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히트펌프 적용 판형 열교환기의 기술 동향 원문보기

설비저널 = The magazine of the Society of Air-conditioning and Refrigerating Engineers of Korea, v.41 no.10, 2012년, pp.58 - 64  

윤석호 (한국기계연구원 극한기계부품연구본부) ,  송찬호 (한국기계연구원 극한기계부품연구본부) ,  김욱중 (한국기계연구원 극한기계부품연구본부)

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후속연구

  • 히트펌프 시스템에서 증발 및 응축 열교환기의 효율 저하는 시스템 전체의 성능에 큰영향을 미치는 경우가 많다. 특히 분해를 통한 물리적 세척이 불가능한 브레이징 판형 열교환기를 주로 적용하며 플렌지를 사용한 연결보다는 용접을 통해 제품내부에 열교환기를 장착하는 히트펌프 시스템에서는 제품의 수명기간 동안 유지보수 자체가 어려운 경우가 많이 있을 수 있기 때문에 최대한 스케일 형성을 억제하는 방향으로 연구를 진행하여야 한다.
  • 수열원 히트펌프의 경우 물이 흘러 스케일이 발생하는 영역은 세척이 용이하며 냉매 누설 없이 작동시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만 현재 출시된 제품군은 수십~수백 kW이상의 대용량 제품으로 구성 되어 있으며 가정용 소형 히트펌프에 적용하기 위해서는 소형화와 원가저감에 대한 추가적인 개발이 이루어져야 할 것이다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
판형 열교환기란? 판형 열교환기는 그림 1과 같이 요철형태로 프레스 성형된 전열판을 교대로 적층시켜 다른 종류의 유체가 흐르며 열교환을 할 수 있도록 배치한 형태의 열교환기이다. 판형 열교환기를 전열판을 접합하는 방식에 따라 구분해 보면 개스킷 판형 열교환기와 브레이징 판형 열교 환기, 용접식 판형 열교환기로 나누어진다.
판형 열교환기를 전열판을 접합하는 방식에 따라 어떻게 구분되는가? 판형 열교환기는 그림 1과 같이 요철형태로 프레스 성형된 전열판을 교대로 적층시켜 다른 종류의 유체가 흐르며 열교환을 할 수 있도록 배치한 형태의 열교환기이다. 판형 열교환기를 전열판을 접합하는 방식에 따라 구분해 보면 개스킷 판형 열교환기와 브레이징 판형 열교 환기, 용접식 판형 열교환기로 나누어진다. 개스킷 판형 열교환기는 그림 2에 나타낸 바와 같이 전열판 사이에 개스킷을 끼워 유체를 밀봉시 키고 프레임에 넣어 조립하는 형식이며 분해조립이 쉬워 세척 등의 유지보수가 용이하고 전열판 매수를 조정하여 손쉽게 용량가감을 할 수있다.
개스킷 판형 열교환기의 최대 사용압력은 얼마인가? 개스킷 판형 열교환기는 그림 2에 나타낸 바와 같이 전열판 사이에 개스킷을 끼워 유체를 밀봉시 키고 프레임에 넣어 조립하는 형식이며 분해조립이 쉬워 세척 등의 유지보수가 용이하고 전열판 매수를 조정하여 손쉽게 용량가감을 할 수있다. 최대 사용압력은 10~25 bar 사이이며 개스킷의 재질에 따라 사용할 수 있는 유체의 종류와 사용온도가 달라진다. 브레이징 판형 열교 환기는 그림 2에 나타낸 바와 같이 브레이징 방법으로 전열판을 접합 하여 만드는 열교환기로 누설의 우려가 없고 개스킷이 없으므로 사용 가능한 유체가 다양하며 최대 사용압력은 30~45 bar 사이로 개스킷 판열 열교환기보다 높으나 화학적 세척만이 유일한 세척방식이고 전열판 매수조절이 불가능하다.
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