KR20180105794A - 판형 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로, 전, 후방에 설치된 프레임과, 상기 프레임 사이에 설치된 전열판패키지로 구성된 판형 열교환기에 있어서, 상기 전열판패키지는 상기 프레임 사이에 복수 개가 적층되고 골과 산으로 이루어진 주름부가 연속 형성된 전열판과, 상기 전열판의 사이에 형성되어 유체가 통과되는 유로부와, 상기 전열판의 단부 사이에 브레이징 접합되어 상기 전열판을 고정하는 제1접합부와, 상기 유로부 일측에 상기 전열판의 맞닿는 마지막 골과 산이 수평면으로 이루어지고 브레이징 접합되어 상기 전열판 사이를 밀폐하여 상기 유로부의 누수를 방지하는 제2접합부와, 상기 제1접합부와 상기 제2접합부 사이에서 상기 전열판이 굴곡지게 형성되어 진동 또는 열팽창을 흡수하는 응력흡수부;로 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 판형 열교환기는 유로부의 일측에 수평면이 구비되어 브레이징 접합함으로 유로부의 누설을 효과적으로 막을 수 있다.
또한, 전열판의 단부측에 굴곡부가 형성된 응력흡수부로 인해 진동 또는 열팽창을 흡수함으로 접합부위의 파손을 방지할 수 있다.
그리고 전열판에 가스켓홈이 구비되어 메탈가스켓 또는 메탈튜브를 삽입 및 브레이징 접합함으로 유체의 고압 또는 진동으로 인한 누설을 방지할 수 있다.

Description

판형 열교환기 {PLATE TYPE HEAT EXCHANGER}

본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 전열판이 연속하여 배열된 열교환기에 있어서 서로 인접한 전열판을 통과하는 열교환매체가 외부로 누설되는 것을 방지하고 진동을 흡수할 수 있는 구조에 관한 것이다.

본 발명은 일반적으로 판형 열교환기, 특히 증발기 또는 응축기 형태의 판형 열교환기, 즉 공기 조화, 냉각 시스템, 히트 펌프 시스템 등과 같은 다양한 용례를 위한 회로 내의 유체의 증발 또는 응축을 위해 설계된 판형 열교환기에 관한 것이다.

판형 열교환기는 통상적으로 하나의 유체로부터 다른 하나의 유체로의 열전달을 이용하여 목적하는 유체를 가열하거나 냉각시키는 장치를 말한다. 이러한 열교환기 중 판형 열교환기는 전방 프레임 및 후방 프레임 사이에 얇고 주름진 복수 개의 전열판을 적층시키고, 적층된 전열판 사이에 형성된 유로를 통해 가열유체와 피가열유체를 교대로 흐르게 하여 유체들 간의 열교환이 일어날 수 있도록 하는 장치이다. 복수 개의 전열판이 순차적으로 적층되어 유로가 형성된 전열판패키지는 전방 프레임과 후방 프레임 사이에 고장력 조임 볼트 등의 체결수단으로 고정하거나 브레이징 접합하게 된다.

전열판패키지가 전방 프레임 및 후방 프레임 사이에 볼트를 체결수단으로 고정할 경우는 전열판의 테두리 부분에는 고무재질의 가스켓을 설치하여, 전열판이 상하로 적층되었을 때 두 전열판이 가스켓을 사이에 두고 서로 밀착되게 함으로써 유로를 통해 흐르는 유체의 누수를 방지하게 된다.

또한, 전열판패키지가 전방 프레임 및 후방 프레임 사이에 브레이징 접합할 경우는 다수의 전열판들이 서로 브레이징 접합되어 그 사이에 유체가 흐르는 유로가 형성되는 구조를 갖는다.

이러한 구조에서 가열유체와 피가열유체는 서로 독립된 유로를 따라 서로 교호적으로 흐르면서 전열판을 통한 열전달을 수행한다. 이때 판형 열교환기는 전열의 효과를 높이기 위하여 유체의 유동방향을 가열유체와 피가열유체가 서로 대향류가 되도록 할 수 있다.

이러한 브레이징 접합형 열교환기의 경우 전열판은 가열유체와 피가열유체에 의한 진동 및 외부에서 유입되는 진동과 온도에 의한 열 팽창으로 인해 각 전열판이 접합되는 부위의 파손을 야기할 수 있다.

또한, 열교환기는 유로를 따라 흐르는 유체의 고압으로 전열판 사이에 누수가 일어날 수 있다.

KR 10-1697026 B1

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 열교환기의 진동 또는 열팽창을 흡수하여 접합부의 파손을 줄일 수 있다.

또한, 열교환기의 본 발명의 다른 목적은 열교환기의 고압으로 인한 누수발생을 줄일 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 전, 후방에 설치된 프레임과, 상기 프레임 사이에 설치된 전열판패키지로 구성된 판형 열교환기에 있어서,

상기 전열판패키지는 상기 프레임 사이에 복수 개가 적층되고 골과 산으로 이루어진 주름부가 연속 형성된 전열판; 상기 전열판의 사이에 형성되어 유체가 통과되는 유로부; 상기 전열판의 단부 사이에 브레이징 접합되어 상기 전열판을 고정하는 제1접합부; 상기 유로부 일측에 상기 전열판의 맞닿는 마지막 골과 산이 수평면으로 이루어지고 브레이징 접합되어 상기 전열판 사이를 밀폐하여 상기 유로부의 누수를 방지하는 제2접합부; 상기 제1접합부와 상기 제2접합부 사이에서 상기 전열판이 굴곡지게 형성되어 진동 또는 열팽창을 흡수하는 응력흡수부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 가스켓은 메탈가스켓 또는 메탈튜브인것을 특징으로 한다.

상기 메탈가스켓 또는 상기 메탈튜브는 상기 가스켓홈에 삽입되어 브레이징 접합되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.

먼저, 유로부의 일측에 수평면이 구비되어 브레이징 접합함으로 유로부의 누설을 효과적으로 막을 수 있다.

또한, 전열판의 단부측에 굴곡부가 형성된 응력흡수부로 인해 진동 또는 열팽창을 흡수함으로 접합부위의 파손을 방지할 수 있다.

그리고 전열판에 가스켓홈이 구비되어 메탈가스켓 또는 메탈튜브를 삽입 및 브레이징 접합함으로 유체의 고압 또는 진동으로 인한 누설을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 판형 열교환기의 전열판패키지의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 판형 열교환기의 전열판패키지의 단면도이다.

본 발명에 따른 판형 열교환기는 금형이나 사출성형기의 냉각시스템, 유압장치의 오일 냉각시스템 등에 적용되어 열을 흡수하거나, 전자산업, 식품산업, 의료기산업을 포함하는 다양한 산업분야에 적용되어 가열, 냉각, 폐열회수의 기능을 수행하게 되는 장치이다.

이하, 본 발명에 의한 판형 열교환기의 전열판패키지(60)는 복수 개의 전열판(50)을 적층함과 아울러 전열판(50) 사이에 브레이징 접합 및 가스켓홈(500)에 가스켓(510)이 삽입되어 물, 냉매등과 같은 열교환매체가 누설 없이 유동할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

좀 더 자세히 설명하면, 판형 열교환기는 복수 개의 전열판(50)을 적층함과 아울러 전열판(50) 사이에 가스켓(510)이 배치되어 구성되는데, 전열판(50)이 복수 개를 적층할 때 서로 인접한 전열판(50)들을 180도 회전시켜 적층함으로써 전열판(50) 사이에 열교환매체가 흐를 수 있는 유로를 형성시킨다.

상기와 같은 판형 열교환기를 구성하는 전열판 패키지의 실시예는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 크게 전열판(50), 유로부(100)와, 제1접합부(200)와, 제2접합부(300)와, 가스켓홈(500) 및 응력흡수부(400)로 구성된다.

이때 전열판(50)은 프레임 사이에 설치되어 골(120)과 산(110)이 연속적으로 교차 형성된 주름부가 형성된 것이다.

한편, 유로부(100)는 적층된 전열판(50)의 사이에 형성되어 유체가 통과되는 것이다. 즉, 각 전열판(50)의 주름부의 골(120)과 산(110)이 서로 대향되어 맞닿도록 적층형성됨으로 공간이 형성되고 이를 통해 유체가 통과된다.

이때 유로부(100)는 골(120)과 산(110)이 만나는 각 지점에 브레이징 접합하여 각각의 유로마다 유체가 독립적으로 흐를 수 있도록 하는것이 바람직하다.

또한, 유로부(100)는 각 층이 교대로 가열유체와 피가열유체가 흐르게 하여 유체들 간의 열교환이 일어날 수 있도록 한다.

그리고 이러한 구조에서 가열유체와 피가열유체는 서로 독립된 유로를 따라 교호적으로 흐르면서 전열판(50)을 통한 열전달을 수행한다.

한편, 제1접합부(200)는 각 전열판(50)의 단부 사이에 브레이징 접합되어 전열판(50)을 고정하는 것이다.

이를 위해 제1접합부(200)는 각 전열판(50)의 단부가 상부측으로 휘어져 평행하게 형성되어 각 평행한 면과 면사이가 브레이징 접합하게 된다.

따라서, 각 전열판(50)이 상하로 적층되어 서로 고정지지됨으로 하나의 몸체를 이룬다.

한편, 제2접합부(300)는 유로부(100)의 일측에 맞닿는 골(120)과 산(110)이 수평면으로 형성되어 브레이징 접합됨으로 접합면적을 넓게하여 전열판(50) 사이를 밀폐함으로 유로부(100)의 누설을 방지하는 것이다.

또한, 가스켓홈(500)은 제2접합부(300)의 산(110)과 골(120)이 평행한 면을 이루면서 내측에 형성된 공간으로 가스켓(510)이 삽입되는것이다.

이때 가스켓(510)은 메탈가스켓 또는 메탈튜브를 사용하고 가스켓홈(500)에 삽입하여 가스켓홈(500)의 내측면과 가스켓(510)을 브레이징 접합함으로 고압 및 진동으로부터 유로부(100)의 누설을 방지할 수 있다.

또는, 가스켓(510)을 고무가스켓으로 사용하여 가스켓홈(500)과 긴밀히 밀착시킴으로 유로부(100)의 누설을 방지할 수도 있다.

이 경우는 제1접합부 및 제2접합부와 같이 브레이징 접합하지 않고 볼트를 체결수단으로하여 고정되게 된다.

또한, 응력흡수부(400)는 제1접합부(200)와 제2접합부(300) 사이에 전열판(50)이 굴곡지게 형성되어 진동 또는 열팽창을 흡수하는 것이다.

즉, 응력흡수부(400)는 일측이 제1접합부(200)와 연결되고 타측이 가스켓홈(500)과 연결되어 전열판(50)이 다양한 형태로 굴곡되어져 외부의 진동이나 유로부(100)에서 흐르는 유체의 진동을 흡수하고 두 유체의 온도차에 의한 전열면의 열팽창을 흡수함으로 브레이징 접합된 부위의 파손을 막는다.

이상과 같이 본 발명에 따른 판형 열교환기는 유로부의 일측에 수평면이 구비되어 브레이징 접합함으로 유로부의 누설을 효과적으로 막을 수 있다.

또한, 전열판(50)의 단부측에 굴곡부가 형성된 응력흡수부(400)로 인해 진동 또는 열팽창을 흡수함으로 접합부위의 파손을 방지할 수 있다.

그리고 전열판(50)에 가스켓홈(500)이 구비되어 메탈가스켓 또는 메탈튜브를 삽입 및 브레이징 접합함으로 유체의 고압 또는 진동으로 인한 누설을 방지할 수 있다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

50: 전열판
60: 전열판패키지
100: 유로부
110: 산
120: 골
200: 제1접합부
300: 제2접합부
400: 응력흡수부
500: 가스켓홈
510: 가스켓

Claims (4)

1. 전, 후방에 설치된 프레임과, 상기 프레임 사이에 설치된 전열판패키지로 구성된 판형 열교환기에 있어서,
   상기 전열판패키지는
   상기 프레임 사이에 복수 개가 적층되고 골과 산으로 이루어진 주름부가 연속 형성된 전열판;
   상기 전열판의 사이에 형성되어 유체가 통과되는 유로부;
   상기 전열판의 단부 사이에 브레이징 접합되어 상기 전열판을 고정하는 제1접합부;
   이웃하는 상기 전열판의 맞닿는 마지막 골과 산이 수평면으로 이루어지고 브레이징 접합되어 상기 전열판 사이를 밀폐하여 상기 유로부의 누수를 방지하는 제2접합부;
   상기 제1접합부와 상기 제2접합부 사이에서 상기 전열판이 굴곡지게 형성되어 진동 또는 열팽창을 흡수하는 응력흡수부;로 구성된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2접합부의 산과 골이 평행한 면을 이루면서 형성된 공간으로 가스켓이 삽입되는 가스켓홈이 형성된 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가스켓은 메탈가스켓 또는 메탈튜브인것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 메탈가스켓 또는 상기 메탈튜브는
   상기 가스켓홈에 삽입되어 브레이징 접합되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
   
   
   
   
   
   
   

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