KR20170112175A - Self-Cleaning spiral Heat Exchanger - Google Patents

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KR20170112175A
KR20170112175A KR1020160038863A KR20160038863A KR20170112175A KR 20170112175 A KR20170112175 A KR 20170112175A KR 1020160038863 A KR1020160038863 A KR 1020160038863A KR 20160038863 A KR20160038863 A KR 20160038863A KR 20170112175 A KR20170112175 A KR 20170112175A
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Abstract

본 발명은 채열원으로 하수에서 열을 회수하여 열교환하고 히트펌프에 열을 공급하는 열교환기로서 폐수 열원 열교환기에 있어서, 오염도가 높아 수질 불량으로 하수의 히프 펌프 열원 수 재활용에 장애가 되어 열효율이 떨어지므로 폐열회수 성능을 최상으로 유지시키기 위하여 별도 하수 정화 장치가 필요한 종래 기술의 열교환기를 지양하여,
세정장치가 일체로 구비된 하나의 열교환기 장치로 열교환기 장치 내부에 하수 원수가 흐르는 내부 유로를 하수 흐름과 동시에 세정하여 하수의 재활용 장애요인을 제거하여 열교환기 전열판을 항상 청결히 유지시킴으로써 세정작업이 진행되는 동안에도 미생물막이나 슬러지 발생으로 인한 열전도율 악화나 유로 막힘 현상 없이 열교환기의 내부로 깨끗한 원수를 단수 없이 지속적으로 공급할 수 있어 히트 펌프 수열원의 종합 용도 요구 특성을 충족시킬 수 있는 오염된 하수 열원에 적합한 새로운 형태의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger that recovers heat from a sewage water to recover heat from the sewage and supplies heat to the heat pump. In the waste heat source heat exchanger, since the pollution degree is high and water quality is poor, In order to maintain the waste heat recovery performance at the best, a conventional heat exchanger requiring a separate sewage purifier is dispensed with,
A single heat exchanger device having a cleaning device integrally provided therein cleans the internal flow path through which the raw sewage flows in the heat exchanger device at the same time as the sewage flow so as to eliminate the obstacle for recycling the sewage water and thereby keep the heat exchanger heat plate always clean, It is possible to continuously supply the clean raw water to the inside of the heat exchanger continuously without deteriorating the thermal conductivity due to the microbial film or sludge generation and the flow path clogging during the process. Therefore, contaminated sewage To a waste heat source heat exchanger in which a new type of cleaning device suitable for a heat source is integrally provided.

Description

세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기{Self-Cleaning spiral Heat Exchanger}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a self-cleaning spiral heat exchanger,

본 발명은 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기에 관한 것으로서, The present invention relates to a waste heat source heat exchanger in which a cleaning device is integrally provided,

더욱 자세히는 채열원으로 하수에서 열을 회수하여 열교환하고 히트펌프에 열을 공급하는 열교환기로서 폐수 열원 열교환기에 있어서,More particularly, the present invention relates to a heat exchanger for recovering heat from sewage water as a source of heat and supplying heat to the heat pump,

오염도가 높아 수질 불량으로 하수의 히프 펌프 열원 수 재활용에 장애가 되어 열효율이 떨어지므로 폐열회수 성능을 최상으로 유지시키기 위하여 별도 하수 정화 장치가 필요한 종래 기술의 열교환기를 지양하여,The heat efficiency is lowered because the water pollution is high and the recycling of the heat source water of the bottom pump is obstructed due to the poor quality of water. Therefore, in order to maintain the best performance of the waste heat recovery performance, the conventional heat exchanger,

세정장치가 일체로 구비된 하나의 열교환기 장치로 열교환기 장치 내부에 하수 원수가 흐르는 내부 유로를 하수 흐름과 동시에 세정하여 하수의 재활용 장애요인을 제거하여 열교환기 전열판을 항상 청결히 유지시킴으로써 세정작업이 진행되는 동안에도 미생물막이나 슬러지 발생으로 인한 열전도율 악화나 유로 막힘 현상 없이 열교환기의 내부로 깨끗한 원수를 단수 없이 지속적으로 공급할 수 있어 폐열회수 성능을 최상으로 유지시킴으로써 히트펌프의 고효율 안정적인 운전으로 일정한 수준 열을 연중 24시간 연속적으로 안정적으로 공급할 수 있어 히트 펌프 장치의 에너지 종합효율을 극대화시킬 수 있게 하는 히트펌프 열원 공급용의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기에 관한 것이다.A single heat exchanger device having a cleaning device integrally provided therein cleans the internal flow path through which the raw sewage flows in the heat exchanger device at the same time as the sewage flow so as to eliminate the obstacle for recycling the sewage water and thereby keep the heat exchanger heat plate always clean, It is possible to continuously supply the clean raw water to the inside of the heat exchanger continuously without any deterioration of the thermal conductivity due to the microbial film or sludge generation and the clogging of the flow path, thereby maintaining the heat recovery performance at the highest level, Heat source heat exchanger including a cleaning device for supplying a heat pump heat source that can stably supply heat continuously for 24 hours a year and maximize energy efficiency of a heat pump device.

최근 환경오염으로 인한 지구온난화를 줄이기 위해 대체에너지 개발사업을 활발히 진행하고 있으며, 지역 냉난방시스템은 미활용 대체 에너지로서 지열, 태양열 등 다양한 에너지원을 이용하여 히트 펌프 등으로 냉난방 시스템을 구축하여 에너지를 공급하게 되는데, 특히 일년 내내 일정한 온도를 유지하는 안정적 열원으로서 지열에너지를 이용한 히트펌프 냉난방시스템은 대체에너지의 대표주자로 손꼽히며 보급이 확대되고 있다.Recently, we are actively promoting alternative energy development projects to reduce global warming caused by environmental pollution. Local heating and cooling system is alternative energy that is not used as a substitute energy. We use various heat sources such as geothermal heat and solar heat, In particular, heat pump heating and cooling systems using geothermal energy as a stable heat source that maintains a constant temperature throughout the year are considered to be representative of alternative energy and spreading.

특히 우리나라는 기후적인 특성으로 겨울철의 외기온도가 너무 낮아서 공기열원 히트펌프는 많은 문제점이 야기될 수 있으나 연중 일정한 온도를 유지하는 지열을 회수하여 겨울철 난방(heat sourse)에 활용하고 여름철에는 실내에서 흡수된 열을 방열하는 열침(heat sink)으로 활용하는 수열원 히트펌프시스템은 우리나라의 기상조건에 적합한 매우 효과적인 냉난방 시스템이다.Especially in Korea, due to the climatic characteristic, the outside temperature of winter is too low, so air heat source heat pump can cause many problems. However, it recovers geothermal heat that maintains constant temperature throughout the year and uses it for heat sourse in winter. Heat source heat pump system which is utilized as a heat sink to dissipate the heat generated by the heat source is a very effective heating and cooling system suitable for the weather conditions in Korea.

히트펌프 열원으로서 하수 열은 에너지절약적이고 환경친화인 청정 대체 에너지로서 미활용 대체에너지 중에서도 겨울은 따뜻하고 여름은 차갑기 때문에 사계절을 통해 안정된 열원 및 부존량을 다량 보유하고 있으며 열원을 사용하는 수요지와 근접하고 있다는 등 실생활에 접목하기 유리한 조건을 갖고 있어 하수열을 유효하게 활용해 에너지절약을 도모하도록 하는 기술에 관심이 높아지고 있다.As heat pump heat source, sewage heat is clean alternative energy which is energy-saving and environment-friendly, and among unutilized alternative energy, because it is warm in winter and cold in summer, it has a large amount of stable heat source and amount through four seasons. There is a growing interest in the technology to utilize the heat of sewage effectively and to conserve energy because it has favorable condition to apply to the real life.

상기와 같이 하수열원 에너지 회수 히트 펌프 시스템은 버려지는 하수의 특성(지열에 의한 보온성)을 히트펌프의 열원으로 활용해 냉난방에너지를 절약하는 시스템"으로 "열수요처와 공급처가 근접한 도시에서 사용하기에 적합하나,As described above, the waste heat source energy recovery heat pump system utilizes the characteristics of the discharged sewage (heat insulation by geothermal heat) as a heat source of the heat pump, thereby saving energy for heating and cooling. However,

하수로부터 열을 회수하는 열교환기나 히트 펌프는 하수가 수도물이나 부동액과 달리 수질이 불량하여 열교환기나 히트 펌프 내부 전열관(판) 내부에 스케일과 슬라임이 형성돼 전열성능이 저하되고 부식으로 인하여 열교환기 파손되는 문제점 등으로 이용이 어렵다.Heat exchanger or heat pump that recovers heat from sewage is different from tap water or antifreeze in that the quality of water is poor so that scale and slime are formed inside heat exchanger or heat pump internal heat pipe (plate), heat transfer performance is deteriorated and heat exchanger breakage It is difficult to use it because of problems such as

특히 미처리된 생 하수의 경우 열교환기 튜브를 폐진(閉塵)시킬 수 있는 부유물질을 다량으로 함유돼 있는 것 외에 장기적 사용에 의해 전열 효율을 저하시키는 원인으로 되는 스케일 생성물질이나 금속 부식을 촉진시키는 물질이 함유되어 있으므로 하수 열을 이용할 경우 이에 대한 대책이 필요하며 따라서 하수를 열원으로 하는 히트 펌프 장치에 있어서 열효율을 높이기 위하여 히트 펌프가 직접 하수에 노출되지 않게 하는 열원 보충 용도의 열교환기를 구비하되 하수 열원의 열악한환경 조건에 적합한 재질과 구조로서 열교환기 내부에 전열관의 자동세정장치를 구비하여 깨끗한 하수를 열원으로 공급하게 하는 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기가 절실히 요구되고 있다.In particular, untreated raw sewage contains a large amount of suspended solids that can close the heat exchanger tubes, as well as scale-forming substances that cause deterioration in heat transfer efficiency due to long-term use. It is necessary to take countermeasures in case of using the waste heat. Therefore, in the heat pump apparatus using sewage as a heat source, it is necessary to provide a heat exchanger for supplementing the heat source so that the heat pump is not directly exposed to the sewage, There is a desperate need for a waste heat source heat exchanger having a cleaning device that is provided with an automatic cleaning device of a heat transfer tube inside a heat exchanger and supplies clean sewage to a heat source as materials and structures suited to harsh environmental conditions of a heat source.

열교환기는 고온 유체와 저온 유체간의 열교환을 통하여 고온 유체를 냉각하면서 저온 유체는 가열시켜서 열효율을 극대화시키기 위한 장치로서 시간 경과에 따라 열교환기의 전열관 또는 전열판이 오염되면 전열 효율이 저하되고 따라서 종래에는 오염을 제거하기 위해 운전을 정지하고, 열교환기를 분해하여 오염 물질을 수작업에 의해 브러시 또는 고압수 등으로 닦거나 화학 약품에 침지하여 제거하였으나 종래의 오염 제거 방법은 오염 제거시 장치 운전을 정지해야 하고, 열교환기를 분해하여 전열판의 오염을 제거하고 다시 조립해야 하는 문제점이 있었다. The heat exchanger is a device for maximizing the heat efficiency by heating the low temperature fluid while cooling the high temperature fluid through heat exchange between the high temperature fluid and the low temperature fluid. When the heat transfer tube or the heat transfer plate of the heat exchanger is contaminated with time, the heat transfer efficiency is lowered, The operation of the apparatus is stopped to dismantle the heat exchanger and the pollutant is manually wiped with a brush or high pressure water or dipped in chemicals to remove the pollutant. However, in the conventional pollutant removing method, There is a problem that the heat exchanger is disassembled to remove the contamination of the heat transfer plate and reassemble it.

따라서 본 출원인은 종래 기술의 열교환기 장치가 가지는 제반 문제점을 해결하고 새로운 구성의 폐수열원 열교환기를 개발하고자 노력한 결과,Accordingly, the present applicant has made efforts to solve the problems of the conventional heat exchanger device and to develop a new heat exchanger of a waste heat source,

본 발명의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기를 완성하게 된 것이다.Thereby completing the waste heat source heat exchanger in which the cleaning device of the present invention is integrally provided.

종래의 선행기술들을 소개한 문헌은 다음과 같으며, 이러한 선행기술 역시 종래 기술의 폐수 열원 열교환기 장치가 가지는 제반 문제점들을 공통적으로 가지고 있다Conventional prior art documents are as follows, and this prior art also has common problems with the conventional wastewater heat source heat exchanger apparatus

문헌1 : 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1109103호Document 1: Korean Registered Patent Publication No. 10-1109103

(열교환기 세정장치, 공고일자 2012년02월15일)              (Heat exchanger cleaning device, Announcement date February 15, 2012)

문헌2 : 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1177433호Document 2: Korean Registered Patent Publication No. 10-1177433

(열교환기 자동 세정장치, 공고일자 2012년08월27일)       (Automatic heat exchanger washing device, announcement date August 27, 2012)

문헌3 :대한민국 공개 특허공보 공개번호 제10-2013-0120125호)Document 3: Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2013-0120125)

(하수열 회수시스템, 공개 일자 2013년11월04일)        (Sewage heat recovery system, publication date November 04, 2013)

전술한 바와 같이 종래 기술 폐수 열원 열교환기 장치는 히트 펌프 수열원으종합 용도 요구 특성을 충족시키지 못하는 제반 문제점이 있는바,As described above, the conventional wastewater heat source heat exchanger apparatus has a problem in that it can not satisfy the requirements for general use in the heat pump water heat source,

세정장치가 일체로 구비된 하나의 열교환기 장치로 열교환기 장치 내부에 하수 원수가 흐르는 내부 유로를 하수 흐름과 동시에 세정하여 하수의 재활용 장애요인을 제거하여 열교환기 전열판을 항상 청결히 유지시킴으로써 세정작업이 진행되는 동안에도 미생물막이나 슬러지 발생으로 인한 열전도율 악화나 유로 막힘 현상 없이 열교환기의 내부로 깨끗한 원수를 단수 없이 지속적으로 공급할 수 있어 히트 펌프 수열원의 종합 용도 요구 특성을 충족시킬 수 있는 오염된 하수 열원에 적합한 새로운 형태의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기를 개발하여야 하는 기술적 과제를 본 발명에서 해결한 것이다.A single heat exchanger device having a cleaning device integrally provided therein cleans the internal flow path through which the raw sewage flows in the heat exchanger device at the same time as the sewage flow so as to eliminate the obstacle for recycling the sewage water and thereby keep the heat exchanger heat plate always clean, It is possible to continuously supply the clean raw water to the inside of the heat exchanger continuously without deteriorating the thermal conductivity due to the microbial film or sludge generation and the flow path clogging during the process. Therefore, contaminated sewage The present invention solves the technical problem of developing a waste heat source heat exchanger in which a new type of cleaning device suitable for a heat source is integrally provided.

상기한 바와 같이 본 발명은 전술한 종래 기술의 열교환기가 가지는 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, As described above, the present invention has been made to solve the problems of the heat exchanger of the related art,

오염도가 높아 수질 불량으로 하수의 히프 펌프 열원 수 재활용에 장애가 되어 열효율이 떨어지므로 폐열회수 성능을 최상으로 유지시키기 위하여 별도 하수 정화 장치가 필요한 종래 기술의 열교환기를 지양하여,The heat efficiency is lowered because the water pollution is high and the recycling of the heat source water of the bottom pump is obstructed due to the poor quality of water. Therefore, in order to maintain the best performance of the waste heat recovery performance, the conventional heat exchanger,

별도의 하수 고도 처리나 하수 세정 장치 없이도 세정장치가 일체로 구비된 하나의 열교환기 장치로 열교환기 장치 내부에 하수 원수가 흐르는 내부 유로를 하수 흐름과 동시에 세정하여 하수의 재활용 장애요인을 제거하여 열교환기 전열판을 항상 청결히 유지시킴으로써 세정작업이 진행되는 동안에도 미생물막이나 슬러지 발생으로 인한 열전도율 악화나 유로 막힘 현상 없이 열교환기의 내부로 깨끗한 원수를 단수 없이 지속적으로 공급할 수 있어 폐열회수 성능을 최상으로 유지시킴으로써 히트펌프의 고효율 안정적인 운전으로 일정한 수준 열을 수용가에 연중 24시간 연속적으로 안정적으로 공급할 수 있어 히트 펌프 장치의 에너지 종합효율을 극대화시킬 수 있게 하는 히트펌프 열원 공급 및 하수 세정 처리 용도의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기를 제공하는데 목적이 있다.A single heat exchanger device integrally provided with a washing device without a separate sewage treatment or sewage washing device cleans the internal flow path of the sewage raw water in the heat exchanger device at the same time as the sewage flow, By keeping the heat transfer plate clean at all times, clean raw water can be continuously supplied to the inside of the heat exchanger continuously without deterioration of heat conductivity or clogging of channel due to microbial film or sludge during the cleaning operation, thereby ensuring the best heat recovery performance The heat pump can be supplied at a constant level with high efficiency and stable operation of the heat pump for 24 hours continuously throughout the year to maximize the energy efficiency of the heat pump device, and a cleaning device for heat source supply and sewage cleaning treatment Integrally provided It aims to provide an original sequence exchanger.

이와 같이 된 본 발명의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기는,In the waste heat source heat exchanger having the cleaning device of the present invention,

별도의 하수 고도 처리나 하수 세정 장치 없이도 세정장치가 일체로 구비된 하나의 열교환기 장치로 열전달면에 불순물 축적을 방지하여 고형물이나 각종 이물질이 다량 함유로 오염도가 높아 수질 불량으로 히프 펌프 열원 수 재활용에 장애가 되어 열효율이 떨어지는 폐열회수 성능을 최상으로 유지시켜 히트펌프의 고효율 안정적인 운전이 기능하여 일정한 수준 열을 수용가에 연중 24시간 연속적으로 안정적으로 공급할 수 있어 히트 펌프 장치의 에너지 종합효율을 극대화시킬 수 있다.It is a single heat exchanger device which is equipped with cleaning device without separate sewage water treatment or sewage washing device. It prevents accumulation of impurities on the heat transfer surface and has a high contamination degree due to a large amount of solids and various foreign substances. The efficiency of the heat pump is stable and stable operation is possible. Therefore, it is possible to supply the constant level of heat continuously to the customer for 24 hours continuously to maximize the energy efficiency of the heat pump device. have.

특히 본 발명은 유체간의 혼합이 전혀 없으며 고도의 난류형성으로 극대화된 열전달 효율이 보장되는 나선형 채널의 유로 형성으로 채널 내부 속도가 빨라 Fouling(오염)이 극히 작은 소용돌이 유로 형태로서 오염물 축적이 매우 심한 하수 처리에 가장 적합한 나선형 열교환기를 구성하되 작업이 빠르고 편리한 전열판 내부 유로 표면 긁기(scraper)의 세정 장치 구성으로 열매체인 하수로부터 히트 펌프 열원수로 전달되는 열전달 효율이 매우 크게 되어 고형물이나 각종 이물질이 다량 함유된 고농도의 하수를 별도의 세정시설이 없어도 반응물의 침전이나 침적, 미생물막의 생성을 예방 열전달면의 불순물 축적을 방지하는 빠르고 간편하게 세정 처리로 전열면을 깨끗하게 유지하고 열교환기 내부를 깨끗하게 유지할 수 있어 열교환 효율이 놓은 열교환을 할 수 있어 히트 펌프 장치의 에너지 종합효율을 높일 수 있다.In particular, the present invention relates to a spiral flow channel having a very small fouling (pollution) due to a high internal velocity due to the formation of a flow channel of a helical channel which maximizes the heat transfer efficiency due to a high turbulent flow, The spiral heat exchanger which is most suitable for the treatment is constructed, but the efficiency of heat transfer from the heat medium water source to the heat pump water source is very large due to the cleaning device of the scraper of the flow path surface inside the heat transfer plate which is quick and convenient, and a large amount of solids and various foreign substances are contained Prevent deposits, deposits, and microbial film formation of reactants without the need of a separate cleaning facility. Fast and easy cleaning treatment to prevent accumulation of impurities on the heat transfer surface, keeping the heat transfer surface clean and keeping the inside of the heat exchanger clean. Efficient heat exchange So that the energy efficiency of the heat pump device can be increased.

본 발명은 하수와 열교환된 히트 펌프 순환 공정수를 열교환기를 이용한 간접 접촉 방법으로 히트 펌프장치에서 열원으로 이용하게 되는데 열교환기로 히트펌프의 효율 저하 없이 하수열을 회수하고 열교환시켜 냉난방에 유용하게 활용하여 공해를 방지하여 환경부담을 감소시키고 에너지 절감에도 기여할 수 있게 된다.In the present invention, heat pump circulation process water heat exchanged with sewage is indirectly contacted by a heat exchanger, and is used as a heat source in a heat pump apparatus. The heat pump recovers sewage heat without lowering efficiency of the heat pump and utilizes heat exchange It is possible to prevent environmental pollution, thereby reducing environmental burden and contributing to energy saving.

도 1은 본 발명의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 다른 폐수열원 열교환기의 요부 부분 확대도
도 3은 본 발명의 일실시예에 다른 폐수열원 열교환기의 요부 확대도
도 4는 본 발명의 폐수열원 열교환기가 연계되는 히트 펌프 냉난방 시스템을 도시한 시스템 구성도FIG. 1 is a perspective view showing a waste heat source heat exchanger in which a cleaning apparatus of the present invention is integrally provided.
2 is a partial enlarged view of a part of a waste heat source heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of a main portion of a waste heat source heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a system configuration diagram showing a heat pump cooling / heating system to which the waste heat source heat exchanger of the present invention is connected

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같으며 공지의 기술에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The above and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

채열원으로 하수에서 열을 회수하여 열교환하고 히트펌프에 열을 공급하는 열교환기로서 폐수 열원 열교환기(100)에 있어서, A waste heat source heat exchanger (100) as a heat exchanger for recovering heat from a sewage water to perform heat exchange and supplying heat to a heat pump,

오염도가 높아 수질 불량으로 하수의 히프 펌프 열원 수 재활용에 장애가 되어 열효율이 떨어지므로 폐열회수 성능을 최상으로 유지시키기 위하여 별도 하수 정화 장치가 필요한 종래 기술의 열교환기를 지양하여,The heat efficiency is lowered because the water pollution is high and the recycling of the heat source water of the bottom pump is obstructed due to the poor quality of water. Therefore, in order to maintain the best performance of the waste heat recovery performance, the conventional heat exchanger,

세정장치가 일체로 구비된 하나의 열교환기(100) 장치로 열교환기 장치 내부에 하수 원수가 흐르는 내부 유로를 하수 흐름과 동시에 세정하여 하수의 재활용 장애요인을 제거하여 열교환기 전열판(12)을 항상 청결히 유지시킴으로써 세정작업이 진행되는 동안에도 미생물막이나 슬러지 발생으로 인한 열전도율 악화나 유로 막힘 현상 없이 열교환기의 내부로 깨끗한 원수를 단수 없이 지속적으로 공급할 수 있어 폐열회수 성능을 최상으로 유지시킴으로써 히트펌프(200)의 고효율 안정적인 운전으로 일정한 수준 열을 연중 24시간 연속적으로 안정적으로 공급할 수 있어 히트 펌프 장치의 에너지 종합효율을 극대화시킬 수 있게 하는 히트펌프 열원 공급용의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기이다.A single heat exchanger 100 having a cleaning device integrally provided therein is used to clean the internal flow path through which the raw sewage flows in the heat exchanger device at the same time as the sewage flow, By keeping clean, the clean raw water can be continuously supplied to the inside of the heat exchanger continuously without deteriorating the thermal conductivity due to the microbial film or sludge or blocking the flow path during the washing operation, thereby maintaining the heat recovery performance at the highest level, 200) can be stably supplied continuously for 24 hours continuously throughout the year with a high efficiency and stable operation of the heat pump device, thereby maximizing the energy efficiency of the heat pump device. The heat pump is provided with a cleaning device for supplying heat source, .

본 발명은 상기와 같이, As described above, according to the present invention,

채열원으로 하수 관거 등에 흐르는 하수에 열적 접촉 상태로 접촉하여 열매에 열을 주고 복귀함으로써 하수열을 회수하여 열교환하고 압축기(210), 증발기(220) 등으로 이루어지는 히트펌프(200)에 순차 열을 공급하여 최종적으로 수용가 내부에 장착되는 냉난방 유닛(300)을 통하여 냉난방열을 공급하는 히트펌프 냉난방 시스템에 구비되는 폐수 열원 열교환기(100)에 있어서,The hot water is returned to the heat source by bringing the heat into contact with the sewage flowing in the sewage pipe or the like in a thermal contact state so as to heat the heat and return the heat to the heat pump 200 and the heat pump 200 including the compressor 210 and the evaporator 220, (100) for supplying cooling / heating heat through a cooling / heating unit (300) which is installed in the interior of a water supply /

상기 열교환기(100)는 1차측에 하수로부터 공급되는 하수가 순환되는 원수라인(L1), 2차측으로는 히트 펌프에 접속되어 되어 되는 열원수를 공급하는 순환수 라인(L2)과 내부에 쌓인 하수 오염물질을 회수 배출하는 세정수 라인(L3)이 각각 연결되어 하수와 순환수 상호 간에 열교환을 하여 히트 펌프(200)에 열을 안정적이고 지속적으로 공급함과 동시에 세정된 내부 오염물질을 외부로 배출하여 열교환기 전열판의 전열면을 깨끗하게 유지하고 열교환기 내부를 깨끗하게 유지할 수 있어 열교환 효율이 놓은 열교환을 할 수 있게 하는 히트 펌프 시스템의 히트 펌프 열원 보충 및 하수 세정 용도의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기로서,The heat exchanger 100 includes a raw water line L1 for circulating sewage supplied from the sewage to the primary side, a circulation water line L2 for supplying the heat source water connected to the heat pump to the secondary side, (L3) for collecting and discharging sewage contaminants are connected to each other to perform heat exchange between the sewage and the circulating water, thereby stably and continuously supplying heat to the heat pump (200), and simultaneously discharging the cleaned internal contaminants to the outside A heat pump of a heat pump system that can maintain the heat transfer surface of the heat exchanger heat exchanger clean and maintain the inside of the heat exchanger clean and perform heat exchange with heat exchange efficiency, and a wastewater heat As the original heat exchanger,

상기 열교환기는 전체 외관이 덮개 커버(20)가 구비된 탱크 타입의 원통 형상 케이싱(10)을 구비하고 상기 케이싱(10) 내부로는 원수라인(L1)과 히트펌프 순환수 라인(L2)에 각각 독립적으로 접속 통과되는 소용돌이 형상의 나선형 유로(12)를 형성하여 하수와 히트 펌프 순환수를 열교환하되,The heat exchanger has a cylindrical casing 10 of a tank type having a lid cover 20 as a whole in its outer appearance and is provided with a raw water line L1 and a heat pump circulation water line L2 A spiral-shaped spiral flow passage 12 to be independently connected and connected to heat exchange the sewage and the heat pump circulation water,

상기 나선형 유로(12)의 오염 물질이 포함된 하수 원수가 순환되는 유로에는 모터(32)와 허브 축(31)에 연동되어 회전 작동되게끔 회전 작동바(33)와 브러시(34)로 구성되는 하수로 오염된 유로 세정 용도의 세정 스크레이퍼(30)를 구비하여 세정 스크레이퍼의 회전 작동으로 하수 중에 포함된 이물질을 세정수 라인(L3)을 통하여 외부로 배출하는 구성의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기(100)로서,The rotary operation bar 33 and the brush 34 are connected to the motor 32 and the hub shaft 31 so as to be rotatably operated in the flow path through which the sewage water containing the contaminants of the helical flow path 12 is circulated And a cleaning scraper (30) for cleaning the passage contaminated with sewage and discharging the foreign substances contained in the sewage water to the outside through the washing water line (L3) by the rotation operation of the cleaning scraper, As the original heat exchanger (100)

열전달면에 불순물이 축적되지 않도록 열교환기 나선 전열판(11)을 항상 청결히 유지시킴으로써 세정작업이 진행되는 동안에도 미생물막이나 슬러지 발생으로 인한 열전도율 악화나 유로 막힘 현상 없이 열교환기의 내부로 깨끗한 원수를 단수 없이 지속적으로 공급할 수 있어 폐열회수 성능을 최상으로 유지시킴으로써 히트펌프의 고효율 안정적인 운전으로 일정한 수준 열을 연중 24시간 연속적으로 안정적으로 공급할 수 있다.By keeping the heat exchanger spiral heat transfer plate 11 always clean so that impurities do not accumulate on the heat transfer surface, clean raw water can be fed into the heat exchanger inside the heat exchanger without deteriorating the thermal conductivity due to the microbial film or sludge, . By keeping the heat recovery performance at the highest level, the heat pump can be stably supplied at a constant level for 24 hours continuously with high efficiency and stable operation of the heat pump.

본 발명은 상기한 바와 같이 채열원으로 하수 관거 등에 흐르는 하수에서 열을 회수하여 열교환하고 압축기(210), 증발기(220) 등으로 이루어지는 히트펌프(200)에 열을 공급하여 최종적으로 수용가 내부에 장착되는 냉난방 유닛(300)을 통하여 냉난방열을 공급하는 히트펌프 냉난방 시스템에 구비되는 폐수 열원 열교환기(100)를 구성하여,As described above, according to the present invention, the heat is recovered from the sewage flowing through the sewage pipe, heat is exchanged, and heat is supplied to the heat pump 200 including the compressor 210 and the evaporator 220, The heat pump heat exchanger 100 provided in the heat pump cooling / heating system for supplying cooling / heating heat through the cooling / heating unit 300,

열교환기(100)및 히트 펌프(200)로 열을 회수하여 냉난방을 수행하는 이중 루프 매체 순환 사이클의 확장형 네트워크로 형성된 히트 펌프 냉난방 시스템을 구성하여 방류수 수질기준을 충족시키는 하수를 열교환기(100)에 공급함과 동시에 이렇게 처리된 하수에서 저온 수열(水熱)을 회수 이동시켜 온도차 에너지로 활용하여 히트펌프(200)의 열원으로 공급하는 히트 펌프 냉난방 시스템을 구성하게 되는데,A heat pump cooling / heating system formed of an expandable network of a double loop media circulation cycle for heating and recovering heat by a heat exchanger 100 and a heat pump 200 is constructed to supply sewage to the heat exchanger 100, And a heat pump cooling / heating system for recovering low-temperature hydrothermal fluids from the treated wastewater and supplying the heat to the heat source of the heat pump 200 as a temperature difference energy,

상기 열교환기(100)는 전체 외관이 덮개 커버(20)가 구비된 탱크 타입의 원통 형상 케이싱(10)을 구비하되 상기 케이싱(10) 내부로는 저부에 다수개 형성된 원수라인(L1)과 히트펌프 순환수 라인(L2)에 각각 않도록 접속되는 곡선 소용돌이 형상의 나선형 유로(12)를 형성하게 되며 측면으로는 하수 중에 포함된 이물질을 외부로 배출시키는 세정수 라인(L3)이 각각 구비되어 있다.The heat exchanger 100 has a cylindrical casing 10 of a tank type having a lid cover 20 as an outer appearance of the heat exchanger 100. The casing 10 includes a plurality of raw water lines L1, Shaped spiral flow path 12 connected to the pump circulation water line L2 so as not to be connected to the pump circulation water line L2 and a cleaning water line L3 for discharging the foreign substances contained in the sewage to the outside.

본 발명에 있어서 상기 나선형 유로 원수라인(L1)과 히트펌프 순환수 라인(L2)이나 우회배관의 세정수 라인(L3)은 동일 폭으로 형성할 수도 있으나 예를 들어 불량한 수질의 원수라인(L1)은 나선형 유로가 상대적으로 넓어 막힘 발생이 적은 큰 폭, 고 수질의 히트펌프 순환수 라인(L2)은 소폭으로 형성할 수도 있으며 원수라인(L1)과 히트펌프 순환수 라인(L2)의 외부 노출 말단 배관은 하나 이상 다수 개로 형성할 수 있는데 이는 공지된 기술로서 하수 원수 성상이나 히트 펌프 용량 등에 맞춰 선택적으로 구성할 수 있는바 이는 본 발명의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 자세한 설명은 생략한다.In the present invention, the spiral passage raw water line L1 and the heat pump circulating water line L2 may be formed to have the same width as the cleansing water line L3 of the bypass pipe. However, for example, The heat pump circulation water line L2 having a large width and a high water quality having a small helical flow path due to a relatively large clogging may be formed in a small width and the external exposed end of the raw water line L1 and the heat pump circulation water line L2 The piping may be formed of one or more pipes, which can be selectively constructed in accordance with the sewage water quality, the capacity of the heat pump, etc. This is because the waste heat source heat exchanger having the cleaning device of the present invention integrally provided is unnecessarily A detailed description that may be blurred is omitted.

또한 상기 칸막이 형태의 나선 유로를 형성함에 있어서 유로 말단에 서로 지그 재그 형태의 틈새를 형성하여 하수의 유로 채널 이동방향을 안내하게 하는 것이 바람직하다.Further, in forming the partitioning spiral flow path, it is preferable to form a gap in the shape of a zigzag shape at the end of the flow path to guide the flow direction of the flow channel of the sewage.

히트펌프 냉난방 장치의 시스템 구성은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 등으로 일반적으로 냉동사이클의 구성과 동일하게 이루어져 있으며, 내부를 순환하는 냉매의 액화와 기화에 의해 실내와 실외 사이에서 열을 전달함으로써 냉방 또는 난방을 수행하게 되는데 냉방시스템으로 동작하는 경우 냉매가 증발기에서 실내의 열을 흡수하여 응축기를 통해 실외로 열을 방출함으로써 실내를 냉방시키고, 난방시스템으로 작동하는 경우 냉매가 증발기에서 실외의 열을 흡수하여 응축기를 통해 실내로 열을 방출함으로써 실내를 난방시키게 되는 히트펌프 냉난방 시스템 구성으로, 상기 히트펌프 시스템은 사이클 내에 방향전환밸브를 추가시킴으로써 냉매의 순환방향을 정 또는 역방향으로 제어함에 의해 여름철에는 냉방장치로 겨울철에는 난방장치로 작동시킬 수 있으며, 그러한 경우 증발기와 응축기의 역할은 서로 바뀌게 되는데 하절기에는 실내기인 증발기와 실외기인 응축기의 역할과, 동절기에는 실내기인 응축기와 실외기인 증발기의 역할을 사방밸브로 냉매의 증발과 응축을 정반대로 교체하는 방식이며 공기를 대상으로 냉, 난방을 하게 된다.The system configuration of the heat pump cooling / heating system is composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, and the like, which is generally the same as the configuration of a refrigeration cycle. Heat is transferred between the room and the outside by vaporizing and circulating refrigerant The refrigerant absorbs the heat of the room in the evaporator and releases heat to the outside through the condenser to cool the room. When the refrigerant operates as a heating system, the refrigerant is discharged from the evaporator to the outside heat The heat pump system is provided with a direction switching valve in a cycle to control the circulation direction of the refrigerant in the forward or reverse direction by adding a direction switching valve in the cycle, There is a cooling system in the winter and a heating system in winter. In this case, the roles of the evaporator and the condenser are changed. In the summer, the evaporator serves as an indoor unit and the condenser serves as an outdoor unit. In winter, a condenser serves as an indoor unit and an evaporator serves as an outdoor unit. It is the opposite way, and the air is heated and cooled.

즉 본 발명에 있어서 히트펌프(200)는 도시된 압축기(210), 응축기(220) 이외에 팽창밸브, 증발기로 구성되어 순환하는 냉매가 액화와 기화를 반복하게 하여 이와 연결된 기타 주변기기들을 통해 냉난방을 수행하도록 되어 있는 공지된 통상의 히트 펌프로서 자세한 설명은 생략한다. That is, in the present invention, the heat pump 200 includes an expansion valve and an evaporator in addition to the compressor 210 and the condenser 220 shown in FIG. 1, and circulates the refrigerant repeatedly to liquefy and vaporize to perform cooling and heating through other peripherals connected thereto A detailed description thereof will be omitted.

상기 열교환기(100)는 부식이 되지 않도록 스테인레스 재질로 전체 외관이 덮개커개(20)가 구비된 탱크 타입의 원통 형상 케이싱(10)을 구비하되 상기 케이싱 내부로는 원수라인(L1)과 히트펌프 순환수 라인(L2)에 각각 독립적으로 접속되는 소용돌이 형상의 유체 간에 혼합이 되지 않도록 유체당 채널이 구분된 칸막이 기능 나선형 유로(12)를 형성하여 하수와 히트 펌프 순환수를 열교환하게 되는데,The heat exchanger 100 is provided with a cylindrical casing 10 of a tank type having a lid body 20 of stainless steel and having a lid 20 as a whole and has a raw water line L1, The partitioned spiral flow path 12 is divided into channels for each fluid so as not to be mixed between spiral-shaped fluids independently connected to the circulating water line L2, thereby exchanging heat between the sewage and the heat pump circulation water.

소용돌이 형상의 나선형 유로(12)는 난류가 형성되어 항류에 의한 열전달이 가능하며 채널인 유로 내부 속도가 빨라 Fouling(오염)이 극히 작고 고 비표면적으로 전열면적이 극대화되며 유로 구조상 유로를 흐르는 하수나 공정수의 침전 또는 침적을 방지하여 열교환 효율을 높일 수 있어 유로 자체만으로도 열전달 효율이 매우 향상되는 효과가 있다.The spiral flow path 12 of the spiral shape is formed by turbulent flow, and it is possible to transfer heat by the guided flow. Since the inner velocity of the channel is fast, the fouling is extremely small and the heat transfer area is maximized with high specific surface area. It is possible to prevent precipitation or deposition of process water to increase the heat exchange efficiency, and thus the heat transfer efficiency can be greatly improved by the flow path alone.

본 발명은 상기와 같이 형성된 나선형 유로(12) 중 하수가 흐르는 나선 유로에 모터(32)와 허브 축(33)에 연동되어 회전 작동되게끔 작동바(31)와 브러시(32)로 구성되는 하수로 오염된 유로 세정 용도의 세정 스크레이퍼(30)를 일체로 구비하고 하수로 오염되어 미생물막 등이 형성되어 열교환될 수 있는 장애 요인을 극복하기 위하여,The present invention is characterized in that sewage water (sewage water) composed of an operation bar 31 and a brush 32 is disposed in a spiral flow path 12 formed as described above so as to be rotated by interlocking with a motor 32 and a hub shaft 33, And a cleaning scraper 30 for cleaning a channel, which is contaminated with water, so as to overcome the obstacle factor that the microbial membrane or the like is contaminated by sewage and can be heat-exchanged,

세정 스크레이퍼(30)의 회전 작동으로 세정 스크레이퍼가 둘레 방향과 축방향의 교반 작용을 수행하고 하수 중에 포함된 이물질을 세정수 배출 라인(L3)을 통하여 외부로 배출하는 구성의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기를 특징으로 하는 것이다.The washing scraper performs the stirring action in the circumferential direction and the axial direction by the rotation operation of the washing scraper 30 and the foreign substance contained in the sewage is discharged to the outside through the washing water discharge line L3 Heat source heat exchanger.

상기 세정 스크레이퍼(30)는 전술한 바와 같이 정역회전하는 모터(32)에 연동되어 축회전하는 허브축(31)에 연결되며 허브 축에 부착된 회전판(35)으로는 방사상으로 다수개의 회전 작동바(31)에 구비되는 브러시(32)의 세정 회전 동작으로 일정 폭의 유로에 다수 개 밀착 삽입하고 원주방향 회전으로 유로 내부를 세정하게 되는데 열교환 효율을 저하시키는 막이 나선 유로 전열판 내벽면으로부터 떨어지게 됨과 동시에 가벼워 부상되는 스컴 등은 교란 및 부상 유도시켜 상향 배출 무거운 침전물 등은 하향 유도 배출하는 방법으로 선택적인 배출을 수행하게 되며 이렇게 회수된 스컴이나 침전물은 상기 열교환기 케이싱 외측면에 형성된 우회 배관(BY-PASS)의 세정수 라인을 통하여 퍼올리거나 침전시켜 배출함으로써,The cleaning scraper 30 is connected to a hub shaft 31 which rotates in conjunction with a motor 32 rotating in the forward and reverse directions as described above and is connected to a rotating plate 35 attached to the hub axis, A plurality of washers are inserted into the flow path of a predetermined width by the cleaning and rotating operation of the brush 32 provided in the spiral flow path 31, and the inside of the flow path is cleaned by the circumferential rotation so that the film which lowers the heat exchange efficiency is separated from the wall surface of the spiral flow path heat transfer plate The scum or the like floating on the surface of the heat exchanger is disturbed and floated, and the upward discharge and the heavy sediment are discharged downwardly. The scum or precipitate thus collected is discharged through the bypass pipe (BY- PASS), or by discharging it through sedimentation,

전열면적이 극대화되는 구성의 선회류 고효율 열전달의 나선 유로 구성에 더하여 열전달면에 불순물 축적을 방지하고 나선형 일정 간격 유로의 열전달 전열판(12)을 깨끗이 하여 열전도효율을 높이는 방법으로 열교환기(100)의 내부로 깨끗한 원수를 지속적으로 공급할 수 있어 열교환구조와 회전 세정 구조가 복합되어 상승 구현되는 복합 시너지 효과로 히트 펌프의 폐열회수 성능을 최상으로 유지시킴으로써 수질에 민감한 냉난방 용수 요구 특성 특성과 일정한 수온의 온도차 에너지 수지를 동시에 충족시킬 수 있어 냉난방 설비의 부식이나 히트 펌프 성능 저하 없이도 전체의 시스템 효율을 높이게 하는 히트펌프의 고효율 안정적인 운전이 가능하게 되는 것이다.In addition to the constitution of the spiral flow path of the swirling flow high-efficiency heat transfer in which the heat transfer area is maximized, a method of preventing the accumulation of impurities on the heat transfer surface and improving the heat conduction efficiency by cleansing the heat transfer plate 12 of the spiral- It is possible to continuously supply clean raw water to the inside, and it is possible to maintain the heat recovery performance of the heat pump at the best by the combined synergy effect that the heat exchange structure and the rotary cleaning structure are combined and elevated to realize the water- Energy balance can be satisfied at the same time, so that it is possible to operate the heat pump with high efficiency and stability without increasing the corrosion efficiency of the heat pump or the performance of the heat pump.

본 발명에 있어서 상기 회전 작동바(31)에 구비되는 브러시(32)로 형성되는 세정 스크레이퍼(30)는 유로 간극을 타고 움직이게 되는데 나선상으로 감아 돌린 형상의 나선 유로 간극 구성에 맞춰 브러시를 직각 또는 경사상으로 구성할 수 있다.In the present invention, the cleaning scraper 30 formed of the brush 32 provided in the rotary actuating bar 31 is moved along the passage clearance. In accordance with the helical passage clearance configuration in which the helical passage is spirally wound, It can be composed of ideas.

이와 같이 본 발명의 세정장치가 일체로 구비된 수열원 열교환기(100)는,As described above, the hydrothermal heat exchanger 100, which is integrally provided with the washing apparatus of the present invention,

별도의 하수 고도 처리나 하수 세정 장치 없이도 세정장치가 일체로 구비된 하나의 열교환기 장치로 열교횐기를 분해하여 청소하지 않고서도 청결한 상태를 유지할 수 있게끔 자동 세정이 가능하여 나선형 열전달판(12)에 불순물 축적을 방지하여 고형물이나 각종 이물질이 다량 함유로 오염도가 높아 수질 불량으로 히프 펌프 열원 수 재활용에 장애가 되어 열효율이 떨어지는 폐열회수 성능을 최상으로 유지시켜 히트펌프의 고효율 안정적인 운전이 기능함으로써 일정한 수준 열을 수용가에 연중 24시간 연속적으로 안정적으로 공급할 수 있어 히트 펌프 장치의 에너지 종합효율을 극대화시킬 수 있다.It is possible to automatically clean the heat exchanger so that the heat exchanger can be maintained in a clean state even without disassembling and cleaning the heat exchanger by a single heat exchanger device having a washing device integrally provided without a separate sewage treatment or sewage washing device, It prevents the accumulation of impurities, and it has a high contamination degree due to a large amount of solids and various foreign substances. As a result, it is difficult to recycle the heat pump water due to poor water quality and maintains the best heat recovery efficiency. Can be stably supplied to the customer continuously for 24 hours a year, thereby maximizing the energy efficiency of the heat pump device.

또한 상기 본 발명의 열교환기(10)는 악취차단 덮개 커버(20)가 장착된 개방형 탱크 타입으로 형성되며 주기적으로 작동되는 기계식 자동세정장치로 미생물 막 형성 등의 문제점을 미연에 방지하여 열전도율 악화의 우려가 없게 된다.In addition, the heat exchanger 10 of the present invention is formed as an open tank type in which the malodor-blocking lid cover 20 is mounted, and is mechanically operated by a periodic automatic mechanical washing device to prevent problems such as microbial film formation, There is no concern.

그리고 상기한 열교환기 구조는 도시와 설명의 편의를 위하여 예시한 바람직한 실시예로서, 설치 조건에 맞춰 본 발명의 기술적 요지의 동일성 범위내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.The above-described heat exchanger structure is a preferred embodiment illustrated for convenience of illustration and description, and various modifications may be made within the scope of equivalence of the technical gist of the present invention in accordance with installation conditions.

또한 본 발명의 열교환기는 마이크로 프로세서 등의 컴퓨터 시스템에 연동시켜 제어할 수 있다.Further, the heat exchanger of the present invention can be controlled by interlocking with a computer system such as a microprocessor.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변경이 가능하므로 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. .

100:열교환기 10:케이싱
11:나선 전열판 12:나선 유로
20:덮개 커버 30:세정 스크레이퍼
31:허브 축 32:모터
33:회전 작동바 34:세정 브러시
35:회전판
200:히트 펌프 210:압축기
220:증발기
300:냉난방 유닛
L1:원수라인 L2:순환수 라인
L3:세정수 라인100: heat exchanger 10: casing
11: Helical heat transfer plate 12: Helical flow path
20: cover cover 30: cleaning scraper
31: hub shaft 32: motor
33: rotation operation bar 34: cleaning brush
35: Spindle
200: Heat pump 210: Compressor
220: evaporator
300: Heating / cooling unit
L1: raw line L2: circulating water line
L3: Cleaning water line

Claims (3)

채열원으로 하수 관거 등에 흐르는 하수에 열적 접촉 상태로 접촉하여 열매에 열을 주고 복귀함으로써 하수열을 회수하여 열교환하고 압축기 증발기 등으로 이루어지는 히트펌프에 순차 열을 공급하여 최종적으로 수용가 내부에 장착되는 냉난방 유닛을 통하여 냉난방열을 공급하는 히트펌프 냉난방 시스템에 구비되는 폐수 열원 열교환기에 있어서,
상기 열교환기는 1차측에 하수로부터 공급되는 하수가 순환되는 원수라인(L1), 2차측으로는 히트 펌프에 접속되어 되어 되는 열원수를 공급하는 순환수 라인(L2)과 내부에 쌓인 하수 오염물질을 회수 배출하는 세정수 라인(L3)이 각각 연결되어 하수와 순환수 상호 간에 열교환을 하여 히트 펌프에 열을 안정적이고 지속적으로 공급함과 동시에 세정된 내부 오염물질을 외부로 배출하여 열교환기 전열판의 전열면을 깨끗하게 유지하고 열교환기 내부를 깨끗하게 유지할 수 있어 열교환 효율이 놓은 열교환을 할 수 있게 하는 히트 펌프 시스템의 히트 펌프 열원 보충 및 하수 세정 용도의 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기로서,
상기 열교환기는 전체 외관이 덮개 커버(20)가 구비된 탱크 타입의 원통 형상 케이싱(10)을 구비하고 상기 케이싱(10) 내부로는 원수라인(L1)과 히트펌프 순환수 라인(L2)에 각각 않도록 접속되는 소용돌이 형상의 나선형 유로를 형성하여 하수와 히트 펌프 순환수를 열교환하되,
상기 나선형 유로의 오염 물질이 포함된 하수 원수가 순환되는 유로에는 모터(32)와 허브 축(31)에 연동되어 회전 작동되어 하수로 오염된 유로 세정 용도의 세정 스크레이퍼(30)를 구비하여 세정 스크레이퍼의 회전 작동으로 하수 중에 포함된 이물질을 세정수 라인(L3)을 통하여 외부로 배출하는 구성임을 특징으로 하는 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기A heat source is connected to the sewage flowing in the sewer pipe, and the heat is returned to the heat by returning heat to the heat, and then the heat is supplied to the heat pump including the compressor evaporator and the like, Unit for supplying cooling / heating heat through the unit, the heat pump comprising:
The heat exchanger includes a raw water line L1 through which sewage supplied from the sewage is circulated to the primary side, a circulation water line L2 that supplies the heat source water connected to the heat pump as a secondary side, And the washing water line (L3) for recovering and discharging is connected to each other to perform heat exchange between the sewage and the circulating water, thereby stably and continuously supplying heat to the heat pump, and simultaneously discharging the cleaned internal contaminants to the outside, Heat source heat exchanger in which a heat pump source for heat pump replenishment and sewage cleaning is integrally provided in a heat pump system that can maintain the interior of the heat exchanger clean and maintain heat exchange efficiency,
The heat exchanger has a cylindrical casing 10 of a tank type having a lid cover 20 as a whole in its outer appearance and is provided with a raw water line L1 and a heat pump circulation water line L2 A spiral-shaped spiral flow path is formed to connect the sewage and the heat pump circulation water,
The cleaning scraper 30 is connected to the motor 32 and the hub shaft 31 so as to circulate the raw sewage containing the contaminants of the spiral flow path, And the foreign matter contained in the sewage is discharged to the outside through the washing water line (L3) by the rotation operation of the washing water line heat exchanger 제 1항에 있어서,
상기 세정 스크레이퍼(30)는 회전 작동되게끔 회전 작동바(33)와 세정 브러시(34)로 구성되어 하수로 오염된 유로를 세정함을 특징으로 하는 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기The method according to claim 1,
Wherein the cleaning scraper (30) is composed of a rotary operation bar (33) and a cleaning brush (34) so as to rotate, and cleans the flow path contaminated with sewage, wherein the cleaning device 제 1항에 있어서,
상기 세정 스크레이퍼(30)는 다수개의 회전 작동바(31)에 구비되는 브러시(32)의 세정 회전 동작으로 유로 내부를 세정하여 가벼워 부상되는 스컴은 상향 배출 무거운 침전물은 하향 배출하는 방법으로 선택적인 배출을 수행하는 구성임을 특징으로 하는 세정장치가 일체로 구비된 폐수열원 열교환기The method according to claim 1,
The cleaning scraper 30 is a method of cleaning the inside of the flow path by cleaning and rotating operation of the brush 32 provided in the plurality of rotary operation bars 31 to discharge the upwardly discharged heavy sediment downwardly, The cleaning device according to the present invention is characterized in that the cleaning device comprises a waste heat source heat exchanger
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190063331A (en) * 2017-11-29 2019-06-07 (주)에코에너지 기술연구소 System for automatically cleaning heat exchanger using unutilized energy of groundwater
CN110514049A (en) * 2019-08-30 2019-11-29 徐磊 A kind of sticky hook cap of the cooling water of dyehouse production technology scrapes the waste-heat recovery device of dirt
CN117329735A (en) * 2023-09-22 2024-01-02 河北益民五金制造股份有限公司 Energy-saving ground source heat pump

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09126688A (en) * 1995-10-27 1997-05-16 Nisso Eng Kk Scroll plate type heat exchanger
JPH1019478A (en) * 1996-06-28 1998-01-23 Takao Miyajima Spiral system of steam cooler
JP2008144994A (en) * 2006-12-07 2008-06-26 Sanwa Engineering Kk Heat exchanger
KR101258564B1 (en) * 2012-05-10 2013-05-02 공경석 Washing and heat supplying system of heat-pump exchanger for a fish-farm
KR20150046455A (en) * 2013-10-21 2015-04-30 주식회사 플로우포스 Water filter for oil cooler

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130340907A1 (en) * 2012-06-21 2013-12-26 Matthieu Pingenat Tire with a segmented overlay layer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09126688A (en) * 1995-10-27 1997-05-16 Nisso Eng Kk Scroll plate type heat exchanger
JPH1019478A (en) * 1996-06-28 1998-01-23 Takao Miyajima Spiral system of steam cooler
JP2008144994A (en) * 2006-12-07 2008-06-26 Sanwa Engineering Kk Heat exchanger
KR101258564B1 (en) * 2012-05-10 2013-05-02 공경석 Washing and heat supplying system of heat-pump exchanger for a fish-farm
KR20150046455A (en) * 2013-10-21 2015-04-30 주식회사 플로우포스 Water filter for oil cooler

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190063331A (en) * 2017-11-29 2019-06-07 (주)에코에너지 기술연구소 System for automatically cleaning heat exchanger using unutilized energy of groundwater
CN110514049A (en) * 2019-08-30 2019-11-29 徐磊 A kind of sticky hook cap of the cooling water of dyehouse production technology scrapes the waste-heat recovery device of dirt
CN110514049B (en) * 2019-08-30 2021-07-13 海盐鸳鸯丝绸印染股份有限公司 Waste heat recovery device for scraping scale of cooling water viscous hook cap in dyeing room production process
CN117329735A (en) * 2023-09-22 2024-01-02 河北益民五金制造股份有限公司 Energy-saving ground source heat pump

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