KR102411030B1 - 열 교환기 장치 및 열 공급원 유닛 - Google Patents

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Abstract

냉각기 유닛에서 이용하기 위한 열 교환기 장치 및 열 공급원 유닛이 제공된다. 열 교환기 장치가 적어도 하나의 열 교환기 모듈(100)을 포함한다. 열 교환기 모듈(100)이, 서로 대향되어 끼워진 2개의 열 교환기 유닛(10 및 20)을 포함한다. 2개의 열 교환기 유닛(10 및 20)의 적어도 하나의 극단부 상의 인접한 2개의 연부들(c 및 d) 사이의 각도가 2개의 열 교환기 유닛들(10 및 20)의 주요 본체 부분들(12 및 22) 사이의 각도보다 작도록, 그에 따라 열 교환을 위한 면적이 증가되도록, 2개의 열 교환기 유닛(10 및 20) 중 적어도 하나가 굽혀진다.

Description

열 교환기 장치 및 열 공급원 유닛{HEAT EXCHANGER APPARATUS AND HEAT SOURCE UNIT}
본원은 2014년 2월 17일자로 출원된 "열 교환기 장치 및 열 공급원 유닛"이라는 발명의 명칭의 중국 특허출원 제201410053051.0호의 우선권을 주장하고, 중국 특허출원의 전체 내용이 본원에서 참조로 포함된다.
본 발명은 가열, 환기 및 공조의 분야, 특히 상업적인 공조의 기술 분야에서 이용하기 위한 열 교환 장치 및 열 공급원 유닛에 관한 것이다.
종래 기술 문헌 WO2011013672가 열 공급원 유닛을 개시하고 있다. 구체적으로, 열 공급원 유닛이 공기 열 교환기를 구비하고, 각각의 공기 열 교환기가 규칙적인 간격으로 배열된 복수의 열-소산 핀(fin), 그러한 열-소산 핀을 통과하는 열 교환 관, 2개의 측부(sides)에서 연장되고 동일한 방향으로 굽혀진, 굽혀진 판 부분, 및 열 교환기 모듈을 포함하는 것으로 제공된다. 각각의 열 교환기 모듈이 2개의 공기 열 교환기를 포함하고; 각각의 공기 열 교환기가 다른 공기 열 교환기의 굽혀진 부분에 대향되어 배치된 굽혀진 부분을 갖는다. 하단 연부들이 서로 근접하도록 그러나 상단 연부들은 이격되도록, 공기 열 교환기가 경사지며; 그에 따라 열 교환기 모듈이 측면도에서 실질적으로 V-형상이 된다.
그러나, 열 공급원 유닛 내의 좌측 측부 및 우측 측부에 위치되는 열 교환기의 연부가 V-형상의 구조물의 상부 부분 내에서 이격된다. 그에 따라, 가림판(shrouding plate) (또는 금속판)이 2개의 열 교환기를 연결하기 위해서 여전히 필요하고, 결과적으로, 2개의 열 교환기들 사이의 공간이 효과적으로 이용되지 못한다.
전술한 내용에 비추어 볼 때, 전술한 문제를 적어도 부분적으로 해결할 수 있는 신규한 열 교환 장치 및 열 공급원 유닛을 제공하고자 하는 요구가 분명하게 존재한다.
본 발명의 목적은 전술한 종래 기술에서의 문제 및 단점의 적어도 하나의 양태를 해결하는 것이다.
본 발명의 하나의 양태에 따라서, 물 냉각기 유닛을 위한 열 교환 장치가 제공되고, 열 교환기 모듈이 서로 대면하게 함께 끼워진(fitted) 2개의 열 교환기를 포함하고, 2개의 열 교환기들의 2개의 연부들 사이의 협각이 2개의 열 교환기들의 주요 본체 부분들 사이의 협각보다 작도록 2개의 열 교환기 중 적어도 하나가 굽혀지며, 그러한 연부들이 적어도 일 단부에서 인접한다.
구체적으로, 연부가 적어도 일 단부에서 인접하는, 2개의 열 교환 유닛들의 2개의 연부들 사이의 협각이 0°내지 15°의 범위이다.
구체적으로, 2개의 인접한 연부들 사이의 최소 분리가 0 내지 100 mm의 범위이다.
구체적으로, 2개의 열 교환기 중 하나가 굽혀진 열 교환기이고 다른 하나는 굽혀지지 않은 편평-판 열 교환기이다.
구체적으로, 굽혀진 열 교환기가 주요 본체 부분, 그리고 주요 본체 부분에 연결된 전방 부분 및 후방 부분을 가지며, 전방 부분 및 후방 부분이 굽힘 축을 따라서 편평-판 열 교환기를 굽히는 것에 의해서 형성된다.
구체적으로, 전방 부분 및 후방 부분이 각각의 주요 본체 부분으로부터 외향으로 연장되고, 전방 부분과 상기 주요 본체 부분 사이의 협각 및 후방 부분과 주요 본체 부분 사이의 협각이 0 내지 90°의 각도 범위이다.
구체적으로, 굽혀진 열 교환기의 굽힘 축과 전방 부분 또는 후방 부분의 상단 연부 또는 하단 연부 사이의 협각이 예각이다.
구체적으로, 2개의 인접한 연부들이 평행하거나 실질적으로 평행하다.
구체적으로, 2개의 열 교환기의 형상이 동일하거나 대칭적이다.
구체적으로, 2개의 열 교환기가 굽힘 이전에 직사각형 열 교환기이다.
구체적으로, 각각의 열 교환기와 수평 평면 사이의 협각이 굽힘 축과 열 교환기의 상단 표면 사이의 협각과 0° 내지 10° 만큼 상이하다.
구체적으로, 굽힘 축을 따라서 열 교환기의 하단으로부터 상단까지 점진적으로 증가되는 굽힘 반경을 가지는 것에 의해서, 열 교환기의 주요 본체 부분이 직사각형으로 또는 실질적으로 직사각형으로 만들어지고, 전방 부분 및 후방 부분이 수평 평면에 수직이거나 실질적으로 수직이다.
구체적으로, 2개의 열 교환기가 굽힘 이전에 사다리꼴 열 교환기이다.
구체적으로, 2개의 열 교환기가 굽힘 이전에 등변 사다리꼴 열 교환기이다.
구체적으로, 굽힘 축이 사다리꼴의 상단 변 및 하단 변에 수직이거나 실질적으로 수직이고, 사다리꼴의 상단 정점 각도가 열 교환기 및 수평 평면에 의해서 형성된 협각과 0°내지 10°만큼 상이하다.
구체적으로, 2개의 열 교환기가 상이한 크기들을 가지고, 굽힘 전의 2개의 열 교환기 모두가 등변 사다리꼴 열 교환기이며;
주요 본체 부분 및 주요 본체 부분에 연결된 전방 부분 및 후방 부분을 형성하도록 2개의 열 교환기 중 하나가 굽혀지고; 다른 하나는 굽혀지지 않고 전방 부분과 후방 부분 사이에 교합(mate)될 수 있도록 그 크기가 구성되며, 그에 따라 굽혀진 열 교환기의 전방 부분 또는 후방 부분의 측부 연부와 굽혀지지 않은 열 교환기의 측부 연부 사이의 협각이 0 내지 15°범위가 된다.
구체적으로, 굽힘 축과 굽혀진 열 교환기의 상단 표면 사이의 협각, 및 굽혀진 열 교환기의 상단 정점 각도가 굽혀진 열 교환기와 수평 평면 사이의 협각과 0 내지 10°만큼 상이하다.
구체적으로, 굽힘 축과 굽혀진 열 교환기의 상단 표면 사이의 협각, 및 굽혀진 열 교환기의 상단 정점 각도가 굽혀진 열 교환기와 수평 평면 사이의 협각과 같거나 대략적으로 같다.
본 발명의 다른 양태에서, 물 냉각기 유닛을 위한 열 교환 장치가 제공되고, 그러한 열 교환 장치는 적어도 하나의 열 교환기 모듈을 포함한다. 열 교환기 모듈이 서로 대면하게 함께 끼워진 열 교환기 및 지지 부재를 포함하고, 적어도 일 단부에서 인접하는 연부는, 열 교환기 및 지지 부재의 2개의 연부들 사이의 협각이 열 교환기와 지지 부재 사이의 협각보다 작도록, 열 교환기가 굽혀진다.
구체적으로, 적어도 일 단부에서 인접하는 2개의 연부들 사이의 협각이 0°내지 15°의 범위이다.
구체적으로, 지지 부재가 금속 판이고, 지지 부재 및 열 교환기의 2개의 인접한 연부들 사이의 최소 분리가 0 내지 100 mm의 범위이다.
본 발명의 다른 양태에서, 열 공급원 유닛이 제공되고, 열 공급원 유닛이 또한, 서로 협력하는, 열 교환 장치, 송풍기, 열 교환 장치와 연통하는 물 배수 판, 및 열 교환 장치 이외의 냉각 사이클 구성요소 부분을 수용하는 기계실을 포함한다. 열 교환 장치가 전술한 설명에 따른 열 교환 장치이다.
본 발명에 따른 열 교환 장치는 좌측/우측-측부 열 교환기를 연결하기 위한 부가적인 시트 금속을 필요로 하지 않는다. 좌측/우측-측부 열 교환기의 적어도 하나가 굽혀지고, 좌측/우측-측부 열 교환기가 서로 연결되어 열 교환 면적을 증가시킨다.
본 발명의 이들 및/또는 다른 양태 및 장점이, 첨부 도면과 함께 바람직한 실시예에 관한 이하의 설명을 통해서 명확해질 것이고 용이하게 이해될 수 있을 것이다:
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열 교환기 모듈의 개략도이다.
도 2는, 굽혀지기 전의, 도 1에 도시된 열 교환 장치의 열 교환기의 개략도이다.
도 3은, 굽혀진 후의, 도 2의 열 교환기의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열 교환기 모듈의 개략도이다.
도 5는, 굽혀지기 전의, 도 4의 열 교환기의 개략도이다.
도 6은, 굽혀진 후의, 도 4의 열 교환기의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열 교환기 모듈의 개략도이다.
본 발명의 기술적 해결책이, 도 1 내지 도 7과 함께, 실시예에 의해서 이하에서 더 구체적으로 설명된다. 이와 같은 설명에서, 동일한 또는 유사한 도면 표시가 동일한 또는 유사한 구성요소를 나타낸다. 첨부 도면을 참조한 본 발명의 실시예에 관한 이하의 설명은 본 발명의 전반적인 발명적 개념을 설명하도록 의도된 것이고, 본 발명의 제한으로서 해석되지 않아야 한다.
본 발명의 배경 기술로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 주요 설계 요점은 문헌 WO 2011013672의 열 공급원 유닛에서 이용되는 열 교환기 모듈의 개선에 있다. 구체적으로, 그러한 문헌의 열 교환기의 쌍이 측면도에서 실질적으로 V-형상으로 배열되기 때문에, 실질적으로 V-형상의 공간이 대향하는 공기 열 교환기들의 대향하는 굽혀진 부분들 사이에 형성될 것이다. 분명하게, 전술한 문헌에서, 함께 끼워지는 열 교환기들의 쌍 사이의 주요 본체 부분들 사이의 공간, 및 그들의 인접한 굽혀진 부분들 사이의 공간 모두가 실질적으로 동일한 V-형상을 형성하고, 다시 말해서 그들 사이의 협각이 동일하고, 일반적으로 60 내지 90°의 범위이다. 최종 결과는, 열 교환기들의 쌍 사이의 V-형상의 공간이 효율적으로 이용되지 못한다. 그들 사이의 협각이 크기 때문에, 바람이 V-형상의 공간을 통과하는 것 그리고 열 교환 효과에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해서, V-형상의 공간이, 실질적으로 V-형상의 형태로 절단된 판 본체, 즉 가림판에 의해서 폐쇄되어야 한다.
본 발명에서, 전술한 문헌에서 언급된 단점을 성공적으로 해결하는 열 교환 장치가 제공된다. 그에 따라, 이하의 설명은 본 발명이 열 교환 장치를 개선하는 방식에 초점을 맞출 것이다. (송풍기, 열 교환 장치와 연통되는 물 배수 판, 및 열 교환 장치 이외의 냉각 사이클 구성요소 부분을 수용하는 기계실과 같은) 열 공급원 유닛 내의 구성요소의 배열체(arrangement)가 또한 본 발명에서 적용될 수 있을 것이고, 그에 따라 전술한 문헌이, 본원에서 다시 구체적으로 설명되지 않는, 그러한 구성요소에 관한 구체적인 설명에 대해서 참조될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 열 교환 장치가 상업적인 공조 시스템에 적용될 수 있을 것이고, 구체적으로 열 공급원 유닛 또는 물 냉각기 유닛 내에서 이용될 수 있을 것이다. 일반적으로, 열 교환 장치가 적어도 하나의 열 교환기 모듈을 포함하고, 각각의 열 교환기 모듈이 대향하는 열 교환기들의 쌍을 포함한다. 간결함을 위해서, 2개의 대향하는 열 교환기들을 포함하는 하나의 열 교환기 모듈 만이 예로서 이하에서 제시된다.
도 1은 단지 열 교환 장치의 도면을 도시하고, 그와 연관된 물 냉각기 유닛 또는 열 공급원 유닛 내의 관련 구성요소를 생략하였다. 본 발명의 주요 설계가 열 교환 장치에 관한 것이라는 사실에 비추어 볼 때, 이와 같은 생략으로 인해서 당업자가 본 발명을 이해하는데 영향을 미치지 않을 것이고, 불완전한 본 발명의 개시 내용을 초래하지 않을 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 열 교환기 모듈(100)이, 서로 대면하게 함께 끼워지고 열 교환기 모듈의 좌측 측부 및 우측 측부 상에 위치되는, 2개의 열 교환기(10 및 20)를 포함한다. 본 발명에 따른 열 교환 장치가 복수의(예를 들어, 4개의) 열 교환기 모듈(100) 및 상응하는 수의 송풍기 모듈 또는 송풍기 유닛을 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이며, 복수의 송풍기 모듈 또는 송풍기 유닛이 송풍기 장치 또는 송풍기 시스템을 형성한다. 물론, 각각의 송풍기 유닛 또는 모듈이 또한 하나의 송풍기 또는 더 많은 수의 송풍기일 수 있을 것이다.
구체적으로, 열 교환기 모듈(100)의 상단 단부가 상단 판(50)을 구비하고, 송풍기 모듈 또는 유닛(30 및 40)이 열 교환기(10 및 20)에 상응하는 위치에서 상단 판 상에 제공된다. 일 실시예에서, 원통형 바람 배출구(31 및 41)가 상단 판(50)으로부터 상향 돌출 방향으로 제공되고, 팬 가림부(32 및 42)가 바람 배출구(31 및 41)의 돌출 단부 면을 덮는다. 송풍기(30 및 40)가: 바람 배출구(31 및 41) 내에 수용된, 프로펠러-유형의 팬; 팬 가림부(32 및 42)에 대향되어 장착된, 샤프트 코어, 및 팬 모터를 포함하고, 프로펠러-유형의 팬이 회전 샤프트 상에 장착된다.
물론, 열 교환기 모듈(100)을 제 위치에서 보다 잘 고정하기 위해서, 열 교환기 모듈(100)의 하단이 또한, 그러한 열 교환기 모듈을 제 위치에서 고정하는 지지 요소 또는 지지 프레임(60)을 구비할 수 있을 것이다.
구체적으로, 열 교환기 모듈(100)이, 서로 대면하게 함께 끼워지고 좌측 측부 및 우측 측부 상에 위치되는, 적어도 2개의 열 교환기(10 및 20)를 포함하고; 2개의 열 교환기의 예가 여기에서 이용된다. 본 발명에서, 열 교환 면적을 증가시키기 위해서, 적어도 일 단부(예를 들어, 도면의 평면 내에서 전방 단부 또는 후방 단부)에서 인접하는, 2개의 열 교환기(10 및 20)의 2개의 연부들(예를 들어, 이하에서 언급되는 연부(c 및 d)) 사이의 협각이 2개의 열 교환기(10 및 20)의 주요 본체 부분들(예를 들어, 이하에서 언급되는 주요 본체 부분(12 및 22)) 사이의 협각보다 작게 설정된다.
좌측-측부 열 교환기(10)의 우측 연부(c)와 우측-측부 열 교환기(20)의 좌측 연부(d)(즉, 2개의 인접한 연부(c 및 d)) 사이의 협각이 0° 내지 15°의 범위이다. 명백하게, 좌측 연부(d) 및 우측 연부(c)가 도면의 평면 내의 전방 단부 또는 후방 단부 상에 위치될 수 있을 것이고, 물론, 전방 단부 및 후방 단부 상에서 인접하는 2개의 연부들 사이의 협각이 동시에 15° 미만으로 설정될 수 있다. 또한, 그들 사이의 협각의 크기가, 당업자에 의해서, 요구되는 바에 따라서 구체적으로 설정될 수 있다. 바람직하게, 우측 연부(c) 및 좌측 연부(d)가 평행하게 되는 경향이 있고, 평행하고, 또는 명백한 협각을 가지지 않으며, 그에 따라 열 교환 면적을 증가시키기 위해서 공간을 효과적으로 이용할 수 있게 하고, 열 교환 성능을 개선한다. 일반적으로, 연부(c)와 연부(d) 사이의 최소 분리가 0 내지 100 mm의 범위인 것이 바람직하다. 예를 들어, 열 교환기들의 상단들이 서로로부터 분리되는 경우에, 하단에서의 열 교환기들 사이의 최소 분리 또는 거리가 1 내지 100 mm 범위이고, 요구되는 바에 따라서 구체적으로 설정될 수 있을 것이다.
또한, 열 교환기 중 하나 만이 굽혀질 수 있다는 것, 예를 들어 열 교환기(10), 및 다른 열 교환기 또는 우측-측부 열 교환기가 금속 판 또는 비-굽힘형 열 교환기로 대체될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
물론, 2개의 열 교환기의 2개의 인접한 연부가 전술한 바와 같이 배열되는 경우에(예를 들어, 그 연부들이 평행하거나 실질적으로 평행하여, 15°미만의 각도를 형성할 때, 특히 2개의 열 교환기가 서로 접촉할 때), 문헌 WO 2011013672에서와 같은 가림판을 제공할 필요가 없다.
도 3을 참조하면, 이와 같은 실시예에서, 주요 본체 부분(12 및 22)뿐만 아니라 그 주요 본체 부분에 연결된 전방 부분(13, 23) 및 후방 부분(14, 24)을 가지기 위해서, 열 교환기(10 및 20)의 각각이 굽혀진다. 열 교환기가 또한 일체형 형성(integral forming) 또는 다른 유사한 프로세스에 의해서 본 발명의 열 교환기(10 및 20)에 대해서 설명된 형태로 프로세스될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 열 교환기(10 및 20)의 각각 또는 양자 모두의 경우에, 전방 부분(13, 23)/후방 부분(14, 24)이 종래 기술로부터의 열 교환기를, 예를 들어 편평한 판 형태로, 열 교환기 상에 사전설정된 굽힘 축(
Figure 112016083653309-pct00001
)을 따라서, 굽히는 것에 의해서 형성될 수 있다.
도 3으로부터, 전방/후방 부분(13, 14, 23 및 24)이 각각의 주요 본체 부분(12 및 22)으로부터 외향으로 연장되고, 전방/후방 부분과 주요 본체 부분 사이의 협각이 0 내지 90°의 각도 범위라는 것을 확인할 수 있다.
명백하게, 본 발명의 실시예에서, 인접한 연부(c)와 연부(d) 사이의 협각이 열 교환기들(10 및 20)의 주요 본체 부분들(12 및 22) 사이의 협각보다 작다. 이와 같은 구조적 배열체의 이용을 통해서, 열 교환 면적이 전술한 문헌 내의 열 교환기에 비해서 증가될 수 있다. 이하의 본 발명의 실시예에서 언급되는 모든 열 교환기 모듈이 전술한 구조적 특성을 가지며, 그와 같은 특성에 대해서는 여기에서 반복 설명하지 않는다.
본 발명의 3개의 실시예가 이하의 도 2 내지 도 7에 도시되어 있고, 상이한 유형들의 열 교환기들을 굽히는 것에 의해서 본 발명에서 제시된 열 교환기 모듈(100)을 위해서 필요한 열 교환기를 어떻게 형성하는지와 관련된다. 열 교환 디바이스가 복수의 열 교환기 모듈을 나란히(side by side) 배열하는 것에 의해서 형성될 때, 본 발명에 따른 열 교환기 모듈(100)이 단지 그 일부를 위해서, 또는 열 교환 디바이스의 적어도 2개의 최외측 측부에서 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 비록, 바람직한 실시예에서, 열 교환 디바이스가 본 발명에 따른 열 교환기 모듈(100)로부터 전체적으로 형성되지만, 이와 같은 것이 필수적인 것은 아니다.
도 2 및 도 3은, 도 1에 도시된 바와 같은 열 교환기 모듈(100)로서 이용될 수 있는 열 교환기의 예를 도시한다. 구체적으로, 도 2는, 굽혀지기 이전의 열 교환기(10 또는 20)를 위한 판 형태의 실질적으로 직사각형인 열 교환기를 도시한다. 비록 구체적으로 도시하지는 않았지만, 유입구/배출구 매니폴드, 그 사이의 편평한 관 및 핀과 같은 구성요소가 판 형태의 직사각형 열 교환기 내에 배치될 수 있다는 것이 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
여기에서, 좌측-측부 열 교환기(10) 및 우측-측부 열 교환기(20)가 동일한 형상을 가지거나 대칭적이 되도록 배열되기 때문에, 이들 열 교환기 중 단지 하나, 예를 들어 우측-측부 열 교환기(20)가 굽힘이 어떻게 실행되는지를 설명하기 위한 예로서 취해지고; 동일한 원리로, 좌측-측부 열 교환기(10)가 같은 방식으로 굽혀질 수 있다는 것이 설명되어야 할 것이다. 굽힘에 의해서, 도 1에 도시된 바와 같이, 좌측/우측-측부 열 교환기(10 및 20)의 우측 연부(c) 및 좌측 연부(d)가 평행해질 수 있고, 평행하게 될 경향을 가질 수 있고, 또는 명백한 협각을 가지지 않을 수 있다. 여기에서, 명백한 협각이 없다는 것의 의미는 단지 우측 연부(c)와 좌측 연부(d) 사이의 협각이 0 내지 15°의 범위라는 것이다.
도 3은 굽힘 이후의 우측-측부 열 교환기(20)를 도시한다. 도 3에서, 직사각형 열 교환기가 그 2개의 측부 상에서 굽힘 축(
Figure 112016083653309-pct00002
)을 따라서 굽혀지고, 그에 따라 우측-측부 열 교환기(20)가 주요 본체 부분(22) 및 전방/후방 부분(23 및 24)을 갖는다. α는 우측-측부 열 교환기(20)의 (주요 본체 부분의) 좌측 측부 면이고; β는 우측-측부 열 교환기(20)의 (전방/후방 부분의) 전방 또는 후방 측부 면이다.
도 1을 참조하면, 좌측 및 우측 측부 상에서 열 교환기(10 및 20)가 수평 평면과 형성하는 협각이 θ1이고; 굽힙 축(
Figure 112016083653309-pct00003
)과 우측-측부 열 교환기(20)의 상단 평면 사이의 협각이 θ2이다. 각도(θ1 및 θ2)가 동일하거나 대략적으로 동일하다. 명백하게, 각도(θ1)와 각도(θ2) 사이의 차이가 바람직하게 0°내지 10°의 범위이고, 그에 따라 좌측/우측-측부 열 교환기(10 및 20)의 우측 연부(c) 및 좌측 연부(d)가 수평 평면(표시되지 않음)에 수직이거나 수직이 되는 경향이 있다. 일반적으로, 각도(θ2)가 예각이다.
굽힘이 실시될 때, 굽힘 반경들이 동일할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 물론, 주요 본체 부분(22)의 좌측 측부 면(α)이 직사각형이 되는 경향을 가지도록, 그리고 전방/후방 부분(23 및 24)의 전방/후방 측부 면(β)이 수평 평면에 수직이 되는 경향을 가지도록, 굽힘 반경이 또한 굽힘 축(
Figure 112016083653309-pct00004
)을 따라서 하단으로부터 상단까지 점진적으로 증가되게 할 수 있을 것이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 열 교환기 모듈(200)을 도시하는 도 4를 참조한다. 도 4로부터, 좌측 및 우측 측부 상의 열 교환기(210 및 220)의 주요 본체 부분(211 및 221)의 우측 연부(c) 및 좌측 연부(d)가 평행하도록, 평행한 경향을 가지도록, 또는 명백한 협각을 가지지 않도록 배열된다는 것을 확인할 수 있다. 전술한 바와 같이, "명백한 협각이 없다"는 것의 의미는 여전히 우측 연부(c)와 좌측 연부(d) 사이의 협각이 0 내지 15°의 범위라는 것이다. 좌측 및 우측 측부 상의 열 교환기(210 및 220)가 함께 끼워질 때, 그들의 상단 표면이 경사지기 때문에, 그에 장착된 팬이 또한 수평 평면과 특정 협각을 형성한다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 좌측 및 우측 측부 상의 열 교환기(210 및 220)가 서로 동일한 형상을 가지도록 또는 서로에 대해서 대칭적이 되도록 배열된다. 그러나, 굽힘 이전에, 좌측 및 우측 측부 상의 열 교환기(210 및 220)가 모두 판 형태의 사다리꼴 열 교환기이다. 여기에서, 사다리꼴 열 교환기의 선택이 단지 예이다.
도 6을 참조하면, 전술한 바와 같이, 2개의 열 교환기가 정확하게 동일한 구조를 가지기 때문에, 그리고 동일한 방식으로 굽혀지기 때문에, 그들 중 단지 하나가 어떻게 굽혀지는지에 대한 구체적인 설명이 여기에서 제공된다. 여기에서, 굽힘 축(
Figure 112016083653309-pct00005
)은 사다리꼴의 상단 연부 및 하단 연부에 수직이거나 수직이 되는 경향을 가지며, 사다리꼴의 정점 각도는 θ3(일반적으로, 예각)이고, θ3는, 좌측 및 우측 측부 상의 열 교환기(210 및 220)가 수평 평면과 형성하는 협각(θ1)(도 4 참조)과 동일하거나 대략적으로 동일하며, 바람직한 해결책은, 굽힘 이후에 좌측/우측-측부 열 교환기들의 우측 연부(c) 및 좌측 연부(d)가 평행하거나 평행하게 되는 경향을 가지거나 명백한 협각을 가지지 않도록, 그들의 각도들 사이의 차이가 0°내지 10°의 범위인 것이다. 굽힘 이후에, 우측-측부 열 교환기의 주요 본체 부분(221)의 2개의 측부가, 특정 각도로 그로부터 외향으로 연장되는 전방/후방 부분(223 및 224)을 구비한다. α는 우측-측부 열 교환기(220)의 (주요 본체 부분의) 좌측 측부 면이고; β는 우측-측부 열 교환기(220)의 (전방/후방 부분의) 전방 또는 후방 측부 면이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 열 교환기 모듈(300)을 도시하는 도 7를 참조한다. 열 교환기 모듈(300)이 또한, 함께 끼워지는 좌측 및 우측 측부 상의 열 교환기(310 및 320)를 포함한다. 그러나, 이는, 열 교환기 중 하나(이와 같은 예에서, 좌측-측부 열 교환기(310)) 만이 굽혀진다는 점에서, 제1 및 제2 실시예의 열 교환기 모듈들과 상이하고; 우측-측부 열 교환기(320)는 굽혀지지 않고, 굽혀진 좌측-측부 열 교환기(310) 내에 직접적으로 장착된다. 물론, 일반적으로, 좌측 및 우측 측부 상의 열 교환기(310 및 320)가 상이한 크기들을 갖는다. 가능한 경우에, 좌측 및 우측 측부 상의 열 교환기(310 및 320)의 크기들이 또한 동일하도록 설정될 수 있을 것이다.
좌측/우측-측부 열 교환기(310 및 320)의 크기들이 이하에서 상이하게 설정되나, 좌측-측부 열 교환기(310) 및 우측-측부 열 교환기(320)가 모두 굽힘 이전에 등변 사다리꼴이다. 이어서, 좌측-측부 열 교환기(310)가 굽혀지나, 우측-측부 열 교환기(320)는 굽혀지지 않는다. 굽혀진 좌측-측부 열 교환기(310)의 (전방/후방 측부 부분의) 전방/후방 측부 면(β)의 최외측 연부 또는 우측 연부(c), 및 우측-측부 열 교환기(320)의 측부 연부(d)가 평행하도록, 평행하게 되는 경향을 가지도록, 또는 명백한 협각을 가지지 않도록 구성된다. 명백한 협각을 가지지 않는다는 것의 의미는, 연부(c)와 연부(d) 사이의 협각이 0 내지 15°의 범위이고, 그에 따라 조립된 열 교환기 모듈(300)의 상단 평면이 수평 또는 대략적으로 수평이 된다는 것임이 설명되어야 한다.
구체적으로, 좌측-측부 열 교환기(310)의 정점 각도가 θ3(일반적으로 예각)이고, 좌측-측부 열 교환기의 굽힘 축(
Figure 112016083653309-pct00006
)과 좌측-측부 열 교환기의 상단 표면 사이의 협각이 θ2이며, 그리고 좌측-측부 열 교환기(310)의 좌측 측부와 수평 평면 사이의 협각이 θ1이다. 구체적으로, 각도(θ3) 및 각도(θ2)가 θ1과 동일하거나 대략적으로 동일하고, 또는 0°내지 10°만큼 상이하다.
요약하면, 본 발명에서, 굽힘 이후의 열 교환기의 굽힘 축과 전방 부분 또는 후방 부분의 상단 연부 또는 하단 연부 사이의 협각이 예각이다.
동일한 열 공급원 유닛에서, 본 발명의 열 교환 장치가 성능 및 효율을 개선할 수 있다. 만약 동일한 열 교환기 성능이 요구된다면, 비용 감소의 목적을 위해서, 본 발명의 열 교환 장치가 열 공급원 유닛의 수를 감소시킬 수 있다.
전술한 내용은 단지 본 발명의 일부 실시예이다. 당업자는, 전체적인 발명적 개념의 원리 및 사상으로부터 벗어나지 않고도, 이들 실시예를 수정할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 범위가 청구범위 및 그 균등물에 의해서 규정될 것이다.

Claims (22)

  1. 물 냉각기 유닛을 위한 열 교환 장치로서, 적어도 하나의 열 교환기 모듈을 포함하는, 열 교환 장치에 있어서,
    상기 열 교환기 모듈이 서로 대면하게 함께 끼워진 2개의 열 교환기를 포함하고, 상기 2개의 열 교환기들의 2개의 연부들 사이의 협각이 2개의 상기 열 교환기들의 주요 본체 부분들 사이의 협각보다 작도록 상기 2개의 열 교환기 중 적어도 하나가 굽혀지며, 상기 연부들이 적어도 일 단부에서 인접하고,
    적어도 일 단부에서 인접하는 연부는, 상기 2개의 열 교환기들의 2개의 연부들 사이의 협각이 0°내지 15°의 범위이고,
    상기 2개의 열 교환기 중 적어도 하나가 굽혀진 열 교환기이며, 상기 굽혀진 열 교환기가 주요 본체 부분, 그리고 상기 주요 본체 부분에 연결된 전방 부분 및 후방 부분을 가지며, 상기 전방 부분 및 후방 부분이 굽힘 축을 따라서 편평-판 열 교환기를 굽히는 것에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 인접한 연부들 사이의 최소 분리가 0 내지 100 mm의 범위인 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 열 교환기 중 하나가 굽혀진 열 교환기이고 다른 하나는 굽혀지지 않은 편평-판 열 교환기인 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전방 부분 및 후방 부분이 각각의 주요 본체 부분으로부터 외향으로 연장되고, 상기 전방 부분과 상기 주요 본체 부분 사이의 협각 및 후방 부분과 상기 주요 본체 부분 사이의 협각이 0 내지 90°의 각도 범위인 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 굽혀진 열 교환기의 굽힘 축과 상기 전방 부분 또는 후방 부분의 상단 연부 또는 하단 연부 사이의 협각이 예각인 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 인접한 연부들이 평행하거나 15°미만의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  9. 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개의 열 교환기의 형상이 동일하거나 대칭적인 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 2개의 열 교환기가 굽힘 이전에 직사각형 열 교환기인 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 각각의 열 교환기와 수평 평면 사이의 협각이 굽힘 축과 상기 열 교환기의 상단 표면 사이의 협각과 0° 내지 10° 만큼 상이한 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 굽힘 축을 따라서 상기 열 교환기의 하단으로부터 상단까지 점진적으로 증가되는 굽힘 반경을 가지는 것에 의해서, 상기 열 교환기의 주요 본체 부분이 직사각형으로 만들어지고, 상기 전방 부분 및 후방 부분이 수평 평면에 수직인 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 2개의 열 교환기가 굽힘 이전에 사다리꼴 열 교환기인 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 2개의 열 교환기가 굽힘 이전에 등변 사다리꼴 열 교환기인 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    굽힘 축이 사다리꼴의 상단 변 및 하단 변에 수직이고, 상기 사다리꼴의 상단 정점 각도가 상기 열 교환기 및 수평 평면에 의해서 형성된 협각과 0°내지 10°만큼 상이한 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  16. 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개의 열 교환기가 상이한 크기들을 가지고, 굽힘 전에 상기 2개의 열 교환기 모두가 등변 사다리꼴 열 교환기이며;
    주요 본체 부분 및 상기 주요 본체 부분에 연결된 전방 부분 및 후방 부분을 형성하도록 상기 2개의 열 교환기 중 하나가 굽혀지고; 다른 하나는 굽혀지지 않고 상기 전방 부분과 상기 후방 부분 사이에 교합될 수 있도록 그 크기가 구성되며, 그에 따라 상기 굽혀진 열 교환기의 전방 부분 또는 후방 부분의 측부 연부와 굽혀지지 않은 상기 열 교환기의 측부 연부 사이의 협각이 0 내지 15°범위인 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 굽힘 축과 굽혀진 열 교환기의 상단 표면 사이의 협각, 및 상기 굽혀진 열 교환기의 상단 정점 각도가 상기 굽혀진 열 교환기와 수평 평면 사이의 협각과 0 내지 10°만큼 상이한 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 굽힘 축과 굽혀진 열 교환기의 상단 표면 사이의 협각, 및 상기 굽혀진 열 교환기의 상단 정점 각도가 상기 굽혀진 열 교환기와 수평 평면 사이의 협각과 같은 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  19. 물 냉각기 유닛을 위한 열 교환 장치로서, 적어도 하나의 열 교환기 모듈을 포함하는, 열 교환 장치에 있어서,
    상기 열 교환기 모듈이 서로 대면하게 함께 끼워진 열 교환기 및 지지 부재를 포함하고, 적어도 일 단부에서 인접하는 연부는, 상기 열 교환기 및 상기 지지 부재의 2개의 연부들 사이의 협각이 상기 열 교환기와 지지 부재 사이의 협각보다 작도록, 상기 열 교환기가 굽혀지고,
    적어도 일 단부에서 인접하는 2개의 연부들 사이의 협각이 0°내지 15°의 범위이고,
    상기 열 교환기는 굽혀진 열 교환기이며, 상기 굽혀진 열 교환기가 주요 본체 부분, 그리고 상기 주요 본체 부분에 연결된 전방 부분 및 후방 부분을 가지며, 상기 전방 부분 및 후방 부분이 굽힘 축을 따라서 편평-판 열 교환기를 굽히는 것에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  20. 삭제
  21. 제19항에 있어서,
    상기 지지 부재가 금속 판이고, 상기 지지 부재 및 열 교환기의 2개의 인접한 연부들 사이의 최소 분리가 0 내지 100 mm의 범위인 것을 특징으로 하는 열 교환 장치.
  22. 열 공급원 유닛으로서, 상기 열 공급원 유닛이 또한, 서로 협력하는, 열 교환 장치, 송풍기, 열 교환 장치와 연통하는 물 배수 판, 및 상기 열 교환 장치 이외의 냉각 사이클 구성요소 부분을 수용하는 기계실을 포함하는 열 공급원 유닛에 있어서, 상기 열 교환 장치가 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 내지 제8항, 제19항 및 제21항 중 어느 한 항에 따른 열 교환 장치인 것을 특징으로 하는 열 공급원 유닛.
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