KR20060096949A - 열교환기용 외각 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 외각 구조는 제1 내지 제3 대향 평면을 가진 판들로 형성되는 열교환 수단을 둘러싼다. 상기 구조는 대향 단부벽, 대향 제1벽, 대향 제2벽, 및 갭 폐쇄 부재를 구비한다. 단부벽은 열교환 수단의 한 쌍의 제1 대향 평면에 배치된다. 개구를 가진 제1벽은 열교환 수단의 한 쌍의 제2 대향 평면으로부터 이격되어 외측에 배치되고, 상기 단부벽의 에지에 수밀하게 연결된다. 개구를 가진 제2벽은 열교환 수단의 한 쌍의 제3 대향 평면으로부터 이격되어 외측에 배치되고, 상기 단부벽의 에지에 수밀하게 연결된다. 갭 폐쇄 부재는 제1벽과 열교환 수단 사이의 갭, 및 제2벽과 열교환 수단 사이의 갭을 폐쇄시킨다.

열교환기, 외각 구조, 열교환용 플레이트, 열교환 수단, 결합 본체, 측면의 에지, 갭, 대향 평면, 단부벽, 제1벽, 개구, 입구, 출구, 제2벽, 갭 폐쇄 부재.

Description

열교환기용 외각 구조{OUTER SHELL STRUCTURE FOR A HEAT EXCHANGER}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 정면도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 일부 절결 확대 우측면도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 일부 절결 확대 저면도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 열교환 수단에 코너 격벽부 및 내판이 연결된 상태의 설명도이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 열교환 수단과 코너 격벽부의 일체화 상태 설명도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 열교환 수단 단부에 외판 및 내판이 배치된 상태의 설명도이다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에 이용되는 외판 및 내판의 일부 생략 사시도이다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서의 열교환 수단의 개략 구성 설명도이다.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 상부 종단면도이다.

도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 제2갭에서의 액체의 흐름 상태의 설명도이다.

도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 열교환기의 정면도이다.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 정면도이다.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 부분 우측면도이다.

도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기의 부분 저면도이다.

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 열교환 수단에 코너 격벽부 및 내판이 연결된 상태의 설명도이다.

도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 제2갭에서의 유체의 흐흠 상태의 설명도이다.

도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 정면도이다.

도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 부분 우측면도이다.

도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 부분 확대 저면도이다.

도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기에서의 열교환 수단에 대한 코너 격벽부 및 내판의 연결 상태 설명도이다.

도 21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 상부 종단면도이다.

도 22는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기에서의 제2갭에서의 유체의 흐름 상태 설명도이다.

* 도면의 주요부에 대한 부호의 설명 *

1, 2, 3: 열교환기 10, 20, 30: 코너 격벽부

10a, 20a, 30a: 외판 10b, 20b, 30b: 내판

10c, 10d: 톱니부 11, 21, 31: 단부벽

11b, 21b, 31b: 보강 부재 12, 22, 32: 제1벽

15, 25, 35: 제2벽 50: 열교환 수단

51: 열교환용 플레이트

[종래기술의 문헌 정보]

일본국 특개평 3-91695호 공보

일본국 특개소 60-238697호 공보

본 발명은 금속판으로 형성된 복수개의 열교환용 플레이트가 결합되어 형성된 열교환 수단을 이용한 열교환기에 관한 것으로서, 특히, 열교환용 유체의 적절한 동작 상태를 확보할 수 있는 컴팩트한 구조를 제공하도록 열교환 수단을 둘러싸는 최소한의 부재를 가진 열교환기의 외각(外殼)(outer shell) 구조에 관한 것이다.

고온 유체와 저온 유체 사이에서 열전달(즉, 열교환)을 수행하는 열교환기를 이용하여, 열전달 계수를 증가시켜 열교환 효율을 강화하고자 하는 경우에, 종래부터 플레이트형 열교환기가 많이 이용되어 왔다. 이러한 플레이트형 열교환기는, 복수개의 열전달판을 평행하게 소정 간격으로 서로 중첩시켜, 각각의 열전달판에 의해 분리되는 유로를 형성하는 구조를 가진다. 상기 유로에 플레이트 한 장 걸러서 고온 유체와 저온 유체를 교대로 흐르게 함으로써, 각 열전달판을 통하여 열교환이 이루어진다. 그러한 종래의 플레이트형 열교환기의 일예가 일본국 특개평 3-91695호 공보에 기재되어 있다.

이와 같은 종래의 플레이트형 열교환기에서, 탄성 재료의 개스킷 부재가 인접하는 2개의 플레이트 사이에 설치되어, 플레이트 사이의 거리를 일정하게 하여 유로를 형성한다. 그러나, 플레이트 사이를 흐르는 열교환용 유체의 압력이 높은 경우, 개스킷 부재의 변형을 야기하여, 유체의 적절한 분리를 유지할 수 없거나, 플레이트 사이의 거리의 부적절한 변화를 초래하여, 열교환이 효과적으로 수행되지 못함으로써, 문제를 초래할 수 있다. 따라서, 종래의 열교환기는 개스킷 부재가 견딜 수 있는 압력 범위에서만 열교환용 유체가 이용될 수 있다는 문제가 있었다.

최근에, 어떠한 개스킷 부재도 이용하지 않고, 소정 간격으로 배치된 금속 박판의 단부를 서로 용접으로 직접 접합시켜, 플레이트들을 일체화하여 각 플레이트의 양쪽에 열교환용 유체의 유로를 형성하는 구조를 가진 열교환기가 제안되었다. 예로서, 일본국 특개소 60-238697호 공보에 그러한 열교환기가 기재되어 있다.

이러한 종래의 열교환기는, 90^o로 구부러진 에지를 각각 가진 복수개의 플레이트를 서로 결합하고 용접하여 형성되는 블록 본체(block body), 및 유체 순환실을 이루는 횡벽으로 구성된다. 이들 플레이트는, 인접하는 2개의 플레이트를 대향 하는 측면의 에지끼리 맞대기 용접(butt-welding)하여 결합된 본체(combined body)를 제조하고, 그러한 결합된 본체와 또 다른 플레이트를 다른 대향 측면의 에지끼리 맞대기 용접하고, 그러한 맞대기 용접을 반복함으로써, 서로 결합된다. 또한, 이 블록 본체의 각 코너에서 돌출되는 수직 에지를, 열교환기의 외각을 이루는 유체 순환실의 횡벽에, 직접 또는 강성을 가진 직립 부재를 통하여 고정함으로써, 블록 본체의 각 플레이트에 의해 형성되는 개구가 서로 확실하게 분리된다.

상기 종래의 열교환기에서, 열교환 대상이 되는 두 종류의 유체는, 이러한 유체의 흐름 방향이 교차되는 직교류 시스템(cross flowing system)에 기초하여 플레이트들에 의해 서로 분리되어 흐른다. 또한, 유로는 플레이트의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 연장된 다음, 역방향으로 상기 한쪽으로 복귀되며, 결합된 복수개의 세트의 플레이트 각각에 대해 그러한 연장을 반복하여, 역류 시스템(counter-flowing system) 또는 평행 흐름 시스템(parallel flowing system)에 기초하여 인위적 흐름 관계를 제공한다.

일본국 특개평 3-91695호 공보와 일본국 특개소 60-238697호 공보는 상기 종래의 열교환기의 구조를 기술하고 있다. 일본국 특개소 60-238697호 공보에 기술된 종래의 열교환기에 따르면, 플레이트끼리 용접함으로써 높은 압력의 열교환용 유체에 대응할 수 있게 된다. 그러나, 유로는 플레이트의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 연장된 다음, 역방향으로 상기 한쪽으로 복귀되며, 그러한 연장을 반복하여, 유체가 참 역류 또는 평행 흐름 시스템에 기초하여 플레이트들에 의해 서로 분리되어 흐르는 흐름 관계를 가진 열교환기에 비하여 열손실이 더 크고 열교환 효율은 저하 된다. 또한, 그러한 열교환기는, 유로의 구조가 복잡하여, 기상과 액상의 2상 유체의 열교환에는 적합하지 않게 되어, 문제가 있다. 또, 플레이트의 세트를 횡벽에 고정하기 위한 수직 에지를 형성하기 위해, 프레스 가공 전의 블랭크 플레이트에 코너부로부터 돌출된 혀형부(tongue portion)를 설치할 필요가 있다. 직사각형의 금속판을 절단 가공하는 경우, 쓸모없는 부분이 생겨, 문제가 있다.

또한, 일본국 특개소 60-238697호 공보에 기술된 바에 의하면, 플레이트를 함께 용접하는 구조를 가진 열교환기 각각에는, 플레이트를 결합시킨 열교환 수단(블록)의 외측에, 열교환용 유체가 통과하는 유로로서 작용하는 갭을 형성하도록 박스형의 견고한 쉘(shell)(내압 용기)이 설치되어, 열교환기 외부로 고압 유체가 유출되는 것을 방지한다. 상기 열교환 수단 주위에 유로를 형성하기 위한 공간과 박스형의 쉘을 설치하고 있기 때문에, 열교환기 전체의 크기는 상기 열교환기 수단보다 훨씬 크게 되어, 열교환기를 컴팩트하게 하기 어렵다는 문제가 있다. 또한, 상기 열교환기는, 한 쌍의 평행한 2변이 나머지 평행한 2변에 비해 상당히 긴 사각형으로 되어 있는 판이 결합된 열교환 수단을 구비한다. 열교환 수단의 장변 상의 개구와 연통하는 열교환기 쉘의 입구 및 출구가 서로 크게 이격되어 있을 때, 열교환 수단의 장변을 따라 연장되도록 열교환 수단의 바로 외측에 갭이 형성되므로, 입구로부터 출구로 흐르는 유체가 흐름 저항이 높은 갭을 우회하여, 흐름 저항이 낮은 갭 내로 직접 흐르게 된다. 그 결과, 유체는 본래 흘러야 할 유로의 대부분을 통하지 않게 되어, 다른 유체와의 열교환이 적절히 수행될 수 없게 되는 문제를 가지고 있다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 열교환 수단을 둘러싸는 외각의 최적화된 결합을 제공하고, 외각과 열교환 수단을 쉽게 결합하여 열교환기를 컴팩트하게 하고 부품의 수를 감소시키며, 유체의 여러 가지 유로를 적절하게 분리시키고, 고압을 가진 열교환 유체에 대처하며, 열교환 유체가 판 사이의 유로로 신뢰성 있게 흐르게 하면서, 열교환 유체용 입구 및 출구의 레이아웃과 흐름 관계의 설정의 융통성을 향상시킬 수 있게 하는 열교환기용 외각 구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 태양에 따른 열교환기용 외각(outer shell) 구조는, 사각형 또는 직사각형으로 형성된 복수개의 열교환용 플레이트를 가진 열교환 수단이 상기 외각 구조에 의해 둘러싸여 있고, 상기 열교환용 플레이트는 서로 평행하게 배치되어, 제1 연결 관계와 제2 연결 관계가 반복되어 상기 열교환 수단용 결합 본체를 형성하며, 상기 제1 연결 관계에서, 인접한 2개의 상기 열교환용 플레이트의 외면이 서로 대면한 상태로 상기 외면의 제1쌍의 측부 에지에서 상기 제1쌍의 측부 에지의 전체 길이에 걸쳐 함께 용접되어, 상기 외면들 사이에 제1갭을 형성하고, 상기 제2 연결 관계에서, 인접한 2개의 다른 상기 열교환용 플레이트의 내면이 서로 대면한 상태로, 상기 제1쌍의 측부 에지에 대해 수직한 상기 열교환용 플레이트의 제2쌍의 측부 에지에서, 상기 제1쌍의 측부 에지의 용접된 부분을 제외하고, 상기 제2쌍의 측부 에지의 전체 길이에 걸쳐 함께 용접되 어, 상기 내면들 사이에 제2갭을 형성하며, 상기 결합 본체는, 상기 열교환용 플레이트에 대해 평행한 한쌍의 제1 대향 평면, 상기 제1갭의 개방 측부에 배치된 한쌍의 제2 대향 평면, 및 상기 제2 갭의 개방 측부에 배치된 한쌍의 제3 대향 평면을 가지고, 상기 외각 구조는, 상기 제1갭을 따라 흐르는 제1 열교환 유체와 상기 제2갭을 따라 흐르는 제2 열교환 유체를 확실하게 분리시키며, 상기 제1 및 제2 열교환 유체의 외부 유출을 방지하고, 상기 외각 구조는, 상기 열교환 수단의 상기 한쌍의 제1 대향 평면에 각각 배치되어 상기 열교환 수단의 상기 한쌍의 제1 대향 평면을 덮는 한쌍의 대향 단부벽, 개구를 가지며, 상기 열교환 수단의 상기 한쌍의 제2 대향 평면으로부터 이격되어 각각 배치되어, 상기 단부벽의 에지에 수밀(watertightingly)하게 연결되어, 상기 제1 열교환 유체용 입구 및 출구를 제외하고, 상기 제1갭의 개구를 외부로부터 차단시키는 한쌍의 대향 제1벽, 개구를 가지며, 상기 열교환 수단의 상기 한쌍의 제3 대향 평면으로부터 이격되어 각각 배치되어, 상기 단부벽의 에지에 수밀하게 연결되어, 상기 제2 열교환 유체용 입구 및 출구를 제외하고, 상기 제2갭의 개구를 외부로부터 차단시키는 한쌍의 대향 제2벽, 및 상기 제1 벽과 상기 열교환 수단 사이의 갭 및/또는 상기 제2 벽과 상기 열교환 수단 사이의 갭 중에서, 상기 제1 및 제2 열교환 유체 각각을 위한 입구 및 출구를 제외한 영역을 적어도 부분적으로 폐쇄시켜, 상기 열교환 유체가, 상기 열교환용 플레이트의 측면에 대해 평행하게, 상기 갭이 연장되는 방향으로 흐르지 못하게 하는, 하나 이상의 갭 폐쇄 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조이다.

본 발명의 제1 태양에 의하면, 열교환용 플레이트가 서로 평행하게 배치되고 그 대향 에지에서 서로 용접되어 형성하는 열교환 수단의 제1 대향 평면에 각각 배치된 단부벽, 개구를 가지며 상기 제1갭의 개구를 덮는 대향 제1벽, 및 개구를 가지며 제2갭의 개구를 덮는 대향 제2벽이 제공된다. 단부벽, 개구를 가진 대향 제1벽 및 개구를 가진 대향 제2벽은 서로 연결되어 열교환 수단을 덮는다. 따라서, 열교환 수단의 코너에서 서로 견고하게 고정된 단부벽, 제1벽 및 제2벽으로 열교환 수단이 둘러싸인 간단한 구조를 통해 열교환 수단을 외부로부터 신뢰성 있게 분리할 수 있다. 따라서, 열교환기는 사이즈가 확대되지 않으면서 열교환 수단과 최소수의 외각으로 구성될 수 있어, 열교환기를 컴팩트하게 한다. 개구를 가진 개구를 가진 제1 및/또는 제2벽과 열교환 수단 사이의 갭은 갭 폐쇄 부재에 의해 적어도 부분적으로 폐쇄되어, 열교환 유체가 갭 내로 흐르는 것을 방지한다. 각각의 벽에 형성된 입구 및 출구가, 입구 및 출구가 위치된 열교환 수단의 평면의 방향으로 긴 거리 서로 이격된 경우에도, 유체가 판 사이에서 흐르게 하여, 다른 종류의 열교환 유체에 대해 열교환될 수 있게 한다.

본 발명의 제2 태양에 따른 외각 구조는, 상기 대향 단부벽과 상기 열교환용 플레이트에 용접된 4개의 세트의 코너 격벽부를 더 포함할 수 있으며, 상기 코너 격벽부 각각은 외부 플레이트 섹션과 내부 플레이트 섹션을 포함하며, 상기 외부 플레이트 섹션 및 내부 플레이트 섹션 각각은 종방향 측부에, 상기 복수개의 열교환용 플레이트와 동일한 방향으로 정렬되고 상기 열교환용 플레이트와 동일한 간격으로 형성된 톱니를 가진 톱니부가 형성되며, 상기 외부 플레이트 섹션의 상기 톱 니부는 상기 열교환 수단의 상기 열교환용 플레이트의 상기 제1쌍의 측부 에지에서 상기 에지의 전체 길이에 걸쳐 함께 용접된 복수 쌍의 상기 열교환용 플레이트 사이의 갭 내로 삽입되고, 상기 내부 플레이트 섹션의 상기 톱니부는 상기 갭의 개구 내로 소정 길이만큼 삽입되며, 상기 단부벽은 상기 코너 격벽부 각각의 대향 단부에, 상기 열교환용 플레이트가 배치되는 방향으로 수밀하게 연결되는 것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조이다.

본 발명의 제2 태양에 의하면, 제1 갭을 형성하며, 상기 에지의 내측과 외측에 대응하는 형상을 가진 톱니부를 가진 외부 플레이트 및 내부 플레이트는 열교환 플레이트와 함께 열교환 수단에 용접되어, 열교환 수단에 연결된 코너 격벽부를 형성한다. 또한, 단부벽은 코너 격벽부에 연결되어, 열교환 수단에 견고하게 고정된 코너 격벽부를 이용하여, 열교환 수단이 단부벽, 제1벽, 및 개구를 가진 제2벽으로 둘러싸인 구조를 기본 본체로서 제공한다. 따라서, 제1갭의 개구와 제2갭의 개구를 그 사이에 배치된 코너 격벽부를 통해 신뢰성 있게 분리하여, 코너 격벽부에의 연결을 통해 결합되어 유닛을 형성하는 열교환용 플레이트 사이의 연결 강도를 현저히 증가시켜, 열교환 유체 사이의 압력차가 큰 경우에 대처할 수 있게 한다. 또한, 열교환 수단이 코너 격벽부를 통하여 외각을 이루는 다른 부재와 연결되어, 열교환 수단 측에는 연결을 위한 돌출부를 설치할 필요가 없다. 따라서, 열교환 수단을 이루는 각 열교환용 플레이트에는 단순한 직사각형 블랭크 플레이트를 추가적 단계 없이 이용할 수 있어, 열교환 수단 제작에 관한 비용도 억제할 수 있다.

본 발명의 외각 구조의 제3 태양에서, 상기 단부벽 각각은 내부 플레이트와 보강 부재를 포함할 수 있으며, 상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제1 대향 평면보다 사이즈가 크고, 상기 내부 플레이트의 에지에서 상기 코너 격벽부, 제1벽 및 제2벽에 수밀하게 용접되며, 상기 보강 부재는 상기 내부 플레이트보다 작지 않은 사이즈를 가진 플레이트로 형성되고, 상기 열교환 유체에 적용되는 압력에 의해 상기 보강 부재가 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가지며, 외부로부터 상기 내부 플레이트와 접촉하도록 상기 내부 플레이트 상에 배치된 상태로 유지된다.

본 발명의 제3 태양에 의하면, 단부벽이 코너 격벽부 등에 용접되는 내부 플레이트, 및 내부 플레이트의 외측에 설치되는 충분한 강도의 보강 부재로 이루어져, 단부벽을 수밀 상태를 유지하는 부재와 변형에 대한 내성을 부여하는 다른 부재로 분할한다. 이들 부재를 결합하기 때문에, 내부 플레이트로서는 필요 최소한의 강도만 고려한 박판을 이용할 수 있어, 박판을 용이하게 코너 격벽부 또는 다른 벽에 연결할 수 있다. 한편, 유체 압력에 대해서는, 보강 부재에 의한 내판의 외측으로부터의 보강으로 내압에 대한 충분한 강도를 확보할 수 있어, 변형 등을 방지하여, 각각의 유체용 유로 끼리 및 외부와의 분리 상태를 확실하게 유지할 수 있다. 보강 부재에는 열교환 수단 측에의 용접의 가능 여부를 고려할 필요가 없고, 원하는 재료의 보강 부재를 이용할 수 있고, 보강 부재 재료를 적절히 선정하면 열교환기 전체의 저비용화를 도모할 수 있다.

본 발명의 외각 구조의 제4 태양에서, 상기 제1벽 각각은 내부 플레이트와 보강 부재를 포함하고, 상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제2 대향 평면과 실질적으로 동일하며 중앙 개구를 가진 직사각형 또는 사각형 프레임(framework)의 형태로 형성되고, 중앙 개구의 둘레부에서 상기 코너 격벽부와 상기 단부벽 각각의 상기 내부 플레이트에 수밀하게 용접되며, 상기 보강 부재는 상기 내부 플레이트보다 작지 않은 사이즈를 가진 플레이트로 형성되고, 상기 열교환 유체에 의해 적용되는 압력에 의해 상기 보강 부재가 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가지며, 외부로부터 수밀하게 상기 내부 플레이트와 접촉하도록 상기 내부 플레이트 상에 착탈 가능하게 배치된 상태로 유지되고, 상기 내부 플레이트의 중앙 개구에 대응하는 위치에 하나 이상의 개구를 가지며, 상기 보강 부재의 상기 하나 이상의 개구, 및 상기 하나 이상의 개구에 대응하는 상기 내부 플레이트의 상기 중앙 개구의 일부는 상기 열교환 유체용 상기 입구 및 출구를 형성한다.

본 발명의 제4 태양에 의하면, 제1벽이, 코너 격벽부 등에 용접되는 프레임형의 내부 플레이트, 내부 플레이트의 외측에 설치되는 충분한 강도의 보강 부재로 이루어져, 개구를 가진 제1벽을 열교환 수단에 연결되는 부재와 열교환용 유체용 입구 및 출구를 형성하는 다른 부재로 분할하여, 이 입구 및 출구 부위를 형성하는 보강 부재가 내부 플레이트에 대해 착탈될 수 있으므로, 각 코너 격벽부나 단부벽 등에 대한 연결을 위한 용접 작업은 내부 플레이트에만 적용하여도 되기 때문에, 내부 플레이트로서 필요 최소한의 강도만 고려한 박판을 이용할 수 있어, 코너 격벽부 및 단부벽 등과의 연결 작업을 용이하게 수행할 수 있다. 한편, 보강 부재를 내부 플레이트에 장착한 구조는 충분한 강도를 확보해 유체 압력에 의한 변형 등을 방지할 수 있어, 각각의 유체의 유로 끼리 및 외부와의 분리 상태를 확실하게 유지 할 수 있다. 또, 내부 플레이트로부터 보강 부재를 제거한 때, 내부 플레이트의 중앙 개구의 크기만큼 제1갭의 개구를 노출시킬 수 있어 , 열교환용 플레이트의 외부 노출 상태를 얻을 수 있는 개구를 최대한으로 할 수 있어, 열교환용 플레이트의 청소 등의 보수 작업성이 뛰어난다. 또한, 제1갭에 흐르는 열교환용 유체용 입구 및 출구를, 보강 부재상의 구멍 배치 상태에 따라 열교환기의 단부에서 소정 위치에 설치할 수 있게 되어, 열교환기 설계의 자유도를 높게 할 수 있어 범용성이 뛰어난다.

본 발명의 외각 구조의 제3 태양에서, 상기 제1벽 각각은 내부 플레이트와 보강 부재를 포함하고, 상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제2 대향 평면과 실질적으로 동일하며 중앙 개구를 가진 직사각형 또는 사각형 프레임의 형태로 형성되고, 중앙 개구의 둘레부에서 상기 코너 격벽부와 상기 단부벽 각각의 상기 내부 플레이트에 수밀하게 용접되며, 상기 보강 부재는 상기 내부 플레이트보다 작지 않은 사이즈를 가진 플레이트로 형성되고, 상기 열교환 유체에 의해 적용되는 압력에 의해 상기 보강 부재가 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가지며, 외부로부터 수밀하게 상기 내부 플레이트와 접촉하도록 상기 내부 플레이트 상에 착탈 가능하게 배치된 상태로 유지되고, 상기 내부 플레이트의 중앙 개구에 대응하는 위치에 하나 이상의 개구를 가지며, 상기 보강 부재의 상기 하나 이상의 개구, 및 상기 하나 이상의 개구에 대응하는 상기 내부 플레이트의 상기 중앙 개구의 일부는 상기 열교환 유체용 상기 입구 및 출구를 형성한다.

본 발명의 제5 태양에 의하면, 제2벽이, 코너 격벽부 등에 용접되는 프레임 형의 내부 플레이트, 및 그 외측에 설치되는 충분한 강도의 보강부재 로 이루어지고, 제2벽을 열교환 수단에 연결되는 부재와 열교환용 유체용 입구 및 출구를 형성하는 부재로 분할하여, 이 입구 및 출구를 형성하는 부재가 내부 플레이트에 대해 착탈될 수 있으므로, 각 코너 격벽부나 단부벽 등과의 용접에 의한 연결 작업은 내부 플레이트에만 하여도 되어, 내부 플레이트로서 필요 최소한의 강도만 고려한 박판을 이용할 수 있어, 용이하게 각 코너 격벽부나 단부벽 등과의 연결 작업을 수행할 수 있다. 한편, 보강 부재를 내부 플레이트에 장착한 구조는 충분한 강도를 확보할 수 있어, 유체 압력에 의한 변형 등을 방지할 수 있어 각각의 유체의 유로 끼리 및 외부와의 분리 상태를 확실하게 유지한다. 또, 내부 플레이트로부터 보강 부재를 제거한 때, 내부 플레이트의 중앙 개구의 크기만큼, 제2갭의 개구를 노출시키고, 열교환용 플레이트의 외부 노출 상태를 얻을 수 있는 개구를 최대한으로 할 수 있어, 열교환용 플레이트의 청소 등의 보수 작업성이 뛰어난다. 또한, 제2갭에 흐르는 열교환용 유체용 입구 및 출구를, 보강 부재상의 구멍 배치 상태에 따라 열교환기의 단부에서 소정 위치에 설치할 수 있게 되어, 열교환기 설계의 자유도를 높게 할 수 있어 범용성이 뛰어난다.

본 발명의 외각 구조의 제6 태양에서, 상기 제2벽 각각은 내부 플레이트와 보강 부재를 포함하고, 상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면과 실질적으로 동일하며 중앙 개구를 가진 직사각형 또는 사각형 프레임의 형태로 형성되고, 중앙 개구의 둘레부에서 상기 코너 격벽부 각각의 상기 외부 플레이트 섹션과 상기 단부벽에 수밀하게 용접되어 있으며, 상기 보강 부재는 상기 내 부 플레이트보다 작지 않은 사이즈를 가진 플레이트로 형성되고, 상기 열교환 유체에 의해 적용되는 압력에 의해 상기 보강 부재가 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가지며, 외부로부터 수밀하게 상기 내부 플레이트와 접촉하도록 상기 내부 플레이트 상에 착탈 가능하게 배치된 상태로 유지되고, 상기 내부 플레이트의 중앙 개구에 대응하는 위치에 하나 이상의 개구를 가지며, 상기 보강 부재의 상기 하나 이상의 개구, 및 상기 하나 이상의 개구에 대응하는 상기 내부 플레이트의 상기 중앙 개구의 일부는 상기 열교환 유체용 상기 입구 및 출구를 형성한다.

본 발명의 제6 태양에 의하면, 제2벽이, 코너 격벽부 등에 용접되어 제2갭을 덮는 내부 플레이트와 그 외측에 설치되는 충분한 강도의 보강 부재로 이루어져, 제2벽을 수밀을 유지하는 부재와 변형에 대한 내성을 부여하는 부재로 분할한다. 이들 부재를 결합함, 각 코너 격벽부나 단부벽 등과의 용접에 의한 연결 작업은 내부 플레이트에만 하여도 되어, 내부 플레이트로서 필요 최소한의 강도만 고려한 박판을 이용할 수 있어, 용이하게 각 코너 격벽부나 단부벽 등과의 연결 작업을 수행하고 한편, 보강 부재를 내부 플레이트에 장착한 구조는 충분한 강도를 확보해 유체 압력에 의한 변형 등을 방지할 수 있어 각각의 유체의 유로 끼리 및 외부와의 분리 상태를 확실하게 유지할 수 있다. 또, 보강 부재에는 열교환 수단 측에의 용접의 가능 여부를 고려할 필요가 없고, 원하는 재료의 보강 부재를 이용할 수 있고, 보강 부재 재료를 적절히 선정하면 열교환기 전체의 저비용화를 도모할 수 있다. 또한, 제2갭에 흐르는 열교환용 유체용 입구 및 출구를, 내부 플레이트의 구멍 배치 상태에 따라 열교환기의 단부에서 소정 위치에 설치할 수 있게 되어, 열교 환기 설계의 자유도를 높게 할 수 있어 범용성이 뛰어난다.

본 발명의 외각 구조의 제7 태양에서, 상기 제2벽 각각은 내부 플레이트와 보강 부재를 포함하고, 상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면에 대해 평행하게 배치되며, 상기 내부 플레이트의 대향 평행 측부에서 상기 단부벽의 에지에 수밀하게 용접되고, 상기 내부 플레이트의 다른 대향 평행 측부 중 적어도 한 측부에서 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면의 양쪽에 배치된 상기 코너 격벽부에 수밀하게 용접되며, 상기 제2 갭의 개구와 연통하는 하나 이상의 개구를 가지고, 상기 보강 부재는 상기 열교환 유체에 의해 적용되는 압력에 의해 상기 판이 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가진 하나 이상의 직사각형 판으로 형성되어, 단독으로 또는 서로 결합되어 상기 내부 플레이트보다 작지 않은 사이즈를 형성하며, 상기 내부 플레이트의 상기 하나 이상의 개구가 상기 하나 이상의 개구에 대응하는 위치에서 관통 구멍을 통해 외부와 연통하는 상태에서 상기 내부 플레이트의 외부로부터 수밀하게 상기 내부 플레이트 상에 배치되고, 상기 내부 플레이트의 상기 하나 이상의 개구는 상기 열교환 유체용 상기 입구 및 출구를 형성한다.

본 발명의 제7 태양에 의하면, 제2벽이, 코너 격벽부 등에 용접되어 제2갭 개구를 덮는 내부 플레이트와 그 외측에 설치되는 충분한 강도의 보강 부재로 이루어져, 제벽을 수밀을 유지하는 부재와 변형에 대한 내성을 부여하는 부재로 분할하여, 이들 부재를 결합함으로써, 각 코너 격벽부나 단부벽 등과의 용접에 의한 연결 작업은 내부 플레이트에만 하여도 되어, 내부 플레이트로서 필요 최소한의 강도만 고려한 박판을 이용할 수 있어, 용이하게 각 코너 격벽부나 단부벽 등과의 연결 작업을 수행하고 한편, 보강 부재를 내부 플레이트에 장착한 구조는 충분한 강도를 확보해 유체 압력에 의한 변형 등을 방지할 수 있어 각각의 유체의 유로 끼리 및 외부와의 분리 상태를 확실하게 유지할 수 있다. 또, 보강 부재에는 열교환 수단 측에의 용접의 가능 여부를 고려할 필요가 없고, 원하는 재료의 보강 부재를 이용할 수 있고, 보강 부재 재료를 적절히 선정하면 열교환기 전체의 저비용화를 도모할 수 있다. 또한, 제2갭에 흐르는 열교환용 유체용 입구 및 출구를, 제2벽의 내부 플레이트의 배치 상태에 따라 열교환기의 단부에서 코너 격벽부 근방 등에 원하는 크기로서 설치할 수 있게 되어, 열교환기 설계의 자유도를 높게 할 수 있어 범용성이 뛰어난다.

본 발명의 외각 구조의 제8 태양에서, 상기 제2벽 각각은 하나 이상의 내부 플레이트와 보강 부재를 포함하고, 상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면에 대해 평행하게 배치되며, 상기 내부 플레이트의 대향 평행 측부에서 적어도 상기 단부벽의 에지들에 수밀하게 용접되고, 상기 보강 부재는, 상기 내부 플레이트보다 작지 않은 사이즈, 및 상기 열교환 유체에 의해 적용되는 압력에 의해 상기 판이 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가진 직사각형 판으로 형성되며, 상기 내부 플레이트의 외부로부터 수밀하게 상기 내부 플레이트 상에 배치되고, 상기 내부 플레이트는, 상기 내부 플레이트의 상기 대향 평행 측부에 대해 수직한 상기 내부 플레이트의 다른 대향 평행 측부 중 적어도 하나가 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면을 따라 배치되게 하여, 상기 다른 대향 평행 측부 중 적어도 하나와 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면상에 배치된 상기 코너 격벽부 사이에 개구를 형성하며, 상기 보강 부재는 상기 개구가 외부와 연통하는 릴리스된 상태로 상기 개구를 유지하고, 상기 개구는 상기 열교환 유체용 상기 입구 및 출구를 형성한다.

본 발명의 제8 태양에 의하면, 개구를 가진 제2벽을 이루는 내부 플레이트의 소정 에지가 다른 개구로서 작용하는 릴리스 영역을 생기게 한다. 따라서, 제2갭에 흐르는 열교환용 유체용 입구 및 출구를, 내부 플레이트의 다른 에지의 배치 상태에 따라 열교환기의 단부에서 코너 격벽부 근방에 원하는 크기로서 설치할 수 있게 되어, 열교환기 설계의 자유도를 높이고, 구멍과 그 주위의 구성을 간략화할 수 있다.

본 발명의 외각의 제9 태양에서, 상기 제2갭과 연통하는 상기 제2 열교환 유체용 상기 입구 및 출구 중에서, 상기 입구는 상기 제2벽 중 적어도 하나의 상기 제2벽 상에 있는 상기 제1벽 중 하나의 상기 제1벽의 일면에 배치되고, 상기 출구는 상기 제2벽 중 적어도 하나의 상기 제2벽 상에 있는 상기 제1벽 중 다른 상기 제1벽의 일면에 배치된다.

본 발명의 제9 태양에 의하면, 열교환기의 양쪽에 각각 배치되는 다른 열교환용 유체용 입구 및 출구가 열교환기의 서로 떨어진 제1벽의 근방에 각각 설치되고, 다른 열교환용 유체를 열교환 수단에서의 각 제2갭의 일단 측으로부터 타단측으로 향하게 하는 것으로, 제2갭에 흐르는 다른 열교환용 유체를 측방으로 공급 및 배출하면서, 제1갭에 흐르는 하나의 열교환용 유체에 대해 평행한 흐름을 설정할 수 있고, 열교환용 유체의 흐름 관계를 평행 흐름 시스템 또는 역류 시스템이 되게 하여, 컴팩트하면서 열교환이 양호한 효율의 열교환기를 구성할 수 있다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

(제1 실시예)

이하, 본 발명의 제1 실시예를 도 1 내지 도 10에 따라 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 정면도, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 일부 절결 확대 우측면도, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 일부 절결 확대 저면도, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 열교환 수단에 코너 격벽부 및 내판이 연결된 상태의 설명도, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 열교환 수단과 코너 격벽부의 일체화 상태 설명도, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 열교환 수단 단부에 외판 및 내판이 배치된 상태의 설명도, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에 이용되는 외판 및 내판의 일부 생략 사시도, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서의 열교환 수단의 개략 구성 설명도, 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 상부 종단면도, 도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기에서 제2갭에서의 액체의 흐름 상태의 설명도이다.

이들 도면에 나타내듯이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기(1)의 외각 구조는, 4개의 코너 격벽부(10), 단부벽(11), 개구를 가진 한 쌍의 대향하는 제1벽(12), 및 개구를 가진 한 쌍의 대향하는 제2벽(15)을 포함한다. 코너 격벽부(10), 단부벽(11), 개구를 가진 제1벽(12), 및 개구를 가진 제2벽(15)은, 금속판으로 형 성되는 복수개의 열교환용 플레이트가 서로 평행하게 위치되어 함께 용접되는 열교환 수단 주위에 위치된다.

외각 구조를 상세히 설명하기 전에, 열교환 수단(50)의 기본적 구조에 대해 설명한다. 열교환 수단(50)은 복수개의 열교환용 플레이트(51)로 구성된다. 직사각형의 금속 박판으로 형성되는 열교환용 플레이트(51)는, 소정의 프레스 성형 단계를 거쳐, 플레이트의 중앙 부분에 전열부로서 작용하는 요철 패턴부, 플레이트의 한 쌍의 대향하는 에지를 따라 형성되는 테라스식 평면부(52), 및 플레이트의 다른 한 쌍의 대향하는 에지를 따라 형성되는 비-테라스식 평면부(53)를 형성한다. 상기 열전달부는 플레이트의 상면을 따라 흐르는 열교환용 유체와 플레이트의 하면을 따라 흐르는 다른 열교환용 유체 사이에서 열교환 하도록 설계된 최적화된 요철 패턴부를 가진다. 열전달 특성이 우수한 파형 단면부, 및 응축수를 신속하게 배출할 수 있는 홈부를 포함한다. 요철 패턴부는 공지된 것으로서, 그 설명을 생략한다.

열교환용 플레이트(51)는 다른 열교환용 플레이트(51) 상에 위치되어, 내면, 즉 열교환용 플레이트(51)의 테라스부(52)의 반대쪽에 위치되는 표면은 다른 열교환용 플레이트(51)의 대응하는 내면과 대면하고, 이들 열교환용 플레이트는 대향하는 긴 변에, 즉, 테라스부(52) 전체에 걸쳐 함께 용접되어, 결합된 서브-유닛을 형성한다. 그러한 결합된 서브-유닛은 다른 서브-유닛 상에 위치되어, 외면, 즉, 앞의 결합된 서브-유닛의 플레이트 중 하나의 테라스부(52)의 쪽에 위치된 표면은 후의 결합된 서브-유닛의 플레이트 중 하나의 대응하는 외면과 대면하고, 이들 결합된 서브-유닛은, 플레이트의 내면 상에 용접될 영역에 포함되는 대향 단부 상의 비 -테라스부(53)를 제외하고, 다른 대향하는 단변, 즉, 비-테라스부(53) 전체에 걸쳐 함께 용접되어, 결합된 유닛을 형성한다. 그러한 용접 단계는 반복되어, 열교환용 플레이트(51)가 서로 평행하게 위치되는 열교환 수단(50)을 제조한다. 열교환 수단(50)의 실제 제조에서, 플레이트의 긴 변을 따라 비-테라스부(53)를 용접하는 상기 단계는 복수개의 열교환용 플레이트에 대해 수행되어 복수개의 서브-유닛을 형성하고, 그렇게 형성된 서브-유닛은 플레이트의 단변을 따라 테라스부(52)를 용접하는 상기 단계를 거친다.

이 열교환 수단(50)에서는, 각 플레이트의 대향하는 내면 사이에 제1 열교환 유체가 흐르는 제1갭(55)이 형성되고, 플레이트의 외면 사이에 제2 열교환 유체가 흐르는 제2갭(56)이 형성되며, 제1갭 및 제2갭은 교대로 형성된다. 제1갭(55)은 열교환용 플레이트(51)의 복수개의 평행한 단변을 따라 형성되고, 제1 열교환 유체는 플레이트의 대향하는 테라스부(52)에 의해 정의되는 개구(55a)를 통해 흐른다. 한편, 제2갭(56)은 열교환용 플레이트(51)의 복수개의 쌍의 평행한 장변을 따라 형성되고, 제2 열교환 유체는 플레이트의 대향하는 비-테라스부(53)에 의해 정의되는 개구(56a)를 통해 흐른다.

상기 열교환 수단(50)은 6개의 평면을 가지는데, 즉, 열교환용 플레이트(51)에 대해 평행한 한 쌍의 제1 대향 평면, 상기 제1갭(55)의 개방된 쪽에 위치되는 한 쌍의 제2 대향 평면, 및 상기 제2갭(56)의 개방된 쪽에 위치되는 한 쌍의 제3 대향 평면을 가진다.

상기 코너 격벽부(10)는 두꺼운 금속판으로 형성되고 톱니부를 가지는 외판 (10a)과 내판(10b)을 포함한다. 외부 및 내판(10a, 10b)의 톱니부는 복수개의 쌍의 열교환용 플레이트(51) 사이의 갭에 삽입되어 열교환용 플레이트(51)에 용접된다. 단부 벽(11)은 각각 열교환 수단(50)의 한 쌍의 제1 대향 평면에 위치되어, 외부로부터 상기 쌍의 제1 대향 평면을 덮는다. 단부벽(11)은 그러한 상태로 상기 코너 격벽부(10)에 연결된다. 개구를 가진 제1벽(12)은 각각 열교환 수단(50)의 상기 쌍의 제2 대향 평면에 위치되어, 외부로부터 상기 쌍의 제2 대향 평면을 덮는다. 개구를 가진 제1벽(12)은 코너 격벽부(10)와 단부벽(11)에 연결된다. 개구를 가진 제2벽(15)은 각각 열교환 수단(50)의 상기 쌍의 제3 대향 평면에 위치되어, 외부로부터 상기 쌍의 제3 대향 평면을 덮는다. 개구를 가진 제2벽(15) 역시 코너 격벽부(10)와 단부벽(11)에 연결된다.

코너 격벽부(10)는 상기 대향 단부벽 및 열교환용 플레이트에 용접된다. 각각의 코너 격벽부(10)는 외판(10a)과 내판(10b)을 포함한다. 외판(10a)과 내판(10b)은 각각 그 종방향 쪽에서, 열교환용 플레이트와 동일한 간격으로 형성되고 열교환용 플레이트와 동일한 방향으로 정렬되는 톱니부(10c, 10d)가 형성된다. 외판(10a)의 톱니부(10c)는, 상기 제1 쌍의 측면의 에지에서 전체 길이에 걸쳐 함께 용접되는 열교환 수단의 열교환용 플레이트 사이의 갭(57)에 삽입된다. 내판(10b)의 톱니부(10d)는 제1갭(55)의 개구(55a) 내로 소정 길이가 삽입된다.

열교환용 플레이트(51)과 동일한 금속 재료로 형성되지만 열교환용 플레이트(51)보다 두께가 큰 외판(10a)은 그 종방향 에지에서 톱니부(10c)가 형성된다. 톱니부(10c)는, 한 쌍의 열교환용 플레이트(51)의 용접된 비-테라스 평면부와, 인접 한 쌍의 열교환용 플레이트(51)의 용접된 비-테라스 평면부 사이에 각각 형성되는 갭(57)에 일치하는 형상을 가진다. 이들 갭(57)은 상기 개구(55a)의 근처에 위치된다. 외판(10a)의 톱니부(10c)의 다른 종방향 에지는 톱니부(10c)의 반대쪽에 위치되며, 톱니부(10c)가 상기와 같이 갭(57) 내에 삽입된 상태로 작은 거리를 두고 열교환용 플레이트(51)의 에지로부터 돌출된다.

외판(10a)과 동일한 금속판으로 형성된는 내판(10b)은, 그 종방향 쪽에서, 내판(10b)의 본체에 대해 직각으로 굽혀지는 굽힘부가 형성된다. 굽힘부는 그 종방향 에지에 톱니부(10d)를 가진다. 톱니부(10d)는 도 5에 나타낸 바와 같이 개구(55a)의 양쪽에 개구(55a)와 일치하는 형상을 가진다. 톱니부(10d)에 대해 직각으로 위치되는 내판(10b)의 다른 종방향 측부는, 톱니부(10d)가 상기와 같이 개구(55a) 내로 삽입된 상태로 소정 거리를 두고 열교환용 플레이트(51)의 에지로부터 돌출된다.

단부벽(11)은 열교환용 플레이트(51)에 대해 평행인 열교환 수단(50)의 상기 쌍의 제1 대향 평면에 위치되어, 각각 상기 쌍의 대향 평면을 덮는다. 단부벽은, 열교환용 플레이트(51)의 정렬 방향으로 양쪽에 위치되는 각각의 코너 격벽부(10)의 에지에 수밀 상태로 연결된다. 각각의 단부벽은 2개의 플레이트, 즉, 내판(11a)과 보강 부재(11b)의 결합 구조로 구성된다.

내판(11a)은 열교환용 플레이트(51)과 동일한 얇은 금속 재료로 형성된다. 내판(11a)은, 열교환 수단(50)의 장변 길이와 열교환 수단(50)으로부터 장변 방향으로 돌출하는 코너 격벽부(10)의 길이의 두 배의 합과 같은 장변 길이, 및 열교환 수단(50)의 단변 길이, 열교환 수단(50)으로부터 단변 방향으로 돌출하는 좌측 코너 격벽부(10)의 길이, 및 열교환 수단(50)으로부터 단변 방향으로 돌출하는 우측 코너 격벽부(10)의 길이의 합과 같은 단변 길이를 가진다. 또한, 내판(11a)은 그 코너에 절결부를 가진다. 각각의 내판(11a)은 코너 격벽부(10), 개구를 갖니 제1벽(12), 및 개구를 가진 제2벽(15)에 수밀하게 용접되어, 열교환 수단(50)과 일체로 결합된다.

보강 부재(11b)는, 내판(11a)보다 두께가 크고 소정 강도를 가진 판으로 형성되는데, 소정 강도는 보강 부재(11b)가 열교환 수단(50) 내로 도입되는 열교환 유체에 의해 적용되는 압력에 의해 변형되는 것을 방지한다. 보강 부재(11b)는 장변 및 단변 둘 다에서 내판(11a)보다 소정 길이만큼 큰 크기를 가진다. 보강 부재(11b)는 내판(11a) 상에 외측으로부터 위치되어, 내판(11a)과 접촉되고, 그 단부에서 볼트(19)에 의해 개구를 가진 제1벽(12)과 개구를 가진 제2벽(15)에 연결된다. 보강 부재(11b)는 이러한 방법으로 내판(11a) 및 열교환 수단(50)과 함께 결합된다. 내판(11a) 및 열교환 수단(50)과 다른 재료가, 열교환 유체와의 접촉에 의해 변하지 않는 적절한 강도와 특성을 갖는 한, 보강 부재(11b)를 형성하는 재료로 이용될 수 있다.

개구를 가진 제1벽(12)은 각각 열교환 수단(50)의 상기 쌍의 제2 대향 평면의 외측에 위치되며, 상기 제1갭(55)의 개구(55a)의 측부에 위치된다. 개구를 가진 제1벽(12)은, 제1갭(55)의 개구(55a)의 양쪽에 위치되는 코너 격벽부(10)의 내판(10b)의 부분, 및 단부벽(11)의 에지에 수밀하게 연결된다. 개구를 가진 제1벽 (12)은, 열교환 유체용 입구 및 출구를 제외하고, 제1갭(55)의 개구(55a)를 외부로부터 차단시킨다. 개구를 가진 제1벽(12)은 또한 2개의 플레이트, 즉, 내판(13)과 보강 부재(14)의 결합된 구조를 가진다.

내판(13)은 상기 단부벽(11)의 내판(11a)과 동일한 얇은 금속판으로 형성된다. 내판(13)은 개구(55a)의 측부에 위치되는 열교환 수단(50)의 상기 제2 대향 평면과 동일한 사각형을 가지며, 그 중앙 위치에 구멍(13a)이 형성된다. 내판(13)의 에지는 코너 격벽부(10)의 내판(10b)의 다른 부분 및 단부벽(11)의 내판(11a)에 수밀하게 용접된다. 내판(13)은 열교환 수단(50)에 용접되어, 개구(55a)와 구멍(13a)을 제외하고, 상기 평면을 외부로부터 덮는다.

내판(13)의 구멍(13a)은 개구(55a)를 통해 제1갭(55)과 연통하는 열교환 유체용 입구 및 출구로서 작용한다. 유체를 도입하기 위한 관(13b)은 구멍(13a)에 연결된다. 관(13b)은 그 단부에, 열교환 유체용 공급/배출관이 연결될 플랜지(13c)가 일체로 설치된다.

상기 보강 부재(14)는 2개의 플레이트로 구성되는데, 상기 2개의 플레이트 각각은 상기 단부벽(11)의 보강 부재(11b)의 횡방향 길이의 1/2인 횡방향 길이, 및 보강 부재(14)가 상기 단부벽(11)의 2개의 보강 부재(11b) 사이에 위치될 수 있게 하는 깊이를 가지며, 단부벽(11)의 보강 부재(11b)와 유사한 강도를 가진다. 상기 플레이트들은 내판(13)에 외측으로부터 위치되어, 내판(13)의 구멍(13a)에 바깥쪽으로 연결되는 관(13b)을 수납한다. 상기 플레이트가 결합되는 보강 부재(14)는, 내판(13)으로부터 돌출되는 관(13b)을 수납하기 위한 절결부(14a)를 중앙 위치에 가진다. 보강 부재(14)는 관(13b)과 플랜지(13c)만 외부로 노출되는 상태에서 내판(13)을 견고하게 덮는다. 보강 부재(14)는 보강 부재(14)의 두께에 대응하는 거리만큼 내판(11a)으로부터 돌출하는 단부벽(11)의 보강 부재(11b)의 상부 에지 및 하부 에지에 볼트(19)를 통해 견고하게 고정된다.

개구를 가진 제2벽(15) 각각은, 상기 제2갭(56)의 개구(56a)의 측부에 위치되는 열교환 수단(50)의 한 쌍의 제3 대향 평면의 외측에 위치된다. 개구를 가진 제2벽(15)은, 제2갭(56)의 개구(56a)의 양쪽에 위치되는 코너 격벽부(10)의 외판(10a) 부분, 및 단부벽(11)의 에지에 수밀하게 연결된다. 개구를 가진 제2벽(15)은, 다른 열교환 유체용 입구 및 출구를 제외하고, 제2갭(56)의 개구(56a)를 외부로부터 차단시킨다. 개구를 가진 제2벽(15)은 3개의 플레이트, 즉, 내판(16), 및 보강 부재(17, 18)의 결합 구조를 가진다.

내판(16)은 상기 단부벽(11)의 내판(11a)과 동일한 얇은 금속판으로 형성된다. 내판(16)은 개구(56a)의 측부에 위치되는 열교환 수단(50)의 상기 제3 대향 평면과 동일한 사각형을 가지며, 그 에지에 구멍(16a)이 형성된다. 내판(16)의 에지는 코너 격벽부(10)의 외판(10a)의 다른 부분 및 단부벽(11)의 내판(11a)에 수밀하게 용접된다. 내판(16)은 열교환 수단(50)에 용접되어, 개구(56a)와 구멍(16a)을 제외하고, 상기 평면을 외부로부터 덮는다. 내판(16)의 구멍(16a)은 하부 제1벽(12) 근처에 위치되고, 다른 내판(16)의 구멍(16a)은 상부 제1벽(12) 근처에 위치된다.

내판(16)의 구멍(16a)은 개구(56a)를 통해 제2갭(56)과 연통하는 열교환 유 체용 입구 및 출구로서 작용한다. 유체를 도입하기 위한 관(16b)은 상기 제1벽(12)에서와 같은 방법으로 구멍(16a)에 연결된다. 관(13b)은 그 단부에, 열교환 유체용 공급/배출관이 연결될 플랜지(16c)가 일체로 설치된다. 또한, 갭 폐쇄 부재(58)는 내판(16)과 열교환 수단(50) 사이에 종방향으로 형성되는 갭을 폐쇄하기 위해 설치된다. 갭 폐쇄 부재(58)는 열교환 수단(50)의 에지에서 비-테라스부(53) 사이에 형성되는 갭(57)의 형상에 일치하는 톱니부의 단면을 가진 부분(나타내지 않음)을 가진다.

상기 보강 부재(17, 18)는 큰 플레이트와 작은 플레이트로 형성된다. 함께 결합된 플레이트들은 열교환 수단(50)의 종방향 길이와 코너 격벽부(10)가 돌출하는 돌출 길이의 2배의 합과 같은 종방향 길이, 및 제1벽(12)의 보강부재(14)의 깊이와 동일한 깊이를 가지며, 단부벽(11)의 보강 부재(11b)와 유사한 강도를 가진다. 상기 플레이트들은 내판(16)에 외측으로부터 위치되어, 내판(16)의 구멍(16a)에 바깥쪽으로 연결되는 관(16b)을 수납한다. 상기 플레이트가 결합되는 보강 부재(17, 18) 각각은, 내판(16)으로부터 돌출되는 관(16b)을 수납하기 위한 절결부(17a, 18a)를 중앙 위치에 가진다. 보강 부재(17, 18)는 관(16b)과 플랜지(16c)만 외부로 노출되는 상태에서 내판(16)을 견고하게 덮는다. 보강 부재(17, 18)는 보강 부재(17, 18)의 두께에 대응하는 거리만큼 내판(11a)으로부터 돌출하는 단부벽(11)의 보강 부재(11b)의 측면의 에지에 볼트(19)를 통해 견고하게 고정된다. 보강 부재(17, 18)의 결합에 대하여는, 내판(16)의 구멍(16a)의 위치에 따라, 큰 보강 부재(17)가 열교환 수단의 평면 상에서 상부측에 위치되고, 작은 보강 부재(17) 는 열교환 수단의 다른 평면 상에서 상부측에 위치된다.

이제, 본 발명의 실시예에 따른 열교환기용 외각 구조를 제조하는 단계에 대해 설명한다. 블랭크 플레이트를 프레스-성형 단계를 거치게 함으로써 얻어진 열교환 플레이트는 동일한 방법으로 얻어진 다른 열교환 플레이트 상에 위치되어, 상기 다른 열교환 플레이트는 역전되어 앞의 플레이트의 내면은 뒤의 플레이트의 내면과 대면한다. 그러한 상태에서, 대향하는 종방향 측부를 따라 위치되는 앞의 플레이트의 비-테라스부(53)는 뒤의 플레이트의 비-테라스부(53)와 접촉하게 된다.

이들 2개의 열교환용 플레이트(51)는 용접될 영역으로서 작용하는 평면부(53)에서 심-용접(seam-weld)되어, 결합된 단일 세트의 플레이트(40)를 형성한다. 제1갭(55)은 상기 세트의 플레이트(40)의 열교환용 플레이트(51)들 사이에 형성되어, 제1갭(55)의 개구(55a)는, 플레이트(도 8 참조)의 단변을 따라 형성되는 테라스부(52)에 의해 형성되도록 개방된다. 상기 세트의 플레이트(40)는 동일한 방법으로 형성된 다른 세트의 플레이트(40) 상에 위치되어, 앞의 세트의 테라스부(52)는 후방 세트의 테라스부(52)와 접촉하게 된다. 그러한 상태에서, 이들 세트의 플레이트(40)는 테라스부(52)에서 함께 심-용접된다.

상기 세트의 플레이트(40)가 함께 용접된 상태에서, 제2갭(56)은 상기 세트의 플레이트(40) 사이에 형성되어, 제2갭(56)의 개구(56a)는 비-테라스부(53)(도 8 참조) 사이에 개방된다. 상기와 동일한 단계가 반복적으로 수행되어 복수개의 세트의 플레이트(40)를 형성하고, 모든 세트의 플레이트(40)는 심-용접을 거쳐 이들 세트를 함께 결합시켜, 열교환 수단(50)을 형성한다. 테라스부(52) 사이의 갭은 너무 좁아 심-용접기의 전극이 테라스부(52)의 양쪽 단부에 물리적으로 도달할 수 없다. 따라서, 용접 불가능한 영역이 개구(55a) 근처의 심-용접된 부분의 양쪽에 소정 길이에 걸쳐 남아, 열교환용 플레이트가 그들 사이에 갭 없이 완전히 결합되는 상태를 아직 제공하지 못한다.

다음에는, 외판(10a)의 톱니부(10c)가, 개구(55a) 근처에서, 그렇게 얻어진 열교환 수단(50)의 비-테라스부(53) 사이의 갭(57) 내로 삽입된다. 내판(10b)의 톱니부(10c, 10d) 역시 개구(55a)의 단부 근처의 갭 내로 삽입된다. 외판(10a) 및 내판(10b)의 톱니부(10c, 10d)는 그 둘레부에서, 이들 톱니부 사이에 유지되는 열교환용 플레이트(51)의 에지에 용접된다.

외판(10a) 및 내판(10b)의 큰 두께를 가지는 톱니부(10c, 10d)는 작은 두께를 가지는 열교환용 플레이트(51)의 양쪽에 위치되어, 용접 작업 시에 큰 열 입력을 가진 열교환용 플레이트(51)를 제공한다. 따라서, 열 입력이 증가되더라도 높은 용접 속도(MIG 용접과 같음)를 가진 용접 방법을 적용할 수 있어, 우수한 용접 작업성을 제공한다. 또한, 열교환용 플레이트(51)와 내판(10b) 및 외판(10a)은 함께 견고하게 용접되어, 높은 용접 강도를 제공한다.

이때, 개구(55a) 근처에 용접되지 않은 영역의 형태로 남겨졌던 열교환용 플레이트(51)의 부분은 내판(10b) 및 외판(10a)의 톱니부(10c, 10d)에 열에 의해 본딩되어, 그들 사이에 틈새를 남기지 않는다. 그 결과, 용접되지 않은 영역에 추가적인 용접 작업을 적용할 필요가 없어, 용접 작업성을 향상시킨다. 또한, 완전히 용접된 부분은 균일한 강도를 제공하여, 열교환 유체 사이의 큰 압력차가 있는 경 우에도 대처할 수 있어, 유체의 적절한 분리가 보장되도록 할 수 있다. 외판(10a) 및 내판(10b)은 용접 영역의 양쪽에 연속 벽의 형태로 형성된다. 그 결과, 그러한 용접 작업 동안에 스퍼터가 용접 영역으로부터 분산되는 때에도, 상기 연속 벽은 스퍼터가 개구(55a)와 같은 개구 내로 들어오는 것을 방지한다. 열전달 영역 및 유체 통로에 대한 스퍼터의 역효과가 방지될 수 있다.

상기 용접 작업은, 외판(10a) 및 내판(10b)이 연결되는 코너 격벽부(10)를 제공한다. 코너 격벽부(10)는 열교환용 플레이트(51)에도 연결되기 때문에, 코너 격벽부(10)는 열교환 수단(50)의 코너에 연결된다. 열교환 수단(50) 내의 개구(55a)와 개구(56) 사이에 코너 격벽부(10)가 존재하기 때문에, 개구(55a)와 개구(56a)가 서로 연통되지 않게 하면서 개구(55a)와 개구(55a) 사이에 적절히 분리된 상태가 제공된다. 또한, 열교환 수단(50)은 코너 격벽부(10)를 통해 외각으로서 작용하는 다른 구조 부재에 연결된 결과, 열교환 수단(50)의 측부에 연결용 돌출부를 형성할 필요가 없다. 따라서, 추가적 작업을 하지 않고도, 간단한 사각형 형상을 가진 금속판을 프레스-성형하여 열교환 수단용 열교환용 플레이트를 형성할 수 있다.

다음에는, 단부벽(11)의 내판(11a)은 열교환용 플레이트(51)와 각각 평행한 열교환 수단의 제1 대향 평면에 용접된다. 또한, 제1벽(12)의 내판(13)은 내판(10b)의 다른 에지에 대응하는 코너 격벽부(10)의 에지, 및 내판(11a)의 상부 및 하부 에지에 용접된다. 또한, 제2벽(15)의 내판(16)은 각 코너 격벽부(10)의 외판(10a)의 타단부에 대응하는 에지, 및 상기 내판(11a)의 측면의 에지에 용접된다. 이러한 방법으로 열교환 수단(50)의 외측에 내판(l1a, 13, 16)이 배치되어, 내판(13, 16)의 개구(13a, 16a)를 제외하고, 열교환 수단(50)의 내부를 외부로부터 적절히 분리시킬 수 있다. 제2벽(15)의 보강 부재(17, 18)를 내판(16)에 맞닿게 한다. 제1벽(12)의 보강 부재(14)를 내판(13)에 맞닿게 한 상태로 유지한 후, 단부벽(11)의 보강 부재(11b)를 내판(11a)에 접촉시킨다. 그러한 상태에서, 이들 부재를 각 보강 부재(14, 17, 18)에 볼트(19)로 고정하면, 열교환기용 외각이 완성된다.

열교환기(1)의 외각을 형성하는 단부벽(11), 제1벽(12), 및 제2벽(15)이, 박판인 내판(11a, 13, 16), 및 이들 내판의 각각의 둘레부에 설치되고 충분한 강도를 가지는 보강 부재(11b, 14, 17, 18)를 결합 구조를 가진다. 따라서, 내판(11a, 13, 16)을 용이하게 각 코너 격벽부(10) 및 다른 플레이트들과 용이하게 용접할 수 있다. 보강 부재(11b), (14, 17, 18)로서, 열교환 수단에 대한 용접의 가능 여부를 고려할 필요가 없이 임의의 바람직한 재료가 이용될 수 있고, 보강 부재(11b, 14, 17, 18) 재료로서 열교환용 플레이트(51)와는 상이한 재료를 이용할 수 있어, 충분한 강도와 열교환용 유체에 대한 우수한 내식성을 가지는 저비용의 재료를 선택할 수 있어, 열교환기(1) 전체의 저비용화가 가능하다.

열교환기(1)에 있어서, 제1벽(12) 및 제2벽(15)의 내판(13, 16)의 구멍(13a, 16a)의 배치 및 크기의 설정에 의해, 열교환용 유체용 입구 및 출구의 설정이 용이하고 유연하게 되어, 각종 용도의 열교환에 대응할 수 있다.

실제의 열교환기(1)의 설치, 열교환용 유체의 공급 및 배출용의 관로와의 접 속은, 각 보강 부재(14, 17, 18)의 외측에 노출된 플랜지(13c, l6c)를 이용할 수 있어, 지지 강도를 높게 할 수 있고 연결 작업도 편리하다.

열교환기(1)에서, 구멍(13a) 및 각 개구(55a)를 통해서 제1갭(55)에 한 열교환용 유체를 유통시키는 한편, 구멍(16a) 및 각 개구(56a)를 통해서 열교환 수단(50)의 제2갭(56)에 다른 열교환용 유체를 유통시켜, 두 개의 열교환용 유체 사이에서의 열교환이 수행된다. 다른 열교환용 유체를, 개구(56a)로 공급하고 개구56a)로부터 배출시키면서, 제2갭(56) 내에서 수직 방향으로 흐르게 하여, 다른 열교환용 유체가 한 단부에 있는 구멍(16a)으로부터 타단부에 있는 구멍(16a)으로 수직 방향으로 흐른다. 열교환용 플레이트(51)에 대해 열교환용 유체의 반대쪽의 제1갭(55) 내에서 수직 방향으로 흐르는 한 열교환용 유체와 제2갭(56) 내에서 흐르는 다른 열교환용 유체의 흐름 관계는 평행 흐름 시스템 또는 역류 시스템으로 된다.

열교환기(1)가 열교환용 유체에 대해 이용될 때에, 열교환용 유체끼리의 압력차가 큰 경우에는, 열교환용 유체로부터의 압력이 열교환 수단(50), 단부벽(11), 제1벽(12) 및 제2벽(l5)에 적용된다. 그러나, 플레이트끼리의 용접에 추가하여, 각 코너 격벽부(10)에도 용접되어 높은 연결 강도를 얻을 수 있는 열교환 수단(50)에서 압력에 의한 변형은 없어, 열교환 수단(50)에 있어서의 각 갭(55, 56)끼리의 분리 상태를 확보할 수 있다. 또한, 단부벽(11), 제1벽(12) 및 제2벽(15)은, 용접된 내판(11a, 13, 16)을 그 외측으로부터 서로 연결하는 보강 부재(11b, 14, 17, 18)에 의해 지지하는 결합 구조로 되어 있어, 변형이나 변위 등이 없고, 유체들의 분리 상태도 유지할 수 있다.

제2벽(15)의 내판(16)과 열교환 수단(50) 사이의 갭이 갭 폐쇄 부재(58)에 의해 막혀 있다. 제2갭(56) 내에서 흐르는 다른 열교환용 유체용 입구 또는 출구로서 작용하는 구멍(16a)의 내판(16)에 있어서의 설치 위치가 열교환 수단(50)의 수직 방향으로 긴 거리로 서로 이격되어 있어도, 내판(16)을 따라 제2갭(56)으로부터 갭으로 흐르는 열교환용 유체의 흐름이 일체 생기지 않는다. 따라서, 다른 열교환 유체를 제2갭(56) 내에서 흐르게 하여, 상기 다른 열교환 유체와 제1갭(55) 내에서 흐르는 열교환용 유체 사이의 열교환을 적절히 수행하게 하는 것이 가능하다. 또한, 갭 폐쇄 부재(58)가 갭을 폐쇄시키면서 열교환 수단(50)에 접촉되고, 갭의 형상이 쉽게 변화하지 않아, 유체로부터의 압력에 의한 변형에 대한 내성이 현저하게 높아져, 열교환기(1)의 강도도 향상된다.

본 발명의 실시예에 따른 열교환기의 외각 구조에 있어서, 열교환용 플레이트(51)를 서로 평행하게 배치시켜 대향 에지끼리 용접하여 형성되는 열교환 수단(50)에서, 제1갭(55)을 형성하는 에지들의 내측 및 외측에 대응하는 형상의 톱니부(10c, 10d)를 가지는 외판(10a) 및 내판(10b)을 열교환용 플레이트(51)와 함께 열교환 수단(50)에 용접하여, 열교환 수단(50)에 연결된 코너 격벽부(10)를 얻는다. 코너 격벽부(10)에 연결되어 열교환 수단(50)의 최외측 플레이트을 따라 위치되는 단부벽(11), 제1갭(55)의 개구(55a)를 덮는 제1벽(12), 및 제2갭(56)의 개구(56a)를 덮는 제2벽(15)를 각각 설치한다. 서로 연결된 코너 격벽부(10), 단부벽(11), 제1벽(12), 및 제2벽(15)이 열교환 수단(50)을 둘러싼다. 따라서, 열교환 수단 (50)의 코너들에서 서로 견고하게 고정되는 단부벽(11) 및 제1 및 제2벽(12, 15)이 열교환 수단(50)을 둘러싸는 간단한 구조로 외부와 열교환 수단(50)을 확실하게 분리할 수 있어, 열교환 수단(50)과 최소한의 외각 부재로 대형화를 수반하지 않고 열교환기(1)를 구성할 수 있어, 열교환기(1)의 컴팩트화가 도모된다.

본 발명의 상기 실시예에 따른 열교환기용 외각 구조에 있어서, 각각의 제2벽(15)의 내판(16)에 열교환 수단의 각각의 평면에 대응하여 구멍(16a)을 한개씩 설치하지만, 본 발명은 그러한 실시예에 한정되지 않고, 개구(56a)와 연통하는 복수개의 구멍을 내판(16)에 설치할 수도 있다. 각각의 내판(16)의 종방향 양쪽에서 제1벽(12) 근처에 구멍(나타내지 않음), 관(16b), 및 플랜지(16c)를 설치하여 열교환 수단의 양쪽 평면에 4개의 구멍을 설치함으로써, 다른 열교환용 유체를 열교환 수단의 종방향의 일단부에 있는 2개의 구멍으로부터 타단부의 2개의 구멍으로 흐르게 하는 예에서, 상기 다른 열교환 유체를 개구(56a)로 공급하고 개구(56A)로부터 배출시키면서 제2갭(56) 내에서 수직 방향으로 흐르게 할 수 있을 뿐만 아니라 제2갭(56)의 전체 영역에 걸쳐 흐르게 할 수 있어, 열교환 성능을 더욱 향상시킨다.

본 발명의 상기 실시예에 따른 열교환기용 외각 구조에 있어서, 제1벽(12)의 보강 부재(14) 및 제2벽(15)의 보강 부재(17, 18)는, 관 및 플랜지가 설치된 내판(13, 16)에 용이하게 고정되도록, 복수개의 부분으로 분할되고, 이들 보강 부재의 분할 부분을 결합시켜 내판(13, 16)을 덮으며, 또한 이들 보강 부재의 분할 부분의 조인트부에는 관(13b, 16b)을 삽입시키기 위한 통로 영역을 형성하기 위한 절결부(14a, 17a, 18a)가 설치된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 보강 부재 를 관(13b, 16b)이 삽입될 수 있는 구멍만 가지는 한 장의 부품의 형태로 할 수 있다. 이 경우에, 관(13b, 16b) 에지에 설치된 플랜지(13c, 16c)를 관과 별개로 형성하면, 보강 부재를 내판의 외면에 고정한 후에 플랜지를 관에 연결할 수 있다. 또한, 내판에서의 관 및 플랜지의 수가 증가되는 경우에 대처하기 위해, 내판의 위쪽에 설치되는 보강 부재를 3개 이상으로 분할할 수도 있다.

(본 발명의 제2 실시예)

본 발명의 제2 실시예를 도 12내지 도 16에 따라 설명한다. 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 정면도, 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 부분 우측면도, 도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기의 부분 저면도, 도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 열교환 수단에 코너 격벽부 및 내판이 연결된 상태의 설명도, 도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 제2갭에서의 유체의 흐흠 상태의 설명도이다.

이들 도면에 나타내듯이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기(2)의 외각 구조는, 본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로, 코너 격벽부(20), 한 쌍의 단부벽(21), 개구를 가진 한 쌍의 대향하는 제1벽(22), 및 개구를 가진 한 쌍의 대향하는 제2벽(25)을 포함한다. 금속판으로 형성되는 열교환용 플레이트(51)를 복수개 평행하게 위치시켜 서로 용접한 열교환 수단의 주위에, 코너 격벽부(20), 단부벽(21), 제1벽(22), 및 제2벽(25)을 배치한다. 그러나, 열교환용 유체용 입구 및 출구에 관련되는 제1벽(22) 및 제2벽(25)은 제1 실시예의 구조와는 다른 구조를 가진다. 상기 열교환용 플레이트(51) 및 이 열교환용 플레이트(51)를 복수개 평행하게 결합시킨 열교환 수단(50)은 본 발명의 제1 실시예와 동일한 구성이며, 설명을 생략한다.

상기 코너 격벽부(20)는, 본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로, 톱니부(나타내지 않음)를 가지는 외판(20a)과 내판(20b)을 열교환 수단(50)의 제1갭(55)의 개구(55a)의 양쪽 및 그 외측의 갭(57)에 삽입한 상태에서, 각 플레이트에 용접된다. 본 발명의 제2 실시예는, 외판(20a)의 톱니부에 대해 반대인 에지가 톱니부가 삽입되는 상기 갭(57)의 소정 영역에 배치된 상태에서, 코너 격벽부(20)가 열교환용 플레이트(5l)의 에지로부터 돌출하는 양이 증가하는 구조를 가진다는 점에서 제1 실시예와 상이하다.

돌출량이 큰 쪽의 코너 격벽부(20)의 에지로부터 제2벽의 에지가 소정 간격을 두고 이격되어, 다른 열교환용 유체용 입구 및 출구로서 작용하는 구멍(26a)이 형성된다. 이들 코너 격벽부(20) 근처에 제2벽(25)의 에지가 존재하지 않으므로, 코너 격벽부(20) 근처에 공간이 생겨, 이 공간에, 단부벽(21), 제1벽(22)을 용접에 의하지 않고 열교환 수단(50)에 견고하게 연결시키는 코너 지지 부재(28)가 설치된다. 코너 지지 부재(28)는, 열교환 수단(50)의 열교환용 플레이트가 배치되는 방향의 폭과 동일한 길이를 가지는 금속으로 된 사각형 기둥으로 되어 있다. 코너 지지 부재(28)는 코너 격벽부(20) 근처에 배치되지만, 코너 격벽부(20)에 직접 용접되지는 않는다. 더욱 구체적으로는, 코너 지지 부재(28)는 단부벽(21) 및 제1벽(22)에 볼트에 의해 연결되어 코너 격벽부(20), 열교환 수단(50) 및 코너 지지 부재(28)의 결합된 유닛을 형성한다.

상기 단부벽(21)은, 상기 제1 실시예와 마찬가지 방법으로, 2개의 플레이트, 즉, 내판(21a)과 보강 부재(21b)가 결합된 구조를 가진다. 열교환 수단(50)의 열교환용 플레이트(5l)에 대하여 평행한 한 쌍의 제1 대향 평면에 단부벽(21)이 배치되어, 상기 한 쌍의 제1 대향 평면을 덮는다. 본 발명의 상기 제2 실시예는, 제1벽(22)의 구조에 따라 보강 부재(21b)의 종방향 거리가 제1벽(22)의 두께만큼 감소되는 구조를 가진다는 점에서 제1 실시예와 상이하다.

상기 제1벽(22)은, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 2개의 플레이트, 즉, 내판(23)과 보강 부재(24)의 결합된 구조를 가진다. 제1벽(22)은 열교환 수단(50)에 있어서의 제1갭(55)의 개구(55a)의 측부에 있는 상기 쌍의 제2 대향 평면에 배치되어, 외측으로부터 상기 쌍의 제2 대향 평면을 덮는다. 상기 제2 실시예는, 내판(23)이 골조의 형태로 되어 넓은 개구를 형성하고, 보강 부재(24)는 열교환용 유체용 입구 및 출구를 구체적으로 형성하는 구멍을 가지는 구조를 가진다는 점에서 제1 실시예와 상이하다.

상기 내판(23)은, 상기 단부벽(21)의 내판(21a)과 마찬가지의 얇은 금속판으로 형성된다. 내판(23)은, 단부벽(21)의 보강 부재(21b)의 횡방향 길이와 동일한 길이를 가지는 장변, 및 플레이트가 정렬되는 방향의 열교환 수단(50)의 폭 및 단부벽(21)의 두께의 두배의 길이의 합의 길이와 동일한 길이를 가진 단변을 가진다. 내판(23)은, 열교환 수단(50)에 있어서의 제1갭(55)의 개구(55a)의 측부에 있는 상기 제2 대향 평면과 대략 같은 중앙 개구(23a)를 가진 직사각형 골조의 형태로 형성된다. 내판(23)은 중앙 개구(23a)의 주변부에서 코너 격벽부(20)의 내판(20b) 및 상기 단부벽(21)의 내판(21a)에 수밀하게 용접된다. 내판(23)에는, 보강 부재(24) 고정용 볼트(29)가 삽입되는 구멍(23b)이 형성된다.

상기 보강 부재(24)는 내판(23)과 대략 같은 외형을 가지고, 상기 단부벽(21)의 보강 부재(21b)와 마찬가지의 강도로 되는 두께를 가진 금속판으로 형성된다. 보강 부재(24)는, 내판(23)에 외측으로부터 수밀을 유지하도록, 내판(23)에 착탈 가능하게 설치된다. 보강 부재(24)는 내판(23)의 중앙 개구(23a)에 대응하는 위치에 개구(24a)를 가진다. 이 보강 부재(24)는, 개구(20a)를 제외하고, 내판(23)의 중앙 개구(23a) 및 내판(23) 내측에 위치되는 열교환 수단(50)의 단부 평면에 있는 개구(55a)를 덮는다. 보강 부재(24)의 개구(24a)에는, 열교환용 유체가 도입되는 관(24b)이 연결된다. 관(24b)의 선단에는 유체의 공급/배출관을 접속하기 위한 플랜지(24c)가 설치된다. 이 보강 부재(24)는, 내판(23)뿐 아니라, 코너 지지 부재(28) 및 단부벽(21)의 보강 부재(21b)에도 볼트(29)에 의해 견고하게 연결된다.

상기 제2벽(25)은, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 2개의 플레이트, 즉, 내판(26)과 보강 부재(27)의 결합된 구조를 가진다. 제2벽(25)은, 열교환 수단(50)에 있어서의 제2갭(56)의 개구(56a)의 측부에 위치되는 한 쌍의 제3 대향 평면에 각각 위치되어, 외측으로부터 상기 쌍의 제3 대향 평면을 덮는다. 제2 실시예에서, 상기 내판(26)과 보강 부재(27)는 제1 실시예와 다른 형상을 가진다.

상기 내판(26)은, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 단부벽(21) 및 제1벽(22)의 내판(21a, 23)과 같은 금속 박판으로 형성된다. 제2 실시예는, 내판(26)이 열 교환 수단(50)보다 짧은 종방향 변을 가진 직사각형으로 되고, 유체용 입구 및 출구로서 작용하는 구멍을 가지지 않고, 내판(26)이, 한 에지에서는, 개구(56a)의 길이 방향 양쪽에 위치하는 2개의 코너 격벽부(20)중, 외판(10a)의 타단부에 대응하는 부분이 횡방향으로 작은 돌출량을 가진 한 코너 격벽부(20)에 용접되며, 상기 내판(26)의 한 에지에 대해 수직인 다른 2개의 에지에서는, 단부벽(21)의 내판(21a)의 측면의 에지에 용접되며, 각 개구(56a)를 일부를 제외하고는 외측으로부터 덮도록 열교환 수단(50)에 수밀하게 용접된다.

내판(26)의 상기 하나의 에지에 대해 평행한 다른 에지는, 열교환 수단(50)의 에지를 따라 소정 위치에 위치되어, 외판(20a)의 다른 에지에 대응하는 부분의 돌출량이 증가되는 코너 격벽부(20)로부터 이격된다. 내판(26)은 열교환 수단(50)의 종방향 에지의 어느 하나로부터 벗어나 있다. 더욱 구체적으로는, 내판(26)은 한 평면에서는 열교환 수단(50)의 위쪽에 위치되고, 다른 평면에서는 아래쪽에 위치된다.

이 내판(26)의 다른 에지와 코너 격벽부(20)의 사이의 용접되지 않은 릴리싱 영역은, 개구(56a)를 통해서 제2갭(56)과 연통하는 열교환용 유체용 입구 및 출구로 작용하는 구멍(26a)을 형성한다. 내판(26)은, 구멍(26a)을 제외하고, 각각의 개구(56a)를 덮어, 제2갭(56)을 확실하게 외부로부터 분리시킨다. 또한, 갭폐쇄 부재(나타내지 않음)가 내판(26)의 내측에 설치되는데, 갭폐쇄 부재는, 내판(26)과 열교환 수단(50) 사이에 형성되어 유닛의 종방향으로 연속하는 갭을 폐쇄시켜, 열교환용 유체가 이 갭 내로 흐르는 것을 방지한다. 내판(26)의 다른 에지에는, 열 교환 수단(50)의 측면에 있는 비-테라스식 평면부(53) 사이에 형성된 갭(57)의 형상과 일치하는 톱니부(나타내지 않음)를 일단부에 가지는 안내판(26b)이 용접되어, 구멍(26a)과 외부 사이에서 누수 없이 열교환용 유체를 도입하기 위한 관의 일부를 형성한다.

상기 보강 부재(27)는, 상기 단부벽(21)의 보강 부재(21b)와 동일한 강도를 제공하는 두께의 금속판으로 형성된다. 보강 부재(27)는, 종방향 에지에서 내판(26)과 동일한 직사각형 형상에, 코너 격벽부(20)의 종방향 길이에 대응하는 직사각형 영역을 더함으로써 얻어진 크기를 가진다. 보강 부재(27)는, 외측으로부터 내판(26)에 맞닿은 상태에서 각 에지를 다른 보강 부재(21b, 24)에 연결시킨다. 보강 부재(27)는, 내판(26)의 비용접측 에지와 코너 격벽부(20) 사이에 형성된 구멍(26a) 내로 연장되지 않아, 구멍(26a)을 좁히지 않으면서 외부로 개방시킨다.

구멍(26a)의 주변에는, 코너 격벽부(20)의 횡방향 돌출 부분과 안내판(26b), 및 단부벽(21)의 내판(21a)과 수밀하게 연결되는 연장판(26c)이 설치되고, 이들 코너 격벽부(20), 안내판(26b), 및 연장판(26c)이 서로 수밀하게 용접되어 열교환용 유체가 도입되는 관을 형성한다. 관의 상단부에는, 열교환용 유체용 공급/배출관이 연결되는 플랜지(27a)가 설치된다.

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기용 외각 구조를 제조하는 단계에 대하여 설명한다. 열교환 수단(50)의 조립 단계에 대하여는, 상기 제l 실시예와 동일하므로, 설명을 생략한다.

개구(55a)의 에지 근처에서, 얻어진 열교환 수단(50)의 양쪽에 있는 비-테라 스식 평면부(53) 사이의 갭(57) 내로 코너 격벽부(20)를 형성하는 외판(20a)의 톱니부를 삽입하고, 개구(55a)의 측면의 에지 근처에서, 내판(20b)의 톱니부를 삽입한다. 삽입된 내판 및 외판(20a, 20b)의 톱니부는 열교환용 플레이트(51)의 에지에 용접되어 결합된다. 상기 제1 실시예와 마찬가지로 용접 작업을 수행함으로써, 열교환용 플레이트(51)를 판(20a, 20b)과 견고하게 결합시켜, 판(20a, 20b)과 결합된 코너 격벽부(20)을 얻을 수 있다.

용접을 거쳐 코너 격벽부(20)가 열교환 수단(50)의 코너에 결합된 결과, 개구(55a)와 개구(56a) 사이에 코너 격벽부(20)가 배치되어, 개구(55a)와 개구(56a)를 서로 연통하지 않고 확실하게 분리시킬 수 있다. 열교환 수단의 제3 대향 평면의 각각의 평면의 한쪽의 코너 격벽부(20)에 제2벽(25)의 내판(26)을 용접하고, 단부벽(21)의 내판(21a)을 코너 격벽부(20) 및 내판(26)에 용접한다. 제1벽(22)의 내판(23)을 코너 격벽부(20)의 내판(20b) 타단부에 대응하는 에지 및 상기 내판(21a)에 용접하여, 열교환 수단(50)의 외측에 내판(21a, 23, 26)을 배치한다. 중앙 개구(23a) 및 내판(26)과 코너 격벽부(20) 사이의 구멍(26a)를 제외하고, 열교환 수단(50)을 외부로부터 확실하게 분리시킨다. 코너 격벽부(20)에 인접하여 코너 지지 부재(28)을 배치하고, 제2벽(25)의 보강 부재(27)를 내판(26)과 접촉시킨 후, 단부벽(21)의 보강 부재(21a) 및 제1벽(22)의 보강 부재(24)를 각각 코너 지지 부재(28) 및 보강 부재(27)에 고정시켜, 열교환기용 외각 구조를 완성한다.

열교환기(2)에 있어서, 제2벽(25)의 내판(26)의 용접되지 않은 에지와 코너 격벽부(20) 사이의 릴리스된 영역의 배치 및 크기의 적절한 설정에 의해, 열교환용 유체용 입구 및 출구의 설정을 용이하고 유연하게 할 수 있어, 각종 용도의 열교환에 대응할 수 있다. 이 열교환기(2)에서는, 개구(24a), 중앙 개구(23a), 및 각 개구(55a)를 통해서 열교환 수단(50)의 제1갭(55)에 열교환용 유체를 공급하는 한편, 구멍(26a) 및 각 개구(56a)를 통해 제2갭(56)에 다른 열교환용 유체를 공급함으로써, 두 종류의 열교환용 유체 사이에서 열교환이 수행된다. 다른 열교환용 유체를 열교환기의 종방향 일단의 구멍(26a)으로부터 타단의 구멍(26a)으로 흐르도록 하여, 제1갭(55) 내에서 흐르는 열교환용 유체와 제2갭(56) 내에서 흐르는 다른 열교환용 유체 사이의 흐름 관계는 평행 흐름 시스템 또는 역류 시스템으로 된다.

열교환기의 이용시에, 열교환용 유체로부터의 압력이 열교환 수단(50), 단부벽(21), 제1벽(22), 및 제2벽(25)에 적용되지만, 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 열교환 수단(50)에 변형은 없고, 열교환 수단(50)에 있어서의 갭(55, 56)끼리의 분리 상태를 확보할 수 있다. 또한, 용접된 각 내판(21a, 23, 26)을 외측으로부터 보강 부재(21b, 24, 27)에 의해 각각 지지하는 결합 구조를 각각 가지는 단부벽(2l), 제1벽(22), 및 제2벽(25)에 있어서도, 변형이나 변위 등은 일체 없고, 각 갭(55, 56)과 외부를 분리시킨다.

제1벽(22)은, 열교환 수단(50)에 용접되는 골조형의 내판(23)과 내판(23) 외측에 설치되는 충분한 강도의 보강 부재(24)로 구성되고, 보강 부재(24)가 내판(23)으로부터 착탈될 수 있다. 따라서, 보강 부재(24)를 제거한 상태에서 각 내판(23)의 중앙 개구(23a)의 크기를 가진 개구(55a)를 노출시킬 수 있어, 열교환용 플레이트(51)의 외부로 노출시키는 충분히 넓은 개구를 각 평면에 형성한다. 열교환 수단(50)을 분해하지 않고 열교환용 플레이트(51)에 대한 청소 등의 보수 작업이 적절히 수행되고, 용접에 의한 견고하며 내압 성능이 뛰어난 구조와 우수한 보수 작업성을 양립하게 한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기용 외각 구조에 있어서, 열교환 수단(50)의 제2갭(56)의 개구(56a) 측에 위치된 한 쌍의 대향 평면을 덮는 제2벽(25)이, 코너 격벽부(20) 및 단부벽(2l)의 내판(21a)에 용접되어 각 개구(56a)의 대부분을 덮는 내판(26), 및 내판(26) 외측에 설치되는 고강도의 보강 부재(27)로 이루어진다. 내판(26)에서 용접되지 않은 측의 에지와 코너 격벽부(20) 사이의 릴리스 영역이 열교환용 유체용 입구 및 출구를 형성한다. 따라서, 내판(26)의 용접되지 않은 에지의 배치, 즉 내판(26)의 길이를 조정함으로써 열교환용 유체용 입구 및 출구의 설정이 용이하고 유연하게 수행되고, 열교환용 유체끼리의 흐름 관계도 설정할 수 있어, 각종 용도의 열교환에 대응 가능하다. 또한, 각 코너 격벽부(20)와 단부벽(21)에 대한 연결을 위해서는, 용접 작업은 내판(26)에만 적용할 수 있고, 박판의 내판(26)은 용이하게 각 코너 격벽부(20) 및 단부벽(21) 등과 용접할 수 있다. 개구(56a)를 덮는 내판(26)의 외측에 보강 부재(27)를 고정한 결합 구조의 제2벽(25)은 높은 강도를 확보하여, 유체 압력에 의한 변형 등을 확실하게 방지할 수 있어, 제1갭(55)과 제2갭(56) 사이, 및 이들 갭과 외부 사이에서 분리 상태를 확실하게 유지할 수 있다. 또한, 보강 부재(21a, 24, 27)로서는 열교환 수단(50)에 대한 용접의 가능 여부를 고려할 필요가 없고, 임의의 바람직한 재료를 이용할 수 있다. 그 결과, 강도면에서 뛰어나고 저비용인 재료를 이용할 수 있어, 열교환기 전 체의 저비용화를 도모할 수 있다.

(본 발명의 제3 실시예)

본 발명의 제3 실시예를 도 17 내지 도 22에 따라 설명한다. 도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 정면도, 도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 부분 우측면도, 도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 부분 확대 저면도, 도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기에서의 열교환 수단에 대한 코너 격벽부 및 내판의 연결 상태 설명도, 도 21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 상부 종단면도, 도 22는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기에서의 제2갭에서의 유체의 흐름 상태 설명도이다.

이들 도면에 나타내듯이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기(3)의 외각 구조는, 상기 제2 실시예와 마찬가지로, 코너 격벽부(30), 한 쌍의 단부벽(31), 개구를 가진 한 쌍의 제1벽(32), 및 개구를 가진 한 쌍의 제2벽(35)을 포함한다. 교환 수단(50)의 주위에, 코너 격벽부(30), 단부벽(31), 제1벽(32), 및 제2벽(35)이 배치된다. 그러나, 제3 실시예는, 제2벽(35)이 제1벽(32)과 동일한 구조로 되어 있다는 점에서 제2 실시예와 상이하다. 열교환용 플레이트(51) 및 이들 열교환용 플레이트(51)를 함께 평행하게 결합된 열교환 수단(50)에 대해서는, 상기 제1 실시예와 동일한 구성이며, 설명을 생략한다.

상기 코너 격벽부(30)는, 상기 제2 실시예와 마찬가지로, 각각의 톱니부(나타내지 않음)를 가지는 외판(30a)과 내판(30b)을, 열교환 수단(50)의 제1갭(55)의 개구(55a)의 양쪽 및 그 외측의 갭(57)에 삽입한 상태로, 각 플레이트에 용접한다. 제3 실시예는, 모든 코너 격벽부(30)에 있어서, 외판(30a)의 톱니부에 대해 반대쪽 에지가 톱니부가 삽입되는 상기 갭(57)의 소정 영역에 배치된 상태에서, 열교환용 플레이트(51)의 에지로부터 돌출하는 모든 코너 격벽부(30)의 돌출량을 증가시키는 구조를 가진다는 점에서, 제2 실시예와 상이하다.

증가된 돌출량을 가진 코너 격벽부(30)의 에지에 제2벽이 장착된 결과, 코너 격벽부(30)에 인접하여 공간이 형성되어, 이 공간에 단부벽(31), 제1벽(32) 및 제2벽(35)의 일부를 용접에 의하지 않고 열교환 수단(50)에 견고하게 연결하는 코너 지지 부재(38)가 설치된다. 이 코너 지지 부재(38)는, 열교환용 플레이트가 위치되는 방향에서의 열교환 수단(50)의 폭과 대략 같은 길이를 가지는 금속 사각형 기둥이며, 코너 격벽부(30) 근처에 배치되지만, 코너 격벽부(30)에 직접 용접되지는 않는다. 더욱 구체적으로는, 코너 지지 부재(38)는 단부벽(31), 제1벽(32), 및 제2벽(35)에 볼트에 의해 연결되어, 코너 격벽부(30), 열교환 수단(50), 및 코너 지지 부재(38)의 결합 유닛을 형성한다.

상기 단부벽(31)은, 상기 제2 실시예와 마찬가지로, 2개의 플레이트, 즉, 내판(31a)과 보강 부재(31b)의 결합 구조를 가진다. 단부벽(31)은, 열교환 수단(50)에 있어서의 열교환용 플레이트(51)에 대해 평행한 한 쌍의 대향 평면에 배치되어, 상기 한 쌍의 대향 평면을 덮는다. 제3 실시예는, 코너 격벽부(30)의 돌출량의 증가에 따라 내판(21a)을 횡방향으로 코너 격벽부(30)의 에지까지 연장시킨 구조를 가진다는 점에서, 제2 실시예와 상이하다.

상기 제1벽(32)은, 상기 제2 실시예와 마찬가지로, 2개의 플레이트, 즉, 내 판(33)과 보강 부재(34)의 결합 구조를 가진다. 상기 제1벽(32)은, 열교환 수단(50)에 있어서의 제1갭(55)의 개구(55a)에 위치되는 한 쌍의 제2 대향 평면에 위치되어, 상기 한 쌍의 제2 대향 평면을 외부로부터 덮는다. 상기 제1벽(32)의 상세한 설명을 생략한다.

상기 제2벽(35)은, 상기 제2 실시예와 마찬가지로, 2개의 플레이트, 즉, 내판(36)과 보강 부재(37)의 결합 구조를 가진다. 상기 제2벽(35)은, 열교환 수단(50)에 있어서의 제2갭(56)의 개구(56a) 쪽에 위치되는 한 쌍의 제3 대향 평면 상에 위치되어, 상기 한 쌍의 대향 평면을 외측으로부터 덮는다. 제3 실시예는, 상기 제1벽(32)과 마찬가지로, 내판(36)이 골조 형태로 되어 있어 넓은 개구를 형성하고, 보강 부재(37)는 열교환용 유체용 입구 및 출구를 구체적으로 형성하는 구멍을 가진다는 점에서, 제2 실시예와 상이하다.

상기 내판(36)은 상술한 바와 같이 단부벽(31)의 내판(31a)과 동일한 얇은 금속판으로 형성된다. 상기 내판(36)은, 단부벽(31)의 종방향 길이와 대략 같은 길이를 가진 장변, 및 열교환 수단(50)에 있어서의 플레이트가 정렬되는 방향의 폭, 및 단부벽(31)의 두께의 2배의 길이의 합의 길이를 가지는 단변을 가진다. 상기 내판(36)은, 열교환 수단(50)에 있어서 제2갭(56)의 개구(56a)에 위치되는 제3 대향 평면과 대략 같은 중앙 개구(36a)를 가지는 직사각형 골조 형태로 되어 있다. 상기 내판(36)은, 중앙 개구(36a)의 주변에서, 코너 격벽부(30)의 외판(30a)의 다른 에지에 대응하는 부분 및 상기 단부벽(31)의 내판(31a)에 수밀하게 용접된다. 내판(36)에는, 보강 부재(37) 고정용 볼트(39)가 삽입되는 구멍(36b)이 형성된다.

상기 보강 부재(37)는, 내판(36)과 대략 같은 외형을 가지며, 상기 단부벽(31)의 보강 부재(31b)와 대략 같은 강도를 가진 두꺼운 금속판으로 형성된다. 상기 보강 부재(37)는, 내판(36)에 외측으로부터 수밀하게 접촉하도록 착탈 가능하게 장착된다. 상기 보강 부재(37)는 내판(36)의 중앙 개구(36a)에 대응하는 위치에 개구(37a, 37b)를 가진다. 보강 부재(37)는, 개구(37a, 37b)를 제외하고, 내판(36)의 중앙 개구(36a) 및 내판(36)의 내측에 위치된 열교환 수단(50)의 단부면의 각 개구(56a)를 덮는다. 보강 부재(37)는, 내판(36)뿐 아니라, 코너 지지 부재(38) 및 단부벽(31)의 보강 부재(31b)에도 볼트(39)에 의해 견고하게 연결된다.

이 보강 부재(37)에 있어서, 열교환 수단(50)의 한쪽의 평면상의 구멍(37a)은 열교환 수단(50)의 하측에 배치되고, 열교환 수단(50)의 다른 쪽의 평면상의 구멍(37b)은 열교환 수단(50)의 상측에 배치된다. 개구(37a, 37b)에는, 열교환용 유체를 도입하는 관(37c)이 연결된다. 각각의 관(37c)의 단부에는 유체용 공급/배출관이 접속되는 플랜지(37d)가 일체로 형성된다. 또한, 상기 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로, 보강 부재(37)의 중앙 개구(36a)에 대응되는 부분과 열교환 수단(50) 사이에 갭을 폐쇄시키는 갭 폐쇄 부재(59)가 설치되어, 유닛 종방향으로 연속적으로 연장되어, 열교환용 유체가 이 갭 내로 흐르는 것을 방지한다.

다음에, 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기용 외각 구조의 제조 단계에 대하여 설명한다. 열교환 수단(50)의 조립 단계 및 코너 격벽부(30)의 준비 단계에 대하여는, 상기 제l 및 제2 실시예와 동일하므로, 설명을 생략한다.

열교환 수단(50)의 각 코너에 코너 격벽부(30)를 배치한 후, 코너 격벽부 (30)에 있어서 열교환용 플레이트(51)가 배치되는 방향의 양쪽 단부에 단부벽(31)의 내판(31a)을 용접한다. 제1벽(32)의 내판(33)을 각 코너 격벽부(30)의 내판(30b)의 타단부에 대응하는 에지 및 상기 내판(3la)의 상부 및 하부 에지에 용접한다. 제2벽(35)의 내판(36)을 각 코너 격벽부(30)의 외판(30a)의 타단부에 대응하는 에지 및 상기 내판(31a)의 측면의 에지에 용접한다. 이러한 방법으로 열교환 수단(50)의 외측에 내판(31a, 33, 36)을 배치하여, 제1갭(55) 및 제2갭(56)의 개구(55a, 56a)를 제외하고, 열교환 수단의 내부를 외부에 대해 적절하게 분리할 수 있다. 또한, 각 코너 격벽부(30) 근처에 코너 지지 부재(38)를 배치하고, 단부벽(31)의 보강 부재(31b)를 내판(31a)에 접촉시키면서 코너 지지 부재(38)에 볼트(39)에 의해 고정한다. 제1벽(32)의 보강 부재(34), 제2벽(35)의 보강 부재(37)를, 내판(33, 36)을 통해, 코너 지지 부재(38) 및 단부벽(31)의 보강 부재(31b)에 볼트(39)에 의해 고정하여, 열교환기용 외각을 완성한다.

열교환기(3)의 외각을 형성하는 단부벽(31), 제1벽(32), 및 제2벽(35)이, 박판인 내판(31a, 33, 36), 및 이들 내판(31a, 33, 36) 외측에 설치되는 충분한 강도의 보강 부재(31b, 34, 37)의 결합 구조를 가진다. 따라서, 내판(31a, 33, 36)을 용이하게 각 코너 격벽부(30) 및 다른 내판과 용접할 수 있고, 보강 부재(31b, 34, 37)로서는 열교환 수단(50)에 대한 용접 가능 여부를 고려할 필요가 없이 임의의 바람직한 재료가 이용될 수 있다. 보강 부재(31b, 34, 37)에는 열교환용 플레이트(51)와는 상이한 재료를 이용할 수 있고, 충분한 강도와 열교환용 유체에 대한 우수한 내식성을 가지는 저비용의 재료를 선택할 수 있어, 열교환기(3) 전체의 저 비용화가 도모된다.

열교환기(3)에 의하면, 제2벽(35)의 보강 부재(37) 상에서의 개구(37a, 37b)의 배치 및 크기의 적절한 설정에 의해, 열교환용 유체용 입구 및 출구의 설정이 용이하고 유연하게 수행되어, 각종 용도의 열교환 시스템에 대응할 수 있다. 실제의 열교환기(3)의 설치, 열교환용 유체의 공급 및 배출용 관의 접속에, 보강 부재(34, 37)에 견고하게 고정된 플랜지(34c, 37d)를 이용하여, 지지 강도를 높게 할 수 있고 연결 작업을 편리하게 한다.

이 열교환기(3)에서, 구멍(34a), 중앙 개구(33a), 및 각 개구(55a)를 통해 제1갭(55)에 일 열교환용 유체를 유통시키고, 개구(37a, 37b), 중앙 개구(36a), 및 개구(56a)를 통해 열교환 수단(50)의 제2갭(56)에 다른 열교환용 유체를 유통시켜, 두 종류의 열교환용 유체 사이에서 열교환이 수행된다. 상기 제l 및 제2 실시예와 마찬가지로, 다른 열교환용 유체를 열교환 수단(50)의 종방향 일단부 측의 구멍(37a)으로부터 열교환 수단(50)의 종방향 타단부 측의 구멍(37b)으로 흐르게 하여, 제2갭(56) 내에서 상기 다른 열교환 유체를 수직 방향으로 흐를 수 있게 한다. 제1갭(55) 내에서 수직 방향으로 흐르는 하나의 열교환용 유체와 제2갭(56) 내에서 흐르는 다른 열교환용 유체의 흐름 관계는 평행 흐름 시스템 또는 역류 시스템으로 된다.

열교환기(3)의 이용시에, 열교환용 유체로부터의 압력이 열교환 수단(50), 단부벽(31), 제1벽(32), 및 제2벽(35)에 적용되지만, 상기 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로, 열교환 수단(50)에 압력에 의한 변형은 없고, 열교환 수단(50)에 있어서 의 갭(55, 56)끼리의 분리 상태를 확보할 수 있다. 또한, 단부벽(31), 제1벽(32), 및 제2벽(35)은, 용접된 내판(32a, 33, 36)을 외측으로부터 연결된 보강 부재(31b, 34, 37)에 의해 지지하는 결합 구조를 가져, 변형이나 변위 등은 일체 없고, 각 갭(55, 56)과 외부의 분리 상태를 유지할 수 있다.

제1벽(32) 및 제2벽(35)은, 열교환 수단(50)에 용접되는 골조형의 내판(33, 36), 및 내판(33, 36)의 외측에 설치되는 충분한 강도의 보강 부재(34, 37)로 구성되고, 보강 부재(34, 37)가 내판(33, 36)에 대해 착탈될 수 있다. 따라서, 보강 부재(34, 37)을 제거한 상태에서 내판(33, 36)의 중앙 개구(33a, 36a)의 크기로, 개구(55a, 56a)를 노출시킬 수 있어, 열교환용 플레이트(51)를 외부에 노출시키는 충분히 넓은 개구를 형성한다. 따라서, 열교환 수단(50)을 분해시키지 않고 열교환용 플레이트(51)에 대한 청소 등의 보수 작업을 적절히 수행할 수 있다. 따라서, 용접에 의한 견고하며 내압 성질이 뛰어난 구조와 우수한 보수 작업성을 제공한다. 특히, 제2벽(35)의 내판(36)의 중앙 개구(36a)는 극히 넓은 개구 면적을 가질 수 있어, 제2갭(56) 내에 흐르는 열교환용 유체가, 열교환기(3)의 소정 기간의 이용으로 인해 열교환용 플레이트(51)를 손상시키는 해수 등인 경우에도, 보강 부재(37)를 제거한 상태에서 중앙 개구(36a)를 통해서 적절한 유지보수를 수행할 수 있어, 열교환기(3)의 수명을 비약적으로 연장시킬 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기용 외각 구조에 있어서, 제2벽(35)이, 코너 격벽부(30)에 용접되는 내판(36), 및 내판(36)의 외측에 설치되는 충분한 강도의 보강 부재(37)로 구성되어, 벽을 열교환 수단(50)에 연결되는 부재와 열교환 용 유체용 입구 및 출구가 형성되는 다른 부재로 분할한다. 이 입구 및 출구 부분이 있는 보강 부재(37)가 내판(36)에 대해 착탈될 수 있어서, 코너 격벽부(30)와 단부벽(31)에의 연결을 위해 내판(36)에만 용접 작업을 할 수 있다. 이들 부재를 결합하면, 내판(36)으로서 필요 최소한의 강도만 고려한 박판을 이용할 수 있게 하여, 박판을 코너 격벽부(30)와 단부벽(31)에 연결하는 작업이 용이하게 수행될 수 있다. 보강 부재(37)을 내판(36)에 고정시킨 결합 구조에 의해 충분한 강도를 확보하여, 유체 압력에 의한 변형 등을 방지할 수 있어, 유체용 유로 사이만이 아니라 이들 유로와 외부 사이의 분리 상태를 확실하게 유지할 수 있다. 또한, 내판(36)으로부터 보강 부재(37)을 제거하면, 내판(36)의 중앙 개구(36a)의 크기로, 개구(56a)를 노출시킬 수 있어, 열교환용 플레이트를 외부로 노출시키는 충분히 넓은 개구를 열교환 수단(50)의 각각의 평면상에 형성하여, 열교환용 플레이트의 청소 등의 보수 작업성이 우수하다. 또한, 제2갭(56)을 흐르는 열교환용 유체용 입구 및 출구를, 보강 부재(37)의 개구(37a, 37b)의 위치에 따라 열교환기(3)의 단부에서 소정의 위치에 설치할 수 있어, 열교환기 설계의 자유도를 높게 할 수 있고 범용성이 우수하다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기용 외각 구조에 있어, 단부벽(31), 제1벽(32) 및 제2벽(35)의 보강 부재(31b, 34, 37)를 열교환 수단(50)에 연결시키는 데에, 각 코너 격벽부(30) 근처에 배치한 코너 지지 부재(38)를 이용하는 구성으로 하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 보강 부재(31b, 34, 37)끼리를 볼트에 의해 연결하여, 코너 지지 부재(38)를 이용하지 않는 구성으로 해도 상관없다.

상기 제1 내지 제3 실시예에 따른 열교환기용 외각 구조에 있어서, 열교환 수단(50)의 제1갭(55)과 연통하는 구멍(13a, 24a, 34a)을 열교환기의 종방향 양쪽에 배치하는 한편, 제2갭(56)과 연통하는 구멍(16a, 26a, 37a, 37b)을 열교환기의 종방향 측에 각각 배치하여, 다른 열교환용 유체도 수직 방향으로 제2갭(56) 내에서 흐르도록 하여, 상기 다른 열교환용 유체와 제1갭(55) 내에서 수직 방향으로 흐르는 한 열교환용 유체의 흐름 관계를 평행 흐름 시스템 또는 역류 시스템으로 하는 구성으로 하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제2벽(35) 각각에, 열교환 유체용 입구 및 출구로서 작용하는 구멍을, 벽의 중앙에 소정의 크기로 1개 형성하거나, 또는 벽의 중앙에 대해 대칭적으로 복수개 설치하여, 다른 열교환용 유체가 제2갭(56) 내에서 횡방향으로 흐르도록 하여, 열교환용 플레이트(51)의 양쪽 면을 따라 흐르는 이들 유체의 흐름 방향이 교차하는 직교류 시스템으로 할 수도 있다.

상기 제1 내지 제3 실시예에 따른 열교환기용 외각 구조에 있어서, 단부벽(11, 21, 31), 제1벽(12, 22, 32), 및 제2벽(15, 25, 35) 각각은, 내판과 보강 부재의 결합 구조를 가지는 구성으로 하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 단부벽, 제1벽, 및 제2벽을 각각 소정의 강도를 가지는 단일 판으로 구성할 수도 있다. 유체 또는 유동성 고체의 대량의 피복재가 열교환용 유체의 압력에 대응하는 압력을 균일하게 적용하도록 열교환기 외주면 전체에 접촉하거나, 열교환용 유체의 압력에 의해 변형되지 않는 경질의 피복재가 열교환기 주위 전체를 둘러싸는 특수한 환경 하에 열교환기를 배치하는 경우에는, 단부벽, 제1벽, 및 제2벽으로서 필요 최소한의 강도만 고려된 박판을 이용할 수도 있다.

상기 제1 내지 제3 실시예에 따른 열교환기용 외각 구조에 있어서, 단부벽(l1, 21, 31), 제1벽(12, 22, 32), 및 제2벽(15, 25, 35)의 내판의 외면에 보강 부재를 고정하는 때에는, 두께가 큰 보강 부재의 단부를 볼트 등을 이용하여 연결시킨다. 또한, 보강 부재에, 서로 직접 결합될 돌출부 및 오목부를 형성할 수도 있다. 예를 들면, 단부벽의 보강 부재의 단부에 돌출부를 형성하는 한편, 제1벽 및 제2벽의 보강 부재에 상기 돌출부가 결합하는 오목부를 설치하여, 보강 부재의 연결 상태에서 상기 돌출부와 오목부를 결합시키면, 연결 강도를 더욱 높일 수 있게 되어, 보강 부재가 적절하지 않게 외측으로 이동하는 것을 방지한다. 그 결과, 보강 부재에 의해 내판 변형 방지 효과를 제공하여, 열교환기와 외부의 적절한 분리 상태를 유지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 열교환 수단을 둘러싸는 외각의 최적화된 결합을 제공하고, 외각과 열교환 수단을 용이하게 결합하여 열교환기를 컴팩트하게 하고 부품의 수를 감소시키며, 유체의 유로를 적절히 분리시키고, 고압의 열교환 유체에 대처하며, 열교환 유체가 판 사이의 유로로 신뢰성 있게 유동시키면서 열교환 유체용 입구 및 출구의 레이아웃과 흐름 관계를 향상된 융통성으로 할 수 있는 열교환기용 외각 구조가 제공된다.

Claims (10)

1. 열교환기용 외각(outer shell) 구조에 있어서,

   사각형 또는 직사각형으로 형성된 복수개의 열교환용 플레이트를 가진 열교환 수단이 상기 외각 구조에 의해 둘러싸여 있고,

   상기 열교환용 플레이트는 서로 평행하게 배치되어, 제1 연결 관계와 제2 연결 관계가 반복되어 상기 열교환 수단용 결합 본체를 형성하며,

   상기 제1 연결 관계에서, 인접한 2개의 상기 열교환용 플레이트의 외면이 서로 대면한 상태로 상기 외면의 제1쌍의 측부 에지에서 상기 제1쌍의 측부 에지의 전체 길이에 걸쳐 함께 용접되어, 상기 외면들 사이에 제1갭을 형성하고,

   상기 제2 연결 관계에서, 인접한 2개의 다른 상기 열교환용 플레이트의 내면이 서로 대면한 상태로, 상기 제1쌍의 측부 에지에 대해 수직한 상기 열교환용 플레이트의 제2쌍의 측부 에지에서, 상기 제1쌍의 측부 에지의 용접된 부분을 제외하고, 상기 제2쌍의 측부 에지의 전체 길이에 걸쳐 함께 용접되어, 상기 내면들 사이에 제2갭을 형성하며,

   상기 결합 본체는, 상기 열교환용 플레이트에 대해 평행한 한쌍의 제1 대향 평면, 상기 제1갭의 개방 측부에 배치된 한쌍의 제2 대향 평면, 및 상기 제2 갭의 개방 측부에 배치된 한쌍의 제3 대향 평면을 가지고,

   상기 외각 구조는, 상기 제1갭을 따라 흐르는 제1 열교환 유체와 상기 제2갭을 따라 흐르는 제2 열교환 유체를 확실하게 분리시키며, 상기 제1 및 제2 열교환 유체의 외부 유출을 방지하고,

   상기 외각 구조는,

   상기 열교환 수단의 상기 한쌍의 제1 대향 평면에 각각 배치되어 상기 열교환 수단의 상기 한쌍의 제1 대향 평면을 덮는 한쌍의 대향 단부벽,

   개구를 가지며, 상기 열교환 수단의 상기 한쌍의 제2 대향 평면으로부터 이격되어 각각 배치되어, 상기 단부벽의 에지에 수밀(watertightingly)하게 연결되어, 상기 제1 열교환 유체용 입구 및 출구를 제외하고, 상기 제1갭의 개구를 외부로부터 차단시키는 한쌍의 대향 제1벽,

   개구를 가지며, 상기 열교환 수단의 상기 한쌍의 제3 대향 평면으로부터 이격되어 각각 배치되어, 상기 단부벽의 에지에 수밀하게 연결되어, 상기 제2 열교환 유체용 입구 및 출구를 제외하고, 상기 제2갭의 개구를 외부로부터 차단시키는 한쌍의 대향 제2벽, 및

   상기 제1 벽과 상기 열교환 수단 사이의 갭 및/또는 상기 제2 벽과 상기 열교환 수단 사이의 갭 중에서, 상기 제1 및 제2 열교환 유체 각각을 위한 입구 및 출구를 제외한 영역을 적어도 부분적으로 폐쇄시켜, 상기 열교환 유체가, 상기 열교환용 플레이트의 측면에 대해 평행하게, 상기 갭이 연장되는 방향으로 흐르지 못하게 하는, 하나 이상의 갭 폐쇄 부재를 포함하는

   것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 대향 단부벽과 상기 열교환용 플레이트에 용접된 4개의 세트의 코너 격벽부를 더 포함하며,

   상기 코너 격벽부 각각은 외부 플레이트 섹션과 내부 플레이트 섹션을 포함하며,

   상기 외부 플레이트 섹션 및 내부 플레이트 섹션 각각은 종방향 측부에, 상기 복수개의 열교환용 플레이트와 동일한 방향으로 정렬되고 상기 열교환용 플레이트와 동일한 간격으로 형성된 톱니를 가진 톱니부가 형성되며,

   상기 외부 플레이트 섹션의 상기 톱니부는 상기 열교환 수단의 상기 열교환용 플레이트의 상기 제1쌍의 측부 에지에서 상기 에지의 전체 길이에 걸쳐 함께 용접된 복수 쌍의 상기 열교환용 플레이트 사이의 갭 내로 삽입되고,

   상기 내부 플레이트 섹션의 상기 톱니부는 상기 갭의 개구 내로 소정 길이만큼 삽입되며,

   상기 단부벽은 상기 코너 격벽부 각각의 대향 단부에, 상기 열교환용 플레이트가 배치되는 방향으로 수밀하게 연결되는

   것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조.
3. 제2항에 있어서,

   상기 단부벽 각각은 내부 플레이트와 보강 부재를 포함하며,

   상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제1 대향 평면보다 사이즈가 크고, 상기 내부 플레이트의 에지에서 상기 코너 격벽부, 제1벽 및 제2벽에 수밀하 게 용접되며,

   상기 보강 부재는 상기 내부 플레이트보다 작지 않은 사이즈를 가진 플레이트로 형성되고, 상기 열교환 유체에 적용되는 압력에 의해 상기 보강 부재가 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가지며, 외부로부터 상기 내부 플레이트와 접촉하도록 상기 내부 플레이트 상에 배치된 상태로 유지되는

   것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조.
4. 제2항에 있어서,

   상기 제1벽 각각은 내부 플레이트와 보강 부재를 포함하고,

   상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제2 대향 평면과 실질적으로 동일하며 중앙 개구를 가진 직사각형 또는 사각형 프레임(framework)의 형태로 형성되고, 중앙 개구의 둘레부에서 상기 코너 격벽부와 상기 단부벽 각각의 상기 내부 플레이트에 수밀하게 용접되며,

   상기 보강 부재는 상기 내부 플레이트보다 작지 않은 사이즈를 가진 플레이트로 형성되고, 상기 열교환 유체에 의해 적용되는 압력에 의해 상기 보강 부재가 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가지며, 외부로부터 수밀하게 상기 내부 플레이트와 접촉하도록 상기 내부 플레이트 상에 착탈 가능하게 배치된 상태로 유지되고, 상기 내부 플레이트의 중앙 개구에 대응하는 위치에 하나 이상의 개구를 가지며,

   상기 보강 부재의 상기 하나 이상의 개구, 및 상기 하나 이상의 개구에 대응 하는 상기 내부 플레이트의 상기 중앙 개구의 일부는 상기 열교환 유체용 상기 입구 및 출구를 형성하는

   것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조.
5. 제3항에 있어서,

   상기 제1벽 각각은 내부 플레이트와 보강 부재를 포함하고,

   상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제2 대향 평면과 실질적으로 동일하며 중앙 개구를 가진 직사각형 또는 사각형 프레임의 형태로 형성되고, 중앙 개구의 둘레부에서 상기 코너 격벽부와 상기 단부벽 각각의 상기 내부 플레이트에 수밀하게 용접되며,

   상기 보강 부재는 상기 내부 플레이트보다 작지 않은 사이즈를 가진 플레이트로 형성되고, 상기 열교환 유체에 의해 적용되는 압력에 의해 상기 보강 부재가 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가지며, 외부로부터 수밀하게 상기 내부 플레이트와 접촉하도록 상기 내부 플레이트 상에 착탈 가능하게 배치된 상태로 유지되고, 상기 내부 플레이트의 중앙 개구에 대응하는 위치에 하나 이상의 개구를 가지며,

   상기 보강 부재의 상기 하나 이상의 개구, 및 상기 하나 이상의 개구에 대응하는 상기 내부 플레이트의 상기 중앙 개구의 일부는 상기 열교환 유체용 상기 입구 및 출구를 형성하는

   것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2벽 각각은 내부 플레이트와 보강 부재를 포함하고,

   상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면과 실질적으로 동일하며 중앙 개구를 가진 직사각형 또는 사각형 프레임의 형태로 형성되고, 중앙 개구의 둘레부에서 상기 코너 격벽부 각각의 상기 외부 플레이트 섹션과 상기 단부벽에 수밀하게 용접되어 있으며,

   상기 보강 부재는 상기 내부 플레이트보다 작지 않은 사이즈를 가진 플레이트로 형성되고, 상기 열교환 유체에 의해 적용되는 압력에 의해 상기 보강 부재가 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가지며, 외부로부터 수밀하게 상기 내부 플레이트와 접촉하도록 상기 내부 플레이트 상에 착탈 가능하게 배치된 상태로 유지되고, 상기 내부 플레이트의 중앙 개구에 대응하는 위치에 하나 이상의 개구를 가지며,

   상기 보강 부재의 상기 하나 이상의 개구, 및 상기 하나 이상의 개구에 대응하는 상기 내부 플레이트의 상기 중앙 개구의 일부는 상기 열교환 유체용 상기 입구 및 출구를 형성하는

   것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조.
7. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2벽 각각은 내부 플레이트와 보강 부재를 포함하고,

   상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면에 대해 평행하게 배치되며, 상기 내부 플레이트의 대향 평행 측부에서 상기 단부벽의 에지에 수밀하게 용접되고, 상기 내부 플레이트의 다른 대향 평행 측부 중 적어도 한 측부에서 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면의 양쪽에 배치된 상기 코너 격벽부에 수밀하게 용접되며, 상기 제2 갭의 개구와 연통하는 하나 이상의 개구를 가지고,

   상기 보강 부재는 상기 열교환 유체에 의해 적용되는 압력에 의해 상기 판이 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가진 하나 이상의 직사각형 판으로 형성되어, 단독으로 또는 서로 결합되어 상기 내부 플레이트보다 작지 않은 사이즈를 형성하며, 상기 내부 플레이트의 상기 하나 이상의 개구가 상기 하나 이상의 개구에 대응하는 위치에서 관통 구멍을 통해 외부와 연통하는 상태에서 상기 내부 플레이트의 외부로부터 수밀하게 상기 내부 플레이트 상에 배치되고,

   상기 내부 플레이트의 상기 하나 이상의 개구는 상기 열교환 유체용 상기 입구 및 출구를 형성하는

   것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조.
8. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2벽 각각은 하나 이상의 내부 플레이트와 보강 부재를 포함하고,

   상기 내부 플레이트는 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면에 대해 평행하게 배치되며, 상기 내부 플레이트의 대향 평행 측부에서 적어도 상기 단부벽의 에지들에 수밀하게 용접되고,

   상기 보강 부재는, 상기 내부 플레이트보다 작지 않은 사이즈, 및 상기 열교환 유체에 의해 적용되는 압력에 의해 상기 판이 변형되는 것을 방지하는 소정 강도를 가진 직사각형 판으로 형성되며, 상기 내부 플레이트의 외부로부터 수밀하게 상기 내부 플레이트 상에 배치되고,

   상기 내부 플레이트는, 상기 내부 플레이트의 상기 대향 평행 측부에 대해 수직한 상기 내부 플레이트의 다른 대향 평행 측부 중 적어도 하나가 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면을 따라 배치되게 하여, 상기 다른 대향 평행 측부 중 적어도 하나와 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면상에 배치된 상기 코너 격벽부 사이에 개구를 형성하며,

   상기 보강 부재는 상기 개구가 외부와 연통하는 릴리스된 상태로 상기 개구를 유지하고,

   상기 개구는 상기 열교환 유체용 상기 입구 및 출구를 형성하는

   것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조.
9. 제7항에 있어서,

   상기 내부 플레이트는, 상기 내부 플레이트의 상기 다른 대향 평행 측부 중 하나가 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면을 따라 배치되게 하여, 상기 다른 대향 평행 측부 중 하나와 상기 열교환 수단의 상기 제3 대향 평면상에 배치된 상기 코너 격벽부 중 가까운 상기 코너 격벽부 사이에 다른 개구를 형성하며,

   상기 보강 부재는 상기 다른 개구가 외부와 연통하는 릴리스된 상태로 상기 다른 개구를 유지하는

   것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조.
10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제2갭과 연통하는 상기 제2 열교환 유체용 상기 입구 및 출구 중에서,

    상기 입구는 상기 제2벽 중 적어도 하나의 상기 제2벽 상에 있는 상기 제1벽 중 하나의 상기 제1벽의 일면에 배치되고,

    상기 출구는 상기 제2벽 중 적어도 하나의 상기 제2벽 상에 있는 상기 제1벽 중 다른 상기 제1벽의 일면에 배치되는

    것을 특징으로 하는 열교환기용 외각 구조.

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