KR20040005973A - 열변형 흡수 기구를 갖는 열교환기 - Google Patents

열변형 흡수 기구를 갖는 열교환기 Download PDF

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KR20040005973A
KR20040005973A KR10-2003-7015064A KR20037015064A KR20040005973A KR 20040005973 A KR20040005973 A KR 20040005973A KR 20037015064 A KR20037015064 A KR 20037015064A KR 20040005973 A KR20040005973 A KR 20040005973A
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

열교환부(1)는 연료 주입부(7), 코어(5) 및 증기 집합부(9)로 이루어진다. 연료 주입부(7), 코어(5) 및 증기 집합부(9)로 이루어지는 열교환부(1)는 측벽 판(37)에 고정된다. 측벽 판측 및 고온 가스의 입구측 및 출구측을 제외한 열교환부(1)의 3개의 면이 하우징 본체(43)로 덮여진다. 하우징 본체(43)와 열교환부(1)와의 사이에는 내열 충전재(45)가 개장된다. 하우징 본체(43)의 플랜지(43a)와 측벽 판(37)의 상하 단부(37a)와의 접합부를 절곡하여 형성된 열변형 흡수 기구(47)에 의해서 코어(1)의 열팽창에 의한 변형이 하우징 본체(43)의 상하 부분(43b, 43c)에서 방지된다.

Description

열변형 흡수 기구를 갖는 열교환기{HEAT EXCHANGER WITH HEAT DEFORMATION ABSORBING MECHANISM}
종래 열교환기에 있어서, 고온 유체 유로 및 저온 유체 유로로 구성된 코어(core)와, 코어를 수용하는 하우징 사이의 열팽창의 차이에 의한 하우징의 변형을 방지하기 위한 여러가지 제안이 있다(일본국 특개평9-273886호 공보, 일본국 특개평10-206067호 공보, 일본국 특개평8-219671호 공보 참조).
그러나, 전술한 열교환기는 열교환 효율의 저하를 초래하는 경향이 있다. 또한, 코어와 하우징와의 사이에 개장하는 시일 기능이 복잡하기 때문에 코어와 하우징의 조립작업이 까다롭다. 따라서, 내열 충전재(heat resistant filler)가 열교환 효율의 저하를 초래하는 일없이 간편한 시일 기구를 구비하기 때문에, 자동차의 배기 제어 장치로서의 촉매 컨버터의 촉매와 하우징과의 사이에 개장되어 있는 내열 충전재를 사용하는 것을 생각할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 이러한 열교환기를 도시한다. 도 1은 열교환기의 정면도이고, 도 2는 도 1의 2-2선을 따라 취한 단면도이며, 도 3은 열교환기의 평면도이다. 이 열교환기에는 고온 유체와 저온 유체 사이에서 열교환을 행하는 열교환부(1)가 설치되어 있다. 열교환부(1)는 하우징(3) 내에 수용되어 있다.
열교환부(1)의 중앙부에 코어(5)가 설치된다. 도 2에서 코어(5)에 연료가 주입되는 연료 주입부(7)가 하부에 배치되며, 도 2에서 주입된 연료의 열교환 후의 증기가 집합하는 증기 집합부(9)가 상부에 배치된다.
코어(5)에는 도 4에 도시하는 바와 같이, 고온 유체(고온 가스) 유로(21)와 저온 유체(연료) 유로(31)가 설치되어 있다. 고온 유체 유로(21)에는 경계 판(11, 13) 및, 상하의 단면 판(15, 17)에 의해 형성된 직사각형 형상의 공간 내에 수용되는 파형 형상의 핀(fin, 19)이 설치된다. 저온 유체 유로(31)에는 경계 판(13, 23) 및, 좌우의 단면 판(25, 27)에 의해 형성된 직사각형 형상의 공간 내에 수용되는 파형 형상의 핀(29)이 설치된다. 이들 고온 및 저온 유체 유로(21, 31)는 교대로 적층된다.
경계 판(13, 23)은 도 2의 하부로 팽창한다. 경계 판(13, 23)의 팽창된 부위에 관통 구멍(33)이 형성된다. 관통 구멍(33)은 연료 주입부(7)에 대해 서로 저온 유체 유로(31)에 연통한다. 마찬가지로, 경계 판(13, 23)은 도 2의 상부로 팽창한다. 경계 판(13 ,23)의 팽창된 부위에 관통 구멍(35)이 형성된다. 관통 구멍(35)은 증기 집합부(9)에 대해 서로 저온 유체 유로(31)에 연통한다.
상기 열교환부(1)에서, 코어(5)가 측벽 판(커버 부재)(37)에 용접 또는 납땜에 의해서 고정된다. 연료 주입관(39)이 측벽 판(37)의 연료 주입부(7)에 해당하는 위치에 연결된다. 증기 배출관(41)이 측벽 판(37)의 증기 집합부(9)에 해당하는 위치에 연결된다.
연료 주입관(39)으로부터 연료 주입부(7)에 연료가 주입되며, 코어(5)의 고온 유체 유로(21)에 공급된 고온 가스에 의해 가열되어 증발하고, 증기 집합부(9)를 통해 증기 배출관(41)으로부터 외부로 배출된다. 열교환 후, 고온 가스는 반대측으로부터 배출된다.
측벽 판(37) 및 하우징 본체(43)는 하우징(3)을 구성한다. 측벽 판(37)은 하우징 본체(43)의 상하의 단부(37a) 및 하우징 본체(43)의 플랜지(43a)에 용접, 납땜 또는 볼트 및 너트에 의해 고정된다.
하우징 본체(43)는 도 1에서 좌우측에 개구(44)를 갖는다. 이들 개구(44)는 각각 고온 가스의 입구 및 출구로서 작용한다. 개구(44)에는 가스 도입 덕트 및 가스 배출 덕트(도시하지 않음)가 각각 연결된다. 하우징 본체(43)와 열교환부(1)에 의해 형성된 공간에 내열 충전재(45)가 채워진다. 내열 충전재(45)는 글래스 울(glass wool) 등의 무기질 섬유와 바인더(binder)로 구성된다. 내열 충전재(45)는 자동차의 배기 제어 장치로서의 촉매 컨버터의 촉매와 하우징 사이에 개장된 내열 충전재와 대체로 동일한 것이다.
전술한 열교환기에서, 작동 중에 열교환부(1)에 유입하는 고온 가스(300 ℃ 내지 800℃)가 유체의 성질상 중앙부에 집중하므로, 중앙부의 온도가 주변부의 온도보다도 고온으로 된다. 따라서, 열교환부(1)의 중앙부는 열팽창에 기인하여 주변부보다 더 팽창하는 경향이 있다. 열팽창에 의해, 하우징 본체(43)의 상하 부분(43b, 43c)이 도 2에서 2점 쇄선으로 도시된 바와 같이, 외측으로 부풀려지도록 변형된다. 이 변형작용에 의해서, 플랜지(43a)는 안쪽으로 기울고, 이에 따라 측벽 판(37)의 상하 양단도 안쪽으로 기운다. 따라서, 하우징(3) 전체가 변형된다.
열교환기의 작동정지시에는, 온도저하에 따라, 하우징 본체(43)의 상하 부분(43b, 43c)이 원래의 형상으로 돌아가도록 변형한다. 플랜지(43a) 및 측벽 판(37)도 마찬가지로 원래의 형상으로 돌아가도록 변형한다. 따라서, 열교환기의 사용시에는 상기한 변형이 반복되므로, 하우징 본체(43) 및 측벽 판(37)으로 구성된 하우징(3)의 내구성이 저하하고, 하우징 본체(43)와 측벽 판(37)의 접합부의 접합강도도 저하한다.
상기한 현상(phenomenon)은 고온 가스의 입구에서 현저하고, 고온 가스의 출구부에서는 중요하지 않게 되는 경향이 있다. 또한, 고온 가스의 흐름 방향에 따른 온도변화에 의해, 측벽 판(37)이 팽창하므로, 측벽 판(37)의 내구성이 저하된다.
본 발명은 고온 유체와 저온 유체 사이에서 열교환을 행하는 열교환기에 관한 것이다.
도 1은 종래의 열교환기의 정면도이다.
도 2는 도 1의 2-2선을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 열교환기의 평면도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 열교환기의 코어 부분의 사시도이다
도 5는 본 발명의 제1 실시형태를 도시하는 도 2에 해당하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태를 도시하는 도 2에 해당하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시형태를 도시하는 도 7에 해당하는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시형태를 도시하는 도 7에 해당하는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시형태를 도시하는 도 2에 해당하는 단면도이다.
도 11은 도 10의 측벽 판을 뗀 상태에서의 우측면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시형태를 도시하는 도 1에 해당하는 정면도이다.
도 13은 도 12의 평면도이다.
도 14는 도 13의 화살표 B로 지시된 부분의 부분 확대도이다.
도 15는 본 발명의 제7 실시형태를 도시하는 열교환기의 고온 가스 입구측으로부터 본 측면도이다.
도 16은 도 15의 16-16선을 따라 취한 단면도이다.
도 17은 도 15의 절곡부를 형성하기 전의 하우징 본체의 사시도이다.
도 18은 도 15의 절곡부를 형성한 후의 하우징 본체의 사시도이다.
따라서, 본 발명은 열교환부를 수용하는 하우징의 내구성 저하를 방지하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 목적을 이루기 위해서, 고온 유체와 저온 유체 사이의 열교환이 실행되며, 고온 유체와 저온 유체가 각각 흐르는 고온 유체 유로 및 저온 유체 유로를 포함하는 코어를 구비하는 열교환부,
하우징 본체 및 커버 부재를 구비하며, 상기 하우징 본체는 상기 커버 부재의 외주에 커버 부재와 결합되도록 외측으로 연장하는 플랜지를 가지며, 고온 유체의 입구측 및 출구측을 제외한 열교환부의 외부를 덮는 하우징,
열교환부와 하우징 사이에 개장된 내열 충전재, 및
고온 유체의 유입에 의해 코어에서 발생하는 열변형을 흡수하는 열변형 흡수 기구를 구비하는 열교환기가 제공된다.
이하, 본 발명의 제1 실시형태를 도 5를 참조로 설명한다.
도 5는, 상기한 도 2에 해당한다. 도 5에서는, 상기 도 1 내지 도 4와 동일한 부재에는 동일 부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다. 이 실시형태는, 플랜지(43a)는 플랜지(43a)와 접합된 상하 단부(37a)에 외측으로 중간부분이 절곡된다. 플랜지(43a)와 상하 단부(37a)는 하우징 본체(43)의 상하 부분(43b, 43c)에 대체로 평행하게 절곡되거나 측벽 판(37)에 대체로 수직하게 절곡되어, 열변형 흡수 기구(47)를 형성한다.
플랜지(43a)와 상하 단부(37a)는 열변형 흡수 기구(47)에 용접, 납땜 또는 볼트 및 너트 등에 의해 접합된다. 주로, 플랜지(43a)와 상하 단부(37a)는 상하 부분(43b, 43c)에 대해 열변형 흡수 기구(47)의 평행 부분에 접합된다.
이 열교환기에서, 고온 가스가 코어(5)의 고온 유체 유로를 흐를 때, 열교환부(1)는 중앙부의 온도가 그 주변부에 비하여 온도가 높게 되어 열팽창을 발생시킨다. 이 열팽창에 의해, 열교환부(1)의 상하 부분(43b, 43c)이 부풀게 되는 경향이 있다. 그러나, 부풀림 력(bulging force)은 플랜지(43a) 및 상하 단부(37a)로 구성된 열변형 흡수 기구(47)에 의해 억제되므로, 상하 부분(43b, 43c)의 변형이 방지된다.
상하 부분(43b, 43c)의 변형이 방지될 수 있기 때문에, 열변형 흡수 기구(47)의 접합 강도도 확보될 수 있으며, 측벽 판(37)의 변형도 방지될 수 있으므로, 하우징(3)의 내구성이 향상될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시형태를 도시한다. 도 6은 상기한 도 2에 해당한다. 도 6 및 도 7에서, 도 1 내지 도 4와 동일한 부재에는 동일 부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다. 이 실시예에서, 하우징 본체(43)의 상하 부분(43b, 43c)의 일부에 열변형 흡수 기구로서의 파형 형상부(49)가 형성된다. 파형 형상부(49)는 내열 충전재(45)에 해당한다.
파형 형상부(49)는 도 6 및 도 7에서 좌우방향에 따라 요철을 반복하는 파형 형상을 갖는다. 오목부의 내측면은 상하 부분(43b, 43c)의 내측면에 배치된다. 따라서, 내열 충전재(45)에 의해 덮여진 열교환부(1)를 하우징 본체(3) 내에 삽입하는 것이 용이해 진다. 상기한 배치는 내열 충전재(45)의 탄성 및 하우징(3)의 강성에 따라 변경될 수 있다.
제2 실시형태에서, 이 열팽창에 의해, 열교환부(1)가 상하 부분(43b, 43c)을 부풀게 하는 경향이 있다. 그러나, 부풀림 력은 파형 형상부(49)의 탄성 변형에 의해 흡수된다. 이것에 의해, 상하 부분(43b, 43c)의 변형이 방지된다. 상하 부분(43b, 43c)의 변형이 방지될 수 있기 때문에, 열변형 흡수 기구(47)의 접합강도가 확보될 수 있으며, 측벽 판(37)의 변형도 방지될 수 있으므로, 하우징(3)의 내구성이 향상될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시형태를 도시한다. 도 8은 상기한 도 3에 해당한다. 도 8의 화살표는 고온 가스의 흐름 방향을 지시한다. 도 8에서, 도 1 내지 도 4와 동일한 부재에는 동일 부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다. 이 실시형태에서, 파형 형상부(51)가 상기한 파형 형상부(49) 대신에 설치된다. 이 파형 형상부(51)는 고온 가스가 유입하는 도 8의 하부측에 큰 볼록부 및 오목부를 가지며, 고온 가스가 유입하는 도 8의 상부측에 작은 볼록부 및 오목부를 갖는다. 구체적으로는, 파형의 폭 또는 높이는 고온 가스의 흐름 방향을 변화시킬 수 있다. 파형의 폭만, 또는 높이만 변화시킬 수도 있다.
고온 가스의 입구측의 온도가 고온 가스의 출구측의 온도보다 높다. 따라서, 고온 가스의 입구측의 열팽창이 고온 가스의 출구측의 열팽창보다 크다. 상기한 바와 같이, 고온 가스 입구측의 파형 형상부(51)를 크게 형성하는 것으로, 온도변화에 따른 열팽창에 대응할 수 있다. 이것에 의해, 하우징 본체(43)의 플랜지(43a)와 측벽 판(37)의 상하 단부(37a)와의 접합부의 변형 및 측벽 판(37)의 변형이 효율적으로 방지될 수 있다. 따라서, 접합부의 접합강도가 확보될 수 있으므로, 하우징(3)의 내구성이 향상될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제4 실시형태를 도시한다. 도 9는 상기한 도 2에 해당한다. 도 9에서, 도 1 내지 도 4와 동일한 부재에는 동일 부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다. 이 실시형태에서, 내열 충전재(53)는 고온 가스의 흐름방향에 짧은 길이를 가지며, 고온 가스의 하류측에만 배치된다. 파형 형상부(55)는 하우징 본체(43)의 상하 부분(43b, 43c)의 일부에 형성된다. 파형 형상부(55)는 내열 충전재(53)를 따라 배치된다.
고온 가스의 상류측의 온도가 고온 가스의 하류측의 온도에 비해 높다. 따라서, 고온 가스의 상류측의 열팽창은 내열 충전재(53)가 설치된 고온 가스의 하류측의 열팽창에 비해 더 크다. 따라서, 하류측에 해당하는 내열 충전재(55)로의 가압력은 상류측의 가압력에 비해 더 작다. 또한, 하류측의 하우징 본체(43)의 상하 부분(43b, 43c)으로의 부풀림 력은 상류측의 부풀림 력에 비해 더 작다. 또한, 하우징 본체(43)의 상하 부분(43b, 43c)의 변형은 하류측에 내열 충전재(53)를 배치함으로서 효과적으로 흡수될 수 있다. 따라서, 하우징 본체(43)의 플랜지(53)와 측벽 판(37)의 상하 단부(37a)와의 접합부의 변형 및 측벽 판(37)의 변형이 효과적으로 방지될 수 있다. 따라서, 접합부의 접합 강도가 확보될 수 있으므로, 하우징(3)의 내구성이 향상될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제5 실시형태를 도시한다. 도 10은 상기한 도 2에 해당한다. 도 10은 도 1 내지 도 4와 동일한 부재에는 동일 부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다. 도 11은 도 10의 측벽 판(37)을 뗀 상태에 있어서의 우측면도이다. 이 실시형태에서는, 하우징 본체의 상하 부분(43b, 43c)의 고온 가스의 흐름 방향의 중앙부에 볼록 부재(57)가 설치된다. 볼록 부재(57)는 외측을 향해 돌출하며, 도 10에서 좌우방향의 전체 폭에 걸쳐 연장한다. 볼록부재(57)는 별도의 부재로 구성되며, 하우징 본체(43)의 상하 부분(43b, 43c)에 대하여 용접 또는 납땜에 의해 고정된다.
볼록부재(57)의 내측은 내열 충전재(61)의 일부를 수용하는 충전재 수용부(59)를 형성하고 있다. 내열 충전재(61)와 충전재 수용부(59)의 밑바닥부와의 사이에는 스프링(탄성 부재)(63)이 개장된다. 스프링(63)은 탄성을 갖는 파형상 판재로 구성된다. 스프링(63)의 탄성력은 내열 충전재(61)의 탄성력보다 더 작다.
충전재 수용부(59) 및 스프링(63)은 열변형 흡수 기구를 구성한다. 측벽 판(37)에 해당하는 내열 충전재(61)의 부분(61a)은 충전재 수용부(59)에 수용된 내열 충전재(61)의 부분과 동일한 두께를 가질 수 있거나, 충전재 수용부(59)에 수용된 내열 충전재(61)의 부분보다 더 두꺼운 두께를 가질수 있다. 또한, 스프링(63)은, 파형 형상으로 제한되지 않으며, 다른 형상이더라도 상관없다.
이 실시형태에서는, 열교환부의 열팽창에 의해 내열 충전재(61)가 가압된다. 그러나, 이 가압력은 스프링(63)의 탄성 변형에 의해 흡수되며, 이에 의해 하우징 본체(43)의 상하 부분의 변형이 억제된다. 따라서, 하우징 본체(43)의 플랜지(43a)와 측벽 판(37)의 상하 단부(37a)와의 접합부의 변형 및 측벽 판(37)의 변형이 효과적으로 방지될 수 있다. 따라서, 접합부의 접합강도가 확보될 수 있으므로, 하우징(3)의 내구성이 향상될 수 있다.
또한, 내열 충전재(61)가 스프링(63)에 의해 열교환부(1)에 가압되기 때문에, 고온 가스에 대한 시일성도 향상될 수 있다. 또한, 충전재 수용부(59)의 깊이 및 스프링(63)의 탄성력 등을 적절하게 변경하는 것으로, 열교환부(1) 및 하우징(3)의 재질을 용이하게 변경할 수 있으므로, 재질선정의 자유도가 향상한다.
도 12는 본 발명의 제6 실시형태를 도시한다. 도 12는 상기한 도 1에 해당한다. 도 12에서 도 1 내지 도 4와 동일한 부재에는 동일부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다. 도 13은 도 12의 평면도이다. 이 실시형태에서, 도 12의 수직방향 및 고온 가스의 흐름 방향에 수직하게 연장하는 2개의 돌기(65)가 측벽 판(37)의 도 12에서 좌우방향의 중앙부근에 형성된다. 고온 가스의 흐름 방향에서 내열 충전재(45)에 해당하는 측벽 판(37)의 영역에 돌기(65)가 형성되며, 상단부(37a)로부터 하단부(37a)로 연장한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 돌기(65)는 열교환부(1)로부터 외측으로 돌출한다. 상하 단부(37a)에 해당하는 하우징 본체(43)의 플랜지(43a)에도 돌기(65)에 해당하는 돌기(제2 돌기)(67)가 형성되어 있다.
도 14는 도 13의 B 화살표로 지시되는 부분의 부분 확대도이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 하우징 본체(43)의 플랜지(43a)에 형성된 돌기(67)는 측벽 판(37)의 상하 단부(37a)에 형성된 오목부로 돌출한다.
하우징 본체(43)의 상하 부분(43b, 43c)에는 도 6 및 도 7에 도시된 제2 실시형태와 유사한 파형 형상부(49)가 형성되어 있다.
상기한 도 12 내지 도 14에 도시된 실시형태에서, 고온 가스의 흐름 방향에 따른 온도차에 기인하는 열교환부(1)의 열팽창차에 의한 측벽 판(37)의 변형을 돌기(65, 67)가 흡수한다. 이것에 의해, 하우징 본체(43)의 플랜지(43a)와 측벽 판(37)의 상하 단부(37a)와의 접합부의 변형 및 측벽 판(37)의 변형이 효과적으로 방지될 수 있다. 또한, 제2 실시형태와 같이, 파형 형상부(49)가 그 변형에 의해열교환부(1)의 도 12에서 수직방향의 열팽창을 흡수한다.
또, 측벽 판(37)에 돌기(65)를 형성하는 것으로, 측벽 판(37)에 열교환부(1)에 대향하는 내면에 홈이 형성된다. 그러나, 도 12에서 코어(5)에 대향하는 측벽 판(37)의 영역(C)이 납땜에 의해 코어(5)에 기밀하게 접합되고, 도 12에서 내열 충전재(45)에 대향하는 측벽 판(37)의 영역(D)에 홈부에 내열 충전재(45)가 채워지기 때문에, 홈으로부터의 가스누설이 방지될 수 있다.
도 15는 본 발명의 제7 실시형태를 도시한다. 도 15는 상기한 도 2에 해당하며, 고온 가스 입구측으로부터 본 측면도이다. 도 15에서, 도 1 내지 도 4와 동일한 부재에는 동일부호를 붙이며 중복된 설명은 생략한다. 도 16은 도 15의 16-16 선을 따라 취한 단면도이다. 이 실시형태에서, 내열 충전재(45)는 고온 가스에 지배를 받는 것을 방지하며, 또한 전술한 실시형태에 기술된 열변형 흡수 기구가 열교환기에 설치되는 것에 의해, 하우징(3)의 변형이 확실하게 억제된다. 이 실시형태에서, 제1 실시형태와 동일한 열변형 흡수 기구(47)가 적용된다.
하우징 본체(43)의 고온 가스 입구측의 3개의 가장자리부가, 각각 내측으로 절곡되어 절곡부(69, 71, 73)를 형성하고 있다. 각 절곡부(69, 71, 73)의 선단은 열교환부(1)의 외주측에 대향하여 접촉한다. 그 밖의 구성은, 제1 실시예의 것과 동일하다. 도 17은 절곡부(69, 71, 73)를 형성하기 전의 하우징 본체(43)의 사시도이다. 도 18은 절곡부(69, 71, 73)를 형성한 후의 하우징 본체(43)의 사시도이다.
제7 실시형태의 구성에 의하면, 도 12에서 좌측으로부터 열교환기에 유입된고온 가스는 절곡부(69, 71, 73)에 의해 내열 충전재(45)로의 직접 유입이 회피된다. 글래스 울 등의 무기질 섬유와 바인더에 의해 구성되는 내열 충전재(45)가 고온 가스(300℃ 내지 800℃) 에 직접 지배를 받지 않고, 열교환부(1)를 통해 열을 받는다. 따라서, 고온 가스의 열보다 수십℃ 내지 수백℃ 낮은 온도의 열을 받게 되므로, 내열 충전재(45)의 열화 및 변질을 효과적으로 방지할 수가 있다. 특히, 고온 가스의 발생장치가 버너인 경우에는, 내열 충전재(45)로의 화염의 진입을 효과적으로 회피한다.
이 결과, 열변형 흡수 기구(47)에 의해 하우징(43)의 변형을 확실하게 방지할 수 있다.
일본국 특개평2002-28445호가 본 명세서에 참조로 내재되어 있다.
본 발명의 열교환기는 고온 유체의 흐름에 의해 코어에서 발생된 열변형을 흡수하는 열변형 흡수 기구를 구비한다. 상하 양단은 열변형 흡수 기구에 의해 변형이 방지된다. 따라서, 열교환부에 수용되는 하우징의 내구성 저하를 방지한다.

Claims (9)

  1. 고온 유체와 저온 유체 사이의 열교환이 실행되며, 고온 유체와 저온 유체가 각각 흐르는 고온 유체 유로 및 저온 유체 유로를 포함하는 코어를 구비하는 열교환부,
    하우징 본체 및 커버 부재를 구비하며, 상기 하우징 본체는 상기 커버 부재의 외주에 커버 부재와 결합되도록 외측으로 연장하는 플랜지를 가지며, 고온 유체의 입구측 및 출구측을 제외한 열교환부의 외부를 덮는 하우징,
    열교환부와 하우징 사이에 개장된 내열 충전재, 및
    고온 유체의 유입에 의해 코어에서 발생하는 열변형을 흡수하는 열변형 흡수 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열변형 흡수 기구는 커버 부재에 대체로 수직하게 하우징 본체의 플랜지 및 상기 커버 부재와의 결합부를 절곡하므로써 형성된 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열변형 흡수 기구는 상기 하우징 본체의 대향 벽에 내열 충전재에 해당하는 부위에 파형 형상부를 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 파형 형상부는 고온 유체의 흐름 방향에 수직한 방향을 따라, 볼록부 및 오목부가 반복하는 파형 형상을 구비하며, 고온 유체 입구측의 파형 형상은 고온 유체 출구측의 파형 형상보다 더 큰 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 내열 충전재 및 파형 형상부는 고온 유체의 하류측에 주로 배치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열변형 흡수 기구는,
    내열 충전재를 수용하며, 서로 대향하는 하우징 본체의 벽에 형성된 충전재 수용부, 및
    충전재 수용부와 내열 충전재와의 사이에 개장되며, 내열 충전재의 탄성력 보다도 작은 탄성력을 갖는 탄성체를 구비한 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열변형 흡수 기구는,
    고온 유체의 흐름 방향에서 내열 충전재에 해당하는 커버 부재의 영역상에형성되며, 고온 유체의 흐름 방향에 수직한 방향으로 커버 부재의 길이 전체를 연장하는 제1 돌출부, 및
    하우징 본체의 플랜지 상에 형성되며, 제1 돌출부에 해당하는 제2 돌출부를 구비한 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 본체에는 고온 유체 입구측의 가장자리부에 내열 충전재를 덮도록 내측으로 절곡하여 형성한 절곡부가 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 고온 유체와 저온 유체 사이의 열교환이 실행되며, 고온 유체와 저온 유체가 각각 흐르는 고온 유체 유로 및 저온 유체 유로를 포함하는 코어를 구비하는 열교환부,
    하우징 본체 및 커버 부재를 구비하며, 상기 하우징 본체는 상기 커버 부재의 외주에 커버 부재와 결합되도록 외측으로 연장하는 플랜지를 가지며, 고온 유체의 입구측 및 출구측을 제외한 열교환부의 외부를 덮는 하우징,
    열교환부와 하우징 사이에 개장된 내열 충전재, 및
    고온 유체의 유입에 의해 코어에서 발생하는 열변형을 흡수하는 열변형 흡수 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
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