KR102274655B1 - 플레이트 중합체 및 열교환기 - Google Patents

플레이트 중합체 및 열교환기 Download PDF

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넬슨 무가비
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가부시끼가이샤 마에가와 세이사꾸쇼
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Abstract

일 실시 형태에 따른 플레이트 중합체는, 표리면에 요철부가 형성되고 겹쳐 배치된 복수의 플레이트와, 상기 복수의 플레이트의 사이에서 상기 복수의 플레이트의 중합 방향을 따라 번갈아 형성되며, 제1 열교환 유체가 흐르는 제1 열교환 유로 및 제2 열교환 유체가 흐르는 제2 열교환 유로를 구비하고, 상기 복수의 플레이트의 각각은, 표리면을 관통하여 상기 제1 열교환 유체가 도입 및 도출되는 2개의 관통 구멍을 가지며, 상기 복수의 플레이트가 형성하는 플레이트면 중 상기 제1 열교환 유로를 형성하는 2개의 플레이트면 중 적어도 한쪽에 형성되고, 상기 2개의 관통 구멍의 중심끼리를 연결하는 중심선에 대하여 경사지며, 상기 플레이트의 중합 방향에서 보았을 때 상기 중심선에 대하여 좌우 대칭으로 배치된 제1 칸막이 둑과, 상기 제1 열교환 유체가 도입되는 관통 구멍측에 있어서 상기 중심선을 따라 형성된 유로를 구비한다.

Description

플레이트 중합체 및 열교환기
본 개시는, 플레이트 중합체 및 당해 플레이트 중합체를 구비하는 열교환기에 관한 것이다.
플레이트식 열교환기나 셸 앤드 플레이트식 열교환기 등에 이용되는 플레이트 중합체는, 표리 양면에 특정 요철 패턴을 갖는 다수의 플레이트를 포개어 구성되어 있다. 플레이트 중합체는, 각 플레이트의 표리면의 한쪽의 면에 1개의 열교환 유로를 형성하고, 다른 쪽의 면에 별도의 열교환 유로를 형성하며, 이들 2개의 열교환 유로를 각각 흐르는 2개의 열교환 유체를 플레이트를 통하여 열교환시키도록 구성되어 있다. 이것에 의하여, 전열 면적을 증가시킬 수 있기 때문에, 우수한 열교환 효율을 얻을 수 있는 것이 알려져 있다.
본 출원인은, 냉동 장치의 증발기 등에 적용되는 셸 앤드 플레이트식 열교환기에 있어서, 플레이트 중합체를 구성하는 플레이트의 형상을 비원형으로 함으로써, 플레이트 중합체가 수용되는 중공(中空) 용기의 콤팩트화를 가능하게 한 제안을 하고 있다(특허문헌 1 및 2).
플레이트를 타원형 등 비원형의 형상으로 하면, 횡방향의 치수가 커지기 때문에, 열교환 유체(특히 현열 열교환을 행하는 현열 유체의 경우)가 횡방향의 끝쪽 영역까지 고루 미치기 어려워져, 전열 면적이 감소하기 때문에, 열교환 성능이 저하할 우려가 있다. 그래서, 특허문헌 3에서는, 플레이트면에 분산 부재라고 칭해지는, 횡방향으로 연장되는 가늘고 긴 흐름 억지(抑止) 부재를 설치하여 열교환 유체를 강제적으로 횡방향으로 흐르게 하고, 전열 면적을 증가시켜 열교환 성능을 높이도록 하고 있다.
일본국 특허 제5733866호 공보 일본국 특허공개 2017-3175호 공보 일본국 특허공표 2006-527835호 공보
열교환에서는, 피열교환 유체가 상변화하지 않는 현열 열교환과, 피열교환 유체가 상변화하는 잠열 열교환이 있다. 냉동 장치의 증발기 등에서, 플레이트식 열교환기를 사용하여, CO2와 같은 가스 형상 냉매를 잠열 열교환하여 응축시키는 경우, 특허문헌 3에 개시된 흐름 억지 부재가 플레이트면에 있으면, 흐름 억지 부재가 액화된 응축액의 흐름을 저해하여 응축액의 체류가 일어나기 쉬워진다. 이 응축액의 체류가 가스 형상 냉매의 액화를 저해하기 때문에, 열교환 성능이 저하할 우려가 있다.
일 실시 형태는, 플레이트 중합체를 구비하는 열교환기에 있어서, 현열 열교환 및 잠열 열교환에 있어서, 열교환 성능을 높일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
(1) 일 실시 형태에 따른 플레이트 중합체는,
표리면에 요철부가 형성되고 겹쳐 배치된 복수의 플레이트와,
상기 복수의 플레이트의 사이에서 상기 복수의 플레이트의 중합 방향을 따라 번갈아 형성되며, 제1 열교환 유체가 흐르는 제1 열교환 유로 및 제2 열교환 유체가 흐르는 제2 열교환 유로를 구비하고,
상기 복수의 플레이트의 각각은, 표리면을 관통하여 상기 제1 열교환 유체가 도입 및 도출되는 2개의 관통 구멍을 가지며,
상기 복수의 플레이트가 형성하는 플레이트면 중 상기 제1 열교환 유로를 형성하는 2개의 플레이트면 중 적어도 한쪽에 형성되고, 상기 2개의 관통 구멍의 중심끼리를 연결하는 중심선에 대하여 경사지며, 상기 중심선에 대하여 상기 플레이트의 중합 방향에서 보았을 때 좌우 대칭으로 배치된 제1 칸막이 둑과,
상기 2개의 관통 구멍 중 적어도 상기 제1 열교환 유체가 도입되는 관통 구멍측에 있어서 상기 중심선을 따라 형성된 유로를 구비한다.
또한, 「상기 중심선에 대하여 상기 플레이트의 중합 방향에서 보았을 때 좌우 대칭으로 배치된다」란, 제1 열교환 유로를 형성하는 2개의 플레이트면 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 배치된 제1 칸막이 둑을 플레이트의 중합 방향에서 투시하여 보았을 때, 2개의 관통 구멍의 중심끼리를 연결하는 중심선에 대하여 좌우 대칭으로 배치되는 것을 의미한다.
상기 (1)의 구성에 의하면, 상기 제1 칸막이 둑은 상기 중심선에 대하여 경사지고, 또한 당해 중심선에 대하여 좌우 대칭으로 배치되어 있으므로, 상기 2개의 관통 구멍 중 한쪽으로부터 제1 열교환 유로에 유입된 제1 열교환 유체는, 제1 칸막이 둑에 의하여 이들 관통 구멍으로부터 멀어지는 방향(플레이트면의 주변 방향)으로 흐르도록 지향된다. 이것에 의하여, 제1 열교환 유체는 플레이트면의 주변 영역까지 확산되므로, 제2 열교환 유체와의 열교환 성능을 높일 수 있다.
또한, 가스 형상의 제1 열교환 유체가 잠열 열교환하는 경우여도, 가스 형상의 제1 열교환 유체가 응축된 응축액은 상기 중심선을 따라 형성된 유로(이하 「중심 유로」라고도 한다.)를 통과하여 출구측 관통 구멍으로 흐르기 때문에, 가스 형상 냉매의 액화를 저해하는 응축액의 체류는 일어나지 않는다. 따라서, 열교환 성능의 저하는 일어나지 않기 때문에, 열교환 성능을 높일 수 있다.
(2) 일 실시 형태에서는, 상기 (1)의 구성에 있어서,
상기 제1 칸막이 둑은, 상기 2개의 관통 구멍 중 한쪽측으로 오목한 원호 형상으로 연장되어 있다.
상기 (2)의 구성에 의하면, 제1 열교환 유체는 한쪽의 관통 구멍측으로 오목한 원호 형상으로 연장되어 있는 제1 칸막이 둑을 따라 플레이트면의 주변 방향으로 흐르도록 지향되므로, 전열 면적을 증가시킬 수 있어, 제2 열교환 유체와의 열교환 성능을 높일 수 있다.
(3) 일 실시 형태에서는, 상기 (1)의 구성에 있어서,
상기 제1 칸막이 둑은, 상기 2개의 관통 구멍 중 한쪽측으로 볼록한 원호 형상으로 연장되어 있다.
상기 (3)의 구성에 의하면, 제1 열교환 유체는 한쪽의 관통 구멍측으로 볼록한 원호 형상으로 연장되어 있는 제1 칸막이 둑을 따라 플레이트면의 주변 방향으로 흐름이 지향되므로, 전열 면적을 증가시킬 수 있어, 제2 열교환 유체와의 열교환 성능을 높일 수 있다.
(4) 일 실시 형태에서는, 상기 (1)의 구성에 있어서,
상기 제1 칸막이 둑은, 직선 형상으로 연장되어 있다.
상기 (4)의 구성에 의하면, 제1 열교환 유체는 직선 형상으로 연장되어 있는 제1 칸막이 둑을 따라 플레이트면의 주변 방향으로 흐르도록 지향되므로, 전열 면적을 증가시킬 수 있어, 제2 열교환 유체와의 열교환 성능을 높일 수 있다.
(5) 일 실시 형태에서는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 구성에 있어서,
상기 제1 칸막이 둑은, 복수의 칸막이 둑이 이산(離散)하여 병렬로 배치되고, 상기 제1 열교환 유체가 상기 복수의 칸막이 둑 사이를 사행(蛇行)하는 유로가 형성된다.
상기 (5)의 구성에 의하면, 제1 열교환 유체가 사행하는 유로가 형성되므로, 전열 면적을 증가시킬 수 있고, 제2 열교환 유체와의 열교환 시간을 장기화할 수 있으며, 이것에 의하여, 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.
(6) 일 실시 형태에서는, 상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나의 구성에 있어서,
상기 제1 칸막이 둑은, 상기 제1 열교환 유로를 형성하는 상기 2개의 플레이트면의 각각에 상기 중심선에 대하여 좌우 대칭으로 형성되고,
상기 2개의 플레이트면에 각각 형성된 상기 제1 칸막이 둑은, 상기 중합 방향에서 보았을 때 포개지도록 배치된다.
상기 (6)의 구성에 의하면, 제1 칸막이 둑이 제1 열교환 유로를 형성하는 2개의 플레이트면에 각각 형성되고, 또한 중합 방향에서 보았을 때 포개지도록 배치되기 때문에, 제1 칸막이 둑의 흐름 억지 효과를 높일 수 있다.
(7) 일 실시 형태에서는, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나의 구성에 있어서,
상기 플레이트의 외연은, 장축의 길이가 동일하고 타원율이 상이한 2개의 타원으로 구성되며, 상기 플레이트의 외연의 한쪽의 절반은 상기 2개의 타원 중 단반경이 작은 타원으로 형성되고, 상기 플레이트의 외연의 다른 쪽의 절반은 상기 2개의 타원 중 단반경이 큰 타원으로 형성되며,
상기 2개의 관통 구멍 중, 상기 장축의 중심점으로부터 먼 위치에 있는 관통 구멍에 인접한 플레이트면에 상기 제1 열교환 유체를 상기 관통 구멍에 대하여 우회시키기 위한 제2 칸막이 둑을 구비한다.
상기 (7)의 구성에 의하면, 플레이트 중합체의 형상을 플레이트 중합체가 수용되는 중공 용기의 형상으로 합칠 수 있으므로, 중공 용기 내면과 플레이트 중합체의 사이에 여분의 공간을 없애, 중공 용기를 콤팩트화할 수 있다. 또한, 플레이트의 외연에 직선 부분을 없앨 수 있으므로, 플레이트 접합부의 강도를 향상시킬 수 있어, 열교환 유체가 고압이더라도 플레이트 접합부로부터의 열교환 유체의 누출을 억제할 수 있다.
또한, 예를 들면, 열교환 후의 제1 열교환 유체를 상기 장축의 중심점으로부터 먼 위치에 있는 관통 구멍으로부터 도출시키는 경우에, 당해 관통 구멍에 상기 제2 칸막이 둑을 설치함으로서, 당해 관통 구멍의 상류측에서 제1 열교환 유체의 우회 유로를 형성할 수 있다. 이것에 의하여, 제1 열교환 유체의 열교환 시간을 길게 할 수 있어 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.
(8) 일 실시 형태에서는, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나의 구성에 있어서,
상기 제1 열교환 유로를 형성하는 상기 2개의 플레이트면에 있어서, 상기 요철부는 복수의 산곡(山谷)을 갖는 횡단면을 갖고, 또한 당해 산곡이 직선 형상으로 연장되어 있는 요철로 구성되며,
상기 요철의 연장 방향의 상기 중심선에 대한 경사각은, 상기 제1 칸막이 둑이 설치된 영역의 외측 영역보다 상기 제1 칸막이 둑이 설치된 영역 쪽이 크다.
상기 (8)의 구성에 의하면, 제1 열교환 유체는 상기 요철부의 연장 방향을 따라 흐르고, 또한 상기 요철부의 경사각은, 상기와 같이 중심선에 대한 경사각이 설정되므로, 제1 열교환 유체는 플레이트면의 주연부측으로 흐르도록 지향된다. 이것에 의하여, 제1 열교환 유체의 유로를 길게 할 수 있어, 전열 면적을 증가시킬 수 있으므로, 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.
(9) 일 실시 형태에서는, 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나의 구성에 있어서,
상기 복수의 플레이트 중 서로 이웃하는 한 쌍의 플레이트는, 상기 2개의 관통 구멍의 주연부에서 접합하여 페어 플레이트를 구성함과 더불어, 서로 이웃하는 상기 페어 플레이트끼리는, 서로 대면하는 플레이트면의 외연부에서 접합되어 있다.
상기 (9)의 구성에 의하면, 복수의 플레이트의 각각의 양측에 번갈아 제1 열교환 유로 및 제2 열교환 유로를 형성한 플레이트 중합체의 제조를 효율적으로 행할 수 있다.
(10) 일 실시 형태에서는, 상기 (9)의 구성에 있어서,
상기 복수의 플레이트는, 동일 형상의 상기 요철부를 가진 동일 형상의 플레이트로 구성되고,
상기 페어 플레이트는, 제1 플레이트와, 상기 중심선을 중심으로 반전하여 상기 제1 플레이트와 반대 방향으로 배치된 제2 플레이트로 구성되어 있다.
상기 (10)의 구성에 의하면, 플레이트 중합체를 구성하는 모든 플레이트를 동일 형상으로 할 수 있으므로, 각 플레이트의 제조 공정을 간소화 또한 저비용화할 수 있다.
(11) 일 실시 형태에 따른 열교환기는,
중공 용기와,
상기 중공 용기의 내부에 배치된 상기 (1) 내지 (10) 중 어느 하나의 구성을 갖는 플레이트 중합체와,
상기 중공 용기에 상기 제2 열교환 유체를 공급하기 위한 공급관과,
상기 중공 용기로부터 제2 열교환 유체를 배출하기 위한 배출관과,
상기 2개의 관통 구멍 중 한쪽에 상기 제1 열교환 유체를 도입하기 위한 도입관과,
상기 2개의 관통 구멍 중 다른 쪽으로부터 상기 제1 열교환 유체를 도출하기 위한 도출관을 구비한다.
상기 (11)의 구성에 의하면, 중공 용기의 내부에 상기 구성의 플레이트 중합체를 수용함으로써, 제1 열교환 유체는 플레이트면의 주변 영역까지 확산되므로, 제2 열교환 유체와의 열교환 성능을 높일 수 있다. 또한, 가스 형상의 제1 열교환 유체가 잠열 열교환하는 경우여도, 가스 형상의 제1 열교환 유체가 응축된 응축액은 중심선을 따라 형성된 중심 유로를 통과하여 출구측 관통 구멍으로 흐르기 때문에, 가스 형상 냉매의 액화를 저해하는 응축액의 체류는 일어나지 않고, 따라서, 열교환 성능을 높일 수 있다.
(12) 일 실시 형태에서는, 상기 (11)의 구성에 있어서,
상기 플레이트 중합체는, 상기 중공 용기의 내부에서 상기 중심선이 연직 방향을 따르도록 배치된다.
상기 (12)의 구성에 의하면, 하방에 배치된 관통 구멍으로부터 유입된 액상의 제1 열교환 유체가 제2 열교환 유체와 현열 열교환을 행하는 경우, 제1 칸막이 둑을 따라 플레이트면 전체에 확산되므로, 열교환 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상방에 배치된 관통 구멍으로부터 가스 형상의 제1 열교환 유체가 유입되었을 때, 가스 형상의 제1 열교환 유체가 응축된 응축액은 중심 유로를 통과하여 출구측 관통 구멍으로 원활하게 흐르기 때문에, 가스 형상 냉매의 액화를 저해하는 응축액의 체류는 일어나지 않고, 따라서, 열교환 성능의 저하를 억제할 수 있다.
(13) 일 실시 형태에서는, 상기 (11) 또는 (12)의 구성에 있어서,
상기 플레이트의 외연은, 장축의 길이가 동일하고 타원율이 상이한 2개의 타원으로 구성되며, 상기 플레이트의 외연의 상측 절반은 상기 2개의 타원 중 단반경이 작은 타원으로 형성되고, 상기 플레이트의 외연의 하측 절반은 상기 2개의 타원 중 단반경이 큰 타원으로 형성되어 있다.
상기 (13)의 구성에 의하면, 상술한 바와 같이, 중공 용기를 콤팩트화할 수 있음과 더불어, 플레이트의 외연에 직선 부분을 없앨 수 있으므로, 플레이트 접합부의 강도를 향상시킬 수 있어, 플레이트 접합부로부터의 열교환 유체의 누출을 억제할 수 있다.
(14) 일 실시 형태에서는, 상기 (13)의 구성에 있어서,
상기 2개의 관통 구멍 중, 상기 장축의 중심점으로부터 먼 위치에 있는 관통 구멍이 하방에 배치되고, 상기 장축의 중심점으로부터 가까운 위치에 있는 관통 구멍이 상방에 배치된다.
상기 (14)의 구성에 의하면, 하방에 배치된 관통 구멍으로부터 유입된 액상의 제1 열교환 유체는, 제1 칸막이 둑을 따라 플레이트면 전체에 확산되므로, 열교환 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상방에 배치된 관통 구멍으로부터 가스 형상의 제1 열교환 유체가 유입되었을 때, 가스 형상의 제1 열교환 유체가 응축된 응축액은 중심 유로를 통과하여 출구측 관통 구멍으로 흐르기 때문에, 가스 형상 냉매의 액화를 저해하는 응축액의 체류는 일어나지 않고, 따라서, 열교환 성능의 저하를 억제할 수 있다.
몇 가지 실시 형태에 의하면, 플레이트 중합체에 형성되는 제1 열교환 유로를 흐르는 제1 열교환 유체가, 열교환 유체가 상변화하지 않는 현열 열교환뿐만 아니라, 상변화하는 잠열 열교환 시에도, 또한, 플레이트 중합체가 비원형 플레이트로 구성되어 있어도, 열교환 성능의 저하를 억제할 수 있어, 열교환 성능을 높일 수 있다.
도 1은 플레이트 중합체의 제조 공정의 일례를 모식적으로 나타내는 공정도이다.
도 2는 일 실시 형태에 따른 플레이트 중합체를 구성하는 플레이트의 정면도이다.
도 3은 일 실시 형태에 따른 플레이트 중합체를 구성하는 페어 플레이트의 정면도이다.
도 4는 일 실시 형태에 따른 플레이트 중합체를 구성하는 페어 플레이트의 정면도이다.
도 5a는 일 실시 형태에 따른 제1 칸막이 둑을 구비하는 플레이트면을 나타내는 모식도이다.
도 5b는 일 실시 형태에 따른 제1 칸막이 둑을 구비하는 플레이트면을 나타내는 모식도이다.
도 5c는 일 실시 형태에 따른 제1 칸막이 둑을 구비하는 플레이트면을 나타내는 모식도이다.
도 5d는 일 실시 형태에 따른 제1 칸막이 둑을 구비하는 플레이트면을 나타내는 모식도이다.
도 6은 일 실시 형태에 따른 플레이트의 외곽 형상을 나타내는 모식도이다.
도 7은 일 실시 형태에 따른 열교환기의 종단면도이다.
도 8은 일 실시 형태에 따른 열교환기의 횡단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 몇 가지 실시 형태에 대하여 설명한다. 단, 실시 형태로서 기재되거나 또는 도면에 나타내어져 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은, 본 발명의 범위를 이에 한정하는 취지가 아니고, 단순한 설명예에 지나지 않는다.
예를 들면, 「어떤 방향으로」, 「어떤 방향을 따라서」, 「평행」, 「직교」, 「중심」, 「동심(同心)」혹은 「동축」 등의 상대적 혹은 절대적인 배치를 나타내는 표현은, 엄밀하게 그와 같은 배치를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 같은 기능이 얻어지는 정도의 각도나 거리를 갖고 상대적으로 변위하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
예를 들면, 「동일」, 「같다」 및 「균질」 등의 사물이 같은 상태인 것을 나타내는 표현은, 엄밀하게 동일한 상태를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 같은 기능이 얻어지는 정도의 차가 존재하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.
예를 들면, 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타내는 표현은, 기하학적으로 엄밀한 의미에서의 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타낼 뿐만 아니라, 같은 효과가 얻어지는 범위에서, 요철부나 모따기부 등을 포함하는 형상도 나타내는 것으로 한다.
한편, 하나의 구성 요소를 「지닌다」, 「갖춘다」, 「구비한다」, 「포함한다」, 또는 「갖는다」라고 하는 표현은, 다른 구성 요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현은 아니다.
도 1은, 플레이트 중합체(10)의 제조 공정의 일례를 나타낸다. 또한, 도 1에 나타내는 플레이트(12)는, 원형의 플레이트로 구성되어 있다. 플레이트 중합체(10)는, 표리면에 요철부(14)가 형성된 복수의 플레이트(12)가 겹쳐 배치되어 구성된다. 각 플레이트(12)의 사이에는, 요철부(14)에 의하여 유로가 형성된다. 즉, 플레이트의 중합 방향을 따라 번갈아 제1 열교환 유로(F1)와 제2 열교환 유로(F2)가 형성되고, 제1 열교환 유로(F1)를 흐르는 제1 열교환 유체와 제2 열교환 유로(F2)를 흐르는 제2 열교환 유체는, 각 플레이트(12)를 통과하여 열교환된다. 각 플레이트(12)는, 표리면을 관통하여 제1 열교환 유로(F1)에 연통하는 2개의 관통 구멍(16 및 18)을 갖는다. 제1 열교환 유체는 관통 구멍(16 및 18) 중 한쪽으로부터 도입되고, 다른 쪽으로부터 도출된다.
일 실시 형태에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 복수의 플레이트(12) 중 서로 이웃하는 한 쌍의 플레이트(12(12a) 및 12(12b))는, 플레이트면 중 관통 구멍(16 및 18)의 주연을 형성하는 주연부(16a 및 18a)에서 용접 등에 의하여 접합하여 1개의 페어 플레이트(20)를 구성한다. 1개의 페어 플레이트(20)를 구성하는 한 쌍의 플레이트(12(12a) 및 12(12b)) 사이에는 제2 열교환 유로(F2)가 형성된다. 다음으로, 서로 이웃하는 페어 플레이트끼리는, 서로 대면하는 플레이트면의 외연부(20a)(서로 접합되는 주연부(16a 및 18a)의 면과 반대측의 면의 외연부)가 결합되어 플레이트 중합체(10)가 제조된다. 페어 플레이트(20)를 형성하는 한 쌍의 플레이트(12(12a, 12b))의 외측 플레이트면의 사이에 제1 열교환 유로(F1)가 형성된다. 이 제조 방법에 의하면, 각 플레이트(12)의 양측에 제1 열교환 유로(F1)와 제2 열교환 유로(F2)가 번갈아 배치되는 플레이트 중합체(10)의 제조를 효율적으로 행할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 복수의 플레이트(12)는, 각각 동일 형상의 요철부(14)를 가진 동일 형상의 플레이트로 구성된다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 페어 플레이트(20) 중 한쪽의 플레이트(12(12b))는, 2개의 관통 구멍(16 및 18)의 중심을 통과하는 중심선(C)을 중심으로 반전하여 다른 쪽의 플레이트(12(12a))와 반대 방향으로 배치되어 있다.
이 실시 형태에 의하면, 플레이트 중합체(10)를 구성하는 모든 플레이트(12)를 동일 형상으로 할 수 있으므로, 플레이트(12)의 제조 공정을 간소화 또한 저비용화할 수 있다.
또한, 일 실시 형태에서는, 플레이트 중합체(10)에 있어서, 각 플레이트(12)에 형성되는 2개의 관통 구멍은, 각각 중합 방향에서 보아 포개지도록 배치된다. 이것에 의하여, 플레이트 중합체(10)에, 제1 열교환 유체가 흐르는 2개의 급배로를 직선 형상으로 형성할 수 있다.
도 2~도 4는, 일 실시 형태에 따른 플레이트(12)를 정면에서 본 플레이트면을 나타낸다. 도 2는, 제1 열교환 유로(F1)를 형성하는 2개의 플레이트 중 한쪽의 플레이트면을 나타내고, 도 3 및 도 4는, 제1 열교환 유로(F1)를 형성하는 2개의 플레이트면을 중합 방향에서 본 도면이다.
칸막이 둑(제1 칸막이 둑)(22)은, 제1 열교환 유로(F1)를 형성하는 2개의 플레이트면 중 적어도 한쪽에 형성된다. 칸막이 둑(22)은, 2개의 관통 구멍(16 및 18)의 각각의 중심을 연결하는 중심선(C)에 대하여 경사지고, 또한 중심선(C)에 대하여 좌우 대칭으로 배치되어 있다. 이 경우, 칸막이 둑(22)이 한쪽의 플레이트면에만 좌우 대칭으로 배치되어 있어도 되고, 혹은 칸막이 둑(22)이 2개의 플레이트면에 적어도 부분적으로 배치되어, 플레이트 중합 방향에서 보았을 때, 2개의 플레이트면을 합쳐서 좌우 대칭이 되도록 해도 된다.
또한, 2개의 관통 구멍(16 및 18) 중 적어도 제1 열교환 유체가 도입되는 관통 구멍측에, 중심선(C)을 따르는 중심 유로(24)가 형성된다.
상기 구성에 의하면, 2개의 관통 구멍(16 및 18) 중 한쪽으로부터 제1 열교환 유로(F1)에 유입된 제1 열교환 유체는, 칸막이 둑(22)에 의하여 중심선(C)으로부터 멀어지는 방향(플레이트면의 주변 방향)으로 흐르도록 지향된다. 이것에 의하여, 제1 열교환 유체는 플레이트면의 주변 영역까지 확산되므로, 제2 열교환 유체와의 전열 면적을 증가시킬 수 있어, 열교환 성능을 높일 수 있다. 또한, 가스 형상의 제1 열교환 유체가 잠열 열교환하는 경우여도, 중심 유로(24)가 형성되어 있기 때문에, 가스 형상의 제1 열교환 유체가 제1 열교환 유로(F1)에서 응축된 응축액은, 도입되는 관통 구멍의 근처에서 체류하지 않고, 중심 유로(24)를 통과하여 출구측 관통 구멍으로 흐르기 때문에, 가스 형상 유체의 액화를 저해하는 응축액의 체류는 일어나지 않는다. 따라서, 열교환 성능을 높게 유지할 수 있다. 따라서, 1종류의 플레이트 중합체로 현열 열교환 및 잠열 열교환의 양쪽 모두에 대응할 수 있기 때문에, 플레이트 중합체(10)의 제조 비용을 삭감할 수 있다.
칸막이 둑(22)은, 2개의 관통 구멍(16 및 18) 중 한쪽의 관통 구멍측으로 볼록하거나 또는 오목한 원호 형상으로 연장되어 있어도 되고, 혹은 직선 형상으로 연장되어 있어도 된다. 어느 형상이어도, 제1 열교환 유체는, 칸막이 둑(22)에 의하여 중심선(C)으로부터 멀어지는 방향으로 흐르도록 지향되므로, 제2 열교환 유체와의 열교환 시간을 길게 취할 수 있어, 제2 열교환 유체와의 열교환 성능을 높일 수 있다.
도 3 및 도 4는, 일 실시 형태에 따른 칸막이 둑(22)을 구비하는 플레이트를 나타낸다. 이 예에서는, 도 7에 나타내는 플레이트 중합체(10)와 같이, 각 플레이트(12)는 상하 방향을 따라 배치되고, 또한 관통 구멍(16)이 하측에 배치되며, 관통 구멍(18)이 상측에 배치되어 있다. 도 3은, 제1 열교환 유체로서 예를 들면 냉각수나 브라인의 현열 유체가 관통 구멍(16)으로부터 제1 열교환 유로(F1)에 도입되고, 제2 열교환 유체와 현열 열교환을 행한 후, 액상인 채로 관통 구멍(18)으로부터 도출되는 현열 열교환의 경우를 나타낸다. 도 4는, 제1 열교환 유체로서, CO2 등의 가스 형상의 잠열 유체가 관통 구멍(18)으로부터 제1 열교환 유로(F1)에 도입되어, NH3 등의 제2 열교환 유체와 잠열 열교환을 행하고, 액화하여 관통 구멍(16)으로부터 도출되는 경우를 나타낸다. 도 3 및 도 4에 있어서, 화살표 a 및 b는 제1 열교환 유체의 흐름 방향을 나타낸다.
이 실시 형태의 칸막이 둑(22)은, 복수의 칸막이 둑이 관통 구멍(16)측으로 오목한 원호 형상으로 연장되어 있고, 또한 제1 열교환 유로를 형성하는 2개의 플레이트면에 각각 중심선(C)에 대하여 좌우 대칭으로 형성되어 있다. 또한, 2개의 플레이트면에 각각 형성된 칸막이 둑(22)은, 플레이트 중합 방향에서 보았을 때 포개지도록 배치되어 있다. 이것에 의하여, 칸막이 둑(22)의 흐름 억지 효과를 높일 수 있다.
또한, 일 실시 형태에서는, 2개의 플레이트면에 각각 형성된 칸막이 둑(22)의 단면(端面)이 접하도록 배치되면, 칸막이 둑(22)의 흐름 억지 효과를 더욱 높일 수 있다.
도 3에 있어서, 관통 구멍(16)으로부터 도입된 현열 유체는, 칸막이 둑(22)에 의하여 플레이트면의 주변 영역을 포함하여 플레이트면 전체를 흘러 관통 구멍(18)으로 도출되고 있다. 도 4도 동일하지만, 중심선(C)을 따라 상하 방향으로 중심 유로(24)가 형성되어 있으므로, 가스 형상의 제1 열교환 유체가 관통 구멍(18)으로부터 제1 열교환 유로(F1)에 도입되고, 잠열 열교환하는 경우, 제1 열교환 유로(F1)에서 응축된 응축액은, 관통 구멍(16)의 근처에서 체류하지 않으며, 중심 유로(24)를 통과하여 원활하게 관통 구멍(16)으로 흐르기 때문에, 가스 형상 유체의 액화를 저해하는 응축액의 체류는 일어나지 않는다.
도 5a~도 5d는, 다른 몇 가지 실시 형태에 따른 칸막이 둑(22)을 구비하는 플레이트면을 나타낸다. 또한, 이들 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이, 플레이트(12)의 외연 형상은, 장축(30)의 길이가 동일하고 타원율이 상이한 2개의 타원으로 구성되어 있다. 동 도면에서는, 요철부(14)의 도시는 생략되어 있다.
도 5a에서는, 복수의 칸막이 둑이 관통 구멍(16)에 대하여 볼록한 원호 형상으로 연장되어 있다. 도 5b에서는, 편측 2열로 배치된 복수의 칸막이 둑이, 도 3과 동일하게, 관통 구멍(16)측으로 오목한 원호 형상으로 연장되어 있다. 또한, 도 5a 및 도 5b에 나타내는 실시 형태에서는, 중심선(C)을 따라 관통 구멍(16 및 18) 사이에 중심 유로(24)가 형성되어 있다.
도 5c에서는, 칸막이 둑(22)은, 복수의 칸막이 둑이 이산하여 병렬로 배치되고, 제1 열교환 유체가 복수의 칸막이 둑 사이를 사행하는 유로가 형성되어 있다. 즉, 1개의 칸막이 둑의 한쪽 끝에 유체가 우회 가능한 유로가 형성되고, 당해 칸막이 둑의 외측에 있는 칸막이 둑에는, 당해 칸막이 둑과 반대쪽 끝에 유체가 우회 가능한 유로가 형성되어 있다. 따라서, 이들 칸막이 둑의 사이를 우회 가능한 유로를 형성할 수 있다. 이와 같이, 제1 열교환 유체가 사행하는 유로가 형성되어 있으므로, 제2 열교환 유체와의 열교환 시간을 길게 취할 수 있고, 이것에 의하여, 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 5c에 나타내는 실시 형태는, 칸막이 둑(22)을 구성하는 각 칸막이 둑은 관통 구멍(18)으로부터 관통 구멍(16)을 향하여 중심선(C)으로부터 외측으로 경사지도록 연장되어 있다. 그리고, 관통 구멍(16)으로부터 제1 열교환 유로(F1)에 도입된 현열 유체는, 각 칸막이 둑을 따라 사행하면서 플레이트면의 중앙측으로부터 주변 영역으로 흐른다. 이것에 의하여, 제2 열교환 유체와의 열교환 시간을 길게 할 수 있어, 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.
도 5d에 나타내는 실시 형태에서는, 관통 구멍(16)측에 볼록한 원호 형상의 칸막이 둑(22)을 구비하고 있다. 이 칸막이 둑(22)은, 복수의 칸막이 둑이 이산하여 병렬로 배치되고, 제1 열교환 유체가 각 칸막이 둑 사이를 사행 가능하게 배치되어 있다. 또한, 관통 구멍(16 및 18)의 사이에 관통 구멍(16)에 인접하여 칸막이 둑(26)이 설치되고, 칸막이 둑(22)을 구성하는 칸막이 둑과 칸막이 둑(26)의 간극이 작기 때문에, 관통 구멍(16)으로부터 제1 열교환 유로(F1)에 도입된 제1 열교환 유체는, 플레이트면의 외연을 따라 흐르며, 그 후, 플레이트면의 내측을 향하여 칸막이 둑 사이를 사행한다.
일 실시 형태에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 플레이트(12)의 외연 형상은, 장축(30)의 길이가 동일하고 타원율이 상이한 2개의 타원으로 구성된다. 즉, 플레이트(12)의 외연의 한쪽의 절반은 2개의 타원 중 단축(32)의 단반경이 작은 타원(34)으로 형성되고, 플레이트의 외연의 다른 쪽의 절반은 2개의 타원 중 단축(32)의 단반경이 큰 타원(36)으로 형성되어 있다.
이것에 의하여, 플레이트 중합체(10)의 형상을 후술하는 중공 용기의 형상으로 합칠 수 있으므로, 중공 용기 내면과 플레이트 중합체(10)의 사이에 여분의 공간을 없애, 중공 용기를 콤팩트화할 수 있다. 또한, 플레이트(12)의 외연에 직선 부분이 없으므로, 용접 등에 의하여 접합되는 페어 플레이트 사이의 플레이트 접합부의 강도를 향상시킬 수 있어, 제1 열교환 유체 또는 제2 열교환 유체가 고압이 되어도, 플레이트 접합부로부터의 제1 열교환 유체의 누출을 억제할 수 있다.
또한, 일 실시 형태에서는, 2개의 관통 구멍(16 및 18) 중, 장축(30)의 중심점(O)으로부터 먼 위치에 있는 관통 구멍(16)에 인접한 플레이트면에 제1 열교환 유체를 관통 구멍(16)에 대하여 우회시키기 위한 칸막이 둑(제2 칸막이 둑)(26)을 구비한다.
이 실시 형태에 의하면, 예를 들면, 열교환 후의 제1 열교환 유체를 관통 구멍(16)으로부터 도출시키는 경우에, 칸막이 둑(26)을 구비함으로써, 관통 구멍(16)의 바로 앞에서 제1 열교환 유체를 관통 구멍(16)으로부터 우회시키는 유로를 형성할 수 있다. 이것에 의하여, 제1 열교환 유체의 열교환 시간을 길게 할 수 있어 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.
일 실시 형태에서는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 열교환 유로(F1)를 형성하는 2개의 플레이트면에 있어서, 요철부(14)는 복수의 산곡을 갖는 횡단면을 갖고, 또한 당해 산곡이 직선 형상으로 연장되어 있는 요철로 구성된다. 이 요철의 연장 방향의 중심선(C)에 대한 경사각은, 칸막이 둑(22)의 외측 영역(A)보다 칸막이 둑(22)이 배치된 영역(B) 쪽이 크다.
이 실시 형태에 의하면, 제1 열교환 유체는 상기 요철부의 연장 방향을 따라 흐르므로, 요철부(14)의 중심선(C)에 대한 경사각이 상기와 같이 설정되기 때문에, 제1 열교환 유체는 플레이트면의 주연부측으로 흐르도록 지향된다. 이것에 의하여, 플레이트면에서 제1 열교환 유체의 유로를 길게 할 수 있으므로, 열교환 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 영역 A에서는, 중심선(C)에 대한 요철의 연장 방향의 경사각이 작기 때문에, 제1 열교환 유체는 널리 분산되면서 플레이트면의 주변 방향으로 흐른다. 이것에 의하여, 전열 면적을 증가시킬 수 있어, 열교환 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 영역 B에서는, 중심선(C)에 대한 요철의 연장 방향의 경사각이 크기 때문에, 제1 열교환 유체는, 칸막이 둑(22)을 따라 신속하게 플레이트면의 주변 방향으로 흐른다. 영역 B에서는, 플레이트면의 횡방향의 주연까지의 거리가 크기 때문에, 제1 열교환 유체가 주변 방향으로 흐르는 속도를 크게 함으로써, 주연으로의 도달을 앞당길 수 있다.
일 실시 형태에 따른 셸 앤드 플레이트식 열교환기(40)(이하 간단하게 「열교환기(40)」라고 한다.)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 중공 용기(42)의 내부에 플레이트 중합체(10)가 수용되어 있다. 제2 열교환 유체를 공급하는 공급 라인(44)과, 중공 용기(42)로부터 제1 열교환 유체와 열교환한 후의 제2 열교환 유체를 배출하는 배출관(46)이 중공 용기(42)에 접속된다. 또한, 중공 용기(42)에는, 2개의 관통 구멍(16 또는 18) 중 한쪽으로부터 제1 열교환 유체를 도입하고, 다른 쪽으로부터 도출하는 2개의 급배관(48 및 50)이 접속되어 있다. 중공 용기(42)에 플레이트 중합체(10)가 수용된다. 각 플레이트(12)에 형성된 관통 구멍(16)에 의하여, 플레이트(12)의 중합 방향으로 관통로(52)가 형성되고, 각 플레이트(12)에 형성된 관통 구멍(18)에 의하여, 플레이트(12)의 중합 방향으로 관통로(54)가 형성된다.
일 실시 형태에서는, 각 플레이트(12)에 있어서, 관통 구멍(16 및 18)은, 각각 플레이트면의 같은 위치에 형성되고, 관통 구멍(16 및 18)은, 직선 형상의 관통로를 형성한다.
공급 라인(44)으로부터 공급된 액상의 제2 열교환 유체가, 열교환기(40)에서 현열 열교환 또는 잠열 열교환하는 경우, 현열 열교환 후의 액상 유체는 배출관(46(46a))으로부터 배출되고, 잠열 열교환 후의 가스 형상 유체는 배출관(46(46b))으로부터 배출된다.
열교환기(40)가 냉동 장치에 이용되는 응축기일 때, 급배관(48)으로부터 관통로(52)를 통하여 도입된 액상의 제1 열교환 유체(예를 들면, 냉각수, 브라인 등)는, 플레이트 중합체(10)에서 가스 형상의 냉매(제1 열교환 유체)와 현열 열교환하고, 현열 열교환 후의 액상의 제1 열교환 유체는 관통로(54)를 통하여 급배관(50)으로부터 배출된다.
열교환기(40)가 냉동 장치에 이용되는 증발기일 때, 제2 열교환 유체(예를 들면, NH3 냉매)는, 공급 라인(44)으로부터 중공 용기(42)에 공급되고, 플레이트 중합체(10)에서 잠열 열교환하여 가스 형상이 되어, 배출관(46(46b))으로부터 압축기(도시하지 않음)에 배출된다.
열교환기(40)가 NH3/CO2 이원 냉동기에 이용되는 액류기(液溜器)일 때, 급배관(50)으로부터 제1 열교환 유체로서 도입된 가스 형상의 CO2 냉매는, 플레이트 중합체(10)에서 잠열 열교환하고, 잠열 열교환 후의 액상의 CO2 냉매는 급배관(48)으로부터 배출된다. 제2 열교환 유체로서 공급 라인(44)으로부터 중공 용기(42)에 공급된 액상의 NH3 냉매는, 중공 용기(42)에 공급되고, 플레이트 중합체(10)에서 잠열 열교환하여 가스 형상이 되어, 배출관(46(46b))으로부터 배출된다.
열교환기(40)는, 플레이트 중합체(10)를 구비함으로써, 상술한 바와 같이, 제1 열교환 유체와 제2 열교환 유체의 열교환 성능을 높일 수 있다.
일 실시 형태에서는, 공급 라인(44)은 관로(56)를 통하여 중공 용기(42)의 내부에 설치된 노즐관(58)에 접속된다. 노즐관(58)은, 중공 용기 내의 상부에서 플레이트 중합체(10)의 중합 방향으로 배치되고, 축선 방향으로 다수의 노즐구(60)가 형성되어 있다. 노즐구(60)로부터 제1 열교환 유체가 플레이트 중합체(10)를 향하여 적하된다. 또한, 중공 용기(42)의 바닥부에는 고인 유분(油分)을 취출하기 위한 취출구(도시하지 않음)가 설치된다.
일 실시 형태에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 플레이트 중합체(10)는, 중공 용기(42)의 내부에서 중심선(C)이 연직 방향을 따르도록 배치된다. 이것에 의하여, 관통 구멍(16 및 18)은 중심선(C)을 따라 상하에 배치되고, 하방에 배치된 관통 구멍(16)으로부터 액상의 제1 열교환 유체가 도입되어 현열 열교환할 때는, 액상의 제1 열교환 유체는 칸막이 둑(22)을 따라 플레이트면 전체에 확산되므로, 열교환 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상방에 배치된 관통 구멍(18)으로부터 가스 형상의 제1 열교환 유체가 도입되어 잠열 열교환할 때는, 가스 형상의 제1 열교환 유체가 제1 열교환 유로(F1)에서 응축된 응축액은 중심 유로(24)를 통과하여 출구측의 관통 구멍(16)으로 신속하게 유하(流下)하기 때문에, 가스 형상 유체의 액화를 저해하는 응축액의 체류는 일어나지 않고, 따라서, 열교환 성능의 저하를 억제할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 플레이트(12)의 외연 형상은, 장축(30)의 길이가 동일하여 장축(30)을 공유하고, 또한 타원율이 상이한 2개의 타원으로 구성되며, 플레이트(12)의 외연의 상측 절반은 2개의 타원 중 단축(32)의 단반경이 작은 타원(34)으로 형성되고, 플레이트(12)의 외연의 하측 절반은 2개의 타원 중 단축(32)의 단반경이 큰 타원(36)으로 형성된다.
이것에 의하여, 플레이트 중합체(10)의 형상을 중공 용기(42)의 형상으로 합칠 수 있으므로, 중공 용기 내면과 플레이트 중합체(10)의 여분의 공간을 없애, 중공 용기(42)를 콤팩트화할 수 있다. 또한, 플레이트(12)의 외연에 직선 부분이 없으므로, 플레이트 접합부의 강도를 향상시킬 수 있어, 플레이트 접합부로부터의 열교환 유체의 누출을 방지할 수 있다. 열교환기(40)가 냉동 장치의 증발기나 액류기에 이용되고, 또한 제1 열교환 유체가 가스 형상의 CO2 냉매이며, 제2 열교환 유체가 NH3 냉매일 때, 제1 열교환 유로(F1) 및 제2 열교환 유로(F2)는 4.0MPa 부근의 고압에 달할 때도 있지만, 용접 등으로 접합된 플레이트 접합부의 누출을 방지할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 관통 구멍(16 및 18) 중, 장축(30)의 중심점(O)으로부터 먼 위치에 있는 관통 구멍(16)이 하방에 배치되고, 중심점(O)으로부터 가까운 위치에 있는 관통 구멍(18)이 상방에 배치된다.
이 실시 형태에 의하면, 하방에 배치된 관통 구멍(16)으로부터 유입된 액상의 제1 열교환 유체는, 칸막이 둑(22)을 따라 플레이트면 전체에 확산되므로, 열교환 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상방에 배치된 관통 구멍(18)으로부터 가스 형상의 제1 열교환 유체가 유입되었을 때, 가스 형상의 제1 열교환 유체가 응축된 응축액은 중심 유로(24)를 통과하여 출구측 관통 구멍(16)으로 흐르기 때문에, 가스 형상 유체의 액화를 저해하는 응축액의 체류는 일어나지 않고, 따라서, 열교환 성능의 저하를 억제할 수 있다.
몇 가지 실시 형태에 의하면, 열교환 유체가 상변화하지 않는 현열 열교환뿐만 아니라, 상변화하는 잠열 열교환 시에도, 또한, 플레이트 중합체가 비원형 플레이트로 구성되어 있어도, 열교환 성능이 저하하지 않는 플레이트 중합체를 실현할 수 있다. 따라서, 냉동 장치의 증발기나 응축기 등의 열교환기에 적용될 때, 1종류의 플레이트 중합체로 대응할 수 있기 때문에, 열교환기의 제조 비용을 삭감할 수 있다.
10 플레이트 중합체
12(12a, 12b) 플레이트
14 요철부
16, 18 관통 구멍
16a, 18a 주연부
20 페어 플레이트
20a 외연부
22 칸막이 둑(제1 칸막이 둑)
24 중심 유로
26 칸막이 둑(제2 칸막이 둑)
30 장축
32 단축
34, 36 타원
40 열교환기
42 중공 용기
44 공급 라인
46(46a, 46b) 배출관
48, 50 급배관
52, 54 관통로
56 관로
58 노즐관
60 노즐구
C 중심선
F1 제1 열교환 유로
F2 제2 열교환 유로
O 중심점

Claims (14)

  1. 표리면에 요철부가 형성되고 겹쳐 배치된 복수의 플레이트와,
    상기 복수의 플레이트의 사이에서 상기 복수의 플레이트의 중합 방향을 따라 번갈아 형성되며, 제1 열교환 유체가 흐르는 제1 열교환 유로 및 제2 열교환 유체가 흐르는 제2 열교환 유로를 구비하고,
    상기 복수의 플레이트의 각각은, 표리면을 관통하여 상기 제1 열교환 유체가 도입 및 도출되는 2개의 관통 구멍을 가지며,
    상기 복수의 플레이트가 형성하는 플레이트면 중 상기 제1 열교환 유로를 형성하는 2개의 플레이트면 중 적어도 한쪽에 형성되고, 상기 2개의 관통 구멍의 중심끼리를 연결하는 중심선에 대하여 경사지며, 상기 플레이트의 중합 방향에서 보았을 때 상기 중심선에 대하여 좌우 대칭으로 배치된 제1 칸막이 둑과,
    상기 2개의 관통 구멍 중 적어도 상기 제1 열교환 유체가 도입되는 관통 구멍측의 영역에 있어서 상기 중심선을 따라 그 중심선 상을 통과하도록 형성된 유로를 구비하고,
    상기 제1 칸막이 둑은, 상기 2개의 관통 구멍 중 상방에 위치하는 제1 관통 구멍으로부터 하방에 위치하는 제2 관통 구멍을 향해, 서로의 간격이 좁아지도록 상기 유로의 적어도 일부를 사이에 두고 좌우 대칭으로 배치된 한 쌍의 칸막이 둑을 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트 중합체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 칸막이 둑은, 상기 2개의 관통 구멍 중 한쪽측으로 오목한 원호 형상으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 플레이트 중합체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 칸막이 둑은, 상기 2개의 관통 구멍 중 한쪽측으로 볼록한 원호 형상으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 플레이트 중합체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 칸막이 둑은, 직선 형상으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 플레이트 중합체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 칸막이 둑은, 복수의 칸막이 둑이 이산(離散)하여 병렬로 배치되고, 상기 제1 열교환 유체가 상기 복수의 칸막이 둑 사이를 사행(蛇行)하는 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트 중합체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 칸막이 둑은, 상기 제1 열교환 유로를 형성하는 상기 2개의 플레이트면의 각각에 상기 중심선에 대하여 좌우 대칭으로 형성되고,
    상기 2개의 플레이트면에 각각 형성된 상기 제1 칸막이 둑은, 상기 중합 방향에서 보았을 때 포개지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 플레이트 중합체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 플레이트의 외연은, 장축의 길이가 동일하고 타원율이 상이한 2개의 타원으로 구성되며, 상기 플레이트의 외연의 한쪽의 절반은 상기 2개의 타원 중 단반경이 작은 타원으로 형성되고, 상기 플레이트의 외연의 다른 쪽의 절반은 상기 2개의 타원 중 단반경이 큰 타원으로 형성되며,
    상기 2개의 관통 구멍 중, 상기 장축의 중심점으로부터 먼 위치에 있는 관통 구멍에 인접한 플레이트면에 상기 제1 열교환 유체를 상기 관통 구멍에 대하여 우회시키기 위한 제2 칸막이 둑을 구비하는 것을 특징으로 하는 플레이트 중합체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 열교환 유로를 형성하는 상기 2개의 플레이트면에 있어서, 상기 요철부는 복수의 산곡(山谷)을 갖는 횡단면을 갖고, 또한 당해 산곡이 직선 형상으로 연장되어 있는 요철로 구성되며,
    상기 요철의 연장 방향의 상기 중심선에 대한 경사각은, 상기 제1 칸막이 둑이 설치된 영역의 외측 영역보다 상기 제1 칸막이 둑이 설치된 영역 쪽이 큰 것을 특징으로 하는 플레이트 중합체.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 플레이트 중 서로 이웃하는 한 쌍의 플레이트는, 상기 2개의 관통 구멍의 주연부에서 접합하여 페어 플레이트를 구성함과 더불어, 서로 이웃하는 상기 페어 플레이트끼리는, 서로 대면하는 플레이트면의 외연부에서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 플레이트 중합체.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 복수의 플레이트는, 동일 형상의 상기 요철부를 가진 동일 형상의 플레이트로 구성되고,
    상기 페어 플레이트는, 제1 플레이트와, 상기 중심선을 중심으로 반전하여 상기 제1 플레이트와 반대 방향으로 배치된 제2 플레이트로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플레이트 중합체.
  11. 중공(中空) 용기와,
    상기 중공 용기의 내부에 배치된 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 플레이트 중합체와,
    상기 중공 용기에 상기 제2 열교환 유체를 공급하기 위한 공급관과,
    상기 중공 용기로부터 상기 제2 열교환 유체를 배출하기 위한 배출관과,
    상기 2개의 관통 구멍 중 한쪽에 상기 제1 열교환 유체를 도입하기 위한 도입관과,
    상기 2개의 관통 구멍 중 다른 쪽으로부터 상기 제1 열교환 유체를 도출하기 위한 도출관을 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 플레이트 중합체는, 상기 중공 용기의 내부에서 상기 중심선이 연직 방향을 따르도록 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 플레이트의 외연은, 장축의 길이가 동일하고 타원율이 상이한 2개의 타원으로 구성되며, 상기 플레이트의 외연의 상측 절반은 상기 2개의 타원 중 단반경이 작은 타원으로 형성되고, 상기 플레이트의 외연의 하측 절반은 상기 2개의 타원 중 단반경이 큰 타원으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 2개의 관통 구멍 중 상기 장축의 중심점으로부터 먼 위치에 있는 관통 구멍이 하방에 배치되고, 상기 장축의 중심점으로부터 가까운 위치에 있는 관통 구멍이 상방에 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
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