KR102036397B1 - 열 교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 열 교환기에 관한 것으로서, 예를 들어, 간접 공기 냉각기에 관한 것으로서, 공기, 예를 들어, 내연 엔진을 위한 압축 급기는, 예를 들어, 유체에 의해 냉각되고, 열 교환기는, 핀들이 사이에 배치되어 있는 플레이트들의 적층된 쌍들로 이루어지고, 이러한 적층된 쌍들은 두 개의 길이 방향 에지와 두 개의 측면 에지를 갖고, 이 적층체는, 예를 들어, 공기가 흐르고 핀들을 통해 흐르고 다시 하우징으로부터 외부로 흐르는 하우징 내에 배치되고, 상기 공기는 플레이트 쌍들에 흐르는 유체에 의해 냉각되고, 이 유체는 하나 이상의 입구를 통해 플레이트 쌍들 내로 흐르고 하나 이상의 출구를 통해 밖으로 흐른다.

Description

열 교환기{HEAT EXCHANGER}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2012년 3월 28일자로 출원한 독일 특허출원번호 제DE102012006346.6호인 우선권을 주장하며, 그 전문은 본 명세서에 참고로 원용된다.

본 발명은 열 교환기에 관한 것이다.

본 발명은, 열 교환기에 관한 것으로서, 예를 들어, 간접 공기 냉각기에 관한 것으로서, 공기, 예를 들어, 내연 엔진을 위한 압축 급기(charge air)는, 예를 들어, 유체에 의해 냉각되며, 열 교환기는, 플레이트(plate)들 사이에 다수의 핀(fins)이 배치되어 이러한 플레이트들이 쌍(pair)으로 적층되는 적층체로 이루어지고, 상기 적층체는 하우징 내에 배치되며, 다수의 핀 사이를 유동하는 공기는 플레이트 쌍들에 흐르는 유체에 의해 냉각되고, 상기 유체는 적어도 하나 이상의 입구를 통해 플레이트 쌍들 내로 유입되며 적어도 하나 이상의 출구를 통해 밖으로 유동되고, 입구와 출구는 플레이트들의 공통 에지(edge)에 위치하며, 공기는 대략 상기 에지의 방향으로 핀들을 통해 흐른다.

모터 차량에 설치되어 냉각 유체에 의해 급기를 냉각하는 기능을 하는 급기 냉각기는 흔히 직접 공기 냉각기와 대비하여 간접 공기 냉각기라 하며, 이러한 용어는, 예시적인 급기가 팬에 의해 냉각기를 통해 전달되는 대기에 의해 냉각될 때 사용된다.

사용되는 냉각 유체는, 냉기에 의해 직접적으로 냉각된 후 엔진 냉각용으로 사용되고 다른 냉각 목적으로도 사용되며, 최근에는, (간접) 급기 냉각에 더욱 많이 사용되고 있다.

열 전달 효율은, 매체들이 열 교환기를 통해 대향류(counetercurrent)로 흐르면 최고로 된다고 알려져 있다(DE 29 809 080 U1). 그러나, 대향류내 관통류(throughflow)는 공기 냉각기(열 교환기)가 위치하는 위치성 및 다른 제약에 따라 항상 가능한 것은 아니다. 입구와 출구의 위치는, 바람직한 관통류가 발생할 수 있는 방식으로는 사실상 거의 규정될 수 없으며, 또는, 그 실현은 설계와 구성면에서 과도하게 높은 복잡성을 종종 필요로 한다.

이러한 이유 때문에, 때때로 대향류(countercurrent)라고 칭하거나 또는 종종 교차대향류(cross countrecurrent)라 칭하는 것이 선택되며, 이때, 예를 들어, 매체들 중 하나 이상은 사행 경로(meandering path)를 나타낸다. 교차대향류의 일례는 DE 10 2006 048 667 A1에서 알 수 있다. 이 문헌은 위에서 특정한 청구항 제1항의 전제부를 형성하도록 기능을 한다.

본 발명의 목적은, 상술한 열 교환기를, 간단한 구조적 특징으로, 다시 말하면, 상기 열 교환기가 비교적 높은 레벨의 효율을 제공하는 방식으로 제조 친화적인 특징으로 구성하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 해결책은 청구항 제1항의 특징부를 갖는 열 교환기로 얻는다.

본 발명의 본질적인 양태에 따르면, 유체는, 플레이트 쌍들의 입구 영역 및/또는 출구 영역에서 공통 에지 및/또는 기류 방향에 대략 평행한 적어도 하나의 유로로 유동하며, 더 나아가 유동은 적어도 하나의 제1 덕트를 통해 공기에 대하여 대략 교차류(cross current)로 더 흐르며, 플레이트 쌍들의 최대 열전달 면적에 걸쳐 플레이트 쌍들을 통하여, 실체적으로 공기에 대해 출구를 향하여 적어도 하나의 제2 덕트를 통해 대략 교차류로 흐르도록 거의 대향류로 흐른다.

바람직하게는, 하나 이상의 입구측 유동 경로와 입구측 제1 덕트, 및 하나 이상의 출구측 제2 덕트와 출구측 유동 경로가 존재한다. 양측의 유동 경로에 있어서, 바람직한 유체는 대략 공기 방향으로 흐른다. 유로들의 길이는 플레이트들의 코너에 배치되는 입구와 출구에 의해 최소화될 수 있다. 본 발명에 따르면, 유체의 전체 질량 유동은 덕트들의 전체 길이에 걸쳐 통과하지는 않지만 대신에 상당 부분이 통과한다. 유체가 하나 이상의 제1 덕트에 유입된 직후에, 부분적 유동이 물결 모양의 내측 핀들을 통해 공기에 대하여 대향류로 플레이트 쌍들을 통해 흐른다. 이는 출구측 유동 경로로 이어지는 하나 이상의 제2 덕트에도 동일하게 적용된다. 덕트들은, 출구로부터 이격되어 있는 플레이트들의 영역들도 열 교환에 충분히 기여하도록 상대적으로 낮은 유동 저항을 갖는다. 덕트들의 단면 형상은, 열교환에 충분히 기여하도록 상응되는 형상으로 설계될 수 있다.

플레이트들의 최대 열전달 영역에는 물결 모양의 내측 핀들이 설치된다. 물결 모양의 내측 핀들은, 랜스(lance)되고 오프셋(offset)된 핀들로서 구체화될 수 있으며, 예를 들어, 오일 냉각 분야 등에서 사용될 수 있다. 이러한 핀들에 있어서, 물결 모양 에지들의 일부들은 우측과 좌측으로 교대로 오프셋되어 배치된다. 관통부들 또는 절단부들이, 오프셋된 그 일부들 사이에 존재한다. 이들은 길이 방향으로의 관통류(throughflow)를 허용한다. 이 방향이 차단된다면, 측 방향으로의 관통류도 가능하다. 본 명세서에서, 길이 방향은 물결 모양 에지의 방향에 평행하다. 플레이트 쌍들의 내측 핀들은, 관통류가 길이 방향으로 발생하는 경우에 측 방향보다 상당히 작은 압력 손실을 갖는다.

물결 모양의 내측 핀들의 물결이 이어지는 방향은, 바람직하게, 플레이트들의 길이 방향을 가로질러 제공되며, 이에 따라, 유체가, 떨어져 있는 물결 에지를 따라 저항을 비교적 거의 받지 않고서 길이 방향으로 흐를 수 있다. 물결이 이어지는 방향으로는 상당히 큰 유동 저항이 존재하며, 이 방향은, 전술한 바와 같이, 유체가 물결 에지들의 많은 관통부들 또는 절단부들을 통해 흘러야 하고 또한 처리 중 유동 방향에 있어서 많은 변화를 겪기 때문에, 물결 에지 방향을 가로지르며 위치한다. 대략 전체 질량 유동이, 유동 장벽에 의해 입구와 출구 근처에 형성되는 하나의 유동 경로를 통해 흐른다. 유동 경로에 있어서, 유체는, 유동 장벽이 측면 에지들에 대략 평행하게 배치되어 있으므로, 예시적인 공기에 대하여 대향류로 흐른다. 이는, 면적 면에서 유동 경로들을 포함하는 입구와 출구 영역의 일부가 전체 열 교환 면적에서 차지하는 비율이 매우 작기 때문에, 허용될 수 있다. 이 비율은 일반적으로는 약 15% 이하이며, 3% 내지 12%가 바람직하다. 유동 장벽은, 또한, 플레이트 쌍들 중 하나의 측면 에지에 가깝게 위치하며, 이러한 에지를 전술한 바와 같이 공통 에지라 한다. 대향 위치하는 유동 장벽의 단부들에는, 덕트들에 대한 유압 연결부가 있다. 플레이트 쌍들 중 나머지 측면 에지에는, 바람직하게는 이러한 유동 경로나 덕트가 존재하지 않으며, 이에 따라, 유체는, 탈출할 수 없고 또는 공기 유동에 대하여 대향류로 위치하며 더욱 큰 압력 손실이 있는 내측 핀을 통한 경로를 취하게 된다.

출원인이 실시한 시뮬레이션 연산에 의하면, 종래 기술에 비해 본 발명의 열 교환기의 열 교환율이 상당히 증가하였다.

본 발명을, 첨부 도면을 참조하여 예시적인 실시예들로 설명한다. 본 발명의 추가 특징들은 다음에 따르는 상세한 설명에서 알 수 있으며, 이러한 특징들은 종속항들에 포함되거나 추후에 명백한 것으로 입증될 수도 있다.

도 1은 (하우징을 도시하지 않은) 열 교환기의 사시도.
도 2는 마찬가지로 플레이트 쌍들과 핀들의 적층체 상에 있는 커버 플레이트를 함께 도시한 사시도.
도 3은 상측 플레이트 쌍의 내부를 볼 수 있도록 상측 플레이트 쌍의 하나의 플레이트가 제거된 플레이트들과 핀들로 이루어진 적층체를 도시하는 도면.
도 4와 도 5는 플레이트 쌍을 형성하는 두 개의 플레이트를 도시하는 도면
도 6은 내부 핀과 함께 플레이트 일부를 도시하는 사시도.
도 7은 적절한 하우징 내의 열 교환기를 도시하는 도면
도 8과 도 9는 개조된 플레이트 구성을 도시하는 도면.

예시적인 실시예로서 간접 공기 냉각기인 열 교환기의 사시도(도 1)에서, 입구(4)와 출구(5)는 금속 플레이트들(1)의 우측 에지에 위치하며, 이에 따라, 이러한 우측 에지는 본 명세서에서 "공통" 에지 E를 나타낸다. 입구(4)는 열 교환기의 공기 유입측 AAir로부터 떨어진 단부에 배치된다. 반면에, 출구(5)는 3개의 블록 화살표로 표시한 급기의 유입측에 가깝게 위치한다. 입구와 출구 커넥터들은 참조 번호 40과 50으로 되어 있다. 본 실시예에서 입구와 출구 단면은 원형이다. 급기 대신에, 급기와 배기 가스의 혼합물 또는 내연 엔진(도시하지 않음)의 순수 배기물을 이용할 수도 있다.

설명하고 있는 본 발명의 장점은, 관통류(throughflow)를 변경하지 않고서 입구(4)와 출구(5)가 "공통" 에지 E를 구성하는 서로 반대측 에지에 위치할 수 있고, 그 결과, 기존보다 양호하게 구조적 제약에 대처할 수 있다는 것이다. 도시한 예시적인 실시예에서, 이러한 공통 에지 E는 플레이트들(1)의 측면 에지이다. 플레이트들(1)의 길이 방향으로 평행한 두 개의 에지는 측면 에지에 대하여 대략 수직으로 위치하고, 이러한 용어들은 에지들을 구별하기 위한 것일 뿐이며, 예시적인 실시예에서 도시한 바와 같이 길이 방향 에지가 측면 에지보다 긴 것을 의미하는 것은 결코 아니다. 에지들은 모두 동일한 길이를 가질 수도 있다. 측면 에지들은 또한 길이 방향 에지보다 길 수도 있다. 도시한 예시적인 실시예들의 에지들이 직선형이고 이에 따라 대략 직사각형의 플레이트들(1)이 존재하는 사실은 과제를 해결하기 위한 중요한 선행 조건이 아니다. 에지들은, 또한, 아치형일 수 있으며, 또는, 직선이 아닌 다른 소정의 방식으로 구체화될 수 있다.

도시한 예시적인 실시예에서, 플레이트들(1)은 도 1의 우측면 에지인 공통 에지 E에서 절단부(8)를 갖는다. 절단부(8)의 깊이는 입구 및 출구 영역(10)의 깊이보다 다소 작다. 입구(4)와 출구(5)의 위치는 플레이트들(1)의 길이 방향 축(15)과 플레이트들의 길이 방향 에지 사이의 대략 중심에 위치한다. 입구측 유동 경로들(11)은 입구들로부터 제1 덕트들(12)로 연장되고, 이러한 덕트들은 플레이트 쌍들(1a, 1b) 중 하나의 내측 에지 영역에 배치된다. 나머지 하나의 길이 방향 에지의 내측 에지 영역에는, 출구측 유동 경로(11)로 이어지며 출구(5)로 더 이어지는 하나 이상의 제2 덕트(13)가 있다.

도시한 예시적인 실시예에서, 덕트들(12, 13)은 동일한 단면을 갖는다. 덕트들(12, 13)은 낮은 유동 저항을 갖는데, 다시 말하면, 덕트들(12, 13)의 적어도 부분 단면은 유동 장애물 등을 갖지 않는다. 전술한 바와 같이, 도시한 예시적인 실시예에서 대략 직사각형의 플레이트들이 존재하므로, 유동 경로들(11)과 덕트들(12, 13)도 서로에 대하여 대략 직교하도록 위치한다.

(도시하지 않은) 실시예들에서, 입구(4)와 출구(5)도 공통 에지 E에 배치되지만, 플레이트들(1)의 코너 근처에 배치됨으로써, 유동 경로들(11)의 길이가 사실상 제로로 된다. 다시 말하면, 유체는 사실상 제1 덕트(12) 내로 직접 유입될 수도 있고 제2 덕트(13)로부터 출구(5)로 사실상 직접 유입될 수도 있다. 이러한 실시예들은 극히 짧은 유동 경로(11)만을 갖더라도 청구항 제1항에 의해 보호되는 것으로 고려되어야 한다. 또한, 예를 들어, 입구(4)를 코너에 배치하지 않고 출구(5)만을 대략 도시한 바와 같이 위치시킬 이유가 없으며, 또는 이와 반대의 경우도 그러하다. 그 결과, 입구측 유동 경로(11)의 길이는 제로에 근사하는 한편, 다시 말하면, 사실상 보이지 않는 한편, 출구측 유동 경로(11)만이 확연하게 존재하게 된다. 따라서, 설계자는, 동력 손실을 수용할 필요 없이, 열 교환기의 설치 위치로 인해 자신이 받는 제약들에 적응시키는 다수의 옵션들을 이용할 수 있다. 이러한 실시예들도 청구항 제1항에 의해 보호되는 것으로 고려되어야 한다.

유동 경로들(11)은, 바람직하게, 쌍들을 형성하는 플레이트들(1) 내에서 비드(beads)의 구조로 구현되며, 이는 도 4와 도 5에 따른 예시로부터 명백하다. 비드 대신에, 플레이트 쌍들에 삽입되어 솔더링(또는 브레이징(braise) 또는 용접되는) 막대들을 설치할 수도 있다. 도시한 예시적인 실시예에서, 비드 또는 막대는 전술한 유동 장벽(6)을 형성한다. 이러한 도면들은, 여기서는 상세히 예시하지 않은 내측 핀(14)이 사이에 삽입되어 있는 플레이트 쌍(1a, 1b)을 형성하는 두 개의 플레이트(1)의 평면도를 도시한다.

도 5에 도시한 플레이트(1b)는 길이 방향 축(15)을 중심으로 180도 회전되어 도 4의 플레이트(1a) 상에 위치한다. 두 개의 비드가 플레이트 쌍(1a, 1b)에서 서로를 지지하면서 연결된다. 이에 따라, 비드들은 플레이트 쌍(1a, 1b)을 형성하는 두 개의 플레이트(1) 사이 거리의 대략 절반인 높이를 갖는다. 내측 핀(14)의 높이는 이 거리에 상응해야 한다. 또한, 플레이트들(1a, 1b)은 에지들에 의해 서로 지지되며, 밀봉되는 방식으로 서로 연결된다. 예시적인 실시예에서, 플레이트들은 구부러진 에지들을 갖는다.

종래 기술에는 다양한 다른 에지 구성들이 알려져 있다. 이러한 구성들을 대안으로 제공할 수도 있다.

플레이트 쌍(1a, 1b)의 입구 개구(4)와 출구 개구(5)에는, 상측 플레이트(1a)에서 상측으로 돌출되고 하측 플레이트(1b)에서 하측으로 돌출되는 칼라들(collars; 41, 51)이 설치된다. 인접하는 플레이트 쌍들(1a, 1b)에 대한 연결은 이러한 칼라들에서 이루어진다. 이러한 칼라들(41, 51)의 대안으로는, 플레이트 쌍들 사이에 위치하며 플레이트 쌍들을 연결하는 밀봉 링들도 있다. 도시하지 않은 실시예들에서는, 플레이트들(1) 중 하나만이, 상응하여 더욱 큰 높이를 가져야 하는 비드를 갖고, 다시 말하면, 내측 핀(14)의 높이에 상응해야 하는 비드를 갖는다. 물론, 전체 적층체, 즉, 플레이트 쌍들과 이들 사이에 위치하는 핀들(2)은 서로 연결되며, 바람직하게는, 금속적으로 연결되며, 예를 들어, 솔더링(또는 브레이징 또는 용접) 오븐에서 솔더링(또는 브레이징 또는 용접)된다. 유체가 흐르는 솔더링인(soldered-in)(또는 브레이징 인 또는 내부 용접)된 내측 핀(14)은 각 플레이트 쌍(1a, 1b) 내에 위치한다.

전술한 내측 핀(14)은, 덕트(12, 13)의 구조 때문에 삽입되는 플레이트(1)보다 작은 치수를 가질 수 있으므로, 내측 핀(14)의 위치는 확정적이지 않으며, 이는 단점으로 된다. 플레이트(1) 내에서 내측 핀(14)의 정확한 위치는, 내측으로 돌출되는 손잡이들 또는 유사한 형상의 요소들(16)이 플레이트들(1)의 코너에 형성되어 내측 핀(14)을 위한 정지부로서 기능을 한다는 사실에 의해 구현될 수 있다. 그 결과, 열 교환기의 사전 조립(preassembly)이 개선된다. 이러한 구성에 의해, 또한, 유체에 대한 불필요한 우회를 방지할 수 있고, 또는, 불필요한 유체를 적어도 대부분 억제할 수 있다.

도 3, 도 4, 및 도 5에서, 전술한 입구 및 출구 영역은 참조 번호 10에 해당한다. 본 영역은 전체 열 교환 면적의 대략 12%를 차지한다. 본 영역은 열교환을 위하여 크게 기여하지 못하므로, 가능한 작게 제조하는 것을 목표로 한다. 도 3에서, 2개의 화살표는, 측 방향으로 관통류가 있는 경우보다 길이 방향으로 플레이트 쌍을 통과하는 관통류가 존재하는 경우에 상당히 낮은 압력 손실 dp가 발생하는 방식으로 물결 모양의 내측 핀(14)이 바람직하게 플레이트 쌍(1a, 1b) 내에 삽입되는 것을 가리킨다. 유체는 특정 설계에 의해 측 방향의 경로를 따라 흐르도록 되고 이에 따라 AAir에 대하여 대향류되는 방향으로 플레이트 쌍들(1a, 1b)을 통해 흐르게 된다.

도 6은 플레이트(1) 내에 위치하는 물결 모양 내측 핀(14)의 일부 사시도를 도시한다. 상기 도면으로부터 물결 모양 내측 핀(14)의 일부 상세를 확인할 수 있다. 열 교환기에서 물결 모양이 이어지는 방향은 열 교환기의 측 방향이며, 다시 말하면, 상당히 높은 압력 손실 dp가 있는 방향이다. 물결 모양의 에지(17)에는, 상기 물결 모양의 에지(17)의 방향에서 볼 때 관통부(breakthroughs offset)들 또는 절단부(cutout offset)들(18)이 좌우측 교대로 이격되어 있다. 덕트(12, 13)의 폭은 플레이트의 길이 방향 에지와 유동 장벽(6)의 원단부(distal end)에 의해 결정된다. 도 6에도 도시되어 있듯이, 덕트(12)의 좁은 스트립은 완전히 자유롭다.

(도시하지 않은) 본 발명에 따른 실시예들에서, 전체 덕트(12, 13)는 자유롭게 설계된다. (도시하지 않은) 다른 실시예들에서, 내측 핀(14)의 길이 방향 에지는 플레이트들(1)의 길이 방향 에지로 직접 연장되고, 그 결과, 전체 덕트 단면은 내측 핀(14)의 일부에 의해 점유된다. 덕트들(12, 13)의 기능은, 전술한 일부가 덕트 방향에 대응하는 낮은 압력 손실 dp 방향을 향하기 때문에 유지된다. 또한, 하나의 덕트를 내측 핀(14)의 일부로 완전하게 커버하면서 나머지 덕트를 완전히 자유롭게 두는 것도 가능하다.

알려져 있는 열 교환기에서 그러하듯이, 냉각될 압축 급기 AAir는, 플레이트 쌍들(1a, 1b)과 핀들(2)로 이루어진 전술한 적층체(상세히 예시하지는 않음)가 위치하는 하우징 내로 개구를 통해 흐른다(도 7). 하우징(3)은 내연 기관(엔진)의 흡입 매니폴드일 수 있다. 본 발명에 따르면, 급기는, 플레이트 쌍들에 흐르는 유체에 대하여 대향류로 물결 모양의 핀들(2)을 통해 흐르고, 처리 중 매우 효율적으로 냉각된다. 급기의 유동 방향은, 또한, 본 발명에 따르며, 예를 들어, 유체를 위한 입구(4)와 출구(5)가 위치해 있는 공통 에지 E의 방향, 또는 예시적인 실시예에서 플레이트들(1)의 측면 에지들의 방향이다. 그 결과, 냉각된 급기는, 내연 기관(도시하지 않음)을 채우기 위해 이용 가능하도록, 하우징(3)의 다른 개구를 통해 열 교환기로부터 배출된다. 도 2에 도시된 바와 같이 적층체를 종단하며 적층체에 금속적으로 연결되는 커버 판(9)의 돌출 에지들(9.1)은, 예를 들어, 하우징(3)의 플레이트 적층체에 부착되도록 알려져 있는 방식으로 사용될 수 있고, 이에 따라, 하우징(3)의 조립체 개구의 폐쇄물(closure)로서 기능을 한다.

도 8은 입구(4)와 출구(5)로서의 장방형(elongate) 홀(hole)을 갖는 플레이트(1)를 도시한다. 유동 경로들(11)은, 다른 예시적인 실시예들의 유동 경로에서 그러하듯이, 공통 에지 E의 방향으로 유동 유도부가 어느 정도 형성되어 있으므로, 장방향 홀들에 사실상 통합되었다. 도시하지 않은 실시예들에서, 입구(4)와 출구(5)는 서로 다른 홀 형상을 갖는다. 또한, 이러한 입구와 출구는 대칭적으로 구성된 홀 형상들을 가질 수도 있고, 도 9에서는 둥근 플레이트 홀(4, 5)을 도시하지만 유동 장벽들(6)은 개조되어 있다.

Claims (26)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 제1 유체의 유동을 적층된 플레이트의 쌍들 사이에 배열된 핀을 통해 제1 유체 방향으로 안내하도록 형성된 하우징 내에 배열된 적층된 플레이트의 쌍들을 포함하고, 각각의 상기 플레이트의 쌍들은,
    제2 유체를 수용하기 위한 입구;
    상기 제2 유체를 배출하기 위한 출구;
    상기 제1 유체 방향으로 연장되는 유동 장벽으로, 상기 입구 및 상기 출구는 모두 상기 유동 장벽과 상기 플레이트의 제1 측면 에지 사이에 위치하고, 상기 제1 측면 에지는 상기 제1 유체 방향으로 연장되는 유동 장벽;
    상기 제1 측면 에지에 대해 평행하지 않은 방향으로 연장되는 제1 덕트;
    상기 제1 측면 에지에 대해 평행하지 않은 방향으로 연장되는 제2 덕트;
    상기 유동 장벽 및 상기 제1 측면 에지에 대향하는 상기 플레이트의 제2 측면 에지에 의해 경계지어지고 상기 제1 덕트로부터 상기 제2 덕트까지 연장되며, 상기 제1 덕트, 상기 제2 덕트, 상기 입구 및 상기 출구보다 넓은 열 전달 면적을 가지는 열 전달 영역;
    상기 입구에서 상기 제1 덕트까지 연장되고 상기 유동 장벽 및 상기 제1 측면 에지에 의해 경계지어지는 입구 영역; 및
    상기 제2 덕트에서 상기 출구까지 연장되고 상기 유동 장벽 및 상기 제1 측면 에지에 의해 경계지어지는 출구 영역을 포함하고,
    상기 플레이트의 쌍들은 상기 제2 유체가 상기 입구로부터, 상기 제1 유체에 대해 적어도 부분적으로 교차류(cross current)로 상기 제1 덕트를 통과하고, 또한 상기 제1 유체에 대해 대향류(countercurrent)로 상기 열 전달 영역을 통과하고, 상기 제1 유체에 대해 적어도 부분적으로 교차류로 상기 제2 덕트를 통과하고, 상기 출구로 전달되도록 형성된 열 교환기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 덕트는 상기 제1 측면 에지에 대해 수직으로 배치되는 열 교환기.
16. 제14항에 있어서,
    각각의 상기 플레이트의 쌍들은 길이 방향 축을 규정하는 평면에서 연장되고, 상기 길이 방향 축은 상기 제1 측면 에지에 대해 수직인 열 교환기.
17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 덕트는 상기 플레이트의 쌍들의 내측 에지 영역들에 형성되고 서로 평행한 열 교환기.
18. 제14항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 덕트는 상기 열 전달 영역보다 낮은 유동 저항을 가지는 열 교환기.
19. 제14항에 있어서,
    상기 입구 영역과 상기 출구 영역은 상기 플레이트 쌍들의 유효 열 교환 면적의 15% 이하를 차지하는 열 교환기.
20. 제19항에 있어서,
    상기 입구 영역 및 상기 출구 영역은 상기 유효 열교환 영역의 약 4% 내지 약 12%를 차지하는 열 교환기.
21. 제14항에 있어서,
    상기 플레이트의 쌍들의 열 전달 영역 내에 배열된 내측 핀을 더 포함하는 열 교환기.
22. 제21항에 있어서,
    상기 내측 핀은 상기 제2 유체가 상기 제1 유체 방향과 상기 제1 유체 방향을 가로지르는 방향 사이에서 교호하며 유동하는 것을 허용하도록 형성된 오프셋 절결부(offset cutouts)를 갖는 주름부를 포함하는 열 교환기.
23. 제22항에 있어서,
    상기 주름부는 상기 제1 유체 방향으로 연장되고, 상기 제1 유체 방향의 유동 저항은 상기 제1 유체 방향을 가로지르는 방향의 유동 저항보다 상대적으로 높은 열 교환기.
24. 제14항에 있어서,
    상기 유동 장벽은 적어도 부분적으로 비드 또는 삽입된 로드(rod) 중 적어도 하나로부터 형성되는 열 교환기.
25. 제14항에 있어서,
    상기 플레이트의 쌍들은 상기 입구와 상기 출구 사이에 배치된 절결부를 포함하는 열 교환기.
26. 제14항에 있어서,
    상기 입구 및 상기 출구는 상기 제1 측면 에지의 방향으로 형성된 실질적으로 연장된 홀을 포함하고, 상기 연장된 홀은 상기 제1 및 제2 덕트와 각각 접하는 열 교환기.

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