KR20220071498A - Condenser to compensate for the specific volume change of the refrigerant - Google Patents

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KR20220071498A
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김진만
김선창
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한국생산기술연구원
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Abstract

Provided in one embodiment of the present invention is a technique which maintains heat transfer efficiency by controlling the flow rate of a refrigerant that passes through a shell-and-tube-type heat exchanger. A condenser to compensate for a change in the specific volume of a refrigerant, according to one embodiment of the present invention, comprises: a square box-shaped shell housing including an internal space and configured to cause a refrigerant to pass through in a vertical direction from top to bottom; and tube bundles installed in the internal space of the shell housing and including a plurality of tubes arranged parallel to each other on the same plane in a horizontal direction. The plurality of tube bundles are spaced apart from each other in the vertical direction and arranged on top of another, and the cross-sectional area of the shell housing in the horizontal direction gradually decreases from the top to the bottom of the shell housing.

Description

냉매의 비체적 변화를 보상하기 위한 응축기 {CONDENSER TO COMPENSATE FOR THE SPECIFIC VOLUME CHANGE OF THE REFRIGERANT}Condenser for compensating for specific volume change of refrigerant

본 발명은 냉매의 비체적 변화를 보상하기 위한 응축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 쉘앤튜브 방식의 열교환기를 통과하는 냉매의 유속을 제어하여 열전달 효율이 유지되도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a condenser for compensating for a change in specific volume of a refrigerant, and more particularly, to a technology for maintaining heat transfer efficiency by controlling a flow rate of a refrigerant passing through a shell-and-tube type heat exchanger.

쉘앤튜브(Shell and Tube) 열교환기는 적어도 하나 이상의 튜브시트(Tube Sheet)와 상기 튜브시트를 연결한 복수의 튜브(Tube)로 구성되며, 외측은 원통 형상의 동체인 쉘(Shell)로 밀폐되는 구성이다. 쉘앤튜브(Shell and Tube) 열교환기는 가열 및 냉각·응축·기화 등 다양한 열교환에 사용된다. 일반적으로, HFC계열의 냉매(R134a) 또는 물 등을 사용할 때는 쉘앤튜브 방식(Shell and tube type)의 열교환기 형태로 제작을 할 수 있다.A shell and tube heat exchanger consists of at least one tube sheet and a plurality of tubes connecting the tube sheets, and the outside is sealed with a shell, which is a cylindrical body. to be. Shell and tube heat exchangers are used for various heat exchanges such as heating, cooling, condensation, and vaporization. In general, when using an HFC-based refrigerant (R134a) or water, it can be manufactured in the form of a shell and tube type heat exchanger.

대한민국 등록특허 제10-2077565호(발명의 명칭: 쉘 튜브 열교환기 및 그 제조방법)에서는, 냉매 유입구와 냉매 유출구와 물 유입구 및 물 유출구가 형성된 쉘과; 상기 쉘 내부를 물 유로와 냉매 유로를 구획하고 통공부가 형성된 튜브 시트와; 상기 튜브 시트에 지지되고 상기 물 유로와 연통되어 물이 통과하는 튜브를 포함하고, 상기 튜브는 물이 통과하고 구리 재질의 이너 튜브와; 상기 이너 튜브의 외둘레 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 튜브 시트와 이격되게 배치되고, 상기 냉매 유로의 냉매와 접촉되며 알루미늄 재질의 아우터 튜브와; 상기 이너 튜브와 결합되고 상기 통공부에 밀착되는 구리 재질의 패킹을 포함하는 쉘 튜브 열교환기가 개시되어 있다.In Korean Patent Registration No. 10-2077565 (title of invention: shell tube heat exchanger and manufacturing method thereof), a shell having a refrigerant inlet, a refrigerant outlet, a water inlet, and a water outlet formed therein; a tube sheet partitioning the inside of the shell into a water passage and a refrigerant passage and having a through portion; a tube supported on the tube sheet and communicated with the water flow path through which water passes, wherein the tube includes an inner tube through which water passes; an outer tube surrounding at least a portion of the outer circumference of the inner tube, disposed to be spaced apart from the tube sheet, in contact with the refrigerant of the refrigerant passage, and made of an aluminum material; A shell tube heat exchanger comprising a packing made of a copper material coupled to the inner tube and in close contact with the through portion is disclosed.

대한민국 등록특허 제10-2077565호Republic of Korea Patent Registration No. 10-2077565

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 쉘앤튜브 방식의 열교환기를 통과하는 냉매의 유속을 제어하여 열전달 효율이 유지되도록 하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to control the flow rate of the refrigerant passing through the shell-and-tube type heat exchanger to maintain heat transfer efficiency.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 사각 박스 형상으로 형성되고 내부 공간을 구비하며 상부로부터 하부 방향인 수직 방향으로 냉매를 통과시키는 쉘하우징; 상기 쉘하우징의 내부 공간에 설치되고, 수평 방향의 동일 평면 상에 서로 평행하게 배치되는 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브번들;을 포함하고, 복수 개의 튜브번들이 수직 방향을 따라 서로 간격을 형성하여 층층이 배열되며, 수평 방향에 대한 상기 쉘하우징의 단면적이 상기 쉘하우징의 상부로부터 하부로 갈수록 점차적으로 감소하는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a shell housing formed in a rectangular box shape, having an inner space, and passing the refrigerant in a vertical direction from the top to the bottom; a tube bundle installed in the inner space of the shell housing and including a plurality of tubes parallel to each other on the same plane in the horizontal direction; arranged, and the cross-sectional area of the shell housing with respect to the horizontal direction is characterized in that it gradually decreases from the top to the bottom of the shell housing.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 쉘하우징의 상부로부터 하부로 갈수록 상기 튜브번들에 포함된 튜브의 수가 점차적으로 감소할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the number of tubes included in the tube bundle may gradually decrease from the upper part to the lower part of the shell housing.

본 발명의 실시 예에 있어서, 하나의 튜브번들을 통과하는 상기 냉매의 유속과 다른 튜브번들을 통과하는 상기 냉매의 유속이 동일할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a flow rate of the refrigerant passing through one tube bundle may be the same as a flow rate of the refrigerant passing through another tube bundle.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 쉘하우징의 단면에 있어서, 복수 개의 튜브의 단면 각각은 수직 방향 또는 수평 방향을 따라 배열될 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the cross-section of the shell housing, each of the cross-sections of the plurality of tubes may be arranged in a vertical direction or a horizontal direction.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 쉘하우징의 단면에 있어서, 복수 개의 튜브의 단면 각각은 대각선 방향 또는 수평 방향을 따라 배열될 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the cross-section of the shell housing, each of the cross-sections of the plurality of tubes may be arranged in a diagonal direction or in a horizontal direction.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 쉘하우징의 상부 중앙에 형성되고 상기 냉매가 유입되는 냉매유입부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include a refrigerant inlet formed in the upper center of the shell housing and into which the refrigerant is introduced.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 응축기의 내부에서 냉매가 유동하는 유동 단면적을 점차적으로 감소시켜 냉매의 비체적 감소에도 냉매의 유속을 유지시켜 냉매에 대한 열전달 효율이 유지되도록 할 수 있다는 것이다.The effect of the present invention according to the above configuration is that by gradually reducing the flow cross-sectional area through which the refrigerant flows inside the condenser, the flow rate of the refrigerant is maintained even when the specific volume of the refrigerant is reduced, so that the heat transfer efficiency to the refrigerant can be maintained. will be.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 응축기의 단면에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 응축기 내 튜브 배열에 대한 개략도이다.1 is a schematic diagram of a cross-section of a condenser according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a tube arrangement in a condenser according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 응축기의 단면에 대한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 응축기 내 튜브(210) 배열에 대한 개략도이다. 여기서, 도 2의 (a)는 튜브(210)가 수직 및 수평 방향의 직선을 따라(Aligned) 배열되는 것을 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 튜브(210)가 수직 방향에 대해 서로 엇갈리면서(Staggerred) 배열되는 것을 나타낼 수 있다.1 is a schematic diagram of a cross-section of a condenser according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of an arrangement of a tube 210 in the condenser according to an embodiment of the present invention. Here, (a) of Figure 2 shows that the tube 210 is arranged along a straight line (Aligned) in the vertical and horizontal directions, (b) of Figure 2 is the tube 210 while crossing each other in the vertical direction (Staggered) Can indicate being arranged.

도 1과 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 응축기는, 사각 박스 형상으로 형성되고 내부 공간을 구비하며 상부로부터 하부 방향인 수직 방향으로 냉매를 통과시키는 쉘하우징(100); 쉘하우징(100)의 내부 공간에 설치되고, 수평 방향의 동일 평면 상에 서로 평행하게 배치되는 복수 개의 튜브(210)를 포함하는 튜브번들(200);을 포함한다. 그리고, 본 발명의 응축기는, 쉘하우징(100)의 상부 중앙에 형성되고 냉매가 유입되는 냉매유입부(110)를 더 포함할 수 있다. 또한, 판의 형상으로 수직 방향의 평면과 평행하게 설치되고 복수 개의 튜브(210)가 관통되어 복수 개의 튜브(210)를 지지하는 튜브시트가 쉘하우징(100)의 내부 공간에 형성될 수 있다.As shown in Figures 1 and 2, the condenser of the present invention, the shell housing 100 is formed in a rectangular box shape and has an internal space and passes the refrigerant in a vertical direction from the top to the bottom; It is installed in the inner space of the shell housing 100, the tube bundle 200 including a plurality of tubes 210 arranged parallel to each other on the same plane in the horizontal direction; includes. In addition, the condenser of the present invention may further include a refrigerant inlet 110 formed in the upper center of the shell housing 100 and into which the refrigerant is introduced. In addition, a tube sheet installed in a plate shape parallel to a plane in a vertical direction and having a plurality of tubes 210 penetrated therethrough to support the plurality of tubes 210 may be formed in the inner space of the shell housing 100 .

여기서, 수평 방향의 평면은 수평 방향의 직선에 평행하고 수직 방향의 직선과 직교로 형성되는 평면이고, 수직 방향의 평면은 수직 방향의 직선에 평행하고 수평 방향의 직선에 평행한 평면이다. 이하, 동일하다.Here, the horizontal plane is a plane parallel to the horizontal straight line and formed perpendicular to the vertical straight line, and the vertical plane is a plane parallel to the vertical straight line and parallel to the horizontal straight line. Hereinafter, it is the same.

냉매는 증기(스팀)의 형태일 수 있으며, 각각의 튜브(210)를 통과하는 유체는 냉각수(Cooling Water)일 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 튜브(210)는, 관의 형상으로 형성될 수 있으며, 열전도율이 우수한 금속 등의 소재로 형성될 수 있다.The refrigerant may be in the form of steam (steam), and the fluid passing through each tube 210 may be cooling water. However, the present invention is not necessarily limited thereto. The tube 210 may be formed in the shape of a tube, and may be formed of a material having excellent thermal conductivity, such as metal.

냉매유입부(110)는 관의 형상으로 형성되어 외부로부터 유입되는 냉매를 쉘하우징(100)의 내부 공간으로 전달하는 유로의 기능을 수행할 수 있다. 그리고, 냉매유입부(110)의 하부에는 복수 개의 홀을 구비하는 분산판(120)이 형성될 수 있으며, 냉매유입부(110)의 유로를 따라 유동하여 쉘하우징(100)의 내부 공간으로 유입된 냉매는 분산판(120)의 홀을 통과하여 튜브번들(200) 상으로 분산되어 유동할 수 있다. 이에 따라, 쉘하우징(100)의 내부 공간 전체를 냉매가 통과 가능함으로써, 튜브(210)로부터 냉매로 전달되는 열 효율이 증대될 수 있다.The refrigerant inlet 110 is formed in the shape of a tube to perform a function of a flow path for transferring the refrigerant flowing in from the outside to the inner space of the shell housing 100 . In addition, a dispersion plate 120 having a plurality of holes may be formed in the lower portion of the refrigerant inlet 110 , and flows along the flow path of the refrigerant inlet 110 to flow into the inner space of the shell housing 100 . The cooled refrigerant may pass through the hole of the distribution plate 120 to be dispersed and flowed onto the tube bundle 200 . Accordingly, since the coolant can pass through the entire inner space of the shell housing 100 , the thermal efficiency transferred from the tube 210 to the coolant can be increased.

복수 개의 튜브번들(200)이 수직 방향을 따라 서로 간격을 형성하여 층층이 배열되며, 수평 방향에 대한 쉘하우징(100)의 단면적이 쉘하우징(100)의 상부로부터 하부로 갈수록 점차적으로 감소할 수 있다.A plurality of tube bundles 200 are arranged layer by layer by forming an interval in the vertical direction, and the cross-sectional area of the shell housing 100 with respect to the horizontal direction may gradually decrease from the top to the bottom of the shell housing 100. .

도 1에서 보는 바와 같이, 수직 방향의 평면에 의한 쉘하우징(100)의 단면은 상변이 하변보다 긴 역사다리꼴로 형성될 수 있으며, 이에 따라, 상기와 같이 쉘하우징(100)의 단면적은 하부로 갈수록 점차적으로 감소할 수 있다.1, the cross-section of the shell housing 100 by a vertical plane may be formed in an inverted trapezoid with an upper side longer than a lower side, and accordingly, as described above, the cross-sectional area of the shell housing 100 is lowered. may gradually decrease.

스팀의 형태인 냉매는 쉘하우징(100)의 상부로부터 하부로 유동할 수록 냉각될 수 있으며, 이와 같이 냉매의 온도가 낮아질수록, 냉매가 과열증기에서 포화증기로 변하는 구간에서 비체적이 작아지면서, 즉, 냉매의 밀도가 증가하면서 냉매의 유속이 감소하는 현상이 발생할 수 있다.The refrigerant in the form of steam can be cooled as it flows from the top to the bottom of the shell housing 100, and as the temperature of the refrigerant decreases in this way, the specific volume decreases in the section where the refrigerant changes from superheated steam to saturated steam, that is, , a phenomenon in which the flow rate of the refrigerant decreases as the density of the refrigerant increases may occur.

상기와 같이 냉매의 유속이 감소하는 경우, 냉매에 대한 튜브(210)의 열전달계수가 낮아지면서 열전달 효율이 점차적으로 감소하는 현상이 발생할 수 있다. 이와 같은 경우에는, 냉매의 온도를 포화 온도까지 감소시키기 위해 더 많은 튜브(210)가 필요할 수 있다.When the flow rate of the refrigerant is reduced as described above, the heat transfer efficiency of the tube 210 with respect to the refrigerant is lowered and the heat transfer efficiency is gradually reduced may occur. In this case, more tubes 210 may be needed to reduce the temperature of the refrigerant to the saturation temperature.

상기와 같이 유동하는 냉매의 온도 감소에 따라 냉매의 비체적이 작아지고 밀도가 증가하면서 냉매의 유속이 감소하는 현상을 방지하기 위해 쉘하우징(100)을 통과하는 냉매의 유속을 일정하게 유지할 필요가 있으며, 상기와 같이 수평 방향으로 쉘하우징(100)의 단면적이 감소하는 경우, 냉매가 통과하는 유동 단면적이 점차적으로 감소하게 되어 냉매의 비체적이 감소하더라도 냉매의 유속이 유지될 수 있다. 그리고, 이에 따라, 쉘하우징(100)의 내부 공간에서 열전달 효율이 일정하게 유지될 수 있다.As described above, as the specific volume of the refrigerant decreases and the density of the refrigerant increases as the temperature of the flowing refrigerant decreases, the flow rate of the refrigerant passing through the shell housing 100 needs to be kept constant in order to prevent a decrease in the flow rate of the refrigerant. , when the cross-sectional area of the shell housing 100 is reduced in the horizontal direction as described above, the flow cross-sectional area through which the refrigerant passes is gradually reduced, so that the flow rate of the refrigerant can be maintained even though the specific volume of the refrigerant is reduced. And, accordingly, heat transfer efficiency in the inner space of the shell housing 100 may be constantly maintained.

즉, 하나의 튜브번들(200)을 통과하는 냉매의 유속과 다른 튜브번들(200)을 통과하는 냉매의 유속이 동일할 수 있다(소정의 수치 범위 내). 구체적으로, 쉘하우징(100) 상부에 위치한 튜브번들(200)을 통과하는 냉매의 속도와 쉘하우징(100)의 하부에 위치한 튜브번들(200)을 통과하는 냉매의 유속이 동일하게 되어 상기와 같은 문제를 방지할 수 있는 것이다. 여기서, 유체 특성 상 하나의 튜브번들(200)을 통과하는 냉매의 유속은, 상기와 같은 구조에 의해 다른 튜브번들(200)을 통과 시 냉매의 유속 변화가 완화되어 냉매의 유속 감소가 보상될 수 있다.That is, the flow rate of the refrigerant passing through one tube bundle 200 and the flow rate of the refrigerant passing through the other tube bundle 200 may be the same (within a predetermined numerical range). Specifically, the speed of the refrigerant passing through the tube bundle 200 located at the upper portion of the shell housing 100 and the flow rate of the refrigerant passing through the tube bundle 200 located at the lower portion of the shell housing 100 become the same. that can prevent problems. Here, the flow rate of the refrigerant passing through one tube bundle 200 in view of the fluid characteristics, when passing through another tube bundle 200 by the above structure, the change in the flow rate of the refrigerant is alleviated, so that the decrease in the flow rate of the refrigerant can be compensated. have.

쉘하우징(100)의 상부로부터 하부로 갈수록 튜브번들(200)에 포함된 튜브(210)의 수가 점차적으로 감소할 수 있다. 상기와 같이 쉘하우징(100)의 내부 공간에서 냉매가 통과하는 유동 단면적이 점차적으로 감소하면서 유속과 열전달 효율이 유지될 수 있으며, 튜브(210) 간 간격을 유지시킴으로써 상기와 같은 냉매의 유속 확보를 용이하도록 하고 동일한 튜브(210)의 배치를 통한 본 발명의 응축기의 설계를 위해 쉘하우징(100)의 상부로부터 하부로 갈수록 튜브번들(200)에 포함되는 튜브(210)의 수는 감소할 수 있다.The number of tubes 210 included in the tube bundle 200 may gradually decrease from the top to the bottom of the shell housing 100 . As described above, the flow rate and heat transfer efficiency can be maintained while the flow cross-sectional area through which the refrigerant passes in the inner space of the shell housing 100 is gradually reduced, and the flow rate of the refrigerant as described above can be secured by maintaining the interval between the tubes 210 . To facilitate and design the condenser of the present invention through the arrangement of the same tube 210, the number of tubes 210 included in the tube bundle 200 may decrease from the top to the bottom of the shell housing 100. .

도 2의 (a)에서 보는 바와 같이, 쉘하우징(100)의 단면에 있어서, 복수 개의 튜브(210)의 단면 각각은 수직 방향 또는 수평 방향을 따라 배열될 수 있다. 그리고, 도 2의 (b)에서 보는 바와 같이, 쉘하우징(100)의 단면에 있어서, 복수 개의 튜브(210)의 단면 각각은 대각선 방향 또는 수평 방향을 따라 배열될 수 있다.As shown in (a) of Figure 2, in the cross-section of the shell housing 100, each of the cross-sections of the plurality of tubes 210 may be arranged along the vertical direction or the horizontal direction. And, as shown in (b) of Figure 2, in the cross-section of the shell housing 100, each of the cross-sections of the plurality of tubes 210 may be arranged in a diagonal direction or in a horizontal direction.

도 2의 (a)에서와 같이 복수 개의 튜브(210)가 수직 방향과 수평 방향으로 나란히(Aligned) 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 튜브(210) 간 유로 형성이 용이하여 상기와 같이 냉매의 유동 단면적이 점차적으로 감소하더라도 냉매의 유동 시 와류 형성 등을 방지하여 냉매의 유동 효율을 증대시킬 수 있다.As shown in (a) of FIG. 2 , a plurality of tubes 210 may be formed to be aligned in a vertical direction and a horizontal direction. In this case, since it is easy to form a flow path between the tubes 210 , even if the flow cross-sectional area of the coolant is gradually reduced as described above, it is possible to prevent the formation of a vortex during the flow of the coolant, thereby increasing the flow efficiency of the coolant.

도 2의 (b)에서와 같이 복수 개의 튜브(210)가 수평 방향으로는 균일하게 배열되고 상부에 위치한 튜브(210)와 인접하여 하부에 위치한 튜브(210)가 서로 엇갈리도록(Staggered) 형성될 수 있다. 즉, 상부에 위치한 튜브번들(200)에 위치한 하나의 튜브(210)의 중심점과 하부에 위치한 튜브번들(200)에 위치하고 하나의 튜브(210)에 인접한 다른 튜브(210)의 중심점을 잇는 직선이 수직 방향 직선에 대해 대각선일 수 있다.As shown in (b) of Figure 2, a plurality of tubes 210 are uniformly arranged in the horizontal direction and adjacent to the tube 210 located at the upper portion is formed to be staggered. can That is, a straight line connecting the center point of one tube 210 located in the upper tube bundle 200 and the other tube 210 located in the lower tube bundle 200 and adjacent to one tube 210 is It may be diagonal to a vertical straight line.

이와 같은 경우, 하나의 튜브번들(200)과 인접한 다른 튜브번들(200)을 냉매가 통과 시 유로가 증가하여 냉매와 튜브(210) 간 접촉 시간이 증대될 수 있고, 이에 따라 단위 시간 당 냉매로 전달되는 열량이 증대될 수 있다.In this case, when the refrigerant passes through one tube bundle 200 and the other tube bundle 200 adjacent to it, the flow path increases, so that the contact time between the refrigerant and the tube 210 may be increased, and accordingly, The amount of heat transferred may be increased.

상기와 같은 본 발명의 응축기를 포함하는 발전 시스템을 형성할 수 있다. 구체적으로, 보일러에서 가열된 증기(스팀)가 증기터빈을 구동시켜 발전이 수행되고, 증기터빈을 통과한 증기가 본 발명의 응축기를 통과하면서 응축되어 다시 보일러로 공급되어 증기로 될 수 있다.It is possible to form a power generation system including the condenser of the present invention as described above. Specifically, the steam (steam) heated in the boiler drives the steam turbine to generate power, and the steam passing through the steam turbine is condensed while passing through the condenser of the present invention and is supplied back to the boiler to become steam.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 쉘하우징
110 : 냉매유입부
120 : 분산판
200 : 튜브번들
210 : 튜브 100: shell housing
110: refrigerant inlet
120: dispersion plate
200: tube bundle
210: tube

Claims (7)

사각 박스 형상으로 형성되고 내부 공간을 구비하며 상부로부터 하부 방향인 수직 방향으로 냉매를 통과시키는 쉘하우징;
상기 쉘하우징의 내부 공간에 설치되고, 수평 방향의 동일 평면 상에 서로 평행하게 배치되는 복수 개의 튜브를 포함하는 튜브번들;을 포함하고,
복수 개의 튜브번들이 수직 방향을 따라 서로 간격을 형성하여 층층이 배열되며,
수평 방향에 대한 상기 쉘하우징의 단면적이 상기 쉘하우징의 상부로부터 하부로 갈수록 점차적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 냉매의 비체적 변화를 보상하기 위한 응축기.
a shell housing formed in a rectangular box shape, having an internal space, and passing a refrigerant in a vertical direction from the top to the bottom;
and a tube bundle installed in the inner space of the shell housing and including a plurality of tubes disposed parallel to each other on the same plane in the horizontal direction;
A plurality of tube bundles are arranged layer by layer by forming an interval with each other in the vertical direction,
A condenser for compensating for a change in specific volume of a refrigerant, characterized in that the cross-sectional area of the shell housing with respect to the horizontal direction gradually decreases from the top to the bottom of the shell housing.
 청구항 1에 있어서,
상기 쉘하우징의 상부로부터 하부로 갈수록 상기 튜브번들에 포함된 튜브의 수가 점차적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 냉매의 비체적 변화를 보상하기 위한 응축기.
The method according to claim 1,
A condenser for compensating for a change in the specific volume of a refrigerant, characterized in that the number of tubes included in the tube bundle gradually decreases from the top to the bottom of the shell housing.
 청구항 2에 있어서,
하나의 튜브번들을 통과하는 상기 냉매의 유속과 다른 튜브번들을 통과하는 상기 냉매의 유속이 동일한 것을 특징으로 하는 냉매의 비체적 변화를 보상하기 위한 응축기.
3. The method according to claim 2,
A condenser for compensating for a change in specific volume of a refrigerant, characterized in that the flow rate of the refrigerant passing through one tube bundle is the same as the flow rate of the refrigerant passing through the other tube bundle.
 청구항 1에 있어서,
상기 쉘하우징의 단면에 있어서, 복수 개의 튜브의 단면 각각은 수직 방향 또는 수평 방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 냉매의 비체적 변화를 보상하기 위한 응축기.
The method according to claim 1,
In the cross-section of the shell housing, each of the cross-sections of the plurality of tubes is a condenser for compensating for a specific volume change of a refrigerant, characterized in that it is arranged along a vertical direction or a horizontal direction.
 청구항 1에 있어서,
상기 쉘하우징의 단면에 있어서, 복수 개의 튜브의 단면 각각은 대각선 방향 또는 수평 방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 냉매의 비체적 변화를 보상하기 위한 응축기.
The method according to claim 1,
In the cross-section of the shell housing, each of the cross-sections of the plurality of tubes is a condenser for compensating for a change in specific volume of a refrigerant, characterized in that it is arranged in a diagonal direction or a horizontal direction.
 청구항 1에 있어서,
상기 쉘하우징의 상부 중앙에 형성되고 상기 냉매가 유입되는 냉매유입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매의 비체적 변화를 보상하기 위한 응축기.
The method according to claim 1,
The condenser for compensating for a specific volume change of the refrigerant, which is formed in the upper center of the shell housing and further comprises a refrigerant inlet through which the refrigerant is introduced.
 청구항 1 내지 청구항 6 중 선택되는 어느 하나의 항에 의한 냉매의 비체적 변화를 보상하기 위한 응축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 시스템. A power generation system comprising a condenser for compensating for a specific volume change of the refrigerant according to any one of claims 1 to 6.
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