열교환기 증폭장치

열교환기 증폭장치{AMPLIFICATION DEVICE FOR A HEAT EXCHANGER}

본 발명은 열교환기 증폭장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 열교환파이프를 다수개 마련하여 열을 전달시키는 보일러 또는 히터 등에 사용되는 열교환파이프의 중앙부 하부에는 저장부와 상부에는 공기팽창부를 마련하여 가열시 공기팽창부에서 증기를 발생시켜 열교환파이프 내부를 팽창시켜 양방향으로 신속하게 배출 및 흡입을 가능케 하여 열교환파이프를 지나는 물의 유동을 활성화시켜 열교환 효율을 증폭시키도록 한 열교환기 증폭장치에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기는 잘 알려져 있으며 많은 관련 분야에서 사용되고 있으며, 현재의 열교환기의 유형은 두 개의 매체 사이의 분할 벽으로서 파이프들 또는 시트(sheet)들을 사용하고 있다.

또한, 재료의 열전달, 중량 및 용도에 관한 고려에 근거하여, 분할 벽(dividing wall)들이 가능한 한 얇은 열교환기를 개발하는 것이 목적이지만, 열교환기 요소의 구조적인 구성은 다양한 적용 기간에서 실제의 압력을 견딜 수 있기 위해 필요한 강도를 여전히 갖는다.

이러한 열교환기에 사용되는 열교환파이프는 공통의 가열부에 다수개의 열교환파이프를 마련하여 가열부에서 발생된 열원을 열교환파이프 내부의 물로 전달시켜 물을 데워 열교환파이프의 데워진 물이 저수부를 통해 순환되면서 실내바닥 등의 난방용으로 사용하거나 데워진 물을 배출시켜 온수로 사용하도록 하는 것이다.

그러나, 이러한 열교환기는 가열부에서 열을 가하여도 열교환파이프의 내부에 마련한 물을 데워 열교환파이프와 연결된 많은 양의 물을 보관하는 저수부 전체를 데우기에는 많은 시간과 열량이 필요하였다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 위와 같이 가열부에서 열을 가하여도 열교환파이프의 내부에 마련한 물을 데워 열교환파이프와 연결된 많은 양의 물을 보관하는 저수부 전체를 데우기에는 많은 시간과 열량이 필요한 번거러움을 제거하기 위해,

저수부와 통하는 열교환파이프를 몸체 내부에 다수개 마련하고 상기 열교환파이프의 저부에는 저수부와 격리되는 가열부를 마련하고 상기 가열부에 노출된 열교환파이프의 내부 중앙부에는 저면에 저장고와 상면에는 공기팽창부를 마련하고 열교환파이프의 양측으로 개구부와 대응하는 증폭간격부를 유지하도록 증폭판을 본체에 마련하는 것을 발명한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 몸체(11) 내부에 저수부(10)를 마련하고 저수부(10)의 하부에는 저수부(10)와 격리되고 외부와 통하는 가열부(12)를 마련하고 상기 가열부(12)에는 상기 저수부(10)와 통하는 개구부(23)를 양측에 형성한 열교환파이프(20)를 다수개 마련하되 상기 열교환파이프(20)의 중앙부에는 저면에 저장고(22)와 상면에는 공기팽창부(21)를 마련하며 상기 열교환파이프(20)의 양측 개구부(23)와 대응하는 증폭간격부(25)를 유지하도록 증폭판(24)을 몸체(11)에 마련하는 것이다.

그리고, 상기 열교환파이프(20)의 저장고(22)와 공기팽창부(21)는 반구형으로 형성하는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같이 저수부와 통하는 열교환파이프를 저부에 가열부를 마련하고 가열부에 노출된 열교환파이프의 내부 중앙부에는 저면에 저장고와 상면에는 공기팽창부를 마련하고 열교환파이프의 양측으로 개구부와 대응하는 증폭간격부를 유지하도록 증폭판을 본체에 마련하여,

가열부에서 열을 가열시 열교환파이프의 공기팽창부에서 증기를 발생시켜 열교환파이프 내부를 팽창시켜 양방향으로 신속하게 배출 및 흡입을 가능케 하여 열교환파이프를 지나는 물의 유동을 활성화시켜 열교환 효율을 증폭시키도록 하는 이점과 그 구조를 간단하게 하여 제조단가를 절감시키게 함과 동시에 적은 열원으로 열교환파이프 내부의 물을 신속하게 데울 수 있는 이점과,

간단한 구조로 열교환을 용이하게 하여 적은 열원으로 열효율을 높일 수 있는 이점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 단면 예시도
도 2는 본 발명의 측면을 단면한 상태를 나타낸 예시도
도 3는 본 발명의 실시예를 단면한 단면 사시도
도 4는 도 3의 실시예를 분해한 분해 사시도
도 5는 본 발명의 요부상태를 나타낸 사시도
도 6,7은 본 발명의 작동되는 상태를 나타낸 예시도
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 예시도이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열교환기(1)용 증폭장치는 도 1에서 보는 바와 같이 몸체(11) 내부에 저수부(10)를 마련하고 저수부(10)의 하부에는 저수부(10)와 격리되고 외부와 통하는 가열부(12)를 마련하고 상기 가열부(12)에는 상기 저수부(10)와 통하는 개구부(23)를 양측에 형성한 열교환파이프(20)를 다수개 마련하되 상기 열교환파이프(20)의 중앙부에는 저면에 저장고(22)와 상면에는 공기팽창부(21)를 마련하며 상기 열교환파이프(20)의 양측 개구부(23)와 대응하는 증폭간격부(25)를 유지하도록 증폭판(24)을 몸체(11)에 마련하는 것이다.

상기 열교환파이프(20)의 저장고(22)와 공기팽창부(21)는 도 5에서 보는 바와 같이 반구형으로 형성하는 것이 바람직하며 유선형 또는 원형으로 형성하여도 무방한 것이다.

상기 열교환파이프(20)의 상면에 형성된 공기팽창부(21)는 열교환파이프(20)의 직경보다 높게 형성하여 저수부(10)로 물을 채워도 열교환파이프(20)의 공기팽창부(21)에는 수면을 형성할 수 있으며 공기팽창부(21)의 내부 공간에는 공기를 확보할 수 있도록 하는 것이다.

상기 열교환파이프(20)의 하면에 형성된 저장고(22)는 열교환파이프(20)의 직경보다 낮게 형성하여 저수부(10)로 물을 채우면 열교환파이프(20)의 저장고(22)에는 물을 저장하여 열교환파이프(20)의 물의 흐름시 어느정도 물을 확보할 수 있도록 하는 것이다.

상기 증폭간격부(25)는 열교환파이프(20)의 개구부(23)와 증폭판(24) 사이의 간격을 조절하는 것으로, 증폭간격부(25)가 좁을수록 열교환파이프(20)에 마련된 물과 저수부(10)에 마련된 물을 격리에 가깝게 마련하는 것이다.

상기 본 발명의 열교환파이프(20)의 또 다른 실시예로는 도 8에서 보는 바와 같이 열교환기(1)의 몸체(11) 내부에 서로 다른 행으로 1열 또는 2열 등으로 배열하여도 무방하며 또한, 열교환기(1)의 모양이나 크기에 따라 열교환파이프(20)의 배열을 용이하게 가로, 세로방향으로 배열하여도 무방한 것이다.

상기 열교환기(1)는 내부에 저수부(10)를 마련하고 상기 저수부(10)의 상,하부로 투입관(2)과 배출관(3)을 형성하여 저수부(10)로 물을 투입 및 배출을 용이하게 할 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 투입관(2)을 통해 몸체(11) 내부에 저수부(10)로 물를 채우고 저수부(10)의 하부에 형성된 가열부(12)에 열원을 마련하여 가열시키면 도 2에서 보는 바와 같이 먼저 열원에 의해 열교환파이프(20)의 저장고(22)를 가열되면서 물이 하부로 반구형으로 돌출된 저장고(22)에 마련된 물이 먼저 집중적으로 가열되는 것이다.

그리고, 상기와 같이 하부로 돌출된 저장고(22)가 먼저 가열되면 상기 열교환파이프(20)의 양측으로 마련된 증폭판(24)에 의한 증폭간격부(25)로 인해 열교환파이프(20)의 내부의 저장고(22)에 마련한 물이 먼저 끓기 시작하면서 물을 하부로 반구형으로 돌출된 저장고에 마련된 물이 먼저 집중적으로 가열되는 것이다.

이때, 열교환파이프(20)의 하부의 저장고(22)가 가열되어 저장고(22)의 물이 먼저 가열되면 도 6에서 보는 바와 같이 상부의 반구형 공기팽창부(21) 내부에 마련한 공기와 밀착된 수면(30)이 먼저 끓으면서 증기(31)가 발생하게 되면서 공기팽창부(21) 내부에서 증기(31)가 팽창하게 되는 것이다.

이때, 도 7에서 보는 바와 같이 공기팽창부(21)의 내부에서 증기(31)가 팽창하면서 열교환파이프(20)의 내부에 마련된 물은 공기팽창부(21)의 증기(31)가 팽창하면서 열교환파이프(20)의 양측 개구부(23)를 통해 양측으로 신속하게 이동하면서 양측에 마련한 증폭판(24)을 공기팽창부(21)의 팽창된 증기(31)와 같이 물이 타격하게 되는 것이다.

이렇게 열교환파이프(20)의 내부에 마련한 물이 공기팽창부(21)의 증기(31)가 팽창하면서 증기(31)의 팽창되는 힘으로 열교환파이프(20)의 양측으로 마련된 증폭판(24)을 타격하면서 저수부(10)로 이동하면서 저수부(10)의 물은 다시 열교환파이프(20)의 양측 개구부(23)를 통해 증폭간격부(25)를 거쳐 투입하게 되는 것이다.

이러한 현상을 반복 연속적으로 이루어지게 하여 신속하게 저수부(10)의 물을 데울 수 있으며 적은 열원으로도 많은 양의 물을 데울 수 있는 열교환기(1)를 제공하는 것이다.

1 : 열교환기 2 : 투입관
3 : 배출관 10 : 저수부
11 : 몸체 12 : 가열부
20 : 열교환파이프 21 : 공기팽창부
22 : 저장고 23 : 개구부
24 : 증폭판 25 : 증폭간격부
30 : 수면 31 : 증기