KR20090005682A - 복수의 열교환 수로를 갖춘 열교환 판상체와 그 판상체로구성된 판형 컴팩트 열교환 유니트 및 판형 컴팩트 열교환유니트를 채용한 지역난방 시스템 - Google Patents

복수의 열교환 수로를 갖춘 열교환 판상체와 그 판상체로구성된 판형 컴팩트 열교환 유니트 및 판형 컴팩트 열교환유니트를 채용한 지역난방 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 열교환 수로를 갖춘 열교환용 판상체와 그 판상체로 구성된 판형 컴팩트 열교환 유니트 및 판형 컴팩트 열교환 유니트를 채용한 지역난방 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 제2 판상체(P2)의 상부수로(P2a)를 통과하는 중온수와 제1 판상체(P1)의 상부수로(P1a)를 통과하는 급탕이 열교환되어 급탕재열 작용이 발생되고, 제1 판상체(P1)의 하부수로(P1b)를 통과하는 급탕 보충수와 제2 판상체(P2)의 하부수로(P2b)를 통과하는 중온수가 서로 열교환되어 급탕보충수가 예열된다.
본 발명은 복수의 열교환용 수로를 단일 판상체에 마련함으로써 복수의 열교환 수로를 하나의 열교환 판상체에 갖출 수 있어 지역난방시스템에서 급탕재열용 열교환기 및 급탕예열용 열교환기의 기능을 하나의 열교환기로 구현할 수 있다.
급탕, 중온수, 판상체, 판형, 열교환기, 지역난방시스템, 중온수, 난방수

Description

복수의 열교환 수로를 갖춘 열교환 판상체와 그 판상체로 구성된 판형 컴팩트 열교환 유니트 및 판형 컴팩트 열교환 유니트를 채용한 지역난방 시스템{ PLATES WITH A PAIR OF WATERCOURCE AND PLATES UNIT FOR A HEAT EXCHANGER AND REGIONAL HEATING SYSTEM}
본 발명은 열교환용 판상체(Plate)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 열교환 수로를 갖춘 열교환 판상체와, 그 열교환 판상체로 구성된 판형 열교환 유니트 및 판형 열교환 유니트를 채용한 지역난방 시스템에 관한 것이다.
지역난방시스템은 아파트 건물이나 빌딩(이하, "사용자측"이라 함)을 배관순환경로를 따라 흐르는 난방수 혹은 급탕과, 열병합발전소(이하, "공급자측"이라 함)에서 공급되는 중온수를 열교환기속을 통과시켜 난방수 혹은 급탕과 중온수간에 열교환시킨 뒤 난방수 혹은 급탕은 사용자측 배관순환경로를 따라 흐르고 다시 열교환기로 반복적 순환하고, 중온수는 공급자측 배관순환경로와 열교환기를 반복 순환시켜 난방 및 급탕을 제공하는 시스템을 말한다.
통상, 열교환기는 아파트 건물이나 빌딩 지하에 설치되고 주로 판형 열교환기가 사용된다.
도 1을 참조하면, 도 1에는 종래의 지역난방시스템에 따른 배관 구성도가 개략적으로 도시되어 있는데, 도면에서 참조번호 10은 중온수를 생산하는 공급자측이고, 참조번호 20은 아파트 난방수나 급탕을 소비하는 사용자측이며, 참조번호 30은 공급자측 중온수 배관순환경로 및 사용자측 배관순환경로가 결합되어 각 배관에 따라 흐르는 중온수와 난방수 혹은 급탕을 열교환시키는 판형 열교환기 조립체이다.
판형 열교환기 조립체(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 판상체 "P1"과 판상체 "P2"를 번갈아 포개어 판상체의 양측면에 프레임(F)을 맞댄 뒤 두 프레임(F)을 체결볼트(S)와 너트(참조번호 생략)로 강하게 체결하면, 판상체에 부착된 가스켓이 압착되면서 두 판상체사이에 독립된 각각의 수로가 형성되는데, 일측 수로에는 중온수가 흐르고, 다른 수로에는 난방수 혹은 급탕이 통과하면서 중온수와 난방수 혹은 급탕이 열교환된다.
판형 열교환기 조립체(30)는 열교환기속에서 열교환되는 용수의 종류에 따라 난방용 열교환기(30A), 급탕재열용 열교환기(30B) 및 급탕예열용 열교환기(30C)로 구분된다.
일반적으로, 지역난방시스템을 설치함에 있어 관련법에서 도 1에 도시된 바와 같이 에너지 절감을 위해 난방용 열교환기(30A), 급탕재열용 열교환기(30B) 및 급탕예열용 열교환기(30C)를 반드시 설치하도록 의무화되어 있다.
상기한 난방용 열교환기(30A)는 사용자측 배관순환 경로를 따라 흐르는 난방수와 공급자측 배관순환 경로를 따라 흐르는 중온수가 열교환되는 열교환기로서, 난방용 판형 열교환기(30A)에는 공급자측(10)의 중온수 공급 및 귀환배관(11)(12) 과 사용자측 배출배관(23) 및 귀환배관(24)이 연결되어 난방수와 중온수를 열교환시킨다.
전술한 급탕재열용 열교환기(30B)는 사용자측(20)으로 공급할 급탕을 재열(재가열)시키는 열교환기로서, 급탕재열용 열교환기(30B)에는 공급자측(10)의 중온수 공급배관(11)과 사용자측 급탕 입수 및 귀환배관(21)(22)이 연결되어 급탕과 중온수를 상호 열교환(급탕재열)시킨다.
상기 급탕예열용 열교환기(30C)는 전술한 급탕재열용 열교환기에서 열교환된 급탕이 사용자측에서 소비한 경우, 부족한 물을 급탕재열용 열교환기(30B)로 공급하기 전에 공급할 물을 미리 예열시키는 열교환기로서, 급탕예열용 열교환기(30C)에는 난방용 열교환기(30A)와 급탕재열용 열교환기(30B)속에서 난방수 혹은 급탕과 열교환한 뒤 배출되는 중온수가 배출배관(11a)과 급탕 보충수 유입배관(1) 및 급탕재열용 열교환기(30B)로 예열된 급탕 보충수를 보내기 위한 유도배관(1a)이 결합되어 급탕 보충수가 중온수와 열교환(급탕예열)된 뒤 예열된 급탕은 유도배관(1a)을 따라 급탕재열용 열교환기(30B)로 유입된다.
전술한 바와 같은 난방용 열교환기(30A), 급탕재열용 열교환기(30B) 및 급탕예열용 열교환기(30C)를 포함하는 열교환기 조립체(30)는 관련법에 의거 상기한 열교환기 모두를 설치해야 하나 열교환기 조립체(30)는 주로 건물 지하에 설치되므로 많은 면적의 설치공간이 요구되어 지하공간 활용도가 떨어지며, 상기한 열교환기 모두를 설치해야만 하므로 설비비용이 커지고, 각 열교환기들 간에 연결 배관을 구성해야만 하므로 배관라인이 복잡해지고, 또한 관계법령에서는 열교환 효율을 유지 하기 위하여 열교환기의 판상체 표면을 정기적으로 세척(스케일이나 피막제거)하도록 제도화되어 있어 열교환기의 분해작업시 열교환기에 부착된 배관들을 분리하고 조립하는데 많은 시간이 소요되어 열교환기 유지관리면에서도 많은 불리한 점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 열교환 수로를 갖춘 열교환 판상체(Plate)을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 열교환 판상체로 구성된 판형 열교환 유니트를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 판형 컴팩트 열교환 유니트를 채용한 지역난방 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 특징적 구성은;
표면에 관통홀 H1 내지 H6이 마련되고, 상기 관통홀의 둘레를 포위하되, 상기 관통홀 H2, H3 및 H6는 상·하부 수로와 통해지도록, 상기 관통홀 H1, H4 및 H5는 그 둘레를 가스켓으로 포위하여 상·하부수로와 차단되도록 그리고 상기 상하부 수로가 수밀되도록 테두리부에 부착한 가스켓을 포함하는 제1 판상체와;
상기 제1 판상체의 배면에 접해지는 표면에 상기 관통홀 H1 내지 H6의 동일 축선을 구성하는 관통홀 H1 내지 H6을 구비하되, 상기 관통홀 H1, H4 및 H5는 상·하부 수로와 통해지도록, 상기 관통홀 H2, H3 및 H6는 상기 상·하부 수로와 차단되도록, 그리고 상기 상·하부 수로가 수밀되도록 테두리부에 부착한 가스켓을 포함하는 제2 판상체로 구성한 것에 특징이 있다.
상기한 제1 및 제2 판상체를 교대로 조립하면 제1 판상체 및 제2 판상체사이에 각각의 상·하부 수로가 형성되는데, 제1 판상체의 상부수로에는 하측에서 상측으로 급탕을 통과시키고, 제2 판상체의 상부수로에는 상측에서 하측으로 중온수를 통과시키면 급탕을 재열시킬 수 있고, 제1 판상체의 하부수로에는 상부수로쪽으로 급탕 보충수를 통과시키고, 제2 판상체의 하부수로에는 상부수로를 통과한 중온수를 통과시키면 급탕보충수를 예열시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 하나의 판상체의 복수의 열교환 수로를 지닌 판상체로 판형 컴팩트 열교환 유니트를 조립하고, 그 판형 컴팩트 열교환 유니트를 지역난방시스템의 급탕재열 및 급탕예열용 열교환기로 채용할 수 있다.
물론, 판형 컴팩트 열교환 유니트를 급탕재열 및 금탕예열을 통합적으로 운영하는 것 이외에도 특별한 변형을 가하지 않더라도 기체나 액체를 열교환시키는데에도 폭넓게 응용될 수 있다.
본 발명은 전술한 바와 같이 두 쌍의 열교환 수로를 한 쌍의 판상체에 갖추고 있으므로 이를 컴팩트형 열교환 유니트로 조립하여 지역난방시스템에 채용할 경 우 공간활용도를 높일 수 있고 설비비용을 현저히 줄일 수 있으며, 유지관리에도 매우 유익한 장점을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 복수의 열교환 수로를 갖춘 열교환용 판상체에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 도 3에는 본 발명에 따른 제1 판상체와 제2 판상체가 서로 교대로 중첩되도록 조립된 판형 열교환기 조립체가 예시되어 있고, 도 4(a),도 4(b)에는 본 발명에 제1 판상체와 제2 판상체의 정면도 및 배면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명에 제1 판상체와 제2 판상체의 분해 사시도가 예시되어 있다.
본 발명에 따른 판상체는 도 3에 도시된 바와 같이 참조번호 P1과 P2로 표기된 2개의 판상체를 1조로 구성되어 있다. 참조번호 P3는 P1과 P2 판상체를 프레임(F)에 조립할 때, 단열용으로 부설되는 단열용 판상체이다. ·
도 4(a),(b)와 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 제1 및 제2 판상체(P1)(P2)의 표면에는 각각 상·하부 수로(P1a, P1b)(P2a, P2b)가 마련되어 있다. 상기 제1 및 제2 판상체(P1)(P2)에 마련된 각각의 상부수로(P1a, P1b)와 각각의 하부수로(P2a, P2b)는 제1 및 제2 판상체(P1)(P2)의 테두리에 고무재질의 제조된 가스켓(G)으로 포위되도록 부착되어 있어 두 판상체 "P1","P2"가 포개졌을 때 두 판상체가 서로 밀착되어 상기한 상하부 수로를 수밀시킨다.
상기 제1 판상체(P1)에는 도 4(a),(b)와 도 5에 도시된 바와 같이 관통홀 H1 내지 H6이 마련되어 있다. 상기 관통홀중 H2와 H3, H6은 상·하부 수로(P1a, P1b)와 통하고, 관통홀 H1, H4, H5는 그 둘레를 가스켓(G)으로 둘러쌓여 상하부 수로(P1a, P1b)와는 차단되어 있다.
상기 제2 판상체(P2)에는 제1 판상체(P1)에 마련된 상기 관통홀 H1 내지 H6의 동일 축선상에 제1 판상체의 관통홀과 동일 직경을 지닌 관통홀 H1 내지 H6이 마련되어 있다. 관통홀 중 H1, H4, H5은 제2 판상체(P2)의 상하부 수로(P2a, P2b)와 통해 있고, 관통홀 H2, H3, H6는 그 둘레에 가스켓(G)으로 포위되어 상·하부 수로(P2a, P2b)와는 차단되어 있다.
도 6과 도 7(a) 내지 (f)을 참조하면, 도 6에는 본 발명에 따른 제1 판상체(P1)와 제2 판상체(P2)가 소정갯수로 교대로 겹친 판을 예시한 사시도가 도시되어 있고, 도 7(a) 내지 (f)에는 도 6에 도시된 A선 내지 F선을 따라 절취한 요부 단면도가 도시되어 있다.
도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 판상체(P1)(P2)를 1조로 하여 이를 다수개로 겹치면, 각각의 관통홀 H1∼H6의 중심 축선상에 L1 내지 L6의 통로(通路)를 구성한다.
통로 L1∼L6의 축선(軸線)상에 위치된 제1 판상체(P1)의 관통홀 H1∼L6과 제2 판상체(P2)의 관통홀 H1∼L6는 제1 판상체(P1)의 상하부 수로(P1a, P1b) 및 제2 판상체(P2)의 상하부 수로(P2a, P2b)와 반복적으로 개통되거나 차단되도록 배치된다.
각각의 통로 L1 내지 L6은 후술하는 지역난방용 열교환기 시스템의 사용자 측(20)과 공급자측(20)의 순환배관들이 연결되어 지역난방시스템의 급탕재열 및 급탕예열에 따른 순환경로의 설명에서 보다 명확히 이해될 수 있을 것이다.
두 판상체(P1)(P2)의 겹침에 의해 형성되는 통로 L1 내지 L6의 축선상에 위치된 관통홀(H1∼H6)과 상·하부 수로(P1a,P1b),(P2a,P2b)간의 개폐 상태에 대해서만 설명한다.
통로 L1로 물이 유입되면, 도 6(a)에 도시된 바와 같이 제1 판상체(P1)의 관통홀 "H1"은 가스켓(G1)으로 포위되어 상부수로(P1a)쪽으로는 물이 진행할 수 없으나 제2 판상체(P2)의 관통홀 "H1"은 그 주위에 설치된 가스켓(G)이 개방되어 물이 관통홀(H1)을 통해 상부수로(P2a)쪽으로 진입할 수 있다.
통로 L2속으로 물이 유입되면, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 제1 판상체(P1)의 관통홀 "H2"은 가스켓(G)이 개방되어 물이 관통홀 H2를 통해 상부수로(P1a) 쪽으로 진행할 수 있으나, 제2 판상체(P2)의 관통홀 "H2"는 그 주변이 가스켓(G)으로 포위되어 물이 상부수로(P2a)쪽으로는 진행할 수 없다.
통로 L3속으로 물이 유입되면, 도 6(c)에 도시된 바와 같이 제1 판상체(P1)의 관통홀 "H3"는 그 둘레의 가스켓(G)이 개방되어 물이 상부수로(P1a)와 하부수로(P1b)쪽으로 모두 진입할 수 있으나, 제2 판상체(P2)의 관통홀 "H3"는 그 주변이 가스켓(G)으로 포위되어 물이 상·하부 수로(P2a, P2b)쪽으로 진입할 수 없다.
통로 L4속으로 물이 유입되면, 도 6(d)에 도시된 바와 같이 제1 판상체(P1)의 관통홀 "H4"은 그 둘레에 가스켓(G)으로 포위되어 상·하부 수로(P1a, P1b)쪽으로는 물이 진행할 수 없으나, 제2 판상체(P2)의 관통홀 "H4"는 상·하부 수로(P2a, P2b)와 통해져 물이 상·하부 수로(P1a, P1b)쪽 모두로 진행할 수 있다.
통로 L5속으로 물이 유입되면, 도 6(e)에 도시된 바와 같이 제1 판상체(P1)의 관통홀 "H5"은 그 주변이 가스켓(G)으로 포위되어 물이 하부수로(P1b)쪽으로는 진행할 수 없으나, 제2 판상체(P2)의 관통홀 H5은 하부수로(P2b)와 통해져 관통홀 "H5"을 통해 물이 하부수로(P2b)쪽으로 흐를 수 있다.
통로 L6속으로 물이 유입되면, 도 6(f)에 도시된 바와 같이 제1 판상체(P1)의 관통홀 "H6"은 제1 판상체(P1)의 하부수로(P1b)와 통해져 물이 관통홀 "H6"을 통해 하부수로(P1b)쪽으로 흐를 수 있으나, 제2 판상체(P2)의 관통홀 "H6"은 그 주변에 가스켓(G)으로 포위되어 물이 하부수로(P2b)쪽으로는 흐를 수 없다.
전술한 바와 같이, 통로 L1 내지 L6의 축선상에 위치된 상기 제1 판상체(P1)의 관통홀 H1∼H6과 제2 판상체(P2)의 관통홀 H1∼H6은 도 3 및 도4에 도시된 바와 같이 각각의 상·하부 수로(P1a,P1b)(P2a,P2b)와 차단 및 개방 혹은 개방 및 차단구성이 교대로 배치되는 것을 알 수 있다.
상기한 제1 판상체의 상부수로(P1a)에는 급탕이 관통홀 H3을 통해 유입되어 관통홀 H2쪽으로 흐르게 하고, 제2 판상체의 상부수로(P1a)에는 관통홀 H1에서 관통홀 H5쪽으로 중온수를 통과시키면, 급탕과 중온수가 각각의 상부수로(P1a)(P2a)영역에서 급탕재열작용을 수행할 수 있고, 제1 판상체의 하부수로(P1b)에는 관통홀 H6을 통해 급탕 보급수를 유입시키면, 급탕 보급수는 하부수로(P1b)를 통과하여 상부수로(P1a)쪽으로 흐르게 되고, 제2 판상체(P1)의 하부수로(P2b)에는 상부수로(P2a)통과한 중온수가 관통홀 H5로 배출되는 동안 하부수로(P2b)를 통과하게 되 므로 급탕 보충수와 중온수가 열교환되므로 급탕예열 작용을 수행하게 된다.
전술한 바와 같이 구성된 제1 및 제2 판상체를 열교환 유니트로 조립한 조립예를 설명한다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 판상체(P1)(P2)를 1조로 하여원하는 갯수 만큼 판상체를 겹친 뒤, 판상체의 상·하부에 마련된 체결구멍(J1)속으로 가이드 축(S)를 삽입하고, 판상체(P1)(P2)의 외벽을 프레임(F)을 맞댄 뒤 다수개의 스크류 볼트(B1)와 너트(B2)를 이용하여 양 프레임(F)을 견고히 체결하면 제1 및 제2 판상체(P1)(P2)의 표면에 부착된 가스켓(G)이 압착되면서 판형 열교환 유니트(40)가 조립된다.
상기 프레임중 일측의 프레임에는 제1 및 제2 판상체(P1)(P2)의 통로 L1∼ L6의 동일한 축선상에 공급자측(10) 급탕 순환배관과, 사용자측(20) 배출 및 귀환배관 및 급탕 보충수 유입배관(1)을 결합할 수 있는 플랜지 연결관(J1~J6)이 마련되어 있다. 상기한 각각의 플랜지 연결관(J1~J6)은 통로 L1∼L6과 개별적으로 통해져 있음은 당연하다.
본 발명에 따른 판형 컴팩트 열교환 유니트를 지역난방시스템에 채용한 일 예를 설명한다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명에 따른 2개의 판상체를 교대로 포개어 조립한 열교환기 조립체를 지역난방시스템의 공급자측(10)과 사용자측(20)의 순환배관계통를 나타낸 배관 회로도로서, 참조번호 30A는 난방용 열교환기이고, 참조번호 40은 본 발명에 따른 판상체를 열교환기로 조립한 컴팩트형 열교환 유니트이다.
난방용 열교환기(30A)에는 도 2에 도시된 바와 같이 공급자측 중온수 순환계통의 배관(참조번호 11 및 12)과 사용자측 난방수 순환계통의 배관(참조번호 23 및 24)이 결합된다.
본 발명에 따른 판형 컴팩트 열교환 유니트에 부착된 플랜지 연결관(J1~J6) 즉, 통로 L1 내지 L6에 연결되는 배관은 아래와 같다.
통로 L1에는 공급자측 중온수 공급배관(11)을 연결하고, 통로 L2에는 사용자측(20)에서 배출되는 급탕 입수배관(21)을 연결하며, 통로 L3에는 급탕을 사용자측(20)으로 귀환시키는 급탕 귀환배관(22)을 연결하고, 통로 L4에는 난방용 열교환기(30A)속에서 열교환한 뒤 배출되는 중온수 배출배관(11a)을 연결시키며, 통로 L5에는 통로 L1속으로 유입된 중온수가 공급자측(10)으로 귀환하도록 안내하는 중온수 귀환배관(12)을 연결하고, 통로 L6에는 급탕 보충수 유입배관(1)을 연결한다.
본 발명에 따른 컴팩트형 열교환 유니트를 채용한 지역난방 시스템에서 급탕재열 및 급탕예열 작용에 대한 순환경로를 설명한다,
통로 L1속으로 공급자측(10) 중온수 공급배관(11)을 따라 흐르는 중온수가 유입되면, 중온수는 제2 판상체(P2)의 관통홀 H1을 통해 상부수로(P2a)쪽으로 진행하고, 관통홀 H4속으로 난방용 열교환기(30A)에서 배출된 중온수가 배출배관(11a)을 따라 유입되면서 관통홀 H4지점에서 중온수 공급배관(11)을 통해 중온수가 배출배관(11a)을 따라 유입되는 중온수와 혼수(혼합)되면서 하부수로(P2b)를 통과한 뒤 혼수된 중온수는 관통홀 H5와 통로 L5를 통해 배출된 뒤 공급자측 중온수 귀환배관(12)를 따라 흐른다.
따라서, 공급자측(10)에서 직접 이송된 중온수는 상기한 제2 판상체(P2)의 상부수로(P2a)를 통과하면서 제1 판상체(P1)의 상부수로(P1a)를 통과하는 급탕과 열교환하고, 난방용 열교환기(30A)을 통과하여 배출배관(11a)을 따라 흐르는 중온수는 상기 제2 판상체(P2)의 하부수로(P2b)를 통과하는 동안 제1 판상체(P1)의 하부수로(P1b)를 통과하는 급탕 보충수와 열교환된다.
한편, 통로 L3속으로 급탕이 유입되는 동안 통로 L6에 결합된 급탕 보충수 배관을 따라 급탕 보충수가 유입되면, 급탕 보충수는 관통홀 H6을 통해 하부수로(P2b)를 따라 흐르고, 관통홀 H3으로 유입되는 급탕과 상부수로(P2a)에서 혼수되어 관통홀 H2을 통해 통로 L2로 배출된 뒤 사용자측 급탕 순환경로를 따라 흐른다.
따라서, 통로 L3속으로 유입된 급탕이 제1 판상체(P1)의 상부수로(P1a)를 통과하는 동안 이웃한 제2 판상체(P2)의 상부수로(P2a)를 통과하는 중온수와 열교환되어 급탕이 재열된다.
관통홀 H6속으로 급탕 보충수 유도배관(1)을 따라 급탕 보충수가 유입되면, 급탕 보충수는 제1 판상체(P1)의 관통홀 H6에서 관통홀 H3까지 즉, 제1 판상체(P1)의 하부수로(P1b)를 통과하게 되고, 제1 판상체(P1)의 하부수로(P1b)와 이웃한 제2 판상체(P2)의 상부수로(P2a)에서 급탕과 열교환된 중온수가 하부수로(P2b)쪽으로 흐르면서 중온수와 급탕 보충수가 열교환된다.
전술한 바와 같이 제1 판상체(P1)의 상부수로(P1a)의 상측으로 흐르는 급탕과, 제2 판상체(P2)의 상부수로(P2a)의 하측으로 흐르는 중온수에 의해 급탕재열 작용이 유발되고, 제1 판상체(P1)의 하부수로(P1b) 상방으로 흐르는 급탕 보충수 와, 제2 판상체(P2)의 하부수로(P2b) 하방으로 흐르는 중온수가 상호 열교환되어 급탕 보충수가 예열된다.
한편, 도 2에서 공급자측(10) 배관순환경로, 사용자측 배관순환경로, 열교환기(30A) 및 판형 컴팩트 열교환 유니트(40)간에 상호 연결된 배관들의 원(Circle)내에 표기된 수온은 열교환 전과 후 중온수, 난방수, 급탕 및 급탕보충수의 온도를 나타낸 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명은 특히 냉난방 시스템용 열교환기에 유용하나 판상체의 내부을 통과하는 물질 즉, 기체나 유체의 열교환 분야에 모두 채용이 가능하여 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 명세서를 통해 다양한 응용예나 변형예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나 이러한 응용예나 변형예는 본 발명자가 의도하는 진정한 의미의 기술적 사상과 이하의 특허청구범위에서 정의하는 범주에 포함된다는 것을 미리 밝혀둔다.
도 1은 종래의 지역난방시스템의 난방 및 급탕에 따른 열교환 싸이클 배관도 ,
도 2는 본 발명에 따른 판형 컴팩트 열교환 유니트를 지역난방시스템에 채용한 예를 예시한 지역난방시스템의 순환경로 회로도,
도 3은 본 발명에 따른 제1 판상체 및 제2 판상체를 조립한 열교환 유니트의 분해사시도,
도 4(a) 와 도 4(b)은 본 발명에 따른 각각의 제1 및 제2 판상체의 정면과 배면도,
도 5는 본 발명에 따른 제1 및 제2 판상체의 배치상태를 예시한 분해 사시도,
도 6는 본 발명에 따른 제1 및 제2 판상체를 포개 놓은 상태를 도시한 사시도,
도 7(a) 내지 도 7(f)은 도 6의 A-A선 내지 f-f선을 따라 절취한 요부단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 급탕 보충수 유입배관 1a : 급탕 유도배관
10 : 공급자측(열별합 발전소 혹은 발전소)
11 : 중온수 공급배관 11a : 중온수 배출배관
12 : 중온수 귀환배관
20 : 사용자측(아파트 및 빌딩 건물) 21 : 급탕 입수배관
22 : 급탕 귀환배관 23 : 난방수 입수배관
24 : 난방수 귀환배관 30A: 난방용 열교환기
40 : 판형 컴팩트 열교환 유니트
G : 가스켓 H1∼H6 :관통홀
J1~J6 : 플랜지 연결관
L1~L6: 통로 P1 : 제1 판상체
P1a : 제1 판상체의 상부 수로 P1b : 제1 판상체의 하부 수로
P2 : 제2 판상체 P2a : 제2 판상체의 상부 수로
P2b : 제2 판상체의 하부 수로

Claims (3)

  1. 표면에 관통홀 H1~H6를 구비하고, 상기 관통홀 H2, H3 및H6는 상·하부 수로(P1a, P1b)와 통해지고, 상기 관통홀 H1, H4 및 H5는 가스켓(G)으로 포위하여 상기 상·하부 수로(P1a, P1b)와 차단되도록 하고, 상기 상·하부 수로(P1a, P1b)가 수밀되도록 가스켓(G)이 부착된 제1 판상체(P1)와;
    상기 제1 판상체(P1)의 배면과 접하는 표면에 상기 관통홀 H1 내지 H6의 동일 축선상에 관통홀 H1 내지 H6을 구비하고, 상기 관통홀 H1, H4 및 H5는 상·하부 수로(P2a, P2b)와 통해지고, 상기 관통홀 H2, H3 및 H6는 상기 상·하부 수로(P2a, P2b)와 차단되도록 그리고 상기 상·하부 수로(P2a, P2b)가 수밀되도록 가스켓(G)이 부착된 제2 판상체(P2)로 구성된 것을 특징으로 하는 복수의 열교환 수로를 갖춘 열교환용 판상체.
  2. 제1항에 따른 제1 및 제2 판상체(P1)(P2)를 1조로 하여 1조의 판상체를 다수개로 중첩시켜 프레임(F)사이에 정렬시킨 뒤 체결볼트와 너트로 프레임(F)을 체결하고, 상기 프레임의 일측에 관통홀의 축선에 의해 형성된 통로 L1 내지 통로 L6와 연통되는 배관접속용 플랜지 연결관(J1~J6)들로 구성된 것을 특징으로 하는 판형 컴팩트 열교환 유니트.
  3. 제2항에 따라 조립된 판형 열교환 유니트(40)가 프레임(F)의 플렌지 연결관에 공급자측 중온수 순환배관과 사용자측 급탕 순환배관을 연결함에 있어 통로 L1과 통해진 플랜지 연결관(J1)에는 공급자측 중온수 공급배관(11)을 결합하고, 통로 L2과 통해진 플랜지 연결관(J2)에는 사용자측(20)으로부터 배출되는 급탕 입수배관(21)을 결합하고, 통로 L3과 통해진 플랜지 연결관(J3)에는 사용자측(20)으로 급탕을 공급하는 급탕 귀환배관(22)을 결합하며, 통로 L4와 연통되는 플랜지 연결관(J4)에는 난방용 열교환기(30A)속에서 열교환한 중온수가 배출되는 중온수 배출배관(11a)을 결합하고, 통로 L5와 통해진 플랜지 연결관(J5)에는 통로 L1속으로 유입된 중온수가 공급자측(10)으로 귀환하도록 안내하는 중온수 귀환배관(12)을 연결시키고, 통로 L6과 통해진 플랜지 연결관(J6)에는 급탕 보충수 유입배관(1)을 결합하여 급탕재열 및 급탕예열용 배관순환경로를 구성한 것을 특징으로 하는 판형 컴팩트 열교환 유니트를 채용한 지역난방 시스템.
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KR101402690B1 (ko) * 2013-05-07 2014-06-03 케이에이치이주식회사 급탕 공급시스템
KR102305875B1 (ko) * 2021-05-31 2021-09-29 디에이치케이 주식회사 폐열회수용 판형열교환기 및 이를 이용한 유체 열교환 시스템

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