KR102213833B1 - 일체형 판형 열교환기 - Google Patents

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KR102213833B1
KR102213833B1 KR1020200116790A KR20200116790A KR102213833B1 KR 102213833 B1 KR102213833 B1 KR 102213833B1 KR 1020200116790 A KR1020200116790 A KR 1020200116790A KR 20200116790 A KR20200116790 A KR 20200116790A KR 102213833 B1 KR102213833 B1 KR 102213833B1
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송영훈
정해경
김영진
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주식회사 엘에치이
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Abstract

본 발명의 판형 열교환기는, 플레이트 형상을 가지고, 일면을 바라볼 때 제1 홀, 제2 홀, 제3 홀 및 제4 홀이 서로 시계 방향을 따라 순차적으로 사각형상을 이루도록 배열되게 형성되며, 복수개가 수평 방향을 따라 일렬로 배열되는 전열판; 상기 전열판의 사이 중 하나에 제공되고, 플레이트 형상을 가지고, 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀 중 아래에 위치되는 홀들에 대응되는 영역에 각각 관통홀이 형성되는 중간판; 상기 제1 홀 및 상기 제4 홀을 포함하는 영역을 폐곡선 형상으로 둘러싸고 상기 제2 홀의 둘레 및 상기 제3 홀의 둘레를 각각 둘러싸도록 상기 일면에 체결되고, 서로 인접한 상기 전열판의 사이를 밀폐하도록 상기 일면으로부터 돌출되는 제1 밀폐 부재; 상기 전열판 중 상기 중간판의 양 면에 각각 인접한 전열판의 상기 일면의 반대면에 체결되고, 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀의 둘레를 각각 둘러싸고, 상기 중간판 및 상기 반대면의 사이를 밀폐하도록 상기 반대면으로부터 돌출되는 제2 밀폐 부재; 최 외곽에 위치되는 상기 전열판 중 하나의 상기 일면을 덮는 제1 커버; 최 외곽에 위치되는 상기 전열판 중 다른 하나의 상기 일면을 덮는 제2 커버; 및 상기 전열판, 상기 중간판, 상기 제1 커버 및 상기 제2 커버가 서로 밀착되게 고정되도록 압력을 가하는 고정 가압부를 포함한다.

Description

일체형 판형 열교환기{PLATE HEAT EXCHANGER HAVING INTEGRATED STRUCTURE}
본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 예열 열교환기 및 재열 열교환기가 일체형으로 제공되는 판형 열교환기에 관한 것이다.
지역 난방에서 사용되는 급탕 예열 열교환 시스템은 지역난방수 회수 직전 급탕 들어가는 수돗물을 가열하는 설비이다. 이러한 급탕 예열 열교환기는 일반적으로 난방 열교환기, 재열 열교환기 및 예열 열교환기를 포함한다.
난방 열교환기는 열수공급배관(DHWS)으로부터 지역난방에서 공급되는 열수를 공급받아 난방을 위해 열을 전달한다. 재열 열교환기는 열수공급배관(DHWS)로부터 열수를 공급받아 급탕을 위해 열을 전달한다. 예열 열교환기는 난방 열교환기와 재열 열교환기로부터 환수되는 열수로 시수 및 환탕을 예열시키고 예열에 사용된 열수를 지역난방환수배관(DHWR)으로 환수시킨다.
이러한 난방 열교환기, 재열 열교환기 및 예열 열교환기는 각각 별개로 제공되어, 각각의 열교환기 간을 연결하는 배관이 요구된다. 따라서, 각각의 열교환기 외에 요구되는 배관을 위한 비용 및 공간이 추가로 요구된다. 또한, 일반적으로 재열 열교환기 및 예열 열교환기는 서로 적층되게 제공되므로, 일반적으로 상부에 위치되는 예열 열교환기의 위치가 높아 유지 및 보수 등의 관리를 위한 작업자의 접근이 용이하지 않다.
등록특허 10-1258911호(2013. 04. 23.)
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 재열 열교환기 및 예열 열교환기가 수평 방향으로 결합되는 일체형으로 제공되는 판형 열교환기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 판형 열교환기는, 플레이트 형상을 가지고, 일면을 바라볼 때 제1 홀, 제2 홀, 제3 홀 및 제4 홀이 서로 시계 방향을 따라 순차적으로 사각형상을 이루도록 배열되게 형성되며, 복수개가 수평 방향을 따라 일렬로 배열되는 전열판; 상기 전열판의 사이 중 하나에 제공되고, 플레이트 형상을 가지고, 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀 중 아래에 위치되는 홀들에 대응되는 영역에 각각 관통홀이 형성되는 중간판; 상기 제1 홀 및 상기 제4 홀을 포함하는 영역을 폐곡선 형상으로 둘러싸고 상기 제2 홀의 둘레 및 상기 제3 홀의 둘레를 각각 둘러싸도록 상기 일면에 체결되고, 서로 인접한 상기 전열판의 사이를 밀폐하도록 상기 일면으로부터 돌출되는 제1 밀폐 부재; 상기 전열판 중 상기 중간판의 양 면에 각각 인접한 전열판의 상기 일면의 반대면에 체결되고, 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀의 둘레를 각각 둘러싸고, 상기 중간판 및 상기 반대면의 사이를 밀폐하도록 상기 반대면으로부터 돌출되는 제2 밀폐 부재; 최 외곽에 위치되는 상기 전열판 중 하나의 상기 일면을 덮는 제1 커버; 최 외곽에 위치되는 상기 전열판 중 다른 하나의 상기 일면을 덮는 제2 커버; 및 상기 전열판, 상기 중간판, 상기 제1 커버 및 상기 제2 커버가 서로 밀착되게 고정되도록 압력을 가하는 고정 가압부를 포함하고, 상기 전열판은 상기 반대면이 상기 중간판을 향하도록 배치되고, 서로 인접한 상기 전열판 중 하나는 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀이 위에 위치되도록 배치되며, 다른 하나는 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀이 아래에 위치되도록 배치되고, 상기 제1 커버에서 상기 제2 커버를 향하는 방향으로 바라볼 때, 상기 제1 커버에는 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀 중 위에 위치되는 홀들에 대응되는 위치와 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀 중 아래의 일측에 위치되는 홀에 대응되는 위치에 각각 제1 개구가 형성되고, 상기 제1 커버에서 상기 제2 커버를 향하는 방향으로 바라볼 때, 상기 제2 커버에는 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀 중 위에 위치되는 홀들에 대응되는 위치와 아래의 타측에 위치되는 홀에 대응되는 위치에 각각 제2 개구가 형성된다.
상기 제1 개구 중, 상기 제1 커버의 위의 상기 일측에 위치되는 개구에는 시수가 유입되고, 상기 제1 커버의 위의 상기 타측에 위치되는 개구로부터 유출되는 물은 지역난방환수배관(DHWR)으로 공급되고, 상기 제1 커버의 아래의 상기 일측에 위치되는 개구에는 환탕이 유입되고, 상기 제2 개구 중, 상기 제2 커버의 위의 상기 일측에 위치되는 개구로부터 유출되는 물은 급탕으로 공급되고, 상기 제2 커버의 위의 상기 타측에 위치되는 개구에는 열수공급배관(DHWS)으로부터 열수가 공급되고, 상기 제2 커버의 아래의 상기 타측에 위치되는 개구에는 세대 난방 후의 난방수가 공급될 수 있다.
상기 중간판은 상기 전열판과 동일한 구성으로 제공되고, 상기 제2 밀폐 부재 중 적어도 하나는 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀의 둘레를 각각 둘러싸는 부분 중 위에 위치되는 홀들을 밀폐시키는 차단부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 밀폐 부재는 탄성을 가지는 재질로 제공되고, 서로 인접한 상기 전열판의 사이를 밀폐하는 본체; 및 상기 본체를 상기 전열판에 체결시키는 체결부를 포함하고, 상기 체결부는, 상기 본체로부터 상기 전열판의 엣지부를 향해 돌출되고, 상기 전열판의 상기 일면이 바라보는 방향으로 관통되는 체결홀이 형성되는 고리부; 및 상기 고리부의 끝단으로부터 상기 체결홀의 내측 방향으로 연장되는 걸림부를 포함하고, 상기 전열판의 상기 엣지부의 상기 고리부에 대응되는 영역에는 상기 고리부의 상기 체결홀에 삽입되고, 상기 걸림부가 외측으로부터 삽입되도록 상기 일면이 향한 방향으로 돌출되도록 상기 반대면으로부터 만입되는 삽입부가 형성될 수 있다.
상기 중간판은 상기 전열판보다 두껍게 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 판형 열교환기는 재열 열교환기 및 예열 열교환기가 일체형으로 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 판형 열교환기는 재열 열교환기 및 예열 열교환기 간을 연결을 위한 배관이 요구되지 않으므로 그에 따른 비용 및 공간을 절약할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 판형 열교환기는 재열 열교환기 및 예열 열교환기가 수평 방향으로 결합되는 일체형으로 제공됨으로써, 재열 열교환기 및 예열 열교환기가 모두 낮은 높이에 위치될 수 있어 유지 및 보수 등의 관리를 위한 작업자의 접근이 용이할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 판형 열교환기를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전열판, 중간판, 제1 커버 및 제2 커버가 배열되는 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전열판의 일면을 보여주는 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 체결부의 일 예를 보여주는 부분 사시도이다.
도 5는 도 4의 체결부가 전열판의 엣지부에 체결된 모습의 일 예를 보여주는 부분 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 중간판의 일 예를 보여주는 정면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 중간판에 인접한 전열판의 반대면을 보여주는 배면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 제2 커버의 일 예를 보여주는 정면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 제2 밀폐 부재의 다른 예를 보여주는 정면도이다.
이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 판형 열교환기(1000)를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 전열판(1100), 중간판(1200), 제1 커버(1500) 및 제2 커버(1600)가 배열되는 모습을 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 전열판(1100)의 일면(1101)을 보여주는 정면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 판형 열교환기(1000)는 지역 난방에서 사용되는 재열 열교환기 및 예열 열교환기의 기능을 함께 가지는 일체형 구조로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 판형 열교환기(1000)는 전열판(1100), 중간판(1200), 제1 밀폐 부재(1300), 제2 밀폐 부재(1400), 제1 커버(1500), 제2 커버(1600) 및 고정 가압부(1700)를 포함할 수 있다.
전열판(1100)은 플레이트 형상을 가진다. 전열판(1100)은 일면(1101)을 바라볼 때 제1 홀(1110), 제2 홀(1120), 제3 홀(1130) 및 제4 홀(1140)이 서로 시계 방향을 따라 순차적으로 사각형상을 이루도록 배열되게 형성된다. 제1 홀(1110), 제2 홀(1120), 제3 홀(1130) 및 제4 홀(1140)은 전열판(1100)을 사이에 두고 흐르는 두 유체가 통과하는 유로로 기능할 수 있다.
전열판(1100)은 각각 얇고 주름진 플레이트 구조를 가질 수 있다. 온도가 상이한 두 유체가 전열판(1100)의 서로 다른 면(1101, 1102)을 흐르는데, 전열판(1100)에 형성된 주름은 유체의 흐름을 난류로 만들어주며, 두 유체 간의 압력 차에 대해 판을 지지해 주는 역할을 할 수 있다. 전열판(1100)은 복수개가 수평 방향을 따라 일렬로 배열된다. 전열판(1100)은 반대면(1102)이 중간판(1200)을 향하도록 배치된다.
전열판(1100)은 서로 인접한 전열판(1100) 중 하나는 제1 홀(1110) 및 제2 홀(1120)이 위에 위치되도록 배치되며, 다른 하나는 제1 홀(1110) 및 제2 홀(1120)이 아래에 위치되도록 배치된다. 따라서, 전열판은 배열 방향을 따라 번갈아 180도씩 회전된 상태로 배치된다. 이 때, 서로 인접한 전열판(1100)이라 함은 중간판(1200)을 사이에 둔 전열판(1100)들은 제외한다. 즉, 중간판(1200)을 사이에 둔 전열판(1100)은 제1 홀(1110) 및 제2 홀(1120)이 서로 동일하게 위나 아래로 위치되거나, 서로에 대해 180도로 회전된 상태로 배치될 수 있다.
전열판(1100)은 열전달율이 높은 금속 재질로 제공될 수 있다. 예를 들면, 전열판(1100)은 Ti, Ti-Pd, Ni, Hastelloy®, 및 Avesta® 으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
중간판(1200)은 전열판(1100)의 사이 중 하나에 제공된다. 중간판(1200)은 플레이트 형상을 가진다 중간판(1200)은 제1 홀(1110), 제2 홀(1120), 제3 홀(1130) 및 제4 홀(1140) 중 아래에 위치되는 홀들에 대응되는 영역에 각각 관통홀(1210)이 형성된다.
제1 밀폐 부재(1300)는 제1 홀(1110) 및 제4 홀(1140)을 포함하는 영역을 폐곡선 형상으로 둘러싸고, 제1 밀폐 부재(1300)는 제2 홀(1120)의 둘레 및 제3 홀(1130)의 둘레를 각각 둘러싸도록 전열판(1100)의 일면(1101)에 체결된다. 제1 밀폐 부재(1300)는 서로 인접한 전열판(1100)의 사이를 밀폐하도록 전열판(1100)의 일면(1101)으로부터 돌출된다. 제1 밀폐 부재(1300)는 방수 성질 및 탄성을 가지는 재질로 제공될 수 있다. 예를 들면, 제1 밀폐 부재(1300)는 NBR고무, 불소고무, 실리콘고무, EPDM고무 등의 재질로 제공될 수 있다. 상술한 바와 같은 구조의 제1 밀폐 부재(1300)가 전열판(1100)의 일면(1101)에 제공됨으로써, 유체는 전열판(1100)의 일면(1101)을 따라 제1 홀(1110) 및 제4 홀(1140) 간에 흐를 수 있고, 제2 홀(1120) 및 제3 홀(1130)을 통과하는 유체가 전열판(1100)의 일면(1101)을 따라 흐르는 것은 방지된다.
제2 밀폐 부재(1400)는 전열판(1100) 중 중간판(1200)의 양 면에 각각 인접한 전열판(1100)의 반대면(1102)에 체결된다. 반대면(1102)은 전열판(1100)의 일면(1101)의 반대 방향을 바라보는 면이다. 제2 밀폐 부재(1400)는 판형 열교환기(1000) 내의 유체가 전열판(1100) 및 중간판(1200)의 사이로 흐르는 것을 방지한다. 제2 밀폐 부재(1400)는 제1 밀폐 부재(1300)와 동일한 재질로 제공될 수 있다.
제1 커버(1500)는 최 외곽에 위치되는 전열판(1100) 중 하나의 일면(1101)을 덮는다. 제2 커버(1600)는 최 외곽에 위치되는 전열판(1100) 중 다른 하나의 상기 일면(1101)을 덮는다. 제1 커버(1500)에는 제1 개구(1510)가 형성된다. 제1 커버(1500)에서 제2 커버(1600)를 향하는 방향으로 바라볼 때, 제1 개구(1510)는 제1 커버(1500)의 제1 홀(1110), 제2 홀(1120), 제3 홀(1130) 및 제4 홀(1140) 중 위에 위치되는 홀들에 대응되는 위치와, 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀 중 아래의 일측에 위치되는 홀에 대응되는 위치에 각각 형성된다. 제2 커버(1600)에는 제2 개구(1610)가 형성된다. 제1 커버(1500)에서 제2 커버(1600)를 향하는 방향으로 바라볼 때, 제2 개구(1610)는 제2 커버(1600)의 제1 홀(1110), 제2 홀(1120), 제3 홀(1130) 및 제4 홀(1140) 중 위에 위치되는 홀들에 대응되는 위치와 아래의 타측에 위치되는 홀에 대응되는 위치에 각각 형성된다.
제1 커버(1500)는 전열판(1100)보다 넓고 두꺼운 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 제1 커버(1500)에는 가장자리 영역을 따라 볼트 부재(1740)가 관통되는 홀들이 형성될 수 있다. 제1 커버(1500)의 볼트 부재(1740)가 관통되는 홀들은 외측면이 개방되게 제공되어 볼트 부재(1740)가 보다 쉽게 삽입될 수 있도록 제공될 수 있다.
본 실시 예에 따른 판형 열교환기(1000)는 지역 난방 시스템에 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1 개구(1510) 중, 제1 커버(1500)의 위의 일측에 위치되는 개구에는 시수가 유입되고, 제1 커버(1500)의 위의 타측에 위치되는 개구로부터 유출되는 물은 지역난방환수배관(DHWR)으로 공급되고, 제1 커버(1500)의 아래의 일측에 위치되는 개구에는 환탕이 유입될 수 있다. 또한, 제2 개구(1610) 중, 제2 커버(1600)의 위의 일측에 위치되는 개구로부터 유출되는 물은 급탕으로 공급되고, 제2 커버(1600)의 위의 타측에 위치되는 개구에는 열수공급배관(DHWS)으로부터 열수가 공급되고, 제2 커버(1600)의 아래의 타측에 위치되는 개구에는 세대 난방 후의 난방수가 공급될 수 있다.
고정 가압부(1700)는 전열판(1100), 중간판(1200), 제1 커버(1500) 및 제2 커버(1600)가 서로 밀착되게 고정되도록 압력을 가한다. 일 실시 예에 따르면, 고정 가압부(1700)는 상부 가이드 바(1710), 하부 가이드 바(1720), 지지바(1730), 볼트 부재(1740) 및 너트(1741)를 포함할 수 있다.
상부 가이드 바(1710) 및 하부 가이드 바(1720)는 전열판(1100)이 서로 정위치로 정렬되도록 가이드한다. 일 실시 예에 따르면, 상부 가이드 바(1710)는 제1 커버(1500)의 상단의 중심부로부터 전열판(1100)이 배열되는 방향을 향해 연장될 수 있다. 하부 가이드 바(1720)는 제1 커버(1500)의 하단의 중심부로부터 전열판(1100)이 배열되는 방향을 향해 연장될 수 있다. 지지바(1730)는 상부 가이드 바(1710)의 끝단 및 하부 가이드 바(1720)의 끝단에 연결되어 상부 가이드 바(1710)를 지지한다. 전열판(1100)의 상단 및 하단에는 상부 가이드 바(1710)의 하단 및 하부 가이드 바(1720)의 하단이 각각 삽입될 수 있는 홈이 형성될 수 있다. 따라서, 전열판(1100)은 상단 및 하단에 형성된 홈이 각각 상부 가이드 바(1710) 및 하부 가이드 바(1720)에 맞물린 상태로 상부 가이드 바(1710) 및 하부 가이드 바(1720)를 따라 정렬될 수 있다.
볼트 부재(1740)는 제1 커버(1500)의 가장자리 영역 및 제2 커버(1600)의 가장자리 영역을 순차적으로 관통할 수 있다. 선택적으로 볼트 부재(1740)는 중간판(1200)의 크기에 따라 중간판(1200)의 가장자리 영역을 관통할 수 있다. 너트(1741)는 볼트 부재(1740)와 체결되어 제2 커버(1600)에 제1 커버(1500)를 향한 방향으로 힘을 가함으로써, 전열판(1100), 중간판(1200), 제1 커버(1500) 및 제2 커버(1600)를 서로 밀착시킨다. 볼트 부재(1740)는 제1 커버(1500) 및 제2 커버(1600)의 가장자리 영역을 따라 복수개가 제공될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 체결부(1320)의 일 예를 보여주는 부분 사시도이다. 도 5는 도 4의 체결부(1320)가 전열판(1100)의 엣지부에 체결된 모습의 일 예를 보여주는 부분 사시도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 밀폐 부재(1300)는 본체(1310) 및 체결부(1320)를 포함할 수 있다. 본체(1310)는 서로 인접한 전열판 사이를 밀폐한다. 체결부(1320)는 본체(1310)를 전열판(1100)에 체결시킨다.
일 실시 예에 따르면, 체결부(1320)는 고리부(1321) 및 걸림부(1323)를 포함할 수 있다. 고리부(1321)는 본체(1310)로부터 전열판(1100)의 엣지부를 향해 돌출되고, 전열판(1100)의 일면(1101)이 바라보는 방향으로 관통되는 체결홀(1322)이 형성된다. 걸림부(1323)는 고리부(1321)의 끝단으로부터 체결홀(1322)의 내측 방향으로 연장된다. 여기서 엣지부는 전열판(1100)의 제1 홀(1110), 제2 홀(1120), 제3 홀(1130) 및 제4 홀(1140)을 둘러싸는 영역 및 전열판(1100)의 가장자리 영역을 포함할 수 있다.
이 경우, 전열판(1100)의 엣지부의 고리부(1321)에 대응되는 영역에는 고리부(1321)의 체결홀(1322)에 삽입되고, 걸림부(1323)가 외측으로부터 삽입되도록 일면(1101)이 향한 방향으로 돌출되도록 반대면(1102)으로부터 만입되는 삽입부(1103)가 형성된다.
따라서, 제1 밀폐 부재(1300)는 본체(1310)가 전열판(1100)의 일면(1101)에 위치된 상태에서, 걸림부(1323)에 일면(1101)을 향한 방향으로 외력을 가하여 걸림부(1323)를 전열판(1100)의 엣지부보다 외측에 위치시킨 후 외력을 해제하면, 탄성에 의해 걸림부(1323)가 삽입부(1103)로 삽입됨으로써 전열판(1100)에 쉽게 체결될 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 중간판(1200)의 일 예를 보여주는 정면도이다. 도 7은 도 1에 도시된 중간판(1200)에 인접한 전열판(1100)의 반대면(1102)을 보여주는 배면도이다. 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 중간판(1200)은 평평한 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 중간판(1200)은 전열판(1100)과 동일하거나 유사한 금속 재질로 제공될 수 있다. 이 경우, 중간판(1200)은 전열판(1100)보다 두껍게 제공될 수 있다. 따라서, 전열판(1100)의 제1 홀(1110), 제2 홀(1120), 제3 홀(1130) 및 제4 홀(1140) 중 위에 위치된 홀들을 흐르는 유체가 막혀있는 중간판(1200)의 대응되는 영역 가하는 압력에 의해 중간판(1200)이 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
중간판(1200)은 전열판(1100)보다 넓은 면적을 가지도록 제공될 수 있다. 중간판(1200)의 상단 및 하단에는 상부 가이드 바(1710) 및 하부 가이드 바(1720)가 삽입될 수 있는 홈이 각각 형성될 수 있다. 따라서, 중간판(1200) 또한 전열판(1100)과 같은 방식으로 상부 가이드 바(1710) 및 하부 가이드 바(1720)에 의해 전열판(1100)과 함께 정렬될 수 있다. 중간판(1200)의 가장자리 영역에는 볼트 부재(1740)가 관통하는 복수개의 홀들이 형성될 수 있다. 볼트 부재(1740)가 관통하는 홀은 외측이 개방되도록 제공될 수 있다. 따라서, 볼트 부재(1740)가 개방된 영역을 통해 보다 쉽게 홀에 삽입될 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 제2 밀폐 부재(1400)는 전열판(1100)의 제1 홀(1110), 제2 홀(1120), 제3 홀(1130) 및 제4 홀(1140)의 둘레를 각각 둘러싼다. 또한, 제2 밀폐 부재(1400)는 중간판(1200) 및 반대면(1102)의 사이를 밀폐하도록 반대면(1102)으로부터 돌출된다. 따라서, 제2 밀폐 부재(1400)에 의해 중간판(1200)의 양면 및 전열판(1100)의 사이에는 유체가 흐르지 않는다. 제2 밀폐 부재(1400)가 전열판(1100)에 체결되는 구조 및 방법은 상술한 제1 밀폐 부재(1300)가 전열판(1100)에 체결되는 구조 및 방법과 동일 또는 유사할 수 있다. 다만, 제2 밀폐 부재(1400)의 각각의 체결부 및 이에 대응되는 전열판(1100)의 삽입부는 제1 밀폐 부재(1300)의 체결부(1320) 및 이에 대응되는 삽입부(1103)와 중첩되지 않는 위치로 제공될 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 제2 커버(1600)의 일 예를 보여주는 정면도이다. 도 8을 참조하면, 제2 밀폐 부재(1400)는 전열판(1100)보다 넓고 두꺼운 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 제2 커버(1600)에는 가장자리 영역을 따라 볼트 부재(1740)가 관통되는 홀들이 형성될 수 있다. 제2 커버(1600)의 볼트 부재(1740)가 관통되는 홀들은 외측면이 개방되게 제공되어 볼트 부재(1740)가 보다 쉽게 삽입될 수 있도록 제공될 수 있다. 제2 커버(1600)의 상단 및 하단에는 각각 상부 가이드 바(1710) 및 하부 가이드 바(1720)가 삽입될 수 있는 홈(1601, 1603)이 형성될 수 있다. 이 경우 상단에 형성된 홈의 위에는 상부 가이드 바(1710)의 상단에 접하는 롤러 부재(1602)가 제공될 수 있다. 제2 커버(1600)는 롤러 부재(1602)에 의해 상부 가이드 바(1710)에 지지되고 보다 쉽게 상부 가이드 바(1710) 및 하부 가이드 바(1720)를 따라 이동될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 판형 열교환기(1000)는 상술한 바와 같은 구성 및 구조로 제공됨으로써, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 커버(1500) 및 중간판(1200)의 사이에 제공되는 전열판(1100)들을 통해 시수가 열수공급배관(DHWS)으로부터 공급되고 지역난방환수배관(DHWR)으로 환수되는 열수에 의해 예열되고, 제2 커버(1600) 및 중간판(1200)의 사이에 제공되는 전열판(1100)들을 통해 열수공급배관(DHWS)으로부터 공급되는 열수로부터 급탕을 위한 열이 전달될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 판형 열교환기(1000)는 일체형으로 예열 열교환기 및 재열 열교환기의 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 판형 열교환기(1000)는 재열 열교환기 및 예열 열교환기 간을 연결을 위한 배관이 요구되지 않으므로 그에 따른 비용 및 공간을 절약할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 판형 열교환기는 재열 열교환기 및 예열 열교환기의 기능을 할 수 있는 전열판(1100)이 서로 수평 방향으로 배열됨으로써, 재열 열교환기 및 예열 열교환기가 적층되는 기존의 열교환 시스템에 비해 낮은 높이로 제공되어 유지 및 보수 등의 관리를 위한 작업자의 접근이 용이할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 판형 열교환기(1000)는 전열판(1100) 간의 사이, 전열판(1100)과 중간판(1200) 간의 사이, 전열판(1100)과 제1 커버(1500) 간의 사이 그리고 전열판(1100)과 제2 커버(1600) 간의 사이가 제1 밀폐 부재(1300) 및 제2 밀폐 부재(1400)에 의해 밀폐되고 고정 가압부(1700)에 의해 압착되는 체결 구조를 가짐으로써, 기존의 브레이징 방식에 의해 전열판(1100)이 체결되는 체결 방식에 비해 전열판(1100)의 주름 간의 골이 깊게 형성될 수 있어 이물질 침착에 의해 막히는 확률을 낮출 수 있다. 또한, 브레이징 방식과 달리 전열판(1100)을 쉽게 분해할 수 있어 보다 쉬운 유지 및 보수가 가능하다.
도 9는 도 1에 도시된 제2 밀폐 부재의 다른 예(1400a)를 보여주는 정면도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 중간판(1200)은 전열판(1100)과 동일한 구성으로 제공될 수 있다. 이 경우, 중간판(1200)의 양면에 인접한 전열판(1100) 중 적어도 하나의 반대면(1102)에 체결되는 제2 밀폐 부재(1400a)는 차단부(1410)를 더 포함할 수 있다. 차단부(1410)는 제1 홀(1110), 제2 홀(1120), 제3 홀(1130) 및 제4 홀(1140) 중 위에 위치되는 홀들을 밀폐시킨다. 예를 들면, 차단부(1410)는 제1 홀(1110), 제2 홀(1120), 제3 홀(1130) 및 제4 홀(1140)의 둘레를 각각 둘러싸는 부분 중 위에 위치되는 부분에 의해 형성된 홀을 밀폐시킨다. 따라서, 본 실시 예에 따르면, 별도의 구조를 가지는 중간판(1200)이 요구되지 않는다.
상술한 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술한 실시 예들 이외에도, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들도 포함될 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
1000: 판형 열교환기 1100: 전열판
1101: 일면 1102: 반대면
1103: 삽입부 1110: 제1 홀
1120: 제2 홀 1130: 제3 홀
1140: 제4 홀 1200: 중간판
1210: 관통홀 1300: 제1 밀폐 부재
1310: 본체 1320: 체결부
1321: 고리부 1322: 체결홀
1323: 걸림부 1400, 1400a: 제2 밀폐 부재
1410: 차단부 1500: 제1 커버
1510: 제1 개구 1600: 제2 커버
1610: 제2 개구 1602: 롤러 부재
1700: 고정 가압부 1710: 상부 가이드 바
1720: 하부 가이드 바 1730: 지지바
1740: 볼트 부재 1741: 너트

Claims (5)

  1. 플레이트 형상을 가지고, 일면을 바라볼 때 제1 홀, 제2 홀, 제3 홀 및 제4 홀이 서로 시계 방향을 따라 순차적으로 사각형상을 이루도록 배열되게 형성되며, 복수개가 수평 방향을 따라 일렬로 배열되는 전열판;
    상기 전열판의 사이 중 하나에 제공되고, 플레이트 형상을 가지고, 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀 중 아래에 위치되는 홀들에 대응되는 영역에 각각 관통홀이 형성되는 중간판;
    상기 제1 홀 및 상기 제4 홀을 포함하는 영역을 폐곡선 형상으로 둘러싸고 상기 제2 홀의 둘레 및 상기 제3 홀의 둘레를 각각 둘러싸도록 상기 일면에 체결되고, 서로 인접한 상기 전열판의 사이를 밀폐하도록 상기 일면으로부터 돌출되는 제1 밀폐 부재;
    상기 전열판 중 상기 중간판의 양 면에 각각 인접한 전열판의 상기 일면의 반대면에 체결되고, 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀의 둘레를 각각 둘러싸고, 상기 중간판 및 상기 반대면의 사이를 밀폐하도록 상기 반대면으로부터 돌출되는 제2 밀폐 부재;
    최 외곽에 위치되는 상기 전열판 중 하나의 상기 일면을 덮는 제1 커버;
    최 외곽에 위치되는 상기 전열판 중 다른 하나의 상기 일면을 덮는 제2 커버; 및
    상기 전열판, 상기 중간판, 상기 제1 커버 및 상기 제2 커버가 서로 밀착되게 고정되도록 압력을 가하는 고정 가압부를 포함하고,
    상기 전열판은 상기 반대면이 상기 중간판을 향하도록 배치되고, 서로 인접한 상기 전열판 중 하나는 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀이 위에 위치되도록 배치되며, 다른 하나는 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀이 아래에 위치되도록 배치되고,
    상기 제1 커버에서 상기 제2 커버를 향하는 방향으로 바라볼 때, 상기 제1 커버에는 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀 중 위에 위치되는 홀들에 대응되는 위치와 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀 중 아래의 일측에 위치되는 홀에 대응되는 위치에 각각 제1 개구가 형성되고,
    상기 제1 커버에서 상기 제2 커버를 향하는 방향으로 바라볼 때, 상기 제2 커버에는 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀 중 위에 위치되는 홀들에 대응되는 위치와 아래의 타측에 위치되는 홀에 대응되는 위치에 각각 제2 개구가 형성되고,
    상기 제1 개구 중, 상기 제1 커버의 위의 상기 일측에 위치되는 개구에는 시수가 유입되고, 상기 제1 커버의 위의 상기 타측에 위치되는 개구로부터 유출되는 물은 지역난방환수배관(DHWR)으로 공급되고, 상기 제1 커버의 아래의 상기 일측에 위치되는 개구에는 환탕이 유입되고,
    상기 제2 개구 중, 상기 제2 커버의 위의 상기 일측에 위치되는 개구로부터 유출되는 물은 급탕으로 공급되고, 상기 제2 커버의 위의 상기 타측에 위치되는 개구에는 열수공급배관(DHWS)으로부터 열수가 공급되고, 상기 제2 커버의 아래의 상기 타측에 위치되는 개구에는 세대 난방 후의 난방수가 공급되며,
    상기 고정 가압부는,
    상기 제1 커버의 상단의 중심부로부터 상기 전열판이 배열되는 방향을 향해 연장되는 상부 가이드 바;
    상기 제1 커버의 하단의 중심부로부터 상기 전열판이 배열되는 방향을 향해 연장되는 하부 가이드 바;
    상기 제1 커버의 가장자리 영역 및 상기 제2 커버의 가장자리 영역을 순차적으로 관통하는 볼트 부재; 및
    상기 볼트 부재에 체결되는 너트;를 포함하고,
    상기 전열판의 상단 및 하단에는 상기 상부 가이드 바의 하단 및 상기 하부 가이드 바의 하단이 각각 삽입될 수 있는 홈이 형성되고,
    상기 중간판은 상기 전열판보다 두껍게 제공되고, 상기 전열판보다 넓은 면적을 가지고, 상단 및 하단에는 상기 상부 가이드 바 및 상기 하부 가이드 바가 삽입될 수 있는 홈이 각각 형성되며, 가장자리 영역에는 상기 볼트 부재가 관통하는 복수개의 홀이 형성되고,
    상기 중간판의 상기 볼트 부재가 관통하는 각각의 상기 홀은 외측이 개방되도록 제공되며,
    상기 제2 커버의 상단 및 하단에는 각각 상기 상부 가이드 바 및 상기 하부 가이드 바가 삽입될 수 있는 홈이 형성되고,
    상기 제2 커버의 상단에 형성된 상기 홈의 위에는 상기 상부 가이드 바의 상단에 접하는 롤러 부재가 제공되는 판형 열교환기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간판은 상기 전열판과 동일한 구성으로 제공되고,
    상기 제2 밀폐 부재 중 적어도 하나는 상기 제1 홀, 상기 제2 홀, 상기 제3 홀 및 상기 제4 홀의 둘레를 각각 둘러싸는 부분 중 위에 위치되는 홀들을 밀폐시키는 차단부를 더 포함하는 판형 열교환기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 밀폐 부재는 탄성을 가지는 재질로 제공되고,
    서로 인접한 상기 전열판의 사이를 밀폐하는 본체; 및
    상기 본체를 상기 전열판에 체결시키는 체결부를 포함하고,
    상기 체결부는,
    상기 본체로부터 상기 전열판의 엣지부를 향해 돌출되고, 상기 전열판의 상기 일면이 바라보는 방향으로 관통되는 체결홀이 형성되는 고리부; 및
    상기 고리부의 끝단으로부터 상기 체결홀의 내측 방향으로 연장되는 걸림부를 포함하고,
    상기 전열판의 상기 엣지부의 상기 고리부에 대응되는 영역에는 상기 고리부의 상기 체결홀에 삽입되고, 상기 걸림부가 외측으로부터 삽입되도록 상기 일면이 향한 방향으로 돌출되도록 상기 반대면으로부터 만입되는 삽입부가 형성되는 판형 열교환기.
  5. 삭제
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