KR102189691B1 - 태양광 가열용 판형 열 교환기 - Google Patents

Abstract

태양광 가열용 판형 열 교환기(1, 1')는 열 전달 유체를 전도시키기 위해 입구(5)와 출구(6) 사이에서 연장되는 복수의 채널(4)을 포함한다. 복수의 채널(4)이 제1 판(2)과 제2 판(3) 사이에 형성되며, 제1 및 제2 판(2, 3)은 스테인리스 강으로 형성된다. 복수의 채널(4) 각각은 제1 및 제2 판(2, 3)의 주 표면 연장부에 대응하는 평면(A)에서 볼 때 입구(5)와 출구(6) 사이에 단일 만곡 연장부를 갖는다. 복수의 채널(4) 각각은 그 길이방향 연장부의 적어도 일부를 따라 삼각형 또는 챔퍼링된 삼각형 단면 또는 평행사변형 또는 챔퍼링된 평행사변형 단면을 갖는다. 2개의 인접한 채널(4)의 측부 벽(10)은 100도에 대응하거나 그보다 작은, 보다 바람직하게는 90도보다 작은 각도(α)를 형성한다.

Description

태양광 가열용 판형 열 교환기

본 발명은 태양광 가열용 판형 열 교환기 및 태양광 반사기와 함께 판형 열 교환기를 사용하는 것에 관한 것이다.

물 또는 다른 유체를 가열하기 위한 편평 패널 태양광 집광기를 제공하는 것은 본 기술분야에 잘 알려져 있다. 집광기는 일사량이 많은 지역에서 사용되며 효율을 높이기 위해 반사기를 사용하여 집광기로 광의 광선을 유도할 수 있다.

태양광 집광기의 일 예가 US 4,007,726에 공지되어 있다. 집광기는 열 흡수 재료로 코팅된 외부 편평 표면을 갖는 패널을 포함하는 중공 내부를 갖는 부재를 포함한다. 패널은 패널로부터 돌출된 복수의 피라미드형 반사기 본체를 더 포함한다. 반사기 본체는 패널의 표면에 걸쳐 분포된다. 피라미드형 반사기 본체의 외부 표면은 그에 입사되는 복사선을 패널의 편평 표면을 향하여 반사시킨다. 중공 부재를 통해 순환하는 유체는 또한 반사기 본체의 내부를 통해 순환한다. 이 종래 기술의 해결책은 복수의 반사기 본체 사이에서 광의 입사 광선을 반사시킴으로써 전력 효율을 증가시키도록 보유될 수 있지만, 표면 패턴은 균열 없이 시트 금속을 프레스 가공하여 제조하기에 매우 복잡하다. 또한, 입구에서 출구로의 열 전달 유체의 유동을 제어하는 것은 물론 이용 가능한 열 전달 표면 전체를 사용하는 것도 매우 어렵다.

EP 1 811 245 B1에는 선택적 흡수 코팅을 갖는 상부 흡수기 시트 및 하부 시트를 갖는 브레이징된 판형 열 교환기에 의해 태양광 집광기가 형성되는 태양광 집광기의 다른 예가 개시되어 있다. 하나 또는 2개의 시트에 압흔(impression)이 제공된다. 2개의 시트는 브레이징으로 결합되어 하나 또는 여러 개의 채널로 구분된다. 하나의 채널의 경우, 채널은 곡류형 형상일 수 있다. 또한, 복수의 평행 채널의 예가 개시되어 있다. 이 유형의 태양광 집광기는 그 설계가 다소 통상적인 단일 유동 판형 열 교환기에 대응하며, 열 전달 유체의 제어된 처리량을 허용한다. 그러나, 광의 입사 광선의 이용 가능한 에너지를 사용하는 측면에서의 효율은 낮다.

본 발명의 목적은 앞서 설명한 문제점 중 적어도 일부를 해결하는 것이다.

보다 정확하게는 열 전달 유체의 잘 제어된 처리량을 제공하는 태양광 집광기를 제공하는 것이 목적이다. 다른 양태는 태양광 집광기의 이용 가능한 열 전달 영역이 제어된 방식으로 사용되어야 한다는 것이다. 또 다른 목적은 태양광 집광기가 생산하기 쉽고 또한 저비용이어야 한다는 것이다.

제1 양태에 따르면, 본 발명은 입구 및 출구와, 입구와 출구 사이에서 열 전달 유체를 전도시키기 위해 입구와 출구 사이에서 연장되는 복수의 채널을 포함하는 태양광 가열용 판형 열 교환기에 관한 것으로, 복수의 채널은 제1 판과 제2 판 사이에 형성되고, 제1 판과 제2 판은 스테인리스 강으로 형성되며; 복수의 채널 각각은 제1 및 제2 판의 주 표면 연장부에 대응하는 평면에서 볼 때 입구와 출구 사이의 단일 만곡 연장부를 가지며; 복수의 채널 각각은 그 길이방향 연장부의 적어도 일부를 따라 삼각형 또는 챔퍼링된 삼각형 단면 또는 평행사변형 또는 챔퍼링된 평행사변형 단면을 가지며; 인접한 2개의 채널의 측부 벽은 100도에 대응하거나 그보다 작은 각도, 보다 바람직하게는 90도보다 작은 각도를 형성한다.

판형 열 교환기는 판형 열 교환기 표면에 태양광을 반사하는 태양광 반사기와 함께 사용하도록 의도된다. 이에 의해, 태양 에너지가 입구와 출구 사이의 채널을 통해 유동하는 열 전달 유체를 가열한다. 단일 만곡 연장부의 복수의 채널을 포함하는 판형 열 교환기에 의해, 열 교환기의 경계에 의해 한정된 이용 가능한 영역은 유체의 많은 처리량을 역시 보장하면서 대부분이 덮일 수 있다. 또한 유체 유동이 매우 잘 제어될 것이다. 본 발명에 따르면, 각각의 채널의 출구에서 측정된 유체 온도는 실질적으로 동일하며, 모든 채널에 걸쳐 균일한 효율을 나타낸다는 것이 시험을 통해 입증되었다. 100도에 대응하거나 그보다 작은 각도, 보다 바람직하게는 90도보다 작은 각도를 형성하는 2개의 인접한 채널의 측부 벽에 의해, 판형 열 교환기로 반사된 광의 광선은 단일 만곡 채널의 측부 벽 중 하나와 만날 때 상기 하나의 측부 벽에 의해 반사된 다음 대향 측부 벽에 부딪치게 된다. 광의 광선의 입사각에 따라, 광은 채널의 단일 만곡 연장부 내에서 그리고 그를 따라 추가로 반사될 것이다. 따라서, 광의 광선의 체류 시간이 증가될 수 있고, 그에 의해, 광의 광선과 열 전달 유체 사이의 열 전달이 증가될 수 있다. 또 다른 장점으로서, 복수의 채널의 효과로서, 프레스 가공 중에 재료 균열 없이 피라미드형 패턴을 사용할 때와 비교하여 판 두께가 감소될 수 있다. 또한, 판형 열 교환기의 치수는 태양광 반사기와 함께 사용되는 기존의 공지된 판형 열 교환기보다 작게 형성될 수 있다. 이렇게 하면 재료, 비용 및 공간이 절약될 것이다.

복수의 채널 중 2개는 동일한 곡률 또는 상이한 곡률을 가질 수 있다.

입구와 출구 사이에서 연장되는 대칭선을 따라 제1 측면에서 볼 때 제1 그룹의 채널 및 대칭선을 따라 제2 측면에서 볼 때 제2 그룹의 채널은 서로에 대해 거울상일 수 있다. 이 대칭성은 설치가 간단해질 수 있기 때문에 판형 열 교환기를 사용할 때 유리하다.

복수의 채널은 입구에 대해 발산하도록 배열될 수 있고 출구에 대해 수렴하도록 배열될 수 있다.

단일 만곡 연장부는 제1 직선 부분 및 제2 직선 부분을 포함할 수 있으며, 이 각각은 단일 만곡 부분으로 병합된다. 제1 직선 부분 및 제2 직선 부분은 동일한 길이를 가질 수 있다. 이는 대칭성의 제공을 용이하게 한다.

입구와 출구 사이의 대칭선으로부터 더 멀리 떨어진 채널의 최대 폭은 상기 대칭선에 더 가까운 채널의 최대 폭보다 클 수 있다. 이에 의해, 균일한 유동 분포 및 체류 시간이 모든 채널에 걸쳐 제공될 수 있다.

그 길이방향 연장부의 적어도 일부를 따른 복수의 채널 각각이 챔퍼링된 삼각형 단면 또는 챔퍼링된 평행사변형 단면을 갖는 경우, 챔퍼링은 제1 및 제2 판의 주 표면 연장부에 대응하는 평면에 평행하게 연장될 수 있다. 채널의 챔퍼링된 단면은 모든 채널에 걸친 균일한 유동 분포의 제공에 기여하여, 전체 이용 가능한 가열 영역이 균등하게 사용되도록 한다. 챔퍼링은 또한 프레스 가공을 용이하게 한다.

제1 및/또는 제2 판의 채널은 편평한 시트 빌렛을 딥 드로잉하여 형성될 수 있고, 딥 드로잉은 대칭선의 양 측면의 최외측 채널의 최외측 경계선에 의해 한정된 영역을 가로질러 측정된 표면 확대가 프레스 가공되지 않은 편평한 시트 빌렛에 비해 적어도 120%인 정도로 이루어질 수 있다. 표면 확대는 열 교환기의 효율을 개선시킬 수 있는 이용 가능한 열 전달 영역을 확대시킨다.

복수의 채널 각각은, 입구와 출구 사이의 그 길이방향 연장부를 따라, 제1 및 제2 판의 주 표면 연장부에 대응하는 평면을 가로지르는 방향에서 볼 때, 그리고, 입구와 출구의 중심 사이에서 연장되는 가상선에 평행하게 볼 때, 단일 만곡 연장부를 더 가질 수 있으며, 각각의 채널은 그 길이방향 연장부의 중간 위치에서 최대 깊이를 가질 수 있다. 따라서 프레스 가공된 영역은 전체적으로 약간 돔 형상을 띠게 될 것이다. 이 프로파일은 열 전달 영역의 표면 확대를 제공하여 모든 채널 간에 균일한 유동 분포를 제공하고 또한 프레스 가공을 용이하게 하는 것으로 나타났다.

제1 및 제2 판은 동일할 수도 있거나, 대안적으로 복수의 채널은 제1 판에 배열되는 반면 제2 판은 편평할 수도 있다.

적어도 제1 판은 페인트를 사용하거나 표면 수정을 사용하여 흑화될 수 있다.

판형 열 교환기는 브레이징, 용접, 접합 또는 접착에 의해 영구적으로 결합될 수 있다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 태양광 반사기와 함께 앞서 설명한 판형 열 교환기를 사용하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 적용성의 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 상세한 설명 및 특정 예는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내지만 단지 예시로서 주어진 것이며, 그 이유는 본 기술 분야의 숙련자는 본 상세한 설명으로부터 본 발명의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정을 명백히 알 수 있을 것이기 때문임을 이해해야 한다.

따라서, 본 발명은 설명된 장치의 특정 구성요소 부품 또는 설명된 방법의 단계로 제한되지 않으며, 그 이유는 그러한 장치 및 방법이 변경될 수 있기 때문임을 이해해야 한다. 또한, 본원에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐, 제한을 의도하는 것은 아님을 이해해야 한다. 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용될 때, 관사 및 "상기"라는 문구는 문맥 달리 명확히 지시되지 않으면 하나 이상의 요소가 존재함을 의미하는 의도임에 유의하여야 한다. 따라서, 예를 들어, "일 유닛" 또는 "이 유닛"에 대한 언급은 몇몇 장치를 포함할 수 있는 등이다. 또한, 단어 "포함하는", "내포하는" 및 "함유하는" 및 유사 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않는다.

이제, 본 발명의 이들 및 다른 양태가 본 발명의 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다. 도면은 본 발명의 실시예의 일반적인 구조를 예시하기 위해 제공된다. 유사 참조 번호는 전체적으로 유사 요소를 지칭한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 판형 열 교환기의 제1 실시예를 개략적으로 개시한다.
도 2는 본 발명의 판형 열 교환기의 제1 실시예의 단면 II-II를 개시한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 판형 열 교환기의 제2 실시예를 개략적으로 개시한다.
도 4는 본 발명의 판형 열 교환기의 제2 실시예의 단면 III-III을 개시한다.
도 5는 본 발명의 열 교환기의 제3 실시예를 개략적으로 개시한다.
도 6a는 본 발명의 판형 열 교환기의 제3 실시예의 단면 IV-IV를 개시한다.
도 6b는 본 발명의 판형 열 교환기의 제3 실시예의 단면 V-V를 개시한다.
도 7은 유입 광의 광선과 상호 작용하는 복수의 채널을 매우 개략적으로 개시한다.
도 8은 본질적 열 전달 영역을 매우 개략적으로 개시한다.

이제, 본 발명의 현재 바람직한 실시예가 도시되어 있는 첨부 도면을 참조하여 이하에서 본 발명을 더 완전하게 설명할 것이다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본원에 설명된 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며; 오히려, 이 실시예는 철저함 및 완전성을 위해, 그리고, 본 발명의 범위를 본 기술 분야의 숙련자에게 완전히 전달하기 위해 제공된 것이다.

도 1a 및 도 1b에서 시작하면, 판형 열 교환기(1)의 제1 실시예의 일반적인 설계가 개시되어 있다.

판형 열 교환기(1)는 모두가 시트 금속으로 제조된 상부 제1 판(2) 및 하부 제2 판(3)을 포함한다. 제1 판(2)에는 복수의 채널(4)을 포함하는 프레스 가공된 패턴이 제공되고 제2 판(3)은 편평하다. 제1 판(2) 내의 복수의 채널(4)은 본질적으로 편평한 원주방향 가장자리(11)에 의해 둘러싸여 있다.

재료는 예를 들어 스테인리스 강일 수 있다. 그러나, 다른 재료가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 2개의 판(2, 3)은 정사각형으로 개시되어 있지만, 직사각형, 타원형 또는 원형과 같은 다른 기하형상이 가능하다.

제1 판(2)에는 공통 입구(5)와 공통 출구(6) 사이에서 열 전달 유체를 전도시키기 위한 복수의 채널(4)이 제공된다.

입구(5) 및 출구(6)에는 제1 판(2)에 브레이징 또는 용접된 피팅(7)이 제공된다. 피팅(7)은 제1 및 제2 판(2, 3)의 주 표면 연장부에 대응하는 평면(A)에 수직인 방향으로 연장된다. 복수의 채널(4)은 공통 입구(5)에 대해 발산하도록 배열되고 공통 출구(6)에 대해 수렴하도록 배열된다.

대칭선(SL)은 입구(5)와 출구(6)의 중심 사이에 연장되는 가상선과 일치한다. 제1 그룹의 채널(4a)은 대칭선(SL)을 따라 제1 측면에 배열되고 제2 그룹의 채널(4b)은 대칭선(SL)을 따라 제2 측면에 배열된다. 채널(4a, 4b)의 두 그룹은 서로에 대해 거울상이다.

복수의 채널(4) 각각은 평면(A)에서 볼 때 입구(5)와 출구(6) 사이에서 단일 만곡 연장부를 갖는다. 단일 만곡 연장부는 제1 직선 부분(L1)과 제2 직선 부분(L3)을 가지며, 각각은 단일 만곡 부분(L2)으로 병합된다. 개시된 실시예에서, 제1 직선 부분(L1)과 제2 직선 부분(L3)은 동일한 길이를 갖는다. 그러나, 직선 부분(L1, L3)은 상이한 길이를 가질 수 있음을 이해해야 한다. 개시된 실시예에서, 복수의 채널의 곡률은 상이한 곡률을 갖는다. 그러나 이는 동일한 곡률을 가질 수도 있음을 이해해야 한다.

이제 도 2를 참조하면, 단일 채널의 폭(w)은 입구(5)와 출구(6) 사이의 그 연장부를 따라 상이하다. 본 출원과 관련하여, 폭(w)은 2개의 인접한 채널(4) 사이에 형성된 2개의 골부(8)의 중심 지점 사이의 채널(4)의 길이방향 연장부를 가로질러 측정된다. 개시된 실시예에서, 채널(4)은 중간 부분을 따라, 즉 중심 부분(L2)을 따라 가장 넓고, 그 각각의 입구/출구(5, 6)를 향해 좁아진다.

또한, 복수의 채널의 폭(w)은 상이하다. 대칭선(SL)으로부터 더 멀리 떨어진 채널(4)의 최대 폭(w2)은 대칭선에 더 가까운 채널(4)의 최대 폭(w1)보다 크다.

복수의 채널(4) 각각은 그 길이방향 연장부의 적어도 일부를 따라 챔퍼링된 삼각형 단면을 갖는다. 챔퍼링(9)의 폭(x)은 개별 채널의 길이방향 연장부를 따라 변한다. 대칭선(SL)으로부터 더 멀리 떨어진 챔퍼링(9)의 최대 폭(x2)은 상기 대칭선(SL)에 더 가까운 챔퍼링의 최대 폭(x1)보다 크다. 복수의 채널의 챔퍼링된 표면은 서로 동일한 높이가 되도록 배열된다.

2개의 인접한 채널(4)의 측부 벽(10)은 100°에 대응하거나 그보다 작은, 보다 바람직하게는 90°보다 작은 각도(α)를 형성한다. 제1 판(2)이 제2 판(3)의 상단에 배열될 때, 2개의 인접한 채널 사이에 형성된 각각의 골부(8)의 바닥은 제2 판(3)과 동일한 높이가 되도록 배열된다.

제1 및 제2 판(2, 3)은 바람직하게 브레이징 또는 용접, 예를 들어 본 기술 분야의 숙련자에게 잘 공지된 결합 방법인 레이저 용접에 의해 영구적으로 결합된다. 또한 접착제 접합이 사용될 수 있다. 제1 판(2)은 복수의 채널(4)의 골부(8)와 가장자리(11)가 편평한 제2 시트(3)에 맞닿는 상태로 제2 판(3)의 상단에 배열된다. 배열체가 열을 받을 때, 2개의 패널(2, 3)은 영구적으로 결합하여 복수의 유체 밀폐 채널(4)을 형성한다. 결합은 맞닿는 접촉 표면, 즉 골부(8) 및 가장자리(11)를 따라 발생할 것이다. 레이저 용접 또는 접착제 접합의 경우에, 골부(8)를 따라 접촉 표면을 약간 편평화함으로써 접촉 표면을 증가시키는 것이 유리할 수 있다.

피팅(7)은 동시에 또는 별도의 단계로 장착될 수 있다.

이제 도 3a, 도 3b 및 도 4를 참조하면, 판형 열 교환기(1')의 제2 실시예가 개시되어 있다. 이 실시예는 제1 및 제2 판(2, 3), 즉 상부 및 하부 판이 동일하다는 점에서 제1 실시예와 상이하다. 그 결과, 복수의 채널(4)은 챔퍼링된 삼각형 단면 대신 챔퍼링된 평행사변형 단면을 가질 것이다(도 4 참조). 유체 및/또는 판형 열 교환기 자체의 온도가 높아지는 응용에서, 판의 대칭성 구조가 특히 유리하다. 이 실시예에서, 판형 열 교환기는 3개의 방향, 즉 연결부와 직선, 상기 라인에 대해 90도 및 판(2 및 3)에 대해 90도 방향으로 대칭적이다. 대칭적인 패턴 및 구조로 인해 판은 고온으로 인한 열 피로에 대한 높은 저항을 가질 수 있다.

이제 도 5를 참조하면, 판형 열 교환기(1")의 제3 실시예가 개시된다.

제1 판(2)에는 공통 입구(5)와 공통 출구(6) 사이에 열 전달 유체를 전도시키기 위한 복수의 채널(4)이 제공된다. 비록 제2 판이 제1 판(2)과 동일할 수 있는 것으로 이해되지만, 제2 판(3)은 편평한 것으로 개시되어 있다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서 채널(4)은 채널(4)의 길이방향 연장부를 가로질러 볼 때 삼각형 단면을 각각 갖는다.

단일 채널의 폭(w)은 입구(5)와 출구(6) 사이의 그 연장부를 따라 상이하다. 개시된 실시예에서 채널(4)은 중간 부분을 따라 가장 넓고 그 각각의 입구/출구(5, 6)를 향해 좁아진다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 복수의 채널 각각은 입구(5)와 출구(6) 사이의 그 길이방향 연장부를 따라 횡방향 평면(A)에서 보았을 때 단일 만곡 연장부를 갖는다. 단일 만곡 연장부는 각각의 채널(4)에 그 길이방향 연장부의 중간에서 최대 깊이(y)를 제공한다. 곡률은 매우 과장되어 있다. 또한, 각각의 채널(4)은 이 방향에서 볼 때 동일한 단일 만곡 연장부를 갖는 것이 바람직하며, 이는 복수의 채널의 길이방향 연장부를 가로질러 볼 때 각각의 채널(4)의 최상부 지점이 바람직하게는 서로 동일한 높이에 있음을 의미한다.

이제 도 7을 참조하여, 서로 인접하게 배열된 복수의 단일 만곡 채널(4)의 효과가 설명될 것이다. 100°에 대응하거나 그보다 작은 그리고 더욱 바람직하게는 90°보다 작은 각도(α)를 형성하는 2개의 인접한 채널(4)의 측부 벽(10)에 의해, 반사기(13)로부터의 입사 광의 광선(RoL)은 제1 측부 벽(10a)에 의해 대향하는 제2 측부 벽(10b)을 향해 반사될 수 있고, 제2 측부 벽은 차례로 이를 다시 제1 측부 벽(10a)을 향해 반사시킬 것이다. 이러한 반복된 반사는 곡률 및 입사각에 의존할 수 있고, 광의 광선(RoL)과, 관련된 2개의 채널(4) 내부의 열 전달 유체 사이의 에너지 교환을 향상시킨다. 판형 열 교환기(1; 1', 1") 또는 반사기(개시되지 않음)는 유입 광의 포착을 최적화하도록 각도 조절 가능하게 배열될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

이제 도 8을 참조하면, 실시예에 무관하게 제1 및/또는 제2 판(2)의 채널(4)은 딥 드로잉에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 딥 드로잉은 대칭선(SL)의 양 측면의 최외측 채널(40)의 최외측 경계선(BL)에 의해 한정된 영역을 가로질러 측정된 표면 확대가 프레스 가공되지 않은 편평한 시트 빌렛(개시되지 않음)에 비해 적어도 120 %가 되는 정도로 이루어지는 것이 바람직하다. 판형 열 교환기의 동작 중 본질적 열 전달 표면에 대응하는 이 영역은 도 8에 그레이스케일로 도시되어 있다.

열 전달 유체의 비제한적인 예는 물 또는 열유(thermal oil)이다.

열 흡수를 개선하기 위해, 제1 판(2)의 외부 표면(12)에는 적어도 부분적으로 흑색 페인트가 제공될 수 있다. 흑색 페인트는 바람직하게 200℃ 미만의 온도를 갖는 응용에 사용된다. 열유를 사용하는 경우 일반적으로 발생하는 200℃를 초과한 온도에서, 페인트는 표면 수정으로 대체될 수 있다. 표면 수정은 예를 들어, 레이저 기계가공에 의해 제공되어 피라미드와 같은 표면 패턴을 초래함으로서 표면을 향하여 광을 반사시킨다. 표면 수정은 프레스 가공 전 또는 후에 행해질 수 있다.

2개의 판(2, 3)의 영구적 결합은 브레이징 또는 용접, 예를 들어 레이저 용접에 의해 이루어질 수 있다. 구리 브레이징은 225℃ 이하의 응용에 사용될 수 있으며 이는 크리프 저항으로 인한 구리 브레이징의 한계이다. 더 높은 온도의 응용을 위해, 판 재료는 스테인리스 강 또는 고온 스테인리스 강일 수 있다. 브레이징은 니켈 기반 브레이즈 충전제, 철 기반 브레이즈 충전제 또는 융점 억제제를 사용하여 수행될 수 있다. 브레이즈 충전제 또는 융점 억제제는 압연 또는 판 사이의 접촉 표면의 스크린 인쇄에 의해 도포될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 중간의 편평한 판(개시되지 않음)이 접합 재료로 스크린 인쇄되고 제1 및 제2 판(2, 3) 사이에 배열될 수 있다. 이러한 중간의 편평한 판에는 유체 유동을 위한 개구가 제공되어야 함은 물론이다. 또한, 이러한 중간의 편평한 판은 기계적 보강재로서도 기능할 것이다.

개시된 실시예에서, 복수의 채널(4)은 정사각형 영역을 커버한다. 이 영역은 반사기로부터의 투영 영역에 대응하는 기하형상을 갖는 것이 바람직하다. 투영 영역이란 반사기가 판형 열 교환기로의 유입 광의 광선을 반사하도록 배열된 영역을 의미한다. 다른 기하형상의 예는 원형, 타원형 또는 직사각형이다. 비제한적인 예로서, 정사각형 판형 열 교환기는 30×30㎝의 외부 주연부를 따라 측정된 크기를 가질 수 있다.

도면, 개시내용 및 첨부된 청구범위의 연구로부터 청구된 발명을 실시하는 본 기술 분야의 숙련자에 의해 개시된 실시예에 대한 변형이 이해되고 실행될 수 있다.

Claims (14)

1. 태양광 가열용 판형 열 교환기(1, 1')이며,
   입구(5) 및 출구(6)와, 입구(5) 및 출구(6) 사이에서 열 전달 유체를 전도시키기 위해 입구(5) 및 출구(6) 사이에서 연장하는 복수의 채널(4)을 포함하고,
   복수의 채널(4)은 제1 판(2)과 제2 판(3) 사이에 형성되고,
   복수의 채널(4) 각각은 그 길이방향 연장부의 적어도 일부를 따라 삼각형 또는 챔퍼링된 삼각형 단면 또는 평행사변형 또는 챔퍼링된 평행사변형 단면을 가지며,
   2개의 인접한 채널(4)의 측부 벽(10)은 100도에 대응하거나 그보다 작은, 또는 90도보다 작은 각도(α)를 형성하고,
   제1 및/또는 제2 판(2, 3)의 채널(4)은 편평한 시트 빌렛을 딥 드로잉하여 형성되고, 딥 드로잉은 대칭선(SL)의 양 측면 상의 최외측 채널(4)의 최외측 경계선(BL)에 의해 한정된 영역에 걸쳐 측정된 표면 확대가 프레스 가공되지 않은 편평한 시트 빌렛에 비해 적어도 120 %가 되는 정도로 이루어지고,
   제1 및 제2 판(2, 3)은 스테인리스 강으로 형성되고,
   복수의 채널(4) 각각은 제1 및 제2 판(2, 3)의 주 표면 연장부에 대응하는 평면(A)에서 볼 때 입구(5)와 출구(6) 사이에서 단일 만곡 연장부를 가지며,
   복수의 채널(4) 각각은 입구와 출구 사이의 그 길이방향 연장부를 따라, 제1 및 제2 판(2, 3)의 주 표면 연장부에 대응하는 평면(A)을 가로지르는 방향에서 볼 때, 그리고, 입구(5)와 출구(6)의 중심 사이에서 연장되는 가상선에 평행하게 볼 때, 단일 만곡 연장부를 더 가지고, 각각의 채널(4)은 그 길이방향 연장부의 중간에서 최대 깊이(y)를 갖는, 판형 열 교환기.
2. 제1항에 있어서, 복수의 채널(4) 중 2개는 동일한 곡률 또는 상이한 곡률을 갖는, 판형 열 교환기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 입구(5)와 출구(6) 사이에서 연장되는 대칭선(SL)을 따라 제1 측면에서 볼 때 제1 그룹의 채널(4a) 및 대칭선을 따른 제2 측면에서 볼 때 제2 그룹의 채널(4b)은 서로 거울상인, 판형 열 교환기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 채널(4)은 입구(5)에 대해 발산하도록 배열되고 출구(6)에 대하여 수렴하도록 배열되는, 판형 열 교환기.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단일 만곡 연장부는, 각각이 단일 만곡 부분(L2)으로 병합되는, 제1 직선 부분(L1) 및 제2 직선 부분(L3)을 포함하는, 판형 열 교환기.
6. 제5항에 있어서, 제1 직선 부분(L1)과 제2 직선 부분(L3)은 동일한 길이를 갖는, 판형 열 교환기.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 입구(5)와 출구(6) 사이의 대칭선(SL)으로부터 더 멀리 떨어진 채널(4)의 최대 폭(w2)은 상기 대칭선에 더 가까운 채널(4)의 최대 폭(w1)보다 큰, 판형 열 교환기.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 복수의 채널(4) 각각이 그 길이방향 연장부의 적어도 일부를 따라, 챔퍼링된 삼각형 단면 또는 챔퍼링된 평행사변형 단면을 갖는 경우, 챔퍼링(9)은 제1 및 제2 판(2, 3)의 주 표면 연장부에 대응하는 평면에 평행하게 연장되는, 판형 열 교환기.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 및 제2 판(2, 3)은 동일하고, 또는 복수의 채널(4)이 제1 판(2)에 배열되고 그리고 제2 판(3)은 편평한, 판형 열 교환기.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 제1 판(2)은 페인트를 사용하거나 표면 수정을 사용하여 흑화되는, 판형 열 교환기.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 판형 열 교환기는 브레이징, 용접, 접합 또는 접착에 의해 영구적으로 결합되는, 판형 열 교환기.
12. 태양광 반사기(13)와 함께 사용되는 제1항 또는 제2항에 따른 판형 열 교환기.
13. 삭제
14. 삭제

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