KR20120121471A

KR20120121471A - 표준화된 다기능 폐열 회수장치

Info

Publication number: KR20120121471A
Application number: KR1020110039309A
Authority: KR
Inventors: 백석노
Original assignee: 세협기계(주)
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-11-06
Also published as: KR101255254B1

Abstract

본 발명은 표준화된 다기능 폐열 회수장치에 관한 것이다. 이는 폐열원으로부터 열을 흡수한 폐열원 유체가 유출입하게 되는 정해진 크기의 내부공간이 형성되는 케이싱과; 케이싱의 내부공간에 중공형 관체 형상을 이루며 형성되고, 열교환용 유체가 유출입하면서 케이싱 내부공간의 폐열원 유체와 열교환하도록 하는 배관형 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 이루어지는 표준화된 다기능 폐열 회수장치는, 폐수로부터의 슬러지 분리, 폐열원 유체와 열교환용 유체 간의 열교환, 냉매시스템의 냉매 증발 등의 기능이 하나의 장치구성에서 수행될 수 있도록 구성요소가 표준화되고 모듈화된 구조를 제공하고, 배럴(barrel) 또는 호퍼(hopper) 형상의 케이싱의 사용으로 대용량의 폐열원 유체를 처리할 수 있어 폐열원 유체의 처리효율이 증대되도록 하며, 세척기구의 브러시와 공기노즐에 의해 배관형 열교환기의 표면이 수시로 자동세척될 수 있어 세척작업이 간편하고 용이하게 수행되도록 하는 한편, 세척배관형 열교환기를 유동하는 열교환 유체와 폐수열 유체 간의 열교환 효율이 증대되도록 한다.

Description

표준화된 다기능 폐열 회수장치{Standardized recollecting equipment of wasted heat with multi-function}

본 발명은 표준화된 다기능 폐열 회수장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 폐수로부터의 슬러지 분리, 폐열원 유체와 열교환용 유체 간의 열교환, 냉매시스템의 냉매 증발 등의 기능이 하나의 장치구성에서 수행될 수 있도록 구성요소가 표준화되고 모듈화된 구조를 제공하는 표준화된 다기능 폐열 회수장치에 관한 것이다.

소각로, 보일러 등의 각종 연소장치나 가열장치는 운전과정에서 폐열을 발생시키는데, 산업현장에서 활용되는 연소장치나 가열장치의 경우 대량의 폐열을 발생시키므로, 에너지 자원의 활용이라는 측면에서 이와 같이 발생되는 폐열을 활용할 필요가 있었다. 또한, 각종 산업현장에서 발생되는 폐수는 열을 흡수하여 고온 상태로 배출되는 경우가 많은데, 이와 같이 고온 상태의 폐수가 가진 열을 활용할 필요도 있었다.

이와 같은 산업적인 필요에 따라, 폐열원을 활용하는 기술들이 개발되었는데, 이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1018190호 "하수 폐열원을 이용한 급탕전용 시스템", 등록번호 제10-0342459호 "폐열원을 이용한 축열장치", 공개특허공보 공개번호 제10-2000-0018135호 "폐열원을 이용한 압축식 히트펌프의 복합구동장치 및 그 능동 제어방법" 등이 안출되어 있다.

한편, 고온의 폐수로부터 폐열을 회수하는 장치도 개발되었는데, 이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0417538호 "폐수열의 열교환방식을 이용한 폐수열 회수기", 등록번호 제10-0470431호 "폐수열 회수가 가능한 폐수 처리장치 및 그 처리방법", 등록번호 제10-0935424호 "폐수 열회수기가 내설된 응축수 탱크", 공개특허공보 공개번호 제10-2010-0106859호 "하수 또는 폐수 처리장 방류수 열원 회수 시스템", 등록실용신안공보 등록번호 제20-0431033호 "폐수 열 회수기" 등이 안출되어 있다.

종래의 폐수열 회수장치(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 탱크(220)의 내부공간(222)에 지그재그 형상의 폐수 유동로를 형성시키는 다수개의 폐수흐름용 판막(240)이 설치되고, 이와 같이 형성되는 폐수 유동로를 따라 굴곡진 곡선 형상의 열교환용 튜브(260)가 설치되는 구성으로 이루어질 수 있는데, 이와 같은 종래의 폐수열 회수장치(200)는 폐수 유동로와 열교환용 튜브(260)를 따라 폐수와 열교환용 유체가 서로 분리되어 유동하면서 폐수와 열교환용 유체 사이에서 열교환이 이루어지도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 종래의 폐수열 회수장치(200)는 폐수와 열교환용 유체 간의 열교환 만이 가능한 구조로 이루어져 활용성이 떨어지는 문제점이 있었고, 폐수흐름용 판막(240)을 탱크(220)의 내부공간(222)에 설치하는 작업에 번거로움이 많아 장치의 제조에 어려움이 많았다. 또한, 폐수 유동로를 유동하는 폐수에 포함된 각종 이물질이 열교환용 튜브(260)의 표면에 부착되어 일정두께로 적층되면서 열교환용 튜브(260)의 열전도율을 낮추어 폐수와 열교환용 유체 간의 열교환 효율이 낮아지는 문제점도 동시에 안고 있었다. 또한, 이를 개선하기 위해 열교환용 튜브(260)의 표면을 세척할 경우, 폐수열 회수장치가 밀폐식으로 이루어짐에 따라, 세척작업이 원활하게 수행되기 어려웠으며, 세척작업에 번거로움이 많아 세척작업 시간과 비용이 증대되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 고온의 폐수와 같은 폐열원 유체(폐열원으로부터 열을 흡수한 유체)의 유출입과 열교환 유체(폐열원 유체와 열교환하는 유체)의 유출입이 이루어지는 단일한 장치의 구조가 분해/조립 및 구성요소의 확장이 용이하도록 표준화되고 모듈화되어 하나의 장치에서 동시적으로 다기능이 수행될 수 있고, 이를 위한 장치구성을 단순화하여 제조가 간편하고 용이하게 이루어질 수 있는 새로운 형태의 표준화된 다기능 폐열 회수장치를 제공함에 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 폐열원으로부터 열을 흡수한 폐열원 유체가 수용되는 배럴(barrel) 또는 호퍼(hopper) 형상의 케이싱 내부에 중공형 관체 형상의 배관형 열교환기가 배치되는 장치구성이 제공됨에 따라, 폐수로부터의 슬러지를 분리하는 슬러지 분리기(sludge separator), 폐열원 유체와 열교환용 유체 간 열교환이 이루어지는 열교환기(heat exchange), 냉매시스템의 증발기(evaporator)로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 대용량의 폐열원 유체를 처리할 수 있는 새로운 형태의 표준화된 다기능 폐열 회수장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배관형 열교환기의 표면을 따라 이동하면서 세척 기능을 수행하는 브러시를 갖는 세척기구가 케이싱에 설치됨에 따라, 자동세척이 가능해지는 한편, 수시로 이루어지는 자동세척에 따른 배관형 열교환기 표면의 이물질 부착 방지에 의해 열교환 효율이 증대될 수 있는 새로운 형태의 표준화된 다기능 폐열 회수장치를 제공함에 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 공기 버블을 발생시키는 공기 노즐이 케이싱에 추가적으로 설치됨에 따라, 배관형 열교환기 표면이 세척효율이 더욱 증대될 수 있는 새로운 형태의 표준화된 다기능 폐열 회수장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배관형 열교환기와 연통되는 유입관과 유출관에 개폐밸브가 설치됨에 따라, 케이싱 내부에 배치된 배관형 열교환기가 파손될 시 개폐밸브에 의해 유입관과 유출관이 폐쇄되면서 폐수와 같은 폐열원 유체가 유입관과 유출관을 통과하는 것이 방지될 수 있는 새로운 형태의 표준화된 다기능 폐열 회수장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표준화된 다기능 폐열 회수장치는, 폐열원으로부터 열을 흡수한 폐열원 유체가 유출입하게 되는 정해진 크기의 내부공간이 형성되는 케이싱과; 중공형 관체 형상을 이루며 상기 케이싱의 내부공간에 위치되고, 열교환용 유체가 유출입하면서 상기 케이싱 내부공간의 폐열원 유체와 열교환하도록 하는 배관형 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치에서 상기 케이싱에 설치되고, 상기 케이싱의 내부공간에 위치되는 배관형 열교환기의 표면을 세척하게 되는 세척기구가 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치에서 상기 세척기구는 상기 케이싱의 상부에 설치되고, 수평하게 배치되어 정위치에서 회전하게 되는 스프로킷이 구비되는 체인기구와; 상기 체인기구의 스프로킷에 편심되게 고정되어 상기 케이싱의 하측으로 연장되고, 상기 스프로킷과 일체로 이동하게 되는 지지대와; 상기 지지대의 하부에 결합되어 상기 배관형 열교환기의 표면과 접촉하게 되고, 상기 지지대와 일체로 이동하면서 상기 배관형 열교환기의 표면을 세척하게 되는 브러시를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치에서 상기 케이싱의 내부공간과 연통되는 공기 노즐이 상기 케이싱의 하부에 설치되고, 외부로부터 공급되는 공기가 상기 공기 노즐을 통해 상기 내부공간으로 유입되면서 생성되는 공기 버블에 의해 상기 배관형 열교환기 표면의 세척효율이 증대되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치에서 상기 폐열원 유체는 폐열을 가진 폐수이고, 상기 케이싱의 내부공간과 연통되는 슬러지 배출구가 상기 케이싱의 하부에 형성되어 상기 슬러지 배출구를 통해 상기 폐수로부터 생성되는 슬러지가 배출될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치에서 상기 배관형 열교환기는 상하방향을 따라 감기어 코일 형상을 이루는 파이프로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 표준화된 다기능 폐열 회수장치는 구성요소가 표준화되고 모듈화된 구조를 가져 단일한 장치로서 슬러지 분리기, 열교환기, 증발기 등으로 사용되고, 이로써 활용성이 증대되는 효과가 있다. 또한, 상기와 같이 구성요소가 표분화되고 모듈화됨에 따라 장치의 분해/조립 및 구성요소의 추가적인 확장 등이 용이하게 이루어질 수 있고, 구성이 단순화되어 장치의 제조가 간편하게 이루어질 수 있게 되어 제조비용이 절감되는 효과도 가진다. 또한, 본 발명은 배럴(barrel) 또는 호퍼(hopper) 형상의 케이싱의 사용으로 대용량의 폐열원 유체를 처리할 수 있어 폐열원 유체의 처리효율이 증대되는 효과도 있다.

그리고, 본 발명의 표준화된 다기능 폐열 회수장치는 세척기구의 브러시와 공기노즐에 의해 배관형 열교환기의 표면이 수시로 자동세척될 수 있어 세척작업이 간편하고 용이하게 수행되는 한편, 세척배관형 열교환기를 유동하는 열교환 유체와 폐수열 유체 간의 열교환 효율이 증대되는 효과가 있다.

도 1은 종래 표준화된 다기능 폐열 회수장치의 일실시예를 보여주기 위한 도면;
도 2는 본 발명에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치의 기술적 사상을 보여주기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치의 기술적 사상을 보여주기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치(100)는 케이싱(10)과 배관형 열교환기(20)를 포함하여 이루어진다. 이와 같은 본 발명의 폐열 회수장치(100)는 폐열원으로부터 열을 흡수한 폐열원 유체를 통해 폐열을 회수하게 된다. 여기서, 폐열원 유체에는 고온의 폐수가 포함되는데, 고온의 폐수에 한정되는 것이 아니고, 다양한 폐열원으부터 열을 흡수한 유체가 폐열원 유체로 사용된다.

케이싱(10)은 정해진 크기의 내부공간(13)이 형성되어 폐열원 유체가 유출입하게 된다. 이와 같은 케이싱(10)은 배럴(barrel) 형상이나 호퍼(hopper) 형상으로 이루어질 수 있다. 케이싱(10)의 상부는 개방되거나, 별도로 구비되는 덮개판(11)에 의해 폐쇄될 수 있다. 케이싱(10)은 서로 분리되는 다수개의 판체(10a)(10b)(10c)(10d)가 착탈가능하게 결합되어 이루어질 수 있는데, 이로써 케이싱(10)은 분해 및 조립이 용이하게 이루어지게 된다. 이와 같은 케이싱(10)은 다수개의 판체(10a)(10b)(10c)(10d)로 이루어짐에 따라 케이싱(10)의 형상과 크기가 표준화되고, 다수개의 판체(10a)(10b)(10c)(10d)가 결합되어 이루어진 하나의 모듈로서 케이싱(10)이 구성되게 된다.

한편, 케이싱(10)은 개폐 동작하게 되는 배출구를 더 구비하여 폐열원 유체가 케이싱(10)에 일정시간 수용된 후 외부로 배출되도록 할 수 있다. 이와 달리, 케이싱(10)은 개방된 배출구(12)를 형성하여 폐열원 유체의 유입과 유출이 동시적으로 수행되도록 할 수도 있다.

본 발명에 따른 폐열 회수장치(100)가 폐열원 유체로서 폐열을 가진 폐수를 사용할 시 케이싱(10)은 내부공간(13)과 연통되는 슬러지 배출구(60)가 하부에 형성되도록 할 수 있다. 폐열을 가진 폐수는 케이싱(10)의 내부공간(13)에 일정시간 수용되는 과정에서 슬러지를 침전시키게 되는데, 케이싱(10)의 하부에 침전된 슬러지는 슬러지 배출구(60)를 통해 외부로 배출되게 된다. 이와 같이 본 발명에 따른 폐열 회수장치(100)는 슬러지 배출구(60)를 더 구비함으로써 슬러지 분리기(sludge separator)로 사용될 수 있다.

배관형 열교환기(20)는 중공형 관체 형상을 이루며 케이싱(10)의 내부공간(13)에 위치되는 것으로, 열교환용 유체가 배관형 열교환기(20)를 유출입하게 된다. 이를 위하여 배관형 열교환기(20)는 열교환용 유체가 유입되는 유입관(21b)과 열교환용 유체가 유출되는 유출관(21a)과 연결된다. 배관형 열교환기(20)를 유동하는 열교환용 유체는 케이싱(10) 내부공간의 폐열원 유체와 열교환하게 된다. 이와 같은 배관형 열교환기(20)는 상하방향을 따라 감기어 코일 형상을 이루는 파이프로 이루어질 수 있는데, 이와 같은 코일 형상의 파이프가 중공형 관체 형상을 이루게 되는 것이다. 배관형 열교환기(20)가 코일 형상으로 이루어져 열교환용 유체의 유동길이가 최대화되고 열교환용 유체의 유동이 중공형 관체 형상으로 집적됨에 따라 폐열원 유체와의 열교환 효율이 증대될 수 있게 된다. 이와 같은 배관형 열교환기(20)는 케이싱(10) 상부의 개방에 따라 케이싱(10)의 내부공간(13)에 배치되어 설치되거나, 케이싱(10)의 내부공간(13)으로부터 제거될 수 있다. 이와 달리 다수개의 판체(10a)(10b)(10c)(10d)가 결합되어 이루어지게 되는 케이싱(10)이 분할되면서 배관형 열교환기(20)가 케이싱(10)의 내부공간(13)에 배치되거나 케이싱(10)의 내부공간(13)으로부터 제거될 수도 있다.

한편, 배관형 열교환기(20)는 냉매시스템에 적용되어 냉매가 유동하면서 증발하는 증발기로 사용될 수도 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 폐열 회수장치(100)는 폐열원 유체가 수용되는 케이싱(10)이 정해진 크기의 배럴 형상이나 호퍼 형상을 이루도록 표준화 및 모듈화되고, 이와 더불어 열교환용 유체가 유동하는 배관형 열교환기(20)도 중공형 관체 형상을 이루도록 표준화 및 모듈화됨에 따라, 본 발명에 따른 폐열 회수장치(100)의 구성이 단순화될 수 있고, 이로써 제조가 간편하고 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

이와 더불어, 본 발명에 따른 폐열 회수장치(100)는 폐수로부터 생성되는 슬러지를 분리하는 슬러지 분리기, 폐열원 유체와 열교환용 유체 간 열교환이 이루어지는 열교환기, 냉매시스템의 증발기로서도 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 케이싱(10) 및 배관형 열교환기(20)의 크기를 확장시키거나 복수개의 케이싱(10) 및 배관형 열교환기(20)를 구비함으로써 대용량의 폐열원 유체를 처리할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 3에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 표준화된 다기능 폐열 회수장치 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치(100)는 폐열을 가진 폐수를 폐열원 유체로 사용하는 것으로, 폐열을 가진 폐수와 열교환용 유체 간의 열교환을 수행하는 한편, 폐수로부터 슬러지를 분리하여 배출시키게 된다. 이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치(100)는 하나의 장치로서 다수 기능을 동시적으로 수행하는 특징이 있다. 이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 표준화된 다기능 폐열 회수장치는 케이싱(10), 폐열원 유체 공급관(30), 배관형 열교환기(20), 세척기구(40), 공기노즐(50)를 구비한다.

케이싱(10)은 폐열 회수장치(100)의 몸체를 이루는 정해진 크기의 내부공간(13)을 가지는데, 본 발명의 실시예에 따른 케이싱(10)은 서로 분리되어 결합되는 다수개의 판체(10a)(10b)(10c)(10d)로 이루어진다. 즉, 케이싱(10)은 측벽용 판체(10a), 바닥체용 판체(10b), 결합용 판체(10c)(10d)로 이루어지는데, 결합용 판체(10c)(10d)는 케이싱(10)과 덮개판(11)을 서로 결합시키거나, 측벽용 판체(10a)와 바닥체용 판체(10b)를 서로 결합시키게 된다. 이와 같은 판체(10a)(10b)(10c)(10d)는 체결요소에 의해 착탈가능하게 결합되거나, 용접결합될 수 있다. 케이싱(10)은 판체(10a)(10b)(10c)(10d) 다수개의 결합으로 이루어짐에 따라, 형상과 크기가 표준화되는 한편, 하나의 모듈로서 페열 회수장치(100)를 구성하게 된다. 따라서 케이싱(10)은 측벽용 판체(10a)를 다수개 구비하여 상하방향으로 결합시켜 크기를 확장시킴으로써 대용량의 폐열원 유체를 처리할 수 있고, 추가적인 구성요소{공기노즐(50), 슬러지 배출구(60) 등}의 부가도 가능해져 확장성이 향상되며, 분해 및 조립이 용이하게 이루어지게 된다.

또한, 케이싱(10)은 상부가 개방되고, 측벽용 판체(10a)와 결합되는 덮개판(11)이 케이싱(10)의 개방된 상부에 설치된다. 여기서, 케이싱(10)의 상부를 통해 폐열원 유체 공급관(30)가 내부공간(13)으로 삽입 배치되고, 이와 같은 폐열원 유체 공급관(30) 둘레를 따라 세척기구(40)를 이루는 체인기구(41)와 덮개판(11)이 설치되면서 케이싱(10)의 개방된 상부가 폐쇄된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 케이싱(10)은 하부에 슬러지 배출구(60)를 형성시키는데, 이와 같은 슬러지 배출구(60)는 밸브 구조로 이루어져 필요시 개방되어 슬러지를 자동배출시키게 된다. 여기서, 케이싱(10)은 하부가 깔대기 형상을 이루는 호퍼(hopper) 형상으로 이루어져 슬러지의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 케이싱(10)은 상부에 배출구(12)를 일정높이로 형성시켜 폐열원 유체가 케이싱(10)의 내부공간(13)을 일정높이 이상 채우게 되면 배출구(12)를 통해 외부로 배출되도록 한다.

폐열원 유체 공급관(30)은 외부로부터 전달되는 폐열원 유체를 케이싱(10)의 내부공간(13)으로 공급하는 관체로서, 본 발명의 실시예에 따른 폐열원 유체 공급관(30)은 케이싱(10)의 내부공간(13) 중심축을 따라 수직으로 삽입되어 끝단부가 내부공간(13)의 하부에 위치되도록 한다. 이에 따라 폐열원 유체로 사용되는 폐수는 내부공간(13)의 하부로 유입되어 상승하면서 케이싱(10)의 내부공간(13)을 채우게 된다. 여기서, 케이싱(10)의 내부공간(13) 하부에는 거름망(70)이 형성되어 폐수가 흘러나오는 폐열원 유체 공급관(30)의 끝단부를 둘러싸도록 한다. 이를 위하여 거름망(70)의 상단부는 폐열원 유체 공급관(30)의 끝단부 외주면 둘레를 따라 고정되고, 거름망(70)의 하단부 케이싱(10)을 이루는 바닥체용 판체(10b)의 내주면 둘레를 따라 고정된다. 이에 따라 폐수에 함유된 일정 입자크기 이상의 슬러지 성분은 거름망(70)을 통과하지 못하고 케이싱(10)의 거름망(70)이 둘러싸는 내부공간(13) 하부에 축적되어 슬러지를 생성함으로써 슬러지 배출구(60)를 통해 배출되게 된다. 이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 폐열 회수장치(100)는 거름망(70)에 의해 폐수로부터 슬러지 성분이 제거된 상태에서 배관용 열교환기(20) 내부를 유동하는 열교환용 유체와 폐수 간의 열교환이 이루어짐에 따라, 열교환 효율이 더욱 증대되는 효과가 있다.

배관형 열교환기(20)는 중공형 관체 형상으로 이루어져 폐열원 유체 공급관(30)을 둘러싸면서 케이싱(10)의 내부공간(13)에 배치되는데, 이와 같은 배관형 열교환기(20)는 케이싱(10)의 내부공간(13)의 상하방향 중심축을 기준으로 대칭되게 형성되어 배관형 열교환기(20)의 내측에 위치한 폐열원 유체 공급관(30)과의 이격거리가 일정하게 유지되도록 한다. 이로써 내부공간(13)으로 유입되는 폐수의 상향 유동이 원활하고 안정되게 이루어지면서 폐수와 열교환용 유체 간 열교환 효율이 증대되게 된다. 여기서, 배관형 열교환기(20)는 상하방향을 따라 감기어 코일 형상을 이루는 파이프로 이루어지는데, 본 발명의 실시예에 따른 배관형 열교환기(20)는 코일 형상을 이루는 파이프가 상하방향으로 서로 밀착되면서 원통체를 이루게 된다. 이와 같은 배관형 열교환기(20)는 열교환용 유체가 유입되는 유입관(21b)과 열교환용 유체가 유출되는 유출관(21a)과 연결되는데, 케이싱(10)의 측벽용 판체(10a)에는 관통구(14)가 형성되어 유입관(21b)과 유출관(21a)이 관통구(14)를 관통하여 케이싱(10) 외부로 연장될 수 있도록 한다. 여기서, 유입관(21b)과 유출관(21a)에는 각각 개폐밸브(22)가 설치되는데, 이에 따라, 케이싱(10)의 내부공간(13)에 배치된 배관형 열교환기(20)가 손상되거나 파손되어 배관형 열교환기(20)로 폐수가 유입되게 될 시 개폐밸브(22)에 의해 유입관(21b)과 유출관(21a)이 폐쇄되면서 폐수와 같은 폐열원 유체가 유입관(21b)과 유출관(21a)을 통과하는 것이 방지될 수 있게 된다. 이로써 유입관(21b)과 유출관(21a)이 연결될 수 있는 각종 장치{냉매시스템을 이루는 각종 구성요소, 부품 등이 포함될 수 있음}이 보호될 수 있게 된다.

세척기구(40)는 케이싱(10)에 설치되어 내부공간(13)에 위치한 배관형 열교환기(20)의 표면을 자동으로 세척하게 되는 것으로, 이와 같은 세척기구(40)는 체인기구(41), 지지대(42), 브러시(brush)(43), 지지롤러(44a)(44b)를 구비하여 이루어진다.

체인기구(41)는 케이싱(10)의 상부에 설치되는 것으로, 이와 같은 체인기구(41)는 케이싱(10)의 상부에 수평하게 배치되는 스프로킷(411)을 구비한다. 스프로킷(411)은 폐열원 유체 공급관(30)을 관통하여 회전가능하게 고정설치되는 원판체 형상으로 이루어지고, 별도로 구비되는 구동모터에 체인으로 연결되는데, 이에 따라 구동모터의 구동에 따라 정위치에서 회전하게 한다.

지지대(42)는 바(bar) 형상으로 이루어져 체인기구(41)의 스프로킷(411)에 편심되게 고정되는 것으로, 이와 같은 지지대(42)는 스프로킷(411)과 수직으로 결합되어 케이싱(10)의 내부공간(13) 하측으로 연장된다. 지지대(42)는 구동모터의 구동시 스프로킷(411)과 일체로 이동하게 된다.

브러시(43)는 지지대(42)의 하부에 결합되어 배관형 열교환기(20)의 표면과 접촉하게 되는 것으로, 이와 같은 브러시(43)는 지지대(42)와 일체로 이동하면서 배관형 열교환기(20)의 표면을 세척하게 된다. 브러시(43)에 의한 배관형 열교환기(20)의 표면 세척으로 폐수에 함유된 이물질이 배관형 열교환기(20) 표면에 부착되어 일정두께로 적층되는 현상이 방지되어 폐수와 열교환용 유체 간의 열교환 효율이 증대될 수 있게 된다.

지지롤러(44a)(44b)는 지지대(42)가 관통되게 삽입되는 것으로, 폐열원 유체 공급관(30)의 외주면에 밀착된다. 이와 같은 지지롤러(44a)(44b)는 지지대(42)가 측방향으로 안정되게 지지되도록 하는 한편, 지지대(42)가 폐열원 유체 공급관(30)과 일정한 이격거리를 유지하며 이동할 수 있도록 한다. 즉, 스프로킷(411)의 회전에 따른 지지대(42)의 이동시 지지롤러(44a)(44b)는 폐열원 유체 공급관(30)의 외주면을 타고 이동하게 되는데, 이에 따라 지지대(42)가 폐열원 유체 공급관(30)과 일정한 이격거리를 유지하면서 이동하게 되고, 이로써 브러시(43)에 의한 배관형 열교환기(20)의 표면 세척이 원활하고 안정되게 수행되게 된다. 여기서, 한쌍의 지지롤러(44a)(44b)가 상하방향으로 이격되게 설치되어 지지대(42)가 보다 안정되게 지지될 수 있도록 한다.

공기노즐(50)은 케이싱(10)의 내부공간(13)과 연통되게 케이싱(10)의 하부에 설치되는 것으로, 이와 같은 공기노즐(50)은 외부로부터 공급되는 공기를 케이싱(10)의 내부공간(13)으로 유입시키게 된다. 이와 같이 케이싱(10)의 내부공간(13)으로 유입되는 공기는 폐열원 유체 속에서 공기 버블을 생성시키게 되는데, 공기 버블이 상향으로 이동하면서 배관형 열교환기(20) 주변의 유체가 배관형 열교환기(20) 표면으로 불규칙적으로 유도되는데, 이에 따라 배관형 열교환기(20) 표면이 세척되는 동시에 세척기구(40)에 의한 세척 효율을 증대시키게 된다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10 : 케이싱 10a : 측벽용 판체
10b : 바닥체용 판체 10c, 10d : 결합용 판체
11 : 덮개판 12 : 배출구
13 : 내부공간 14 : 관통구
20 : 배관형 열교환기 21a : 유출관
21b : 유입관 22 : 개폐밸브
30 : 폐열원 유체 공급관 40 : 세척기구
41 : 체인기구 411 : 스프로킷
42 : 지지대 43 : 브러시
44a. 44b : 지지롤러 50 : 공기 노즐
60 : 슬러지 배출구 70 : 거름망
100 : 표준화된 다기능 폐열 회수장치
200 : 폐열 회수장치 220 : 탱크
222 : 내부공간 240 : 폐수흐름용 판막
260 : 열교환용 튜브

Claims

폐열원으로부터 열을 흡수한 폐열원 유체가 유출입하게 되는 정해진 크기의 내부공간이 형성되는 케이싱과;
중공형 관체 형상을 이루며 상기 케이싱의 내부공간에 위치되고, 열교환용 유체가 유출입하면서 상기 케이싱 내부공간의 폐열원 유체와 열교환하도록 하는 배관형 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표준화된 다기능 폐열 회수장치.
제 1항에 있어서,
상기 케이싱에 설치되고, 상기 케이싱의 내부공간에 위치되는 배관형 열교환기의 표면을 세척하게 되는 세척기구가 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표준화된 다기능 폐열 회수장치.
제 2항에 있어서,
상기 세척기구는 상기 케이싱의 상부에 설치되고, 수평하게 배치되어 정위치에서 회전하게 되는 스프로킷이 구비되는 체인기구와;
상기 체인기구의 스프로킷에 편심되게 고정되어 상기 케이싱의 하측으로 연장되고, 상기 스프로킷과 일체로 이동하게 되는 지지대와;
상기 지지대의 하부에 결합되어 상기 배관형 열교환기의 표면과 접촉하게 되고, 상기 지지대와 일체로 이동하면서 상기 배관형 열교환기의 표면을 세척하게 되는 브러시를 포함하는 것을 특징으로 하는 표준화된 다기능 폐열 회수장치.
제 2항에 있어서,
상기 케이싱의 내부공간과 연통되는 공기 노즐이 상기 케이싱의 하부에 설치되고,
외부로부터 공급되는 공기가 상기 공기 노즐을 통해 상기 내부공간으로 유입되면서 생성되는 공기 버블에 의해 상기 배관형 열교환기 표면의 세척효율이 증대되도록 하는 것을 특징으로 하는 표준화된 다기능 폐열 회수장치.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폐열원 유체는 폐열을 가진 폐수이고,
상기 케이싱의 내부공간과 연통되는 슬러지 배출구가 상기 케이싱의 하부에 형성되어 상기 슬러지 배출구를 통해 상기 폐수로부터 생성되는 슬러지가 배출될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 표준화된 다기능 폐열 회수장치.
제 5항에 있어서,
상기 배관형 열교환기는 상하방향을 따라 감기어 코일 형상을 이루는 파이프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표준화된 다기능 폐열 회수장치.