KR101151754B1 - Plate Type Heat Exchanger - Google Patents

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KR101151754B1
KR101151754B1 KR1020090032194A KR20090032194A KR101151754B1 KR 101151754 B1 KR101151754 B1 KR 101151754B1 KR 1020090032194 A KR1020090032194 A KR 1020090032194A KR 20090032194 A KR20090032194 A KR 20090032194A KR 101151754 B1 KR101151754 B1 KR 101151754B1
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Abstract

본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 이종의 유체가 각 층마다 교대로 유동하며 열교환하는 판형 열교환기에 있어서, 판형 열교환기의 비드 위치 및 구조를 개선함으로써, 유동의 배분을 전체 면적에 걸쳐 균일하게 하여 압력강하량 및 열교환성능을 개선하는 판형 열교환기를 제공함에 있다.The present invention relates to a plate heat exchanger, and an object of the present invention is to provide a plate heat exchanger in which heterogeneous fluids alternately flow and heat exchange in each layer. It is to provide a plate heat exchanger to improve the pressure drop amount and heat exchange performance by making it uniform throughout.

본 발명의 판형 열교환기는, 복수 개의 플레이트(500)가 적층되어 상기 플레이트(500)의 전면(A면)끼리 마주보며 결합된 부분에 제1열교환매체가 유동하는 제1매체공간(100)이 형성되고 상기 플레이트(500)의 후면(B면)끼리 마주보며 결합된 부분에 제2열교환매체가 유동하는 제2매체공간(200)이 형성되며, 상기 플레이트(500)에는 상기 제1매체공간(100)으로 제1열교환매체를 각각 유입 및 배출시키도록 통공 형태로 형성되는 제1매체유입구(121) 및 제1매체배출구(122)와; 상기 제1매체유입구(121) 및 상기 제1매체배출구(122) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제1열교환매체를 수용 및 유동시키는 제1매체탱크부(110)와; 상기 제2매체공간(200)으로 제2열교환매체를 각각 유입 및 배출시키는 제2매체유입구(221) 및 제2매체배출구(222)와; 상기 제2매체유입구(221) 및 상기 제2매체배출구(222) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제2열교환매체를 수용 및 유동시키는 제2매체탱크부(210);가 구비되는 판형 열교환기(1000)에 있어서, 상기 플레이트(500)는 내부 영역에 복수 개의 V자형 비드(510)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In the plate heat exchanger of the present invention, a plurality of plates 500 are stacked to form a first medium space 100 in which a first heat exchange medium flows in a portion where the front surfaces (A surfaces) of the plates 500 are coupled to each other. And a second medium space 200 in which a second heat exchange medium flows in a portion facing the rear surfaces (B surfaces) of the plate 500, and the first medium space 100 is formed in the plate 500. A first medium inlet 121 and a first medium outlet 122 formed in a through shape to allow the first heat exchange medium to flow in and out, respectively; A first medium tank 110 configured to recess or protrude a region near the first medium inlet 121 and the first medium outlet 122 to accommodate and flow the first heat exchange medium; A second medium inlet 221 and a second medium outlet 222 for introducing and discharging a second heat exchange medium into the second medium space 200, respectively; The second medium inlet 221 and the area adjacent to the second medium outlet 222 is formed in a recessed or protruding form, the second medium tank 210 for receiving and flowing the second heat exchange medium; In the heat exchanger 1000, the plate 500 is characterized in that a plurality of V-shaped beads 510 are formed in the inner region.

이 때, 상기 비드(510)는 서로 마주보며 결합된 한 쌍의 상기 플레이트(500)에서 각각의 플레이트(500)에 대한 상기 비드중심선의 V자형 꼭지점이 소정 간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다.At this time, the bead 510 is characterized in that the V-shaped vertex of the bead center line with respect to each plate 500 in a pair of the plate 500 coupled to face each other are spaced apart a predetermined interval.

판형 열교환기, 플레이트, V자형 비드, 꼭지점, 변곡점, 이격 Plate Heat Exchanger, Plate, V-Bead, Vertex, Inflection Point, Spacing

Description

판형 열교환기 {Plate Type Heat Exchanger}Plate Heat Exchanger {Plate Type Heat Exchanger}

본 발명은 판형 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a plate heat exchanger.

열교환기는 일반적으로 열교환매체의 유입 및 배출이 이루어지는 한 쌍의 헤더탱크와, 상기 헤더탱크들을 연결하여 열교환매체를 그 내부로 유통시키면서 열교환을 이루어지게 하는 튜브로 구성된다. 이 때 형태별로 열교환기를 크게 두 종류로 나눌 수 있는데, 다수 개의 튜브를 탱크에 삽입하는 형태로 이루어지는 핀-튜브 타입 열교환기와, 다수 개의 플레이트가 적층되어 튜브부 및 탱크부가 형성되는 플레이트 타입 열교환기(판형 열교환기)이다. 이 중 판형 열교환기의 경우 핀-튜브 타입 열교환기에 비해 조립이 간편하고 필요 부품 수가 적어서 생산성이 좋으며 부피를 줄일 수 있어 엔진 룸 공간 확보에 유리한 등 여러 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 특히 판형 열교환기는 플레이트의 형상을 변화시킴으로써 핀-튜브 타입 열교환기에 비해 좀더 복잡하고 다양화된 유로 설계가 가능하여, 특히 수냉식 오일 쿨러와 같이 2종의 유체가 유통하면서 서로 열교환을 일으키는 경우 판형 열교환기가 적용되는 것이 바람직하다.The heat exchanger generally includes a pair of header tanks through which the heat exchange medium is introduced and discharged, and a tube which connects the header tanks and distributes the heat exchange medium therein to perform heat exchange. At this time, the heat exchanger can be largely divided into two types, a fin-tube type heat exchanger formed by inserting a plurality of tubes into a tank, and a plate type heat exchanger in which a plurality of plates are stacked to form a tube part and a tank part ( Plate heat exchanger). Among them, plate heat exchangers are widely used because they are easier to assemble than fin-tube type heat exchangers, have good productivity due to the small number of required parts, and can reduce volume, which is advantageous for securing engine room space. In particular, the plate heat exchanger allows for a more complicated and diversified flow path design than the fin-tube type heat exchanger by changing the shape of the plate. Especially, in the case where two fluids such as a water-cooled oil cooler flow through each other and heat exchange with each other, the plate heat exchanger It is preferable to apply.

판형 열교환기가 수냉식 오일 쿨러에 적용되는 경우, 냉각수가 흐르는 층과 오일이 흐르는 층이 교대로 적층 배치되는 형태로 형성된다. 이 때 물론 냉각수와 오일이 서로 섞이지 않도록 유로가 형성되어야 함은 당연하며, 무엇보다도 한 층 내에서의 냉각수의 흐름 및 오일의 흐름이 각각 원활하면서도 균일하게 이루어지도록 유로를 구성해야 한다. 이를 위해 플레이트 상에 리브 등을 구비하여 유체의 흐름을 조절하도록 하는 다양한 구조들이 개시되고 있다.When the plate heat exchanger is applied to a water-cooled oil cooler, a layer in which the cooling water flows and a layer in which the oil flows are alternately stacked. At this time, of course, the flow path must be formed so that the cooling water and oil do not mix with each other, and above all, the flow path must be configured so that the flow of the cooling water and the oil flow in each layer is smooth and uniform. To this end, various structures for providing a rib or the like on the plate to control the flow of the fluid are disclosed.

도 1은 수냉식 오일 쿨러로서 적용 가능한 일반적인 판형 열교환기의 구조를 간략히 도시하고 있다. 상술한 바와 같이 이러한 판형 열교환기는 2종의 서로 다른 열교환매체(수냉식 오일 쿨러일 경우 냉각수와 오일)가 유통되게 되며, 각각을 제1열교환매체 및 제2열교환매체로 칭한다. 이러한 판형 열교환기는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 제1매체유입구(2)로 유입된 제1열교환매체가 한 쌍의 플레이트(1) 사이의 제1매체유동공간을 경유하여 제1매체배출구(3)로 배출되고, 제2매체유입구(4)로 유입된 제2열교환매체가 다른 한 쌍의 플레이트(1) 사이의 제2매체유동공간을 경유하여 제2매체배출구(5)로 배출되게 된다.Figure 1 shows a simplified structure of a general plate heat exchanger that can be applied as a water-cooled oil cooler. As described above, such a plate heat exchanger has two different heat exchange media (cooling water and oil in the case of a water-cooled oil cooler), and each is referred to as a first heat exchange medium and a second heat exchange medium. As shown in FIG. 1, the plate heat exchanger includes a first heat exchange medium introduced into a first medium inlet 2 through a first medium flow space between a pair of plates 1. 3) the second heat exchange medium introduced into the second medium inlet 4 is discharged to the second medium outlet 5 via the second medium flow space between the pair of plates (1). .

이러한 판형 열교환기의 구조에서, 제1열교환매체와 제2열교환매체가 원활하게 열교환을 일으킬 수 있으려면, 열교환매체의 유동이 원활하면서도 전체 면적에 걸쳐 균일하게 이루어져야 함은 당연하다. 또한 유체의 유동 내에 난류 발생이 잘 일어날수록 열교환성능이 높아진다는 것은 잘 알려져 있는 사실인 바, 매체유동공간 내에서 적절히 난류를 발생시키면서 또한 열교환매체의 유동을 적절하게 안내할 수 있도록, 열교환기를 구성하는 플레이트에는 비드가 형성되는 것이 일반적이다.In the structure of the plate heat exchanger, in order for the first heat exchange medium and the second heat exchange medium to smoothly exchange heat, it is natural that the flow of the heat exchange medium must be smooth and uniform over the entire area. Also, it is well known that the better the occurrence of turbulent flow in a fluid flow, the higher the heat exchange performance. The heat exchanger is configured to properly generate turbulence in the medium flow space and to guide the flow of the heat exchange medium properly. Beads are generally formed on the plate.

도 2는 종래의 판형 열교환기의 플레이트로서, 종래의 비드 구조의 예시를 도시하고 있다. 도 2에 도시된 판형 열교환기는 국제공개특허 제2000-046564호("자폐식 열교환기", 이하 선행기술)에 개시된 기술로서, 상기 선행기술에 의한 판형 열교환기는 도 2에 도시된 바와 같이 사선 비드(bead)를 가지는 플레이트들이 적층되어 이루어진다. 상기 선행기술의 플레이트는 도 2(B)에 도시된 바와 같이 외측으로 우회하여 흐르는 유동이 L자 형상의 배리어(barrier)에 의하여 막히는 형태로 되어 있다. 또한 상기 선행기술의 플레이트는 같은 면끼리 마주보는 방향(즉 A면은 A면끼리, B면은 B면끼리)으로 적층되는데, 도 2(A)에 도시된 바와 같은 한 종류의 플레이트를 서로 엇갈린 방향으로 적층하여, 인접한 층에 유동되는 유체가 서로 달라지게 된다.2 shows an example of a conventional bead structure as a plate of a conventional plate heat exchanger. The plate heat exchanger illustrated in FIG. 2 is a technique disclosed in International Patent Publication No. 2000-046564 (“Autism Heat Exchanger”, hereinafter referred to in the prior art), and the plate heat exchanger according to the prior art has a diagonal bead as shown in FIG. 2. Plates having a bead are made by stacking. The plate of the prior art has a form in which the flow flowing by bypassing the outside is blocked by an L-shaped barrier as shown in FIG. 2 (B). In addition, the plate of the prior art is stacked in the direction facing the same surface (that is, A surface A, B surface B between each other), one plate of the type as shown in Figure 2 (A) Stacked in the direction, the fluids flowing in adjacent layers are different from each other.

보다 상세히 설명하자면, 도 2(A)에 도시된 바와 같은 플레이트의 전면 및 후면을 각각 도 2(B)에서와 같이 A면 및 B면으로 칭할 때, 도 3(A)는 A면끼리 마주보게 결합한 형태를, 도 3(B)는 B면끼리 마주보게 결합한 형태를 도시하고 있다. 도 3에서 최좌측의 상태에서 점선으로 표시된 중심선을 중심으로 접으면 도 3의 최우측과 같은 형상이 되며, 도 3의 가운데는 이와 같이 서로 결합된 플레이트 쌍을 측면에서 본 것이다. 이 때, 도 3(A) 또는 도 3(B)에 도시된 바와 같이 A면끼리 또는 B면끼리 마주보게 결합할 경우 서로 180°만큼 회전된 상태로 결합된다. 도 3에는 각각 열교환매체가 수용되는 부분이 채색된 형태로 표시되어 있는데, 구분 편의상 제1열교환매체가 수용되는 부분은 ⓐ-1 및 ⓐ-2로, 제2열교환매체가 수용되는 부분은 ⓑ-1 및 ⓑ-2로 표시하였다. 도 3(A) 및 도 3(B)의 최우측에는 결합된 모습을 도시하고 있는데, 채색되지 않은 부분은 플레이트들끼리 서로 접촉되는 부분이며, 도 3(A) 최우측의 채색된 부분은 ⓐ-1 및 ⓐ-2 부분으로 제1매체공간이 되고, 도 3(B) 최우측의 채색된 부분은 ⓑ-1 및 ⓑ-2 부분으로 제2매체공간이 된다.More specifically, when the front and rear surfaces of the plate as shown in Fig. 2A are referred to as A side and B side, respectively, as shown in Fig. 2B, Fig. 3A faces A side. 3 (B) shows a form in which the B surfaces are coupled to face each other. In the leftmost state in FIG. 3, when folded about the center line indicated by the dotted line, the shape is the same as that of the rightmost side of FIG. 3. In the center of FIG. At this time, as shown in Fig. 3 (A) or 3 (B), when the A surface or the B surface is coupled to face to each other is coupled in a state rotated by 180 ° with each other. In FIG. 3, the portions in which the heat exchange medium is accommodated are respectively shown in colored form. For convenience of division, the portions in which the first heat exchange medium is accommodated are ⓐ-1 and ⓐ-2, and the portions in which the second heat exchange medium is accommodated are ⓑ-. 1 and ⓑ-2. 3 (A) and 3 (B) show the combined state on the right side, where the uncolored portions are the portions in which the plates are in contact with each other, and the colored portions at the rightmost portion of FIG. The first medium space is represented by -1 and ⓐ-2 parts, and the colored part at the rightmost side of FIG. 3B is the second medium space by ⓑ-1 and ⓑ-2 parts.

도 4는 이러한 플레이트들이 다수 개 적층된 상태를 도시하고 있다. 도 3(A) 및 도 4에서의 [A면(180° 회전)]이라고 표시된 플레이트는 도 3(B) 및 도 4에서의 [B면]이라고 표시된 플레이트와 동일한 플레이트이다. 또한 도 3(B) 및 도 4에서의 [B면(180° 회전)]이라고 표시된 플레이트를 뒤집으면 도 3(A) 및 도 4에서의 [A면]이라고 표시된 플레이트와 동일한 형상이 된다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이 다수 개의 플레이트들이 적층되면, 서로 인접한 매체유동공간에는 항상 서로 다른 열교환매체가 유동하게 된다.4 illustrates a state in which a plurality of such plates are stacked. The plate labeled [A face (180 ° rotation)] in FIGS. 3A and 4 is the same plate as the plate labeled B face in FIGS. 3B and 4. In addition, if the plate indicated by [B plane (rotation of 180 °)] in Figs. 3B and 4 is inverted, the same shape as the plate indicated by A plane in Figs. 3A and 4 will be obtained. Therefore, as shown in FIG. 4, when a plurality of plates are stacked, different heat exchange media always flow in adjacent media flow spaces.

그런데, 상기 선행기술에 의한 열교환기의 경우 다음과 같은 문제점이 있다. 도 5는 상기 선행기술에 의한 열교환기에서의 CFD(Computational Fluid Dynamics, 전산유동해석) 결과를 도시한 것으로, 도 5(A)는 A면끼리 마주보게 결합되어 만들어지는 제1매체유동공간에서의 CFD 결과를, 도 5(B)는 B면끼리 마주보게 결합되어 만들어지는 제2매체유동공간에서의 CFD 결과를 각각 도시하고 있다. 그런데, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 선행기술에 의한 열교환기에서는, 내부 비드를 균일한 사선 비드로서 구성함으로써, 측면에 위치한 입출구에서 내부 비드로의 유로 배분이 좋지 않은 결과를 보인다. 즉, 입출구가 위치한 측면으로 유동 쏠림이 발생하며, 또한 내부 유로의 압력강하량이 외곽 비드에 비해 상대적으로 커서 외곽 비드 쪽으로도 유동 쏠림이 발생한다. (특히 유동 쏠림이 발생하는 영역을 도 5에서 S로 표시하였다.) 이와 같이 유동 쏠림이 발생함에 따라 압력강하량이 불균일해지며, 따라서 열교환성능이 악화되게 된다.However, the heat exchanger according to the prior art has the following problems. FIG. 5 illustrates Computational Fluid Dynamics (CFD) results of a heat exchanger according to the prior art, and FIG. 5 (A) shows a surface of a first medium fluid space formed by combining A surfaces facing each other. 5 (B) shows the CFD results in the second medium flow space formed by combining the B surfaces facing each other. By the way, in the heat exchanger according to the prior art as shown in Figure 5, by configuring the inner bead as a uniform diagonal bead, the distribution of the flow path from the inlet and outlet located on the side to the inner bead is poor. That is, the flow pull occurs to the side where the inlet and outlet is located, and the flow drop occurs toward the outer bead because the pressure drop of the inner flow path is larger than that of the outer bead. (In particular, the area where the flow tilt occurs is denoted by S in FIG. 5.) As such, the flow drop occurs, resulting in an uneven pressure drop, thus deteriorating heat exchange performance.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 이종의 유체가 각 층마다 교대로 유동하며 열교환하는 판형 열교환기에 있어서, 판형 열교환기의 비드 위치 및 구조를 개선함으로써, 유동의 배분을 전체 면적에 걸쳐 균일하게 하여 압력강하량 및 열교환성능을 개선하는 판형 열교환기를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention, in the plate heat exchanger in which the different types of fluid flows alternately flow in each layer, the bead of the plate heat exchanger By improving the position and structure, it is to provide a plate heat exchanger that improves pressure drop and heat exchange performance by making flow distribution uniform over the entire area.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 판형 열교환기는, 복수 개의 플레이트(500)가 적층되어 상기 플레이트(500)의 전면(A면)끼리 마주보며 결합된 부분에 제1열교환매체가 유동하는 제1매체공간(100)이 형성되고 상기 플레이트(500)의 후면(B면)끼리 마주보며 결합된 부분에 제2열교환매체가 유동하는 제2매체공간(200)이 형성되며, 상기 플레이트(500)에는 상기 제1매체공간(100)으로 제1열교환매체를 각각 유입 및 배출시키도록 통공 형태로 형성되는 제1매체유입구(121) 및 제1매체배출구(122)와; 상기 제1매체유입구(121) 및 상기 제1매체배출구(122) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제1열교환매체를 수용 및 유동시키는 제1매체탱크부(110)와; 상기 제2매체공간(200)으로 제2열교환매체를 각각 유입 및 배출시키는 제2매체유입구(221) 및 제2매체배출구(222)와; 상기 제2매체유입구(221) 및 상기 제2매체배출구(222) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제2열교환매체를 수용 및 유동시키는 제2매체탱크부(210);가 구비되는 판형 열교환기(1000)에 있어서, 상기 플레이트(500)는 내부 영역에 복수 개의 V자형 비드(510)가 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 비드(510)는 상기 비드(510)의 중심선을 비드중심선이라 할 때, 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점 위치에서 상기 비드중심선이 완만하게 연결되도록 변곡점이 형성되는 것이 바람직하다.Plate heat exchanger of the present invention for achieving the above object, a plurality of plates 500 are stacked to the first heat exchange medium flows to the portion facing the front (A surface) of the plate 500 is coupled A first medium space 100 is formed, and a second medium space 200 in which a second heat exchange medium flows is formed in a portion where the rear surface (B surface) of the plate 500 is coupled to each other, and the plate 500 is formed. The first medium inlet 121 and the first medium outlet 122 formed in a through shape to inlet and discharge the first heat exchange medium into the first medium space 100, respectively; A first medium tank 110 configured to recess or protrude a region near the first medium inlet 121 and the first medium outlet 122 to accommodate and flow the first heat exchange medium; A second medium inlet 221 and a second medium outlet 222 for introducing and discharging a second heat exchange medium into the second medium space 200, respectively; The second medium inlet 221 and the area adjacent to the second medium outlet 222 is formed in a recessed or protruding form, the second medium tank 210 for receiving and flowing the second heat exchange medium; In the heat exchanger 1000, the plate 500 is characterized in that a plurality of V-shaped beads 510 are formed in the inner region. At this time, when the bead 510 is the center line of the bead 510 is a bead center line, it is preferable that the inflection point is formed so that the bead center line is gently connected at the V-shaped vertex position of the bead 510.

이 때, 상기 비드(510)는 서로 마주보며 결합된 한 쌍의 상기 플레이트(500)에서 각각의 플레이트(500)에 대한 상기 비드중심선의 V자형 꼭지점이 소정 간격 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 비드(510)는 서로 마주보며 결합된 한 쌍의 상기 플레이트(500)에서 각각의 플레이트(500)에 대한 V자형 꼭지점 부분이 서로 만나지 않도록 이격되어 배치되는 것이 더욱 바람직하다.At this time, the bead 510 is characterized in that the V-shaped vertex of the bead center line with respect to each plate 500 in a pair of the plate 500 coupled to face each other are spaced apart a predetermined interval. In addition, the beads 510 may be disposed to be spaced apart from each other so that the V-shaped vertex portions of each plate 500 do not meet each other.

또한, 상기 플레이트(500)는 상기 플레이트(500) 중심 부분에 위치한 상기 비드(510)가 선대칭 형상으로 형성되며, 상기 비드(510)는 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점들을 이은 선과 선대칭 중심선이 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 플레이트(500)는 선대칭 중심선을 중심으로 일측 방향에 상기 제1매체유입구(121) 및 상기 제1매체배출구(122)가 소정 거리 이격되어 배치되고, 타측 방향에 상기 제2매체유입구(221) 및 상기 제2매체배출구(222)가 소정 거리 이격되어 배치되어, 결합 시 전면(A면)끼리 또는 후면(B면)끼리 마주보되 서로 180° 회전된 상태로 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the plate 500 is formed in the line symmetrical shape of the bead 510 located in the center portion of the plate 500, the bead 510 is a line and a line symmetric center line between the V-shaped vertices of the bead 510 It is characterized in that it is formed to match. In this case, the plate 500 is disposed with the first medium inlet 121 and the first medium outlet 122 spaced a predetermined distance from one side about a line symmetric center line, and the second medium inlet in the other direction 221 and the second medium discharge port 222 are spaced apart a predetermined distance, the front (A surface) or the back (B surface) facing each other at the time of coupling, characterized in that arranged in a state rotated 180 ° .

본 발명에 의하면, 이종의 유체가 서로 열교환하는 판형 열교환기에 있어서, 열교환기의 전체 면적에 대하여 유동이 균일하게 배분됨으로써 압력강하량 특성을 개선시키는 효과가 있으며, 또한 이에 따라 열교환성능이 크게 향상되는 효과가 있다. 특히 본 발명에 의하면, 서로 엇갈리게 적층되는 V형 비드의 중심부가 서로 이격되어 있음으로써 유동의 균일한 배분이 더욱 효과적으로 이루어지게 되는 효과가 있다.According to the present invention, in a plate heat exchanger in which heterogeneous fluids heat exchange with each other, the flow is uniformly distributed over the entire area of the heat exchanger, thereby improving the pressure drop characteristic, and thus the heat exchange performance is greatly improved. There is. In particular, according to the present invention, since the central portions of the V-shaped beads stacked alternately with each other are spaced apart from each other, uniform distribution of flow is more effectively achieved.

또한 본 발명에 의하면, 동일 부피의 열교환기의 경우 상술한 바와 같이 열교환성능이 향상되기 때문에, 열교환기의 부피를 줄일 수 있는 효과가 있으며, 이에 따라 엔진 룸 공간 활용성이 높아지는 효과 또한 있다. 더불어, 본 발명의 열교환기는 동일 형상의 플레이트를 앞뒤로 적층하기만 하면 되기 때문에 조립이 용이하여 생산성을 향상시키는 효과 또한 있다.In addition, according to the present invention, since the heat exchange performance of the heat exchanger of the same volume is improved as described above, there is an effect that can reduce the volume of the heat exchanger, thereby increasing the engine room space utilization. In addition, since the heat exchanger of the present invention only needs to stack the same shape plate back and forth, it is easy to assemble and has an effect of improving productivity.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 판형 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a plate heat exchanger according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명의 판형 열교환기의 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 판형 열교환기(1000)의 기본적인 형상은 일반적인 판형 열교환기와 같이, 복수 개의 플레이트(500)가 적층되어 상기 플레이트(500)의 전면(A면)끼리 마주보며 결합된 부분에 제1열교환매체가 유동하는 제1매체공간(100)이 형성되고 상기 플 레이트(500)의 후면(B면)끼리 마주보며 결합된 부분에 제2열교환매체가 유동하는 제2매체공간(200)이 형성된다. 이 때, 본 발명의 판형 열교환기(1000)에서 상기 플레이트(500)는 열교환의 촉진을 위하여 내부 영역에 복수 개의 V자형 비드(510)가 형성된다. 상기 판형 열교환기가 수냉식 오일 쿨러에 적용될 경우 제1열교환매체 및 제2열교환매체는 냉각수 및 오일이 될 수 있다. 도 6에서는 (도 6을 기준으로) 좌측에 제1매체유입구(121) 및 제2매체유입구(221)가, 우측에 제1매체배출구(122) 및 제2매체배출구(222)가 배치되는 것으로 도시되었으나, 반드시 이와 같이 배치되어야 하는 것은 아니며, 배치에 따라 유입구 및 배출구가 바뀔 수 있다. 예를 들어, 도 6의 좌측에 작게 도시된 평면도에서 보면, A면 및 B면의 경우에는 도 6에서와 동일하게 유입구 및 배출구가 배치되나, 180° 회전된 A면 및 180° 회전된 B면은 A면 및 B면의 경우와 반대로 유입구 및 배출구가 배치되는 것이다. 이 뿐 아니라, 도 6에서는 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 모두 (도 6을 기준으로) 좌측에서 유입되고 우측에서 배출되는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이렇게 유로가 형성되어야만 하는 것은 아니며 제1열교환매체와 제2열교환매체의 특성이나 작동 조건 등에 따라 유입구 및 배출구의 위치가 적절히 결정될 수 있다.6 is an exploded perspective view of the plate heat exchanger of the present invention. As shown, the basic shape of the plate heat exchanger 1000 of the present invention is a common plate heat exchanger, a plurality of plates 500 are stacked on the combined portion facing the front (A surface) of the plate 500 A second medium space 200 in which a first medium space 100 through which a first heat exchange medium flows is formed, and a second heat exchange medium flows in a coupled portion facing the rear surface (B surface) of the plate 500. Is formed. At this time, in the plate heat exchanger 1000 of the present invention, the plate 500 is formed with a plurality of V-shaped beads 510 in the inner region to promote heat exchange. When the plate heat exchanger is applied to a water-cooled oil cooler, the first heat exchange medium and the second heat exchange medium may be cooling water and oil. In FIG. 6, the first medium inlet 121 and the second medium inlet 221 are disposed at the left side (based on FIG. 6), and the first medium outlet 122 and the second medium outlet 222 are disposed at the right side. Although shown, it is not necessarily arranged as such, the inlet and outlet may be changed depending on the arrangement. For example, when viewed in a plan view small on the left side of FIG. 6, inlet and outlet ports are disposed in the same manner as in FIG. 6 in the case of the A side and the B side, but the A side rotated 180 ° and the B side rotated 180 °. Is the inlet and outlet are arranged as opposed to the A side and B side. In addition, in FIG. 6, both the first heat exchange medium and the second heat exchange medium are shown to flow in from the left side and discharge from the right side (based on FIG. 6). The location of the inlet and outlet may be determined appropriately according to the characteristics or operating conditions of the medium and the second heat exchange medium.

도 7은 본 발명의 판형 열교환기의 플레이트를 도시한 것으로, 이를 통해 본 발명의 플레이트에 대하여 보다 상세히 설명한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 판형 열교환기(1000)를 구성하는 상기 플레이트(500)는, 상기 제1매체공간(100)으로 제1열교환매체를 각각 유입 및 배출시키도록 통공 형태로 형성되는 제1매체유입구(121) 및 제1매체배출구(122)와, 상기 제1매체유입구(121) 및 상기 제1 매체배출구(122) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제1열교환매체를 수용 및 유동시키는 제1매체탱크부(110)가 구비된다. 또한 상기 플레이트(500)는, 상기 제2매체공간(200)으로 제2열교환매체를 각각 유입 및 배출시키는 제2매체유입구(221) 및 제2매체배출구(222)와, 상기 제2매체유입구(221) 및 상기 제2매체배출구(222) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제2열교환매체를 수용 및 유동시키는 제2매체탱크부(210)가 구비된다. 이 때, 상기 제1매체공간(100) 및 상기 제2매체공간(200)은 상기 플레이트(500)의 내부 영역에 V자형으로 형성된 복수 개의 상기 비드(510)로서 이루어지게 된다. 도 7은 상기 플레이트(500)의 전면(내측이 보이는 면, 이하 A면으로 칭한다) 쪽에서 본 형상을 도시한 것으로, 도 7에서 진한 색으로 표시된 부분은 주변부보다 함몰된 부분이다. 따라서 상기 플레이트(500)들이 결합되면 이와 같이 함몰된 부분에 공간이 형성되어, 이 공간을 통해 열교환매체가 수용되어 유통되게 된다. 물론 상기 플레이트(500)의 후면(외측이 보이는 면, 이하 B면으로 칭한다) 쪽에서 보게 되면 A면에서 함몰된 부분은 B면에서는 돌출되고, A면에서 돌출된 부분은 B면에서는 함몰되므로 열교환매체가 수용되는 공간이 달라진다. 상기 비드(510) 및 이와 관련된 구조에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.Figure 7 shows the plate of the plate heat exchanger of the present invention, through which the plate of the present invention will be described in more detail. As shown in FIG. 7, the plate 500 constituting the plate heat exchanger 1000 of the present invention has a through-hole shape so that the first heat exchange medium is introduced into and discharged from the first medium space 100, respectively. The first medium inlet 121 and the first medium outlet 122 that are formed, and the region near the first medium inlet 121 and the first medium outlet 122 are recessed or protruded to form first heat exchange. The first medium tank 110 for receiving and flowing the medium is provided. In addition, the plate 500 includes a second medium inlet 221 and a second medium outlet 222 for introducing and discharging a second heat exchange medium into the second medium space 200, respectively, and the second medium inlet ( 221 and a region adjacent to the second medium outlet 222 is formed in a recessed or protruding shape, and includes a second medium tank 210 for accommodating and flowing the second heat exchange medium. In this case, the first medium space 100 and the second medium space 200 are formed as a plurality of the beads 510 formed in a V-shape in the inner region of the plate 500. FIG. 7 illustrates a shape seen from the front side of the plate 500 (the surface of which the inside is visible, hereinafter referred to as the A surface), and the portion indicated in dark color in FIG. 7 is a portion recessed than the peripheral portion. Therefore, when the plates 500 are combined, a space is formed in the recessed portion, and the heat exchange medium is received and distributed through the space. Of course, when viewed from the rear side of the plate 500 (the surface of which the outside is visible, hereinafter referred to as B surface), the portion recessed in the A surface protrudes from the B surface, and the portion protruding from the A surface is depressed in the B surface, and thus the heat exchange medium. Space is accommodated. The beads 510 and related structures will be described later in more detail.

도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 플레이트(500)에는 또한, 상기 플레이트(500)의 외곽선에 근접한 위치에 상기 외곽선을 따라 형성되는 외곽 비드(520)가 형성된다. 상기 외곽 비드(520)는 제1열교환매체가 우회하여 유통할 수 있는 유로를 형성함과 동시에, B면끼리 마주보게 결합 시 외벽 역할을 수행한다. 즉, A면 끼리 마주보게 결합 시(이하 A-A 결합이라 칭한다)에는 외주면이 서로 밀착됨으로써 상기 플레이트(500)의 A면 쪽에서 보았을 때 상기 비드(510)의 함몰된 부분이 외부로부터 밀폐될 수 있게 된다. 이 때, B면끼리 마주보게 결합 시(이하 B-B 결합이라 칭한다)에는 외주면이 서로 접촉하지 않게 되므로, 이 때에는 상기 외곽 비드(520)가 서로 밀착됨으로서 상기 플레이트(500)의 B면 쪽에서 보았을 때 상기 비드(510)의 함몰된 부분이 외부로부터 밀폐되는 것이다.As shown in FIG. 7, the plate 500 is also formed with an outer bead 520 formed along the outline at a position close to the outline of the plate 500. The outer bead 520 forms a flow path through which the first heat exchange medium can be bypassed and flows, and at the same time, serves as an outer wall when combining the B surfaces to face each other. That is, when the A faces are coupled to face each other (hereinafter referred to as AA coupling), the outer circumferential surfaces are in close contact with each other so that the recessed portion of the bead 510 may be sealed from the outside when viewed from the A side of the plate 500. . At this time, since the outer peripheral surfaces are not in contact with each other when the surfaces B to face each other (hereinafter referred to as BB coupling), the outer bead 520 is in close contact with each other when viewed from the B side of the plate 500 The recessed portion of the bead 510 is to be sealed from the outside.

상기 외곽 비드(520)와 상기 제1탱크부(110)는 직접적으로 연결되게 되므로, 유동 쏠림을 방지하기 위하여 상기 제1매체유입구(121) 및 상기 제1매체배출구(122) 주변의 상기 외곽 비드(520) 측에 L자형 배리어(530)가 형성되도록 한다. 상기 외곽 비드(520)로의 유동 쏠림을 막고 유동 배분을 개선할 수 있도록, 상기 배리어(530) 상에 적어도 하나 이상의 제1유통로(541)가 형성되거나, 상기 제2탱크부(210)를 경유하는 적어도 하나 이상의 제2유통로(542)가 형성되는 것이 바람직하다.Since the outer bead 520 and the first tank part 110 are directly connected, the outer bead around the first medium inlet 121 and the first medium outlet 122 in order to prevent flow tendency. An L-shaped barrier 530 is formed at the side of 520. At least one first flow path 541 is formed on the barrier 530 or via the second tank part 210 to prevent the flow of fluid to the outer bead 520 and improve flow distribution. At least one second flow path 542 is preferably formed.

도 8 및 도 9를 통해 본 발명의 플레이트의 적층 방법에 대해 간략히 설명한다.8 and 9 will be briefly described for the lamination method of the plate of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같은 상기 플레이트(500)의 전면 및 후면을 각각 도 6에서와 같이 A면 및 B면으로 칭할 때, 도 8(A)는 A면끼리 마주보게 결합한 형태를, 도 8(B)는 B면끼리 마주보게 결합한 형태를 도시하고 있다. 도 8에서 최좌측의 상태에서 점선으로 표시된 중심선을 중심으로 접으면 도 8의 최우측과 같은 형상이 되며, 도 8의 가운데는 이와 같이 서로 결합된 플레이트 쌍을 측면에서 본 것이다. 이 때, 도 8(A) 또는 도 8(B)에 도시된 바와 같이 A면끼리 또는 B면끼리 마주보게 결합할 경우 서로 180°만큼 회전된 상태로 결합된다. 즉, 상기 플레이트(500)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 플레이트(500) 중심 부분에 위치한 상기 비드(510)가 선대칭 형상으로 형성되며, 이 때 상기 비드(510)는 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점들을 이은 선과 선대칭 중심선이 일치하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 플레이트(500)가 대략 선대칭 형상으로 이루어지고, 선대칭 중심선을 중심으로 일측 방향에 상기 제1매체유입구(121) 및 상기 제1매체배출구(122)가 소정 거리 이격되어 배치되고, 타측 방향에 상기 제2매체유입구(221) 및 상기 제2매체배출구(222)가 소정 거리 이격되어 배치되도록 하면, A-A 결합 시 또는 B-B 결합 시 결합 시 전면(A면)끼리 또는 후면(B면)끼리 마주보되 서로 180° 회전된 상태로 배치되게 함으로써 상기 제1탱크부(110)끼리 또는 상기 제2탱크부(210)끼리 쉽게 서로 마주보게 된다.When the front and rear surfaces of the plate 500 as shown in FIG. 7 are referred to as A side and B side, respectively, as shown in FIG. 6, FIG. 8 (A) is a form in which A sides are faced to each other, and FIG. 8 ( B) shows a form in which the B faces are combined to face each other. In the leftmost state in FIG. 8, when the center line is folded around the center line shown in the dotted line, the shape is the same as that of the rightmost side of FIG. 8, and the center of FIG. At this time, as shown in Fig. 8 (A) or 8 (B) when the A surface or the B surface is coupled to face to each other is coupled in a state rotated by 180 ° with each other. That is, as shown in FIG. 7, the bead 510 positioned at the center portion of the plate 500 is linearly symmetrical, and the bead 510 is formed of the bead 510. The line connecting the V-shaped vertices and the line symmetric centerline are preferably formed to coincide. As described above, the plate 500 is formed in a substantially line symmetrical shape, and the first medium inlet 121 and the first medium outlet 122 are disposed at a predetermined distance from one side of the line symmetric center line, and the other side is disposed. When the second medium inlet 221 and the second medium outlet 222 are arranged to be spaced apart a predetermined distance, when the AA combination or BB combination when the front (A side) or the rear (B side) facing each other However, the first tank part 110 or the second tank part 210 are easily faced to each other by being disposed to be rotated 180 ° to each other.

도 8에는 각각 열교환매체가 수용되는 부분이 채색된 형태로 표시되어 있는데, 구분 편의상 제1열교환매체가 수용되는 부분은 ⓐ-1 및 ⓐ-2로, 제2열교환매체가 수용되는 부분은 ⓑ-1 및 ⓑ-2로 표시하였다. 도 8(A) 및 도 8(B)의 최우측에는 결합된 모습을 도시하고 있는데, 채색되지 않은 부분은 플레이트들끼리 서로 접촉되는 부분이며, 도 8(A) 최우측의 채색된 부분은 ⓐ-1 및 ⓐ-2 부분으로 바로 상기 제1매체공간(100)이며, 도 8(B) 최우측의 채색된 부분은 ⓑ-1 및 ⓑ-2 부분으로 바로 상기 제2매체공간(200)이다.In FIG. 8, the portions in which the heat exchange medium is accommodated are respectively shown in colored form. For convenience of division, the portions in which the first heat exchange medium is accommodated are ⓐ-1 and ⓐ-2, and the portions in which the second heat exchange medium is accommodated are ⓑ-. 1 and ⓑ-2. 8 (A) and 8 (B) are shown coupled to the uppermost side, the uncolored portion is the portion where the plates are in contact with each other, the colored portion of the right side of Figure 8 (A) is ⓐ The first medium space 100 is directly in the -1 and ⓐ-2 parts, and the rightmost colored part in FIG. 8B is the second medium space 200 in the ⓑ-1 and ⓑ-2 parts. .

도 9는 이러한 플레이트들이 다수 개 적층된 상태를 도시하고 있다. 도 8(A) 및 도 9에서의 [A면(180° 회전)]이라고 표시된 플레이트는 도 8(B) 및 도 9에서의 [B면]이라고 표시된 플레이트와 동일한 플레이트이다. 또한 도 8(B) 및 도 9에서의 [B면(180° 회전)]이라고 표시된 플레이트를 뒤집으면 도 8(A) 및 도 9에서의 [A면]이라고 표시된 플레이트와 동일한 형상이 된다. 따라서 도 9에 도시된 바와 같이 다수 개의 플레이트들이 적층되면, 서로 인접한 매체유동공간에는 항상 서로 다른 열교환매체가 유동하게 된다.9 shows a state where a plurality of such plates are stacked. The plate labeled [A side (rotation 180 °)] in FIGS. 8A and 9 is the same plate as the plate labeled B side in FIGS. 8B and 9. In addition, if the plate indicated by [B plane (rotation of 180 °)] in Figs. 8B and 9 is reversed, it becomes the same shape as the plate indicated by A plane in Figs. 8A and 9. Therefore, when a plurality of plates are stacked as shown in FIG. 9, different heat exchange media always flow in adjacent media flow spaces.

본 발명의 플레이트(500)는 내부에 복수 개의 V자형의 상기 비드(510)들이 배치되는데, 이 때 V자 형의 꼭지점 부분을 통과하면 유동의 방향이 변화하게 되므로 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점 부분의 설계를 최적화하는 것이 필요하다. 도 10은 본 발명의 플레이트를 상세히 도시한 것으로, 도 10을 통해 본 발명의 상기 비드(510) 형상 설계에 대해 보다 상세히 설명한다.In the plate 500 of the present invention, the plurality of V-shaped beads 510 are disposed therein. At this time, when the V-shaped vertex portion passes, the direction of flow changes so that the V-shaped portion of the bead 510 is formed. It is necessary to optimize the design of the vertex parts. 10 illustrates the plate of the present invention in detail, and the bead 510 shape design of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 10.

본 발명의 플레이트(500)에서, 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점 부분에서 유동의 방향이 급격하게 변화하지 않도록 하는 것이 바람직하므로, 실제 제작 시에는 상기 비드(510)의 중심선을 비드중심선이라 할 때 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점 위치에서 상기 비드중심선이 완만하게 연결되도록 변곡점이 형성되도록 할 수 있다. 실질적으로 이는 제작 편의상 변곡점이 발생하게 되는 것이므로, 이하에서 '꼭지점'이라고 하는 것은 이와 같이 V자형 꼭지점 부분이 변곡점을 이룰 경우를 포함하여 칭하는 것으로 한다.In the plate 500 of the present invention, it is preferable that the direction of flow does not change rapidly at the V-shaped vertex portion of the bead 510, so that the center line of the bead 510 is referred to as a bead center line in actual production. At the V-shaped vertex position of the bead 510, the inflection point may be formed so that the bead center line is gently connected. In practice, since the inflection point is generated for convenience of production, the term 'vertex' in the following is referred to as including the case where the V-shaped vertex portion forms the inflection point.

이 때, 본 발명의 플레이트(500)에서 상기 비드(510)는, 서로 마주보며 결합된 한 쌍의 상기 플레이트(500)에서 각각의 플레이트(500)에 대한 상기 비드중심선의 V자형 꼭지점이 소정 간격 이격되어 배치되도록 함으로써, V자형 꼭지점 부분에서 마주보며 결합된 비드들이 겹치는 부분이 적어지거나 가장 바람직하게는 겹치는 부분이 없도록 한다. 즉 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 비드(510)는 서로 마주보며 결합된 한 쌍의 상기 플레이트(500)에서 각각의 플레이트(500)에 대한 V자형 꼭지점 부분이 서로 만나지 않도록 이격되어 배치되도록 하는 것이 가장 유동 분포에 유리하게 된다.At this time, the bead 510 in the plate 500 of the present invention, in the pair of the plate 500 coupled to face each other, the V-shaped vertex of the bead center line for each plate 500 is a predetermined interval By being spaced apart, the joined beads facing each other at the V-shaped vertex portion are less likely to overlap or most preferably have no overlap. That is, as shown in Figure 10, the bead 510 is arranged so as to be spaced apart from each other so that the V-shaped vertex portion for each plate 500 in the pair of the plate 500 coupled to face each other Most favorable to the flow distribution.

이에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점 부분에서 마주보며 결합된 비드들이 서로 만나게 될 경우, 다음과 같은 문제점이 있다. 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점 부분에서 상기 비드(510)들끼리 만나서 형성되는 유로 공간의 크기는, 이외의 부분에서 상기 비드(510)들끼리 만나서 형성되는 유로 공간의 크기보다 크게 형성된다. 따라서 상기 플레이트(500)의 전체 면적에 걸쳐 균일하게 유동이 분포되는 것에 악영향을 끼치게 된다.This will be described in more detail as follows. When the beads coupled to face each other at the V-shaped vertex portion of the bead 510 meet each other, there are the following problems. The size of the flow path space formed when the beads 510 meet each other at the V-shaped vertex portion of the bead 510 is greater than the size of the flow path space formed when the beads 510 meet each other. Therefore, adversely affects that the flow is uniformly distributed over the entire area of the plate 500.

본 발명에서는, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 마주보며 결합되는 상기 비드(510)의 각 비드중심선들이 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점 부분에서 서로 만나지 않도록 이격되어 배치되게 설계함으로써, 상술한 바와 같은 악영향을 제거하고 있다. 도 11은 이와 같이 설계된 본 발명의 판형 열교환기에서의 CFD 해석 결과를 도시하고 있는데, 도 11(A)의 CFD 해석 결과는 상기 비드(510)의 각 비드중심선들이 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점 부분이 서로 만나게 배치되는 경우이고, 도 11(B)의 CFD 해석 결과는 도 10에 도시된 바와 같은 구조로서 상기 비드(510)의 각 비드중심선들이 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점 부분이 서로 만나지 않게 배치되는 경우이다. 도 11(A) 및 도 11(B)를 비교해 보았을 때, 도 10과 같은 구조가 적용된 도 11(B)의 경우에 도 11(A)의 경우보다 유동의 배분이 훨씬 균일해져 유동 특성이 현저히 개선되는 것을 알 수 있다. 이와 같이 본 발명의 판형 열교환기에서는, 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점 부분에서 상기 비드(510)의 각 비드중심선들이 서로 만나지 않게 배치되어 별도의 유로를 형성하도록 함으로써, 열교환매체 유동에 있어서의 압력강하량을 개선할 수 있게 된다. 이에 따라 본 발명의 판형 열교환기에 의하면 상기 플레이트(500) 내부의 상기 비드(510) 영역 전체에서의 유동 배분이 최적화되며, 궁극적으로는 판형 열교환성능을 크게 향상시킬 수 있다.In the present invention, as described above by designing the bead center lines of the beads 510 which are coupled to face each other as shown in FIG. 10 are spaced apart so as not to meet each other at the V-shaped vertex portion of the bead 510, The same negative effect is being eliminated. FIG. 11 illustrates the CFD analysis result of the plate heat exchanger of the present invention designed as described above, and the CFD analysis result of FIG. 11 (A) shows that each bead center line of the bead 510 has a V-shape of the bead 510. The vertex portions are arranged to meet each other, and the CFD analysis result of FIG. 11 (B) has a structure as shown in FIG. 10, and each bead center line of the bead 510 is a V-shaped vertex portion of the bead 510. This is the case where they are arranged not to meet each other. When comparing FIG. 11 (A) and FIG. 11 (B), in the case of FIG. 11 (B) to which the structure shown in FIG. 10 is applied, the distribution of flow is much more uniform than that of FIG. It can be seen that the improvement. As described above, in the plate heat exchanger of the present invention, at the V-shaped vertex portion of the bead 510, each bead center line of the bead 510 is disposed not to meet each other to form a separate flow path, thereby making The pressure drop can be improved. Accordingly, according to the plate heat exchanger of the present invention, the flow distribution in the entire area of the bead 510 inside the plate 500 is optimized, and ultimately, the plate heat exchange performance can be greatly improved.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

도 1은 일반적인 판형 열교환기.1 is a typical plate heat exchanger.

도 2는 종래의 판형 열교환기의 플레이트.2 is a plate of a conventional plate heat exchanger.

도 3 및 도 4는 종래의 판형 열교환기의 플레이트 적층 방법.3 and 4 is a plate lamination method of a conventional plate heat exchanger.

도 5는 종래의 판형 열교환기에서의 CFD 결과.5 is a CFD result in a conventional plate heat exchanger.

도 6은 본 발명의 판형 열교환기.6 is a plate heat exchanger of the present invention.

도 7은 본 발명의 판형 열교환기의 플레이트.7 is a plate of the plate heat exchanger of the present invention.

도 8 및 도 9는 본 발명의 판형 열교환기의 플레이트 적층 방법.8 and 9 are plate stacking method of the plate heat exchanger of the present invention.

도 10은 본 발명의 플레이트의 상세도.10 is a detailed view of a plate of the present invention.

도 11은 본 발명의 판형 열교환기에서의 CFD 결과.11 is a CFD result in the plate heat exchanger of the present invention.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

1000: (본 발명의) 판형 열교환기1000: plate heat exchanger (of the present invention)

100: 제1매체공간 110: 제1매체탱크부100: the first medium space 110: the first medium tank

121: 제1매체유입구 122: 제1매체배출구121: first medium inlet 122: first medium outlet

200: 제2매체공간 210: 제2매체탱크부200: second medium space 210: second medium tank portion

221: 제2매체유입구 222: 제2매체배출구221: second media inlet 222: second media outlet

500: 플레이트500: plate

510: 비드 520: 외곽 비드510: Bead 520: Outer Bead

530: 배리어530: barrier

541: 제1유통로 542: 제2유통로541: first channel 542: second channel

Claims (3)

복수 개의 플레이트(500)가 적층되어 상기 플레이트(500)의 전면(A면)끼리 마주보며 결합된 부분에 제1열교환매체가 유동하는 제1매체공간(100)이 형성되고 상기 플레이트(500)의 후면(B면)끼리 마주보며 결합된 부분에 제2열교환매체가 유동하는 제2매체공간(200)이 형성되며, 상기 플레이트(500)에는 상기 제1매체공간(100)으로 제1열교환매체를 각각 유입 및 배출시키도록 통공 형태로 형성되는 제1매체유입구(121) 및 제1매체배출구(122)와; 상기 제1매체유입구(121) 및 상기 제1매체배출구(122) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제1열교환매체를 수용 및 유동시키는 제1매체탱크부(110)와; 상기 제2매체공간(200)으로 제2열교환매체를 각각 유입 및 배출시키는 제2매체유입구(221) 및 제2매체배출구(222)와; 상기 제2매체유입구(221) 및 상기 제2매체배출구(222) 부근 영역이 함몰 또는 돌출된 형태로 형성되어 제2열교환매체를 수용 및 유동시키는 제2매체탱크부(210);가 구비되는 판형 열교환기(1000)에 있어서,A plurality of plates 500 are stacked to form a first medium space 100 through which a first heat exchange medium flows on a portion of the plate 500 facing the front surface (A surface) of the plate 500 and coupled to each other. A second medium space 200 in which a second heat exchange medium flows is formed at a portion of the rear surface B facing each other, and the plate 500 includes a first heat exchange medium as the first medium space 100. A first medium inlet 121 and a first medium outlet 122 formed in a through shape so as to be introduced and discharged, respectively; A first medium tank 110 configured to recess or protrude a region near the first medium inlet 121 and the first medium outlet 122 to accommodate and flow the first heat exchange medium; A second medium inlet 221 and a second medium outlet 222 for introducing and discharging a second heat exchange medium into the second medium space 200, respectively; The second medium inlet 221 and the area adjacent to the second medium outlet 222 is formed in a recessed or protruding form, the second medium tank 210 for receiving and flowing the second heat exchange medium; In the heat exchanger 1000, 상기 플레이트(500)는 내부 영역에 복수 개의 V자형 비드(510)가 형성되되, 상기 비드(510)는 서로 마주보며 결합된 한 쌍의 상기 플레이트(500)에서, 하나의 플레이트(500)의 꼭지점들 사이의 정중앙 위치에 상기 하나의 플레이트(500)와 결합된 다른 플레이트(500)의 꼭지점들이 배치되어, 각각의 플레이트(500)에 대한 V자형 꼭지점 부분이 서로 만나지 않도록 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.In the plate 500, a plurality of V-shaped beads 510 are formed in an inner region, and the beads 510 are connected to each other in a pair of the plates 500, which are vertices of one plate 500. Vertices of the other plate 500 coupled with the one plate 500 is disposed at the center position between the two, so that the V-shaped vertex portions for each plate 500 are spaced apart so as not to meet each other. Plate heat exchanger. 제 1항에 있어서, 상기 플레이트(500)는The method of claim 1, wherein the plate 500 상기 플레이트(500) 중심 부분에 위치한 상기 비드(510)가 선대칭 형상으로 형성되며, 상기 비드(510)는 상기 비드(510)의 V자형 꼭지점들을 이은 선과 선대칭 중심선이 일치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.The bead 510 positioned at the center of the plate 500 is formed in a line symmetric shape, and the bead 510 is formed such that the line connecting the V-shaped vertices of the bead 510 coincides with the line symmetric center line. Plate heat exchanger. 제 2항에 있어서, 상기 플레이트(500)는The method of claim 2, wherein the plate 500 선대칭 중심선을 중심으로 일측 방향에 상기 제1매체유입구(121) 및 상기 제1매체배출구(122)가 소정 거리 이격되어 배치되고, 타측 방향에 상기 제2매체유입구(221) 및 상기 제2매체배출구(222)가 소정 거리 이격되어 배치되어, 결합 시 전면(A면)끼리 또는 후면(B면)끼리 마주보되 서로 180° 회전된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.The first medium inlet 121 and the first medium outlet 122 are disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance with respect to a line symmetric center line, and the second medium inlet 221 and the second medium outlet in the other direction. 222 is spaced apart a predetermined distance, the plate heat exchanger characterized in that the front (A side) or rear (B side) facing each other when coupled to each other disposed in a state rotated 180 °.
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