KR20140089529A - Plate for a heat exchanger and heat exchanger equipped with such plates - Google Patents

Plate for a heat exchanger and heat exchanger equipped with such plates Download PDF

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KR20140089529A
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니콜라 발레
요안 노댕
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발레오 시스템므 떼르미끄
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Abstract

본 발명은 제 1 유체(C)와 제 2 유체(G) 사이에서 열을 교환하도록 구성된 플레이트(4, 12, 14)에 관한 것이며, 제 1 및 제 2 유체(C, G)는 플레이트(4, 12, 14)와 접촉하여 유동한다. 플레이트(4, 12, 14)는 복수의 연속적인 통로(71, 72, 73, 74)를 포함하는 회로(8)를 규정하도록 구성되며, 회로(8) 내에서, 제 1 유체(C)는 하나의 유동 방향으로 유동하고 하나의 통로로부터 다른 통로로 유동 방향을 변경하며, 상기 통로(71, 72, 73, 74) 각각은 제 1 유체를 위한 유동 섹션을 갖는다. 본 발명에 따르면, 상류측 통로로 불리는 하나의 통로(71, 72, 73, 74)의 유동 섹션은, 회로(8)에 있어서의 제 1 유체의 유동 방향에서 상류측 통로의 하류측에 위치된 하류측 통로로 불리는 다른 통로(71, 72, 73, 74)의 유동 섹션보다 크다. 또한, 본 발명은 이러한 플레이트를 구비한 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a plate (4, 12, 14) configured to exchange heat between a first fluid (C) and a second fluid (G), wherein the first and second fluids , 12, 14). The plates 4, 12 and 14 are arranged to define a circuit 8 comprising a plurality of continuous passages 71, 72, 73 and 74 and in the circuit 8 the first fluid C (71, 72, 73, 74) each have a flow section for the first fluid. According to the present invention, the flow section of one passage (71, 72, 73, 74), referred to as the upstream passage, is located downstream of the upstream passage in the flow direction of the first fluid in the circuit Is greater than the flow section of the other passages (71, 72, 73, 74) called the downstream passages. The present invention also relates to a heat exchanger having such a plate.

Description

열교환기용 플레이트 및 이러한 플레이트를 구비한 열교환기{PLATE FOR A HEAT EXCHANGER AND HEAT EXCHANGER EQUIPPED WITH SUCH PLATES}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a plate for a heat exchanger and a heat exchanger having such a plate,

본 발명은 열교환기용 플레이트, 및 특히 차량용 플레이트 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a plate for a heat exchanger, and more particularly to a plate heat exchanger for a vehicle.

과급 공기 냉각기(charge air cooler)로서 알려지고, 차량의 엔진에 공급하기 위한 과급 공기(charge air)와 액체 냉매(coolant liquid) 사이에서의 열의 교환을 허용하는 열교환기가 본 기술분야에 잘 알려져 있다. 이러한 열교환기는 과급 공기 및 액체 냉매를 위한 교호의 순환 채널을 사이에 허용하는 플레이트의 적층체로 구성되는 열교환 어레이를 포함한다.Heat exchangers known as charge air coolers are known in the art that permit the exchange of heat between the charge air and the coolant liquid for supply to the engine of the vehicle. Such a heat exchanger includes a heat exchange array consisting of a laminate of plates that allows for alternating air and alternating circulation channels for liquid refrigerant.

전술된 것과 같은 적층된 플레이트를 갖는 과급 공기 냉각기가 잘 알려져 있으며, 이러한 과급 공기 냉각기에 있어서의 각 플레이트는 동일한 단면의 복수의 통로를 형성하는 회로 내에서 액체 냉매를 안내하고, 복수의 통로의 내부에서 액체 냉매는 과급 공기의 유동에 수직인 방향으로 순환한다. 액체 냉매는 각 통로 내에서 그 순환 방향을 변경한다.Supercharged air coolers with stacked plates such as those described above are well known and each plate in this supercharging air cooler guides liquid refrigerant in a circuit forming a plurality of passageways of the same cross section, The liquid refrigerant circulates in a direction perpendicular to the flow of the supercharge air. The liquid refrigerant changes its circulation direction in each passage.

액체 냉매의 온도는 회로를 통해 유동에 따라 상승하여, 액체 냉매의 물리적 특성(특히, 밀도 및 점도)의 변화를 초래한다. 과급 공기의 물리적 특성이 변하면, 과급 손실도 또한 변동한다.The temperature of the liquid refrigerant rises along the flow through the circuit, resulting in a change in the physical properties (in particular, density and viscosity) of the liquid refrigerant. As the physical properties of the boost air change, the boost losses also fluctuate.

기존의 해결책에 있어서, 통로의 폭은 동일한 회로 내에서 동일하고, 전술한 과급 손실의 변동에 적합하지 않으며, 그 결과 교환기의 성능이 열화하게 된다.In the existing solution, the width of the passages is the same in the same circuit, and is not suitable for the variation of the above-mentioned supercharging loss, and as a result, the performance of the exchanger deteriorates.

과급 손실이 커질수록 스트림의 유동 모드가 더 급변할 수 있어, 적어도 일정한 한도 내에서는 열교환에 유리하다는 지식에 비추어, 과급 손실은 사실상 열교환기의 열 효율에 긍정적으로 기여할 수도 있다.In view of the knowledge that the flow mode of the stream can change more rapidly as the supercharging loss increases, and is advantageous for heat exchange within at least a certain extent, the supercharging loss may in fact contribute positively to the heat efficiency of the heat exchanger.

그러나, 액체 냉매의 순환에 사용되는 펌프는 차량의 엔진으로부터 얻어진 에너지의 소비를 과도하게 저해하는 것을 회피하기 위해 제한된 특성을 가진다.However, the pump used for circulation of the liquid refrigerant has a limited characteristic to avoid excessive inhibition of the consumption of energy obtained from the engine of the vehicle.

따라서, 열교환기의 열 성능을 과도하게 저해하지 않으면서 회로 내의 전체 과급 손실을 저감하기 위해서 유체 냉매의 물리적 특성의 변화에 있어서의 변동과 통로의 유동 섹션의 치수의 변화 사이에 유리한 관계가 존재한다는 것이 본 발명의 범위 내에서 수립되었다.Thus, there is a favorable relationship between the variation in the change in the physical properties of the fluid refrigerant and the change in the dimension of the flow section of the passageway so as to reduce the overall superfluid loss in the circuit without unduly hindering the thermal performance of the heat exchanger Have been established within the scope of the present invention.

또한, 본 발명은, 제 1 유체(C)와 제 2 유체(G) 사이에서 열을 교환하도록 구성된 플레이트로서, 제 1 및 제 2 유체가 플레이트와 접촉하여 순환하며, 상기 플레이트는 복수의 연속적인 통로를 포함하는 회로를 규정하도록 구성되며, 이 회로 내에서, 제 1 유체는 하나의 유동 방향으로 순환하고 하나의 통로로부터 다른 통로로 유동 방향을 변경하며, 통로 각각은 제 1 유체를 위한 유동 섹션을 갖는, 상기 플레이트에 관한 것이다.The present invention also relates to a plate configured to exchange heat between a first fluid (C) and a second fluid (G), wherein the first and second fluids circulate in contact with the plate, Wherein the first fluid circulates in one flow direction and changes the direction of flow from one passage to the other, wherein each of the passages is configured to define a flow section for the first fluid, To the plate.

본 발명에 따르면, 상류측 통로로 불리는 하나의 통로의 유동 섹션은, 회로에 있어서의 제 1 유체의 유동 방향에서 상류측 통로의 하류측에 위치된 하류측 통로로 불리는 다른 통로의 유동 섹션보다 크다.According to the invention, the flow section of one passage, referred to as the upstream passage, is larger than the flow section of the other passage, referred to as the downstream passage, located downstream of the upstream passage in the flow direction of the first fluid in the circuit .

따라서, 제 1 유체가 회로를 통해 유동함에 따라, 제 1 유체는 통로의 제 1 유동 섹션이 계속해서 감소하는 통로를 통해 유동하고, 이러한 통로의 효과는 온도의 증가에 기인하는 과급 손실의 변동을 견디게 하는 것이다. 그리고, 과급 손실의 계수는 회로의 길이를 따라 비교적 일정하게 유지될 수 있다.Thus, as the first fluid flows through the circuit, the first fluid flows through the continuously decreasing passageway of the first flow section of the passageway, and the effect of this passageway is to reduce the variation of the supercharging loss due to the increase in temperature It is to endure. And, the coefficient of the boost loss can be kept relatively constant along the length of the circuit.

과급 공기 냉각기의 경우에, 제 1 유체는 액체 냉매에 해당하고, 제 2 유체는 과급 공기에 해당한다.In the case of a boost air cooler, the first fluid corresponds to liquid refrigerant and the second fluid corresponds to boost air.

본 발명의 일 관점에 따르면, 상기 플레이트는 최초 통로 및 최종 통로를 포함하며, 통로의 유동 섹션은 하나의 통로로부터 다른 통로로, 최초 통로로부터 최종 통로를 향해 감소한다. 이러한 유동 섹셕은 예를 들어 선형으로 또는 비례적으로 감소한다.According to one aspect of the invention, the plate includes a first passageway and a final passageway, wherein the flow section of the passageway is reduced from the first passageway to the last passageway from one passageway to the other passageway. This flow cessation, for example, decreases linearly or proportionally.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 최초 통로의 유동 섹션은 최종 통로의 유동 섹션보다 40% 내지 60% 크다.According to another aspect of the invention, the flow section of the initial passageway is 40% to 60% larger than the flow section of the final passageway.

하나의 특정 실시예에 따르면, 상기 플레이트는 제 1 통로, 제 2 통로, 제 3 통로 및 제 4 통로로 불리는 4개의 통로를 포함하며, 제 1 통로는 회로 내로의 입구에 연결되고, 제 2 통로는 제 1 통로에 연결되고, 제 3 통로는 제 2 통로에 연결되며, 제 4 통로는 한쪽에서는 제 3 통로에 연결되고 다른쪽에서는 회로로부터의 출구에 연결된다. 그리고, 유동 섹션은 제 1 통로로부터 제 4 통로까지 계속해서 감소한다.According to one particular embodiment, the plate comprises four passageways, referred to as a first passageway, a second passageway, a third passageway and a fourth passageway, the first passageway being connected to the inlet into the circuit, Is connected to the first passage, the third passage is connected to the second passage, and the fourth passage is connected to the third passage on one side and to the outlet from the circuit on the other side. And, the flow section continues to decrease from the first passage to the fourth passage.

유리하게, 제 1 통로의 유동 섹션은 제 2 통로의 유동 섹션보다 5% 내지 15% 크다. 또 유리하게, 제 2 통로의 유동 섹션은 제 3 통로의 유동 섹션보다 20% 내지 40% 크다. 특히, 제 3 통로의 유동 섹션은 제 4 통로의 유동 섹션보다 5% 내지 15% 크다.Advantageously, the flow section of the first passageway is 5% to 15% greater than the flow section of the second passageway. Advantageously, the flow section of the second passageway is 20% to 40% greater than the flow section of the third passageway. In particular, the flow section of the third passageway is 5% to 15% greater than the flow section of the fourth passageway.

하나의 예시적인 실시예에 따르면, 제 1 통로를 규정하는 가장자리부 사이의 거리는 30㎜ 내지 35㎜이고, 제 2 통로를 규정하는 가장자리부 사이의 거리는 27㎜ 내지 32㎜이고, 제 3 통로를 규정하는 가장자리부 사이의 거리는 22㎜ 내지 25㎜이고, 그리고/또는 제 4 통로를 규정하는 가장자리부 사이의 거리는 20㎜ 내지 23㎜이다. 특히, 통로를 규정하는 가장자리부는 서로 평행하여 하나의 통로의 유동 섹션이 일정하다. 유동 섹셕은 플레이트의 연장 평면에 수직인 평면에서 측정된다.According to one exemplary embodiment, the distance between the edge portions defining the first passage is 30 mm to 35 mm, the distance between the edge portions defining the second passage is 27 mm to 32 mm, and the third passage is defined , And / or the distance between the edge portions defining the fourth passage is 20 mm to 23 mm. In particular, the edges defining the passageway are parallel to one another and the flow section of one passageway is constant. The flow sector is measured in a plane perpendicular to the plane of extension of the plate.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통로는 유체의 유동에 대한 배플(baffle)을 포함한다.According to another aspect of the invention, the passageway comprises a baffle for the flow of the fluid.

또한, 본 발명은 전술한 플레이트를 포함하는 특히 차량용의 열교환기에 관한 것이며, 상기 플레이트 중 적어도 2개는, 2개의 플레이트 중 하나의 플레이트의 회로가 2개의 플레이트 중 다른 플레이트의 회로의 거울상(mirror-image)이 되도록, 한쌍의 플레이트로 서로 적층된다. 본 명세서에 있어서, 한쌍의 플레이트를 형성하는 2개의 플레이트는 회로가 제 1 유체를 위한 순환 회로를 함께 형성하도록 서로 적층된다는 것이 이해될 것이다.The present invention also relates to a vehicle heat exchanger including the above-mentioned plate, wherein at least two of the plates are arranged such that the circuit of one of the two plates is mirror- image, respectively. In this specification, it will be appreciated that the two plates forming a pair of plates are laminated together to form a circuit together with a circulation circuit for the first fluid.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 예시로서 제공된 구체적인 실시예의 하기의 상세한 설명을 정독함으로써 훨씬더 자명해질 것이다.Other features and advantages of the present invention will become even more apparent by reading the following detailed description of a specific embodiment provided by way of example with reference to the accompanying drawings.

도 1은 4개의 통로를 갖는 플레이트를 포함하는 본 발명에 따른 열교환기의 분해도를 도시하는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 상이한 통로의 유동 섹션의 차이를 도시하기 위한 4개의 통로를 포함하는 플레이트의 평면도.1 is a perspective view illustrating an exploded view of a heat exchanger according to the present invention including a plate having four passages,
2 is a plan view of a plate comprising four passages for illustrating differences in flow sections of different passages in accordance with the present invention;

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 냉각될 유체, 특히 가스(G)와 액체 냉매(C) 사이의 열교환을 허용하는 열교환기(1)에 관한 것이다. 이러한 열교환기는, 내연 기관, 예를 들어 차량의 엔진에 공급하기 위한 압축 공기의 유동이 냉각 액체, 특히 물과 글리콜(glycol)의 혼합물에 의해 냉각되는 과급 공기 냉각기일 수 있다.As shown in Fig. 1, the present invention relates to a heat exchanger 1 which permits heat exchange between fluids to be cooled, in particular, gas (G) and liquid refrigerant (C). Such a heat exchanger may be a supercharging air cooler in which the flow of compressed air for supplying to an internal combustion engine, for example a vehicle engine, is cooled by a cooling liquid, in particular a mixture of water and glycol.

열교환기(1)는 냉각될 유체(G) 및 액체 냉매를 위한 교호의 회로(6, 8)를 사이에 결정하는 플레이트(4)의 적층체에 의해 구성된 열교환용 어레이(2)를 포함한다. 본 경우에 있어서의 어레이는 대체로 직육면체 형상을 가지며, 냉각될 유체를 위한 출구면(10) 및 대향하는 입구면(도시되지 않음)을 갖는다. 이러한 어레이는 상부 플레이트(12)로 불리는 플레이트 및 하부 플레이트(14)로 불리는 플레이트에 의해 적층체의 양 측부 상에서 종단된다.The heat exchanger 1 comprises an array 2 for heat exchange which is constituted by a laminate of plates 4 for determining between the fluid G to be cooled and alternate circuits 6 and 8 for liquid refrigerant. The array in this case has a generally rectangular parallelepiped shape and has an outlet face 10 for fluid to be cooled and an opposing inlet face (not shown). This array is terminated on both sides of the laminate by a plate called the top plate 12 and a plate called the bottom plate 14.

열교환기는 또한 어레이(2)를 내측에 수용하는 하우징(5)을 포함할 수 있다. 하우징은 어레이(2)의 입구면으로부터 출구면(10)까지 플레이트 사이에서 냉각될 유체를 안내한다. 본 경우에 있어서, 이러한 하우징은 플레이트(4, 12, 14)의 측방향 에지(16, 16')에 각각 대면하는 2개의 측벽(18)과, 상부 플레이트(12)와 접촉하는 상부벽(20)과, 하부 플레이트(14)와 접촉하는 하부벽(22)으로 구성된다. 상부벽(20)에는, 어레이(2) 내로의 액체 냉매(C)의 유입 및 유출 통로를 허용하는 개구부(24, 26)가 제공될 수 있다.The heat exchanger may also include a housing 5 for receiving the array 2 therein. The housing guides the fluid to be cooled between the plates from the inlet face of the array 2 to the outlet face 10. In this case, this housing comprises two side walls 18 facing each of the lateral edges 16, 16 'of the plates 4, 12, 14 and a top wall 20 And a lower wall 22 in contact with the lower plate 14. The upper wall 20 may be provided with openings 24 and 26 that allow the inflow and outflow passages of the liquid coolant C into the array 2. [

또한, 열교환기(1)는 하우징에 제공된 상기 개구부(24, 26)와 연통하는 액체 냉매용 출구 및/또는 입구 파이프 연결부(28, 30)를 포함할 수도 있다.The heat exchanger 1 may also include an outlet for liquid refrigerant and / or an inlet pipe connection 28, 30 in communication with the openings 24, 26 provided in the housing.

열교환기의 다른 구성 부품은 예를 들어 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조된다. 특히, 이들 구성 부품은 서로 납땜된다.Other components of the heat exchanger are made of, for example, aluminum or an aluminum alloy. Particularly, these component parts are soldered to each other.

각 플레이트(4, 12, 14)는 예를 들어 실질적으로 평면인 바닥부(31)를 포함하고, 이 바닥부는 플레이트를 서로 납땜할 수 있게 하는 편평한 표면(34)에 의해 종단되는 주변 가장자리부(32)에 의해 둘러싸인다. 액체 냉매용 회로(8)는, 예를 들어 플레이트의 바닥부(31)의 재료로부터 융기되는, 한쪽에서는 상기 주변 가장자리부(32)에 의해, 그리고 다른쪽에서는 하나 또는 복수의 중앙 가장자리부(60, 60')에 의해 규정된다.Each of the plates 4, 12 and 14 comprises, for example, a substantially planar bottom portion 31 which has a peripheral edge portion (not shown) terminated by a flat surface 34 which allows the plates to be soldered together 32). The circuit 8 for liquid coolant may for example be provided by the peripheral edge portion 32 on one side and one or more central edge portions 60 on the other side which are raised from the material of the bottom portion 31 of the plate, , 60 '.

플레이트(4, 12, 14)는 쌍으로 함께 그룹지어 지고, 이러한 편평한 표면(34) 및/또는 중앙 가장자리부(60)를 통해 조립된다. 이러한 방식으로, 동일한 쌍의 플레이트 중 하나의 상부 플레이트(4) 및 하나의 하부 플레이트(4)의 회로는 액체 냉매(C)용 순환 채널을 구성하도록 서로 보충하여 완전하게 된다. 다시 말하면, 그에 따라 플레이트(4)는, 액체 냉매(C)용 순환 채널을 형성하기 위해 2개의 플레이트 중 하나의 플레이트의 액체 냉매(C)용 회로(8)가 동일한 쌍의 2개의 플레이트 중 다른 플레이트의 액체 냉매(C)용 회로(8)에 대향하여 위치되도록 쌍으로 적층된다. 냉각될 유체의 순환을 위한 회로(6)는 2개의 인접하는 쌍의 플레이트(4)의 대향하는 2개의 플레이트(4) 사이에 제공된다.The plates 4, 12 and 14 are grouped together in pairs and assembled through this flat surface 34 and / or the central edge portion 60. In this way, the circuits of the upper plate 4 and the lower plate 4 of one of the same pair of plates are complementary to one another to constitute a circulation channel for the liquid refrigerant (C). In other words, the plate 4 accordingly has the advantage that the circuit 8 for the liquid refrigerant C of one plate of the two plates, in order to form the circulation channel for the liquid refrigerant C, (8) for the liquid refrigerant (C) of the plate. A circuit (6) for circulation of the fluid to be cooled is provided between two opposing plates (4) of two adjacent pairs of plates (4).

도시된 예시에 있어서, 적층체의 상부 플레이트(12) 및 하부 플레이트(14)는 하우징의 상부벽(20) 및 하부벽(22)과 조립되어 액체 냉매용 순환 채널을 규정한다.In the illustrated example, the top plate 12 and the bottom plate 14 of the laminate are assembled with the top wall 20 and the bottom wall 22 of the housing to define a circulation channel for the liquid refrigerant.

플레이트(4, 12, 14)는 예를 들어 2개의 장변(長邊) 및 2개의 단변(短邊)을 갖는 대체로 기다란 직사각형 형상을 가지며, 각 플레이트는 2개의 보스(boss)(38)를 구비하고, 보스(38) 중 하나는 액체 냉매(C)용 순환 채널(8) 내로의 입구(42)를 갖고, 보스(38) 중 다른 하나는 액체 냉매(C)용 순환 채널(8)로부터의 출구(40)를 갖는다.The plates 4, 12 and 14 have, for example, a generally elongated rectangular shape with two long sides and two short sides, each plate having two bosses 38 And one of the bosses 38 has an inlet 42 into the circulation channel 8 for the liquid refrigerant C and the other one of the bosses 38 extends from the circulation channel 8 for liquid refrigerant C. And an outlet (40).

보스(38)는 플레이트(4, 12, 14)의 동일한 단변을 따라 위치된다. 본 명세서에 있어서, 보스(38)는 액체 냉매(C)의 통로를 위한 개구부(50)에 의해 관통되고, 하나의 인접한 플레이트(4)의 보스(38)와 접촉하여 액체 냉매(C)용 입구 컬렉터(inlet collector)(44) 및 출구 컬렉터(도시되지 않음)를 각각 형성하도록 의도된다. 입구 컬렉터(44)는 예를 들어 하우징의 입구 개구부(26)를 거쳐서 입구 파이프 연결부(30) 내로 배출하고, 그리고/또는 출구 컬렉터는 예를 들어 하우징의 출구 개구부(24)를 거쳐서 출구 파이프 연결부(28) 내로 배출한다.The bosses 38 are located along the same short side of the plates 4, 12 and 14. The boss 38 is penetrated by the opening 50 for the passage of the liquid refrigerant C and is brought into contact with the boss 38 of one adjacent plate 4, To form an inlet collector 44 and an outlet collector (not shown), respectively. The inlet collector 44 may for example be evacuated through the inlet opening 26 of the housing into the inlet pipe connection 30 and / or the outlet collector may be connected to the outlet pipe connection (e. G., Via the outlet opening 24 of the housing) 28).

다시 말하면, 유체 냉매는 입구 파이프 연결부(30)를 거쳐서 어레이 내로 진입한 후에, 입구 컬렉터(44)를 거쳐서 액체 냉매의 순환을 위한 회로(8) 내의 플레이트(4) 사이로 분배된다. 다음에, 유체 냉매는 입구(42)로부터 액체 냉매(C)의 순환을 위한 회로(8) 내로 유입되어 출구 컬렉터 내로 관통하는 출구(40)까지 흐른다. 그리고 나서, 유체 냉매는 출구 파이프 연결부(28)를 통해 열교환기로부터 빠져나간다.In other words, the fluid refrigerant enters the array via the inlet pipe connection 30 and then is distributed between the plates 4 in the circuit 8 for circulation of the liquid refrigerant via the inlet collector 44. The fluid refrigerant then flows into the circuit 8 for circulation of the liquid refrigerant C from the inlet 42 and flows to the outlet 40 penetrating into the outlet collector. The fluid refrigerant then exits the heat exchanger through the outlet pipe connection 28.

2 쌍의 플레이트(4)의 보스(38)는 그 사이에서 냉각될 유체를 위한 순환 회로(6)의 높이를 결정한다.The bosses 38 of the two pairs of plates 4 determine the height of the circulation circuit 6 for the fluid to be cooled therebetween.

입구 컬렉션 박스(inlet collection box) 및 출구 컬렉션 박스(outlet collection box)(도시되지 않음)는 냉각될 유체를 이송 및 제거하기 위해 하우징의 주변부에 맞춰질 수 있다.An inlet collection box and an outlet collection box (not shown) may be fitted to the periphery of the housing to transport and remove fluid to be cooled.

또한, 열교환기는 냉각될 유체(G)의 순환을 위한 회로(6) 내측의 플레이트(4) 사이에 삽입된 파형 배플(corrugated baffle)과 같은 제 2 교환면을 포함할 수도 있다. 이러한 배플은 냉각될 액체(G)의 유동을 방해하여 2개의 유체 사이의 열교환을 향상시킬 수 있다.The heat exchanger may also comprise a second exchange surface such as a corrugated baffle inserted between the plates 4 inside the circuit 6 for circulation of the fluid G to be cooled. This baffle can interfere with the flow of the liquid G to be cooled and improve the heat exchange between the two fluids.

각 플레이트(4, 12, 14)는 예를 들어 유체 냉매(C)의 순환을 위한 회로(8) 내에 배열된 파형부(corrugation)(52)를 포함한다. 이러한 파형부(52)는 액체 냉매(C)를 위한 입구 컬렉터 및 출구 컬렉터(44)를 구성하는 포켓(pocket)(38)과 플레이트(4, 12, 14)의 제 2 길이방향 말단부 사이에서 연장된다. 파형부(52)는 특히 플레이트(4, 12, 14)를 딥-드로잉(deep-drawing)함으로써, 예를 들어 플레이트(4, 12, 14)의 바닥부(31)의 재료로부터 융기된다.Each plate 4, 12 and 14 includes a corrugation 52 arranged in a circuit 8 for circulation of fluid refrigerant C, for example. This corrugated portion 52 extends between the pocket 38 constituting the inlet collector for the liquid refrigerant C and the outlet collector 44 and the second longitudinal end of the plates 4, 12, do. The corrugated portion 52 is particularly raised from the material of the bottom portion 31 of the plates 4, 12 and 14, for example, by deep-drawing the plates 4, 12 and 14.

플레이트(4, 12, 14)에 의해 규정된 회로(8)는 액체 냉매(C)를 n개(본 경우에는, 4개)의 연속적인 통로 내로 안내하는 것을 가능하게 하며, 액체 냉매는 입구(42)에서 회로(8) 내로 유입되고 출구(40)에서 회로(8)로부터 유출된다. 2개의 인접한 통로는 예를 들어 플레이트(4, 12, 14)의 가장자리부(32, 60, 60')에 의해 분리된다.The circuit 8 defined by the plates 4, 12 and 14 makes it possible to guide the liquid refrigerant C into n (in this case four) continuous passages, 42 in the circuit 8 and out of the circuit 8 at the outlet 40. The two adjacent passages are separated, for example, by the edge portions 32, 60 and 60 'of the plates 4, 12 and 14.

통로는 본 경우에 플레이트의 장변인 연장 방향으로 서로 평행하게 배치된다. 또한, 이러한 통로는 차례로 직렬로 제공될 수도 있다.The passages are arranged parallel to each other in the longitudinal direction of the plate in this case. These passages may also be provided in series in turn.

따라서, 가장자리부(60, 60')는 플레이트(4)의 장변을 따라 배향되어 액체 냉매(C)의 순환을 위한 각 회로(8)의 각 통로 내에 액체 냉매의 구불구불한 순환로를 규정한다. 가장자리부 중 어떤 가장자리부(60)는 보스(38)가 제공된 에지(16)로부터 대향 에지(16')를 향해 연장되지만, 가장자리부(60)의 일측부 상에 존재하는 통로로부터 다른 통로로 유체가 유동할 수 있도록 통로를 자유롭게 하여 두고 있다. 이러한 가장자리부(60)는, 보스(38)가 제공된 에지(16)에 대향하는 에지(16')로부터 보스(38)가 제공된 에지(16)를 향해 연장되지만, 가장자리부(60')의 일측부 상에 존재하는 통로로부터 다른 통로로 유체가 유동할 수 있도록 통로를 자유롭게 하여 두고 있는 가장자리부(60')와 교대로 배치되어 있다.The edge portions 60 and 60 'are therefore oriented along the long side of the plate 4 to define a winding loop of the liquid refrigerant in each passage of each circuit 8 for circulation of the liquid refrigerant C. [ Any edge portion 60 of the edge portion extends from the edge 16 provided with the boss 38 toward the opposite edge 16'but from the passage existing on one side of the edge portion 60 to the other passage So that the passage can freely flow. This edge portion 60 extends from the edge 16 ', opposite the edge 16 provided with the boss 38, towards the edge 16 provided with the boss 38, but the edge portion 60' Are alternately arranged with edge portions 60 'that allow passage of fluid from the passage existing on the side to the other passage.

플레이트가 4개의 통로를 구비하는 도 1 및 도 2에 도시된 예에 있어서, 입구(40)로부터 보스(38)가 제공된 에지(16)에 대향하는 에지(16')까지 연장되는 제 1 통로(71) 또는 최초 통로(71)와, 제 1 통로에 연결되고, 보스(38)가 제공된 에지(16)에 대향하는 에지(16')로부터 보스(38)가 제공된 에지(16)까지 연장되는 제 2 통로(72)와, 제 2 통로에 연결되고, 보스(38)가 제공된 에지(16)로부터 보스(38)가 제공된 에지(16)에 대향하는 에지(16')까지 연장되는 제 3 통로(73)와, 한쪽에서는 제 3 통로에 연결되고 다른쪽에서는 출구(42)에 연결되며, 보스(38)가 제공된 에지(16)에 대향하는 에지(16')로부터 보스(38)가 제공된 에지(16)까지 연장되는 제 4 통로(74)를 볼 수 있다.1 and 2, in which the plate has four passages, a first passageway (not shown) extending from the inlet 40 to an edge 16 'opposite the edge 16 to which the boss 38 is provided 71 extending from the first passage 71 to the edge 16 provided with the boss 38 from the edge 16'connected to the first passage and facing the edge 16 provided with the boss 38 A second passage 72 and a third passage extending from the edge 16 provided with the boss 38 to the edge 16 'opposite the edge 16 provided with the boss 38 73 which are connected to a third passage on one side and to an outlet 42 on the other side and which are provided with an edge 16'in which the boss 38 is provided from an edge 16 ' 16 as shown in Fig.

따라서, 냉각될 유체의 순환을 위한 회로(6) 내에서의 냉각될 유체(D)의 순환은 액체 냉매의 유동 방향과 대체로 수직인 방향으로 일어나고, 액체 냉매는 하나의 통로부터 다른 통로로 유동 방향이 변환한다.Thus, the circulation of the fluid D to be cooled in the circuit 6 for the circulation of the fluid to be cooled takes place in a direction substantially perpendicular to the flow direction of the liquid refrigerant, and the liquid refrigerant flows from one passage to the other .

본 발명에 따른 플레이트는 도 2에 도시되어 있다. 이러한 플레이트는 통로의 연장 방향으로 길이(L) 및 통로의 연장 방향에 수직인 방향(D)으로 길이(l)를 갖는다. 따라서, 열교환기 내측에서, 방향(D)은 냉각될 유체의 유동 방향에 대응한다. 동일한 방식으로, n개의 통로를 포함하는 플레이트에 있어서, 각 플레이트는 이러한 통로를 규정하는 2개의 가장자리부(32, 60, 60') 사이에서 방향(D)으로의 거리에 대응하는 폭(ln)을 갖는다. 따라서, 도시된 예에 있어서, 제 1 통로(71)는 폭(l1)을 갖고, 제 2 통로(72)는 폭(l2)을 갖고, 제 3 통로(73)는 폭(l3)을 갖고, 제 4 통로(74)는 폭(l4)을 갖는다.The plate according to the invention is shown in Fig. This plate has a length L in the extending direction of the passage and a length 1 in the direction D perpendicular to the extending direction of the passage. Thus, on the inside of the heat exchanger, the direction D corresponds to the flow direction of the fluid to be cooled. In the same manner, in the plate including n passages, each plate has a width l n (corresponding to the distance in the direction D) between the two edge portions 32, 60, 60 ' ). Thus, in the example shown, the first passage 71 has a width (l 1) to have a second passage 72 has a width (l 2) to have a third passage 73 has a width (l 3) a has a fourth passage (74) has a width (l 4).

본 발명에 따르면, 상류측 통로로 불리는 통로의 유동 섹션은, 액체 냉매의 순환을 위한 회로(8)에 있어서의 유체 냉매의 유동 방향에서 상류측 통로의 하류측에 위치된 하류측 통로로 불리는 다른 통로의 유동 섹션보다 크다. 최초 통로로부터 최종 통로를 향해, 즉 본 경우에 있어서 제 1 통로(71)로부터 제 4 통로(74)를 향해 액체 냉매가 유동하는 것을 고려하면, 유동 섹션은 제 1 통로(71)로부터 제 4 통로(74)를 향해 감소한다. 따라서, 과급 손실/열 성능 비의 최적화가 또한 이루어질 수 있다.According to the invention, the flow section of the passageway, referred to as the upstream passage, is connected to the other side of the upstream side passage in the flow direction of the fluid refrigerant in the circuit (8) Is greater than the flow section of the passageway. Considering that the liquid refrigerant flows from the first passage toward the final passage, that is, in this case from the first passage 71 toward the fourth passage 74, the flow section is moved from the first passage 71 to the fourth passage 71, (74). Thus, optimization of the boost loss / thermal performance ratio can also be achieved.

통로의 유동 섹션은 통로의 폭과, 통로를 규정하는 가장자리부(32, 60, 60')의 높이의 곱으로 정의된다. 본 경우에 있어서, 가장자리부(32, 60, 60')가 서로 실질적으로 평행하고 동일한 높이를 가지므로, 나머지의 설명 부분에서 통로 폭의 비교가 각 통로의 유동 섹션의 비교와 동등한 것이다.The flow section of the passageway is defined as the product of the width of the passageway and the height of the edge portions (32, 60, 60 ') defining the passageway. In this case, since the edge portions 32, 60, 60 'are substantially parallel to each other and have the same height, the comparison of the passage widths in the remaining description portions is equivalent to the comparison of the flow sections of the respective passages.

본 발명의 일 관점에 따르면, 제 1 통로(71)의 폭(l1)은 제 2 통로(72)의 폭(l2)보다 5% 내지 15% 크다.According to one aspect of the present invention, the width l 1 of the first passage 71 is 5% to 15% larger than the width l 2 of the second passage 72.

본 경우에 있어서, 제 2 통로(72)의 폭(l2)은 제 3 통로(73)의 폭(l3)보다 20% 내지 40% 크다.In this case, the width l 2 of the second passage 72 is 20% to 40% larger than the width l 3 of the third passage 73.

예를 들면, 제 3 통로(73)의 폭(l3)은 제 4 통로(74)의 폭(l4)보다 5% 내지 15% 크다.For example, the width l 3 of the third passage 73 is 5% to 15% larger than the width l 4 of the fourth passage 74.

도시된 일 실시예에 있어서, 최초 통로, 본 경우에는 제 1 통로(71)의 폭은 최종 통로, 본 경우에는 제 4 통로(74)의 폭보다 40% 내지 60% 크다.In one illustrated embodiment, the width of the first passageway, in this case the first passageway 71, is 40% to 60% greater than the width of the last passageway, in this case the fourth passageway 74 in this case.

도 2에 도시된 예에 있어서, 플레이트(4, 12, 14)의 폭은 특히 120㎜와 동일하고, 그 길이(L)는 예를 들어 200㎜와 동일하다. 본 경우에 있어서, 제 1 통로(71)의 폭(l1)은 특히 30㎜ 내지 35㎜이고, 제 2 통로(72)의 폭(l2)은 예를 들어 27㎜ 내지 32㎜이고, 제 3 통로(73)의 폭(l3)은 특히 22㎜ 내지 25㎜이며, 제 4 통로(74)의 폭(l4)은 유리하게 20㎜ 내지 23㎜이다.In the example shown in Fig. 2, the width of the plates 4, 12 and 14 is in particular equal to 120 mm, and the length L thereof is, for example, equal to 200 mm. In this case, the width l 1 of the first passage 71 is in particular 30 mm to 35 mm, the width l 2 of the second passage 72 is, for example, 27 mm to 32 mm, width (l 3) of the third passage 73 is particularly 22㎜ to 25㎜, and the width (l 4) is 20㎜ to 23㎜ advantageously of the fourth passage 74.

Claims (10)

제 1 유체(C)와 제 2 유체(G) 사이에서 열을 교환하도록 구성된 플레이트(4, 12, 14)로서, 상기 제 1 및 제 2 유체(C, G)는 상기 플레이트(4, 12, 14)와 접촉하여 유동하며, 상기 플레이트(4, 12, 14)는 복수의 연속적인 통로(71, 72, 73, 74)를 포함하는 회로(8)를 규정하도록 구성되며, 상기 회로(8) 내측에서, 상기 제 1 유체(C)는 하나의 유동 방향으로 유동하고 하나의 통로로부터 다른 통로로 유동 방향을 변경하며, 상기 통로(71, 72, 73, 74) 각각은 제 1 유체(C)를 위한 유동 섹션을 갖는, 상기 플레이트(4, 12, 14)에 있어서,
상류측 통로로 불리는 하나의 통로(71, 72, 73, 74)의 유동 섹션은, 상기 회로(8)에 있어서의 제 1 유체의 유동 방향에서 상기 상류측 통로의 하류측에 위치된 하류측 통로로 불리는 다른 통로(71, 72, 73, 74)의 유동 섹션보다 큰 것을 특징으로 하는
플레이트.A plate (4, 12, 14) configured to exchange heat between a first fluid (C) and a second fluid (G), said first and second fluids (C, G) 14 and is configured to define a circuit (8) comprising a plurality of continuous passages (71, 72, 73, 74), said circuit (8) The first fluid C flows in one flow direction and changes the flow direction from one passage to the other, and each of the passages 71, 72, 73, Said plate (4, 12, 14) having a flow section for said plate
The flow section of one passage 71, 72, 73, 74, referred to as the upstream passage, is located downstream of the upstream passage in the flow direction of the first fluid in the circuit 8, Is greater than the flow section of the other passages (71, 72, 73, 74)
plate. 제 1 항에 있어서,
상기 플레이트(4, 12, 14)는 최초 통로(71) 및 최종 통로(74)를 포함하며, 통로(71, 72, 73, 74)의 유동 섹션은 하나의 통로로부터 다른 통로로, 상기 최초 통로(71)로부터 상기 최종 통로(74)를 향해 감소하는 것을 특징으로 하는
플레이트.The method according to claim 1,
The plate (4, 12, 14) comprises a first passage (71) and a final passage (74), wherein the flow sections of the passages (71, 72, 73, 74) extend from one passage to another, (71) toward said final passageway (74)
plate. 제 2 항에 있어서,
상기 최초 통로(71)의 유동 섹션은 상기 최종 통로(74)의 유동 섹션보다 40% 내지 60% 큰 것을 특징으로 하는
플레이트.3. The method of claim 2,
Characterized in that the flow section of the initial passage (71) is 40% to 60% larger than the flow section of the final passage (74)
plate. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플레이트(4, 12, 14)는 제 1 통로(71), 제 2 통로(72), 제 3 통로(73) 및 제 4 통로(74)로 불리는 4개의 통로(71, 72, 73, 74)를 포함하며, 상기 제 1 통로(71)는 상기 회로(8) 내로의 입구(42)에 연결되고, 상기 제 2 통로(72)는 제 1 통로(71)에 연결되고, 상기 제 3 통로(73)는 제 2 통로(72)에 연결되며, 상기 제 4 통로(74)는 한쪽에서는 제 3 통로(73)에 연결되고 다른쪽에서는 상기 회로로부터의 출구(40)에 연결되는 것을 특징으로 하는
플레이트.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The plates 4, 12 and 14 are provided with four passages 71, 72, 73 and 74 called as first passages 71, second passages 72, third passages 73 and fourth passages 74, , Said first passage (71) being connected to an inlet (42) into said circuit (8), said second passage (72) being connected to a first passage (71) (73) is connected to the second passage (72), which is connected to the third passage (73) on one side and to the outlet (40) from the circuit on the other side doing
plate. 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 통로(71)의 유동 섹션은 상기 제 2 통로(72)의 유동 섹션보다 5% 내지 15% 큰 것을 특징으로 하는
플레이트.5. The method of claim 4,
Characterized in that the flow section of the first passage (71) is 5% to 15% larger than the flow section of the second passage (72)
plate. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 통로(72)의 유동 섹션은 상기 제 3 통로(73)의 유동 섹션보다 20% 내지 40% 큰 것을 특징으로 하는
플레이트.The method according to claim 4 or 5,
Characterized in that the flow section of the second passage (72) is 20% to 40% larger than the flow section of the third passage (73)
plate. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 3 통로(73)의 유동 섹션은 상기 제 4 통로(74)의 유동 섹션보다 5% 내지 15% 큰 것을 특징으로 하는
플레이트.7. The method according to any one of claims 4 to 6,
Characterized in that the flow section of the third passage (73) is 5% to 15% larger than the flow section of the fourth passage (74)
plate. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 통로(71)를 규정하는 가장자리부(38, 60) 사이의 거리는 30㎜ 내지 35㎜이고, 상기 제 2 통로(72)를 규정하는 가장자리부(60, 60') 사이의 거리는 27㎜ 내지 32㎜이고, 상기 제 3 통로(73)를 규정하는 가장자리부(60, 60') 사이의 거리는 22㎜ 내지 25㎜이고, 그리고/또는 상기 제 4 통로(74)를 규정하는 가장자리부(60, 38) 사이의 거리는 20㎜ 내지 23㎜인 것을 특징으로 하는
플레이트.8. The method according to any one of claims 4 to 7,
The distance between the edge portions 38 and 60 defining the first passage 71 is 30 mm to 35 mm and the distance between the edge portions 60 and 60 'defining the second passage 72 is 27 mm The distance between the edge portions 60 and 60 'defining the third passage 73 is 22 mm to 25 mm and / or the edge portion 60 defining the fourth passage 74 , 38) is 20 mm to 23 mm
plate. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통로(71, 72, 73, 74)는 유체의 유동에 대한 배플(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는
플레이트.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Characterized in that the passages (71, 72, 73, 74) comprise a baffle (52) for the flow of fluid
plate. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 플레이트(4)를 포함하는 특히 차량용의 열교환기(1)에 있어서,
상기 플레이트(4) 중 적어도 2개는, 2개의 플레이트(4) 중 하나의 플레이트의 회로(8)가 2개의 플레이트(4) 중 다른 플레이트의 회로(8)의 거울상이 되도록, 한쌍의 플레이트로 서로 적층되는 것을 특징으로 하는
열교환기.10. A heat exchanger (1) for a vehicle, particularly comprising a plate (4) according to any one of claims 1 to 9,
At least two of the plates 4 are arranged such that the circuit 8 of one of the two plates 4 is on the mirror of the circuit 8 of the other of the two plates 4, Are stacked on each other
heat transmitter.
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