안에 배치되는 이중 파이프 구조를 통해서 버려지는 폐열을 용이하게 회수할 수 있다.

본 발명에서, 열교환유닛에 펌프유닛을 결합하여 구성함으로써 펌핑과 열교환을 동시에 구현하고, 부품의 개수를 줄일 수 있다.

본 발명에서, 와류날개는 펌프유닛의 토출측에 구성되어 유체에 와류를 형성하여 열교환 효율을 향상시키고 이물질이 관로 표면에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

위에서 언급된 본 발명의 실시예에 따른 효과는 기재된 내용에만 한정되지 않고, 명세서 및 도면으로부터 예측 가능한 모든 효과를 더 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 관로 시스템의 일부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열교환유닛의 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열교환유닛의 반경방향 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열교환유닛의 길이방향 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 펌프유닛의 길이방향 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 펌프유닛의 반경방향 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 펌프유닛의 길이방향 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 펌프유닛의 반경방향 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 펌프유닛의 길이방향 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 폐여 회수 관로 시스템의 일부 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 관로 시스템의 일부 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수 관로 시스템의 일부 측면도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

실시예에서 제시한 대상은 명칭만으로 한정하지 않으며, 그와 동일한 목적 및 효과를 발휘하며, 유사한 해결원리를 가지는 대상까지 치환 가능한 것으로 본다.

[실시예 1-1] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 제1,2관로(101, 102)를 흐르는 제1,2유체 사이에 열을 교환하는 열교환유닛(110); 및 상기 제1,2유체를 상기 제1,2관로(101, 102)를 통해서 펌핑하는 펌프유닛(115); 을 포함할 수 있다.

본 발명은(도 1 참조), 제1관로를 통해서 제1유체가 흐르고, 제2관로를 통해서 제2유체가 흐르며, 열교환유닛이 관로 상에 구성되고, 이 열교환유닛은 관로를 흐르는 제1,2유체 사이에 열을 교환하여 제1유체를 통해서 버려지는 열을 제2유체를 통해서 회수한다. 여기서, 제1유체는 하수도일 수 있고, 제2유체는 상수도일 수 있다. 아울러, 펌프유닛이 관로 상에 구성되는데, 이 펌프유닛은 제1유체와 제2유체를 서로 다른 방향으로 펌핑할 수 있다. 아울러, 본 발명은(도 11, 도 12참조), 두 제1,2관로가 미리 설정된 루트를 따라서 나란하게 형성되고, 설정된 위치에 열교환유닛과 펌프유닛이 별도로 구성될 수 있다.

[실시예 1-2] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 열교환유닛(110)를 단열하는 단열부재(125)를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서(도 3 참조), 단열부재가 열교환유닛의 외면을 설정된 두께로 감싸며, 이 단열부재는 유체가 가지고 있는 폐열이 외부로 버려지는 것을 방지한다. 예를 들어서, 이너 파이프인 제1관로를 통해서 비교적 따뜻한 제1유체가 흐르고, 제2관로인 제2관로를 통해서 비교적 차가운 제2유체가 흐르는 경우, 제1관로를 흐르는 제1유체의 열이 제2관로를 흐르는 제2유체로 먼저 전달되고, 제2관로와 단열부재는 열의 손실을 최소화한다.

[실시예 1-3] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 열교환유닛(110)에 상기 펌프유닛(115)이 결합되어 구성될 수 있다.

본 발명에서(도 1 및 도 5 참조), 제1관로와 제2관로가 이중파이프로 구성된 열교환유닛에 펌프유닛이 결합되어 구성될 수 있다. 이와 같이, 펌프유닛이 열교환유닛에 결합되어 구성됨으로써 전체적인 구조를 간단하게 할 수 있다. 즉, 펌프유닛과 열교환유닛을 따로 구분하는 경우에 이들을 연결하는 별도의 연결관로가 필요하지만, 이들을 결합함으로써 별도의 연결관로가 필요하지 않는다. 따라서, 전체 어셈블리의 부품 수와 부피를 줄일 수 있다.

[실시예 1-4] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 제1관로(101)를 흐르는 제1유체(10)의 온도를 감지하는 제1온도센서(T1)와 상기 제2관로(102)를 흐르는 제2유체(20)의 온도를 감지하는 제2온도센서(T2)를 포함할 수 있다.

본 발명에서(도 1 참조), 제1온도센서는 제1관로를 흐르는 제1유체의 온도를 감지하고, 제2온도센서는 제2관로를 흐르는 제2유체의 온도를 감지하며, 제어기(미도시)는 감지된 온도에 따라서 상기 펌프유닛의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어서, 두 유체 사이에 온도차이가 설정값 이상이면 펌프유닛을 온시켜 열을 회수하고, 두 유체 사이에 온도차이가 없거나 설정값 미만이면 펌프유닛을 오프시킬 수 있다.

[실시예 1-5] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 펌프유닛(115)의 흡입측에 구성되어 유체를 저장하는 저장탱크(235); 를 더 포함할 수 있다.

[실시예 1-6] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-6에 있어서, 상기 저장탱크(235)에 저장된 유체의 레벨을 감지하는 레벨센서(240); 를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서(도 12 참조), 열교환유닛의 전단에 저장탱크가 더 구성되고, 이 저장탱크에는 레벨센서가 더 구성된다. 이 레벨센서에서 감지되는 제1유체의 레벨에 따라서 상기 펌프유닛의 작동이 제어될 수 있다. 이 레벨센서는 현재 수위 조건을 표시하는데, 이러한 유형의 레벨센서는 수위가 너무 낮거나 높은 상황을 설정하여 알릴 수 있다. 아울러, 레벨센서는 정전 용량 센서 구조를 통해서 수위 모니터링 시스템을 제공할 수 있으며, 수위와 직접적인 관계를 가지는 아날로그 출력을 생성할 수 있다.

[실시예 2-1] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 열교환유닛(110)은 상기 제2관로(102) 안쪽에 상기 제1관로(101)가 배치되는 이중파이프 구조를 가질 수 있다.

본 발명에서(도 2 참조), 제1관로는 상기 제2관로의 중심에 배치되고, 상기 제1관로의 외주면과 제2내주면 사이에는 설정된 간격이 형성되고, 상기 제1관로를 지나는 제1유체와 상기 제2관로와 제2관로 사이를 지나는 제2유체는 상기 제1관로를 통해서 열에너지를 주고받는다. 따라서, 제1관로는 열전달 효율이 높은 알루미늄이나 구리가 포함된 금속재질로 만들어지는 것이 바람직하다.

[실시예 2-2] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 제1유체는 상기 제1관로(101)의 안쪽을 흐르고, 제2유체는 상기 제1관로(101)와 상기 제2관로(102) 사이를 흐를 수 있다.

본 발명은(도 2, 도 3 참조), 상기 제1관로를 지나는 제1유체와 상기 제2관로와 제2관로 사이를 지나는 제2유체는 상기 제1관로를 통해서 열에너지를 주고받는다. 따라서, 상기 제1관로는 열전달 효율이 높은 금속 재질로 만들어지는 것이 바람직하고, 제2관로는 비교적 열전달 효율이 낮은 재질로 만들어져서 외부로 버려지는 에너지는 줄이고 열교환 효율을 높이는 것이 바람직하다.

[실시예 2-3] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 제1관로(101)와 상기 제2관로(102)를 서로 지지하는 지지대(145)를 포함할 수 있다.

본 발명은(도 3 참조), 제1관로의 외주면과 제2관로의 내주면 사이에는 미리 설정된 갭이 형성되고, 지지대가 이 갭을 유지한다. 상기 지지대는 상기 제1관로와 제2관로 사이를 지나는 제2유체의 흐름도 가이드할 수 있고, 열전달 매체로써의 기능도 수행할 수 있다.

[실시예 2-4] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 제1관로(101)의 내주면 또는 외주면 일측에 돌출되어 형성되는 열교환핀(150)을 포함할 수 있다.

[실시예 2-5] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 제2관로(102)를 외부에서 단열하는 단열부재(125)를 포함할 수 있다.

본 발명에서(도 3 참조), 제1관로의 내주면과 외주면에는 각각 열교환핀이 더 형성되고, 이 열교환핀은 제2관로를 지나는 제2유체와 제1관로를 지나는 제1유체 사이에 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. 아울러, 상기 열교환핀은 상기 제1관로의 견고함을 향상시키며, 유체의 흐름도 함께 가이드할 수 있다.

아울러, 제2관로의 외주면에는 설정된 두께의 단열부재가 더 형성될 수 있고, 이를 통해서 열손실을 최소화할 수 있다. 본 발명에서, 단열부재는 스티로폼과 같이 발포플라스틱 재질로 구성되거나, 폴리스틸렌을 압축하여 만들어지거나, 그라스울로 만들어지거나, 열반사층을 포함하거나, 셀룰로우스 재질로 만들어지거나, 우레탄폼으로 만들어질 수 있다.

[실시예 2-6] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 제2관로(102)와 상기 제1관로(101) 사이에 배치되어 유체의 흐름을 가이드하는 가이드부재(400)를 더 포함할 수 있다.

[실시예 2-7] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 가이드부재(400)는 상기 제1,2관로 사이에서 길이방향으로 나선형으로 형성될 수 있다.

본 발명에서(도 4 참조), 제1관로가 제2관로 안에 배치되는 이중 파이프 구조를 갖는 구조에서, 제1,2관로 사이에 가이드부재가 형성되고, 이 가이드부재는 제2관로를 지나는 유체를 나선형으로 가이드하여 제2유체와 제1유체 사이에 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

[실시예 2-8] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-6에 있어서, 상기 가이드부재(400)의 일측은 상기 제1관로(101)의 외면에 접하고, 타측은 상기 제2관로(102)의 내면에 접할 수 있다.

상기 가이드부재의 내측은 상기 제1관로의 외주면에 접하고, 가이드부재의 외측은 상기 제2관로의 내주면에 접하여, 이들 사이에 설정된 갭을 유지하고 유체의 흐름을 용이하게 가이드할 수 있다. 아울러, 상기 가이드부재는 상기 제1관로와 제2관로에 접합될 수 있으며, 하나의 방법으로 용접되거나 브레이징될 수 있다.

[실시예 3-1] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 펌프유닛(115)은 상기 제1관로(101)와 연통되도록 배치되는 이너 하우징(160); 상기 제2관로(102)와 연통되도록 배치되는 아우터 하우징(165); 및 상기 아우터 하우징(165)의 내면에 고정 형성되는 아우터 임펠러(170); 를 포함할 수 있다.

본 발명에서(도 5, 도 6 참조), 열교환유닛은 제1관로와 제2관로로 구성되고, 중간에 펌프유닛이 구성된다. 펌프유닛은 제1관로와 동축상에 배치되는 이너 하우징과 제2관로와 동축상에 배치되는 아우터 하우징을 포함한다. 아울러, 아우터 하우징의 내주면에는 아우터 임펠러가 구성되고, 이 아우터 임펠러가 축방향으로 설정된 간격을 두고 배열될 수 있고, 둘레방향으로 설정된 간격을 두고 배열될 수 있다.

[실시예 3-2] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 아우터 하우징(165)의 회전에 의해서 상기 아우터 임펠러(170)는 상기 제2관로(102)를 통해서 유체를 일방향으로 펌핑할 수 있다.

본 발명에서(도 5, 도 6 참조), 모터(205)에 의해서 아우터 하우징이 회전하면, 상기 아우터 하우징에 고정된 아우터 임펠러도 함께 회전되며, 상기 아우터 임펠러는 제2유체를 일방향으로 펌핑할 수 있다. 이때, 상기 이너 하우징은 회전하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 아우터 임펠러에 의해서 제2유체는 펌핑되고, 제1유체는 상기 이너 하우징을 따라서 흐를 수 있다.

[실시예 3-3] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 이너 하우징(160)의 내면에 고정 형성되는 이너 임펠러(175)를 더 포함할 수 있다.

[실시예 3-4] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-2에 있어서, 상기 이너 하우징(160)의 회전에 의해서 상기 이너 임펠러(175)는 상기 제1관로(101)를 통해서 유체를 타방향으로 펌핑할 수 있다.

본 발명에서(도 5, 도 6 참조), 아우터 하우징의 회전에 의해서 아우터 임펠러가 제2유체를 축방향 일측으로 펌핑할 수 있다. 아울러, 상기 이너 하우징 에는 이너 임펠러가 더 형성될 수 있고, 상기 이너 하우징의 회전에 의해서 상기 이너 임펠러가 축방향 타측으로 유체를 펌핑할 수 있다.

여기서, 아우터 임펠러(도 7 참조)의 일측은 상기 아우터 하우징의 내주면에 고정되고, 그 타측은 상기 이너 하우징의 외면에 고정될 수 있다. 따라서, 상기 아우터 하우징의 회전에 따라서 상기 이너 하우징도 함께 회전할 수 있다. 아울러, 도 5, 도 6 참조하면, 아우터 하우징과 이너 하우징이 연결부재(185)에 의해서 서로 연결되어 이들이 함께 회전할 수 있다. 따라서, 상기 아우터 하우징과 상기 이너 하우징은 함께 회전되어 제1,2유체를 동시에 양방향으로 펌핑할 수 있다.

[실시예 3-5] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 이너 하우징(160)과 상기 제1관로(101)가 둘레를 따라서 서로 결합되고, 상기 아우터 하우징(165)과 상기 제2관로(102)가 둘레를 따라서 서로 결합될 수 있다.

[실시예 3-6] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 아우터 하우징(165)과 상기 제2관로(102)의 결합면 사이, 또는 상기 아우터 하우징(165)과 상기 제2관로(102)의 결합면 사이에 개재되는 실링부재(180)를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서(도 5, 도 7, 도 8 참조), 제1관로와 이너 하우징은 둘레를 따라서 결합되는데, 상기 제1관로는 고정되고, 상기 이너 하우징은 회전 가능하게 결합된다. 아울러, 제2관로와 아우터 하우징은 둘레를 따라서 결합되는데, 상기 제2관로는 고정되고, 상기 아우터 하우징은 회전가능하게 결합된다. 따라서, 고정부재와 회전부재 사이에 실링부재가 개재되어 제1,2의 누수 및 이의 혼합을 효과적으로 방지할 수 있다.

[실시예 3-7] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 아우터 하우징(165)과 상기 이너 하우징(160)이 함께 회전하도록 이들을 서로 연결하는 연결부재(185)를 더 포함할 수 있다.

[실시예 3-8] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 아우터 임펠러(170)는 상기 아우터 하우징(165)과 상기 이너 하우징(160)을 연결할 수 있다.

본 발명에서(도 6 참조), 아우터 하우징과 이너 하우징을 연결하는 연결부재가 더 구성된다. 상기 연결부재의 일단은 상기 아우터 하우징의 내주면과 연결되고, 타단은 이너 하우징의 외주면과 연결되며, 상기 아우터 하우징과 이너 하우징이 함께 회전하도록 한다. 아울러, 상기 아우터 하우징만 회전하고, 상기 이너 하우징이 회전하지 않는 경우에, 상기 연결부재는 구성되지 않을 수 있다. 또한, 도 7, 도 8을 참조하면, 아우터 임펠러가 상기 아우터 하우징과 이너 하우징을 연결하여 연결부재 없이 이들을 함께 회전시킬 수도 있다.

[실시예 3-9] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 아우터 임펠러(170)는 상기 아우터 하우징(165)과 상기 이너 하우징(160)을 연결할 수 있다.

본 발명에서(도 9 참조), 아우터 하우징과 이너 하우징 사이에서 일측에 흡입구(도면부호 미표시)가 형성되고 타측에 토출구(도면부호 미표시)가 형성되는데, 이 토출구 측에 와류날개가 더 형성된다. 상기 와류날개는 상기 제1관로의 외주면 또는 제2관로의 내주면에 형성될 수 있다.

아울러, 이너 하우징의 일측에 토출구(도면부호 미표시)가 형성되고 타측에 흡입구(도면부호 미표시)가 형성되는데, 이 토출구 측에 와류날개가 더 형성된다. 상기 와류날개는 상기 제1관로의 내주면에 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 펌프유닛의 토출구에 형성되는 와류날개는 펌핑되어 배출되는 유체에 와류를 형성하여 관로 내면에 이물질이 흡착되는 것을 방지할 수 있고, 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

[실시예 3-10] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 아우터 하우징과 상기 제2관로는 동축상에 배치되고, 상기 이너 하우징과 상기 제1관로는 동축상에 배치될 수 있다.

본 발명에서(도 8참조), 아우터 하우징과 제2관로가 동축상에 결합되어, 제2관로를 흐르는 제2유체가 곧바로 상기 아우터 하우징으로 흡입되고, 토출된 유체는 바로 제2관로로 유입될 수 있다. 마찬가지로, 이너 하우징과 제1관로가 동축상에 결합되어, 제1관로를 흐르는 제1유체가 곧바로 상기 이너 하우징으로 흡입되고, 토출된 유체는 바로 제1관로로 유입될 수 있다.

[실시예 4-1] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 펌핑유닛(115)의 상기 아우터 하우징(165)을 회전시키는 구동유닛; 을 포함할 수 있다.

본 발명에서(도 5, 도 6, 도 7, 도 8 참조), 구동유닛은 상기 아우터 하우징을 회전시켜 아우터 임펠러를 통해서 유체를 일방향으로 펌핑할 수 있고, 이너 임펠러가 구성된 경우에(도 7, 도 8 참조), 연결부재 또는 아우터 임펠러를 통해서 이너 하우징과 이너 임펠러를 함께 회전시킬 수 있다.

[실시예 4-2] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 4-1에 있어서, 상기 구동유닛은 상기 아우터 하우징(165) 외주면에 형성된 피동기어(195); 및 상기 피동기어(195)와 외접하는 구동기어(200)를 포함할 수 있다.

[실시예 4-3] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 4-2에 있어서, 상기 구동기어(200)를 회전시키도록 모터(205)를 포함할 수 있다.

본 발명에서(도 5 내지 도 8 참조), 상기 구동유닛은 모터, 구동기어, 및 피동기어를 포함하고, 피동기어는 상기 아우터 하우징의 외주면에 구성되고, 구동기어는 피동기어와 외접하고, 모터는 구동기어를 회전시키는 구조를 갖는다. 상기 모터는 별도의 브라켓을 통해서 제2관로에 고정될 수 있다. 여기서, 모터는 BLDC 타입일 수 있다. 아울러, 본 발명의 실시예에서, 상기 구동유닛은 벨트, 기어, 마찰차, 등을 통해서 상기 아우터하우징을 회전시킬 수 있다.

[실시예 4-4] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 4-1에 있어서, 상기 구동유닛은 상기 아우터 하우징(165)의 외주면에 고정되는 회전자(210); 상기 회전자(210)와 간격을 두고 배치되는 고정자(215); 및 상기 고정자(215)가 고정되어 배치되는 모터 하우징(245); 을 포함할 수 있다.

[실시예 4-5] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 4-3에 있어서, 상기 회전자(210)는 영구자석을 포함하고, 상기 고정자(215)는 전자석을 포함할 수 있다.

본 발명에서(도 8 참조), 아우터 하우징의 외주면에는 회전자가 구성되고, 이 회전자와 마주하여 고정자가 구성되며, 이 고정자는 모터 하우징의 내주면에 고정된다. 여기서, 상기 모터 하우징은 제2관로의 외면에 고정될 수 있으며, 상기 회전자는 회전방향으로 설정된 간격을 두고 배열되고, 상기 고정자는 이에 대응하여 설정된 간격을 두고 배열될 수 있다. 또한, 고정자는 전자석으로 구성되고, 회전자는 영구자석으로 구성되며, 상기 고정자의 전자석으로 인가되는 전원을 제어하여 아우터 하우징의 회전을 제어할 수 있다. 이와 같이, 전체적인 펌프유닛이 모터의 구조를 채용함으로써 전체적인 구조를 심플하게 구성할 수 있다.

[실시예 4-6] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 아우터 하우징(165)의 외주면 일측에 형성되는 웨이트(220)를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서(도 7 참조), 상기 아우터 하우징의 외주면에는 웨이트가 추가로 구성되는데, 상기 웨이트는 아우터 하우징의 회전모멘트를 증가시켜 보다 안정적인 회전을 담보할 수 있다. 아울러, 상기 웨이트의 설치위치 및 무게 변경 등을 통해서 회전체의 회전 중심을 조율하여 회전시 발생하는 진동과 소음을 줄일 수 있다.

[실시예 5-1] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 펌프유닛(115)은 상기 제1관로(101)를 흐르는 제1유체를 펌핑하는 제1임펠러(225); 및 상기 제2관로(102)를 흐르는 제2유체를 펌핑하는 제2임펠러(230); 를 포함할 수 있다.

본 발명에서(도 10 참조), 펌프유닛은 하나의 구동부(모터)를 통해서 양측에 배치되는 두 개의 임펠러를 동시에 회전시킬 수 있으며, 제1임펠러는 제1유체를 펌핑하고, 제2임펠러는 제2유체를 펌핑할 수 있다. 경우에 따라서, 하나의 임펠러만 구비될 수 있다. 예를 들어서, 제1유체만 펌핑하고, 제2유체는 펌핑하지 않을 수 있다. 본 실시예에서, 상기 열교환유닛은 상기 펌프유닛의 흡입측에 구성될 수 있고, 반대로 토출측에 구성될 수 있다.

[실시예 5-2] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 5-1에 있어서, 출력축이 상기 제1,2임펠러(225, 230)를 회전시키는 하나의 모터(205)를 포함할 수 있다.

[실시예 5-3] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 5-1에 있어서, 상기 모터(205), 및 상기 제1,2임펠러(225, 230)가 동축상에 배치될 수 있다.

본 발명에서(도 10 참조), 모터, 제1,2임펠러가 모두 동축상에 설치되고, 상기 모터의 회전축 양단에 제1,2임펠러가 배치되어, 모터가 동시에 이들을 회전시켜 제1유체와 제2유체를 양방향으로 펌핑할 수 있다. 이러한 구조를 통해서 하나의 펌핑 모터를 이용하여 제1,2유체를 양방향으로 펌핑할 수 있으며, 저장탱크(235, 도 12)에 저장된 제1유체를 일방향으로 펌핑하고, 제2유체를 타방향으로 펌핑할 수 있다.

[실시예 5-4] 본 발명은 폐열 회수 관로 시스템에 대한 것으로, 실시예 5-1에 있어서, 상기 제1임펠러(225)와 제2임펠러(230)는 축방향으로 유체를 흡입하고 원심력을 이용하여 방사방향으로 유체를 펌핑하는 원심타입일 수 있다.

본 발명에서(도 10 참조), 제1,2임펠러는 회전중심 방향으로 유체를 흡입하고, 회전 원심력에 의해서 유체를 펌핑하는 원심타입일 수 있다. 본 발명에서, 제1,2임펠러가 원심펌프 타입으로 구성되어 있으나, 터보형과 용적형으로 변형되어 실시될 수 있고, 터보형은 원심형, 사류형, 및 축류형 중 하나를 포함하고, 용적형은 왕복형 및 회전형 중 하나를 포함할 수 있으며, 본 실시예는 여러 가지의 펌프타입을 설계사양에 따라서 선택적으로 채용할 수 있다.

10: 제1유체 20: 제2유체
101: 제1관로 102: 제2관로
110: 열교환유닛 115: 펌프유닛
125: 단열부재 145: 지지대
150: 열교환핀 155: 와류날개
160: 이너 하우징 165: 아우터 하우징
170: 아우터 임펠러 175: 이너 임펠러
180: 실링부재 185: 연결부재
195: 피동기어 200: 구동기어
205: 모터 210: 회전자
215: 고정자 220: 웨이트
225: 제1임펠러 230: 제2임펠러
235: 저장탱크 240: 레벨센서
245: 모터 하우징 400: 가이드부재

Claims (5)

1. 제1,2관로(101, 102)를 흐르는 제1,2유체 사이에 열을 교환하는
   열교환유닛(110); 및 상기 제1,2유체를 상기 제1,2관로(101, 102)를 통해서 펌핑하
   는 펌프유닛(115);,
   상기 제1관로(101)를 흐르는 제1유체의 온도를 감지하는 제1온도센
   서(T1)와 상기 제2관로(102)를 흐르는 제2유체의 온도를 감지하는 제2온도센
   서(T2);,
   상기 제1,2온도센서(T1, T2)의 감지 온도에 따라 상기 펌프유닛(115)의 작동을 제어하는 제어기;,
   상기 열교환유닛(110)은 상기 제2관로(102) 안에 상기 제1관로(101)가 배치
   되는 이중 파이프 구조를 갖고, 상기 제1관로의 내주면과 외주면에 형성된 열교환핀(150);,
   상기 펌프유닛(115)은 상기 제1관로(101)와 연통되도록 배치되는 이너 하우
   징(160);,
   상기 제2관로(102)와 연통되도록 배치되는 아우터 하우징(165); 및
   상기 아우터 하우징(165)의 내면에 고정 형성되는 아우터 임펠러(170);,
   상기 이너 하우징(160) 및 아우터 하우징(165)의 토출구 측에 형성되는 와류날개; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 관로 시스템.
   
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4. 제1항에 있어서,
   상기 펌프유닛(115)의 상기 아우터 하우징(165)을 회전시키는 구동유닛;을
   포함하는 것을 특징으로 하는 폐열 회수 관로 시스템.
   
5. 삭제

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