KR102555230B1 - 상이한 온도를 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기 - Google Patents

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Abstract

교대로 적층되는, 적어도 하나의 편평한 열교환 판; 적어도 하나의 고온 열교환 판; 및 적어도 하나의 저온 열교환 판을 포함하는 상이한 온도를 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기로서, 고온 유체를 각각의 상기 고온 열교환 판을 통해 통과시키도록 고온 유체의 유입구 및 고온 유체 배출구가 배치되고, 저온 유체를 각각의 상기 저온 열교환 판을 통해 통과시키도록 저온 유체 유입구 및 저온 유체 배출구가 배치되며, 상기 고온 열교환 판과 상기 저온 열교환 판은 고온 채널 및 저온 채널을 포함하고, 상기 채널들은 상기 유체들의 유동 방향으로 연장되는 길이를 가지고, 상기 채널의 측벽은 상기 채널의 중심선으로부터 대칭적인 물결 패턴을 갖는 상이한 온도를 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기.

Description

상이한 온도를 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기
상이한 온도를 갖는 유체들의 열 교환을 위한 열교환기에 관련된 화학 공학임.
현재까지, 마이크로채널(microchannel) 열교환기의 개발에 대한 보고들이 있어 왔다. 일반적인 크기의 채널들과 비교할 때, 마이크로채널은 쉘 및 튜브 열교환기와 판(plate) 및 프레임 열교환기와 같은 일반적인 열교환기보다 높은 열 전달 성능을 제공한다. 이것은 마이크로채널 내의 유동이 채널 벽으로부터 유체 내로 열을 더 빨리 전달할 수 있기 때문이며, 각 채널 내의 유체는 유사한 유동 횡단면 온도(flow cross section temperature)들을 갖고, 열전달의 표면적은 같은 체적의 일반적인 채널들보다 높으며, 채널의 압력 강하는 상대적으로 낮다. 그러나, 마이크로채널은 응용에 대한 제한으로 이어지는 몇 가지 단점들을 가진다. 예를 들어 마이크로채널은 좁기 때문에 쉽게 막힐 수 있다. 특히, 압력이 매우 상이한 유체들의 열교환에 사용되면 영구 변형이 일어날 수도 있다.
열교환기의 채널 특성은 열 전달 성능과 열교환기의 전체 강도에 관해 중요한 것으로 알려져 있다. 또한, 채널 특성은 제조 가능성 및 채널의 배열을 함께 나타내는 매개 변수이다. 따라서 열교환기의 성능을 개선하고 앞서 언급한 한계들을 극복하기 위해 채널 특성을 개발하려는 시도가 지속적으로 있어왔다.
미국특허공개공보 US20040031592호에는 3개 이상의 유체 스트림들의 열을 교환하기 위한 마이크로채널을 포함하는 열교환기를 개시하는데, 열 변화의 표면적을 증가시키기 위해 상기 채널의 벽은 3개의 핀이 구비된 편평한 형태이다. 하지만, 상기 핀의 설치는 열교환기 내의 오염율을 증가시켰다. 그에 따라, 오염율 증가는 열 전달 성능을 저하시키고, 열교환기의 압력 강하를 증가시켰다. 또한, 상기 설계는 고압 유체와 함께 사용할 때 문제점을 가질 수 있고, 이는 한계점으로 이어질 수 있다.
미국특허공보 US4516632호는 슬롯이 있는(slotted) 열교환 시트와 슬롯이 없는 열교환기 시트가 교대로 적층되는 마이크로채널 열교환기를 개시했는데, 이 슬롯이 있는 열교환 시트는, 상이한 온도를 갖는 유체들의 직교류(cross-flow) 구성을 형성하기 위해, 교대로 서로에 대해 직각으로 배치되었다. 그럼에도 불구하고, 상기 유동 구성은 높은 열교환 성능을 제공하지 못했다.
유럽특허공개공보 EP1875959호는, 교대로 적층되는 마이크로채널 열교환 판을 포함하는 열교환기의 설치에 따른 에멀젼(emulsion)을 형성하는 공정을 개시하고 있는데, 상기 채널은 뱀 형상으로 설계되어 있다. 이것은 상기 채널에서 2개의 유동 방식인, 반대 방향 유동(counter-current) 및 병류(co-current)를 일으켰다. 그러나, 상기 채널 설계는 오염물의 막힘으로 쉽게 이어졌고, 일측에서 타측을 향하는 단일한 유동 방향 경로와 비교하여, 세척이 더 어려웠다.
미국특허공보 US8858159호는 저온 공기를 통과시키고 가스 터빈의 블레이드의 열을 감소시키기 위한 냉각 채널을 포함하는 가스 터빈을 개시하는데, 열 전달 성능을 상승시키기 위해 상기 냉각 채널들에는 곡선을 이루는 인 앤 아웃 리브들(in and out ribs) 및 각 쌍의 리브 사이에 받침대가 구비된다. 그러나, 각 쌍의 리브 사이의 상기 받침대의 특성은, 매우 상이한 압력을 갖는 유체들 또는 높은 점도를 갖는 유체들 사이의 열 전달에 적용할 때의 한계였던, 열교환기의 압력 강하를 증가시킬 수 있다.
미국특허공개공보 US20100314088호는 교대로 적층되는 마이크로채널로 구성된 판을 포함하는 열교환기를 개시했다. 상기 판은 곡선을 이루도록 설계되었고, 상기 마이크로채널은 유체의 유동 방향을 따라 평행한 채널을 형성하는 비대칭 물결 형태로 설정되었다. 직선 부분과 곡선 부분의 총 길이는 일정하게 설정되었다. 그러나, 상기 특허는 폭 크기, 곡선 반경 등과 같이, 상기 웨이브 채널의 적절한 매개 변수들을 개시하지 않았다.
상술된 것들로부터, 본 발명은 상이한 온도를 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기를 제공하는 것, 특히 상기 유체들의 열 전달 성능을 높이는 것과, 매우 상이한 압력을 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기에 관련된 문제점들을 줄이는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상이한 온도를 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기를 제공하는 것, 특히 상이한 온도를 갖는 상기 유체들의 열 전달 성능을 높이는 것과, 매우 상이한 압력을 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기에 관련된 문제점들을 줄이는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에서, 본 발명은 교대로 적층되는, 적어도 하나의 편평한 열교환 판; 적어도 하나의 고온 열교환 판; 및 적어도 하나의 저온 열교환 판을 포함하는 상이한 온도를 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기를 개시하는데, 고온 유체를 각각의 상기 고온 열교환 판을 통해 통과시키도록 고온 유체 유입구 및 고온 유체 배출구가 배치되고, 저온 유체를 각각의 상기 저온 열교환 판을 통해 통과시키도록 저온 유체 유입구 및 저온 유체 배출구가 배치되며, 상기 고온 열교환 판과 상기 저온 열교환 판은 고온 채널 및 저온 채널을 포함하고, 상기 채널들은 상기 유체들의 유동 방향으로 연장되는 길이를 가지고, 상기 채널의 측벽은 상기 채널의 중심선으로부터 대칭적인 물결 패턴을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 열교환기의 일 양태를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 열교환기의 열교환 판의 배열의 일 양태를 보여주는 도면이다.
도 3은 각각의 고온 채널의 일 양태 및 본 발명에 따른 열교환기의 각각의 고온 채널을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 열교환기의 고온 열교환 판 및 저온 열교환 판의 일 양태를 보여주는 a) 사시도, b) 평면도 및 c) 정면도이다.
도 5는 비대칭 웨이브 채널을 포함하는 비교 열교환기의 고온 열교환 판 및 저온 열교환 판의 일 양태를 도시한 a) 사시도, b) 평면도 및 c) 정면도이다.
도 6은 직선형 채널을 포함하는 비교 열교환기의 고온 열교환 판 및 저온 열교환 판의 일 양태를 도시한 a) 사시도, b) 평면도 및 c) 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 열교환기 및 종래 기술에 따른 열교환기의 유동 체적으로의 전달 열의 양을 도시한다.
본 발명은 하기의 실시예에 따라 설명된 바와 같이 상이한 온도를 갖는 유체의 열교환을 위한 열교환기에 관한 것이다.
본원에서 사용된 임의의 양태는 달리 언급되지 않는 한 본 발명의 다른 양태에 대한 적용을 포함한다.
본원에 사용된 기술적 용어 또는 과학 용어는 달리 언급되지 않는 한 통상의 기술자가 이해하는 정의를 갖는다.
본원에서 언급되는 모든 도구, 장비, 방법 또는 화학 물질은 오직 본 발명에서만 특정한 도구, 장비, 방법 또는 화학 물질이라고 명백히 하지 않는 한, 통상의 기술자에 의해 사용되거나 작동되는 도구, 장비, 방법 또는 화학 물질을 의미한다.
청구범위 또는 명세서에서 "포함하는"을 갖는 단수 명사 또는 단수 대명사의 사용은 "하나", 그리고 "하나 이상", "적어도 하나" 및 "하나 또는 둘 이상"을 의미한다.
하기 상세한 설명은 본 발명의 명세서에서 기술되며, 어떤 식으로든 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 본 발명은 교대로 적층되는, 적어도 하나의 편평한 열교환 판; 적어도 하나의 고온 열교환 판; 및 적어도 하나의 저온 열교환 판을 포함하는 상이한 온도를 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기를 개시하는데, 고온 유체를 각각의 상기 고온 열교환 판을 통해 통과시키도록 고온 유체 유입구 및 고온 유체 배출구가 배치되고, 저온 유체를 각각의 상기 저온 열교환 판을 통해 통과시키도록 저온 유체 유입구 및 저온 유체 배출구가 배치되며, 상기 고온 열교환 판과 상기 저온 열교환 판은 고온 채널 및 저온 채널을 포함하고, 상기 채널들은 상기 유체들의 유동 방향으로 연장되는 길이를 가지고, 상기 채널의 측벽은 상기 채널의 중심선을 대칭 축으로 하여 대칭적인 물결 곡선 패턴을 갖는다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 열교환기의 일 양태를 도시한다. 이 양태에서 상이한 온도를 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기는, 교대로 적층되는 적어도 하나의 편평한 열교환 판(12); 적어도 하나의 고온 열교환 판(14); 및 적어도 하나의 저온 열교환 판(16)을 포함하는데, 고온 유체를 각각의 상기 고온 열교환 판(14)을 통해 통과시키도록 고온 유체 유입구(18a) 및 고온 유체 배출구(20a)가 배치되고, 저온 유체를 각각의 상기 저온 열교환 판(16)을 통해 통과시키도록 저온 유체 유입구(18b) 및 저온 유체 배출구(20b)가 배치된다. 각각의 상기 판에서, 상기 유입구 및 출입구 부분들의 조립체는 열교환기로부터 분리될 수 있다.
상기 고온 열교환판(14)은 고온 채널(15)을 포함하고, 저온 열교환판(16)은 저온 채널(17)을 포함하는데, 상기 채널들은 상기 유체의 유동 방향으로 연장되는 길이를 가지고, 상기 채널의 측벽은 상기 채널의 중심선을 대칭 축으로 하여 대칭적인 물결 곡선 패턴을 갖는다.
일 실시예에서, 고온 채널(15) 및 저온 채널(17)은, 100 내지 5,000㎛ 범위의 평균 폭(y)과, 하기 식에 따른 곡선 길이(x) 및 곡선 반경(r)을 갖는다.
[수학식 1]
x ≤ 2r,
여기서, x는 100 내지 100,000㎛의 범위에 있다.
바람직하게는, 상기 채널은 평균 폭이 100 내지 3,000㎛이고, 곡선 길이가 1,000 내지 3,000㎛이고, 곡선 반경이 2,000 내지 5,000㎛이다.
일 실시예에서, 고온 채널(15) 및 저온 채널(17)은 각각의 고온 열교환 판(14) 및 각각의 저온 열교환 판(16)의 윗면에 구비된 평면에 대하여, 약 10 내지 2,000㎛의 범위의 깊이를 가진다. 바람직하게는, 고온 채널(15) 및 저온 채널(17)을 도 2에 도시된 것처럼 교호로 배향되게 위치시키도록, 고온 열교환 판(14) 및 저온 열교환 판(16)이 배치된다.
일 실시예에서, 편평한 열교환 판(12), 고온 열교환 판(14) 및 저온 열교환 판(16)은 약 10 내지 10,000㎛ 범위, 바람직하게는 약 100 내지 2,000㎛ 범위의 두께를 갖는다.
상이한 온도를 갖는 유체의 열교환을 위한 열교환기의 적절한 강도 및 치수 안정성을 가지고 효율적으로 실시하기 위해, 상기 열교환 판은 탄소강, 스테인리스 강, 알루미늄, 티타늄, 백금, 크롬, 구리 또는 이들의 합금으로 제작될 수 있으며, 바람직하게는 316등급 스테인레스 강(SS316)으로 제작될 수도 있다.
일 실시예에서, 고온 열교환 판(14) 및 저온 열교환 판(16)은 스탬핑(stamping) 기계 기술, 광 화학 기계(PCM) 기술, 또는 컴퓨터 수치 제어 밀링(milling) 기계 기술에 의해 가공될 수 있다.
일 실시예에서, 고온 유체의 유입구(18a) 및 저온 유체의 유입구(18b)는 열교환기의 서로 맞은편에 배치되어, 상이한 온도를 갖는 유체들이 반대 방향으로 흐르게 하고, 상기 상이한 온도를 갖는 유체들은 적어도 1℃, 바람직하게는 적어도 10℃의 온도차를 가질 수 있다.
상기 편평한 열교환 판(12), 고온 열교환 판(14) 및 저온 열교환 판(16)은 3매 이상으로 교대로 적층될 수 있다는 것을 통상의 기술자라면 알 수 있듯이, 유체들의 열교환을 위한 많은 채널들을 구비하여 높은 유량률을 가진 열교환기를 제공하기 위해, 상기 판들은 더 많은 매수로 적층될 수도 있다.
본 발명에 따른 열교환기의 성능을 종래 기술에 따른 채널을 포함하는 열교환기와 비교하기 위하여, 도 4에 도시된 형태에 따른 고온 채널(15)과 저온 채널(17)을 포함하는 제 2 실시예로서의 본 발명에 따른 열교환기 및, 비대칭 물결 패턴과 직선형 채널(도 5 및 도 6에 각각 도시된 형태에 따른)을 특징으로 하는 고온 채널과 저온 채널을 포함하는 열교환기를 준비하여, 이하에 기술되는 것처럼 앤시스 플루언트 소프트웨어(ANSYS Fluent software) 버전 16.1을 사용하는, 컴퓨터를 이용한 유동 역학 모델(computational flow dynamics model)을 사용하여 실험하였다.
본 발명에 따른 열교환기
제 1 열교환기
각각의 편평한 열교환 판(12), 고온 열교환 판(14) 및 저온 열교환 판(16)의 두께는 0.5mm이었다. 도 4에 도시된 고온 채널(15) 및 저온 채널(17)은 평균 폭(y)이 약 2,000㎛, 곡선 길이(x)가 약 2,000㎛, 곡선 반경(r)이 약 3,000㎛이다. 채널의 길이는 약 240mm였고 깊이는 약 1,000㎛이었다.
제 2 열교환기
각각의 편평한 열교환 판(12), 고온 열교환 판(14) 및 저온 열교환 판(16)의 두께는 0.5mm이었다. 도 4에 도시된 고온 채널(15) 및 저온 채널(17)은 평균 폭(y)이 약 2,000㎛, 곡선 길이(x)가 약 2,000㎛, 곡선 반경(r)이 약 4,000㎛이었다. 채널의 길이는 약 240mm였고 깊이는 약 1,000㎛이었다.
제 3 열교환기
각 편평한 열교환 판(12), 고온 열교환 판(14) 및 저온 열교환 판(16)의 두께는 0.5mm이었다. 도 4에 도시된 고온 채널(15) 및 저온 채널(17)은 평균 폭(y)이 약 2,000㎛, 곡선 길이(x)가 약 3,000㎛, 곡선 반경(r)이 약 3,000㎛이었다. 채널의 길이는 약 240mm였고 깊이는 약 1,000㎛이었다.
제 4 열교환기
각 편평한 열교환 판(12), 고온 열교환 판(14) 및 저온 열교환 판(16)의 두께는 0.5mm이었다. 도 4에 도시된 고온 채널(15) 및 저온 채널(17)은 평균 폭(y)이 약 2,000㎛, 곡선 길이(x)가 약 3,000㎛, 곡선 반경(r)이 약 4,000㎛이었다. 채널의 길이는 약 240mm였고 깊이는 약 1,000 ㎛이었다.
비교 열교환기
열교환기 A
도 5에 도시된 비대칭 물결 패턴을 갖는 고온 및 저온 채널 특성들이 사용되었다는 것을 제외하고 제 1 열교환기에서 설명된 구성 요소들을 포함하는 열교환기.
열교환기 B
도 5에 도시된 비대칭 패턴을 갖는 고온 및 저온 채널 특성들이 사용되었다는 것을 제외하고 제 2 열교환기에서 설명된 구성 요소들을 포함하는 열교환기.
열교환기 C
도 5에 도시된 비대칭 패턴을 갖는 고온 및 저온 채널 특성들이 사용되었다는 것을 제외하고 제 3 열교환기에서 설명된 구성 요소들을 포함하는 열교환기.
열교환기 D
도 5에 도시된 비대칭 패턴을 갖는 고온 및 저온 채널 특성들이 사용되었다는 것을 제외하고는 제 4 열교환기에서 설명된 구성 요소들을 포함하는 열교환기.
열교환기 E
도 6에 도시된 폭이 약 2,000㎛인 직선 경로를 갖는 고온 및 저온 채널 특성들이 사용되었다는 점을 제외하고 제 1 열교환기에서 설명된 구성 요소들을 포함하는 열교환기.
전술된 채널의 다른 특성들을 포함하는 열교환기는, 다음의 매개 변수로 앤시스 플루언트 소프트웨어 버전 16.1을 사용하여 열교환 성능을 실험했다. 모델에 사용된 유체들은 온도가 상이한 물이었고, 고온 유체는 약 90℃이며 저온 유체는 약 10℃이었다. 상기 유체들은 각각의 경로에서 약 0.582g/초 유속으로 반대 방향으로 흘려졌다. 그 결과는 표 1 및 도 7에 도시되었다.
표 1은 고온 채널 및 저온 채널의 상이한 특성들을 포함하는 열 교환기의 배출구로부터, 고온 유체 배출구의 온도 및 저온 유체 배출구의 온도를 보여준다.
열교환기 고온 유체 배출구의 온도(°C) 저온 배출구의 온도(°C)
A 53.0 47.0
B 64.7 35.3
C 52.4 47.6
D 62.4 37.6
E 66.5 33.5
1 51.9 48.1
2 55.4 44.6
3 48.2 51.3
4 51.0 48.8
열교환기의 성능은, 표 1에 도시된 고온 유체 배출구의 온도와 저온 유체 배출구의 온도 및 도 7에 도시된 유체의 체적 당 전달 열로부터 고려될 수 있다.
도 7로부터, 본 발명에 따른 제 1 열교환기와 비교 열교환기 A, E, 본 발명에 따른 제 2 열교환기와 비교 열교환기 B, E, 본 발명에 따른 제 3 열교환기와 비교 열교환기 C, E, 및 본 발명 제 4 열교환기와 비교 열교환기 D, E를 비교하면, 본 발명에 따른 열교환기는 유체의 체적 당 더 높은 전달 열을 제공하는 것으로 밝혀졌고, 평균 폭이 약 2,000㎛이고, 곡선 길이가 약 3,000㎛이며, 곡선 반경이 약 3,000㎛인 대칭인 물결 패턴을 갖는 채널을 포함하는, 본 발명에 따른 제 3 열교환기가 가장 우수한 성능을 제공했다.
또한, 본 발명에 따른 열 교환기와 종래 기술에 따른 채널을 포함하는 열교환기의 강도를 비교하기 위해, 전술한 채널의 상이한 특성을 포함하는 열 교환기를 앤시스 플루언트 소프트웨어 버전 16.1을 사용하여 시험하였다. 매개 변수는 다음과 같이 설정되었다. 열교환 판은 316 등급 스테인레스 스틸(SS316)로 만들어졌다. 고온 유체의 압력은 약 1.5MPa이었다. 저온 유체의 압력은 약 0.5MPa이었다. 열교환 판들은 그 가장자리에서 고정되었다. 결과들은 표 2에 도시되었으며, 여기서 등가 응력의 각 스테이지에서의 열교환 판들의 체적 백분율은 하기 방정식으로부터 계산되었다:
[수학식 2]
Figure 112019076059517-pct00001
표 2는 고온 채널 및 저온 채널의 상이한 특성들을 포함하는 열교환기의 강도의 비교를 보여준다.


열교환기
각 스테이지의 등가 응력에서의
열교환 판들의 체적 백분율

최대 등가 응력
(MPa)
0-3
MPa		 3-6
MPa		 6-9
MPa
A 87.1 12.2 0.7 7.69
B 86.7 12.3 1.0 7.56
C 90.7 9.1 0.2 6.69
D 88.7 10.8 0.5 7.19
E 86.1 12.8 1.1 7.16
1 87.2 12.0 0.8 7.41
2 86.8 12.3 1.0 7.36
3 90.4 9.4 0.2 6.66
4 88.9 10.7 0.4 7.11
표 2는 종래 기술에 따른 열교환기와 본 발명에 따른 열교환기의 강도의 비교를 도시한 것으로, 이는 상이한 온도를 갖는 유체들의 열 전달 동안의 열교환기의 열교환 판에 발생되는 각 단계의 등가응력에서의 열교환 판들의 최대 등가 응력과 체적 백분율로부터 고려될 수 있었다. 상기 표로부터, 본 발명에 따른 제 3 열교환기의 채널은 평균 폭이 약 2,000㎛, 곡선 길이가 약 3mm, 곡선 반경이 약 3mm인 대칭적인 물결 패턴을 가지며, 이때 가장 낮은 최대 등가 응력, 낮은 등가 응력 단계(0-3MPa)에서의 열교환 판의 높은 체적 백분율 및 높은 등가 응력 단계(6-9MPa)에서의 열 교환판의 높은 체적 백분율로부터 가장 높은 강도가 고려되었다. 또한, 본 발명에 따른 열교환기의 최대 등가 응력은 강도 시험에서 시료 물질로 사용되는 316등급 스테인리스 강(약 207MPa)보다 낮은 인장 항복 강도를 갖는다. 이는 열교환기의 상기 열교환 판이 이상의 조건들에서 작동될 때 영구적으로 변형되지 않는 것을 나타낸다.
이상의 결과들로부터, 본 발명에 따른 열교환기는 상이한 온도를 갖는 유체들의 열 전달에서 높은 성능을 및 높은 강도를 가지며, 또한 본 발명의 목적에서 언급되었듯이, 상이한 압력을 갖는 유체들의 열 교환을 위해 사용될 수 있다는 것이 확인되었다.
본 발명의 최선의 형태는 본 발명의 설명에 제공된 바와 같다.

Claims (11)

  1. 교대로 적층되는, 적어도 하나의 편평한 열교환 판(12); 적어도 하나의 고온 열교환 판(14); 및 적어도 하나의 저온 열교환 판(16)을 포함하는 상이한 온도를 갖는 유체들의 열교환을 위한 열교환기로서,
    고온 유체를 각각의 상기 고온 열교환 판(14)을 통해 통과시키도록 고온 유체 유입구(18a) 및 고온 유체 배출구(20a)가 배치되고, 저온 유체를 각각의 상기 저온 열교환 판(16)을 통해 통과시키도록 저온 유체 유입구(18b) 및 저온 유체 배출구(20b)가 배치되며, 상기 고온 열교환 판(14)은 고온 채널(15)을 포함하고, 상기 저온 열교환 판(16)은 저온 채널(17)을 포함하며, 상기 고온 채널(15) 및 저온 채널(17)은 상기 유체들의 유동 방향으로 연장되는 길이를 가지고, 상기 고온 채널(15) 및 저온 채널(17) 각각의 측벽은 상기 고온 채널(15) 및 저온 채널(17) 각각의 중심선을 대칭 축으로 하여 대칭적인 물결 패턴을 갖고,
    상기 고온 채널(15) 및 상기 저온 채널(17)은 100 내지 3,000㎛ 범위의 평균 폭(y)과, 1,000 내지 3,000㎛ 범위의 곡선 길이(x) 및 2,000 내지 5,000㎛ 범위의 곡선 반경(r)을 갖고, 상기 고온 채널(15) 및 상기 저온 채널(17)은 각각의 상기 고온 열교환 판(14) 및 각각의 상기 저온 열교환 판(16)의 윗면에 의해 정의되는 평면에 대하여 500 내지 1500㎛ 범위의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고온 열교환 판(14) 및 상기 저온 열교환 판(16)은, 상기 고온 채널(15) 및 상기 저온 채널(17)이 교호로 배향되는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 편평한 열교환 판(12), 상기 고온 열교환 판(14) 및 상기 저온 열교환 판(16)은 10 내지 10,000㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 편평한 열교환 판(12), 상기 고온 열교환 판(14) 및 상기 저온 열교환 판(16)은 100 내지 2,000㎛ 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고온 유체 유입구(18a) 및 상기 저온 유체 유입구(18b)는 상이한 온도를 갖는 유체들의 반대 방향 유동을 형성하기 위해 상기 열교환기의 맞은편에 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유체들은 적어도 1℃의 온도차를 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유체들은 적어도 10℃의 온도차를 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
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  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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