KR100533604B1 - 열펌프용응축기/증발기 - Google Patents

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테리 엘. 챕
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윌리엄 마르쿠센
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Abstract

하나의 헤더(10)는 상부 헤더이고, 다른 하나의 헤더(14)는 하부 헤더인 제1 및 제2의 만곡된 대체로 동일한 튜브형 헤더(10),(14)를 가지는 구조의 열펌프시스템용 응축기(condenser)/증발기(evaporator)에서 소형을 유지하면서 응축물 배출의 개선이 달성된다. 상부 헤더(10)에는 제1열의 길다란 튜브슬롯(18)이 위치되고, 한편 하부 헤더(14)에는 제2열의 길다란 튜브슬롯(20)이 위치된다. 제1열의 튜브슬롯(18)은 각각 제2열의 튜브슬롯(20)과 대응하고, 상기 열의 대응하는 튜브슬롯(18),(20)은 서로 정렬된다. 헤더(10),(14) 사이에는 직선형의 길고 납작한 튜브(22)가 서로 평행으로 연장되고, 하나의 헤더(10)에는 냉매용 제1 포트(32)가 배치되고, 다른 하나의 헤더(14)에는 냉매용 제2 포트(36)가 배치된다.

Description

열펌프용 응축기/증발기 {EVAPORATOR/CONDENSER FOR A HEAT PUMP}
본 발명은 열교환기, 특히 옥외코일로서 기능할 수 있고, 열펌프시스템내에서 증발기 및 응축기 겸용으로 동작할 수 있는 열교환기에 관한 것이다.
냉난방 겸용의 열펌프의 사용이 증가하고 있다. 이러한 시스템은 심한 추위가 없는 기후에서 용이하게 사용가능하고, 다른 대용 난방시스템이 사용되는 기후에서도 채택된다. 잘 알려진 바와 같이, 열펌프시스템은 냉난방하려는 건물내에 배치하는 실내 열교환기 및 건물의 외부에 위치하는 실외 열교환기를 포함한다. 이 시스템이 냉난방 동작중 어느 것을 행하는가에 따라서, 열교환기중 하나는 증발기로서 사용되고, 한편 다른 하나는 응축기로서 사용되고, 그 반대로 사용되기도 한다.
건물의 외부에 사용되는 열교환기의 경우에 있어서, 이것이 증발기로서 동작할 때, 전형적으로 열교환기의 표면상에 응축물이 형성된다. 이러한 응축물의 열교환기의 표면으로부터의 신속한 배출을 확실하게 하는 대책이 마련되어야 하고, 그렇지 않으면 주위공기로부터 직접 열교환기 자체의 표면으로보다는, 때때로 얼음형태의 응축물층을 통하여 열이 막히는 결과를 야기하여 효율이 저감된다.
열교환기 구조에 있어서의 최근의 추세는 전체적으로 이른바 “병류(parallel flow)”열교환기이다. 이들 열교환기에는, 탱크가 분리된 종래의 헤더 대신에 튜브형 헤더 및 탱크 어셈블리가 자주 사용된다. 또한, 적층된 헤더 및 탱크 어셈블리도 또한 사용될 수 있다. 전형적으로 납작한 복수의 튜브가 대향하는 헤더 사이에 배치되고, 인접하는 튜브사이에는 휜(fin)이 위치된다.
이러한 종류의 열교환기는 종래기술의 열교환기에 비하여 여러 가지 특징이 개선되었지만, 증발기로서 사용할 때, 튜브 및 휜상에 형성된 응축물의 배출이 커다란 문제이다.
또한, 이러한 시스템에 사용되는 냉매는 여러 개의 유압적으로 평행의 통로내를 동시에 흐르기 때문에, 특히 열교환기가 증발기로서 기능할 때, 효율손실을 방지하기 위하여 이들 통로를 통하여 냉매가 균일하게 분배되도록 상당한 주의를 해야 한다.
본 발명은 하나 이상의 상기 문제를 해소하려는 것이다.
본 발명의 주 목적은 개량된 신규의 열교환기를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 열펌프시스템용의 개량된 신규의 응축기/증발기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 응축기/증발기의 예시적인 실시예는 제1 및 제2의 만곡된 대체로 동일한 튜브형 헤더를 포함한다. 헤더중 하나는 상부 헤더이고, 헤더중 다른 하나는 상부 헤더와 수직으로 아래로 이격되어 있으나 상부 헤더와 정렬되어 하부 헤더를 형성한다. 하부 헤더에 향하여 아래쪽으로 열린 상부 헤더의 제1열의 길다란 튜브슬롯이 배치되고, 상부 헤더에 향하여 위쪽으로 열린 하부 헤더의 제2열의 길다란 튜브슬롯이 배치된다. 제1열의 튜브슬롯은 각각 제2열의 튜브슬롯과 대응하고, 상기 열의 대응하는 슬롯은 서로 정렬된다. 직선형의 길고 납작한 튜브가 헤더 사이에 서로 평행으로 연장된다. 튜브는 제1열의 대응하는 슬롯내에 수용된 제1 단부 및 제2열의 대응하는 슬롯내에 수용된 반대 쪽의 제2 단부를 가진다. 헤더중 하나의 냉매용 제1 포트가 배치되고, 헤더중 다른 하나의 냉매용 제2 포트가 배치된다.
수직으로 배열된 직선형의 긴 튜브를 사용함으로써, 응축물의 양호한 배출이 달성된다. 또한, 헤더내에 최소한 하나의 만곡부를 배치함으로써, 소형화가 달성된다.
매우 바람직한 실시예에 있어서, 본 발명은 또한 제1 및 제2 헤더내에 각각 제1 및 제2 흐름방지부를 포함한다. 제1 포트는 제1 헤더에 있고, 제2 포트는 제2 헤더에 있고, 점퍼튜브(jumper tube)는 제1 포트로부터 떨어진 제1 흐름방지부측의 제1 헤더상의 위치로부터 제2 포트로부터 떨어진 제2 흐름방지부측의 제2 헤더상의 위치로 헤더를 상호 연결한다.
일 실시예에 있어서, 흐름방지부중 최소한 하나는 배플(baffle)이다. 다른 실시예에 있어서, 흐름방지부중 최소한 하나는 원웨이(one-way)밸브이다.
그 밖의 목적 및 이점들은 첨부도면에 따른 다음의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 따라서 상세하게 설명한다.
예시적인 실시예의 응축기/증발기를 도면에 나타낸다. 이러한 응축기/증발기는, 멀티패스(multipass)를 특히 의도하였지만, 전형적으로 병류타입의 열교환기이다.
도 1에 있어서, 제1 헤더 및 탱크 어셈블리를 전체적으로 (10)으로 나타내고, U자 형태로 굽은 튜브(12)로 형성된다. 전체적으로 (14)로 나타낸 하부 헤더 및 탱크 어셈블리도 또한 U자 형태로 굽은 동일한 튜브(16)로 형성된다. 바람직하기로는, 튜브(12) 및 (16)는 일반적으로 기하학적으로 동일하고, 상부 헤더인 제1 헤더(10)와 이 상부 헤더(10)의 아래에 수직으로 이격되어 하부 헤더를 형성하는 헤더(14)가 서로 정렬된다.
상부 헤더(10)는 하부 헤더(14)에 면하여 아래쪽으로 열린 일렬의 길다란 튜브슬롯(18)을 포함한다. 또한, 하부 헤더(14)는 상부 헤더(10)에 면하여 위쪽으로 열린 일렬의 길다란 튜브슬롯(20)을 가진다. 상부 헤더(10)의 튜브슬롯(18)은 각각 하부 헤더(14)의 튜브슬롯(20)과 대응하고, 튜브슬롯(18) 및 (20)은 대응하여 정렬된다. 길고 납작한 튜브(22)는 튜브슬롯(18)내에 수용되는 상단부(24)를 가지고, 예를 들면, 브레이징(brazing)에 의하여 거기에 밀봉되고, 납작한 튜브(22)의 타단부(26)는 튜브슬롯(20)내에 수용되고, 브레이징에 의하여 또한 거기에 밀봉된다. 따라서, 튜브 (22)는 기하학적으로 유압적으로 서로 평행이다. 파형(波形)휜(30)(단지 하나만 도 1에 나타냄)을 인접하는 튜브(22)의 사이에 위치시켜 거기에 브레이징하는 것이 바람직하다.
헤더(10)의 일단은 포트(32)를 포함하고, 타단은 캡(34)으로 폐쇄된다.
헤더(14)의 일단은 포트(36)를 포함하고, 타단은 캡(34)과 동일한 캡(38)으로 폐쇄된다.
상기한 열교환기가 열교환시스템내에서 증발기로서 동작할 때, 이미 2상 흐름의 증발될 냉매가 하부 헤더(14)내로 도입된다면 효율이 향상되는 것을 알았다. 이것은 냉매의 분배가 향상되도록 동작하여 각각의 튜브(22)를 통하여 보다 균일한 흐름을 촉진한다. 따라서, 포트(36)는 증발동작중에는 입구로서, 응축동작중에는 출구로서 사용된다. 마찬가지로, 포트(32)는 증발동작중에는 출구로서, 응축동작중에는 입구로서 사용된다.
통상의 경우에 도 1에 나타낸 열교환기는 종래기술을 사용하여 하나의 평면으로 형성된다. 상부 헤더(10)의 만곡부(40) 및 (42)와 하부 헤더(14)의 만곡부(44) 및 (46)는 각종 부재들을 함께 브레이징한 후, 1994년 8월 30일 특허된 미합중국 특허 5,341,870 (Hughes 외)에 개시(開示)된 벤딩기구를 사용하여 형성될 수 있다. 상기 Hughes 외의 특허에 개시된 것을 모두 여기에 참조한다.
이것은 응축기/증발기를 도 1에 나타낸 바와 같은 기본적으로 장방형의 입체형상으로부터, 원한다면, 도시하지 않은 실질적으로 완전하게 둥근 형상에 이르기까지 임의의 각종 원하는 형상으로 형성될 수 있게 한다. 따라서, 응축기/증발기를 일부로 하는 열교환기 유닛의 엔벨롭(envelope)은 매우 소형으로 제조될 수 있다.
더욱 중요한 것은, 헤더(10) 및 (14)에 수직의 길고 납작한 튜브(22)를 배열함으로써, 응축기/증발기가 증발기로서 동작할 때, 이 튜브(22)의 수직배열로 응축물의 배출이 양호하게 되는 동시에 소형화가 달성된다. 따라서, 독특한 만곡된 상하부 헤더의 사용을 통하여, 매우 바람직한 형태의 소형 구조를 유지하면서 응축물이 양호하게 배출된다.
도 2는 변형예의 응축기/증발기를 나타낸다. 또 다른 실시예를 도 3에 나타내고, 이 도면에는 모두 평면형태의 응축기/증발기를 나타내고 있지만, 도 2 및 도 3에 나타낸 바람직한 실시예의 열교환기도 도 1의 바람직한 실시예에서와 같이 만곡된 헤더를 가질 수 있는 것을 명백하게 이해할 것이다.
이러한 이해를 염두에 두고, 도 2에 나타낸 실시예를 설명하며, 동일한 부재를 사용한 곳에는 동일한 부호를 사용한다.
도 2에 나타낸 실시예는 멀티패스의 실시예, 특히 2-패스의 실시예이다. 여기에 개시된 타입의 기하학적 형상을 가진 소정의 열교환기에 있어서, 멀티패스는 열교환기에 흐르는 냉매의 속도를 증가시킨다. 공지된 바와 같이, 속도가 증가하면 열전달율이 증가한다. 따라서, 멀티패스는 최적의 흐름속도의 선택을 허용하여 최상의 효율을 달성한다. 멀티패스의 기하학적 형상을 달성하기 위하여, 도 2의 실시예는 배플 형태의 흐름방지부(50)를 포함한다. 배플(50)은 하부 헤더를 형성하는 튜브(16)내의 적당한 위치에 브레이징하고, 이와 동일한 배플(52)은 상부 헤더(10)를 형성하는 튜브(12)내의 적당한 위치에 브레이징한다.
포트(36)로부터 떨어진 배플(50) 쪽에 하부 헤더(14)의 내측에 개구(60)가 있고, 이와 동일한 개구(62)가 상부 헤더(10)의 포트(32)로부터 떨어진 배플(52) 쪽에 배치된다. 튜브(12) 및 (16)와 내경이 대략 동일하고, 튜브(22)내의 유로의 단면적보다는 상당히 큰 점퍼튜브(64)가 개구(60) 및 (62)를 상호 연결한다. 따라서, 도 2에 나타낸 실시예에서의 유로는 포트(32)로부터 배플(52)의 좌측의 상부 헤더(10)의 일부 및 납작하고 길다란 튜브(22)를 통하여 배플(50)의 좌측의 하부 헤더(14)의 일부로 연장되는 것을 이해할 것이다. 거기로부터, 유로는 점퍼튜브(64)를 통하여 배플(52)의 우측의 상부 헤더(10)의 일부로 돌아오고, 계속해서 튜브(22)를 통하여 배플(50)의 우측 위치의 하부 헤더(14)로 돌아온다. 거기로부터, 유로는 포트(36)에 이른다.
열교환기가 응축기로서 동작할 때는 이 유로에 특별한 이점은 없다고 할 수 있으나, 이것이 열펌프시스템내의 증발기로서 동작할 때는 충분한 이점을 얻을 수 있다.
증발될 냉매가 하부 헤더(14)내로 도입되면 보다 균일한 분배가 달성되고, 효율이 향상되는 것을 도 1의 실시예의 설명으로부터 생각할 수 있을 것이다. 따라서, 다시 말하면, 포트(36)는 열교환기가 증발기로서 동작할 때 냉매용 입구로서 사용될 수 있다. 포트(36)의 이러한 용도 때문에, 배플(50)의 우측에 냉매가 비교적 균일하게 분배되고, 이것이 튜브(22)를 통하여 상부 헤더(10)로 위쪽으로 흐를 때 양호한 증발효율을 얻게 된다. 일단 거기에 모이면, 일부는 여전히 액체상태로 있는 냉매가 점퍼튜브(64)에 의하여 하부 헤더로 돌아온 후, 배플(50)의 좌측의 튜브(22)를 통하여 위쪽으로 다시 흐른다. 또한, 냉매가 하부 헤더(14)로 도입되어 열교환기를 통하여 제2 패스(pass)를 개시하기 때문에, 따라서 보다 균일한 분배 및 보다 효율적인 증발 사이클을 얻게 된다. 따라서, 도 2에 나타낸 발명은 점퍼튜브(64)의 사용을 통하여 냉매가 하부 헤더로 돌아온 후 제2 패스를 하게 되는 멀티패스에서의 증발동작중에 냉매의 균일한 분배를 얻는 수단을 제공한다. 물론, 2 이상의 패스를 원한다면, 각각의 추가 패스당 1개의 점퍼튜브를 추가로 사용할 수 있다. 이것을 하부 헤더에 배치함으로써 달성된 냉매의 보다 균일한 분배가 각각의 패스에서 발생되는 것을 확실하게 한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내고, 수직으로 배열된 열교환기의 하부 헤더내로 냉매를 도입함으로써 증발동작중에 냉매의 보다 균일한 분배를 얻을 수 있다는 이점을 또한 가진다. 또한, 동일한 부재에는 동일한 부호를 사용한다. 도 3에 나타낸 실시예에 있어서, 추가의 포트(70)를 위해 플러그(38)를 없앤다. 또한, 개구(62)에 바로 인접하고, 그 측면으로는 포트(32)에 가까운 위치에, 상부 헤더를 형성하는 튜브(12)내에 고정되는 원웨이밸브(72)를 위하여 배플(52)을 없앤다. 특히, 도 3에 나타낸 원웨이밸브(72)의 크기는 과장된 것으로 이해해야 한다.
원웨이밸브는 상부 헤더(10)의 밸브(72)의 좌측 부분으로부터 상부 헤더(10)의 우측에 향하여 흐르도록 되어 있고, 역류는 허용되지 않는다.
동일한 원웨이밸브(74)를 점퍼튜브(64)내에 하부 헤더(14)와의 연결포인트에 근접하여 배치하고, 이 원웨이밸브(74)는 점퍼튜브(64)내에서 아래쪽으로 흐르게 되어 있고, 역류는 허용되지 않는다.
도 3에 나타낸 실시예에 있어서, 포트(32)는 증발동작중에 단지 출구로서만 기능하고, 다른 기능은 행하지 않는다. 그러나, 포트(36)는 증발동작중에는 입구로서, 응축동작중에는 출구로서 기능을 계속한다. 추가의 포트(70)는 응축동작중에만 단지 입구로서 사용된다. 따라서, 증발동작중에는, 도 3의 실시예는, 원웨이밸브(74)가 냉매의 흐름을 상부 헤더(10)로부터 점퍼튜브(64)를 통하여 하부 헤더(14)로 흐르게 하기 때문에 도 2에 나타낸 실시예와 같이 동작한다. 동시에, 원웨이밸브(72)가 헤더 (10)의 우측으로부터, 이 때 출구로서 기능하는 포트(32)로 직접 바로 흐르는 것을 방지한다.
한편, 도 3의 실시예가 응축기로서 동작할 때, 응축될 냉매는 입구포트(70)를 통하여 도입되고, 튜브(22)를 위쪽으로 통과하여 상부 헤더(10)의 우측으로 흐른다. 거기로부터 원웨이밸브(72)를 통하여 상부 헤더(10)의 우측으로 흐른 후, 튜브(22)를 통하여 아래쪽으로 통과하고, 출구로서 기능하는 포트(36)로 최종적으로 흐르게 된다. 점퍼튜브 (64)는, 원웨이밸브(74)가 점퍼튜브(64)내에서 냉매의 위쪽으로의 흐름을 방지하기 때문에 바이패스로서 동작할 수 없다.
따라서, 열펌프시스템용의 응축기/증발기로서 의도된 본 발명에 따른 열교환기는 여러 가지 이점을 가진다는 것을 이해할 것이다. 그 중 하나는, 이것은 비교적 소형 엔벨롭 형상으로 될 수 있어 이들을 수용하는 시스템 유닛의 소형화를 달성할 수 있는 것이다. 동시에, 튜브(22)를 수직으로 배치함으로써, 이것이 증발기로서 동작할 때 응축물의 양호한 배출을 보장하게 된다. 또한, 배플(50) 및 (52) 또는 원웨이밸브(72) 및 (74) 형태중 어느 하나의 흐름방지부와 점퍼튜브(64)를 사용하는 하나의 수단을 제공하고, 이로써 열교환기가 멀티패스를 가지게 되어 최적의 흐름속도가 달성된다. 동시에 열교환기가 증발기로서 동작할 때, 냉매의 균일한 분배가 달성되어 증발 사이클 효율이 최대로 달성된다. 이것은 냉매가 증발동작중에 각각의 패스시 마다 하부 헤더내로 항상 도입되는 것을 확실하게 하는 장치의 독특한 순환을 통하여 달성된다.
끝으로, 본 발명은 증발기 및 응축기로서 상호 교환가능하게 사용되는 열교환기에 대하여 개시하고 있으나, 본 발명은 증발기로서만 사용되는 열교환기에서 효율적으로 사용될 수 있는 것은 자명한 것으로 생각된다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 일실시예의 응축기(condenser)/증발기(evaporator)의 분해사시도이다.
도 2는 변형 실시예의 증발기/응축기의 수직 개략단면도이다.
도 3은 사용된 밸브를 과장하여 나타낸 다른 실시예의 응축기/증발기의 개략입면도이다.

Claims (15)

  1. 증발기로서 최소한 하나의 용도로 의도하는 열교환기로서,
    아래쪽으로 열린 복수의 튜브슬롯을 가지는 상부 헤더 및 탱크 어셈블리와,
    상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리로부터 이격되어 아래로 위치하고, 위쪽으로 열린 복수의 튜브슬롯을 포함하는 하부 헤더 및 탱크 어셈블리,
    상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리의 대응하는 튜브슬롯과 정렬되는 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리내의 튜브슬롯,
    상기 헤더 및 탱크 어셈블리 사이에 수직으로 연장되고, 상기 슬롯중 각각 하나에 수용된 튜브단부를 가지고, 여기서 결합된 헤더 및 탱크 어셈블리에 밀봉되는 길다란 튜브,
    증발동작 중에는 입구로서, 응축동작 중에는 출구로서 기능하게 되어 있는 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리의 제1 포트,
    상기 제1 포트로부터 상기 상부 헤더 및 상기 탱크 어셈블리에 따라서 횡방향으로 이격되고, 증발동작 중에 출구로서 최소한 기능하게 되어 있는 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리의 제2 포트,
    상기 길다란 튜브보다 실질적으로 큰 내부유로를 포함하고, 상기 제1 포트 및 상기 제2 포트 사이에 위치하여, 상기 양쪽 포트로부터 이격된 제1 위치에서 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리에 연결되고, 상기 양쪽 포트로부터 이격된 제2 위치에서 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리에 연결되는 점퍼튜브,
    상기 제1 포트로부터 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리를 통하여 상기 제1 위치의 상기 점퍼튜브로의 유체흐름을 방지하기 위해, 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리내의 제1 흐름방지부를 포함하는 수단, 및
    상기 제2 위치로부터 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리를 통하여 상기 제2 포트로의 흐름을 방지하기 위해, 상기 제2 포트와 상기 제2 위치 사이에 상기 상부 헤더 및 탱크 구조내의 제2 흐름방지부를 포함하는 수단
    을 포함하고,
    증발동작 중에, 증발될 유체가 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리 내로 흘러, 상기 길다란 튜브 중 일부를 통과하고, 그 다음 상기 제2 위치에서 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리를 통과하고, 그 다음 상기 점퍼튜브에 의하여 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리 내로 돌아와서, 상기 길다란 튜브 중 나머지를 통하여 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리로부터 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리로 흐르고, 그 다음 상기 제2 포트로 흘러 상기 유체의 보다 균일한 분배를 달성함으로써, 증발동작의 효율을 증대시키는 것
    을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제1항에서,
    상기 흐름방지부 중 최소한 하나는 배플(baffle)인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제1항에서,
    상기 흐름방지부중 최소한 하나는 원웨이(one-way) 밸브인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제1항에서,
    상기 흐름방지부 중 하나는 배플이고, 상기 흐름방지부 중 다른 하나는 원웨이밸브인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제1항에서,
    상기 제1 흐름방지부는 배플이고, 상기 제2 흐름방지부는 원웨이 밸브인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제5항에서,
    또한 상기 점퍼튜브내에 다른 원웨이밸브를 더 포함하고, 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 흐르게 하고, 역류는 허용하지 않는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제6항에 있어서,
    증발동작 및 응축동작을 선택적으로 행할 수 있도록 열펌프시스템용으로 특히 적합하고, 또한 상기 제1 포트의 반대쪽의 상기 배플측의 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리에 연결되어 응축동작중에 유체입구로서 기능하게 되어 있는 제3 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제1항에서,
    상기 제2 흐름방지부는 배플인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 흐름방지부는 배플인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제1항에서,
    상기 양쪽 흐름방지부는 배플인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 제1항에서,
    상기 길다란 튜브는 직선형이고, 상기 헤더 및 탱크 어셈블리는 만곡되어 서로 동일한 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 만곡되고 동일한 제1 튜브형 헤더 및 제2 튜브형 헤더,
    상부 헤더인 상기 헤더 중 한쪽 헤더,
    상기 상부 헤더 아래에 수직으로 이격되어 있으나 상기 상부 헤더와 정렬되어 하부 헤더를 형성하는 상기 헤더 중 다른쪽 헤더,
    상기 하부 헤더에 향하여 아래쪽으로 열린 상기 상부 헤더내의 제1열의 길다란 튜브슬롯,
    상시 상부 헤더에 향하여 위쪽으로 열린 상기 하부 헤더내의 제2열의 길다란 튜브슬롯,
    상기 헤더 사이에 서로 평행으로 연장되는 직선형의 길고 납작한 튜브,
    각각 상기 제1열의 대응하는 슬롯 내에 수용된 제1 단부를 가지는 상기 튜브,
    상기 제2열의 대응하는 슬롯 내에 수용된 상기 제1 단부의 반대 쪽에 제2 단부를 가지는 상기 튜브,
    상기 헤더중 하나의 헤더에 위치하는 냉매용 제1 포트, 및
    상기 헤더중 하나의 헤더에 위치하는 냉매용 제2 포트
    를 포함하며,
    상기 제1열의 길다란 튜브 슬롯 각각에 대응하는 상기 제2열의 길다란 튜브슬롯이 존재하며,
    서로 대응하는 상기 제1열의 길다란 튜브 슬롯 및 상기 제2열의 길다란 튜브슬롯은 서로 일렬로 정렬되어 있는것
    을 특징으로 하는 열교환기.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 및 제2 헤더내에 각각 제1 및 제2 흐름방지부와, 상기 제1 포트는 상기 제1 헤더에 있고, 상기 제2 포트는 상기 제2 헤더에 있고, 상기 제1 포트로부터 떨어진 상기 제1 흐름방지부측의 상기 제1 헤더상의 위치로부터 상기 제2 포트로부터 떨어진 상기 제2 흐름방지부측의 상기 제2 헤더상의 위치로 상기 헤더를 상호 연결하는 점퍼튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  14. 아래쪽으로 열린 복수의 튜브슬롯을 가지는 상부 헤더 및 탱크 어셈블리,
    상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리로부터 아래로 이격되고, 위쪽으로 열린 복수의 튜브슬롯을 가지는 하부 헤더 및 탱크 어셈블리,
    상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리의 대응하는 튜브슬롯과 정렬되는 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리의 튜브슬롯,
    상기 헤더 및 탱크 어셈블리 사이에 수직으로 연장되고, 상기 슬롯중 각각 하나에 수용된 튜브단부를 가지고, 거기에서 결합된 헤더 및 탱크 어셈블리에 밀봉되는 길다란 튜브,
    증발동작중에는 입구로서, 응축동작중에는 출구로서 기능하게 되어 있는 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리의 제1 포트,
    상기 제1 포트로부터 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리에 따라서 횡방향으로 이격되고, 증발동작중에 최소한 출구로서 기능하게 되어 있는 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리의 제2 포트,
    상기 길다란 튜브보다 실질적으로 큰 내부유로를 가지고, 상기 제1 및 제2 포트 사이에 위치되어, 상기 양자의 포트로부터 이격된 제1 위치에서 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리에 연결되고, 상기 양자의 포트로부터 이격된 제2 위치에서 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리에 연결되는 점퍼튜브,
    상기 제1 포트로부터 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리를 통하여 상기 제1 위치의 상기 점퍼튜브로의 유체흐름을 방지하기 위한 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리내의 제1 배플 및
    상기 제2 위치로부터 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리를 통하여 상기 제2 포트로의 흐름을 방지하기 위해, 상기 제2 포트와 상기 제2 위치 사이에서 상기 상부 헤더 및 탱크 구조내의 제2 흐름방지부를 포함하는 수단
    을 포함하고,
    증발동작 중에, 증발될 유체가 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리 내로 흘러, 상기 길다란 튜브 중 일부를 통과하고, 그 다음 상기 제2 위치에서 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리를 통과하고, 그 다음 상기 점퍼튜브에 의하여 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리 내로 돌아와서, 상기 길다란 튜브 중 나머지를 통하여 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리로부터 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리로 흐르고, 그 다음 상기 제2 포트로 흘러 상기 유체의 보다 균일한 분배를 달성함으로써, 증발동작의 효율을 증대시키는 것
    을 특징으로 하는 열교환기.
  15. 아래쪽으로 열린 복수의 튜브슬롯을 가지는 상부 헤더 및 탱크 어셈블리,
    상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리로부터 아래로 이격되고, 위쪽으로 열린 복수의 튜브슬롯을 가지는 하부 헤더 및 탱크 어셈블리,
    상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리의 대응하는 튜브슬롯과 정렬되는 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리의 튜브슬롯,
    상기 헤더 및 탱크 어셈블리 사이에 수직으로 연장되고, 상기 슬롯중 각각 하나에 수용된 튜브단부를 가지고, 거기에서 결합된 헤더 및 탱크 어셈블리에 밀봉되는 길다란 튜브,
    증발동작중에는 입구로서, 응축동작중에는 출구로서 기능하게 되어 있는 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리의 제1 포트,
    상기 제1 포트로부터 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리에 따라서 횡방향으로 이격되고, 증발동작중에 출구로서 최소한 기능하게 되어 있는 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리의 제2 포트,
    상기 길다란 튜브보다 실질적으로 큰 내부유로를 가지고, 상기 제1 및 제2 포트 사이에 위치되어, 상기 양자의 포트로부터 이격된 제1 위치에서 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리에 연결되고, 상기 양자의 포트로부터 이격된 제2 위치에서 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리에 연결되는 점퍼튜브,
    상기 제1 포트로부터 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리를 통하여 상기 제1 위치의 상기 점퍼튜브로의 유체흐름을 방지하기 위한 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리내의 배플,
    상기 제2 위치로부터 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리를 통하여 상기 제2 포트로의 흐름을 방지하기 위해, 상기 제2 포트와 상기 제2 위치 사이에서 상기 상부 헤더 및 탱크 구조내의 제1 원웨이밸브를 포함하는 수단 및
    상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 흐르게 하고 역류는 허용하지 않기 위한 상기 점퍼튜브내의 제2 원웨이밸브
    를 포함하고,
    증발동작 중에, 증발될 유체가 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리 내로 흘러, 상기 길다란 튜브 중 일부를 통과하고, 그 다음 상기 제2 위치에서 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리를 통과하고, 그 다음 상기 점퍼튜브에 의하여 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리 내로 돌아와서, 상기 길다란 튜브중 나머지를 통하여 상기 하부 헤더 및 탱크 어셈블리로부터 상기 상부 헤더 및 탱크 어셈블리로 흐르고, 그 다음 상기 제2 포트로 흘러 상기 유체의 보다 균일한 분배를 달성함으로써, 증발동작의 효율을 증대시키는 것
    을 특징으로 하는 열교환기.
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