KR102634169B1 - 적층 플레이트형 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수개의 플레이트가 적층되어 서로 다른 열교환매체의 유로가 각각 형성되는 적층 플레이트형 열교환기에 있어서, 상기 복수의 플레이트들은 상하 양면을 관통하는 연통공이 각각 형성되고, 상기 복수의 플레이트들 중 서로 이웃하는 플레이트들은 상기 연통공의 둘레 부분이 서로 마주보는 방향을 향해 플레이트에서 돌출된 형태로 각각 컵부가 형성되며, 서로 이웃하는 플레이트들은 하나의 컵부가 다른 하나의 컵부에 삽입되어 컵부들의 내측면과 외측면이 접촉되어 결합됨으로써, 컵부 주변에 배치되어 플레이트들에 접합된 이너핀의 수가 증대되고 컵부와 플레이트 간의 결합력이 커져, 내부를 유동하는 열교환매체의 압력에 대한 내압성이 향상된 적층 플레이트형 열교환기에 관한 것이다.

Description

적층 플레이트형 열교환기 {Stacked plate type heat exchanger}
본 발명은 복수개의 플레이트가 적층되어 서로 다른 열교환매체의 유로가 각각 형성되는 적층 플레이트형 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 경량화, 소형화 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.
그리하여 종래의 열교환기는 일례로, 도 1과 같이 복수의 플레이트(50)가 적층되어 서로 다른 열교환매체가 독립된 각각의 유로가 형성되어, 제1입구부(10)로 유입된 제1열교환매체(14)가 제1유로(15)를 따라 유동되어 제1출구부(20)로 배출되며, 제2입구부(30)로 유입된 제2열교환매체(34)가 제2유로(35)를 따라 유동되어 제2출구부(40)로 배출되도록 구성되어, 유동되는 열교환매체들간에 열교환이 일어나는 적층 플레이트형 열교환기(1)로 형성된다.
여기에서 상기와 같은 종래의 적층 플레이트형 열교환기는 복수의 플레이트들을 통과하며 서로 다른 열교환매체가 번갈아 유동되도록 제1유로 및 제2유로를 형성하기 위해, 플레이트의 개구가 형성된 둘레를 프레싱하여 돌출된 형상의 컵부를 형성한 후 컵부의 플레이트와 나란한 면이 플레이트와 접촉되도록 적층된 후 브레이징에 의해 접합된다. 그리고 플레이트들의 사이에는 열교환 효율을 향상시키기 위해 이너핀이 개재되어 접합된다.
그런데 서로 이웃하는 플레이트와 컵부는 플레이트들이 적층되는 방향의 면끼리 접합되는 구조로 형성되므로, 컵부와 플레이트의 측면부 사이의 공간에 이너핀이 존재할 수 있는 공간이 협소하여 플레이트들과 접합되는 이너핀의 수가 상대적으로 적어 플레이트들 간의 결합력이 저하된다. 또한, 서로 이웃하는 플레이트와 컵부는 플레이트들이 적층되는 방향의 면끼리 접합되는 구조로 형성되므로, 컵부와 플레이트가 서로 접합되어 있던 접합부가 내부를 유동하는 열교환매체의 압력에 의해 떨어지면서 열교환기의 변형이 발생하는 문제점이 있다.
KR 10-2018-0092543 A (2018.08.20)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 복수개의 플레이트가 적층되어 서로 다른 열교환매체의 유로가 각각 형성되는 적층 플레이트형 열교환기에 있어서, 컵부와 플레이트의 측면부 사이의 공간에 이너핀이 존재할 수 있는 공간을 확보하여 컵부의 주변에서 플레이트들 사이에 개재되어 접합되는 이너핀의 수를 증가시키고 컵부와 플레이트가 접합되는 구조를 변경하여, 내부를 유동하는 열교환매체의 압력에 대한 내압성을 향상시킬 수 있는 적층 플레이트형 열교환기를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 적층 플레이트형 열교환기는, 복수개의 플레이트가 적층되어 서로 다른 열교환매체의 유로가 각각 형성되는 적층 플레이트형 열교환기에 있어서, 상기 복수의 플레이트들은 상하 양면을 관통하는 연통공이 각각 형성되고, 상기 복수의 플레이트들 중 서로 이웃하는 플레이트들은 상기 연통공의 둘레 부분이 서로 마주보는 방향을 향해 플레이트에서 돌출된 형태로 각각 컵부가 형성되며, 서로 이웃하는 플레이트들은 하나의 컵부가 다른 하나의 컵부에 삽입되어 컵부들의 내측면과 외측면이 접촉되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 서로 이웃하는 플레이트들의 컵부들은 대향되어 접촉되는 면들이 플레이트들의 적층방향과 나란하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 서로 이웃하는 플레이트의 컵부들의 접합에 의해 컵부의 외측에 형성된 열교환매체의 유로에는 플레이트들 사이에 이너핀이 개재되어, 상기 이너핀이 플레이트들에 접합될 수 있다.
또한, 상기 적층 플레이트형 열교환기의 단면에서 플레이트 상의 열교환매체 유로의 일측 끝단에서 연통공까지의 길이를 A, 컵부들의 두께를 d, 이너핀이 배열된 길이를 B, 서로 이웃하는 컵부 사이의 갭의 길이를 g, 이너핀 한 개의 산인 단위 이너핀의 길이를 E 라고 했을 때, 0≤{A-(2d+g)}-B<E 의 수식을 만족하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 다른 하나의 컵부에 삽입되는 하나의 컵부는 단부가 내측으로 경사지거나 휘어진 가이드부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 다른 하나의 컵부에 삽입되는 하나의 컵부는 중앙부가 외측으로 볼록한 곡면 형태로 형성되어 볼록한 중앙부가 다른 하나의 컵부에 접촉될 수 있다.
또한, 상기 다른 하나의 컵부에 삽입되는 하나의 컵부는 중앙부가 외측으로 볼록하게 돌출된 접합 돌기가 형성되고 상기 접합 돌기의 양측은 평평하게 형성되며, 상기 하나의 컵부의 접합 돌기가 다른 하나의 컵부에 접촉될 수 있다.
또한, 상기 복수의 플레이트의 컵부들의 내측에 삽입되며, 각각의 컵부들에 원주방향으로 이격된 2개소 이상의 지점에 접촉되어, 내측에 배치된 컵부를 외측에 배치된 컵부에 밀착시키는 인서트 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 인서트 부재는 단면이 "+"자 형태인 인서트 격판으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 인서트 격판에는 양면을 관통하는 복수의 관통공이 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 플레이트의 컵부들의 내측에 삽입되며, 각각의 컵부들에 원주방향으로 특정한 각도 이상 연속되게 접촉되어, 내측에 배치된 컵부를 외측에 배치된 컵부에 밀착시키는 인서트 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 인서트 부재는 단면이 "C"자 형태인 인서트 파이프로 형성될 수 있다.
또한, 상기 인서트 파이프에는 내주면과 외주면을 관통하는 복수의 관통공이 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 플레이트들은 양면 클래드 부재로 형성되어, 서로 이웃하는 플레이트의 컵부들은 브레이징에 의해 서로 접촉되는 컵부의 면들이 서로 접합될 수 있다.
본 발명의 적층 플레이트형 열교환기는, 컵부 주변에 배치되어 접합된 이너핀의 수가 증대되고 컵부와 플레이트 간의 결합력이 커져, 내부를 유동하는 열교환매체의 압력에 대한 내압성이 향상되는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 적층 플레이트형 열교환기를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 적층 플레이트형 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 정면 부분단면도이다.
도 5는 종래의 적층 플레이트형 열교환기를 나타낸 정면 부분단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 적층 플레이트형 열교환기에서 컵부의 다른 실시예들을 나타낸 정면 부분단면도이다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 적층 플레이트형 열교환기를 나타낸 정면 부분단면도, 부분사시도 및 평면 부분단면도이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 적층 플레이트형 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 적층 플레이트형 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 정면 부분단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 적층 플레이트형 열교환기는 크게 복수의 제1플레이트(100) 및 복수의 제2플레이트(100)로 구성될 수 있으며, 제1플레이트(100)와 제2플레이트(100)가 교번되어 적층된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 본 발명의 적층 플레이트형 열교환기는 제1플레이트(100)들과 제2플레이트(200)들의 적층에 의해 제1열교환매체가 유동되는 제1유로(101)가 형성되고 제2열교환매체가 유동되는 제2유로(201)가 형성되며, 2종의 열교환매체가 서로 열교환하기 용이하도록 제1유로(101)와 제2유로(201)가 번갈아 형성되도록 구성될 수 있다.
제1플레이트(100)들은 수평방향에 나란한 평판 형태로 평판부(110)가 형성되며, 평판부(110)의 둘레부분이 상측 방향으로 절곡된 형태의 측면부(120)가 형성될 수 있다. 여기에서 측면부(120)는 평판부(110)의 둘레 전체에 형성될 수 있으며, 상측 방향으로 형성되되 바깥쪽 방향으로 경사지게 형성되어, 제1플레이트(100)의 측면부(120) 내측에 제2플레이트(200)의 측면부(220)가 적층되어 밀착될 수 있다. 그리고 제1플레이트(100)에는 평판부(110)의 상하 양면을 관통하는 연통공들이 형성될 수 있다. 또한, 연통공의 둘레 부분이 상측으로 돌출된 형태로 형성되어 컵부(130)로 형성될 수 있다. 즉, 컵부(130)는 정면에서 본 단면이 평판부(110)에 대해 수직 상측으로 절곡된 형태로 형성되어 평판부(110)에서 컵부(130)가 상측으로 연장된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 제1플레이트(100)는 한 장의 평판을 프레싱하여 평판부(110)에서 측면부(120) 및 컵부(130)가 일체로 형성될 수 있다. 또한, 제1플레이트(100)는 상하 양면이 클래드 층으로 형성된 양면 클래드 부재로 형성되어, 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)를 적층한 후 브레이징에 의해 플레이트들이 접합되도록 구성될 수 있다.
제2플레이트(200)들은 수평방향에 나란한 평판 형태로 평판부(210)가 형성되며, 평판부(210)의 둘레부분이 상측 방향으로 절곡된 형태의 측면부(220)가 형성될 수 있다. 여기에서 측면부(220)는 평판부(210)의 둘레 전체에 형성될 수 있으며, 상측 방향으로 형성되되 바깥쪽 방향으로 경사지게 형성되어, 제2플레이트(200)의 측면부(220) 내측에 제1플레이트(100)의 측면부(120)가 적층되어 밀착될 수 있다. 그리고 제2플레이트(200)에는 평판부(210)의 상하 양면을 관통하는 연통공들이 형성될 수 있으며, 제2플레이트(200)의 연통공은 제1플레이트(100)의 연통공과 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 또한, 제2플레이트(200)의 연통공의 둘레 부분이 하측으로 돌출된 형태로 형성되어 컵부(230)로 형성될 수 있다. 즉, 제2플레이트(200)의 컵부(230)는 정면에서 본 단면이 평판부(210)에 대해 수직 하측으로 절곡된 형태로 형성되어 평판부(210)에서 컵부(230)가 하측으로 연장된 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제2플레이트(200)의 컵부(230)의 외경은 제1플레이트(100)의 컵부(130)의 내경보다 작거나 같게 형성되어, 제2플레이트(200)의 컵부(230)가 제1플레이트(100)의 컵부(130) 내측에 삽입될 수 있으며, 삽입된 상태에서 제2플레이트(200)의 컵부(230)의 외주면은 제1플레이트(100)의 컵부(130)의 내주면에 접촉될 수 있다. 또한, 제2플레이트(200)의 컵부(230)의 하단부에는 아래쪽으로 가면서 연통공의 반경방향 내측으로 경사지거나 휘어진 형태의 가이드부(240)가 형성되어, 제2플레이트(200)의 컵부(230)가 제1플레이트(100)의 컵부(130)에 삽입되기 용이할 수 있다. 또한, 제2플레이트(200)는 한 장의 평판을 프레싱하여 평판부(210)에서 측면부(220) 및 컵부(230)가 일체로 형성될 수 있다. 또한, 제2플레이트(200)는 상하 양면이 클래드 층으로 형성된 양면 클래드 부재로 형성되어, 제2플레이트(200)와 제1플레이트(100)를 적층한 후 브레이징에 의해 플레이트들이 접합되도록 구성될 수 있다. 이때, 제2플레이트(200)의 컵부(230)가 제1플레이트(100)의 컵부(130) 내측에 삽입되어 제2플레이트(200)의 컵부(230)의 외주면이 제1플레이트(100)의 컵부(130)의 내주면에 접촉된 상태에서, 브레이징에 의해 제2플레이트(200)의 컵부(230)의 외주면과 제1플레이트(100)의 컵부(130)의 내주면이 접합될 수 있다.
이에 따라 종래의 적층 플레이트형 열교환기에서는 열교환매체가 통과하는 연통공이 형성된 부분에서 플레이트들의 적층방향으로 돌출된 컵부가 플레이트의 평평한 면과 접합되어 플레이트들과 나란한 방향으로 접합면이 형성되므로, 컵부가 형성된 외측으로 유동되는 열교환매체의 압력에 의해 접합면이 상대적으로 쉽게 떨어질 수 있어, 열교환매체의 압력에 대한 내압성이 낮았다.
반면, 본 발명의 적층 플레이트형 열교환기에서는 플레이트들의 컵부와 컵부가 적층방향으로 돌출 형성된 상태에서 컵부들의 외주면과 내주면이 접합된다. 즉, 서로 이웃하는 플레이트들의 컵부들은 대향되어 접촉된 후 접합되는 면들이 플레이트들의 적층방향과 나란하게 형성되므로, 플레이트들의 적층방향에 대한 결합력이 상대적으로 커서 열교환매체의 압력에 대한 내압성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 적층 플레이트형 열교환기는 서로 이웃하는 제1플레이트(100)의 컵부(130)와 제2플레이트(200)의 컵부(230)의 접합에 의해 컵부(130, 230)들의 외측에 형성된 열교환매체의 유로인 제1유로(101)에는 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)의 사이에 이너핀(300)이 개재될 수 있다. 그리고 이너핀(300)은 열교환매체가 통과할 수 있도록 형성되며, 이너핀(300)은 브레이징에 의해 제1플레이트(100)에 하측이 접합되고 제2플레이트(200)에 상측이 접합될 수 있다.
그리하여 도 5와 같이 종래의 적층 플레이트형 열교환기에서는 플레이트(50)들의 연통공이 형성된 부분에서 적층방향으로 돌출된 컵부(51)의 접합부(52)가 플레이트의 평평한 면과 접합되어 플레이트들과 나란한 방향으로 형성되므로, 컵부(51)와 측면부(53) 사이에 형성된 공간인 열교환매체 유로에 이너핀(60)이 개재되어 플레이트들에 접합될 수 있는 공간이 상대적으로 좁게 형성되었다. 즉, 컵부와 측면부 사이에 배치된 이너핀이 플레이트들과 접합된 지점의 수(이너핀의 수)가 적어 그만큼 플레이트들 간의 결합력이 작기 때문에, 이너핀이 존재하는 공간을 통해 유동되는 열교환매체의 압력에 대한 내압성이 낮았다.
반면에, 본 발명의 적층 플레이트형 열교환기에서는 서로 이웃하여 접합되는 두 플레이트들의 컵부들이 접합되는 면이 플레이트들의 적층방향으로 형성되므로, 그만큼 상대적으로 컵부와 측면부 사이에 이너핀이 배치될 수 있는 공간이 넓어지고 이에 따라 컵부와 측면부 사이에서 이너핀이 플레이트들에 접합되는 지점의 수(이너핀의 수)가 많아져 플레이트들 간의 결합력이 크기 때문에, 이너핀이 존재하는 공간을 통해 유동되는 열교환매체의 압력에 대한 내압성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 적층 플레이트형 열교환기의 단면에서 플레이트들의 열교환매체 유로의 일측 끝단에서부터 제2플레이트(200)의 컵부(230) 내주면인 연통공까지의 길이를 A, 컵부(130,230)들의 두께를 d, 이너핀(300)이 배열된 길이를 B, 서로 이웃하는 컵부(130,230) 사이의 갭의 길이를 g, 이너핀(300) 한 개의 산인 단위 이너핀의 길이를 E 라고 했을 때, 0≤{A-(2d+g)}-B<E 의 수식을 만족하도록 형성될 수 있다. 그리하여 연통공 주변에 배치되어 플레이트들에 접합되는 단위 이너핀의 개수가 종래 기술에 비해 상대적으로 많아지며 공간의 낭비 없이 열교환매체의 유로 상에 충분히 배치될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 적층 플레이트형 열교환기에서 컵부의 다른 실시예들을 나타낸 정면 부분단면도이다.
도 6을 참조하면, 제2플레이트(200)의 컵부(230)는 중앙부가 연통공(220)의 반경방향 외측으로 볼록한 곡면 형태로 형성되어, 상기 컵부(230)의 볼록한 중앙부가 제1플레이트(100)의 컵부(230)의 내주면에 접촉될 수 있다. 그리하여 제2플레이트(200)의 컵부(230)가 제1플레이트(100)의 컵부(130) 내측에 삽입되기 용이하며, 삽입된 상태에서 브레이징에 의해 녹은 클래드가 제2플레이트(200)의 컵부(230)와 제1플레이트(100)의 컵부(130) 사이의 틈에 채워지기 용이하여 컵부들 간의 접합에 의한 결합력이 향상될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제2플레이트(200)의 컵부(230)는 중앙부가 연통공(231)의 반경방향 외측으로 볼록한 접합 돌기(250)가 형성되고 접합 돌기(250)에 연결된 상측 및 하측은 상하방향으로 평평한 형태인 직선부(251)로 형성될 수 있다. 즉, 제2플레이트(200)의 컵부(230)가 제1플레이트(100)의 컵부(130) 내에 삽입되었을 때, 제2플레이트(200)의 컵부(230)의 접합 돌기(250)가 제1플레이트(100)의 컵부(130)에 접촉된 상태가 되고, 직선부(251)는 제1플레이트(100)의 컵부(130)와 반경방향으로 이격된 상태가 될 수 있다. 그리하여 제2플레이트(200)의 컵부(230)가 제1플레이트(100)의 컵부(130) 내측에 삽입되기 용이하며, 삽입된 상태에서 브레이징에 의해 녹은 클래드가 제2플레이트(200)의 컵부(230)와 제1플레이트(100)의 컵부(130) 사이의 틈에 채워지기 용이하여 컵부들 간의 접합에 의한 결합력이 향상될 수 있다.
도 8 내지 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 적층 플레이트형 열교환기를 나타낸 정면 부분단면도, 부분사시도 및 평면 부분단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 적층 플레이트형 열교환기는 적층된 제1플레이트(100)들의 컵부(130) 및 제2플레이트(200)들의 컵부(230)의 내측에 삽입된 인서트 부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.
일례로 인서트 부재는 단면이 "+"자 형태인 인서트 격판(501)으로 형성될 수 있으며, 인서트 격판(501)은 수평방향으로 자른 단면이 "+"형태이면서 상하방향으로 연장된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 인서트 격판(501)은 플레이트들의 컵부들 내측에 삽입되어 외측면이 컵부들의 내측에 접촉되어, 인서트 격판(501)이 제2플레이트(200)의 컵부(230)를 제1플레이트(100)의 컵부(130)쪽으로 밀착시킬 수 있다. 이때, 인서트 격판(501)은 컵부의 원주방향을 따라 이격된 2개소 이상의 지점에 접촉될 수 있으며, 도시된 바와 같이 원주방을 따라 90도 간격으로 4개의 판이 배치되어 인서트 격판(501)이 형성되는 경우에는 인서트 격판(501)이 하나의 컵부에서 4개의 지점에 접촉될 수 있다. 그리고 인서트 격판(501)은 하나의 평판으로 형성되거나, 3개의 평판이 120도 간격으로 배치되어 있는 형태 등 다양하게 형성될 수 있다.
그리하여 인서트 격판(501)에 의해 브레이징 시 제2플레이트(200)의 컵부(230)와 제1플레이트(100)의 컵부(130)가 견고하게 접합될 수 있다.
또한, 인서트 격판(501)에는 양면을 관통하는 복수의 관통공(510)이 형성되어 열교환매체가 고르게 퍼져서 유동되도록 할 수 있다.
다른 예로 인서트 부재는 단면이 "C"자 형태인 인서트 파이프(502)로 형성될 수 있으며, 인서트 격판(501)은 수평방향으로 자른 단면이 "C"자 형태이면서 상하방향으로 연장된 일측에 절개부(520)가 형성된 파이프 형태로 형성될 수 있다. 그리고 인서트 파이프(502)는 플레이트들의 컵부들 내측에 삽입되어 외측면이 컵부들의 내측에 접촉되어, 인서트 파이프(502)의 탄성에 의해 제2플레이트(200)의 컵부(230)가 제1플레이트(100)의 컵부(130)에 밀착될 수 있다. 이때, 인서트 파이프(502)는 컵부의 원주방향을 따라 특정한 각도 이상 연속되게 접촉될 수 있다.
그리하여 인서트 파이프(502)에 의해 브레이징 시 제2플레이트(200)의 컵부(230)와 제1플레이트(100)의 컵부(130)가 견고하게 접합될 수 있다.
또한, 인서트 파이프(502)에는 양면을 관통하는 복수의 관통공(530)이 형성되어 열교환매체가 고르게 퍼져서 유동되도록 할 수 있다.
그리고 인서트 격판(501)의 외측면 및 인서트 파이프(502)의 외주면은 제2플레이트(200)의 컵부(230)와 접촉된 상태에서 브레이징에 의해 접합될 수 있다. 이에 따라 인서트 격판(501) 또는 인서트 파이프(502)에 복수의 플레이트들의 컵부가 형성된 부분이 서로 연결된 상태로 결합되므로 컵부가 존재하는 부분에서 열교환매체의 압력에 의한 내압성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 적층 플레이트형 열교환기는 제1플레이트(100)들과 제2플레이트(200)들이 적층된 상측에 컵부가 없이 연통공만 상하로 관통 형성되어 있는 상부 플레이트(411)가 더 적층되어 구성될 수 있다. 그리고 상부 플레이트(411)의 상측에 구조적인 강도 보강을 위해 플레이트들보다 두께가 두꺼운 상부 보강판(410)이 적층되어 결합될 수 있으며, 상부 보강판(410)에는 상하를 관통하는 연통공이 형성되어 연통공에 열교환매체가 유입되는 입구파이프 또는 배출되는 출구파이프가 형성될 수도 있다. 또한, 제1플레이트(100)들과 제2플레이트(200)들이 적층된 하측에 구조적인 강도 보강을 위해 플레이트들보다 두께가 두꺼운 상부 보강판(410)이 적층되어 결합될 수 있으며, 상부 보강판(410)에는 상하를 관통하는 연통공이 형성되어 연통공에 열교환매체가 유입되는 입구파이프 또는 배출되는 출구파이프가 형성될 수도 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 제1플레이트 101 : 제1유로
110 : 평판부 120 : 측면부
130 : 컵부
200 : 제2플레이트 201 : 제2유로
210 : 평판부 220 : 측면부
230 : 컵부
240 : 가이드부 250 : 접합 돌기
251 : 직선부
300 : 이너핀
410 : 상부 보강판 411 : 상부 플레이트
420 : 하부 보강판
501 : 인서트 격판 510 : 관통공
502 : 인서트 파이프 520 : 절개부
530 : 관통공

Claims (14)

  1. 복수개의 플레이트가 적층되어 서로 다른 열교환매체의 유로가 각각 형성되는 적층 플레이트형 열교환기에 있어서,
    상기 복수의 플레이트들은 상하 양면을 관통하는 연통공이 각각 형성되고, 상기 복수의 플레이트들 중 서로 이웃하는 플레이트들은 상기 연통공의 둘레 부분이 서로 마주보는 방향을 향해 플레이트에서 돌출된 형태로 각각 컵부가 형성되며,
    서로 이웃하는 플레이트들은 하나의 컵부가 다른 하나의 컵부에 삽입되어 컵부들의 내측면과 외측면이 접촉되어 결합되며,
    상기 서로 이웃하는 플레이트의 컵부들의 접합에 의해 컵부의 외측에 형성된 열교환매체의 유로에는 플레이트들 사이에 이너핀이 개재되어, 상기 이너핀이 플레이트들에 접합되며,
    상기 적층 플레이트형 열교환기의 단면에서 플레이트 상의 열교환매체 유로의 일측 끝단에서 연통공까지의 길이를 A, 컵부들의 두께를 d, 이너핀이 배열된 길이를 B, 서로 이웃하는 컵부 사이의 갭의 길이를 g, 이너핀 한 개의 산인 단위 이너핀의 길이를 E 라고 했을 때, 0≤{A-(2d+g)}-B<E 의 수식을 만족하도록 형성된 것을 특징으로 하는 적층 플레이트형 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서로 이웃하는 플레이트들의 컵부들은 대향되어 접촉되는 면들이 플레이트들의 적층방향과 나란하게 형성된 것을 특징으로 하는 적층 플레이트형 열교환기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다른 하나의 컵부에 삽입되는 하나의 컵부는 단부가 내측으로 경사지거나 휘어진 가이드부가 형성된 것을 특징으로 하는 적층 플레이트형 열교환기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다른 하나의 컵부에 삽입되는 하나의 컵부는 중앙부가 외측으로 볼록한 곡면 형태로 형성되어 볼록한 중앙부가 다른 하나의 컵부에 접촉된 것을 특징으로 하는 적층 플레이트형 열교환기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다른 하나의 컵부에 삽입되는 하나의 컵부는 중앙부가 외측으로 볼록하게 돌출된 접합 돌기가 형성되고 상기 접합 돌기의 양측은 평평하게 형성되며,
    상기 하나의 컵부의 접합 돌기가 다른 하나의 컵부에 접촉된 것을 특징으로 하는 적층 플레이트형 열교환기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트의 컵부들의 내측에 삽입되며, 각각의 컵부들에 원주방향으로 이격된 2개소 이상의 지점에 접촉되어, 내측에 배치된 컵부를 외측에 배치된 컵부에 밀착시키는 인서트 부재를 더 포함하는 적층 플레이트형 열교환기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인서트 부재는 단면이 "+"자 형태인 인서트 격판으로 형성된 것을 특징으로 하는 적층 플레이트형 열교환기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인서트 격판에는 양면을 관통하는 복수의 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 적층 플레이트형 열교환기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트의 컵부들의 내측에 삽입되며, 각각의 컵부들에 원주방향으로 특정한 각도 이상 연속되게 접촉되어, 내측에 배치된 컵부를 외측에 배치된 컵부에 밀착시키는 인서트 부재를 더 포함하는 적층 플레이트형 열교환기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 인서트 부재는 단면이 "C"자 형태인 인서트 파이프로 형성된 것을 특징으로 하는 적층 플레이트형 열교환기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 인서트 파이프에는 내주면과 외주면을 관통하는 복수의 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 적층 플레이트형 열교환기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 플레이트들은 양면 클래드 부재로 형성되어,
    서로 이웃하는 플레이트의 컵부들은 브레이징에 의해 서로 접촉되는 컵부의 면들이 서로 접합된 것을 특징으로
    하는 적층 플레이트형 열교환기.
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