KR20160147337A - Heat exchanger and exhaust heat recovery device using the same - Google Patents

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KR20160147337A KR1020150083943A KR20150083943A KR20160147337A KR 20160147337 A KR20160147337 A KR 20160147337A KR 1020150083943 A KR1020150083943 A KR 1020150083943A KR 20150083943 A KR20150083943 A KR 20150083943A KR 20160147337 A KR20160147337 A KR 20160147337A
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Abstract

본 발명은 열 교환기 및 이를 이용한 배기열 회수 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직 방향으로 복수의 핀을 형성하고, 유체 유동로에 복수의 경사진 기체 분리관을 형성함으로써 기체를 배출시키며, 응축기와 결합하여 열 교환을 통하여 배기가스의 배기열을 회수하는 열 교환기 및 이를 이용한 배기열 회수 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger and an exhaust heat recovery apparatus using the heat exchanger. More particularly, the present invention relates to a heat exchanger including a plurality of fins formed in a vertical direction and a plurality of inclined gas- And a heat exchanger for recovering exhaust heat of the exhaust gas through heat exchange and an exhaust heat recovery apparatus using the heat exchanger.

Description

열 교환기 및 이를 이용한 배기열 회수 장치 {Heat Exchanger and Exhaust Heat Recovery Device Using The Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger and an exhaust heat recovery apparatus using the heat exchanger.

본 발명은 열 교환기 및 이를 이용한 배기열 회수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보일러의 가동 운전시 외부로 배기되는 고온의 배기가스를 회수하고 회수된 배기열에서 증발되는 유체의 열원을 증발형 열 교환기에 흡열용 열원으로 재활용하며, 응축수 배출이 원활한 열 교환기 및 열 교환기에 응축기를 결합시켜 열 전달을 하는 배기열 회수 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger and an exhaust heat recovery apparatus using the heat exchanger. More particularly, the present invention relates to a heat exchanger and an exhaust heat recovery apparatus using the heat exchanger, The present invention relates to an exhaust heat recovery apparatus that recycles heat as a heat source for heat absorption and transfers heat by coupling a condenser to a heat exchanger and a heat exchanger that are smooth in discharge of condensed water.

히트 펌프는 저온의 열원에서 열을 흡수하여 고온의 열을 생산하는 기기로 적은 구동 에너지를 이용하여 보다 많은 에너지를 열의 형태로 공급하는 열 변환 기기이다. 유용에너지와 소요에너지와의 비를 COP (Coefficient Of Performance) 등으로 표시하며 일반적인 운전 조건에서 3.0 이상의 값을 가지며, 하절기에는 냉방기 역할을 하고, 동절기에는 난방기의 역할을 수행한다. 히트펌프는 이렇게 많은 발전을 거듭해오면서 향상된 성능, 안정성 및 경제성을 바탕으로 세계 공조 시장에서 중요도가 크게 높아지고 있다.A heat pump is a device that absorbs heat from a low-temperature heat source and produces high-temperature heat. It is a thermal conversion device that supplies more energy in the form of heat using less drive energy. COP (Coefficient of Performance) indicates the ratio of useful energy to required energy, and has a value of 3.0 or more in a normal operating condition, and serves as a radiator during the summer season and a radiator during the winter season. Heat pumps have become so important in the global air conditioning market due to their improved performance, stability and economy as they continue to develop.

또한, 히트 펌프는 비연소, 친환경기기이므로 가스보일러와 통합형태의 새로운 하이브리드 보일러 시스템으로 개발되고 있으며, 기존에는 보일러에서 발생되는 배기가스가 버려졌지만, 최근에는 배기열 회수 장치를 이용하여 회수한 배기열을 동절기 열 교환기에 열원으로 사용함으로써 히트 펌프의 효율 향상과 무제상 사이클이 가능하도록 하였다.In addition, since the heat pump is a non-combustion and environment-friendly device, it has been developed as a new hybrid boiler system integrated with a gas boiler. Exhaust gas generated from the boiler has been abandoned. Recently, exhaust heat recovered by using an exhaust heat recovery device By using the heat source as a heat source in the winter heat exchanger, it is possible to improve the efficiency of the heat pump and to carry out the non-phase cycle.

한편, 배기가스에서 열 전달할 경우 열 교환 과정에서 열 교환기에 형성된 핀의 외측면에서 응축수가 발생하며, 발생된 응축수는 열 교환기의 핀 효율을 감소시키게 되어 전체적으로 배기열 회수 장치의 성능을 저하시킨다. 또한, 열 교환기의 핀을 수평 방향으로 설치할 경우에는 응축수 배출의 문제가 발생한다.On the other hand, when heat is transferred from the exhaust gas, condensed water is generated on the outer surface of the fin formed in the heat exchanger during the heat exchange, and the generated condensed water reduces the fin efficiency of the heat exchanger, thereby deteriorating the performance of the exhaust heat recovery apparatus as a whole. Further, when the pins of the heat exchanger are installed in the horizontal direction, there arises a problem of discharge of condensed water.

도 1은 종래의 열 교환기를 도시한 것으로, 기존에는 튜브 하부로 액체의 작동유체를 주입하고 튜브 상부로 기체를 배출시킴으로써, 튜브 하부 및 상부에서 발생된 기체가 상부로 이동하여 응축기로 전달되었다. FIG. 1 illustrates a conventional heat exchanger. Conventionally, a working fluid of a liquid is injected into a lower portion of a tube and a gas is discharged to an upper portion of the tube, so that the gas generated in the lower portion and the upper portion of the tube moves upward and is transferred to the condenser.

그러나, 튜브 하부로 액체의 작동유체를 주입하는 방법은 액체의 작동유체 주입량이 충분할 때에는 문제가 되지 않지만, 만약 액체의 작동유체 주입량이 충분하지 않으면 액체의 작동유체가 하부에서부터 채워지기 때문에, 튜브 상부에는 액체의 작동유체가 채워지지 않아 튜브 상부에서 열 전달 능력이 크게 떨어지는 문제점이 있다.However, the method of injecting the working fluid of the liquid into the lower portion of the tube is not a problem when the injection amount of the working fluid of the liquid is sufficient. However, if the working fluid injection amount of the liquid is insufficient, There is a problem that the working fluid of the liquid is not filled and the heat transfer ability at the upper part of the tube is greatly deteriorated.

또한, 열 교환기 튜브 내부에 액체 상태와 기체 상태의 작동유체가 혼합되어 있을 경우 열을 흡수할 수 있는 액체 상태의 작동유체가 튜브와의 접촉면적이 작아져서 열을 흡수할 수 있는 능력이 감소하는 문제점이 있다.In addition, when the liquid state and the gaseous working fluid are mixed in the heat exchanger tube, the liquid working fluid capable of absorbing heat has a reduced contact area with the tube, thereby reducing the ability to absorb heat There is a problem.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명은 원활한 응축수 배출이 가능하고, 튜브 내에서 액체의 작동유체와 기체의 작동유체를 분리할 수 있도록 형성되는 열 교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a heat exchanger capable of smooth discharge of condensed water and capable of separating a working fluid of a liquid and a working fluid of a gas in a tube.

또한, 응축부 열교환기 및 증발기를 이용한 열교환기를 결합하여 열 전달 효율이 높은 배기열 회수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an exhaust heat recovery apparatus having a heat transfer efficiency by combining a heat exchanger using a condenser heat exchanger and an evaporator.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 배기 가스가 유동하는 배관 내에 설치되며 서로 일정간격 이격 배치되는 복수의 핀; 상기 복수의 핀을 관통하며, 상기 배기 가스와 열 교환하는 제 1 유체가 유입되어 지나도록 서로 평행하게 배치되는 복수의 제 1 유체 유동로; 상기 복수의 제 1 유체 유동로 중 서로 이웃하는 제 1 유체 유동로의 단부에 결합되어 상기 제 1 유체가 상기 복수의 제 1 유체 유동로를 따라 지그재그로 유동하도록 하는 복수의 절곡부; 및According to an aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying apparatus comprising: a plurality of fins disposed in a pipe through which exhaust gas flows, A plurality of first fluid flow passages passing through the plurality of fins and arranged parallel to each other so that a first fluid for heat exchange with the exhaust gas flows therein; A plurality of bends coupled to an end of the first fluid flow path adjacent to each other of the plurality of first fluid flow paths to allow the first fluid to flow staggered along the plurality of first fluid flow paths; And

상기 제 1 유체의 유동 경로 상에 형성되며, 상기 제 1 유체가 상기 배기 가스와 열 교환함으로써 발생되는 기체를 배출하기 위하여 제 1 유체 흐름 방향에 대하여 상측 방향으로 경사지게 형성되는 기체 분리관을 포함하는 열 교환기를 제공한다.And a gas separation tube formed on the flow path of the first fluid and formed to be inclined upward in the direction of the first fluid flow for discharging the gas generated by heat exchange with the exhaust gas, A heat exchanger is provided.

바람직하게는, 상기 제 1 유체 유동로는 배기 가스가 유동하는 방향과 수직한 방향으로 설치되며, 상기 복수의 핀은 배기 가스가 유동하는 방향과 나란하며, 지면에 수직한 방향으로 이격 배치될 수 있다.Preferably, the first fluid flow path is provided in a direction perpendicular to the direction in which the exhaust gas flows, the plurality of fins being parallel to a direction in which the exhaust gas flows, and may be spaced apart in a direction perpendicular to the ground surface have.

또한 바람직하게는, 상기 제 1 유체는 상기 복수의 제 1 유체 유동로 중 가장 상부에 위치되는 유체 유동로로 유입될 수 있다.Also, preferably, the first fluid may be introduced into the fluid flow path located at the top of the plurality of first fluid flow paths.

또한 바람직하게는, 상기 기체 분리관은 상기 절곡부의 상측부에 형성될 수 있다.Also preferably, the gas separation pipe may be formed on the upper portion of the bent portion.

또한 바람직하게는, 상기 기체 분리관의 직경은 하측으로 갈수록 작게 형성될 수 있다.Further, preferably, the diameter of the gas separation pipe may be made smaller toward the lower side.

또한 바람직하게는, 상기 제 1 유체 유동로는 하측으로 갈수록 단면적이 작게 형성할 수 있다.Also, preferably, the first fluid flow path may have a smaller cross sectional area toward the lower side.

또한 바람직하게는, 상기 기체 분리관은 상기 제 1 유체 유동로 일 단부측 또는 양 단부측에 형성될 수 있다.Also preferably, the gas separation pipe may be formed on one end side or both end sides of the first fluid flow path.

또한 바람직하게는, 상기 복수의 기체 분리관은 하나의 기체 배출관으로 연결될 수 있다.Also, preferably, the plurality of gas separation pipes may be connected to one gas discharge pipe.

또한 바람직하게는, 상기 복수의 핀 하부에 설치되어 응축수가 모이는 저수조를 더 포함할 수 있다.Further, it may further comprise a water storage tank provided below the plurality of pins to collect condensed water.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열 교환기; 및 일측에는 제 1 관이 형성되어 상기 열 교환기의 상기 제 1 유체 유동로의 유입구와 연결되고, 타측에는 제 2 관이 형성되어 상기 열 교환기의 상기 복수의 기체 분리관과 연결되며, 내부에는 제 2 유체가 유동하는 제 2 유체 유동로가 설치되어 상기 제 1 유체와 상기 제 2 유체가 열교환을 하도록 형성된 응축기를 포함하며, 상기 제 1 유체는 상기 열 교환기와 상기 응축기를 순환하도록 형성되는 배기열 회수 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger comprising: a heat exchanger; And a first pipe is formed at one side of the heat exchanger and connected to an inlet of the first fluid flow path of the heat exchanger and a second pipe is formed at the other side of the heat exchanger to be connected to the plurality of gas separation pipes of the heat exchanger, And a second fluid flow path through which the two fluids flow, the condenser being configured to perform heat exchange between the first fluid and the second fluid, wherein the first fluid flows through the heat exchanger and the condenser, Device.

본 발명은 복수의 핀을 지면에 대하여 수직 방향으로 형성하여 배기가스에서 발생한 응축수의 원활한 배출이 가능하게 하였으며, 유체 유동로의 단부 측에 상측 방향으로 경사진 기체 분리관을 형성하여 기화된 기체 작동유체를 빠른 시간 내에 액체 작동유체로부터 분리함으로써 유체 유동로에 기체 작동유체가 잔존하는 양을 줄여 유체 유동로의 열전달을 향상시키게 된다.In the present invention, a plurality of pins are formed in a direction perpendicular to the paper surface to enable smooth discharge of condensed water generated in the exhaust gas, and a gas separation pipe inclined upward in the direction of the end of the fluid flow path is formed, By separating the fluid from the liquid working fluid within a short period of time, the amount of gas working fluid remaining in the fluid flow path is reduced to improve the heat transfer to the fluid flow path.

또한, 본 발명은 열 교환기와 응축기를 결합함으로써 응축기에서 열 교환을 할 수 있도록 형성하여 배기가스가 갖고 있는 배기열을 회수하여 재활용 하는 효과를 제공하게 된다.In addition, the present invention provides an effect of recovering and reusing the exhaust heat of the exhaust gas by forming the heat exchanger and the condenser so that heat can be exchanged by the condenser.

도 1은 종래의 열 교환기이다.
도 2는 본 발명에 의한 열 교환기의 일 실시예를 도시하고 있는 정면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 열 교환기 기체 분리관에서 제 1 유체의 흐름 방향을 도시하고 있는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 열 교환기에 저수조가 설치된 상태를 도시하고 있는 정면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 열 교환기 기체 분리관의 다른 실시예를 도시하고 있는 정면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 열 교환기 제 1 유체 유동로 및 기체 분리관의 다른 실시예를 도시하고 있는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기열 회수 장치를 나타내고 있는 작동 상태도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기열 회수 장치의 순환도이다.
1 is a conventional heat exchanger.
2 is a front view showing an embodiment of a heat exchanger according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a flow direction of the first fluid in the heat exchanger gas separation pipe according to the present invention.
4 is a front view showing a state where a water tank is installed in the heat exchanger according to the present invention.
5 is a front view showing another embodiment of the heat exchanger gas separation pipe according to the present invention.
6 is a front view showing another embodiment of the heat exchanger first fluid flow path and gas separation pipe according to the present invention.
7 is an operational state diagram showing an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a circulation diagram of the exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

본 발명인 열 교환기(100)는 복수의 핀(10), 제 1 유체 유동로(20) 및 기체 분리관(30)을 포함할 수 있다. 도 2는 본 발명에 의한 열 교환기의 일 실시예를 도시하고 있는 정면도이다.
The heat exchanger 100 according to the present invention may include a plurality of fins 10, a first fluid flow path 20, and a gas separation pipe 30. 2 is a front view showing an embodiment of a heat exchanger according to the present invention.

복수의 핀(10) A plurality of pins (10)

도 2를 참조하면, 하나의 핀(10a)은 얇은 판상 부재로 형성될 수 있다. 열 교환기(100)는 복수 개의 얇은 판상 부재의 핀(10a)을 나란하게 이격하여 형성한다. 복수의 핀(10)은 배기 가스가 유동하는 방향과 나란하게 형성할 수 있다. 배기 가스의 유동 방향과 나란하게 배치하는 이유는 이격하여 배치된 얇은 판상 부재의 핀(10a) 사이를 뜨거운 공기 입자가 통과하면서 공기 입자와 핀 사이에 열 교환을 많이 할 수 있도록 하기 위함이다. 만약 뜨거운 공기가 복수의 핀(10)이 없이 형성된 유체 유동로(20)를 통과하게 된다면, 열 교환이 일어나는 곳은 유체 유동로(20)의 외측면뿐이다. 그러나, 복수의 핀(10)이 형성된 유체 유동로(20)를 통과하게 된다면 유체 유동로(20)의 외측면뿐만 아니라, 판상 부재의 핀(10a)과 열 교환을 할 수 있다. 이 때, 뜨거운 공기 입자가 상대적으로 온도가 낮은 얇은 판상 부재의 핀(10a)과 부딪히면서 동시에 열 교환을 하면서 핀(10a)과 핀(10a) 사이를 통과하게 된다. Referring to FIG. 2, one pin 10a may be formed of a thin plate-shaped member. The heat exchanger 100 is formed by spacing the fins 10a of the plurality of thin plate members side by side. The plurality of fins (10) can be formed in parallel to the direction in which the exhaust gas flows. The reason for arranging the exhaust gas in parallel with the flow direction of the exhaust gas is to allow hot air particles to pass between the fins 10a of the thin plate members arranged so as to be able to exchange heat between the air particles and the fins. If hot air passes through the fluid flow path 20 formed without the plurality of fins 10, only the outer surface of the fluid flow path 20 where heat exchange takes place. However, if it passes through the fluid flow path 20 in which the plurality of fins 10 are formed, heat exchange with the fin 10a of the plate member as well as the outer surface of the fluid flow path 20 can be performed. At this time, the hot air particles pass between the fins 10a and the fins 10a while simultaneously colliding with the fins 10a of the thin plate members having a relatively low temperature and performing heat exchange.

또한, 배기가스와 핀(10a)이 열 교환을 하는 과정에서는 핀(10a)의 외측부에 응축수가 발생하게 된다. 응축수는 상대적으로 비열이 높은 물이며, 뜨거워진 공기 입자가 핀(10a)과 접촉할 수 있는 면적을 감소시킴으로써 금속 부재로 이루어진 핀(10a)과 배기가스가 열 교환하는 것을 방해할 수 있다. 따라서 응축수는 핀(10a) 효율을 감소시키며 전체적으로 배기열 회수 장치(200)의 성능을 저하시키므로 원활한 응축수 배출을 위한 열 교환기(100)의 구조가 필요하다.In addition, during the heat exchange between the exhaust gas and the fin 10a, condensed water is generated on the outer side of the fin 10a. The condensed water is water having relatively high specific heat, and by reducing the area of contact of the hot air particles with the fins 10a, it is possible to prevent heat exchange between exhaust gas and the fins 10a made of metal members. Accordingly, the condensed water reduces the efficiency of the fin 10a and deteriorates the performance of the exhaust heat recovery apparatus 200 as a whole, and therefore, a structure of the heat exchanger 100 for smooth discharge of condensed water is required.

이 때, 핀(10a)을 지면과 수평한 방향으로 적층 한다면, 응축수 배출이 어려우므로, 핀(10a)을 지면과 수직한 방향으로 배치하여 중력에 의하여 배수되도록 할 수 있다. 또한, 물방울의 표면 장력을 고려하여 이웃하는 핀(10a) 사이의 간격은 물방울이 고이지 않을 정도의 간격을 유지하도록 형성할 수 있다.In this case, if the fins 10a are stacked in a direction parallel to the paper surface, it is difficult to discharge the condensed water, so that the fins 10a can be arranged in a direction perpendicular to the paper surface and drained by gravity. In addition, in consideration of the surface tension of the water droplet, the interval between adjacent fins 10a can be formed so as to maintain a distance such that water droplets do not accumulate.

또한, 각각 얇은 판상 부재로 형성된 복수의 핀(10)에는 후술하는 제 1 유체 유동로(20)가 관통할 수 있도록 제 1 유체 유동로(20)의 단면에 대응하는 홀이 형성될 수 있으며, 홀의 크기는 제 1 유체 유동로(20)와 밀착되어 끼워질 수 있다. 빈틈 없이 밀착됨으로써 각각의 핀(10a)에서 제 1 유체 유동로(20)로 열을 전달할 수 있도록 형성될 수 있다.The plurality of fins 10 each formed of a thin plate-like member may be provided with a hole corresponding to the cross section of the first fluid flow path 20 so that the first fluid flow path 20 described later can pass therethrough, The size of the hole can be closely fitted to the first fluid flow path (20). And can be formed so as to be able to transfer heat from the respective fins 10a to the first fluid flow path 20 by close contact.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 저수조가 설치된 상태의 정면도이다. 배기가스와 열 교환 과정에서 발생한 응축수가 배관을 타고 보일러 등으로 흘러 들어 간다면, 보일러의 기능을 저하시키거나, 고장을 일으킬 수 있다. 도 4을 참조하면, 이에 따라 지면에 수직한 방향으로 형성한 복수의 핀(10) 하단에 발생한 응축수를 모을 수 있는 저수조(12)가 형성될 수 있으며, 저수조(12) 하부에는 외부로 응축수를 배출할 수 있도록 드레인 밸브(14)가 형성될 수 있다.
4 is a front view of a state in which a water tank is installed according to an embodiment of the present invention. If the condensed water generated in the process of exhaust gas and heat exchange flows into the boiler etc. through the pipe, it may cause the function of the boiler to be deteriorated or failure. 4, a water storage tank 12 capable of collecting condensed water generated at the lower ends of the plurality of fins 10 formed in a direction perpendicular to the paper surface can be formed. In the lower portion of the water storage tank 12, A drain valve 14 may be formed so as to discharge the exhaust gas.

제 1 유체 The first fluid 유동로Flow path (20)(20)

다시 도 2를 참조하면, 제 1 유체 유동로(20)는 지그 재그형 내지 “ㄹ”자 형태로 형성될 수 있다. 제 1 유체 유동로(20)는 하나의 관이 여러 번 밴딩되어 형성될 수도 있지만, 일반적으로는 제작 및 조립이 용이하도록 지면과 수평 방향으로 적층된 복수의 일자 형태의 관의 단부에 좌우 번갈아 가면서 밴딩 형성된 U자형 관 형상의 절곡부(22)를 연결함으로써 지그 재그형 내지 “ㄹ”자 형태를 형성할 수 있다. 또한, 제 1 유체 유동로(20)를 지그 재그형 내지 “ㄹ”자 형태로 형성하는 것은 제 1 유체 유동로(20)를 흐르는 유체가 더 오랜 시간 제 1 유체 유동로(20)에 체류하여 열 교환을 더 많이 할 수 있도록 하기 위함이다.Referring again to FIG. 2, the first fluid flow path 20 may be formed in a jig remodeling or " d " shape. The first fluid flow path 20 may be formed by bending a single tube several times, but generally, the first fluid flow path 20 is formed by alternately horizontally and vertically stacking a plurality of straight tube- By connecting the bent U-shaped tubular bent portions 22 formed by the bending, it is possible to form the jigs or the " d " In addition, the formation of the first fluid flow path 20 in a jig shape or " d " shape allows the fluid flowing in the first fluid flow path 20 to stay in the first fluid flow path 20 for a longer time So that more heat can be exchanged.

제 1 유체 유동로(20)는 핀(10a)의 면과 수직한 방향으로 복수의 핀(10)들을 관통하여 형성할 수 있다. 이에 따라, 복수의 핀(10)이 배기 가스가 유동하는 방향과 나란하게 배치되므로 제 1 유체 유동로(20)는 배기 가스가 유동하는 방향과 수직한 방향으로 형성될 수 있다. The first fluid flow path 20 may be formed through a plurality of fins 10 in a direction perpendicular to the plane of the fin 10a. Accordingly, since the plurality of fins 10 are disposed in parallel to the direction in which the exhaust gas flows, the first fluid flow path 20 can be formed in a direction perpendicular to the direction in which the exhaust gas flows.

한편, 도 1을 참조하면, 앞서 언급한 바와 같이 종래에는 유체 유동로 하부로 액체의 작동유체를 주입하였으나, 튜브 하부로 액체의 작동유체를 주입하는 방법은 액체의 작동유체 주입량이 충분할 때에는 문제가 되지 않지만, 만약 액체의 작동유체 주입량이 충분하지 않으면 액체의 작동유체가 하부에서부터 채워지기 때문에, 튜브 상부에는 액체의 작동유체가 채워지지 않아 튜브 상부에서 열 전달 능력이 크게 떨어지는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 것과 같이 작동 유체를 제 1 유체 유동로(20) 상부로 주입하여 액체가 상부에서 하부로 흐르도록 형성하였다.Referring to FIG. 1, as described above, in the related art, a working fluid of a liquid is injected into a lower portion of a fluid flow path, but a method of injecting a working fluid of a liquid into a lower portion of the tube is problematic However, if the working fluid injection amount of the liquid is not sufficient, the working fluid of the liquid is filled from the bottom, so that the working fluid of the liquid is not filled in the upper part of the tube. Therefore, as shown in FIG. 2, the working fluid is injected onto the first fluid flow path 20 so that the liquid flows from top to bottom.

또한, 제 1 유체 유동로(20)는 열 교환을 하기에 가장 적합할 수 있도록 단면이 원형인 관으로 형성되는 것이 바람직하며, 관의 두께는 얇게 형성하는 것이 바람직하지만, 진동이나 충격에 견딜 수 있을 정도의 강성을 갖기 위하여 적절한 두께를 선택하여 형성할 수 있다.In addition, it is preferable that the first fluid flow path 20 is formed as a tube having a circular section so as to be most suitable for heat exchange, and it is preferable that the thickness of the tube is thin, It can be formed by selecting an appropriate thickness to have a degree of rigidity.

이 때, 제 1 유체 유동로는 상부로부터 하부까지 연결된 관의 단면적이 동일하게 유지될 수도 있고, 상부로부터 하부까지 연결된 관의 단면적이 하부로 갈수록 작아지게 형성될 수도 있다.
In this case, the cross-sectional area of the first fluid flow path connected from the upper part to the lower part may be kept the same, or the cross-sectional area of the pipe connected from the upper part to the lower part may be made smaller as it goes down.

경사진 기체 Sloping gas 분리관Separator (30)(30)

다시 도 2를 참조하면, 제 1 유체 유동로(20)의 단부 측에는 절곡 형성된 U자형 관 형상의 절곡부(22)가 연결되어 있으며, 절곡이 시작되는 지점인 절곡부(22)의 상단부에 상측 방향을 향하여 경사지게 형성된 기체 분리관(30)이 형성될 수 있다. 2, a bent U-shaped bend 22 is connected to the end of the first fluid flow path 20, and the upper end of the bend 22, A gas separation pipe 30 formed so as to be inclined toward the gas separation pipe 30 can be formed.

도 3을 참조하면, 열 교환을 하면서 액체 상태로 유입된 제 1 유체의 일부는 기화가 되며, 기체 상태의 제 1 유체와 액체 상태의 제 1 유체를 기액 분리하기 위하여 기체 분리관(30)이 형성된다. 또한, 기체가 액체보다 가벼운 성질을 이용하여 상측 방향으로 경사지게 형성하였으며, 제 1 유체 유동로(20)의 직경과 동일하거나 그보다 직경이 작은 관으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 3, a part of the first fluid introduced into the liquid state through heat exchange is vaporized. In order to perform gas-liquid separation of the first fluid in the gaseous state and the first fluid in the liquid state, . In addition, the gas may be formed as a tube that is inclined upward in the upward direction by using a property that is lighter than liquid, and may have a diameter equal to or smaller than the diameter of the first fluid flow path 20.

이 때, 제 1 유체 유동로(20)의 중간 지점에 수직 방향으로 기체 분리관(30)을 형성하는 것보다 기체 분리관(30)을 절곡 형성된 절곡부(22)에 형성하는 것이 바람직하다. 절곡 형성된 절곡부(22)에서 액체 상태의 제 1 유체가 중력에 의하여 낙하하는 성질을 이용하여 기액 분리의 효율을 높일 수 있기 때문이다.At this time, it is preferable to form the gas separation pipe 30 in the bent portion 22 formed by bending, rather than forming the gas separation pipe 30 in the vertical direction at the middle point of the first fluid flow path 20. This is because the efficiency of gas-liquid separation can be improved by utilizing the property that the first fluid in the liquid state falls by the gravity in the bent bent portion 22 formed by bending.

또한, 기체 분리관(30)은 제 1 유체 흐름 방향에 대하여 상측 방향으로 경사지게 형성하여 제 1 유체가 유동하면서 간섭 없이 상 변화된 기체 상태의 제 1 유체를 자연스럽게 분리할 수 있도록 형성 할 수 있다.The gas separator 30 may be formed so as to be inclined upward in the direction of the first fluid flow so that the first fluid may flow and smoothly separate the first fluid in a phase-change gas state without interference.

만약, 절곡 형성된 부분에서 액체 상태의 제 1 유체의 흐름 방향과 수평한 방향으로 기체 분리관을 형성한다면, 제 1 유체 유동로(20) 내부의 제 1 유체 상태에 따라서 기액 분리의 효율이 달라질 수 있기 때문이다. 또한, 제 1 유체 유동로(20)의 위치에 따라 액체 상태의 제 1 유체의 양과 기체 상태의 제 1 유체의 양이 다르게 형성될 수 있으며, 기체 분리관(30)으로 액체 상태의 제 1 유체가 배출되는 것을 막기 위하여 기체 분리관(30)은 절곡부(22)의 상측부에 형성될 수 있다.If the gas separation pipe is formed in the bent portion in a direction parallel to the flow direction of the first fluid in the liquid state, the efficiency of the gas-liquid separation may be changed according to the first fluid state in the first fluid flow path It is because. In addition, the amount of the first fluid in the liquid state and the amount of the first fluid in the gaseous state may be different depending on the position of the first fluid flow path 20, and the first fluid The gas separation pipe 30 may be formed on the upper portion of the bending portion 22 to prevent the exhaust gas from being discharged.

이 때, 기체 상태의 제 1 유체와 액체 상태의 제 1 유체를 분리하는 이유는 열 교환 효율을 높이기 위함이다. 좀 더 구체적으로는, 열 교환기(100)의 제 1 유체 유동로(20) 내부에 액체 상태 및 기체 상태의 제 1 유체가 혼합되어 있을 경우, 이미 기화된 기체 상태의 제 1 유체가 액체 상태의 제 1 유체의 열 흡수를 방해하기 때문이다. 혼합되어 있기 때문에 액체 상태의 제 1 유체와 유체 유동로와의 접촉 면적을 감소시키므로 결국에는 열 교환 효율이 감소하게 된다.At this time, the reason why the first fluid in the gaseous state and the first fluid in the liquid state are separated is to increase the heat exchange efficiency. More specifically, when the first fluid in the liquid state and the gaseous state are mixed in the first fluid flow path 20 of the heat exchanger 100, the first fluid in the gaseous state already vaporized is mixed with the liquid This interferes with the heat absorption of the first fluid. And thus the contact area between the first fluid in the liquid state and the fluid flow path is reduced, resulting in a decrease in heat exchange efficiency.

따라서, 가능한 빠른 시간 내에 제 1 유체 유동로(20) 내부에서 기체 상태로 변한 제 1 유체를 분리함으로써 액체 상태의 제 1 유체와 제 1 유체 유동로(20) 내부와의 접촉을 원활하게 하도록 형성할 수 있다.Accordingly, by separating the first fluid that has changed into the gaseous state from the inside of the first fluid flow path 20 within a short period of time, the first fluid is formed to smoothly contact the inside of the first fluid flow path 20 with the first fluid in the liquid state. can do.

또한, 도 2에 도시된 것과 같이 제 1 유체 흐름 방향에 대하여 상측 방향으로 경사진 복수의 기체 분리관(30)은 하나의 기체 배출관(32)으로 연결되어 형성될 수 있으며, 기체 배출관(32)은 응축기(40)의 일측과 연결하며, 응축기(40)에서 제 1 유체와 제 2 유체가 열 교환을 할 수 있도록 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2, a plurality of gas separation pipes 30 inclined upward with respect to the first fluid flow direction may be connected to one gas discharge pipe 32, and the gas discharge pipe 32, May be connected to one side of the condenser (40), and may be formed in the condenser (40) so that the first fluid and the second fluid can exchange heat.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기체 분리관의 변형례를 나타낸 정면도이다. 도 5에 도시된 것과 같이 제 1 유체 흐름 방향에 대하여 상측 방향으로 경사진 복수의 기체 분리관(30)은 일자 형태의 제 1 유체 유동로(20) 단부들의 일측부에만 형성될 수 있다. 이 때, 일측부에만 형성되게 하는 이유는 복수의 기체 분리관들(30) 간의 연결을 용이하게 하여 기체 배출관(32)의 제작을 용이하기 위함이다.
5 is a front view showing a modification of the gas separation tube according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, a plurality of gas separation pipes 30 inclined upward with respect to the first fluid flow direction may be formed only on one side of the ends of the first fluid flow path 20 in the form of a straight line. At this time, the reason for forming only one side portion is to facilitate the connection between the plurality of gas separation pipes 30, thereby facilitating fabrication of the gas discharge pipe 32.

감소하는 Declining 단면적을The cross- 형성한 유체  Formed fluid 유동로Flow path 및 기체  And gas 분리관Separator

본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환기는 상부로 액체 상태의 제 1 유체가 유입되며, 유입된 액체 상태의 제 1 유체가 제 1 유체 유동로(20)를 유동하면서 전부 또는 대부분이 상변화되어 기체 상태가 되도록 형성될 수 있다. 유입된 액체 상태의 제 1 유체가 상변화되는 비율은 여러가지 요인들에 의하여 달라질 수 있다. 배기 가스의 온도, 제 1 유체 유동로(20) 단면적, 길이, 제 1 유체의 성질 등 많은 요소들에 의하여 결정된다. In the heat exchanger according to the embodiment of the present invention, the first fluid in a liquid state flows into the upper portion of the heat exchanger, and all or most of the first fluid flows in the first fluid flow path (20) And may be formed to be in a gaseous state. The rate at which the first fluid in the inflowed liquid state is phase-changed can be varied by various factors. The temperature of the exhaust gas, the cross-sectional area of the first fluid flow path 20, the length, and the properties of the first fluid.

따라서 이를 반영하여 설계를 하는 것이 필요하며, 제 1 유체 유동로(20) 하부에 액체 상태의 제 1 유체가 잔존하지 않거나 최소가 되기 위한 설계가 요구되며, 이를 위하여 배기 가스의 온도나 제 1 유체를 변경하지 않으면서 간편한 방법으로 제 1 유체 유동로(20) 단면적을 변형하여 설계할 수 있다.Therefore, it is necessary to design it in accordance with this, and a design is required to minimize or minimize the first fluid in the liquid state below the first fluid flow path 20. For this purpose, the temperature of the exhaust gas, The cross sectional area of the first fluid flow path 20 can be modified by a simple method without changing the cross sectional area of the first fluid flow path 20.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 1 유체 유동로 및 기체 분리관의 변형례를 나타낸 정면도이다. 도 6을 참조하면, 제 1 유체 유동로(20) 및 기체 분리관(30)의 단면적은 하측으로 갈수록 작게 형성될 수 있음을 알 수 있다.6 is a front view showing a modification of the first fluid flow path and the gas separation pipe according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, it can be seen that the sectional areas of the first fluid flow path 20 and the gas separation pipe 30 can be made smaller toward the lower side.

액체 상태의 제 1 유체가 제 1 유체 유동로(20)의 상부로 주입되며, 주입된 제 1 유체와 배기 가스가 열 교환을 하면서 액체 상태의 제 1 유체는 점점 기화되기 시작한다. 이에 따라 지그 재그형으로 형성된 제 1 유체 유동로(20)를 따라 유동하는 액체 상태의 제 1 유체의 양은 점점 감소할 수 있다. The first fluid in the liquid state is injected into the upper part of the first fluid flow path 20 and the first fluid in the liquid state starts to vaporize gradually while the injected first fluid and the exhaust gas exchange heat. The amount of the first fluid in the liquid state flowing along the first fluid flow path 20 formed in the jig regeneration can be gradually reduced.

이 때, 수평한 방향으로 적층된 유체 유동로 중에서, 상측에 형성된 제 1 유체 유동로(20)와 하측에 형성된 제 1 유체 유동로(20) 내부에 유동하는 액체 상태의 제 1 유체의 양은 상대적으로 차이가 날 수 밖에 없으며, 액체 상태의 제 1 유체의 양이 적은 상태에서도 많은 상태와 동일한 단면적을 갖는 제 1 유체 유동로(20)를 사용한다는 것은 열 교환의 측면에서도 비효율적일 수 있다.At this time, among the fluid flow paths stacked in the horizontal direction, the amount of the first fluid flowing in the first fluid flow path 20 formed on the upper side and the first fluid flow path 20 formed on the lower side is relatively And it may be inefficient in terms of heat exchange to use the first fluid flow path 20 having the same cross sectional area as many of the states even in a state where the amount of the first fluid in the liquid state is small.

따라서, 열 교환을 하면서 기체 상태로 변하여 기체 분리관(30)으로 배출되는 제 1 유체의 양을 반영하여 제 1 유체 유동로(20)를 설계할 수 있으며, 이를 위하여 제 1 유체 유동로(20)의 단면적은 하측으로 갈수록 작게 형성될 수 있다.Accordingly, it is possible to design the first fluid flow path 20 by reflecting the amount of the first fluid that is changed into the gas state while exchanging heat and discharged to the gas separation pipe 30, and the first fluid flow path 20 May be made smaller toward the lower side.

또한, 하측으로 갈수록 액체 상태의 제 1 유체의 양이 감소함에 따라, 열 교환을 하여 기체 분리관(30)으로 배출되는 기체 상태의 제 1 유체의 양 역시 감소될 수 있다. 따라서 이를 기체 분리관(30)의 설계에도 반영하여 기체 분리관(30) 역시 하측으로 갈수록 단면적을 작게 형성할 수 있다.
Also, as the amount of the first fluid in the liquid state decreases toward the lower side, the amount of the gaseous first fluid discharged through the gas separation pipe 30 due to heat exchange can also be reduced. Therefore, the gas separation pipe 30 can be formed to have a smaller cross sectional area as it goes downward by reflecting the design into the design of the gas separation pipe 30.

응축기를 이용한 배기열 회수 장치Exhaust heat recovery device using condenser

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배기열 회수 장치를 나타내고 있는 작동 상태도이다. 배기열 회수 장치(200)는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환기(100) 및 응축기(40)를 포함할 수 있다.7 is an operational state diagram showing an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention. The exhaust heat recovery apparatus 200 may include a heat exchanger 100 and a condenser 40 according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 서멀사이폰 원리를 이용하여 열 교환을 하도록 형성할 수 있다. 서멀사이폰은 열 사이펀(thermosiphon)이라고 명칭하기도 한다. 서멀사이폰 원리란 열이 높은 곳으로부터 낮은 곳으로 흐르는 원리를 이용하여 별도의 에너지를 가하지 않고서도 열을 이동시키는 장치로서, 일측과 타측의 온도차가 있는 경우 일측의 냉기 혹은 열기가 타측으로 이동하게 된다. 따라서 본 발명인 배기열 회수 장치(200)에서 제 1 유체를 순환시키기 위하여 펌프와 같은 별도의 동력 장치를 이용하지 않게 형성할 수 있다.Referring to FIG. 7, thermal siphon principles may be used to effect heat exchange. Thermal siphons are sometimes referred to as thermosiphons. The thermal siphon principle is a device that moves heat without applying any extra energy by using the principle that heat flows from high to low. When there is a temperature difference between one side and the other side, cold air or heat of one side moves to the other side do. Therefore, in order to circulate the first fluid in the exhaust heat recovery apparatus 200 according to the present invention, a separate power device such as a pump may not be used.

이 때, 열 교환기(100)의 상부 일측에 형성된 제 1 유체 유동로 유입구(20a)와 응축기(40)의 일측에 형성된 제 1 관(40a)을 연결할 수 있으며, 기체 배출관(32)과 응축기(40)의 타측에 형성된 제 2 관(40b)이 연결될 수 있다.In this case, the first fluid flow path inlet 20a formed at one side of the upper portion of the heat exchanger 100 can be connected to the first pipe 40a formed at one side of the condenser 40, and the gas discharge pipe 32 and the condenser 40 may be connected to the second pipe 40b.

또한, 응축기(40)의 일단에는 제 2 유체가 유입되는 유체 주입구(42)가 형성될 수 있으며, 타단에는 제 2 유체가 배출되는 유체 배출구(44)가 형성될 수 있다. 유체 주입구(42)는 제 1 관(40a)이 형성된 방향에 형성될 수 있으며, 유체 배출구(44)는 제 2 관(40b)이 형성된 방향에 형성될 수 있다.In addition, a fluid inlet 42 through which the second fluid flows may be formed at one end of the condenser 40, and a fluid outlet 44 through which the second fluid may be discharged may be formed at the other end. The fluid inlet 42 may be formed in the direction in which the first tube 40a is formed and the fluid outlet 44 may be formed in the direction in which the second tube 40b is formed.

이 때, 응축기(40) 내부에는 유체 주입구(42)에서 유체 배출구(44) 방향으로 제 2 유체가 유동할 수 있는 제 2 유체 유동로가 형성될 수 있다. 이 때, 제 1 유체와 제 2 유체는 응축기(40)의 내부에서 서로 반대 방향으로 순환하면서 응축기(40)를 통하여 상호 열 교환을 하게 된다. 따라서 유체 주입구(42)로 유입된 액체 상태의 제 2 유체는 응축기(40)를 통과하면서 기체 상태의 제 1 유체로부터 열을 전달받게 된다. At this time, a second fluid flow path through which the second fluid can flow from the fluid injection port 42 toward the fluid discharge port 44 may be formed in the condenser 40. At this time, the first fluid and the second fluid circulate in opposite directions in the inside of the condenser 40, and mutually heat exchange is performed through the condenser 40. Accordingly, the second fluid in the liquid state flowing into the fluid injection port 42 receives heat from the first fluid in the gaseous state while passing through the condenser 40.

이에 따라, 제 1 유체는 서멀사이폰 원리를 이용한 응축기(40)를 이용하여 열 교환기(100) 및 응축기(40)를 별도의 동력 장치 없이 계속 순환하면서 열 교환을 하도록 형성될 수 있다. 또한, 응축기(40)에서 열 교환을 하여 유체 배출구(44)로 배출되는 제 2 유체를 히트 펌프의 증발기로 순환시켜 히트 펌프의 열원으로 사용함과 동시에 히트 펌프의 효율 향상 및 무제상 사이클이 가능하도록 형성할 수 있다.Accordingly, the first fluid can be formed to heat-exchange the heat exchanger 100 and the condenser 40 while continuously circulating the heat exchanger 100 and the condenser 40 without a separate power unit using the thermal siphon principle. In addition, the second fluid discharged from the fluid discharge port 44 is circulated to the evaporator of the heat pump by heat exchange in the condenser 40, thereby using the heat pump as a heat source of the heat pump, .

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기열 회수 장치의 순환도이다. 도 8을 참조하면, 보일러에서 발생한 배기가스가 연도에 유입되며, 배기가스가 유동하는 사각 덕트 내지 배관 내부에 열 교환기(100)가 설치되어 있음을 알 수 있으며, 제 1 유체 및 제 2 유체가 순환하는 과정을 나타내고 있다.8 is a circulation diagram of the exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, it can be seen that the exhaust gas generated in the boiler flows into the flue, and the heat exchanger 100 is installed inside the rectangular duct or pipe through which the exhaust gas flows, and the first fluid and the second fluid It shows the process of circulation.

이 때, 배기가스가 유동하는 사각 덕트 내지 배관 내부는 높은 온도로 형성되어 있으며, 사각 덕트 내지 배관 외부에 응축기(40)를 형성하여 높은 온도인 배기가스가 갖고 있는 배기열을 회수하여 재활용할 수 있도록 형성될 수 있다.At this time, the inside of the rectangular duct through which the exhaust gas flows is formed at a high temperature, and the condenser 40 is formed outside the rectangular duct or the pipe, so that the exhaust heat of the exhaust gas having a high temperature can be recovered and recycled .

10: 복수의 핀 10a: 핀
12: 저수조 14: 드레인 밸브
20: 제 1 유체 유동로 20a: 제 1 유체 유동로 유입구
22: 절곡부 30: 기체 분리관
32: 기체 배출관 40: 응축기
40a: 제 1 관 40b: 제 2 관
40c: 제 2 유체 유동로 42: 유체 주입구
44: 유체 배출구 100: 열 교환기
200: 배기열 회수 장치
10: plural pins 10a: pin
12: Water tank 14: Drain valve
20: first fluid flow passage 20a: first fluid flow passage inlet
22: bent portion 30: gas separation pipe
32: gas exhaust pipe 40: condenser
40a: first pipe 40b: second pipe
40c: second fluid flow path 42: fluid injection port
44: fluid outlet 100: heat exchanger
200: exhaust heat recovery device

Claims (10)

배기 가스가 유동하는 배관 내에 설치되며 서로 일정간격 이격 배치되는 복수의 핀;
상기 복수의 핀을 관통하며, 상기 배기 가스와 열 교환하는 제 1 유체가 유입되어 지나도록 서로 평행하게 배치되는 복수의 제 1 유체 유동로;
상기 복수의 제 1 유체 유동로 중 서로 이웃하는 제 1 유체 유동로의 단부에 결합되어 상기 제 1 유체가 상기 복수의 제 1 유체 유동로를 따라 지그재그로 유동하도록 하는 복수의 절곡부; 및
상기 제 1 유체의 유동 경로 상에 형성되며, 상기 제 1 유체가 상기 배기 가스와 열 교환함으로써 발생되는 기체를 배출하기 위하여 제 1 유체 흐름 방향에 대하여 상측 방향으로 경사지게 형성되는 기체 분리관을 포함하는 열 교환기.
A plurality of pins disposed in a pipe through which exhaust gas flows and spaced apart from each other by a predetermined distance;
A plurality of first fluid flow passages passing through the plurality of fins and arranged parallel to each other so that a first fluid for heat exchange with the exhaust gas flows therein;
A plurality of bends coupled to an end of the first fluid flow path adjacent to each other of the plurality of first fluid flow paths to allow the first fluid to flow staggered along the plurality of first fluid flow paths; And
And a gas separation tube formed on the flow path of the first fluid and formed to be inclined upward in the direction of the first fluid flow for discharging the gas generated by heat exchange with the exhaust gas, heat transmitter.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 유체 유동로는 배기 가스가 유동하는 방향과 수직한 방향으로 설치되며,
상기 복수의 핀은 배기 가스가 유동하는 방향과 나란하며, 지면에 수직한 방향으로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
The method according to claim 1,
The first fluid flow path is installed in a direction perpendicular to a direction in which the exhaust gas flows,
Wherein the plurality of fins are parallel to the direction in which the exhaust gas flows and are spaced apart in a direction perpendicular to the ground.
제 2항에 있어서,
상기 제 1 유체는 상기 복수의 제 1 유체 유동로 중 가장 상부에 위치되는 유체 유동로로 유입되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
3. The method of claim 2,
Wherein the first fluid flows into a fluid flow path located at the top of the plurality of first fluid flow paths.
제 3항에 있어서,
상기 기체 분리관은 상기 절곡부의 상측부에 형성되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
The method of claim 3,
Wherein the gas separation pipe is formed at an upper portion of the bent portion.
제 4항에 있어서,
상기 기체 분리관의 직경은 하측으로 갈수록 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
5. The method of claim 4,
Wherein the diameter of the gas separation pipe is smaller toward the lower side.
제 4항에 있어서,
상기 제 1 유체 유동로는 하측으로 갈수록 단면적이 작게 형성하는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
5. The method of claim 4,
Wherein the first fluid flow path has a smaller cross sectional area toward the lower side.
제 4항에 있어서,
상기 기체 분리관은 상기 제 1 유체 유동로 일 단부측 또는 양 단부측에 형성되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
5. The method of claim 4,
Wherein the gas separation pipe is formed on one end side or both end sides of the first fluid flow path.
제 4항에 있어서,
상기 복수의 기체 분리관은 하나의 기체 배출관으로 연결되는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
5. The method of claim 4,
And the plurality of gas separation pipes are connected to one gas discharge pipe.
제 2항에 있어서,
상기 복수의 핀 하부에 설치되어 응축수가 모이는 저수조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열 교환기.
3. The method of claim 2,
Further comprising a water reservoir provided under the plurality of pins to collect condensed water.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 열 교환기; 및
일측에는 제 1 관이 형성되어 상기 열 교환기의 상기 제 1 유체 유동로의 유입구와 연결되고, 타측에는 제 2 관이 형성되어 상기 열 교환기의 상기 복수의 기체 분리관과 연결되며, 내부에는 제 2 유체가 유동하는 제 2 유체 유동로가 설치되어 상기 제 1 유체와 상기 제 2 유체가 열교환을 하도록 형성된 응축기를 포함하며,
상기 제 1 유체는 상기 열 교환기와 상기 응축기를 순환하도록 형성되는 배기열 회수 장치.
10. A heat exchanger according to any one of claims 1 to 9, And
A first pipe is formed on one side of the heat exchanger and connected to an inlet of the first fluid flow path of the heat exchanger and a second pipe is formed on the other side of the heat exchanger to be connected to the plurality of gas separation pipes of the heat exchanger, And a condenser formed to have a second fluid flow path through which the fluid flows, so that the first fluid and the second fluid exchange heat,
Wherein the first fluid is formed to circulate the heat exchanger and the condenser.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112393626A (en) * 2020-12-09 2021-02-23 惠州汉旭五金塑胶科技有限公司 Liquid cooling radiating water discharge of water inlet multi-runner multi-water collecting box water adding pump
CN118356761A (en) * 2024-06-18 2024-07-19 广东欧赛莱科技有限公司 Recovery system and coating device
KR102725548B1 (en) * 2024-02-01 2024-11-05 한국스파이렉스사코(주) System for producing low-pressure steam recovering waste heat of exhaust gas through circulation of hot water

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112393626A (en) * 2020-12-09 2021-02-23 惠州汉旭五金塑胶科技有限公司 Liquid cooling radiating water discharge of water inlet multi-runner multi-water collecting box water adding pump
KR102725548B1 (en) * 2024-02-01 2024-11-05 한국스파이렉스사코(주) System for producing low-pressure steam recovering waste heat of exhaust gas through circulation of hot water
CN118356761A (en) * 2024-06-18 2024-07-19 广东欧赛莱科技有限公司 Recovery system and coating device
CN118356761B (en) * 2024-06-18 2024-10-11 广东欧赛莱科技有限公司 Recovery system and coating device

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