[go: up one dir, main page]

KR20150030235A - A plate heat exchanger with thermally drilled hole - Google Patents

A plate heat exchanger with thermally drilled hole Download PDF

Info

Publication number
KR20150030235A
KR20150030235A KR1020157000542A KR20157000542A KR20150030235A KR 20150030235 A KR20150030235 A KR 20150030235A KR 1020157000542 A KR1020157000542 A KR 1020157000542A KR 20157000542 A KR20157000542 A KR 20157000542A KR 20150030235 A KR20150030235 A KR 20150030235A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plate
hole
heat exchanger
heat exchange
spaces
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.)
Ceased
Application number
KR1020157000542A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
클라스 베르틸손
안데르스 니안데르
알바로 조르진
Original Assignee
알파 라발 코포레이트 에이비
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 알파 라발 코포레이트 에이비 filed Critical 알파 라발 코포레이트 에이비
Publication of KR20150030235A publication Critical patent/KR20150030235A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F28D9/0031Heat-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 paired plates touching each other
    • F28D9/0043Heat-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 paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005Heat-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 paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/063Friction heat forging
    • B21J5/066Flow drilling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • F25B39/02Evaporators
    • F25B39/022Evaporators with plate-like or laminated elements
    • 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
    • F28D9/0006Heat-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 plate-like or laminated conduits being enclosed within a pressure vessel
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0243Header boxes having a circular cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0246Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F28F9/0248Arrangements for sealing connectors to header boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/026Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • F28F9/027Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes
    • F28F9/0273Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits in the form of distribution pipes with multiple holes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/04Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 판 패키지(P)를 포함하는 판형 열교환기(1)에 관한 것으로서, 이 판 패키지는 서로 결합되고 서로 교번하여 열교환기판 사이에 판 사이공간(3, 4)을 형성하는 열교환기판들(A, B)의 적층체(2)를 형성하는 적어도 2개의 구성의 복수의 열교환기판(A, B)을 포함한다. 판 사이공간(3, 4)은 적어도 2개의 상이한 유체를 수용하도록 배열된다. 적어도 하나의 관통 구멍(20)이 판 패키지(P)의 외부와 판 패키지 내부의 격실(5) 사이로 연장하도록 배열되고, 격실(5)은 판 사이공간들(3, 4) 중 임의의 것에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 적어도 하나의 관통 구멍(20)은 열적 드릴링에 의해 형성된다.The present invention relates to a plate heat exchanger (1) including a plate package (P), which plate heat exchanger plates (1) are joined to each other and alternate with each other to form interplate spaces (3, 4) A, B) of at least two constitutions which form the laminate (2) of the heat exchanging plates (A, B). The interplate spaces (3, 4) are arranged to receive at least two different fluids. At least one through hole 20 is arranged to extend between the exterior of the plate package P and the compartment 5 inside the plate package and the compartment 5 is provided by any of the interplate spaces 3, At least one through hole (20) is formed by thermal drilling.

Description

열적 드릴링된 구멍을 갖는 판형 열교환기 {A PLATE HEAT EXCHANGER WITH THERMALLY DRILLED HOLE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a plate heat exchanger having a thermally drilled hole,

본 발명은 일반적으로 열적 드릴링(thermal drilling)에 의해 형성되는 적어도 하나의 관통 구멍을 갖는 판형 열교환기(plate heat exchanger)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 판형 열교환기 내의 적어도 하나의 관통 구멍을 배열하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates generally to a plate heat exchanger having at least one through hole formed by thermal drilling. The present invention also relates to a method for arranging at least one through-hole in a plate-type heat exchanger.

열교환기 및 특히 판형 열교환기는 적어도 하나의 입구와 적어도 하나의 출구 사이에 하나 또는 다수의 유체의 안내를 위한 내부 채널 시스템의 제공을 위한 얇은벽 구조체의 예이다.Heat exchangers and in particular plate heat exchangers are examples of thin wall structures for providing an internal channel system for guiding one or more fluids between at least one inlet and at least one outlet.

통상의 판형 열교환기는 판 패키지를 형성하도록 배열된 복수의 얇은 열교환기에 의해 형성된다. 판 패키지는 다수의 제1 및 제2 열교환기판(heat exchanger plate)에 의해 형성된다. 열교환기판은 제1 판 사이공간(interspace)이 각각의 쌍의 인접한 제1 및 제2 열교환기판 사이에 형성되고, 제2 판 사이공간이 각각의 쌍의 인접한 제2 및 제1 열교환기판 사이에 형성되는 방식으로 서로 영구적으로 결합되고 나란히 배열될 수도 있다. 제1 판 사이공간 및 제2 판 사이공간은 서로 분리되고 판 패키지 내에 교번적인 순서로 나란히 제공된다. 실질적으로 각각의 열교환기판은 적어도 제1 포트홀(porthole) 및 제2 포트홀을 갖고, 제1 포트홀은 제1 판 사이공간으로의 제1 입구 채널을 형성하고, 제2 포트홀은 제1 판 사이공간으로부터의 제1 출구 채널을 형성한다.Conventional plate heat exchangers are formed by a plurality of thin heat exchangers arranged to form a plate package. The plate package is formed by a plurality of first and second heat exchanger plates. The heat exchange substrate is formed such that a first interplate space is formed between each pair of adjacent first and second heat exchange substrates and a space between the second plates is formed between each pair of adjacent second and first heat exchange substrates And may be arranged side by side. The space between the first plate and the space between the second plates are separated from each other and are provided in an alternating order in the plate package. Substantially each heat exchange substrate has at least a first porthole and a second porthole, wherein the first porthole forms a first inlet channel into the space between the first plates, and the second porthole is formed from a space between the first plates Thereby forming a first outlet channel.

영구적인 결합은 용접, 브레이징(brazing), 접합(bonding) 또는 접착제에 의해 성취될 수도 있다. 이러한 영구적으로 결합된 판형 열교환기에서, 입구 또는 출구의 위치는 제1 및 제2 포트홀에 의존한다. 또한, 열교환기판의 임의의 표면 프로파일은 패널 사이공간을 통한 유동 및 이에 의해 열 효율을 최적화하기 위해 입구 및 출구의 위치에 의존한다. 일반적으로, 열교환기판의 이용 가능한 열전달면을 최대화하기 위해 포트홀의 크기를 감소시키기 위한 계속적인 과제가 존재한다.Permanent bonding may be accomplished by welding, brazing, bonding or adhesives. In this permanently coupled plate heat exchanger, the location of the inlet or outlet depends on the first and second portholes. In addition, any surface profile of the heat exchange substrate depends on the location of the inlet and outlet to optimize flow through the inter-panel space and thereby thermal efficiency. In general, there is a continuing challenge to reduce the size of the portholes to maximize the available heat transfer surface of the heat exchange substrate.

영구적으로 결합된 판형 열교환기에 의해 형성된 얇은벽 층상 구조체는, 그 위치설정이 포트홀 및 그에 형성된 입구 또는 출구 채널에 한정되기 때문에, 부가의 입구 또는 출구, 센서 등을 추가하는 것을 매우 복잡하게 한다.Thin-walled laminar structures formed by permanently bonded plate heat exchangers complicate the addition of additional inlets or outlets, sensors, etc., since their positioning is limited to the potholes and the inlet or outlet channels formed therein.

영구적으로 결합된 판형 열교환기 내에 접속부 또는 계면을 구성하는 것에 관련하는 다수의 문제점이 존재한다. 이들 문제점의 단지 몇개를 예로 들면, 판 패키지를 형성하기 위해 판들을 결합하기 전에 개별적인 판 내에 패턴을 준비하고/프레스함으로써 그 측면 내에 구멍을 생성하는 것이 거의 불가능하다. 판 패키지 내에 구멍을 드릴링하거나 나사산 형성함으로써, 칩이 판 패키지 내로 필수 불가결하게 인입되어 이를 오염시킬 것이다. 영구적으로 결합된 판형 열교환기의 고도로 복잡한 단면에 기인하여, 임의의 칩을 제거하는 것이 거의 불가능하다. 압축기와 같은 그 하류측에 배열될 임의의 장치의 오염의 위험이 또한 존재한다. 개별적인 판의 플랭크(flank)에 의해 생성된 측면들 내의 얇은 물품은 이와 같이 나사 연결을 허용하기 위해 충분히 두껍지 않다. 영구적으로 결합된 판형 열교환기의 복잡하고 불규칙적인 층상 구조체는 기계 가공을 위한 비신뢰적인 재료를 생성하고 입구 또는 출구 포트 내의 내부 구조체는 붕괴될 수도 있다. 일반적으로, 영구적으로 결합된 판형 열교환기 내를 밀봉하기 위해 표면을 생성하는 것이 심지어 어렵다. 또한, 브레이징에 의해 영구적 결합이 성취되면, 브레이징된 구조체를 파괴하지 않고, 용접 볼트와 같은 연결부를 납땜하거나 용접하는 것이 어렵다. 부가적으로, 하나 또는 다수의 판 사이공간을 덮는 대형 구멍을 형성하는 것이 매우 어렵다.There are a number of problems associated with configuring a connection or interface within a permanently coupled plate heat exchanger. Taking just one of these problems as an example, it is almost impossible to create a hole in its side by preparing / pressing a pattern in a separate plate before joining the plates to form a plate package. By drilling holes or drilling holes in the plate package, the chips will indeed get into and contaminate the plate package. Due to the highly complicated cross section of the permanently bonded plate heat exchanger, it is almost impossible to remove any chips. There is also a risk of contamination of any device that will be arranged downstream thereof, such as a compressor. The thin articles in the sides produced by the flank of the individual plates are thus not thick enough to allow screw connection. The complex and irregular laminar structure of the permanently bonded plate heat exchanger may produce unreliable material for machining and the internal structure in the inlet or outlet port may collapse. Generally, it is even more difficult to create a surface to seal within a permanently bonded plate heat exchanger. Also, if permanent bonding is achieved by brazing, it is difficult to braze or weld the joints, such as welding bolts, without destroying the brazed structure. Additionally, it is very difficult to form large holes covering one or more interplanar spaces.

이들 문제점의 예에 이어서, 판형 열교환기, 특히 영구적으로 결합된 판형 열교환기에 임의의 부가의 입구 또는 출구, 센서, 프로브, 체결 수단 등의 연결부를 장착하는 것이 매우 어렵다. 이는 특히 고체적 제조시에 해당한다.Following the examples of these problems, it is very difficult to mount connection portions such as any additional inlets or outlets, sensors, probes, fastening means, etc. in a plate heat exchanger, especially a permanently coupled plate heat exchanger. This is especially true for solid production.

본 발명의 목적은 전술된 문제점을 개선하는 적어도 하나의 관통 구멍을 갖는 판형 열교환기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a plate heat exchanger having at least one through hole that improves the above-described problems.

다른 목적은 판형 열교환기 내의 관통 구멍의 본질적으로 임의의 위치설정을 허용하는 방법을 제공하는 것이다.Another object is to provide a method that allows essentially arbitrary positioning of the through-holes in the plate heat exchanger.

또한, 방법은 고도의 신뢰성 및 반복성이 요구되는 고체적 제조에 적용 가능해야 한다.In addition, the method should be applicable to solid preparation requiring high reliability and repeatability.

이 목적은 판 패키지를 포함하는 판형 열교환기이며, 이 판 패키지는 서로 결합되고 서로 교번하여 열교환기판들 사이에 판 사이공간을 형성하는 열교환기판들의 적층체를 형성하는 적어도 2개의 구성의 복수의 열교환기판을 포함하고, 판 사이공간은 적어도 2개의 상이한 유체를 수용하도록 배열되는 판형 열교환기에 의해 성취된다. 판형 열교환기는 적어도 하나의 관통 구멍이 판 패키지의 외부와 판 패키지의 내부의 격실 사이로 연장하도록 배열되고, 격실은 판 사이공간들 중 임의의 것에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 적어도 하나의 관통 구멍은 열적 드릴링에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.This object is achieved by a plate heat exchanger comprising a plate package comprising a plurality of heat exchangers of at least two configurations forming a laminate of heat exchange substrates joined together and alternating with each other to form an interplate space between the heat exchange substrates Wherein the interplate space is achieved by a plate heat exchanger arranged to receive at least two different fluids. The plate heat exchanger is arranged such that at least one through hole is arranged to extend between the outside of the plate package and the compartment inside the plate package and the compartment is at least partly formed by any of the interplate spaces, And is formed by drilling.

플로우 드릴링(flow drilling), 마찰 드릴링(friction drilling) 또는 폼 드릴링(form drilling)으로서 또한 공지된 열적 드릴링이 재료의 소성 재성형을 제공하는 비절삭 방법이다. 구멍은 형성될 구멍에 본질적으로 대응하는 직경을 갖는 원형 단면을 갖는 핀형 공구를 회전함으로써 형성된다. 회전 중에, 공구는 높은 회전 속도로부터 발생하는 마찰에 의존함으로써 구멍을 생성한다. 발생된 열은 재료가 형성되고 천공되기에 충분히 가단성(malleable)이 되게 한다. 공구의 팁이 모재(base material)의 하부면에 침투함에 따라, 변위된 재료는 공구 이송 방향으로 유동하기 시작한다. 몇몇 변위된 재료는 작업편의 상부면 주위에 칼라(collar)를 형성할 수도 있다. 재료의 나머지는 하부면에 슬리브형 부싱을 형성할 수도 있다. 형성된 슬리브는 현저하게 강하고, 예로서 개별 프로세스에서 나사산 형성될 수도 있다.As a flow drilling, friction drilling or form drilling, also known thermal drilling is a non-cutting method that provides plastic reformation of the material. The hole is formed by rotating a pin-shaped tool having a circular cross section with a diameter corresponding essentially to the hole to be formed. During rotation, the tool creates holes by relying on friction from high rotational speeds. The generated heat causes the material to be malleable enough to form and perforate. As the tip of the tool penetrates the lower surface of the base material, the displaced material begins to flow in the tool transport direction. Some displaced material may form a collar around the top surface of the workpiece. The remainder of the material may form a sleeve bushing on the bottom surface. The formed sleeves are remarkably strong, and may be threaded, for example, in a separate process.

열적 드릴링은 판형 열교환기와 같은 얇은벽 허니컴형(honeycomb-like) 구조에 적용 가능한 것으로 놀랍게도 입증되었다. 또한, 열적 드릴링은 판형 열교환기의 내부의 좁은 통로 내에 제어되지 않는 교축(throttling) 또는 폐색을 유발할 수도 있는 어떠한 오염 칩도 남겨두지 않는 비절삭 방법이다. 또한, 장치가 압축기와 같은 판형 열교환기의 하류측에 배열되는 문제점을 구성할 수도 있는 칩이 형성되지 않는 어떠한 위험도 존재하지 않는다. 허니컴형 구조와 어떠한 칩 형성도 없는 엄격한 요구의 조합은 전통적으로 결합된 판형 열교환기 내에 구멍을 형성하는 것을 매우 복잡하게 하였고, 실제로 어느 정도는 가능하면 일반적으로 회피되어 왔다. 이는 특히 고체적 제조에 해당한다.Thermal drilling has been surprisingly proven to be applicable to thin wall honeycomb-like structures such as plate heat exchangers. Thermal drilling is also a non-cutting method that does not leave any contaminating chips that may cause uncontrolled throttling or occlusion in the narrow passages inside the plate heat exchanger. Furthermore, there is no risk that a chip, which may constitute a problem that the device is arranged downstream of a plate heat exchanger such as a compressor, is not formed. The combination of a honeycomb-like structure and strict requirements without any chip formation has made the formation of holes in traditionally coupled plate heat exchangers very complicated and in fact has been avoided to some extent if practicable. This is especially true for solid preparation.

열적 드릴링을 사용함으로써, 영구적으로 결합된 판형 열교환기의 판 패키지의 내부로의 액세스에 관한 완전히 새로운 가능성이 제공된다. 이는 판형 열교환기 내부의 작동 조건의 모니터링 및 이해를 향상시키기 위한 센서, 카메라 등과 같은 도구의 삽입을 수반한다. 또한, 따라서 유체 공급을 위한 입구 또는 출구 또는 이에 따라 사용된 튜빙의 위치설정에 관한 완전히 새로운 가능성을 제공한다. 실제로, 열적 드릴링은 판형 열교환기 내의 관통 구멍의 본질적으로 임의적인 위치설정을 허용한다. 또한, 열적 드릴링에 의해, 하나 초과의 판 사이공간으로의 액세스를 제공하는 대형 구멍을 형성하는 것이 가능해진다.By using thermal drilling, a completely new possibility of accessing the interior of the plate package of the permanently coupled plate heat exchanger is provided. This involves the insertion of tools such as sensors, cameras, etc. to improve the monitoring and understanding of operating conditions within the plate heat exchanger. It thus also provides a whole new possibility of positioning the inlet or outlet for fluid supply or the tubing used accordingly. Indeed, thermal drilling allows essentially arbitrary positioning of the through-holes in the plate heat exchanger. Also, by thermal drilling, it becomes possible to form large holes that provide access to more than one inter-plate space.

격실은 공통 채널을 거쳐 서로 연통하는 복수의 판 사이공간을 포함할 수도 있고, 적어도 하나의 관통 구멍은 공통 채널을 형성하는 벽부 내에 배열된다. 따라서, 벽부는 공통 채널의 원주방향 봉입면 또는 그 종방향 단부면일 수도 있다. 공통 채널은 예로서 판 패키지를 통해 또는 이를 따라 연장하는 입구 또는 출구 채널일 수도 있다.The compartment may include a plurality of interplate spaces communicating with each other via a common channel, and at least one through hole is arranged in a wall portion forming a common channel. Thus, the wall portion may be the circumferential sealing surface of the common channel or its longitudinal end surface. The common channel may be, for example, an inlet or outlet channel that extends through or through the plate package.

적어도 하나의 관통 구멍은 온도 센서, 압력 센서 및 광학 센서와 같은 센서, 배수 플러그와 같은 플러그 또는 검사 글래스 및 튜빙을 위한 연결부로 이루어지는 그룹 내에 포함된 부품을 수용하도록 배열될 수도 있다. 이들은 적용될 가능한 부품의 예를 한정하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.The at least one through hole may be arranged to receive a component contained in a group consisting of a sensor such as a temperature sensor, a pressure sensor and an optical sensor, a plug such as a drain plug or a connection for inspection glass and tubing. It should be understood that these do not limit the examples of possible components that may be applied.

적어도 하나의 관통 구멍의 종축은 열교환기판의 종방향 연장부의 일반적인 평면과 본질적으로 평행하게 연장하도록 배열될 수도 있다.The longitudinal axis of the at least one through hole may be arranged to extend essentially parallel to the general plane of the longitudinal extension of the heat exchange substrate.

적어도 하나의 관통 구멍은 판 패키지의 원주방향 측벽을 형성하는 벽부 내에 배열될 수도 있고, 측벽은 열교환기판의 종방향 표면 연장부의 일반적인 평면에 본질적으로 수직으로 연장한다.The at least one through-hole may be arranged in a wall forming a circumferential sidewall of the plate package, the sidewall extending essentially perpendicular to a general plane of the longitudinal surface extension of the heat exchange substrate.

적어도 하나의 관통 구멍은 하나 초과의 판 사이공간으로의 액세스를 제공하는 직경을 가질 수도 있다.At least one through-hole may have a diameter that provides access to more than one inter-plate space.

적어도 하나의 관통 구멍은 판 패키지의 부분을 형성하는 상부 또는 하부 단부판 내에 배열될 수도 있다.At least one through-hole may be arranged in the upper or lower end plate forming part of the plate package.

판 패키지 내의 열교환기판은 브레이징, 용접, 접착제 또는 접합을 통해 서로 영구적으로 결합될 수도 있다.The heat exchange substrates in the plate package may be permanently bonded to each other through brazing, welding, adhesives or bonding.

적어도 하나의 관통 구멍은 관통 구멍의 종축과 동축인 종방향 연장부를 갖는 슬리브를 형성하는 종방향 봉입면을 포함할 수도 있고, 슬리브는 격실의 내부에 대면하는 자유 에지부를 가질 수도 있다. 슬리브는 나사 결합을 위해 또는 부싱, 라이닝, 커넥터 등의 수용을 위해 사용될 수도 있다. 슬리브는 또한 하나 또는 다수의 판 사이공간을 지나는 채널을 제공하여 이에 의해 예를 들어, 센서의 삽입을 허용하는 판 패키지의 내부 구조체로의 향상된 액세스를 제공하는데 사용될 수도 있다.The at least one through hole may include a longitudinally sealed surface forming a sleeve having a longitudinally extending portion coaxial with the longitudinal axis of the through hole, and the sleeve may have a free edge portion facing the interior of the compartment. The sleeve may be used for threaded engagement or for accommodating bushings, linings, connectors, and the like. The sleeve may also be used to provide a channel through the space between one or more plates to thereby provide improved access to the inner structure of the plate package, for example, to permit insertion of the sensor.

격실로부터 먼쪽으로 지향하는 적어도 하나의 관통 구멍의 마우스는 열적 드릴링 중에 형성된 원주방향 칼라를 포함할 수도 있다. 이러한 원주방향 칼라는 관통 구멍 내로 삽입될 부품의 연결을 위해 사용될 수도 있다.The mouse of at least one through hole directed away from the compartment may include a circumferential collar formed during thermal drilling. This circumferential collar may be used for connection of parts to be inserted into the through holes.

적어도 하나의 관통 구멍은 나사산 형성부를 포함할 수도 있다.The at least one through hole may include a thread forming portion.

판형 열교환기는 적어도 하나의 관통 구멍의 마우스 내에 또는 그 주위에 배열된 브래킷을 더 포함할 수 있다. 이러한 브래킷은 관통 구멍 내에 삽입될 부품의 장착을 위해 사용될 수도 있다.The plate heat exchanger may further comprise brackets arranged in or around the mouth of at least one through hole. Such a bracket may be used for mounting a component to be inserted into the through hole.

판 패키지의 적층체는 제1 판 사이공간이 각각의 쌍의 인접한 제1 열교환기판과 제2 열교환기판 사이에 형성되고, 제2 판 사이공간이 각각의 쌍의 인접한 제2 열교환기판과 제1 열교환기판 사이에 형성되는 방식으로 서로 결합되고 나란히 배열된 다수의 제1 열교환기판 및 다수의 제2 열교환기판을 포함할 수도 있다. 제1 판 사이공간 및 제2 판 사이공간은 서로 분리되고 적어도 하나의 판 패키지 내에 교번적인 순서로 나란히 제공될 수도 있다.The laminate of the plate package is characterized in that a space between the first plates is formed between each pair of adjacent first heat exchange substrates and a second heat exchange plate and a space between the second plates is formed by a pair of adjacent second heat exchange substrates, And a plurality of first heat exchange substrates and a plurality of second heat exchange substrates which are coupled to each other in a manner formed between the substrates and arranged side by side. The space between the first plate and the space between the second plates may be separated from each other and provided in an alternating order in at least one plate package.

공통 채널은 열적 드릴링에 의해 형성된 복수의 관통 구멍을 포함할 수도 있고, 관통 구멍들 중 적어도 2개는 공통 채널로의 적어도 2개의 상이한 유체 중 제1 유체의 공급을 위해 배열된다.The common channel may comprise a plurality of through holes formed by thermal drilling and at least two of the through holes are arranged for the supply of the first fluid among at least two different fluids into the common channel.

적어도 2개의 상이한 유체 중 제1 유체는 적어도 2개의 관통 구멍에 연결된 매니폴드를 거쳐 공통 채널에 공급된다.The first of the at least two different fluids is supplied to the common channel via a manifold connected to at least two through holes.

이는 이하에 설명되는 다수의 장점을 제공한다. 브레이징된 판형 열교환기에 대해, 냉각제인 제1 유체를 위한 입구 포트의 직경은 너무 높은 압력 강하를 회피하기 위해 특정 범위 내에 유속을 유지하기 위해 설계된다. 이는 효율 및 능력을 유지하기 위해 2상 용례가 될 때 매우 중요하다. 종래의 해결책에서, 제1 유체는 각각의 개별적인 열교환기판 내의 포트홀에 의해 구성된 공통 채널을 구성하는 입구 채널의 일 단부를 거쳐 공급된다. 이는 각각의 개별적인 열교환기판 내의 포트 절결부 디자인이 그에 공급된 제1 유체의 유동에 기초하여 치수 설정되어야 한다는 것을 의미한다. 또한, 최대 수의 열교환기판은 유동이 그에 비례하기 때문에 고려되어야 한다. 포트 크기는 판형 열교환기에 대한 내압성에 강한 영향을 미친다는 것이 잘 알려져 있다. 클수록 더 나쁘다. 판형 열교환기의 설계 압력은 통상적으로 일반적으로 3 내지 4.5의 범위인 계수로 버스트 압력(burst pressure)을 나눔으로써 고정된다. 계수값은 주로 압력 용기 허가 단체의 요구에 따라 또한 설계 압력에 따라 고정된다. 최저 계수를 허용하는 단체는 압력 사이클링 내구성 테스트이다. 이는 판형 열교환기의 포트 영역을 설계할 때 매우 과제가 되게 한다. 예로서, 소위 CO2 전이 임계 가스 냉각기에서, 설계 압력은 대략 120 bar이어야 하고, 버스트 압력은 최선의 경우에 360 bar, 최악의 경우에 540 bar이어야 한다.This provides a number of advantages as described below. For a brazed plate heat exchanger, the diameter of the inlet port for the first fluid, which is the coolant, is designed to maintain the flow rate within a certain range to avoid pressure drops that are too high. This is very important when two phase applications are used to maintain efficiency and capability. In a conventional solution, the first fluid is supplied via one end of an inlet channel constituting a common channel constituted by a porthole in each respective heat exchange substrate. This means that the port cut-out design in each individual heat exchange substrate must be dimensioned based on the flow of the first fluid supplied thereto. In addition, the maximum number of heat exchange substrates must be considered because the flow is proportional thereto. It is well known that the port size has a strong influence on the pressure resistance of the plate heat exchanger. The bigger the worse. The design pressure of the plate heat exchanger is typically fixed by dividing the burst pressure by a factor typically in the range of 3 to 4.5. The coefficient values are mainly fixed according to the design pressure and also according to the requirements of the pressure vessel license body. The group that allows the lowest coefficient is a pressure cycling durability test. This is a challenge when designing the port area of a plate heat exchanger. For example, in a so-called CO 2 transition critical gas cooler, the design pressure should be approximately 120 bar and the burst pressure should be 360 bar at best and 540 bar at worst.

브레이징 후에 판 패키지 내에 복수의 열적 드릴링된 관통 구멍을 제공하고 이들 관통 구멍을 거쳐 제1 유체를 공급함으로써, 각각의 열교환기판 내의 포트 절결부는 이들 구멍의 각각이 단지 판 패키지에 공급될 모든 유체의 부분을 취급하기 위한 것이기 때문에 더 소형으로 형성될 수도 있다. 이는 판 패키지의 포트 영역을 더 강하게 한다. 또 다른 장점은 더 소형의 포트홀이 열전달을 위한 개별의 열교환기판의 더 큰 영역을 남겨둔다는 것이다.By providing a plurality of thermally drilled through holes in the plate package after brazing and supplying the first fluid through these through holes, the port cutout in each heat exchange substrate is such that each of these holes only has a cross- It may be formed to be smaller. This makes the port area of the plate package stronger. Another advantage is that smaller portholes leave a larger area of the individual heat exchange substrate for heat transfer.

다른 태양에 따르면, 본 발명은 판형 열교환기 내에 관통 구멍을 제공하는 방법에 관한 것으로서, 이 방법은 판 패키지를 포함하고, 이 판 패키지는 서로 결합되고 서로 교번하여 열교환기판들 사이에 판 사이공간을 형성하는 열교환기판들의 적층체를 형성하는 적어도 2개의 구성의 복수의 열교환기판을 포함하고, 판 사이공간은 적어도 2개의 상이한 유체를 수용하도록 배열되는, 판형 열교환기를 제공하는 단계와, 판 패키지의 외부와 판 패키지 내부의 격실 사이로 연장하는 적어도 하나의 관통 구멍을 열적 드릴링에 의해 배열하고, 격실은 판 사이공간들 중 임의의 것에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 단계를 포함한다.According to another aspect, the present invention is directed to a method of providing through-holes in a plate-type heat exchanger, the method comprising: providing a plate package, wherein the plate packages are coupled to each other and alternate with each other to provide interplate space between the heat- And a plurality of heat exchange substrates of at least two configurations forming a stack of heat exchange substrates to be formed, the interplate space being arranged to receive at least two different fluids; And at least one through hole extending between the compartments inside the plate package by thermal drilling, the compartment being at least partially formed by any of the interplate spaces.

본 발명의 실시예가 이제 첨부된 개략 도면을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
도 1은 통상적인 판형 열교환기의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 판형 열교환기의 정면도를 개략적으로 도시한다.
도 3은 통상적인 판형 열교환기의 판 패키지의 입구 또는 출구 채널을 따른 고도의 개략 단면도를 도시한다.
도 4 및 도 5는 판형 열교환기의 제1 및 제2 열교환기판의 고도로 개략적인 예를 도시한다.
도 6은 관통 구멍의 상이한 위치를 예시하는 판형 열교환기의 판 패키지의 고도로 개략적인 단면의 제1 실시예를 도시한다.
도 7a 내지 도 7d는 열적 드릴링 및 후속의 열적 탭핑 중에 관통 구멍의 형성을 개략적으로 도시한다.
도 8은 열적 드릴링에 의해 형성된 관통 구멍의 개략 단면도를 도시한다.
도 9는 판형 열교환기의 판 패키지의 단면 평면도를 고도로 개략적으로 도시한다.
Embodiments of the present invention will now be described by way of example with reference to the accompanying schematic drawings.
Figure 1 schematically shows a side view of a conventional plate heat exchanger.
Fig. 2 schematically shows a front view of the plate heat exchanger of Fig. 1. Fig.
Figure 3 shows a schematic, schematic cross-sectional view along the inlet or outlet channel of a plate package of a conventional plate heat exchanger.
Figures 4 and 5 show a highly schematic example of the first and second heat exchange substrates of a plate heat exchanger.
Fig. 6 shows a first embodiment of a highly schematic cross section of a plate package of a plate heat exchanger illustrating different positions of through-holes.
Figures 7A-7D schematically illustrate the formation of through-holes during thermal drilling and subsequent thermal tapping.
8 shows a schematic cross-sectional view of a through hole formed by thermal drilling.
Fig. 9 schematically shows a sectional top view of a plate package of a plate heat exchanger in a highly schematic manner.

도 1 내지 도 3은 판형 열교환기(1)의 통상적인 예를 도시한다. 판형 열교환기(1)는 서로 나란히 제공되어 이에 의해 적층체(2)를 형성하는 다수의 압축 성형된 열교환기판(A, B)에 의해 형성된 판 패키지(P)를 포함한다. 실시예에 포함된 열교환기판은 이하에 제1 열교환기판(A)(도 3, 도 4 및 도 6 참조) 및 제2 열교환기판(B)(도 3, 도 5 및 도 6 참조)이라 칭하는 2개의 상이한 열교환기판이다. 판 패키지(P)는 실질적으로 동일한 수의 제1 열교환기판(A) 및 제2 열교환기판(B)을 포함한다.Figs. 1 to 3 show a typical example of the plate-type heat exchanger 1. Fig. The plate heat exchanger 1 includes a plate package P formed by a plurality of compression-molded heat exchange substrates A and B which are provided side by side to thereby form a laminate 2. [ The heat exchange substrate included in the embodiment is hereinafter referred to as a first heat exchange substrate A (see FIGS. 3, 4 and 6) and a second heat exchange substrate B (see FIGS. 3, 5 and 6) Are different heat exchange substrates. The plate package (P) includes substantially the same number of first heat exchange substrates (A) and second heat exchange substrates (B).

도 3으로부터 명백한 바와 같이, 열교환기판(A, B)은 제1 판 사이공간(3)이 각각의 쌍의 인접한 제1 열교환기판(A)과 제2 열교환기판(B) 사이에 형성되고 제2 판 사이공간(4)이 각각의 쌍의 인접한 제2 열교환기판(B)과 제1 열교환기판(A) 사이에 형성되는 방식으로 나란히 제공된다. 따라서, 둘 중 하나의 판 사이공간은 각각의 제1 판 사이공간(3)을 형성하고, 나머지 판 사이공간들은 각각의 제2 판 사이공간(4)을 형성하는데, 즉 제1 및 제2 판 사이공간(3, 4)은 판 패키지(P) 내에 교번적인 순서로 제공된다. 더욱이, 제1 및 제2 판 사이공간(3, 4)은 서로 실질적으로 완전히 분리된다.3, the heat exchange substrates A and B are formed such that the first inter-plate space 3 is formed between each pair of adjacent first heat exchange substrates A and B, Plate space 4 is provided between the adjacent pairs of the second heat exchange substrates B and the first heat exchange substrate A in parallel. Thus, one of the two plate spaces forms a space 3 between each first plate, and the remaining plate spaces form respective second plate spaces 4, that is, the first and second plates The interstices (3,4) are provided in alternating order in the plate package (P). Furthermore, the spaces 3 and 4 between the first and second plates are substantially completely separated from each other.

따라서, 복수의 격실(5)이 판 패키지(P) 내부에 형성된다. 예로서, 제1 격실(51)이 제1 판 사이공간(3) 중 임의의 것에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 제2 격실(52)이 제2 판 사이공간(4) 중 임의의 것에 의해 적어도 부분적으로 형성된다.Therefore, a plurality of compartments 5 are formed inside the plate package P. By way of example, the first compartment 51 is at least partially formed by any of the first inter-plate spaces 3, and the second compartment 52 is formed at least partially by any of the inter- Is partially formed.

판 패키지(P)는 판 패키지(P)의 각각의 측면에 제공된 상부 단부판(6) 및 하부 단부판(7)을 또한 포함한다.The plate package (P) also includes an upper end plate (6) and a lower end plate (7) provided on each side of the plate package (P).

판형 열교환기(1)는 도시되지 않은 냉각제 회로 내에서 증발기로서 작동하도록 유리하게 구성될 수도 있다. 이러한 증발기 용례에서, 제1 판 사이공간(3)은 냉각제와 같은 제1 유체를 위한 통로를 형성할 수도 있고, 반면에 제2 판 사이공간(4)은 냉각제에 의해 냉각되도록 구성된 제2 유체를 위한 통로를 형성할 수도 있다.The plate heat exchanger 1 may be advantageously constructed to operate as an evaporator in a coolant circuit not shown. In such an evaporator application, the first interplate space 3 may form a passageway for a first fluid, such as a coolant, while the second interplate space 4 may comprise a second fluid configured to be cooled by the coolant Lt; / RTI >

도 1 및 도 3에 도시된 실시예에서, 열교환기판(A, B) 및 상부 및 하부 단부판(6,7)은 서로 영구적으로 연결된다. 이러한 영구적인 연결은 유리하게는 브레이징, 용접, 접착제 또는 접합을 통해 수행될 수도 있다.In the embodiment shown in Figures 1 and 3, the heat exchange substrates A and B and the upper and lower end plates 6 and 7 are permanently connected to each other. This permanent connection may advantageously be accomplished through brazing, welding, adhesives or bonding.

특히 도 2, 도 4 및 도 5로부터 나타나는 바와 같이, 실질적으로 각각의 열교환기판(A, B)은 4개의 포트홀(8), 즉 제1 포트홀(8), 제2 포트홀(8), 제3 포트홀(8) 및 제4 포트홀(8)을 갖는다. 제1 포트홀(8)은 제1 판 사이공간(3)으로의 제1 입구 채널(9)을 형성하고, 이 제1 입구 채널은 실질적으로 전체 판 패키지(P), 즉 모든 판(A, B) 및 또한 상부 단부판(6)을 통해 연장한다. 제2 포트홀(5)은 제1 판 사이공간(3)으로부터의 제1 출구 채널(10)을 형성하고, 이 제1 출구 채널은 또한 실질적으로 전체 판 패키지(P), 즉 모든 판(A, B) 및 상부 단부판(6)을 통해 연장한다. 제3 포트홀(5)은 제2 판 사이공간(4)으로의 제2 입구 채널(11)을 형성하고, 제4 포트홀(5)은 제2 판 사이공간(4)으로부터의 제2 출구 채널(12)을 형성한다. 또한, 이들 2개의 채널(11, 12)은 실질적으로 전체 판 패키지(P), 즉 모든 판(A, B) 및 상부 단부판(6)을 통해 연장한다.As shown in FIGS. 2, 4 and 5, substantially each of the heat exchange substrates A and B has four portholes 8, that is, a first porthole 8, a second porthole 8, A porthole 8 and a fourth porthole 8. [ The first port hole 8 forms a first inlet channel 9 into the first interplate space 3 and the first inlet channel is substantially an entire plate package P, ) And also through the upper end plate (6). The second port hole 5 forms a first outlet channel 10 from the first interplate space 3 and this first outlet channel also has a substantially entire plate package P, B and the upper end plate 6. As shown in Fig. The third porthole 5 forms a second inlet channel 11 to the second interplate space 4 and the fourth porthole 5 forms a second outlet channel 2 from the second interplate space 4 12). These two channels 11 and 12 also extend substantially through the entire plate package P, i.e. all the plates A and B and the upper end plate 6.

개시된 실시예에서, 제1 판 사이공간(3)과 연통하고 있는 제1 입구 채널(9)은 제1 격실(51)의 부분으로서 보여질 수도 있다. 제1 판 사이공간(3)과 연통하는 제1 출구 채널(10)은 또한 제1 격실(51)의 부분을 형성하는 것으로서 보여질 수도 있다. 마찬가지로 개시된 실시예에서, 제2 판 사이공간(4)과 연통하여 제2 입구 채널(11)은 제2 격실(52)의 부분으로서 보여질 수도 있다. 제2 판 사이공간(4)과 연통하고 있는 제2 출구 채널(12)은 또한 제2 격실(52)의 부분을 형성하는 것으로서 보여질 수도 있다.In the disclosed embodiment, the first inlet channel 9, which is in communication with the first interplate space 3, may be seen as part of the first compartment 51. The first outlet channel 10, which communicates with the space 3 between the first plates, may also be seen as forming part of the first compartment 51. Similarly, in the disclosed embodiment, the second inlet channel 11 in communication with the second plate-to-plate space 4 may be seen as part of the second compartment 52. The second outlet channel 12, which is in communication with the space 4 between the second plates, may also be seen as forming part of the second compartment 52.

이 유형의 종래의 판형 열교환기에서, 제1 판 사이공간(3)은 제1 입구 채널(9) 또는 제1 출구 채널(10)을 거쳐, 즉 제1 격실(51)을 거쳐 액세스된다. 마찬가지로, 제2 판 사이공간(4)은 제2 입구 채널(11) 또는 제2 출구 채널(12)을 거쳐, 즉 제2 격실(52)을 거쳐 액세스된다.In a conventional plate heat exchanger of this type, the space between the first plates 3 is accessed via the first inlet channel 9 or the first outlet channel 10, that is, through the first compartment 51. Similarly, the space 4 between the second plates is accessed via the second inlet channel 11 or the second outlet channel 12, that is, through the second compartment 52.

종래의 판형 열교환기에서, 임의의 도구, 센서 등이 이들 채널(9, 10, 11, 12) 중 하나를 거쳐 삽입되어, 이에 의해 이들은 이들 채널 중 하나의 종방향 연장부를 따른 액세스를 허용한다. 그러나, 이는 단지 판형 열교환기의 내부의 엄격한 제한된 영역으로의 액세스를 허용하고, 특히 개별적인 열교환기판(A, B)의 열전달면으로의 액세스를 허용하지 않는다. 이러한 영역으로의 액세스는 성가시고, 실용적인 이유로 대형으로 제조된 시스템의 정상 사용 중에 가능하지 않다.In a conventional plate heat exchanger, any tools, sensors, etc. are inserted through one of these channels 9, 10, 11, 12, thereby allowing access along one longitudinal extension of one of these channels. However, this only permits access to the strictly restricted areas of the interior of the plate heat exchanger, and in particular does not allow access to the heat transfer surfaces of the individual heat exchange substrates A, B. Access to these areas is cumbersome and not possible during normal use of large-scale systems for practical reasons.

이제, 본 발명의 더 양호한 이해를 위해, 본 발명의 일 실시예를 설명하고 있는 통상의 판형 열교환기(1)의 입구 채널(9, 11) 또는 출구 채널(10, 12)의 개략 단면도를 도시하는 도 6을 참조할 것이다. 단면도는 입구 또는 출구 채널(9, 10, 11, 12) 내의 그리고 그 주위의 영역에 한정되지 않지만, 동일한 원리가 판형 열교환기(1)의 판 패키지(P)의 임의의 외부벽부에 적용 가능하다.For a better understanding of the present invention, a schematic cross-sectional view of the inlet channels 9, 11 or outlet channels 10, 12 of a conventional plate heat exchanger 1, which illustrates one embodiment of the invention, Referring to FIG. Sectional view is not limited to the area in and around the inlet or outlet channels 9, 10, 11, 12, but the same principle is applicable to any outer wall portion of the plate package P of the plate heat exchanger 1 .

도 6은 제1 판 사이공간(3)이 각각의 쌍의 인접한 제1 열교환기판(A)과 제2 열교환기판(B) 사이에 형성되고, 제2 판 사이공간(4)이 각각의 쌍의 인접한 제2 열교환기판(B)과 제1 열교환기판(A) 사이에 형성되는 방식으로 나란히 제공된 복수의 제1 및 제2 열교환기판(A, B)을 도시한다. 따라서, 둘 중 하나의 판 사이공간은 각각의 제1 판 사이공간(3)을 형성하고, 나머지 판 사이공간들은 각각의 제2 판 사이공간(4)을 형성하는데, 즉 제1 및 제2 판 사이공간(3, 4)은 판 패키지(P) 내에 교번적인 순서로 제공된다. 더욱이, 제1 및 제2 판 사이공간(3, 4)은 서로 실질적으로 완전히 분리된다.6 shows a state in which the first inter-plate space 3 is formed between each pair of adjacent first heat exchange substrates A and B and the second inter-plate spaces 4 are formed between each pair of A plurality of first and second heat exchange substrates A and B provided side by side in such a manner as to be formed between the adjacent second heat exchange substrate B and the first heat exchange substrate A. Thus, one of the two plate spaces forms a space 3 between each first plate, and the remaining plate spaces form respective second plate spaces 4, that is, the first and second plates The interstices (3,4) are provided in alternating order in the plate package (P). Furthermore, the spaces 3 and 4 between the first and second plates are substantially completely separated from each other.

판 패키지(P)의 원주방향 측벽(13)은 복수의 외향으로 연장하는 플랜지(14)를 포함하고, 각각의 플랜지(14)는 한 쌍의 인접한 제1 열교환기판(A) 및 제2 열교환기판(B)의 외주연부(15)에 의해 형성된다. 원주방향 측벽(13)은 제1 및 제2 열교환기판(A, B)의 일반적인 평면(16)에 본질적으로 수직으로 연장한다.The circumferential side wall 13 of the plate package P includes a plurality of outwardly extending flanges 14 each flange 14 having a pair of adjacent first heat exchange substrates A, (B). The circumferential sidewalls 13 extend essentially perpendicular to the normal plane 16 of the first and second heat exchange substrates A, B.

개시된 실시예에서, 복수의 관통 구멍(20)은 판 패키지(P)의 원주방향 측벽(13) 내에 배열된다. 관통 구멍(20)은 열적 드릴링에 의해 형성된다. 방법으로서의 열적 드릴링이 이하에 설명될 것이다. 각각의 관통 구멍(20)의 종축(L)은 제1 및 제2 열교환기판(A, B)의 일반적인 평면(16)과 본질적으로 평행하게 연장하도록 배열된다.In the disclosed embodiment, the plurality of through holes 20 are arranged in the circumferential side wall 13 of the plate package P. [ The through hole 20 is formed by thermal drilling. Thermal drilling as a method will be described below. The longitudinal axis L of each through hole 20 is arranged to extend essentially parallel to the normal plane 16 of the first and second heat exchange substrates A,

개시된 실시예에서, 각각의 제1 판 사이공간(3)은 판 패키지(P)의 외부로부터 입구 채널(9, 11) 또는 출구 채널(10, 12)인 관통 채널 내로 연장하는 관통 구멍(20)을 포함한다. 도시되어 있는 것과는 다른 구멍 패턴이 사용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 열적 드릴링에 의해, 관통 구멍(20)은 판 패키지(P)의 원주방향 측벽(13)을 따른 임의의 임의적인 위치에 배열될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.In the disclosed embodiment, each first plate-to-plate space 3 has a through-hole 20 extending from the outside of the plate package P into the through channel which is the inlet channel 9, 11 or the outlet channel 10, . It should be understood that a hole pattern different from that shown may be used. It should also be appreciated that by thermal drilling, the through holes 20 may be arranged at any arbitrary position along the circumferential side wall 13 of the plate package P. [

개시된 실시예에서, 관통 구멍(20)은 이들의 종축(L)이 인접한 플랜지(14)로부터 다소 변위된 상태로 배열되고, 이에 의해 관통 구멍(20)은 본질적으로 한 쌍의 열교환기판(A, B)을 함께 형성하는 제1 또는 제2 열교환기판(A, B)의 부분을 통해 형성된다. 다른 위치가 가능하다는 것이 이해되어야 한다.The through holes 20 are arranged such that their longitudinal axes L are slightly displaced from the adjacent flanges 14 so that the through holes 20 are essentially parallel to the pair of heat exchange substrates A, B) of the first or second heat exchange substrate (A, B) together. It should be understood that other positions are possible.

판 패키지(P)의 원주방향 측벽(13)은 본질적으로 평활할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 이는 예를 들어 원주방향 벽부(13)와 본질적으로 평행하게 연장하도록 복수의 외향으로 연장하는 플랜지(14)를 굽힘으로써 또는 플랜지(14)를 절삭함으로써 제조될 수도 있다. 단면은 판 패키지(P)를 구성하는 열교환기판(A, B)의 표면 패턴(21)에 의존한다는 것이 또한 이해되어야 한다.It should be understood that the circumferential side wall 13 of the plate package P may be essentially smooth. This may be done, for example, by bending a plurality of outwardly extending flanges 14 or by cutting the flanges 14 to extend essentially parallel to the circumferential wall 13. It should also be understood that the cross section depends on the surface pattern 21 of the heat exchange substrates A and B constituting the plate package P.

또한 도 6에서, 관통 구멍(20)은 상부 단부판(6) 내에 배열되고, 이에 의해 판 패키지(P)의 외부로부터 상부 단부판(6)에 가장 근접한 판 사이공간(3, 4)으로의 연통이 가능해진다. 개시된 실시예에서, 관통 구멍(20)은 제1 판 사이공간(3), 즉 제1 격실(51) 내로 연장한다. 임의의 임의적인 위치가 관통 구멍(20)의 의도된 사용에 따라 가능하다. 동일한 원리가 하부 단부판(7)에 적용 가능하다.6, the through holes 20 are arranged in the upper end plate 6 so that the distance from the outside of the plate package P to the inter-plate spaces 3, 4 closest to the upper end plate 6 Communication becomes possible. In the disclosed embodiment, the through-hole 20 extends into the first inter-plate space 3, i.e. the first compartment 51. Any arbitrary position is possible depending on the intended use of the through-hole 20. [ The same principle is applicable to the lower end plate 7.

도 6은 또한 하부 단부판(7) 내에 배열된 관통 구멍(20, 23)을 도시하고 있다. 관통 구멍(20, 23)은 하부 단부판(7)에 가장 근접한 판 사이공간(3, 4)을 지나 제2 후속의 판 사이공간(3, 4) 내로 연장한다. 개시된 실시예에서, 관통 구멍(20, 23)의 종축(L)은 2개의 결합된 열교환기판들(A, B) 사이의 조인트(22)를 통해 연장한다. 다른 위치가 가능하다는 것이 이해되어야 한다.Figure 6 also shows through holes 20, 23 arranged in the lower end plate 7. The through holes 20 and 23 extend into the second subsequent interplate spaces 3 and 4 through the interplate spaces 3 and 4 closest to the lower end plate 7. [ In the disclosed embodiment, the longitudinal axis L of the through holes 20, 23 extends through the joint 22 between the two joined heat exchange substrates A, B. It should be understood that other positions are possible.

또한, 도 6은 하나 초과의 제1 또는 제2 판 사이공간(3, 4)으로의 액세스를 제공하는 직경을 갖는 관통 구멍(20, 23)의 일 실시예를 도시한다. 관통 구멍(20, 23)은 복수의 열교환기판(A, B)을 가로질러 연장하는 영역 및 이에 의해 2개 또는 다수의 판 사이공간(3, 3, 4, 4) 사이의 격벽(24)을 갖고 개시되어 있고, 이 격벽(24)은 이와 같이 열교환기판(A, B)에 의해 형성된다.Figure 6 also shows an embodiment of a through-hole 20, 23 having a diameter that provides access to more than one first or second plate space 3, 4. The through holes 20 and 23 are formed in a region extending across the plurality of heat exchange substrates A and B and thereby partition walls 24 between two or more interplate spaces 3, And this partition wall 24 is formed by the heat exchange substrates A and B as described above.

이제, 도 9를 참조하면, 판형 열교환기의 판 패키지(P)의 단면 평면도가 고도로 개략적으로 도시된다.Referring now to Fig. 9, a cross-sectional plan view of a plate package P of a plate heat exchanger is schematically shown in a highly schematic manner.

제1 유체의 공급 및 분배를 위한 공통 채널(9, 10, 11, 12)은 열적 드릴링에 의해 형성된 복수의 관통 구멍(20)을 포함한다. 제1 유체는 매니폴드(50)를 거쳐 공통 채널(9, 10, 11, 12)에 공급된다. 매니폴드(50)는 판 패키지(P)의 외부벽(51)에 연결되고, 관통 구멍(20)을 거쳐 공통 채널(9, 10, 11, 12)과 연통한다.The common channels (9, 10, 11, 12) for the supply and distribution of the first fluid include a plurality of through holes (20) formed by thermal drilling. The first fluid is supplied to the common channels (9, 10, 11, 12) via the manifold (50). The manifold 50 is connected to the outer wall 51 of the plate package P and communicates with the common channels 9, 10, 11 and 12 through the through holes 20. [

제1 유체는 상기 매니폴드로의 연결부 내에 배열된 노즐 또는 밸브(도시 생략)를 거쳐 공통 채널(9, 10, 11, 12) 내로 분배될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.It should be understood that the first fluid may be dispensed into the common channels 9, 10, 11, 12 via nozzles or valves (not shown) arranged in the connection to the manifold.

유체는 복수의 관통 구멍과 연통하는 매니폴드(50)를 거쳐 또는 개별 파이핑(도시 생략)을 거쳐 관통 구멍(20)에 공급될 수도 있다. 관통 구멍은 필요한 연결부에 고정되도록 나사 결합되고 가스켓, o-링 등으로 밀봉될 수도 있다. 소프트 브레이징이 또한 사용될 수도 있다.The fluid may be supplied to the through hole 20 via the manifold 50 communicating with the plurality of through holes or via individual piping (not shown). The through-holes may be threaded to be secured to the necessary connections and sealed with gaskets, o-rings, and the like. Soft brazing may also be used.

관통 구멍(20)은 열로 또는 임의의 다른 패턴으로 배열될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 동일한 원리가 제1 유체의 입구 포트에 뿐만 아니라 또한 판 패키지의 임의의 다른 포트에 적용 가능하다는 것이 또한 이해되어야 한다.It should be understood that the through holes 20 may be arranged in rows or in any other pattern. It should also be understood that the same principle is applicable not only to the inlet port of the first fluid but also to any other port of the plate package.

플로우 드릴링, 마찰 드릴링 또는 폼 드릴링으로서 또한 공지된 열적 드릴링이 구멍을 형성하는데 사용된 비절삭 방법이다. 구멍은 관통 구멍 또는 블라인드 구멍(blind hole)일 수도 있다. 프로세스는 도 7a 내지 도 7c에 도시된다. 열적 드릴링은 재료의 소성 재성형을 제공한다. 구멍(20)은 형성될 구멍에 본질적으로 대응하는 직경을 갖는 원형 단면을 갖는 핀형 공구(30)를 회전함으로써 형성된다(도 7a 참조). 공구(30)는 높은 회전 속도를 갖고 그리고 비교적 높은 축방향 압력을 갖고 모재(32)에 결합하여 이에 이해 구멍(20)을 형성하는 원추형 자유 단부(31)를 갖는다. 공구(30)는 예로서 볼프람 카바이드(Wolfram carbide)와 같은 카바이드로 제조될 수도 있다. 회전 중에, 공구(30)는 높은 회전 속도로부터 발생하는 마찰에 의존함으로써 구멍을 생성한다(도 9b 참조). 발생된 열은 모재(32)가 형성되고 천공되는데 충분히 가단성이 되게 한다. 공구(30)가 축방향으로 진행함에 따라, 재료 변위가 발생한다(도 7c 참조). 초기에 변위된 재료는 공구를 향해 상향으로 유동한다. 공구(30)의 자유 단부(31)의 팁이 모재(32)의 하부면(33)을 침투함에 따라, 변위된 재료는 공구 이송 방향으로 유동하기 시작한다. 재료가 연화함에 따라, 축방향 힘은 감소되고 이송 속도가 증가된다. 몇몇 변위된 재료는 모재(32)의 상부면(35) 주위에 칼라(34)를 형성할 수도 있다. 재료의 나머지는 하부면(33) 내에 슬리브(36)를 형성한다. 칼라(34) 및 슬리브(36)는 최종 관통 구멍(20)과 동축일 것이고, 모재(32)의 두께를 약간 초과하는 종방향 연장부(L)를 갖는다. 가공 경화도는 재료에 의존한다. 그 결과, 형성된 슬리브(36)는 현저하게 강하고, 예로서 개별 프로세스에서 나사산 형성될 수도 있다(도 7d 참조). 나사산은 슬리브(36)의 내부 또는 외부에 형성될 수도 있다. 나사산(37)은 칼라(34), 모재(32) 및 슬리브(36)의 부분에 한정되지 않을 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.As a flow drilling, friction drilling or foam drilling, also known thermal drilling is a non-cutting method used to form the hole. The hole may be a through hole or a blind hole. The process is shown in Figs. 7A to 7C. Thermal drilling provides plastic reformation of the material. The hole 20 is formed by rotating a pin-shaped tool 30 having a circular cross section with a diameter corresponding essentially to the hole to be formed (see Fig. 7A). The tool 30 has a conical free end 31 which has a high rotational speed and which has a relatively high axial pressure to engage and form the hole 20 in the base material 32. The tool 30 may be made of carbide, such as, for example, Wolfram carbide. During rotation, the tool 30 creates holes by relying on the friction resulting from the high rotational speed (see FIG. 9B). The generated heat causes the base material 32 to be formed and sufficiently stiff to be perforated. As the tool 30 advances in the axial direction, material displacement occurs (see Fig. 7C). The initially displaced material flows upwardly toward the tool. As the tip of the free end 31 of the tool 30 penetrates the lower surface 33 of the base material 32, the displaced material begins to flow in the tool transport direction. As the material softens, the axial force decreases and the feed rate increases. Some displaced material may form a collar 34 around the top surface 35 of the base material 32. The remainder of the material forms the sleeve 36 in the lower surface 33. The collar 34 and the sleeve 36 will be coaxial with the final through hole 20 and have a longitudinal extension L that slightly exceeds the thickness of the base material 32. The work hardening degree depends on the material. As a result, the formed sleeve 36 is remarkably strong, and may be threaded, for example, in a separate process (see FIG. 7D). The threads may be formed inside or outside the sleeve 36. It should be understood that the threads 37 may not be limited to the collar 34, the base material 32 and the portion of the sleeve 36.

표준 드릴링, NC 및 CNC 기계가 모두 열적 드릴링에 적합하다. 그러나, 프로세스는 특수 공구(30)가 모재(32)에 결합하는 속도 및 힘에 의존한다. 구멍 크기, 재료 및 두께와 같은 파라미터가 적합한 회전 속도, 이송 속도 및 축방향 힘에 영향을 미친다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 얇은 재료는 과도한 압력 하에서 굽혀지거나 또는 붕괴될 수도 있어, 변형을 방지하기 위한 적절한 지지를 필요로 한다. 사전 드릴링된 구멍이 요구된 축방향 힘을 감소시키고, 또한 슬리브의 하부 에지 내에 평활한 마감부를 남겨둘 수도 있다. 그러나, 칩-형성에 기인하여, 사전 드릴링은 일반적으로는 열교환기에 적용될 때 선택사항은 아니다. 비절삭 방법인 열적 드릴링에 의해, 영구적으로 결합된 판 패키지와 같은 판형 열교환기, 또는 이러한 판형 열교환기의 하류측에 배열될 임의의 장치 내로 낙하하여 이를 오염시킬 수도 있는 어떠한 칩도 형성되지 않는다. 열적 드릴링은 판형 열교환기(1)에서와 같이 복수의 판 사이공간(3, 3, 4, 4)에 걸치는 직경을 갖는 대형 구멍(23)을 형성할 때 우수한 것으로 놀랍게도 입증되었다.Standard drilling, NC and CNC machines are all suitable for thermal drilling. However, the process depends on the speed and force with which the special tool 30 engages the base material 32. [ It should be understood that parameters such as hole size, material and thickness affect suitable rotational speed, feed rate and axial force. For example, thin materials may bend or collapse under excessive pressure, thus requiring adequate support to prevent deformation. The pre-drilled hole may reduce the required axial force and leave a smooth finish in the lower edge of the sleeve. However, due to chip-forming, pre-drilling is generally not an option when applied to a heat exchanger. By thermal drilling, which is a non-cutting method, no chips are formed which can fall into a plate heat exchanger such as a permanently bonded plate package, or any device that will be arranged downstream of such a plate heat exchanger and which may contaminate it. Thermal drilling has been surprisingly proved to be excellent when forming large holes 23 having a diameter spanning a plurality of inter-plate spaces 3, 3, 4 and 4 as in the plate heat exchanger 1. [

슬리브(36)가 나사산 형성되면, 이는 기본적으로 온도가 훨씬 더 낮은 본질적인 차를 갖는 열적 드릴링과 동일한 원리를 사용하여, 열적 탭핑을 사용하여 행해질 수도 있다. 열적 탭핑은 재료의 소성 재성형을 제공한다. 사용된 공구(38)(도 7d 참조)는 나사산(38a)을 갖고, 회전 중에 구멍(20) 내에 삽입될 때, 구멍의 봉입면 내의 재료는 공구(38)의 나사산 골부(depression) 및 마루부(crest)(38a) 내로 유동한다. 따라서, 나사산은 냉간 성형되어 어떠한 클립도 남기지 않는다. 나사산 형태, 깊이 및 강도는 선택된 공구(38)에 의해 결정된다는 것이 이해되어야 한다. 나사산은 비절삭 통상의 소성 냉간 성형에 의해 형성될 수도 있다는 것이 또한 이해되어야 한다.Once the sleeve 36 is threaded, it may be done using thermal tapping, using the same principle as thermal drilling with essentially intrinsically lower temperatures, basically. Thermal tapping provides plastic reformation of the material. 7d) has a thread 38a which, when inserted into the hole 20 during rotation, causes the material in the sealing surface of the hole to pass through the threaded depression of the tool 38, into the crest 38a. Thus, the threads are cold formed and leave no clips. It should be understood that the thread shape, depth and strength are determined by the selected tool 38. It should also be understood that the threads may be formed by non-cutting conventional firing cold forming.

이제, 도 8을 참조하면, 열적 드릴링에 의해 형성된 관통 구멍(20)의 개략 단면도가 도시된다. 구멍(30)이 재료를 절삭하는 대신에 재료를 변위함으로써 형성되는 소성 재성형 방법인 열적 드릴링의 결과로서, 판 사이공간(3, 4)으로부터 먼쪽으로 지향하도록 의도된 관통 구멍(20)의 마우스(39)는 변위된 재료의 원주방향 칼라(34)를 포함할 수도 있다. 칼라(34)의 형상을 제어하기 위해 열적 드릴링 중에 사용된 공구(30)에 의해 칼라(34)를 성형하는 것이 가능하다. 또한, 관통 구멍(20)은 관통 구멍(20)의 종축(L)과 동축인 종방향 연장부를 갖는 슬리브(36)를 형성하는 종방향 봉입면을 그 하부측에 포함한다. 슬리브(36)는 자유 에지부(40)를 갖는다. 또한, 슬리브(36)는 소성 재성형 방법인 열적 드릴링의 결과이다. 관통 구멍(20)은 나사산 형성될 수도 있다. 나사산은 관통 구멍(20)의 전체 내부 봉입면(41)을 따라, 즉 칼라(34)의 외부 에지로부터 슬리브(36)의 자유 에지부(40)까지 형성될 수도 있다. 칼라(34)는 임의의 장치를 위한 또는 브래킷 등을 위한 연결면으로서 사용될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.Referring now to FIG. 8, a schematic cross-sectional view of the through-hole 20 formed by thermal drilling is shown. Of the through hole 20 intended to be directed away from the inter-plate spaces 3, 4 as a result of thermal drilling, which is a method of forming the plastic material by displacing the material instead of cutting the material, (39) may include a circumferential collar (34) of displaced material. It is possible to mold the collar 34 by the tool 30 used during thermal drilling to control the shape of the collar 34. [ The through hole 20 also includes a longitudinally sealed surface on its lower side forming a sleeve 36 having a longitudinally extending portion coaxial with the longitudinal axis L of the through hole 20. The sleeve 36 has a free edge portion 40. Further, the sleeve 36 is the result of thermal drilling, which is a method of molding the firing material. The through hole 20 may be threaded. The thread may be formed from the outer edge of the collar 34 to the free edge portion 40 of the sleeve 36 along the entire inner sealing surface 41 of the through hole 20. It should be understood that the collar 34 may be used as a connection surface for any device or for a bracket or the like.

관통 구멍(20)은 온도 센서, 압력 센서 및 광학 센서와 같은 상이한 유형의 센서(도시 생략)를 수용하거나 장착하는데 사용될 수도 있다. 관통 구멍(20)은 또한 배수 플러그와 같은 플러그 또는 검사 글래스(도시 생략)를 장착하는데 사용될 수도 있다. 통상의 배수 플러그는 압축기 오일을 위한 배수 플러그 및 시스템 배기를 위한 배수 플러그이다. 관통 구멍(20)은 또한 반전된 냉각/가열 듀티를 위한 개별 입구 또는 출구(도시 생략)로서 사용될 수도 있다.The through holes 20 may be used to receive or mount different types of sensors (not shown), such as temperature sensors, pressure sensors, and optical sensors. The through hole 20 may also be used to mount a plug or inspection glass (not shown) such as a drain plug. A conventional drain plug is a drain plug for compressor oil and a drain plug for system exhaust. The through-holes 20 may also be used as individual inlets or outlets (not shown) for the inverted cooling / heating duty.

본 발명은 일반적으로 제1 및 제2 판 사이공간(3, 4) 및 2개의 유체의 유동을 허용하는 4개의 포트홀(8)을 갖는 판형 열교환기(1)에 기초하여 설명되어 왔다. 본 발명은 판 사이공간의 수, 포트홀의 수 및 취급될 유체의 수의 견지에서 상이한 구성을 갖는 판형 열교환기를 위해 또한 적용 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명은 심지어 열교환기판 내에 일체화된 관통 구멍으로서 형성된 하나 또는 다수의 입구 또는 출구 채널이 생략되는 판형 열교환기에도 적용 가능하다. 본 발명은 어떠한 유형의 열교환기에도 적용 가능하다는 것이 또한 이해되어야 한다. 이는 예로서 튜브 및 쉘형 또는 나선형 열교환기의 열교환기에 적용될 수도 있다는 것이 또한 이해되어야 한다.The present invention has generally been described on the basis of a plate-type heat exchanger 1 having first and second plate spaces 3 and 4 and four portholes 8 that allow the flow of two fluids. It should be understood that the present invention is also applicable for plate heat exchangers having different configurations in terms of the number of interplate spaces, the number of portholes and the number of fluids to be handled. The present invention is also applicable to a plate heat exchanger in which one or a plurality of inlet or outlet channels formed as integrated through holes in the heat exchange substrate are omitted. It should also be understood that the present invention is applicable to any type of heat exchanger. It should also be appreciated that this may be applied to heat exchangers of tubes and shell-type or helical heat exchangers, for example.

4개의 포트홀(8)은 개시된 실시예에서 실질적으로 직사각형 열교환기판(A, B)의 각각의 코너 부근에 제공된다. 다른 위치가 가능하고, 본 발명은 도시되고 개시된 위치에 한정되어서는 안된다는 것이 이해되어야 한다.Four portholes 8 are provided in the vicinity of the respective corners of the substantially rectangular heat exchange substrates A and B in the disclosed embodiment. It should be understood that other positions are possible, and that the present invention should not be limited to the positions shown and described.

본 발명은 또한 쌍-방식으로 영구적으로 결합된 열교환기판을 포함하는 판형 열교환기(도시 생략)에 또한 적용 가능하고, 여기서 각각의 쌍은 카세트를 형성한다. 이러한 해결책에서, 가스켓은 각각의 카세트 사이에 배열될 수도 있다. 또한, 이러한 실시예에서, 각각의 카세트를 형성하는 열교환기판은 용접에 의해 영구적으로 결합될 수도 있다. 본 발명은 또한 판 패키지가 열교환기판 및 상부 및 하부 단부판을 통해 연장하는 타이-볼트(tie-bolt)에 의해 함께 유지되는 판형 열교환기(도시 생략)에 또한 적용 가능하다. 후자의 경우에, 가스켓이 열교환기판들 사이에 사용된다.The present invention is also applicable to a plate heat exchanger (not shown) comprising a heat exchange plate permanently bonded in a paired manner, wherein each pair forms a cassette. In this solution, the gaskets may be arranged between the respective cassettes. Also, in this embodiment, the heat exchange substrate forming each cassette may be permanently bonded by welding. The invention is also applicable to a plate heat exchanger (not shown) in which the plate packages are held together by a heat exchange substrate and a tie-bolt extending through the upper and lower end plates. In the latter case, gaskets are used between the heat exchange substrates.

본 발명은 개시된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 부분적으로 전술되어 있는 이하의 청구범위의 범주 내에서 변경되고 수정될 수도 있다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be varied and modified within the scope of the following claims, as set forth in part herein.

Claims (16)

판 패키지(P)를 포함하고, 상기 판 패키지가 서로 결합되고 서로 교번하여 열교환기판들(A, B) 사이에 판 사이공간(interspace)(3, 4)을 형성하는 열교환기판들(A, B)의 적층체(2)를 형성하는 적어도 2개의 구성의 복수의 열교환기판(A, B)을 포함하고, 판 사이공간(3, 4)은 적어도 2개의 상이한 유체를 수용하도록 배열되는 판형 열교환기(1)로서,
적어도 하나의 관통 구멍(20)이 판 패키지(P)의 외부와 판 패키지(P)의 내부의 격실(5) 사이로 연장하도록 배열되고, 격실(5)은 판 사이공간들(3, 4) 중 임의의 것에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 적어도 하나의 관통 구멍(20)은 열적 드릴링(thermal drilling)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 판형 열교환기.
(A, B) which comprises a plate package (P), the plate packages being coupled to each other and alternating with each other to form an interplate space (3, 4) between the heat exchange substrates (3, 4) are arranged to receive at least two different fluids, the plate-like spaces (3, 4) comprising at least two heat exchange substrates (A, B) (1)
At least one through hole 20 is arranged to extend between the outside of the plate package P and the compartment 5 inside the plate package P and the compartment 5 is arranged between the interplate spaces 3, And at least one through hole (20) is formed by thermal drilling. ≪ Desc / Clms Page number 13 >
제1항에 있어서, 격실(5)은 공통 채널(9, 10, 11, 12)을 거쳐 서로 연통하는 복수의 판 사이공간(3, 4)을 포함하고, 적어도 하나의 관통 구멍(20)은 공통 채널(9, 10, 11, 12)을 형성하는 벽부 내에 배열되는 판형 열교환기.2. A device according to claim 1, characterized in that the compartment (5) comprises a plurality of interplate spaces (3, 4) communicating with each other via a common channel (9, 10, 11, 12) and at least one through hole And arranged in the wall portion forming the common channels (9, 10, 11, 12). 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 관통 구멍(20)은 온도 센서, 압력 센서 및 광학 센서와 같은 센서, 배수 플러그와 같은 플러그 또는 검사 글래스 및 튜빙을 위한 연결부로 이루어진 그룹 내에 포함된 부품을 수용하도록 배열되는 판형 열교환기.3. The apparatus according to claim 1 or 2, wherein the at least one through hole (20) is contained in a group consisting of a sensor such as a temperature sensor, a pressure sensor and an optical sensor, a plug such as a drain plug or a connection for inspection glass and tubing The heat exchanger being arranged to receive the heat exchanged components. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 관통 구멍(20)의 종축(L)은 열교환기판(A, B)의 종방향 표면 연장부의 일반적인 평면(16)과 본질적으로 평행하게 연장하도록 배열되는 판형 열교환기.4. A device according to any one of the preceding claims, wherein the longitudinal axis (L) of the at least one through hole (20) is essentially parallel to the normal plane (16) of the longitudinal surface extension of the heat exchange substrates The heat exchanger being arranged to extend into the heat exchanger. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 관통 구멍(20)은 판 패키지(P)의 원주방향 측벽(13)을 형성하는 벽부 내에 배열되고, 측벽은 열교환기판(A, B)의 종방향 표면 연장부의 일반적인 평면(16)에 본질적으로 수직으로 연장하는 판형 열교환기.5. A heat exchanger according to any one of claims 1 to 4, characterized in that at least one through hole (20) is arranged in a wall forming a circumferential side wall (13) of the plate package (P) B extending essentially perpendicularly to a general plane (16) of the longitudinal surface extension of the plate. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 관통 구멍(20)은 하나 초과의 판 사이공간(3, 4)으로의 액세스를 제공하는 직경을 갖는 판형 열교환기.6. The plate-type heat exchanger according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one through hole (20) has a diameter that provides access to more than one interplate space (3,4). 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 관통 구멍은 판 패키지(P)의 부분을 형성하는 상부 또는 하부 단부판(6, 7) 내에 배열되는 판형 열교환기.7. The plate-type heat exchanger according to any one of claims 1 to 6, wherein at least one through-hole is arranged in an upper or lower end plate (6, 7) forming part of the plate package (P). 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 판 패키지(P) 내의 열교환기판(A, B)은 브레이징, 용접, 접착제 또는 접합을 통해 영구적으로 결합되는 판형 열교환기.8. The plate heat exchanger according to any one of claims 1 to 7, wherein the heat exchange substrates (A, B) in the plate package (P) are permanently bonded through brazing, welding, adhesive or bonding. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 관통 구멍(20)은 관통 구멍(20)의 종축(L)과 동축인 종방향 연장부를 갖는 슬리브(36)를 형성하는 종방향 봉입면(41)을 포함하고, 슬리브는 격실(5)의 내부에 대면하는 자유 에지부(40)를 갖는 판형 열교환기.9. A device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one through hole (20) is formed in a longitudinal direction (L) forming a sleeve (36) having a longitudinal extension coaxial with the longitudinal axis (41), the sleeve having a free edge (40) facing the interior of the compartment (5). 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 격실(5)로부터 먼쪽으로 지향하는 적어도 하나의 관통 구멍(20)의 마우스(39)는 열적 드릴링 중에 형성된 원주방향 칼라(34)를 포함하는 판형 열교환기.10. A method according to any one of claims 1 to 9, wherein the mouse (39) of at least one through hole (20) directed away from the compartment (5) comprises a circumferential collar (34) formed during thermal drilling Plate Heat Exchanger. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 관통 구멍(20)은 나사산 형성부(37)를 포함하는 판형 열교환기.11. The plate-type heat exchanger according to any one of claims 1 to 10, wherein the at least one through hole (20) includes a thread forming portion (37). 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 관통 구멍의 마우스 내에 또는 그 주위에 배열된 브래킷을 더 포함하는 판형 열교환기.12. The plate type heat exchanger according to any one of claims 1 to 11, further comprising brackets arranged in or around the mouth of at least one through hole. 제1항에 있어서, 판 패키지(P)의 적층체(2)는 제1 판 사이공간(3)이 각각의 쌍의 인접한 제1 열교환기판(A)과 제2 열교환기판(B) 사이에 형성되고, 제2 판 사이공간(4)이 각각의 쌍의 인접한 제2 열교환기판(B)과 제1 열교환기판(A) 사이에 형성되는 방식으로 서로 결합되고 나란히 배열된 다수의 제1 열교환기판(A) 및 다수의 제2 열교환기판(B)을 포함하고, 상기 제1 판 사이공간(3) 및 제2 판 사이공간(4)은 서로 분리되고 적어도 하나의 판 패키지(P) 내에 교번적인 순서로 나란히 제공되는 판형 열교환기.The laminated body (2) of a plate package (P) according to claim 1, wherein the laminated body (2) of the plate package (P) is formed such that a first plate space (3) is formed between each pair of adjacent first heat exchange substrates And a plurality of first heat exchange substrates (hereinafter referred to as " first heat exchange substrates ") 5, which are coupled to each other and arranged side by side in such a manner that a space 4 between the second plates is formed between each pair of adjacent second heat exchange substrates B (A) and a plurality of second heat exchanging substrates (B), wherein the spaces between the first plate spaces (3) and the spaces between the second plates (4) are separated from each other, A plate heat exchanger provided side by side. 제2항에 있어서, 공통 채널(9, 10, 11, 12)은 열적 드릴링에 의해 형성된 복수의 관통 구멍(20)을 포함하고, 관통 구멍(20) 중 적어도 2개는 공통 채널(9, 10, 11, 12)로의 적어도 2개의 상이한 유체 중 제1 유체의 공급을 위해 배열되는 판형 열교환기.3. A device according to claim 2, characterized in that the common channels (9,10,11,12) comprise a plurality of through holes (20) formed by thermal drilling and at least two of the through holes (20) , 11, 12) for supplying a first fluid of at least two different fluids. 제14항에 있어서, 적어도 2개의 상이한 유체 중 제1 유체는 적어도 2개의 관통 구멍(20)에 연결된 매니폴드(50)를 거쳐 공통 채널(9, 10, 11, 12)에 공급되는 판형 열교환기.15. A method according to claim 14, wherein the first of the at least two different fluids is supplied to the common channels (9, 10, 11, 12) via a manifold (50) connected to at least two through- . 판형 열교환기(1) 내에 관통 구멍(20)을 제공하는 방법으로서,
판 패키지(P)를 포함하고, 상기 판 패키지가 서로 결합되고 서로 교번하여 열교환기판들(A, B) 사이에 판 사이공간(3, 4)을 형성하는 열교환기판들의 적층체(2)를 형성하는 적어도 2개의 구성의 복수의 열교환기판(A, B)을 포함하고, 판 사이공간(3, 4)은 적어도 2개의 상이한 유체를 수용하도록 배열되는, 판형 열교환기(1)를 제공하는 단계와,
판 패키지(P)의 외부와 판 패키지(P) 내부의 격실(5) 사이로 연장하는 적어도 하나의 관통 구멍(20)을 열적 드릴링에 의해 배열하고, 격실(5)은 판 사이공간들(3, 4) 중 임의의 것에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 단계를 포함하는 방법.
A method for providing a through hole (20) in a plate-type heat exchanger (1)
(2) of heat exchange substrates comprising a plate package (P), said plate packages being coupled to each other and alternately forming interplate spaces (3, 4) between heat exchange substrates (A, B) Comprising a plate heat exchanger (1) comprising a plurality of heat exchange substrates (A, B) of at least two configurations, wherein the interplate spaces (3, 4) are arranged to receive at least two different fluids ,
At least one through hole (20) extending between the outside of the plate package (P) and the compartment (5) inside the plate package (P) is arranged by thermal drilling and the compartment (5) 4) at least partially.
KR1020157000542A 2012-06-14 2013-06-11 A plate heat exchanger with thermally drilled hole Ceased KR20150030235A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12171915.7 2012-06-14
EP12171915.7A EP2674715A1 (en) 2012-06-14 2012-06-14 A plate heat exchanger with thermally drilled hole
PCT/EP2013/061982 WO2013186193A1 (en) 2012-06-14 2013-06-11 A plate heat exchanger with thermally drilled hole

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177004194A Division KR20170020937A (en) 2012-06-14 2013-06-11 A plate heat exchanger with thermally drilled hole

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150030235A true KR20150030235A (en) 2015-03-19

Family

ID=48672583

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177004194A Withdrawn KR20170020937A (en) 2012-06-14 2013-06-11 A plate heat exchanger with thermally drilled hole
KR1020157000542A Ceased KR20150030235A (en) 2012-06-14 2013-06-11 A plate heat exchanger with thermally drilled hole

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177004194A Withdrawn KR20170020937A (en) 2012-06-14 2013-06-11 A plate heat exchanger with thermally drilled hole

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20150168075A1 (en)
EP (1) EP2674715A1 (en)
JP (1) JP2015519535A (en)
KR (2) KR20170020937A (en)
CN (1) CN104350350A (en)
TW (1) TWI619920B (en)
WO (1) WO2013186193A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190113034A (en) * 2018-03-27 2019-10-08 엘지전자 주식회사 Plate type heat exchanger and a method for manufacturng the same
US12044487B2 (en) 2018-03-27 2024-07-23 Lg Electronics Inc. Plate-type heat exchanger and a method for manufacturing same

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2413045B1 (en) * 2010-07-30 2014-02-26 Grundfos Management A/S Heat exchange unit
EP2674716B1 (en) 2012-06-14 2015-05-27 Alfa Laval Corporate AB A plate heat exchanger
ES2749507T3 (en) 2012-06-14 2020-03-20 Alfa Laval Corp Ab A plate heat exchanger with injection means
KR101583921B1 (en) * 2014-05-02 2016-01-11 현대자동차주식회사 Method and apparatus for manufacturing heat exchanger for vehicle
US9696097B2 (en) * 2014-08-01 2017-07-04 Applied Materials, Inc. Multi-substrate thermal management apparatus
US9488210B2 (en) 2014-09-30 2016-11-08 Ford Global Technologies, Llc Flow drill screw assembly and method
EP3124907B1 (en) * 2015-07-29 2019-04-10 Zhejiang Sanhua Automotive Components Co., Ltd. Heat exchange device
CN106001662B (en) * 2016-06-28 2017-12-05 洛阳红奇机械科技有限公司 A kind of manufacturing process of big plate hot press integral type water jacket heating plate
SE542528C2 (en) 2016-12-16 2020-06-02 Swep Int Ab Brazed plate heat exchanger with a temperature sensor
DE102017211529A1 (en) * 2017-07-06 2019-01-10 Mahle International Gmbh Insert tube for the inlet channel of a plate heat exchanger
EP3724588A4 (en) 2017-12-14 2021-12-15 Solex Energy Science Inc. PLATE HEAT EXCHANGER FOR HEATING OR COOLING BULK MATERIAL
JP6887074B2 (en) * 2018-03-05 2021-06-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 Heat exchanger
US20220316827A1 (en) * 2019-08-23 2022-10-06 Tranter, Inc. Sensor assembly for heat exchanger
US12188728B2 (en) * 2020-04-23 2025-01-07 Alfa Laval Corporate Ab Heat exchanger comprising a plate package and a hollow manifold

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1662236A (en) * 1926-09-11 1928-03-13 Edmund Mcgillivray Steam and hot-water radiator
US3866674A (en) * 1973-10-01 1975-02-18 Gen Electric Gas turbine regenerator
US3976128A (en) * 1975-06-12 1976-08-24 Ford Motor Company Plate and fin heat exchanger
JPS55160722U (en) * 1979-05-07 1980-11-18
JPS58157545A (en) * 1982-03-06 1983-09-19 フロ−ドリル・ベ−・ハウ Fluid drill for tabular material
JPS59139771U (en) * 1983-03-08 1984-09-18 三菱電機株式会社 heat exchange equipment
IT1244152B (en) * 1990-11-23 1994-07-08 Guglielmo Wolfsgruber PROCEDURE FOR THE REALIZATION OF RADIANT AND SIMILAR PANELS CONSTITUTED BY TUBULAR ELEMENTS CLOSED AND RADIANT PANEL SIMILAR OBTAINED.
JP2850587B2 (en) * 1991-09-05 1999-01-27 松下電器産業株式会社 Heat exchanger
JP3358250B2 (en) * 1992-10-21 2002-12-16 株式会社デンソー Refrigerant evaporator
TW249274B (en) * 1993-10-08 1995-06-11 Hitachi Seisakusyo Kk Plate-type fluid passage device and method of producing same
ES2127472T3 (en) * 1994-04-12 1999-04-16 Showa Aluminum Corp STACKED DUPLEX HEAT EXCHANGER.
SE9502189D0 (en) * 1995-06-16 1995-06-16 Tetra Laval Holdings & Finance plate heat exchangers
JP3031232B2 (en) * 1996-03-04 2000-04-10 松下電器産業株式会社 Stacked heat exchanger for absorption heat pump
SE530957C2 (en) * 2004-09-08 2008-11-04 Ep Technology Ab Heat exchanger with temperature controlled valve
US8505619B2 (en) * 1997-02-25 2013-08-13 Sundsvall Energi Ab Heat exchanger with temperature-controlled valve
SE515485C2 (en) * 1999-12-08 2001-08-13 Alfa Laval Ab A heat exchanger device and a method for controlling a fluid through a heat exchanger device
SE9801192D0 (en) * 1998-04-02 1998-04-02 Alfa Laval Ab The heat exchanger system
SE518475C2 (en) * 2001-02-20 2002-10-15 Alfa Laval Ab Flat heat exchanger with sensor device
FR2823995B1 (en) * 2001-04-25 2008-06-06 Alfa Laval Vicarb IMPROVED DEVICE FOR EXCHANGING AND / OR REACTING BETWEEN FLUIDS
US7279140B2 (en) * 2001-07-12 2007-10-09 Delphi Technologies, Inc. Catalytic converter with integral oxygen sensor
US8110152B2 (en) * 2001-07-12 2012-02-07 Katcon Global S.A. Gas sensor mounting boss and method of making
EP1707912A1 (en) * 2005-04-01 2006-10-04 Fiwihex B.V. Heat exchanger and greenhouse
US7597137B2 (en) * 2007-02-28 2009-10-06 Colmac Coil Manufacturing, Inc. Heat exchanger system
CN101868686B (en) * 2007-11-14 2012-04-11 舒瑞普国际股份公司 Distribution pipe
US9310136B2 (en) * 2008-12-17 2016-04-12 Swep International Ab Port opening of heat exchanger
JP2010223571A (en) * 2009-02-27 2010-10-07 Hitachi Appliances Inc Air conditioner, flow drill for forming tube seat of air conditioner refrigerant quantity regulator, and tube seat processing method
CN101788243B (en) * 2009-04-03 2011-09-28 三花丹佛斯(杭州)微通道换热器有限公司 Refrigerant distributor for heat exchanger and heat exchanger
DE102009052489A1 (en) * 2009-04-29 2010-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus for exchanging heat with a plate pack and method for its production
US10001325B2 (en) * 2010-04-09 2018-06-19 Ingersoll-Rand Company Formed microchannel heat exchanger with multiple layers
JP2012013108A (en) * 2010-06-29 2012-01-19 Hitachi Appliances Inc Method for manufacturing pipe seat and air conditioner
JP5710232B2 (en) * 2010-12-09 2015-04-30 株式会社日阪製作所 Plate heat exchanger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190113034A (en) * 2018-03-27 2019-10-08 엘지전자 주식회사 Plate type heat exchanger and a method for manufacturng the same
US12044487B2 (en) 2018-03-27 2024-07-23 Lg Electronics Inc. Plate-type heat exchanger and a method for manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
CN104350350A (en) 2015-02-11
KR20170020937A (en) 2017-02-24
US20150168075A1 (en) 2015-06-18
TWI619920B (en) 2018-04-01
TW201405085A (en) 2014-02-01
WO2013186193A1 (en) 2013-12-19
EP2674715A1 (en) 2013-12-18
JP2015519535A (en) 2015-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150030235A (en) A plate heat exchanger with thermally drilled hole
US8726976B2 (en) Laminated sheet manifold for microchannel heat exchanger
EP2568789B1 (en) Heat exchanger
EP2345861B1 (en) Heat exchanger with extruded multi-chamber manifold with machined bypass
US20140231055A1 (en) Heat Exchanger Produced from Laminar Elements
CN103328914A (en) Heat exchanger
JP2005524820A (en) Heat exchanger
US20090294105A1 (en) Selectively Grooved Cold Plate for Electronics Cooling
CN1620588A (en) Heat exchanger with internal slotted manifold
US20100051250A1 (en) Heat exchanger and its manufacturing method
JP7673172B2 (en) Heat Exchange Unit
JP7206609B2 (en) Metal laminate and method for manufacturing metal laminate
EP4006477A1 (en) Plate heat exchanger
EP3779342B1 (en) Heat exchanger
US20230138320A1 (en) Refrigerant cooled heat sink for power electronic modules
EP2823246B1 (en) Heat exchanger with two refrigerants
US11988421B2 (en) Heat exchanger for power electronics
JP7472564B2 (en) LAMINATE AND METHOD FOR MANUFACTURING LAMINATE
CN100476336C (en) Heat exchanger and manufacturing method thereof
KR101186115B1 (en) Heat exchanger
CN111189338B (en) Arrangement for thermal management of a thermally conditioned object and method for assembling the same
KR102700072B1 (en) Header structure of heat exchanger
JP2006207937A (en) Heat exchanger and manufacturing method thereof
US20140196869A1 (en) Plate heat exchanger with tension ties
KR100795269B1 (en) Heat exchanger and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
PA0105 International application

Patent event date: 20150109

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20160215

Patent event code: PE09021S01D

AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

Patent event date: 20160923

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PE06012S01D

Patent event date: 20160215

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PE06011S01I

AMND Amendment
PX0901 Re-examination

Patent event code: PX09011S01I

Patent event date: 20160923

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20160513

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX09012R01I

Patent event date: 20150109

Comment text: Amendment to Specification, etc.

PX0601 Decision of rejection after re-examination

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX06014S01D

Patent event date: 20161116

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX06012R01I

Patent event date: 20161024

Comment text: Decision to Refuse Application

Patent event code: PX06011S01I

Patent event date: 20160923

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX06012R01I

Patent event date: 20160513

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event code: PX06013S01I

Patent event date: 20160215

Comment text: Amendment to Specification, etc.

Patent event code: PX06012R01I

Patent event date: 20150109

PA0104 Divisional application for international application

Comment text: Divisional Application for International Patent

Patent event code: PA01041R01D

Patent event date: 20170215