KR100473498B1 - Heat exchanger with adiabatic structure and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단열형 열교환기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 열교환기는 미세채널을 갖는 다수의 금속판과, 상기 미세채널이 적층되어 이루어지는 열교환부와, 상기 열교환부의 양단에 각각 적층되어 상기 미세채널로 유체의 공급 및 배출을 이루는 매니폴드와, 상기 다수의 금속판 간 및 상기 열교환부와 상기 매니폴드 간에 접합용 박판이 개재되어 브레이징 접합방식에 따라 체결되는 열교환기에 있어서, 상기 금속판은, 상기 미세채널의 외곽 소정부위면을 소정형상으로 관통하는 하나 또는 그 이상의 단열공이 더 구비되며; 상기 열교환부는, 상기 단열공이 구비된 상기 다수의 금속판이 적층되어 형성되는 공간부로서의 단열부; 가 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an insulated heat exchanger and a method for manufacturing the same, wherein the heat exchanger according to the present invention is stacked on both ends of a plurality of metal plates having microchannels, a heat exchanger in which the microchannels are stacked, and both ends of the heat exchanger. In the heat exchanger is fastened according to the brazing bonding method interposed between the manifold for supplying and discharging the fluid to the microchannel and the plurality of metal plates and the thin plate for bonding between the heat exchanger and the manifold, the metal plate, One or more heat insulating holes penetrating the outer predetermined surface of the microchannel in a predetermined shape is further provided; The heat exchange part is a heat insulating part as a space part formed by stacking the plurality of metal plates provided with the heat insulating hole; Characterized in that is provided.
본 발명에 따른 단열형 열교환기는 단열효율을 개선하여 열교환 효율의 증진, 취급의 용의성, 방열방지로 인한 외부기기로의 열전도 방지 가능성 및, 무게감소 등의 효과가 있다.Insulating heat exchanger according to the present invention has the effect of improving the heat insulating efficiency to improve heat exchange efficiency, ease of handling, prevention of heat conduction to external devices due to heat dissipation, and weight reduction.
Description
본 발명은, 열교환기에 관한 것으로, 특히, 단열효율을 개선하여 열교환 효율의 증진, 취급의 용의성, 방열방지로 인한 외부기기로의 열전도 방지 가능성 및 무게와 부피감소 등의 효과가 있는 단열형 열교환기 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and in particular, to improve the heat insulating efficiency to improve heat exchange efficiency, ease of handling, the possibility of preventing heat conduction to external equipment due to the heat dissipation, and the heat and heat exchanger effect such as weight and volume reduction And a method for producing the same.
일반적으로 열전달은 상이한 온도에 있는 부분, 특히, 그 경계부분 사이에서 보다 격렬하게 발생되는 에너지의 이동인 바, 열적 이동관계에서 있어, 물질의 이동을 수반함이 없이 고온부에서 이것과 접하고 있는 저온부로 열이 전달되는 전도와, 유체의 이동에 기인하여 열을 전달하는 대류와, 열에 의해 들뜬 원자집단이 전자기파를 방출하는 복사 등을 총칭한다. In general, heat transfer is the transfer of energy more intensely between parts at different temperatures, in particular between their boundaries, and in a thermal transfer relationship, from a high temperature zone to a low temperature zone that is in contact with it without involving material movement. It refers to conduction through which heat is transferred, convection that transfers heat due to fluid movement, and radiation when an atomic group excited by heat emits electromagnetic waves.
여기에서, 대류는 유체와 고체 사이의 열교환으로 개념화되고, 산업 전 분야에 이용되고 있다. 특히 강제 대류에 따른 관벽 내외의 열교환은, 열교환기의 기본적인 열교환 개념으로 적용된 것이다. Here, convection is conceptualized as a heat exchange between a fluid and a solid and is used throughout the industry. In particular, heat exchange inside and outside the pipe wall due to forced convection is applied as a basic heat exchange concept of the heat exchanger.
산업현장에서의 열교환기의 적용에 있어서는, 특히 고발열 정보통신 분야에서 전자부품 또는 그 소재와 같이 정밀성과 초소형화가 요구되는 분야와 밀접한 관계를 갖고 있다. 전자부품의 발열성은 전자부품을 포함하는 기기 전체의 성능에 큰 영향을 미치는 바, 열교환기의 장착을 위해 그 규모의 축소가 요구되어 왔으며, 이에 따라 마이크로 스케일의 열교환기가 출현하였다. 이와 더불어 연료전지 분야, 석유 산업에서 필요로 하는 화학 반응분야, 의료기기의 냉각분야, 핵발전 분야, 항공기의 전자장비 냉각분야, 고발열 레이저 냉각분야, 담수화 기계의 해수 증발관 분야 등에 응용이 가능하다고 알려져 있다. The application of heat exchangers in industrial fields has a close relationship with the fields where precision and miniaturization are required, such as electronic components or materials, especially in the field of high heat generation information and communication. The exothermicity of electronic components has a great influence on the performance of the entire device including the electronic components. Therefore, the scale of the electronic components has been required to be mounted, and thus, a micro scale heat exchanger has appeared. In addition, it can be applied to fuel cell, chemical reaction field required in petroleum industry, medical device cooling field, nuclear power generation field, aircraft electronic equipment cooling field, high heat generation laser cooling field, desalination machine seawater evaporation pipe field, etc. Known.
이러한 마이크로 열교환기를 포함하여 대부분의 열교환기는 유체의 강제 대류를 기초로 작동된다. 마이크로 열교환기의 응용범위로서는, 연료전지 시스템, 의약품 제조공정, 표면에 일방향을 따라 미세 채널이 병렬 형성된 일련의 금속판을 적층하여 구성되는 구조이다. 이러한 각 미세 채널을 따라 유체가 이송되고, 따라서 미세채널의 벽은 유체의 이동방향을 제시/유도/강제한다. Most heat exchangers, including these micro heat exchangers, operate on the basis of forced convection of the fluid. As an application range of the micro heat exchanger, a fuel cell system, a pharmaceutical manufacturing process, and a structure are formed by stacking a series of metal plates in which microchannels are formed in parallel on one surface thereof. Fluid is transported along each of these microchannels, so that the walls of the microchannels present / induce / force the direction of fluid movement.
이와 같이 강제적/능동적 유체 이송을 이용하는 마이크로 열교환기는, 유체의 이송을 강제/유도할 수 있는 미세 채널의 설계가 중요하다.As such, a micro heat exchanger using forced / active fluid transfer is important to design a microchannel capable of forcing / inducing fluid transfer.
일반적으로 미세채널은, 미세가공기술에 의해 밀링 가공하여 형성되는 것이 일반적이다.In general, the microchannels are generally formed by milling by a micromachining technique.
미세채널의 설계가 중요한 것은, 그 장치가 미세한 크기로 작아짐에 따라 계측에 큰 어려움이 있기 때문이다. 예를 들어 미세채널 내에서 유체의 유속, 온도 특히 장치 전체 및 각 미세채널에 가해지는 압력 및 온도에 대한 계측이 어렵고 이에 따라 그 제어에 어려움을 겪고 있다.The design of the microchannels is important because there is a great difficulty in measurement as the device becomes smaller in size. For example, it is difficult to measure the flow velocity of a fluid in a microchannel, the temperature, in particular, the pressure and temperature applied to the entire apparatus and each microchannel, and thus, the control thereof is difficult.
이를 해소하기 위하여 본 발명의 출원인은, 2004년 2월 24일자로 출원하여 2004년 6월 12일자로 등록 공고된 바 있는 특허등록번호 “제10-0437135호”의 “마이크로 열교환기 및 제작방법”(이하, “선행발명”이라 함.)을 개시한 바 있다.In order to solve this problem, the applicant of the present invention filed on February 24, 2004, and registered on June 12, 2004, and the patent registration number "10-0437135" "micro heat exchanger and manufacturing method" (Hereinafter referred to as “priority invention”).
도 1 및 도 2는, 앞서 언급된 선행발명을 도시한 것으로, 미세 채널(110a)과 상기 미세채널(110a)로 유체의 유입 및 유출을 이룰 수 있도록 하는 제1 및 제2연결구(110f, 110g) 및 분배채널(110c, 110e)을 갖는 다수의 금속판(110)이 구비되되, 상기 미세채널(110a)이 상호 직각을 이루도록 교번 적층되고 양단에 위치하는 금속판(110) 상에 제1 및 제2매니폴더(200, 300)가 위치되어 브레이징 접합방식에 따라 견고하게 체결되는 결합원리를 갖는다. 이와 같이 접합 완료된 마이크로 열교환기(1000)는, 케이싱(500)의 내부로 삽입되되, 도 2에서와 같이 케이싱(500)과 마이크로 열교환기(1000)간에 세라믹 울 등으로 구현되는 단열층(600)을 충진하여 상기 마이크로 열교환기(1000)로부터 발생되는 교환열이 상기 케이싱(1000)으로 전도됨을 방지하는 케이싱(500) 삽입공정 및 단열층(600) 생성공정이 요구되어야만 하였다.1 and 2 illustrate the foregoing invention, the first and second connectors 110f and 110g for achieving inflow and outflow of fluid into the microchannel 110a and the microchannel 110a. And a plurality of metal plates 110 having distribution channels 110c and 110e, wherein the microchannels 110a are alternately stacked so that the microchannels 110a are perpendicular to each other, and are disposed on the metal plates 110 positioned at both ends thereof. Manifolds (200, 300) is located has a coupling principle that is firmly fastened according to the brazing bonding method. As described above, the micro heat exchanger 1000 that is bonded is inserted into the casing 500, and the heat insulating layer 600, which is formed of ceramic wool or the like, between the casing 500 and the micro heat exchanger 1000 as illustrated in FIG. 2. The filling step of inserting the casing 500 and the insulating layer 600 to prevent the exchange heat generated from the micro heat exchanger 1000 from being transferred to the casing 1000 should be required.
상기에 기재된 발명에 따른 열교환기는 고효율의 열교환을 이룰 수 있다는 점은 있으나, 별도의 케이싱(500)이 구비됨은 물론, 단열층(600) 생성공정 등이 요구됨에 따라 저렴한 가격의 열교환기를 제공할 수 없었을 뿐만 아니라, 전술한 단열층 생성공정에 있어 불량품이 많이 양산되어 사실상 제조 완료된 다수의 마이크로 열교환기(1000)가 폐기 처분되어야만 하였고, 이러한 요인은 곧바로 제조원가의 상승으로 이어질 수밖에 없다. Although the heat exchanger according to the invention described above can achieve high-efficiency heat exchange, a separate casing 500 is provided, as well as a heat insulating layer 600 production process, etc., could not provide a low-cost heat exchanger. In addition, in the above-described heat insulation layer generation process, a lot of defective products were mass produced, and thus, a plurality of micro-heat exchangers 1000 that were actually manufactured had to be disposed of and discarded, and such a factor could lead to an increase in manufacturing cost.
또한, 상기한 별도의 공정을 통해 그 부피가 증대될 수밖에 없었으며, 그 부피를 작게 하기 위해서는 전술한 마이크로 열교환기(1000)를 작게 형성하거나, 단열층(600)을 얇게 충진하거나, 케이싱(500)의 두께를 보다 얇게 제작할 수밖에 없어 단열효율을 저감시킴은 물론, 이로 인해 열교환 효율을 현저히 저하시킬 수밖에 없었다는 등의 단점이 있다.In addition, the volume was inevitably increased through the separate process described above. In order to reduce the volume, the micro heat exchanger 1000 may be formed to be small, the insulating layer 600 may be thinly filled, or the casing 500 may be formed. There is a disadvantage in that the thickness of the steel can not only be made thinner, but the heat insulating efficiency is reduced, and thus, the heat exchange efficiency can be significantly reduced.
이와 더불어, 부피는 물론, 그 중량 또한 증대될 수밖에 없었으며, 케이싱(500) 외부로 방사되는 복사열을 원천적으로 해소할 수 없어 그 취급이 곤란하고, 외부 기기에 복사열이 전도될 수밖에 없어 장치의 내구성을 크게 저하시킨다는 등의 또 다른 문제점이 발생하였다.In addition, the volume, as well as the weight was also forced to increase, the radiant heat radiated to the outside of the casing 500 can not be solved inherently, the handling is difficult, the radiant heat must be conducted to the external device, the durability of the device Another problem, such as significantly lowering the problem occurred.
따라서, 별도의 케이싱 및 단열층 처리공정이 요구되지 않고도 고효율의 단열작용이 제공 가능한 구성을 가지며, 열교환 효율을 대폭 개선할 수 있으면서도 그 중량과 부피가 감소될 수 있도록 설계되어야 하고, 복사열 발생을 억제하여 외부기기의 내구성을 저감시키지 않도록 이루어짐이 바람직하며, 특히, 선행발명과 대비하여 볼 때 그 제작이 용이하고, 불량률을 현저히 저감 가능함은 물론, 단열효율이 대폭 개선되어 열교환 효율을 크게 증대시킬 수 있는 단열형 열교환기의 출현이 요구되어왔다.Therefore, it has a configuration that can provide a high efficiency heat insulation action without requiring a separate casing and heat insulation layer processing process, and should be designed so that the weight and volume can be reduced while significantly improving heat exchange efficiency, and suppresses the generation of radiant heat In order to reduce the durability of the external device, it is preferable to be made. In particular, in comparison with the preceding invention, the fabrication is easy, and the defect rate can be significantly reduced, and the heat insulation efficiency is greatly improved, which can greatly increase the heat exchange efficiency. The emergence of adiabatic heat exchangers has been required.
본 발명은, 전술한 문제점을 해소함으로써, 제기된 요구조건을 만족시킬 수 있도록 안출된 것으로서, 별도의 케이싱 및 단열층 처리공정이 요구되지 않고도 단열효율이 우수한 단열형 열교환기를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above-described problems, the object of the present invention is to provide a heat insulating type heat exchanger having excellent heat insulating efficiency without requiring a separate casing and heat insulating layer treatment process.
본 발명의 다른 목적은, 열교환 효율을 대폭 개선할 수 있으면서도 그 중량과 부피가 경감 가능하며, 복사열 발생을 억제하여 외부기기의 내구성을 저감시키지 않도록 이루어진 단열형 열교환기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a heat-insulating heat exchanger which can significantly reduce heat exchange efficiency while reducing its weight and volume, and suppresses radiant heat generation so as not to reduce durability of external equipment.
본 발명의 또 다른 목적은, 제작이 용이하고, 불량률을 현저히 저감 시킬 수 있음은 물론, 단열효율이 대폭 개선되어 열교환 효율을 크게 증대시킬 수 있는 단열형 열교환기를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a heat insulating type heat exchanger which is easy to manufacture, can significantly reduce a defective rate, and greatly improves heat insulating efficiency to greatly increase heat exchange efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은, 다수의 금속판이 상호 대향되는 부위면 상에 소정형상 및 간격으로 하나 또는 그 이상의 단열공을 천공하고, 상기 금속판이 브레이징 접합방법에 따라 체결됨에 따라 상기 단열공에 의해 생성되는 단열부 내부를 진공상태로 설정하여 교환열이 상기 금속판 외경으로의 전도됨을 방지하여 폐열발생을 원천적으로 방지 가능한 단열형 열교환기를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to drill one or more heat insulating holes at predetermined shapes and intervals on a part surface where a plurality of metal plates are opposed to each other, and by the heat insulating holes as the metal plates are fastened according to a brazing bonding method. By setting the inside of the heat insulation to be produced in a vacuum state to prevent the heat of the exchange is conducted to the outer diameter of the metal plate to provide a heat-insulating heat exchanger that can prevent the generation of waste heat.
본 발명의 또 다른 목적은, 앞서 언급된 단열공을 금속판 상에 형성하되, 상기 금속판의 강도를 크게 저하시키지 않는 형상과 모양으로 이루어져 앞서 언급된 목적을 달성할 수 있도록 이루어진 단열형 열교환기를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a heat insulating heat exchanger formed in the above-described heat insulating hole on a metal plate, which is formed in a shape and shape that does not significantly reduce the strength of the metal plate to achieve the above-mentioned object. have.
본 발명의 또 다른 목적은, 매니폴드와 상기 매니폴드와 금속판 간에 별도의 단열패널을 개재 및 브레이징 접합 체결하여 매니폴드로 전도되는 폐열발생을 크게 억제할 수 있도록 이루어진 단열형 열교환기를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a heat insulating type heat exchanger configured to significantly suppress generation of waste heat conducted to a manifold by interposing and brazing a separate heat insulating panel between the manifold, the manifold and the metal plate.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명 단열형 열교환기는,Insulation heat exchanger of the present invention for achieving the above object,
본 발명은 단열형 열교환기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 열교환기는 미세채널을 갖는 다수의 금속판과, 상기 미세채널이 적층되어 이루어지는 열교환부와, 상기 열교환부의 양단에 각각 적층되어 상기 미세채널로 유체의 공급 및 배출을 이루는 매니폴드와, 상기 다수의 금속판 간 및 상기 열교환부와 상기 매니폴드 간에 접합용 박판이 개재되어 브레이징 접합방식에 따라 체결되는 열교환기에 있어서, 상기 금속판은, 상기 미세채널의 외곽 소정부위면을 소정형상으로 관통하는 하나 또는 그 이상의 단열공이 더 구비되며; 상기 열교환부는, 상기 단열공이 구비된 상기 다수의 금속판이 적층되어 형성되는 공간부로서의 단열부; 가 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an insulated heat exchanger and a method for manufacturing the same, wherein the heat exchanger according to the present invention is stacked on both ends of a plurality of metal plates having microchannels, a heat exchanger in which the microchannels are stacked, and both ends of the heat exchanger. In the heat exchanger is fastened according to the brazing bonding method interposed between the manifold for supplying and discharging the fluid to the microchannel and the plurality of metal plates and the thin plate for bonding between the heat exchanger and the manifold, the metal plate, One or more heat insulating holes penetrating the outer predetermined surface of the microchannel in a predetermined shape is further provided; The heat exchange part is a heat insulating part as a space part formed by stacking the plurality of metal plates provided with the heat insulating hole; Characterized in that is provided.
본 발명에 따른 열교환기는 유체공급채널 및 배출채널을 갖는 다수의 미세채널을 병렬 가공한 다수의 금속판 중 동일부위에 동일형상의 단열공을 천공하여 상기 가공된 다수의 금속판이 적층되어 공간부로서 형성되는 단열부는 전도 열전달 차단에 의한 단열의 효과를 나타나게 되며, 특히 상기 천공된 금속판을 적층함에 있어서, 브레이징 방법을 채용하고 있고, 브레이징 로 내에 진공을 인가하는 단계에서 상기 단열부 내도 금속판 면에 생성되는 작은 모세관을 통하여 진공이 인가되게 되므로 진공이 인가된 단열부을 구비한 열교환기는 전도 열전달 차단 뿐 만 아니라 대류 열전달 차단을 이룰 수 있어 더욱더 단열능력이 배가되게 된다.The heat exchanger according to the present invention is formed as a space part by laminating a plurality of processed metal plates by drilling the same shape of insulating holes in the same part of a plurality of metal plates processed in parallel with a plurality of microchannels having a fluid supply channel and a discharge channel. The heat insulating part to be exhibited the effect of heat insulation by the conduction heat transfer blocking, in particular, in the lamination of the perforated metal plate, a brazing method is adopted, and in the step of applying a vacuum in the brazing furnace is generated on the metal plate surface inside the heat insulating part. Since a vacuum is applied through a small capillary tube, the heat exchanger having a vacuum-insulated insulation portion can achieve not only conductive heat transfer blockage but also convection heat transfer blockage, thereby increasing the heat insulation capacity even more.
또한, 본 발명의 단열형 열교환기는 상기 매니폴드와 상기 열교환부 간에는, 각각 단열패널이 추가로 개재되어 브레이징 접합방식에 따라 상호 접합 체결되고, 상기 열교환부로부터 전도되는 교환열이 상기 매니폴드로 전도됨이 없도록 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 단열패널은 상기 열교환부 또는 상기 매니폴드와 상호 대향되는 부위면 상에 소정형상의 요부가 하나 또는 그 이상이 더 구비되어 단열효율을 개선하는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat exchanger of the heat exchanger according to the present invention is further interposed between the manifold and the heat exchanger, respectively, by a brazing bonding method with an insulation panel interposed therebetween, and heat exchanged from the heat exchanger is conducted to the manifold. The heat insulation panel is characterized in that one or more recesses of a predetermined shape are further provided on a portion of the heat exchange part or the manifold facing each other to improve heat insulation efficiency. .
그리고, 상기 요부는, 다수로 이루어져 상호 연통되어 상기 단열공 각각과 일체로 연통되도록 이루어짐에 따라 상기 단열부가 다수개 구비될 시에 이들 간에 공기의 유출입이 가능하여 상기 단열부를 진공설정하고자 할 시에 그 진공효율을 개선할 수 있도록 이루어짐이 바람직하다. And, when the main portion is made of a plurality of communication with each other to be integrally communicated with each of the heat insulating hole is provided with a plurality of the heat insulating portion is possible to flow in and out of the air between them to set the vacuum in the heat insulating portion It is preferable to be made to improve the vacuum efficiency.
바람직하기로는, 상기 매니폴드와 상기 단열패널은 각각 2개가 구비되며, 상기 단열패널 중 어느 하나는 상기 요부가 구비된 일단면이 상기 매니폴드 중 어느 하나와 적층 체결되고, 상기 요부가 구비되지 않은 타단면이 상기 미세채널이 구비된 상기 금속판의 일단면과 적층 체결되며, 상기 단열패널 중 다른 하나는 상기 요부가 구비된 일단면이 상기 매니폴드 중 다른 하나와 적층 체결되고, 상기 요부가 구비되지 않은 타단면은 상기 미세채널이 구비되지 않은 상기 금속판의 타단면과 적층 체결됨에 따라 전술한 작용효과를 가질 수 있도록 이루어짐이 더욱 바람직하다.Preferably, the manifold and the heat insulation panel are each provided with two, and one of the heat insulation panels has one end surface provided with the recessed portion laminated with one of the manifolds, and the recess is not provided. The other end surface is laminated and fastened to one end surface of the metal plate provided with the microchannels, and the other side of the heat insulation panel has one end surface provided with the recessed part to be laminated and fastened to the other one of the manifolds, and the recessed part is not provided. It is more preferable that the other end surface is not made so as to have the above-described effect as it is laminated and fastened with the other end surface of the metal plate not provided with the microchannel.
이와 더불어, 상기 다른 하나의 단열패널 및 이와 적층 체결되는 상기 다른 하나의 매니폴드를 일체로 관통하여 상기 요부와 연통을 이루는 진공포트가 추가 구성되어 진공펌프 등으로 구현되는 진공계와 상기 클램핑 수단이 구비된 진공포트를 연결하여 열교환기 제조직 후 또는 열교환기 사용 중에도 상기 단열부가 소망하는 진공도에 도달될 수 있도록 하는 것도 본 발명의 범위 내이다.In addition, a vacuum port and the clamping means, which are integrally formed through the other insulation panel and the other manifold which is fastened to the stack and communicate with the recess, are further configured to be implemented as a vacuum pump. It is also within the scope of the present invention to connect the vacuum ports so that the thermal insulation can reach the desired degree of vacuum even after the heat exchanger is manufactured or during use of the heat exchanger.
금속판에 형성되는 상기 단열공의 형상은 원형, 타원형, 삼각형, 호형 또는, 이들을 조합한 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 금속판의 강도를 크게 저하되지 않도록 도 7에 도시된 바와 같이 트러스 구조를 채택할 수 있으며, 또한 도 8에 도시된 바와 같이 상기 미세채널의 외곽부위로 직렬 또는 병렬로 복수개 중첩 천공되어 상기 미세채널로부터 전도된 교환열이 상기 금속판의 테두리부위로 전도됨을 방지할 수 있도록 함으로서 열전달 유로의 제어를 통한 효율적인 단열효과를 달성할 수 있다.The shape of the heat insulation hole formed in the metal plate may be formed in a circular, elliptical, triangular, arc shape, or a combination thereof, a truss structure can be adopted as shown in Figure 7 so as not to significantly reduce the strength of the metal plate. Also, as shown in FIG. 8, a plurality of overlapping perforations in series or parallel to the outer portion of the microchannel are prevented so that the exchange heat conducted from the microchannel is conducted to the edge of the metal plate. Effective insulation effect can be achieved through control.
전술한 구성을 갖는 단열형 열교환기의 제조방법으로서는,As a manufacturing method of the heat insulation type heat exchanger which has the above-mentioned structure,
a) 유체공급채널 및 배출채널을 갖는 다수의 미세채널을 병렬 가공한 다수의 금속판 중 동일부위에 동일형상의 단열공을 천공하는 단계;a) drilling a heat insulating hole of the same shape in the same part of the plurality of metal plates in which the plurality of microchannels having the fluid supply channel and the discharge channel are processed in parallel;
b) 상기 다수의 금속판을 교번 적층하여 열교환부를 생성하고, 상기 열교환부 양단에 단열패널과 매니폴드를 순차적으로 각각 적층 구성하되, 이들 간에 접합용 박막을 각각 개재 적층하여 브레이징로에 투입하는 단계;b) alternately stacking the plurality of metal plates to generate a heat exchanger, and sequentially forming a heat insulating panel and a manifold on both ends of the heat exchanger, respectively, interposing a thin film for bonding therebetween and inputting them to a brazing furnace;
c) 브레이징로 내에 진공이 인가됨에 따라 상기 단열공에 의해 상기 열교환부 내부에 생성되는 단열부에 진공이 인가된 후 소정시간동안 가열하여 상기 접합용 박막이 용융 및 응고됨에 따라 상기 열교환부와 상기 단열패널 및 상기 매니폴드가 일체로 접합 체결되는 단계;c) As the vacuum is applied to the brazing furnace, a vacuum is applied to the heat insulation part generated inside the heat exchange part by the heat insulation hole, and then heated for a predetermined time, thereby melting and solidifying the thin film for bonding. A step of jointly joining the insulation panel and the manifold;
로 이루어진다.Is made of.
즉, 본 발명의 제조방법은 천공된 금속판을 적층함에 있어서, 브레이징 방법을 채용하고 있고, 브레이징 로 내에 진공을 인가하는 단계에서 상기 단열부 내도 금속판 면에 생성되는 작은 모세관을 통하여 진공이 인가되게 되므로 진공이 인가된 단열부을 구비한 열교환기는 전도 열전달 차단 뿐 만 아니라 대류 열전달 차단을 이룰 수 있는 공정으로서, 종래의 브레이징 방법에 의하여 제조되는 열교환기의 공정에 있어서 금속판을 천공하는 단계만을 추가하는 것 만으로도 진공이 인가된 단열부를 구비한 열교환기을 제조할 수 있는 것이다.That is, the manufacturing method of the present invention employs a brazing method in laminating perforated metal plates, and in the step of applying a vacuum in the brazing furnace, a vacuum is applied through a small capillary tube formed on the metal plate surface in the heat insulating part. Therefore, the heat exchanger having a heat-insulating section applied with vacuum is a process that can achieve not only conductive heat transfer blocking but also convection heat transfer blocking, and adding only the step of drilling the metal plate in the heat exchanger manufactured by a conventional brazing method. It is possible to manufacture a heat exchanger having a heat insulation unit to which vacuum is applied alone.
또한, 상기 c)단계 후에는, d) 상기 단열부와 연통된 진공포트를 통해 상기 단열부 내부의 진공도를 높이는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 진공포트에는 클램핑 수단 또는 진공밸브를 구비함으로서 열교환기 제조 후 도는 사용 중에 진공을 추가로 인가함으로서 단열부 내의 진공도를 지속적으로 유지할 수 있는 있으며, 이와 더불어, 상기 a)단계 내지 상기 c)단계 중 어느 하나의 단계는, 상기 단열부 내부에 고체상태의 접촉게터 또는, 기체상태의 분산게터가 추가로 삽입되어 상기 단열부의 진공효율을 높이는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, after the step c), it may further include d) increasing the degree of vacuum in the heat insulating portion through the vacuum port in communication with the heat insulating portion, by providing a clamping means or a vacuum valve in the vacuum port After the heat exchanger is manufactured or by additionally applying a vacuum during use, it is possible to continuously maintain the degree of vacuum in the heat insulating part, and in addition, any one of the steps a) to c), the solid inside the heat insulating part The contact getter of the state or the dispersion getter of the gas state may be further inserted to further increase the vacuum efficiency of the thermal insulation.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하도록 한다. 단, 제시된 실시예는 예시적 목적일 뿐 본 발명의 기술사상이 이들 실시예로부터 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the examples presented are for illustrative purposes only and the technical spirit of the present invention is not limited to these examples.
[제1실시예][First Embodiment]
도 3은 본 발명에 따른 열교환기의 분해단면도, 도 4는 본 발명에 따른 금속판의 평면도, 도 9는 본 발명에 따른 단열패널의 사시도이다.3 is an exploded cross-sectional view of a heat exchanger according to the present invention, FIG. 4 is a plan view of a metal plate according to the present invention, and FIG. 9 is a perspective view of an insulation panel according to the present invention.
도 1, 도 3, 도 9, 도 12를 살펴보면, 본 발명에 따른 단열형 열교환기는, 다수의 금속판(110)이 상호 직각방향으로 교번 적층되어 이루어지는 열교환부(100), 상기 열교환부(100)의 양단에 각각 적층되는 2개의 단열패널(710, 720) 및, 상기 단열패널(710, 720) 상에 각각 적층 안치되는 제1 및 제2매니폴드(200, 300)를 구비하는 개략적 구성을 갖는다.1, 3, 9, and 12, the heat exchanger according to the present invention includes a heat exchanger 100 and a heat exchanger 100 in which a plurality of metal plates 110 are alternately stacked in a mutually perpendicular direction. And two insulating panels 710 and 720 respectively stacked on both ends of the substrate, and first and second manifolds 200 and 300 stacked and stacked on the insulating panels 710 and 720, respectively. .
여기에서, 상기 열교환부(100)는, 앞서 언급된 “선행발명”에서와 같이, 다수의 금속판(110)이 교번 적층되고 상기 금속판(110)간에 각각 접합용 박판(800)이 기재되어 브레이징 접합방식에 의해 체결 완료됨에 따라, 본 발명에 따른 상기 금속판(110)에는, 도 4와 같이 소정형상의 단열공(120)이 천공되어 전술한 접합방식에 따라 상기 단열공(120)들에 의해 소정의 공간부로서의 단열부(130)가 상기 열교환부(100)의 내부에 구비되는 구성적 특징을 갖는다.Here, the heat exchange unit 100, as in the above-mentioned "prior invention", a plurality of metal plates 110 are alternately stacked and the thin plate 800 for bonding between the metal plates 110 are described, respectively, brazing bonding As the fastening is completed by the method, the metal plate 110 according to the present invention, a predetermined shape heat insulating hole 120 as shown in Figure 4 is punctured by the heat insulating holes 120 according to the above-described bonding method The heat insulating part 130 as a space part of the heat exchange part 100 is provided with a configuration feature.
특히, 진공이 인가된 브레이징로 내에서 브레이징 접합방식을 하게 되므로 단열부 내의 진공이 유지된 상태에서 접합이 되어 단열부의 단열효과가 증가하게 된다.In particular, since the brazing bonding method is applied in the brazing furnace to which the vacuum is applied, the bonding is performed while the vacuum in the heat insulating part is maintained, thereby increasing the heat insulating effect of the heat insulating part.
도 4에서는 상기 금속판(110) 상에 다수의 단열공(120)을 천공 형성하되, 연결구(110f)와 미세채널(110a)이 인접된 부위면에 구성하여 상기 미세채널(110a)과 연결구(110f)와 인접된 부위면으로 교환열의 전도를 방지할 수 있는 구성을 예시하고 있다.In FIG. 4, a plurality of thermal insulation holes 120 are formed on the metal plate 110, but the connector 110f and the microchannel 110a are adjacent to each other to form an adjacent surface of the microchannel 110a and the connector 110f. The configuration that can prevent the conduction of exchange heat to the site surface adjacent to the) is illustrated.
또한, 단열패널(710, 720)은, 도 9에서와 같은 구성으로 이루어지는 바, 단열패널(710)의 일면 상에 다수의 요홈(711)이 구비되고, 상기 요홈(711)을 이루며 상기 금속판(110) 또는 상기 매니폴드(200, 300)와 상호 맞닿는 면을 지지하는 크로스(Cross)형상의 지지부(712)가 구비되며, 상기 단열패널(710)의 이면은 평탄면으로 이루어져 상기 금속판(110) 또는 상기 매니폴드(200, 300)와 브레이징 접합 되도록 이루어진다.In addition, the heat insulation panels 710 and 720 are configured as shown in FIG. 9, and a plurality of grooves 711 are provided on one surface of the heat insulation panel 710, forming the grooves 711 to form the metal plate ( 110 or a cross-shaped support part 712 supporting a surface in contact with the manifolds 200 and 300, and a rear surface of the heat insulation panel 710 is formed of a flat surface. Or it is made to be brazed to the manifold (200, 300).
도 3에서와 같이 상기 단열패널(710)은, 상기 요부(711)가 구성된 면이 상기 제1매니폴드(200)와, 그리고 단열패널(720)은 상기 요부(711)가 구성된 면이 열교환부(100)의 일단에 구비된 금속판(110)과 상호 브레이징 접합되며, 이러한 체결원리에 따른 구체적인 작용효과는 후술토록 한다.As shown in FIG. 3, the heat insulating panel 710 has a surface on which the recess 711 is formed, the first manifold 200, and the heat insulating panel 720 has a surface on which the recess 711 is formed. Brazing and mutual bonding with the metal plate 110 provided at one end of (100), the specific working effect according to this fastening principle will be described later.
따라서, 열교환부(100)를 경유함에 따른 교환열이 금속판(110)의 테두리 부위면으로 전도됨에 따른 폐열의 발생, 이에 따른 열교환 효율의 감소를 방지할 수 있음은 물론, 선행발명에서 요구되었던 케이싱(500) 및 단열층(600) 등이 구비되지 않고도 우수한 단열효과가 있어 제조공정의 단순화 및, 부피가 감소하며, 특히 적층에 사용되는 금속판을 천공함으로서 종래의 열교환기에 비하여도 무게가 감소되는 장점이 있다.Therefore, it is possible to prevent the generation of waste heat as the heat of exchange by passing through the heat exchange part 100 to the edge portion surface of the metal plate 110, thereby reducing the heat exchange efficiency, as well as the casing required in the preceding invention. (500) and the insulating layer 600 is provided without the excellent heat insulation effect, simplifying the manufacturing process, the volume is reduced, and in particular, by punching the metal plate used for lamination, the weight is reduced compared to the conventional heat exchanger have.
[제2실시예]Second Embodiment
도 4내지 도 8은, 금속판의 다양한 변형예를 각각 도시한 평면도로서, 금속판(110)에 구비되는 단열공(120)을 소정형상과 부위면에 각각 형성한 것을 예시하고 있다.4 to 8 are plan views showing various modifications of the metal plate, respectively, illustrating the formation of the heat insulating holes 120 provided in the metal plate 110 in predetermined shapes and part surfaces, respectively.
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 도 4 및 도 6은 단열공(120)을 구성함에 있어 금속판(110)의 강도가 크게 저하되지 않도록 이루어진 예시도이며, 도 7 및 도 8은 단열효율을 보다 개선한 형태의 것을 도시하고 있다.Looking at this in more detail, Figure 4 and Figure 6 is an exemplary view made so that the strength of the metal plate 110 is not significantly reduced in configuring the insulation hole 120, Figure 7 and Figure 8 is a form that improved the insulation efficiency more It's showing.
특히, 도 7 및 도 8에 도시된 다수의 단열공(120) 및 상기 단열공(120)간에 형성되는 전도부(115)의 구성은, 교환열로부터 발생되는 전도열이 상기 금속판(110)의 외경방향으로 전도되기 전에 상기 전도부(115)를 경유하여야만 하는 바, 상기 전도부(115)의 표면적을 보다 길게 설정함은 물론, 상기 전도부(115)간에 단열공(120)이 배치됨에 따라 교환열 중 극히 일부만이 상기 금속판(110)의 외경으로 전도되도록 함으로써 열교환 효율을 대폭 개선함과 동시에, 상기 열교환부(100)의 외경이 비교적 낮은 온도를 계속적으로 유지할 수 있어 본 발명에 따른 열교환부(100) 등을 화상의 우려없이 파지할 수 있는 등 용이한 취급 가능성 등을 제공할 수 있다는 이점이 있다.In particular, in the configuration of the plurality of heat insulating holes 120 and the conductive portion 115 formed between the heat insulating holes 120 shown in Figure 7 and 8, the conductive heat generated from the heat exchange is the outer diameter direction of the metal plate 110 Before conducting to the conductive part 115, the conductive part 115 must pass through the bar, and the surface area of the conductive part 115 is set longer, and only a part of the heat of exchange is disposed as the heat insulation hole 120 is disposed between the conductive part 115. By conducting to the outer diameter of the metal plate 110 to significantly improve the heat exchange efficiency, and at the same time the outer diameter of the heat exchanger 100 can be maintained at a relatively low temperature to maintain the heat exchanger 100 according to the present invention There is an advantage that easy handling and the like can be provided without being concerned about burns.
바람직하기로는, 도 4 및 도 6에 개시된 금속판(110)은, 비교적 금속판(110)이 많이 요구되지 않은 소형 열교환기에 적용됨이 타당하며, 도 7 및 도 8에 개시된 금속판(110)은, 비교적 많은 금속판(110)이 적층 구성되는 열교환기에 적용되어 취약한 강도가 다수의 금속판(110)의 접합 체결력에 의해 상당부분 개선할 수 있도록 이루어짐이 좋다.Preferably, the metal plate 110 disclosed in FIGS. 4 and 6 may be applied to a small heat exchanger in which a relatively large metal plate 110 is not required, and the metal plate 110 disclosed in FIGS. 7 and 8 may be relatively large. The metal plate 110 may be applied to a heat exchanger configured to be laminated, so that the weak strength may be substantially improved by the bonding fastening force of the plurality of metal plates 110.
[제3실시예]Third Embodiment
도 10 및 도 11은, 도 9의 변형예를 각각 도시한 사시도로서, 각각 별도의 공간부로 구획된 단열부(130)가 상호 연통될 수 있도록 이루어져 상기 단열부(130) 내부의 진공 설정을 간단하게 구현할 수 있도록 이루어진 단열패널(710,720)의 구성을 각각 예시하고 있다.10 and 11 are perspective views illustrating modified examples of FIG. 9, and the heat insulating parts 130 divided into separate space parts may be communicated with each other, thereby simplifying the vacuum setting inside the heat insulating parts 130. It illustrates the configuration of the insulation panels (710, 720) made to be implemented easily.
도 10을 살펴보면, 단열패널(710)이 상기 열교환부(100) 일단에 위치하는 금속판(110)과 브레이징 접합체결 시에 각각의 공간부로서 구획된 상기 단열부(130)가 상호 연통될 수 있도록 이루어지며, 도 11은, 앞서 언급된 도 9와 동일한 구성을 갖되, 다수의 요부(711)가 상호 연통될 수 있도록 상기 요부(711)간에 구성되는 지지부(712) 소정부위면을 소정형상과 크기로 절취 구성된 절취홈(713)에 의해 상기 요부(711)간에 공기의 유동이 자유로울 수 있도록 이루어짐을 잘 알 수 있다.Referring to FIG. 10, the heat insulating panel 710 may be in communication with the metal plate 110 positioned at one end of the heat exchange part 100 and the heat insulating part 130 partitioned as each space part at the time of brazing bonding. FIG. 11 has the same configuration as that of FIG. 9 mentioned above, and has a predetermined shape and size of a predetermined portion of the support portion 712 formed between the recesses 711 so that a plurality of recesses 711 can communicate with each other. It can be seen that by the cutting groove 713 configured to cut the flow of air between the recessed portion 711 to be free.
따라서, 도 10 및 도 11에서와 같이 구성된 상기 단열패널(710,720)은, 단열효율을 개선하기 위하여 상기 단열부(130) 내부가 진공상태로 유지되어야만 하는 바, 도 10에서와 같이 요부(711)가 구비된 단열패널(710) 소정부위면이 관통된 하나의 통공(714)만으로도 진공관 등을 삽입하여 열교환기의 제조 직후 또는 사용 중에도 단열부(130) 내부가 적정한 진공이 유지되도록 할 수 있다는 등의 장점이 있다.Therefore, the heat insulation panels 710 and 720 configured as shown in FIGS. 10 and 11 should be maintained in a vacuum state in order to improve the heat insulation efficiency, as shown in FIG. 10. Insulation panel 710 is provided with a single through-hole 714 through a predetermined portion of the surface can be inserted into a vacuum tube, etc. to ensure that the proper vacuum is maintained inside the heat insulating portion 130 immediately after or during the manufacture of the heat exchanger, etc. Has the advantage.
[제4실시예]Fourth Embodiment
도 12는, 본 발명에 따른 열교환기의 다른 예를 도시한 분해사시도로서, 앞서 언급된 제3실시예의 단열패널(710,720), 제2실시예의 금속판(110)을 채택 구성하였으며, 제1매니폴드(200) 중 단열패널(710)에 구비된 통공(714)과 상응하는 부위면 상에 진공포트(250)를 구성하여 열교환부(100) 내부에 구성되는 다수의 단열부(130)가 하나의 진공포트(250)를 통해 진공 설정을 이룰 수 있는 것을 도시하고 있으며, 또한 진공포트에 클램핑 수단 또는 진공밸브를 구비함으로서 추가의 진공인가를 통하여 적절한 진공을 유지할 수 있다.12 is an exploded perspective view showing another example of the heat exchanger according to the present invention, in which the heat insulation panels 710 and 720 of the third embodiment and the metal plate 110 of the second embodiment are adopted. A plurality of heat insulating parts 130 configured inside the heat exchange part 100 by forming a vacuum port 250 on the portion corresponding to the through hole 714 provided in the heat insulating panel 710 of the 200 It is shown that the vacuum setting can be achieved through the vacuum port 250, and by providing a clamping means or a vacuum valve in the vacuum port, it is possible to maintain an appropriate vacuum through additional vacuum application.
[제5실시예][Example 5]
도 13은, 본 발명에 따른 열교환기의 제조공정도이다.13 is a manufacturing process diagram of a heat exchanger according to the present invention.
도 13을 살펴보면, 앞서 기재된 금속판(110)에 구비되는 미세채널(110a), 분배채널(110e), 연결구(110f) 등의 구성물을 형성하는 금속판(110)제조공정에 있어, 앞서 기재된 단열공(120)을 천공하는 단열공 천공단계(S10)가 부가되며, 이와 더불어 앞서 기재된 구성적 특징을 갖는 단열패널(710, 720) 및, 매니폴드(200, 300)를 제조한다.Referring to Figure 13, in the manufacturing process of the metal plate 110 to form the components such as the fine channel (110a), the distribution channel (110e), the connector (110f) provided in the metal plate 110 described above, Insulating hole drilling step (S10) for drilling 120 is added, and together with the insulation panel (710, 720) and the manifold (200, 300) having the above-described structural features.
이후, 브레이징 접합공정을 수행하기 위해 상기한 구성물 즉, 다수의 금속판(110), 단열패널(710, 720) 및, 매니폴드(200, 300)의 세척 및, 접합용 박판(800)을 상기 다수의 금속판(110)간과, 상기 열교환부(100)와 단열패널(710, 72)간 그리고, 상기 매니폴드(200, 300)와 상기 단열패널(710, 720)간에 개재하여 상호 적층 및 조립하는 세척/조립단계(S20)가 진행된다.Subsequently, in order to perform the brazing joining process, the above-described components, that is, the plurality of metal plates 110, the insulation panels 710 and 720, and the manifolds 200 and 300, and the bonding thin plates 800 are plural. Washing and stacking and assembling each other between the metal plates 110 and between the heat exchange part 100 and the heat insulation panels 710 and 72 and between the manifolds 200 and 300 and the heat insulation panels 710 and 720. / Assembly step (S20) is in progress.
이후, 전술한 바와 같이 조립된 열교환기를 브레이징로(미도시)에 인입하여 진공이 인가된 상태애서 상기한 구성물을 체결 결합하는 접합단계(S30)가 진행되며, 상기 접합단계(S30)를 완료한 열교환기를 브레이징로(미도시)로부터 인출하여 세척 및 다듬질을 하는 단계(S40)를 진행함으로써 완료된다.Thereafter, the heat exchanger assembled as described above is introduced into a brazing furnace (not shown), and a bonding step S30 of fastening and coupling the above-described components in a vacuum applied state is performed, and the bonding step S30 is completed. The heat exchanger is completed by carrying out the step S40 of taking out the brazing furnace (not shown) and washing and finishing.
여기에서, 상기 접합단계(S30)를 살펴보면, 앞서 개시된 선행발명과 동일하게 이루어지는 바, 전술한 제5실시예에 개시된 적층되는 금속면과 진공포트(250)를 통해 열교환부(100) 내부에 구획된 단열부(130)에 진공설정단계(S31)가 진행되고, 가열단계(S32)가 진행됨에 따라 전술한 각 구성물이 접합용 박판(800)의 용융/웨팅(Wetting)/응고작용에 따라 상호 견고히 접합 체결되는 브레이징 접합단계(S33)가 진행되어 브레이징로(미도시)로부터 인출하는 단계(S34)가 진행된다.Here, looking at the bonding step (S30), the bar is made in the same manner as the prior invention disclosed above, partitioned inside the heat exchange unit 100 through the laminated metal surface and the vacuum port 250 disclosed in the fifth embodiment described above. The vacuum setting step (S31) proceeds to the heat insulating portion 130, and as the heating step (S32) proceeds, the above-described components are mutually in accordance with the melting / wetting (wetting) / coagulation action of the bonding thin plate (800) Brazing bonding step (S33) that is firmly bonded and fastened proceeds to take out from the brazing furnace (not shown) (S34) proceeds.
이후, 접합단계(S30)를 통해 접합용 박판(800)을 깔끔히 마무리 하는 다듬질 및 세척단계(S40)를 완료함에 따라 완성되는 것이다.Then, the finishing and finishing step (S40) to finish the finishing thin plate 800 through the bonding step (S30) is completed.
따라서, 선행발명과 대비하여 볼 때, 단지 금속판(110) 및 단열패널(710, 720)의 제조단계만을 제외하고는 그 접합공정 등이 동일하게 구현됨에 따라 기존의 생산라인을 그대로 유지할 수 있어 별도의 생산라인을 증설하지 않아도 되며, 이와 더불어, 별도의 케이싱, 단열층 등의 구성과 제조공정을 생략할 수 있으면서도 우수한 단열효능을 갖는 열교환기의 제공이 가능하다는 장점이 있다.Therefore, in contrast to the preceding invention, except that only the manufacturing steps of the metal plate 110 and the heat insulation panels 710 and 720, the bonding process and the like are implemented in the same way, so that the existing production line can be maintained as it is. There is no need to expand the production line, and in addition, there is an advantage that it is possible to provide a heat exchanger having an excellent heat insulating effect while the configuration and manufacturing process of a separate casing, heat insulating layer and the like can be omitted.
[제6실시예]Sixth Embodiment
전술한 제조공정 중의 어느 하나에서 진공설정을 보다 효율적으로 이루기 위해 상기 단열공(120) 내경 및/또는 상기 단열패널(710, 720)의 요홈(711) 상에 게터(Getter)를 도포 및/또는 형성 및/또는 주입하는 단계를 추가 가능하다.Applying and / or getting a getter on the inner diameter of the heat insulating hole 120 and / or the grooves 711 of the heat insulating panels 710 and 720 in order to achieve a more efficient vacuum setting in any one of the above-described manufacturing processes. Forming and / or injecting is further possible.
통상의 진공방법은, 진공펌프만을 이용하여 소망하는 진공도를 달성하기 어렵고, 기술적으로 해결해야 하는 많은 문제점이 발생됨은 물론, 고비용이 소요될 수밖에 없었다.In the conventional vacuum method, it is difficult to achieve a desired degree of vacuum using only a vacuum pump, and many problems have to be solved technically, as well as costly.
게터는, 고체상태이며 흡착작용이 강한 접촉게터와, 기체상태이며 강한 화합작용을 나타내는 분산게터로 양분되며, 이러한 게터는 활성탄·바륨·마그네슘·지르코늄·붉은 인 등으로 구현되는 바, 이들로부터 선택되는 하나 또는 그 이상의 게터를 페이스트 또는 분말형태의 접촉게터를 도포 또는 형성하거나 기체상태의 분산게터를 주입하는 별도의 공정을 추가로 진행할 수도 있다.The getter is divided into a solid and strong adsorption contact getter, and a gaseous and strong dispersive getter which is selected from the group consisting of activated carbon, barium, magnesium, zirconium, red phosphorus and the like. One or more of the getters may be further applied to form or apply a getter in the form of a paste or powder, or a separate process of injecting a gaseous dispersion getter.
상기 게터의 도포 등의 공정은, 당업자라면 누구나 용이하게 실시 가능한 주지 관용의 기술이므로 본 명세서에서는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.Since the process of application | coating of the said getter etc. is a well-known common technique which can be easily performed by those skilled in the art, detailed description is abbreviate | omitted in this specification.
또한, 본 발명에 따른 단열형 열교환기는 다양하게 변형실시 가능하다. 즉, 전술한 다양한 실시예의 특정 구성물을 상호 변형 조합 가능하며, 이 또한 본 발명의 기술범주 내에 있다할 것이다.In addition, the heat exchanger according to the present invention can be variously modified. That is, the specific constructions of the various embodiments described above may be mutually modified and combined, which will also be within the technical scope of the present invention.
이상과 같이, 본 발명에 따른 단열형 열교환기에 의할 것 같으면, 별도의 케이싱 및 단열층 처리공정이 요구되지 않고도 단열효율이 우수한 열교환기를 제공할 수 있음은 물론, 중량과 부피를 크게 경감시킬 수 있으며, 복사열 발생을 억제하여 외부기기의 내구성을 저감시키지 않는다는 등의 장점이 있다.As described above, it is possible to provide a heat exchanger having excellent heat insulation efficiency without requiring a separate casing and heat insulation layer treatment process, as well as greatly reducing the weight and volume if the heat exchanger according to the present invention is required. In addition, the present invention has advantages such as suppressing generation of radiant heat so as not to reduce durability of external equipment.
또한, 제작이 용이하고, 불량률을 현저히 저감 가능함은 물론, 단열효율이 대폭 개선되어 열교환 효율을 크게 증진시킬 수 있으며, 다수의 금속판이 상호 대향되는 부위면 상에 소정형상 및 간격으로 하나 또는 그 이상의 단열공을 천공하고, 상기 금속판이 브레이징 접합방법에 따라 체결됨에 따라 상기 단열공에 의해 생성되는 단열부 내부를 진공상태로 설정하여 상기 금속판 외경으로의 전도되는 폐열발생을 방지할 수 있다는 등의 이점이 있다.In addition, it is easy to manufacture, significantly reduce the defective rate, as well as significantly improved heat insulation efficiency can greatly improve heat exchange efficiency, one or more in a predetermined shape and interval on the surface of the plurality of metal plates facing each other Perforation of the insulation hole, and as the metal plate is fastened according to the brazing bonding method, it is possible to prevent the generation of waste heat conducted to the outer diameter of the metal plate by setting the inside of the insulation portion generated by the insulation hole in a vacuum state. There is this.
이와 더불어, 앞서 언급된 단열공을 금속판 상에 형성하되, 상기 금속판의 강도를 크게 저감시키지 않는 형상과 모양으로 이루어짐은 물론, 미세채널 등의 열교환부로부터 금속판 외경으로 전도되는 폐열의 발생을 대폭 억제 가능하며, 매니폴드와 상기 매니폴드와 금속판 간에 별도의 단열패널을 개재하여 브레이징 접합 체결하여 매니폴드로 전도되는 폐열발생을 크게 억제할 수 있다는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명인 것이다. In addition, the above-described heat insulating hole is formed on the metal plate, but the shape and shape does not significantly reduce the strength of the metal plate, and greatly suppresses the generation of waste heat conducted from the heat exchanger such as the microchannel to the metal plate outer diameter. It is possible, and it is a very useful invention having the effect of greatly inhibiting the generation of waste heat conducted to the manifold by brazing and bonding through a separate insulating panel between the manifold and the manifold and the metal plate.
도 1 및 도 2는, 종래기술에 따른 열교환기의 분해사시도 및 내부구성도.1 and 2 are an exploded perspective view and an internal configuration of a heat exchanger according to the prior art.
도 3은, 본 발명에 따른 열교환기의 분해단면도.3 is an exploded cross-sectional view of a heat exchanger according to the present invention.
도 4 내지 도 8은, 금속판의 다양한 변형예를 각각 도시한 평면도.4 to 8 are plan views each showing various modifications of the metal plate.
도 9는, 본 발명에 따른 단열패널의 사시도.9 is a perspective view of a heat insulation panel according to the present invention.
도 10 및 도 11은, 도 9의 변형예를 각각 도시한 사시도.10 and 11 are perspective views each showing a modification of FIG. 9.
도 12는, 본 발명에 따른 열교환기 다른 예를 도시한 분해사시도.12 is an exploded perspective view showing another example of a heat exchanger according to the present invention;
도 13은, 본 발명에 따른 열교환기의 제조공정도.13 is a manufacturing process diagram of a heat exchanger according to the present invention.
<도면의 주요부위에 대한 도면부호의 설명><Description of reference numerals for major parts of the drawings>
100 : 열교환부 110 : 금속판 100: heat exchanger 110: metal plate
110a : 미세 채널 110b : 공급 채널 110a: fine channel 110b: supply channel
110c : 공급분배 채널 110d : 배출 채널110c: supply distribution channel 110d: discharge channel
110e : 배출분배 채널 110f : 제 1연결구 110e: discharge distribution channel 110f: first connector
110g : 제 2연결구 110h : 정렬구 110g: Second connection port 110h: Alignment port
115 : 전도부 120 : 단열공115: conductive portion 120: heat insulation hole
130 : 단열부 130: heat insulation
200 : 제 1매니폴드 210 : 제 1고정판200: first manifold 210: first fixing plate
220 : 제 1도관 230 : 제 2도관 220: first conduit 230: second conduit
300 : 제 2매니폴드 310 : 제 2고정판 300: second manifold 310: second fixing plate
320 : 제 3도관 330 : 제 4도관 320: third conduit 330: fourth conduit
500 : 케이싱 600 : 단열층 500: casing 600: heat insulation layer
710, 720 : 단열패널 711 : 요홈710, 720: insulation panel 711: groove
712 : 지지부 714 : 통공712: support 714: through hole
800 : 접합용 박판 1000 : 종래열교환기 800: bonding thin plate 1000: conventional heat exchanger
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR100942420B1 (en) | 2008-04-10 | 2010-02-17 | (주)에이치박엔지니어링 | Manufacturing method of heat exchanger |
| KR100946755B1 (en) | 2009-10-13 | 2010-03-11 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Heat spreader with junction layer by brazing and manufacturing method thereof |
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