KR20180086478A - 열교환 장치 - Google Patents

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Abstract

열교환 장치의 케이스는, 측벽에 설치한 개구부와, 이 개구부를 개폐하기 위한 판 모양의 뚜껑 부재를 구비하고, 전열매체 유통 배관의 열교환부는, 막대 모양의 부재를 조합하여 형성한 프레임 부재를 개재하여 뚜껑 부재의 내면에 고정되어 있다. 그리고, 뚜껑 부재가 개구부를 닫는 닫힘 위치에 있을 때에 전열매체 유통 배관의 열교환부가 케이스 내에 고정된 상태로 수용되는 한편, 뚜껑 부재가 개구부를 여는 열림 위치에 있을 때에 전열매체 유통 배관의 열교환부가 개구부로부터 케이스의 외부로 취출된 상태가 되도록 구성하였다. 장치의 청소나 유지관리의 수고를 효과적으로 저감할 수가 있고, 장치의 열교환의 효율의 향상을 도모할 수가 있다.

Description

열교환 장치
본 발명은 열교환 장치에 관한 것으로, 예를 들면, 고온의 유체를 자중에 의해 액막(液膜) 형상으로 유하(流下)시키면서 수도물 등의 냉매와의 열교환에 의해 냉각하는 유하 액막식(液膜式) 등의 열교환 장치에 관한 것이다.
종래, 상기와 같은 유하 액막식의 열교환 장치로서 특허 문헌 1에 기재의 열교환 장치가 있다. 이 특허 문헌 1에 기재의 열교환 장치는, 저장조의 저부에 설치된 유하 투공(透孔)과, 이 저장조에 하수(下垂)하여 설치된 전열매체 유통관으로 이루어지고, 피열처리 유체를 유하 투공으로부터 적하(滴下)하여 전열매체 유통관의 외표면을 따라서 액막 형상으로 분포시키고 또한 유하시키면서 전열매체 유통관을 유통하는 전열매체와 열교환하는 구조이다. 이 열교환 장치에 의하면, 피열처리 유체와 전열매체와의 열교환을 효율 좋게 행할 수가 있으므로, 예를 들면 열수의 냉각 처리 등을 신속하고 확실하게 행하는 것이 가능하게 된다.
일본국 특허 제5626522호 공보
특허 문헌 1의 열교환 장치에서는, 전열매체 유통관이 함체(函體)(케이스)에 부착된 구조이다. 이 때문에 전열매체 유통관의 청소나 유지관리를 간단하게 행할 수가 없다고 하는 것이었다. 또, 전열매체 유통관의 고정 구조 등을 개량함으로써 열교환 장치에 의한 열교환의 효율을 더욱 향상시킬 수가 있는 여지가 있다고 생각된다.
본 발명은 상술의 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 장치의 청소나 유지관리의 수고를 효과적으로 저감할 수가 있고, 장치의 열교환의 효율의 향상을 도모할 수가 있는 열교환 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 상방이 개방된 상자 모양의 케이스와, 적어도 그 일부가 상기 케이스 내에 설치된 전열매체 유통 배관을 가지는 열교환 유닛을 구비하고, 상기 케이스 내에 도입한 피열처리 유체와 상기 전열매체 유통 배관을 유통하는 전열매체와의 사이에 열교환을 행하게 하는 열교환 장치로서, 상기 케이스는, 그 측벽에 설치한 개구부와, 이 개구부를 개폐하기 위한 판 모양의 뚜껑 부재를 구비하고, 상기 열교환 유닛의 상기 전열매체 유통 배관은, 나선 모양으로 권회된 열교환부를 가지고, 상기 배관의 상기 열교환부는, 막대 모양의 부재를 조합하여 형성한 프레임 부재를 개재하여 상기 뚜껑 부재의 내면에 고정되어 있고, 상기 전열매체 유통 배관의 양단부는 상기 뚜껑 부재를 관통하여 상기 케이스의 외부로 돌출되어 있고, 상기 뚜껑 부재가 상기 개구부를 닫는 닫힘 위치에 있을 때에 상기 전열매체 유통 배관의 상기 열교환부가 상기 케이스 내에 고정된 상태로 수용되는 한편, 상기 뚜껑 부재가 상기 개구부를 여는 열림 위치에 있을 때에 상기 전열매체 유통 배관의 상기 열교환부가 상기 개구부로부터 상기 케이스의 외부로 취출된 상태로 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 관련되는 열교환 장치에 의하면, 뚜껑 부재가 개구부를 닫는 닫힘 위치에 있을 때에 전열매체 유통 배관의 열교환부가 케이스 내에 고정된 상태로 수용되는 한편, 뚜껑 부재가 개구부를 여는 열림 위치에 있을 때에 전열매체 유통 배관의 열교환부가 개구부로부터 케이스의 외부로 취출된 상태가 되도록 구성함으로써, 열교환 장치의 청소나 유지관리를 행할 때에, 뚜껑 부재를 열림 위치로 하여 개구부를 여는 것만으로, 전열매체 유통 배관의 열교환부를 케이스의 외부로 취출할 수가 있다. 따라서, 열교환 장치의 청소나 유지관리의 작업을 매우 효율 좋게 행할 수가 있다.
또, 이 열교환 장치에 의하면, 전열매체 유통 배관의 열교환부는, 막대 모양의 부재를 조합하여 형성한 프레임 부재로 뚜껑 부재의 내면에 고정되어 있음으로써, 케이스 내에 설치한 전열매체 유통 배관의 열교환부가 고정되어 있지 않은 구조와 비교하여 열교환부의 배관이 정렬된 상태로 된다. 이에 의해 전열매체 유통 배관을 유통하는 전열매체와 피열처리 유체와의 보다 균일한 열교환이 가능하게 된다. 따라서, 열교환 장치에 의한 열교환의 효율(열회수의 효율)을 효과적으로 향상시킬 수가 있다.
또한, 전열매체 유통 배관의 열교환부는, 막대 모양의 부재를 조합하여 형성한 프레임 부재를 개재하여 뚜껑 부재의 내면에 고정되어 있음으로써, 뚜껑 부재의 개폐에 수반하여 전열매체 유통 배관의 열교환부의 설치 위치에 어긋남 등이 생길 우려가 없다. 따라서, 뚜껑 부재를 닫힘 위치에 배치하는 것만으로, 전열매체 유통 배관의 열교환부를 케이스 내의 소망의 위치에 정확하게 설치하는 것이 가능하게 된다. 또, 장치의 사용중에 케이스 내에 설치한 전열매체 유통 배관의 열교환부에 위치 어긋남 등이 생기는 일도 회피할 수 있다.
또, 상기의 열교환 장치에서는, 상기 프레임 부재는, 상기 전열매체 유통 배관의 상기 열교환부를 그 나선 모양 권회의 축방향의 양측으로부터 협지(挾持)한 상태로 볼트의 체결에 의해 고정한 구조라도 좋다.
이 구성에 의하면, 상기 전열매체 유통 배관의 나선 모양으로 권회한 열교환부의 인접하는 배관끼리를 확실하게 접촉시킬 수가 있으므로, 전열매체 유통 배관의 주위를 유통하는 피열처리 유체의 흐름을 균일하게 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 열교환 장치에 의한 열교환의 효율(열회수의 효율)을 보다 한층 향상시킬 수가 있다.
또, 상기의 열교환 장치에서는, 상기 뚜껑 부재와, 이 뚜껑 부재에 고정한 상기 열교환 유닛은, 상기 케이스의 상기 개구부에 대해서 슬라이드 이동하는 구조라도 좋다.
이 구성에 의하면, 간단한 구성으로 뚜껑 부재에 고정한 상기 열교환 유닛을 케이스에 대해서 출납하는 것이 가능하게 된다.
또, 상기의 열교환 장치에서는, 상기 닫힘 위치에 있는 상기 뚜껑 부재와 상기 개구부와의 간극을 밀폐하기 위한 씰 부재를 구비하면 좋다.
이 구성에 의하면, 뚜껑 부재를 닫힘 위치에 배치함으로써, 씰 부재에 의해 뚜껑 부재와 개구부와의 간극이 확실하게 밀폐되므로, 케이스 내의 피열처리 유체가 개구부로부터 케이스 밖으로 누출되는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또, 상기의 열교환 장치는, 상기 피열처리 유체를 상기 케이스의 상방의 개방부로부터 이 케이스 내에 적하하여 상기 전열매체 유통 배관의 외표면을 따라서 액막 형상으로 분포시키고 또한 유하시키면서 이 전열매체 유통 배관을 유통하는 전열매체와 열교환시키는 유하 액막식의 열교환 장치라도 좋다. 또, 이 경우는, 상기 케이스의 상부에는, 상기 피열처리 유체를 저장하는 피열처리 유체 저장조가 설치되어 있고, 상기 피열처리 유체 저장조는, 상기 케이스 내의 상기 전열매체 유통 배관에 상기 피열처리 유체를 일정량으로 적하(滴下)시키도록 구성되어 있으면 좋다.
본 발명의 열교환 장치에서는, 열교환부의 배관이 정렬한 상태로 되어 있는 것과, 또 전열매체 유통 배관의 나선 모양으로 권회한 열교환부의 인접하는 배관끼리를 확실하게 접촉시키고 있다. 따라서, 유하 액막식의 열교환 장치에 본 발명의 구조를 적용하면, 전열매체 유통 배관의 외표면을 따라 액막 형상으로 분포시키고 또한 유하시키는 피열처리 유체의 보다 균일한 분포와 유하를 실현할 수 있으므로, 전열매체 유통 배관을 유통하는 전열매체와의 열교환을 매우 효율 좋게 행하게 하는 것이 가능하게 된다.
본 발명과 관련되는 열교환기에 의하면, 상기의 구성을 구비함으로써 장치의 청소나 유지관리의 수고를 효과적으로 저감할 수가 있고, 장치의 열교환의 효율의 향상을 도모할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태와 관련되는 열교환 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 열교환 장치를 일방의 측면으로부터 본 내부 구성을 나타내는 도이다.
도 3은 열교환 장치를 타방의 측면으로부터 본 내부 구성을 나타내는 도이다.
도 4는 열교환 장치의 뚜껑 부재를 나타내는 측면도이다.
도 5는 열교환 장치의 사시도이고 뚜껑 부재가 열림 위치 상태를 나타내는 도이다.
도 6은 열교환 장치의 사시도이고 뚜껑 부재가 닫힘 위치 상태를 나타내는 도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 도 1~도 4는 본 발명의 일실시 형태와 관련되는 열교환 장치를 나타내는 도로서, 도 1은 평면도이고, 도 2는 일방의 측면으로부터 본 내부 구성을 나타내는 도이고, 도 3은 타방의 측면으로부터 본 내부 구성을 나타내는 도이고, 도 4는 후술하는 뚜껑 부재를 나타내는 측면도이다. 또, 도 5 및 도 6은 열교환 장치의 사시도로서, 도 5는 후술하는 뚜껑 부재(15)가 열림 위치 상태를 나타내고, 도 6은 뚜껑 부재(15)가 닫힘 위치 상태를 나타낸다. 이러한 도에 나타내듯이, 본 실시 형태의 열교환 장치(1)는 상부가 개방된 직방체 형상의 금속제의 케이스(함체(函體))(10)의 내부에 전열매체 유통 배관(파이프)(30)을 가지는 열교환 유닛(40)이 설치된 구조이다. 열교환 유닛(40)은 프레임 부재(50)에 의해 케이스(10) 내(상세하게는 뚜껑 부재(15)의 내면)에 보유(고정)되어 있다. 도 5 및 도 6에 나타내듯이, 케이스(10)는 그 저부에 장착된 4개의 다리부(11)에 의해 지지되어 있다.
도 5 및 도 6에 나타내듯이, 케이스(10)의 상부의 개방 부분(개구)에는 여과조(60) 및 정류량(定流量) 수조(피열처리 유체 저장조)(61)가 설치되어 있다. 또한 도 5 및 도 6에서는 여과조(60)의 도시를 생략하고 있다. 여과조(60)의 내부에는 케이스(10) 내에 유입하는 온수(피열처리 유체)에 포함되는 물 때 등을 여과하기 위한 필터(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또, 정류량 수조(61)는 여과조(60)의 하측(하방)에 있어서 케이스(10)의 상부에 설치된 피열처리 유체를 저장 가능한 탱크이며, 이 정류량 수조(61)의 저부에는, 여과조(60) 내부의 필터로 여과된 피열처리 유체를 케이스(10) 내로 적하시키기 위한 적하 구멍(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 이 적하 구멍은, 케이스(10) 내의 후술하는 열교환부(41)의 바로 위의 위치로 개구하는 복수의 구멍으로 이루어지고, 당해 구멍의 직경과 수를 적당한 직경과 수로 설정함으로써 피열처리 유체를 소망한 유량 또한 일정한 유량으로 열교환부(41)에 적하하도록 되어 있다. 따라서, 이 적하 구멍으로부터 적하한 피열처리 유체가 열교환부(41)의 배관(30)의 표면을 따라 액막을 만들면서 분포유하 한다.
전열매체 유통 배관(30)의 재료로서는, 열전도성이 양호하고 내식성을 가지는 금속재료가 매우 적합하게 이용된다. 케이스(10)의 개구부(12)에 부착한 뚜껑 부재(15)와 열교환 유닛(40)은 케이스(10)의 폭방향으로 2조가 늘어놓아져 설치되어 있다. 즉, 케이스(10)의 측면에는 서로 동일한 형상의 2개의 개구부(12)가 폭방향으로 늘어놓아져 설치되어 있다. 2개의 개구부(12)에는 각각 동일한 형상의 뚜껑 부재(15)가 개구부(12)를 개폐 가능하게 설치되어 있고, 각각의 뚜껑 부재(15)에는 서로 동일한 형상의 열교환 유닛(40)이 설치되어 있다. 이하의 구성의 상세한 설명에서는, 일방의 뚜껑 부재(15) 및 열교환 유닛(40)에 대해 설명한다.
열교환 유닛(40)은 한 개의 금속제의 전열매체 유통 배관(30)의 중간 부분을 평면시(平面視)로 가늘고 긴 책 모양으로 권회하여 이루어지는 열교환부(루프부(loop part))(41)을 가지는 구조이다. 또, 전열매체 유통 배관(30)의 양단부(상단부(32a) 및 하단부(32b))는 뚜껑 부재(15)를 관통하여 케이스(10)의 외부로 돌출되어 있다. 전열매체 유통 배관(30)의 상단부(32a)는 뚜껑 부재(15)의 상부에 설치된 전열매체 배출구(16a)로 되어 있고, 전열매체 유통 배관(30)의 하단부(32b)는 뚜껑 부재(15)의 하부에 설치된 전열매체 유입구(16b)로 되어 있다.
뚜껑 부재(15)는 케이스(10)의 측벽(13)으로부터 이간함으로써 개구부(12)를 여는 한편, 측벽(13)의 외면에 맞닿음으로써 개구부(12)를 폐색하도록 되어 있다. 또한, 뚜껑 부재(15)와 케이스(10)의 측벽(13)과의 사이에는 그러한 간극을 밀폐하기 위한 씰 부재(패킹(packing))(14)가 개재하고 있다. 이에 의해 닫힘 위치의 뚜껑 부재(15)로 측벽(13)의 개구부(12)를 밀봉 상태(액밀(液密) 상태)로 닫을 수가 있다.
전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)는 길이 방향으로 뻗은 직선부(33)와, 이 직선부의 양단을 U자 모양으로 만곡시켜 이루어지는 만곡부(34)를 가지고 전체가 작은 책 모양의 루프 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 이 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)는 복수의 막대 모양 부재를 조합하여 형성한 프레임 부재(50)에 의해 뚜껑 부재(15)의 내면에 부착되어 있다. 이에 의해 뚜껑 부재(15)를 상기의 열림 위치와 닫힘 위치와의 사이에서 이동시킴으로써, 뚜껑 부재(15)에 부착된 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)를 개구부(12)로부터 출납할 수 있게 되어 있다.
프레임 부재(50)는 세로막대(51)와 위 가로막대(52)와 아래 가로막대(53)로 이루어진다. 세로막대(51)는 전열매체 유통 배관(30)의 길이 방향을 따라 등간격으로 복수개(도에서는 3개)가 설치되어 있다. 위 가로막대(52)는 복수의 세로막대(51)의 상부끼리를 연결하여 가로 방향으로 뻗어 있고, 아래 가로막대(53)는 복수의 세로막대(51)의 하단부끼리를 연결하여 가로 방향으로 뻗어 있다. 또, 세로막대(51)의 상단부에는 전열매체 유통 배관(30)의 폭방향(길이 방향에 직교하는 방향)으로 뻗은 누름판(54)이 설치되어 있다. 누름판(54)은 세로막대(51)의 상단에 볼트와 너트로 이루어지는 고정구(55)의 체결로 고정되어 있다. 이에 의해 누름판(54)과 아래 가로막대(53)와의 사이에 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)가 협지되어 전열매체 유통 배관(30)이 고정되어 있다. 상세하게는, 누름판(54)과 아래 가로막대(53)와 열교환부(41)가 그 나선 모양의 권회에 있어서의 축방향의 양측으로부터 협지된 상태로 고정되어 있다.
프레임 부재(50)는 케이스(10) 내의 저부에 입설(立設)한 폭방향으로 뻗은 가늘고 긴 판 모양의 지지 다리(17)의 상단부(17a)에 재치되어 있다. 지지 다리는 전후의 2개소 각각에 설치되어 있고, 아래 가로막대(53)는 뚜껑 부재(15)가 닫힘 위치에 있는 상태로 2개의 지지 다리의 상단 사이에 걸쳐져 있다.
도 6에 나타내는 뚜껑 부재(15)가 닫힘 위치에 있는 상태로, 도 1에 나타내듯이, 열교환 유닛(40)(전열매체 유통 배관(30))이 케이스(10) 내의 중앙부에 배치된다. 또 뚜껑 부재(15)가 닫힘 위치에 있는 상태로 뚜껑 부재(15)를 볼트(18)로 케이스(10)의 측벽(13)에 고정할 수가 있다. 이에 의해 뚜껑 부재(15) 및 프레임 부재(50)를 개재하여 열교환 유닛(40)(전열매체 유통 배관(30))이 케이스(10)에 고정된 상태로 된다. 한편, 도 5에 나타내듯이, 뚜껑 부재(15)가 열림 위치에 있는 상태로 열교환 유닛(40)(전열매체 유통 배관(30))이 개구부(12)로부터 케이스(10)의 외부로 취출된 상태로 된다. 이와 같이, 본 실시 형태의 열교환 장치(1)에서는, 뚜껑 부재(15)에 프레임 부재(50)로 고정한 열교환 유닛(40)(전열매체 유통 배관(30))을 뚜껑 부재(15)에 의한 개구부(12)의 개폐에 수반하여 개구부(12)로부터 출납할 수 있도록 구성하고 있다.
본 실시 형태의 열교환 장치(1)에서는, 전열매체 유통 배관(30)의 전열매체 유입구(16b)로부터 주입된 수도물 등의 전열매체는 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)를 유통하여 전열매체 배수구(16a)로부터 배출된다. 또, 이미 기술한 바와 같이 여과조(60)의 저부 중앙의 적하 구멍으로부터 적하하는 피처리 유체가 열교환부(41)의 파이프의 표면을 따라 액막(液膜)을 만들면서 분포(分布) 유하한다. 이에 의해 전열매체 유통 배관(30)의 내부를 유통하는 전열매체와 전열매체 유통 배관(30)의 표면을 유하(流下)하는 피처리 유체와의 열교환을 한다.
이상 설명한 것처럼, 본 실시 형태의 열교환 장치(1)는 상방이 개방된 상자 모양의 케이스(10)와, 케이스(10) 내에 설치된 전열매체 유통 배관(30)을 가지는 열교환 유닛(40)을 구비하고, 케이스(10) 내에 도입한 피열처리 유체와 전열매체 유통 배관(30)을 유통하는 전열매체와의 사이에 열교환을 행하게 하는 장치이다. 그리고, 케이스(10)는 그 측벽(13)에 설치한 개구부(12)와, 이 개구부(12)를 개폐하기 위한 판 모양의 뚜껑 부재(15)를 구비한다. 열교환 유닛(40)의 전열매체 유통 배관(30)은 나선 모양으로 권회된 열교환부(41)를 가지고, 배관의 열교환부(41)는 막대 모양의 부재를 조합하여 형성한 프레임 부재(50)를 개재하여 뚜껑 부재(15)의 내면에 고정되어 있다. 전열매체 유통 배관(30)의 양단부는 뚜껑 부재(15)를 관통하여 케이스(10)의 외부로 돌출되어 있다. 그리고, 뚜껑 부재(15)가 개구부(12)를 닫는 닫힘 위치에 있을 때에 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)가 케이스(10) 내에 고정된 상태로 수용되는 한편, 뚜껑 부재(15)가 개구부(12)를 여는 열림 위치에 있을 때에 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)가 개구부(12)로부터 케이스(10)의 외부로 취출된 상태가 되도록 구성하고 있다.
본 실시 형태의 열교환 장치(1)에서는, 뚜껑 부재(15)가 개구부(12)를 닫는 닫힘 위치에 있을 때에 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)가 케이스(10) 내에 고정된 상태로 수용되는 한편, 뚜껑 부재(15)가 개구부(12)를 여는 열림 위치에 있을 때에 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)가 개구부(12)로부터 케이스(10)의 외부로 취출된 상태가 되도록 구성함으로써, 열교환 장치(1)의 청소나 유지관리를 행할 때에, 뚜껑 부재(15)를 열림 위치로 하여 개구부(12)를 여는 것만으로 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)를 케이스(10)의 외부로 취출할 수가 있다. 따라서, 열교환 장치(1)의 청소나 유지관리의 작업을 매우 효율 좋게 행할 수가 있다.
또, 이 열교환 장치(1)에서는, 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)는 막대 모양의 부재를 조합하여 형성한 프레임 부재(50)를 개재하여 뚜껑 부재(15)의 내면에 고정되어 있음으로써, 케이스(10) 내에 설치한 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)가 고정되어 있지 않은 구조와 비교하여 열교환부(41)의 배관이 정렬된 상태로 된다. 이에 의해 전열매체 유통 배관(30)을 유통하는 전열매체와 피열처리 유체와의 보다 균일한 열교환이 가능하게 된다. 따라서, 열교환 장치(1)에 의한 열교환의 효율(열회수의 효율)을 효과적으로 향상시킬 수가 있다.
또한, 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)는 막대 모양의 부재를 조합하여 형성한 프레임 부재를 개재하여 뚜껑 부재(15)의 내면에 고정되어 있음으로써, 뚜껑 부재(15)의 개폐에 수반하여 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)의 설치 위치에 어긋남 등이 생길 우려가 없다. 따라서, 뚜껑 부재(15)를 닫힘 위치에 배치하는 것만으로, 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)를 케이스(10) 내의 소망의 위치에 정확하게 설치하는 것이 가능하게 된다. 또, 장치의 사용중에 케이스(10) 내에 설치한 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)에 위치 어긋남 등이 생기는 일도 회피할 수 있다.
또, 이 열교환 장치(1)에서는, 프레임 부재(50)는 전열매체 유통 배관(30)의 열교환부(41)를 그 나선 모양 권회의 축방향의 양측으로부터 협지한 상태로 볼트의 체결에 의해 고정한 구조이다.
이 구성에 의하면, 전열매체 유통 배관(30)의 나선 모양으로 권회한 열교환부(41)의 인접하는 배관끼리를 확실하게 접촉시킬 수가 있으므로, 전열매체 유통 배관(30)의 주위를 유통하는 피열처리 유체의 흐름을 균일하게 하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 열교환 장치(1)에 의한 열교환의 효율(열회수의 효율)을 보다 더 향상시킬 수가 있다.
또, 이 열교환 장치(1)에서는, 뚜껑 부재(15)와, 이 뚜껑 부재(15)에 고정한 열교환 유닛(40)은 케이스(10)의 개구부(12)에 대해서 슬라이드 이동하는 구조이다. 이 구조에 의하면, 부품 점수를 적게 억제한 간단한 구성으로 뚜껑 부재(15)에 고정한 열교환 유닛(40)을 케이스(10)에 대해서 출납하는 것이 가능하게 된다.
또, 이 열교환 장치(1)에서는, 닫힘 위치에 있는 뚜껑 부재(15)와 개구부(12)와의 간극을 밀폐하기 위한 씰 부재(14)를 구비하고 있다. 이 구성에 의하면, 뚜껑 부재(15)를 닫힘 위치에 배치함으로써 씰 부재(14)에 의해 뚜껑 부재(15)로 개구부(12)와의 간극이 확실하게 밀폐되므로, 케이스(10) 내의 피열처리 유체가 개구부(12)로부터 케이스(10) 밖으로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
또, 이 열교환 장치(1)는 피열처리 유체를 케이스(10)의 상방의 개방부로부터 이 케이스(10) 내로 적하하여 전열매체 유통 배관(30)의 외표면을 따라서 액막 형상으로 분포시키고 또한 유하시키면서 이 전열매체 유통 배관(30)을 유통하는 전열매체와 열교환시키는 유하 액막식의 열교환 장치이다.
또, 본 실시 형태의 열교환 장치(1)에서는, 열교환부(41)의 배관이 정렬한 상태로 되어 있는 것과, 또 전열매체 유통 배관(30)의 나선 모양으로 권회한 열교환부(41)의 인접하는 배관끼리를 확실하게 접촉시키고 있음으로써, 전열매체 유통 배관(30)의 외표면을 따라 액막 형상으로 분포시키고 또한 유하시키는 피열처리 유체의 보다 균일한 분포와 유하를 실현할 수 있으므로, 전열매체 유통 배관(30)을 유통하는 전열매체와의 열교환을 매우 효율 좋게 행하게 하는 것이 가능하게 된다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 특허 청구의 범위, 및 명세서와 도면에 기재된 기술적 사상의 범위 내에 있어서 여러 가지의 변형이 가능하다. 예를 들면, 본 발명 장치는 음료의 냉각이나 원천의 냉각에 머물지 않고, 적당한 온도 조정이 필요한 열교환 장치로서 광범위한 분야에서 이용 가능하다.
<산업상의 이용 가능성>
현재, 각 산업분야에 있어서 보일러는 필요 불가결한 열교환기이다. 온천 시설로부터 농업용, 공업용, 가정용 등 여러 가지 장소에서 사용되고 있다. 예를 들면, 냉천을 직접 보일러로 가열하여 사용함으로써 온천 성분(슬러지의 부착)이 보일러의 고장, 열화, 부착이 원인이 되어 유지관리에 과대한 비용이 들 뿐만이 아니라 보일러의 수명도 짧아진다. 그래서 본 발명 장치를 병용하여 보일러로부터의 고온수를 전열매체로서 공급하고, 보일러와 열교환기 사이에 순환시킴으로써 보일러의 고장을 방지하고 연비도 향상시킨다. 또, 보일러로부터의 배열(排列)도 이용할 수 있다. 또한, 배열을 처리하여 배열 온도를 내림으로써 CO2를 삭감할 수가 있어 환경보전 문제에 도움이 될 수 있다.
또, 식품·음료 분야에 있어서도 가열 처리 후의 제품을 즉시 냉각함으로써 용기 채움 등도 곧바로 행할 수가 있어 생산성이 향상한다. 또, 신속한 용기 채우기는 풍미의 훼손을 방지한다. 즉, 액체용의 열교환기는 광범위한 분야에서 사용할 수 있고, 장치의 재질을 바꿈으로써 이용 분야의 확대를 도모할 수가 있다.

Claims (6)

  1. 상방이 개방된 상자 모양의 케이스와,
    적어도 그 일부가 상기 케이스 내에 설치된 전열매체 유통 배관을 가지는 열교환 유닛을 구비하고, 상기 케이스 내에 도입한 피열처리 유체와 상기 전열매체 유통 배관을 유통하는 전열매체와의 사이에 열교환을 행하게 하는 열교환 장치로서,
    상기 케이스는, 그 측벽에 설치한 개구부와, 이 개구부를 개폐하기 위한 판 모양의 뚜껑 부재를 구비하고,
    상기 열교환 유닛의 상기 전열매체 유통 배관은, 나선 모양으로 권회된 열교환부를 가지고,
    상기 열교환부는, 막대 모양의 부재를 조합하여 형성한 프레임 부재로 상기 뚜껑 부재의 내면에 고정되어 있고, 상기 전열매체 유통 배관의 양단부는 상기 뚜껑 부재를 관통하여 상기 케이스의 외부로 돌출되어 있고,
    상기 뚜껑 부재가 상기 개구부를 닫는 닫힘 위치에 있을 때에 상기 전열매체 유통 배관의 상기 열교환부가 상기 케이스 내에 고정된 상태로 수용되는 한편,
    상기 뚜껑 부재가 상기 개구부를 여는 열림 위치에 있을 때에 상기 전열매체 유통 배관의 상기 열교환부가 상기 개구부로부터 상기 케이스의 외부로 취출된 상태로 되는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 부재는, 상기 전열매체 유통 배관의 상기 열교환부를 그 나선 모양 권회의 축방향의 양측으로부터 협지한 상태로 볼트의 체결에 의해 고정한 구조인 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 뚜껑 부재와, 이 뚜껑 부재에 고정한 상기 열교환 유닛은, 상기 케이스의 상기 개구부에 대해서 슬라이드 이동하는 구조인 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 닫힘 위치에 있는 상기 뚜껑 부재와 상기 개구부와의 간극을 밀폐하기 위한 씰 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열교환 장치는, 상기 피열처리 유체를 상기 케이스의 상방의 개방부로부터 이 케이스 내에 적하하여 상기 전열매체 유통 배관의 외표면을 따라 액막 형상으로 분포시키고 또한 유하시키면서 이 전열매체 유통 배관을 유통하는 전열매체와 열교환시키는 유하 액막식의 열교환 장치인 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 케이스의 상부에는, 상기 피열처리 유체를 저장하는 피열처리 유체 저장조가 설치되어 있고,
    상기 피열처리 유체 저장조는, 상기 케이스 내의 상기 전열매체 유통 배관에 상기 피열처리 유체를 일정량으로 적하시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환 장치.
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