KR102031948B1 - 일체형 구조를 포함하는 인쇄기판형 열교환기 - Google Patents

일체형 구조를 포함하는 인쇄기판형 열교환기

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KR102031948B1
KR102031948B1 KR1020170172087A KR20170172087A KR102031948B1 KR 102031948 B1 KR102031948 B1 KR 102031948B1 KR 1020170172087 A KR1020170172087 A KR 1020170172087A KR 20170172087 A KR20170172087 A KR 20170172087A KR 102031948 B1 KR102031948 B1 KR 102031948B1
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Abstract

일체형 구조를 포함하는 인쇄기판형 열교환기가 제시된다. 본 발명의 실시예에 따른 인쇄기판형 열교환기는, A유체와 B유체가 서로 열교환될 수 있도록 A유체 유로 및 B유체 유로가 형성된 인쇄기판형 열교환기로서, 제 2 채널 플레이트와 적층되고, A유체 유로가 일측면에 양측방향으로 연장되어 형성되고, A유체 유로의 양단부에 A유체 인입구 및 A유체 배출구가 형성되며, B유체 인입부와 B유체 배출부와 대응되는 구조가 양측에 형성된 판상형 구조의 제 1 채널 플레이트; 상기 제 1 채널 플레이트와 적층되고, 일측면에 B유체 유로가 평면상으로 보았을 때 A유체 유로와 교차하는 방향으로 양측방향으로 연장되어 형성되고, B유체 유로의 양단부에 B유체 인입부와 B유체 배출부가 일체형 구조로 형성된 판상형 구조의 제 2 채널 플레이트; 제 1 채널 플레이트와 제 2 채널 플레이트가 각각 둘 이상 교번 적층된 채널 플레이트 적층 구조의 상부면에 장착되어, 채널 플레이트 적층 구조의 상부면을 밀폐하는 구조의 상판; 제 1 채널 플레이트와 제 2 채널 플레이트가 각각 둘 이상 교번 적층된 채널 플레이트 적층 구조의 하부면에 장착되어, 채널 플레이트 적층 구조의 하부면을 밀폐하는 구조의 하판;을 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명의 인쇄기판형 열교환기에 따르면, 구조를 간단히 구성하여 제작 공정을 간소화 할 수 있는 구조를 포함하는 인쇄기판형 열교환기를 제공할 수 있다.

Description

일체형 구조를 포함하는 인쇄기판형 열교환기{Printed Circuit Type Heat Exchanger Having One-Body Structure}
본 발명은 인쇄기판형 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일체형 구조를 포함하는 인쇄기판형 열교환기에 관한 것이다.
종래 기술에 따른 쉘-튜브 타입의 열교환기의 경우, 단위 부피당 전열 면적의 측면에서 불리하여 열 팽창이 발생하더라도 수용이 가능할 정도로 하우징의 크기를 충분히 크게 마련해야 하며 일정 수준의 열 교환 용량을 처리하기 위해서 매우 크고 무거운 설비를 요구하는 문제가 있었다.
특히 LNG 선박에 적용되는 열교환기의 경우, 일정 수준의 열 교환 용량을 가지면서 이와 동시에 차지하는 부피가 작아야 바람직하다.
따라서, 종래 기술에 따른 쉘-튜브 타입의 열교환기는 차지하는 부피가 크고 중량이 무겁기 때문에, LNG 선박 등에 활용되기 매우 곤란하다.
또한, 종래 기술에 따른 쉘-튜브 타입의 열교환기는 유지 보수 역시 용이하지 않으며 장치 이동을 위한 크레인이나 핸들링 디바이스 등의 요구 용량도 커져야 하는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 인쇄기판형 열교환기가 제작되어 활용되고 있다.
도 1에는 종래 기술에 따른 인쇄기판형 열교환기를 나타내는 부분절단 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 인쇄기판형 열교환기를 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
또한, 도 3에는 도 2에 도시된 인쇄기판형 열교환기를 분해하여 나타낸 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도3에 도시된 인쇄기판형 열교환기의 헤더, 헤더 상판, 헤더 하판, 유체 인입튜브, 유체 배출튜브, 상판 및 하판을 분리하여 나타낸 사시도가 도시되어 있다.
인쇄기판형 열교환기(PCHE)를 고압 시스템에 적용 시 헤더(header)의 필요한 두께가 매우 커지기 때문에 빌트인 헤더(Built In Header) 설계가 유리하다.
빌트인 헤더(Built In Header) 적용 시 헤더(header) 간 거리 및 헤더(header)와 외벽 사이 거리는 허용 응력 및 시스템 압력에 따라 일정 거리 이상이 되어야 한다.
이러한 조건을 만족시키기 위해, 종래 기술에 따른 인쇄기판형 열교환기의 경우, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 특정 형상 및 크기로 제작된 각각의 부품을 용접을 이용하여 결합하고 있다.
구체적으로, 종래 기술에 따른 인쇄기판형 열교환기(10)를 구성하는 A유체 유입 헤더(13) 및 A유체 배출 헤더(14)는, 각기 따로 분리되어 제작되는 헤더 상판(13-1, 14-1) 및 헤더 하판(13-2, 14-2)을 용접을 통하여 결속하여 제작된다.
이러한 구조의 인쇄기판형 열교환기는, 각각의 부품을 각기 따로 제작하기 때문에 많은 시간이 소요되며, 다수의 용접부로 인해 용접 작업 및 용접부 검사로 인해 더욱 더 많은 제작 시간이 소요된다는 문제점을 가지고 있다.
더욱이, 종래 기술에 따른 인쇄기판형 열교환기의 경우, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 헤더(13, 14)의 일측에 A유체 유입튜브(11) 및 A유체 배출튜브(12)를 장착하는 구조로서, 곡면 구조로 형성된 헤더의 측면에 A유체 유입튜브(11) 및 A유체 배출튜브(12)를 용접을 통해 결속 해야 하기 때문에 높은 수준의 용접 품질을 보장할 수 있는 숙련자의 작업이 필요하다.
따라서, 이러한 구조의 인쇄기판형 열교환기를 제작하기 위해서 고숙련자의 작업이 요구되며, 긴 작업 시간이 소요되고 결과적으로 많은 제작비용이 소요된다는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 인쇄기판형 열교환기에 대한 기술이 필요한 실정이다.
대한민국등록실용신안 20-0479402 (2016년 01월 19일 등록)
본 발명의 목적은, 구조를 간단히 구성하여 제작 공정을 간소화 할 수 있는 구조를 포함하는 인쇄기판형 열교환기를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 인쇄기판형 열교환기는, A유체와 B유체가 서로 열교환될 수 있도록 A유체 유로 및 B유체 유로가 형성된 인쇄기판형 열교환기로서, A유체 유로가 형성된 A유체 유동 채널 플레이트와 B유체 유로가 형성된 B유체 유동 채널 플레이트가 각각 둘 이상 교번 적층된 구조의 채널 플레이트 적층부; 상기 채널 플레이트 적층부의 일측에 장착되고, A유체 유동 채널 플레이트에 A유체를 공급하는 A유체 유입 헤더; 상기 채널 플레이트 적층부의 타측에 장착되고, A유체 유동 채널 플레이트로부터 배출되는 A유체를 외부로 전달하는 A유체 배출 헤더; 상기 채널 플레이트 적층부의 상부면에 장착되어, 채널 플레이트 적층부의 상부면, A유체 유입 헤더의 상부면 및 A유체 배출 헤더의 상부면을 밀폐하는 구조의 상판; 및 상기 채널 플레이트 적층부의 하부면에 장착되어, 채널 플레이트 적층부의 하부면, A유체 유입 헤더의 하부면 및 A유체 배출 헤더의 하부면을 밀폐하는 구조의 하판;을 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더는, 평면상을 보았을 때 채널 플레이트 적층부 방향으로 폭이 넓어지는 반원 구조일 수 있다.
이 경우, 상기 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더는, 평면상으로 보았을 때 채널 플레이트 적층부의 양 측에 점대칭 또는 선대칭 형태로 배치될 수 있다.
또한, 상기 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더는, 채널 플레이트 적층부의 적층 높이와 대응되는 다각형 기둥 또는 반원 기둥 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 B유체 유동 채널 플레이트에 형성된 B유체 유로는, 다수의 절곡구조를 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상판 및 하판은, 평면상 채널 플레이트 적층부의 상부면 및 하부면과 대응되는 구조로 형성되고, 채널 플레이트 적층부의 상부면 및 하부면을 밀폐하는 판상형 구조의 채널플레이트 밀폐부; 및 상기 채널플레이트 밀폐부와 일체형으로 형성되고, 평면상 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더의 상부면 및 하부면과 대응되는 구조이며, A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더의 상부면 및 하부면을 밀폐하는 구조의 헤더 밀폐부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 인쇄기판형 열교환기는, 상기 상판 또는 하판의 A유체 유입헤더와 대응되는 위치에 장착되고, 열교환기 하우징 내부로 A유체가 유입되도록 인입 통로를 제공하는 인입튜브; 및 상기 상판 또는 하판의 A유체 배출헤더와 대응되는 위치에 장착되고, 열교환된 A유체가 배출되도록 배출 통로를 제공하는 배출튜브;를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더는, 평면상으로 보았을 때 채널 플레이트 적층부 방향으로 폭이 넓어지는 다각형 구조일 수 있다.
이 경우, 상기 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더는, 상부면과 하부면 형상이 다각형 형상인 기둥 구조일 수 있다.
또한, A유체 유입 헤더의 일측면에는, 열교환기 하우징 내부로 A유체가 유입되도록 인입 통로를 제공하는 추가 인입튜브가 더 설치될 수 있다.
본 발명은 또한, 또 다른 측면에 따른 인쇄기판형 열교환기는, A유체와 B유체가 서로 열교환될 수 있도록 A유체 유로 및 B유체 유로가 형성된 인쇄기판형 열교환기로서, A유체 유로가 형성된 A유체 유동 채널 플레이트와 B유체 유로가 형성된 B유체 유동 채널 플레이트가 각각 둘 이상 교번 적층된 구조이고, 일측과 타측에 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더가 각각 장착되는 채널 플레이트 적층부; 평면상 채널 플레이트 적층부의 상부면 및 하부면과 대응되는 구조로 형성되고, 채널 플레이트 적층부의 상부면 및 하부면을 밀폐하는 판상형 구조의 채널플레이트 밀폐부; 및 상기 채널플레이트 밀폐부와 일체형으로 형성되고, 평면상 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더의 상부면 및 하부면과 대응되는 구조이며, A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더의 상부면 및 하부면을 밀폐하는 구조의 헤더 밀폐부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더는, 평면상을 보았을 때 채널 플레이트 적층부 방향으로 폭이 넓어지는 반원 구조일 수 있다.
이 경우, 상기 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더는, 채널 플레이트 적층부의 적층 높이와 대응되는 다각형 기둥 또는 반원 기둥 구조일 수 있다.
또한, 상기 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더는, 평면상으로 보았을 때 채널 플레이트 적층부 방향으로 폭이 넓어지는 다각형 구조일 수 있다.
이 경우, 상기 A유체 유입 헤더 및 A유체 배출 헤더는, 상부면과 하부면 형상이 다각형 형상인 기둥 구조일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 인쇄기판형 열교환기에 따르면, 특정 구조의 제 1 채널 플레이트, 제 2 채널 플레이트, 상판 및 하판을 구비함으로써, 구조를 간단히 구성하여 제작 공정을 간소화 할 수 있는 구조를 포함하는 인쇄기판형 열교환기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 인쇄기판형 열교환기에 따르면, 특정 구조의 B유체 인입부 및 B유체 배출부를 제 2 채널 플레이트와 일체형 구조로 제작하고, B유체 인입배관 및 B유체 배출배관을 상판 또는 하판에 장착함으로써, 각각 따로 제작한 후 용접에 의해 결합시켜야 하는 공정을 생략할 수 있고, 결과적으로 제작에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있어, 생산 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 인쇄기판형 열교환기에 따르면, 특정 구조의 A유체 인입구, A유체 배출구 및 연통구조를 구비함으로써, A유체 유로 내부로 유입되는 A유체의 유동을 안정적으로 유도할 수 있어, 결과적으로 안정적으로 구동되는 인쇄기판형 열교환기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 인쇄기판형 열교환기에 따르면, 특정 구조의 B유체 인입부, B유체 배출부를 구비함으로써, B유체 유로 내부로 유입되는 B유체의 유동을 안정적으로 유도할 수 있어, 결과적으로 안정적으로 구동되는 인쇄기판형 열교환기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 인쇄기판형 열교환기에 따르면, 특정 구조의 상판, 하판, B유체 인입배관 및 B유체 배출배관을 구비함으로써, 헤더와 유로를 연결하는 별도의 디스트리뷰터(distributor)가 필요하지 않아, 결과적으로 제작에 필요한 부품의 수량을 줄일 수 있으고, 제작에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있어, 생산 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 인쇄기판형 열교환기에 따르면, 특정 구조의 제 1 채널 플레이트, 제 2 채널 플레이트, 상판 및 하판을 구비함으로써, 상대적으로 큰 헤더로 인해 낮은 압력강하를 구현할 수 있고, 열교환 유체의 유동 불균일 가능성을 저하시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 인쇄기판형 열교환기에 따르면, 특정 구조의 제 1 채널 플레이트, 제 2 채널 플레이트, 상판 및 하판을 구비함으로써, 열교환에 포함되지 않는 디스트리뷰터를 생략함으로써 이에 대응되는 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 인쇄기판형 열교환기를 나타내는 부분절단 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 인쇄기판형 열교환기를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 인쇄기판형 열교환기를 분해하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도3에 도시된 인쇄기판형 열교환기의 헤더, 헤더 상판, 헤더 하판, 유체 인입튜브, 유체 배출튜브, 상판 및 하판을 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄기판형 열교환기를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 인쇄기판형 열교환기의 상판, 채널플레이트 적층부, 하판만을 발췌하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 인쇄기판형 열교환기의 상판과 하판을 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 인쇄기판형 열교환기의 제 1 채널 플레이트를 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 6에 도시된 인쇄기판형 열교환기의 제 2 채널 플레이트를 나타내는 평면도이다.
도 10에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄기판형 열교환기를 나타내는 사시도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄기판형 열교환기를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5에 도시된 인쇄기판형 열교환기의 상판, 채널플레이트 적층부, 하판만을 발췌하여 나타낸 분해 사시도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 인쇄기판형 열교환기(100)는, A유체와 B유체가 서로 열교환될 수 있도록 A유체 유로 및 B유체 유로가 형성된 인쇄기판형 열교환기로서, 특정 구조의 제 1 채널 플레이트(110), 제 2 채널 플레이트(120), 상판(130) 및 하판(40)을 구비함으로써, 구조를 간단히 구성하여 제작 공정을 간소화 할 수 있는 구조를 포함하는 인쇄기판형 열교환기를 제공할 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 인쇄기판형 열교환기(100)를 구성하는 각 구성에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 인쇄기판형 열교환기(100)는, 별도로 제작되어야 하는 유체 유입 헤더를 생략하고, 유체 인입 튜브의 장착방향을 상판 또는 하판으로 이동시켜 제작을 더욱 손쉽게 하였다.
종래 기술에 따르면, 곡면 구조의 헤더의 측면을 인입튜브 또는 배출튜브의 일단부와 대응되는 구조로 치수로 가공해야 했다. 또한 가공된 부분에 인입튜브 또는 배출튜브를 용접해야 하기 때문에, 고품질의 용접 건전성을 보장할 수 있는 고숙련 용접사의 작업이 필요했다.
그러나, 본 실시예에 따르면, 판상형 구조의 상판(130) 또는 하판(140)에 용접될 부분을 가공한 후 용접을 실시하기 때문에, 고숙력 용접사의 작업이 필요하지 않게 되며, 결과적으로 작업시간의 단축, 제작 비용 절감 효과를 달성할 수 있다.
구체적으로, 제 1 채널 플레이트(110)와 제 2 채널 플레이트(120)에 종래 기술에 따른 유체 유입 헤더 구조를 일체형으로 형성하고 있다.
더욱 구체적으로, 도 6과 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 채널 플레이트(110)는, A유체 유로(111)가 일측면에 양측방향으로 연장되어 형성되고, A유체 유로(111)의 양단부에 A유체 인입구(112) 및 A유체 배출구(113)가 형성되며, B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123)와 대응되는 구조가 양측에 형성된 판상형 구조일 수 있다. 이때, 한편, 도 8에 도시된 바와 같이, A유체 유로(111)는, 평면상으로 보았을 때 다수의 절곡구조가 서로 인접하여 배치된 구조일 수 있다.
또한, 제 2 채널 플레이트(120)는, 일측면에 B유체 유로(121)가 평면상으로 보았을 때 A유체 유로(111)와 교차하는 방향으로 양측방향으로 연장되어 형성되고, B유체 유로(121)의 양단부에 B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123)가 일체형 구조로 형성된 판상형 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 본 실시예에 따른 제 1 채널 플레이트(110)와 제 2 채널 플레이트(120)는 평면상으로 보았을 때 직사각형 구조일 수 있다. 이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 채널 플레이트(120)에 형성된 B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123)는, 직사각형 구조의 양측에 돌출된 반원구조 또는 다각형 구조이고, 내측에 B유체 유로(121)와 연통되는 공간(124)이 형성될 수 있다.
이때, B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123)는, 제 2 채널 플레이트(120)와 일체형 구조로 형성됨이 바람직하며, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 채널 플레이트(110)의 양측에는 B유체 인입부(122) 및 B유체 배출부(123)와 대응되는 구조의 연통구조(114)가 형성될 수 있다. 이 경우, B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123)는 제 1 채널 플레이트(110)의 연통구조(114)와 적층되어 하나로 연통된 공간을 형성할 수 있으며, 이때 하나로 연통된 공간은 반원기둥 또는 다각기둥 구조일 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 채널 플레이트(110)에 형성된 A유체 인입구(112)와 A유체 배출구(113)는, 직사각형 구조의 내측에 형성된 반원 또는 다각형 구조이고, A유체 유로(111)와 연통되는 공간이 형성될 수 있다. 이때, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제 2 채널 플레이트(120)에는 A유체 인입구(112) 및 A유체 배출구(113)와 대응되는 구조의 연통구조(125)가 형성됨이 바람직하다. 이 경우, A유체 인입구(112)와 A유체 배출구(113)는 제 2 채널 플레이트(120)의 연통구조(125)와 적층되어 하나로 연통된 공간을 형성할 수 있다. 이때, 하나로 연통된 공간은 반원기둥 또는 다각기둥 구조일 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 상판(130)은, 제 1 채널 플레이트(110)와 제 2 채널 플레이트(120)가 각각 둘 이상 교번 적층된 채널 플레이트 적층 구조(101)의 상부면에 장착되어, 채널 플레이트 적층 구조(101)의 상부면을 밀폐하는 구조임이 바람직하다.
또한, 본 실시예에 따른 하판(140)은, 제 1 채널 플레이트(110)와 제 2 채널 플레이트(120)가 각각 둘 이상 교번 적층된 채널 플레이트 적층 구조(101)의 하부면에 장착되어, 채널 플레이트 적층 구조(101)의 하부면을 밀폐하는 구조임이 바람직하다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 상판(130) 및 하판(140)에는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123)와 대응되는 구조의 판상형 밀폐구조(131, 132, 141, 142)가 일체형으로 형성될 수 있다.
이때, 판상형 밀폐구조(131, 132, 141, 142)에는 B유체가 인입되거나 배출될 수 있는 유동 관통구(133, 143)가 형성되고, 유동 관통구(133, 143)에 B유체 인입배관(151) 및 B유체 배출배관(152)이 장착될 수 있다.
경우에 따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 제 1 채널 플레이트(110)와 제 2 채널 플레이트(120)가 둘 이상 교번 적층된 채널 플레이트 적층 구조(101)의 일측에는, B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123) 내부와 연통되는 추가 유동 관통구(102)가 더 형성될 수 있다. 이때, 추가 유동 관통구(102)에 B유체 추가 인입배관(103) 및 B유체 추가 배출배관(104)이 장착될 수 있다.
이 경우, 추가 인입배관(103)과 추가 배출배관(104)의 배치 위치, 연장 길이, 내경의 크기 등을 적절히 변경하여, 유동하는 B유체의 유동량을 적절히 조절할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 인쇄기판형 열교환기에 따르면, 특정 구조의 열교환기 하우징, 채널 플레이트 적층부, 상판 및 하판을 구비함으로써, 구조를 간단히 구성하여 제작 공정을 간소화 할 수 있는 구조를 포함하는 인쇄기판형 열교환기를 제공할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
10: 종래 기술에 따른 인쇄기판형 열교환기
11: A유체 인입튜브
12: A유체 배출튜브
13: A유체 유입 헤더
13-1: 헤더 상판
13-2: 헤더 하판
14: A유체 배출 헤더
14-1: 헤더 상판
14-2: 헤더 하판
15-1: 상판
15-2: 하판
16: 채널 플레이트 적층부
16-A: A유체 유동 채널 플레이트
16-B: B유체 유동 채널 플레이트
17: B유체 유입구
18: B유체 배출구
100: 인쇄기판형 열교환기
101: 채널 플레이트 적층 구조
102: 추가 유동 관통구
103: B유체 추가 인입배관
104: B유체 추가 배출배관
110: 제 1 채널 플레이트
111: A유체 유로
112: A유체 인입구
113: A유체 배출구
114: 연통구조
120: 제 2 채널 플레이트
121: B유체 유로
122: B유체 인입부
123: B유체 배출부
124: 공간
125: 연통구조
130: 상판
131: 밀폐구조
132: 밀폐구조
133: 유동 관통구
140: 하판
141: 밀폐구조
142: 밀폐구조
151: B유체 인입배관
152: B유체 배출배관

Claims (15)

  1. A유체와 B유체가 서로 열교환될 수 있도록 A유체 유로 및 B유체 유로가 형성된 인쇄기판형 열교환기(100)로서,
    제 2 채널 플레이트(120)와 적층되고, A유체 유로(111)가 일측면에 양측방향으로 연장되어 형성되고, A유체 유로(111)의 양단부에 A유체 인입구(112) 및 A유체 배출구(113)가 형성되며, B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123)와 대응되는 연통구조(114)가 양측에 형성된 판상형 구조이고, 평면상으로 보았을 때 직사각형 구조의 제 1 채널 플레이트(110);
    상기 제 1 채널 플레이트(110)와 적층되고, 일측면에 B유체 유로(121)가 평면상으로 보았을 때 A유체 유로(111)와 교차하는 방향으로 양측방향으로 연장되어 형성되고, B유체 유로(121)의 양단부에 B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123)가 일체형 구조로 형성된 판상형 구조이고, 평면상으로 보았을 때 직사각형 구조의 제 2 채널 플레이트(120);
    제 1 채널 플레이트(110)와 제 2 채널 플레이트(120)가 각각 둘 이상 교번 적층된 채널 플레이트 적층 구조(101)의 상부면에 장착되어, 채널 플레이트 적층 구조(101)의 상부면을 밀폐하는 구조의 상판(130);
    제 1 채널 플레이트(110)와 제 2 채널 플레이트(120)가 각각 둘 이상 교번 적층된 채널 플레이트 적층 구조(101)의 하부면에 장착되어, 채널 플레이트 적층 구조(101)의 하부면을 밀폐하는 구조의 하판(140);
    를 포함하고,
    상기 제 2 채널 플레이트(120)에 형성된 B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123)는, 직사각형 구조의 양측에 돌출된 반원구조 또는 다각형 구조이고, 제 2 채널 플레이트(120)와 일체형 구조이며, 내측에 B유체 유로(121)와 연통되는 공간(124)이 형성되어 있으며, 제 1 채널 플레이트(110)의 연통구조(114)와 적층되어 하나로 연통된 공간을 형성하고,
    상기 제 1 채널 플레이트(110)와 제 2 채널 플레이트(120)가 둘 이상 교번 적층된 채널 플레이트 적층 구조(101)의 일측에는, B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123) 내부와 연통되는 추가 유동 관통구(102)가 더 형성되고, 상기 추가 유동 관통구(102)에 B유체 추가 인입배관(103) 및 B유체 추가 배출배관(104)이 장착되며,
    상기 제 1 채널 플레이트(110)에 형성된 A유체 인입구(112)와 A유체 배출구(113)는, 직사각형 구조의 내측에 형성된 반원 또는 다각형 구조이고, A유체 유로(111)와 연통되는 공간이 형성되어 있으며,
    상기 제 2 채널 플레이트(120)에는 A유체 인입구(112) 및 A유체 배출구(113)와 대응되는 구조의 연통구조(125)가 형성되고, 상기 A유체 인입구(112)와 A유체 배출구(113)는 제 2 채널 플레이트(120)의 연통구조(125)와 적층되어 하나로 연통된 공간을 형성하며, 상기 하나로 연통된 공간은 반원기둥 또는 다각기둥 구조이고,
    상기 상판(130) 및 하판(140)에는, B유체 인입부(122)와 B유체 배출부(123)와 대응되는 구조의 판상형 밀폐구조(131, 132, 141, 142)가 일체형으로 형성되어 있고, 상기 판상형 밀폐구조(131, 132, 141, 142)에는 B유체가 인입되거나 배출될 수 있는 유동 관통구(133, 143)가 형성되며, 상기 유동 관통구(133, 143)에 B유체 인입배관(151) 및 B유체 배출배관(152)이 장착되는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 A유체 유로(111)는, 평면상으로 보았을 때 다수의 절곡구조가 서로 인접하여 배치된 구조인 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
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  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나로 연통된 공간은 반원기둥 또는 다각기둥 구조인 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
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