KR101650160B1 - 판형 열교환기 - Google Patents

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    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
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Abstract

본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 플레이트가 평면부 및 곡면부가 형성되되, 일측 평면부에 표시부가 형성됨으로써 외부에서 조립 상태를 용이하게 판별할 수 있으며, 내구성을 향상할 수 있는 판형 열교환기에 관한 것이다.

Description

판형 열교환기 {Heat Exchanger}
본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 플레이트가 평면부 및 곡면부가 형성되되, 일측 평면부에 표시부가 형성됨으로써 외부에서 조립 상태를 용이하게 판별할 수 있으며, 내구성을 향상할 수 있는 판형 열교환기에 관한 것이다.
근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 연비 개선을 위한 연구가 이루어지고 있으며 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화ㆍ소형화 및 고기능화를 위한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있다.
특히 차량용 공조시스템에 있어서, 대개 엔진룸 내부에서 충분한 공간을 확보하기 어려운 실정이기 때문에 상기 차량용 공조시스템을 구성하는 열교환기 등의 구성은 소형이면서도 효율을 높일 수 있는 기능이 요구되고 있다.
도 1은 종래의 판형 열교환기를 나타낸 도면으로, 상기 도 1에 도시한 판형 열교환기는 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(10) 및 배출되는 제1출구파이프(미도시); 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(30) 및 배출되는 제2출구파이프(미도시); 및 복수개가 적층되어 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 교대로 유동되는 제1유동부(51) 및 제2유동부(52)를 형성하는 플레이트(50); 을 포함하여 형성된다.
도 1에서, 전체 판형 열교환기의 내구성을 증대하기 위하여 이너핀(60)이 구비된 예를 나타내었다.
그러나, 상기 이너핀은 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 유동을 방해하는 저항으로 작용되어 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 유동이 어려워질 수 있으며, 이에 따라, 오히려 열교환성능을 방해하는 요소로 작용될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 제1입구파이프, 제1출구파이프, 제2입구파이프, 및 제2출구파이프가 형성되는 부분의 충분한 내구성을 확보하기 어려운 문제점이 있다.
한편, 판형 열교환기는 복수개의 플레이트가 적층되어 접합되되, 적층방향으로 제1유동부 및 제2유동부가 교번되어 형성되어야 하므로, 적층 순서가 변경되어 적층되는 경우에는 내부 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름이 다르게 형성될 수 있어 제조가 어려운 문제점이 있다.
특히, 이러한 문제점은 바로 확인되지 않으며, 판형 열교환기 전체를 제조한 이후에 열교환성능이 저하되거나 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 혼합되는 것을 통해 확인가능하여, 전체 불량률이 증가될 수밖에 없고, 이는 제조성을 저하시키게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 플레이트의 외연부 동일 위치에 표식부가 형성되는 일본공개특허 1997-089484호(발명의 명칭 : 플레이트식 열교환기)가 제안된 바 있다.
그러나, 상기 일본공개특허 1997-089484호는 동일한 형태의 플레이트의 좌측 및 우측을 구별하여, 적층 순서를 판별가능한 장점이 있으나, 이는 단순히 냉각수와 냉매가 교번되어 유동되는 형태만 검출 가능하여 다양한 패스를 갖는 플레이트(배플의 형성 유무 등)의 오조립 검출에 한계가 있다.
또한, 상기 일본공개특허 1997-089484호는 전체 열교환기의 내구성 확보가 어려운 문제점은 그대로 가지고 있다.
따라서, 다양한 패스(흐름)를 갖는 판형 열교환기의 오조립을 빠르고 간편하게 할 수 있으며, 충분한 내구성을 가지면서도 열교환매체의 흐름을 원활히 하여 열교환성능을 향상할 수 있는 판형 열교환기에 대한 개발이 요구되고 있다.
일본공개특허 1997-089484호(발명의 명칭 : 플레이트식 열교환기)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 플레이트가 평면부 및 곡면부가 형성되되, 일측 평면부에 표시부가 형성됨으로써 외부에서 조립 상태를 용이하게 판별할 수 있으며, 내구성을 향상할 수 있는 판형 열교환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(110) 및 배출되는 제1출구파이프(120); 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(210) 및 배출되는 제2출구파이프(220); 상기 제1입구파이프(110) 및 제1출구파이프(120)와 연통되도록 각각 중공되는 제1연통홀(301)과 제2연통홀(302), 상기 제2입구파이프(210) 및 제2출구파이프(220)와 연통되도록 각각 중공되는 제3연통홀(303)과 제4연통홀(304)이 형성되며, 복수개가 적층되어 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 교대로 유동되는 제1유동부(410) 및 제2유동부(420)를 형성하는 플레이트(300);를 포함하는 판형 열교환기(1000)에 있어서, 상기 플레이트(300)는 둘레가 외측방향으로 돌출되는 돌출부(430)에, 상기 제1열교환매체가 유동됨을 표시하는 제1표시부(311), 및 상기 제2열교환매체가 유동됨을 표시하는 제2표시부(312)가 길이방향으로 각각 서로 다른 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플레이트(300)는 적층방향으로 이웃하는 제1유동부(410) 간 제1열교환매체가 유동되도록 둘레부가 상측 또는 하측 방향으로 돌출되는 제1접합부(331, 341)가 형성되는 제1연통홀(301) 및 제2연통홀(302)과, 이웃하는 제2유동부(420) 간 제2열교환매체가 유동되도록 둘레부가 상기 제1접합부(331, 341)의 돌출방향과 반대방향으로 돌출되는 제2접합부(332, 342)가 형성되는 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)이 각각 중공형성되되, 상기 제1접합부(331)가 하측방향으로 형성되고 상기 제2접합부(332)가 상측방향으로 형성되는 제1플레이트(330)와, 상기 제1접합부(341)가 상측방향으로 형성되고 상기 제2접합부(342)가 하측방향으로 형성되는 제2플레이트(340)가 교번되어 적층되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 플레이트(300)는 폭방향으로 양측이 길이방향으로 긴 평면부(300a)를 형상하며, 상기 평면부(300a)의 일측에 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 플레이트(300)의 일측 평면부(300a)는 길이방향으로 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)와 다른 위치에 형성되며, 상기 제1연통홀(301)이 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제3표시부(313), 및 상기 제2연통홀(302)이 상기 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제4표시부(314)가 길이방향으로 각각 서로 다른 위치에 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플레이트(300)의 일측 평면부(300a)는 길이방향으로 상기 제1표시부(311) 내지 제4표시부(314)와 다른 위치에 형성되며, 상기 제3연통홀(303)이 상기 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제5표시부(315), 및 상기 제4연통홀(304)이 상기 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제6표시부(316)가 길이방향으로 각각 서로 다른 위치에 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 플레이트(300)는 상기 제1표시부(311) 내지 제6표시부(316)가 각각 상기 돌출부(430)의 일정 영역이 오목하게 노치 형상으로 절개되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 플레이트(300)는 길이방향으로 양측에 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)을 각각 감싸는 원만한 곡면형태의 곡면부(300b)가 형성되며, 길이방향으로 양측의 상기 곡면부(300b)는 중앙 부분이 일정한 곡률 반경(R1, R2)을 갖도록 내측으로 오목한 제1오목부(321) 및 제2오목부(322)가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1오목부(321) 및 제2오목부(322)는 서로 다른 크기의 곡률 반경(R1, R2)을 갖는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 본 발명의 판형 열교환기는 플레이트가 평면부 및 곡면부가 형성되되, 일측 평면부에 표시부가 형성됨으로써 외부에서 조립 상태를 용이하게 판별할 수 있으며, 내구성을 향상할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 판형 열교환기는 일측 평면부에 표시부가 형성됨에 따라 용이하게 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 유동되는 플레이트의 종류 및 패스를 조절하는 차단부가 형성된 플레이트의 종류를 확인할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 판형 열교환기는 길이방향으로 양측에 곡면부가 형성되며, 제1오목부 및 제2오목부가 형성됨으로써 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름을 보다 원활히 할 수 있고, 내구성을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 판형 열교환기는 제1오목부 및 제2오목부의 곡률 반경이 서로 다른 크기로 형성됨으로써 반대 방향으로의 적층 자체가 불가능하여 오조립을 미연에 방지할 수 있어 조립성을 향상가능한 장점이 있다.
도 1은 종래의 판형 열교환기를 나타낸 도면.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 판형 열교환기를 나타낸 사시도, 분해사시도, 및 흐름개략도.
도 5는 본 발명에 따른 판형 열교환기의 플레이트를 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 판형 열교환기의 플레이트의 부분 확대도.
도 7은 본 발명에 따른 판형 열교환기의 다양한 플레이트 예를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 판형 열교환기의 다른 예를 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 판형 열교환기의 또 다른 플레이트를 나타낸 평면도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 판형 열교환기(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120), 제2입구파이프(210), 제2출구파이프(220) 및 플레이트(300)를 포함하여 형성된다.
상기 제1입구파이프(110)는 제1열교환매체가 유입되는 구성이며, 제1출구파이프(120)는 제1열교환매체가 배출되는 구성이다.
상기 제2입구파이프(210)는 상기 제2열교환매체가 유입되는 구성이며, 제2출구파이프(220)는 제2열교환매체가 배출되는 구성이다.
상기 플레이트(300)는 복수개가 적층되어 상기 제1열교환매체가 유동되는 제1유동부(410) 및 제2열교환매체가 유동되는 제2유동부(420)를 형성하는 구성으로서, 상기 제1유동부(410)는 상기 제1입구파이프(110)를 통해 유입된 제1열교환매체가 유동되는 공간이며, 상기 제1유동부(410)를 유동한 제1열교환매체는 상기 제1출구파이프(120)를 통해 배출된다.
또한, 상기 제2유동부(420)는 상기 제2입구파이프(210)를 통해 유입된 제2열교환매체가 유동되는 공간으로, 상기 제2유동부(420)를 유동한 제2열교환매체는 상기 제2출구파이프(220)를 통해 배출된다.
이 때, 상기 플레이트(300)는 플레이트(300)의 적층방향으로 이웃하는 제1유동부(410) 간 제1열교환매체가 유동되도록 제1연통홀(301) 및 제2연통홀(302)이 각각 중공형성되며, 이웃하는 제2유동부(420) 간 제2열교환매체가 유동되도록 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)이 각각 중공형성된다.
더욱 상세하게, 상기 제1연통홀(301)은 상기 제1입구파이프(110)와 연통되도록 중공되며, 상기 제2연통홀(302)은 상기 제1출구파이프(120)와 연통되도록 중공되고, 상기 제3연통홀(303)은 상기 제2입구파이프(210)와 연통되도록 중공되며, 상기 제4연통홀(304)은 상기 제2출구파이프(220)와 연통되도록 중공된다.
상기 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120) 제2입구파이프(210), 및 제2출구파이프(220)는 각각 순차적으로 상기 제1연통홀(301) 내지 제4연통홀(304)과 연통되되, 판형 열교환기(1000)의 상측 또는 하측에 다양하게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(300)가 폭방향으로 양측이 길이방향으로 긴 평면부(300a)가 형성된다.
상기 플레이트(300)는 복수개가 적층되어 내부에 제1유동부(410) 및 제2유동부(420)를 형성하므로, 둘레가 외측방향으로 돌출되는 돌출부(430)가 형성된다.
또, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 플레이트(300)가 길이방향으로 양측이 각각 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)을 감싸는 원만한 곡면형태의 곡면부(300b)가 형성될 수 있다.
즉, 상기 플레이트(300)는 도 5에 도시한 바와 같이, 폭방향으로 양측(도 5에서 상, 하 방향)이 길이방향(도 5에서 좌, 우 방향)으로 길게 각각 평면부(300a)를 형성하며, 길이방향으로 양측이 각각 상기 제1연통홀(301) 내지 제4연통홀(304)을 감싸는 곡면부(300b)를 형성한다.
이를 통해, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 상기 플레이트(300)의 곡면부(300b) 형태를 통해 안내되어 그 흐름을 보다 원활히 할 수 있으며, 내구성을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.
도 3, 5, 6, 및 8에서, 상기 플레이트(300)의 양측 중 일측은 전측에 제2연통홀(302) 및 후측에 제3연통홀(303)이 폭방향으로 서로 이웃하게 형성되며, 타측은 후측에 제1연통홀(301) 및 전측에 제4연통홀(304)이 폭방향으로 서로 이웃하게 형성되는 예를 나타내었다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 도면에 도시한 형태 외에도, 제1연통홀(301) 내지 제4연통홀(304)의 형성 위치 및 크기 등은 더욱 다양하게 형성될 수 있다.
이 때, 상기 제1연통홀(301) 내지 제4연통홀(304)은 이웃하는 플레이트(300)의 제1연통홀(301) 내지 제4연통홀(304)과 접합 또는 분리되어 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 각각 독립적으로 유동되는 공간(제1유동부(410), 및 제2유동부(420))을 형성한다.
이를 위하여, 상기 플레이트(300)는 상기 제1연통홀(301) 및 제2연통홀(302)의 둘레부가 상측 또는 하측 방향으로 돌출되는 제1접합부(331, 341)가 형성되고, 상기 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)의 둘레부가 상기 제1접합부(331, 341)의 돌출방향과 반대방향으로 돌출되는 제2접합부(332, 342)가 형성된다.
더욱 상세하게, 상기 플레이트(300)는 상기 제1접합부(331)가 하측방향으로 형성되고 상기 제2접합부(332)가 상측방향으로 형성되는 제1플레이트(330)와, 상기 제1접합부(341)가 상측방향으로 형성되고 상기 제2접합부(342)가 하측방향으로 형성되는 제2플레이트(340)가 교번되어 적층된다.
상기 제1플레이트(330)는 상측에 제1열교환매체가 유동되는 구성으로서, 제1유동부(410)를 형성한다.
더욱 상세하게, 상기 제1플레이트(330)는 제1접합부(331)가 하측방향으로 형성되고 상기 제2접합부(332)가 상측방향으로 형성됨에 따라, 상기 제2플레이트(340) 상측의 제2열교환매체가 유동되는 제2유동부(420)와는 개별적인 유동 공간을 형성한다.
즉, 상기 제1플레이트(330) 상측을 기준으로, 이웃하는 플레이트(300)의 상기 제2접합부(332, 342)는 서로 접합됨으로써, 접합된 공간 내부는 제2열교환매체가 이웃하는 제2유동부(420)로 이동되는 공간을 형성하며, 접합된 공간 외부는 제1열교환매체가 유동되는 공간을 형성한다.
반대로, 상기 제2플레이트(340) 상측을 기준으로, 상기 플레이트(300)의 제1접합부(331, 341)는 서로 접합됨으로써, 접합된 공간 내부는 제2열교환매체가 이웃하는 제2유동부(420)로 이동되는 공간을 형성하며, 접합된 공간 외부는 제2열교환매체가 유동되는 공간을 형성한다.
또한, 상기 플레이트(300)는 상기 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 다양한 패스를 갖도록 상기 제1연통홀(301) 내지 제4연통홀(304)이 차단된 차단부(305)가 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 판형 열교환기(1000)를 구성하는 다양한 플레이트(300)의 예를 나타낸 것으로서, 도 7 (a)에 상기 제1플레이트(330)를 나타내었다.
도 7 (b)는 상기 도 7 (a)에 도시한 제1플레이트(330)와 유사하되, 상기 제1연통홀(301)이 차단부(305)에 의해 차단되는 제1-a플레이트(330a)를 나타내었으며, 도 7 (c)는 상기 도 7 (a)에 도시한 제1플레이트(330)와 유사하되, 상기 제2연통홀(302)이 차단부(305)에 의해 차단되는 제1-b플레이트(330b)를 나타내었다.
또한, 도 8 (a)는 상기 제2플레이트(340)를 나타내었고, 도 8 (b)는 상기 도 8 (a)에 도시한 제2플레이트(340)와 유사하되, 상기 제3연통홀(303)이 차단부(305)에 의해 차단되는 제2-a플레이트(340a)를 나타내었으며, 도 8 (c)는 상기 도 8 (a)에 도시한 제2플레이트(340)와 유사하되, 상기 제4연통홀(304)이 차단부(305)에 의해 차단되는 제2-b플레이트(340b)를 나타내었다.
도 2 내지 도 4에 도시한 판형 열교환기(1000)는 제1플레이트(330) 및 제2플레이트(340)가 교번되어 적층되되, 복수개의 상기 제1플레이트(330) 중 두 개가 각각 상기 제1-a플레이트(330a) 및 제1-b플레이트(330b)이며, 복수개의 상기 제2플레이트(340) 중 두 개가 각각 상기 제2-a플레이트(340a) 및 제2-b플레이트(340b)인 예를 나타내었다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 이에 한정되지 않으며, 상기 제1플레이트(330), 제1-a플레이트(330a), 제1-b플레이트(330b), 제2플레이트(340), 제2-a플레이트(340a), 및 제2-b플레이트(340b)를 이용하여 다양한 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름을 가질 수 있다.
이 때, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 외부에서, 특정한 플레이트(300) 내부에 제1열교환매체 및 제2열교환매체 중 어느 매체가 유동되고 있는지를 확인할 수 있도록 상기 플레이트(300)의 평면부(300a) 중 일측의 돌출부(430)에 상기 제1열교환매체가 유동됨을 표시하는 제1표시부(311) 및 상기 제2열교환매체가 유동됨을 표시하는 제2표시부(312)가 길이방향으로 서로 다른 위치에 형성된다.
다시 말해, 상기 제1표시부(311)는 상기 플레이트(300)의 돌출부(430)에 형성되어 상기 제1열교환매체가 유동됨을 표시하는 것으로서, 상기 제1표시부(311)가 형성된 플레이트(300)는 제1플레이트(330), 제1-a플레이트(330a), 및 제1-b플레이트(330b) 중 하나일 수 있다.
또한, 상기 제2표시부(312)는 상기 플레이트(300)의 돌출부(430)에 형성되되, 상기 제1표시부(311)와 길이방향으로 서로 다른 위치에 형성되어 상기 제2열교환매체가 유동됨을 표시하는 것으로서, 상기 제2표시부(312)가 형성된 플레이트(300)는 제2플레이트(340), 제2-a플레이트(340a), 및 제2-b플레이트(340b) 중 하나일 수 있다.
더욱 상세하게, 상기 제1표시부(311)가 형성되고 제2표시부(312)가 형성되지 않은 플레이트(300)는 제1열교환매체가 유동되며, 상기 제1표시부(311)가 형성되지 않고 제2표시부(312)가 형성된 플레이트(300)는 제2열교환매체가 유동된다.
이 때, 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)는 플레이트(300)의 평면부(300a) 일측의 일정 영역에 형성된 홈일 수 있으며, 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)는 플레이트(300)의 평면부(300a) 일측에 형성되되, 길이방향으로 서로 다른 위치에 형성됨으로써 외부에서도 플레이트(300)의 적층 상태를 용이하게 파악할 수 있다.
특히, 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)는 각각 상기 돌출부(430)의 일정 영역이 오목하게 노치(Notch) 형상으로 절개된 형태일 수 있다.(도 6 참조, 도 6은 제1표시부(311)를 나타내었으나, 상기 제2표시부(312) 역시, 상기 제1표시부(311)와 동일한 형태로 형성될 수 있다.
더욱 상세하게, 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)는 플레이트(300)를 상측에서 바라보았을 때, 평면부(300a)가 형성되는 돌출부(430)의 일정 영역이, 외면으로부터 플레이트(300) 내측 방향으로 일정 깊이(L)를 갖도록 오목하게 형성되며, 노치 형태일 수 있다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 노치 형태의 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)가 형성됨에 따라, 플레이트(300)의 종류를 용이하게 판별할 수 있고, 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)를 형성하는 공정에 의한 플레이트(300)의 변형을 최소화할 수 있으며, 외측으로 돌출되지 않아 크기의 변화를 유발하지 않고, 장착성 및 제조성을 확보할 수 있다.
이 때, 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)의 형성 깊이(L)는 플레이트(300)가 안정적으로 적층 및 결합되어, 상기 플레이트(300) 내부에 제1유동부(410) 및 제2유동부(420)가 형성됨을 방해하지 않는 정도로 형성되어야 한다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 레이저를 이용하거나, 음영을 스캔하여 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)를 확인함으로써 플레이트(300)들의 적층 상태를 확인할 수 있다.
더욱 상세하게, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 평면부(300a)가 형성된 측면 중 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)가 형성될 수 있는 특정 영역에 레이저 조사 영역으로부터 표면 사이의 거리를 측정가능한 레이저를 조사하거나, 음영 차이를 감지함으로써 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)가 형성된 영역을 확인하여 플레이트(300)의 오조립 여부를 검출할 수 있다.
또, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(300)의 일측 평면부(300a)에 길이방향으로 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)와 다른 위치에 형성되며, 상기 제1연통홀(301)이 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제3표시부(313), 및 상기 제2연통홀(302)이 상기 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제4표시부(314)가 길이방향으로 각각 서로 다른 위치에 더 형성될 수 있다.
상기 제3표시부(313)는 제1열교환매체가 유동되는 플레이트(300)이되, 상기 제1연통홀(301)이 차단부(305)에 의해 폐쇄되었는지를 표시하는 것으로서, 상기 제1표시부(311) 및 제3표시부(313)가 형성된 플레이트(300)는 제1열교환매체가 유동되며 제1연통홀(301)이 차단된 제1-a플레이트(330a)이다.
또한, 상기 제4표시부(314)는 제1열교환매체가 유동되는 플레이트(300)이되, 상기 제2연통홀(302)이 차단부(305)에 의해 폐쇄되었는지를 표시하는 것으로서, 상기 제1표시부(311) 및 제4표시부(314)가 형성된 플레이트(300)는 제1열교환매체가 유동되며 제2연통홀(302)이 차단된 제1-b플레이트(330b)이다.
본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 플레이트(300)의 일측 평면부(300a)에 길이방향으로 상기 제1표시부(311) 내지 제4표시부(314)와 다른 위치에 형성되며, 상기 제3연통홀(303)이 상기 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제5표시부(315), 및 상기 제4연통홀(304)이 상기 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제6표시부(316)가 길이방향으로 각각 서로 다른 위치에 더 형성될 수 있다.
상기 제5표시부(315)는 제2열교환매체가 유동되는 플레이트(300)이되, 상기 제3연통홀(303)이 차단부(305)에 의해 폐쇄되었는지를 표시하는 것으로서, 상기 제2표시부(312) 및 제5표시부(315)가 형성된 플레이트(300)는 제2열교환매체가 유동되며 제3연통홀(303)이 차단된 제2-a플레이트(340a)이다.
또, 상기 제6표시부(316)는 제2열교환매체가 유동되는 플레이트(300)이되, 상기 제4연통홀(304)이 차단부(305)에 의해 폐쇄되었는지를 표시하는 것으로서, 상기 제2표시부(312) 및 제5표시부(315)가 형성된 플레이트(300)는 제2열교환매체가 유동되며 제4연통홀(304)이 차단된 제2-b플레이트(340b)이다.
즉, 상기 제1표시부(311) 내지 제6표시부(316)는 각각 상기 플레이트(300)의 평면부(300a) 일측에 길이방향으로 서로 다른 위치에 형성되어, 플레이트(300)의 종류를 외부에서 용이하게 확인하도록 하는 것으로서, 본 발명의 판형 플레이트(300)는 적층되는 복수개의 플레이트(300)에 상기 제1표시부(311) 내지 제6표시부(316)가 형성되는 위치가 동일하게 적용되되, 길이방향으로 서로 다른 위치에 형성되어 오조립을 판별할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 제3표시부(311) 내지 제6표시부(316)는 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)와 같이, 각각 상기 돌출부(430)의 일정 영역이 오목하게 노치 형상으로 절개되어 형성될 수 있다.
도 2, 도 4 및 도 5에 도시한 판형 열교환기(1000)는 도면 좌측에서 우측 방향으로 제3표시부(313), 제4표시부(314), 제1표시부(311), 제2표시부(312), 제5표시부(315), 및 제6표시부(316)가 형성된 예를 나타내었으며, 각각의 제1표시부(311) 내지 제6표시부(316)가 형성될 수 있는 영역을 빗금 사각형으로 표시하였다.
(도 5는 제1표시부(311)가 형성된 플레이트(300)를 도시하였다.)
도 8에 도시한 판형 열교환기(1000)는 도 2 내지 도 4에 도시한 판형 열교환기(1000)와 유사하되, 길이방향으로 상기 제1표시부(311) 내지 제6표시부(316)가 형성되는 위치가 다른 예를 나타내었다.
도 8에 도시한 판형 열교환기(1000)는 도면 좌측에서 우측 방향으로 제3표시부(313), 제5표시부(315), 제1표시부(311), 제2표시부(312), 제4표시부(314), 및 제6표시부(316)가 형성된 예를 나타내었다.
도 7은 본 발명에 따른 판형 열교환기(1000)의 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름 일 예를 나타낸 것으로서, 도 7 (a)는 제1열교환매체의 흐름을 나타낸 도면이며, 도 7 (b)는 제2열교환매체의 흐름을 나타낸 도면이다.
상기 도 7 (a)에 도시한 제1열교환매체의 흐름을 상세히 설명하면, 상측에 형성된 상기 제1입구파이프(110)를 통해 상기 제1연통홀(301)로 유입된 제1열교환매체는 상기 제1연통홀(301)에 차단부(305)가 형성된 플레이트(300)(제1-a플레이트(330a))까지 하측으로 이동되면서 상기 제1연통홀(301)에서 제2연통홀(302) 방향으로 상기 제1유동부(410)를 유동하며, 상기 제2연통홀(302)에 차단부(305)가 형성된 플레이트(300)(제1-b플레이트(330b))까지 하측으로 이동되면서 제2연통홀(302)에서 제1연통홀(301) 방향으로 제1유동부(410)를 유동하며, 최하측 플레이트(300)까지 하측으로 이동되면서 제1연통홀(301)에서 제2연통홀(302) 방향으로 제1유동부(410)를 유동한 후, 하측에 위치한 상기 제2연통홀(302) 및 제1출구파이프(120)를 통해 배출된다.
상기 도 7 (b)에 도시한 제2열교환매체의 흐름을 상세히 설명하면, 하측에 형성된 상기 제2입구파이프(210)를 통해 상기 제4연통홀(304)로 유입된 제2열교환매체는 상기 제4연통홀(304)에 차단부(305)가 형성된 플레이트(300)(제2-a플레이트(340a))까지 상측으로 이동되면서 상기 제4연통홀(304)에서 제3연통홀(303) 방향으로 상기 제2유동부(420)를 유동하며, 상기 제3연통홀(303)에 차단부(305)가 형성된 플레이트(300)(제2-b)플레이트(300))까지 상측으로 이동되면서 제3연통홀(303)에서 제4연통홀(304) 방향으로 상기 제2유동부(420)를 유동하며, 최상측 플레이트(300)까지 상측으로 이동되면서 제4연통홀(304)에서 제3연통홀(303) 방향으로 제2유동부(420)를 유동한 후, 상측에 위치한 상기 제3연통홀(303) 및 제2출구파이프(220)를 통해 배출된다.
도 7은 제1열교환매체 및 제2열교환매체 흐름의 일 예를 나타낸 것으로서, 상기 제1입구파이프(110), 제1출구파이프(120), 제2입구파이프(210), 제2출구파이프(220)의 형성 위치 및 플레이트(300)(제1플레이트(330), 제1-a플레이트(330a), 제1-b플레이트(330b), 제2플레이트(340), 제2-a플레이트(340a), 및 제2-b플레이트(340b))의 종류 및 적층 순서 등에 따라 더욱 다양하게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 상기 곡면부(300b)의 중앙 부분이 일정한 곡률 반경(R1, R2)을 갖도록 내측으로 오목한 제1오목부(321) 및 제2오목부(322)가 형성된다.
도 5 및 도 9는 본 발명의 판형 열교환기(1000)를 구성하는 특정 플레이트(300)의 평면도로서, 도 5에 도시한 플레이트(300)는 상기 제1오목부(321) 및 제2오목부(322)의 곡률 반경(R1, R2)이 서로 동일하게 형성된 예를 나타내었으며, 상기 도 9에 도시한 플레이트(300)는 상기 제1오목부(321)의 곡률 반경(R1) 및 제2오목부(322)의 곡률 반경(R2)이 서로 다르게 형성된 예를 나타내었다.
상기 제1오목부(321) 및 제2오목부(322)가 서로 다른 크기의 곡률 반경(R1, R2)을 갖도록 형성됨으로써, 플레이트(300)의 길이방향으로 양측 형상이 서로 달라, 상기 플레이트(300)가 180° 회전되어 잘못 적층된 경우에는 조립 자체가 불가능하여 불량을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
이를 통해, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 플레이트(300)가 평면부(300a) 및 곡면부(300b)가 형성되되, 일측 평면부(300a)에 표시부가 형성됨으로써 외부에서 조립 상태를 용이하게 판별할 수 있으며, 내구성을 향상할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 판형 열교환기(1000)는 열펌프 시스템의 냉각수와 냉매가 열교환되는 칠러(CHILLER)를 포함하여, 이종 열교환매체가 열교환되는 다양한 열교환기에 적용 가능하다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 판형 열교환기
110 : 제1입구파이프 120 : 제1출구파이프
210 : 제2입구파이프 220 : 제2출구파이프
300 : 플레이트
300a : 평면부 300b : 곡면부
301 : 제1연통홀 302 : 제2연통홀
303 : 제3연통홀 304 : 제4연통홀
305 : 차단부
311 : 제1표시부 L : 제1표시부의 형성 깊이
312 : 제2표시부
313 : 제3표시부 314 : 제4표시부
315 : 제5표시부 316 : 제6표시부
321 : 제1오목부 R1 : 제1오목부의 곡률반경
322 : 제2오목부 R2 : 제2오목부의 곡률반경
330 : 제1플레이트 331 : 제1접합부(하측)
332 : 제2접합부(상측)
330a : 제1-a플레이트 330b : 제1-b플레이트
340 : 제2플레이트 341 : 제1접합부(상측)
342 : 제2접합부(하측)
340a : 제2-a플레이트 340b : 제2-b플레이트
410 : 제1유동부 420 : 제2유동부
430 : 돌출부

Claims (8)

  1. 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(110) 및 배출되는 제1출구파이프(120); 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(210) 및 배출되는 제2출구파이프(220); 상기 제1입구파이프(110) 및 제1출구파이프(120)와 연통되도록 각각 중공되는 제1연통홀(301)과 제2연통홀(302), 상기 제2입구파이프(210) 및 제2출구파이프(220)와 연통되도록 각각 중공되는 제3연통홀(303)과 제4연통홀(304)이 형성되며, 복수개가 적층되어 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 교대로 유동되는 제1유동부(410) 및 제2유동부(420)를 형성하는 플레이트(300);를 포함하는 판형 열교환기(1000)에 있어서,
    상기 플레이트(300)는
    적층방향으로 이웃하는 제1유동부(410) 간 제1열교환매체가 유동되도록 둘레부가 상측 또는 하측 방향으로 돌출되는 제1접합부(331, 341)가 형성되는 제1연통홀(301) 및 제2연통홀(302)과, 이웃하는 제2유동부(420) 간 제2열교환매체가 유동되도록 둘레부가 상기 제1접합부(331, 341)의 돌출방향과 반대방향으로 돌출되는 제2접합부(332, 342)가 형성되는 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)이 각각 중공형성되되,
    상기 제1접합부(331)가 하측방향으로 형성되고 상기 제2접합부(332)가 상측방향으로 형성되는 제1플레이트(330)와,
    상기 제1접합부(341)가 상측방향으로 형성되고 상기 제2접합부(342)가 하측방향으로 형성되는 제2플레이트(340)가 교번되어 적층되며,
    상기 플레이트(300)는
    둘레가 외측방향으로 돌출되는 돌출부(430)에, 상기 제1열교환매체가 유동됨을 표시하는 제1표시부(311), 및 상기 제2열교환매체가 유동됨을 표시하는 제2표시부(312)가 길이방향으로 각각 서로 다른 위치에 형성되되, 상기 플레이트(300)는 폭방향으로 양측이 길이방향으로 긴 평면부(300a)가 형성되며, 상기 평면부(300a)의 일측에 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)가 형성되며,
    상기 플레이트(300)의 일측 평면부(300a)는
    길이방향으로 상기 제1표시부(311) 및 제2표시부(312)와 다른 위치에 형성되며,
    상기 제1연통홀(301)이 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제3표시부(313), 및 상기 제2연통홀(302)이 상기 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제4표시부(314)가 길이방향으로 각각 서로 다른 위치에 더 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트(300)의 일측 평면부(300a)는
    길이방향으로 상기 제1표시부(311) 내지 제4표시부(314)와 다른 위치에 형성되며,
    상기 제3연통홀(303)이 상기 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제5표시부(315), 및 상기 제4연통홀(304)이 상기 차단부(305)에 의해 폐쇄됨을 표시하는 제6표시부(316)가 길이방향으로 각각 서로 다른 위치에 더 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 플레이트(300)는 상기 표시부들이 각각 상기 돌출부(430)의 일정 영역이 오목하게 노치 형상으로 절개되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 플레이트(300)는
    길이방향으로 양측에 상기 제1연통홀(301), 제2연통홀(302), 제3연통홀(303) 및 제4연통홀(304)을 각각 감싸는 원만한 곡면형태의 곡면부(300b)가 형성되며,
    길이방향으로 양측의 상기 곡면부(300b)는 중앙 부분이 일정한 곡률 반경(R1, R2)을 갖도록 내측으로 오목한 제1오목부(321) 및 제2오목부(322)가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1오목부(321) 및 제2오목부(322)는 서로 다른 크기의 곡률 반경(R1, R2)을 갖는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
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