KR20040017768A - 열교환기의 응축수 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기의 열 교환장치에 관한 것으로서, 소정의 길이와 폭을 갖으며 일렬로 배열된 다수개의 핀과, 상기 핀을 관통하여 접하고, 내부에 유체가 이동하며 상기 핀을 통해 외부 공기와 열교환이 실시되는 튜브가 구비되어 구성된 열교환기에 있어서, 상기 핀은 일측면에 친수제가 도포된 핀의 일측면과, 일측면에 발수제가 도포된 핀의 일측면이 서로 근접하도록 장착되어 구성됨으로써, 열교환기 작동시 발생되는 응축수가 원활하게 배출되도록 하여 열교환 성능을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

열교환기의 응축수 배출장치{EXHAUSTER FOR CONDENSATE OF HEAT EXCHANGER}

본 발명은 열교환기의 응축수 배출장치에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면 응축수가 발생되는 핀의 표면에 친수제 및 발수제를 도포하여 응축수가 원활하게 배출되어 열교환 성능이 향상되도록 하는 열교환기의 응축수 배출장치를 제공함에 있다.

일반적으로 열교환기란 서로 다른 두 유체를 직접 또는 간접으로 접촉시켜 열교환시키는 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 공기측에 확장된 표면을 갖는 핀이 형성되며, 습도를 포함한 공기가 열교환 시, 핀을 지날 때, 튜브 안으로 공급되는 낮은 온도의 냉매로 인하여 열전달이 이루어지는 것이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 상기와 같은 열교환기는 소정의 길이와 폭을 갖으며 일렬로 배열된 다수개의 핀(10)과, 상기 핀(10)에 형성된 다수개의 관통공(11)을 관통하여 상기 핀(10)에 그 외주면이 접하고, 내부에 유체가 이동하는 유로를 갖으며 지그재그 형상으로 절곡된 튜브(1)로 이루어지고, 상기 핀(10)에는 상기 핀(10)의 전열면적을 넓히기 위해 일정한 각을 이루도록 절곡된 루버(12)가 형성된다.

상기와 같이 구성된 열교환기는 상기 튜브(1)의 유입구(미도시)측으로 유체가 유입되고, 유입된 유체는 지그재그형상으로 절곡된 상기 튜브(1)를 지나면서 상기 튜브(1)의 외주면에 접하는 상기 핀(10)에 의해 외부공기와 열교환이 실시되며, 상기 핀(10)의 표면에 형성된 상기 루버(12)는 상기 핀(10)이 외부공기와 접하는 접촉면적을 넓게 하여 보다 활발한 열교환이 실시되도록 하고, 이와같이 열교환이 실시된 유체는 상기 튜브(1)의 토출구(미도시)를 통해 이동된다.

상기와 같은 열 교환기가 습공기 상태에서 사용될 시에는 상기 열 교환기의 튜브(1)와 핀(10)에 응축수가 맺힐 수 있으므로, 상기 열 교환기의 성능을 향상시키기 위해서는 응축수가 발생될 시, 상기 응축수가 상기 핀(10) 표면에 정체되지 않고 하부로 원활히 배출되도록 해야 한다.

그러나, 상기와 같은 종래 구조의 열교환기에 있어서는 열 교환기의 작동중 발생된 응축수가 원활하게 배출되고, 상기 핀(10)의 표면장력에 의해 응축수가 상기 핀(10)의 표면에 맺히지 않도록 상기 핀(10)과 핀(10) 사이는 일정간격이 유지되어야 하므로, 전체 열교환기의 크기를 작게 하는데 한계가 있는 문제점이 있다.

또한, 상기 핀(10)과 핀(10)이 일정간격을 유지하여도 핀(10) 자체의 표면장력으로 인해 응축수의 배출이 원활하지 못하게 된다.

상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 열교환 시 발생되는 응축수가 핀의 표면에 맺히지 않고 원활히 배출되도록 하여 열교환 성능이 향상되도록 하는 열교환기의 응축수 배출장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 구조로 이루어진 열교환기를 도시한 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 열교환기에 장착된 핀을 도시한 정면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예인 열교환기를 도시한 사시도,

도 4는 도 3에 도시된 열교환기에 응축수가 생성되어 배출되는 과정을 도시한 부분 단면도,

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예인 열교환기를 도시한 사시도.

**도면이 주요 부분에 대한 부호의 설명**

1 : 튜브 10 : 핀

21 : 제1핀 21a, 31a : 친수제

22 : 제2핀 22a, 32a : 발수제

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 소정의 길이와 폭을 갖으며 일렬로 배열된 다수개의 핀과, 상기 핀을 관통하여 접하고, 내부에 유체가 이동하며 상기 핀을 통해 외부 공기와 열교환이 실시되는 튜브가 구비되어 구성된 열교환기에 있어서, 상기 핀은 일측면에 친수제가 도포된 핀의 일측면과, 일측면에 발수제가 도포된 핀의 일측면이 서로 근접하도록 장착되어 구성된다.

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

도 3은 본 발명의 일 실시예인 응축수 배출장치가 장착된 열교환기를 도시한 사시도로써, 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예인 응축수 배출장치가 장착된 열교환기는 소정의 길이와 폭을 갖으며 일렬로 배열된 다수개의 핀(10)과, 상기 핀(10)에 형성된 다수개의 관통공(11)을 관통하여 상기 핀(10)에 그 외주면이 접하고, 내부에 유체가 이동하는 유로를 갖으며 지그재그 형상으로 절곡된 튜브(1)로 이루어지고, 상기 핀(10)에는 상기 핀(10)의 전열면적을 넓히기 위해 일정한 각을 이루도록 절곡된 루버(12)가 형성된다.

상기 핀(10)은 그 양측면에 친수제(21a)가 도포된 제1핀(21)과, 그 양측면에 발수제(22a)가 도포된 제2핀(22)이 순차적으로 배열되어 장착됨으로써, 상기 제1핀(21)의 친수제(21a)가 도포된 일측면과, 상기 제2핀(22)의 발수제(22a)가 도포된 일측면이 서로 근접하여 장착된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예인 응축수 배출장치가 장착된 열교환기는 상기 튜브(1)의 유입구(미도시)측으로 유체가 유입되고, 유입된 유체는 지그재그형상으로 절곡된 상기 튜브(1)를 지나면서 상기 튜브(1)의 외주면에 접하는 상기 핀(10)에 의해 외부공기와 열교환이 실시되며, 상기 핀(10)의 표면에 형성된 상기 루버(12)는 상기 핀(10)이 외부공기와 접하는 접촉면적을 넓게 하여 보다 활발한 열교환이 실시되도록 하고, 이와같이 열교환이 실시된 유체는 상기 튜브(1)의 토출구(미도시)를 통해 이동된다.

상기와 같은 열 교환기가 습공기 상태에서 사용될 시에는 상기 열 교환기의 튜브(1)와 핀(10)의 표면에 응축수가 맺히게 되고, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 핀(10)의 표면에 응축수가 맺혀 물방울 입자(L)가 생성되고, 그 물방울 입자(L)는 상기 발수제(22a)가 도포된 표면에 맺힌 상태에서 다른 물방울 입자(L)와 합쳐져 그 크기가 점점 커지게 되면, 상기 물방울 입자(L)의 크기가 일정 크기 이상이 되어 상기 친수제(21a)가 도포된 면에 상기 물방울 입자(L)가 닿게 되고, 그 순간 상기 친수제(21a) 도포면에 상기 물방울 입자(L)가 퍼지면서 무게가 증가하여 하측으로 흘러내리는 배출 속도가 빨라지게 되는 것이다.

마찬가지로 본 발명의 또 다른 실시예인 열교환기의 응축수 배출장치는 도 5에 도시한 바와 같이 상기 핀(10)이 일측면에는 친수제(31a)가 도포 되고, 타측면에는 발수제(32a)가 도포 되고, 각각의 핀(10)은 친수제(31a)가 도포된 면과, 발수제(32a)가 도포된 면과 발수제(32a)가 도포된 면이 서로 마주보도록 배열되어 장착됨으로써, 상기 본 발명의 일 실시 예에서 설명한 바와 같이 응축수가 신속하게 배출되는 것이다.

이와같이 본 발명의 일 실시예 및 또 다른 실시예인 열교환기의 응축수 배출장치는 친수제(21a, 31a)가 도포된 면과, 발수제(22a, 32a)가 도포된 면이 마주보도록 장착되어 상기 발수제(22a, 32a)가 도포된 면에 응축수가 맺히게 되어 물방울 입자(L)가 생성되고, 점점 그 크기가 커지게 되면, 상기 발수제(22a, 32a)가 도포된 면에 맺혀있던 상기 물방울 입자(L)가 친수제(21a, 31a)가 도포된 면에 접촉되어 퍼지면서 하측으로 흘러내리는 배출속도가 빨라지게 됨으로써, 응축수의 원활한 배출로 인해 열교환기의 열교환 성능이 향상되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 열교환기의 열 교환장치는 열교환기의 작동중에 튜브와 핀의 표면에 응축수가 맺히게되면, 발수제가 도포된 핀의 일측면에 맺힌 응축수가 모여 물방울 입자가 생성되고, 그 물방울 입자가 친수제가 도포된 핀의 일측면에 접하게 되어 퍼지면서 응축수가 하측으로 흘러내려 배출되는 속도가 빨라지게 됨으로써, 외부공기가 상기 핀의 표면에 원활하게 유동되어 열교환 성능이 향상되는 효과가 있다.

또한, 핀의 표면에 발수제 및 친수제가 도포되어 종래 구조로 이루어진 열교환기보다 응축수가 원활히 배출될 수 있는 구조를 이룸으로써, 종래 구조에 비해 상기 핀가 핀 사이의 간격을 좀더 가깝게 해도 응축수가 원활하게 배출될 수 있으므로, 열교환기의 크기를 적게 하여 설치공간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 소정의 길이와 폭을 갖으며 일렬로 배열된 다수개의 핀과,

   상기 핀을 관통하여 접하고, 내부에 유체가 이동하며 상기 핀을 통해 외부 공기와 열교환이 실시되는 튜브가 구비되어 구성된 열교환기에 있어서,

   상기 핀은 일측면에 친수제가 도포된 핀의 일측면과, 일측면에 발수제가 도포된 핀의 일측면이 서로 근접하도록 장착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 응축수 배출장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 핀은 그 양측면에 친수제가 도포된 제1핀과, 그 양측면에 발수제가 도포된 제2핀이 순차적으로 배열되어 장착되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 응축수 배출장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 핀은 그 일측면에는 친수제가 도포되고, 타측면에는 발수제가 도포되어 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 응축수 배출장치.