KR20040017449A - 열교환기의 응축수 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기의 응축수 배출장치에 가스가 안내되는 한 쌍의 헤더와, 상기 헤더 사이에 소정의 폭과 길이를 갖도록 장착되어 일 측의 헤더에서 타측의 헤더로 가스를 안내하는 튜브와, 상기 튜브 사이에 장착되어 열을 방출하는 핀이 구비되어 구성되는 열교환기에 있어서, 상기 핀은 일정 간격으로 절곡되는 일측 굴곡부 양끝단의 모서리부에 응축수가 안내되도록 소정의 크기로 절단하여 형성되는 제1응축수배출로가 적어도 하나 구비되어 구성됨으로써, 상기 제1응축수배출로를 통해 응축수가 원활히 배출되어 열교환 성능이 향상되도록 한 것이다.

Description

열교환기의 응축수 배출장치{EXHAUSTER FOR CONDENSATE OF HEAT EXCHANGER}

본 발명은 열교환기의 응축수 배출장치에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면 열교환기의 내부를 통과하는 가스의 열교환을 실시할 시, 상기 열교환기의 외부 표면에 형성되는 응축수가 원활히 배출되어 제거되도록 하는 열교환기의 응축수 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기란 서로 다른 두 유체를 직접 또는 간접으로 접촉시켜 열교환 시키는 장치로써 많은 공업 분야에서 널리 쓰이고 있으며, 특히 난방, 공기조화, 동력 발생, 폐열 회수 및 화학공정에서 중요시되고 있다.

이러한 열 교환기 중 냉동 공조에 사용되는 열교환기는 열전달을 향상시키기 위해 공기 측에 확장된 표면을 갖는 핀이 형성되며, 습도를 포함한 공기가 열교환 시, 핀을 지날 때, 튜브 안으로 공급되는 낮은 온도의 냉매로 인하여 열전달이 이루어지는 것이다.

도 1에 도시한 바와 같이 상기와 같은 열교환기는 입구관(미도시)에 연통 되어 가스가 내부로 유입되는 원통관인 제 1헤더(1)와, 상기 제 1헤더(1)에 일측 끝단이 연통 되어 상기 제 1헤더(1) 내부의 가스가 분배되는 다수개의 튜브(2)와, 상기 각각의 튜브(2)사이에 일정한 간격으로 절곡되어 장착된 다수개의 핀(10)과, 상기 튜브(2)의 타측 끝단에 연통 되어 상기 튜브(2)를 통해 유입된 가스가 상기 핀(10)을 통해 외부 공기와 열 교환된 후, 다시 모아져 안내되는 제 2헤더(3)가 구비되어 구성된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 핀(10)은 일정 간격을 두고 지그재그 형상으로 굴곡 되는 굴곡부(11)를 갖으며, 각각의 굴곡부(11) 사이에 형성되는 평면부(12)에는 상기 핀(10)의 전열면적을 넓히기 위해 일정한 각을 이루도록 절곡된 루버(13)가 형성되며, 상기 루버(13)는 상기 평면부(12)의 중앙부를 중심으로 좌우 대칭형을 이루도록 일정한 폭으로 절개된 후, 상기 평면부(12)의 중앙부는 응축수가 고이지 않도록 일측으로만 기울어지는 루버중앙면(13b)이 형성되고, 그 루버중앙면(13b)은 항상 중력방향에 대해 하측을 향하도록 장착되어 지며, 그 루버중앙면(13b)을 중심으로 좌, 우측면에는 대칭형을 이루도록 상측 및 하측으로 기울어지는 루버면(13a)이 형성된다.

상기와 같이 구성된 열교환기는 상기 제 1헤더(1)에 가스가 유입되고, 유입된 가스는 각각의 튜브(2)에 분배되어 안내되고, 이때, 상기 튜브(2)를 통과하는 가스는 상기 핀(10)에 의해 유동되는 외부공기와 열교환이 실시되며, 상기 튜브(2)를 통과하여 열교환이 실시된 가스는 상기 제 2헤더(3)로 유입된 후, 열교환기 외부로 이동하는 것이다.

상기와 같은 열 교환기가 습공기 상태에서 사용될 시에는 상기 열 교환기의 튜브(2)와 핀(10)에 서리가 성장하거나 응축수가 맺힐 수 있으므로, 상기 열 교환기의 성능을 향상시키기 위해서는 상기 핀(10) 표면에 균일하게 착상이 발생되도록 하고, 응축수가 발생되는 경우에는 상기 응축수가 상기 핀(10) 표면에 정체되지 않고 하부로 원활히 배출되도록 해야 한다.

그러나 상기와 같이 구성된 종래 구조의 열교환기는 상기 핀(10)과 튜브(2)에서 발생된 응축수가 하부로 배출되는 배출로가 형성되지 않아 상기 핀(10)의 외부면에 맺히게 되어 공기의 원활한 흐름을 방해하는 문제점이 발생된다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 열교환기에 발생되는 응축수의 배출이 원활히 이루어져 열교환 성능을 향상시키기 위한 열교환기의 응축수 배출장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 열교환기를 도시한 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 열교환기의 일 부분을 확대하여 도시한 부분 사시도,

도 3은 도 1에 도시된 열교환기의 핀을 부분 단면하여 도시한 단면도,

도 4는 도 1에 도시된 열교환기의 튜브와 핀을 부분적으로 도시한 평면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예인 응축수 배출장치가 장착된 열교환기를 도시한 사시도,

도 6은 도 5에 도시된 열교환기의 일 부분을 확대하여 도시한 사시도.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

1 : 제 1헤더 2 : 튜브

3 : 제 2헤더 110 : 핀

111 : 굴곡부 111a : 모서리부

112 : 평면부 113 : 루버

114 : 제1응축수배출로 115 : 제2응축수배출로

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 열교환기의 응축수 배출장치는 가스가 안내되는 한 쌍의 헤더와, 상기 헤더 사이에 소정의 폭과 길이를 갖도록 장착되어 일 측의 헤더에서 타측의 헤더로 가스를 안내하는 튜브와, 상기 튜브 사이에 장착되어 열을 방출하는 핀이 구비되어 구성되는 열교환기에 있어서, 상기 핀은 일정 간격으로 절곡되는 굴곡부 양끝단의 일측 모서리부에 응축수가 안내되도록 소정의 크기로 절단하여 형성되는 제1응축수배출로가 구비되어 구성된다.

이하 본 발명의 일 실시예인 열교환기의 응축수 배출장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같고, 종래 구조와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예인 응축수 배출장치가 장착된 열교환기를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 열교환기의 일 부분을 확대하여 도시한 사시도로써, 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 응축수 배출장치가 장착된 열교환기는 입구관(미도시)에 연통 되어 가스가 내부로 유입되는 원통관인 제 1헤더(1)와, 상기 제 1헤더(1)에 일측 끝단이 연통 되어 상기 제 1헤더(1) 내부의 가스가 분배되는 다수개의 튜브(2)와, 상기 각각의 튜브(2)사이에 일정한 간격으로 절곡되어 장착된 다수개의 핀(110)과, 상기 튜브(2)의 타측 끝단에 연통 되어 상기 튜브(2)를 통해 유입된 가스가 상기 핀(110)을 통해 외부 공기와 열 교환된 후, 다시 모아져 안내되는 제 2헤더(3)가 구비되어 구성된다.

상기 핀(110)은 일정 간격을 두고 지그재그 형상으로 굴곡 되는 굴곡부(111)를 갖으며, 각각의 굴곡부(111) 사이에 형성되는 평면부(112)에는 상기 핀(110)의 전열면적을 넓히기 위해 일정한 각을 이루도록 절곡된 루버(113)가 형성되며, 상기 루버(113)는 상기 평면부(112)의 중앙부를 중심으로 좌우 대칭형을 이루도록 일정한 폭으로 절개된 후, 상기 평면부(112)의 중앙부는 응축수가 고이지 않도록 일측으로만 기울어지는 루버중앙면(113b)이 형성되고, 그 루버중앙면(113b)은 항상 중력방향에 대해 하측을 향하도록 장착되어 지며, 그 루버중앙면(113b)을 중심으로 좌, 우측면에는 대칭형을 이루도록 상측 및 하측으로 기울어지는 루버면(113a)이 형성된다.

또한, 상기 핀(110)은 상기 일측 굴곡부(111) 양끝단의 모서리부(111a)에 응축수가 안내되도록 소정의 크기로 절단하여 형성되는 제1응축수배출로(114)가 적어도 하나 형성되고, 이때 상기 제1응축수배출로(114)는 모서리부(114)중 어느 측에 형성되어도 무방하며, 상기 제1응축수배출로(114)는 응축수가 하측으로 배출되도록 평면상에서 바라볼 시, 동일한 일직선상에 위치한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예인 응축수 배출장치가 구비된 열교환기의 동작과정은 다음과 같다.

상기와 같이 구성된 열교환기는 상기 제 1헤더(1)에 가스가 유입되고, 유입된 가스는 각각의 튜브(2)에 분배되어 안내되고, 이때, 상기 튜브(2)를 통과하는 가스는 상기 핀(110) 사이에 의해 유동되는 외부공기와 열교환이 실시되며, 상기 튜브(2)를 통과하여 열교환이 실시된 가스는 상기 제 2헤더(3)로 유입된 후, 열교환기 외부로 이동하는 것이다.

상기와 같은 열 교환기가 습공기 상태 등에서 사용되어 상기 열 교환기의 튜브(2)와, 핀(110)의 외부면에 응축수가 맺히게 되면, 발생된 응축수는 상기 핀(110)의 평면부(112)에 맺힌 상태에서 약간 기울어진 상기 굴곡부(111)로 흐르게 되며, 상기 굴곡부(111)에 모인 응축수는 상기 굴곡부(111)의 모서리부(111a)에 형성된 상기 제1응축수배출로(114)를 통해 하측으로 원활히 배출되는 것이다.

마찬가지로 본 발명의 또 다른 실시예인 열교환기는 상기 핀(110) 상기 타측 굴곡부(111) 양끝단의 모서리부(111a)에 응축수가 안내되도록 소정의 크기로 절단하여 형성되는 제2응축수배출로(115)가 적어도 하나 포함되어 형성되고, 이때 상기 제2응축수배출로(115)는 모서리부(111a)중 어느 측에 형성되거나, 양측에 모두 형성되어도 무방하며, 상기 제1응축수배출로(114)는 응축수가 하측으로 배출되도록 수직선 방향에 대해 동일한 일직선상에 위치하여 응축수가 상기 제1응축수배출로(114) 뿐만 아니라, 상기 제2응축수배출로(114)를 통해서도 배출되므로, 생성된 응축수가 원활하게 하부로 배출된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 열교환기의 응축수 배출장치는 튜브의 사이에 장착되는 핀에 형성된 굴곡부의 모서리부 끝단에 소정의 크기로 절단하여 형성된 제1응축수배출로 및 제2응축수배출로가 구비되어 구성됨으로써, 상기 튜브 내부를 흐르는 가스와 외부공기와의 열교환 시 발생되는 응축수가 상기 제1응축수 배출로 및 제2응축수 배출로를 통해 하측으로 원활히 배출됨으로써, 외부공기의 유동이 원활하여 열교환 성능이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 가스가 안내되는 한 쌍의 헤더와, 상기 헤더 사이에 소정의 폭과 길이를 갖도록 장착되어 일 측의 헤더에서 타측의 헤더로 가스를 안내하는 튜브와, 상기 튜브 사이에 장착되어 열을 방출하는 핀이 구비되어 구성되는 열교환기에 있어서,

   상기 핀은 일정 간격으로 절곡되는 일측 굴곡부 양끝단의 모서리부에 응축수가 안내되도록 소정의 크기로 절단하여 형성되는 제1응축수배출로가 적어도 하나 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 응축수 배출장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 핀은 일정 간격으로 절곡되는 타측 굴곡부 양끝단의 모서리부에 응축수가 안내되도록 소정의 크기로 절단하여 형성되는 적어도 하나 이상의 제2응축수배출로가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 응축수 배출장치.
3. 제 1항, 또는 제 2항에 있어서, 상기 제1응축수배출로 및 제2응축수배출로는 응축수가 하측으로 배출되도록 평면상에서 바라볼 시, 동일한 일직선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 열교환기의 응축수 배출장치.