KR100412278B1

KR100412278B1 - 방사류 환상 열 교환기

Info

Publication number: KR100412278B1
Application number: KR10-2001-7008124A
Authority: KR
Inventors: 우알란케이; 에반스브르스엘; 반헬덴헨리피.티
Original assignee: 롱 매뉴팩처링 리미티드
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2003-12-31
Also published as: AU755895B2; WO2000039516A1; CA2257076A1; DE69903350T2; CA2257076C; KR20010083957A; AU3027500A; DE69903350D1; ES2186430T3; EP1141645B1; ATE225491T1; JP2002533654A; EP1141645A1; JP3493519B2

Abstract

대면관계로 맞대어진 링 모양 플레이트(32)의 복수개의 적중(積重)된 플레이트 쌍(30)으로 이루어진 열교환기가 제공된다. 각 플레이트는, 외주 플랜지(34)와, 일부분이 외주플랜지(34)와 공통 평면 안에 위치한 환상의 내주측 보스(36)와, 외주플랜지(34)와 내주측 보스(36)의 사이에 위치한 편위된 중간구역(39)을 가진다. 각 맞대기 플레이트 쌍의 플레이트(32)에 있어서 외주플랜지(34) 및 내주측 보스(36)는, 결합된다. 각 플레이트의 중간구역(39)은, 바깥쪽으로 돌출하여, 서로 결합하는 중간보스(46)를 가진다. 중간보스는, 제 1열교환유체를 위한 매니폴드(52, 54)를 획정하는, 상하로 정렬된 입구 및 출구개구(48, 50)를 획정하고, 제 1열교환유체를 입구매니폴드(52)로부터 플레이트 쌍(30)의 사이를 둘레방향으로 통해 출구매니폴드(54)로 유통(流通)시킨다. 이 열교환기는, 제 2열교환유체의 전부를 배면 맞대기 플레이트 쌍의 사이를 통해 횡단방향으로 제 1열교환유체에 대해 유통시키기위해 내주측 보스(36)와 외주플랜지(34)의 한쪽을 포위하는 헤더(70, 76, 82)를 가진다.

Description

방사류 환상 열 교환기{RADIAL FLOW ANNULAR HEAT EXCHANGERS}

종래, 오일냉각기는 하우징이나 또는 캐니스터(canister)안에 복수개의 플레이트 쌍을 적중(plurality stacked plate pairs)함으로써 제작되었다.

캐니스터는 통상, 엔진냉각제(통상은 냉각수)를 캐니스터 안으로 유입시켜 플레이트 쌍 주위를 통해서 순환시켜 캐니스터로부터 유출시키기 위하여 입구관 이음쇠(inlet fittings)와 출구관 이음쇠(outlet fittings)를 가지고 있다. 플레이트 쌍 자체는 입·출구 개구(inlet and outlet openings)를 가지고 있으며, 이들 입구구멍과 출구구멍은 오일이 모든 플레이트 쌍을 동시에 관통 유통(流通)하도록 통상 정렬(整列)되어 매니폴드를 형성하는 구성으로 되어 있다. 이들 매니폴드는 캐니스터의 외부에 배치된 오일공급원 및 오일복귀도관에 연통한다. 이와 같은 오일냉각기의 한 예가 1988년 2월 16일자로 공개된 일본국 실용신안출원 공개공보 제 63-23579호에 공개되어 있다.

오일냉각기가 오일여과기와 결합하여 사용되는 경우에는, 플레이트 쌍은 통상 환상의 모양이 되고, 오일은 환상의 중심에 삽입되어 오일여과기에 접속된 도관에 의해 오일냉각기의 상부 또는 하부에 배치된 오일여과기로 나가고 들어오게 된다.오일은 여과기를 통과한 후 오일냉각기에 통과되거나, 반대로 오일냉각기에 통과된 후 여과기에 통과된다. 이와 같은 오일냉각기의 예는 토마스 이.레퍼버(Thoms E. Leferger)에 허여된 미국특허 제 4,967,835호와 찰스 엠. 월린(Charles M. Wallin)에 허여된 미국특허 제 5,406,910호에 공개되어 있다.1991년 5월 14일에 발행된 도요 라디에이터 주식회사(Toyo Radiator Co. Ltd.)에게 특허 허여된 미국 특허 제5,014,775호에는 엔진에 사용되는 자동차오일을 위한 오일냉각기가 공개되어있다. 이 오일냉각기는, 복수조의 환상(環狀) 플레이트로 이루어진 코어를 가진다. 플레이트는 각각 쌍으로 조합되며, 각 쌍에 핀 부재 또는 난류발생기가 설치되어있다. 이들 플레이트 쌍의 적중체(積重體) 전체가 오일냉각기의 케이싱 안에 수용되어 있다. 냉각수는 각 플레이트의 중간구역에 형성된 2개의 비교적 큰 냉각수구멍을 통해서 플레이트 쌍의 적중체에 유 ·출입한다. 이들 2개의 냉각수 구멍은 구획철조(partition ridge)의 양측에 배치되며, 구멍 둘레에 보스(boss)가 형성되어 있다. 냉각수는 각 쌍의 플레이트 사이를 원주방향으로 흐르고, 한편, 오일은, 배면 맞대기 플레이트 쌍(back-to-back plate pairs)의 사이에 형성된 외측유로를 통해서 플레이트 적중체 중심의 열려진구멍(開口)으로부터 플레이트 적중체의 바깥 원주(圓周) 반경방향으로 흐른다.1991년 6월 5일 발행된 유럽특허 제0430752호에도, 플레이트 쌍의 적중체로 형성된, 엔진오일의 냉각에 적합한 둘레방향흐름형 열교환기(circumferential flow heat exchanger)가 공개되어 있다. 플레이트 쌍의 적중체는, 중심통로범위를 한정하고, 입구에서 출구로 총체적으로 원형의 유체유로를 형성한다. 대향한 각 플레이트는 단면(斷面)으로 봐서 파형형상이고, 중심통로에까지 연장된 복수개의 서로 대향한 골(谷)범위를 한정한다. 각 플레이트의 이들 골의 적어도 몇 개는 원형유로(圓形流路)에 대해서 비스듬하게 배치되어 있다. 각 쌍의 한쪽 플레이트 골의 꼭대기가장자리(頂綠)가 다른 쪽 플레이트 골(valley)의 꼭대기가장자리와 十자로 교차(交差)하도록 배치되어 있다. 이들 서로 교차하는 골에 의해, 이 열교환기는, 열교환 작용을 높이기 위한 흐름 증진을 달성한다.1987년 1월 21일에 공개된 유럽특허 제 0208957호에도 엔진윤활유를 위한 냉각기가 공개되어있다. 이 냉각기는 각각 상측플레이트로 한 사이드플레이트로 이루어진 모듈에 의해 형성된 금속플레이트의 적중체로 이루어진다.각 플레이트는 세 변이 직선으로 일단(一端)이 원호상의 소위 아치형상이며, 일단의 양측 코너에 인접해서 제 1원형 개구와 제 2원형개구를 가지고, 축 방향으로 정렬한 중심원형개구를 가지고 있다, 이들 원형개구의 둘레에는 환상플랜지가 형성되어 있고, 각 플레이트는 그들 플랜지를 통해서 서로 결합되어 있다. 또, 각 플레이트의 중심개구의 둘레에 복수개의 대략 C자형의 원주 철조(ridge)가 형성되어 있다. 이 열교환기에서는 물 즉 냉각제는, 원주방향으로도, 또한 지그재그모양으로도 흐른다. 한편, 오일은 열교환기내를 축 방향으로 정렬한 구멍을 통해 축 방향으로 흐르고, 또, 지그재그모양으로도 흐른다.그러나 이들 종래기술의 오일냉각기의 하나의 결점은 특별히 효율적인 냉각기가 아니라는 것이다. 또 냉각기 오일 측의 압력강하가 높다는 결점도 있다.

본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 특히 자동차 및 기타 엔진 및 변속기의 냉각장치에 있어서 오일여과기와 분리되게 또는 그와 결합하여 사용 가능한 소위 도우넛(doughnut)형의 오일냉각기에 관한 것이다

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예를 사용한 열교환기/오일여과기 결합체의 제 1 실시예의 개략 수직단면도.

도 2는 도1의 실시예의 열교환기의 일부 절결된 확대 투시도.

도 3은 도 2와 같은 도이지만, 도 2의 열교환기의 하측에서 본 투시도.

도 4는 도 2 및 도 3에 표시된 열교환기의 플레이트 쌍을 형성하는 것에 사용되는 플레이트 1개의 내측면을 표시한 확대투시도.

도 5는 도 4에 표시된 플레이트의 평면도.

도 6은 도5의 선6-6을 따라 본 확대단면도로서, 도 4 및 도 5의 플레이트의 상하로 적중된 추가플레이트로도 도시하고 있다.

도 7은 도 6과 같은 수직단면도이나, 플레이트 쌍의 외주가장자리에 플레이트 헤더를 형성하는 변형실시 예를 도시하고 있다.

도 8은 도 1의 하위 좌 코너의 확대 단면도로서, 본 발명에 따른 열교환기의 또 다른 실시 예를 도시하고 있다.

도 9는 도 4와 같은 투시도이나, 본 발명에 따른 열교환기를 형성하는 것에 사용되는 플레이트의 다른 바람직한 실시 예를 도시한다.

도 10은 도 9에 도시된 플레이트의 평면도.

도 11은 도 1과 같은 개략 수직단면도이나, 본 발명의 다른 실시 예를 사용한 열교환기/오일여과기결합체의 다른 바람직한 실시 예를 도시한다.

도 12는 도 11의 실시 예의 열교환기의 일부 절결된 확대투시도.

도 13은 도 4와 같은 도면이나, 도 12의 열교환기를 제조하는 것에 사용되는 플레이트의 1개의 내측면을 도시한다.

도 14는 도13의 선14-14를 따라서 본 수직단면도로서, 도 13의 플레이트의 상하로 적중된 추가 플레이트도 도시한다.

도 15는 본 발명에 따른 열교환기를 제조하는 것에 사용되는 링모양 열교환기플레이트의 다른 바람직한 실시예의 평면도.

도 16은 도15에 표시된 플레이트를 사용하여 열교환기를 제조하기 위하여 사용되는 상부 또는 저부(top or bottom)플레이트의 평면도.

도 17은 도 4 및 도 9와 같은 투시도이나, 본 발명에 의한 열교환기를 제조하는 것에 난류발생기(turbulizer)와 조합되어 사용되는 플레이트의 다른 바람직한 실시 예를 도시한다.

도 18은 도 1 및 도11과 같은 단면도이나, 열교환기 겸 여과기를 제조하기위하여 관용 오일여과기와 조합되어 사용되는 열교환기의 다른 바람직한 실시 예를 도시한다.

도 19는 도 18에 표시된 열교환기의 일부 절제(partly broken away)된 확대투시도.

도 20은 본 발명에 따른 열교환기를 제조하는 것에 사용되는 플레이트의 다른 실시 예의 평면도.

도 21은 도 20의 플레이트와 함께 사용될 수 있는 임의 선택의 스페이서(optional spacer)의 평면도.

도 22는 본 발명에 따른 열교환기를 제조하는 것에 사용되는 플레이트의 다른 실시예의 내측을 도시한 투시도.

도 23은 도 14에 도시된 플레이트의 평면도.

도 24는 본 발명에 따른 열교환기를 제조하는 것에 사용되는 플레이트의 또 다른 실시예의 평면도.

도 25는 본 발명에 따른 열교환기를 형성하는 것에 사용되는 플레이트의 또 다른 실시예의 평면도.

본 발명의 목적은, 종래기술의 상술한 결점을 극복하는 것이다.

본 발명의 열교환기는 압력강하가 비교적 작고, 대단히 능률적이다. 본 발명의 열교환기의 구성에서는 제 1열교환유체가 링 모양 플레이트 쌍을 통해 둘레방향으로 흐르며, 제 2 열교환 유체의 전부가 제 1 열교환 유체에 대해서 횡단방향으로 각 플레이트 쌍의 사이를 흐른다.

본 발명의 한 측면에 의하면, 대면관계(면 대 면)로 맞대어진 링 모양 플레이트의 복수개의 적중(積重)된 플레이트 쌍으로 구성되는 열교환기가 제공된다. 각 플레이트는, 외주플랜지와, 일부분이 그 외주플랜지와 공통 편면 안에 위치한 환상의 내주측 보스와, 그 외주플랜지와 내주측 보스의 사이에 위치한 중간구역을 가진다. 각 맞대기 플레이트 쌍[' 정(正)면 맞대기 플레이트 쌍' 또는 간단하게 ' 정면 맞대기 쌍' 또는 ' 플레이트 쌍'이라 함]에 있어서 외주플랜지 및 내주 측 보스는, 결합된다. 각 플레이트의 중간구역은 맞대기 플레이트사이에 내측유로를 형성하도록 서로 격리된 부분을 가진다. 각 플레이트의 중간구역은, 외주플랜지와 내주 측 보스의 사이에 위치한, 서로 격리된 중간 섹션(section)을 가진다. 이들 중간섹션은, 입구 개구와 출구 개구를 구획하고, 배면 맞대기 플레이트 쌍의 사이에서 중간섹션끼리 결합되고, 각각의 입구 개구끼리 및 출구개구끼리 연통해서 제1 열 교환 유체를 위한 입구매니폴드 및 출구매니폴드를 획정하도록 배치되어 있고, 이에 의해 제1 열 교환 유체를 입구매니폴드로부터 상기 내측유로를 둘레방향으로 통해 출구매니폴드로 유통(流通)시킨다. 배면 맞대기 플레이트 쌍의 사이에서 인접한 중간구역끼리는, 그들 사이에 외측유로를 구획한다. 또 헤더(header)가 설치되며, 이 헤더는 제2 열 교환 유체를 유통시키기 위한 유체 포트(port)를 포함하고, 제 2열 교환 유체를 상기 외측 유로를 통해서 횡단방향으로 강제적으로 유통시킨다.

본 발명의 상기의 목적은, 독립 청구 항에 기재된 특징의 조합에 의해 달성된다. 각 종속 청구 항은 본 발명의 다른 유리한 실시 예를 명시하고 있다. 본 발명의 상기목적 및 이점 및 기타의 특징은, 첨부도면을 참조해서 아래에 기술하는 본 발명의 실시 예 설명으로부터 한층 더 명백해질 것이다.

먼저 도 1을 참조하면 본 발명에 의한 열교환기/오일여과기 결합체의 바람직한 실시예가 총체적으로 참조부호(10)로 표시되어 있다. 본 발명에서는 오일(oil)뿐 아니라 다른 임의의 유체를 사용할 수 있다. 열교환기/오일여과기 결합체(이하, 간단하게 ' 조합유닛' 이라고도 함)(10)는, 오일여과기(14)와 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 열교환기(16)를 수용한 하우징(12)을 포함한다. 오일 여과기(14)는 관용적인 것으로, 그 자체가 본 발명의 일부를 구성하는 것은 아니다. 오일여과기(14)는 도 1에서는 환상타입(annular type)이며, 오일은, 하우징(12)의 내부에서 여과기벽을 내측으로 관통하여 중심의 축 방향 쳄버( central axial chamber)(15)로 흐르고, 파이프 또는 도관(18)을 통해 아래로 흘러서 조합유닛(combination unit)(10)으로부터 유출된다. 단, 오일의 흐름방향을 역방향으로 할 수도 있어, 그 경우에는, 오일은, 도관(18)을 통하여 유입되어, 여과기를 반경방향 외측으로 관통하여 하우징(housing)(12)안으로 흐른다. 도1에 표시된 실시 예에서는 오일은, 하우징(12)으로부터 여과기를 내측으로 관통하여, 도관(18)을 통해서 유출되는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 열교환기(16)는, 이하에 보다 상세히 설명하겠지만 도 1에서 보는 바와 같이 하우징(12)은, 여과기(14)를 통과하는 오일의 흐름방향에 따라서는, 오일을 열교환기(16)안으로 통과시키기 위한 복수개의 개구(containing openings)(20)를 가진 저부플레이트(bottom plate)(19)를 포함한 구성으로 한다. 또, 저부플레이트(19)에는, 냉각제를 열교환기(16)안으로 도입하고, 열교환기(16)로부터 배출하기 위한 도관(22)과 도관(24)이 접속된다.

다음에 도 2 내지 6을 참조해서 설명하면, 열교환기(16)는 대면관계(face-to-face)로 맞대어진 환상 또는 링 모양 플레이트(32)의 복수개의 적중(積重)된 플레이트 쌍(30)으로 이루어진다[여기에서, 면대 면 즉, 내 측면끼리 맞대어진 플레이트(32)의 쌍(30)을 ' 정(正)면 플레이트 쌍' 또는 ' 정(正)면 쌍' 또는 ' 플레이트 쌍' 이라 하고, 정면 쌍(30)의 1개의 플레이트(32)와 그와 인접한 정면 쌍(30)의 1개의 플레이트(32) 쌍을 ' 배면 맞대기 플레이트 쌍' 또는 ' 배면 맞대기 쌍' 이라 함]. 도 4 내지 6에 명시되어 있는 바와 같이 각 플레이트(32)는 외주플랜지(34)와, 일부분(37)이 외주플랜지(outer peripheral flange)(34)와 공통 평면 내에 위치한 환상의 내주 측 보스(annular inner boss)(36)와, 외주 플랜지(34)와 내주 측 보스(36)의 사이에 위치한 중간구역(39)을 가진다. 중간구역(39)에는, 내주 측 보스(36)와 외주플랜지(34)의 사이에 연장된 복수개의 리브(rib)(38)와 홈(40)이 번갈아 형성되어 있다. 리브(38) 및 홈(40)은, 흐름증진수단을 구성하는 것으로서, 플레이트 쌍(30)을 구성하는 각각의 플레이트의 리브와 홈이 서로 교차하여 각 플레이트 쌍의 플레이트사이에 파형의 내측 유로(42)를 형성하도록 비스듬하게 배치되고, 나선상 곡선 또는 인벌류트(involute)곡선의 형상으로 되어있다. 마찬가지로, 인접한 배면 맞대기 플레이트 쌍의 리브(38)와 홈(40)이 서로 교차해서 정면 플레이트 쌍(30)과 정면 플레이트 쌍(30)사이에 파형의 외측유로(44)를 형성한다.

외주플랜지(34)에는, 열교환기(16)의 조립공정에 있어서 각 플레이트(32)를 바르게 정렬시키기 위한 위치결정노치(alignment notches)(45)를 임의로 선택함으로써 형성할 수가 있다. 이러한 위치결정 노치는 원하는 바에 따라 본 발명의 어느 실시예서도 사용할 수 있다.

각 플레이트(32)는, 외주플랜지(34)와 내주 측 보스(36)의 사이에 위치하는, 서로 격리된 중간 섹션(46)을 가진다. 이들 중간섹션 또는 보스(intermediate bosses)(46)는 입구개구(inlet opening)(48)와 출구개구(outlet opening)(50)범위를 한정하고, 배면 맞대기 플레이트 쌍의 사이에서 각각의 플레이트의 입구개구(48)끼리 및 출구개구(50)끼리가 그들 둘레 가장자리에 있어서 결합되어 연통하여 엔진냉각제와 같은 제1열 교환 유체를 위한 입구매니폴드(52) 및 출구매니폴드(54)(도3참조)를 구획하도록 배치되어 있으며, 이에 의해 제1열 교환 유체를 입구매니폴드(52)로부터 각 플레이트 쌍의 내측유로(42)를 둘레방향으로 통하게 하여 출구매니폴드로 유통시킨다. 배면 맞대기 플레이트 쌍의 사이에서 인접한 중간구역(39)끼리는, 그들 사이에 외측유로(44)를 구획한다. 또, 열교환기(16)는 상부폐쇄플레이트(top closure plates)(56)와 저부폐쇄플레이트(bottom closure plate)(58)를 가진다. 저부폐쇄플레이트(58)는 각각 입구매니폴드(inlet mani folds)(52)와 출구매니폴드(outlet manifolds)(54)와 정합(整合)하는 개구(openings)(62)와 개구(64)를 가진다. 도관(22),(24)(도1참조)는 하우징의 저부플레이트(bottom plate)(19)를 관통해서 각각 개구(62)와 개구(64)에 연통한다.

리브(rib)(38) 및 홈(groove)(40)은 소정의 높이를 가지고, 중간섹션 또는 보스(46)는, 도4에서 보는 바와 같이 리브(38)의 높이와 적어도 동일한 높이 또는 깊이, 바람직하게는 동일한 높이 또는 깊이를 가지고, 이에 의해 플레이트 쌍(30)이 도 6에 명시되어 있는 바와 같이 배면을 맞대어 겹쳐졌을 때, 인접한 플레이트의 리브(38)끼리 접촉하는 동시에 인접한 중간섹션(46)의 외측표면끼리도 접촉하게 되어있다. 단, 정면 맞대기 플레이트 쌍(30)의 내측면의 인접한 리브(38)끼리는 서로 약간 격리되게, 환상의 내주 측 보스(36)와 외주플랜지(34)의 높이는 도 6에서 보는 바와 같이 리브(38) 및 홈(40)의 높이보다 높게 되어있다. 이 구성에 의해 플레이트 쌍(30) 안을 흐르는 냉각제(통상은 냉각수)의, 즉 물 측의 압력강하를 작게 한다.

각 플레이트의 2개의 중간섹션(46)은 서로 근접하여 배치되어 있기 때문에 내주 측 보스(36)로부터 2개의 중간섹션(46) 사이를 지나 외주플랜지(34)에까지 연장되는 반경방향의 리브(66)(도4 및 5참조)가 형성된다. 반경방향의 리브(66)는 내주 측 보스(36) 및 외주플랜지(34)와 동일평면 내에 있고, 따라서 그들과 동일한 높이를 가지고 있으며, 2장의 플레이트를 맞대기 플레이트 쌍(30)을 형성했을 때에, 대응하는 반경방향의 리브(66)끼리 결합하여 입구 개구(48)로부터 출구 개구(50)로의 바이패스흐름을 방지한다. 반경방향의 리브(66)는, 또, 각 플레이트 쌍의 외측 즉 오일 측으로 반경방향의 홈을 형성한다. 이들 반경방향의 홈은 중간보스(46)의 둘레 및 근방에 있어서의 플레이트 쌍 사이의 반경방향 또는 횡단방향의 흐름을 증진시킨다.

환상 내주 측 보스(36)에는, 내주플랜지(68)가 형성되어 있다. 내주플랜지(68)는 중간섹션 또는 보스(46)와 공통 평면 내에 위치한 결합 플랜지부분(mating flange portions)(69)을 가지고, 이에 의해, 배면 맞대기 플레이트 쌍의 내주플랜지(68)끼리 결합되어 내주 측 보스(36)와 협동해서 헤더(70)(도6참조)를 형성하도록 되어있다. 헤더(70)는 저부폐쇄플레이트(58)의 입구 개구(71)로 유입되는 냉각제의 전부를 배면 맞대기 플레이트 쌍 사이의 외측유로(44)를 통해 횡단방향 또는 반경방향으로 유통(流通)시키는 작용을 한다.

내주 측 보스(36)는 그 둘레방향에 간격을 두고 형성된 복수개의 구멍(72)을 갖는다. 플레이트 쌍(30)이 적중(積重=stacked)되면 이들 구멍(72)이 상하로 정합(整合)하고, 유체를 헤더(70)에 공급하기위한 유체포트를 형성한다.

도 7은, 도 6과 같은 수직단면도이지만, 본 발명의 다른 실시 예에 의한 열교환기(79)를 표시한다. 이 열교환기(79)는 도6의 실시 예와 마찬가지의 적중플레이트 쌍을 가지고 있으나, 도 6의 내주헤더(70)가 생략되어 있다.

도7~25에 표시된 변형 실시 예에 있어서, 도1~6의 실시예의 구성부품에 대응한 대용부품(modified components)은 동일 참조 번호에 ' 을 붙여 표시하고 있다. 도 7의 실시 예에서는, 내주 측 보스(36')는, 유체를 플레이트 쌍 사이의 외측유로(44)안으로, 그리고 외측유로(44)로부터 흐르게 하기 위한 환상 홈(slot)(80)만을 남기도록 줄여져 있다. 이 실시 예에서는 각각의 열 교환 유체의 전부를 플레이트 쌍 사이를 통하여 횡단방향 또는 반경방향으로 흐르게 하기 위한 헤더(76)를 형성하기 위해 외주 플랜지(34')를 포위한 외측말단플랜지(74)가 설치되어 있다. 또 이 실시 예 에서는 내주 측 보스(36' ) 및 외주플랜지(34' )는 리브 덴 홈의 높이와 동일높이를 가지고 있으며, 내측유로(42' )안의 인접한 리브(38)끼리가 도 1 ~ 6의 실시 예와는 달리 격리되어 있지 않다. 단 내측유로(42' )안의 인접한 리브(38)끼리가 도 1~6의 실시 예와 마찬가지로 격리되는 구성으로 해도 되고, 반대로, 도 1~6의 실시 예에 있어서, 원한다면 내측유로(42)안의 인접한 리브(38)끼리 도7의 실시 예와 같이 격리되지 않은 구성으로 할 수도 있다.

도 8은, 상부폐쇄플레이트(56) 및 저부폐쇄플레이트(58)와 이들 플레이트에 밀봉 결합된 도관(18)에 의해 헤더(82)가 형성 되도록 한 변형실시예의 열교환기(801)를 표시한다. 이 실시 예에서는 내주 측 보스(36' )에도, 외주플랜지(34)에도 헤더를 형성하기 위한 추가 플랜지가 형성되어 있지 않다. 저부폐쇄플랜지(58)에는, 유체를 헤더(82)의 내외로 통하게 하기 위한 유체포트(84)가 형성되어 있다.

다음에 도 9 및 도 10을 참조하면 본 발명에 의한 링 모양 플레이트의 변형실시예가 표시되어 있다. 이 링 모양 플레이트(85)는, 도 4, 5의 플레이트(32)와 유사하지만, 리브(38) 및 홈(40) 대신에 흐름증진수단으로서 중간구역(39)에 복수개의 서로 격리된 딤플(dimples)(87),(89)이 형성되어 있는 점에서 다르다. 딤플(87)은 외측유로(44)안으로 돌출하고, 딤플(89)은 내측유로(42)안으로 돌출해 있다. 딤플(87),(89)은, 소정의 높이를 가져, 딤플(87)의 경우에는 중간섹션 또는 보스(46)의 높이와 동일한 높이인 것이 바람직하지만, 딤플(87)안의 몇 개 또는 전부가 중간보스(46)의 높이보다 낮은 높이를 가진 것으로 해도 된다. 도 9 및 10에서 알 수 있듯이 이 실시예에서는, 보스(46)는 중간구역(39)으로부터 외주플랜지(34) 및 내주 측 보스(36)의 돌출방향과는 반대 방향으로 돌출해 있다.

원한다면, 플레이트(85)에는 도 6에 표시된 내주플랜지(68) 및 헤더(70)에 더하여, 또는 그들 대신에 플레이트의 외주에 헤더(76)(도7참조)를 구획하기 위해 도7의 실시예의 플랜지(74)와 같은 외측말단플랜지를 형성해도 좋다.

딤플(87),(89)은 각각 둘레방향의 열(列)로서 거의 등 간격으로 배열되어 있지만, 플레이트 쌍의 내부 및 플레이트 쌍 사이에 있어서 특정한 흐름작용을 얻기 위하여 여러 방향으로 배열해도 되고, 또, 부등(不等) 간격으로 배치해도 된다.

도 11은, 도 1의 조합유닛(10)과 같은 유닛이나, 도12~14에 상세히 표시된 바와 같은 열교환기(28)를 사용한, 본 발명의 다른 바람직한 실시 예에 의한 열교환기/여과기 결합체(91)를 표시한다. 열교환기(28)의 상부폐쇄플레이트(56' )는 여과기(14)를 수용한 하우징(12' )의 바닥 벽(bottom wall)으로서, 여과기(14)의 교환을 가능하게 하기위하여 붙이고 떼는 것이 자유로운 덮개(93)가 설치되어있다.

도 12 내지 14를 참조해서 설명하면, 이 열교환기(28)는 도 2 내지 6의 열교환기(16)의 변형으로 볼 수가 있다. 이 열교환기(28)에 있어서는 각 플레이트(32' )는 반경방향으로 확장된(폭이 넓어진) 외주플랜지(34' )를 가지고 있으며, 외주플랜지(34' )에 결합 플랜지 부분(75)을 가진 외측말단플랜지부분(74)이 형성되어있다. 결합 플랜지부분(75)은 중간섹션(46)과 공통평면에 위치하고 이에 의해 배면 맞대기 플레이트 쌍(30' )의 외측말단플랜지(74)끼리 결합되면, 외주플랜지(34' )와 협동해서 헤더(76)를 형성하도록 되어 있다. 외주플랜지(34' )에 복수개의 구멍(77)이 형성되어 있고, 그들 구멍(77)은, 적중된 플레이트 쌍에 있어서 상하로 정렬하고, 배면 맞대기 플레이트 쌍(30' )사이를 흐르는 유체를 수용하기위한 유체포트를 형성한다. 단, 유체의 흐름방향은, 원한다면 헤더(76)로부터 유체를 공급해서 열교환기(28)의 중심을 향하여 반경방향 안쪽으로 흐르게 하도록 역전시킬 수도 있다.

도12에 명시된 바와 같이 상부폐쇄플레이트(56' )에는 구멍(77)과 연통해서 헤더(76)의 일부를 형성하고, 하우징(12' )의 내부에도 연통하는 복수개의 개구(78)가 형성되어 있다. 이 열교환기(28)는 2개의 헤더(70)(76)를 가지고 있으며, 이들 헤더를 위한 유체포트를 형성하는 정렬된 구멍을 갖추고 있다.

도15는, 플레이트(32' )의 변형으로서, 평면으로 보아 직사각형으로 만든 플레이트(95)를 표시한다. 외주플랜지(34" )도 직사각형이고, 내주 측 보스(36)는 원형 또는 환상으로서 표시되어 있지만 이것도 원한다면 직사각형으로 할 수도 있다. 단, 본 발명을 설명하는 편의상, 이 직사각형의 플레이트(95)도 역시, 환상 또는 링 모양의 범위에 들어간다고 생각할 수 있고, 입구 개구(48)로부터 출구개구(50)에 이르는 유체의 흐름도, 역시, 둘레방향이라고 볼 수가 있으며, 내주 측의 구멍(72)에서 외주 측 구멍(77)으로의 흐름도, 역시 각 정면 플레이트 쌍 내의 둘레방향의 흐름에 대해서 반경방향 또는 횡단방향이라고 볼 수가 있다.

도16은, 플레이트(95)와 조합하여 사용하기위한 상부플레이트의 변형 예를 표시한다. 이 상부폐쇄플레이트(56' )는, 반경방향 또는 횡단방향의 유체의 흐름분포를 균일하게 하기위하여 여러가지로 사이즈를 바꾼 복수개의 둘레가장자리개구(97)를 가진다. 코너에 위치한 개구(97)는 직사각형 플레이트(95)(56' )로 제조된 열교환기의 각 코너로의 흐름을 증대시키기 위하여 특별히 크게 되어 있다. 또는 다른 방법으로서, 사이즈가 다른 개구(97)를 사용하는 대신에 균일한 사이즈의 개구(97)를 사용하여 그들 구멍의 간격을 직사각형 플레이트의 주위위치에 따라 조밀하게 하거나 또는 넓게 함으로써 원하는 흐름분포를 얻도록 할 수도 있다. 이들 구멍사이즈 또는 형상의 변경은, 원한다면 도15의 코어플레이트(열교환기의 코어 즉 본체부분의 플레이트)(95)의 구멍(77)과 관련시켜 결정해도 된다.

도17은, 본 발명에 의한 열교환기를 형성하는 것에 사용되는 플레이트의 또 다른 실시 예를 표시한다. 이 플레이트(99)는, 도9 및 도10에 표시된 링모양 플레이트(85)와 마찬가지로, 도1 내지 도6에 표시된 리브(38)및 홈(40) 대신 흐름증진수단을 가지나, 도 9 및 10에 표시된 딤플과도 다른 타입의 흐름증진수단을 갖는다. 즉, 도17의 실시 예에서는 흐름증진수단으로서 익스팬디드 메탈(expanded metal)로 이루어지는 난류발생기(101)가 사용된다. 물론, 난류발생기(101)는 익스팬디드 메탈이외의 예를 들면 플라스틱 메시(plastic mesh)와 같은 다른 재료로 형성할 수도 있다. 도17은, 플레이트 쌍의 외측 즉 오일 측으로부터 본 플레이트(99)의 투시도이다. 정(正)면 맞대기 플레이트 쌍의 각 플레이트(99)의 중간구역(39)은, 난류발생기(101)의 내측[도17에서는 난류발생기(101)의 아래]에 위치하고, 역시 정(正)면 맞대기 플레이트 쌍내에 내측유로를 형성하도록 서로 격리되어 있다. 난류발생기(101)는 임의 타입의 난류발생기라도 좋고, 그것이 특정 방향으로 다른 흐름저항을 가지는 것인 경우에는, 플레이트 쌍 사이의 반경방향 또는 횡단방향의 균일한 흐름을 유지하도록 그 난류발생기에 맞추어서 구멍(72),(77)의 배열 또는 사이즈를 바꿀 수 있다. 또, 이 난류발생기(101)는 도 17에 표시되는 바와 같이 외측유로에 사용되는 난류발생기(101)에 더하여, 또는 그것 대신 플레이트 쌍 내부의 내측 유로 내에 사용할 수도 있다.도18 및 도19는 도11, 도12에 표시된 열교환기(28)의 변형인 열교환기(28' )를 표시한다. 열교환기(28' )에서는 도관(18)에 나사식 부착되는 관용적인 스핀-온(spin-on)타입(돌려서 설치할 수 있는 타입)의 오일여과기(107)를 수용하기위한 환상의 여과기 받침(annular filter seat)(103)이 상부폐쇄플레이트(56)에 부착되어있다. 여과기 받침(103)은 헤더(76) 또는 개구(78)로부터 유출되어오는 유체를 여과기의 입구개구(109)로 보내기위한 복수개의 내주 측 개군(105)를 가지고 있다.

도20은, 환상의 내주 측 보스(36' )와 외주플랜지(34' )를 중간섹션 또는 보스(46) 및 내주플랜지(68)의 양쪽에 대해 리브(38) 및 홈(40)의 높이와 동일한 높이로 한 경우의 플레이트(32' )의 내측 면 즉 물 측면을 표시한다. 이 실시 예에 있어서 플레이트 쌍 내의 압력강하를 작게 하고 싶은 경우에는 각 정면 맞대기 쌍의 플레이트(32' )의 사이에 스페이서(86)를 사용할 수 있다. 스페이서(86)는, 정면 맞대기 쌍의 플레이트의 외주플랜지(34' , 34' )사이에 위치한 외주환상부분(外周環狀部分)(88)과, 정면 맞대기 쌍 플레이트의 내주 측 보스(36' ,36' )의 사이에 위치한 내주환상부분(內周環狀部分)(90)을 가진다. 내주환상부분(90)은, 내주 측 보스(36' )의 구멍(72)에 대응한 복수개의 구멍(92)을 가진다. 따라서 이 타입의 플레이트를 사용하여 열교환기를 제조하는 경우에, 그 제조공정 중, 스페이서(86)를 플레이트(32' )에 대해서 회전 운동함으로써, 구멍(72)을 통과하는 흐름을 조절하기위하여 또는 소정의 유량을 설정하기위하여 구멍(92)을 밸브로서 기능하게 할 수 있다.

도 22 및 도23은 도 20의 플레이트(32' )와 유사하지만, 외주플랜지(34' )에 인접해서 플레이트 쌍 내에 위치한 둘레가장자리 바이패스 홈(96)을 가진 변형 플레이트(94)를 나타낸다. 바이패스 홈(96)은, 중간섹션(46)의 1개의 근방에 위치하고 그와 연통하는 제1끝부분(98)으로부터 플레이트(94) 주위의 반을 겨우 넘는 길이를 따라 제 2끝부분(100)에까지 연장되고, 2장의 플레이트(94)가 대면관계(對面關係)로 맞춰지면 양 플레이트의 끝부분(100)이 서로 오버랩(overlap)되고(부분적으로 겹쳐지고), 양 플레이트의 바이패스 홈(96)이 협동하여 플레이트 쌍 전체 둘레를 따라서 한쪽 중간섹션(46)에서 다른 쪽 중간섹션(46)에까지 연장되는 절반 높이의 홈을 형성하도록 되어 있다. 이와 같은, 바이패스 홈(96)은 원하는 바에 따라 플레이트 쌍 내의 내부압력강하를 작게 하기위하여 사용된다.

도 24는, 도 23의 플레이트(94)와 유사하지만, 2개의 중간섹션(46)의 사이에 연장되는 적어도 1개의 바이패스 홈(104)을 가진 변형플레이트(102)를 표시한다. 실제로는, 이들 바이패스 홈(104)은, 서로 오버랩 되고 교차되기 때문에, 중간섹션(46,46)사이에 수개의, 절반 높이의 채널이 연속되게 된다. 역시 이들 바이패스채널도 플레이트 쌍 내의 내부압력강하를 작게 하기 위한 것이다. 원한다면, 바이패스 홈(104)을 바이패스 홈(96) 대신에 사용할 수도 있다.

도25는, 도 24의 플레이트(102)의 변형인 플레이트(102' )를 표시한다. 플레이트(102')에서는, 바이패스 홈(104)에, 양 중간섹션(46)사이의 유체의 바이패스유량을 제어 또는 소정 값으로 설정하기위한 흐름제한 오목부(flow limiting indentation)(106)가 형성 되어 있다.

이상 본 발명의 몇 가지 바람직한 실시 예를 설명하였지만 상술한 구조에는 여러 가지로 변경을 가할 수 있다. 예를 들면 입구개구 및 출구개구범위를 한정하는 중간보스(46)는, 환상의 내주 측 보스(36)를 전체 둘레를 따라 똑같은 폭으로 할 수 있도록 작게 할 수가 있다. 이 경우 구멍(72)을 내주 측 보스(36)의 전체 둘레를 따라서 형성할 수가 있다. 임의 수의 플레이트 쌍을 사용하여 여러 가지의 열교환기를 제조할 수가 있고, 특정의 바람직한 성능을 달성하기위하여 상술한 여러 가지 실시예의 플레이트 쌍을 조합하여, 맞출 수 있다. 각 플레이트에 형성된 열린 구멍에 의해 구획되는 여러가지 유체 매니폴드를 폐쇄하기위하여 상부 및 저부(底部)폐쇄플레이트이외의 다른 수단을 사용할 수 있는 어떤 종류의 사용 예에 있어서는, 상부 및 저부폐쇄플레이트를 생략할 수가 있다. 예를 들면 폐쇄수단으로서, 플레이트 쌍을 형성하기위하여 사용되어지는 플레이트와 똑같은 단부 플레이트(end plates)를 사용할 수가 있다. 이 경우 단부 플레이트에 입구 개구, 출구 개구 및 여러 가지 구멍을 펀치 가공할 필요는 없다. 또 리브, 홈 및 딤플에 관해서도, 원하는 바에 따라 다른 형태를 사용할 수가 있다.

상술한 각 실시 예는 오일냉각기로서 사용되는 것으로서 설명됐으나, 본 발명의 열교환기는 연료, 변속기유체, 조타용 유압유체, 냉매 등의 그 외의 엔진유체를, 더 나아가서는 냉각제 자체에서도 냉각 또는 가열하기 위하여 사용할 수 있다. 이와 같은 유체는, 플레이트 쌍 사이로 통과시켜도 좋고, 또는 플레이트 쌍 안을 통과시켜도 좋아, 본 발명의 열교환기는 유체를 냉각할 수도 가열할 수도 있다. 또한, 본 발명의 열교환기는 자동차공업이외의 용도예로도 사용할 수가 있다.

이상, 본 발명을 실시 예 에 관련해서 설명했으나, 본 발명은, 여기에 예시한 실시예의 구조 및 형상에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 실시예가 가능하며, 다양한 변경을 가할 수 있다.

Claims

대면관계(對面關係)로 맞대어진 링 모양 플레이트(32)의 복수개의 적중(積重)된 맞대기 플레이트 쌍(30)으로 이루어진 열교환기에 있어,

상기 각 플레이트는, 외주플랜지(34)와, 내주플랜지(68)와, 상기 외주플랜지(34)와 내주 플랜지(68)사이에 위치한 중간 구역(39)을 가지고, 상기 각 맞대기 플레이트 쌍(30)에 있어서 상기 외주플랜지(34)끼리 결합되고, 상기 각 플레이트의 중간구역(39)은 상기 맞대기 플레이트 사이에 내측유로(42)를 형성하도록 서로 격리된 부분을 가지고,

상기 각 플레이트의 중간구역(39)은, 상기 외주 플랜지(34)와 내주 플랜지(68)사이에 위치하여 서로 격리된 입구개구(inlet opening)(48)와 출구개구(out opening)(50)를 구획하는 중간섹션(46)을 가지며, 이들 중간 섹션(46)은 배면 맞대기 플레이트 쌍의 사이에서 상기 중간섹션(46)끼리 결합되며, 각각의 입구개구(48)끼리 와 출구개구(50)끼리 연통하여 제1 열 교환유체를 위한 입구 매니폴드(52)와 출구매니폴드(54)를 구획하도록 배치되어 있고, 이에 의하여 상기 제 1열 교환 유체를 상기 입구매니폴드(52)로부터 상기 내측유로(42)를 둘레방향으로 통하여 상기 출구매니폴드(54)로 유통(流通)시키고, 상기 배면 맞대기 플레이트 쌍 사이에서 인접한 상기 중간구역(39)끼리는 그들 사이의 외측유로(44)를 구획하도록 배치되어 있고,

제 2열 교환 유체를 통과시키기 위한 유체포트를 포함하고, 상기 제 2열 교환 유체를 상기 외측 유로(44)를 통하여 반경방향으로 강제적으로 통류시키는 헤더가 설치되어있고,

상기 각 플레이트는, 일부분이 상기 외주플랜지(34)와 공통 평면 내에 위치한 환상의 내주 측 보스(36)를 가지며, 상기 내주 플랜지(68)는 상기 내주 측 보스(36)에 형성되고, 상기 유체 포트는, 상기 내주 측 보스(36)에 형성된 복수개의 구멍(72)에 의하여 구획되고, 상기 외측 유로(44)는, 배면 맞대기 플레이트 쌍의 내주 측 보스(36)와 외주 플랜지(34)사이로 연장되고, 각 플레이트의 상기 중간구역(39)은 상기 플레이트의 외주 플랜지(34)와 내주 측 보스(36) 사이에 위치하고, 각 맞대기 플레이트 쌍(30)의 내주 측 보스(36)끼리 결합되고, 각 배면 맞대기 플레이트 쌍의 내주 플랜지(68)끼리 결합되며, 상기 내주 측 보스(36)와 협동하여 상기 헤더를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1항에 있어서, 상기 내측 유로(42)와 외측 유로(44)내의 한쪽에 배치된 흐름증진수단(38, 40, 87, 89, 101)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 2항에 있어서, 상기 흐름증진수단은, 상기 중간 구역(39)에 상기 내주 측 보스(36)와 상기 외주 플랜지(34) 사이로 연장되도록 번갈아 형성된 복수개의 리브(38)와 홈(40)으로 이루어지고, 상기 리브와 홈은, 각 플레이트 쌍을 구성하는 각각의 플레이트(32)의 리브와 홈이 서로 교차하여 각 플레이트 쌍의 플레이트 사이에 파형의 내측 유로(42)를 형성하며 동시에 인접한 배면 맞대기 플레이트 쌍(back-to-back plate pairs)의 플레이트 리브와 홈이 서로 교차하여 플레이트 쌍과 플레이트 쌍 사이에 파형의 외측 유로(44)를 형성하도록 비스듬하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 2항에 있어서, 상기 흐름증진수단은, 상기 내측 유로(42)와 외측 유로(44)의 한쪽 유로 안에 돌출하도록 상기 중간 구역(39)에 형성된 복수개의 서로 격리된 딤플(dimple) (87, 89)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 2항에 있어서, 상기 흐름증진수단은, 상기 내측 유로(42)와 외측 유료(44)의 한쪽 유로 내에 위치한 난류발생기(101)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 3항에 있어서, 상기 리브(38) 와 홈(40)은 소정의 높이를 가지며 상기 중간 섹션(46)은, 상기 리브와 홈의 소정 높이와 같은 높이를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 6항에 있어서, 상기 플레이트의 상기 내주 측 보스(36)와 외주 플랜지(34)는, 상기 리브(38)와 홈(40)의 높이와 동일한 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 6항에 있어서, 상기 플레이트의 상기 내주 측 보스(36)와 외주 플랜지(34)는, 상기 리브(38) 와 홈(40)의 높이보다 높은 높이를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 7항에 있어서, 상기 각 플레이트 쌍의 플레이트 사이에 스페이서(spacer)(86)가 설치되고, 상기 스페이서(86)는, 상기 쌍인 플레이트의 외주 플랜지(34, 34' )사이에 위치하는 외주 환상부분(outer peripheral portion)(88)과, 상기 쌍인 플레이트의 내주 측 보스(36, 36' ) 사이에 위치하는 내주가장자리부분(90)을 가지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1항 내지 9항 중, 어느 한 항에 있어서, 상기 각 플레이트의 상기 서로 격리된 중간 섹션(46)은 서로 근접하여 위치해 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 10항에 있어서, 상기 각 플레이트의 상기 서로 격리된 중간 섹션(46) 사이에 상기 공통 평면 안에서 상기 내주 측 보스(36)로부터 상기 외주 플랜지(34)까지 연장된 반경방향의 리브(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 10 항에 있어서, 상기 각 플레이트의 상기 중간구역(39)에는, 상기 플레이트 쌍의 내부에서 상기 외주플랜지(34' )에 인접하여 위치하고, 각 플레이트(94)주위의 반을 약간 상회하는 길이를 따라서 연장된 둘레가장자리 바이패스 홈(96)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 10항에 있어서, 상기 각 플레이트는, 상기 서로 격리된 중간 섹션(46)사이에 연장된 적어도 1개의 바이패스 리브와 홈(104)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 13항에 있어서, 상기 바이패스 리브와 홈(104)에는, 소정의 바이패스 흐름을 발생시키기 위한 흐름제한 오목부(flow limiting indentation)(106)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 4항에 있어서, 상기 딤플(87, 89)은, 상기 내측유로(42)내에 돌출한 딤플과, 상기 외측유로(44)내에 돌출한 딤플을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 15항에 있어서, 상기 딤플(87, 89)은, 소정의 높이를 가지며 상기 중간섹션(46)은, 상기 딤플높이와 같은 높이를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 5항에 있어서, 상기 난류발생기(101)는, 상기 외측 유로(44)내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 17항에 있어서, 상기 난류발생기(101)는, 소정의 높이를 가지며 상기 중간섹션(46)은, 상기 난류발생기 높이의 반과 같은 높이를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 6항, 16항 또는 18항에 있어서, 상기 내주 플랜지(68)는, 상기 중간섹션(46)과 공통 평면 내에 위치한 결합 플랜지부분(69)을 가지고, 배면 맞대기 플레이트 쌍의 플레이트의 상기 내주 측 보스(36)에 형성된 상기 구멍(72)이 서로 축 방향에 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 6항, 16항, 18항 중, 어느 한 항에 있어서, 상기 각 플레이트의 상기 외주플랜지(34)에 외측말단플랜지(74)가 형성되어 있고, 상기 외측말단플랜지는, 상기 중간섹션(46)과 공통 평면 안에 위치한 결합 플랜지부분을 가지고, 배면 맞대기 플레이트 쌍의 플레이트의 상기 외측말단플랜지(74)끼리 결합되어 상기 외주플랜지(34)와 협동하여 추가 헤더를 형성하고, 상기 각 플레이트의 외주 플랜지에 형성된 구멍이 정렬됨으로써 추가 유체포트가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1항에 있어서, 상기 적중된 플레이트 쌍 (30)을 느슨하게 둘러싼 하우징(12)과, 상기 하우징 내에 수용되어 있으며 입구와 출구를 가지는 오일여과기(14)와, 상기 하우징을 관통하여 삽입되어 상기 오일여과기의 입구와 출구의 한쪽에 연통한 도관(18)을 포함하고, 상기 오일여과기의 입구와 출구의 다른 쪽은 상기 하우징 내부에 연통하고 있으며 상기 하우징(12)은, 상기 헤더포트에 연통하는 오일포트(oil port)를 획정하고, 오일을 상기 오일포트와 하우징의 내부사이로 통과시키는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 19항에 있어서, 입구와 출구를 획정하는 하우징(12, 12' )을 가지며 상기 적중플레이트 쌍에 부착된 여과기(14)를 포함하고, 상기 여과기의 입구와 출구의 한쪽이 상기 포트에 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 1항 내지 제 9항 중, 어느 한 항에 있어서, 상기 각 플레이트는, 직사각형인 것을 특징으로 하는 열교환기.
대면관계로 맞대어진 링 모양 플레이트(32)의 복수개의 적중된 맞대기 플레이트 쌍(30)으로 이루어진 열교환기에 있어,

상기 각 플레이트는, 외주 플랜지(34' )와, 내주 플랜지(68)와, 상기 외주 플랜지(34' )와 내주 플랜지(68) 사이에 위치하는 중간구역(39)을 가지고, 상기 각 맞대기 플레이트 쌍(30)에 있어서 상기 외주 플랜지(34' )끼리 결합되어 있고, 상기 각 플레이트의 중간 구역(39)은, 상기 맞대기 플레이트 사이에 내측유로(42)를 형성하도록 서로 격리된 부분을 가지고,

상기 각 플레이트의 중간구역(39)은, 상기 외주 플랜지(34' )와 내주 플랜지(68) 사이에 위치하고, 서로 격리된 입구개구(48)와 출구개구(50)를 구획하는 중간섹션(46)을 가지며, 이들 중간섹션(46)은, 배면 맞대기 플레이트 쌍 사이에서 상기 중간 섹션(46)끼리 결합되고, 각각의 입구개구(48)끼리 및 출구개구(50)끼리 연통하여 제 1열 교환 유체를 위한 입구매니폴드(52)와 출구매니폴드(54)를 구획하도록 배치되어 있으며 이에 의하여 상기 제 1열 교환 유체를 상기 입구매니폴드(52)로부터 상기 내측유로(42)를 둘레방향으로 통하여 상기 출구매니폴드(54)로 유통(流通)시키고, 상기 배면 맞대기 플레이트 쌍의 사이에서 인접한 상기 중간구역(39)끼리는, 그들 사이에 외측유로(44)를 구획하도록 배치되어있고,

제 2열 교환 유체를 통과시키기 위한 유체포트를 포함하며 상기 제 2열 교환 유체를 상기 외측유로(44)를 통하여 반경방향으로 강제적으로 유통시키는 헤더가 설치되어있고,

상기 각 플레이트는 일부분이 상기 외주플랜지(34')와 공통평면 안에 위치하는 환상의 내주 측 보스(36' )를 가지며 상기 각 플레이트의 상기 중간구역(39)은 상기 플레이트의 외주 플랜지(34' )와 내주 측 보스(36' )사이에 위치하며 상기 헤더는 상기 외주 플랜지(34' )와 외측말단플랜지(74)에 의하여 형성되어있고, 상기 유체포트는 각 배면 맞대기 플레이트 쌍의 플레이트의 서로 결합된 외측말단플랜지(74)에 형성된 복수개의 구멍(72)에 의하여 구획되며, 상기 외측유로(44)는 배면 맞대기 쌍의 내주 측 보스(36' )와 외주 플랜지(34' ) 사이로 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 24항에 있어서, 상기 내측유로(42)와 외측유로(44)내의 한쪽에 배치된 흐름증진수단(38, 40, 87, 89, 101)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 25항에 있어서, 상기 흐름증진수단은, 상기 중간구역(39)에 상기 내주 측 보스(36' )와 상기 외주플랜지(34' ) 사이에 연장되도록 번갈아 형성된 복수의 리브(38)와 홈(40)으로 이루어지고, 상기 리브와 홈은 각 플레이트 쌍을 구성하는 각각의 플레이트(32)의 리브와 홈이 서로 교차하여 각 플레이트 쌍의 플레이트 사이에 파형의 내측유로(42)를 형성하고, 인접한 배면 맞대기 플레이트 쌍의 플레이트의 리브와 홈이 서로 교차하여 플레이트 쌍과 플레이트 쌍 사이에 파형의 외측유로(44)를 형성하도록 비스듬하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 25항에 있어서, 상기 흐름증진수단은, 상기 내측유로(42)와 외측 유로(44)의 한쪽 유로 내에 돌출하도록 상기 중간구역(39)에 형성된 복수개의 서로 격리된 딤플(87, 89)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 25항에 있어서, 상기 흐름증진수단은, 상기 내측통로(42)와 외측 유로(44)의 한쪽의 유로 안에 위치하는 난류발생기(101)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 26항에 있어서, 상기 리브(38)와 홈(40)은 소정의 높이를 가지며 상기 중간섹션(46)은 상기 리브와 홈의 소정 높이와 적어도 동일한 높이를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 29항에 있어서, 상기 플레이트의 상기 내주 측 보스(36' ) 와 외주 플랜지(34' )는 상기 리브(38)와 홈(40)의 높이와 동일한 높이를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 24항 내지 제 30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 플레이트의 상기 서로 격리된 중간섹션(46)은 서로 근접하여 위치해 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 31항에 있어서, 상기 각 플레이트의 상기 서로 격리된 중간 섹션(46)의 사이에 상기 공통 평면 안에서 상기 내주 측 보스(36' )로부터 상기 외주 플랜지(34' )에까지 연장된 반경방향의 리브(66)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 11항에 있어서, 상기 각 플레이트의 상기 중간구역(39)에는, 상기 플레이트 쌍의 내부에서 상기 외주플랜지(34' )에 인접하여 위치하고, 각 플레이트(94)주위의 반을 약간 상회하는 길이를 따라서 연장된 둘레가장자리 바이패스 홈(96)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 19항에 있어서, 상기 각 플레이트의 상기 외주플랜지(34)에 외측말단플랜지(74)가 형성되어 있고, 상기 외측말단플랜지는, 상기 중간섹션(46)과 공통 평면 안에 위치한 결합 플랜지부분을 가지고, 배면 맞대기 플레이트 쌍의 플레이트의 상기 외측말단플랜지(74)끼리 결합되어 상기 외주 플랜지(34)와 협동하여 추가 헤더를 형성하고, 상기 각 플레이트의 외주 플랜지에 형성된 구멍이 정렬됨으로써 추가 유체포트가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 19항에 있어서, 상기 적중된 플레이트 쌍 (30)을 느슨하게 둘러싼 하우징(12)과, 상기 하우징 내에 수용되어 있으며 입구와 출구를 가지는 오일여과기(14)와, 상기 하우징을 관통하여 삽입되어 상기 오일여과기의 입구와 출구의 한쪽에 연통한 도관(18)을 포함하고, 상기 오일여과기의 입구와 출구의 다른 쪽은 상기 하우징 내부에 연통하고 있으며 상기 하우징(12)은, 상기 헤더포트에 연통하는 오일포트(oil port)를 획정하고, 오일을 상기 오일포트와 하우징의 내부사이로 통과시키는 것을 특징으로 하는 열교환기.
제 10항에 있어서, 상기 각 플레이트는, 직사각형인 것을 특징으로 하는 열교환기.