KR20170069882A - 플레이트-핀 열 교환기에 대한 내부 가스 제거 피처 - Google Patents

플레이트-핀 열 교환기에 대한 내부 가스 제거 피처 Download PDF

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Abstract

열 교환 어셈블리는 상부 커버 패널, 하부 커버 패널, 복수의 적층 플레이트 어셈블리들, 및 복수의 플레이트 어셈블리들 사이에 끼워진 복수의 핀들을 포함한다. 복수의 플레이트 어셈블리들 각각은 냉각제를 받기 위한 유로를 형성한다. 연속 흐름 경로가 열 교환 어셈블리를 관통하여 연장한다. 흐름 경로는 플레이트들 각각의 유로와 유체 연통하며, 유로들 각각으로부터 열 교환기와 분리된 환경으로 공기를 전달하도록 구성된다.

Description

플레이트-핀 열 교환기에 대한 내부 가스 제거 피처{INTERNAL DEGAS FEATURE FOR PLATE-FIN HEAT EXCHANGERS}
[0001] 본 발명은 플레이트-핀 열 교환기의 가스 제거 피처에 관한 것으로, 특히 다패스(multiple pass) 구성을 갖는 플레이트들을 포함하는 플레이트-핀 열 교환기의 가스 제거 피처에 관한 것이다.
[0002] 일반적으로 알려진 바와 같이, 차량의 엔진에 들어가기 전에 터보차저 또는 수퍼차저에 의해 압축된 공기를 냉각하기 위해 수냉식 과급 공기 냉각기(WCAC: water-cooled charge air cooler)와 같은 플레이트-핀 열 교환기들이 자동차에 사용될 수 있다. 일반적으로, 플레이트-핀 열 교환기들은 복수의 핀들이 끼워진 복수의 플레이트들을 갖는 열 교환 코어를 포함한다. 플레이트들은 자동차의 냉각제 회로로부터 냉각제를 받기 위한 통로들을 형성한다. 압축된 공기가 열 교환기를 통해 흐를 때, 압축된 공기와 냉각제 사이에 열이 전달된다.
[0003] 어떤 상황들에서는, 플레이트들에 의해 형성된 통로들에 원치 않는 공기가 또한 우연히 유입될 수도 있다. 예를 들어, 열 교환기의 점검 또는 유지 보수 동안 열 교환기에 냉각제가 유입되면, 플레이트들에 의해 형성된 통로들에 원치 않는 공기가 쌓이기 시작해 가둬지게 될 수 있다. 공기의 누적은 열 교환기의 효율 및 성능을 최소화한다.
[0004] 열 교환기의 플레이트들에 의해 형성된 통로들에 갇힌 공기의 문제를 해결하기 위해, 열 교환기는 통로들로부터 공기를 없애도록 열 교환기의 냉각제 유출구 주둥이에 배치된 블리드 스크루 또는 블리드 밸브를 포함할 수 있다. 그러나 예를 들어, 4, 6, 8 또는 10 패스 구성들과 같은 다중 평행 패스 구성들을 갖는 통로들을 포함하는 플레이트들을 갖는 열 교환기들에서, 냉각제 유출구 주둥이에 배치된 블리드 스크루 또는 블리드 밸브는 통로들의 모든 패스들로부터 공기를 없애는 데 효과적이지 않다. 그 결과, 열 교환기 성능 및 효율이 악영향을 받는다.
[0005] 따라서 열 교환기의 성능 및 효율을 최대화하기 위해 열 교환기의 모든 통로들로부터 원치 않은 공기를 효과적으로 전달 및 제거하는 가스 제거 흐름 경로를 형성하는 플레이트들을 갖는 플레이트-핀 열 교환기를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
[0006] 본 발명에 따라 그리고 그에 맞춰, 열 교환기의 성능 및 효율을 최대화하기 위해 열 교환기의 모든 통로들로부터 원치 않은 공기를 효과적으로 전달 및 제거하는 가스 제거 흐름 경로를 형성하는 플레이트들을 갖는 플레이트-핀 열 교환기가 놀랍게도 발견되었다.
[0007] 본 개시의 한 실시예에 따르면, 열 교환기 플레이트가 개시된다. 열 교환기 플레이트는 통로 형성 표면을 포함하는 플레이트를 포함한다. 유로의 일부가 통로 형성 표면 상에 형성된다. 리세스가 통로 형성 표면에 형성되며 유로의 일부와 교차한다. 리세스는 유로의 일부로부터의 공기를 모으고 수용하도록 구성된다. 가스 제거 구멍이 통로 형성 표면 상에 형성되며 열 교환기의 흐름 경로로부터 모인 공기를 전달하도록 구성된다.
[0008] 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 열 교환기가 개시된다. 열 교환기는 상부 커버 패널, 하부 커버 패널, 복수의 적층 플레이트 어셈블리들, 및 플레이트 어셈블리들 사이에 끼워진 복수의 핀들을 포함하는 열 교환 어셈블리를 포함한다. 플레이트 어셈블리들 각각은 냉각제를 받기 위한 유로를 형성한다. 연속 흐름 경로가 열 교환 어셈블리를 관통하여 연장한다. 흐름 경로는 플레이트들 각각의 유로들과 유체 연통하며, 유로들 각각으로부터 열 교환기와 분리된 환경으로 공기를 전달하도록 구성된다.
[0009] 본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 열 교환기가 개시된다. 열 교환기는 열 교환기로부터의 공기를 전달하기 위한 가스 제거 유출구를 포함하는 상부 커버 패널을 포함한다. 하부 커버 패널은 내부에 형성된 홈을 포함한다. 복수의 플레이트 어셈블리들이 상부 커버 패널과 하부 커버 패널 중간에 배치된다. 복수의 플레이트 어셈블리들 각각은 이들을 통해 냉각제를 받기 위한 유로를 형성한다. 적어도 하나의 가스 제거 채널 및 이를 통해 연장하는 적어도 하나의 가스 제거 유출 매니폴드를 형성하도록 복수의 플레이트 어셈블리들이 서로 정렬된다. 적어도 하나의 가스 제거 채널과 적어도 하나의 가스 제거 유출 매니폴드는 유로들 각각으로부터 공기를 받아 열 교환기의 외부 환경으로 전달하도록 구성되고, 홈은 적어도 하나의 가스 제거 채널과 적어도 하나의 가스 제거 유출 매니폴드를 유동적으로 연결한다.
[0010] 첨부 도면을 참고로 고려될 때 본 발명의 한 실시예의 아래의 상세한 설명의 일독으로부터 상기는 물론, 본 발명의 다른 과제들 및 이점들도 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 쉽게 명백해질 것이다.
[0011] 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 열 교환기의 부분적으로 분해 조립된 상면 사시도이다.
[0012] 도 2는 도 1의 열 교환기의 열 교환 어셈블리의 일부의 확대된 부분적으로 분해 조립된 상면 사시도이며, 여기서는 복수의 플레이트 어셈블리들, 복수의 핀들 및 하부 커버 패널 배치가 예시된다.
[0013] 도 3은 도 1의 3-3 선을 따라 취해져 열 교환 어셈블리를 분해 조립되지 않은 상태로 보여주는 도 1의 열 교환기의 열 교환 어셈블리의 확대된 입단면도이다.
[0014] 아래 상세한 설명 및 첨부 도면들은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하고 예시한다. 설명과 도면들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 제작 및 사용할 수 있게 하는 역할을 하며, 어떤 식으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되는 것은 아니다. 상부 및 하부라는 용어들은 자동차 내에서 열 교환기의 위치에 관련해서만 명확하게 하기 위해 사용된다.
[0015] 도 1 - 도 3은 본 개시의 한 실시예에 따라 자동차의 열 교환기(10)를 나타낸다. 열 교환기(10)는 자동차용 플레이트-핀 열 교환기로서 구성된다. 한정적이지 않은 예에서, 열 교환기(10)는 자동차의 (도시되지 않은) 공기 과급 회로에 사용하기 위한 수냉식 과급 공기 냉각기(WCAC)이다. 공기 과급 회로는 예를 들어, 터보차저 또는 수퍼차저와 같은 과급기로부터 과급된 공기를 차량의 엔진에 제공한다. 열 교환기(10)는 공기를 받아 그를 통해 전달하고 차량의 (도시되지 않은) 냉각제 회로로부터의 냉각제를 받아 그를 통해 전달하도록 구성된다. 열 교환기(10)를 통한 공기의 흐름은 실선 화살표들로 표시된다. 열 교환기(10)를 통한 냉각제의 흐름은 점선 화살표들로 표시된다.
[0016] 열 교환기(10)는 열 교환 어셈블리(12), 유입 탱크(14) 및 유출 탱크(16)를 포함한다. 유입 탱크(14) 및 유출 탱크(16)는 각각, 공기 과급 회로로부터 흐르는 공기를 받고 전달하기 위한 것이다. 열 교환 어셈블리(12)가 유입 탱크(14)와 유출 탱크(16) 중간에 배치된다. 열 교환기(10)는 원하는 대로 임의의 어셈블리 구성을 가질 수 있다고 이해된다. 열 교환 어셈블리(12)는 또한 원하는 대로, 추가 도관들, 연결부들, 탱크들, 밸브들, 및 열 교환기에 사용할 임의의 다른 컴포넌트들과 같은 다른 다양한 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
[0017] 열 교환 어셈블리(12)는 상부 커버 패널(18) 및 하부 커버 패널(20)을 포함한다. 상부 커버 패널(18)은, 각각 냉각제 회로로부터의 냉각제를 받고 전달하기 위해 그 위에 배치된 유입 포트(22) 및 유출 포트(24)를 포함한다. 상부 커버 패널(18)은 열 교환 어셈블리(12)를 통한 냉각제의 흐름으로부터 원치 않은 갇힌 공기를 제거하도록 구성된 가스 제거 유출구(26)를 더 포함한다. 특정 실시예들에서, 가스 제거 유출구(26)는 블리드 스크루로서 구성될 수 있다. 그러나 가스 제거 유출구(26)는 블리드 밸브, 블리드 니플, 또는 열 교환 어셈블리(12)를 통한 냉각제의 흐름으로부터 원치 않은 공기를 제거하도록 구성된 임의의 다른 수단일 수 있다고 이해된다. 포트들(22, 24)과 가스 제거 유출구(26) 각각은 상부 커버 패널(18)에 형성된 각각의 홀들(22a, 24a, 26a)과 정렬된다. 포트들(22, 24)과 가스 제거 유출구(26)는 상부 커버 패널(18)과 일체형으로 형성되거나 또는 상부 커버 패널(18)과 별개로 형성되어 용접, 납땜 등에 의해 그에 결합될 수 있다.
[0018] 도 1 - 도 2에 도시된 바와 같이, 열 교환 어셈블리(12)는 복수의 실질적으로 평행한 핀들(32) 사이에 끼워진 복수의 적층된, 실질적으로 평행한 플레이트 어셈블리들(30)을 포함한다. 플레이트 어셈블리들(30)과 핀들(32)은 상부 커버 패널(18)과 하부 커버 패널(20) 사이에 배치된다. 열 교환 어셈블리(12)와 커버들(18, 20)은 유입 탱크(14)와 유출 탱크(16) 중간에 배치된다. 플레이트 어셈블리들(30) 각각은 냉각제 회로로부터 냉각제를 받기 위한 유로(34)를 정한다. 핀들(32)은 플레이트 어셈블리들(30)과 열 연통하며 열 교환기(10)를 통해 흐르는 공기가 그 사이를 통과하게 하도록 구성된다. 핀들(32)은 이를 통해 흐르는 공기와 플레이트 어셈블리들(30) 각각 통해 흐르는 냉각제 사이의 열 전달을 가능하게 하도록 구성된다. 핀들(32)은 원한다면, 골형(corrugated) 구성을 가질 수도 있다.
[0019] 도 2 - 도 3에 예시된 바와 같이, 플레이트 어셈블리들(30) 각각은 제 1 플레이트(30a) 및 제 2 플레이트(30b)를 포함한다. 플레이트들(30a, 30b) 각각은 그 위에 유로(34)의 부분(34a)가 형성된 통로 형성 표면(36)을 갖는다. 제 1 플레이트(30a)와 제 2 플레이트(30b)는 함께 결합되고 서로 협력하여 그 사이에 유로(34)를 형성하며, 여기서 플레이트들(30a, 30b) 각각의 통로 형성 표면들(36)은 서로 마주본다. 플레이트들(30a, 30b) 각각은 스탬핑, 성형, 몰딩 등과 같은 현재 알려진 또는 이후에 개발되는 임의의 프로세스들에 의해 형성될 수 있다. 플레이트들(30a, 30b)은 함께 결합되어, 예를 들어 납땜, 접착제 본딩, 또는 용접과 같은 임의의 프로세스에 의해 플레이트 어셈블리들(30)을 형성할 수 있다.
[0020] 플레이트들(30a, 30b) 각각은 그 단부 근처에 그를 관통하여 형성된 유입 구멍(38), 유출 구멍(40) 및 가스 제거 구멍(42)을 포함한다. 그러나 유입 구멍(38), 유출 구멍(40) 및 가스 제거 구멍(42)은 원한다면, 플레이트들(30a, 30b)을 관통하여 그 중심부에 또는 그 중심부와 그 단부 중간에 형성될 수 있다고 이해된다. 플레이트 어셈블리들(30)은 적층되는데, 여기서 플레이트들(30a, 30b) 각각의 유입 구멍들(38)은 복수의 플레이트 어셈블리들(30)을 관통하여 연장하는 유입 매니폴드(38a)를 형성하도록 서로 정렬된다. 플레이트 어셈블리들(30)의 플레이트들(30a, 30b) 각각의 유출 구멍들(40)은 플레이트 어셈블리들(30)을 관통하여 연장하는 유출 매니폴드(40a)를 형성하도록 서로 정렬된다. 유입 매니폴드(38a)와 유출 매니폴드(40a) 각각은 이들을 통해 냉각제를 받고, 유입 포트(22)와 유출 포트(24) 그리고 플레이트 어셈블리들(30) 각각에 의해 형성된 유로들(34)과 유체 연통하도록 구성된다. 플레이트들(30a, 30b) 각각의 가스 제거 구멍들(42)은, 가스 제거 유출구(26)와 유체 연통하여 열 교환 어셈블리(12)로부터의 원치 않는 공기를 전달하도록 구성된 가스 제거 유출 매니폴드(44)를 형성하도록 서로 정렬된다.
[0021] 각각의 플레이트들(30a, 30b) 상의 유로들(34)의 부분들(34a)은 유입 구멍(38)으로부터 유입 구멍(38)과 유출 구멍(40) 사이에서 연장하는 구불구불한 단일 흐름 경로를 형성한다. 도시된 바와 같이, 플레이트들(30a, 30b) 각각은 다중 평행 패스 구성을 갖는데, 여기서 유로들(34)의 부분들(34a)은 냉각제가 플레이트들(30a, 30b)의 평행한 세로 부분들을 따라 흐르도록 유도하는 평행 패스들을 형성한다. 예시된 실시예에서, 플레이트들(30a, 30b) 각각은 유입 구멍(38)으로부터 유출 구멍(40)까지 냉각제가 플레이트들(30a, 30b)의 6개의 평행한 세로 부분들을 따라 흐르도록 유도하는 6개의 평행 패스들을 포함하는 6 패스 평행 구성을 갖는다. 그러나 플레이트들(30a, 30b)은 원하는 대로 다른 다중 평행 패스 구성들을 가질 수 있다고 이해된다. 예를 들어, 플레이트들(30a, 30b)은 냉각제가 각각 플레이트들(30a, 30b)의 2개, 4개, 8개 또는 10개의 평행한 세로 부분들을 따라 흐르도록 유도하는 2개의 평행 패스들, 4개의 평행 패스들, 8개의 평행 패스들 또는 10개의 평행 패스들을 각각 포함하는 2 패스 평행 구성, 4 패스 평행 구성, 8 패스 평행 구성 또는 10 패스 평행 구성을 가질 수 있다.
[0022] 플레이트들(30a, 30b) 각각은 그 통로 형성 표면들(36) 상에 형성된 리세스들(46)을 더 포함한다. 리세스들(46) 각각은 다중 평행 패스 구성의 한 쌍의 평행 패스들의 유턴 단부(48)와 만나고 유턴 단부(48)로부터 플레이트(30a, 30b)의 단부를 향하여 바깥쪽으로 연장한다. 리세스들(46) 각각은 유로(34)의 부분(34a)의 깊이보다 더 큰 깊이를 갖는다. 리세스들(46)은 유로들(34)을 통한 냉각제의 흐름으로부터 원치 않는 공기를 모으고 받도록 구성된다.
[0023] 도시된 예시적인 실시예에서는, 플레이트들(30a, 30b) 각각에 2개의 리세스들(46)이 형성된다. 리세스들(46) 중 첫 번째 리세스는 6 평행 패스 구성의 두 번째와 세 번째 평행 패스들의 유턴 단부(48)와 만나고, 리세스들(46) 중 두 번째 리세스는 6 평행 패스 구성의 네 번째와 다섯 번째 평행 패스들의 유턴 단부(48)와 만난다. 유로들(34)의 부분들(34a)이 4 평행 패스 구성을 형성하는 다른 예에서는, 플레이트들(30a, 30b) 각각에서 두 번째와 세 번째 평행 패스들의 유턴 단부(48)에 하나의 리세스(46)가 형성된다. 유로들(34)의 부분들(34a)이 8 평행 패스 구성을 형성하는 또 다른 예에서는, 플레이트들(30a, 30b) 각각에서 두 번째와 세 번째 평행 패스들의 유턴 단부(48), 네 번째와 다섯 번째 평행 패스들의 유턴 단부(48), 그리고 여섯 번째와 일곱 번째 평행 패스들의 유턴 단부(48)에 3개의 리세스들(46)이 형성된다. 유로들(34)의 부분들(34a)이 10 평행 패스 구성을 형성하는 또 추가 예에서는, 플레이트들(30a, 30b) 각각에서 두 번째와 세 번째 평행 패스들의 유턴 단부(48), 네 번째와 다섯 번째 평행 패스들의 유턴 단부(48), 여섯 번째와 일곱 번째 평행 패스들의 유턴 단부(48), 그리고 여덟 번째와 아홉 번째 평행 패스들의 유턴 단부(48)에 4개의 리세스들(46)이 형성된다.
[0024] 개구(50)가 리세스들(46) 각각에 형성되어 플레이트들(30a, 30b) 각각을 관통해 연장한다. 개구들(50)은 플레이트들(30a, 30b) 각각의 폭을 따라 가스 제거 구멍(42)과 선형적으로 정렬된다. 플레이트들(30a, 30b) 각각의 개구들(50)은 열 교환 어셈블리(12)를 관통하여 연장하는 가스 제거 채널들(52)을 형성하도록 서로 정렬된다. 가스 제거 채널(52)은 냉각제가 유로들(34)을 통해 흐를 때 유로들(34)로부터 원치 않는 공기를 받아 전달하도록 각각의 유로들(34)과 유체 연통한다. 예시된 실시예에서는, 플레이트들(30a, 30b) 각각에 형성된 2개의 리세스들(46)에 대응하도록 2개의 가스 제거 채널들(52)이 형성된다. 그러나 플레이트들(30a, 30b) 각각에 형성된 리세스들(46)의 수에 따라 더 많은 또는 더 적은 가스 제거 채널들(52)이 형성될 수 있다.
[0025] 하부 커버 패널(20)은 그 상부 표면에 형성된 가늘고 긴 홈(54)을 포함한다. 홈(54)은 가스 제거 채널들(52)과 가스 제거 유출 매니폴드(44) 간의 유체 연통을 제공하도록 구성된다. 열 교환 어셈블리(12)에 결합될 때, 홈(54)은 가스 제거 유출 매니폴드(44)와 가스 제거 채널들(52) 각각과 정렬된다. 홈(54), 가스 제거 유출 매니폴드(44) 및 가스 제거 채널들(52) 각각은 플레이트 어셈블리들(30)의 유로들(34)로부터의 원치 않는 공기를 모아 가스 제거 유출구(26)로 전달하는 연속 경로를 형성한다. 열 교환 어셈블리(12)를 통한 원치 않는 공기의 흐름은 도 3에서 점선 화살표들로 예시된다.
[0026] 예시된 실시예들에서, 홈(54)은 가스 제거 채널들(52)과 가스 제거 유출 매니폴드(44) 간의 거리와 동일한 길이로 연장하는 연속적인 홈이다. 그러나 홈(54)은 원한다면, 비연속적인 홈일 수 있다고 이해된다. 예를 들어, 홈(54)은 비연속적인 섹션들로 구성될 수 있으며, 여기서 섹션들 중 하나는 가스 제거 채널들(52) 중 첫 번째 채널에서부터 가스 제거 유출 매니폴드(44)까지의 거리와 동일한 길이로 연장하고, 다른 섹션은 가스 제거 채널들(52) 중 두 번째 채널에서부터 가스 제거 유출 매니폴드(44)까지의 거리와 동일한 길이로 연장한다. 하나의 가스 제거 채널(52)을 갖는 실시예들에서, 홈(54)은 가스 제거 채널(52)로부터 가스 제거 유출 매니폴드(44)까지의 거리와 동일한 거리로 연장할 수 있다. 2개보다 더 많은 가스 제거 채널들(52)을 가진 실시예들에서, 홈(54)은 연속적일 수 있으며, 열 교환 어셈블리(12)의 폭에 대해 가장 바깥쪽 가스 제거 채널들(52) 사이의 거리와 동일한 길이로 연장하여 가스 제거 채널들(52) 각각 및 가스 제거 유출 매니폴드(44)와 정렬될 수 있다. 대안으로, 홈(54)은 비연속적일 수 있다. 예를 들어, 홈(54)의 하나의 섹션은 가장 바깥쪽 가스 제거 채널들(52) 중 하나로부터 가스 제거 유출 매니폴드(44)까지의 거리와 동일한 길이로 연장할 수 있으며, 이와 그리고 임의의 중간 가스 제거 채널들(52)과 정렬된다. 홈(54)의 제 2 섹션은 가장 바깥쪽 가스 제거 채널들(52) 중 대향하는 채널로부터 가스 제거 유출 매니폴드(44)까지의 거리와 동일한 길이로 연장할 수 있으며, 이와 그리고 임의의 중간 가스 제거 채널들(52)과 정렬된다.
[0027] 하는 대로, 하나보다 많은 가스 제거 유출 매니폴드(44) 그리고 마찬가지로 하나보다 많은 가스 제거 유출구(26)가 열 교환 어셈블리(12)에 포함될 수 있다고 또한 이해된다. 예를 들어, 플레이트들(30a, 30b) 각각이 6개 또는 그보다 많은 평행 패스들을 갖는 실시예들에서 열 교환 어셈블리(12)는 2개, 3개 또는 4개의 가스 제거 유출 매니폴드들(44) 및 가스 제거 유출구들(26)을 포함할 수 있다. 이러한 예들에서는, 가스 제거 유출 매니폴드들(44) 중 적어도 하나와 각각의 가스 제거 채널들(52) 사이에 유체 연통을 제공하도록 연속적인 홈들(54) 또는 다수의 비연속적인 홈들(54)이 포함될 수 있다.
[0028] 열 교환기(10)의 점검, 유지 보수 또는 운영 도중과 같은 적용시, 유입 포트(22)와 열 교환 어셈블리(12)의 플레이트 어셈블리들(30)에 의해 형성된 유입 매니폴드(38a)를 통해 냉각제가 흐른다. 다음에, 냉각제는 유입 매니폴드(38a)로부터 플레이트 어셈블리들(30) 각각의 사이로 분배된다. 냉각제는 다음에, 플레이트 어셈블리들(30) 각각의 유로(34)를 통해 흐른다. 냉각제가 유로들(34)을 통해 흐를 때, 냉각제의 흐름에 따라 유로들(34)에 유입된 임의의 원치 않은 공기가 플레이트들(30a, 30b) 각각의 리세스들(46)에 모여 수용된다. 다음에, 공기는 가스 제거 채널들(52)을 통과해 리세스들(46)의 개구들(50)로부터 홈(54)으로 흐른다. 다음에, 공기는 홈(54)으로부터 가스 제거 유출 매니폴드(44)로, 그리고 가스 제거 유출 매니폴드(44)로부터 가스 제거 유출구(26)를 통과해 열 교환기(10)와 분리된 환경으로 이동한다.
[0029] 유리하게, 열 교환기(10)는 열 교환기(10)의 유로들(34)에 우연히 유입된 임의의 원치 않는 공기를 모으기 위한 연속적인 가스 제거 흐름 경로를 갖는다. 연속적인 가스 제거 흐름 경로는 다음에 이를 통해 그리고 열 교환기(10)로부터 바깥쪽으로 공기를 전달하며, 이는 열 교환기(10)의 성능 및 효율을 최대화한다. 연속적인 가스 제거 흐름 경로는 한 쌍보다 더 많은 쌍의 평행 패스들을 갖는 플레이트들과 같은 다중 평행 흐름 구성들을 가진 플레이트들을 갖는 열 교환기들에 특히 유리하다. 예를 들어, 연속적인 가스 제거 경로는 4 평행 패스 구성, 6 평행 패스 구성, 8 평행 패스 구성 및 10 평행 패스 구성을 갖는 플레이트들을 가진 열 교환기들에 유리하다.
[0030] 상기 설명으로부터, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이 발명의 본질적인 특징들을 쉽게 확인할 수 있으며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 다양한 용도들 및 조건들에 적응시키도록 본 발명에 대해 다양한 변경들 및 수정들을 실시할 수 있다.
10: 열 교환기
12: 열 교환 어셈블리
14: 유입 탱크
16: 유출 탱크
18: 상부 커버 패널
20: 하부 커버 패널
22: 유입 포트
24: 유출 포트
26: 가스 제거 유출구
22a, 24a, 26a: 홀
30: 플레이트 어셈블리
30a: 제 1 플레이트
30b: 제 2 플레이트
32: 핀
34: 유로
36: 통로 형성 표면
38: 유입 구멍
38a: 유입 매니폴드
40: 유출 구멍
40a: 유출 매니폴드
42: 가스 제거 구멍
44: 가스 제거 유출 매니폴드
46: 리세스
50: 개구
52: 가스 제거 채널
54: 홈

Claims (20)

  1. 열 교환기 플레이트로서,
    통로 형성 표면을 포함하는 플레이트;
    상기 통로 형성 표면 상에 형성된 유로(flow passage)의 일부;
    상기 통로 형성 표면에 형성되며 상기 유로의 일부와 교차하는 리세스 ― 상기 리세스는 상기 유로의 일부로부터의 공기를 모으도록 구성됨 ―; 및
    상기 통로 형성 표면에 형성되며 열 교환기의 흐름 경로(flow path)로부터 모인 공기를 전달하도록 구성된 가스 제거 구멍을 포함하는,
    열 교환기 플레이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리세스는 상기 리세스 내에 형성된 개구를 포함하는,
    열 교환기 플레이트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    냉각제를 받도록 구성된 유입 구멍 및 상기 냉각제를 전달하도록 구성된 유출 구멍을 더 포함하며, 상기 유로의 일부는 상기 유입 구멍과 상기 유출 구멍 사이로 연장하고 구불구불한 흐름 경로를 형성하는,
    열 교환기 플레이트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가스 제거 구멍과 상기 리세스는 상기 유입 구멍과 상기 유출 구멍 중간에 배치되는,
    열 교환기 플레이트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통로 형성 표면은 복수의 리세스들을 포함하며,
    상기 리세스들 각각은 해당 리세스 내에 형성된 개구를 갖고 상기 플레이트를 관통하여 연장하는,
    열 교환기 플레이트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 플레이트는 4 평행 패스(parallel pass) 구성, 6 평행 패스 구성, 8 평행 패스 구성 및 10 평행 패스 구성 중 하나를 갖는,
    열 교환기 플레이트.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로의 일부는 유턴 단부를 갖고, 상기 리세스는 상기 유턴 단부와 교차하는,
    열 교환기 플레이트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 리세스는 상기 유로의 일부의 깊이보다 더 큰 깊이를 갖는,
    열 교환기 플레이.
  9. 열 교환기로서,
    상부 커버 패널, 하부 커버 패널, 복수의 적층 플레이트 어셈블리들, 및 상기 플레이트 어셈블리들 사이에 끼워진 복수의 핀들을 포함하는 열 교환 어셈블리 ― 상기 플레이트 어셈블리들 각각은 냉각제를 받기 위한 유로를 형성함 ―; 및
    상기 열 교환 어셈블리를 관통하여 연장하는 연속 흐름 경로를 포함하며,
    상기 흐름 경로는 상기 플레이트들 각각의 유로들과 유체 연통하며, 상기 유로들 각각으로부터 상기 열 교환기와 분리된 환경으로 공기를 전달하도록 구성되는,
    열 교환기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트 어셈블리들을 관통하여 연장하는 가스 제거 채널에 의해 상기 연속 흐름 경로의 제 1 부분이 형성되고,
    상기 가스 제거 채널은 상기 유로들 각각과 직접 유체 연통하는,
    열 교환기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 상부 커버 패널은 가스 제거 유출구를 포함하고,
    상기 가스 제거 유출구와 직접 유체 연통하는 가스 제거 유출 매니폴드에 의해 상기 연속 흐름 경로의 제 2 부분이 형성되는,
    열 교환기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 연속 흐름 경로의 제 3 부분은 상기 하부 커버 패널에 형성된 홈을 포함하고,
    상기 홈은 상기 가스 제거 채널과 상기 가스 제거 유출 매니폴드를 유동적으로 연결하는,
    열 교환기.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 플레이트 어셈블리들은 서로 협력하여 상기 유로들을 형성하는 제 1 플레이트와 제 2 플레이트를 포함하고,
    상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트 각각은 다수 쌍들의 평행 패스들을 갖는 다중 평행 패스 구성을 갖는,
    열 교환기.
  14. 열 교환기로서,
    상기 열 교환기로부터의 공기를 전달하기 위한 가스 제거 유출구를 포함하는 상부 커버 패널;
    내부에 형성된 홈을 포함하는 하부 커버 패널; 및
    상기 상부 커버 패널과 상기 하부 커버 패널 중간에 배치된 복수의 플레이트 어셈블리들을 포함하며,
    상기 복수의 플레이트 어셈블리들 각각은 이들을 통해 냉각제를 받기 위한 유로를 형성하고,
    적어도 하나의 가스 제거 채널 및 이를 통해 연장하는 적어도 하나의 가스 제거 유출 매니폴드를 형성하도록 상기 복수의 플레이트 어셈블리들이 서로 정렬되며,
    상기 적어도 하나의 가스 제거 채널과 상기 적어도 하나의 가스 제거 유출 매니폴드는 상기 유로들 각각으로부터 공기를 받아 상기 열 교환기의 외부 환경으로 전달하도록 구성되고,
    상기 홈은 상기 가스 제거 채널과 상기 가스 제거 유출 매니폴드를 유동적으로 연결하는,
    열 교환기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가스 제거 채널은 상기 유로들 각각과 직접 유체 연통하고,
    상기 적어도 하나의 가스 제거 유출 매니폴드는 상기 가스 제거 유출구와 직접 유체 연통하는,
    열 교환기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트 어셈블리들은 복수의 가스 제거 채널들을 형성하는,
    열 교환기.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 플레이트 어셈블리들 각각은 서로 협력하여 상기 유로를 형성하는 제 1 플레이트와 제 2 플레이트를 포함하는,
    열 교환기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트 각각은 가스 제거 구멍 및 개구를 포함하고,
    상기 플레이트 어셈블리들의 가스 제거 구멍들 각각은 상기 적어도 하나의 가스 제거 유출 매니폴드를 형성하도록 서로 정렬되고,
    상기 플레이트 어셈블리들 각각의 개구들 각각은 상기 적어도 하나의 가스 제거 채널을 형성하도록 서로 정렬되는,
    열 교환기.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트 각각은 그 위에 형성되어 상기 유로와 교차하는 리세스를 포함하고,
    상기 개구는 상기 리세스에 형성되며,
    상기 리세스는 상기 유로로부터의 공기를 모으고 받아서 상기 개구를 통해 상기 공기를 전달하도록 구성되는,
    열 교환기.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트 각각은 다수 쌍들의 평행 패스들을 갖는 다중 평행 패스 구성을 갖는,
    열 교환기.
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