KR101954997B1 - 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌프에 직접 세정볼이 통과하지 않으면서도 세정볼의 투입과 회수가 연속적으로 이루어지도록 함으로써 세정볼분리기에서 세정볼들이 일시 정체함에 따라 발생되는 세정볼 회수율 감소로 인한 세정효과 저하 문제를 해결함과 동시에 단순한 구성으로 협소한 공간에서도 용이하게 설치가 가능하여 냉동공조용 열교환기 뿐만 아니라 각종 산업 플랜트에 사용될 수 있는 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치에 관한 것이다.

Description

세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치{Semi-continuous circulation heat exchanger cleaning system}

본 발명은 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌프에 직접 세정볼이 통과하지 않으면서도 세정볼의 투입과 회수가 연속적으로 이루어지도록 함으로써 세정볼분리기에서 세정볼들이 일시 정체함에 따라 발생되는 세정볼 회수율 감소로 인한 세정효과 저하 문제를 해결함과 동시에 단순한 구성으로 협소한 공간에서도 용이하게 설치가 가능하여 냉동공조용 열교환기 뿐만 아니라 각종 산업 플랜트에 사용될 수 있는 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 냉동장치나 화학플랜트에서는 셸 내부에 다수의 튜브를 배열한 셸앤튜브(shell & tube)형 열교환기가 많이 사용되어 왔는데, 이러한 셸앤튜브형 열교환기에서 냉각매체로 사용되는 냉각수는 대부분 냉각탑에서 대기와 열교환하여 냉각된다.

하지만, 상기 열교환기를 장시간 사용하게 되면 대기 중의 미생물 및 먼지 등의 이물질이 유체로 유입되어 이들이 열교환기 튜브(tube) 내면에 쌓임으로써 스케일, 슬라임 등의 오염물질을 형성하여 열교환기의 성능이 저하되고 수명이 단축되는 등의 문제가 발생되고 있어, 이들 오염물질을 정기적으로 세정해 줄 필요가 있었다.

이들 오염물질의 세정을 위해 종래에는 장치의 운전을 정지하고, 열교환기를 분해하여 오염물질을 수작업에 의해 브러시나 고압수 등으로 닦거나 화학약품에 침지하여 제거하였다.

그러나, 이와 같은 세정방법은 세정작업시 장치운전을 정지해야 하므로 산업용의 경우 제품 공정의 중단이나 교체 등이 필요하고, 열교환기를 분해하여 부착물을 제거하고 다시 조립해야 한다는 불편한 점이 있으며, 특히 화학약품을 사용하는 경우에는 환경오염의 우려가 있다.

또한, 브러시 등을 이용한 수작업이나 화학적 오염제거작업은 작업 후 초기에는 전열 효율이 높게 유지되지만 시간이 경과함에 따라 오염원이 축적되면 전열 효율은 급격히 저하되는 단점이 있어, 상기의 수작업에 의한 불편이나, 환경오염에 대한 문제 해결 및 지속적으로 높은 전열 효율을 유지할 수 있는 열교환기 자동 세정장치의 개발이 필요한 실정이다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법으로, 유체의 흐름을 이용하여 스펀지 볼과 같은 세정볼을 튜브 내부로 강제로 통과시켜 튜브 내벽의 부착물을 제거하는 열교환기 튜브 세정장치 및 방법이 다수 출원되어 사용되고 있는데, 종래 출원된 장치 및 방법들은 세정볼 투입 및 회수시 압축공기를 이용하거나 펌프를 정회전 및 역회전시켜 세정볼을 투입 및 회수하여 열교환기를 세정시키는 방식이다.

일례로, 대한민국 등록특허공보 제10-0346769호에 게재되어 있는 압축공기를 이용한 방식의 경우에는 장치 작동원리 상 볼 투입 및 회수가 단계적으로 이루어질 수밖에 없는 방식이어서 투입된 볼이 열교환기를 세정한 후 모두 볼분리장치에 모아진 다음 회수공정에 들어가는데 이 방식의 가장 큰 단점은 볼이 볼분리기에 머무는 시간이 상대적으로 길어 볼이 볼분리기 틈새에 박힐 우려가 높아 볼 회수율이 낮으며 볼 회수에 시간이 걸린다는 점이다.

또한, 상기 방식은 제한된 유체저장장치의 용량으로 인해 세정볼의 투입 및 회수가 제대로 이루어지지 않고, 압축공기를 발생시키기 위한 별도의 설비가 설치되어야 하므로 설비비용의 증가와, 잦은 고장으로 인한 설비의 효율성이 떨어진다는 문제점이 있다.

그리고, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0346769호에는 펌프의 정회전 및 역회전에 의해 열교환기를 세정시키는 방법이 게재되어 있는데, 이러한 방식 또한 투입된 세정볼이 열교환기를 세정한 후 모두 볼분리장치에 모아진 다음 회수공정에 들어가는 방식이어서 세정볼이 볼분리기 틈새에 박힐 우려가 높아 볼 회수율이 낮으며 볼 회수에 시간이 걸린다는 단점이 있으며, 펌프 정회전 및 역회전에 따른 빈번한 펌프 고장 발생으로 효율성이 떨어진다는 문제점이 있다.

한편, 상기한 문제점들을 해결하기 위한 종래기술로 대한민국 등록특허공보 제10-1126787호에는 소형 열교환기 자동 세정장치가 게재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 내부에 전열관들이 구비된 열교환기(11)와, 상기 열교환기(11)에 연결 설치되어 열교환기(11)의 내부로 유체를 공급하는 배관부(13)와, 상기 배관부(13)에 설치되어 유체의 흐름방향을 조절하는 유체흐름방향 전환장치(12)와, 상기 유체흐름방향 전환장치(12)와 열교환기(11) 사이의 일측에 연결 설치되어 세정볼(15)을 수용하는 볼회수기(14) 및 상기 유체흐름방향 전환장치(12)와 열교환기(11) 사이의 타측에 연결 설치되어 세정볼(15)을 체류시키는 볼트랩장치(16)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 구성은 유체흐름방향 전환장치(12)를 이용하여 열교환기(11)의 내부로 흐르는 유체의 흐름방향을 전환시킴으로써 양방향으로 열교환기(11)를 세정시킬 수 있는 장점이 있으나, 유체의 흐름이 강하지 않을 경우 세정볼(15)들이 볼회수기(14)와 볼트랩장치(16)의 내부에 정체되어 순환이 제대로 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다.

그리고, 상기 종래기술 또한 작동원리 상 볼트랩장치(16)에 열교환기(11)를 세정하고 나온 세정볼(15)들을 모두 모은 후 다음 공정에 들어가는 방식이어서 세정볼(15)이 볼트랩장치(16) 틈새에 박힐 우려가 높아 볼 회수율이 낮다는 단점이 여전히 존재한다.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-1126787호(2012.03.29. 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 세정볼을 순환시키기 위한 펌프의 흡입측을 세정볼분리기의 세정볼배출구측에 연통되도록 설치하여 세정볼의 투입공정과 회수공정이 동시에 진행되도록 함으로써 세정 작업 도중 열교환기를 통과하고 나오는 세정볼들이 세정볼분리기에서 정체되지 않고 즉시 세정볼수용부로 회수될 수 있도록 하여 원활한 세정볼 순환이 이루어질 수 있도록 하는 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 상부용기와 하부용기의 사이에 설치되는 구획밸브를 개방하여 중력에 의해 세정볼들이 상부용기에서 하부용기로 낙하되도록 함으로써 펌프가 정방향으로만 구동되어도 세정볼의 투입 공정과 회수 공정이 동시에 진행되어 세정볼이 세정볼분리기에 머무르지 않고 즉시 회수되는 세미연속 세정구동이 가능하고, 단순한 구성으로 협소한 공간에서도 용이하게 설치할 수 있는 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 탈기함수 공정을 통해 세정볼 내부에 존재하는 공기를 완전히 제거하는 것을 가능하게 함으로써 세정볼의 중력낙하를 위해 필요한 세정볼의 탈기함수를 쉽고 효과적이면서도 완전한 방법으로 수행할 수 있도록 하는 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,

냉각수의 순환에 의해 이동하는 세정볼을 이용한 열교환기 자동 세정장치에 있어서, 지면에 고정 설치되는 지지대와, 제2사이트글라스가 구비되고 상기 지지대의 상부에 설치되는 하부용기와, 제1사이트글라스가 구비되고 상기 하부용기의 상부에 설치되는 상부용기를 포함하여 구성되어 내측에 세정볼이 수용되고 열교환기의 입구부에 연결 설치되는 세정볼수용부와, 상기 열교환기의 출구부와 세정볼수용부 사이에 연결 설치되는 세정볼분리기와, 상기 열교환기와 세정볼수용부 및 세정볼분리기 사이에 연결 설치되어 펌프의 구동에 의해 세정볼을 순환시키는 세정볼순환부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 상부용기와 하부용기에는 냉각수가 유입 및 배출되는 제1 및 제2유입관과, 제1 및 제2배출관이 각각 형성되고, 상기 상부용기와 하부용기 사이의 연결부에는 세정볼의 낙하를 제어하기 위한 구획밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세정볼 순환부는 상부용기의 제1배출관과 하부용기의 제2유입관 사이에 연결 설치되고 냉각수를 순환시키기 위한 펌프가 구비되는 제1배관과, 상기 하부용기의 제2배출관과 열교환기의 입구부 사이에 연결 설치되는 제2배관과, 상기 열교환기의 출구부와 세정볼분리기의 사이에 연결 설치되는 제3배관 및 상기 세정볼분리기와 상부용기의 제1유입관 사이에 연결 설치되는 제4배관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2배관과 연결되는 하부용기의 제2배출관에는 냉각수의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세정볼수용부의 상부용기에는 세정볼 내부에 존재하는 공기를 제거하기 위한 탈기함수부가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 탈기함수부는 이젝터와, 상기 이젝터의 일측 단부와 제2배관의 사이에 연결 설치되는 제5배관과, 상기 이젝터의 타측 단부에 연결 설치되는 제6배관 및 상부용기와 이젝터 사이에 연결 설치되는 제7배관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 상부용기와 하부용기는 각각 냉각수가 유입 및 배출되는 제1 및 제2연통구와, 냉각수 및 세정볼이 유입되는 제1 및 제2유입구와, 냉각수 및 세정볼이 배출되는 제1 및 제2배출구와, 상기 제1 및 제2연통구를 통한 세정볼의 유출을 방지하기 위한 제1 및 제2타공판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세정볼순환부는 상부용기의 제1연통구와 하부용기의 제2연통구 사이에 연결 설치되고 냉각수를 순환시키기 위한 펌프와 냉각수의 흐름방향 전환을 위한 제1 및 제2삼방밸브가 구비되는 제1배관과, 상기 제2연통구와 제1삼방밸브 사이에 연결 설치되는 제2배관과, 상기 제2삼방밸브와 제1연통구 사이에 연결 설치되는 제3배관과, 상기 상부용기의 제1배출구와 하부용기의 제2배출구 사이에 연결 설치되는 제4배관과, 상기 제4배관과 열교환기의 입구부 사이에 연결 설치되는 제5배관과, 상기 열교환기의 출구부와 세정볼분리기 사이에 연결 설치되는 제6배관과, 상기 세정볼분리기에 형성되는 세정볼배출구에 연결 설치되는 제7배관 및 상기 제7배관의 단부와 연통되도록 하여 상부용기의 제1유입구와 하부용기의 제2유입구 사이에 연결 설치되는 제8배관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부용기의 제1유입구와 제1배출구 및 상기 하부용기의 제2유입구와 제2배출구에는 냉각수의 역류를 방지하기 위한 제1 내지 제4체크밸브가 각각 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 세정볼을 순환시키기 위한 펌프의 흡입측을 세정볼분리기의 세정볼배출구측에 연통되도록 설치하여 세정볼의 투입공정과 회수공정이 동시에 진행되도록 함으로써 세정 작업 도중 열교환기를 통과하고 나오는 세정볼들이 세정볼분리기에서 정체되지 않고 즉시 세정볼수용부로 회수될 수 있도록 하고, 그에 따라 원활한 세정볼 순환이 가능하게 되어 세정볼의 회수율을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 열교환기의 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면, 상부용기와 하부용기의 사이에 설치되는 구획밸브를 개방하여 중력에 의해 세정볼들이 상부용기에서 하부용기로 낙하되도록 함으로써 펌프가 정방향으로만 구동되어도 세정볼의 투입 공정과 회수 공정이 동시에 진행되어 세정볼이 세정볼분리기에 머무르지 않고 즉시 회수되는 세미연속 세정구동이 가능하고, 단순한 구성으로 협소한 공간에서도 용이하게 설치가 가능하여 냉동공조용 열교환기 뿐만 아니라 각종 산업 플랜트에 사용될 수 있는 효과를 추가로 갖는다.

또한, 본 발명은 탈기함수 공정을 통해 세정볼 내부에 존재하는 공기를 완전히 제거하는 것을 가능하게 함으로써 세정볼의 중력낙하를 위해 필요한 세정볼의 탈기함수를 쉽고 효과적이면서도 완전한 방법으로 수행할 수 있도록 하는 효과를 추가로 갖는다.

도 1은 종래의 열교환기 자동 세정장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3 및 도 4는 도 2에 나타낸 본 발명 중 세정볼 수용부와 세정볼 순환부의 구성을 세부적으로 나타낸 사용상태도.
도 5는 본 발명에 따른 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 6 및 도 7은 도 5에 나타낸 본 발명 중 세정볼 수용부와 세정볼 순환부의 구성을 세부적으로 나타낸 사용상태도.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 3 및 도 4는 도 2에 나타낸 본 발명 중 세정볼 수용부와 세정볼 순환부의 구성을 세부적으로 나타낸 사용상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 6 및 도 7은 도 5에 나타낸 본 발명 중 세정볼 수용부와 세정볼 순환부의 구성을 세부적으로 나타낸 사용상태도이다.

본 발명은 펌프에 직접 세정볼이 통과하지 않으면서도 세정볼의 투입과 회수가 연속적으로 이루어지도록 함으로써 세정볼분리기에서 세정볼들이 일시 정체함에 따라 발생되는 세정볼 회수율 감소로 인한 세정효과 저하 문제를 해결함과 동시에 단순한 구성으로 협소한 공간에서도 용이하게 설치가 가능하여 냉동공조용 열교환기 뿐만 아니라 각종 산업 플랜트에 사용될 수 있는 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치(100)(이하, '세정장치(100)'라 한다.)에 관한 것으로, 그 구성은 도 2에 나타낸 바와 같이, 크게 열교환기(110), 세정볼(160), 세정볼수용부(120), 세정볼분리기(130) 및 세정볼순환부(140)를 포함하여 이루어진다.

보다 상세히 설명하면, 상기 열교환기(110)는 폭넓은 범위의 열전달량을 얻을 수 있어 그 적용범위가 넓고, 신뢰성과 효율이 높은 셸앤튜브(shell & tube) 형태의 열교환기(110)로, 그 일측 단부에는 냉각수가 유입 및 배출되는 입구부(112)와 출구부(114)가 각각 형성되어 있다.

즉, 상기 열교환기(110)의 내부에는 다수 개의 전열관(미도시)들이 설치되어 입구부(112)를 통해 유입되는 냉각수가 전열관의 내부를 유동하면서 피냉각유체와 열교환이 이루어진 후 출구부(114)를 통해 배출될 수 있도록 구성된 것이다.

다음, 상기 세정볼(160)은 냉각수의 흐름에 의해 열교환기(110)의 전열관 내부를 이동하면서 전열관 내에 형성된 스케일, 슬라임 등의 부착물을 제거하는 역할을 하는 것으로, 전열관의 내경 보다 약간 큰 직경을 갖는 탄성재질의 볼 형태로 이루어질 수 있다.

다음, 상기 세정볼수용부(120)는 열교환기(110)의 세정 작업시 사용되는 세정볼(160)을 저장 및 수용하는 역할을 하는 것으로, 지지대(122), 하부용기(126) 및 상부용기(124)를 포함하여 이루어진다.

보다 상세히 설명하면, 상기 지지대(122)는 지면에 고정 설치되어 세정볼수용부(120)가 지면에 고정될 수 있도록 지지하는 역할을 하는 것이고, 상기 하부용기(126)는 지지대(122)의 상부에 고정 설치되어 열교환기(110) 세정에 사용될 세정볼(160)들을 수용하는 역할을 하는 것이며, 상기 상부용기(124)는 하부용기(126)의 상부에 고정 설치되어 세정 작업 후의 세정볼(160)들을 회수함과 동시에 최초 세정작업시 세정볼(160)이 세정볼수용부(120)로 투입될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

이때, 상기 상부용기(124)와 하부용기(126)에는 각각 제1 및 제2사이트글라스(124a,126a)가 설치되는데, 상기 제1 및 제2사이트글라스(124a,126a)는 세정볼(160)들이 상부용기(124)에서 하부용기(126)로 중력낙하 하는 모습을 육안으로 확인할 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.

즉, 후술하겠지만, 세정작업을 위해 상부용기(124)로 투입된 세정볼(160)들은 탈기함수 과정을 거친 후 중력에 의해 하부용기(126)로 낙하하여 펌프(142a)의 구동에 의한 냉각수의 순환에 의해 세정볼순환부(140)를 따라 순환하게 되는데, 탈기함수가 완전히 이루어지지 않은 세정볼(160)들은 부력에 의해 뜨게 되어 하부용기(126)로 가라앉지 않게 되므로 이러한 현상을 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위하여 상부용기(124)와 하부용기(126)에 각각 제1사이트글라스(124a)와 제2사이트글라스(126a)를 설치한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 세정장치(100)는 전체적으로 밀폐된 시스템이므로 세정볼(160)이 투입되어 세정작업을 수행하는 도중 세정볼(160)이 원활히 순환하는지 확인할 수 없으므로, 세정볼(160)의 순환 및 회수가 원활히 이루어지고 있는지를 확인하기 위해서도 상기 제1 및 제2사이트글라스(124a,126a)가 필요하다 할 것이다.

다음, 상기 상부용기(124)의 양측에는 제1유입관(124b)과 제1배출관(124c)이 각각 형성되는데, 상기 제1유입관(124b)은 세정볼분리기(130) 방향에 형성되어 세정작업에 사용된 세정볼(160)들이 냉각수와 함께 상부용기(124)의 내측으로 유입될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 제1배출관(124c)은 펌프(142a)의 방향에 설치되어 상부용기(124)의 내측에 위치한 냉각수를 외부로 배출시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 제1배출관(124c)의 하부에 위치되는 상부용기(124)의 내부에는 타공망(124e)이 착탈 가능하도록 설치되는데, 상기 타공망(124e)은 세정볼(160) 보다 직경이 작은 다수 개의 홀들이 형성된 플레이트 형상으로 이루어져 세정볼(160)들이 냉각수의 흐름에 의해 제1배출관(124c)을 통해 배출되지 않도록 차단시키는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 상부용기(124)의 상단에는 개폐 가능한 커버(124d)가 설치되는데, 상기 커버(124d)는 상부용기(124)의 내측으로 세정볼(160)을 투입시키거나 상부용기(124)로 회수된 세정볼(160)을 꺼낼 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 하부용기(126)의 양측에도 제2유입관(126b)과 제2배출관(126c)이 각각 형성되는데, 상기 제2유입관(126b)은 펌프(142a) 방향에 설치되어 펌프(142a)의 구동에 의해 상부용기(124)의 제1배출관(124c)을 통해 배출된 냉각수를 하부용기(126)의 내측으로 유입시킬 수 있도록 하는 것이고, 상기 제2배출관(126c)은 열교환기(110) 방향으로 형성되어 제2유입관(126b)을 통해 유입되는 냉각수의 흐름에 의해 하부용기(126)의 내측에 수용된 세정볼(160)들을 열교환기(110) 방향으로 배출시킬 수 있도록 하는 것이다.

한편, 상기 상부용기(124)와 하부용기(126) 사이의 연결부에는 구획밸브(128)가 설치되는데, 상기 구획밸브(128)는 상부용기(124)와 하부용기(126) 사이의 연결부를 선택적으로 개폐시킴으로써 상부용기(124) 내부에 수용된 세정볼(160)들이 중력에 의해 하부용기(126)로 낙하될 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.

다음, 상기 세정볼분리기(130)는 열교환기(110)의 출구부(114)와 세정볼수용부(120)의 상부용기(124) 사이에 연결 설치되어 세정작업 완료 후 열교환기(110)의 출구부(114)를 통해 배출되는 세정볼(160)들을 분리하여 세정볼수용부(120) 방향으로 배출시키는 역할을 하는 것이다.

즉, 상기 세정볼분리기(130)는 양측 단부가 개방된 형상으로 이루어져 냉각수가 원활히 통과될 수 있도록 구성되고, 그 내측에는 대각선 방향으로 세정볼분리판(132)이 형성되고, 상기 세정볼분리판(132)의 하부에는 세정볼배출구(134)가 형성되어 세정볼분리판(132)에 의해 분리된 세정볼(160)들을 세정볼배출구(134)를 통해 배출시킬 수 있도록 구성되어 있다.

이때, 도시하지는 않았지만, 상기 세정볼분리판(132)은 세정볼(160)의 직경보다 작은 직경을 갖는 다수 개의 홀들이 형성된 플레이트 형상으로 이루어져 냉각수는 통과시키면서도 세정볼(160)을 걸러낼 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 본 발명에서는 도 2에 나타낸 바와 같이, 냉각수를 순환시키는 역할을 하는 펌프(142a)의 입구측이 세정볼분리기(130)의 세정볼배출구(134) 방향에 연결 설치되는데, 이는 세정볼(160)들이 열교환기(110)를 통과하여 세정볼분리기(130)로 들어오는 즉시 정체되지 않고 바로 상부용기(124)로 회수될 수 있도록 하기 위한 것이다.

즉, 상기 펌프(142a)를 세정볼배출구(134) 방향에 연결 설치하여 열교환기(110)의 출구부(114)로 배출되어 세정볼분리기(130)로 유입되는 냉각수들이 펌프(142a)의 구동에 의해 세정볼배출구(134) 방향으로 바로 배출되도록 함으로써 냉각수와 함께 세정볼분리기(130) 내측으로 유입되는 세정볼(160)들이 세정볼분리기(130)의 내부에서 정체되지 않고 냉각수의 흐름을 따라 바로 세정볼배출구(134)를 통해 배출될 수 있도록 하여 세정볼(160)이 세정볼분리기(130)의 틈새에 박히는 등 정체되지 않고 보다 원활한 흐름이 이루어질 수 있도록 구성된 것이다.

다음, 상기 세정볼순환부(140)는 열교환기(110)와 세정볼수용부(120) 및 세정볼분리기(130)의 사이에 연결 설치되어 펌프(142a)의 구동에 의한 냉각수의 흐름에 의해 세정볼(160)을 순환시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 제1 내지 제4배관(142,144,146,148)을 포함하여 이루어진다.

보다 상세히 설명하면, 상기 제1배관(142)은 상부용기(124)의 제1배출관(124c)과 하부용기(126)의 제2유입관(126b)의 사이에 연결 설치되는 것으로, 제1배관(142)에는 펌프(142a)가 구비되어 펌프(142a)의 구동에 의해 제1배출관(124c)으로부터 제2유입관(126b) 방향으로의 냉각수 흐름을 발생시킬 수 있도록 구성되어 있다.

이때, 상기 제1배출관(124c)에 인접한 제1배관(142)과, 제2유입관(126b)에 인접한 제1배관(142)에는 각각 제1 및 제2밸브(142b,142c)가 설치되어 제1배출관(124c)으로부터 배출되는 냉각수의 흐름 및 제2유입관(126b)으로 유입되는 냉각수의 흐름을 각각 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

다음, 상기 제2배관(144)은 하부용기(126)의 제2배출관(126c)과 열교환기(110)의 입구부(112) 사이에 연결 설치되는 것으로, 제2배관(144)을 통한 냉각수의 흐름에 의해 하부용기(126)에 수용된 세정볼(160)들이 열교환기(110)의 입구부(112)로 이동하게 된다.

이때, 상기 제2배관(144)에는 제3 및 제4밸브(144b,144c)가 설치되는데, 상기 제3밸브(144b)는 하부용기(126)의 제2배출관(126c)에 인접하게 설치되어 제2배출관(126c)으로부터 배출되는 냉각수의 흐름을 제어하는 역할을 하게 되고, 상기 제4밸브(144c)는 열교환기(110)의 입구부(112)에 인접하게 설치되어 열교환기(110)의 입구부(112)로 유입되는 유체의 흐름을 제어하는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 제2배관(144)과 연결되는 하부용기(126)의 제2배출관(126c)에는 체크밸브(144a)가 설치되는데, 상기 체크밸브(144a)는 냉각수의 역류를 방지하는 역할을 하는 것이다.

즉, 펌프(142a)의 구동이 약하게 이루어지거나 펌프(142a)의 구동을 정지시키는 경우, 열교환기(110)의 입구부(112)와 출구부(114) 사이의 압력 차이에 의해 제2배관(144)에서 냉각수가 역류되는 경우가 있는데, 냉각수가 역류될 경우 하부용기(126) 내부에 수용된 세정볼(160)들이 제2유입관(126b)을 통해 배출될 우려가 있으므로, 제2배출관(126c)에 체크밸브(144a)를 설치하여 냉각수의 역류가 발생되지 않도록 차단하는 것이다.

다음, 상기 제3배관(146)은 열교환기(110)의 출구부(114)와 세정볼분리기(130)의 사이에 연결 설치되는 것이고, 상기 제4배관(148)은 세정볼분리기(130)의 세정볼배출구(134)와 세정볼수용부(120) 상부용기(124)의 제1유입관(124b) 사이에 연결 설치되는 것이다.

이때, 상기 제4배관(148)의 양측 단부에는 각각 제5밸브(148a)와 제6밸브(148b)가 설치되는데, 상기 제5밸브(148a)는 세정볼배출구(134)에 인접하게 설치되어 세정볼배출구(134)로부터 배출되는 냉각수의 흐름을 제어하는 것이고, 상기 제6밸브(148b)는 상부용기(124)의 제1유입관(124b)에 인접하게 설치되어 상부용기(124)로 유입되는 냉각수의 흐름을 제어하는 것이다.

상기한 바와 같이, 상기 제1배관(142), 제2배관(144) 및 제4배관(148)에는 그 양측 단부에 각각 1개씩 총 2개의 밸브가 설치되는데, 이로 인하여 어느 일측의 밸브에 이상이 발생되더라도 각 배관을 통한 냉각수의 흐름을 원활하게 제어할 수 있게 된다.

한편, 상기 세정볼수용부(120)의 상부용기(124)에는 탈기함수부(150)가 연결 설치되는데, 상기 탈기함수부(150)는 세정볼(160) 내부에 존재하는 공기를 제거하는 역할을 하는 것이다.

즉, 세정볼(160)에 공기가 포함되어 있는 경우 부력에 의해 세정볼(160)이 냉각수에 가라앉지 않게 되어 냉각수의 흐름에 의한 세정볼(160)의 이동이 원활하게 이루어지지 않게 될 우려가 있으므로, 세정볼수용부(120)에 세정볼(160)을 최초로 투입하는 경우 탈기함수부(150)에 의해 세정볼(160) 내부에 존재하는 공기를 제거하여 세정볼(160)이 냉각수에 완전히 잠길 수 있도록 함으로써 구획밸브(128)를 열었을 때 중력에 의한 세정볼(160)의 낙하가 원활히 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 탈기함수부(150)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 이젝터(152)와 제5 내지 제7배관(154,156,158)을 포함하여 구성되는데, 상기 이젝터(152)는 상부용기(124)에 연결 설치되어 상부용기(124)의 내부를 진공상태로 만듦으로써 상부용기(124) 내측에 수용된 세정볼(160)을 탈기시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

다음, 상기 제5배관(154)은 이젝터(152)의 일측 단부와 제2배관(144) 사이에 연결 설치되는 것이고, 상기 제6배관(156)은 이젝터(152)의 타측 단부에 연결 설치되는 것이며, 상기 제7배관(158)은 상부용기(124)와 이젝터(152) 사이에 연결 설치되는 것이다.

이때, 상기 제5배관(154)에는 냉각수의 흐름을 제어하기 위한 제7밸브(154a)가 설치되고, 상기 제7배관(158)에는 상부용기(124)로부터 이젝터(152)로의 공기 흐름을 제어하기 위한 제8밸브(158a)가 설치된다.

즉, 제1배관(142)에 구비된 제1 및 제2밸브(142b,142c)와, 제2배관(144)에 구비된 제3밸브(144b) 및 제4밸브(144c)에 구비된 제6밸브(148b)를 모두 폐쇄하여 세정볼수용부(120)로의 냉각수 흐름을 모두 차단한 상태에서, 제5배관(154)에 구비된 제7밸브(154a)와 제7배관(158)에 구비된 제8밸브(158a)를 개방한 후 이젝터(152)를 작동시키면, 이젝터(152)의 구동에 의해 냉각수가 제5배관(154)으로부터 제6배관(156)으로 흐르게 되어 제6배관(156)의 단부에 설치된 드레인으로 배출되고, 이러한 과정에서 상부용기(124)의 내부에 존재하는 공기가 제7배관(158)을 통해 이젝터(152)로 빠져나가게 되므로 상부용기(124) 내부는 진공상태가 되고, 그에 따라 상부용기(124) 내측에 수용된 세정볼(160)에 탈기함수가 일어나게 되는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 세정장치(100)를 이용한 열교환기(110)의 세정 과정을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 세정장치(100)에 구비된 모든 밸브와 펌프(142a)를 OFF시킨 상태에서 상부용기(124)에 구비된 커버(124d)를 열고 타공망(124e)을 들어올린 상태에서 필요 수량의 세정볼(160)들을 상부용기(124) 내측으로 투입시킨 다음 타공망(124e)과 커버(124d)를 원위치시킨다.

다음, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 탈기함수부(150)를 작동시키는데, 제5배관(154)에 구비된 제7밸브(154a)와, 제7배관(158)에 구비된 제8밸브(158a)를 개방한 후 이젝터(152)를 작동시키면, 상부용기(124) 내측의 공기가 제7배관(158)을 통해 이젝터(152)로 빠져나가게 되어 상부용기(124) 내측이 진공상태가 되고, 그에 따라 세정볼(160) 내부에 존재하는 공기도 모두 제거되어 세정볼(160)이 냉각수에 잠기게 된다.

이때, 상기 상부용기(124)에 설치된 제1사이트글라스(124a)를 통하여 상부용기(124)의 내부를 육안으로 확인할 수 있으므로, 상부용기(124)에 수용된 세정볼(160)들이 모두 냉각수에 잠긴 것을 확인하게 되면 이젝터(152)의 구동을 멈추고, 제7밸브(154a)와 제8밸브(158a)를 모두 닫는다.

상기와 같은 세정볼(160)의 탈기함수 작업은 일반적으로 약 3 ~ 5분동안 진행하게 된다.

다음, 상부용기(124)와 하부용기(126)의 사이에 설치된 구획밸브(128)를 열게 되면, 상부용기(124)에 위치된 세정볼(160)들이 중력에 의해 하부용기(126)로 낙하하게 되고, 제1 및 제2사이트글라스(124a,126a)를 통해 세정볼(160)들이 모두 이동된 것이 확인되면 구획밸브(128)를 다시 닫는다.

이때, 상부용기(124)에 위치되는 세정볼(160) 중 하부용기(126)로 이동하지 못하는 세정볼(160)이 확인될 경우에는 세정볼(160)의 탈기작업이 완전히 진행된 것이 아니므로, 탈기함수 공정을 다시 진행할 수도 있음은 물론이다.

다음, 도 2에 나타낸 바와 같이, 세정볼순환부(140)에 설치된 모든 밸브들을 개방시킨 후 펌프(142a)를 구동시키면, 펌프(142a)의 구동에 의한 냉각수의 흐름에 의해 하부용기(126)에 수용된 세정볼(160)들이 제2배출관(126c)을 통해 배출되고 제2배관(144)을 따라 이동하여 열교환기(110)의 입구부(112)를 통해 열교환기(110) 내측으로 유입된다.

상기 열교환기(110)의 내측으로 유입된 세정볼(160)은 열교환기(110)의 전열관 내부를 흐르는 냉각수의 흐름에 의해 전열관 내부를 통과하면서 세정작업을 수행한 후 열교환기(110)의 출구부(114)로 배출되어 제3배관(146)을 통해 세정볼분리기(130)로 이동하게 된다.

상기 세정볼분리기(130)로 이동된 세정볼(160)들은 세정볼분리판(132)에 의해 분리되어 세정볼배출구(134) 방향으로 유도되고, 세정볼배출구(134) 방향에 연결 설치된 펌프(142a)의 구동에 의해 세정볼분리기(130) 내부에서 정체되지 않고 바로 세정볼배출구(134)를 통해 제4배관(148)으로 배출되어 제1유입관(124b)을 통해 상부용기(124) 내측으로 유입된다.

상부용기(124)에 설치된 제1사이트글라스(124a)를 통해 세정볼(160)들이 모두 회수된 것이 확인되면, 펌프(142a)의 구동을 중단시킨 후 구획밸브(128)를 열어 상부용기(124)에 회수된 세정볼(160)들이 하부용기(126)로 이동되도록 한 후 구획밸브(128)를 닫고, 다시 펌프(142a)를 구동하여 세정볼(160)에 의한 열교환기(110)의 세정작업을 반복하게 된다.

통상적으로, 상기와 같은 과정의 세정작업은 3 ~ 5회정도 반복 실시하게 되는데, 도중에 세정볼(160)의 교체가 필요한 경우에는, 새로 투입된 세정볼(160)들의 탈기함수 작업부터 다시 실시하게 된다.

한편, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 세정장치(200)의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 열교환기(210), 세정볼(260), 세정볼수용부(220), 세정볼분리기(230) 및 세정볼순환부(240)를 포함하는 전체적인 구성은 전술한 실시예와 동일하지만, 세정볼수용부(220)와 세정볼순환부(240)의 세부적인 구성에서 차이가 있다.

즉, 본 실시예는 펌프(241a)의 구동 중단없이 냉각수의 흐름 방향 전환에 의해 연속적인 세정이 가능하도록 구성된 것에 특징이 있는 것으로, 상기 세정볼수용부(220)의 상부용기(224)와 하부용기(226)의 사이의 연결부에는 구획판(228)이 설치되어 연결부를 통한 냉각수와 세정볼(260)의 이동이 차단되도록 구성되어 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 세정볼수용부(220)는 전술한 실시예와 마찬가지로 지지대(222), 하부용기(226) 및 상부용기(224)를 포함하여 구성되는데, 상기 상부용기(224)는 제1사이트글라스(224a), 제1타공판(224b), 제1연통구(224c), 제1유입구(224d), 제1배출구(224e) 및 커버(224f)를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 제1사이트글라스(224a)는 상부용기(224) 내부를 육안으로 확인할 수 있도록 하여 사용자가 세정볼(260)의 이동 및 수용상태를 확인할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 제1타공판(224b)은 상부용기(224)의 내측 상부에 설치되어 세정볼(260)이 제1연통구(224c)를 통해 빠져나가지 않도록 하는 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 제1연통구(224c)는 상부용기(224)의 상부 일측, 즉 펌프(241a)의 방향에 연결 설치되어 펌프(241a)의 구동 및 후술할 제1 및 제2삼방밸브(241b,241c)의 방향전환에 의해 상부용기(224)의 내측의 냉각수가 배출되거나 외부의 냉각수가 상부용기(224) 내측으로 유입될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 제1유입구(224d)는 상부용기(224)의 타측 즉, 열교환기(210) 방향에 형성되어 열교환기(210)의 출구부(214)를 통해 배출되는 냉각수 및 세정볼(260)이 상부용기(224)의 내측으로 유입될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이며, 상기 제1배출구(224e)는 열교환기(210) 방향에 형성되어 상부용기(224) 내측의 냉각수 및 세정볼(260)을 열교환기(210) 방향으로 배출시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

그리고, 상기 커버(224f)는 상부용기(224)의 상단에 설치되어 상부용기(224)의 내측으로 세정볼(260)을 투입시키거나 상부용기(224)로 회수된 세정볼(260)을 꺼낼 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 하부용기(226)는 제2사이트글라스(226a), 제2타공판(226b), 제2연통구(226c), 제2유입구(226d) 및 제2배출구(226e)를 포함하여 구성되는데, 상기 구성들은 전술한 상부용기(224)의 대응 구성들과 동일한 역할을 하는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다음, 상기 세정볼순환부(240)는 열교환기(210)와 세정볼수용부(220) 및 세정볼분리기(230)의 사이에 연결 설치되어 펌프(241a)의 구동 및 제1 및 제2삼방밸브(241b,241c)에 의한 냉각수의 흐름에 의해 세정볼(260)을 순환시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 제1 내지 제8배관(241,242,243,244,245,246,247,248)을 포함하여 이루어진다.

보다 상세히 설명하면, 상기 제1배관(241)은 상부용기(224)의 제1연통구(224c)와 하부용기(226)의 제2연통구(226c) 사이에 연결 설치되는 것으로, 제1배관(241)에는 냉각수를 순환시키기 위한 펌프(241a)와, 냉각수의 흐름 방향을 전환시키기 위한 제1 및 제2삼방밸브(241b,241c)가 구비된다.

이때, 상기 제1삼방밸브(241b)는 제1연통구(224c)와 펌프(241a)의 사이에 연결 설치되는데 제1삼방밸브(241b)의 세 방향을 각각 a,b,c라 할 경우 a방향과 b방향은 각각 제1연통구(224c)와 펌프(241a)에 연결되고, c방향은 제2배관(242)에 연결된다.

또한, 상기 제2삼방밸브(241c)는 펌프(241a)와 제2연통구(226c) 사이에 연결 설치되는데 마찬가지로 제2삼방밸브(241c)의 세 방향을 각각 a,b,c라 할 경우, a방향과 b방향은 각각 펌프(241a) 및 제2연통구(226c)에 연결되고, c방향은 제3배관(243)에 연결된다.

다음, 상기 제2배관(242)은 하부용기(226)의 제2연통구(226c)와 제1삼방밸브(241b)의 c방향 사이에 연결 설치되는 것이고, 상기 제3배관(243)은 제2삼방밸브(241c)의 c방향과 상부용기(224)의 제1연통구(224c) 사이에 연결 설치되는 것이다.

다음, 상기 제4배관(244)은 상부용기(224)의 제1배출구(224e)와 하부용기(226)의 제2배출구(226e) 사이에 연결 설치되는 것으로, 상기 제1배출구(224e) 및 제2배출구(226e)와 제4배관(244) 사이의 연결부에는 열교환기(210)의 입구부(212)와 출구부(214) 사이의 압력차에 의한 냉각수의 역류를 방지하기 위한 제2 및 제4체크밸브(244a,244b)가 각각 설치된다.

다음, 상기 제5배관(245)은 제4배관(244)과 열교환기(210)의 입구부(212) 사이에 연결 설치되어 제4배관(244)을 통해 배출된 냉각수 및 세정볼(260)을 열교환기(210)의 입구부(212)까지 이동시킬 수 있도록 하는 것으로, 제5배관(245)의 양측 단부에는 각각 제1밸브(245a)와 제2밸브(245b)가 설치되어 제1배출구(224e) 및 제2배출구(226e)로부터 배출되는 냉각수의 흐름 및 열교환기(210)의 입구부(212)로 유입되는 냉각수의 흐름을 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

다음, 상기 제6배관(246)은 열교환기(210)의 출구부(214)와 세정볼분리기(230)의 사이에 연결 설치되는 것이고, 상기 제7배관(247)은 세정볼분리기(230)의 세정볼배출구(234)와 제8배관(248)의 사이에 연결 설치되는 것이며, 상기 제8배관(248)은 제7배관(247)의 단부와 연통되도록 하여 상부용기(224)의 제1유입구(224d)와 하부용기(226)의 제2유입구(226d) 사이에 연결 설치되는 것이다.

즉, 열교환기(210)의 출구부(214)로부터 배출되는 냉각수 및 세정볼(260)은 제6배관(246)을 통해 세정볼분리기(230)로 유입되고, 세정볼배출구(234) 방향에 연결 설치되는 펌프(241a)의 구동에 의해 세정볼배출구(234)로 배출되어 제7배관(247) 및 이에 연결되는 제8배관(248)을 통해 상부용기(224) 또는 하부용기(226)로 회수될 수 있도록 구성된 것이다.

이때, 상기 제7배관(247)의 양측 단부에는 각각 제3밸브(247a)와 제4밸브(247b)가 설치되어 세정볼분리기(230)의 세정볼배출구(234)로부터 배출되는 냉각수의 흐름 및 제8배관(248)을 통해 제1유입구(224d) 또는 제2유입구(226d)로 유입되는 냉각수의 흐름을 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 상기 제1유입구(224d) 및 제2유입구(226d)와 제8배관(248) 사이의 연결부에는 펌프(241a)의 구동에 의한 냉각수의 역류, 즉 제1 및 제2유입구(224d,226d)를 통해 상부용기(224) 및 하부용기(226) 내부의 냉각수 또는 세정볼(260)이 배출되는 것을 방지하기 위한 제1 및 제3체크밸브(248a,248b)가 각각 설치된다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 전술한 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정장치(200)를 이용한 열교환기(210)의 세정 과정을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 세정장치(200)에 구비된 모든 밸브와 펌프(241a)를 OFF시킨 상태에서 상부용기(224)에 구비된 커버(224f)를 열고 제1타공판(224b)을 들어올린 상태에서 필요 수량의 세정볼(260)들을 상부용기(224) 내측으로 투입시킨 다음 제1타공판(224b)과 커버(224f)를 원위치시킨다.

이때, 본 실시예에서는 상부용기(224)로 투입된 세정볼(260)이 중력에 의해 하부용기(226)로 이동하는 것이 아니라, 제1 및 제2삼방밸브(241b,241c)의 방향 전환에 의해 전환되는 냉각수의 흐름에 의해 이동하게 되므로 전술한 실시예에서의 탈기함수부(150)가 설치되지 않아도 무방하지만, 보다 원활한 세정볼(260)의 흐름을 위해 본 실시예에서도 전술한 실시예에서의 탈기함수부(150)를 설치하여 세정볼(260)의 탈기함수 작업을 진행할 수도 있음은 물론이다.

다음, 제5배관(245) 및 제7배관(247)에 각각 설치된 제1 및 제2밸브(245a,245b)와, 제3 및 제4밸브(247b)를 모두 개방시킨 상태에서 제1배관(241)에 구비된 펌프(241a)를 구동시키고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1삼방밸브(241b)의 유로를 c에서 b방향으로 설정하고, 제2삼방밸브(241c)의 유로를 a에서 c방향으로 설정한다.

상기와 같은 설정에 의해 냉각수는 제2배관(242) → 제1삼방밸브(241b) → 제1배관(241) → 제2삼방밸브(241c) → 제3배관(243) → 상부용기(224)의 제1연통구(224c) 방향으로 흐르게 되고, 이와 같은 냉각수의 흐름에 의해 상부용기(224)의 내측에 수용된 세정볼(260)들은 제1배출구(224e)를 통해 배출되고, 제4배관(244) 및 제5배관(245)을 통하여 이동하여 열교환기(210)의 입구부(212)를 통해 열교환기(210) 내측으로 유입된다.

이때, 상부용기(224)에 설치된 제1사이트글라스(224a)를 통해 세정볼(260)들이 상부용기(224)로부터 배출되는 상황을 육안으로 확인할 수 있다.

상기 열교환기(210)의 내측으로 유입된 세정볼(260)들은 열교환기(210)의 전열관 내부를 흐르는 냉각수의 흐름에 의해 전열관 내부를 통과하면서 세정작업을 수행한 후 열교환기(210)의 출구부(214)로 배출되어 제6배관(246)을 통해 세정볼분리기(230)로 이동하게 된다.

상기 세정볼분리기(230)로 이동된 세정볼(260)들은 세정볼분리판(232)에 의해 분리되어 세정볼배출구(234) 방향으로 유도되고, 세정볼배출구(234) 방향에 연결 설치된 펌프(241a)의 구동에 의해 세정볼분리기(230) 내부에서 정체되지 않고 바로 세정볼배출구(234)를 통해 제7배관(247)으로 배출된다.

상기 제7배관(247)을 통해 이동된 세정볼(260)들은 상부용기(224)에서의 냉각수의 흐름이 제1연통구(224c)를 통해 유입되어 제1배출구(224e)를 통해 배출되고 있는 상태 즉, 펌프(241a)의 흡입측이 하부용기(226)의 제2연통구(226c)와 연통되어 있으므로, 상부용기(224) 방향으로 이동되지 않고 제8배관(248)을 통해 하부용기(226) 방향으로 이동되어 제2유입구(226d)를 통해 하부용기(226) 내측으로 회수된다.

이와 같은 세정볼(260)의 회수 상황 또한 하부용기(226)에 설치된 제2사이트글라스(226a)를 통해 육안으로 확인할 수 있고, 회수된 세정볼(260)들은 하부용기(226) 내측 상부에 설치된 제2타공판(226b)에 의해 제2연통구(226c)를 통해 배출되는 것이 제한되어 하부용기(226) 내부에 수용된 상태를 유지하게 된다.

상기 제2사이트글라스(226a)를 통해 모든 세정볼(260)들이 하부용기(226) 내측으로 회수된 것이 확인되면, 펌프(241a)의 구동 중단 없이 제1삼방밸브(241b)의 유로를 a에서 b방향으로 전환하고, 제2삼방밸브(241c)의 유로를 a에서 b방향으로 전환한다.(도 7 참조)

상기와 같은 유로 전환에 의해 냉각수의 흐름 방향은, 제1배관(241) → 제1삼방밸브(241b) → 제2삼방밸브(241c) → 하부용기(226)의 제2연통구(226c) 방향으로 흐르게 되고, 이와 같은 냉각수의 흐름에 의해 하부용기(226)의 내측으로 회수된 세정볼(260)들은 다시 제2배출구(226e)를 통해 배출되고, 제4배관(244) 및 제5배관(245)을 통하여 이동하여 열교환기(210)의 입구부(212)를 통해 열교환기(210) 내측으로 유입된다.

이때, 하부용기(226)에 설치된 제2사이트글라스(226a)를 통해 세정볼(260)들이 하부용기(226)로부터 배출되는 상황을 육안으로 확인할 수 있다.

상기 열교환기(210)의 내측으로 유입된 세정볼(260)들은 세정작업을 수행한 후 열교환기(210)의 출구부(214)로 배출되어 제6배관(246)을 통해 세정볼분리기(230)로 이동하게 되고, 마찬가지로 정체 없이 바로 세정볼배출구(234)를 통해 제7배관(247)으로 배출된다.

상기 제7배관(247)을 통해 이동된 세정볼(260)들은 하부용기(226)에서의 냉각수의 흐름이 제2연통구(226c)를 통해 유입되어 제2배출구(226e)를 통해 배출되고 있는 상태이므로, 하부용기(226) 방향으로 이동되지 않고 제8배관(248)을 통해 상부용기(224) 방향으로 이동되어 제1유입구(224d)를 통해 상부용기(224) 내측으로 회수된다.

상기 제1사이트글라스(224a)를 통해 상부용기(224) 내측으로 세정볼(260)들이 모두 회수된 것이 확인되면, 다시 제1 및 제2삼방밸브(241b,241c)의 흐름방향을 전환하여 펌프(241a)의 구동 중단 없이 열교환기(210)의 세정 작업을 연속적으로 수행할 수 있게 된다.

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치(100,200)에 의하면, 세정볼(160,260)을 순환시키기 위한 펌프(142a,241a)의 흡입측을 세정볼분리기(130,230)의 세정볼배출구(134,234) 측에 연통되도록 설치하여 세정볼(160,260)의 투입공정과 회수공정이 동시에 진행되도록 함으로써 세정 작업 도중 열교환기(110,210)를 통과하고 나오는 세정볼(160,260)들이 세정볼분리기(130,230)에서 정체되지 않고 즉시 세정볼수용부(120,220)로 회수될 수 있도록 하고, 그에 따라 원활한 세정볼(160,260) 순환이 가능하게 되어 세정볼(160,260)의 회수율을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 열교환기(110,210)의 성능 및 내구성을 향상시킬 수 게 되고, 상부용기(124)와 하부용기(126)의 사이에 설치되는 구획밸브(128)를 개방하여 중력에 의해 세정볼(160)들이 상부용기(124)에서 하부용기(126)로 낙하되도록 함으로써 펌프(142a)가 정방향으로만 구동되어도 세정볼(160)의 투입 공정과 회수 공정이 동시에 진행되어 세정볼(160)이 세정볼분리기(130)에 머무르지 않고 즉시 회수되는 세미연속 세정구동이 가능하며, 단순한 구성으로 협소한 공간에서도 용이하게 설치가 가능하여 냉동공조용 열교환기 뿐만 아니라 각종 산업 플랜트에 사용될 수 있음과 동시에 탈기함수 공정을 통해 세정볼(160) 내부에 존재하는 공기를 완전히 제거하는 것을 가능하게 함으로써 세정볼(160)의 중력낙하를 위해 필요한 세정볼(160)의 탈기함수를 쉽고 효과적이면서도 완전한 방법으로 수행할 수 있도록 하는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

본 발명은 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌프에 직접 세정볼이 통과하지 않으면서도 세정볼의 투입과 회수가 연속적으로 이루어지도록 함으로써 세정볼분리기에서 세정볼들이 일시 정체함에 따라 발생되는 세정볼 회수율 감소로 인한 세정효과 저하 문제를 해결함과 동시에 단순한 구성으로 협소한 공간에서도 용이하게 설치가 가능하여 냉동공조용 열교환기 뿐만 아니라 각종 산업 플랜트에 사용될 수 있는 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치에 관한 것이다.

100, 200 : 세정장치 110, 210 : 열교환기
112, 212 : 입구부 114, 214 : 출구부
120, 220 : 세정볼수용부 122, 222 : 지지대
124, 224 : 상부용기 124a, 224a : 제1사이트글라스
124b : 제1유입관 124c : 제1배출관
124d, 224f : 커버 124e : 타공망
126, 226 : 하부용기 126a, 226a : 제2사이트글라스
126b : 제2유입관 126c : 제2배출관
128 : 구획밸브 130, 230 : 세정볼분리기
132, 232 : 세정볼분리판 134, 234 : 세정볼배출구
140, 240 : 세정볼순환부 142, 241 : 제1배관
142a, 241a : 펌프 142b,245a : 제1밸브
142c, 245b : 제2밸브 144, 242 : 제2배관
144a : 체크밸브 144b, 247a : 제3밸브
144c, 247b : 제4밸브 146, 243 : 제3배관
148, 244 : 제4배관 148a : 제5밸브
148b : 제6밸브 150 : 탈기함수부
152 : 이젝터 154, 245 : 제5배관
154a : 제7밸브 156, 246 : 제6배관
158, 247 : 제7배관 158a : 제8밸브
160, 260 : 세정볼 224b : 제1타공판
224c : 제1연통구 224d : 제1유입구
224e : 제1배출구 226b : 제2타공판
226c : 제2연통구 226d : 제2유입구
226e : 제2배출구 228 : 구획판
241b : 제1삼방밸브 241c : 제2삼방밸브
244a : 제2체크밸브 244b : 제4체크밸브
248 : 제8배관 248a : 제1체크밸브
248b : 제3체크밸브

Claims (9)

1. 냉각수의 순환에 의해 이동하는 세정볼을 이용한 열교환기 자동 세정장치에 있어서,
   지면에 고정 설치되는 지지대와, 제2사이트글라스가 구비되고 상기 지지대의 상부에 설치되는 하부용기와, 제1사이트글라스가 구비되고 상기 하부용기의 상부에 설치되는 상부용기를 포함하여 구성되어 내측에 세정볼이 수용되고 열교환기의 입구부에 연결 설치되는 세정볼수용부와,
   상기 열교환기의 출구부와 세정볼수용부 사이에 연결 설치되는 세정볼분리기와,
   상기 열교환기와 세정볼수용부 및 세정볼분리기 사이에 연결 설치되어 펌프의 구동에 의해 세정볼을 순환시키는 세정볼순환부를 포함하여 구성되되,
   상기 상부용기와 하부용기는 각각 냉각수가 유입 및 배출되는 제1 및 제2연통구와, 냉각수 및 세정볼이 유입되는 제1 및 제2유입구와, 냉각수 및 세정볼이 배출되는 제1 및 제2배출구와, 상기 제1 및 제2연통구를 통한 세정볼의 유출을 방지하기 위한 제1 및 제2타공판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서,
   상기 세정볼순환부는 상부용기의 제1연통구와 하부용기의 제2연통구 사이에 연결 설치되고 냉각수를 순환시키기 위한 펌프와 냉각수의 흐름방향 전환을 위한 제1 및 제2삼방밸브가 구비되는 제1배관과, 상기 제2연통구와 제1삼방밸브 사이에 연결 설치되는 제2배관과, 상기 제2삼방밸브와 제1연통구 사이에 연결 설치되는 제3배관과, 상기 상부용기의 제1배출구와 하부용기의 제2배출구 사이에 연결 설치되는 제4배관과, 상기 제4배관과 열교환기의 입구부 사이에 연결 설치되는 제5배관과, 상기 열교환기의 출구부와 세정볼분리기 사이에 연결 설치되는 제6배관과, 상기 세정볼분리기에 형성되는 세정볼배출구에 연결 설치되는 제7배관 및 상기 제7배관의 단부와 연통되도록 하여 상부용기의 제1유입구와 하부용기의 제2유입구 사이에 연결 설치되는 제8배관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 상부용기의 제1유입구와 제1배출구 및 상기 하부용기의 제2유입구와 제2배출구에는 냉각수의 역류를 방지하기 위한 제1 내지 제4체크밸브가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 세미 연속순환방식 열교환기 자동 세정장치.
   

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