KR20180077122A

KR20180077122A - 열교환기 및 이를 구비하는 원전

Info

Publication number: KR20180077122A
Application number: KR1020180072973A
Authority: KR
Inventors: 김영인; 조현준; 배영민; 한훈식; 김석; 장정봉
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2018-07-06
Also published as: KR101976543B1

Abstract

본 발명은, 제1 유체가 흐르는 제1 유로부와 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부; 및 상기 제1 및 제2 유로부 사이의 간극(gap)이 확대되는 것을 억제하도록, 상기 플레이트부에 장착되어 상기 적층되는 양방향으로 발생하는 상기 플레이트부의 벌어짐을 구속하도록 구성되는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기를 개시한다.

Description

열교환기 및 이를 구비하는 원전{HEAT EXCHANGER AND NUCLEAR POWER PLANT HAVING THE SAME}

본 발명은 플레이트 구조로 이루어지는 열교환기 및 이를 구비하는 원전에 관한 것이다.

열교환기는 서로 다른 유체 사이에 열교환이 이루어지도록 구성되는 장치이다.

한편, 인쇄기판형 열교환기는 기술은 영국 Heatric 사(Patent : US 4665975, 1987)에서 개발되어 일반 산업분야에 매우 다양하게 이용되고 있다. 인쇄기판형 열교환기는 광화학적 식각 기술(Photo-chemical etching technique)에 의한 조밀한 유로배치 및 확산접합 기술을 이용하여 열교환기의 판 사이의 용접을 없앤 구조의 열교환기이다. 이에 따라 인쇄기판형 열교환기는 고온 고압의 환경에 적용 가능하고, 고집적도와 우수한 열교환 성능을 갖추고 있다. 인쇄기판형 열교환기 고온 고압의 환경에 대한 내구성과 우수한 열교환 성능과 고집적도 등의 장점으로 냉난방시스템, 연료전지, 자동차, 화학 공정, 의료기기, 원자력, 정보 통신 장비, 극저온 환경 등의 증발기, 응축기, 냉각기, 라디에이터, 열교환기, 반응기 등 매우 다양한 분야로 적용범위가 확대되고 있다. 한편, 인쇄기판형태의 제작 기술은 광화학적 식각 기술(Photo-chemical etching technique)을 이용하므로 일반 가공 방식보다는 매우 자유롭게 가공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 판형 열교환기는 100년 넘게 산업계에서 광범위하게 적용되고 있다. 판형(plate type) 열교환기는 일반적으로 판을 압출하여 유로 채널을 형성하고, 판 사이를 개스킷을 사용하거나 일반 용접 또는 브레이징 용접을 사용하여 결합시킨다. 이에 따라 인쇄기판형 열교환기와 적용분야는 유사하나 압력이 낮은 저압 환경에서 더 많이 이용되고 있다. 열교환 성능은 인쇄기판형 열교환기 보다는 작고 쉘 앤 튜브(shell and tube)형 열교환기 보다는 우수한 특성이 있다. 또한 인쇄기판형 열교환기에 비해서는 제작이 간편한 특성이 있다.

2000년대 초중반부터 판을 구부려서 만드는 FP(Formed Plate) 열교환기 또는 FPHE와 미세유로를 확산 접합시키는 혼합형 열교환기 등의 기술 개발되고 있으며, 3D 프린터 기술 또한 금속분야까지 적용이 확대되고 있다.

한편, 원전의 주요기기 들은 원전의 안전성, 신뢰도, 경제성 향상 등의 목적과 관련 요건에 따라 기기에 대한 비파괴검사를 포함한 사용전 및 사용중 검사를 포함하여 유지보수를 수행하고 있다. 그런데 쉘&튜브 열교환기와 같이 튜브에 대한 검사가 용이한 경우에는 상기 유지보수 작업이 비교적 용이하나, 튜브에 비해 매우 작은 유로를 적용하는 플레이트형 열교환기의 경우, 유로가 매우 작아 유로에 대한 정밀한 검사 등의 유지보수 작업이 매우 어렵게 된다.

또한, 플레이트형 열교환기, 특히 인쇄기판형 열교환기와 같이 판과 판 사이를 확산접합 등을 적용하여 접합하는 경우 접합부에 부분적인 접합 불량이 내재되어 있는 경우에도, 많은 플레이트를 적층하여 접합하는 플레이트형 열교환기의 특성상 다수의 플레이트 사이에 발생하는 미세 접합 불량을 검사하기가 매우 어렵다. 그리고 이러한 부분적인 접합 불량은 열교환기를 장시간 사용함에 따라 점차 확대되어 결과적으로 열교환기가 손상되는 가능성을 완전히 배제할 수 없다.

본 발명의 일 목적은, 플레이트형 열교환기를 구성하는 복수의 플레이트들 사이의 간극이 확대되는 현상을 억제하도록 이루어지는 열교환기 및 이를 구비하는 원전을 제공하는 데에 있다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 열교환기는, 제1 유체가 흐르는 제1 유로부와 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부; 및 상기 제1 및 제2 유로부 사이의 간극(gap)이 확대되는 것을 억제하도록, 상기 플레이트부에 장착되어 상기 적층되는 양방향으로 발생하는 상기 플레이트부의 벌어짐을 구속하도록 구성되는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기를 개시한다.

상기 제1 유로부는 상기 제1 유체가 흐르는 복수의 제1 유로 채널을 구비하고, 상기 제2 유로부는 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비할 수 있다.

상기 열교환기는, 상기 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판과 제2 외판을 더 포함하고, 상기 체결부는, 상기 양방향을 따라 연장 형성되며, 상기 제1 및 제2 외판에 결합되어 상기 제1 및 제2 외판을 상호 고정시키도록 형성되는 지지축을 구비할 수 있다.

상기 제1 및 제2 유로 채널은 각각 상기 지지축을 우회하도록 형성될 수 있다.

상기 제1 및 제2 유로부의 가장자리 부분에는 각각 상기 제1 및 제2 유로 채널이 미형성된 제1 프린지와 제2 프린지가 형성되고, 상기 제1 및 제2 프린지는 각각 상기 양방향을 따라 서로 연통하는 제1 관통홀과 제2 관통홀을 구비하며, 상기 지지축은 상기 제1 및 제2 관통홀을 순차적으로 관통하도록 이루어질 수 있다.

상기 제1 및 제2 관통홀과 상기 지지축은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어질 수 있다.

상기 제1 및 제2 외판과 상기 지지축은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어질 수 있다.

상기 볼트 체결이 이루어진 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다.

상기 지지축은 상기 제1 및 제2 외판 중 적어도 하나를 관통하여 상기 상면 또는 하면 상으로 돌출 형성되고, 상기 체결부는, 상기 상면 또는 하면 상으로 돌출되는 상기 지지축의 단부에 결합 고정되는 너트부를 더 구비할 수 있다.

상기 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판과 제2 외판; 및 상기 제1 및 제2 외판의 적어도 일부를 각각 덮도록 형성되는 제1 지지부재와 제2 지지부재를 더 포함하고, 상기 체결부는, 상기 양방향을 따라 연장 형성되며, 상기 제1 및 제2 지지부재에 결합되어 상기 제1 및 제2 지지부재를 상호 고정시키도록 형성되는 지지축을 구비할 수 있다.

상기 제1 및 제2 지지부재와 상기 지지축은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어질 수 있다.

상기 지지축은 상기 제1 및 제2 지지부재 중 적어도 하나를 관통하여 상기 제1 지지부재의 일면 또는 제2 지지부재의 일면 상으로 돌출 형성되고, 상기 체결부는, 제1 지지부재의 일면 또는 제2 지지부재의 일면 상으로 돌출되는 상기 지지축의 단부에 결합 고정되는 너트부를 더 구비할 수 있다.

상기 제1 및 제2 지지부재의 양단부 중 적어도 하나의 일 단부는 각각 상기 양방향을 따라 서로 마주하는 방향으로 연장 형성되어 상기 제1 및 제2 외판의 측면과, 상기 플레이트부의 측면의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다.

상기 열교환기는, 상기 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판과 제2 외판; 및 상기 제1 및 제2 외판의 적어도 일부와, 상기 제1 및 제2 외판의 측면과 상기 플레이트부의 측면의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 제1 지지부재와 제2 지지부재를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 지지부재가 서로 마주하는 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다.

상기 열교환기는, 상기 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판과 제2 외판; 및 상기 제1 및 제2 외판의 적어도 일부를 각각 덮도록 형성되는 제1 지지부재와 제2 지지부재를 더 포함하고, 상기 제1 지지부재 또는 상기 제2 지지부재는 복수로 구비되어 상기 제1 외판 또는 상기 제2 외판의 어느 일 부분과 다른 일 부분을 각각 덮도록 구성될 수 있다.

상기 열교환기는, 상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부의 손상 여부를 모니터링하도록, 상기 제1 및 제2 유로부 사이에 형성되는 복수의 미세유로를 구비하며, 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 상기 미세유로로 유입되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 감시유로부를 더 포함할 수 있다.

상기 플레이트부는 확산접합에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다.

아울러 본 발명은, 제1 유체가 흐르는 제1 유로부와 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부; 및 상기 제1 및 제2 유로부 사이의 간극(gap)이 확대되는 것을 억제하도록, 상기 플레이트부에 장착되어 상기 적층되는 양방향으로 발생하는 상기 플레이트의 벌어짐을 구속하도록 구성되는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기발생기를 개시한다.

상기 제2 유로부는, 상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 유로저항부를 포함할 수 있다.

아울러 본 발명은, 원자로의 노심에 의해 가열되는 제1 유체와, 상기 제1 유체와 열교환하는 제2 유체가 서로 순환되도록 이루어지는 열교환기를 포함하는 원전에 있어서, 상기 열교환기는, 상기 제1 유체가 흐르는 제1 유로부와 상기 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부; 및 상기 제1 및 제2 유로부 사이의 간극(gap)이 확대되는 것을 억제하도록, 상기 플레이트부에 장착되어 상기 적층되는 양방향으로 발생하는 상기 플레이트의 벌어짐을 구속하도록 구성되는 체결부를 포함하는 원전을 개시한다.

본 발명에 의하면, 제1 유체와 제2 유체가 각각 흐르는 제1 유로부와 제2 유로부가 적층 구성되는 플레이트부와, 플레이트부에 장착되어 제1 및 제2 유로부가 적층되는 양방향으로 발생하는 플레이트부의 벌어짐을 구속하도록 이루어지는 체결부를 포함한다. 이에 따라, 플레이트형 열교환기에서 초기 제작 단계에서부터 내재되어 있거나 열교환기의 장시간 사용에 따라 복수의 열교환기를 구성하는 플레이트들 간의 접합 영역에서 발생되는 급격한 벌어짐 현상을 물리적으로 억제 가능하므로, 열교환기의 손상이 사고로 확대되는 것을 방지하여 열교환기와 이를 포함하는 원전의 안전성을 보다 향상시킬 수 있다.

아울러 본 발명은, 제1 및 제2 유로부 사이에 형성되는 복수의 미세유로를 구비하며, 미세유로로 제1 유체 또는 제2 유체가 유입되었는지 여부를 감지하는 감시유로부를 포함한다. 이에 따라, 상기 미세유로를 흐르는 유체의 상태 변화를 모니터링함으로써 제1 및 제2 유로부의 손상 여부를 실시간으로 감지할 수 있으며, 본 발명의 체결부와 감시유로부가 함께 구성되는 경우, 열교환기의 안전성을 더욱 높이는 한편, 플레이트형 열교환기의 유지보수 현안을 효과적으로 극복할 수 있다는 장점을 갖는다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도이다.
도 1b 및 도 1c는 도 1에 도시된 열교환기를 평면상으로 바라본 상태에서, 각각 제1 유로부 및 제2 유로부의 배치 형태를 나타낸 개념도들이다.
도 2a는 도 1에 도시된 열교환기에 구비되는 제1 유로부의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 2b 및 도 2c는 도 1에 도시된 열교환기에 구비되는 제2 유로부의 일 예들을 나타낸 개념도들이다.
도 3a는 도 1a에 도시된 열교환기의 다른 실시예에서, 열교환기의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도이다.
도 3b 및 도 3c는 각각 도 3a에 도시된 열교환기의 평면상으로 바라본 상태에서, 제1 유로부 및 제2 유로부의 배치 형태를 나타낸 개념도들이다.
도 4 내지 도 10은 각각 도 1a에 도시된 열교환기의 다른 실시예들에서, 열교환기의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도들이다.
도 11은 본 발명의 도 10에 도시된 열교환기에 감시유로부가 더 포함되는 실시예에서, 열교환기의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도이다.
도 12는 도 11에 도시된 감시유로부를 평면상에서 바라본 개념도이다.
도 13a 및 도 13b는 각각 도 1a에 도시된 열교환기에 구비되는 제1 유로부의 다른 실시예를 평면상에서 바라본 개념도들이다.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 증기발생기에서, 제2 유로부의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 15는 본 발명의 열교환기를 구비하는 원전을 나타낸 개념도이다.

이하, 본 발명에 관련된 열교환기 및 이를 구비하는 원전에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 특별한 언급이 없는 경우 인쇄기판형 또는 판형 열교환기를 플레이트형 열교환기(heat exchanger)로 통칭하며, 3D 프린터나 하이브리드(hybrid) 기술을 활용한 경우에도 적용할 수 있으므로, 적용 범위를 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 이하 열교환기에 관한 설명은 액체를 증기로 변화시키는 증기발생기(steam generator)에도 동일하게 적용될 수 있으므로 증기발생기에 관한 설명은 열교환기에 관한 설명으로 대신한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기(100)의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도이고, 도 1b 및 도 1c는 도 1에 도시된 열교환기(100)를 평면상으로 바라본 상태에서, 각각 제1 유로부(110) 및 제2 유로부(120)의 배치 형태를 나타낸 개념도들이며, 도 2a는 도 1에 도시된 열교환기(100)에 구비되는 제1 유로부(110)의 일 예를 나타낸 개념도이고, 도 2b 및 도 2c는 도 1에 도시된 열교환기(100)에 구비되는 제2 유로부(120)의 일 예들을 나타낸 개념도들이다.

도 1a 내지 도 2c를 참조하면, 열교환기(100)는 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)를 구비하는 플레이트부(130)와, 체결부(140)를 포함한다.

제1 유로부(110)는 제1 유체(110a)가 흐르도록 형성된다. 예를 들어 제1 유로부(110)는 도 2a에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장 형성되고, 상기 제1 유체(110a)가 흐르는 복수의 제1 유로 채널(111)을 구비할 수 있다. 상기 제1 유로 채널(111)은 판형(plate type) 또는 인쇄기판형(printed circuit type)으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 유로부(110)는 제1 유체(110a)가 유입 또는 유출되는 입/출구 영역과, 후술할 제2 유체(120a)와 주된 열교환이 이루어지는 주열전달부를 갖는다.

상기 유로 채널(111)을 흐르는 상기 제1 유체(110a)는 액체 또는 기체 상태의 단상(single phase) 유동을 나타내며, 상기 제2 유체(120a)보다 높은 온도로 이루어지고 상기 제2 유체(120a)로 열을 전달하면서 온도가 점차 감소하도록 이루어진다. 도 2a에서 제1 유로 채널(111)과 연결되어 상기 제1 유체(110a)가 모이도록 구성되는 헤더(header)는 도시되지 않았다. 상기 헤더는 열교환기(100)의 목적에 설치되거나 설치되지 않을 수 있다. 또한, 상기 제1 유로부(110)와 상기 헤더는 종래의 플레이트형 열교환기 또는 증기발생기의 일반적인 구성이 적용될 수 있다.

제2 유로부(120)는 상기 제1 유체(110a)와 열교환되는 제2 유체(120a)가 흐르도록 형성된다. 예를 들어 제2 유로부(120)는 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장 형성되며, 제2 유체(120a)가 흐르는 복수의 제2 유로 채널(121)을 구비할 수 있다. 제2 유로 채널(121)은 상기 제1 유로 채널(111)과 유사하게 판형 또는 인쇄기판형으로 형성될 수 있다. 제2 유로부(120)는 제2 유체(120a)가 유입 또는 유출되는 입/출구 영역과 상기 제1 유체(110a)와의 주된 열교환이 이루어지는 주열전달부를 갖는다. 또한, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 제2 유로 채널(121)은 적어도 일부가 서로 연통되게 형성되는 개방형 구조가 적용될 수 있다.

상기 제2 유체(120a)는 상기 제1 유체(110a)보다 낮은 온도의 액체로 공급되어, 제2 유로부(120)의 상기 주열전달부를 흐르며 제1 유체(110a)와의 열교환을 통해 기체(증기발생기의 경우는 증기)로 변화되도록 이루어진다. 또한, 제2 유로부(120)는 제2 유체(120a)의 유로 면적 또는 열전달 면적을 증가시키도록 복수로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 유로부(120)의 하부와 상부에는 제2 유로부(120)를 흐르는 제2 유체(120a)가 모이도록 구성되는 헤더(121a)가 형성될 수 있다. 상기 헤더(121a)는 도 2b에 도시된 바와 같이 제2 유로부(120)의 동일한 측면 상에 형성되거나, 도 2c에 도시된 바와 같이 제2 유로부(120)의 서로 다른 측면 상에 형성될 수도 있다.

플레이트부(130)는 앞서 설명한 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)가 적층되어 플레이트 형태를 이루는 하나의 바디를 구성한다. 여기서, 플레이트부(130)는 확산접합에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 플레이트부(130)를 구성하는 제1 및 제2 유로부(110)가 서로 접하는 부분들이 상기 확산접합에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다.

체결부(140)는 상기 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)가 적층 구성되는 상기 플레이트부(130)에 장착되어 플레이트부(130)의 벌어짐을 구속하도록 구성된다. 구체적으로, 도시된 바와 같이 체결부(140)는 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)가 서로 마주하는 접합 부분의 간극(gap)이 확대되는 것을 억제하도록, 상기 플레이트부(130)의 어느 일부분에 장착되어 제1 및 제2 유로부(110,120)가 적층되는 양방향(d1)으로 발생하는 플레이트부(130)의 벌어짐을 구속하도록 구성된다.

예를 들어, 상기 플레이트부(130)의 벌어짐을 구속하기 위하여, 열교환기(100)는 제1 외판(151)과 제2 외판(152), 제1 지지부재(161)와 제2 지지부재(162)를 더 포함하고, 체결부(140)는 지지축(141)을 구비할 수 있다. 도 1b와 도 1c를 참조하면, 상기 지지축(141)은 상기 제1 및 제2 지지부재(161,162)의 둘레를 따라 복수로 배열 구성될 수 있다.

제1 외판(151)과 제2 외판(152)은 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 유로부(110,120)가 적층되는 상기 양방향(d1) 상에서 플레이트부(130)의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성된다.

제1 지지부재(161)와 제2 지지부재(162)는 각각 상기 제1 외판(151)과 제2 외판(152)의 적어도 일부를 덮도록 형성된다. 여기서, 제1 및 제2 지지부재(161,162)의 형상은 본 도면들에서 도시하는 형태로 한정되는 것은 아니며, 제1 및 제2 외판(151)을 덮도록 이루어지는 여러 가지 형태의 적용이 가능하다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 지지부재(161,162)의 양단부 중 적어도 하나의 일 단부는 각각 상기 양방향(d1)을 따라 서로 마주하는 방향으로 연장 형성되어 제1 및 제2 외판(151,152)의 측면과, 플레이트부(130)의 측면의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제1 및 제2 지지부재(161,162)에 의해 플레이트부(130)는, 상기 양방향(d1) 뿐만 아니라 상기 양방향(d1)과 교차하는 방향으로의 발생하는 팽창 현상에 의한 변형이 억제될 수 있다.

지지축(141)은 제1 및 제2 유로부(110,120)가 적층되는 상기 양방향(d1)을 따라 연장 형성되고, 제1 및 제2 지지부재(161,162)에 결합되어 상기 제1 및 제2 지지부재(161,162)를 상호 고정시키도록 형성된다. 여기서, 상기 제1 및 제2 지지부재(161,162)와 상기 지지축(141)은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어질 수 있다. 이를 위하여, 지지축(141)의 외주면에는 상기 볼트 체결을 위한 나사(141a,screw)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 지지부재(161,162)와 지지축(141)의 상기 볼트 체결이 이루어진 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열교환기(100)는 제1 지지부재(161)와 지지축(141)의 상단을 접합시키는 제1 용접부(w1)와 제2 지지부재(162)와 지지축(141)의 하단을 접합시키는 제2 용접부(w2)를 구비할 수 있다.

또한, 도시된 바에 의하면, 제1 및 제2 유로부(110,120)의 가장자리 부분에는 제1 프린지(113)와 제2 프린지(123)가 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 프린지(113,123)에 관한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 제1 유체(110a)와 제2 유체(120a)가 각각 흐르는 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120)가 적층 구성되는 플레이트부(130)와, 플레이트부(130)에 장착되어 제1 및 제2 유로부(110,120)가 적층되는 상기 양방향(d1)으로 발생하는 플레이트부(130)의 벌어짐을 구속하도록 이루어지는 체결부(140)를 포함한다. 이에 따라, 플레이트형 열교환기(100)에서 초기 제작 단계에서부터 내재되어 있거나 열교환기(100)의 장시간 사용에 따라 복수의 열교환기(100)를 구성하는 플레이트들(130) 간의 접합 영역에서 발생되는 급격한 벌어짐 현상을 물리적으로 억제 가능하므로, 열교환기(100)의 수명을 증가시키는 한편, 열교환기(100)의 손상이 사고로 확대되는 것을 방지하여 열교환기(100)와 이를 포함하는 원전(10, 도 15 참조)의 안전성을 보다 향상시킬 수 있다.

이하, 도 1a에 도시된 열교환기(100)의 다른 실시예에 관하여 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명한다. 이하 설명에서는 앞서 설명한 열교환기(100)의 구성요소들과 동일·유사한 부분들에 대하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 3a는 도 1a에 도시된 열교환기(100)의 다른 실시예에서, 열교환기(100)의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도이고, 도 3b 및 도 3c는 각각 도 3a에 도시된 열교환기(100)의 평면상으로 바라본 상태에서, 제1 유로부(110) 및 제2 유로부(120)의 배치 형태를 나타낸 개념도들이다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 열교환기(100)는 제1 및 제2 유로부(110,120)가 적층되는 상기 양방향(d1) 상에서 플레이트부(130)의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되는 제1 외판(151)과 제2 외판(152)을 더 포함한다.

여기서, 체결부(140)는, 상기 양방향(d1)을 따라 연장 형성되며 상기 제1 및 제2 외판(151,152)에 결합되어 제1 및 제2 외판(151,152)을 상호 고정시키도록 형성되는 지지축(141)을 구비한다.

한편, 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 유로부(110,120)의 가장자리 부분에는 제1 프린지(113)와 제2 프린지(123)가 형성되고, 상기 제1 및 제2 프린지(113,123)는 각각 제1 관통홀(113a)과 제2 관통홀(123a)을 구비할 수 있다.

제1 프린지(113)와 제2 프린지(123)는 제1 및 제2 유로부(110,120)의 가장자리 부분에 형성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 프린지(113,123)는 상기 제1 및 제2 유로 채널(111,121)이 미성형될 수 있다.

제1 관통홀(113a)과 제2 관통홀(123a)은 제1 및 제2 유로부(110,120)가 적층되는 상기 양방향(d1)을 따라 서로 연통하도록 이루어진다.

여기서, 상기 지지축(141)은 상기 제1 및 제2 관통홀(113a,123a)을 순차적으로 관통하도록 이루질 수 있다. 도시된 바에 의하면, 지지축(141)의 외주면에는 나사(141a)가 형성되는 것으로 도시었으나, 지지축(141)과 상기 제1 및 제2 관통홀(113a,123a)은 볼트 체결 없이 지지축(141)이 제1 및 제2 관통홀(113a,123a)에 삽입 고정된 형태로 구성될 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 외판(151,152)과 상기 지지축(141)은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능도록 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2 외판(151,152)과 지지축(141)의 상기 볼트 체결이 이루어진 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열교환기(100)는 제1 외판(151)과 지지축(141)의 상단을 접합시키는 제3 용접부(w3)와 제2 외판(152)과 지지축(141)의 하단을 접합시키는 제4 용접부(w4)를 구비할 수 있다.

한편, 도 3b와 도 3c를 참조하면, 제2 유로부(120)의 헤더(121a)가 형성되는 부분에는 체결부(140)가 제2 유체(120a)의 유동에 불필요한 영향을 미치지 않도록, 상기 지지축(141)을 구비하는 체결부(140)가 미설치된 형태로 구성될 수 있다.

이하, 도 1a에 도시된 열교환기(100)의 다른 실시예들에 관하여 도 4 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 이하 설명에서는 앞서 설명한 열교환기(100)의 구성요소들과 동일·유사한 부분들에 대하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 4 내지 도 10은 각각 도 1a에 도시된 열교환기(100)의 다른 실시예들에서, 열교환기(100)의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도들이다.

먼저 도 4를 참조하면, 열교환기(100)는 제1 및 제2 유로부(110,120)가 적층 구성되는 플레이트부(130)와, 플레이트부(130)에 장착되어 플레이트부(130)의 벌어짐을 구속하는 체결부(140)를 포함한다.

열교환기(100)는 플레이트부(130)의 외면을 형성하는 상면과 하면을 덮도록 형성되는 제1 및 제2 외판(151,152)을 포함하고, 체결부(140)는 제1 및 제2 외판(151,152)에 결합되어 제1 및 제2 외판(151,152)를 상호 고정시키도록 형성되는 지지축(141)을 구비한다.

여기서, 체결부(140)는 너트부(143)를 더 구비할 수 있다.

너트부(143)는 지지축의 단부에 결합 고정된다. 구체적으로, 상기 지지축(141)은 제1 및 제2 외판(151,152) 중 적어도 하나를 관통하여 상기 상면 또는 하면 상으로 돌출 형성되며, 너트부(143)는 상기 상면 또는 하면 상으로 돌출되는 지지축(141)의 단부에 결합 고정되어 플레이트부(130)의 상기 양방향(d1)으로 발생하는 벌어짐을 구속하도록 이루어질 수 있다.

한편, 지지축(141)의 외주면에는 나사(141a)가 형성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 제1 및 제2 프린지(113,123)에 구비되는 제1 및 제2 관통홀(113a,123a, 도 3a 참조)과 상기 지지축(141)은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어질 수 있다.

다음으로 도 5에 도시된 열교환기(100)는, 도 4에 도시된 열교환기(100)와 유사한 구조를 갖는다. 다만, 도 5에 도시된 열교환기(100)는 도 4에 도시된 너트부(143)를 구비하지 않으며, 체결부(140)에 구비되는 지지축(141)은 제1 외판(151), 제1 및 제2 관통홀(113a,123a, 도 3a 참조), 제2 외판(152)에 순차적으로 볼트 체결되도록 이루질 수 있다. 도 4의 열교환기(100)와 비교하면, 도 5의 열교환기(100)는 지지축(141)이 플레이트부(130)의 상기 하면 상으로 돌출되지 않는 특징을 갖는다.

다음, 도 6을 참조하면, 열교환기(100)는, 도 5에 도시된 열교환기(100)와 유사한 구조를 갖는다. 다만 도 6에 도시된 열교환기(100)는 도 5에 도시된 열교환기(100)와 달리, 지지축(141)과 상기 제1 및 제2 관통홀(113a,123a)이 볼트 체결 없이 지지축(141)이 제1 및 제2 관통홀(113a,123a)에 삽입 고정된 형태로 구성되는 특징을 갖는다.

다음으로 도 7a를 참조하면, 열교환기(100)는 도 1에 도시된 열교환기(100)와 구조적으로 유사한 특징을 갖는다. 도 7a에 도시된 열교환기(100)는 도 1에 도시된 열교환기(100)와 달리, 지지축(141)과 제1 및 제2 지지부재(161,162)가 용접(welding)에 의한 접합 부분 없이 볼트 체결에 의해 상호 결합되는 구조를 갖는다.

다음으로, 도 7b를 참조하면, 열교환기(100)는 도 1에 도시된 열교환기(100)와 유사한 구조를 갖는다. 다만, 도 1에 도시된 열교환기(100)의 제1 및 제2 지지부재(161,162)가 제1 및 제2 외판(151,152)의 측면과 플레이트부(130)의 측면의 일부만을 감싸도록 형성되는 반면, 도 7b에 도시된 열교환기(100)는 제1 및 제2 지지부재(161,162)가 제1 및 제2 외판(151,152)의 측면과 플레이트부(130)의 측면을 전체적으로 감싸도록 형성되며, 제1 및 제2 지지부재(161,162) 각각의 단부는 상기 양방향(d1)과 교차하는 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 여기서, 체결부(140)의 지지축(141)은 제1 및 제2 지지부재(161,162)의 상기 단부에서 장착되어 상기 플레이트부(130)의 벌어짐을 구속하도록 구성될 수 있다.

다음, 도 7c는 도 7b에 도시된 열교환기와 구조적으로 유사한 특징을 갖는다. 다만, 도 7c의 열교환기(100)는 제1 지지부재(161)와 제2 지지부재(162)가 서로 마주하는 부분이 볼트 체결이 아닌 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열교환기(100)는 제1 및 제2 지지부재(161,162)에서 서로 마주하는 단부들을 접합시키는 제5 용접부(w5)를 구비할 수 있다.

다음으로 도 8을 참조하면, 열교환기(100)는 도 1에 도시된 열교환기(100)와 구조적으로 유사한 특징을 갖는다. 다만, 도 8에 도시된 열교환기(100)는 제1 및 제2 지지부재(161,162)의 일면 상으로 돌출되는 지지축(141)의 단부에 결합 고정되는 너트부(143)를 구비한다.

다음, 도 9를 참조하면, 열교환기(100)는 도 8에 도시된 열교환기(100)와 구조적으로 유사한 특징을 갖는다. 다만, 도 9에 도시된 열교환기(100)의 제1 지지부재(161) 또는 제2 지지부재(162)는 복수로 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1 지지부재(161)는 도시된 바와 같이 제1 조각부재(161a)와 제2 조각부재(161b)로 구성될 수 있으며, 제1 및 제2 조각부재(161a, 161b)는 서로 이격되게 배치되고, 제1 외판(151)의 어느 일 부분과 다른 일 부분을 각각 덮도록 구성될 수 있다. 도 9에서 제1 및 제2 조각부재(161a, 161b)는, 열교환기(100)의 폭 방향으로 연장 형성된 것으로 도시되었으나 열교환기(100)의 길이 방향으로 연장 형성될 수도 있으며, 서로 교차되게 배치 구성될 수도 있다. 또한, 제2 지지부재(161) 또는 상기 제1 지지부재(161)와 유사한 형태로 구성될 수 있다.

마지막으로 도 10을 참조하면, 열교환기(100)는 도 3a에 도시된 열교환기(100)와 유사한 구조를 갖는다. 다만, 도 10에 도시된 열교환기(100)의 지지축(141)의 외주면에는 볼트 체결을 위한 나사(screw)가 미형성되며, 제1 및 제2 프린지(113,123)에 구비되는 제1 및 제2 관통홀(113a,123a)에도 볼트 체결을 위한 나사가 미형성된다. 여기서, 지지축(141)은 제1 및 제2 외판(151,152), 제1 및 제2 관통홀(113a,123a)에 삽입되며, 지지축(141)의 단부와 제1 및 제2 외판(151,152)은 각각 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어질 수 있다.

이하, 도 10에 도시된 열교환기(100)에 감시유로부(170)가 추가로 구성되는 실시예에 관하여 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다. 이하 설명에서는 앞서 설명한 열교환기(100)의 구성요소들과 동일·유사한 부분들에 대하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 11은 도 10에 도시된 열교환기(100)에 감시유로부(170)가 더 포함되는 실시예에서, 열교환기(100)의 측면에 대한 단면을 나타낸 개념도이고, 도 12는 도 11에 도시된 감시유로부(170)를 평면상에서 바라본 개념도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 열교환기(100)는 감시유로부(170)를 더 포함할 수 있다.

감시유로부(170)는 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120)의 손상 여부를 모니터링하도록, 제1 및 제2 유로부(110,120) 사이에 형성되는 복수의 미세유로(171)를 구비하며, 제1 유체(110a) 또는 제2 유체(120a)가 상기 미세유로(171)로 유입되었는지 여부를 감지하도록 구성된다. 또한, 미세유로(171)는 제1 및 제2 유로부(110,120) 사이에 형성되는 복수의 제1 미세유로들(171a)과 상기 제1 미세유로들(171a)과 연통되어 상기 제1 미세유로들(171a)을 상호 연결시키는 제2 미세유로들(171b)를 구비할 수 있다. 또한, 감시유로부(170)는 상기 제1 미세유로들(171a) 또는 제2 미세유로들(171b)을 흐르는 유체가 모이도록 구성되는 감시헤더(172)를 구비할 수 있다. 또한, 미세유로(171)는 도시된 바와 같이 서로 연통하도록 구성되는 개방형으로 적용될 수 있다. 다만, 미세유로(171)의 유로 형태는 별도로 규정하지 않으며, 도시된 실시예 외에 다른 여러 가지 형태가 적용될 수 있다.

한편, 미세유로(171)를 흐르는 유체는 별도의 규정하지 않는다. 단, 압축성 유체를 적용하는 경우, 온도에 따른 체적변화를 수용할 수 있는 압력제어부(미도시)가 구비될 수 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 여러 가지 원인에 의해 플레이트부(130)의 손상이 진행되는 경우 상기 미세유로(171)까지 손상이 진행되면, 미세유로(171)를 흐르는 유체를 통해 물리적 또는 화학적 상태 변화가 상기 감시헤더(172)로 전달되고, 감시헤더(172)와 연결된 센서(sensor,미도시)에서 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120)의 손상 여부를 감지할 수 있다. 아울러, 본 발명의 체결부(140)와 감시유로부(170)가 함께 구성되는 경우, 열교환기(100)의 안전성을 더욱 높이는 한편, 플레이트형 열교환기(100)의 유지보수 현안을 효과적으로 극복할 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 감시유로부(170)를 통해 플레이트형 열교환기(100)의 이상이 감지되는 경우 열교환기(100) 및 관련시설을 정지시킴으로써 제1 및 제2 유로부(110,120) 중 어느 한쪽 유로부의 유체가 반대쪽 유로부로 전파되기 전에 사고를 종료할 수 있어 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.

이하, 감시유로부(170)의 작동 과정에 대하여 설명한다.

먼저, 제1 및 제2 유로부(110,120) 사이의 접합 부분이 벌어지려는 하는 경우, 체결부(140)가 벌어지려는 방향으로의 팽창을 억제한다.

다음, 플레이트부(130)의 손상이 지속되어 제1 유체(110a) 또는 제2 유체(120a)가 미세유로(171)와 연결되는 경우, 미세유로(171)를 흐르는 유체의 상태가 바뀌고, 이 상태 변화에 따라 감시헤더(172)의 상태가 변화하며, 이 상태 변화는 상기 센서(미도시)에서 감지된다.

여기서, 미세유로(171)의 설정압력이 손상된 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120) 보다 높은 경우에는 미세유로(171)의 유체가 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120) 쪽으로 흘러 나가고, 미세유로(171)의 설정압력이 손상된 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120) 보다 낮은 경우에는 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120)의 유체가 감시헤더(172) 쪽으로 흘러 들어간다.

한편, 미세유로(171)의 설정압력이 손상된 제1 유로부(110) 보다 낮고 제2 유로부(120) 보다 높은 경우, 제1 유로부(110)가 손상되면 제1 유로부(110)의 제1 유체(110a)가 미세유로(171)를 따라 감시헤더(172)로 흘러 들어오고, 제2 유로부(120)가 손상되면 미세유로(171)의 유체가 제2 유로부(120) 쪽으로 흘러 나간다.

그리고, 상기 센서(미도시)에서 기 설정값 이상의 이상 상태가 감지되면 열교환기(100), 또는 증기발생기(100) 등의 관련 설비를 중지한다.

이하, 도 1a에 도시된 열교환기(100)의 다른 실시예들에 대하여 도 13a 및 도 13b를 참조하여 설명한다.

도 13a 및 도 13b는 각각 도 1a에 도시된 열교환기(100)에 구비되는 제1 유로부(110)의 다른 실시예를 평면상에서 바라본 개념도들이다.

먼저 도 13a를 참조하면, 제1 유로부(110)는 도 2a에 도시된 제1 유로부(110)와 구조적으로 유사한 특징을 갖는다. 다만, 제1 유로부(110)에 구비되는 제1 유로 채널(111)은 체결부(140)를 우회하도록 구성된다. 또한, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 제2 유로부(120)에 구비되는 제2 유로 채널(121)도 체결부(140)가 형성되는 부분을 우회하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 체결부(140)를 구비하는 경우에도, 제1 및 제2 유로 채널(111,121)을 흐르는 제1 및 제2 유체(110a,120a)가 간섭없이 원활하게 유동 가능하다는 장점이 있다.

다음으로, 도 13b를 참조하면, 도 13a에 도시된 제1 유로부(110)의 경우 체결부(140)가 제1 유로부(110)의 둘레를 따라 배치된 반면, 도 13b에 도시된 제1 유로부(110) 상에는 체결부(140)가 제1 유로부(110)의 중앙 부분에도 추가적으로 설치되는 특징을 갖는다. 이러한 경우, 제1 유로 채널(111)는 도 13a에 도시된 제1 유로 채널(111)과 마찬가지로, 체결부(140)를 우회하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 체결부(140)에 의한 체결 영역을 보다 확대하여 플레이트부(130)에 대한 고정력을 증가시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 증기발생기(100)에 구비되는 제2 유로부(120)의 일 예에 대하여 도 14를 참조하여 설명한다.

도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 증기발생기(100)에서, 제2 유로부(120)의 일 예를 나타낸 개념도이다.

도 14를 참조하면, 제2 유로부(120)는 도 2b 및 도 2c에 도시된 제2 유로부(120)와 구조적으로 유사한 특징을 갖는다. 제2 유로부(120)를 흐르는 제2 유체(120a)의 경우 제2 유로 채널(121)을 따라 유동하면서 상변화가 발생한다.

한편, 제2 유로부(120)는 유로저항부(125)를 포함한다.

유로저항부(125)는 제2 유로부(120)의 입구영역에 배치되어 제2 유체(120a)의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성된다. 이처럼, 상변화가 발생하는 증기발생기(100)의 경우 제2 유체(120a)가 액체 상태에서 증기 상태로 변화하면서 일어나는 유동불안(flow instability) 현상이, 상기 유로저항부(125)에 의해 제2 유로부(120)의 상부에서 하부로 전파되지 않도록 하는 효과를 갖는다. 유로저항부(125)는 상기 입구영역에서 제2 유체(120a)에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 유로 저항 채널(125a)을 구비할 수 있다. 한편, 제2 유로 채널(121)은 인접하는 제2 유로 채널들(121)이 서로 연통되도록 개방된 형태로 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 열교환기(12)(또는, 증기발생기)를 구비하는 원전(10)에 대하여 도 15를 참조하여 설명한다.

도 15는 본 발명의 열교환기(12)를 구비하는 원전(10)을 나타낸 개념도이다.

도 15를 참조하면, 원전(10)은 원자로 용기(11)에 수용되는 원자로의 노심(11a)에 의해 가열되는 제1 유체(110a)와, 제1 유체(110a)와 열교환하는 제2 유체(120a)가 서로 순환하도록 이루어지는 열교환기(12)(또는, 증기발생기)를 포함한다.

열교환기(12)(또는, 증기발생기)는 체결부(12a)와 감시유로부(12b)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 열교환기(12)(또는, 증기발생기), 체결부(12a)와 감시유로부(12b)는 위에서 도 1a 내지 도 14를 참조하여 설명한 열교환기(또는, 증기발생기)(100), 체결부(140), 감시유로부(170)와 구조 및 효과적인 측면에서 동일 유사한 특징을 갖는다.

한편, 원전(10)은 급수 격리밸브(13a), 주증기 격리밸브(13b), 원자로냉각재펌프(14)와 가압기(15)를 더 포함한다.

급수 격리밸브(13a)와 주증기 격리밸브(13b)는 열교환기(12)(또는, 증기발생기)와 연결되는 급수계통과 터빈계통의 배관 상에 설치되어 사고 또는 유지보수 발생 시 개폐 가능하도록 이루어진다.

원자로냉각재펌프(14)는 원자로냉각재 즉, 제1 유체(110a,210a)를 펌프 동력에 의해 강제 순환시키도록 구성된다.

가압기(15)는, 제1 유체(110a,210a)가 순환하면서 원자로냉각재계통 내부에서 증기로 변화하지 않도록 상기 원자로냉각재계통을 포화온도/압력 이내의 과압 상태로 가압하도록 이루어진다.

100 : 열교환기 110 : 제1 유로부
111 : 제1 유로 채널 113 : 제1 프린지
120 : 제2 유로부 121 : 제2 유로 채널
123 : 제2 프린지 125 : 유로저항부
127 : 유로확대부 130 : 플레이트부
140 : 체결부 141 :지지축
151 : 제1 외판 152 : 제2 외판
161 : 제1 지지부재 162 : 제2 지지부재
170 : 감시유로부 171 : 미세유로
172 : 감시헤더

Claims

제1 유체가 흐르는 제1 유로부와 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층되며 서로 확산접합되는 플레이트부;
상기 제1 및 제2유로부가 적층되는 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되며 상기 플레이트부의 상면 및 하면과 각각 확산접합되는 제1외판과 제2외판;
상기 제1 및 제2 외판을 각각 덮도록 형성되는 제1지지부재와 제2지지부재; 및
상기 양방향을 따라 연장되고, 양측이 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재와 체결되어, 상기 양방향으로 발생하는 상기 플레이트부의 벌어짐을 구속하도록 구성되는 체결부를 포함하고,
상기 제1지지부재 및 제2지지부재의 가장자리부는 상기 플레이트부, 상기 제1외판 및 상기 제2외판 각각의 테두리를 따라 두께방향으로 연장되는 측면과 접촉되도록 상기 양방향으로 꺽여진 구조를 가지고,
상기 체결부는 상기 양방향을 따라 연장 형성되며, 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재의 가장자리부를 관통하여 체결되는 지지축을 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 제1 유로부는 상기 제1 유체가 흐르는 복수의 제1 유로 채널을 구비하고,
상기 제2 유로부는 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제1 유체가 흐르는 제1 유로부와 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층되며 서로 확산접합되는 플레이트부;
상기 제1 및 제2유로부가 적층되는 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되며 상기 플레이트부의 상면 및 하면과 각각 확산접합되는 제1 외판과 제2 외판; 및
상기 양방향으로 발생하는 상기 플레이트부의 벌어짐을 구속하도록 구성되는 체결부를 포함하고,
상기 제1 유로부는 상기 제1 유체가 흐르는 복수의 제1 유로 채널을 구비하고,
상기 제2 유로부는 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하고,
상기 체결부는,
상기 플레이트부와 상기 제1 외판 및 상기 제2 외판을 관통하도록 상기 양방향을 따라 연장 형성되며, 상기 플레이트부, 상기 제1 및 제2 외판을 상호 고정시키는 지지축을 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 유로 채널은 각각 상기 지지축을 우회하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 유로부의 가장자리 부분에는 각각 상기 제1 및 제2 유로 채널이 미형성된 제1 프린지와 제2 프린지가 형성되고,
상기 제1 및 제2 프린지는 각각 상기 양방향을 따라 서로 연통하는 제1 관통홀과 제2 관통홀을 구비하며,
상기 지지축은 상기 제1 및 제2 관통홀을 순차적으로 관통하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 관통홀과 상기 지지축은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 외판과 상기 지지축은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제7항에 있어서,
상기 볼트 체결이 이루어진 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제7항에 있어서,
상기 지지축은 상기 제1 및 제2 외판 중 적어도 하나를 관통하여 상기 상면 또는 하면 상으로 돌출 형성되고,
상기 체결부는,
상기 상면 또는 하면 상으로 돌출되는 상기 지지축의 단부에 결합 고정되는 너트부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 지지부재와 상기 지지축은 볼트 체결에 의해 상호 결합 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제10항에 있어서,
상기 볼트 체결이 이루어진 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제10항에 있어서,
상기 지지축은 상기 제1 및 제2 지지부재 중 적어도 하나를 관통하여 상기 제1지지부재의 일면 또는 제2지지부재의 일면 상으로 돌출 형성되고,
상기 체결부는,
제1지지부재의 일면 또는 제2지지부재의 일면 상으로 돌출되는 상기 지지축의 단부에 결합 고정되는 너트부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 지지부재가 서로 마주하는 부분은 용접(welding)에 의해 접합되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 제1지지부재 또는 상기 제2지지부재는 복수로 구비되어 상기 제1 외판 또는 상기 제2 외판의 어느 일 부분과 다른 일 부분을 각각 덮도록 구성되는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제1항에 있어서,
상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부의 손상 여부를 모니터링하도록, 상기 제1 및 제2 유로부 사이에 형성되는 복수의 미세유로를 구비하며, 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 상기 미세유로로 유입되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 감시유로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 열교환기.
제1 유체가 흐르는 제1 유로부와 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 적층되며 서로 확산접합되는 구성되는 플레이트부;
상기 제1 및 제2유로부가 적층되는 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되며 상기 플레이트부의 상면 및 하면과 각각 확산접합되는 제1외판과 제2외판;
상기 제1 및 제2 외판을 각각 덮도록 형성되는 제1지지부재와 제2지지부재; 및
상기 양방향을 따라 연장되고, 양측이 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재와 체결되어, 상기 양방향으로 발생하는 상기 플레이트부의 벌어짐을 구속하도록 구성되는 체결부를 포함하고,
상기 제1지지부재 및 제2지지부재의 가장자리부는 상기 플레이트부, 상기 제1외판 및 상기 제2외판 각각의 테두리를 따라 두께방향으로 연장되는 측면과 접촉되도록 상기 양방향으로 꺽여진 구조를 가지고,
상기 체결부는 상기 양방향을 따라 연장 형성되며, 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재의 가장자리부를 관통하여 체결되는 지지축을 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 증기발생기.
제16항에 있어서,
상기 제2 유로부는,
상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 유로저항부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄기판형 증기발생기.
원자로의 노심에 의해 가열되는 제1 유체와, 상기 제1 유체와 열교환하는 제2 유체가 서로 순환되도록 이루어지는 인쇄기판형 열교환기를 포함하는 원전에 있어서,
상기 인쇄기판형 열교환기는,
상기 제1 유체가 흐르는 제1 유로부와 상기 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 구비하고, 상기 제1 및 제2 유로부가 적층 적층되며 서로 확산접합되는 구성되는 플레이트부;
상기 제1 및 제2유로부가 적층되는 양방향 상에서 상기 플레이트부의 외면을 형성하는 상면과 하면을 각각 덮도록 형성되며 상기 플레이트부의 상면 및 하면과 각각 확산접합되는 제1외판과 제2외판;
상기 제1 및 제2 외판을 각각 덮도록 형성되는 제1지지부재와 제2지지부재; 및
상기 양방향을 따라 연장되고, 양측이 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재와 체결되어, 상기 양방향으로 발생하는 상기 플레이트부의 벌어짐을 구속하도록 구성되는 체결부를 포함하고,
상기 제1지지부재 및 제2지지부재의 가장자리부는 상기 플레이트부, 상기 제1외판 및 상기 제2외판 각각의 테두리를 따라 두께방향으로 연장되는 측면과 접촉되도록 상기 양방향으로 꺽여진 구조를 가지고,
상기 체결부는 상기 양방향을 따라 연장 형성되며, 상기 제1지지부재 및 상기 제2지지부재의 가장자리부를 관통하여 체결되는 지지축을 구비하는 것을 특징으로 하는 원전.