KR20080101692A

KR20080101692A - 가스 형태의 매체용 열 교환기

Info

Publication number: KR20080101692A
Application number: KR1020080043811A
Authority: KR
Inventors: 마이클 코지카; 블라디미르 파르페노브
Original assignee: 에이케이지-서머테크니크 게엠베하 앤 콥스. 케이지
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2008-11-21
Also published as: EP1992898A3; CN101307995A; EP1992898A2; EP1992898B1; CN101307995B; DE202007007169U1

Abstract

가스 형태의 매체용 열 교환기는 다수의 제 1 유동 채널들(5)을 포함하고, 상기 유동 채널들은 적층되어 간격을 갖고 중첩 배치되고, 상기 유동 채널에 대해 제 2 유동 채널들(8) 사이에 형성된다. 유동 채널들(5)은 포일 재료로 이루어진 벽(6, 7)을 제한하고, 상기 벽은 측면에 배치된 측면 스트립(6a, 7a)에 의해 기밀 방식으로 서로 연결되고, 파형 플루팅(11) 및 거기에 형성된 내부 및 외부 스페이서(10)를 갖고, 상기 스페이서는 제 1 유동 채널들(5)을 서로 이격시킨다. 본 발명에 따라, 플루팅(11)은 돌기(12)를 갖고, 벽(6, 7)은 제 1 유동 채널들(5)에 대해 횡으로 배치된 전방 및 후방 연결 스트립을 갖고, 상기 연결 스트립은 제 1 및 제 2 유동 채널들(5, 8)을 가진 블록을 형성 하에, 적층되어 위 아래에 놓인 제 1 유동 채널(5)의 벽(6, 7)의 연결 스트립에 기밀 방식으로 서로 연결된다. 스페이서(9, 10)는 긴 스템핑부로 이루어지고, 내부 및 외부 스페이서(9)는 서로 수직으로 배치된다.

Description

가스 형태의 매체용 열 교환기{HEAT EXCHANGEER FOR MEDIUM OF GAS TYPE}

본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른 가스 형태의 매체용 열 교환기에 관한 것이다.

상기 방식의 공지된 열 교환기는 바람직하게 응축기로서 세탁 건조기에서 사용된다(예컨대 EP 0 982 427 B1, EP 1 106 729 B1, DE 102 18 274 A1, DE 103 56 417 A1). 상기 열 교환기는, 특히 유동 채널들이 양호한 열 전도성 플라스틱- 또는 금속 포일로 제조되고 예컨대 진공-열-변형, 디프드로잉 또는 그 밖의 특별한 방법으로 그 최종 형태가 되는 벽에 의해 제한된다. 이로 인해 얻어지는 장점은, 벽이 간단하게 그리고 열 교환 성능을 개선시키는 플루팅된 부품으로 스페이서를 포함할 수 있다는 것이고, 상기 스페이서는 비교적 플랙시블한 벽을 이격시킨다. 물론, 지금까지 공지된 상기 방식의 열 교환기가 결함이 없는 것은 아니다.

예컨대 0.2 mm 두께의 벽 또는 포일로 인해 공지된 플루팅 및 스페이서에도 불구하고 특히 열 교환기의 작동시 필수적인 내압성과 관련하여 문제가 발생한다. 더 높은 온도는 비용으로 인해 주로 사용된, 폴리프로필렌 또는 예컨대 ABS와 같은 코폴리머로 제조된 벽을 연질이 되게 하여, 상기 벽은 최소 압력의 방향으로 변형된다. 또한, 높은 온도는 길이 팽창을 일으키고, 이것은 벽과 그것의 프레임 고정된 단부들 사이로 벽이 휘게 한다. 이로써, 작동시 구조적으로 주어진 유동 횡단면이 변형되고, 이는 열 교환기의 성능에 바람직하지 않게 작용할 뿐 아니라 세탁 건조기-응축기의 경우에도 습공기(process air)를 안내하는 유동 채널 내에 리세스가 형성되게 할 수 있다. 상기 리세스 내에 바람직하지 않게 응축된 물이 수집되고(물웅덩이 형성), 이것은 응축 성능을 저하시키고 실제로 이를 위해 제공된 수집 컨테이너로 배출된다.

또한, 특히 개별 관형 유동 채널을 접착을 통해 프레임에 경우에 따라서 기밀식으로 고정함으로써 발생하는 비교적 높은 제조 비용이 바람직하지 않다.

또한, 플라스틱-포일로 제조된 열 교환기에 의해 전술한 양호한 열 교환 성능이 달성될 수 있지만, 이것은 적절하게 설계되어 납땜된, 접착된 또는 크림핑된 냉각기 또는 금속 냉각기의 경우보다 더 작다.

본 발명의 목적은 이러한 선행기술로부터, 전술한 열 교환기를, 제조 비용의 감소에도 불구하고 증가된 성능과 더 큰 내압성을 갖도록 형성하는 것이다.

상기 목적은 청구범위 제 1 항의 특징에 의해 달성된다.

본 발명에 따라 추가로 공지된 돌기가 배치됨으로써 포일 재료로 이루어진 벽의 사용시에도 현저한 성능 증가가 나타난다. 스페이서의 본 발명에 따른 형성 및 배치는 충분히 많은 개수의 스페이서의 사용을 가능하게 하고, 이로써 작동시 압력 손실이 과도하게 증가하지 않는다. 또한, 제 1 유동 채널의 측면 가장자리 뿐아니라, 제 2 유동 채널의 전방 및 후방 정측면이 용접에 의해 연결됨으로써 현저한 비용 감소가 가능해진다.

이로써, 전체적으로 프레임에 삽입될 수 있는 연결된 블록이 얻어지고, 상기 블록의 외주는 접착에 의해 프레임에 연결되어야 한다. 이는, 제조시 접착제 및 복잡한 작업 단계를 절감시킨다.

본 발명의 다른 바람직한 특징은 종속 청구항에 제시된다.

본 발명은 하기에서 실시예에 대한 첨부된 도면과 관련하여 상세히 설명된다.

도 1에 따라, 열 교환기는 제 1 및 제 2 유동 채널들을 가진 블록(1)을 포함하고, 상기 블록의 2개의 종방향 단부는 각각의 프레임(2)에 고정된다. 가스는 화살표(3)로 도시된 제 1 방향으로 제 1 유동 채널을 통해 흐르고, 그와 달리 화살 표(4)로 도시된, 직교류- 열 교환기 방식에 따라 바람직하게 제 1 방향에 대해 수직인 제 2 방향으로 제 2 유동 채널을 통해 흐른다.

하기에 설명된 바람직한 실시예에서, 특히 세탁 건조기에 적합한 열 교환기용 응축기로서 설명되고, 상기 열 교환기를 통해 화살표(3) 방향으로 습공기가 흐르고, 화살표(4) 방향으로 냉각 공기가 흐른다.

도 2는 본 발명에 따라 형성된 제 1 유동 채널(5)을 도시하고, 상기 유동 채널은, 특히 도 5에 도시된 바와 같이, 도 3 및 도 4에 따라 형성된 2개의 벽(6, 7)에 의해 제한된다. 도 6은 중첩 배치된 다수의 제 1 유동 채널들(5)을 도시하고, 상기 채널들은 미리 선택된 간격으로 배치되고 따라서 그 사이로 도 1에 따라 화살표(4)의 방향으로 예컨대 냉각 공기가 흐르는 제 2 유동 채널들(8)이 형성된다.

제 1 유동 채널들(5)을 제한하는 교대로 중첩 배치된 플레이트 또는 벽(6, 7)은 포일 재료, 예컨대 폴리프로필렌 또는 알루미늄 포일로 제조되고, 바람직하게 항상 전체적으로 일정한 벽 두께를 갖고, 상기 벽 두께는 바람직하게 0.2 mm 내지 0.5 mm이다. 평면도에서 벽(6, 7)은 실질적으로 사각형이다. 2개의 벽(6, 7)은 특히 도 3 내지 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 1 방향에 대해 평행하게 그리고 실시예에서 그 종측면에 대해 평행하게 연장된 측면 스트립들(6a, 7a)을 갖고, 상기 스트립은 용접에 의해 기밀 방식으로 서로 연결된다(도 5). 이로써 측면이 폐쇄된, 유동 채널들(5) 관 형태의 전방 및 후방 단부가 개방된 유동 채널들(5)이 형성된다.

또한, 제 1 유동 채널들(5)은 내부로 돌출한 내부 스페이서(9)를 갖고, 상기 스페이서는 도 4, 도 5 및 도 6에서 하부 벽(7)에 일체로 형성되고, 실질적으로 상기 벽으로부터 수직으로 돌출하고, 상기 스페이서의 자유 단부는 그 위에 있는 상부 벽(6)에 접촉한다. 이로써, 유동 채널들(5)의 벽(6, 7)은 미리 선택된 간격으로 이격된다. 또한 도 3, 도 5 및 도 6에서 상부 벽(6)에 외부 스페이서(10)가 배치된다. 상기 외부 스페이서는 제 1 유동 채널들(5) 내로 돌출하는 것이 아니라, 상기 채널의 벽(6)으로부터 실질적으로 수직으로 외부로 돌출한다. 벽(6, 7)의 적층 상태에서(도 6), 상기 외부 스페이서(10)의 자유 단부는 그 아래에 놓인 벽(7)의 하측면에 접촉하고, 따라서 적층되어 중첩된 유동 채널들(5) 사이의 간격 또는 이들 사이에 있는 제 2 유동 채널들(8)의 높이가 결정된다.

또한, 특히 도 3 및 도 4에, 벽(6, 7)이 제 1 유동 방향(도 2의 화살표 3)에 대해 횡으로 연장된, 파형의 플루팅을 갖는 것을 도시하고, 상기 플루팅은 2개의 벽(6, 7)에서 실질적으로 동일하게 형성되고, 서로 평행하게 배치된다.

전술한 방식의 열 교환기는 상기 간행물들에 실질적으로 공지되어 있으므로 당업자에게 상세히 설명할 필요가 없다.

본 발명에 따라, 플루팅(11)은 적어도 부분적으로 평평한 섹션을 갖는다. 특히 바람직하게 횡단면이 사다리꼴 형태인 플루팅(11)은 도 2 내지 도 4에 따라 제 2 방향으로(도 2 내지 도 4 및 도 6의 화살표 4) 높아지는 섹션(11a), 낮아지는 섹션(11b) 및 상기 섹션들을 연결하는 섹션(11c)을 포함한다. 도 5에 따라 플루팅(11)은 바람직하게 l/h의 비율인 파형 길이(l)와 높이(h)를 갖고, 상기 비율은 적어도 5이고 바람직하게 20보다 작다.

섹션들(11a, 11b)은 바람직하게 평평하게 연장되는 한편, 섹션(11c)은 바람직하게 평평하게 그리고 제 2 방향에 대해 평행하게 연장된다. 또한, 섹션들(11a, 11b, 11c)은 본 발명에 따라 바람직하게 렌즈 형태로 형성된 돌기(12)를 갖고, 상기 돌기의 깊이가 상부 및 하부 벽(6, 7) 사이의 간격의 대략 0.2 내지 0.8 배일 때, 열 교환 성능을 증가시키고, 특히 냉각 공기를 위한 제 2 방향으로 압력 손실을 현저히 증가시키지 않는다. 돌기(12)의 다른 치수 및 형태는 개별적인 경우에 소정의 성능 증가에 따라 또는 압력 손실을 감수하여 최대로 선택될 수 있다. 특히 렌즈 형태의 돌기 대신에 타원형 또는 각진 베이스 면을 가진 돌기 및 마름모-또는 피라미드 형태 또는 그 밖의 바람직하게 형성된 돌기(12)가 제공될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 돌기(12)는 홀로 형성되고, 상기 홀은 벽(6, 7)의 반대편의 넓은 측면으로부터 떨어져 있으므로, 선택적으로 제 1 또는 제 2 유동 채널(5 또는 8) 내로 돌출하고 그 후면에 상응하는 리세스가 형성된다. 열 교환기는 사용시 벽(6)이 유동 채널(5)의 상부 제한부를 형성하고, 벽(7)이 하부 제한부를 형성하도록 배치되는 경우, 세탁 건조기-응축기의 경우에 물론 하부 벽(7)의, 유동 채널(5)을 향한 내측면은 볼록하게 돌출한, 유동 채널(5) 내로 돌출한 돌기를 갖는다. 이로써, 벽(7)의 상기 내측면에, 즉 유동 채널(5)의 베이스에 습공기로부터 물이 응축될 때 웅덩이의 형성을 야기하고 응축물의 소정의 배출을 방해하는 리세스가 제공되는 것이 방지된다. 응축물이 배출되는 대신 수집되는 상기 웅덩이는 이곳에서 열 전달을 저하시키기 때문에 바람직하지 않다. 그와 달리 상부 벽에서 내부로 돌출한 돌기는 별로 중요하지 않은데, 그 이유는 형성된 응축 물이 상기 돌기로부터 떨어질 수 있기 때문이다.

도 2 내지 도 6에 도시된 스페이서들(9, 10)은 바람직하게 길게 그리고 평면도에서 볼 때 납작한 타원형으로 또는 양면이 오목하게 형성된다. 상기 스페이서들의 종축선은 바람직하게 제 1 유동 채널(5) 내에서 제 1 방향에 대해 평행하게 연장되고, 제 2 유동 채널(8)에서 제 2 방향에 대해 평행하게 연장된다. 특히 스페이서들(9, 10)의 유입 에지는 바람직하게 작은 곡률 반경을 갖고, 이로 인해 바람직한 유동 특성 및 작은 압력 손실이 구현된다.

또한, 스페이서들(9, 10)의 개수가 소정의 범위에서 제한되는 것이 특히 바람직하다. 스페이서들의 개수가 너무 많으면, 한편으로 압력 손실이 증가하는 한편, 다른 한편으로 돌기(12)를 장착하기 위한 면이 감소된다. 그와 달리 스페이서들의 개수가 너무 적으면, 벽(6, 7)은 작동시 압력 특성으로 인해 포일 재료의 본래의 융통성 때문에 너무 심하게 변형되고, 움푹 들어가게 되고 이로써 압력 손실이 야기될 위험이 있다. 본 발명의 범주에서, 스페이서들(9, 10)의 개수는 동일한 형태로 분포시 100 ㎠ 벽 면적당 4개 미만이 되지 않는 것이 바람직하고, 상기 벽 면적은 바람직하게 실질적으로 약 10 x 10 cm 정방형 면이다. 이러한 경우에 2개의 스페이서 사이의 면 영역은, 거기에서 더 가능한 변형이 거의 무해할 정도로 작다. 100 ㎠ 또는 바람직하게 10 x 10 cm 벽 면적당 스페이서들(9, 10)의 개수의 상한치는, 얼만큼의 압력 손실이 허용되는 지에 의존한다. 스페이서들(9, 10)의 횡단면 면적은 특히 각각의 유동 방향에 대해 횡으로, 가능한 작아야 한다. 상기 횡단면 면적은 열 교환을 위해 0이거나 또는 극히 작기 때문에, 스페이서들(9, 10) 은 이용된 제조 방법, 예컨대 디프드로잉에 의해 필수적인 안정성으로 제조될 수 있다. 또한, 스페이서들(9, 10)은 적층되어 교대로 중첩됨으로써, 도 6에 도시된 바와 같이, 위에서 아래로 관통하는, 바람직하게 2개의 방향(3, 4)에 대해 수직으로 연장된 지지 라인을 갖는다. 스페이서들(9, 10)은 임의적으로 서로에 대해 측면으로 오프셋 되어 배치되면, 작동시 나타나는 압력차는 특히 개별 지지 위치 영역 내에서 모멘트를 일으키고, 이는 벽(6, 7)의 바람직하지 않은 변형을 야기할 수 있다.

벽(6, 7)이 전체 면에 걸쳐 실질적으로 서로 평행하게 배치되고 따라서 유동 채널들(5, 8)이 전체적으로 일정한 높이를 갖고, 스페이서(9, 10)가 배치된 곳을 제외하고 반대 방향으로 스템핑된 돌기(2)가 제공되고, 벽(6, 7)의 가장자리들이 서로 연결되면 본 발명을 위해 특히 바람직하다. 이로써, 거의 균일한 유동비가 달성된다.

양호한 내압성을 달성하기 위한 파형 플루팅(11)으로서 바람직하게 동일한 길이로 높아지고 낮아지는 섹션들(11a, 11b)을 가진, 도 2에 도시된 사다리꼴 형태가 바람직한 것으로 입증되었다. 이는, 특히 돌기(12)가 평면 벽 영역에 설치될 수 있는 장점을 갖는다. 물론, 상이한 영역들(11a, 11b, 11c)의 연결 영역은, 냉각 공기 측에서, 즉, 제 2 유동 채널(8) 내에서 라운드형 편향 존을 통해 바람직한 유동비를 얻기 위해 약간 만곡되어 형성하는 것이 바람직하다. 그러나 대안으로서, 다른 예컨대 사인형 또는 지그재그형의 파형이 이용될 수 있다. 이와 관련하여 큰 압력 손실이 발생하지 않고 놓은 내압성을 갖는 파형이 중요하다. 상기 파 형은 성능 상승을 약간만 지원하기 때문에, 본 발명에 따라 돌기(12)가 추가로 제공된다.

특히 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각각 제 1 유동 채널들(5) 중 하나를 형성하는 2개의 벽(6, 7)의 측면 가장자리들은 서로 고정 연결된다. 이를 가능하게 하기 위해, 사다리꼴 형태의 벽(6;도 3 참조)의 측면들은 비스듬하게 아래로 그리고 외부로 만곡되거나 또는 꺾인 전환 영역(6b)을 갖고, 상기 영역에 외부로 측면 스트립(6a)이 연결된다. 그와 달리, 벽(7)의 가장자리는 비스듬하게 아래로 그리고 외부로 만곡되거나 또는 꺾인 전환 영역(7b)을 갖고, 상기 전환 영역에 측면 스트립(7a)이 연결된다. 2개의 측면 스트립들(6a, 7a)은 바람직하게 실질적으로 평평하고 서로 평행하거나 또는 벽(6, 7)의 가상의 선에 대해 평행하게 배치된다. 이로써 벽(6, 7)은 쉘 형태의 외관을 갖고, 실시예에서 벽(6)은 유동 채널(5)의 커버를 형성하고, 벽(7)은 유동 채널(5)의 베이스를 형성한다. 전환 섹션들(6b, 7b)의 길이는, 측면 스트립들(6a, 7a)이 중첩될 경우 벽(6, 7)이 자동적으로 스페이서(9)로부터 사전 설정된 간격을 갖도록 선택된다.

또한, 본 발명에 따라 벽(6, 7)의 전방 및 후방 단부면은 용접에 의해 기밀 방식으로 서로 연결됨으로써, 2개의 유동 채널들(8)의 측면이 밀봉된다. 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 이를 위해 벽(6, 7)의 전방 및 후방 단부에 연결 스트립들(6c, 7c)이 배치되고, 상기 연결 스트립들은 측면 스트립들(6a, 7a)과 마찬가지로 실질적으로 서로 평행하게 및 상기 벽(6, 7)의 가상의 중심 평면에 대해 서로 평행하게 배치된다. 측면 스트립들(6a, 7a)처럼 연결 스트립(6c, 7c)도 짧은, 중 심 평면에 대해 기울어져 배치된 전환 섹션(6c, 7c)을 통해 벽(6, 7)에 연결된다. 그러나 상세히 도시되지 않은 상기 전환 섹션은 상기 벽(6, 7)에 배치된 측면 스트립들(6a, 7a)과 달리 각각 반대 방향으로, 즉 예컨대 도 2 및 도 5에서 상부 벽(6)은 위로, 그리고 도 2 및 도 5에서 하부 벽(7)은 아래로 만곡되거나 꺾인다. 따라서 2개의 벽(6, 7)으로 이루어진 2개의 유동 채널들(5)이 도 6 및 도 7에 따라 중첩되면, 상기 2개의 유동 채널들(5)은 상응하게 설계된 스페이서(19)에 의해서뿐만 아니라, 측면 유동 채널(8)의 형성 하에 지지되는 연결 스트립들(6c, 7c)에 의해서도 이격된다. 적층된 모든 유동 채널들(5)의 연결 스트립들(6c, 7c)의 용접 후에 연결된 열 교환기 블록(1;도 1)이 얻어지고, 상기 불록 내에서 제 1 및 제 2 유동 채널들(5, 8)은 각각의 유동 방향(3, 4)에 대해 평행한 그 측면들이 기밀 방식으로 서로 고정 연결된다. 열 교환기, 특히 응축기 등의 최종 위치에서, 도 1에 따른 블록(1)의, 정면측의, 연결 스트립들(6c, 7c)이 배치된, 2개의 단부들은 블록(1)의 외주에 상응하게 설계된 프레임(2) 내로 삽입되어야 하고, 상기 프레임에 접착에 의해 연결되어야 한다.

전술한 구조의 다른 장점은, 측면-및 연결 스트립들(6a, 7a 및 6c, 7c)이 추가의 전환 섹션들(6b, 7b)에 의해 벽(6, 7)에 연결되고 따라서 기존의 유동 채널들(5, 8)을 지나 외부로 돌출한다. 이로써, 측면-및 연결 스트립들(6a, 7a 및 6c, 7c)이 용접 공구에 대해 매우 양호하게 달성될 수 있고, 용접 과정이 안전하게 실시될 수 있도록 하기 위해, 내부의 고정부 등이 필요 없다. 이는, 먼저 개별 유동 채널들(5)의 벽(6, 7)이 측면에서 용접되고, 상기 유동 채널들이 적층되고 단부면 에서 용접거나 또는 반대로 먼저 모든 벽(6, 7)이 중첩되어 적층된 후 측면 및 단부측이 용접되는지 여부와 무관하게 적용된다.

전술한 실시예에 따라, 플레이트 또는 셸이라고 할 수 있는 벽(6, 7)은 구조적으로 동일하지 않고, 180°만큼만 회전되어 배치된다. 상기 벽은 오히려 그 측면- 및 연결 스트립(6a, 7a 또는 6c, 7c), 그 스페이서(9, 10) 및 경우에 따라서 그 돌기(12)의 위치 및 방향에 있어서 차이가 있다.

유동 채널(5)의 상부 및 하부에 바람직하게 역학적으로 안정적인 두꺼운 재료로 이루어진 측면 부분(14;도 1)이 배치된다. 상기 부분은 스페이서(10) 위에 배치됨으로써, 바람직하게 적어도 한 측면 벽(6)이 다른 유동 채널(8)을 형성한다. 이와 달리, 반대 측면에서, 측면 부분(14)은 예컨대 직접 벽(7)의 하측면에 접촉한다. 또한, 측면 부분(14)의 정면측 단부는 프레임(2) 내로 돌출하고 상기 프레임에 고정 연결된다. 이로써, 측면 부분(14)은 한편으로는 2개의 프레임(2)을 각각 지지하여 벽(6, 7)으로 형성된 적층으로부터 발생된 조립- 및 밀봉력을 경감시키는데 이용된다. 다른 한편으로, 측면 부분(14)은 그 사이에 놓인 적층을 방향(3, 4)에 대해 수직으로 고정하고 이로써 스페이서들(9, 10)을 해당 벽(6, 7)에 의해 지지하는데 이용된다.

예컨대 세탁 건조기-응축기인 도 8에 따른 실시예는, 도 6에 따라 화살표(3, 4)로 도시된 바와 같이, 특히 습공기가 제 2 유동 채널들(8)을 관류하고, 냉각 공기는 프레임(2)에 고정된 제 1 유동 채널들(5)을 관류하는 점에 있어서 도 2 내지 도 7에 따른 실시예와 다르다. 따라서, 이러한 경우에 플루팅(11)은 바람직하게 제 1 유동 채널(5)의 방향으로 연장된다. 또한, 도 2 내지 도 6과 달리, 내부 스페이서(9) 및 외부 스페이서(10)가 각각 하나로 이어져 형성되고, 즉 제 1 또는 제 2 유동 채널들(5, 또는 8)의 전체 길이에 걸쳐 연장된다. 따라서, 여기에서 충분한 안정성을 달성하기 위해 스페이서의 개수가 아닌 그 교차점의 개수가 소정의 최저값을 가져야 한다. 교차점은 이러한 경우에 서로 수직인 다양한 평면에 놓이고 이어져 형성된 스페이서들(9, 10)이 각각 교차하는 영역(또는 중심점이 더 나음)에 놓인다. 100 ㎠ 또는 바람직하게 10 x 10 cm 벽 면적당 적어도 상기 4개의 교차점이 제공되는 것이 바람직하다. 나머지 부분들의 위치와 구조는 도 2 내지 도 7과 다르지 않다.

또한, 도 8의 경우에, 유동 채널들(8) 내로 돌출하는 돌기(12)가 도 3 및 도 4에 의해 상세히 설명된 방식으로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 다양한 방식으로 변형될 수 있는 전술한 실시예에 제한되지 않는다. 언급된 바와 같이, 특히 개별적인 경우에 사용된 플루팅(11)의 파형에 적용된다. 바람직하게, 특히 관통하는 동일한 파형 길이(l)를 갖고 높아지고 낮아지는 섹션들(11a, 11b)이 실질적으로 동일한 길이인 파형이 고려된다. 섹션들(11a, 11b, 11c) 사이의 연결 영역 및 바람직하게 전환 섹션들(6b, 7b)과 인접한 벽 부분 또는 측면-및 연결 스트립(6a, 7a 및 6c, 7c) 사이의 연결 영역 내의 반경의 크기는 개별적인 경우에 따라 선택될 수 있다. 또한, 전술한 열 교환기는 제시된 목적과 다른 공기 또는 증기와 다른 가스에 사용될 수 있다. 또한, 사용 목적에 따라 도 1과 달리, 제 1 유동 채널들(5)은 제 2 유동 채널들(8)보다 짧을 수 있다. 또 한, 벽(6, 7)과 관련하여 "상부" 및 "하부"의 표시는 제 1 유동 채널들(5)이 벽(6)에 의해 위로 제한되고 벽(7)에 의해 아래로 제안되는 한편, 제 2 유동 채널들(8)에 대해 반대로 적용되는 전술한 실시예에 대해서만 관련된다. 그대신, 열 교환기는 물론 예컨대 약간 경사진 위치 또는 90°회전된 위치에서도, 유동 채널들(5 또는 8)이 수직으로 배치되도록 적용될 수 있다. 다양한 특징들은 전술된 조합과 다르게 조합되어 적용될 수 있다.

도 1은 열 교환기의 사시도.

도 2는 종측면이 연결된 2개의 벽으로 이루어진 본 발명에 따른 제 1 유동 채널의 사시도.

도 3 및 도 4는 도 2의 라인 III-III을 따른, 제 1 유동 채널을 제한하는 각각의 상부 및 하부 벽의 단면도.

도 5는 2개의 벽이 서로 고정 연결된 상태의, 도 2의 라인 III-III을 따른 단면에서 도 3 및 도 4에 따른 벽을 도시한 도면.

도 6은 서로 중첩 배치되고 본 발명에 따라 형성된 다수의, 제 1 및 제 2 유동 채널을 전방에서 커팅한 전방 사시도.

도 7은 도 1에 따른 열 교환기의 본 발명에 따라 형성된 블록의 사시도.

도 8은 본 발명에 따른 유동 채널의 제 2 실시예를 도 6에 따라 도시한 도면.

Claims

가스 형태의 매체용 열 교환기로서, 제 1 방향(3)으로 연장된 다수의 제 1 유동 채널들(5)을 포함하고, 상기 유동 채널들은 적층되어 간격을 가지고 중첩 배치되고, 상기 유동 채널들의 단부들은 각각의 지지 프레임 내로 돌출하고, 상기 제 1 유동 채널들 사이에 제 2 방향으로 연장된 제 2 유동 채널들(8)이 형성되고, 상기 제 1 유동 채널들(5)은 교대로 중첩 배치된, 포일 재료로 이루어진 벽(6, 7)에 의해 제한되고, 상기 벽은 제 1 방향(3)에 대해 측면으로 및 평행하게 배치된 측면 스트립(6a, 7a)에 의해 용접을 통해 기밀방식으로 서로 연결되고, 파형 플루팅(11) 및 상기 플루팅에 형성된, 제 1 유동 채널(5) 내로 돌출한 내부 및 외부 스페이서(9, 10)를 포함하고, 상기 스페이서들은 적층되어 중첩된 제 1 유동 채널들(5)을 서로 이격시키는 열 교환기에 있어서,

파형 플루팅(11)에 적어도 부분적으로 평면 섹션들(11a, 11b, 11c)에 배치된 돌기(12)가 배치되고, 상기 벽(6, 7)은 상기 제 2 방향에 대해 평행하게 배치된 전방 및 후방 연결 스트립들(6c, 7c)을 갖고, 제 1 유동 채널들(5) 중 어느 하나의 상기 벽(6, 7)의 상기 연결 스트립들(6c, 7c)은 각각 적층되어 위 또는 아래에 놓인 제 1 유동 채널(5)의 벽(6, 7)의 연결 스트립에, 제 1 및 제 2 유동 채널들(5, 8)을 가진 관련된 블록(1)을 형성하면서 용접에 의해 기밀 방식으로 서로 연결되고, 상기 스페이서들(9, 10)은 긴 스템핑부로 이루어지고, 내부 스페이서(9)의 종축선은 제 1 방향(3)에 대해 평행하게 배치되고, 외부 스페이서(10)의 종축선은 상 기 제 2 방향(4)에 대해 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 1 항에 있어서, 상기 블록(1)의, 상기 연결 스트립들(6c, 7c)을 포함하는 단부는 접착에 의해 프레임(2)에 고정되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 플루팅(11)은 상기 제 1 및 제 2 방향으로 파형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플루팅(11)은 사다리꼴 형태로 형성되고, 상기 벽(6, 7)은 상기 유동 채널들(5, 8)의 높이가 상기 스페이서들(9, 10) 돌기(12)로부터 떨어져 있는 영역 내에서 실질적으로 전체적으로 동일하도록, 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플루팅(11)은 상기 제 2 방향(14)으로 측정된 길이(l)와 상기 벽(6, 7)에 대해 수직으로 측정된 높이(h)를 갖고, 비율은 20 ≥ 1/h ≥ 5인 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 및 외부 스페이서들(9, 10)은 실질적으로 동일한 형태로 상기 벽(6, 7)에 의해 분할되고, 100 ㎠ 의 벽의 면적 섹션, 바람직하게 10 cm x 10 cm 정방형 면적 섹션에 각각 적어도 4개의 스페이서들(9, 10)이 제공되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 및 외부 스페이서들(9, 10)은, 적층되어 중첩되어 배치되고, 위에서 아래로 관통하는 지지 라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽(6, 7)은 실질적으로 일정한, 0.1 mm 내지 0.5 mm 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌기(12)는 상기 벽(6, 7) 내로 돌출하고 및/또는 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 9 항에 있어서, 상기 돌기(12)는 적어도 작동시 발생하는 액체 응축물이 유동하는 벽(7)에 돌출하여 스템핑되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 10 항에 있어서, 상기 돌기(12)는 작동시 제 1 유동 채널(5)의 하부 벽(7) 내로 돌출하고, 제 1 유동 채널(5) 내로 돌출하도록 스템핑되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측면 스트립(6a, 7a)과 연결 스트립들(6c, 7c)은 상기 유동 채널들(5, 8)을 지나 외부로 돌출한 영역 내에 배치되고, 위로 또는 아래로 만곡된 섹션들은 상기 벽(6, 7)에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 12 항에 있어서, 상기 각각의 벽(6, 7)에서 상기 측면 스트립들(6a, 7a)에 안내된 섹션 및 상기 연결 스트립들(6c, 7c)에 안내된 섹션은 각각 반대 방향 측면으로 만곡되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측면- 및 연결 스트립들(6a, 7a 또는 6c, 7c)은 차례로 실질적으로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스페이서들(9, 10)은 대략 해당 유동 채널들(5, 8)의 전체 길이에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.
제 15 항에 있어서, 100 ㎠의 벽(6, 7)의 면적 섹션, 바람직하게 10 x 10 cm의 정방형 면적 섹션에서, 내부 및 외부 스페이서들(9, 10) 사이에 각각 적어도 4개의 교차점이 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 형태의 매체용 열 교환기.