KR20190038968A - Printed circuit heat exchange module and heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인쇄형 열 교환 모듈 및 이를 적층한 형태의 열 교환기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a print type heat exchange module and a heat exchanger in a laminated form thereof.
원자로에는 노형과 상관없이 노심에서 발생한 열을 사용하기 위해서 열 교환기가 필요하다. 대표적인 열 교환기로는 증기발생기와 중간 열 교환기가 있다. 증기발생기는 경수로나 고온가스로 및 액체금속로 등에서 사용된다. 중간 열 교환기는 고온가스로 또는 초 고온가스로에서 사용되며, 이차측 냉각재를 물 대신에 헬륨을 사용하는 것이 특징이다. 증기발생기와 중간 열 교환기는 관류형 방식이 주로 사용되고 있다. 관류형 증기발생기는 이차측 냉각수가 관 내부를 흐르면서 모두 증발하게된다. 고온가스로의 중간 열 교환기도 나선형이 주로 사용된다. 다만, 관류형 증기발생기 및 열 교환기는 부피를 작게 제작하는데 한계가 있다. The reactor requires a heat exchanger to use heat generated from the core, regardless of the furnace type. Typical heat exchangers include a steam generator and an intermediate heat exchanger. Steam generators are used in light water reactors, hot gas furnaces, and liquid metal furnaces. The intermediate heat exchanger is used in a hot gas or superheated gas furnace, and the secondary coolant is characterized by using helium instead of water. The steam generator and the intermediate heat exchanger are mainly used in the perfusion type. The secondary side cooling water is evaporated while flowing through the inside of the pipe. Intermediate heat exchange air ducts in hot gas furnaces are mainly used. However, the flow-through type steam generator and the heat exchanger have limitations in manufacturing a small volume.
이와 같은 단점이 보완된 방식으로 인쇄형 열 교환기가 있다. 인쇄형 열 교환기는 평판을 화학적인 에칭으로 유로를 미리 가공하고, 유로가 형성된 여러 개의 판을 결합하여 제조된다. 일반 산업용 인쇄형 열 교환기는 주로 단일 모듈로 설계/제작된다. 이러한, 인쇄형 열 교환기는 치밀한 구조를 가진 상태로 소형으로 제작될 수 있고, 고온/고압 조건에 알맞은 설계가 가능한 장점이 있다. There is a printed heat exchanger in a manner complemented by these disadvantages. The print type heat exchanger is manufactured by preliminarily processing a flat plate by chemical etching and combining a plurality of plates in which a flow path is formed. Typical industrial printing type heat exchangers are mainly designed / manufactured as a single module. Such a printed heat exchanger can be made compact in a state of having a dense structure, and has a merit that a design suitable for a high temperature / high pressure condition can be made.
한편, 열 전달판이 적층된 열 교환기에 관해 제10-2017-0042759호(이하 '선행기술'이라 약칭함)는 절단된 측면을 갖고, 내측에 포트가 형성된 열 전달판 및 이를 적층한 열교환기가 개시되었다. 다만, 선행기술은 다수의 열 전달판이 적층된 형태의 단일 열교환기만을 개시하고 있으며, 이를 단위체로 정의하여 용량에 따라 적층하기 위한 문제의식은 확인되지 않았다. No. 10-2017-0042759 (hereinafter referred to as "Prior Art") discloses a heat transfer plate having a cut side and a port formed therein, and a heat exchanger in which the heat transfer plate is laminated . However, the prior art discloses only a single heat exchanger in which a plurality of heat transfer plates are stacked, and it has not been recognized that a problem of forming a single heat exchanger as a unit body and stacking it according to the capacity has not been confirmed.
본 발명의 목적은 단면이 제한된 열 교환기에 용이하게 내장할 수 있는 소형 열 교환 모듈을 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a small heat exchange module that can be easily incorporated into a heat exchanger having a limited cross section.
또한, 본 발명의 목적은 용량에 따라 적층 및 분리가 가능한 열 교환 모듈 및 이를 포함하는 열 교환기를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a heat exchange module capable of stacking and separating according to capacity and a heat exchanger including the same.
또한, 본 발명은 수리 및 보수가 용이한 열 교환 모듈 및 이를 포함하는 열 교환기를 제공하는데 있다.The present invention also provides a heat exchange module that is easy to repair and repair, and a heat exchanger including the same.
본 발명의 실시 예를 따르는 인쇄형 열 교환 모듈에 있어서, 원형 또는 부분원 형상이고, 다단으로 적층되는 복수의 전열판; 외부로부터 상기 복수의 전열판에 유체를 공급하기 위한 주입헤더; 상기 복수의 전열판 각각에 복수로 형성되며, 상기 주입헤더로부터 공급받은 유체가 이동하는 유로; 및 상기 유로를 통과한 유체를 배출하기 위한 배출헤더;를 포함하고, 상기 복수의 유로는, 동일한 길이로 형성된다.A printing type heat exchange module according to an embodiment of the present invention includes: a plurality of heat transfer plates that are circular or partially circular and are stacked in a multi-stage; An injection header for supplying fluid from the outside to the plurality of heat transfer plates; A plurality of flow paths formed in the plurality of heat transfer plates, respectively, and through which the fluid supplied from the injection header moves; And a discharge header for discharging the fluid that has passed through the flow path, wherein the plurality of flow paths are formed to have the same length.
본 발명의 실시 예를 따르는 인쇄형 열 교환 모듈에 있어서, 원형 또는 부분원 형상이고, 다단으로 적층되는 복수의 전열판; 외부로부터 상기 복수의 전열판에 유체를 공급하기 위한 주입헤더; 상기 복수의 전열판 각각에 복수로 형성되며, 상기 주입헤더로부터 공급받은 유체가 이동하는 유로; 및 상기 유로를 통과한 유체를 배출하기 위한 배출헤더;를 포함하고, 상기 복수의 유로 중 인접한 유로는, 채널을 통해 상호 연결된다.A printing type heat exchange module according to an embodiment of the present invention includes: a plurality of heat transfer plates that are circular or partially circular and are stacked in a multi-stage; An injection header for supplying fluid from the outside to the plurality of heat transfer plates; A plurality of flow paths formed in the plurality of heat transfer plates, respectively, and through which the fluid supplied from the injection header moves; And a discharge header for discharging the fluid that has passed through the flow path, wherein adjacent ones of the plurality of flow paths are interconnected through a channel.
본 발명의 실시 예를 따르는 인쇄형 열 교환 모듈에 있어서, 원형 또는 부분원 형상이고, 다단으로 적층되는 복수의 전열판; 외부로부터 상기 복수의 전열판에 유체를 공급하기 위한 주입헤더; 상기 복수의 전열판 각각에 복수로 형성되며, 상기 주입헤더로부터 공급받은 유체가 이동하는 유로; 및 상기 유로를 통과한 유체를 배출하기 위한 배출헤더;를 포함하고, 상기 복수의 유로 중 적어도 하나 이상의 유로는, 상기 주입헤더와 연결된 일단에 오리피스 형상이 형성된다. A printing type heat exchange module according to an embodiment of the present invention includes: a plurality of heat transfer plates that are circular or partially circular and are stacked in a multi-stage; An injection header for supplying fluid from the outside to the plurality of heat transfer plates; A plurality of flow paths formed in the plurality of heat transfer plates, respectively, and through which the fluid supplied from the injection header moves; And a discharge header for discharging the fluid that has passed through the flow path, wherein at least one flow path of the plurality of flow paths has an orifice shape at one end connected to the injection header.
또한, 본 발명의 실시 예를 따르는 열 교환 모듈은 상기 열 교환 모듈의 외벽을 정의하는 케이싱을 더 포함하고, 상기 케이싱은, 단열 재료로 구성된 제1 케이스; 및 내압 재료로 구성되며 상기 제1 케이스의 외측에 배치되는 제2 케이스;를 포함할 수 있다.Further, a heat exchange module according to an embodiment of the present invention further includes a casing defining an outer wall of the heat exchange module, wherein the casing comprises: a first case made of a heat insulating material; And a second case made of a pressure-resistant material and disposed outside the first case.
또한, 상기 복수의 전열판은 확산접합 방식을 통해 적층될 수 있다.In addition, the plurality of heat transfer plates may be laminated through a diffusion bonding method.
또한, 상기 주입헤더는 다단으로 적층된 상기 복수의 전열판 각각의 기설정된 위치에 형성될 수 있다.The injection header may be formed at a predetermined position of each of the plurality of heat transfer plates stacked in a multi-stage.
또한, 상기 유로는 단면의 폭이 500 내지 3500 마이크로미터 일 수 있다.In addition, the channel may have a width of 500 to 3500 micrometers in cross section.
또한, 상기 배출헤더는 다단으로 적층된 상기 복수의 전열판 각각의 기설정된 위치에 형성될 수 있다. In addition, the discharge header may be formed at a predetermined position of each of the plurality of heat transfer plates stacked in a multi-stage.
본 발명의 실시 예를 따르는 복수의 인쇄형 열 교환 모듈이 적층된 열 교환기에 있어서, 상기 복수의 인쇄형 열 교환 모듈 중 인접한 열 교환 모듈은 복수의 연결관이 관입되어 상호 연결된다.In a heat exchanger in which a plurality of print heat exchange modules according to an embodiment of the present invention are stacked, a plurality of connection tubes are penetrated and connected to adjacent heat exchange modules among the plurality of print heat exchange modules.
본 발명의 실시 예에 따른 열 교환 모듈은 원형 또는 부분 원형으로 제공되어 적층되는 전열판을 포함하여, 협소한 공간을 갖는 압력용기에 내장될 수 있어 공간이용의 효율성이 증가하는 장점이 있다.The heat exchange module according to an embodiment of the present invention includes a heat transfer plate provided in a circular or partially circular shape and stacked, and can be embedded in a pressure vessel having a narrow space, thereby increasing the efficiency of space utilization.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 열 교환 모듈은 원형 또는 부분 원형으로 제공되는 전열판을 통해, 종래의 직사각형 전열판에 비해 작은 유로에서 확산 접합이 가능한 이점이 있다.In addition, the heat exchange module according to the embodiment of the present invention has an advantage that diffusion bonding can be performed in a small flow path compared to a conventional rectangular heat transfer plate through a heat transfer plate provided in a circular or partially circular shape.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 열 교환 모듈은 세로방향 적층을 통해 용량이 증가함으로써, 설계변경 또는 대용량의 열 교환이 요구되는 시설에 용이하게 적용될 수 있는 장점이 있다.Further, the heat exchange module according to the embodiment of the present invention has an advantage that it can be easily applied to a facility requiring a design change or a heat exchange of a large capacity by increasing the capacity through stacking in the longitudinal direction.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 열 교환 모듈은 적층시 요구되는 각 모듈 간 연결배관 및 유입관의 수가 감소하여 용접부위가 최소화 되며, 이를 통해 고압조건에서 취약점이 보완되는 이점이 있다. In addition, the heat exchange module according to the embodiment of the present invention has the advantage that the number of connecting pipes and inlet pipes required for stacking is reduced, thereby minimizing the welded area, thereby improving the vulnerability at high pressure.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열 교환 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 열 교환 모듈의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 열 교환 모듈의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 동일한 길이의 유로가 형성된 전열판이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 유로간 채널이 형성된 전열판이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 오리피스가 형성된 유로를 포함하는 전열판이다.
도 7은 도 6의 A를 확대한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열 교환 모듈의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 열 교환기이다.1 is a perspective view of a heat exchange module according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a heat exchange module according to an embodiment of the present invention.
3 is a top view of a heat exchange module according to an embodiment of the present invention.
4 is a heat transfer plate having flow paths of the same length according to the embodiment of the present invention.
5 is a heat transfer plate having inter-channel channels formed according to another embodiment of the present invention.
6 is a heat transfer plate including an orifice formed in accordance with another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an enlarged view of FIG. 6A.
8 is a perspective view of a heat exchange module according to another embodiment of the present invention.
9 is a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the exemplary embodiments. Like reference numerals in the drawings denote members performing substantially the same function.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. The objects and effects of the present invention can be understood or clarified naturally by the following description, and the purpose and effect of the present invention are not limited by the following description. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
본 발명의 실시 예에 따른 열 교환 모듈(10, 20)은 인쇄형 열 교환 모듈로 소형으로 제공되기 용이하며, 요구되는 열 교환 용량에 따라 열 교환 모듈(10, 20)을 단위체로 다단으로 적층된 열 교환기(1)로 제공될 수 있다. The
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열 교환 모듈(10)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 열 교환 모듈(10)의 단면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 열 교환 모듈(10)의 평면도이다. 도 1 내지 3을 참조하면, 열 교환 모듈(10)은 전열판(11a), 주입헤더(12), 유로(13) 및 배출헤더(14)를 포함한다. 또한, 열 교환 모듈(10)은 케이싱(15)을 포함할 수 있다. 1 is a perspective view of a
전열판(11)은 원형 또는 부분원 형상이고, 다단으로 적층될 수 있다.The
본 실시 예에서, 전열판(11)은 열 교환 모듈(10)의 기본 단위로 이해될 수 있다. 전열판(11)은 복수의 관통공이 형성된 원형으로 제공될 수 있다. 전열판(11)은 원형 또는 부분 원형으로 제공되어, 원통형 압력용기에 효율적으로 내장될 수 있다. 전열판(11)은 외주면이 정렬된 형태로 다단적층될 수 있다. 또한, 전열판(11)은 복수의 관통공이 형성될 수 있다. In this embodiment, the
복수의 전열판(11)은 확산접합 방식을 통해 적층될 수 있다.A plurality of
본 실시 예에서, 전열판(11)은 화학적 에칭 방법으로 유로(13)가 형성될 수 있다. 유로(13)가 형성된 전열판(11)은 확산접합 방식을 통해 접합되어 다단으로 적층될 수 있다. 전열판(11)은 확산접합시 정렬을 위해 복수의 관통공을 기준으로 활용할 수 있다. 이를 통해, 인접한 전열판(11)은 상호 연결을 위한 추가적인 구성이 요구되지 않으며, 접합 후, 열 또는 응력에 의한 변형이 적어 고온/고압 조건에서 내구성이 우수하게 제공될 수 있다. In this embodiment, the
주입헤더(12)는 복수의 전열판(11)에 유체를 공급할 수 있다.The
본 실시 예에서, 주입헤더(12)는 외부로부터 유체가 주입되어 복수의 전열판(11) 각각에 유체를 공급할 수 있다. 주입헤더(12)는 전열판(11)에 형성된 관통공으로 이해될 수 있다. 주입헤더(12)는 유로(13)와 연결되어 각각의 유로(13)로 유체를 공급할 수 있다. In this embodiment, the
주입헤더(12)는 다단으로 적층된 복수의 전열판(11) 각각의 기설정된 위치에 형성될 수 있다.The
본 실시 예에서, 주입헤더(12)는 외주면이 나란하게 배치된 복수의 전열판(11) 각각의 동일한 위치에 형성되어 단일한 관통공을 형성할 수 있다. 즉, 열 교환 모듈(10)의 평면도는 단일한 원형상에 일부 관통공이 형성된 형태일 수 있다. 동일한 위치에 형성된 각각의 주입헤더(12)는 전열판(11)의 확산접합시에 정렬을 위한 기준으로 활용될 수 있다. 주입헤더(12)는 열 교환 모듈(10)의 적층시 연결관(16)이 연결될 수 있다. In this embodiment, the
유로(13)는 복수의 전열판(11) 각각에 복수로 형성되며, 주입헤더(12)로부터 공급받은 유체가 이동할 수 있다.A plurality of
본 실시 예에서, 유로(13)는 전열판(11) 상에 유체의 이동을 위해 형성될 수 있다. 유로(13)는 주입헤더(12)와 연결될 수 있다. 유로(13)는 배출헤더(14)와 연결될 수 있다. 유로(13)는 복수로 형성될 수 있다. 각각의 전열판(11)에 형성된 유로(13)는 상이할 수 있다. 유로(13)는 단면이 원형, 또는 타원형으로 에칭되어 제공될 수 있다. 도 3과 같이 유로는 단일 주입헤더(12)로부터 단일 배출헤더(14)로 연결될 수 있다. 즉, 전열판(11)에 형성된 모든 헤더는 유로(13)를 통해 연결될 수 있다. 하기의 예시에서는 유로의 특성을 구체적으로 설명하기 위해 전체 유로 중 일부 유로를 대표적으로 도시하였으나, 도면에서 유로가 생략된 영역에도 실제 유로가 형성되어 있다.In this embodiment, the
유로(13)는 단면의 폭이 500 내지 3500 마이크로미터 일 수 있다.The width of the
본 실시 예에서, 전열판(11)은 유로(13)가 형성된 이후 확산접합 될 수 있다. 이에 따라, 유로(13)의 폭은 접합시 전열판(11)의 변화가 유도되지 않는 크기로 제한될 수 있다. 유로(13)의 단면은 화학적 에칭 방법으로 제작되어 3mm 이내의 폭으로 제공될 수 있다. 유로(13)는 1mm 내외의 폭으로 제공될 수 있다. In this embodiment, the
배출헤더(14)는 유로(13)를 통과한 유체를 배출할 수 있다.The
본 실시 예에서, 배출헤더(14)는 각각의 유로(13)와 연결될 수 있다. 배출헤더(14)는 전열판(11)에 형성된 관통공 중 일부일 수 있다. 배출헤더(14)는 유로(13)를 통과한 유체를 전열판(11)의 외부로 배출할 수 있다. In this embodiment, the
배출헤더(14)는 다단으로 적층된 복수의 전열판(11) 각각의 기설정된 위치에 형성될 수 있다.The
본 실시 예에서, 배출헤더(14)는 외주면이 나란하게 배치된 복수의 전열판(11) 각각의 동일한 위치에 형성되어 단일한 관통공을 형성할 수 있다. 즉, 열 교환 모듈(10)의 평면도는 단일한 원형상에 일부 관통공이 형성된 형태일 수 있다. 동일한 위치에 형성된 각각의 배출헤더(14)는 전열판(11)의 확산접합시에 정렬을 위한 기준으로 활용될 수 있다. 배출헤더(14)는 열 교환 모듈(10)의 적층시 연결관(16)이 연결될 수 있다.In this embodiment, the
케이싱(15)은 열 교환 모듈(10)의 외벽을 정의할 수 있다.The
본 실시 예에서, 케이싱(15)은 전열판(11)을 보호하기 위한 외벽으로 정의될 수 있다. 케이싱(15)은 열 교환 모듈(10)의 안정성을 위해 포함되는 구성으로 이해될 수 있다. In this embodiment, the
케이싱(15)은 제1 케이스(151) 및 제2 케이스(153)를 포함할 수 있다.The
제1 케이스(151)는 단열 재료로 구성될 수 있다. 제1 케이스(151)는 전열판(11)과 기 설정된 거리 이상으로 이격될 수 있다. 제1 케이스(151)는 단열 재료로 제공될 수 있으며, 여러겹으로 제공될 수 있다. 제1 케이스(151)는 900℃ 이상에 사용가능한 단열재로 제공될 수 있다. 제1 케이스(151)는 스테인레스 강이 사용될 수 있다. The
제2 케이스(153)는 내압 재료로 구성되며, 제1 케이스(151)의 외측에 배치될 수 있다. 제2 케이스(153)는 제1 케이스(151)로 전달되는 압력을 차단하기 위해 제공될 수 있다. 제2 케이스(153)는 380℃ 내외의 온도에서 활용가능 한 재료로 제공될 수 있다. 제2 케이스(153)는 SA508, SA533 등의 소재로 제공될 수 있다. The
한편, 도 4 참조하면 복수의 유로(13a)는 각각이 동일한 길이로 형성될 수 있다. On the other hand, referring to FIG. 4, each of the plurality of flow paths 13a may have the same length.
본 실시 예에서, 복수의 유로(13a)는 주입헤더(12)와 배출헤더(14)를 연결할 수 있으며, 각각이 기 설정된 오차범위 내에서 길이를 형성할 수 있다. 유로(13a)는 경로나 길이가 제한되지 않으며, 전열판(11a) 상에 다양한 형태로 제공될 수 있다. 일 예로, 유로(13a)는 원호 모양으로 형성될 수 있다. 다른 예로, 유로(13a)는 지그재그 형태의 경로를 갖도록 형성될 수 있다. 다만, 복수의 유로(13a) 각각은 주입헤더(12)로부터 배출헤더(14) 까지 형성된 길이가 기 설정된 오차범위 내에 존재하며, 이를 통해 외부로부터 주입된 유체의 이동시간이 오차범위 내에 존재하여, 동일한 주입헤더(12)로 주입되어 상이한 유로(13a)로 이동한 유체 배출의 시점의 오차가 최소화 될 수 있다. In this embodiment, the plurality of flow paths 13a can connect the
도 5 내지 도 7에서는 상이한 형태의 유로(13b, 13c)가 형성된 전열판(11b, 11c)을 포함하는 열 교환 모듈(10)에 대하여 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 유로(13b)간 채널(135)이 형성된 전열판(11b)이다. 도 5를 참조하면, 복수의 유로(13b) 중 인접한 유로(131, 133)는 채널(135)을 통해 상호 연결될 수 있다.5 to 7, the
본 실시 예에서, 복수의 유로(13b)는 주입헤더(12)로부터 배출헤더(14)로 연결될 수 있다. 복수의 유로(13b)는 상이한 길이로 형성될 수 있다. 복수의 유로(13b)는 인접한 각 유로간 채널(135)가 형성되어 상호 연결될 수 있다. 상세하게는, 원주방향에 대해 상대적으로 외측에 위치한 제1 유로(131)가 상대적으로 내측에 위치한 제2 유로(133) 보다 길게 형성될 수 있다. 또한, 상대적으로 외측에 위치한 제1 유로(131)가 상대적으로 내측에 위치한 제2 유로(133)보다 짧게 형성될 수 있다. 다만, 상이한 길이로 형성된 제1 및 제2 유로(131, 133)에서 주입, 이동, 배출되는 유체는 동일한 유동을 나타내야 하는 바, 각 유로에 채널(135)이 형성되어 제1 유로(131)와 제2 유로(133)간 유체의 이동이 가능하도록 하며, 이를 통해 단일한 유동이 나타나날 수 있다. In this embodiment, the plurality of flow paths 13b may be connected from the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 유로(13c)에 일단에 오리피스(137)가 형성된 전열판(11c)이다. 도 7은 도 6의 A를 확대한 도면이다. 도 6 및 7을 참조하면, 복수의 유로(13c) 중 적어도 하나 이상의 유로는 주입헤더(12)와 연결된 일단에 오리피스(137) 형상이 형성될 수 있다.6 is a
본 실시 예에서, 복수의 유로(13c)는 상이한 길이로 제공될 수 있다. 각각의 유로(13c)는 독립적으로 형성될 수 있다. 유로(13c) 중 일부는 주입헤더(12)로부터 유체가 유입되는 일단에 기 설정된 거리까지 오리피스(137)가 형성되며, 이로 인해 주입헤더(12)로부터 유입되는 유체가 고압상태로 유로(13c)로 진입할 수 있다. 오리피스(137)의 영역을 벗어난 유체는 확장된 유로(13c)로 진입하면서 압력이 강하될 수 있다. 오리피스(137)를 포함하는 일부 유로(13c)는 타 유로보다 주입헤더(12)로부터 배출헤더(14)까지의 길이가 길게 형성되며, 이러한 길이의 차이를 보상하기 위해 오리피스(137)를 통한 압력 및 속도의 보상이 요구된다. 이를 통해, 동일한 주입헤더(12)로 주입되어 각각의 유로(13c)를 거쳐 동일한 배출헤더(14)로 배출되는 유체의 흐름은 전열판(11c)을 통과하는 시간의 오차가 최소화 될 수 있다. In this embodiment, the plurality of flow paths 13c may be provided in different lengths. Each of the flow paths 13c can be formed independently. A part of the flow path 13c is formed with an
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열 교환 모듈(20)의 사시도이다. 도 8을 참조하면, 전열판(21)은 부분 원형으로 제공되어 다단으로 적층될 수 있다.8 is a perspective view of a
본 실시 예에서, 전열판(21)은 밑변과 윗변이 호로 구성된 등변사다리꼴 형태로 제공될 수 있다. 즉, 전열판(21)은 원형 평면의 일부분의 형상으로 제공될 수 있다. 이는, 열 교환 모듈(20)이 설치되는 장치 내부의 공간에 따라 변경될 수 있다. 전열판(21)은 전술한 바와 같이, 동일한 크기의 전열판이 다단으로 적층되며, 정렬된 상태로 제공될 수 있다. 각각의 전열판(21)은 주입헤더(22) 및 배출헤더(24)를 포함하는 관통공이 형성될 수 있다. 각각의 전열판(21)은 복수의 유로가 형성될 수 있으며, 각 유로의 길이는 설계상의 변형에 따라 상이하게 적용될 수 있다. 다만, 동일한 주입헤더(22)를 통해 주입되어 동일한 배출헤더(24)로 배출되는 유체는 전열판(21)을 통과하는 시간의 오차가 최소화되어야 한다. In this embodiment, the
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 열 교환기이다.9 is a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
열 교환기(1)는 복수의 열 교환 모듈(10)이 적층된 형태로 제공되며, 인접한 열 교환 모듈(10)은 연결관(16)을 통해 연결된다. 인접한 열 교환 모듈(10)에 대한 설명은 하기의 설명을 통해 기술하도록 한다. The heat exchanger 1 is provided with a plurality of
제1 열 교환 모듈은 하부에 배치될 수 있다.The first heat exchange module may be disposed below.
본 실시 예에서, 제1 열 교환 모듈은 전술한 열 교환 모듈(10)의 형태로 제공될 수 있다. 제1 열 교환 모듈은 열 교환기(1)를 구성하기 위해 정의된다. 제1 열 교환 모듈은 인접한 열 교환 모듈(10) 중 하부에 배치되어, 최상단에 적층된 전열판(11)으로 연결관(16)이 연결될 수 있다. 제1 열 교환 모듈은 최상단 전열판(11)의 각각의 관통공에 연결관(16)이 관입될 수 있으며, 고온/고압의 조건에서 용이하게 사용되기 위해 연결관(16)이 용접될 수 있다.In this embodiment, the first heat exchange module may be provided in the form of the
연결관(16)은 제1 열 교환 모듈(10)의 주입헤더(12) 및 배출헤더(14)로 관입될 수 있다.The
본 실시 예에서, 연결관(16)은 제1 열 교환 모듈의 주입헤더(12) 및 배출헤더(14)로 관입되며, 각 열 교환 모듈(10)을 연결하는 지지대 및 각 헤더를 연결하는 연결통로로 역할을 수행할 수 있다. 각각의 열 교환 모듈(10) 간 배치되는 연결관(16)의 길이는 동일하게 유지됨이 바람직하며, 이를 통해 열 교환기(1)의 안정성이 확보될 수 있다. 또한, 연결관(16)은 고온/고압의 조건에서 사용가능하며, 내부로 유체의 이동이 용이하도록 파이프 형태로 제공될 수 있다. 또한, 연결관(16)은 전열판(11) 관통공의 직경보다 크게 제공될 수 있으며, 이 경우 관입되지 않고 용접을 통해 각 열 교환 모듈(10)과 연결될 수 있다. 이처럼, 연결관(16)의 크기 및 형태는 제한적으로 제공되지 않으며, 열 교환 모듈(10)의 적층 및 열 교환 모듈(10) 간 유체의 이동을 유도하는 형태로 제공될 수 있다.In this embodiment, the
제2 열 교환 모듈은 제1 열 교환 모듈 상부에 배치되며, 연결관(16)이 하부에 관입될 수 있다.The second heat exchange module is disposed above the first heat exchange module, and the
본 실시 예에서, 제2 열 교환 모듈은 전술한 열 교환 모듈(10)의 형태로 제공될 수 있다. 제2 열 교환 모듈은 열 교환기(1)를 구성하기 위해 정의된다. 제2 열 교환 모듈은 제1 열 교환 모듈의 상부에 배치되며, 최하단에 배치된 전열판(11)으로 연결관(16)이 연결될 수 있다. 제2 열 교환 모듈은 최하단 전열판(11)의 각각의 관통공에 연결관(16)이 관입될 수 있으며, 고온/고압의 조건에서 용이하게 사용되기 위해 연결관(16)이 용접될 수 있다.In this embodiment, the second heat exchange module may be provided in the form of the
이처럼, 인접한 열 교환 모듈(10)이 연결관(16)으로 연결됨에 따라, 압력용기가 사용되는 환경에 맞추어 열 교환 모듈(10)의 선택적인 제거 및 추가가 가능할 수 있다. 또한, 열 교환 모듈(10)의 보수가 요구되는 경우에, 연결관(16)을 통해 연결된 부분을 해체함으로써 용이한 보수가 이루어질 수 있다. As such, adjacent
이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. will be. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by all changes or modifications derived from the scope of the appended claims and equivalents of the following claims.
1: 열 교환기
10, 20: 열 교환 모듈
11, 11a, 11b, 11c, 21: 전열판
12, 22: 주입헤더
13, 13a, 13b, 13c: 유로
131: 제1 유로
133: 제2 유로
135: 채널
137: 오리피스
14, 24: 배출헤더
15: 케이싱
151: 제1 케이스
153: 제2 케이스
16: 연결관
161: 주입관
163: 배출관1: Heat exchanger
10, 20: Heat exchange module
11, 11a, 11b, 11c, 21:
12, 22: injection header
13, 13a, 13b, 13c:
131: First Euro
133: 2nd Euro
135: channel
137: Orifice
14, 24: Discharge header
15: casing
151: First case
153: Second case
16: Connector
161: Injection tube
163:
Claims (9)
외부로부터 상기 복수의 전열판에 유체를 공급하기 위한 주입헤더;
상기 복수의 전열판 각각에 복수로 형성되며, 상기 주입헤더로부터 공급받은 유체가 이동하는 유로; 및
상기 유로를 통과한 유체를 배출하기 위한 배출헤더;를 포함하고,
상기 복수의 유로는,
동일한 길이로 형성되는 인쇄형 열 교환 모듈.
A plurality of heat transfer plates each having a circular or partially circular shape and stacked in multiple stages;
An injection header for supplying fluid from the outside to the plurality of heat transfer plates;
A plurality of flow paths formed in the plurality of heat transfer plates, respectively, and through which the fluid supplied from the injection header moves; And
And a discharge header for discharging the fluid that has passed through the flow path,
Wherein the plurality of flow paths
A printed heat exchange module formed with the same length.
외부로부터 상기 복수의 전열판에 유체를 공급하기 위한 주입헤더;
상기 복수의 전열판 각각에 복수로 형성되며, 상기 주입헤더로부터 공급받은 유체가 이동하는 유로; 및
상기 유로를 통과한 유체를 배출하기 위한 배출헤더;를 포함하고,
상기 복수의 유로 중 인접한 유로는,
채널을 통해 상호 연결되는 인쇄형 열 교환 모듈.
A plurality of heat transfer plates each having a circular or partially circular shape and stacked in multiple stages;
An injection header for supplying fluid from the outside to the plurality of heat transfer plates;
A plurality of flow paths formed in the plurality of heat transfer plates, respectively, and through which the fluid supplied from the injection header moves; And
And a discharge header for discharging the fluid that has passed through the flow path,
And an adjacent flow path of the plurality of flow paths,
Printed heat exchange modules interconnected through channels.
외부로부터 상기 복수의 전열판에 유체를 공급하기 위한 주입헤더;
상기 복수의 전열판 각각에 복수로 형성되며, 상기 주입헤더로부터 공급받은 유체가 이동하는 유로; 및
상기 유로를 통과한 유체를 배출하기 위한 배출헤더;를 포함하고,
상기 복수의 유로 중 적어도 하나 이상의 유로는,
상기 주입헤더와 연결된 일단에 오리피스 형상이 형성된 인쇄형 열 교환 모듈.
A plurality of heat transfer plates each having a circular or partially circular shape and stacked in multiple stages;
An injection header for supplying fluid from the outside to the plurality of heat transfer plates;
A plurality of flow paths formed in the plurality of heat transfer plates, respectively, and through which the fluid supplied from the injection header moves; And
And a discharge header for discharging the fluid that has passed through the flow path,
Wherein at least one of the plurality of flow paths includes:
And an orifice shape is formed at one end connected to the injection header.
상기 열 교환 모듈의 외벽을 정의하는 케이싱을 더 포함하고,
상기 케이싱은,
단열 재료로 구성된 제1 케이스; 및
내압 재료로 구성되며 상기 제1 케이스의 외측에 배치되는 제2 케이스;를 포함하는 인쇄형 열 교환 모듈.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising a casing defining an outer wall of the heat exchange module,
The casing includes:
A first case made of a heat insulating material; And
And a second case made of pressure-resistant material and disposed outside the first case.
상기 복수의 전열판은,
확산접합 방식을 통해 적층되는 인쇄형 열 교환 모듈.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The plurality of heat transfer plates
A printable heat exchange module laminated via diffusion bonding.
상기 주입헤더는,
다단으로 적층된 상기 복수의 전열판 각각의 기설정된 위치에 형성된 인쇄형 열 교환 모듈.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the injection header comprises:
A printed heat exchange module formed at a predetermined position of each of the plurality of heat transfer plates laminated in multiple stages.
상기 유로는,
단면의 폭이 500 내지 3500 마이크로미터인 인쇄형 열 교환 모듈.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The flow path includes:
Wherein the width of the cross section is 500 to 3500 micrometers.
상기 배출헤더는,
다단으로 적층된 상기 복수의 전열판 각각의 기설정된 위치에 형성된 인쇄형 열 교환 모듈.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The discharge header
A printed heat exchange module formed at a predetermined position of each of the plurality of heat transfer plates laminated in multiple stages.
상기 복수의 인쇄형 열 교환 모듈 중 인접한 열 교환 모듈은,
복수의 연결관이 관입되어 상호 연결된 적층식 열 교환기.
A heat exchanger in which a plurality of printing type heat exchange modules according to any one of claims 1 to 3 are laminated,
Wherein adjacent heat exchange modules among the plurality of print heat exchange modules comprise:
A laminated heat exchanger in which a plurality of connection tubes are intruded and interconnected.
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KR1020170128495A KR102019203B1 (en) | 2017-10-02 | 2017-10-02 | Printed circuit heat exchange module and heat exchanger |
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11502295A (en) * | 1995-03-17 | 1999-02-23 | レーベルク・ミヒャエル | Plate heat exchanger |
JP2001507114A (en) * | 1995-07-12 | 2001-05-29 | ロールス・ロイス・ピーエルシー | Heat exchanger |
KR20160149592A (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-28 | 한국원자력연구원 | Heat exchanger |
KR20170042759A (en) | 2014-08-22 | 2017-04-19 | 알파 라발 코포레이트 에이비 | Heat transfer plate and plate heat exchanger |
KR20170091349A (en) * | 2016-02-01 | 2017-08-09 | 한국원자력연구원 | Steam generator of the printed circuit heat exchanger type having an orifice |
JP2017172957A (en) * | 2014-10-07 | 2017-09-28 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Heat exchanger including furcating unit cells |
-
2017
- 2017-10-02 KR KR1020170128495A patent/KR102019203B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11502295A (en) * | 1995-03-17 | 1999-02-23 | レーベルク・ミヒャエル | Plate heat exchanger |
JP2001507114A (en) * | 1995-07-12 | 2001-05-29 | ロールス・ロイス・ピーエルシー | Heat exchanger |
KR20170042759A (en) | 2014-08-22 | 2017-04-19 | 알파 라발 코포레이트 에이비 | Heat transfer plate and plate heat exchanger |
JP2017172957A (en) * | 2014-10-07 | 2017-09-28 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Heat exchanger including furcating unit cells |
KR20160149592A (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-28 | 한국원자력연구원 | Heat exchanger |
KR20170091349A (en) * | 2016-02-01 | 2017-08-09 | 한국원자력연구원 | Steam generator of the printed circuit heat exchanger type having an orifice |
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