KR20100097304A - 보호케이스를 갖는 판형 열교환기 - Google Patents

보호케이스를 갖는 판형 열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보호케이스를 갖는 판형 열교환기에 관한 것이다.
본 발명의 판형 열교환기는, 복수 개의 플레이트가 적층되어 플레이트를 사이에 두고 제1열교환매체와 제2열교환매체가 각각 유동되는 제1매체유동공간과 제2매체유동공간이 형성되어 있고, 제1열교환매체가 제1매체유동공간으로 유입되고 유출되도록 제1매체유입로와 제1매체유출로가 형성되어 있으며, 제2열교환매체가 제2매체유동공간으로 유입되고 유출되도록 제2매체유입로와 제2매체유출로가 형성되어 있는 플레이트적층체; 플레이트적층체가 삽입되는 적층체삽입공간이 형성된 용기 형상으로 되어 있으며, 플레이트적층체가 적층체삽입공간에 삽입되었을 때 제1매체유입로, 제1매체유출로, 제2매체유입로, 제2매체유출로와 각각 누수방지 구조로 연결되는 제1매체유입구, 제1매체유출구, 제2매체유입구, 제2매체유출구가 형성되어 있는 보호케이스; 적층체삽입공간에 플레이트적층체가 삽입된 상태가 유지되도록 적층체삽입공간을 차단하는 덮개;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 판형 열교환기는, 플레이트적층체가 용기 형상의 보호케이스에 삽입되어 보호됨으로써 내구성이 우수하다.
열교환, 열교환기, 판형열교환기, 케이스, 보호케이스, 하우징

Description

보호케이스를 갖는 판형 열교환기{THE PLATE TYPE HEAT EXCHANGER HAVING SAFTY CASE}
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수 개의 플레이트가 적층되어 제1매체유동공간과 제2매체유동공간이 형성되고 이 제1매체유동공간과 제2매체유동공간으로 각각의 유체가 유동되면서 열교환이 이루어지는 판형 열교환기에 관한 것이다.
열에너지를 재사용하거나 용도에 맞게 온도를 낮추거나 높여 사용할 목적 등으로 각종 열교환기가 사용되고 있으며, 자동차에도 각종 열교환기가 구비되고 있다.
자동차 산업에서 각종 구성요소의 소형, 경량화는 연비의 향상으로 이어지고, 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있는 차체 디자인을 가능하게 하는 등 여러 가지 이점을 갖기 때문에 각종 구성요소를 소형, 경량화하면서도 고기능화하는 기술이 연구되고 있는 실정이다.
엔진룸에서 공간확보에 어려움을 겪고 있는 차량용 공조시스템 분야에서도 소형, 경량화를 위한 연구가 계속되고 있는 실정이며, 이로 인하여 차량용 공조시스템의 구성요소인 열교환기도 소형, 경량화와 고효율, 고기능화가 추구되고 있다.
다양한 형태의 열교환기가 있지만 가장 일반적인 것이 판형 열교환기인데 판형 열교환기는 복수 개의 플레이트가 적층되어 플레이트를 사이에 두고 제1매체유동공간과 제2매체유동공간이 형성되고, 제1열교환매체가 제1매체유동공간을 경유하고 제2열교환매체가 제2매체유동공간을 경유하면서 제1열교환매체와 제2열교환매체 간에 열교환이 이루어지는 구조이다.
상기에서 제1열교환매체와 제2열교환매체는 액체나 기체에 해당된다.
도 1은 차량용 공조시스템에 사용되는 종래의 판형 열교환기의 예를 도시한 것이다.
도 1을 통해 제1매체유입구(2)로 유입된 제1열교환매체가 플레이트(1)와 플레이트(1) 사이의 제1매체유동공간을 경유하여 제1매체유출구(3)로 유출되고, 제2매체유입구(4)로 유입된 제2열교환매체가 플레이트(1)와 플레이트(1) 사이의 제2매체유동공간을 경유하여 제2매체유출구(5)로 유출되는 구조를 알 수 있다.
즉, 제1열교환매체와 제2열교환매체가 플레이트(1)를 사이에 두고 유동되면서 제1열교환매체와 제2열교환매체 간에 열교환이 이루어지는 것이다.
종래의 판형 열교환기는 도 1과 같이 제1매체유입구(2)와 제1매체유출구(3) 및 제2매체유입구(4)와 제2매체유출구(5)를 형성함에 있어 플레이트(1)의 내측에 홀(1a, 1b)을 형성하고 이 홀(1a, 1b)이 일치되도록 하는 방식을 사용하고 있다.
물론, 제1열교환매체가 제2매체유입구(4)나 제2매체유출구(5) 형성을 위한 홀(1b)로 유입되는 것이 방지되고, 제2열교환매체가 제1매체유입구(2)나 제1매체유출구(3)의 형성을 위한 홀(1a)로 유입되는 것이 방지되도록 되어 있다.
즉, 제1열교환매체와 제2열교환매체가 섞이지 않도록 되어 있는 것이다.
도 2는 종래의 판형 열교환기를 이루는 플레이트(1)를 도시한 평면도인데 제2매체유입로(4)와 제2매체유출로(5)의 형성을 위한 홀(1b) 외측에는 차단돌기(6)가 형성되어 있고, 제1매체유입로(2)와 제1매체유출로(3)의 형성을 위한 홀(1a) 외측에는 차단돌기(6)가 형성되어 있지 않음을 알 수 있다.
따라서 제1매체유입구(2)로 유입된 제1열교환매체는 도 2에 도시된 플레이트(1)의 표면을 따라 유동되면서 제1매체유출구(3)를 통해 유출되지만 제2매체유입구(4)로 유입된 제2열교환매체는 차단돌기(6)에 막혀 플레이트(1)의 표면을 따라 유동되지 못할 뿐만 아니라 제2열교환매체와 제1열교환매체는 섞이지 못하게 된다.
도 2에 도시된 플레이트의 바로 밑이나 위에 위치되는 플레이트에는 제1매체유입로와 제1매체유출로 형성을 위한 홀 외측에 차단돌기가 형성되고 제2매체유입로와 제2매체유출로 형성을 위한 홀 외측에는 차단돌기가 형성되지 않는다.
따라서 도 2에 도시된 플레이트의 바로 밑이나 위에 위치되는 플레이트의 표면을 따라 유동되는 것은 제2열교환매체가 되고, 제1열교환매체와 제2열교환매체는 섞이지 못하게 된다.
판형 열교환기에 있어서, 적층된 플레이트(1)와 플레이트(1)의 가장자리 즉, 제1매체유동공간과 제2매체유동공간의 측면은 용접되어 제1열교환매체 및 제2열교 환매체의 누수가 방지되도록 되어 있다.
도 3은 플레이트와 플레이트의 가장자리가 원활하게 용접되도록 플레이트의 가장자리에 10°이상의 예각을 가지는 주연(7)이 형성된 판형 열교환기를 설명하기 위한 것으로서, 도 3의 B는 플레이트의 주연(7)과 주연(7)이 겹쳐져 있는 상태를 도시한 것이다.
그런데 상기와 같은 종래의 판형 열교환기는 그 구조상 충격에 약하다는 문제점이 있었으며, 이러한 내구성의 문제는 소형, 경량화되면서 더욱 크게 발생되고 있는 실정이었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 더욱 상세하게는 소형, 경량화되어도 내구성이 우수한 판형 열교환기의 구조를 제공하려는데 목적이 있다.
본 발명에서는 복수 개의 플레이트가 적층되어 제1매체유동공간과 제2매체유동공간을 형성하고 있는 플레이트적층체가 용기 형상의 보호케이스에 삽입되어 보호되도록 함으로써 내구성이 우수한 판형 열교환기가 되도록 한다.
이러한 본 발명의 하우징 구조를 갖는 열교환기는, 복수 개의 플레이트가 적층되어 플레이트를 사이에 두고 제1열교환매체와 제2열교환매체가 각각 유동되는 제1매체유동공간과 제2매체유동공간이 형성되어 있으며, 제1열교환매체가 제1매체유동공간으로 유입되고 유출되도록 제1매체유입로와 제1매체유출로가 형성되어 있으며, 제2열교환매체가 제2매체유동공간으로 유입되고 유출되도록 제2매체유입로와 제2매체유출로가 형성되어 있는 플레이트적층체를 갖는다.
또, 플레이트적층체가 삽입되는 적층체삽입공간이 형성된 용기 형상으로 되어 있으며, 플레이트적층체가 적층체삽입공간에 삽입되었을 때 제1매체유입로, 제1매체유출로, 제2매체유입로, 제2매체유출로와 각각 누수방지 구조로 연결되는 제1매체유입구, 제1매체유출구, 제2매체유입구, 제2매체유출구가 형성되어 있는 보호 케이스를 갖는다.
또, 적층체삽입공간에 플레이트적층체가 삽입된 상태가 유지되도록 적층체삽입공간을 차단하는 덮개를 갖는다.
본 발명의 보호케이스를 갖는 판형 열교환기는, 복수 개의 플레이트가 적층되어 플레이트를 사이에 두고 제1열교환매체와 제2열교환매체가 각각 유동되는 제1매체유동공간과 제2매체유동공간이 형성되어 있으며, 제1열교환매체가 제1매체유동공간으로 유입되고 유출되도록 제1매체유입로와 제1매체유출로가 형성되어 있으며, 제2열교환매체가 제2매체유동공간으로 유입되고 유출되도록 제2매체유입로와 제2매체유출구로가 형성되어 있는 플레이트적층체;
상기 플레이트적층체가 삽입되는 적층체삽입공간이 형성된 용기 형상으로 되어 있는 보호케이스;
상기 보호케이스의 적층체삽입공간에 플레이트적층체가 삽입된 상태에서 보호케이스에 결합되었을 때 적층체삽입공간을 차단하도록 되어 있고, 플레이트적층체의 제1매체유입로, 제1매체유출로, 제2매체유입로, 제2매체유출로와 각각 누수방지 구조로 연결되는 제1매체유입구, 제1매체유출구, 제2매체유입구, 제2매체유출구가 형성되어 있는 덮개;를 갖는 형태로 구현될 수도 있다.
하우징 구조를 갖는 본 발명의 판형 열교환기는, 복수 개의 플레이트가 적층되어 제1매체유동공간과 제2매체유동공간을 형성하고 있는 플레이트적층체가 용기 형상의 보호케이스에 삽입되어 보호됨으로써 내구성이 우수하다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 판형 열교환기에 관한 것이다.
따라서 복수 개의 플레이트(11)가 적층되어 플레이트(11)를 사이에 두고 제1열교환매체와 제2열교환매체가 각각 유동되는 제1매체유동공간(12)과 제2매체유동공간(13)이 형성되어 있으며, 제1열교환매체가 제1매체유동공간(12)으로 유입되고 유출되도록 제1매체유입로(14)와 제1매체유출로(15)가 형성되어 있고, 제2열교환매체가 제2매체유동공간(13)으로 유입되고 유출되도록 제2매체유입로(16)와 제2매체유출로(17)가 형성되어 있는 플레이트 적층구조를 갖는다.
플레이트(11)의 적층시 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)가 형성되도록 하는 구조는 이미 공지된 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도면에서는 제1열교환매체와 제2열교환매체가 제1매체유동공간(12)과 제2매체유동공간(13)으로 각각 유입되고 유출되도록 하기 위해 플레이트(11)에 홀(11a) 을 형성하고 있으며, 각각의 플레이트(11)에 형성된 홀(11a)이 일치됨으로써 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)가 형성되는 구조로 되어 있다.
물론, 제1열교환매체와 제2열교환매체가 섞이는 것을 방지하기 위하여 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)의 형성을 위한 홀(11a) 외측에 차단돌기(11b)가 형성되어 있되 제1매체유입로(14)와 제1매체유출로(15)의 형성을 위한 홀의 외측에만 형성되어 있거나 제2매체유입로(16)와 제2매체유출로(17)의 형성을 위한 홀의 외측에만 형성되어 있는 방식을 사용하고 있다.
그런데 본 발명은 종래의 판형 열교환기와 달리 내구성이 강한 판형 열교환기가 되도록 하려는 목적을 갖는다.
이를 위하여 본 발명에서는 제1매체유동공간(12)과 제2매체유동공간(13)의 형성을 위한 플레이트적층체(10)가 보호케이스(20)에 삽입되어 보호되는 구조를 안출하였다.
따라서 본 발명의 판형 열교환기는, 도 4와 같이 복수의 플레이트(11)가 적층되어 플레이트(11)를 사이에 두고 제1열교환매체와 제2열교환매체가 각각 유동되는 제1매체유동공간(12)과 제2매체유동공간(13)이 형성되어 있고, 제1열교환매체가 제1매체유동공간(12)으로 유입되고 유출되도록 제1매체유입로(14)와 제1매체유출로(15)가 형성되어 있으며, 제2열교환매체가 제2매체유동공간(13)으로 유입되고 유출되도록 제2매체유입로(16)와 제2매체유출로(17)가 형성되어 있는 플레이트적층 체(10)를 갖는다.
또, 플레이트적층체(10)가 삽입되는 적층체삽입공간(21)이 형성된 용기 형상으로 되어 있으며, 플레이트적층체(10)가 적층체삽입공간(21)에 삽입되었을 때 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)와 각각 연결되는 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)가 형성되어 있는 보호케이스(20)를 갖는다.
또, 적층체삽입공간(21)에 플레이트적층체(10)가 삽입된 상태가 유지되도록 적층체삽입공간(21)을 차단하는 덮개(30)를 갖는다.
물론, 도 7과 같이 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)가 덮개(30)에 형성된 형태로 구현할 수도 있다.
이러한 경우 본 발명의 판형 열교환기는, 복수 개의 플레이트(11)가 적층되어 플레이트(11)를 사이에 두고 제1열교환매체와 제2열교환매체가 각각 유동되는 제1매체유동공간(12)과 제2매체유동공간(13)이 형성되어 있으며, 제1열교환매체가 제1매체유동공간(12)으로 유입되고 유출되도록 제1매체유입로(14)와 제1매체유출로(15)가 형성되어 있으며, 제2열교환매체가 제2매체유동공간(13)으로 유입되고 유출되도록 제2매체유입로(16)와 제2매체유출구(44)로가 형성되어 있는 플레이트적층체(10)를 갖는다.
또, 플레이트적층체(10)가 삽입되는 적층체삽입공간(21)이 형성된 용기 형상으로 되어 있는 보호케이스(20)를 갖는다.
또, 보호케이스(20)의 적층체삽입공간(21)에 플레이트적층체(10)가 삽입된 상태에서 보호케이스(20)에 결합되었을 때 적층체삽입공간(21)을 차단하도록 되어 있고, 플레이트적층체(10)의 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)와 각각 연결되는 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)가 형성되어 있는 덮개(30)를 갖는다.
그런데 상기와 같이 용기형상의 보호케이스(20)에 플레이트적층체(10)가 삽입되도록 하는 구조는, 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)가 플레이트적층체(10)에 형성되고, 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)는 보호케이스(20)나 덮개(30)에 형성되는 구조이다.
따라서 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)와 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)가 각각 연결되도록 함에 있어 누수가 방지되도록 연결하는 것이 매우 중요하며, 그러한 누수방지 구조는 작업이 용이하도록 할 필요성이 있다.
연결부에서 누수가 발생한다면 제1열교환매체와 제2열교환매체가 섞이는 현상이 발생할 수 있기 때문이다.
이러한 이유로 본 발명에서는 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)와 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)가 각각 연결되도록 함에 있어 누수방지 구조로 연결되도록 한다.
상기와 같은 누수방지 구조는 다양하게 구현될 수 있다.
구체적인 예로 설명하면, 도 5와 같이 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)의 가장자리에 돌출부(18)가 형성되고, 이 돌출부(18)가 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)에 삽입되어 있되 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)에 밀착되게 삽입된 구조로 구현할 수 있다.
도 5에서는 돌출부(18)가 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)에 직접 접촉 및 밀착되어 있지만 각각의 돌출부(18)와 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17) 사이에 별도의 패킹이나 실링(sealing) 부재가 위치되도록 할 수도 있다.
이러한 누수방지 구조는 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)와 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)가 연결됨에 있어 밀착력에 의해 틈새가 없도록 밀착, 연결되는 구조이다.
(밀착력에 의해 틈새가 없도록 연결되는 누수방지 구조는 도 5의 구조 외에도 다양하며, 이러한 구조는 널리 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.)
상기와 같이 밀착력을 이용한 누수방지 구조에서 밀착력을 발생시키는 수단 즉, 플레이트적층체(10)를 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17) 방향으로 밀어주어 밀착력을 발생시키는 가압력발생수단(50)을 더 구비하는 것이 바람직하다.
물론, 도 7과 같은 구조에서는 덮개(30)를 플레이트적층체(10) 방향으로 가압함으로써 밀착력이 작용되는 상태가 되도록 하면서 덮개(30)와 보호케이스(20)를 용접함으로써 용접 후에 밀착력이 유지되도록 할 수도 있다.
물론 위와 같은 구조를 위해서는 덮개(30)가 휨응력에 강해야 한다.
또, 외부의 충격 등으로 인하여 덮개(30)에 변형이 발생된다면 밀착력이 유지되지 못하는 단점이 있다.
따라서 밀착력을 발생시키는 별도의 가압력발생수단(50)을 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 가압력발생수단(50)은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 도 5와 같이 플레이트적층체(10)가 적층체삽입공간(21)에 삽입될 때 플레이트적층체(10)에 의해 수축되고 적층체삽입공간(21)에 플레이트적층체(10)가 삽입된 상태에서는 수축에 의한 탄성력으로 플레이트적층체(10)를 밀어주는 탄성체(51)를 갖는 형태로 구현할 수 있다.
제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)의 가장자리에 형성된 각각의 돌출부(18)가 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)에 삽입되고 밀착되는 구조에 상기와 같은 가압력발생수단(50)이 적용될 경우(도 5)는 플레이트적층체(10)를 보호케이스(20)에 밀어 넣으면 자연스럽게 각각의 돌출부(18)가 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)에 삽입될 수 있어 작업성이 매우 좋다. (도 5의 구조에서 플레이트적층체(10)를 보호케이스(20)에 밀어 넣 는 초기에는 각각의 돌출부(18)가 플레이트적층체(10)의 최상단부에 위치된 플레이트에 접촉된 상태가 되지만 각각의 돌출부(18)가 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)에 일치되는 순간 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)에 각각 삽입됨)
물론, 위 구조에서 보호케이스(20)에 플레이트적층체(10)가 삽입될 때 플레이트적층체(10)의 측면이 가이드 되면서 삽입됨으로써 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)가 각각의 돌출부(18)와 일치되는 경로를 따라 삽입되도록 하는 것이 바람직하다.
플레이트적층체(10)가 보호케이스(20)에 가이드 되면서 삽입되도록 하기 위해서 보호케이스(20)에 별도의 가이드돌기를 형성할 수도 있지만 플레이트적층체(10)의 외측이 적층체삽입공간(21)을 이루는 내벽에 접촉되면서 슬라이딩 삽입되도록 것이 더 바람직하다.(헐거움 끼워맞춤이나 중간끼워맞춤에 해당되는 틈새(공간)가 형성되는 것이 바람직함)
이것은 본 발명의 구성요소인 플레이트적층체(10)가 적층체삽입공간(21) 내에서 움직이지 않는 것이 바람직하기 때문이다.
도 5와 같은 구조에서 각각의 돌출부(18)가 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)에 접촉 및 밀착된 상태에서 고열에 의해 각각의 돌출부(18)가 1매체유입로, 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)와 각각 융착(용접)된 형태가 되도록 할 수도 있다.
이러한 구성은, 각각의 돌출부(18)와 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)의 각 접촉부에 고열에 녹아 융착되는 소재를 위치시킴으로써 달성될 수 있다.
누수방지 구조의 또 다른 형태로서 도 6과 같이 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)가 보호케이스(20)에 결합된 각각의 관체(61, 62, 63, 64)에 의해 형성되도록 하고, 각각의 관체(61, 62, 63, 64)가 보호케이스(20)에 체결됨에 있어 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)의 입구가 형성된 플레이트(도면에서는 플레이트적층체(10)의 최상단부를 형성하는 플레이트가 됨)를 가압하여 밀착력이 확보되도록 체결되는 구조가 있다.
도 6은 관체(61, 62, 63, 64)의 끝단부가 플레이트(11)의 표면에 밀착된 구조이다.
물론, 관체(61, 62, 63, 64)의 외측이 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로, 제2매체유출로(17)에 밀착되는 구조로 구현할 수도 있다.(도 5와 같이 밀착되는 구조)
관체(61, 62, 63, 64)가 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)에 밀착되거나 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)를 내측에 두고 플레이트에 밀착됨 에 따라 누수가 방지되는 것이다.
물론, 도 6의 구조에서도 각각의 돌출부(18)와 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17) 사이에 별도의 패킹이나 실링(sealing) 부재가 위치되도록 할 수도 있다.
본 발명의 구성요소인 플레이트적층체(10)에 있어서, 플레이트와 플레이트의 접촉부는 용접에 의해 실링(sealing)되어 있어 누수가 방지되는 것일 수도 있고, 플레이트와 플레이트가 밀착되어 플레이트와 플레이트 사이로의 누수가 방지되는 것일 수도 있다.
즉, 이미 공지된 다양한 실링(sealing)방식을 적용할 수 있는 것이다.
본 발명에 있어서, 제1매체유동공간(12)과 제2매체유동공간(13)에는 유동되는 제1열교환매체와 제2열교환매체를 분기시키는 핀(70)이 위치되어 있도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 핀(70)은 이미 공지된 다양한 형태로 구현할 수 있다.
상기와 같은 핀(70)이 구비되면 제1열교환매체와 제2열교환매체가 각각 분기되어 난류화되면서 흐르기 때문에 열교환 효율이 향상되는 결과로 이어진다.
도 1은 종래기술을 설명하기 위한 종래의 판형 열교환기 분해 사시도
도 2는 종래기술을 설명하기 위한 종래 판형 열교환기의 구성요소인 플레이트의 개략도
도 3은 종래기술을 설명하기 위한 종래 판형 열교환기의 개략도
A : 사시도
B : 단면도
도 4는 본 발명의 판형 열교환기를 설명하기 위한 분해 사시도
도 5는 제1매체유입구, 제1매체유출구, 제2매체유입구, 제2매체유출구의 가장자리에 형성된 돌출부가 제1매체유입로, 제1매체유출로, 제2매체유입로, 제2매체유출로에 각각 밀착, 삽입된 본 발명의 판형 열교환기를 설명하기 위한 개략도
도 6은 제1매체유입구, 제1매체유출구, 제2매체유입구, 제2매체유출구가 관체에 의해 형성되고, 이 관체가 보호케이스에 체결됨에 있어 제1매체유입로, 제1매체유출로, 제2매체유입로, 제2매체유출로의 입구가 형성된 플레이트를 가압하여 누수방지가 이루어지는 본 발명의 판형 열교환기를 설명하기 위한 개략도
도 7은 제1매체유입구, 제1매체유출구, 제2매체유입구, 제2매체유출구가 덮개에 형성되어 있는 본 발명의 또 다른 판형 열교환기를 설명하기 위한 개략도
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1. 플레이트 1a, 1b. 홀
2. 제1매체유입구 3. 제1매체유출구
4. 제2매체유입구 5. 제2매체유출구
6. 차단돌기 7. 주연
10. 플레이트적층체 11. 플레이트
11a. 홀 11b. 차단돌기
12. 제1매체유동공간 13. 제2매체유동공간
14. 제1매체유입로 15. 제1매체유출로
16. 제2매체유입로 17. 제2매체유출로
18. 돌출부 20. 보호케이스
21. 적층체삽입공간 30. 덮개
41. 제1매체유입구 42. 제1매체유출구
43. 제2매체유입구 44. 제2매체유출구
50. 가압력발생수단 51. 탄성체
61, 62, 63, 64. 관체 70. 핀

Claims (5)

  1. 판형 열교환기에 있어서,
    복수 개의 플레이트(11)가 적층되어 상기 플레이트(11)를 사이에 두고 제1열교환매체와 제2열교환매체가 각각 유동하는 제1매체유동공간(12)과 제2매체유동공간(13)이 형성되어 있고, 제1열교환매체가 상기 제1매체유동공간(12)으로 유입되고 유출되도록 제1매체유입로(14)와 제1매체유출로(15)가 형성되어 있으며, 제2열교환매체가 상기 제2매체유동공간(13)으로 유입되고 유출되도록 제2매체유입로(16)와 제2매체유출로(17)가 형성되어 있는 플레이트적층체(10);
    상기 플레이트적층체(10)가 삽입되는 적층체삽입공간(21)이 형성된 용기 형상으로 되어 있으며, 상기 플레이트적층체(10)가 적층체삽입공간(21)에 삽입되었을 때 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 및 제2매체유출로(17)와 각각 누수방지 구조로 연결되는 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 및 제2매체유출구(44)가 형성되어 있는 보호케이스(20); 및
    상기 적층체삽입공간(21)에 상기 플레이트적층체(10)가 삽입된 상태가 유지되도록 적층체삽입공간(21)을 차단하는 덮개(30);를 포함하여 구성된, 보호케이스를 갖는 판형 열교환기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 누수방지 구조는 상기 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)의 가장자리에 형성된 돌출부(18)가 상기 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)에 삽입되고 밀착된 구조인 것을 특징으로 하는, 보호케이스를 갖는 판형 열교환기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 누수방지 구조는 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)가 관체(61, 62, 63, 64)에 의해 형성되고, 상기 관체(61, 62, 63, 64)가 상기 보호케이스(20)나 상기 덮개(30)에 체결됨에 있어 상기 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)의 입구가 형성된 플레이트를 가압하여 밀착력이 확보되도록 체결되어 있는 구조인 것을 특징으로 하는, 보호케이스를 갖는 판형 열교환기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 누수방지구조는 상기 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17)와 상기 제1매체유입구(41), 제1매체유출구(42), 제2매체유입구(43), 제2매체유출구(44)가 연결됨에 있어 밀착력에 의해 틈새가 없도록 밀착, 연결된 구조이고,
    상기 플레이트적층체(10)를 상기 제1매체유입로(14), 제1매체유출로(15), 제2매체유입로(16), 제2매체유출로(17) 방향으로 밀어주어 밀착력을 발생시키는 가압력발생수단(50)이 더 구비된 것을 특징으로 하는, 보호케이스를 갖는 판형 열교환기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 가압력발생수단(50)은 상기 플레이트적층체10)가 적층체삽입공간(21)에 삽입될 때 상기 플레이트적층체(10)에 의해 수축되고 적층체삽입공간(21)에 플레이트적층체(10)가 삽입된 상태에서는 수축에 의한 탄성력으로 상기 플레이트적층체(10)를 밀어주는 탄성체(51)를 갖는 것을 특징으로 하는, 보호케이스를 갖는 판형 열교환기.
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