KR20140005795A - 열교환기용 플레이트, 열교환기 및 열교환기를 포함하는 에어 쿨러 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제 1 매체 및 제 2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기용 플레이트(1)에 관한 것이며, 상기 플레이트(1)는 제 1 측부(A) 및 대향 제 2 측부(B)를 가지며, 상기 제 1 측부(A)는 적어도 하나의 열전달 고도부(elevation;2) 및 상기 고도부를 둘러싸는 적어도 하나의 열전달면(4)으로 구성되고, 상기 열전달 고도부(2) 및 상기 열전달면(4)의 한쪽 또는 양쪽에는 딤플들(dimples;5;7)이 제공되어서 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 제공을 허용하고, 상기 제 2 측부(B)는 상기 고도부에 대응하는 적어도 하나의 열전달 함몰부(3)로, 그리고 상기 열전달면에 대응하고 상기 함몰부를 둘러싸는 적어도 하나의 접합면(6)으로 구성되고, 상기 함몰부는 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)의 일부를 형성하도록 구성된다. 본 발명은 또한 상기 플레이트들 스택을 포함하는 열교환기 및 이러한 열교환기를 포함하는 에어 쿨러에 관한 것이다.
Description
본 발명은 제 1 매체 및 제 2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기용 플레이트에 관한 것이다. 상기 플레이트는 제 1 측부 및 대향 제 2 측부를 가진다. 상기 플레이트의 제 1 측부는 적어도 하나의 열전달 고도부(elevation)로 구성되고 또한 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트의 제공을 허용하도록 구성된다. 상기 플레이트의 제 2 측부는 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트의 일부를 형성하기 위하여 상기 제 1 측부 상의 고도에 대응하는 적어도 하나의 열전달 함몰부로써 구성된다.
본 발명은 또한 열교환기에 관한 것이며, 상기 열교환기는 상술한 플레이트들의 스택(stack)을 포함한다. 플레이트들은 각 플레이트의 제 1 측부가 스택에서 인접 플레이트의 제 1 측부와 맞대이고 조립됨으로써, 상기 플레이트들의 상기 제 1 측부들 사이에 상기 제 1 매체를 위한 상기 관통 유동 덕트를 형성한다. 결과적으로, 플레이트들은 각 플레이트의 제 2 측부가 스택에서 인접 플레이트의 제 2 측부와 맞대이고 조립됨으로써, 상기 플레이트들의 상기 제 2 측부들 사이에서 제 2 매체를 위한 적어도 하나의 관통 유동 덕트를 형성하도록 배열된다.
본 발명은 또한 상술한 열교환기를 포함하는 에어 쿨러에 관한 것이다.
열교환기들은 많은 상이한 영역들, 예로서 식품 가공 산업에서, 가열 및 냉각 시스템, 가스 터빈, 보일러 및 더욱 많은 곳에서 사용하기 위한 빌딩에서 사용된다. 열교환기의 열교환 용량을 개선하기 위한 시도들은 항상 관심대상이고 비록 작은 개선사항들도 크게 평가된다.
본 발명의 목적은 열교환기용 플레이트 및 제 1 열교환 뿐 아니라 제 2 열교환을 위한 열교환기를 제공하는 것이다.
상기 및 기타 목적들은 플레이트의 제 1 측부는 적어도 하나의 열전달 고도부 뿐 아니라 상기 고도부를 둘러싸는 적어도 하나의 열전달면으로 구성되고, 상기 열전달 고도부 및 상기 열전달면의 한쪽 또는 양쪽에는 딤플들이 제공되어서 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트의 제공을 허용하고, 상기 플레이트의 제 2 측부는 적어도 하나의 열전달 함몰부 뿐 아니라 상기 열전달면에 대응하고 상기 함몰부를 둘러싸는 적어도 하나의 접합면으로 구성되는, 플레이트에 의해서 달성된다.
따라서, 플레이트의 제 1 측부 상의 열전달 고도부는 제 1 매체를 위한 제 1 열전달 영역, 상기 고도부를 둘러싸는 상기 열전달면 및 제 1 매체를 위한 제 2 열전달 영역을 형성하고 상기 플레이트의 제 2 측부 상에 있는 열전달 함몰부는 제 2 매체를 위한 제 1 열전달 영역을 형성한다. 그에 의해서, 열교환기용 플레이트가 제공되며, 상기 플레이트에 의해서 최소의 열전달 계수를 갖는 매체, 예로서 적은 속도/압력 하에서 유동될 물에 관한 공기인, 상기 제 1 매체에 대해서 큰 열전달 영역이 형성된다.
그 폭이 그 높이/깊이보다 여러배가 되도록 그리고 2개 이상의 직선인, 평행 또는 실질적인 평행 부분들을 갖는 연장부를 구비하도록, 열전달 고도부 및 대응 열전달 함몰부를 구성함으로써, 제 1 및 제 2 매체를 위한 제 1 열전달 영역들이 확대된다.
상기 및 기타 목적들은 각 플레이트의 제 1 측부가 상기 스택에 있는 인접 플레이트의 제 1 측부에 맞대이도록, 뿐 아니라, 상기 플레이트들이 상기 스택에 있는 2개의 인접 플레이트들의 상기 제 1 측부 상의 상기 열전달 고도부들 또는 상기 열전달면들의 한쪽 또는 양쪽 상의 딤플들에 의해서 상기 플레이트들의 상기 제 1 측부들 사이의 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트를 제공하도록, 상기 플레이트들이 배열되고, 각 플레이트의 제 2 측부가 상기 스택에 있는 인접 플레이트의 제 2 측부에 맞대이도록, 뿐 아니라, 상기 플레이트들이 상기 스택에 있는 2개의 인접 플레이트들의 상기 제 2 측부 상의 상기 열전달 함몰부들에 의해서 상기 플레이트들의 상기 제 2 측부들 사이의 제 2 매체를 위한 적어도 하나의 관통 유동 덕트를 형성하도록, 상기 플레이트들이 배열되는, 열교환기에 의해서 달성된다.
따라서, 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트가 상기 스택에 있는 2개의 인접 플레이트들의 제 1 측부들 상에 열전달면들 상의 대향 딤플들에 의해서 제공되기 때문에, 그리고 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트가 상기 스택에 있는 2개의 인접 플레이트들 상의 대향 열전달 함몰부들에 의해서 형성되기 때문에, 열교환기가 제공되며, 상기 열교환기에 의해서 상기 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트의 큰 체적이 형성된다.
제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트가 그 깊이보다 여러 배인 폭을 갖는 대향 열전달 함몰부들에 의해서 형성되고, 즉 상기 관통 유동 덕트의 열전달면은 그 체적에 대해서 크고 2개 이상의 직선인, 평행 또는 실질적인 평행 부분들을 갖는 연장부를 구비하고, 상기 열교환기의 제 1 열전달 용량이 개선된다.
규정된 바와 같이, 열교환기가 제공되고, 그 전체 열교환 용량이 개선되고 그 제조 비용은 감소된다.
규정된 바와 같이, 열교환기는 한 매체는 공기이고 다른 매체는 액체인, 예로서 개선된 에어 쿨러를 제공하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 하기에 추가 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 플레이트의 일 실시예의 개략적인 사시도.
도 2는 도 1의 플레이트의 다른 사시도.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 플레이트의 실시예의 일 측부의 개략적인 평면도.
도 4는 도 3의 플레이트의 대향 측부의 개략적인 평면도.
도 5는 도 1 내지 도 4의 일부의 개략적인 측면도.
도 6은 조립체로서 준비된 도 1 내지 도 4에 따른 2개의 플레이트들의 개략적인 사시도.
도 7은 조립 후의 도 6의 2개의 플레이트들의 개략적인 측면도.
도 8은 조립 후의 도 1 내지 도 4에 따른 4개의 플레이트들의 개략적인 도면.
도 9a는 도 1 내지 도 8에 도시된 플레이트들의 스택을 포함하는, 본 발명에 따른 열교환기의 개략적인 사시도.
도 9b는 도 9a의 열교환기가 냉장 디스플레이 케이스에 어떻게 위치하는지와 제 1 및 제 2 매체가 그에 의해서 열교환기를 통해서 어떻게 유동하는지를 개략적으로 도시하는 도면.
도 10은 본 발명에 따른 플레이트의 제 2 실시예의 개략적인 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 플레이트의 제 3 실시예의 일부의 개략적인 사시도.
도 2는 도 1의 플레이트의 다른 사시도.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 플레이트의 실시예의 일 측부의 개략적인 평면도.
도 4는 도 3의 플레이트의 대향 측부의 개략적인 평면도.
도 5는 도 1 내지 도 4의 일부의 개략적인 측면도.
도 6은 조립체로서 준비된 도 1 내지 도 4에 따른 2개의 플레이트들의 개략적인 사시도.
도 7은 조립 후의 도 6의 2개의 플레이트들의 개략적인 측면도.
도 8은 조립 후의 도 1 내지 도 4에 따른 4개의 플레이트들의 개략적인 도면.
도 9a는 도 1 내지 도 8에 도시된 플레이트들의 스택을 포함하는, 본 발명에 따른 열교환기의 개략적인 사시도.
도 9b는 도 9a의 열교환기가 냉장 디스플레이 케이스에 어떻게 위치하는지와 제 1 및 제 2 매체가 그에 의해서 열교환기를 통해서 어떻게 유동하는지를 개략적으로 도시하는 도면.
도 10은 본 발명에 따른 플레이트의 제 2 실시예의 개략적인 사시도.
도 11은 본 발명에 따른 플레이트의 제 3 실시예의 일부의 개략적인 사시도.
상술한 바와 같이, 본 발명은 제 1 매체 및 제 2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기용 플레이트에 관한 것이다.
열교환기에 대해서 언급된 제 1 매체 및 제 2 매체는 예로서, 가스/가스(공기와 같은) 또는 액체/액체(물과 같은)와 같이 동일할 수 있다. 언급된 제 1 매체 및 제 2 매체는 또한 예로서 가스/액체 또는 2개의 상이한 가스들 또는 액체들과 같이, 상이할 수 있다.
특히 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 플레이트(1)는 제 1 측부(A) 및 제 2 측부(B)를 가진다. 상기 플레이트(1)의 제 1 측부(A)는 적어도 하나의 열전달 고도부(elevation;2)로 구성된다. 상기 플레이트(1)의 제 1 측부(A)는 또한 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)(도 8 참조)의 제공을 허용하도록 구성된다. 상기 플레이트(1)의 제 2 측부(B)는 상기 제 1 측부(A) 상의 상기 고도부(2)에 실질적으로 대응하는 적어도 하나의 열전달 함몰부(3)로 구성되고, 즉 상기 함몰부는 상기 플레이트의 상기 제 1 측부 상의 고도부(2)를 형성하고, 실질적으로 동일 길이와 폭 및 깊이는 상기 고도부의 높이에 대응한다. 상기 열전달 함몰부(3)는 상기 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)(도 7 및 도 8 참조)의 일부를 형성하도록 구성된다. 상기 열전달 고도부(2) 및 상기 열전달 함몰부(3)는 상기 플레이트(1)를 예로서, 압인 또는 펀칭 공정을 받게 함으로써 서로 대응하게 한다. 바람직하다면, 하나보다 많은 고도부(2) 및 대응하는 함몰부(3)는 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 및 제 2 측부(B)에 각각 제공될 수 있다.
도 1, 도 3 및 도 6에 명확하게 도시된 바와 같이, 플레이트(1)의 제 1 측부(A)는 열전달 고도부(2)를 둘러싸는 적어도 하나의 열전달면(4)으로 추가로 구성된다. 열전달면(4)에는 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 제공을 허용하는 딤플들(5)이 제공된다. 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 고도부(2)는 상기 고도부를 둘러싸는 열전달면(4) 및 제 1 매체를 위한 제 1 열전달 영역과 제 1 매체를 위한 제 2 열전달 영역을 형성한다. 상기 제 1 및 제 2 열전달 영역들 즉, 상기 고도부(2)의 영역 및 상기 열전달면(4)의 영역은 함께 플레이트(1)의 제 1 측부(A)의 전체 영역과 실질적으로 동일하다. 대응하게, 도 2, 도 4 및 도 6에서 명확한 바와 같이, 플레이트(1)의 제 2 측부(B)는 적어도 하나의 접합면(6)으로 추가로 구성되고, 상기 접합면은 상기 제 1 측부(A) 상의 열전달면(4)과 동일 연장부를 가지며 상기 열전달 함몰부(3)를 둘러싼다. 상기 함몰부(3)는 제 2 매체를 위한 제 1 열전달 영역을 형성한다. 제 1 열전달 영역 즉, 함몰부(3)의 영역은 플레이트의 상기 제 2 측부의 전체 영역에서 접합면(6)의 영역을 차감한 것과 실질적으로 동일하다. 상술한 것으로부터, 상기 제 1 매체에 대한 조합된 열전달 영역들은 제 2 매체를 위한 열전달 영역보다 크다는 것이 명확하다. 이러한 형태는 제 1 매체가 물에 대한 공기와 같이, 작은 계수의 열전달을 가질 때 유리하고, 제 2 매체는 최적의 열전달을 제공하기 위하여 작은 속도/압력으로 유동할 것이다. 상술한 바와 같이 구성되는 플레이트들을 포함하는 열교환기는 개선된 열교환 용량을 가질 것이다.
따라서, 상술한 제 1 열전달 영역은 한 매체와 직접 접촉하는 플레이트의 부재 상의 표면에 의해서 제공되고 상기 부재 상의 대향 표면은 다른 매체와 직접 접촉하고, 제 2 열전달 영역은 한 매체와 직접 접촉하는 플레이트의 부재 상의 표면에 의해서 제공되고 상기 부재 상의 대향 표면은 다른 매체와 직접 접촉하지 않는다.
제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 제공을 허용하기 위하여, 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 열전달 고도부(2)는 제 1 높이(h1)로 구성되고 상기 제 1 측부 상의 열전달면(4) 상의 딤플(5)은 상기 제 1 높이보다 큰 제 2 높이(h2)를 가진다(특히 도 5 참조). 그에 의해서, 딤플(5)은 고도부(2) 위로 돌출한다. 고도부(2)에 대응하는 플레이트(1)의 제 2 측부(B) 상의 열전달 함몰부(3)는 따라서 상기 제 1 높이(h1)와 실질적으로 대응하는 깊이로 구성된다. 상기 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 열전달 고도부(2)는 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 제공을 허용하도록 추가 딤플(7)을 갖는 플레이트의 예시된 실시예에 있다. 이 목적을 위하여, 상기 추가 딤플(7)은 일정 높이를 가지며, 상기 일정 높이는 고도부(2)의 (제 1) 높이(h1)와 함께 상기 제 1 높이보다 크다. 예시된 실시예에서, 딤플(7)의 높이 및 고도부(2)의 높이(h1)는 상기 제 2 높이(h2) 즉, 상기 열전달면(4) 상의 딤플(5)의 높이에 실질적으로 대응한다. 따라서, 딤플(7)의 높이는 h2에서 h1을 차감한 것이다. 도 1 내지 도 8에 따른 플레이트의 예시된 실시예에서, 플레이트의 제 1 측부(A) 상의 열전달 고도부(2)는 약 0.5 내지 1mm의 열전달면(4)로부터의 제 1 높이(h1)를 가지며 접합면(6)으로부터 플레이트의 제 2 측부(B) 상의 대응 열전달 함몰부(3)의 깊이는 상기 제 1 높이에 실질적으로 대응하고 제 1 측부(A)의 열전달면 상의 딤플(5)은 약 2 내지 2.5mm의 상기 열전달면으로부터의 제 2 높이(h2)를 가진다. 이들 높이들은 그러나 플레이트가 사용되는 열교환기의 의도된 적용 및 크기의 관점에서 변화될 수 있다. 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 딤플(5,7)은 열전달 고도부(2)/함몰부(3)로서 임의의 적당한 방식에 의해서, 예로서 유사한 압인 또는 펀칭 공정에 의해서 제조되어서, 대응하는 함몰부들이 접합면(6)에 그리고 플레이트의 제 2 측부(B) 상의 함몰부에 각각, 그리고 상기 고도부/함몰부와 동시에 형성된다. 딤플들(5,7)의 크기, 형상 및 수는 열교환기의 의도된 적용 및 크기의 관점에서 딤플들이 배열되는 패턴에 따라서 변화될 수 있다. 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 제공을 허용하는 거리 및 지지점을 제공하는 플레이트(1)가 더욱 크고, 딤플(5,7)이 더욱 많이 필요하다. 그러나, 본 발명에 따라서 단지 열전달면(4) 상의 딤플(5)에 의해서 또는 단지 열전달 고도부(2) 상의 딤플(7)에 의해서 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 제공을 허용할 수 있다는 것이 강조되어야 한다. 예시된 실시예에서, 딤플(5,7)은 실질적으로 둥글다.
플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 딤플들(5,7)은 상기 딤플들이 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 제공을 허용하도록(도 8), 다른 플레이트의 제 1 측부 상의 대응 딤플들과 임의의 적당한 방식으로 조립되고 조립체에 맞대이기에 적합하다. 플레이트(1)의 제 2 측부(B) 상의 접합면(6)은 상기 플레이트들 상의 열전달 함몰부(3)가 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)를 형성하도록(도 7 및 도 8), 다른 플레이트의 제 2 측부 상의 대응 접합면과 임의의 적당한 방식으로 누설없게 조립되고 조립체에 맞대이기에 적당한 동일 방식으로 된다. 그러나, 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 딤플들(5,7)은 다른 플레이트의 제 1 측부 상의 대응 딤플들과 조립되고 조립체와 맞대임이 회피되도록 위치될 수 있다. 즉, 2개의 플레이트들 상의 딤플들은 서로에 대해서 오프셋되게 위치되는 임의의 방식으로 된다. 유사하게, 플레이트(1)의 제 2 측부(B) 상의 열전달 함몰부(3)가 다른 플레이트의 제 2 측부 상의 열전달 함몰부에 대해서 오프셋되도록 상기 함몰부(3)를 또한 배치할 수 있다.
플레이트의 제 2 측부(B) 상의 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)의 일부를 형성하는 열전달 함몰부(3) 및 플레이트의 제 1 측부(A) 상의 대응 열전달 고도부(2)는 형상, 크기, 수 및 위치가 변화될 수 있다. 따라서, 함몰부(3) 및 대응 고도부(2)는 예로서 2개의 직선인, 평행 또는 실질적인 평행 부분들을 포함하는 U형일 수 있다. 그러나, 제 1 매체 및 제 2 매체 사이의 열교환을 위한 시간을 연장하기 위하여, 함몰부(3) 및 대응 고도부(2)는 3개 이상의 직선인, 평행 또는 실질적인 평행 부분들 즉, 홀수(도 10) 또는 짝수(도 1 내지 도 8)의 직선인, 평행 또는 실질적인 평행 부분들을 갖는 실질적인 사인 형상을 교대로 가질 수 있다. 제 1 매체 및 제 2 매체 사이의 열교환을 최대화하기 위하여, 함몰부(3) 및 대응 고도부(2)의 열전달 영역이 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)의 체적에 대해서 가능한 크다면, 유리하다. 따라서, 함몰부(3) 및 대응 고도부(2)의 폭(w)은 예시된 실시예에서 상기 함몰부의 깊이 및 상기 고도부의 대응 높이보다 실질적으로 크고, 예로서 적어도 약 5배 크고 양호하게는 예시된 실시예에서와 같이 약 50 내지 70배 크다. 따라서, 약 0.5 내지 1 mm의 제 1 높이(h1)를 갖는 열전달 고도부(2) 및 상기 제 1 높이에 대응하는 깊이를 갖는 대응 열전달 함몰부(3)를 갖는 에시된 실시예에서, 고도부 및 대응 함몰부의 폭(w)은 적어도 약 2,5 mm이고 양호하게는 약 25 내지 70mm이다. 함몰부(3) 및 고도부(2)의 폭(w)은 일정하거나 또는 특히 도 1 내지 도 4, 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이, 그 길이를 따라 또한 변화될 수 있다. 도 1 내지 도 4, 도 6 및 도 10에는, 직선 평행 부분들의 폭(w)이 어떻게 처음 감소하고 다음 최초 폭으로 다시 증가하는 지가 도시되어 있다. 따라서, 만약 제 1 높이(h1) 및 대응 깊이가 약 0.5mm이면, 열전달 고도부(2) 및 대응 열전달 함몰부(3)의 폭(w)은 약 35 mm에서 약 25mm로 감소하고 다시 약 35mm로 증가할 수 있다. 그 직선 평행 부분들을 연결하는 함몰부(3) 및 대응 고도부(2)의 부분들에서, 폭(w)은 그 제 1 높이(h1) 및 대응 깊이보다 약 20배 큰 예시된 실시예에서 상기 직선 부분들에서보다 많이 작다. 또한, 함몰부(3) 및 대응 고도부(2)는 직사각형 플레이트(1)로 예시된 실시예에서 플레이트의 가로 방향에서 길이방향으로 또는 실질적인 가로방향으로 이어지는 직선 평행 부분들을 가질 수 있다. 바람직하다면, 상기 직선 평행 부분들은 플레이트(1)의 길이방향 또는 임의의 다른 방향으로 교대로 이어질 수 있다.
제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)의 압축을 방지하기 위하여, 플레이트(1)의 제 2 측부(B) 상의 열전달 함몰부(3)는 압력 저항 딤플(8)로 구성된다. 이들 압력 저항 딤플(8)은 예시된 실시예에서 상기 제 1 높이(h1)에 실질적으로 대응하는 높이 즉, 상기 열전달 고도부(2)의 높이 및 그에 따른, 대응 열전달 함몰부의 깊이를 가지므로, 상기 딤플들(8)은 실질적으로 동일 레벨로 끝나고 함몰부를 상기 동일 레벨에서 돌출한다. 플레이트(1)의 제 2 측부(B) 상의 접합면(6)과 같이 동일 레벨에서 끝남으로써, 상기 딤플들(8)은 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)의 압축을 방지하기 위하여 다른 플레이트의 제 2 측부 상의 대응 딤플들과 결합할 수 있고, 상기 딤플들을 서로에 대해서 임의의 적당한 방식으로 접합함으로써 상기 다른 플레이트의 제 2 측부와 상기 제 2 측부의 안전하고 효과적인 조립에 기여할 수 있다. 딤플들(8)은 열교환 효과가 개선되도록 상기 유동에서 난류를 생성함으로써 관통 유동 덕트(Y)를 통한 상기 제 2 매체의 유동을 촉진한다. 그러나, 바람직하다면, 딤플들(8)의 높이는 상기 제 1 높이(h1)보다 작을 수 있다. 예시된 실시예에서, 딤플들(8)은 둥글 뿐 아니라 세장형 형상을 가질 수 있다. 세장형 딤플들 중 일부는 또한 곡선형이다. 딤플들(8)은 또한 열교환 효과를 최적화하기 위한 임의의 적당한 패턴으로 배열될 수 있다.
도 11에 개략적으로 도시된 일 실시예에서, 압력 저항 딤플(8)은 세장형이고, 양호하게는 또한 서로에 대해서 평행하게 열전달 함몰부(3)를 가로질러 경사지게 연장되고, 플레이트(1)의 제 2 측부들(B)이 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)를 가로질러 경사지게 , 양호하게는 열전달 함몰부/관통 유동 덕트의 전체 폭을 가로질러 함께 이동할 때, 상기 세장형 딤플들은 상기 열전달 함몰부/관통 유동 덕트의 길이방향으로 서로로부터 이격된다. 열전달 고도부(2)/함몰부(3)는 열전달 고도부(2)로부터 연장되는 딤플(7) 대신에 열전달면(4)으로부터 연장되는 딤플들(5)에 대한 공간을 제공하기 위하여 세장형 딤플들(8) 사이에 있는 임의의 원하는 지점들에서 분기되고 그다음 다시 즉시 결합될 수 있으므로, 제 2 높이(h2)를 갖는 딤플(5) 만이 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상에서 확인된다. 세장형 딤플들(8)은 양호하게는 실질적인 삼각형 단면을 갖지만, 또한 임의의 다른 원하는 단면, 예로서 도 11에 도시된 바와 같이 실질적인 절두 원추형 단면을 가질 수 있다. 딤플들(8)은 2개의 플레이트(1)의 제 2 측부(B)가 함께 이동하여 서로 맞대일 때, 상기 딤플들은 양호하게는 서로에 대해서 직각에서 가로로 이어져서, 결합을 위한 복수의 지점들을 제공하고 서로에 대한 상기 딤플들의 조립을 가능하게 한다.
플레이트(1)의 대향 제 1 측부(A)에서, 열전달 고도부(2)는 결과적으로 플레이트의 제 2 측부(B) 상에 있는 열전달 함몰부(3)에 있는 세장형 딤플들(8)에 의해서 차단되고, 상기 딤플들은 그에 의해서 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 일부를 형성하는 열전달 고도부에서 대응하게 구성된 "홈들(8a)"을 형성한다. 따라서, 상기 홈들(8a)은 양호하게는 일 측부로부터 다른 측부로 열전달 고도부(2)를 가로질러 경사지게 연장되고, 서로로부터 이격되어서, 그 사이에 열전달 고도부의 리브형 부분(2a)을 형성한다. 상술한 바와 같이, 상기 리브형 부분(2a)중 일부는 양호하게는 그 길이방향 연장부의 중심에서 차단되어서 딤플들(5)에 대한 공간을 제공한다. 도 11에서 명백한 바와 같이, 본 실시예는 또한 각인부를 제공하고 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 열전달 고도부는 복수의 분리된 세장형, 평행 및 경사지게 연장되는 열전달 고도부들을 포함하는 것으로 간주될 수 있고, 열전달면(4)의 부분들은[홈들(8a)에 의해서 형성됨]은 그 사이에서 이어진다.
도 11에 개략적으로 도시되고 상술한 실시예는 특히 제 2 매체를 위한 강한 관통 유동 덕트(Y)를 제공하지만, 상기 기술에서 바람직하다면, 세장형 딤플들(8)이 서로에 대해서 비평행 방향으로 연장될 수 있고 열전달 고도부(2)의 리브형 부분(2a)으로부터 연장되는 딤플들(7)이 제공될 수 있다는 것이 명백하다.
관통 유동 덕트를 보강하고 관통 유동 덕트가 접혀지는 것을 방지함으로써 상기 관통 유동 덕트를 통한 제 1 매체의 유동을 도모하기 위하여, 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 열전달면(4)은 보강 딤플들(9)이 제공된 유사 방식으로 된다. 이들 보강 딤플들(9)은 예시된 실시예에서, 상기 제 1 높이(h1)에 실질적으로 대응하는 높이 즉, 열전달 고도부(2)의 높이에 실질적으로 대응하는 높이를 가지므로, 딤플들은 고도부(2)와 실질적으로 동일한 레벨에서 종결된다. 그러나, 딤플들(9)의 높이는 관통 유동 덕트(X)에서 제 1 매체의 유동에서 압력 강하를 최소화하고 딤플들의 보강 용량을 유지하기 위하여 상기 제 1 높이(h1)보다 작고 양호하게는 가능한 작은 것이 바람직하다. 딤플들(9)의 높이는 또한 딤플들(5)의 (제 2 )높이(h2)를 초과하지 않으면 상기 제 1 높이보다 클 수 있다. 예시된 실시예에서, 딤플들(9)은 세장형 형상을 가진다. 딤플들(9)은 또한 열교환 효과를 최적화하기 위하여 임의의 적당한 패턴으로 배열될 수 있다.
제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 제공을 허용하는, 열전달 고도부(2)/함몰부(3) 및 상술한 딤플들(5,7)로서, 딤플들(8,9)은 예로서 압인 또는 펀칭 공정에 의해서 또는 임의의 다른 적당한 방식으로 제조될 수 있고, 상기 고도부/함몰부 및 상기 딤플들(5,7)과 동시에 제조될 수 있다. 대응하는 함몰부는 플레이트(1)의 각각의 대향 측부(A,B) 상에, 즉 측부(A) 상의 고도부(2)에 그리고 측부(B) 상의 접합면(6)에 각각 형성된다.
상술한 바와 같이, 플레이트(1)는 직사각형 형상일 수 있고, 2개의 대향 긴 측부들(1a,1b) 및 2개의 대향 짧은 측부들(1c,1d)을 갖고 긴 측부들중 하나 또는 양쪽에 근접하고 그리고/또는 짧은 측부들중 하나 또는 양쪽에 근접한 제 2 매체를 위한 제 1 및 제 2 포트홀들(10,11)을 가진다. 포트홀들(10,11)의 위치는 플레이트(1)의 형상 뿐 아니라 상기 플레이트 상의 열전달 고도부(2) 및 대응 열전달 함몰부(3)의 형상 및 위치에 의존한다. 짝수의 직선 평행 부분들을 포함하는 고도부(2) 및 함몰부(3)를 갖는 직사각형 플레이트(1)의 예시된 실시예에서, 각각의 핀홀들(10,11)은 상기 긴 측부 및 각각의 짧은 측부에 의해서 형성된 모서리에서 짧은 측부들(1c,1d) 중 하나와 동일한 긴 측부(1a)에 근접하게 배치된다(도 1 내지 도 4 참조). 홀수의 직선 평행 부분들을 포함하는 고도부(2) 및 대응 함몰부(3)에서, 각각의 핀홀들(10,11)은 예로서 각각의 긴 측부 및 각각의 짧은 측부에 의해서 형성된 모서리에서 즉 플레이트(1) 상에서 서로 대각선으로 대향하는 긴 측부들(1a,1b) 중 하나 및 짧은 측부들(1c,1d) 중 하나에 근접하게 위치된다(도 10 참조). 상기 핀홀들(10,11) 각각은 상기 핀홀을 둘러싸는 에지(10a,11a)로 구성된 플레이트의 상기 제 1 측부(A) 상에 있다. 각각의 에지(10a,11a)는 고도부(2)의 일부를 형성하고 예시된 실시예에서 제 2 높이(h2) 즉, 딤플(5)의 높이 및 고도부(2)(h1) 및 딤플(7)(h2-h1)의 조합 높이에 대응하는 높이를 가지고, 상기 딤플들과 동일 기능 즉, 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 제공을 허용하는 기능 뿐 아니라 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X) 안으로 제 2 매체의 누설을 방지하는 기능을 가질 수 있다. 플레이트(1)는 교대로 4개의 동일하게 긴 측부들을 갖는 정사각형 형상 또는 임의의 다른 적당한 4개의 측변, 삼각형, 다중 측변, 둥근, 평행사변형, 타원형 또는 의도된 적용 또는 용도를 위한 다른 형상을 가질 수 있다.
플레이트(1)에 대한 의도된 용도가 냉장된 디스플레이 케이스에 대한 열교환기 내에 있는 적어도 도 1 내지 도 8에 따른 예시된 실시예에서, 플레이트(1)는 약 270mm의 길이 및 약 150mm의 폭을 가질 수 있다. 그러나, 플레이트(1)는 의도된 적용에 최적화된 임의의 다른 크기를 가질 수 있다. 따라서, 플레이트(1)의 길이는 예로서 1m를 초과할 수 있고 그 폭은 0.5m를 초과할 수 있다. 플레이트(1)의 크기는 또한 예시된 실시예의 플레이트보다 작을 수 있고 예로서, 플레이트가 열교환기에 어떻게 위치하는가 그리고/또는 제 1 및 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(X,Y)가 어떻게 배향되는가에 기초하여 플레이트의 폭으로서 간주되는 것은 그 길이로서 간주되는 것보다 클 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 또한 제 1 매체 및 제 2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기에 관한 것으로서, 상기 열교환기는 상술한 구성의 플레이트(1)의 스택을 포함한다. 플레이트(1)의 스택은 도 9a에 도시된 바와 같이 플레이트 요소들(13,14)을 갖는 다소 개방된 프레임워크(12)에 위치할 수 있으며, 대향 플레이트 요소들 중 적어도 하나[도 9a에서 플레이트 요소(13)]에는 제 2 매체를 위한 파이프 연결부(15,16)가 제공되고, 그리고 상부 패널(17) 및 부분적으로 개방된 저부 패널(18)이 제공된다. 도시된 프레임워크(12)에 위치할 수 있는 플레이트(1)의 스택은 각 플레이트가 약 2.5mm의 전체 높이를 가지면 약 900mm의 전체 높이를 갖는 360 플레이트들을 포함할 수 있다. 그러나, 그 스택에서 플레이트(1)의 수는 변화될 수 있고 열교환기의 크기는 그 의도된 적용 또는 용도에 따라 좌우될 수 있다.
프레임워크(12)의 저부 패널(18)이 아래로 향하는 상태에서 열교환기가 도 9b에 도시된 냉장 디스플레이 케이스 내에 위치하면, 프레임워크의 상부 패널(17)은 상향으로 향하고 프레임워크의 대향 플레이트 요소(13,14)는 측부들로 대면하고, 스택의 플레이트(1)는 그때 실질적인 평행 수직 평면들로 교대로 연장되고 제 1 매체(예로서 냉각될 공기)는 실질적인 수평으로 열교환기 안으로 그리고 열교환기를 통과하여 유동한다. 따라서, 제 1 매체는 예로서 그 좌측 측부로부터 열교환기 안으로 유동하고 그후 열교환기를 통해서 우측 측부로 실질적인 수평으로 유동하며 그 우측 측부에서 또는 도 9b에 도시된 바와 같이, 열교환기의 우측 측부로부터 열교환기를 떠나고 그후 실질적인 수평방향으로[도 9b의 화살표(D2)에 의해서 도시됨] 열교환기를 통해서 좌측으로 유동하고 그 좌측 측부에서 열교환기를 떠난다. 제 2 매체(예로서, 공기 냉각을 위한 물)는 그에 제공된 플레이트 요소(13)의 파이프 연결부(15,16) 중 하나를 통해서 열교환기 안으로 유동하고 실질적인 사인 경로를 따라서 열교환기를 통하여 수평으로 통과하고 그 직선 평행 또는 실질적인 평행 부분들은 실질적인 수직 방향으로 이어지고[도 9b의 화살표(D1)으로 도시됨], 상기 플레이트 요소의 상기 파이프 연결부(15,16) 중 다른 것을 통해서 열교환기를 떠난다. 도 9b에 도시된 실시예에서, 제 2 매체는 플레이트 요소(13)의 좌측 파이프 연결부(15)를 통해서 열교환기 안으로 유동하고 우측 파이프 연결부(16)를 통해서 열교환기를 떠난다. 따라서, 도 9b에 따라서, 제 1 매체는 열교환기를 통해서 실질적인 수평 방향으로 유동하고 제 2 매체는 열교환기를 통해서 실질적인 수직 및 실질적인 사인 경로를 따라 대향 수평방향으로 유동하므로, 제 1 및 제 2 매체 모두가 최고 고온일 때 냉각될 제 1 매체는 열전달 또는 열교환 방식으로 냉각을 위한 제 2 매체와 만나고 상기 제 1 매체는 점진적으로 더 차가운 제 2 매체에 의해서 점진적으로 냉각된다. 냉각될 제 1 매체가 열교환기를 통해서 실질적인 수직 및 실질적인 사인 경로를 따라 대향 수평방향으로 유동하는 냉각을 위한 제 2 매체와 접촉하는, 다단계 역류가 달성된다. 냉각된 제 1 매체로부터의 응축물은 부분 개방된 저부 패널(18)을 통해서 그 저부에서 열교환기를 떠난다. 응축물을 수집하기 위해 열교환기의 저부에는 배수부(도시생략)가 제공될 수 있다. 따라서, 열교환기의 프레임워크(12)는 열교환기로부터 응축물의 배출을 용이하게 한다. 또한, 도시된 바와 같이 열교환기의 조사, 세척 및 유지관리가 도시된 프레임워크(12)에 의해서 용이하게 된다.
이미 상술한 바와 같이, 열교환기에서 스택의 플레이트들(1)은 각 플레이트의 제 1 측부(A)가 스택의 인접 플레이트의 제 1 측부(A)와 맞대임으로써 열전달면(4) 상의 딤플들(5)에 의해서 그리고/또는 스택의 2개의 인접 플레이트들의 제 1 측부들 상의 열전달 고도부(2) 상의 딤플들(7)에 의해서 상기 플레이트들의 상기 제 1 측부들 사이에 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)를 제공하도록 배열된다. 또한, 플레이트들(1)은 각 플레이트의 제 2 측부(B)가 인접 플레이트의 제 2 측부(B)와 맞대임으로써, 스택에서 2개의 인접 플레이트들의 제 2 측부들 상의 열전달 함몰부(3)에 의해서 상기 플레이트들의 상기 제 2 측부들 사이에서 제 2 매체를 위한 적어도 하나의 관통 유동 덕트(Y)를 형성하도록 배열된다.
플레이트의 제 1 측부(A) 상의 딤플(5)이 플레이트의 제 2 측부(B) 상의 열전달 함몰부(3)의 깊이[열전달 고도부의 제 1 높이(h1)에 대응하는]보다 큰 제 2 높이(h2)를 갖도록 그리고 플레이트의 상기 제 1 측부 상의 열전달면(4) 및 상기 열전달 고도부(2)의 영역이 상술한 바와 같이 플레이트의 제 2 측부 상의 열전달 함몰부의 영역보다 크도록, 각 플레이트(1)를 구성함으로써, 2개의 인접 플레이트들의 제 1 측부(A) 및 2개의 인접 플레이트들의 제 2 측부(B)는 서로 맞대이게 될 때, 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 체적은 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)의 체적보다 크게 제조될 수 있다. 이는 딤플들 및 고도부들/함몰부들이 오프셋될 경우에 적용될 수 있다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 매체를 위한관통 유동 덕트가 열전달면(4) 상의 대향 딤플들(5)에 의해서 그리고/또는 스택에서 2개의 인접 플레이트들의 제 1 측부(A) 상의 고도부(2) 상의 대향 딤플들(7)에 의해서 제공될 때, 그리고 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트가 스택에서 2개의 인접 플레이트들의 제 2 측부(B) 상의 대향 함몰부들(3)에 의해서 형성될 때, 상기 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)의 체적에 대한 상기 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 체적은 더욱 증가된다.
플레이트(1)의 안전하고 내구성있는 스택을 제공하기 위하여, 상기 스택에서 2개의 인접 플레이트들의 제 1 측부(A)는 상기 제 1 측부 상의 열전달면(4) 상에서 오프셋 또는 오프셋되지 않은 상태로 딤플(5)에서 조립되고 상기 스택에서 2개의 인접 플레이트들의 제 2 측부(B)는 상기 제 2 측부 상의 접합면(6)에서 조립된다. 상기 스택에서 2개의 인접 플레이트(1)의 제 1 측부(A)는 딤플들(7)이 제공되는 경우에 열전달 고도부(2) 상의 그러한 딤플들에서 또한 또는 다른 방식으로 조립될 수 있다. 따라서, 상기 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 조합된 열전달 영역들이 상기 플레이트의 제 2 측부(B) 상의 열전달 영역보다 큰 결과로, 상기 플레이트의 상기 제 1 측부(A) 상의 전체 접합 영역은 상기 플레이트의 상기 제 2 측부(B) 상의 접합 영역보다 작다. 인접 플레이트들(1)은 예로서 브레이징 공정(brazing process)에 의해서 또는 다른 적당한 조립 방법에 의해서 조립될 수 있다. 상기 스택에서 각각의 2개의 인접 플레이트(1)의 제 2 측부(B) 상의 대향 접합면(6)과 상기 스택에서 각각의 2개의 인접 플레이트의 제 1 측부(A) 상의 핀홀들(10,11)의 대향 에지(10a,11a)중에는 적어도 누설없는 조립체가 요구된다.
상기 기술로부터 상기 제 1 매체가 도 8의 좌측에서 우측으로 또는 우측에서 좌측으로 그리고 도 9b에서 우측에서 좌측으로 유동할 때, 딤플들(5)의 그리고 열전달 고도부(2)/함몰부(3)의 상이한 높이들이 교대 높이(alternating height)로 구성되는 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)에 대해서 제공된다는 것이 명백하다. 이러한 교대 높이는 상기 관통 유동 덕트(X)를 통해서 그 유동 중에 제 1 매체의 속도/압력을 변경할 것이다. 따라서, 적어도 도 1 내지 도 8에 따른 예시된 실시예에서, 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)는 2개의 인접 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 열전달 고도부들(2) 사이의 제 3 높이(h3) 및 상기 2개의 인접 플레이트들의 상기 제 1 측부들 상의 상기 고도부들을 둘러싸는 열전달면들(4) 사이에서 상기 제 3 높이보다 큰 제 4 높이(h4)로 구성된다. 제 4 높이(h4)는 그에 의해서 각 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 열전달면(4) 상의 딤플(5)의 2배의 (제 2) 높이(h2)와 실질적으로 동일하고 제 3 높이(h3)는 각 플레이트의 제 1 측부 상의 고도부(2)의 (제 1) 높이(h1)를 상기 제 4 높이에서 차감한 것과 실질적으로 동일하다(특히 도 8 참조).
적어도 도 1 내지 도 8에 따른 예시된 실시예에서, 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)는 제 5 높이(h5)로 구성되고, 상기 제 5 높이는 각 플레이트(1)의 제 2 측부(B) 상의 열전달 함몰부(3)의 2배의 깊이[열전달 고도부(2)의 (제 1) 높이(h1)와 대응하는]와 실질적으로 동일하다(특히 도 7을 참조).
열교환기에서 플레이트(1)의 스택은 한 유형의 플레이트들을 포함할 수 있다. 이는 예로서, 각 플레이트의 제 1 측부(A) 상의 열전달 고도부(2) 및 각 플레이트의 제 2 측부(B) 상의 대응 열전달 함몰부(3)가 짝수의 직선인, 평행 또는 실질적인 평행 부분들(도 1 내지 도 8에 따른 플레이트의 실시예와 같은)을 갖는 상태에서 실질적인 사인형 형상을 가지는 경우일 수 있다. 대안으로, 플레이트(1)의 스택은 2 유형의 플레이트를 포함할 수 있다. 이는 예로서, 각 플레이트의 제 1 측부(A) 상의 고도부(2) 및 각 플레이트의 제 2 측부(B) 상의 대응 열전달 함몰부(3)가 홀수의 직선인, 평행 또는 실질적인 평행 부분들(도 10에 따른 플레이트의 실시예와 같은)을 갖는 상태에서 실질적인 사인형 형상을 가지는 경우일 수 있다. 예로서, 2개의 인접 플레이트들 상의 딤플(5) 및/또는 열전달 고도부(2)/함몰부(3)가 서로에 대해서 오프셋되면 그리고 한 플레이트의 제 1 측부(A) 상의 상기 고도부 및/또는 상기 딤플들의 높이들이 다른 플레이트의 제 1 측부(A) 상의 상기 고도부 및/또는 딤플들의 높이와 상이하다면, 2 유형의 플레이트들(1)이 요구될 수도 있다. 딤플(5)의 및/또는 고도부(2)/함몰부(3)의 높이는 넓게 변화될 수 있지만, 2유형의 플레이트들을 갖는 상기 후자 실시예에서는, 적어도 대향 딤플들의 전체 높이가 2개의 인접 플레이트들의 제 1 측부들 사이에서 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)를 제공하기 위한 대향 고도부들의 전체 높이보다 큰 것이 또한 중요하다.
본 발명에 따른 열교환기는 횡류 유형일 수 있고, 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)를 형성하는 2개의 인접 플레이트(1)의 제 2 측부(B) 상의 열전달 함몰부(3)의 직선, 실질적인 평행 부분들은 상기 플레이트의 제 1 방향(D1)으로 연장되고, 2개의 인접 플레이트들의 제 1 측부들(A) 사이에 제공된 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)는 상기 제 1 방향에 실질적으로 직각인 상기 플레이트의 제 2 방향(D2)으로 연장된다. 상술한 열교환기는 지시된 바와 같이 주로 이러한 유형의 열교환기이다. 본 발명에 따른 열교환기는 다른 방안으로 상기 횡류 유형과 다른 유형일 수 있다.
특히 상술한 플레이트들의 스택을 포함하는 상술한 열교환기를 사용함으로써, 예로서 물이 냉장 디스플레이 케이스로부터 공기를 냉각시키는데 사용될 때, 사실 약 20%만큼 냉각을 위하여 에너지 소비를 감소시킬 수 있다. 이러한 긍정적 결과에 대한 제 1 이유는 물을 냉각시키는 온도는 공기의 효율적인 냉각을 제공하기 위하여 종래 기술의 구성에서 만큼 감소되지 않아야 한다. 이는 교대로 공기와 물의 긴, 더욱 광범위한 직접 접촉 및 간접 접촉의 결과이다.
당업자는 본 발명에 따른 플레이트 및 열교환기는 본 발명의 사상 및 목적으로부터 이탈하지 않고 차후 청구범위의 범주 내에서 변형 및 변경될 수 있음을 명백히 이해할 것이다. 따라서, 플레이트(1)는 양호하게는 알루미늄으로 제조되지만, 또한 임의의 다른 적당한 재료로 제조될 수 있다. 열교환기에서 플레이트들의 스택은 도 9a에 다른 예시된 실시예에서와 같이 더욱 개방된 프레임워크에 위치할 수 있고 프레임워크는 또한 임의의 적당한 재료로 제조될 수 있다. 추가로, 그 의도된 적용에서 열교환기는 임의의 적당한 위치 즉, 필요하다면 또는 바람직하다면 예시된 실시예와 같이 수평 또는 수직 또는 경사지게 위치할 수 있음이 자명하다. 규정된 열교환기는 냉각될 매체, 제 1 매체는 공기일 수 있으므로 에어 쿨러로 사용되기에 적당할 수 있다.
Claims (15)
- 제 1 매체 및 제 2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기용 플레이트로서,
상기 플레이트(1)는 제 1 측부(A) 및 대향 제 2 측부(B)를 가지며,
상기 플레이트(1)의 제 1 측부(A)는 적어도 하나의 열전달 고도부(elevation;2) 및 상기 고도부를 둘러싸는 적어도 하나의 열전달면(4)으로 구성되고,
상기 열전달 고도부(2) 및 상기 열전달면(4)의 한쪽 또는 양쪽에는 딤플들(dimples;5;7)이 제공되어서 상기 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 제공을 허용하고,
상기 플레이트(1)의 제 2 측부(B)는 상기 고도부(2)에 대응하는 적어도 하나의 열전달 함몰부(3)로, 그리고 상기 열전달면(4)에 대응하고 상기 함몰부를 둘러싸는 적어도 하나의 접합면(6)으로 구성되고, 상기 함몰부는 상기 제 2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)의 일부를 형성하도록 구성되고,
상기 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 상기 열전달 고도부(2)는 상기 플레이트의 제 2 측부(B) 상의 상기 열전달 함몰부(3)의 깊이에 대응하는 제 1 높이(h1)와 상기 열전달 함몰부(3)의 폭에 대응하는 폭(w)을 가지며, 그리고
상기 플레이트(1)의 제 2 측부(B) 상의 상기 열전달 함몰부(3)에는 상기 열전달 고도부(2)의 상기 제 1 높이(h1) 및 상기 대응하는 열전달 함몰부의 깊이에 대응하는 높이를 갖는 압력 저항 딤플들(8)이 제공되는, 열교환기용 플레이트. - 제 1 항에 있어서,
상기 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 상기 열전달면(4) 상에 제공된 상기 딤플들(5)은 상기 제 1 높이(h1)보다 큰 제 2 높이(h2)를 가지며, 그리고/또는 상기 고도부의 높이(h1)에 더하여 상기 플레이트(1)의 상기 제 1 측부(A) 상의 상기 열전달 고도부(2) 상에 제공된 상기 딤플들(7)은 상기 제 1 높이(h1)보다 큰 높이(h2-h1)를 가지는, 열교환기용 플레이트. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 열전달 고도부(2) 및 상기 대응하는 열전달 함몰부(3)의 폭(w)은 상기 열전달 고도부의 상기 제 1 높이(h1) 및 상기 대응하는 열전달 함몰부의 깊이보다 적어도 5배 큰, 열교환기용 플레이트. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 상기 열전달 고도부(2) 및 상기 플레이트의 제 2 측부(B) 상의 상기 대응하는 열전달 함몰부(3)는 2개 이상의 직선인, 평행 또는 실질적으로 평행한 부분들로 구성되는, 열교환기용 플레이트. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압력 저항 딤플들(8)은 세장형이고 상기 열전달 함몰부의 길이방향으로 서로로부터 이격되고 상기 열전달 함몰부(3)를 가로질러 경사지게 연장되도록 배열되는, 열교환기용 플레이트. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플레이트(1)의 제 1 측부(A) 상의 상기 열전달면(4)은 보강 딤플들(9)을 구비하는, 열교환기용 플레이트. - 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플레이트(1)는 상기 제 2 매체를 위한 제 1 및 제 2 포트홀들(portholes;10,11)로 구성되고, 상기 포트홀들(10,11)은 각각 상기 포트홀을 둘러싸는 에지(10a,11a)로 구성되는 상기 플레이트(1)의 상기 제 1 측부(A) 상에 있고, 상기 에지는 상기 열전달 고도부(2)의 부분을 형성하고 상기 딤플들(5)의 상기 제 2 높이(h2)에 대응하고 그리고/또는 상기 열전달 고도부의 높이(h1)에 더하여 상기 열전달 고도부(2) 상에 제공된 상기 딤플들(7)의 높이(h2-h1)에 대응하는 높이를 가지는, 열교환기용 플레이트. - 제 1 매체 및 제 2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기로서,
상기 열교환기는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 플레이트들(1)의 스택을 포함하고, 그리고
상기 플레이트들(1)은
각 플레이트의 제 1 측부(A)가 상기 스택에 있는 인접 플레이트(1)의 상기 제 1 측부(A)에 맞대임으로써, 상기 스택에 있는 2개의 인접 플레이트들의 상기 제 1 측부들(A) 상의 상기 열전달 고도부들(2) 또는 상기 열전달면들(4)의 한쪽 또는 양쪽 상의 딤플들(5;7)에 의해서 상기 플레이트들의 상기 제 1 측부들 사이의 제 1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)를 제공하도록, 그리고
각 플레이트(1)의 제 2 측부(B)가 상기 스택에 있는 인접 플레이트(1)의 제 2 측부(B)에 맞대임으로써, 상기 스택에 있는 2개의 인접 플레이트들의 상기 제 2 측부들(B) 상의 상기 열전달 함몰부들(3)에 의해서 상기 플레이트들의 상기 제 2 측부들 사이의 제 2 매체를 위한 적어도 하나의 관통 유동 덕트(Y)를 형성하도록, 배열되는, 열교환기. - 제 8 항에 있어서,
상기 스택에 있는 2개의 인접 플레이트들(1)의 상기 제 1 측부들(A)은 서로에 대한 에지들의 누설없는 접합에 의해서 상기 플레이트들에 있는 상기 제 2 매체를 위한 포트홀들(10,11)을 둘러싸는 상기 제 1 측부들 상의 대향 에지들(10a,11a)에서 조립되고, 상기 제 1 측부들 상의 상기 열전달 고도부들(2) 및 상기 열전달면들(4)의 한쪽 또는 양쪽 상의 대향 딤플들(5;7)에서 조립되는, 열교환기. - 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 스택에 있는 2개의 인접 플레이트들(1)의 제 2 측부들(B) 상의 상기 열전달 함몰부들(3)에 있는 압력 저항 딤플들(8)은 상기 스택에 있는 상기 2개의 인접 플레이트들(1)의 상기 제 2 측부들(B)이 서로 맞대일 때 서로 결합하도록 구성되는, 열교환기. - 제 10 항에 있어서,
상기 스택에 있는 2개의 인접 플레이트들(1)의 제 2 측부들(B)은 서로에 대한 상기 제 2 측부들 상의 대향 접합면들(6)의 누설없는 접합에 의해서 조립되고 상기 제 2 측부들 상의 상기 열전달 함몰부들(3)에 있는 대향 딤플들(8)에서 조립되는, 열교환기. - 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 매체를 위한 상기 관통 유동 덕트(Y)를 형성하는 2개의 인접 플레이트들(1)의 제 2 측부들(B) 상에 있는 상기 열전달 함몰부들(3)의 직선인, 평행 또는 실질적인 평행 부분들은 상기 플레이트의 제 1 방향(D1)으로 연장되는, 그리고
2개의 인접 플레이트들(1)의 제 1 측부들(A) 사이에 제공된 상기 제 1 매체를 위한 상기 관통 유동 덕트(X)는 상기 제 1 방향(D1)에 실질적으로 직각인 상기 플레이트의 제 2 방향(D2)으로 연장되는, 열교환기. - 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열교환기의 플레이트들(1)의 스택은 대향 플레이트 요소들(13,14)을 갖는 프레임워크(12) 내에 위치되는, 열교환기. - 제 13 항에 있어서,
상기 대향 플레이트 요소들(13,14) 중 적어도 하나에는 상기 제 2 매체를 위한 파이프 연결부들(15,16)이 제공되는, 열교환기. - 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 열교환기를 포함하는 에어 쿨러로서,
제 1 매체는 공기이고 제 2 매체는 액체인 에어 쿨러.
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