KR20120030076A - 판형 열교환기 - Google Patents

판형 열교환기 Download PDF

Info

Publication number
KR20120030076A
KR20120030076A KR1020117028934A KR20117028934A KR20120030076A KR 20120030076 A KR20120030076 A KR 20120030076A KR 1020117028934 A KR1020117028934 A KR 1020117028934A KR 20117028934 A KR20117028934 A KR 20117028934A KR 20120030076 A KR20120030076 A KR 20120030076A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
heat exchanger
primary
medium
outlet
Prior art date
Application number
KR1020117028934A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101331629B1 (ko
Inventor
페롤라 마그너스 헬린
조안 가드모
Original Assignee
알파 라발 코포레이트 에이비
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 알파 라발 코포레이트 에이비 filed Critical 알파 라발 코포레이트 에이비
Publication of KR20120030076A publication Critical patent/KR20120030076A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101331629B1 publication Critical patent/KR101331629B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • F24D10/003—Domestic delivery stations having a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0037—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the conduits for the other heat-exchange medium also being formed by paired plates touching each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

판형 열교환기는 1차 매체용의 1차 판 사이공간(3)과 2차 매체용의 2차 판 사이공간(4)을 형성하는 열교환기 판(2)을 가진 판 패키지(1)를 포함하고 있다. 1차 입구(11)가 1차 매체를 1차 판 사이공간까지 수송한다. 1차 출구(12)가 1차 매체를 1차 판 사이공간으로부터 수송한다. 2차 입구(21)가 2차 매체를 2차 판 사이공간으로 수송한다. 2차 출구(22)가 2차 매체를 2차 판 사이공간으로부터 수송한다. 센서 장치(30)가 2차 매체의 온도에 의해 영향을 받는 센서 매체를 수용하는 공간(31)을 포함하고 있다. 센서 장치에 연결된 조절 부재(35)가 센서 매체에 응답하여 1차 매체의 유동을 제어한다. 공간은 최외측 2차 판 사이공간(4')과 인접하여 열전달 접촉 상태에 있는 열교환기 판(2) 중 하나에 의해 구획되는 제1 부분 공간(31')과, 2차 판 사이공간 하류에 위치하는 2차 출구와 인접하여 열전달 접촉 상태에 있는 제2 부분 공간(31")을 포함한다.

Description

판형 열교환기{A PLATE HEAT EXCHANGER}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 판형 열교환기에 관한 것이다.
유럽 특허 EP-B-608 195에는 세장형 형상을 가진 온도 센서를 포함하는 센서 장치를 가진 이러한 판형 열교환기가 개시되어 있다. 온도 센서는 판 패키지의 열전달 경로 중 일부와 연통하는 판형 열교환기의 포트 채널 중 하나 내에서 연장된다. 온도 센서는 예를 들어, 판형 열교환기를 통한 지역 난방수의 유동을 제어하기 위한 밸브와 연통한다.
덴마크 특허 DK-U-9600205에는 판형 열교환기의 외측 표면에서 연장되고 판형 열교환기의 외부에 배치된 공간이 마련된 유사한 판형 열교환기가 개시되어 있다. 세장형 온도 센서가 공간 내에 제공된다. 공간은 판형 열교환기 내의 유체 중 하나의 통로와 연통한다. 공간은 열교환기의 입구 또는 출구 개구 부근에 제공된다. 온도 센서는 판형 열교환기를 통한 유체 중 하나의 유동을 제어하기 위한 장비와 협동하도록 구성된다.
이들 문헌에서는 판형 열교환기 외부에 또는 판형 열교환기의 포트 채널 중 임의의 것 내에 별개의 센서를 제공하는 것을 제안하고 있다. 이러한 별개의 센서의 제공은 제조 관점에서 어렵다. 또한, 포트 채널 중 임의의 것 내의 센서는, 센서 자체 뿐 아니라 포트 채널 내에 센서를 부착하기 위해 필요한 구성부품으로 인해, 유동 저항을 증가시키게 된다. 또한, 공지된 구성은 시간 상수가 긴, 즉 하나 또는 양 유체의 온도 변화가 매체에 충분한 영향을 주어, 예를 들어 밸브 위치의 원하는 변화가 있게 되기 전에 비교적 긴 시간이 걸린다는 불리한 점을 갖고 있다.
미국 특허 US-B-7,152,663에는 이들 문제가 적어도 부분적으로 해결되는 유사한 판형 열교환기가 개시되어 있다. 개시되어 있는 실시예 중 하나에서, 센서 장치의 폐쇄된 공간은 판 패키지의 열교환기 판 중 2개에 의해 형성된다. 이러한 방식으로, 폐쇄된 공간은 매체 중 하나 또는 양자 모두와 매우 긴밀하게 열전달 접촉하게 제공될 수 있다. 그 결과, 센서 장치의 큰 접촉 표면을 달성하기 위한 가능성이 생성된다. 넓은 접촉 작동으로 인하여, 예를 들어, 센서 매체에 의해 밸브 위치가 제어되는 제어 밸브를 위한 큰 구동력이 달성되며, 짧은 지연 시간(dead time)의 짧은 시간 상수(즉 임의의 매체의 온도 변화에 대한 매우 신속한 반응이 달성됨)가 얻어진다.
미국 특허 US-B-7,152,663에 개시되어 있는 판형 열교환기에서 최적의 방식으로 해결되지 않는 하나의 문제점은, 작동 변화가 발생될 때에, 센서 장치가 2차 측부 상에서 너무 큰 제어 편차가 있을 수 있다는 것이다. 미국 특허 US-B-7,152,663에 개시되어 있는 해결방안은 센서 장치의 폐쇄된 공간이 오직 하나의 근접한 판 사이공간으로부터 매체 중 하나에 의해, 또는 가능하다면 매체 양자 모두에 의해 영향을 받는 것을 보장한다. 적절한 제어를 달성하기 위해, 센서 장치는 2차 매체의 원하는 온도를 나타내는 2차 매체의 온도를 검지하는 것이 필요하다.
이러한 상황에서 추가의 문제는 판 사이공간을 따르는 온도 프로파일이 센서 장치의 대표적인 및 적절한 온도 검지를 달성하는 것이 어렵게 될 수 있다는 것이다. 만약, 센서 매체가 예를 들어 기체상 및 액체상을 포함한다면, 센서 장치에 대한 온도 영향의 결과가 상이한 상(phase)들 간에 달라지게 될 것이다. 기체상과 액체상 사이의 경계가 일정한 수준에 위치하지 않는다는 사실 때문에, 제어가 문제가 될 수 있다. 기체상에 대한 온도 영향이 액체상에 대한 온도 영향보다 비교적 더 작게 센서 매체를 승압시킨다. 만약, 상당 부분(substantial part)에 달하는 기체상이 2차 매체가 고온을 갖는 영역에 위치한다면, 온도 상승시 센서 매체의 충분한 압력 상승이 달성되지 않고, 이에 따라 조절 부재에 대해 충분한 영향을 주지 못할 수 있다.
본 발명의 목적은 전술한 문제를 해결하고, 2차 매체의 온도의 적절하고 일정한 제어를 보장하는 개선된 센서 장치를 구비하는 판형 열교환기를 제공하는 것이다.
이 목적은 초기에 규정된 판형 열교환기에 의해 달성되는데, 이것은 공간은 최외측 2차 판 사이공간과 인접하여 열전달 접촉 상태에 있는 상기 열교환기 판 중 하나에 의해 구획되는 제1 부분 공간과, 2차 판 사이공간 하류에 위치하는 2차 출구와 인접하여 열전달 접촉 상태에 있는 제2 부분 공간을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 방식으로, 센서 장치, 즉 폐쇄 공간 내에 수용되어 있는 센서 매체가 2 측부 또는 위치로부터 2차 매체의 온도에 의해 영향을 받게 된다. 이에 따라, 신속한 제어와, 정확한 또는 적어도 실질적으로 정확한 온도에 기초한 제어가 달성된다. 제2 부분 공간과 인접하는 2차 출구 내의 2차 매체는 2차 매체의 출구 온도에 대응하는 균일한 또는 실질적으로 균일한 온도를 갖는다. 센서 장치의 제2 부분 공간이 2차 출구와 인접하기 때문에, 센서 매체는 실질적인 방식으로 제어에 의해 달성되는 온도에 의해 영향을 받게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 부분 공간은 최외측 2차 판 사이공간을 구획하는 상기 열교환기 판의 전체 또는 실질적으로 전체와 인접한다. 이러한 방식으로, 센서 매체에 의해 조절 부재의 영향을 위해 크고 충분한 구동력이 발생되는 것을 보장하는 큰 접촉 표면이 달성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 2차 출구는 판 패키지를 통해 연장되는 2차 출구 포트 채널을 포함한다. 유리하게도, 2차 출구는, 달성된 출구 온도를 가진 2차 매체의 적어도 일부분의 방출을 위해, 전방측을 통해 2차 출구 포트 채널과 일렬로 외측으로 연장되는 제1 출구 채널을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 부분 공간은 2차 출구 포트 채널에 제공된다. 유리하게도, 제2 부분 공간은 2차 출구 포트 채널 내의 2차 매체에 의해 포위되도록 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 제2 부분 공간 내의 센서 매체가 2차 매체와의 열전달 접촉 상태에 있게 되고, 2차 매체의 출구 온도에 의해 영향을 받게 된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 부분 공간은 2차 출구의 일부를 형성하는 출구 판 사이공간과 인접하는 상기 열교환기 판 중 하나에 의해 구획된다. 이러한 방식으로, 제2 부분 공간 내의 센서 매체는 또한 인접하여 넓은 표면에 걸쳐서 2차 매체의 출구 온도에 의해 영향을 받게 되어, 실질적인 온도 영향이 달성된다. 유리하게도, 2차 출구는 출구 판 사이공간으로부터 외측으로 후방측으로부터 연장되는 제2 출구 채널을 포함하고 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 2차 출구 포트 채널은 제1 단부와, 제2 단부 부근의 제2 출구 채널 부근에 위치한다. 이러한 방식으로, 제2 부분 공간과 출구 판 사이공간 사이에서 길고 큰 접촉 표면이 보장된다. 유리하게도, 출구 판 사이공간은 오직 2차 출구 포트 채널을 통해서만 2차 판 사이공간과 연통한다. 이러한 바익으로, 2차 매체의 온도의 균일한 또는 실질적으로 균일한 분포가 전체 출구 판 사이공간 내에서 보장된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 출구 판 사이공간은 2차 판 사이공간의 두께보다 상당히 더 두거운 두께를 갖는다. 2차 출구 포트 채널은 전방측을 통해 연장될 필요가 없다. 이에 따라, 2차 매체의 전체 유동은 제2 출구 채널을 통해 방출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 1차 입구 포트 채널, 1차 출구 포트 채널 및 2차 입구 포트 채널은 전방측을 통해 연장된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 조절 부재는 제1 부분 공간과 제2 부분 공간에 연결되고, 제1 부분 공간과 제2 부분 공간 내의 센서 매체의 압력 변화를 검지함으로써 조절 부재에 영향을 주도록 구성된 감응 부재를 포함한다. 조절 부재는 센서 매체에 응답하여 1차 판 사이공간을 통한 1차 매체의 유동을 제어하도록 구성된다.
이제, 다양한 실시예에 대한 설명을 보다 구체적으로 살펴보고, 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명을 설명한다.
도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 판형 열교환기의 정면도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 2에는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 라인에 따라 취한 판형 열교환기의 측부 단면도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 3에는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 라인을 따라 취한 판형 열교환기의 측부 단면도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 4에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 판형 열교환기의 정면도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 5에는 도 4의 Ｖ-Ｖ 라인을 따라 취한 판형 열교환기의 측부 단면도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 6에는 도 4의 Ⅵ-Ⅵ 라인을 따라 취한 판형 열교환기의 측부 단면도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 7에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 판형 열교환기의 정면도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 8에는 도 7의 Ⅶ-Ⅶ 라인을 따라 취한 판형 열교환기의 측부 단면도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 9에는 도 7의 Ⅸ-Ⅸ 라인을 따라 취한 판형 열교환기의 측부 단면도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 1 내지 도3에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 판형 열교환기가 도시되어 있다. 판형 열교환기는 자체 공지된 방식으로 압축 성형된 복수 개의 열교환기 판(2)을 구비하고 도 1에 개략적으로 도시되어 있는 융기부 및 계곡부의 압축 성형된 주름부(2")를 가진 열전달 표면(2')을 포함하는 판 패키지(1)를 포함하고 있다. 열교환기 판(2)은 판 패키지(1) 내에 서로 옆에 제공되어, 도 2 및 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 1차 매체를 위한 1차 판 사이공간(3)과 2차 매체를 위한 2차 판 사이공간(4')을 형성한다. 2차 판 사이공간 중 첫번째 것이 최외측 2차 판 사이공간(4')을 형성한다. 1차 및 2차 판 사이공간(3, 4, 4')은 판 패키지 내에 교번하는 순서로 제공되는데, 즉 판 사이공간은 하나 걸러서 하나씩 1차 판 사이공간(3)이고, 2차 판 사이공간(4,4')이다.
개시되어 있는 판형 열교환기는 특히 예를 들어, 수돗물을 가열하기 위한 지방 난방 네트워크 또는 지역 난방 네트워크의 용도로 구성되는데, 여기서 1차 매체는 중앙 지역 난방 플랜트로부터의 지역 난방수이고, 2차 매체는 판형 열교환기 내의 지역 난방수에 의해 가열되는 수돗물이다. 난방 네트워크에 있어서, 임의의 가열원 예를 들어, 가열 플랜트, 기름 가열기, 태양 에너지 플랜트 등이 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 판형 열교환기는 또한 다른 용도로, 예를 들어 가열 펌프 플랜트, 냉각용 산업 처리, 산업 처리에서의 가열 펌프 플랜트에서의 냉각과, 차량의 냉각 및/또는 가열 등에 사용될 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
판 패키지는 제1 단부(1') 및 제2 대향 단부(1")와 전방측(5)과 대향 후방측(6)을 구비하고 있다. 전방측 판(7)이 전방측(5)의 최외측에 제공되고, 최외측 열교환기 판(2) 또는 바람직하게는 최외측 열교환기 판(2)에 맞닿도록 외부에 제공된 평판에 의해 형성될 수 있다. 또한, 판형 열교환기는 후방측(6) 최외측에 제공된 대응하는 후방측 판(8)을 포함할 수 있고, 이것은 최외측 열교환기 판(2) 또는 바람직하게는 최외측 열교환기 판(2)에 맞닿아 외부에 제공되는 평판에 의해 형성될 수 있다.
개시되어 있는 실시예에 있어서, 열교환기 판(2)은 예를 들어 브레이징, 접착 또는 용접에 의해 서로에게 영구적으로 연결된다. 바람직하게는, 전방측 판(7)과 가능하다면 후방측 판(8)도 예를 들어 브레이징, 접착 또는 용접에 의해 열교환기 판(2)에 영구적으로 연결된다. 전방측 판(7)과 후방측 판(8)은 판 패키지(1)의 일부를 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명은 타이 볼트(tie bolt)에 의한 것과 같은 임의의 다른 방식으로 함께 유지되는 판형 열교환기에 적용될 수도 있다는 것에 유의하여야 한다.
판형 열교환기는 도 1 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 1차 매체용의 1차 입구(11) 및 1차 출구(12)와, 2차 매체용의 2차 입구(21) 및 2차 출구(22)를 포함하고 있다.
1차 입구(11)는 1차 매체를 판 패키지(1) 내로 1차 판 사이공간(3)까지 수송하도록 구성되어 있다. 1차 입구(11)는 판 패키지(1)의 적어도 일부를 통해 연장되는 1차 입구 포트 채널(13)을 포함하고 있다. 1차 입구 포트 채널(13)은 아래에서 더 자세히 살펴보는 바와 같이 열교환기 판(2) 중 일부를 제외하고 열교환기 판(2) 각각을 관통하는 포트구멍에 의해 형성된다.
1차 출구(12)는 1차 매체를 1차 판 사이공간(3)으로부터 판 패키지(1) 외부로 수송하도록 구성되어 있다. 1차 출구(12)는 판 패키지(1)의 적어도 일부를 통해 연장되는 1차 출구 포트 채널(14)을 포함하고 있다. 1차 출구 포트 채널(14)은 아래에서 더 자세히 살펴보는 바와 같이 열교환기 판(2) 중 일부를 제외하고 열교환기 판(2) 각각을 관통하는 포트구멍에 의해 형성된다.
2차 입구(21)는 2차 매체를 판 패키지(1) 내로 2차 판 사이공간(4)까지 수송하도록 구성되어 있다. 2차 입구(21)는 판 패키지(1)의 적어도 일부를 통해 연장되는 2차 입구 포트 채널(23)을 포함하고 있다. 2차 입구 포트 채널(23)은 아래에서 더 자세히 살펴보는 바와 같이 열교환기 판(2) 중 일부를 제외하고 열교환기 판(2)의 각각을 관통하는 포트구멍에 의해 형성된다. 2차 입구(21)가 하나를 초과하는, 예를 들어 2개의 2차 입구 포트 채널을 포함할 수 있다는 것에 유의하여야 한다.
2차 출구(22)는 2차 매체를 2차 판 사이공간(4, 4')으로부터 판 패키지(1) 외부로 2차 매체를 수송하도록 구성되어 있다. 2차 출구(22)는 판 패키지(1)의 적어도 일부를 통해 연장되는 2차 출구 포트 채널(24)을 포함하고 있다. 2차 출구 포트 채널(24)은 열교환기 판(2)의 각각을 관통하는 포트구멍에 의해 형성된다.
판형 열교환기는 1차 판 사이공간(3)에 대해 그리고 2차 판 사이공간(4, 4')에 대해 폐쇄되는 공간(31)을 포함하는 센서 장치(30)를 포함하고 있다. 공간(31)은 2차 매체의 온도에 의해 영향을 받도록 제공되는 센서 매체를 포함하고 있다. 센서 매체는 유리하게도 공간(31) 내에서 우세한 압력 및 온도에서 기체상 및 액체상인 물질을 포함하거나, 그것으로 구성될 수 있다. 센서 매체는 예를 들어 이산화탄소 및 활성탄소 또는 기체-액체 혼합물을 포함하거나, 그것으로 구성될 수 있다.
공간(31)은 제1 부분 공간(31')과 제2 부분 공간(31")을 포함하고 있다. 제1 부분 공간(31')은 열교환기 판(2) 중 하나에 의해 구획되고, 이것은 최외측 2차 판 사이공간(4')과 인접하여 열전달 접촉 상태에 있다. 제2 부분 공간(31')은 2차 판 사이공간(4, 4") 하류에 위치하는 2차 출구(22)와 인접하여 열접촉 상태에 있다. 제1 부분 공간(31')은 최외측 2차 판 사이공간(4')을 구획하는 상기 인접한 열교환기 판(2)의 대부분과 인접한다.
도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 제1 실시예에 있어서, 공간(31), 즉 제1 부분 공간(31')과 제2 부분 공간(41") 양자 모두는 열교환기 판(2) 중 2개에 의해 규정된다. 제1 부분 공간(31')과 제2 부분 공간(31") 사이의 경계는 도 2 및 도 3에서 점선으로 표시되어 있다. 공간(31)은 제1 최외측 2차 판 사이공간(4')과 출구 판 사이공간(28)에 인접하는 폐쇄된 판 사이공간에 의해 형성된다. 출구 판 사이공간(28)은 2차 출구(22)의 일부를 형성하고, 또한 2개의 열교환기 판(2)에 의해 규정된다. 이에 따라, 공간(31)은 제1 최외측 2차 판 사이공간(4')에 인접하는 제1 부분 공간(31')과, 출구 판 사이공간(28)에 인접하는 제2 부분 공간(31'')으로 구분된다.
2차 출구(22)는 전방측(5)과 전방측 판(7)을 통해 2차 출구 포트 채널(24)과 일렬로 연장되는 제1 출구 채널(26)을 포함하고 있다. 그 결과, 1차 입구 포트 채널(13)과, 1차 출구 포트 채널(14)과, 2차 입구 채널(23)과 2차 출구 포트 채널(24)은 전방측 판(7)을 통해, 즉 전방측(5)으로부터 외측으로 연장된다.
제1 실시예에 있어서, 2차 출구(22)는 또한 출구 판 사이공간(28)으로부터 외측으로 후방측(6)으로부터 후방측 판(8)을 통해 연장되는 2차 출구 채널(27)을 포함하고 있다.
제2 출구 채널(27)은 제2 단부(1")에 또는 그 부근에 위치하는 반면, 2차 출구 포트 채널(24)은 제1 단부(1')에 또는 그 부근에 위치한다. 출구 판 사이공간(28)이 2차 출구 포트 채널(24)을 통해서만 제1 최외측 2차 판 사이공간(4') 및 잔여 2차 판 사이공간(4)에 연통하기 때문에, 출구 포트 채널(28) 내의 2차 매체는 1차 매체에 의해 영향을 받지 않게 된다. 따라서, 공간(31), 즉 제2 부분 공간(31")과 출구 판 사이공간(28) 사이에 배치된 열교환기 판 표면의 전부 또는 실질적으로 전부를 따라서 판형 열교환기를 떠나기 전에, 공간(31) 특히, 제2 부분 공간(31")은 2차 매체의 출구 온도 또는 최종 온도에 의해 영향을 받지 않게 된다.
판형 열교환기는 센서 장치(30)에 연결된 조절 부재(35)를 포함하거나, 이에 연결되어 있다. 조절 부재(35)는 개시된 실시예에 있어서 센서 매체에 응답하여 1차 판 사이공간(3)을 통한 1차 매체의 유동을 제어하도록 구성되어 있다. 그러나, 조절 부재(35)는 센서 매체에 응답하여 2차 판 사이공간(4)을 통한 2차 매체의 유동을 제어하도록 구성될 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 조절 부재(35)는 적절한 구성을 가진 밸브 형태로 실현될 수 있다. 개시되어 있는 실시예에 있어서, 조절 부재(35)는 1차 출구(12)로부터의 연결 파이프(16) 상에 제공되지만, 1차 입구(11)에의 연결 파이프(15) 상에 제공될 수도 있다.
조절 부재(35)는 감응 부재(influencing member)(35)를 포함하는데, 이 감응 부재는 공간(31) 내의 압력 변화를 감응 부재(36)에 전달하도록 구성된 모세관 또는 전기 도관과 같은 도관(37)을 통해 공간(31)에 연결된다. 감응 부재(36)는 공간(31) 내의 센서 매체의 압력 변화를 검지함으로써 조절 부재(35)에 영향을 주도록 구성되어 있다. 센서 매체의 압력은 온도에 따라 달라진다. 2차 매체의 온도가 높아짐에 따라 센서 매체의 압력이 증가하게 되고, 이것은 감응 부재(36)를 통해 조절 부재(35)의 쓰로틀을 증가시켜서, 1차 매체의 유동이 감소하게 된다. 대응하는 방식으로, 2차 매체의 온도가 낮아짐에 따라 센서 매체의 압력이 감소하게 되고, 이것은 감응 부재(36)를 통해 조절 부재(35)의 쓰로틀을 감소시켜서, 1차 매체의 유동이 증가하게 된다. 냉각 용도에 있어서, 감응 부재(36)는 역전되어, 2차 매체의 온도가 높아짐에 따라 센서 매체의 압력이 증가하게 되고, 이것은 감응 부재(36)를 통해 조절 부재(35)의 쓰로틀을 감소시켜서, 1차 매체의 유동이 증가하게 된다.
도 4 내지 도 6에는 본 발명에 따른 판형 열교환기의 제2 실시예가 도시되어 있다. 동일한 또는 유사한 구성요소에는 개시된 실시예에서 동일한 도면 부호가 제공되었음에 유의하여야 한다. 제2 실시예는, 2차 출구 포트 채널(24)이 전방측(5)과 전방측 판(7)을 통해 연장되지 않는다는 점에서 제1 실시예와 상이하다. 이에 따라, 2차 출구(22)는 출구 판 사이공간(28)으로부터 연장되는 오직 하나의 제2 출구 채널(27)을 포함하고 있다. 제2 실시예에 있어서, 제2 출구 채널(27)은 후방측(6)으로부터 후방측 판(8)을 통해 연장된다. 제2 실시예에 따른 판형 열교환기는 출구 판 사이공간(28)으로부터 연장되는 몇 개의 이러한 제2 출구 채널(27)을 포함할 수 있다는 것에 유의하여야 한다.
도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 최외측 2차 판 사이공간(4')과 최외측 1차 판 사이공간(3)을 분리시키는 열교환기 판(2)은 1차 입구 포트 채널(13)과 1차 출구 포트 채널(14)을 따르는 포트구멍이 없다.
또한, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 출구 판 사이공간(28)은 2차 판 사이공간(4, 4')의 두께보다 상당히 두꺼운 두께를 갖고 있다. 예를 들어, 출구 판 사이공간(28)은 2차 판 사이공간(4, 4')의 두께보다 2배 또는 실질적으로 2배 두꺼운 두께를 가질 수 있다.
도 7 내지 도 9에는 본 발명의 제3 실시예가 도시되어 있는데, 이 제3 실시예는 판형 열교환기가 출구 판 사이공간(28)이 없고, 제2 부분 공간(31")이 제1 부분 공간(31)으로부터 분리되어 제공되지만, 도관(37')을 통해 후자와 감응 부재(36)에 연결되어 있다는 점에서 제1 및 제2 실시예와 상이하다. 이에 따라, 하나의 그리고 동일한 센서 매체가 2개 부분 공간(31', 31")에 그리고 그 사이에 배치된다.
제3 실시예에 있어서, 제2 부분 공간(31")은 제2 출구 포트 채널(24)에 제공되는데, 이것은 2차 출구(22)의 일부이고, 2차 판 사이공간(4, 4')의 하류에 위치한다. 제2 부분 공간(31")은 제2 부분 공간(31")이 2차 매체에 인접하여 그것에 의해 포위되도록, 2차 출구 포트 채널(24) 내에 제공되는 관형 요소와 같은 중공형 폐쇄 요소에 의해 형성된다. 폐쇄 요소 내의 제2 부분 공간(31")은 도관(37')을 통해 제1 부분 공간(31')에 연통된다. 따라서, 제2 부분 공간(31") 또는 제2 부분 공간(31")을 형성하고 둘러싸는 관형 요소의 표면의 전부 또는 실질적으로 전부를 따라서 2차 매체가 판형 열교환기를 떠나기 전에, 제2 부분 공간(31") 내의 센서 매체는 2차 매체와 열전달 접촉 상태가 되고 2차 매체의 출구 온도에 의해 영향을 받게 된다.
제3 실시예에 있어서, 따라서 공간(31)의 제1 부분 공간(31')은 후방측(6)과 그리고 가능하다면 후방측 판(8)과 직접 인접하게 된다.
본 발명은 개시되어 있는 실시예에 제한되는 것은 아니고, 이하의 청구범위의 보호범위내에서 수정 및 변경될 수 있다.
개시되어 있는 실시예에 있어서, 판형 열교환기는 1차 매체 및 2차 매체의 역류 유동을 위해 구성되어 있다. 평행 유동 또는 동일 방향의 유동과 같은 다른 유동 원리에 따른 판형 열교환기를 구성할 수 있다. 또한, 1차 입구 포트 채널(13) 및 1차 출구 포트 채널(14)은 비스듬하게 배치될 수 있고, 도면에 도시되어 있는 바와 같이 서로 위에 직선으로 되어 있지 않다. 마찬가지의 것이 2차 입구 포트 채널(23) 및 2차 출구 포트 채널(24)에도 적용된다.

Claims (15)

  1. 판형 열교환기이며,
    복수 개의 열교환기 판(2)을 구비하는 판 패키지(1)로서, 상기 열교환기 판(2)은 1차 매체용의 1차 판 사이공간(3)과 2차 매체용의 2차 판 사이공간(4)을 형성하도록 판 패키지(1) 내에 서로 옆에 제공되며, 상기 1차 및 2차 판 사이공간(3, 4)은 판 패키지(1) 내에 교번하는 순서로 제공되고, 판 패키지(1)는 제1 단부(1') 및 제2 대향 단부(1")와, 전방측(5) 및 대향 후방측(6)을 구비하며, 2차 판 사이공간(4) 중 하나의 제1의 2차 판 사이공간이 최외측 2차 판 사이공간(4')을 형성하는, 판 패키지(1)와,
    1차 매체를 판 패키지(1) 내로 1차 판 사이공간(3)까지 수송하도록 구성되고, 1차 입구 포트 채널(13)을 포함하는 1차 입구(11)와,
    1차 매체를 1차 판 사이공간(3)으로부터의 판 패키지(1)로부터 수송하도록 구성되고, 1차 출구 포트 채널(14)을 포함하는 1차 출구(12)와,
    2차 매체를 판 패키지(1) 내로 2차 판 사이공간(4, 4")까지 수송하도록 구성되고, 적어도 하나의 2차 입구 포트 채널(23)을 포함하는 2차 입구(21)와,
    2차 매체를 2차 판 사이공간(4, 4')으로부터의 판 패키지(1)로부터 수송하도록 구성되는 2차 출구(22)와,
    1차 판 사이공간(3)과 2차 판 사이공간(4, 4')에 대해 폐쇄되는 공간(31)을 포함하고, 상기 공간(31)은 2차 매체의 온도에 의해 영향을 받도록 제공되는 센서 매체를 포함하는, 센서 장치(30)와,
    센서 장치(30)에 연결되고, 센서 매체에 응답하여 1차 매체와 2차 매체 중 하나의 유동을 제어하도록 구성되는 조절 부재(35)를 포함하는 판형 열교환기에 있어서,
    공간(31)은 최외측 2차 판 사이공간(4')과 인접하여 열전달 접촉 상태에 있는 상기 열교환기 판(2) 중 하나에 의해 구획되는 제1 부분 공간(31')과, 2차 판 사이공간(4, 4') 하류에 위치하는 2차 출구(22)와 인접하여 열전달 접촉 상태에 있는 제2 부분 공간(31")을 포함하는 것을 특징으로 하는
    판형 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 부분 공간(31')은 실질적으로 최외측 2차 판 사이공간(4')을 구획하는 상기 열교환기 판(2)의 전체와 인접하는
    판형 열교환기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    2차 출구(22)는 판 패키지(1)를 통해 연장되는 2차 출구 포트 채널(24)을 포함하는
    판형 열교환기.
  4. 제3항에 있어서,
    2차 출구(22)는 전방측(5)을 통해 2차 출구 포트 채널(24)과 일렬로 외측으로 연장되는 제1 출구 채널(26)을 포함하는
    판형 열교환기.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    제2 부분 공간(31")은 2차 출구 포트 채널(4)에 제공되는
    판형 열교환기.
  6. 제5항에 있어서,
    제2 부분 공간(31")은 2차 출구 포트 채널(24) 내의 2차 매체에 의해 포위되는
    판형 열교환기.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제2 부분 공간(31")은 2차 출구(22)의 일부를 형성하는 출구 판 사이공간(28)과 인접하는 상기 열교환기 판(2) 중 하나에 의해 구획되는
    판형 열교환기.
  8. 제7항에 있어서,
    2차 출구(22)는 출구 판 사이공간(28)으로부터 외측으로 후방측(6)으로부터 연장되는 제2 출구 채널(27)을 포함하는
    판형 열교환기.
  9. 제3항 또는 제8항에 있어서,
    2차 출구 포트 채널(24)은 제1 단부(1') 부근에 위치하고, 제2 출구 채널(27)은 제2 단부(1") 부근에 위치하는
    판형 열교환기.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    출구 판 사이공간(28)은 오직 2차 출구 포트 채널(24)을 통해 2차 판 사이공간(4, 4')과 연통하는
    판형 열교환기.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    출구 판 사이공간(28)은 2차 판 사이공간(4, 4')의 두께보다 상당히 더 두꺼운 두께를 갖는
    판형 열교환기.
  12. 제11항에 있어서,
    2차 출구 포트 채널(24)은 전방측(5)을 통해 연장되지 않는
    판형 열교환기.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    1차 입구 포트 채널(13)과 1차 출구 포트 채널(14)과 2차 입구 포트 채널(23)은 전방측(5)을 통해 연장되는
    판형 열교환기.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    조절 부재(35)는 제1 부분 공간(31')과 제2 부분 공간(31")에 연결되고, 공간(31) 내의 센서 매체의 압력 변화를 검지함으로써 조절 부재(35)에 영향을 주도록 구성된 감응 부재(36)를 포함하는
    판형 열교환기.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    조절 부재(35)는 센서 매체에 응답하여 1차 판 사이공간(3)을 통한 1차 매체의 유동을 제어하도록 구성되는
    판형 열교환기.
KR1020117028934A 2009-06-04 2010-04-21 판형 열교환기 KR101331629B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0950405-1 2009-06-04
SE0950405A SE533810C2 (sv) 2009-06-04 2009-06-04 Plattvärmeväxlare med temperatursensor för flödesstyrning
PCT/SE2010/050436 WO2010140954A1 (en) 2009-06-04 2010-04-21 A plate heat exchanger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120030076A true KR20120030076A (ko) 2012-03-27
KR101331629B1 KR101331629B1 (ko) 2013-11-20

Family

ID=42617525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117028934A KR101331629B1 (ko) 2009-06-04 2010-04-21 판형 열교환기

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20120048526A1 (ko)
EP (1) EP2438381B1 (ko)
KR (1) KR101331629B1 (ko)
CN (1) CN102460055B (ko)
DK (1) DK2438381T3 (ko)
RU (1) RU2498184C2 (ko)
SE (1) SE533810C2 (ko)
WO (1) WO2010140954A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10151541B2 (en) 2014-12-09 2018-12-11 Hyundai Motor Company Heat exchanger for vehicle
KR102100320B1 (ko) * 2019-10-14 2020-04-13 주식회사 에이치앤씨시스템 판형 열교환기

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012104908A1 (de) * 2012-06-06 2013-12-12 Gea Wtt Gmbh Wärmetauscher und Messstutzen für Wärmetauscher
EP2886993B1 (en) * 2013-12-20 2019-05-01 SWEP International AB An evaporation and absorption unit
SE542528C2 (en) * 2016-12-16 2020-06-02 Swep Int Ab Brazed plate heat exchanger with a temperature sensor
US20190101334A1 (en) * 2017-10-04 2019-04-04 Larry Baxter Plate and Frame Heat Exchangers with Variable Chamber Sizes

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2170402A (en) * 1937-10-01 1939-08-22 Bristol Company Automatic temperature control system
GB617461A (en) * 1945-10-12 1949-02-07 Separator Ab An arrangement for indicating temperatures of treated liquid in plate heat exchangers
US2582871A (en) * 1948-07-31 1952-01-15 Pfaudler Co Inc Heat exchanger
SU1657931A1 (ru) * 1988-12-06 1991-06-23 Институт Биологии Южных Морей Им.А.О.Ковалевского Устройство дл автоматического определени момента остановки теплообменного аппарата
DK9300044U4 (da) * 1993-01-21 1994-05-27 Tarm H S As Pladevarmeveksler og varmevekslersystem med pladevarmeveksler
US5832736A (en) * 1996-01-16 1998-11-10 Orion Machinery Co., Ltd. Disk heat exchanger , and a refrigeration system including the same
DK9600205U3 (da) * 1996-06-13 1997-10-24 Gemina Termix Productions A S Loddet pladevarmeveksler
SE514092C2 (sv) * 1999-05-20 2001-01-08 Alfa Laval Ab Anordning för behandling av en gas
EP1295072B1 (en) * 2000-06-28 2007-03-21 Alfa Laval Corporate AB A heat exchanger and a heat exchanger/expansion valve assembly
SE518475C2 (sv) * 2001-02-20 2002-10-15 Alfa Laval Ab Plattvärmeväxlare med sensoranordning
SE0201597L (sv) 2002-05-29 2003-10-21 Alfa Laval Corp Ab Plattvärmeväxlaranordning samt värmeväxlarplatta
SE526250C2 (sv) * 2003-12-08 2005-08-02 Alfa Laval Corp Ab Värmeväxlaranordning
DE102005031026B3 (de) * 2005-07-02 2007-04-12 Danfoss A/S Wärmetauscher
CN2811918Y (zh) * 2005-08-10 2006-08-30 重庆飞雄润滑液压设备制造有限公司 板式换热器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10151541B2 (en) 2014-12-09 2018-12-11 Hyundai Motor Company Heat exchanger for vehicle
US10852068B2 (en) 2014-12-09 2020-12-01 Hyundai Motor Company Heat exchanger for vehicle
KR102100320B1 (ko) * 2019-10-14 2020-04-13 주식회사 에이치앤씨시스템 판형 열교환기

Also Published As

Publication number Publication date
EP2438381B1 (en) 2017-05-17
DK2438381T3 (en) 2017-08-28
WO2010140954A1 (en) 2010-12-09
RU2498184C2 (ru) 2013-11-10
SE533810C2 (sv) 2011-01-25
KR101331629B1 (ko) 2013-11-20
CN102460055A (zh) 2012-05-16
RU2011154214A (ru) 2013-07-20
CN102460055B (zh) 2015-09-09
US20120048526A1 (en) 2012-03-01
SE0950405A1 (sv) 2010-12-05
EP2438381A1 (en) 2012-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101331629B1 (ko) 판형 열교환기
JP3986968B2 (ja) プレート型熱交換器
KR102074851B1 (ko) 적층형 유체 가온기 및 적층형 유체 가온기에 의한 유체의 가온 방법
KR102698519B1 (ko) 냉수 생성 장치 및 이를 구비하는 정수기
EP2160560B1 (en) Heat exchanger for a boiler
WO2009033578A3 (de) Wärmeaustauschereinheit und elektrochemischer energiespeicher mit einer wärmeaustauschereinheit
US20090087355A1 (en) Variable plate heat exchangers
DK1926942T5 (en) heat exchanger
US20090101319A1 (en) Heat Exhanger with Varying Cross Sectional Area of Conduits
KR20100114909A (ko) 다중 통로 열 시트 및 그것을 장착한 열교환기
US7882809B2 (en) Heat exchanger having a counterflow evaporator
CN109075244B (zh) 车用能量回收单元
ATE483943T1 (de) Wärmetauschereinrichtung mit plattenwärmetauscher und strahlpumpe
JP4954668B2 (ja) 加熱システム
WO2001065618A3 (de) Vorrichtung und verfahren zum erhitzen und/oder verdampfen flüssiger oder gasförmiger medien
JP5463096B2 (ja) 熱水生成装置およびこれを用いた蒸気給湯システム
JP4728815B2 (ja) 温度調節弁とこれを備えた熱交換装置
WO2010134869A1 (en) A plate heat exchanger
NO161234B (no) Luftforvarmer for en kompakt fluidvarmer.
WO2006078225A2 (en) Condensate separator with double -membrane thermal element

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161019

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171018

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181001

Year of fee payment: 6