KR200206338Y1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 산업기기 및 건물 등에 사용되는 공기 또는 유체를 열교환시키는 열교환기에 관한 것으로서, 본체 내의 냉각매체유 이동 공간에 중심관 및 다수의 열교환용 관이 끼워지는 나선형으로 형성된 안내판이 개재되고, 본체의 냉각매체유 유입구에는 고압의 공기를 공급하는 전자밸브가 설치되며, 배출구에는 에어배출밸브가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 냉각매체유가 이동되는 공간에 설치된 나선형 안내판과 냉각매체유의 유입구에 설치된 전자밸브를 통해 공급되는 고압 압축공기에 의해 냉각매체유의 흐름을 효율적으로 이루어지게 하여 이물질의 고착을 방지하고, 스케일의 제거 등으로 수명을 연장함은 물론 열교환 효율을 증대시킬 수 있는 것이다.

Description

열교환기{HEAT EXCHANGER}

본 고안은 산업기기 및 건물 등에 사용되는 공기 또는 유체를 열교환시키는 열교환기에 있어서, 특히 냉각매체유의 흐름을 효율적으로 하여 이물질 고착의 방지 및 수명을 연장함은 물론 열교환 효율을 증대시킬 수 있는 나선형 열교환기에 관한 것이다.

일반적인 열교환기는 첨부된 도 1에서와 같이 원통 형상의 본체(1)의 양측에 산업기기 및 건물 등에 사용될 수 있도록 냉각되는 공기 또는 유체가 이동되는 입구(11) 및 출구(12)가 형성되고, 그 내부의 양측 입구(11) 및 출구(12) 쪽에 분리벽(13,13')을 각각 배치하여 그 사이가 냉각매체유 이동 공간(14)이 되도록 형성되며, 상기 공간(14)에는 수직상태이면서 지그재그로 부착된 격벽(3)이 설치되고, 상기 일측 분리벽(13)에 근접한 공간(14)에는 냉각매체유의 유입구(15)가 타측의 분리벽(13')에 근접한 공간(14)에는 냉각매체유의 배출구(16)가 설치되어 냉각매체유가 격벽(3)을 따라 지그재그로 이동되면서 관(2)에 열을 전달시키면서 배출되도록 구성된다. 한편, 상기 열교환기(1)는 냉각매체유가 격벽(3)을 따라 지그재그로 이동되는 과정을 설명하기 위하여 공기 또는 유체를 이동시키는 다수의 열교환용 관(2)을 생략한 것으로, 미도시된 관(2)은 첨부된 도 4에 도시되어 있는 다수의 관(2)과 동일한 구성으로 배치되며, 이하의 설명에서 관(2)을 포함하여 설명한다.

상기와 같은 종래의 열교환기는 냉각매체유가 유입구(15)로 유입되면 격벽(3)을 따라 180도로 방향을 전환하는 반복적인 이동과정이 이루어지면서 유속이 급격하게 저하하게 되며, 이때 다수의 열교환용 관(2) 및 격벽(3)들은 대형 여과기의 역할로 기능이 변화함으로써 공간(14) 내에 이물질이 정체된다. 상기 냉각매체유의 유속이 저하됨에 따라 공간(14) 내에 정체되는 이물질은 관(2)의 둘레 및 격벽(3)에 고착되거나 공간(14)의 바닥면에 쌓이게 되어 냉각매체유의 흐름을 방해하게 되므로 열교환 기능이 저하되고, 그로 인하여 열교환 효율이 감소되므로 각종 산업기기의 설비 및 열교환 장비 등이 오동작을 발생시켜 생산 불능사태를 초래하게 되고, 특히 열교환기의 내부 공간(14)의 이물질 청소 및 스케일의 제거가 불가능하여 장비의 수명이 단축되므로 조기에 설비를 재투자하여야 하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 고안의 목적은 냉각매체유가 이동되는 공간에 설치된 나선형 안내판에 의해 냉각매체유의 흐름을 효율적으로 이루어지게 하여 이물질의 고착을 방지하고 수명을 연장함은 물론 열교환 효율을 증대시킬 수 있는 나선형 열교환기를 제공하는데 있다.

또한, 냉각매체유의 유입구에 고압의 압축공기를 단속적으로 공급하여 유체의 흐름을 원활하게 하고, 고착된 스케일의 제거 및 이물질의 배출을 효율적으로 수행하여 열교환의 능력을 증대시키는데 있다.

도 1은 종래의 열교환기의 계략 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 나선형 열교환기의 계략 단면도,

도 3a 도 2에 에어 공급밸브가 장착된 계략 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 나선형 열교환기의 상세 단면도,

도 5는 도 4의 A-A선 확대 단면도이다.

*도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명*

1 : 본체 2 : 관

4 : 안내판 5 : 나사봉

6 : 너트 7 : 전자밸브

8 : 에어배출밸브 9 : 중심관

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 나선형 열교환기는 원통 형상의 본체 내부의 냉각매체유 이동 공간에 중심관 및 다수의 열교환용 관이 끼워지는 나선형으로 형성된 안내판이 개재되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안은 본체의 냉각매체유 유입구에는 고압의 압축공기를 공급하는 전자밸브가 설치되고 배출구에는 에어배출밸브가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 고안의 나선형 열교환기는 각종 산업기기 및 건물 등에 사용되는 공기 또는 유체를 통과시키면서 냉각되는 다수의 관(2)(첨부된 도 4 참조)을 생략하여 이해력을 높이기 위한 첨부된 도 2에서와 같이 원통 형상의 본체(1)와, 상기 본체(1)의 양측에 공기 또는 유체가 공급 및 배출되도록 입구(11) 및 출구(12)가 설치되며, 그 내부의 양측 입구(11) 및 출구(12) 쪽에 분리벽(13,13')을 각각 배치하여 그 사이가 냉각매체유 이동 공간(14)이 되도록 형성된다.

상기 공간(14)의 일측 분리벽(13)에 근접한 본체(1)에는 냉각매체유의 유입구(15)가 타측의 분리벽(13')에 근접한 본체(1)에는 냉각매체유의 배출구(16)가 각각 설치되며, 상기 분리벽(13) 및 분리벽(13') 사이에 중심관(9) 및 다수의 열교환용 관(2)이 연결되어 이루어진다.

상기 본체(1) 내의 냉각매체유 이동 공간(14)에는 나선형으로 형성된 안내판(4)이 개재되며, 안내판(4)에는 상기 중심관(9) 및 다수의 관(2)이 끼워져 확관 또는 용접 등에 의하여 고정 및 기밀상태를 유지하게 된다. 상기 나선형 안내판(4)은 유입구(15)로 공급되는 냉각매체유가 회전하면서 유속의 감속됨을 방지하게 되고, 안내판(4)을 따라 회전되면서 이동되는 냉각매체유는 중심관(9)를 축으로 다수의 관(2)의 둘레를 고르게 접촉하게 되어 열교환 효율을 높이게 되며, 원활한 냉각매체유의 흐름에 의하여 이물질 등이 고착 및 정체되지 않고, 이물질은 냉각매체유와 함께 배출되어 용이하게 미도시된 별도의 수집장치를 통해 수거할 수 있게 된다.

또한, 나선형 안내판(4)은 중심관(9) 및 다수의 관(2)에 확관 또는 용접되어 고정되는 것에 한정하지 않고, 도 5에서와 같이 사방에 축설되는 나사봉(5)과 나사봉(5)에 체결되는 너트(6)에 의하여 체결되어 제조공정의 편리성을 얻을 수 있다. 상기 너트(6)의 풀림을 방지하기 위하여 이중으로 체결시키거나 부분 용접을 통해 풀림을 방지하게 된다.

또한, 첨부된 도 3 에서와 같이 본체(1)의 냉각매체유 유입구(15)에는 고압의 압축공기를 공급하는 전자밸브(7)를 설치하여 단속적인 전자밸브(7)의 작동으로 압축공기를 냉각매체유와 함께 공급하게 되며, 고압으로 공급되는 압축공기는 냉각매체유와 혼합되면서 수만은 공기방울로 변화되어 이동하게 되고, 공기방울은 냉각매체유의 유속에 의한 이물질의 배출과정 중 공간(14)에 잔류하거나 중심관(9) 및다수의 관(2) 그리고 안내판(4)에 고착된 미량의 고착된 스케일 등에 충돌되어 유동성의 부여 및 스케일을 분리시키는 역할을 하게 되어 열교환 효율을 증대시키게 된다.

한편, 상기 전자밸브(7)를 통해 공급되는 고압의 압축공기는 이동과정 중 작은 공기방울로 형성되는 것이 바람직하나 이들이 모여 큰 공기방울이 형성되면 냉각매체유의 흐름에 작으나마 영향을 미칠 수 있으므로 도 4에서와 같이 배출구(16)에 에어배출밸브(8)를 설치하여 자동으로 공기를 배출시킴으로서 증대된 열교환 효율을 유지할 수 있는 것이다.

또한, 상기 나선형 안내판(4), 나사봉(5) 및 나사봉(5)에 체결되는 너트(6)는 부식성이 없고 산성 및 알카리성 등의 화학물질에 강한 스테인레스 스틸을 사용하여 사용 수명을 최대한 연장하여 경제성을 얻을 수 있는 것이다.

본 고안은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 실용신안등록청구범위에 의해 마련되는 본 고안의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도에서 본 고안이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안은 냉각매체유가 이동되는 공간에 설치된 나선형 안내판과 냉각매체유의 유입구에 설치된 전자밸브를 통해 공급되는 고압 압축공기에 의해 냉각매체유의 흐름을 효율적으로 이루어지게 하여 이물질의 고착을 방지하고, 스케일의 제거 등으로 수명을 연장함은 물론 열교환 효율을 증대시킬 수 있는 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 원통 형상의 본체(1)의 양측에 공기 또는 유체가 이동되는 입구(11) 및 출구(12)가 형성되고, 그 내부의 양측 입구(11) 및 출구(12) 쪽에 분리벽(13,13')이 각각 배치되어 그 사이가 냉각매체유 이동 공간(14)이 되도록 형성되며, 상기 본체(1)의 입구쪽 분리벽(13)에 근접한 본체(1) 상에는 냉각매체유의 유입구(15)가, 그리고 출구쪽 분리벽(13')에 근접한 본체(1) 상에는 냉각매체유의 배출구(16)가 마련되며, 상기 분리벽(13) 과 분리벽(13') 사이에 중심관(9) 및 다수의 열교환용 관(2)이 배치, 연결되어 이루어진 열교환기에 있어서,

   상기 본체 내부에 상기한 중심관(9) 및 다수의 열교환용 관(2)의 둘레면이 끼워지는 나선형으로 형성된 안내판(4)이 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 나선형 안내판(4)은 상기 본체(1)의 길이방향을 따라 사방에 축설되는 나사봉(5)과 상기 나사봉(5)에 체결되는 너트(6)에 의하여 체결되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 본체(1)의 냉각매체유 유입구(15)에는 고압 압축공기의 공급을 제어하는 전자밸브(7)가 설치되고 상기 배출구(16)에는 에어배출밸브(8)가 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.