KR200318921Y1 - 열교환유니트 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열교환유니트 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 면적대비 전열효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 조립이 용이하여 제작 및 유지보수에 소요되는 비용과 시간을 대폭 절감할 수 있는 열교환유니트 어셈블리에 관한 것이다.

이러한 열교환유니트 어셈블리는, 히터장치에서 공급되는 온수나 스팀 같은 열원을 플로우시키면서 외부와 열교환이 이루어지는 열교환유니트로서,

열원이 플로우되는 전도체들과, 이 전도체들의 양측단에 각각 배치되어 상기한 전도체들에 플로우되는 열원이 일방향 흐름을 가지도록 고정하는 한쌍 또는 그 이상의 소켓부재들을 포함한다.

Description

열교환유니트 어셈블리{heat exchange unit assembly}

본 고안은 열교환유니트 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 면적대비 전열효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 조립이 용이하여 제작 및 유지보수에 소요되는 비용과 시간을 대폭 절감할 수 있는 열교환유니트 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 어패류 양식장 또는 도금조나 수족관과 같은 대형의 수조에는 수온을 일정하게 유지시키기 위하여 열교환유니트가 설치되며, 이 열교환유니트는 별도의 히터장치와 연결되어 이 장치에 의해 일정한 온도로 가열된 열원 예를들면, 온수나 스팀 등을 일정한 구간내에서 플로우시키면서 외부와 열교환되도록 하여 양식장이나 각종 수조 내에 담겨지는 물의 온도를 일정하게 유지시키는 열교환 구조로 이루어진다.

상기한 열교환유니트의 일반적인 구조를 간략하게 설명하면, 상기한 히터장치로부터 공급되는 열원이 원활하게 플로우되면서 열교환될 수 있도록 예를들면, 도 6에서와 같이 열원이 플로우되는 단일의 파이프(20)가 전열면적에 대응하여 평면의 지그재그형태로 밴딩된 구조로 이루어져서, 온수나 스팀 등이 파이프 통로를 따라 지그재그형태로 플로우되면서 외부와 열교환되는 구조이다.

그리고, 상기한 파이프(20)가 외력에 의해 휘어지거나 파손되는 것을 방지할 수 있도록 외부에 금속재질의 지지체(30)가 1개 또는 그 이상이 일정한 자세로 덧대여져서 용접과 같은 방법에 의해 접합되어 내구성을 확보하고 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 열교환유니트는, 단일의 파이프를 밴딩과 같은 성형방법으로 제작함으로서 작업공정이 복잡하고 과다한 시간이 소요되어 만족할 만한 작업능률을 기대하기 어렵다. 게다가, 양식장과 같은 대형의 전열면적을 가지는 형태로 밴딩을 통해 제작하려면 이에 대응하는 대형의 작업공간을 확보해야할 뿐만 아니라 과다한 인력이 투입되어야 하므로 만족할 만한 생산성을 얻기가 어렵다,

그리고, 상기한 종래의 열교환유니트는, 단일의 파이프가 밴딩에 의해 연속적으로 절곡되면서 제작되기 때문에 그 구조상 만족할 만한 내구성이 유지되지 못하여 설치 후 외력에 의해 쉽게 파손될 수 있다. 더욱이, 파이프가 일정한 이격거리를 가지며 평면형태로 밴딩된 예를들면, 지그재그 형태로 이루어지므로 그 구조상 만족할 만한 전열효율을 기대하기 어렵게 된다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 면적대비 전열효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 조립이 용이하여 제작 및 유지보수에 소요되는 비용과 시간을 대폭 절감할 수 있는 열교환유니트 어셈블리를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 실현하기 위하여, 히터장치에서 공급되는 온수나 스팀과 같은 열원을 플로우시키면서 외부와 열교환이 이루어지는 열교환유니트로서,

열원이 플로우되는 전도체들과, 이 전도체들의 양측단에 각각 배치되어 상기한 전도체들에 플로우되는 열원이 일방향 흐름을 가지도록 고정하는 한쌍 또는 그 이상의 소켓부재들을 포함하는 열교환유니트 어셈블리를 제공한다.

도 1은 본 고안에 따른 열교환유니트 어셈블리의 전체사시도.

도 2a는 본 고안에 따른 열교환유니트 어셈블리의 내부구조를 나타내는 단면도.

도 2b는 본 고안에 따른 전도체의 다른실시예를 설명하기 위한 단면도.

도 3은 도 1의 요부분해사시도.

도 4는 도 3의 결합단면도.

도 5는 본 고안에 따른 열교환유니트 어셈블리의 다른실시예를 나타내는 정면도.

도 6은 종래 기술에 의한 열교환유니트 어셈블리의 전체사시도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2a를 참조하면, 본 고안에 따른 열교환유니트 어셈블리는, 열원이 플로우되는 전도체(2)들과, 이 전도체(2)들의 양측단에 각각 배치되어 상기한 전도체(2)들에 플로우되는 열원이 일방향 흐름을 가지도록 고정하는 한쌍 또는 그이상의 소켓부재(4)들을 포함한다.

먼저, 상기한 열교환유니트는 도면에는 나타내지 않았지만 보일러와 같은 별도의 히터장치와 열원의 공급이 가능하게 연결되어 이 히터장치로부터 공급되는 열원을 지속적으로 순환시키면서 외부와 열교환되는 것으로서, 상기한 히터장치로부터 스팀이나 온수와 같은 열원이 공급될 수 있으며, 이외에도 본 고안의 목적을 만족하는 열원은 다양하게 적용될 수 있다.

상기한 전도체(2)들은 내부가 중공인 원형 또는 다각형상의 단면을 가지는 파이프가 사용될 수 있으며, 재질은 티타늄(Ti/titanium)과 같이 열전도 및 내부식성, 내화학성, 내염해성 등이 우수한 금속재가 사용될 수 있다.

상기한 전도체(2)들의 재질은 상기한 재질 이외에도 탄탈늄(Ta/tantaium)이나 지르코늄(Zr/zirconium)과 같은 금속재질이 사용될 수 도 있다.

상기한 전도체(2)들의 길이는 설치되는 장소에 요구되는 전열면적에 따라 이에 대응하는 길이범위내로 이루어질 수 있으며, 내부에 형성되는 관로의 직경도 요구되는 전열조건에 따라 원활하게 열원이 플로우될 수 있는 범위내로 이루어질 수 있다.

상기한 전도체(2)들은 2개 또는 그 이상이 1조로 구성될 수 있고, 외주면들이 서로 인접하여 동일한 방향으로 평행하게 배치될 수 있으며, 첨부한 도면에서는 4개가 1조로 구성된 것을 일예로 나타내고 있다. 이때 상기한 전도체(2)들의 폭방향 양측단에는 별도의 히터장치와 연결되어 열원이 공급된 후 일방향으로 플로우되어 배출될 수 있도록 유입관(P1)과 배출관(P2)이 각각 설치된다.

상기한 유입관(P1)과 배출관(P2)의 형태 및 재질은 상기한 전도체(2)들과 동일하게 이루어질 수 있다.

상기에서는 전도체(2)들의 외주면이 균일한 지름을 가지는 일반 평관형태로 이루어진 것을 일예로 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예를들면, 도 2b에서와 같이 전열면적이 더욱 확대될 수 있도록 외주면이 주름지게 형성된 주름관형태의 전도체(2)가 사용될 수도 있으며, 이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 본 고안의 목적을 만족하는 전도체(2)의 형태 및 구조는 다양하게 적용될 수 있다.

상기한 소켓부재(4)들은 상기한 전도체(2)들이 동일한 방향으로 배치될 때에 이들의 길이방향 양측단을 고정하고 서로 인접한 전도체(2)들을 통해서 열원이 일방향으로 플로우될 수 있도록 연결하는 것으로서, 그 구조로 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2a, 도 3, 도 4를 참조하면, 상기한 소켓부재(4)는 내부에 공간부 형성되는 박스형태로 이루어질 수 있으며, 상기한 공간부는 1개 또는 그 이상의 격판(10)들이 설치되어 2개 또는 그 이상의 안내홈(6)들이 각각 형성되는 구조로 이루어질 수 있으며, 재질은 상기한 전도체(2)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다.

상기한 안내홈(6)의 일측면에는 각각 2개의 고정홀(8)들이 뚫려져서 서로 인접되어 배치되는 2개의 전도체(2)가 끼워져서 이들 전도체(2)의 통로가 연통되도록 연결되며, 상기한 전도체(2)는 상기한 고정홀(8)에 끼워진 후 용접과 같은 방법으로 접합될 수 있다. 이와 같이 전도체(2)들이 소켓부재(4)의 고정홀(8)에 접합될때에는 시일이 유지될 수 있도록 접합되어야 한다.

상기한 소켓부재(4)의 공간부에서 격판(10)에 의해 서로 분리된 형태로 형성되는 안내홈(6)들은 서로 밀폐되어 시일이 유지될 수 있는 구조로 이루어져야하며 , 만일 상기한 안내홈(6)들 사이에 밀폐가 유지되지 않으면 상기한 전도체(2)들로 플로우되는 열원들의 일방향 흐름이 원활하게 이루어지지 못하여 전열효율을 저하시키고 과부하를 유발할 수 있다.

상기에서는 소켓부재(4)의 안내홈(6)들이 사각홈 형태로 이루어진 것을 일예로 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 도면에는 나타내지 않았지만 열원이 더욱 원활하게 유도되면서 플로우될 수 있도록 예를들면, 곡선형태로 유도되면서 플로우될 수 있도록 이에 대응하는 곡선형태의 홈구조로 이루어질 수 있으며, 이외에도 본 고안의 목적을 만족하는 안내홈(6)의 형태는 다양하게 적용될 수 있다.

그리고, 상기에서는 전도체(2)들과 소켓부재(4)가 용접에 의해 융착되어 일체로 접합되는 것을 일예로 설명하고 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 도면에는 나타내지 않았지만 별도의 체결부재로 견고하게 고정될 수 있으며, 물론 이때에도 이들의 접촉부에 시일이 유지될 수 있도록 예를들면, 고무링과 같은 시일부재가 설치되어야한다.

상기와 같이 한쌍 즉, 2개가 1조로 구성되어 전도체(2)들의 길이방향 양측단에 접합되는 소켓부재(4)는 4개의 전도체(4)들과 접할될 때에 일측 소켓부재(4)에는 4개의 전도체(4)가 끼워질 수 있도록 2개의 안내홈(6)과 4개의 고정홀(8)이 형성되고, 반대편에 배치되는 타측 소켓부재(4)는 상기한 전도체(2)들의 타측단과 유입관(P1) 및 배출관(P2)이 끼워져서 질 수 있도록 3개의 안내홈(6) 및 6개의 고정홀(8)이 형성되어 배출관(P1)으로부터 공급되는 열원이 지그재그형태로 플로우되면서 배출관(P2)을 통해 다시 순환될 수 있는 구조로 이루어진다.

상기한 실시예에서는 한쌍의 소켓부재(4)에 4개의 전도체(2)와 각각 1개의 유입관(P1)과 배출관(P2)이 1조로 설치된 것을 일예로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

예를들면, 도 5에서와 같이 상기한 실시예와 동일한 구조로 2조 또는 그 이상이 지그재그형태로 연결될 수도 있으며, 이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 요구되는 전열용량이나 설치장소(예를들면, 어패류 양식장, 수조, 도금조 등)의 크기에 따라 이를 만족할 수 있도록 상기한 소켓부재(4)를 이용하여 다양한 형태 및 배열로 제작될 수 있고 이러한 구조가 본 고안의 범주에 속하는 것은 당연하다.

상기에서는 본 고안에 따른 열교환유니트 어셈블리의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니고 실용신안등록청구범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 고안의 범위에 속한다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 열교환유니트 어셈블리는, 다수의 전도체들이 서로 인접배치되므로 면적대비 전열효율이 더욱 향상될 뿐만 아니라, 전도체들이 소켓부재에 의해 견고하게 고정되므로 그 구조상 내구성을 더욱 확보할수 있게 되어 외력에 의해 파손되거나 변형되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 본 고안에 따른 열교환유니트 어셈블리는, 전도체들과 소켓부재들이 유니트화되어 설치되는 장소에 요구되는 전열용량이나 크기에 따라 이에 대응하는 형태로 용이하게 제작할 수 있으며, 상기와 같이 유니트화되면 유지보수는 물론이거니와 운반 및 보관시에도 더욱 향상된 편의성을 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 내부에 관로가 형성되어 열원이 플로우되는 전도체들과, 이 전도체들의 양측단에 각각 배치되어 상기한 전도체들에 플로우되는 열원이 일방향 흐름을 가지도록 고정하는 한쌍 또는 그 이상의 소켓부재들을 포함하는 열교환유니트 어셈블리.
2. 청구항 1에 있어서, 상기한 전도체들은 2개 또는 그 이상이 상기한 소켓부재에 고정되어 열원이 일방향 흐름을 가지도록 1조 또는 그 이상으로 연결되는 열교환유니트 어셈블리.
3. 청구항 1에 있어서, 상기한 전도체와 소켓부재는 티타늄(Ti/titanium), 탄탈늄(Ta/tantaium), 지르코늄(Zr/zirconium) 중에서 어느 하나로 이루어지는 열교환유니트 어셈블리.
4. 청구항 1에 있어서, 상기한 소켓부재에는 1개 또는 그 이상의 안내홈들이 형성되고, 이 안내홈들의 일측에는 전도체의 선단부가 끼워지는 고정홀이 각각 2개씩 형성되는 열교환유니트 어셈블리.