KR20100074435A - 판형 열교환기용 배관 연결구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세히는 판형 열교환기의 연결부위의 구조를 개선하여 가열유체 또는 피가열유체의 누설을 방지함은 물론 배관작업이 보다 용이하도록 본 발명은, 가열유체와 피가열유체가 서로 열교환하도록 다수매의 열교환판(2)들을 적층하고 상기 열교환판의 외측으로 커버(5)가 부착되며, 상기 커버에는 내부 포트홀과 연통하도록 포트구멍(7)이 형성되어 있는 판형 열교환기에 있어서, 상기 포트구멍(7)에 결합되는 유니온(10,10a)은 상부에 소정의 배관연결수단이 구비되고 하부는 상기 포트구멍에 걸쳐지도록 된 단턱(11)의 아래로 코킹부(12)가 일체로 형성되며, 상기 코킹부(12)는 포트구멍(7)의 내측에서 코킹하여 결합되도록 구성됨을 특징으로 하는 판형 열교환기용 배관 연결구를 제안한다.

판형 열교환기, 커버, 유니온, 배관연결수단, 코킹부.

Description

판형 열교환기용 배관 연결구{A PLATE HEAT EXCHANGER}

본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세히는 판형 열교환기의 연결부위의 구조를 개선하여 가열유체 또는 피가열유체의 누설을 방지함은 물론 배관작업이 보다 용이하도록 된 판형 열교환기용 배관 연결구에 관한 것이다.

일반적으로, 판형 열교환기는 V자형 패턴의 전열유로(Herringbone)를 가지는 A타입의 열교환판과 B타입의 열교환판을 다중으로 적층하여 가열유체와 피가열유체가 각각의 층으로 흐르면서 서로 열교환이 이루어지는 것으로, 구조가 가장 간단하면서도 소형 경량으로 열교환효율이 매우 뛰어나 보일러 등에 널리 사용되고 있다.

이러한, 판형 열교환기에 관한 종래의 기술로는 본 발명의 출원인과 동일 출원인에 의해 국내실용신안등록 제:0428659호의 '판형 열교환기의 열교환판 구조' 또는 국내특허등록 제:0514696호의 '열교환기의 브레이징 방법 및 상기 방법으로 브레이징 처리된 열교환기' 등이 이미 선 제안하여 공지된바 있으며, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

여기서, 상기와 같은 종래의 기술에 따른 일반적인 판형 열교환기에서는 도 1에서 예시한 것처럼, 판형 열교환기의 커버(5)에 결합되어 내부 가열/피가열 플로우홀과 연통하도록 상기 커버의 포트구멍에 배관연결용 포트(6,6a)가 브레이징(B)으로 접합되며, 상기 포트(6)와 연결되는 배관(100)도 역시 브레이징(B)으로 접합이 이루어졌다. 또는 상기 포트(6a)와 배관을 나사로도 연결하였다.

상기와 같은 종래기술은 브레이징 가공의 까다로움으로 인해 제작이 다소 난해함은 물론 작업효율 및 생산성이 저하되며, 상대적으로 가공비가 상승하여 생산원가 및 제품의 가격이 증가하는 등 비경제적인 단점을 내포하고 있었다. 특히, 브레이징 열에 상대적으로 약한 동관 등의 배관이 녹으면서 접속부위가 취약해지거나 누설이 발생하는 등 불량의 발생률이 증가하는 결점이 있었던 것이다.

또한, 한번 브레이징 접합된 배관이 손상되거나 누설이 발생하는 등의 불량이 발생할 경우, 수리, 보수, 교체 등 유지관리가 까다로워 작업성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은, 가열유체와 피가열유체가 서로 열교환하도록 다수매의 열교환판(2)들을 적층하고 상기 열교환판의 외측으로 커버(5)가 부착되며, 상기 커버에는 내부 포트홀과 연통하도록 포트구멍(7)이 형성되어 있는 판형 열교환기에 있어서, 상기 포트구멍(7)에 결합되는 유니온(10,10a)은 상부에 소정의 배관연결수단이 구비되고 하부는 상기 포트구멍에 걸쳐지도록 된 단턱(11)의 아래로 코킹부(12)가 일체로 형성되며, 상기 코킹부(12)는 포트구멍(7)의 내측에서 코킹하여 결합되도록 구성됨을 특징으로 하는 판형 열교환기용 배관 연결구를 제안한다.

또는 본 발명은, 상기 유니온(10,10a)의 상부에 배관이 삽입되는 나사부(14)를 형성하여 상기 배관에 끼워진 유니온너트(16)가 체결되고, 상기 유니온너트는 배관(100)에 순차적으로 끼워져 있는 제1, 제2 누설방지구(20,25)를 가압하여 밀착시키며; 상기 제1 누설방지구(20)는 나사부(14)의 상부 테이퍼홈(15)과 대응하는 테이퍼로 접촉되고, 상기 제2 누설방지구(25)는 제1 누설방지구의 상부 테이퍼홈(22)에 대응하는 테이퍼로 접촉하도록 이루어져, 상기 누설방지구(20,25)가 유니온너트(16)의 체결력에 의해 직경이 축소되면서 배관(100)과 긴밀하게 밀착하도록 구성됨을 특징으로 한다.

또는 본 발명은, 상기 유니온(10,10a)의 내측에는 배관(100)의 단부가 밀착되는 단턱(13)이 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명은 판형 열교환기의 배관 연결부위의 구조를 개선하여 간편하면서도 신속하게 배관작업이 가능함은 물론 생산성 및 작업효율을 월등히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 유니온 및 누설방지구에 의해 누구나 손쉽게 배관작업이 가능하며, 배관의 연결부위가 긴밀하게 접속됨으로 누설을 방지함은 물론, 유니온너트의 고정을 해지하면 간편하게 배관의 분리가 가능하여 작업성이 우수하고, 반복적으로 재사용이 가능하여 향후 수리, 보수 등 유지관리가 매우 용이한 장점들이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하며, 본 발명의 실시 예는 당업자가 본 발명을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 제공되는 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 판형 열교환기용 배관 연결구의 구성을 나타낸 분리사시도이고, 도 3은 내부단면도이다.

상기의 도면들을 참조하면, 본 발명의 판형 열교환기용 배관 연결구는, 가열유체와 피가열유체가 서로 열교환하도록 다수매의 열교환판(2)들을 적층하고 상기 열교환판의 외측으로 커버(5)가 부착되며, 상기 커버에는 내부 포트홀과 연통하도록 포트구멍(7)이 형성되어 있는 판형 열교환기에 있어서, 상기 포트구멍(7)에 결합되는 유니온(10,10a)은 상부에 소정의 배관연결수단이 구비되고 하부는 상기 포트구멍에 걸쳐지도록 된 단턱(11)의 아래로 코킹부(12)가 일체로 형성되며, 상기 코킹부(12)는 포트구멍(7)의 내측에서 코킹하여 결합되도록 구성됨을 특징으로 한다.

바람직하게는 본 발명은, 상기 유니온(10,10a)의 상부에 배관이 삽입되는 나사부(14)를 형성하여 상기 배관에 끼워진 유니온너트(16)가 체결되고, 상기 유니온너트는 배관(100)에 순차적으로 끼워져 있는 제1, 제2 누설방지구(20,25)를 가압하여 밀착시키며; 상기 제1 누설방지구(20)는 나사부(14)의 상부 테이퍼홈(15)과 대응하는 테이퍼로 접촉되고, 상기 제2 누설방지구(25)는 제1 누설방지구의 상부 테이퍼홈(22)에 대응하는 테이퍼로 접촉하도록 이루어져, 상기 누설방지구(20,25)가 유니온너트(16)의 체결력에 의해 직경이 축소되면서 배관(100)과 긴밀하게 밀착하도록 구성된다.

위를 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 판형 열교환기(1)는 다수개로 적층된 열교환판(2)의 상부와 하부에 커버(5)가 결합되고, 상기 열교환판의 양측부에는 가열/피가열 플로우홀(3,3a)이 각각 형성되며, 상기 커버에는 플로우홀(3,3a)과 각각 연통되는 포트구멍(7)을 마련하고 유니온(10,10a)을 결합하여 소정의 배관연결수단에 의해 배관(100)이 결합하도록 된다.

상기 유니온(10,10a)은 하부는 단턱(11)을 두고 직경이 축소된 코킹부(12)가 연장되어 일체로 형성되고, 상부에는 내측으로 나사부(14)가 형성되며, 상기 나사부에는 내측으로 테이퍼홈(15)이 형성되며, 상기 나사부(14)에는 배관에 끼워져 있는 유니온너트(16)가 조립된다.

여기서, 상기 유니온은 나사부에 유니온너트(16)가 체결되면서 내측에 구비된 제1, 제2 누설방지구(20,25)를 밀착시켜 누설되지 않도록 배관(100)과 접속시키게 된다.

상기 제1, 제2 누설방지구(20,25)는 배관이 관통하면서 미끄럼 접촉하도록 되고, 상기 제1 누설방지구(20)는 외측이 상기 테이퍼홈(15)와 대응하는 테이퍼로 접촉하도록 직경이 하향 축소되며, 상부 내측에도 테이퍼홈(22)이 형성된다.

상기 제2 누설방지구(25)는 제1 누설방지구의 상부와 밀착되도록 하되, 하부에 상기 테이퍼홈(22)과 대응하도록 직경이 하향 축소되는 테이퍼(26)를 형성하여 테이퍼로 접촉된다.

도 4는 본 발명에 따른 판형 열교환기용 배관 연결구의 조립상태를 단면으로 나타낸 도면이다.

상기의 도 4를 참조하면, 상기 유니온(10)은 하부의 코킹부(12)를 포트구멍에 삽입한 후, 커버의 안쪽에서 코킹부(12a)를 코킹하여 확장시킴에 따라 상기의 단턱(11)이 커버와 밀착되면서 긴밀하게 접합이 이루어진다. 물론 상기 코킹부에도 커버와 브레이징 접합할 수도 있으며, 이는 상기 코킹부가 코킹에 의해 커버에 결합된 상태임으로 보다 정밀하면서도 긴밀하게 브레이징 접합이 이루어지게 된다.

다음, 상기 유니온(10,10a)의 배관연결수단을 통해 배관(100)을 연결한다.

상기 배관(100)에 유니온너트(16) 내지 제2 누설방지구(25), 제1 누설방지구(20)를 순차적으로 끼운 다음, 상기 유니온에 배관의 단부를 삽입하고, 유니온너트를 나사부와 조립하면 상기 제1 누설방지구(20)와 제2 누설방지구(25)의 테이퍼 가 배관의 길이방향으로 테이퍼홈(15,22)에 밀착하면서 긴밀하게 접속된다. 즉, 상기 누설방지구(20,25)가 테이퍼로 접촉하고 있어서 상기 유니온너트의 체결력에 의한 가압됨에 따라 점차적으로 직경이 축소되면서 배관과 밀착하여 누설되지 않는 것이다.

여기서, 상기 배관(100)은 체결력이 작용함에 따라 밀착력에 의해 조금씩 아래로 밀리면서 내려가게 되는데, 상기 유니온(10,10a)의 내부에 형성된 단턱(13)에 상기 배관의 하단부가 맞닿아 밀착되면서 고정됨은 물론, 더욱더 긴밀하게 배관연결할 수 있으며, 누설을 재차 방지할 수 있도록 된다.

물론, 상기 유니온너트(16)를 풀면 배관(100)을 간편하게 분리할 수 있어 용이하게 작업을 수행할 수 있음은 물론 반복적으로 재사용이 가능하여 매우 경제적인 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 판형 열교환기의 배관 연결구조를 예시한 단면도.

도 2와 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 판형 열교환기용 배관 연결구의 구성을 나타낸 분리사시도와 내부단면도.

도 4는 본 발명에 따른 판형 열교환기용 배관 연결구의 조립상태를 단면으로 나타낸 도면.

Claims (3)

1. 가열유체와 피가열유체가 서로 열교환하도록 다수매의 열교환판(2)들을 적층하고 상기 열교환판의 외측으로 커버(5)가 부착되며, 상기 커버에는 내부 포트홀과 연통하도록 포트구멍(7)이 형성되어 있는 판형 열교환기에 있어서,

   상기 포트구멍(7)에 결합되는 유니온(10,10a)은 상부에 소정의 배관연결수단이 구비되고 하부는 상기 포트구멍에 걸쳐지도록 된 단턱(11)의 아래로 코킹부(12)가 일체로 형성되며, 상기 코킹부(12)는 포트구멍(7)의 내측에서 코킹하여 결합되도록 구성됨을 특징으로 하는 판형 열교환기용 배관 연결구.
2. 제1항에 있어서 배관 연결수단은,

   상기 유니온(10,10a)의 상부에 배관이 삽입되는 나사부(14)를 형성하여 상기 배관에 끼워진 유니온너트(16)가 체결되고, 상기 유니온너트는 배관(100)에 순차적으로 끼워져 있는 제1, 제2 누설방지구(20,25)를 가압하여 밀착시키며;

   상기 제1 누설방지구(20)는 나사부(14)의 상부 테이퍼홈(15)과 대응하는 테이퍼로 접촉되고, 상기 제2 누설방지구(25)는 제1 누설방지구의 상부 테이퍼홈(22)에 대응하는 테이퍼로 접촉하도록 이루어져, 상기 누설방지구가 유니온너트(16)의 체결력에 의해 직경이 축소되면서 배관(100)과 긴밀하게 밀착하도록 구성됨을 특징으로 하는 판형 열교환기용 배관 연결구.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 유니온(10,10a)의 내측에는 배관(100)의 단부가 밀착되는 단턱(13)이 형성됨을 특징으로 하는 판형 열교환기용 배관 연결구.

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