KR20110084720A - Heat exchanger - Google Patents

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KR20110084720A
KR20110084720A KR1020100004423A KR20100004423A KR20110084720A KR 20110084720 A KR20110084720 A KR 20110084720A KR 1020100004423 A KR1020100004423 A KR 1020100004423A KR 20100004423 A KR20100004423 A KR 20100004423A KR 20110084720 A KR20110084720 A KR 20110084720A
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    • F28D7/10—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged one within the other, e.g. concentrically
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    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
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Abstract

PURPOSE: A heat exchanger is provided to smoothly exhaust fluid with an expanded volume by expanding the diameter of a heat exchanger pipe. CONSTITUTION: A heat exchanger(10) comprises an external heat exchanger pipe(20) and an internal heat exchanger pipe(30). The external heat exchanger pipe is formed in a pipe shape. The internal heat exchanger pipe is arranged inside the external heat exchanger pipe and has first and second internal heat exchanger pipe units(32,34). The first internal heat exchanger pipe unit has a first diameter(D1). The second internal heat exchanger pipe unit has a second diameter(D2) which is bigger than the first diameter.

Description

열 교환기{HEAT EXCHANGER}Heat exchanger {HEAT EXCHANGER}

본 발명은 열 교환기에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat exchanger.

일반적으로 열교환기는 고온의 유체가 가진 열에너지를 저온의 유체로 전달하여 고온의 유체 온도는 하강시키고, 저온의 유체 온도는 상승시키는 장치이다. 열 교환기는 가열기, 냉각기, 증발기, 응축기 등에 주로 사용된다.In general, a heat exchanger is a device that transfers thermal energy of a high temperature fluid to a low temperature fluid, thereby lowering a high temperature fluid temperature and increasing a low temperature fluid temperature. Heat exchangers are mainly used in heaters, coolers, evaporators, condensers and the like.

이러한 열교환기는 목적으로 하는 유체에 열을 주기 위해 사용되는 전열매체를 열매라고 하고, 이와는 반대로 열을 뺏는 데 사용되는 것을 냉매라고 한다. 유체는 기체나 액체가 많이 사용되고 있다.Such a heat exchanger is called a heat transfer medium used to heat the fluid of interest, and conversely, a refrigerant used to take heat away is called a refrigerant. The fluid is a gas or a liquid is used a lot.

열교환기의 하나인 이중관 열교환기(double pipe heat exchanger)는, 제1 유체가 흐르는 내관 및 내관을 감싸며 제2 유체가 흐르는 외관을 포함하며, 내관의 측벽을 전열벽으로 하여 유체간의 열 교환이 수행된다.The double pipe heat exchanger, which is one of heat exchangers, includes an inner tube through which a first fluid flows and an inner tube with an appearance of a second fluid flowing therein, and heat exchange between the fluids is performed by using the side wall of the inner tube as a heat transfer wall. do.

종래 이중관 열교환기에서 제1 유체가 직경이 균일한 내관 내에서 액체에서 기체로 상변화를 일으킬 경우, 직경이 균일한 내관 내에서 제1 유체의 부피가 급속히 팽창하면서 기체 상태의 제1 유체가 내관으로부터 원활하게 배출되지 못하여 이중관 열교환기의 성능 저하가 발생 되는 문제점을 갖는다.
In a conventional double tube heat exchanger, when a first fluid causes a phase change from a liquid to a gas in an inner tube of uniform diameter, the first fluid in a gaseous state is rapidly expanded while the volume of the first fluid rapidly expands in the inner tube of uniform diameter. There is a problem that can not be smoothly discharged from the deterioration of the performance of the double-tube heat exchanger.

본 발명은 액체 상태로 제공된 유체가 기체화되는 부분에서 열교환관의 직경을 확장시켜 부피가 팽창된 상기 유체가 원활하게 상기 열교환관으로부터 배출되도록 하여 열교환 성능을 보다 향상시킨 이중관 열교환기를 제공한다.The present invention provides a double tube heat exchanger that further expands the diameter of the heat exchanger tube at a portion where the fluid provided in a liquid state is gasified so that the fluid having expanded volume is discharged smoothly from the heat exchanger tube.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.

일실시예로서, 열교환기는 파이프 형상을 갖는 외측 열교환관; 및 상기 외측 열교환관 내에서 상기 외측 열교환관과 동심축 상에 배치되며, 제1 직경을 갖는 제1 내측 열교환관부 및 상기 제1 직경보다 큰 제2 내측 열교환관부를 갖는 내측 열교환관을 포함한다.In one embodiment, the heat exchanger includes an outer heat exchanger tube having a pipe shape; And an inner heat exchanger tube disposed concentrically with the outer heat exchanger tube in the outer heat exchanger tube and having a first inner heat exchanger tube portion having a first diameter and a second inner heat exchanger tube portion larger than the first diameter.

일실시예로서, 열교환기는 n 개(단, n은 1 이상 자연수)의 제1 외측 열교환관 및 상기 각 제1 외측 열교환관 내에 배치되며 상기 제1 외측 열교환관과 동심축 상에 배치된 제1 내측 열교환관을 포함하는 제1 열교환관 유닛; m 개(단, m>n 이상)의 제2 외측 열교환관 및 상기 각 제2 외측 열교환관 내에 배치되며 상기 제2 외측 열교환관과 동심축 상에 배치된 제2 내측 열교환관을 포함하는 제2 열교환관 유닛; 상기 제1 외측 열교환관 및 상기 각 제2 외측 열교환관들을 상호 연통시키는 제1 연결 유닛; 및 상기 제1 내측 열교환관 및 상기 제2 내측 열교환관들을 상호 연통시키는 제2 연결 유닛을 포함한다.In one embodiment, the heat exchangers are arranged in n first outer heat exchanger tubes and each of the first outer heat exchanger tubes and concentric with the first outer heat exchanger tube. A first heat exchange tube unit including an inner heat exchange tube; a second outer heat exchanger tube (m> n or more) and a second inner heat exchanger tube disposed in each of the second outer heat exchanger tubes and disposed on a concentric axis with the second outer heat exchanger tube; Heat exchanger tube unit; A first connection unit communicating the first outer heat exchanger tube and the second outer heat exchanger tube with each other; And a second connection unit configured to communicate the first inner heat exchanger tube and the second inner heat exchanger tube with each other.

일실시예로서, 열교환기는 n 개(단, n은 1 이상 자연수)의 제1 외측 열교환관 및 상기 각 제1 외측 열교환관 내에 배치되며 상기 제1 외측 열교환관과 동심축 상에 배치된 제1 내측 열교환관을 포함하는 제1 열교환 유닛; 상기 n 개의 제2 외측 열교환관 및 상기 각 제2 외측 열교환관 내에 배치되며 상기 제2 외측 열교환관과 동심축 상에 배치되고 상기 제1 내측 열교환관보다 큰 직경을 갖는 제2 내측 열교환관을 포함하는 제2 열교환관 유닛; 상기 각 제1 외측 열교환관 및 상기 제1 외측 열교환관과 대응하는 상기 각 제2 외측 열교환관들을 연통시키는 제1 연결 유닛; 및 상기 제1 내측 열교환관 및 상기 제2 내측 열교환관과 대응하는 상기 각 제2 내측 열교환관들을 연통시키는 제2 연결 유닛을 포함한다.
In one embodiment, the heat exchangers are arranged in n first outer heat exchanger tubes and each of the first outer heat exchanger tubes and concentric with the first outer heat exchanger tube. A first heat exchange unit including an inner heat exchange tube; A second inner heat exchanger tube disposed in the n second outer heat exchanger tubes and each of the second outer heat exchanger tubes, disposed on the same axis as the second outer heat exchanger tube, and having a diameter larger than that of the first inner heat exchanger tube; A second heat exchange tube unit; A first connection unit communicating each of the first outer heat exchange tubes and the second outer heat exchange tubes corresponding to the first outer heat exchange tubes; And a second connection unit communicating each of the second inner heat exchange tubes corresponding to the first inner heat exchange tube and the second inner heat exchange tube.

본 발명의 열교환기에 따르면, 상변화 유체를 포함하는 이중 열교환기의 내측 열교환관에서 액체 상태의 유체가 통과하는 부분의 단면적을 기체 상태의 유체가 통과하는 부분의 단면적에 비하여 크게 형성 또는 액체 상태의 유체가 통과하는 내측 열교환관의 개수에 비하여 기체 상태의 유체가 통과하는 내측 열교환관의 개수를 증가시켜 유체가 액체 상태에서 기체 상태로 상변화하는 도중 발생된 부피 팽창에 따른 압력 손실을 감소시켜 열교환 성능을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
According to the heat exchanger of the present invention, the cross-sectional area of the portion through which the fluid in the liquid state passes in the inner heat exchange tube of the double heat exchanger including the phase change fluid is larger than the cross-sectional area of the portion through which the fluid in the gaseous state passes or By increasing the number of inner heat exchange tubes through which the fluid in the gaseous state passes compared to the number of inner heat exchange tubes through which the fluid passes, the pressure loss due to volume expansion generated during the phase change of the fluid from the liquid state to the gas state is reduced. This has the effect of greatly improving performance.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열교환기를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms that are specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열교환기를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 열교환기(10)는 외측 열교환관(20) 및 내측 열교환관(30)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the heat exchanger 10 includes an outer heat exchanger tube 20 and an inner heat exchanger tube 30.

외측 열교환관(20)은 중공을 갖는 파이프 형상을 갖고, 외측 열교환관(20)의 양쪽 단부는 막혀 있다.The outer heat exchanger tube 20 has a pipe shape having a hollow, and both ends of the outer heat exchanger tube 20 are blocked.

외측 열교환관(20)은 외측 열교환관(20)의 일측 단부에 배치된 제1 유체 유입부(22) 및 외측 열교환관(20)의 상기 일측 단부와 대향하는 타측 단부에 배치된 제1 유체 배출구(24)를 포함한다.The outer heat exchanger tube 20 has a first fluid inlet 22 disposed at one end of the outer heat exchanger tube 20 and a first fluid outlet disposed at the other end opposite to the one end of the outer heat exchanger tube 20. (24).

제1 유체 유입부(22)로는 제1 유체가 유입되고, 제1 유체 배출부(24)로는 열교환 된 제1 유체가 배출된다.A first fluid is introduced into the first fluid inlet 22, and a first heat exchanged heat is discharged into the first fluid outlet 24.

내측 열교환관(30)은 외측 열교환관(20)의 내부에 배치된다. 내측 열교환관(30)은 외측 열교환관(20)과 동심축 상에 배치된다. 내측 열교환관(30)으로는 액체에서 기체로 상변화 또는 기체에서 액체로 상변화하는 냉매와 같은 제2 유체가 제공된다.The inner heat exchanger tube 30 is disposed inside the outer heat exchanger tube 20. The inner heat exchanger tube 30 is disposed coaxially with the outer heat exchanger tube 20. The inner heat exchange tube 30 is provided with a second fluid, such as a refrigerant that changes phase from liquid to gas or from gas to liquid.

내측 열교환관(30)은 제1 열교환관부(32) 및 제2 열교환관부(34)를 포함한다.The inner heat exchanger tube 30 includes a first heat exchanger tube part 32 and a second heat exchanger tube part 34.

제1 열교환관부(32)는 제1 직경(D1)으로 형성되고, 제2 열교환관부(34)는 제1 직경(D1) 보다 큰 제2 직경(D2)으로 형성된다.The first heat exchange tube part 32 is formed to have a first diameter D1, and the second heat exchange tube part 34 is formed to have a second diameter D2 larger than the first diameter D1.

제1 직경(D1)을 갖는 제1 열교환관부(32)는 제1 영역(FR)에 형성되고, 제1 직경(D1) 보다 큰 제2 직경(D2)을 갖는 제2 열교환관부(34)는 제1 영역(FR)과 인접한 제2 영역(SR)에 배치된다.The first heat exchange tube portion 32 having the first diameter D1 is formed in the first region FR, and the second heat exchange tube portion 34 having the second diameter D2 larger than the first diameter D1 is formed. It is disposed in the second region SR adjacent to the first region FR.

본 발명의 일실시예에서, 제1 영역(FR)은 액체 상태의 제2 유체가 통과하는 영역으로서 정의되고, 제2 영역(SR)은 기체 상태의 제2 유체가 통과하는 영역으로서 정의된다.In one embodiment of the present invention, the first region FR is defined as a region through which the second fluid in the liquid state passes, and the second region SR is defined as a region through which the second fluid in the gas state passes.

제1 열교환관(20) 및 제2 열교환관(30)의 제1 열교환관부(32) 사이에 형성된 갭(G1)은 제1 열교환관(20) 및 제2 열교환관(30)의 제2 열교환관부(34) 사이에 형성된 갭(G2) 보다 크다.The gap G1 formed between the first heat exchanger tube 20 and the first heat exchanger tube part 32 of the second heat exchanger tube 30 is a second heat exchanger of the first heat exchanger tube 20 and the second heat exchanger tube 30. It is larger than the gap G2 formed between the pipe parts 34.

제1 열교환관(20) 내에 배치된 제2 열교환관(30)은 제2 유체 유입부(32a) 및 제2 유체 배출부(34a)를 포함한다. 제2 유체 유입부(32a)는 제1 영역(FR)에 배치된 제1 열교환관부(32)에 배치되고, 제2 유체 배출부(34a)는 제2 영역(SR)에 배치된 제2 열교환관부(34)에 배치될 수 있다.The second heat exchanger tube 30 disposed in the first heat exchanger tube 20 includes a second fluid inlet 32a and a second fluid outlet 34a. The second fluid inlet part 32a is disposed in the first heat exchange tube part 32 disposed in the first region FR, and the second fluid outlet part 34a is the second heat exchanger disposed in the second region SR. It can be disposed in the tube 34.

제2 유체 유입부(32a)가 제1 열교환관부(32)에 형성될 경우, 제2 유체 유입부(32a)로는 액체 상태의 제2 유체가 유입되고, 제2 유체 배출부(34a)로는 기체 상태의 제2 유체가 배출된다.When the second fluid inlet 32a is formed in the first heat exchange tube 32, a second fluid in a liquid state flows into the second fluid inlet 32a, and a gas flows into the second fluid outlet 34a. The state second fluid is discharged.

제2 유체 유입부(32a)를 통해 제1 열교환관부(32)로 유입된 액체 상태의 제2 유체는 제2 열교환관부(34)에서 기체로 상변화되지만 제2 열교환관부(34)의 직경은 제1 열교환관부(32)의 직경보다 크기 때문에 기체 상태의 제2 유체는 신속하게 제2 열교환관부(34)로부터 배출되고 이로 인해 이중 열교환기(10)의 열교환 성능을 보다 향상시킬 수 있다.The second fluid in the liquid state introduced into the first heat exchange tube part 32 through the second fluid inlet part 32a is changed into gas in the second heat exchange tube part 34, but the diameter of the second heat exchange tube part 34 is Since the second fluid in a gaseous state is larger than the diameter of the first heat exchange tube part 32, it is quickly discharged from the second heat exchange tube part 34, thereby further improving heat exchange performance of the dual heat exchanger 10.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환기를 도시한 단면도이다. 도 2에 도시된 열교환기는 외측 열교환관을 제외하면 앞서 도 1에 도시된 열교환기와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 부분에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 부분에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.2 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to another embodiment of the present invention. The heat exchanger shown in FIG. 2 is substantially the same as the heat exchanger shown in FIG. 1 except for the outer heat exchanger tube. Therefore, duplicate descriptions of the same parts will be omitted, and the same parts and the same reference numerals will be given to the same parts.

도 2를 참조하면, 열교환기(10)는 외측 열교환관(20) 및 내측 열교환관(30)을 포함한다.2, the heat exchanger 10 includes an outer heat exchanger tube 20 and an inner heat exchanger tube 30.

외측 열교환관(20)은 제1 외측 열교환관부(26) 및 제2 외측 열교환관부(28)를 포함한다.The outer heat exchanger tube 20 includes a first outer heat exchanger tube part 26 and a second outer heat exchanger tube part 28.

외측 열교환관(20)의 제1 외측 열교환관부(26)는 내측 열교환관(30)의 제1 내측 열교환관부(32)와 대응하는 위치에 형성되고, 제2 외측 열교환관부(28)는 내측 열교환관(30)의 제2 내측 열교환관부(34)와 대응하는 위치에 형성된다.The first outer heat exchanger tube portion 26 of the outer heat exchanger tube 20 is formed at a position corresponding to the first inner heat exchanger tube portion 32 of the inner side heat exchanger tube 30, and the second outer heat exchanger tube portion 28 is the inner side heat exchanger. It is formed at a position corresponding to the second inner heat exchange tube portion 34 of the tube (30).

제1 내측 열교환관부(32)는 제1 직경(D1)을 갖고, 제2 내측 열교환관부(34)는 제2 직경(D2)을 갖는다. 반면, 제1 외측 열교환관부(26)는 제3 직경(D3)을 갖고, 제2 외측 열교환관부(28)는 제3 직경(D3) 보다 큰 제4 직경(D4)을 갖는다.The first inner heat exchanger tube part 32 has a first diameter D1, and the second inner heat exchanger tube part 34 has a second diameter D2. On the other hand, the first outer heat exchanger tube part 26 has a third diameter D3, and the second outer heat exchanger tube part 28 has a fourth diameter D4 larger than the third diameter D3.

제1 내측 열교환관부(32) 및 제1 외측 열교환관부(26) 사이에 형성된 갭(G3)은 제2 내측 열교환관부(34) 및 제2 외측 열교환관부(28) 사이에 형성된 갭(G4)과 실질적으로 동일하다.The gap G3 formed between the first inner heat exchange tube part 32 and the first outer heat exchange tube part 26 is formed between the gap G4 formed between the second inner heat exchange tube part 34 and the second outer heat exchange tube part 28. Substantially the same.

도 2에 도시된 본 발명의 일실시예에서는 서로 다른 직경을 갖는 내측 열교환관(30) 및 외측 열교환관(40) 사이에 동일한 갭(G3,G4)들이 형성됨으로써 내측 열교환관(30) 및 외측 열교환관(40) 사이로 제1 유체가 원활하게 통과하여 열 교환 효율을 보다 향상 시킬 수 있는 효과를 갖는다.In the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the same gaps G3 and G4 are formed between the inner heat exchanger tube 30 and the outer heat exchanger tube 40 having different diameters, thereby forming the inner heat exchanger tube 30 and the outer side. The first fluid smoothly passes between the heat exchange tubes 40 to have an effect of further improving the heat exchange efficiency.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환기를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 열교환기(100)는 제1 열교환관 유닛(110), 제2 열교환관 유닛(120), 제1 연결 유닛(130) 및 제2 연결 유닛(140)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the heat exchanger 100 includes a first heat exchanger tube unit 110, a second heat exchanger tube unit 120, a first connection unit 130, and a second connection unit 140.

제1 열교환관 유닛(110)은 n 개(단, n은 1 이상의 자연수)의 제1 외측 열교환관(114) 및 각 제1 외측 열교환관(114) 내에 배치된 제1 내측 열교환관(119)을 포함한다.The first heat exchanger tube unit 110 includes n first outer heat exchanger tubes 114 and n first natural heat exchanger tubes 119 disposed in each of the first outer heat exchanger tubes 114. It includes.

제1 외측 열교환관(114)은, 예를 들어, 2 개이고, 각 제1 내측 열교환관(119)은 각 제1 외측 열교환관(114)과 동심축 상에 배치된다.The first outer side heat exchanger tube 114 is two, for example, and each 1st inner side heat exchanger tube 119 is arrange | positioned concentrically with each 1st outer side heat exchanger tube 114.

제1 외측 열교환관(114)은, 예를 들어, 제1 직경으로 형성되고, 제1 내측 열교환관(119)은 제1 직경보다 작은 제2 직경으로 형성된다.The first outer heat exchanger tube 114 is, for example, formed in a first diameter, and the first inner heat exchanger tube 119 is formed in a second diameter smaller than the first diameter.

제1 열교환관 유닛(110)의 각 제1 외측 열교환관(114)의 양쪽 단부에는 각각 제1 유체가 유입 및 배출되는 개구가 형성된다.Openings at which first fluid flows in and out are formed at both ends of each of the first outer heat exchange tubes 114 of the first heat exchange tube unit 110.

제2 열교환관 유닛(120)은 m 개(단, m>n, n은 1 이상의 자연수)의 제2 외측 열교환관(124) 및 각 제2 외측 열교환관(124) 내에 배치된 제2 내측 열교환관(129)를 포함한다.The second heat exchange tube unit 120 includes m second heat exchange tubes 124 and m> n, where n is one or more natural water, and second internal heat exchange tubes disposed in each of the second outer heat exchange tubes 124. Tube 129.

제2 외측 열교환관(124)은, 예를 들어, 3 개이고, 각 제2 내측 열교환관(129)은 각 제2 외측 열교환관(124)과 동심축 상에 배치된다.The second outer heat exchanger tube 124 is three, for example, and each 2nd inner side heat exchanger tube 129 is arrange | positioned concentrically with each 2nd outer side heat exchanger tube 124.

제2 외측 열교환관(124)은 제1 외측 열교환관(114)과 동일한 상기 제1 직경으로 형성되고, 제2 내측 열교환관(129)은 제1 내측 열교환관(119)과 동일한 상기 제2 직경으로 형성된다.The second outer heat exchanger tube 124 is formed with the same first diameter as the first outer heat exchanger tube 114, and the second inner heat exchanger tube 129 has the same second diameter as the first inner heat exchanger tube 119. Is formed.

제2 열교환관 유닛(120)의 각 제2 외측 열교환관(124)의 양쪽 단부에는 각각 상기 제1 유체가 유입 및 배출되는 개구들이 형성된다.Openings through which the first fluid is introduced and discharged are formed at both ends of each of the second outer heat exchange tubes 124 of the second heat exchange tube unit 120.

제1 연결 유닛(130)은 제1 열교환관 유닛(110)의 제1 외측 열교환관(114) 및 제2 열교환관 유닛(120)의 제2 외측 열교환관(124)을 상호 연결한다.The first connection unit 130 interconnects the first outer heat exchanger tube 114 of the first heat exchanger tube unit 110 and the second outer heat exchanger tube 124 of the second heat exchanger tube unit 120.

제1 연결 유닛(130)은 제1 외측 연결 부재(132), 제2 외측 연결 부재(134) 및 제3 외측 연결 부재(136)를 포함한다.The first connecting unit 130 includes a first outer connecting member 132, a second outer connecting member 134, and a third outer connecting member 136.

제1 외측 연결 부재(132)는 각 제1 외측 열교환관(114)들의 각 일측 단부에 형성된 개구들과 연통된다. 제1 외측 연결 부재(132)에는 유체 배수부(132a)가 형성된다.The first outer connecting member 132 is in communication with the openings formed at each one end of each of the first outer heat exchange tubes 114. The fluid drain portion 132a is formed in the first outer connection member 132.

제2 외측 연결 부재(134)는 각 제2 외측 열교환관(124)들의 각 일측 단부에 형성된 개구들과 연통되며, 제2 외측 연결 부재(134)에는 유체 유입부(134a)가 형성된다. 본 실시예에서, 제1 및 제2 외측 연결 부재(132,134)들은 상호 연결되지 않는다.The second outer connecting member 134 communicates with openings formed at one end of each of the second outer heat exchange tubes 124, and a fluid inlet 134a is formed in the second outer connecting member 134. In this embodiment, the first and second outer connecting members 132 and 134 are not interconnected.

제3 외측 연결 부재(136)은 각 제1 외측 열교환관(114)들의 상기 일측 단부와 대향하는 타측 단부들 및 각 제2 외측 열교환관(124)들의 상기 일측 단부와 대향 하는 타측 단부들을 공통적으로 연결한다.The third outer connecting member 136 has in common the other ends facing the one end of each of the first outer heat exchange tubes 114 and the other ends facing the one end of the respective second outer heat exchange tubes 124. Connect.

예를 들어, 제2 외측 연결 부재(134)의 유체 유입부(134a)로 제공된 제1 유체는 제2 외측 열교환관(124)들을 따라 제3 외측 연결 부재(136)로 제공되고, 제1 유체는 제3 외측 연결 부재(136)를 통해 제1 외측 열교환관(114)으로 제공된 후 제1 외측 연결 부재(132)의 유체 배수부(132a)를 통해 배수된다.For example, the first fluid provided to the fluid inlet 134a of the second outer connecting member 134 is provided to the third outer connecting member 136 along the second outer heat exchange tubes 124 and the first fluid. Is provided to the first outer heat exchange tube 114 through the third outer connecting member 136 and then drained through the fluid drain 132a of the first outer connecting member 132.

제2 연결 유닛(140)은 제1 열교환관 유닛(110)의 제1 내측 열교환관(119)들 및 제2 열교환관 유닛(120)의 제2 내측 열교환관(129)들을 상호 연결한다.The second connection unit 140 interconnects the first inner heat exchange tubes 119 of the first heat exchange tube unit 110 and the second inner heat exchange tubes 129 of the second heat exchange tube unit 120.

제2 연결 유닛(140)은 제1 내측 연결 부재(142), 제2 내측 연결 부재(144) 및 제3 내측 연결 부재(146)를 포함한다.The second connection unit 140 includes a first inner connection member 142, a second inner connection member 144, and a third inner connection member 146.

제1 내측 연결 부재(142)는 각 제1 내측 열교환관(119)들의 각 일측 단부와 연통된다. 제1 내측 연결 부재(142)에는 유체 유입부(142a)가 형성된다.The first inner connecting member 142 communicates with each one end of each of the first inner heat exchange tubes 119. The fluid inlet 142a is formed in the first inner connection member 142.

제2 내측 연결 부재(144)는 각 제2 내측 열교환관(129)들과 연통되며, 제2 내측 연결 부재(144)에는 유체 배수부(144a)가 형성된다.The second inner connection member 144 communicates with the second inner heat exchange tubes 129, and a fluid drain 144a is formed in the second inner connection member 144.

제3 내측 연결 부재(146)은 각 제1 내측 열교환관(119)들의 상기 일측 단부와 대향 하는 타측 단부들 및 각 제2 내측 열교환관(129)들의 상기 일측 단부와 대향 하는 타측 단부들을 공통적으로 연결한다.The third inner connection member 146 has the other ends facing the one end of each of the first inner heat exchange tubes 119 and the other ends facing the one end of each of the second inner heat exchange tubes 129 in common. Connect.

예를 들어, 제1 내측 연결 부재(142)의 유체 유입부(142a)로 제공된 제2 유체는 제1 내측 열교환관(119)들을 따라 제3 내측 연결 부재(146)로 제공되고, 제2 유체는 제3 내측 연결 부재(146)를 통해 제2 내측 열교환관(129)으로 제공된 후 제2 내측 연결 부재(144)와 연결된 유체 배수부(144a)를 통해 배수된다.For example, the second fluid provided to the fluid inlet 142a of the first inner connecting member 142 is provided to the third inner connecting member 146 along the first inner heat exchange tubes 119, and the second fluid is provided. Is provided to the second inner heat exchange tube 129 through the third inner connecting member 146 and then drained through the fluid drain 144a connected to the second inner connecting member 144.

본 발명의 일실시예에서, 제1 열교환관 유닛(110)의 제1 내측 열교환관(119)으로는 액체 상태의 제2 유체가 제공되고, 제2 열교환관 유닛(120)의 제2 내측 열교환관(129)로는 기체 상태의 제2 유체가 제공되며, 제1 열교환관 유닛(110)의 제1 내측 열교환관(119)들의 개수에 비하여 제2 열교환관 유닛(120)의 제2 내측 열교환관(129)들의 개수가 많기 때문에 제2 열교환관 유닛(120)으로부터 부피가 증가된 기체 상태의 제2 유체가 원활하게 배출되어 열교환기의 열교환 성능을 보다 향상시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first inner heat exchanger tube 119 of the first heat exchanger tube unit 110 is provided with a second fluid in a liquid state, and the second inner heat exchanger of the second heat exchanger tube unit 120 is provided. The tube 129 is provided with a gaseous second fluid, and the second inner heat exchanger tube of the second heat exchanger tube unit 120 is larger than the number of first inner heat exchanger tube 119 of the first heat exchanger tube unit 110. Since the number of the 129 is large, the second fluid in a gaseous state in which the volume is increased from the second heat exchange tube unit 120 may be smoothly discharged to further improve the heat exchange performance of the heat exchanger.

상술된 본 발명의 일실시예에는 비록 n 개의 제1 열교환관 유닛(110) 및 n 개보다 많은 m개의 제2 열교환관 유닛(120)을 포함하고, 각 제1 외측 열교환관(114) 및 각 제2 외측 열교환관(119)은 상호 동일한 직경으로 형성하고 각 제1 내측 열교환관(119) 및 각 제2 내측 열교환관(129)는 상호 동일한 직경으로 형성하는 것이 도시 및 설명되고 있지만 이와 다르게, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 열교환관 유닛(110,120)들을 동일한 n개로 형성하고 각 제1 외측 열교환관(114) 및 각 제2 외측 열교환관(124)은 상호 동일한 직경으로 형성하고, 제2 내측 열교환관(129)의 직경을 제1 내측 열교환관(119) 보다 큰 직경으로 형성하여도 무방하다.One embodiment of the present invention described above includes n first heat exchanger tube units 110 and more than n m second heat exchanger tube units 120, each of the first outer heat exchanger tube 114 and each Although the second outer heat exchanger tube 119 is formed to have the same diameter to each other and each of the first inner heat exchanger tube 119 and each of the second inner heat exchanger tube 129 having the same diameter to each other, although shown and described, As shown in FIG. 4, the first and second heat exchanger tubes 110 and 120 are formed of the same n, and each of the first outer heat exchanger tube 114 and each of the second outer heat exchanger tube 124 has the same diameter. The diameter of the second inner heat exchange tube 129 may be larger than that of the first inner heat exchange tube 119.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 상변화 유체를 포함하는 이중 열교환기의 내측 열교환관에서 액체 상태의 유체가 통과하는 부분의 단면적을 기체 상태의 유체가 통과하는 부분의 단면적에 비하여 크게 형성 또는 액체 상태의 유체가 통과하는 내측 열교환관의 개수에 비하여 기체 상태의 유체가 통과하는 내측 열교환관의 개수를 증가시켜 유체가 액체 상태에서 기체 상태로 상변화하는 도중 발생된 부피 팽창에 따른 압력 손실을 감소시켜 열교환 성능을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.As described above in detail, the cross-sectional area of the portion through which the fluid in the liquid state passes in the inner heat exchange tube of the dual heat exchanger including the phase change fluid is larger than the cross-sectional area of the portion through which the fluid in the gas state passes or is in the liquid state. Increasing the number of inner heat exchange tubes through which the fluid in the gaseous state passes, compared to the number of inner heat exchange tubes through which the fluid passes, reduces the pressure loss due to volume expansion during fluid phase transition from the liquid state to the gas state. It has an effect which can greatly improve heat exchange performance.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments of the present invention are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the following claims.

열 교환기...10 외측 열교환관...20
내측 열교환관...30Heat Exchanger ... 10 Outer Heat Exchanger Tube ... 20
Internal heat exchanger tube ... 30

Claims (12)

파이프 형상을 갖는 외측 열교환관; 및
상기 외측 열교환관 내에서 상기 외측 열교환관과 동심축 상에 배치되며, 제1 직경을 갖는 제1 내측 열교환관부 및 상기 제1 직경보다 큰 제2 내측 열교환관부를 갖는 내측 열교환관을 포함하는 열교환기.An outer heat exchanger tube having a pipe shape; And
A heat exchanger disposed concentrically with the outer heat exchanger tube in the outer heat exchanger tube, the inner heat exchanger tube having a first inner heat exchanger tube portion having a first diameter and a second inner heat exchanger tube portion larger than the first diameter; . 제1항에 있어서,
상기 외측 열교환관 및 상기 제1 내측 열교환관부 사이의 갭 및 상기 외측 열교환관 및 상기 제2 내측 열교환관부 사이의 갭은 서로 다르게 형성된 열교환기.The method of claim 1,
And a gap between the outer heat exchange tube and the first inner heat exchange tube portion and a gap between the outer heat exchange tube and the second inner heat exchange tube portion are different from each other. 제1항에 있어서,
상기 외측 열교환관은 상기 제1 내측 열교환관부와 대응하는 위치에 형성된 제1 외측 열교환관부 및 상기 제2 내측 열교환관부와 대응하는 위치에 형성된 제2 외측 열교환관부를 포함하며,
상기 제1 외측 열교환관부와 상기 제1 내측 열교환관부 사이의 갭 및 상기 제2 외측 열교환관부 및 상기 제2 내측 열교환관부 사이의 갭은 상호 동일하게 형성된 열교환기.The method of claim 1,
The outer heat exchange tube includes a first outer heat exchange tube portion formed at a position corresponding to the first inner heat exchange tube portion and a second outer heat exchange tube portion formed at a position corresponding to the second inner heat exchange tube portion,
And a gap between the first outer heat exchanger tube part and the first inner heat exchanger tube part, and a gap between the second outer heat exchanger tube part and the second inner heat exchanger tube part. 제1항에 있어서,
상기 외측 열교환관은 상기 외측 열교환관 및 상기 내측 열교환관 사이로 제1 유체를 제공하기 위한 제1 유체 유입부 및 제1 유체 배출구를 포함하는 열 교환기.The method of claim 1,
And the outer heat exchanger tube includes a first fluid inlet and a first fluid outlet for providing a first fluid between the outer heat exchanger tube and the inner heat exchanger tube. 제1항에 있어서,
상기 내측 열교환관은 상기 내측 열교환관 내로 제2 유체를 제공하기 위한 제2 유체 유입부 및 제2 유체 배출구를 포함하는 열 교환기.The method of claim 1,
And the inner heat exchanger tube includes a second fluid inlet and a second fluid outlet for providing a second fluid into the inner heat exchanger tube. n 개(단, n은 1 이상 자연수)의 제1 외측 열교환관 및 상기 각 제1 외측 열교환관 내에 배치되며 상기 제1 외측 열교환관과 동심축 상에 배치된 제1 내측 열교환관을 포함하는 제1 열교환관 유닛;
m 개(단, m>n 이상)의 제2 외측 열교환관 및 상기 각 제2 외측 열교환관 내에 배치되며 상기 제2 외측 열교환관과 동심축 상에 배치된 제2 내측 열교환관을 포함하는 제2 열교환관 유닛;
상기 제1 외측 열교환관 및 상기 각 제2 외측 열교환관들을 상호 연통시키는 제1 연결 유닛; 및
상기 제1 내측 열교환관 및 상기 제2 내측 열교환관들을 상호 연통시키는 제2 연결 유닛을 포함하는 열 교환기.n (wherein n is one or more natural water) and a first inner heat exchanger tube disposed in each of the first outer heat exchanger tubes and including a first inner heat exchanger tube disposed concentrically with the first outer heat exchanger tube. 1 heat exchanger tube unit;
a second outer heat exchanger tube (m> n or more) and a second inner heat exchanger tube disposed in each of the second outer heat exchanger tubes and disposed on a concentric axis with the second outer heat exchanger tube; Heat exchanger tube units;
A first connection unit communicating the first outer heat exchanger tube and the second outer heat exchanger tube with each other; And
And a second connection unit communicating the first inner heat exchanger tube and the second inner heat exchanger tube with each other. 제6항에 있어서,
상기 각 제1 외측 열교환관 및 상기 각 제2 외측 열교환관은 상호 동일한 직경을 갖고, 상기 각 제1 내측 열교환관 및 상기 각 제2 내측 열교환관은 상호 동일한 직경을 갖는 열 교환기.The method of claim 6,
And each of the first outer heat exchange tubes and the second outer heat exchange tubes has the same diameter, and the first inner heat exchange tubes and the second inner heat exchange tubes each have the same diameter. 제6항에 있어서,
상기 각 제1 외측 열교환관 및 상기 각 제2 외측 열교환관은 상호 동일한 직경을 갖고, 상기 제1 내측 열교환관 및 상기 제2 내측 열교환관은 서로 다른 직경을 갖는 열 교환기.The method of claim 6,
And each of the first outer heat exchange tubes and the second outer heat exchange tubes have the same diameter, and the first inner heat exchange tubes and the second inner heat exchange tubes have different diameters. 제8항에 있어서,
상기 제1 내측 열교환관의 직경은 상기 제2 내측 열교환관의 직경보다 작은 열 교환기.The method of claim 8,
And a diameter of the first inner heat exchanger tube is smaller than a diameter of the second inner heat exchanger tube. 제6항에 있어서, 상기 제1 연결 유닛은
상기 제1 외측 열교환관들의 일측 단부들과 각각 연통된 제1 외측 연결부재;
상기 제2 외측 열교환관들의 일측 단부들과 각각 연통된 제2 외측 연결 부재; 및
상기 제1 외측 열교환관들의 상기 일측 단부 및 제2 외측 열교환관들의 상기 일측 단부들과 대향하는 타측 단부들과 공통으로 연통된 제3 외측 연결 부재를 포함하는 열교환기.The method of claim 6, wherein the first connection unit
A first outer connection member communicating with one end portions of the first outer heat exchange tubes, respectively;
A second outer connection member communicating with one end portions of the second outer heat exchange tubes, respectively; And
And a third outer connection member in common communication with the other ends opposite the one ends of the first outer heat exchange tubes and the one ends of the second outer heat exchange tubes. 제6항에 있어서, 상기 제2 연결 유닛은
상기 제1 내측 열교환관들의 일측 단부들과 각각 연통된 제1 내측 연결부재;
상기 제2 내측 열교환관들의 일측 단부들과 각각 연통된 제2 내측 연결 부재; 및
상기 제1 내측 열교환관들의 상기 일측 단부 및 제2 내측 열교환관들의 상기 일측 단부들과 대향하는 타측 단부들과 공통으로 연통된 제3 내측 연결 부재를 포함하는 열교환기.The method of claim 6, wherein the second connection unit
A first inner connection member communicating with one end portions of the first inner heat exchange tubes, respectively;
A second inner connection member communicating with one end portions of the second inner heat exchange tubes, respectively; And
And a third inner connection member in common communication with the other ends opposite the one ends of the first inner heat exchange tubes and the one ends of the second inner heat exchange tubes. n 개(단, n은 1 이상 자연수)의 제1 외측 열교환관 및 상기 각 제1 외측 열교환관 내에 배치되며 상기 제1 외측 열교환관과 동심축 상에 배치된 제1 내측 열교환관을 포함하는 제1 열교환 유닛;
상기 n 개의 제2 외측 열교환관 및 상기 각 제2 외측 열교환관 내에 배치되며 상기 제2 외측 열교환관과 동심축 상에 배치되고 상기 제1 내측 열교환관보다 큰 직경을 갖는 제2 내측 열교환관을 포함하는 제2 열교환관 유닛;
상기 각 제1 외측 열교환관 및 상기 제1 외측 열교환관과 대응하는 상기 각 제2 외측 열교환관들을 연통시키는 제1 연결 유닛; 및
상기 제1 내측 열교환관 및 상기 제2 내측 열교환관과 대응하는 상기 각 제2 내측 열교환관들을 연통시키는 제2 연결 유닛을 포함하는 열 교환기.n (wherein n is one or more natural water) and a first inner heat exchanger tube disposed in each of the first outer heat exchanger tubes and including a first inner heat exchanger tube disposed concentrically with the first outer heat exchanger tube. 1 heat exchange unit;
A second inner heat exchanger tube disposed in the n second outer heat exchanger tubes and each of the second outer heat exchanger tubes, disposed on the same axis as the second outer heat exchanger tube, and having a diameter larger than that of the first inner heat exchanger tube; A second heat exchange tube unit;
A first connection unit communicating each of the first outer heat exchange tubes and the second outer heat exchange tubes corresponding to the first outer heat exchange tubes; And
And a second connection unit for communicating the second inner heat exchange tubes corresponding to the first inner heat exchange tubes and the second inner heat exchange tubes.
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