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KR101527894B1 - 판형 열교환기 - Google Patents

판형 열교환기 Download PDF

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KR101527894B1
KR101527894B1 KR1020120096339A KR20120096339A KR101527894B1 KR 101527894 B1 KR101527894 B1 KR 101527894B1 KR 1020120096339 A KR1020120096339 A KR 1020120096339A KR 20120096339 A KR20120096339 A KR 20120096339A KR 101527894 B1 KR101527894 B1 KR 101527894B1
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heat exchange
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KR1020120096339A
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조병선
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한라비스테온공조 주식회사
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
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Abstract

본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 양측에 서로 다른 크기의 곡률 반경을 갖는 제1오목부 및 제2오목부가 형성됨으로써 플레이트의 오조립을 방지할 수 있으며, 내구성을 향상할 수 있는 판형 열교환기에 관한 것이다.

Description

판형 열교환기 {Heat Exchanger}
본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 양측에 서로 다른 크기의 곡률 반경을 갖는 제1오목부 및 제2오목부가 형성됨으로써 플레이트의 오조립을 방지할 수 있으며, 내구성을 향상할 수 있는 판형 열교환기에 관한 것이다.
근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 연비 개선을 위한 연구가 이루어지고 있으며 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화ㆍ소형화 및 고기능화를 위한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있다.
특히 차량용 공조시스템에 있어서, 대개 엔진룸 내부에서 충분한 공간을 확보하기 어려운 실정이기 때문에 상기 차량용 공조시스템을 구성하는 열교환기 등의 구성은 소형이면서도 효율을 높일 수 있는 기능이 요구되고 있다.
도 1은 종래의 판형 열교환기를 나타낸 도면으로, 상기 도 1에 도시한 판형 열교환기는 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(10) 및 배출되는 제1출구파이프(미도시); 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(30) 및 배출되는 제2출구파이프(미도시); 및 복수개가 적층되어 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 교대로 유동되는 제1유동부(51) 및 제2유동부(52)를 형성하는 플레이트(50); 을 포함하여 형성된다.
도 1에서, 전체 판형 열교환기의 내구성을 증대하기 위하여 이너핀(60)이 구비된 예를 나타내었다.
그러나, 상기 이너핀은 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 유동을 방해하는 저항으로 작용되어 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 유동이 어려워질 수 있으며, 이에 따라, 오히려 열교환성능을 방해하는 요소로 작용될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 제1입구파이프, 제1출구파이프, 제2입구파이프, 및 제2출구파이프가 형성되는 부분의 충분한 내구성을 확보하기 어려운 문제점이 있다.
한편, 판형 열교환기는 복수개의 플레이트가 적층되어 접합되되, 적층방향으로 제1유동부 및 제2유동부가 교번되어 형성되어야 하므로, 적층 순서가 변경되어 적층되는 경우에는 내부 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름이 다르게 형성될 수 있어 제조가 어려운 문제점이 있다.
특히, 이러한 문제점은 바로 확인되지 않으며, 판형 열교환기 전체를 제조한 이후에 열교환성능이 저하되거나 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 혼합되는 것을 통해 확인가능하여, 전체 불량률이 증가될 수 밖에 없고, 이는 제조성을 저하시키게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 플레이트의 외연부 동일 위치에 표식부가 형성되는 일본공개특허 1997-089484호(발명의 명칭 : 플레이트식 열교환기)가 제안된 바 있다.
그러나, 상기 일본공개특허 1997-089484호는 동일한 형태의 플레이트의 좌측 및 우측을 구별하여, 적층 순서를 판별가능한 장점이 있으나, 내구성 확보가 어려운 문제점은 그대로 가지고 있다.
따라서, 충분한 내구성을 가지면서도 열교환매체의 흐름을 원활히 하여 열교환성능을 향상할 수 있고, 역조립을 방지할 수 있는 판형 열교환기에 대한 개발이 요구되고 있다.
일본공개특허 1997-089484호(발명의 명칭 : 플레이트식 열교환기)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 플레이트 양측 중앙 부분이 내측으로 오목한 제1오목부 및 제2오목부가 형성되며, 각각 상기 제1연통홀, 제2연통홀, 제3연통홀, 및 제4연통홀을 감싸는 원만한 곡면 형태로 형성됨으로써 내구성을 보다 향상할 수 있는 판형 열교환기를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 제1오목부 및 제2오목부가 인접하게 위치된 연통홀의 중심 연결선보다 플레이트 내측 방향으로 오목하게 형성됨으로써 내부를 유동하는 열교환매체의 흐름을 가이드할 수 있어 플레이트 내측 중심 방향으로의 이동을 원활히 함으로써 전체 열교환 성능을 향상할 수 있는 판형 열교환기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 제1오목부 및 제2오목부의 곡률 반경이 서로 다른 크기로 형성됨으로써 반대 방향으로의 적층 자체가 불가능하여 오조립을 미연에 방지할 수 있어 조립성을 향상 가능한 판형 열교환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(110) 및 배출되는 제1출구파이프(120); 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(210) 및 배출되는 제2출구파이프(220); 상기 제1입구파이프(110) 및 제1출구파이프(120)와 연통되도록 각각 중공되는 제1연통홀(301)과 제2연통홀(302), 상기 제2입구파이프(210) 및 제2출구파이프(220)와 연통되도록 각각 중공되는 제3연통홀(303)과 제4연통홀(304)이 형성되며, 복수개가 적층되어 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 교대로 유동되는 제1유동부(410) 및 제2유동부(420)를 형성하는 플레이트(300);를 포함하는 판형 열교환기(1000)에 있어서, 상기 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(300)의 양측 중앙 부분이 일정한 곡률 반경(R1, R2)을 갖도록 내측으로 오목한 제1오목부(310) 및 제2오목부(320)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(300)의 양측이 각각 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303), 및 제4연통홀(304)을 감싸는 원만한 곡면 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(300) 길이방향 상 내측 방향으로, 상기 제1오목부(310)가 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303), 및 제4연통홀(304) 중 인접하게 위치된 둘의 중심 연결선(L1) 이상으로 오목하게 형성되며, 상기 제2오목부(320)가 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303), 및 제4연통홀(304) 중 인접하게 위치된 나머지 둘의 중심 연결선(L2) 이상으로 오목하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1오목부(310) 및 제2오목부(320)는 서로 다른 크기의 곡률 반경(R1, R2)을 갖는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 플레이트(300)는 상기 제1연통홀(301) 및 제2연통홀(302)의 둘레부가 상측 또는 하측 방향으로 돌출되는 제1접합부(331, 341)가 형성되고, 상기 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)의 둘레부가 상기 제1접합부(331, 341)의 돌출방향과 반대방향으로 돌출되는 제2접합부(332, 342)가 형성되며, 상기 제1접합부(331)가 하측방향으로 형성되며 상기 제2접합부(332)가 상측방향으로 형성되는 제1플레이트(330)와, 상기 제1접합부(341)가 상측방향으로 형성되며 상기 제2접합부(342)가 하측방향으로 형성되는 제2플레이트(340)가 교번되어 적층되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플레이트(300)는 상기 플레이트(300) 적층방향으로 제1열교환매체가 연통되지 못하도록 상기 제1연통홀(301), 또는 제2연통홀(302)을 차단하는 차단부(305)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 판형 열교환기는 플레이트 양측 중앙 부분이 내측으로 오목한 제1오목부 및 제2오목부가 형성되며, 각각 상기 제1연통홀, 제2연통홀, 제3연통홀, 및 제4연통홀을 감싸는 원만한 곡면 형태로 형성됨으로써 내구성을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 판형 열교환기는 제1오목부 및 제2오목부가 인접하게 위치된 연통홀의 중심 연결선보다 플레이트 내측 방향으로 오목하게 형성됨으로써 내부를 유동하는 열교환매체의 흐름을 가이드할 수 있어 플레이트 내측 중심 방향으로의 이동을 원활히 함으로써 전체 열교환 성능을 향상할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 판형 열교환기는 제1오목부 및 제2오목부의 곡률 반경이 서로 다른 크기로 형성됨으로써 반대 방향으로의 적층 자체가 불가능하여 오조립을 미연에 방지할 수 있어 조립성을 향상가능한 장점이 있다.
도 1은 종래의 판형 열교환기를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 판형 열교환기를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 도시한 판형 열교환기의 분해사시도.
도 4는 도 2에 도시한 판형 열교환기의 플레이트 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 판형 열교환기의 다양한 플레이트 종류를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 판형 열교환기의 제1열교환매체 및 제2열교환매체 흐름을 나타낸 도면.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 판형 열교환기(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120), 제2입구파이프(210), 제2출구파이프(220), 및 플레이트(300)를 포함하여 형성된다.
상기 제1입구파이프(110)는 제1열교환매체가 유입되는 구성이며, 제1출구파이프(120)는 제1열교환매체가 배출되는 구성이다.
상기 제2입구파이프(210)는 제2열교환매체가 유입되는 구성이며, 제2출구파이프(220)는 제2열교환매체가 배출되는 구성이다.
상기 플레이트(300)는 복수개가 적층되어 상기 제1열교환매체가 유동되는 제1유동부(410) 및 제2열교환매체가 유동되는 제2유동부(420)를 형성하는 구성으로서, 상기 제1유동부(410)는 상기 제1입구파이프(110)를 통해 유입된 제1열교환매체가 유동된 후, 상기 제1출구파이프(120)를 통해 배출된다.
또한, 상기 제2유동부(420)는 상기 제2입구파이프(210)를 통해 유입된 제2열교환매체가 유동된 후, 상기 제2출구파이프(220)를 통해 배출된다.
이 때, 상기 플레이트(300)는 이웃하는 제1유동부(410) 간 제1열교환매체가 유동되도록 제1연통홀(301) 및 제2연통홀(302)이 형성되며, 이웃하는 제2유동부(420) 간 제2열교환매체가 유동되도록 하기 위한 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)이 형성된다.
더욱 상세하게, 상기 제1연통홀(301)은 상기 제1입구파이프(110)와 연통되도록 중공되며, 상기 제2연통홀(302)은 상기 제1출구파이프(120)와 연통되도록 중공된다.
또한, 상기 제3연통홀(303)은 상기 제2입구파이프(210)와 연통되도록 중공되며, 상기 제4연통홀(304)은 상기 제2출구파이프(220)와 연통되도록 중공된다.
이 때, 상기 제1연통홀(301) 내지 제4연통홀(304)은 이웃하는 플레이트(300)의 제1연통홀(301) 내지 제4연통홀(304)과 접합 또는 분리되어 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 각각 독립적으로 유동되는 공간(제1유동부(410), 및 제2유동부(420)를 형성한다.
이를 위하여, 상기 플레이트(300)는 상기 제1연통홀(301) 및 제2연통홀(302)의 둘레부가 상측 또는 하측 방향으로 돌출되는 제1접합부(331, 341)가 형성되고, 상기 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)의 둘레부가 상기 제1접합부(331, 341)의 돌출방향과 반대방향으로 돌출되는 제2접합부(332, 342)가 형성된다.
더욱 상세하게, 상기 플레이트(300)는 상기 제1접합부(331)가 하측방향으로 형성되며 상기 제2접합부(332)가 상측방향으로 형성되는 제1플레이트(330)(도 5 (a) 참조)와, 상기 제1접합부(332)가 상측방향으로 형성되며 상기 제2접합부(342)가 하측방향으로 형성되는 제2플레이트(340)(도 5 (d) 참조)가 교번되어 적층됨으로써, 플레이트(300)의 적층방향으로 제1유동부(410) 및 제2유동부(420)가 교번되어 형성된다.
상기 제1플레이트(330)는 상측에 제1열교환매체가 유동되는 구성으로서, 제1접합부(331)가 하측방향으로 형성되고, 그 하측에 위치한 제2플레이트(340)의 제1접합부(341)가 상측방향으로 형성됨에 따라 제2플레이트(340) 상측의 제2열교환매체가 유동되는 제2유동부(420)와는 개별적인 유동 공간이 형성되며, 즉, 상기 제1플레이트(330)의 제1접합부(331)와 제2플레이트(340)의 제2접합부(341)가 서로 접합됨으로써, 접합된 공간 내부는 제1열교환매체가 이웃하는 제1유동부(410)로 이동하는 공간을 형성하며, 접합된 공간 외부는 제2유동부(420)를 형성한다.
반대로, 상기 제1플레이트(330)는 제2접합부(332)가 상측방향으로 형성되고, 그 상측에 위치한 제2플레이트(340)의 제2접합부(342)가 하측방향으로 형성됨에 따라 제1플레이트(330) 상측의 제1열교환매체가 유동되는 제1유동부(410)와는 개별적인 유동 공간이 형성되며, 즉, 제1플레이트(330)의 제2접합부(332)와, 제2플레이트(340)의 제2접합부(342)가 서로 접합됨으로써, 접합된 공간 내부는 제2열교환매체가 이웃하는 제2유동부(420)로 이웃하는 공간을 형성하며, 접합된 공간 외부는 제1유동부(410)를 형성한다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 위에서 설명한 바와 같이, 복수개의 플레이트(300)가 적층되며, 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 각각 유동되어 열교환되는 판형 열교환기(1000)에 관한 것으로서, 상기 플레이트(300)는 양측 중앙 부분이 일정한 곡률 반경을 갖도록 내측으로 오목한 제1오목부(310) 및 제2오목부(320)가 형성된다.
본 발명에서, 상기 플레이트(300)의 양측이란, 플레이트(300)가 적층되는 둘레 중 서로 마주하는 한 쌍을 의미하는 것으로, 도 2 내지 도 4에서 좌ㆍ우측 또는 전ㆍ후측일 수 있다.
다만, 상기 플레이트(300)의 양측은 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120), 제2입구파이프(210), 및 제2출구파이프(220)를 안정적으로 지지하고, 전체 내구성을 향상할 수 있도록 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 플레이트(300)를 상측에서 바라보았을 때, 길이방향으로 긴 방향으로 양측인 것이 바람직하다.
상기 제1오목부(310) 및 제2오목부(320)는 제1열교환매체 또는 제2열교환매체가 유동되는 내측 공간으로 오목하게 형성되되, 각각 일정한 곡률 반경(R1, R2)을 갖도록 형성된다.
또한, 상기 플레이트(300)의 양측은 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)을 감싸는 원만한 곡면 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
도 2 내지 도 4에서, 상기 플레이트(300)의 양측 중 일측은 전측에 제2연통홀(302) 및 후측에 제3연통홀(303)이 이웃하게 형성되며, 타측은 후측에 제1연통홀(301) 및 전측에 제4연통홀(304)이 이웃하게 형성되는 예를 나타내었다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 도면에 도시한 형태 외에도, 제1연통홀(301) 내지 제4연통홀(304)의 형성 위치 및 크기 등은 더욱 다양하게 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(300) 양측 중 일측인 제2연통홀(302) 및 제3연통홀(303) 사이에 제1오목부(310)가 형성되고, 상기 제1오목부(310)를 중심으로 연장되어 각각 상기 제2연통홀(302) 및 제3연통홀(303)을 감싸는 곡면 형태로 형성된다.
또한, 상기 플레이트(300) 양측 중 타측인 제1연통홀(301) 및 제4연통홀(304) 사이에 제2오목부(320)가 형성되고, 상기 제2오목부(320)를 중심으로 연장되어 각각 상기 제1연통홀(301) 및 제4연통홀(304)을 감싸는 곡면 형태로 형성된다.
이를 통해, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 플레이트(300)의 양측 부분에서, 내부 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름을 원만하게 형성할 수 있으며, 전체 내구성을 향상할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 제1오목부(310) 및 제2오목부(320)가 서로 다른 크기의 곡률 반경(R1, R2)을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
도 4는 상기 제1오목부(310)의 곡률 반경(R1)이 상기 제2오목부(320)의 곡률 반경(R2)에 비해 작게 형성된 예를 나타낸 것으로서, 이는 반대로 형성되어도 무방하다.
즉, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(300)의 양측 형태가 서로 다르게 형성되어 플레이트(300)가 적층되지 않도록 함으로써, 오조립을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(300) 길이방향 상 내측 방향으로, 상기 제1오목부(310)가 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303), 및 제4연통홀(304) 중 인접하게 위치된 둘의 중심 연결선(L1) 이상으로 오목하게 형성되며, 상기 제2오목부(320)가 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303), 및 제4연통홀(304) 중 인접하게 위치된 나머지 둘의 중심 연결선(L2) 이상으로 오목하게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 플레이트(300) 길이방향 상 내측 방향을 도 4에 화살표로 표시하였으며, 더욱 상세하게, 상기 플레이트(300) 길이방향은 도 4에서 좌ㆍ우측 방향을 의미하며, 상기 플레이트(300) 길이방향 상 내측 방향이란, 좌측에 위치한 제1오목부(310)를 기준으로, 도면 우측을 향하는 방향을 의미하고, 우측에 위치한 제2오목부(320)를 기준으로 도면 좌측을 향하는 의미한다.
이 때, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 제1오목부(310)가 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303), 및 제4연통홀(304) 중 인접하게 위치된 둘의 중심 연결선(L1)과 맞닿거나, 상기 중심 연결선(L1)의 일부를 포함하도록 형성된다.
또한, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 제2오목부(320)가 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303), 및 제4연통홀(304) 중 인접하게 위치된 나머지 둘의 중심 연결선(L2)과 맞닿거나, 상기 중심 연결선(L2)의 일부를 포함하도록 형성된다.
이를 통해, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 열효관매체가 제1오목부(310) 및 제2오목부(320)를 따라 가이드되어 플레이트(300) 중심 영역까지 용이하게 이동가능하다.
도 4에서, 상기 제1오목부(310)는 상기 제2연통홀(302) 및 제3연통홀(303) 에 인접하게 위치되고, 상기 중심 연결선(L1)이 상기 제2연통홀(302) 및 제3연통홀(303)을 연결하는 선이며, 상기 제2오목부(320)는 상기 제1연통홀(301) 및 제4연통홀(304)에 인접하게 위치되고, 상기 중심 연결선(L2)이 상기 제1연통홀(301) 및 제4연통홀(304)을 연결하는 선이다.
도 4에서, 상기 제1오목부(310)는 상기 중심 연결선(L1)의 일정 영역을 포함하도록 형성되고, 상기 제2오목부(320)는 상기 중심 연결선(L2)와 맞닿도록 형성된 예를 나타내었다.
이에 따라, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 제1오목부(310) 및 제2오목부(320)가 형성됨으로써, 열교환매체의 흐름을 더욱 원활히 하여 전체 열교환 성능을 향상할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 제1플레이트(330) 및 제2플레이트(340)와 함께, 상기 제1연통홀(301) 또는 제2연통홀(302)이 차단된 차단부(305)가 형성된 플레이트(300)를 이용하여 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름을 다양하게 조절할 수 있다.
도 5는 다양한 플레이트(300)를 나타낸 도면으로서, 도 5 (a)는 제1플레이트(330)를 나타내었으며, 도 5 (b)는 제1플레이트(330)의 제1연통홀(301)에 차단부(305)가 형성된 예를 나타내었고, 도 5 (c)는 제1플레이트(330)의 제2연통홀(302)에 차단부(305)가 형성된 예를 나타내었으며, 도 5 (d)는 제2플레이트(340)를 나타내었다.
도 6은 도 5에 도시한 형태의 플레이트(300)를 이용하여 형성된 본 발명의 판형 열교환기(1000)에 따른 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6 (a)는 제1열교환매체의 흐름을 나타낸 도면으로서, 상기 제1입구파이프(110) 및 제1연통홀(301)을 통해 유입된 제1열교환매체는 상기 제1연통홀(301)에서 제2연통홀(302) 방향으로 상기 제1유동부(410)를 유동하며, 상기 제2연통홀(302)에 차단부(305)가 형성된 플레이트(300)까지 하측으로 이동되면서 상기 제2연통홀(302)에서 제1연통홀(301) 방향으로 제1유동부(410)를 따라 유동하고, 제1연통홀(301)에 차단부(305)가 형성된 플레이트(300)까지 하측으로 이동되면서 상기 제1연통홀(301)에서 제2연통홀(302) 방향으로 제1유동부(410)를 따라 유동한 후, 제2연통홀(302) 및 제1출구파이프(120)를 통해 배출된다.
도 6 (b)는 제2열교환매체 흐름을 나타낸 도면으로서, 상기 제2입구파이프(210) 및 제3연통홀(303)을 통해 유입된 제2열교환매체는 하측방향으로 이동되면서 상기 제3연통홀(303)에서 제4연통홀(304) 방향으로 상기 제2유동부(420)를 유동한 후, 상기 제4연통홀(304) 및 제2출구파이프(220)를 통해 배출된다.
도 6은 제1열교환매체 및 제2열교환매체 흐름의 일 예를 나타낸 것으로서, 상기 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120), 제2입구파이프(210), 및 제2출구파이프(220)의 형성 위치, 및 플레이트(300)의 이용 종류 등에 따라 더욱 다양하게 형성될 수 있다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120), 제2입구파이프(210), 및 제2출구파이프(220)를 안정적으로 지지할 수 있으며, 전체 내구성을 확보할 수 있고, 오조립을 방지할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 열펌프 시스템의 냉각수와 냉매가 열교환되는 칠러(CHILLER)로 이용될 수 있으며, 이 외에도 이종 열교환매체가 열교환되는 다양한 열교환기에 적용 가능하다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 판형 열교환기
110 : 제1입구파이프 120 : 제1출구파이프
210 : 제2입구파이프 220 : 제2출구파이프
300 : 플레이트
301 : 제1연통홀 302 : 제2연통홀
303 : 제3연통홀 304 : 제4연통홀
305 : 차단부
310 : 제1오목부 R1 : 제1오목부의 곡률반경
320 : 제2오목부 R2 : 제2오목부의 곡률반경
330 : 제1플레이트 331 : 제1접합부(하측)
332 : 제2접합부(상측)
340 : 제2플레이트 341 : 제1접합부(상측)
342 : 제2접합부(하측)
410 : 제1유동부 420 : 제2유동부

Claims (6)

  1. 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(110) 및 배출되는 제1출구파이프(120);
    제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(210) 및 배출되는 제2출구파이프(220);
    상기 제1입구파이프(110) 및 제1출구파이프(120)와 연통되도록 각각 중공되는 제1연통홀(301)과 제2연통홀(302), 상기 제2입구파이프(210) 및 제2출구파이프(220)와 연통되도록 각각 중공되는 제3연통홀(303)과 제4연통홀(304)이 형성되며, 복수개가 적층되어 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 교대로 유동되는 제1유동부(410) 및 제2유동부(420)를 형성하는 플레이트(300);를 포함하는 판형 열교환기(1000)에 있어서,
    상기 판형 열교환기(1000)는, 상기 플레이트(300)의 양측 중앙 부분이 일정한 곡률 반경(R1, R2)을 갖도록 내측으로 오목한 제1오목부(310) 및 제2오목부(320)가 형성되되, 상기 제1오목부(310) 및 제2오목부(320)는 서로 다른 크기의 곡률 반경(R1, R2)을 갖으며,
    상기 플레이트(300)는 상기 제1연통홀(301) 및 제2연통홀(302)의 둘레부가 상측 또는 하측 방향으로 돌출되는 제1접합부(331, 341)가 형성되고, 상기 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)의 둘레부가 상기 제1접합부(331, 341)의 돌출방향과 반대방향으로 돌출되는 제2접합부(332, 342)가 형성되며,
    상기 제1접합부(331)가 하측방향으로 형성되며 상기 제2접합부(332)가 상측방향으로 형성되는 제1플레이트(330)와,
    상기 제1접합부(341)가 상측방향으로 형성되며 상기 제2접합부(342)가 하측방향으로 형성되는 제2플레이트(340)가 교번되어 적층되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판형 열교환기(1000)는
    상기 플레이트(300)의 양측이 각각 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303), 및 제4연통홀(304)을 감싸는 원만한 곡면 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(300) 길이방향 상 내측 방향으로,
    상기 제1오목부(310)가 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303), 및 제4연통홀(304) 중 인접하게 위치된 둘의 중심 연결선(L1) 이상으로 오목하게 형성되며,
    상기 제2오목부(320)가 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303), 및 제4연통홀(304) 중 인접하게 위치된 나머지 둘의 중심 연결선(L2) 이상으로 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트(300)는 상기 플레이트(300) 적층방향으로 제1열교환매체가 연통되지 못하도록 상기 제1연통홀(301), 또는 제2연통홀(302)을 차단하는 차단부(305)가 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
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JP4301804B2 (ja) * 2002-12-05 2009-07-22 株式会社日本クライメイトシステムズ 熱交換器
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