KR100485402B1 - 열 교환기 및 그의 형성 방법 - Google Patents

Abstract

열 교환기 장치(10)를 하우징 벽체(42)에 형성하기 위한 방법이 개시된다. 상기 열 교환기(10)는 대향하는 대면부(35,38)에 부착되어 열을 방출하는 넓은 표면적의 핀(37,47)을 갖는 내측 환형 링(32)과 외측 환형 링(34)을 포함한다. 상기 내측 링(32)은 하우징 측벽부(42)의 내측면(46)에 접한 방사상 외향 대면부(35)를 갖는다. 상기 외측 링(34)은 하우징 측벽부(42)의 외측면(48)에 인접한 방사상 내향 대면부(38)를 갖는다. 링 축선(44)을 따라 횡방향으로 일치되도록 변위되면, 상기 측벽부(42)는 클램핑 방식으로 상호 맞물리면서 그들 사이에 우수한 열 유동 경로가 형성된다. 작동 가스로부터 내측 핀(37)으로 전달된 열은 내측 링(32)으로 전도되어 측벽부(42)를 통해 외측 링(34)으로 유동된 다음 외측 핀(47)으로 전도된다. 외측 핀(47)에 충돌하는 공기가 외측 핀(47)으로부터 열을 흡수하게 된다.

Description

열 교환기 및 그의 형성 방법{HEAT EXCHANGER AND METHOD OF CONSTRUCTING SAME}

본 발명은 일반적으로 열 교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벽체 내측의 유체와 벽체 외측의 상이한 압력의 유체간의 열 전달을 위한 열 교환기 및 그러한 열 교환기를 형성하는 방법에 관한 것이다.

열 교환기는 소정의 유체로부터 다른 유체로 열 에너지를 전달한다. 일반적인 열 교환기는 자동차용 라디에이터이고, 여기에서 열은 라디에이터내의 온수로부터 냉각 공기로 전달된다. 액상 또는 기체상일 수 있는 유체를 얇은 벽의 통로로 통과시키면서 상기 얇은 벽의 통로의 외측에 공기를 제공함으로써, 열이 제거된다. 공기내의 가스 분자가 통로의 벽체에 충돌하면서 접촉하는 동안 열을 제거한다.

자유 피스톤 스털링 사이클 기구(free piston stirling cycle mechines)에서는 기밀 봉합된 하우징 일측의 가스로부터 타측에 있는 대기와 같은 유체로 열을 전달할 필요가 있다. 자유 피스톤 스털링 사이클 저온 쿨러에서, 특히 하우징내의 헬륨과 같은 작동 가스는 압축됨으로써 온도가 상승한다. 하우징의 일측 영역에서 열을 흡수하여 타측 영역으로 방출하는 과정의 일부로서 하우징의 압축영역으로부터 열이 제거된다.

이러한 열 펌핑 과정은 열 에너지가 하우징 벽체를 통과할 것을 요구한다. 그러나, 가장 일반적인 하우징 벽체 재료인 스테인레스 스틸은 특히 양호한 열 전도체가 아니다. 열을 매우 신속하게 전달하도록 얇게 만들어진 하우징 벽체는 하우징 내부의 압력을 지지하지 못한다.

통상의 스털링 사이클 기구에서의 열 전달은, 하우징의 내측과 외측에 열 전달을 촉진하는 열 전도성이 높은 얇은 핀을 부착함으로써, 보조된다. 내측 핀은 기구내의 작동 가스가 충돌하는 넓은 표면적을 갖고, 상기 핀으로 열 에너지를 전달한다. 이러한 열 에너지는 하우징 벽체를 통하여 하우징 외측의 냉각 핀으로 유동하게 된다. 대기와 같은 유체 냉각제가 외측 핀 위를 지나며 열을 제거하게 된다.

핀은 두가지 방법중 하나에 의해 통상적으로 부착된다. 한가지 방법은, 핀을 하우징의 내측면과 외측면에 납땜하거나 또는 접합하는 것이다. 다른 방법은, 하우징을 교차하는 평면을 따라 커팅함으로써 하우징이 두개의 섹션으로 분리되도록 하는 것이다. 두개의 하우징 섹션 사이에 핀 구조체를 삽입한 다음 납땜이나 접합하여 고정하게 된다.

하우징에 핀을 납땜 또는 접합하는 방법의 두가지 단점은 가격이 고가인 것과 납땜과 접합이 하우징과 핀 모두의 야금학적인 특성을 변화시키는 경향이 있다는 것이다. 핀 구조체를 삽입하는 방법의 단점은 가격이 고가인 것과, 야금학적 영향과, 불량한 납땜 또는 접합으로 인한 균열의 가능성을 포함한다.

따라서, 효율적인 열교환기, 특히 스털링 사이클 기구, 일반적으로는 벽체의 양측면에 열 교환기를 형성하는 방법이 필요하다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 바람직한 자유 피스톤 스털링 사이클 쿨러의 단면도이고,

도 2는 바람직한 열 교환기를 개략적으로 도시한 단면도이며,

도 3은 도 1의 자유 피스톤 스털링 사이클 저온 쿨러의 관련 부분과 바람직한 열 교환기를 도시한 단면도이고,

도 4는 도 3의 4-4선을 따라 취한 부분 단면도이며,

도 5는 도 1의 자유 피스톤 스털링 사이클 저온 쿨러의 관련 부분과 바람직한 열 교환기를 확대하여 도시한 단면도이고,

도 6 및 도 7은 다른 열 교환 수단을 도시한 단면도이다.

본 발명은 하우징 벽체의 일측으로부터 대향 측면으로 열 에너지를 전달하기 위한 열 교환기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 열 교환기의 형성 방법을 고려한 것이다. 바람직한 실시예에서, 상기 하우징 벽체는 저온 쿨러와 같은, 자유 피스톤 스털링 사이클 기구의 하우징이다.

장치는 하우징의 내측면에 대하여 안착되는 내측 링을 포함한다. 상기 하우징의 외측면에 대하여 외측 링이 안착된다. 상기 링들은 동축으로 위치되며 하우징 벽체의 대향측면에 횡방향으로 정렬되어 링으로부터 링으로 열 에너지 전도 경로를 형성하게 된다. 또한, 상기 링들은 하우징 내부의 압력에 의해 생성된 응력하에서 하우징 벽체를 지지한다.

열 전달 수단, 바람직하게는 열 전도성이 높은 얇은 핀이 링의 대향측에 설치된다. 내측 핀은 하우징 내측의 작동가스로부터 내측 링으로 열의 전도를 증진시킨다. 열은 하우징 벽체를 통하여 외측 링으로 전도된다. 그 다음, 열은 외측 핀으로 전도된 후, 외측 핀 사이의 간극을 통하여 순환하는 가스에 의해 제거된다. 실시예에서 이러한 가스는 대기 공기이지만, 유체 냉각제일 수도 있다.

장치를 형성하는 방법은 하우징의 내측면에 대하여 내측 링을 안착시키는 단계 및 상기 내측 링을 소정의 횡방향 위치로 횡방향으로 이동시키는 단계를 포함한다. 외측 링은 하우징의 외측면에 대하여 안착되며, 소정의 횡방향 위치, 바람직하게는 벽체의 대향 측면의 내측 링과 정렬되는 위치로 횡방향으로 이동된다. 상기 링의 상대 온도는 원하는 경우 변화될 수도 있다.

열 교환기는 링의 접촉면과 하우징 벽체간의 억지 끼워맞춤(interference fit)에 의해 형성됨으로써, 링과 하우징 벽체의 상대적인 이동이 방지된다. 또한, 링과 하우징간의 넓은 접촉 면적은 열 에너지 전도를 위한 우수한 경로를 제공한다. 납땜이나 접합으로 인한 하우징의 야금학적 특성 약화가 존재하지 않으며, 상기 열 교환기는 하우징을 실제로 강화시킨다. 구조체의 삽입으로 인한 하우징 벽체의 재-밀봉(re-seal)이 필요하지 않다.

도면에서 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명에서, 명료함을 위하여 특정 용어가 사용될 것이다. 그러나, 이는 선택된 특정 용어에 본 발명이 제한된다는 것을 의미하지는 않으며, 이는 각각의 특정 용어가 유사한 목적을 달성하기 위하여 유사한 방식으로 작동되는 모든 기술적인 동등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, '연결된'이라는 단어 또는 이와 유사한 용어가 자주 사용된다. 이들은 직접적인 연결에 제한되지 않으며, 본 기술분야의 당업자들에 의하여 동등한 것으로 인정되는 다른 요소를 통한 연결을 포함한다.

본 발명의 열 교환기(10)가 도 1의 자유 피스톤 스털링 사이클 저온 쿨러(12)에 도시되어 있다. 그러나, 하기된 설명으로부터 본 기술분야의 당업자들이 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 파이프, 용기 및 기타 구조물과 같이 열이 통과하여 전달되는 임의의 벽체에 사용될 수 있다.

상기 저온 쿨러(12)는 측벽부(18)에 의해 형성된 원통형 통로에 슬라이딩 가능하게 설치되는 피스톤(14)을 갖는다. 상기 측벽부(19)에 의해 형성된 원통형 통로에 변위기(16)가 슬라이딩 가능하게 설치된다. 상기 피스톤(14)은 마그네트가 설치된 환형 링(22)에 구동가능하게 링크된다. 상기 환형 링(22)은 시간 변화에 따라 교류 자기장이 발생하는 간극내에 배치되며, 링(22)에 링크된 피스톤(14)이 왕복 운동하도록 한다.

저온 쿨러(12) 내부에 수용된 헬륨과 같은 작동 가스는 피스톤(14)의 일부 왕복 주기동안 압축 공간(20)내에서 압축됨으로써, 압축 공간(20)내에서 작동 가스 온도가 상승하게 된다. 가열된 작동 가스는 화살표(15)를 따라 하우징(13)의 개구부(17)를 통해 열 교환기(10)의 내부 요소들을 통과한다. 작동 가스로부터 내부 요소들에 의해 흡수되는 열의 일부는 열 교환기(10)의 외부 요소들로 전도된다. 열은 열 교환기(10)의 외부 요소들을 통과하는 대기에 의해 제거된다.

상기 저온 쿨러(12)는 작동 가스가 팽창하는 냉각 단부(26)로부터 작동 가스가 압축되는 압축 공간(20)으로 공지의 열역학적 사이클에 따라 열을 펌핑한다. 따라서, 상기 저온 쿨러(12)의 냉각 단부(26)는, 예를 들어 기체형 산소를 냉각하여 응축 및 액화시킬 수 있으며, 극저온(150K 이하)이 필요한 전자 장치, 초전도체 및 기타 다른 장치를 냉각시킬 수 있다.

간략하게 전술하였으며 도 3 내지 도 5에 상세히 도시된 바람직한 열 교환기(10)는 저온 쿨러(12)의 온난 영역(24)에 설치되어 영역내의 압축 공간에서 작동 가스로부터 열 에너지를 제거한다.

상기 저온 쿨러(12)는 하우징을 형성하도록 기밀 밀봉된 측벽부(42)를 가지며, 그 일부가 도 3 내지 도 5에 도시되어 있다. 상기 측벽부(42)는 내측면(46) 및 외측면(48)을 갖는다. 상기 측벽부는 매우 얇고(약 0.3㎜), 압축 공간 주변에서 하우징 직경은 크며, 측벽부(42)의 응력은 직경이 증가하는 비율보다 더 크게 증가한다. 열 교환기는 측벽부(42)를 지지하며, 여기에서 지지는 가장 필요하다. 상기 열 교환기에 근접하여 두꺼운 측벽부가 도 2에 도시된 바와 같이 사용될 수 있는데, 이는 열 전달이 중요하지 않기 때문이다.

상기 열 교환기(10)는 두개의 주요 요소, 즉 내측 링(32) 및 외측 링(34)을 포함한다. 상기 내측 링(32)은 두꺼운 바람직하게는 구리 환형체이며, 열 교환기 영역(31)에서 도시된 바와 같이 위치되었을 때, 측벽부(42)의 내측면(46)에 대하여 안착되는 방사상 외향 대면부(36)를 갖는다. 상기 열 교환기 영역(31)은 도 3 및 도 5에 도시된 바람직한 작동 위치에서 내측 링(32)와 외측 링(34)이 장착되는 하우징 측벽부(42)의 영역이다.

상기 내측 링(32)은 열 전달 수단이 설치되는 방사상 내측으로 향한 대면부(35)를 갖는다. 열 전달 수단은, 본 발명의 목적을 위하여, 유체로부터 링들중 하나에게로 또는 링들중 하나로부터 유체에게로 열의 전달을 용이하게 하는 구조로서 형성된다. 바람직한 열 전달 수단은 도 4에 도시된 방사상으로 연장된 다수의 핀(37)이다. 대안적인 열 전달 수단은 링의 표면에 설치되거나 또는 링의 내측에 설치되는 구리 튜브와 같은 열 전도성 튜브를 포함하며, 이를 통하여 물이나 기타 액체 또는 가스 등의 유체가 유동하여 열 에너지를 링으로 또는 링으로부터 전달하게 된다. 그 예가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. 또 다른 대안적 열 전달 수단은 매우 거대한 열 전도성 재질의 조각 등과 같은 히트 싱크를 포함한다.

상기 핀(37)은 다수의 패널로 주름잡히는 바람직하게는 얇은 구리 스트립으로 만들어지며, 그 코너는 마주보는 엣지에서 주변 패널에 결합된다. 내부 코너는 납땜이나 접착에 의하여 내측 링(32)의 내향 대면부(35)에 설치된다. 또한, 상기 핀(37)은, 링과 핀을 단일의 재료로 형성하거나 또는 더 큰 링을 형성한 다음 링과 핀이 남도록 재료를 절단함으로써, 내측 링(32)과 일체가 될 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 외측 링(34)은 두꺼운 바람직하게는 구리 환형체이며, 열 교환기 영역(31)에 위치되었을 때, 측벽부(42)의 외측면(48)에 대하여 안착되는 방사상 내향 대면부(38)를 갖는다. 상기 외측 링(34)은 방사상 외측으로 향한 대면부(39)를 가지며, 여기에는 도 4에 도시된 바와 같이 방사상으로 연장된 다수의 핀(47)이 부착된다. 상기 핀(47)은 바람직하게는 내측 링(32)에 형성된 핀(37)의 구조와 실질적으로 동일하고, 외측 링(34)에 설치된 바람직한 열 전달 수단으로서 기능을 한다. 상기 핀(47)은 내측 링의 핀(37)보다 크다.

도 2의 개략도에서, 내측 링(32)과 외측 링(34)이 열 교환기 영역(31)의 최종 위치로 축선을 따라 이동하기 전의 상태를 도시한 것이다. 상기 링(32,34)들은 해당 링에 부착되어지는 핀과 예비 조립된 다음 도시된 바와 같이 위치되며, 그 후 가상선으로 도시된 위치로 힘이 가해지게 된다.

상기 내측 링(32)은 도 2에서 좌측으로 이동되어 가상선으로 도시된 위치로 변위되고, 외측 링(34)은 도 2의 우측으로 이동되어 가상선으로 도시된 위치로 변위된다. 상기 열 교환기 영역(31)으로 링이 이동되는 순서는 중요하지 않다. 그러나, 링 사이의 간극에서 내측 링(32)으로부터 외측 링(34)까지 적절한 열 전도 경로를 제공하도록 링이 측벽부(42)에 클램핑되면서 맞물리는 것은 중요하다. 이러한 클램핑 맞물림은 링과 측벽부가 하기된 치수를 갖는 경우에 확실하게 보장된다. 하기된 치수는 측벽부(42)의 접촉면들과 링(32,34)간의 열전도를 제공하는 긴밀한 억지 끼워맞춤(tight interference fit)을 확실하게 보장한다.

상기 내측 링(32)의 외향 대면부(36)의 직경과 외측 링(34)의 내향 대면부(38) 직경은 약 0.504㎜의 차이가 있다. 이러한 차이는 링(32,34)이 내삽되었을 때 두께가 0.252㎜인 환형 간극을 형성한다. 상기 간극내에 위치된 측벽부(42)의 바람직한 두께는 약 0.3㎜이다.

간극 두께와 측벽부(42) 두께의 차이는, 도 5에 도시된 바와 같은 구조체를 위치시키기 위하여, 내측 링(32), 외측 링(34), 측벽부(42) 또는 일부 구조물이나 모든 구조물의 조합의 변형을 필요로 한다. 상기 내측 링과 외측 링은 바람직하게는 구리 합금으로 제조되며, 상기 측벽부는 스테인레스 스틸로 제조된다. 구리 합금이 스테인레스 스틸보다 일반적으로 더 쉽게 변형되기 때문에, 변형은 링(32,34)에서 주로 발생하며, 외측 링(34)의 내경이 가장 우선적으로 팽창한다. 선택적으로, 링(32,34)은 0.3㎜에 가깝게 또는 그보다 더 큰 간극이 형성되는 온도차가 되도록 가열, 냉각 또는 조합될 수 있다.

작동중에는 상기 내측 링(32)이 외측 링(34)보다 높은 온도로 유지되며, 이에 따라 내측 링(32)이 외측 링(34)보다 더 팽창된다. 내측으로 향하는 외측 링(34)의 기계적 힘에 반하는 상기 내측 링(32)의 이러한 외향 열 팽창은 예상되는 모든 조건하에서 측벽부(42)의 클램핑 맞물림을 확실하게 보장하며 하우징에 대하여 외향으로 가해지는 가스 압축력에 반하여 측벽부(42)를 지지한다.

상기 스테인레스 스틸 측벽부(42)는 링(32,34) 사이의 간극의 형상과 일치하는 능력이 있다. 따라서, 하나의 링과 측벽부의 표면 사이에는 상대적으로 느슨하게 끼워맞춤된 부분이 존재할 수 있다. 그러나, 링의 대면부들간의 간극이 작기 때문에, 두번째 링을 제위치에 위치시키면, 상기 측벽부는 간극의 형상과 필연적으로 완전하게 일치하게 된다. 이는 상당량의 링대 측벽부 및 측벽부대 링의 접촉을 형성하면서 훌륭한 열 전도성을 제공한다.

도 5에 도시된 측벽부(42)는 바람직하게는 두께가 0.3㎜일 수 있는데, 이는 링(32,34)에 의해 지지되기 때문이다. 상기 압축 공간(20) 내부의 압력은 쿨러가 작동하는 동안 주기적으로 증가하면서 압축 공간(20)을 둘러싸는 측벽부(42)에 상당한 응력을 발생시킨다. 이 응력은, 외측 링(34)에 의해 측벽부가 지지되지 않았다면, 상기 바람직한 두께의 측벽부를 파열시킬 수 있다. 상기 측벽부(42)가 상기 응력을 실질적으로 지지하도록 만들어진다면, 압축 공간(20) 외부로의 열 전도가 효과적이지 못할 것이다. 따라서, 상기 열 교환기(10)에 의해 지지되는 얇은 측벽부(42)의 조합은 신속한 열 전도성과 강성의 바람직한 균형을 제공한다.

바람직한 열 교환기를 채용한 저온 쿨러(12)가 작동함에 따라, 열은 작동 가스의 압축과 팽창에 의하여 냉각 단부(26)로부터 온난 영역(24)으로 펌핑된다. 열은 저온 쿨러의 압축 공간(20) 내부의 작동 가스로부터 열 교환기를 통해 주변으로 전달되어야 한다. 핀(37)은 작동 가스가 하우징(13)의 둘레 전체에 형성된 개구(17)를 통하여 도 1에 도시된 측벽부(18)의 좌측의 좌향 단부로만 통과함으로써 핀(37)에 대하여 안내되는 작동 가스의 유동 경로내에 위치된다. 상기 저온 쿨러(12) 내부의 고온 작동 가스가 도 4에 도시된 핀(37)들 사이의 간극을 통과할 때, 가스는 대류(convenction)를 통하여 열을 핀(37)으로 전달하게 되며, 가열된 가스 분자들은 핀(37)에 충돌하면서 짧은 접촉 순간에 핀으로 열을 전도한다. 상기 작동 가스는 핀(37)을 통과하여, 변위기(16) 내부의 제네레이터로 흘러 냉각 단부(26)를 향하는데, 여기에서 팽창된다.

상기 열 교환기(10)는 내측 핀(37)으로부터 외측 핀(47)까지 "다운힐(downhill)" 유동하는 열전도 경로를 형성한다. 열은 핀(37)으로부터 쿨러의 내측 링(32)으로 전도된다. 열은 상기 내측 링(32)으로부터 쿨러 측벽부(42)를 통하여 쿨러 외측 링(34)을 향하여 유동한다. 마침내, 열은 열 교환기에서 가장 차가운 부분인 핀(47)으로 전도된다. 핀(47)에 충돌하는 주변 가스 분자들은 바람직하게는 대기로 대류를 통하여 열 에너지를 제거한다. 대안적으로, 상기 열 교환기는 스털링 사이클 저온 쿨러, 예를 들어 쿨러 단부(26)로 열 에너지를 전달하기 위해 사용될 수 있다. 물론, 본 발명의 열 교환기는 스털링 사이클 기관, 쿨러 및 기타 비-스털링 사이클 기구에 사용될 수도 있다.

대안적인 열 전달 수단이 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. 도 6의 열 교환기(110)의 외측 링(134)과 내측 링(132)은 바람직한 실시예에서와 같이 측벽부(142)와 억지 끼워맞춤된다. 상기 외측 링(134)은 납땜과 같은 통상적인 설치방법에 의하여 외측 링(134)의 방사상 외측으로 향한 대면부에 설치된 유체 튜브(140)를 갖는다. 유체 튜브(137)가 납땜과 같은 통상적인 설치방법에 의하여 내측 링(132)의 방사상 외측으로 향한 대면부에 설치된다.

상기 유체 튜브(137)는 튜브내의 유체로부터 링(132)으로 열을 전달하고, 링(134)은 튜브(140)내의 유체로 열을 전달한다. 선택적으로, 튜브들은 도 7에 도시된 열 교환기(210)와 같이, 링들의 내측 통로로서 형성될 수 있으며, 여기에서 링(232,234)이 측벽부(252)와 억지 끼워맞춤된다. 유체 통로(240,242)가 각각의 링(234,232) 내측에 형성되고, 유체가 그 유체통로를 통해 유동하여 유체로부터 링으로 또는 링으로부터 유체로 열을 전달하게 된다.

비록 본 발명의 특정한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 사상 또는 하기된 청구범위의 범주로부터 벗어나지 않는 다양한 변형이 채택될 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (16)

1. 내측면과 외측면을 구비한 환형 벽체에 설치되는 열 교환기로서,

   방사상 외향의 대면부를 갖고, 또한 상기 벽체의 외측면과 직경이 실질적으로 동일하며 상기 벽체의 외측면에 대하여 견고하게 안착되는 방사상 내향의 대면부를 갖고, 상기 벽체에 대하여 방사상 내향의 힘을 가하는, 환형의 외측 링;

   상기 외측 링에 연결되는 제 1 열 전달 수단;

   방사상 내향의 대면부를 갖고, 또한 상기 벽체의 내측면과 직경이 실질적으로 동일하며 상기 벽체의 내측면에 대하여 견고하게 안착되는 방사상 외향의 대면부를 갖고, 상기 벽체에 대하여 방사상 외향의 힘을 가하며, 상기 벽체의 소정의 열 교환기 영역에서 상기 외측 링과 동축으로 정렬됨으로써, 상기 내측 링과 외측 링 사이에 상기 벽체의 열 교환기 영역을 클램핑 맞물림시키고, 상기 링들사이의 간극에 상기 환형 벽체의 형상을 일치시키며, 상기 링들을 벽체에 마찰 고정시키는, 환형의 내측 링; 및

   상기 내측 링에 연결되는 제 2 열 전달 수단;을 포함하는, 열 교환기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 벽체가 자유 피스톤 스털링 사이클 기구용 하우징인, 열 교환기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열 전달 수단이 상기 외측 링의 방사상 외향 대면부에 설치되는 방사상으로 연장된 다수의 핀들인, 열 교환기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 열 전달 수단이 상기 내측 링의 방사상 내향 대면부에 설치되는 방사상으로 연장된 다수의 핀들인, 열 교환기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열 전달 수단이 상기 외측 링의 방사상 외향 대면부에 설치되는 방사상 외향으로 연장된 다수의 핀들이고, 상기 제 2 열 전달 수단이 상기 내측 링의 방사상 내향 대면부에 설치되는 방사상 내향으로 연장된 다수의 핀들인, 열 교환기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열 전달 수단이 상기 외측 링에 설치되는 유체 튜브인, 열 교환기.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 열 전달 수단이 상기 내측 링에 설치되는 유체 튜브인, 열 교환기.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열 전달 수단이 상기 외측 링에 형성된 유체 통로인, 열 교환기.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 열 전달 수단이 상기 내측 링에 형성된 유체 통로인, 열 교환기.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열 전달 수단이 상기 외측 링에 설치되는 유체 튜브이고, 상기 제 2 열 전달 수단이 상기 내측 링에 설치되는 유체 튜브인, 열 교환기.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 내측 링과 상기 외측 링이 금속인, 열 교환기.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 금속이 구리인, 열 교환기.
13. 내측면과 외측면을 구비한 벽체상의 소정의 열 교환기 영역에 열 교환기를 형성하는 방법으로서,

    상기 벽체의 외측면과, 연결형 열 전달 수단을 갖는 환형의 외측 링의 방사상 내향 대면부를 동축으로 정렬하는 단계;

    상기 방사상 내향 대면부가 상기 소정의 열 교환기 영역에서 상기 벽체의 외측면에 대하여 안착될 때까지, 상기 외측 링을 외측 링의 축선을 따라 이동시키는 단계;

    상기 벽체의 내측면과, 연결형 열 전달 수단을 갖는 환형의 내측 링의 방사상 외향 대면부를 동축으로 정렬하는 단계; 및

    상기 방사상 외향 대면부가 상기 소정의 열 교환기 영역에서 상기 벽체의 내부면에 대하여 상기 외측 링과 같이 상기 벽체의 대향측에 안착될 때까지, 상기 내측 링을 내측 링의 축선을 따라 이동시킴으로써, 상기 내측 링의 방사상 외향 대면부와 상기 외측 링의 방사상 내향 대면부 사이에 상기 벽체를 클램핑 유지하는 단계;를 포함하는, 열 교환기 형성 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 내측 링이 제 1 방향으로 변위되고, 상기 외측 링이 반대 방향인 제 2 방향으로 변위되는, 열 교환기 형성 방법.
15. 제 13 항에 있어서, 상기 링들간의 온도차를 생성하는 단계를 더 포함하는, 열 교환기 형성 방법.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 소정의 열 교환기 영역이 상기 벽체의 이웃한 영역보다 국소적으로 실질적으로 더 얇은, 열 교환기.