KR20180112537A - 서포터가 구비된 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서포터가 구비된 열교환기에 관한 것으로, 제1유체가 유입되어 배출되도록 유입관과 배출관이 형성된 하우징과, 상기 하우징에 관통 결합되고 제2유체가 유입되어 배출되는 인렛튜브와, 아웃렛튜브가 형성된 제2유체튜브와, 상기 하우징 내부에 복수 개가 적층되고 평면상에서 간격을 두고 나선형으로 감기며 양단이 상기 인렛튜브와 상기 아웃렛튜브에 각각 연결된 열교환튜브와, 상기 하우징의 내부에 복수 개가 일정간격으로 설치되어 상기 열교환튜브를 지지하여 형태를 잡아주는 튜브서포터;로 구성되되, 상기 유입관은 상부에 유입구가 형성되고 하부가 폐쇄되며 상하 길이방향 외면에 복수 개의 유출공이 관통 형성되어 상기 제1유체가 상기 유입구를 통해 내부로 유입된 후 상기 유출공을 통해 상기 열교환튜브의 간격으로 유출되고, 상기 튜브서포터는 상기 간격에 복수 개가 일정간격을 두고 수직으로 설치된 수직지지대와, 상기 수직지지대의 상단부를 수평으로 연결하는 수평지지대 및 상기 수직지지대에 관통 형성되어 상기 제1유체를 통과시키는 관통홀;로 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 이상과 같이 본 발명에 따른 서포터가 구비된 열교환기는 적층된 구조의 열교환튜브를 각각 지지하는 서포터가 설치되어 열교환튜브의 형태를 안정적으로 유지할 수 있어 유체의 원활한 이동으로 열효율을 높이는 이점이 있다.
또한, 열교환튜브와 하우징간에 레일방식으로 결합되어 체결 및 분해가 간편하여 유지보수가 편리하다.
그리고, 유체의 이동으로 발생하는 열교환튜브의 진동을 줄임으로써 진동으로 인한 용접부의 파손을 줄일 수 있다.

Description

서포터가 구비된 열교환기 {Supporter for Heat exchanger}

본 발명은 서포터가 구비된 열교환기에 관한 것으로, 열교환기에서 열교환튜브의 형태를 고정하는 서포터를 설치하여 열교환튜브를 안정적으로 적층하고 진동을 줄일 수 있는 서포터가 구비된 열교환기에 관한 기술이다.

일반적으로 열교환기는 제1유체와 제2유체를 교차시켜 열전달을 유도하는 장치를 말하며, 본 발명과 관련된 스파이럴 열교환기는 유체가 유동되는 튜브 형태가 코일형태로 감겨진 형상으로 흐를 수 있도록 배치된 열교환기로 전열면적을 넓힌 열교환기이다.

통상적으로 하우징 내부에 유체가 채워지도록 하는 열교환기는 하우징의 저면으로 유입되어 수위가 채워져 상부로 배출되도록 하는 것이 열교환을 효율적으로 할 수 있는 방법이다.

그러나 종래에는 하우징 내부에 유입된 유체와 열교환 하는 열교환튜브를 안정적으로 적층되지 못해 열교환효율이 떨어지는 문제점이 있어왔다.

또한, 열교환튜브내에 유체가 이동하면서 발생하는 진동으로 인해 튜브의 용접부가 파손되는 문제점이 있어왔다.

KR 10-1204014 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 열교환튜브 사이에 서포터를 설치하여 열교환튜브를 안정적으로 적층시키는 서포터가 구비된 열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 서포터에 유체가 통과되는 구멍이 형성되어 유체가 원활히 흐를 수 있는 서포터가 구비된 열교환기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 서포터가 구비된 열교환기에 있어서, 제1유체가 유입되어 배출되도록 유입관과 배출관이 형성된 하우징; 상기 하우징에 관통 결합되고 제2유체가 유입되어 배출되는 인렛튜브와, 아웃렛튜브가 형성된 제2유체튜브; 상기 하우징 내부에 복수 개가 적층되고 평면상에서 간격을 두고 나선형으로 감기며 양단이 상기 인렛튜브와 상기 아웃렛튜브에 각각 연결된 열교환튜브; 상기 하우징의 내부에 복수 개가 일정간격으로 설치되어 상기 열교환튜브를 지지하여 형태를 잡아주는 튜브서포터;로 구성되되, 상기 유입관은, 상부에 유입구가 형성되고 하부가 폐쇄되며 상하 길이방향 외면에 복수 개의 유출공이 관통 형성되어 상기 제1유체가 상기 유입구를 통해 내부로 유입된 후 상기 유출공을 통해 상기 열교환튜브의 간격으로 유출되고 상기 튜브서포터는, 상기 간격에 복수 개가 일정간격을 두고 수직으로 설치된 수직지지대; 상기 수직지지대의 상단부를 수평으로 연결하는 수평지지대; 및 상기 수직지지대에 관통 형성되어 상기 제1유체를 통과시키는 관통홀;로 구성된 것을 특징으로 한다.

제 1 항에 있어서, 상기 튜브서포터의 수직지지대 일측에는 돌출가이드가 형성되고, 상기 하우징의 내주면에는 상기 돌출가이드와 대응되는 가이드레일이 설치되어, 상기 튜브서포터는 상기 가이드레일을 따라 수직으로 슬라이딩 가능하게 되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징의 저면에는, 상기 수직지지대의 하단부가 삽입되는 복수 개의 삽입홈이 형성되고, 상기 하우징의 상면에는, 상기 수평지지대의 상단부와 밀착되어 진동을 흡수하는 고무판이 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 유출공은, 상기 열교환튜브의 적층간격에 대응되는 간격으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.

먼저, 적층된 구조의 열교환튜브를 각각 지지하는 서포터가 설치되어 열교환튜브의 형태를 안정적으로 유지할 수 있어 유체의 원활한 이동으로 열효율을 높이는 이점이 있다.

또한, 열교환튜브와 하우징간에 레일방식으로 결합되어 체결 및 분해가 간편하여 유지보수가 편리하다.

그리고, 유체의 이동으로 발생하는 열교환튜브의 진동을 줄임으로써 진동으로 인한 용접부의 파손을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서포터가 구비된 열교환기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서포터가 구비된 열교환기의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환튜브의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 튜브서포터의 단면도 및 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 튜브서포터의 단면도 및 사시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 튜브서포터의 정면도이다.

이하, 첨부된 내용을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고자 한다.

본 발명에 따른 서포터가 구비된 열교환기는 도1 및 도2에 도시한 바와 같이 크게 하우징(100), 제2유체튜브(200), 열교환튜브(300), 튜브서포터(400)로 이루어진다.

먼저, 상기 하우징(100)은 제1유체가 투입되어 제2유체와 열교환할 수 있는 용기이다.

여기서 하우징(100)은 내부에 제2유체튜브(200), 열교환튜브(300), 튜브서포터(400)가 설치될 수 있는 공간을 가진다.

이때 하우징(100)의 내부에 제1유체가 유입되어 배출될 수 있도록 유입관(120)과 배출관(140)이 형성된다.

여기서 유입관(120)은 하우징(100)의 상부에서 삽입되어 하부까지 형성된다.

또한, 유입관(120)은 상부에 유입구(121)가 형성되고 하부가 폐쇄되며 상하 길이방향 외면에 복수 개의 유출공(122)이 관통 형성되어 제1유체가 유입구(121)를 통해 내부로 유입된 후 유출공(122)을 통해 후술될 열교환튜브(300)의 간격으로 유출된다.

이때 유출공(122)은 후술될 열교환튜브(300)의 적층간격에 대응되는 높이에 형성되는것이 바람직하다.

한편, 배출관(140)은 하우징(100) 상부에 구비되어 하우징(100)에 채워진 제1유체가 상측으로 도달하게 되면 외부로 배출되는 것이다.

또한, 상기 제2유체튜브(200)는 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이 하우징(100)의 상측에 관통 결합되고 제2유체가 유입되어 배출이 이루어지도록 하는 통로이다.

여기서, 제2유체튜브(200)는 인렛튜브(220)와, 아웃렛튜브(240)로 구성되며, 하우징(100)에 삽입결합된 수직관 형태로 설치된다.

이때 인렛튜브(220)와 아웃렛튜브(240)는 각각 길이방향으로 상호 대응되게 복수 개의 분배구(222)가 형성되어 후술될 열교환튜브(300)와 연결되고, 여기서 열교환튜브(300)의 상호 결합을 용이하게 하기 위하여 지그재그로 형성한다.

한편, 상기 열교환튜브(300)는 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 하우징(100)의 내부에 설치되어 인렛튜브(220)와 아웃렛튜브(240)가 연통되게 연결되어 제2유체가 유입되고 제1유체와 열교환되는 튜브이다.

여기서, 열교환튜브(300)는 복수 개가 적층되고 평면상에서 간격을 두고 나선형으로 감기며 양단이 인렛튜브(220)와 아웃렛튜브(240)에 대응되는 분배구(222)에 각각 연결된다.

따라서, 인렛튜브(220)는 열교환튜브(300)의 나선형 중심부에 위치하고 아웃렛튜브(240)는 나선형의 외측에 위치하여 열교환튜브(300)와 각각 연결된다.

또한, 상기 튜브서포터(400)는 도 2, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 하우징(100)의 내부에 복수 개가 일정간격으로 설치되어 열교환튜브(300)를 지지하여 형태를 잡아주는 것이다.

이를 위해, 튜브서포터(400)는 열교환튜브(300)의 간격으로 복수 개가 수직으로 설치되는 수직지지대(420)와, 수직지지대(420)의 상단부를 수평으로 연결하는 수평지지대(440) 및 수직지지대(420)에 관통 형성되어 제1유체를 통과시키는 관통홀(460)로 구성된다.

한편, 튜브서포터(400)의 수직지지대(420) 일측에는 돌출가이드(422)가 형성되고, 하우징(100)의 내주면에는 돌출가이드(422)와 대응되는 가이드레일(424)이 설치되어, 튜브서포터(400)가 가이드레일(424)을 따라 수직으로 슬라이딩 가능하게 된다.

이때 돌출가이드(422)는 '△' 또는 'T'형상으로 형성되고, 가이드레일(424)은 내측형상이 돌출가이드(422)의 외형과 대응되는 형태로 형성되어 슬라이딩 결합되면 하우징과 열교환튜브가 상호 지지된다.

또한, 하우징(100)의 저면에는 도 2에 도시한 바와 같이 수직지지대(420)의 하단부가 삽입되는 복수 개의 삽입홈(105)이 형성되고, 하우징(100)의 상면에는 수평지지대(440)의 상단부와 밀착되어 진동을 흡수하는 고무판(107)이 설치된다.

따라서, 튜브서포터(400)는 열교환튜브(300)를 하우징(100)에 고정시키고, 복수 개가 적층형성된 열교환튜브(300)간의 형태를 유지시켜 제1유체 및 제2유체의 흐름을 원활히 하며 진동을 감쇠시킨다.

즉, 제1유체의 공급과 배출 및 제2유체의 공급과 배출의 흐름은 다음과 같이 설명할 수 있다.

먼저, 제2유체는 인렛튜브(220)를 통해 공급되어 인렛튜브(220)의 분배공으로 각 층에 적층된 열교환튜브(300)를 통과해 아웃렛튜브(240)의 분배공을 통해 배출되게 된다.

이때 제1유체는 유입관(120)을 통해 하우징(100) 내부로 유입되어 유출공(122)을 통하여 열교환튜브(300)의 적층간격 단위로 각각 분배된다.

그리고 제1유체는 각각의 열교환튜브(300) 간격을 따라 이동하면서 열교환튜브(300)의 제2유체와 열교환하면서 하우징(100)을 채우면 상측의 배출관(140)을 통해 외부로 배출된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 튜브서포터(400)가 구비된 열교환기는 적층된 구조의 열교환튜브(300)를 각각 지지하는 서포터가 설치되어 열교환튜브(300)의 형태를 안정적으로 유지할 수 있어 유체의 원활한 이동으로 열효율을 높일 수 있다.

또한, 열교환튜브(300)와 하우징(100)간에 레일방식으로 결합되어 체결 및 분해가 간편하여 유지보수가 편리하다.

그리고, 유체의 이동으로 발생하는 열교환튜브(300)의 진동을 줄임으로써 진동으로 인한 용접부의 파손을 줄일 수 있다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

100: 하우징
105: 삽입홈
107: 고무판
120: 유입관
121: 유입구
122: 유출공
140: 배출관
200: 제2유체튜브
220: 인렛튜브
222: 분배구
240: 아웃렛튜브
300: 열교환튜브
400: 튜브서포터
420: 수직지지대
422: 돌출가이드
424: 가이드레일
440: 수평지지대
460: 관통홀

Claims (4)

1. 제1유체가 유입되어 배출되도록 유입관과 배출관이 형성된 하우징;
   상기 하우징에 관통 결합되고 제2유체가 유입되어 배출되는 인렛튜브와, 아웃렛튜브가 형성된 제2유체튜브;
   상기 하우징 내부에 복수 개가 적층되고 평면상에서 간격을 두고 나선형으로 감기며 양단이 상기 인렛튜브와 상기 아웃렛튜브에 각각 연결된 열교환튜브;
   상기 하우징의 내부에 복수 개가 일정간격으로 설치되어 상기 열교환튜브를 지지하여 형태를 잡아주는 튜브서포터;로 구성되되,
   상기 유입관은,
   상부에 유입구가 형성되고 하부가 폐쇄되며 상하 길이방향 외면에 복수 개의 유출공이 관통 형성되어 상기 제1유체가 상기 유입구를 통해 내부로 유입된 후 상기 유출공을 통해 상기 열교환튜브의 간격으로 유출되고
   상기 튜브서포터는,
   상기 간격에 복수 개가 일정간격을 두고 수직으로 설치된 수직지지대;
   상기 수직지지대의 상단부를 수평으로 연결하는 수평지지대; 및
   상기 수직지지대에 관통 형성되어 상기 제1유체를 통과시키는 관통홀;로 구성된 것을 특징으로 하는 서포터가 구비된 열교환기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 튜브서포터의 수직지지대 일측에는 돌출가이드가 형성되고,
   상기 하우징의 내주면에는 상기 돌출가이드와 대응되는 가이드레일이 설치되어,
   상기 튜브서포터는 상기 가이드레일을 따라 수직으로 슬라이딩 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 서포터가 구비된 열교환기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징의 저면에는,
   상기 수직지지대의 하단부가 삽입되는 복수 개의 삽입홈이 형성되고,
   상기 하우징의 상면에는,
   상기 수평지지대의 상단부와 밀착되어 진동을 흡수하는 고무판이 설치되는 것을 특징으로 하는 서포터가 구비된 열교환기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 유출공은,
   상기 열교환튜브의 적층간격에 대응되는 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 서포터가 구비된 열교환기.
   
   

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