KR20130048919A

KR20130048919A - 열교환장치

Info

Publication number: KR20130048919A
Application number: KR1020110113834A
Authority: KR
Inventors: 이극용; 이해인
Original assignee: 이극용; 이해인
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2013-05-13

Abstract

본 발명은 염분이 포함된 해수나 산성 또는 알칼리성을 띄는 유동성 화학약품 등에 의해 부식되지 않는 구조로 이루어져 장치의 손상을 최소화하여 수명을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 열교환장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 합성수지 재질로 이루어진 통형상으로 구비되되, 측면에 유입구(31)와 배출구(32)가 각각 형성되어 제1 유체가 유출입되는 하우징(30)과; 상기 하우징(30)의 양단에 연통되도록 하우징(30)의 내부에 구비되되, 상기 제1 유체와의 열교환이 이루어지는 제2 유체가 통과되는 내식성 재질로 된 다수의 도관(40)과; 상기 하우징(30)의 양단에 구비되되, 합성수지 재질로 이루어져 상기 도관(40)에 연통되는 챔버(51)와, 이 챔버(51)에 연통되어 상기 제2 유체가 유출입되는 유입구(52)와 배출구(53)가 형성된 단부캡(50)을 포함하여 이루어진 열교환장치가 제공된다.

Description

열교환장치{Heat exchanger}

본 발명은 열교환장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 염분이 포함된 해수나 산성 또는 알칼리성을 띄는 유동성 화학약품 등에 의해 부식되지 않는 구조로 이루어져 장치의 손상을 최소화하여 수명을 대폭적으로 증대시킬 수 있는 열교환장치에 관한 것이다.

일반적으로 해수를 사용하는 수족관 또는 양식장이나 도금액을 사용하여 도금작업을 행하는 곳에서는 해수 또는 도금액과 같은 유체의 온도 상승 방지 또는 온도 조절을 위해 유체를 냉각 또는 가열시키기 위한 열교환장치가 구비되어 있다.

이러한 열교환장치의 일례를 도시된 도면에 의해 설명하면 다음과 같다. 도 1에 도시된 바와 같이, 대개 열교환을 필요로 하는 해수나 도금액과 같은 유체를 유출입되도록 일측에 간격을 두고 유입구(11)와 배출구(12)가 형성된 하우징(10)이 구비되고, 이 하우징(10)의 상하방향으로 상기 유체와의 열교환이 이루어지도록 열교환매체를 순환되는 다수의 열매체관(13)이 관통 설치되어 있다.

하지만, 종래의 열교환장치는 상기 하우징(10)이 대개 스틸 재질로 이루어져 이를 순환하는 염분이 포함된 해수나 산성 혹은 알칼리성을 띄는 도금액에 의해 쉽게 부식되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 그로 인해 장치의 수명이 매우 짧은 단점이 있는 것이다.

또한 종래의 열교환장치는 대개 유로가 크게 형성된 상기 하우징(10)으로 유체가 순환되고, 상기 하우징(10)에 비해 상대적으로 작은 유로를 갖는 상기 열매체관(13)으로 열매체가 순환되도록 구비된 것으로, 이는 필요에 따라 상기 하우징(10)과 열매체관(13)의 유체를 상호 교환하여 흐르도록 하는 데에 한계가 있을 뿐만 아니라 이러한 경우에 관로가 작은 상기 열매체관(13)에 유체가 흐름으로 인한 관막힘을 용이하게 해결하기 어려운 구조로 구비된 것이다.

한국 등록특허공보(제10-0406726호) 2003. 11. 10.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 염분이 포함된 해수나 산성 또는 알칼리성을 띄는 유동성 화학약품 등에 의해 부식되지 않는 구조로 이루어져 장치의 손상을 최소화하여 수명을 대폭적으로 증대시킬 수 있으며, 간단한 구조에 의해 내부 청소가 용이하게 다양한 입자특성을 갖는 유체를 용이하게 순환시킬 수 있는 열교환장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 합성수지 재질로 이루어진 통형상으로 구비되되, 측면에 유입구(31)와 배출구(32)가 각각 형성되어 제1 유체가 유출입되는 하우징(30)과;

상기 하우징(30)의 양단에 연통되도록 하우징(30)의 내부에 구비되되, 상기 제1 유체와의 열교환이 이루어지는 제2 유체가 통과되는 내식성 재질로 된 다수의 도관(40)과;

상기 하우징(30)의 양단에 구비되되, 합성수지 재질로 이루어져 상기 도관(40)에 연통되는 챔버(51)와, 이 챔버(51)에 연통되어 상기 제2 유체가 유출입되는 유입구(52)와 배출구(53)가 형성된 단부캡(50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 단부캡(50)은 상기 하우징(30)에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 도관(40)은 상기 하우징(30)의 양단에 일직선상으로 연장된 파이프 형태로 구비된 것을 특징으로 하는 열교환장치가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 하우징(30)과 단부캡(50)이 합성수지 재질로 이루어짐과 동시에 내식성 재질의 도관(40)이 구비됨으로써, 해수나 도금액과 같이 부식성을 갖는 유체를 하우징(30)이나 도관(40)에 관계없이 용이하게 순환시킬 수 있어 사용상의 편리함을 제공할 수 있으며, 또한 합성수지 재질의 하우징(30)과 단부캡(50)에 의해 장치의 전체적인 중량을 대폭적으로 경량화시켜 설치 및 운반상의 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명의 상기 단부캡(50)이 하우징(30)에 착탈 가능하게 결합됨과 동시에 일직선상으로 연장된 파이프 형태의 도관(40)이 구비됨으로써, 상기 도관(40)을 통해 부식성을 갖는 유체를 통과시키더라도 유체의 입자특성에 따라 도관(40)의 내벽에 침전물이 부착되더라도 상기 도관(40)의 내벽 청소가 용이하여 유지보수 상의 편리함을 제공함과 동시에 장치의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 열교환장치의 일례를 도시한 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예를 도시한 단면도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 단면도를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 열교환장치는 일측면에 상하로 간격을 두고 유입구(31)와 배출구(32)가 형성된 원통형상의 하우징(30)이 구비되는데, 이 하우징(30)의 양단은 막음판(33)에 의해 밀폐되고, 각 막음판(33)에는 후술되는 도관(40)의 양단이 결합되도록 다수의 관통공(34)이 형성되어 있다.

이러한 하우징(30)의 내부에는 다수의 도관(40)이 결합되는데, 이 도관(40)은 일직선상으로 연장된 파이프 형태로 구비되어 상기 막음판(33)에 양단이 고정되도록 상기 관통공(34)에 결합되어 있으며, 또한 상기 하우징(30)의 양단에는 상기 도관(40)에 연통되는 챔버(51)를 형성하는 단부캡(50)이 결합되고, 이 단부캡(50)에는 상기 챔버(51)에 연통된 유입구(52)와 배출구(53)가 형성되어 있다.

여기에서, 상기 하우징(30)과 단부캡(50) 및 도관(40)은 해수나 도금액과 같은 유체에 의해 부식되지 않도록 내식성 재질로 구비되는 것이 바람직한데, 특히 상기 하우징(30)과 단부캡(50)은 폴리프로필렌(PP:Poly polypropylene)과 같은 합성수지 재질로 이루어지고, 상기 도관(40)은 티타늄이나 스테인레스 또는 상기 하우징(30)이나 단부캡(50)에 유사하게 고밀도 폴리에틸렌관(혹은 XL-PIPE) 또는 폴리프로필렌과 같은 합성수지 재질 등으로 이루어질 수 있으나, 내식성과 열전도성이 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 경우에 장치의 전체적인 무게를 좌우하는 상기 하우징(30)과 단부캡(50)이 합성수지 재질로 이루어짐에 따라 스틸재에 비해 장치를 경량화시킬 수 있을 뿐만 아니라 성형성과 내식성이 우수하여 제작이 간편하면서도 내식성을 갖는 재질에 의해 부식이 방지되어 장치의 수명을 연장할 수 있게 된다.

이와 같은 구성에 의해 상기 하우징(30) 측에는 상기 유입구(31)와 배출구(32)를 통하여 제1 유체가 순환되고, 상기 단부캡(50)과 도관(40) 측에는 상기 제1 유체와의 열교환이 이루어지도록 제2 유체가 순환되는데, 이때에 상기 제1 유체는 냉매와 같은 열교환매체이고, 상기 제2 유체는 상기 열교환매체와의 열교환이 이루어지는 해수나 도금액이 될 수 있으며, 반대로 상기 제1 유체가 해수나 도금액인 경우에는 상기 제2 유체는 그에 열교환되는 열교환매체가 될 수 있는 것이다.

이는 상기 하우징(30) 측에 종래처럼 해수나 도금액이 순환되고, 상기 도관(40) 측에 열교환매체가 순환되도록 한정되는 것이 아니라 본 발명에서는 상기 하우징(30)이나 도관(40) 측에 열교환매체나 이에 열교환되는 해수나 도금액이 선택적으로 순환 가능하게 된다.

여기에서 종래에는 하우징(30)에 비해 상대적으로 관직경이 작은 도관(40)을 통해 해수나 도금액이 순환되는 경우에 유체의 입자특성 등에 의해 유체가 관의 내부가 부착되어 관막힘이 발생될 수 있는데, 본 발명에서는 이를 방지하기 위해 상기 하우징(30)과 단부캡(50)은 상호 착탈 가능하게 결합되고, 상기 도관(40)이 일자형의 파이프 형태로 구비된 것으로, 상기 도관(40)이 유체에 의해 막힌 경우에 상기 단부캡(50)을 하우징(30)으로부터 분리한 후에 상기 도관(40)의 내부를 간편하게 청소할 수 있게 된다.

이러한 하우징(30)과 단부캡(50)의 결합은 상기 막음판(33)과 단부캡(50)에는 상호 대응된 플랜지(35,54)가 형성되고, 상기 플랜지(35,54)에는 결합공이 형성되어 이에 볼트(60)와 너트(61)로 된 고정수단이 체결되게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

합성수지 재질로 이루어진 통형상으로 구비되되, 측면에 유입구(31)와 배출구(32)가 각각 형성되어 제1 유체가 유출입되는 하우징(30)과;
상기 하우징(30)의 양단에 연통되도록 하우징(30)의 내부에 구비되되, 상기 제1 유체와의 열교환이 이루어지는 제2 유체가 통과되는 내식성 재질로 된 다수의 도관(40)과;
상기 하우징(30)의 양단에 구비되되, 합성수지 재질로 이루어져 상기 도관(40)에 연통되는 챔버(51)와, 이 챔버(51)에 연통되어 상기 제2 유체가 유출입되는 유입구(52)와 배출구(53)가 형성된 단부캡(50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열교환장치.
제1항에 있어서, 상기 단부캡(50)은 상기 하우징(30)에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 도관(40)은 상기 하우징(30)의 양단에 일직선상으로 연장된 파이프 형태로 구비된 것을 특징으로 하는 열교환장치.