KR102698060B1

KR102698060B1 - 플레이트 열 교환기

Info

Publication number: KR102698060B1
Application number: KR1020190107492A
Authority: KR
Inventors: 지펑 장; 쥔 루오
Original assignee: 댄포스 아/에스
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2024-08-22
Also published as: EP3674645B1; EP3674645B2; JP2020109345A; KR20200083898A; ES2889273T3; JP7462392B2; EP3674645A1; CN111397406A

Abstract

본 발명의 실시형태들은 플레이트 열 교환기를 개시한다. 플레이트 열 교환기는 커버 플레이트 및 연결 파이프를 포함하고, 상기 커버 플레이트는 본체, 상기 본체 내에 형성된 개구, 및 상기 개구를 둘러싸고 상기 커버 플레이트의 상기 본체로부터 상기 열 교환기의 외측을 향하는 방향으로 돌출하는 플랜징을 구비하고, 상기 연결 파이프는 서로 대향하는 제 1 단부 및 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이에 있는 본체를 구비한다. 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 및 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징 중 하나가 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 및 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징 중 다른 하나에 삽입된다. 본 발명의 실시형태들에 따라, 예를 들어, 연결 파이프를 커버 플레이트에 납땜, 브레이징 또는 용접하는 프로세스의 어려움이 감소될 수 있다.

Description

플레이트 열 교환기{PLATE HEAT EXCHANGER}

본 발명의 실시형태들은 플레이트 열 교환기에 관한 것이다.

종래의 플레이트 열 교환기에서, 개구는 커버 플레이트 내에 형성되고, 또한 연결 파이프는 개구에 해당하는 위치에서 커버 플레이트에 납땜 (soldering), 브레이징 (brazing) 또는 용접 (welding) 에 의해 고정된다.

본 발명의 실시형태들의 목적은 예를 들어 플레이트 열 교환기를 제공함으로써 연결 파이프를 커버 플레이트에 납땜, 브레이징 또는 용접하는 프로세스의 어려움을 감소시키는 것이다.

본 발명의 실시형태들은 플레이트 열 교환기를 제공하고, 상기 플레이트 열 교환기는 커버 플레이트 및 연결 파이프를 포함하고, 상기 커버 플레이트는 본체, 상기 본체 내에 형성된 개구, 및 상기 개구를 둘러싸고 상기 커버 플레이트의 상기 본체로부터 상기 열 교환기의 외측을 향하는 방향으로 돌출하는 플랜징을 구비하고, 상기 연결 파이프는 서로 대향하는 제 1 단부 및 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이에 있는 본체를 구비하고, 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 및 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징 중 하나가 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 및 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징 중 다른 하나에 삽입된다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프의 제 1 단부는 연결 파이프의 본체보다 더 작은 반경방향 크기를 가지고, 연결 파이프는 연결 파이프의 본체와 제 1 단부 사이에 스텝을 더 포함하고, 연결 파이프의 제 1 단부는 커버 플레이트의 플랜징 내에 삽입된다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프의 스텝은 커버 플레이트의 플랜징의 단부에 맞닿는다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 플레이트 열 교환기는, 연결 파이프 내에 삽입되고 또한 연결 파이프의 스텝에 맞닿는 단부를 갖는 열 교환 매체 순환 파이프를 더 포함한다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프의 제 2 단부는 테이퍼드 형상을 가지고, 또한 연결 파이프의 제 1 단부로부터 연결 파이프의 제 2 단부를 향하는 방향으로 점진적으로 증가하는 반경방향 크기를 갖는다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프의 본체 및 제 2 단부로 구성된 연결 파이프 세그먼트는 테이퍼드 형상을 가지고, 또한 연결 파이프의 제 1 단부로부터 연결 파이프의 제 2 단부를 향하는 방향으로 점진적으로 증가하는 반경방향 크기를 갖는다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프의 제 1 단부는 연결 파이프의 제 1 단부로부터 연결 파이프의 제 2 단부를 향하는 방향으로 점진적으로 감소하는 반경방향 크기를 가지는 테이퍼드 부분을 포함하고, 또한 플랜징은 테이퍼드 형상을 가지고, 또한 커버 플레이트의 본체로부터 열 교환기의 외측을 향하는 방향으로 점진적으로 감소하는 반경방향 크기를 갖는다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프의 제 1 단부는 플랜지를 더 포함하고, 플랜지는 연결 파이프의 본체로부터 멀어지게 향하는 테이퍼드 부분의 측면에서 연결 파이프의 제 1 단부의 테이퍼드 부분으로부터 반경방향 외측으로 연장되고, 또한 플랜지는 커버 플레이트의 본체와 접촉한다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 커버 플레이트의 플랜징은 연결 파이프의 제 1 단부 내에 삽입된다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프의 제 1 단부는 커버 플레이트의 플랜징 내에 삽입되고, 연결 파이프의 플랜지는 플랜징으로부터 멀어지게 향하는 커버 플레이트의 본체의 표면과 접촉한다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프의 제 1 단부의 테이퍼드 부분은 플랜징과 동일한 테이퍼를 갖는다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프의 제 1 단부는 연결 파이프의 본체보다 더 큰 반경방향 크기를 가지고, 연결 파이프는 연결 파이프의 본체와 제 1 단부 사이에 스텝을 더 포함하고, 커버 플레이트의 플랜징은 연결 파이프의 제 1 단부 내에 삽입된다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 플랜징은 커버 플레이트의 본체로부터 열 교환기의 외측을 향하는 방향으로 돌출하는 관형 부분, 및 커버 플레이트의 본체로부터 멀어지게 향하는 관형 부분의 측면에서 관형 부분으로부터 반경방향 내측으로 연장되고 또한 연결 파이프의 스텝과 접촉하는 스텝을 포함한다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 플레이트 열 교환기는 연결 파이프 내에 삽입된 열 교환 매체 순환 파이프를 더 포함하고, 커버 플레이트의 플랜징의 스텝의, 관형 부분으로부터 멀어지게 향하는, 단부는 연결 파이프의 축선 방향으로 보았을 때 연결 파이프의 본체 내로 연장되고, 열 교환 매체 순환 파이프는 커버 플레이트의 플랜징의 스텝의 단부에 맞닿는 단부를 갖는다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프의 제 1 단부는 커버 플레이트의 본체에 맞닿는다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 플레이트 열 교환기는 연결 파이프 내에 삽입된 열 교환 매체 순환 파이프를 더 포함하고, 열 교환 매체 순환 파이프는 커버 플레이트의 플랜징의 단부에 맞닿는 단부를 갖는다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 플랜징은 원통형 형상을 갖는다.

본 발명의 실시형태들에 따른 플레이트 열 교환기로, 예를 들어, 연결 파이프를 커버 플레이트에 납땜, 브레이징 또는 용접하는 프로세스의 어려움이 감소될 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 개략적인 사시도이다.
도 2 내지 도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트 및 연결 파이프의 부분 단면도들이다.
도 5 는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트, 연결 파이프 및 열 교환 매체 순환 파이프의 부분 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트 및 연결 파이프의 부분 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 연결 파이프의 단면도이다.
도 8 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트 및 연결 파이프의 부분 단면도이다.
도 9 및 도 10 은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트 및 연결 파이프의 부분 단면도들이다.
도 11 은 본 발명의 따른 제 5 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트 및 연결 파이프의 부분 단면도이다.
도 12 는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트, 연결 파이프 및 열 교환 매체 순환 파이프의 부분 단면도이다.
도 13 은 본 발명의 따른 제 5 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트 및 연결 파이프의 부분 단면도이다.
도 14 는 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트, 연결 파이프 및 열 교환 매체 순환 파이프의 부분 단면도이다.
도 15 는 본 발명의 따른 제 6 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트 및 연결 파이프의 부분 단면도이다.
도 16 은 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트, 연결 파이프 및 열 교환 매체 순환 파이프의 부분 단면도이다.
도 17 은 본 발명의 따른 제 6 실시형태에 따른 플레이트 열 교환기의 커버 플레이트 및 연결 파이프의 부분 단면도이다.

본 발명의 추가의 상세한 설명이 첨부 도면과 함께 취해진 본 발명의 실시형태들을 참조하여 아래와 같이 이루어질 것이다.

도 1 내지 도 17 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따른 플레이트 열 교환기 (100) 는 다수의 열 교환 플레이트들 (4), 커버 플레이트들 (1; 또는 베이스 플레이트들이라 언급되거나 또는 각각 커버 플레이트 및 베이스 플레이트라 언급됨), 및 연결 파이프 (2) 를 구비하고, 상기 커버 플레이트들 (1) 은 다수의 열 교환 플레이트들 (4) 의 양측에서 다수의 열 교환 플레이트들 (4) 을 각각 커버하고 또한 본체 (10), 상기 본체 (10) 내에 형성된 개구 (11), 및 상기 개구 (11) 를 둘러싸고 커버 플레이트 (1) 의 본체 (10) 로부터 열 교환기 (100) 의 외측을 향하는 방향으로 돌출하는 플랜징 (12) 을 각각 포함하고, 상기 연결 파이프 (2) 는 서로 대향하는 제 1 단부 (21) 및 제 2 (22) 단부, 및 제 1 단부 (21) 와 제 2 단부 (22) 사이에 있는 본체 (20) 를 포함한다. 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 및 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 중 하나가 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 및 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 중 다른 하나에 삽입된다. 플랜징 (12) 은 원통형 형상 및 원추형 형상과 같은 관형 형상을 가질 수도 있다.

도 2 내지 도 8 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 는 연결 파이프 (2) 의 본체 (20) 보다 더 작은 반경방향 크기를 가지고, 연결 파이프 (2) 는 연결 파이프 (2) 의 본체 (20) 와 제 1 단부 (21) 사이에 스텝 (23) 을 더 포함하고, 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 는 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 내에 삽입된다. 본 발명의 실시예들에 따라, 연결 파이프 (2) 의 스텝 (23) 은 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 의 단부에 맞닿는다. 도 5 를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따라, 플레이트 열 교환기 (100) 는 연결 파이프 (2) 내에 삽입되고 또한 연결 파이프 (2) 의 스텝 (23) 에 맞닿는 단부 (31) 를 가지는 열 교환 매체 순환 파이프 (3) 를 더 포함한다. 도 2 를 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프 (2) 및 커버 플레이트 (1) 는 이들이 납땜, 브레이징 또는 용접되기 전에 예를 들어 확장-연결 (expanded-connecting), 스폿 용접 등에 의해 함께 예비 고정된다. 함께 예비 고정된 후에, 연결 파이프 (2) 및 커버 플레이트 (1) 는 납땜 또는 브레이징에 의해 (예를 들어 브레이징에 의해) 형성된 심 (8; 도 4, 도 5, 도 6, 도 8, 도 9, 도 10, 도 13 및 도 14 참조) 또는 용접에 의해 (예를 들어 레이저 용접에 의해) 형성된 심 (8; 도 3, 도 11, 도 12, 도 15 및 도 16 참조) 에 의해 완전히 고정될 수도 있다. 도 5, 도 12, 도 14 및 도 16 을 참조하면, 연결 파이프 (3) 및 커버 플레이트 (1) 가 완전히 고정된 후에, 열 교환 매체 순환 파이프 (3; 구리 파이프 또는 구리 합금 파이프와 같음) 의 일부는 연결 파이프 (2) 내로 삽입되고, 그런 다음 열 교환 매체 순환 파이프 (3) 및 연결 파이프는 납땜 또는 브레이징에 의해 (예를 들어 브레이징에 의해) 형성된 심 (8) 에 의해 함께 연결된다.

도 6 및 도 7 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따른 연결 파이프는 우수한 제조성, 더 낮은 제조 어려움, 및 제조 응력 집중의 쉽지 않은 발생과 같은 이점을 갖는다.

도 3 을 참조하면, 연결 파이프 (2) 가 용접에 의해 (예를 들어 레이저 용접에 의해) 커버 플레이트 (1) 에 결합될 때, 커버 플레이트 (1) 를 관통하고 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 내에 특정 깊이를 가지기 위해서는 용접에 의해 형성된 용융 욕이 필요하다. 용융 욕이 연결 파이프 (2) 의 파이프 벽을 관통하도록 용접력 (welding power) 이 지나치게 커질지라도, 열 교환 플레이트 (4) 는 손상되지 않을 것이다. 용융 욕의 침투 깊이 요건은 상당히 감소된다. 용융 욕의 깊이는 단순하게 최소 깊이보다 더 크도록 요구되고, 용융 욕의 깊이의 변화 범위에 대한 요건은 높지 않다.

도 6 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프 (2) 가 납땜 또는 브레이징에 의해 (예를 들어 브레이징에 의해) 커버 플레이트 (1) 에 결합될 때, 모든 심들 (8) 은 열 교환기 (100) 내부에 위치하여 금속을 납땜 또는 브레이징함으로써 외관이 손상되지 않을 것이다.

도 6 및 도 7 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 는 테이퍼드 형상을 가지고, 또한 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 로부터 연결 파이프 (2) 의 제 2 단부 (22) 를 향하는 방향으로 점진적으로 증가하는 반경방향 크기를 가지고, 그에 따라 연결 파이프 (2) 를 커버 플레이트 (1) 와 조립하는 편리성을 효과적으로 보장하면서, 납땜, 브레이징 또는 용접 품질을 보장하기 위해 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 과 연결 파이프 (2) 사이에 갭을 감소시킨다.

도 5 내지 도 8 및 도 11 내지 도 17 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프 (2) 의 제 2 단부 (22) 는 테이퍼드 형상을 가지고, 또한 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 로부터 연결 파이프 (2) 의 제 2 단부 (22) 를 향하는 방향으로 점진적으로 증가하는 반경방향 크기를 갖는다. 도 8 을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따라, 본체 (20) 및 연결 파이프 (2) 의 제 2 단부 (22) 로 구성된 연결 파이프 세그먼트는 테이퍼드 형상을 가지고, 또한 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 로부터 연결 파이프 (2) 의 제 2 단부 (22) 를 향하는 방향으로 점진적으로 증가하는 반경방향 크기를 갖는다. 즉, 제 1 단부 (21) 를 제외한 연결 파이프 (2) 의 나머지 부분은 테이퍼드 형상을 갖는다.

도 8 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프 (2) 는 테이퍼드 벽을 갖는다. 연결 파이프 (2) 의, 커버 플레이트 (1) 에 맞닿는 측면에 있는, 내경은 연결 파이프 (2) 의 상부의 내경보다 작다. 연결 파이프 (2) 는 상이한 크기의 열 교환 매체 순환 파이프들 (3) 과 정합할 수도 있는 반면, 이는 연결 파이프 (2) 와 그 안에 삽입된 열 교환 매체 순환 파이프 (3) 사이의 납땜 또는 브레이징 갭이 제로여서 납땜 또는 브레이징 품질을 향상시킨다는 것을 보장할 수 있다.

도 9 및 도 10 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 는 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 로부터 연결 파이프 (2) 의 제 2 단부 (22) 를 향하는 방향으로 점진적으로 감소하는 반경방향 크기를 가지는 테이퍼드 부분 (210) 을 포함하고, 또한 플랜징 (12) 은 테이퍼드 형상을 가지고, 또한 커버 플레이트 (1) 의 본체 (10) 로부터 열 교환기 (100) 의 외측을 향하는 방향으로 점진적으로 감소하는 반경방향 크기를 갖는다. 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 의 테이퍼드 부분 (210) 은 플랜징 (12) 과 동일한 테이퍼를 가질 수도 있다. 도 10 을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따라, 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 는 플랜지 (211) 를 더 포함하고, 플랜지 (211) 는 연결 파이프 (2) 의 본체 (20) 로부터 멀어지게 향하는 테이퍼드 부분 (210) 의 측면에서 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 의 테이퍼드 부분 (210) 으로부터 반경방향 외측으로 연장되고, 또한 플랜지 (211) 는 커버 플레이트 (1) 의 본체 (10) 와 접촉한다. 도 9 를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따라, 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 은 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 내에 삽입된다. 도 10 을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따라, 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 는 커버 플레이트 (1)의 플랜징 (12) 내에 삽입되고, 연결 파이프 (2) 의 플랜지 (211) 는 플랜징 (12) 으로부터 멀어지게 향하는 커버 플레이트 (1) 의 본체 (10) 의 표면과 접촉한다. 플랜지 (211) 는 열 교환 플레이트 (4) 와 커버 플레이트 (1) 사이에 위치된다.

도 9 및 도 10 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 자가 적응 (self-adaptive) 조립 구조체는 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 의 테이퍼드 부분 (210) 과 테이퍼드 플랜징 (12) 에 의해 형성되어, 조립 갭을 효과적으로 보장하고, 로진 조인트 (rosin joint) 와 같은 납땜, 브레이징 또는 용접 결함을 회피하고, 따라서 심의 품질을 향상시킨다. 더욱이, 도 10 에 도시된 실시형태에서와 같은 구조체로, 납땜, 브레이징 또는 용접 영역은 효과적으로 보장될 수 있고, 조립 갭은 감소될 수 있으며, 따라서 심의 품질은 향상된다. 또한, 밀봉이 달성될 수 있고, 제품의 강도는 증가될 수 있으며, 부품들의 개수가 감소될 수 있다.

도 11 및 도 14 를 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 는 연결 파이프 (2) 의 본체 (20) 보다 큰 반경방향 크기를 가지고, 연결 파이프 (2) 는 연결 파이프 (2) 의 본체 (20) 와 제 1 단부 (21) 사이에 갭 (24) 을 더 포함하고, 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 은 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 내에 삽입된다. 본 발명의 실시예들에 따라, 플랜징 (12) 은 커버 플레이트 (1) 의 본체 (10) 로부터 열 교환기 (100) 의 외측을 향하는 방향으로 돌출하는 관형 부분 (121), 및 커버 플레이트 (1) 의 본체 (10) 로부터 멀어지게 향하는 관형 부분 (121) 의 측면에서 관형 부분 (121) 으로부터 반경방향 내측으로 연장되고 또한 연결 파이프 (2) 의 스텝 (24) 과 접촉하는 스텝 (122) 을 포함한다. 본 발명의 실시형태들에 따라, 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 은 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 내에 삽입된다. 도 12 및 도 14 를 참조하면, 플레이트 열 교환기 (100) 는 연결 파이프 (2) 내에 삽입된 열 교환 매체 순환 파이프 (3) 를 더 포함하고, 관형 부분 (121) 으로부터 멀어지는 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 의 스텝 (122) 의 단부는 연결 파이프 (2) 의 축선 방향으로 보았을 때 연결 파이프 (2) 의 본체 (20) 내로 연장되고, 또한 열 교환 매체 순환 파이프 (3) 는 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 의 스텝 (122) 의 단부에 맞닿는 단부 (31) 를 갖는다.

도 11 및 도 14 를 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 적응 중첩 구조체가 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 및 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 에 의해 형성되고, 그로 인해 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 과 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 사이의 중첩 영역을 상당히 증가시키고, 따라서 납땜, 브레이징 또는 용접 강도를 매우 증가시킨다. 더욱이, 열 교환 매체 순환 파이프 (3) 의 단부 (31) 는 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 의 스텝 (122) 의 단부에 맞닿고, 그로 인해 외부적으로 삽입되는 열 교환 매체 순환 파이프 (3) 를 위치시킨다.

도 15 내지 도 17 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 은 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 내에 삽입된다. 연결 파이프 (2) 의 제 1 단부 (21) 는 커버 플레이트 (1) 의 본체 (10) 에 맞닿을 수도 있다. 도 14 및 도 16 을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따라, 플레이트 열 교환기 (100) 는 연결 파이프 (2) 내에 삽입된 열 교환 매체 순환 파이프 (3) 를 더 포함한다. 열 교환 매체 순환 파이프 (3) 는 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 의 단부에 맞닿는 단부 (31) 를 갖는다.

도 15 내지 도 17 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프 (2) 는 칼럼 (column) 형상의 본체 (20) 를 포함하고, 커버 플레이트 (1) 는 연결 파이프 (2) 에 정합하는 플랜징 (12) 을 가지고, 또한 연결 파이프 (2) 는 납땜, 브레이징 또는 용접에 의해 플랜징 (12) 에 고정된다. 열 교환 매체 순환 파이프 (3) 의 단부 (31) 는 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 의 단부에 맞닿고, 또한 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 의 상부는 열 교환 매체 순환 파이프 (3) 를 위치시킬 수 있다. 더욱이, 연결 파이프는 단순한 구조를 가지고, 또한 편리하게 제조될 수 있다.

도 17 을 참조하면, 본 발명의 실시형태들에 따라, 노치 (5) 가 반경 방향으로 연결 파이프 (2) 의 내벽을 향하는 플랜징의 단부 표면의 측면에서 커버 플레이트 (1) 의 플랜징 (12) 의 단부 표면 상에 형성된다. 납땜 또는 브레이징 전에, 땜납 (6; solder) 은 노치 (5) 내에 배치된다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프가 납땜 또는 브레이징에 의해 연결되는 경우에, 열 교환기의 표면 상의 땜납 잔여물의 존재의 위험이 제거될 수 있는 반면에, 연결 파이프가 용접에 의해 고정되는 경우에, 열 교환기 상의 용융 욕의 깊이의 불리한 영향이 현저하게 감소될 수 있어서, 디바이스들을 처리하고 프로세스 파라미터들을 세팅하기 위한 요건들이 더 이상 엄격하지 않다. 또한, 본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프 및 커버 플레이트가 자기 적응 방식으로 고정될 수 있어서, 예비 고정 프로세스가 더 이상 필요하지 않다. 본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프를 처리할 때 연결 파이프의 벽 두께의 변화와 응력 상태와 같은 프로세스 파라미터들이 완전히 고려되고, 구조 디자인이 이러한 파라미터들에 대해 최적화되며, 그로 인해 연결 파이프의 처리 성능을 효과적으로 향상시키고 또한 연결 파이프의 피로 강도를 증가시킨다.

본 발명의 실시형태들에 따라, 연결 파이프의 납땜, 브레이징 또는 용접으로 인한 플레이트 열 교환기의 불량률은 감소될 수 있고, 연결 파이프의 피로 강도는 상승될 수 있어서, 제품의 수명의 증가에 매우 도움이 되고, 또한 제조 동안 해당 프로세스 파라미터들의 설정 및 연결 파이프의 고정 디바이스에 대한 요건들이 감소된다.

Claims

플레이트 열 교환기로서,
커버 플레이트로서, 본체, 상기 본체 내에 형성된 개구, 및 상기 개구를 둘러싸고 상기 커버 플레이트의 상기 본체로부터 상기 열 교환기의 외부를 향하는 방향으로 돌출하는 플랜징 (flanging) 을 포함하는, 상기 커버 플레이트, 및
서로 대향하는 제 1 단부 및 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이에 있는 본체를 포함하는 연결 파이프
를 포함하고,
상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 및 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징 중 하나가 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 및 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징 중 다른 하나에 삽입되고,
상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부는 상기 연결 파이프의 상기 본체보다 더 작은 반경방향 크기를 가지고, 상기 연결 파이프는 상기 연결 파이프의 상기 본체와 상기 제 1 단부 사이에 스텝 (step) 을 더 포함하고, 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부는 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징 내에 삽입되고,
상기 연결 파이프의 상기 본체의 내벽 및 상기 제 1 단부의 내벽은, 상기 연결 파이프의 상기 본체로부터 상기 열 교환기의 외부를 향하는 상기 방향으로 연장되고,
상기 스텝의 내벽은, 상기 연결 파이프의 상기 본체의 내벽과 상기 제 1 단부의 내벽을 접속하고, 상기 반경방향에 있어서의 내측 방향으로 볼록해지는, 또한 상기 연결 파이프의 상기 본체로부터 상기 열 교환기의 외부를 향하는 상기 방향으로 볼록해지는 곡면을 포함하는, 플레이트 열 교환기.
제 1 항에 있어서,
상기 연결 파이프의 상기 스텝은 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징의 단부에 맞닿는, 플레이트 열 교환기.
제 1 항에 있어서,
상기 플레이트 열 교환기는, 상기 연결 파이프 내에 삽입되고 또한 상기 연결 파이프의 상기 스텝의 상기 곡면의 단부에 맞닿는 단부를 갖는 열 교환 매체 순환 파이프를 더 포함하는, 플레이트 열 교환기.
제 1 항에 있어서,
상기 연결 파이프의 상기 제 2 단부는 테이퍼드 형상 (tapered shape) 을 가지고, 또한 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부로부터 상기 연결 파이프의 상기 제 2 단부를 향하는 방향으로 점진적으로 증가하는 반경방향 크기를 가지는, 플레이트 열 교환기.
제 1 항에 있어서,
상기 연결 파이프의 상기 본체 및 상기 제 2 단부로 구성된 연결 파이프 세그먼트는 테이퍼드 형상을 가지고, 또한 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부로부터 상기 연결 파이프의 상기 제 2 단부를 향하는 방향으로 점진적으로 증가하는 반경방향 크기를 가지는, 플레이트 열 교환기.
플레이트 열 교환기로서,
커버 플레이트로서, 본체, 상기 본체 내에 형성된 개구, 및 상기 개구를 둘러싸고 상기 커버 플레이트의 상기 본체로부터 상기 열 교환기의 외부를 향하는 방향으로 돌출하는 플랜징 (flanging) 을 포함하는, 상기 커버 플레이트, 및
서로 대향하는 제 1 단부 및 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이에 있는 본체를 포함하는 연결 파이프
를 포함하고,
상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 및 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징 중 하나가 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 및 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징 중 다른 하나에 삽입되고,
상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부는 상기 연결 파이프의 상기 본체보다 더 큰 반경방향 크기를 가지고, 상기 연결 파이프는 상기 연결 파이프의 상기 본체와 상기 제 1 단부 사이에 스텝을 더 포함하고, 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징은 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 내에 삽입되고,
상기 플랜징은 상기 커버 플레이트의 상기 본체로부터 상기 열 교환기의 외부를 향하는 방향으로 돌출하는 관형 부분, 및 상기 커버 플레이트의 상기 본체로부터 멀어지게 향하는 상기 관형 부분의 측면에서 상기 관형 부분으로부터 반경방향 내측으로 연장되고 또한 상기 연결 파이프의 스텝과 접촉하는 스텝을 포함하는, 플레이트 열 교환기.
제 6 항에 있어서,
상기 커버 플레이트의 상기 플랜징은 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 내에 삽입되는, 플레이트 열 교환기.
제 7 항에 있어서,
상기 플레이트 열 교환기는 상기 연결 파이프 내에 삽입된 열 교환 매체 순환 파이프를 더 포함하고,
상기 커버 플레이트의 상기 플랜징의 상기 스텝의, 상기 관형 부분으로부터 멀어지게 향하는, 단부는 상기 연결 파이프의 축선 방향으로 보았을 때 상기 연결 파이프의 상기 본체 내로 연장하고, 상기 열 교환 매체 순환 파이프는 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징의 상기 스텝의 상기 단부에 맞닿는 단부를 가지는, 플레이트 열 교환기.
플레이트 열 교환기로서,
커버 플레이트로서, 본체, 상기 본체 내에 형성된 개구, 및 상기 개구를 둘러싸고 상기 커버 플레이트의 상기 본체로부터 상기 열 교환기의 외부를 향하는 방향으로 돌출하는 플랜징 (flanging) 을 포함하는, 상기 커버 플레이트,
서로 대향하는 제 1 단부 및 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이에 있는 본체를 포함하는 연결 파이프, 및
상기 연결 파이프 내에 삽입된 열 교환 매체 순환 파이프
를 포함하고,
상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 및 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징 중 하나가 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 및 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징 중 다른 하나에 삽입되고,
상기 커버 플레이트의 상기 플랜징은 상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부 내에 삽입되고,
상기 열 교환 매체 순환 파이프는 상기 커버 플레이트의 상기 플랜징의 단부에 맞닿는 단부를 가지는, 플레이트 열 교환기.
제 9 항에 있어서,
상기 연결 파이프의 상기 제 1 단부는 상기 커버 플레이트의 상기 본체에 맞닿는, 플레이트 열 교환기.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플랜징은 원통형 형상을 가지는, 플레이트 열 교환기.
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