KR20010020122A - 주변부에 플랜지결합된 테두리가 있는 포트를 구비한 직교류식 및 역류식 플레이트형 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플레이트형 열교환기(1)내의 조립체에 관계한다. 플레이트 사이에는 유동채널이 있으며 하나걸러의 각 채널은 열방출매질 흐름을 또다른 각 채널는 열흡수매질 흐름을 수용하도록 설계된다. 두 대향면 상의 한 부분에는 개구부(9')의 엣지(9")를 에워싸고 다소 내향경사진 측벽(10)을 구비한 개구부(9')가 플레이트 내에 형성된다. 상기 측벽에는 서로 겹치고 또한 측벽(10)의 조인트작업에 의해 압밀하게 조인트연결되는 측벽(10)과 함께 매니폴드(8,9)의 벽을 형성하는 장애물(10')이 구비되고 상기 측벽 장애물(10')은 매니폴드(8,9)와 유동채널 사이에 유입구 및 배출구(10"')를 형성한다.

Description

주변부에 플랜지결합된 테두리가 있는 포트를 구비한 직교류식 및 역류식 플레이트형 열교환기 {CROSS- AND COUNTERFLOW PLATE HEAT EXCHANGER WHEREIN THE PORTS ARE PROVIDED WITH FLANGED, JOINED RIMS AROUND PART OF THEIR PERIPHERY}

회수기는 1985년 5월 20일-23일에 워싱턴D.C.에서 개최된 "1차 표면가스터빈 회수기의 개발, 제작 및 응용" 에 대한 E-C Parsons 정부/기업회의 요약집 2권에서 이미 공지되었다. 직교류 및 역류부를 구비한 유동채널은 유입구 및 배출구를 통해, 열교환기 플레이트군 외부에 배치 및 상기 플레이트군에 용접된 별도의 매니폴드에 연결된다.

엣지 주변에 부채형 플랜지가 있는 개구부에 플레이트를 설치하여 플레이트 속에 매니폴드를 적재하는 것은 DE-A-29 23 994에서 이미 공지되었다. 상기 플레이트가 일군의 플레이트속에 함께 결합될 때, 상기 플랜지는 서로 포개어져 매니폴드의 플랜지형 입구 및 출구속에 매니폴드의 벽과 압입부를 형성한다. 상기의 목적은 기계적응력에 대한 내성이 있고 제작하기 쉬운 형태로 설계하는 것이다. 매니폴드에 유입 혹은 배출되는 유동을 제어하는 방법은 상기 간행물에 발표되지 않았다.

본 발명은 청구항 1의 전제부에서 설명한 플레이트형 열교환기내의 조립체에 관계한다.

도 1은 본 발명에 따른 플레이트형 열교환기의 사시도.

도 2는 도 1에서 표시된 한 위치에서 열교환기를 절단한 단면도.

도 3은 도 1에서 표시된 또다른 위치에서 열교환기를 절단한 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 플레이트형 열교환기의 또다른 실시형태를 보여주는 사시도.

본 발명의 목적은 청구항1의 전제부에 나와있는 형태의 개선된 플레이트형 열교환기를 제조하는 것이다. 이것은 청구항1의 특징부에서 기술된 특징의 조합에 의해 달성된다. 바람직한 실시형태는 종속항에서 보는 바와 같다.

도 1은 본 발명의 플레이트형 열교환기를 대체로 보여주며 특히 플레이트 사이에 유동채널이 조립배치된 회수기를 도시하였다. 상술한 채널에서 하나걸러의 각 채널은 기체터빈의 배기가스 경우 열방출매질 흐름을 수용하도록 설계된다. 이것의 유동방향은 도 1에서 화살표(2)로 표시되었으며 당업계의 전문가라면 배기가스 흐름을 제어하기 위해, 입구 및 출구 배기가스 연결관이 부착된 주변케이스가 필요하다는 점을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 하나걸러의 또다른 각 유동채널은 기체터빈 압축기로부터 나오는 압축공기에서 열흡수매질 흐름을 수용하도록 설계된다. 후자에서 나와 회수기로 들어가는 유입흐름은 화살표(3)으로 또한 배출흐름은 화살표(4)로 표시하였다.

열방출매질로부터 열흡수매질로의 열에너지 전달에 있어서 고효율을 달성하려면, 흐름의 방향이 서로 반대이어야 함이 중요하다. 열흡수매질을 위한 관통채널의 단면에서 각각(5),(6) 및 (7)로 표시된 부분은 반대방향이 아니라 직교류 방향이다.

회수기(1)의 열흡수매질 흐름(3)은 매니폴드(8)를 통과하며, 열흡수매질을 위한 각 유동채널내 입구를 통해 매니폴드(8)와 연결된다. 각 유동채널의 배출구를 통해 회수기 밖으로 빠져나오는 열흡수매질 흐름(4)을 위한 매니폴드(9)까지에 이르는 연결관이 있다. 하기 상술한 바와 같이, 유입구는 관통유동채널의 한 부분(6)에 연결되고 배출구는 관통유동채널의 또다른 부분(7)에 연결된다.

도 1의 회수기의 A-A와 B-B 단면을 각각 도시한 도 2 및 3에 있어서, 유입구 및 배출구와 매니폴드(8),(9)의 조립체를 상세히 보여준다. 2개의 매니폴드가 유사한 조건이므로, 매니폴드(9)에 관하여 도 2 및 3에 도시된 각각의 단면(A-A)와 (B-B)을 참조한다.

회수기가 설치된 플레이트에서, 개구부(9')의 엣지(9") 주변의 측벽(10)과 함께 상기 개구부(9')는 2개의 대향면(a),(b)을 가진 한 부분에 형성된다. 상기 측벽은 개구부(9')를 향해 안쪽으로 약간 경사져있다. 한 부분(7)에 접근한 측벽(10)부분에는 장애물(10')이 설치된다. 도 2에서 보는 바와 같이 서로 겹쳐지고 또한 예컨대 납땜등으로 압밀하게 조인트연결된 플레이트의 측벽에 있어서, 이 측벽(10)은 매니폴드(9)의 벽을 형성하며 또한 장애물(10')은 열흡수매질을 위한 관통유동채널에 매니폴드(9)를 연결시킬 배출구(10")를 형성한다. 도 2와 3에서 상기 관통유동채널은 (11)로 표시되며 열흡수매질의 흐름은 화살표(4')로 표시된다. 열방출매질을 위한 관통유동채널은 (12)이다.

장애물(10')은 도 3에서 도식적으로 나타낸 바와 같이 장애물(10')에 상응하는 측벽부(10"')가 휘어져서 플레이트 평면과 x 각도를 이루도록 하는 방식으로 각 플레이트의 측벽(10)속에 형성되는 것이 바람직하다. 측벽부(10"')는 따라서 유입구 및 배출구(10")를 통해 열흡수매질의 흐름을 위한 가이드를 형성하도록 구성된다.

도 4는 또다른 실시형태에서, 매니폴드의 외벽과 회수기의 짧은측면이 바깥쪽으로 휘어진 것을 도시한다. 부채꼴형은 강도증대를 가져오고 회수기의 사용수명을 향상시킨다.

매니폴드(8),(9), 유입구와 배출구, 서로 대향방향이거나 교차방향인 매질 유동부(5),(6) 및 (7)을 조립하여 소형구성으로 만들고 따라서 회수기를 우수한 효율로 쉽게 제작할 수 있다.

Claims (3)

1. 하나걸러의 각 채널이 열방출매질의 흐름을 수용하고 또한 또다른 각 채널이 예정방향으로 열흡수매질의 흐름을 수용하도록 설계된 플레이트형 열교환기내 특히 열교환기의 플레이트 사이에 조립배치된 유동채널(11,12)을 구비한 플레이트형 열교환기(1) 바람직하게는 회수기 내의 조립체에 있어서,

   개구부의 엣지(9") 주변을 에워싸고 또한 개구부(9')를 향해 다소 경사진 측벽(10)을 구비한 열흡수매질용 개구부(9')는 플레이트 속의 양 대향면(a,b) 상의 한 부분에 형성되고, 상기 측벽에는 서로 겹치고 또한 측벽(10)의 조인트작업에 의해 압밀하게 조인트연결되는 플레이트의 측벽(10)과 함께 열교환기 속에 삽입된 2개의 매니폴드(8,9)를 위한 벽을 형성하도록한 장애물(10')이 구비되고 또한 측벽 장애물(10')은 매니폴드(8,9)와 열흡수매질용 유동채널(11,12) 사이에 유입구와 배출구(10")를 형성하고,

   플레이트의 승강패턴은 3개의 영역(5,6,7)을 형성하고 이 중 중심영역(5)은 승강패턴이 열방출매질의 흐름방향과 반대방향으로 열흡수매질을 유동시키고 상기 중심영역(5)의 양측면에 있는 영역(6 및 7)는 각각 유입구와 배출구(10")에 연결되어 열흡수매질의 흐름방향이 열흡수매질의 흐름방향과 교차되도록하고,

   또한 유입구는 매질흐름이 연결영역내로 향하도록 설계되는 것을 특징으로하는 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   각 플레이트의 측벽(10)내 장애물(10')은 상응한 측벽의 일부분(10"')을 휘어서 이것이 플레이트와 일정한 각도(a)를 형성하고 또한 동시에 유입구와 배출구(10")를 관통하는 열흡수매질을 위한 가이드를 구성하는 것을 특징으로하는 조립체.
3. 제1항에 있어서,

   상기 대향면 및 이와 마주보는 개구부(9')는 곡선으로 휘어지는 것을 특징으로하는 조립체.