特許 7177536 アイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-15

(45)【発行日】2022-11-24

(54)【発明の名称】アイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器

(51)【国際特許分類】

   F28F 3/08 20060101AFI20221116BHJP

   F28D 9/02 20060101ALI20221116BHJP

   F28F 9/02 20060101ALI20221116BHJP

   F28F 17/00 20060101ALI20221116BHJP

【ＦＩ】

F28F3/08 311

F28D9/02

F28F9/02 301J

F28F17/00 511

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021144976

(22)【出願日】2021-09-06

【審査請求日】2021-09-06

(73)【特許権者】

【識別番号】513007413

【氏名又は名称】ドンファ エンテク シーオー．，エルティーディー

【氏名又は名称原語表記】ＤＯＮＧＨＷＡ ＥＮＴＥＣ ＣＯ．，ＬＴＤ

【住所又は居所原語表記】７，Ｎｏｋｓａｎｓａｎｄａｎ ２６１－ｒｏ Ｇａｎｇｓｅｏ－ｇｕ Ｂｕｓａｎ ４６５７３ （ＫＲ）

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】ク、ビョンス

(72)【発明者】

【氏名】キム、ヒョンジュン

(72)【発明者】

【氏名】コン、テウ

【審査官】宮下 浩次

(56)【参考文献】

【文献】韓国登録特許第１０－１９０３６６３（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特表２０１６－５０３４８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２８Ｆ ３／０８

Ｆ２８Ｄ ９／０２

Ｆ２８Ｆ ９／０２

Ｆ２８Ｆ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケース、被加熱流体が出入りするメインポート、加熱流体が出入りするサブポート、及び前記ケースに内蔵され、流路が形成された基板積層型チャンネルから構成されるプリント回路基板型熱交換器であって、
前記サブポートは、
前記ケースの一側に形成され、第１流入サブポートと第２流入サブポートに区分された流入サブポートと、
前記ケースの他側に形成され、第１流入サブポートと対向する流出サブポートとから構成され、
前記チャンネルは、
前記メインポートと連通して被加熱流体の通過するメイン流路が形成されたメインプレートと、
前記メインプレートの上下に重畳配置され、入口側は前記第１流入サブポートと連通し、出口側は前記第２流入サブポートと連通し、加熱流体の通過する第１流路が形成された第１プレートと、
前記第１プレートの前記メインプレートとは反対側に重畳配置され、入口側は前記第２流入サブポートと連通し、出口側は前記流出サブポートと連通する第２流路が形成された第２プレートとから構成されることを特徴とする、アイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器。

【請求項2】

前記第２流入サブポートには、
開閉可能なバルブがさらに備えられたことを特徴とする、請求項１に記載のアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器。

【請求項3】

前記ケースの上部と下部には、
前記第２流入サブポート及び前記流出サブポートと連通するジャケットがさらに備えられたことを特徴とする、請求項１に記載のアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器。

【請求項4】

ケース、被加熱流体が出入りするメインポート、加熱流体が出入りするサブポート、及び前記ケースに内蔵され、流路が形成された基板積層型チャンネルから構成されるプリント回路基板型熱交換器であって、
前記サブポートは、
前記ケースの一側に形成される第１流入サブポートと、
前記ケースの他側に形成され、前記第１流入サブポートと対向する流出サブポートとから構成され、
前記チャンネルは、
前記メインポートと連通して被加熱流体の通過するメイン流路が形成されたメインプレートと、
前記メインプレートの上下に重畳配置され、入口側は前記第１流入サブポートに備えられた第１流入サブヘッダと連通し、出口側は前記第１流入サブヘッダと区分形成された第２流入サブヘッダと連通し、加熱流体の通過する第１流路が形成された第１プレートと、
前記第１プレートの前記メインプレートとは反対側に重畳配置され、入口側は前記第２流入サブヘッダと連通し、出口側は前記流出サブポートと連通する第２流路が形成された第２プレートとから構成されることを特徴とする、アイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器。

【請求項5】

前記ケースの上部と下部には、前記第２流入サブヘッダ及び前記流出サブポートと連通するジャケットがさらに備えられたことを特徴とする、請求項４に記載のアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器。

【請求項6】

前記第１流路はジグザグ状に形成されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器。

【請求項7】

前記第２流路は直線状に形成されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器に係り、より詳細には、熱交換に使用される加熱流体の流路を重畳するように構成して、積層された基板のアイシングを防止し、発生したアイシングは容易に除去できるようにする、アイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器に関する。

【背景技術】

【0002】

熱交換器は、特定の流体を冷却または加熱することにより相変化を起こすために使用されるものであって、一般的には、温度の異なる複数の流体を重畳するように配置することにより熱交換が行われる方式を採用する。

【0003】

最近では、船舶の燃料としてＬＮＧを用いることにより、液化ＬＮＧを気化させるために熱交換装置の利用がさらに重要視されており、併せてその安定的な運用と効率の向上が要求されており、複数の板を積層接合し、一方の板は被加熱流体の通過する流路が形成されるようにし、他方の板は加熱流体の通過する流路が形成されるようにすることにより、伝熱面積を増加させて熱交換が行われるようにするプリント回路基板型熱交換器（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ、ＰＣＨＥ）が開発された。

【0004】

このようなプリント回路基板型熱交換器の開発により、熱交換器の小型化及び軽量化が実現できるため、空間活用度の増加、運用の容易さ及び熱交換効率の向上を得ることができる。

【0005】

ところが、このようなプリント回路基板型熱交換器の流路は、微細流路として形成されており、閉塞してしまうことがある。詳細には、加熱流体が被加熱流体から伝達された冷却熱によりアイシング（Ｉｃｉｎｇ）が発生することが頻繁であった。

【0006】

特に、熱交換器への持続的な加熱流体の供給が行われない場合、例えば、熱交換器の稼働が停止した場合には、アイシングの発生可能性が高くなり、再起動の際に閉塞流路のアイシングの除去までかかる間隙によって熱交換器の稼働効率が低下するという問題点があった。

【0007】

また、このようなアイシングによる流路閉塞は、熱交換器の性能低下だけでなく、アイシングの固着により装備の故障を生じさせるおそれがあり、これは全体システムの停止を引き起こすという問題点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】韓国登録特許第１０－１９０３６６３号公報

【文献】韓国登録特許第１０－２０７３６２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、かかる問題点を解消するためになされたもので、その目的は、プリント回路基板型熱交換器において、加熱流体の回収を介して、積層されたプリント回路基板にアイシングが発生することを防止し、さらに追加された加熱流体供給ラインを介してアイシングを容易に除去することができるようにすることにより、熱交換器の効率の向上及び安定的な運用が行われるようにする、アイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器を提供することにある。

【0010】

本発明の目的は、上述した目的に制限されず、上述していない別の目的は、以降の記載から明確に理解できるだろう。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するための本発明によるアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器は、ケース、被加熱流体が出入りするメインポート、加熱流体が出入りするサブポート、及び前記ケースに内蔵され、流路が形成された基板積層型チャンネルから構成されるプリント回路基板型熱交換器であって、前記サブポートは、前記ケースの一側に形成され、第１流入サブポートと第２流入サブポートに区分された流入サブポートと、前記ケースの他側に形成され、第１流入サブポートと対向する流出サブポートとから構成され、前記チャンネルは、前記メインポートと連通して被加熱流体の通過するメイン流路が形成されたメインプレートと、前記メインプレートの上下に重畳配置され、入口側は前記第１流入サブポートと連通し、出口側は前記第２流入サブポートと連通し、加熱流体の通過する第１流路が形成された第１プレートと、前記第１プレートの外側に重畳配置され、入口側は前記第２流入サブポートと連通し、出口側は前記流出サブポートと連通する第２流路が形成された第２プレートとから構成されることを特徴とする。

【0012】

また、前記第２流入サブポートには、開閉可能なバルブがさらに備えられたことを特徴とする。

【0013】

また、前記ケースの上部と下部には、前記第２流入サブポート及び前記流出サブポートと連通するジャケットがさらに備えられたことを特徴とする。

【0014】

また、上記目的を達成するための本発明によるアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器は、ケース、被加熱流体が出入りするメインポート、加熱流体が出入りするサブポート、及び前記ケースに内蔵され、流路が形成された基板積層型チャンネルから構成されるプリント回路基板型熱交換器であって、前記サブポートは、前記ケースの一側に形成される第１流入サブポートと、前記ケースの他側に形成され、第１流入サブポートと対向する流出サブポートとから構成され、前記チャンネルは、前記メインポートと連通して被加熱流体の通過するメイン流路が形成されたメインプレートと、前記メインプレートの上下に重畳配置され、入口側は前記第１流入サブポートに備えられた第１流入サブヘッダと連通し、出口側は前記第１流入サブヘッドと区分形成された第２流入サブヘッダと連通し、加熱流体の通過する第１流路が形成された第１プレートと、前記第１プレートの外側に重畳配置され、入口側は前記第２流入サブヘッダと連通し、出口側は前記流出サブポートと連通する第２流路が形成された第２プレートとから構成されることを特徴とする。

【0015】

また、前記ケースの上部と下部には、前記第２流入サブヘッダ及び前記流出サブポートと連通するジャケットがさらに備えられたことを特徴とする。

【0016】

また、前記第１流路はジグザグ状に形成されることを特徴とする。

【0017】

また、前記第２流路は直線状に形成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

前述した構成による本発明は、次の効果を期待することができる。

【0019】

熱交換器が稼働するとき、加熱流体は１次的に被加熱流体から冷却熱の伝達を受けて冷却されるが、回収される加熱流体によって加熱されることにより、アイシングの発生が防止できる。

【0020】

上述したように、微細流路を閉塞させるか或いは狭くするアイシングの発生が防止されるので、熱交換器の性能の向上と共に安定的な稼働が可能になる。

【0021】

熱交換器が主に使用される船舶などの場合、装備の稼働率を最大限に維持することが最も重要な要素であり、このような稼働率の向上は、その稼働にかかる費用及びエネルギーの消費というロス（ｌｏｓｓ）を最小化する経済的効果を図ることができる。

【0022】

加熱流体が流入するポートは複数備えて、一方のポートは開閉可能にすることにより、アイシングが既に発生した場合、加熱流体を迅速に供給してアイシングを最大限迅速に除去することができる。

【0023】

一般的に、装備は、持続的に稼働するのではなく、不連続的に稼働と停止が繰り返し行われるものである。装備が停止状態から稼働状態に切り替えられるときに最も大きい負荷が発生するという点を考慮すると、熱交換器の再稼働の際に、アイシングによるディレイは大きな問題になるおそれがある。

【0024】

さらに形成された加熱流体流入ポートは、バルブによって開閉ができるように構成され、再稼働の際に、加熱流体の迅速な追加によって、発生したアイシングを除去することができるため、再稼働ディレイがなくなる。

【0025】

特に、再稼働の際に発生するディレイは、周辺装置に瞬間的な負荷の増加をもたらすもので、その原因であるアイシングの除去が迅速に行われて周辺装置の故障発生可能性を大幅に下げることができるという点で、さらに大きな効果を得ることができる。

【0026】

また、被加熱流体の冷却熱を十分に収容することができるように熱容量の増加のためのジャケットをケースの上部と下部に備えることにより、アイシングの発生防止及び除去がより迅速かつ容易に行われることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の好適な一実施形態によるアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器の斜視図である。

【図2】本発明の好適な一実施形態によるケースの全体構成図である。

【図3】本発明の好適な一実施形態によるジャケットを示す構成図である。

【図4】本発明の好適な一実施形態によるチャンネルの内部構成図である。

【図5】本発明の好適な一実施形態によるチャンネルの積層構造を示す構成図である。

【図6】本発明の好適な他の実施形態によるアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の好適な一実施形態によるアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器を、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0029】

図１は本発明の好適な一実施形態によるアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器の斜視図、図２は本発明の好適な一実施形態によるケースの全体構成図、図３は本発明の好適な一実施形態によるジャケットを示す構成図、図４は本発明の好適な一実施形態によるチャンネルの内部構成図、図５は本発明の好適な一実施形態によるチャンネルの積層構造を示す構成図である。

【0030】

本発明の好適な一実施形態によるアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器は、図示の如く、ケース１００、メインポート２００、サブポート３００及びチャンネル４００から構成できる。

【0031】

まず、前記ケース１００について考察する。

【0032】

ケース１００は、一般的に、他の構成要素が内在しうる外観を提供する構成をいうものであり、本発明では、後述するチャンネル４００が内在する空間を提供しながら、被加熱流体と加熱流体が供給されるメインポート２００及びサブポート３００が一側に取り付けられる役割を果たすものを通称することができる。

【0033】

ケース１００は、様々な形態の構成が可能であるが、上述したように、チャンネル４００が内在するという点で、チャンネル４００の加工上の容易さを考慮して直方体状に構成されることが好ましく、以下では、直方体状を想定して説明する。

【0034】

ケース１００の上部と下部には、内部にジグザグ状の流路が形成されたジャケット６００が備えられ得るが、これについては後述する。

【0035】

次に、前記メインポート２００とサブポート３００について説明する。

【0036】

ポートは、流体が流入したり流出したりするところをいうものであって、被加熱流体が供給されるメインポート２００と、加熱流体が供給されるサブポート３００に区分されることができる。

【0037】

メインポート２００とサブポート３００は、ケース１００の一側面に取り付けられ得るが、好ましくは、メインポート２００とサブポート３００は、ケース１００の互いに垂直な面に取り付けられることができる。

【0038】

詳細には、ケース１００の４側面のうち、対向している２側面にメインポート２００が取り付けられると、これに対して垂直な残りの２側面にサブポート３００が取り付けられ、結果的にメインポート２００とサブポート３００が互いに垂直となるように形成されることができる。

【0039】

メインポート２００は、被加熱流体が供給されるところであって、後述するチャンネル４００のメインプレート４１０に直接接続でき、流入する側と流出する側が同じ形状に構成されることができる。

【0040】

メインポート２００は、一般的にパイプ形状に構成されているので、被加熱流体が均一に分配されて出入りすることができるように、メインポート２００とケース１００との間にメインヘッダ２１０が備えられることができる。

【0041】

サブポート３００は、加熱流体が供給されるところであって、上述したようにメインポート２００に対して垂直に配置されてケース１００に取り付けられ、後述する第１プレート４３０及び第２プレート４５０に直接接続されることができる。

【0042】

メインポート２００とは異なり、サブポート３００は、流入する側は第１流入サブポート３１０と第２流入サブポート３３０に複数に区分形成され、流出する側は流出サブポート３５０に単数形成されることにより、互いに異なる形態であることができる。

【0043】

形態的特性により、第１流入サブポート３１０と第２流入サブポート３３０は、ケース１００の一側面に共に形成され、流出サブポート３５０は、ケース１００の他側面に形成されるが、第１流入サブポート３１０と対向するように配置されることができる。

【0044】

第１流入サブポート３１０は、後述する第１プレート４３０に直接接続されるが、第１プレート４３０の入口側に限定接続され、第２流入サブポート３３０は、第１プレート４３０の出口側と第２プレート４５０の入口側に共に接続されることができ、流出サブポート３５０は、第２プレート４５０の出口側に接続されることができる。

【0045】

サブポート３００にも、ケース１００との間にヘッダが備えられることができ、第１流入サブヘッダ３１１と第２流入サブヘッダ３３１とは、互いに連通しないように独立して形成され、流出サブヘッダ３５１は、第１流入サブヘッダ３１１と同じ形状に対向して形成されることができる。

【0046】

次に、前記チャンネル４００について説明する。

【0047】

チャンネル４００は、積層されたプリント回路基板で構成され、上述したメインポート２００及びサブポート３００から出入りする流体の移動経路が形成されたものを指し示すことができる。

【0048】

積層されたプリント回路基板の形態により、チャンネル４００内に形成された流路を移動する被加熱流体と流体との間の熱交換が行われることができる。

【0049】

チャンネル４００は、メインプレート４１０、第１プレート４３０及び第２プレート４５０に区分形成されて積層された形態であることができる。

【0050】

メインプレート４１０は、前記メインポート２００と連通して被加熱流体が通過するように形成されるところであり、表面に被加熱流体の移動を牽引するメイン流路４１１が形成されることができる。

【0051】

詳細には、メイン流路４１１は、メインプレート４１０の面に微細流路として形成されるが、一般的にエッチング工法によって形成されることができ、後述する第１流路４３１と第２流路４５１も、同様の方法で形成されることができる。

【0052】

メイン流路４１１は、メインポート２００と同じ方向に形成され、流入側のメインポート２００から流出側のメインポート２００へと直線状に構成されることができる。

【0053】

第１プレート４３０は、加熱流体が通過するように形成されるところであって、メインプレート４１０の上下に重畳配置されており、被加熱流体と加熱流体との最初の熱交換が行われるようにする役割を果たすことができる。

【0054】

第１プレート４３０の一面には第１流路４３１が形成されることができるが、第１流路４３１の入口側は、前記第１流入サブヘッダ３１１を介して第１流入サブポート３１０と連通し、第１流路の出口側は、前記第２流入サブヘッダ３３１を介して第２流入サブポート３３０と連通することができる。

【0055】

第１流入サブポート３１０と第２流入サブポート３３０がケース１００の同じ側に形成された構造を考慮すると、第１流路４３１の入口側と出口側も同じ側に形成されることができ、詳細には、第１流路４３１は、ジグザグ状に形成されることができる。

【0056】

このような第１流路４３１のジグザグ状構造は、上述したメイン流路４１１との伝熱面積を最大化して熱交換効率を向上させる役割を果たすことができ、第１プレート４３０は、メインプレート４１０の上下に重畳配置されるので、メイン流路４１１を通過する被加熱流体は、上下に位置した第１流路４３１との熱交換が効果的に行われることができる。

【0057】

前記第１プレート４３０の外側には、第２プレート４５０が重畳配置されることができる。

【0058】

第２プレート４５０は、一面に第２流路４５１が形成されることができるが、第２流路４５１は、入口側が第２流入サブポート３３０と連通し、出口側は流出サブポート３５０と連通することができる。

【0059】

上述したように、第１流路４３１の出口側と第２流路４５１の入口側は、共に第２流入サブポート３３０と連通するように形成されているので、結果的に、第１流路４３１から流出した加熱流体は、第２流路４５１の入口に回収される形態になることができる。

【0060】

第２流路４５１の出口側は、流出サブポート３５０と連通しているので、第２流路４５１の入口と出口は、対向する側に形成でき、詳細には、第２流路４５１は、複数の微細流路が、入口側と出口側に加熱流体が流入する方向に対して垂直に形成されることができる。

【0061】

第２流路４５１は、被加熱流体と接触して熱交換をする第１流路４３１とは異なり、第１流路４３１とのみ接触してアイシングが生じないように熱を伝達する役割を果たす補助的な機能をすることができる。

【0062】

上述した構造に基づいて、メインプレート４１０、第１プレート４３０及び第２プレート４５０が重畳配置された構造を考察すると、メインプレート４１０が中心となり、メインプレート４１０の上下に第１プレート４３０が配置され、第１プレート４３０の外側に第２プレート４５０が配置される。

【0063】

したがって、図５に示すように、前記構造を一つのセットとして仮定すると、各セットは、第２プレート４５０を共有する形態で配置できる。

【0064】

さらには、前記第２流入サブポート３３０には、開閉可能なバルブ５００がさらに備えられることができ、バルブ５００は、自動的に制御されるものでもよく、手動的に制御されるものでもよい。

【0065】

バルブ５００の開閉に応じて、第２流入サブポート３３０を介して加熱流体を流入させるか否かが調節できるが、これは、熱交換器の作動停止時に発生しうるアイシングを除去するために、第２流入サブポート３３０を介して加熱流体を迅速に供給するためである。

【0066】

詳細には、バルブ５００が閉鎖された場合には、加熱流体は、第１プレート４３０の第１流路４３１を介して移動した後、第２流入サブポート３３０を介して回収されて第２プレート４５０に供給されるが、このような回収経路を通る場合、アイシングの除去は可能であるが、より迅速に行われるのは難しいこともある。

【0067】

バルブ５００が開放された場合には、加熱流体は、第１流入サブポート３１０を介して第１プレート４３０に流入し、さらに第２流入サブポート３３０を介して第２プレート４５０に回収経路ではなく直接的な経路を介して供給されるので、アイシングの除去が非常に迅速に行われることができる。

【0068】

さらに、ケース１００の上部と下部には、密閉ボックス型からなるジャケット６００がさらに備えられるが、第２流入サブポート３３０と流出サブポート３５０と連通するように形成することができる。

【0069】

上述したように、流出サブポート３５０は、第１流入サブポート３１０と同一線上に配置されることができ、第１流入サブポート３１０と第２流入サブポート３３０は、互いに離隔しているので、ジャケット６００が第２流入サブポート３３０及び流出サブポート３５０と連通する通路は、同一線上ではなく、離隔する形態で配置されることができる。

【0070】

このような形態により、ジャケット６００内の加熱流体の移動が容易に行われるように、ジャケット６００には、ジグザグ状の移動経路が形成されるように内部に隔壁６１０が形成されることができる。

【0071】

ジャケット６００は、被加熱流体から伝達される冷却熱がすべて収容されることができるように、加熱流体の総熱容量を高めるための加熱流体の保有量を十分に維持する役割を果たすことができる。

【0072】

上述した構造を全体的に考察すると、ケース１００のすべての面には構成要素が備えられることができるので、上下面にはジャケット６００が備えられ、４側面のうち、２側面にはサブポート３００が備えられ、残りの２側面にはメインポート２００が備えられることができる。

【0073】

次に、上述した構成要素に基づいて熱交換器の熱交換方法を説明する。

【0074】

被加熱流体は、ケース１００の２側面に備えられたメインポート２００を介して流入し、メインポート２００と同じ方向の直線状に形成されたメイン流路４１１を通過して流出するが、メインヘッダ２１０により均一に流入又は流出することができる。

【0075】

サブポート３００は、メインポート２００に対して垂直な方向に形成されているが、バルブ５００が閉鎖された場合と、バルブが開放された場合に分けて説明する。

【0076】

バルブ５００が閉鎖された場合には、第１流入サブポート３１０を介して流入した加熱流体は、第１プレート４３０に流入してジグザグ状に形成された第１流路４３１に沿って移動しながら、メイン流路４１１を通過する被加熱流体と熱交換をする。

【0077】

第１流路４３１を通過した加熱流体は、第２流入サブポート３３０、より具体的には、第２流入サブヘッダ３３１を介して、第１プレート４３０の外側に形成された第２プレート４５０に流入し、流入した方向に対して垂直に形成された第２流路４５１に沿って移動し、第１プレート４３０に追加の熱を供給することにより、第１流路４３１に発生しうるアイシングを防止した後、流出サブポート３５０を介して流出する。

【0078】

バルブ５００が開放された場合には、加熱流体は、第１流入サブポート３１０と第２流入サブポート３３０を介して一時に流入するが、第２プレート４５０に流入する加熱流体は、バルブ５００が閉鎖された場合とは異なり、被加熱流体との熱交換が行われないため、相対的に高い温度を維持しているので、チャンネル４００内に形成されたアイシングを迅速に除去することができる。

【0079】

さらに説明すると、熱交換器の日常的な稼働状態では、バルブ５００が閉鎖された状態でアイシングが防止できるが、突然のシャットダウン又は稼働停止によりチャンネル４００内にアイシングが発生した場合には、バルブ５００を一時的に開放してアイシングを除去した後、再びバルブ５００を閉鎖して熱交換器の日常的な稼働状態を維持することができる。

【0080】

一方、本発明の好適な他の実施形態によれば、前記第２流入サブポート３３０及びバルブ５００を省略して実施することができる。

【0081】

つまり、先立って説明した本発明の一実施形態と比較して、第２流入サブポート３３０及びバルブ５００の構成のみ欠けているだけであり、残りの構成はすべて同じである。これは、前述したように第２流入サブポート３３０に備えられたバルブ５００が閉鎖される場合と同じ効果を示すものと理解されるべきである。

【0082】

以下、本発明の好適な他の実施形態によるアイシング防止及び除去が容易なプリント回路基板型熱交換器の斜視図を示す図６と一緒に、図２乃至図５を参照して説明する。

【0083】

本発明は、ケース１００、被加熱流体が出入りするメインポート２００、加熱流体が出入りするサブポート３００、及び前記ケースに内蔵され、流路が形成された基板積層型チャンネル４００から構成され、ここで、前記サブポート３００は、前記ケース１００の一側に形成される第１流入サブポート３１０、及び前記ケース１００の他側に形成され、第１流入サブポートと対向する流出サブポート３５０から構成される。

【0084】

ここで、前記チャンネル４００は、前記メインポート２００と連通して被加熱流体の通過するメイン流路４１１が形成されたメインプレート４１０と、前記メインプレートの上下に重畳配置され、入口側は前記第１流入サブポート３１０に備えられた第１流入サブヘッダ３１１と連通し、出口側は第１流入サブヘッド３１１と区分形成された第２流入サブヘッダ３３１と連通し、加熱流体の通過する第１流路４３１が形成された第１プレート４３０と、前記第１プレート４３０の外側に重畳配置され、入口側は第２流入サブヘッダ３３１と連通し、出口側は前記流出サブポート３５０と連通する第２流路４５１が形成された第２プレート４５０とから構成される。

【0085】

このような場合、加熱流体は、第１流入サブポート３１０と第１流入サブヘッダ３１１を介して第１プレート４３０に流入して、ジグザグ状に形成された第１流路４３１に沿って移動しながら、メイン流路４１１を通過する被加熱流体と熱交換をする。

【0086】

そして、第１プレート４３０の第１流路４３１を通過した加熱流体は、前記第２流入サブヘッダ３３１を介して、前記第１プレート４３０の外側に形成された第２プレート４５０に流入し、流入した方向に対して垂直に形成された第２流路４５１に沿って移動し、第１プレート４３０に追加の熱を供給することにより、第１流路４３１に発生しうるアイシングを防止した後、流出サブポート３５０を介して流出する。

【0087】

一方、前記ケース１００の上部と下部には、前記第２流入サブヘッダ３３１及び前記流出サブポート３５０と連通するジャケット６００がさらに備えられることができ、これについての詳細な説明は、前述と同様である。

【0088】

前述した実施形態は、例示的なものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、これらから多様に変形した他の実施形態が可能である。

【0089】

したがって、本発明の真正な技術的保護範囲には、下記の請求の範囲に記載された発明の技術思想によって上述の実施形態だけでなく、多様に変形した他の実施形態も含まれるものと理解すべきである。

【符号の説明】

【0090】

１００ ケース
２００ メインポート
２１０ メインヘッダ
３００ サブポート
３１０ 第１流入サブポート
３１１ 第１流入サブヘッダ
３３０ 第２流入サブポート
３３１ 第２流入サブヘッダ
３５０ 流出サブポート
３５１ 流出サブヘッダ
４００ チャンネル
４１０ メインプレート
４１１ メイン流路
４３０ 第１プレート
４３１ 第１流路
４５０ 第２プレート
４５１ 第２流路
５００ バルブ
６００ ジャケット
６１０ 隔壁

【要約】

【課題】熱交換に使用される加熱流体の流路を重畳するように構成して、積層された基板のアイシングを防止し、発生したアイシングは容易に除去できるようにする、アイシング防止と除去が容易なプリント回路基板型熱交換器を提供する。
【解決手段】本発明は、ケース、被加熱流体が出入りするメインポート、加熱流体が出入りするサブポート、及び前記ケースに内蔵され、流路が形成された基板積層型チャネルから構成されるプリント回路基板型熱交換器であって、前記サブポートは、前記ケースの一側に形成され、第１流入サブポートと第２流入サブポートに区分形成された流入サブポートと、前記ケースの他側に形成され、第１流入サブポートと対向する流出サブポートとから構成されることを技術的要旨とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】