KR101377913B1 - 나선형 열 교환기 - Google Patents
나선형 열 교환기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101377913B1 KR101377913B1 KR1020117026768A KR20117026768A KR101377913B1 KR 101377913 B1 KR101377913 B1 KR 101377913B1 KR 1020117026768 A KR1020117026768 A KR 1020117026768A KR 20117026768 A KR20117026768 A KR 20117026768A KR 101377913 B1 KR101377913 B1 KR 101377913B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- spiral
- helical
- heat exchanger
- center
- sheet
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D53/00—Making other particular articles
- B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
- B21D53/04—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D9/04—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being formed by spirally-wound plates or laminae
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Screw Conveyors (AREA)
Abstract
본 발명은 적어도 제1 매체용 제1 나선형 유동 채널 및 제2 매체용 제2 나선형 유동 채널을 형성하는 나선형 본체를 형성하도록 권선된 적어도 두 개의 나선형 시트(10a, 10b)들에 의해 형성된 나선형 본체(2)를 포함하는 나선형 열 교환기(1)에 관한 것이며, 나선형 본체는 제1 유동 채널과 제2 유동 채널을 연통하는 연결 요소(8a, 8b, 9a, 9b)들이 제공되는 실질적으로 원통형 쉘(2)에 의해 둘러싸이고, 적어도 두 개의 나선형 시트들은 나선형 본체의 중심부를 또한 형성하고, 각각의 나선형 시트는 제1 시트부(12a, 12b)를 포함하고, 유동 채널들은 제2 시트부(13a, 13b)를 포함하고, 제1 시트부는 제2 시트부보다 더 두꺼운 재료로 제조된다.
Description
본 발명은 일반적으로 다양한 목적을 위해 상이한 온도에서 두 개의 유체들 사이에서 열 전달을 허용하는 나선형 열 교환기에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 향상된 형성 방법에 의해 이루어진 나선형 본체를 갖는 나선형 열 교환기에 관한 것이다.
종래에, 나선형 열 교환기는 권선 작동에 의해 제작된다. 두 개의 시트들은 각각의 단부에서 함께 용접되고, 여기서 용접 지점은 시트들의 중심부에 포함될 것이다. 두 개의 시트들은 두 개의 별도의 통로들 또는 유동 채널들을 한정하기 위해서 수축가능한 맨드릴(mandrel) 또는 유사한 것의 사용에 의해 서로 둘레에 권선된다. 유동 채널들의 폭에 대응하는 높이를 갖는 거리 부재들이 시트들에 부착된다.
맨드릴의 수축 이후에, 두 개의 입구/출구 채널들은 나선형 요소의 중심부에서 형성된다. 두 개의 채널들은 시트들의 중심부에 의해 서로 분리된다. 쉘(shell)은 나선형 요소의 외부 선회부에 의해 형성된다. 나선형 요소의 측면 단부들이 처리되며, 나선형 유동 채널들은 다양한 방식으로 두 개의 측면 단부들에서 측방향으로 폐쇄될 수 있다. 전형적으로, 커버는 단부들 각각에 부착된다. 커버들 중 하나는 중심부 내로 연장하고 두 개의 유동 채널들 중 각각의 하나와 연통하는 두 개의 연결 파이프들을 포함할 수 있다. 나선형 유동 채널들의 방사상 외부 단부들에서, 각각의 헤더(header)는 쉘에 용접되며, 나선형 요소는 각각의 유동 채널에 출구/입구 부재를 형성한다.
대안적으로, 관형 중심부는 권선 공정에 의해 나선형 본체의 중심부를 형성하는 대신에 사용될 수 있다. 채널들을 형성하는 시트들은 관형 중심부 상에 용접된다. 관형 중심부 상에 시트들을 용접한 이후에, 시트들은 유체 채널을 형성하도록 권선 기계에 의해 권선된다.
초기 나선형 열 교환기들의 권선된 중심부에 있어서의 하나의 문제점은 중심부를 형성하는 시트가 채널을 형성하는 시트와 동일하다는 사실로 인하여 중심부가 피로에 대해 취약할 수 있다는 점이다. 관형 중심부 해결책에서의 하나의 문제점은, 저용량으로 인하여 관형 중심부들이, 특히 SAE 등급 316L 및 304의 스테인리스강 합금과는 다른 재료로 이루어진 관형 중심부의 경우에, 값비싸서 구매하기가 어렵다는 점이다.
본 발명의 목적은 위에서 언급된 종래 기술의 나선형 열 교환기의 문제점들을 극복하는 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 목적은 고 피로 저항성을 갖고 더 값싸게 제작될 수 있는 나선형 본체의 중심부에 대한 단순화된 해결책을 갖는 나선형 열 교환기를 목적으로 한다.
이러한 목적은 적어도 제1 매체용 제1 나선형 유동 채널 및 제2 매체용 제2 나선형 유동 채널을 형성하는 나선형 본체를 형성하도록 권선된 적어도 두 개의 나선형 시트들에 의해 형성된 나선형 본체를 포함하는 나선형 열 교환기에 의해 달성되며, 나선형 본체는 제1 유동 채널과 제2 유동 채널을 연통하는 연결 요소들이 제공되는 실질적으로 원통형 쉘에 의해 둘러싸이고, 거리 부재들이 제1 및 제2 유동 채널들을 분리하도록 제공되고, 적어도 두 개의 나선형 시트들은 나선형 본체의 중심부를 또한 형성하고, 각각의 나선형 시트는 나선형 본체의 중심부를 형성하는 제1 시트부와 유동 채널들을 형성하는 제2 시트부를 포함하고, 제1 시트부는 제2 시트부보다 더 두꺼운 재료로 제조된다.
본 발명의 제1 태양에 따르면, 제1 시트부 및 제2 시트부는 함께 용접되고, 두 개의 시트부들 사이에 제공된 전이부는 제1 시트부로부터 제2 시트부까지 테이퍼된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 나선형 본체의 중심부는 밀봉되고, 제1 유동 채널 및 제2 유동 채널의 출구/입구는 나선형 중심부에 가까이 근접하여 위치된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 나선형 본체의 나선형 중심부의 각각의 단부는 커버에 의해 밀봉된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 나선형 본체의 나선형 중심부와 나선형 본체의 제1 권선은, 나선형 본체의 나선형 중심부에 각각 가까이 근접하여, 입구 또는 출구를 생성하도록 나선형 본체의 나머지부와 유동 채널들에 대하여 수축된다.
본 발명에 다른 태양에 따르면, 거리 부재들은 제2 시트부 상에 형성된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 제1 시트부는 바람직하게 6 mm와 8 mm 사이의 두께를 갖는 재료로 제조되고, 제2 시트부는 바람직하게 2 mm와 2.5 mm 사이의 두께를 갖는 재료로 제조된다.
본 발명의 다른 목적은 고 피로 저항성을 갖고 더 값싸게 제작할 수 있는 나선형 열 교환기 내의 나선형 본체의 중심부를 형성하는 것이다.
이 목적은,
- 수축가능한 맨드릴 내로 대향 측면들로부터 두 개의 시트들을 삽입하는 단계로서, 두 개의 시트들은 나선형 본체의 중심부를 구성하는 제1 시트부와 나선형 본체의 유동 채널들을 구성하는 제2 시트부를 포함하고, 제1 시트부는 제2 시트부보다 더 두꺼운 재료로 이루어지는, 두 개의 시트의 삽입 단계와,
- 권선 기계 내에 나선형 본체를 형성하도록 두 개의 시트들을 권선하는 단계와,
- 나선형 중심부를 형성하도록 위치에서 각각의 시트들을 다른 시트에 용접하는 단계와,
- 나선형 중심부를 밀봉하도록 나선형 중심부의 각각의 단부에 커버들을 용접하는 단계를 포함하는, 나선형 열 교환기의 나선형 본체를 제조하는 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 커버들은 나선형 중심부를 밀봉하도록 나선형 중심부의 각각의 단부에 용접되고, 제1 시트부에 의해 형성된 나선형 중심부는 나선형 본체의 나선형 중심부에 가까이 근접하여 각각 입구 또는 출구를 생성하는 유동 채널들을 구성하는 제2 시트부와 비교하여 수축된다.
본 발명의 다른 태양은 종속항들 및 상세한 설명으로부터 명백하다.
다른 목적들, 특징들 및 이점들은 도면을 참조하여 본 발명의 여러 개의 실시예들의 이하의 상세한 기술로부터 명백해질 것이다.
도 1은 나선형 열 교환기의 사시도이다.
도 2는 나선형 열 교환기의 개략도이다.
도 3은 종래 기술의 나선형 열 교환기의 중심부의 단면도이다.
도 4는 종래 기술의 나선형 열 교환기의 중심부의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 나선형 열 교환기의 중심부의 제1 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 나선형 열 교환기의 사시도이다.
도 1은 나선형 열 교환기의 사시도이다.
도 2는 나선형 열 교환기의 개략도이다.
도 3은 종래 기술의 나선형 열 교환기의 중심부의 단면도이다.
도 4는 종래 기술의 나선형 열 교환기의 중심부의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 나선형 열 교환기의 중심부의 제1 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 나선형 열 교환기의 사시도이다.
나선형 열 교환기는, 공통의 중심 축 둘레의 각각의 나선형 통로를 따라 연장하고 서로 실질적으로 평행한 적어도 두 개의 나선형 유동 채널들을 형성하는 적어도 두 개의 나선형 시트들을 포함하며, 각각의 유동 채널은 각각의 유동 채널과 각각의 출구/입구 도관 사이에서 연통할 수 있고 중심 축에 대하여 각각의 유동 채널의 방사상 외부 부분에서 위치되는 방사상 외부 오리피스와, 각각의 유동 채널과 각각의 입구/출구 챔버 사이에서 연통할 수 있는 방사상 내부 오리피스를 포함하여, 각각의 유동 채널이 중심 축에 대하여 실질적으로 접선 방향으로 열 교환 유체를 유동하게 하도록 허용하며, 중심 축은 방사상 내부 오리피스에서 입구/출구 챔버들을 통해 연장한다. 유동 채널들의 폭에 대응하는 높이를 갖는 거리 부재들은 시트들에 부착될 수 있다.
도 1에서는 본 발명에 따른 나선형 열 교환기(1)의 사시도가 도시되어 있다. 나선형 열 교환기(1)는 나선형 본체(2)를 포함한다. 시트(10a, 10b)들에는 시트들에 부착되거나 시트들의 표면 내에 형성된 거리 부재(도시 생략)가 제공된다. 거리 부재들은 시트(10a, 10b)들 사이에서 유동 채널(14a, 14b)(도 5 참조)들을 형성하도록 제공되고 유동 채널들의 폭에 대응하는 높이를 갖는다. 도 1에서, 나선형 본체(2)에는 다수의 권선들이 단지 개략적으로 도시되었지만, 추가 권선들을 포함할 수 있고, 권선들이 나선형 본체(2)의 중심부로부터 나선형 본체(2)의 주변까지 모든 통로에 형성될 수 있다는 것은 명백하다. 나선형 본체(2)는 분리 쉘(4)에 의해 둘러싸여질 수 있지만, 통상적으로 나선형 본체(2)를 형성하는 시트들은 시트의 외부 권선에 의해 쉘을 또한 구성한다. 나선형 열 교환기(1)의 중심부(3)는 나선형 본체(2) 상에 용접되는 커버(15)(도 2에서 개략적으로 도시됨)에 의해 덮여진다. 유체 채널(14a, 14b)들은 볼트(6) 또는 유사한 것에 의해 나선형 열 교환기에 제거가능하게 부착되는 리드들 또는 단부 커버(7a, 7b)들에 의해 덮여진다.
커버(7a, 7b)들 중 하나는 중심부 내로 연장하고 두 개의 유동 채널들 중 각각 하나와 연통하는 두 개의 연결 파이프(8a, 8b)들을 포함할 수 있거나, 또는 커버(7a, 7b)들 각각은 중심부 내로 연장하고 두 개의 유동 채널들 중 각각 하나와 연통하는 연결 파이프(8a, 8b)를 포함할 수 있다. 나선형 유동 채널(14a, 14b)들의 방사상 외부 단부들에서, 헤더(5)가 각각의 유동 채널(14a, 14b)에 대해 출구/입구 부재를 형성하는 쉘(4) 또는 나선형 요소(9a, 9b)에 각각 용접된다.
나선형 열 교환기(1)에는 가스켓들이 추가로 제공되고, 각각의 가스켓은 외부 누출로부터 유동 채널(14a, 14b)들을 밀봉하도록 그리고 동일한 유동 채널의 상이한 권선들 또는 회전부들 사이의 바이패스(bypass)를 방지하도록 나선형 본체(2)의 단부 부분들과 단부 커버들(7a, 7b)의 내부 표면 사이에서 배치된다. 가스켓은 나선형 본체(2)의 나선형과 유사한 나선형으로 형성될 수 있고, 이어서 나선형 본체(2)의 각각의 권선 상에 압착된다. 대안적으로, 가스켓들은 나선형 본체(2)와 단부 커버(7a, 7b)의 내부 표면 사이에서 압착된다. 가스켓들은 또한 밀봉 효과가 달성되는 한 다른 방식들로 구성될 수 있다.
위에서 언급되지 않았지만, 나선형 본체(2)의 외부 표면에는 나선형 열 교환기(1)의 작업 유체의 압력에 저항하도록 쉘의 내부 표면에 대해 지지하는 스터드 또는 거리 부재들이 통상 제공된다는 것이 당업자에게 명백하다. 특정 용례들에서는 유동 채널들에서 스터드가 필요하지 않다.
위에서 언급된 바와 같이, 나선형 본체(2)의 중심부는 수축가능한 맨드릴(11)(도시 생략) 둘레에 금속의 두 개의 시트(10a, 10b)들을 권선함으로써 형성된다. 금속의 각각의 시트(10a, 10b)들은 제1 두꺼운 시트부(12a, 12b)와 제2 얇은 시트부(13a, 13b)를 포함한다. 금속의 시트(10a, 10b)의 짧은 부분을 단지 구성하는 제1 두꺼운 시트부(12a, 12b)는 나선형 본체(2)의 중심부(3)를 형성하도록 사용된다. 제2 얇은 시트부(13a, 13b)는 나선형 본체(2)의 유동 채널(14a, 14b)들을 형성하도록 사용되는 금속의 시트(19a, 10b)의 긴 부분을 구성한다. 각각의 부분의 길이는 중심부(3)의 직경과 유체 채널들의 길이에 각각 좌우된다. 금속의 각각의 시트의 두 부분들이 함께 용접되고, 두 부분들 사이의 전이 구역이 두꺼운 시트부(12a, 12b)로부터 얇은 시트부(13a, 13b)까지 원활한 전이를 하도록 테이퍼된다. 하나의 예에 따라서, 금속의 시트의 제1 두꺼운 부분은 약 6 내지 8 mm의 두께를 갖고, 금속의 시트의 제2 얇은 부분은 약 2 내지 2.5 mm의 두께를 갖지만, 중심부(3)가 피로에 대해 양호한 저항성을 갖는 한 다른 두께의 실시예들이 또한 가능하고, 양호한 열 교환이 두 개의 유체 채널들 사이에서 발생한다.
나선형 본체(2)의 중심부(3)는 수축가능한 맨드릴의 대향 슬릿들 내로 금속의 두 개의 시트들의 각각의 제1 두꺼운 부분을 삽입함으로써 형성된다. 금속의 시트들은 슬릿들 내로 맨드릴의 직경의 대략 1/5 내지 1/3이 삽입된다. 금속의 시트의 삽입 이후에 권선 기계는 나선형 본체(2)를 형성하도록 시트들을 권선한다. 금속의 시트의 제1 두꺼운 부분(12a, 12b)과 금속의 시트의 제2 얇은 부분(13a, 13b) 사이의 전이 구역은 절반 정도의 회전 이후에 대략 위치된다. 권선 기계가 금속의 시트들의 권선을 완료한 이후에, 나선형 본체(2)는 권선 기계로부터 제거되고 수축가능한 맨드릴이 제거된다. 나선형 본체(2)는 위치(16a, 16b)에서 서로에 대해 두꺼운 시트부(12a, 12b)를 함께 용접함으로써, 두 개의 유체 채널(14a, 14b)들을 수동으로 또는 용접 기계에 의해 밀봉하거나 폐쇄하기 위해 또는 나선형 중심부(3)를 유체 채널(14a, 14b)로부터 밀봉하기 위해 용접 스테이션으로 이동된다. 위치(16a)는 두꺼운 시트부(12a)가 단지 절반 회전을 완료하고 두꺼운 시트부(12a)가 다른 두꺼운 시트부(12b)에 도달한 이후에 얇은 시트부(13a)에 대해 테이퍼링하기 시작하는 위치와 실질적으로 같다. 위치(16b)는 두꺼운 시트부(12b)가 단지 절반 회전을 완료하고 두꺼운 시트부(12b)가 다른 두꺼운 시트부(12a)에 도달한 이후에 얇은 시트부(13b)에 대해 테이퍼링하기 시작하는 위치와 실질적으로 같다. 마지막으로, 리드들 또는 커버(15)(도 2에서 개략적으로 도시됨)들은 높은(very) 저항성 및 밀봉된 나선형 중심부(3)를 달성하도록 나선형 중심부(3)의 각각의 단부 개구 상에 용접된다.
나선형 중심부(3)가 리드들/커버들(15)에 의해 밀봉되기 때문에, 나선형 중심부(3) 및 유동 채널(14a, 14b)들의 제1 권선은 유체가 나선형 열 교환기로 진입/탈출하게 할 수 있도록 유체 채널(14a, 14b)들의 잔류 권선들에 비해 각각의 단부에서 수축된다. 나선형 중심부 수축(17)의 측정은 필요한 유체 유동에 좌우되고, 양호한 실시예에서, 수축량은 약 90 mm이지만, 명백하게 다른 측정치들이 또한 가능하다.
두 개의 유체 채널(14a, 14b)들을 서로 폐쇄하고 각각의 유체 채널들의 유체의 혼합을 방지하기 위해서, 나선형 본체(2)의 최외부 에지들은 모든 제2 권선 개구가 폐쇄되도록 절첩되고, 그 절첩부는 폐쇄부를 고정시키도록 용접된다. 이것은, 예를 들어, 커버(7a)에 의해 늦게 덮여진 나선형 본체(2)의 단부에서 유체 채널(14a)이 폐쇄되고, 커버(7b)에 의해 늦게 덮여진 나선형 본체(2)의 단부에서, 유체 채널(14b)이 폐쇄되도록, 나선형 본체(2)의 두 개의 단부들 상에 대안적으로 행해진다. 위에서 언급한 바와 같이, 가스켓들은 유체 채널들을 통해 유체를 밀봉하고 안내하기 위해서 나선형 본체(2)의 단부 부분들과 단부 커버(7a, 7b)들의 내부 표면 사이에서 배치된다.
나선형 열 교환기(1)의 기능성은 이하와 같다. 제1 매체는 나선형 열 교환기(1)의 커버(7a)의 중심부 내에 배치되고 입구로서 형성된 제1 연결 요소(8a)를 통해 나선형 열 교환기(1) 내로 진입하고, 제1 연결 요소(8a)는 파이핑 장치에 연결된다. 제1 연결 요소(8a)는 나선형 중심부(3) 외부에서 권선된 제1 개방부에서 "시작(starts)"하는 나선형 본체(2)의 제1 유동 채널(14a)과 연통하고, 제1 매체는 나선형 본체(2)의 주연부상에 그리고 출구로서 형성된 쉘(4) 상에 배치되는 제2 연통 요소(9a)로 제1 유동 채널(14a)을 통해 이송되고, 제1 매체는 나선형 열 교환기(1)를 떠난다. 제2 연통 요소(9a)는 제1 매체의 추가 이송을 위해 파이핑 장치에 연결된다.
제2 매체는 나선형 본체(3)의 외주연상에 배치된 제2 연결 요소(9b)와 입구로서 형성된 쉘(4)을 통해 나선형 열 교환기(1) 내로 진입하고, 제2 연결 요소(9b)는 파이핑 장치에 연결된다. 제2 연결 요소(9b)는 나선형 본체(2)의 제2 유동 채널(14b)과 연통하고, 제1 매체는 출구로서 형성된 제1 연결 요소(8b)로 제2 유동 채널(14b)을 통해 이송되고, 제2 매체는 나선형 열 교환기(1)를 떠난다. 나선형 열 교환기(1)의 커버(7a)의 중심부 상에 배치되는 제1 연결 요소(8b)는 제2 매체의 추가 이송을 위해 파이핑 장치에 또한 연결된다.
나선형 본체(2) 내에서, 하나의 매체가 가열되고 다른 매체가 냉각되도록, 제1 매체와 제2 매체 사이에서 열 교환이 일어날 수 있다. 나선형 열 교환기(1)의 특정한 용도에 따라, 두 개의 매체들의 선택이 변화될 수 있다. 위에서, 두 개의 매체들이 나선형 열 교환기(1)를 통해 대향 방향들에서 순환하는 것으로 기술되었지만, 그들이 평행한 방향으로 또한 순환할 수 있다는 것은 명백하다.
위의 기술에서, 연결 요소라는 용어는 나선형 열 교환기에 그리고 더 구체적으로 나선형 열 교환기(1)의 유동 또는 유체 채널(14a, 14b)에 연결된 요소로서 사용되었지만, 연결 요소는 나선형 열 교환기 상에 전형적으로 용접되는 연결 파이프 또는 유사한 것이고 연결 요소에 추가의 파이핑 장치를 연결하기 위한 수단을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 3에서는 시트 상에 용접된 유동 채널을 형성하기 위해 시트들과 함께 관형 중심부(101)로부터 이루어진 나선형 중심부(100)의 종래 기술의 해결책이 도시되어 있다. 도 4에서는 함께 용접된(201) 두 개의 시트로부터 이루어지고 나선형 중심부 및 유동 채널들을 형성하기 위하여 권선된 나선형 중심부(200)의 종래의 해결책이 도시되어 있다.
본 발명은 위에서 기술되고 도면들 상에서 도시된 실시예들에 제한되지 않지만, 개시된 청구범위에 의해 한정된 바와 같이 본 발명의 범위 내에서 임의의 방식으로 보정되고 변형될 수 있다.
Claims (10)
- 적어도 제1 매체용 제1 나선형 유동 채널 및 제2 매체용 제2 나선형 유동 채널을 형성하는 나선형 본체(2)를 형성하도록 권선된 적어도 두 개의 나선형 시트(10a, 10b)들에 의해 형성된 나선형 본체(2)를 포함하고, 나선형 본체(2)는 제1 유동 채널(14a)과 제2 유동 채널(14b)을 연통하는 연결 요소(8a, 8b, 9a, 9b)들이 제공되는 실질적으로 원통형 쉘(4)에 의해 둘러싸이고, 거리 부재들이 제1 및 제2 유동 채널(14a, 14b)들을 분리하도록 제공되고, 제거 가능한 단부 커버(7a, 7b)들이 쉘(4)의 개방 단부들을 덮는, 나선형 열 교환기(1)에 있어서,
적어도 두 개의 나선형 시트(10a, 10b)들은 나선형 본체(2)의 중심부(3)를 또한 형성하고, 각각의 나선형 시트(10a, 10b)는 나선형 본체(2)의 중심부(3)를 형성하는 제1 시트부(12a, 12b)와 유동 채널(14a, 14b)들을 형성하는 제2 시트부(13a, 13b)를 포함하고, 제1 시트부(12a, 12b)는 제2 시트부(13a, 13b)보다 더 두꺼운 재료로 제조되며,
제1 시트부(12a, 12b) 및 제2 시트부(13a, 13b)는 함께 용접되고, 두 개의 시트부(12a, 12b; 13a, 13b)들 사이에 제공된 전이부는 제1 시트부(12a, 12b)로부터 제2 시트부(13a, 13b)까지 테이퍼링되는
나선형 열 교환기. - 제1항에 있어서,
나선형 본체(2)의 중심부(3)는 밀봉되고, 제1 유동 채널(14a) 및 제2 유동 채널(14b)의 출구/입구 중 적어도 하나는 나선형 중심부(3)에 가까이 근접하여 위치되는
나선형 열 교환기. - 제2항에 있어서,
나선형 본체(2)의 나선형 중심부(3)의 각각의 단부는 커버에 의해 밀봉되는
나선형 열 교환기. - 제3항에 있어서,
나선형 본체(2)의 나선형 중심부(3)와 나선형 본체(2)의 제1 권선은 나선형 본체(2)의 나선형 중심부(3)에 각각 가까이 근접하여 입구 또는 출구(8a, 8b)를 생성하도록 나선형 본체(2)의 나머지부와 유동 채널(14a, 14b)들에 대하여 수축되는
나선형 열 교환기. - 제1항에 있어서,
거리 부재들은 제2 시트부(13a, 13b) 상에 형성되는
나선형 열 교환기. - 제1항에 있어서,
제1 시트부(12a, 12b)는 6 mm와 8 mm 사이의 두께를 갖는 재료로 제조되고, 제2 시트부(13a, 13b)는 2 mm와 2.5 mm 사이의 두께를 갖는 재료로 제조되는
나선형 열 교환기. - 제3항에 있어서,
나선형 본체(2)의 나선형 중심부(3)와 나선형 본체(2)의 제1 권선은 나선형 중심부(3)와 유동 채널을 덮는 단부 커버(7a, 7b) 사이에서 각각 입구 또는 출구(8a, 8b)를 생성하도록 나선형 본체(2)의 나머지부와 유동 채널(14a, 14b)들에 대하여 수축되는
나선형 열 교환기. - 제1항 또는 제2항에 따른 나선형 열 교환기(1)의 나선형 본체(2)를 제조하는 방법이며,
- 수축가능한 맨드릴 내로 대향 측면들로부터 두 개의 시트(10a, 10b)들을 삽입하는 단계로서, 두 개의 시트(10a, 10b)들 각각은 나선형 본체(2)의 중심부(3)를 구성하는 제1 시트부(12a, 12b)와 나선형 본체(2)의 유동 채널(14a, 14b)들을 구성하는 제2 시트부(13a, 13b)를 포함하고, 제1 시트부(12a, 12b)는 제2 시트부(13a, 13b)보다 더 두꺼운 재료로 이루어지는, 두 개의 시트(10a, 10b)의 삽입 단계와,
- 권선 기계 내에 나선형 본체(3)를 형성하도록 두 개의 시트(10a, 10b; 12a, 12b; 13a, 13b)들을 권선하는 단계와,
- 나선형 중심부(3)를 형성하도록 위치(16a, 16b)에서 각각의 시트(10a, 10b)들을 다른 시트(10a, 10b)에 용접하는 단계와,
- 나선형 중심부(3)를 밀봉하도록 나선형 중심부(3)의 각각의 단부에 커버들을 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
나선형 열 교환기(1)의 나선형 본체(2) 제조 방법. - 제8항에 있어서,
커버들은 나선형 중심부(3)를 밀봉하도록 나선형 중심부(3)의 각각의 단부에 용접되고, 제1 시트부(12, 12b)에 의해 형성된 나선형 중심부(3)는 나선형 본체(2)의 나선형 중심부(3)에 가까이 근접하여 각각 입구 또는 출구(8a, 8b)를 생성하는 유동 채널(14a, 14b)들을 구성하는 제2 시트부(13a, 13b)와 비교하여 수축되는
나선형 열 교환기(1)의 나선형 본체(2) 제조 방법. - 삭제
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP09159837A EP2251630B1 (en) | 2009-05-11 | 2009-05-11 | A spiral heat exchanger |
EP09159837.5 | 2009-05-11 | ||
PCT/EP2010/055710 WO2010130580A1 (en) | 2009-05-11 | 2010-04-28 | A spiral heat exchanger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120007039A KR20120007039A (ko) | 2012-01-19 |
KR101377913B1 true KR101377913B1 (ko) | 2014-03-25 |
Family
ID=41165192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020117026768A KR101377913B1 (ko) | 2009-05-11 | 2010-04-28 | 나선형 열 교환기 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120199329A1 (ko) |
EP (1) | EP2251630B1 (ko) |
JP (1) | JP5536200B2 (ko) |
KR (1) | KR101377913B1 (ko) |
CN (1) | CN102428338B (ko) |
BR (1) | BRPI1011872A2 (ko) |
DK (1) | DK2251630T3 (ko) |
ES (1) | ES2388124T3 (ko) |
RU (1) | RU2482411C1 (ko) |
WO (1) | WO2010130580A1 (ko) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016103458B4 (de) | 2016-02-26 | 2022-10-27 | Hanon Systems | Wickelwärmeübertrager |
CN106017146A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-10-12 | 洛阳文森科技有限公司 | 一种高温热泵换热器及工艺 |
DE102016216430A1 (de) | 2016-08-31 | 2018-03-01 | Hanon Systems | Abgaskühler sowie Verfahren und Montagewerkzeug zur Einbringung von Kühlrippen in einen Abgaskühler |
EP3800420B1 (en) | 2019-10-03 | 2022-11-02 | Alfa Laval Corporate AB | Spiral heat exchanger |
JP2024500957A (ja) | 2020-12-23 | 2024-01-10 | アルファ-ラヴァル・コーポレート・アーベー | 蒸発湿式表面空気冷却装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990005887A1 (en) * | 1988-11-22 | 1990-05-31 | Uffe Dan Nielsen | Heat exchanger |
WO2009057814A1 (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Matumoto Giken Co, Ltd. | スパイラル式熱交換器 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL40561C (ko) * | 1934-04-14 | |||
US2060440A (en) * | 1935-03-28 | 1936-11-10 | Rosenblad Curt Fredrik | Heat exchange apparatus |
FR2045691A1 (en) * | 1969-06-20 | 1971-03-05 | Rebuffe Pascal | Spiral chamber heat exchangers |
JPS4812653U (ko) * | 1971-06-19 | 1973-02-12 | ||
SU471923A1 (ru) * | 1973-05-31 | 1975-05-30 | Предприятие П/Я В-2120 | Способ изготовлени спиральных теплообменников |
FR2313650A1 (fr) * | 1975-06-05 | 1976-12-31 | Bertin & Cie | Echangeur de chaleur compact pour fluides |
JPH074874A (ja) * | 1993-06-11 | 1995-01-10 | Kurose:Kk | スパイラル式熱交換器の運転方法及びその装置 |
SE9903367D0 (sv) * | 1999-09-20 | 1999-09-20 | Alfa Laval Ab | A spiral heat exchanger |
DE10357082B3 (de) * | 2003-12-06 | 2005-04-07 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Spiral-Mikrowärmetauscher |
CN1320320C (zh) * | 2005-07-12 | 2007-06-06 | 何京生 | 一种能量置换通风系统及螺旋式能量置换器 |
CN201014942Y (zh) * | 2006-09-20 | 2008-01-30 | 常熟市新世纪化工设备有限公司 | 螺旋板式换热器 |
RU74697U1 (ru) * | 2008-01-28 | 2008-07-10 | Леонид Владимирович Чумазов | Спиральный теплообменник |
-
2009
- 2009-05-11 DK DK09159837.5T patent/DK2251630T3/da active
- 2009-05-11 EP EP09159837A patent/EP2251630B1/en active Active
- 2009-05-11 ES ES09159837T patent/ES2388124T3/es active Active
-
2010
- 2010-04-28 JP JP2012510201A patent/JP5536200B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-04-28 KR KR1020117026768A patent/KR101377913B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2010-04-28 RU RU2011150289/06A patent/RU2482411C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2010-04-28 WO PCT/EP2010/055710 patent/WO2010130580A1/en active Application Filing
- 2010-04-28 BR BRPI1011872A patent/BRPI1011872A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2010-04-28 CN CN2010800211905A patent/CN102428338B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-04-28 US US13/266,252 patent/US20120199329A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990005887A1 (en) * | 1988-11-22 | 1990-05-31 | Uffe Dan Nielsen | Heat exchanger |
WO2009057814A1 (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-07 | Matumoto Giken Co, Ltd. | スパイラル式熱交換器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2388124T3 (es) | 2012-10-09 |
DK2251630T3 (da) | 2012-08-27 |
US20120199329A1 (en) | 2012-08-09 |
JP2012526263A (ja) | 2012-10-25 |
KR20120007039A (ko) | 2012-01-19 |
EP2251630A1 (en) | 2010-11-17 |
JP5536200B2 (ja) | 2014-07-02 |
EP2251630B1 (en) | 2012-05-30 |
CN102428338A (zh) | 2012-04-25 |
CN102428338B (zh) | 2013-10-23 |
BRPI1011872A2 (pt) | 2016-03-29 |
WO2010130580A1 (en) | 2010-11-18 |
RU2482411C1 (ru) | 2013-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101377913B1 (ko) | 나선형 열 교환기 | |
US4089370A (en) | Compact heat-exchanger for fluids | |
EP1123481B1 (en) | Heat exchanger | |
US20140305620A1 (en) | Plate heat exchanger and method for manufacturing of a plate heat exchanger | |
US6644391B1 (en) | Spiral heat exchanger | |
US20130277028A1 (en) | Plate heat exchanger and method for manufacturing of a plate heat exchanger | |
JP5323858B2 (ja) | 渦巻き式熱交換器 | |
US20100193168A1 (en) | Heat exchanger | |
JP4414197B2 (ja) | 2重管式熱交換器 | |
CA2969595A1 (en) | Improved spiral plate heat exchanger | |
AU2020244569C1 (en) | Spiral heat exchanger | |
JP4414196B2 (ja) | 2重管式熱交換器 | |
EP2270412B1 (en) | A spiral heat exchanger | |
EP3812685B1 (en) | Centre body in spiral heat exchanger | |
JP4414198B2 (ja) | 2重管式熱交換器 | |
JPH0113274Y2 (ko) | ||
JP2714904B2 (ja) | スパイラル式熱交換器 | |
JP2005201576A (ja) | 熱交換器のヘッダープレート接続構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170220 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180219 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |