KR20220045914A - Plate type heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 복수의 열교환체를 적층하여 구성되는 플레이트식 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a plate heat exchanger configured by laminating a plurality of heat exchangers.
상측 열교환 플레이트와 하측 열교환 플레이트가 접합된 복수의 열교환체를 구비하는 플레이트식 열교환기가 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1). 각 열교환체는, 상측 열교환 플레이트와 하측 열교환 플레이트 사이에 열매체(熱媒)가 흐르는 내부 공간과, 내부 공간을 비연통(非連通) 상태로 관통하며, 연소 배기가 상하 방향으로 흐르는 복수의 관통구멍을 갖는다.A plate type heat exchanger including a plurality of heat exchangers in which an upper heat exchange plate and a lower heat exchange plate are joined has been proposed (eg, Patent Document 1). Each heat exchanger includes an inner space through which a heat medium flows between the upper heat exchange plate and the lower heat exchange plate, and a plurality of through holes that pass through the inner space in a non-communicable state, and through which combustion exhaust flows in the vertical direction. has
각 열교환체는, 내부 공간과 연통(連通)되는 적어도 1개의 개구(開口)를 갖는다. 또한, 각 개구는, 인접하는 열교환체의 개구와 대향(對向)되도록 배치되어 있다. 이 때문에, 상기 플레이트식 열교환기에 있어서의 인접하는 열교환체는, 열매체가 개구를 통해 하방(下方)으로부터 상방(上方)을 향해 흐르도록 서로 연통되어 있다. 또한, 연소 배기의 가스 유로의 최하류(最下流)에 위치하는 최하류 열교환체의 1개의 개구에 열매체를 공급하는 유입관이 삽입통과되어 있다. 또한, 최하류 열교환체의 다른 1개의 개구로부터 최상류 열교환체의 1개의 개구까지 유출관이 삽입통과되어 있다. 따라서, 이 플레이트식 열교환기에서는, 유입관으로부터 최하류 열교환체로 유입되는 열매체는, 최하류 열교환체로부터 최상류 열교환체를 향해 적층된 열교환체 내부를 흘러, 최상류 열교환체의 개구로부터 유출관으로 유출된다. 이에 의해, 열효율을 높일 수 있다.Each heat exchanger has at least one opening communicating with the internal space. Moreover, each opening is arrange|positioned so that it may oppose the opening of the adjacent heat exchanger body. For this reason, the adjacent heat exchangers in the said plate type heat exchanger communicate with each other so that a heat medium may flow toward an upper direction through an opening. Moreover, the inflow pipe which supplies a heat medium to one opening of the most downstream heat exchanger located in the most downstream of the gas flow path of combustion exhaust is inserted. Further, an outlet pipe is inserted from the other opening of the most downstream heat exchanger to one opening of the most upstream heat exchanger. Therefore, in this plate type heat exchanger, the heat medium flowing in from the inlet pipe to the most downstream heat exchanger flows from the most downstream heat exchanger toward the most upstream heat exchanger inside the stacked heat exchanger, and flows out from the opening of the most upstream heat exchanger to the outlet pipe. . Thereby, thermal efficiency can be improved.
그런데, 특허문헌 1의 플레이트식 열교환기를 제조하는 경우, 다수의 상하측 열교환 플레이트를 적층시키고, 상하측 열교환 플레이트의 소정 부분(個所)을 납재 등의 접합 수단에 의해 접합할 필요가 있다. 이 때문에, 조립 오차가 생기기 쉬워, 인접하는 열교환체의 개구가 어긋나게 배치되기 쉽다. 이러한 개구의 어긋남이 발생하면, 내부 공간으로부터 열교환체의 외부로 열매체가 누설된다는 문제가 있다.By the way, when manufacturing the plate heat exchanger of patent document 1, it is necessary to laminate|stack many upper and lower heat exchange plates, and to join predetermined parts of an upper and lower heat exchange plate by joining means, such as brazing material. For this reason, it is easy to produce an assembly error, and it is easy to displace the openings of the adjacent heat exchanger bodies. When such an opening shift occurs, there is a problem that the heating medium leaks from the internal space to the outside of the heat exchanger.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은, 조립 불량이 적은, 고(高)열효율의 플레이트식 열교환기를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a plate-type heat exchanger with few assembly defects and high thermal efficiency.
본 발명에 의하면,According to the present invention,
복수의 열교환체를 적층하여 구성되는 플레이트식 열교환기로서,A plate type heat exchanger configured by stacking a plurality of heat exchangers,
각 열교환체는, 상기 열교환체의 내부 공간을 흐르는 제1 유체와, 상기 열교환체의 외부를 흐르는 제2 유체 간에 열교환을 행하도록 구성되며,Each heat exchanger is configured to perform heat exchange between a first fluid flowing through the internal space of the heat exchanger and a second fluid flowing outside the heat exchanger,
상기 복수의 열교환체에 있어서의 인접하는 열교환체는, 한쪽(一方)의 열교환체의 상기 내부 공간과 다른 쪽(他方)의 열교환체의 상기 내부 공간이 상기 한쪽의 열교환체에 설치된 한쪽 개구와 상기 다른 쪽의 열교환체에 설치된 다른 쪽 개구를 통해 연통하도록 적층되어 있으며,The adjacent heat exchangers in the plurality of heat exchangers have an opening provided in the one heat exchanger in which the internal space of one heat exchanger and the internal space of the other heat exchanger are provided in the one heat exchanger and the They are stacked so as to communicate through the other opening installed in the other heat exchanger,
상기 한쪽의 열교환체는, 상기 한쪽 개구의 둘레 가장자리부(周緣部)에, 상기 한쪽의 열교환체와 상기 다른 쪽의 열교환체가 적층되었을 때, 상기 다른 쪽 개구에 삽입되는 삽입벽을 가지며,The one heat exchanger has an insertion wall inserted into the other opening when the one heat exchanger and the other heat exchanger are stacked on a periphery of the one opening,
상기 삽입벽은, 선단부(先端部)가 둘레 방향(周方向)으로 불연속적인 돌출 높이를 갖도록 형성되어 있는 플레이트식 열교환기가 제공된다.The insertion wall is provided with a plate-type heat exchanger in which a tip end is formed to have a discontinuous protruding height in the circumferential direction.
상기 플레이트식 열교환기에 의하면, 한쪽 개구의 둘레 가장자리부에는 다른 쪽 개구에 삽입되는 삽입벽이 설치되어 있기 때문에, 한쪽의 열교환체와 다른 쪽의 열교환체가 적층되었을 때, 조립 오차로 인해 대향되는 한쪽 개구와 다른 쪽 개구가 어긋나게 배치되면, 삽입벽이 다른 쪽 개구의 둘레 가장자리부에 올라앉는다. 이 때문에, 인접하는 열교환체 간의 틈새는 적절한 적층 상태에 있어서의 그것보다 커진다. 이에 의해, 조립 불량을 용이하게 확인할 수 있다.According to the plate heat exchanger, since an insertion wall inserted into the other opening is provided at the periphery of one opening, when one heat exchanger and the other heat exchanger are stacked, one opening facing each other due to an assembly error When the other opening is displaced from the other opening, the insertion wall sits on the peripheral edge of the other opening. For this reason, the clearance gap between adjacent heat exchangers becomes larger than that in an appropriate lamination|stacking state. Thereby, an assembly defect can be confirmed easily.
또한, 한쪽 개구 및 다른 쪽 개구는 각 열교환체의 내부 공간과 연통되어 있고, 삽입벽은 다른 쪽 개구에 삽입되기 때문에, 다른 쪽의 열교환체의 내부 공간으로 삽입벽이 돌출된다. 이 때문에, 삽입벽에 의해 다른 쪽 개구 근방의 내부 공간을 흐르는 제1 유체의 유로 저항이 증가되어 열효율이 저하될 우려가 있다.In addition, one opening and the other opening communicate with the internal space of each heat exchanger, and since the insertion wall is inserted into the other opening, the insertion wall protrudes into the internal space of the other heat exchanger. For this reason, the flow path resistance of the 1st fluid which flows through the inner space in the vicinity of the other opening by an insertion wall increases, and there exists a possibility that thermal efficiency may fall.
그러나, 상기 플레이트식 열교환기에 의하면, 삽입벽의 선단부는 둘레 방향으로 불연속적인 돌출 높이를 갖기 때문에, 삽입벽의 선단부에는 둘레 방향으로 일정 폭의 노치가 형성된다. 이 때문에, 삽입벽이 다른 쪽의 열교환체의 내부 공간으로 돌출되어 있더라도, 제1 유체는 노치를 통해 흐르기 때문에, 다른 쪽 개구 근방의 제1 유체의 유로의 감소는 작다. 이에 의해, 삽입벽에 의한 내부 공간을 흐르는 제1 유체의 유로 저항의 증가를 억제하여, 열효율의 저하를 방지할 수 있다.However, according to the plate heat exchanger, since the distal end of the insertion wall has a discontinuous protrusion height in the circumferential direction, a notch of a certain width in the circumferential direction is formed at the distal end of the insertion wall. For this reason, even if the insertion wall protrudes into the inner space of the heat exchanger on the other side, since the first fluid flows through the notch, the decrease in the flow path of the first fluid near the opening on the other side is small. Thereby, an increase in the flow path resistance of the first fluid flowing through the internal space due to the insertion wall can be suppressed, and a decrease in thermal efficiency can be prevented.
바람직하게는, 상기 플레이트식 열교환기에 있어서,Preferably, in the plate heat exchanger,
상기 각 열교환체는, 한 세트의 열교환 플레이트를 접합함으로써 형성되며,Each of the heat exchangers is formed by joining a set of heat exchange plates,
상기 한 세트의 열교환 플레이트 중 한쪽의 열교환 플레이트는, 둘레 가장자리에 상기 열교환체의 적층 방향의 일방측으로 세워 설치(立設)되는 외주(外周) 플랜지부를 가지며,One heat exchange plate of the set of heat exchange plates has an outer flange portion on its periphery that is erected and installed on one side in the stacking direction of the heat exchangers,
상기 한쪽의 열교환 플레이트와, 상기 일방측에서 인접하는 열교환체에 있어서의 상기 한쪽의 열교환 플레이트에 가까운 쪽의 근접 열교환 플레이트는, 상기 외주 플랜지부와 상기 근접 열교환 플레이트의 둘레 가장자리가 상기 열교환체의 적층 방향에 있어서 소정의 겹침폭(overlap margin)으로 서로 겹치도록 적층되며,As for the one heat exchange plate and the adjacent heat exchange plate on the side closer to the one heat exchange plate in the heat exchanger adjacent on the one side, the outer peripheral flange portion and the peripheral edge of the proximity heat exchange plate are laminated of the heat exchanger stacked to overlap each other with a predetermined overlap margin in the direction,
상기 삽입벽은, 상기 선단부의 최대 돌출 높이가 상기 겹침폭보다 커지도록 설정된다.The insertion wall is set such that the maximum protruding height of the tip portion is greater than the overlapping width.
상기 플레이트식 열교환기에 의하면, 삽입벽은, 선단부의 최대 돌출 높이가 겹침폭보다 커지도록 설정되기 때문에, 조립 오차로 인해 삽입벽의 선단부가 다른 쪽 개구의 둘레 가장자리부에 올라앉으면, 인접하는 열교환체의 둘레 가장자리 사이에 일정 높이의 틈새가 생긴다. 이에 의해, 확실하게 조립 불량을 확인할 수 있다.According to the plate heat exchanger, the insertion wall is set so that the maximum protrusion height of the tip portion is greater than the overlap width. A gap of a certain height is created between the perimeter edges of the Thereby, an assembly defect can be confirmed reliably.
바람직하게는, 상기 플레이트식 열교환기에 있어서,Preferably, in the plate heat exchanger,
상기 삽입벽은, 상기 선단부가 기단부(基端部)보다 상기 한쪽 개구의 내측에 위치하도록 형성된다.The said insertion wall is formed so that the said front-end|tip part may be located inside the said one opening rather than a base end.
상기 플레이트식 열교환기에 의하면, 조립 시에 삽입벽이 다른 쪽 개구 내로 가이드되기 쉬워진다. 이에 의해, 조립 불량을 더욱 저감할 수 있다.According to the said plate heat exchanger, it becomes easy to guide the insertion wall into the other opening at the time of assembly. Thereby, assembly defects can be further reduced.
바람직하게는, 상기 플레이트식 열교환기에 있어서,Preferably, in the plate heat exchanger,
상기 다른 쪽의 열교환체는, 상기 다른 쪽 개구의 둘레 가장자리부에, 상기 한쪽 개구측을 향해 오목해지는 오목부(凹部)를 갖는다.The said other heat exchanger has a recessed part concave toward the said one opening side in the peripheral part of the said other opening.
상기 플레이트식 열교환기에 의하면, 다른 쪽의 열교환체는 다른 쪽 개구의 둘레 가장자리부에 한쪽 개구측을 향해 오목해지는 오목부를 갖기 때문에, 삽입벽이 다른 쪽 개구에 삽입되었을 때, 삽입벽의 선단부가 다른 쪽의 열교환체의 내부 공간으로 크게 돌출되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 다른 쪽 개구 근방의 내부 공간을 흐르는 제1 유체의 유로 저항의 증가를 억제할 수 있다.According to the plate heat exchanger, since the other heat exchanger has a concave portion concave toward the one opening side on the peripheral edge of the other opening, when the insertion wall is inserted into the other opening, the tip of the insertion wall is different. It is possible to prevent a large protrusion into the inner space of the heat exchanger on the side. Thereby, an increase in the flow path resistance of the first fluid flowing through the inner space in the vicinity of the other opening can be suppressed.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 조립 불량이 적은 고열효율의 플레이트식 열교환기를 제조할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to manufacture a plate heat exchanger of high thermal efficiency with few assembly defects.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 열교환기를 갖는 열원기(熱源機)를 부분적으로 잘라내고 도시한 개략적인 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 열교환기를 부분적으로 분해하여 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 실시형태에 따른 열교환기에 있어서의 연소 배기와 열매체의 흐름을 설명하는 개략적인 모식도이다.
도 4는, 본 발명의 실시형태에 따른 열교환기에 있어서의 연소 배기의 가스 유로의 상류 영역에 있어서의 2개의 열교환체를 나타낸 개략적인 분해 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 실시형태에 따른 열교환기에 있어서의 열교환체를 구성하는 한쪽의 열교환 플레이트의 상면의 일례를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 6은, 본 발명의 실시형태에 따른 열교환기에 있어서의 열교환체를 구성하는 다른 쪽의 열교환 플레이트의 상면의 일례를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 7은, 도 6에 도시한 다른 쪽의 열교환 플레이트의 하면의 일례를 나타낸 개략적인 부분 사시도이다.
도 8은, 본 발명의 실시형태에 따른 열교환기를 나타낸 개략적인 부분 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 열교환기를 나타낸 개략적인 부분 단면도이다.1 is a schematic perspective view showing a heat source device having a heat exchanger according to an embodiment of the present invention, partially cut out.
2 is a schematic perspective view showing a partially disassembled heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a schematic schematic diagram for explaining the flow of combustion exhaust and heat medium in the heat exchanger according to the embodiment of the present invention.
4 is a schematic exploded perspective view showing two heat exchangers in an upstream region of a gas flow path of combustion exhaust in a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a schematic plan view showing an example of the upper surface of one heat exchange plate constituting the heat exchanger in the heat exchanger according to the embodiment of the present invention.
6 is a schematic plan view showing an example of the upper surface of the other heat exchange plate constituting the heat exchanger in the heat exchanger according to the embodiment of the present invention.
Fig. 7 is a schematic partial perspective view showing an example of the lower surface of the other heat exchange plate shown in Fig. 6 .
8 is a schematic partial cross-sectional view illustrating a heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
9 is a schematic partial cross-sectional view showing a heat exchanger according to another embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 실시형태에 따른 플레이트식 열교환기 및 이를 구비하는 열원기에 대해, 첨부 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a plate type heat exchanger according to the present embodiment and a heat source device having the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 열원기는, 유입관(20)으로부터 열교환기(1) 내로 유입되는 제1 유체인 물(열매체)을, 버너(31)에서 생성되는 제2 유체인 연소 배기에 의해 가열하여, 유출관(21)을 통해 수도꼭지나 샤워기 등의 온수 이용처(도시 생략)에 공급하는 급탕기(給湯器)이다. 도시하지는 않았으나, 급탕기는, 케이싱 내에 조립된다. 또한, 열매체로서, 다른 열매체(예컨대, 부동액)가 이용되어도 된다.As shown in FIG. 1 , the heat source device according to the present embodiment uses water (heat medium) as the first fluid flowing into the heat exchanger 1 from the
이 급탕기에서는, 상방으로부터 순서대로, 버너(31)의 외곽을 구성하는 버너 몸체(3), 연소실(2), 열교환기(1), 및 드레인 받이(40)가 설치된다. 또한, 버너 몸체(3)의 한쪽 측방(도 1에서는, 우측)에는, 버너 몸체(3) 내로 연료 가스와 공기의 혼합 가스를 보내는 연소 팬을 구비하는 팬 케이스(4)가 설치된다. 또한, 버너 몸체(3)의 다른 쪽 측방(도 1에서는, 좌측)에는, 드레인 받이(40)와 연통되는 배기 덕트(41)가 설치된다. 배기 덕트(41)는, 드레인 받이(40)로 배출되는 연소 배기를 급탕기의 외부로 배출한다.In this hot water heater, the
또한, 본 명세서에서는, 팬 케이스(4) 및 배기 덕트(41)가 버너 몸체(3)의 측방에 각각 배치된 상태에서 급탕기를 보았을 때, 안길이 방향이 전후 방향에 대응하고, 폭 방향이 좌우 방향에 대응하고, 높이 방향이 상하 방향에 대응한다.In addition, in this specification, when the hot water heater is viewed in a state in which the fan case 4 and the
버너 몸체(3)는, 평면 시점으로 볼 때(平面視) 타원 형상을 가지며, 예컨대, 스테인리스계 금속으로 형성된다. 도시하지는 않았으나, 버너 몸체(3)는, 하방으로 개방되어 있다.The
팬 케이스(4)와 연통되는 가스 도입부는, 버너 몸체(3)의 중앙부로부터 상방으로 돌출되어 있다. 버너 몸체(3)는, 하방을 향하는 연소면(30)을 갖는 평면 형상의 버너(31)를 구비한다. 연소 팬을 작동시킴으로써, 혼합 가스가 버너 몸체(3) 내로 공급된다.The gas introduction part communicating with the fan case 4 protrudes upward from the center part of the
버너(31)는, 전1차(全一次) 공기 연소식이며, 예컨대, 하방을 향해 개구되는 다수의 불꽃 구멍(도시 생략)을 갖는 세라믹스제의 연소 플레이트, 또는 금속 섬유를 네트 형상으로 짠 연소 매트로 이루어진다. 버너 몸체(3) 내에 공급된 혼합 가스가, 연소 팬의 급기압(給氣壓)에 의해, 하방을 향하는 연소면(30)으로부터 하방을 향해 분출된다. 이 혼합 가스에 불을 붙임으로써, 버너(31)의 연소면(30)에 화염이 형성되어, 연소 배기가 생성된다. 따라서, 버너(31)로부터 분출되는 연소 배기는, 연소실(2)을 통해 열교환기(1)로 보내진다. 이어서, 열교환기(1)를 통과한 연소 배기는, 드레인 받이(40) 및 배기 덕트(41)를 통해 급탕기의 외부로 배출된다.The
즉, 이 열교환기(1)에서는, 버너(31)가 설치되어 있는 상방측이 연소 배기의 가스 유로의 상류측에 대응하고, 버너(31)가 설치되어 있는 측과 반대측인 하방측이 연소 배기의 가스 유로의 하류측에 대응한다.That is, in this heat exchanger 1, the upper side provided with the
연소실(2)은, 평면 시점으로 볼 때 타원 형상을 갖는다. 연소실(2)은, 예컨대, 스테인리스계 금속으로 형성된다. 연소실(2)은, 상하로 개방되도록, 한 장의 직사각 형상의 금속판을 만곡시켜 양단부(兩端部)를 접합함으로써 형성된다.The
도 2에 나타낸 바와 같이, 열교환기(1)는, 평면 시점으로 볼 때 타원 형상을 갖는다. 열교환기(1)는, 복수(여기서는, 13층)의 박판(薄板) 형상의 열교환체(10)가 적층된 플레이트식 열교환기이다. 또한, 열교환기(1)는, 그 주위를 덮는 케이스를 가져도 된다.As shown in FIG. 2 , the heat exchanger 1 has an elliptical shape in a plan view. The heat exchanger 1 is a plate type heat exchanger in which a plurality (here, 13 layers) of thin plate-shaped
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 열교환기(1)는, 하나 또는 복수의 열교환체(10)를 갖는 복수(여기서는, 4단(段))의 블록(5)을 상하 방향으로 겹쳐 쌓아 구성되어 있다(이하, 이들 블록(5)을 총칭할 경우, 간단히 「블록(5)」이라고 함. 또한, 연소 배기의 가스 유로를 따라, 최상단의 블록(5)을 「최상류 블록(5a)」, 중간단의 블록(5)을 상류측으로부터 순서대로 「제1 하류측 블록(5b)」, 「제2 하류측 블록(5c)」, 최하단의 블록(5)을 「최하류 블록(5d)」이라고 함). 최상류 블록(5a) 및 제1 하류측 블록(5b)은 각각, 1개의 열교환체(10)로 구성되어 있다. 또한, 제2 하류측 블록(5c)은, 5개의 열교환체(10)가 적층되어 구성되어 있고, 최하류 블록(5d)은, 6개의 열교환체(10)가 적층되어 구성되어 있다. 또한 열교환기(1)는, 3개 이하 또는 5개 이상의 블록(5)으로 구성되어도 된다. 후술하는 바와 같이, 1개의 블록(5)이 복수의 열교환체(10)로 구성되는 경우, 물은, 그 1개의 블록(5)을 구성하는 각 열교환체(10)의 내부를 동일 방향으로 병렬로 흐른다. 또한, 각 블록(5)에 있어서의 인접하는 열교환체(10)는, 물이 하방으로부터 상방을 향해 흐르도록 서로 연통되어 있다. 또한, 인접하는 블록(5)은, 물이 하방으로부터 상방을 향해 흐르도록 서로 연통되어 있다. 또한, 인접하는 블록(5)은, 한쪽의 블록(5)에 있어서의 각 열교환체(10)의 내부를 흐르는 물의 유로 방향이, 다른 쪽의 블록(5)에 있어서의 각 열교환체(10)의 내부를 흐르는 물의 유로 방향과 역방향이 되도록 구성되어 있다. 따라서, 이 열교환기(1)는, 블록(5)의 단수(段數)에 따라 4개의 유로(4패스)를 갖도록, 각 블록(5)의 물의 유로는 인접하는 블록(5) 간에 되접어 꺾여 있다. 이에 의해, 열교환기(1) 내에 길다란 물의 유로가 형성되어, 열효율을 향상시킬 수 있다.As shown in Figs. 2 and 3, the heat exchanger 1 is configured by stacking a plurality (here, four stages) of
다음으로, 열교환체(10)의 구성에 대해 설명한다. 각 열교환체(10)는, 상하측 관통구멍의 위치나 코너부의 물 통과 구멍(通水孔)의 유무 등의 일부 구성이 상이한 것 이외에는, 공통의 구성을 갖는 한 세트의 상측 열교환 플레이트(11)와 하측 열교환 플레이트(12)를 상하 방향으로 서로 겹쳐, 후술하는 소정 부분을 납재 등의 접합 수단으로 접합함으로써 형성된다. 이 때문에, 이하에서는, 1개의 열교환체(10)의 구성을 주로 설명한다. 또한, 각 도면은, 반드시 실제 사이즈를 나타낸 것은 아니며, 실시형태를 한정하는 것이 아니다.Next, the configuration of the
도 2 및 도 4∼6에 나타낸 바와 같이, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)는, 평면 시점으로 볼 때 타원 형상을 갖는다. 상하측 열교환 플레이트(11, 12)는, 예컨대, 소정의 두께를 갖는 스테인리스제의 금속판으로 형성된다. 상하측 열교환 플레이트(11, 12)는 각각, 코너부를 제외한 플레이트의 거의 전면(全面)에 형성된 다수의 상측 관통구멍(11a), 하측 관통구멍(12a)과, 상하측 관통구멍(11a, 12a)의 둘레 가장자리부에 형성된 상측 관통구멍 플랜지부(11c), 하측 관통구멍 플랜지부(12c)를 갖는다.2 and 4 to 6 , the upper and lower
상하측 열교환 플레이트(11, 12)의 둘레 가장자리에는 각각, 외주 플랜지부로서 상방을 향해 돌출되는 상측 둘레 가장자리 접합부(W1), 하측 둘레 가장자리 접합부(W2)가 형성되어 있다. 상하측 둘레 가장자리 접합부(W1, W2)는 각각, 상단부가 기단부보다 비스듬히 상방 외측에 위치하도록 상방을 향해 소정 각도로 확대되는 경사벽으로 형성되어 있다. 이 때문에, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)를 적층시키면, 1개의 열교환체(10)에 있어서, 상측 열교환 플레이트(11)가 하측 열교환 플레이트(12)의 내측에 끼워진다. 또한, 상방의 열교환체(10)의 하측 열교환 플레이트(12)가 하방에서 인접하는 열교환체(10)의 상측 열교환 플레이트(11)의 내측에 끼워진다. 따라서, 복수의 상하측 열교환 플레이트(11, 12)를 적층시키면, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)는, 열교환체(10)의 적층 방향에 있어서, 이들의 둘레 가장자리 접합부(W1, W2)가 소정의 겹침폭(Hp)으로 서로 겹치도록 배치된다(도 8 참조).An upper peripheral junction part W1 and a lower peripheral junction part W2 which protrude upward as an outer peripheral flange part are respectively formed in the periphery of the upper and lower
상하측 열교환 플레이트(11, 12)는, 1개의 열교환체(10)에 있어서, 하측 둘레 가장자리 접합부(W2)와 상측 열교환 플레이트(11)의 하면 둘레 가장자리를 접합시켰을 때, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)가 소정 높이의 간극(間隙)을 두고 이격(離間)되도록 설정되어 있다. 또한, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)는, 상측 둘레 가장자리 접합부(W1)와 상방에서 인접하는 열교환체(10)의 하측 열교환 플레이트(12)의 하면 둘레 가장자리를 접합시켰을 때, 하방의 열교환체(10)의 상측 열교환 플레이트(11)와, 상방에서 인접하는 열교환체(10)의 하측 열교환 플레이트(12)가 소정 높이의 간극을 두고 이격되도록 설정되어 있다.The upper and lower
따라서, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)를 접합시킴으로써, 소정 높이의 내부 공간(14)이 형성된다(도 3 참조). 또한, 복수의 열교환체(10)를 접합시킴으로써, 상하로 인접하는 열교환체(10) 사이에는, 소정 높이의 배기 공간(15)이 형성된다(도 3 참조).Accordingly, by bonding the upper and lower
상하측 열교환 플레이트(11, 12)의 둘레 가장자리 영역을 제외한 영역에는, 평면 시점으로 볼 때 정사각 형상인 상하측 관통구멍(11a, 12a)이 전후 및 좌우 방향으로 소정의 간격을 두고 지그재그 형상으로 형성되어 있다. 평면 시점으로 볼 때 정사각 형상인 상하측 관통구멍(11a, 12a)의 둘레 가장자리부에 형성된 상하측 관통구멍 플랜지부(11c, 12c)는, 상하측 관통구멍(11a, 12a)의 개구 가장자리(開口緣)로부터 둘레 방향 외측으로 수평하게 확대되며, 평면 시점으로 볼 때 정사각 형상의 외형을 갖는다. 또한, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)의 둘레 가장자리 영역에는, 평면 시점으로 볼 때 오각 형상인 상하측 관통구멍(11a, 12a)이 전후 또는 좌우 방향으로 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 평면 시점으로 볼 때 오각 형상인 상하측 관통구멍(11a, 12a)의 둘레 가장자리부에 형성된 상하측 관통구멍 플랜지부(11c, 12c)는, 상하측 관통구멍(11a, 12a)의 개구 가장자리로부터 둘레 방향 외측으로 수평하게 확대되며, 평면 시점으로 볼 때 오각 형상의 외형을 갖는다. 상하측 관통구멍(11a, 12a)은, 원 형상이나 타원 형상 등의 다른 형상을 가져도 된다. 또한, 모든 상하측 관통구멍(11a, 12a)은 동일한 크기 및 형상을 가져도 되고, 모든 상하측 관통구멍 플랜지부(11c, 12c)는 동일한 크기 및 형상을 가져도 된다.In a region excluding the peripheral edge region of the upper and lower
상하측 관통구멍(11a, 12a) 및 상하측 관통구멍 플랜지부(11c, 12c)는 각각, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)가 서로 겹쳐졌을 때 서로 대응하는 위치에 형성되어 있다. 또한, 상하측 관통구멍(11a, 12a) 및 상하측 관통구멍 플랜지부(11c, 12c)는, 드로잉 가공에 의해, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)가 서로 겹쳐졌을 때 대향되는 상하측 관통구멍 플랜지부(11c, 12c)가 면접촉(面接觸)하도록, 내측으로 돌출되는 단차부의 바닥면(底面)에 형성되어 있다.The upper and lower through-
따라서, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)가 서로 겹쳐진 상태에서, 상하측 관통구멍 플랜지부(11c, 12c)가 납재 등의 접합 수단에 의해 접합되면, 상하측 관통구멍 플랜지부(11c, 12c)에 의해 내부 공간(14)을 폐색(閉塞)하는 플랜지부(16)가 형성된다(도 8 참조). 또한, 상하측 관통구멍(11a, 12a)에 의해 내부 공간(14)을 비연통 상태로 관통하는 관통구멍(13)이 형성된다.Therefore, when the upper and lower
최상층의 열교환체(10)(이하, 「최상류 열교환체(10a)」라고 함)의 상측 열교환 플레이트(11)를 제외하고, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)는 각각, 적어도 1개의 코너부에, 상측 물 통과 구멍(11e), 하측 물 통과 구멍(12e)을 갖는다. 1개의 열교환체(10)를 형성하는 상하측 열교환 플레이트(11, 12)의 적어도 1개의 코너부에 설치된 상하측 물 통과 구멍(11e, 12e)은, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)가 서로 겹쳐졌을 때, 상하측 열교환 플레이트(11, 12) 사이에 형성되는 내부 공간(14)과 연통하도록 개구되어 있다.Except for the upper
상하측 물 통과 구멍(11e, 12e)의 둘레 가장자리부에는 각각, 상하측 물 통과 구멍(11e, 12e)의 개구 가장자리(11h, 12h)로부터 둘레 방향 외측으로 수평하게 확대되는 상측 물 통과 구멍 플랜지부(11f), 하측 물 통과 구멍 플랜지부(12f)가 형성되어 있다. 상측 물 통과 구멍(11e) 및 상측 물 통과 구멍 플랜지부(11f)는 각각, 인접하는 열교환체(10)가 서로 겹쳐졌을 때 인접하는 열교환체(10)의 하측 물 통과 구멍(12e) 및 하측 물 통과 구멍 플랜지부(12f)와 서로 대응하는 위치에 형성되어 있다. 또한, 상측 물 통과 구멍(11e) 및 상측 물 통과 구멍 플랜지부(11f)는, 드로잉 가공에 의해, 상측 열교환 플레이트(11)와 상방에서 인접하는 열교환체(10)의 하측 열교환 플레이트(12)가 서로 겹쳐졌을 때 대향되는 상하측 물 통과 구멍 플랜지부(11f, 12f)가 면접촉하도록, 외측을 향해 돌출되는 단차부의 상면에 형성되어 있다. 마찬가지로, 하측 물 통과 구멍(12e) 및 하측 물 통과 구멍 플랜지부(12f)는, 드로잉 가공에 의해, 하측 열교환 플레이트(12)와 하방에서 인접하는 열교환체(10)의 상측 열교환 플레이트(11)가 서로 겹쳐졌을 때 대향되는 상하측 물 통과 구멍 플랜지부(11f, 12f)가 면접촉하도록, 외측을 향해 돌출되는 단차부의 바닥면에 형성되어 있다.Upper water passage hole flange portions extending horizontally outward in the circumferential direction from the opening edges 11h and 12h of the upper and lower
따라서, 인접하는 열교환체(10)의 상하측 열교환 플레이트(11, 12)가 서로 겹쳐진 상태에서, 상하측 물 통과 구멍 플랜지부(11f, 12f)가 납재 등의 접합 수단에 의해 접합되면, 상하측 물 통과 구멍 플랜지부(11f, 12f)에 의해 인접하는 열교환체(10) 사이의 배기 공간(15)을 폐색하는 물 통과 구멍 플랜지부(64)가 형성된다(도 8 참조). 또한, 인접하는 열교환체(10)에 있어서의 상하로 대향되는 상하측 물 통과 구멍(11e, 12e)에 의해, 내부 공간(14)과 연통되는 물 통과 구멍(63)이 형성된다. 또한, 상하측 물 통과 구멍(11e, 12e)의 둘레 가장자리부에 있어서의 내부 공간(14)은, 다른 내부 공간(14)보다 상하 방향으로 넓게 되어 있다. 이 때문에, 상측 물 통과 구멍(11e)의 둘레 가장자리부에는, 상방으로 오목한 상측 오목부(65)가 형성되고, 하측 물 통과 구멍(12e)의 둘레 가장자리부에는, 하방으로 오목한 하측 오목부(66)가 형성된다.Accordingly, when the upper and lower
하측 물 통과 구멍(12e)은 버링(burring) 가공에 의해 형성되어 있다. 이 때문에, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 하측 물 통과 구멍(12e)은, 개구 가장자리(12h)로부터 하방(연소 배기의 가스 유로의 하류측)으로 돌출되는 삽입벽(12j)을 갖는다. 또한, 연소 배기의 가스 유로의 최하류에 위치하는 열교환체(10)(이하, 「최하류 열교환체(10s)」라고 함)의 하측 열교환 플레이트(12)의 하측 물 통과 구멍(12e) 및 다른 열교환체(10)의 하측 열교환 플레이트(12)의 우측 후방의 하측 물 통과 구멍(12e)을 제외한 하측 물 통과 구멍(12e)의 삽입벽(12j)은, 하측 물 통과 구멍(12e)의 개구 가장자리(12h)로부터 하방으로 연장되는 통형상부(12m)와, 통형상부(12m)의 하단으로부터 둘레 방향으로 소정의 각도(예컨대, 120도)만큼 이격되어 하방으로 돌출되는 복수의 클로부(爪部; 12n)를 갖는다. 이 때문에, 삽입벽(12j)의 선단부는, 둘레 방향으로 불연속적인 돌출 높이를 가지며, 클로부(12n) 사이에 일정 폭의 노치(12p)를 갖는다.The lower
또한, 삽입벽(12j)은, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)가 서로 겹쳐졌을 때 상측 물 통과 구멍(11e)으로부터 하방으로 돌출되는 선단부의 최대 돌출 높이(즉, 클로부(12n)의 하단의 돌출 높이)(Hs)가, 삽입벽(12j)이 설치되어 있는 하측 열교환 플레이트(12)의 하측 둘레 가장자리 접합부(W2)와, 삽입벽(12j)이 삽입되는 상측 물 통과 구멍(11e)을 갖는 하방에서 인접하는 열교환체(10)의 상측 열교환 플레이트(11)의 상측 둘레 가장자리 접합부(W1) 간의 겹침폭(Hp)보다 커지도록 설정되어 있다. 또한, 삽입벽(12j)은, 2개 이하 또는 4개 이상의 클로부(12n)를 가져도 된다. 또한, 복수의 클로부(12n)가 설치되는 경우, 클로부(12n)의 높이는 상이해도 된다. 나아가, 삽입벽(12j)은, 통형상부(12m)가 없는 클로부(12n)만으로 구성되어도 된다.In addition, the
삽입벽(12j)의 통형상부(12m)는, 대향되는 상측 물 통과 구멍(11e)의 내경(內徑)보다 약간 작은 외경(外徑)을 가지며, 클로부(12n)의 선단부는 통형상부(12m)보다 약간 작은 외경을 갖는다. 이 때문에, 삽입벽(12j)은, 선단부가 기단부보다 내측에 위치하도록 형성되어 있다.The
따라서, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)가 적절히 적층되어 있는 상태에서는, 하측 열교환 플레이트(12)의 하측 물 통과 구멍(12e)에 형성된 삽입벽(12j)은 하방에서 인접하는 열교환체(10)의 상측 열교환 플레이트(11)의 상측 물 통과 구멍(11e)에 삽입되고, 삽입벽(12j)의 선단부는 상측 물 통과 구멍 플랜지부(11f)보다 하방으로 돌출된다. 즉, 본 실시형태에서는, 하측 물 통과 구멍(12e)이 한쪽 개구에 대응하고, 상측 물 통과 구멍(11e)이 다른 쪽 개구에 대응한다. 또한, 상측 열교환 플레이트(11)의 상측 물 통과 구멍(11e)도 버링 가공에 의해 형성해도 된다.Therefore, in the state in which the upper and lower
도 3에 나타낸 바와 같이, 열교환체(10)의 관통구멍(13)은 모두, 인접하는 열교환체(10)에 있어서의 한쪽의 열교환체(10)의 관통구멍(13)이 다른 쪽의 열교환체(10)의 관통구멍(13)과, 연소 배기의 가스 유로 방향에 대해 수직으로 교차하는 좌우 방향으로 어긋나도록 배치되어 있다. 즉, 상하로 인접하는 열교환체(10)는, 한쪽의 열교환체(10)의 관통구멍(13)의 투영면이 다른 쪽의 열교환체(10)의 관통구멍(13)과 겹치지 않게 배치되어 있다. 따라서, 상류측으로부터 흘러 온 연소 배기는, 1개의 열교환체(10)의 관통구멍(13)을 통과한 후, 그 열교환체(10)와 하류측에서 인접하는 열교환체(10) 사이의 배기 공간(15)으로 흘러 나간다. 그리고, 배기 공간(15)으로 흘러 나간 연소 배기는, 하류측에서 인접하는 열교환체(10)의 상측 열교환 플레이트(11)에 충돌하여, 하류측에서 인접하는 열교환체(10)의 관통구멍(13)으로부터 더욱 하류측으로 흐른다. 즉, 연소 배기가 열교환기(1) 내부를 상류측으로부터 하류측을 향해 흐를 때, 열교환기(1) 내에는 지그재그 형상의 가스 유로가 형성된다. 이에 의해, 열교환기(1) 내에 있어서의 연소 배기와 상하측 열교환 플레이트(11, 12)의 접촉 시간이 증가한다.As shown in FIG. 3 , in all of the through-
다음으로, 도 3을 참조하여, 열교환기(1)에 있어서의 연소 배기 및 물의 흐름에 대해 설명한다. 각 블록(5)은, 물을 블록(5) 내부로 도입하는 도입구(71)와, 물을 블록(5) 외부로 도출하는 도출구(72)를 갖는다. 도입구(71)는 각각, 각 블록(5)의 연소 배기의 가스 유로의 최하류에 위치하는 열교환체(10)의 소정의 하측 물 통과 구멍(12e)에 의해 구성된다. 또한, 도출구(72)는, 최상류 블록(5a) 이외의 각 블록(5b, 5c, 5d)에 있어서의 연소 배기의 가스 유로의 최상류에 위치하는 열교환체(10)의 소정의 상측 물 통과 구멍(11e), 및 최상류 블록(5a)에 있어서의 열교환체(10)의 소정의 하측 물 통과 구멍(12e)에 의해 구성된다. 또한, 번잡해지는 것을 피하기 위해, 도 3 중, 플랜지부(16)나 삽입벽(12j) 등의 일부 구성은 생략되어 있다.Next, with reference to FIG. 3, combustion exhaust in the heat exchanger 1 and the flow of water are demonstrated. Each
최하류 열교환체(10s)를 형성하는 하측 열교환 플레이트(12)의 우측 전방의 코너부의 하측 물 통과 구멍(12e)에는, 유입관(20)이 접속되어 있다. 또한, 최하류 열교환체(10s)를 형성하는 하측 열교환 플레이트(12)의 우측 후방의 코너부의 하측 물 통과 구멍(12e)에는, 열교환기(1)의 일부를 관통하도록 최하류 열교환체(10s)로부터 최상류 열교환체(10a)까지 상방을 향해 연장되는 유출관(21)이 삽입통과되어 있다. 유출관(21)의 상단부는, 최상류 열교환체(10a)를 형성하는 하측 열교환 플레이트(12)의 우측 후방의 코너부의 하측 물 통과 구멍(12e)에 삽입통과되어 있다.The
유출관(21)의 상단 개구부는, 최상류 열교환체(10a)의 내부 공간(14)과 연통되어 있다. 또한, 유출관(21)이 최하류 열교환체(10s)로부터 최상류 열교환체(10a)까지 삽입통과되면, 유출관(21)은 최상류 열교환체(10a) 이외의 열교환체(10)의 내부 공간(14) 및 인접하는 열교환체(10) 사이의 모든 배기 공간(15)을 비연통 상태로 관통한다.The upper end opening of the
따라서, 우측 전방의 코너부의 하측 물 통과 구멍(12e)(도입구(71))으로부터 최하류 블록(5d)의 각 열교환체(10)의 내부 공간(14) 내로 유입되는 물은, 내부 공간(14) 내를 좌우 방향 중 일방향(도 3 중, 우측으로부터 좌측)으로 흐른다. 또한, 좌측 전후 양쪽 코너부의 상하측 물 통과 구멍(11e, 12e)(도출구(72) 및 도입구(71))을 통해 제2 하류측 블록(5c)의 각 열교환체(10)의 내부 공간(14)으로 유입되는 물은, 내부 공간(14) 내를 좌우 방향 중 일방향(도 3 중, 좌측으로부터 우측)으로 흐른다. 이 제2 하류측 블록(5c)의 열교환체(10)의 내부 공간(14)을 흐르는 물의 유로 방향은, 최하류 블록(5d)의 그것과 반대가 된다. 또한, 우측 전방의 코너부의 상하측 물 통과 구멍(11e, 12e)(도출구(72) 및 도입구(71))을 통해 제1 하류측 블록(5b)의 열교환체(10)(이하, 「제2 열교환체(10b)」라고 함)의 내부 공간(14) 내로 유입되는 물은, 내부 공간(14) 내를 좌우 방향 중 일방향(도 3 중, 우측으로부터 좌측)으로 흐른다. 이 제2 열교환체(10b)의 내부 공간(14)을 흐르는 물의 유로 방향은, 제2 하류측 블록(5c)의 그것과 반대가 된다. 또한, 좌측 전후 양쪽 코너부의 상하측 물 통과 구멍(11e, 12e)(도출구(72) 및 도입구(71))을 통해 최상류 열교환체(10a)의 내부 공간(14) 내로 유입되는 물은, 내부 공간(14) 내를 좌우 방향 중 일방향(도 3 중, 좌측으로부터 우측)으로 흐른다. 이 최상류 열교환체(10a)의 내부 공간(14)을 흐르는 물의 유로 방향은, 제2 열교환체(10b)의 그것과 반대가 된다. 그리고, 최상류 열교환체(10a)의 내부 공간(14) 내를 흐르는 물은, 최상류 열교환체(10a)의 우측 후방의 코너부의 하측 물 통과 구멍(12e)(도출구(72))에 삽입통과된 유출관(21)으로 유출된다. 유출관(21)으로 유출되는 물은, 유출관(21)을 흘러 내려서, 열교환기(1)의 외부로 유출된다. 이와 같이, 연소 배기의 가스 유로의 상류 영역에 있어서의 최상류 열교환체(10a) 및 제2 열교환체(10b)는, 제2 열교환체(10b)의 내부로 유입되는 모든 물이 최상류 열교환체(10a)로 유입되도록, 직렬로 접속되어 있다. 또한, 최하류 블록(5d)의 복수의 열교환체(10)는, 복수의 평행 유로가 형성되도록 병렬로 접속되어 있다. 제2 하류측 블록(5c)도 최하류 블록(5d)과 마찬가지의 구성을 갖는다.Therefore, the water flowing into the
다음으로, 본 실시형태의 열교환기(1)의 제조 방법에 대해 설명한다. 1장의 하부틀 플레이트(101), 소정 장수(枚數)의 상하측 열교환 플레이트(11, 12), 및 1장의 상부틀 플레이트(102)의 소정 부분에 납재 등의 접합 수단을 공급하면서 이들 플레이트를 적층시킨다. 도시하지는 않았으나, 최하류 열교환체(10s)의 하측 열교환 플레이트(12)의 하측 물 통과 구멍(12e)의 통형상부(12m)의 외경은, 대응하는 하부틀 플레이트(101)의 개구의 내경보다 약간 작게 설정되어 있다.Next, the manufacturing method of the heat exchanger 1 of this embodiment is demonstrated. One
이어서, 하부틀 플레이트(101)의 개구를 통해 최하류 열교환체(10s)의 우측 전방의 하측 물 통과 구멍(12e)에 유입관(20)의 상단부를 삽입통과시킨다. 또한, 하부틀 플레이트(101)의 다른 개구를 통해 최하류 열교환체(10s)의 우측 후방의 하측 물 통과 구멍(12e)으로부터 유출관(21)을 상방을 향해 삽입통과시킨다. 그리고, 최하류 열교환체(10s)의 우측 전방의 하측 물 통과 구멍(12e)에 삽입통과되어 있는 유입관(20)의 외주면과, 최하류 열교환체(10s)의 우측 후방의 하측 물 통과 구멍(12e)에 삽입통과되어 있는 유출관(21)의 외주면에 납재 등의 접합 수단을 공급하여 서브 어셈블리를 조제(調製)한다. 이 서브 어셈블리를 노(爐) 내에 투입하여 납땜 처리를 행함으로써, 열교환기(1)를 제조할 수 있다.Then, the upper end of the
상기한 바와 같이, 인접하는 열교환체(10)에 있어서의 상하로 대향되는 상하측 물 통과 구멍(11e, 12e)에 의해, 인접하는 열교환체(10)의 내부 공간(14)을 연통시키는 연통로(連通路)가 되는 물 통과 구멍(63)이 형성된다. 한편, 다수의 상하측 열교환 플레이트(11, 12)를 적층시켜 구성되는 플레이트식 열교환기(1)에서는, 조립 오차로 인해 대향되는 상하측 물 통과 구멍(11e, 12e)이 어긋나게 배치되기 쉽다. 이 때문에, 물 통과 구멍(63)의 둘레 가장자리부의 물 통과 구멍 플랜지부(64)에서 상하측 열교환 플레이트(11, 12)가 적절히 접합되지 않는 조립 불량이 생길 우려가 있다. 이러한 조립 불량이 생기면, 내부 공간(14)과 배기 공간(15)이 연통되어, 물 통과 구멍(63)의 둘레 가장자리부로부터 배기 공간(15)으로 물이 누설된다.As described above, a communication path for communicating the
그러나, 본 실시형태에 의하면, 물 통과 구멍(63)을 형성하는 하측 물 통과 구멍(12e)의 둘레 가장자리부에 하방을 향해 연장되는 삽입벽(12j)이 설치되어 있기 때문에, 적절히 열교환체(10)가 적층되지 않은 경우, 하측 물 통과 구멍(12e)의 둘레 가장자리부로부터 하방으로 돌출되는 삽입벽(12j)이, 상측 물 통과 구멍(11e)의 둘레 가장자리부의 상측 열교환 플레이트(11)의 상면에 올라앉아, 상방에서 인접하는 하측 열교환 플레이트(12)에 기울어짐이 발생한다. 이에 의해, 조립 불량을 용이하게 확인할 수 있다.However, according to this embodiment, since the
또한, 본 실시형태에서는, 삽입벽(12j)의 선단부에는, 둘레 방향으로 돌출 높이가 불연속적인 상태가 되도록 클로부(12n)가 형성되어 있기 때문에, 1개의 클로부(12n)가 하방의 상측 물 통과 구멍(11e) 내에 배치되더라도, 조립 오차로 인해 다른 클로부(12n)가 상측 물 통과 구멍(11e)의 둘레 가장자리부에 올라앉으면, 마찬가지로 상방에서 인접하는 하측 열교환 플레이트(12)에 기울어짐이 발생한다. 이에 의해, 확실하게 조립 불량을 확인할 수 있다.Moreover, in this embodiment, since the
또한, 본 실시형태에 의하면, 삽입벽(12j)이 상측 물 통과 구멍(11e)을 통해 인접하는 열교환체(10)의 내부 공간(14) 내로 돌출되기 때문에, 물이 상측 물 통과 구멍(11e) 근방을 흐를 때, 삽입벽(12j)에 의해 물의 유로 저항이 증가되기 쉽다. 그러나, 본 실시형태에 의하면, 삽입벽(12j)의 선단부는 불연속적인 돌출 높이를 갖기 때문에, 삽입벽(12j)의 선단부에는 노치(12p)가 형성된다. 이 때문에, 삽입벽(12j)이 인접하는 열교환체(10)의 내부 공간(14) 내로 돌출되어 있더라도, 물은 노치(12p)를 통해 흐르기 때문에, 상측 물 통과 구멍(11e) 근방의 물의 유로의 감소는 작다. 따라서, 삽입벽(12j)에 의한 내부 공간(14) 내를 흐르는 물의 유로 저항의 증가를 억제할 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 삽입벽(12j)이 삽입되는 상측 물 통과 구멍(11e)의 둘레 가장자리부에 상방으로 오목한 상측 오목부(65)가 형성되어 있기 때문에, 삽입벽(12j)이 다른 쪽 열교환체(10)의 내부 공간(14)으로 크게 돌출되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 물의 유로 저항의 증가를 억제할 수 있다. 따라서, 물을 한쪽의 열교환체(10)의 내부 공간(14)으로부터 다른 쪽의 열교환체(10)의 내부 공간(14)으로 원활하게 흐르게 할 수 있다. 이에 의해, 열효율의 저하를 억제할 수 있다.In addition, according to this embodiment, since the
또한, 본 실시형태에 의하면, 복수의 열교환체(10)는, 상측 열교환 플레이트(11)의 둘레 가장자리에 설치된 외주 플랜지부인 상측 둘레 가장자리 접합부(W1)의 내측에, 하측 열교환 플레이트(12)의 바닥면 둘레 가장자리가 끼워지고, 하측 열교환 플레이트(12)의 둘레 가장자리에 설치된 외주 플랜지부인 하측 둘레 가장자리 접합부(W2)의 내측에, 상측 열교환 플레이트(11)의 바닥면 둘레 가장자리가 끼워진다. 그리고, 삽입벽(12j)이 상측 물 통과 구멍(11e) 내에 적절히 삽입되어 있으면, 상하측 열교환 플레이트(11, 12)는 소정의 겹침폭(Hp)으로 서로 겹치도록 적층된다. 한편, 삽입벽(12j)의 선단부의 최대 돌출 높이(Hs)는, 상기 겹침폭(Hp)보다 크다. 이 때문에, 조립 오차로 인해 삽입벽(12j)이 상측 물 통과 구멍(11e)의 둘레 가장자리부에 올라앉으면, 인접하는 열교환체(10)의 둘레 가장자리 사이에 틈새가 생긴다. 즉, 본 실시형태에서는, 1개의 열교환체(10)의 상측 열교환 플레이트(11)가 한쪽의 열교환 플레이트에 대응하고, 상방에서 인접하는 열교환체(10)에 있어서의 상기 상측 열교환 플레이트(11)에 가까운 쪽의 하측 열교환 플레이트(12)가 근접 열교환 플레이트에 대응한다. 특히, 본 실시형태에서는, 물 통과 구멍(63)은 열교환체(10)의 둘레 가장자리의 코너부에 설치되기 때문에, 상기 틈새는 외관상, 용이하게 확인된다. 이에 의해, 확실하게 조립 불량을 확인할 수 있다.Further, according to the present embodiment, the plurality of
나아가, 본 실시형태에 의하면, 삽입벽(12j)은 선단부가 기단부보다 상측 물 통과 구멍(11e)의 내측에 위치하도록 형성되어 있기 때문에, 복수의 열교환 플레이트(11, 12)를 적층시킬 때, 삽입벽(12j)이 상측 물 통과 구멍(11e) 내로 가이드되기 쉬워진다. 이에 의해, 조립 불량을 더욱 저감할 수 있다.Furthermore, according to this embodiment, since the front end of the
또한, 본 실시형태에서는, 하측 물 통과 구멍의 둘레 가장자리부에 설치된 삽입벽이 대향되는 상측 물 통과 구멍에 삽입된다. 그러나, 상측 물 통과 구멍의 둘레 가장자리부에 설치된 삽입벽을 대향되는 하측 물 통과 구멍에 삽입시켜도 된다. 이 경우, 상측 물 통과 구멍이 한쪽 개구에 대응하고, 하측 물 통과 구멍이 다른 쪽 개구에 대응한다.In addition, in this embodiment, the insertion wall provided in the peripheral part of the lower water passage hole is inserted into the upper water passage hole which opposes. However, the insertion wall provided at the periphery of the upper water passage hole may be inserted into the opposite lower water passage hole. In this case, the upper water passage hole corresponds to one opening, and the lower water passage hole corresponds to the other opening.
(기타의 실시형태)(Other embodiments)
(1) 상기 실시형태에서는, 상하측 열교환 플레이트는 각각, 외주 플랜지부인 상하 둘레 가장자리 접합부를 갖는다. 그러나, 도 9에 나타낸 바와 같이, 상하측 열교환 플레이트(11, 12) 중 어느 한쪽의 플레이트만이 열교환체(10)의 적층 방향의 일방측으로 세워 설치되는 외주 플랜지부를 가져도 된다. 이 경우, 상기 실시형태와 마찬가지로, 삽입벽(12j)은, 선단부의 최대 돌출 높이(Hs)가, 한쪽의 상측 열교환 플레이트(11)의 외주 플랜지부(W1)와, 일방측에서 인접하는 열교환체(10)에 있어서의 하측 열교환 플레이트(12)(즉, 일방측에서 인접하는 열교환체(10)에 있어서, 하방의 열교환체(10)의 상측 열교환 플레이트(11)에 가까운 쪽의 하측 열교환 플레이트(12))의 둘레 가장자리 간의 겹침폭(Hp)보다 커지도록 설정된다.(1) In the above embodiment, each of the upper and lower heat exchange plates has upper and lower peripheral junction portions serving as outer peripheral flange portions. However, as shown in FIG. 9 , only either one of the upper and lower
(2) 상기 실시형태에서는, 열교환기는 제1 유체의 유로 방향이 상이한 복수의 블록을 갖는다. 그러나, 열교환기는 1개의 블록으로 구성되어도 된다. 이 경우, 제1 유체는 모든 열교환체 내를 동일한 방향으로 흐른다.(2) In the said embodiment, a heat exchanger has several blocks from which the flow path direction of a 1st fluid differs. However, the heat exchanger may be constituted by one block. In this case, the first fluid flows in the same direction through all the heat exchangers.
(3) 상기 실시형태에서는, 하방을 향하는 연소면을 갖는 버너가 열교환기의 상방에 설치되어 있다. 그러나, 상방을 향하는 연소면을 갖는 버너가 열교환기의 하방에 설치되어도 된다. 이 경우, 연소 배기의 유로는 상하가 역전되기 때문에, 최상층 열교환체가 최하류 열교환체에, 최하층 열교환체가 최상류 열교환체에 대응한다. 또한, 연소 배기는 플레이트식 열교환기를 좌우 방향으로 흘러도 된다.(3) In the said embodiment, the burner which has a combustion surface facing downward is provided above a heat exchanger. However, a burner having a combustion surface facing upward may be provided below the heat exchanger. In this case, since the flow path of combustion exhaust is reversed up and down, the uppermost heat exchanger corresponds to the most downstream heat exchanger, and the lowermost heat exchanger corresponds to the uppermost heat exchanger. In addition, combustion exhaust may flow in a left-right direction through a plate type heat exchanger.
(4) 상기 실시형태에서는, 삽입벽은 한쪽 개구의 개구 가장자리로부터 다른 쪽 개구를 향해 연장되어 있다. 그러나, 삽입벽을 다른 쪽 개구에 삽입시킬 수 있다면, 삽입벽은 한쪽 개구의 개구 가장자리보다도 둘레 방향 외측의 소정 위치로부터 다른 쪽 개구를 향해 연장되어도 된다.(4) In the said embodiment, the insertion wall extends toward the other opening from the opening edge of one opening. However, as long as the insertion wall can be inserted into the other opening, the insertion wall may extend from a predetermined position outside the opening edge of the one opening toward the other opening in the circumferential direction.
(5) 상기 실시형태에서는, 열교환체의 내부 공간을 흐르는 제1 유체로서 열매체가 사용되고, 열교환체의 외부를 흐르는 제2 유체로서 연소 배기가 사용된다. 그러나, 제1 유체로서 연소 배기가 사용되고, 제2 유체로서 열매체가 사용되어도 된다.(5) In the above embodiment, a heating medium is used as the first fluid flowing through the internal space of the heat exchanger, and combustion exhaust is used as the second fluid flowing through the outside of the heat exchanger. However, combustion exhaust may be used as the first fluid, and a heating medium may be used as the second fluid.
(6) 상기 실시형태에서는, 복수의 열교환체가 상하로 적층되어 있다. 그러나, 복수의 열교환체는 좌우로 적층시켜도 된다.(6) In the above embodiment, a plurality of heat exchangers are stacked vertically. However, the plurality of heat exchangers may be stacked on the left and right.
(7) 상기 실시형태에서는, 급탕기가 이용되고 있으나, 보일러 등의 열원기가 이용되어도 된다.(7) In the above embodiment, a hot water heater is used, but a heat source device such as a boiler may be used.
1
플레이트식 열교환기
10
열교환체
11e
상측 물 통과 구멍
12e
하측 물 통과 구멍
12j
삽입벽
14
내부 공간
65
상측 오목부1 plate heat exchanger
10 heat exchanger
11e upper water passage hole
12e lower water passage hole
12j insert wall
14 interior space
65 upper recess
Claims (4)
각 열교환체는, 상기 열교환체의 내부 공간을 흐르는 제1 유체와, 상기 열교환체의 외부를 흐르는 제2 유체 간에 열교환을 행하도록 구성되며,
상기 복수의 열교환체에 있어서의 인접하는 열교환체는, 한쪽(一方)의 열교환체의 상기 내부 공간과 다른 쪽(他方)의 열교환체의 상기 내부 공간이 상기 한쪽의 열교환체에 설치된 한쪽 개구와 상기 다른 쪽의 열교환체에 설치된 다른 쪽 개구를 통해 연통하도록 적층되어 있으며,
상기 한쪽의 열교환체는, 상기 한쪽 개구의 둘레 가장자리부(周緣部)에, 상기 한쪽의 열교환체와 상기 다른 쪽의 열교환체가 적층되었을 때, 상기 다른 쪽 개구에 삽입되는 삽입벽을 가지며,
상기 삽입벽은, 선단부(先端部)가 둘레 방향(周方向)으로 불연속적인 돌출 높이를 갖도록 형성되어 있는 플레이트식 열교환기.A plate type heat exchanger configured by stacking a plurality of heat exchangers,
Each heat exchanger is configured to perform heat exchange between a first fluid flowing through the internal space of the heat exchanger and a second fluid flowing outside the heat exchanger,
In the plurality of heat exchangers adjacent to each other, the internal space of one heat exchanger and the internal space of the other heat exchanger include one opening provided in the one heat exchanger and the They are stacked so as to communicate through the other opening installed in the other heat exchanger,
The one heat exchanger has an insertion wall inserted into the other opening when the one heat exchanger and the other heat exchanger are stacked on a periphery of the one opening,
The insertion wall is a plate-type heat exchanger in which a tip portion is formed to have a discontinuous protrusion height in a circumferential direction.
상기 각 열교환체는, 한 세트의 열교환 플레이트를 접합함으로써 형성되며,
상기 한 세트의 열교환 플레이트 중 한쪽의 열교환 플레이트는, 둘레 가장자리에 상기 열교환체의 적층 방향의 일방측으로 세워 설치(立設)되는 외주(外周) 플랜지부를 가지며,
상기 한쪽의 열교환 플레이트와, 상기 일방측에서 인접하는 열교환체에 있어서의 상기 한쪽의 열교환 플레이트에 가까운 쪽의 근접 열교환 플레이트는, 상기 외주 플랜지부와 상기 근접 열교환 플레이트의 둘레 가장자리가 상기 열교환체의 적층 방향에 있어서 소정의 겹침폭(overlap margin)으로 서로 겹치도록 적층되며,
상기 삽입벽은, 상기 선단부의 최대 돌출 높이가 상기 겹침폭보다 커지도록 설정되어 있는 플레이트식 열교환기.According to claim 1,
Each of the heat exchangers is formed by joining a set of heat exchange plates,
One heat exchange plate among the set of heat exchange plates has an outer flange portion on its periphery that is erected on one side in the stacking direction of the heat exchangers,
As for the one heat exchange plate and the adjacent heat exchange plate on the side closer to the one heat exchange plate in the heat exchanger adjacent on the one side, the outer peripheral flange portion and the peripheral edge of the proximity heat exchange plate are laminated of the heat exchanger stacked to overlap each other with a predetermined overlap margin in the direction,
The insertion wall is set such that the maximum protruding height of the tip portion is greater than the overlapping width.
상기 삽입벽은, 상기 선단부가 기단부보다 상기 한쪽 개구의 내측에 위치하도록 형성되어 있는 플레이트식 열교환기.3. The method of claim 1 or 2,
The insertion wall is a plate type heat exchanger in which the front end is formed to be located inside the one opening rather than the base end.
상기 다른 쪽의 열교환체는, 상기 다른 쪽 개구의 둘레 가장자리부에, 상기 한쪽 개구측을 향해 오목해지는 오목부(凹部)를 갖는 플레이트식 열교환기.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The said other heat exchanger has, in the peripheral part of the said other opening, the recessed part which is recessed toward the said one opening side, the plate type heat exchanger.
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