KR20140099070A - Heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 특히 쉘 내부에 나선형으로 감긴 나선관부가 위치된 열교환기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger in which a helical tube portion wound in a spiral shape is located inside a shell.
일반적으로 열교환기는 2개의 유체 사이에서 열을 이동시키는 장치로서, 냉방, 난방, 급탕(給湯) 등으로 폭넓게 사용된다.Generally, a heat exchanger is a device for moving heat between two fluids, and is widely used for cooling, heating, hot water supply, and the like.
열교환기는 폐열을 회수하는 폐열 회수 열교환기로 기능하거나 고온측 유체를 냉각시키는 냉각기로 기능하거나 저온측 유체를 가열시키는 가열기로 기능하거나 증기를 응축시키는 응축기로 기능하거나 저온측 유체를 증발시키는 증발기로 기능할 수 있다.The heat exchanger functions as a waste heat recovering heat exchanger for recovering the waste heat or as a cooler for cooling the hot fluid or as a condenser for condensing the vapor or as an evaporator for evaporating the coolant fluid .
열교환기는 다양한 종류가 사용될 수 있고, 제 1 유체가 통과하는 튜브와, 튜브에 설치된 핀을 갖는 핀 튜브형 열교환기와, 제 1 유체가 통과하는 쉘과, 제 1 유체와 열교환되기 위한 제 2 유체가 통과하는 튜브를 포함하는 쉘 튜브형 공기조화기와, 제 1 유체가 통과하는 내측관과 제 1 유체와 열교환되는 제 2 유체가 통과하고 내측관을 둘러싸고 외측관을 갖는 이중관 열교환기와, 제 1 유체와 제 2 유체가 전열판을 사이에 두고 통과하는 판형 열교환기 등이 있다.Various types of heat exchangers may be used, including a tube through which the first fluid passes, a finned tube heat exchanger with the fin provided on the tube, a shell through which the first fluid passes, and a second fluid through which heat exchange with the first fluid passes A dual tube heat exchanger having an inner tube through which the first fluid passes and a second fluid that undergoes heat exchange with the first fluid and surrounds the inner tube and has an outer tube; And a plate heat exchanger in which the fluid passes through the heat transfer plate.
열교환기 중 쉘 튜브형 열교환기는 튜브가 나선 형상으로 형성될 수 있고, 나선 형상의 튜브가 쉘 내부에서 제 1 유체와 제 2 유체를 열교환시킬 수 있다. 제 1 유체는 쉘 내부로 유입되어 쉘 내부를 통과하면서 제 2 유체를 가열시키거나 냉각시킬 수 있고, 제 2 유체는 튜브를 통과하면서 제 1 유체와 열교환할 수 있다. The shell tubular heat exchanger in the heat exchanger can be formed in a spiral shape, and the spiral tube can heat exchange the first fluid and the second fluid inside the shell. The first fluid can flow into the shell and pass through the shell to heat or cool the second fluid, and the second fluid can exchange heat with the first fluid as it passes through the tube.
종래 기술에 따른 열교환기는 흡기 매니폴드 및 배기 매니폴드에 의해 내부 구조가 복잡하고 나선형 코일의 유로 면적을 크게 할 경우 나선형 코일과 쉘 사이의 공간이 협소하여 전체 크기가 커지고 컴팩트화가 쉽지 않는 문제점이 있다. The conventional heat exchanger has a complicated internal structure by the intake manifold and the exhaust manifold, and when the flow passage area of the helical coil is increased, the space between the helical coil and the shell is narrowed to increase the overall size and make it difficult to be compact .
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 열교환기는 쉘과; 상기 쉘 내부에 위치되는 나선관부과 상기 쉘을 관통하는 제 1, 2 쉘 관통관부를 갖는 냉매튜브와; 상기 쉘 내부로 열원수를 입수 안내하는 입수관과; 상기 쉘 내부에 위치되는 이너 출수관과; 상기 이너 출수관 내부의 열원수가 출수 안내되는 아우터 출수관을 포함하고, 상기 냉매튜브는 상기 제 1, 2 쉘 관통관부 중 어느 하나가 상기 이너 출수관을 관통한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger including: a shell; A refrigerant tube having a spiral tube portion located in the shell and a first and a second shell-through tube portion penetrating the shell; A water inlet tube for guiding and receiving the heat source water into the shell; An inner water pipe positioned inside the shell; And an outer water pipe through which the heat source water in the inner water pipe is introduced and guided, wherein either one of the first and second shell pipe portions passes through the inner water pipe.
상기 이너 출수관은 상기 아우터 출수관보다 유로 단면적이 클 수 있다. The inner water pipe may have a larger cross-sectional area than the outer water pipe.
상기 이너 출수관은 하단이 상기 쉘과 결합될 수 있다.The lower end of the inner water pipe may be coupled with the shell.
상기 제 1, 2 쉘 관통관부 중 다른 하나는 상기 이너 출수관과 쉘 사이를 통과할 수 있다.The other one of the first and second shell penetrating tube portions may pass between the inner water pipe and the shell.
상기 쉘에는 상기 아우터 출수관의 상단이 연결되는 아우터 출수관 연결공과; 상기 제 1, 2 쉘 관통관부 중 상기 이너 출수관을 관통하는 쉘 관통관부가 관통되는 제 1 관통공과; 상기 제 1, 2 쉘 관통관부 중 상기 이너 출수관과 쉘 사이를 통과하는 쉘 관통관부가 관통되는 제 2 관통공이 형성될 수 있다. An outer water pipe connecting hole to which the upper end of the outer water pipe is connected; A first through-hole through which the shell through-pipe portion passing through the inner water outlet pipe passes through the first and second shell through-pipe portions; And a second through hole through which the shell through-pipe portion passing between the inner water outlet pipe and the shell passes through the first and second shell through-pipe portions.
상기 이너 출수관의 유로 단면적은 상기 아우터 출수관 연결공의 면적 및 상기 제 1 관통공의 면적의 합 보다 클 수 있다.The flow channel cross-sectional area of the inner water pipe may be larger than the sum of the area of the outer water pipe connecting hole and the area of the first through hole.
상기 아우터 출수관 연결공은 상기 이너 출수관의 내측을 마주보는 위치에 형성될 수 있다.The outer water pipe connecting hole may be formed at a position facing the inner side of the inner water pipe.
상기 제 1 관통공은 상기 이너 출수관의 내측을 마주보는 위치에 형성될 수 있다.The first through-hole may be formed at a position facing the inner side of the inner water pipe.
상기 제 2 관통공은 상기 이너 출수관과 쉘 사이를 마주보는 위치에 형성될 수 있다.The second through-hole may be formed at a position facing the inner water pipe and the shell.
상기 이너 출수관을 관통하는 쉘 관통부는 나선형으로 형성된 이너 나선관부를 갖을 수 있다.The shell penetrating portion passing through the inner water pipe may have a spiral inner race tube portion.
상기 냉매튜브는 복수개 설치될 수 있고, 복수개 냉매 튜브 중 어느 하나의 나선관부는 상기 이너 출수관과 쉘의 내둘레면 사이에 위치될 수 있으며, 복수개 냉매 튜브 중 다른 하나의 나선관부는 상기 복수개 냉매 튜브 중 어느 하나의 나선관부와 상기 쉘의 내둘레면 사이에 배치될 수 있다. The plurality of refrigerant tubes may be provided, and one of the plurality of refrigerant tubes may be positioned between the inner water pipe and the inner circumferential surface of the shell, and the other one of the plurality of refrigerant tubes may have a plurality of refrigerant tubes And may be disposed between any one of the helical tube portions and the inner circumferential surface of the shell.
상기 복수개 냉매튜브 중 어느 하나는 상기 이너 출수관을 관통하는 쉘 관통부가 직관부를 갖고, 상기 복수개 냉매튜브 중 다른 하나는 상기 이너 출수관을 관통하는 쉘 관통부가 나선형으로 감긴 이너 나선관부를 갖는 배치될 수 있다. Wherein one of the plurality of refrigerant tubes has a straight pipe portion passing through the inner water pipe and the other one of the plurality of refrigerant pipes has an inner pipe portion spirally wound with a shell penetrating portion passing through the inner water pipe .
상기 이너 나선관부는 상기 직관부의 외둘레면과 이너 출수관의 내둘레면 사이에 위치할 수 있다. The inner sheath tube portion may be positioned between the outer circumferential surface of the straight pipe portion and the inner circumferential surface of the inner water pipe.
상기 이너 나선관부는 상기 이너 출수관의 내둘레면에 접촉될 수 있다. And the inner sheath tube portion may be in contact with the inner circumferential surface of the inner water pipe.
상기 이너 나선관부는 상기 직관부의 외둘레면에 접촉될 수 있다. The inner sheath tube portion may be in contact with the outer circumferential surface of the straight pipe portion.
본 발명은 냉매튜브에 형성된 복수개 쉘 관통관부 중 일부가 이너 출수관의 내부를 통과하므로 냉매튜브의 유로 면적이 큰 경우에도 컴팩트화가 가능한 이점이 있다.Since some of the plurality of shell penetrating tube portions formed in the refrigerant tube pass through the interior of the inner water tube, the present invention is advantageous in that it can be made compact even when the flow passage area of the refrigerant tube is large.
또한, 이너 출수관을 통과하는 열원수가 이너 출수관을 통과하는 동안 추가로 냉매와 열교환되어 열교환 성능이 높은 이점이 있다. Further, the heat source passing through the inner water pipe is further heat exchanged with the refrigerant while passing through the inner water pipe, so that the heat exchange performance is advantageous.
또한, 이너 출수관으로 유입된 열원수가 이너 출수관 내부를 나선형 선회 유동되면서 냉매와 열교환되어 열교환 성능이 최대화될 수 있는 이점이 있다. In addition, the heat source water flowing into the inner water pipe is spirally circulated inside the inner water pipe, and is heat-exchanged with the refrigerant, so that the heat exchange performance can be maximized.
도 1은 본 발명에 따른 열교환기 일실시예가 적용된 공기조화기의 구성이 도시된 도,
도 2는 본 발명에 따른 열교환기 일실시예의 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 열교환기 일실시예의 쉘 하판이 도시된 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 열교환기 일실시예의 종단면도,
도 5는 본 발명에 따른 열교환기 일실시예의 내부가 도시된 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 열교환기 일실시예의 냉매 튜브가 도시된 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 열교환기 다른 실시예의 종단면도,
도 8은 본 발명에 따른 열교환기 다른 실시예의 냉매 튜브가 도시된 측면도이다.FIG. 1 is a view showing a configuration of an air conditioner to which a heat exchanger according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a side view of one embodiment of a heat exchanger according to the present invention,
3 is a plan view of a bottom shell plate of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention,
4 is a longitudinal sectional view of one embodiment of a heat exchanger according to the present invention,
FIG. 5 is a plan view showing the inside of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention,
6 is a side view of a refrigerant tube of an embodiment of the heat exchanger according to the present invention,
7 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the heat exchanger according to the present invention,
8 is a side view of a refrigerant tube of another embodiment of the heat exchanger according to the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 열교환기 일실시예가 적용된 공기조화기의 구성이 도시된 도이다. 1 is a view illustrating a configuration of an air conditioner to which a heat exchanger according to an embodiment of the present invention is applied.
도 1에 도시된 공기조화기는 압축기(2)와 제 1 열교환기(4)와 팽창기구(6)와 제 2 열교환기(8)를 포함할 수 있다. 제 1 열교환기(4)는 냉매를 열원수와 열교환시킬 수 있다. 열원수는 냉매의 열을 흡수하는 냉각수로 기능하거나 냉매로 열을 가하는 가열수로 기능할 수 있다. 공기조화기는 냉매가 압축되는 압축기(2)와, 냉매가 열원수와 열교환되는 제 1 열교환기(4)와, 냉매가 팽창되는 팽창기구(6)와, 냉매가 공기와 열교환되는 제 2 열교환기(8)를 포함할 수 있다. The air conditioner shown in Fig. 1 may include a
냉매는 압축기(2)와 제 1 열교환기(4)와 팽창기구(6)와 제 2 열교환기(8)의 순서로 통과하는 것이 가능하다. 즉, 압축기(2)에서 압축된 냉매는 제 1 열교환기(4)와, 팽창기구(6)와, 제 2 열교환기(8)를 순차적으로 통과한 후 압축기(2)로 회수될 수 있다. 이 경우 제 1 열교환기(4)는 냉매를 응축시키는 응축기로 기능할 수 있고, 제 2 열교환기(8)는 냉매를 증발시키는 증발기로 기능할 수 있으며, 열원수는 압축기(2)에서 압축된 냉매의 열을 흡열하는 냉각수가 될 수 있다. The refrigerant can pass through the compressor (2), the first heat exchanger (4), the expansion mechanism (6), and the second heat exchanger (8) in this order. That is, the refrigerant compressed in the
냉매는 압축기(2)와 제 2 열교환기(8)와 팽창기구(6)와 제 1 열교환기(4)의 순서로 통과하는 것이 가능하다. 즉, 압축기(2)에서 압축된 냉매는 제 2 열교환기(8)와, 팽창기구(6)와, 제 1 열교환기(4)를 순차적으로 통과한 후 압축기(2)로 회수될 수 있다. 이 경우 제 2 열교환기(8)는 냉매를 응축시키는 응축기로 기능할 수 있고, 제 1 열교환기(4)는 냉매를 증발시키는 증발기로 기능할 수 있으며, 열원수는 제 1 열교환기(4)를 통과하는 냉매로 열을 가하는 가열수가 될 수 있다.The refrigerant can pass through the compressor (2), the second heat exchanger (8), the expansion mechanism (6), and the first heat exchanger (4) in this order. That is, the refrigerant compressed in the
공기조화기는 냉매가 압축되는 압축기(2)와, 냉매가 열원수와 열교환되는 제 1 열교환기(4)와, 냉매가 팽창되는 팽창기구(6)와, 냉매가 실내 공기와 열교환되는 제 2 열교환기(8)를 포함함과 아울러 압축기(2)에서 압축된 냉매를 제 1 열교환기(4) 또는 제 2 열교환기(8)로 보내는 유로 절환밸브(미도시)를 더 포함하는 것이 가능하다. 공기조화기는 압축기(2)에서 압축된 냉매가 유로 절환밸브와, 제 1 열교환기(4)와, 팽창기구(6)와, 제 2 열교환기(8)와 유로 절환밸브를 순차적으로 통과한 후 압축기(2)로 회수되는 제 1 순환 회로를 포함할 수 있다. 공기조화기는 압축기(2)에서 압축된 냉매가 유로 절환밸브(미도시)와, 제 2 열교환기(8)와, 팽창기구(6)와, 제 1 열교환기(4)와 유로 절환밸브를 순차적으로 통과한 후 압축기(2)로 회수되는 제 2 순환 회로를 모두 갖는 것이 가능하다. 제 1 순환 회로는 제 2 열교환기(8)에 의해 실내가 냉방되는 냉방 운전시의 회로가 될 수 있고, 제 1 열교환기(4)는 냉매를 응축시키는 응축기로 기능할 수 있으며, 제 2 열교환기(8)는 냉매를 증발시키는 증발기로 기능할 수 있다. 제 2 순환 회로는 제 2 열교환기(8)에 의해 실내가 난방되는 난방 운전시의 회로가 될 수 있고, 제 2 열교환기(8)는 냉매를 응축시키는 응축기로 기능할 수 있고, 제 1 열교환기(4)는 냉매를 증발시키는 증발기로 기능할 수 있다.The air conditioner includes a compressor (2) in which a refrigerant is compressed, a first heat exchanger (4) in which the refrigerant undergoes heat exchange with the heat source water, an expansion mechanism (6) in which the refrigerant expands, And a flow switching valve (not shown) which includes the
열원수는 물이나 부동액 등의 열원수로 구성되는 것이 가능하고, 냉매는 통상적으로 공기조화기에서 사용되는 프레온계 냉매나 이산화탄소 냉매 등의 각종 냉매 중 하나로 구성되는 것이 가능하다. The heat source water can be composed of a heat source such as water or an antifreeze, and the refrigerant can be composed of any one of various refrigerants such as a freon refrigerant and a carbon dioxide refrigerant used in an air conditioner.
압축기(2)는 냉매를 압축하는 각종 압축기로 구성될 수 있고, 로터리 압축기, 스크롤 압축기, 스크류 압축기 등의 각종 압축기가 될 수 있다. 압축기(2)는 제 1 열교환기(4)와 압축기 출구 유로(3)로 연결될 수 있다.The compressor (2) may be composed of various compressors for compressing the refrigerant, and may be various compressors such as a rotary compressor, a scroll compressor, a screw compressor and the like. The compressor (2) may be connected to the first heat exchanger (4) and the compressor outlet flow path (3).
제 1 열교환기(4)는 쉘 튜브형 열교환기로 구성될 수 있다. 제 1 열교환기(4)는 물이나 부동액 등의 열원수가 통과하는 쉘(20)과, 냉매가 통과하는 냉매튜브(24)(26)를 포함할 수 있다. 제 1 열교환기(4)는 팽창기구(6)와 제 1 열교환기 팽창기구 연결유로(5)로 연결될 수 있다. 제 1 열교환기(4)에 대해서는 후술하여 상세히 설명한다. The first heat exchanger (4) may be constituted by a shell tubular heat exchanger. The
팽창기구(6)는 냉매가 팽창되는 캐필러리 튜브나 전자 팽창밸브가 될 수 있다. 팽창기구(6)는 제 2 열교환기(8)와 팽창기구 제 2 열교환기 연결유로(7)로 연결될 수 있다.The expansion mechanism (6) may be a capillary tube or an electronic expansion valve in which the refrigerant expands. The expansion mechanism (6) may be connected to the second heat exchanger (8) and the expansion mechanism second heat exchanger connecting flow path (7).
제 2 열교환기(8)는 냉매가 통과하는 핀튜브형 열교환기나 코일형 열교환기로 구성될 수 있다. 제 2 열교환기(8)는 냉매가 통과하면서 실내 공기와 열교환되는 냉매튜브를 포함할 수 있다. 제 2 열교환기(8)는 냉매튜브와 결합된 전열부재인 핀을 더 포함할 수 있다. 제 2 열교환기(8)는 압축기(2)와 압축기 흡입유로(9)로 연결될 수 있다. The
공기조화기는 제 1 열교환기(4)와 연결된 열처리유닛(10)을 포함할 수 있다. 열처리유닛(10)은 제 1 열교환기(4)가 냉매를 응축시키는 응축기로 기능할 경우, 열원수를 냉각시키는 냉각기로 구성될 수 있다. 열처리 유닛(10)은 제 1 열교환기(4)가 냉매를 증발시키는 증발기로 기능할 경우, 열원수를 가열시키는 가열기로 구성될 수 있다. 열처리유닛(10)이 냉각기로 구성될 경우, 열처리 유닛(10)은 열원수를 냉각시키는 냉각탑을 포함할 수 있다. 열처리 유닛(10)은 제 1 열교환기(4)와 수배관(12)(14)으로 연결될 수 있다. 제 1 열교환기(4)는 열처리 유닛(10)과 출수배관(12)으로 연결될 수 있고, 제 1 열교환기(4)의 열원수는 출수배관(12)을 통해 열처리 유닛(10)으로 출수될 수 있다. 제 1 열교환기(4)는 열처리 유닛(10)과 입수배관(14)으로 연결될 수 있고, 열처리 유닛(10)의 열원수는 입수배관(14)을 통해 제 1 열교환기(4)로 입수될 수 있다. 열처리유닛(10)과 출수배관(12)과 입수배관(14) 중 적어도 하나에는 열원수를 열처리유닛(10)과 제 1 열교환기(4)로 순환시키는 펌프 등의 순환기구가 설치될 수 있다.The air conditioner may include a heat treatment unit (10) connected to the first heat exchanger (4). The
공기조화기는 실내의 공기를 제 2 열교환기(8)로 유동시킨 후 다시 실내로 토출하는 실내팬(16)을 더 포함할 수 있다. The air conditioner may further include an indoor fan (16) for circulating air in the room to the second heat exchanger (8) and then discharging the air to the room again.
압축기(2)와 제 1 열교환기(4)와 팽창기구(6)와 제 2 열교환기(8)와 실내팬(16)은 하나의 공조유닛에 설치되는 것이 가능하고, 실내의 공기가 덕트 등을 통해 제 2 열교환기(8)로 유동된 후 덕트 등을 통해 실내로 다시 토출되어 실내를 냉방 또는 난방 시키는 것이 가능하다. 열처리유닛(10)은 하나의 공조유닛 이외에 설치될 수 있고, 하나의 공조유닛과 수배관(12)(14)으로 연결될 수 있다. The
압축기(2)와 제 1 열교환기(4)와 팽창기구(6)와 제 2 열교환기(8)와 실내팬(16)은 복수의 공조유닛(I)(O)에 분산되어 설치될 수 있다. 제 1 열교환기(4)와 실내팬(16)은 실내 유닛(I)에 함께 설치될 수 있고, 압축기(2)와 제 1 열교환기(4)는 압축 유닛(O, 또는 실외 유닛)에 함께 설치될 수 있다. 팽창기구(6)는 실내 유닛(I)과 압축 유닛(O) 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 팽창기구(6)는 하나의 팽창기구가 실내 유닛(I) 또는 압축 유닛(O)에 설치되는 것이 가능하다. 팽창기구(6)는 복수개가 설치될 수 있고, 제 1 팽창기구가 실내 유닛(I)에 설치되고, 제 2 팽창기구가 압축 유닛(O)에 설치되는 것이 가능하다. 제 1 팽창기구는 제 1 열교환기(4)와 제 2 열교환기(8) 중 제 1 열교환기(4)에 더 가깝게 설치되는 실외팽창기구로 기능될 수 있다. 제 2 팽창기구는 제 1 열교환기(4)와 제 2 열교환기(8) 중 제 2 열교환기(8)에 더 가깝게 설치되는 실내팽창기구로 기능할 수 있다. 실내 유닛(I)은 냉방 또는 난방시키고자 하는 실내에 설치될 수 있다. 압축 유닛(O)은 건물의 기계실이나 지하실 등이나 옥상 등에 설치될 수 있다. 압축 유닛(O)은 열처리유닛(10)은 수배관(12)(14)으로 연결될 수 있다.
The
이하, 제 1 열교환기(4)를 열교환기로 칭하여 설명한다. Hereinafter, the
도 2는 본 발명에 따른 열교환기 일실시예의 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열교환기 일실시예의 쉘 하판이 도시된 평면도이며, 도 4은 본 발명에 따른 열교환기 일실시예의 종단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 열교환기 일실시예의 내부가 도시된 평면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 열교환기 일실시예의 냉매 튜브가 도시된 측면도이다.FIG. 2 is a side view of one embodiment of a heat exchanger according to the present invention, FIG. 3 is a plan view of a shell bottom plate of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a heat exchanger according to the present invention FIG. 5 is a plan view showing the interior of a heat exchanger according to the present invention, and FIG. 6 is a side view illustrating a refrigerant tube of an embodiment of the heat exchanger according to the present invention.
열교환기(4)는 쉘(20)과; 쉘(20) 내부로 열원수를 입수 안내하는 입수관(22)과; 열원수와 열교환되는 냉매가 통과하는 냉매튜브와; 냉매튜브를 통과하는 냉매와 열교환된 열원수가 출수 안내되는 출수관(29)(30)을 포함한다. 출수관(29)(30)은 쉘(20) 내부에 위치되는 이너 출수관(29)과; 이너 출수관(29) 내부의 열원수가 출수 안내되는 아우터 출수관(30)을 포함한다.The heat exchanger (4) comprises a shell (20); A water inlet pipe (22) for guiding and receiving the heat source water into the shell (20); A refrigerant tube through which the refrigerant to be heat-exchanged with the heat source water passes; And water pipes (29) and (30) through which the heat source heat-exchanged with the refrigerant passing through the refrigerant tube is introduced and guided. The water outlet pipes (29) and (30) include an inner water outlet pipe (29) located inside the shell (20); And an outer water outlet pipe (30) in which the heat source water inside the inner water outlet pipe (29) is guided to and from which water is guided.
냉매튜브는 쉘(20) 내부에 위치되는 나선관부와 쉘(20)을 관통하는 쉘 관통관부를 갖는다. 냉매튜브는 나선관부와 쉘 관통관부가 일체로 형성될 수 있고, 복수개 쉘 관통관부와 하나의 나선관부가 하나의 냉매튜브를 구성할 수 있다. 복수개 쉘 관통관부는 냉매 유동 방향으로 나선관부 전,후에 위치하는 제 1 쉘 관통관부와 제 2 쉘 관통관부를 포함할 수 있다. 냉매는 제 1 쉘 관통관부와 제 2 쉘 관통관부 중 어느 하나를 통과해 나선관부로 유입될 수 있고, 나선관부를 통과한 후 제 1 쉘 관통관부와 제 2 쉘 관통관부 중 다른 하나를 통과할 수 있다. 나선관부는 냉매 유동 방향으로 제 1 쉘 관통관부와 제 2 쉘 관통관부 사이에 위치될 수 있다. 제 1 쉘 관통관부와 제 2 쉘 관통관부 중 어느 하나는 이너 출수관(29)의 내부를 관통하고 쉘(20)을 관통하여 쉘(20) 외부로 연장될 수 있고, 제 1 쉘 관통관부와 제 2 쉘 관통관부 중 다른 하나는 이너 출수관(29)과 쉘(20) 사이를 관통하고 쉘(20)를 관통하여 쉘(20) 외부로 연장될 수 있다. 열교환기(4)는 하나의 냉매튜브가 설치되는 것이 가능하고, 복수개 냉매튜브(24)(26)가 설치되는 것이 가능하다. 이하, 쉘(20)에는 복수개 냉매튜브(24)(26)가 설치되는 예로 설명한다. 열교환기(4)는 복수개 냉매튜브(24)(26)가 설치되는 경우, 복수개 냉매튜브(24)(26) 중 어느 하나(24)의 나선관부(45)가 이너 출수관(29)의 외둘레면과 쉘(20)의 내둘레면(21) 사이에 위치될 수 있고, 복수개 냉매튜브(24)(26) 중 다른 하나(26)의 나선관부(55)가 복수개 냉매튜브(24)(26) 중 어느 하나(24)의 나선관부(45)와 쉘(20)의 내둘레면(21) 사이에 배치될 수 있다. 복수개 냉매튜브(24)(26) 각각은 제 1 쉘 관통관부와 제 2 쉘 관통관부 중 어느 하나가 이너 출수관(29) 및 쉘(20)을 관통하여 쉘(20) 외부로 연장될 수 있다. 복수개 냉매튜브(24)(26) 각각은 제 1 쉘 관통관부와 제 2 쉘 관통관부 중 다른 하나가 이너 출수관(29)과 쉘(20) 사이 및 쉘(20)을 관통하여 쉘(20) 외부로 연장될 수 있다. The refrigerant tube has a spiral tube portion located inside the shell (20) and a shell through tube portion passing through the shell (20). The refrigerant tube may have a helical tube portion and a shell penetrating tube portion integrally formed, and the plurality of shell penetrating tube portions and one helical tube portion may constitute a single refrigerant tube. The plurality of shell penetrating tube portions may include a first shell penetrating tube portion and a second shell penetrating tube portion located before and after the spiral tube portion in the refrigerant flow direction. The refrigerant may be introduced into the spiral tube portion through the first shell through-tube portion and the second shell-through tube portion, passes through the first shell-through tube portion and the second shell-through tube portion after passing through the spiral tube portion . The spiral tube portion can be positioned between the first shell penetrating tube portion and the second shell penetrating tube portion in the refrigerant flow direction. Either one of the first shell penetrating tube portion and the second shell penetrating tube portion can penetrate the inside of the
쉘(20)은 내부에 빈 공간이 형성될 수 있다. 쉘(20)은 상하로 길게 배치될 수 있다. 쉘(20)은 하판(31)과, 하판(31) 상측에 배치된 중공 쉘(32)과, 중공 쉘(32) 상측에 배치된 상판(33)을 포함할 수 있다. 중공 쉘(32)은 중공 원통 또는 중공 다각 통 형상으로 형성될 수 있다. 중공 쉘(32)은 하부에 하판(31)과 볼트 및 너트 등의 체결부재로 결합되는 하부 플랜지(34)가 형성될 수 있다. 중공 쉘(32)은 상부에 상판(33)과 볼트 및 너트 등의 체결부재로 결합되는 상부 플랜지(35)가 형성될 수 있다. 중공 쉘(32)은 내부에 빈 공간이 형성될 수 있고, 중공 쉘(32)의 하측 개구면은 하판(31)에 의해 막힐 수 있으며, 중공 쉘(32)의 상측 개구면은 상판(33)에 막힐 수 있다. The
쉘(20)에는 냉매튜브(24)(26)가 관통되는 냉매튜브 관통공(36a)(36b)(37a)(37b)이 형성될 수 있다. 쉘(20)에는 하나의 냉매튜브 당 2개의 냉매튜브 관통공이 형성될 수 있다. 열교환기(4)가 2개의 냉매튜브(24)(26)를 포함할 경우, 냉매튜브 관통공(36a)(36b)(37a)(37b)은 4개 형성될 수 있다. 쉘(20)에는 입수관(22)이 관통되는 입수관 관통공(38)이 형성될 수 있다. 쉘(20)에는 아우터 출수관(30)이 연결되는 아우터 출수관 연결공(39)이 형성될 수 있다. 열교환기(4)는 입수관(22)과, 복수개 냉매튜브(24)(26)와, 아우터 출수관(30) 모두가 하판(31)과 중공 쉘(32)과 상판(33) 중 어느 하나를 관통하는 것이 가능하다. 열교환기(4)는 냉매튜브 관통공(36a)(36b)(37a)(37b)이 하판(31)에 형성될 수 있다. 열교환기(4)는 입수관 관통공(38)이 하판(31)에 형성될 수 있다. 열교환기(4)는 아우터 출수관 연결공(39)이 하판(31)에 형성될 수 있다. 냉매튜브 관통공(36a)(36b)(37a)(37b)은 제 1, 2 쉘 관통관부 중 이너 출수관(29)을 관통하는 쉘 관통관부가 관통되는 제 1 관통공(36a)(37a)과; 제 1, 2 쉘 관통관부 중 이너 출수관(29)과 쉘(20) 사이를 통과하는 쉘 관통관부가 관통되는 제 2 관통공(36b)(37b)을 포함할 수 있다. 제 1 관통공(36a)(37a)은 이너 출수관(29)의 내측을 마주보는 위치에 형성될 수 있다. 제 2 관통공(36b)(37b)은 이너 출수관(29)과 쉘(20)의 사이를 마주보는 위치에 형성될 수 있다. 입수관 관통공(38)은 이너 출수관(29)과 쉘(20) 사이를 마주보는 위치에 형성될 수 있다. 아우터 출수관 연결공(39)은 이너 출수관(29)의 내측을 마주보는 위치에 형성될 수 있다. 출수관 연결공(39)은 하판(31)의 중심(C)에 대해 편심되게 위치될 수 있다. 출수관 연결공(39)의 중심은 하판(31)의 중심(C)에 불일치될 수 있다. 열교환기(4)는 중공 쉘(32)을 하판(31)에서 분리하였을 때 복수개 냉매튜브(24)(26)와 입수관(22) 및 아우터 출수관(30)이 하판(31)에 고정된 상태일 수 있고, 중공 쉘(32)을 하판(31)에서 분리한 상태에서 복수개 냉매 튜브 등이 세척될 수 있다. The
입수관(22)은 일단이 쉘(20) 외부에 위치되고 타단이 쉘(20) 내부에 위치될 수 있다. 입수관(22)은 쉘(20) 내부에 위치하는 타단이 복수개 냉매튜브(24)(26) 중 적어도 하나의 하측에 위치될 수 있다. The
복수개 냉매튜브(24)(26)는 병렬로 연결될 수 있다. 복수개 냉매튜브(24)(26)는 제 1,2 쉘 관통관부가 쉘(20)을 관통하여 배치될 수 있다. 복수개 냉매튜브(24)(26)는 쉘(20)의 외부에 위치하는 일측 단부가 분지관에 연결될 수 있다. 복수개 냉매튜브(24)(26)는 쉘(20)의 외부에 위치하는 타측 단부가 합지관에 연결될 수 있다. 분지관에는 도 1에 도시된 압축기 출구 유로(3)가 연결될 수 있고, 합지관에는 도 1에 도시된 제 1 열교환기 팽창기구 연결유로(5)기 연결될 수 있다. 압축기 출구 유로(3)의 냉매는 분지관에서 복수개 냉매튜브(24)(26)로 분배될 수 있고, 복수개 냉매튜브(24)(26)를 통과한 냉매는 합지관에서 합쳐진 후 제 1 열교환기 팽창기구 연결유로(5)로 유동될 수 있다. The plurality of
복수개 냉매튜브(24)(26) 각각은 복수개 턴이 나선형으로 연속하여 감긴 나선관부(45)(55)를 포함할 수 있다. 복수개 냉매튜브(24)(26)는 나선관부(45)(55)의 반지름(R1)(R2)이 서로 상이할 수 있다. 복수개 냉매튜브(24)(26) 중 어느 하나(24)의 나선관부 반지름(R1)은 다른 하나(26)의 나선관부 반지름(R2; R2>R1)보다 작게 형성될 수 있다. 반지름(R1)이 더 작은 나선관부(45)는 이너 출수관(29)의 외둘레면을 둘러싸게 배치될 수 있다. 반지름(R2)이 더 큰 나선관부(55)는 반지름(R1)이 더 작은 나선관부(45)와 중공 쉘(22)의 사이에 배치될 수 있다. 쉘(20)의 수직 중심축(Z)을 기준으로 반지름(R1)이 더 작은 나선관부(45)는 제 1 나선관부가 될 수 있고, 반지름(R2)이 더 큰 나선관부(55)는 제 2 나선관부가 될 수 있다. Each of the plurality of
이하, 복수개 냉매튜브(24)(26)는 제 1 냉매튜브(24)와 제 2 냉매튜브(26)를 포함하는 것으로 설명한다.Hereinafter, the plurality of
제 1 냉매튜브(24)는 이너 출수관(29)의 외둘레면을 둘러싸는 제 1 나선관부(45)와, 제 1 나선관부(45)의 일단측 턴에 형성된 제 1 쉘 관통관부(46)와, 제 1 나선관부(45)의 타단측 턴에 형성된 제 2 쉘 관통관부(47)를 포함할 수 있다. 제 1 냉매튜브(24)는 제 1, 2 쉘 관통관부(46)(47) 중 어느 하나(46)가 이너 출수관(29)을 관통하여 쉘(20) 외부로 연장할 수 있다. 제 1 냉매튜브(24)는 제 1, 2 쉘 관통관부(46)(47) 중 다른 하나(47)가 이너 출수관(29)과 쉘(20) 사이를 통과할 수 있다. 제 1 나선관부(45)는 복수개의 턴(41)(42)(43)(44)이 나선형으로 연속하여 감길 수 있다. 제 1 나선관부(45)는 쉘(20) 내부에 상하로 길게 배치될 수 있다. 제 1 나선관부(45)는 수직 중심축(X)과 거리가 동일한 복수개 턴(41)(42)(43)(44)이 연속될 수 있다. 제 1 나선관부(45)는 최상측 턴(41)과 최하측 턴(44) 사이에 적어도 2개의 중간 턴(42)(43)이 형성될 수 있다. 제 1 나선관부(45)는 그 전체 형상이 중공 원통 형상으로 형성될 수 있고, 제 1 나선관부(45)의 내측에는 공간이 형성될 수 있다. 제 1 나선관부(45)는 최상측 턴(41)이 상판(33)의 하측에 위치할 수 있고, 최하측 턴(44)이 하판(31)의 상측에 위치할 수 있으며, 외둘레가 쉘(20)의 내둘레면와 이격될 수 있다. 제 1 쉘 관통관부(46)와 제 2 쉘 관통관부(47)는 어느 하나가 제 1 나선관부(45)의 최상측 턴(41)에서 연장될 수 있고, 다른 하나가 제 1 나선관부(45)의 최하측 턴(44)에서 연장될 수 있다. 이하, 제 1 쉘 관통관부(46)가 제 1 나선관부(45)의 최상측 턴(41)에서 연장되고, 제 2 쉘 관통관부(47)가 제 1 나선관부(45)의 최하측 턴(44)에서 연장되는 것으로 설명한다. 제 1 쉘 관통관부(46)는 상단이 제 1 나선관부(45)의 최상측 턴(41)에서 라운드지게 형성될 수 있고, 상하 방향으로 긴 수직부를 갖을 수 있다. 제 1 쉘 관통관부(46)는 이너 출수관(29)과 쉘(20)의 하판(31)을 관통할 수 있다. 제 1 쉘 관통관부(46)는 쉘(20) 외부에 위치하는 부분의 적어도 일부가 아우터 출수관(30)과 나란할 수 있다. 제 2 쉘 관통관부(47)는 상단이 제 1 나선관부(45)의 최하측 턴(44)에서 라운드지게 형성될 수 있고, 상하 방향으로 긴 수직부를 갖을 수 있다. 제 2 쉘 관통관부(47)는 이너 출수관(29)과 쉘(20)의 사이 및 쉘(20)의 하판(31)을 관통할 수 있다. 제 2 쉘 관통관부(47)는 쉘(20) 외부에 위치하는 부분의 적어도 일부가 아우터 출수관(30)과 나란할 수 있다. The first
제 2 냉매튜브(26)는 제 1 나선관부(45)와 중공 쉘(32) 사이에 위치되는 제 2 나선관부(55)와, 제 2 나선관부(55)의 일단측 턴에 형성된 제 1 쉘 관통관부(56)와, 제 2 나선관부(55)의 타단측 턴에 형성된 제 2 쉘 관통관부(57)를 포함할 수 있다. 제 2 냉매튜브(26)는 제 1, 2 쉘 관통관부(56)(57) 중 어느 하나(56)가 이너 출수관(29)을 관통하여 쉘(20) 외부로 연장할 수 있다. 제 2 냉매튜브(26)는 제 1, 2 쉘 관통관부(56)(57) 중 다른 하나(57)가 이너 출수관(29)과 쉘(20) 사이를 통과할 수 있다. 제 2 나선관부(55)는 복수개의 턴(51)(52)(53)(54)이 나선형으로 연속하여 감길 수 있다. 제 2 나선관부(55)는 쉘(20) 내부에 상하로 길게 배치될 수 있다. 제 2 나선관부(55)는 수직 중심축과 거리가 동일한 복수개 턴(51)(52)(53)(54)이 연속될 수 있다. 제 2 나선관부(55)는 최상측 턴(51)과 최하측 턴(54) 사이에 적어도 2개의 중간 턴(52)(53)이 형성될 수 있다. 제 2 나선관부(55)는 그 전체 형상이 코일 형상으로 형성될 수 있다. 제 2 나선관부(55)는 최상측 턴(51)이 상판(33)의 하측에 위치할 수 있고, 최하측 턴(54)이 하판(31)의 상측에 위치할 수 있으며, 외둘레가 쉘(20)의 내둘레면와 이격될 수 있다. 제 1 쉘 관통관부(56)와 제 2 쉘 관통관부(57)은 어느 하나가 제 2 나선관부(55)의 최상측 턴(51)에서 연장될 수 있고, 다른 하나가 제 2 나선관부(55)의 최하측 턴(54)에서 연장될 수 있다. 이하, 제 1 쉘 관통관부(56)가 제 2 나선관부(55)의 최상측 턴(51)에서 연장되고, 제 2 쉘 관통관부(57)가 제 2 나선관부(55)의 최하측 턴(54)에서 연장되는 것으로 설명한다. 제 1 쉘 관통관부(56)는 상단이 제 2 나선관부(55)의 최상측 턴(51)에서 라운드지게 형성될 수 있고, 상하 방향으로 긴 수직부를 갖을 수 있다. 제 1 쉘 관통관부(56)는 이너 출수관(29)과 쉘(20)의 하판(31)을 관통할 수 있다. 제 1 쉘 관통관부(56)는 쉘(20) 외부에 위치하는 부분의 적어도 일부가 아우터 출수관(30)과 나란할 수 있다. 제 2 쉘 관통관부(57)는 상단이 제 2 나선관부(55)의 최하측 턴(54)에서 라운드지게 형성될 수 있고, 상하 방향으로 긴 수직부를 갖을 수 있다. 제 2 쉘 관통관부(57)는 이너 출수관(29)과 쉘(20)의 사이 및 쉘(20)의 하판(31)을 관통할 수 있다. 제 2 쉘 관통관부(57)는 쉘(20) 외부에 위치하는 부분의 적어도 일부가 아우터 출수관(30)과 나란할 수 있다. The second
이너 출수관(29)에는 냉매튜브의 제 1, 2 쉘 관통관부 중 어느 하나가 관통될 수 있다. 제 1 냉매 튜브(24)와 제 2 냉매 튜브(26)가 설치될 경우, 제 1 냉매 튜브(24)의 제 1 쉘 관통관부(46)는 이너 출수관(29)을 관통할 수 있고, 제 2 냉매 튜브(26)의 제 1 쉘 관통관부(56)는 이너 출수관(29)을 관통할 수 있다. 이너 출수관(29)은 하단이 쉘(20)과 결합될 수 있다. 이너 출수관(29)은 하단이 쉘(20)의 하판(31)에 용접 등에 의해 연결될 수 있다. 이너 출수관(29)은 상단(28)이 쉘(20)의 상판(33)과 이격될 수 있다. 이너 출수관(29)의 유로 단면적은 아우터 출수관 연결공(39)의 면적 및 제 1 관통공(36a)(37a)의 면적의 합 보다 클 수 있다. 이너 출수관(29)은 아우터 출수관(30) 보다 유로 단면적이 클 수 있다. 이너 출수관(29)을 관통하는 나선관부를 고려하여 아우터 출수관(30) 보다 유로 단면적이 크게 형성되는 것이 바람직하다. Any one of the first and second shell through-pipe portions of the refrigerant tube may be passed through the
아우터 출수관(30)은 쉘(20) 외부에 위치될 수 있다. 아우터 출수관(30)은 이너 출수관(29) 내부와 연통되게 설치될 수 있다. 아우터 출수관(30)은 상단이 아우터 출수관 연결공(39)에 연결될 수 있다. 아우터 출수관(30)은 상단이 아우터 출수관 연결공(39)에 용접 등에 의해 연결될 수 있다. The
열교환기(4)는 쉘(20)을 받치는 쉘 받침대(60)를 포함할 수 있다. 쉘 받침대(60)는 쉘(20)이 올려지는 받침판(62)과, 받침판(62)을 지지하는 복수개의 지지 다리(64)(66)를 포함할 수 있다. 복수개의 지지 다리(64)(66)는 적어도 2개 설치될 수 있다.
The heat exchanger (4) may include a shell support (60) for supporting the shell (20). The
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
먼저, 공기조화기의 운전시, 냉매는 제 1 냉매튜브(24)의 제 1 쉘 관통관부(46)와 제 2 쉘 관통관부(47) 중 어느 하나를 통해 제 1 나선관부(45)로 유입될 수 있고, 제 2 냉매튜브(26)의 제 1 쉘 관통관부(56)와 제 2 쉘 관통관부(57) 중 어느 하나를 통해 제 2 나선관부(55)로 유입될 수 있다. 냉매는 제 1 나선관부(45)와 제 2 나선관부(55) 각각을 통과할 수 있고, 제 1 나선관부(45)의 냉매는 제 1 냉매튜브(24)의 제 1 쉘 관통관부(46)와 제 2 쉘 관통관부(47) 중 다른 하나로 유동될 수 있으며, 아우터 나선관부(56)의 냉매는 제 2 냉매튜브(26)의 제 1 쉘 관통관부(56)와 제 2 쉘 관통관부(57) 중 다른 하나로 유동될 수 있다. The refrigerant flows into the first
열원수는 입수관(22)을 통해 쉘(20)의 내측 하부로 유입될 수 있다. 쉘(20)의 내측 하부로 유입된 열원수는 이너 출수관(29)에 막혀 아우터 출수관(30)으로 곧바로 유동되지 않고, 이너 출수관(29)의 외둘레면과 중공 쉘(32)의 내둘레면 사이를 통해 쉘(20)의 내측 상부로 유동될 수 있다. 열원수는 쉘(20)의 내측 상부로 유동되는 동안 제 1 냉매튜브(24)의 제 1 나선관부(45) 및 제 2 냉매튜브(26)의 제 2 나선관부(55) 각각과 열교환될 수 있다. 제 1 나선관부(45) 및 제 2 나선관부(55)와 열교환된 열원수는 쉘(20)의 내측 상부에서 이너 출수관(29)의 상단(28)으로 유입되고, 이너 출수관(29)의 내측에 형성된 공간을 통해 이너 출수관(29)의 내측 하부로 유동된다. 열원수는 이너 출수관(29)의 내측을 통과하는 동안 이너 출수관(29)을 관통하여 배치된 쉘 관통관부(46)(56)와 추가로 열교환될 수 있고, 이너 출수관(29)의 내측 하부에서 아우터 출수관(30)의 상단으로 유입될 수 있다. 아우터 출수관(30)의 상단으로 유입된 열원수는 아우터 출수관(30)을 통과할 수 있다.
The heat source water can be introduced into the inner lower portion of the
도 7은 본 발명에 따른 열교환기 다른 실시예의 종단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 열교환기 다른 실시예의 냉매 튜브가 도시된 측면도이다. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the heat exchanger according to the present invention, and FIG. 8 is a side view illustrating a refrigerant tube of another embodiment of the heat exchanger according to the present invention.
본 실시예의 열교환기는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 이너 출수관(29)을 관통하는 쉘 관통부가 나선형으로 형성된 이너 나선관부를 갖을 수 있다. 이너 나선관부는 복수개의 턴이 수직 중심축을 중심으로 나선형으로 연속하여 감긴 형상일 수 있다. 쉘(20) 내부의 열원수는 이너 출수관(29)의 상단을 통해 이너 출수관(29)의 내부로 유입될 수 있고, 이너 출수관(29)의 내부를 따라 유동될 때 이너 나선관부에 안내되어 나선형으로 선회 유동되면서 쉘 관통부와 열교환될 수 있다. 이너 나선관부는 이너 출수관(29) 내부에 나선형 선회 유로를 형성하게 형성될 수 있다. 본 실시예의 열교환기는 이너 나선관부 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 일실시예 와 동일하거나 유사하므로 동일 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. As shown in FIGS. 7 and 8, the heat exchanger of the present embodiment may have an inner helix tube portion formed in a spiral shape through a shell penetrating through the
열교환기(4)가 복수개 냉매튜브(24)(26)를 포함할 경우, 복수개의 냉매튜브(24)(26) 각각에 이너 나선관부가 형성되는 것이 가능하고, 복수개 냉매튜브(24)(26) 중 어느 하나에만 이너 나선관부가 형성되고, 복수개 냉매튜브(24)26) 중 다른 하나에는 이너 나선관부가 형성되지 않는 것이 가능하다. When the
복수개 냉매튜브(24)(26) 중 어느 하나(26)는 이너 출수관(29)을 관통하는 쉘 관통부(46)가 직관부(48)를 갖고, 복수개 냉매튜브(24)(26) 중 다른 하나는 이너 출수관(29)을 관통하는 쉘 관통부(56)가 나선형으로 감긴 이너 나선관부(58)를 갖을 수 있다. 이너 나선관부(58)는 상측 턴과 하측 턴 사이에 간극이 형성될 수 있고, 이너 출수관(29)의 상단(28)으로 유입된 열원수는 간극을 따라 나선형으로 선회 유동될 수 있다. One of the plurality of
이너 나선관부(58)는 직관부(48)의 외둘레면과 이너 출수관(29)의 내둘레면 사이에 위치될 수 있고, 직관부(48)과 이너 출수관(29) 사이에 나선형 선회 유로(P)를 형성할 수 있다. 이너 나선관부(58)는 이너 출수관(29)의 내둘레면에 접촉될 수 있다. 이너 나선관부(58)는 외둘레가 이너 출수관(29)의 내둘레면에 접촉될 수 있다. 이너 출수관(29)의 상단(28)을 통해 이너 출수관(29)의 공간으로 유입된 열원수는 이너 출수관(29)의 내둘레면과 이너 나선관부(58) 외둘레 사이를 통해 유동되는 것이 최소화될 수 있다. 이너 나선관부(58)는 직관부(48)의 외둘레면에 접촉될 수 있다. 이너 나선관부(58)는 내둘레가 직관부(48)의 외둘레면에 접촉될 수 있다. 이너 출수관(29)의 상단(28)을 통해 이너 출수관(29)의 공간으로 유입된 열원수는 직관부(48)의 외둘레면과 이너 나선관부(58) 내둘레 사이를 통해 유동되는 것이 최소화될 수 있다. The inner
본 실시예의 열교환기는 열원수가 입수관(22)을 통해 쉘(20) 내부로 유입될 수 있고, 쉘(20) 내부로 유입된 열원수는 쉘(20)의 내측 하부에서 쉘(20)의 내측 상부로 유동될 수 있고, 열원수는 상승되는 동안 제 2 나선관부(55)에 의해 나선형 선회 유동으로 선회 유동되면서 제 1 나선관부(45) 및 제 2 나선관부(55)와 열교환될 수 있고, 쉘(20)의 내측 상부로 상승된 열원수는 이너 출수관(29)의 상단(28)으로 유입될 수 있다. 이너 출수관(29)의 상단(28)으로 유입된 열원수는 이너 나선관부(58)의 외면을 따라 나선형으로 형성될 수 있다. 이너 출수관(29)의 상단(28)으로 유입된 열원수는 이너 출수관(29) 내부에 형성된 나선형 선회 유로(P)를 따라 나선형으로 선회 유동되면서 낙하될 수 있고, 이때, 이너 나선관부(58) 및 직관부(48)와 열전달될 수 있다. 열원수는 나선형 선회 유로(P)를 따라 이너 출수관(29)의 내측 하부로 유동될 수 있고, 이후 이너 출수관(29)의 내측 하부에서 아우터 출수관(30)의 상단으로 유입될 수 있다. 아우터 출수관(30)의 상단으로 유입된 열원수는 아우터 출수관(30)을 통과할 수 있다. In the heat exchanger of the present embodiment, the number of heat sources can be introduced into the
한편, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고, 도 1에 도시된 입수배관(14)이 아우터 출수관(30)에 연결됨과 아울러 도 1에 도시된 출수배관(12)이 입수관(22)에 연결되어 입수배관(14)의 열원수가 아우터 출수관(30)과 이너 출수관(29)을 순차적으로 통과하여 쉘(20) 내부로 유입된 후 냉매 튜브와 열교환될 수 있고, 냉매 튜브와 열교환된 열원수가 입수관(22)을 통해 출수배관(12)으로 출수되는 것이 가능하며, 이 발명이 속하는 기술적 범주 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.
1 is connected to the
4: 열교환기 20: 쉘
22: 입수관 24,26: 냉매튜브
29: 이너 출수관 30: 아우터 출수관
45: 나선관부 55: 나선관부
46: 제 1 쉘 관통관부 47: 제 2 쉘 관통관부
48: 직관부 56: 제 1 쉘 관통관부
57: 제 2 쉘 관통관부 58: 이너 나선관부 4: Heat exchanger 20: Shell
22:
29: Inner water pipe 30: Outer water pipe
45: spiral tube 55: spiral tube
46: first shell penetrating tube part 47: second shell penetrating tube part
48: straight pipe portion 56: first shell penetrating pipe portion
57: second shell penetrating tube portion 58: inner helical tube portion
Claims (15)
상기 쉘 내부에 위치되는 나선관부와 상기 쉘을 관통하는 제 1, 2 쉘 관통관부를 갖는 냉매튜브와;
상기 쉘 내부로 열원수를 입수 안내하는 입수관과;
상기 쉘 내부에 위치되는 이너 출수관과;
상기 이너 출수관 내부의 열원수가 출수 안내되는 아우터 출수관을 포함하고,
상기 냉매튜브는 상기 제 1, 2 쉘 관통관부 중 어느 하나가 상기 이너 출수관을 관통하는 열교환기.A shell;
A refrigerant tube having a helical tube portion positioned in the shell and first and second shell tube portions penetrating the shell;
A water inlet tube for guiding and receiving the heat source water into the shell;
An inner water pipe positioned inside the shell;
And an outer water outlet pipe through which the heat source water inside the inner water outlet pipe is guided out,
Wherein one of the first and second shell through-pipe portions passes through the inner water outlet pipe.
상기 이너 출수관은 상기 아우터 출수관보다 유로 단면적이 큰 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the inner water pipe has a larger flow passage area than the outer water pipe.
상기 이너 출수관은 하단이 상기 쉘과 결합되는 열교환기.The method according to claim 1,
And the lower end of the inner water pipe is coupled with the shell.
상기 제 1, 2 쉘 관통관부 중 다른 하나는 상기 이너 출수관과 쉘 사이를 통과하는 열교환기.The method according to claim 1,
And the other of the first and second shell through-pipe portions passes between the inner water outlet pipe and the shell.
상기 쉘에는 상기 아우터 출수관의 상단이 연결되는 아우터 출수관 연결공과,
상기 제 1, 2 쉘 관통관부 중 상기 이너 출수관을 관통하는 쉘 관통관부가 관통되는 제 1 관통공과;
상기 제 1, 2 쉘 관통관부 중 상기 이너 출수관과 쉘 사이를 통과하는 쉘 관통관부가 관통되는 제 2 관통공이 형성된 열교환기.5. The method of claim 4,
An outer water pipe connecting hole to which an upper end of the outer water pipe is connected,
A first through-hole through which the shell through-pipe portion passing through the inner water outlet pipe passes through the first and second shell through-pipe portions;
And a second through-hole through which the shell through-pipe portion passing between the inner water outlet pipe and the shell passes through the first and second shell through-pipe portions.
상기 이너 출수관의 유로 단면적은 상기 아우터 출수관 연결공의 면적 및 상기 제 1 관통공의 면적의 합 보다 큰 열교환기.6. The method of claim 5,
Wherein the flow channel cross-sectional area of the inner water pipe is larger than the sum of the area of the outer water pipe connecting hole and the area of the first through hole.
상기 아우터 출수관 연결공은 상기 이너 출수관의 내측을 마주보는 위치에 형성된 열교환기.6. The method of claim 5,
And the outer water pipe connecting hole is formed at a position facing the inner side of the inner water pipe.
상기 제 1 관통공은 상기 이너 출수관의 내측을 마주보는 위치에 형성된 열교환기.6. The method of claim 5,
And the first through-hole is formed at a position facing the inner side of the inner water pipe.
상기 제 2 관통공은 상기 이너 출수관과 쉘 사이를 마주보는 위치에 형성된 열교환기.6. The method of claim 5,
And the second through-hole is formed at a position facing between the inner water pipe and the shell.
상기 이너 출수관을 관통하는 쉘 관통부는 나선형으로 형성된 이너 나선관부를 갖는 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the shell penetrating portion passing through the inner water pipe has a helical tube portion formed in a spiral shape.
상기 냉매튜브는 복수개 설치되고,
복수개 냉매 튜브 중 어느 하나의 나선관부는 상기 이너 출수관과 쉘의 내둘레면 사이에 위치되며,
복수개 냉매 튜브 중 다른 하나의 나선관부는 상기 복수개 냉매 튜브 중 어느 하나의 나선관부와 상기 쉘의 내둘레면 사이에 배치된 열교환기.The method according to claim 1,
A plurality of the refrigerant tubes are provided,
Wherein one of the plurality of refrigerant tubes is positioned between the inner water pipe and the inner circumferential surface of the shell,
And the other one of the plurality of refrigerant tubes is disposed between the spiral tube portion of the plurality of refrigerant tubes and the inner circumferential surface of the shell.
상기 복수개 냉매튜브 중 어느 하나는 상기 이너 출수관을 관통하는 쉘 관통부가 직관부를 갖고,
상기 복수개 냉매튜브 중 다른 하나는 상기 이너 출수관을 관통하는 쉘 관통부가 나선형으로 감긴 이너 나선관부를 갖는 배치된 열교환기.12. The method of claim 11,
Wherein one of the plurality of refrigerant tubes has an introductory portion through which the shell penetrates through the inner water outlet pipe,
And the other of the plurality of refrigerant tubes has an inner helical tube portion spirally wound in a shell through portion passing through the inner water discharge pipe.
상기 이너 나선관부는 상기 직관부의 외둘레면과 이너 출수관의 내둘레면 사이에 위치하는 배치된 열교환기.13. The method of claim 12,
Wherein the inner sheath tube portion is disposed between an outer circumferential surface of the straight pipe portion and an inner circumferential surface of the inner water pipe.
상기 이너 나선관부는 상기 이너 출수관의 내둘레면에 접촉되는 열교환기.14. The method of claim 13,
And the inner thread tube portion is in contact with the inner circumferential surface of the inner water pipe.
상기 이너 나선관부는 상기 직관부의 외둘레면에 접촉되는 열교환기.14. The method of claim 13,
And the inner sheath tube portion is in contact with the outer circumferential surface of the straight pipe portion.
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