KR20160070762A - 열교환기용 플레이트 및 열교환기 - Google Patents

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Abstract

제1 매체와 제2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기용 플레이트(1)는 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, (2b)과 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)을 구비하고, 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)과 제2 매체를 위한 반대편의 제2 열전달 표면(B)을 구비하여 형성된다. 제1 열전달 표면(A)은 제1 매체가 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b) 사이를 통과할 때 제1 매체의 유동에 대한 가이드의 일부분을 형성하는 적어도 하나의 배리어(5)를 구비하여 형성되고, 상기 플레이트(1)는 상기 제1 매체를 포트홀들 사이의 상기 제1 매체의 통과 중에, 상기 제2 매체를 위한 상기 입구 포트홀(3a) 둘레의 또는 상기 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레의 상기 제1 매체의 유동의 통과를 가능하게 해줄 제1 매체를 위한 U자형 또는 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)의 형성을 가능하게 해주도록 제1 열전달 표면 상에 서로에 대해 배치된 제1 매체 및 제2 매체의 각각을 위한 포트홀(2a, 2b 및 3a, 3b)과 배리어를 구비하여 형성된다. 열교환기는 상술한 플레시트의 스택을 포함한다. 에어 쿨러는 상술한 열교환기를 포함한다.

Description

열교환기용 플레이트 및 열교환기{PLATE FOR HEAT EXCHANGER AND HEAT EXCHANGER}
본 발명은 제1 매체와 제2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기용 플레이트에 관한 것이다. 플레이트는 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀들과 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀들을 구비하여 형성된다. 플레이트는 또한 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면과 제2 매체를 위한 반대편의 제2 열전달 표면을 구비하여 형성된다.
본 발명은 또한 제1 매체와 제2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기에 관한 것이다. 열교환기는 상술한 플레이트들의 스택(stack)을 포함한다.
마지막으로, 본 발명은 상술한 플레이트들의 스택을 포함하는 상술한 열교환기를 포함하는 공기 냉각기에 관한 것이다.
열교환기는 예컨대 식품 가공 산업에서, 냉난방 시스템, 가스 터빈, 보일러 등을 사용하는 빌딩에서와 같이 다양한 영역에서 사용되고 있다. 열교환기의 열교환 용량을 향상시키기 위한 시도는 항상 관심사이며, 작은 개선일지라도 높게 평가된다.
본 발명의 하나의 목적은 상기 매체들 중의 하나의 냉각 및 그에 따른 열교환 용량을 향상시키기 위해, 열교환용 매체의 향상된 안내를 위한 열교환기용 플레이트 및 열교환기를 제공하는 것이다.
상기 목적 및 또 다른 목적들은 플레이트의 제1 열전달 표면이 제1 매체가 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀 사이를 통과할 때 제1 매체의 유동에 대한 가이드의 일부분을 형성하는 적어도 하나의 배리어를 구비하여 형성되고, 상기 플레이트는 상기 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀 사이의 상기 제1 매체의 통과 중에, 상기 제2 매체를 위한 상기 입구 포트홀 둘레의 또는 상기 입구 및 출구 포트홀 둘레의 상기 제1 매체의 유동의 통과를 가능하게 해줄 제1 매체를 위한 실질적 U자형 또는 사인곡선형 관통 유동 덕트의 형성을 가능하게 해주도록 플레이트의 제1 열전달 표면 상에 서로에 대해 배치된 제1 매체 및 제2 매체의 각각을 위한 입구 및 출구 포트홀과 제1 매체의 유동에 대한 가이드의 일부분을 형성하는 배리어를 구비하여 형성되는 바의 플레이트에 의해 성취된다.
따라서, 제1 매체가 냉각 매체이고, 제2 매체가 냉각되어질 매체인 조건에서, 플레이트는 제1 매체가 제2 매체를 위한 입구 포트홀에서 곧바로 냉각되어야 하는 제2 매체의 냉각과 제2 매체와의 열교환을 향상시키는 것을 가능하게 해주도록 형성된다. 제1 매체의 유동에 대한 가이드를 형성하는 적어도 하나의 배리어에 의해, 플레이트는 또한 제1 매체가 제2 매체의 냉각을 위해 제2 매체와의 연장된 접촉 상태에 있는 것을 가능하게 해주도록 형성된다. 마지막으로, 플레이트는 제1 매체가 상기 제2 매체를 위한 출구 포트홀에서도 제2 매체를 냉각시키는 것을 가능하게 해주도록 형성될 수 있다. 제2 매체를 위한 포트홀들이 상기 제1 매체를 위한 가이드의 일부분을 형성하는 적어도 하나의 배리어의 위치에 의해 제어될 수 있는 제1 매체의 유동의 중간에 배치되도록 플레이트를 형성함으로써, 플레이트 내의 열인장(thermal tension)을 감소시키기 위한 제2 매체의 최적의 냉각이 성취된다. 따라서, 이 플레이트를 고온 가스용 열교환기에 사용하는 것이 가능할 것이다.
플레이트의 제1 열전달 표면 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀 둘레에, 포트홀들의 원주부들 중의 서로 먼쪽의 부분들에서보다 포트홀들의 원주부들 중의 서로 대향하고 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀들로부터 먼쪽인 부분들에서 서로에 대해 더 큰 간격을 두고 배치되는 딤플들을 구비한 플레이트를 형성함으로써, 제1 매체는, 특히 역류형(counter-flow type)의 열교환기에서, 제2 매체를 위한 포트홀들에서 제2 매체의 냉각을 더 향상시킬 수 있을 것이다. 이것은 이 딤플들로 인해, 제1 매체의 유동이 제2 매체를 위한 출구 포트홀의 원주부 중의 제1 매체를 위한 입구 포트홀과 대향하고 있는 부분에서 더 큰 저항을 겪게 되고, 그렇게 하지 않을 경우보다 제1 매체 중의 더 많은 부분이, 상기 포트홀 및 상기 포트홀을 통해 유동하는 제2 매체를 냉각시키기 위해 제2 매체를 위한 상기 포트홀의 둘레의 더 멀리로 유동하도록 강제될 것이기 때문이다. 제2 매체를 위한 입구 포트홀에서, 제1 매체의 유동은 더 작은 저항을 겪게 되고, 그렇게 하지 않을 경우보다 제1 매체 중의 더 많은 부분이, 제1 매체가 그것의 출구 포트홀에 도달하기 전에, 상기 포트홀 및 상기 포트홀을 통해 유동하는 제2 매체를 냉각시키기 위해 훨씬 더 신속하게 제2 매체를 위한 상기 입구 포트홀의 원주부에 도달할 것이다.
제2 매체를 냉각시키기 위한 제2 매체의 최적의 안내는 플레이트의 제2 열전달 표면 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀 둘레에, 포트홀들의 원주부들 중의 서로 대향하는 부분들에서보다 포트홀들의 원주부들 중의 서로 먼쪽이고 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀들과 적어도 부분적으로 대향하고 있는 부분들에서 서로에 대해 더 큰 간격을 두고 배치되는 딤플들을 구비하여 플레이트가 형성되는 결과이기도 할 것이다. 제2 매체의 유동은 이 딤플들로 인해 포트홀들의 원주부들 중의 서로 대향하는 부분들에서 더 큰 저항을 겪을 것이고, 이에 의해 제2 매체를 위한 입구 포트홀로부터의 제2 매체의 유동 중의 더 많은 부분을 초기에 제2 매체를 위한 출구 포트홀과 먼쪽 방향으로 유동시켜 냉각을 위해 제1 매체에 노출되도록 제2 열전달 표면 전체에 걸쳐 확산되도록 강제할 것이다.
제2 매체를 냉각시키기 위한 제2 매체의 최적의 안내는 또한 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀들 사이의 제2 매체의 통과 중에 제2 매체의 유동에 대한 억제부의 일부분을 형성하는 적어도 하나의 융기부를 구비한 플레이트의 제2 열전달 표면을 형성함으로써 성취된다. 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀들 사이의 제2 매체의 통과 중에, 상기 제2 매체의 유동이 상기 융기부에 도달할 때, 제2 매체의 유동의 적어도 일부분의 억제 및 편향을 가능하게 해주도록 융기부를 플레이트의 제2 열전달 표면의 중심부 내에 배치시킴으로써, 제2 매체의 유동의 상당 부분이 제2 열전달 표면의 측변들로 유동하도록 유도될 수 있고, 그것에 의해 유동 거리 및 그에 따른 제2 매체가 제2 열전달 표면을 따라 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀들 사이를 유동하는 데 걸리는 시간을 연장시킨다.
상기 목적 및 또 다른 목적들은 2개의 인접한 플레이트의 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면이 서로 대면하고, 2개의 인접한 플레이트의 제2 매체를 위한 제2 열전달 표면이 서로 대면함으로써, 2개의 인접한 플레이트의 제1 열전달 표면 상의 적어도 하나의 배리어에 의해, 상기 제1 열전달 표면 사이의 제1 매체를 위한 실질적 U자형 또는 사인곡선형 관통 유동 덕트와 더불어 제2 열전달 표면 사이의 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트를 한정하도록, 그리고 제1 또는 제2 열전달 표면이 서로 대면하는 2개의 인접한 플레이트 중의 하나의 플레이트 상의 외주 플랜지가 상기 열전달 표면들 사이에 한정된 관통 유동 덕트를 둘러싸도록 플레이트들이 스택화되는 바의 열교환기에 의해 성취된다.
한정된 바와 같이 열교환기가 제공되고, 그것의 열교환 용량이 제2 매체의 최적의 냉각을 위한 제1 매체 및 제2 매체의 최적의 안내에 의해 향상된다.
한정된 바와 같이 열교환기는 예컨대 향상된 에어 쿨러를 제공하도록 사용될 수 있다. 즉, 하나의 매체는 공기이고, 다른 하나의 매체는 액체이다.
본 발명은 여기에 간단히 설명되는 첨부 도면을 참조하여 이하에 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 플레이트의 제1 실시형태의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플레이트의 제1 실시형태의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 플레이트의 제1 실시형태의 반대편의 사시도이다.
도 4는 도 2에 따른 플레이트의 일부의 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 플레이트의 제2 실시형태의 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 플레이트의 제2 실시형태의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 플레이트의 제2 실시형태의 반대편의 사시도이다.
도 8은 도 6에 따른 플레이트의 일부의 확대 사시도이다.
도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명에 따른 플레이트의 제2 실시형태인 도 5와 유사하지만 예시의 목적으로 대부분의 딤플이 제거된 상태로 도시한 매우 개략적인 평면도 및 도 9a에 도시된 플레이트의 중심을 통한 길이방향 단면도이다.
도 10a-10c는 도 9b와 유사하면서 본 발명에 따른 2개 또는 3개의 플레이트의 일부분의 조립되었을 때의 개략적 단면도이다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 제1 매체와 제2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기용 플레이트에 관한 것이다. 플레이트(1)는 그것의 의도된 목적을 위한 소정의 형상을 가질 수 있다. 플레이트(1)는 도면에 도시된 바와 같이 2개의 대향하는 장변(1a, 1b)과 2개의 대향하는 단변(1c, 1d)을 갖는 직사각형일 수 있다. 플레이트(1)는 선택적으로 4개의 동일한 길이의 변을 갖는 정사각형이나 임의의 다른 적합한 사변형, 삼각형, 다면형, 원형, 마름모꼴, 타원형 또는 의도된 적용처와 용도를 위한 다른 형상을 가질 수 있다. 복수의 플레이트(1)가 조립되어, 본 발명에 따른 열교환기에서 사용되는 스택을 형성할 수 있다.
열교환에 지칭되는 제1 및 제2 매체는 예컨대 기체/기체(공기 등의) 또는 액체/액체(물 등의)와 같이 동일할 수 있다. 지칭되는 제1 및 제2 매체는 예컨대 기체/액체와 같은 2개의 상이한 매체, 2개의 상이한 기체 또는 2개의 상이한 액체일 수도 있다.
도 1-8 및 9a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플레이트(1)는 제1 매체를 위한 적어도 하나의 입구 포트홀(2a) 및 적어도 하나의 출구 포트홀(2b)과 제2 매체를 위한 적어도 하나의 입구 포트홀(3a) 및 적어도 하나의 출구 포트홀(3b)을 구비하여 형성된다. 제1 및 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b, 3a, 3b)은 도 1-8 및 9a에 도시된 바와 같이 원형이지만, 당연히 의도된 적용처 및 용도를 위한 다른 적합한 형상을 가질 수 있다. 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)의 직경은 서로 동일하고, 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)의 실질적으로 동일한 직경보다는 훨씬 더 크다. 도 1-8 및 9a에 도시된 바와 같이, 플레이트(1)가 직사각형인 것에 따라, 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)은 플레이트의 양쪽 단부에, 예컨대 플레이트의 2개의 대향하는 단변(1c, 1d)에 배치된다. 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)도 플레이트(1)의 양쪽 단부에, 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 인접 즉 근접하여 배치된다. 따라서, 제1 및 제2 매체가 그들 각각의 입구 및 출구 포트홀 사이를 유동할 때, 그들의 유동 방향은 일반적으로 보았을 때 플레이트의 길이방향일 것이고, 이에 의해 열교환기 내의 플레이트들의 스택 사이에 한정되는 그들 각각의 관통 유동 덕트(X, Y) 내에서의 매체의 체류 시간(dwell time)을 증가시키고, 그에 따라 열교환기의 열교환 용량을 향상시킨다. 다수의 이러한 플레이트(1)를 포함하는 열교환기가 역류형(counter-flow type)인 경우, 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a)은 제1 매체를 위한 출구 포트홀(2b)에 근접하여 배치되고, 제2 매체를 위한 출구 포트홀(3b)은 제1 매체를 위한 입구 포트홀(2a)에 근접하여 배치된다. 반면에, 열교환기가 병류형(parallel-flow type)인 경우, 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a)은 제1 매체를 위한 입구 포트홀(2a)에 근접하여 배치되고, 제2 매체를 위한 출구 포트홀(3b)은 제1 매체를 위한 출구 포트홀(2b)에 근접하여 배치된다. 도 1-8에 따른 플레이트(1)는 역류형의 열교환기에서 사용하기 위한 것으로 형성되어 있다.
본 발명에 따른 플레이트(1)는 또한 도 1, 2, 4 및 7에 도시된 바와 같은 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)과 플레이트의 반대편에 도 3, 5, 6, 8 및 9a에 도시된 바와 같은 제2 매체를 위한 반대편의 제2 열전달 표면(B)을 가진다. 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)은 제2 열전달 표면(B) 상에 각각 외주 에지(2aa, 2ba)를 구비하여 형성되어 있고, 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)은 제1 열전달 표면(A) 상에 각각 외주 에지(3aa, 3ba)를 구비하여 형성되어 있다. 플레이트(1)가 스택(stack)화될 때, 플레이트들은 2개의 인접한 플레이트의 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)이 서로 대면하도록(도 10a 및 10c 참조) 스택화된다. 그러면, 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)의 외주 에지(3aa, 3ba)가 서로 당접하여, 상기 제2 매체가 서로 대면하는 제1 매체를 위한 2개의 제1 열전달 표면(A) 사이에 한정되는 관통 유동 덕트(X) 내로 침입하는 것을 방지할 것이다. 이에 상당하게, 플레이트(1)가 스택화될 때, 플레이트들은 2개의 인접한 플레이트의 제2 매체를 위한 제2 열전달 표면(B)이 서로 대면하도록(도 10b 및 10c 참조) 스택화된다. 그러면, 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)의 외주 에지(2aa, 2ba)가 서로 당접하여, 상기 제1 매체가 서로 대면하는 제2 매체를 위한 2개의 제1 열전달 표면(B) 사이에 한정되는 관통 유동 덕트(Y) 내로 침입하는 것을 방지할 것이다.
본 발명에 따른 플레이트(1)는 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)과 제2 매체를 위한 제2 열전달 표면(B) 중 하나 또는 모두를 둘러싸도록 플레이트로부터 돌출하는 외주 플랜지(4)를 구비하여 형성될 수 있다. 도 1-4에 도시된 실시형태에서, 플랜지(4)는 제2 매체를 위한 제2 열전달 표면(B)을 둘러싸도록 플레이트(1)로부터 돌출하고 있고, 도 5-8 및 9a의 실시형태에서, 플랜지(4)는 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)을 둘러싸도록 돌출하고 있다. 모든 다른 측면에 있어서는, 도 5-8 및 9a에 도시된 플레이트(1)의 실시형태는 도 1-4에 도시된 플레이트(1)의 실시형태와 동일하다.
본 발명에 따른 플레이트(1)의 제1 열전달 표면(A)은 또한 제1 매체가 당해 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b) 사이를 통과할 때 제1 매체의 유동에 대한 가이드 즉 제1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X) 내에 배치되는 가이드의 일부분을 형성하는 적어도 하나의 배리어(5)를 구비하여 형성된다. 각각의 배리어(5)는 플레이트(1)의 반대편의 제2 열전달 표면(B) 상에서는 대응되는 리세스(5a)를 한정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 플레이트(1)는, 복수의 플레이트가 스택을 형성하도록 조립되는 경우에, 상기 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b) 사이의 상기 제1 매체의 통과 중에, 상기 제2 매체를 위한 상기 입구 포트홀(3a) 둘레의 또는 상기 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레의 상기 제1 매체의 유동의 통과를 가능하게 해줄 상기 제1 매체를 위한 실질적 U자형 또는 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)의 형성을 가능하게 해주도록 서로에 대해 배치된 상기 제1 매체 및 제2 매체의 각각을 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b 및 3a, 3b)과 상기 제1 매체의 유동에 대한 가이드의 일부분을 형성하는 배리어(5)를 구비하여 형성된다. 따라서, 플레이트(1)는 제1 매체 및 제2 매체의 각각을 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b 및 3a, 3b) 사이에, 즉 상기 포트홀들이 배치되는 플레이트의 양쪽 단부 사이에 배치되는 제1 매체의 유동에 대한 가이드의 일부분을 형성하는 배리어(5)를 구비하여 형성되고, 각각의 매체를 위한 한쪽 포트홀(2a, 3b)은 상기 배리어의 한쪽 편에 위치하고, 각각의 매체를 위한 다른쪽 포트홀(2b, 3a)은 상기 배리어의 다른쪽 편에 위치한다.
상술한 바와 같이, 플레이트(1)는 그에 따라 제1 매체 즉 냉각 매체가, 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a)에서 곧바로, 상기 제1 매체의 유동에 대한 가이드를 형성하는 적어도 하나의 배리어(5)에 의해, 냉각되어야 하는 제2 매체의 냉각과 제2 매체와의 열교환을 향상시키는 것을 가능하게 해주도록 형성되어 있으며, 플레이트(1)는 또한 제1 매체가 제2 매체의 냉각을 위해 제2 매체와의 연장된 접촉 상태에 있는 것을 가능하게 해주도록 형성되어 있다. 마지막으로, 플레이트의 구성은 제1 매체가 상기 제2 매체를 위한 출구 포트홀(3b)에서도 제2 매체를 냉각시키는 것을 가능하게 해줄 수 있다. 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a) 또는 양 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)이 상기 제1 매체를 위한 가이드의 일부분을 형성하는 적어도 하나의 배리어(5)의 위치에 의해 제어될 수 있는 제1 매체의 유동의 중간에 배치되도록 플레이트(1)를 형성함으로써, 제2 매체의 최적의 냉각이 성취되어, 이 플레이트를 고온 가스용 열교환기에 사용하는 것을 가능하게 해준다.
플레이트(1)는 한정된 바와 같이 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a) 또는 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)을 지나는 제1 매체의 유동을 안내하기 위한 한정된 바와 같은 제1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 형성을 가능하게 해주기 위한 서로에 대한 제1 및 제2 매체의 각각을 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b 및 3a, 3b)과 배리어(5)의 상술한 위치를 얻기 위해 많은 다양한 방식으로 형성될 수 있다.
도 1-8 및 9a에 따른 플레이트의 실시형태들에서, 2개의 대향하는 장변(1a, 1b)과 2개의 대향하는 단변(1c, 1d)을 갖는 직사각형 플레이트(1)에 의하면, 플레이트는 2개의 장변 중의 하나(1a 또는 1b)(여기서는, 장변(1a))와 2개의 단변 중의 하나(1c 또는 1d)(여기서는, 단변(1c)) 사이의 코너 내에 또는 코너에 근접하여 배치된 제1 매체를 위한 입구 포트홀(2a)을 구비하여 형성된다. 제1 매체를 위한 출구 포트홀(2b)은 동일한 장변(1a)과 상기 2개의 단변 중의 다른 하나(1d 또는 1c) 즉 단변(1d) 사이의 코너 내에 또는 코너에 근접하여 배치된다. 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a)은 2개의 장변(1a, 1b) 사이에서(예컨대 도시된 바와 같이 2개의 장변(1a, 1b) 사이의 실질적 중심에서) 2개의 단변 중의 하나(1c 또는 1d)(여기서는, 플레이트(1)가 교차류/역류형(cross-flow/counter-flow type)의 열교환기에 사용되는 것으로 간주되므로, 단변(1d))에 근접하여 배치되고, 제2 매체를 위한 출구 포트홀(3b)은 상기 2개의 장변 사이에서(예컨대 상기 2개의 장변 사이의 실질적 중심에서) 상기 2개의 단변 중의 다른 하나(1d 또는 1c) 즉 단변(1c))에 근접하여 배치된다. 선택적으로, 플레이트(1)가 더 작은 폭을 가지는 어떤 실시형태에 있어서는, 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)은 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가까운 장변에 대향하는 장변(여기서는, 장변(1b))에 더 가깝게, 따라서 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀이 각각 배치되는 코너의 반대편의 상기 장변과 각각의 단변 사이의 코너 내에 또는 코너에 근접하여 배치될 수 있다. 플레이트(1)는 또한 당해 플레이트의 제1 열전달 표면(A) 상에 제공되는 3개의 배리어(5)를 구비하여 형성된다. 하지만, 배리어의 수는 예컨대, 1개, 5개, 7개, 9개 등과 같은 임의의 다른 홀수일 수 있다. 각각 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가까운 2개의 배리어(5)는 상기 포트홀들에 가장 가까운 장변(1a)으로부터 대향하는 장변(1b) 쪽으로 연장되도록 형성되고, 상기 2개의 배리어 사이의 제3 배리어는 실질적 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)를 따라 상기 제1 매체의 유동을 안내하기 위한 3개의 가이드의 일부분을 형성하도록 상기 대향하는 장변(1b)으로부터 상기 장변(1a) 쪽으로 연장된다. 단지 하나의 배리어(5)가 플레이트(1)의 제1 열교환 표면(A) 상에 제공되면, 상기 배리어는 실질적 U자형 관통 유동 덕트(X)를 따라 제1 매체를 안내하기 위한 하나의 가이드의 형성을 가능하게 해주도록 상기 포트홀(2a, 2b)에 가장 가까운 장변(1a)으로부터 대향하는 장변(1b) 쪽으로 연장될 것이다. 5개, 7개, 9개 또는 임의의 다른 홀수의 배리어(5)에 의하면, 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가깝게 배치되는 2개의 배리어 사이의 배리어들은 2개의 장변 중의 하나(1a 또는 1b)로부터 대향하는 장변(1b 또는 1a)을 향해 교호적으로 연장되도록 형성되고, 그에 의해 실질적 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)를 따라 제1 매체를 안내하기 위한 추가적인 가이드들의 형성을 가능하게 해준다. 만약 선택적으로 상술한 플레이트(1)가 짝수의 배리어(5)를 구비하여 형성된다면, 배리어들은 적어도 제2 매체를 위한 입구 포트홀과 그것을 통해 진입하는 제2 매체가 제1 매체에 의해 냉각되도록 배치되어야만 한다.
하나의 대안적인 실시형태에 있어서, 플레이트(1)는 여전히 2개의 장변 중의 하나(1a 또는 1b)(예컨대, 장변(1a))와 2개의 단변 중의 하나(1c 또는 1d)(예컨대, 단변(1c)) 사이의 코너 내에 또는 코너에 근접하여 배치되는 제1 매체를 위한 입구 포트홀(2a)을 구비하여 형성된다. 하지만, 제1 매체를 위한 출구 포트홀(2b)은 2개의 장변 중의 다른 하나(1b 또는 1a) 즉 장변(1b)과 2개의 단변 중의 다른 하나(1d 또는 1c) 즉 단변(1d) 사이의 코너 내에 또는 코너에 근접하여 배치된다. 이것이 도 1 및 도 5에 파선으로 도시되어 있다. 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a)은, 도 1-8 및 9a에 도시된 바와 같이, 2개의 장변(1a, 1b) 사이에서(예컨대 도시된 바와 같이 2개의 장변(1a, 1b) 사이의 실질적 중심에서) 2개의 단변 중의 하나(1c 또는 1d)(여기서도, 플레이트(1)가 교차류/역류형의 열교환기에 사용되는 것으로 간주되므로, 예컨대 단변(1d))에 근접하여 배치되고, 제2 매체를 위한 출구 포트홀(3b)은 상기 2개의 장변 사이에서(예컨대 상기 2개의 장변 사이의 실질적 중심에서) 상기 2개의 단변 중의 하나(1d 또는 1c) 즉 단변(1c))에 근접하여 배치된다. 여기에서도, 상술한 바와 같이, 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)은 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가까운 장변에 대향하는 장변에 더 가깝게, 따라서 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀이 각각 배치되는 코너의 반대편의 상기 장변과 각각의 단변 사이의 코너 내에 또는 코너에 근접하여 배치될 수 있다. 도 1-8 및 9a의 실시형태들과 달리, 플레이트(1)는 여기서는, 제1 매체를 위한 출구 포트홀(2b)의 위치 때문에, 플레이트의 제1 열전달 표면(A) 상에 짝수의 배리어(5) 즉 2개, 4개, 6개, 8개 또는 그 이상의 배리어를 구비하여 형성된다. 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가까운 2개의 배리어(5)는 각각 실질적 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)를 따라 상기 제1 매체의 유동을 안내하기 위한 2개의 가이드의 일부분을 형성하도록 각각의 포트홀(2a 또는 2b)에 가장 가까운 장변(1a 또는 1b)으로부터 대향하는 장변(1b 또는 1a) 쪽으로 연장되도록 형성된다. 4개, 6개, 8개 또는 임의의 다른 짝수의 배리어(5)에 의하면, 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가깝게 배치되는 2개의 배리어 사이의 배리어들은 2개의 장변 중의 하나(1a 또는 1b)로부터 대향하는 장변(1b 또는 1a)을 향해 교호적으로 연장되도록 형성되고, 그에 의해 실질적 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)를 따라 제1 매체를 안내하기 위한 추가적인 가이드들의 형성을 가능하게 해준다. 만약 선택적으로 상술한 플레이트(1)가 도 1-8 및 9a에 도시된 바와 같이 홀수의 배리어(5)를 구비하여 형성된다면, 배리어들은 적어도 제2 매체를 위한 입구 포트홀과 그것을 통해 진입하는 제2 매체가 제1 매체에 의해 냉각되도록 배치되어야만 한다.
따라서, 임의의 수의 추가적인 배리어(5)를 구비하는 플레이트(1)를 형성함으로써, 2개의 인접한 플레이트의 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)이 합쳐져 서로 대면할 때 배리어들에 의해 형성되는 가이드들에 의해 한정되게 되는 제1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)는 열교환 용량을 향상시키도록 제1 매체와 제2 매체 사이의 열교환을 위한 시간을 연장시키도록 연장될 것이다.
제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가까운 배리어들 사이의 각각의 배리어(5)는 바람직하게는 그것들이 연장되기 시작하는 각각의 장변(1a 또는 1b)으로부터 작은 간격(6)만큼 떨어져 형성된다. 이것은 상기 간격을 통한 또는 2개의 인접한 플레이트의 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)이 합쳐질 때 서로 대면하는 2개의 상기 간격에 의해 한정되는 공간을 통한 제1 매체의 유동의 일부분의 새어 나감을 허용하도록 하기 위함이다. 이러한 플레이트(1)의 구성에 의해, 플레이트(1b)의 장변(1a, 1b)의 일부분을 따른 제1 매체의 유동을 증가시키도록 제1 매체의 소량을 편향시키는 것이 가능하다.
각도가 변경될 수도 있겠지만, 각각의 배리어(5)는 바람직하게는 각각의 장변(1a, 1b)으로부터 그 장변에 실질적으로 수직하게 연장된다.
선택적으로, 당연히 제1 매체를 위한 실질적 U자형 또는 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)의 형성을 가능하게 해주는 하나 이상의 가이드의 일부분을 형성하기 위해 배리어(5)가 플레이트의 한쪽 또는 양쪽 단변(1c, 1d)으로부터 연장되고, 상기 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b) 사이의 상기 제1 매체의 통과 중에 상기 제2 매체를 위한 상기 입구 포트홀(3a) 또는 상기 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레의 상기 제1 매체의 유동이 허용되도록 배열된 제1 및 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b, 3a, 3b)을 구비한 플레이트(1)를 형성하는 것도 가능하다.
제1 매체와 제2 매체 사이의 열교환을 위한 공간을 절약하기 위해, 각각의 배리어(5)는 플레이트(1)의 도시된 실시형태들에서 신장(伸長)되어, 폭보다 몇 배 더 큰 길이를 가진다. 플레이트(1)의 도시된 실시형태들에서, 각각의 배리어(5)는 또한 동일한 높이(h1) 즉 제1 열전달 표면(A) 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)의 외주 에지(3aa, 3ba)의 높이와 일치하거나 실질적으로 일치하는 높이를 가진다. 하지만, 서로 다른 플레이트(1)의 배리어(5)의 높이는, 서로 다른 플레이트 상의 상기 외주 에지(3aa, 3ba)의 높이가 다를 수 있는 것과 마찬가지로, 다를 수 있다.
제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)이 플레이트(1)의 2개의 장변(1a, 1b) 사이의 실질적 중심에 배치되는지 또는 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가까운 장변에 대향하는 장변에 더 가깝게 배치되는지에 상관없이, 도시된 실시형태들에서와 같이, 제2 매체를 위한 상기 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)이 또한 가장 가까운 단변(1c 또는 1d)과 가장 가까운 배리어(5) 사이의 실질적 중심에 위치되는 경우가 바람직하다. 그것에 의해 제2 매체를 위한 포트홀(3a, 3b) 둘레의 제1 매체의 균일한 유동이 성취된다.
본 발명에 따른 플레이트의 도시된 실시형태들에 있어서, 플레이트(1)의 제2 열전달 표면(B)은 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 사이의 제2 매체의 통과 중에 제2 매체의 유동에 대한 억제부의 일부분을 형성하는 적어도 하나의 융기부(7)를 구비하여 형성된다. 융기부(7)는 따라서 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 사이에 배치된다. 따라서, 플레이트(1)의 도시된 실시형태들에 있어서, 융기부(7)는, 제2 매체를 위한 상기 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 사이의 상기 제2 매체의 통과 중에, 상기 제2 매체의 유동이 상기 융기부(7)에 도달할 때, 제2 매체의 유동의 적어도 일부분의 억제 및 편향을 가능하게 해주도록, 제1 열전달 표면(A) 상의 배리어(5)에 대응되는 함몰부(5a)들 사이에서 제2 열전달 표면(B)의 중심부 내에 배치된다. 원하는 경우, 2개 이상의 융기부(7)가 존재할 수 있으며, 각각의 융기부는 그것의 의도된 적용처 또는 용도를 위한 소정의 연장부를 가질 수 있다. 제2 매체의 유동의 상당 부분은 도시된 바와 같은 융기부(7)에 의해 제2 열전달 표면의 측변들로 유동하도록 유도될 수 있고, 그것에 의해 유동 거리 및 그에 따른 제2 매체가 제2 열전달 표면(B)을 따라 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 사이를 유동하는 데 걸리는 시간을 연장시킨다. 각각의 융기부(7)는 플레이트(1)의 반대편 제1 열전달 표면(A) 상에 대응되는 함몰부(7a)를 한정할 수 있다.
플레이트(1)의 제1 열전달 표면(A) 및 반대편의 제2 열전달 표면(B)은 모두 각각 내압성 난류 생성 딤플(9, 10 및 11, 12)을 구비하여 형성된다. 의도된 적용처 및 용도에 기초하는 소정의 형상을 가질 수 있는 딤플(9, 10, 11, 12)은 또한 제1 및 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(X, Y)의 높이를 각각 한정하는 데 참여한다. 제1 열전달 표면(A) 상의 딤플(9, 10)은 반대편의 제2 열전달 표면(B) 상의 딤플(11, 12)의 높이보다 더 큰 높이를 가져, 제1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 체적이 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)의 체적보다 더 크게 된다. 제1 열전달 표면(A)의 함몰부(7a) 외부의 딤플(9)은 배리어(5) 또는 도시된 실시형태들에 따라 상기 함몰부의 범위 내에 속하지 않는 배리어의 적어도 일부분과 그리고 플레이트(1)의 제1 열전달 표면(A) 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)의 외주 에지(3aa, 3ba)와 동일하거나 실질적으로 동일한 높이(h1)를 가진다. 제1 열전달 표면(A)의 함몰부(7a) 내의 딤플(10)은 상기 함몰부 외부의 다른 딤플(9)의 높이(h1)보다 더 큰 높이(h2)를 가진다. 제1 열전달 표면(A)의 함몰부(7a) 내의 딤플(10)의 높이(h2)는 도시된 실시형태들에 따라 상기 함몰부의 범위 내에 속하지 않는 배리어(5)의 일부분의 높이와 동일하거나 실질적으로 동일할 수도 있으며, 딤플(9)의 높이에 상기 함몰부의 깊이를 더한 것과 동일하거나 실질적으로 동일하다. 함몰부(7a)는 상기 함몰부 외부에서의 상기 관통 유동 덕트의 높이(2h1)보다 더 큰 높이(2h2)를 가지는 제1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 일부분을 한정한다. 제2 열전달 표면(B)의 융기부(7) 상의 딤플(11)은 상기 제2 열교환 표면 상의 다른 딤플(12)의 높이(h4)보다 더 작은 높이(h3)를 가진다. 융기부(7)의 높이와 융기부 상의 딤플(11)의 높이를 더한 것이 상기 제2 열전달 표면(B) 상의 상기 다른 딤플(12)의 높이(h4)와 동일하거나 실질적으로 동일하다. 융기부(7) 외부의 딤플(12)의 높이(h4)는 또한 플레이트(1)의 제2 열전달 표면(B) 상의 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)의 외주 에지(2aa, 2ba)의 높이와 동일하거나 실질적으로 동일하다. 융기부(7)는 상기 융기부 외부에서의 관통 유동 덕트의 높이(2h4)보다 더 작은 높이(2h3)를 가지는 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)의 일부분을 한정하고, 그것에 의해 제2 매체의 유동의 일부분이 제2 열전달 표면(B)의 양 측변으로 유동하게 만들기 위한 억제부를 제공한다.
본 발명에 따르면, 플레이트(1)는 플레이트의 제1 열전달 표면(A) 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레에 추가적인 딤플(13)을 구비하여 형성된다. 포트홀(3a, 3b)의 원주부 중의 서로 먼쪽의 부분에서보다 포트홀(3a, 3b)의 원주부 중의 서로 대향하는 부분에서, 이들 딤플(13)은 서로에 대해 더 큰 간격을 두고 배치된다. 상술한 바와 같이, 플레이트(1)가 한정된 바와 같은 딤플(13)을 구비하고 또한 이와 동시에 더 크게 이격된 딤플들이 실질적으로 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에서 먼쪽에 배치되도록 형성되는 것에 의해, 제1 매체는 제2 매체를 위한 포트홀들에서 제2 매체의 냉각을 더 향상시킬 수 있을 것이다. 이는 딤플(13)로 인해, 제1 매체의 유동이 제2 매체를 위한 출구 포트홀(3b)의 원주부 중의 제1 매체를 위한 입구 포트홀(2a)과 대향하고 있는 부분에서 더 큰 저항을 겪게 되고, 그렇게 하지 않을 경우보다 제1 매체 중의 더 많은 부분이, 상기 출구 포트홀 및 상기 출구 포트홀을 통해 유동하는 제2 매체를 냉각시키기 위해 상기 출구 포트홀에 도달하기 전에, 제2 매체를 위한 상기 출구 포트홀의 둘레의 더 멀리로 유동하도록 강제될 것이기 때문이다. 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a)에서, 제1 매체의 유동은 더 작은 저항을 겪게 되고, 그렇게 하지 않을 경우보다 제1 매체 중의 더 많은 부분이, 제1 매체가 그것의 출구 포트홀(2b)에 도달하기 전에, 상기 입구 포트홀 및 상기 입구 포트홀을 통해 유동하는 제2 매체를 냉각시키기 위해 훨씬 더 신속하게 제2 매체를 위한 상기 입구 포트홀의 원주부에 도달할 것이다. 플레이트(1)의 제1 열전달 표면(A) 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레의 딤플(13)은 예컨대 딤플(9)의 높이(h1)와 동일하거나 실질적으로 동일한 높이를 가질 수 있다.
플레이트의 제1 열전달 표면(A) 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레의 딤플(13)의 상술한 배열은 플레이트(1)가 역류형의 열교환기에 사용되는 것으로 고려될 때 특히 효과적이다. 병류형의 열교환기에 있어서, 딤플(13)의 배열은 동일할 수 있다.
플레이트(1)는 해당 방식으로 플레이트의 제2 열전달 표면(B) 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레에 추가적인 딤플(14)을 구비하여 형성된다. 포트홀(3a, 3b)의 원주부 중의 서로 대향하는 부분에서보다 포트홀(3a, 3b)의 원주부 중의 서로 먼쪽의 부분에서, 이들 딤플(14)은 서로에 대해 더 큰 간격을 두고 배치된다. 제2 매체를 냉각시키기 위한 제2 매체의 최적의 안내는 플레이트(1)가 한정된 바와 같은 딤플(14)을 구비하고 또한 이와 동시에 더 크게 이격된 딤플들이 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)과 적어도 부분적으로 대향하게 배치되도록 형성되는 것의 결과이기도 할 것이다. 이것은 제2 매체가 제2 매체를 위한 입구 포트홀로부터 출구 포트홀까지의 상기 제2 매체의 전체 유동로를 냉각시키기 위한 제1 매체를 위한 상기 입구 및 출구 포트홀을 향한 덜 억제된 유동을 겪기 때문이다. 플레이트(1)의 제2 열전달 표면(B) 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레의 딤플(14)은 예컨대 딤플(12)의 높이(h4)와 동일하거나 실질적으로 동일한 높이를 가질 수 있다.
모든 딤플(9, 10, 11, 12, 13, 14)은 플레이트(1)의 반대편에 대응되는 함몰부(9a, 10a, 11a, 12a, 13a, 14a)를 가진다.
마지막으로, 각각의 플레이트(1)는 또한 적어도 하나의(도시된 실시형태들에서는 2개의) 포트홀(15a, 15b)을 구비하여 형성될 수 있다. 도시된 실시형태들에 있어서는 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)의 반대편 코너들에 배치되어 있는, 제2 매체를 위한 각각의 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)의 다른쪽 측변 상의 이 상대적으로 소형의 포트홀(15a, 15b)은 제1 매체가 상기 포트홀들 내로 진입하는 것을 방지하기 위해 제1 열전달 표면(A) 상에서 외주 에지(15aa, 15ba)에 의해 각각 둘러싸여진다. 한편으로, 포트홀(15a, 15b)은 제2 열전달 표면(B) 상에서 2개의 인접한 플레이트(1)의 제2 열전달 표면들 사이에 한정되는 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)와 연통할 수 있도록 형성된다. 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)를 통과하는 중에 제2 열전달 표면(B) 상에서 응축되어 축적되도록 제1 매체에 의해 냉각된 제2 매체는 포트홀(15a, 15b)로 유동하고, 열교환기의 적절한 포지셔닝에 의해 상기 포트홀(15a, 15b)을 통해 열교환기를 빠져나간다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 또한 제1 매체와 제2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기에 관한 것이다. 열교환기는 상술한 구성의 플레이트(1)의 스택을 포함한다. 플레이트(1)의 스택은 대략 개방형 프레임워크 내에 배치될 수 있고, 제1 및 제2 매체를 위한 파이프 연결부도 제공된다. 의도된 적용처 또는 용도에 따라, 스택 내의 플레이트(1)의 수는 변경될 수 있으며, 열교환기의 치수도 변경될 수 있다.
이미 상술한 바와 같이, 열교환기의 스택 내의 플레이트(1)는 각각의 플레이트의 제1 매체(예컨대, 제2 매체를 냉각시키기 위한 물)를 위한 제1 열교환 표면(A)이 스택 내의 인접한 플레이트의 제1 열전달 표면(A)과 당접함으로써(도 10a 및 10c 참조), 대향하는 배리어(5)에 의해 상기 플레이트들의 상기 제1 열전달 표면들 사이의 제1 매체를 위한 실질적 U자형 또는 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)를 한정하도록 배열된다. 대향하는 딤플(9, 10, 13)과 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레의 대향하는 외주 에지(3aa, 3ba)도 당연히 제1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)를 한정하는 데 기여하고, 응축된 제2 매체의 배출을 위한 포트홀(15a, 15b) 둘레의 대향하는 외주 에지(15aa, 15ba)도 당연히 제1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)를 한정하는 데 얼마간 기여하지만, 제1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)의 형상은 배리어(5)에 의해 결정된다. 따라서, 상술한 플레이트(1)의 스택을 포함하는 열교환기의 작동 중에, 제1 매체는, 역류형의 열교환기에 있어서, 2개의 인접한 플레이트(1)의 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A) 상의 대향하는 배리어(5)에 의해 한정되는 가이드를 통과할 수 있기 전에, 제2 매체를 위한 2개의 대향하는 출구 포트홀(3b) 둘레를 통과할 수 있고, 가이드를 통과한 후에는, 제1 매체는 관통 유동 덕트(X)를 떠나기 전에, 제2 매체를 위한 2개의 추가적인 대향하는 입구 포트홀(3a) 둘레를 통과해야 한다. 병류형의 열교환기에 있어서는, 제1 매체는 2개의 인접한 플레이트(1)의 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A) 상의 대향하는 배리어(5)에 의해 한정되는 가이드를 통과할 수 있기 전에, 제2 매체를 위한 2개의 대향하는 입구 포트홀(3a) 둘레를 통과해야 하고, 가이드를 통과한 후에는, 제1 매체는 관통 유동 덕트(X)를 떠나기 전에, 제2 매체를 위한 2개의 추가적인 대향하는 출구 포트홀(3b) 둘레를 통과할 수 있다.
또한, 플레이트(1)는 각각의 플레이트의 제2 매체(예컨대, 물에 의해 냉각되는 공기)를 위한 제2 열교환 표면(B)이 스택 내의 인접한 플레이트의 제2 열전달 표면(B)과 당접함으로써, 상기 플레이트들의 상기 제2 열전달 표면들 사이의 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)를 한정하도록(도 10b 및 10c 참조) 스택화된다. 대향하는 딤플(11, 12, 14)과 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b) 둘레의 대향하는 외주 에지(2aa, 2ba)가 당연히 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)를 한정하는 데 기여한다.
제2 매체는 관통 유동 덕트(Y)를 따라 바람직하게는 제1 매체에 대한 교차류로 유동한다. 즉, 본 발명에 따른 열교환기는 바람직하게는 스택 내의 2개의 인접한 플레이트의 제1 열전달 표면(A) 사이에 한정되는 제1 매체를 위한 실질적 U자형 또는 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)의 직선형의 평행하거나 실질적으로 평행한 부분들이 도시의 실시형태들에 있어서 플레이트의 길이방향에 수직하거나 실질적으로 수직한 플레이트의 제1 방향(D1)으로 연장되고, 스택 내의 2개의 인접한 플레이트의 제2 열전달 표면(B) 사이에 한정되는 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)가 도시의 실시형태들에 있어서 플레이트의 길이방향이거나 실질적으로 길이방향인 상기 제1 방향에 수직하거나 실질적으로 수직한 플레이트의 제2 방향(D2)으로 연장되는 교차류형이다. 도 10a-c에 있어서, 제1 매체를 위한 관통 유동 덕트(X)는 도면의 지면에 의해 한정되는 평면에 수직한 제1 방향(D1)으로 연장되어 있고, 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)는 도면의 지면에 의해 한정되는 평면 내에 연장되어 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 제2 매체는 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a)을 통해 그것의 관통 유동 덕트 내로 진입하고, 그것의 출구 포트홀(3b)을 통해 관통 유동 덕트를 떠난다. 즉, 제2 매체는 플레이트(1)의 도시된 실시형태들에서 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b) 사이에서의 제1 매체의 유동에 대해 반대 방향으로 유동한다. 하지만, 본 발명에 따른 열교환기는 선택적으로, 역시 상술된 바와 같이, 상기 교차류/역류형이 아닌 또다른 유형, 예컨대 제2 매체가 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a)을 통해 그것의 관통 유동 덕트 내로 진입하고 그것의 출구 포트홀(3b)을 통해 관통 유동 덕트를 떠날 때, 제2 매체가 제1 매체를 위한 입구 포트홀(2a, 2b) 사이에서의 제1 매체의 유동과 같은 방향으로 유동하는 병류형일 수 있다. 여하튼, 제2 매체를 위한 포트홀(3a, 3b) 모두를 통해 제2 매체가 유동하지 않고, 적어도 제2 매체를 위한 입구 포트홀을 통해 제2 매체가 열교환기 내로 진입하는 경우에도, 냉각이 실행되는 것이 중요하다.
플레이트(1)는 또한 제1 또는 제2 열전달 표면(A 또는 B)이 서로 대면하는 2개의 인접한 플레이트 중의 하나의 플레이트 상의 외주 플랜지가 상기 열전달 표면들 사이에 한정된 관통 유동 덕트(X 또는 Y)를 둘러싸도록 스택화된다. 이 외주 플랜지는, 상술한 바와 같이, 외주 플랜지(4)일 수 있다. 외주 플랜지(4)는 상기 플레이트의 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)과 제2 매체를 위한 제2 열전달 표면(B) 모두를 둘러싸도록 플레이트(1)로부터 돌출할 수 있다. 그러면, 스택 내의 매 2번째 플레이트만이 외주 플랜지를 구비하여 형성되는 것이 필요하다. 선택적으로, 외주 플랜지(4)는 제2 매체를 위한 제2 열전달 표면(B)만을 둘러싸도록 매 2번째 플레이트로부터 돌출할 수 있고(도 1-4 및 10a-c 참조), 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)만을 둘러싸도록 매 2번째 플레이트로부터 돌출할 수 있다(도 5-8, 9a-9b 및 10a-c 참조). 그러면, 스택 내의 각각의 플레이트(1)가 외주 플랜지를 구비하여 형성되는 것이 필요하다.
충분히 누출없이 안전한 내압성 열교환기를 제공하기 위해, 스택 내의 2개의 인접한 플레이트의 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)이 대향하는 배리어(5)에서, 대향하는 딤플(9, 10, 13)에서 그리고 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)을 둘러싸는 대향하는 외주 에지(3aa, 3ba)에서 적절하게 조립되고, 스택 내의 2개의 인접한 플레이트(1)의 제2 매체를 위한 제2 열교환 표면(B)이 대향하는 딤플(11, 12, 14)에서 그리고 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)을 둘러싸는 대향하는 외주 에지(2aa, 2ba)에서 적절하게 조립된다.
각각의 관통 유동 덕트(X, Y)를 통한 충분히 누출없이 안전한 제1 및 제2 매체의 유동을 제공하기 위해, 플레이트(1)를 둘러싸는 외주 플랜지(4)도 인접한 플레이트와 또는 다른 외주 플랜지와 적절하게 조립될 필요가 있다.
본 발명이 바람직한 실시형태들의 설명에 의해 예시되었고, 이들 실시형태가 상당히 상세하게 설명되었지만, 첨부의 청구범위를 그와 같은 상세 사항으로 한정하거나 어떤 식으로 제한하는 것은 출원인의 의도가 아니다. 추가적인 장점들 및 변경들이 당업자에 자명할 것이다. 그러므로, 본 발명은 더 넓은 관점에서 도시되고 설명된 특정 상세 사항, 대표적인 장치, 방법 및 예시적인 실시예에 제한되지 않는다. 따라서, 그와 같은 상세 사항으로부터의 변형이 출원인의 총괄적 발명의 개념의 범위로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다. 또한, 개량 및/또는 수정이 이후의 청구범위에 의해 한정되는 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 특히 플레이트(1)는 스테인리스 스틸로 제조되지만, 임의의 다른 적합한 재료로 제조될 수도 있다. 열교환기 내의 플레이트의 스택은 임의의 적합한 재료의 프레임워크 내에 배치될 수 있다. 열교환기는, 그것의 의도된 적용처에서, 임의의 적합한 포지션으로 즉 수평으로, 수직으로 또는 필요에 따라 비스듬하게 배치될 수 있다. 한정된 바와 같은 열교환기는, 냉각되어야 하는 매체인 제2 매체가 공기일 수 있기 때문에, 에어 쿨러로서 사용하는 것에 적합할 수 있다.

Claims (25)

  1. 제1 매체와 제2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기용 플레이트로서,
    상기 플레이트(1)는 제1 매체를 위한 적어도 하나의 입구 포트홀(2a) 및 적어도 하나의 출구 포트홀(2b)과 제2 매체를 위한 적어도 하나의 입구 포트홀(3a) 및 적어도 하나의 출구 포트홀(3b)을 구비하여 형성되고,
    상기 플레이트(1)는 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)과 제2 매체를 위한 반대편의 제2 열전달 표면(B)을 가지고,
    상기 플레이트(1)의 제1 열전달 표면(A)은 상기 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b) 사이에서의 제1 매체의 통과 중에 제1 매체의 유동에 대한 가이드의 일부분을 형성하는 적어도 하나의 배리어(5)를 구비하여 형성되고,
    상기 플레이트(1)는 상기 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b) 사이의 상기 제1 매체의 통과 중에, 상기 제2 매체를 위한 상기 입구 포트홀(3a) 둘레의 또는 상기 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레의 상기 제1 매체의 유동의 통과를 가능하게 해줄 제1 매체를 위한 실질적 U자형 또는 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)의 형성을 가능하게 해주도록 플레이트의 제1 열전달 표면(A) 상에 서로에 대해 배치된 제1 매체 및 제2 매체의 각각을 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b 및 3a, 3b)과 상기 제1 매체의 유동에 대한 가이드의 일부분을 형성하는 배리어(5)를 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)는 상기 플레이트의 양쪽 단부에 배치된 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)을 구비하여 형성되고,
    상기 플레이트(1)는 상기 플레이트의 양쪽 단부에, 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 인접하여 배치된 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)을 구비하여 형성되고,
    상기 플레이트(1)는 상기 플레이트의 양쪽 단부 사이에 배치된 제1 매체의 유동을 위한 가이드의 일부분을 형성하는 배리어(5)를 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)는 2개의 대향하는 장변(1a, 1b)과 2개의 대향하는 단변(1c, 1d)을 갖는 직사각형 형상을 가지고,
    상기 플레이트(1)는 2개의 장변 중의 하나(1a 또는 1b)와 2개의 단변 중의 하나(1c 또는 1d) 사이의 코너 내에 또는 코너에 근접하여 배치된 제1 매체를 위한 입구 포트홀(2a) 및 동일한 장변(1a 또는 1b)과 상기 2개의 단변 중의 다른 하나(1d 또는 1c) 사이의 코너 내에 또는 코너에 근접하여 배치된 제1 매체를 위한 출구 포트홀(2b)을 구비하여 형성되고,
    상기 플레이트(1)는 2개의 장변(1a, 1b) 사이에서 2개의 단변 중의 하나(1c 또는 1d)에 근접하여 배치된 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a) 및 2개의 장변(1a, 1b) 사이에서 상기 2개의 단변 중의 다른 하나(1d 또는 1c)에 근접하여 배치된 제2 매체를 위한 출구 포트홀(3b)을 구비하여 형성되고,
    상기 플레이트(1)는 상기 플레이트의 제1 열전달 표면(A) 상에 제공되는 홀수의 배리어(5)를 구비하여 형성되고,
    제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가까운 배리어(5)는 상기 포트홀들에 가장 가까운 장변(1a 또는 1b)으로부터 대향하는 장변(1b 또는 1a) 쪽으로 연장되도록 형성되어, 실질적 U자형 또는 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)를 따라 상기 제1 매체의 유동을 안내하기 위한 하나 이상의 가이드의 일부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)는 2개의 대향하는 장변(1a, 1b)과 2개의 대향하는 단변(1c, 1d)을 갖는 직사각형 형상을 가지고,
    상기 플레이트(1)는 2개의 장변 중의 하나(1a 또는 1b)와 2개의 단변 중의 하나(1c 또는 1d) 사이의 코너 내에 또는 코너에 근접하여 배치된 제1 매체를 위한 입구 포트홀(2a) 및 상기 2개의 장변 중의 다른 하나(1b 또는 1a)와 상기 2개의 단변 중의 다른 하나(1d 또는 1c) 사이의 코너 내에 또는 코너에 근접하여 배치된 제1 매체를 위한 출구 포트홀(2b)을 구비하여 형성되고,
    상기 플레이트(1)는 2개의 장변(1a, 1b) 사이에서 2개의 단변 중의 하나(1c 또는 1d)에 근접하여 배치된 제2 매체를 위한 입구 포트홀(3a) 및 2개의 장변(1a, 1b) 사이에서 상기 2개의 단변 중의 다른 하나(1d 또는 1c)에 근접하여 배치된 제2 매체를 위한 출구 포트홀(3b)을 구비하여 형성되고,
    상기 플레이트(1)는 상기 플레이트의 제1 열전달 표면(A) 상에 제공되는 짝수의 배리어(5)를 구비하여 형성되고,
    제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가까운 배리어(5)는 각각의 포트홀에 가장 가까운 장변(1a 또는 1b)으로부터 대향하는 장변(1b 또는 1a) 쪽으로 연장되도록 형성되어, 실질적 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)를 따라 상기 제1 매체의 유동을 안내하기 위한 가이드들의 일부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)는 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가깝게 배치되는 2개의 배리어(5) 사이에 하나의 추가적인 배리어(5)를 구비하여 형성되고,
    상기 추가적인 배리어(5)는 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가까운 배리어(5)가 연장되기 시작하는 장변(1a 또는 1b)의 반대편 장변(1b 또는 1a)으로부터 대향하는 장변(1a 또는 1b) 쪽으로 연장되도록 형성되어, 실질적 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)를 따라 상기 제1 매체의 유동을 안내하기 위한 가이드들의 일부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)는 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)에 가장 가깝게 배치되는 2개의 배리어(5) 사이에 적어도 2개의 추가적인 배리어(5)를 구비하여 형성되고,
    상기 추가적인 배리어(5)는 2개의 장변 중의 하나(1a 또는 1b)로부터 대향하는 장변(1b 또는 1a)을 향해 교호적으로 연장되도록 형성되어, 실질적 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)를 따라 상기 제1 매체의 유동을 안내하기 위한 가이드들의 일부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 추가적인 배리어(5)는 상기 추가적인 배리어(5)가 연장되기 시작하는 각각의 장변(1a 또는 1b)으로부터 작은 간격(6)만큼 떨어져 형성되어, 상기 간격을 통한 제1 매체의 유동의 일부분의 새어 나감을 허용하는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    각각의 배리어(5)는 동일한 높이(h1)를 가지는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)의 제2 열전달 표면(B)은 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 사이의 제2 매체의 통과 중에 제2 매체의 유동에 대한 억제부의 일부분을 형성하는 적어도 하나의 융기부(7)를 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)는 상기 플레이트의 제2 열전달 표면(B) 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 사이에 배치된 융기부(7)를 구비하여 형성되어, 제2 매체를 위한 상기 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 사이의 상기 제2 매체의 유동 중에, 상기 제2 매체의 유동이 상기 융기부에 도달할 때, 제2 매체의 유동의 적어도 일부분의 억제 및 편향을 가능하게 해주는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)의 제1 열전달 표면(A) 및 반대편의 제2 열전달 표면(B)은 모두 제1 및 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(X, Y)의 높이를 각각 한정하게 될 딤플(각각 9, 10 및 11, 12)을 구비하여 형성되고,
    제1 열전달 표면(A) 상의 딤플(9, 10)은 반대편의 제2 열전달 표면(B) 상의 딤플(11, 12)의 높이(h3, h4)보다 더 큰 높이(h1, h2)를 가지는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)의 제1 열전달 표면(A)은 상기 플레이트의 제2 열전달 표면(B) 상의 융기부(7)에 대응되거나 실질적으로 대응되는 적어도 하나의 함몰부(7a)를 구비하여 형성되고,
    함몰부(7a) 내의 딤플(10)은 제1 열전달 표면(A) 상의 다른 딤플(9)의 높이(h1)보다 더 큰 높이(h2)를 가지는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)의 제1 열전달 표면(A)의 함몰부(7a) 외부의 딤플(9)은 배리어(5)와 동일하거나 실질적으로 동일한 높이(h1)를 가지는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)의 제2 열전달 표면(B)의 융기부(7) 상의 딤플(11)은 상기 제2 열교환 표면(B) 상의 다른 딤플(12)의 높이(h4)보다 더 작은 높이(h3)를 가지는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)는 상기 플레이트의 제1 열전달 표면(A) 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레에, 포트홀(3a, 3b)의 원주부 중의 서로 먼쪽의 부분에서보다 포트홀(3a, 3b)의 원주부 중의 서로 대향하는 부분에서 서로에 대해 더 큰 간격을 두고 배치된 딤플(13)을 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)는 상기 플레이트의 제2 열전달 표면(B) 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b) 둘레에, 포트홀(3a, 3b)의 원주부 중의 서로 대향하는 부분에서보다 포트홀(3a, 3b)의 원주부 중의 서로 먼쪽의 부분에서 서로에 대해 더 큰 간격을 두고 배치된 딤플(14)을 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)은 상기 플레이트(1)의 제2 열전달 표면(B) 상에 외주 에지(2aa, 2ba)를 구비하여 형성되고,
    제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)은 상기 플레이트(1)의 제1 열전달 표면(A) 상에 외주 에지(3aa, 3ba)를 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)의 제2 열전달 표면(B) 상의 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)의 외주 에지(2aa, 2ba)는 제2 열전달 표면(B) 상의 융기부(7) 외부의 딤플(12)과 동일하거나 실질적으로 동일한 높이(h4)를 가지고,
    상기 플레이트(1)의 제1 열전달 표면(A) 상의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)의 외주 에지(3aa, 3ba)는 제1 열전달 표면(A) 상의 배리어(5) 및 딤플(9)과 동일하거나 실질적으로 동일한 높이(h1)를 가지는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)는 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)과 제2 매체를 위한 제2 열전달 표면(B) 중 하나 또는 모두를 둘러싸도록 상기 플레이트로부터 돌출하는 외주 플랜지(4)을 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)는 제2 매체의 배출을 가능하게 해주기 위한 적어도 하나의 포트홀(15a 및/또는 15b)을 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트.
  21. 제1 매체와 제2 매체 사이의 열교환을 위한 열교환기로서,
    상기 열교환기는 제 1 항 내지 제 20 항 중의 어느 한 항에 따른 플레이트(1)의 스택을 포함하고,
    상기 플레이트(1)는:
    2개의 인접한 플레이트(1)의 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)이 서로 대면하고, 2개의 인접한 플레이트의 제2 매체를 위한 제2 열전달 표면(B)이 서로 대면함으로써, 2개의 인접한 플레이트의 제1 열전달 표면(A) 상의 적어도 하나의 배리어(5)에 의해, 상기 제1 열전달 표면(A) 사이의 제1 매체를 위한 실질적 U자형 또는 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)와 더불어 제2 열전달 표면(B) 사이의 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)를 한정하도록, 그리고
    제1 또는 제2 열전달 표면(A 또는 B)이 서로 대면하는 2개의 인접한 플레이트(1) 중의 하나의 플레이트 상의 외주 플랜지(4)가 상기 열전달 표면들 사이에 한정된 관통 유동 덕트(X 또는 Y)를 둘러싸도록 스택화되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  22. 제 21 항에 있어서,
    스택 내의 2개의 인접한 플레이트(1)의 제1 매체를 위한 제1 열전달 표면(A)은 대향하는 배리어(5) 및 딤플(9, 10)에서 그리고 상기 제1 열전달 표면(A) 내의 제2 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(3a, 3b)을 둘러싸는 대향하는 에지(3aa, 3ba)에서 조립되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    스택 내의 2개의 인접한 플레이트(1)의 제2 매체를 위한 제2 열교환 표면(B)은 대향하는 딤플(11, 12)에서 그리고 상기 제2 열전달 표면(B) 내의 제1 매체를 위한 입구 및 출구 포트홀(2a, 2b)을 둘러싸는 대향하는 에지(2aa, 2ba)에서 조립되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  24. 제 21 항 내지 제 23 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    스택 내의 2개의 인접한 플레이트(1)의 제1 열전달 표면(A) 사이에 한정되는 제1 매체를 위한 실질적 U자형 또는 사인곡선형 관통 유동 덕트(X)의 직선형의 평행하거나 실질적으로 평행한 부분들이 플레이트의 제1 방향(D1)으로 연장되고,
    스택 내의 2개의 인접한 플레이트(1)의 제2 열전달 표면(B) 사이에 한정되는 제2 매체를 위한 관통 유동 덕트(Y)가 상기 제1 방향(D1)에 수직하거나 실질적으로 수직한 플레이트의 제2 방향(D2)으로 연장되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  25. 제 21 항 내지 제 24 항 중의 어느 한 항에 따른 열교환기를 포함하는 에어 쿨러로서, 제1 매체는 액체이고, 제2 매체는 공기인 에어 쿨러.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190107074A (ko) * 2017-01-19 2019-09-18 알파 라발 코포레이트 에이비 열교환 판 및 열교환기

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TR201911112T4 (tr) * 2013-12-10 2019-08-21 Swep Int Ab Geliştirilmiş akışa sahip ısı değiştirici.
EP3171115B1 (en) 2015-11-18 2019-06-05 Alfa Laval Corporate AB Plate for heat exchange arrangement and heat exchange arrangement
CN107782179A (zh) * 2016-08-25 2018-03-09 杭州三花研究院有限公司 板式换热器
EP3306253B1 (en) * 2016-10-07 2019-04-10 Alfa Laval Corporate AB Heat exchanging plate and heat exchanger
WO2018163692A1 (ja) * 2017-03-07 2018-09-13 株式会社Ihi 航空機用放熱器
SE542079C2 (en) * 2017-05-11 2020-02-18 Alfa Laval Corp Ab Plate for heat exchange arrangement and heat exchange arrangement
EP3447428A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-27 Airec AB Heat exchanger plate and heat exchanger
ES2787017T3 (es) * 2017-08-22 2020-10-14 Innoheat Sweden Ab Intercambiador de calor
DK180057B1 (en) * 2018-05-30 2020-02-26 Danfoss A/S A plate heat exchanger for a desalination system
EP3598046B1 (en) * 2018-07-20 2023-05-17 Valeo Vyminiky Tepla, s.r.o. Heat exchanger plate and heat exchanger comprising such a heat exchanger plate
FR3086378B1 (fr) * 2018-09-25 2021-01-22 Valeo Systemes Thermiques Plaque constitutive d'un echangeur de chaleur et echangeur de chaleur comprenant au moins une telle plaque
EP3738657A1 (en) 2019-05-16 2020-11-18 Alfa Laval Corporate AB A plate heat exchanger, a heat exchanging plate and a method of treating a feed such as sea water
FR3096446B1 (fr) * 2019-05-20 2021-05-21 Valeo Systemes Thermiques Plaque d’un echangeur de chaleur pour vehicule
CN112747613B (zh) * 2019-10-31 2023-06-13 丹佛斯有限公司 用于板式换热器的换热板和板式换热器
KR20210112654A (ko) * 2020-03-05 2021-09-15 엘지전자 주식회사 판형 열교환기
DE102020206933A1 (de) 2020-06-03 2021-12-09 Hanon Systems Wärmeübertrager
EP4166880A1 (en) * 2021-10-12 2023-04-19 Valeo Autosystemy SP. Z.O.O. A plate for a heat exachanger

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52103055A (en) * 1976-02-17 1977-08-29 Lilljeqvist Joerg Plate heat exchanger
JP2003526070A (ja) * 2000-03-07 2003-09-02 アルファ・ラバル・コーポレイト・エービー 熱伝達プレートおよびプレート型熱交換器に用いるプレート充填体
US20090194267A1 (en) * 2006-06-05 2009-08-06 Aifa Laval Corporate Ab Heat Exchanger Plate And Plate Heat Exchanger
KR20110011516A (ko) * 2009-07-27 2011-02-08 한국델파이주식회사 플레이트 열교환기
JP2013130300A (ja) * 2011-12-20 2013-07-04 T Rad Co Ltd 積層型熱交換器

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE530420C (de) 1927-11-15 1931-07-29 Wilhelm Heinrich Schmitz Verfahren zur Herstellung von Bitumen-Emulsionen unter Verarbeitung der Raffinationsabfaelle der Schmieroelfabrikation
GB530420A (en) * 1938-06-23 1940-12-11 Ahlborn E Ag Improvements in or relating to plates for heat-exchangers of the plate type
GB1444235A (en) 1973-11-27 1976-07-28 Tkach G A Smolyak V D Frumin V Plate heat exchangers
SE458884B (sv) * 1987-05-29 1989-05-16 Alfa Laval Thermal Ab Permanent sammanfogad plattvaermevaexlare med sammanhaallande organ vid portarna
JPH0624692Y2 (ja) * 1988-11-30 1994-06-29 昭和アルミニウム株式会社 水冷インタークーラ
US5462113A (en) * 1994-06-20 1995-10-31 Flatplate, Inc. Three-circuit stacked plate heat exchanger
DE19716845B4 (de) * 1995-12-16 2013-02-21 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
DE19547185A1 (de) 1995-12-16 1997-06-19 Behr Gmbh & Co Wärmeübertrager
SE508474C2 (sv) * 1997-02-14 1998-10-12 Alfa Laval Ab Sätt att framställa värmeväxlingsplattor; sortiment av värmeväxlingsplattor; och en plattvärmeväxlare innefattande värmeväxlingsplattor ingående i sortimentet
SE519570C2 (sv) 2001-07-09 2003-03-11 Alfa Laval Corp Ab Värmeöverföringsplatta med flödesavgränsare; plattpaket och plattvärmeväxlare
SE519306C2 (sv) 2001-07-09 2003-02-11 Alfa Laval Corp Ab Värmeöverföringsplatta, plattpaket och plattvärmeväxlare
SE524176C2 (sv) * 2002-11-01 2004-07-06 Ep Technology Ab Värmeväxlare med förstärkningsorgan
SE524783C2 (sv) 2003-02-11 2004-10-05 Alfa Laval Corp Ab Plattpaket, plattvärmeväxlare och plattmodul
SE524883C2 (sv) * 2003-12-10 2004-10-19 Swep Int Ab Plattvärmeväxlare
SE526831C2 (sv) * 2004-03-12 2005-11-08 Alfa Laval Corp Ab Värmeväxlarplatta och plattpaket
DE102006013503A1 (de) * 2006-03-23 2008-01-24 Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg Plattenwärmetauscher, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
SE530970C2 (sv) * 2007-03-07 2008-11-04 Airec Ab Värmeväxlare av korsströmstyp
US9033026B2 (en) 2008-03-13 2015-05-19 Danfoss A/S Double plate heat exchanger
DE102008014375A1 (de) * 2008-03-17 2009-09-24 Behr Gmbh & Co. Kg Gaskühler
SE532524C2 (sv) * 2008-06-13 2010-02-16 Alfa Laval Corp Ab Värmeväxlarplatta samt värmeväxlarmontage innefattandes fyra plattor
DE102008033302A1 (de) * 2008-07-15 2010-01-21 Linde Aktiengesellschaft Ermüdungsfester Plattenwärmetauscher
WO2010013608A1 (ja) * 2008-07-29 2010-02-04 株式会社ササクラ 蒸発器又は凝縮器として使用されるプレート型熱交換装置
JP5416451B2 (ja) * 2008-08-01 2014-02-12 福伸電機株式会社 プレート式熱交換器
DE102009032370A1 (de) * 2009-07-08 2011-01-13 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Plattenwärmetauscher
EP2461128B1 (en) * 2009-07-27 2016-04-20 erae Automotive Systems Co., Ltd. Plate heat exchanger

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52103055A (en) * 1976-02-17 1977-08-29 Lilljeqvist Joerg Plate heat exchanger
JP2003526070A (ja) * 2000-03-07 2003-09-02 アルファ・ラバル・コーポレイト・エービー 熱伝達プレートおよびプレート型熱交換器に用いるプレート充填体
US20090194267A1 (en) * 2006-06-05 2009-08-06 Aifa Laval Corporate Ab Heat Exchanger Plate And Plate Heat Exchanger
KR20110011516A (ko) * 2009-07-27 2011-02-08 한국델파이주식회사 플레이트 열교환기
JP2013130300A (ja) * 2011-12-20 2013-07-04 T Rad Co Ltd 積層型熱交換器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190107074A (ko) * 2017-01-19 2019-09-18 알파 라발 코포레이트 에이비 열교환 판 및 열교환기
US10989482B2 (en) 2017-01-19 2021-04-27 Alfa Laval Corporate Ab Heat exchanging plate and heat exchanger

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Publication number Publication date
JP2016533469A (ja) 2016-10-27
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