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KR890003897B1 - 열교환기 - Google Patents

열교환기

Info

Publication number
KR890003897B1
KR890003897B1 KR1019850000553A KR850000533A KR890003897B1 KR 890003897 B1 KR890003897 B1 KR 890003897B1 KR 1019850000553 A KR1019850000553 A KR 1019850000553A KR 850000533 A KR850000533 A KR 850000533A KR 890003897 B1 KR890003897 B1 KR 890003897B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
plate
plates
fluids
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
KR1019850000553A
Other languages
English (en)
Other versions
KR850008713A (ko
Inventor
노부오 구마자끼
히사오 요꼬야
히로노부 나까무라
다다가쓰 가찌
겐조오 다까하시
Original Assignee
미쯔비시덴끼 가부시기가이샤
가다야마 니하찌로오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쯔비시덴끼 가부시기가이샤, 가다야마 니하찌로오 filed Critical 미쯔비시덴끼 가부시기가이샤
Publication of KR850008713A publication Critical patent/KR850008713A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR890003897B1 publication Critical patent/KR890003897B1/ko
Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F28D9/0068Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements with means for changing flow direction of one heat exchange medium, e.g. using deflecting zones
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/10Particular pattern of flow of the heat exchange media
    • F28F2250/108Particular pattern of flow of the heat exchange media with combined cross flow and parallel flow

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

열 교환기
제1도는 플레이트휜형 열교환기의 분류와 유체의 흐름을 나타낸 설명도.
제2도는 종래 기술로서의 직교류형 열교환기의 사시도.
제3도는 종래 기술로서의 골판지형상 열교환소자를 사용한 열교환기의 사시도.
제4도는 본원 발명의 실시예에 사용되는 단위부재의 사사도.
제5도는 본원 발명의 실시예인 단면형상이 대형인 열교환기의 사시도.
제6도는 본원 발명의 열교환기의 성능을 설명하기 위해 시험제작한 열교환기의 횡단면형상을 나타낸 설명도.
제7도는 그 온도교환효율의 측정결과를 나타낸 도면.
제8도는 본원 발명의 열교환기의 2개의 유체에 대한 특정의 기류의 유속분포와 취출구에 있어서의 유속분포 및 온도분포를 나타낸 도면.
제9도는 본원 발명의 다른 실시예인 단면형상이 장방형인 열교환기의 기류패턴을 타나낸 도면.
제10도는 본원 발명의 단면형상이 대형인 열교환기를 케이싱에 수납했을때의 사시도.
제11도와 제12도는 각각 휜과 플레이트의 변형예를 나타낸 단면도.
제13도는 단위부재의 다른 실시예를 나타낸 분해사시도.
제14도는 제13도에 나타낸 단위부재의 완성상태에 있어서의 사시도.
제15도는 단위부재의 또 다른 실시예를 나타낸 종단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
7 : 휜 7a : 평행유로
8 : 플레이트 9 : 열교환소자
10 : 스페이서 11 : 단위부재
12 : 중공부(공간부) 13 : 케이싱
M : 1차기류 N : 2차기류
본원 발명은 열교환효율이 뛰어난 플레이트휜형 열교환기에 관한 것이며, 특히 열교환해야 할 2개의 유체에 대해 특정의 유속분포를 부여함으로써 매우 고성능화 된 열교환기에 관한 것이다.
플레이트휜형 열교환기는 단위체적당 전열면적이 크고, 소형이며 고효울의 열교환기로서 널리 사용되고 있다. 플레이트휜형 열교환기의 단면의 형상을 제1도와 같이 정방형으로 나타내며, 열교환해야 할 1차유체를 실선의 화살표로, 2차유체를 파선의 화살표로 나타내며(당연한 일이지만 1차유체와 2차유체는 플레이트에 의해 구획되어 있음), 열교환기를 2개의 유체에 흐름에 의해 구분하면, 2개의 유체가 같은 방향으로 흐르는 향류형(向流型) 열교환기(20)와, 대향해서 흐르는 대향류형(對向流型) 열교환기(21)와, 이들의 중간에 위치하여 직교(또는 경사교차)하여 흐르는 직교류형(直交流型)(또는 경사교류형) 열교환기(22)로 대별된다. 이들 플레이트 휜형 열교환기(20), (21), (22)의 열교환 효율을 η는 다음 식처럼 표시할 수 있다.
Figure kpo00002
여기서 열교환기의 도출구에 있어서의 온도 T2, t2는 유체의 유속에 의해 변화하지만, 매우 저속으로 흐르게 하면 플레이트를 통해 접속하고 있는 유체끼리의 온도는 대략 일치한다. 그 결과, 향류형 열교환기(20)에서는 T2와 t2는 대략 같아지며(T2
Figure kpo00003
t2), (1)식에 의해 T2
Figure kpo00004
(T1+t1)/2로 되고 따라서η
Figure kpo00005
50%로 된다. 즉 향류형 열교환기(20)의 최대열교환효율은 50%된다. 또 대향류형 열교환기(21)에서는 T2
Figure kpo00006
t1, t2
Figure kpo00007
T1으로 되어, (1)식에 의해 η
Figure kpo00008
100%로 된다. 즉 대향류형 열교환기(21)는 완전히 단열된 계(系)에서 이상적인 조건으로 열교환시킬 수 있으면, 최대열교환효율은 100%된다. 한편 직교류형 또는 경사교류형 열교환기(22)는 향류형 열교환기(20)와 대향류형 열교환기(21)의 중간에 위치하기 때문에 최대열교환효율은 2개의 유체가 교차하는 각도에 의해 50-100%의 사이에 있다. 상기한 바와같이 플레이트 휜형 열교환기로서는 대향류형 열교환기(21)가 이상적인 것을 알 수 있지만, 실제로 사용할 경우에는 열교환해야 할 2개의 유체의 도입부와 도출부가 동일한 단면에 있으므로 이들 2개의 유체를 완전히 분리할 수 없으며, 이와같은 대향류형 열교환기(21)는 실재하지 않는다. 다음에 공기조화분야에서 사용되고 있는 공기 대 공기의 열교환기를 예를들어 실상을 설명한다.
근래, 냉난방효과를 높이기 위해 거주공간의 단열화, 기밀화가 진행됨에 따라 환기의 중요성이 재인식되고 있다. 냉난방효과를 손상시킴이 없어 환기를 하는 방법으로서, 실내의 탁한 공기의 환기와 신선한 외기의 급기의 사이에서 열교환하는 방법이 유효하다. 이때, 온도(현열)와 함께 습도(잠열)의 교환도 동시에 할 수 있으면 그 효과는 현저하다. 이와같은 목적을 달성하는 것으로서, 예를들어 일본국 특공소 47(1972)-19990호 공보에 의해 알려져 있는 제2도에 나타낸 바와같은 직료류형 또는 경사교류형의 열교환기가 실용화 되고 있다. 도면중, (1)은 급기와 배기를 구획하는 플레이트, (2)는 급기 또는 배기를 인도하기 위한 복수의 평행유로를 형성하는 휜을 나타낸다.
이 제2의 열교환기는 직교류형이므로 효율이 좋지 않다는 문제점이 있었다.
열교환기의 소형화 또는 고성능화를 하기 위해서는 상기한 바와같이 대향류화하는 것이 바람직하다 완전히 대향류화 되며, 더구나 양산이 가능한 플레이트휜형 열교환기를 실현하는 것은 불가능하다고 생각되지만, 부분적으로 대향류화를 실현한 특허가 몇건 출원공개 되어 잇다. 이중에서 가장 실용성이 높은 고안이라고 생각되는 일본국 실공소 52(1977)-56531호 공보에 기재된 것을 종래예로서 설명한다. 이 공보에 기재된 열교환기는 제3(a)도에 나타낸 바와같은 정방형 또는 장방형상의 골판지형상 열교환소자(3)를 서로 어긋나게 쌓아, 단부(4)를 제3(b)도에 나타낸 폐쇄판(5)에 뚫린 구멍(6)에 끼워 넣고, 인접하는 열교환소자(3), (3)간을 밀폐해서 형성한 것이다. 그리고 도면중, (M)은 1차기류의 흐름을, (N)은 2차기류의 흐름을 나타낸다. 이 열교환기에서는 가 기류는 열교환소자(3)를 통과한 다음, 열교환소자(3), (3)간에 형성된 중공부(S)를 거쳐 폐쇄판(5)에 닿아, 직각으로 방향을 바꾸는 것이다.
이 공보에서는 성능에 관한 기술이 없고 단지 사용상의 간편함을 기술하고 있지만, 구조상의 결점으로서는 골판지형상 열교환소자(3), (3)의 단부(4)를 폐쇄판(5)의 구멍(6)에 끼워 넣어 열교환기를 제작하기 때문에 제조의 자동화가 어려우며, 양산성에 뒤진다고 하는 것을 생각할 수 있으며, 실용화한다는 점에서 문제점이 있었다.
그래서 본원 발명자들은 양산 가능한 플레이트휜형 열교환기이며, 더구나 대향류형 열교환기 정도의 높은 성능을 갖는 열교환기를 개발하기 위해 연구를 거듭한 결과, 대향류형 열교환기의 이론열교환 효율을 초과한다고 하는 종래의 플레이트휜형 열교환기의 상식을 벽을 타파하는 매우 고성능의 열교환기를 완성했다.
즉 본원 발명자들은 열교환해야 할 2개의 유체를 구획하기 위해 소정의 대향간격을 가지고 대향한 플레이트와, 이 플레이트 사이의 상기 간격에 설치되어 그 간격 안에 상기 유체의 흐름을 제어하기 위한 복수의 평행유로를 형성한 휜을 가지며, 상기 플레이트 사이에 의해 형성되는 간격을 복수층 형성하며, 또한 이들 복수층의 각각에 상기 휜이 있는 부분과 휜이 없는 공간부를 적층방향에 있어서 서로 어긋나게 배치되도록 설치하는 동시에 상기 각 층에 대해 1층씩 교대로 1차유체와 2차유체를 분배 도입시키는 스페이서를 설치하며, 각 층에 도입된 상기 1차유체와 2차유체가 그 층안을 통과하여 플레이트를 통해 열교환하도록 하며, 또한 상기 휜부에 있어서의 정압 손실분포에 의해 휜부 및 중공부에서 각각 2개의 유체에 의해 특정의 유속분포를 발생시키도록 한 구성을 특징으로 하는 열교환기에 있어서, 상기와 같이 매우 높은 열교환효율을 발현할 수 있음을 발견하여 본원 발명을 완성하기에 이르렀다.
다음에 본원 발명의 실시예로서 공기조화분야에서 사용되고 있는 공기 대 공기의 열교환기의 예를들어 상세히 설명한다.
제4도에 나타낸 것은 본원 발명의 열교환기를 구성하는 단위 부재의 일례를 나타낸 사시도이다. 이 열교환소자는 먼저 흐름을 제어하기 위해 복수의 평행유로(7a)를 형성하는 파형판형상의 휜(7)의 상하 양측에 열교환해야 할 2개의 기류를 구획하는 플레이트(8)를 접착제 등으로 고정한다. 다음에 휜부에 있어서의 정압손실의 분포를 부여하기 위해 일단을 평행유로(7a)에 대해 수직으로 절단하고, 타단을 경사지게 절단한 열교환소자(9)를 제작한다. 마지막으로 경사지게 절단한 타단에 기류의 가이드기능을 겸비한 스페이서(10)를 접착제 등으로 고정해서 단위부재(11)를 완성한다. 플레이트(8)의 재료로서는 얇은 금속판, 세라믹판, 플라스틱판 등 여러가지의 것을 생각할 수 있지만, 상기한 공기조화분야에서 급기와 배기 사이에서 온도와 함께 습도를 교환시킬 경우에는 다공질 재료로서 종이를 약제로 처리한 투습송을 갖는 가공지가 적합하다. 휜(7)의 재료도 같은 것이 사용되지만, 공기조화용에는 크래프트지가 적합하다. 스페이서(10)의 재료도 같은 것이 사용되지만 공기조화용에는 판지 또는 플라스틱판이 적합하다. 플레이트(8) 및 휜(7)의 두께는 기계강도가 허용하는 범위에서 얇은 쪽이 바람직하며, 0.05-0.2mm정도가 접합하다. 휜(7)의 높이(플레이트(8)사이의 간격에 해당) 및 피치(실시예와 같은 파형형상에서는 산과 산과의 간격)는 지나치게 크면 공기류의 정류효과가 작으며, 지나치게 작으면 정압손실이 커지므로 1-10mm의 범위가 적당하다. 실시예에서는 높이를 2.0 또는2.7mm로 하고 피치를 4.0mm로 했다. 스페이서(10)의 두께는 상기 휜(7)을 2매의 플레이트(8)로 끼운 두께에 정밀도 좋게 끼워질 필요가 있다. 또 적층하는 단수 즉 층수가 실시예처럼 100단 이상 있을 경우는 스페이서(10)의 두께가 균일하지 않으면 형상이 균일한 열교환기를 얻을 수 없다. 스페이서(10)의 고정은 시판의 접착제가 사용된다.
다음에 제4도의 단위부재(11)를 적층한 단면형상이 대형(
Figure kpo00009
形)인 열교환기(HE)의 사시도를 제5도에 나타낸다. 도면중(a), (a')는 1차기류(M)의 흡입구 및 취출구를 나타낸다. 또(b), (b')는 2차기류(N)의 흡입구 및 취출구를 나타낸다. 열교환소자(9)가 후방을 단변으로 하는 대형상을 이루고 있으며, 휜(7)부에 있어서의 정압손실은 앞쪽이 가장크고 뒤로 갈수록 작아진다.
그래서 기류(M)(N)는 휜(7)부에 있어서는 도면중 화살표처럼 정압손실이 작은 뒷쪽에 집중하는 유속분포를 형성하며, 인접하는 플레이트(8), (8)끼리의 사이에 형성되는 중공부(12)에 있어서도 화살표처럼 뒷쪽에 집중하면서 기류의 가이드기능을 구비한 스페이서(10)에 따라서 원활하게 취출구(a'), (b')로 도출된다.
다음에 본원 발명 열교환기의 성능을 평가한 결과를 상세히 설명한다. 열교환기에 있어서의 기류의 유속분포의 효과를 설명하기 위해 제6도에 나타낸 횡단면형상의 열교환기를 시험 제작했다. 도면중(A)가 제5도에 나타낸 열교환기의 횡단면형상을 나타내며, 중심에서 우측의 해칭으로 표현된 부분이 휜(7)부, 촤측이 중공부(12)를 나타낸다.(제5도의 위치에서 2단째의 단면에 상당한다.)
또 제4도의 단위부재(11)의 쌓는 방법을 바꾸면 도면중(C)와 같은 횡단면형상이 평행 4변형의 열교환기도 얻어진다. 한편, 제4도의 단위부재(11)의 양단을 평행유로에 대해 수직으로 절단했을 경우에는 도면중(b)와 같은 대형과 평향 4변형의 중간에 위치하는 단면형상이 장방형인 열교환기가 얻어진다. 또 평행유로에 대하여 경사지게 절단했을 때의 각도θ(제6(a)도, 제6(c)도에 기입한 각도 θ)에 의해 기류의 유속분포의 효과에 차이가 나타나기 때문에 θ가 45°와 60°의 2종류를 시험 제작하여 합계 5종류의 열교환기를 시험 제작했다. 이들 열교환기의 단면형상을 명확하게 하기 위해 제6도에 나타낸 W1및 W2의 값을 표 1에 나타낸다. 시험 제작 열교환기의 L은 모두 300mm, 높이는 모두 500mm로 하고, 전열면적도 약 24㎡로 일정치로 했다. 또 휜(7)부에 있어서의 정압손실의 분포는 휜부 상단길이와 하단길이의 비 W1/W2로 정량화하는 것이 가능하므로, 이 값도 표 1중에 병기했다.
[표 1]
Figure kpo00010
열교환기의 성능으로서 표 1에 나타낸 시험제작 열교환기의 온도교환효울을 표준처리풍량 400㎥/시의 조건하에 측정했다. 그 결과를 세로축에, 온도교환효율을 가로축에, W1/W2의 비를 대수 눈금으로 플로트한 결과를 제7도에 나타낸다. 도면과 같이 측정치는 직선(H)상에 잘 나타내며, W1/W2의 값이 작아직수록 즉 단면형상이 대형인 열교환기가 가장 높은 온도교환효율을 나타냈다. 또 제7도에 상기 시험제작 열교환기와 동일전열면적, 즉 등전열 면적의 직교류형 열교환기를 사용하여 동일조건하에서 측정한 온도 교환효율을 파선 K으로 도시하였다. 또 역시 등전열면적의 대향류형 열교환기의 동일 조건하에서 계산된 이론온도교환효율을 파선 J로 도시했다. 제7도에서 W1/W2가 0.14의 대형상인 열교환기는 종래의 플레이트휜형 열교환기의 상식의 벽을 타파하여 완전한 대향류형 열교환기의 이론온도교환효율을 넘는 것이 명백해졌다.
상기 실험사실은 본원 발명에 의한 열교환기의 휜(7)부 및 중공부(12)에 있어서의 기류의 유속분포에 의거한 것이다. 기류의 유속분포 및 온도분포의 실측결과로부터도 설명할 수 있다. 제8도에 단면 형상이 대형인 열교환기에 있어서의 기류와 한쪽의 기류의 취출구에 있어서의 유속분포 및 온도분포의 실측결과를 나타낸다. 제8(a)도중 실선의 기류(N)및 이 기류와 플레이트를 통해 접촉하고 있는 파선의 기류(M)의 유속분포는 도면과 같이 정압손실이 작은 도면중 윗쪽에 집중되며, 기류의 가이드기능을 겸비한 스페이서(10)에 인도되어서 취출구로부터 도출되기 때문에, 기류(N)의 취출구에 있어서의 유속분포는 제8(b)도와 같았다. 단 세로축은 평균유속
Figure kpo00011
에서 유속 V를 규격화한 값을 나타내며, 취출구의 각 위치 X5에서 1로 되었다. 또 기류 N 및 기류 M의 흡입구에 있어서 온도 T1및 t1과 기류 N의 취출구의 각 위치에 있어서의 온도 t를 측정한 결과에서 온도분포를 제8(c)도에 나타낸다. 제8(b)도 및 제8(c)도에서
Figure kpo00012
(온도교환효율 100%에 대응)에 가까운 취출구의 위치에 기류가 집중하고 있는 것이 분명하다.
본원 발명자들은 제1도에 나타낸 플레이트휜형 열교환기의 어느 분류에 속하지 않으며, 더구나 종래 이상형으로 되어 있었던 대향류형 열교환기의 성능을 넘은 본원 발명에 의한 플레이트휜형 열교환기에 대해 제8(a)도의 기류패턴에 의거하여 "π플로형 열교환기"라고 명명했다. 이상의 실험 사실에서 명백한 것처럼 본원 발명의 글자는 π플로형 열교환기를 실현하는 것이며, 단면형성이 대형일 경우에는 그 효과가 특히 현저하게 나타난다. 한편 단면형상이 장방형인 열교환기에 있어서도 π플로형 열교환기를 실현할 수 있고, 이 경우도 본원 발명의 범위에 포함된다. 그래서 다음에 단면형상이 장방형인 열교환기의 경우의 실시예에 대해 설명한다. 단면형상이 장방형인 열교환기에 있어서의 기류패턴을 제9도에 나타낸다.
도면중, (A)가 본원 발명의 π플로형 열교환기의 경우를 나타내며, 다른 (B), (C), (D)는 참고예로서 나타낸 다른 기류패턴의 경우를 나타낸다. 이들 열교환기의 온도교환효율을 측정한 결과를 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure kpo00013
표 2에서 명백한 것처럼 π플로형 열교환기는 참고예에 비해 뛰어난 성능을 나타냈다. 또 제7도에 있어서의 W1/W2=1의 장방형상 열교환기의 온도교환효율은 제9(a)도와 제9(b)도의 중간에 위치하기 때문에 표 2의 (A)와 (B)의 평균치를 프로트한 것이다.
본원 발명의 열교환기(HF)를 공기조화용 열교환기로서 사용할 경우에는 제10도와 같이 기류의 흡입구 및 취출구를 설치한 케이싱(13)안에 수납하여 사용하는 것이 편리하다. 당연한 일이기는 하지만 각 기류의 혼입을 방지하기 위해 요소요소를 시일링제를 사용하여 시일링할 필요가 있다.
본 실시예에서는 온도교환효율의 실측치를 나타낸 것 뿐이지만, 습도교환효율에 대해서도 똑같은 효과가 관측되었다.
또 본 실시예에서는 공기 대 공기의 열교환의 경우에 대해서만 설명하고 있지만, 유체이면 똑같은 효과가 기대되므로 액체끼리의 열교환의 경우에도 유효하다.
또 플레이트(8)는 반드시 평면일 필요는 없으며 표면이 파형의 것이나 요철이 있는 것이라도 좋다. 또 휘(7)도 파형으로 절곡된 판상의 것 이외에 예를들면 제11도 및 제12도에 나타낸 것처럼 단면형상이 요철형의 것이나 플레이트(8)에서 일체로 도출 형성된 것이라도 좋다.
또 단위부재(11)는 휜(7)과 플레이트(8), (8)와 스페이서(10)의 4부품으로 형성한 것에 대해 기술했지만, 제13도, 제14도에 나타낸 것처럼 휜(7)의 한쪽에만 플레이트(8)를 설치하고, 이 플레이트(8)의 일단부에 스페이서(10)를 설치하여 구성되는 단위부재(11)라도 좋으며, 이와같은 단위부재를 순차 적층하면 쌓은 상태에서 휜(7)의 양측에 플레이트(8), (8)가 위치하게 되어, 상기한 실시예의 것과 동등한 효과를 얻을 수 있다. 또한 스페이서(10)는 제15도에 나타낸 것처럼 휜(7)과 대응하는 측의 단부에 설치하여 단위부재(11)를 구성해도 좋다.
또 스페이서(10)는 반드시 플레이트(8)와 별개로 형성한 부품이라도 좋고, 플레이트(8)의 단부를 융기시켜 그 융기부를 스페이서(10)로서 사용항 수도 있다.
또 제4도-제14도의 실시예에서는 모든 단위부재(11)의 형상을 동일하게 하고 있으므로 대량생산에 적합하지만, 형상이 다른 것, 예를들면 폭이 동일하고 길이만 다른 2종류의 단위부재(11)를 준비하고, 단위부재(11)끼리의 겹침부를 경계로 하여 우측에는 긴쪽의 단위부재, 촤측에는 짧은쪽의 단위부재를 배치하여 순차겹치면, 겹침부 즉 중심에서 좌우 비대칭의 열교환기가 얻어진다.
이상 실시예에 의거하여 설명한 것처럼 본원 발명에 의한 2개의 유체에 대해 특정의 유속분포를 형성한 것을 특징으로 하는 열교환기는 뛰어난 열교환효율을 나타내며, 특히 단면형상이 대형인 열교환기는 플레이트휜형 열교환기의 이상형이라고 생각되어 왔던 대향류형 열교환기의 열교환효율을 넘는다고 하는 매우 높은 성능을 발휘했다.
그리고 단위부재를 쌓아 올리는 것에 의해 제작하도록 하면 제조의 자동화도 가능하며, 양산성이 높다고 하는 또 다른 효과도 아울러 기대할 수 있는 것이다.

Claims (12)

  1. 열교환해야 할 2개의 유체를 구획하기 위해 소정의 대향간격을 가지고 대향한 플레이트와, 이 플레이트 사이의 상기 간격에 설치되어 그 간격 안에 상기 유체의 흐름을 제어하기 위한 복수의 평행유로를 형성한 휜을 가지며, 상기 플레이트 사이에 의해 형성되는 간격을 복수층 형성하며, 또한 이들 복수층의 각각에 상기 휜이 있는 부분과 휜이 없는 공간부를 적층방향에 있어서 서로 어긋나게 배치되도록 설치되는 동시에 상기 각 층에 대해 1층씩 교대로 1차유체와 2차유체를 분배시키는 스페이서를 설치하며, 각 층에 도입된 상기 1차유체와 2차유체가 그 층 안을 통과하여 플레이트를 통해 열교환하도록 하며, 또한 상기 휜부에 있어서의 정압손실분포에 의해 휜부 및 중공부에 각각 2개의 유체에 대해 특정의 유속분포를 발생시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제1항에 있어서, 스페이서는 각 층의 플레이트와 플레이트와의 사이에 개별적으로 설치되며, 그 플레이트와 플레이트와의 대향간격에 대응한 크기를 갖는 동시에, 이 스페이서는 플레이터의 단부에 설치되고, 각층에는 그 휜부분을 사이에 두고 그 스페이서와 반대측에서 2개의 유체가 1층씩 교대로 도입되며, 상기 스페이서에 의해 소정의 도출방향으로 안내되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제1항에 있어서, 복수층은 각각 그 층에 도입되는 유체의 흐름의 상류측에 설치된 휜이 있는 부분과, 이 보다 하루측에 설치된 휜이 없는 공간부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제1항에 있어서, 하나의 플레이트와, 이 플레이트의 편면측에 설치된 휜과, 상기 플레이트에 있어서 그 휜이 있는 면과 반대측면의 단부에 설치된 스페이서에 의해 구성된 단위부재를 복수개 구비하며, 이 단위 부재를 복수층으로 적층한 상태이며, 각 층에는 하나의 단위부재의 스페이서와 이 단위부재에 대해 적층방향으로 인접하는 다른 단위부재의 휜과의 사이의 간격에 의해 공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제1항에 있어서, 대향하는 한쌍의 플레이트와, 이 플레이트의 사이에 설치된 휜과, 상기 한쪽의 플레이트에 있어서 그 휜이 있는 면과 반대측면의 단부에 설치된 스페이서에 의해 구성된 단위부재를 복수개 구비하며, 이 단부재를 복수층으로 적층한 상태이며, 각 층에는 하나의 단위부재의 스페이서와, 이 단위부재에 대해 적층방향으로 인접하는 다른 단위부재의 휜과의 사이의 간격에 의해 공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제1항에 있어서, 대향에서 설치되어 일단 에지가 가지런히 정열된 항상의 플레이트와, 이 플레이트의 상이에 설치된 휜을 가지며, 이 휜은 그 평행유로의 일단이 플레이트의 가지런히 정열된 일단 에지와 일치하도록 설치되는 동시에, 이 가지런히 정열된 단면을 평행유로에 대해 경사지게 형성하며, 이 경사진 단부에 있어서 한족의 플레이트에 있어서의 휜과 반대측면에 스페이서를 설치하여 구성된 단위부재를 복수개 구비하며, 이 단위부재는 그 경사지게 형성된 단부와 반대측의 단부가 겹치도록 교대로 반대방향을 향하도록 적층되고, 상기 경사지게 형성된 단부가 2변을 구성한 대형의 외형형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제1항에 있어서, 휜은 파형 단면형상을 갖는 판상체인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제1항에 있어서, 열교환해야 할 2개의 유체는 신선한 실외의 공기와 배출해야 할 실내의 공기인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 제1항에 있어서, 플레이트의 재료로서 투습성과 기체 차폐성을 겸비한 다공질 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제1항에 있어서, 열교환해야 할 2개의 유체의 도입부는 서로 반대측의 측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 제1항에 있어서, 열교환해야 할 2개의 유체의 도출부는 동일 측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 제1항에 있어서, 열교환해야 할 2개의 유체는 서로 반대방행으로 대향하는 방향으로 도입되고, 공간부에 있어서 동일방향으로 굴곡되어 동일방향으로 도출되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
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