KR101980359B1 - 적층식 판형 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적층식 판형 열교환기에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 의하면, 제1 유체를 위한 제1 유입부 및 제1 배출부가 구비되고, 적어도 일측면이 개방되며, 한 쌍의 대향하는 측벽을 갖는 하우징; 양측 단부에 상기 측벽과 접합되는 접합부가 구비되고, 내부에 제2 유체가 흐르는 유로가 구비되며, 서로 이격되어 상기 하우징과 함께 상기 제1 유체가 통과하는 유로를 형성하는 복수 개의 판형 열교환 부재; 및 상기 하우징의 개방된 측면을 덮으며, 상기 제2 유체를 위한 제2 유입부 및 제2 배출부가 구비되는 커버 부재;를 포함하고, 상기 판형 열교환 부재는 각각 내부 공간과 연통되는 유입 포트 및 배출 포트를 구비하며, 상기 유입 포트 및 배출 포트들은 상기 제2 유입부 및 제2 배출부와 함께 정렬되는 열교환기가 제공된다.

Description

적층식 판형 열교환기{STACKED PLATE TYPE HEAT EXCHANGER}
본 발명은 적층식 판형 열교환기에 관한 것으로서, 복수 개의 판형 열교환기를 적층하여 두 개의 유체 사이에서 열교환을 일으키는 열교환기에 관한 것이다.
적층식 판형 열교환기는 복수 개의 판형 열교환 부재를 높이 방향으로 적층한 형태를 갖는 것으로서, 미국 공개특허 제2013-0213621호에 개시된 형태를 갖고 있다. 상기 문헌에 개시된 열교환기는 복수 개의 판형 열교환 부재가 높이 방향으로 적층된 형태를 가지며, 최상단 및 하단에는 각각 상부 커버 및 하부 커버가 장착된다.
그리고, 상기 상부 커버에 마련되는 입수구를 통해서 냉각유체가 상기 각각의 판형 열교환 부재 내부로 분배된 후 상기 상부 커버에 마련되는 출수구를 통해서 열교환을 마친 냉각유체를 열교환기 외부로 배출시키게 된다. 상기 북수 개의 판형 열교환 부재의 사이에는 제2 유체(통상적으로는 공기)가 통과하기 위한 유로가 제공된다. 제2 유체가 상기 유로를 통과하면서 각각의 판형 열교환 부재의 내부를 통과하는 냉각 유체와 열교환을 하게 된다.
여기서, 상기 각각의 판형 열교환 부재 및 상하부 커버는 브레이징 등의 공법을 이용하여 서로 부착된다. 특히, 상기 각각의 판형 열교환 부재의 측단부에는 대략 직각으로 굽어지는 벤딩부가 형성되고, 상기 벤딩부들이 적층식 판형 열교환기의 측벽을 이루게 된다. 아울러, 상기 벤딩부는 추가적으로 벤딩 가공되고, 이들은 상부에 위치하는 판형 열교환 부재를 지지하는 역할을 하게 된다.
한편, 상술한 바와 같이 이러한 판형 열교환기는 브레이징 등의 공정을 통해 제조된다. 구체적으로, 각각의 판형 열교환 부재들을 의도하는 형태에 맞도록 적층시킨 후 브레이징 로 내부에서 고온으로 가열하여 각각의 판형 열교환 부재들을 서로 접합하게 된다. 이 과정에서, 상술한 바와 같이 판형 열교환 부재의 측면이 그대로 열교환기의 측벽을 이루게 되므로 고른 표면을 얻기 위해서는 판형 열교환 부재를 정밀하게 정렬하여야 할 뿐만 아니라 브레이징 과정에서 용융으로 인한 열교환 부재들의 위치 어긋남을 정밀하게 제어하여야 한다.
따라서, 상기와 같은 구조를 갖는 적층식 판형 열교환기의 경우 각각의 판형 열교환 부재를 정밀하게 가공하여야 할 뿐만 아니라, 브레이징 작업도 용이하지 못한 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 종래에 비해서 보다 용이하게 생산할 수 있는 적층식 판형 열교환기를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 제1 유체를 위한 제1 유입부 및 제1 배출부가 구비되고, 적어도 일측면이 개방되며, 한 쌍의 대향하는 측벽을 갖는 하우징; 양측 단부에 상기 측벽과 접합되는 접합부가 구비되고, 내부에 제2 유체가 흐르는 유로가 구비되며, 서로 이격되어 상기 하우징과 함께 상기 제1 유체가 통과하는 유로를 형성하는 복수 개의 판형 열교환 부재; 및 상기 하우징의 개방된 측면을 덮으며, 상기 제2 유체를 위한 제2 유입부 및 제2 배출부가 구비되는 커버 부재;를 포함하고, 상기 판형 열교환 부재는 각각 내부 공간과 연통되는 유입 포트 및 배출 포트를 구비하며, 상기 유입 포트 및 배출 포트들은 상기 제2 유입부 및 제2 배출부와 함께 정렬되는 열교환기가 제공된다.
여기서, 상기 하우징에 장착되며, 상기 제1 유입부 및 제1 배출부를 둘러싸도록 배치되는 제1 및 제2 헤더를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 헤더는 상기 하우징 및 상기 커버를 둘러싸도록 배치되는 비드부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징의 바닥면의 적어도 일부는 상기 비드부와 접합될 수 있다.
또한, 상기 하우징의 한 쌍의 대향하는 측벽의 적어도 일부는 상기 비드부와 접합될 수 있다.
한편, 상기 하우징에는 상기 제1 및 제2 헤더에 각각 관통되게 삽입되는 적어도 하나의 탭이 형성될 수 있다.
또한, 상기 커버 부재의 외주부는 베이스부 및 상기 베이스부를 둘러싸는 테두리부를 포함하고, 상기 테두리부 중 적어도 일부가 상기 대향하는 한쌍의 측벽과 접합될 수 있다.
여기서, 상기 테두리부 중 적어도 일부는 상기 제1 및 제2 헤더와 접합될 수 있다.
그리고, 상기 테두리부의 단부는 상기 비드부와 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 판형 열교환 부재에는 표면으로부터 돌출되는 복수 개의 돌기부가 형성되고, 임의의 판형 열교환 부재에 형성된 돌기부는 대향하는 다른 판형 열교환 부재의 돌기부와 접하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, U자 형태의 단면을 갖는 하우징; 상기 하우징의 측벽에 접합되며, 하우징의 높이 방향을 따라서 적층되는 복수 개의 판형 열교환 부재; 최상단부에 위치하는 판형 열교환 부재를 덮는 커버 부재; 및 상기 하우징의 길이 방향 양단부에 각각 접합되는 제1 및 제2 헤더;를 포함하고, 상기 복수 개의 판형 열교환 부재가 상기 하우징의 측벽을 따라 정렬되어 제1 유체를 위한 유로가 정의되고, 상기 복수 개의 판형 열교환 부재의 내부 공간이 제2 유체의 유로를 정의하는 열교환기가 제공된다.
여기서, 상기 커버 부재는 베이스 부 및 상기 베이스 부의 외주부를 따라서 배치되는 테두리부를 포함하고, 상기 테두리부는 각각 상기 하우징의 내벽 및 상기 제1 및 제2 헤더와 접합되는 접합부를 제공할 수 있다.
또한, 상기 테두리부 및 상기 하우징을 둘러싸는 비드부가 상기 제1 및 제2 헤더부에 구비될 수 있다.
또한, 상기 비드부의 내측에서 상기 하우징 및 테두리부가 상기 제1 또는 제2 헤더와 접합될 수 있다.
또한, 상기 테두리부는 상기 비드부와 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 하우징의 바닥면은 상기 비드부와 접합될 수 있다.
또한, 상기 하우징의 측벽은 상기 비드부와 접합될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 판형 열교환 부재의 측단부에는 상기 하우징의 측벽과 접합되는 접합부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 접합부는 상기 측벽을 외측으로 밀어내는 탄성력을 하우징에 인가할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일측면에 의하면, 하우징의 측벽들에 의해서 브레이징 과정에서 복수 개의 판형 열교환 부재들이 정렬된 상태를 유지하게 되므로, 열교환기를 보다 용이하게 제조할 수 있게 된다. 특히, 종래에는 이웃한 판형 열교환 부재들을 각각 브레이징을 통해서 접합시켜야 했으나, 본 발명에서는 각각의 판형 열교환 부재들인 하우징에 접합되므로, 판형 열교환 부재들 사이에서의 접합이 불필요하게 되어 브레이징 공정을 더욱 용이하게 진행할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일측면에 의하면, 커버 부재가 하우징과 분리된 별도의 구조물로 구비되므로, 브레이징 공정 중 각각의 부재 표면에 도포된 클래드재의 용해로 인한 치수 변경을 커버 부재가 추종하면서 이동하게 되므로 접합 불량을 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 적층식 판형 열교환기의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 일부를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3 중 선 I-I'에 따른 단면도이다.
도 5는 도 1 중 선 II-II'에 따른 단면도이다.
도 6은 도 5 중 부분 A를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 7은 도 5 중 부분 B를 확대하여 도시한 단면도이다.
도 8은 도 1 중 선 III-III'에 따른 단면도이다.
도 9는 도 8 중 부분 C를 확대하여 도시한 단면도이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 적층식 판형 열교환기의 실시예에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 적층식 판형 열교환기의 일 실시예를 도시한 사시도로서, 상기 실시예(100)는 대략 직육면체와 유사한 형상을 갖는다. 구체적으로, 상기 실시예(100)는 대략 "U"자 형태를 갖는 하우징(110)을 포함한다. 상기 하우징(110)은 상부가 개방된 형태를 가지며, 이렇게 개방된 상부면은 후술할 판형 열교환 부재가 삽입되는 통로로서 기능할 수 있다. 그리고, 상기 상부면은 커버 부재(120)에 의해 덮이게 된다. 아울러, 상기 하우징(110)의 좌측면과 우측면(도 1 기준)도 개방되어 있고, 이들은 각각 제1 유체, 예를 들어 공기가 하우징 내부로 유입된 후 외부로 배출되는 통로로서 기능하게 된다.
한편, 상기 커버 부재(120)는 상기 하우징(110)의 측벽과 접합되며, 대략 직사각형의 형태를 갖고 있다. 상기 커버 부재(120)에는 상기 공기와 열교환되는 제2 유체, 예를 들어 냉각수가 후술할 판형 열교환 부재 내부로 공급된 후 배출되기 위한 유입 포트(102) 및 배출 포트(104)가 각각 장착된다. 도 1을 기준으로, 상기 유입 포트(102)는 좌측에, 배출 포트(104)는 우측에 배치되지만, 반드시 도시된 형태에 한정되는 것은 아니며 커버 부재의 임의의 위치에 배치될 수도 있다.
상기 하우징(110)의 양측 개방면에는 각각 유입 헤더(130) 및 배출 헤더(140)가 장착된다. 상기 유입 헤더 및 배출 헤더는 상기 하우징(110) 및 커버 부재(120)가 이루는 직사각형의 단부를 둘러싸는 형태를 갖는다. 그리고, 상기 하우징(110)의 내부와 연통되도록 하는 관통공이 형성되어 있다.
하우징(110)의 내부에는 복수 개의 판형 열교환 부재(150)가 적층된 상태로 배치된다. 상기 복수 개의 판형 열교환 부재(150)들은 서로 소정 거리만큼 이격되어 있어, 공기가 흐를 수 있는 유로를 형성하게 된다. 또한, 상기 복수 개의 판형 열교환 부재(150)들은 각각 상기 유입 및 배출 포트와 연통되는 내부 공간을 갖고 있고, 상기 내부 공간은 냉각수가 흐르는 유로를 제공하게 된다. 따라서, 상기 실시예(100)는 하우징 내부를 통과하는 공기와 판형 열교환 부재 내부를 통과하는 냉각수 사이에서 열교환이 이루어지도록 하고 있으며, 이러한 열교환 효율을 보다 촉진시키기 위해서, 상기 복수 개의 판형 열교환 부재들 사이에 냉각핀이 추가적으로 배치될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 상기 하우징(110)은 서로 대향하는 한 쌍의 측벽(112)과 상기 한 쌍의 측벽(112)이 각각 연결되는 바닥판(114)을 갖는다. 도시된 바와 같이, 상기 측벽과 바닥판은 일체로 이루어져서 하우징이 대략 "U"자 형태를 갖도록 하고 있다. 아울러, 상기 바닥판과 측벽의 단부에는 복수 개의 탭(116)이 단부로부터 돌출되도록 형성되어 있다. 이들 탭(116)은 대략 직사각형의 형태를 갖고 있고, 상기 유입 및 배출 헤더에 관통되게 삽입되어, 상기 헤더들이 하우징에 견고하게 결합될 수 있도록 한다.
아울러, 상기 커버 부재(120)는 베이스부(122) 및 상기 베이스부(122)의 외주부에 대략 직각으로 배치되는 테두리부(124)를 포함한다. 상기 베이스부와 테두리부는 일체로 형성되며, 이로 인해 상기 커버 부재(120)는 상부가 개방된 납작한 박스 형태를 갖게 된다. 상기 커버 부재(120)에는 상기 유입 포트(102) 및 배출 포트(104)가 삽입되는 유입구(125) 및 배출구(126)가 각각 형성된다. 이를 위해, 상기 유입 포트(102) 및 배출 포트(104)의 하단부에는 각각 상기 유입구 및 배출구 내에 삽입되는 연장부(102a, 104a)가 형성되어, 상기 유입구와 배출구의 내측면에 융착되게 된다.
상기 유입 헤더(130)의 내측에는 상술한 공기 유입구(132)가 형성되고, 상기 공기 유입구(132)를 상하 방향으로 가로지르도록 포스트(131)가 형성된다. 상기 포스트(131)는 장기간 사용하더라도 상기 헤더가 원래의 형태를 유지할 수 있도록, 강성을 보강하는 역할을 하게 된다. 마찬가지로, 상기 배출 헤더(140)에는 공기 배출구(142)가 형성되고, 상기 유입 헤더와 동일한 형태를 갖는 포스트(141)가 형성되어 있다.
도 3을 참조하면, 상기 탭(116)은 상기 하우징(110)의 바닥판 및 측벽 모두에 형성되어 있음을 알 수 있다. 그리고, 탭의 단부 부근은 헤더를 관통하여 외부로 돌출되어 있고, 양자가 보다 견고하게 결합될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 판형 열교환 부재(150)에는 상술한 유입 포트(102) 및 유입구(125)와 정렬되는 내부 유입구(151)가 형성되어 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 판형 열교환 부재(150)의 타측 단부에는 상기 배출 포트(102) 및 배출구(126)와 정렬되는 내부 배출구가 형성된다. 각각의 열교환 부재(150)에 형성되는 상기 내부 유입구 및 내부 배출구는 서로 정렬되어 유입된 냉각수를 열교환 부재 내부 공간으로 공급하고, 열교환을 마친 냉각수를 열교환 부재로부터 외부로 배출시키는 매니몰드로서 기능하게 된다.
아울러, 상기 내부 유입구와 인접한 위치에 돌기부(152)가 형성된다. 상기 돌기부(152)는 상기 하우징의 길이방향을 따라서 연장되는 타원형의 형태를 갖고 있으며, 상부 또는 하부에 배치되는 다른 판형 열교환 부재의 돌기부와 접하도록 배치된다. 따라서, 이웃한 두 개의 판형 열교환 부재는 상기 돌기부의 돌출 길이의 두 배에 해당하는 거리만큼 이격되어 배치되고, 이러한 이격 공간은 공기가 통과할 수 있는 유로를 제공하게 된다.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 유입 헤더(130)의 배면에는 대략 "U"자 형태로 벤딩하여 형성되는 비드부(134)가 형성되어 있다. 상기 비드부(134)는 상기 유입 헤더(130)의 배면 전체에 걸쳐서 형성되고, 후술하는 바와 같이 상기 하우징 및 커버 부재의 단부를 둘러싸도록 배치된다.
상기 비드부(134)와 상기 하우징의 측벽(112)은 도 4에 표시된 영역 a에서 서로 접촉하고 있고, 브레이징 공정을 통해서 상기 영역에서 접합이 이루어지게 된다. 이때, 상기 탭(116)은 상기 비드부와 상기 하우징의 측벽 간의 상대 위치를 유지시켜서 브레이징 공정을 거치더라도 양자가 접촉한 상태가 유지될 수 있도록 한다. 한편, 상기 하우징의 측벽(112)에는 상하로 연장되는 돌출부(112a)가 형성되고, 상기 돌출부(112a)는 하우징의 강성을 향상시킬 뿐만 아니라, 상기 판형 열교환 부재(150)들을 적층시킬 때 기준을 제공할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 실시예의 내부 구조가 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 상기 유입 헤더 및 배출 헤더에는 각각 비드부(134, 144)가 형성되어 있고, 상기 비드부의 내측에 상기 하우징 및 커버 부재가 위치하게 된다. 아울러, 상기 유입 포트(102), 유입구 및 내부 유입구(151)가 일렬로 정렬되어 냉각수가 화살표 방향을 따라서 열교환 부재 내부로 고르게 유입되도록 하고 있다. 또한, 상기 배출 포트(104), 배출구 및 내부 배출구(153)가 일렬로 정렬되어 냉각수가 화살표 방향을 따라서 열교환 부재로부터 외부로 배출될 수 있도록 하고 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 상기 커버 부재(120)의 테두리부(124)는 상기 비드부(134)와는 거리(S) 만큼 이격되어 위치하는 것을 알 수 있다. 아울러, 상기 테두리부(124)는 상기 유입 헤더(130)와 상기 비드부의 하측에서 서로 접합되어 있다. 일반적으로, 브레이징 공정에 사용되는 부재들은 그 표면에 클래드재가 도포되어 있고, 상기 클래드재는 브레이징 과정에서 용융되어 모재들을 서로 접합시키게 된다. 도시된 실시예에서도, 상기 각각의 판형 열교환 부재, 커버 부재, 하우징 및 헤드 들에는 이러한 클래드재가 도포되어 있고, 브레이징 과정에서 클래드재가 용융되면서 브레이징 전후에 있어서 치수변화가 생기는 경우가 많다.
상기 거리 S는 이러한 치수 변화로부터 야기된 것으로서, 상기 실시예의 제조 과정을 살펴보면, 브레이징 전에는 하우징 내부에 복수 개의 판형 열교환 부재 및 커버 부재를 적층시키고, 상기 유입 및 배출 헤더를 양측 단부에 탭을 이용하여 체결한다. 이때, 상기 비드부(134, 144)는 하우징 내부에 적층된 판형 열교환 부재 및 커버 부재를 이탈되지 않도록 고정하는 역할을 할 수 있다. 즉, 브레이징 전에 상기 판형 열교환 부재와 커버 부재로 이루어지는 적층체의 높이는 상기 비드부 사이의 간격보다 크게 설정할 수 있고, 이를 통해서 비드부가 상기 적층체에 탄성력을 가하여 적층체가 형태를 유지할 수 있도록 한다.
브레이징 과정에 있어서는 클래드재의 용융으로 인해서 상기 적층체의 높이가 감소하게 되고, 그 결과 상술한 바와 같은 이격 거리 S가 생기게 된다. 따라서, 상기 실시예에서 상기 복수 개의 판형 열교환 부재와 커버 부재는 하우징의 바닥판을 향하여 이동하게 되는 것이다.
여기서, 상기 판형 열교환 부재와 커버 부재의 이동 방향은 도 5를 기준으로 위에서 아래로 향하는 방향이고, 그 외의 방향으로는 실질적으로 이동되지 않는다. 따라서, 상술한 바와 같이, 상기 하우징의 측벽들은 상기 비드부가 탄성력을 가하고 있는 상태에서, 그대로 접합되어 비드부의 측면과 접합된다. 아울러, 도 7을 참조하면, 상기 바닥판(114)도 상기 비드부(134)의 일측면에 접합되어 있는 것을 알 수 있다.
한편, 상기 복수 개의 판형 열교환 부재와 상기 하우징도 탄성력을 이용하여 브레이징 과정에서 가결합될 수 있다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 복수 개의 판형 열교환 부재의 양측 단부에는 접합부(154)가 형성되어 있다. 상기 접합부(154)는 상기 열교환 부재의 양측 단부를 대략 직각으로 벤딩하여 형성된 것으로서, 도 9에 도시된 바와 같이 하우징의 측벽(112)과 접하는 평면을 갖도록 형성된다. 이외에, 상기 접합부(154)는 전체적으로 곡선 형태를 갖도록 벤딩될 수도 있다.
여기서, 상기 접합부(154)를 포함한 판형 열교환 부재의 폭은 상기 하우징의 대향하는 한 쌍의 측벽(112) 사이의 간격보다 크게 설정된다. 이로 인해서, 상기 판형 열교환 부재를 상기 하우징의 내부에 삽입하면, 상기 측벽(112)과 상기 열교환 부재의 접합부(154) 사이에 탄성력이 인가되고 그로 인해서 판형 열교환 부재가 하우징 내부에서 비교적 견고하게 결합된 상태를 유지할 수 있다. 이러한 가결합 상태는 브레이징 과정에서 판형 열교환 부재의 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있게 된다. 다만, 상기 접합부와 측벽 사이에 인가되는 탄성력이 지나치게 큰 경우에는 클래드재의 용융에 따른 상하 방향의 이동에 지장을 줄 수 있으므로, 이를 고려하여 적절하게 탄성력을 설정할 수 있다.
상기 판형 열교환 부재는 상기 돌기부, 유입구 및 배출구에 의해서 상하 방향으로는 서로 지지되어 있으므로, 상술한 바와 같이 접합부와 측벽 사이에 탄성력이 인가되지 않도록 할 수도 있다.
한편, 상기 커버 부재의 테두리부(124)는 상기 하우징의 측벽(112)과 영역 c에서 접합되고 있음을 알 수 있다.
이제, 상기 실시예의 제조 과정에 대해서 설명한다. 우선, 상술한 바와 같은 형태를 갖는 하우징(110)을 준비한다. 상기 하우징의 내부에 복수 개의 판형 열교환기를 필요한 수량 만큼 순차적으로 적층하고, 최상단에 상기 커버 부재를 적층한다.
이때, 상술한 바와 같이 상기 하우징의 내벽과 상기 판형 열교환기의 접합부 사이에는 가벼운 탄성력이 인가되어 있어 적층된 판형 열교환 부재는 상기 하우징의 측벽에 대해서 가결합된 상태에 있게 된다. 그리고, 상기 커버 부재의 테두리부와 하우징의 측벽 사이에는 이러한 탄성력이 인가되지 않으므로, 양자는 약간 이격되어 있을 수 있다. 상기 유입 포트 및 배출 포트가 상기 커버 부재에 결합된 상태에서 커버 부재를 적층할 수도 있고, 역순으로도 가능하다. 그리고, 상기 돌출부를 상기 판형 열교환 부재를 정렬하는 가이드로서 활용할 수도 있다. 가령, 상기 판형 열교환 부재에 상기 돌출부의 내부로 삽입되는 가이드 돌기 등을 형성하여 복수 개의 판형 열교환 부재들을 용이하게 정렬시킬 수 있고, 정렬된 상태를 유지시킬 수 있다.
그 후, 상기 유입 헤더 및 배출 헤더를 하우징의 양측 단부에 각각 장착한다. 이때, 상기 탭이 상기 유입 헤더 및 배출 헤더를 관통하면서 삽입되는 한편, 상기 비드부가 상기 하우징 및 커버 부재의 외주면과 접촉하면서 하우징과 헤더가 서로 올바른 위치에서 결합되도록 할 수 있다.
이렇게 각각의 구성요소들의 조립이 완료되는 브레이징 로 내부에서 브레이징 공정을 수행한다. 상술한 바와 같이, 브레이징 과정에서 클래드재의 용융으로 인한 치수 변화가 야기될 수 있지만, 상기 실시예에서는 상기 커버 부재의 하향 이동 및 상기 탭과 비드부에 의한 체결력으로 인해서, 치수 변화가 생기더라도 접합될 부분들이 균일하게 접합되도록 하는 한편, 제조과정에서 야기되는 공차에 의한 영향도 최소화할 수 있다.
110 하우징,
120 커버 부재
130 유입 헤더
140 배출 헤더
150 판형 열교환 부재.

Claims (19)

  1. 제1 유체를 위한 제1 유입부 및 제1 배출부가 구비되고, 적어도 일측면이 개방되며, 한 쌍의 대향하는 측벽을 갖는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 적층되고, 양측 단부에 상기 측벽과 접합되는 접합부가 구비되고, 내부에 제2 유체가 흐르는 유로가 구비되며, 서로 이격되어 상기 하우징과 함께 상기 제1 유체가 통과하는 유로를 형성하는 복수 개의 판형 열교환 부재;
    상기 복수 개의 판형 열교환 부재에 적층되고, 상기 하우징의 개방된 측면을 덮으며, 상기 제2 유체를 위한 제2 유입부 및 제2 배출부가 구비되는 커버 부재; 및
    상기 하우징에 장착되며, 상기 제1 유입부 및 제1 배출부를 둘러싸도록 배치되는 제1 및 제2 헤더;를 포함하고,
    상기 판형 열교환 부재는 각각 내부 공간과 연통되는 유입 포트 및 배출 포트를 구비하며, 상기 유입 포트 및 배출 포트들은 상기 제2 유입부 및 제2 배출부와 함께 정렬되고,
    상기 커버 부재는 베이스부 및 상기 베이스부의 외주부를 둘러싸는 테두리부를 포함하고, 상부가 개방된 박스 형태로 형성되고,
    상기 한 쌍의 대향하는 측벽의 내벽면, 상기 제1 및 제2 헤더의 내벽면은 상기 커버 부재에 대응되는 상부가 개방된 박스 형태로 형성되고, 상기 테두리부는 상기 한 쌍의 대향하는 측벽의 내벽면과 상기 제1 및 제2 헤더의 내벽면에 대향되어, 상기 복수 개의 판형 열교환 부재 및 상기 커버 부재의 적층 방향을 상하 방향이라 하면, 상기 커버 부재가 상기 복수 개의 판형 열교환 부재의 높이에 대응되어 상하 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 헤더는 상기 하우징 및 상기 커버를 둘러싸도록 배치되는 비드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하우징의 바닥면의 적어도 일부는 상기 비드부와 접합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 하우징의 한 쌍의 대향하는 측벽의 적어도 일부는 상기 비드부와 접합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 제1 및 제2 헤더에 각각 관통되게 삽입되는 적어도 하나의 탭이 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 테두리부 중 적어도 일부가 상기 대향하는 한쌍의 측벽과 접합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 테두리부 중 적어도 일부는 상기 제1 및 제2 헤더와 접합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비드부는 상기 하우징의 바닥면을 둘러싸는 하측 비드부 및 상기 커버의 단부를 둘러싸는 상측 비드부를 포함하고,
    상기 복수 개의 판형 열교환 부재와 상기 커버 부재의 적층체의 높이는,
    브레이징 전에는 상기 하측 비드부와 상기 상측 비드부 사이 간격보다 크고,
    브레이징 후에는 브레이징 과정에서 발생되는 치수 변화에 따라 상기 하측 비드부와 상기 상측 비드부 사이 간격보다 작아져, 상기 테두리부의 단부는 상기 상측 비드부와 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 판형 열교환 부재에는 표면으로부터 돌출되는 복수 개의 돌기부가 형성되고, 임의의 판형 열교환 부재에 형성된 돌기부는 대향하는 다른 판형 열교환 부재의 돌기부와 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. U자 형태의 단면을 갖는 하우징;
    상기 하우징의 측벽의 내벽에 접합되며, 하우징의 높이 방향을 따라서 적층되는 복수 개의 판형 열교환 부재;
    최상단부에 위치하는 판형 열교환 부재를 덮는 커버 부재; 및
    상기 하우징의 길이 방향 양단부에 각각 접합되는 제1 및 제2 헤더;를 포함하고,
    상기 복수 개의 판형 열교환 부재가 상기 하우징의 측벽을 따라 정렬되어 제1 유체를 위한 유로가 정의되고, 상기 복수 개의 판형 열교환 부재의 내부 공간이 제2 유체의 유로를 정의하고,
    상기 커버 부재는 베이스부 및 상기 베이스부의 외주부를 따라서 배치되는 테두리부를 포함하고, 상부가 개방된 박스 형태로 형성되고,
    상기 하우징의 측벽의 내벽면, 상기 제1 및 제2 헤더의 내벽면은 상기 커버 부재에 대응되는 상부가 개방된 박스 형태로 형성되고, 상기 테두리부는 상기 하우징의 측벽의 내벽면과 상기 제1 및 제2 헤더의 내벽면에 대향되어, 상기 복수 개의 판형 열교환 부재 및 상기 커버 부재의 적층 방향을 상하 방향이라 하면, 상기 커버 부재가 상기 복수 개의 판형 열교환 부재의 높이에 대응되어 상하 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 테두리부는 각각 상기 하우징의 내벽 및 상기 제1 및 제2 헤더와 접합되는 접합부를 제공하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 테두리부 및 상기 하우징을 둘러싸는 비드부가 상기 제1 및 제2 헤더부에 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 비드부의 내측에서 상기 하우징 및 테두리부가 상기 제1 또는 제2 헤더와 접합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 비드부는 상기 하우징의 바닥면을 둘러싸는 하측 비드부 및 상기 커버의 단부를 둘러싸는 상측 비드부를 포함하고,
    상기 복수 개의 판형 열교환 부재와 상기 커버 부재의 적층체의 높이는,
    브레이징 전에는 상기 하측 비드부와 상기 상측 비드부 사이 간격보다 크고,
    브레이징 후에는 브레이징 과정에서 발생되는 치수 변화에 따라 상기 하측 비드부와 상기 상측 비드부 사이 간격보다 작아져, 상기 테두리부의 단부는 상기 상측 비드부와 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 하우징의 바닥면은 상기 비드부와 접합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 하우징의 측벽은 상기 비드부와 접합되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 복수 개의 판형 열교환 부재의 측단부에는 상기 하우징의 측벽과 접합되는 접합부가 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 접합부는 상기 측벽을 외측으로 밀어내는 탄성력을 하우징에 인가하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
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