KR20230017449A - 판형열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 유입파이프와 냉각수 유출파이프가 구비된 탑플레이트; 상기 탑플레이트의 하측에 배치되는 바텀플레이트; 상기 탑플레이트와 상기 바텀플레이트 사이에 배치되며, 냉각수유로가 구비된 어퍼플레이트; 상기 어퍼플레이트와 상기 바텀플레이트 사이에 배치되며, 냉매유로가 구비된 로어 플레이트; 및 상기 바텀플레이트의 하측에 배치되며, 냉매가 유입되는 냉매유입구와 냉매가 유출되는 냉매유출구가 서로 평행하게 이격되도록 구비된 플랜지부를 포함한다.
본 발명에 따른 판형열교환기에 의하면 바텀플레이트의 하측에 냉매가 유입되는 냉매유입구와 냉매가 유출되는 냉매유출구가 서로 평행하게 이격되도록 구비된 플랜지부가 설치됨으로써, 냉매유입구와 냉매유출구가 동시에 한 방향으로 배치되도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 판형열교환기에 의하면 탑플레이트에 우회공간과 탑플레이트와 바텀플레이트 사이 중앙에 다수개의 어퍼플레이트와 로어플레이트와 결합되어 상기 냉매유로를 우회시키도록 하기 위한 우회플레이트가 설치됨으로써, 냉매유로가 2패스로 적용하게 한다.
따라서 본 발명에 따른 판형열교환기에 의하면 유입되어 유동되는 냉매를 제2패스로 유동되도록 함과 동시에 냉매유입구와 냉매유출구를 바텀플레이트상에 한 방향으로 배치되도록 하여 보다 단순한 구조로 열교환성능이 향상되는 것을 가능하게 한다.

Description

판형열교환기{Plate type heat exchanger}

본 발명은 판형열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유입되는 냉매와 냉각수의 적절한 열교환이 되도록 하는 판형열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 내부에는 유입되는 냉매와 냉각수의 적절한 열교환이 되고, 엔진 룸 공간 확보를 위하여 복잡하고 다양화된 유로 설계가 가능하며 2종의 유체가 유통하면서 서로 열교환을 일으키는 다수 개의 플레이트가 적층되어 열교환이 되도록 하는 플레이트 타입의 판형열교환기가 사용 되어지고 있다.

이와 같은 판형열교환기는 열교환 성능을 높이기 위해 유입되어 유동되는 냉매를 제2패스로 유동되도록 하는 경우 냉매 유입파이프와 유출파이프를 플레이트의 반대 방향으로 배치되도록 해야만 하기에 냉매 유입파이프와 냉매 유출파이프의 설치 구조가 복잡해지게 된다.

이로 인하여 판형열교환기에 조립되는 냉매 배관의 레이아웃이 복잡해지게 된다.

대한민국 등록특허 10-1175761호(발명의 명칭 : 판형 열교환기)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 유입되어 유동되는 냉매를 제2패스로 유동되도록 하여 성능을 높이고 냉매유입파이프와 냉매유출파이프를 동시에 한 방향으로 배치되도록 하는 판형열교환기를 제공하고자 하는데 목적이 있다.

본 발명은, 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 유입파이프와 냉각수 유출파이프가 구비된 탑플레이트; 상기 탑플레이트의 하측에 배치되는 바텀플레이트; 상기 탑플레이트와 상기 바텀플레이트 사이에 배치되며, 냉각수유로가 구비된 어퍼플레이트; 상기 어퍼플레이트와 상기 바텀플레이트 사이에 배치되며, 냉매유로가 구비된 로어 플레이트; 및 상기 바텀플레이트의 하측에 배치되며, 냉매가 유입되는 냉매유입구와 냉매가 유출되는 냉매유출구가 서로 평행하게 이격되도록 구비된 플랜지부를 포함한다.

상기 어퍼플레이트와 상기 로어플레이트는, 상기 탑플레이트와 상기 바텀플레이트 사이에 다수개로 번갈아가며 배치된다.

상기 탑플레이트의 상측에 상기 냉매유입구를 통해 유입된 냉매가 상기 냉매유로를 통해 유동되는 우회공간이 형성된 돌출부를 더 포함한다.

상기 돌출부는, 좌우 폭이 하측으로 갈수록 길게 형성된다.

상기 탑플레이트와 상기 바텀플레이트 사이에 다수개의 상기 어퍼플레이트와 상기 로어 플레이트와 결합되어 상기 냉매유로를 우회시키도록 하기 위한 우회플레이트를 더 포함한다.

상기 로어플레이트는, 로어플레이트 본체와, 상기 로어플레이트 본체로부터 상측으로 돌출되며, 상기 로어플레이트 본체에 대해 경사지게 배치되고, 상기 냉매유입구를 통해 하측에서 유입된 냉매를 상측으로 공급하는 로어플레이트 냉매공급부를 포함하며, 상기 어퍼플레이트는, 어퍼플레이트 본체와, 상기 어퍼플레이트 본체로부터 상측으로 돌출되며, 상기 어퍼플레이트 본체에 대해 경사지게 배치되고, 상기 로어플레이트 냉매공급부와 결합되는 어퍼플레이트 냉매공급부를 포함한다.

본 발명에 따른 판형열교환기에 의하면 바텀플레이트의 하측에 냉매가 유입되는 냉매유입구와 냉매가 유출되는 냉매유출구가 서로 평행하게 이격되도록 구비된 플랜지부가 설치됨으로써, 냉매유입구와 냉매유출구가 동시에 한 방향으로 배치되도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 판형열교환기에 의하면 탑플레이트에 우회공간과 탑플레이트와 바텀플레이트 사이 중앙에 다수개의 어퍼플레이트와 로어플레이트와 결합되어 상기 냉매유로를 우회시키도록 하기 위한 우회플레이트가 설치됨으로써, 냉매유로가 2패스로 적용하게 한다.

따라서 본 발명에 따른 판형열교환기에 의하면 유입되어 유동되는 냉매를 제2패스로 유동되도록 함과 동시에 냉매유입구와 냉매유출구를 바텀플레이트상에 한 방향으로 배치되도록 하여 보다 단순한 구조로 열교환성능이 향상되는 것을 가능하게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 판형열교환기의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A’선을 따라 절단된 단면도이다.
도 3은 도 2의 B부분의 확대도이다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면 본 발명에 따른 판형열교환기(100)는 탑플레이트(110), 바텀플레이트(120), 어퍼플레이트(130), 로어플레이트(140), 플랜지부(150)를 포함한다.

상기 탑플레이트(110)는 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수유입파이프(111)와 냉각수유출파이프(112)가 상측에 구비된다.

여기서, 상기 냉각수유입파이프(111)와 상기 냉각수유출파이프(112)는, 서로 이격되어 외주면을 감싸는 한 쌍의 제1지지결합부(111a)와 제2지지결합부(112a)가 각각 구비된다.

상기 바텀플레이트(120)는 상기 탑플레이트(110)의 하측에 배치된다.

상기 로어플레이트(140)는 상기 어퍼플레이트(130)의 하측에 배치되며, 후술되는 냉매유입구(151)를 통해 유입된 냉매가 유동되는 냉매유로(131)가 구비되고 상기 냉매유로(131)를 통해 냉매가 유동되어 후술되는 인접한 상기 어퍼플레이트(130) 내부에 냉각수와 열교환되도록 한다.

여기서, 상기 로어플레이트(140)와 후술되는 상기 어퍼플레이트(130)는, 상기 탑플레이트(110)와 상기 바텀플레이트(120) 사이에 다수개로 서로 번갈아가며 적층되어 배치가 된다.

상기 어퍼플레이트(130)는 상기 로어플레이트(140)와 다른 로어플레이트(140) 사이에 배치되며, 상기 냉각수유입파이프(111)를 통해 유입된 냉각수가 유동되는 냉각수유로(141)가 구비되고 냉각수가 상기 냉각수유로(141)를 통해 유동되어 인접한 상기 로어플레이트(140) 내부의 냉매와 열교환되도록 한다.

상기 플랜지부(150)는 상기 바텀플레이트(120)의 하측에 배치되며, 냉매가 유입되는 냉매유입구(151)와 냉매가 유출되는 냉매유출구(152)가 서로 평행하게 이격되도록 구비된다.

이하부터는 본 발명에 따른 판형열교환기(100)에서 상기 냉매유입구(151)와 상기 냉매유출구(152)가 동시에 상기 바텀플레이트(120)의 하측방향으로 배치된 상태를 유지함과 동시에 상기 냉매유로(131)를 통해 냉매가 제2패스로 유동되도록 하는 형상에 대해 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명에 따른 판형열교환기(100)는 상기 탑플레이트(110)의 상측에 상기 냉매유입구(151)를 통해 유입된 냉매가 상기 냉매유로(131)를 통해 유동되는 우회공간(161)이 형성된 돌출부(160)와, 상기 탑플레이트(110)와 상기 바텀플레이트(120) 사이에 다수개의 상기 어퍼플레이트(130)와 상기 로어플레이트(140)와 결합되어 상기 냉매유로(131)를 우회시키도록 하기 위한 우회플레이트(170)를 더 포함한다.

여기서, 상기 우회공간(161)이 형성된 상기 돌출부(160)는 좌우 폭(W)이 하측으로 갈수록 길게 형성된다.

즉, 상기 냉매유입구(151)로 유입되어 상기 냉매유로(131)를 통해 유동되는 냉매는 상기 돌출부(160)에 형성된 상기 우회공간(161)을 거쳐 유턴되어 우회되도록 하고 상기 우회공간(161)을 통해 우회된 냉매가 상기 우회플레이트(170)에 의해 또 다른 패턴으로 우회되도록 하기에 상기 냉매유로(131)가 2패스로 적용가능하도록 한다.

한편, 상기 로어플레이트(140)는, 로어플레이트 본체(142)와, 상기 로어플레이트 본체(142)로부터 상측으로 돌출되며, 상기 로어플레이트 본체(142)에 대해 경사지게 배치되고, 상기 냉매유입구(151)를 통해 하측에서 유입된 냉매를 상측으로 공급하는 로어플레이트 냉매공급부(143)를 포함하며, 상기 어퍼플레이트(130)는, 어퍼플레이트 본체(132)와, 상기 어퍼플레이트 본체(132)로부터 상측으로 돌출되며, 상기 어퍼플레이트 본체(132)에 대해 경사지게 배치되고, 상기 로어플레이트 냉매공급부(143)와 결합되는 어퍼플레이트 냉매공급부(133)를 포함한다.

이와 같은 형상으로 상기 로어플레이트(140)와 상기 어퍼플레이트(130)가 결합이 되기에 상기 냉매유입구(151)로부터 유입된 냉매가 상기 냉매유로(131)를 통해 유동 시 혼합되지 않고 상기 우회공간(161)까지 안정적으로 도달되도록 하는 것을 가능하게 한다.

앞에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 판형열교환기(100)는 냉매유입구(151)와 냉매유출구(152)를 상기 바텀플레이트(120)의 하측방향으로 배치되도록 함과 동시에 냉매유입구(151)를 통해 유입되어 유동되는 냉매를 제2패스로 유동되도록 하는 것이 가능하고, 냉매유입구(151)와 냉매유출구(152)를 보다 단순한 설치형상으로 구비된 상태에서 열교환성능이 향상되도록 한다.

100 : 판형열교환기 105 : 어퍼플레이트 탑
110 : 탑플레이트 111 : 냉각수유입파이프
111a: 제1지지결합부 112 : 냉각수유출파이프
112a: 제2지지결합부 120 : 바텀플레이트
130 : 어퍼플레이트 131 : 냉매유로
132 : 어퍼플레이트본체 133 : 어퍼플레이트 냉매공급부
140 : 로어플레이트 141 : 냉각수유로
142 : 로어플레이트본체 143 : 로어플레이트 냉매공급부
150 : 플랜지부 151 : 냉매유입구
152 : 냉매유출구 160 : 돌출부
161 : 우회공간 170 : 우회플레이트

Claims (6)

1. 냉각수가 유입 및 유출되는 냉각수 유입파이프와 냉각수 유출파이프가 구비된 탑플레이트;
   상기 탑플레이트의 하측에 배치되는 바텀플레이트;
   상기 탑플레이트와 상기 바텀플레이트 사이에 배치되며, 냉각수유로가 구비된 어퍼플레이트;
   상기 어퍼플레이트와 상기 바텀플레이트 사이에 배치되며, 냉매유로가 구비된 로어 플레이트; 및
   상기 바텀플레이트의 하측에 배치되며, 냉매가 유입되는 냉매유입구와 냉매가 유출되는 냉매유출구가 서로 평행하게 이격되도록 구비된 플랜지부를 포함하는 판형열교환기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 어퍼플레이트와 상기 로어플레이트는, 상기 탑플레이트와 상기 바텀플레이트 사이에 다수개로 번갈아가며 배치되는 판형열교환기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 탑플레이트의 상측에 상기 냉매유입구를 통해 유입된 냉매가 상기 냉매유로를 통해 유동되는 우회공간이 형성된 돌출부를 더 포함하는 판형열교환기.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 돌출부는, 좌우 폭이 하측으로 갈수록 길게 형성되는 판형열교환기.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 탑플레이트와 상기 바텀플레이트 사이에 다수개의 상기 어퍼플레이트와 상기 로어 플레이트와 결합되어 상기 냉매유로를 우회시키도록 하기 위한 우회플레이트를 더 포함하는 판형열교환기.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 로어플레이트는,
   로어플레이트 본체와,
   상기 로어플레이트 본체로부터 상측으로 돌출되며, 상기 로어플레이트 본체에 대해 경사지게 배치되고, 상기 냉매유입유입구를 통해 하측에서 유입된 냉매를 상측으로 공급하는 로어플레이트 냉매공급부를 포함하며,
   상기 어퍼플레이트는,
   어퍼플레이트 본체와,
   상기 어퍼플레이트 본체로부터 상측으로 돌출되며, 상기 어퍼플레이트 본체에 대해 경사지게 배치되고, 상기 로어플레이트 냉매공급부와 결합되는 어퍼플레이트 냉매공급부를 포함하는 판형열교환기.

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