KR20060132645A - 브레이징 플레이트형 열 교환기 - Google Patents

브레이징 플레이트형 열 교환기 Download PDF

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KR20060132645A
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스테픈 비. 메모리
지안민 인
타오 지아
밀리사브 라자레빅
롤란트 슈트랠레
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모다인 매뉴팩츄어링 컴파니
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Abstract

브레이징 플레이트형 열 교환기(30)가 제1 유체(32)와 제2 유체(34) 사이에서 열을 전달하기 위해 제공되며, 상기 제1 유체(32)는 비교적 고압으로 가압된다. 상기 열 교환기는 플레이트 쌍(41)들을 포함하며, 각 쌍(41)들은 제1 유체(32)를 위한 복수의 유동 채널(56)을 형성한다. 각각의 유동 채널(56)들은 1mm 이하의 유압 직경을 갖는다. 보강부(62)들이 상기 각각의 플레이트 쌍(41)들의 사이에 제공되며, 상기 입구 및 출구(46, 48)와 정렬되어 제1 유체(32)를 위한 입구 및 출구 매니폴드(50, 52)들을 형성한다.

Description

브레이징 플레이트형 열 교환기{BRAZED PLATE HIGH PRESSURE HEAT EXCHANGER}
본 발명은 브레이징 플레이트형 열 교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초월 임계 냉각 시스템(transcritical cooling system)에 사용되는 열 교환기와 같이 열 교환기를 통과하는 작동 유체 중 하나의 압력이 1000psi를 넘는 브레이징 플레이트형 열 교환기에 관한 것이다.
브레이징 플레이트형 열 교환기는 오일 냉각기에 흔히 사용되며, 정도는 덜 하지만 냉동 시스템에서도 사용되는 것으로 알려지고 있다. 이들은 작은 크기로 인해서, 자동차용과 같이 제한된 설치 영역을 갖는 시스템에 사용하기에 적합하다. 종래의 브레이징 플레이트형 열 교환기의 한 가지 단점은 그 구조가 고압 설비, 예를 들면 작동 압력이 1000psi 내지 2000psi 또는 그 이상이고, 순간 압력 요구치가 약 4000psi 내지 6000psi 정도인 경우에는 적합하지 않다는 것이다. 이와 관련하여, 종래의 브레이징 플레이트형 열 교환기들은 통상적으로 1000psi 이하로 그 사용이 제한되었다. 이로 인해 브레이징 플레이트형 열 교환기들을 고압 시스템, 예를 들면 이산화탄소와 같은 냉매를 사용하는 초월 임계 냉각 시스템에서의 사용이 제한되어왔다.
CFC12 및 정도는 덜 하지만 HFC134a와 같이, 많은 종래의 냉매에 의한 환경 오염 문제에 대한 관심이 증가하면서, 초월 임계 이산화탄소 시스템을 자동차용 장치, 열 펌프, 물 가열기 및 냉동 시스템에 사용하는 것이 고려되어 왔다. 이러한 시스템에서 냉매로 사용되는 이산화탄소는 대기 중 또는 다른 산업 공정의 부산물로부터 얻어질 수 있으며, 이들이 시스템으로부터 대기로 누출된다 해도 대기 중의 이산화탄소량을 실질적으로 증가시키지 않는다. 또한, 온실 효과의 측면에서 이산화탄소는 바람직하지는 않지만, 오존층에 영향을 미치지 않으며, 누설된다 해도 대기 중의 이산화탄소량은 실질적으로 증가하지 않으므로 온실 효과를 증대시키는 것은 아니다.
본 발명의 주된 목적은 초임계(supercritical) 이산화탄소와 같은 고압의 작동 유체와 함께 사용될 수 있는 신규의 개선된 브레이징 플레이트형 열 교환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 제1 유체 및 제2 유체 사이에서 열을 전달하기 위한 브레이징 플레이트형 열 교환기가 제공되며, 여기서 상기 제1 유체는 1000psi 보다 높게 가압된다. 상기 브레이징 플레이트형 열 교환기는 상기 제1 유체를 위한 유로를 형성하는 복수의 플레이트 쌍(plate pair), 상기 제2 유체를 위한 유로를 형성하며 상기 플레이트 쌍의 사이에 배치되고, 상기 플레이트 쌍이 구조적으로 지지되도록 플레이트 쌍의 사이에 끼워지는 터뷸레이터 플레이트(turbulator plate), 및 각각의 플레이트 쌍의 사이에서 연장되는 보강부를 포함한다. 각각의 플레이트 쌍은 제1 입구에서 제1 출구로 연장되는 복수의 유동 채널을 둘러싸며, 각 유동 채널은 1mm 이하의 유압 직경(hydraulic diameter)을 갖는다. 상기 플레이트 쌍들이 스택 형태로 배치되어, 상기 제1 입구들이 서로에 대해서 정렬되어 제1 유체를 유동 채널로 분배하기 위한 제1 입구 매니폴드(manifold)를 형성하고, 상기 제2 입구들이 서로에 대해 정렬되어 상기 제1 유체를 상기 유동 채널로부터 수집하기 위한 제1 출구 매니폴드를 형성한다. 상기 보강부들은 상기 제1 입구 및 출구와 정렬되어, 상기 플레이트 쌍들의 사이에 상기 제1 입구 및 출구 매니폴드들을 형성한다.
본 발명의 일측면에서, 상기 보강부들은 상기 플레이트 쌍들 사이에 배치되는 복수의 와셔들이다. 다른 측면에서, 상기 제1 입구 및 제1 출구들은 원형 개구이며, 각각의 와셔들은 제1 입구 및 제1 출구 중에서 대응되는 곳에 수용되는 환형 단(段)(annular step)을 갖는다.
본 발명의 일측면에 의하면, 홈을 갖는 플레이트의 쌍들은 각 플레이트 쌍들의 플레이트 사이에 끼워지며, 상기 각각의 홈을 갖는 플레이트들을 관통하여 연장되는 홈을 가지고, 상기 홈은 상기 쌍의 홈을 갖는 다른 플레이트의 홈과 함께 유동 채널을 형성한다.
본 발명의 일측면에서, 상기 각각의 플레이트 쌍들의 플레이트들은 드로운 컵(drawn-cup)형 플레이트이며, 상기 각각의 플레이트 쌍들의 플레이트들 중 하나는 유동 채널을 형성하기 위해 오목부(dimple)를 갖는다.
본 발명의 일측면에 의하면, 상기 제1 입구 및 제1 출구는 원형 개구이며, 상기 보강부는 상기 제1 입구를 관통하여 연장되는 원통형의 입구 헤더 튜브 및 상기 제1 출구를 관통하여 연장되는 원통형의 출구 헤더 튜브를 포함하며, 상기 입구 헤더 튜브의 외면은 상기 각각의 플레이트 쌍의 플레이트에 형성된 입구의 외주면과 브레이징되고, 상기 출구 헤더 튜브의 외면은 상기 각각의 플레이트 쌍의 플레이트에 형성된 출구의 외주면과 브레이징된다. 또 다른 측면에서, 상기 각각의 헤더 튜브들은 복수의 슬롯을 가지며, 상기 슬롯은 대응하는 플레이트 쌍의 유동 채널과 정렬된다.
일측면에서, 상기 각각의 플레이트 쌍은 상기 플레이트 쌍을 관통하여 연장되는 한 쌍의 실링된(sealed) 개구를 추가적으로 포함하며, 상기 플레이트 쌍에 형성된 한 쌍의 실링된 개구 중 하나는 인접한 플레이트 쌍에 형성된 한 쌍의 실링된 개구 중 하나와 정렬되어 제2 유체를 위한 유로로 상기 제2 유체를 분배하는 제2 입구 매니폴드를 형성하며, 상기 플레이트 쌍에 형성된 한 쌍의 실링된 개구 중 다른 하나는 인접한 플레이트 쌍에 형성된 한 쌍의 실링된 개구 중 다른 하나와 정렬되어 제2 유체를 위한 유로로부터 상기 제2 유체를 수집하는 제2 출구 매니폴드를 형성한다.
본 발명의 일측면에서, 상기 브레이징 플레이트형 열 교환기는 상기 열 교환기의 외형의 상부를 형성하는 상부 플레이트, 상기 상부 플레이트와 최상부에 위치하는 플레이트 쌍의 사이에 끼워져서 제2 유체를 위한 유로를 형성하고 상기 플레이트 쌍을 구조적으로 지지하는 터뷸레이터 플레이트, 상기 열 교환기의 외형의 하부를 형성하는 하부 플레이트, 및 상기 하부 플레이트와 최하부에 위치하는 플레이트 쌍의 사이에 끼워져서 제2 유체를 위한 유로를 형성하고 상기 플레이트 쌍을 구조적으로 지지하는 터뷸레이터 플레이트를 추가적으로 포함한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 제1 유체와 제2 유체 사이에서 열을 전달하며, 상기 제1 유체가 1000psi 이상으로 가압되는 브레이징 플레이트형 열 교환기가 제공된다. 상기 브레이징 플레이트형 열 교환기는 복수의 평평한 플레이트 부 조립체들, 상기 부 조립체들 사이에 끼워져서 제2 유체를 위한 유로를 형성하고 상기 부 조립체들의 사이에 끼워져서 부 조립체들을 구조적으로 지지하는 복수의 터뷸레이터 플레이트, 및 상기 부 조립체들 사이에 끼워져서 부 조립체를 구조적으로 지지하는 복수의 와셔들을 포함한다.
각각의 부 조립체들은 한 쌍의 평평한 외부 플레이트 및 상기 외부 플레이트의 사이에 끼워지는 한 쌍의 홈을 갖는 플레이트를 포함하고, 각각의 플레이트들이 입구 및 상기 입구로부터 이격되어 배치되는 출구를 포함한다. 상기 입구는 서로 정렬되어 제1 입구 매니폴드를 형성하고, 상기 출구는 서로 정렬되어 제1 출구 매니폴드를 형성한다. 각각의 홈을 갖는 플레이트들은 복수의 홈을 가지며, 상기 복수의 홈은 그 쌍 중에서 홈을 갖는 다른 플레이트들의 홈들과 함께 상기 입구와 출구 사이에서 연장되는 제1 유체를 위한 유동 채널을 형성한다. 상기 와셔들은 상기 입구들과 정렬되어 상기 부 조립체들 사이에 제1 입구 매니폴드를 형성하고, 상기 출구들과 정렬되어 상기 부 조립체들 사이에 제1 출구 매니폴드를 형성한다.
일측면에서, 상기 외부 플레이트의 입구 및 출구는 원형 개구이고, 각각의 와셔는 상기 외부 플레이트를 관통하여 연장되지 않은 상태에서 상기 외부 플레이트의 입구 및 출구 중에서 대응되는 곳에 수용되는 환형 단을 포함한다.
일측면에 따르면, 상기 각 쌍의 홈을 갖는 플레이트 중 하나에 형성되는 홈들이 상기 입구 및 출구 사이에서 길이방향으로 연장되고, 상기 쌍의 홈을 갖는 플레이트 중 다른 하나에 형성되는 홈들은 상기 홈을 갖는 플레이트 중 하나에 형성되는 홈과 직교하도록 연장된다.
본 발명의 일측면에서, 각 부 조립체들은 상기 부 조립체들을 관통하여 연장되는 한 쌍의 실링된 개구를 포함한다. 상기 각 부 조립체에 형성되는 한 쌍의 실링된 개구 중 하나는 인접한 부 조립체에 형성되는 한 쌍의 실링된 개구 중 하나와 정렬되어 상기 제2 유체를 위한 유로로 상기 제2 유체를 분배하는 제2 입구 매니폴드를 형성하고, 상기 각 부 조립체에 형성되는 한 쌍의 실링된 개구 중 다른 하나는 인접한 부 조립체에 형성되는 한 쌍의 실링된 개구 중 다른 하나와 정렬되어 상기 제2 유체를 위한 유로로부터 상기 제2 유체를 수집하는 제2 출구 매니폴드를 형성한다. 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 브레이징 플레이트형 열 교환기는 상기 부 조립체들 사이에 끼워지는 복수의 스페이서 플레이트들을 추가적으로 포함하며, 상기 각 스페이서 플레이트는 인접한 부 조립체 쌍의 사이에 끼워지고, 상기 터뷸레이터 플레이트 및 인접한 쌍 사이에 끼워지는 와셔들을 둘러싸서 제2 유체를 위한 유동 공간(flow space)을 형성한다.
본 발명의 일측면에 의하면, 상기 브레이징 플레이트형 열 교환기는 상기 열 교환기의 외형의 상부를 형성하는 상부 플레이트, 상기 상부 플레이트와 최상부에 위치하는 부 조립체 사이에 끼워져서 제2 유체를 위한 유로를 형성하고 상기 부 조립체를 구조적으로 지지하는 터뷸레이터 플레이트, 상기 열 교환기의 외형의 하부를 형성하는 하부 플레이트, 및 상기 하부 플레이트와 최하부에 위치하는 부 조립체의 사이에 끼워져서 제2 유체를 위한 유로를 형성하고 상기 부 조립체를 구조적으로 지지하는 터뷸레이터 플레이트를 추가적으로 포함한다.
본 발명의 일측면에서, 각각의 터뷸레이터 플레이트는 랜스가공되고 옵셋된 핀(lanced and offset fin)이다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 작동 유체 유동 루프(flow loop), 상기 작동 유체 유동 루프에 연결되어 유동 루프로부터 작동 유체를 수용하고, 초임계 압력으로 작동 유체를 가압하여 유동 루프로 전달하는 압축기, 및 상기 작동 유체 유동 루프에 연결되고, 유동 루프로부터 작동 유체를 수용하고 다시 유동 루프로 전달하는 브레이징 플레이트형 열 교환기를 포함한다. 상기 브레이징 플레이트형 열 교환기는 작동 유체를 위한 고압 유로를 형성하는 복수의 브레이징되고 스택 형태로 배치된 플레이트 부 조립체들을 포함한다. 상기 브레이징된 플레이트 부 조립체들은 작동 유체와 다른 유체들 사이에 열을 전달하기 위해 다른 유체를 위한 일련의 또 다른 유로들의 사이에 위치한다.
일측면에서, 상기 각 부 조립체들은 한 쌍의 마주하는 드로운 컵(drawn-cup)형 플레이트이다.
일측면에 의하면, 상기 각 부 조립체들은 한 쌍의 평평한 외부 플레이트들과 상기 외부 플레이트들 사이에 끼워지는 한 쌍의 홈을 갖는 플레이트들을 포함한다.
본 발명의 기타 특징, 측면, 목적 및 이점들은 첨부된 도면 및 청구항들을 포함하는 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 브레이징 플레이트형 열 교환기를 일체로 포함하는 초월 임계 냉각 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명을 구체화하는 열 교환기의 단면을 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 열 교환기의 평면도이다.
도 4는 도 2에서 선 4로 표시된 부분의 확대도이다.
도 5는 도 2에서 선 5로 표시된 부분의 확대도이다.
도 6 내지 도 10은 각각 도 2의 열 교환기에 사용되는 플레이트들을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 11은 도 7 내지 도 10에 도시된 플레이트들을 겹쳐서(overlay) 도시한 부분 확대도이다.
도 12는 도 8 및 도 9에 도시된 플레이트들을 겹쳐서(overlay) 도시한 부분 확대도이다.
도 13은 본 발명을 구체화한 열 교환기의 다른 형태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 14는 도 13에서 선 14-14에 따른 단면도이다.
도 15은 도 13에서 선 15-15에 따른 단면도이다.
도 16은 도 13에서 선 16-16에 따른 단면도이다.
도 17 및 도 18은 본 발명을 구체화한 열 교환기에 사용될 수 있는 플레이트 쌍을 도시한 평면도이다.
도 19는 도 17 및 18에 도시된 플레이트들이 서로의 윗면에 겹쳐진 상태를 도시한 평면도이다.
도 20 및 도 21은 도 1 내지 도 19에 도시된 열 교환기에 사용되기 위한 다른 형태의 헤더(header) 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 이산화탄소와 같은 냉매 또는 작동 유체(11)를 사용하는 초월 임계 냉각 시스템(10)은 열을 저온 매체(13)로 배출하여 냉매(11)에 초임계 냉각을 제공하는 가스 냉각기(12), 열을 고온 매체(15)로부터 냉매(11)로 전달하여 액상의 냉매(11)를 기상으로 증발시키는 증발기(14), 기상의 냉매(11)를 초임계 압력으로 가압하여 상기 가스 냉각기(12)로 전달하는 압축기(16), 상기 가스 냉각기(12)에 수용된 냉매(11)의 압력을 감소시켜 냉매(11)의 적어도 일부가 액상으로 변하게 하는 팽창기(18), 냉매(11)를 증발기(14)로부터 수집하여 시스템(12)의 잔부로 전달하는 응축기(20, 선택사항), 및 상기 가스 냉각기(12)에서 유출되는 냉매(11)의 열을 증발기(14) 또는 응축기가 사용된 경우에는 응축기(20)로 전달하는 흡입 라인(suction line) 열 교환기(22, 선택사항)를 포함한다. 시스템(10)에 나타난 바와 같이, 본 발명을 구체화하는 열 교환기들은 가스 냉각기(12) 및 증발기(14) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두에 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명을 구체화하는 열 교환기들은 초월 임계 냉각 사이클을 이용하는 다른 형태의 냉각 시스템 및 비교적 고압을 사용하는, 즉 작동 압력이 1000psi를 초과하는 다른 형태의 시스 템에도 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 개시된 열 교환기들의 용도는 도 1에 도시된 특정한 냉각 시스템(10)으로만 제한되는 것은 아니다. 더욱이, 본 발명을 구체화하는 열 교환기들은 작동 유체들 중 하나가 비교적 고압에서 작동되는 매우 다양한 응용분야에도 적용될 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명을 구체화하는 열 교환기를 위한 특정한 작동 환경에 대해 서술하였으므로, 이하에서는 열 교환기의 바람직한 실시예에 대해서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명을 구체화하는 브레이징 플레이트형 열 교환기(30)는 이산화탄소 냉매 등의 화살표 32로 표시된 제1 유체 및 화살표 34로 표시된 제2 유체 사이에서 열을 전달하기 위해 제공되며, 상기 제1 유체는 2000psi 이상의 작동 특정 시스템에서 1000psi 이상으로 가압된다. 상기 열 교환기(30)는 복수의 평평한 플레이트 부 조립체(36)를 포함하며, 상기 각 부 조립체들은 한 쌍의 평평한 외부 플레이트(38, 40) 및 상기 외부 플레이트(38, 40)의 사이에 끼워지는 홈을 갖는 플레이트(42, 44)의 쌍(41)을 포함한다. 상기 플레이트들(38, 40, 42, 44)의 마주하는 평면들은 서로 브레이징되어 상기 부 조립체(36)를 형성하는데, 각 플레이트들(38, 40, 42, 44)의 사이에 적절한 브레이징 시트를 제공하거나, 상기 부 조립체(36)의 마주하는 각 평면들 중 적어도 하나, 바람직하게는 모든 평면들을 클래드 브레이징 코팅(clad braze coating)을 하여 브레이징된다. 상기 외부 플레이트들(38, 40)은 동일하며, 도 7에 잘 도시되어 있다. 도 7 내지 도 9에 잘 도시되어 있듯이, 각 플레이트들(38, 40, 42, 44)은 입구(46) 및 상기 입구(46)와 이격되어 위치하는 출구(48)를 갖는다. 상기 입구(46)들은 서로 정렬되어 유체(32)를 위한 제1 입구 매니폴드(50)를 형성하고, 상기 출구(48)들은 서로 정렬되어 유체(32)를 위한 제1 출구 매니폴드(52)를 형성한다.
상기 각각의 홈을 갖는 플레이트(42, 44)들은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 조합되는 플레이트(42, 44)의 두께를 관통하여 연장되는 복수의 홈(54)들을 포함한다. 조립된 상태에서, 상기 홈(54)들은 상기 쌍(41)의 홈을 갖는 다른 플레이트의 홈(54)들과 함께 상기 제1 유체(32)를 위한 복수의 유동 채널(56)을 형성하며, 상기 유동 채널(56)은 상기 쌍(41)의 상기 입구(46)와 출구(48)의 사이에서 연장된다. 상기 플레이트(42, 44)들이 상기 외부 플레이트(38, 40)들의 사이에 끼워지면, 상기 외부 플레이트(38, 40)들은 상기 홈(54)에 의해 형성되는 상기 유동 채널(56)을 둘러싸게 된다. 도 8 및 도 9에 도시된 실시예에서, 상기 플레이트(42)의 홈(54)들은 상기 플레이트(42)의 길이방향에 평행하게 연장되며, 상기 플레이트(44)의 홈(54)들은 상기 플레이트(44)의 길이방향과 직교하게 연장되어, 상기 플레이트(42, 44)들이 도 12에 도시된 바와 같이 겹쳐지는 경우, 상기 플레이트(44)의 직교하는 홈(54)들은 상기 플레이트(42)의 길이방향 홈(54)들의 단부와 함께 상기 유체(32)를 상기 입구 및 출구(46, 48)와 상기 매니폴드(50, 52) 사이로 향하게 하는 유동 채널(56)을 형성한다. 상기 홈(54)들의 바람직한 배치형태가 도시되어 있지만, 상기 입구 및 출구 매니폴드(50, 52)의 상대 위치, 상기 제1 유체(32)의 유체 특성 및 상기 열 교환기(30)의 크기 및 형태와 같은 파라미터에 따라서 특정 응용분야에서는 다른 형태의 배치를 제공하는 것이 더 유리할 수도 있다. 다른 형 태의 홈들의 예가 도 17 내지 도 19에 도시되어 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
바람직하게는, 각 유동 채널(56)은 0.04" 또는 1mm 이내의 유압 직경을 가지며, 상기 채널(54)들은 서로에 대해서 충분한 거리를 갖도록 이격되어, 상기 플레이트(38, 40, 42, 44)들이 서로 브레이징되어 부 조립체(36)를 형성하는 경우, 작은 유압 직경에 의해 제한되는 상기 유동 채널(56)내에 발생되는 고압을 견딜 수 있도록 구조적으로 충분히 지지할 수 있는 충분한 브레이징 면적을 제공한다. 이와 관련하여, 도시된 실시예에 대한 한 가지 구조로서, 각 플레이트(38, 40, 42, 44)들은 0.028" 두께의 알루미늄으로 제조되고, 각각의 플레이트(38, 40, 42, 44)들의 양쪽면에는 적절한 양의 브레이징 재질 클래드(clad)가 제공될 수 있으며, 각 플레이트(42, 44)의 각각의 홈(54)들은 0.030"에 대응하는 두께(W) 및 인접한 홈(54)들과 0.060"에 대응되는 간격(S)을 갖는다. 상기 홈(54)에 대한 치수 및 간격은 플레이트(38, 40, 42, 44)를 제조하기 위해 선택된 특정 재질, 상기 플레이트(38, 40, 42, 44)의 두께, 상기 제1 유체(32)의 작동 압력 및 순간 압력, 및 각 플레이트(42, 44)에서의 상기 홈(54)의 패턴을 포함하는 다수의 요인에 의존하는 것을 이해해야 한다. 더욱이, 도시된 실시예에서는 각 플레이트(38, 40, 42, 44)들이 동일한 두께를 가지고 있지만, 특정 응용분야에서는 플레이트가 다양한 두께를 갖는 것이 바람직할 수도 있음을 인식해야한다.
상기 열 교환기(30)는 상기 부 조립체(36)들 사이에 위치하여 상기 제2 유체(34)를 위한 유로(60)를 형성하는 복수의 터뷸레이터 플레이트(58, 도 2에서는 단지 두 개만이 부분적으로 도시됨)를 추가적으로 포함한다. 도 10에 일부만이 도 시된 상기 터뷸레이터 플레이트는 도시를 위해 플레이트의 중간 부분은 도시되지 않았다. 각 터뷸레이터 플레이트는 인접한 부 조립체(36) 쌍의 사이에 끼워지며, 바람직하게는, 도 10의 중앙에 제공된 터뷸레이터 플레이트의 회전된 단면에 의해 도시된 바와 같이, 랜스가공되고 옵셋된(lanced and offset) 터뷸레이터 플레이트의 형태로 제공된다.
복수의 와셔(64) 형태의 보강부(62)들은 상기 입구 및 출구(46, 48)와 정렬되고, 상기 부 조립체(36)들 사이에 끼워져 구조적인 지지를 제공하며, 상기 입구(46)들과 정렬되는 와셔(64)들은 상기 부 조립체(36)들 사이에 입구 매니폴드(50)를 형성하고, 상기 출구(48)들과 정렬되는 와셔(64)들은 상기 부 조립체(36)들 사이에 출구 매니폴드(52)를 형성한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 외부 플레이트(38, 40)의 각 입구(46) 및 출구(48)는 원형이고, 각각의 대응되는 와셔(64)에 형성된 환형 림 또는 숄더부(65)에 꼭 맞도록 수용되는 크기를 가져서, 열 교환기(30)의 조립시에 상기 와셔(64)를 안정적으로 유지시키도록 한다. 도 8 및 도 9에 잘 나타나 있듯이, 도시된 실시예에서의 상기 홈을 갖는 플레이트(42, 44)의 입구(46) 및 출구(48)는 곡선형의 모서리를 갖는 대략 정사각형의 형태이며, 정사각형의 각 변들은 외부 플레이트(38, 40)의 입구 및 출구(46, 48)의 직경과 거의 같거나 약간 크게 형성되어, 상기 숄더부(65)가 상기 외부 플레이트(38, 40)의 입구 및 출구(46, 48)의 외부로 연장되어도 수용할 수 있다.
각 부 조립체(36)들은 상기 부 조립체(36)를 관통하여 연장되는 한 쌍의 연장되고 실링된(sealed) 개구(66, 68)를 가지며, 상기 각 부 조립체의 개구(66)는 다른 인접한 부 조립체(36)의 실링된 개구(66)와 정렬되어 제2 유체(34)를 상기 유로(60)로 분배하는 제2 입구 매니폴드(70)를 형성하며, 상기 부 조립체(36)의 다른 개구(68)는 다른 인접한 부 조립체(36)의 실링된 개구(68)와 정렬되어, 상기 제2 유체(34)를 상기 유로(60)로부터 수집하는 제2 출구 매니폴드(72)를 형성한다. 상기 실링된 개구(66, 68)들은 상기 각각의 플레이트(38, 40, 42, 44)들에 형성된 개개의 개구(74, 76)들에 의해 각각 형성되며, 상기 플레이트(38, 40, 42, 44)들은 서로 브레이징되는 경우에 상기 개구(74, 76)들을 둘러싸는 평면들을 결합하여 실링된다.
도 1 및 도 10에 잘 나타나 있듯이, 상기 열 교환기(30)는 또한 상기 제2 유체(34)를 위한 유로(60)를 둘러싸기 위해, 상기 부 조립체(36)들 사이에 배치되고, 상기 터뷸레이터 플레이트(58) 및 와셔(64)를 둘러싸는 스페이서 플레이트(80)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 스페이서 플레이트(80)의 두께는 상기 터뷸레이터 플레이트(58)의 두께와 같거나 약간 작아야 하며, 이로 인해 상기 스페이서 플레이트(80) 및 터뷸레이터 플레이트가 상기 열 교환기(30)가 조립되고 브레이징되는 경우에 상기 부 조립체(36)를 구조적으로 지지할 수 있다. 도 10 및 도 11에 잘 나타나 있듯이, 상기 각각의 터뷸레이터 플레이트(58)들은 터뷸레이터 플레이트(58)의 양단부에 형성되는 정사각형의 절개부(81)를 가지며, 상기 정사각형의 치수는 상기 와셔(64)의 가장 큰 외부 직경과 같거나 약간 크고, 이로 인해서 조립과정에서 상기 터뷸레이터 플레이트(58) 및 와셔(64)를 올바르게 위치시키는 것을 보조한다. 또한 이와 관련해서, 각 스페이서 플레이트(80)들은 4개의 내향 돌출 탭(82) 을 갖는데, 이들은 조립 중에 터뷸레이터 플레이트(58)가 올바르게 위치하는데 도움을 줄 수 있도록 상기 터뷸레이터 플레이트(58)의 길이보다 약간 큰 거리를 두고 서로 이격되어 있다.
상기 열 교환기(30)는 또한 열 교환기(30) 외형의 상부를 형성하는 상부 플레이트(84)와, 열 교환기(30) 외형의 하부를 형성하는 하부 플레이트(86)를 포함한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부 플레이트(84)는 한 쌍의 개구(88, 90)를 포함하며, 이들은 상기 입구 매니폴드(50, 52)와 각각 정렬되고, 상기 냉매(32)를 위한 각각의 입구 및 출구 포트로서 사용되는 유체 커넥터 커플링(100, 102, 도 2에만 도시됨)을 수용할 수 있는 정도의 크기를 갖는다. 상기 상부 플레이트(84)는 또한 상기 매니폴드(70, 72)와 각각 정렬되고, 상기 제2 유체(34)를 위한 각각의 입구 및 출구 포트로서 작용하는 커넥터 커플링(110, 112) 각각을 수용할 수 있는 크기를 갖는 한 쌍의 개구(106, 108)를 포함한다. 상기 커플링(100, 102, 106, 108)의 특정 형태가 실시예에서 도시되고 있으나, 당업자에게 알려진 다양한 형태의 커플링이 존재하고 있으며, 특정 응용분야에 맞게 선택되는 특정 형태는 그 응용분야의 파라미터에 상당히 의존하는 것을 이해하여야 한다. 도시된 실시예에서, 하부 플레이트(86)는 구멍(hole) 또는 천공(perforation)이 없는 내부가 채워진 판(solid plate)이다. 추가적인 터뷸레이터 플레이트(58)가 상부 플레이트(84) 및 최상부에 위치하는 부 조립체(36)의 사이에 배치되어, 그들 사이에 제2 유체(34)를 위한 유로(60)를 형성하고, 부 조립체(36)를 구조적으로 지지한다. 또 다른 터뷸레이터 플레이트(58)는 상기 하부 플레이트(86)와 최하부에 위치하는 부 조립 체(36)의 사이에 배치되어, 그들 사이에 제2 유체(34)를 위한 유로(60)를 형성하고, 부 조립체(36)를 구조적으로 지지한다. 이와 관련하여, 상기 플레이트(84, 86)의 두께를 결정할 때 상기 열 교환기(30)의 나머지 부분뿐만 아니라 부 조립체(36)도 충분히 구조적으로 지지할 수 있을 정도로 충분한 두께를 갖도록 해야하는 점을 고려해야 한다.
도 13 및 도 16을 다시 참조하여, 상기 열 교환기(30)의 다른 실시예를 설명하되, 이하에서 상세하게 설명될 구성요소를 제외한 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조부호를 부여한다. 열 교환기(30)에 대한 상기 실시예에서, 상기 부 조립체(36)들은 드로운 컵(drawn-cup)형 플레이트(120, 122)의 쌍(41)으로 형성되며, 각 플레이트(120)는 오목부(124)를 형성하는 복수의 내향 연장 채널을 가지며, 상기 오목부(124)는 조합되는 플레이트(122)의 평평한 내면(126)과 함께 상기 제1 유체(32)를 위한 유동 채널(56)을 형성한다. 또한, 도 15 및 도 16에 도시된 오목부(124)는 매우 과장되게 도시되었으며, 실제로 상기 오목부의 높이는 의도한 작은 유압 직경을 제공할 수 있을 정도로 매우 낮음을 인식해야 한다. 도 2 내지 도 12에 도시된 홈(54)과 같이, 상기 오목부(124)들은 열 교환기(30)를 통해서 상기 제1 유체(32)가 입구 매니폴드(50)에서 출구 매니폴드(52)로 흐르도록 하기 위해 매우 다양한 구조로 배치될 수 있다.
바람직하게는, 각 플레이트(120, 122)들은 외측으로 약간 경사진 외주 림(rim) 또는 립(lip, 128)을 포함하며, 이로 인해 상기 플레이트(120, 122)들 및 부 조립체(36)들은 열 교환기(30)를 형성하는 조립된 상태로 겹쳐져 있을 수 있다. 이로 인해 열 교환기(30)의 조립 및 브레이징이 용이해지며, 각 부조립체(36)의 강도가 향상된다. 상기 상부 플레이트(84) 및 하부 플레이트(86)는 조립 과정 동안 부 조립체(36)의 림과 겹쳐질 수 있는 소형 림(128)를 포함하고 있음을 인식해야 한다.
도 2 내지 도 12에 도시된 실시예와 같이, 상기 실시예는 터뷸레이터 플레이트(58, 도 15 및 도 16의 선택된 영역에서 일부분만이 도시됨) 및 각 부 조립체(36)들 사이에 끼워지는 와셔(64)를 포함한다. 그러나, 도 15 및 도 16에 잘 나타나 있듯이, 상기 와셔(64)는 환형 단(65)을 포함하지 않고, 상기 플레이트(122)로부터 외측으로 연장되고 상기 입구 및 출구(46, 48)를 둘러싸는 환형 플랜지 또는 립(lip, 130)에 의해서 상기 부 조립체(36)에 놓여진다. 각 립(130)은 상기 와셔(64) 중 조합되는 와셔의 내부 직경에 수용된다. 또한, 상기 부 조립체(36)들은 제2 입구 및 출구 매니폴드(70, 72)를 형성하도록 정렬되는 개구(66, 68)들을 포함하지만, 이들은 도 1 내지 도 13에 도시된 실시예에서의 연장된 형태가 아닌 원형의 형태를 갖는다. 또한, 상기 개구(66, 68)를 둘러싸는 플레이트(120, 122)의 내부면 사이의 브레이징 결합 외에도, 상기 개구(66, 68) 각각에 형성되며, 상기 부 조립체(36)의 각각의 플레이트(120, 122)들을 서로 연결하는 기계적 결합부가 존재하는데, 예를 들어 도 15 및 도 16에 잘 나타나 있듯이, 상기 플레이트(120, 122) 중 하나의 개구(66, 68)의 에지를 다른 플레이트(120, 122)의 개구(66, 68)의 에지 위로 구부려서 개구(66, 68)에서의 실링 및 강도를 향상시킨다. 브레이징과 함께 사용할 수 있고, 상기 개구(66, 68)에서의 실링 및 강도를 향상시킬 수 있는 많은 종류의 기계적 결합부가 있음을 당업자는 인식할 수 있을 것이다.
도 15 및 도 16에 잘 나타나 있듯이, 상기 커넥터(100, 102, 110, 112)들이 상기 열 교환기(30)의 상부로부터 연장되고 있으나, 대응되는 개구를 상기 하부 플레이트(86)에 형성하여 하나 또는 그 이상의 커넥터들이 열 교환기(30)의 바닥으로부터 연장되도록 할 수 있다. 이는 도 2 내지 도 12에 도시된 실시예에서도 마찬가지이다. 도 2 내지 도 12에 도시된 실시예와 도 13 내지 도 16에 도시된 실시예를 비교하면, 각각의 커넥터(100, 102, 110, 112)들 및 조합되는 매니폴드(50, 52, 70, 72)들을 매우 다양한 방법으로 배치시킬 수 있으며, 도 2 내지 도 12에 도시된 실시예를 위해 도시된 위치 또한 도 13 내지 도 16에 적용할 수 있으며 그 역으로도 가능함을 알 수 있다. 이와 관련하여, 도 17 및 도 18은 홈을 갖는 플레이트(42, 44)의 또 다른 구조를 도시하고 있으며, 여기서 상기 홈(54)은 상기 플레이트(42, 44)의 각각의 입구 및 출구(46, 48)로부터 부채꼴 형태의 패턴을 가지고 연장된다. 도 17 및 도 18의 상기 플레이트(42, 44)들은 실제로 도 18의 플레이트(42, 44)들과 동일하며, 이는 도 17의 플레이트(42, 44)들을 단순히 뒤집고 회전한 것임을 알 수 있다. 도 19에 잘 나타나 있듯이, 상기 플레이트(42, 44)들이 겹쳐지면, 상기 홈(54)들이 결합하여 상기 입구 및 출구(46, 48)들 사이로 연장되어 상기 제1 유체(32)를 그들 사이에서 흐르게 하는 유동 채널(56)을 형성한다. 상기 실시예에서, 상기 외부 플레이트(38, 40)의 상기 개구(42, 46, 66, 68)들은 도 17, 18 및 19에 도시된 위치와 일치하는 것을 알 수 있다.
상기 각각의 드로운 컵 형태의 플레이트(120, 122)들에 상기 림을 고정하여 각 드로운 컵 형태의 플레이트(120, 122)들이 도 2 내지 도 12에 도시된 실시예의 외부 플레이트(38, 40)과 동일하게 하면, 도 17 내지 도 19에 도시된 플레이트들은 도 15 및 도 16의 실시예에서의 플레이트(124)의 오목부(124)로 대체될 수 있음을 알 수 있다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 상술한 열 교환기(30)가 매우 개략적으로 도시되어 있으며, 상기 보강부(62)들은 상기 개구(46, 48)들 각각과 꼭 맞도록 관통하여 연장되는 원통형의 헤더 튜브(140)의 형태로 제공되어, 상기 부 조립체(36)들의 개구(46, 48)들의 마주하는 표면들과 브레이징될 수 있으며, 이로 인해 부 조립체(36)들의 플레이트들을 구조적으로 보강한다. 상기 매니폴드(52, 54)들은 상기 헤더 튜브(140)의 내부에 형성되는 원통형의 보어(142)로 형성된다. 도 20에 도시된 바와 같이, 상기 보어(142)로부터 상기 튜브(140)의 외측으로 연장되는 슬롯(144)이 상기 각 부 조립체(36)의 유동 채널(56)에 대응되는 위치에 형성되며, 상기 유동 채널(56)은 상기 냉매(32)를 상기 헤더(52)를 향해 또는 상기 헤더(52)로부터 흐르게 한다. 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 슬롯(144)들은 하나의 연속적인 개구(146)로 대체될 수 있으며, 이 경우 상기 냉매(32)가 상기 제2 유체(34)를 위한 유로(60)로 누설되는 것을 방지하도록 인접한 부 조립체(36)들이 상기 개구(46, 48)를 둘러싸는 유로(60) 각각에 실링된 결합부(148)를 형성할 필요가 있다.
바람직하게는, 브레이징 품질을 보장하도록 브레이징 공정에서 상기 플레이트들의 집합체에, 특히 상기 플레이트들의 마주하는 면들에 일정한 결합력이 적용 되는 조립된 유닛으로 상기 열 교환기(30)가 조립되고 브레이징될 수 있다.
상기 열 교환기(30)의 용량은 상기 부 조립체(36)의 수를 늘리거나 줄임으로써 비교적 간단하게 조정될 수 있다.

Claims (20)

  1. 제1 유체와 제2 유체 사이에서 열을 전달하며, 상기 제1 유체가 1000psi 이상으로 가압되는 브레이징 플레이트형 열 교환기로서,
    각각이 제1 입구로부터 제1 출구로 연장되는 유동 채널을 둘러싸며, 상기 유동 채널 각각은 1mm 미만의 유압 직경을 가지고, 상기 제1 입구가 서로 정렬되어 제1 유체를 상기 유동 채널로 분배하는 제1 입구 매니폴드를 형성하고, 상기 제2 개구가 서로 정렬되어 상기 유동 채널로부터 상기 제1 유체를 수집하는 제1 출구 매니폴드를 형성하도록 스택(stack) 형태로 배치되는 복수의 플레이트 쌍(plate pair),
    상기 플레이트 쌍들의 사이에 끼워져서 상기 제2 유체를 위한 유로를 형성하고, 각각이 상기 플레이트 쌍들의 사이에 끼워져서 상기 플레이트 쌍들을 구조적으로 지지하는 복수의 터뷸레이터(turbulator) 플레이트, 및
    상기 각각의 플레이트 쌍들의 사이에서 연장되며, 상기 제1 입구 및 제1 출구와 정렬되고, 제1 입구 및 제1 출구 매니폴드를 상기 플레이트 쌍의 사이에 형성하는 보강부
    를 포함하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강부는 상기 플레이트 쌍의 사이에 끼워지는 복수의 와셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  3. 제3항에 있어서,
    상기 제1 입구 및 제1 출구는 원형 개구이고, 상기 와셔 각각은 상기 제1 입구 및 제1 출구 중 대응하는 것에 수용되는 환형 단(annular step)을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트 쌍의 각 플레이트들의 사이에 끼워지는 홈을 갖는 플레이트 쌍을 추가적으로 포함하며, 상기 홈을 갖는 플레이트 각각을 관통하여 연장되는 홈들이 상기 쌍의 홈을 갖는 다른 플레이트의 홈과 함께 유동 채널을 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 플레이트 쌍의 플레이트들은 드로운 컵(drawn-cup) 형태의 플레이트이며, 각 플레이트 쌍의 플레이트들은 유동 채널을 형성하는 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입구 및 제1 출구는 원형 개구이고,
    상기 보강부는 상기 제1 입구를 관통하여 연장되는 원통형의 입구 헤더 튜브 및 상기 제1 출구를 관통하여 연장되는 원통형의 출구 헤더 튜브를 포함하며,
    상기 입구 헤더 튜브의 외면은 상기 각각의 플레이트 쌍의 플레이트에 형성된 입구의 외주면과 브레이징되고, 상기 출구 헤더 튜브의 외면은 상기 각각의 플레이트 쌍의 플레이트에 형성된 출구의 외주면과 브레이징되는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 헤더 튜브 각각은 복수의 슬롯을 포함하며, 상기 슬롯 각각은 대응하는 플레이트 쌍의 유동 채널과 정렬되는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 플레이트 쌍은 상기 플레이트 쌍을 관통하여 연장되는 한 쌍의 실링된 개구(sealed opening)를 추가적으로 포함하며,
    상기 플레이트 쌍에 형성된 한 쌍의 실링된 개구 중 하나는 인접한 플레이트 쌍에 형성된 한 쌍의 실링된 개구 중 하나와 정렬되어 제2 유체를 위한 유로로 상기 제2 유체를 분배하는 제2 입구 매니폴드를 형성하며, 상기 플레이트 쌍에 형성된 한 쌍의 실링된 개구 중 다른 하나는 인접한 플레이트 쌍에 형성된 한 쌍의 실링된 개구 중 다른 하나와 정렬되어 제2 유체를 위한 유로로부터 상기 제2 유체를 수집하는 제2 출구 매니폴드를 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열 교환기의 외형의 상부를 형성하는 상부 플레이트,
    상기 상부 플레이트와 최상부에 위치하는 플레이트 쌍의 사이에 끼워져서 제2 유체를 위한 유로를 형성하고 상기 플레이트 쌍을 구조적으로 지지하는 터뷸레이터 플레이트,
    상기 열 교환기의 외형의 하부를 형성하는 하부 플레이트, 및
    상기 하부 플레이트와 최하부에 위치하는 플레이트 쌍의 사이에 끼워져서 제2 유체를 위한 유로를 형성하고 상기 플레이트 쌍을 구조적으로 지지하는 터뷸레이터 플레이트
    를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 터뷸레이터 플레이트 각각은 랜스 가공되고 옵셋된 핀(lanced and offset fin)인 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  11. 제1 유체와 제2 유체 사이에서 열을 전달하며, 상기 제1 유체가 1000psi 이 상으로 가압되는 브레이징 플레이트형 열 교환기로서,
    각각이 한 쌍의 평평한 외부 플레이트 및 상기 외부 플레이트의 사이에 끼워지는 한 쌍의 홈을 갖는 플레이트를 포함하고, 각각의 플레이트들이 입구 및 상기 입구로부터 이격되어 배치되는 출구를 포함하고, 상기 입구는 서로 정렬되어 제1 입구 매니폴드를 형성하고, 상기 출구는 서로 정렬되어 제1 출구 매니폴드를 형성하며, 각각의 홈을 갖는 플레이트들이 그 쌍 중에서 홈을 갖는 다른 플레이트들의 홈들과 함께 상기 입구와 출구 사이에서 연장되는 제1 유체를 위한 유동 채널을 형성하는 복수의 홈을 갖는 복수의 평평한 플레이트 부 조립체(subassembly),
    상기 부 조립체들의 사이에 끼워져서 상기 제2 유체를 위한 유로를 형성하고, 상기 부 조립체들의 사이에 끼워져서 부 조립체들을 구조적으로 지지하는 복수의 터뷸레이터 플레이트, 및
    상기 입구 및 출구와 정렬되고, 상기 부 조립체들 사이에 끼워져서 부 조립체를 구조적으로 지지하며, 상기 입구들과 정렬되어 상기 부 조립체들 사이에 제1 입구 매니폴드를 형성하고, 상기 출구들과 정렬되어 상기 부 조립체들 사이에 제1 출구 매니폴드를 형성하는 복수의 와셔
    를 포함하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 외부 플레이트의 입구 및 출구는 원형 개구이고, 각각의 와셔는 상기 외부 플레이트를 관통하여 연장되지 않은 상태에서 상기 입구 및 출구 중에서 대응 되는 곳에 수용되는 환형 단을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 각 쌍의 홈을 갖는 플레이트 중 하나에 형성되는 홈들이 상기 입구 및 출구 사이에서 길이방향으로 연장되고, 상기 쌍의 홈을 갖는 플레이트 중 다른 하나에 형성되는 홈들은 상기 홈을 갖는 플레이트 중 하나에 형성되는 홈과 직교하도록 연장되는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  14. 제11항에 있어서,
    각 부 조립체들은 상기 부 조립체들을 관통하여 연장되는 한 쌍의 실링된 개구를 포함하며, 상기 각 부 조립체에 형성되는 한 쌍의 실링된 개구 중 하나는 인접한 부 조립체에 형성되는 한 쌍의 실링된 개구 중 하나와 정렬되어 상기 제2 유체를 위한 유로로 상기 제2 유체를 분배하는 제2 입구 매니폴드를 형성하고, 상기 각 부 조립체에 형성되는 한 쌍의 실링된 개구 중 다른 하나는 인접한 부 조립체에 형성되는 한 쌍의 실링된 개구 중 다른 하나와 정렬되어 상기 제2 유체를 위한 유로로부터 상기 제2 유체를 수집하는 제2 출구 매니폴드를 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 부 조립체들 사이에 끼워지는 복수의 스페이서 플레이트들을 추가적으로 포함하며, 상기 각 스페이서 플레이트는 인접한 부 조립체 쌍의 사이에 끼워지고, 상기 터뷸레이터 플레이트 및 인접한 쌍 사이에 끼워지는 와셔들을 둘러싸서 제2 유체를 위한 유동 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 열 교환기의 외형의 상부를 형성하는 상부 플레이트,
    상기 상부 플레이트와 최상부에 위치하는 부 조립체 사이에 끼워져서 제2 유체를 위한 유로를 형성하고 상기 부 조립체를 구조적으로 지지하는 터뷸레이터 플레이트,
    상기 열 교환기의 외형의 하부를 형성하는 하부 플레이트, 및
    상기 하부 플레이트와 최하부에 위치하는 부 조립체의 사이에 끼워져서 제2 유체를 위한 유로를 형성하고 상기 부 조립체를 구조적으로 지지하는 터뷸레이터 플레이트
    를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  17. 제11항에 있어서,
    각각의 터뷸레이터 플레이트는 랜스가공되고 옵셋된 핀인 것을 특징으로 하 는 브레이징 플레이트형 열 교환기.
  18. 작동 유체 유동 루프,
    상기 작동 유체 유동 루프에 연결되어 유동 루프로부터 작동 유체를 수용하고, 초임계 압력으로 작동 유체를 가압하여 유동 루프로 전달하는 압축기, 및
    상기 작동 유체 유동 루프에 연결되고, 유동 루프로부터 작동 유체를 수용하고 다시 유동 루프로 전달하는 브레이징 플레이트형 열 교환기
    를 포함하며,
    상기 브레이징 플레이트형 열 교환기는 작동 유체를 위한 고압 유로를 형성하는 복수의 브레이징되고 스택 형태로 배치된 플레이트 부 조립체들을 포함하며, 상기 브레이징된 플레이트 부 조립체들의 사이에는 작동 유체와 다른 유체들 사이에 열을 전달하기 위해 다른 유체를 위한 일련의 또 다른 유로들이 위치하는, 초임계 냉각 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 각 부 조립체들은 한 쌍의 짝을 이루는 드로운 컵(mating drawn-cup)형 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 초임계 냉각 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 각 부 조립체들은 한 쌍의 평평한 외부 플레이트들과 상기 외부 플레이 트들 사이에 끼워지는 한 쌍의 홈을 갖는 플레이트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 초임계 냉각 시스템.
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