KR20200049300A - 인쇄기판형 열교환모듈과 이를 포함하는 열교환기 - Google Patents

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KR20200049300A
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박병하
김용완
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한국원자력연구원
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Abstract

본 발명은, 원형의 플레이트 형상으로 이루어지고, 서로 교번적으로 상하 적층되는 제1 전열판과 및 제2 전열판; 상기 제1 전열판의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제1 유로와, 상기 제2 전열판의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제2 유로를 포함하는 유체이동유로; 상기 각 전열판의 일 측에 배치되고, 외부로부터 상기 각 전열판에 제1 유체가 유입되는 주입헤더; 상기 각 전열판의 다른 일측에 배치되고, 상기 주입헤더로부터 유입된 상기 제1 유체가 배출되는 배출헤더를 포함하며, 상기 제1 유로를 따라 이동하는 제1유체와 상기 제2 유로를 따라 이동하는 제2 유체는, 서로 다른 방향으로 이동하면서 상기 전열판과 열교환하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환모듈과, 내부에 열교환모듈이 설치되는 열교환기에 관한 것이다.

Description

인쇄기판형 열교환모듈과 이를 포함하는 열교환기{PRINTED CIRCUIT HEAT EXCHANGE MODULE AND HEAT EXCHANGER HAVING THE SAME}
본 발명은 인쇄기판형 열교환모듈과 이를 포함하는 열교환기에 관한 것이다.
원자로에는 노형과 상관없이 노심에서 발생한 열을 사용하기 위해 열교환기가 필요하다. 열교환기는 증기발생기와 중간 열교환기가 있다. 증기발생기는 경수로나 고온가스로 및 액체금속로 등에서 사용된다. 중간 열교환기는 고온가스로 또는 초고온가스로에서 사용되며 이차측 냉각재를 물 대신에 헬륨을 사용하는 것이 특징이다. 증기발생기와 중간 열교환기는 관류형 방식이 주로 사용되고 있다. 관류형 증기발생기는 이차측 냉각수가 관 내부를 흐르면서 모두 증발하게 된다. 고온가스로의 중간 열교환기도 나선형이 주로 사용된다. 다만, 관류형 증기발생기와 열교환기는 부피를 작게 제작하는데 한계가 있다.
이와 같은 단점이 보완하기 위해, 열교환모듈을 포함하는 열교환기가 사용되고 있다.
인쇄기판형 열교환모듈(이하, 열교환모듈)을 포함하는 열교환기는, 다수의 인쇄기판형 열교환모듈을 직렬 혹은 병렬로 연결한 대용량 열교환기를 의미한다.
열교환모듈은 사각형의 평판에 화학적인 에칭을 통해 유체가 이동하는 유체이동유로를 형성시키며, 유체이동유로가 형성된 여러 개의 평판을 결합시켜 제조하게 된다.
이러한, 인쇄기판형 열교환모듈을 포함하는 열교환기는 소형으로 제작될 수 있으며, 고온/고압 조건에 알맞은 설계가 가능하므로 불가능했던 운전 영역에서 운전이 가능해 경제성을 확보할 수 있게 된다.
종래에는 열전달판이 적층된 열교환기를 통해, 열교환이 이루어질 수 있으나, 사각형으로 형성되는 다수의 열전달판이 적층된 형태의 단일 열교환기에 대해서만 개시하고 있어 열교환 효율이 낮은 문제점이 있었으며, 적층된 열전달판을 단위체로 정의하여 용량에 따라 배치시키기 위한 방안에 대해서는 개시하지 않아 열교환 용량에 한계가 있었다. 또한, 종래에는 압력 용기의 내부에 직육면체 형상의 열교환모듈이 적층 배치되어야 하므로 공간 활용 측면에서 단점이 있으며 열교환기의 크기가 증가되어야 하므로 설비 비용이 증가되는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 목적은, 서로 다른 온도를 갖는 유체의 이동에 의해, 열교환이 보다 원활이 이루어질 수 있는 열교환모듈 및 이를 포함하는 열교환기의 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 원통형 케이싱의 내부에 원통형의 열교환모듈을 배치시켜 공간 활용 측면에서 유리하며, 열교환 용량에 따라 적층과 분리가 가능한 구조의 열교환기를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 열교환모듈은, 원형의 플레이트 형상으로 이루어지고, 서로 교번적으로 상하 적층되는 제1 전열판과 및 제2 전열판; 상기 제1 전열판의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제1 유로와, 상기 제2 전열판의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제2 유로를 포함하는 유체이동유로; 상기 각 전열판의 일 측에 배치되고, 외부로부터 상기 각 전열판에 제1 유체가 유입되는 주입헤더; 상기 각 전열판의 다른 일측에 배치되고, 상기 주입헤더로부터 유입된 상기 제1 유체가 배출되는 배출헤더를 포함하며, 상기 제1 유로를 따라 이동하는 제1유체와 상기 제2 유로를 따라 이동하는 제2 유체는, 서로 다른 방향으로 이동하면서 상기 전열판과 열교환하도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 주입헤더는, 상기 제1 및 상기 제2 전열판의 일 측에 일체로 형성되어 상기 제1 유체가 유입되는 통로를 형성하고, 상기 배출헤더는, 상기 제1 및 제2 전열판의 다른 일 측에 일체로 형성되어 상기 제1 유체가 유출되는 통로가 형성되도록 이루어질 수 있을 것이다. 이에, 제1 유체는 주입헤더를 통해 유입되어 제1 유로를 따라 이동하면서 제1 전열판과의 열교환이 이루어질 수 있으며, 배출헤더를 통해 외부로 이동할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 주입헤더와 상기 배출헤더는 적어도 하나 이상으로 이루어질 수 있을 것이다.
본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 제1 유로는, 양 단이 상기 주입헤더 및 상기 배출헤더와 각각 연통되도록 이루어지며, 상기 제1 유체는, 상기 주입헤더로부터 유입되어 상기 제1 전열판의 표면과 접촉하면서 상기 배출헤더를 향해 이동할 수 있을 것이다.
이때, 상기 제2 유로는, 상기 제2 전열판의 중심부에서 반경 방향으로 방사상으로 연장 형성되며, 상기 제2 유체는, 상하 적층된 상기 제1 및 제2 전열판의 중심홀으로부터 유입되어 상기 제2 유로를 향해 이동할 수 있을 것이다.
이때, 제2 유로는, 상기 주입헤더 및 상기 배출헤더와 서로 이격되도록 형성될 수 있을 것이다.
본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 제1 유체와 상기 제2 유체는 서로 다른 방향으로 이동하면서, 상기 각 전열판과 열교환되도록 이루어질 수 있을 것이다.
본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 각 전열판의 외측에는, 상기 각 전열판의 외주면과 일정한 거리만큼 이격되며, 상기 각 전열판을 감싸는 형상으로 이루어져 상기 제2 전열판의 반경 방향으로 이동하는 상기 제2 유체를 수용하기 위한 가이드 튜브를 포함하도록 이루어질 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 열교환기는, 원통형의 케이싱; 및 상기 케이싱의 내부에 설치되는 적어도 하나 이상의 열교환모듈을 포함하며, 상기 열교환모듈은, 원형의 플레이트 형상으로 이루어지고, 서로 교번적으로 상하 적층되는 제1 전열판 및 제2 전열판; 상기 제1 전열판의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제1 유로와, 상기 제2 전열판의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제2 유로를 포함하는 유체이동유로; 상기 각 전열판의 일 측에 배치되고, 외부로부터 상기 각 전열판에 제1 유체가 유입되는 주입헤더; 상기 각 전열판의 다른 일측에 배치되고, 상기 주입헤더로부터 유입된 상기 제1 유체가 배출되는 배출헤더를 포함하며, 상기 열교환모듈은, 상기 케이싱의 중심부의 외측 둘레를 따라 일정한 간격으로 배치되며, 상기 제1 유로를 따라 이동하는 제1유체와 상기 제2 유로를 따라 이동하는 제2 유체는 상기 각 전열판과 열교환하도록 이루어질 수 있을 것이다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 제1 유체는, 상기 케이싱의 측부에 형성되는 제1 유입관을 통해 상기 케이싱의 내부로 유입되며, 상기 제1 유로를 따라 상기 케이싱의 중심부를 향해 이동하면서 열교환이 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 제2 유체는, 상기 케이싱의 하부에 형성되는 제2유입관을 통해 상기 케이싱의 내부로 유입되며, 상기 제2 유로를 따라 상기 열교환모듈의 반경 방향으로 이동하면서 열교환되도록 이루어질 수 있을 것이다.
본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 케이싱의 상부 일 측에는, 상기 케이싱의 중심부를 향해 이동하는 상기 제1 유체를 외부로 배출하기 위한 제1 배출관이 설치되며, 상기 케이싱의 상부 다른 일 측에는, 상기 제2 유체가 배출되도록 제2 배출관이 설치될 수 있다.
본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 각 열교환모듈의 하단부 사이에 설치되고, 상기 케이싱의 하부로부터 유입되는 상기 제2 유체가 상기 케이싱에 직접 접촉하는 것을 제한하고, 상기 각 열교환모듈의 중심부를 향해 이동하도록 가이드하는 격리부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 각 열교환모듈의 외측면과 설정된 거리만큼 이격되고, 상기 각 열교환모듈을 감싸는 형상으로 설치되고, 상기 열교환모듈의 중심부로부터 반경 방향으로 이동하는 상기 제2 유체를 수용하는 가이드 튜브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예에따르면, 상기 케이싱의 내측 하부면에는 단열재가 설치될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 열교환모듈 및 이를 포함하는 열교환기는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 인쇄형 열교환기 모듈는 적층된 개별 전열판에 의해 유체의 열교환이 이루어질 수 있어, 열교환이 보다 원활히 이루어질 수 있다. 또한, 열교환모듈은 원형의 플레이트 형상의 전열판이 적층되어 원기둥의 형상을 가져, 한정된 공간을 갖는 케이싱 내부에 배치됨으로써 공간 활용 측면에서 유리하게 될 것이다.
둘째, 열교환 모듈은 세로 방향으로 적층시켜 열교환 용량을 변화시킬 수 있으며, 열교환 모듈을 케이싱의 내부에 이를 효과적으로 배치시키는 설계의 변경을 통해 대용량의 열교환이 요구되는 시설에도 용이하게 적용시킬 수 있게 될 것이다.
도 1은, 열교환모듈을 포함하는 열교환기의 모습을 나타내는 종단면도이다.
도 2의 (a)와 (b)는, 도 1의 열교환기를 A-A 선에 의해 절개한 횡단면도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 열교환기의 내부에 설치되는 열교환모듈의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4의 (a)는, 제1 전열판의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4의 (b)는, 제2 전열판의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5는, 제1 전열판과 제2 전열판에서 유체가 이동하는 모습을 나타내는 개념도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 열교환기의 모습을 나타내는 도면이다.
도 7의 (a)와 (b)는, 열교환기의 내부에 설치되는 열교환모듈의 단면도이다.
도 8은, 제2 전열판의 모습을 확대한 개념도이다.
도 9는, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 열교환모듈의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 열교환기의 모습을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 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. 또한, 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.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 열교환모듈(200)을 포함하는 열교환기(100)의 모습을 나타내는 종단면도이며, 도 2의 (a)와 (b)는 도 1의 열교환기(100)를 A-A 선에 의해 절개한 횡단면도이다.
열교환기(100)는 원자로와 같이 고온 및 고압의 유체를 사용하는 시스템에서 동력 변환을 위해 사용되기 위한 것으로, 내부에 다단으로 적층된 인쇄기판형 열교환모듈(200)(이하, 열교환모듈)이 설치되어 열교환이 가능하도록 하는 장치이다. 열교환기(100)를 사용하게 되면 상대적으로 큰 열교환 용량을 확보할 수 있는 장점이 있다.
열교환기(100)는 원통형의 케이싱(110)의 내부에 다단으로 적층된 열교환모듈(200)이 배치되는 구조를 가진다. 열교환기(100)의 내부에 설치되는 열교환모듈(200)은, 열교환 용량에 따라 복수개가 설치될 수 있으며, 정비를 위해 열교환모듈(200)을 케이싱(110)의 내부에서 손쉽게 인출하는 것이 가능하다.
케이싱(110)은 열교환기(100)의 외관을 형성하는 것으로, 열교환기(100)의 특성상 고온 및 고압 환경에서 견딜 수 있는 재질 및 두께로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 케이싱(110)은 내열 및 내압성이 큰 재질로 이루어질 수 있을 것이다.
이때, 케이싱(110)은, 하우징, 케이스 등의 다양한 용어로 사용될 수 있으며, 원통형으로 이루어진 압력 용기를 의미하는 것으로도 이해될 수 있을 것이다.
케이싱(110)의 내부에는 복수개의 열교환모듈(200)이 설치될 수 있다. 열교환모듈(200)은 원기둥의 형상으로 이루어져 원통형의 케이싱(110) 내부 공간을 최대한 활용하여 밀집되도록 배치될 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 2의 (a)와 (b)에서 보는 바와 같이, 복수개의 열교환모듈(200)은 케이싱(110)의 중심부에서 내측 둘레부를 따라 일정한 간격으로 배치되어 고정 설치될 수 있다.
열교환기(100)는 상대적으로 낮은 온도를 갖는 제1 유체(G1)가 케이싱(110)의 측면에 형성된 제1 유입관(120)을 통해 케이싱(110)의 내부로 유입된 후 각 열교환모듈(200)을 통해 열교환이 이루어질 수 있게 된다. 또한, 열교환기(100)는 제1 유체(G1)보다 상대적으로 높은 온도를 갖는 제2 유체(G2)가 케이싱(110)의 하부에 형성되는 제2 유입관(130)을 통해 케이싱(110)의 내부로 유입된 후, 케이싱(110)의 상부를 향해 이동하면서 열교환모듈(200)을 통해 열교환이 이루어지는 구조를 가진다. 이때, 제1 유체(G1)와 제2 유체(G2)는 서로 다른 온도를 갖는 헬륨기체를 의미할 수 있으며, 각 전열판과의 열교환은 전도와 대류 방식으로 이루어질 수 있을 것이다.
열교환모듈(200)은 표면에는 서로 다른 유체이동유로(241, 242)가 형성되는 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)이 교번적으로 적층되어 형성되는 구조를 가진다. 즉, 복수개의 제1 전열판(210a)에 형성된 제1 유로(241)와 복수개의 제2 전열판(210b)에 형성된 제2 유로(242)를 따라 유체가 이동할 수 있게 된다.
열교환모듈(200)은 표면에 제1 유로(241)가 형성된 제1 전열판(210a)과 제2 유로(242)가 형성된 제2 전열판(210b)이 상하방향으로 교번적으로 적층된 구조를 가지므로, 케이싱(110)을 횡방향으로 절단하는 경우, 도 2의 (a)에서 보는 바와 같이 제1 전열판(210a)이 배치되거나, 도 2의 (b)에서 보는 바와 같이 제2 전열판(210b)이 배치되는 구조를 가지도록 이루어질 것이다.
제1 유체(G1)는 제1 유입관(120)을 통해 케이싱(110)의 외부로부터 유입되고 제1 유입관(120)을 통해 복수개의 제1 전열판(210a)에 형성된 제1 유로(241)를 따라 이동하면서 제1 전열판(210a)의 표면과 열교환이 이루어질 수 있게 된다. 이때, 열교환은 주로 전도 방식으로 이루어질 것이며, 대류에 의한 열교환도 함께 이루어질 수 있을 것이다.
도 2의 (a)에서 보는 바와 같이, 제1 유체(G1)는 주입헤더(220), 제1 유로(241), 배출헤더(230)의 순으로 지나면서 연결관(123)을 거쳐 케이싱(110)의 중심부에 형성된 제1 유체이동관(122)을 따라 케이싱(110)의 상부에 설치되는 제1 배출관(121)을 통해 배출될 수 있게 될 것이다.
또한, 도 2의 (b)에서 보는 바와 같이, 제1 유체(G1)보다 상대적으로 높은 온도를 갖는 제2 유체(G2)는, 케이싱(110)의 하부에 형성되는 제2 유입관(130)을 통해 케이싱(110)의 내부로 유입된 후, 제2 전열판(210b)의 반경 방향을 향해 이동하면서 열교환이 이루어진 후, 케이싱(110)의 내부 공간으로 이동하며, 케이싱(110)의 상부를 향해 이동하면서 케이싱(110)의 상부에 설치된 제2 배출관(131)을 통해 외부로 배출될 수 있게 될 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 열교환기(100)의 내부에 설치되는 열교환모듈(200)의 모습을 나타내는 사시도이다.
열교환기(100)는 원통형의 케이싱(110)의 내부에 다단으로 적층되는 열교환모듈(200)이 배치되는 구조를 가지며, 열교환모듈(200)은 상하 방향으로 복수개의 전열판이 적층되도록 이루어질 수 있다.
전열판은 열교환모듈(200)의 기본 단위로서, 중심부에 전열판 중심홀(211)이 형성된 원판으로 이루어질 수 있다. 전열판은 원형의 플레이트 형상으로 이루어지므로, 적층되어 열교환모듈(200)이 원기둥의 형상으로 이루어질 수 있도록 한다. 이에, 원통형의 케이싱(110) 내부에 열교환모듈(200)이 효율적으로 배치될 수 있게 된다.
전열판은 다단으로 적층되어 열교환모듈(200)을 형성할 수 있다. 열교환모듈(200)은 표면에 서로 다른 형상의 유체이동유로가 형성되는 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)이 서로 교번하여 상하 적층 배치되는 구조로 이루어질 수 있다.
제1 유로(241)가 형성된 제1 전열판(210a)과 제2 유로(242)가 형성된 제2 전열판(210b)은 확산접합 방식을 통해 접합되어 다단으로 적층될 수 있으며, 각 전열판은 전열판 중심홀(211)이 서로 중첩되도록 배치되어 확산접합에 따른 정렬이 가능하게 될 것이다.
제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)이 교번 적층되는 수에 의해, 열교환기(100)의 열교환 용량이 결정될 수 있게 된다. 즉, 열교환모듈(200)의 높이는 열교환기(100)의 열교환용량을 결정하는 인자가 된다.
제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)의 표면에는 유체가 이동 가능하도록 유체이동유로가 형성되도록 이루어질 수 있다. 이때, 유체이동유로는 화학적인 에칭 방법으로 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)에 형성될 수 있다.
유체이동유로는 제1 전열판(210a)의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제1 유로(241)와, 상기 제2 전열판(210b)의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제2 유로(242)로 이루어질 수 있다. 제1 유로(241)와 제2 유로(242)는 서로 연통되지 않아, 제1 유로(241)를 따라 이동하는 제1 유체(G1)와 제2 유로(242)를 따라 이동하는 제2 유체(G2) 간에는 직접적인 열교환이 이루어지지 않게 될 것이다.
도 4의 (a)는 제1 전열판(210a)의 모습을 나타내는 사시도이며, 도 4의 (b)는 제2 전열판(210b)의 모습을 나타내는 사시도이다. 또한, 도 5는 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)에서 유체가 이동하는 모습을 나타내는 개념도이다.
제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)은 원형의 플레이트 형상으로 이루어질 수 있으며, 복수개의 제1 전열판(210a)과 복수개의 제2 전열판(210b)은 서로 교번적으로 적층되어 열교환모듈(200)을 형성할 수 있게 된다.
제1 전열판(210a)의 표면에는 일정한 방향으로 연장 형성되는 제1 유로(241)가 형성될 수 있다. 제1 유로(241)는 제1 전열판(210a)의 표면에 형성되며, 양 단이 주입헤더(220)와 배출헤더(230)와 각각 연통되도록 형성될 수 있다. 구체적으로 제1 유로(241)는 링형상으로 이루어지는 주입헤더(220)와 배출헤더(230)가 형성하는 영역과 서로 연통되도록 이루어져, 주입헤더(220)로부터 유입된 제1 유체(G1)는 제1 유로(241)를 따라 배출헤더(230)로 이동할 수 있게 될 것이다.
다만, 제1 유로(241)는 제1 전열판(210a)에 형성된 전열판 중심홀(211)과 연통되지 않도록, 제1 전열판(210a)의 전열판 중심홀(211)과는 서로 이격된 위치에 형성되어야 할 것이다.
제1 유로(241)는 단면은 화학적인 에칭 방법으로 3mm 이내의 폭을 가지도록 형성될 수 있다.
제1 유로(241)는 복수 개로 이루어질 수 있다. 복수개의 제1 전열판(210a)에 형성된 제1 유로(241)의 형상은 서로 상이한 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 유로(241)는 단면이 원형 또는 타원형으로 에칭되도록 이루어질 수 있을 것이다.
제2 전열판(210b)의 표면에는 일정한 방향으로 연장 형성되는 제2 유로(242)가 형성될 수 있다. 제2 유로(242)는 제2 유체(G2)의 이동 통로를 형성하게 된다. 제2 유로(242)는 제2 전열판(210b)의 중심부에서 반경 방향으로 방사상으로 연장 형성되도록 이루어질 수 있다. 제2 유로(242)는 제2 전열판(210b)의 중심부에 형성된 전열판 중심홀(211)과 연통되도록 이루어질 수 있으며, 복수개의 제1 전열판(210a)과 복수개의 제2 전열판(210b)에 형성된 전열판 중심홀(211)을 통해 이동하는 제2 유체(G2)는 제2 유로(242)를 따라 이동하여 제2 전열판(210b)의 표면과 열교환되도록 이루어질 수 있을 것이다.
제2 전열판(210b)의 표면에 형성되는 제2 유로(242)는 제2 전열판(210b)의 일 측에 형성되는 주입헤더(220) 및 배출헤더(230)가 각각 형성하는 영역과 서로 연통되지 않도록, 상기 주입헤더(220)와 상기 배출헤더(230)와 서로 이격된 위치에 형성될 수 있다. 이에, 주입헤더(220) 및 배출헤더(230)에 수용된 제1 유체(G1)와 혼합되지 않을 수 있게 될 것이다.
즉, 열교환모듈(200)은 제1 유로(241)를 따라 이동하는 제1 유체(G1)와 제2 유로(242)를 따라 이동하는 제2 유체(G2)가 서로 다른 방향으로 이동하면서 각 전열판과 열교환하도록 이루어질 수 있다. 이에, 제1 유로(241)와 제2 유로(242)는 서로 연통되지 않으며, 제1 유로(241)를 따라 이동하는 제1 유체(G1)와 제2 유로(242)를 따라 이동하는 제2 유체(G2) 간에는 직접적인 열교환이 이루어지지 않게 될 것이다.
복수개의 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)의 일 측에는 주입헤더(220)가 형성될 수 있으며, 복수개의 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)의 다른 일 측에는 배출헤더(230)가 형성될 수 있다.
도 4에서 보는 바와 같이, 주입헤더(220)와 배출헤더(230)는 링 형상으로 이루어질 수 있으며, 제1 전열판(210a) 및 제2 전열판(210b)과 일체로 형성될 수 있다.
주입헤더(220)는 제1 전열판(210a)의 표면에 형성된 제1 유로(241)를 따라 제1 유체(G1)가 유입되도록 하는 역할을 하며, 배출헤더(230)는 주입헤더(220)로부터 유입된 제1 유체(G1)가 배출되도록 하는 역할을 한다. 이때, 복수개의 제1 전열판(210a)과 복수개의 제2 전열판(210b)의 동일한 위치에 각각 주입헤더(220)와 배출헤더(230)가 형성될 수 있다.
제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)에 각각 형성된 주입헤더(220)는 서로 적층되도록 위치하므로 제1 유체(G1)가 공급될 수 있는 통로를 형성할 수 있다. 이에, 제1 유입관(120)과 연통된 주입헤더(220)를 통해 제1 유체(G1)는 유입될 수 있으며, 주입헤더(220)와 서로 연통되는 각 제1 유로(241)를 따라 제1 유체(G1)는 이동할 수 있게 된다. 즉, 도 5의 (a)의 화살표 방향과 같이, 제1 유체(G1)는 주입헤더(220)로부터 유입된 후, 제1 유로(241)를 따라 배출헤더(230)로 이동할 수 있게 된다.
즉, 열교환기(100) 내부에 설치되는 각 열교환모듈(200)은, 케이싱(110)의 측부에 형성된 제1 유입관(120)을 통해 주입헤더(220)에 제1 유체(G1)가 유입될 수 있으며, 제1 유체(G1)는 주입헤더(220)로부터 각 제1 전열판(210a)에 형성된 제1 유로(241)를 따라 이동하면서 각 제1 전열판(210a)의 표면과 서로 접촉하면서 열교환이 이루어질 수 있게 된다. 제1 유체(G1)는 열교환모듈(200)과 열교환된 후, 중심부에 형성되는 제1 유체이동관(122)을 따라 케이싱(110)의 상부에 형성된 제1 배출관(121)을 통해 외부로 배출될 수 있게 된다. 여기서, 제1 유체(G1)는 제2 유체(G2)의 온도보다 낮은 He 가스를 의미할 수 있다.
마찬가지로 복수개의 제1 전열판(210a)과 복수개의 제2 전열판(210b)의 동일한 위치에는 각각 배출헤더(230)가 형성될 수 있다. 배출헤더(230)는 다단으로 적층된 복수의 전열판 각각의 기설정된 위치에 형성될 수 있다. 배출헤더(230)는 제1 유로(241)를 통과한 제1 유체(G1)를 제1 전열판(210a)의 외측으로 배출하는 역할을 한다.
배출헤더(230)는, 제1 및 제2 전열판(210b)의 다른 일 측에 일체로 형성되어 상기 제1 유체(G1)가 유출되는 통로를 형성할 수 있다.
각 배출헤더(230)는 서로 적층되도록 위치하므로 제1 유체(G1)가 이동할 수 있는 통로를 형성할 수 있게 된다. 이에, 각 제1 전열판(210a)의 표면과 열교환이 이루어진 제1 유체(G1)는 배출헤더(230)로 이동한 후, 배출헤더(230)와 연통된 연결관(123)을 통해, 케이싱(110)의 중심부에 형성된 제1 유체이동관(122)을 따라 상부로 이동하여 제1 배출관(121)을 통해 외부로 배출될 수 있게 될 것이다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 도면상에 도시하지는 않았으나, 복수개의 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)의 일 측에는 각각 주입헤더(220)와 배출헤더(230)가 복수개가 형성되는 것도 가능할 것이다. 이때, 제1 전열판(210a)에 형성되는 제1 유로(241)는 링형상의 각 주입헤더(220)와 각 배출헤더(230)가 형성하는 영역과 서로 연통되게 형성되어야 함은 앞서 설명한 바와 동일하다.
앞서 도 3에서 살펴본 바와 같이, 열교환모듈(200)은 복수개의 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)은 서로 교번적으로 상하 적층되도록 이루어질 수 있다. 이때, 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)에 각각 형성된 전열판 중심홀(211)은 서로 중첩되도록 위치된다.
제1 유체(G1)보다 상대적으로 높은 온도를 갖는 제2 유체(G2)는, 케이싱(110)의 하부에 형성되는 제2 유입관(130)을 통해 케이싱(110)의 내부로 유입된 후, 케이싱(110)의 상부를 향해 이동하면서 제2 전열판(210b)과 열교환이 이루어질 수 있게 된다.
여기서, 제2 유체(G2)는 제1 유체(G1)보다 상대적으로 높은 온도의 He 가스를 의미할 수 있다.
즉, 제2 유체(G2)는, 각 전열판이 상하 적층되어 형성된 전열판 중심홀(211)을 따라 상부로 이동하면서, 도 5의 (b)의 화살표 방향과 같이 전열판 중심홀(211)과 연통되도록 형성되는 제2 유로(242)를 통해 제2 전열판(210b)의 표면과 열교환되도록 이루어질 수 있게 될 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 열교환기(100)의 모습을 나타내는 도면이며, 도 7의 (a)와 (b)는 열교환기(100)의 내부에 설치되는 열교환모듈(200)의 단면도를 나타내며, 도 8은, 제2 전열판(210b)의 모습을 확대한 개념도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 열교환기(100)는 원통형의 케이싱(110)의 내부에 다단으로 적층된 열교환모듈(200)이 배치되는 구조를 가진다.
케이싱(110)의 내부에는 복수개의 열교환모듈(200)이 설치될 수 있으며, 열교환모듈(200)은 원기둥의 형상으로 이루어져 원통형의 케이싱(110) 내부 공간을 최대한 활용하도록 배치될 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 7의 (a)와 (b)에서 보는 바와 같이, 복수개의 열교환모듈(200)은 케이싱(110)의 중심부에서 내측 둘레부를 따라 일정한 간격으로 배치되도록 설치될 수 있다.
열교환모듈(200)은 표면에는 서로 다른 유체이동유로가 형성되는 복수개의 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)이 교번적으로 적층되어 형성되는 구조를 가질 수 있다. 복수개의 제1 전열판(210a)에 형성된 제1 유로(241)를 따라 이동하는 제1 유체(G1)는 제1 전열판(210a)과 접촉하면서 열교환되며, 복수개의 제2 전열판(210b)에 형성된 제2 유로(242)를 따라 이동하는 제2 유체(G2)는 제2 전열판(210b)의 표면과 접촉되어 열교환이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 도 6에서 보는 바와 같이, 열교환기(100)는 상대적으로 낮은 온도를 갖는 제1 유체(G1)가 케이싱(110)의 측면에 형성된 제1 유입관(120)을 통해 케이싱(110)의 내부로 유입된 후 각 열교환모듈(200)을 통해 열교환이 이루어질 수 있다. 또한, 열교환기(100)는 제1 유체(G1)보다 상대적으로 높은 온도를 갖는 제2 유체(G2)가 케이싱(110)의 하부에 형성되는 제2 유입관(130)을 통해 케이싱(110)의 내부로 유입된 후, 케이싱(110)의 상부를 향해 이동하면서 열교환모듈(200)을 통해 열교환이 이루어지는 구조를 가지는 것은 앞서 설명한 바와 동일하다.
본 실시예에 따른 열교환기(100)에 설치되는 열교환모듈(200)은 복수개의 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)의 외측에는 상기 각 전열판의 외주면과 설정된 거리만큼 이격되며 각 전열판을 감싸도록 이루어지는 가이드튜브(140)가 더 설치되도록 이루어질 수 있다.
도 7의 (a)에서 보는 바와 같이, 제1 전열판(210a)의 외측에는 가이드튜브(140)가 제1 전열판(210a)을 감싸는 형상으로 형성될 수 있으며, 마찬가지로 제2 전열판(210b)의 외측에도 가이드튜브(140)가 제2 전열판(210b)을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다. 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)의 외측에 형성되는 각 가이드튜브(140)는, 복수개의 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)이 상하 적층되어 형성되는 열교환모듈(200)에서 제2 유체(G2)가 이동할 수 있는 통로를 형성하게 된다.
가이드튜브(140)는, 제2 유로(242)를 따라 이동하면서 열교환이 이루어진 제2 유체(G2)를 수용하며, 이를 케이싱(110)의 상부로 이동할 수 있도록 가이드 하는 역할을 한다. 다만, 가이드튜브(140)는 각 전열판에 형성된 주입헤더(220) 및 배출헤더(230)의 내측 공간과는 연통되지 않으므로, 제1 유체(G1)는 가이드튜브(140)로 유입될 수 없는 구조이다. 가이드튜브(140)를 통해, 제1 유체(G1)와 제2 유체(G2)는 서로 격리될 수 있으며, 압력 강하 등에 따른 물리적인 손실을 줄일 수 있게 될 것이다.
도 8에서 보는 바와 같이, 복수개의 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)의 중심부에 형성된 전열판 중심홀(211)을 따라 이동하는 제2 유체(G2)는, 전열판 중심홀(211)과 연통된 각 제2 유로(242)를 따라 제2 전열판(210b)의 반경 방향으로 이동할 수 있으며, 제2 전열판(210b)의 표면과 열교환이 이루어질 수 있게 될 것이다. 열교환이 이루어진 제2 유체(G2)는, 가이드튜브(140)가 제2 유로(242)와 연통되도록 이루어지므로 제2 전열판(210b)의 외측에 형성된 가이드튜브(140)를 향해 이동할 수 있게 된다. 이에, 제2 유체(G2)는 가이드튜브(140)의 내측으로 이동할 수 있게 될 것이다.
가이드튜브(140)를 향해 이동하는 제2 유체(G2)는, 상하 연장 형성되도록 이루어지는 가이드튜브(140)를 따라 상측으로 이동할 수 있게 된다. 가이드튜브(140)는 상단부가 개구되어 있으므로, 가이드튜브(140)의 상부를 향해 이동하는 제2 유체(G2)는 케이싱(110)의 상부에 설치된 제2 배출관(131)을 통해 외부로 배출될 수 있게 될 것이다.
즉, 제1 유체(G1)보다 상대적으로 높은 온도를 갖는 제2 유체(G2)는, 케이싱(110)의 하부에 형성되는 제2 유입관(130)을 통해 케이싱(110)의 내부로 유입된 후, 제2 전열판(210b)의 반경 방향을 향해 이동하면서 열교환이 이루어진 후, 가이드튜브(140)를 따라 케이싱(110)의 상부를 향해 이동할 수 있으며, 케이싱(110)의 상부에 설치된 제2 배출관(131)을 통해 외부로 배출될 수 있게 될 것이다.
도 9는, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 열교환모듈(200)의 모습을 나타내는 분해사시도이다.
앞서 도 1 내지 도 8에서 설명한 바와 같이, 열교환기(100)의 내부에는 복수개의 열교환모듈(200)이 설치되며, 각 열교환모듈(200)은 서로 다른 형상의 유체이동통로(241, 242)가 형성된 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)이 상하 적층되는 구조를 가질 수 있음은 앞서 설명한 바와 동일하다. 이에, 중복된 범위에서 해당 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 따른 열교환모듈(200)은, 적층된 각 전열판의 일 측에 배치되어 외부로부터 상기 각 전열판에 제1 유체(G1)가 유입되는 주입헤더(220')와, 상기 적층된 각 전열판의 다른 일측에 배치되고, 주입헤더(220')로부터 유입된 상기 제1 유체(G1)를 배출되는 배출헤더(230')를 포함하는 구조를 가진다.
다만, 도 3에서와 같이, 주입헤더(220')와 배출헤더(230')는 복수개의 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)의 일 측에 일체로 형성되는 것이 아닌, 서로 교번적으로 적층된 제1 전열판(210a) 및 제2 전열판(210b)의 일측에 별도의 구성으로 형성될 수 있을 것이다. 이때, 주입헤더(220')는 상하로 교번적으로 적층되어 결합된 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)의 일 측에 용접을 통해 결합되는 것이 가능할 것이다.
주입헤더(220')는 제1 전열판(210a)의 표면에 형성된 제1 유로(241)를 따라 제1 유체(G1)가 유입되도록 하는 역할을 하며, 주입헤더(220')의 일 측에는 제1 유입관(120)이 연통되도록 설치되어 제1 유체(G1)는 유입될 수 있으며 주입헤더(220')와 연통되는 각 제1 유로(241)를 따라 제1 유체(G1)는 이동할 수 있게 된다.
마찬가지로 배출헤더(230')는 상하로 교번적으로 적층되어 결합된 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)의 일 측에 용접을 통해 결합될 수 있을 것이다.
배출헤더(230')는 다단으로 적층된 복수의 전열판의 일 측에 형성될 수 있다. 배출헤더(230')는 제1 유로(241)를 통과한 제1 유체(G1)를 제1 전열판(210a)의 외측으로 배출하는 통로 역할을 하게 된다.
배출헤더(230')는 주입헤더(220')로부터 유입된 제1 유체(G1)가 배출되도록 하는 역할을 한다. 제1 유체(G1)는 주입헤더(220')로부터 유입된 후, 제1 유로(241)를 따라 배출헤더(230')로 이동할 수 있게 된다.
열교환기(100) 내부에 설치되는 각 열교환모듈(200)은, 케이싱(110)의 측부에 형성된 제1 유입관(120)을 통해 주입헤더(220)에 제1 유체(G1)가 유입되며, 제1 유체(G1)는 주입헤더(220')로부터 각 제1 전열판(210a)에 형성된 제1 유로(241)를 따라 이동하면서 각 제1 전열판(210a)의 표면에 접촉하면서 열교환이 이루어질 수 있게 된다. 제1 유체(G1)는 열교환모듈(200)과 열교환된 후, 중심부에 형성되는 제1 유체이동관(122)을 따라 케이싱(110)의 상부에 형성된 제1 배출관(121)을 통해 외부로 배출될 수 있게 된다.
즉, 각 제1 전열판(210a)의 표면과 열교환이 이루어진 후, 제1 유체(G1)는 배출헤더(230')로 이동하며 배출헤더(230')와 연통된 연결관(123)을 통해, 케이싱(110)의 중심부에 형성된 제1 유체이동관(122)을 따라 상부로 이동하여 제1 배출관(121)을 통해 외부로 배출될 수 있게 될 것이다.
도 10은, 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내는 열교환기(100)의 모습을 나타내는 도면이다.
앞서 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 같이, 열교환기(100)의 내부에는 복수개의 열교환모듈(200)이 설치되는 구조를 가질 수 있으며, 각 열교환모듈(200)은 서로 다른 형상의 유체이동통로가 형성된 제1 전열판(210a)과 제2 전열판(210b)이 상하 적층되는 구조를 가질 수 있음은 앞서 설명한 바와 동일하다. 이에, 중복된 범위에서 그 설명을 생략하기로 한다.
본 실시예에 따른 열교환기(100)는, 각 열교환모듈(200)의 하단부 사이에 설치되는 격리부재(150)를 더 포함하도록 이루어질 수 있다.
격리부재(150)는, 케이싱(110)의 하부로부터 유입되는 제2 유체(G2)가 열교환모듈(200)에 직접 접촉하는 것을 제한하며, 케이싱(110)의 외부로부터 유입된 제2 유체(G2)가 케이싱(110)의 하부에서 상부를 향해 이동할 때, 제2 유체(G2)가 각 전열판의 중심부에 형성된 전열판 중심홀(211)으로만 이동할 수 있도록 안내하는 역할을 하게 된다. 격리부재(150)는 열교환모듈(200)을 향해, 상대적으로 고온인 제2 유체(G2)가 직접 접촉되는 것을 차단하기 위한 재료로 이루어질 수 있다. 한편, 격리 부재(150)는 내부 구조물(예를 들어, 열교환 모듈)을 용접을 통해 지지할 수 있을 것이다.
또한, 본 실시예에 따른 열교환기(100)는 도면에 도시하지 않았으나, 케이싱(110)의 내측 하면에는 단열재와 단열재를 지지하기 위한 라이너(미도시)가 설치되도록 이루어질 수 있다. 단열재는 열교환모듈(200)의 하부로부터 케이싱(110)의 하부 내측면을 감싸도록 설치되어, 제2 유입관(130)으로부터 유입되는 제2 유체(G2)에 의해 케이싱(110)의 온도가 이상 고온이 되는 것을 방지할 수 있을 것이다.
이상에서 설명된 인쇄기판형 열교환모듈(200) 및 이를 포함하는 열교환기(100)는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 열교환기 110: 케이싱
120: 제1 유입관 121: 제1 배출관
122: 제1 유체이동관 123: 연결관
130: 제2 유입관 140: 가이드튜브
150: 격리부재 210a: 제1 전열판
210b: 제2 전열판 211: 전열판 중심홀
220: 주입헤더 230: 배출헤더
241: 제1 유로 242: 제2 유로

Claims (15)

  1. 원형의 플레이트 형상으로 이루어지고, 서로 교번적으로 상하 적층되는 제1 전열판과 및 제2 전열판;
    상기 제1 전열판의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제1 유로와, 상기 제2 전열판의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제2 유로를 포함하는 유체이동유로;
    상기 각 전열판의 일 측에 배치되고, 외부로부터 상기 각 전열판에 제1 유체가 유입되는 주입헤더;
    상기 각 전열판의 다른 일측에 배치되고, 상기 주입헤더로부터 유입된 상기 제1 유체가 배출되는 배출헤더를 포함하며,
    상기 제1 유로를 따라 이동하는 제1 유체와 상기 제2 유로를 따라 이동하는 제2 유체는, 서로 다른 방향으로 이동하면서 상기 각 전열판과 열교환하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주입헤더는, 상기 제1 및 상기 제2 전열판의 일 측에 일체로 형성되어 상기 제1 유체가 유입되는 통로를 형성하고,
    상기 배출헤더는, 상기 제1 및 제2 전열판의 다른 일 측에 일체로 형성되어 상기 제1 유체가 유출되는 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주입헤더와 상기 배출헤더는 적어도 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로는, 양 단이 상기 주입헤더 및 상기 배출헤더와 각각 연통되도록 이루어지며,
    상기 제1 유체는, 상기 주입헤더로부터 유입되어 상기 제1 전열판의 표면과 접촉하면서 상기 배출헤더를 향해 이동하는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 유로는, 상기 제2 전열판의 중심부에서 반경 방향으로 방사상으로 연장 형성되며,
    상기 제2 유체는, 상하 적층된 상기 제1 및 제2 전열판의 중심홀으로부터 유입되어 상기 제2 유로를 향해 이동하는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 유로는, 상기 주입헤더 및 상기 배출헤더와 서로 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유체와 상기 제2 유체는 서로 다른 방향으로 이동하면서, 상기 각 전열판과 열교환되는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 각 전열판의 외측에는, 상기 각 전열판의 외주면과 일정한 거리만큼 이격되며, 상기 각 전열판을 감싸는 형상으로 이루어져 상기 제2 전열판의 반경 방향으로 이동하는 상기 제2 유체를 수용하기 위한 가이드 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환모듈.
  9. 원통형의 케이싱; 및
    상기 케이싱의 내부에 설치되는 적어도 하나 이상의 열교환모듈을 포함하며,
    상기 열교환모듈은,
    원형의 플레이트 형상으로 이루어지고, 서로 교번적으로 상하 적층되는 제1 전열판 및 제2 전열판;
    상기 제1 전열판의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제1 유로와, 상기 제2 전열판의 표면을 따라 일정한 방향으로 연장 형성되는 제2 유로를 포함하는 유체이동유로;
    상기 각 전열판의 일 측에 배치되고, 외부로부터 상기 각 전열판에 제1 유체가 유입되는 주입헤더;
    상기 각 전열판의 다른 일측에 배치되고, 상기 주입헤더로부터 유입된 상기 제1 유체가 배출되는 배출헤더를 포함하며,
    상기 열교환모듈은, 상기 케이싱의 중심부의 외측 둘레를 따라 일정한 간격으로 설치되며,
    상기 제1 유로를 따라 이동하는 제1유체와 상기 제2 유로를 따라 이동하는 제2 유체는 상기 각 열교환모듈에 의해 열교환하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 유체는, 상기 케이싱의 측부에 형성되는 제1 유입관을 통해 상기 케이싱의 내부로 유입되며, 상기 제1 유로를 따라 상기 케이싱의 중심부를 향해 이동하면서 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 유체는, 상기 케이싱의 하부에 형성되는 제2유입관을 통해 상기 케이싱의 내부로 유입되며, 상기 제2 유로를 따라 상기 열교환모듈의 반경 방향으로 이동하면서 열교환되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 케이싱의 상부 일 측에는, 상기 케이싱의 중심부를 향해 이동하는 상기 제1 유체를 외부로 배출하기 위한 제1 배출관이 설치되며,
    상기 케이싱의 상부 다른 일 측에는, 상기 제2 유체가 배출되도록 제2 배출관이 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 각 열교환모듈의 하단부 사이에 설치되고, 상기 케이싱의 하부로부터 유입되는 상기 제2 유체가 상기 케이싱에 직접 접촉하는 것을 제한하고, 상기 각 열교환모듈의 중심부를 향해 이동하도록 가이드하는 격리부재를 더 포함하는 열교환기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 각 열교환모듈의 외측면과 설정된 거리만큼 이격되고, 상기 각 열교환모듈을 감싸는 형상으로 설치되고, 상기 열교환모듈의 중심부로부터 반경 방향으로 이동하는 상기 제2 유체를 수용하는 가이드 튜브를 더 포함하는 열교환기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 케이싱의 내측 하부면에는 단열재가 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
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