KR20190078128A - Condensing heat exchanger using porous heat transfer form - Google Patents

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KR20190078128A
KR20190078128A KR1020170179886A KR20170179886A KR20190078128A KR 20190078128 A KR20190078128 A KR 20190078128A KR 1020170179886 A KR1020170179886 A KR 1020170179886A KR 20170179886 A KR20170179886 A KR 20170179886A KR 20190078128 A KR20190078128 A KR 20190078128A
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(주)동양환경
부산대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a condensing heat exchanger using a porous heat transfer foam, which aims to change the density of a heat transfer foam cell, to make the density less the closer it gets to a tube, wherein a subject fluid (a first fluid) flows, to allow an operation fluid (a second fluid) to be concentrated around the subject fluid, to improve the flow properties, rapidly discharge the condensed fluid, reduce flow resistance, and improve heat exchange efficiency. According to the present invention, the condensing heat exchanger using the porous heat transfer foam comprises: a tube (10) in which a first fluid flows; and a heat transfer foam (20) which has a foam structure having a plurality of open cells to wrap around the circumference unit of the tube, to allow a second fluid to flow in the open cell, and to induce heat exchange between the first fluid and second fluid. The heat transfer foam is formed to have a density increased as getting further from the tube as the center, to make the flow resistance of the second fluid different, and to make the second fluid concentrated on the circumference unit of the tube. According to the present invention, the condensing heat exchanger using the porous heat transfer foam comprises: the tube (10) in which the first fluid flows; the heat transfer foam which as a foam structure having a plurality of open cells to wrap around the circumference unit of the tube, to allow the second fluid to flow in the open cells, and to induce a heat exchange between the first fluid and the second fluid; and one or more discharge holes (27) formed inside the heat transfer foam to communicate with the outside from a surface of the tube and to discharge a condensed fluid formed on the tube and the heat transfer foam to the outside.

Description

다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기{Condensing heat exchanger using porous heat transfer form}{Condensing heat exchanger using porous heat transfer foam}

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 셀의 밀도 변화를 통해 흐름성을 개선하여 열교환 효율을 향상하는 다공성 전열폼을 이용한 응축 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 condensing heat exchanger using a porous heat transfer foam that improves flowability through heat exchange efficiency by changing cell density.

본 발명은 다수의 오픈 셀을 흐르는 작동 유체를 이용하여 열교환이 이루어지고 응축 유체의 신속한 배수를 통해 유동저항을 줄여줌으로써 열교환 효율을 증대하는 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a condensing heat exchanger using a porous heat transfer foam for heat exchange using a working fluid flowing through a plurality of open cells and increasing heat exchange efficiency by reducing the flow resistance through rapid drainage of condensed fluid.

열교환기는 서로 다른 열을 갖고 있는 유체들을 열교환시키는 것으로, 작동유체의 열을 이용하여 대상 유체를 목적하는 온도로 맞추기 위한 것이며, 판형 열교환기, 쉘앤튜브형 열교환기가 있다.A heat exchanger is a heat exchanger for exchanging fluids having different heat. The heat exchanger is for adjusting the target fluid to a desired temperature by using the heat of the working fluid, and includes a plate heat exchanger and a shell and tube heat exchanger.

본 발명의 배경기술을 알 수 있는 특허문헌인 등록특허 제10-0339714호는 냉매가 흐르는 냉매관을 소정 형태로 구성한 후 상기 냉매관의 주위에 스폰지상의 다공성 물질인 폴리우레탄을 둘러싸는 제 1과정과, 상기 폴리우레탄에 알루미늄 파우더와 플럭스가 포함된 액상의 페이스트를 적시는 제 2과정과, 상기 폴리우레탄은 연소되어 제거되고 폴리우레탄에 흡착된 금속 파우더만 상기 폴리우레탄과 동일한 형태로 남아 상기 냉매관에 브레이징 접합되도록 상기 냉매관 및 폴리우레탄을 소정 온도로 가열하는 제 3과정으로 이루어진 열교환기 제조방법으로서, 냉각핀이 불규칙적으로 형성된 폼 형태로 구성되지만, 작동 유체를 냉매관에 집중하도록 의도적으로 구성한 것이기 아니기 때문에 작동 유체와 대상 유체 간의 열교환 효율이 좋지 못하다.Patent Document No. 10-0339714, which discloses a background art of the present invention, comprises a refrigerant pipe in which a refrigerant flow is formed into a predetermined shape, and a first process of surrounding a polyurethane, which is a porous material on a sponge, A second step of wetting the polyurethane with a liquid paste containing aluminum powder and flux; and a second step in which the metal powder absorbed by the polyurethane and removed by burning remains in the same form as the polyurethane, And a third step of heating the refrigerant pipe and the polyurethane to a predetermined temperature so as to be brazed to the pipe, wherein the cooling fin is formed in an irregularly formed foam form, The efficiency of heat exchange between the working fluid and the target fluid is poor.

또한, 폼 형태의 냉각핀은 폼의 특성 상 많은 양의 응축 유체가 잔류하여 응축 유체로 인한 흐름 저항이 커지기 때문에 열교환 성능이 좋지 못하다.In addition, the foamed cooling fins have poor heat exchange performance because a large amount of condensed fluid remains due to the characteristics of the foam and the flow resistance due to the condensed fluid becomes large.

등록특허 제10-0339714호Patent No. 10-0339714

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 작동 유체(제2유체)를 대상 유체(제1유체)에 집중되도록 흐름성을 개선하여 제1,2유체간의 열교환 효율을 향상하는 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기를 제공하려는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to improve the flowability so as to concentrate the working fluid (the second fluid) And to provide a condensing heat exchanger using a foam.

본 발명의 다른 목적은 응축 유체의 신속한 배수를 통해 작동 유체(제2유체)의 유동저항을 줄여줌으로써 열교환 효율을 증대하는 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기를 제공하려는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a condensing heat exchanger using a porous heat transfer foam that increases the heat exchange efficiency by reducing the flow resistance of the working fluid (second fluid) through rapid drainage of the condensation fluid.

본 발명에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기는, 내부에 제1유체가 흐르는 튜브와; 다수의 오픈셀을 갖는 폼 구조로서 상기 튜브의 둘레부를 감싸며 상기 오픈셀에 제2유체가 흘러 상기 제1,2유체의 열교환을 유도하는 전열 폼을 포함하고, 상기 전열 폼은 상기 튜브를 중심으로 하여 멀어지면서 밀도가 높아지게 형성되어 상기 제2유체의 유동저항을 다르게 함으로써 상기 튜브의 둘레부에 상기 제2유체가 집중되도록 하는 것을 특징으로 한다.The condensing heat exchanger using the porous heat transfer foam according to the present invention comprises: a tube through which a first fluid flows; A plurality of open cells having a foam structure surrounding a periphery of the tube and flowing a second fluid through the open cells to induce heat exchange between the first and second fluids, So that the second fluid is concentrated on the periphery of the tube by changing the flow resistance of the second fluid.

본 발명에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기는, 내부에 제1유체가 흐르는 튜브와; 다수의 오픈셀을 갖는 폼 구조로서 상기 튜브의 둘레부를 감싸며 상기 오픈셀에 제2유체가 흘러 상기 제1,2유체의 열교환을 유도하는 전열 폼을 포함하고, 상기 전열 폼은 내부에 상기 튜브의 표면에서부터 외부와 통하도록 형성되어 상기 튜브와 상기 전열 폼에 맺히는 응축유체를 외부로 배출하는 하나 이상의 배수홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.The condensing heat exchanger using the porous heat transfer foam according to the present invention comprises: a tube through which a first fluid flows; A plurality of open cells having a foam structure surrounding a periphery of the tube and flowing a second fluid through the open cells to induce heat exchange between the first and second fluids, And one or more drain holes formed to communicate with the outside from the surface and to discharge the condensed fluid formed on the tube and the heat conductive foam to the outside.

본 발명은 상기 배수홀 안에 형성되어 응축유체를 외부로 배출하는 드레인 폴을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized by including a drain pole formed in the drain hole and discharging the condensed fluid to the outside.

본 발명에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기에 의하면, 전열 폼의 셀의 밀도를 대상 유체(제1유체)가 흐르는 튜브에 가까워지면서 작게 하여 튜브에서 먼 곳을 흐르는 작동 유체(제2유체)를 튜브의 둘레부로 유도함으로써 작동 유체의 집중을 통해 열교환 성능을 향상하는 효과가 있다.According to the condensing heat exchanger using the porous heat transfer foam according to the present invention, the density of the cells of the heat transfer foam is reduced toward the tube through which the object fluid (the first fluid) flows and the working fluid (second fluid) So that the heat exchange performance can be improved by concentrating the working fluid.

그리고, 전열 폼과 튜브 외주면에 맺힌 응축유체를 신속하게 배수하여 응축유체로 인한 흐름저항을 해결하여 열교환 성능을 극대화하는 효과가 있다.The heat transfer foam and the condensation fluid formed on the outer circumferential surface of the tube are quickly drained to solve the flow resistance due to the condensed fluid, thereby maximizing the heat exchange performance.

도 1a와 도 1b는 각각 본 발명에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기의 사시도로서,
도 1a는 전열 폼이 핀의 형태인 것이고,
도 1b는 전열 폼이 블록 형태인 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기의 측면과 정면을 보인 도면.
도 3은 본 발명에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기로서 다수의 튜브가 연속될 때 전열 폼을 보인 도면.
도 4는 본 발명에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기에 배수홀이 적용된 예를 보인 측면과 정면을 보인 도면.
도 5와 도 6은 각각 본 발명에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기에 드레인 폴이 적용된 예를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기에 적용된 드레인 폴의 다른 예시도.
도 8은 본 발명에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기에 적용된 드레인 폴의 또 다른 예시도.
1A and 1B are perspective views of a condensation heat exchanger using a porous heat transfer foam according to the present invention,
Figure 1a shows that the heat transfer foam is in the form of a pin,
Fig. 1B shows the heating foam in block form.
2 is a side view and a front view of a condensation heat exchanger using a porous heat transfer foam according to the present invention.
FIG. 3 is a condensation heat exchanger using a porous heat transfer foam according to the present invention, showing a heat transfer foam when a plurality of tubes are continuous. FIG.
4 is a side view and a front view showing an example in which a drain hole is applied to a condensing heat exchanger using a porous heat transfer foam according to the present invention.
5 and 6 are views showing an example in which a drain pole is applied to a condensing heat exchanger using a porous heat transfer foam according to the present invention.
FIG. 7 is another example of a drain pole applied to a condensing heat exchanger using a porous heat transfer foam according to the present invention. FIG.
FIG. 8 is another example of a drain pole applied to a condensing heat exchanger using a porous heat transfer foam according to the present invention. FIG.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may be changed according to the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

도 1a, 도 1b에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기는, 제1유체(예를 들어 가스의 이산화탄소)가 흐르는 튜브(10) 및 튜브(10)의 둘레부에 있으며 제2유체(예를 들어 천연가스, 즉, 천연가스의 냉열을 이용하여 이산화탄소를 액화하는 용도)가 흐르는 다공성 전열 폼(20)으로 구성되어 상기 제1,2유체의 열교환을 유도하는 것이다.As shown in FIGS. 1A and 1B, the condensing heat exchanger using the porous heat transfer foam according to the present embodiment includes a tube 10 through which a first fluid (for example, carbon dioxide of gas) flows and a tube 10 through which the first fluid And a porous heat transfer foam 20 through which a second fluid (for example, a natural gas, that is, a use of liquefying carbon dioxide by using the cold heat of natural gas) flows, thereby inducing heat exchange of the first and second fluids.

튜브(10)는 하나 이상이며 내부에 제1유체가 흐르는 다양한 구조가 가능하고 전열 효과가 우수한 다양한 재질이 가능하다.There are one or more tubes 10, and various structures capable of flowing the first fluid therein are possible, and various materials excellent in heat transfer effect are possible.

전열 폼(20)은 다수의 셀로 구성되는 폼 계열 제품으로서 바람직하게 메탈 폼이고, 다수의 셀은 서로 통하는 오픈 셀로서 제2유체가 자유롭게 흐르도록 하는 구조이고, 튜브(10)에 상호 간에 간격을 두고 설치되는 다수의 핀 형태(도 1a), 튜브(10)를 덮는 블록 형태(도 1b)가 가능하다.The heat conductive foam 20 is a foam-like product composed of a plurality of cells and is preferably a metal foam, and the plurality of cells are open cells communicating with each other, and the second fluid flows freely. (Fig. 1A) and a block form covering the tube 10 (Fig. IB) are possible.

전열 폼(20)은 둘레면을 통해 제2유체가 손실되지 않도록 폐쇄되는 구조이고, 예를 들어 차폐재의 코팅, 차폐재의 랩핑, 케이스에 내장 등의 방법이 가능하다.The heat conductive foam 20 has a structure in which the second fluid is prevented from being lost through the peripheral surface. For example, it is possible to coat the shielding material, wrap the shielding material,

제2유체는 제1유체와 직교하는 방향으로 흐르도록 구성된다.The second fluid is configured to flow in a direction perpendicular to the first fluid.

본 발명의 제조 방법은 튜브(10)의 둘레부에 전열 폼(20)을 발포 성형하는 방법, 전열 폼(20)에 튜브(10)를 삽입하는 방법 등이 가능하다.The manufacturing method of the present invention is applicable to a method of foaming and forming the heat conductive foam 20 at the periphery of the tube 10, a method of inserting the tube 10 into the heat conductive foam 20, and the like.

본 발명은 전열 폼(20)의 밀도 변화를 이용하여 제2유체의 흐름을 튜브(10)에 근접되도록 함으로써 제2유체의 집중을 통해 열전달 성능을 향상하도록 구성되는 특징이 있다.The present invention is characterized in that the heat transfer performance is improved through the concentration of the second fluid by making the flow of the second fluid close to the tube 10 by using the density change of the heat transfer foil 20.

즉, 전열 폼(20)의 셀의 밀집도(기공율)는 튜브(10)를 중심으로 하여 먼 곳으로 가면서 높아지는 것이며, 결과적으로 튜브(10)로부터 먼 곳은 제2유체의 흐름 저항이 크고 반대로 튜브(10)에 가까운 곳은 제2유체의 흐름 저항이 작기 때문에 제2유체는 흐름 저항이 작은 튜브(10)에 가까운 곳으로 집중되므로 제1유체와 열교환 성능을 향상하는 것이다.That is, the density of cells (porosity) of the heat transfer foil 20 is increased as it goes farther from the tube 10, and as a result, the flow resistance of the second fluid is larger at a position farther from the tube 10, Since the flow resistance of the second fluid is small in the vicinity of the tube 10, the second fluid is concentrated near the tube 10 having a small flow resistance, thereby improving heat exchange performance with the first fluid.

따라서, 전열 폼(20)은 전체가 전열 구역이지만 밀도가 다른 다수(이하에서는 6개를 예로 들어 도시하고 설명함)의 전열 구역으로 구성되는 것이다.Accordingly, the heat conductive foam 20 is composed of a plurality of heat transfer zones, all of which are heat transfer zones but have different densities (hereinafter, six heat transfer zones are illustrated and described as an example).

예를 들어 도 2에서 보이는 바와 같이, 튜브(10)의 외곽에 튜브(10)에 가까운 곳에서부터 제1 내지 제6전열 구역(21,22,23,24,25,26)이 형성되고, 제1 내지 제6전열 구역(21,22,23,24,25,26)의 밀집도는 제1전열 구역(21)에서부터 제6전열 구역(26)으로 가면서 점진적으로 커지는 형태이다.2, the first to sixth heat transfer zones 21, 22, 23, 24, 25, 26 are formed on the outer periphery of the tube 10 from the vicinity of the tube 10, The density of the first to sixth heat transfer zones 21, 22, 23, 24, 25, 26 gradually increases from the first heat transfer zone 21 to the sixth heat transfer zone 26.

제2유체는 밀집도가 낮은 곳으로 유도되어야 하므로 제1 내지 제6전열 구역(21,22,23,24,25,26)은 서로 통하는 오픈 셀로 이루어진다.Since the second fluid must be guided to a place having a low density, the first to sixth heat transfer zones 21, 22, 23, 24, 25, 26 are made of open cells communicating with each other.

튜브(10)의 구조 상 제1 내지 제6전열 구역(21,22,23,24,25,26)은 튜브(10)를 중심으로 하여 동심원의 형태로 형성된다.The first through sixth heat transfer zones 21, 22, 23, 24, 25, 26 are formed concentrically with respect to the tube 10 in the structure of the tube 10.

또한, 도 3에서 보이는 것처럼, 제2유체의 흐름 경로에 2개 이상의 튜브(10)가 있는 경우 튜브(10)들 사이에서 흐름 파괴가 일어나지 않도록 제1 내지 제6전열 구역(21,22,23,24,25,26)은 그 배열을 유지하는 것이 바람직하다.Further, as shown in FIG. 3, when there are two or more tubes 10 in the flow path of the second fluid, the first to sixth heat transfer zones 21, 22, 23 , 24, 25, 26) preferably maintain their arrangement.

이와 같은 구성의 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기에 따르면, 제1유체는 튜브(10)를 따라 흐르고 제2유체는 튜브(10) 외곽의 전열 폼(20)을 따라 흐르고 이 과정에서 제1유체와 제2유체간에 열교환이 이루어진다.According to the condensing heat exchanger using the porous heat transfer foam having such a structure, the first fluid flows along the tube 10, the second fluid flows along the heat transfer foam 20 outside the tube 10, Heat exchange occurs between the second fluid.

좀 더 구체적으로 설명하면, 제2유체는 전열 폼(20)의 제1 내지 제6전열 구역(21,22,23,24,25,26)을 따라 흐르게 되고, 이 때, 제6전열 구역(26)에서 제1전열 구역(21)으로 가면서 밀집도가 낮기 때문에 제2유체는 유동 저항이 낮은 곳을 향해 흐르게 되고 따라서, 밀집도가 가장 작은 제1전열 구역(21)에 집중된다.More specifically, the second fluid flows along the first to sixth heat transfer zones 21, 22, 23, 24, 25, and 26 of the heat transfer foam 20, 26 to the first heat transfer zone 21, the second fluid flows toward the low flow resistance region and is thus concentrated in the first heat transfer zone 21 having the smallest density.

결과적으로 많은 양의 제2유체와 제1유체의 열교환이 이루어지기 때문에 열교환 효율이 매우 높고, 특히, 제1,2유체가 열전달 성능의 차이{튜브(10)를 흐르는 제1유체가 상대적으로 열전달 성능이 낮음}가 크더라도 열전달 성능의 차이를 극복하여 제1유체의 열교환 효과가 우수하다.As a result, heat exchange efficiency between a large amount of the second fluid and the first fluid is achieved, so that the heat exchange efficiency is very high. Particularly, since the first and second fluids have different heat transfer performances (the first fluid flowing through the tube 10 is relatively heat transfer The performance of the first fluid is excellent by overcoming the difference in the heat transfer performance even if the performance is low.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

도 4에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기는, 전열 폼(20) 안에 배수홀(27)을 형성하여 응축 유체를 신속하게 배수하는데 특징이 있다.As shown in FIG. 4, the condensing heat exchanger using the porous heat transfer foam according to the embodiment of the present invention is characterized in that a drain hole 27 is formed in the heat transfer foam 20 to quickly drain the condensed fluid.

열교환기는 제1유체와 제2유체간의 열교환 과정에서 온도 차이로 인하여 응축유체가 발생한다.The heat exchanger generates a condensed fluid due to the temperature difference during the heat exchange process between the first fluid and the second fluid.

응축유체는 튜브(10)의 외주면과 전열 폼(20)에 맺혀 있게 되며, 즉, 응축유체는 제2유체의 경로에 맺혀 제2유체의 흐름을 막게 되므로 열교환 효율을 저하시킨다.The condensed fluid is formed on the outer circumferential surface of the tube 10 and the heat transfer foam 20, that is, the condensed fluid is formed in the path of the second fluid to block the flow of the second fluid, thereby lowering the heat exchange efficiency.

배수홀(27)은 전열 폼(20)에 하나 이상, 바람직하게 튜브(10)의 길이방향을 따라 상호 간에 일정 간격을 두고 다수개가 형성된다.The drain holes 27 are formed in the heat transfer foil 20 at one or more, preferably at a predetermined distance from one another along the longitudinal direction of the tube 10.

배수홀(27)이 적용되는 전열 폼(20)은 밀도가 동일한 전열 폼, 실시예 1처럼 전열 폼(20)의 밀도가 다른 전열 폼 모두가 가능하다.The heat transfer foam 20 to which the drain hole 27 is applied may be an electrothermal foam having the same density and the electrothermal foam 20 having a different density as in the first embodiment.

배수홀(27)은 전열 폼(20)의 내부에 형성되는 구멍(원형 등 다양한 형상)으로 전열 폼(20)이 오픈 셀이기 때문에 둘레부가 주변의 셀과 통하는 구조이면서 일측은 튜브(10)의 외주면 표면과 연계{튜브(10)의 외주면 노출}하고 타측은 외부와 통하도록 개방 형성되며, 중력 낙하를 위하여 배수단인 타측이 일측보다 낮은 위치에 배치되도록 하고, 바람직하게 응축 유체가 모이는 가장 낮은 곳에 배치된다.The drain hole 27 is formed in a hole (circular shape or the like) formed inside the heat conductive foam 20, and the heat conductive foam 20 is an open cell, (Exposed to the outer circumferential surface of the tube 10), and the other side is opened to communicate with the outside, and the other side, which is a discharging means, is disposed at a lower position than the one side for dropping gravity, .

본 실시예에 따르면, 제2유체는 전열 폼(20)을 따라 흐르고 이 때 오픈 셀의 특성 상 전열 폼(20) 전체를 경로 하여 흐르다가 튜브(10) 주변을 흐르게 된다.According to the present embodiment, the second fluid flows along the heat transfer foil 20, and flows through the entire heat transfer foam 20 due to the characteristics of the open cell, and then flows around the tube 10.

튜브(10) 안에는 제1유체가 흐르며, 제1유체는 주변의 제2유체와 열교환한다.In the tube 10, a first fluid flows, and the first fluid exchanges heat with the surrounding second fluid.

이와 같이 제1,2유체가 열교환할 때 온도 차이로 인하여 응축 유체가 발생한다.Thus, when the first and second fluids exchange heat, a condensed fluid is generated due to a temperature difference.

전열 폼(20)이 오픈 셀이기 때문에 응축 유체는 중력에 의해 아래쪽으로 흐르다가 배수홀(27) 안으로 집수된 후 배수홀(27)을 따라 외부로 낙하 배수된다.Since the heat transfer foam 20 is an open cell, the condensed fluid flows downward due to gravity and is collected in the drain hole 27 and then drained to the outside along the drain hole 27.

결과적으로, 배수홀(27)의 구성을 통해 튜브(10)의 표면과 전열 폼(20)의 셀 내부에는 제2유체의 흐름을 떨어뜨리는 저항 요소가 없으므로 제2유체와 제1유체의 열교환 효율을 높이게 된다.As a result, since there is no resistance element for dropping the flow of the second fluid through the surface of the tube 10 and the inside of the cell of the heat transfer foam 20 through the structure of the drain hole 27, the heat exchange efficiency of the second fluid and the first fluid .

본 실시예의 경우 배수홀(27)을 따라 배수되는 응축 유체가 열전달을 방해하는 것을 해결하기 위하여 드레인 폴(drain pole)(30)이 적용될 수 있다.In this embodiment, a drain pole 30 can be applied to prevent the condensed fluid draining along the drain hole 27 from interfering with heat transfer.

드레인 폴(30)은 바람직하게 튜브(10)의 둘레면(응축표면) 주변에 있는 응축유체를 모아 배수하도록 구성되며, 예를 들어, 튜브(10)의 둘레부를 감싸는 곡선형 단면의 집수부(31), 배수홀(27) 내부에 삽입되면서 일측은 집수부(31)에 연결되는 한편 타측은 외부와 연계하여 집수부(31)에 집수된 응축유체를 배수하는 드레인부(32)로 구성된다.The drain pawl 30 is preferably configured to collect and drain the condensate fluid around the circumferential surface (condensation surface) of the tube 10 and may include a curved cross section collecting portion 31) and a drain portion 32 inserted into the drain hole 27 and having one side connected to the water collecting portion 31 and the other side communicating with the outside to drain the condensed fluid collected in the water collecting portion 31 .

집수부(31)는 응축유체를 집수하면서도 제2유체가 튜브(10)의 표면을 따라 흐르도록 튜브(10)의 둘레부와 간극을 두고 떨어져 있으며, 예를 들어 튜브(10)의 원주의 1/2 이내의 길이로 이루어진다.The collector 31 is spaced apart from the periphery of the tube 10 such that the second fluid flows along the surface of the tube 10 while collecting the condensed fluid, / 2 &lt; / RTI &gt;

하나의 집수부(31)가 적용되고 전열 폼(20)이 밀도 변화가 있는 경우 집수부(31)는 밀도가 가장 작은 곳(응축 유체의 발생량이 많은 곳)에 배치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the water collecting part 31 is disposed in a place where the density is the smallest (where the amount of generated condensed fluid is large) when one collecting part 31 is applied and the heat transfer foam 20 has a density change.

드레인부(32)는 집수부(31)와 연결되는 기둥 형태로서 집수부(31)의 표면과 내부{집수부(31)의 구조에 따라 달라짐}를 통해 집수되는 응축유체를 전달받아 외부로 배수하며, 원활한 배수와 함께 제2유체의 유동저항을 줄이기 위하여 배수홀(27)의 지름보다 작은 폭으로 구성되고, 원형, 판형 등 다양한 형태가 가능하다.The drain part 32 is a column shape connected to the water collecting part 31 and receives the condensed fluid collected through the surface and the inside of the water collecting part 31 (depending on the structure of the water collecting part 31) And has a width smaller than the diameter of the drain hole 27 in order to reduce the flow resistance of the second fluid together with the smooth drainage, and may have various shapes such as a circular shape and a plate shape.

드레인 폴(30)은 배수와 제2유체의 유동저항 감소 2가지의 목적을 달성하여야 하며, 이러한 목적에 맞춰 메시 구조로 구성되는 것이 바람직하다.The drain pawl 30 is required to achieve two purposes of reducing drainage and flow resistance of the second fluid, and it is preferable that the drain pawl 30 is formed of a mesh structure for this purpose.

드레인 폴(30)은 튜브(10)의 둘레부에 전열 폼(20)을 발포하는 제조 방법에서, 전열 폼(20)의 발포 전에 튜브(10)나 틀에 고정되어 전열 폼(20)의 발포 시 전열 폼(20) 안에 형성됨으로써 제조될 수 있다. 또는 드레인 폴(30)은 전열 폼(20)에 가공한 배수홀(27) 안에 삽입 설치하는 것도 가능하다.The drain pawl 30 is fixed to the tube 10 or the frame before foaming of the heat conductive foam 20 in the manufacturing method of foaming the heat conductive foam 20 around the periphery of the tube 10, The heat-conductive foam 20 may be manufactured by forming it in the heat-transfer foam 20. Alternatively, the drain pawl 30 may be inserted into the drain hole 27 formed in the heat conductive foam 20.

하나의 집수부(31)가 드레인부(32)의 상단부에 형성된 것으로 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하고 하나의 드레인부(32)에 다단(도면에 3개를 예로 들어 도시함)의 집수부(31)가 구성되는 것도 가능하다.The present invention is not limited to this, and one drain portion 32 may be provided with a multi-stage (three in the drawing, for example) It is also possible to constitute the optical fiber 31.

부가적으로, 도 7에서 보이는 바와 같이, 집수부(31)가 튜브(10)와 일정한 간격을 유지하도록 간격유지봉(33)이 구성될 수 있다. In addition, as shown in Fig. 7, the gap retaining rods 33 may be configured such that the retaining portion 31 is spaced apart from the tube 10 by a predetermined distance.

간격유지봉(33)은 1개 이상, 바람직하게 2개 이상으로서 집수부(31)에서 돌출 형성되어 단부가 튜브(10)의 표면에 닿아 튜브(10)와 집수부(31)의 간격을 유지한다.The gap holding rods 33 are protruded from one or more, preferably two or more, of the collecting portion 31 to contact the surface of the tube 10 to maintain the gap between the tube 10 and the collecting portion 31 do.

간격유지봉(33)은 제2유체의 유동저항을 최소화하는 크기와 구조로 이루어진다.The spacing rod 33 is sized and configured to minimize the flow resistance of the second fluid.

10 : 튜브, 20 : 전열 폼
21,22,23,,26 : 제1 내지 제6전열 구역,
27 : 배수홀,
30 : 드레인 폴,
31 : 집수부, 32 : 드레인부
33 : 간격유지봉,
10: tube, 20: heating foam
21, 22, 23, 26: first to sixth heating zones,
27: drain hole,
30: drain pole,
31: collecting part, 32: drain part
33: spacing rod,

Claims (7)

내부에 제1유체가 흐르는 튜브와;
다수의 오픈셀을 갖는 폼 구조로서 상기 튜브의 둘레부를 감싸며 상기 오픈셀에 제2유체가 흘러 상기 제1,2유체의 열교환을 유도하는 전열 폼을 포함하고,
상기 전열 폼은 상기 튜브를 중심으로 하여 멀어지면서 밀도가 높아지게 형성되어 상기 제2유체의 유동저항을 다르게 함으로써 상기 튜브의 둘레부에 상기 제2유체가 집중되도록 하는 것을 특징으로 하는 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기.
A tube through which the first fluid flows;
A plurality of open cells having a foam structure surrounding a periphery of the tube and flowing a second fluid through the open cells to induce heat exchange between the first and second fluids,
Wherein the heat transfer foam is formed to have a higher density while moving away from the tube so that the flow resistance of the second fluid is made different so that the second fluid is concentrated on the periphery of the tube. Condensing heat exchanger.
내부에 제1유체가 흐르는 튜브와;
다수의 오픈셀을 갖는 폼 구조로서 상기 튜브의 둘레부를 감싸며 상기 오픈셀에 제2유체가 흘러 상기 제1,2유체의 열교환을 유도하는 전열 폼을 포함하고,
상기 전열 폼은 내부에 상기 튜브의 표면에서부터 외부와 통하도록 형성되어 상기 튜브와 상기 전열 폼에 맺히는 응축유체를 외부로 배출하는 하나 이상의 배수홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기.
A tube through which the first fluid flows;
A plurality of open cells having a foam structure surrounding a periphery of the tube and flowing a second fluid through the open cells to induce heat exchange between the first and second fluids,
Wherein the heat transfer foam comprises at least one drain hole formed in the inside of the tube so as to communicate with the outside from the surface of the tube to discharge a condensed fluid to the tube and the heat transfer foam to the outside. group.
청구항 1에 있어서, 상기 전열 폼의 내부에 상기 튜브의 표면에서부터 외부와 통하도록 형성되어 상기 튜브와 상기 전열 폼에 맺히는 응축유체를 외부로 배출하는 하나 이상의 배수홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기.[Claim 2] The method according to claim 1, further comprising at least one drain hole formed in the heat conductive foam so as to communicate with the exterior from a surface of the tube and to discharge a condensed fluid formed in the tube and the heat conductive foam to the outside, Condensation heat exchanger using foam. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 튜브의 둘레면 주변에 있는 응축유체를 모아 상기 배수홀을 통해 외부로 배수하는 드레인 폴을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기.The condensing heat exchanger according to claim 2 or 3, further comprising a drain pour which collects the condensed fluid around the circumference of the tube and discharges the condensed fluid to the outside through the drain hole. 청구항 4에 있어서, 상기 드레인 폴은 상기 전열 폼 안에 배치되는 하나 이상의 집수부, 상기 배수홀 내부에 삽입되며 상기 집수부에서 집수된 응축유체를 외부로 배수하는 드레인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기.[6] The apparatus of claim 4, wherein the drain pole comprises at least one collecting part disposed in the heat transfer foam, and a drain part inserted into the drain hole and draining the condensed fluid collected in the collecting part to the outside. Condensation heat exchanger using foam. 청구항 5에 있어서, 상기 드레인 폴은 제2유체의 유동 저항을 줄이는 메시 구조인 것을 특징으로 하는 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기.The condensing heat exchanger according to claim 5, wherein the drain pole is a mesh structure that reduces the flow resistance of the second fluid. 청구항 5에 있어서, 상기 드레인 폴은 상기 집수부에 돌출 형성되어 상기 튜브의 둘레부에 지지됨으로써 상기 튜브와 집수부의 간격을 유지하는 하나 이상의 간격유지봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 전열폼을 이용한 응축 열교환기.[Claim 6] The porous heat transfer foam according to claim 5, wherein the drain pawl includes one or more spacing rods protruding from the collecting portion and supported at the periphery of the tube so as to maintain an interval between the tube and the collecting portion. Condensation heat exchanger used.
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