KR20230029394A - 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체의 압력에 의한 커버의 변형이 방지되는 열교환기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 일측 또는 양측에 개구부가 형성되며 제 1유체가 통과 가능한 열교환공간이 마련된 케이싱과; 상기 개구부에 설치되며 복수 개의 관통공이 형성된 튜브시트와; 제 2유체가 상기 열교환공간에서 상기 제 1유체와 열교환 되기 위한 유로를 형성하도록 상기 열교환공간에 설치되며 양 단부가 상기 관통공에 연결되는 복수 개의 튜브들과; 상기 제 2유체가 유입 또는 유출 가능한 챔버가 마련되며 상기 튜브시트와 결합되어 상기 관통공들을 감싸도록 설치되는 커버와; 상기 챔버의 압력이 상승 시 상기 커버가 변형되는 것을 방지하기 위한 변형방지 유닛;을 구비한다.

Description

압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기{Heat exchanger with preventing deformation caused by pressure}
본 발명은 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체의 압력에 의한 커버의 변형이 방지되는 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로, 열교환기는 내부에 유체가 유동할 수 있는 유로가 마련되며, 유체가 유로를 통과하는 동안 다른 열교환매체와 열교환을 행할 수 있도록 설계된 장치로, 공정설계 또는 유체의 종류에 따라 이중관식(Double pipe type), 판형(Plate type) 열교환기, 공냉식(Air cooling type) 열교환기, 코일형(Coil type) 열교환기 등 다양한 종류가 있다.
대한민국 등록특허 제 10-0395289호에는 냉각수를 이용해 공기를 냉각하기 위한 대형 엔진용 수냉-공냉 열교환기가 개시되어 있고, 대한민국 등록특허 제 10-0875094호에는 가스터빈발전부로부터 배출된 고온의 압축공기를 냉각하기 위한 가스터빈발전용 인터쿨러가 개시되어 있다. 인터쿨러는 과급기로 흡입한 공기를 냉각하기 위한 열교환기의 한 종류이다.
상기와 같은 열교환기는 공기가 통과할 수 있는 케이싱과, 케이싱에 설치되는 튜브시트와, 튜브시트를 감싸도록 설치되며 고온 또는 저온의 유체가 유입 또는 유출되는 챔버가 마련된 커버와, 케이싱 내에 설치되며 양 단부가 챔버와 연결된 다수의 튜브들로 이루어진다. 이와 같은 열교환기는 챔버로 유입된 고온 또는 저온의 유체가 튜브를 통과함에 따라 케이싱을 통과하는 공기와 열교환을 수행하게 된다.
이러한 열교환기는 사용기간이 경과함에 따라 유체에 함유된 이물질에 의해 튜브 내에 스케일이 끼게 되어 유체가 통과할 수 있는 유로가 좁아지게 되면, 챔버 내 압력이 상승하게 되며 커버가 변형되어 유지관리 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제 10-0395289호 : 대형 엔진용 수냉-공냉 열 교환기 대한민국 등록특허 제 10-0875094호 : 가스터빈발전용 인터쿨러의 제조방법
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 사용시간이 경과함에 따라 튜브 내에 형성된 스케일에 의해 챔버의 압력이 상승하여 커버가 변형되는 현상을 방지하는 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 챔버를 다수 개의 단위챔버로 구획하는 구획리브가 튜브시트로부터 이탈되어 제 2유체가 구획리브와 튜브시트 간의 틈으로 유동함에 따라 열교환 효율이 감소되는 현상을 방지하는 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 일측 또는 양측에 개구부가 형성되며 제 1유체가 통과 가능한 열교환공간이 마련된 케이싱과; 상기 개구부에 설치되며 복수 개의 관통공이 형성된 튜브시트와; 제 2유체가 상기 열교환공간에서 상기 제 1유체와 열교환 되기 위한 유로를 형성하도록 상기 열교환공간에 설치되며 양 단부가 상기 관통공에 연결되는 복수 개의 튜브들과; 상기 제 2유체가 유입 또는 유출 가능한 챔버가 마련되며 상기 튜브시트와 결합되어 상기 관통공들을 감싸도록 설치되는 커버와; 상기 챔버의 압력이 상승 시 상기 커버가 변형되는 것을 방지하기 위한 변형방지 유닛;을 구비한다.
상기 변형방지유닛은 상기 튜브시트에 마련되는 결합부와, 상기 결합부에 대응되도록 상기 커버에 형성되는 삽입공으로 삽입되어 상기 결합부와 결합되며 상기 챔버의 내부 압력에 의해 상기 커버가 상기 튜브시트와 멀어지게 변형되는 현상을 방지하도록 상기 커버와 상기 튜브시트의 간격을 유지시키는 간격유지부재를 구비한다.
상기 결합부는 상기 간격유지부재가 나사결합될 수 있도록 상기 튜브시트의 일면에 마련된 나사결합부로 이루어지고, 상기 간격유지부재는 상기 삽입공보다 더 큰 직경의 헤드부와, 상기 헤드부의 일측으로부터 상기 삽입공을 통과하도록 연장되며 상기 헤드부가 상기 커버를 지지하도록 상기 나사결합부와 나사결합되는 나사부를 포함한다.
상기 커버는 상기 챔버가 형성된 몸체와, 상기 챔버를 복수 개의 단위챔버로 구획하도록 상기 몸체에 설치되는 구획리브를 포함하고, 상기 변형방지유닛은 상기 구획리브를 사이에 두도록 복수 개가 마련되며, 상기 구획리브의 길이방향을 따라 엇갈리게 배치된다.
상기 변형방지유닛은 상기 헤드부와 상기 커버의 사이에 설치되어 상기 헤드부의 지지영역을 확장시키기 위한 지지영역 확장부재를 더 구비한다.
상기 커버는 상기 챔버가 형성된 몸체와, 상기 챔버를 복수 개의 단위챔버로 구획하도록 상기 몸체에 설치되는 구획리브를 포함하고, 상기 지지영역 확장부재는 상기 나사부가 관통 삽입되도록 중공부가 마련된 삽입부와, 상기 삽입부로부터 상기 구획리브를 따라 연장된 제 1날개부와, 상기 삽입부로부터 상기 구획리브와 교차하는 방향으로 연장된 제 2날개부를 포함하고, 상기 제 1, 2날개부는 상기 삽입부의 외주면으로부터 연장되어 상기 커버와 밀착되는 판상의 받침판과, 상기 받침판의 일면으로부터 돌출되어 상기 받침판의 굽힘을 방지하는 보강리브를 구비한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 챔버의 압력이 상승하더라도 변형방지 유닛을 통해 커버와 튜브시트의 간격을 유지시킴으로써 커버가 변형되는 것이 방지되어 커버의 유지관리 비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 변형방지유닛이 구획리브를 사이에 두도록 복수개가 설치되어 구획리브가 튜브시트로부터 이탈되지 않게 커버를 지지함으로써 열교환 효율이 감소되는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기의 분리 사시도,
도 2는 도 1의 커버를 도시한 정면도,
도 3은 도 1의 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기의 측단면도,
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기의 분리 사시도,
도 5는 도 4의 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기의 측단면도.
이하 첨부된 도면을 참조하며, 본 발명에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기에 대해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 일측 또는 양측에 개구부(111)가 형성되며 제 1유체가 통과 가능한 열교환공간(115)이 마련된 케이싱(100)과, 개구부(111)에 설치되며 복수 개의 관통공이 형성된 튜브시트(200)와, 제 2유체가 열교환공간(115)에서 제 1유체와 열교환 되기 위한 유로를 형성하도록 열교환공간(115)에 설치되며 양 단부가 관통공에 연결되는 복수 개의 튜브(300)들과, 제 2유체가 유입 또는 유출 가능한 챔버가 마련되며 튜브시트(200)와 결합되어 관통공들을 감싸도록 설치되는 커버(400)와, 챔버의 압력이 상승 시 커버(400)가 변형되는 것을 방지하기 위한 변형방지 유닛(500)을 구비한다.
본 발명의 제 1실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 챔버에 유입된 제 2유체가 튜브(300)들을 통과함에 따라 열교환공간(115) 내에서 제 1유체와 열교환이 이루어짐으로써 냉각된다. 본 발명의 제 1실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 제 1유체가 외부로부터 유입되는 공기인 공냉식 열교환기이다.
이와 다르게 본 발명에 따른 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 케이싱(100), 튜브(300), 커버(400)의 형상에 따라 이중관식(Double pipe type), 판형(Plate type) 열교환기, 공냉식(Air cooling type) 열교환기, 코일형(Coil type) 열교환기 등 다른 방식이 적용될 수도 있다.
이하, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기의 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.
케이싱(100)은 개구부(111)가 마련된 함체 형상의 몸체(110)와, 튜브(300)들을 지지할 수 있도록 몸체(110)에 설치되는 복수 개의 배플플레이트(130)를 포함한다.
몸체(110)는 전방부에 개구부(111)가 마련되며, 내부에 개구부(111)와 연통된 열교환공간(115)이 형성된 함체 형상으로 형성된다. 몸체(110)는 외부의 공기가 열교환공간(115)을 통과할 수 있도록 상부 및 하부가 개방된다.
몸체(110)의 전방 일측에는 튜브시트(200)와 볼트체결될 수 있도록 플랜지(120)가 형성된다. 플랜지(120)는 몸체(110)의 외주면에 형성된다. 플랜지(120)는 후술할 튜브시트(200)의 시트플레이트(210)와 밀착되도록 사각의 판상으로 형성된다. 플랜지(120)는 시트플레이트(210)와 볼트결합 되도록 다수의 볼트체결공이 형성된다.
튜브시트(200)는 장방형의 시트플레이트(210)와, 시트플레이트(210)에 형성된 관통공형성부로 이루어진다.
시트플레이트(210)는 사각의 판상으로 형성된다. 시트플레이트(210)는 플랜지(120)와 볼트결합 될 수 있도록 가장자리를 따라 다수의 볼트체결공이 관통 형성된다.
관통공형성부는 시트플레이트(210)의 전면으로부터 돌출 형성된다. 관통공형성부는 시트플레이트(210)의 폭 방향을 따라 복수 개가 일정한 간격으로 이격되게 형성된다. 관통공형성부들은 시트플레이트(210)의 일면으로부터 돌출 되며, 서로 이웃하는 관통공형성부들의 사이에는 후술할 구획리브의 단부가 인입될 수 있는 인입홈(215)이 마련된다.
관통공형성부들은 상하방향을 따라 서로 이격되게 형성된 제 1, 2, 3, 4관통공형성부(230, 240, 250, 260)로 이루어진다. 제 1, 2, 3, 4관통공형성부(230, 240, 250, 260)는 시트플레이트(210)의 상부에서 하방을 따라 순차적으로 형성된다.
관통공형성부들에는 후술할 튜브(300)들이 연결될 수 있는 다수의 관통공(270)이 각각 형성된다.
튜브(300)들은 제 2유체가 유동할 수 있는 경로를 이루도록 중공의 관상으로 형성된다. 튜브(300)들은 열교환공간(115)에 설치된다. 튜브(300)들은 'U'형태로 굽어지게 형성되어 일측과 타측이 관통공형성부들의 관통공(270)에 연결된다. 튜브(300)들은 열교환공간(115) 내에서 배플플레이트(130)에 의해 지지되게 설치된다.
튜브(300)들은 외주면에 다수의 방열핀(340)이 설치되어 열교환공간(115) 내에서 튜브(300) 내를 흐르는 제 2유체가 열교환공간(115)을 통과하는 제 1유체와의 열교환 하는 효율을 향상시키도록 구성됨이 바람직하다.
튜브(300)들은 양 단부가 연결되는 관통공형성부에 따라 제 1, 2, 3튜브(310, 320, 330)로 구분된다.
제 1튜브(310)들은 일측이 제 1관통공형성부(230)의 관통공(270)에 연결되고 타측이 제 2관통공형성부(240)의 관통공(270)에 연결된다. 제 2튜브(320)들은 일측이 제 2관통공형성부(240)의 관통공(270)에 연결되고 타측이 제 3관통공형성부(250)의 관통공(270)에 연결된다. 제 3튜브(330)들은 일측이 제 3관통공형성부(250)의 관통공(270)에 연결되고 타측이 제 4관통공형성부(260)의 관통공(270)에 연결된다.
커버(400)는 내부에 챔버가 형성된 몸체(410)와, 챔버를 복수 개의 단위챔버로 구획하도록 몸체(410)에 설치되는 구획리브(420)를 포함한다.
몸체(410)는 후방측이 개방된 사각의 함체 형상으로 형성된다. 몸체(410)는 개구가 제 1, 2, 3, 4관통공형성부(230, 240, 250, 260)들을 감싸는 형상으로 형성된다. 몸체(410)는 튜브시트(200)의 시트플레이트(210)와 밀착되도록 몸체(410)의 외주면으로부터 돌출되는 플랜지(430)가 형성된다. 플랜지(430)는 시트플레이트(210)에 형성된 볼트체결공과 대응하도록 다수의 볼트체결공이 형성된다.
구획리브(420)는 몸체(410)의 내부에 복수 개가 설치된다. 구획리브(420)는 인입홈(215)을 따라 길게 형성된 판상으로 형성된다. 구획리브(420)는 챔버를 복수 개의 단위챔버들로 구획된다.
단위챔버들은 구획리브(420)들이 인입홈(215)에 인입되고, 플랜지(430)가 시트플레이트(210)와 볼트결합됨으로써 각 관통공형성부들을 개별적으로 감싼다. 단위챔버들은 제 1관통공형성부(230)를 감싸는 제 1단위챔버(411)와, 제 2관통공형성부(240)를 감싸는 제 2단위챔버(412)와, 제 3관통공형성부(250)를 감싸는 제 3단위챔버(413)와, 제 4관통공형성부(260)를 감싸는 제 4단위챔버(414)로 구분된다.
그리고 몸체(410)에는 제 1단위챔버(411)와 연통되는 유로를 형성하는 유입노즐(440)과, 제 4단위챔버(414)와 연통되는 유로를 형성하는 유출노즐(450)이 설치된다.
유입노즐(440)은 제 2유체를 공급하는 공급부(미도시)와 연결되며 제 2유체가 제 1단위챔버(411)로 유입되게 한다.
유출노즐(450)은 튜브(300)들을 통과함에 따라 냉각된 후 제 4단위챔버(414)에 도달한 제 2유체가 공급되기 위한 다음 공정(미도시)과 연결되어 제 2유체가 유출되기 위한 유로를 제공한다.
몸체(410)에는 제 2, 3단위챔버(412, 413) 내의 제 2유체를 개별적으로 배출시킬 수 있는 드레인라인들이 설치된다. 드레인라인은 제 2단위챔버(412)와 연결되는 제 1드레인라인(460)과, 제 3단위챔버(413)와 연결되는 제 2드레인라인(470)으로 구분된다.
몸체(410)에는 작업자가 커버(400)를 들어올리기 위해 크레인의 후크를 걸 수 있도록 마련된 인양고리(480)가 설치된다.
도면에 도시되어 있지는 않으나, 커버(400)와, 튜브시트(200)와, 케이싱(100)은 상호 조립되게 접촉하는 접촉면에 이물질의 유입을 방지하거나 내부의 유체가 유출되는 것을 방지하는 액상 가스켓이 도포되거나 부착형 가스켓이 설치되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 제 1, 2, 3튜브(310, 320, 330)의 내부에 스케일이 형성되어 제 1, 2, 3, 4챔버(411, 412, 413, 414) 간 제 2유체의 유동이 원활하게 이루어지지 않게 되면 제 1, 2, 3, 4챔버(411, 412, 413, 414) 내 압력이 상승하게 되며 커버(400)의 몸체(410)를 튜브시트(200)와 멀어지는 방향으로 변형되게 하는 팽창력이 발생한다.
변형방지유닛(500)은 이러한 비정상적인 운전상태에서 커버(400)의 몸체(410)를 상호 연결하여 커버(400)를 튜브시트(200) 측 방향으로 지지한다.
변형방지유닛(500)은 구획리브(420)를 사이에 두도록 복수 개가 마련된다. 변형방지유닛(500)은 구획리브(420)의 길이방향을 따라 엇갈리게 배치된다. 변형방지유닛(500)들은 제 2구획리브(422)를 사이에 두도록 복수 개가 설치된다.
변형방지유닛(500)은 튜브시트(200)에 마련되는 결합부와, 결합부에 대응되도록 커버(400)에 형성되는 삽입공(415)으로 삽입되어 결합부와 결합되며 챔버의 내부 압력에 의해 커버(400)가 튜브시트(200)와 멀어지게 변형되는 현상을 방지하도록 커버(400)와 튜브시트(200)의 간격을 유지시키는 간격유지부재(530)을 구비한다.
결합부는 간격유지부재(530)가 나사결합될 수 있도록 튜브시트(200)의 일면에 마련된 나사결합부(510)로 이루어진다.
나사결합부(510)는 내주면에 암나사부(511)가 마련된 너트가 적용된다. 나사결합부(510)는 제 2, 3관통공형성부(240, 250)가 이루는 인입홈(215)을 사이에 두도록 복수 개가 설치된다. 그리고, 나사결합부(510)는 제 2, 3관통공형성부(240, 250)가 이루는 인입홈(215)의 길이방향을 따라 복수 개가 설치된다.
나사결합부(510)는 제 2, 3관통공형성부(240, 250)에 용접 설치된다. 나사결합부(510)는 튜브시트(200)의 관통공(270)에 연결된 튜브(300)들을 통과하는 제 2유체의 경로를 차단하지 않도록 관통공(270)들의 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
제 2, 3관통공형성부(240, 250)에는 나사결합부(510)를 통과한 간격유지부재(530)의 단부가 수용될 수 있도록 나사결합부(510)가 설치되는 위치에 수용홈(515)이 형성된다.
커버(400)의 몸체(410)에는 나사결합부(510)와 대응되는 위치에 삽입공(415)이 관통 형성된다. 삽입공(415)은 나사결합부(510)와 일직선을 이루는 위치에 형성된다. 삽입공(415)은 도 2에 도시된 바와 같이 가운데 위치한 구획리브(420)를 사이에 두도록 복수 개가 형성된다. 삽입공(415)은 구획리브(420)의 길이 방향을 따라 복수 개가 형성된다.
간격유지부재(530)는 삽입공(415)보다 더 큰 직경의 헤드부(540)와, 헤드부(540)의 일측으로부터 삽입공(415)을 통과하도록 연장되며 헤드부(540)가 커버(400)를 지지하도록 나사결합부(510)와 나사결합되는 나사부(550)를 포함한다.
헤드부(540)는 작업자가 렌치를 이용해 정방향 또는 역방향으로 회전시키기 용이하도록 다면체 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
나사부(550)는 헤드부(540)의 후방 단부로부터 연장된다. 나사부(550)는 나사결합부(510)의 규격에 대응되는 원기둥 형상으로 형성된다. 나사부(550)에는 커버(400)의 삽입공(415)을 통해 제 2유체가 유출되는 것이 방지되도록 기밀을 유지시키는 오링(560)이 설치되는 것이 바람직하다.
간격유지부재(530)는 나사부(550)가 암나사부(511)에 나사결합됨으로써 헤드부(540)가 커버(400)의 몸체(410)와 밀착되며 몸체(410)를 튜브시트(200)와 멀어지는 방향으로 부풀어오르지 않게 지지한다.
상기와 같은 본 발명의 제 1실시 에에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 시간이 경과함에 따라 적어도 하나의 튜브(300)가 스케일에 의해 유로가 좁아지거나 막히게 되면 제 1, 2, ,3, 4챔버(411, 412, 413, 414)의 압력이 상승하게 되며 커버(400)의 몸체(410)에 튜브시트(200)로부터 멀어지는 방향으로 부풀도록 팽창력이 가해진다. 이때 간격유지부재(530)는 헤드부(540)가 커버(400)의 몸체(410)를 튜브시트(200)를 향하는 방향으로 지지함으로써 커버(400)의 몸체(410)가 변형되는 것이 방지되고, 변형으로 인한 커버(400)의 수리 및 교체비용을 절감시키는 작용효과를 발휘한다. 또한, 스케일에 의해 유로가 좁아진 튜브(300)의 재생수리 및 교체비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 변형방지유닛(500)이 구획리브(420)를 사이에 두도록 양측에 배치됨으로써 구획리브(420)가 인입홈(215)으로부터 이탈됨에 의해 제 2유체가 튜브(300)를 거치지 않고 구획리브(420)와 튜브시트(200)의 사이로 유동하게 되어 제 1, 2유체의 열교환 효율이 감소되는 현상을 방지하는 작용효과를 발휘한다.
본 발명의 제 1실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 제 2유체가 하나의 커버(400)의 챔버를 통해 유입 및 유출 가능하도록 챔버가 구획리브(420)에 의해 구획된 구성으로 이와 다르게 복수 개의 커버가 케이싱의 일측과 타측에 각각 설치되며 각각의 커버에 개별적인 변형방지유닛이 마련된 구성이 적용될 수도 있다. 이때 구획리브(420)는 생략될 수 있다.
도 4 내지 도 5에는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기가 도시되어 있다.
도면을 참조하면 본 발명의 제 2실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 변형방지유닛(600) 외의 구성이 제 1실시 예와 동일함에 중복 설명은 생략한다.
도면을 참조하면 본 발명의 제 2실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기의 변형방지유닛(600)은 헤드부(540)와 커버(400)의 사이에 설치되어 헤드부(540)의 지지영역을 확장시키기 위한 지지영역 확장부재(700)를 더 구비한다.
본 발명의 제 2실시 예에서 간격유지부재(630)는 나사부(650)가 본 발명의 제 1실시 예의 나사부(550)보다 더 길게 형성된다.
지지영역 확장부재(700)는 나사부(650)가 관통삽입되도록 중공부가 마련된 삽입부(710)와, 삽입부(710)로부터 구획리브(420)를 따라 연장된 제 1날개부(720)와, 삽입부로(710)부터 구획리브(420)와 교차하는 방향으로 연장된 제 2날개부(730)를 포함한다.
제 1, 2날개부(720, 730)는 삽입부(710)의 일측 외주면으로부터 연장되어 커버(400)와 밀착되게 연장된 판상의 받침판(721, 731)과, 받침판(721, 731)의 일면으로부터 돌출되어 받침판(721, 731)의 굽힘을 방지하는 보강리브(722, 732)를 구비한다.
삽입부(710)는 원통 현상으로 형성된다. 삽입부(710)의 중공부는 나사부(550)가 끼움 결합될 수 있도록 관통 형성된다. 삽입부(710)는 외경이 헤드부(540)보다 작다.
나사부(650)는 삽입부(710)의 중공부를 통과하여 커버(400) 및 나사결합부(510)와 결합됨으로써 헤드부(540)가 제 1, 2날개부(720, 730)를 커버(400)와 밀착되게 지지한다.
받침판(721, 731)은 제 1날개부(720)의 제 1받침판(721)과, 제 2날개부(730)의 제 2받침판(731)으로 구분된다. 제 1, 2받침판(721, 731)은 판상으로 형성된다. 제 1, 2받침판(721, 731)은 삽입부(710)의 길이방향을 따라 커버(400)와 인접한 일측부의 외주면으로부터 방사방향으로 길게 형성된다. 제 1, 2받침판(721, 731)은 서로 멀어지는 방향으로 연장되어 한 쌍이 각각 형성된다.
제 1받침판(721)은 구획리브(420)와 평행한 방향으로 길게 연장되어 구획리브(420)의 길이방향을 따라 헤드부(540)의 지지영역을 확장한다.
제 2받침판(731)은 구획리브(420)와 직교하는 방향으로 길게 연장되어 복수 개의 구획리브(420)들을 상방에서 지지하도록 형성된다.
보강리브(722, 732)는 제 1날개부(720)의 제 1보강리브(722)와, 제 2날개부(730)의 제 2보강리브(732)로 구분된다. 제 1보강리브(722)는 제 1받침판(721)의 일면으로부터 커버(400)와 멀어지는 방향으로 돌출된다. 제 2보강리브(732)는 제 2받침판(731)의 일면으로부터 커버(400)와 멀어지는 방향으로 돌출된다. 제 1, 2보강리브(722, 732)는 커버(400)의 팽창력에 의한 제 1, 2받침판(721, 731)의 굽힘을 방지한다.
이와 같은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기는 헤드부(540)에 의해 커버(400)가 지지되는 영역이 제 1, 2받침판(721, 731)과 커버(400)의 접촉면적 만큼 확장됨으로써 커버(400)가 부풀어 오르는 현상을 효과적으로 방지하는 작용효과를 발휘한다.
또한, 제 1받침판(721)이 구획리브(420)의 길이방향을 따라 지지력을 발휘함으로써 구획리브(420)가 커버(400)의 변형을 따라 굽어지거나 비틀어지는 현상을 방지하는 작용효과를 발휘한다.
또한, 제 2받침판(731)이 다수의 구획리브(420)들을 튜브시트(200)와 밀착되게 지지함으로써 커버(400)의 변형에 의해 구획리브(420)의 단부가 인입홈(215)으로부터 분리되는 현상을 방지하는 작용효과를 발휘한다.
이상에서 설명한 본 발명은 도면에 도시 된 일 예를 참조하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 케이싱 200 : 튜브시트
300 : 튜브 400 : 커버
500, 600 : 변형방지유닛

Claims (6)

  1. 일측 또는 양측에 개구부가 형성되며 제 1유체가 통과 가능한 열교환공간이 마련된 케이싱과;
    상기 개구부에 설치되며 복수 개의 관통공이 형성된 튜브시트와;
    제 2유체가 상기 열교환공간에서 상기 제 1유체와 열교환 되기 위한 유로를 형성하도록 상기 열교환공간에 설치되며 양 단부가 상기 관통공에 연결되는 복수 개의 튜브들과;
    상기 제 2유체가 유입 또는 유출 가능한 챔버가 마련되며 상기 튜브시트와 결합되어 상기 관통공들을 감싸도록 설치되는 커버와;
    상기 챔버의 압력이 상승 시 상기 커버가 변형되는 것을 방지하기 위한 변형방지 유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 변형방지유닛은 상기 튜브시트에 마련되는 결합부와, 상기 결합부에 대응되도록 상기 커버에 형성되는 삽입공으로 삽입되어 상기 결합부와 결합되며 상기 챔버의 내부 압력에 의해 상기 커버가 상기 튜브시트와 멀어지게 변형되는 현상을 방지하도록 상기 커버와 상기 튜브시트의 간격을 유지시키는 간격유지부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 간격유지부재가 나사결합될 수 있도록 상기 튜브시트의 일면에 마련된 나사결합부로 이루어지고,
    상기 간격유지부재는 상기 삽입공보다 더 큰 직경의 헤드부와, 상기 헤드부의 일측으로부터 상기 삽입공을 통과하도록 연장되며 상기 헤드부가 상기 커버를 지지하도록 상기 나사결합부와 나사결합되는 나사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 커버는 상기 챔버가 형성된 몸체와, 상기 챔버를 복수 개의 단위챔버로 구획하도록 상기 몸체에 설치되는 구획리브를 포함하고,
    상기 변형방지유닛은 상기 구획리브를 사이에 두도록 복수 개가 마련되며, 상기 구획리브의 길이방향을 따라 엇갈리게 배치된 것을 특징으로 하는 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 변형방지유닛은 상기 헤드부와 상기 커버의 사이에 설치되어 상기 헤드부의 지지영역을 확장시키기 위한 지지영역 확장부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 커버는 상기 챔버가 형성된 몸체와, 상기 챔버를 복수 개의 단위챔버로 구획하도록 상기 몸체에 설치되는 구획리브를 포함하고,
    상기 지지영역 확장부재는 상기 나사부가 관통 삽입되도록 중공부가 마련된 삽입부와, 상기 삽입부로부터 상기 구획리브를 따라 연장된 제 1날개부와, 상기 삽입부로부터 상기 구획리브와 교차하는 방향으로 연장된 제 2날개부를 포함하고,
    상기 제 1, 2날개부는 상기 삽입부의 외주면으로부터 연장되어 상기 커버와 밀착되는 판상의 받침판과, 상기 받침판의 일면으로부터 돌출되어 상기 받침판의 굽힘을 방지하는 보강리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 압력에 의한 변형방지 기능을 갖는 열교환기.
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