KR102231191B1 - 데드존이 없는 판형 디스트리뷰터를 갖는 판형 열교환기 - Google Patents

데드존이 없는 판형 디스트리뷰터를 갖는 판형 열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데드존이 없는 판형 디스트리뷰터를 갖는 판형 열교환기에 관한 것으로, 냉매와 피가열 유체가 각기 출입되는 입구부와 출구부를 갖는 한편 그 표면에는 Ｖ자형의 요철로 이루어진 세브론부가 연속으로 형성되어 있는 다수의 디스트리뷰터가 적층되게 구비되는 판형 열교환기로서, 입구부와 출구부가 각각 형성되어 있는 디스트리뷰터의 중심을 기준으로 일측편과 타측편이 단턱진 상면과 하면으로 나뉘어 형성되고, 디스트리뷰터의 상면 코너 영역에는 하방으로 단차져 이웃하는 하면과 연통되는 동일 높이를 갖는 단차부가 형성되며, 디스트리뷰터의 하면 코너 영역에는 상방으로 단턱져 이웃하는 상면과 연통되는 동일 높이를 갖는 단턱부가 형성되어, 적층된 디스트리뷰터의 코너 영역에서 단턱부와 단차부 사이에 형성되는 공간이 하부 디스트리뷰터의 하면과 연통되어 유체가 흐르도록 구비되는 판형 열교환기를 제공한다.

Description

데드존이 없는 판형 디스트리뷰터를 갖는 판형 열교환기{Plate-type heat exchanger}
본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 판형 열교환기에 적층되게 구비되는 디스트리뷰터 사이를 유체가 원활히 흐를 수 있도록 한 데드존이 없는 판형 디스트리뷰터를 갖는 판형 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로, 열교환기는 열교환 매체의 유입 및 배출이 이루어지는 한 쌍의 헤더탱크와, 헤더탱크들을 연결하여 열교환 매체를 그 내부로 유동시키면서 열교환을 이루어지게 하는 튜브로 구성된다.
이때, 형태별로 열교환기를 크게 두 종류로 나눌 수 있는데, 다수 개의 튜브를 탱크에 삽입하는 형태로 이루어지는 핀-튜브 타입 열교환기와, 다수 개의 플레이트가 적층되어 튜브부 및 탱크부가 형성되는 플레이트 타입 열교환기 즉 판형 열교환기로 구분될 수 있다.
이 중 판형 열교환기의 경우 핀-튜브 타입 열교환기에 비해 조립이 간편하고 필요 부품 수가 적어서 생산성이 좋으며, 부피를 줄일 수 있어 엔진 룸 공간 확보에 유리한 장점 등이 있어 널리 사용되고 있다.
특히, 판형 열교환기는 플레이트의 형상을 변화시킴으로써 핀-튜브 타입 열교환기에 비해 좀 더 복잡하고 다양화된 유로 설계가 가능하므로, 수냉식 오일 쿨러와 같이 2종의 유체가 유통하면서 서로 열교환을 일으키는 경우에 적용되는 것이 바람직하다.
종래의 판형 열교환기는 본 출원인에 의해 등록된 대한민국 등록특허 제10-1952938호(이하 '선행기술문헌'이라 한다)에서 개시된 바 있고, 이를 첨부도면 도 1을 참조하여 설명한다.
종래의 판형 열교환기는 도 1에 도시된 바와 같이, 판형의 디스트리뷰터(10)가 여러 층으로 적층되게 구비된다.
적층된 각 디스트리뷰터(10) 사이에는 각 층마다 유로가 형성되고, 각 층의 유로는 서로 통하지 않는 폐쇄형 유로로 형성된다.
그리고, 디스트리뷰터(10)에는 각각 냉매와 피가열 유체가 출입되는 입구부(13)(15)와 출구부(14)(16)가 형성되고, 각 입구부(13)(15)로 유입된 냉매와 피가열 유체는 서로 다른 층의 유로를 통과하면서 열교환되어 각 출구부(14)(16)로 배출된다.
이때, 각 층의 디스트리뷰터(10)의 표면에는 냉매와 피가열 유체의 흐름을 안내하는 Ｖ자형의 이루어진 세브론부(11)가 연속으로 형성되어, 각 층으로 유입된 냉매와 피가열 유체가 각기 흐르면서 열교환된다.
한편, 이와 같은 디스트리뷰터(10)의 각 코너영역에는 적층된 각 디스트리뷰터(10)를 브레이징 접합하기 위한 접합부가 구비되는 바, 이 접합부는 디스트리뷰터(10)의 표면에서 단차져 함몰된 오목한 형상과 단턱져 돌출된 블록한 형상으로 혼재되어 구비된다.
이로써, 상부 디스트리뷰터(10)의 하방향으로 함몰된 오목한 형상의 접합부와 하부 디스트리뷰터(10)의 상방향으로 단턱진 블록한 형상의 접합부가 브레이징 접합되어 적층되게 구비되는데, 이때 상부 디스트리뷰터(10)의 블록한 형상의 접합부와 하부 디스트리뷰터(10)의 오목한 형상의 접합부 사이에는 데드존(12)이라 하는 공간(이하 '데드존'이라 한다)이 형성된다.
그런데, 이와 같은 데드존(12)에는 적층된 각 층의 디스트리뷰터(10) 표면을 따라 유동하는 냉매와 피가열 유체가 각각 유입되어 저장되고, 데드존(12)에 저장된 피가열 유체는 인접한 상하 유로의 데드존(12)에 저장된 냉매에 의해 결빙되며, 결빙에 의해 데드존(12)에 저장된 피가열 유체의 부피가 팽창되므로 데드존(12) 측의 브레이징 접합부를 파괴시켜 제품의 불량을 유발케 되는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1952938호
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 판형 열교환기에 적층되게 구비되는 디스트리뷰터의 코너영역에 형성되던 데드존을 없애 냉매 및 피가열 유체가 디스트리뷰터의 전면적으로 원활히 흘러 유동함으로써 피가열 유체의 결빙을 방지하고, 결빙에 의한 브레이징 접합된 디스트리뷰터의 불량률 발생을 해소할 수 있도록 한 데드존이 없는 판형 디스트리뷰터를 갖는 판형 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데드존이 없는 판형 디스트리뷰터를 갖는 판형 열교환기는, 냉매와 피가열 유체가 각기 출입되는 입구부와 출구부를 갖는 한편 그 표면에는 Ｖ자형의 요철로 이루어진 세브론부가 연속으로 형성되어 있는 다수의 디스트리뷰터가 적층되게 구비되는 판형 열교환기로서, 입구부와 출구부가 각각 형성되어 있는 디스트리뷰터의 중심을 기준으로 일측편과 타측편이 단턱진 상면과 하면으로 나뉘어 형성되고, 디스트리뷰터의 상면 코너 영역에는 하방으로 단차져 이웃하는 하면과 연통되는 동일 높이를 갖는 단차부가 형성되며, 디스트리뷰터의 하면 코너 영역에는 상방으로 단턱져 이웃하는 상면과 연통되는 동일 높이를 갖는 단턱부가 형성되어, 적층된 디스트리뷰터 중 상부 디스트리뷰터의 단차부와 하부 디스트리뷰터의 단턱부는 면대면으로 접촉되어 브레이징 접합됨과 동시에 이웃하는 상부 디스트리뷰터의 하면과 하부 디스트리뷰터의 상면은 입구부 또는 출구부가 연통된 상태로 면대면으로 접촉되어 브레이징 접합되고, 상부 디스트리뷰터의 단턱부와 하부 디스트리뷰터의 단차부 사이에는 이격된 공간이 형성되고, 이 공간은 하부 디스트리뷰터의 단차부가 이와 동일면을 이루는 이웃하는 하면과 연통됨과 동시에 하면에 형성된 세브론의 골부와도 연통되게 구비됨으로써 공간으로 유입된 유체는 하부 디스트리뷰터의 하면에 형성된 출구부를 통해 배출되도록 구비되고, 세브론부의 산부는 해당 디스트리뷰터의 상면과 동일한 평면으로 형성되고, 세브론부의 골부는 해당 디스트리뷰터의 하면과 동일한 평면으로 형성되는 한편, 디스트리뷰터의 상면과 하면은 세브론의 골부를 통해 연통되게 구비됨으로써 디스트리뷰터의 표면을 유동하는 유체가 자연스럽게 상,하면을 오가면서 상,하층에서 흐르는 다른 유체와 디스트리뷰터의 전 면적을 통해 열교환되도록 구비되는 한편, 디스트리뷰터의 세브론부는 입구부와 출구부 사이까지 연장됨으로써, 상면의 단차부가 하면의 세브론부에 형성된 골부와 연통되고, 이에 따라 보강비드나 세브론부가 존재하지 않아 데드존이 방지되는 상기 공간(S)에서는 유체가 출구부를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명의 데드존이 없는 판형 디스트리뷰터를 갖는 판형 열교환기에 따르면, 판형 열교환기에 적층되게 구비되는 디스트리뷰터의 오목한 접합부 및 볼록한 접합부가 각각 세브론부의 골부 및 산부와 연통되게 형성하여, 적층된 디스트리뷰터의 코너영역에서 형성되던 데드존을 없애 주므로 냉매 및 피가열 유체가 디스트리뷰터의 전면적을 고르게 원활히 흘러 유동되고, 이에 따라 냉매에 의한 피가열 유체의 결빙을 사전에 방지하여 브레이징 접합된 디스트리뷰터의 불량을 해소할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 판형 열교환기의 디스트리뷰터를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 판형 열교환기의 결합 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 판형 열교환기의 분리도이다.
도 4는 본 발명에 따른 판형 열교환기를 구성하는 판형 디스트리뷰터의 확대 분리도이다.
도 5는 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 6은 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 7은 도 2의 C-C선 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.
그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 도 2 내지 도 7은 본 발명에 따른 판형 열교환기 및 이에 구비되는 판형 디스트리뷰터를 각각 도시한 도면들이다.
본 발명에 따른 판형 열교환기(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 최외측 즉 최상측과 최하측에는 제 1,2 커버플레이트(110)(120)가 각각 구비되고, 제 1,2 커버플레이트(110)(120) 사이에는 다수의 디스트리뷰터(130)(140)가 적층되게 구비된다.
여기서, 설명의 편의상 적층된 다수의 디스트리뷰터 중 상부에 위치되는 디스트리뷰터(130)와 하부에 위치되는 디스트리뷰터(140)의 도면부호를 달리 부여하여 설명하도록 한다.
제 1,2 커버플레이트(110)(120)는 통상 직사각형의 평판으로서, 제 1 커버플레이트(110)의 각 코너부위에는 냉매와 피가열 유체가 각각 유입되고 배출되는 복수의 입구부(170)(180)와 복수의 출구부(171)(181)가 형성되며, 제 2 커버플레이트(120)에는 입구부와 출구부가 형성되지 않는다.
그리고, 제 1,2 커버플레이트(110)(120) 사이에 적층되게 구비되는 각 디스트리뷰터(130)(140)의 코너부위에도 제 1,2 커버플레이트(110)(120)의 입구부 및 출구부와 연통되는 입구부(170)(180)와 출구부(171)(181)가 형성된다.
이러한 복수의 입구부(170)(180)와 복수의 출구부(171)(181) 중 일측의 입구부(170)와 출구부(171)에는 냉매가 출입되고 타측의 입구부(180)와 출구부(181)에는 피가열 유체가 출입되게 구비된다.
또한, 복수의 입구부(170)(180)는 대각 방향으로 이격되어 구비되고, 복수의 출구부(171)(181) 역시도 대각 방향으로 이격되어 구비된다. 이는, 후술되는 적층된 판형 디스트리뷰터(130)(140) 사이의 유로(150)(160)(여기서 "유로"라 함은 냉매가 유동하는 냉매 유로와, 피가열 유체가 유동하는 피가열 유체 유로를 통칭하는 것으로, 이하에서는 "냉매 유로"와 "피가열 유체 유로"로 구분하여 설명한다)를 유동하는 유체가 디스트리뷰터(130)(140)의 세브론부(131)(141)를 따라 이동되는 점을 감안하여 이에 부합하도록 구비한 것이다.
이로써, 일측의 입구부(170)로 유입된 냉매와 타측의 입구부(180)로 유입된 피가열 유체는 적층된 디스트리뷰터(130)(140)의 서로 다른 층으로 유입되어 유동된 후 각각의 출구부(171)(181)를 통해 배출된다.
이를 위해, 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 디스트리뷰터(130)에서는 일측의 입구부(170)와 출구부(171)가 있는 디스트리뷰터(130)의 일측편은 단턱진 상면(130a)으로, 타측의 입구부(180)와 출구부(181)가 있는 디스트리뷰터(130)의 타측편은 단차진 하면(130b)으로 설명하고, 하부 디스트리뷰터(140)는 반대로 형성된 것을 일례로 들어 설명한다.
이러한 디스트리뷰터(130)(140)의 상면(130a)(140a)과 하면(130b)(140b)은 디스트리뷰터(130)(140)를 긴 방향으로 가로질러 이등분하는 중심선을 기준으로 형성되고, 이와 같이 형성된 디스트리뷰터(130)(140)의 상면(130a)(140a)과 하면(130b)(140b)에는 중심선을 기준으로 대칭되는 Ｖ자형의 세브론부(131)(141)가 연속적으로 형성된다.
특히, 상기와 같은 세브론부(131)(141)는 연속되는 요철 형태로 형성되되, 디스트리뷰터(130)(140)의 상면(130a)(140a)에는 일정 간격마다 하방향으로 함몰된 골부(131b)(141b)가 형성되고, 디스트리뷰터(130)(140)의 하면(130b)(140b)에는 일정 간격마다 상방향으로 돌출된 산부(131a)(141a)가 연속하여 형성된다.
이로써, 디스트리뷰터(130)(140)의 상면(130a)(140a)에서는 골부(131b)(141b)에 의한 요철 형상의 세브론부가 형성되고, 디스트리뷰터(130)(140)의 하면(130b)(140b)에서는 산부(131a)(141a)에 의한 요철 형상의 세브론부가 형성되며, 상면의 세브론부 중 산부(131a)(141a)는 상면(130a)(140a)과 동일한 평면을 이루고, 상면(130a)(140a)의 골부(131b)(141b)는 이웃하는 하면(130b)(140b)과 동일한 평면을 이루며, 하면(130b)(140b)의 세브론부 중 산부(131a)(141a)는 이웃하는 상면(130a)(140a)과 동일한 평면을 이루고, 골부(131b)(141b)는 하면(130b)(140b)과 동일한 평면을 이루도록 형성된다.
따라서, 디스트리뷰터(130)(140) 상면의 세브론부(131)(141)를 유동하는 냉매 또는 피가열 유체는 해당 유로(150)(160)를 흘러 해당 디스트리뷰터(130)(140)의 하면(130b)(140b)에 형성된 출구부(171)(181)를 통해 배출된다.
그리고, 디스트리뷰터(130)(140)의 입구부(170)(180) 및 출구부(171)(181)와 각 코너 사이의 코너 영역 즉 입구부(170)(180) 및 출구부(171)(181)를 감싼 코너 영역에는 단차부(130c)(140c)와 단턱부(130d)(140d)가 각각 형성된다.
즉, 디스트리뷰터(130)(140)의 상면(130a)(140a) 코너 영역에는 하방으로 단차져 이웃하는 하면(130b)(140b)과 연통되는 동일 높이를 갖는 단차부(130c)(140c)가 형성되며, 디스트리뷰터(130)(140)의 하면(130b)(140b) 코너 영역에는 상방으로 단턱져 이웃하는 상면(130a)(140a)과 연통되는 동일 높이를 갖는 단턱부(130d)(140d)가 형성된다.
이로써, 적층된 디스트리뷰터(130)(140)의 코너 영역에서 상부 디스트리뷰터(130)의 단턱부(130d)와 하부 디스트리뷰터(140)의 단차부(140c) 사이에 형성되는 공간(S)이 하부 디스트리뷰터(140)의 하면(140b)과 연통되어 유체가 흐르도록 구비된다.
이때, 적층된 디스트리뷰터(130)(140)는 세브론부(131)(141)의 방향이 반대 방향으로 구비되면서 각 층의 디스트리뷰터(130)(140)가 상면->하면->상면->하면 순으로 반복되어 구비된다.
게다가, 상기와 같이 적층되는 디스트리뷰터(130)(140) 중 상부 디스트리뷰터(130)의 단차부(130c)와 하부 디스트리뷰터(140)의 단턱부(140d)는 면대면으로 접촉되어 브레이징 접합됨과 동시에 이웃하는 상부 디스트리뷰터(130)의 하면(130b)과 하부 디스트리뷰터(140)의 상면(140a)은 입구부(180) 또는 출구부(181)가 연통된 상태로 면대면으로 접촉되어 브레이징 접합된다(도 4 및 도 5 참조).
따라서, 양 입구부(170)(180)를 통해 각각 유입되는 냉매와 피가열 유체는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 적층된 각 디스트리뷰터(130)(140) 사이의 유로(150)(160)로 각각 유입되어 유동하되, 적층된 각 디스트리뷰터(130)(140) 사이의 유로(150)(160)는 도 5에서와 같이, 좌측의 냉매 유로(150)와 우측의 피가열 유체 유로(160)(또는 짝수열과 홀수열의 유로)가 서로 연통되지 않게 형성되므로 냉매와 피가열 유체는 서로 섞이지 않고 적층된 디스트리뷰터(130)(140) 사이의 각 유로(150)(160)를 각각 유동하면서 열교환된다.
이때, 상부 디스트리뷰터(130)의 단턱부(130d)와 하부 디스트리뷰터(140)의 단차부(140c) 사이에는 이격된 공간(S)이 형성되고, 이 공간(S)은 하부 디스트리뷰터(140)의 단차부(140c)가 이와 동일면을 이루는 이웃하는 하면(140b)과 연통됨과 동시에 하면(140b)에 형성된 세브론부(141)의 골부(141b)와도 연통되게 구비됨으로써 공간(S)으로 유입된 냉매 또는 피가열 유체는 하부 디스트리뷰터(140)의 하면(140b)에 형성된 출구부(181)를 통해 모두 배출된다. 이로써, 공간(S)에는 잔존하는 유체가 없으므로 종래와 같은 데드존의 발생을 사전에 방지할 수 있게 된다.
또한, 디스트리뷰터(130)(140)의 상면(130a)(140a)과 하면(130b)(140b)은 세브론부(131)(141)의 골부(131b)(141b)를 통해 연통되게 구비됨으로써 디스트리뷰터(130)(140)의 표면을 유동하는 유체가 자연스럽게 상,하면을 오가면서 상,하층에서 흐르는 다른 유체와 디스트리뷰터(130)(140)의 전 면적을 통해 열교환됨으로써 열교환 효율이 향상되는 이점이 있다.
한편, 상기와 같은 디스트리뷰터(130)(140)의 상면(130a)(140a)과 하면(130b)(140b)에 각각 형성되는 세브론부(131)(141)는 입구부(170)(180)와 출구부(171)(181) 사이까지 연장되게 형성된다.
따라서, 상면(130a)(140a)의 단차부(130c)(140c)가 하면(130b)(140b)의 세브론부(131)(141)에 형성된 골부(131b)(141b)와 연통되고, 이에 따라 상부의 단턱부(130d)(140d)와 하부의 단차부(130c)(140c)에 의해 형성되는 공간(S)에서는 유체가 도 4의 화살표와 같은 방향으로 흘러 출구부(171)(181)를 통해 배출된다.
이상과 같은 판형 열교환기(100)의 입구부(170)(180)로 냉매 및 피가열 유체가 각각 유입되면, 냉매와 피가열 유체가 각각 입구부(170)(180)를 통해 적층된 디스트리뷰터(130)(140)의 최하부까지 신속하고 고른 압력으로 유입되고, 최하부까지 유입된 냉매와 피가열 유체는 최하부에 적층된 디스트리뷰터(130)(140)의 각 유로(150)(160)로 공급되어 유동하면서 냉매과 피가열 유체가 서로 다른 층의 유로(150)(160)를 반대 방향으로 통과하면서 열교환된다.
이 과정에서 냉매 및 피가열 유체는 해당 유로(150)(160)에 구비된 상부의 단턱부(130d)(140d)와 하부의 단차부(130c)(140c)에 의해 형성된 공간(S)으로 유입되고, 공간(S)으로 유입된 냉매 또는 피가열 유체는 도 4를 기준으로 하부 디스트리뷰터(140)의 하면(140b)과 연통돼 있으므로 자연스럽게 하면(140b)으로 흘러나가 하면(140b)에 형성된 출구부(181)를 통해 배출된다.
따라서, 유로(150)(160)의 코너 영역에 형성된 공간(S)으로 냉매나 피가열 유체가 유입되어도 종래와 같이 유체가 공간에 잔존하여 체류되지 않고 흘러나감으로써 피가열 유체의 결빙으로 인한 부피 팽창에 의한 브레이징 접합부의 파손을 방지함으로써 유체의 누수를 방지할 수 있고, 이에 따라 판형 열교환기(100)의 불량률을 최소화할 수 있게 된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 열교환기 110,120 : 커버플레이트
130,140 : 디스트리뷰터(distributor) 130a,140a : 상면
130b,140b : 하면 130c,140c : 단차부
130d,140d : 단턱부 131,141 : 세브론부
131a,141a : 산부 131b,141b : 골부
150,160 : 유로 170,180 : 입구부
171,181 : 출구부
S : 공간

Claims (3)

  1. 냉매와 피가열 유체가 각기 출입되는 입구부와 출구부를 갖는 한편 그 표면에는 Ｖ자형의 요철로 이루어진 세브론부가 연속으로 형성되어 있는 다수의 디스트리뷰터가 적층되게 구비되는 판형 열교환기로서,
    입구부와 출구부가 각각 형성되어 있는 디스트리뷰터의 중심을 기준으로 일측편과 타측편이 단턱진 상면과 하면으로 나뉘어 형성되고,
    디스트리뷰터의 상면 코너 영역에는 하방으로 단차져 이웃하는 하면과 연통되는 동일 높이를 갖는 단차부가 형성되며,
    디스트리뷰터의 하면 코너 영역에는 상방으로 단턱져 이웃하는 상면과 연통되는 동일 높이를 갖는 단턱부가 형성되어,
    적층된 디스트리뷰터 중 상부 디스트리뷰터의 단차부와 하부 디스트리뷰터의 단턱부는 면대면으로 접촉되어 브레이징 접합됨과 동시에 이웃하는 상부 디스트리뷰터의 하면과 하부 디스트리뷰터의 상면은 입구부 또는 출구부가 연통된 상태로 면대면으로 접촉되어 브레이징 접합되고,
    상부 디스트리뷰터의 단턱부와 하부 디스트리뷰터의 단차부 사이에는 이격된 공간이 형성되고, 이 공간은 하부 디스트리뷰터의 단차부가 이와 동일면을 이루는 이웃하는 하면과 연통됨과 동시에 하면에 형성된 세브론의 골부와도 연통되게 구비됨으로써 공간으로 유입된 유체는 하부 디스트리뷰터의 하면에 형성된 출구부를 통해 배출되도록 구비되고,
    세브론부의 산부는 해당 디스트리뷰터의 상면과 동일한 평면으로 형성되고, 세브론부의 골부는 해당 디스트리뷰터의 하면과 동일한 평면으로 형성되고,
    디스트리뷰터의 상면과 하면은 세브론의 골부를 통해 연통되게 구비됨으로써 디스트리뷰터의 표면을 유동하는 유체가 자연스럽게 상,하면을 오가면서 상,하층에서 흐르는 다른 유체와 디스트리뷰터의 전 면적을 통해 열교환되도록 구비되고,
    디스트리뷰터의 세브론부는 입구부와 출구부 사이까지 연장됨으로써, 상면의 단차부가 하면의 세브론부에 형성된 골부와 연통되고, 이에 따라 보강비드나 세브론부가 존재하지 않아 데드존이 방지되는 상기 공간에서는 유체가 출구부를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  2. 삭제
  3. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101206858B1 (ko) * 2011-09-22 2012-12-03 주식회사 한국쿨러 판형 열교환부 및 이의 적층으로 구성되는 판형 열교환기
KR101952938B1 (ko) 2017-09-29 2019-02-28 두성산업(주) 판형 디스트리뷰터가 구비되는 열교환기
JP2019219091A (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 マレリ株式会社 積層型熱交換器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101206858B1 (ko) * 2011-09-22 2012-12-03 주식회사 한국쿨러 판형 열교환부 및 이의 적층으로 구성되는 판형 열교환기
KR101952938B1 (ko) 2017-09-29 2019-02-28 두성산업(주) 판형 디스트리뷰터가 구비되는 열교환기
JP2019219091A (ja) * 2018-06-19 2019-12-26 マレリ株式会社 積層型熱交換器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102443308B1 (ko) 2022-02-25 2022-09-15 두성산업 (주) 동파방지용 판형 열교환기

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