KR20130016586A - Heat exchanger for exhaust-heat recovery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 급기와 배기를 열교환시켜 배기 속에 포함된 배기열을 회수할 수 있도록 하는 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사행상의 유로에 의해 급기와 배기시에 유동을 교란시켜서 난류를 발생시켜 열교환 효율을 향상시킴과 더불어 압력 손실을 낮추고, 응축수의 배출을 용이하게 하면서 오염에 의한 유로가 막히는 현상을 최소화한 배기열 회수용 열교환기에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat exchanger for recovering the exhaust heat contained in the exhaust by heat-exchanging the supply and exhaust, more specifically, the turbulence generated by disturbing the flow during the supply and exhaust by meandering flow path to generate heat exchange efficiency The present invention relates to a heat exchanger for exhaust heat recovery, which improves the pressure loss, reduces the pressure loss, facilitates the discharge of condensate, and minimizes the clogging of the flow path due to contamination.
많은 사람들이 이용하는 빌딩, 학교, 병원, 극장 등의 시설 내부에는 실내 공기를 항상 쾌적하고 청결하게 유지하기 위해 공조기가 설치되며, 이러한 공조기는 건물 내부의 공기를 가열 또는 냉각시켜 공급하게 된다. An air conditioner is installed in a building, a school, a hospital, and a theater used by many people to keep indoor air pleasant and clean at all times, and the air conditioner supplies heating or cooling air inside the building.
이때 공조기는 건물 내부를 순환하고 되돌아온 공기 중의 일부를 건물 외부로 배출시키면서 신선한 외부 공기를 도입하게 되는데, 이 과정에서 쾌적한 실내 온도를 유지시키기 위해 가열 또는 냉각된 공기가 실외로 그대로 배출되게 되고, 이로 인해 외부로 배출된 만큼의 열량을 외부 공기에 다시 공급하거나 재냉각시켜야 하기 때문에 에너지를 합리적으로 이용하지 못한다.At this time, the air conditioner circulates inside the building and introduces fresh outside air while discharging a part of the returned air to the outside of the building. In this process, the heated or cooled air is discharged to the outside in order to maintain a comfortable indoor temperature, It is necessary to supply the heat to the outside air again or to re-cool the outside air, so that the energy can not be utilized reasonably.
또한, 농수산물, 식품, 공산품의 건조 공정에 있어서도 건조 과정 중에 발생하는 수분에 의해 습도가 상승하기 때문에, 필수적으로 내부 공기를 배출하면서 외부 공기를 도입하는데 있어서도 고온의 내부공기로부터 배열을 회수하지 않고 그대로 배출시키고 있는 실정이다.In addition, in the drying process of agricultural and marine products, food, and industrial products, the humidity rises due to the moisture generated during the drying process. Therefore, even when introducing the outside air while discharging the inside air, the heat is not recovered from the inside of the hot air. It is being discharged.
이러한 문제점을 해결하기 위해 배기에 포함된 열을 회수하여 재사용할 수 있도록 하기 위한 여러 방안이 제안되고 있으며, 그 하나의 예로서 특허 제10-0783616호의 배기열 회수용 열교환기를 들 수 있다.In order to solve this problem, various methods for recovering and reusing heat included in exhaust gas have been proposed. As an example, a heat exchanger for exhaust heat recovery of Patent No. 10-0783616 may be cited.
위 특허발명의 열교환기는 입출구의 형성 방향이 서로 다른 다수의 전열판을 상하로 적층 설치하고, 이에 의해 형성된 각 층의 전열판 사이를 실내외 공기가 흐르도록 하여 그 과정에서 실내외 공기 사이에 열교환이 이루어지도록 한 것이다.The heat exchanger of the above patent invention has a plurality of heat exchanger plates having different inlet / outlet formation directions stacked on top of each other, whereby indoor and outdoor air flows between the heat exchanger plates of each layer so that heat exchange is performed between indoor and outdoor air in the process. will be.
그러나 상기와 같은 구조의 열교환기는 서로 다른 층을 이루는 전열판의 표면이 평탄하기 때문에 실내외 공기가 접촉하는 전열판의 표면적이 작아 열교환 효율이 저하되며, 더욱이 이들 상하 전열판 사이에 흐르는 공기가 서로 직교류 형태로 흐르기 때문에 열교환 효율이 낮은 문제점이 있다.However, the heat exchanger having the above-described structure has a flat surface of the heat exchanger plates constituting different layers, so that the surface area of the heat exchanger plate which is in contact with the indoor and outdoor air decreases the heat exchange efficiency. There is a problem that the heat exchange efficiency is low because it flows.
이에 더하여 상하층의 전열판 위를 흐르는 공기는 전열판의 표면에서 경계층이 형성되며, 이러한 경계층은 공기의 흐름 방향을 따라 계속 성장하게 되는데, 이 경우 열교환기의 효율이 더욱 낮아지게 된다.In addition, the air flowing on the heat transfer plate of the upper and lower layers forms a boundary layer on the surface of the heat transfer plate, and this boundary layer continues to grow along the air flow direction, in which case the efficiency of the heat exchanger is further lowered.
이러한 종래 기술에서의 문제점을 해소하기 위한 기술로, "배기열 회수용 열교환기"(한국 등록특허공보 제10-0991946호)가 공개되었다.As a technique for solving the problems in the prior art, "exhaust heat recovery heat exchanger" (Korean Patent Publication No. 10-0991946) has been published.
상기 기술은 열교환 효율을 보다 향상시키기 위한 기술로, 전열판에 파도모양의 단면에 사행상의 유로를 형성함으로써 열교환 효율을 향상시키도록 하였다.The technique is to improve the heat exchange efficiency, and to improve the heat exchange efficiency by forming a meandering flow path in the wave-shaped cross section on the heat transfer plate.
그런데, 상기와 같은 기술에서 제시된 유로는 공기의 경계층 형성을 방지하면서 공기의 접촉 면적 증가와 난류 형성을 위해 과도하게 굴곡된 형상을 취하도록 하고, 여기에 잔물결을 이루는 모양의 물결면 등을 형성함으로써 유동 저항이 커지면서 결과적으로 압력 손실이 증대하는 문제가 있다.By the way, the flow path presented in the above technique is to take an excessively curved shape to increase the contact area of the air and to form turbulence while preventing the formation of the boundary layer of the air, by forming a wave surface of the ripple shape, etc. As the flow resistance increases, there is a problem that the pressure loss increases as a result.
이로 인해 열교환시 발생되는 응축수의 배출이 어려워지는 문제점이 발생하는 것은 물론, 분진 등에 의한 유로의 막힘 현상 및 오염이 발생하는 문제점까지 있었다.As a result, it is difficult to discharge the condensate generated during the heat exchange, as well as clogging and contamination of the flow path due to dust.
이에, 압력 손실을 줄이고, 유로 내부의 막힘과 오염 등의 문제점이 최소화되면서 열교환 효율이 우수한 열교환기의 개발이 필요한 실정이다.
Accordingly, it is necessary to develop a heat exchanger having excellent heat exchange efficiency while reducing pressure loss and minimizing problems such as blockage and contamination inside the flow path.
본 발명의 배기열 회수용 열교환기는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 입출부의 열교환막을 기준으로 상부로 돌출된 상부돌출부와 하부로 돌출된 하부돌출부를 교대로 형성하고, 상부돌출부와 하부돌출부는 평면상에서 사행상(蛇行狀)의 형상이 되도록 형성하되, 상부돌출부와 하부돌출부가 만나는 경계부의 좌우 폭은 상부돌출부나 하부돌출부의 폭보다 작게 형성함으로써 유로의 중앙부에 직선상의 유로를 형성시켜 압력 손실이 적어지도록 하려는 것이다.Exhaust heat recovery heat exchanger of the present invention is to solve the problems occurring in the prior art as described above, the upper projection and the lower projection protruding to the upper portion based on the heat exchange membrane of the entrance and exit alternately, the upper projection The lower and lower protrusions are formed to be in a meandering shape on a plane, and the left and right widths of the boundary where the upper and lower protrusions meet are formed to be smaller than the width of the upper or lower protrusions so that a straight flow path is formed at the center of the flow path. To reduce pressure loss.
즉, 유로의 중앙부에 직선상의 유로를 형성함에 의해, 열교환 과정에서 발생되는 응축수의 배출이 용이하고, 분진 등의 오염물질이 원활하게 배출되게 함으로써 유로상의 내부 오염과 막힘 현상을 최소화하려는 것이다.That is, by forming a straight flow path in the center of the flow path, it is easy to discharge the condensed water generated during the heat exchange process, and to smoothly discharge the pollutants such as dust, to minimize the internal contamination and clogging phenomenon on the flow path.
더불어, 교대로 적층되는 제1전열판 및 제2전열판의 상부돌출부와 하부돌출부가 서로 맞닿음에 있어 일측 끝단이 서로 어긋나도록 함으로써 유동의 교란과 난류의 형성을 증가시켜 열교환 효율을 향상시키려는 것이다.In addition, it is to improve the heat exchange efficiency by increasing the disturbance of the flow and the formation of turbulence by deviating one end of each other when the upper projection and the lower projection of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate alternately stacked.
또한, 상부돌출부와 하부돌출부는 측면에서 봤을 때 상하로 사행상(蛇行狀)의 형상이 되도록 형성시킴으로써, 유동의 교란 및 난류의 형성을 더욱 증가시키고, 접촉 면적을 증가시켜 열교환 효율을 향상시키려는 것이다.
In addition, by forming the upper projection and the lower projection to be in the shape of a meandering up and down when viewed from the side, to further increase the disturbance of the flow and the formation of turbulence, and to increase the contact area to improve the heat exchange efficiency. .
본 발명의 배기열 회수용 열교환기는 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 육각형 형상의 제1전열판 및 제2전열판이 상하로 교대 적층되며, 상기 제1전열판 및 제2전열판은 중앙에 사각형의 평면 형상을 취하는 열교환부와, 열교환부의 양측에 서로 대칭되게 형성되어 있는 삼각형 형상의 입출부로 구성되어 있으며, 제1전열판과 제2전열판이 적층된 상태에서 열교환부 양측의 입출부에는 각각 한 변에 급·배기의 유입 및 배출을 위한 입출구가 형성되어 있고, 입출구가 형성되어 있는 변을 제외한 나머지 가장자리의 테두리는 서로 대응 결합되는 결합돌기 및 결합홈에 의하여 밀폐되며, 제1전열판 및 제2전열판의 입출부에는 입출구로부터 열교환부로 향하는 다수 개의 가이드돌기가 돌출되어 형성되어 있는 열교환기에 있어서, 상기 제1전열판 및 제2전열판의 열교환부는, 입출부의 열교환막을 기준으로 상부로 돌출된 상부돌출부와 하부로 돌출된 하부돌출부가 동일한 폭을 가지면서 교대로 형성되어 있으며, 상부돌출부와 하부돌출부는 양측의 입출부를 연결하는 방향으로 평면상에서 좌우로 사행상의 형태를 취하면서 연속하여 형성되어 있되, 상부돌출부와 하부돌출부가 만나는 경계부가 양측의 입출부를 연결하는 평면상의 가상의 선은 좌우 폭이 상부돌출부 및 하부돌출부의 폭보다 작게 형성되어 있으며, 상기 상부돌출부와 하부돌출부는 양측의 입출부를 연결하는 방향으로 측면상에서 상하로 사행상의 형태를 취하면서 연속하여 형성되어 있고, 상기 제1전열판과 제2전열판은 제1전열판의 하부돌출부가 제2전열판의 상부돌출부가 접하는 방식으로 상하 적층되되, 평면상에서 제1전열판의 상부돌출부 및 하부돌출부는 제2전열판의 상부돌출부 및 하부돌출부와 서로 교차되는 방향으로 사행상을 형성함으로써 일부 구간에서의 단면 형태는 제1전열판의 하부돌출부 끝단이 제2전열판의 상부돌출부 끝단보다 더 돌출되도록 어긋나게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to solve the technical problem as described above, the exhaust heat recovery heat exchanger of the present invention has a hexagonal shape of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate alternately stacked up and down, and the first heat transfer plate and the second heat transfer plate have a rectangular planar shape at the center thereof. It consists of a heat exchanger having a heat exchanger and a triangular shape inlet / outlet which is formed symmetrically on both sides of the heat exchanger. Inlet and outlet for the inlet and outlet of the exhaust is formed, the edge of the remaining edge except for the side on which the inlet and outlet is formed is sealed by the coupling protrusion and the coupling groove corresponding to each other, the entrance and exit of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate In the heat exchanger is formed with a plurality of guide projections protruding from the inlet and outlet toward the heat exchanger, the first heat transfer plate And a heat exchange part of the second heat exchanger plate, the upper protrusion part protruding upwardly and the lower protrusion protruding downwardly having the same width, are alternately formed on the basis of the heat exchange membrane of the entrance and exit part, and the upper protrusion part and the lower protrusion part connect the input and output parts of both sides. The imaginary line connecting the entry and exit portions of both sides is formed continuously while taking a meandering shape from the plane to the left and right in the direction of the plane. It is formed smaller, the upper projection and the lower projection is formed continuously in the form of meandering up and down on the side in the direction connecting the entry and exit of both sides, wherein the first heat transfer plate and the second heat transfer plate of the first heat transfer plate The lower protrusions are stacked up and down in such a manner that the upper protrusions of the second heat transfer plate are in contact with each other, The upper and lower projections of the second heat exchanger plate form a meandering shape in the direction intersecting with the upper and lower protrusions of the second heat transfer plate so that the cross-sectional shape in some sections is lower than the end of the upper protrusion of the second heat transfer plate. It is characterized by being formed to be shifted so as to further protrude.
이때, 상기 상부돌출부와 하부돌출부가 만나는 경계부가 양측의 입출부를 연결하는 측면상의 사행상 형태의 가상의 선은 사행상의 파형 높이가 각각의 상부돌출부 간의 수직간격 및 각각의 하부돌출부 간의 수직간격보다 작게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.At this time, the meandering imaginary line on the side connecting the entry and exit portions on both sides of the boundary where the upper protrusion and the lower protrusion meet each other has a meandering waveform height smaller than the vertical interval between the upper protrusions and the vertical interval between the lower protrusions. It is characterized by being formed.
또, 상기 상부돌출부와 하부돌출부가 양측의 입출부를 연결하는 방향으로 측면상에서 상하로 사행상의 형태를 취함에 따른 제1전열판의 하부돌출부 최하단점과, 제2전열판 상부돌출부의 최상단점이 서로 접하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the lowermost end of the lower protrusion of the first heat transfer plate and the uppermost end of the second heat transfer plate upper protrusion in contact with each other are formed in a meandering shape from side to side in a direction connecting the upper protrusion and the lower protrusion to the entrance portions of both sides. It is characterized by that.
또한, 상기 상부돌출부 및 하부돌출부는 단면의 양측의 입출부를 연결하는 방향에서의 단면 형태가 각각 사각형의 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper protrusion and the lower protrusion is characterized in that the cross-sectional shape in the direction connecting the entry and exit of both sides of the cross-section each has a rectangular shape.
아울러, 상기 제1전열판과 제2전열판의 테두리에 형성되어 있는 결합돌기의 선단에 결합돌기의 반대 방향으로 호 형상의 보조홈이 형성되어 있고, 상기 보조홈에는 원통형 단면의 패킹이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, an arc-shaped auxiliary groove is formed at the distal end of the coupling protrusion formed at the edge of the first heat transfer plate and the second heat transfer plate in the opposite direction to the coupling protrusion, and the packing of the cylindrical cross section is installed in the auxiliary groove. It features.
이때, 상기 가이드돌기는 평면 및 측면상에서 사행상의 형상을 취하는 것을 특징으로 한다.At this time, the guide projection is characterized in that it takes a meandering shape on the plane and side.
또, 상기 각각의 가이드돌기 사이는 평면 및 측면상에서 사행상의 형상을 취하는 보조돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
In addition, between the guide projections, characterized in that the auxiliary projection having a meandering shape on the plane and side are formed.
본 발명에 의해, 입출부의 열교환막을 기준으로 상부로 돌출된 상부돌출부와 하부로 돌출된 하부돌출부를 교대로 형성하고, 상부돌출부와 하부돌출부는 평면상에서 사행상(蛇行狀)의 형상이 되도록 형성하되, 상부돌출부와 하부돌출부가 만나는 경계부의 좌우 폭은 상부돌출부나 하부돌출부의 폭보다 작게 형성함으로써 유로의 중앙부에 직선상의 유로를 형성하여 압력 손실이 적어진다.According to the present invention, the upper protrusion and the lower protrusion protruding upward are formed alternately based on the heat exchange membrane of the entrance and exit, and the upper and lower protrusions are formed to be meandering in plan view. The width of the left and right portions of the boundary where the upper protrusion and the lower protrusion meet is smaller than the width of the upper protrusion or the lower protrusion, thereby forming a linear flow path in the center of the flow path, thereby reducing the pressure loss.
즉, 유로의 중앙부에 직선상의 유로를 형성함에 의해 열교환 과정에서 발생되는 응축수의 배출이 용이하고, 분진 등의 내부 오염과 막힘 현상을 최소화할 수 있다.That is, by forming a straight flow path in the center of the flow path is easy to discharge the condensate generated during the heat exchange process, it is possible to minimize the internal contamination and clogging phenomenon such as dust.
더불어, 교대로 적층되는 제1전열판 및 제2전열판의 상부돌출부와 하부돌출부가 서로 맞닿음에 있어 일측 끝단이 서로 어긋나도록 함으로써 유동의 교란과 난류의 형성을 증가시켜 열교환 효율이 향상된다.In addition, the upper and lower protrusions of the first and second heat exchangers stacked alternately contact each other so that one end thereof is shifted from each other, thereby increasing the disturbance of the flow and the formation of turbulent flow, thereby improving heat exchange efficiency.
또한, 상부돌출부와 하부돌출부도 측면에서 봤을 때 상하로 사행상(蛇行狀)의 형상이 되도록 형성시킴으로써 유동의 교란 및 난류 형성을 더욱 증가시키고, 접촉 면적을 증가시켜 열교환 효율이 향상된다.
In addition, the upper and lower protrusions are also formed to be in a meandering shape when viewed from the side to further increase the disturbance of the flow and the formation of turbulence, and increase the contact area to improve heat exchange efficiency.
도 1은 본 발명의 배기열 회수용 열교환기를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에서 제1전열판을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에서 제2전열판을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 배기열 회수용 열교환기를 나타낸 분해 사시도.
도 5는 본 발명에서 제1전열판을 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명에서 제2전열판을 나타낸 평면도.
도 7은 본 발명에서 제1전열판과 제2전열판이 적층된 상태의 평면도.
도 8은 본 발명에서 상부돌출부와 하부돌출부의 적층 상태를 나타낸 단면도.
도 9는 본 발명에서 상부돌출부 및 하부돌출부가 측면에서 봤을 때 사행상으로 형성되어 있는 것을 나타낸 측단면도.
도 10은 본 발명에서 결합돌기 및 결합홈 사이에 패킹이 설치되는 예를 나타낸 단면도.
도 11은 본 발명에서 가이드돌기가 사행상으로 형성된 예를 나타낸 평면도.1 is a perspective view showing a heat exchanger for exhaust heat recovery of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the first heat transfer plate in the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the second heat transfer plate in the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view showing a heat exchanger for exhaust heat recovery of the present invention.
Figure 5 is a plan view showing a first heat transfer plate in the present invention.
Figure 6 is a plan view showing a second heat transfer plate in the present invention.
7 is a plan view of a state in which the first heat transfer plate and the second heat transfer plate are laminated in the present invention.
8 is a cross-sectional view showing the stacked state of the upper projection and the lower projection in the present invention.
Figure 9 is a side cross-sectional view showing that the upper projection and the lower projection is formed meandering when viewed from the side in the present invention.
10 is a cross-sectional view showing an example in which the packing is installed between the coupling protrusion and the coupling groove in the present invention.
Figure 11 is a plan view showing an example in which the guide projection is formed meandering in the present invention.
본 발명의 배기열 회수용 열교환기는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 육각형 형상의 제1전열판(10) 및 제2전열판(20)이 상하로 교대 적층되어 구성되어 있다.Exhaust heat recovery heat exchanger of the present invention is configured by alternately stacked up and down the first
상기 제1전열판(10) 및 제2전열판(20)은 각각 중앙에 사각형의 평면 형상을 갖는 열교환부(30)와, 열교환부(30)의 양측에 서로 대칭되게 형성되어 있는 삼각형 형상의 입출부(40)로 구성되어 있다.The first
아울러, 제1전열판(10)과 제2전열판(20)이 적층된 상태에서 열교환부(30) 양측의 입출부(40)에는 각각 한 변에 급·배기의 유입 및 배출을 위한 입출구(50)가 형성되어 있다.In addition, the inlet and
또, 도 4에 도시된 바와 같이 입출구(50)가 형성되어 있는 변을 제외한 나머지 가장자리의 테두리는 서로 적층되면서 대응 결합되는 결합돌기(60) 및 결합홈(61)에 의하여 밀폐되도록 구성되어 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the edges of the other edges except for the side on which the entrance and
또한, 제1전열판(10) 및 제2전열판(20)의 입출부(40)에는 입출구(50)로부터 열교환부(30)로 향하는 다수 개의 가이드돌기(70)가 돌출되어 형성되어 있다.In addition, a plurality of
상기와 같은 구성은 공지된 열교환기의 구성과 대동소이하다 할 것이다.
Such a configuration will be similar to that of a known heat exchanger.
이하, 본 발명의 배기열 회수용 열교환기의 특징적인 구성에 대하여 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the characteristic configuration of the heat exchanger for exhaust heat recovery of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서 제1전열판(10) 및 제2전열판(20)의 열교환부(30)는 도시된 바와 같이 입출부(40)의 열교환막을 기준으로 상부로 돌출된 상부돌출부(80)와 하부로 돌출된 하부돌출부(90)가 동일한 폭을 가지면서 교대로 형성되어 있다.In the present invention, the heat exchanger 30 of the first
상기 상부돌출부(80) 및 하부돌출부(90)는 단면의 양측의 입출부(40)를 연결하는 방향에서의 단면 형태가 각각 사각형의 형상을 갖도록 하여 열교환 면적을 증가시키도록 함이 바람직하다.The
이때, 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)는 양측의 입출부(40)를 연결하는 방향으로 평면상에서 좌우로 사행상의 형태를 취하면서 연속하여 형성되어 있되, 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)가 만나는 경계부가 양측의 입출부(40)를 연결하는 평면상의 가상의 선(100)은 좌우 폭 즉, 경계부의 폭(b)이 상부돌출부 및 하부돌출부의 폭(a)보다 작게 형성되어 있다.At this time, the
즉, 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)에 의해 형성되는 유로를 통과하는 급기 및 배기가 일직선상으로 이동할 수 있도록 되어 있음을 보여주는 것이다.That is, it shows that the air supply and exhaust passing through the flow path formed by the
또한, 상기 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)는 양측의 입출부(40)를 연결하는 방향으로 측면상에서 상하로 사행상의 형태를 취하면서 연속하여 형성되어 있다.In addition, the
도 2 및 도 3에는 각각 제1전열판(10)과 제2전열판(20)의 상세한 구조가 도시되어 있다.2 and 3 show the detailed structures of the first
각 도면에서 확대된 그림 상부의 것은 제1전열판(10) 및 제2전열판(20)이 적측된 측단면도이며, 확대된 그림 하부의 것은 제1전열판(10) 및 제2전열판(20)의 평면도이다.In the drawing, the upper part of the enlarged figure is a side cross-sectional view where the first
각 도면에서 알 수 있듯이 일측의 입출부(40)에서 타측의 입출부(40)를 향해 교대로 형성된 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)는 평면상에서 좌우로 사행상(蛇行狀)을 취하며, 측면에서 봤을 때도 상하로 사행상(蛇行狀)을 취한다.As can be seen in each drawing, the upper and
평면상에서 사행상을 취하는 것은 도 5 및 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 상부돌출부(80) 및 하부돌출부(90)에 의해 형성된 각각의 급배기 통로(110)를 통과하는 급기 및 배기가 일직선 상으로 이동하도록 폭을 좁게 한 것을 볼 수 있다.Taking a meandering plane in plan view, the air supply and exhaust passing through the respective air supply and
한편, 제1전열판(10)과 제2전열판(20)은 적층시 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 제1전열판의 하부돌출부(91)가 제2전열판의 상부돌출부(82)와 접하는 방식으로 상하 적층되되, 서로 접하는 제2전열판의 상부돌출부(82)와 제1전열판의 하부돌출부(91)의 각각의 끝단은 교대로 어긋나면서 돌출되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, as shown in FIG. 7, the first
도 8에는 이러한 구성이 보다 구체적으로 도시되어 있다.8 illustrates this configuration in more detail.
구체적으로, 제1전열판의 하부돌출부(91)와 제2전열판의 상부돌출부(82)가 접하되, 제1전열판의 하부돌출부(91)가 양측 끝단이 제2전열판의 상부돌출부(82) 양측 끝단과 맞닿지 않고 우측으로 다소 어긋나게 배치된 것을 알 수 있다.Specifically, the
이처럼 제1전열판의 하부돌출부(91)와 제2전열판의 상부돌출부(82)가 서로 어긋나게 배치함으로 인해 제1전열판의 상부돌출부(81)와 제2전열판의 하부돌출부(92) 사이의 급배기 통로(110)의 단면 형상은 단순한 사각형의 형상이 아닌 변형된 형상을 취하게 되며, 제1전열판의 상부돌출부(81) 하부 모서리와 제2전열판의 하부돌출부(92) 상부 모서리 부분에서는 유동의 교란 및 난류를 발생시키는 제2난류형성부(113)가 형성되어 있어 열교환 효율을 향상시키게 된다.As such, the
이상과 같이 구성된 본 발명에서 제1전열판(10)과 제2전열판(20)이 서로 적층된 상태에서의 평면 형상이 도 7에 도시되어 있다.In the present invention configured as described above, the planar shape in which the first
도면을 보면 제1전열판(10)의 상부돌출부(81)와 하부돌출부(91)가 평면상에서 사행상의 형태를 취하면서 교대로 형성되어 있고, 제2전열판(20) 역시 상부돌출부(82)와 하부돌출부(92)가 평면상에 사행상의 형태를 취하면서 교대로 형성되어 있음을 알 수 있다.Referring to the drawings, the
아울러, 평면상에서 제1전열판(10)의 상부돌출부(81) 및 하부돌출부(91)는 제2전열판(20)의 상부돌출부(82) 및 하부돌출부(92)와 서로 교차되는 방향으로 사행상을 형성함으로써 일부 구간에서의 단면 형태는 제1전열판(10)의 하부돌출부(91) 끝단이 제2전열판(20)의 상부돌출부(82) 끝단보다 더 돌출되도록 어긋나게 형성되어 있는 것을 알 수 있다.In addition, the
이로써, 제1전열판의 상부돌출출부(81)와 제2전열판의 하부돌출부(92) 사이의 급배기 통로(110)는 양측 입출부(40)를 직선형으로 연결하는 직선부(111)가 유로 중앙부에 형성되고, 제1전열판(10) 및 제2전열판(20)의 상부돌출부(80) 및 하부돌출부(90) 자체가 사행상을 취함으로 인해 직선부(111)의 양측에는 일정 간격으로 제1난류형성부(112)가 형성되게 된다.Accordingly, in the air supply and
또한, 제1전열판(10)의 상부돌출부(81) 및 하부돌출부(91)가 제2전열판(20)의 상부돌출부(82) 및 하부돌출부(92)와 엇갈린 채 서로 반대 방향으로 사행상을 취함으로 인해 도 7에 도시된 바와 같이 급배기 통로(110)의 형태가 틀어져 직선형을 이루지 못하고 난류를 형성시키는 제2난류형성부(113)가 형성되게 된다.
In addition, the
이와 같이 구성된 본 발명의 배기열 회수용 열교환기는 평면상에서 제1전열판의 상부돌출부(81)와 제2전열판의 하부돌출부(92) 사이에 급배기 통로(110)가 형성되는데, 이 급배기 통로(110)의 중앙에는 양측의 입출부(40)를 연결하는 직선부(111)가 형성되고, 상부돌출부(80) 및 하부돌출부(90)가 평면상 사행상을 취함에 따라 직선부(111)의 양측에는 제1난류형성부(112)가 형성되며, 제1전열판(10)과 제2전열판(20)의 상부돌출부(81, 82)와 하부돌출부(91, 92)들이 서로 엇갈려 사행상을 취함으로 인해 급배기 통로(110)의 측면에는 제2난류형성부(113)가 형성되게 된다.The heat exchanger for exhaust heat recovery of the present invention configured as described above has an air supply /
더불어, 상기한 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)는 측면상에서 봤을 때 다시 상하로 사행상의 형상을 취함에 따라 급배기 통로(110)의 직선부(111)의 상부와 하부에 다시 유동의 교란과 난류를 형성하는 제3난류형성부가 형성되게 된다.In addition, the
즉, 본 발명의 배기열 회수용 열교환기는 급배기 통로(110) 중앙은 양측의 입출부(40)를 연결하는 직선을 취하면서 그 상,하부에 제3난류형성부(114)가 형성되고, 측방에는 제1난류형성부(112)가 형성되며, 측중앙하부 및 측중앙상부에는 제2난류형성부(113)가 형성됨으로 인해 유동의 교란 및 난류의 형성을 극대화시킨 것이다.
That is, the exhaust heat recovery heat exchanger of the present invention takes a straight line connecting the inlet and
이와 같이 구성된 본 발명에 있어서, 상기 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)가 만나는 경계부가 양측의 입출부(40)를 연결하는 측면상의 사행상 형태의 가상의 선은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 사행상의 파형 높이(c)가 각각의 상부돌출부 간의 수직간격 또는 각각의 하부돌출부 간의 수직간격(d)보다 작게 형성되어 측면상에서 봤을 때 급배기 통로(110) 중앙은 양측 입출부(40)를 직선으로 연결할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In the present invention configured as described above, an imaginary line having a meandering shape on the side connecting the entry and
또, 상기 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)가 양측의 입출부(40)를 연결하는 방향으로 측면상에서 상하로 사행상의 형태를 취함에 따른 제1전열판의 하부돌출부(91) 최하단점과, 제2전열판의 상부돌출부(82)의 최상단점은 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 서로 접하도록 형성하는 것이 바람직하다.
In addition, the lower end of the
아울러, 상기 제1전열판(10)과 제2전열판(20)의 테두리에 형성되어 있는 결합돌기(60)의 선단에 결합돌기(60)의 반대 방향으로 호 형상의 보조홈(62)이 형성되어 있고, 상기 보조홈(62)에는 원통형 단면의 패킹(63)을 설치할 수 있다.In addition, an arc-shaped
이러한 패킹을 설치하는 것은 제1전열판(10) 및 제2전열판(20)을 수지필름의 진공성형 방식이 아닌 금속 재질로 형성할 경우 이 기밀을 유지하면서 전열판의 분해 조립을 용이하게 하기 위함이다.
The packing is provided to facilitate the disassembly and assembly of the heat transfer plate while maintaining the airtightness when the first
이상과 같이 구성된 본 발명의 배기열 회수용 열교환기는 제1전열판(10)과 제2전열판(20)이 교대로 적층되어 형성된 각각의 급배기 통로(110)가 중앙 부분은 직선상으로 직통될 수 있게 함으로써, 종래에 유로를 과도하게 지그재그로 형성함으로 인해 압력 손실이 증가하고, 열교환 과정에서 생성되는 응축수의 배출이 어려워지고, 분진 등에 의한 내부 오염시 이를 청소하기 어려워지며, 내부 유로가 막히는 현상이 발생하는 문제점을 해소할 수 있게 되며, 직선부(111)의 상하방, 측방, 측중앙부에 유동을 다양하게 교란시켜 난류가 형성되도록 함으로써 열교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
Exhaust heat recovery heat exchanger of the present invention configured as described above so that each of the supply and
한편, 상기와 같이 구성된 본 발명에서 도 11에 도시된 바와 같이 가이드돌기(70)는 평면상에서 사행상의 형상을 취하도록 하거나, 측면에서 사행상의 형상을 취하도록 함으로써 열교환 효율을 보다 향상시키도록 구성할 수도 있다.On the other hand, as shown in Figure 11 in the present invention configured as described above, the
더불어, 가이드돌기(70)의 사이에 평면 및 측면상에서 사행상의 형상을 취하는 보조돌기부(71)를 형성하고, 이 보조돌기부(71)는 상부돌출부(80) 및 하부돌출부(90)와 연장되도록 함으로써 열교환 효율을 보다 향상시키도록 구성할 수도 있다.
In addition, the
10 : 제1전열판 20 : 제2전열판
30 : 열교환부 40 : 입출부
50 : 입출구 60 : 결합돌기
61 : 결합홈 62 : 보조홈
63 : 패킹 70 : 가이드돌기
80 : 상부돌출부
81 : 제1전열판의 상부돌출부
82 : 제2전열판의 상부돌출부
90 : 하부돌출부
91 : 제1전열판의 하부돌출부
92 : 제2전열판의 하부돌출부
100 : 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)가 만나는 경계부가 양측의 입출부(40)를 연결하는 평면상의 가상의 선
a : 경계부의 폭
b : 상부돌출부 및 하부돌출부의 폭
101 : 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)가 만나는 경계부가 양측의 입출부(40)를 연결하는 측면상의 사행상 형태의 가상의 선
c : 파형 높이
d : 각각의 상부돌출부간의 수직간격 또는 각각의 하부돌출부 간의 수직간격
110 : 급배기 통로 111 : 직선부
112 : 제1난류형성부 113 : 제2난류형성부
114 : 제3난류형성부10: first heat transfer plate 20: second heat transfer plate
30: heat exchanger 40: entry and exit
50: inlet and outlet 60: engaging projection
61: coupling groove 62: auxiliary groove
63: Packing 70: Guide protrusion
80: upper protrusion
81: upper projection of the first heat transfer plate
82: upper protrusion of the second heat transfer plate
90: lower protrusion
91: lower projection of the first heat transfer plate
92: lower protrusion of the second heat transfer plate
100: a virtual line on a plane where the boundary portion where the
a: width of border
b: width of upper projection and lower projection
101: an imaginary line in a meandering shape on the side at which the boundary portion where the
c: waveform height
d: vertical gap between each upper projection or vertical gap between each lower projection
110: supply and exhaust passage 111: straight part
112: first turbulence forming unit 113: second turbulence forming unit
114: third turbulence forming unit
Claims (7)
상기 제1전열판(10) 및 제2전열판(20)의 열교환부(30)는,
입출부(40)의 열교환막을 기준으로 상부로 돌출된 상부돌출부(80)와 하부로 돌출된 하부돌출부(90)가 동일한 폭을 가지면서 교대로 형성되어 있으며, 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)는 양측의 입출부(40)를 연결하는 방향으로 평면상에서 좌우로 사행상의 형태를 취하면서 연속하여 형성되어 있되, 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)가 만나는 경계부가 양측의 입출부(40)를 연결하는 평면상의 가상의 선은 좌우 폭이 상부돌출부(80) 및 하부돌출부(90)의 폭보다 작게 형성되어 있으며,
상기 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)는 양측의 입출부(40)를 연결하는 방향으로 측면상에서 상하로 사행상의 형태를 취하면서 연속하여 형성되어 있고,
상기 제1전열판(10)과 제2전열판(20)은 제1전열판의 하부돌출부(91)가 제2전열판의 상부돌출부(82)와 접하는 방식으로 상하 적층되되,
평면상에서 제1전열판(10)의 상부돌출부(81) 및 하부돌출부(91)는 제2전열판(20)의 상부돌출부(82) 및 하부돌출부(92)와 서로 교차되는 방향으로 사행상을 형성함으로써 일부 구간에서의 단면 형태는 제1전열판의 하부돌출부(91) 끝단과 제2전열판의 상부돌출부(82) 끝단이 서로 어긋나게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
배기열 회수용 열교환기.
The first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 having a hexagonal shape are alternately stacked up and down, and the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 have a rectangular planar shape at the center thereof. ) And a triangular shape entry and exit unit 40 formed on both sides of the heat exchange unit 30 to be symmetrical with each other, and the heat exchange unit in a state where the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 are stacked. (30) The inlet and outlet portions 40 on each side are formed with inlets and outlets 50 for inlet and outlet air supply and exhaust on one side, respectively, and the edges of the remaining edges except for the side on which the inlet and outlet 50 are formed. It is sealed by the corresponding coupling protrusion 60 and the coupling groove 61, the inlet and outlet portion 40 of the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 from the inlet and outlet 50 to the heat exchanger 30 In the heat exchanger is formed to protrude a plurality of guide projections 70,
The heat exchange part 30 of the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20,
The upper protrusion part 80 protruding upward and the lower protrusion part 90 protruding downward are formed alternately with the same width, and the upper protrusion part 80 and the lower protrusion part ( 90 is formed continuously while taking a meandering shape in a plane from side to side in a direction connecting the entry and exit portions 40 on both sides, and the boundary portion where the upper projection 80 and the lower projection 90 meet each other The imaginary line on the plane connecting the 40 is formed with a left and right width smaller than the width of the upper protrusion 80 and the lower protrusion 90,
The upper protrusion part 80 and the lower protrusion part 90 are continuously formed while taking a meander shape from side to side in a direction connecting the entry and exit parts 40 on both sides,
The first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 are stacked up and down in such a manner that the lower protrusion 91 of the first heat transfer plate is in contact with the upper protrusion 82 of the second heat transfer plate.
The upper protrusion 81 and the lower protrusion 91 of the first heat transfer plate 10 in a plane form a meandering phase in a direction crossing each other with the upper protrusion 82 and the lower protrusion 92 of the second heat transfer plate 20. The cross-sectional shape in some sections is characterized in that the end of the lower protrusion 91 of the first heat transfer plate and the end of the upper protrusion 82 of the second heat transfer plate are shifted from each other,
Heat exchanger for exhaust heat recovery.
상기 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)가 만나는 경계부가 양측의 입출부(40)를 연결하는 측면상의 사행상 형태의 가상의 선은 사행상의 파형 높이가 각각의 상부돌출부간의 수직간격 또는 각각의 하부돌출부간의 수직간격보다 작게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
배기열 회수용 열교환기.
The method of claim 1,
The imaginary line of the meandering shape on the side where the boundary portion where the upper protrusion 80 and the lower protrusion 90 meet connects the entry and exit portions 40 on both sides has a meandering waveform height of the vertical interval between the upper protrusions, or respectively. Characterized in that less than the vertical gap between the lower projection of the,
Heat exchanger for exhaust heat recovery.
상기 상부돌출부(80)와 하부돌출부(90)가 양측의 입출부(40)를 연결하는 방향으로 측면상에서 상하로 사행상의 형태를 취함에 따른 제1전열판의 하부돌출부(91) 최하단점과, 제2전열판의 상부돌출부(82)의 최상단점이 서로 접하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
배기열 회수용 열교환기.
The method of claim 2,
The lowermost end of the lower protrusion 91 of the first heat transfer plate as the upper protrusion 80 and the lower protrusion 90 take a meandering shape from side to side in a direction connecting the entry and exit portions 40 on both sides; Characterized in that the upper end of the upper projection 82 of the two heat transfer plates are formed to contact each other,
Heat exchanger for exhaust heat recovery.
상기 상부돌출부(80) 및 하부돌출부(90)는 단면의 양측의 입출부(40)를 연결하는 방향에서의 단면 형태가 각각 사각형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는,
배기열 회수용 열교환기.
The method of claim 3, wherein
The upper projection portion 80 and the lower projection portion 90 is characterized in that the cross-sectional shape in the direction connecting the entry and exit portion 40 on both sides of the cross-section, each having a rectangular shape,
Heat exchanger for exhaust heat recovery.
상기 제1전열판(10)과 제2전열판(20)의 테두리에 형성되어 있는 결합돌기(60)의 선단에 결합돌기(60)의 반대 방향으로 호 형상의 보조홈(62)이 형성되어 있고,
상기 보조홈(62)에는 원통형 단면의 패킹(63)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
배기열 회수용 열교환기.
The method of claim 1,
An arc-shaped auxiliary groove 62 is formed at the distal end of the coupling protrusion 60 formed at the edge of the first heat transfer plate 10 and the second heat transfer plate 20 in the opposite direction to the coupling protrusion 60.
The auxiliary groove 62 is characterized in that the packing 63 of the cylindrical cross section is installed,
Heat exchanger for exhaust heat recovery.
상기 가이드돌기(70)는 사행상의 형상을 취하는 것을 특징으로 하는,
배기열 회수용 열교환기.
The method of claim 1,
The guide protrusion 70 is characterized in that it takes a meandering shape,
Heat exchanger for exhaust heat recovery.
상기 각각의 가이드돌기(70) 사이는 사행상의 형상을 취하는 보조돌기부(71)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
배기열 회수용 열교환기.The method according to any one of claims 1 to 6,
Between each of the guide protrusions 70 is characterized in that the auxiliary projections 71 are formed to take a meandering shape,
Heat exchanger for exhaust heat recovery.
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