KR20230083918A - Heat exchager using swirl-type tube body - Google Patents

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KR20230083918A
KR20230083918A KR1020210172371A KR20210172371A KR20230083918A KR 20230083918 A KR20230083918 A KR 20230083918A KR 1020210172371 A KR1020210172371 A KR 1020210172371A KR 20210172371 A KR20210172371 A KR 20210172371A KR 20230083918 A KR20230083918 A KR 20230083918A
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Abstract

본 발명은 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기를 개시한다. 구체적으로 상부커버와 하부커버로 밀폐되고 일측에 열매체가 유입되는 열매체유입구가 형성된 하우징과, 상기 상부커버에 형성되어 상기 하우징 내부로부터 열매체를 배출하는 열매체배출관과, 상기 하우징의 가장자리를 수직으로 관통하면서 작동유체가 유입되는 작동유체유입관과, 일단이 상기 작동유체유입관과 연통되고 소용돌이 형상으로 내향 벤딩되는 복수개의 소용돌이형 튜브가 상하 방향으로 적층되고 각각은 서로 접합되어 일체화된 소용돌이형 튜브체와, 상기 열매체배출관 및 하우징을 관통하고 상기 소용돌이형 튜브체의 타단과 연통되어 작동유체를 배출하는 작동유체배출관을 포함하여 이루어져, 상기 하우징 내의 열매체와 상기 소용돌이형 튜브체를 통과하는 작동유체 사이에 열교환이 이루어지는 열교환기에 있어서, 소용돌이형 튜브체를 열매체가 가로질러 통과하는 것을 차단할 수 있도록 상기 소용돌이형 튜브체의 소용돌이 경로를 따라 소용돌이 형상으로 벤딩된 배플이 삽입된 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a heat exchanger using a spiral tube body. Specifically, a housing sealed with an upper cover and a lower cover and having a heat medium inlet formed on one side, a heat medium discharge pipe formed on the upper cover to discharge heat medium from the inside of the housing, and vertically penetrating the edge of the housing A working fluid inlet pipe into which a working fluid flows, and a plurality of spiral tubes, one end of which is in communication with the working fluid inlet pipe and which is bent inward in a spiral shape, are stacked in the vertical direction, and each is bonded to each other to form an integrated spiral tube body , A working fluid discharge pipe passing through the heat medium discharge pipe and the housing and communicating with the other end of the spiral tube body to discharge the working fluid, heat exchange between the heat medium in the housing and the working fluid passing through the spiral tube body In the heat exchanger made of this, it is characterized in that a baffle bent in a spiral shape is inserted along the spiral path of the spiral tube body to block the passage of the heat medium across the spiral tube body.

Description

소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기{Heat exchager using swirl-type tube body}Heat exchanger using swirl-type tube body {Heat exchager using swirl-type tube body}

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 상세하게는 복수개의 적층된 소용돌이형 튜브를 통해 흐르는 작동유체와 열매체 간의 열교환을 통해 작동유체를 가열, 냉각, 기화 또는 액화할 수 있는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, to a heat exchanger using a spiral tube body capable of heating, cooling, vaporizing, or liquefying a working fluid through heat exchange between a working fluid flowing through a plurality of stacked spiral tubes and a heating medium. it's about

실생활에 많이 사용되는 저공해 에너지원인 천연 가스(NG)의 경우 상온의 상태에서는 부피가 굉장히 커서 운반 및 보관이 어렵다. 그래서 저장과 운반이 용이하도록 가스일 때 보다 1/600 가량의 부피만을 차지하는 극저온 액화상태인 액화 천연 가스(이하, LNG라 함)로 변화시켜 운반 및 저장을 하게 된다. In the case of natural gas (NG), which is a low-emission energy source widely used in real life, its volume is very large at room temperature, making it difficult to transport and store. So, to facilitate storage and transportation, it is transported and stored by changing it to liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG), which is in a cryogenically liquefied state and occupies only about 1/600 the volume of gas.

액화 천연 가스는 액화된 상태이므로 바로 사용이 불가능하기 때문에 열 교환을 통해 기체상태인 천연가스로 변환시켜주는 기화기(Vaporizer)가 필요하다. Because liquefied natural gas cannot be used immediately because it is in a liquefied state, a vaporizer is required to convert it into gaseous natural gas through heat exchange.

기화기 내부에는 2가지 물질이 존재하게 되는데 LNG의 경우 열을 공급 받아 기화가 일어나게 되고 히터 튜브를 통해 유입되는 열매체의 경우 열을 빼앗겨 액화되거나 온도가 떨어지게 된다. LNG의 온도는 약 -163°C 이며 열매체로 주로 사용하는 것은 증기나 고온수를 사용할 수 있다. 고온수의 경우 글리콜 프로필렌을 혼합 사용한다.There are two substances inside the vaporizer. In the case of LNG, heat is supplied and vaporization occurs, and in the case of the heat medium flowing through the heater tube, heat is taken away and liquefied or the temperature drops. The temperature of LNG is about -163°C, and steam or high-temperature water can be used as a heat medium. In the case of hot water, glycol propylene is mixed and used.

이와 같은 기화기를 포함해서 산업의 전 분야에서 열교환을 이용한 열교환기를 사용한다. 열교환기는 상술한 LNG와 같이 액체를 기화시키는 것 뿐 아니라, 작동유체를 가열, 냉각 또는 액화시킬 목적으로 사용한다. Heat exchangers using heat exchange are used in all fields of industry, including such vaporizers. The heat exchanger is used for the purpose of heating, cooling, or liquefying a working fluid as well as vaporizing a liquid like the aforementioned LNG.

대부분의 열교환기는 기본적으로 열매체와 작동유체 간의 열교환이 활발히 일어나도록 접촉면적과 접촉 시간을 높여 빠른 시간 내에 열교환이 일어나도록 하는 것이 관건이다.In most heat exchangers, it is fundamental to increase the contact area and contact time so that heat exchange between the heating medium and the working fluid can occur actively, so that heat exchange can occur quickly.

이러한 목적으로 아래 선행기술과 같이 작동유체가 흐르는 튜브를 나선, 코일, 스파이럴 형상으로 설치하고 튜브의 외부로 열매체를 통과시키면서 열교환이 이루어지도록 하는 구조이다. For this purpose, as in the prior art below, a tube in which a working fluid flows is installed in a spiral, coil, or spiral shape, and heat exchange is performed while passing a heat medium to the outside of the tube.

이때, 튜브의 형상을 다양하게 변형하거나 하나 이상의 튜브를 중첩시킴으로써 열교환 효율이 향상되도록 하는 다양한 시도가 이루어져 왔다.At this time, various attempts have been made to improve the heat exchange efficiency by variously modifying the shape of the tube or overlapping one or more tubes.

본 출원인은 이에 대하여 대한민국 등록특허 10-2169155(2020.10.16.)에서 "소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기"를 제시하였다.Regarding this, the present applicant presented a "heat exchanger using a vortex tube body" in Korean Patent Registration No. 10-2169155 (October 16, 2020).

여기서, 복수개의 소용돌이형 튜브가 일체화된 구조를 제안하여 구조가 단순하고, 소형화 가능하며, 열교환 효율이 크게 향상되었다. Here, by proposing a structure in which a plurality of spiral tubes are integrated, the structure is simple, miniaturized, and heat exchange efficiency is greatly improved.

그러나 실제 소용돌이형 튜브를 접합하여 일체화시킨 소용돌이형 튜브체를 제조하더라도 적층된 각 튜브 사이에 미세한 틈(gap)이 발생하여 열매체가 미세한 틈을 통해 튜브체를 가로질러 이동하게 되어 열효율이 떨어지는 문제가 발생하였다.However, even if a spiral tube body integrated by joining actual spiral tubes is manufactured, a minute gap is generated between each stacked tube, and the heat medium moves across the tube body through the minute gap, resulting in a problem of poor thermal efficiency. occurred.

그리고 소용돌이형 튜브체의 외부를 따라 유동하는 열매체 또는 튜브체의 내부를 따라 유동하는 작동유체의 압력이 큰 경우 튜브체를 지지하는 힘이 약해 변형되거나 파손되는 문제도 발생할 수 있다.In addition, when the pressure of the heating medium flowing along the outside of the vortex tube body or the working fluid flowing along the inside of the tube body is high, the force supporting the tube body is weak and may cause deformation or breakage.

대한민국 공개특허 10-2016-0139530(2016.12.7.) "배플 및 간격유지판이 구비된 열교환기"Republic of Korea Patent Publication 10-2016-0139530 (2016.12.7.) "Heat exchanger equipped with baffle and spacer plate" 대한민국 공개특허 10-2016-0139528(2016.12.7.) "플러깅이 가능한 스파이럴플로우 타입의 열교환기"Republic of Korea Patent Publication 10-2016-0139528 (2016.12.7.) "Pluggable spiral flow type heat exchanger" 대한민국 등록특허 10-1677605(2016.11.14.) "소용돌이형 열교환 장치"Korean Registered Patent No. 10-1677605 (2016.11.14.) "Vortex type heat exchanger" 대한민국 등록특허 10-2169155(2020.10.16.)"소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기"Republic of Korea Registered Patent No. 10-2169155 (2020.10.16.) "Heat exchanger using vortex tube body"

이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하나 이상의 소용돌이형 튜브를 서로 적층, 접합시켜 소용돌이형 튜브체 구조를 가지되, 접합된 각 튜브 사이의 미세한 틈을 통해 열매체가 통과하는 것을 차단하는 배플이 구비된 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to have a spiral tube body structure by stacking and bonding one or more spiral tubes to each other, but a heat medium is transferred through a fine gap between each tube joined. It is to provide a heat exchanger using a spiral tube body provided with a baffle blocking passage.

본 발명의 다른 목적은 소용돌이형 튜브체의 내부에 열매체가 일정하게 유동할 수 있도록 소용돌이형 유동 경로의 폭을 유지하고 소용돌이형 튜브체를 견고하게 지지할 수 있는 구조를 가진 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to use a spiral tube body having a structure capable of maintaining the width of the spiral flow path and firmly supporting the spiral tube body so that the heating medium can flow constantly inside the spiral tube body. to provide a heat exchanger.

본 발명의 또 다른 목적은 열매체와 작동유체 간의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a heat exchanger using a spiral tube body capable of improving heat exchange efficiency between a heating medium and a working fluid.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기는, 상부커버와 하부커버로 밀폐되고 일측에 열매체가 유입되는 열매체유입구가 형성된 하우징과, 상기 상부커버에 형성되어 상기 하우징 내부로부터 열매체를 배출하는 열매체배출관과, 상기 하우징의 가장자리를 수직으로 관통하면서 작동유체가 유입되는 작동유체유입관과, 일단이 상기 작동유체유입관과 연통되고 소용돌이 형상으로 내향 벤딩되는 복수개의 소용돌이형 튜브가 상하 방향으로 적층되고 각각은 서로 접합되어 일체화된 소용돌이형 튜브체와, 상기 열매체배출관 및 하우징을 관통하고 상기 소용돌이형 튜브체의 타단과 연통되어 작동유체를 배출하는 작동유체배출관을 포함하여 이루어져, 상기 하우징 내의 열매체와 상기 소용돌이형 튜브체를 통과하는 작동유체 사이에 열교환이 이루어지는 열교환기에 있어서, 소용돌이형 튜브체를 열매체가 가로질러 통과하는 것을 차단할 수 있도록 상기 소용돌이형 튜브체의 소용돌이 경로를 따라 소용돌이 형상으로 벤딩된 배플이 삽입될 수 있다. A heat exchanger using a spiral tube body according to the present invention for achieving the above object is a housing sealed with an upper cover and a lower cover and having a heat medium inlet formed on one side, and a heat medium inlet formed on one side, formed in the upper cover and inside the housing A heat medium discharge pipe for discharging a heat medium from the housing, a working fluid inlet pipe through which the working fluid flows while vertically penetrating the edge of the housing, and a plurality of spiral tubes having one end in communication with the working fluid inlet pipe and bending inward in a spiral shape. are stacked in the vertical direction and each is bonded to each other and integrated, and a working fluid discharge pipe that passes through the heat medium discharge pipe and the housing and communicates with the other end of the spiral tube body to discharge the working fluid, In the heat exchanger in which heat is exchanged between the heating medium in the housing and the working fluid passing through the spiral tube body, the spiral tube body is vortexed along the spiral path of the spiral tube body so as to block the heat medium from passing across the spiral tube body. A baffle bent into shape may be inserted.

이때, 상기 배플의 양 표면에는 돌출되어 소용돌이형 튜브체를 지지하는 돌출편이 더 형성되는데, 상기 돌출편은 상기 배플에서 일부가 절개되고 절곡되어 경사지게 형성될 수 있다. At this time, protruding pieces protruding from both surfaces of the baffle to support the spiral tube body are further formed. The protruding pieces may be partially cut from the baffle and bent to form an inclined shape.

여기서, 상기 돌출편은 상기 배플의 높이를 따라 좌우로 번갈아 가며 형성되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the protruding pieces are alternately formed left and right along the height of the baffle.

그리고 상기 작동유체유입관과 하우징 사이에는 제1차단판이 구비된다.A first blocking plate is provided between the working fluid inlet pipe and the housing.

또 상기 소용돌이형 튜브체의 각 소용돌이형 튜브의 일단에는 상기 작동유체유입관과 연통시키는 유입연결부가 형성되고, 상기 유입연결부는 각각 상기 작동유체유입관의 일측과 타측에 번갈아가며 길이방향을 따라 교대로 연결될 수 있다.In addition, an inlet connection part communicating with the working fluid inlet pipe is formed at one end of each spiral tube of the spiral tube body, and the inlet connection part is alternately connected to one side and the other side of the working fluid inlet pipe along the longitudinal direction. can be connected with

이때, 상기 작동유체유입관의 일측에 연결된 유입연결부와 타측에 연결된 유입연결부 사이에는 제2차단판이 구비되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that a second blocking plate is provided between the inflow connection part connected to one side of the working fluid inlet pipe and the inflow connection part connected to the other side.

한편, 상기 작동유체유입관과 작동유체배출관의 외주면에는 나선형의 열교환핀이 형성될 수 있다.Meanwhile, spiral heat exchange fins may be formed on outer circumferential surfaces of the working fluid inlet pipe and the working fluid discharge pipe.

이상에서 설명한 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention described above, the following effects are obtained.

첫째, 복수개의 소용돌이형 튜브가 상호 적층, 접합되어 일체화된 소용돌이형 튜브체로 이루어지므로 격벽과 같이 형성되어 열매체가 소용돌이형 경로를 따라 유동하면서 열교환이 이루어지므로 열교환이 일어나는 시간 및 면적이 최대화 되어 열교환 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 그리고 구조가 단순하고 소형화 가능하며 제조비용이 절감된다. First, since a plurality of spiral tubes are stacked and joined together to form an integrated spiral tube body, it is formed like a partition and heat exchange is performed while the heat medium flows along the spiral path, so the time and area for heat exchange are maximized, resulting in heat exchange efficiency. can be greatly improved. In addition, the structure is simple, it can be miniaturized, and the manufacturing cost is reduced.

둘째, 소용돌이형 경로를 따라 배플이 구비되어 적층된 튜브 간에 형성되는 미세한 틈을 통해 열매체가 통과하는 것을 차단하므로 열매체가 배플을 따라만 유동하기 때문에 열교환이 최대화될 수 있는 조건을 만들어 줄 수 있다. 따라서, 열효관 효율이 향상된다. Second, baffles are provided along the spiral path to block the passage of the heat medium through the minute gaps formed between the stacked tubes, so that the heat medium flows only along the baffles, thereby creating conditions in which heat exchange can be maximized. Therefore, the heat effect tube efficiency is improved.

셋째, 돌출핀이 소용돌이형 튜브체를 지지할 수 있고, 난류 및 와류의 흐름을 유도하여 열교환 효율을 향상시킨다. Third, the protruding fins can support the spiral tube body, and improve heat exchange efficiency by inducing turbulent and vortex flows.

넷째, 열교환핀이 형성되어 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. Fourth, heat exchange fins are formed to improve heat exchange efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기의 외관을 나타내는 사시도
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 내부사시도
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 종단면사시도
도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 횡단면도
도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 배플을 나타내는 사시도
도 6은 본 발명의 터뷸레이터를 나타내는 도면
도 7은 본 발명의 열매체유입구를 나타내는 사시도
1 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger using a spiral tube body according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is an internal perspective view of the present invention shown in Figure 1
Figure 3 is a longitudinal sectional perspective view of the present invention shown in Figure 1
Figure 4 is a cross-sectional view of the present invention shown in Figure 1
5 is a perspective view showing the baffle of the present invention shown in FIG. 2;
6 is a view showing the turbulator of the present invention
Figure 7 is a perspective view showing the heat medium inlet of the present invention

이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.For reference, the description with reference to the drawings is for easier understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. And, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기의 외관을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 내부사시도이다.1 is a perspective view showing the appearance of a heat exchanger using a spiral tube body according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an internal perspective view of the present invention shown in FIG. 1 .

도시된 바를 참조하면, 본 발명은 크게 하우징(100), 열매체배출관(200), 작동유체유입관(300), 소용돌이형 튜브체(400), 작동유체배출관(500) 및 배플(600)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to the drawing, the present invention largely includes a housing 100, a heating medium discharge pipe 200, a working fluid inlet pipe 300, a spiral tube body 400, a working fluid discharge pipe 500 and a baffle 600. can be configured.

먼저, 상기 하우징(100)에 대해 설명한다. First, the housing 100 will be described.

상기 하우징(100)은 내부에서 열교환이 일어날 수 있도록 내부가 빈 중공형상의 원통이다. 그리고 상기 하우징(100)의 상부와 하부는 상부커버(110)와 하부커버(120)로 각각 밀폐될 수 있다.The housing 100 is a hollow cylinder with an empty interior so that heat exchange can occur therein. The upper and lower portions of the housing 100 may be sealed with an upper cover 110 and a lower cover 120, respectively.

또는 상기 상부커버(110)만 조립, 분해가능한 구조를 가지되, 상기 하부커버(120)는 상기 하우징(100)과 일체화된 구조로 이루어져 상기 하우징(100) 내부를 세척하기 용이하게 할 수 있다.Alternatively, only the upper cover 110 may be assembled and disassembled, but the lower cover 120 may be integrated with the housing 100 to facilitate cleaning the inside of the housing 100 .

그리고 상기 하우징(100)의 일측 외주면에는 외부로부터 열매체가 유입될 수 있도록 열매체유입구(130)가 하나 이상 형성될 수 있다. 바람직하게는 상기 하우징(100)의 일방향에서만 유입되도록 상기 열매체유입구(130)는 도시된 바와 같이 상기 하우징(100)의 외주면에 상하로 복수개가 형성되게 할 수 있다.In addition, one or more heat medium inlets 130 may be formed on an outer circumferential surface of one side of the housing 100 so that heat medium may flow in from the outside. Preferably, a plurality of heat medium inlets 130 may be formed vertically on the outer circumferential surface of the housing 100 so as to be introduced in only one direction of the housing 100, as shown.

다음으로 상기 열매체배출관(200)에 대해 설명한다.Next, the heat medium discharge pipe 200 will be described.

상기 열매체배출관(200)은 상기 열매체유입구(130)를 통해 상기 하우징(100) 내부로 유입된 열매체가 유동하면서 열교환을 수행한 후 외부로 배출하기 위한 파이프로서, 원형관 형상으로 이루어질 수 있다. The heat medium discharge pipe 200 is a pipe for discharging the heat medium introduced into the housing 100 through the heat medium inlet 130 to the outside after performing heat exchange while flowing, and may be formed in a circular pipe shape.

열매체는 상기 하우징(100)의 일측면에서 유입되어 후술하는 소용돌이형 튜브체(400)의 나선경로를 따라 돌면서 중앙으로 유동하는 과정에서 열교환이 이루어지고 상기 하우징(100)의 중앙에서 상부로 배출되는 구조이므로 상기 열매체배출관(200)은 상기 하우징(100)의 상부 중앙에 구비된다.The heat medium is introduced from one side of the housing 100 and flows to the center while turning along the spiral path of the spiral tube body 400 to be described later. Because of the structure, the heat medium discharge pipe 200 is provided in the upper center of the housing 100.

이때, 상기 열매체배출관(200)의 하단이 상기 상부커버(110)의 중앙에 연통되도록 결합된다.At this time, the lower end of the heat medium discharge pipe 200 is coupled to the center of the upper cover 110 to communicate with it.

그리고 상기 열매체배출관(200)의 측면에는 배출되는 열매체의 배출방향을 제어하도록 별도의 분기관(210)이 형성될 수 있다. Further, a separate branch pipe 210 may be formed on the side of the heat medium discharge pipe 200 to control the discharge direction of the heat medium discharged.

참고로 배출된 열매체는 처리되어 다시 상기 열매체유입구(130)로 보낼 수 있도록 순환될 수 있다.For reference, the discharged heat medium may be treated and circulated to be sent to the heat medium inlet 130 again.

다음으로 도 3, 4를 함께 참조하여 상기 작동유체유입관에 대해 설명한다. Next, the working fluid inlet pipe will be described with reference to FIGS. 3 and 4 together.

도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 종단면사시도이고, 도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 횡단면도이다. 이때, 도 4에서 실선화살표는 작동유체의 흐름을, 점선화살표는 열매체의 흐름을 나타낸다.3 is a longitudinal cross-sectional perspective view of the present invention shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the present invention shown in FIG. At this time, in FIG. 4, the solid arrow indicates the flow of the working fluid, and the dotted arrow indicates the flow of the heating medium.

상기 작동유체유입관(300)은 열교환을 수행하고자 하는 작동유체가 유입될 수 있게 하는 파이프이다.The working fluid inlet pipe 300 is a pipe through which a working fluid to perform heat exchange is introduced.

상기 작동유체유입관(300)은 도시된 바와 같이 상기 하우징(100)의 내부 가장자리에 수직으로 설치되어 수용된다.As shown, the working fluid inlet pipe 300 is vertically installed and accommodated at the inner edge of the housing 100 .

이때, 상기 작동유체유입관(300)의 하단은 상기 하부커버(120)에 결합되고, 상단은 상기 상부커버(110)를 관통하여 외부에서 작동유체를 주입할 수 있다.At this time, the lower end of the working fluid inlet pipe 300 is coupled to the lower cover 120, and the upper end penetrates the upper cover 110 to inject working fluid from the outside.

한편, 상기 작동유체유입관(300)은 상기 열매체유입구(130)와 인접하게 구비되는 것이 좋다. 왜냐하면, 상기 열매체유입구(130)로 유입된 열매체는 바로 상기 작동유체유입관(300)과 만나게 되면서 상기 작동유체유입관(300)에 수용된 작동유체와 먼저 1차적인 열교환이 이루어질 수 있기 때문이다.Meanwhile, the working fluid inlet pipe 300 is preferably provided adjacent to the heat medium inlet 130 . This is because the heat medium introduced into the heat medium inlet 130 directly meets the working fluid inlet pipe 300 and first heat exchanges with the working fluid accommodated in the working fluid inlet pipe 300.

그리고 후술하는 제1차단판(710)이 상기 작동유체유입관(300)과 하우징(100) 사이를 차단하도록 설치되기 때문에 상기 열매체유입구(130)로 유입된 열매체가 상기 제1차단판(710)까지 긴거리를 역류하지 않고 바로 소용돌이 경로를 따라 유동할 수 있도록 하기 위해서 상기 작동유체유입관(300)은 상기 열매체유입구(130)와 인접하게 구비되는 것이 좋다.In addition, since the first blocking plate 710 to be described later is installed to block between the working fluid inlet pipe 300 and the housing 100, the heat medium flowing into the heat medium inlet 130 is removed from the first blocking plate 710. It is preferable that the working fluid inlet pipe 300 is provided adjacent to the heat medium inlet 130 in order to flow directly along the vortex path without reverse flow over a long distance.

바람직하게는, 상기 작동유체유입관(300)의 외주면에 열교환 효율을 높이기 위해 열교환핀(510)이 형성될 수 있다. Preferably, a heat exchange fin 510 may be formed on an outer circumferential surface of the working fluid inlet pipe 300 to increase heat exchange efficiency.

상기 열교환핀(510)은 열교환 면적을 넓혀주기 위한 것으로서, 다양한 형상을 가질 수 있으나 도 2에 도시된 바와 같이 나선형으로 형성되게 할 수 있다.The heat exchange fin 510 serves to increase a heat exchange area, and may have various shapes, but may be formed in a spiral shape as shown in FIG. 2 .

또 상기 작동유체유입관(300)은 상기 하우징(100)의 내주면에 직접 부착된 상태로 구비될 수 있으나, 도시된 바와 같이 이격되고, 상술한 바와 같이 그 사이에 제1차단판(710)이 구비되어 상기 열매체유입구(130)로 유입된 열매체가 상기 제1차단판(710)에 막혀 바로 소용돌이형 튜브체(400)의 외주면을 따라 유동하면서 내부로 유입될 수 있다.In addition, the working fluid inlet pipe 300 may be provided in a state directly attached to the inner circumferential surface of the housing 100, but as shown, it is spaced apart, and as described above, the first blocking plate 710 is provided therebetween. The heat medium provided and introduced into the heat medium inlet 130 is blocked by the first blocking plate 710 and flows along the outer circumferential surface of the spiral tube body 400 so as to flow into the inside.

다음으로 상기 소용돌이형 튜브체(400)에 대해 설명한다. Next, the spiral tube body 400 will be described.

상기 소용돌이형 튜브체(400)는 도시된 바와 같이 선형의 튜브가 소용돌이형으로 벤딩(bending)된 소용돌이형 튜브(400')를 상하로 적층한 형상으로 이루어진다. 이때, 소용돌이형 튜브(400')는 한 평면에서 나선형으로 선회하는 형상으로서 대략 모기향의 형상과 유사하다.As shown, the spiral tube body 400 has a shape in which spiral tubes 400' in which linear tubes are bent in a spiral shape are stacked up and down. At this time, the spiral tube 400' has a shape spirally turning in one plane and is approximately similar to the shape of a mosquito repellent.

여기서, 동일한 형상과 크기를 가진 상기 소용돌이형 튜브(400') 다수개를 상하방향으로 적층하고, 적층된 각 소용돌이형 튜브(400')를 서로 접합시켜 일체화된 소용돌이형 튜브체(400)를 형성할 수 있다. 이것은 열매체가 소용돌이형 튜브(400')를 가로질러 흐를 수 없게 하는 격벽과 같은 기능을 할 수 있다.Here, a plurality of the spiral tubes 400' having the same shape and size are stacked in the vertical direction, and each of the stacked spiral tubes 400' is bonded to each other to form an integrated spiral tube body 400. can do. This can function like a bulkhead preventing the heating medium from flowing across the spiral tube 400'.

그리고 상기 소용돌이형 튜브(400')의 일단은 각각 유입연결부(410)가 형성되어 상기 작동유체유입관(300)의 측면과 연통되고, 타단은 각각 배출연결부(420)가 형성되어 후술하는 상기 작동유체배출관(500)의 측면과 연통된다.In addition, one end of the spiral tube 400' is formed with an inlet connection portion 410 and communicates with the side surface of the working fluid inlet pipe 300, and the other end is formed with a discharge connection portion 420, respectively, for the operation described later. It communicates with the side of the fluid discharge pipe 500.

이때, 상기 유입연결부(410) 각각은 상기 작동유체유입관(300)의 길이방향을 따라 일렬로 연결될 수 있는데, 바람직하게는 도시된 바와 같이 상기 유입연결부(410)는 각각 번갈아가며 지그재그 형상으로 연결되는 것이 좋다. 즉, 홀수번째 유입연결부는 상기 작동유체유입관(300)의 일측에 일렬로 연결되고, 짝수번째 유입연결부는 타측에 일렬로 연결되는 구조일 수 있다. At this time, each of the inlet connection parts 410 may be connected in a row along the longitudinal direction of the working fluid inlet pipe 300. Preferably, as shown, the inlet connection parts 410 are alternately connected in a zigzag shape. It's good to be. That is, the odd-numbered inlet connection part may be connected to one side of the working fluid inlet pipe 300 in a row, and the even-numbered inlet connection part may be connected to the other side in a row.

참고로, 상기 유입연결부(410)들은 상기 열매체유입구(130) 측과 마주하도록 상기 작동유체유입관(300)과 연결된다. 따라서, 상기 열매체유입구(130)로 유입된 열매체는 바로 상기 유입연결부(410)와 바로 접촉하면서 열교환이 신속하게 수행될 수 있다. For reference, the inlet connection parts 410 are connected to the working fluid inlet pipe 300 so as to face the heat medium inlet 130 side. Therefore, the heat medium introduced into the heat medium inlet 130 directly contacts the inlet connection portion 410 and heat exchange can be performed quickly.

더불어 상기 배출연결부(420)도 상기 작동유체배출관(500)의 길이방향을 따라 일렬로 연결될 수 있으나, 바람직한 것은 도시된 바와 같이 홀수번째 배출연결부는 상기 작동유체배출관(500)의 일측에 일렬로 연결되고, 짝수번째 배출연결부는 반대측에 일렬로 연결되는 구조일 수 있다.In addition, the discharge connection part 420 may also be connected in a line along the longitudinal direction of the working fluid discharge pipe 500, but preferably, as shown, odd-numbered discharge connection parts are connected in a line to one side of the working fluid discharge pipe 500. And, the even-numbered discharge connection may be a structure connected in a row on the opposite side.

한편, 상기 소용돌이형 튜브체(400)의 상단은 상기 상부커버(110)와 접합되고, 하단은 상기 하부커버(120)와 접합되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 하우징(100) 내에 유입된 열매체가 상기 소용돌이형 튜브체(400)의 내부를 따라 형성된 소용돌이형 유로만을 따라 유동하도록 유도하기 위해서이다.On the other hand, it is preferable that the upper end of the spiral tube body 400 is bonded to the upper cover 110 and the lower end is bonded to the lower cover 120 . This is to induce the heat medium introduced into the housing 100 to flow only along the spiral passage formed along the inside of the spiral tube body 400 .

다음으로 상기 작동유체배출관(500)에 대해 설명한다.Next, the working fluid discharge pipe 500 will be described.

상기 작동유체배출관(500)은 열교환을 수행한 이후에 작동유체가 배출될 수 있게 하는 파이프로서, 상기 하우징(100)의 중앙을 관통하여 내부에 수용되도록 수직 설치된다. 그리고 외부로 노출된 부분은 상기 열매체배출관(200)의 중심을 관통하도록 구비될 수 있다.The working fluid discharge pipe 500 is a pipe through which the working fluid is discharged after performing heat exchange, and is vertically installed to pass through the center of the housing 100 and be accommodated therein. Also, a portion exposed to the outside may be provided to pass through the center of the heat medium discharge pipe 200 .

이를 위해, 상기 열매체배출관(200)의 내경보다 상기 작동유체배출관(500)의 외경을 작게 하여 서로 중첩되게 배치시킴으로써, 상기 열매체배출관(200)과 작동유체배출관(500) 사이로 열매체가 배출될 수 있다.To this end, by making the outer diameter of the working fluid discharge pipe 500 smaller than the inner diameter of the heat medium discharge pipe 200 and overlapping each other, the heat medium can be discharged between the heat medium discharge pipe 200 and the working fluid discharge pipe 500. .

다음으로 도 5를 함께 참조하여 본 발명의 핵심적 기술사항인 상기 배플에 대해 설명한다. 도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 배플을 나타내는 사시도이다.Next, the baffle, which is a key technical subject of the present invention, will be described with reference to FIG. 5 . 5 is a perspective view showing the baffle of the present invention shown in FIG. 2;

상기 배플(600)은 상기 소용돌이형 튜브체(400)의 벽면을 통해 열매체가 통과하지 못하도록 차단하는 기능을 한다. The baffle 600 serves to block the passage of the heat medium through the wall surface of the spiral tube body 400 .

상기 소용돌이형 튜브체(400)는 소용돌이형 튜브(400')를 다수개 적층, 접합시킨 것인데, 접합하더라도 미세한 틈이나 갭이 형성되어 실제로 열매체가 그 틈을 가로질러 누수가 발생한다. The spiral tube body 400 is formed by stacking and joining a plurality of spiral tubes 400', and even when they are joined, fine gaps or gaps are formed, so that the heat medium actually crosses the gap and leaks.

이를 방지하고자 도시된 바와 같이 열매체가 상기 소용돌이형 튜브체(400)의 내부에 형성되는 소용돌이형 유동경로만을 따라 흐르도록 유도하는 배플(600)이 구비되는 것이 바람직하다.In order to prevent this, it is preferable that a baffle 600 is provided to guide the heating medium to flow along only the vortex flow path formed inside the vortex tube body 400 as shown.

상기 배플(600)은 평판을 태엽과 같이 소용돌이형으로 둥글게 벤딩시킨 구조를 가질 수 있다. 그리고 상기 배플(600)은 상기 소용돌이형 튜브체(400)의 소용돌이 유동경로의 중간 궤적을 따라 배치되도록 구비된다. The baffle 600 may have a structure in which a flat plate is bent in a spiral shape like a spring. And, the baffle 600 is provided to be disposed along the middle trajectory of the vortex flow path of the vortex-shaped tube body 400 .

따라서, 상기 배플(600)은 내측 소용돌이형 튜브체(400)와 외측 소용돌이형 튜브체(400) 사이에 배치되고, 상기 소용돌이형 튜브체(400)는 내측 배플(600)과 외측 배플(600) 사이에 배치되게 되어 열매체가 소용돌이형 튜브체(400)를 자유롭게 가로질러 통과하는 것을 최소화한다.Therefore, the baffle 600 is disposed between the inner spiral tube body 400 and the outer spiral tube body 400, and the spiral tube body 400 is the inner baffle 600 and the outer baffle 600. placed between them to minimize the free passage of the heating medium across the spiral tube body 400.

그리고 상기 배플(600)의 표면에는 다수개의 돌출편(610)이 더 형성되는 것이 바람직하다.Also, it is preferable that a plurality of protruding pieces 610 are further formed on the surface of the baffle 600 .

상기 돌출편(610)은 상기 배플(600)의 표면으로부터 돌출된 형상일 수 있는데, 도시된 바와 같이 양표면에 돌출되되, 돌출된 단부가 상기 소용돌이형 튜브체(400)에 접촉할 수 있다.The protruding piece 610 may protrude from the surface of the baffle 600. As shown, the protruding piece 610 protrudes from both surfaces, and the protruding end portion may contact the spiral tube body 400.

즉, 상기 배플(600)의 양표면에서 돌출된 돌출편(610)의 단부가 각각 내측 및 외측 소용돌이형 튜브체(400)에 접촉함으로써 상기 배플(600)이 상기 소용돌이 유동경로 내에서 어느 한 쪽으로 치우치지 않고 중앙에 배치될 수 있다.That is, as the ends of the protruding pieces 610 protruding from both surfaces of the baffle 600 contact the inner and outer spiral tube bodies 400, respectively, the baffle 600 moves to either side within the swirl flow path. It can be placed in the center without being biased.

이때, 상기 돌출편(610)은 상기 배플(600)에서 일부를 절개하고 경사지게 절곡시킨 구조가 될 수 있다. 예를 들어, 직사각형의 세변만 절개하고 절개되지 않은 나머지 한변을 절곡하여 예각으로 경사지게 하여 돌출시킨 구조가 되게 할 수 있다.In this case, the protruding piece 610 may have a structure in which a portion of the baffle 600 is cut and bent obliquely. For example, it is possible to incise only three sides of the rectangle and bend the remaining one side that is not incised to incline it at an acute angle to form a protruding structure.

그리고 상기 돌출편(610)을 상기 배플(600)의 높이를 따라 일렬로 배열되게 하되 각각 하나는 좌로 돌출되고 다음은 우로 돌출되는 방식으로 번갈아가며 형성되게 함으로써 상기 배플(600)의 양 표면으로부터 돌출되게 하는 것이 바람직하다.In addition, the protruding pieces 610 are arranged in a line along the height of the baffle 600, but protruding from both surfaces of the baffle 600 by alternately forming one protruding to the left and the other protruding to the right. It is desirable to make

상기 돌출편(610)은 상기 배플(600)을 고정하는 기능 외에, 상기 소용돌이 유동경로를 따라 흐르는 열매체가 충돌하여 난류나 와류 흐름을 촉진함으로써 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. In addition to the function of fixing the baffle 600, the protruding piece 610 can improve heat exchange efficiency by promoting turbulence or vortex flow by colliding with the heat medium flowing along the vortex flow path.

본 발명에서 상기 작동유체유입관(300)의 일측에 연결된 유입연결부(410)와 타측에 연결된 유입연결부(410) 사이에는 제2차단판(720)이 구비되는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that a second blocking plate 720 is provided between the inlet connection part 410 connected to one side of the working fluid inlet pipe 300 and the inflow connection part 410 connected to the other side.

상기 제2차단판(720)은 평판형상을 이루고, 일측단이 상기 작동유체유입관(300)의 일측과 타측에 연결된 유입연결부(410) 사이의 작동유체유입관(300)의 외주면에 결합되고, 타측단은 상기 유입연결부(410)가 일측과 타측으로 갈라지는 분기지점에 결합된다. The second blocking plate 720 has a flat plate shape, and one end is coupled to the outer circumferential surface of the working fluid inlet pipe 300 between the inlet connector 410 connected to one side and the other side of the working fluid inlet pipe 300, , The other end is coupled to the branching point where the inlet connection part 410 splits into one side and the other side.

따라서, 상기 열매체유입구(130)로 유입된 열매체는 상기 제1차단판(710)과 제2차단판(720)에 의해 차단되어 상기 소용돌이형 튜브체(400)의 내부로 바로 유입되지 않고 상기 소용돌이형 튜브체(400)의 외주면과 하우징(100)의 내주면 사이를 한 바퀴돌면서 열교환이 수행된 후 소용돌이형 튜브체(400)의 소용돌이형 유동경로의 내부로 유입되어 본격적인 열교환이 수행되어 열교환 효율을 극대화한다. Therefore, the heat medium introduced into the heat medium inlet 130 is blocked by the first blocking plate 710 and the second blocking plate 720 and does not directly flow into the spiral tube body 400, but the swirl After the heat exchange is performed while rotating between the outer circumferential surface of the molded tube body 400 and the inner circumferential surface of the housing 100, it is introduced into the spiral flow path of the spiral tube body 400 and full-scale heat exchange is performed to increase heat exchange efficiency. Maximize.

이하에서 본 발명의 작동상태를 설명한다. The operating state of the present invention is described below.

상기 열매체유입구(130)를 통해 유입된 열매체는 1차적으로 상기 작동유체유입관(300) 및 그에 연결된 유입연결부(410)와 열교환이 일어난다. The heat medium introduced through the heat medium inlet 130 primarily undergoes heat exchange with the working fluid inlet pipe 300 and the inlet connector 410 connected thereto.

그리고 제1차단판(710) 및 제2차단판(720)에 의해 유동이 차단되고 역류하여 상기 소용돌이형 튜브체(400)의 외주면을 따라 돌면서 2차 열교환이 수행된 후 상기 소용돌이형 튜브체(400)의 입구로 유입되고 내부에 형성된 소용돌이형 유동경로를 따라 상기 하우징(100)의 중심으로 유동하면서 3차 열교환이 수행된다.In addition, the flow is blocked by the first blocking plate 710 and the second blocking plate 720, flows backward, and performs secondary heat exchange while rotating along the outer circumferential surface of the spiral tube body 400, and then the spiral tube body ( 400) and flows to the center of the housing 100 along a vortex-shaped flow path formed therein, while tertiary heat exchange is performed.

동시에 작동유체는 상기 작동유체유입관(300)을 통해 유입되고 상기 유입연결부(410)를 거쳐 상기 소용돌이형 튜브체(400)를 따라 흐른다.At the same time, the working fluid is introduced through the working fluid inlet pipe 300 and flows along the spiral tube body 400 via the inlet connection part 410 .

작동유체는 소용돌이형 튜브(400')를 따라 흐르면서 열매체와 열교환이 이루어지고 상기 하우징의 중앙에 도달한 후 상기 배출연결부(420)를 거쳐 상기 작동유체배출관(500)을 통해 배출된다. The working fluid flows along the spiral tube 400', heat exchanges with the heating medium, and after reaching the center of the housing, is discharged through the discharge connection part 420 and the working fluid discharge pipe 500.

이때, 상기 배플(600)에 의해 열매체는 상기 소용돌이형 튜브체(400)를 가로질러 유동하지 못하고 정확하게 배플(600)의 경로 다시 말해서, 소용돌이형 유동경로를 따라서만 유동하면서 열교환이 수행된다. 따라서, 열교환 시간을 연장시키고 열전단 면적에 균일하게 분포하도록 함으로써 열교환 효율을 최대화한다.At this time, the baffle 600 does not allow the heat medium to flow across the spiral tube body 400, and heat exchange is performed while accurately flowing only along the path of the baffle 600, that is, the spiral flow path. Therefore, the heat exchange efficiency is maximized by extending the heat exchange time and uniformly distributing the heat in the shear area.

그리고 상술한 바와 같이 상기 돌출편(610)에 의해 난류 및 와류가 발생되어 열교환 효율이 향상된다.And, as described above, turbulence and vortex flow are generated by the protruding piece 610, so that heat exchange efficiency is improved.

한편, 상기 하우징(100)의 중심에 모인 열매체는 상기 열매체배출관(200)을 통해 외부로 배출된 후 냉각되거나 가열된 후 다시 상기 열매체유입구(130)를 통해 재투입되면서 순환된다.Meanwhile, the heat medium collected in the center of the housing 100 is discharged to the outside through the heat medium discharge pipe 200, cooled or heated, and then reintroduced through the heat medium inlet 130 and circulated.

물론, 상기 열교환핀(310, 510)에 의해 열전달이 더욱 활발하게 일어날 수 있고, 열매체의 흐름을 와류화시켜 열교환 효율도 향상된다.Of course, heat transfer can occur more actively by the heat exchange fins 310 and 510, and heat exchange efficiency is improved by vortexing the flow of the heat medium.

도 6, 7은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 터뷸레이터를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 열매체유입구를 나타내는 사시도이다.6 and 7 show another embodiment of the present invention. Figure 6 is a view showing the turbulator of the present invention, Figure 7 is a perspective view showing the heat medium inlet of the present invention.

본 발명에서 열교환율을 향상시키기 위해 상기 소용돌이형 튜브(400')의 내부에 층류를 난류화시키기 위해 터뷸레이터(turbulator)를 삽입할 수 있다.In the present invention, a turbulator may be inserted to turbulentize the laminar flow inside the spiral tube 400' to improve the heat exchange rate.

상기 소용돌이형 튜브(400') 내부에 흐르는 작동유체는 층류를 형성하게 되는데, 이로 인해 튜브벽을 통해 열교환하는 작동유체와 열매체 사이에 경계층이 생겨 열교환을 방해한다. 뿐만 아니라, 작동유체가 기화되는 경우 보일링 현상으로 인해 발생하는 기포가 열교환을 방해할 수 있다.The working fluid flowing inside the spiral tube 400' forms a laminar flow, and due to this, a boundary layer is formed between the working fluid and the heat medium exchanging heat through the tube wall, which hinders heat exchange. In addition, when the working fluid is vaporized, bubbles generated due to boiling may interfere with heat exchange.

이러한 경계층이나 보일링 현상을 없애기 위해 상기 터뷸레이터(800)를 설치하는 것이 바람직한데, 난류화시킬 수 있는 어떤 형상이든 가능한다.It is preferable to install the turbulator 800 in order to eliminate such a boundary layer or boiling phenomenon, and any shape capable of turbulent flow is possible.

예시로, 도 6(a)와 같이 스프링을 상기 소용돌이형 튜브(400') 내에 삽입할 수 있다. 이때, 스프링(810)의 외경은 상기 소용돌이형 튜브(400')의 내경과 동일하게 형성되어 상기 스프링(810)이 튜브 내주면에 밀착되어야 한다.For example, as shown in FIG. 6 (a), a spring may be inserted into the spiral tube 400'. At this time, the outer diameter of the spring 810 is formed identical to the inner diameter of the spiral tube 400' so that the spring 810 is in close contact with the inner circumferential surface of the tube.

다른 예시로, 도 6(b)와 같이 평판을 나선형으로 감은 형상의 나선판(820)일 수도 있다. As another example, it may be a spiral plate 820 having a shape of spirally winding a flat plate as shown in FIG. 6(b).

또 다른 예시로, 도 6(c)와 같이 평판의 양면에 일부를 절개하고 절곡시켜 형성된 돌출편(831)이 좌우로 번갈아 가며 교대로 돌출된 형상을 가지는 난류유도판(830)일 수 있다.As another example, as shown in FIG. 6(c), it may be a turbulence induction plate 830 having a shape in which protruding pieces 831 formed by partially cutting and bending both sides of a flat plate alternately protrude left and right.

이러한 형상을 가진 터뷸레이터(800)는 층류를 난류화시켜 경계층을 제거하므로 작동유체와 열매체 간에 열교환이 활발하게 일어날 수 있다. Since the turbulator 800 having such a shape removes the boundary layer by turbulizing the laminar flow, heat exchange between the working fluid and the heat medium can occur actively.

한편, 본 발명에서 상기 열매체유입구(130)는 단면적이 열매체가 최초로 들어오는 입구는 단면적이 원형이나 열매체의 진행방향으로 갈수록 단면적이 타원형으로 변하면서 단면적이 더 커지는 형상일 수 있다.On the other hand, in the present invention, the heat medium inlet 130 may have a circular cross-sectional area at the entrance where the heat medium first enters, but may have a shape in which the cross-sectional area becomes larger as the cross-sectional area changes to an elliptical shape as the heat medium progresses.

즉, 상기 하우징(100)으로 유입되는 열매체는 상하로 긴 타원형을 이루는 열매체유입구(130)를 통해 유입된다.That is, the heat medium flowing into the housing 100 is introduced through the heat medium inlet 130 forming a vertically long oval shape.

이것은 상기 열매체유입구(130)로 유입되는 열매체와 최초로 만나는 상기 유입연결부(410)와의 접촉면적이 가능한 최대화될 수 있도록 상하로 긴 타원형이 바람직하다.It is preferable to have a vertically long oval shape so that the contact area between the inlet connection portion 410 that first meets the heating medium flowing into the heating medium inlet 130 can be maximized.

이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Representative embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, but those skilled in the art will be able to make various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above information. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments and should not be defined, and should be defined by not only the claims to be described later, but also those equivalent to these claims.

100 : 하우징 110 : 상부커버
120 : 하부커버 130 : 열매체유입구
200 : 열매체배출관 210 : 분기관
300 : 작동유체유입관 310 : 열교환핀
400 : 소용돌이형 튜브체 400' : 소용돌이형 튜브
410 : 유입연결부 420 : 배출연결부
500 : 작동유체배출관 510 : 열교환핀
600 : 배플 610 : 돌출편
710 : 제1차단판 720 : 제2차단판
800 : 터뷸레이터
810 : 스프링 820 : 나선판
830 : 난류유도판 831 : 돌출편
100: housing 110: upper cover
120: lower cover 130: heat medium inlet
200: heat medium discharge pipe 210: branch pipe
300: working fluid inlet pipe 310: heat exchange pin
400: vortex tube body 400 ': vortex tube
410: inlet connection 420: discharge connection
500: working fluid discharge pipe 510: heat exchange pin
600: baffle 610: protruding piece
710: first blocking plate 720: second blocking plate
800: Turbulator
810: spring 820: spiral plate
830: turbulence induction plate 831: protruding piece

Claims (11)

상부커버와 하부커버로 밀폐되고 일측에 열매체가 유입되는 열매체유입구가 형성된 하우징과, 상기 상부커버에 형성되어 상기 하우징 내부로부터 열매체를 배출하는 열매체배출관과, 상기 하우징의 가장자리를 수직으로 관통하면서 작동유체가 유입되는 작동유체유입관과, 일단이 상기 작동유체유입관과 연통되고 소용돌이 형상으로 내향 벤딩되는 복수개의 소용돌이형 튜브가 상하 방향으로 적층되고 각각은 서로 접합되어 일체화된 소용돌이형 튜브체와, 상기 열매체배출관 및 하우징을 관통하고 상기 소용돌이형 튜브체의 타단과 연통되어 작동유체를 배출하는 작동유체배출관을 포함하여 이루어져, 상기 하우징 내의 열매체와 상기 소용돌이형 튜브체를 통과하는 작동유체 사이에 열교환이 이루어지는 열교환기에 있어서,
열매체가 상기 소용돌이형 튜브체를 가로질러 통과하는 것을 차단할 수 있도록 상기 소용돌이형 튜브체의 소용돌이 경로를 따라 소용돌이 형상으로 벤딩된 배플이 삽입된 것을 특징으로 하는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기.
A housing sealed by an upper cover and a lower cover and having a heating medium inlet at one side through which a heating medium flows in, a heating medium discharge pipe formed on the upper cover and discharging a heating medium from the inside of the housing, and a working fluid passing through the edge of the housing vertically. A working fluid inlet pipe into which a working fluid is introduced, and a plurality of spiral tubes, one end of which is in communication with the working fluid inlet pipe and which is bent inward in a spiral shape, stacked in the vertical direction and bonded to each other to form an integrated spiral tube body; It includes a heating medium discharge pipe and a working fluid discharge pipe that passes through the housing and communicates with the other end of the spiral tube body to discharge the working fluid, so that heat exchange occurs between the heat medium in the housing and the working fluid passing through the spiral tube body. In the heat exchanger,
A heat exchanger using a spiral tube body, characterized in that a baffle bent in a spiral shape is inserted along a spiral path of the spiral tube body to block the passage of the heat medium across the spiral tube body.
제 1 항에 있어서,
상기 배플의 양 표면에는 돌출되어 소용돌이형 튜브체를 지지하는 돌출편이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기.
According to claim 1,
A heat exchanger using a spiral tube body, characterized in that protrusions protruding from both surfaces of the baffle to support the spiral tube body are further formed.
제 2 항에 있어서,
상기 돌출편은 상기 배플에서 일부가 절개되고 절곡되어 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기.
According to claim 2,
The protruding piece is a heat exchanger using a spiral tube body, characterized in that a portion of the baffle is cut and bent to form an inclination.
제 3 항에 있어서,
상기 돌출편은 상기 배플의 높이를 따라 좌우로 번갈아 가며 형성되는 것을 특징으로 하는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기.
According to claim 3,
The heat exchanger using a spiral tube body, characterized in that the protruding pieces are formed alternately from side to side along the height of the baffle.
제 1 항에 있어서,
상기 작동유체유입관과 하우징 사이에는 제1차단판이 구비되는 것을 특징으로 하는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기.
According to claim 1,
A heat exchanger using a spiral tube body, characterized in that a first blocking plate is provided between the working fluid inlet pipe and the housing.
제 1 항에 있어서,
상기 소용돌이형 튜브체의 각 소용돌이형 튜브의 일단에는 상기 작동유체유입관과 연통시키는 유입연결부가 형성되고,
상기 유입연결부는 각각 상기 작동유체유입관의 일측과 타측에 번갈아가며 길이방향을 따라 교대로 연결되는 것을 특징으로 하는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기.
According to claim 1,
An inlet connection part communicating with the working fluid inlet pipe is formed at one end of each spiral tube of the spiral tube body,
The inlet connection portion is a heat exchanger using a spiral tube body, characterized in that alternately connected to one side and the other side of the working fluid inlet pipe along the longitudinal direction.
제 6 항에 있어서,
상기 작동유체유입관의 일측에 연결된 유입연결부와 타측에 연결된 유입연결부 사이에는 제2차단판이 구비되는 것을 특징으로 하는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기.
According to claim 6,
A heat exchanger using a spiral tube body, characterized in that a second blocking plate is provided between the inlet connection part connected to one side of the working fluid inlet pipe and the inlet connection part connected to the other side.
제 1 항에 있어서,
상기 작동유체유입관과 작동유체배출관의 외주면에는 나선형의 열교환핀이 형성되는 것을 특징으로 하는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기.
According to claim 1,
A heat exchanger using a spiral tube body, characterized in that spiral heat exchange fins are formed on the outer circumferential surfaces of the working fluid inlet pipe and the working fluid discharge pipe.
제 1 항에 있어서,
상기 소용돌이형 튜브의 내부에는 각각 터뷸레이터가 삽입되어 작동유체가 난류를 형성하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기.
According to claim 1,
A heat exchanger using a spiral tube body, characterized in that a turbulator is inserted into each of the spiral tubes to induce the working fluid to form a turbulent flow.
제 9 항에 있어서,
상기 터뷸레이터는 스프링이거나, 나선형으로 감긴 나선판 또는 평판의 양면에 절개된 돌출편이 교대로 형성된 난류유도판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기.
According to claim 9,
The turbulator is a heat exchanger using a spiral tube body, characterized in that any one of a spring, a spirally wound spiral plate, or a turbulence induction plate in which protruding pieces cut on both sides of a flat plate are alternately formed.
제 1 항에 있어서,
상기 열매체유입구는 단면적이 원형에서 상하로 긴 타원형으로 변하는 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 소용돌이형 튜브체를 이용한 열교환기.
According to claim 1,
The heat medium inlet is a heat exchanger using a spiral tube body, characterized in that the cross-sectional area forms a shape that changes from a circular shape to a vertically long oval shape.
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