KR20090122656A - 판형 열교환기 - Google Patents

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KR20090122656A
KR20090122656A KR1020080048580A KR20080048580A KR20090122656A KR 20090122656 A KR20090122656 A KR 20090122656A KR 1020080048580 A KR1020080048580 A KR 1020080048580A KR 20080048580 A KR20080048580 A KR 20080048580A KR 20090122656 A KR20090122656 A KR 20090122656A
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Abstract

본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로서, 2종류의 열교환매체가 열교환되되, 하나의 열교환매체가 4패스 이상의 유로를 형성가능하여 두 매체 간에 충분한 열교환이 이루어져 열교환 효율을 보다 높일 수 있고, 각각의 입구파이프 및 출구파이프를 동일한 방향으로 형성함으로써 생산성을 높이고 소형화가 가능한 판형 열교환기에 관한 것이다.
본 발명의 판형 열교환기는 복수의 플레이트가 적층되어 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 교대로 유동되는 제1유동부 및 제2유동부를 형성하며, 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프, 상기 제1열교환매체가 배출되는 제1출구파이프, 상기 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프, 및 상기 제2열교환매체가 배출되는 제2출구파이프가 각각 형성된 판형 열교환기에 있어서, 상기 판형 열교환기는 상기 플레이트의 적층방향으로 상기 제1유동부가 연통되도록 중공되며 그 둘레가 상부 또는 하부 방향으로 돌출되는 제1접합부가 형성되는 제1연통홀, 제2연통홀, 제3연통홀, 및 제4연통홀; 상기 플레이트의 적층방향으로 상기 제2유동부가 연통되도록 중공되며 그 둘레가 상기 제1접합부의 돌출방향과 반대 방향으로 돌출되는 제2접합부가 형성되는 제5연통홀 및 제6연통홀; 및 상기 제1유동부 또는 제2유동부를 좌ㆍ우로 구분하여 각각 제1유로 및 제2유로를 형성하도록 길이방향으로 길게 상부 또는 하부 방향으로 돌출되는 구획부; 가 형성된 플레이트가 이용되는 것을 특징으로 한다.
플레이트, 연통홀, 열교환기

Description

판형 열교환기{Heat Exchanger}
본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로서, 2종류의 열교환매체가 열교환되되, 하나의 열교환매체가 4패스 이상의 유로를 형성가능하여 두 매체 간에 충분한 열교환이 이루어져 열교환 효율을 보다 높일 수 있고, 각각의 입구파이프 및 출구파이프를 동일한 방향으로 형성함으로써 생산성을 높이고 소형화가 가능한 판형 열교환기에 관한 것이다.
근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 연비 개선을 위한 연구가 이루어지고 있으며 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화ㆍ소형화 및 고기능화를 위한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있다.
특히 차량용 공조시스템에 있어서, 대개 엔진룸 내부에서 충분한 공간을 확보하기 어려운 실정이기 때문에 상기 차량용 공조시스템을 구성하는 열교환기 등의 구성은 소형이면서도 효율을 높일 수 있는 기능이 요구되고 있다.
열교환기는 제1열교환매체와 제2열교환매체의 온도 차이를 이용하여 열교환 되는 구성으로 액체와 기체 또는 액체와 액체 사이에 열교환하게 되며, 그 중 판형 열교환기는 복수개의 플레이트(10)가 적층되어 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 각각 유동되는 제1유동부(60) 및 제2유동부(70)가 형성되고, 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(20), 상기 제1열교환매체가 배출되는 제1출구파이프(30), 상기 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(40), 및 상기 제2열교환매체가 배출되는 제2출구파이프(50)가 각각 형성된다.
도 1은 종래의 판형 열교환기를 나타낸 사시도로, 상기 도 1에 도시한 판형 열교환기는 동일한 방향으로 상기 제1입구파이프(20), 제1출구파이프(30), 제2입구파이프(40), 및 제2출구파이프(50)가 형성되고, 상기 플레이트(10)에 상기 제1입구파이프(20)와 연통되는 제1연통홀(11), 상기 제1출구파이프(30)와 연통되는 제2연통홀(12), 상기 제2입구파이프(40)와 연통되는 제3연통홀(13), 상기 제2출구파이프(50)와 연통되는 제4연통홀(14)이 형성된 예를 도시하였다.
상기 판형 열교환기는 제1유동부(60) 및 제2유동부가(70) 적층방향으로 교대로 형성되어 상기 제1열교환매체 및 제2열교환매체는 만나지 않고 독자적인 흐름을 갖게 되며, 그 흐름을 더욱 상세히 설명하면, 상기 제1열교환매체는 좌측 상부에 형성된 상기 제1입구파이프(20)를 통해 상기 제1연통홀(11)로 유입되고, 상기 제1연통홀(11)을 따라 하측으로 이동되면서 상기 플레이트(10) 길이방향으로 이동되며, 상기 제2연통홀(12)을 따라 상측으로 이동되어 상기 제1출구파이프(30)를 통해 배출되는 단일 패스를 갖는다.
또한, 상기 제2열교환매체 역시 상기 우측 상부에 형성된 제2입구파이프(40) 를 통해 상기 제3연통홀(13)로 유입된 제2열교환매체는 상기 제3연통홀(13)을 따라 하측으로 이동되면서 상기 플레이트(10)의 길이방향(상기 제1열교환매체의 유동방향과 반대)으로 이동되고, 상기 제4연통홀(14)을 따라 상측으로 이동되어 상기 제2출구파이프(50)를 통해 배출되는 단일 패스를 갖는다.
상술한 바와 같이, 상기 도 1에 도시된 바와 같은 판형 열교환기는 상기 제1열교환매체 및 제2열교환매체 모두 단일 패스를 가지므로 상기 두 열교환매체 간의 충분한 열교환이 이루어지기 어려운 단점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 각각 3 패스를 갖는 판형 열교환기가 제안된 바 있으며, 이를 도 2에 도시하였다.
상기 도 2에 도시한 판형 열교환기는 하면 일측에 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(20) 및 제2열교환매체가 배출되는 제2출구파이프(50)가 형성되고, 상면 타측에 제1열교환매체가 배출되는 제1출구파이프(30) 및 제2열교환매체가 유입되는 제2출구파이프(40)가 형성되며, 상기 제1입구파이프(20)와 연통되는 제1연통홀(11), 상기 제1출구파이프(30)와 연통되는 제2연통홀(12), 상기 제2입구파이프(40)와 연통되는 제3연통홀(13), 및 상기 제2출구파이프(50)와 연통되는 제4연통홀(14)이 형성되되, 상기 제1연통홀(11), 제2연통홀(12), 제3연통홀(13), 또는 제4연통홀(14)에 열교환매체 흐름을 조절하도록 폐쇄된 영역이 존재한 예를 도시하였다.
먼저, 상기 도 2 (a)에 도시한 판형 열교환기의 제1열교환매체는 하면 일측 에 형성된 상기 제1입구파이프(20)를 통해 유입된 후, 상기 제1연통홀(11)에서 상기 제2연통홀(12)로 상기 플레이트(10)가 형성하는 제1유동부를 따라 이동되고, 상기 제2연통홀(12)에서 상기 제1연통홀(11)로 이동되며, 다시 상기 제1연통홀(11)에서 상기 제2연통홀(12)로 이동된 후 상면 타측의 상기 제1출구파이프(30)를 통해 배출된다.
상기 도 2 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 제2열교환매체는 상면 타측에 형성된 상기 제2입구파이프(40)를 통해 유입된 후, 상기 제3연통홀(13)에서 상기 제4연통홀(14)로 상기 플레이트(10)가 형성하는 제2유동부를 따라 이동되고, 상기 제4연통홀(14)에서 제3연통홀(13)로 이동되며, 다시 상기 제3연통홀(13)에서 상기 제4연통홀(14)로 이동된 후 하면 일측의 제2출구파이프(50)를 통해 배출된다.
(도 1에 도시한 열교환기와 동일한 구성은 같은 부호를 이용하여 표시하였다.)
상기 도2에 도시된 판형 열교환기는 상기 도 1에 도시한 판형 열교환기와 비교하여 그 흐름을 복잡하게 하여 열교환매체의 체류시간을 늘려 효율을 높인 장점이 있으나, 그 효과가 미비하고 입구파이프 및 출구파이프가 동일한 방향으로 존재하지 않아 공조장치 내부에 각각의 입구파이프 및 출구파이프를 연결하기 위한 별도의 공간이 요구되며, 상기 열교환기를 장착하는데 어려움이 있다.
특히, 두 열교환매체가 냉각수와 냉매인 경우에, 상기 냉매는 4 내지 6 패스로 구성되고, 상기 냉매와 비교하여 저압으로 작동되는 냉각수는 단일 또는 2 패스로 구성되어야 하는데 반해 종래의 판형 열교환기는 열교환매체의 특성과는 관계없 이 같은 패스로 구성되어 두 열교환매체 간의 충분한 열교환이 이루어지기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각각의 열교환매체 특성에 알맞게 패스를 조절가능하여 두 열교환매체 간의 열교환을 충분히 이루어지도록 하여 열교환효율을 높일 수 있고, 이종 열교환매체 각각의 입구파이프 및 출구파이프들을 동일한 측에 구비하여 연결을 위한 별도의 구성품이 필요치 않음으로써 소형화 및 생산성을 더욱 향상시킬 수 있는 판형 열교환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 복수의 플레이트(130)가 적층되어 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 교대로 유동되는 제1유동부(100) 및 제2유동부(200)를 형성하며, 제1열교환매체가 유입 또는 배출되는 제1입구파이프(110)와 제1출구파이프(120), 및 상기 제2열교환매체가 유입 또는 배출되는 제2입구파이프(210)와 제2출구파이프(220)가 형성된 판형 열교환기(1000)에 있어서, 상기 플레이트(130)는 상기 플레이트(130)의 적층방향으로 상기 제1유동부(100)가 연통되도록 중공되며 그 둘레가 상부 또는 하부 방향으로 돌출되는 제1접합부(137, 137')가 형성되는 제1연통홀(131), 제2연통홀(132), 제3연통홀(133), 및 제4연통홀(134); 상기 플레이트(130)의 적층방향으로 상기 제2유동부(200)가 연통되도록 중공되며 그 둘레가 상기 제1접합부(137, 137')의 돌출방향과 반대 방향으로 돌출되는 제2접 합부(138, 138')가 형성되는 제5연통홀(135) 및 제6연통홀(136); 및 상기 제1유동부(100) 또는 제2유동부(200)를 좌ㆍ우로 구분하여 각각 제1유로(102) 및 제2유로(103)를 형성하도록 길이방향으로 길게 상부 또는 하부 방향으로 돌출되는 구획부(101); 가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120), 제2입구파이프(210), 및 제2출구파이프(220)는 동일한 면에 형성되되, 상기 제1입구파이프(110) 및 제1출구파이프(120)는 일측 단부에, 제2입구파이프(210) 및 제2출구파이프(220)는 타측 단부에 형성되고, 상기 제1연통홀(131)은 상기 제1입구파이프(110)와 연결되고, 상기 제4연통홀(134)은 상기 제1출구파이프(120)와 연결되며, 상기 제5연통홀(135)은 상기 제2입구파이프(210)와 연결되고, 상기 제6연통홀(136)은 상기 제2출구파이프(220)와 연결되며, 상기 제2연통홀(132) 및 제3연통홀(133)은 상기 구획부(101)를 기준으로 구획되어 각각 상기 제6연통홀(136) 및 제5연통홀(135)에 인접하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 판형 열교환기(1000)는 상기 제1접합부(137)가 하부 방향으로 형성되고 제2접합부(138)가 상부 방향으로 형성된 제1플레이트(130a)와, 상기 제1접합부(137')가 상부 방향으로 형성되고 제2접합부(138')가 하부 방향으로 형성된 제2플레이트(130b)가 교대로 적층되되, 상기 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)는 이웃하는 접합부끼리 접합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 판형 열교환기(1000)는 상기 제1연통홀(131)과 제4연통홀(134) 사이의 상기 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)의 접합에 의해 상기 제1접합 부(137, 137')가 접합되는 내측 부분은 상기 제2열교환매체가 이웃하는 유로로 이동되는 제2열교환매체 연통로(230)가 형성되고, 상기 제1접합부(137, 137')가 접합되지 않는 부분은 제1열교환매체가 이동되는 제1열교환매체 제1연통로(240)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 구획부(101)는 상기 제2열교환매체 연통로(230)가 형성되는 단부에 다른 측의 유로로 열교환매체의 흐름을 안내하는 마름모 형상의 흐름안내부(108)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 플레이트(130)는 복수개가 적층될 수 있도록 둘레면이 상부 또는 하부 방향으로 돌출형성되는 단차부(107)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플레이트(130)는 상기 제1유로(102) 또는 제2유로(103)에 상부 또는 하부 방향으로 돌출된 비드(104)가 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 비드(104)는 상기 플레이트(130)의 적층방향으로 모든 플레이트(130)에 동일한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 비드(104)는 상기 구획부(101)의 형성 방향과 반대로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(130)의 구획부(101)에 전체 플레이트(130)들의 적층방향으로 연통되도록 중공된 누출감지홀(109)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 플레이트(130)는 상기 제1연통홀(131), 제2연통홀(132), 제3연통홀(133) 또는 제4연통홀(134)이 상기 제1열교환매체가 상기 플레이트(130)의 적층방향으로 연통되지 못하도록 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 판형 열교환기(1000)는 상기 제1접합부(137)가 하부 방향으로 형성된 제1플레이트(130a)의 일부는 상기 제1연통홀(131) 및 제4연통홀(134) 사이에 상기 구획부(101) 연장선상의 상부 방향으로 돌출된 돌출부(105)가 형성되고, 제1접합부(137')가 상부 방향으로 형성된 제2플레이트(130b)의 일부는 상기 구획부(101)의 연장선상에 하부 방향으로 오목한 오목부(106)가 형성되어 상기 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)의 적층시 상기 돌출부(105)와 오목부(106)가 접합되는 부분은 상기 구획부(101)와 함께 상기 제1유로(102) 및 제2유로(103)를 구획하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 판형 열교환기(1000)는 상기 제2입구파이프(210)를 통해 제5연통홀(135)로 유입된 상기 제2열교환매체가 제2유동부(200)의 제1유로(102)를 따라 이동되는 제2-1영역; 및 상기 제2열교환매체 연통로(230)를 통해 이동된 제2열교환매체가 제2유동부(200)의 제2유로(103)를 따라 상기 제6연통홀(136)로 이동되는 제2-2영역; 을 거쳐 상기 제2출구파이프(220)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 판형 열교환기(1000)는 상기 제1입구파이프(110)를 통해 제1연통홀(131)로 유입된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 상기 제2연통홀(132)로 이동되는 제A-1영역; 상기 제2연통홀(132)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 다시 상기 제1연통홀(131)로 이동되며, 상기 제1영역에 이웃하여 위치하는 제A-2영역; 상기 제1열교환매체 제1연통로(240)를 통해 제4연통홀(134)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 상기 제3연통홀(133)로 이동되는 제A-3영역; 및 상기 제3연통홀(133)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 상기 제4연통홀(134)로 이동되고, 상기 제A-3영역에 이웃하여 위치하는 제A-4영역; 을 거쳐 상기 제1출구파이프(120)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 판형 열교환기(1000)가 6-패스 흐름을 갖는 경우, 상기 플레이트(130)의 일부가 상기 제2연통홀(132) 및 제3연통홀(133) 사이가 연통되어 상기 제2연통홀(132)을 유동하는 제1열교환매체가 상기 제3연통홀(133)로 연통되는 제1열교환매체 제2연통로(250)를 형성하는 것을 특징으로 하고, 이 때, 상기 판형 열교환기(1000)는 상기 제1입구파이프(110)를 통해 제1연통홀(131)로 유입된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 상기 제2연통홀(132)로 이동되는 제B-1영역; 상기 제2연통홀(132)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 상기 제1연통홀(131)로 이동되며, 상기 제B-1영역에 이웃하여 위치하는 제B-2영역; 상기 제1연통홀(131)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 다시 상기 제2연통홀(132)로 이동되며, 상기 제B-2영역에 이웃하여 위치하는 제B-3영역; 상기 제1열교환매체 제2연통로(250)를 통해 제3연통홀(133)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 상기 제4연통홀(134)로 이동되는 제B-4영역; 상기 제4연통홀(134)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 상 기 제3연통홀(133)로 이동되고, 상기 제B-4영역에 이웃하여 위치하는 제B-5영역; 및 상기 제3연통홀(133)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 다시 상기 제4연통홀(134)로 이동되고, 상기 제B-5영역에 이웃하여 위치하는 제B-6영역을 거쳐 상기 제1출구파이프(120)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 판형 열교환기는 플레이트를 적층하는 간단한 구성으로 이종 열교환매체의 열교환이 가능하도록 하며, 하나의 열교환매체는 4-패스 이상의 흐름을 가질 수 있도록 각 매체의 흐름을 조절할 수 있어 두 열교환매체 간의 충분한 열교환이 이루어질 수 있고 열교환 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 판형 열교환기는 두 열교환매체의 유입유출을 위한 입구파이프 및 출구파이프들의 구성을 동일한 방향으로 형성가능하여 장착성능을 높일 수 있으며, 연통홀이 폐쇄되는 영역 또는 연통로가 형성되는 영역 등을 조절하여 요구되는 조건에 따라 다양한 흐름을 갖는 열교환기의 제조가 용이하고, 열교환매체의 누설을 외부에서 확인할 수 있는 장점이 있다.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 판형 열교환기(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 판형 열교환기(1000)의 사시도이고, 도 4는 상기 도 3에 도시한 판형 열교환기(1000)의 부분 분해 사시도이며, 도 5a는 상기 도 3에 도시한 판형 열교환기(1000)의 AA' 단면도이고, 도 5b는 상기 도 3에 도시한 판형 열교환기(1000)의 BB' 단면도이며, 도 5c는 상기 도 3에 도시한 판형 열교환기(1000)의 CC' 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 판형 열교환기(1000)의 다른 부분 분해 사시도이다.
상기 도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같은 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 복수의 플레이트(130)가 적층되어 각각 제1열교환매체가 유동되는 제1유동부(100) 및 제2열교환매체가 유동되는 제2유동부(200)를 형성하며, 상기 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(110), 상기 제1열교환매체 배출되는 제1출구파이프(120), 상기 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(210), 및 상기 제2열교환매체가 배출되는 제2출구파이프(220)가 각각 형성된다.
상기 플레이트(130)는 상측방향으로 복수개가 적층되어 교대로 제1열교환매체가 유동되는 제1유동부(100)와 제2열교환매체가 유동되는 제2유동부(200)를 형성하고, 상기 제1유동부(100) 또는 제2유동부(200) 공간을 좌ㆍ우로 구분하여 각각 제1유로(102) 및 제2유로(103)를 형성하도록 길이방향으로 길게 상부 또는 하부 방향으로 돌출되는 구획부(101)가 형성된다.
상기 도면에서 상기 구획부(101)가 하부로 돌출되어 형성된 예를 도시하였으 나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 제1유로(102) 및 제2유로(103)를 구획할 수 있도록 자유롭게 형성될 수 있다.
또한, 상기 플레이트(130)는 상기 제1유로(102) 및 제2유로(103)에 유동되는 제1열교환매체와 제2열교환매체의 열교환효율을 높이기 위해 복수개의 비드(104)가 형성될 수 있다.
이 때, 상기 비드(104)는 상기 플레이트(130)의 제1유로(102) 또는 제2유로(103)에 상부 또는 하부 방향으로 돌출형성되고, 상기 플레이트(130)의 적층방향으로 모든 플레이트(130)에 동일한 방향으로 형성된다.
본 발명의 판형 열교환기(130)는 복수개의 플레이트(130)가 특정 방향으로 적층되어 접합됨으로써 교대로 제1유동부(100) 및 제2유동부(200)가 형성되므로, 하나의 열교환매체가 유동되는 열교환기가 접합되는 플레이트에 서로 마주보도록(반대방향으로 돌출되도록) 비드가 돌출형성되어 서로 접합되는 데 반해, 본 발명의 판형 열교환기(130)는 상기 플레이트(130)의 적층방향으로 모두 동일한 방향으로 비드(104)가 형성되어 상기 비드(104)에 의해 상기 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름을 난류화하여 열교환효율을 모두 높일 수 있도록 한다.
도면에서 상기 비드(104)가 상기 플레이트(130)의 상측방향으로 형성되고, 상기 구획부(101)의 형성 방향(하측 방향)과 반대로 형성되는 예를 도시하였으나, 이는 다양하게 형성될 수 있다.
상기 제1유동부(100)와 제2유동부(200)는 내부에 각각 유동되는 제1열교환매체와 제2열교환매체가 혼합되지 않도록 하며, 각각의 유동부(100, 200)는 상기 입 구파이프(110, 210) 및 출구파이프(120, 220)와 연통되고 내부에서 각자의 흐름을 형성하므로, 상기 플레이트(130)는 각각의 유동부(100, 200) 간의 제1열교환매체 또는 제2열교환매체가 유동되도록 다수의 홀(131, 132, 133, 134, 135, 136)이 형성된다.
먼저, 상기 제1열교환매체를 연통하는 구성을 설명하면, 상기 플레이트(130)는 상기 제1열교환매체가 유동되는 제1유동부(100) 공간을 상기 플레이트(130) 적층방향으로 연통되도록 중공되며 그 둘레가 상부 또는 하부 방향으로 돌출되는 제1접합부(137, 137')가 형성되는 제1연통홀(131), 제2연통홀(132), 제3연통홀(133), 제4연통홀(134)이 형성된다.
또한, 상기 제2열교환매체의 연통을 위해, 상기 플레이트(130)는 상기 플레이트(130)의 적층방향으로 상기 제2유동부(200) 공간이 연통되도록 중공되어 제2열교환매체가 유동되도록 제5연통홀(135) 및 제6연통홀(136)이 형성된다.
이 때, 상기 제5연통홀(135) 및 제6연통홀(136)은 상기 제1연통홀(131) 내지 제4연통홀(134)의 제1접합부(137, 137')의 돌출방향과 반대로 형성되는 제2접합부(138, 138')가 형성되어, 상기 플레이트(130)가 적층되어 형성하는 공간에 각각의 열교환매체가 유동되도록 한다.
상기 제1접합부(137, 137')는 상기 제1연통홀(131) 내지 제4연통홀(134), 상기 제2접합부(138, 138')는 상기 제5연통홀(135) 및 제6연통홀(136)의 둘레가 상부 또는 하부 방향으로 돌출되도록 하여 상기 연통홀(131, 132, 133, 134, 135, 136)을 따라 이동되는 제1열교환매체 또는 제2열교환매체를 서로 혼합되지 않고 각각의 제1유동부(100) 또는 제2유동부(200)로 이동될 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 판형 열교환기(1000)의 기본적인 구조를 형성하는 두 종류의 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)를 설명하면(도 4 참조), 상기 플레이트(130)는 크게 상기 제1접합부(137)가 하부 방향으로 형성되고 제2접합부(138)가 상부 방향으로 형성된 제1플레이트(130a)와, 상기 제1접합부(137')가 상부 방향으로 형성되고 제2접합부(138')가 하부 방향으로 형성된 제2플레이트(130b)로 구분할 수 있으며, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)가 교대로 적층되되, 상기 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)는 이웃하는 접합부끼리 접합된다.
더욱 상세히 설명하면, 상기 제1플레이트(130a)의 제1접합부(137)(하부 방향)와 상기 제2플레이트(130b)의 제1접합부(137')(상부 방향)가 접합되고, 상기 제1플레이트(130a)의 제2접합부(138)(상부 방향)와 상기 제2플레이트(130b)의 제2접합부(138')(하부 방향)가 접합되면, 상기 제1플레이트(130a)의 상면에는 제1열교환매체가 유동되어 상기 제1접합부(137, 137')의 접합된 부분을 따라 상기 제2플레이트(130b)의 하부에 구비되는 또 다른 제1플레이트(130a)의 상면 부분을 유동할 수 있게 되고, 상기 제2플레이트(130b)의 상면에는 제2열교환매체가 유동되며 상기 제2접합부(138, 138')의 접합된 부분(상기 제2플레이트(130b)의 제2접합부(138')(하부 방향)와 제1플레이트(130a)의 제2접합부(138)(상부 방향)가 접합되는 부분)을 따라 다른 제2유동부(200)로 이동하게 된다.
즉, 상기 제1플레이트(130a)의 제1접합부(137)와 제2플레이트(130b)의 제1접 합부(137')가 접합된 공간은 상기 제1열교환매체가 상부 또는 하부로 이동되는 공간으로, 상기 제1접합부(137, 137')가 형성하는 홀 외측 부분은 제2열교환매체가 유동되는 제2유동부(200)를 형성하고, 상기 제1플레이트(130a)의 제2접합부(138)와 제2플레이트(130b)의 제2접합부(138)가 접합된 공간은 제1열교환매체가 유동되는 제1유동부(100)를 형성하게 된다.
이 때, 상기 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120), 제2입구파이프(210), 및 제2출구파이프(220)는 동일한 면에 같은 방향을 향하도록 형성되어 장착 구성품을 간소화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1입구파이프(110) 및 제1출구파이프(120)는 일측 단부에 상기 제2입구파이프(210) 및 제2출구파이프(220)는 타측 단부에 형성되고, 상기 제1연통홀(131)은 상기 제1입구파이프(110)와 연결되고, 상기 제4연통홀(134)은 상기 제1출구파이프(120)와 연결되며, 상기 제5연통홀(135)은 상기 제2입구파이프(210)와 연결되고, 상기 제6연통홀(136)은 상기 제2출구파이프(220)와 연결되며, 상기 제2연통홀(132) 및 제3연통홀(133)은 상기 구획부(101)를 기준으로 구획되어 각각 상기 제6연통홀(136) 및 제5연통홀(135)에 인접하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)에서, 상기 제2연통홀(132)은 상기 구획부(101)에 의해 구획되는 제1유로(102) 또는 제2유로(103) 공간 중 상기 제1연통홀(131)이 형성된 공간에 형성되고, 상기 제3연통홀(133)은 상기 제1유로(102) 또는 제2유로(103) 공간 중 상기 제4연통홀(134)이 형성된 공간에 형성되는 홀을 의미한다.
도면(도 3 및 도 4 참조)에서, 상기 제1입구파이프(110)가 상기 제2유로(103)의 일측에, 상기 제1출구파이프(120)가 상기 제1유로(102)의 일측에, 상기 제2입구파이프(210)가 상기 제1유로(102)의 타측에, 상기 제2출구파이프가 상기 제2유로(103)의 타측에 형성되어 상기 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 크로스 플로우(Closs-Flow) 타입의 흐름을 갖는 예를 도시하였으나, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120), 제2입구파이프(210), 및 제2출구파이프(220)가 형성되는 위치가 변경될 수 있으며, 상기 파이프들(110, 120, 210, 220)의 형성위치에 따라 상기 각각의 홀(131 ~ 136)의 형성위치 또한 달라 질 수 있다.
상기 도 4를 참조로 상세히 설명하면, 상기 제1연통홀(131)은 상기 제1입구파이프(110)가 형성되는 제2유로(103)의 일측 단부와 연결되도록 형성되고, 상기 제2연통홀(132)은 상기 제2유로(103) 타측 단부의 상기 제6연통홀(136)과 구획부(101) 사이에 형성되며, 상기 제3연통홀(133)은 상기 제1유로(102) 타측 단부의 상기 제5연통홀(135)과 구획부(101) 사이에 형성되고, 상기 제4연통홀(134)은 상기 제1출구파이프(120)가 형성되는 제1유로(102)의 일측 단부와 연결되도록 형성된다.
또한, 상기 제5연통홀(135)은 상기 제2입구파이프(210)가 형성되는 제1유로(102)의 타측 단부와 연결되도록 형성되고, 상기 제6연통홀(136)은 상기 제2출구파이프(220)가 형성되는 제2유로(103)의 타측 단부와 연결되도록 형성된다.
즉, 일측 단부에는 도면 앞에서 뒤쪽 방향으로(제2유로(103)에서 제1유 로(102) 형성방향으로) 제1연통홀(131), 제4연통홀(134)이 형성되고, 타측 단부에는 상기 제6연통홀(136), 제2연통홀(132), 구획부(101), 제3연통홀(133), 및 제5연통홀(135)이 순차적으로 형성된다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 서로 교대로 유동되되, 서로 영향을 주지 않도록 플레이트(130)가 적층되며, 상기 제1열교환매체는 상기 제1연통홀(131) 내지 제4연통홀(134), 상기 제2열교환매체는 상기 제5연통홀(135) 및 제6연통홀(136)을 통해 다양한 흐름을 갖게 된다.
먼저, 기본형의 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)가 접합되면, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 타측 부분(제2입구파이프(210) 및 제2출구파이프(220)가 형성되는 측)에는 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 구획부(101)가 형성되어 상기 제1유로(102)와 제2유로(103) 사이는 폐쇄됨으로써 상기 제2연통홀(132) 및 제3연통홀(133) 사이는 연통되지 않는다.
(제1열교환매체의 흐름을 변경하기 위하여 상기 제2연통홀(132) 및 제3연통홀(133) 사이의 일부 구간이 연통될 수 있으나 변형 가능한 구성은 아래에서 다시 설명한다.)
아울러, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 일측 부분(제1입구파이프(110) 및 제1출구파이프(120)가 형성되는 측) 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)의 접합에 의해 상기 제1접합부(137, 137')가 접합되는 내측 부분은 상기 제2열교환매체가 이웃하는 유로로 이동되는 제2열교환매체 연통로(230)가 형성되고, 상기 제1접합부(137, 137')가 접합되지 않는 부분은 제1열 교환매체가 이동되는 제1열교환매체 제1연통로(240)가 형성된다.
이 때, 도 5c는 상기 제1열교환매체 제1연통로(240)가 전체 영역에 형성되지 않고, 일부 플레이트에는 돌출부(105) 또는 오목부(106)가 형성되어 상기 돌출부(105)와 오목부(106)의 접합에 의해 상기 제1유로(102) 및 제2유로(103)를 구획하도록 한 예로, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 돌출부(105) 및 오목부(106)가 형성되는 플레이트(130)의 개수를 조절함으로써 상기 제1열교환매체 제1연통로(240)가 형성되는 영역을 조절할 수 있다.
상기 돌출부(105) 및 오목부(106)의 구성을 더욱 상세히 설명하면, 상기 제1연통홀(131) 및 제4연통홀(134) 사이에 상기 구획부(101)의 연장선상으로, 상기 제1접합부(137)가 하부 방향으로 형성된 제1플레이트(130a)에는 상부 방향으로 돌출된 돌출부(105)가 형성되고, 상기 제1접합부(137')가 상부 방향으로 형성된 제2플레이트(130b)에는 오목한 오목부(106)가 형성되어 상기 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)의 적층에 의해 상기 돌출부(105)와 오목부(106)가 접합되는 부분은 상기 구획부(101)와 함께 상기 제1유로(102) 및 제2유로(103)을 구획하여 상기 제1열교환매체 제1연통로(240)가 형성되지 않도록 한다.
아울러, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 그 흐름을 더욱 다양화하기 위해 상기 제1연통홀(131), 제2연통홀(132), 제3연통홀(133), 또는 제4연통홀(134)은 상기 플레이트(130)의 적층방향으로 제1열교환매체가 연통되지 못하도록 일부 플레이트(130)는 폐쇄될 수 있다.
상기 도 6에 도시한 판형 열교환기(1000)는 기본적인 플레이트(130)의 구성 은 상술한 바와 같지만 상기 제1연통홀(131) 및 제4연통홀(134)이 폐쇄된 플레이트(130)가 이용된 예를 도시하였다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 구획부(101)에 의해 상기 제1유동부(100) 및 제2유동부(200)가 좌ㆍ우 양측으로 구분되어 제1유로(102)(후) 및 제2유로(103)(전)를 형성하므로 열교환매체가 상기 제1유로(102) 또는 제2유로(103)를 연통할 수 있도록 연통로가 형성되어야 하며, 상기 연통로의 형성 및 홀(131, 132, 133, 134)의 폐쇄여부에 따라 다양한 흐름을 가질 수 있으며, 아래에서는 그 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명한다.
제2열교환매체 연통로(230)의 형성을 설명한다.
상기 제2열교환매체는 상기 제2입구파이프(210)에 의해 유입되어 상기 제2출구파이프(220)에 의해 배출되므로 상기 제2열교환매체는 상기 제2입구파이프(210) 및 제2출구파이프(220)가 구비되지 않는 측인 일측 단부(상기 제1입구파이프(110) 및 제1출구파이프(120)가 형성되는 측)의 제2열교환매체 연통로(230)를 통해 제1유로(102)에서 제2유로(103)로 이동된다.
이 때, 상기 제2열교환매체 연통로(230)는 상기 제1입구파이프(110) 및 제2출구파이프(120)가 형성되어야 함에 따라 기존 제1유로(102)의 폭보다 좁게 형성되므로, 제2열교환매체가 제2유로(103)로 원활히 이동될 수 있도록, 상기 구획부(101)는 상기 제2열교환매체 연통로(230)가 형성되는 단부에 다른 측의 유로로 열교환매체의 흐름을 안내하는 마름모 형상의 흐름안내부(108)가 형성되는 것을 특 징으로 한다.(도 4 참조)
상기 마름모 형상이란, 마름모꼴을 포함한 마름모꼴과 유사한 형상 모두를 포함하며, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 흐름안내부(108)를 따라 상기 오목부(106) 및 돌출부(105)가 형성하는 제2열교환매체 연통로(230)를 유동하는 제2열교환매체의 흐름이 일측 유로에서 타측 유로로 원활히 이동될 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 특징을 갖는 판형 열교환기(1000)의 제2열교환매체 흐름을 도 7a 및 도 7b에 도시하였다.
상기 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 제2-1영역, 및 제2-2영역을 통과하는 2 패스의 흐름을 가질 수 있으며, 더욱 상세하게 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 제2입구파이프(210)를 통해 상기 제5연통홀(135)로 유입된 제2열교환매체가 상기 제2유동부(200)의 제1유로(102)를 따라 이동되는 제2-1영역; 및 상기 제2열교환매체 연통로(230)를 통해 이동된 제2열교환매체가 상기 제2유동부(200)의 제2유로(103)를 따라 상기 제6연통홀(136)로 이동되는 제2-2영역; 을 거쳐 상기 제2출구파이프(220)를 통해 배출된다.
또한, 상기 제1열교환매체와 제2열교환매체는 서로 다른 온도를 가지고 다른 특성을 가지고 있으므로, 각 열교환매체의 특성을 반영하여 충분한 열교환이 이루어질 수 있도록(압력 등의 차이에 의한 흐름 특성 차이) 판형 열교환기는 상기 제1열교환매체의 흐름이 상기 제2열교환매체보다 복잡한 흐름을 가질 필요가 있으며, 아래에서, 상기 제1열교환매체가 4-패스의 흐름을 가지는 판형 열교환기(1000)의 구조를 설명한다.
상기 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 제1열교환매체의 4-패스 흐름을 살펴보면, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 제1입구파이프(110)를 통해 제1연통홀(131)로 유입된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 상기 제2연통홀(132)로 이동되는 제A-1영역; 상기 제2연통홀(132)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 다시 상기 제1연통홀(131)로 이동되며, 상기 제A-1영역에 이웃하여 위치하는 제A-2영역; 상기 제1열교환매체 제1연통로(240)를 통해 제4연통홀(134)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 상기 제3연통홀(133)로 이동되는 제A-3영역; 및 상기 제3연통홀(133)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 상기 제4연통홀(134)로 이동되고, 상기 제A-3영역에 이웃하여 위치하는 제A-4영역; 을 거쳐 상기 제1출구파이프(120)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 기본 구성은 동일하되, 특정 플레이트(130)의 상기 제1연통홀(131) 내지 제4연통홀(134)이 폐쇄되는 부분과 각 홀을 연통하는(제1유로(102)와 제2유로(103)를 연통하는) 연통로의 구성이 변경되어 상기 제1열교환매체의 흐름을 6-패스를 갖도록 할 수 있다.
상기 도 9 및 도 10은 상기 제1열교환매체가 6-패스를 갖는 판형 열교환기(1000)의 단면도를 나타낸 도면으로, 상기 도 9에 도시된 바와 같은 판형 열교환기(1000)는 상기 제2입구파이프(210) 및 제2출구파이프(220)가 구비되는 측의 상기 제2연통홀(132) 및 제3연통홀(133) 사이가 일부 연통되어 상기 제2연통홀(132)을 유동하는 제1열교환매체가 상기 제3연통홀(133)로 연통되는 제1열교환매체 제2연통로(250)를 형성한다.
이 때, 상기 제1입구파이프(110) 및 제1출구파이프(120)가 구비되는 측은(도 10참조) 플레이트(130) 전체 영역에 걸쳐 상기 제1플레이트(130a)에 돌출부(105)가 형성되며 상기 제2플레이트(130b)에 오목부(106)가 형성되어, 제1열교환매체 제1연통로(240)가 형성되지 않는다.
도 11a 및 도 11b는 상기 제1열교환매체의 흐름을 나타낸 도면으로, 6-패스의 흐름을 갖는 제1열교환매체는 상기 제1입구파이프(110)를 통해 제1연통홀(131)로 유입되어 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 상기 제2연통홀(132)로 이동되는 제B-1영역; 상기 제2연통홀(132)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 상기 제1연통홀(131)로 이동되며, 상기 제B-1영역에 이웃하여 위치하는 제B-2영역; 상기 제1연통홀(131)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 상기 제2연통홀(132)로 이동되며, 상기 제B-2영역에 이웃하여 위치하는 제B-3영역; 상기 제1열교환매체 제2연통로(250)를 통해 제3연통홀(133)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유 로(102)를 따라 상기 제4연통홀(134)로 이동되는 제B-4영역; 상기 제4연통홀(134)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 상기 제3연통홀(133)로 이동되고, 상기 제B-4영역에 이웃하여 위치하는 제B-5영역; 및 상기 제3연통홀(133)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 다시 상기 제4연통홀(134)로 이동되고, 상기 제B-5영역에 이웃하여 위치하는 제B-6영역을 거쳐 상기 제1출구파이프(120)를 통해 배출된다.
즉, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 플레이트(130)를 적층하는 간단한 구조로서, 제1열교환매체는 4-패스와 6-패스를 포함하는 다양한 흐름을 가지며, 상기 제2열교환매체는 상기 제1열교환매체와는 독립적인 2-패스의 흐름을 갖도록 하여 제1열교환매체와 제2열교환매체의 충분한 열교환이 가능하도록 함으로써 열교환성능을 높일 수 있음과 동시에 상기 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120), 제2입구파이프(210), 및 제2출구파이프(220)가 동일한 면에 구비되어 장착성을 개선할 수 있는 장점이 있다.
도 12는 본 발명에 따른 판형 열교환기(1000)의 다른 사시도이고, 도 13은 상기 도 12를 형성하는 플레이트(130)의 평면도로, 상기 도 12 및 도 13에 도시한 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 내부를 유동하는 제1열교환매체 또는 제2열교환매체가 누출될 경우에, 상기 제1열교환매체 또는 제2열교환매체의 누출을 외부에서 확인 할 수 있도록 상기 구획부(101)에 전체 플레이트(130)들의 적층방향으로 연통 되도록 중공된 누출감지홀(109)이 형성된 예를 도시하였다.
판형 열교환기(1000)는 내부에 서로 다른 특성을 갖는 제1열교환매체와 제2열교환매체가 유동하는데, 내부의 접촉불량이 발생되다 하더라도 외부에서는 내부 열교환매체가 누출되었음을 확인 할 수 없어 정확한 성능 저하의 원인을 찾기 어려운 문제점이 있다.
열교환매체가 누출될 경우에는 각각의 흐름에도 변화가 일어나게 되어 열교환성능이 저하되고 열교환시스템 자체가 유지되지 않게 되는데, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 특정 방향으로 돌출되어 제1유로(102)와 제2유로(103) 사이를 구획하는 구획부(101)에 누출감지홀(109)이 형성되어 전체 판형 열교환기(1000)의 플레이트(130) 적층 방향으로 연통됨으로써 내부의 열교환매체가 누출될 경우에 상기 누출감지홀(109)을 통해 외부에서 열교환매체의 누출을 확인할 수 있는 장점이 있다.
상기 도 12 및 도 13에서, 상기 누출감지홀(109)은 상기 구획부(101)가 형성되는 길이방향으로 원형의 누출감지홀(109)이 복수개 형성된 예를 도시하였으나, 상기 누출감지홀(109)의 범위 내에서 길이방향으로 길게 하나의 누출감지홀(109)이 형성될 수도 있으며, 이 때, 상기 누출감지홀(109)판형 열교환기(1000)의 내구성을 저해하지 않는 범위 내에서 형성되어야 한다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
도 1은 종래의 판형 열교환기에 따른 개략도.
도 2는 종래의 다른 판형 열교환기에 따른 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 판형 열교환기의 사시도.
도 4는 상기 도 3에 도시한 판형 열교환기의 부분 분해 사시도.
도 5a는 상기 도 3에 도시한 판형 열교환기의 AA' 단면도.
도 5b는 상기 도 3에 도시한 판형 열교환기의 BB' 단면도.
도 5c는 상기 도 3에 도시한 판형 열교환기의 CC' 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 판형 열교환기의 다른 부분 분해 사시도.
도 7a는 본 발명에 따른 판형 열교환기의 제2열교환매체 흐름을 나타낸 개략도.
도 7b는 상기 도 7a에 도시한 판형 열교환기의 제2열교환매체 흐름을 나타낸 다른 개략도.
도 8a는 본 발명에 따른 판형 열교환기의 제1열교환매체 흐름을 나타낸 개략도.
도 8b는 상기 도 8a에 도시한 판형 열교환기의 제1열교환매체의 흐름을 나타낸 다른 개략도.
도 9는 본 발명에 따른 다른 판형 열교환기의 단면도.
도 10은 상기 도 9에 도시한 판형 열교환기의 다른 단면도.
도 11a는 상기 도 9 및 10에 도시한 판형 열교환기의 제1열교환매체 흐름을 나타낸 개략도.
도 11b는 상기 도 11a에 도시한 판형 열교환기의 제1열교환매체 흐름을 나타낸 다른 개략도.
도 12는 본 발명에 따른 판형 열교환기의 다른 사시도.
도 13은 상기 도 12를 형성하는 플레이트의 평면도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1000 : 본 발명에 따른 판형 열교환기
100 : 제1유동부
101 : 구획부 102 : 제1유로
103 : 제2유로 104 : 비드
105 : 돌출부 106 : 오목부
107 : 단차부 108 : 흐름안내부
109 : 누출감지홀
110 : 제1입구파이프 120 : 제1출구파이프
130 : 플레이트
130a : 제1플레이트
130b : 제2플레이트
131 : 제1연통홀 132 : 제2연통홀
133 : 제3연통홀 134 : 제4연통홀
135 : 제5연통홀 136 : 제6연통홀
137, 137' : 제1접합부 138, 138' : 제2접합부
200 : 제2유동부
210 : 제2입구파이프 220 : 제2출구파이프
230 : 제2열교환매체 연통로
240 : 제1열교환매체 제1연통로 250 : 제1열교환매체 제2연통로
A-1, A-2, A-3, A-4 : 제1열교환매체 흐름의 각 영역(4-패스)
B-1, B-2, B-3, B-4, B-5, B-6 : 제1열교환매체 흐름의 각 영역(6-패스)
2-1, 2-2 : 제2열교환매체 흐름의 각 영역

Claims (17)

  1. 복수의 플레이트(130)가 적층되어 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 교대로 유동되는 제1유동부(100) 및 제2유동부(200)를 형성하며, 제1열교환매체가 유입 또는 배출되는 제1입구파이프(110)와 제1출구파이프(120), 및 상기 제2열교환매체가 유입 또는 배출되는 제2입구파이프(210)와 제2출구파이프(220)가 형성된 판형 열교환기(1000)에 있어서,
    상기 플레이트(130)는
    상기 플레이트(130)의 적층방향으로 상기 제1유동부(100)가 연통되도록 중공되며 그 둘레가 상부 또는 하부 방향으로 돌출되는 제1접합부(137)가 형성되는 제1연통홀(131), 제2연통홀(132), 제3연통홀(133), 및 제4연통홀(134); 상기 플레이트(130)의 적층방향으로 상기 제2유동부(200)가 연통되도록 중공되며 그 둘레가 상기 제1접합부(137, 137')의 돌출방향과 반대 방향으로 돌출되는 제2접합부(138, 138')가 형성되는 제5연통홀(135) 및 제6연통홀(136); 및 상기 제1유동부(100) 또는 제2유동부(200)를 좌ㆍ우로 구분하여 각각 제1유로(102) 및 제2유로(103)를 형성하도록 길이방향으로 길게 상부 또는 하부 방향으로 돌출되는 구획부(101); 가 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120), 제2입구파이프(210), 및 제2출구파이프(220)는 동일한 면에 형성되되, 상기 제1입구파이프(110) 및 제1출구파이프(120)는 일측 단부에, 제2입구파이프(210) 및 제2출구파이프(220)는 타측 단부에 형성되고,
    상기 제1연통홀(131)은 상기 제1입구파이프(110)와 연결되고, 상기 제4연통홀(134)은 상기 제1출구파이프(120)와 연결되며, 상기 제5연통홀(135)은 상기 제2입구파이프(210)와 연결되고, 상기 제6연통홀(136)은 상기 제2출구파이프(220)와 연결되며, 상기 제2연통홀(132) 및 제3연통홀(133)은 상기 구획부(101)를 기준으로 구획되어 각각 상기 제6연통홀(136) 및 제5연통홀(135)에 인접하게 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 판형 열교환기(1000)는
    상기 제1접합부(137)가 하부 방향으로 형성되고 제2접합부(138)가 상부 방향으로 형성된 제1플레이트(130a)와, 상기 제1접합부(137')가 상부 방향으로 형성되고 제2접합부(138')가 하부 방향으로 형성된 제2플레이트(130b)가 교대로 적층되되, 상기 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)는 이웃하는 접합부끼리 접합되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 판형 열교환기(1000)는 상기 제1연통홀(131)과 제4연통홀(134) 사이의 상기 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)의 접합에 의해 상기 제1접합부(137, 137')가 접합되는 내측 부분은 상기 제2열교환매체가 이웃하는 유로로 이동되는 제2열교환매체 연통로(230)가 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 판형 열교환기(1000)는 상기 제1연통홀(131)과 제4연통홀(134) 사이의 상기 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)의 접합에 의해 상기 제1접합부(137, 137')가 접합되지 않는 부분은 제1열교환매체가 이동되는 제1열교환매체 제1연통로(240)가 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 구획부(101)는 상기 제2열교환매체 연통로(230)가 형성되는 단부에 다른 측의 유로로 열교환매체의 흐름을 안내하는 마름모 형상의 흐름안내부(108)가 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 플레이트(130)는 복수개가 적층될 수 있도록 둘레면이 상부 또는 하부 방향으로 돌출형성되는 단차부(107)가 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 플레이트(130)는 상기 제1유로(102) 또는 제2유로(103)에 상부 또는 하부 방향으로 돌출된 비드(104)가 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비드(104)는 상기 플레이트(130)의 적층방향으로 모든 플레이트(130)에 동일한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 비드(104)는 상기 구획부(101)의 형성 방향과 반대로 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(130)의 구획부(101)에 전체 플레이트(130)들의 적층방향으로 연통되도록 중공된 누출감지홀(109)이 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 플레이트(130)는 상기 제1연통홀(131), 제2연통홀(132), 제3연통홀(133) 또는 제4연통홀(134)이 상기 제1열교환매체가 상기 플레이트(130)의 적층방향으로 연통되지 못하도록 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1접합부(137)가 하부 방향으로 형성된 제1플레이트(130a)는 상기 제1연통홀(131) 및 제4연통홀(134) 사이에 상기 구획부(101) 연장선상의 상부 방향으로 돌출된 돌출부(105)가 형성되고, 제1접합부(137')가 상부 방향으로 형성된 제2플레이트(130b)는 상기 구획부(101)의 연장선상에 하부 방향으로 오목한 오목부(106)가 형성되어 상기 제1플레이트(130a)와 제2플레이트(130b)의 적층시 상기 돌출부(105)와 오목부(106)가 접합되는 부분은 상기 구획부(101)와 함께 상기 제1유로(102) 및 제2유로(103)를 구획하는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 판형 열교환기(1000)는
    상기 제2입구파이프(210)를 통해 제5연통홀(135)로 유입된 상기 제2열교환매체가 제2유동부(200)의 제1유로(102)를 따라 이동되는 제2-1영역; 및 상기 제2열교환매체 연통로(230)를 통해 이동된 제2열교환매체가 제2유동부(200)의 제2유로(103)를 따라 상기 제6연통홀(136)로 이동되는 제2-2영역; 을 거쳐 상기 제2출구파이프(220)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 판형 열교환기(1000)는
    상기 제1입구파이프(110)를 통해 제1연통홀(131)로 유입된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 상기 제2연통홀(132)로 이동되는 제A-1영역; 상기 제2연통홀(132)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 다시 상기 제1연통홀(131)로 이동되며, 상기 제1영역에 이웃하여 위치하는 제A-2영역; 상기 제1열교환매체 제1연통로(240)를 통해 제4연통홀(134)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 상기 제3연통홀(133)로 이동되는 제A-3영역; 및 상기 제3연통홀(133)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 상기 제4연통홀(134)로 이동되고, 상기 제A-3영역에 이웃하여 위치하는 제A-4영역; 을 거쳐 상기 제1출구파이프(120)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 판형 열교환기(1000)는
    상기 플레이트(130)의 일부가 상기 제2연통홀(132) 및 제3연통홀(133) 사이가 연통되어 상기 제2연통홀(132)을 유동하는 제1열교환매체가 상기 제3연통홀(133)로 연통되는 제1열교환매체 제2연통로(250)를 형성하는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 판형 열교환기(1000)는
    상기 제1입구파이프(110)를 통해 제1연통홀(131)로 유입된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2유로(103)를 따라 상기 제2연통홀(132)로 이동되는 제B-1영역; 상기 제2연통홀(132)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제2 유로(103)를 따라 상기 제1연통홀(131)로 이동되며, 상기 제B-1영역에 이웃하여 위치하는 제B-2영역; 상기 제1연통홀(131)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 다시 상기 제2연통홀(132)로 이동되며, 상기 제B-2영역에 이웃하여 위치하는 제B-3영역; 상기 제1열교환매체 제2연통로(250)를 통해 제3연통홀(133)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 상기 제4연통홀(134)로 이동되는 제B-4영역; 상기 제4연통홀(134)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 상기 제3연통홀(133)로 이동되고, 상기 제B-4영역에 이웃하여 위치하는 제B-5영역; 및 상기 제3연통홀(133)로 이동된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(100)의 제1유로(102)를 따라 다시 상기 제4연통홀(134)로 이동되고, 상기 제B-5영역에 이웃하여 위치하는 제B-6영역을 거쳐 상기 제1출구파이프(120)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
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