KR20170042035A - 다 유체 열교환기 - Google Patents

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KR20170042035A
KR20170042035A KR1020150141439A KR20150141439A KR20170042035A KR 20170042035 A KR20170042035 A KR 20170042035A KR 1020150141439 A KR1020150141439 A KR 1020150141439A KR 20150141439 A KR20150141439 A KR 20150141439A KR 20170042035 A KR20170042035 A KR 20170042035A
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신현근
오광헌
전영하
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 제1열교환매체가 유동되는 유로가 내부에 형성되며, 외측에 유로와 연결되는 연통관들이 돌출 형성되는 제1플레이트; 상기 제1플레이트의 연통관에 연결되어 제1열교환매체가 유입 또는 배출되는 제1입구파이프 및 제1출구파이프; 제2열교환매체가 유동되는 유로가 내부에 형성되며, 외측에 유로와 연결되는 연통관들이 돌출 형성되는 제2플레이트; 및 상기 제2플레이트의 연통관에 연결되어 제2열교환매체가 유입 또는 배출되는 제2입구파이프 및 제2출구파이프; 를 포함하여 이루어지며, 상기 제1플레이트 및 제2플레이트는 서로 나란하게 형성되어 교번 배치되어, 내부에 열교환매체가 유동될 수 있는 유로가 형성된 플레이트를 이용해 간단한 구조로 형성될 수 있고 다수의 열교환매체가 유동되면서 열교환될 수 있으며 열교환매체의 수가 증가하더라도 열교환 유효 면적에는 차이가 없는 다 유체 열교환기에 관한 것이다.

Description

다 유체 열교환기 {Many fluid heat exchanger}
본 발명은 다 유체 열교환기에 관한 것으로, 간단한 구조를 통해 다수의 열교환매체가 유동되면서 열교환될 수 있으며 열교환매체의 수가 증가하더라도 열교환 유효 면적에는 차이가 없는 다 유체 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 나타내었고, 제1열교환매체와 제2열교환매체의 2종류의 열교환매체가 서로 열교환된다.
한편, 최근 하이브리드 타입 또는 새로운 장치의 이용 등에 따라 추가적으로 열교환매체를 냉각할 필요가 있어, 별도의 열교환기를 장착하거나 3종류의 열교환매체를 열교환하기 위한 방안이 연구되고 있다.
그 일예로서, 도 2에 도시한 열교환기는 하나의 플레이트에 6개의 홀이 형성되고, 각각의 플레이트가 형성하는 공간에 선택적으로 제1열교환매체, 제2열교환매체 및 제3열교환매체가 유동되도록 한다.
도 2는 단면도로서, 도 2(a)에 제1열교환매체가 유동되는 공간을, 도 2(b)에 제2열교환매체가 유동되는 공간을, 도 2(c)에 제3열교환매체가 유동되는 공간을 표시하였다.
도 2에 도시한 편형 열교환기는 별도의 열교환기 추가 없이 3종류의 열교환매체를 열교환할 수 있는 장점이 있으나, 단일 플레이트에 6개의 홀이 형성됨에 따라 홀 형성 면적만큼 열교환매체가 유동되면서 열교환할 수 있는 면적이 줄어드는 단점이 있다. 또한, 복잡한 플레이트 형상을 가지므로 플레이트의 사양이 증가하며, 플레이트 내부 유로간의 접합 및 실링을 해야하는 영역이 커져서 내구성이 저하되며, 내부 리크(Leak) 발생 시 검출이 어렵고 3종류의 열교환매체가 혼합될 수 있는 단점이 있다. 또한, 3종류의 열교환매체가 유동되는 압력이 서로 상이하지만 플레이트의 두께를 가장 고압의 열교환매체에 맞추어 제작함에 따라 중량 및 비용이 증가되는 단점이 있다.
따라서 충분한 열교환매체 유동 공간을 확보할 수 있으며, 간단한 구성으로도 다수의 열교환매체를 열교환할 수 있는 다 유체 열교환기에 대한 개발이 필요하다.
KR 2015-0043745 A1 (2015.04.23)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 내부에 열교환매체가 유동될 수 있는 유로가 형성된 플레이트를 이용해 간단한 구조로 형성될 수 있고 다수의 열교환매체가 유동되면서 열교환될 수 있으며 열교환매체의 수가 증가하더라도 열교환 유효 면적에는 차이가 없는 다 유체 열교환기를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다 유체 열교환기는, 제1열교환매체가 유동되는 유로가 내부에 형성되며, 외측에 유로와 연결되는 연통관(110)들이 돌출 형성되는 제1플레이트(100); 상기 제1플레이트(100)의 연통관(110)에 연결되어 제1열교환매체가 유입 또는 배출되는 제1입구파이프(120) 및 제1출구파이프(130); 제2열교환매체가 유동되는 유로가 내부에 형성되며, 외측에 유로와 연결되는 연통관(210)들이 돌출 형성되는 제2플레이트(200); 및 상기 제2플레이트(200)의 연통관(210)에 연결되어 제2열교환매체가 유입 또는 배출되는 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230); 를 포함하여 이루어지며, 상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)는 서로 나란하게 형성되어 교번 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200) 사이에 개재되는 핀(400)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)는 서로 밀착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)가 밀착되어 한 조를 이루고, 복수개의 조들이 서로 이격되어 배치되며, 상기 복수개의 조들이 이격된 사이에 핀(400)이 개재되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1플레이트(100)에 형성되는 연통관(110)들은 제1플레이트(100)의 높이방향 중심축을 기준으로 서로 반대측에 형성되며, 상기 제2플레이트(200)에 형성되는 연통관(210)들은 제1플레이트(100)의 높이방향 중심축을 기준으로 서로 반대측에 형성되되, 상기 제1플레이트(100)의 연통관(110)들과 제2플레이트(200)의 연통관(210)들이 서로 동일한 측에 배치되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2플레이트(200)는 제1플레이트(100)를 길이방향 중심축 또는 폭방향 중심축을 기준으로 180도 회전시킨 형태와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2플레이트(200)는 제1플레이트(100)를 높이방향 중심축을 기준으로 90도 회전시킨 형태와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 내부에 유로가 형성된 플레이트, 입구파이프 및 출구파이프를 더 포함하여 이루어져, 3개 이상의 열교환매체가 유동되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제3열교환매체가 유동되는 유로가 내부에 형성되며, 외측에 유로와 연결되는 연통관(310)들이 돌출 형성되는 제3플레이트(300); 및 상기 제3플레이트(300)의 연통관(310)에 연결되어 제3열교환매체가 유입 또는 배출되는 제3입구파이프(320) 및 제3출구파이프(330); 를 더 포함하여 이루어지며, 상기 제3플레이트(300)는 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)와 서로 나란하게 형성되어 교번 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1입구파이프(120) 및 제1출구파이프(130)는 서로 대각선 방향의 모서리 부분에 배치되고, 상기 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230)는 서로 대각선 방향의 모서리 부분에 배치되되 상기 제1입구파이프(120) 및 제1출구파이프(130)와는 반대로 배치되며, 상기 제3입구파이프(320) 및 제3출구파이프(330)는 상기 제1입구파이프(120), 제1출구파이프(130), 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230) 중 어느 둘 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환기를 감싸도록 형성되어 내부에 열교환매체가 유동될 수 있도록 형성되며, 열교환매체가 유입 또는 배출되는 입구 및 출구가 형성되는 하우징(500)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다 유체 열교환기는, 내부에 열교환매체가 유동될 수 있는 유로가 형성된 플레이트를 이용해 간단한 구조로 형성되어 다수의 열교환매체가 유동되면서 열교환될 수 있는 장점이 있다.
또한, 열교환매체의 수가 증가하더라도 열교환 유효 면적에는 차이가 없는 장점이 있다.
또한, 다수의 열교환매체에 대해 동일한 사양의 플레이트를 공용으로 사용할 수 있어 취급 및 제작이 용이한 장점이 있다.
또한, 플레이트 내부 유로간의 접합 및 실링을 해야하는 영역이 없으므로 내구성이 향상되며, 내부에서의 리크가 없어 열교환매체들이 혼합될 위험이 없는 장점이 있다.
또한, 다수의 열교환매체가 유동되는 압력이 서로 상이한 경우 각각의 열교환매체들의 압력에 따라 플레이트의 두께를 다르게 하여 제작할 수 있어 열교환기 전체의 중량을 줄일 수 있으며 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 다수의 열교환매체를 열교환하는 판형 열교환기를 나타낸 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 다 유체 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 플레이트의 구조를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 다 유체 열교환기를 나타낸 조립사시도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 다 유체 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 부분 분해사시도.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 다 유체 열교환기를 나타낸 조립사시도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 다 유체 열교환기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
우선, 본 발명의 다 유체 열교환기는 2 이상의 열교환매체가 유동되면서 열교환될 수 있는 열교환기이며, 이하에서는 열교환매체 중의 하나인 공기를 포함한 3개의 열교환매체가 유동되면서 열교환되는 열교환기 또는 공기를 포함한 4개의 열교환매체가 유동되면서 열교환되는 열교환기를 실시예로 하여 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 다 유체 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 분해사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 다 유체 열교환기는, 제1열교환매체가 유동되는 유로가 내부에 형성되며, 외측에 유로와 연결되는 연통관(110)들이 돌출 형성되는 제1플레이트(100); 상기 제1플레이트(100)의 연통관(110)에 연결되어 제1열교환매체가 유입 또는 배출되는 제1입구파이프(120) 및 제1출구파이프(130); 제2열교환매체가 유동되는 유로가 내부에 형성되며, 외측에 유로와 연결되는 연통관(210)들이 돌출 형성되는 제2플레이트(200); 및 상기 제2플레이트(200)의 연통관(210)에 연결되어 제2열교환매체가 유입 또는 배출되는 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230); 를 포함하여 이루어지며, 상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)는 서로 나란하게 형성되어 교번 배치될 수 있다.
본 발명의 다 유체 열교환기는 제1플레이트(100), 제1입구파이프(120), 제1출구파이프(130), 제2플레이트(200), 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230)를 포함하여 형성될 수 있다.
제1플레이트(100)는 내부에 제1열교환매체가 유동될 수 있는 유로가 형성되며, 외측에 상기 내부의 유로와 연결되는 연통관(110)들이 돌출 형성될 수 있다. 이때, 연통관(110)들은 제1플레이트(100)의 일측 및 타측에 형성되어 한 쌍으로 형성될 수 있으며 제1열교환매체가 유입 및 배출될 수 있다. 또한, 연통관(110)들은 튜브 형태로 형성되어, 제1플레이트(100)의 외측 측면에서 바깥쪽으로 돌출되게 형성될 수 있다. 또한, 제1플레이트(100)는 복수개가 나란하게 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제1입구파이프(120)는 제1플레이트(100)의 일측에 배치되는 연통관(110)에 연결되며, 제1입구파이프(120)에는 복수개의 연통관(110)들이 삽입되어 연결될 수 있도록 삽입홀들이 높이방향으로 서로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제1출구파이프(130)는 제1플레이트(100)의 타측에 배치되는 연통관(110)에 연결되며, 제1출구파이프(130)에는 복수개의 연통관(110)들이 삽입되어 연결될 수 있도록 삽입홀들이 높이방향으로 서로 이격되어 형성될 수 있다.
제2플레이트(200)는 내부에 제2열교환매체가 유동될 수 있는 유로가 형성되며, 외측에 상기 내부의 유로와 연결되는 연통관(210)들이 돌출 형성될 수 있다. 이때, 연통관(210)들은 제2플레이트(200)의 일측 및 타측에 형성되어 한 쌍으로 형성될 수 있으며 제2열교환매체가 유입 및 배출될 수 있다. 또한, 연통관(210)들은 튜브 형태로 형성되어, 제2플레이트(200)의 외측 측면에서 바깥쪽으로 돌출되게 형성될 수 있다. 또한, 제2플레이트(200)는 복수개가 나란하게 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2입구파이프(220)는 제2플레이트(200)의 일측에 배치되는 연통관(210)에 연결되며, 제2입구파이프(220)에는 복수개의 연통관(210)들이 삽입되어 연결될 수 있도록 삽입홀들이 서로 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제2출구파이프(230)는 제2플레이트(200)의 타측에 배치되는 연통관(210)에 연결되며, 제2출구파이프(230)에는 복수개의 연통관(210)들이 삽입되어 연결될 수 있도록 삽입홀들이 서로 이격되어 형성될 수 있다.
여기에서 상기 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)는 서로 나란하게 형성되어 교번 배치될 수 있다. 즉, 높이방향으로 제1플레이트(100), 제2플레이트(200), 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)와 같은 순으로 번갈아 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)가 배치될 수 있다. 이때, 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)는 서로 이격되어 배치되어, 제3열교환매체인 공기가 플레이트들의 사이로 통과할 수 있도록 형성될 수 있다.
그리하여 본 발명의 다 유체 열교환기는, 내부에 열교환매체가 유동될 수 있는 유로가 형성된 플레이트를 이용해 간단한 구조로 형성되어 다수의 열교환매체가 유동되면서 열교환될 수 있는 장점이 있다. 그리고 열교환매체가 유동되는 플레이트들의 내부 유로 면적에는 변화가 없으므로, 열교환매체의 수가 증가하더라도 열교환 유효 면적에는 차이가 없어 열교환 효율이 저하되지 않는 장점이 있다. 또한, 플레이트 내부 유로간의 접합 및 실링을 해야하는 영역이 없으므로 내구성이 향상되며, 플레이트들의 내부에서의 리크가 없으므로 서로 다른 열교환매체들이 혼합될 위험이 없는 장점이 있다. 또한, 다수의 열교환매체가 유동되는 압력이 서로 상이한 경우 각각의 열교환매체들의 압력에 따라 해당되는 플레이트의 두께를 다르게 형성하여 제작할 수 있어 열교환기 전체의 중량을 줄일 수 있으며 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200) 사이에 개재되는 핀(400)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 도시된 바와 같이 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200) 사이에 핀(400)이 개재되어 밀착됨으로써, 플레이트들의 사이로 유동되면서 핀(400)과 접촉되며 열교환되어 열교환매체들과 공기와의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
그리고 도 5 및 도 6과 같이 제1플레이트(100)는 일면이 오목하게 형성되고 양측면의 일부가 절개된 형태로 형성된 제1-1플레이트(100-1)와 제1-2플레이트(100-2)가 한 쌍을 이루어 서로 오목한 면이 마주보도록 테두리 부분이 접합되어 제1플레이트(100)로 형성될 수 있으며, 마찬가지로 제2플레이트(200)도 일면이 오목하게 형성되고 양측면의 일부가 절개된 형태로 형성된 제2-1플레이트(200-1)와 제2-2플레이트(200-2)가 한 쌍을 이루어 서로 오목한 면이 마주보도록 테두리 부분이 접합되어 제2플레이트(200)로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 다 유체 열교환기를 나타낸 조립사시도이다.
도시된 바와 같이 상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)는 서로 밀착되도록 형성될 수 있다.
즉, 나란하게 교번 배치된 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)가 서로 밀착되어 제1열교환매체와 제2열고환매체 간의 열교환이 일어나도록 구성될 있다. 이때, 도시되지는 않았으나 모든 제1플레이트(100)들과 모든 제2플레이트(200)들의 사이가 이격되지 않고 밀착되도록 형성되어 제1열교환매체와 제2열고환매체 둘 만의 열교환이 일어나도록 할 수도 있다.
이때, 상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)가 밀착되어 한 조를 이루고, 복수개의 조들이 서로 이격되어 배치되며, 상기 복수개의 조들이 이격된 사이에 핀(400)이 개재될 수 있다.
즉, 도시된 바와 같이 한 조를 이루는 하나의 제1플레이트(100)와 하나의 제2플레이트(200)는 밀착되게 형성되고, 이와 같이 형성된 복수개의 조들이 서로 이격되게 배치되어, 이격된 사이에 핀(400)이 개재되어 밀착될 수 있다.
그리하여 제1열교환매체와 제2열교환매체 간의 열교환이 일어나면서 동시에 제1열교환매체와 제3열교환매체(공기)가 열교환되며 또한 제2열교환매체와 제3열교환매체(공기)가 열교환되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트(100)에 형성되는 연통관(110)들은 제1플레이트(100)의 높이방향 중심축을 기준으로 서로 반대측에 형성되며, 상기 제2플레이트(200)에 형성되는 연통관(210)들은 제1플레이트(100)의 높이방향 중심축을 기준으로 서로 반대측에 형성되되, 상기 제1플레이트(100)의 연통관(110)들과 제2플레이트(200)의 연통관(210)들이 서로 동일한 측에 배치되지 않도록 형성될 수 있다.
즉, 제1플레이트(100)에 형성된 두 개의 연통관(110)은 서로 반대측에 형성되되, 플레이트들의 두께방향인 높이방향 중심축을 기준으로 서로 반대측에 형성될 수 있다. 마찬가지로 제2플레이트(200)에 형성된 두 개의 연통관(210)은 서로 반대측에 형성되되, 플레이트들의 두께방향인 높이방향 중심축을 기준으로 서로 반대측에 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1플레이트(100)의 연통관(110)들과 제2플레이트(200)의 연통관(210)들이 서로 동일한 측에 배치되지 않도록 형성될 수 있다.
그리하여 도시된 바와 같이 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 플레이트 내에서 대각선 방향으로 흐르도록 할 수 있으며, 또한 제1입구파이프(120), 제1출구파이프(130), 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230)의 배치를 용이하게 할 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이 대각선 방향에 파이프들이 배치되도록 하면 제3열교환매체인 공기의 흐름도 방해하지 않을 수 있어 열교환 효율이 저하되지 않을 수 있다.
또한, 상기 제2플레이트(200)는 제1플레이트(100)를 길이방향 중심축 또는 폭방향 중심축을 기준으로 180도 회전시킨 형태와 동일하게 형성될 수 있다.
즉, 한 종류의 플레이트를 이용해 2가지의 플레이트에 모두 적용할 수 있도록 하되, 제1플레이트(100)를 길이방향 중심축이나 폭방향 중심축을 기준으로 180도 회전시킨 것을 제2플레이트(200)로 사용 가능하도록 할 수 있다. 일례로 도시된 바와 같이 상측에서 보았을 때 대각선 방향의 모서리 부분에 한 쌍의 연통관(110)이 형성되도록 제1플레이트(100)를 형성하고, 제1플레이트(100)를 상기한 바와 같이 180도 회전시키면 제2플레이트(200)로 사용할 수 있다. 그리하여 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)를 형성함에 있어서 2가지 종류의 플레이트를 형성할 필요가 없이 한 가지 종류의 플레이트만을 제작하여 이를 공용으로 사용할 수 있어, 부품의 종류가 줄어들어 취급이 용이하며 제조비용이 절감될 수 있다.
또한, 상기 제2플레이트(200)는 제1플레이트(100)를 높이방향 중심축을 기준으로 90도 회전시킨 형태와 동일하게 형성될 수 있다.
이 역시 한 종류의 플레이트를 이용해 2가지의 플레이트에 모두 적용할 수 있도록 하는 것이며, 제1플레이트(100)를 높이방향 중심축을 기준으로 180도 회전시킨 것을 제2플레이트(200)로 사용 가능하도록 할 수 있다. 일례로 연통관(110)이 서로 마주보는 반대측면에 형성되도록 제1플레이트(100)를 형성하고, 제1플레이트(100)를 상기한 바와 같이 90도 회전시키면 제2플레이트(200)로 사용할 수 있다. 그리하여 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)를 형성함에 있어서 2가지 종류의 플레이트를 형성할 필요가 없이 한 가지 종류의 플레이트만을 제작하여 이를 공용으로 사용할 수 있어, 부품의 종류가 줄어들어 취급이 용이하며 제조비용이 절감될 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 다 유체 열교환기를 나타낸 조립사시도 및 부분 분해사시도이다.
도시된 바와 같이 내부에 유로가 형성된 플레이트, 입구파이프 및 출구파이프를 더 포함하여 이루어져, 3개 이상의 열교환매체가 유동되도록 형성될 수 있다.
즉, 3가지 이상의 열교환매체가 플레이트 내부로 유동될 수 있도록 3가지 이상의 플레이트들이 교번되어 배치된 형태로 형성될 수 있다.
여기에서 3종류 이상의 열교환매체가 플레이트 내부로 유동되도록 형성되는 다 유체 열교환기는, 제3열교환매체가 유동되는 유로가 내부에 형성되며, 외측에 유로와 연결되는 연통관(310)들이 돌출 형성되는 제3플레이트(300); 및 상기 제3플레이트(300)의 연통관(310)에 연결되어 제3열교환매체가 유입 또는 배출되는 제3입구파이프(320) 및 제3출구파이프(330); 를 더 포함하여 이루어지며, 상기 제3플레이트(300)는 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)와 서로 나란하게 형성되어 교번 배치되도록 형성될 수 있다.
즉, 도시된 바와 같이 제1플레이트(100), 제2플레이트(200) 및 제3플레이트(300)가 순서대로 교번되어 배치된 형태로 형성될 수 있으며, 제3플레이트(300)에도 연통관(310)들이 측면에서 바깥쪽 방향으로 돌출 형성되어 일측에 형성된 연통관(310)이 제3입구파이프(320)의 삽입홀에 삽입되어 연결되고 타측에 형성된 연통관(310)이 제3출구파이프(330)의 삽입홀에 삽입되어 연결될 수 있다.
그리고 도시된 바와 같이 제1플레이트(100), 제2플레이트(200) 및 제3플레이트(300)는 서로 모두 이격되게 배치되어 이격된 사이에 핀(400)이 개재되어 제1,2,3열교환매체가 제4열교환매체인 공기와의 열교환이 추가적으로 일어나도록 할 수도 있으며, 도시되지는 않았으나 3가지 플레이트 중 2가지 이상의 플레이트가 서로 밀착되어 형성될 수도 있다.
또한, 상기 제1입구파이프(120) 및 제1출구파이프(130)는 서로 대각선 방향의 모서리 부분에 배치되고, 상기 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230)는 서로 대각선 방향의 모서리 부분에 배치되되 상기 제1입구파이프(120) 및 제1출구파이프(130)와는 반대로 배치되며, 상기 제3입구파이프(320) 및 제3출구파이프(330)는 상기 제1입구파이프(120), 제1출구파이프(130), 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230) 중 어느 둘 사이에 배치될 수 있다.
즉, 상기한 바와 같이 제1플레이트(100)의 대각선 방향 모서리 부분에 연통관(110)들이 대향되게 배치되도록 형성되어 제1플레이트(100)와 제2플레이트(200)를 한 가지 종류의 플레이트를 돌려서 공용으로 사용하도록 할 수 있으며, 추가된 제3플레이트(300)는 폭방향 또는 길이방향 중앙부분 측면에 형성될 수 있다. 그리하여 제1입구파이프(120) 및 제1출구파이프(130)는 서로 대각선 방향의 모서리 부분에 배치될 수 있고, 상기 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230)는 서로 대각선 방향의 모서리 부분에 배치되되 상기 제1입구파이프(120) 및 제1출구파이프(130)와는 반대로 배치될 수 있으며, 상기 제3입구파이프(320)는 제1입구파이프(120)와 제2출구파이프(230) 사이에 배치되고 제3출구파이프(330)는 제1출구파이프(130)와 제2입구파이프(220) 사이에 배치될 수 있다.
이때, 제3플레이트(300)는 도시된 형태에서 높이방향 중심축을 기준으로 90도 회전된 형태로 형성되어, 제3입구파이프(320) 및 제3출구파이프(330)는 제1입구파이프(120), 제1출구파이프(130), 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230)가 형성되지 않은 플레이트들의 측면에 배치될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 다 유체 열교환기를 나타낸 조립사시도이다.
도시된 바와 같이 상기 열교환기를 감싸도록 형성되어 내부에 열교환매체가 유동될 수 있도록 형성되며, 열교환매체가 유입 또는 배출되는 입구 및 출구가 형성되는 하우징(500)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 플레이트들을 포함한 열교환기 전체를 감싸는 형태로 하우징(500)을 형성하고 하우징(500)에 입구(510) 및 출구(520)를 형성하여, 플레이트들의 사이를 통과하는 열교환매체가 공기가 아닌 냉각수와 같은 유체가 사용되는 경우에도 적용할 수 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
100-1 : 제1-1플레이트 100-2 : 제1-2플레이트
110 : 연통관
120 : 제1입구파이프 130 : 제1출구파이프
200 : 제2플레이트
200-1 : 제2-1플레이트 200-2 : 제2-2플레이트
210 : 연통관
220 : 제2입구파이프 230 : 제2출구파이프
300 : 제3플레이트
310 : 연통관
320 : 제3입구파이프 330 : 제3출구파이프
400 : 핀
500 : 하우징
510 : 입구 520 : 출구

Claims (11)

  1. 제1열교환매체가 유동되는 유로가 내부에 형성되며, 외측에 유로와 연결되는 연통관(110)들이 돌출 형성되는 제1플레이트(100);
    상기 제1플레이트(100)의 연통관(110)에 연결되어 제1열교환매체가 유입 또는 배출되는 제1입구파이프(120) 및 제1출구파이프(130);
    제2열교환매체가 유동되는 유로가 내부에 형성되며, 외측에 유로와 연결되는 연통관(210)들이 돌출 형성되는 제2플레이트(200); 및
    상기 제2플레이트(200)의 연통관(210)에 연결되어 제2열교환매체가 유입 또는 배출되는 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230); 를 포함하여 이루어지며,
    상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)는 서로 나란하게 형성되어 교번 배치되는 것을 특징으로 하는 다 유체 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200) 사이에 개재되는 핀(400)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다 유체 열교환기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)는 서로 밀착되는 것을 특징으로 하는 다 유체 열교환기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)가 밀착되어 한 조를 이루고, 복수개의 조들이 서로 이격되어 배치되며, 상기 복수개의 조들이 이격된 사이에 핀(400)이 개재되는 것을 특징으로 하는 다 유체 열교환기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1플레이트(100)에 형성되는 연통관(110)들은 제1플레이트(100)의 높이방향 중심축을 기준으로 서로 반대측에 형성되며,
    상기 제2플레이트(200)에 형성되는 연통관(210)들은 제1플레이트(100)의 높이방향 중심축을 기준으로 서로 반대측에 형성되되,
    상기 제1플레이트(100)의 연통관(110)들과 제2플레이트(200)의 연통관(210)들이 서로 동일한 측에 배치되지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 다 유체 열교환기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2플레이트(200)는 제1플레이트(100)를 길이방향 중심축 또는 폭방향 중심축을 기준으로 180도 회전시킨 형태와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 다 유체 열교환기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2플레이트(200)는 제1플레이트(100)를 높이방향 중심축을 기준으로 90도 회전시킨 형태와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 다 유체 열교환기.
  8. 제1항에 있어서,
    내부에 유로가 형성된 플레이트, 입구파이프 및 출구파이프를 더 포함하여 이루어져, 3개 이상의 열교환매체가 유동되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 다 유체 열교환기.
  9. 제8항에 있어서,
    제3열교환매체가 유동되는 유로가 내부에 형성되며, 외측에 유로와 연결되는 연통관(310)들이 돌출 형성되는 제3플레이트(300); 및
    상기 제3플레이트(300)의 연통관(310)에 연결되어 제3열교환매체가 유입 또는 배출되는 제3입구파이프(320) 및 제3출구파이프(330); 를 더 포함하여 이루어지며,
    상기 제3플레이트(300)는 제1플레이트(100) 및 제2플레이트(200)와 서로 나란하게 형성되어 교번 배치되는 것을 특징으로 하는 다 유체 열교환기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1입구파이프(120) 및 제1출구파이프(130)는 서로 대각선 방향의 모서리 부분에 배치되고,
    상기 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230)는 서로 대각선 방향의 모서리 부분에 배치되되 상기 제1입구파이프(120) 및 제1출구파이프(130)와는 반대로 배치되며,
    상기 제3입구파이프(320) 및 제3출구파이프(330)는 상기 제1입구파이프(120), 제1출구파이프(130), 제2입구파이프(220) 및 제2출구파이프(230) 중 어느 둘 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 다 유체 열교환기.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열교환기를 감싸도록 형성되어 내부에 열교환매체가 유동될 수 있도록 형성되며, 열교환매체가 유입 또는 배출되는 입구 및 출구가 형성되는 하우징(500)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다 유체 열교환기.
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