KR101738286B1 - 부착 수단, 개스킷 배열체 및 조립체 - Google Patents

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Abstract

부착 수단(40), 개스킷 배열체(6) 및 조립체(2)가 제공된다. 부착 수단은 열교환기 플레이트의 제1 측(8)에 개스킷(38)을 체결하기 위해 열교환기 플레이트(4)의 가장자리부(26, 28)에 결합되도록 배치된다. 부착 수단은 제1 연결 부재(42), 제2 연결 부재(44) 및 브리지(46)를 포함한다. 제1 연결 부재의 제1 부분(48)은 개스킷에 결합되도록 배치되고, 제1 연결 부재의 제2 부분(52)은 브리지에 결합된다. 제2 연결 부재의 제1 부분(50)은 개스킷에 결합되도록 배치되고, 제2 연결 부재의 제2 부분(54)은 브리지에 결합된다. 부착 수단은, 제1 연결 부재와 제2 연결 부재와의 사이에 배치되는 복수의 손가락부(60, 62, 64)를 더 포함하는 것에서 특징지어진다. 각각의 손가락부의 각각의 연결부(66, 68, 70)는 브리지에 결합되고, 손가락부는 브리지로부터 개스킷을 향해 연장되도록 배치된다. 손가락부 중 적어도 하나는 열교환기 플레이트의 제1 측(8)에 결합되도록 배치되고, 손가락부 중 적어도 다른 하나는 열교환기 플레이트의 제2 반대측에 결합되도록 배치된다.

Description

부착 수단, 개스킷 배열체 및 조립체{ATTACHMENT MEANS, GASKET ARRANGEMENT AND ASSEMBLY}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 열교환기 플레이트의 제1 측에 개스킷을 체결하기 위해 열교환기 플레이트의 가장자리부에 결합되도록 배치되는 부착 수단에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 개스킷 및 이러한 부착 수단을 포함하는 개스킷 배열체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 열교환기 플레이트, 이러한 개스킷 및 이러한 부착 수단을 포함하는 조립체에 관한 것이다.
플레이트 열교환기(Plate heat exchanger:PHE)는 전형적으로 2개의 단부 플레이트를 포함하고, 상기 단부 플레이트 사이에는 다수의 열전달 플레이트가 정렬된 방식으로, 즉 적층되어 배치된다. 잘 알려진 PHE, 이른바 개스킷형 PHE의 한가지 유형에서, 개스킷은 열전달 플레이트 사이에, 전형적으로는 열전달 플레이트의 가장자리를 따라 연장되는 개스킷 홈에 배치된다. 단부 플레이트는 서로를 향해 가압되고, 그에 따라 열전달 플레이트는 서로를 향해 가압되고, 이에 의해 개스킷이 열전달 플레이트 사이를 밀봉한다. 개스킷은 열전달 플레이트 사이에 평행 유동 채널을 형성하고, 이 유동 채널을 통해 초기 상이한 온도의 2개의 유체가 하나의 유체로부터 다른 유체로 열을 전달하도록 번갈아 유동할 수 있다. 채널이 누설되지 않도록 하기 위해, 당연히 개스킷은 플레이트 사이에 적절하게 위치되는 것이 필수적이다.
플레이트 열교환기가 밀폐될 때, 개스킷은 플레이트 사이에 압착되고 이에 의해 제자리에서 확실하게 유지된다. 그러나, 개스킷이 플레이트 사이에 압착되지 않을 때, 예를 들어 플레이트 열교환기가 조립되거나 유지보수를 위해 개방될 때, 개스킷을 플레이트에 정확하게 고정시키기 위해서는 소정 종류의 수단이 바람직하다. 개스킷을 플레이트에 고정하기 위해 접착제 또는 테이프와 같은 소정 종류의 접착 수단을 사용하는 것이 알려져 있다. 그러나, 접착에 의해 캐스킷을 부착하는 것은 비교적 시간 소모적이고 따라서 비용이 많이 든다. 또한, 접착에 의한 고정은 개스킷 및 그 밀봉 능력에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 또한, 예를 들어 출원인 소유의 미국특허 제4,635,715호를 통해 기계적인 개스킷 고정 해법이 앞서 알려져 있다. 이 문헌은 열전달 플레이트에 개스킷을 고정하기 위해 돌출부가 제공된 개스킷의 다양한 실시형태를 개시한다. 여기 기재된 개스킷은 다루기가 어려울 수 있는데, 더 구체적으로는 돌출부가 서로 또는 다른 대상에 달라붙을 수 있고, 그리고/또는 돌출부와 열전달 플레이트와의 사이의 결합이 비교적 약하여 돌출부가 열전달 플레이트에 대해 상대적으로 신뢰할 수 없는 체결을 제공할 수 있다는 점에서 비교적 혼란이 있을 수 있다.
본 발명의 목적은, 종래 기술에 비해 보다 신뢰할 수 있는 개스킷 체결 및 보다 용이한 취급을 제공하는, 열교환기 플레이트에 개스킷을 체결하기 위한 부착 수단을 제공하는 것이다. 본 발명의 기본적인 개념은 열교환기 플레이트를 서로 "조이기"위해 열교환기 플레이트의 양측에 결합되도록 배치되는 복수의 "둘러싸인" 손가락부를 갖는 부착 수단을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 이러한 개스킷 및 부착 수단을 포함하는 개스킷 배열체, 및 이러한 열교환기 플레이트, 개스킷 및 부착 수단을 포함하는 조립체를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 부착 수단, 개스킷 배열체, 및 조립체는 첨부된 청구항에 규정되어 있으며 아래에서 설명된다.
본 발명에 따른 부착 수단은 열교환기 플레이트의 제1 측에 개스킷을 체결하기 위해 열교환기 플레이트의 가장자리부에 결합되도록 배치된다. 부착 수단은 제1 연결 부재, 제2 연결 부재 및 브리지(bridge)를 포함한다. 제1 연결 부재의 제1 부분은 개스킷에 결합되도록 배치되고, 제1 연결 부재의 제2 부분은 브리지에 결합된다. 마찬가지로, 제2 연결 부재의 제1 부분은 개스킷에 결합되도록 배치되고, 제2 연결 부재의 제2 부분은 브리지에 결합된다. 부착 수단은, 제1 연결 부재와 제2 연결 부재와의 사이에 배치되는 복수의 손가락부를 더 포함하는 것에 의해 특징지어 진다. 각각의 손가락부의 각각의 연결부는 이 브리지에 결합되고, 손가락부는 개스킷을 향해 브리지로부터 연장되도록 배치된다. 손가락부 중 적어도 하나는 열교환기 플레이트의 제1 측에 결합되도록 배치되고, 손가락부 중 적어도 다른 하나는 열교환기 플레이트의 제2 반대측에 결합되도록 배치된다.
부착 수단은 개스킷과 일체로 또는 가능하게는 교환가능한 별개의 부품으로서 형성될 수 있다.
여기서, 용어 열교환기 플레이트는, 단부 플레이트 및 위에서 참조한 것과 유사한 열전달 플레이트, 및 거리 플레이트(distance plate)와 같은 상이한 종류의 플레이트를 포함하는 것을 의미한다.
손가락부는 브리지와 함께 제1 및 제2 연결 부재에 의해 형성되는 프레임에 의해 둘러싸이기 때문에, 손가락이 어딘가에 뜻하지 않게 달라붙게 될 위험이 비교적 작다. 상기 프레임 구조는 또한 더 "개방적인" 구조와 비교하여 부착 수단의 강성의 면에서 유익하다.
제1 열교환기 플레이트 측에 결합하기 위한 적어도 하나의 손가락부 및 제2 열교환기 플레이트 측에 결합하기 위한 적어도 하나의 다른 손가락부를 포함하는 부착 수단에 의해, 열교환기 플레이트의 가장자리부는 손가락부 사이에서 압착될 수 있고, 이에 의해 부착 수단은 열교환기 플레이트에 견고하게 고정될 수 있다.
열교환기 플레이트의 제1 측에 결합하도록 배치되는 손가락부 중 하나 이상은 개스킷에 결합되도록 배치될 수 있다. 대안적으로, 부착 수단은, 손가락부가 열교환기 플레이트에의 부착 수단의 조립을 용이하게 할 수 있는 자유 단부를 각각 갖도록 되어 있을 수 있다.
손가락부 중 제1 손가락부의 자유 단부는 손가락부 중 제2 손가락부의 자유 단부보다 개스킷에 더 가깝게 위치되도록 배치될 수 있다. 이러한 특징은, 본문에서 이후에 더 설명되는 바와 같이, 열교환기 플레이트의 상이한 측에의 제1 및 제2 손가락부의 배치를 용이하게 할 수 있다. 또한, 이러한 특징은 상이한 방식으로, 예를 들어 제1 손가락부를 제2 손가락부보다 더 길게 만듦으로써 획득될 수 있으며, 이는 비교적 기계적으로 간단한 부착 수단의 구성을 가능하게 한다. 손가락부 중 상기 제1 손가락부는 열교환기 플레이트의 제1 측에 결합되도록 배치될 수 있으며, 손가락부 중 상기 제2 손가락부는 열교환기 플레이트의 제2 측에 결합되도록 배치될 수 있다.
부착 수단은, 제1 손가락부의 자유 단부가 열교환기 플레이트를 향하도록 배치되는 표면에서 모따기되고, 제2 손가락부의 자유 단부가 열교환기 플레이트로부터 멀어지는 방향을 향하도록 배치되는 표면에서 모따기되도록 되어 있을 수 있다. 이에 의해, 열교환기 플레이트에의 부착 수단의 적용 후에도 부착 수단의 비교적 매끄러운 디자인이 가능해진다. 또한, 제1 손가락부와 관련하여, 모따기는 열교환기 플레이트의 정확한 측, 즉 제1 측에의 제1 손가락부의 배치를 용이하게 할 수 있다.
부착 수단은, 손가락부의 하나 걸러 하나가 열교환기 플레이트의 제1 측에 결합되도록 배치되고, 손가락부의 나머지가 열교환기 플레이트의 제2 측에 결합되도록 배치되게, 구성될 수 있다. 이러한 번갈아 가는 결합은 열교환기 플레이트에의 부착 수단의 강도 면에서 최적화된 체결을 가능하게 한다.
부착 수단은 3개의 손가락부를 포함할 수 있으며, 여기서 중간 손가락부가 열교환기 플레이트의 제1 측에 결합되도록 배치된다. 제1 및 제2 연결 부재는 열교환기 플레이트의 제1 측에 체결될 개스킷에 결합되도록 배치되기 때문에, 제1 및 제2 연결 부재는 열교환기 플레이트의 제1 측에 위치되도록 배치된다. 따라서, 본 실시형태는, 제1 및 제2 연결 부재 및 중간 손가락부가 열교환기 플레이트의 제1 측에 결합되고, 중간 손가락부와 제1 연결 부재와의 사이에 배치되는 하나의 손가락부 및 중간 손가락부와 제2 연결 부재와의 사이에 배치되는 다른 손가락부가 열교환기 플레이트의 제2 측에 결합되는 것을 가능하게 한다. 이에 의해, 부착 수단과 열교환기 플레이트와의 사이의 강한 결합이 달성될 수 있다.
부착 수단의 브리지는 브리지의 나머지부분 보다 더 넓은 중앙부를 가질 수 있다. 이에 의해, 열교환기 플레이트에의 부착 수단의 적용은 용이해질 수 있다. 또한, 이러한 특징은 브리지의 강성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 브리지는 손가락부보다 더 두껍다. 이러한 실시형태는, 브리지가 손가락부보다 더 강성적이고, 이는 결국 열교환기 플레이트에의 부착 수단의 적용을 용이하게 할 수 있다는 것을 의미할 수 있다.
제1 및 제2 연결 부재는 그들의 각각의 제1 부분에서 덜 두껍도록 테이퍼질 수 있다. 이에 의해, 제1 및 제2 연결 요소는, 개스킷의 밀봉 능력에 영향을 주지 않으면서, 그들의 각각의 제2 부분에서 제1 및 제2 연결 요소보다 더 얇은 개스킷의 부분에 결합될 수 있다. 또한, 더 두꺼운(적어도 부분적으로) 제1 및 제2 연결 요소는 부착 수단의 강성과 관련하여 유익하다.
열교환기 플레이트의 제1 측에 결합되도록 배치되는 손가락부(하나 이상)는 그들의 각각의 연결부에서 덜 두껍도록 테이퍼질 수 있다. 또한, 열교환기 플레이트의 제2 측에 결합하도록 배치되는 손가락부(하나 이상)는 그들의 각각의 연결부에서 더 두껍도록 테이퍼질 수 있다. 이러한 디자인에 의해, 열교환기 플레이트에의 부착 수단의 적용 후, 손가락부는 더 가깝게 열교환기 플레이트를 추종할 수 있고 따라서 열교환기 플레이트에 더 강하게 결합된다.
본 발명에 따른 개스킷 배열체는 상기와 같은 개스킷 및 부착 수단을 포함한다.
상기 개스킷 배열체는 개스킷을 따라 배치되는 복수의 부착 수단을 포함할 수 있고, 열교환기 플레이트의 제1 측에 평행하게 그리고 개스킷에 대해 수직으로 연장되는 무한 직선형 가상선이, 개스킷이 열전달 플레이트에 체결될 때, 부착 수단 중 하나만을 통해 연장된다. 이에 의해, 이웃하는 적층된 열교환기 플레이트의 부착 수단 사이의 접촉이 회피될 수 있다.
본 발명에 따른 조립체는 상기와 같은 열교환기 플레이트, 개스킷, 및 부착 수단을 포함한다.
조립체는, 열교환기 플레이트가 그 제1 측에 열교환기 플레이트의 가장자리를 따라 연장되는 개스킷 홈을 포함하도록 되어 있을 수 있다. 열교환기 플레이트의 가장자리부는, 가장자리와 개스킷 홈과의 사이에서 연장되며, 번갈아 배치되는 산부 및 골부를 포함하도록 물결모양으로 되어 있다. 개스킷은 개스킷 홈에 배치된다. 부착 수단은 열교환기 플레이트의 가장자리 주위에 배치되고, 이에 의해 열교환기 플레이트의 제1 측에 결합되도록 배치되는 제1 및 제2 연결 부재 및 손가락부(하나 이상)는 가장자리부의 골부의 각각의 하나에 배치되며, 열교환기 플레이트의 제2 측에 결합되도록 배치되는 손가락부(하나 이상)은 가장자리부의 산부의 각각의 하나의 아래에 배치된다.
본 발명의 또 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은 이하의 상세한 설명과 도면으로부터 명확해질 것이다.
이제 첨부된 개략적인 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 열교환기 플레이트 및 개스킷 배열체를 포함하는 조립체의 평면도이다.
도 2는 도 1의 조립체의 부분 확대도이다.
도 3은 상기 도면의 개스킷 배열체의 부분 사시도이다.
도 4a는 상기 도면의 개스킷 배열체의 부분 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 선 A-A를 따라 취한 개스킷 배열체의 단면도이다.
도 4c는 도 4a의 선 B-B를 따라 취한 개스킷 배열체의 단면도이다.
도 4d는 도 4a의 선 C-C를 따라 취한 개스킷 배열체의 단면도이다.
도 4e는 도 4a의 선 D-D를 따라 취한 개스킷 배열체의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 열전달 플레이트(4) 형태의 열교환기 플레이트 및 개스킷 배열체(6)를 포함하는 조립체(2)가 도시되어 있다. 도 2는 도 1의 파선 직사각형(A)에 의해 둘러싸인 조립체의 일부의 확대도이다. 도면에서 제1 측(8)을 볼 수 있는 열전달 플레이트(4)는, 다수의 포트 구멍(10, 12, 14 및 16)이 제공되고 열전달 플레이트의 상이한 영역 내에서 특정 패턴(도 2에만 도시됨)으로 프레스된, 본질적으로 직사각형의 스테인리스강 시트이다. 열전달 플레이트(4)는, 포트 구멍(10, 12, 14 및 16)을 둘러싸도록 외측 플레이트 둘레(20)를 따라 연장되며, 포트 구멍 중 2개(10 및 14)를 형성하는 2개의 내측 플레이트 둘레(22 및 24) 전체를 따라 연장되어 이들을 개별적으로 둘러싸는, 개스킷 홈(18)을 포함한다. 또한, 개스킷 홈(18)은 포트 구멍(10 및 14)을 더 둘러싸도록 열전달 플레이트를 두 번 "대각선으로" 가로질러 연장된다. 열전달 플레이트(4)는, 열전달 플레이트(4)의 제1 종방향 가장자리(30) 및 제2 종방향 가장자리(32)와 개스킷 홈(18)과의 사이에서 연장되는 제1 종방향 가장자리부(26) 및 제2 종방향 가장자리부(28)를 더 포함한다. 가장자리부(26 및 28)는 번갈아 배치되는 산부(34) 및 골부(36)(도 2에만 도시됨)을 포함하도록 물결모양으로 되어 있다. 열전달 플레이트(4)는 여기서 더 설명하지 않는다. 그에 대한 더 상세한 설명을 위해, 참조로 여기 통합되는 출원인의 공동계류중인 특허 출원 EP 121 90493.2 및 EP 12190496.5를 참조한다.
개스킷 배열체(6)는 고무 개스킷(38) 및 개스킷과 일체로 형성되는 다수의 고무 부착 수단(40)을 포함하고, 상기 고부 개스킷의 직선형 부분이 도 3 및 도 4a 내지 도 4e에 도시되어 있으며, 상기 부착 수단 중 하나가 도 3 및 도 4a 내지 도 4e에 더 상세하게 도시되어 있다. 부착 수단(40)은 제1 연결 부재(42), 제2 연결 부재(44) 및 브리지(46)를 포함한다. 제1 및 제2 연결 요소는, 본질적으로 유사하며, 제1 및 제2 종방향 가장자리부(26 및 28)의 폭 이상의 길이를 갖는다. 제1 연결 부재(42)의 제1 부분, 더 구체적으로는 제1 단부(48)는 개스킷(38)에 연결된다. 마찬가지로, 제2 연결 부재(44)의 제1 부분, 더 구체적으로는 제1 단부(50)는 개스킷(38)에 연결된다. 제1 및 제2 연결 부재는, 서로 분리되어 있고 본질적으로 서로 평행하며, 개스킷으로부터 본질적으로 수직으로 돌출한다. 따라서, 브리지는 y 방향의 종방향 연장부, x 방향의 폭방향 연장부, 및 z 방향의 두께방향 연장부를 갖고, x 방향, y 방향 및 z 방향은 서로에 대해 직각이며, 한편 제1 및 제2 연결 부재는 x 방향의 종방향 연장부, y 방향의 폭방향 연장부, 및 z 방향의 두께방향 연장부를 갖는다. 제1 연결 부재(42)의 제2 부분, 더 구체적으로는 제2 단부(52)는 브리지(46)에 연결된다. 마찬가지로, 제2 연결 부재(44)의 제2 부분, 더 구체적으로는 제2 단부(54)는 브리지(46)에 연결된다. 브리지(46)는, 본질적으로 개스킷(38)에 대해 평행하게 연장되고, 3ⅹ골부(36)의 폭 + 2ⅹ산부(34)의 폭 이상의 길이를 갖는다. 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 개스킷 배열체의 적용을 용이하게 하기 위해, 브리지(46)의 상면(57)에는 본질적으로 개스킷에 대해 평행하게, 즉 y 방향을 따라 연장되는 세장형 돌출부(58) 형태의 마찰 증가 구조부가 제공되며, 브리지(46)의 중앙부(56)는 브리지의 나머지 부분보다 더 넓다.
부착 수단(40)은, 제1 및 제2 연결 부재(42 및 44) 사이에 배치되는 제1 또는 중간 손가락부(60), 제2 손가락부(62) 및 제3 손가락부(64)를 더 포함한다. 손가락부의 각각의 연결부, 더 구체적으로는 제1 단부(66, 68 및 70)는 브리지(46)에 연결된다. 손가락부는, 서로 분리되어 있고 본질적으로 서로 평행하며, 개스킷(38)을 향해 브리지로부터 본질적으로 수직으로 돌출한다. 따라서, 손가락부는 x 방향의 종방향 연장부, y 방향의 폭방향 연장부, 및 z 방향의 두께방향 연장부를 갖는다. 손가락부의 각각의 제2 단부(72, 74 및 76)은 자유롭다. 제2 및 제3 손가락부(62 및 64)는 본질적으로 유사하다. 제1 손가락부(60)는 제2 및 제3 손가락부(62 및 64)보다 더 길고, 이는 제1 손가락부의 자유 단부(72)가 제2 및 제3 손가락부의 자유 단부(74 및 76)보다 개스킷(38)에 더 가깝게 배치되는 것을 의미한다. 이것의 장점을 이하에서 설명한다.
본 발명에 따라 구성되는 개스킷형 플레이트 열교환기는 압축된 열전달 플레이트(4)의 적층체를 포함하고, 각각의 2개의 열전달 플레이트는 개스킷 배열체(6)에 의해 분리된다. 플레이트 열교환기의 조립체와 관련하여, 각각의 열전달 플레이트(4)에는 개스킷 배열체가 제공되고, 개스킷(38)은 열전달 플레이트의 제1 측(8)에서 개스킷 홈(18)에 배치되고, 부착 수단(40)은 열전달 플레이트(4)의 제1 종방향 가장자리부(26) 및 제2 종방향 가장자리부(28)에 결합되어 배치된다. 더 구체적으로는, 부착 수단(40)의 각각은, 제1 연결 부재(42) 및 제2 연결 부재(44)와 중간 또는 제1 손가락부(60)가 가장자리부(26 및 28)의 골부(36)의 각각의 하나에서 열전달 플레이트(4)의 제1 측(8)에 배치되도록, 열전달 플레이트(4)에 체결된다. 또한, 제2 손가락부(62) 및 제3 손가락부(64)는, 산부(34)의 각각의 하나의 아래에서 제1 측(8)의 반대측인 열전달 플레이트(4)의 제2 측(도시되지 않음)에 배치된다. 이와 같이 배치됨에 따라, 제1 및 제2 연결 부재 및 제1, 제2 및 제3 손가락부는 함께 열전달 플레이트(4)를 압착하여 그 홈(18)에 개스킷(38)을 부착시킨다. 이는 도 2에 도시되어 있다.
열전달 플레이트(4)의 적층체에서, 하나의 열전달 플레이트의 제1 측은 이웃하는 열전달 플레이트의 제2 측을 향한다. 모든 제2 열전달 플레이트(4)는, 도 1의 지면의 법선 방향 주위로 기준 배향(도 1에 도시됨)에 대해 180도 회전된다. 제1 종방향 가장자리(30)를 따르는 부착 수단은 열전달 플레이트(4)의 제2 종방향 가장자리(32)를 따르는 부착 수단에 대하여 변위되어 있다. 즉, 제2 종방향 가장자리(32)를 따라 배치되는 부착 수단은 제1 종방향 가장자리(30)를 따라 배치되는 부착 수단 중 임의의 하나를 통해 연장되는 가상 직선(L)으로부터 모두 변위되어 있으며, 상기 직선은 제1 및 제2 종방향 가장자리(30 및 32)에 대해 수직이고 열전달 플레이트(4)의 제1 측(8)에 대해 평행하다. 이는 적층체의 이웃하는 열전달 플레이트의 부착 수단 사이의 접촉을 회피하기 위한 것으로, 상기 접촉은 부착 수단이 함께 달라붙게 할 수 있다.
도 4b에 가장 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 개스킷(38)은, 제1 및 제2 연결 부재(42 및 44)에 대한 그 연결부에서, 제1 및 제2 연결 요소의 각각의 제2 단부(52 및 54)보다 각각 더 얇다. 다른 열전달 플레이트에 대해 가압될 때 밀봉 능력에 영향을 주는 위험으로 인해, 개스킷을 넘어 연장되지 않도록, 제1 및 제2 연결 부재는 개스킷(38)에 결합되는 그 각각의 제1 단부(48 및 50)에서 덜 두껍도록 테이퍼진다.
또한, 도 4d에 가장 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 제1 손가락부(60)의 자유 단부(72)는, 개스킷 배열체(6)가 열전달 플레이트(4)에 적용될 때 열전달 플레이트(4)를 향하도록 배치되는 표면(78)에서 모따기된다. 이 모따기의 한가지 목적은, 손가락부(60)가 그 강성도 및 정확한 형상에 따라 전체 표면(78)을 가로질러 열전달 플레이트의 제1 측에 결합될 수 없기 때문에, 열전달 플레이트(4)에 고정될 때 부착 수단에 덜 불규칙한 압박(sprawling impression)을 주기 위해서이다. 다른 목적은 열전달 플레이트에의 부착 수단의 적용을 용이하게 하기 위해서이다. 마찬가지로, 도 4c에 가장 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 각각 제2 및 제3 손가락부(62 및 64)의 자유 단부(76 및 78)는 개스킷 배열체(6)가 열전달 플레이트(4)에 적용될 때 열전달 플레이트(4)로부터 멀어지는 방향을 향하도록 배치되는 각각의 표면(80)에서 모따기되어 있다. 또한, 여기서, 모따기의 목적은, 손가락부(62 및 64)가 그 강성도 및 정확한 형상에 따라 그 전체 각각의 연장부를 따라 열전달 플레이트의 제2 측에 결합될 수 없기 때문에, 열전달 플레이트(4)에 고정될 때 부착 수단에 덜 불규칙한 압박을 주기 위한 것이다. 이 모따기의 다른 목적은 열전달 플레이트에의 부착 수단의 적용과 관련하여 제2 및 제3 손가락부가 아래 있는 외부 구조부에 덜 쉽게 결합되게 하기 위한 것이다.
또한, 도 4d에 가장 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 열전달 플레이트(4)의 제1 측(8)에 결합되도록 배치되는 제1 손가락부(60)는 그것이 브리지(46)에 연결되는 그 제1 단부(66)에서 덜 두껍도록 테이퍼진다. 이 목적은 열전달 플레이트와 제1 손가락부와의 사이의 접촉을 증가시키기 위해서이다. 또한, 도 4c에 가장 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 열전달 플레이트(4)의 제2 측에 결합되도록 배치되는 제2 및 제3 손가락부(62 및 64)는 그들이 브리지(46)에 연결되는 그 각각의 제1 단부(68 및 70)에서 각각 더 두꺼워지도록 테이퍼진다. 이 목적은 위 단락에서 주어진 것인데, 즉 열전달 플레이트에 고정될 때 부착 수단에 더 매끄러운 외형을 주기 위해서이다.
부착 수단(40)의 다른 특징은, 브리지(46)가 제1, 제2 및 제3 손가락부보다 더 두껍고 따라서 더 강성적이라는 것이다.
개스킷 배열체(6)가 열전달 플레이트(4)에 체결될 때, 모든 부착 수단(40)은 플레이트 가장자리부에 결합된다. 개스킷 배열체를 구성하는 고무는 가요성이며 개스킷 배열체가 열전달 플레이트에 장착될 때 이점이 있다. 부착 수단(40)의 각각은 브리지(46)에 의해 파지되며, 이 동작은, 파지면을 증가시키고 증가된 마찰에 의해 파지를 향상시키는 브리지의 더 넓은 중심부(56)와 세장형 돌출부(58)에 의해 용이해지고 더 효과적이 된다. 개스킷(38) 및 부분적으로는 제1 연결 요소(42), 제2 연결 요소(44) 및 제1 손가락부(60)는, 제2 및 제3 손가락부(62 및 64)가 계속 열전달 플레이트의 외측에 배치되도록, 그들의 각각의 홈(18) 및 골부(36)를 따라 열전달 플레이트에 배치된다. 브리지는, 제1 및 제2 연결 요소 및 제1 손가락부가 굽혀지고 적어도 제2 및 제3 손가락부의 자유 제2 단부(74 및 76)이 열전달 플레이트의 가장자리를 지나 열전달 플레이트의 하측으로 이동되도록, 압력 및/또는 회전에 의해 작용된다. 마지막으로, 브리지는 열전달 플레이트의 법선 방향에 수직인 방향으로 밀려서 열전달 플레이트의 제2 측과 제2 및 제3 손가락부와의 사이의 결합을 달성한다. 브리지는 이렇게 해서 개스킷(38)이 개스킷 홈(18) 내측에 적절히 위치될 때까지 밀린다. 상기 절차는 종이 클립을 적용하는 방법과 유사하다. 따라서, 더 긴 제1 손가락부는 지지부로서 작용하고 제2 및 제3 손가락부를 열전달 플레이트의 제2 측에 위치시키는 것을 돕는다.
상기 본 발명의 실시형태는 예로서만 보아야 한다. 통상의 기술자는, 상기 실시형태가 본 발명의 개념 내에서 다수의 방식으로 변경될 수 있다는 것을 인식한다.
일례로서, 상기 개스킷 배열체는 열전달 플레이트의 제1 및 제2 종방향 가장자리에 결합되도록 개스킷의 외측을 따라 분배되는 복수의 부착 수단을 포함한다.
당연히, 부착 수단 중 하나 이상은 종방향 가장자리 대신에 열전달 플레이트의 제1 및/또는 제2 횡방향 가장자리에 결합되도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 개스킷 배열체는, 포트 구멍 가장자리를 따라 열전달 플레이트에 결합되도록 배치되고 개스킷의 내측을 따라 분배되는, 본 발명에 따라 구성되지 않는 다른 유형의 고정 수단(82)을 포함한다. 당연히, 고정 수단(82) 중 하나 이상은 본 발명에 따른 부착 수단으로 대체될 수 있다.
본 발명은 대안적인 개스킷 디자인, 예를 들어 포트 구멍을 한번만 둘러싸도록 배치되는 개스킷 - 따라서 개스킷은 본질적으로 직사각형일 수 있음, 또는 포트 구멍 중 하나만을 둘러싸도록 배치되는 링 개스킷과 관련하여 사용될 수 있다.
부착 수단은 상기와 같이 3개의 손가락부를 포함할 필요는 없고 임의의 복수의 손가락부를 포함할 수 있다. 또한, 손가락부는 열전달 플레이트의 제1 및 제2 측에 번갈이 결합되도록 배치될 필요는 없다. 따라서, 2개의 인접하는 손가락부가 열전달 플레이트의 동일한 측에 결합되도록 배치될 수 있다. 또한, 부착 수단의 중간 손가락부는 대안적으로 열전달 플레이트의 제2 측에 결합되도록 배치될 수 있다.
상기 부착 수단의 손가락부는 각각 자유 제2 단부를 갖는다. 당연히, 부착 수단은, 열전달 플레이트의 제1 측에 결합되도록 배치되는 손가락부 중 하나 이상이 자유롭지 않고 대신에 개스킷에 결합되도록 배치되는 각각의 제2 단부를 갖도록 대안적으로 구성될 수 있다. 또한, 이러한 손가락부는 제1 및/또는 제2 연결 부재와 유사할 수 있다.
개스킷 및 부착 수단은 일체로 형성되지 않아도 되고 2개의 별개이지만 연결가능한 부품일 수 있다. 또한, 개스킷 및 부착 수단은 고무로 만들어질 필요는 없고 임의의 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 또한, 개스킷 및 부착 수단은 동일한 재료일 필요는 없다.
상기 부착 수단의 제1 및 제2 연결 부재는 브리지로부터 개스킷까지 연장되지만 대신에 브리지 및/또는 개스킷을 넘어 연장될 수 있다. 마찬가지로, 손가락부는 브리지 및/또는 개스킷을 넘어 연장될 수 있다.
상기 실시형태에 따른 조립체는, 종방향 가장자리부의 골부 및 개스킷 홈이 본질적으로 동일한 평면에 있도록 되어 있다. 당연히, 대안적인 실시형태는 골부 및 개스킷 홈이 상이한 평면에 있는 경우가 가능하다.
상기 부착 수단의 중간 제1 손가락부는 제2 및 제3 손가락부의 각각의 자유 제2 단부보다 개스킷에 더 가깝게 배치되는 제1 손가락부의 자유 제2 단부를 갖도록 제2 및 제3 손가락부보다 더 길다. 상기와 같이, 이는 열전달 플레이트에의 부착 수단의 적용을 용이하게 한다. 그러나, 손가락부의 길이를 변경시키는 것 외에, 예를 들어 브리지의 적절한 설계에 의한 이러한 용이한 적용 특성을 달성하는 대안적인 방식이 있다. 일례로서, 브리지에는, 예를 들어 제1 손가락부의 자유 제2 단부를 개스킷에 더 가깝게 위치시키기 위한, 개스킷을 향하는 굽힘부 또는 볼록부가 제공될 수 있다.
본 발명의 대안적인 실시형태에 따르면, 부착 수단의 중간 제1 손가락부의 자유 제2 단부는, 열전달 플레이트에의 부착 수단의 적용을 또한 용이하게 하기 위해, 제2 및 제3 손가락부의 각각의 자유 제2 단부보다 개스킷으로부터 더 멀어지게 배치될 수 있다. 이러한 실시형태는 더 짧은 중간 제1 손가락부 또는 적절한 브리지의 설계에 의해 실현될 수 있다. 이러한 부착 수단의 열전달 플레이트에의 적용과 관련하여, 더 긴 제2 및 제3 손가락부가 대신에 지지부로서의 기능을 할 것이고 열전달 플레이트의 제1 측에 제1 손가락부를 위치시키는 것을 도울 것이다.
부착 수단의 브리지와 손가락부 및 연결 부재 중 하나 이상은 상기한 것 이외의 대안적인 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 손가락부 및/또는 연결 부재는 서로 평행하게 그리고 또는 브리지에 수직으로 연장될 필요는 없다. 또한, 브리지는 본질적으로 개스킷에 대해 평행하게 연장될 필요는 없다. 또한, 손가락부 및/또는 연결 요소는 테이퍼지고 그리고/또는 모따기될 필요는 없고 대신에 균일한 단면을 가질 수 있다.
브리지의 마찰 증가 구조부는 세장형 돌출부로서 형성될 필요는 없고 다른 방식으로 예를 들어 골진 또는 울퉁불퉁한 표면부로서 형성될 수 있다. 또한, 이러한 마찰 증가 구조부가 제공된 표면은 브리지의 상면일 필요는 없고 브리지의 다른면일 수 있다.
본 발명은 상기한 것 이외의 다른 유형의 열전달 플레이트와 관련하여 사용될 수 있다. 이러한 다른 플레이트 유형은, 스테인리스강 이외의 다른 재료로 만들어질 수 있고, 대안적인 설계의 개스킷 홈이 제공되거나 개스킷 홈이 전혀 제공되지 않을 수 있고, 다른 패턴, 다른 포트 구멍 설계 또는 4개 이외의 다른 수의 포트 구멍이 제공될 수 있다.
마지막으로, 본 발명은, 순전히 개스킷형 플레이트 열교환기 이외의 다른 유형의 플레이트 열교환기, 예를 들어 용접 및 반용접 열교환기와 같은 부분적으로/완전히 영구 결합된 열전달 플레이트를 포함하는 플레이트 열교환기와 관련하여 사용될 수 있다.
용어 제1, 제2, 제3 등은 단지 동일한 종류의 종 사이를 구별하기 위해 사용되며 종 사이의 임의의 종류의 상호 순서를 표현하기 위한 것이 아님을 밝혀둔다.
본 발명과 관련되지 않는 상세부분에 대한 설명은 생략되었으며 도면은 단지 개략적인 것이고 비율에 따라 도시되지 않았음을 밝혀둔다. 또한 도면 중 일부는 다른 것보다 더 간략화되었음을 밝혀둔다. 그러므로, 일부 구성요소는 하나의 도면에는 도시될 수 있지만 다른 도면에서는 생략될 수 있다.

Claims (17)

  1. 열교환기 플레이트의 제1 측(8)에 개스킷(38)을 체결하기 위해 열교환기 플레이트(4)의 가장자리부(26, 28)에 결합되도록 배치되는 부착 수단(40)이며,
    제1 연결 부재(42), 제2 연결 부재(44) 및 브리지(46)를 포함하고,
    제1 연결 부재의 제1 부분(48)은 개스킷에 결합되도록 배치되고, 제1 연결 부재의 제2 부분(52)은 브리지에 결합되고,
    제2 연결 부재의 제1 부분(50)은 개스킷에 결합되도록 배치되며, 제2 연결 부재의 제2 부분(54)은 브리지에 결합되고,
    제1 연결 부재와 제2 연결 부재 사이에 배치되는 복수의 손가락부(60, 62, 64)를 더 포함하고,
    각각의 손가락부의 각각의 연결부(66, 68, 70)는 브리지에 결합되고,
    손가락부는 브리지로부터 개스킷을 향해 연장되도록 배치되고,
    손가락부 중 적어도 하나는 열교환기 플레이트의 제1 측(8)에 결합되도록 배치되며, 손가락부 중 적어도 다른 하나는 열교환기 플레이트의 제2 반대측에 결합되도록 배치되고,
    손가락부 중 중간 손가락부(60)는 열교환기 플레이트(4)의 제1 측(8)에 결합되도록 배치되고,
    손가락부 중 제1 연결 부재와 중간 손가락부 사이에 배치된 제2 손가락부(62)와 손가락부 중 제2 연결 부재와 중간 손가락부 사이에 배치된 제3 손가락부(64)는 열교환기 플레이트의 제2 반대측에 결합되도록 배치되는 것을 특징으로 하는,
    부착 수단(40).
  2. 제1항에 있어서, 손가락부(60, 62, 64)는 각각 자유 단부(72, 74, 76)를 갖는, 부착 수단(40).
  3. 제2항에 있어서, 중간 손가락부(60)의 자유 단부(72)는 제2 및 제3 손가락부(62, 64)의 자유 단부(74, 76)보다 개스킷(38)에 더 가깝게 위치되도록 배치되는, 부착 수단(40).
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서, 중간 손가락부(60)는 제2 및 제3 손가락부(62, 64)보다 더 긴, 부착 수단(40).
  6. 제3항에 있어서, 중간 손가락부(60)의 자유 단부(72)는 열교환기 플레이트(4)를 향하도록 배치되는 표면(78)에서 모따기되어 있고, 제2 및 제3 손가락부(62, 64)의 자유 단부(74, 76)는 열교환기 플레이트로부터 멀어지는 방향을 향하도록 배치되는 표면(80)에서 모따기되어 있는, 부착 수단(40).
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 손가락부의 하나 걸러 하나(60)는 열교환기 플레이트(4)의 제1 측(8)에 결합되도록 배치되고, 손가락부의 나머지(62, 64)는 열교환기 플레이트(4)의 제2 측에 결합되도록 배치되는, 부착 수단(40).
  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 브리지(46)는 브리지의 나머지 부분보다 더 넓은 중앙부(56)를 갖는, 부착 수단(40).
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 브리지(46)는 손가락부(60, 62, 64)보다 더 두꺼운, 부착 수단(40).
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 연결 요소(42, 44)는 그들 각각의 제1 부분(48, 50)에서 덜 두껍도록 테이퍼지는, 부착 수단(40).
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 열교환기 플레이트(4)의 제1 측(8)에 결합되도록 배치되는 손가락부(60)는, 그들 각각의 연결부(66)에서 덜 두껍도록 테이퍼지며, 열교환기 플레이트의 제2 측에 결합되도록 배치되는 손가락부(62, 64)는 그들 각각의 연결부(68, 70)에서 더 두껍도록 테이퍼지는, 부착 수단(40).
  13. 제1항에 따른 부착 수단(40) 및 개스킷(38)을 포함하는 개스킷 배열체(6).
  14. 제13항에 있어서, 개스킷(38) 및 부착 수단(40)은 일체로 형성되는, 개스킷 배열체(6).
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 개스킷(38)을 따라 배치되는 복수의 부착 수단(40)을 포함하고, 개스킷에 대해 수직으로 열교환기 플레이트(4)의 제1 측(8)에 대해 평행하게 연장되는 무한 직선형 가상선(L)이, 개스킷이 열교환기 플레이트에 체결될 때, 부착 수단 중 하나만을 통해 연장되는, 개스킷 배열체(6).
  16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 부착 수단(40) 및 개스킷(38) 및 열교환기 플레이트(4)를 포함하는 조립체(2).
  17. 제16항에 있어서, 열교환기 플레이트(4)는, 그 제1 측(8)에, 열교환기 플레이트(4)의 가장자리(30, 32)를 따라 연장되는 개스킷 홈(18), 가장자리와 개스킷 홈과의 사이에서 연장되고 번갈아 배치되는 산부(34) 및 골부(36)를 포함하도록 물결모양으로 되어 있는 열교환기 플레이트의 가장자리부(26, 28)를 포함하고, 개스킷(38)은 개스킷 홈에 배치되고, 부착 수단(40)은 열교환기 플레이트의 가장자리 주위에 배치되며, 이에 의해 열교환기 플레이트의 제1 측(8)에 결합되도록 배치되는 제1 및 제2 연결 부재(42, 44) 및 손가락부(60)는 가장자리부의 골부의 각각의 하나에 배치되며, 열교환기 플레이트의 제2 측에 결합되도록 배치되는 손가락부(62, 64)는 가장자리부의 산부의 각각의 하나의 아래에 배치되는, 조립체(2).
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