KR20140130883A - A gas-liquid separated type plate heat exchanger - Google Patents

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KR20140130883A
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KR20130049416A
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조형석
안성국
성대훈
도낙수
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(주)힉스프로
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Abstract

The present invention relates to a gas-liquid separation type plate heat exchanger and, more specifically, to a gas-liquid separation type plate heat exchanger capable of improving heat exchange efficiency through counter-flow heat exchange by alternately having first flow paths and second flow paths when having heat transfer plates with regular areas arranged at distances therein, and capable of discharging a completely gaseous fluid by having a separation space formed on the upper side of the casing thereof and used to separate a liquid fluid from a fluid of which the phase is changed into a gas. Provided is a gas-liquid separation type plate heat exchanger comprising: a casing having a first inlet and a first outlet, and having an inner space storing a certain amount of a first fluid; and a heat transfer assembly having multiple heat transfer plates with regular areas arranged at distances along one direction of the casing in a direction perpendicular to the bottom surface of the casing, and alternately having first flow paths with opened upper and lower sides and second flow paths with closed upper and lower sides between the respective heat transfer plates, wherein the heat transfer assembly partitions the inner space into: a first space arranged to cross the inner space, and storing the first fluid; and a second space collecting the first fluid of which the phase is changed from a liquid to a gas when the first fluid exchanges heat with a second fluid flowing in the second flow paths, and providing a separation space in which the liquid fluid is separated from the first fluid.

Description

기액 분리형 판형 열교환기{A gas-liquid separated type plate heat exchanger}[0001] The present invention relates to a gas-liquid separated type heat exchanger,

본 발명은 기액분리형 판형 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정면적을 갖는 판상의 전열판을 간격을 두고 배열하여 제1유로 및 제2유로를 교번적으로 형성함으로써 대향류 방식의 열교환을 통하여 열교환 효율을 높이고, 기체로 상변화된 유체에 포함된 액상의 유체가 분리될 수 있도록 케이싱의 상부측에 분리공간을 구성함으로써 완전한 기상의 유체를 배출할 수 있는 기액 분리형 판형 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a gas-liquid separation type plate heat exchanger, and more particularly, to a gas-liquid separation type plate heat exchanger in which plate-like heat transfer plates having a predetermined area are arranged with intervals to alternately form a first flow path and a second flow path, Liquid separation type heat exchanger capable of discharging a full gaseous fluid by forming a separation space on the upper side of the casing so that a liquid fluid contained in the fluid that has been phase-changed by the gas can be separated.

열교환기는 온도가 서로 다른 두 개의 유체가 서로 분리된 유동로를 따라 이동하면서 열 교환이 이루어지는 장치를 말한다. 이러한 열교환기는 열원이 사용되는 환경에 따라 냉방과 냉수공급, 난방과 온수공급 등에서 공기조화, 동력발생, 폐열회수에 이르기까지 여러 분야에서 널리 사용되고 있다.A heat exchanger refers to a device in which heat exchange is performed while two fluids having different temperatures move along a flow path separated from each other. Such heat exchangers are widely used in various fields ranging from cooling and cold water supply, heating and hot water supply, air conditioning, power generation, and recovery of waste heat, depending on the environment in which a heat source is used.

이러한 열교환기는 도 1에 도시된 바와 같이 쉘-튜브 구조의 열교환기가 널리 사용되고 있다. 이러한 쉘-튜브 열교환기는 다수 개의 튜브(10)의 양단이 지지판(20,30)에 의해 고정된 상태로 쉘(40)의 내부에 배치되는 구조이며, 튜브의 내부와 튜브의 외부로 서로 다른 유체가 이동하도록 함으로써 두 유체간의 열교환이 이루어지는 구조이다.As such a heat exchanger, a shell-and-tube heat exchanger as shown in Fig. 1 is widely used. This shell-and-tube heat exchanger is a structure in which both ends of the plurality of tubes 10 are disposed inside the shell 40 with the both ends thereof being fixed by the support plates 20 and 30, Thereby allowing heat exchange between the two fluids.

그러나, 증발기와 같이 열교환을 통해 액상의 유체를 다시 기상의 유체로 환원하기 위한 용도로 사용되는 경우 상변화가 일어나는 유체가 튜브의 외부로만 유동되므로 충분한 열교환이 이루어지지 못하는 경우 기상의 유체에 액상이 포함되는 문제점이 있었다.However, when used as an evaporator to reduce liquid-phase fluid back to gaseous fluid through heat exchange, the phase-change fluid only flows to the outside of the tube, so if sufficient heat exchange can not be achieved, There was an issue involved.

또한, 다수 개의 튜브를 삽입하는 방식으로 제작되므로 조립과정이 복잡하고 제작단가 역시 높은 문제점이 있었다.Also, since the method is manufactured by inserting a plurality of tubes, the assembling process is complicated and the manufacturing cost is also high.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 판상의 부재로 이루어진 복수 개의 전열판을 일방향으로 배열하여 전열조립체를 형성함으로써 제조가 용이하고 생산단가를 낮출 수 있는 기액 분리형 판형 열교환기를 제공하는 데 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a gas-liquid separation type heat exchanger in which a plurality of heat transfer plates formed of plate- .

또한, 본 발명은 케이싱의 상부측에 기상의 유체가 액체와 충분히 분리될 수 있는 분리공간을 구비하여 기상의 액체에 포함된 액상의 유체가 분리될 수 있도록 함으로써 완전한 기상의 유체가 외부로 배출될 수 있는 기액 분리형 판형 열교환기를 제공하는 데 있다.In addition, the present invention provides a separation space in which the gaseous fluid can be sufficiently separated from the liquid on the upper side of the casing, so that the liquid fluid contained in the gaseous liquid can be separated, Liquid separator type heat exchanger.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1유입구 및 제1배출구를 갖추고 제1유체가 일정량 저장되는 내부공간을 갖는 케이싱; 및 일정면적을 갖는 판상의 부재로 구비되는 복수 개의 전열판이 상기 케이싱의 일방향을 따라 케이싱의 바닥면과 직교하는 방향으로 간격을 두고 배열되어 각각의 전열판 사이에 상,하부측이 개방된 제1유로 및 상,하부측이 밀폐된 제2유로가 교번적으로 배열되는 전열조립체;를 포함하고, 상기 전열조립체는 상기 내부공간을 횡단하도록 배치되어 상기 제1유체가 저장되는 제1공간과, 상기 제2유로를 유동하는 제2유체와의 열교환을 통하여 액상에서 기상으로 상변화된 제1유체가 포집되고 상기 제1유체에 포함된 액상의 유체가 분리되는 분리공간을 제공하는 제2공간으로 상기 내부공간을 구획하는 것을 특징으로 하는 기액 분리형 판형 열교환기를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a fluid container including a casing having a first inlet and a first outlet, And a plurality of heat transfer plates, each of which is a plate-shaped member having a predetermined area, are arranged along a direction of the casing in a direction orthogonal to the bottom surface of the casing, and between the heat transfer plates, A first space in which the first fluid is stored and disposed so as to traverse the inner space, and a second space in which the first fluid is stored, and a second space in which the first fluid is stored, And a second space for collecting a liquid that has been phase-changed from the liquid phase to the gas phase through heat exchange with the second fluid flowing through the two flow paths and providing a separation space in which the liquid fluid contained in the first fluid is separated, Liquid separating plate type heat exchanger.

바람직하게는, 상기 복수 개의 전열판은 일면에 엠보싱 패턴으로 일정높이 돌출되는 돌출부에 의해 이웃하는 전열판과 이격될 수 있다.Preferably, the plurality of heat transfer plates may be separated from neighboring heat transfer plates by protrusions protruding at a constant height in an embossing pattern on one side.

바람직하게는, 상기 제2유로는 개방된 상,하부측이 길이방향을 따라 배치되는 간격유지부재를 통해 밀폐될 수 있다.Preferably, the second flow path may be sealed through a gap retaining member in which the opened upper and lower sides are disposed along the longitudinal direction.

바람직하게는, 상기 전열판은 제1판 및 제2판을 포함하고, 상기 제1판 및 제2판은 두 배의 폭을 갖는 하나의 판이 폭의 중심선을 기준으로 절곡되어 상기 제1판 및 제2판 사이에 제2유로가 형성되고, 상기 제2유로의 개방된 상부측은 용접을 통해 밀폐될 수 있다.Preferably, the heat transfer plate includes a first plate and a second plate, wherein one plate having twice the width of the first plate and the second plate is bent with respect to the center line of the width, A second flow path is formed between the two plates, and the open upper side of the second flow path can be sealed through welding.

바람직하게는, 상기 제2공간 상에는 상기 전열조립체의 상부로부터 일정거리 이격되는 판상의 방해판이 구비되어 상기 기상의 제1유체에 포함된 액상의 유체가 상기 방해판에 부딪혀 분리될 수 있다.Preferably, a plate-shaped barrier plate spaced a predetermined distance from the upper portion of the heat transfer assembly is provided in the second space so that a liquid fluid contained in the gaseous first fluid may be separated from the barrier plate.

바람직하게는, 상기 제1유체는 상기 제1유로의 개방된 하부측에서 상부측 방향으로 이동하고, 상기 제2유체는 상기 제2유로를 따라 상기 제1유체의 이동방향과 직교하는 방향으로 이동될 수 있다.Preferably, the first fluid moves upward in an open lower side of the first flow path, and the second fluid moves in a direction perpendicular to a moving direction of the first fluid along the second flow path. .

바람직하게는, 상기 전열조립체는 케이싱의 양측에 개구형성되는 개구부를 통하여 상기 내부공간을 횡단하도록 결합될 수 있다.Preferably, the heat transfer assembly is coupled to traverse the inner space through openings formed at both sides of the casing.

본 발명에 의하면, 판상의 부재로 이루어진 복수 개의 전열판을 일방향으로 배열하여 전열조립체를 형성함으로써 제조가 용이하고 생산단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a plurality of heat transfer plates formed of plate-shaped members are arranged in one direction to form a heat transfer assembly, thereby facilitating manufacture and reducing the production cost.

또한, 본 발명은 케이싱의 상부측에 기상의 유체가 액체와 충분히 분리될 수 있는 분리공간을 구비하여 기상의 액체에 포함된 액상의 유체가 분리될 수 있도록 함으로써 완전한 기상의 유체가 외부로 배출될 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention provides a separation space in which the gaseous fluid can be sufficiently separated from the liquid on the upper side of the casing, so that the liquid fluid contained in the gaseous liquid can be separated, There is an effect that can be.

도 1은 종래의 쉘-튜브 열교환기를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 기액 분리형 판형 열교환기를 나타낸 평면도, 정면도, 측면도.
도 3은 도 2의 종단면도.
도 4는 본 발명의 기액 분리형 판형 열교환기에 사용되는 전열조립체를 나타낸 전체사시도.
도 5는 도 4의 측면도.
도 6은 도 4의 횡단면도.
도 7은 본 발명에 따른 전열조립체에서 유체의 이동경로를 나타낸 개략도.
도 8은 본 발명에 따른 전열조립체에 사용되는 전열판의 다른 형태를 나타낸 사시도.1 is a schematic view of a conventional shell-and-tube heat exchanger;
2 is a plan view, a front view, and a side view of a gas-liquid separation type plate heat exchanger according to the present invention.
Fig. 3 is a longitudinal sectional view of Fig. 2; Fig.
4 is an overall perspective view showing a heat transfer assembly used in the gas-liquid separation type plate heat exchanger of the present invention.
Figure 5 is a side view of Figure 4;
Figure 6 is a cross-sectional view of Figure 4;
7 is a schematic view showing a flow path of a fluid in the heat transfer assembly according to the present invention;
8 is a perspective view showing another embodiment of the heat transfer plate used in the heat transfer assembly according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

이하에서, 발명의 이해를 돕기 위해 도면부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되었다 하더라도 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.In order to facilitate understanding of the present invention, the same reference numerals will be used to denote the same constituent elements even if they are shown in different drawings.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기액 분리형 판형 열교환기(100)는 판상의 부재로 이루어진 전열판을 일방향으로 배열하여 유체의 유동경로를 형성하여 전열면적을 넓힘으로써 두 유체간의 열교환을 촉진하고 액상에서 기상으로 상변화된 유체가 외부로 배출되기 전 분리공간에 임시적으로 저장되도록 함으로써 기상에 포함된 미세한 액상의 유체를 분리할 수 있도록 하는 데 기술적 특징이 있다.A gas-liquid separation type plate heat exchanger (100) according to a preferred embodiment of the present invention arranges a heat transfer plate formed of a plate-like member in one direction to form a fluid flow path to widen heat transfer area, thereby promoting heat exchange between two fluids, The fluid is temporarily stored in the separation space before being discharged to the outside, thereby separating the fine liquid fluid contained in the gas phase.

이와 같은 기액 분리형 판형 열교환기(100)는 케이싱(110) 및 전열조립체(120)를 포함한다.The gas-liquid separation type plate heat exchanger 100 includes a casing 110 and a heat transfer assembly 120.

상기 케이싱(110)은 전체적인 외형을 이루며, 두 유체간의 열교환이 일어나는 전열조립체(120)가 내장될 수 있도록 내부공간을 갖는 함체형상으로 이루어진다. 이러한 케이싱(110)은 제1유체가 상기 내부공간 측으로 유입되어 열교환을 통해 액상에서 기상으로 상변화가 일어난 후 외부로 배출되기 위한 제1유입구(111) 및 제1배출구(112)를 구비한다. 이러한 제1유입구(111) 및 제1배출구(112)는 상기 케이싱(110)에 일체로 형성될 수도 있지만, 별도의 부재로 구비되어 케이싱(110)에 각각 결합될 수도 있다. 그리고, 상기 제1유입구(111)는 케이싱(110)의 하부측에 구비되고 제1배출구(112)는 케이싱의 상부측에 구비되는 것이 바람직하다.The casing 110 has an outer shape and is formed into a hollow shape having an inner space so that the heat transfer assembly 120 in which heat exchange between the two fluids occurs can be embedded. The casing 110 includes a first inlet 111 and a first outlet 112 for discharging the first fluid to the outside after the first fluid flows into the inner space side and the gas phase changes from liquid to gas phase through heat exchange. The first inlet 111 and the first outlet 112 may be integrally formed with the casing 110, but may be separately formed and coupled to the casing 110, respectively. The first inlet 111 may be provided on the lower side of the casing 110 and the first outlet 112 may be provided on the upper side of the casing.

이하에서는, 설명의 편의상 제1유입구(111)를 통해 상기 내부공간측으로 유입되는 유체를 제1유체, 제2유입구(121)로 유입되어 제2유로(126b)를 내부공간을 횡단하는 방향으로 이동되는 유체를 제2유체라 명명한다. 그리고, 상기 제1유체는 제2유체보다 상대적으로 저온인 유체로 가정하며 제2유체와의 열교환을 통해 액상에서 기상으로 상변화가 일어나는 유체로 가정한다.Hereinafter, for convenience of explanation, the fluid flowing into the inner space side through the first inlet port 111 flows into the first fluid inlet port 121 and moves in the direction crossing the inner space of the second flow path 126b Is referred to as a second fluid. The first fluid is assumed to be a fluid having a relatively lower temperature than the second fluid, and is assumed to be a fluid in which a phase change occurs from a liquid phase to a gas phase through heat exchange with the second fluid.

한편, 상기 케이싱(110)의 양측에는 높이 중간에 개구부(116a,116b)가 각각 구비되어 상기 개구부(116a,116b)를 통해 상기 전열조립체(120)가 케이싱(110)의 내부공간을 횡단하여 결합될 수 있도록 한다.On both sides of the casing 110, openings 116a and 116b are provided in the middle of the casing 110 to allow the heat transfer assembly 120 to cross the inner space of the casing 110 through the openings 116a and 116b .

이에 따라, 본 발명에서는 상기 내부공간(113)이 상기 전열조립체(120)에 의해서 제1공간(113a)과 제2공간(113b)으로 분리되며, 상기 제1공간(113a)은 전열조립체(120)의 하부측에 배치되어 제1유입구(111)를 통해 유입된 제1유체가 저장되고 상기 제2공간(113b)은 열교환을 통해 기체로 상변화 된 제1유체가 제1배출구(112)통해 외부로 배출되기 전에 상부측으로 서서히 이동하면서 기체 상태에 포함된 액상의 물질이 분리되는 분리공간을 제공하게 된다.Accordingly, in the present invention, the internal space 113 is separated into the first space 113a and the second space 113b by the heat transfer assembly 120, and the first space 113a is separated from the heat transfer assembly 120 The first fluid flowing through the first inlet 111 is stored and the first fluid changed into a gas through the heat exchange in the second space 113b flows through the first outlet 112 The liquid is slowly moved to the upper side before being discharged to the outside, thereby providing a separation space in which liquid substances contained in the gaseous state are separated.

여기서, 상기 제1유체는 내부공간(113)을 횡단하도록 배치되는 전열조립체(120)의 높이 중간까지 채워져 상기 제1유체에 전열조립체(120)의 적어도 일부가 잠기도록 저장된다. 그리고, 상기 제2공간(113b)는 전열조립체(120)의 상부면을 기준으로 상부측의 공간을 말하며, 상기 제1공간(113a)는 전열조립체(120)의 상부면을 기준으로 하부측의 공간을 말한다.Here, the first fluid is filled to the middle of the height of the heat transfer assembly 120 arranged to traverse the internal space 113, so that at least a part of the heat transfer assembly 120 is stored in the first fluid so as to be locked. The second space 113b refers to a space on the upper side with respect to the upper surface of the heat transfer assembly 120. The first space 113a corresponds to a space on the lower side of the upper surface of the heat transfer assembly 120, Space.

이때, 상기 제2공간(113b)에는 상기 전열조립체(120)의 상부로부터 일정거리 이격되는 판상의 방해판(114)이 구비된다. 이러한 방해판(114)은 상기 전열조립체(120)에서 열교환을 통해 상변화된 기상의 제2유체가 상기 방해판(114)에 부딪혀 충돌함으로써 기상의 제2유체에 포함된 액상의 성분이 분리되는 것을 촉진하게 된다. In this case, a plate-shaped baffle plate 114 spaced a predetermined distance from the upper portion of the heat transfer assembly 120 is provided in the second space 113b. The baffle plate 114 collides the second fluid of the phase-changed vapor phase by the heat exchange in the heat transfer assembly 120 by colliding with the baffle plate 114 to separate liquid phase components contained in the gaseous second fluid .

이로 인해, 본 발명의 기액 분리형 판형 열교환기(100)는 케이싱의 상부측에 기상의 유체가 액체와 충분히 분리될 수 있는 제2공간(113b)이 구비되어 기상의 액체에 포함된 액상의 성분이 분리될 수 있도록 함으로써 완전한 기상의 유체가 제1배출구(112)를 통해 외부로 배출될 수 있는 효과가 있다.
Therefore, in the gas-liquid separation type plate heat exchanger 100 of the present invention, the second space 113b in which the gaseous fluid can be sufficiently separated from the liquid is provided on the upper side of the casing, So that the complete vapor phase fluid can be discharged to the outside through the first discharge port 112. [

상기 전열조립체(120)는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 제1유입구(111) 및 제2유입구(121)를 통하여 각각 유입된 제1유체 및 제2유체가 서로 격리된 제1유로(126a) 및 제2유로(126b)를 따라 각각 유동하면서 열교환이 이루어질 수 있도록 하는 것이다. 이러한 전열조립체(120)는 일정면적을 갖는 판상의 부재로 구비되는 복수 개의 전열판(124)이 상기 케이싱(110)의 일방향을 따라 케이싱의 바닥면과 직교하는 방향으로 간격을 두고 배열된다. 이때, 상기 복수 개의 전열판(124)은 일면에 엠보싱 패턴으로 일정높이 돌출되는 돌출부(123)가 구비되어 서로 마주하는 전열판(124) 사이의 유로(126a,126b)를 유동하는 유체의 전열면적을 넓히도록 한다. 이에 따라, 서로 평행하게 배열되는 복수 개의 전열판(124)은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 돌출부(123)에 의해 돌출부(123)의 높이만큼 이격거리를 형성함으로써 유체가 유동할 수 있는 유로를 형성하게 된다.As shown in FIGS. 4 to 7, the heat transfer assembly 120 includes first and second fluids introduced through the first inlet 111 and the second inlet 121, respectively, 126a and the second flow path 126b, respectively. The heat transfer assembly 120 includes a plurality of heat transfer plates 124, each of which is a plate-shaped member having a predetermined area. The heat transfer plates 124 are spaced apart from each other in a direction orthogonal to the bottom surface of the casing along one direction of the casing 110. At this time, the plurality of heat transfer plates 124 are provided with projections 123 protruding at a predetermined height in an embossing pattern on one side to widen the heat transfer area of the fluid flowing through the flow passages 126a and 126b between the heat transfer plates 124 facing each other . Accordingly, as shown in FIG. 6, the plurality of heat transfer plates 124 arranged parallel to each other form a distance by the height of the protrusion 123 by the protrusion 123, thereby forming a flow path through which the fluid can flow .

또한, 상기 복수 개의 전열판(124)이 서로 평행하게 배열되어 서로 마주하는 전열판(124) 사이에 형성되는 복수 개의 유로(126a,126b)는 상기 제1유입구(111)를 통해 유입된 제1유체가 유동하는 제1유로(126a)와 상기 제2유입구(121)를 통해 유입된 제2유체가 유동하는 제2유로(126b)가 교번적으로 배열된다. 이때, 상기 제1유로(126a)는 상,하부측이 개방되고 좌,우 양단이 간격유지부재(128)를 매개로 용접되어 밀폐됨으로써 제1유입구(111)를 통해 유입된 제1유체가 전열조립체(120)의 하부측에서 상부측으로 이동할 수 있도록 한다. 그리고, 상기 제2유로(126b)는 제2유체가 제2유입구(121)를 통하여 유입된 후 제2배출구(122)를 통하여 배출될 수 있도록 좌,우 양단이 개방되고 상,하부단이 용접되어 밀폐된다. 여기서, 상기 전열조립체(120)의 좌,우 양단에는 제2유체가 유입되어 전열판(124)의 길이방향을 따라 이동한 후 외부로 배출될 수 있도록 제2유입구(121) 및 제2배출구(122)가 구비된다. 이러한 제2유입구(121) 및 제2배출구(122)는 상기 전열조립체(120)에 일체로 형성될 수도 있으며 별도의 부재로 구비되어 용접 등을 통해 결합될 수도 있음을 밝혀둔다.The plurality of flow paths 126a and 126b formed between the plurality of heat transfer plates 124 arranged in parallel with each other and facing the heat transfer plates 124 may be formed by the first fluid flowing through the first inlet 111, The first flow path 126a and the second flow path 126b through which the second fluid flows through the second inlet 121 are alternately arranged. At this time, the upper and lower sides of the first flow path 126a are opened and both ends of the first flow path 126a are welded and sealed through the gap holding member 128, so that the first fluid introduced through the first inlet port 111 is heated To move from the lower side to the upper side of the assembly 120. The second flow path 126b has both left and right ends opened to allow the second fluid to flow through the second inlet 121 and then to be discharged through the second outlet 122, And is sealed. The second fluid inlet 122 and the second fluid outlet 122 are connected to the left and right ends of the heat transfer assembly 120 so that the second fluid flows along the longitudinal direction of the heat transfer plate 124, . It is noted that the second inlet 121 and the second outlet 122 may be integrally formed with the heat transfer assembly 120 or may be formed as separate members and may be coupled through welding or the like.

도 4를 참고하면, 도면을 기준으로 상부에서 하부방향으로 적층되는 복수 개의 전열판을 순차적으로 제1판(124a), 제2판(124b), 제3판(124c), 제4판(124d)으로 명명하면 제1판(124a)과 제2판(124b)의 좌,우 양단은 개방되고 상,하부단은 용접을 통해 밀폐되어 제2유로(126b)를 형성하게 된다. 그리고, 제2판(124b)과 제3판(124c)의 좌,우 양단은 용접을 통해 밀폐되고 상,하부측은 개방되어 제1유로(126a)를 형성하게 된다. 또한, 제3판(124c)과 제4판(124d)의 좌,우 양단은 개방되고 상,하부단은 용접을 통해 밀폐되어 다시 제2유로(126b)를 형성하게 된다. 이로 인해, 도 7에 도시된 바와 같이 제1유입구(111)를 통해 유입된 제1유체는 제1유로(126a)를 따라 전열조립체(120)의 하부방향에서 상부방향으로 이동하고 제2유입구(121)를 통해 유입된 제2유체는 제2유로(126b)를 따라 전열조립체(120)의 내부에서 좌측방향에서 우측방향으로 유동됨으로써 서로 섞이지 않고 열교환이 일어나게 된다.Referring to FIG. 4, a plurality of heat transfer plates stacked in the upper direction and the lower direction are sequentially stacked on a first plate 124a, a second plate 124b, a third plate 124c, a fourth plate 124d, The left and right ends of the first plate 124a and the second plate 124b are opened and the upper and lower ends are sealed by welding to form the second flow path 126b. The left and right ends of the second plate 124b and the third plate 124c are sealed through welding and the upper and lower sides are opened to form the first flow path 126a. Both the left and right ends of the third plate 124c and the fourth plate 124d are opened and the upper and lower ends are sealed by welding to form the second flow path 126b again. 7, the first fluid introduced through the first inlet 111 moves upward in the lower direction of the heat transfer assembly 120 along the first flow path 126a, and the second fluid flows through the second inlet 121 flows in the rightward direction from the left side in the heat transfer assembly 120 along the second flow path 126b, so that the heat exchange is performed without being mixed with each other.

이때, 상기 전열판(124)은 일정면적을 갖는 판상으로 구비되어 열전달면적이 넓음으로써 제2유체에서 제1유체측으로의 열전달이 촉진되고 복수 개의 전열판(124)을 단순히 평행하게 배열한 후 용접을 통해 완성된 전열조립체(120)를 케이싱(110)의 개구부(116a,116b)에 삽입하여 제작을 완료함으로써 제작이 용이하고 제작단가를 낮출 수 있게 된다. 여기서, 상기 전열조립체(120)의 전,후면에는 전열면과 대응되는 면적을 갖는 판상의 마감판(미도시)이 추가적으로 구비될 수도 있다.At this time, the heat transfer plate (124) is provided in a plate shape having a predetermined area and the heat transfer area is widened so that the heat transfer from the second fluid to the first fluid is promoted and a plurality of heat transfer plates (124) The completed heat transfer assembly 120 is inserted into the openings 116a and 116b of the casing 110 to complete the manufacture, thereby making it easy to manufacture and lower the manufacturing cost. Here, the front and rear surfaces of the heat transfer assembly 120 may further include a plate-like finish plate (not shown) having an area corresponding to the heat transfer surface.

한편, 본 발명에 사용되는 전열판(124)은 도 8에 도시된 바와 같이 두 배의 폭을 갖는 하나의 전열판이 폭의 중심선을 기준으로 절첩됨으로써 제1판(124a) 및 제2판(124b)이 쌍을 이루도록 구비될 수도 있다. 이는 서로 쌍을 이루는 제1판(124a)과 제2판(124b) 사이에 형성되는 제2유로의 개방된 상부단과 하부단을 밀폐하는 과정에서 상부단 또는 하부단이 절첩되어 밀폐됨으로써 밀폐를 위한 용접과정을 줄일 수 있게 된다. 그리고, 도 8을 기준으로 상기 절첩선(125)의 반대측 단부는 용접에 의해 밀폐되고, 좌,우측 단부는 내부로 유체가 유입될 수 있도록 개방된다. 여기서, 용접은 심용접, Tig용접, CO2 용접 등 공지의 다양한 용접방식이 사용될 수 있다.8, one heat transfer plate having twice the width is folded with respect to the center line of the width to form the first plate 124a and the second plate 124b, May be provided to form a pair. The upper end or the lower end of the second flow path formed between the first plate 124a and the second plate 124b, which are paired with each other, is closed by closing the open upper end and lower end of the second flow path, The welding process can be reduced. 8, the opposite end of the fold line 125 is sealed by welding, and the left and right ends thereof are opened to allow the fluid to flow into the inside. Here, various well-known welding methods such as seam welding, Tig welding, and CO2 welding can be used.

이하에서는 설명의 편의를 위하여 본 발명에 사용되는 전열조립체(120)가 두 배의 폭을 갖는 하나의 전열판이 폭의 중심선을 기준으로 절첩되어 서로 쌍을 이루는 제1판(124a) 및 제2판(124b)으로 이루어진 복수 개의 전열판으로 구비되고, 상기 복수 개의 전열판이 평행하게 배열되는 것으로 가정하기로 한다. 이에 따라, 서로 쌍을 이루는 제1판(124a) 및 제2판(124b) 사이에 형성되는 내부유로는 제2유로(126b)가 되며, 제1판(124a) 및 제2판(124b)의 외부에 형성되는 유로는 제1유로(126a)가 된다. Hereinafter, for convenience of description, the heat-transfer assembly 120 used in the present invention includes a first plate 124a and a second plate 124b, which are folded on the basis of the center line of the width, (124b), and it is assumed that the plurality of heat transfer plates are arranged in parallel. Accordingly, the internal flow path formed between the first plate 124a and the second plate 124b paired with each other becomes the second flow path 126b, and the internal flow path formed between the first plate 124a and the second plate 124b And the flow path formed on the outside becomes the first flow path 126a.

이로 인해, 상기 제1유입구(111)로 유입된 제1유체는 외부유로인 제1유로(126a) 측으로 유입되고, 상기 제2유입구(121)로 유입된 제2유체는 내부유로인 제2유로(126b) 측으로 각각 유입된다.Accordingly, the first fluid introduced into the first inlet 111 flows into the first flow path 126a, which is an external path, and the second fluid flows into the second inlet 121, (126b).

도 5를 참고하면, 상기 제2유로(126b)의 상부측은 절첩되는 구성에 의해 밀폐되고 하부단은 용접에 의해 밀폐된다. 그리고, 상기 제1유로(126a)의 상부측 및 하부측은 개방되어 제1유체가 통과할 수 있도록 한다. 이에 따라, 상기 제1유입구(111)로 유입된 제1유체는 제1공간(113a)에 유입된 후 외부유로인 제1유로(126a)를 통과하면서 제2유로(126b)를 유동하는 제2유체와의 열교환을 통해 액상에서 기상으로 상변화가 이루어진 후 제2공간(113b) 측으로 이동된다.Referring to FIG. 5, the upper side of the second flow path 126b is closed by the folding structure and the lower end is sealed by welding. The upper side and the lower side of the first flow path 126a are opened to allow the first fluid to pass therethrough. Accordingly, the first fluid introduced into the first inlet 111 flows into the first space 113a, and then flows through the first flow path 126a, which is an external flow path, while flowing through the second flow path 126b, Phase transition from the liquid phase to the gas phase is performed through heat exchange with the fluid, and then the liquid is moved to the second space 113b side.

이와 같이 제2유체와의 열교환을 통해 기상으로 상변화된 제1유체는 서서히 상부측으로 이동하면서 기상의 제1유체에 포함된 미세한 액상의 성분이 분리되어 순수한 기체상태의 제1유체만이 제1배출구(112)를 통해 외부로 배출된다.As a result, the first fluid that is phase-changed into the gas phase through the heat exchange with the second fluid gradually moves to the upper side, and the fine liquid components contained in the first fluid in the gaseous phase are separated, (112).

이에 따라, 상기 제1배출구(112)와 연결된 다른 외부장치(일례로, 임펠러, 압축기 등) 내부로 작은 물방울과 같은 미세한 성분이 유입되지 않음으로써 전체적인 시스템의 성능을 높이고 액상 성분에 의한 외부장치의 파손 및 성능저하를 방지할 수 있게 된다.As a result, fine components such as droplets do not flow into other external devices (for example, impellers, compressors, etc.) connected to the first outlet 112, thereby improving the performance of the overall system and improving the performance of the external device It is possible to prevent breakage and performance deterioration.

더불어, 상술한 바와 같이 상기 제2공간(113b)에는 상기 제1유로(126a)의 개방된 상부측과 대응되는 영역에 배치되는 방해판(114)이 배치되어 제2공간(113b) 측으로 유입된 기상의 제1유체가 상기 방해판(114)에 부딪혀 충돌함으로써 기상의 제1유체에 포함된 액상의 성분이 분리되는 것을 촉진하게 된다.
In addition, as described above, the baffle plate 114 disposed in the second space 113b corresponding to the opened upper side of the first flow path 126a is disposed and flows into the second space 113b side The first fluid in the gas phase collides with the baffle plate 114 to thereby promote the separation of the liquid component contained in the first fluid in the gaseous phase.

본 발명에 의하면, 판상의 부재로 이루어진 복수 개의 전열판을 일방향으로 배열하여 전열조립체를 형성함으로써 제조가 용이하고 생산단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a plurality of heat transfer plates formed of plate-shaped members are arranged in one direction to form a heat transfer assembly, thereby facilitating manufacture and reducing the production cost.

또한, 본 발명은 케이싱의 상부측에 기상의 유체가 액체와 충분히 분리될 수 있는 분리공간을 구비하여 기상의 액체에 포함된 액상의 유체가 분리될 수 있도록 함으로써 완전한 기상의 유체가 외부로 배출될 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention provides a separation space in which the gaseous fluid can be sufficiently separated from the liquid on the upper side of the casing, so that the liquid fluid contained in the gaseous liquid can be separated, There is an effect that can be.

상기에서 본 발명의 특정 실시예와 관련하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명을 이와 같은 특정구조에 한정하는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 벗어나지 않고서도 용이하게 수정 또는 변경할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 단순한 설계변형 또는 수정을 통한 등가물, 변형물 및 교체물은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속함을 미리 밝혀둔다.
While the foregoing is directed in detail to a particular embodiment of the invention with reference to the drawings, it is not intended to limit the invention to this specific construction. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be expressly understood, however, that equivalents, modifications and substitutions through such simple design variations or modifications are expressly included within the scope of the present invention.

100 : 기액 분리형 판형 열교환기
110 : 케이싱 111 : 제1유입구
112 : 제1배출구 113 : 내부공간
113a : 제1공간 113b : 제2공간
114 : 방해판 116a,116b : 개구부
120 : 전열조립체 121 : 제2유입구
122 : 제2배출구 123 : 돌출부
124,124a,124b,124c,124d : 전열판
125 : 절첩선 126a : 제1유로
126b : 제2유로 128 : 간격유지부재100: gas-liquid separation type plate heat exchanger
110: casing 111: first inlet
112: first outlet 113: inner space
113a: first space 113b: second space
114: baffle plates 116a, 116b: openings
120: heat transfer assembly 121: second inlet
122: second outlet 123: protrusion
124, 124a, 124b, 124c, and 124d:
125: fold line 126a: first flow path
126b: second flow path 128: gap holding member

Claims (7)

제1유입구 및 제1배출구를 갖추고 제1유체가 일정량 저장되는 내부공간을 갖는 케이싱; 및
일정면적을 갖는 판상의 부재로 구비되는 복수 개의 전열판이 상기 케이싱의 일방향을 따라 케이싱의 바닥면과 직교하는 방향으로 간격을 두고 배열되어 각각의 전열판 사이에 상,하부측이 개방된 제1유로 및 상,하부측이 밀폐된 제2유로가 교번적으로 배열되는 전열조립체;를 포함하고,
상기 전열조립체는 상기 내부공간을 횡단하도록 배치되어 상기 제1유체가 저장되는 제1공간과, 상기 제2유로를 유동하는 제2유체와의 열교환을 통하여 액상에서 기상으로 상변화된 제1유체가 포집되고 상기 제1유체에 포함된 액상의 유체가 분리되는 분리공간을 제공하는 제2공간으로 상기 내부공간을 구획하는 것을 특징으로 하는 기액 분리형 판형 열교환기.A casing having a first inlet and a first outlet and having an inner space in which a first amount of the first fluid is stored; And
A plurality of heat transfer plates provided in a plate-shaped member having a predetermined area are arranged along the one direction of the casing at intervals in a direction orthogonal to the bottom surface of the casing and the upper and lower sides are opened between the respective heat transfer plates; And a second flow path in which the upper and lower sides are sealed, are alternately arranged,
The heat transfer assembly is arranged to traverse the inner space to exchange heat between the first space in which the first fluid is stored and the second fluid flowing in the second flow path, Separating the internal space into a second space providing a separation space in which the liquid fluid contained in the first fluid is separated. 제 1항에 있어서,
상기 복수 개의 전열판은 일면에 엠보싱 패턴으로 일정높이 돌출되는 돌출부에 의해 이웃하는 전열판과 이격되는 것을 특징으로 하는 기액 분리형 판형 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of heat transfer plates are spaced apart from neighboring heat transfer plates by protrusions protruding at a predetermined height in an embossing pattern on one surface of the heat transfer plates. 제 1항에 있어서,
상기 제2유로는 개방된 상,하부측이 길이방향을 따라 배치되는 간격유지부재를 통해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 기액 분리형 판형 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the second flow path is hermetically sealed by a gap holding member having open upper and lower sides disposed along the longitudinal direction. 제 1항에 있어서,
상기 전열판은 제1판 및 제2판을 포함하고, 상기 제1판 및 제2판은 두 배의 폭을 갖는 하나의 판이 폭의 중심선을 기준으로 절곡되어 상기 제1판 및 제2판 사이에 제2유로가 형성되고, 상기 제2유로의 개방된 상부측은 용접을 통해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 기액 분리형 판형 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the heat transfer plate includes a first plate and a second plate, wherein one plate having twice the width of the first plate and the second plate is bent with respect to the center line of the width to form a gap between the first plate and the second plate And a second flow path is formed, and the open top side of the second flow path is sealed through welding. 제 1항에 있어서,
상기 제2공간 상에는 상기 전열조립체의 상부로부터 일정거리 이격되는 판상의 방해판이 구비되어 상기 기상의 제1유체에 포함된 액상의 유체가 상기 방해판에 부딪혀 분리되는 것을 특징으로 하는 기액 분리형 판형 열교환기.The method according to claim 1,
And a plate-shaped barrier plate spaced from the upper portion of the heat transfer assembly by a predetermined distance is provided on the second space so that a liquid fluid contained in the first fluid of the vapor phase is separated from the barrier plate by being bumped against the baffle plate. . 제 1항에 있어서,
상기 제1유체는 상기 제1유로의 개방된 하부측에서 상부측 방향으로 이동하고, 상기 제2유체는 상기 제2유로를 따라 상기 제1유체의 이동방향과 직교하는 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 기액 분리형 판형 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the first fluid moves upward in an open lower side of the first flow path and the second fluid moves in a direction perpendicular to a moving direction of the first fluid along the second flow path. Liquid separation type heat exchanger. 제 1항에 있어서,
상기 전열조립체는 케이싱의 양측에 개구형성되는 개구부를 통하여 상기 내부공간을 횡단하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 기액 분리형 판형 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the heat transfer assembly is coupled across the inner space through openings formed at both sides of the casing.
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CN108120328A (en) * 2016-11-28 2018-06-05 赵亨锡 Heat-exchangers of the plate type

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160069740A (en) * 2014-12-09 2016-06-17 한국에너지기술연구원 Plate type heat exchanger with vaporizing space for gas-liquid separating
CN108120328A (en) * 2016-11-28 2018-06-05 赵亨锡 Heat-exchangers of the plate type
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