(57)【要約】【課題】  一体型構造を含む印刷基板型熱交換器が開示される。【解決手段】  本発明の実施形態に係る印刷基板型熱交換器は、Ａ流体流路が一側面に両側方向に延びて形成され、Ａ流体流路の両端部にＡ流体引込口およびＡ流体排出口が形成され、Ｂ流体引込部およびＢ流体排出部に対応する構造が両側に形成された板状型構造の第１チャンネルプレートと、第１チャンネルプレートと積層され、一側面にＢ流体流路が、平面上からみて、Ａ流体流路と交差する方向に両側方向に延びて形成され、Ｂ流体流路の両端部にＢ流体引込部とＢ流体排出部が一体型構造に形成された板状型構造の第２チャンネルプレートと、第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートがそれぞれ２つ以上交互積層されたチャンネルプレート積層構造の上部面を密閉する構造の上板と、チャンネルプレート積層構造の下部面を密閉する構造の下板と、を含む。【選択図】  図６
2019086278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ流体とＢ流体が互いに熱交換できるようにＡ流体流路およびＢ流体流路が形成された印刷基板型熱交換器であって、
第２チャンネルプレートと積層され、Ａ流体流路が一側面に両側方向に延びて形成され、Ａ流体流路の両端部にＡ流体引込口およびＡ流体排出口が形成され、Ｂ流体引込部およびＢ流体排出部に対応する構造が両側に形成された板状型構造の第１チャンネルプレートと、
前記第１チャンネルプレートと積層され、一側面にＢ流体流路が、平面上からみて、Ａ流体流路と交差する方向に両側方向に延びて形成され、Ｂ流体流路の両端部にＢ流体引込部とＢ流体排出部が一体型構造に形成された板状型構造の第２チャンネルプレートと、
第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートがそれぞれ２つ以上交互積層されたチャンネルプレート積層構造の上部面に装着され、チャンネルプレート積層構造の上部面を密閉する構造の上板と、
第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートがそれぞれ２つ以上交互積層されたチャンネルプレート積層構造の下部面に装着され、チャンネルプレート積層構造の下部面を密閉する構造の下板と、を含む印刷基板型熱交換器。
【請求項２】
前記Ａ流体流路は、平面上からみて、複数の折り曲げ構造が互いに隣接して配置された構造である請求項１に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項３】
前記第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートは、平面上からみて、長方形構造であり、
前記第２チャンネルプレートに形成されたＢ流体引込部とＢ流体排出部は、長方形構造の両側に突出した半円構造または多角形構造であり、内側にＢ流体流路と連通する空間が形成されている請求項１または２に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項４】
前記Ｂ流体引込部とＢ流体排出部は、第２チャンネルプレートと一体型構造に形成された請求項３に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項５】
前記第１チャンネルプレートの両側には、Ｂ流体引込部およびＢ流体排出部に対応する構造の連通構造が形成された請求項３に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項６】
前記Ｂ流体引込部とＢ流体排出部は、第１チャンネルプレートの連通構造と積層されて１つに連通した空間を形成する請求項５に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項７】
前記１つに連通した空間は、半円柱または多角柱構造である請求項６に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項８】
前記第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートが２つ以上交互積層されたチャンネルプレート積層構造の一側には、Ｂ流体引込部およびＢ流体排出部の内部と連通する追加流動貫通口がさらに形成されている請求項６に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項９】
前記追加流動貫通口にＢ流体追加引込配管およびＢ流体追加排出配管が装着される請求項８に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項１０】
前記第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートは、平面上からみて、長方形構造であり、
前記第１チャンネルプレートに形成されたＡ流体引込口とＡ流体排出口は、長方形構造の内側に形成された半円または多角形構造であり、Ａ流体流路と連通する空間が形成されている請求項１または２に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項１１】
前記第２チャンネルプレートには、Ａ流体引込口およびＡ流体排出口に対応する構造の連通構造が形成された請求項１０に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項１２】
前記Ａ流体引込口とＡ流体排出口は、第２チャンネルプレートの連通構造と積層されて１つに連通した空間を形成する請求項１１に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項１３】
前記１つに連通した空間は、半円柱または多角柱構造である請求項１２に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項１４】
Ａ流体とＢ流体が互いに熱交換できるようにＡ流体流路およびＢ流体流路が形成された印刷基板型熱交換器であって、
第２チャンネルプレートと積層され、Ａ流体流路が一側面に両側方向に延びて形成され、Ａ流体流路の両端部にＡ流体引込口およびＡ流体排出口が形成され、Ｂ流体引込部およびＢ流体排出部に対応する構造が両側に形成された板状型構造の第１チャンネルプレートと、
前記第１チャンネルプレートと積層され、一側面にＢ流体流路が、平面上からみて、Ａ流体流路と交差する方向に両側方向に延びて形成され、Ｂ流体流路の両端部にＢ流体引込部とＢ流体排出部が一体型構造に形成された板状型構造の第２チャンネルプレートと、
第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートがそれぞれ２つ以上交互積層されたチャンネルプレート積層構造の上部面に装着され、チャンネルプレート積層構造の上部面を密閉する構造の上板と、
第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートがそれぞれ２つ以上交互積層されたチャンネルプレート積層構造の下部面に装着され、チャンネルプレート積層構造の下部面を密閉する構造の下板と、
前記上板および下板に一体型に形成され、Ｂ流体引込部およびＢ流体排出部に対応する構造の板状型密閉構造と、を含む印刷基板型熱交換器。
【請求項１５】
前記板状型密閉構造には、Ｂ流体が引込または排出可能な流動貫通口が形成され、
前記流動貫通口にＢ流体引込配管およびＢ流体排出配管が装着される請求項１４に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項１６】
前記第１チャンネルプレートに形成されたＡ流体流路は、
平面上からみて、複数の折り曲げ構造が連続する構造であり、
前記Ａ流体流路は、それぞれの折り曲げ構造が互いに当接して隣接するように配置されて、左右対称構造を形成する請求項１または１４に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項１７】
前記Ａ流体流路の両端には、それぞれＡ流体引込口およびＡ流体排出口が形成されており、
前記Ａ流体流路の平面上の構造は、Ａ流体引込口から両側方向に２つの方向に分岐して互いに対称をなす構造である請求項１または１４に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項１８】
前記第１チャンネルプレートには、３つのＡ流体流路が互いに隣接して形成されており、
中央に配置されるＡ流体流路を基準として両側に配置されるＡ流体流路の平面上の形状が対称をなす請求項１または１４に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項１９】
前記Ａ流体流路の両端には、それぞれＡ流体引込口およびＡ流体排出口が形成されており、
中央に配置されるＡ流体流路の平面上の構造は、Ａ流体引込口から両側方向に２つの方向に分岐して互いに対称をなす構造であり、
両側に配置されるＡ流体流路の平面上の構造は、第１チャンネルプレートの真中線を中心に互いに対称をなす構造である請求項１８に記載の印刷基板型熱交換器。
【請求項２０】
前記両側に配置されるＡ流体流路は、Ａ流体引込口から分岐せずに１つの方向に形成された請求項１９に記載の印刷基板型熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１１月３日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１７−０１４５８８３号および２０１７年１２月１４日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１７−０１７２０８７号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、印刷基板型熱交換器に関し、より詳細には、一体型構造を含み、デッドスペースを削除した構造を含む印刷基板型熱交換器に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来技術によるシェル−チューブタイプの熱交換器の場合、単位体積あたりの伝熱面積の面において不利で、熱膨張が発生しても収容可能な程度にハウジングの大きさを十分に大きく設けなければならず、一定水準の熱交換容量を処理するために非常に大きくて重い設備を要求する問題があった。
【０００４】
特に、ＬＮＧ船舶に適用される熱交換器の場合、一定水準の熱交換容量を有しかつ、これと同時に占める体積が小さくてこそ、望ましい。
【０００５】
したがって、従来技術によるシェル−チューブタイプの熱交換器は、占める体積が大きくて重量が重いため、ＬＮＧ船舶などへの活用が極めて困難である。
【０００６】
また、従来技術によるシェル−チューブタイプの熱交換器は、維持補修も容易でなく、装置移動のためのクレーンやハンドリングデバイスなどの要求容量も大きくなる問題がある。
【０００７】
このような問題点を解決するために、印刷基板型熱交換器が製作されて活用されている。
【０００８】
図１には、従来技術による印刷基板型熱交換器を示す部分切断斜視図が示されており、図２には、図１に示された印刷基板型熱交換器を示す斜視図が示されている。
【０００９】
また、図３には、図２に示された印刷基板型熱交換器を分解して示した分解斜視図が示されており、図４には、図３に示された印刷基板型熱交換器のヘッダ、ヘッダ上板、ヘッダ下板、流体引込チューブ、流体排出チューブ、上板および下板を分離して示した斜視図が示されている。
【００１０】
印刷基板型熱交換器（ＰＣＨＥ）を高圧システムに適用するに際し、ヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）の必要な厚さが非常に大きくなるため、ビルトインヘッダ（Ｂｕｉｌｔ  Ｉｎ  Ｈｅａｄｅｒ）設計が有利である。
【００１１】
ビルトインヘッダ（Ｂｕｉｌｔ  Ｉｎ  Ｈｅａｄｅｒ）の適用時、ヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）間距離およびヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）と外壁との間の距離は、許容応力およびシステム圧力に応じて一定距離以上にならなければならない。
【００１２】
このような条件を満足させるために、従来技術による印刷基板型熱交換器の場合、図３および図４に示されるように、特定の形状および大きさに製作されたそれぞれの部品を溶接を利用して結合している。
【００１３】
具体的には、従来技術による印刷基板型熱交換器１０を構成するＢ流体流入ヘッダ１３およびＢ流体排出ヘッダ１４は、それぞれ別々に分離されて製作されるヘッダ上板１３−１、１４−１およびヘッダ下板１３−２、１４−２を溶接により結束して製作される。
【００１４】
このような構造の印刷基板型熱交換器は、それぞれの部品をそれぞれ別々に製作するため、多くの時間がかかり、複数の溶接部による溶接作業および溶接部検査によってより多い製作時間がかかる問題点を抱えている。
【００１５】
さらに、従来技術による印刷基板型熱交換器の場合、図２〜図４に示されるように、ヘッダ１３、１４の一側にＢ流体流入チューブ１１およびＢ流体排出チューブ１２を装着する構造として、曲面構造に形成されたヘッダの側面にＢ流体流入チューブ１１およびＢ流体排出チューブ１２を溶接により結束しなければならないことから、高いレベルの溶接品質を保障できる熟練者の作業が必要である。
【００１６】
したがって、このような構造の印刷基板型熱交換器を製作するために高熟練者の作業が要求され、長い作業時間がかかり、結果的に多くの製作費用がかかる問題点を抱えている。
【００１７】
一方、図５には、図３に示された印刷基板型熱交換器のチャンネルプレートのチャンネル構造を示す平面図が示されている。
【００１８】
ビルトインヘッダ（Ｂｕｉｌｔ  Ｉｎ  Ｈｅａｄｅｒ）の適用時、ヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）間距離およびヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）と外壁との間の距離は、許容応力およびシステム圧力に応じて一定距離以上にならなければならないという設計条件を満足させるために、従来技術による印刷基板型熱交換器の場合、図５に示されるように、熱交換の行われないデッドスペースＳが形成されていて、熱交換効率が低下する問題点を抱えている。
【００１９】
このような問題点を解決するために、チャンネルプレートの平面上の広さを増加させる場合、熱交換容量が大きくなるが、流速は低下してむしろ熱交換効率が低下する問題点が発生する。
【００２０】
さらに、印刷基板型熱交換器に適用されるチャンネル間距離をチャンネル直径、許容応力およびシステム圧力に符合する条件で設計し、チャンネル数はヘッダの直径に応じて決定されるため、多くのチャンネル数を配置することができない。
【００２１】
したがって、このような多様な条件を満足できるチャンネル流路１７を配置する場合、図５に示されるように、チャンネル流路の通らないデッドスペースＳが発生して、熱交換効率を低下させている。
【００２２】
このような問題点を解決できる他の方法として、複数の印刷基板型熱交換器モジュールを並列に連結することができるが、この場合も、連結配管およびこれによる熱損失と圧力損失が発生する。
【００２３】
したがって、前述した従来技術による問題点を解決できる印刷基板型熱交換器に関する技術が必要になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の目的は、構造を簡単に構成して製作工程を簡素化できる構造を含み、熱交換の行われないデッドスペースを削除して熱交換効率を向上させた構造を含む印刷基板型熱交換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記の目的を達成するための、本発明の一側面による印刷基板型熱交換器は、Ａ流体とＢ流体が互いに熱交換できるようにＡ流体流路およびＢ流体流路が形成された印刷基板型熱交換器であって、Ａ流体流路が形成されたＡ流体流動チャンネルプレートと、Ｂ流体流路が形成されたＢ流体流動チャンネルプレートとがそれぞれ２つ以上交互積層された構造のチャンネルプレート積層部と、前記チャンネルプレート積層部の一側に装着され、Ａ流体流動チャンネルプレートにＡ流体を供給するＡ流体流入ヘッダと、前記チャンネルプレート積層部の他側に装着され、Ａ流体流動チャンネルプレートから排出されるＡ流体を外部に伝達するＡ流体排出ヘッダと、前記チャンネルプレート積層部の上部面に装着され、チャンネルプレート積層部の上部面、Ａ流体流入ヘッダの上部面およびＡ流体排出ヘッダの上部面を密閉する構造の上板と、前記チャンネルプレート積層部の下部面に装着され、チャンネルプレート積層部の下部面、Ａ流体流入ヘッダの下部面およびＡ流体排出ヘッダの下部面を密閉する構造の下板と、を含む構成であってもよい。
【００２６】
本発明の一実施形態において、前記Ａ流体流路は、平面上からみて、複数の折り曲げ構造が互いに隣接して配置された構造であってもよい。
【００２７】
本発明の一実施形態において、前記第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートは、平面上からみて、長方形構造であり、前記第２チャンネルプレートに形成されたＢ流体引込部とＢ流体排出部は、長方形構造の両側に突出した半円構造または多角形構造であり、内側にＢ流体流路と連通する空間が形成される。
【００２８】
この場合、前記Ｂ流体引込部とＢ流体排出部は、第２チャンネルプレートと一体型構造に形成される。
【００２９】
また、前記第１チャンネルプレートの両側には、Ｂ流体引込部およびＢ流体排出部に対応する構造の連通構造が形成される。
【００３０】
さらに、前記Ｂ流体引込部とＢ流体排出部は、第１チャンネルプレートの連通構造と積層されて１つに連通した空間を形成することができる。
【００３１】
この場合、前記１つに連通した空間は、半円柱または多角柱構造であってもよい。
【００３２】
本発明の一実施形態において、前記第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートが２つ以上交互積層されたチャンネルプレート積層構造の一側には、Ｂ流体引込部およびＢ流体排出部の内部と連通する追加流動貫通口がさらに形成される。
【００３３】
この場合、前記追加流動貫通口にＢ流体追加引込配管およびＢ流体追加排出配管が装着される。
【００３４】
本発明の一実施形態において、前記第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートは、平面上からみて、長方形構造であり、前記第１チャンネルプレートに形成されたＡ流体引込口とＡ流体排出口は、長方形構造の内側に形成された半円または多角形構造であり、Ａ流体流路と連通する空間が形成される。
【００３５】
この場合、前記第２チャンネルプレートには、Ａ流体引込口およびＡ流体排出口に対応する構造の連通構造が形成される。
【００３６】
また、前記Ａ流体引込口とＡ流体排出口は、第２チャンネルプレートの連通構造と積層されて１つに連通した空間を形成することができる。
【００３７】
さらに、前記１つに連通した空間は、半円柱または多角柱構造であってもよい。
【００３８】
本発明の一実施形態において、前記上板および下板には、Ｂ流体引込部およびＢ流体排出部に対応する構造の板状型密閉構造が一体型に形成される。
【００３９】
この場合、前記板状型密閉構造には、Ｂ流体が引込または排出可能な流動貫通口が形成され、前記流動貫通口にＢ流体引込配管およびＢ流体排出配管が装着される。
【００４０】
本発明の一実施形態において、前記第１チャンネルプレートに形成されたＡ流体流路は、平面上からみて、複数の折り曲げ構造が連続する構造であり、前記Ａ流体流路は、それぞれの折り曲げ構造が互いに当接して隣接するように配置されて、左右対称構造を形成することができる。
【００４１】
本発明の一実施形態において、前記Ａ流体流路の両端には、それぞれＡ流体引込口およびＡ流体排出口が形成されており、前記Ａ流体流路の平面上の構造は、Ａ流体引込口から両側方向に２つの方向に分岐して互いに対称をなす構造であってもよい。
【００４２】
本発明の一実施形態において、前記第１チャンネルプレートには、３つのＡ流体流路が互いに隣接して形成されており、中央に配置されるＡ流体流路を基準として両側に配置されるＡ流体流路の平面上の形状が対称をなす構造であってもよい。
【００４３】
この場合、前記Ａ流体流路の両端には、それぞれＡ流体引込口およびＡ流体排出口が形成されており、中央に配置されるＡ流体流路の平面上の構造は、Ａ流体引込口から両側方向に２つの方向に分岐して互いに対称をなす構造であり、両側に配置されるＡ流体流路の平面上の構造は、第１チャンネルプレートの真中線を中心に互いに対称をなす構造であってもよい。
【００４４】
また、前記両側に配置されるＡ流体流路は、Ａ流体引込口から分岐せずに１つの方向に形成される。
【発明の効果】
【００４５】
以上説明したように、一実施形態における印刷基板型熱交換器によれば、特定構造の第１チャンネルプレート、第２チャンネルプレート、上板および下板を備えることにより、構造を簡単に構成して製作工程を簡素化できる構造を含む印刷基板型熱交換器を提供することができる。
【００４６】
また、一実施形態における印刷基板型熱交換器によれば、特定構造のＢ流体引込部およびＢ流体排出部を第２チャンネルプレートと一体型構造で製作し、Ｂ流体引込配管およびＢ流体排出配管を上板または下板に装着することにより、それぞれ別々に製作した後、溶接によって結合させる工程を省略することができ、結果的に製作にかかる時間を短縮させることが可能で、生産費用を節減することができる。
【００４７】
また、一実施形態における印刷基板型熱交換器によれば、特定構造のＡ流体引込口、Ａ流体排出口および連通構造を備えることにより、Ａ流体流路の内部に流入するＡ流体の流動を安定的に誘導可能で、結果的に安定的に駆動される印刷基板型熱交換器を提供することができる。
【００４８】
また、一実施形態における印刷基板型熱交換器によれば、特定構造のＢ流体引込部、Ｂ流体排出部を備えることにより、Ｂ流体流路の内部に流入するＢ流体の流動を安定的に誘導可能で、結果的に安定的に駆動される印刷基板型熱交換器を提供することができる。
【００４９】
また、一実施形態における印刷基板型熱交換器によれば、特定構造の上板、下板、Ｂ流体引込配管およびＢ流体排出配管を備えることにより、ヘッダと流路とを連結する別のディストリビュータ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ）を必要とせず、結果的に製作に必要な部品の数量を低減することができ、製作にかかる時間を短縮させることが可能で、生産費用を節減することができる。
【００５０】
また、一実施形態における印刷基板型熱交換器によれば、特定構造の第１チャンネルプレート、第２チャンネルプレート、上板および下板を備えることにより、相対的に大きいヘッダによって低い圧力降下を実現することができ、熱交換流体の流動不均一の可能性を低下させることができる。
【００５１】
また、一実施形態における印刷基板型熱交換器によれば、特定構造の第１チャンネルプレート、第２チャンネルプレート、上板および下板を備えることにより、熱交換に含まれないディストリビュータを省略することでこれに対応する空間を効率的に活用することができる。
【００５２】
さらに、一実施形態における印刷基板型熱交換器によれば、特定構造の第１チャンネルプレートおよびＡ流体流路を備えることにより、熱交換の行われないデッドスペースを削除して熱交換効率を向上させた構造を含む印刷基板型熱交換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来技術による印刷基板型熱交換器を示す部分切断斜視図である。
【図２】図１に示された印刷基板型熱交換器を示す斜視図である。
【図３】図２に示された印刷基板型熱交換器を分解して示す分解斜視図である。
【図４】図３に示された印刷基板型熱交換器のヘッダ、ヘッダ上板、ヘッダ下板、流体引込チューブ、流体排出チューブ、上板および下板を分離して示す斜視図である。
【図５】図３に示された印刷基板型熱交換器のチャンネルプレートのチャンネル構造を示す平面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る印刷基板型熱交換器を示す斜視図である。
【図７】図５に示された印刷基板型熱交換器の上板、チャンネルプレート積層部、下板のみを抜粹して示す分解斜視図である。
【図８】図７に示された印刷基板型熱交換器の上板および下板を示す平面図である。
【図９】図７に示された印刷基板型熱交換器の第１チャンネルプレートを示す平面図である。
【図１０】図７に示された印刷基板型熱交換器の第２チャンネルプレートを示す平面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る印刷基板型熱交換器を示す斜視図である。
【図１２】図９の「Ａ」部分拡大図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る印刷基板型熱交換器の第１チャンネルプレートを示す平面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る第１チャンネルプレートのＡ流体流路の構成を示す模式図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る印刷基板型熱交換器の第１チャンネルプレートを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。これに先立ち、本明細書および特許請求の範囲に使われた用語や単語は、通常または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。
【００５５】
本明細書全体において、ある部材が他の部材の「上に」位置しているとする時、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、２つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。本明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
【００５６】
図６には、本発明の一実施形態に係る印刷基板型熱交換器を示す斜視図が示されており、図７には、図６に示された印刷基板型熱交換器の上板、チャンネルプレート積層部、下板のみを抜粹して示す分解斜視図が示されている。
【００５７】
これらの図面を参照すれば、本実施形態に係る印刷基板型熱交換器１００は、Ａ流体とＢ流体が互いに熱交換できるようにＡ流体流路およびＢ流体流路が形成された印刷基板型熱交換器であって、特定構造の第１チャンネルプレート１１０、第２チャンネルプレート１２０、上板１３０および下板１４０を備えることにより、構造を簡単に構成して製作工程を簡素化できる構造を含む印刷基板型熱交換器を提供することができる。
【００５８】
上板１３０には、Ａ流体引込口１１２と連通するＡ流体引込配管１５３が設けられる。また、上板１３０には、Ａ流体排出口１１３と連通するＡ流体排出配管１５４が設けられる。
【００５９】
以下、本実施形態に係る印刷基板型熱交換器１００を構成する各構成についてより詳細に説明する。
【００６０】
本実施形態に係る印刷基板型熱交換器１００は、別途に製作されなければならない流体流入ヘッダを省略し、流体引込チューブの装着方向を上板または下板に移動させて製作をより容易にした。
【００６１】
従来技術によれば、曲面構造のヘッダの側面を引込チューブまたは排出チューブの一端部に対応する構造で寸法加工しなければならなかった。また、加工された部分に引込チューブまたは排出チューブを溶接しなければならないため、高品質の溶接健全性を保障できる高熟練溶接士の作業が必要であった。
【００６２】
しかし、本実施形態によれば、板状型構造の上板１３０または下板１４０に溶接される部分を加工した後に溶接を実施するため、高熟練溶接士の作業を必要としなくなり、結果的に作業時間の短縮、製作費用の節減効果を達成することができる。
【００６３】
具体的には、第１チャンネルプレート１１０および第２チャンネルプレート１２０に、従来技術による流体流入ヘッダ構造を一体型に形成している。
【００６４】
より具体的には、図７と図９に示されるように、第１チャンネルプレート１１０は、Ａ流体流路１１１が一側面に両側方向に延びて形成され、Ａ流体流路１１１の両端部にＡ流体引込口１１２およびＡ流体排出口１１３が形成され、Ｂ流体引込部１２２およびＢ流体排出部１２３に対応する構造が両側に形成された板状型構造であってもよい。この時、一方、図９に示されるように、Ａ流体流路１１１は、平面上からみて、複数の折り曲げ構造が互いに隣接して配置された構造であってもよい。
【００６５】
また、第２チャンネルプレート１２０は、一側面にＢ流体流路１２１が、平面上からみて、Ａ流体流路１１１と交差する方向に両側方向に延びて形成され、Ｂ流体流路１２１の両端部にＢ流体引込部１２２とＢ流体排出部１２３が一体型構造に形成された板状型構造であってもよい。
【００６６】
より具体的には、本実施形態に係る第１チャンネルプレート１１０と第２チャンネルプレート１２０は、平面上からみて、長方形構造であってもよい。この時、図１０に示されるように、第２チャンネルプレート１２０に形成されたＢ流体引込部１２２とＢ流体排出部１２３は、長方形構造の両側に突出した半円構造または多角形構造であり、内側にＢ流体流路１２１と連通する空間１２４が形成される。
【００６７】
この時、Ｂ流体引込部１２２とＢ流体排出部１２３は、第２チャンネルプレート１２０と一体型構造に形成されることが好ましく、図８に示されるように、第１チャンネルプレート１１０の両側には、Ｂ流体引込部１２２およびＢ流体排出部１２３に対応する構造の連通構造１１４が形成される。この場合、Ｂ流体引込部１２２とＢ流体排出部１２３は、第１チャンネルプレート１１０の連通構造１１４と積層されて１つに連通した空間を形成することができ、この時、１つに連通した空間は、半円柱または多角柱構造であってもよい。
【００６８】
また、図９に示されるように、第１チャンネルプレート１１０に形成されたＡ流体引込口１１２とＡ流体排出口１１３は、長方形構造の内側に形成された半円または多角形構造であり、Ａ流体流路１１１と連通する空間が形成される。この時、図７および図１０に示されるように、第２チャンネルプレート１２０には、Ａ流体引込口１１２およびＡ流体排出口１１３に対応する構造の連通構造１２５が形成されることが好ましい。この場合、Ａ流体引込口１１２とＡ流体排出口１１３は、第２チャンネルプレート１２０の連通構造１２５と積層されて１つに連通した空間を形成することができる。この時、１つに連通した空間は、半円柱または多角柱構造であってもよい。
【００６９】
一方、図７および図８に示されるように、本実施形態に係る上板１３０は、第１チャンネルプレート１１０と第２チャンネルプレート１２０がそれぞれ２つ以上交互積層されたチャンネルプレート積層構造１０１の上部面に装着され、チャンネルプレート積層構造１０１の上部面を密閉する構造であることが好ましい。
【００７０】
また、本実施形態に係る下板１４０は、第１チャンネルプレート１１０と第２チャンネルプレート１２０がそれぞれ２つ以上交互積層されたチャンネルプレート積層構造１０１の下部面に装着され、チャンネルプレート積層構造１０１の下部面を密閉する構造であることが好ましい。
【００７１】
具体的には、本実施形態に係る上板１３０および下板１４０には、図７および図８に示されるように、Ｂ流体引込部１２２およびＢ流体排出部１２３に対応する構造の板状型密閉構造１３１、１３２、１４１、１４２が一体型に形成される。
【００７２】
この時、板状型密閉構造１３１、１３２、１４１、１４２には、Ｂ流体が引込または排出可能な流動貫通口１３３、１４３が形成され、流動貫通口１３３、１４３にＢ流体引込配管１５１およびＢ流体排出配管１５２が装着される。
【００７３】
場合によって、図１１に示されるように、第１チャンネルプレート１１０と第２チャンネルプレート１２０が２つ以上交互積層されたチャンネルプレート積層構造１０１の一側には、Ｂ流体引込部１２２およびＢ流体排出部１２３の内部と連通する追加流動貫通口１０２がさらに形成される。この時、追加流動貫通口１０２にＢ流体追加引込配管１０３およびＢ流体追加排出配管１０４が装着される。
【００７４】
この場合、追加引込配管１０３および追加排出配管１０４の配置位置、延長長さ、内径の大きさなどを適宜変更して、流動するＢ流体の流動量を適宜調節することができる。
【００７５】
したがって、前記構成を含む本発明によれば、特定構造の熱交換器ハウジング、チャンネルプレート積層部、上板および下板を備えることにより、構造を簡単に構成して製作工程を簡素化できる構造を含む印刷基板型熱交換器を提供することができる。
【００７６】
一方、図１２に示されるように、第１チャンネルプレート１１０に形成されたＡ流体流路１１１は、複数の折り曲げ構造を含む構造であってもよい。本実施形態に係るＡ流体流路１１１は、左右対称構造を形成し、それぞれの折り曲げ構造が互いに当接して隣接するように配置されることが好ましい。
【００７７】
前述したＡ流体流路１１１の構造は、第１チャンネルプレート１１１の平面上の面積を効率的にすべて使用できるように配置されることが好ましく、平面上からみて、このような条件を満足する折り曲げ構造が連続する形状であってもよい。
【００７８】
より具体的には、図１３に示されるように、本実施形態に係るＡ流体流路１１１の両端には、それぞれＡ流体引込口１１２およびＡ流体排出口１１３が形成されており、この時、Ａ流体流路１１１の平面上の構造は、図１３に示されるように、Ａ流体引込口１１２から両側方向に２つの方向に分岐して互いに対称をなす構造であってもよい。
【００７９】
場合によって、図１４および図１５に示されるように、非対称構造のＡ流体流路１１１−１を対称構造のＡ流体流路１１１の両側に配置してＡ流体流路を構成することができる。
【００８０】
具体的には、図１４および図１５をみると、第１チャンネルプレート１１０には、３つのＡ流体流路１１１、１１１−１が互いに隣接して形成されており、中央に配置されるＡ流体流路１１１を基準として両側に配置されるＡ流体流路１１１−１の平面上の形状が対称をなす構造であってもよい。
【００８１】
この時、中央に配置されるＡ流体流路１１１の平面上の構造は、Ａ流体引込口１１２から両側方向に２つの方向に分岐して互いに対称をなす構造であり、両側に配置されるＡ流体流路１１１−１の平面上の構造は、第１チャンネルプレート１１０の真中線Ｃを中心に互いに対称をなす構造であってもよい。
【００８２】
より具体的には、両側に配置されるＡ流体流路１１１−１は、Ａ流体引込口１１２から分岐せずに１つの方向に形成された構造であってもよい。
【００８３】
この場合、多様な構造のＡ流体流路を印刷基板型熱交換器の設置環境に応じて適宜組み合わせることにより、熱交換効率を著しく向上させる印刷基板型熱交換器を提供することができる。
【００８４】
以上の本発明の詳細な説明では、それによる特別な実施例についてのみ記述した。しかし、本発明は、詳細な説明で言及される特別な形態に限定されるものではないと理解されなければならず、むしろ添付した特許請求の範囲によって定義される本発明の精神と範囲内にあるあらゆる変形物と均等物および代替物を含むことが理解されなければならない。
【００８５】
つまり、本発明は、上述した特定の実施例および説明に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも多様な変形実施が可能であり、そのような変形は本発明の保護範囲内にある。
【符号の説明】
【００８６】
Ｓ：デッドスペース
１０：従来技術による印刷基板型熱交換器
１１：Ｂ流体流入チューブ
１２：Ｂ流体排出チューブ
１３：Ｂ流体流入ヘッダ
１３−１：ヘッダ上板
１３−２：ヘッダ下板
１４：Ｂ流体排出ヘッダ
１４−１：ヘッダ上板
１４−２：ヘッダ下板
１５−１：上板
１５−２：下板
１６：チャンネルプレート積層部
１６−Ｂ：Ｂ流体流動チャンネルプレート
１６−Ａ：Ａ流体流動チャンネルプレート
１７：チャンネル流路
１００：印刷基板型熱交換器
１０１：チャンネルプレート積層構造
１０２：追加流動貫通口
１０３：Ｂ流体追加引込配管
１０４：Ｂ流体追加排出配管
１１０：第１チャンネルプレート
１１１：Ａ流体流路
１１１−１：非対称構造のＡ流体流路
１１２：Ａ流体引込口
１１３：Ａ流体排出口
１１４：連通構造
１２０：第２チャンネルプレート
１２１：Ｂ流体流路
１２２：Ｂ流体引込部
１２３：Ｂ流体排出部
１２４：空間
１２５：連通構造
１３０：上板
１３１：密閉構造
１３２：密閉構造
１３３：流動貫通口
１４０：下板
１４１：密閉構造
１４２：密閉構造
１５１：Ｂ流体引込配管
１５２：Ｂ流体排出配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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