KR960038336A - 열교환 방법 및 열교환장치 - Google Patents

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KR960038336A
KR960038336A KR1019960010595A KR19960010595A KR960038336A KR 960038336 A KR960038336 A KR 960038336A KR 1019960010595 A KR1019960010595 A KR 1019960010595A KR 19960010595 A KR19960010595 A KR 19960010595A KR 960038336 A KR960038336 A KR 960038336A
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Abstract

본 발명은 증발응축기, 유체냉각기 또는 습공기 냉각기등으로 사용가능한 열교환장치에서 간접증발열교환부 상부측에 직접증발열교환부가 위치된다. 상기 열교환부에 공통적인 공기 유입영역은 적어도 하나의 팬에 의해서 상기 영역으로 공급된 공기흐름을 받으며, 상기 공간을 가압하여 공기흐름이 분할되고 각각의 직, 간접부로 흐르도록 하여 장치내로 유입되도록 한다. 이는 공기를 분할하여 유입되도록 하는 필요성을 제거시키며, 따라서, 상기 장치의 크기와 비용을 절감할 수 있으며, 열교환용량을 증가시킨다. 직접부를 통한 대향공기흐름패턴은 간접부에서 사용될 균일한 냉각증발유체를 제공한다. 상기 증발유체흐름은 간접부내에 제공된 공기흐름에 평행하다. 간접부회로내의 작동유체는 직접부로부터 받은 증발유체로부터 열을 받거나 배출할 수 있으며, 상기 열의 일부는 현열 및 잠열의 형태로 간접부 공기흐름으로 이동되어 공기흐름의 엔탈피를 증가시키거나 감소시킨다. 나머지 열은 증발유체로부터 그 온도를 증가시키거나 감소시키도록 저장되거나 방출된다. 상기 증발유체는 수조내에 수집되어 직접증발 열교환부를 가로질러서 재분배되기 위햐여 상부측으로 펌핑된다.

Description

열교환 방법 및 열교환장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따라서 상대적으로 적은 공기량을 필요로 하고 물리적으로 짧은 직, 간접 증발부에 연결되는 단부장착식 통풍 원심팬을 이용하는 장치의 사시도. 제2도는 제1도에 도시된 바람직한 실시예의 측단면도

Claims (25)

  1. 열교환 장치내의 열교환 방식에 있어서, 직접증발열교환부와 일체형 간접증발열교환부를 제공하고, 상기 간접부는 상기 간접부를 포함하는 다수개의 개별회로 내에서 유체흐름을 유도하며, 상기 직접부는 다수개의 충진시트를 갖는 충진다발을 포함하고, 상기 각각의 충진시트는 짧은 측면모서리와, 긴 측면모서리를 갖고, 그 사이에 표면을 갖추며, 각각의 상기 열교환부는 상부측면, 하부측면, 내측면, 외측면, 공기 유입구 및 공기 배출구를 갖추며, 상기 각각의열교환부의 내, 외측면은 각각의 직접 및 간접열교환부의 폭을 형성하며, 상기 직접 및 간접 열교환부의 폭은 거의 동일하도록 하는 단계; 상기 간접부의 상부측에 직접부를 위치시키는 단계; 상기 직접부의 상부측면위에 상기 직접부를 가로질러서, 하향으로 증발유체를 분사시키는 수단을 제공하는 단계; 상기 직접부로부터 상기 간접증발열교환부의 개별회로를 가로질러서 하향으로 증발유체를 통과시켜 상기 유체가 회로내의 상기 유체흐름과 간접적으로 열교환을 이루도록 하는 단계; 상기 장치의 유일한 공기 유입구를 통하여 대기의 공기흐름을 이동시키는 적어도 하나의 수단을 제공하고, 상기 하나의 유입구가 수평 및, 수직의 일정크기를 갖추며 상기 수평 크기는 적어도 상기 열교환부중의 어느 하나의 폭에 해당하는 넓이를 갖추고, 상기 하나의 공기 유입구는 각각의 열교환부에 공통적인 공기 유입영역에 연통하며, 상기 수단은 공기유입영역의 온도내에서 상기 공기흐름을 가압시키는 단계; 상기 유입영역에서 공기흐름을 제1공기흐름과 제3공기흐름으로 분할하고, 상기 제1공기흐름은 직접 열교환부의 하부측에 연결된 공기 유입구로 향하여 상향으로 흐르며, 상기 제2공기흐름은 간접 열교환부의 상부측에 연결된 공기 유입구를 향하여 하향으로 흐르며, 상기 제1공기흐름은 직접부내의 증발유체와 대향하여 흐르고, 상기 제2공기흐름은 간접부내의 증발유체와 병행하여 흐르며, 상기 제1 공기흐름은 공기 배출구를 빠져나가기 전에 직접부내의 증발유체와 증발식으로 열교환을 이루고, 상기 공기 배출구는 직접부의 상부측에 연결되며, 상기 제2공기흐름은 간접부의 하부측면에 연결된 공기 배출구를 빠져나가기 전에 간접적내에서 증발유체와 증발식으로 열교환을 이루도록 하는 단계; 상기 간접부를 빠져나가는 증발유체의 거의 모두를 수조내에 수집하는 단계; 상기 수집된 모든 증발유체를 재분배하기 위하여 상기 직접증발식 열교환부로 상향 펌핑하는 단계; 상기 수조, 분배 수단 및, 상기 열교환부를 단일 구조물로서 감싸고, 상기 구조물이 분배수단의 상부에 개방식 지붕을 갖추며, 상기 수조를 위치시키기 위한 견고한 베이스를 갖추고 전방벽, 후방벽 및 상기 지붕을 이어주는 한 쌍의 측벽, 베이스 및 전, 후방벽을 갖도록 하는 단계; 및 상기 간접 하부에 통로를 제공하고, 상기 통로는 상기 간접부를 빠져나가는 제2공기흐름을 수용하며, 상기 통로가 상기 장치로부터 공기흐름의 배출을 용이하도록 하는 단계:를 포함함을 특징으로 하는 열교환 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 직접부의 충진다발에 갖춰진 충진시트를 배열하여 상기 공기유입영역으로 흐르는 공기흐름이 각각의 충진시트면에 평행을 이루도옥 하는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 통로에 연통하는 적어도 하나의 수직공간을 제공하여 상기 공간이 구조물내에서 상기 통로로부터 지붕으로 향하도록 상향으로 연장시키도록 하는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 간접 열교환부의 개별회로를 배열하여 상기 대기흐름이 공기 유입영역으로 흐르는 방향과 동일한 방향으로 상기 유체흐름이 각각의 회로내로 흐르도록 하는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 장치의 구조물의측으로 공기를 이동시키는 수단을 위치시켜서 상기 수단을 통한 배출이 상기 유일의 공기 유입구로 연통하도록 하고, 상기 수단은 공기 유입영역내에서의 대기의 압력보다 큰 압력을 갖도록 하는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 장치의 지붕내에 공기를 이동시키는 수단을 위치시켜 상기 유입구가 구조물의 외측에서 대기를 받도록 개방되고 유입영역에 연통되며, 상기 수단을 통한 배출이 상기 지붕의 개방부에 연통되며, 상기 공기이동수단은 유입영역내의 공기흐름이 공기흐름이 대기의 압력보다 적은 압력을 갖도록 하여주는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 간접열교환부의 개별회로를 배열시켜서 상기 회로내에서 흐르는 유체 흐름이 상기 측별들에 평행한 방향으로 흐르도록 하여주는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제3항에 있어서, 상기 장치의 구조물외측에 팬수단을 위치시켜 상기 수단을 통한 배출이 상기 하나의 공기 유입구에 연통되고, 상기 수단은 공기 유입영역내의 공기흐름이 대기의 압력보다 큰 압력을 갖도록 하는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 측별들중의 어느 하나에 공기 유입구를 위치시켜 공기 유입구를 통한 대기의 공기 흐름이 상기 회로내의 유체흐름에 대하여 수직으로 유지되도록 하여주는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 통로에 연통하는 적어도 하나의 수직공간을 제공하여 상기 구조물내에서 상기 수직공간이 통로로부터 지붕으로 향하여 상향으로 연장하도록 하는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 방법.
  11. 열 교환 장치에 있어서, 구조물 포위체를 갖추고, 상기 포위체는 일반적인 개방식 지붕, 베이스, 전방벽, 후방벽, 상기 전후방 벽돌과 지붕 및 베이스를 이어주는 제1 및 제2측벽을 갖추며, 상기 구조물은 수평방향의 일정크기를 갖는 하나의 공기 유입구를 갖추고; 일체형 간접증발식 열교환부의 상부측에 위치되는 직접 증발열 교환부를 갖추고, 상기 각각의 열교환부는 하나의 공기 유입구에 연통되는 공통된 공기 유입영역에 의해서 각각 분리되고, 각각의 열교환부는 상부측면, 하부측면, 내측면, 외측면, 공기 유입구 및 공기 배출구를 갖추고, 각각의 열교환부의 내측면과 외측면은 각각의 직접 및 간접 열교환부 폭을 형성하며 각각의 상기 열교환부 폭은 서로 서로에 대하여 그리고 공기 유입구의 수평크기에 대하여 대략적으로 동일하게 형성되며, 상기 일체형 간접증발 열교환부는 다수개의 개별회로를 포함하여 상기 회로내의 유체흐름을 유도하며, 상기 직접증발열교환부는 다수개의 개별 충진시트를 포함하는 충진다발을 갖추며, 각각의 상기 시트는 짧은 측 모서리와, 긴 측모서리 및 그 사이에 표면을 갖추며; 상기 하나의 공기 유입구의 구조물내로 대기의 공기흐름을 이동시켜서 대기로서 상기 공기 유입영역을 가압시키기 위한 적어도 하나의 수단을 갖추고, 상기 공기흐름은 제1공기흐름 및 제2공기흐름으로 분할되며, 상기 제1공기흐름은 직접부를 향하여 상향으로 진입하고, 상기 제2공기흐름은 간접부를 향하여 하향으로 진입하며, 각각의 상기 공기흐름은 각각의 열교환부내에서 흐르는 증발유체와 증발식으로 열교환하고, 상기 간접 열교환부의 공기 유입구는 간접부의 상부 측면에 연결되고, 공기 유입영역에 연통하며, 상기 간접열교환부의 공기 배출구는 상기 간접부의 하부측면에 결합되고, 상기 간접 열교환부의 공기 흐름은 내부의 증발유체와 병행으로 흐르며, 상기 직접 열교환부의 공기 유입구는 직접부의 하부 측면에 연결되고, 상기 공기 유입영역에 연통하며, 상기 직접 열교환부의 공기 배출구는 상기 직접부의 상부측면과 지붕에 연결되고, 상기 직접 열교환부의 공기흐름은 내부의 증발 유체에 대하여 대향으로 흐르며; 상기 유체가 간접열교환부로 배출되기 전에 상기 직접부의 다수개의 충진시트위로 증발유체를 하향으로 분사시키는 수단을 갖추고; 상기 증발유체가 하부측으로 균일하게 분배된후, 상기 증발유체의 거의 모두를 수집하는 수조를 갖추고; 상기 간접부의 하부측에서 수조위의 통로를 갖추어 상기 간접부를 빠져나가는 제2공기흐름을 받고, 상기 장치로부터 제2 공기흐름의 배출을 용이하게 하며; 상기 수집된 증발 유체의 거의 모두를 직접열교환부로 향하여 재분배하도록 상향으로 펌핑하는 펌프를 포함함을 특징으로 하는 열교환 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 직접 및 간접 열교환부와, 분사수단 및 상기 수조와 통로들은 상기 구조물 포위체내에 감싸지고, 상기 충진시트들은 상기 유입영역으로 집입하는 공기흐름이 각각의 충진시트 면에 대하여 평행을 이루도록 배치됨을 특징으로 하는 열교환 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 간접 열교환부는 상부 유체헤더와 하부 유체헤더를 포함하고, 각각의 상, 하부 유체헤더는 상기 간접 열교환부의 상, 하부측에 작동가능하도록 연결되며, 각각의 상기 유체헤더는 각 헤더의 대응하는 측면에 수직으로 일정 간격을 형성하면서 서로에 대하여 일치하여 부착되는 배관을 갖추며, 상기 상, 하부 유체헤더의 파이프는 상기 상, 하부 유체헤더의 내, 외측으로 유체흐름을 연통시킴을 특징으로 하는 열교환 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 다수개의 회로는 계열(Series)을 지어 배치된 개별회로를 포함하며, 상기 계열내의 각각의 회로는 유입단부와 배출단부를 포함하고 상기 유입 및 배출단부중의 어느 하나는 상, 하부 유체헤더중의 어느하나에 연결되며, 상기 유입 및 배출 단부중의 다른 하나는 상, 하부 유체헤더중의 다른 하나에 연결되며, 각각의 상기 회로는 유체헤더 사이에서 유체흐름을 연통시킴을 특징으로 하는 열교환 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 유체흐름은 상, 하부 유체헤더 파이프중의 어느 하나로 유입하여 상, 하부 유체헤더 파이프의 다른 하나로 배출되고, 상기 유체흐름의 유입 및 배출은 서로에 대하여 일반적으로 평행하면서 반대방향으로 흐르게 되며, 상기 각각의 개별회로내에서 유체헤더사이에서 흐르는 유체흐름은 회로로부터 회로로 향하여 거의 동일한 유속으로 흐름을 특징으로 하는 열교환 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 간접열교환부내의 각각의 개별회로는 연속적인 꾸불꾸불한 튜브회로를 이루어지고, 상기 꾸불꾸불한 형상은 수직으로 배열되고 U형의 줄(Rows)을 갖는 배열을 형성하며, 각각의 줄은 일반적으로 동일한 길이를 갖추고, 서로에 대하여 동일한 수직길이 만큼 연속적으로 간격이 유지되며, 각각의 줄은 U형 튜브에 의해서 서로 연결됨을 특징으로 하는 열교환 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 회로의 계열내의 하나 거른 개별회로는 상기 U형 줄사이의 수직길이의1/2에 해당하는 간격으로 수직으로 편향(Offset)된을 특징으로 하는 열교환 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 통로에 연통하고, 상기 포위체내에서 지붕으로 향하여 상향으로 연장하는 적어도 하나의 수직공간을 추가 포함함을 특징으로 하는 열교환 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 개별회로는 상기 대기가 유입영역으로 진입하는 방향과 동일한 방향으로 상기 유체흐름이 각각의 회로내로 흐르도록 배치됨을 특징으로 하는 열교환 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 공기를 이동시키는 수단은 구조물 포위체의 외측에 위치되어 상기 수단을 통한 배출이 상기 하나의 유입구에 연통되고, 상기 수단은 유입영역내의 공기흐름이 대기의 압력보다 큰 압력을 갖추도록 함을 특징으로 하는 열교환 장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기 공기를 이동시키는 수단은 상기 장치의 지붕내에 위치되어 상기 공기 유입구가 상기 장치의 외측으로부터 대기를 받도록 개방되고, 공기 유입영역에 연통되며, 상기 수단을 통한 배출은 지붕내의 개구부와 연통되고, 상기 수단은 유입영역내의 공기흐름이 대기의 압력보다 낮은 압력을 갖도록 함을 특징으로 하는 열교환 장치.
  22. 제17항에 있어서, 상기 간접부의 개별회로는 상기 회로내의 유체흐름이 상기 측벽에 평행한 방향으로 흐르도록 배열됨을 특징으로 하는 열교환 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 공기를 이동시키는 수단은 상기 포위체 구조물의 외측에 위치되어 상기 수단을 통한 배출이 상기 하나의 공기 유입구에 연통하고, 상기 수단은 상기 유입영역내의 공기흐름이 대기의 압력보다는 큰 압력을 갖도록 함을 특징으로 하는 열교환 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 공기 유입구는 상기 측벽중의 어느 하나의 내측에 위치되어 상기 공기 유입구로 진입하는 대기가 회로내의 유체흐름에 대하여 수직으로 흐르도록 하여줌을 특징으로 하는 열교환 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 통로에 연통하고, 상기 구조물 포위체내에서 통로로부터 상기 지붕으로 향하여 상향으로 연장하는 적어도 하나의 수직공간을 포함함을 특징으로 하는 열교환 장치.
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