KR20220029349A

KR20220029349A - 열교환기 조립체 및 이를 구비한 온수기

Info

Publication number: KR20220029349A
Application number: KR1020210083490A
Authority: KR
Inventors: 이승제; 박대웅; 양성수
Original assignee: 주식회사 경동나비엔
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2021-06-25
Publication date: 2022-03-08
Also published as: KR102651402B1

Abstract

본 발명은 열교환기 조립체 및 이를 포함하는 온수기에 관한 것으로서, 열교환기 조립체는 유체의 유입을 위한 입구와 상기 유체의 배출을 위한 출구를 구비하는 열교환기 유닛을 포함하고, 상기 열교환기 유닛은, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트의 일면 측에 배치되어, 상기 입구를 통해 유입된 유체가 상기 출구를 향해 유동하기 위한 내부 공간을 상기 제1 플레이트와 함께 정의하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 내부 공간으로 열을 제공하게 마련되는 발열부재 및 상기 내부 공간에 배치되어, 상기 입구를 통해 유입된 유체를 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 중 상기 발열부재가 결합된 플레이트를 향해 안내하게 마련되는 가이드부를 포함할 수 있다.

Description

열교환기 조립체 및 이를 구비한 온수기{HEAT EXCHANGER ASSEMBLY AND WATER HEATER INCLUDING THE SAME}

본 발명은 열교환기 조립체 및 이를 구비한 온수기에 관한 것이다.

보일러, 온수기 등의 물 가열장치에선 온수를 생성하기 위해 열교환기가 사용된다. 이중 통상적인 플레이트 타입 면상발열체 열교환기의 경우 금속재질의 본체 외측에 면상발열체를 접착하여 발열하고 본체의 내측에 유로를 구성한다.

그러나 열교환기의 열교환 효율을 높이기 위해서는 열교환기 내부의 유동이 난류를 형성하여야 하나 일반적인 플레이트 타입 열교환기의 경우, 내부 유동이 층류를 이루게 되어 열교환 효율이 낮은 문제가 있었다.

또한, 이러한 면상발열체 열교환기의 경우, 본체의 내압성이 부족하므로, 본체에 변형이 생길 수 있고, 이로 인해 본체의 외측에 부착된 면상발열체가 박리될 우려가 있었다.

또한, 종래의 플레이트 타입 열교환기의 경우 내압을 위해 브레이징 면적을 확보해야 하기 때문에, 유동과 무관한 영역이 많이 확보되어야 하므로, 열교환기의 소형화를 달성하기 어려운 문제가 있었다.

본 발명의 과제는 열교환 효율이 높으며, 내압성이 확보되고, 소형화할 수 있는 열교환기 조립체 및 이를 포함하는 온수기를 제공하는 것이다.

일 예에서 열교환기 조립체는 유체의 유입을 위한 입구와 상기 유체의 배출을 위한 출구를 구비하는 열교환기 유닛을 포함하고, 상기 열교환기 유닛은, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트의 일면 측에 배치되어, 상기 입구를 통해 유입된 유체가 상기 출구를 향해 유동하기 위한 내부 공간을 상기 제1 플레이트와 함께 정의하는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 내부 공간으로 열을 제공하게 마련되는 발열부재; 및 상기 내부 공간에 배치되어, 상기 입구를 통해 유입된 유체를 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 중 상기 발열부재가 결합된 플레이트를 향해 안내하게 마련되는 가이드부를 포함할 수 있다.

다른 예에서 상기 가이드부는, 상기 내부 공간에 배치되어, 상기 내부 공간을 상기 제1 플레이트에 인접한 제1 공간과 상기 제2 플레이트에 인접한 제2 공간으로 구획하는 판형의 가이드부 바디, 상기 가이드부 바디에 상기 유체가 통과 가능하게 형성되는 홀 및 상기 가이드부 바디 중 상기 홀의 주변에서 상기 제1 플레이트 또는 상기 제2 플레이트를 향해 돌출되되, 상기 입구를 통해 유입된 유체를 상기 제1 공간에서 상기 제2 공간으로 이동시키기 위해, 또는 상기 제2 공간에서 상기 제1 공간으로 이동시키기 위해, 상기 유체를 상기 홀로 안내하게 마련되는 돌출부재를 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 홀은, 복수 개로 형성되고, 상기 돌출부재는, 상기 복수 개의 홀들 중 어느 하나를 통해 상기 제1 공간의 상기 유체를 상기 제2 공간으로 이동시키기 위해, 상기 가이드부 바디 중 상기 어느 하나의 홀의 주변에서 상기 제1 플레이트를 향해 돌출되는 제1 돌출부재 및 상기 복수 개의 홀들 중 다른 어느 하나를 통해 상기 제2 공간의 상기 유체를 상기 제1 공간으로 이동시키기 위해, 상기 가이드부 바디 중 상기 다른 어느 하나의 홀의 주변에서 상기 제2 플레이트를 향해 돌출되는 제2 돌출부재를 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 제1 돌출부재는, 상기 제1 플레이트와 접촉되게 마련되고, 상기 제2 돌출부재는, 상기 제2 플레이트와 접촉되게 마련될 수 있다.

또 다른 예에서 상기 제1 돌출부재와 상기 제2 돌출부재는, 상기 입구에서 상기 출구를 향하는 방향인 진행 방향을 따라서 번갈아 배치되어, 상기 입구로 유입된 상기 유체가 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 번갈아 유입되면서 상기 출구로 향하도록 상기 유체를 안내하게 마련될 수 있다.

또 다른 예에서 상기 발열부재는 면상 발열체이고, 상기 발열부재는, 상기 제1 플레이트에 결합되는 제1 발열부재 및 상기 제2 플레이트에 결합되는 제2 발열부재를 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 가이드부는, 상기 제1 플레이트의 면들 중 상기 제2 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 입구로 유입된 상기 유체를 상기 제2 플레이트를 향해 안내하는 제1 홀을 포함하는 판상의 제1 가이드부 및 상기 제2 플레이트의 면들 중 상기 제1 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 제1 홀로부터 유입된 상기 유체를 상기 제1 플레이트를 향해 안내하는 제2 홀을 포함하는 판상의 제2 가이드부를 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 가이드부는, 복수 개의 제1 홀들을 포함하는 판상의 제1 가이드부 및 복수 개의 제2 홀들을 포함하는 판상의 제2 가이드부를 포함하고, 상기 제1 플레이트, 상기 제1 가이드부, 상기 제2 가이드부 및 상기 제2 플레이트는, 차례대로 면접촉되게 소정의 적층 방향을 따라 적층되고, 상기 복수 개의 제1 홀들은 각각, 상기 적층 방향을 기준으로, 상기 복수 개의 제2 홀들 중 어느 하나와 연통되게 중첩되는 제1-1 중첩영역과, 상기 제1-1 중첩영역과 연통되되 상기 복수 개의 제2 홀들과 중첩되지 않는 제1 비중첩영역과, 상기 제1 비중첩영역과 연통되되 상기 복수 개의 제2 홀들 중 어느 다른 하나와 연통되게 중첩되는 제1-2 중첩영역을 포함하고, 상기 복수 개의 제2 홀들은 각각, 상기 복수 개의 제1 홀들 중 어느 하나와 연통되게 중첩되는 제2-1 중첩영역과, 상기 제2-1 중첩영역과 연통되되 상기 복수 개의 제1 홀들과 중첩되지 않는 제2 비중첩영역과, 상기 제2 비중첩영역과 연통되되 상기 복수 개의 제1 홀들 중 어느 다른 하나와 연통되게 중첩되는 제2-2 중첩영역을 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 제1-1 중첩영역과 중첩되는, 상기 복수 개의 제2 홀들 중 어느 하나는 상기 제1-2 중첩영역과 중첩되는, 상기 복수 개의 제2 홀들 중 어느 다른 하나보다 상기 입구와 출구 중 어느 하나에 더 근접하게 배치되고, 상기 제2-1 중첩영역과 중첩되는, 상기 복수 개의 제1 홀들 중 어느 하나는 상기 제2-2 중첩영역과 중첩되는, 상기 복수 개의 제1 홀들 중 어느 다른 하나보다 상기 입구와 상기 출구 중 다른 하나에 더 근접하게 배치될 수 있다.

또 다른 예에서 상기 가이드부는, 상기 제1 플레이트의 면들 중 상기 제2 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 유체를 상기 제2 플레이트를 향해 안내하는 복수 개의 제1 홀들을 포함하는 판상의 제1 가이드부 및 상기 제2 플레이트의 면들 중 상기 제1 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 유체를 상기 제1 플레이트를 향해 안내하는 복수 개의 제2 홀들을 포함하는 판상의 제2 가이드부를 포함하고, 상기 제1 홀들은, 각각 상기 출구를 향해 개구된 V자 형상 또는 각각 상기 입구를 향해 개구된 V자 형상 중 어느 하나로 형성되되 상기 입구에서 상기 출구를 향하는 방향인 진행 방향을 따라 연이어 배치되고, 상기 제2 홀들은, 각각 상기 제1 홀들 중 적어도 2개와 중첩되어 연통되고, 각각 상기 출구를 향해 개구된 V자 형상 또는 각각 상기 입구를 향해 개구된 V자 형상 중 다른 하나로 형성되되, 상기 진행 방향을 따라 연이어 배치될 수 있다.

또 다른 예에서 상기 가이드부는, 상기 제1 플레이트의 면들 중 상기 제2 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 유체를 상기 제2 플레이트를 향해 안내하는 제1 홀, 상기 입구와 연통되는 제1 유입구 및 상기 출구와 연통되는 제1 배출구를 포함하는 판상의 제1 가이드부 및 상기 제2 플레이트의 면들 중 상기 제1 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 유체를 상기 제1 플레이트를 향해 안내하는 제2 홀, 상기 제1 유입구와 연통되는 제2 유입구 및 상기 제1 배출구와 연통되는 제2 배출구를 포함하는 판상의 제2 가이드부를 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 가이드부는, 상기 입구에서 출구를 향하는 방향을 진행 방향이라 할 때, 상기 제1 유입구는, 상기 진행 방향의 반대 방향으로 확장되는 형상을 갖고, 상기 제1 배출구는, 상기 진행 방향으로 확장되는 형상일 수 있다.

또 다른 예에서 상기 제2 유입구는, 상기 진행 방향의 반대 방향으로 확장되는 형상을 갖고, 상기 제2 배출구는, 상기 진행 방향으로 확장되는 형상을 가지며, 상기 제1 유입구는, 상기 제2 배출구와 대칭되는 형상을 갖고, 상기 제1 배출구는, 상기 제2 유입구와 대칭되는 형상일 수 있다.

또 다른 예에서 상기 가이드부는, 상기 제1 플레이트의 면들 중 상기 제2 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되는 판상의 제1 가이드부 바디와, 상기 제1 가이드부 바디에 형성되어 상기 유체를 상기 제2 플레이트를 향해 안내하는 제1 홀을 포함하는 제1 가이드부 및 상기 제2 플레이트의 면들 중 상기 제1 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되는 판상의 제2 가이드부 바디와, 상기 제2 가이드부 바디에 형성되어 상기 유체를 상기 제1 플레이트를 향해 안내하는 제2 홀을 포함하는 제2 가이드부를 포함하고, 상기 제1 가이드부 바디와 상기 제2 가이드부 바디가 서로 접촉되는 면의 적어도 일부는 브레이징 접합될 수 있다.

또 다른 예에서 상기 입구에서 출구를 향하는 방향을 진행 방향이라 할 때, 상기 제1 가이드부 바디는, 상기 진행 방향으로 연장되고, 상기 제1 홀을 구획하게 마련되는 제1 중심영역을 포함하고, 상기 제2 가이드부 바디는, 상기 진행 방향으로 연장되고, 상기 제2 홀을 구획하게 마련되며, 상기 제1 중심영역에 대응되게 위치하여, 상기 제1 중심영역과 면접촉하는 제2 중심영역을 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 발열부재는, 상기 제1 플레이트에 결합되는 제1 발열부재 및 상기 제2 플레이트에 결합되는 제2 발열부재를 포함하고, 상기 제1 발열부재, 상기 제1 플레이트, 상기 제1 가이드부, 상기 제2 가이드부, 상기 제2 플레이트 및 상기 제2 발열부재는, 차례대로 면접촉되게 소정의 적층 방향을 따라 적층되고, 상기 적층 방향을 따라 바라 볼 때, 상기 제1 발열부재 및 상기 제2 발열부재는, 상기 제1 중심영역과 중첩되는 영역이 없도록 배치될 수 있다.

또 다른 예에서 상기 제1 플레이트의 말단부는 상기 제2 플레이트를 향해 돌출되고, 상기 제2 플레이트의 말단부는, 상기 제1 플레이트를 향해 돌출되되, 상기 제1 플레이트의 말단부의 내측 또는 외측에 배치되며, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 중 내측에 배치된 플레이트의 말단부의 돌출된 길이는, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 길이에 비해 짧게 형성될 수 있다.

또 다른 예에서 상기 제1 플레이트는, 상기 제2 플레이트를 향해 돌출된 제1 돌기부재를 포함하고, 상기 제2 플레이트는, 상기 제1 플레이트를 향해 돌출되되, 상기 제1 돌기부재에 대응되는 위치에 형성되는 제2 돌기부재를 포함하고, 상기 가이드부는, 상기 제1 돌기부재 및 상기 제2 돌기부재의 위치에 대응되게 형성되어, 상기 제1 돌기부재 및 상기 제2 돌기부재가 삽입될 수 있게 마련되는 고정 홀을 포함할 수 있다.

또 다른 예에서 상기 제1 플레이트의 말단부는, 상기 제1 플레이트의 둘레를 따라 연장되며 상기 제2 플레이트를 향해 돌출될 수 있다.

일 예에서 온수기는, 직수가 공급되는 직수관, 상기 직수관과 연결되어 공급된 직수를 열교환에 의해 가열하여 온수를 생성하는 열교환기 조립체 및 상기 열교환기 조립체에 연결되고, 생성된 온수가 유입되는 온수관을 포함하고, 상기 열교환기 조립체는, 상기 직수관과 연통되는 입구와, 상기 온수관과 연통되는 출구를 갖는 열교환기 유닛을 포함하고, 상기 열교환기 유닛은, 상기 입구를 통해 유입된 유체가 상기 출구를 향해 유동하기 위한 내부 공간을 정의하는 제1 플레이트 및 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에 각각 결합되고, 전기적으로 가열되어 상기 내부 공간으로 열을 제공하는 한 쌍의 발열부재 및 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 사이에 배치되어, 상기 입구를 통해 유입된 유체가 상기 출구를 향해 유동하는 과정에서 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트를 번갈아 만나면서 나아가도록 안내하는 가이드부를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 열교환기 유닛 내부에 유동을 난류화 할 수 있는 유로를 형성하므로, 열교환 효율이 높아질 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 열교환기 유닛 내부의 가이드부가 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 지지할 수 있으므로, 내압성이 확보 될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 제1 플레이트와 제2 플레이트의 겹쳐지는 부분이 브레이징 되므로, 접합을 위한 추가적인 면적이 불필요하여, 열교환기 유닛을 소형화 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 열교환기 조립체의 열교환기 유닛을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 열교환기 유닛의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 열교환기 유닛의 제1 플레이트를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 열교환기 유닛의 제2 플레이트를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 열교환기 유닛의 가이드부를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 열교환기 조립체의 열교환기 유닛을 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 열교환기 유닛의 분해 사시도이다.
도 9는 도 7의 열교환기 유닛 중 제1 가이드부 및 제2 가이드부가 결합된 모습을 적층 방향을 따라 바라본 모습을 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 B 영역의 B-B선에 따른 단면을 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 도 9의 C 영역의 C-C선에 따른 단면을 개념적으로 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 3에 따른 열교환기 조립체의 열교환기 유닛을 도시한 도면이다.
도 13은 도 12의 분해 사시도이다.
도 14는 도 12의 절개 사시도이다.
도 15는 본 발명의 실시예 3에 따른 열교환기 조립체를 도시한 사시도이다.
도 16은 본 발명의 실시예 3에 따른 열교환기 조립체를 다른 방향에서 바라본 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예 1, 실시예 2 또는 실시예 3에 따른 열교환기 조립체를 포함하는 온수기를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해선 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되면 그 상세한 설명은 생략한다.

실시예 1

본 발명의 실시예 1에 따른 열교환기 조립체는, 열교환 효율이 증대된 열교환기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예 1에 따른 열교환기 조립체는, 열교환기 유닛(100)을 포함할 수 있다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 열교환기 조립체의 열교환기 유닛을 도시한 도면이다. 도 2는 도 1의 열교환기 유닛의 분해 사시도이다. 도 3은 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.

열교환기 유닛(100)은, 유체의 유입을 위한 입구(111)와 유체의 배출을 위한 출구(112)를 구비할 수 있다.

<열교환기 유닛(100)>

도 3에 도시되어 있듯이, 열교환기 유닛(100)은, 제1 플레이트(110), 제2 플레이트(120), 발열부재(130)를 포함할 수 있다. 도 4는 도 1의 열교환기 유닛의 제1 플레이트를 도시한 도면이다. 도 5는 도 1의 열교환기 유닛의 제2 플레이트를 도시한 도면이다.

도 4에 도시되어 있듯이, 제1 플레이트(110)는 입구(111)와 출구(112)를 포함할 수 있다. 제2 플레이트(120)는 제1 플레이트(110)의 일면 측에 배치될 수 있다. 일 예로, 제2 플레이트(120)는 제1 플레이트(110)와 마주보는 면을 갖게 배치될 수 있다. 제2 플레이트(120)는 내부 공간(S)을 제1 플레이트(110)와 함께 정의할 수 있다. 도 3에 도시되어 있듯이, 내부 공간(S)은 입구(111)를 통해 유입된 유체가 출구(112)를 향해 유동하기 위한 공간일 수 있다. 공간을 정의한다 함은, 어느 한 요소를 기준으로 그 요소와의 사이에서 폐공간 또는 일부가 열린 공간을 형성하는 것을 의미할 수 있다.

제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)는 입구(111)와 출구(112)를 제외하고 외부와의 연통 공간이 없도록 가장자리가 서로 결합될 수 있다.

발열부재(130)는 내부 공간(S)으로 열을 제공하게 마련될 수 있다. 발열부재(130)는 면상발열체일 수 있다. 발열부재(130)는 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120) 중 적어도 어느 하나에 결합될 수 있다. 발열부재(130)는 제1 플레이트(110)에 결합되는 제1 발열부재(131) 및 제2 플레이트(120)에 결합되는 제2 발열부재(132) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

도 3에 도시되어 있듯이, 열교환기 유닛(100)은, 가이드부(140)를 포함할 수 있다. 가이드부(140)는 입구(111)를 통해 유입된 유체를 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120) 중 발열부재(130)가 결합된 플레이트를 향해 안내할 수 있다. 가이드부(140)는 내부 공간(S)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 플레이트(120)에 발열부재(130)가 부착된 경우, 가이드부(140)는 유체를 제2 플레이트(120)를 향해 유동하게 안내할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120) 모두에 발열부재(130)가 부착된 경우, 가이드부(140)는 유체가 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(120)를 향해 유동하게 안내할 수 있다.

예를 들어, 가이드부를 포함하지 않은 열교환기 유닛을 포함한 열교환기 조립체를 생각해볼 수 있다. 이러한 경우, 열교환기 유닛 내부로 유입된 유체의 유동은 층류를 형성하게 되고, 층류는 유동성이 난류에 비해 낮으므로 열교환 효율이 낮은 문제가 있을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 조립체는 열교환기 유닛(100)의 내부 공간(S)에 포함된 가이드부(140)를 통해 난류가 형성될 수 있으므로, 열교환 효율이 높아질 수 있다. 또한, 열교환기 유닛(100)의 내부 공간(S)에 포함된 가이드부(140)가 플레이트 중 발열부재(130)가 결합된 플레이트를 향하도록 유체를 안내하므로, 열교환 효율이 높아질 수 있다.

<가이드부(140)>

도 6은 도 1의 열교환기 유닛의 가이드부를 개념적으로 도시한 도면이다. 도 6에 도시되어 있듯이, 가이드부(140)는 가이드부 바디(141), 홀(142) 및 돌출부재(143)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시되어 있듯이, 가이드부 바디(141)는 내부 공간(S)에 배치될 수 있다. 가이드부 바디(141)는 내부 공간(S)을 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 구획할 수 있다. 제1 공간(S1)은 내부 공간(S) 중 제1 플레이트(110)에 인접한 소정의 공간일 수 있다. 제2 공간(S2)은 내부 공간(S) 중 제2 플레이트(120)에 인접한 소정의 공간일 수 있다.

홀(142)은 가이드부 바디(141)에 형성될 수 있다. 홀(142)을 통해 유체가 통과할 수 있다. 홀(142)의 형상은 원형일 수도 있고, 직사각형, 장공형 등 유체가 통과할 수 있으면 제한되지 않는다. 홀(142)을 통해 제1 공간(S1)에 위치한 유체는 제2 공간(S2)으로 이동할 수 있고, 제2 공간(S2)에 위치한 유체는 제2 공간(S2)으로 이동할 수 있다. 홀(142)은 복수 개일 수 있다.

돌출부재(143)는 가이드부 바디(141) 중 홀(142)의 주변에서 제1 플레이트(110) 또는 제2 플레이트(120)를 향해 돌출될 수 있다. 돌출부재(143)는 유체를 홀(142)로 안내할 수 있다. 입구(111)를 통해 유입된 유체를 돌출부재(143)를 통해 제1 공간(S1)에서 제2 공간(S2)으로 이동시킬 수 있다. 또 입구(111)를 통해 유입된 유체를 돌출부재(143)를 통해 제2 공간(S2)에서 제1 공간(S1)으로 이동시킬 수 있다.

<돌출부재(143)>

도 3에 도시되어 있듯이, 돌출부재(143)는 제1 돌출부재(143a) 및 제2 돌출부재(143b)를 포함할 수 있다. 제1 돌출부재(143a)는 가이드부 바디(141) 중 복수 개의 홀(142)들 중 어느 하나의 홀(142)의 주변에서 제1 플레이트(110)를 향해 돌출될 수 있다. 제1 돌출부재(143a)는 복수 개의 홀(142)들 중 어느 하나를 통해 제1 공간(S1)의 유체를 제2 공간(S2)으로 이동시킬 수 있다. 제1 돌출부재(143a)는 제1 플레이트(110)와 접촉되게 마련될 수 있다.

제2 돌출부재(143b)는 가이드부 바디(141) 중 복수 개의 홀(142)들 중 다른 어느 하나의 홀(142)의 주변에서 제2 플레이트(120)를 향해 돌출될 수 있다. 제2 돌출부재(143b)는 복수 개의 홀(142)들 중 다른 어느 하나를 통해 제2 공간(S2)의 유체를 제1 공간(S1)으로 이동시킬 수 있다. 제2 돌출부재(143b)는 제2 플레이트(120)와 접촉되게 마련될 수 있다.

제1 돌출부재(143a) 및 제2 돌출부재(143b)가 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(120)와 접촉됨에 따라, 제1 돌출부재(143a)가 제1 플레이트(110)를 지지하고, 제2 돌출부재(143b)가 제2 플레이를 지지하므로, 열교환기 유닛(100)의 내압성이 확보될 수 있다.

도 3에 도시되어 있듯이, 제1 돌출부재(143a)와 제2 돌출부재(143b)는 입구(111)에서 출구(112)를 향하는 방향인 진행 방향(D2)을 따라서 번갈아 배치될 수 있다. 예를 들어, 입구(111)에서 출구(112)를 향하는 방향인 진행 방향(D2)을 따라서 바라 볼 때, 제1 돌출부재(143a) 다음에 제2 돌출부재(143b)가 배치되고, 그 다음에 제1 돌출부재(143a)가 배치되고, 그 다음에 제2 돌출부재(143b)가 배치될 수 있다. 제1 돌출부재(143a)와 제2 돌출부재(143b)는 각각 복수 개로 형성될 수 있다. 제1 돌출부재(143a)와 제2 돌출부재(143b)는 입구(111)로 유입된 유체가 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)에 번갈아 유입되면서 출구(112)로 향하도록 유체를 안내하게 마련될 수 있다.

실시예 2

도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 열교환기 조립체의 열교환기 유닛을 도시한 도면이다. 도 8은 도 7의 열교환기 유닛의 분해 사시도이다. 도 9는 도 7의 열교환기 유닛 중 제1 가이드부 및 제2 가이드부가 결합된 모습을 적층 방향을 따라 바라본 모습을 도시한 도면이다.

이하에선 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예 2에 따른 열교환기 조립체를 설명한다. 실시예 2에 따른 열교환기 조립체는 가이드부(240)의 구조에 있어 실시예 1에 따른 열교환기 조립체와 차이가 있다. 실시예 1에 따른 열교환기 조립체와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하거나 생략하고, 구체적인 설명은 생략한다.

<실시예 2에 따른 열교환기 조립체의 기본 구성>

도 7 및 도 8에 도시되어 있듯이, 실시예 2에 따른 열교환기 조립체의 열교환기 유닛(200)의 가이드부(240)는 제1 가이드부(250) 및 제2 가이드부(260)를 포함할 수 있다. 제1 가이드부(250)와 제2 가이드부(260)는 판상일 수 있다.

제1 가이드부(250)는 제1 플레이트(210)의 면들 중 제2 플레이트(220)를 바라보는 면에 면접촉되게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드부(250)는 제1 플레이트(210)와 제2 플레이트(220)의 사이에 배치될 수 있다.

제1 가이드부(250)는 제1 홀(251), 제1 유입구(252) 및 제1 배출구(253)를 포함할 수 있다. 제1 홀(251)은 입구(211)로 유입된 유체를 제2 플레이트(220)를 향해 안내할 수 있다. 제2 플레이트(220)에는 제2 발열부재(232)가 결합될 수 있다. 제1 유입구(252)는 입구(211, 도 8)와 연통될 수 있다. 제1 배출구(253)는 출구(212, 도 8)와 연통될 수 있다.

제2 가이드부(260)는 제2 플레이트(220)의 면들 중 제1 플레이트(210)를 바라보는 면에 면접촉되게 배치될 수 있다. 예를 들어 제2 가이드부(260)는 제1 가이드부(250)와 제2 플레이트(220)의 사이에 배치될 수 있다.

제2 가이드부(260)는 제2 홀(261)을 포함할 수 있다. 제2 홀(261)은 제1 홀(251)로부터 유입된 유체를 제1 플레이트(210)를 향해 안내할 수 있다. 제1 플레이트(210)에는 제1 발열부재(231)가 결합될 수 있다.

제2 가이드부(260)는 제2 유입구(262) 및 제2 배출구(263)를 더 포함할 수 있다. 제2 유입구(262)는 제1 유입구(252)와 연통될 수 있다. 제2 배출구(263)는 제1 배출구(253)와 연통될 수 있다.

제1 플레이트(210), 제1 가이드부(250), 제2 가이드부(260) 및 제2 플레이트(220)는 소정의 적층 방향(D1)을 따라 차례대로 면접촉되게 적층될 수 있다.

<제1 홀들(251) 및 제2 홀들(261)>

제1 홀(251) 및 제2 홀(261)은 복수 개 일 수 있다. 이하에서는, 복수 개의 제1 홀을 제1 홀들(251)로 명명하고, 복수 개의 제2 홀을 제2 홀들(261)로 명명하여 서술한다. 제1 홀들(251) 중 입구(211) 측에 가장 가까운 제1 홀(251')은 제1 유입구(252)와 연통될 수 있다. 또는 제2 홀들 중 입구 측에 가장 가까운 제2 홀은 제2 유입구와 연통될 수 있다. 도 8에는 일 예로서, 제1 홀들(251) 중 입구(211) 측에 가장 가까운 제1 홀(251')이 제1 유입구(252)와 연통된 모습이 도시되어 있다.

제1 홀들 중 출구 측에 가장 가까운 제1 홀은 제1 배출구와 연통될 수 있다. 또는 제2 홀들(261) 중 출구(212) 측에 가장 가까운 제2 홀(261')은 제2 배출구(263)와 연통될 수 있다. 도 8에는 일 예로서, 제2 홀들(261) 중 출구(212) 측에 가장 가까운 제2 홀(261')이 제2 배출구(263)와 연통된 모습이 도시되어 있다.

<중첩영역 및 비중첩영역>

도 10은 도 9의 B 영역의 B-B선에 따른 단면을 개념적으로 도시한 단면도이다. 도 11은 도 9의 C 영역의 C-C선에 따른 단면을 개념적으로 도시한 단면도이다. 이하에서는, 도 10 및 도 11을 참고하여, 중첩영역 및 비중첩영역에 관하여 상술한다.

도 10에 도시되어 있듯이, 복수 개의 제1 홀들(251)은 각각 제1-1 중첩영역(251a), 제1 비중첩영역(251b), 제1-2 중첩영역(251c)을 포함할 수 있다. 제1-1 중첩영역(251a)은 적층 방향(D1)을 기준으로, 복수 개의 제2 홀들(261) 중 어느 하나(261'')와 연통되게 중첩되는 영역을 의미할 수 있다. 연통되게 중첩되는 영역은, 적층 방향(D1)을 따라 볼 때, 겹쳐지는 영역을 의미할 수 있다. 중첩되는 영역을 통해 제1 공간(S1)에서 제2 공간(S2)으로 또는 제2 공간(S2)에서 제1 공간(S1)으로 유체가 이동될 수 있다.

제1 비중첩영역(251b)은 제1-1 중첩영역(251a)과 연통되되 복수 개의 제2 홀들(261)과 중첩되지 않는 영역을 의미할 수 있다. 제1-2 중첩영역(251c)은 제1 비중첩영역(251b)과 연통되되 복수 개의 제2 홀들(261) 중 어느 다른 하나(261''')와 연통되게 중첩되는 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1-1 중첩영역(251a), 제1 비중첩영역(251b) 및 제1-2 중첩영역(251c)은 서로 연통될 수 있다. 더욱 자세하게 예를 들어 설명하면, 제1-1 중첩영역(251a)을 통해 제2 공간(S2)에서 제1 공간(S1)으로 유입된 유체는 제1 비중첩영역(251b)을 통해 제1-2 중첩영역(251c)으로 흐르고, 제1-2 중첩영역(251c)을 통해 제1 공간(S1)에서 제2 공간(S2)으로 배출될 수 있다.

도 10에 도시되어 있듯이, 복수 개의 제2 홀들(261)은 각각 제2-1 중첩영역(261a), 제2 비중첩영역(261b) 및 제2-2 중첩영역(261c)을 포함할 수 있다. 제2-1 중첩영역(261a)은 복수 개의 제1 홀들(251) 중 어느 하나(251'')와 연통되게 중첩되는 영역을 의미할 수 있다. 어느 하나의 제2-1 중첩영역은 어느 하나의 제1-1 중첩영역 또는 제1-2 중첩영역과 연통될 수 있다.

제2 비중첩영역(261b)은 제2-1 중첩영역(261a)과 연통되되 복수 개의 제1 홀들(251)과 중첩되지 않는 영역을 의미할 수 있다. 제2-2 중첩영역(261c)은 제2 비중첩영역(261b)과 연통되되 복수 개의 제1 홀들(251) 중 어느 다른 하나(251''')와 연통되게 중첩될 수 있다. 어느 하나의 제2-2 중첩영역(261c)은 다른 하나의 제1-1 중첩영역 또는 제1-2 중첩영역과 연통될 수 있다.

<중첩영역 및 비중첩영역을 통한 유동>

이하에서는, 도 10 및 도 11을 참조하여 중첩영역 및 비중첩영역들을 통해 유체가 나아가는 유동에 관하여 상술한다. 중첩영역 및 비중첩영역들을 통해 유체가 나아가는 유동은 전체적으로 제1 공간(S1)에서 제2 공간(S2)으로, 그리고 다시 제2 공간(S2)에서 제1 공간(S1)으로 이동하는 유동을 반복하며 입구(211)에서 출구(212)로 이동하는 유동으로 이해될 수 있다.

예를 들어, 도 10에 도시되어 있듯이, 제1-1 중첩영역(251a)을 통해 제2 공간(S2)에서 제1 공간(S1)으로 유입된 유체는, 제1 비중첩영역(251b)을 통해 제1-2 중첩영역(251c)으로 흐르고, 제1-2 중첩영역(251c)에서 제2-1 중첩영역(261a)으로 배출될 수 있다. 이것은 제1 공간(S1)에서 제2 공간(S2)으로 유체가 이동한 것으로 이해될 수 있다. 도 11에 도시되어 있듯이, 제2-1 중첩영역(261a)으로 유입된 유체는 제2 비중첩영역(261b)을 통해 제2-2 중첩영역(261c)으로 흐르고, 제2-2 중첩영역(261c)에서 또 다른 제1-1 중첩영역으로 유입되는 유동을 반복하며 출구(212)로 이동할 수 있다.

제1-1 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제2 홀들 중 어느 하나(261'')는 제1-2 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제2 홀들 중 어느 다른 하나(261''')보다 입구 또는 출구 중 어느 하나에 더 근접하게 배치될 수 있다. 도 9에는, 일 예로서, 제1-1 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제2 홀들 중 어느 하나(261'')가 제1-2 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제2 홀들 중 어느 다른 하나(261''')보다 입구(211, 도 8)에 더 근접하게 배치된 경우가 도시되어 있다.

제2-1 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제1 홀들 중 어느 하나(251'')는 제2-2 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제1 홀들 중 어느 다른 하나(251''')보다 입구 또는 출구 중 어느 하나에 더 근접하게 배치될 수 있다. 도 9에는, 일 예로서, 제2-1 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제1 홀들 중 어느 하나(251'')는 제2-2 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제1 홀들 중 어느 다른 하나(251''')보다 출구(212)에 더 근접하게 배치된 경우가 도시되어 있다.

예를 들어, 도 9에 도시되어 있듯이, 제1-1 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제2 홀들 중 어느 하나(261'')가 제1-2 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제2 홀들 중 어느 다른 하나(261''')보다 입구(211, 도 8)에 더 근접하게 배치된 경우, 제2-1 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제1 홀들 중 어느 하나(251'')는 제2-2 중첩영역과 중첩되는, 복수 개의 제1 홀들 중 어느 다른 하나(251''')보다 출구(212)에 더 근접하게 배치될 수 있다.

<제1 홀들(251) 및 제2 홀들(261)의 형상>

제1 홀들(251)은, 각각 출구를 향해 개구된 V자 형상 또는 각각 입구를 향해 개구된 V자 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 도 8에는 일 예로서, 제1 홀들(251)이, 각각 입구(211)를 향해 개구된 V자 형상으로 형성된 모습이 도시되어 있다. 제1 홀들(251)은, 입구(211)에서 출구(212)를 향하는 방향인 진행 방향(D2)을 따라 연이어 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 홀들(251)은 헤링본 패턴으로 형성될 수 있다.

도 9에 도시되어 있듯이, 제2 홀들(261)은, 제1 홀들(251) 중 적어도 2개와 중첩되어 연통될 수 있다. 제2 홀들(261)은, 각각 출구를 향해 개구된 V자 형상 또는 각각 입구를 향해 개구된 V자 형상 중 다른 하나로 형성될 수 있다. 도 8 에는 일 예로서, 제2 홀들(261)이, 각각 출구(212)를 향해 개구된 V자 형상으로 형성된 모습이 도시되어 있다.

예를 들어, 제1 홀들(251)이 각각 출구(212)를 향해 개구된 V자 형상으로 형성되는 경우, 제2 홀들(261)은 각각 입구(211)를 향해 개구된 V자 형상으로 형성될 수 있다.

제2 홀들(261)은 입구(211)에서 출구(212)를 향하는 방향인 진행 방향(D2)을 따라 연이어 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 홀들(261)은 헤링본 패턴으로 형성될 수 있다. 제2 홀들(261)은 제1 홀들(251)과 대칭되는 형상일 수 있다.

여기서 V자 형상은 일 예시에 불과한 것으로, 서로 반대로 개구된 U자 형상, 서로 교차하는 사선 형상 등 적층 방향을 따라 제1 가이드부(250) 및 제2 가이드부(260)를 바라봤을 때, 제1 홀들(251) 및 제2 홀들(261)의 일부가 중첩될 수 있는 범위에서 다양한 변형예를 가질 수 있다.

<제1 가이드부 바디(254) 및 제2 가이드부 바디(264)>

도 8에 도시되어 있듯이, 제1 가이드부(250)는 제1 가이드부 바디(254)를 더 포함할 수 있다. 제1 가이드부 바디(254)에는 제1 홀(251)이 형성될 수 있다. 제2 가이드부(260)는 제2 가이드부 바디(264)를 더 포함할 수 있다. 제2 가이드부 바디(264)에는 제2 홀(261)이 형성될 수 있다. 제1 가이드부 바디(254)와 제2 가이드부 바디(264)의 적어도 일부는 브레이징 접합될 수 있다.

제1 가이드부 바디(254)와 제2 가이드부 바디(264)의 적층 방향(D1)을 따라 중첩되는 부분(270)이 브레이징 될 수 있으므로, 브레이징되는 면적이 증가하여, 내압성이 증가할 수 있다. 또한 제1 가이드부 바디(254)와 제2 가이드부 바디(264)의 적층 방향(D1)을 따라 중첩되는 부분(270)이 브레이징 될 수 있으므로 브레이징 될 수 있는 면적이 충분하게 확보되므로, 접합을 위한 별도의 영역이 필요치 않게 되므로, 열교환기 유닛(200)을 소형화 할 수 있다.

제1 가이드부(250)와 제2 가이드부(260)는 서로 대칭되게 형성될 수 있다. 두 요소가 서로 대칭된다 함은, 두 요소 중 어느 하나에 직교하는 방향을 따라 형성되는 소정의 축을 기준으로 180도 회전할 때, 모양이 일치하는 것을 의미할 수 있다. 제1 가이드부(250)와 제2 가이드부(260)가 서로 대칭되게 형성됨에 따라, 하나의 모양을 제1 가이드부(250)와 제2 가이드부(260)로 활용할 수 있어, 생산성이 증대될 수 있다.

실시예 3

도 12는 본 발명의 실시예 3에 따른 열교환기 조립체의 열교환기 유닛을 도시한 도면이다. 도 13은 도 12의 분해 사시도이다. 도 14는 도 12의 절개 사시도이다. 도 15는 본 발명의 실시예 3에 따른 열교환기 조립체를 도시한 사시도이다. 도 16은 본 발명의 실시예 3에 따른 열교환기 조립체를 다른 방향에서 바라본 도면이다.

이하에선 도 12 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 실시예 3에 따른 열교환기 조립체를 설명한다. 실시예 3에 따른 열교환기 조립체는 제1 중심영역(355) 및 제2 중심영역(365)이 존재하는 점에 있어 실시예 2에 따른 열교환기 조립체와 차이가 있다. 실시예 2에 따른 열교환기 조립체와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하거나 생략하고, 구체적인 설명은 생략한다.

<제1 중심영역(355), 제2 중심영역(365)>

도 13에 도시되어 있듯이, 열교환기 유닛(300, 도 12)의 제1 가이드부 바디(354)는, 제1 중심영역(355)을 포함할 수 있다. 제1 중심영역(355)은 진행 방향(D2)으로 연장되고, 제1 홀(351)을 구획하게 마련될 수 있다. 또한, 제2 가이드부 바디(364)는 제2 중심영역(365)을 포함할 수 있다. 제2 중심영역(365)은 진행 방향(D2)으로 연장되고, 제2 홀(361)을 구획하게 마련될 수 있다. 제2 중심영역(365)은 제1 중심영역(355)에 대응되게 위치하여, 제1 중심영역(355)과 면접촉할 수 있다. 예를 들어, 제1 중심영역(355)과 제2 중심영역(365)은 서로 브레이징 접합될 수 있다.

본 발명의 실시예 3에 따른 열교환기 조립체는 제1 중심영역(355)과 제2 중심영역(365)이 서로 브레이징 접합될 수 있어 본 발명의 실시예 2에 따른 열교환기 조립체에 비해 내압 성능이 더욱 확보될 수 있다.

도 12 및 13에 도시되어 있듯이, 제1 발열부재(331) 및 제2 발열부재(332)는 제1 중심영역(355)과 중첩되는 영역이 없도록 배치될 수 있다. 중첩되는 영역이 없다 함은, 적층 방향(D1)을 따라 바라 보았을 때, 겹쳐지는 영역이 없음을 의미할 수 있다. 제1 중심영역(355)과 제2 중심영역(365)은 서로 맞닿아 있어 그 맞닿아 있는 영역으로는 물이 흐르지 않게 되므로 제1 발열부재(331) 및 제2 발열부재(332)를 제1 중심영역(355)과 중첩되지 않게 배치할 수 있다.

실시예 2와 같이, 제1 및 제2 중심영역(355, 365)이 형성되지 않는 경우, 중심부에 유량의 불균형으로 인한 과열이 발생할 우려가 있다. 실시예 3의 경우, 제1 발열부재(331) 및 제2 발열부재(332)를 중심부로부터 회피시켜 과열의 우려를 해소할 수 있다. 더 나아가 실시예 3의 경우, 제1 및 제2 중심영역(355, 365)를 형성하여 내압 성능까지도 확보할 수 있는 효과가 있다.

<제1 플레이트의 말단부(313), 제2 플레이트의 말단부(323)>

도 14에 도시되어 있듯이, 제1 플레이트(310)의 말단부(313)는 제2 플레이트(320)를 향해 돌출될 수 있다. 이때, 제2 플레이트(320)의 말단부(323)는, 제1 플레이트(310)를 향해 돌출되되, 제1 플레이트(310)의 말단부(313)의 내측 또는 외측에 배치될 수 있다. 도 14에는 제2 플레이트(320)의 말단부(323)가 제1 플레이트(310)의 말단부(313)의 내측에 배치된 모습이 도시되어 있다.

제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320) 중 내측에 배치된 플레이트의 말단부의 돌출된 길이는, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320) 사이의 길이에 비해 짧게 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시되어 있듯이, 외측에 배치된 제1 플레이트(310)의 말단부(313)가 형성하는 공간에 내측에 배치된 제2 플레이트(320)의 말단부(323)가 수용될 수 있다. 외측에 배치된 제1 플레이트(310)의 말단부(313)가 형성하는 공간에 내측에 배치된 제2 플레이트(320)의 말단부(323)가 수용됨에 따라, 조립 시 발생할 수 있는 공차를 수용할 수 있게 된다. 따라서, 조립 시 발생할 수 있는 공차로 인한 유격 문제를 해소할 수 있다.

이때 제1 가이드부(330) 및 제2 가이드부(340)는, 도 13 및 도 14에 도시되어 있듯이, 제1 플레이트(310) 및 제2 플레이트(320)가 형성하는 공간에 배치될 수 있도록, 각 모서리가 라운드지게 형성될 수 있다. 단 라운드지게 형성되는 것은 일 예에 불과하고, 제1 플레이트(310) 및 제2 플레이트(320)가 형성하는 공간에 배치될 수 있는 범위 내에서 다양한 형태의 처리가 가능할 수 있다.

한편, 제1 플레이트(310)의 말단부(313)는, 제1 플레이트(310)의 둘레를 따라 연장되며 제2 플레이트(320)를 향해 돌출될 수 있다. 제1 플레이트(310)의 말단부(313)가 제1 플레이트(310)의 둘레를 따라 연장되며 제2 플레이트(320)를 향해 돌출됨에 따라, 제1 플레이트(310)의 말단부(313)가 측벽의 역할을 하여, 제1 플레이트(310)의 강성을 향상시킬 수 있고, 제1 플레이트(310)의 뒤틀림을 방지하여, 제1 플레이트(310)의 평탄도를 확보할 수 있다.

<제1 돌기부재(314), 제2 돌기부재(324), 고정 홀(344)>

또한, 도 14에 도시되어 있듯이, 제1 플레이트(310)는, 제2 플레이트(320)를 향해 돌출된 제1 돌기부재(314)를 포함할 수 있다. 제2 플레이트(320)는 제1 플레이트(310)를 향해 돌출되되, 제1 돌기부재(314)에 대응되는 위치에 형성되는 제2 돌기부재(324)를 포함할 수 있다.

가이드부(340)는 고정 홀(344)을 포함할 수 있다. 고정 홀(344)은 제1 돌기부재(314) 및 제2 돌기부재(324)의 위치에 대응되게 형성되어, 제1 돌기부재(314) 및 제2 돌기부재(324)가 삽입될 수 있게 마련될 수 있다. 제1 돌기부재(314), 제2 돌기부재(324) 및 고정 홀(344)은 제1 플레이트(310), 제2 플레이트(320) 및 가이드부(340)가 정확한 위치에 결합될 수 있게 안내할 수 있는 가이드 역할을 수행할 수 있다.

한편, 도 13에 도시되어 있듯이, 제1 유입구(352)는 진행 방향(D2)의 반대 방향으로 확장되는 형상을 갖고, 제1 배출구(353)는, 진행 방향(D2)으로 확장되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 제2 유입구(362)는, 진행 방향(D2)의 반대 방향으로 확장되는 형상을 갖고, 제2 배출구(363)는, 진행 방향(D2)으로 확장되는 형상을 가질 수 있다.

제1 유입구(352) 및 제2 유입구(362)가 진행 방향(D2)의 반대 방향으로 확장되는 형상을 가짐에 따라, 제1 유입구(352) 및 제2 유입구(362)로 유입되는 물이 진행 방향(D2)의 반대 방향으로 이동하여 수용될 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 따라서, 제1 유입구(352) 및 제2 유입구(362)가 좁은 직경을 가짐으로 인해 발생할 수 있는 역류가 방지될 수 있는 효과가 있다.

제1 유입구(352)는 제2 배출구(363)와 대칭되는 형상을 갖고, 제1 배출구(353)는 제2 유입구(362)와 대칭되는 형상을 가질 수 있다. 이러한 형상으로 인해, 제1 플레이트(310)와 제2 플레이트(320)의 형상이 대응되게 되어 생산성이 증대될 수 있다.

한편, 도 15 및 도 16에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예 3에 따른 열교환기 조립체는 복수 개의 열교환기 유닛(300, 300')이 적층되어 형성될 수 있다. 이때, 물은 복수 개의 열교환기 유닛(300, 300')을 통해 병렬로 흐르게 될 수 있다.

<온수기>

도 17은 본 발명의 실시예 2에 따른 열교환기 조립체를 포함하는 온수기를 예시적으로 도시한 도면이다. 이하에서는, 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에서 상술한 열교환기 조립체 중 어느 하나를 포함하는 온수기에 대해 상술한다. 이해를 위해, 전술한 도 1 내지 도 16을 참고할 수 있다. 다만, 도 17에서는 일 예로서 실시예 2에 따른 열교환기 조립체를 포함하는 온수기를 예시적으로 도시한 것이며, 실시예 1 또는 실시예 3에 따른 열교환기 조립체를 포함하는 온수기 역시 본 발명의 권리범위에 포함된다고 할 것이다.

온수기는 직수관(10), 열교환기 조립체(20) 및 온수관(30)을 포함할 수 있다. 직수관(10)을 통해 직수가 공급될 수 있다. 열교환기 조립체(20)는 직수관(10)과 연결되어 공급된 직수를 열교환에 의해 가열하여 온수를 생성할 수 있다. 열교환기 조립체(20)는 전술한 본 발명의 실시예 1, 실시예 2 또는 실시예 3에 따른 열교환기 조립체일 수 있다. 온수관(30)은 열교환기 조립체(20)에 연결되고, 열교환기 조립체(20)에서 생성된 온수가 유입될 수 있다.

열교환기 조립체(20)는 조립판부(21)를 포함할 수 있다. 조립판부(21)는 열교환기 유닛(100, 200, 300)의 양면에 조립되고, 직수관(10) 및 온수관(30)에 연결될 수 있다. 여기서, 조립판부(21)의 형상은 예시적인 것으로, 직수관(10) 및 온수관(30)에 연결될 수 있다면 형상은 제한되지 않고, 내압성을 높이기 위한 구조물을 별도로 필요로 하는 것도 아니다. 또한, 조립판부(21)의 구조가 필수적인 것은 아니며, 직수관(10) 및 온수관(30)이 열교환기 조립체(20)에 직접 연결될 수도 있다.

열교환기 조립체(20)는 직수관(10)과 연통되는 입구(111, 211)와, 온수관(30)과 연통되는 출구(112, 212, 312)를 갖는 열교환기 유닛(100, 200, 300)을 포함할 수 있다.

열교환기 유닛(100, 200, 300)은 제1 플레이트(110, 210, 310), 제2 플레이트(120, 220, 320), 한 쌍의 발열부재(130, 230, 330) 및 가이드부(140, 240, 340)를 포함할 수 있다. 제1 플레이트(110, 210, 310) 및 제2 플레이트(120, 220, 320)는 입구(111, 211, 311)를 통해 유입된 유체가 출구(112, 212, 312)를 향해 유동하기 위한 내부 공간(S)을 정의할 수 있다.

한 쌍의 발열부재(130, 230, 330)는 제1 플레이트(110, 210, 310) 및 제2 플레이트(120, 220, 320)에 각각 결합될 수 있다. 한 쌍의 발열부재(130, 230, 330)는 전기적으로 가열되어 내부 공간(S)으로 열을 제공할 수 있다.

가이드부(140, 240, 340)는 제1 플레이트(110, 210, 310) 및 제2 플레이트(120, 220, 320)의 사이에 배치될 수 있다. 가이드부(140, 240, 340)는 입구(111, 211, 311)를 통해 유입된 유체가 출구(112, 212, 312)를 향해 유동하는 과정에서 제1 플레이트(110, 210, 310)와 제2 플레이트(120, 220, 320)를 번갈아 만나면서 나아가도록 안내할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 직수관
20: 열교환기 조립체
21: 조립판부
30: 온수관
100, 200, 300, 300': 열교환기 유닛
110, 210, 310: 제1 플레이트
111, 211, 311: 입구
112, 212, 312: 출구
120, 220, 320: 제2 플레이트
130, 230, 330: 발열부재
131, 231, 331: 제1 발열부재
132, 232, 332: 제2 발열부재
140, 240, 340: 가이드부
141: 가이드부 바디
142: 홀
143: 돌출부재
143a: 제1 돌출부재
143b: 제2 돌출부재
250, 350: 제1 가이드부
251, 351: 제1 홀(들)
251': 제1 홀들 중 입구 측에 가장 가까운 제1 홀
251'': 복수 개의 제1 홀들 중 어느 하나
251''': 복수 개의 제1 홀들 중 어느 다른 하나
251a: 제1-1 중첩영역
251b: 제1 비중첩영역
251c: 제1-2 중첩영역
252, 352: 제1 유입구
253, 353: 제1 배출구
254, 354: 제1 가이드부 바디
260, 360: 제2 가이드부
261, 361: 제2 홀(들)
261': 제2 홀들 중 출구 측에 가장 가까운 제2 홀
261'': 복수 개의 제2 홀들 중 어느 하나
261''': 복수 개의 제2 홀들 중 어느 다른 하나
261a: 제2-1 중첩영역
261b: 제2 비중첩영역
261c: 제2-2 중첩영역
262, 362: 제2 유입구
263, 363: 제2 배출구
264, 364: 제2 가이드부 바디
313: 제1 플레이트의 말단부
314: 제1 돌기부재
323: 제2 플레이트의 말단부
324: 제2 돌기부재
344: 고정 홀
355: 제1 중심영역
365: 제2 중심영역
D1: 적층 방향
D2: 진행 방향
S: 내부 공간
S1: 제1 공간
S2: 제2 공간

Claims

유체의 유입을 위한 입구와 상기 유체의 배출을 위한 출구를 구비하는 열교환기 유닛을 포함하고,
상기 열교환기 유닛은,
제1 플레이트;
상기 제1 플레이트의 일면 측에 배치되어, 상기 입구를 통해 유입된 유체가 상기 출구를 향해 유동하기 위한 내부 공간을 상기 제1 플레이트와 함께 정의하는 제2 플레이트;
상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트 중 적어도 어느 하나에 결합되고, 상기 내부 공간으로 열을 제공하게 마련되는 발열부재; 및
상기 내부 공간에 배치되어, 상기 입구를 통해 유입된 유체를 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 중 상기 발열부재가 결합된 플레이트를 향해 안내하게 마련되는 가이드부를 포함하는, 열교환기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드부는,
상기 내부 공간에 배치되어, 상기 내부 공간을 상기 제1 플레이트에 인접한 제1 공간과 상기 제2 플레이트에 인접한 제2 공간으로 구획하는 판형의 가이드부 바디;
상기 가이드부 바디에 상기 유체가 통과 가능하게 형성되는 홀; 및
상기 가이드부 바디 중 상기 홀의 주변에서 상기 제1 플레이트 또는 상기 제2 플레이트를 향해 돌출되되, 상기 입구를 통해 유입된 유체를 상기 제1 공간에서 상기 제2 공간으로 이동시키기 위해, 또는 상기 제2 공간에서 상기 제1 공간으로 이동시키기 위해, 상기 유체를 상기 홀로 안내하게 마련되는 돌출부재를 포함하는, 열교환기 조립체.
청구항 2에 있어서,
상기 홀은, 복수 개로 형성되고,
상기 돌출부재는,
상기 복수 개의 홀들 중 어느 하나를 통해 상기 제1 공간의 상기 유체를 상기 제2 공간으로 이동시키기 위해, 상기 가이드부 바디 중 상기 어느 하나의 홀의 주변에서 상기 제1 플레이트를 향해 돌출되는 제1 돌출부재; 및
상기 복수 개의 홀들 중 다른 어느 하나를 통해 상기 제2 공간의 상기 유체를 상기 제1 공간으로 이동시키기 위해, 상기 가이드부 바디 중 상기 다른 어느 하나의 홀의 주변에서 상기 제2 플레이트를 향해 돌출되는 제2 돌출부재를 포함하는, 열교환기 조립체.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 돌출부재는, 상기 제1 플레이트와 접촉되게 마련되고,
상기 제2 돌출부재는, 상기 제2 플레이트와 접촉되게 마련되는, 열교환기 조립체.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 돌출부재와 상기 제2 돌출부재는,
상기 입구에서 상기 출구를 향하는 방향인 진행 방향을 따라서 번갈아 배치되어, 상기 입구로 유입된 상기 유체가 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 번갈아 유입되면서 상기 출구로 향하도록 상기 유체를 안내하게 마련되는, 열교환기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 발열부재는 면상 발열체이고,
상기 발열부재는,
상기 제1 플레이트에 결합되는 제1 발열부재; 및
상기 제2 플레이트에 결합되는 제2 발열부재를 포함하는, 열교환기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드부는,
상기 제1 플레이트의 면들 중 상기 제2 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 입구로 유입된 상기 유체를 상기 제2 플레이트를 향해 안내하는 제1 홀을 포함하는 판상의 제1 가이드부; 및
상기 제2 플레이트의 면들 중 상기 제1 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 제1 홀로부터 유입된 상기 유체를 상기 제1 플레이트를 향해 안내하는 제2 홀을 포함하는 판상의 제2 가이드부를 포함하는, 열교환기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드부는,
복수 개의 제1 홀들을 포함하는 판상의 제1 가이드부; 및
복수 개의 제2 홀들을 포함하는 판상의 제2 가이드부를 포함하고,
상기 제1 플레이트, 상기 제1 가이드부, 상기 제2 가이드부 및 상기 제2 플레이트는, 차례대로 면접촉되게 소정의 적층 방향을 따라 적층되고,
상기 복수 개의 제1 홀들은 각각,
상기 적층 방향을 기준으로,
상기 복수 개의 제2 홀들 중 어느 하나와 연통되게 중첩되는 제1-1 중첩영역과, 상기 제1-1 중첩영역과 연통되되 상기 복수 개의 제2 홀들과 중첩되지 않는 제1 비중첩영역과, 상기 제1 비중첩영역과 연통되되 상기 복수 개의 제2 홀들 중 어느 다른 하나와 연통되게 중첩되는 제1-2 중첩영역을 포함하고,
상기 복수 개의 제2 홀들은 각각,
상기 복수 개의 제1 홀들 중 어느 하나와 연통되게 중첩되는 제2-1 중첩영역과, 상기 제2-1 중첩영역과 연통되되 상기 복수 개의 제1 홀들과 중첩되지 않는 제2 비중첩영역과, 상기 제2 비중첩영역과 연통되되 상기 복수 개의 제1 홀들 중 어느 다른 하나와 연통되게 중첩되는 제2-2 중첩영역을 포함하는, 열교환기 조립체.
청구항 8에 있어서,
상기 제1-1 중첩영역과 중첩되는, 상기 복수 개의 제2 홀들 중 어느 하나는 상기 제1-2 중첩영역과 중첩되는, 상기 복수 개의 제2 홀들 중 어느 다른 하나보다 상기 입구와 출구 중 어느 하나에 더 근접하게 배치되고,
상기 제2-1 중첩영역과 중첩되는, 상기 복수 개의 제1 홀들 중 어느 하나는 상기 제2-2 중첩영역과 중첩되는, 상기 복수 개의 제1 홀들 중 어느 다른 하나보다 상기 입구와 상기 출구 중 다른 하나에 더 근접하게 배치되는, 열교환기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드부는,
상기 제1 플레이트의 면들 중 상기 제2 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 유체를 상기 제2 플레이트를 향해 안내하는 복수 개의 제1 홀들을 포함하는 판상의 제1 가이드부; 및
상기 제2 플레이트의 면들 중 상기 제1 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 유체를 상기 제1 플레이트를 향해 안내하는 복수 개의 제2 홀들을 포함하는 판상의 제2 가이드부를 포함하고,
상기 제1 홀들은, 상기 입구에서 상기 출구를 향하는 방향인 진행 방향을 따라 연이어 배치되고,
상기 제2 홀들은, 각각 상기 제1 홀들 중 적어도 2개와 중첩되어 연통되고, 상기 진행 방향을 따라 연이어 배치되는, 열교환기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드부는,
상기 제1 플레이트의 면들 중 상기 제2 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 유체를 상기 제2 플레이트를 향해 안내하는 제1 홀, 상기 입구와 연통되는 제1 유입구 및 상기 출구와 연통되는 제1 배출구를 포함하는 판상의 제1 가이드부; 및
상기 제2 플레이트의 면들 중 상기 제1 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되고, 상기 유체를 상기 제1 플레이트를 향해 안내하는 제2 홀, 상기 제1 유입구와 연통되는 제2 유입구 및 상기 제1 배출구와 연통되는 제2 배출구를 포함하는 판상의 제2 가이드부를 포함하는, 열교환기 조립체.
청구항 11에 있어서,
상기 입구에서 출구를 향하는 방향을 진행 방향이라 할 때,
상기 제1 유입구는,
상기 진행 방향의 반대 방향으로 확장되는 형상을 갖고,
상기 제1 배출구는, 상기 진행 방향으로 확장되는 형상을 갖는, 열교환기 조립체.
청구항 12에 있어서,
상기 제2 유입구는,
상기 진행 방향의 반대 방향으로 확장되는 형상을 갖고,
상기 제2 배출구는,
상기 진행 방향으로 확장되는 형상을 가지며,
상기 제1 유입구는, 상기 제2 배출구와 대칭되는 형상을 갖고,
상기 제1 배출구는, 상기 제2 유입구와 대칭되는 형상을 갖는, 열교환기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 가이드부는,
상기 제1 플레이트의 면들 중 상기 제2 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되는 판상의 제1 가이드부 바디와, 상기 제1 가이드부 바디에 형성되어 상기 유체를 상기 제2 플레이트를 향해 안내하는 제1 홀을 포함하는 제1 가이드부; 및
상기 제2 플레이트의 면들 중 상기 제1 플레이트를 바라보는 면에 면접촉되게 배치되는 판상의 제2 가이드부 바디와, 상기 제2 가이드부 바디에 형성되어 상기 유체를 상기 제1 플레이트를 향해 안내하는 제2 홀을 포함하는 제2 가이드부를 포함하고,
상기 제1 가이드부 바디와 상기 제2 가이드부 바디가 서로 접촉되는 면의 적어도 일부는 브레이징 접합되는, 열교환기 조립체.
청구항 14에 있어서,
상기 입구에서 출구를 향하는 방향을 진행 방향이라 할 때,
상기 제1 가이드부 바디는,
상기 진행 방향으로 연장되고, 상기 제1 홀을 구획하게 마련되는 제1 중심영역을 포함하고,
상기 제2 가이드부 바디는, 상기 진행 방향으로 연장되고, 상기 제2 홀을 구획하게 마련되며, 상기 제1 중심영역에 대응되게 위치하여, 상기 제1 중심영역과 면접촉하는 제2 중심영역을 포함하는, 열교환기 조립체.
청구항 15에 있어서,
상기 발열부재는,
상기 제1 플레이트에 결합되는 제1 발열부재; 및
상기 제2 플레이트에 결합되는 제2 발열부재를 포함하고, 상기 제1 발열부재, 상기 제1 플레이트, 상기 제1 가이드부, 상기 제2 가이드부, 상기 제2 플레이트 및 상기 제2 발열부재는, 차례대로 면접촉되게 소정의 적층 방향을 따라 적층되고,
상기 적층 방향을 따라 바라 볼 때,
상기 제1 발열부재 및 상기 제2 발열부재는, 상기 제1 중심영역과 중첩되는 영역이 없도록 배치되는, 열교환기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 플레이트의 말단부는 상기 제2 플레이트를 향해 돌출되고,
상기 제2 플레이트의 말단부는, 상기 제1 플레이트를 향해 돌출되되, 상기 제1 플레이트의 말단부의 내측 또는 외측에 배치되며,
상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 중 내측에 배치된 플레이트의 말단부의 돌출된 길이는, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 길이에 비해 짧게 형성되는, 열교환기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 플레이트는, 상기 제2 플레이트를 향해 돌출된 제1 돌기부재를 포함하고,
상기 제2 플레이트는, 상기 제1 플레이트를 향해 돌출되되, 상기 제1 돌기부재에 대응되는 위치에 형성되는 제2 돌기부재를 포함하고,
상기 가이드부는,
상기 제1 돌기부재 및 상기 제2 돌기부재의 위치에 대응되게 형성되어, 상기 제1 돌기부재 및 상기 제2 돌기부재가 삽입될 수 있게 마련되는 고정 홀을 포함하는, 열교환기 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 플레이트의 말단부는, 상기 제1 플레이트의 둘레를 따라 연장되며 상기 제2 플레이트를 향해 돌출되는, 열교환기 조립체.
직수가 공급되는 직수관;
상기 직수관과 연결되어 공급된 직수를 열교환에 의해 가열하여 온수를 생성하는 열교환기 조립체; 및
상기 열교환기 조립체에 연결되고, 생성된 온수가 유입되는 온수관을 포함하고,
상기 열교환기 조립체는,
상기 직수관과 연통되는 입구와, 상기 온수관과 연통되는 출구를 갖는 열교환기 유닛을 포함하고,
상기 열교환기 유닛은,
상기 입구를 통해 유입된 유체가 상기 출구를 향해 유동하기 위한 내부 공간을 정의하는 제1 플레이트 및 제2 플레이트;
상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에 각각 결합되고, 전기적으로 가열되어 상기 내부 공간으로 열을 제공하는 한 쌍의 발열부재; 및
상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트의 사이에 배치되어, 상기 입구를 통해 유입된 유체가 상기 출구를 향해 유동하는 과정에서 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트를 번갈아 만나면서 나아가도록 안내하는 가이드부를 포함하는, 온수기.