KR102308613B1 - Printed circuit heat exchanger for easy prevention and removal of icing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환에 사용되는 가열유체의 유로를 중첩되게 구성하여 적층된 기판의 아이싱을 방지하고, 발생된 아이싱은 용이하게 제거될 수 있도록 복수개 형성된 포트를 통해 추가적인 가열유체가 공급되도록 하는 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a printed circuit board type heat exchanger that is easy to prevent and remove icing, and more particularly, to prevent icing of stacked substrates by overlapping flow paths of a heating fluid used for heat exchange, and to easily prevent icing It relates to a printed circuit board type heat exchanger that is easy to prevent and remove icing so that an additional heating fluid is supplied through a plurality of ports formed so as to be easily removed.
열교환기는 특정 유체의 온도를 냉각 또는 가열함으로써 상변화를 일으키기 위해 사용되는 것으로, 일반적으로는 온도가 다른 복수개의 유체를 중첩하도록 배치함으로써 열교환이 이루어지는 방식을 이용한다.The heat exchanger is used to cause a phase change by cooling or heating the temperature of a specific fluid, and generally uses a method in which heat exchange is performed by arranging a plurality of fluids having different temperatures to overlap each other.
최근에는, 선박의 연료로서 LNG를 이용하면서 액화LNG를 기화시키기 위해 열교환 장치의 이용이 더욱 중요시되고 있고, 아울러 그 안정적인 운용과 효율의 향상이 요구되고 있으며, 복수의 판을 적층 접합하고, 일측 판은 피가열유체가 통과하는 유로가 형성되도록 하고 타측 판은 가열유체가 통과하는 유로가 형성되도록 함으로써, 전열면적을 증가시켜 열교환이 이루어지도록 하는 인쇄회로기판형 열교환기(Printed circuit heat exchanger, PCHE)가 개발되었다.Recently, while using LNG as a fuel for a ship, the use of a heat exchange device has become more important to vaporize liquefied LNG, and the stable operation and efficiency improvement thereof are required. Printed circuit heat exchanger (PCHE) that increases the heat transfer area by forming a flow path through which the heating fluid passes and the other plate forms a flow path through which the heating fluid passes. has been developed
이러한 인쇄회로기판형 열교환기의 개발로 인하여 열교환기의 소형화 및 경량화가 이루어질 수 있어, 공간 활용도의 증가 및 운용의 용이함과 열교환 효율의 향상을 얻을 수 있다.Due to the development of the printed circuit board type heat exchanger, the size and weight of the heat exchanger can be reduced, thereby increasing space utilization, ease of operation, and improvement of heat exchange efficiency.
그러나, 이러한 인쇄회로기판형 열교환기의 유로는 미세유로로 형성되어 있어 폐색이 이루어지는 경우가 생기는 바, 상세하게는 가열유체가 피가열유체로부터 전달받은 냉각열로 인하여 아이싱(Icing)이 발생하는 경우가 잦았다.However, the flow path of such a printed circuit board type heat exchanger is formed of a micro flow path, so clogging occurs. Specifically, when icing occurs due to the cooling heat transferred from the heating fluid to the heating fluid. was often
특히, 열교환기에 지속적인 가열유체의 공급이 이루어지지 않는 경우, 예를 들면 열교환기의 가동이 중지된 경우에는 아이싱의 발생 가능성이 높아지고, 재가동시 폐색된 유로의 아이싱 제거까지 소요되는 간극에 의하여 열교환기의 가동효율이 저하되는 문제가 있었다.In particular, when the continuous supply of the heating fluid to the heat exchanger is not made, for example, when the operation of the heat exchanger is stopped, the possibility of icing is increased, and when the heat exchanger is restarted, the There was a problem in that the operating efficiency of the
또한, 이러한 아이싱에 의한 유로의 패색은 열교환기의 성능 저하뿐만 아니라 아이싱의 고착에 의해 장비의 고장을 야기할 수 있고, 이는 결국 전체 시스템의 정지를 일으키는 문제가 있었다.In addition, the blockage of the flow path due to the icing may cause equipment failure due to adhesion of the icing as well as deterioration of the performance of the heat exchanger, which eventually causes the entire system to stop.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 인쇄회로기판형 열교환기에서 가열유체의 회수를 통하여 적층된 인쇄회로기판에 아이싱의 발생이 방지되고, 추가된 가열유체 공급라인을 통하여 발생한 아이싱을 용이하게 제거할 수 있도록 함으로써, 열교환기 효율의 향상 및 안정적인 운용이 이루어지게 하는 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention was invented to solve the above problems, and the generation of icing on the stacked printed circuit boards is prevented through the recovery of the heating fluid in the printed circuit board type heat exchanger, and the icing generated through the additional heating fluid supply line An object of the present invention is to provide a printed circuit board type heat exchanger that is easy to prevent and remove icing, which can be easily removed to improve heat exchanger efficiency and ensure stable operation.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood from the description below.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기는 케이스, 피가열유체가 입출되는 메인포트, 가열유체가 입출되는 서브포트 및 상기 케이스에 내장되되 유로가 형성된 기판적층형 채널로 이루어진 인쇄회로기판형 열교환기에 있어서, 상기 서브포트는, 상기 케이스의 일측에 형성되되, 제1유입서브포트와 제2유입서브포트로 구분 형성된 유입서브포트; 및 상기 케이스의 타측에 형성되되, 제1유입서브포트와 대향되도록 형성되는 배출서브포트로 이루어진 것을 기술적 특징으로 한다.A printed circuit board type heat exchanger that is easy to prevent and remove icing according to the present invention for achieving the above object includes a case, a main port through which a heating fluid enters and exits, a sub port through which a heating fluid enters and exits, and a flow path is formed inside the case. A printed circuit board type heat exchanger having a board stacked channel, the subport comprising: an inlet subport formed on one side of the case and divided into a first inlet subport and a second inlet subport; and an exhaust subport formed on the other side of the case to face the first inlet subport.
또한, 상기 채널은, 상기 메인포트와 연통되어 피가열유체가 통과되는 메인유로가 형성된 메인플레이트; 상기 메인플레이트의 상하에 중첩배치되되, 입구측은 상기 제1유입서브포트와 연통되고 출구측은 상기 제2유입서브포트와 연통되며, 가열유체가 통과되는 제1유로가 형성된 제1플레이트; 및 상기 제1플레이트의 외측에 중첩배치되되, 입구측은 상기 제2유입서브포트와 연통되고 출구측은 상기 배출서브포트와 연통되는 제2유로가 형성된 제2플레이트로 이루어진 것을 기술적 특징으로 한다.In addition, the channel may include: a main plate communicating with the main port and having a main flow path through which a fluid to be heated passes; a first plate overlapping the upper and lower portions of the main plate, the inlet side communicating with the first inlet subport and the outlet communicating with the second inlet subporting, the first plate having a first flow path through which the heating fluid passes; and a second plate disposed overlapping on the outside of the first plate, the inlet side communicating with the second inlet subport and the outlet side of the second plate having a second flow path communicating with the outlet subport.
또한, 상기 제1유로는 지그재그형으로 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.In addition, the first flow passage is technically characterized in that it is formed in a zigzag shape.
또한, 상기 제2유로는 직선형으로 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.In addition, the second flow passage is technically characterized in that it is formed in a straight line.
또한, 상기 제2유입서브포트에는 개폐가능한 밸브가 더 구비된 것을 기술적 특징으로 한다.In addition, it is technically characterized in that the second inlet subport is further provided with an openable and openable valve.
또한, 상기 케이스의 상부와 하부에는, 상기 제2유입서브포트 및 상기 배출서브포트와 연통되는 자켓이 더 구비된 것을 기술적 특징으로 한다.In addition, the upper and lower portions of the case, the second inlet sub-port and the discharge sub-port and a jacket communicating with the further provided is characterized in that the technical feature.
상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다. The present invention according to the above configuration can expect the following effects.
열교환기가 가동될 시 가열유체는 1차적으로 피가열유체로부터 냉각열을 전달받아 냉각되나, 회수되는 가열유체에 의하여 가열됨으로써 아이싱의 발생이 방지될 수 있다.When the heat exchanger is operated, the heating fluid is primarily cooled by receiving cooling heat from the fluid to be heated, but the occurrence of icing can be prevented by being heated by the recovered heating fluid.
상술한 바와 같이, 미세 유로를 폐색하거나 협소하게 만드는 아이싱의 발생이 방지되어 열교환기 성능의 향상과 함께 안정적인 가동이 가능하게 된다.As described above, the generation of icing that clogs or narrows the microchannel is prevented, so that the heat exchanger performance is improved and stable operation is possible.
열교환기가 주로 사용되는 선박과 같은 경우, 장비의 가동률을 최대한으로 유지하는 것이 가장 중요한 요소로서, 이는 가동률의 향상은 그 가동에 소요되는 비용과 에너지의 소모라는 LOSS를 최소화하는 경제적 효과를 얻을 수 있다.In the case of ships where heat exchangers are mainly used, maintaining the maximum equipment operation rate is the most important factor. .
가열유체가 유입되는 포트는 복수개로 구비하여, 일측의 포트는 개폐가 가능하도록 함으로써, 아이싱이 이미 발생한 경우에 가열유체를 신속하게 공급하여 아이싱을 최대한 신속하게 제거할 수 있다.A plurality of ports through which the heating fluid flows are provided so that the ports on one side can be opened and closed, so that, when icing has already occurred, the heating fluid can be quickly supplied to remove the icing as quickly as possible.
일반적으로 장비는 지속적으로 가동되는 것이 아니라 불연속적으로 가동과 중지가 반복되는 것으로, 장비가 중지상태에서 가동상태로 전환시 가장 큰 부하가 발생한다는 점을 고려하면, 열교환기의 재가동시 아이싱에 의한 딜레이는 큰 문제가 될 수 있다.In general, equipment is not continuously operated, but discontinuously starts and stops repeatedly. Considering that the largest load occurs when the equipment is switched from a stopped state to an operational state, when the heat exchanger is restarted, the Delay can be a big problem.
추가적으로 형성된 가열유체 유입포트는 밸브에 의해 개폐가 가능하도록 구성되어, 재가동시 가열유체의 신속한 추가로 발생된 아이싱을 제거할 수 있어, 재가동 딜레이가 없어지게 된다.The additionally formed heating fluid inlet port is configured to be able to be opened and closed by a valve, so that icing generated by the rapid addition of the heating fluid during restart can be eliminated, thereby eliminating the restart delay.
특히, 재가동시 발생되는 딜레이는 주변 장치에 순간적인 부하의 증가를 가져오는 것으로, 그 원인인 아이싱의 제거가 신속하게 이루어져 주변 장치의 고장 발생 가능성을 현저하게 낮출 수 있다는 점에서 더욱 큰 효과를 얻을 수 있다.In particular, the delay generated during restart causes an instantaneous increase in the load on the peripheral device, and the icing, which is the cause, is quickly removed, thereby significantly reducing the possibility of a malfunction of the peripheral device. can
또한, 피가열유체의 냉각열을 충분히 수용가능하도록 열용량 증가를 위한 자켓을 케이스의 상부와 하부에 구비함으로써 아이싱의 발생 방지와 제거가 더욱 신속하고 용이하게 이루어질 수 있다.In addition, by providing jackets for increasing heat capacity at the upper and lower portions of the case to sufficiently accommodate the cooling heat of the fluid to be heated, prevention and removal of icing can be made more quickly and easily.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 케이스의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자켓이 나타난 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 채널의 내부 구성도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 채널의 적층 구조를 나타낸 구성도이다.1 is a perspective view of a printed circuit board type heat exchanger that is easy to prevent and remove icing according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is an overall configuration diagram of a case according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a jacket according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is an internal configuration diagram of a channel according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a stacked structure of channels according to a preferred embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a printed circuit board type heat exchanger capable of preventing and removing icing according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기의 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 케이스의 전체 구성도, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자켓이 나타난 구성도, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 채널의 내부 구성도 및 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 채널의 적층 구조를 나타낸 구성도이다.1 is a perspective view of a printed circuit board type heat exchanger that is easy to prevent and remove icing according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is an overall configuration diagram of a case according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. A configuration diagram showing a jacket according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 4 is an internal configuration diagram of a channel according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a stacked structure of channels according to a preferred embodiment of the present invention. It is a configuration diagram.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기는 도 1에 도시된 바와 같이 케이스(100), 메인포트(200), 서브포트(300) 및 채널(400)로 구성될 수 있다.A printed circuit board type heat exchanger that is easy to prevent and remove icing according to a preferred embodiment of the present invention includes a
먼저, 상기 케이스(100)를 살펴본다.First, look at the
케이스(100)는 일반적으로 다른 구성요소들이 내재될 수 있는 외관을 제공하는 구성을 말하는 것으로서, 본 발명에서는 후술할 채널(400)이 내재되는 공간을 제공하면서, 피가열유체와 가열유체가 공급되는 메인포트(200) 및 서브포트(300)가 일측에 부착되는 역할을 하는 것을 통칭할 수 있다.The
케이스(100)는 다양한 형태의 구성이 가능할 수 있으나, 상술한 바와 같이 채널(400)이 내재된다는 점에서 채널(400)의 가공상 용이함을 고려하면 직육면체형으로 구성되는 것이 바람직할 수 있으며, 이하에서는 직육면체형을 가정하고 설명하기로 한다.The
케이스(100)의 상부와 하부에는 내부에 지그재그형 유로가 형성된 자켓(600)이 구비될 수 있는데, 이는 후술하기로 한다.A
다음으로, 상기 메인포트(200)와 서브포트(300)를 살펴본다.Next, the
포트는 유체가 유입되고 배출되는 곳을 통칭하는 것으로서, 피가열유체가 공급되는 메인포트(200)와 가열유체가 공급되는 서브포트(300)로 구분될 수 있다.The port refers to a place where the fluid is introduced and discharged, and may be divided into a
메인포트(200)와 서브포트(300)는 케이스(100)의 일측면에 부착형성될 수 있는데, 바람직하게는 메인포트(200)와 서브포트(300)는 케이스(100)의 상호 수직한 면에 부착될 수 있다.The
상세하게 설명하자면, 케이스(100)의 측면 4면중 대향된 두면에 메인포트(200)가 부착되면 이에 수직한 나머지 두면에 서브포트(300)가 부착되어, 결과적으로 메인포트(200)와 서브포트(300)가 수직되도록 형성될 수 있다.In detail, when the
메인포트(200)는 피가열유체가 공급되는 곳으로서, 후술할 채널(400)의 메인플레이트(410)에 직접적으로 연결될 수 있으며, 유입되는 측과 배출되는 측이 동일한 형태로 구성될 수 있다.The
메인포트(200)는 일반적으로 파이프형태로 이루어져 있으므로, 피가열유체가 균일하게 분배되어 입출될 수 있도록 메인포트(200)와 케이스(100) 사이에 메인헤더(210)가 구비될 수 있다.Since the
서브포트(300)는 가열유체가 공급되는 곳으로서, 상술한 바와 같이 메인포트(200)와 수직하게 배치되어 케이스(100)에 부착되며, 후술할 제1플레이트(430) 및 제2플레이트(450)에 직접적으로 연결될 수 있다.The sub-port 300 is a place where the heating fluid is supplied. As described above, the sub-port 300 is disposed perpendicular to the
메인포트(200)와 달리, 서브포트(300)는 유입되는 측은 제1유입서브포트(310)와 제2유입서브포트(330)로 복수로 구분 형성되고, 배출되는 측은 단수로 배출서브포트(350)로 형성되어 상이한 형태일 수 있다.Unlike the
형태적 특성으로 인하여, 제1유입서브포트(310)와 제2유입서브포트(330)는 케이스(100)의 일측면에 공히 형성되며, 배출서브포트(350)는 케이스(100)의 타측면에 형성되되 제1유입서브포트(310)와 대향되도록 배치될 수 있다.Due to the morphological characteristics, the
제1유입서브포트(310)는 후술할 제1플레이트(430)에 직접적으로 연결되되 제1플레이트(430)의 입구측에 한정 연결되고, 제2유입서브포트(330)는 제1플레이트(430)의 출구측과 제2플레이트(450)의 입구측에 공히 연결될 수 있으며, 배출서브포트(350)는 제2플레이트(450)의 출구측에 연결될 수 있다.The
서브포트(300)에도 케이스(100)와의 사이에 헤더가 구비될 수 있으며, 제1유입서브헤더(311)와 제2유입서브헤더(331)는 연통되지 않도록 독립적으로 형성되며, 배출서브헤더(351)는 제1유입서브헤더(311)와 동일한 형태로 대향되도록 형성될 수 있다.A header may also be provided between the sub-port 300 and the
다음으로, 상기 채널(400)을 살펴본다.Next, look at the
채널(400)은 적층된 인쇄회로기판으로 이루어져, 상술한 메인포트(200) 및 서브포트(300)로부터 입출되는 유체의 이동경로가 형성된 것을 지칭할 수 있다.The
적층된 인쇄회로기판의 형태로 인하여, 채널(400) 내에 형성된 유로를 이동하는 피가열유체와 유체사이의 열교환이 이루어질 수 있다.Due to the shape of the stacked printed circuit board, heat exchange between the fluid to be heated and the fluid moving through the flow path formed in the
채널(400)은 메인플레이트(410), 제1플레이트(430) 및 제2플레이트(450)로 구분 형성되어 적층된 형태일 수 있다.The
메인플레이트(410)는 상기 메인포트(200)와 연통되어 피가열유체가 통과되도록 형성되는 곳으로서, 표면에 피가열유체의 이동을 견인하는 메인유로(411)가 형성될 수 있다.The
상세하게는, 메인유로(411)는 메인플레이트(410)의 면에 미세유로 형태로 형성되되, 일반적으로 식각(蝕刻)공법에 의하여 형성될 수 있으며, 후술할 제1유로(431)와 제2유로(451)도 동일한 방법으로 형성될 수 있다.In detail, the
메인유로(411)는 메인포트(200)와 동일한 방향으로 형성되어, 유입측의 메인포트(200)에서 배출측의 메인포트(200)로 직선형으로 구성될 수 있다.The
제1플레이트(430)는 가열유체가 통과되도록 형성되는 곳으로서, 메인플레이트(410)의 상하에 중첩배치되어 있어 피가열유체와 가열유체와의 최초 열교환이 이루어지도록 하는 역할을 할 수 있다.The
제1플레이트(430)의 면에는 제1유로(431)가 형성될 수 있는데, 제1유로(431)의 입구측은 상기 제1유입서브포트(310)와 연통되고, 출구측은 상기 제2유입서브포트(330)와 연통될 수 있다.A
제1유입서브포트(310)와 제2유입서브포트(330)가 케이스(100)의 동일한 측에 형성된 구조를 고려하면 제1유로(431)의 입구측과 출구측도 동일한 측에 형성될 수 있으며, 상세하게는 제1유로(431)는 지그재그형으로 형성될 수 있다.Considering the structure in which the
제1유로(431)의 이러한 지그재그형 구조는 상술한 메인유로(411)와의 전열면적을 최대화하여 열교환 효율을 향상하는 역할을 할 수 있으며, 제1플레이트(430)는 메인플레이트(410)의 상하에 중첩배치되므로 메인유로(411)를 통과하는 피가열유체는 상하에 위치한 제1유로(431)와 열교환이 효과적으로 이루어질 수 있다.Such a zigzag structure of the
상기 제1플레이트(430)의 외측에는 제2플레이트(450)가 중첩배치될 수 있다.A
제2플레이트(450)는 면에 제2유로(451)가 형성될 수 있는데, 제2유로(451)는 입구측은 제2유입서브포트(330)와 연통되고 출구측은 배출서브포트(350)와 연통될 수 있다.The
상술한 바와 같이, 제1유로(431)의 출구측과 제2유로(451)의 입구측은 공히 제2유입서브포트(330)와 연통되도록 형성되어 있으므로, 결과적으로 제1유로(431)에서 배출된 가열유체는 제2유로(451)의 입구로 회수되는 형태가 될 수 있다.As described above, since the outlet side of the
제2유로(451)의 출구측은 배출서브포트(350)와 연통되어 있으므로, 제2유로(451)의 입구와 출구는 대향되는 측에 형성될 수 있으며, 상세하게는 제2유로(451)는 복수개의 미세유로가 입구측과 출구측으로 가열유체가 유입되는 방향에 수직하도록 형성될 수 있다.Since the outlet side of the
제2유로(451)는 피가열유체와 접촉하여 열교환을 하는 제1유로(431)와 달리, 제1유로(431)와만 접촉하여 아이싱이 생기지 않도록 열을 전달하는 역할을 하는 보조적인 기능을 할 수 있다.Unlike the
상술한 구조를 바탕으로, 메인플레이트(410), 제1플레이트(430) 및 제2플레이트(450)가 중첩배치된 구조를 살펴보면, 메인플레이트(410)가 중심이 되고, 메인플레이트(410)의 상하로 제1플레이트(430)가 배치되며, 제1플레이트(430)의 외측에 제2플레이트(450)가 배치된다.Looking at the structure in which the
따라서, 도 5에 나타난 바와 같이 상기 구조를 하나의 세트로 가정하면, 각 세트는 제2플레이트(450)를 공유하는 형태로 배치될 수 있다.Accordingly, assuming that the structure is one set as shown in FIG. 5 , each set may be disposed to share the
추가적으로는, 상기 제2유입서브포트(330)에는 개페가능한 밸브(500)가 더 구비될 수 있으며, 밸브(500)는 자동으로 제어될 수 있는 것이나 수동으로 제어되는 것 어느 것이든 가능할 수 있다.Additionally, an
밸브(500)의 개폐에 따라, 제2유입서브포트(330)를 통하여 가열유체의 유입여부가 조절될 수 있게 되는데, 이는 열교환기의 작동 중지시 발생될 수 있는 아이싱을 제거하기 위하여 제2유입서브포트(330)를 통하여 가열유체를 신속하게 공급하기 위함이다.According to the opening and closing of the
상세하게 설명하자면, 밸브(500)가 폐쇄된 경우에는 가열유체는 제1플레이트(430)의 제1유로(431)를 통하여 이동한 후 제2서브포트(300)를 통하여 회수되어 제2플레이트(450)로 공급되게 되나, 이러한 회수 경로를 통하는 경우 아이싱의 제거가 신속하게 이루어지기 힘들게 된다.In detail, when the
밸브(500)가 개방된 경우에는 가열유체는 제1서브포트(300)를 통하여 제1플레이트(430)로 유입되고, 추가적으로 제2서브포트(300)를 통하여 제2플레이트(450)로 회수 경로가 아닌 직접적인 경로를 통해 공급되므로 아이싱의 제거가 매우 신속하게 이루어질 수 있게 된다.When the
추가적으로는, 케이스(100)의 상부와 하부에는 밀폐 박스형으로 이루어진 자켓(600)이 더 구비되되, 제2유입서브포트(330) 및 배출서브포트(350)와 연통되도록 형성될 수 있다.Additionally, the upper and lower portions of the
상술한 바와 같이, 배출서브포트(350)는 제1유입서브포트(310)와 동일선상에 배치될 수 있고 제1유입서브포트(310)와 제2유입서브포트(330)는 이격되어 있으므로, 자켓(600)이 제2유입서브포트(330) 및 배출서브포트(350)와 연통되는 통로는 동일선상이 아닌 이격될 형태로 배치될 수 있다.As described above, the
이러한 형태로 인하여, 자켓(600) 내부의 가열유체의 이동이 용이하게 이루어질 수 있도록 자켓(600)에는 지그재그형 이동 경로가 형성되도록 내부에 격벽(610)이 형성될 수 있다.Due to this shape, the
자켓(600)은, 피가열유체로부터 전달되는 냉각열이 모두 수용될 수 있도록, 가열유체의 총 열용량을 높이기 위한 가열유체의 보유량을 충분히 유지하는 역할을 할 수 있다.The
상술한 구조를 전체적으로 살펴보면, 케이스(100)의 모든 면에는 구성요소가 구비도될 수 있는 바, 상하부면에는 자켓(600)이 구비되고, 측면 2면에는 서브포트(300)가, 나머지 측면 2면에는 메인포트(200)가 구비될 수 있다.Looking at the above structure as a whole, all sides of the
상술한 구성요소를 바탕으로 열교환기의 열교환 방법을 살펴본다.A heat exchange method of a heat exchanger based on the above-described components will be described.
피가열유체는 케이스(100)의 측면 2면에 구비된 메인포트(200)를 통하여 유입되고, 메인포트(200)와 동향 직선으로 형성된 메인유로(411)를 통과하여 배출되되, 메인헤더(210)로 인하여 균일하게 유입되고 배출될 수 있다.The fluid to be heated flows in through the
서브포트(300)는 메인포트(200)와 수직한 방향으로 형성되어 있는데, 밸브(500)가 폐쇄된 경우와 개방된 경우로 나누어 살펴본다.The sub-port 300 is formed in a direction perpendicular to the
밸브(500)가 폐쇄된 경우에는, 제1유입서브포트(310)를 통하여 유입된 가열유체는 제1플레이트(430)로 유입되어 지그재그형으로 형성된 제1유로(431)를 따라 이동하면서, 메인유로(411)를 통과하는 피가열유체와 열교환을 하게 된다.When the
제1유로(431)를 통과한 가열유체는 제2유입서브포트(330)를 통하여 제1플레이트(430)의 외측에 형성된 제2플레이트(450)로 유입되고, 유입된 방향과 수직하게 형성된 제2유로(451)를 따라 이동하며 제1플레이트(430)에 추가적인 열을 공급함으로써 제1유로(431)에 생길 수 있는 아이싱을 방지한 후, 배출서브포트(350)를 통하여 배출되게 된다.The heating fluid passing through the
밸브(500)가 개방된 경우에는, 가열유체는 제1유입서브포트(310)와 제2유입서브포트(330)를 통하여 일시에 유입되게 되는데, 제2플레이트(450)로 유입되는 가열유체는 밸브(500)가 폐쇄된 경우와 달리 피가열유체와 열교환이 이루어지지 않아 상대적으로 높은 온도를 유지하고 있으므로, 채널(400) 내에 형성된 아이싱을 신속하게 제거할 수 있게 된다.When the
추가적으로 설명하자면, 열교환기의 일상적인 가동 상태에서는 밸브(500)가 폐쇄된 상태로 아이싱이 방지될 수 있으나, 갑작스런 셧다운이나 가동 중지로 인하여 채널(400) 내에 아이싱이 발생된 경우에는, 밸브(500)를 일시적으로 개방하여 아이싱을 제거한 후에 다시 밸브(500)를 폐쇄하여 열교환기의 일상적인 가동 상태를 유지할 수 있다.In addition, in the normal operating state of the heat exchanger, icing can be prevented with the
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다. The above-described embodiments are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art can variously modified other embodiments therefrom.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should include not only the above embodiments but also other embodiments variously modified by the technical spirit of the invention described in the following claims.
100: 케이스
200: 메인포트
210: 메인헤더
300: 서브포트
310: 제1유입서브포트
311: 제1유입서브헤더
330: 제2유입서브포트
331: 제2유입서브헤더
350: 배출서브포트
351: 배출서브헤더
400: 채널
410: 메인플레이트
411: 메인유로
430: 제1플레이트
431: 제1유로
450: 제2플레이트
451: 제2유로
500: 밸브
600: 자켓
610: 격벽100: case
200: main port
210: main header
300: subport
310: first inflow subport
311: first inflow sub-header
330: second inflow subport
331: second inflow subheader
350: exhaust subport
351: emission subheader
400: channel
410: main plate
411: Main Euro
430: first plate
431: 1st Euro
450: second plate
451: 2nd Euro
500: valve
600: jacket
610: bulkhead
Claims (6)
상기 서브포트는,
상기 케이스의 일측에 형성되되, 제1유입서브포트와 제2유입서브포트로 구분 형성된 유입서브포트; 및
상기 케이스의 타측에 형성되되, 제1유입서브포트와 대향되도록 형성되는 배출서브포트로 이루어지고,
상기 채널은,
상기 메인포트와 연통되어 피가열유체가 통과되는 메인유로가 형성된 메인플레이트;
상기 메인플레이트의 상하에 중첩배치되되, 입구측은 상기 제1유입서브포트와 연통되고 출구측은 상기 제2유입서브포트와 연통되며, 가열유체가 통과되는 제1유로가 형성된 제1플레이트; 및
상기 제1플레이트의 외측에 중첩배치되되, 입구측은 상기 제2유입서브포트와 연통되고 출구측은 상기 배출서브포트와 연통되는 제2유로가 형성된 제2플레이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기.In the printed circuit board type heat exchanger comprising a case, a main port through which the heating fluid enters and exits, a sub port through which the heating fluid enters and exits, and a substrate stacked channel built in the case and having a flow path,
The subport is
an inlet subport formed on one side of the case and divided into a first inlet subport and a second inlet subport; and
Doedoe formed on the other side of the case, consisting of a discharge sub-port formed to face the first inlet sub-port,
The channel is
a main plate communicating with the main port and having a main flow path through which a fluid to be heated passes;
a first plate overlapping the upper and lower portions of the main plate, the inlet side communicating with the first inlet subport and the outlet communicating with the second inlet subporting, the first plate having a first flow path through which the heating fluid passes; and
Doedoe overlapping on the outside of the first plate, the inlet side communicating with the second inlet subport and the outlet side of the icing prevention and removal, characterized in that consisting of a second plate is formed in communication with the outlet subport Easy printed circuit board heat exchanger.
상기 제1유로는 지그재그형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기.3. The method of claim 2,
The first flow path is a printed circuit board type heat exchanger that is easy to prevent and remove icing, characterized in that it is formed in a zigzag shape.
상기 제2유로는 직선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기.4. The method according to any one of claims 2 to 3,
The second flow path is a printed circuit board type heat exchanger that is easy to prevent and remove icing, characterized in that it is formed in a straight line.
상기 제2유입서브포트에는 개폐가능한 밸브가 더 구비된 것을 특징으로 하는 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기.3. The method of claim 2,
The second inlet subport is a printed circuit board type heat exchanger that is easy to prevent and remove icing, characterized in that the openable valve is further provided.
상기 서브포트는,
상기 케이스의 일측에 형성되되, 제1유입서브포트와 제2유입서브포트로 구분 형성된 유입서브포트; 및
상기 케이스의 타측에 형성되되, 제1유입서브포트와 대향되도록 형성되는 배출서브포트로 이루어지고,
상기 케이스의 상부와 하부에는, 상기 제2유입서브포트 및 상기 배출서브포트와 연통되는 자켓이 더 구비된 것을 특징으로 하는 아이싱 방지 및 제거가 용이한 인쇄회로기판형 열교환기.
In the printed circuit board type heat exchanger comprising a case, a main port through which the heating fluid enters and exits, a sub port through which the heating fluid enters and exits, and a substrate stacked channel built in the case and having a flow path,
The subport is
an inlet subport formed on one side of the case and divided into a first inlet subport and a second inlet subport; and
Doedoe formed on the other side of the case, consisting of a discharge sub-port formed to face the first inlet sub-port,
A printed circuit board type heat exchanger that is easy to prevent and remove icing, characterized in that the upper and lower portions of the case further include a jacket communicating with the second inlet subport and the outlet subport.
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KR20240088218A (en) | 2022-12-13 | 2024-06-20 | 주식회사 동화엔텍 | Heat exchanger comprising material that is resistant to corrosion and method for manufacturing therof |
KR20240090063A (en) | 2022-12-13 | 2024-06-21 | 주식회사 동화엔텍 | Hybrid heat exchanger |
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- 2020-05-15 KR KR1020200058033A patent/KR102308613B1/en active IP Right Grant
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