KR20070121745A

KR20070121745A - 플레이트 열교환기

Info

Publication number: KR20070121745A
Application number: KR1020077023493A
Authority: KR
Inventors: 클라스 베르틸슨; 마르첼로 파반; 알바로 조르진; 로리스 사르또리
Original assignee: 알파 라발 코포레이트 에이비
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2007-12-27
Also published as: US8167029B2; JP4856170B2; DK1869391T3; KR101292362B1; CN101160503A; EP1869391A1; JP2008536090A; EP1869391A4; US20080196874A1; EP1869391B1; SE531241C2; ES2735811T3; CN101160503B; SE0500816L; WO2006110090A1; SI1869391T1

Abstract

본 발명은 열전달 플레이트(2)와 열전달 플레이트 사이에 배열된 밀봉 수단의 패키지를 포함하며, 상기 열전달 플레이트에는 패키지를 통해 입구 채널(12)을 형성하는 관통 입구 포트(10)가 제공되고, 상기 밀봉 수단은 열전달 플레이트와 함께 하나씩 거른 플레이트 간극 내에서 하나의 유체를 위한 제1 유동 통로(14)를 경계 설정하고 각각의 나머지 플레이트 간극 내에서 제2 유체를 위한 제2 유동 통로(13)를 경계 설정하고, 상기 입구 채널(12)은 제1 입구 통로(15)를 경유하여 각각의 제1 유동 통로(14)와 연통하고 상기 밀봉 수단에 의해 각각의 제2 유동 통로와의 연통으로부터 밀봉되는 플레이트 열교환기(1)에 관한 것이다.

입구 채널, 관통 입구 포트, 밀봉 수단, 플레이트 간극, 유동 통로

Description

플레이트 열교환기 {Plate Heat Exchanger}

본 발명은 열전달 플레이트와 열전달 플레이트 사이에 배열된 밀봉 수단의 패키지를 포함하며, 상기 열전달 플레이트에는 패키지를 통해 입구 채널을 형성하는 관통 입구 포트가 제공되고, 상기 밀봉 수단은 열전달 플레이트와 함께 하나씩 거른 플레이트 간극 내에서 하나의 유체를 위한 제1 유동 통로를 경계 설정하고 각각의 나머지 플레이트 간극 내에서 제2 유체를 위한 제2 유동 통로를 경계 설정하고, 상기 입구 채널은 제1 입구 통로를 경유하여 각각의 제1 유동 통로와 연통하고 상기 밀봉 수단에 의해 각각의 제2 유동 통로와의 연통으로부터 밀봉되는 플레이트 열교환기에 관한 것이다.

플레이트 열교환기는 냉매 시스템에서 순환하는 냉매를 증발시키기 위한 증발기로서 종종 사용된다. 일반적으로 이러한 냉매 시스템은 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 및 증발기를 포함하고, 그들은 모두 직렬로 연결되어 있다. 이러한 종류의 시스템에서 증발기로 사용되는 플레이트 열교환기에서, 플레이트는 종종 납땜 또는 용접된다. 그러나, 가스켓은 인접한 열전달 플레이트들 사이에서 밀봉 수단으로서 사용될 수도 있다.

앞서 참조된 형태의 냉장 시스템과 관련하여 발생하는 문제점은 플레이트 열 교환기의 입구 채널로 진입하는 냉매가 열전달 플레이트들 사이의 간극에서 상이한 증발 유동 경로로 균등하게 분배되지 않는다는 것이다. 그것의 이유 중 하나는 팽창 밸브를 통과한 후의 냉매가 입구 채널로 진입할 때 이미 부분적으로 증발되고, 전체 입구 채널을 따라 통과하는 도중에 균질한 액체/증기 혼합물의 상태로 남아 있지 않고 각각 액체 및 증기의 스트림으로 부분적으로 분리되는 경향이 있다.

냉매를 플레이트 열교환기 내의 상이한 증발 유동 경로로 불균등하게 분배하는 것은 플레이트 열교환기의 일부를 비효과적으로 사용하는 결과가 된다. 또한, 냉매는 불필요하게 과열될 수도 있다. 또한, 일부 채널이 액체 냉매로 범람할 수도 있으며, 일부 액체가 출구에 존재할 수도 있는 위험이 있다.

전술한 형태와 같이 플레이트 열교환기에서 냉매가 불균등하게 분배되는 문제점을 회피하기 위해, 스웨덴 특허 출원 제8702608-4호에는 플레이트 열교환기의 입구 채널과 냉매의 증발 유동 경로를 형성하는 각각의 플레이트 간극 사이의 각각의 경로 내에 제한 수단을 배열하는 것이 제안되어 있다. 제한 수단은 포트 구멍 주위로 열전달 플레이트의 인접한 쌍들 사이에 배열되고 구멍이 제공된 링 또는 워셔일 수 있다. 다르게는, 제한 수단은 플레이트 열교환기의 입구 채널 내에 배열되고 다중 구멍 또는 개구가 제공된 파이프일 수 있다. 다른 대체예로서, 스웨덴 특허 출원 제8702608-4호에는 2개의 인접한 열전달 플레이트의 입구 포트를 경계 설정하는 플레이트 에지부를 서로에 대한 인접부로 에지 대 에지로 절첩하여 열전달 플레이트의 일체부로서 제한 수단을 형성하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 입구 개구는 작은 영역에서 형성되어서, 냉매가 인접한 플레이트 사이의 유동 경로 안쪽으로 통과하는 것을 허용한다.

전술한 종류의 제한 수단이 제공된 플레이트 열교환기는 그 제조 과정에서 몇가지 어려움을 유발한다. 별도의 링 또는 워셔를 사용하는 것은 플레이트 열교환기가 조립되었을 때 링 또는 워셔를 정확한 위치에 위치 설정시키는 문제가 있다. 파이프 형태의 제한 수단은 그것이 플레이트 열교환기 내에 포함된 열전달 플레이트의 개수에 맞는 길이를 가져야만 하고 열전달 플레이트 사이의 유동 경로로 이어지는 입구 통로에 대해 정확하게 위치되어야만 한다는 단점을 가진다. 플레이트의 포트 에지부를 절첩하는 것은 스웨덴 특허 출원 제8702608-4호에 제안된 바와 같이 플레이트 간극 안쪽으로 이어지는 양호하게 형성된 입구 개구를 얻는 것이 어렵다는 사실에 따라서 비실용적인 것으로 나타났다.

냉매를 플레이트 열교환기 내의 상이한 증발 유동 경로로 불균등하게 분배하는 것과 관련하여 조우하게 되는 문제점들의 또 다른 해결책은 유입 매체를 제한하기 위해 양호하게 형성된 입구 통로를 제공하는 것이다. 이러한 제한 수단을 구비한 플레이트 열교환기는 국제 출원 공개 제WO 95/00810호 및 제WO 97/15797호에 개시되어 있다.

국제 출원 공개 제WO 95/00810호 및 제WO 97/15797호와 관련된 플레이트 열교환기에서, 플레이트 패키지를 따르는 입구 및 출구 채널은 연속적인 마루와 골을 가지는 벽부를 구비한 덕트를 형성한다. 그러나, 플레이트 패키지를 따르는 채널의 이러한 특별한 형상은 유체 유동에 불리한 영향을 주어서 유체가 수축 및 팽창하도록 강제하고, 난류 및 역류로 나타나며, 인접한 플레이트 사이의 유동 경로로 진입하는 냉매 혼합물의 양 및 비율에 영향을 미치고, 압력 강하를 유발한다. 구체적으로, 이것은 플레이트 패키지를 따르는 냉매 분배에 부정적인 영향을 미치기 때문에, 플레이트 패키지를 따르는 냉매 입구 채널에 있어서 매우 중요하다.

이상적으로는, 플레이트 패키지를 따르는 냉매 분배는 열전달 플레이트 사이의 각각의 그리고 모두의 냉매 채널에서 동일한 증기 비율을 가지는 균일한 질량 유동율을 보장해야 한다. 그러나, 실제는 유체가 플레이트 패키지를 지날 때 유체의 물리적 그리고 유동 역학적 조건이 변하기 때문에 그러한 성능을 달성하기 매우 어렵다.

본 발명의 목적은 전술한 단점을 제거하거나 적어도 경감하고, 제조하기 용이하고 비용 효율적이며 열전달 플레이트 사이의 다양한 증발 유동 경로로 증발된 냉매 또는 다른 액체의 개선되고 균등한 분배가 달성될 수 있도록 열전달 플레이트가 형성되어 있는 플레이트 열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 목적은, 입구 채널이 제1 유체를 위해 입구 포트에 제공되는 밀봉 부재에 의해 형성된 본질적으로 매끄러운 원통 형상을 가지고 입구 통로는 밀봉 부재 내에 제공되는, 서두에 언급된 종류의 플레이트 열교환기에 의해 달성된다.

본 발명에 의해, 제조 및 조립이 용이하고 비용 효율적이며 열전달 플레이트 사이의 다양한 증발 유동 경로로 증발되어야 할 냉매 또는 다른 액체의 개선되고 균등한 분배가 달성될 수 있도록 열전달 플레이트가 형성되어 있는 플레이트 열교환기를 제공할 수 있다.

특히, 본 발명에 따라 본질적으로 원통 형상을 가지는 매끄러운 입구 채널에 의해, 난류, 액체 분리, 액체 축적 및 역류가 사실상 저감되어서 플레이트 열교환기의 열적 성능이 증가되고 부분적 로드에서도 높은 안정성을 유도하는, 플레이트 열교환기의 개선되고 매우 효과적인 사용이 달성된다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 포트는 더 작은 직경을 가지고, 포트 주위의 플레이트 재료는 열전달 플레이트가 포트의 에지를 따라 서로 밀접하게 인접하도록 형성되며, 열전달 플레이트는 제2 유동 통로 및 제1 유동 통로를 폐쇄시키는 제1 외부 밀봉 영역과 제2 내부 밀봉 영역을 형성한다.

본 발명의 다른 양호한 실시예에서, 열전달 플레이트에는 패키지를 통한 분배 채널을 형성하는 추가 포트가 제공되고, 입구 통로는 입구 채널을 상기 분배 채널과 상호 연결하며, 열전달 플레이트에는 분배 채널을 열전달 플레이트들 사이의 상기 제1 유동 통로와 연결하는 적어도 하나의 제2 입구 통로가 제공된다.

본 발명의 또 다른 양호한 실시예에서, 제1 및 제2 입구 통로는 입구 채널과 분배 채널 사이에 그리고 분배 채널과 상기 제1 유동 통로 사이에 각각 교축된 연통을 형성하도록 치수가 설정된다.

본 발명의 또 다른 양호한 실시예에서, 상기 제1 입구 통로는 서로 밀접하게 인접하는 인접한 열전달 플레이트 사이에서 인접한 열전달 플레이트에 의해 형성되고, 리세스 또는 그루브는 이러한 인접한 열전달 플레이트들 중 적어도 하나에 형성된다.

본 발명의 또 다른 양호한 실시예에서, 밀봉 부재는 칼라이고 양호하게는 칼라는 포트와 일체인 부분이다. 본 발명의 다른 양호한 실시예에서, 칼라의 대향하는 에지부는 서로에 밀접하게 인접한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 칼라의 대향하는 에지부들은 0㎜ 보다 큰 간격에 의해 그들 사이에 슬롯을 형성한다.

다른 실시예에서, 2개의 인접한 열전달 플레이트는 상이한 직경을 가지는 입구 포트를 구비하고, 칼라의 높이는 칼라의 상기 대향하는 에지부가 겹치도록 한다. 양호하게는, 입구 포트와 칼라 사이의 각도는 90°이상이고, 가장 양호하게는 90°이다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 챔버는 칼라 바로 뒤에 있는 간극에서 생성된다.

본 발명의 다른 양호한 실시예에서, 밀봉 부재는 2개의 인접한 열전달 플레이트 사이의 간극에서 입구 포트 주위에 제공된 링이고, 상기 링은 링의 내부 주연부로부터 외부 주연부까지 반경 방향으로 연장하는 적어도 한 쌍의 대향하는 리세스를 가지며, 제1 입구 통로는 제1 입구 통로를 내부에 수용하는 2개의 인접한 링의 리세스에 의해 제공된다. 양호하게는, 상기 리세스는 제1 입구 통로의 형상과 대응하는 형상을 가진다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 장점 및 양호한 실시예는 도면 및 첨부된 청구범위를 함께 고려하여, 후속하는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이제 본 발명의 다양한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명 될 것이다.

도1은 플레이트 열교환기의 사시도를 도시한다.

도2는 도1의 선A-A에 따른 종래의 플레이트 열교환기를 통한 단면도를 도시한다.

도3은 플레이트 열교환기를 통해 불균등한 채널을 생성하는 종래에 공지된 분배 수단이 제공된 플레이트 열교환기의 입구 채널의 단면도를 도시한다.

도4는 플레이트 열교환기를 통해 불균등한 채널을 생성하는 종래에 공지된 제2 분배 수단이 제공된 플레이트 열교환기의 입구 채널의 사시 단면도를 도시한다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따라 매끄러운 채널이 제공된 플레이트 열교환기의 입구 채널의 사시도를 도시한다.

도6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 매끄러운 채널이 제공된 플레이트 열교환기의 입구 채널의 단면도를 도시한다.

도7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 포트 구멍을 둘러싸는 링에 의해 매끄러운 채널이 제공된 플레이트 열교환기의 입구 채널의 사시도를 도시한다.

도8은 본 발명에 따른 도7의 링의 사시도를 도시한다.

도1에서, 냉각 시스템에서 증발기로서 사용되도록 설계된 종래의 단일 회로 플레이트 열교환기(1)가 도시되어 있다. 플레이트 열교환기(1)는 상부의 외부 커버 플레이트(3)와 하부의 외부 커버 플레이트(4) 사이에서 서로의 상부에 제공되고 납땜, 접착, 또는 용접에 의해 영구적으로 접합된, 복수개의 열전달 플레이트(2)를 포함한다. 양호하게는, 열전달 플레이트(2)에는 평행한 리지들의 주름 패턴이 제공되고, 상기 주름 패턴은 인접한 열전달 플레이트(2)의 리지들이 플레이트 간극에서 서로에 대해 교차하고 밀접하도록 연장된다. 또한, 플레이트 열교환기(1)는 2개의 열교환 유체에 대해, 제1 및 제2 입구(5, 6) 및 제1 및 제2 출구(7, 8)를 가진다.

열전달 플레이트의 개수는 물론 플레이트 열교환기의 원하는 열전달 용량에 상대적으로 변할 수 있다. 납땜에 의해 접합되는 동안에, 적절한 개수의 열전달 플레이트들이 얇은 시트 디스크 또는 페이스트 형상의 솔더가 인접한 열전달 플레이트 사이에 위치되는 상태로 서로의 상부에 쌓이고, 결과적으로 전체 패키지는 상기 솔더가 용융할 때까지 오븐에서 가열된다.

개방 가능한 플레이트 열교환기의 조립 도중에, 적절한 개수의 플레이트들이 고무 가스켓 또는 유사한 형상의 밀봉부가 인접한 플레이트 사이에 위치되는 상태로 서로의 상부에 쌓이고, 결과적으로 전체 패키지는 예컨대 볼트와 같은 수단에 의해 함께 클램핑된다.

도2에는, 도1의 플레이트 열교환기를 통한 단면이 도시되어 있고, 상기 단면은 제2 입구 연결부(6) 및 제1 출구 연결부(7)를 포함하는 플레이트 열교환기의 일부를 따라 연장한다.

열전달 플레이트(2)에는 관통 포트(9) 및 그로부터 약간 떨어진 추가 포트(10)가 추가로 제공된다. 플레이트 상의 각각의 포트(9, 10)는 포트(9)가 출구 채널(11)을 형성하고 포트(10)가 입구 채널(12)을 형성하도록 서로 정렬되어서 플레이트 패키지를 통해 연장한다. 출구 채널(11)은 일 단부에서 제2 열교환 유체를 위해 출구 연결부(7)에 연결되고, 입구 채널(12)은 제1 열교환 유체를 위해 입구 연결부(6)에 연결된다.

플레이트 열교환기(1)에는 열전달 플레이트(2) 사이에 통상적인 방식으로 밀봉 수단이 제공되고, 상기 밀봉 수단은 하나씩 거른 플레이트 간극 내에서 각각의 열전달 플레이트와 함께 상기 제2 열교환 유체를 위한 제2 유동 통로(13)를 경계 설정하고, 나머지 플레이트 간극 내에서 상기 제1 열교환 유체를 위한 제1 유동 통로(14)를 경계 설정한다. 제2 유동 통로(13)는 서로 밀접하는 2개의 열전달 플레이트의 포트 사이에서 적어도 하나의 입구 통로(15)에 의해 출구 채널(11)로 연결된다. 각각의 제1 유동 통로(14)는 동일한 방식으로 입구 채널(12)로 연결된다.

도1 및 도2의 플레이트 열교환기에는 2개의 열전달 유체 각각에 대해 하나의 출구 채널(11)과 하나의 입구 채널(12)이 제공되고, 상기 채널들은 열전달 플레이트(2)의 단부에 위치된다. 물론, 플레이트 열교환기에는 수개의 입구 채널 및 출구 채널이 제공될 수 있는 반면, 채널의 형상 및 위치는 임의로 선택될 수 있다. 예컨대, 플레이트 열교환기는 6개의 포트를 구비한 3개의 상이한 유체를 위한 듀얼 회로 열교환기일 수 있다.

도3은 종래에 공지된 분배 수단이 제공되어 있는 플레이트 열교환기(1)의 입구 채널(12)을 도시한다. 열전달 플레이트(2)에는 도2에 도시된 입구 채널(12)에 비해 입구 채널(12)이 수축되어서 제공된다. 따라서, 포트(10)는 더 작은 직경을 가지고, 포트(10) 주위의 플레이트 재료는 열전달 플레이트(2)가 포트(10)의 에지를 따라 서로에 대해 밀접하게 인접하도록 형성된다. 이러한 구조에 의해, 열전달 플레이트(2)는 제2 유동 통로(13)와 제1 유동 통로(14)를 각각 폐쇄시키는 제1 외부 밀봉 영역(16)과 제2 내부 밀봉 영역(17)을 형성한다. 제2 밀봉 영역(17)은 입구 포트(10) 주위에서 본질적으로 편평한 환형 영역이다.

제1 유동 통로(14)와 입구 채널(12) 사이의 연통은 입구 통로(15)에 의해 제공된다. 2개의 플레이트 중 적어도 하나의 제2 내부 밀봉 영역(17)에는 다른 플레이트를 향하는 측부 상에서 2개의 플레이트를 내부 밀봉 영역(17)의 이 부분에서 밀접하거나 연결시키지 않는 상태로 두는 적어도 하나의 협소한 리세스 또는 그루브(18)가 제공된다. 이것은 상기 그루브(18)가 입구 채널(12)과 제1 유동 통로(14)를 연결하는 제1 입구 통로(15)를 형성하는 것을 의미한다. 도3에서 입구 통로(15)는 포트(10)의 에지를 따라서 서로를 향하는 2개의 인접한 열전달 플레이트(2)에 제공된 대향하는 그루브들에 의해 생성되는 덕트로서 형성된다.

그러나, 이러한 구조는 도3에 도시된, 플레이트 열교환기를 통해 불균등한 채널을 생성한다. 내부 밀봉 영역(17)은 전술한 문제점들을 유발하는 불균등한 입구 채널(12)을 생성한다.

도4는 플레이트 열교환기를 통해 불균등한 채널을 생성하는 종래에 공지된 제2 분배 수단이 제공된 또 다른 플레이트 열교환기(1)의 입구 채널(12)을 도시한다. 각각의 열전달 플레이트(2)에는 제1 포트(10) 및 그로부터 약간 떨어진 제2 포트(19)가 제공된다. 모든 제1 포트(10)는 정렬되어 있고 플레이트 패키지를 통 해 연장하는 입구 채널(12)을 형성하며, 모든 제2 포트(19)는 또한 정렬되어 있고 플레이트 패키지를 통해 입구 채널(12)과 평행하게 연장하는 분배 채널(20)을 형성한다.

다른 실시예에서, 제2 그루브(21)는 2개의 인접한 열전달 플레이트(2)들 사이에 형성된 제1 유동 통로(14)와 분배 채널(20)을 연결하는 제2 입구 통로(22)를 형성한다.

도5는 열전달 플레이트(2)의 포트(10)에서 칼라(23A) 형태로 되어 있는 밀봉 부재(23)가 플레이트 열교환기(1)에 제공된, 본 발명의 제1 실시예를 도시한다. 양호하게는 칼라(23A)와 포트 사이의 각도는 90°이다. 칼라(23A)에 의해, 본질적으로 원통 형상을 가지는 매끄러운 입구 채널(12)이 생성된다.

인접한 플레이트들의 2개의 칼라(23A)의 서로를 향하는 에지 사이에는 슬롯(24)을 형성하는 간격이 제공될 수 있다. 간격은 슬롯(24)의 갭을 최소화하도록 열전달 플레이트의 가압 깊이에 따라 선택될 수 있다. 갭이 작아질수록, 채널은 매끄러운 원통형 파이프와 더 유사하게 된다.

플레이트 패키지의 압축 도중에 하나의 칼라(23A) 에지와 그 다음 에지 사이의 간섭을 회피하기 위해, 높이가 가압 깊이를 초과하지 않도록, 즉 칼라(23A)의 대향하는 에지부들이 0㎜ 보다 큰 간격에 의해 그들 사이에 슬롯(24)을 형성하도록, 높이가 선택된다.

그러나, 도6에는 상이한 직경을 가지는 입구 포트(10)를 구비한 2개의 인접한 열전달 플레이트를 제공하고 칼라(23A)의 대향하는 에지부가 겹치도록 칼 라(23A)의 높이를 선택함으로써, 에지들 사이의 간섭을 회피하는 것이 가능한 것으로 도시되어 있다. 또한, 본 발명에 따르면 후자의 경우에, 입구 포트(10)와 칼라(23A) 사이의 각도는 90°이상일 수 있다.

칼라(23A) 바로 뒤에 있는 간극에서 생성된 챔버(25)는 슬롯(24)을 통해 냉매를 수용할 수 있고 고압으로 인한 힘과 모멘텀의 균형을 이루는 냉매의 셀로서 작용을 한다. 이러한 방식으로, 칼라(23A)는 냉매 압력에 의해 변형되지 않고, 플레이트 패키지를 따른 입구 채널(12)은 양호한 기계적 저항을 갖는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트 열교환기에서, 증발될 냉매 또는 다른 액체의 진입 유동은, 입구 채널(12)과 분배 채널(20) 사이에 형성된 제1 입구 통로(15, 18)를 통해 지나갈 때, 제1 압력 강하 및 부분적 증발을 겪게 된다. 제2 그루브(21)를 통해 열전달 플레이트들 사이에 형성된 제1 유동 통로(14)로 진입하기 전에, 분배 채널에서 압력이 균등화된다.

밀봉 부재(23)가 2개의 인접한 열전달 플레이트 사이의 간극에서, 포트(10) 주위로 2개의 인접한 열전달 플레이트 사이에 삽입된 링(26)인, 본 발명의 다른 대체 실시예가 도7 및 도8에 도시되어 있다. 링(26)은, 링의 내부 주연부로부터 외부 주연부까지 반경 방향으로 연장하는, 적어도 한 쌍의 대향하는 리세스(27)를 갖는다. 상기 리세스는 입구 통로(15), 즉 제1 입구 통로(15)를 형성하는 2개의 밀접한 열전달 플레이트(2)의 제2 밀봉 영역(17)에서 일 이상의 그루브(18)와 대응한다. 링(26)은 2개의 인접한 열전달 플레이트 사이의 간극에서 입구 포트(10) 주위에 제공되고, 입구 통로(15)는 내부에 입구 통로(15)를 수용하는 2개의 인접한 링 의 리세스(27)에 의해 제공된다. 링은 매끄러운 내부 표면을 가지고, 양호하게는 금속 또는 PTFE로 제조된다.

냉매가 입구 채널(12)로 진입할 때 부분적으로 증발된다면, 본 발명은 냉매의 액체/증기 혼합물이 열전달 플레이트 사이에 형성된 증발 유동 경로로 진입하기 전에 그것의 균질성을 유지한다. 특히, 본 발명에 따른 본질적으로 원통형인 매끄러운 입구 채널(12)에 의해, 난류, 액체 분리, 액체 축적 및 역류가 사실상 저감되어서 플레이트 열교환기의 열적 성능이 개선되고 부분적 로드에서도 높은 안정성을 유도하는, 플레이트 열교환기의 개선되고 매우 효과적인 사용이 달성된다.

다양한 대체예 및 개조예가 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 여기서 개시된 발명에 이루어질 수 있다는 것은 본 기술 분야의 숙련자에게 즉시 명백해질 것이다.

Claims

열전달 플레이트(2)와 열전달 플레이트 사이에 배열된 밀봉 수단의 패키지를 포함하며, 상기 열전달 플레이트에는 패키지를 통해 입구 채널(12)을 형성하는 관통 입구 포트(10)가 제공되고, 상기 밀봉 수단은 열전달 플레이트와 함께 하나씩 거른 플레이트 간극 내에서 하나의 유체를 위한 제1 유동 통로(14)를 경계 설정하고 각각의 나머지 플레이트 간극 내에서 제2 유체를 위한 제2 유동 통로(13)를 경계 설정하고, 상기 입구 채널(12)은 제1 입구 통로(15)를 경유하여 각각의 제1 유동 통로(14)와 연통하고 상기 밀봉 수단에 의해 각각의 제2 유동 통로와의 연통으로부터 밀봉되는 플레이트 열교환기(1)에 있어서,

입구 채널(12)은 제1 유체를 위해 입구 포트(10) 내에 제공되는 밀봉 부재(23)에 의해 형성된 본질적으로 매끄러운 원통 형상을 가지고, 제1 입구 통로(15)는 밀봉 부재(23) 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제1항에 있어서, 포트(10)는 더 작은 직경을 가지고, 포트(10) 주위의 플레이트 재료는 열전달 플레이트(2)가 포트(10)의 에지를 따라 서로 밀접하게 인접하도록 형성되며, 열전달 플레이트(2)는 제2 유동 통로(13) 및 제1 유동 통로(14)를 폐쇄시키는 제1 외부 밀봉 영역(16)과 제2 내부 밀봉 영역(17)을 형성하는 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 열전달 플레이트에는 패키지를 통한 분배 채널(20)을 형성하는 추가 포트가 제공되고, 제1 입구 통로(15)는 입구 채널(12)을 상기 분배 채널(20)과 상호 연결하며, 열전달 플레이트에는 분배 채널(20)을 열전달 플레이트(2)들 사이의 상기 제1 유동 통로(14)와 연결하는 적어도 하나의 제2 입구 통로(22)가 제공된 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제3항에 있어서, 제1 및 제2 입구 통로(15, 22)는 입구 채널(12)과 분배 채널(20) 사이에 그리고 분배 채널과 상기 제1 유동 통로(14) 사이에 각각 교축된 연통을 형성하도록 치수가 설정되는 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제4항에 있어서, 상기 제1 입구 통로(15)는 서로 밀접하게 인접하는 열전달 플레이트 사이에서 인접한 열전달 플레이트에 의해 형성되고, 리세스 또는 그루브(18)는 이러한 인접한 열전달 플레이트(2)들 중 적어도 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉 부재(23)는 칼라(23A)인 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제6항에 있어서, 칼라(23A)는 포트(10)와 일체인 부분인 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제6항 또는 제7항에 있어서, 칼라(23A)의 대향하는 에지부는 서로 인접하는 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제6항 또는 제7항에 있어서, 칼라(23A)의 대향하는 에지부들은 0㎜ 보다 큰 간격에 의해 그들 사이에 슬롯을 형성하는 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제6항 또는 제7항에 있어서, 2개의 인접한 열전달 플레이트는 상이한 직경을 가지는 입구 포트(10)를 구비하고, 칼라(23A)의 높이는 칼라(23A)의 상기 대향하는 에지부가 겹치도록 하는 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 입구 포트(10)와 칼라(23A) 사이의 각도는 90°이상인 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 입구 포트(10)와 칼라(23A) 사이의 각도는 90°인 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 챔버(25)는 칼라(23A) 바로 뒤에 있는 간극에서 생성되는 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉 부재(23)는 2개의 인접한 열전달 플레이트 사이의 간극에서 입구 포트(10) 주위에 제공된 링(26)이고, 상기 링(26)은 링의 내부 주연부로부터 외부 주연부까지 반경 방향으로 연장하는 적어도 한 쌍의 대향하는 리세스(27)를 가지며, 제1 입구 통로(15)는 제1 입구 통로(15)를 내부에 수용하는 2개의 인접한 링의 리세스(27)에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.
제14항에 있어서, 상기 리세스(27)는 제1 입구 통로(15)의 형상과 대응하는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 플레이트 열교환기.