KR20190083609A - 열교환기 및 이를 구비한 모듈형 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기와 이를 구비한 모듈형 열교환기에 관한 것으로, 하나의 유로를 복수의 유로로 분기하고, 상기 분기된 복수의 유로를 각각 복수의 유로로 분기하는 것을 반복하여 타측에 다수의 유로를 배출구로 구성하는 유체 분배유닛과, 상기 유체 분배 유닛의 타측에 일측이 결합되고, 다수의 유로를 구비하여 유체가 일정거리 이동하는 것을 가이드하는 미세유로 유닛과, 일측에 배출구를 구비하는 하나의 유로를 구비하고 상기 하나의 유로를 복수의 유로로 분기하고, 상기 분기된 복수의 유로를 각각 복수의 유로로 분기하는 것을 반복하여 타측에 다수의 유로가 상기 미세유로 유닛의 타측에 결합되어 유체를 유입하는 유입구를 구성하는 유체 통합 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 유체가 이동하는 유로를 단위 면적당의 유량에 기초하여 분기한 후에 유체를 열교환시키고, 분기된 다수의 유로를 단위 면적당의 유량에 기초하여 통합한 후에 배출시킴으로써, 유체의 이동을 원할하게 할 수 있다.

Description

열교환기 및 이를 구비한 모듈형 열교환기 {Heat exchanger and modular heat exchanger equipped with same}

본 발명은 열교환기 및 이를 구비한 모듈형 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환시 열저항을 줄여서 에너지 자원의 사용을 최소화하면서 온수 및 난방 효율을 높일 수 있는 열교환기 및 이를 구비한 모듈형 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로, 열교환 장치는 열전도 효율이 좋은 열교환매체를 통해 온도가 높은 유체로부터 온도가 낮은 유체에 열을 전달하는 장치로서, 에어컨, 보일러, 냉장고, 히터, 온수기 등의 제품에서 주로 사용된다.

그 중에서, 보일러는 밀폐된 용기에 담긴 물을 용기 내부 또는 외부에서 가열하여 온수 또는 고온, 고압의 수증기를 발생시키는 장치이다. 이 보일러에 의해 발생된 온수 또는 수증기는 고온의 상태이므로 고온의 특성을 이용하여 겨울철 난방용으로 사용하거나 발생된 수증기의 고압 특성을 이용하여 화력발전소의 증기터빈 등을 가동시킴으로써, 전력을 생산하는 등 다양한 분야에 이용되고 있다.

특히, 화석연료에 비해 환경오염이 적은 천연가스의 소비는 전 세계적으로 크게 증가하고 있으며, 최근 셰일가스(shale gas)의 채굴로 향후 천연가스를 이용한 난방 및 온수가 더욱 확대될 것으로 기대할 수 있다.

난방이나 온수를 위한 가정용 및 산업용 가스 보일러 및 전기 온수기 등과 같은 열교환 장치가 크게 보급되어 있으며, 폐열을 회수하여 재활용하는 콘덴싱 기술의 개발로 효율을 20% 이상 크게 증가시킬 수 있었다. 그러나, 지구 온난화에 의한 이상 기후 현상으로 인해 겨울의 평균온도는 점차적으로 내려가서 강추위가 며칠 동안 지속된다. 따라서, 기름, 가스 등의 에너지 자원의 소비는 더욱 증가하게 됨으로 에너지 자원의 사용을 최소화하면서 온수 및 난방 효율을 높일 수 있는 열교환 장치에 대한 기술 개발이 다양하게 이루어지고 있다.

그 예로서, 한국 공개특허공보 10-2013-0022305호(특허문헌1)에 종래의 열교환 장치가 개시되어 있다.

상기 특허문헌 1에 개시된 열교환기는 다수의 튜브의 외측면에 복수의 전열핀을 일정간격으로 나란하게 결합한 구조이다.

이러한 열교환기는 전열핀 사이의 공간으로 전열핀의 표면과 나란한 방향으로 연소 생성물이 투입되어 유동하는 과정에서 전열핀과 튜브에 연소생성물의 열을 전달하는 구조로서, 연소생성물이 전열핀 사이의 공간에 체류하는 시간이 짧고 연소생성물의 열의 일부만이 전열핀에 전달되고 나머지 열을 열교환 되지 않고 그대로 배출됨으로 열교환 효율을 높이는데 한계가 있었다.

이와 같은 열교환 성능의 한계로 인하여 순간 가열이 거의 불가능하여 온수기와 난방용 보일러는 필요한 온도 이상으로 물을 가열하여 저장하는 물탱크를 구비해야 함으로 부피가 필요 이상으로 커지고, 온수 사용시 온수의 온도가 일정하지 않는 문제점이 있었다.

한국 공개특허공보 제10-2013-0022305호(2013.03.06.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 열저항을 줄여 가스나 기름, 전기와 같은 에너지 자원의 사용량을 최소화하여 온수 및 난방의 효율을 높일 수 있는 열교환기 및 이를 구비한 모듈형 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측에 유체가 유입되는 유입구를 구비하는 적어도 하나의 유로를 가지고, 상기 하나의 유로가 복수의 유로로 분기하고, 상기 분기된 복수의 유로를 각각 복수의 유로로 분기하는 것을 반복하여 타측에 다수의 유로를 배출구로 구성하는 유체 분배유닛과, 상기 유체 분배 유닛의 타측에 일측이 결합되고, 상기 다수의 유로에 대응하는 다수의 유로를 구비하여 유체가 일정거리 이동하는 것을 가이드하는 미세유로 유닛과, 일측에 유체가 유출되는 배출구를 구비하는 적어도 하나의 유로를 가지고 상기 하나의 유로를 복수의 유로로 분기하고, 상기 분기된 복수의 유로를 각각 복수의 유로로 분기하는 것을 반복하여 타측에 다수의 유로가 상기 미세유로 유닛의 타측에 결합되어 유체를 유입하는 유입구를 구성하는 유체 통합 유닛을 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 미세유로 유닛의 양측면 중 일면이나 양면에 밀착시켜 미세유로 유닛의 다수의 유로를 지나는 유체를 가열하는 발열유닛을 더 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 발열유닛은, 열선, PTC 히터, 열전소자 중 어느 하나로 구성할 수 있다.

또한, 상기 유체 분배 유닛과 유체 통합 유닛의 복수의 유로는 1:2 또는 1:3또는 1:N 으로 각각 분기하여 복수의 유로를 형성할 수 있다.

또한, 상기 유체 분배/통합 유닛은, 양측면 중 일측면이 평평하고, 타측면에는 상기 유입구와 하나의 유로 및 복수의 유로가 홈형태로 형성되는 플레이트를 한 쌍으로 구성하고, 상기 한 쌍의 플레이트를 결합하되, 상기 홈형태의 유로가 있는 면을 상호 밀착시켜 결합하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 유체 분배/통합 유닛은, 양측면 중 일측면이 평평하고, 타측면에는 상기 유입구와 유로 및 복수의 유로가 홈형태로 형성되는 제1플레이트와, 양측면이 평평한 제2플레이트;를 포함하여 구성하되, 상기 제2플레이트를 상기 제1플레이트의 유입구와 하나의 유로 및 복수의 유로가 형성된 면에 결합하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 미세유로 유닛은, 일면이 홈형태의 복수의 유로가 형성되고, 타측면이 평평하게 형성되는 한 쌍의 제3플레이트로 구성하되, 상기 복수의 유로가 구비되는 상기 한 쌍의 제3플레이트의 일면을 서로 마주보는 상태로 결합하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 미세유로 유닛은, 일면이 홈형태의 복수의 유로가 형성되고, 타측면이 평평하게 형성되는 제4플레이트와, 양면이 평평하게 형성되는 제5플레이트로 구성하되, 상기 제5플레이트를 홈형태의 복수의 유로가 형성된 상기 제4플레이트의 일면에 결합하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 제4플레이트와 제5플레이트는, 에칭(Etching) 공정으로 홈 형태의 복수의 유로를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명은, 별도의 유체 공급부로부터 유체를 공급받는 유입구를 일단부에 구비하고, 내경이 상기 유입구의 반대쪽으로 작아지도록 형성되는 유체 분배 유닛과, 상단부가 상기 유체 분배 유닛의 하부에 관통 결합되고, 상기 유체 분배 유닛에서 분배되는 유체의 이동을 일정거리만큼 가이드 하는 다수의 미세유로를 구비하는 미세유로 유닛과, 상기 미세유로 유닛의 하부에 관통 결합되어 미세유로 유닛을 통해 배출되는 유체를 모아서 외부로 배출시키는 배출구를 일단부에 구비하고, 내경을 배출구에서 반대쪽으로 작아지도록 형성하는 유체 통합 유닛을 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 유체 분배 유닛은, 상부에 상기 유입구에서 반대쪽으로 하향 경사를 갖는 테이퍼부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 유체 통합 유닛은, 그 하부에 상기 배출구에서 반대쪽으로 상향 경사를 갖는 테이퍼부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 유체 분배 유닛의 유입구와 상기 유체 통합 유닛의 배출구는 같은 방향이 위치하거나 서로 반대쪽에 위치하여 구성할 수 있다.

또한, 본 발명은, 별도의 유체 공급부로부터 유체를 공급받는 유입구를 중앙부에 구비하는 삼각 형상의 공간부를 구비하고, 상기 공간부의 하측에 유체를 흡수한 후에 분배하여 배출하는 분배부재를 구비하는 유체 분배 유닛과, 상기 유체 분배 유닛에서 상기 분배부재의 하측에 결합되어 상기 분배 부재의 하측에서 배출되는 유체의 이동을 일정거리만큼 가이드 하는 다수의 미세유로를 구비하는 미세유로 유닛과, 상기 미세유로 유닛의 하단부에 결합되어 상기 미세유로 유닛을 통해 배출되는 유체를 통합하여 배출하는 배출구를 구비하는 유체 통합 유닛을 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 분배부재는, 유체를 흡수할 수 있는 다공성 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 유체 통합 유닛은, 상부에 상기 미세유로 유닛의 하단에 결합되며, 상기 미세유로 유닛의 하단의 하측에 상기 분배부재를 구비하고, 상기 분배부재의 하측에 역삼각형상의 공간부를 구비하며, 상기 공간부의 하부 중앙에 배출구를 구비할 수 있다.

또한, 상기 유체 통합 유닛은, 상부가 상기 미세유로 유닛의 하단에 결합되고, 상기 미세유로 유닛의 하측에 유체를 통합할 수 있는 역삼각형상의 공간부를 구비하고, 상기 공간부의 하측 중앙에 배출구를 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은, 열교환기를 적어도 2개 이상으로 구성하고, 상기 열교환기의 미세유로 유닛과 다른 열교환기의 미세유로 유닛 사이에 발열유닛을 구비하며, 상기 복수의 열교환기의 유체 분배 유닛의 각각의 유입구를 연결하면서 유체 공급부에서 유체를 공급받아 상기 복수의 열교환기로 각각 유체가 유입되도록 하는 유체 유입부와, 상기 복수의 열교환기의 유체 통합 유닛의 배출구에 각각 연결되어 복수의 열교환기를 통과하면서 열교환된 유체를 통합하여 배출하는 유체 배출부를 포함하여 구성할 수 있다.

또한, 상기 발열유닛은, 열선, 열전소자, PCT 중 어느 하나로 구성할 수 있다.

또한, 상기 발열유닛은, 상기 미세유로 유닛을 전기적으로 연결하여 자체 발열할 수 있도록 구성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 열교환기를 온수기, 보일러 등에 적용시 열저항을 크게 줄일 수 있어 에너지(가스, 기름, 전기)의 사용량을 최소화하면서 온수 및 난방 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 유체가 이동하는 유로를 단위 면적당의 유량에 기초하여 분기한 후에 유체를 열교환시키고, 분기된 다수의 유로를 단위 면적당의 유량에 기초하여 통합한 후에 배출시킴으로써, 유체의 이동을 원할 하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 열교환기를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 열교환기를 도시한 분해사시도.
도 3은 도 2의 A부를 상세하게 도시한 요부 사시도.
도 4는 도 1의 열교환기에서 미세유로 유닛의 플레이트를 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 B부를 상세하게 도시한 요부 사시도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기를 도시한 사시도,
도 7은 도 6의 제2실시예에 따른 열교환기를 도시한 분해 사시도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기의 다른 형태를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환기를 도시한 사시도,
도 10은 도 9의 열교환기를 도시한 분해 사시도,
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환기의 다른 형태를 도시한 사시도.
도 12는 도 11의 열교환기에서 미세유로 유닛을 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 모듈형 열교환기를 도시한 사시도.
도 14는 도 13의 모듈형 열교환기에서 발열유닛을 도시한 사시도.

본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 열교환기를 도시한 분해사시도이며, 도 3은 도 2의 A부를 상세하게 도시한 요부 사시도이다. 도 4는 도 1의 열교환기에서 미세유로 유닛의 플레이트를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 B부를 상세하게 도시한 요부 사시도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 열교환기(100)는, 유체 분배 유닛(110)과, 미세유로 유닛(120)과, 유체 통합 유닛(130)을 포함하여 구성할 수 있다.

유체 분배 유닛(110)은 별도의 유체 공급부(미도시)로부터 물을 공급받은 후에 물을 분산시켜서 공급할 수 있다.

유체 분배 유닛(110)은 일측에 유체가 유입되는 유입구(111)를 구비하는 적어도 하나의 유로를 가지고, 하나의 유로가 복수의 유로로 분기하고, 분기된 복수의 유로가 각각 다시 복수의 유로로 분기하는 것을 반복하여 타측에 다수의 유로로 배출구를 구성할 수 있다.

이를 구체적으로 설명하면, 먼저, 유체 분배 유닛(110)은 일단부(일측부)에 유체가 유입되는 유입구(111)가 형성되는 적어도 하나의 제1유로(112a)를 구비할 수 있다. 유체 분배 유닛(110)은 적어도 하나의 제1유로(112a)에서 복수의 제2유로(112b)로 분기하고, 분기된 복수의 제2유로(112b)를 각각 복수의 제3유로(112c)로 분기할 수 있다. 이때, 유체 분배 유닛(110)은 복수의 제2유로(112b)를 각각 복수의 제3유로(112c)로 분기하는 것을 타측에 형성되는 다수의 제n유로(112n)가 배출구로 구성될 때까지 반복하여 수행할 수 있다. 즉, 유체 분배 유닛(110)의 타측에 형성되는 다수의 제n유로(112n)는 다수의 제n-1 유로(112n-1)에서 분기되어 형성될 수 있다.

유체 분배 유닛(110)은 하나의 제1유로(112a)가 단위면적당의 유량에 기초하여 복수의 제2유로(112b)로 분기하게 되고, 분기된 각각의 제2유로(112b)가 단위면적당의 유량에 기초하여 적어도 한 단계 이상 재분기하는 제3유로(112c)를 형성할 수 있다. 따라서, 유체 분배 유닛(110)은 다수의 n-1유로(112n-1)가 단위면적당의 유량에 기초하여 적어도 한 단계 이상 재분기하는 복수의 제n유로(112n)를 형성할 수 있다. 복수의 제n유로(112n)는 유체 분배 유닛(110)에서 유체가 배출되는 출구일 수 있다.

유체 분배 유닛(110)은 각각의 유로를 1:2 또는 1:3의 형태로 분기할 수 있으며, 분기하는 각각의 유로의 지름을 분기전의 유로의 단위면적당의 유량에 기초하여 결정할 수 있다. 즉, A 유로가 세 개의 B 유로로 분기되었다고 가정하면, 단위면적당의 유량은 다음의 수학식1을 성립할 수 있다.

[수학식 1]

(π/4) x (A 유로의 직경)² x A 유로의 유체속도

= 3 x (π/4) x (B 유로의 직경)² x B 유로의 유체속도

여기서, 분기 전의 유로의 유량과 분기 후의 유로의 합친 유량이 다른 경우의 유체의 흐름에 장애가 발생할 수 있으므로, 각각의 유로 사이의 유량은 일정하게 유지되는 것이 바람직하다. 따라서 수학식 1과 같은 단위면적당의 유량에 기초하여 분기되는 각각의 유로의 지름을 결정할 수 있다.

유체 분배 유닛(110)은 유입구(111), 제1유로(112a), 제2유로(112b), 제3유로(112c), 제n-1유로(112n-1), 제n유로(112n)가 홈형태로 일측면에 형성하고, 타측면을 평평하게 형성한 한 쌍의 분배용 플레이트(110a)로 구성할 수 있다. 즉, 유체 분배 유닛(110)은 한 쌍의 분배용 플레이트(110a)를 서로 결합하여 구성하되, 홈형태의 유입구(111)와 유로들이 형성된 면이 서로 마주보는 상태에서 결합하여 구성할 수 있다. 여기서, 홈형태의 유입구(111), 제1유로(112a), 제2유로(112b), 제3유로(112c), 제n-1유로(112n-1), 제n유로(112n)는 단면 형상을 반원으로 형성할 수 있다.

이때, 유체 분배 유닛(110)은, 홈형태의 유입구(111), 제1유로(112a), 제2유로(112b), 제3유로(112c), 제n-1유로(112n-1), 제n유로(112n)가 서로 마주보는 상태에서 한 쌍의 분배용 플레이트(110a)를 결합함으로써, 유체가 흐를 수 있도록 유입구(111), 제1유로(112a), 제2유로(112b), 제3유로(112c), 제n-1유로(112n-1), 제n유로(112n)를 터널 형태로 형성할 수 있다.

유체 분배 유닛(110)은 유입구(111), 제1유로(112a), 제2유로(112b), 제3유로(112c), 제n-1유로(112n-1), 제n유로(112n)를 홈형태로 일측면에 형성하고, 타측면을 평평하게 형성하는 분배용 제1플레이트와, 양측면을 평평하게 형성하는 분배용 제2플레이트를 포함하여 구성하되, 분배용 제2플레이트의 양측면 중 어느 일측면을 홈형태의 유로가 형성된 분배용 제1플레이트의 일측면에 결합하여 구성할 수 있다.

유체 분배 유닛(110)을 구성하는, 분배용 플레이트(110a), 분배용 제1플레이트 및 분배용 제2플레이트는 각각 사출 성형하거나 공작기계를 이용하여 가공 성형할 수 있다.

미세유로 유닛(120)은 유체 분배 유닛(110)에서 유체가 배출되는 출구 쪽에 결합되어 유체 분배 유닛(110)에서 배출되는 공급받아 유체를 일정거리만큼 가이드 할 수 있다.

미세유로 유닛(120)은 유체 분배 유닛(110)의 최종단계에 의해 분기된 각각의 유로에 각각 대응하여 유체 분배 유닛(110)으로부터 유체를 공급받는 복수의 유입구(121)를 일단부(일측부)에 구비할 수 있다. 미세유로 유닛(120)은 각각의 유입구(121)에서 분기하여 다수의 미세유로(122)를 구성할 수 있다. 미세유로 유닛(120)은 다수의 미세유로(122)에서 복수의 유로를 하나의 유로로 통합하여 유체를 배출시킬 수 있는 다수의 배출구(123)를 구비할 수 있다. 미세유로 유닛(120)에서 다수의 배출구(123)는 다수의 유입구(121)와 동일한 숫자로 구성할 수 있다.

즉, 미세유로 유닛(120)에서 다수의 미세유로(122)는 유체 분배 유닛(110)의 다수의 제n유로(112n)의 숫자보다 m배로 구성할 수 있다. 미세유로 유닛(120)의 미세유로(122)의 숫자를 a라 하고, 유체 분배 유닛(110)의 제n유로(112n)의 숫자를 b개라 하며, 미세유로 유닛(120)의 각 유입구(121)에서 분기되는 미세유로(122)의 개수를 c라 할 때, a = b X c 의 식을 만족할 수 있다.

미세유로 유닛(120)은 유입구(121), 미세유로(122), 배출구(123)를 홈형태로 일측면에 형성하고, 타측면을 평평하게 형성한 한 쌍의 제3플레이트(120a)로 구성할 수 있다. 따라서, 미세유로 유닛(120)은 한 쌍의 제3플레이트(120a)를 서로 결합하되, 홈 형태의 유입구(121), 미세유로(122), 배출구(123)가 서로 마주보도록 한 상태로 결합할 수 있다. 이때, 미세유로 유닛(120)은 유입구(121), 미세유로(122), 배출구(123)가 서로 마주보는 상태에서 한 쌍의 제3플레이트(120a)를 결합함으로써 유입구(121), 미세유로(122), 배출구(123)를 유체가 흐를 수 있는 터널 형태로 형성할 수 있다.

미세유로 유닛(120)은 유입구(121), 미세유로(122), 배출구(123)를 홈 형태로 일측면에 형성하고, 타측면을 평평하게 형성한 미세유로용 제4플레이트와, 양측면을 평평하게 형성하는 미세유로용 제5플레이트를 포함하여 구성한 후에, 미세유로용 제5플레이트를 홈형태의 미세유로(122)가 형성된 미세유로용 제4플레이트의 일측면에 결합하여 구성할 수 있다.

미세유로 유닛(120)은 제3플레이트와 같이 일면에 다수의 미세유로를 형성하고, 타측면은 평면으로 된 부재를 형성한다. 이후에, 이 부재의 중앙부를 수직 방향 기준으로 접은 후에 이를 용접이나 내열성 접착제로 고정하여 형성할 수 있다. 이때, 상기 부재를 접을 때 미세유로(122)가 서로 마주보는 상태로 접어서 미세유로(122)가 내측에 구비할 수 있도록 한다.

미세유로 유닛(120)은 내주면에 요철과 요홈이 반복하여 형성되는 히트 파이프 형태의 부재로 형성한 후에, 이 히트 파이프 형태의 부재를 압착하여 형성할 수도 있다.

미세유로 유닛(120)을 구성하는 한 쌍의 제3플레이트(120a)를 결합하거나 제4플레이트와 제5플레이트를 결합할 때 브레이징 또는 솔더링을 이용하여 결합할 수 있다. 브레이징 또는 솔더링은 금속 박판을 접합할 때 브레이징(Brazing)을 사용하는 기술로서, 이는 그 분야에서 널리 알려진 기술로서 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한 쌍의 제3플레이트(120)를 결합하거나 제4플레이트와 제5플레이트를 결합할 때 내열성 접착제를 사용하여 결합할 수도 있다. 내열성 접착제는 에폭시계 수지로 형성되며 180℃ 정도의 내열성을 가지고, 방향족 계열의 내열성 수지는 400℃ 정도의 내열성을 가지고 있으나 가격이 고가로 항공, 우주산업에 사용되고 있다. 이러한 내열성 접착제는 이미 공지된 기술로서 시중에서 쉽게 구입하여 사용할 수 있는 것으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

미세유로 유닛(120)의 유입구(121), 미세유로(122), 배출구(123)는 단면을 반원 형상으로 형성하되, 에칭(etching) 기술을 이용하여 형성할 수 있다. 여기서, 에칭(etching) 기술은 물질 표면의 선택된 부분에 희망하는 패턴을 발생시키기 위하여 산이나 기타 부식제를 사용하여 화학적으로 부식시켜 제거하는 기술이다. 이러한 에칭 기술은 반도체 집적회로의 제조공정에 사용되는 이미 널리 알려진 공지된 기술로서, 본 발명의 실시예에서는 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 미세유로 유닛(120)의 미세유로(122)는 모세관 현상을 발생시키기 위하여 1mm 이하의 직경으로 형성하는 것이 바람직한데, 이를 위해서는 유입구(121)의 직경을 고려하여 여러 단계의 분기 과정을 통해 형성할 수도 있다.

모세관 현상은 매우 좁은 구멍을 가진 관속으로 액체가 올라가는 현상으로서, 보렐리(Giovanni Borelli)는 액체가 관속으로 올라가는 높이는 관의 내부 직경에 반비례한다는 것을 증명하였다. 통상적으로, 관의 직경이 0.05mm이면 올라가는 물의 높이는 약 50mm 정도이다.

유체 통합 유닛(130)은 미세유로 유닛(120)의 배출구(123) 쪽에 결합되어 미세유로 유닛(120)의 다수의 미세유로(122)를 통해 이동된 후에 다수의 배출구(123)를 통해 배출되는 유체를 하나의 유로로 통합할 수 있다.

유체 통합 유닛(130)은 유체 분배 유닛(110)과 동일한 크기와 형상으로 형성한 후에 유체 분배 유닛(110)을 180도 회전시켜 미세유로 유닛(120)의 배출구(123) 쪽에 결합할 수 있다.

유체 통합 유닛(130)은 유체 분배 유닛(110)의 제n유로(112n)를 유입구로 구성할 수 있고, 유체 분배 유닛(110)의 유입구(111)를 출구로 구성할 수 있다.

유체 통합 유닛(130)은 상술한 유체 분배 유닛(110)과 동일한 구성이므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 열교환기(100)에서 미세유로 유닛(120)을 통과하는 유체와 열교환할 수 있도록 하는 발열유닛(220)을 더 포함할 수 있다.

발열유닛(220)은 미세유로 유닛(120)의 양측면이나 일측면에 밀착되어 가열할 수 있도록 양측면을 평평하게 형성할 수 있다. 이러한 발열유닛(220)은 하기에서 상세하게 설명하기로 한다.

미세유로 유닛(120)은 발열유닛(220)에 의해 신속하게 가열되어 그 내측에 흐르는 유체가 일정온도로 가열될 수 있도록 금속재질로 형성하는 것이 바람직하다. 구체적으로 미세유로 유닛(120)은 열전도율이 좋은 구리 재질로 형성할 수 있다.

미세유로 유닛(120)은 열전도율이 높은 비금속 재질로 성형할 수도 있다. 미세유로 유닛(120)은 사출 성형으로 형성하고, 내측면과 외측면에 발열되는 재질(금속)을 코팅하여 열교환 작용을 수행할 수도 있다.

한편, 유체 분배 유닛(110)과 미세유로 유닛(120) 사이와 유체 통합 유닛(130)과 미세유로 유닛(120) 사이에는 유체 분배 유닛(110) 및 유체 통합 유닛(130)에서 미세유로 유닛(120)이 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부를 더 구비할 수 있다.

이탈 방지부는 유체 분배 유닛(110) 내측의 하부 즉, 유체 분배 유닛(110)의 제n 유로(112n)의 하측의 양측단부와 유체 통합 유닛(130)의 상단 양측단부에 돌출 형성되는 끼움돌기와, 미세유로 유닛의 상단 양측단부에 형성되는 끼움홀을 포함할 수 있다.

이탈 방지부는 유체 분배 유닛(110)의 내측 하부 양측단에 형성되는 걸림턱부와, 미세유로 유닛(120)의 양측단부에 돌출 형성되어 걸림턱부에 걸리는 걸림돌기를 포함하여 구성할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기를 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 제2실시예에 따른 열교환기를 도시한 분해 사시도이며, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기의 다른 형태를 도시한 사시도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기(150)는, 유체 분배 유닛(151)과, 미세유로 유닛(153), 유체 통합 유닛(155)을 포함하여 구성하되, 유체 분배 유닛(151)과 유체 통합 유닛(155)은 미세유로 유닛(153)의 상단과 하단에 각각 결합되되 내경이 미세유로 유닛(153)의 일측에서 타측으로 갈수록 작아지는 테이퍼 형상의 관부재로 구성될 수 있다.

유체 분배 유닛(151)은 후술하는 미세유로 유닛(153)의 상단에 결합되어 별도의 물 공급부에서 물을 공급받아 미세유로 유닛(153)으로 분배할 수 있는 것으로, 일단에 별도의 물을 공급받는 유입구(151a)를 구비할 수 있다.

유체 분배 유닛(151)은 일단에 별도의 물공급부로부터 물을 공급받는 유입구(151a)를 구비하는 관(파이프)부재로서, 그 내경이 유입구(151a) 쪽에서 반대쪽으로 작아지는 테이퍼 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 유체 분배 유닛(151)은 내경을 유입구(151a) 쪽에서 반대쪽으로 작아지도록 테이퍼 형상을 갖도록 하는 테이퍼 부(151b)를 상부에 구비할 수 있다. 즉, 테이퍼부(151b)는 관부재의 상부에 형성되고, 관부재의 상부 내면도 테이퍼 형상으로 형성된다.

유체 분배 유닛(151)은 상부에 테이퍼부(151b)를 갖는 관부재를 일단부에서 타단부까지 수직으로 2등분하여 제1관부재(152)와 제2관부재(152-1)로 구성할 수 있다.

제1부재(152)와 제2부재(152-1)는 각각 서로 곡면부분이 외측을 향하고 개구된 부분이 서로 마주보는 상태로 결합되어 하나의 관부재를 형성한다.

유체 분배 유닛(151)인 관부재의 하부에는 후술하는 미세유로 유닛(153)의 상단이 결합되는 결합홀(151c)을 길이 방향으로 형성할 수 있다. 결합홀(151c)은 관부재를 구성하는 제1관부재(152)와 제2관부재(152-1)가 서로 결합될 때 형성됨으로 제1관부재(152)와 제2관부재(152-1)에 각각 길이방향으로 길게 결합홈이 형성될 수 있다.

미세유로 유닛(153)은 유체 분배 유닛(151)인 관부재의 하부에 끼워져 결합되어 유체 분배 유닛(151)에서 분배되어 배출되는 유체를 공급받아 일정거리만큼 가이드할 수 있다.

미세유로 유닛(153)은 상단과 하단에 유입구와 배출구를 구비하는 다수의 미세유로(153a)를 구비할 수 있다. 미세유로 유닛(153)은 상기에서 설명한 제1실시예에 따른 열교환기의 미세유로 유닛(120)과 같이 각 유입구에서 복수로 분기하여 다수의 미세유로를 구성할 수도 있다.

유체 통합 유닛(155)은 미세유로 유닛(153)의 하단에 결합되어 미세유로 유닛(153)을 통과하는 유체를 공급받아 통합한 후에 외부로 배출하기 위한 것으로, 일단부에 유체를 배출하기 위한 배출구(155a)를 구비할 수 있다.

유체 통합 유닛은(155) 배출구(155a)가 있는 일단부에서 반대쪽 단부 쪽으로 직경이 작아지는 관부재로 형성될 수 있다. 즉, 유체 통합 유닛(155)은 유체 분배 유닛(151)과 동일한 형상으로 형성되어 미세유로 유닛(153)의 하단부에 결합될 수 있다.

여기서, 유체 통합 유닛(155)인 관부재는 일단부에 구비되는 배출구(155a)를 유체 분배 유닛(151)의 유입구(151a)의 반대쪽에 구비될 수 있다. 유입 통합 유닛(155)은 관부재로서 일단부에 구비되는 배출구(155a)를 도 7과 같이, 유체 분배 유닛(151)의 유입구(151a)와 같은 방향에 구비할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환기를 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 열교환기를 도시한 분해 사시도이며. 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환기의 다른 형태를 도시한 사시도이다. 도 12는 도 11의 열교환기에서 미세유로 유닛을 도시한 도면이다.

도 9 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환기(170)는, 유체 분배 유닛(171)과, 미세유로 유닛(172)과, 유체 통합 유닛(173)을 포함하되, 유체 분배 유닛(171)과 유체 통합 유닛(173)은 중앙에 유입구(171a) 및 배출구(173a)를 구비하는 삼각형상의 공간부(171b)와, 공간부(171b)의 하측에 분배부재(171c)를 구비할 수 있다.

유체 분배 유닛(171)은 별도의 유체 공급부로부터 유체를 공급받는 유입구(171a)를 상단 중앙부에 구비하고, 유입구(171a)에 연결되는 삼각 형상의 공간부(172b)를 구비할 수 있다. 유체 분배 유닛(171)은 삼각형상의 공간부(171b)의 하측에 유체를 흡수하여 하측으로 배출하는 분배부재(171c)를 구비할 수 있다.

분배부재(171c)는 삼각 형상의 공간부(171b)의 하측에 사각 형상 형태로 구비되어 유입구(171a)로부터 유입되는 유체를 흡수하여 넓게 퍼지도록 한 후에 미세유로 유닛(172)의 상부로 유체를 배출하는 역할을 한다. 이 분배부재(171c)는 유체를 빨아들일 수 있는 다공성 물질로 형성되는 스펀지로 구성할 수 있다.

미세유로 유닛(172)은 제2실시예의 열교환기(100)를 구성하는 미세유로 유닛(172)이나 제1실시예의 열교환기(100)를 구성하는 미세유로 유닛(120)과 동일하게 구성할 수 있다. 따라서, 제3실시예에서는 미세유로 유닛(172)에 대한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 미세유로 유닛(172)은 도 12와 같이, 미세유로(172a)의 폭을 중앙부에서 양측단으로 갈수록 좁아지게 형성할 수도 있다.

유체 통합 유닛(173)은 미세유로 유닛(172)에서 유체가 배출되는 하단부에 결합되어 미세유로 유닛(172)에서 배출되는 유체를 통합하여 외부로 배출할 수 있다.

유체 통합 유닛(173)은 유체 분배 유닛(171)과 동일한 형상과 크기로 형성하고, 180도 회전시켜 미세유로 유닛(172)의 하단부에 결합하여 구성할 수 있다. 따라서, 유체 통합 유닛(173)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 제3실시예에 따른 열교환기(170)에서는 유체 통합 유닛(173)을 도 과 같이, 다른 형태로 형성할 수 있다.

유체 통합 유닛(173)은 하단에 배출구(173a)를 구비하는 역삼각형상의 공간부(173b)를 구비하는 한 쌍의 플레이트로 구성하여, 한 쌍의 플레이트를 결합하여 형성한다.

유체 통합 유닛(173)은 역삼각형상의 공간부(173b)의 상단을 미세유로 유닛(172)의 하단부에 연결하여 미세유로 유닛(172)의 하단으로 배출되는 유체를 역삼각형상의 공간부(173b)로 통합한 후에 배출구(173a)를 통해 외부로 배출할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 모듈형 열교환기를 도시한 사시도이고, 도 14는 도 13의 모듈형 열교환기에서 발열유닛을 사시도이다.

도 13 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 모듈형 열교환기(200)는, 유체 유입부(210)와, 열교환기(100)와, 발열유닛(220)과, 유체 배출부(230)를 포함하여 구성할 수 있다.

유체 유입부(210)는 별도로 마련되는 유체 공급부와 열교환기(100)을 연결하여 유체 공급부의 유체를 복수의 열교환기(100)로 분배하여 공급하는 것으로, 유체 공급부(미도시)에 연결되는 제1관로(211)와, 제1관로(211)에서 복수로 분기되며 후술하는 복수의 열교환기(100)로 각각 연결되는 복수의 제2관로(212)를 포함하여 구성할 수 있다.

제2관로(212)는 후술하는 열교환기(100)의 개수와 동일한 숫자로 구성할 수 있다.

열교환기(100)는 상기에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 열교환기(100)와 동일한 것으로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 열교환기(100)는 본 발명의 제2 내지 제3실시예에 따른 열교환기를 적용하여 구현할 수도 있다.

열교환기(100)는 적어도 2개 이상으로 구성하되, 각각의 상단부를 유체 유입부(210)의 제2관로(212)로 연결할 수 있다. 각 열교환기(100)의 하단부는 후술하는 유체 배출부(230)의 제3관로(231)로 연결하여 구성할 수 있다.

발열유닛(220)은 열교환기(100)의 미세유로 유닛(120)을 가열하여 미세유로 유닛(120)의 미세유로(122)를 흐르는 유체와 열교환 작용을 수행할 수 있다. 발열유닛(220)은 열선, 열전소자, PTC(Positive Temperature Coefficient: 이하 'PTC'라 한다) 중 어느 하나로 구성할 수 있다.

발열유닛(220)은 적어도 하나 이상으로 구성할 수 있으며, 2개 이상으로 구성되는 열교환기(100)의 미세유로 유닛(120) 사이에 구비될 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면, 열교환기(100)가 2개로 구성될 경우, 1개의 발열유닛(220)을 2개의 미세유로 유닛(120) 사이에 끼워 구성하거나 2개의 발열유닛(220)을 각각 2개의 미세유로 유닛(120) 중 각각 미세유로 유닛(120)의 외측면에 접촉시켜 구성할 수 있다. 또한, 3개의 발열유닛(220)을 사용하게 되면, 두 개의 미세유로 유닛(120) 사이에 하나의 발열유닛(220)을 끼워서 구비하고, 각 미세유로 유닛(120)의 외측에 나머지 두 개의 발열유닛(220)을 각각 접촉시켜 구비할 수도 있다.

따라서, 발열유닛(220)의 개수는 열교환기(100)의 개수를 s개라 할 때, s-1개, s 개, s+1개 중 어느 한가지로 구성할 수 있다.

발열유닛(220)은 열교환기(100)의 미세유로 유닛(120)에 완전히 밀착될 수 있도록 그 양측면을 평평하게 형성할 수 있다.

발열유닛(220)은 열교환기(100)의 미세유로 유닛(120)에 밀착된 상태에서 가열할 수 있도록 평평한 판 부재에 열선, 열전소자, PTC 중 어느 하나를 결합하여 구성할 수 있다. 발열유닛(220)은 열선으로 구성하되, 이 열선으로 미세유로 유닛(120)의 외측면을 둘러싸서 구성할 수도 있다.

발열유닛(220)을 평평한 판 부재로 구성할 때, 발열유닛(220)과 미세유로 유닛(120) 사이에 서멀 그리스(Thermal Grease)를 발라 발열유닛(220)과 미세유로 유닛(120) 사이의 틈새를 채워 열전달을 높이도록 구성할 수 있다. 이 서멀 그리스는 서멀 페이스트(Thermal Paste), 서멀 컴파운드(Thermal Compound), HTP(Heat Transfer Paster; 열전달 반죽), TIM(Thermal Interface Material)이라고도 한다. 이 서멀 그리스는 이미 시중에서 쉽게 구할 수 있는 것으로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

발열유닛(220)은 미세유로 유닛(120)을 구성하는 한 쌍의 제3플레이트(120a)나 제4플레이트와 제5플레이트에 전선을 연결하여 한 쌍의 제3플레이트(120a)나 제4,5플레이트를 자체 발열시켜서 구성할 수도 있다.

유체 배출부(230)는 복수로 구성되는 열교환기(100)의 유체 통합 유닛(130)의 하단부(배출구)에 각각 연결되어 복수의 열교환기(100)를 통과한 열교환된 유체를 통합하여 배출할 수 있다.

유체 배출부(230)는 복수의 열교환기(100)의 유체 통합 유닛(130)의 하단부에 각각 연결되는 복수의 제3관로(231)와, 상기 복수의 제3관로(231)에 연결하여 하나의 관로로 통합하는 제4관로(232)를 포함하여 구성할 수 있다.

여기서, 복수의 제3관로(231)는 복수의 열교환기(100)에 각각 연결됨으로 열교환기(100)의 숫자와 동일한 개수로 구성할 수 있다.

한편, 별도로 마련되는 유체 공급부에서 유체 유입부(210)로 공급되는 유체를 빠르게 공급하여 열교환기(100)로 신속하게 이동할 수 있도록 유체를 가속시킬 수 있는 펌프를 더 포함하여 구성할 수 있다. 펌프는 유체 유입부(210)와 유체 공급부의 사이에 구성할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 모듈형 열교환기(200)는 유체 공급부에서 공급되는 유체에서 이물질을 거르기 위한 필터를 더 포함하여 구성할 수 있다. 필터는 유체가 복수의 열교환기(100)로 분배되기 전에 유체에 함유된 이물질을 거를 수 있도록 유체 유입부(210)의 제1관로(211)에 구성할 수 있다. 물론, 복수로 구성되는 유체 유입부(210)의 제2관로(212)에 각각 구성할 수 있으나 유체가 분배된 후에는 관로의 통로가 좁아져서 유체의 이동시 필터에 의해 저항에 대한 영향을 많이 받게 되지 않도록 제1관로(211)에 구성하는 것이 바람직하다.

100: 열교환기
110: 유체 분배유닛 111: 유입구
112a: 제1유로 112b: 제2유로
112c: 제3유로 112n-1: 제n-1유로
112n: 제n 유로
120: 미세유로 유닛 121: 유입구
122: 미세유로 123: 배출구
130: 유체 통합유닛
150: 열교환기
151: 유체 분배 유닛 151a: 유입구
151b: 테이퍼부 151c: 결합홀
152: 제1관부재 152-1: 제2관부재
153: 미세유로 유닛 153a: 미세유로
155: 유체 통합 유닛 155a: 배출구
170: 열교환기
171: 유체 분배 유닛 171a: 유입구
171b: 공간부 171c: 분배부재
172: 미세유로 유닛 173a: 미세유로
173: 유체 통합 유닛 173a: 배출구
173b: 공간부 173c: 분배부재
200: 모듈형 열교환기
210: 유체 유입부
220: 가열유닛
230: 유체 배출부

Claims (20)

1. 일측에 유체가 유입되는 유입구를 구비하는 적어도 하나의 유로를 가지고, 상기 하나의 유로가 복수의 유로로 분기하고, 상기 분기된 복수의 유로를 각각 복수의 유로로 분기하는 것을 반복하여 타측에 다수의 유로를 배출구로 구성하는 유체 분배유닛과,
   상기 유체 분배 유닛의 타측에 일측이 결합되고, 상기 다수의 유로에 대응하는 다수의 미세유로를 구비하여 유체가 일정거리 이동하는 것을 가이드하는 미세유로 유닛과,
   일측에 유체가 유출되는 배출구를 구비하는 적어도 하나의 유로를 가지고 상기 하나의 유로를 복수의 유로로 분기하고, 상기 분기된 복수의 유로를 각각 복수의 유로로 분기하는 것을 반복하여 타측에 다수의 유로가 상기 미세유로 유닛의 타측에 결합되어 유체를 유입하는 유입구를 구성하는 유체 통합 유닛;
   을 포함하여 구성하는, 열교환기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 미세유로 유닛의 양측면 중 일면이나 양면에 밀착시켜 미세유로 유닛의 다수의 유로를 지나는 유체를 가열하는 발열유닛을 더 포함하여 구성하는, 열교환기.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 발열유닛은,
   열선, PTC 히터, 열전소자 중 어느 하나로 구성하는, 열교환기.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 유체 분배 유닛과 유체 통합 유닛의 복수의 유로는 1:2 또는 1:3 또는 1:n 으로 각각 분기하여 복수의 유로를 형성하는, 열교환기.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 유체 분배/통합 유닛은,
   양측면 중 일측면이 평평하고, 타측면에는 상기 유입구와 하나의 유로 및 복수의 유로가 홈형태로 형성되는 플레이트를 한 쌍으로 구성하고,
   상기 한 쌍의 플레이트를 결합하되, 상기 홈형태의 유로가 있는 면을 상호 밀착시켜 결합하여 구성하는, 열교환기.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 유체 분배/통합 유닛은,
   양측면 중 일측면이 평평하고, 타측면에는 상기 유입구와 유로 및 복수의 유로가 홈형태로 형성되는 제1플레이트와,
   양측면이 평평한 제2플레이트;를 포함하여 구성하되,
   상기 제2플레이트를 상기 제1플레이트의 유입구와 하나의 유로 및 복수의 유로가 형성된 면에 결합하여 구성하는, 열교환기.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 미세유로 유닛은,
   일면이 홈형태의 복수의 유로가 형성되고, 타측면이 평평하게 형성되는 한 쌍의 제3플레이트로 구성하되,
   상기 복수의 유로가 구비되는 상기 한 쌍의 제3플레이트의 일면을 서로 마주보는 상태로 결합하여 구성하는, 열교환기.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 미세유로 유닛은,
   일면이 홈형태의 복수의 유로가 형성되고, 타측면이 평평하게 형성되는 제4플레이트와,
   양면이 평평하게 형성되는 제5플레이트로 구성하되,
   상기 제5플레이트를 홈형태의 복수의 유로가 형성된 상기 제4플레이트의 일면에 결합하여 구성하는, 열교환기.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 제4플레이트와 제5플레이트는, 에칭(Etching) 공정으로 홈 형태의 복수의 유로를 형성하는, 열교환기.
10. 별도의 유체 공급부로부터 유체를 공급받는 유입구를 일단부에 구비하고, 내경이 상기 유입구의 반대쪽으로 작아지도록 형성되는 유체 분배 유닛;
    상단부가 상기 유체 분배 유닛의 하부에 관통 결합되고, 상기 유체 분배 유닛에서 분배되는 유체의 이동을 일정거리만큼 가이드 하는 다수의 미세유로를 구비하는 미세유로 유닛;
    상기 미세유로 유닛의 하부에 관통 결합되어 미세유로 유닛을 통해 배출되는 유체를 모아서 외부로 배출시키는 배출구를 일단부에 구비하고, 내경을 배출구에서 반대쪽으로 작아지도록 형성하는 유체 통합 유닛;
    을 포함하여 구성하는, 열교환기.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 유체 분배 유닛은,
    상부에 상기 유입구에서 반대쪽으로 하향 경사를 갖는 테이퍼부를 구비하는, 열교환기.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 유체 통합 유닛은,
    그 하부에 상기 배출구에서 반대쪽으로 상향 경사를 갖는 테이퍼부를 구비하는, 열교환기.
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 유체 분배 유닛의 유입구와 상기 유체 통합 유닛의 배출구는 같은 방향이 위치하거나 서로 반대쪽에 위치하는, 열교환기.
14. 별도의 유체 공급부로부터 유체를 공급받는 유입구를 중앙부에 구비하는 삼각 형상의 공간부를 구비하고, 상기 공간부의 하측에 유체를 흡수한 후에 분배하여 배출하는 분배부재를 구비하는 유체 분배 유닛;
    상기 유체 분배 유닛에서 상기 분배부재의 하측에 결합되어 상기 분배 부재의 하측에서 배출되는 유체의 이동을 일정거리만큼 가이드 하는 다수의 미세유로를 구비하는 미세유로 유닛;
    상기 미세유로 유닛의 하단부에 결합되어 상기 미세유로 유닛을 통해 배출되는 유체를 통합하여 배출하는 배출구를 구비하는 유체 통합 유닛;
    을 포함하여 구성하는, 열교환기.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 분배부재는,
    유체를 흡수할 수 있는 다공성 재질로 형성되는, 열교환기.
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 유체 통합 유닛은,
    상부에 상기 미세유로 유닛의 하단에 결합되며, 상기 미세유로 유닛의 하단의 하측에 상기 분배부재를 구비하고,
    상기 분배부재의 하측에 역삼각형상의 공간부를 구비하며, 상기 공간부의 하부 중앙에 배출구를 구비하는, 열교환기.
17. 청구항 14에 있어서,
    상기 유체 통합 유닛은,
    상부가 상기 미세유로 유닛의 하단에 결합되고, 상기 미세유로 유닛의 하측에 유체를 통합할 수 있는 역삼각형상의 공간부를 구비하고,
    상기 공간부의 하측 중앙에 배출구를 구비하는, 열교환기.
18. 청구항 1, 4 내지 17 중 어느 한 항의 열교환기를 적어도 2개 이상으로 구성하고,
    상기 열교환기의 미세유로 유닛과 다른 열교환기의 미세유로 유닛 사이에 발열유닛을 구비하며,
    상기 복수의 열교환기의 유체 분배 유닛의 각각의 유입구를 연결하면서 유체 공급부에서 유체를 공급받아 상기 복수의 열교환기로 각각 유체가 유입되도록 하는 유체 유입부와,
    상기 복수의 열교환기의 유체 통합 유닛의 배출구에 각각 연결되어 복수의 열교환기를 통과하면서 열교환된 유체를 통합하여 배출하는 유체 배출부;
    를 포함하여 구성하는, 모듈형 열교환기.
19. 청구항 18에 있어서,
    발열유닛은,
    열선, 열전소자, PCT 중 어느 하나로 구성하는, 모듈형 열교환기.
20. 청구항 18에 있어서,
    상기 발열유닛은,
    상기 미세유로 유닛을 전기적으로 연결하여 자체 발열할 수 있도록 구성하는, 모듈형 열교환기.
    

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