KR20160138720A - 모듈형 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모듈형 열교환기에 관한 것으로, 흡기와 배기를 분리하는 중간분리판을 히트파이프에 대해 용이하게 분리 또는 조립할 수 있는 구조를 채택한 것이다. 본 발명은 또한, 히트파이프와 중간분리판 조립체를 본체로부터 용이하게 분리할 수 있는 구조를 채택한 것이다.

Description

모듈형 열교환기{Module type heat exchanger}

본 발명은 모듈형 열교환기에 관한 것으로, 특히 흡기와 배기를 분리하는 중간분리판을 히트파이프에 대해 용이하게 분리 또는 조립할 수 있는 구조를 채택한 것이다.

본 발명은 또한, 히트파이프, 중간분리판 및 엔드플레이트 결합체를 본체로부터 용이하게 분리할 수 있는 구조를 채택한 것이다.

히트파이프 타입 열교환기의 효율 향상을 위하여 텐터기로부터의 배기가스에 포함되는 유체 및 분진 등의 오염물질을 제거하기 위한 기술이 제안되어 있는바, 원심분리형 타르 제거장치를 적용시킨 기술이 있다.

그러나 이러한 기술은, 설치비용의 부담과 내구성 및 기능 저하 등의 문제점이 있다.

열교환기에 대한 구체적인 종래기술로는 한국특허공개 제10-2011-0065204호가 있다.

이 종래기술은, 다수의 히트파이프가 다수의 방열판에 의하여 일체화되도록 하되 복수개의 히트파이프를 동시에 제작할 수 있도록 함으로써, 각 히트파이프의 배치에 관계없이 히트파이프의 열전도율을 균일하게 하여 열전도율을 향상시킴과 아울러 노동력 및 작업시간의 절감에 따라 생산성을 향상시키고, 특히 히트파이프 모듈 자체로써 흡배기가 구분되도록 함으로써 제습 건조기와 같은 기존의 공조설비에 간편하게 적용할 수 있도록 한 것이다.

그러나 이러한 종래기술은 배치상태에 관계없이 열전도율을 향상시키기 위한 기술로, 유지 보수와는 관계없는 기술이었다.

[선행기술문헌]

한국특허공개 제10-2011-0065204호

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에 관련된 문제점을 감안하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 열교환기의 구조를 변경하여 사용자가 용이하게 분해 조립할 수 있도록 한, 모듈형 열교환기를 제공하는데 있다.

기타 본 발명의 목적은 이하에 설명하는 내용으로부터 유추 가능할 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모듈형 열교환기는, 상하프레임, 좌우프레임, 중앙프레임이 본체 및 본체에 결합되는 케이스와 함께 열교환기 수납공간을 형성하기 위한 수단으로 제공되고, 히트파이프의 양단부에는 앤드플레이트가 장착되며, 횡으로 설치된 히트파이프를 종으로 가로지르는 중앙분리판이 구성된 열교환기에 있어서, 중간분리판은 각각 반원형 홈이 형성된 2 개의 플레이트로 분리 제작되는 것을 특징으로 한다.

본체는 가이드홈이 형성되고, 케이스에는 가이드레일이 형성된 것을 특징으로 한다.

히트파이프, 엔드플레이트 및 중간분리판은 케이스에 일체형으로 구성되어, 본체로부터 분리가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 모듈형 열교환기에 따르면, 열교환기를 사용자가 직접 분해 조립할 수 있도록 한 구조를 채택함으로써 유지 보수가 용이하다.

또한, 본 발명에 따르면, 열교환기에 대한 청소가 만족스럽게 행해짐으로써 이물질 등으로 인한 열교환 효율 저하를 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 열교환기의 구조도.
도 2는 본 발명의 열교환기의 흡배기 개념도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 열교환기의 케이스 분리 구조도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 열교환기의 중간분리판 구조도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

히트파이프는 금속섬유 등의 내용물을 내장한 밀봉용기 내에 프레온, 물, 나트륨금속 등의 열매체를 감압봉입한 것이다. 이러한 히트파이프는 일단을 가열하면 봉입된 액체가 증기류로 되어 타단으로 빠른 속도로 이동한다. 여기서 증기가 응축되고 방열된다. 응축된 액체는 금속섬유의 모세관 현상에 의하여 다시 가열부로 이동한다. 히트파이프는 약간의 온도차로 이 사이클을 형성하게 되는 것으로, 동력이 없고 효율이 높은 열운송이 이루어지는 열교환 장치이다.

이러한 구조를 갖는 히트파이프 타입 열교환기는, 중간분리판을 경계로 하여 폐열, 즉 배기(exhaust air)가 통과하게 되면, 폐열이 통과하는 파이프 내부의 작동 유체가 승온, 증발된다.

이처럼 승온 증발된 증기는 히트파이프 전체를 가온하게 되므로 급기(fresh air)는 가온된 히트파이프를 통과하면서 승온된다.

이와 같이 열교환기는 배기가스가 외기와의 열전달용으로 사용되어 예열공기를 얻을 수 있는 것으로, 잠열교환으로 파이프 내부의 작동 유체가 액체에서 기체로 변화되는 상변화가 일어나면서 연속적으로 증발, 응축, 환류 작용이 일어나고, 이에따라 열이동을 하면서 적은 전열면적으로도 효율 높은 열 회수가 가능케 한다.

그러나 배기가스 중에 린트, 먼지 및 유질 오염물질이 포함되어 있어 텐터기의 전열면에 이들 오염물질들이 부착되어 열효율이 저하되거나 사용 불능상태가 되는 경우가 있다.

텐터기의 배기가스의 오염성분으로 인해, 배기가스에 함유된 다량의 유기물질에 의해 전열면이 오염되고, 배기가스의 유량, 배기가스 온도 및 전열면적을 고려한 전열량과 열효율 변화에 영향을 주며, 텐터기 내 직물의 온도 및 습도에 영향을 준다.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 열교환기는, 상하프레임(10), 좌우프레임(20), 중앙프레임(30)이 본체(도시 생략) 및 이 본체와 결합되는 케이스(도시 생략)와 함께 열교환기 수납공간을 형성하기 위한 수단으로 제공되고, 히트파이프(P)의 양단부에는 엔드플레이트(40)(편의상 일단부 것만 부호 표기)가 장착되며, 횡으로 설치된 히트파이프(P)의 중앙부분을 종으로 가로지르는 중앙분리판(50)이 설치되어 폐열배기와 외기급기가 서로 분리됨에 따라 교차혼입이 발생하지 않도록 한다.

본 발명은 이러한 열교환기에서 오염물질이 축적되지 않도록 전열면의 청소가 용이하게 이루어질 수 있는 구조를 채택한다.

이러한 구조를 도시한 것이 도 2 내지 도 4이다.

도 2는 본 발명의 열교환기의 흡배기 개념도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 열교환기의 케이스 분리 구조도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 열교환기의 중간분리판 구조도이다.

도 2에 있어서, 붉은 색 화살표는 배기를 나타내는 것이고, 청색 화살표는 흡기를 표시하는 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 도 1의 중앙분리판(50)이 2 개의 플레이트로 분리되어 제작되며, 이처럼 2 개의 플레이트로 분리되어 제작된 중앙분리판(50)이 서로 히트파이프(P)를 개재하여 결합함으로써 히트파이프(P)의 직경과 거의 동일하도록 각각 복수 개의 반원형 홈(51)(52)이 형성된다.

따라서 각각의 중앙분리판(50)의 홈(51)(52)에 히트파이프(P)의 1/2 직경씩 삽입되도록 하여 타이트하게 결합시키면, 히트파이프(P)가 수납되는 열교환기의 내부공간이 좌우 반으로 분할되면서 급기와 배기가 혼합되지 않게 된다.

또한, 본 발명의 열교환기는 도 3에 도시된 바와 같이, 중간분리판(50) 및 엔드플레이트(40) 그리고 이들 구성에 결합된 히트파이프(P)의 조립체가 케이스(200)에 일체형으로 조립되도록 구성되어, 케이스(200)가 본체(100)로부터 용이하게 착탈될 수 있는 구조를 갖는다.

상기 엔드플레이트(40)와 중간분리판(50)은 본체(100)로부터 분리시 양측에 구성된 엔드플레이트(40)가 히트파이프(P)를 보호해주는 상태에서 본체(100)에 형성된 가이드홈(G)를 따라 분리가 된다. 이 가이드홈(G)에 대응하는 부분이 엔드플레이트(40)의 테두리부분(R)이다.

한편, 상기 히트파이프(P), 중간분리판(50) 및 앤드플레이트(40)의 결합은, 예를 들어 나사 조립 또는 레일 등을 이용하여 가능한 것으로, 특정 구조로 제한하지 않는다.

또한, 이들 히트파이프(P), 중간분리판(50) 및 앤드플레이트(40)의 결합체가 케이스(200)에 조립되는 구조는, 예를 들어 나사 조립 또는 레일 등을 이용하여 가능한 것으로, 특정 구조로 제한하지 않는다.

이러한 구조에 따르면, 케이스(200)가 본체(100)로부터 쉽게 분리되어 케이스(200)에 결합되어 있던 히트파이프(P)도 쉽게 외부로 노출된다.

따라서 이러한 상태에서 히트파이프(P0에 결합되어 있던 중간분리판(50)을 분리시키면 청소하기가 매우 쉬워진다. 중간분리판(50)의 분리는, 2 개로 분리된 중간분리판을 각각 히트파이프(P)로부터 상호 반대되는 방향으로 잡아당기는 방법으로 가능해진다.

히트파이프(P)의 청소방법으로는 히트파이프(P)를 케이스(200)와 중간분리판(50)으로부터 완전히 분리 후 고압온수세척을 실시한다.

경우에 따라서는, 히트파이프(P)를 매끈한 형태로 제작하여 분리 후 닦아내는 것만으로도 세척이 가능할 수 있다.

10 : 상하프레임 20 : 좌우프레임
30 : 중앙프레임 40 : 앤드플레이트
50 : 중간분리판 P : 히트파이프

Claims (3)

1. 상하프레임, 좌우프레임, 중앙프레임이 본체 및 본체에 결합되는 케이스와 함께 열교환기 수납공간을 형성하기 위한 수단으로 제공되고, 히트파이프의 양단부에는 앤드플레이트가 장착되며, 횡으로 설치된 히트파이프를 종으로 가로지르는 중앙분리판이 구성된 열교환기에 있어서,
   상기 중간분리판은 각각 반원형 홈이 형성된 2 개의 플레이트로 분리 제작되는 것을 특징으로 하는 모듈형 열교환기.
2. 제1항에 있어서, 상기 본체는 가이드홈이 형성되어 앤드플레이트의 삽임부에 대응되도록 하는 것을 특징으로 하는 모듈형 열교환기.
3. 제1항에 있어서, 상기 히트파이프, 엔드플레이트 및 중간분리판은 케이스에 일체형으로 구성되어, 본체로부터 분리가능한 것을 특징으로 하는 모듈형 열교환기.
   
   

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