KR200349833Y1 - Micro Heat Exchanger - Google Patents

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KR200349833Y1
KR200349833Y1 KR20-2004-0004770U KR20040004770U KR200349833Y1 KR 200349833 Y1 KR200349833 Y1 KR 200349833Y1 KR 20040004770 U KR20040004770 U KR 20040004770U KR 200349833 Y1 KR200349833 Y1 KR 200349833Y1
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heat exchanger
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KR20-2004-0004770U
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최영종
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    • F28F2260/02Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures having microchannels

Abstract

본 고안은 마이크로 열교환기에 관한 것으로, 미세 채널이 가공된 금속판을 접합용 박판과 교번 적층하고, 브레이징 접합을 실시하여 미세 채널의 경계부위도 모두 접합의 대상으로 참여하고, 접합되는 마이크로 열교환기를 제작함이 특징이다. 이에 따라 미세 채널로 구성되는 마이크로 열교환기의 각 유로구조는 내열성 및 내압력성이 극대화될 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a micro heat exchanger, and alternately laminating a metal plate processed microchannel with a thin plate for bonding, and performing brazing bonding to participate in all of the boundary areas of the microchannel as a target for bonding, and to manufacture a micro heat exchanger to be joined. This is a feature. Accordingly, each flow path structure of the micro heat exchanger composed of microchannels has an effect of maximizing heat resistance and pressure resistance.

Description

마이크로 열교환기{Micro Heat Exchanger}Micro Heat Exchanger

본 고안은 마이크로 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세 채널이 형성된 금속판을 접합용 박판과 교번 적층/접합하여 이루어진 마이크로 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a micro heat exchanger, and more particularly, to a micro heat exchanger formed by alternately stacking / bonding a metal plate on which a fine channel is formed with a bonding thin plate.

일반적으로 열전달은 상이한 온도에 있는 부분 특히 그 경계부분 사이에서 보다 격렬하게 발생되는 에너지의 이동인 바, 열적 이동관계에서 있어, 물질의 이동을 수반함이 없이 고온부에서 이것과 접하고 있는 저온부로 열이 전달되는 전도와, 유체의 이동에 기인하여 열을 전달하는 대류와, 열에 의해 들뜬 원자집단이 전자기파를 방출하는 복사 등을 총칭한다.In general, heat transfer is the transfer of energy more intensely between parts at different temperatures, especially between their boundary parts. In a thermal transfer relationship, heat is transferred from the hot part to the cold part that is in contact with it, without involving material movement. It refers to conduction transmitted, convection that transfers heat due to fluid movement, and radiation in which an atomic group excited by heat emits electromagnetic waves.

이 중 특히 대류는 유체와 고체 사이의 열교환으로서 개념화되고, 산업에 이용되고 있다. 특히 강제 대류를 이용하는 경우 예를 들어 관벽 내외의 열교환은,열교환기의 기본적인 열교환 개념으로 적용된 것이다.In particular, convection is conceptualized as a heat exchange between a fluid and a solid and is used in industry. In particular, when forced convection is used, for example, heat exchange inside and outside the pipe wall is applied as a basic heat exchange concept of the heat exchanger.

산업현장에 대한 열교환기의 적용은, 특히 고발열 정보 통신분야에서 전자부품 또는 그 소재와 같이 정밀성과 초소형화가 요구되는 분야와 밀접한 관계를 갖고 있다. 전자부품의 발열성은 전자부품을 포함하는 기기 전체의 성능에 큰 영향을 미치는 바, 열교환기의 장착을 위해 그 규모의 축소가 요구되어 왔고, 이에 따라 마이크로 스케일의 열교환기 개발에 이르렀다.The application of heat exchangers to industrial sites is closely related to the fields where precision and miniaturization are required, such as electronic components or materials, especially in the field of high heat generation information and communication. The heat generation of the electronic parts has a great influence on the performance of the entire device including the electronic parts. Therefore, the scale of the heat exchanger has been required to install the heat exchanger, thus leading to the development of the micro scale heat exchanger.

이와 더불어 연료전지 분야, 석유 산업에서 필요로 하는 화학 반응분야, 의료기기의 냉각분야, 핵발전 분야, 항공기의 전자장비 냉각분야, 고발열 레이저 냉각분야, 담수화 기계의 해수 증발관 분야 등에 응용이 가능하다고 알려져 있다.In addition, it can be applied to fuel cell, chemical reaction field required in petroleum industry, medical device cooling field, nuclear power generation field, aircraft electronic equipment cooling field, high heat generation laser cooling field, desalination machine seawater evaporation pipe field, etc. Known.

이러한 마이크로 열교환기를 포함하여 대부분의 열교환기는 유체의 강제 대류를 기초로 작동된다. 마이크로 열교환기의 응용범위로서, 연료전지 시스템, 의약품 제조공정, 표면에 일방향을 따라 미세 채널이 병렬 형성된 일련의 금속판을 적층하여 구성되는 구조이다. 이러한 각 미세 채널을 따라 유체가 이송되고, 따라서 미세채널의 벽은 유체의 이동방향을 제시/유도하고, 강제한다.Most heat exchangers, including these micro heat exchangers, operate on the basis of forced convection of the fluid. As an application range of a micro heat exchanger, a fuel cell system, a pharmaceutical manufacturing process, and a structure formed by stacking a series of metal plates in which fine channels are formed in parallel on one surface thereof. Fluid is transported along each of these microchannels, so that the wall of the microchannel presents / induces and forces the direction of fluid movement.

이와 같이 강제적/능동적 유체 이송을 이용하는 마이크로 열교환기에 있어서, 유체의 이송을 강제/유도할 수 있는 미세 채널의 설계가 중요하다. 일반적으로 미세채널은, 미세가공 기술에 의해 밀링 가공하여 형성되는 것이 일반적이다. 미세채널의 설계가 중요한 것은, 그 장치가 미소한 스케일로 작아짐에 따라서 계측에 큰 어려움이 있기 때문이다. 예를 들어 미세채널 내에서 유체의 유속, 온도 특히 장치 전체 및 각 미세채널에 가해지는 압력 및 온도에 대한 계측이 어렵고 이에 따라 그 제어에 어려움을 겪고 있다.In such a micro heat exchanger using forced / active fluid transfer, the design of a microchannel capable of forcing / inducing fluid transfer is important. In general, the microchannels are generally formed by milling by a micromachining technique. The design of the microchannels is important because there is a great difficulty in measurement as the device is reduced to a small scale. For example, it is difficult to measure the flow velocity of a fluid in a microchannel, the temperature, in particular, the pressure and temperature applied to the entire apparatus and each microchannel, and thus, the control thereof is difficult.

이러한 계측 및 제어기술의 발전을 위해서는, 마이크로 열교환기의 제작기술에서, 특히 미세채널이 형성된 각 금속판의 합착기술이 중요하다.For the development of such measurement and control technology, in the manufacturing technology of the micro heat exchanger, in particular, the bonding technology of each metal plate on which the microchannels are formed is important.

마이크로 열교환기의 제작기술에서, 이미 알려진 바와 같은, 미세채널의 가공 이후 미세채널이 형성된 각 금속판을 합착하는 기술분야는, 특히 각 미세채널이 받는 압력 및 온도에 대한 높은 내압력성 및 내열성의 확보라는 목적을 달성할 수 있는 공정분야이다.In the manufacturing technology of the micro heat exchanger, as already known, the technical field of joining the metal plates on which the microchannels are formed after the processing of the microchannels, in particular, ensures high pressure resistance and heat resistance to the pressure and temperature received by each microchannel. It is a process field that can achieve the purpose.

종래 마이크로 열교환기의 제작에 있어, 미세채널이 형성된 각 금속판의 합착기술로서, 레이져를 열원으로 적층된 금속판의 테두리를 접합하는 기술, 솔더링 재료를 각 금속판에 미리 도포,증착,도금한 상태로 또는 솔더링 재료없이 각 금속판을 수백도의 온도에서 프레스하는 기술인 확산접합(diffusion bonding) 기술 등이 알려져 있다.In the manufacture of a conventional micro heat exchanger, as a joining technique of each metal plate formed with a microchannel, a technique of joining the edge of the metal plate laminated with a laser as a heat source, a state in which a soldering material is applied, deposited, or plated on each metal plate in advance, or Diffusion bonding technology, which is a technique of pressing each metal plate at a temperature of several hundred degrees without soldering material, is known.

또한 열교환기에서 유체의 출입구용 도관 및 그 고정판재로 이루어진 매니폴드는, 도관을 고정판재에 용접하고, 앞서 언급된 레이져 용접 또는 확산접합 기술을 이용하여 금속판에 접합하여 제작된다.In addition, the manifold consisting of the conduit for the entrance and exit of the fluid in the heat exchanger and its fixed plate member is manufactured by welding the conduit to the fixed plate member and joining it to the metal plate using the above-mentioned laser welding or diffusion bonding technique.

그런데 각 금속판의 미세채널은 상대적으로 함몰된 부위이다. 그리고 이러한 함몰 형성에 따라 상대적으로 돌출되는 벽체가 존재하게 마련이다. 이러한 벽체 즉 각 미세채널을 구분하는 부위는, 종래의 접합기술을 토대로 마이크로 열교환기가 제작될 경우, 개별적으로 접합되지 않고 있다. 따라서 제작된 마이크로 열교환기에서, 각 미세채널 부위가 처하게 되는 고온/고압의 환경에서, 높은 내압성 및 내열성을 담보하지 못하는 문제점을 유발하게 된다.However, the microchannel of each metal plate is a relatively recessed part. In addition, there is a relatively protruding wall due to the formation of depressions. Such walls, i.e., portions that separate each of the microchannels, are not individually bonded when a micro heat exchanger is manufactured based on a conventional bonding technique. Therefore, in the manufactured micro heat exchanger, in a high temperature / high pressure environment in which each microchannel part is located, it causes a problem of failing to ensure high pressure resistance and heat resistance.

또한 종래 접합기술을 이용할 경우, 특히 전기화학적인 별도의 도금 공정이 추가되고, 또한 고온에서의 프레스 공정은 매우 긴 작업시간이 소요되는 등 그 생산효율이 떨어져 대량생산이 부적합한 문제점이 있어왔다. 이에 따라 제품의 생산단가가 매우 높고, 이에 따라 해당 산업전반에 걸쳐 범용적으로 사용하기에는 무리가 따른다.In addition, in the case of using the conventional bonding technology, in particular, an additional electrochemical plating process is added, and a press process at a high temperature takes a very long working time, and thus, there is a problem that mass production is inadequate due to its low production efficiency. As a result, the production cost of the product is very high, and accordingly, it is difficult to use it universally throughout the corresponding industry.

아울러 매니폴드 제작의 경우, 일일이 용접을 진행해야 하고, 완전밀봉을 위해 세심한 주의가 요망되는 등 작업조건에 있어 까다로운 측면이 있어왔다.In addition, in the case of manifold fabrication, there have been difficult aspects in the working conditions such as welding must be performed one by one and careful attention is required for complete sealing.

이와 같이 종래 마이크로 열교환기의 제작기술은, 미세채널이 형성된 금속판의 접합공정의 시행시 생산효율의 저하와 제작/사용되는 마이크로 열교환기의 내열성 및 내압력성의 저하가 초래되고, 매니폴드의 접합공정의 시행시 지나치게 까다로운 작업조건에 따른 생산효율 저하라는 문제점을 안고 있다.As described above, the manufacturing technology of the conventional micro heat exchanger results in a decrease in production efficiency and a decrease in heat resistance and pressure resistance of the manufactured / used micro heat exchanger when the joining process of the metal plate on which the microchannel is formed is performed. In case of implementation, the company has a problem of low production efficiency due to too demanding working conditions.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 고안의 제 1 목적은, 미세 채널이 형성된 금속판과 접합용 박판을 교번 적층하여 접합과정에 각 미세 채널의 경계부위가 접합의 대상으로 참여할 수 있는 마이크로 열교환기를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was devised in view of the above-described conventional problems, and a first object of the present invention is to alternately stack a metal plate on which a microchannel is formed and a thin plate for joining, and thus a boundary portion of each microchannel is a target of bonding in the bonding process. To provide a micro heat exchanger that can participate.

그리고 본 고안의 제 2 목적은, 각 금속판의 적층체를 역전/배치시키고 접합과정을 진행시켜 접합용 박판의 용융체가 미세 채널 내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 마이크로 열교환기를 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide a micro heat exchanger capable of reversing / arranging a laminate of each metal plate and performing a joining process to prevent the melt of the joining thin plate from flowing into the microchannel.

아울러 본 고안의 제 3 목적은, 각 금속판을 해당 미세 채널의 형성방향을 기준으로 각 미세 채널이 각 금속판의 적층에 따라 서로 교차 배치되도록 하여 제품의 사용시 인접 배치된 금속판과 서로 다른 온도의 유체가 공급되는 구조가 구현될 수 있는 마이크로 열교환기를 제공하는 것이다.In addition, the third object of the present invention is to arrange each metal plate to cross each other according to the stacking of each metal plate on the basis of the formation direction of the corresponding microchannel, so that fluids of different temperatures and adjacently placed metal plates are used when the product is used. It is to provide a micro heat exchanger in which the supplied structure can be implemented.

이와 같은 본 고안의 목적들은, 마이크로 열교환기에 있어서, 유체가 흐르기 위해 미세 채널이 병렬 형성되고 상기 미세 채널에 대해 유체의 공급 채널 및 배출 채널이 형성되는 다수의 금속판을 포함하고, 상기 각 금속판이 상기 해당 유체의 온도 차이에 기인하여 열적 상관관계를 갖도록 적층 접합되어 구성되는 적층체; 상기 적층체에 대해 유체의 공급/배출이 이루어질 수 있도록 상기 적층방향 양측의 해당 각 금속판에 서로 대칭 접합되는 각 고정판과, 상기 각 고정판에 상통되도록 접합되고 상기 공급 채널 및 배출 채널에 각각 연결되어 서로 다른 온도의 유체가 공급/배출되는 각 도관을 포함하는 제 1매니폴드 및 제 2매니폴드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 열교환기에 의하여 달성된다.The objects of the present invention include a plurality of metal plates in which microchannels are formed in parallel to flow a fluid, and a supply channel and a discharge channel of the fluid are formed with respect to the microchannel in a micro heat exchanger. A laminate formed by lamination bonding so as to have a thermal correlation due to the temperature difference of the fluid; Each fixing plate symmetrically bonded to each of the corresponding metal plates on both sides of the stacking direction, and each of the fixing plates are connected to the respective fixing plates and connected to the supply channel and the discharge channel so as to supply / discharge the fluid to the stack. And a first manifold and a second manifold including respective conduits to which fluids at different temperatures are supplied / discharged.

여기서 상기 적층체는, 서로 다른 온도의 각 유체가 해당 미세 채널의 형성방향을 기준으로 상기 각 금속판의 적층순서에 대해 교번하여 공급/순환될 수 있도록 상기 각 금속판의 미세 채널 형성방향을 기준으로 상기 각 금속판이 교번/적층되어 인접한 상기 각 금속판의 해당 미세 채널이 서로 교차/배치되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.The laminate may be configured based on the microchannel formation direction of each metal plate such that fluids having different temperatures may be alternately supplied / circulated with respect to the stacking order of the metal plates based on the formation direction of the corresponding microchannel. Preferably, each metal plate is alternately / laminated so that the corresponding microchannels of the adjacent metal plates intersect / arrange with each other.

그리고 상기 각 금속판에는, 상기 공급 채널 및 배출 채널을 분기시키는 공급분배 채널 및 배출분배 채널이 더 형성되는 것이 바람직하다.In addition, each of the metal plates, it is preferable that the supply distribution channel and the discharge distribution channel for branching the supply channel and the discharge channel is further formed.

또한 상기 적층체에 상기 각 도관과 상통하는 유로구조가 형성될 수 있도록 상기 각 금속판에는 상기 공급 채널 및 배출 채널의 기점에 해당되는 위치로 관통 형성되는 제 1연결구와, 상기 제 1연결구에 대향되게 관통 형성되는 제 2연결구가 포함되고, 상기 미세 채널의 교차 배치에 따라 상기 제 1연결구가 인접한 금속판의 제 2연결구와 동일 축선상에서 서로 연결되는 것이 바람직하다.In addition, the metal plate may have a first connector penetrating to a position corresponding to a starting point of the supply channel and the discharge channel so as to form a flow path structure in communication with the respective conduits in the stack, and to face the first connector. A second connector is formed to be penetrated, and it is preferable that the first connector is connected to each other on the same axis as the second connector of the adjacent metal plate according to the cross arrangement of the microchannels.

본 고안의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.

도 1a∼1i는 본 고안의 제 1실시예에 따른 마이크로 열교환기 제작방법의 각 공정 구성도,1A to 1I are each process configuration diagram of a method for manufacturing a micro heat exchanger according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 본 고안의 제 1실시예에 따라 제작된 마이크로 열교환기의 분해사시도,2 is an exploded perspective view of a micro heat exchanger manufactured according to a first embodiment of the present invention;

도 3a∼3i는 본 고안의 제 2실시예에 따른 마이크로 열교환기 제작방법의 각 공정 구성도,3a to 3i are configuration diagrams of each process of the method for manufacturing a micro heat exchanger according to a second embodiment of the present invention;

도 4는 본 고안의 제 2실시예에 따라 제작된 마이크로 열교환기의 분해사시도,4 is an exploded perspective view of a micro heat exchanger manufactured according to a second embodiment of the present invention;

도 5a는 본 고안에 따라 제작된 마이크로 열교환기에서 접합된 적층체의 종단면구조를 나타내기 위한 사진,Figure 5a is a photograph for showing the longitudinal cross-sectional structure of the laminate bonded in a micro heat exchanger manufactured according to the present invention,

도 5b는 도 5a에 도시된 사진에서, 미세 채널에 해당되는 부위를 나타내는 확대 사진이다.FIG. 5B is an enlarged photograph showing a portion corresponding to the microchannel in the photo shown in FIG. 5A.

< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 ><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

100 : 적층체 110: 금속판 110a: 미세 채널100 laminated body 110 metal plate 110a fine channel

110b: 공급 채널 110c: 공급분배 채널 110d: 배출 채널110b: supply channel 110c: supply distribution channel 110d: discharge channel

110e: 배출분배 채널 110f : 제 1연결구 110g: 제 2연결구110e: discharge distribution channel 110f: first connector 110g: second connector

110h: 정렬구 200: 제 1매니폴드 210: 제 1고정판110h: alignment tool 200: first manifold 210: first fixing plate

220: 제 1도관 230: 제 2도관 300: 제 2매니폴드220: first conduit 230: second conduit 300: second manifold

310: 제 2고정판 320: 제 3도관 330: 제 4도관310: second fixing plate 320: third conduit 330: fourth conduit

1000: 마이크로 열교환기 2000: 조립체 2100: 접합용 박판 2200: 접합용재 3100: 정렬치구 3200: 정렬핀 4100: 하중부 4200: 이동치구 4300: 가이드DESCRIPTION OF SYMBOLS 1000 micro heat exchanger 2000 assembly 2100 joining thin plate 2200 joining material 3100 alignment jig 3200 alignment pin 4100 load part 4200 moving jig 4300 guide

4400: 고정치구 5000: 브레이징로.4400: Fixture 5000: Brazing Furnace.

이하 본 고안에 따른 마이크로 열교환기에 관하여 첨부된 도면과 더불어 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a micro heat exchanger according to the present invention will be described.

도 1a∼1i는 본 고안의 제 1실시예에 따른 마이크로 열교환기 제작방법의 각 공정 구성도이다.1A to 1I are each process configuration diagram of a method for manufacturing a micro heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.

본 고안에 따른 제작방법은, 미세 채널(110a)이 형성된 각 금속판(110)을 각 매니폴드(200,300)의 사이에 적층/역전/정렬/조립/접합하여 열교환기(1000)를 제작하는 방법에 관한 것이다. 특히 각 금속판(110)을 접합용 박판(2100)과 교번 적층하는 공정이 포함되고, 이러한 공정은 각 미세 채널(110a)의 경계부위가 모두 접합의 대상으로 참여하는 방법을 마련한다. 이 때 바람직하게는 적층된 금속판(110)과 박판(2100)을 역전하여 미세 채널(110a)의 깊이방향과 상반된 방향으로 적층된 배치 상태에서 브레이징을 실시한다. 이에 따라 박판(2100)의 용융체가 미세채널(110a)로 유입되는 것을 방지할 수 있는 실익이 제공된다.The manufacturing method according to the present invention, in the method of manufacturing the heat exchanger 1000 by stacking / reversing / aligning / assembling / bonding each metal plate 110 having the microchannels 110a formed between the manifolds 200 and 300. It is about. In particular, a process of alternately stacking the metal plates 110 and the thin plate 2100 for bonding is included, and this process provides a method in which all of the boundary portions of each of the microchannels 110a participate in the bonding. At this time, preferably, the laminated metal plate 110 and the thin plate 2100 are reversed to perform brazing in a state in which the fine channels 110a are stacked in a direction opposite to the depth direction of the fine channel 110a. Accordingly, there is provided a vane capable of preventing the melt of the thin plate 2100 from being introduced into the microchannel 110a.

도 1a∼1i에 도시된 바와 같이, 우선 각 금속판(110)에 일방향을 따라 약 1mm 이하의 폭 및/또는 깊이를 갖고, 각각이 서로 병렬 배치되는 미세 채널(110a)을 수득하기 위해 프레스 가공 또는 밀링가공과 같은 일반적인 기계가공 또는 포토에칭, 정밀주조, 메탈 인젝션 몰딩 등과 같은 특수가공을 실시한다.As shown in Figs. 1A-1I, first, each metal plate 110 has a width and / or depth of about 1 mm or less along one direction, and is press-processed to obtain fine channels 110a, each of which is disposed in parallel with each other. General machining such as milling or special processing such as photoetching, precision casting and metal injection molding are performed.

이 때 미세 채널(110a)의 가공 영역으로서, 금속판(110)의 중앙으로 사각의 가공대상 부위를 선택하고, 해당 부위에 미세 채널(110a)을 병렬 가공하고, 미세 채널(110a)이 형성된 영역 주변으로 4개의 구멍을 관통하여 가공한다. 각 구멍은 금속판(110)의 각 모서리에 대응하는 지점으로 서로 대칭 형성시키는데, 각 매니폴드(200,300)를 이루는 각 도관(220,230,320,330)이 연결되고, 각 금속판(110)이 적층/접합되었을 경우 관로를 형성하여 저온 또는 고온의 유체가 이송되면서 각 미세 채널(110a)에 대해 공급/배출되기 위한 각 연결구(110f,110g)이다. 이러한 각 연결구(110f,110g) 중 대각되는 위치에 있고 미세 채널(110a)과 연결된 것이 제 1연결구(110f)이고, 미세 채널(110a)과 연결구조가 없이 서로 대각의 위치에 형성된 것이 제 2연결구(110g)이다.At this time, as the processing region of the microchannel 110a, a rectangular processing target portion is selected as the center of the metal plate 110, the microchannel 110a is processed in parallel to the region, and the area around the microchannel 110a is formed. Through four holes. Each hole is formed to be symmetrical with each other to a point corresponding to each corner of the metal plate 110, each of the conduits (220, 230, 320, 330) constituting the manifold (200, 300) is connected, when each metal plate 110 is laminated / bonded Each connector 110f and 110g are formed to be supplied and discharged to each of the microchannels 110a while the low temperature or high temperature fluid is transferred. Each of the connectors 110f and 110g is located at a diagonal position and connected to the microchannel 110a, and the first connector 110f is formed, and the second connector is formed at a diagonal position without the connection structure with the microchannel 110a. (110 g).

이 때 각 제 1연결구(110f)를 기점으로 미세 채널(110a)과 연결될 수 있도록 미세 채널(110a)의 형성영역을 향해 점차적으로 확대되고 상통하는 위치 및 형상으로 공급 채널(110b)과 배출 채널(110d)을 형성시킨다. 이 때 공급 채널(110b)과 배출 채널(110d) 내에 각 미세 채널(110a)로 공급되거나 각 미세 채널(110a)로부터 배출되는 유체가 분배될 수 있도록 공급분배 채널(110c) 및 배출분배 채널(110e)을형성시켜 공급 채널(110b) 및 배출 채널(110d)의 내부를 분기시키는 것이 바람직하다.(S1100)At this time, the supply channel 110b and the discharge channel in a position and shape gradually expanding and communicating toward the formation region of the microchannel 110a so as to be connected to the microchannel 110a from each first connector 110f. 110d). At this time, the supply distribution channel 110c and the discharge distribution channel 110e so that the fluid supplied to or discharged from each of the fine channels 110a may be distributed in the supply channels 110b and the discharge channels 110d. It is preferable to branch the inside of the supply channel (110b) and the discharge channel (110d) by forming a (S1100).

이에 따라 도 1a와 같은, 금속판(110)이 준비된다.Accordingly, the metal plate 110, as shown in Figure 1a is prepared.

그리고 이와 같이 준비된 다수의 금속판(110)을 접합용 박판(2100)과 교번하여 적층한다. 접합용 박판(2100)은, 브레이징로(5000)에서 접합과정을 시행할 경우 용융되는 접합매체로서 이용되는 것으로, 재질이 알루미늄인 금속판(110)을 사용할 경우 알루미늄과 실리콘의 합금을 사용하고, 구리합금일 경우 은 또는 은 함유합금, 스테인레스 계열 합금 또는 내열합금일 경우 니켈 계열의 합금 또는 순동을 사용한다. 그리고 브레이징 접합시 미세 채널(110a)이 막히는 것을 방지하기 위해 0.1mm 이하의 두께를 갖고 바람직하게는 0.025∼0.05mm 정도의 두께를 갖는 것을 사용한다.The plurality of metal plates 110 prepared as described above are alternately stacked with the thin plate 2100 for bonding. The bonding thin plate 2100 is used as a bonding medium that is melted when the bonding process is performed in the brazing furnace 5000. When the metal plate 110 is made of aluminum, an alloy of aluminum and silicon is used, and copper is used. In the case of alloys, silver or silver-containing alloys, stainless-based alloys, or heat-resistant alloys, nickel-based alloys or pure copper are used. In order to prevent the microchannels 110a from being clogged during brazing bonding, one having a thickness of 0.1 mm or less and preferably having a thickness of about 0.025 to 0.05 mm is used.

이와 같은 금속판(110)과 박판(2100)을 교번 적층하여 각 금속판(110)이 서로 접합될 수 있는 구조를 마련한다. 그리고 이러한 적층과 더불어 미세 채널(110a)의 형성방향을, 박판(2100)을 사이에 두고 적층되는 각 금속판(110)별로 서로 교차되도록 적층하는 기법을 진행시킨다.The metal plate 110 and the thin plate 2100 are alternately stacked to provide a structure in which the metal plates 110 may be bonded to each other. In addition to the lamination, a method of laminating the formation direction of the microchannels 110a to cross each other for each metal plate 110 to be stacked with the thin plate 2100 interposed therebetween.

우선 금속판(110)과 동일한 크기의 접합용 박판(2100) 위에 금속판(110)을 적층하되 미세 채널(110a)의 형성방향이 위에서 보일 수 있도록 미세 채널(110a)이 형성된 일면을 위로 하여 올려놓는다. 그다음 적층에 따라 바로 아래에 놓여 있는 금속판(110)과 미세 채널(110a)의 형성방향이 교차/배치되도록 다른 금속판(110)을 올려놓는다. 이 때에도 미세 채널(110a)이 위로 오도록 배치한다. 그러면 각 제 1연결구(110f) 및 제 2연결구(110g)는 미세 채널(110a)의 형성방향이 동일한 것끼리 동일한 위치에 배치되는 구조가 마련된다. 이후 소망하는 개수만큼의 금속판(110)과 박판(2100)이 적층되면, 맨아래에 박판(2100)이 놓였듯이 맨위에도 매니폴드(200,300)와의 접합을 위해 박판(2100)이 위치하도록 배치한다. 이에 따라 금속판(110)과 박판(2100)의 적층체(100)가 형성된다.First, the metal plate 110 is laminated on the bonding thin plate 2100 having the same size as the metal plate 110, but one surface on which the fine channel 110a is formed is placed upward so that the formation direction of the fine channel 110a can be seen from above. Then, the other metal plate 110 is placed so that the formation direction of the metal plate 110 and the microchannel 110a which lies directly under the stack is arranged / crossed. At this time, the fine channel 110a is disposed upward. Then, each of the first connector 110f and the second connector 110g is provided with a structure in which the same direction in which the fine channels 110a are formed is disposed at the same position. After the desired number of metal plates 110 and thin plates 2100 are stacked, the thin plates 2100 are placed at the top for bonding to the manifolds 200 and 300, as the thin plates 2100 are placed at the bottom. Accordingly, the laminate 100 of the metal plate 110 and the thin plate 2100 is formed.

이와 같은 본 고안에 따른 적층기법은, 박판(2100)이 금속판(110)의 일면 전반에 걸쳐 대면하는 구조를 갖게 함으로써, 이후 시행될 브레이징 접합 과정에서 접합용 박판(2100)이 용융될 때 그 용융접합의 대상으로 미세 채널(110a)의 경계부위도 참여할 수 있는 방법을 제시한다.The lamination method according to the present invention, the thin plate 2100 has a structure that faces the entire surface of the metal plate 110, the melting when the thin plate 2100 for bonding in the brazing bonding process to be performed later We present a method that can also participate in the boundary of the micro-channel (110a) as a target of the junction.

그리고 이와 같은 금속판(110)과 박판(2100)의 교번 적층과 더불어 박판(2100)을 사이에 두고 적층되는 각 금속판(110)에서 그 미세 채널(110a)의 형성방향이 서로 교차/배치되도록 미세 채널(110a)의 형성방향을 기준으로 하는 교번 적층이 이루어진다.In addition, the alternating stacking of the metal plate 110 and the thin plate 2100, such that the microchannels 110a are formed in the metal plates 110 stacked with the thin plate 2100 interposed therebetween, are arranged to cross each other. Alternating lamination is made based on the forming direction of 110a.

이에 따라 인접/적층된 3개의 금속판(110)이 접합된 경우, 맨 위의 금속판(110)의 제 1연결구(110f)가 그 아래의 금속판(110)의 제 2연결구(110g)에 연결되고, 이러한 제 2연결구(110g)는 맨 아래의 금속판(110)의 제 1연결구(110f)에 연결되는 구조가 마련된다. 따라서 제품이 완성되고 사용될 경우 이러한 각 연결구(110f,110g)를 통해 유체가 흐를 경우 제 1연결구(110f)에 유입되어 공급 채널(110b) 및 미세 채널(110a)에 제공되어 흐르고 배출 채널(110d) 및 대각 위치의 제 1연결구(110f)를 통해 배출된다.Accordingly, when three adjacent / laminated metal plates 110 are joined, the first connector 110f of the upper metal plate 110 is connected to the second connector 110g of the metal plate 110 below it. The second connector 110g is provided with a structure connected to the first connector 110f of the bottom metal plate 110. Therefore, when the product is completed and used, when fluid flows through each of these connectors 110f and 110g, the fluid flows into the first connector 110f and is provided to the supply channel 110b and the fine channel 110a and flows to the discharge channel 110d. And through the first connector 110f at the diagonal position.

그리고 그 아래의 제 2연결구(110g)에 유입되면 바로 통과되어 맨 아래의 제 1연결구(110f)에 이르러 해당 미세 채널(110a)로 유입되는 등 유체의 교번 순환구조가 마련된다. 결국 앞에서 열거한 각 연결구(110f,110g)와 대향되는 위치에 있는 연결구 즉 하나의 금속판(110)에서 제 1연결구(110f) 대비 제 2연결구(110g)에 상이한 온도의 유체가 각각 제공되는 것을 감안할 경우 고온의 유체와 저온의 유체가 교번하여 제공/순환되고, 따라서 인접한 각 금속판(110)간의 열교환이 가능한 구조를 갖게 하는 것이 미세 채널(110a)의 형성방향을 기준으로 교번 적층하는 본 고안의 적층기법에 의해 가능하다.(S1200)In addition, when the second connector 110g is introduced thereunder, the fluid is alternately circulated in such a manner as to pass through the first connector 110f at the bottom thereof and flow into the corresponding microchannel 110a. As a result, it is considered that a fluid having a different temperature is provided to the second connector 110g compared to the first connector 110f at the connector, that is, at one metal plate 110 at a position opposite to each of the connectors 110f and 110g. In this case, the high temperature fluid and the low temperature fluid are alternately provided and circulated, and thus, to have a structure that allows heat exchange between adjacent metal plates 110 is alternately stacked based on the formation direction of the microchannel 110a. It is possible by the technique (S1200).

이와 같이 금속판(110)과 접합용 박판(2100)의 교번적층과, 각 금속판(110)간 미세 채널(110a)의 형성방향을 기준으로 이루어지는 교번적층 과정을 실시한 뒤, 각 금속판(110)과 각 박판(2100)의 적층체(100)를 뒤집어 역전/배치시킨다. 그러면 금속판(110)의 미세 채널(110a)이 아래로 향하게 된다. 이에 따라 이후 실시될 브레이징 접합과정에서 박판(2100)의 용융체가 미세 채널(110a)로 유입되는 것이 방지될 수 있다.(S1210)As described above, after the alternating lamination of the metal plate 110 and the bonding thin plate 2100 and the alternating lamination process based on the formation direction of the microchannels 110a between the metal plates 110 are performed, each metal plate 110 and each The laminate 100 of the thin plate 2100 is inverted to be reversed / positioned. Then, the fine channel 110a of the metal plate 110 faces downward. Accordingly, the molten body of the thin plate 2100 may be prevented from flowing into the fine channel 110a during the brazing bonding process to be performed later (S1210).

그리고 제 1매니폴드(200)와 제 2매니폴드(300)를 제작하는데, 우선 금속판(110)과 동일한 크기를 갖고, 상대적으로 두꺼운 2개의 제 1고정판(210)과 제 2고정판(310)을 준비한다. 그리고 각 고정판(210,310)에는 금속판(110)의 일테두리를 따라 직렬 배치된 제 1연결구(110f) 및 제 2연결구(110g)에 대응되는 위치 및 크기로 2개의 구멍을 드릴링으로 가공한다. 이러한 각 구멍에 제 1도관(220) 및 제 2도관(230)과 제 3도관(320) 및 제 4도관(330)을 점용접으로 접합하여금속판(110)의 적층으로 제 1연결구(110f) 및 제 2연결구(110g)가 이루게 되는 도관 구조와 상통하는 구조를 갖는 각 매니폴드(200,300)를 완성한다.(S1300)Then, the first manifold 200 and the second manifold 300 are manufactured. First, two first fixing plates 210 and second fixing plates 310 having the same size as the metal plate 110 and relatively thick are made. Prepare. Each of the fixing plates 210 and 310 is drilled into two holes at positions and sizes corresponding to the first connector 110f and the second connector 110g disposed in series along the edge of the metal plate 110. The first conduit 220f and the second conduit 230, the third conduit 320, and the fourth conduit 330 are spot welded to each of the holes, and the first connector 110f is formed by stacking the metal plate 110. And each manifold 200 and 300 having a structure in communication with the conduit structure formed by the second connector 110g. (S1300)

이후 각 고정판(210,310)과 해당 고정판에 접합된 부위로 각 도관(220,230,320,330)의 주변에 박판(2100)과 동일한 재질을 갖고, 페이스트 상태인 접합용재(2200)를 도포한다.(S1400)Thereafter, each of the fixing plates 210 and 310 and the portions bonded to the fixing plates have the same material as the thin plates 2100 around each of the conduits 220, 230, 320 and 330, and apply the bonding material 2200 in a paste state. (S1400)

이 때 앞서 구성된 금속판(110)과 박판(2100)의 적층체(100)는, 그 역전과정에서 적층자세가 흐트러질 소지가 다분하다. 따라서 정렬을 위해 강제 구속할 필요가 있는데, 금속판(110)과 박판(2100)은 사각 형상이므로, 그 대각되는 모서리 부위에 정렬치구(3100)를 밀착시키고 정렬한다. 정렬치구(3100)는 측부에 금속판(110)과 박판(2100)의 모서리 부위가 끼워져 밀착될 수 있도록 대응하는 형상으로 함몰되어 있는 봉 구조로서, 금속판(110)과 동일한 재질 또는 세라믹 재질을 이용한다. 이 때 동일한 재질인 경우, 정렬치구(3100)가 금속판(110)과 붙지 않도록 표면에 세라믹을 함유한 액체를 미리 도포하는 것이 필요하다.At this time, the laminate 100 of the metal plate 110 and the thin plate 2100 configured above is likely to be disturbed in the stacking posture in the reverse process. Therefore, it is necessary to force restraint for alignment, since the metal plate 110 and the thin plate 2100 is a rectangular shape, the alignment jig 3100 is in close contact with and aligned to the diagonal edge portion thereof. The alignment jig 3100 is a rod structure recessed in a corresponding shape such that the edge portions of the metal plate 110 and the thin plate 2100 are fitted to the side, and use the same material or ceramic material as the metal plate 110. In this case, in the case of the same material, it is necessary to apply a liquid containing ceramic on the surface in advance so that the alignment jig 3100 does not adhere to the metal plate 110.

또한 브레이징 접합과정에서 금속판(110)의 열팽창으로 인해 좌굴이 발생되지 않도록 정렬치구(3100)의 정지 마찰력보다 적층체(100)의 높이방향 즉 해당 위치의 중력방향의 하중이 더 크도록 제작된 것의 사용이 바람직하다. 이러한 각 정렬치구(3100)를 적층체(100)의 각 모서리 부위에 대고 압박하면, 정렬이 용이하게 이루어지게 된다.(S1410)In addition, in order to prevent buckling due to thermal expansion of the metal plate 110 during the brazing process, the load in the height direction of the stack 100, that is, the gravity direction of the corresponding position, is greater than the static friction force of the alignment jig 3100. Use is preferred. When each of the alignment jig 3100 is pressed against each corner of the stack 100, alignment is easily performed. (S1410)

그리고 각 매니폴드(200,300)와 적층체(100)의 조립을 보조할 고정치구(4400)와 이동치구(4200)를 준비한다. 이동치구(4200) 및 고정치구(4400)는 조립될 각 매니폴드(200,300)와 적층체(100)의 상부 및 하부에 배치되는 두꺼운 판재 형태로서, 역전/정렬된 적층체(100)에서 그 상부 및 하부에 위치할 해당 매니폴드의 각 도관(220,230,320,330)과 간섭이 발생하지 않도록 구멍이 형성되어 있다.In addition, a fixing jig 4400 and a moving jig 4200 are prepared to assist in assembling the manifolds 200 and 300 and the stack 100. The moving jig 4200 and the fixing jig 4400 are in the form of thick plates disposed on the upper and lower portions of each of the manifolds 200 and 300 and the stack 100 to be assembled, and the upper portion thereof in the inverted / aligned stack 100. And holes are formed to prevent interference with the respective conduits (220, 230, 320, 330) of the corresponding manifold to be located below.

우선 바닥에 고정치구(4400)를 두고, 그 위에 제 1매니폴드(200)를 뒤집고 제 1도관(220) 및 제 2도관(230)을 고정치구(4400)의 구멍에 끼운다. 그리고 그 위에 정렬치구(3100)와 함께 적층체(100)를 올려놓는다. 이과정에서 각 정렬치구(3100)는 하부에 배치된 제 1매니폴드(200)의 제 1고정판(210)을 적층체(100)와 함께 정렬시킨다. 이후 적층체(100)의 상부에 제 2매니폴드(300)를 올려놓고 정렬치구(3100)로 적층체(100)에 정렬시킨다. 그리고 그 위에 이동치구(4200)를 올려놓고 이동치구(4200)의 각 구멍에 제 2매니폴드(300)의 제 3도관(320) 및 제 4도관(330)을 끼워넣는다.First, the fixture jig 4400 is placed on the floor, the first manifold 200 is turned over, and the first conduit 220 and the second conduit 230 are inserted into the holes of the fixture jig 4400. Then, the stack 100 is placed thereon with the alignment jig 3100. In this process, each alignment jig 3100 aligns the first fixing plate 210 of the first manifold 200 disposed below with the stack 100. Thereafter, the second manifold 300 is placed on the stack 100 and aligned with the stack 100 using the alignment jig 3100. Then, the movable jig 4200 is placed thereon, and the third conduit 320 and the fourth conduit 330 of the second manifold 300 are inserted into each hole of the movable jig 4200.

이 때 고정치구(4400)의 양측에는 높이방향을 따라 고정된 가이드(4300)가 배치되어 있다. 각 가이드(4300)는 이동치구(4200)의 양측에 대응하는 위치로 형성되고 가이드(4300)에 비해 상대적을 크게 형성된 각 구멍에 끼워지도록 조립된다. 그리고 이동치구(4200)의 상부에 하중부(4100)를 올려놓는다. 하중부(4100)는 조립체(2000)가 소정의 하중을 받으면서 브레이징 접합이 이루어지도록 하기 위해 약 10g/㎠ 이상의 하중을 가할 수 있는 금속 중량물로서, 금속판(110)의 두께 등을 감안하여 약 50∼150g/㎠ 인 것이 바람직하다. 이 때 상대적으로 표면적이 큰 판재 형태의 이동치구(4200)가 하중부(4100)와 조립체(2000)의 사이에 위치하게 되므로,가해지는 하중에 따라 이동치구(4200)가 가이드(4300)를 따라 하향 이송되면서 하중부(4100)의 하중이 조립체(2000) 전반에 걸쳐 균일하게 가해질 수 있는 구조가 마련된다.At this time, the guides 4300 fixed along the height direction are disposed on both sides of the fixing jig 4400. Each guide 4300 is formed at a position corresponding to both sides of the moving jig 4200, and is assembled to fit in each hole having a larger relative relative to the guide 4300. The load unit 4100 is placed on the upper portion of the movable jig 4200. The load part 4100 is a metal weight that can apply a load of about 10 g / cm 2 or more in order for the assembly 2000 to receive a predetermined load and to perform brazing bonding. The load part 4100 is about 50 to about 50 mm in consideration of the thickness of the metal plate 110. It is preferable that it is 150g / cm <2>. At this time, since the movable jig 4200 having a relatively large surface area is positioned between the load part 4100 and the assembly 2000, the movable jig 4200 is along the guide 4300 according to the applied load. While being transported downward, a structure is provided in which the load of the load part 4100 can be uniformly applied throughout the assembly 2000.

이에 따라 브레이징로(5000)에 투입될 조립체(2000)가 완성된다.(S1500)Accordingly, the assembly 2000 to be injected into the brazing furnace 5000 is completed. (S1500)

이와 같이 조립된 다수의 조립체(2000)를 브레이징로(5000)에 투입한다. 이 때 브레이징로(5000)의 내부를 진공상태로 조성하거나 불활성 가스, 환원성 가스 등으로 채운다. 그리고 브레이징로(5000)를 가동시키고, 금속판(110) 사이의 접합용 박판(2100)과 도관에 도포된 페이스트 상태의 접합용재(2200)의 용융점 이상으로 가열하여 각 금속판(110) 및 각 고정판(210,310)과, 각 고정판(210,310) 및 도관을 접합시킨다. 이 때 박판(2100)은 금속판(110)의 일면 전체에 밀착되어 있기 때문에, 미세 채널(110a)의 각 경계부위에도 접합이 이루어지게 된다. 그리고 적층체(100)가 역전된 자세에서 접합되므로, 박판(2100)의 용융체가 미세 채널(110a)로 유입되지 않는다.A plurality of assemblies 2000 assembled as described above are put into the brazing furnace 5000. At this time, the inside of the brazing furnace 5000 is formed in a vacuum state or filled with an inert gas, a reducing gas, or the like. Then, the brazing furnace 5000 is operated, and each metal plate 110 and each fixed plate (heated above the melting point of the bonding plate 2100 between the metal plate 110 and the bonding material 2200 in the paste state applied to the conduit). 210 and 310, and each of the fixing plates 210 and 310 and the conduit are joined. At this time, since the thin plate 2100 is in close contact with the entire surface of the metal plate 110, the thin plate 2100 is bonded to each boundary of the fine channel 110a. And since the laminate 100 is bonded in an inverted posture, the melt of the thin plate 2100 does not flow into the fine channel 110a.

이에 따라 각 금속판(110)의 각 미세 채널(110a)을 이루는 각 경계부위가 근접 배치된 상/하의 각 금속판(110)의 타면과 밀착되면서 각각의 미세 채널(110a)이 유로를 형성하게 되는 구조의 마이크로 열교환기(1000)가 완성된다.(S1600)Accordingly, each microchannel 110a of each metal plate 110 is in close contact with the other surface of each of the upper and lower metal plates 110 disposed close to each other to form a flow path. The micro heat exchanger 1000 is completed. (S1600)

브레이징 접합과정이 끝나면, 브레이징로(5000)에서 배출하고, 고정치구(4400), 이동치구(4200) 및 정렬치구(3100)와 하중부(4100)를 제거한 뒤, 필요한 경우 후처리 공정으로 표면으로 배출된 잔류 용융체를 제거한다.(S1700)After the brazing joining process, discharge from the brazing furnace (5000), remove the fixed jig (4400), the moving jig (4200) and the alignment jig (3100) and the load (4100), if necessary to the surface after the post-processing process Remove the residual melt discharged (S1700).

도 2는 본 고안의 제 1실시예에 따라 제작된 마이크로 열교환기(1000)의 분해사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상술한 제작방법으로 제작된 마이크로 열교환기(1000)는, 미세 채널(110a)의 형성방향이 서로 교차/배치되도록 적층/접합된 다수의 금속판(110)을 포함하는 적층체(100)와, 금속판(110)의 적층방향을 따라 적층체(100)의 일측과 타측에 배치되는 제 1매니폴드(200)와 제 2매니폴드(300)를 포함하여 구성된다.2 is an exploded perspective view of the micro heat exchanger 1000 manufactured according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the micro heat exchanger 1000 manufactured by the above-described manufacturing method includes a plurality of metal plates 110 stacked / bonded such that the formation directions of the microchannels 110a cross / arrange each other. The stack 100 includes a first manifold 200 and a second manifold 300 disposed on one side and the other side of the stack 100 along the stacking direction of the metal plate 110.

이 때 각 금속판(110)의 제 1연결구(110f)와 제 2연결구(110g)는, 금속판(110)이 미세 채널(110a)의 형성방향을 기준으로 교번 적층되면서 하나의 관로를 형성하고, 이 관로는 각 매니폴드(200,300)의 각 도관(220,230,320,330)과 상통하는 구조를 갖게 된다. 따라서 각 도관(220,230,320,330)을 통해 유체가 유입될 경우 각 연결구(110f,110g)에서부터 미세 채널(110a)까지 형성된 공급 채널(110b)을 통해 각 미세 채널(110a)에 유체가 공급되고, 배출 채널(110d)을 통해 배출되는 유체의 흐름경로가 이루어지는 구조가 마련된다. 또한 각 미세 채널(110a)의 형성방향이 교차/배치되도록 적층된 금속판(110)의 결합구조에 따라 교번 배치되는 금속판(110)끼리 동일 온도의 유체가 순환되는 구조가 마련된다.At this time, the first connector 110f and the second connector 110g of each metal plate 110 form a single pipe while the metal plate 110 is alternately stacked based on the formation direction of the fine channel 110a. The conduit has a structure in communication with each conduit (220, 230, 320, 330) of each manifold (200, 300). Therefore, when the fluid flows through each of the conduits (220, 230, 320, 330), the fluid is supplied to each of the micro-channel (110a) through the supply channel (110b) formed from each connector (110f, 110g) to the micro-channel (110a), the discharge channel ( The flow path of the fluid discharged through 110d) is provided. In addition, a structure in which fluids of the same temperature are circulated between the metal plates 110 alternately arranged according to the coupling structure of the metal plates 110 stacked so that the formation directions of the respective microchannels 110a intersect / arrange are provided.

여기서 구체적인 유체의 순환경로를 설명하면, 우선 제 1매니폴드(200)와 근접한 첫번째 금속판(110)으로 제 1매니폴드(200)의 제 1도관(220)을 통해 예를 들어 고온의 유체가 유입되면, 제 1도관(220)과 상통한 금속판(110)의 제 1연결구(110f)를 통해 고온의 유체가 제공되고, 이어 공급 채널(110b)을 통해 유체가 흐르면서 공급 채널(110b)에 분기 형성된 공급분배 채널(110c)을 통해 해당 미세 채널(110a)로 유체가 유입된다.Here, the specific fluid circulation path will be described first, for example, a high temperature fluid flows through the first conduit 220 of the first manifold 200 to the first metal plate 110 proximate the first manifold 200. When a high temperature fluid is provided through the first connector 110f of the metal plate 110 in communication with the first conduit 220, the fluid flows through the supply channel 110b and is branched to the supply channel 110b. Fluid flows into the corresponding fine channel 110a through the supply distribution channel 110c.

이러한 유체는 미세 채널(110a)을 흐르고 배출 채널(110d)을 통해 배출된다. 이 때 제 1고정판(210)에 인접한 금속판(110)에서 고온의 유체가 제공된 제 1연결구(110f)와 대향된 위치의 제 2연결구(110g)에 제 2도관(230)을 통해 저온의 유체가 제공되면, 곧바로 그 후방의 금속판(110)의 제 1연결구(110f), 공급 채널(110b), 미세 채널(110a) 및 배출 채널(110d)을 통해 흐르게 됨으로, 인접한 각 금속판(110)에는 서로 다른 온도의 유체가 흐르게 되어 결과적으로 열적 상관관계를 인접한 금속판(110)간에 갖게 되는 구조가 마련된다.This fluid flows through the fine channel 110a and is discharged through the discharge channel 110d. At this time, the low temperature fluid is supplied through the second conduit 230 to the second connector 110g at the position opposite to the first connector 110f provided with the high temperature fluid in the metal plate 110 adjacent to the first fixing plate 210. If provided, it immediately flows through the first connector 110f, the supply channel 110b, the fine channel 110a, and the discharge channel 110d of the metal plate 110 behind it, so that each adjacent metal plate 110 is different from each other. The fluid of temperature flows, and consequently, a structure in which a thermal correlation is provided between adjacent metal plates 110 is provided.

아울러 제 1매니폴드(200)와 대향되는 위치로 제 2매니폴드(300)가 배치되고, 그 제 3도관(320) 및 제 4도관(330)은 제 1도관(220) 및 제 2도관(230)이 연결된 제 1연결구(110f)와 제 2연결구(110g)에 대향되는 제 1연결구(110f) 및 제 2연결구(110g)에 연결되는 구조인 바, 제 1도관(220)의 고온의 유체는 앞서 설명한 순환과정을 통해 제 3도관(320)으로 배출되고, 제 2도관(230)의 저온의 유체는 제 4도관(330)으로 배출된다. 이 때 각 유체의 제공방향은 동일방향이 아닌 상반된 방향으로 각 매니폴드(200,300)의 각 도관(220,230,320,330)에 제공하는 것은 본 고안에 따른 마이크로 열교환기(1000)의 해당 사용분야의 난방,냉각에 따른 설계변경에 따라 가능할 것이다.In addition, the second manifold 300 is disposed in a position opposite to the first manifold 200, and the third conduit 320 and the fourth conduit 330 are formed of the first conduit 220 and the second conduit ( 230 is connected to the first connector 110f and the second connector 110g opposite to the first connector 110f and the second connector 110g connected to the bar, and thus the high temperature fluid of the first conduit 220 Is discharged to the third conduit 320 through the circulation process described above, the low-temperature fluid of the second conduit 230 is discharged to the fourth conduit 330. At this time, the supply direction of each fluid is provided to each conduit (220, 230, 320, 330) of each manifold (200, 300) in the opposite direction rather than the same direction for heating, cooling of the corresponding field of use of the micro heat exchanger (1000) according to the present invention It will be possible according to the design change.

도 3a∼3i는 본 고안의 제 2실시예에 따른 마이크로 열교환기 제작방법의 각 공정 구성도이다. 도 3a∼3i에 도시된 바와 같이, 적층체(100)의 정렬에 정렬핀(3200)을 사용하여 강제 구속하는 방법이 제시되고 있다.3A to 3I are configuration diagrams of each process of the method for fabricating the micro heat exchanger according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 3A-3I, a method of forcing restraint using an alignment pin 3200 to align the stack 100 is proposed.

우선 중앙영역에 미세 채널(110a)을 병렬 형성시키고, 각 모서리에 근접하여서로 대각 위치를 갖는 2개의 제 1연결구(110f) 및 제 2연결구(110g)를 뚫어 형성시킨다. 그리고 대각의 위치에 있는 2개의 제 1연결구(110f)에서부터 미세 채널(110a)의 형성영역까지 점확되는 공급 채널(110b) 및 배출 채널(110d)을 형성시킨다. 이 때 유입 또는 배출되는 유체가 원활하게 흐를 수 있도록 공급 채널(110b) 및 배출 채널(110d)을 분기시켜 각각 공급분배 채널(110c)과 배출분배 채널(110e)을 형성시킨다.First, the microchannels 110a are formed in parallel in the central region, and two first connectors 110f and 110g having two diagonal positions are formed to be adjacent to each corner. In addition, the supply channel 110b and the discharge channel 110d are formed to extend from the two first connectors 110f at the diagonal positions to the formation region of the fine channel 110a. In this case, the supply channel 110b and the discharge channel 110d are branched to form a supply distribution channel 110c and a discharge distribution channel 110e so that the fluid flowing in or out flows smoothly.

그리고 금속판(110)의 각 테두리에 근접하여 중앙에 각 연결구(110f,110g)보다 상대적으로 작은 내경을 갖는 구멍을 각 1개씩 총 4개를 뚫는다. 이러한 구멍이 정렬구(110h)이다. 각 정렬구(110h)는 적층체(100)의 정렬과정에서 정렬핀(3200)을 사용하여 정렬하기 위해 형성시킨 것이다.(S2100)In addition, a total of four holes, each of which has an inner diameter relatively smaller than each connector 110f and 110g, are drilled in the center near each edge of the metal plate 110. This hole is the alignment opening 110h. Each alignment sphere 110h is formed to align using the alignment pins 3200 in the alignment process of the stack 100. (S2100)

이후 적층시 각 미세 채널(110a)의 형성방향을 식별하기 위해 미세 채널(110a)이 형성된 금속판(110)의 일면을 위로 하고, 각 금속판(110)과 접합용 박판(2100)을 교번/적층하여 적층체(100)를 형성시킨다. 이러한 금속판(110)과 박판(2100)의 교번 적층과 더불어 미세 채널(110a)의 형성방향을 기준으로 교번하여 적층하는 기법을 진행시킨다. 즉, 하나의 금속판(110)에 박판(2100)을 사이에 두고 서로 다른 금속판(110)을 적층할 때, 각 금속판(110)의 미세 채널(110a)이 서로 교차/배치되도록 적층시킴을 반복한다. 이에 따라 금속판(110)을 기준으로, 1개의 금속판(110)을 사이에 두고 있는 2개의 금속판(110)은 그 미세 채널(110a)의 형성방향이 동일하게 되고, 박판(2100)을 기준으로 1개의 박판(2100)을 사이에 두고 근접 적층된 각 금속판(110)의 미세 채널(110a)은 서로 교차/배치되게 된다. 이 때 적층체(100)의 적층방향 양측으로 각 매니폴드(200,300)가 접합될 수 있도록 적층체(100)의 맨위와 맨아래에는 적층순서에 맞게 박판(2100)을 배치시킨다.(S2200)Thereafter, in order to identify the direction in which the microchannels 110a are formed, one surface of the metal plate 110 on which the microchannels 110a are formed is placed upward, and each metal plate 110 and the bonding thin plate 2100 are alternately stacked. The laminate 100 is formed. In addition to the alternating stacking of the metal plate 110 and the thin plate 2100, a technique of alternately stacking the metal plate 110 and the thin channel 110a based on the formation direction is performed. That is, when laminating different metal plates 110 with the thin plates 2100 interposed on one metal plate 110, the fine channels 110a of each metal plate 110 are repeatedly stacked so as to cross / arrange each other. . Accordingly, the two metal plates 110 having one metal plate 110 interposed therebetween have the same direction in which the microchannels 110a are formed, and the first thin plate 2100 has one metal plate 110. The microchannels 110a of each of the metal plates 110 closely stacked with the two thin plates 2100 intersect / arrange with each other. At this time, the thin plate 2100 is disposed at the top and bottom of the laminate 100 in the stacking order so that the manifolds 200 and 300 may be bonded to both sides of the laminate 100 in the stacking direction (S2200).

이러한 적층자세에서는, 브레이징 접합을 실시할 경우 미세 채널(110a) 내로 박판(2100)의 용융체가 유입될 소지가 다분하므로, 이를 방지하기 위해 적층체(100)를 역전/배치시킨다.(S2210)In such a stacking posture, since the molten material of the thin plate 2100 may be introduced into the fine channel 110a when the brazing bonding is performed, the stack 100 is reversed / positioned to prevent this from happening (S2210).

그리고 각 매니폴드(200,300)를 제작한다. 우선 금속판(110)보다 두꺼운 제 1고정판(210)과 제 2고정판(310)을 준비하고, 각 고정판(210,310)에 각 연결구(110f,110g)와 대응하는 위치로 4개의 구멍을 뚫는다. 그리고 금속판(110)의 정렬구(110h)에 대응하는 위치 및 크기로 고정판 정렬핀(3200)을 뚫는다. 이중 각 연결구(110f,110g)에 대응하여 형성시킨 구멍 중 일테두리를 따라 배치되는 2개의 구멍에 제 1도관(220) 및 제 2도관(230)과 제 3도관(320) 및 제 4도관(330)을 각각 점용접하여 결합시켜 제 1매니폴드(200) 및 제 2매니폴드(300)를 제작한다.(S2300)And manufacture each manifold (200,300). First, the first fixing plate 210 and the second fixing plate 310 thicker than the metal plate 110 are prepared, and four holes are drilled at positions corresponding to the respective connectors 110f and 110g in the fixing plates 210 and 310, respectively. Then, the fixing plate alignment pins 3200 are drilled in the position and size corresponding to the alignment holes 110h of the metal plate 110. The first conduit 220 and the second conduit 230, the third conduit 320, and the fourth conduit (two conduits formed along the edges of the holes formed corresponding to the respective connectors 110f and 110g). 330 is spot welded to each other to produce a first manifold 200 and a second manifold 300 (S2300).

이후 각 도관(220,230,320,330)과 각 고정판(210,310)의 결합부위 주변으로 박판(2100)과 같은 재질을 갖고, 페이스트 상태인 접합용재(2200)를 도포한다.(S2400)Since the conduit (220, 230, 320, 330) and the coupling portion of each of the fixing plate (210, 310) has the same material as the thin plate 2100, and paste the bonding material 2200 in the paste state. (S2400)

이 때 적층체(100)를 이루는 각 금속판(110)은 서로 결합관계가 없어 그 적층자세가 정렬되지 못하므로, 앞에서 형성시킨 각 금속판(110)의 정렬구(110h)에 정렬핀(3200)을 연속하여 끼워넣음으로써, 각 금속판(110)을 정렬시킨다.(S24100)At this time, since each metal plate 110 constituting the laminate 100 does not have a bonding relationship with each other, the stacking posture thereof is not aligned. Therefore, the alignment pins 3200 are placed on the alignment holes 110h of the metal plates 110 formed above. By inserting in succession, each metal plate 110 is aligned. (S24100)

그리고 이와 같이 구비된 적층체(100)와 각 매니폴드(200,300)를 조립하기위해, 조립을 보조하는 부재를 사용한다. 이것이 이동치구(4200) 및 고정치구(4400)이다. 이동치구(4200) 및 고정치구(4400)는 두꺼운 판재 형태로서 각 매니폴드(200,300)의 각 도관(220,230,320,330)이 끼워질 수 있도록 구멍이 형성되어 있고, 고정치구(4400)의 양측에는 봉 형상의 가이드(4300)가 고정되어 이 가이드(4300)에 이동치구(4200)가 상/하로 안내/승강하는 구조이다.And in order to assemble the laminated body 100 and each manifold 200,300 provided in this way, the member which assists assembly is used. This is the movable jig 4200 and the fixed jig 4400. The movable jig 4200 and the fixing jig 4400 are formed in the form of a thick plate and formed with holes for fitting the conduits 220, 230, 320, 330 of each manifold 200, 300, and both sides of the fixing jig 4400 are rod-shaped. The guide 4300 is fixed, and the movable jig 4200 guides and descends up and down on the guide 4300.

우선 고정치구(4400)의 각 구멍에 제 1매니폴드(200)의 제 1도관(220) 및 제 2도관(230)을 끼워 고정하고, 그 위에 정렬되고 역전/배치된 적층체(100)를 올려놓는다. 이 때 각 정렬핀(3200)을 제 1고정판(210)의 제 1고정판 정렬구(210a)에 끼워넣어 적층체(100)와 더불어 정렬시킨다. 그리고 적층체(100)의 위에 제 2매니폴드(300)를 올려놓는다. 이 때 제 2고정판(310)의 제 2고정판 정렬구(310a)에 각 정렬핀(3200)을 끼워 넣는다. 이에 따라 각 매니폴드(200,300)와 적층체(100)가 조립된다.First, the first conduit 220 and the second conduit 230 of the first manifold 200 are inserted into each hole of the fixing fixture 4400, and the stacked stack 100 aligned and reversed / arranged thereon is fixed. Put it up. At this time, the alignment pins 3200 are inserted into the first fixing plate alignment holes 210a of the first fixing plate 210 to be aligned with the stack 100. Then, the second manifold 300 is placed on the laminate 100. At this time, each of the alignment pins 3200 is inserted into the second fixing plate alignment holes 310a of the second fixing plate 310. Accordingly, the manifolds 200 and 300 and the laminate 100 are assembled.

이후 이동치구(4200)를 제 2매니폴드(300) 위에 올리고 제 2매니폴드(300)의 제 3도관(320) 및 제 4도관(330)을 끼워넣는다. 그리고 이동치구(4200) 위에 하중부(4100)를 올려놓는다. 이에 따라 하중부(4100)의 하중이 이동치구(4200)를 통해 적층체(100)의 높이방향을 따라 균일하게 가해지는 조립체(2000)가 완성된다.(S2500)Thereafter, the movable jig 4200 is placed on the second manifold 300 and the third conduit 320 and the fourth conduit 330 of the second manifold 300 are inserted. The load unit 4100 is placed on the movable jig 4200. Accordingly, the assembly 2000 in which the load of the load part 4100 is uniformly applied along the height direction of the stack 100 through the moving jig 4200 is completed. (S2500)

이와 같은 조립체(2000)를 다수 제작하고, 브레이징로(5000) 내에 투입한 뒤, 접합용 박판(2100) 및 접합용재(2200)의 용융온도 이상으로 가열하여 각 금속판(110)을 접합하여 미세 채널(110a)의 경계부위가 인접한 금속판(110)의 타면에합착됨으로 유로를 형성하고, 각 고정판(210,310)에 각 도관(220,230,320,330)이 접합됨과 동시에 각 매니폴드(200,300)가 금속판(110)의 적층체(100)에 합착된다. 이에 따라 마이크로 열교환기(1000)가 완성된다.(S2600)After fabricating a large number of such assemblies 2000, and putting them in a brazing furnace 5000, it is heated above the melting temperature of the bonding thin plate 2100 and the bonding material 2200 to bond each metal plate 110 to the fine channel The boundary of 110a is bonded to the other surface of the adjacent metal plate 110 to form a flow path, and the conduits 220, 230, 320 and 330 are joined to each of the fixing plates 210 and 310, and at the same time, the manifolds 200 and 300 are stacked on the metal plate 110. It adheres to the sieve 100. Accordingly, the micro heat exchanger 1000 is completed. (S2600)

그리고 완성된 마이크로 열교환기(1000)로부터 고정치구(4400), 이동치구(4200), 하중부(4100) 및 정렬핀(3200)을 분리/제거하고, 외부로 배출된 잔류 용융체를 제거하는 마무리 공정을 진행한다.(S2700)The finishing process of removing / removing the fixed jig 4400, the moving jig 4200, the load part 4100 and the alignment pin 3200 from the completed micro heat exchanger 1000, and removing the residual melt discharged to the outside. Proceed to step (S2700).

도 4는 본 고안의 제 2실시예에 따라 제작된 마이크로 열교환기(1000)의 분해사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 앞서 상술한 제작방법으로 제작된 마이크로 열교환기(1000)는, 각 금속판(110)이 미세 채널(110a)의 형성방향을 기준으로 교번하여 배치된 구조인 바, 인접 배치된 각 금속판(110)에서 해당 미세 채널(110a)로 이루어진 유로에 각 금속판(110)별로 서로 다른 온도의 유체가 흐름에 따라 열교환이 이루어지는 구조이다.4 is an exploded perspective view of the micro heat exchanger 1000 manufactured according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the micro heat exchanger 1000 manufactured by the above-described manufacturing method has a structure in which each metal plate 110 is alternately arranged based on the formation direction of the microchannel 110a. In each of the metal plates 110 arranged, heat exchange is performed as the fluid having different temperatures flows for each metal plate 110 in a flow path formed of the corresponding microchannels 110a.

이를 위해 열교환기(1000)는, 각 금속판(110)이 적층 배치된 적층체(100)와, 적층체(100)의 양측에 배치되고 서로 다른 온도의 유체를 제공/배출하는 제 1매니폴드(200) 및 제 2매니폴드(300)를 포함하여 구성된다.To this end, the heat exchanger 1000 may include a stack 100 in which each metal plate 110 is stacked, and a first manifold disposed on both sides of the stack 100 and configured to supply / discharge fluid at different temperatures ( 200 and the second manifold 300.

여기서 적층체(100)는, 브레이징 접합을 통해 각 금속판(110)이 적층/접합된 것으로, 각 유체가 각 금속판(110)의 미세 채널(110a)을 통해 흐를 경우 열교환이 이루어지는 부분이다.Here, the laminate 100 is formed by stacking / joining each metal plate 110 through brazing bonding, and is a part where heat exchange occurs when each fluid flows through the microchannel 110a of each metal plate 110.

이러한 금속판(110)은, 도 2에서와 같이, 일면의 중앙에 병렬 형성되고 전반적으로 사각의 영역을 형성하는 다수의 미세 채널(110a)을 포함하고, 미세채널(110a)의 형성 영역으로 점확되는 공급 채널(110b) 및 배출 채널(110d)을 포함한다. 그리고 공급 채널(110b) 및 배출 채널(110d)이 분기되어 형성되는 것이 공급분배 채널(110c) 및 배출분배 채널(110e)이다.2, the metal plate 110 includes a plurality of microchannels 110a that are formed in parallel at the center of one surface and form a generally rectangular region, and are gradually expanded to the formation region of the microchannels 110a. Supply channel 110b and outlet channel 110d. In addition, the supply distribution channel 110c and the discharge distribution channel 110e are formed by branching the supply channel 110b and the discharge channel 110d.

그리고 공급 채널(110b) 및 배출 채널(110d)의 기점에는 금속판(110)을 관통하고 대각 배치된 2개의 제 1연결구(110f)가 형성된다. 또한 각 제 1연결구(110f)와 대향되는 위치로 서로 대각되게 금속판(110)을 관통하고 해당 미세 채널(110a)의 흐름 경로와는 구조적으로 연관성이 없는 2개의 제 2연결구(110g)가 형성된다.At the starting point of the supply channel 110b and the discharge channel 110d, two first connectors 110f penetrating the metal plate 110 and disposed diagonally are formed. In addition, two second connectors 110g are formed to penetrate the metal plate 110 diagonally to each other at positions facing the first connectors 110f and are not structurally related to the flow path of the corresponding microchannel 110a. .

여기서 금속판(110)은 미세 채널(110a)의 형성방향을 기준으로 인접한 것끼리 교차되게 배치되어 있다. 따라서 제 1연결구(110f)와 그 뒤 금속판(110)의 제 2연결구(110g)가 연결되면서 관로를 형성하는 구조가 이루어진다.Herein, the metal plates 110 are disposed to intersect adjacent ones with respect to the formation direction of the microchannels 110a. Accordingly, the first connector 110f and the second connector 110g of the metal plate 110 are connected to each other to form a conduit.

이 때 제 1연결구(110f)는 해당 미세 채널(110a)에 상통하고, 제 2연결구(110g)는 해당 미세 채널(110a)과는 연결관계가 없기 때문에, 해당 제공 유체는 제 1연결구(110f)를 통과할 경우에만 제공된다. 그리고 대각의 위치에 있는 제 1연결구(110f)와 제 2연결구(110g)를 감안할 경우, 제공된 유체가 공급 채널(110b) 및 미세 채널(110a)을 통해 흐르다가 배출 채널(110d)을 통해 배출되고 대각의 위치에 있는 제 1연결구(110f)를 통해 배출되어 다시 그 후방의 제 2연결구(110g)를 통과하여 그 후방의 제 1연결구(110f)에 제공되고 앞서 언급한 유체의 흐름경로를 반복하게 되는 구조를 마련된다.At this time, since the first connector 110f is in communication with the corresponding microchannel 110a and the second connector 110g has no connection with the corresponding microchannel 110a, the corresponding fluid is provided in the first connector 110f. It is only provided if it passes. And considering the first connector 110f and the second connector 110g in the diagonal position, the provided fluid flows through the supply channel 110b and the fine channel 110a and is discharged through the discharge channel 110d. Discharged through the first connector 110f at the diagonal position and again through the second connector 110g at the rear thereof to provide the first connector 110f at the rear thereof to repeat the flow path of the aforementioned fluid. The structure is prepared.

만일 서로 다른 온도의 유체를 하나의 금속판(110)에서 대향되는 제 1연결구(110f) 및 제 2연결구(110g)에 별도 제공한다면, 결국 각 금속판(110)에는서로 다른 온도의 유체가 해당 미세 채널(110a)을 통해 흐르면서 인접한 것끼리 열교환이 이루어지는 구조가 마련된다.If fluids of different temperatures are separately provided to the first connector 110f and the second connector 110g facing each other in one metal plate 110, fluids of different temperatures may be applied to the respective microplates 110 at different temperatures. A structure is provided in which heat exchange is performed between adjacent ones while flowing through 110a.

그리고 제 1매니폴드(200)는, 적층체(100)의 일측에 배치되어 적층체(100)를 구성하는 각 금속판(110)에 대해 유체를 제공하는 것으로, 제 1고정판(210)과, 제 1고정판(210)의 일측에 나란히 배치되고 상통하게 연결된 제 1도관(220) 및 제 2도관(230)을 포함하는 구조이다.In addition, the first manifold 200 is provided on one side of the laminate 100 to provide fluid to each of the metal plates 110 constituting the laminate 100. It is a structure including a first conduit 220 and a second conduit 230 are arranged side by side on one side of the first fixing plate 210 and connected in parallel.

이 때 제 1고정판(210)은 전방 금속판(110)의 제 1연결구(110f) 및 제 2연결구(110g)에 제 1도관(220) 및 제 2도관(230)이 대응하는 위치로 대면/접합되어 있다. 따라서 제 1도관(220) 및 제 2도관(230)에는 해당 제 1연결구(110f)와 제 2연결구(110g)가 연결되고, 이러한 연결구조에 따라 적층체(100)에 고온 또는 저온의 유체가 제공되는 구조가 마련된다.At this time, the first fixing plate 210 faces / bonds to the position where the first conduit 220 and the second conduit 230 correspond to the first connector 110f and the second connector 110g of the front metal plate 110. It is. Accordingly, the first connector 110f and the second connector 110g are connected to the first conduit 220 and the second conduit 230, and a high temperature or low temperature fluid is applied to the laminate 100 according to the connection structure. The provided structure is provided.

그리고 제 1도관(220)은 제 1연결구(110f)에 연결되는 구조인 바, 만일 고온의 유체가 제공될 경우 해당 금속판(110)의 공급 채널(110b), 공급분배 채널(110c), 미세 채널(110a), 배출 채널(110d), 배출분배 채널(110e)을 통해 고온의 유체가 흘러 대각 위치의 제 1연결구(110f)를 통해 후방의 다른 금속판(110)에 제공될 수 있다.In addition, the first conduit 220 has a structure connected to the first connector 110f. If a high temperature fluid is provided, the supply channel 110b, the supply distribution channel 110c, and the fine channel of the metal plate 110 are provided. The high temperature fluid flows through the outlet channel 110a, the discharge channel 110d, and the discharge distribution channel 110e, and may be provided to the other metal plate 110 at the rear through the first connector 110f at the diagonal position.

이러한 후방의 금속판(110)은 전방의 금속판(110)과 미세 채널(110a)의 형성방향이 교차/배치되고 있기 때문에, 전방의 제 1연결구(110f)와 후방의 제 2연결구(110g)가 상통하는 구조가 마련된다. 따라서 후방의 금속판(110)의 미세 채널(110a)에는 고온의 유체가 흐르지 않고 해당 제 2연결구(110g)를 통해 곧바로 후방 금속판(110)의 제 1연결구(110f)에 제공되고 앞서 언급된 순서에 맞게 순환되는 등의 고온 유체의 교번 순환구조가 마련된다.In the rear metal plate 110, since the formation direction of the front metal plate 110 and the fine channel 110a is intersected / arranged, the front first connector 110f and the rear second connector 110g communicate with each other. A structure is provided. Therefore, a high temperature fluid does not flow through the fine channel 110a of the rear metal plate 110 and is provided directly to the first connector 110f of the rear metal plate 110 through the corresponding second connector 110g and in the aforementioned order. An alternating circulation structure of a high temperature fluid, such as circulated appropriately, is provided.

그리고 제 2도관(230)은 제 1고정판(210)과 인접한 금속판(110)의 제 2연결구(110g)에 연결되어 있다. 제 2도관(230)은 제 1도관(220)과는 상이한 온도를 갖는 유체를 제 2연결구(110g)에 제공하는 바, 예를 들어 저온의 유체를 제공할 경우 이러한 제 2연결구(110g)의 후방으로는 다른 금속판(110)의 제 1연결구(110f)가 배치/연결되어 있다.The second conduit 230 is connected to the second connector 110g of the metal plate 110 adjacent to the first fixing plate 210. The second conduit 230 provides a fluid having a temperature different from that of the first conduit 220 to the second connector 110g, for example, when providing a low temperature fluid. In the rear, the first connector 110f of the other metal plate 110 is arranged / connected.

따라서 저온의 유체는 제 1고정판(210)과 인접한 금속판(110)의 미세 채널(110a)에는 제공되지 않고, 그 후방의 금속판(110)의 제 1연결구(110f)에 제공되어 공급 채널(110b), 공급분배 채널(110c), 미세 채널(110a), 배출 채널(110d), 배출분배 채널(110e)의 순서로 흐르고 대각 위치의 제 1연결구(110f)를 통해 그 후방의 금속판(110)의 제 2연결구(110g)에 제공되는 저온 유체의 교번 순환구조가 마련된다.Therefore, the low temperature fluid is not provided to the fine channel 110a of the metal plate 110 adjacent to the first fixing plate 210, but is provided to the first connector 110f of the metal plate 110 behind the supply channel 110b. , The supply distribution channel 110c, the fine channel 110a, the discharge channel 110d, the discharge distribution channel 110e in order, and through the first connector 110f at the diagonal position, An alternate circulation structure of the low temperature fluid provided to the two connectors 110g is provided.

그리고 제 2매니폴드(300)는 각 금속판(110)의 적층체(100)를 사이에 두고 제 1매니폴드(200)와 대향되는 위치에 배치된 것으로, 제 1매니폴드(200)에서 적층체(100)에 제공한 고온 유체 및 저온 유체가 배출되도록 하기 위해 해당 위치의 금속판(110)과 접합된 제 2고정판(310)과, 제 2고정판(310)에 접합/연결된 제 3도관(320) 및 제 4도관(330)을 포함한다. 제 3도관(320) 및 제 4도관(330)은, 제 1도관(220) 및 제 2도관(230)이, 아래에 위치한 해당 금속판(110)의 제 1연결구(110f) 및 제 2연결구(110g)에 연결된 것과는 달리, 해당 금속판(110)의 위에 위치한 제 1연결구(110f) 및 제 2연결구(110g)에 연결된 구조이다.The second manifold 300 is disposed at a position opposite to the first manifold 200 with the stack 100 of each metal plate 110 interposed therebetween, and the stack at the first manifold 200. The second fixing plate 310 bonded to the metal plate 110 at the corresponding position and the third conduit 320 bonded / connected to the second fixing plate 310 in order to discharge the hot and cold fluids provided to the 100. And a fourth conduit 330. The third conduit 320 and the fourth conduit 330, the first conduit 220 and the second conduit 230, the first connector (110f) and the second connector ( Unlike the connected to 110g), it is a structure connected to the first connector 110f and the second connector 110g located on the metal plate 110.

본 고안에서는 짝수개의 금속판(110)의 적층/배치구조가 예시되고 있는 바, 제 1고정판(210)의 아래쪽으로 제공되는 각 유체는 제 2고정판(310)의 위쪽으로 배출된다. 특히 제 1도관(220)의 고온의 유체는 적층체(100)를 지나 제 3도관(320)으로 배출되고, 제 2도관(230)의 저온의 유체는 적층체(100)를 지나 제 4도관(330)으로 배출된다.In the present invention, the stacking / arranging structure of even-numbered metal plates 110 is illustrated, and each fluid provided downward of the first fixing plate 210 is discharged upward of the second fixing plate 310. In particular, the high temperature fluid of the first conduit 220 passes through the stack 100 and is discharged into the third conduit 320, and the low temperature fluid of the second conduit 230 passes through the stack 100 and the fourth conduit. Discharged to 330.

이러한 각 유체의 배출위치는 짝수개인 금속판(110)의 적층구조에 따라 결정되는 바, 이외에 홀수개인 금속판(110)의 적층 배치구조일 경우에는 각 도관(220,230,320,330)을 동일한 높이에 배치할 수 있다.The discharge position of each of the fluids is determined by the stacking structure of the even-numbered metal plate 110, and in addition to the stacking structure of the odd-numbered metal plate 110, the conduits 220, 230, 320, and 330 may be disposed at the same height.

도 5a는 본 고안에 따라 제작된 마이크로 열교환기(1000)에서 접합된 적층체(100)의 종단면구조를 나타내기 위한 사진이고, 도 5b은 도 5a에 도시된 사진에서, 미세 채널(110a)에 해당되는 부위를 나타내는 확대 사진이다. 도 5a,5b에 도시된 바와 같이, 적층체(100)를 적층방향으로 절단한 단면이 도시되고 있다. 접합용 박판(2100)은 브레이징 접합공정을 통해 금속판(110)의 각 면에 용융/접합되고, 특히 미세 채널(110a)의 경계부위도 이러한 접합에 참여하였음을 알 수 있다.Figure 5a is a photograph for showing the longitudinal cross-sectional structure of the laminate 100 bonded in the micro heat exchanger 1000 manufactured according to the present invention, Figure 5b is a photo shown in Figure 5a, in the fine channel (110a) It is an enlarged photograph showing the applicable site. As shown in Figs. 5A and 5B, a cross section in which the laminate 100 is cut in the stacking direction is shown. The bonding thin plate 2100 may be melted / bonded to each surface of the metal plate 110 through a brazing bonding process, and in particular, the boundary portion of the microchannel 110a may also participate in such bonding.

이에 따라 미세 채널(110a)과 이에 맞닿은 금속판(110)의 타면으로 이루어지는 각 유로구조만이 검게 표시되고 있는 등, 유체의 흐름에 관련된 부분을 제외하고 금속판(110)의 각 면 전반에 걸쳐 접합이 이루어졌음을 알 수 있다.As a result, only the flow path structure consisting of the microchannel 110a and the other surface of the metal plate 110 in contact with the microchannel 110a is displayed in black, and the bonding is performed over the entire surface of the metal plate 110 except for the portion related to the flow of the fluid. It can be seen that it was done.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안에 따른 마이크로 열교환기에서, 각 매니폴드(200,300)를 적층체(100)에 대해 그 각 도관(220,230,320,330)의 위치를 달리하여 배치하거나, 각 금속판(110)의 적층개수를 달리하는 것은 해당 사용분야에서 요구되고 있는 설계사양에 따라 달리할 수 있음은 물론이다.As described above, in the micro heat exchanger according to the present invention, the manifolds 200 and 300 are disposed with different positions of the conduits 220, 230, 320 and 330 with respect to the laminate 100, or the lamination of the metal plates 110. Of course, the number can vary depending on the design specifications required in the field of use.

또한 공급 채널(110b)과 배출 채널(110d)이 미세 채널(110a)의 형성영역을 사이에 두고 대각되는 각 제 1연결구(110f)를 향해 형성되고 있지만 이외에, 미세 채널(110a)의 형성영역을 사이에 두고 양측에 대향되게 제 1연결구(110f)를 형성하고 이에 공급 채널(110b) 및 배출 채널(110d)을 형성하는 구조로 대체하여 사용할 수 있음은 당연하다.In addition, although the supply channel 110b and the discharge channel 110d are formed toward each of the first connectors 110f that are diagonally disposed with the formation region of the microchannel 110a interposed therebetween, the formation region of the microchannel 110a is also defined. Naturally, the first connector 110f may be formed to face each other, and the supply channel 110b and the discharge channel 110d may be replaced.

이상에서 설명한 본 고안에 따른 마이크로 열교환기에 의하면, 접합용 박판의 교번 적층공정으로 단번에 브레이징 접합이 가능한 방법을 제시하고 더불어 적층체를 역전하는 공정이 포함되어 접합시 접합용 박판의 용융체가 미세 채널로 유입되지 않으므로, 정밀성이 담보되면서 추가적인 공정없이 미세 채널의 경계부위 모두가 접합의 대상으로 참여할 수 있는 제작상의 특징이 있다.According to the micro heat exchanger according to the present invention described above, a method of brazing bonding at a time is proposed in an alternating lamination step of the bonding thin plate, and a step of reversing the laminate is included. Since it does not flow, there is a manufacturing characteristic that all the boundary portions of the microchannels can participate as the object of bonding without additional processing while ensuring precision.

이처럼 미세 채널의 경계부위가 접합의 대상으로 모두 참여할 수 있기 때문에, 제작된 마이크로 열교환기에서 미세 채널이 이루는 각 유로에 대한 내열성, 내압력성이 극대화될 수 있는 장점이 있다.Since the boundary portion of the microchannel can participate as the object of the bonding, there is an advantage that the heat resistance and pressure resistance for each flow path formed by the microchannel in the manufactured micro heat exchanger can be maximized.

그리고 각 금속판의 해당 미세 채널이 교차/배치되도록 적층되는 구조를 갖음으로, 보다 높은 효율의 열교환이 이루어질 수 있는 효과가 있다.In addition, since the corresponding microchannels of each metal plate are stacked to cross / arrange, there is an effect that heat exchange of higher efficiency can be achieved.

비록 본 고안이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 실용신안등록청구의 범위는 본 고안의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the scope of the utility model registration claims attached will include such modifications or variations that fall within the spirit of the present invention.

Claims (4)

마이크로 열교환기에 있어서,In micro heat exchanger, 유체가 흐르기 위해 미세 채널(110a)이 병렬 형성되고 상기 미세 채널(110a)에 대해 유체의 공급 채널(110b) 및 배출 채널(110d)이 형성되는 다수의 금속판(110)을 포함하고, 상기 각 금속판(110)이 상기 해당 유체의 온도 차이에 기인하여 열적 상관관계를 갖도록 적층 접합되어 구성되는 적층체(100);The microchannels 110a are formed in parallel to flow the fluid, and each of the metal plates includes a plurality of metal plates 110 having a supply channel 110b and a discharge channel 110d formed therein with respect to the microchannels 110a. A laminate 100 in which 110 is laminated and laminated so as to have a thermal correlation due to the temperature difference of the corresponding fluid; 상기 적층체(100)에 대해 유체의 공급/배출이 이루어질 수 있도록 상기 적층방향 양측의 해당 각 금속판(110)에 서로 대칭 접합되는 각 고정판(210,310)과, 상기 각 고정판(210,310)에 상통되도록 접합되고 상기 공급 채널(110b) 및 배출 채널(110d)에 각각 연결되어 서로 다른 온도의 유체가 공급/배출되는 각 도관(220,230,320,330)을 포함하는 제 1매니폴드(200) 및 제 2매니폴드(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 열교환기.The fixing plates 210 and 310 are symmetrically bonded to the respective metal plates 110 on both sides of the stacking direction so as to supply / discharge fluids to the stack 100 and the bonding plates 210 and 310 so as to communicate with each of the fixing plates 210 and 310. And a first manifold 200 and a second manifold 300, each of which is connected to the supply channel 110b and the discharge channel 110d and includes respective conduits 220, 230, 320, and 330 to supply / discharge fluid at different temperatures. Micro heat exchanger comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 적층체(100)는, 서로 다른 온도의 각 유체가 해당 미세 채널(110a)의 형성방향을 기준으로 상기 각 금속판(110)의 적층순서에 대해 교번하여 공급/순환될 수 있도록 상기 각 금속판(110)의 미세 채널(110a) 형성방향을 기준으로 상기 각 금속판(110)이 교번/적층되어 인접한 상기 각 금속판(110)의 해당 미세 채널(110a)이 서로 교차/배치되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 열교환기.According to claim 1, wherein the stack 100, the fluids of different temperatures are to be supplied / circulated alternately with respect to the stacking order of each metal plate 110 on the basis of the formation direction of the fine channel (110a). The metal plates 110 are alternately / laminated on the basis of the formation direction of the microchannels 110a of the metal plates 110 so that the corresponding microchannels 110a of the adjacent metal plates 110 intersect / arrange each other. Micro heat exchanger having a structure. 제 2항에 있어서, 상기 각 금속판(110)에는, 상기 공급 채널(110b) 및 배출 채널(110d)을 분기시키는 공급분배 채널(110c) 및 배출분배 채널(110e)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 열교환기.The method of claim 2, wherein each of the metal plate 110, characterized in that the supply distribution channel 110c and the discharge distribution channel 110e for branching the supply channel 110b and the discharge channel (110d) is further formed. Micro heat exchanger. 제 3항에 있어서, 상기 적층체(100)에 상기 각 도관(220,230,320,330)과 상통하는 관로구조가 형성될 수 있도록 상기 각 금속판(110)에는 상기 공급 채널(110b) 및 배출 채널(110d)의 기점에 해당되는 위치로 관통 형성되는 제 1연결구(110f)와, 상기 제 1연결구(110f)에 대향되게 관통 형성되는 제 2연결구(110g)가 포함되고,The starting point of the supply channel (110b) and the discharge channel (110d) in each of the metal plate 110 so that a pipe structure in communication with the conduit (220, 230, 320, 330) is formed in the stack 100 A first connector 110f penetrated to a position corresponding to the first connector 110f, and a second connector 110g penetratingly formed to face the first connector 110f, 상기 미세 채널(110a)의 교차 배치에 따라 상기 제 1연결구(110f)가 인접한 금속판(110)의 제 2연결구(110g)와 동일 축선상에서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로 열교환기.The first heat exchanger (110f) is connected to each other on the same axis and the second connector (110g) of the adjacent metal plate 110 according to the cross arrangement of the fine channels (110a).
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