KR20050073424A - Plate for heat exchange and heat exchange unit - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면 요철 패턴을 가지는 열교환용 플레이트가 열교환기를 구성하도록 다른 플레이트와 조합된다. 상기 플레이트는 주 돌출부 및 중간 돌출부를 가지고 있다. 상기 주 돌출부는 정상부, 제1 및 제2 쌍의 측면을 갖는 사각뿔 형상을 가지고 있다. 상기 제1 및 제2 쌍의 측면은 제1 및 제2 방향으로 서로 대향한다. 상기 주 돌출부는 이들 방향으로 정렬되어 상기 주 돌출부의 이들 쌍의 측면은 인접하는 돌출부의 대응하는 측면과 대향한다. 상기 중간 돌출부는 인접하는 주 돌출부 사이에 위치되고, 서로 대향하는 기저부 및 상기 기저부 사이에 위치되는 헤드 리지를 가지고 있다. 상기 기저부는 인접하는 2개의 주 돌출부의 능선이 교차하는 최저 위치에 위치된다. 상기 헤드 리지는 상기 기저부보다 높지만, 상기 주 돌출부의 정상부보다 낮은 높이에 위치된다.According to the present invention, a plate for heat exchange having an uneven pattern is combined with another plate to constitute a heat exchanger. The plate has a main protrusion and an intermediate protrusion. The main protrusion has a quadrangular pyramid shape with tops, sides of the first and second pairs. Sides of the first and second pairs face each other in the first and second directions. The main protrusions are aligned in these directions such that the sides of these pairs of main protrusions oppose corresponding sides of adjacent protrusions. The intermediate protrusions are located between adjacent main protrusions and have opposing bases and head ridges located between the bases. The base is located at the lowest position where the ridges of two adjacent major protrusions intersect. The head ridge is located at a height higher than the base but lower than the top of the main protrusion.
Description
본 발명은 금속제의 얇은 플레이트로 형성되고, 정렬된 상태에서 다른 플레이트와 조합되어 열교환기로 되는 열교환용 플레이트에 관한 것으로, 특히, 다른 플레이트와 조합하여 사용되고, 열교환용 유체가 서로 평행하게 흐르는 병류계(parallel flowing system), 열교환용 유체가 서로 반대 방향으로 흐르는 대향류계(counter flowing system), 및 열교환용 유체가 서로 직교하는 방향으로 흐르는 직교류계(cross flowing system)와 같은 흐름계에 관계없이, 열교환용 유체를 열교환용 플레이트의 대향 표면을 따라 원활하게 흐르게 하여, 효율적으로 열교환을 행할 수 있는 열교환용 플레이트, 및 상기한 열교환용 플레이트 및 다른 플레이트가 조합된 열교환 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchange plate formed of a thin plate made of metal, which is combined with another plate in an aligned state to be a heat exchanger, and in particular, used in combination with another plate, in which a heat exchange fluid flows in parallel with each other. irrespective of a flow system such as a parallel flowing system, a counter flowing system in which the heat exchange fluid flows in opposite directions, and a cross flowing system in which the heat exchange fluid flows in a direction perpendicular to each other, A heat exchange plate capable of smoothly flowing heat exchange fluid along an opposing surface of a heat exchange plate and performing heat exchange efficiently, and a heat exchange unit in which the heat exchange plate and the other plate are combined.
고온 유체와 저온 유체의 사이에서 열교환이 이루어지는 열교환기를 사용하여, 열전달율을 증가시켜 열교환 성능을 향상시키고자 하는 경우에는, 종래부터 플레이트식(plate-type) 열교환기가 널리 사용되고 있었다. 상기 플레이트식 열교환기는 복수의 플레이트, 즉 플레이트-형상을 가지는 열전달 부재가 각 플레이트에 의하여 분리되는, 유로를 형성하도록 소정 간격으로 서로 평행하게 인접하여 위치되는 구성을 가지고 있다. 고온 유체와 저온 유체는 각 플레이트를 통하여 열교환을 행하도록 전술한 유로를 교대로 흐른다. 일본 공개 특허 공보 S53-56748호는 상기한 종래의 플레이트식 열교환기의 일례를 설명하고 있다.In the case where a heat exchanger in which heat exchange is performed between a high temperature fluid and a low temperature fluid is used to improve heat exchange performance by increasing a heat transfer rate, a plate-type heat exchanger has been widely used. The plate heat exchanger has a configuration in which a plurality of plates, that is, heat transfer members having a plate-shape, are positioned adjacent to each other in parallel with each other at predetermined intervals so as to form a flow path in which the plates are separated by each plate. The hot fluid and the cold fluid alternately flow through the above-described flow paths so as to conduct heat exchange through each plate. Japanese Laid-Open Patent Publication S53-56748 describes an example of the conventional plate heat exchanger described above.
상기한 종래의 플레이트식 열교환기에서는, 탄성 재질로 형성되는 개스킷 부재가 플레이트 사이의 간격을 일정하게 유지하고 유체용 유로를 형성하도록 인접하는 2개의 플레이트 사이에 위치된다. 그러나, 상기 플레이트 사이를 흐르는 열교환용 유체의 높은 압력은 개스킷 부재를 변형시킬 수 있고, 따라서 유체 사이의 적당한 분리를 유지할 수 없게 되거나, 또는 플레이트 사이의 간격을 바람직하지 않게 변화시키도록 한다. 상기한 경우에, 효율적인 열교환을 행할 수 없으며, 따라서 문제를 일으킬 수 있다. 이러한 사실의 관점에서, 종래의 열교환기는 개스킷 부재가 견딜 수 있는 압력 범위에서만 열교환용 유체를 이용할 수 있다는 문제점을 가지고 있다.In the conventional plate heat exchanger described above, a gasket member formed of an elastic material is positioned between two adjacent plates to maintain a constant gap between the plates and form a fluid flow path. However, the high pressure of the heat exchange fluid flowing between the plates may deform the gasket member, thus making it impossible to maintain proper separation between the fluids or undesirably changing the spacing between the plates. In the case described above, efficient heat exchange cannot be performed, thus causing problems. In view of this fact, the conventional heat exchanger has a problem that the heat exchange fluid can be used only in a pressure range that the gasket member can withstand.
소정 간격으로 배치된 금속제의 얇은 플레이트가 그 단부에서 용접에 의하여 접합되어, 각 플레이트의 대향 측면에 열교환용 유체의 유로로서 작용하는 간극을 형성하여 플레이트를 일체로 조립하는 구성을 가지는 열교환기가 근래 제안되었다. 특히 본 발명자가 발명한 예로서, 일본 공개 특허 공보 2003-194490호는, 금속제의 얇은 플레이트가 서로 이격되도록 병렬로 정렬되고, 이들 플레이트가 개구를 가지는 일측면을 제외하고 그 원주에서 용접되어 일체로 되고, 상기 개구가 단부 플레이트에 의하여 밀폐되는 열교환 유닛을 설명하고 있다.A heat exchanger having a structure in which metal thin plates arranged at predetermined intervals are joined at their ends by welding to form a gap acting as a flow path of a heat exchange fluid on opposite sides of each plate to assemble the plates integrally has recently been proposed. It became. In particular, as an example invented by the present inventor, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-194490 is aligned in parallel so that metal thin plates are spaced apart from each other, and these plates are welded at their circumference except for one side having an opening and integrally The heat exchange unit in which the opening is closed by the end plate is described.
전술한 종래의 열교환기(즉, 열교환 유닛)는 상기 각 공보에 설명되는 바와 같이, 플레이트 각각이 각 열교환용 유체의 흐름 방향에 대하여 가장 바람직한 열교환 성능이 얻어지는 형상 및 배치로 되어 있는 요철 패턴을 가지는 구성을 갖고 있다. 대부분의 경우에, 플레이트를 이용하는 열교환기에 사용되는 열교환용 유체는 병류계, 대향류계, 또는 직교류계에 따른 관계를 가지고 있다. 종래의 열교환기의 플레이트는 병류계, 대향류계, 및 직교류계 중 어느 하나에만 최적화된 요철 패턴을 가지고 있다. 원래 적용하려는 흐름계에만 최적화된 요철 패턴을 가지는 플레이트가, 다른 흐름계에 적용되면, 흐름 상태에 변화가 발생되어 열교환 성능을 악화시킬 수 있으며, 따라서 열교환 효율을 저하시키고 압력 손실을 증가시킨다. 따라서, 원래 적용하려는 흐름계에 대하여 최적화된 요철 패턴을 가지는 플레이트를 상기한 흐름계에만 사용할 필요가 있다.The above-described conventional heat exchanger (i.e., heat exchange unit) has a concave-convex pattern in which each plate has a shape and arrangement in which the most preferable heat exchange performance is obtained with respect to the flow direction of each heat-exchange fluid, as described in each publication. Has a configuration In most cases, the heat exchange fluid used in the heat exchanger using the plate has a relationship according to the cocurrent system, the counter flow system, or the cross flow system. The plate of a conventional heat exchanger has an uneven pattern optimized only in any one of cocurrent system, countercurrent system, and crossflow system. If a plate having an uneven pattern optimized only for the flow system to be originally applied is applied to another flow system, a change in the flow state may occur, which may worsen the heat exchange performance, thus reducing the heat exchange efficiency and increasing the pressure loss. Therefore, it is necessary to use only the above-described flow system with a plate having an uneven pattern optimized for the flow system originally applied.
또한, 종래의 플레이트식 열교환기에서, 열교환용 유체는 좁은 유입구로부터 상기 열교환기로 유입되고, 플레이트의 넓은 평면에 퍼져 흐르고, 그 후 좁은 유출구에 모이게 된다. 상기 플레이트 각각은 유체를 플레이트의 모든 영역에 유도하기 위하여, 3종류의 요철 패턴, 즉 유입 확산부, 주 열교환부 및 유출 응축부를 가지고 있다. 그러나, 일반적으로 유체의 안내 성능을 중시한 요철 패턴을 가지는 유입 확산부 및 유출 응축부는 충분한 열전달 성능을 제공하지 않는다. 우수한 열교환 성능이 이들 영역에서 제공될 수 없으며, 결과적으로 열교환에 사용되는 유효면적은 플레이트 전체의 면적에 비하여 매우 작으며, 따라서 점유 공간 및 비용의 낭비가 초래된다.Further, in the conventional plate heat exchanger, the heat exchange fluid flows from the narrow inlet to the heat exchanger, spreads over a wide plane of the plate, and then collects at the narrow outlet. Each of the plates has three kinds of uneven patterns, i.e., an inlet diffuser, a main heat exchanger, and an outlet condensate, to guide the fluid to all regions of the plate. In general, however, the inlet diffuser and the outlet condenser having an uneven pattern which emphasizes the guiding performance of the fluid do not provide sufficient heat transfer performance. Good heat exchange performance cannot be provided in these areas, and as a result, the effective area used for heat exchange is very small compared to the area of the whole plate, thus resulting in waste of space and cost.
본 발명은 상기 문제를 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 그 표면에 적절하게 형성된 요철 패턴을 구비하고, 흐름계의 사용에 유연성을 가지고, 유체에 대한 충분한 열교환 성능을 확보할 수 있으며, 따라서 우수한 열교환 특성을 얻을 수 있는 열교환용 플레이트, 및 상기 열교환용 플레이트 및 다른 플레이트를 조합하여 설정된 열교환 특성을 얻을 수 있는 열교환 유닛을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to have a concave-convex pattern properly formed on the surface thereof, to have flexibility in the use of the flow system, to ensure sufficient heat exchange performance for the fluid, Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat exchange plate capable of obtaining excellent heat exchange characteristics, and a heat exchange unit capable of obtaining a set heat exchange characteristic by combining the heat exchange plate and another plate.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환용 플레이트는, 소정의 요철 패턴을 가지며, 서로 병렬 상태로 위치되어 열교환기를 구성하도록 적어도 하나의 다른 플레이트 부재와 조합되는 금속제의 플레이트 부재(plate member)를 포함하고, 상기 금속제 플레이트 부재의 표면과 접촉하는 하나의 열교환용 유체와, 상기 금속제 플레이트의 다른 표면과 접촉하는 다른 열교환용 유체의 사이에서 열교환을 행하는 열교환용 플레이트에 있어서,In order to achieve the above object, the heat exchange plate according to the first embodiment of the present invention has a predetermined uneven pattern, and is a metal plate which is combined with at least one other plate member to be placed in parallel with each other to constitute a heat exchanger. A heat exchange plate comprising a plate member and performing heat exchange between one heat exchange fluid in contact with a surface of the metal plate member and another heat exchange fluid in contact with another surface of the metal plate,
상기 금속제의 플레이트 부재는, The metal plate member,
상기 플레이트 부재의 하나의 표면에 형성되는 복수의 주 돌출부, 및A plurality of main protrusions formed on one surface of the plate member, and
상기 플레이트 부재상에 인접하는 2개의 주 돌출부 사이에 형성되는 복수의 중간 돌출부A plurality of intermediate protrusions formed between two main protrusions adjacent to the plate member
를 포함하고,Including,
상기 주 돌출부 각각은 정상부(top), 제1 쌍의 대향 측면 및 제2 쌍의 대향 측면을 갖는 사각뿔형(quadrandular pyramid) 및 사각뿔대형(quadrandular truncated pyramid) 중 어느 하나의 형상을 가지며, Each of the main protrusions has a shape of any one of a quadrangle pyramid and a quadrandular truncated pyramid having a top, a first pair of opposite sides, and a second pair of opposite sides,
상기 제1 쌍의 대향 측면은 제1 방향으로 서로 대향하고, 상기 제2 쌍의 대향 측면은 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 서로 대향하며,Opposite side surfaces of the first pair oppose each other in a first direction, opposing side surfaces of the second pair oppose each other in a second direction perpendicular to the first direction,
상기 주 돌출부는 소정의 간격으로 제1 방향과 제2 방향으로 정렬되어 상기 주 돌출부 중 하나의 주 돌출부의 상기 제1 쌍의 대향 측면과 상기 제2 쌍의 대향 측면이 인접하는 돌출부의 대응하는 대향 측면과 대향하고,The main protrusions are aligned in a first direction and a second direction at predetermined intervals such that corresponding opposite sides of the first pair of opposing sides of the first pair of one of the main protrusions and opposite sides of the second pair of adjacent protrusions are correspondingly opposite. Facing the sides,
상기 중간 돌출부 각각은 대향하는 기저부(foot portions) 및 상기 기저부 사이에 위치되는 헤드 리지(head ridge)를 가지며, 상기 기저부 각각은 인접하는 2개의 주 돌출부의 능선(ridgelines)이 서로 교차하는 최저 위치에 위치되고, 상기 헤드 리지는 상기 기저부보다 높고 상기 주 돌출부 각각의 상기 정상부보다 낮은 높이에 위치되어, 만곡된 지붕 형상을 형성하며,Each of the intermediate protrusions has opposing foot portions and a head ridge located between the bases, each of which is at a lowest position where the ridgelines of two adjacent major protrusions cross each other. Wherein the head ridge is located at a height higher than the base and lower than the top of each of the main protrusions to form a curved roof shape,
상기 중간 돌출부 및 상기 주 돌출부는 상기 소정의 요철 패턴을 형성한다.The intermediate protrusion and the main protrusion form the predetermined concave-convex pattern.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 열교환용 플레이트는 상기 플레이트 부재에 제공된 주 돌출부 및 중간 돌출부를 포함하는 요철 패턴을 가지는 금속제의 플레이트 부재로 형성된다. 상기 열교환용 플레이트를 다른 열교환용 플레이트와 조합하여 이들 플레이트가 동일 측면에서 서로 대향하고 상기 플레이트의 주 돌출부의 정상부가 다른 플레이트의 주 돌출부의 대응하는 정상부와 접촉하거나, 또는 이들 플레이트가 동일한 다른 측면에서 서로 대향하고 상기 플레이트의 인접하는 2개의 중간 돌출부 사이의 돌출부가 다른 플레이트의 대응하는 돌출부와 접촉하면, 인접하는 2 플레이트 사이에 간극을 형성한다. 상기한 간극은 동일한 요철 패턴의 유닛이 서로 직교하는 2 방향으로 반복되는, 플레이트의 동일한 요철 패턴에 대응하는 크기를 가지며, 따라서 서로 직각으로 교차하도록 상기한 2 방향으로 연장되는 직선형 유로를 제공한다. 특히, 한 방향으로 연장되는 직선형 유로 각각은 동일한 방향으로 교대로 위치되는 확대 영역 및 축소 영역을 포함하는, 한편, 상기한 방향에 수직한 방향으로 연장되는 직선형 유로는 상기와 동일한 방식으로, 동일한 수직 방향으로 교대로 위치되는 확대 영역 및 축소 영역을 포함한다. 따라서 열교환용 유체의 흐름 방향이 직선형 유로와 일치하거나 또는 직교하도록 조립된 플레이트를 사용하면, 열교환용 유체의 흐름계, 즉 병류계, 대향류계 및 직교류계 중 어느 하나에 관계없이, 열교환용 유체에 실질적으로 동일한 거동을 부여할 수 있다. 따라서, 열교환용 유체가 그 흐름 방향으로 임의의 방식으로 조합되더라도, 저압력 손실로 원활하게 열전달을 행하여 효율적인 열교환을 행할 수 있으며, 따라서 열교환기 설계의 자유도를 높게 할 수 있고, 범용성이 우수하게 된다. 또, 열교환용 유체는 플레이트를 따라 상기한 2방향으로 자유롭게 흐를 수 있고, 또한, 열교환용 유체의 흐름 방향에 관계없이, 균일한 열전달 특성이 얻어질 수 있다. 따라서, 열교환용 유체를 플레이트의 전체 영역에 퍼지게 하여 상기한 전체 영역이 유효한 열전달 부분으로서 작용할 수 있으며, 따라서 단위면적당 열전달량을 매우 증대시키고, 고성능을 달성할 수 있다. 또한, 조립된 플레이트의 강도는 플레이트의 돌출부를 다른 플레이트의 대응하는 돌출부와 접촉시킴으로써 매우 향상될 수 있고, 따라서 열교환용 유체 사이의 압력차가 큰 경우에도, 인접하는 2 플레이트 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있으며, 따라서 내압 특성을 향상할 수 있다.According to the first embodiment of the present invention, the heat exchange plate is formed of a metal plate member having a concave-convex pattern including a main protrusion and an intermediate protrusion provided on the plate member. Combining the heat exchanger plates with other heat exchanger plates, these plates face each other on the same side and the tops of the main protrusions of the plates contact the corresponding tops of the main protrusions of the other plates, or on the other side where these plates are the same When the projections between two adjacent intermediate projections of the plate are opposed to each other and contact the corresponding projections of the other plates, a gap is formed between the two adjacent plates. The gap has a size corresponding to the same uneven pattern of the plate, in which units of the same uneven pattern are repeated in two directions perpendicular to each other, thus providing a straight flow path extending in the above two directions so as to cross at right angles to each other. In particular, each of the straight flow passages extending in one direction includes an enlarged region and a reduced region alternately positioned in the same direction, while the straight flow passages extending in a direction perpendicular to the direction are the same vertical as above. An enlarged area and a reduced area that are alternately positioned in the direction. Therefore, when using a plate assembled so that the flow direction of the heat exchange fluid coincides with or crosses a straight flow path, regardless of the flow system of the heat exchange fluid, i.e. cocurrent system, counter flow system and cross flow system, It is possible to give the fluid substantially the same behavior. Therefore, even if the heat exchange fluid is combined in any manner in the flow direction, efficient heat exchange can be performed by smoothly transferring heat at low pressure loss, thus increasing the degree of freedom in designing the heat exchanger, thereby improving the versatility. . Further, the heat exchange fluid can flow freely in the above-described two directions along the plate, and uniform heat transfer characteristics can be obtained regardless of the flow direction of the heat exchange fluid. Therefore, the heat exchange fluid can be spread over the entire region of the plate so that the entire region can act as an effective heat transfer portion, thus greatly increasing the amount of heat transfer per unit area and achieving high performance. In addition, the strength of the assembled plate can be greatly improved by contacting the protrusions of the plate with the corresponding protrusions of the other plates, so that even when the pressure difference between the heat exchange fluids is large, the spacing between two adjacent plates is kept constant. It is possible to improve the pressure resistance characteristic.
본 발명의 제2 실시예에서, 상기 플레이트 부재는 측면 에지를 갖는 직사각형상 및 사각형상 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있으며, 상기 측면 에지를 따라 상기 주 돌출부의 상기 능선이 상기 플레이트 부재의 상기 측면 에지와 평행 또는 직각으로 연장된다.In a second embodiment of the present invention, the plate member may have a shape of any one of a rectangular shape and a rectangular shape having a side edge, wherein the ridge of the main protrusion along the side edge is the side surface of the plate member. Extends parallel or perpendicular to the edge.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 상기 플레이트 부재는 상기 주 돌출부의 능선이 상기 플레이트 부재의 측면 에지에 평행하거나 또는 직각으로 연장되는 요철 패턴을 가지고 있다. 상기 플레이트의 측면 에지가 수평 방향 또는 수직 방향과 일치하도록 상기한 요철 패턴을 가지는 플레이트를 배치하면, 상기 중간 돌출부와 기저부 사이에 영역이 얻어지며, 상기 영역 각각은 수평 또는 수직 방향에 대하여 비스듬하게 연장된다. 따라서, 조합된 플레이트로 유입되는 열교환용 유체는 경사진 방향으로 흐르고, 분기 및 합류를 반복하면서 상기 플레이트의 전체 영역에 퍼지게 된다. 따라서 열교환용 유체를 상기 플레이트의 전체 영역에 퍼지게 하여 열교환용 유체 사이의 열전달을 촉진하고 열전달율을 향상할 수 있다.According to the second embodiment of the present invention, the plate member has a concave-convex pattern in which the ridge of the main protrusion extends parallel or perpendicular to the side edge of the plate member. When the plate having the above-mentioned concave-convex pattern is arranged so that the side edges of the plate coincide with the horizontal direction or the vertical direction, an area is obtained between the middle protrusion and the base part, each of which extends obliquely with respect to the horizontal or vertical direction. do. Therefore, the heat exchange fluid flowing into the combined plate flows in an inclined direction and is spread over the entire area of the plate while repeating branching and confluence. Therefore, the heat exchange fluid can be spread over the entire region of the plate to promote heat transfer between the heat exchange fluids and to improve the heat transfer rate.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환용 플레이트는 소정의 요철 패턴을 가지며, 서로 병렬 상태로 위치되어 열교환기를 구성하도록 적어도 하나의 다른 플레이트 부재와 조합되는 금속제의 플레이트 부재(plate member)를 포함하고, 상기 금속제 플레이트 부재의 표면과 접촉하는 하나의 열교환용 유체와 상기 금속제 플레이트의 다른 표면과 접촉하는 다른 열교환용 유체의 사이에서 열교환을 행하는 열교환용 플레이트에 있어서,In order to achieve the above object, the plate for heat exchange according to the third embodiment of the present invention has a predetermined uneven pattern, and is a metal plate which is combined with at least one other plate member to be placed in parallel with each other to constitute a heat exchanger A heat exchange plate comprising a plate member and performing heat exchange between one heat exchange fluid in contact with a surface of said metal plate member and another heat exchange fluid in contact with another surface of said metal plate,
상기 금속제의 플레이트 부재는,The metal plate member,
상기 플레이트 부재의 하나의 표면에 형성되는 복수의 돌출부, 및A plurality of protrusions formed on one surface of the plate member, and
상기 플레이트 부재상에 인접하는 2개의 돌출부 사이에 형성되는 복수의 오목부A plurality of recesses formed between two protrusions adjacent on the plate member
를 포함하고,Including,
상기 돌출부 각각은 능선을 갖는 사각뿔형 및 사각뿔대형 중 어느 하나의 형상을 가지며, Each of the protrusions has a shape of one of a square pyramid and a square pyramid having a ridge line,
상기 돌출부는 소정 간격으로 정렬되어 평행면이 상기 돌출부의 상기 능선을 포함하고,The protrusions are aligned at a predetermined interval so that a parallel plane includes the ridges of the protrusions,
상기 오목부 각각은 상기 플레이트 부재를 상기 돌출부의 돌출 방향과 반대 방향으로 변형시킴으로써 상기 돌출부와 실질적으로 동일한 형상을 가지며, Each of the recesses has a shape substantially the same as the protrusions by deforming the plate member in a direction opposite to the protrusion direction of the protrusions.
상기 플레이트 부재의 표면상의 상기 돌출부 및 상기 오목부는 상기 소정의 요철 패턴을 형성하여 상기 소정의 요철 패턴과 동일한 요철 패턴이 상기 플레이트 부재의 다른 표면에 형성된다.The protruding portion and the concave portion on the surface of the plate member form the predetermined concave-convex pattern so that the same concave-convex pattern as the predetermined concave-convex pattern is formed on another surface of the plate member.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 열교환용 플레이트는 상기 플레이트 부재상에 제공된 돌출부 및 오목부를 포함하는 요철 패턴을 가지는 금속제의 플레이트 부재로 형성된다. 상기한 열교환용 플레이트를 다른 열교환용 플레이트와 조합하여 이들 플레이트가 동일한 측면에서 서로 대향하고 상기 플레이트의 돌출부의 정상부가 다른 플레이트의 돌출부의 대응하는 정상부와 접촉하게 한다. 상기한 간극은 동일한 요철 패턴의 유닛이 서로 직교하는 2 방향으로 반복되는 플레이트의 요철 패턴에 대응하는 크기를 가지고 있으며, 따라서 서로 직각으로 교차하도록 상기한 2 방향으로 연장되는 직선형 유로를 형성한다. 특히, 한 방향으로 연장되는 직선형 유로 각각은 동일한 방향으로 교대로 위치되는 확대 영역 및 축소 영역을 포함하는 한편, 상기한 방향에 수직하는 방향으로 연장되는 직선형 유로는 상기와 동일한 방식으로, 동일한 수직 방향으로 교대로 위치되는 확대 영역 및 축소 영역을 포함한다. 따라서 조립된 플레이트를 사용하여 열교환용 유체의 흐름 방향이 직선형 유로와 일치하거나 또는 직교하면, 열교환용 유체의 흐름계, 즉 병류계, 대향류계 및 직교류계 중 어느 하나에 관계없이, 열교환용 유체에 실질적으로 동일한 거동을 부여할 수 있다. 따라서, 열교환용 유체가 그 흐름 방향에서 임의의 방식으로 조합되더라도, 저압력 손실로 원활하게 열전달을 행하여 효율적인 열교환을 행할 수 있으며, 따라서 열교환기 설계의 자유도를 높일 수 있고, 범용성이 우수하게 된다. 또한, 열교환용 유체는 플레이트를 따라 상기한 2방향으로 자유롭게 흐를 수 있고, 열교환용 유체의 흐름 방향에 관계없이 균일한 열전달 특성을 얻을 수 있다. 따라서 열교환용 유체를 플레이트 전체 영역에 퍼지게 하여 플레이트의 전체 면적이 유효한 열전달 부분으로서 작용할 수 있으며, 따라서 단위면적당 열전달량을 매우 증대시키고, 고성능을 달성할 수 있다. 또한, 조립된 플레이트의 강도는 플레이트의 돌출부를 다른 플레이트의 대응 돌출부와 접촉시킴으로써 매우 향상될 수 있고, 따라서 열교환용 유체 사이의 압력차가 큰 경우에도, 인접하는 2 플레이트 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있으며, 따라서 내압 특성을 향상할 수 있다.According to the third embodiment of the present invention, the heat exchange plate is formed of a metal plate member having a concave-convex pattern including a protrusion and a recess provided on the plate member. The heat exchanger plates described above are combined with other heat exchanger plates such that these plates face each other on the same side and the tops of the protrusions of the plates contact the corresponding tops of the protrusions of the other plates. The gap has a size corresponding to the uneven pattern of the plate in which the units of the same uneven pattern are repeated in two directions perpendicular to each other, thus forming a straight flow path extending in the above two directions so as to cross at right angles to each other. In particular, each of the linear flow paths extending in one direction includes an enlarged area and a reduced area alternately located in the same direction, while the straight flow paths extending in the direction perpendicular to the direction are the same in the same manner as the above. And an enlarged area and a reduced area that are alternately positioned. Therefore, if the flow direction of the heat exchange fluid coincides with or is orthogonal to the straight flow path using the assembled plate, regardless of the flow system of the heat exchange fluid, i.e. cocurrent system, counter flow system and cross flow system, It is possible to give the fluid substantially the same behavior. Therefore, even if the heat exchange fluid is combined in any manner in the flow direction, efficient heat exchange can be performed by smoothly transferring heat with low pressure loss, thereby increasing the degree of freedom in designing the heat exchanger, and the versatility becomes excellent. In addition, the heat exchange fluid can freely flow along the plate in the two directions described above, and can obtain uniform heat transfer characteristics regardless of the flow direction of the heat exchange fluid. Therefore, the heat exchange fluid can be spread over the entire region of the plate so that the entire area of the plate can act as an effective heat transfer portion, thus greatly increasing the amount of heat transfer per unit area and achieving high performance. Further, the strength of the assembled plate can be greatly improved by contacting the protrusions of the plates with the corresponding protrusions of the other plates, so that even when the pressure difference between the heat exchange fluids is large, the spacing between two adjacent plates can be kept constant. Therefore, the pressure resistance characteristic can be improved.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제4 실시예에 따른 열교환 유닛은, 본 발명의 상기 제1 실시예 내지 제3 실시예 중 어느 하나의 실시예에 따른 열교환용 제1 세트 플레이트, 및 제2 세트 플레이트를 포함하고,In order to achieve the above object, the heat exchange unit according to the fourth embodiment of the present invention, the first set plate for heat exchange according to any one of the first to third embodiments of the present invention, and 2 sets of plates,
상기 제1 세트 플레이트의 플레이트 부재는 측면 에지를 갖는 직사각형상 및 사각형상 중 하나의 형상을 가지며, 상기 측면 에지를 따라 상기 주 돌출부 또는 돌출부의 능선이 상기 제1 세트 플레이트 부재의 측면 에지에 평행 또는 직각으로 연장되어, 소정의 요철 패턴을 형성하며,The plate member of the first set plate has a shape of one of a rectangular shape and a square shape having a side edge, and along the side edge, the main protrusion or the ridge of the protrusion is parallel or parallel to the side edge of the first set plate member. Extending at right angles to form a predetermined uneven pattern,
상기 제2 세트 플레이트는 소정의 다른 요철 패턴을 가지며, 상기 소정의 다른 요철 패턴은 상기 제1 세트 플레이트의 상기 소정의 요철 패턴과 실질적으로 동일하지만, 상기 플레이트에 대하여 대략 45°의 각도로 회전되고, 상기 제1 세트 플레이트 및 상기 제2 세트 플레이트는 변경된 조합으로 일체로 조립된다.The second set plate has a predetermined other uneven pattern, and the predetermined other uneven pattern is substantially the same as the predetermined uneven pattern of the first set plate, but is rotated at an angle of approximately 45 ° with respect to the plate. The first set plate and the second set plate are integrally assembled in a modified combination.
본 발명의 제4 실시예에 따르면, 2종류의 플레이트, 즉 제1 세트 플레이트 및 상기 제1 세트 플레이트의 능선의 연장 방향과 다른 방향으로 연장되는 능선을 가지는 제2 세트 플레이트가 적절하게 조합하여 일체로 조립되어, 유닛의 일반적인 구성을 위하여, 2종류의 플레이트의 다른 열교환 특성의 조합된 특성을 갖게 된다. 따라서 2종류의 플레이트를 다른 방식으로 조합함으로써 유닛의 일반적인 구성을 위하여 열교환 특성을 조절할 수 있으며, 따라서 원하는 열교환 특성을 비교적 용이하게 얻을 수 있다. 따라서, 열교환용 유체의 종류, 상태 및 유량뿐만 아니라, 열교환기의 실제 용도 등에 따라서 최적의 특성 및 우수한 열교환 효율을 가지는 열교환기를 구성할 수 있다.According to the fourth embodiment of the present invention, two kinds of plates, that is, a first set plate and a second set plate having a ridge line extending in a direction different from an extension direction of the ridge line of the first set plate are properly combined and integrated. It is assembled to have the combined characteristics of the different heat exchange characteristics of the two kinds of plates for the general configuration of the unit. Therefore, by combining the two kinds of plates in different ways, the heat exchange characteristics can be adjusted for the general configuration of the unit, and thus the desired heat exchange characteristics can be relatively easily obtained. Therefore, a heat exchanger having optimal characteristics and excellent heat exchange efficiency can be configured according to the type, state and flow rate of the heat exchange fluid, as well as the actual use of the heat exchanger.
(본 발명의 제1 실시예)(First embodiment of the present invention)
이하, 본 발명의 제1 실시예가 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명된다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환용 플레이트의 개략적인 구성도이다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환용 플레이트의 주요부 확대평면도이다. 도 3(a)는 도 2의 A-A선을 따른 단면도이고, 도 3(b)는 도 2의 B-B선을 따른 단면도이며, 도 3(c)는 도 2의 C-C선을 따른 단면도이다. 도 4(a)는 도 2의 D-D선을 따른 단면도이고, 도 4(b)는 도 2의 E-E선을 따른 단면도이다. 도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 한쌍의 조합된 열교환용 플레이트 사이에 형성된 간극 및 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 쌍의 조합된 열교환용 플레이트 사이에 형성된 다른 간극을 예시하는 설명도이다. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. 1 is a schematic configuration diagram of a plate for heat exchange according to a first embodiment of the present invention. 2 is an enlarged plan view of a main part of a heat exchange plate according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 2, and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 2. FIG. 4A is a cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 2, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line E-E of FIG. 2. 5 (a) and 5 (b) show a gap formed between a pair of combined heat exchange plates according to the first embodiment of the present invention and another pair of combined heat exchange plates according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which illustrates the other clearance gap formed in between.
도 1 내지 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환용 플레이트(1)는 직사각형상의 금속제 플레이트 부재를 포함한다. 상기 플레이트 부재는 프레스 성형으로 형성되는 요철 패턴을 가지고 있으며, 상기 플레이트 부재의 일면에 형성되는 복수의 주 돌출부(2) 및 상기 플레이트 부재상에 인접하는 2 주 돌출부(2) 사이에 형성되는 복수의 중간 돌출부(3)를 포함한다. 상기 주 돌출부(2) 각각은 정상부, 제1 쌍의 대향 측면 및 제2 쌍의 대향 측면을 갖는 사각뿔 형상을 가지고 있다. 상기 제1 쌍의 대향 측면은 제1 방향으로 서로 대향하고 있다. 상기 제2 쌍의 대향 측면은 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 서로 대향하고 있다. 상기 주 돌출부는 소정 간격으로 제1 방향과 제2 방향으로 정렬되어 상기 주 돌출부의 하나의 상기 제1 쌍의 대향 측면 및 제2 쌍의 대향 측면이 인접하는 돌출부의 대응하는 대향 측면을 향하고 있다. 상기 중간 돌출부(3)의 각각은 대향 기저부(foot portions)(3a) 및 상기 기저부(3a) 사이에 위치되는 헤드 리지(head ridge)(3b)를 가지고 있다. 상기 기저부(3a) 각각은 인접하는 2개의 주 돌출부(2)의 능선(ridgelines)(2b)이 서로 교차하는 최저 위치에 위치되어 있다. 상기 헤드 리지(3b)는 상기 기저부(3a)보다 높고 각각의 주 돌출부(2)의 정상부(2a)보다 낮아, 만곡된 지붕 형상(bent roof shape)을 하고 있다. 상기 주 돌출부(2) 및 중간 돌출부(3)는 소정의 요철 패턴을 형성한다.As shown in Figs. 1 to 5 (b), the heat exchange plate 1 according to the first embodiment of the present invention includes a rectangular metal plate member. The plate member has a concave-convex pattern formed by press molding, and the plate member includes a plurality of main protrusions 2 formed on one surface of the plate member and a plurality of main protrusions 2 adjacent to the plate member. An intermediate protrusion 3. Each of the main protrusions 2 has a square pyramid shape having a top, a first pair of opposing sides and a second pair of opposing sides. Opposite side surfaces of the first pair face each other in a first direction. Opposite side surfaces of the second pair oppose each other in a second direction perpendicular to the first direction. The main protrusions are aligned in a first direction and a second direction at predetermined intervals such that one opposing side of the first pair of opposing sides and a second pair of opposing side of the main protrusions face a corresponding opposing side of the adjacent protrusions. Each of the intermediate protrusions 3 has an opposite foot portions 3a and a head ridge 3b located between the bases 3a. Each of the bases 3a is located at the lowest position where the ridgelines 2b of two adjacent main protrusions 2 cross each other. The head ridge 3b is higher than the base 3a and lower than the top 2a of each of the main protrusions 2 to have a bent roof shape. The main protrusions 2 and the middle protrusions 3 form a predetermined uneven pattern.
상기 열교환용 플레이트(1)는 사각뿔형을 가지는 상기 주 돌출부(2)의 능선(2b)의 하나의 배열 방향이 직사각형상을 가지는 플레이트의 한 측면을 45°의 각도로 교차하는 구성을 가지고 있다. 본 발명은 상기 구성에만 한정되지 않고, 상기 주 돌출부(2)의 능선(2b)의 배열 방향이 임의의 각도로 플레이트의 측면을 교차하여 원하는 요철 패턴을 제공할 수 있다.The heat exchange plate 1 has a configuration in which one arrangement direction of the ridge lines 2b of the main protrusion 2 having a quadrangular pyramid crosses one side of a plate having a rectangular shape at an angle of 45 °. The present invention is not limited to the above configuration, and the arrangement direction of the ridge lines 2b of the main protrusions 2 can cross the side of the plate at any angle to provide a desired uneven pattern.
상기 열교환용 플레이트(1)는 동일한 구성을 가지는 다른 플레이트와 조합되어 이들 플레이트들이 동일한 측면에서 서로 대향하고, 상기 플레이트(1)의 주 돌기부(2)의 정상부(2a)가 다른 플레이트의 주 돌출부(2)의 대응하는 정상부(2a)와 접촉하거나, 또는 이들 플레이트들이 동일한 다른 측면에서 서로 대향하고 상기 플레이트의 인접하는 2개의 중간 돌출부(3) 사이의 돌출부가 다른 플레이트의 대응하는 돌출부와 접촉한다. 상기한 조합은 그 접촉 부분 이외에, 인접하는 2 플레이트 사이에, 열교환용 유체가 흐를 수 있는 간극을 형성하며, 따라서 상기 플레이트(1)의 표면측에서 접촉하는 하나의 열교환용 유체와 상기 플레이트(1)의 이면측에서 접촉하는 다른 열교환용 유체의 사이에서 열교환이 이루어질 수 있는 열교환기를 제공한다.The heat exchange plate 1 is combined with other plates having the same configuration so that these plates face each other on the same side, and the top portion 2a of the main protrusion 2 of the plate 1 is the main protrusion of the other plate ( Or the projections between two adjacent intermediate projections 3 of the plates are in contact with the corresponding projections of the other plates, or contact the corresponding tops 2a of 2), or these plates oppose each other on the same other side. The above combination forms a gap in which the heat exchange fluid can flow between two adjacent plates, in addition to the contact portion thereof, so that the heat exchange fluid and the plate 1 are in contact with each other on the surface side of the plate 1. Provided is a heat exchanger through which heat exchange can be made between other heat exchange fluids in contact with the back side of the panel.
상기 플레이트가 전술한 바와 같이 서로 조합되면, 상기 주 돌출부(2) 및 중간 돌출부(3)가 간극으로 돌출되고, 상기 주 돌출부(2)보다 낮은 높이를 갖는 상기 플레이트(1)의 중간 돌출부(3)는 소정 간격으로 서로 이격되도록 다른 플레이트(1)의 대응하는 중간 돌출부(3)와 대향하고, 가장 낮은 높이에 위치되는 상기 플레이트(1)의 기저부(3a)는 소정의 더 큰 간격으로 서로 이격되도록 다른 플레이트(1)의 대응하는 기저부(3a)와 대향한다. 상기 중간 돌출부(3) 사이에 형성되는 영역 및 상기 기저부(3a) 사이에 형성되는 영역은 그물모양 형상으로 직선형 유로를 형성하도록 교대로 서로 연통되어 있다. 상기한 직선형 유로에서, 상기 기저부(3a) 사이에 형성된 영역이 상기 중간 돌출부(3) 사이에 형성된 영역에 의하여 제공된 오리피스보다 큰 오리피스를 제공하며, 그 결과 각각의 유로는 교대로 반복되고, 직선형으로 연장되며, 서로 연통하도록 다른 유로와 교차되는 확대 지역과 축소 지역을 포함한다[도 5(a) 참조].When the plates are combined with each other as described above, the main protrusions 2 and the middle protrusions 3 protrude into gaps, and the middle protrusions 3 of the plate 1 having a height lower than the main protrusions 2 are provided. ) Oppose the corresponding intermediate projections 3 of the other plates 1 so as to be spaced apart from each other at predetermined intervals, and the bases 3a of the plates 1, which are located at the lowest height, are spaced apart from each other at predetermined larger intervals. So as to oppose the corresponding base 3a of the other plate 1. The regions formed between the intermediate protrusions 3 and the regions formed between the base portions 3a are alternately communicated with each other to form a straight flow path in a net shape. In the straight flow passage described above, the area formed between the base portions 3a provides an orifice larger than the orifice provided by the area formed between the intermediate protrusions 3, with the result that each flow path is alternately repeated and in a straight line. It extends and includes an enlarged area and a reduced area intersecting with other flow paths so as to communicate with each other (see Fig. 5 (a)).
상기 플레이트의 돌출부(2, 3)의 돌출 방향과 반대측에, 상기 주 돌출부(2)보다 낮은 높이를 갖는 반대측 중간 돌출부(3) 사이에 간극이 형성되어, 상기 반대측 주 돌출부(2) 사이에 형성된 인접 영역과 서로 연통되며, 따라서 직선형 유로를 형성한다. 상기한 직선형 유로에서, 상기 주 돌출부(2) 사이의 영역은 상기 중간 돌출부(3) 사이의 영역에 의하여 제공되는 오리피스보다 더 큰 오리피스를 제공하며, 그 결과 각각의 유로는 교대로 반복되고, 상기 주 돌출부(2)의 정열 방향으로 직선형으로 연장되며, 서로 연통하도록 다른 유로와 교차되는 확대 지역과 축소 지역을 포함한다[도 5(b) 참조].On the side opposite to the protruding direction of the protrusions 2, 3 of the plate, a gap is formed between the opposite middle protrusions 3 having a lower height than the main protrusions 2, and is formed between the opposite main protrusions 2. It communicates with adjacent areas and thus forms a straight flow path. In the straight flow passage described above, the area between the main protrusions 2 provides a larger orifice than the orifice provided by the area between the intermediate protrusions 3, so that each flow path is alternately repeated and the It extends in a straight line in the alignment direction of the main protrusions 2 and includes an enlarged area and a reduced area intersecting with other flow paths so as to communicate with each other (see Fig. 5 (b)).
다음에, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환용 플레이트를 적용한 열교환기의 작동에 대하여 이하에서 설명한다. 열교환용 플레이트(1)가 서로 병렬 상태로 조합된 조립 상태에서, 열교환용 유체는 각각의 돌출부(2, 3)가 돌출되는 쪽의 간극(4)으로 유입되고 상기 간극으로부터 배출되는 한편, 다른 열교환용 유체는 상기 간극(4)과 열교환용 플레이트(1)를 이격하여 상기 돌출부(2, 3)의 돌출측의 반대측에 위치되는 간극(5)으로 유입되어, 2종류의 열교환용 유체 사이에서 열교환을 행할 수 있게 된다.Next, the operation of the heat exchanger to which the heat exchange plate according to the first embodiment of the present invention is applied will be described below. In the assembled state in which the heat exchange plates 1 are combined in parallel with each other, the heat exchange fluid flows into and exits the gap 4 on the side where each of the protrusions 2 and 3 protrudes, while the other heat exchange is performed. The fluid flows into the gap 5 located on the opposite side of the protruding side of the protrusions 2 and 3 apart from the gap 4 and the heat exchange plate 1 to exchange heat between the two types of heat exchange fluids. Can be done.
상기 플레이트 사이에 형성된 간극(4, 5)은 상기 돌출부(2, 3)의 각각의 형상에 대응하여 상기 돌출부(2, 3)의 정열 방향으로 직선형으로 연장된다. 2종류의 열교환용 유체가 병류계, 대향류계, 직교류계 중 어느 하나의 흐름계에 따라, 각각, 간극(4, 5)으로 유입되어도, 열교환용 유체는 대략 동일한 조건을 받게될 수 있다. 따라서, 열교환용 유체가 각각 간극(4, 5)을 통하여 원활하게 유통되어 열교환을 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 열교환용 유체는 확대 영역 및 축소 영역이 교대로 위치되는 독특한 형상을 가지는 유로를 통과하여, 플레이트에 대하여 효과적으로 열 전달을 행하며, 따라서 유체 사이에서의 열교환 효율이 향상되고 유로에서의 압력 손실이 없어진다.The gaps 4, 5 formed between the plates extend linearly in the alignment direction of the protrusions 2, 3 corresponding to the respective shapes of the protrusions 2, 3. Even if two kinds of heat exchange fluids flow into the gaps 4 and 5 according to the flow system of any of the co-current system, the counter flow system, and the cross flow system, the heat exchange fluid may be subjected to approximately the same conditions. . Therefore, the heat exchange fluid flows smoothly through the gaps 4 and 5, respectively, so that heat exchange can be efficiently performed. In addition, the heat exchange fluid passes through a flow path having a unique shape in which the enlarged area and the reduced area are alternately positioned, thereby effectively transferring heat to the plate, thereby improving heat exchange efficiency between the fluids and reducing pressure loss in the flow path. Disappear.
또한, 조립된 플레이트의 강도는 플레이트의 돌출부를 다른 플레이트의 대응 돌출부와 접촉시킴으로써 매우 향상될 수 있고, 따라서 인접하는 2개의 플레이트 사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있으며, 따라서 열교환용 유체 사이의 압력에 큰 차이가 있는 경우에도 대응할 수 있다.In addition, the strength of the assembled plate can be greatly improved by contacting the protrusions of the plates with the corresponding protrusions of the other plates, thus keeping the distance between two adjacent plates constant, thus reducing the pressure between the heat exchange fluids. Even if there is a big difference, it can respond.
본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환용 플레이트에 따르면, 상기 열교환용 플레이트(1)는 금속제의 직사각형 플레이트 부재로 형성되며, 상기 플레이트 부재는 상기 플레이트 부재에 제공되는 주 돌출부(2) 및 중간 돌출부(3)를 포함하는 요철 패턴을 가지고 있다. 상기 열교환용 플레이트(1)를 다른 열교환용 플레이트와 조합하여, 이들 플레이트가 동일한 면에서 서로 대향하고 상기 플레이트의 주 돌출부(2)의 정상부(2a)가 다른 플레이트의 주 돌출부의 대응 정상부와 접촉하거나, 또는 이들 플레이트가 동일한 다른 면에서 서로 대향하고 상기 플레이트의 인접하는 2개의 중간 돌출부 사이의 돌출부가 다른 플레이트의 대응 돌출부와 접촉하면, 인접하는 2개의 플레이트 사이에 간극(4)이 형성된다. 또 다른 플레이트가 상기와 동일한 방식으로 이들 플레이트 중 하나의 플레이트와 조합되어 이들 사이에 다른 간극(5)을 형성한다. 상기 간극(4, 5)의 각각은 동일한 요철 패턴이 서로 직교하는 2 방향으로 반복되는 상기 플레이트의 요철 패턴에 대응하는 크기를 가지며, 따라서 서로 직교하도록 상기한 2 방향으로 연장되는 직선형 유로를 제공한다. 특히, 상기 방향으로 연장되는 직선형 유로 각각은 동일한 방향으로 교대로 위치되는 확대 영역 및 축소 영역을 포함하는 한편, 상기한 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 직선형 유로는 동일한 방식으로, 동일한 직교 방향에 교대로 위치되는 확대 영역 및 축소 영역을 포함한다. 따라서 조립된 플레이트를 사용하면, 열교환용 유체의 흐름계 각각, 즉 병렬계, 대향류계 및 직교류계 중 어느 하나의 열교환용 유체에 대략 동일한 거동을 부여할 수 있다. 따라서, 열교환용 유체가 그 흐름 방향에 임의의 방식으로 조합되더라도, 저압력 손실로 원활하게 열 전달을 행하여 효율적으로 열교환을 행할 수 있으며, 따라서 열교환기의 설계의 자유도를 높일 수 있고, 우수한 범용성을 갖게 된다.According to the heat exchange plate according to the first embodiment of the present invention, the heat exchange plate 1 is formed of a rectangular plate member made of metal, and the plate member is provided with a main protrusion 2 and an intermediate protrusion provided on the plate member. It has an uneven pattern including (3). The heat exchanger plate 1 is combined with other heat exchanger plates so that these plates face each other on the same side and the top 2a of the main protrusion 2 of the plate is in contact with the corresponding top of the main protrusion of the other plate, or Or, if these plates face each other on the same other side and the projections between two adjacent intermediate projections of the plate contact the corresponding projections of the other plates, a gap 4 is formed between the two adjacent plates. Another plate is combined with one of these plates in the same manner as above to form another gap 5 therebetween. Each of the gaps 4 and 5 has a size corresponding to the uneven pattern of the plate where the same uneven pattern is repeated in two directions perpendicular to each other, thus providing a straight flow path extending in the above two directions so as to be orthogonal to each other. . In particular, each of the linear flow paths extending in the direction includes an enlarged area and a reduced area alternately positioned in the same direction, while the linear flow paths extending in the direction orthogonal to the direction are alternately in the same orthogonal direction. And an enlarged area and a reduced area positioned as. Thus, by using the assembled plate, it is possible to impart approximately the same behavior to each of the flow systems of the heat exchange fluid, that is, any one of the parallel system, the counter flow system and the cross flow system. Therefore, even if the heat exchange fluid is combined in any way in the flow direction, heat can be efficiently carried out by smoothly transferring heat at low pressure loss, thus increasing the degree of freedom in designing the heat exchanger, and providing excellent versatility. Will have
본 발명은 열교환기용 플레이트가 용접에 의하여 서로 직접 접합되어, 열교환기를 구성하는 본 발명의 전술한 제1 실시예에만 한정되지 않는다. 본 발명은 탄성 재질로 형성되는 개스킷이 플레이트 사이에 위치되는 상태에서 상기 플레이트가 조립되는 종래의 플레이트식 열교환기에 적용될 수 있다.The present invention is not limited to only the above-described first embodiment of the present invention in which the plates for heat exchanger are directly bonded to each other by welding, so as to constitute a heat exchanger. The present invention can be applied to a conventional plate heat exchanger in which the plate is assembled in a state where a gasket formed of an elastic material is positioned between the plates.
(본 발명의 제2 실시예)(2nd Example of this invention)
다음에, 본 발명의 제2 실시예가 도 6 및 도 7을 참조하여 이하에서 상세하게 설명된다. 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환용 플레이트의 개략적인 구성도이다. 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 조합된 열교환용 플레이트의 열교환용 유체의 흐름을 나타내는 설명도이다.Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 6 and 7. 6 is a schematic diagram of a heat exchange plate according to a second embodiment of the present invention. 7 is an explanatory view showing the flow of the heat exchange fluid of the combined heat exchange plate according to the second embodiment of the present invention.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환용 플레이트(10)는 본 발명의 상기 제1 실시예와 동일한 방식으로 주 돌출부(11) 및 중간 돌출부(12)를 갖는 요철 패턴을 가지고 있다. 그러나, 제2 실시예에 따른 열교환용 플레이트(10)는 상기 주 돌출부(11)의 능선(14)이 열교환 플레이트(10)의 측면 에지에 대하여 평행 또는 직각으로 배열되는 점에서 제1 실시예와 다르다.6 and 7, the heat exchange plate 10 according to the second embodiment of the present invention has the main protrusion 11 and the intermediate protrusion 12 in the same manner as the first embodiment of the present invention. Has an uneven pattern having a. However, the heat exchange plate 10 according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the ridges 14 of the main protrusions 11 are arranged in parallel or perpendicular to the side edges of the heat exchange plate 10. different.
상기 열교환용 플레이트의 요철 패턴에 대하여, 상기 주 돌출부(11) 및 중간 돌출부(12)가 간극으로 돌출되고, 상기 주 돌출부(11)보다 더 낮은 높이를 가지고 있는 플레이트의 중간 돌출부(12)는 소정 간격으로 서로 이격되도록 다른 플레이트(1)의 대응 중간 돌출부(12)와 대향하고, 최저 높이에 위치되는 플레이트의 기저부(15)는 본 발명의 상기 제1 실시예와 동일한 방식으로, 소정의 더 큰 간격으로 서로 이격되도록 다른 플레이트의 대응 기저부(15)와 대향한다.With respect to the uneven pattern of the heat exchange plate, the main protrusion 11 and the intermediate protrusion 12 protrude into a gap, and the intermediate protrusion 12 of the plate having a lower height than the main protrusion 11 is predetermined. The base 15 of the plate, which is opposed to the corresponding intermediate projection 12 of the other plate 1 so as to be spaced apart from each other at intervals, is located in the lowest height in the same manner as in the first embodiment of the present invention, Opposite the corresponding bases 15 of the other plates so as to be spaced apart from each other at intervals.
다음에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환용 플레이트의 각 표면에 흐르는 열교환용 유체의 거동에 대하여 이하에서 설명한다. 열교환용 플레이트(10)가 서로 병렬로 위치되도록 일체로 조립된 상태에서, 본 발명의 제1 실시예와 동일한 방식으로 대향류계를 제공하도록, 다른 종류의 열교환용 유체가 각각, 상기 열교환용 플레이트(10)의 반대쪽 표면으로 흐른다. 그러나, 돌출부(11, 12)가 돌출되는 상기 플레이트의 표면측에, 상기 주 돌출부(11)와 중간 돌출부(12)가 교대로 정렬되는 2 방향으로 경사지게 연장되는 유체 유로가 제공된다. 각각의 유체 유로에서, 중간 높이를 갖는 중간 돌출부(12)와 최저 높이를 갖는 기저부(15)가 교대로 반복된다. 열교환용 유체가 전술한 유체 유로에서 흘러내린다(도 7에서 실선 두꺼운 화살표로 나타낸 바와 같이). 상기 돌출부(11, 12)의 돌출 방향의 반대쪽의 플레이트의 이면측에, 다른 유체 유로가 상기 주 돌출부(11)의 바로 이면측에 형성되는 오목부분, 및 상기 중간 돌출부(12) 바로 이면측에 형성되는 다른 오목부분과 조합에 의하여 제공된다. 각각의 열교환용 유체는 경사지게 흐르지만, 합류와 분기를 반복하면서 상기 열교환용 플레이트(10)의 각 영역에 원활하게 퍼지게 된다. 따라서, 상기 열교환용 플레이트(10)를 통하여 다른 종류의 열교환용 유체 사이에서 효율적인 열 전달이 이루어질 수 있다.Next, the behavior of the heat exchange fluid flowing on each surface of the heat exchange plate according to the second embodiment of the present invention will be described below. In a state in which the heat exchange plates 10 are integrally assembled such that they are positioned in parallel with each other, different types of heat exchange fluids are provided to provide the counter flow system in the same manner as the first embodiment of the present invention. Flows to the opposite surface of (10). However, on the surface side of the plate on which the protrusions 11 and 12 protrude, a fluid flow path extending inclined in two directions in which the main protrusion 11 and the intermediate protrusion 12 are alternately aligned is provided. In each fluid flow path, the intermediate protrusion 12 having the middle height and the base portion 15 having the lowest height are alternately repeated. The heat exchange fluid flows down the above-described fluid flow path (as indicated by solid thick arrows in FIG. 7). On the back side of the plate opposite to the protrusion direction of the protrusions 11 and 12, on the concave portion where another fluid flow path is formed on the immediately back side of the main protrusion 11, and directly on the back side of the intermediate protrusion 12. By combination with other recesses formed. Each heat exchange fluid flows at an inclined angle, but is smoothly spread in each region of the heat exchange plate 10 while repeating the joining and branching. Therefore, efficient heat transfer between different types of heat exchange fluids may be achieved through the heat exchange plate 10.
본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환용 플레이트에 따르면, 플레이트 부재는 상기 주 돌출부(11)의 능선이 상기 플레이트(10)의 측면 에지에 평행 또는 수직으로 연장되는 요철 패턴을 가지고 있다. 상기 플레이트의 측면 에지가 수평 방향 또는 수직 방향으로 일치하도록 상기 요철 패턴을 가지는 열교환용 플레이트(10)를 위치시키면, 상기 중간 돌출부(12)와 기저부(15) 사이에 영역이 형성되고, 상기 영역 각각은 수평 또는 수직 방향에 대하여 비스듬하게 연장된다. 따라서, 조합된 플레이트 내로 유입되는 열교환용 유체는 경사 방향으로 흐르고, 분기 및 합류를 반복하여 상기 플레이트(10)의 모든 영역에 퍼지게 된다. 따라서 열교환용 유체가 열교환용 플레이트(10) 전체 영역에 퍼지게 되어 열교환용 유체 사이에서 열전달을 촉진하고, 열전달 효율을 향상한다.According to the heat exchange plate according to the second embodiment of the present invention, the plate member has an uneven pattern in which the ridge line of the main protrusion 11 extends parallel or perpendicular to the side edge of the plate 10. When the heat exchange plate 10 having the concave-convex pattern is positioned so that the side edges of the plate coincide in the horizontal direction or the vertical direction, a region is formed between the intermediate protrusion 12 and the base 15, and each of the regions Extends obliquely with respect to the horizontal or vertical direction. Therefore, the heat exchange fluid flowing into the combined plate flows in the inclined direction, and is repeatedly spread and branched to all regions of the plate 10. Therefore, the heat exchange fluid is spread over the entire region of the heat exchange plate 10 to promote heat transfer between the heat exchange fluids, and improve heat transfer efficiency.
또, 본 발명의 상기 제1 및 제2 각 실시예에 따른 열교환용 플레이트는 사각뿔형을 가지는 주 돌출부(2, 11), 및 상기 주 돌출부(2)보다 낮은 높이를 가지는 만곡된 지붕 형상을 가지는 중간 돌출부(3, 12)의 조합을 가지는 요철 패턴이 이용되는 구조를 가지고 있다. 본 발명은 상기한 구성에 한정되지 않고, 도 8 내지 도 10(c)에 도시한 바와 같이, 요철 패턴이 복수의 돌출부(6)와 복수의 오목부(7)에 의하여 형성되는 구성을 채용할 수 있다. 각각이 사각뿔형 또는 4개의 능선을 가지는 사각뿔대형(quadrandular truncated pyramid)의 형태로 돌출되는 돌출부(6)는 서로 수직하는 2 방향으로 정렬되어, 상기 돌출부(6)가 소정 간격으로 서로 이격되고 상기 돌출부(6)의 능선이 상기 2 방향에 대응하는 직선상에 위치된다. 상기 오목부(7) 각각은 4개의 돌출부(6)에 의하여 둘러싸이도록 4개의 돌출부 사이에, 사각뿔형 또는 사각뿔대형의 형태로 형성된다. 따라서, 상기 플레이트는 역 돌출 관계를 갖는 요철 패턴으로 반대 면에 제공되고, 상기 플레이트는 돌출부(6)를 갖는 그 표면의 각 영역에, 및 오목부(7)를 갖는 그 이면의 대응 영역에 제공된다. 상기 열교환용 플레이트가 동일한 구성을 가지는 다른 플레이트와 조합되어 상기 열교환용 플레이트의 돌출부(6)가 상기 다른 플레이트의 돌출부와 접촉되면, 상기 플레이트의 돌출부의 능선(6a)은 소정 간격으로 다른 플레이트의 대응 돌출부의 능선과 대향하고, 상기 플레이트의 오목부(7)는 간극(8) 내에서 소정 간격으로 다른 플레이트의 대응 돌출부와 대향한다. 인접하는 돌출부(6) 사이에 형성된 공간은 직선형 유로를 형성하도록 오목부(7)에 의하여 형성된 공간과 교대로 연통된다. 따라서, 한 방향으로 연장되는 직선형 유로 각각은 동일한 방향으로 교대로 위치되는 확대 영역 및 축소 영역을 포함하고, 상기한 방향에 수직한 방향으로 연장되는 직선형 유로는 상기와 동일한 방식으로, 동일한 수직 방향으로 교대로 위치되는 확대 영역 및 축소 영역을 포함한다[도 10(c) 참조]. 2종류의 열교환용 유체가 병류계, 대향류계 및 직교류계 중 어느 하나에 따라, 각각, 간극(8)으로 유입되어도, 상기 열교환용 유체는 본 발명의 제1 실시예와 동일한 방식으로 동일한 조건을 대략 부여 받을 수 있다. 따라서, 상기 열교환용 유체가 각각, 간극(8)을 통하여 원활하게 통과될 수 있어, 효율적인 열교환을 행할 수 있다.In addition, the heat exchange plate according to each of the first and second embodiments of the present invention has a main protrusion (2, 11) having a square pyramid shape, and a curved roof shape having a lower height than the main protrusion (2). It has a structure in which an uneven pattern having a combination of intermediate protrusions 3 and 12 is used. The present invention is not limited to the above-described configuration, and as shown in Figs. 8 to 10 (c), a configuration in which the uneven pattern is formed by the plurality of protrusions 6 and the plurality of recesses 7 can be adopted. Can be. The protrusions 6 protruding in the form of quadrangular truncated pyramids each having a quadrangular pyramid or four ridges are arranged in two directions perpendicular to each other so that the protrusions 6 are spaced apart from each other at predetermined intervals. The ridgeline of (6) is located on a straight line corresponding to the two directions. Each of the recesses 7 is formed in the form of a square pyramid or a square pyramid between the four protrusions so as to be surrounded by the four protrusions 6. Thus, the plate is provided on the opposite side in a concave-convex pattern having a reverse protrusion relationship, and the plate is provided in each area of the surface thereof with the protrusion 6 and in the corresponding region on the back side thereof with the recess 7. do. When the heat exchange plate is combined with another plate having the same configuration so that the protrusion 6 of the heat exchange plate is in contact with the protrusion of the other plate, the ridges 6a of the protrusion of the plate correspond to the other plates at predetermined intervals. Opposite the ridges of the projections, the recesses 7 of the plates oppose corresponding projections of the other plates at predetermined intervals within the gap 8. The spaces formed between the adjacent protrusions 6 alternately communicate with the spaces formed by the recesses 7 to form a straight flow path. Accordingly, each of the straight flow paths extending in one direction includes an enlarged area and a reduced area alternately positioned in the same direction, and the straight flow paths extending in the direction perpendicular to the direction are the same as above, in the same vertical direction. And an enlarged area and a reduced area that are alternately positioned (see FIG. 10 (c)). Even if two kinds of heat exchange fluid are introduced into the gap 8 according to any one of the co-current system, the counter flow system, and the cross flow system, the heat exchange fluid is the same in the same manner as in the first embodiment of the present invention. Conditions can be given roughly. Therefore, the said heat exchange fluid can pass smoothly through the clearance gap 8, respectively, and efficient heat exchange can be performed.
본 발명의 상기 제1 및 제2 각 실시예에 따른 열교환용 플레이트에서는, 그들 사이에서 열교환을 행하도록, 각각, 상기 열교환용 플레이트의 반대면에 흐르는 2종류의 열교환용 유체의 유입 및 유출 방향, 및 그들에 대한 흐름계에 대한 제한은 없다. 이들 제한은 열교환기의 사용에 따라 주어질 수 있다. 특히, 제1 유체용 입구 및 출구가 각각, 그 종방향으로 열교환용 플레이트의 반대측 에지에 제공되고, 제2 유체용 입구 및 출구가 각각, 그 횡방향으로 상기 열교환용 플레이트의 반대측 에지에 제공되며, 제1 유체가 종방향으로 흐르고 제2 유체가 직교류계에 따라 횡방향으로 흐르는 구성을 채용할 수 있다. 대안으로, 제1 유체용 입구 및 출구가 각각, 열교환용 플레이트의 종방향측의 반대측 에지에 제공되고, 제2 유체용 입구 및 출구가 각각, 상기 열교환용 플레이트의 나머지 종방향측의 반대측 에지에 제공되며, 상기 제1 유체가 종방향으로 흐르고 제2 유체가 병류계 또는 대향류계에 따라 종방향으로 흐르는 구성을 채용할 수 있다. 또한, 제1 유체용 입구 및 출구가 각각, 열교환용 플레이트의 종방향측의 반대측 에지에 제공되고, 제2 유체용 입구 및 출구가 각각, 동일한 반대측 에지에 제공되며, 상기 제1 유체가 종방향으로 흐르고 제2 유체가 대향류계에 따라 반대쪽 종방향으로 흐르는 구성을 채용할 수 있다.In the heat exchange plates according to the first and second embodiments of the present invention, inflow and outflow directions of two kinds of heat exchange fluids flowing on opposite surfaces of the heat exchange plate are performed so as to perform heat exchange therebetween, And there is no restriction on the flow system for them. These restrictions may be given depending on the use of the heat exchanger. In particular, a first fluid inlet and an outlet are respectively provided at the opposite edges of the heat exchange plate in the longitudinal direction thereof, and a second fluid inlet and outlet are respectively provided at the opposite edges of the heat exchange plate in the transverse direction thereof. It is possible to adopt a configuration in which the first fluid flows in the longitudinal direction and the second fluid flows in the transverse direction along the cross flow system. Alternatively, the first fluid inlet and the outlet are respectively provided at opposite edges of the longitudinal side of the heat exchanger plate, and the second fluid inlet and outlet are respectively at the opposite edges of the remaining longitudinal side of the heat exchanger plate. It is possible to adopt a configuration in which the first fluid flows in the longitudinal direction and the second fluid flows in the longitudinal direction according to the cocurrent or countercurrent system. Further, the inlet and the outlet for the first fluid are respectively provided at opposite edges of the longitudinal side of the heat exchange plate, and the inlet and the outlet for the second fluid are respectively provided at the same opposite edge, and the first fluid is in the longitudinal direction. And a second fluid flows in the opposite longitudinal direction along the counter flow system.
(본 발명의 제3 실시예)(Third embodiment of the present invention)
다음에, 본 발명의 제3 실시예가 도 11을 참조하여 이하에서 상세하게 설명된다. 제3 실시예는 본 발명의 상기 열교환용 플레이트가 서로 병렬로 위치되도록 조립되는 열교환 유닛을 설명한다. 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환 유닛의 개략적인 구성도이다.Next, a third embodiment of the present invention is described in detail below with reference to FIG. The third embodiment describes a heat exchange unit in which the heat exchange plates of the present invention are assembled such that they are positioned in parallel with each other. 11 is a schematic structural diagram of a heat exchange unit according to a third embodiment of the present invention.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 열교환 유닛(50)은 제1 실시예에 따른 제1 열교환용 플레이트의 소정 개수 및 제2 실시예에 따른 제2 열교환용 플레이트의 소정 개수가 서로 조합되는 구성을 가진다. 특히, 상기 주 돌출부(2)의 능선(2b)이 직사각형상을 가지는 플레이트의 측면 중 하나의 측면과 45°의 각도로 교차되는 요철 패턴을 가지는 제1 열교환용 플레이트, 및 상기 주 돌출부(11)의 능선(14)이 직사각형상을 가지는 플레이트의 측면 중 하나의 측면과 평행 또는 직각으로 되는 요철 패턴을 가지는 제2 열교환용 플레이트가 적절한 조합으로 일체로 조립된다.As illustrated in FIG. 11, the heat exchange unit 50 has a configuration in which a predetermined number of the first heat exchange plates according to the first embodiment and a predetermined number of the second heat exchange plates according to the second embodiment are combined with each other. Have In particular, the first heat exchange plate having a concave-convex pattern intersected at an angle of 45 ° with one of the side surfaces of the plate having a rectangular shape and the ridge line 2b of the main protrusion 2, and the main protrusion 11 The second heat exchange plate having an uneven pattern parallel or perpendicular to one of the side surfaces of the plate having a rectangular shape is integrally assembled in a suitable combination.
상기 열교환 유닛(50)에 사용되는 열교환용 플레이트는 동일한 요철 패턴을 가지고 서로 인접하여 위치되는 제1 종류의 열교환용 플레이트(1), 및 서로 동일한 요철 패턴을 가지지만 상기 제1 종류의 열교환용 플레이트(1)와 다르며, 동일한 방식으로 서로 인접하여 위치되는 제2 종류의 열교환용 플레이트(10)로 분류된다. 서로 병열로 위치되도록, 다른 요철 패턴 때문에 다른 열교환 특성을 가지는 2종류의 열교환용 플레이트를 사용하면, 상기 제1 종류의 열교환용 플레이트만이 사용되는 유닛에 따른 제1 특성과, 상기 제2 종류의 열교환용 플레이트만이 사용되는 유닛에 따른 제2 특성 사이의 중간 특성이 얻어진다. 상기한 유닛이 상기한 중간 특성에 적합한, 열교환용 유체에 적용되면, 열교환이 적절한 방식으로 이루어지며, 따라서 열교환 효율이 향상된다. The heat exchange plate used for the heat exchange unit 50 has a first type heat exchange plate 1 having the same uneven pattern and positioned adjacent to each other, and a heat exchange plate having the same uneven pattern but having the same uneven pattern. Different from (1), they are classified into a second kind of heat exchange plate 10 positioned adjacent to each other in the same manner. When two kinds of heat exchange plates having different heat exchange characteristics due to different unevenness patterns are used so that they are located in parallel with each other, the first characteristics according to the unit in which only the first kind of heat exchange plates are used, An intermediate characteristic is obtained between the second characteristics according to the unit in which only the plate for heat exchange is used. When the unit is applied to a heat exchange fluid suitable for the above-described intermediate characteristics, heat exchange is made in an appropriate manner, thereby improving heat exchange efficiency.
본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환 유닛에 따르면, 2종류의 플레이트, 즉 제1 세트의 플레이트(1) 및 상기 제1 세트의 플레이트의 능선의 배열 방향과 다른 방향으로 연장되는 능선을 가지는 제2 세트의 플레이트(10)가 2종류의 플레이트의 다른 열교환 특성의 조합된 특성을 얻도록, 적절한 조합으로 일체로 조립된다. 따라서, 한 종류의 플레이트의 조합에 의하여 얻을 수 없는, 원하는 효율적인 열교환 특성을 가지는 열교환기를 구성할 수 있다.According to the heat exchange unit according to the third embodiment of the present invention, there is provided a heat exchange unit comprising two kinds of plates, namely, a first set of plates having a ridgeline extending in a direction different from the arrangement direction of the ridges of the first set of plates and the first set of plates. The two sets of plates 10 are integrally assembled in an appropriate combination so as to obtain the combined properties of the different heat exchange properties of the two types of plates. Therefore, the heat exchanger which has desired efficient heat exchange characteristics which cannot be obtained by the combination of one kind of plate can be comprised.
본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환 유닛에서는, 2종류의 열교환용 플레이트(1, 10)는 동일한 요철 패턴을 갖는 제1 종류의 플레이트 및 동일한 요철 패턴을 제2 종류의 플레이트가 서로 평행으로 조합되도록 일체로 조립된다. 본 발명은 상기 구성에 한정되지 않는다. 다른 종류의 복수 종류의 플레이트, 예를 들면, 2종류의 플레이트, 즉, 도 1에 도시된 바와 같은 요철 패턴을 가지는 열교환용 플레이트(1) 및 도 6에 도시된 바와 같은 요철 패턴을 가지는 열교환용 플레이트(10)가 서로 교대로 위치될 수 있다. 대안으로, 동일한 요철 패턴을 가지는 복수 종류의 플레이트 사이에, 다른 요철 패턴을 가지는 하나 이상의 플레이트가 위치될 수 있다. 플레이트의 조합은 이 방식으로 각 종류의 플레이트의 개수마다 정확하게 변경될 수 있다.In the heat exchange unit according to the third embodiment of the present invention, the two types of heat exchange plates 1 and 10 combine the first type of plate having the same uneven pattern and the same type of uneven pattern in parallel with the second type of plate. It is assembled as much as possible. This invention is not limited to the said structure. A plurality of different kinds of plates, for example, two kinds of plates, that is, a heat exchange plate 1 having a concave-convex pattern as shown in FIG. 1 and a heat exchanger having a concave-convex pattern as shown in FIG. The plates 10 may be positioned alternately with each other. Alternatively, one or more plates with different uneven patterns may be located between the plurality of types of plates having the same uneven patterns. The combination of plates can be changed exactly in the number of plates of each kind in this manner.
따라서 다른 요철 패턴으로 인한 다른 열교환 특성을 가지는 여러 종류의 플레이트의 배치를 적절하게 조절하여 유닛의 일반적인 구성에 대한 원하는 열교환 특성을 얻을 수 있으며, 따라서 열교환용 유체의 종류, 상태 및 유량뿐만 아니라, 열교환기의 실제 용도 등에 따라서 최적의 특성 및 우수한 열교환 효율을 가지는 열교환기를 구성할 수 있다.Therefore, by appropriately adjusting the arrangement of various kinds of plates having different heat exchange characteristics due to different uneven patterns, desired heat exchange characteristics of the general configuration of the unit can be obtained, and therefore, not only the type, state and flow rate of the heat exchange fluid, According to the actual use of the group and the like can be configured a heat exchanger having the optimum characteristics and excellent heat exchange efficiency.
본 발명에 따른 열교환용 플레이트는 유체에 대한 충분한 열교환 성능을 확보할 수 있으며, 따라서 우수한 열교환 특성을 얻을 수 있고, 열교환 유닛은 상기 열교환용 플레이트 및 다른 플레이트를 조합하여 설정된 열교환 특성을 얻을 수 있다. The heat exchange plate according to the present invention can secure sufficient heat exchange performance for the fluid, and thus can obtain excellent heat exchange characteristics, and the heat exchange unit can obtain a heat exchange characteristic set by combining the heat exchange plate and another plate.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환용 플레이트의 개략적인 구성도이다. 1 is a schematic configuration diagram of a plate for heat exchange according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환용 플레이트의 주요부 확대평면도이다.2 is an enlarged plan view of a main part of a heat exchange plate according to a first embodiment of the present invention.
도 3(a)는 도 2의 A-A선을 따른 단면도이다.(A) is sectional drawing along the A-A line | wire of FIG.
도 3(b)는 도 2의 B-B선을 따른 단면도이다.(B) is sectional drawing along the B-B line | wire of FIG.
도 3(c)는 도 2의 C-C선을 따른 단면도이다.(C) is sectional drawing along the C-C line | wire of FIG.
도 4(a)는 도 2의 D-D선을 따른 단면도이다.(A) is sectional drawing along the D-D line | wire of FIG.
도 4(b)는 도 2의 E-E선을 따른 단면도이다.(B) is sectional drawing along the E-E line of FIG.
도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 한 쌍의 조합된 열교환용 플레이트 사이에 형성된 간극 및 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 쌍의 조합된 열교환용 플레이트 사이에 형성된 다른 간극을 예시하는 설명도이다. 5 (a) and 5 (b) show a gap formed between a pair of combined heat exchange plates according to the first embodiment of the present invention and another pair of combined heat exchangers according to the first embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which illustrates the other clearance gap formed between plates.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환용 플레이트의 개략적인 구성도이다.6 is a schematic diagram of a heat exchange plate according to a second embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 조합된 열교환용 플레이트의 흐름을 나타내는 설명도이다.7 is an explanatory view showing the flow of the combined heat exchange plate according to the second embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환용 플레이트의 주요부 확대평면도이다.8 is an enlarged plan view of a main part of a plate for heat exchange according to another embodiment of the present invention.
도 9(a)는 도 8의 F-F선을 따른 단면도이다.(A) is sectional drawing along the F-F line of FIG.
도 9(b)는 도 8의 G-G선을 따른 단면도이다.(B) is sectional drawing along the G-G line | wire of FIG.
도 10(a)는 도 8의 H-H선을 따른 단면도이다.(A) is sectional drawing along the H-H line | wire of FIG.
도 10(b)는 도 8의 I-I선을 따른 단면도이다.(B) is sectional drawing along the I-I line | wire of FIG.
도 10(c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환용 플레이트가 서로 조합되는 상태를 나타내는 설명도이다.10 (c) is an explanatory view showing a state in which heat exchange plates according to another embodiment of the present invention are combined with each other.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환 유닛의 개략적인 구성도이다.11 is a schematic structural diagram of a heat exchange unit according to a third embodiment of the present invention.
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2005
- 2005-01-07 KR KR1020050001703A patent/KR20050073424A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100614194B1 (en) * | 2004-07-22 | 2006-08-21 | 주 식 김 | Removable high illuminating reflector |
Also Published As
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