(57)【要約】【課題】本発明は、排気ガスを用いる熱交換装置に関し、より詳しくは、高温の排気ガスが容易に熱交換されるようにして熱交換効率を上昇させ、エネルギーの利用を極大化させることができる排気ガスを用いる熱交換装置に関する。【解決手段】本発明は、コージェネレーションシステムなどで排出される排気ガスを利用して熱交換を行うので、高温の排気ガスを効率的に用いることができ、エネルギーの利用を極大化することができる効果がある。又、煙管の内部に沿って移動する高温の排気ガスは、リブと接触しながら、接触面積が広くなるので、排気ガスの熱気が煙管に容易に熱伝達され、熱伝達の効率が向上する効果がある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向に沿って長い形状に形成され、内部に空間が備えられ、その長さ方向の一側と他側に流入部と流出部がそれぞれ形成されるハウジングと、
前記ハウジングの内部に沿って長い形状に形成され、その一端部は、前記ハウジングの一端部を貫通し、その他端部は、前記ハウジングの他端部を貫通する複数の煙管と、
前記ハウジングの一端部に装着され、外部から排気ガスが供給される排気供給部と、を含み、
前記排気供給部が前記ハウジングの一端部に貫通された前記煙管の内部に排気ガスを供給すると、前記排気ガスは、前記煙管を通りながら前記煙管を加熱した後、前記ハウジングの他端部に排出され、
前記複数の煙管は、相互に離隔するように配置され、前記流入部を通じて外部の水が前記ハウジングの内部に流入されると、前記水は、前記煙管の間の空間を通って前記流出部に排出されながら、前記煙管と熱交換が行われることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置。
【請求項２】
ハウジングの内部には、前記煙管の間の空間を一部遮断するように遮断膜が備えられ、前記遮断膜の直径は、前記ハウジングの直径よりも小さく形成されることを特徴とする請求項１に記載の排気ガスを用いる熱交換装置。
【請求項３】
前記遮断膜に一つ以上の煙管が貫通されるように構成されることを特徴とする請求項２に記載の排気ガスを用いる熱交換装置。
【請求項４】
前記遮断膜は、前記ハウジングの内部の長さ方向に沿って複数配置されることを特徴とする請求項２に記載の排気ガスを用いる熱交換装置。
【請求項５】
前記遮断膜は、前記ハウジングの内部の長さ方向に沿って第１の遮断膜と第２の遮断膜が交互に配置され、
前記第１の遮断膜は、前記ハウジングの内部の長さ方向と垂直方向に沿って備えられる第１のバッフルと第２のバッフルを含み、前記第１のバッフルと前記第２のバッフルの間には、相互に離隔するように、第１の離隔空間部が備えられ、
前記第２の遮断膜は、前記第１の離隔空間部と対向するように位置することを特徴とする請求項４に記載の排気ガスを用いる熱交換装置。
【請求項６】
前記第１のバッフルの外周縁の上側と前記第２のバッフルの外周縁の下側には、前記ハウジングの内周縁とそれぞれ離隔されるように、第２の離隔空間部と第３の離隔空間部が備えられ、
前記第１のバッフルの外周縁の下側と前記第２のバッフルの外周縁の上側の間には、前記第１の離隔空間部が備えられることを特徴とする請求項５に記載の排気ガスを用いる熱交換装置。
【請求項７】
前記第２の遮断膜の外周縁と向き合う前記ハウジングの内周縁の上側と下側は、前記第２の遮断膜の外周縁と当接しないように構成され、前記ハウジングの内周縁の上側と前記第２の遮断膜の外周縁の上側の間及び前記ハウジングの内周縁の下側と前記第２の遮断膜の外周縁の下側の間には、第４の離隔空間部及び第５の離隔空間部が備えられることを特徴とする請求項６に記載の排気ガスを用いる熱交換装置。
【請求項８】
前記第１の遮断膜と前記第２の遮断膜が複数構成される場合、相互に隣接する一対の前記第１のバッフル、相互に隣接する一対の前記第２のバッフル及び相互に隣接する一対の前記第２の遮断膜は、相互に対向するように配置されることを特徴とする請求項５に記載の排気ガスを用いる熱交換装置。
【請求項９】
前記煙管の中心から前記煙管の内周縁方向に放射状に配列される複数のリブを含み、前記リブは、前記煙管の内周縁と連結されるように構成され、
前記リブと前記煙管は、熱伝達が可能な材質で構成されることを特徴とする請求項１に記載の排気ガスを用いる熱交換装置。
【請求項１０】
前記複数のリブのうち相互に隣接する一対のリブは、前記煙管の内周縁から前記煙管の中心方向への突出長さが互いに異なるように構成されることを特徴とする請求項９に記載の排気ガスを用いる熱交換装置。
【請求項１１】
前記リブは、前記煙管の中心方向に行くほど先鋭に形成されることを特徴とする請求項９に記載の排気ガスを用いる熱交換装置。
【請求項１２】
前記排気供給部は、コージェネレーション過程で生成される排気ガスが供給されることを特徴とする請求項１に記載の排気ガスを用いる熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスを用いる熱交換装置に関し、より詳しくは、高温の排気ガスが容易に熱交換されるようにして熱交換効率を上昇させ、エネルギーの利用を極大化させることができる排気ガスを用いる熱交換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、世界的に原油高騰や環境汚染などの問題で海洋エネルギー、風力、太陽光などを利用した環境にやさしい新再生エネルギーへの関心が高まっている。コージェネレーションは一つのエネルギー源から熱と電力を同時に回収することにより、総合エネルギー効率を向上させることができ、近年脚光を浴びている。
【０００３】
コージェネレーションは、既存の発電機が発電過程で発生する熱を人為的に放熱させて消費するのに対し、排熱と放熱を回収しこれを温水や蒸気の形で水又は作動エマルジョンと熱交換をして廃熱を積極的に活用するシステムである。それにより、コージェネレーションシステムを用いると、発電専用発電機で電気を発生させ、熱専用ボイラで熱を得る方式より３０％程度の効率向上を図ることができる。
【０００４】
コージェネレーション方式を熱力学的に分けると、蒸気タービン方式、複合発電方式、ガスタービン発電方式及びガスエンジン発電方式などがある。蒸気タービン方式は、最もよく知られている技術であるのみでなく、最も広く用いられている方法であり、背圧タービン式、複数タービン式、組み合わせ式に大きく分けられ、タービンで膨張する途中蒸気の一部を抽気して熱源として使用する。複合発電方式は、ガスタービンサイクルと蒸気タービンサイクルを組み合せたコージェネレーション方式であって、ガスタービンから出る高温の排気ガスを利用して廃熱ボイラで生成される蒸気で蒸気タービンを回し、膨張過程で蒸気の一部を抽出して、地域暖房又は生産工程用熱源として使用する方法で熱効率が高い。ガスタービン発電方式は、冷却水がほとんど必要でないので、コージェネレーションとして採用が高まっている傾向にある。ガスタービンコージェネレーション方式は、常温の大気を吸引して燃焼器で高温及び高圧のガスにしてタービンを回転させた後、高温の排気を大気に排出するが、この時の６５〜７５％程度となる多量の高温排気ガスを廃熱ボイラが回収して蒸気又は温水を生成し、これを地域暖房又は生産工程の熱源として利用しており、小型コージェネレーションに適している。ガスエンジンコージェネレーション方式は、主に発電容量が大きくない場合に適用されており、韓国において小型コージェネレーション設備は、原動機としてほとんどガスエンジンを採用している。ガスエンジンは、ほとんど天然ガスを燃料とするエンジンが開発されてきており、ＬＰＧなど他の種類のガス燃料を使用するエンジンは、従来の天然ガスエンジンをもとに開発されている。天然ガスは、埋蔵量が豊富であり、燃料自体の炭素成分が少なく、近年、地球温暖化問題を解決するための二酸化炭素の総量規制に適合した低公害燃料であって、これを使用してガスエンジンを駆動するコージェネレーションが注目されている。
【０００５】
一方、コージェネレーション過程で発生する高温の排気ガスは、上述したように、廃熱ボイラに伝達されて、熱交換が行われる。しかしながら、従来の廃熱ボイラは、熱交換効率が低く、高温の排気ガスを適切に用いることができないことから、エネルギーの無駄など経済的でないという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−１１８８６５１号公報
【特許文献２】韓国登録特許第１０−１４０４１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような従来技術の問題点を解決するための本発明の目的は、高温の排気ガスが容易に熱交換されるようにして熱交換効率を上昇させ、エネルギーの利用を極大化させることができる排気ガスを用いる熱交換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、長さ方向に沿って長い形状に形成され、内部に空間が備えられ、その長さ方向の一側と他側に流入部と流出部がそれぞれ形成されるハウジングと、前記ハウジングの内部に沿って長い形状に形成され、その一端部は、前記ハウジングの一端部を貫通し、その他端部は、前記ハウジングの他端部を貫通する複数の煙管と、前記ハウジングの一端部に装着され、外部から排気ガスが供給される排気供給部と、を含み、前記排気供給部が前記ハウジングの一端部に貫通された前記煙管の内部に排気ガスを供給すると、前記排気ガスは、前記煙管を通りながら前記煙管を加熱した後、前記ハウジングの他端部に排出され、前記複数の煙管は、相互に離隔するように配置され、前記流入部を通じて外部の水が前記ハウジングの内部に流入されると、前記水は、前記煙管の間の空間を通って前記流出部に排出されながら、前記煙管と熱交換が行われることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【０００９】
なお、前記ハウジングの内部には、前記煙管の間の空間を一部遮断するように遮断膜が備えられ、前記遮断膜の直径は、前記ハウジングの直径よりも小さく形成されることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【００１０】
なお、前記遮断膜に一つ以上の煙管が貫通されるように構成されることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【００１１】
なお、前記遮断膜は、前記ハウジングの内部の長さ方向に沿って複数配置されることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【００１２】
なお、前記遮断膜は、前記ハウジングの内部の長さ方向に沿って第１の遮断膜と第２の遮断膜が交互に配置され、前記第１の遮断膜は、前記ハウジングの内部の長さ方向と垂直方向に沿って備えられる第１のバッフルと第２のバッフルを含み、前記第１のバッフルと前記第２のバッフルの間には、相互に離隔するように、第１の離隔空間部が備えられ、前記第２の遮断膜は、前記第１の離隔空間部と対向するように位置することを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【００１３】
なお、前記第１のバッフルの外周縁の上側と前記第２のバッフルの外周縁の下側には、前記ハウジングの内周縁とそれぞれ離隔されるように、第２の離隔空間部と第３の離隔空間部が備えられ、前記第１のバッフルの外周縁の下側と前記第２のバッフルの外周縁の上側の間には、前記第１の離隔空間部が備えられることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【００１４】
なお、前記第２の遮断膜の外周縁と向き合う前記ハウジングの内周縁の上側と下側は、前記第２の遮断膜の外周縁と当接しないように構成され、前記ハウジングの内周縁の上側と前記第２の遮断膜の外周縁の上側の間及び前記ハウジングの内周縁の下側と前記第２の遮断膜の外周縁の下側の間には、第４の離隔空間部及び第５の離隔空間部が備えられることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【００１５】
なお、前記第１の遮断膜と前記第２の遮断膜が複数構成される場合、相互に隣接する一対の前記第１のバッフル、相互に隣接する一対の前記第２のバッフル及び相互に隣接する一対の前記第２の遮断膜は、相互に対向するように配置されることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【００１６】
なお、前記煙管の中心から前記煙管の内周縁方向に放射状に配列される複数のリブを含み、前記リブは、前記煙管の内周縁と連結されるように構成され、前記リブと前記煙管は、熱伝達が可能な材質で構成されることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【００１７】
なお、前記複数のリブのうち相互に隣接する一対のリブは、前記煙管の内周縁から前記煙管の中心方向への突出長さが互いに異なるように構成されることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【００１８】
なお、前記リブは、前記煙管の中心方向に行くほど先鋭に形成されることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【００１９】
なお、前記排気供給部は、コージェネレーション過程で生成される排気ガスが供給されることを特徴とする排気ガスを用いる熱交換装置を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、コージェネレーションシステムなどで排出される排気ガスを利用して熱交換を行うので、高温の排気ガスを効率的に用いることができ、エネルギーの利用を極大化することができる効果がある。
【００２１】
なお、煙管の内部に沿って移動する高温の排気ガスは、リブと接触しながら、接触面積が広くなるので、排気ガスの熱気が煙管に容易に熱伝達され、熱伝達効率が向上する効果がある。
【００２２】
なお、遮断膜は、胴部の内部の長さ方向に沿って複数配置され、胴部の内部に沿って流れる水が一時的に滞留するようにして、水と煙管間の熱交換速度が増加する効果がある。
【００２３】
なお、第２の遮断膜は、第１の離隔空間部と対向するように位置するので、胴部の内部に沿って流れる水はどこでも一定になる効果がある。
【００２４】
なお、煙管が遮断膜を貫通するように構成されるので、煙管の熱気が遮断膜に伝達されて遮断膜が高温に加熱され、したがって、水は、煙管及び遮断膜によって容易に熱交換されて熱交換効率が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置を概略的に示す図である。
【図２】本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置におけるハウジングの内部を概略的に示す図である。
【図３】本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置に備えられる煙管の断面を概略的に示す図である。
【図４】本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置における煙管の内部に沿って排気ガスが移動する状態を概略的に示す図である。
【図５】本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置におけるハウジングの内部に装着される遮断膜を説明するために概略的に示す図である。
【図６】本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置におけるハウジングの内部に沿って水が移動する状態を概略的に示す図である。
【図７】本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置をコージェネレーションシステムに適用した状態を概略的に示す図である。
【図８】本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置をコージェネレーションシステムに適用した状態を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付の図面を参照して、本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００２７】
図１は、本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置を概略的に示す図であり、図２は、本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置におけるハウジングの内部を概略的に示す図であり、図３は、本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置に備えられる煙管の断面を概略的に示す図である。
【００２８】
図１〜図３を参照すると、本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置１０は、ハウジング１００、煙管２００、及び排気供給部４００を含み、遮断膜３００をさらに含むことができる。
【００２９】
ハウジング１００は、長さ方向に沿って長い形状に形成され、内部に空き空間が備えられる胴部１１０、胴部１１０の長さ方向の両端部を閉鎖するように備えられる第１の端部１２０、第２の端部１３０及び胴部１１０の長さ方向の一側と他側にそれぞれ突出して形成される流入部１１２と流出部１１４を含む。流入部１１２と流出部１１４は、胴部１１０の内部と連通するように形成される。胴部１１０は、例えば、円柱形状などに形成することができる。流入部１１２は、外部の冷水が胴部１１０の内部に流入されるようにする。そして、流入部１１２を通じて胴部１１０の内部に供給された冷水は、後述する煙管２００によって温水に加熱され、このように加熱された温水は、流出部１１４を通じて胴部１１０の外部に流出される。一方、流入部１１２と流出部１１４は、必要に応じて、その位置が胴部１１０において互いに反対方向に形成されることも可能である。
【００３０】
煙管２００は、例えば、胴部１１０よりも小さい直径を有し、胴部１１０の長さ方向に沿って円柱形状などに長く形成される。このような煙管２００は、複数構成され、胴部１１０の内部に互いに水平に配列され、相互に隣接する煙管２００は、互いに離隔するように位置する。それにより、外部の水が流入部１１２を通じて胴部１１０の内部に流入すると、水は煙管２００の間の空間を通って流出部１１４に排出される。そして、煙管２００は、ハウジング１００の両端部を貫通するように位置し、煙管２００の一端部は、第１の端部１２０の第１の通孔１２２を通じて外部に露出され、煙管２００の他端部は、第２の端部１３０の第２の通孔１３２を通じて外部に露出される。
【００３１】
そして、高温の排気ガスが、後述する排気供給部４００から第１の端部１２０の第１の通孔１２２を通じて煙管２００の内部に伝達されると、煙管２００は、排気ガスの熱気によって高温に加熱される。そして、煙管２００を通過した排気ガスは、第２の端部１３０の第２の通孔１３２を通じて外部に排出される。このように、煙管２００は、排気ガスによって高温に加熱されるので、ハウジング１００の内部に供給される冷水を温水に熱交換できるようになる。
【００３２】
一方、煙管２００の内部には、煙管２００の長さ方向に沿って複数のリブ２１０をさらに備えることができる。複数のリブ２１０は、煙管２００の中心から煙管２００の内周縁方向に放射状に配列される。このようなリブ２１０の一側は、煙管２００の内周縁と連結されるように構成され、リブ２１０と煙管２００は、熱伝達が可能な材質で構成され、煙管２００の内部に沿って移動する高温の排気ガスは、リブ２１０を加熱させ、リブ２１０の熱気は煙管２００に伝達される。そして、複数のリブ２１０のうち相互に隣接する一対の第１のリブ２１２及び第２のリブ２１４は、煙管２００の内周縁から煙管２００の中心方向への突出長さが互いに異なるように構成することができる。又、リブ２１０は、煙管２００の中心方向に行くほど先鋭に形成することができる。このように煙管２００の内部に沿って移動する高温の排気ガスは、リブ２１０と接触しながら、接触面積が広くなるので、排気ガスの熱気が煙管２００に容易に熱伝達され、熱伝達効率が向上する効果がある。又、第１のリブ２１２及び第２のリブ２１４の突出長さが異なるので、排気ガスは、均一に第１のリブ２１２及び第２のリブ２１４と接触しながら熱伝達される効果がある。又、リブ２１０は、煙管２００の中心方向に先鋭に形成されるので、煙管２００の中心に位置した排気ガスは、リブ２１０に沿って煙管２００の内周縁方向に容易に移動する効果がある。
【００３３】
排気供給部４００は、外部から供給された排気ガスをハウジング１００に供給するものであり、図４を参照して説明する。遮断膜３００は、ハウジング１００の内部に備えられ、煙管２００の間の空間を一部遮断するためのものであり、図５を参照して説明する。
【００３４】
図４は、本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置における煙管の内部に沿って排気ガスが移動する状態を概略的に示す図である。
【００３５】
図４を参照すると、排気供給部４００は、ハウジング１００の第１の端部１２０に装着されるものであり、外部から排気ガスが供給されて煙管２００に供給する。ここで、外部とは、例えば、コージェネレーションシステムなどで構成することができる。すなわち、コージェネレーションシステムにおいてコージェネレーション過程で生成される排気ガスを排気供給部４００に供給することができる。この場合、排気供給部４００は、コージェネレーションシステム付近に位置することができる。
【００３６】
そして、排気供給部４００が、排気ガスをハウジング１００の第１の端部１２０の第１の通孔１２２を通じて煙管２００の内部に伝達すると、煙管２００は、排気ガスの熱気によって高温に加熱され、ハウジング１００の内部に供給される冷水を温水に熱交換することになる。
【００３７】
このように、本発明は、コージェネレーションシステムなどで排出される排気ガスを利用して熱交換を行うので、高温の排気ガスを効率的に用いることができ、エネルギーの利用を極大化することができる効果がある。  
【００３８】
図５は、本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置におけるハウジングの内部に装着される遮断膜を説明するために概略的に示す図である。
【００３９】
図５を参照すると、遮断膜３００は、ハウジング１００の胴部１１０の内部に備えられた複数の煙管２００の間の空間を一部遮断するためのものであり、円板状などに形成することができる。そして、遮断膜３００の直径は、胴部１１０の直径よりは小さく形成され、煙管２００の直径よりは大きく形成され、遮断膜３００に一つ以上の煙管２００が貫通されるように構成される。遮断膜３００は、胴部１１０の内部の長さ方向に沿って複数配置され、胴部１１０の内部に沿って流れる水が一時的に滞留するようにして、水と煙管２００間の熱交換速度が増加する効果がある。又、煙管２００が遮断膜３００を貫通するように構成されるので、煙管２００の熱気が遮断膜３００に伝達されて遮断膜３００が高温に加熱され、したがって、水は、煙管２００及び遮断膜３００によって容易に熱交換されて熱交換効率が向上する効果がある。
【００４０】
このような遮断膜３００の構造を見ると、遮断膜３００は、胴部１１０の内部の長さ方向に沿って第１の遮断膜３１０と第２の遮断膜３２０を交互に配置することができる。第１の遮断膜３１０は、胴部１１０の内部の長さ方向と垂直方向に沿って備えられる第１のバッフル３１２（ｂａｆｆｌｅ）と第２のバッフル３１４を含む。そして、第１のバッフル３１２と第２のバッフル３１４の間には、相互に離隔するように、第１の離隔空間部１１０ａが備えられる。このとき、第１のバッフル３１２の外周縁の上側と第２のバッフル３１４の外周縁の下側には、胴部１１０の内周縁とそれぞれ離隔されるように、第２の離隔空間部１１０ｂと第３の離隔空間部１１０ｃが備えられる。そして、第１のバッフル３１２の外周縁の下側と第２のバッフル３１４の外周縁の上側の間に、前記第１の離隔空間部１１０ａが備えられる。
【００４１】
第２の遮断膜３２０は、前記第１の離隔空間部１１０ａと対向するように配置する。そして、第２の遮断膜３２０の外周縁と向き合う胴部１１０の内周縁の上側と下側は、第２の遮断膜３２０の外周縁と当接しないように構成され、胴部１１０の内周縁の上側と第２の遮断膜３２０の外周縁の上側の間には、第４の離隔空間部１１０ｄが備えられ、胴部１１０の内周縁の下側と第２の遮断膜３２０の外周縁の下側の間には、第５の離隔空間部１１０ｅが備えられる。そして、第１の遮断膜３１０と第２の遮断膜３２０が複数構成される場合、相互に隣接する一対の第１のバッフル３１２、相互に隣接する一対の第２のバッフル３１４及び相互に隣接する一対の第２の遮断膜３２０は、相互に対向するように配置することができる。そして、第１のバッフル３１２、第２のバッフル３１４及び第２の遮断膜３２０には、それぞれ煙管２００が貫通するように、一つ以上の第１の貫通孔３１２ａ、第２の貫通孔３１４ａ及び第３の貫通孔３２０ａが形成される。
【００４２】
図６は、本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置におけるハウジングの内部に沿って水が移動する状態を概略的に示す図である。
【００４３】
図４及び図６を参照すると、煙管２００及び遮断膜３００は、高温の排気ガスによって高温に加熱された状態である。この状態で、外部の水、すなわち、冷水が流入部１１２を通じて胴部１１０の内部に流入される。そうすると、冷水は流入部１１２と近接して位置した第１のバッフル３１２及び第２のバッフル３１４と衝突しながら一時的に滞留するようになる。このとき、冷水は、煙管２００及び第１、第２のバッフル３１２、３１４と熱交換が行われ、冷水が温水に生成される。その後、温水は、第１の離隔空間部１１０ａ、第２の離隔空間部１１０ｂ及び第３の離隔空間部１１０ｃを通じて第２の遮断膜３２０方向に前進する。ここで、前進とは、水が第２の端部１３０と近づく方向に移動する状態を言う。その後、温水は、第２の遮断膜３２０と衝突しながら一時的に滞留するようになる。このとき、温水は、煙管２００及び第２の遮断膜３２０と熱交換が行われ、それ自体の温度が上昇した後、第４の離隔空間部１１０ｄと第５の離隔空間部１１０ｅを通じて前進し、続いて流出部１１４を通じて外部に排出される。
【００４４】
又、第２の遮断膜３２０は、第１の離隔空間部１１０ａと対向するように位置するので、第１の離隔空間部１１０ａを通過した温水は、第２の遮断膜３２０にぶつかりながら二股に分岐した状態で、第４の離隔空間部１１０ｄと第５の離隔空間部１１０ｅの方向に移動する。この過程で二股に分岐した温水は、第２の離隔空間部１１０ｂ及び第３の離隔空間部１１０ｃを通過した温水と混在され、水の温度が一定になる。このように、第２の遮断膜３２０は、第１の離隔空間部１１０ａと対向するように位置するので、胴部１１０の内部に沿って流れる水はどこでも一定になる効果がある。
【００４５】
一方、第１の遮断膜３１０と第２の遮断膜３２０が胴部１１０の長さ方向に沿って複数構成される場合、胴部１１０の内部に流入した水は複数の第１の遮断膜３１０と第２の遮断膜３２０の順に通過しながら、温水に熱交換された後、外部に排出される。
【００４６】
図７及び図８は、本発明の望ましい実施例による排気ガスを用いる熱交換装置をコージェネレーションシステムに適用した状態を概略的に示す図である。
【００４７】
先ず、図７を参照すると、コージェネレーションシステム１０００は、エンジン１４００で必要とする冷却過程を実施することにより、エンジン１４００の過熱を防止する一方、熱交換装置１０によってエンジン１４００の廃熱を回収して温水を生成し、それにより、エネルギーの使用効率を向上させることができる。
【００４８】
これについて詳細に説明すると、コージェネレーションシステム１０００のエンジン１４００から生成される高温の排気ガスは、本発明の熱交換装置１０に備えられた排気供給部４００を通じて胴部１１０の内部に流入した後、煙管２００を通って外部に排気される。その後、エンジン１４００の廃熱を活用して蓄熱槽１１００に保存された温水を使用する予定がある場合、冷水は板状熱交換器１３００から熱交換装置１０の流入部１１２に移動した後、胴部１１０の内部に流入される。続いて、冷水は、熱交換装置１０の煙管２００（図２参照）及び第１、第２のバッフル３１２、３１４（図２参照）と熱交換が行われ、冷水が温水に生成される。その後、温水は、エンジン１４００を通りながら熱交換が再び行われ、続いて、発電機１５００とポンプ１６００を通って板状熱交換器１３００に再び循環され、この過程で板状熱交換器１３００の温度が上昇する。このとき、板状熱交換器１３００は、蓄熱槽１１００に保存された循環水と熱交換され、蓄熱槽１１００に保存された循環水の温度を上昇させる。
【００４９】
このように、コージェネレーションシステム１０００は、エンジン１４００で必要とする冷却過程を実施することにより、エンジンの過熱を防止する一方、エンジン１４００の廃熱を回収して温水を生成することにより、エネルギーの使用効率を向上させることができる効果がある。
【００５０】
そして、図８を参照すると、エンジン１４００の廃熱を活用して蓄熱槽１１００に保存された温水を使用する予定がない場合、又は蓄熱槽１０００内に保存された循環水の温度がエンジンを冷却させることができないほど温度が高い場合、冷水は、ラジエータ１２００を通過してコージェネレーションシステム１０００のエンジン１４００の過熱を防止することができる温度に冷却させて循環し、熱交換装置１０の流入部１１２に移動した後、胴部１１０の内部に流入される。続いて、冷水は、煙管２００及び第１、第２のバッフル３１２、３１４と熱交換が行われ、エンジン１４００を通りながら熱交換が再び行われ、その後、発電機１５００とポンプ１６００を通ってラジエータ１２００に循環する過程を繰り返す。
【００５１】
このように、ラジエータ１２００は、コージェネレーションシステム１０００のエンジン１４００において必要とする冷却過程を実施することにより、エンジン１４００の過熱を防止してコージェネレーションシステム１０００の継続的な運転を可能にする効果がある。
【符号の説明】
【００５２】
１０：排気ガスを用いる熱交換装置
１００：ハウジング                        １１０：胴部
１１０ａ：第１の離隔空間部              １１０ｂ：第２の離隔空間部
１１０ｃ：第３の離隔空間部              １１０ｄ：第４の離隔空間部
１１０ｅ：第５の離隔空間部              １１２：流入部
１１４：流出部                            １２０：第１の端部
１２２：第１の通孔                        １３０：第２の端部
１３２：第２の通孔                        ２００：煙管
２１０：リブ                              ２１２：第１のリブ
２１４：第２のリブ                        ３００：遮断膜
３１０：第１の遮断膜                      ３１２：第１のバッフル
３１４：第２のバッフル                    ３２０：第２の遮断膜
４００：排気供給部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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