KR101209339B1 - Microchannel heat exchanger which hot and cold fluids flow alternately in each plate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기에 관한 것으로서, 제1 주입구 플레이트, 제2 주입구 플레이트, 제1 유입구 플레이트, 제2 유입구 플레이트 및 덮개 플레이트를 포함하거나 상기 제1 주입구 플레이트와 상기 제2 유입구 플레이트 사이에, 제2 주입구 플레이트와 제3 주입구 플레이트를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 대류열전달계수가 크고, 고체의 열전도계수가 작은 비금속에서도 열전달 성능을 향상시킬 수 있다. The present invention relates to a microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid are alternately flowed in one plate, the first inlet plate, the second inlet plate, the first inlet plate, the second inlet plate, and the cover plate. Between the inlet plate and the second inlet plate, it may further include a second inlet plate and the third inlet plate. Accordingly, the heat transfer performance can be improved even in a nonmetal having a large convective heat transfer coefficient and a small heat transfer coefficient.

Description

한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기{Microchannel heat exchanger which hot and cold fluids flow alternately in each plate}Microchannel heat exchanger which hot and cold fluids flow alternately in each plate}

본 발명은 온도가 다른 두 유체 사이의 열교환시 사용되는 열교환기에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐를 수 있도록 마이크로채널이 식각된 플레이트를 적층하여 형성함으로써, 미세 온도 조절 및 기존의 열교환기보다 빠르게 열교환이 가능하게한 마이크로채널 열교환기(Micro-channel heat exchanger)에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger used when exchanging heat between two fluids having different temperatures, and more particularly, by stacking plates in which microchannels are etched to alternately flow cold and hot fluids in one plate. Micro-channel heat exchanger (Micro-channel heat exchanger) that enables heat exchange faster than the conventional temperature control and fine heat exchanger.

MEMS(Micro Elector-Mechanical System) 기술 중 하나인 마이크로 채널을 구비하는 열교환기는, 정상상태의 관내 유동에서 관내 열전달 계수가 관직경에 반비례한다는 것을 이용하여 폭이 좁은 마이크로 채널을 만들고 그 채널로 유체를 흘려 고온의 유체와 저온의 유체 사이에서 열교환을 시킴으로써 소형 장치의 냉각에 사용된다.Heat exchangers with microchannels, one of the MEMS (Micro Elector-Mechanical System) technology, make narrow microchannels by using the in-tube heat transfer coefficient inversely proportional to the diameter of the pipe in steady state flow and draw fluid into the channels. It is used for cooling small devices by flowing heat exchange between hot fluid and cold fluid.

일반적으로, 마이크로 채널을 구비한 열교환기는 플레이트를 식각가공하여 유로를 형성한 서로 다른 플레이트를 교대로 접합하여 만든 열교환기로서, 미세 전자기기 시스템(Micro electro mechanical system;MEMS) 분야의 발전으로 다양한 미세 가공기술들을 활용하여 다양한 형상으로 밀리미터급의 작은 유로를 형성시킬 수 있으며, 기체뿐만 아니라 액체도 자유롭게 흐르면서도 큰 전열면적을 갖게 함으로써 사용공간대비 큰 전열면적을 갖는 장점이 있기 때문에, 컴퓨터, 반도체를 비롯한 정보기술 분야에서뿐만 아니라 에너지 관련 산업 등의 에너지기술(Energy Technology) 분야에서도 다양하게 적용되고 있다.In general, a heat exchanger having a micro channel is a heat exchanger formed by alternately joining different plates that form a flow path by etching a plate, and various microstructures are developed by the development of the micro electro mechanical system (MEMS). It is possible to form millimeter-class small flow paths in various shapes by using processing technologies, and it has the advantage of having a large heat transfer area compared to the used space by allowing a large heat transfer area while freely flowing not only gases but also liquids. In addition to the information technology field, it is applied to various fields of energy technology such as energy related industries.

나아가, 고온, 고압, 마이크로채널 열교환기를 필요로 하는 석유화학 플랜트로부터 연료전지 반응기 및 폐열회수장치, CO2 히트펌프 및 온수기의 냉동공조산업 등 타 산업들에서도 파급효과가 매우 크다.Furthermore, the ripple effect is very high in petrochemical plants requiring high temperature, high pressure, and microchannel heat exchangers, such as fuel cell reactors, waste heat recovery devices, CO2 heat pumps, and refrigeration and air conditioning of water heaters.

그러나, 최근 기계 및 전자장비가 점점 소형화됨에 따라 단위면적당 발열량이 크게 증가하게 되었으며, 이로 인해서 냉각시스템의 한계 초과시 시스템의 불안정 및 운영 정지 등의 문제가 대두되고 있다. However, as the size of mechanical and electronic equipment has become smaller in recent years, the amount of heat generated per unit area has increased greatly. As a result, problems such as system instability and operation stop when the limit of the cooling system is exceeded are raised.

따라서, 단위면적당 발열량에 대하여 시스템을 안정적으로 운영할 수 있도록 냉각시키는 마이크로 채널을 구비한 열교환기를 더욱 필요로 하고 있다. Therefore, there is a further need for a heat exchanger having microchannels for cooling the system so as to operate stably with respect to the amount of heat generated per unit area.

이에, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 마이크로채널 열교환기 성능 향상을 위하여 한 플레이트 안에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 채널을 제안하고, 그로 인하여 한 플레이트 내에서도 열전달이 이루어져 기존 마이크로채널 열교환기보다 높은 열전달 성능을 나타내는 마이크로채널 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and proposes a channel in which cold and hot fluids alternately flow in one plate to improve microchannel heat exchanger performance, and thus heat transfer even in one plate. The purpose is to provide a microchannel heat exchanger made higher heat transfer performance than the existing microchannel heat exchanger.

상기 목적은 본 발명에 따라, 서로 대향하는 모서리에 구비된 적어도 하나의 고온 유체 주입구 및 적어도 하나의 저온 유체 주입구와, 고온 유체 주입구에 연결된 적어도 하나의 고온 유체 주입로와, 상기 저온 유체 주입구에 연결된 적어도 하나의 저온 유체 주입로와, 고온 유체가 흐르는 고온 유로 및 저온 유체가 흐르는 저온 유로가 상호 번갈아 가며 형성된 제1 주입구 플레이트; 서로 대향하는 모서리에 구비된 적어도 하나의 고온 유체 주입구 및 적어도 하나의 저온 유체 주입구와, 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 고온 유로로 고온 유체가 이송되도록 상기 고온 유체 주입구에 연결된 적어도 하나의 고온 유체 주입로와, 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유로로 저온 유체가 이송되도록 상기 저온 유체 주입구에 연결된 적어도 하나의 저온 유체 주입로와, 상기 제1 주입구 플레이트의 고온 유체 주입로에 대응하여 구비된 고온 유체 유입구 및 상기 제1 주입구 플레이트의 저온 유체 주입로에 대응하여 구비된 저온 유체 유입구와, 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 고온 유로에 대응하여 형성되며 상기 저온 유체 유입구로 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로 및 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유로에 대응하여 형성되며 상기 고온 유체 유입구로 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로가 상호 번갈아 가며 형성된 제2 주입구 플레이트; 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 고온 유로에 대응하여 상기 제1 주입구 플레이트와 접하는 부분에 형성되며 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유체 주입로로부터 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로와, 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유로에 대응하여 상기 제1 주입구 플레이트와 접하는 부분에 형성되며 상기 제1 주입구 플레이트의 고온 유체 주입로로부터 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로가 상호 번갈아 가며 형성된 제1 유입구 플레이트; 제2 주입구 플레이트의 상기 고온 유체 주입로에 대응하여 구비된 적어도 하나의 수직으로 연결되는 고온 유체 유입구와, 제2 주입구 플레이트의 상기 저온 유체 주입로에 대응하여 구비된 적어도 하나의 수직으로 연결되는 저온 유체 유입구와, 상기 제2 주입구 플레이트의 상기 저온 유로에 대응하여 형성되며 상기 고온 유체 유입구로부터 유입된 상기 고온 유체가 흐르는 고온 유로 및 상기 제2 주입구 플레이트의 상기 고온 유로에 대응하여 형성되며 상기 저온 유체 유입구로부터 유입된 상기 저온 유체가 흐르는 저온 유로가 상호 번갈아가며 형성된 제2 유입구 플레이트; 및 고온 유체 및 저온 유체가 외부로 방출되는 것을 방지하면서 각각의 고온 유체 및 저온 유체가 각각의 상기 고온 유로와 상기 저온 유로를 따라 이송되도록 적층되는 덮개 플레이트를 포함하며; 상기 제1 주입구 플레이트, 상기 제2 주입구 플레이트, 상기 제1 유입구 플레이트 및 상기 제2 유입구 플레이트에 각각 형성된 상기 고온 유로와 상기 저온 유로는 서로 인접하여 번갈아 배치되는 것을 특징으로 하는 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기에 의하여 달성될 수 있다.According to the present invention, the object is at least one hot fluid inlet and at least one cold fluid inlet provided in the opposite corners, and at least one hot fluid inlet connected to the hot fluid inlet, and connected to the cold fluid inlet A first inlet plate alternately formed between at least one low temperature fluid injection passage, a high temperature flow path through which the high temperature fluid flows, and a low temperature flow path through which the low temperature fluid flows; At least one hot fluid inlet and at least one cold fluid inlet at opposite edges, and at least one hot fluid inlet connected to the hot fluid inlet to transfer hot fluid to the hot passage of the first inlet plate. And at least one low temperature fluid inlet connected to the low temperature fluid inlet such that the low temperature fluid is transferred to the low temperature flow path of the first inlet plate, and a high temperature fluid inlet corresponding to the high temperature fluid inlet of the first inlet plate. And a low temperature fluid inlet formed in correspondence with the low temperature fluid inlet path of the first inlet plate, a low temperature flow path formed in correspondence with the high temperature flow path of the first inlet plate, and in which the low temperature fluid flowing into the low temperature fluid inlet flows. Mold corresponding to the low temperature flow path of the first inlet plate A second inlet plate configured to alternately form a hot flow path through which the hot fluid flowing into the hot fluid inlet flows; A low temperature flow path formed at a portion of the first inlet plate that contacts the first inlet plate and in contact with the first inlet plate, and in which a low temperature fluid flowing from the low temperature fluid inlet of the first inlet plate flows, and the first inlet plate A first inlet plate formed at a portion of the first inlet plate corresponding to the low temperature flow path of the first inlet plate and alternately formed between the high temperature flow paths through which the high temperature fluid flowing from the high temperature fluid injection path of the first inlet plate flows; At least one vertically connected high temperature fluid inlet corresponding to the hot fluid inlet of the second inlet plate and at least one vertically connected low temperature provided corresponding to the low temperature fluid inlet of the second inlet plate A high temperature flow path formed in a fluid inlet and the low temperature flow path of the second inlet plate, and formed to correspond to the high temperature flow path in which the high temperature fluid flowing from the high temperature fluid inlet flows, and the high temperature flow path of the second inlet plate; A second inlet plate having alternating low-temperature flow paths through which the low-temperature fluid flowing from the inlet flows; And a cover plate laminated so that each hot and cold fluid is transported along each of the hot and cold channels while preventing hot and cold fluids from being released to the outside; The hot flow path and the cold flow path respectively formed in the first inlet plate, the second inlet plate, the first inlet plate and the second inlet plate are alternately disposed adjacent to each other. It can be achieved by a microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid alternately flow in one plate.

또한, 상기 목적은 마이크로채널 플레이트가 제1 주입구 플레이트, 제2 주입구 플레이트, 제1 유입구 플레이트, 제2 유입구 플레이트 및 덮개 플레이트를 포함하는 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기에 의하여 달성될 수 있다.It is also an object of the present invention to provide a microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid alternately flow in a plate including a first inlet plate, a second inlet plate, a first inlet plate, a second inlet plate and a cover plate. Can be achieved.

여기서, 상기 제1 유입구 플레이트는 서로 대향하는 모서리에 구비된 적어도 하나의 고온 유체 주입구 및 적어도 하나의 저온 유체 주입구와 상기 고온 유체 주입구로부터 하측으로 뚫려 있는 적어도 하나의 고온 유체 주입로와 상기 저온 유체 주입구로부터 하측으로 뚫려 있는 적어도 하나의 저온 유체 주입로와 고온 유체가 흐르는 고온 유로 및 저온 유체가 흐르는 저온 유로가 상호 번갈아 가며 형성될 수 있다. The first inlet plate may include at least one hot fluid inlet and at least one cold fluid inlet and at least one hot fluid inlet which are drilled downward from the hot fluid inlet, and the cold fluid inlet. At least one cryofluid injection passage which is drilled downwardly from and the hot passage through which the hot fluid flows and the cold passage through which the cold fluid flows may be alternately formed.

또한, 상기 제2 주입구 플레이트는 서로 대향하는 모서리에 구비된 적어도 하나의 고온 유체 주입구 및 적어도 하나의 저온 유체 주입구와 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 고온 유로로 고온 유체가 이송되도록 상기 고온 유체 주입구로부터 하측으로 뚫려 있는 적어도 하나의 고온 유체 주입로와 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유로로 저온 유체가 이송되도록 상기 저온 유체 주입구로부터 하측으로 뚫려 있는 적어도 하나의 저온 유체 주입로와 상기 제1 주입구 플레이트의 고온 유체 주입로에 대응하여 구비된 고온 유체 유입구 및 상기 제1 주입구 플레이트의 저온 유체 주입로에 대응하여 구비된 저온 유체 유입구와 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 고온 유로에 대응하여 형성되며 상기 저온 유체 유입구로 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로 및 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유로에 대응하여 형성되며 상기 고온 유체 유입구로 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로가 상호 번갈아 가며 형성될 수 있다. In addition, the second inlet plate may have a lower side from the hot fluid inlet such that at least one high temperature fluid inlet and at least one low temperature fluid inlet and at least one low temperature fluid inlet are provided to the high temperature flow path of the first inlet plate. At least one hot fluid inlet passage drilled downwardly and at least one cold fluid inlet passage drilled downwardly from the cold fluid inlet passage so that the low temperature fluid is transferred to the cold passage of the first inlet plate and the high temperature of the first inlet plate A high temperature fluid inlet provided in correspondence with the fluid inlet passage and a low temperature fluid inlet provided in correspondence with the low temperature fluid inlet passage of the first inlet plate and the high temperature flow path of the first inlet plate; Low temperature with flowing low temperature fluid And a is formed corresponding to the low-temperature flow path of the first injection port plate can be high-temperature flow path is a high temperature fluid flows into the high temperature fluid flowing through the inlet formed gamyeo mutually alternately.

또한, 상기 제1 유입구 플레이트는 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 고온 유로에 대응하여 상기 제1 주입구 플레이트와 접하는 부분에 형성되며 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유체 주입로로부터 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로와 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유로에 대응하여 상기 제1 주입구 플레이트와 접하는 부분에 형성되며 상기 제1 주입구 플레이트의 고온 유체 주입로로부터 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로가 상호 번갈아 가며 형성될 수 있다. In addition, the first inlet plate is formed at a portion in contact with the first inlet plate corresponding to the high temperature flow path of the first inlet plate, and the low temperature fluid flowing from the low temperature fluid inlet of the first inlet plate flows. The hot flow path is formed in a portion in contact with the first injection hole plate corresponding to the low temperature flow path of the first injection hole plate, and the high temperature flow path in which the hot fluid flowing from the hot fluid injection path of the first injection hole plate flows alternately. Can be.

또한, 상기 제2 유입구 플레이트는 제2 주입구 플레이트의 상기 고온 유체 주입로에 대응하여 구비된 적어도 하나의 수직으로 연결되는 고온 유체 유입구와 제2 주입구 플레이트의 상기 저온 유체 주입로에 대응하여 구비된 적어도 하나의 수직으로 연결되는 저온 유체 유입구와 상기 제2 주입구 플레이트의 상기 저온 유로에 대응하여 형성되며 상기 고온 유체 유입구로부터 유입된 상기 고온 유체가 흐르는 고온 유로 및 상기 제2 주입구 플레이트의 상기 고온 유로에 대응하여 형성되며 상기 저온 유체 유입구로부터 유입된 상기 저온 유체가 흐르는 저온 유로가 상호 번갈아가며 형성될 수 있다. The second inlet plate may include at least one vertically connected hot fluid inlet corresponding to the high temperature fluid inlet of the second inlet plate and at least one of the low temperature fluid inlet of the second inlet plate. A low temperature fluid inlet connected to one vertically connected to the low temperature flow path of the second inlet plate and corresponding to a high temperature flow path through which the high temperature fluid flowed from the high temperature fluid inlet flows and the high temperature flow path of the second inlet plate And a low temperature flow path through which the low temperature fluid flowing from the low temperature fluid inlet flows, may be alternately formed.

또한, 상기 덮개 플레이트는 상기 제2 유입구 플레이트에 흐르는 상기 고온 유체 및 상기 저온 유체가 외부로 방출되는 것을 방지하면서 각각의 상기 고온 유체 및 상기 저온 유체가 각각의 고온 유로와 저온 유로를 따라 이송되도록 적층될 수 있다.In addition, the cover plate is stacked such that each of the hot fluid and the cold fluid flows along the respective hot and cold flow paths while preventing the hot fluid and the cold fluid flowing through the second inlet plate from being discharged to the outside. Can be.

또한, 상기 목적은 상기 제1 주입구 플레이트와 상기 제2 유입구 플레이트 사이에, 서로 대향하는 모서리에 구비된 적어도 하나의 고온 유체 주입구 및 적어도 하나의 저온 유체 주입구와 상기 고온 유체 주입구로부터 하측으로 뚫려 있는 적어도 하나의 고온 유체 주입로와 상기 저온 유체 주입구로부터 하측으로 뚫려 있는 적어도 하나의 저온 유체 주입로와 상기 제2 주입구 플레이트의 고온 유체 주입로에 대응하여 구비된 고온 유체 유입구 및 상기 제2 주입구 플레이트의 저온 유체 주입로에 대응하여 구비된 저온 유체 유입구와 상기 제2 주입구 플레이트의 상기 고온 유로에 대응하여 형성되며 상기 저온 유체 유입구로 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로 및 상기 제2 주입구 플레이트의 상기 저온 유로에 대응하여 형성되며 상기 고온 유체 유입구로 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로가 상호 번갈아 가며 형성된 제3 주입구 플레이트와 상기 제2 유입구 플레이트의 상기 고온 유로와 상기 저온 유로에 대응하여 상기 제3 주입구 플레이트 위에 적층되는 상기 제2 주입구 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기에 의하여 달성될 수 있다.The object may also include at least one hot fluid inlet and at least one cold fluid inlet provided at opposite corners between the first inlet plate and the second inlet plate and at least drilled downward from the hot fluid inlet. A high temperature fluid inlet and a low temperature of the second inlet plate provided corresponding to one high temperature fluid inlet passage and at least one low temperature fluid inlet passage which is drilled downward from the low temperature fluid inlet and the high temperature fluid inlet of the second inlet plate A low temperature flow path formed in correspondence with the low temperature fluid inlet provided in correspondence with the fluid injection path and the high temperature flow path of the second inlet plate, and in which the low temperature fluid flowing into the low temperature fluid inlet flows and the low temperature flow path of the second inlet plate Correspondingly formed and entering the hot fluid The second inlet plate laminated on the third inlet plate corresponding to the high temperature flow path and the low temperature flow path of the third inlet plate and the second inlet plate formed by alternating high-temperature flow paths flowing with the high-temperature fluid flowing into the It can be achieved by a microchannel heat exchanger in which a cold fluid and a hot fluid alternately flow in a plate, characterized in that it comprises.

여기서, 상기 고온 유로는 적어도 두 개의 상기 저온 유로와 수평, 수직 또는 직각으로 접하게 된다.Here, the hot passage is in contact with at least two of the cold passages in a horizontal, vertical or right angle.

또한, 본 발명은 고온 유체 및 저온 유체를 주입하는 주입관과 상기 주입관을 통하여 유입되는 고온 유체는 고온 유체 주입구로, 상기 주입관을 통하여 유입되는 저온 유체는 저온 유체 주입구로 유입되도록 상기 고온 유체 주입구와 상기 저온 유체 주입구에 대응하여 형성된 주입로와 상기 저온 유로로부터 배출되는 저온 유체 및 상기 고온 유로로부터 배출되는 고온 유체 각각에 대응하여 형성된 배출로와 상기 배출로를 통하여 이송되는 고온 유체 및 저온 유체 각각을 배출하는 배출관을 포함하는 매니폴드를 더 포함할 수 있다. In addition, the present invention is an injection tube for injecting hot fluid and low temperature fluid and the high temperature fluid introduced through the injection tube is a hot fluid inlet, the low temperature fluid introduced through the injection tube is introduced into the low temperature fluid inlet. Hot fluid and cold fluid conveyed through the discharge passage and the discharge passage formed corresponding to each of the injection passage and the low temperature fluid discharged from the low temperature passage and the high temperature fluid discharged from the high temperature passage formed in correspondence to the inlet and the low temperature fluid inlet. It may further include a manifold including a discharge pipe for discharging each.

상기 구성에 의한 본 발명에 따르면, 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 고온 유로 및 저온 유로의 좌우방향 온도구배가 기존 열교환기보다 크다. According to the present invention by the above configuration, the temperature gradients of the hot and cold flow paths of the microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid alternately flow in one plate are larger than the conventional heat exchanger.

그렇기 때문에 본 발명에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기는 주로 열전도계수가 높은 금속으로 제작되지만, 고온에서의 부식이나 내열성, 강도 등의 이유로 세라믹 등 열전도계수가 낮은 비금속 재료도 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 유로 배치는 고온 유로 및 저온 유로가 상하좌우 방향으로 서로 번갈아 배치되어 전도열저항의 영향이 큰 비금속 재료에서도 열전달 성능이 향상된다.Therefore, the microchannel heat exchanger, in which cold and hot fluid alternately flow in one plate according to the present invention, is mainly made of a metal having a high thermal conductivity, but a non-metal having a low thermal conductivity such as ceramics due to corrosion at high temperatures, heat resistance, and strength. Materials may also be used. Therefore, in the flow path arrangement of the present invention, the high-temperature flow path and the low-temperature flow path are alternately arranged in the up, down, left, and right directions so that the heat transfer performance is improved even in the non-metallic material having a large influence of the conductive heat resistance.

나아가, 열교환기뿐만 아니라 높은 흡열 및 발열 반응으로 인하여 고체 내부에서 높은 온도 구배를 나타내는 반응기에도 본 발명에서 제시하는 마이크로채널 열교환기의 형상을 적용할 경우 우수한 열전달 성능과 전화율을 얻을 수 있다.Furthermore, when the shape of the microchannel heat exchanger proposed in the present invention is applied not only to a heat exchanger but also to a reactor showing a high temperature gradient in a solid due to high endothermic and exothermic reactions, excellent heat transfer performance and conversion rate can be obtained.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 분해사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 제2 유입구 플레이트의 사시도이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 제2 주입구 플레이트의 사시도이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 제1 주입구 플레이트의 사시도이고,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 제1 유입구 플레이트의 사시도이고,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 매니폴드의 사시도이고,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 분해사시도이고,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 제1 주입구 플레이트의 평면도이고,
도 9 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 제2 주입구 플레이트의 평면도이고,
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 제3 주입구 플레이트의 평면도이고,
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 제1 유입구 플레이트의 평면도이고,
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 제2 유입구 플레이트의 평면도이고,
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 고온 유로와 저온 유로를 나타낸 도면이고,
도 14는 도 13에 있어서 저온 유로만을 나타낸 도면이고,
도 15은 종래의 마이크로채널 열교환기의 고온 유로와 저온 유로의 온도분포를 나타낸 단면도이고,
도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고온 유로와 저온 유로의 온도분포를 나타낸 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid alternately flow in a plate according to a first embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of a second inlet plate of a microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid alternately flow in one plate in the first embodiment of the present invention;
3 is a perspective view of a second inlet plate of a microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid alternately flow in one plate in the first embodiment of the present invention;
4 is a perspective view of a first inlet plate of a microchannel heat exchanger in which cold fluid and hot fluid alternately flow in one plate according to the first embodiment of the present invention;
5 is a perspective view of a first inlet plate of a microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid alternately flow in one plate in the first embodiment of the present invention;
6 is a perspective view of a manifold according to a first embodiment of the present invention;
7 is an exploded perspective view of a microchannel heat exchanger in which cold fluid and hot fluid alternately flow in one plate according to a second embodiment of the present invention;
8 is a plan view of a first inlet plate of a microchannel heat exchanger in which cold fluid and hot fluid alternately flow in one plate according to a second embodiment of the present invention;
9 is a plan view of a second inlet plate of a microchannel heat exchanger in which cold fluid and hot fluid alternately flow in one plate according to a second embodiment of the present invention;
10 is a plan view of a third inlet plate of a microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid alternately flow in one plate according to a second embodiment of the present invention;
11 is a plan view of a first inlet plate of a microchannel heat exchanger in which cold fluid and hot fluid alternately flow in one plate according to a second embodiment of the present invention;
12 is a plan view of a second inlet plate of a microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid alternately flow in one plate in a second embodiment of the present invention,
FIG. 13 is a view illustrating a high temperature path and a low temperature path of a microchannel heat exchanger in which a cold fluid and a hot fluid alternately flow in a plate according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a view showing only a low temperature flow path in FIG. 13;
15 is a cross-sectional view showing the temperature distribution of the hot passage and the cold passage of the conventional microchannel heat exchanger,
16 is a cross-sectional view showing the temperature distribution of the hot passage and the cold passage according to the first embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 본 발명에 따른 실시예들을 설명하는데 있어서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하며, 필요에 따라 그 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail embodiments according to the present invention. Here, in describing the embodiments according to the present invention, the same reference numerals are used for the same components, and description thereof may be omitted as necessary.

본 발명에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1, 1a)는 복수 개의 마이크로채널 플레이트(100, 100a)와 덮개 플레이트(200)를 포함한다. 여기서, 마이크로채널 플레이트(100, 100a)는 서로 대향하는 모서리에 구비된 적어도 하나의 고온 유체 주입구(도면에 미도시 함) 및 적어도 하나의 저온 유체 주입구(도면에 미도시 함)를 포함한다. 여기서, 고온 유체 주입구에 적어도 하나의 고온 유체 주입로(도면에 미도시 함), 저온 유체 주입구에 적어도 하나의 저온 유체 주입로(도면에 미도시 함)가 연결되어 고온 유체 및 저온 유체 각각이 이송된다. 또한, 고온 유체 주입로에 대응하여 고온 유체 유입구(도면에 미도시 함)를, 저온 유체 주입로에 대응하여 저온 유체 유입구(도면에 미도시 함)를 구비할 수 있다. 여기서, 고온 유체가 흐르는 복수개의 고온 유로(도면에 미도시 함)는 고온 유체 유입구에 연결되며, 저온의 유체가 흐르는 복수 개의 저온 유로(도면에 미도시 함)는 저온 유체 유입구에 연결될 수 있다. 또한, 상술한 복수의 마이크로채널 플레이트(100, 100a)의 각각에 형성된 고온 유로와 저온 유로는 서로 인접하여 번갈아 배치될 수 있으며, 복수의 마이크로채널 플레이트(100, 100a)의 각각에 형성된 고온 유로와 저온 유로는 인접한 마이크로채널 플레이트(100, 100a)에 형성된 고온 유로 및 저온 유로와 상하방향으로 서로 번갈아 배치될 수 있다.In one plate according to the present invention, the microchannel heat exchanger (1, 1a) in which cold and hot fluid alternately include a plurality of microchannel plates (100, 100a) and a cover plate (200). Here, the microchannel plates 100 and 100a include at least one hot fluid inlet (not shown) and at least one cold fluid inlet (not shown) provided at opposite corners. Here, at least one hot fluid inlet (not shown) is connected to the hot fluid inlet, and at least one cold fluid inlet (not shown) is connected to the cold fluid inlet to transfer the hot fluid and the cold fluid, respectively. do. Also, a high temperature fluid inlet (not shown) may be provided to correspond to the high temperature fluid injection path, and a low temperature fluid inlet (not shown) to correspond to the low temperature fluid injection path. Here, the plurality of high temperature flow paths (not shown in the drawing) through which the high temperature fluid flows may be connected to the high temperature fluid inlet, and the plurality of low temperature flow paths (not shown in the figure) through which the low temperature fluid may flow may be connected to the low temperature fluid inlet. In addition, the high temperature flow paths and the low temperature flow paths formed in each of the plurality of microchannel plates 100 and 100a may be alternately disposed adjacent to each other, and the high temperature flow paths formed in each of the plurality of microchannel plates 100 and 100a may be altered. The low temperature flow paths may be alternately disposed in the vertical direction with the high temperature flow paths and the low temperature flow paths formed in the adjacent microchannel plates 100 and 100a.

그리고, 덮개 플레이트(200) 고온 유체 및 저온 유체가 외부로 방출되는 것을 방지하면서 각각의 고온 유체 및 저온 유체가 각각의 고온 유로와 저온 유로를 따라 이송되도록 마이크로채널 플레이트(100, 100a) 위에 적층된다. In addition, the cover plate 200 is stacked on the microchannel plates 100 and 100a such that respective hot and cold fluids are transported along respective hot and cold flow paths while preventing hot and cold fluids from being discharged to the outside. .

본 발명에서 제시한 한 플레이트에서 고온 유체와 저온 유체가 번갈아가며 존재하는 채널 형상은 기존 마이크로채널 열교환기에 비하여 우수한 열전달 성능을 나타낸다. 기존 마이크로채널 열교환기는 각각의 고온 유로와 저온 유로의 좌, 우 방향의 열전달률이 위, 아래 방향에 비해 낮은 값을 나타내었지만, 본 발명에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1, 1a)는 좌, 우, 위, 아래 방향에서 동일한 열전달률 값을 나타낸다. 열전달 성능 향상을 정량적으로 살펴보기 위하여 아래와 같이 열교환기에서 열저항을 살펴본다.The channel shape in which the hot fluid and the cold fluid are alternately present in one plate of the present invention exhibits excellent heat transfer performance compared to the conventional microchannel heat exchanger. Conventional microchannel heat exchanger has a low heat transfer rate in the left and right directions of each of the hot and cold flow paths compared to the up and down directions, but the microfluidic fluid alternates between the cold and hot fluids in one plate according to the present invention. The channel heat exchangers 1 and 1a exhibit the same heat transfer value in the left, right, up and down directions. In order to quantitatively examine the heat transfer performance improvement, the heat resistance of the heat exchanger is described as follows.

열교환기에서 총괄열전달계수는 다음과 같이 표현된다.The overall heat transfer coefficient in the heat exchanger is expressed as

Figure 112010063736213-pat00001

Figure 112010063736213-pat00001

여기서, U는 총괄열전달계수(W/m2K), h는 대류열전달계수(W/m2K), k는 열전도계수(W/mK), A는 접촉면적(m2), L는 벽의 두께(m)를 나타낸다.Where U is the overall heat transfer coefficient (W / m 2 K), h is the convective heat transfer coefficient (W / m 2 K), k is the thermal conductivity (W / mK), A is the contact area (m 2 ), and L is the wall Represents the thickness (m).

우변의 첫 번째 항과 세 번째 항은 대류열저항을 나타내고, 우변의 두 번째 항은 전도열저항을 나타낸다. 본 발명에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 각각의 유로 배열은 전도열저항과 관련되어 있다. 전도열저항이 대류열저항에 비하여 매우 작을 때 전도열저항의 영향은 무시될 수 있다. 하지만 전도열저항의 영향이 커질수록, 즉 대류열전달계수가 크고, 고체의 열전도계수가 작을수록 본 발명에서 제시한 각각의 유로 배열로 인하여 열전달 성능을 향상시킬 수 있다. The first and third terms on the right side represent convective heat resistance, and the second term on the right side represents conduction heat resistance. The arrangement of each flow path of the microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid alternately flows in one plate according to the invention is related to the conduction thermal resistance. When conduction heat resistance is very small compared to convective heat resistance, the effect of conduction heat resistance can be neglected. However, the greater the influence of the conduction heat resistance, that is, the larger the convective heat transfer coefficient and the smaller the thermal conductivity of the solid, the better the heat transfer performance due to the arrangement of each flow path proposed in the present invention.

도 15는 종래의 마이크로채널 열교환기의 고온 유로와 저온 유로의 온도분포를 나타낸 단면도이고, 도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고온 유로와 저온 유로의 온도분포를 나타낸 단면도로써, 본 발명에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1, 1a)의 좌우방향 온도구배가 기존 열교환기보다 큰 것을 관찰할 수 있다. 15 is a cross-sectional view showing the temperature distribution of the hot and cold passages of the conventional microchannel heat exchanger, Figure 16 is a cross-sectional view showing the temperature distribution of the hot and cold passages according to the first embodiment of the present invention, It can be observed that the lateral temperature gradients of the microchannel heat exchangers 1 and 1a flowing alternately between the cold and hot fluids in one plate are larger than those of the conventional heat exchanger.

열교환기는 주로 열전도계수가 높은 금속으로 제작되지만, 고온에서의 부식이나 내열성, 강도 등의 이유로 세라믹 등 열전도계수가 낮은 비금속 재료가 이용되기도 한다. 따라서, 상술한 바와 같이 전도열저항의 영향이 커져도 본 발명에서 제시한 각각의 유로 배열을 통하여 열전달 성능을 향상시킬 수 있다. 나아가, 열교환기뿐만 아니라 높은 흡열 및 발열 반응으로 인하여 고체 내부에서 높은 온도 구배를 나타내는 반응기에도 본 발명에서 제시하는 마이크로채널 열교환기의 형상을 적용할 경우 우수한 열전달 성능과 전화율을 얻을 수 있다.
The heat exchanger is mainly made of a metal having a high thermal conductivity, but a non-metallic material having a low thermal conductivity such as ceramic may be used due to corrosion at high temperatures, heat resistance, and strength. Therefore, even if the influence of the conduction heat resistance increases as described above, the heat transfer performance can be improved through each of the flow path arrangements proposed in the present invention. Furthermore, when the shape of the microchannel heat exchanger proposed in the present invention is applied not only to a heat exchanger but also to a reactor showing a high temperature gradient in a solid due to high endothermic and exothermic reactions, excellent heat transfer performance and conversion rate can be obtained.

실시예Example 1 One

첨부된 도면 도 1을 살펴보면, 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1)는 제1 주입구 플레이트(400), 제2 주입구 플레이트(500), 제1 유입구 플레이트(700), 제2 유입구 플레이트(800) 및 덮개 플레이트(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the microchannel heat exchanger 1 in which cold fluid and hot fluid alternately flow in one plate includes a first inlet plate 400, a second inlet plate 500, and a first inlet plate 700. ), A second inlet plate 800 and a cover plate 200.

이하에서는 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1)의 제1 주입구 플레이트(400), 제2 주입구 플레이트(500), 제1 유입구 플레이트(700) 및 제2 유입구 플레이트(800)를 살펴보기로 한다.Hereinafter, the first inlet plate 400, the second inlet plate 500, the first inlet plate 700, and the second inlet plate of the microchannel heat exchanger 1, which alternately cool and hot fluid flow in one plate. Let's look at (800).

여기서, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1)의 제1 주입구 플레이트(400)의 사시도이고, 제1 주입구 플레이트(400)는 서로 대향하는 모서리에 고온 유체 주입구(410) 및 저온 유체 주입구(420)를 포함하고, 고온 유체 주입구(410)에는 하측으로 뚫려 있는 복수, 예를 들면 2개의 고온 유체 주입로(430) 및 저온 유체 주입구(420)에는 하측으로 뚫려 있는 복수, 예를 들면 2개의 저온 유체 주입로(440)를 포함한다. 또한, 상호 번갈아 가며 형성된 고온 유체가 흐르는 고온 유로(450) 및 저온 유체가 흐르는 저온 유로(460)를 포함한다.4 is a perspective view of the first inlet plate 400 of the microchannel heat exchanger 1 in which cold and hot fluid alternately flow in one plate in the first embodiment of the present invention, and the first inlet plate 400 is shown in FIG. ) Includes a high temperature fluid inlet 410 and a low temperature fluid inlet 420 at opposite edges, and a plurality of, for example, two high temperature fluid inlet 430 drilled downward in the high temperature fluid inlet 410, and The cold fluid inlet 420 includes a plurality of, for example, two cold fluid inlets 440 drilled downward. In addition, a high temperature flow path 450 through which the high-temperature fluid alternately formed and a low temperature flow path 460 through which the low-temperature fluid flows are included.

또한, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1)의 제2 주입구 플레이트(500)의 사시도이고, 제2 주입구 플레이트(500)는 서로 대향하는 모서리에 고온 유체 주입구(510) 및 저온 유체 주입구(520)를 포함하고, 고온 유체 주입구(510)에는 하측으로 뚫려 있는 복수, 예를 들면 2개의 고온 유체 주입로(530) 및 저온 유체 주입구(520)에는 하측으로 뚫려 있는 복수, 예를 들면 2개의 저온 유체 주입로(540)를 포함한다. 또한, 제1 주입구 플레이트(400)의 고온 유체 주입로(430)에 대응하여 구비된 2개의 고온 유체 유입구(570) 및 제1 주입구 플레이트(400)의 저온 유체 주입로(440)에 대응하여 구비된 2개의 저온 유체 유입구(580)를 포함한다. 여기서 고온 유체 유입구(570) 및 저온 유체 유입구(580) 각각은 고온 유체 주입로(430) 및 저온 유체 주입로(440)에 대응하여 연결되도록 하측으로 뚫려 있기에 고온 유체 주입구(410)와 저온 유체 주입구(420)로 각각 주입되는 고온 유체 및 저온 유체 각각은 고온 유체 주입로(430) 및 저온 유체 주입로(440) 각각을 통하여 이송될 뿐만 아니라 고온 유체 유입구(570) 및 저온 유체 유입구(580)를 통하여서도 유입될 수 있다.3 is a perspective view of a second inlet plate 500 of the microchannel heat exchanger 1 in which cold fluid and hot fluid alternately flow in one plate according to the first embodiment of the present invention, and the second inlet plate 500 ) Includes a high temperature fluid inlet 510 and a low temperature fluid inlet 520 at edges facing each other, and a plurality of, for example, two high temperature fluid inlet 530 drilled downward in the high temperature fluid inlet 510 and The cold fluid inlet 520 includes a plurality of, for example, two cold fluid inlets 540 which are drilled downward. In addition, two hot fluid inlets 570 provided corresponding to the high temperature fluid injection path 430 of the first inlet plate 400 and the low temperature fluid injection path 440 of the first inlet plate 400 are provided. Two low temperature fluid inlets 580. The high temperature fluid inlet 570 and the low temperature fluid inlet 580 are respectively drilled downward to correspond to the high temperature fluid inlet 430 and the low temperature fluid inlet 440. Each of the hot and cold fluids injected into 420, respectively, is transferred through the hot fluid inlet 430 and the cold fluid inlet 440, respectively, as well as the hot fluid inlet 570 and the cold fluid inlet 580. It can also be introduced through.

또한, 제1 주입구 플레이트(400)의 고온 유로(450)에 대응하여 제1 주입구 플레이트(400)와 접하는 부분에 저온 유체 유입구(580)로 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로(560)를 구비한다. 그리고, 제1 주입구 플레이트(400)의 저온 유로(460)에 대응하여 제1 주입구 플레이트(400)와 접하는 부분에 고온 유체 유입구(570)로 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로(550)를 구비한다. 여기서 저온 유로(560)와 고온 유로(550)는 상호 번갈아 가며 형성될 수 있다.In addition, the low temperature flow path 560 through which the low temperature fluid flowing into the low temperature fluid inlet 580 flows in a portion of the first inlet plate 400 that contacts the first inlet plate 400. . In addition, a high temperature flow path 550 through which a high temperature fluid introduced into the high temperature fluid inlet 570 flows in a portion in contact with the first inlet plate 400 in correspondence with the low temperature flow path 460 of the first inlet plate 400. . Here, the low temperature flow path 560 and the high temperature flow path 550 may be alternately formed.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1)의 제1 유입구 플레이트(700)의 사시도이고, 제1 유입구 플레이트(700)는 제1 주입구 플레이트(400)의 고온 유로(450)에 대응하여 제1 주입구 플레이트(400)와 접하는 부분에 제1 주입구 플레이트(400)의 고온 유체 주입로(430)로부터 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로(750) 형성할 수 있으며, 제1 주입구 플레이트(400)의 저온 유로(460)에 대응하여 제1 주입구 플레이트(400)와 접하는 부분에 제1 주입구 플레이트(400)의 저온 유체 주입로(440)로부터 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로(760)를 형성할 수 있다. 여기서 고온 유로(750)와 저온 유로(760)는 상호 번갈아 가며 형성될 수 있다.FIG. 5 is a perspective view of a first inlet plate 700 of a microchannel heat exchanger 1 in which cold and hot fluid alternately flow in a plate in the first embodiment of the present invention, and the first inlet plate 700 is The high temperature at which the high temperature fluid flowing from the high temperature fluid injection path 430 of the first inlet plate 400 flows to a portion in contact with the first inlet plate 400 corresponding to the high temperature flow path 450 of the first inlet plate 400. The flow path 750 may be formed, and the low temperature fluid injection path 440 of the first inlet plate 400 may be in contact with the first inlet plate 400 corresponding to the low temperature flow path 460 of the first inlet plate 400. The low temperature flow path 760 through which the low temperature fluid flowed in from) may be formed. Here, the high temperature flow path 750 and the low temperature flow path 760 may be alternately formed.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1)의 제2 유입구 플레이트(800)의 사시도이고, 제2 유입구 플레이트(800)는 제2 주입구 플레이트(500)의 저온 유체 주입로(530)와 대응하는 위치에 복수, 예를 들어 2개의 수직으로 연결되는 고온 유체 유입구(870)와 제2 주입구 플레이트(500)의 저온 유체 주입로(540)와 대응하는 위치에 복수, 예를 들어 2개의 수직으로 연결되는 저온 유체 유입구(880)를 포함한다. 여기서, 고온 유체 유입구(870)로부터 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로(850)는 제2 주입구 플레이트(500)의 저온 유로(560)에 대응하여 제2 주입구 플레이트(500)와 접하는 부분에 형성되며, 저온 유체 유입구(880)로부터 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로(860)는 제2 주입구 플레이트(500)의 고온 유로(550)에 대응하여 제2 주입구 플레이트(500)와 접하는 부분에 형성될 수 있다. 여기서 고온 유로(850)와 저온 유로(860)는 상호 번갈아 가며 형성할 수 있다.2 is a perspective view of a second inlet plate 800 of a microchannel heat exchanger 1 in which cold and hot fluid are alternately flowing in one plate in the first embodiment of the present invention, and the second inlet plate 800 is A plurality of, for example, two vertically connected high temperature fluid inlets 870 and a second fluid inlet plate 500 of the second inlet plate 500 at a position corresponding to the low temperature fluid inlet 530 of the second inlet plate 500. And a plurality of, for example, two vertically connected, cold fluid inlets 880 at locations corresponding to 540. Here, the high temperature flow path 850 through which the high temperature fluid flowing from the high temperature fluid inlet 870 flows is formed at a portion contacting the second inlet plate 500 to correspond to the low temperature flow path 560 of the second inlet plate 500. The low temperature flow path 860 in which the low temperature fluid flowing from the low temperature fluid inlet 880 flows may be formed at a portion contacting the second inlet plate 500 in correspondence with the high temperature flow path 550 of the second inlet plate 500. have. Here, the high temperature flow path 850 and the low temperature flow path 860 may be alternately formed.

상술한 고온 유로(450, 550, 750, 850)와 저온 유로(460, 560, 760, 860)는 'ㄷ'자의 형상을 띄는 것은 일 예이며, 다른 형태로 변형이 가능하다.The above-described high-temperature flow paths 450, 550, 750, and 850 and the low-temperature flow paths 460, 560, 760, and 860 are examples of having a 'c' shape, and may be modified in other forms.

또한, 덮개 플레이트(200)는 제2 유입구 플레이트(800)에 흐르는 고온 유체 및 저온 유체가 외부로 방출되는 것을 방지하면서 각각의 고온 유체 및 저온 유체가 각각의 고온 유로(850)와 저온 유로(860)를 따라 이송되도록 적층된다.In addition, the cover plate 200 prevents the high temperature fluid and the low temperature fluid flowing through the second inlet plate 800 from being discharged to the outside while the high temperature fluid and the low temperature fluid are respectively the high temperature flow path 850 and the low temperature flow path 860. Stacked to be transported along.

또한, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 매니폴드의 사시도이고, 도 6을 살펴보면 고온 유체는 고온 유체 주입구(410, 510)로, 저온 유체는 저온 유체 주입구(420, 520)로 유입되도록 고온 유체 주입구(410, 510)와 저온 유체 주입구(420, 520)에 대응하여 형성된 주입로(310) 및 주입로(310)가 연결된 주입관(330)과 저온 유로(460, 560, 760, 860)로부터 배출되는 저온 유체 및 고온 유로(450, 550, 750, 850)로부터 배출되는 고온 유체 각각에 대응하여 형성된 배출로(320) 및 배출로(320)가 연결된 배출관(340)을 포함하는 매니폴드(300)를 더 포함할 수 있다.
6 is a perspective view of the manifold according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the hot fluid flows into the hot fluid inlets 410 and 510 and the cold fluid flows into the cold fluid inlets 420 and 520. The injection passage 310 and the injection tube 330 connected to the high temperature fluid inlet 410 and 510 and the low temperature fluid inlet 420 and 520, and the low temperature flow path 460, 560, 760, A manifold includes a discharge path 320 and a discharge pipe 340 connected to the low temperature fluid discharged from the 860 and the high temperature fluid discharged from the high temperature flow paths 450, 550, 750, and 850, respectively. The fold 300 may further include.

실시예Example 2  2

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1a)의 분해사시도이고, 도 7을 살펴보면 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1a)는 복수개의 마이크로채널 플레이트(100a)인 제1 유입구 플레이트(700a), 제1 주입구 플레이트(400a), 제2 주입구 플레이트(500a), 제3 주입구 플레이트(600a), 제2 주입구 플레이트(500a), 제2 유입구 플레이트(800a) 및 덮개 플레이트(200)가 순차적으로 적층된다. 또한, 고온 유체는 고온 유체 주입구(410, 510, 610)로, 저온 유체는 저온 유체 주입구(420, 520, 620)로 유입되도록 고온 유체 주입구(410, 510, 610)와 저온 유체 주입구(420, 520, 620)에 대응하여 형성된 주입로(310) 및 주입관(330)과 저온 유로(460a, 560a, 660a, 760a, 860a)로부터 배출되는 저온 유체 및 고온 유로(450a, 550a, 650a, 750a, 850a)로부터 배출되는 고온 유체 각각에 대응하여 형성된 배출로(320) 및 배출관(340)을 포함하는 매니폴드(300a)를 더 포함할 수 있다.FIG. 7 is an exploded perspective view of a microchannel heat exchanger 1a in which cold fluid and hot fluid alternately flow in one plate according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, cold fluid and hot fluid alternately in one plate. The microchannel heat exchanger 1a flowing therein includes a plurality of microchannel plates 100a, a first inlet plate 700a, a first inlet plate 400a, a second inlet plate 500a, and a third inlet plate 600a. The second inlet plate 500a, the second inlet plate 800a, and the cover plate 200 are sequentially stacked. In addition, the hot fluid inlet 410, 510, 610 and the hot fluid inlet 410, 510, 610 and the cold fluid inlet 420, 520, 620 so that the hot fluid inlet 410, 510, 610 and the cold fluid inlet 420, The low temperature fluid and the high temperature flow paths 450a, 550a, 650a, 750a, which are discharged from the injection path 310 and the injection pipe 330 and the low temperature flow paths 460a, 560a, 660a, 760a, and 860a formed corresponding to the 520 and 620. The manifold 300a may further include a discharge path 320 and a discharge pipe 340 formed corresponding to each of the high temperature fluid discharged from the 850a.

여기서, 고온 유체 및 저온 유체 각각이 주입되는 주입관(330)은 다양한 형상 또는 하나 이상으로 형성할 수 있으며, 주입로(310) 또한 고온 유체 주입구(410, 510, 610)와 저온 유체 주입구(420, 520, 620)의 갯수 등에 따라 다양한 형태를 띌 수 있다. 또한, 저온 유로(460a, 560a, 660a, 760a, 860a)로부터 배출되는 저온 유체 및 고온 유로(450a, 550a, 650a, 750a, 850a)로부터 배출되는 고온 유체 각각에 대응하여 배출로(320)를 형성할 수 있으며, 배출로(320) 또한 다양한 형태를 띌 수 있으며 배출로(320)를 통하여 이송되는 고온 유체 및 저온 유체가 배출되는 배출관(340) 또한 다양한 형태로 형성될 수 있다.Here, the injection pipe 330 into which the hot fluid and the low temperature fluid are respectively injected may be formed in various shapes or one or more, and the injection path 310 also includes the hot fluid injection holes 410, 510, and 610 and the cold fluid injection hole 420. , 520 and 620 may take various forms. In addition, the discharge path 320 is formed corresponding to each of the low temperature fluid discharged from the low temperature flow paths 460a, 560a, 660a, 760a, and 860a and the high temperature fluid discharged from the high temperature flow paths 450a, 550a, 650a, 750a, and 850a. The discharge path 320 may also take various forms, and the discharge pipe 340 through which the hot fluid and the cold fluid transferred through the discharge path 320 are discharged may also be formed in various shapes.

이하에서는 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1a)의 제1 주입구 플레이트(400a), 제2 주입구 플레이트(500a), 제3 주입구 플레이트(600a), 제1 유입구 플레이트(700a) 및 제2 유입구 플레이트(800a)를 살펴보기로 한다.Hereinafter, the first inlet plate 400a, the second inlet plate 500a, the third inlet plate 600a, and the first inlet plate of the microchannel heat exchanger 1a may alternately flow cold and hot fluid in one plate. Look at 700a and the second inlet plate 800a.

첨부된 도면 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 제1 주입구 플레이트(400a)의 평면도이고, 도 8을 살펴보면 제1 주입구 플레이트(400a)는 서로 대향하는 모서리에 고온 유체 주입구(410) 및 저온 유체 주입구(420)를 포함하고, 고온 유체 주입구(410)에는 하측으로 뚫려 있는 복수, 예를 들어 3개의 고온 유체 주입로(430a) 및 저온 유체 주입구(420)에는 하측으로 뚫려 있는 복수, 예를 들어 3개의 저온 유체 주입로(440a)를 포함한다. 또한, 상호 번갈아 가며 형성된 고온 유체가 흐르는 고온 유로(450a) 및 저온 유체가 흐르는 저온 유로(460a)를 포함한다.8 is a plan view of a first inlet plate 400a of a microchannel heat exchanger in which cold fluid and hot fluid alternately flow in one plate according to a second embodiment of the present invention. The plate 400a includes a high temperature fluid inlet 410 and a low temperature fluid inlet 420 at opposite edges, and a plurality of, for example, three high temperature fluid inlets piercing downwardly in the high temperature fluid inlet 410 ( 430a) and the low temperature fluid inlet 420 include a plurality of, for example, three low temperature fluid inlet 440a which are drilled downward. In addition, a high temperature flow path 450a through which the hot fluid alternately formed and a low temperature flow path 460a through which the low temperature fluid flows are included.

첨부된 도면 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1a)의 제2 주입구 플레이트(500a)의 평면도이고, 도 9를 살펴보면 제2 주입구 플레이트(500a)는 서로 대향하는 모서리에 고온 유체 주입구(510) 및 저온 유체 주입구(520)를 포함하고, 고온 유체 주입구(510)에는 하측으로 뚫려 있는 복수, 예를 들어 3개의 고온 유체 주입로(530a) 및 저온 유체 주입구(520)에는 하측으로 뚫려 있는 복수, 예를 들어 3개의 저온 유체 주입로(540a)를 포함한다. 9 is a plan view of a second inlet plate 500a of a microchannel heat exchanger 1a in which cold fluid and hot fluid alternately flow in one plate according to a second embodiment of the present invention. The second inlet plate 500a includes a high temperature fluid inlet 510 and a low temperature fluid inlet 520 at corners facing each other, and a plurality of, for example, three high temperature fluids drilled downward in the high temperature fluid inlet 510. The injection passage 530a and the low temperature fluid injection hole 520 include a plurality of lower temperature fluid injection passages 540a which are drilled downward.

또한, 제1 주입구 플레이트(400a)와 제3 주입구 플레이트(600a) 사이에 위치하는 제2 주입구 플레이트(500a)의 경우 제1 주입구 플레이트(400a)의 고온 유체 주입로(430a)에 대응하여 구비된 복수, 예를 들어 3개의 고온 유체 유입구(570a) 및 제1 주입구 플레이트(400a)의 저온 유체 주입로(440a)에 대응하여 구비된 3개의 저온 유체 유입구(580a)를 포함한다. 여기서, 고온 유체 유입구(570a) 및 저온 유체 유입구(580a) 각각은 고온 유체 주입로(430a) 및 저온 유체 주입로(440a)에 대응하여 하측으로 뚫려 있기에 고온 유체 주입구(410)와 저온 유체 주입구(420)로 각각 주입되는 고온 유체 및 저온 유체 각각은 저온 유체 주입로(430a) 및 저온 유체 주입로(440a) 각각을 통하여 이송될 뿐만 아니라 고온 유체 유입구(570a) 및 저온 유체 유입구(580a)를 통하여서도 유입된다. 또한, 제1 주입구 플레이트(400a)의 고온 유로(450a)에 대응하여 제1 주입구 플레이트(400a)와 접하는 부분에 저온 유체 유입구(580a)로 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로(560a)를 구비한다. 그리고, 제1 주입구 플레이트(400a)의 저온 유로(460a)에 대응하여 제1 주입구 플레이트(400a)와 접하는 부분에 고온 유체 유입구(570a)로 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로(550a)를 구비한다. 여기서, 저온 유로(560a)와 고온 유로(550a)는 상호 번갈아 가며 형성될 수 있다.In addition, the second inlet plate 500a positioned between the first inlet plate 400a and the third inlet plate 600a may be provided to correspond to the high temperature fluid inlet path 430a of the first inlet plate 400a. A plurality of, for example, three hot fluid inlets 570a and three cold fluid inlets 580a provided corresponding to the cold fluid inlet 440a of the first inlet plate 400a are included. Here, each of the hot fluid inlet 570a and the cold fluid inlet 580a is drilled downward in correspondence with the hot fluid inlet 430a and the cold fluid inlet 440a, so that the hot fluid inlet 410 and the cold fluid inlet 410 Each of the hot and cold fluids injected into 420, respectively, is transferred through the cold fluid inlet 430a and the cold fluid inlet 440a, as well as through the hot fluid inlet 570a and the cold fluid inlet 580a. Is also introduced. In addition, the low temperature flow path 560a through which the low temperature fluid introduced into the low temperature fluid inlet 580a flows in a portion of the first inlet plate 400a that is in contact with the first inlet plate 400a. . In addition, a high temperature flow path 550a through which the high temperature fluid introduced into the high temperature fluid inlet 570a flows in a portion of the first inlet plate 400a that is in contact with the first inlet plate 400a. . Here, the low temperature flow path 560a and the high temperature flow path 550a may be alternately formed.

또한, 제2 유입구 플레이트(800a)와 제3 주입구 플레이트(600a) 사이에 위치하는 제2 주입구 플레이트(500a)의 경우 제3 주입구 플레이트(600a)의 고온 유체 주입로(630a)에 대응하여 구비된 복수, 예를 들어 3개의 고온 유체 유입구(570a) 및 제3 주입구 플레이트(600a)의 저온 유체 주입로(640a)에 대응하여 구비된 3개의 저온 유체 유입구(580a)를 포함한다. 여기서, 고온 유체 유입구(570a) 및 저온 유체 유입구(580a) 각각은 고온 유체 주입로(630a) 및 저온 유체 주입로(640a)에 대응하여 하측으로 뚫려 있기에 고온 유체 주입구(610)와 저온 유체 주입구(620)로 각각 주입되는 고온 유체 및 저온 유체 각각은 저온 유체 주입로(630a) 및 저온 유체 주입로(640a) 각각을 통하여 이송될 뿐만 아니라 고온 유체 유입구(570a) 및 저온 유체 유입구(580a)를 통하여서도 유입된다. 또한, 제3 주입구 플레이트(600a)의 고온 유로(650a)에 대응하여 제3 주입구 플레이트(600a)와 접하는 부분에 저온 유체 유입구(580a)로 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로(560a)를 구비한다. 그리고, 제3 주입구 플레이트(600a)의 저온 유로(660a)에 대응하여 제3 주입구 플레이트(600a)와 접하는 부분에 고온 유체 유입구(570a)로 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로(550a)를 구비한다. 여기서, 저온 유로(560a)와 고온 유로(550a)는 상호 번갈아 가며 형성될 수 있다.In addition, the second inlet plate 500a positioned between the second inlet plate 800a and the third inlet plate 600a may be provided to correspond to the high temperature fluid injection path 630a of the third inlet plate 600a. A plurality of, for example, three high temperature fluid inlets 570a and three low temperature fluid inlets 580a provided corresponding to the low temperature fluid inlet 640a of the third inlet plate 600a are included. Here, each of the hot fluid inlet 570a and the cold fluid inlet 580a is drilled downward to correspond to the hot fluid inlet 630a and the cold fluid inlet 640a, so that the hot fluid inlet 610 and the cold fluid inlet 610 Each of the hot and cold fluids injected into 620, respectively, is transferred through the cold fluid inlet 630a and the cold fluid inlet 640a, as well as through the hot fluid inlet 570a and the cold fluid inlet 580a. Is also introduced. In addition, the low temperature flow path 560a through which the low temperature fluid introduced into the low temperature fluid inlet 580a flows in a portion of the third inlet plate 600a that is in contact with the third inlet plate 600a. . The high temperature flow path 550a through which the high temperature fluid introduced into the high temperature fluid inlet 570a flows in a portion of the third inlet plate 600a that is in contact with the third inlet plate 600a. . Here, the low temperature flow path 560a and the high temperature flow path 550a may be alternately formed.

첨부된 도면 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1a)의 제3 주입구 플레이트(600a)의 평면도이고, 도 10을 살펴보면 제3 주입구 플레이트(600a)는 서로 대향하는 모서리에 고온 유체 주입구(610) 및 저온 유체 주입구(620)를 포함한다. 여기서, 고온 유체 주입구(610)는 하측으로 뚫려 있는 복수, 예를 들어 3개의 고온 유체 주입로(630a)를 포함하고, 저온 유체 주입구(620)는 하측으로 뚫려 있는 복수, 예를 들어 3개의 저온 유체 주입로(640a)를 포함한다. 또한, 제2 주입구 플레이트(500a)의 고온 유체 주입로(530a)에 대응하여 고온 유체 유입구(670a)를 구비하며,제2 주입구 플레이트(500a)의 저온 유체 주입로(540a)에 대응하여 저온 유체 유입구(680a)를 구비한다. 10 is a plan view of a third inlet plate 600a of the microchannel heat exchanger 1a in which cold fluid and hot fluid alternately flow in one plate according to the second embodiment of the present invention. The third inlet plate 600a includes a hot fluid inlet 610 and a cold fluid inlet 620 at edges facing each other. Here, the high temperature fluid inlet 610 includes a plurality of, for example, three high temperature fluid injection paths 630a which are drilled downward, and the low temperature fluid inlet 620 is a plurality of low temperature, for example, three low temperatures which are drilled downward. Fluid injection passage 640a. In addition, a high temperature fluid inlet 670a corresponding to the high temperature fluid injection path 530a of the second inlet plate 500a and a low temperature fluid corresponding to the low temperature fluid injection path 540a of the second inlet plate 500a may be provided. Inlet 680a is provided.

저온 유체 유입구(680)로 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로(660)는 제2 주입구 플레이트(500)의 고온 유로(550)에 대응하여 제2 주입구 플레이트(500)와 접하는 부분에 형성되며, 고온 유체 유입구(670)로 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로(650)는 제2 주입구 플레이트(500)의 저온 유로(560)에 대응하여 제2 주입구 플레이트(500)와 접하는 부분에 형성할 수 있다. 여기서 고온 유로(650)와 저온 유로(660)는 상호 번갈아 가며 형성할 수 있다.The low temperature flow path 660 through which the low temperature fluid flows into the low temperature fluid inlet 680 is formed at a portion contacting the second inlet plate 500 to correspond to the high temperature flow path 550 of the second inlet plate 500. The high temperature flow path 650 through which the high temperature fluid flowing into the fluid inlet 670 flows may be formed at a portion in contact with the second inlet plate 500 corresponding to the low temperature flow path 560 of the second inlet plate 500. Here, the high temperature flow path 650 and the low temperature flow path 660 may be alternately formed.

첨부된 도면 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1a)의 제1 유입구 플레이트(700a)의 평면도이고, 도 11을 살펴보면 제1 유입구 플레이트(700a)는 제1 주입구 플레이트(400a)의 고온 유로(450a)에 대응하여 제1 주입구 플레이트(400a)와 접하는 부분에 제1 주입구 플레이트(400a)의 저온 유체 주입로(440a)로부터 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로(760a) 형성할 수 있으며, 제1 주입구 플레이트(400a)의 저온 유로(460a)에 대응하여 제1 주입구 플레이트(400a)와 접하는 부분에 제1 주입구 플레이트(400a)의 고온 유체 주입로(430a)로부터 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로(750a)를 형성할 수 있다. 여기서 고온 유로(750a)와 저온 유로(760)는 상호 번갈아 가며 형성될 수 있다.11 is a plan view of the first inlet plate 700a of the microchannel heat exchanger 1a in which cold and hot fluid alternately flow in one plate according to the second embodiment of the present invention. The first inlet plate 700a corresponds to the high temperature flow path 450a of the first inlet plate 400a in contact with the first inlet plate 400a and the low temperature fluid inlet path 440a of the first inlet plate 400a. A low temperature flow path 760a through which the low temperature fluid flowed from the first injection hole plate 400a may be formed, and the first injection hole plate 400a may be in contact with the first injection hole plate 400a corresponding to the low temperature flow path 460a of the first injection hole plate 400a. The high temperature flow path 750a through which the high temperature fluid introduced from the high temperature fluid injection path 430a flows may be formed. The high temperature flow path 750a and the low temperature flow path 760 may be alternately formed.

첨부된 도면 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기의 제2 유입구 플레이트(800a)의 평면도이고, 도 12를 살펴보면 제2 유입구 플레이트(800a)는 제2 주입구 플레이트(500a)의 고온 유체 주입로(530a)와 대응하는 위치에 복수, 예를 들어 3개의 수직으로 연결되는 고온 유체 유입구(870a)와 제2 주입구 플레이트(500a)의 저온 유체 주입로(540a)와 대응하는 위치에 복수, 예를 들어 3개의 수직으로 연결되는 저온 유체 유입구(880a)를 포함한다. 여기서, 고온 유체 유입구(870a)로부터 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로(850a)는 제2 주입구 플레이트(500a)의 저온 유로(560a)에 대응하여 제2 주입구 플레이트(500a)와 접하는 부분에 형성되며, 저온 유체 유입구(880a)로부터 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로(860a)는 제2 주입구 플레이트(500a)의 고온 유로(550a)에 대응하여 제2 주입구 플레이트(500a)와 접하는 부분에 형성될 수 있다. 여기서, 고온 유로(850a)와 저온 유로(860a)는 상호 번갈아 가며 형성될 수 있다.12 is a plan view of a second inlet plate 800a of a microchannel heat exchanger in which cold and hot fluid alternately flow in a plate according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. A plurality of, for example, three vertically connected hot fluid inlets 870a and the second inlet plate 500a may be disposed at positions corresponding to the hot fluid injection passage 530a of the second inlet plate 500a. And a plurality of, for example, three vertically connected, low temperature fluid inlets 880a at locations corresponding to the low temperature fluid injection passage 540a. Here, the high temperature flow path 850a through which the high temperature fluid flowing from the high temperature fluid inlet 870a flows is formed in a portion that contacts the second inlet plate 500a in correspondence with the low temperature flow path 560a of the second inlet plate 500a. The low temperature flow path 860a through which the low temperature fluid flowing from the low temperature fluid inlet 880a flows may be formed at a portion contacting the second inlet plate 500a in response to the high temperature flow path 550a of the second inlet plate 500a. have. Here, the high temperature flow path 850a and the low temperature flow path 860a may be alternately formed.

이하 실시예 2에 따른 본 발명의 고온 유체와 저온 유체의 이송에 관하여 첨부된 도면 도 13 또는 도 14에 대하여 살펴보기로 한다. Hereinafter, a description will be given of the accompanying drawings of FIG. 13 or FIG. 14 with respect to the transport of the high temperature fluid and the low temperature fluid of the present invention.

첨부된 도면 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기(1a)의 고온 유로(450a, 550a, 650a, 750a, 850a)와 저온 유로(460a, 560a, 660a, 760a, 860a)를 나타낸 도면이고, 도 14는 도 13에 있어서 저온 유로(460a, 560a, 660a, 760a, 860a)만을 나타낸 도면이다. 이하에서 저온 유체의 이송에 관하여 도 14를 살펴보고, 고온 유체의 이송과 관련하여서는 동일한 이송방법을 따르는 바 생략하기로 한다. 또한, 고온 유로(450a, 550a, 650a, 750a, 850a)는 적어도 두 개의 저온 유로(460a, 560a, 660a, 760a, 860a)와 수평, 수직 또는 직각으로 접하는 것을 특징으로 한다.13 is a cross-sectional view of the hot passages 450a, 550a, 650a, 750a, and 850a of the microchannel heat exchanger 1a in which cold and hot fluids alternately flow in a plate according to a second embodiment of the present invention. The flow paths 460a, 560a, 660a, 760a, and 860a are shown, and FIG. 14 is a figure which shows only the low temperature flow paths 460a, 560a, 660a, 760a, and 860a in FIG. Hereinafter, the transfer of the low temperature fluid will be described with reference to FIG. 14, and the same transfer method will be omitted with respect to the transfer of the high temperature fluid. In addition, the hot passages 450a, 550a, 650a, 750a, and 850a may be in contact with at least two cold passages 460a, 560a, 660a, 760a, and 860a in a horizontal, vertical, or right angle.

도 14에 도시된 바와 같이, 저온 유체 주입구(420, 520, 620)를 통하여 주입되는 저온 유체는 저온 유체 주입로(440a, 540a, 640a)와 저온 유체 유입구(580a, 680a, 780a, 880a)를 통하여 수직으로 이송되며, 제1 주입구 플레이트(400a), 제2 주입구 플레이트(500a), 제3 주입구 플레이트(600a), 제1 유입구 플레이트(700a) 및 제2 유입구 플레이트(800a)의 저온 유로(460a, 560a, 660a, 760a, 860a)를 따라 이송되면서 고온 유로(450a, 550a, 650a, 750a, 850a)와 열교환이 이루어진다. 그리고 저온 유로(460a, 560a, 660a, 760a, 860a)를 따라 이송된 저온 유체는 매니폴드(300a)의 배출로(320)를 따라 이송된 후 배출관(340)을 통하여 배출된다. As shown in FIG. 14, the low temperature fluid injected through the low temperature fluid inlets 420, 520, and 620 is connected to the low temperature fluid inlets 440a, 540a, and 640a and the low temperature fluid inlets 580a, 680a, 780a, and 880a. It is vertically conveyed through the low-temperature flow path 460a of the first inlet plate 400a, the second inlet plate 500a, the third inlet plate 600a, the first inlet plate 700a and the second inlet plate 800a. , 560a, 660a, 760a, and 860a are transferred along the high-temperature flow paths 450a, 550a, 650a, 750a, and 850a. The low temperature fluid transported along the low temperature flow paths 460a, 560a, 660a, 760a, and 860a is transferred along the discharge path 320 of the manifold 300a and then discharged through the discharge pipe 340.

이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope of the appended claims, The genius will be so self-evident. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

1, 1a : 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기
410, 510, 610 : 고온 유체 주입구 420, 520, 620 : 저온 유체 주입구
430, 530, 430a, 530a, 630a : 고온 유체 주입로
440, 540, 440a, 540a, 640a : 저온 유체 주입로
450, 550, 750, 850, 450a, 550a, 650a, 750a, 850a : 고온 유로
460, 560, 760, 860, 460a, 560a, 660a, 760a, 860a : 저온 유로
570, 770, 870, 570a, 670a, 770a, 870a : 고온 유체 유입구
580, 780, 880, 580a, 680a, 780a, 880a : 저온 유체 유입구
100, 100a : 마이크로채널 플레이트 200 : 덮개 플레이트
300, 300a : 매니폴드 400, 400a : 제1 주입구 플레이트
500, 500a : 제2 주입구 플레이트 600a : 제3 주입구 플레이트
700, 700a : 제1 유입구 플레이트 800, 800a : 제2 유입구 플레이트1, 1a: Microchannel heat exchanger with alternating cold and hot fluid in one plate
410, 510, 610: high temperature fluid inlet 420, 520, 620: low temperature fluid inlet
430, 530, 430a, 530a, 630a: hot fluid injection furnace
440, 540, 440a, 540a, 640a: with low temperature fluid injection
Hot flow paths: 450, 550, 750, 850, 450a, 550a, 650a, 750a, 850a
460, 560, 760, 860, 460a, 560a, 660a, 760a, 860a
570, 770, 870, 570a, 670a, 770a, 870a: hot fluid inlet
580, 780, 880, 580a, 680a, 780a, 880a: low temperature fluid inlet
100, 100a: microchannel plate 200: cover plate
300, 300a: manifold 400, 400a: first inlet plate
500, 500a: second inlet plate 600a: third inlet plate
700, 700a: first inlet plate 800, 800a: second inlet plate

Claims (6)

서로 대향하는 모서리에 구비된 적어도 하나의 고온 유체 주입구 및 적어도 하나의 저온 유체 주입구와,
상기 고온 유체 주입구에 연결된 적어도 하나의 고온 유체 주입로와,
상기 저온 유체 주입구에 연결된 적어도 하나의 저온 유체 주입로와,
고온 유체가 흐르는 고온 유로 및 저온 유체가 흐르는 저온 유로가 상호 번갈아 가며 형성된 제1 주입구 플레이트;
서로 대향하는 모서리에 구비된 적어도 하나의 고온 유체 주입구 및 적어도 하나의 저온 유체 주입구와,
상기 제1 주입구 플레이트의 상기 고온 유로로 고온 유체가 이송되도록 상기 고온 유체 주입구에 연결된 적어도 하나의 고온 유체 주입로와,
상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유로로 저온 유체가 이송되도록 상기 저온 유체 주입구에 연결된 적어도 하나의 저온 유체 주입로와,
상기 제1 주입구 플레이트의 고온 유체 주입로에 대응하여 구비된 고온 유체 유입구 및 상기 제1 주입구 플레이트의 저온 유체 주입로에 대응하여 구비된 저온 유체 유입구와,
상기 제1 주입구 플레이트의 상기 고온 유로에 대응하여 형성되며 상기 저온 유체 유입구로 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로 및 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유로에 대응하여 형성되며 상기 고온 유체 유입구로 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로가 상호 번갈아 가며 형성된 제2 주입구 플레이트;
상기 제1 주입구 플레이트의 상기 고온 유로에 대응하여 상기 제1 주입구 플레이트와 접하는 부분에 형성되며 상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유체 주입로로부터 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로와,
상기 제1 주입구 플레이트의 상기 저온 유로에 대응하여 상기 제1 주입구 플레이트와 접하는 부분에 형성되며 상기 제1 주입구 플레이트의 고온 유체 주입로로부터 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로가 상호 번갈아 가며 형성된 제1 유입구 플레이트;
제2 주입구 플레이트의 상기 고온 유체 주입로에 대응하여 구비된 적어도 하나의 수직으로 연결되는 고온 유체 유입구와,
제2 주입구 플레이트의 상기 저온 유체 주입로에 대응하여 구비된 적어도 하나의 수직으로 연결되는 저온 유체 유입구와,
상기 제2 주입구 플레이트의 상기 저온 유로에 대응하여 형성되며 상기 고온 유체 유입구로부터 유입된 상기 고온 유체가 흐르는 고온 유로 및 상기 제2 주입구 플레이트의 상기 고온 유로에 대응하여 형성되며 상기 저온 유체 유입구로부터 유입된 상기 저온 유체가 흐르는 저온 유로가 상호 번갈아가며 형성된 제2 유입구 플레이트; 및
고온 유체 및 저온 유체가 외부로 방출되는 것을 방지하면서 각각의 고온 유체 및 저온 유체가 각각의 상기 고온 유로와 상기 저온 유로를 따라 이송되도록 적층되는 덮개 플레이트를 포함하며;
상기 제1 주입구 플레이트, 상기 제2 주입구 플레이트, 상기 제1 유입구 플레이트 및 상기 제2 유입구 플레이트에 각각 형성된 상기 고온 유로와 상기 저온 유로는 서로 인접하여 번갈아 배치되는 것을 특징으로 하는 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기.
At least one hot fluid inlet and at least one cold fluid inlet provided at edges facing each other,
At least one hot fluid inlet connected to the hot fluid inlet,
At least one cold fluid inlet connected to the cold fluid inlet,
A first inlet plate alternately formed between the hot passage through which the hot fluid flows and the cold passage through which the cold fluid flows;
At least one hot fluid inlet and at least one cold fluid inlet provided at edges facing each other,
At least one hot fluid inlet passage connected to the hot fluid inlet to transfer hot fluid to the hot channel of the first inlet plate;
At least one low temperature fluid inlet connected to said low temperature fluid inlet to transfer low temperature fluid to said low temperature flow path of said first inlet plate;
A low temperature fluid inlet provided in correspondence with the high temperature fluid inlet path of the first inlet plate and a low temperature fluid inlet port corresponding to the low temperature fluid inlet path of the first inlet plate;
A high temperature flow path formed in correspondence with the high temperature flow path of the first inlet plate and formed to correspond to the low temperature flow path in which the low temperature fluid flows into the low temperature fluid inlet; A second inlet plate having alternating hot flow paths formed therethrough;
A low temperature flow path formed at a portion of the first inlet plate corresponding to the high temperature flow path and in contact with the first inlet plate, and having a low temperature fluid flowing from the low temperature fluid injection path of the first inlet plate;
A first inlet formed in a portion in contact with the first inlet plate of the first inlet plate and in contact with the first inlet plate; plate;
At least one vertically connected hot fluid inlet corresponding to the hot fluid inlet of the second inlet plate;
At least one vertically connected low temperature fluid inlet corresponding to the low temperature fluid inlet of the second inlet plate;
The high temperature flow path is formed corresponding to the low temperature flow path of the second inlet plate and flows from the high temperature flow path of the second inlet plate, and the high temperature flow path flows from the low temperature fluid inlet. A second inlet plate having alternating low temperature flow paths through which the low temperature fluid flows; And
A cover plate laminated so that each hot and cold fluid is transported along each of said hot and cold passages while preventing hot and cold fluids from being released to the outside;
The hot fluid and the cold flow path formed in the first inlet plate, the second inlet plate, the first inlet plate and the second inlet plate, respectively, are alternately disposed adjacent to each other and the cold fluid in one plate Alternating microchannel heat exchanger with hot fluid.
제1항에 있어서,
상기 제1 주입구 플레이트, 상기 제2 주입구 플레이트, 상기 제1 유입구 플레이트 및 상기 제2 유입구 플레이트에 각각 형성된 상기 고온 유로 및 상기 저온 유로와 상하방향으로 서로 번갈아 배치되는 것을 특징으로 하는 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기.
The method of claim 1,
Cold fluid in one plate, characterized in that alternately arranged in the vertical direction with the hot passage and the cold passage formed in the first inlet plate, the second inlet plate, the first inlet plate and the second inlet plate, respectively. And alternating microfluidic heat exchanger.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 주입구 플레이트와 상기 제2 유입구 플레이트 사이에,
서로 대향하는 모서리에 구비된 적어도 하나의 고온 유체 주입구 및 적어도 하나의 저온 유체 주입구와,
상기 고온 유체 주입구에 연결된 적어도 하나의 고온 유체 주입로와,
상기 저온 유체 주입구에 연결된 적어도 하나의 저온 유체 주입로와,
상기 제2 주입구 플레이트의 고온 유체 주입로에 대응하여 구비된 고온 유체 유입구 및 상기 제2 주입구 플레이트의 저온 유체 주입로에 대응하여 구비된 저온 유체 유입구와,
상기 제2 주입구 플레이트의 상기 고온 유로에 대응하여 형성되며 상기 저온 유체 유입구로 유입된 저온 유체가 흐르는 저온 유로 및 상기 제2 주입구 플레이트의 상기 저온 유로에 대응하여 형성되며 상기 고온 유체 유입구로 유입된 고온 유체가 흐르는 고온 유로가 상호 번갈아 가며 형성된 제3 주입구 플레이트와;
상기 제2 유입구 플레이트의 상기 고온 유로와 상기 저온 유로에 대응하여 상기 제3 주입구 플레이트 위에 적층되는 상기 제2 주입구 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기.The method of claim 1,
Between the first inlet plate and the second inlet plate,
At least one hot fluid inlet and at least one cold fluid inlet provided at edges facing each other,
At least one hot fluid inlet connected to the hot fluid inlet,
At least one cold fluid inlet connected to the cold fluid inlet,
A low temperature fluid inlet provided in correspondence with the high temperature fluid inlet path of the second inlet plate and a low temperature fluid inlet port corresponding to the low temperature fluid inlet path of the second inlet plate;
A high temperature flow path formed in correspondence with the high temperature flow path of the second inlet plate and formed to correspond to the low temperature flow path in which the low temperature fluid flowing into the low temperature fluid inlet flows and the low temperature flow path of the second inlet port plate; A third inlet plate having alternating hot flow paths formed therebetween;
And the second inlet plate alternately stacked on the third inlet plate corresponding to the hot passage and the cold passage of the second inlet plate. Channel heat exchanger. 제1항, 제2항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
고온 유체 및 저온 유체를 주입하는 주입관과;
상기 주입관을 통하여 유입되는 고온 유체는 고온 유체 주입구로, 상기 주입관을 통하여 유입되는 저온 유체는 저온 유체 주입구로 유입되도록 상기 고온 유체 주입구와 상기 저온 유체 주입구에 대응하여 형성된 주입로와;
상기 저온 유로로부터 배출되는 저온 유체 및 상기 고온 유로로부터 배출되는 고온 유체 각각에 대응하여 형성된 배출로와;
상기 배출로를 통하여 이송되는 고온 유체 및 저온 유체 각각을 배출하는 배출관을 포함하는 매니폴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기.The method according to any one of claims 1, 2, and 4,
An injection tube for injecting hot fluid and cold fluid;
An injection path corresponding to the hot fluid inlet and the cold fluid inlet such that the hot fluid introduced through the injection tube is a hot fluid inlet, and the cold fluid introduced through the injection tube is introduced into the cold fluid inlet;
A discharge path formed corresponding to each of the low temperature fluid discharged from the low temperature flow path and the high temperature fluid discharged from the high temperature flow path;
And a manifold including a discharge pipe for discharging each of the hot fluid and the cold fluid transferred through the discharge path, wherein the cold channel and the hot fluid alternately flow in the plate. 제5항에 있어서,
상기 고온 유로는 적어도 두 개의 상기 저온 유로와 수평, 수직 또는 직각으로 접하는 것을 특징으로 하는 한 플레이트에서 차가운 유체와 뜨거운 유체가 번갈아가며 흐르는 마이크로채널 열교환기.The method of claim 5,
And the hot passage is in contact with at least two of the cold passages horizontally, vertically, or at right angles.
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