KR101243355B1 - 간접식 열 교환을 위한 튜브 레지스터 - Google Patents

간접식 열 교환을 위한 튜브 레지스터 Download PDF

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Abstract

간섭 성분을 함유하는 작동 유체와 열전달 유체 사이에서 간접방식으로 열 교환을 하는 레지스터(2, 2', 22, 42, 62, 82, 102)가 도시 및 기재되어 있다. 상기 레지스터를 연속방식으로 조업할 때에 사용 수명을 비교적 늘이기 위해, 레지스터에는, 작은 폭(7, 47, 87, 87")으로 되어 있는 적어도 하나의 유로 채널(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')과 큰 폭(7', 27, 47', 87')으로 되어 있는 적어도 하나의 유로 채널(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')이 적어도 하나의 튜브 열(4, 4', 24, 44, 64, 84) 내에 형성 및/또는 작은 폭(7, 47, 87, 87")에 의해 획정되는 협폭 구간(54, 54', 94, 94')과 큰 폭(7', 27, 47', 87')에 의해 획정되는 광폭 구간(55, 95)을 구비하는 적어도 하나의 유로 채널(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')이 적어도 하나의 튜브 열(4, 4', 24, 44, 64, 84) 내에 형성되어 있으며, 큰 폭(7', 27, 47', 87')은 작동 유체의 유동 속도를 크게 하고, 작은 폭(7, 47, 87, 87")은 작동 유체의 유동 속도를 작게 하도록 구성되어 있다.

Description

간접식 열 교환을 위한 튜브 레지스터{TUBE REGISTER FOR INDIRECT HEAT EXCHANGE}
본 발명은 열전달 유체가 운송되는 복수 개의 튜브들을 구비하여, 열 교환기 내에서 열전달 유체와 간섭 성분들, 특히 배가스를 함유하는 작동 유체 사이에서 간접 방식으로 열 교환을 하기 위한 레지스터에 관한 것으로, 상기 튜브들은 복수 개의 튜브 층과 복수 개의 튜브 열로 배치되어 있고, 이들 튜브 층들과 튜브 열들은 서로에 대해 횡단방식으로 연장하며, 튜브 층들은 작동 유체가 통행하는 복수 개의 유로 채널을 획정한다. 본 발명은 또한 하나 이상의 레지스터를 구비하는 열 교환기와, 상기 레지스터의 사용 방법에 관한 것이다.
열 교환기의 레지스터들은 복수 개의 튜브들을 포함하여 구성되며, 관속(tube bundle)으로도 호칭된다. 튜브들은 서로가 평행하게 배치되어 있는 튜브 층을 형성한다. 이에 따라, 이들 튜브 층들 사이에 작동 유체가 통과하는 유로 채널들이 형성된다. 레지스터의 튜브들은, 상기 튜브 층들의 횡단방향으로 있는 튜브 열들을 형성하며, 튜브 열들은 서로에 대해 평행하게 배치되어 있다. 열 교환기의 레지스터에서, 튜브 열들의 간격은 튜브 층들 사이의 간격과 정확하게 일정하다. 따라서 레지스터는 본질적으로 대칭적으로 구성된다. 레지스터의 이러한 구성 즉, 튜브들 사이에서 튜브들의 일정한 배치를 표현하기 위해 피치(pitch)란 용어가 사용된다.
튜브 층들과 튜브 열들이 서로 직교하게 배향되고, 튜브 층들과 튜브 열들의 서로에 대한 간격이 동일하다면, 이는 정사각형 피치로 알려져 있는 것을 나타낸다. 만약 위와 동일한 경우가 아니라면, 이는 직사각형 피치로 알려져 있는 것을 나타낸다. 튜브들의 배치를 정확하게 규정하기 위해서는, 피치 유형 외에도 2개의 튜브 층들과 2개의 튜브 열들 사이의 튜브 중심 간의 간격이 나타내져야 한다. 정사각형 피치의 경우, 간격을 나타내는 것만으로도 충분하다.
튜브 열들과 튜브 층들이 서로에 대해 직교하는 방향으로 배열되어 있지 않다면, 이것은 삼각형 피치가 된다. 이 실시예에서, 서로 인접하는 3개의 튜브들의 튜브 중심은 삼각형 꼭짓점에 위치한다. 이 삼각형은 이등변 삼각형일 수 있고, 다른 삼각형일 수도 있다. 이러한 삼각형의 모서리 길이를 아는 경우, 레지스터 내의 튜브들의 배치는, 정사각형 또는 직사각형 피치들의 경우에 있어 인접 튜브들의 튜브 중심에 의해 형성되는 정사각형 또는 직사각형의 모서리 길이가 사전에 결정되어 있는 것과 마찬가지로 명확하게 변하지 않는다. 각 피치와 관련된 간격들은 레지스터 내에서는 변하지 않는다. 이해를 돕기 위해, 정사각형 피치의 레지스터와 삼각형 피치의 레지스터를 도 1a 및 도 1b에 도시하였다.
실 상황에서 이러한 유형의 레지스터를 구비하는 열 교환기는 다양한 형태로 공지되어 있으며, 특히 관속 열 교환기(tube bundle heat exchanger)로 불리운다. 이 경우, 열 교환기는 하나 또는 그 이상의 레지스터(들)를 구비할 수 있다. 열 교환기는 액상 또는 기상인 다양한 유체들 사이에서 열을 교환하는 데에 사용된다. 이하에서, 레지스터를 통해 유동하는 유체는 작동 유체(working fluid)라고 호칭하고, 상기 레지스터의 튜브들을 통해 흐르는 유체는 열전달 유체(heat transfer fluid)라고 부른다.
공정에서 복수 개의 열 교환기가 사용되는 경우, 필요하다면, 하나의 열 교환기의 작동 유체가 다른 열 교환기의 열전달 유체로 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 작동 유체가 상기 하나의 열 교환기를 빠져나가서 열전달 유체로 다른 열 교환기로 들어가기 전에, 작동 유체는 간섭 성분(interference component)의 응집(condensation) 또는 침전(deposit) 같은 부가 공정 단계에서 정기적으로 처리되어야 한다.
열 교환기들은 대향류 방식(countercurrent)으로 불리는 방식으로 작동되는 것이 알려져 있다. 이 경우, 열 교환기 또는 적어도 하나의 레지스터는 2개의 별개 영역으로 분리되어 있어서, 그 2개의 영역 내에서는 다른 작동 유체들이 레지스터의 튜브 주위를 흐르게 된다. 이 경우, 작동 유체의 유동 방향은 서로 반대일 수 있다. 레지스터의 튜브들 안쪽의 열전달 유체는 레지스터의 일 영역으로부터 레지스터의 타 영역으로 열을 전달함으로써, 일 작동 유체는 타 작동 유체로 열을 방출하게 된다. 상기 작동 유체는 한 종류일 수 있고, 예를 들어 유체 스트림을 처리(treating), 컨디셔닝(conditioning) 및/또는 정화(purifying)하는 공정 엔지니어링 과정 중에 2개의 다른 지점에서 동일한 유체 스트림이 사용될 수 있다.
일례로, 연료가 연소될 때에 발생하는 배가스(flue gas) 형태의 작동 유체를 냉각 또는 가열하기 위해, 열 교환기 또는 레지스터가 사용된다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 일례로 열 교환기들은 폐가스 정화 시스템 내에 통합된다. 배가스를 냉각하기 위해, 일례로 가스 냉각 장치 형태의 배가스 스크러버의 상류부에 개발된 열 교환기들이 연결된다. 반면에, 배가스를 가열하기 위해서는, 열 교환기들이 배가스를 건조하기 위해 배가스 스크러버의 하류부에 연결될 수 있다. 이러한 실시예에서, 배가스의 온도는 하류부에 연결되어 있는 시스템 부분에서 각 성분들이 응결-아웃이 방지되는 고온 레벨까지 상승하게 된다. 가스 냉각 장치 및 가스 건조 장치 모두는 배가스 정화 시스템에 제공될 수 있다.
다른 매체들과 유사하게, 배가스는 상당한 양의 간섭 성분을 함유할 수 있다. 이들 간섭 성분들은 예를 들어 주로 분진 형태의 입자들이다. 그러나 간섭 성분들은 상류부에 연결되어 있는 스크러버에서 방출되는 세척액 또는 응축액 같은 액체일 수도 있다. 이들 액체는 다량의 개별 액적들 사이에 분산되어 있다. 특히 배가스를 처리할 때에, 응결물(condensate)은 산성 또는 산성 수용액일 수 있다. 또한, 다른 액체들 및/또는 고형물과 같이, 상기 응결물은 열 교환기 내로 도입될 수 있다. 그러나 온도를 낮춤으로써 응결물이 초기에 열 교환기 내 또는 열 교환기의 적어도 하나의 레지스터 내에 생성될 수 있다. 일반적으로, 본 발명에서 간섭 성분들의 응집 상태는 작동 유체와는 상이하다. 배가스와 같은 작동 유체 내의 간섭 성분들은 동일한 성분들로 균일하게 이루어지거나 다양한 성분들이 이질적으로 포함되어 이루어질 수도 있다.
간섭 성분들은 열 교환기, 특히 열 교환기의 레지스터들 중 적어도 하나의 레지스터 내에 부착되어 축적될 수 있다. 따라서, 간섭 성분들의 농도가 비교적 큰 작동 유체로 작동되는 레지스터들은, 레지스터의 각 튜브들 사이가 막히는 것을 방지하기 위해 정기적으로 세척되어야 한다. 그러나, 간섭 성분들이 작동 유체와 함께 단순히 배출되는 것도 바람직하지 않을 수 있다.
튜브들을 세척하기 위해, 비교적 다량의 세정 매체(flushing medium)가 작동 유체가 레지스터로 들어가기 전에, 그리고 레지스터가 작동하는 중에 작동 유체에 종종 공급된다. 그런 다음, 세정 매체는 작동 유체의 흐름에 동반되어 레지스터 전체로 운반된다. 이러한 작업은 어느 정도는 정기적으로, 사전에 미리 결정된 인터벌로 수행되는 것이 보통이다. 필요하다면, 세정 매체는 세정 매체가 열 교환기 관속 내에 균일하게 분포하도록 도입될 수 있다. 이러한 실시예에서, 통상적으로는 물을 사용하는 세정 매체는 레지스터 내에 축적되는 간섭 성분들과 접촉하게 되며, 간섭 성분들은 특히 작동 유체의 유동 방향을 따라 세정 매체와 함께 배출된다.
레지스터에 간섭 성분들이 축적되는 경향을 가능하면 최대한 낮추는 동시에 효율적으로 세척될 수 있도록 하기 위해, 작동 유체의 배출 방향과 연속적으로 평행한 방향을 지향하는 튜브 층들 사이에서 작동 유체의 유동 속도가 크게 되도록 레지스터를 구성한다. 이는, 비교적 직경이 큰 튜브들을 사용하고, 이 튜브들 사이의 간격을 크게 하여 레지스터를 구성함으로써 특히 달성된다. 궁극적으로 튜브 층들 사이에 광폭 유로 채널들이 형성되며, 광폭 유로 채널들은 작동 유체의 유동 저항을 작게 하여, 작동 유체가 유로 채널을 신속하게 유동하게 한다.
그럼에도 불구하고, 실 상황에서, 간섭 성분들이 레지스터 내의 상당한 범위에 축적될 수 있고, 이는 일례로 하나의 튜브 층의 튜브들 사이에 플로우 섀도우로 레지스터가 부분적으로 차단되거나 막히게 한다. 이는, 레지스터를 수공으로 세척하거나 유지보수하기 위해, 연속적으로 작동해야 하는 시스템을 멈춰 서게 할 수도 있다. 간섭 성분들이 딱딱해지는 경우, 이러한 경화는 세척을 어렵게 하고 부분적으로는 기계방식으로 세척해야 하므로, 종종 튜브들 및/또는 튜브들의 내부식층에 손상을 입히기도 한다. 궁극적으로는 바람직하지 않은 튜브 파손이 일어나게 한다.
본 발명의 목적은, 레지스터 및 열 교환기가 배가스 같은 간섭 성분들을 다량 함유하는 작동 유체들로 작동할 때에, 오염과 막힘 현상이 줄어들어서 연속적으로 작동하더라도 사용 수명이 늘어날 수 있는, 서두에서 언급한 유형의 레지스터 및 열 교환기를 설계 개발하는 것이다.
전술한 목적은 청구항 1의 특징부에 기재되어 있는, 작은 폭으로 되어 있는 적어도 하나의 유로 채널과 큰 폭으로 되어 있는 적어도 하나의 유로 채널들이 적어도 하나의 튜브 열 내에 형성되어 있고 그리고/또는 작은 폭에 의해 획정되는 협폭 구간과 큰 폭에 의해 획정되는 광폭 구간을 구비하는 적어도 하나의 유로 채널이 적어도 하나의 튜브 열 내에 형성되어 있으며, 큰 폭은 작동 유체의 유동 속도를 크게 하고, 작은 폭은 작동 유체의 유동 속도를 작게 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 본 발명에 따르는 레지스터에 의해 달성된다.
본 발명은, 열 교환기 레지스터들의 디자인과 관련된 이전의 교시와는 달리, 레지스터 내에서 튜브들을 대칭적으로 배치하는 것은 레지스터를 연속 조업할 때에 간섭 성분들이 축적된다는 점에서 바람직하지 않다는 것을 인지하였다.
이러한 인지를 근거로 하는 본 발명에 따르면, 고도로 대칭적으로 구성되는 레지스터 구성이 변경되어, 어느 정도까지는 의도적으로 레지스터를 비대칭적으로 구성한다. 이러한 정도의 비대칭성은, 레지스터 내에 채널 폭이 상당히 다른 유로 채널들을 제공함으로써 생성된다. 이와 관련하여, 채널 폭이 상당히 다르다는 것은, 유로 채널들 내에서의 유동 저항이 서로 명확하게 차이가 날 정도로 그 폭이 뚜렷하게 다르다는 것을 의미한다. 채널 폭들 사이의 차이는 작동 유체와 공정 조건에 따라 변할 수 있기 때문에, 이를 정확하게 정량화할 수는 없다. 그러나, 대안적으로는, 적어도 하나의 유로 채널은 다양한 크기의 채널 폭으로 된 다양한 구간들을 구비하되, 전술한 방식으로 그 폭의 차이가 뚜렷하게 되도록 제공될 수 있다. 필요하다면, 전술한 실시예들을 조합할 수도 있다.
채널 폭이 크면 작동 유체가 받는 유동 저항이 감소하고, 그와 동시에 작동 유체의 유동 속도가 증가한다. 이러한 비교를 함에 있어, 작동 유체가 레지스터를 통과함에 따라 작동 유체 유동에서 일정한 압력 손실이 있다는 것도 물론 고려된 것이다. 이와 반대로, 채널 폭이 작으면 유동 저항이 커져서, 레지스터 내에서 채널 폭이 작은 영역에서는 유동 속도가 작아지게 된다. 본 발명에 따르면, 레지스터 내에 유동 속도가 다른 영역들이 의도적으로 도입된다.
이와 관련해서, 작은 폭은 작동 유체 유동이 감속되어 작동 유체에 의해 동반되는 간섭 성분들이 상당히 가라앉을 정도로 매우 작다. 이와 대조적으로, 채널 폭이 큰 영역에서의 유동 속도는 매우 커서, 채널 폭이 작은 영역에서 감속된 작동 유체 유동 속도가 보상될 수가 있다. 이는, 바람직하기로는, 일정한 압력 손실이 있는 경우에도, 레지스터 내에 튜브들이 대칭적으로 배치되어 있는 경우에 레지스터를 통해 흐르는 작동 유체의 체적 유량과 동일한 양의 작동 유체가 유동한다는 것을 의미한다. 발생 가능한 압력 손실에 따라서는, 정확하게는 연결부에 부착하는 것이 문제가 아니다. 또한, 압력 손실과 관련된 사항을 고려하는 경우에도, 깨끗한 레지스터가 사용되는 것으로 간주된다. 그렇지 않으면, 압력 손실이 같은 경우에도, 간섭 성분들의 다량 침전으로 인해, 통상적인 레지스터에서의 작동 유체 유동이 전술한 레지스터에서의 작동 유체의 유동보다도 상당히 적게 된다.
적용 분야에 따라서는, 편의상 폭이 큰 채널의 폭은 폭이 작은 채널의 폭에 비해 1.10배 이상, 1.25배 이상, 1.5배 이상, 2.0배 이상, 2.5배 이상 또는 3.0배 이상 클 수 있다. 이에 따라 기본적으로 큰 폭과 작은 폭 사이에는 상당한 차이가 있다. 이와 동시에 또는 이에 대한 대안으로, 큰 폭과 작은 폭의 차이가 너무 현저해서, 때로는 유체가 흐르지 않는 비효율적인 데드존이 형성되어, 레지스터 내의 유동 분포를 약화시킬 수 있다. 채널 폭들의 차이가 지나치게 크면, 레지스터의 튜브의 원주 표면 전체로서의 열전달 영역이, 선택적으로 또는 추가적으로, 심하게 감소될 수 있으며, 이는 레지스터 단위 부피당 전달되는 열에 역효과를 일으키게 된다. 따라서, 필요한 경우, 큰 폭은 작은 폭에 비해 5배, 4배, 3배 또는 2배를 넘지 않아야 한다.
다양한 크기의 큰 폭 및/또는 다양한 크기의 작은 폭이 레지스터 내에 제공될 수도 있다. 이에 따라, 열 교환기의 적어도 하나의 레지스터 내에는 비대칭성이 크고 이에 더불어 유동 상태가 다른 많은 유동 상태들이 생성될 수 있다.
큰 폭 및 작은 폭의 크기와 관련하여 전술한 형태는 2개의 인접 튜브들 사이에 일정한 채널 폭이 형성되는 각 튜브 열들의 유동 채널들과 관계가 있고, 또한 2개의 인접 튜브들 사이에 어느 구간들은 채널 폭이 크고, 다른 어느 구간들에서는 채널 폭이 작은 튜브 열들의 유동 채널들과도 관련된다.
필요하다면, 레지스터 내에 작동 유체의 유동이 거의 완전히 정지하게 되는 영역이 제공될 수 있다. 그러나, 이를 반드시 해야 하는 것은 아니다. 이들 평온 영역(calmed zone)에서 유동 속도는 간섭 성분들 또는 세정을 위해 투입된 플러싱 매체들이 중력 방향으로 상당히 가라앉을 정도로 감소되어야 한다. 그러나 간섭 성분들이 더 이상 평온 영역 내로 들어오지 못하면 평온 영역에서 아래로 가라앉지 못하기 때문에, 유동이 완전한 정지 상태에 이르러서는 안 된다. 평온 영역에서의 유동 속도는 채널 폭이 큰 영역에서 유동 채널이 지나치게 커지게 할 정도로 감소되어서는 안 된다. 이는 열 교환에 역효과를 줄 수도 있기 때문이다. 요구되는 체적 유량을 레지스터를 통해 운송하기 위해 상당히 증가된 압력 손실이 용인될 정도로, 채널 폭이 큰 영역에서 유동 속도가 현저하게 증가되어서는 안 된다.
레지스터 내의 평온 영역, 즉 폭이 좁은 채널 영역에서 간섭 성분들이 중력 방향으로 가라앉아서, 작동 유체에서 간섭 성분들이 제거되게 된다. 간섭 성분들은 바닥에 완전히 가라앉을 수 있으며, 바닥에 가라앉은 간섭 성분들은 이들이 쌓이지 않도록 하는 방식으로 제거되는 것이 바람직하다. 특히, 레지스터로 유입되는 간섭 성분들의 일부 유동은 중력 방향으로 가라앉아, 레지스터 바닥에서 제거되는 반면에, 가라앉지 않은 간섭 성분들의 나머지 유동 부분은 작동 유체의 유동 방향으로 작동 유체와 함께 레지스터에서 배출된다.
간섭 성분들이 입자 또는 응결물인 경우, 이들 간섭 성분들 중 일부가 평온 영역과 고속의 유동 속도가 떨어지는 재-진입 영역 내에 가라앉은 후에 작동 유체 유동과 함께 레지스터를 빠져 나가도록 하면 충분할 것이다. 이에 따라 레지스터의 막힘(clogging)이 방지될 수 있다. 이에 대응하는 열 교환기는 가스 냉각 장치로 구성되는 것이 바람직하다. 열 교환기가 작동 유체가 가열되는 가스 건조 장치로 구성되고, 간섭 성분들은 일례로 가스 스크러버 또는 상류부에 연결된 액적 캐쳐에서 동반되어(entrained) 작동 유체에 의해 운반된 액적인 경우, 간섭 성분들이 실질적으로 완전하게 아래쪽으로 배출되고, 레지스터 내로 진입한 후에 작동 유체 유동에서 신속하게 제거되는 것이 바람직하다. 이는 에너지 측면에서 바람직하다. 그 이유는 작동 유체가 레지스터를 빠져 나갈 때에 요구되는 작동 유체의 건조도를 달성하기 위해, 아래쪽에 적층되는 액적들이 레지스터 내에서 증발되지 않아도 되기 때문이다. 작동 유체의 온도가 노점보다 충분히 높거나 및/또는 작동 유체가 더 이상 액적을 함유하지 않는 경우라면, 요구되는 작동 유체의 건조도가 달성된다.
종래 기술에 의한 관속 열 교환기의 경우, 작동 가스 유동과 함께 배출되지 않은 일부 간섭 성분들은 열 교환기의 적어도 하나의 레지스터 내에 실질적으로 부착물 또는 코팅 형태로 축적되며, 이로 인해 레지스터를 조기에 정지시키고 레지스터를 청소해야 한다.
본 발명에 의한 레지스터에서는, 채널 폭이 큰 광폭 구간에서 작동 유체의 유동 속도가 크기 때문에, 열 교환기 내에 바람직하게는 난류가 발생하며, 발생된 난류는 궁극적으로는 고속 유동되는 영역의 간섭 성분들을 저속 유동 속도의 영역으로 이동시켜 그 곳에서 아래쪽에 가라앉게 할 수 있다. 간섭 성분들은 평온 영역에서부터 고속 유동 속도의 작동 유체로부터 잔잔한 영역으로 이동될 수도 있으며, 공정 중에 점진적으로 아래쪽에 가라앉거나 일부만이 가라앉게 된다. 일례로 최하점에서 채널 폭이 큰 채널을 통해 레지스터로부터 배출된다.
간섭 성분들은 작동 유체에 의해 운반되는 복수의 입자(particle)들 및/또는 액적(droplet)들을 의미한다. 다시 말하면, 간섭 성분들은 선택적으로는 성분들이 균질하거나 비균질할 수 있다. 필요하다면, 간섭 성분들은 다른 물질들로 이루어질 수도 있고 다른 응집 상태로 있을 수도 있다.
필요한 경우, 튜브를 통과하는 열전달 유체 유동은 열을 전달하기 위해 특별히 제공되는 열전달 매체일 수 있다. 이와 관련하여, 물과 오일들이 특히 고려될 수 있다. 그러나, 선택적으로, 열전달 유체는 또한 작동 유체와 같은 공정 매체(process medium)일 수 있고, 바람직하게는 어떠한 방식으로도 가열 또는 냉각될 수 있는 것이 바람직하다. 일례로, 열전달 유체는 배가스(flue gas)일 수도 있다. 선택적으로는, 열전달 유체와 작동 유체는 가스 및/또는 액체일 수 있다. 작동 유체는 바람직하게는 배가스이고, 보다 바람직하게는 작동 유체는 냉각 또는 가열되는 배가스이다.
간접 방식의 열 교환기에 사용되는 레지스터는 열전달 유체와 작동 유체가 서로 직접적으로 접촉하지 않고, 열은 단순히 튜브 벽을 통해 전달될 뿐이다.
레지스터는 복수의 튜브 층들과 튜브 열들을 구비한다. 하나의 튜브 열의 튜브들은 다른 튜브 층의 일부분이며, 그 역도 마찬가지이다. 튜브 층들은 실질적으로 작동 유체의 유동 방향으로 연장하고 있는 반면, 튜브 열들은 작동 유체의 유동 방향에 대해 경사지게, 선택적으로는 횡단하는 방향으로 연장하고 있다.
적어도 하나의 튜브 층의 튜브들은 작동 유체의 유동 방향으로 서로가 앞뒤로 정렬되거나, 서로 오프셋되게 배치될 수 있고, 작동 유체의 유동 방향을 횡단하는 적어도 하나의 튜브 열의 튜브들은 서로가 앞뒤로 정렬되거나 서로가 오프셋되게 배치될 수 있다.
튜브 열 내에서 유로 채널의 폭은 정확하게는 유로 채널의 경계를 부여하는 2개의 인접 튜브들 간의 간격으로 정해진다. 이에 따라, 레지스터의 적어도 하나의 유로 채널의 채널 폭은 튜브 열마다 다를 수도 있고, 일정할 수도 있다. 적어도 하나의 튜브 열 내의 유로 채널이 채널 폭이 다른 구간들, 즉 광폭 구간(wide section)과 협폭 구간(narrow section)을 구비하는 경우, 모든 튜브 열에서 협폭 구간과 광폭 구간은 작동 유체의 유동 방향을 따라 앞뒤로 일정하게 배치될 수 있다. 그러나, 후속하는 튜브 열에서 유동 방향을 따라 광폭 구간이 협폭 구간에 이어 형성될 수도 있고, 연속하는 튜브 열들과, 하나의 튜브 열과 이와 동일한 튜브 열에서도 협폭 구간 및 광폭 구간의 채널 폭이 변할 수도 있다.
본 실시예에서 적어도 하나의 튜브 열, 튜브 층 또는 유로 채널이 언급되어 있지만, 임의의 소망하는 복수의 튜브 열들, 튜브 층 및/또는 유로 채널들이 형성될 수 있음을 이해해야 한다. 일례로, 이들 대부분이 차지하는 부분이 50%를 초과할 수 있다. 모든 또는 실질적으로 모든 튜브 열들, 튜브 층 및/또는 유로 채널들이 형성될 수 있다.
레지스터의 제1 실시형태에서, 적어도 어느 구간에서 적어도 하나의 튜브 층이 작동 유체가 흐르는 레지스터의 유입 방향에 대해 경사지게 및/또는 구부러지게 배향된다. 이는 작동 유체가 흐르는 자유 유로 채널이 레지스터의 유입 방향에 대해 경사져 있다는 것을 의미한다. 이에 따라 바람직하기로는 작동 유체의 유동 방향이 바뀌는데, 보다 정확하게는 자유 유로 채널 방향으로 방향이 전환된다. 그러나, 비교적 밀도가 큰 간섭 성분들은 상대적으로 큰 관성 효과에 노출되어, 덜 우회하게 된다. 튜브 층의 튜브들은 바람직하게는 서로 오프셋되게 배치되어서, 후속 유동 경로에서, 간섭 성분들은 유동 방향으로 더 후방에 배치되어 있는 튜브 열의 튜브에 충돌하거나, 바람직하게는 유로 채널을 획정하는 튜브 층에서 유동 방향으로 더 후방에 배치되어 있는 튜브에 충돌한다. 작동 유체의 유동 속도는 튜브들에서 감속되어, 튜브와 충돌하는 간섭 성분들이 보다 쉽게 중력 방향의 아래쪽으로 가라앉게 한다.
유동 방향으로 앞뒤로 배치되어 있는 튜브들은 채널 폭의 일부분만큼씩만 오프셋되는 것이 바람직하다. 튜브들이 유체역학적으로는 불리한 엇갈린 방식(staggered arrangement)으로 배치될 필요는 없지만, 리딩 튜브 열에 의해 획정된 유로 채널에서 보다 안쪽으로 위치할 수는 있다. 다른 사이드에서, 유로 채널은 동일한 범위 또는 유사한 범위로 확장되어서, 모든 유로 채널은 적어도 하나의 튜브 층을 따라서는 실질적으로 일정한 채널 폭을 구비하게 된다. 그러나, 유로 채널은 레지스터 유입 방향에 대해 약간 경사진다. 이러한 구성은 작동 유체에 의해 동반되는 간섭 성분들, 특히 액적 형태의 간섭 성분들이 레지스터를 통해 쉽게 흐르지 못하게는 하지만, 유입 방향으로 유로 채널 내로 돌출하고 있는 레지스터의 튜브들 어느 하나에 충돌할 확률을 높이는 효과를 갖고 있다.
대응 레지스터들이 용이하게 제작되고 레지스터를 통해 비교적 균일하게 유동되도록 하기 위해, 하나의 유로 채널을 형성하는 적어도 2개의 튜브 층에는, 이들 튜브 층들 사이에 작동 유체가 유동하는 입구측 개구부와 출구측 개구부가 레지스터에 있어서 작동 유체의 유입 방향을 따라 서로 중첩되지 않게 입구측 개구부와 출구측 개구부가 형성될 수 있다. 일례로 액적 형태의 간섭 성분은 레지스터의 유입 방향으로는 레지스터를 통해 선형으로 절대 운반되지 못하거나 선형으로는 거의 운반되기가 곤란하게 된다. 그 대신에, 액적들은 튜브 층들 중 어느 한 튜브 층의 튜브들과 충돌할 확률이 높아지며, 이에 따라 침전되게 된다. 이에 따라, 예를 들어 작동 유체가 동반된 유체를 용이하게 릴리스할 수 있게 된다. 입구측 개구부는 리딩 튜브 열에서 작동 유체의 유동 방향으로 형성된 유로 채널의 채널 폭인 것이 바람직한 반면, 출구측 개구부는 이와 유사하게 후행 튜브 열의 유로 채널의 채널 폭이다. 선택적으로, 입구측 및 출구측은 레지스터에 대한 구간보다는 레지스터의 구간으로 호칭되어서, 입구측 및/또는 출구측에서 추가의 튜브들 또는 튜브 열들이 특정될 수 있다.
적어도 하나의 튜브 열 내에 채널 폭이 일정한 유로 채널들이 배치될 수 있다. 이는 특히 직관(straight tube)을 사용하여 실시하므로, 실시가 매우 간단하고 저렴하다. 그럼에도, 필요하다면, 튜브들의 종방향 연장부를 따라 채널 폭이 변하도록, 즉 광폭 구간과 협폭 구간을 제공함으로써 튜브 열 내에 비대칭이 형성될 수도 있다.
튜브 열 내에 위치하는 적어도 유로 채널들 각각이 일정한 채널 폭을 구비하는 경우, 레지스터는 기본적으로 더욱 간단해지고 더욱 저렴해진다. 이러한 실시예에서, 튜브들의 종방향 연장부를 따르는 방향으로 채널 폭은 일정하다. 레지스터의 모든 튜브 열들에서, 채널 폭들은 일정한 것이 바람직하다. 이는 튜브들이 특히 직선으로 되도록 하여, 레지스터의 구성을 매우 간단하면서도 저렴하게 한다.
선택적으로 또는 부가적으로, 적어도 하나의 튜브 열 내에서, 협폭 구간들과 광폭 구간들이 교대로 나타나는 적어도 하나의 유로 채널이 배치될 수 있다. 이는, 일례로, 하나의 튜브 열 내 또는 여러 다른 튜브 열 내에서, 일정한 채널 폭의 유로 채널들과 채널 폭이 변하는 유로 채널들을 조합함으로서, 레지스터가 소망하는 비대칭적으로 제작되도록 한다. 유로 채널들에는 튜브들의 종방향 연장부 방향으로 일정 채널 폭 또는 가변 채널 폭이 제공될 수 있음을 이해할 수 있다.
레지스터의 소망하는 비대칭성에도 불구하고, 레지스터의 구성이 복잡하지 않도록 하기 위해, 적어도 하나의 튜브 열 내에서, 유로 채널들에 튜브 열의 각 유로 채널 내에서 협폭 구간과 광폭 구간이 교대로 존재하는 가변 채널 폭이 제공된다.
레지스터가 불규칙적으로 구성되어 복잡해지지 않도록 하면서, 레지스터 내에 비대칭성을 제공하는 방법으로, 선택적으로 부가할 수 있는 다른 방법은, 나란한 인접 유로 채널들에서, 적어도 하나의 튜브 열 내에 그리고 튜브 열의 튜브들에 직교하는 방향에서, 협폭 구간들과 광폭 구간들이 교대로 나타나게 하는 것이다. 이는 적어도 하나의 튜브 열 내에서, 적어도 하나의 유로 채널들은 상기 튜브들과 직교하는 어느 평면상에서 광폭 구간이 형성되는 반면에, 그 평면상의 인접 유로 채널에는 협폭 구간이 형성된다는 것을 의미한다.
선택적으로, 레지스터의 제작을 간단하게 하고 형태를 간단하게 하기 위해, 레지스터의 적어도 각 유로 채널들은, 작동 유체의 유동 방향을 따라 앞뒤로 배치되어 있는 상기 레지스터의 튜브 열 내에서 일정 채널 폭을 구비한다. 유동 방향에서, 하나의 튜브 열에서 이웃 튜브 열로 전이하는 영역에서, 동일한 유로 채널의 채널 폭은 변하지 않는다. 다시 말하면, 이러한 방식으로 구성된 레지스터는 연속되는 튜브 열에서 동일한 유로 채널들로 구성된다. 이들 유로 채널들은 각 튜브의 방향으로, 일정 또는 가변 채널 폭을 구비할 수 있다. 제조가 용이하기 때문에, 적어도 하나의 유로 채널은 레지스터의 모든 튜브 열들을 따라 일정한 채널 폭을 구비하는 것이 바람직하다. 따라서, 작동 유체의 유동 방향을 따라, 유로 채널의 채널 폭은 변하지 않게 된다. 그러나, 대응 유로 채널은 튜브들 방향으로 일정 채널 폭을 가질 필요는 없지만, 선택적으로는 작은 폭과 큰 폭을 구비하는 협폭 구간과 광폭 구간을 교대로 구비할 수 있다.
상기와 동시에 또는 선택적으로, 작동 유체의 유동 방향으로 앞뒤로 배치되어 있는 튜브 열에서, 레지스터의 각 유로 채널들은 작은 폭과 큰 폭 및/또는 유로 채널들의 협폭 구간과 광폭 구간을 교대로 구비할 수 있다. 동일한 유로 채널의 채널 폭은 하나의 튜브 열에서 유동 방향으로 이웃하는 이웃 튜브 열로 전이하는 영역에서 변한다. 다시 말하면, 이러한 방식으로 구성되는 레지스터는, 연속적인 튜브 열들에서, 작동 유체의 유동 방향으로 가변(varying) 보다 정확하게는 교호방식 형태를 구비하는 유로 채널을 구비한다. 따라서 유로 채널들의 형태는 변하며, 동시에 클리어 룰을 따르며 용이하게 제조될 수 있고, 디자인 목적에 맞는 비대칭성 레지스터로 된다.
하나의 레지스터 내에 큰 폭과 작은 폭의 영역을 조합하는 하나의 방안은, 적어도 하나의 튜브 열의 적어도 개별 튜브들이 어느 영역에서는 제1 튜브 층의 일부가 되고, 어느 영역에서는 제2 튜브 층의 일부로 되는 것이다. 이에 따라 당해 튜브들은 어느 구간들에서는 하나의 튜브 층에서 연장하고, 어느 구간들에서는 적어도 하나의 다른 튜브 층에서 연장한다. 예를 들어, 하나의 튜브 열의 인접 튜브들이 서로 교차되는 경우, 상기 튜브 열의 하나의 튜브 층의 한 튜브는 인접 튜브 열의 다른 인접 튜브 층으로 안내되고, 상기 다른 인접 튜브 층의 인접 튜브는 상기 하나의 튜브 층에 안내되도록 하면, 이러한 구성이 이루어진다. 당해 튜브들의 상기 교차는 유로 채널의 튜브 열 내에 한번만 제공될 수도 있고, 여러 번 반복되어 제공될 수도 있다.
임의의 소망하는 튜브 층들의 튜브들이 튜브 열 내에서 교차하거나, 하나의 튜브 층의 임의의 소망하는 튜브들이 서로 교차할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 한편으로는, 서로 다른 튜브 열에 속하는 튜브들이 서로 교차될 수도 있고, 다른 한편으로는 다른 튜브 층에 속하는 튜브들이 서로 교차할 수도 있다. 그러나 간단하게 하기 위해, 어느 구간들에서는 하나의 튜브 열의 인접 튜브들이 상기 튜브 열의 인접 튜브 층들에 바로 인접하여 연장한다.
적어도 하나의 튜브 열 내에, 제1 튜브 층과 제2 튜브 층에 의해 획정되는 유로 채널이 복수의 협폭 구간들 및/또는 광폭 구간들을 구비하는 경우, 간단하고, 규칙적이지만 대칭적이지 않은 레지스터 구성이 달성될 수 있다. 다시 말하면, 적어도 하나의 튜브 열에서 서로 교차되어 있는 2개의 튜브들 사이의 유로 채널 중 적어도 하나의 유로 채널 내의 튜브들의 전장부를 따라, 협폭 구간들만, 광폭 구간들만 또는 광폭 구간들과 협폭 구간들이 교대로, 보다 정확하게는 교호 방식으로 제공된다. 상기 유로 채널을 획정하는 한 튜브 열의 2개의 튜브 층의 튜브들이 그 튜브들의 전장부를 따라 서로가 교대로 교차하는 경우, 협폭 구간들만이 존재하며, 교차점들 사이에는 오로지 협폭 유로 구간들만이 있게 된다. 그런 다음, 바람직하기로는 동일 튜브 열의 인접 유로 채널 내에 광폭 구간들이 형성된다. 이를 위해, 필요하다면, 튜브 열의 인접 튜브들이 직선형태로 연장하는 것만으로도 충분한데, 이는 교차하는 튜브들이 인접 유로 채널의 채널 폭을 변화시키기 때문이다.
따라서, 레지스터 내에, 튜브들의 종방향 연장부를 따라 적어도 하나의 튜브 열의 적어도 개별 튜브들이 바람직하기로는 여러 번 교차하는 비대칭성을 용이하게 제공할 수 있다.
각 튜브들의 종방향 연장부를 따라, 적어도 하나의 튜브 열의 모든 튜브들이 인접 튜브들과 바람직하기로는 여러 번 실질적으로 교차함으로써, 다수의 광폭 구간들과 협폭 구간들을 구비하는, 레지스터의 비교적 규칙적인 구성이 이루어진다.
인접 튜브들의 교차점들이 서로 교차함에 따라, 서로 교차되어 있는 튜브들의 교차점들은 튜브들의 종방향 연장부와 직교하는 방향의 동일한 평면들상에 위치할 수 있다. 선택적으로, 또는 부가적으로, 일례로 다른 튜브 열에서, 서로 교차되는 튜브들의 교차점들은 제1 시리즈 평면상에 위치할 수 있고, 상기 튜브 열의 인접 튜브들의 교차점들은 상기 튜브들의 종방향 연장부와 직교하는 방향의 제2 시리즈 평면상에 위치할 수 있다. 제1 시리즈 평면들의 평면들과 제2 시리즈 평면들의 평면들은 튜브들의 종방향 연장부를 따라 교호방식으로 제공될 수 있고, 대칭 구성이 아니라면, 특히 규칙적인 레지스터 구성에서 각 평면들 사이의 간격은 항상 동일하다. 서로 교차하는 2개의 튜브들의 교차점들은 상기 제1 시리즈 평면들과 상기 제2 시리즈 평면들 상에 교대로 위치하는 것이 바람직한데, 이는 제작이 용이하기 때문이다. 교차하는 인접 튜브들이 서로 오프셋되게 배치되면, 인접 교차 튜브들이 서로 다른 열들의 평면간 간격으로 튜브들의 길이 방향으로 교대로 나타난다.
튜브 열의 모든 튜브들이 서로 교차하여야 하는 것은 아니다. 서로 교차하는 튜브들을 결속하기 위해, 공통 튜브 열에 직관들이 사용된다면 레지스터를 제조하기가 더욱 용이해진다. 상기 직관들은 튜브 열 내에서 상기 교차된 튜브들과 유로 채널을 형성하고, 그 채널은 가변 채널 폭을 구비하여, 필요한 경우, 협폭 구간들과 광폭 구간들이 교대로 존재할 수 있다.
적어도 하나의 튜브 열 및/또는 적어도 하나의 튜브 층에 직경이 상당히 다른 튜브들을 사용함으로써, 가변 채널 폭 이에 따라 레지스터에 의도적으로 비대칭이 특히 용이하게 부여될 수 있다. 적어도 하나의 튜브 열 또는 튜브 층 내에 직경이 다른 튜브들이 교호방식으로 배치될 수 있고, 튜브들로부터 채널 폭이 다른 유로 채널들이 형성되도록 배치될 수 있다. 그러나, 직경이 큰 튜브들로 구성된 적어도 하나의 튜브 열의 각 튜브가 직경이 작은 튜브들로 된 적어도 하나의 튜브 열의 2개의 튜브들에 인접되게 배치될 수 있다. 다시 말하면, 하나의 튜브 열 내에 하나의 두꺼운 튜브가 2개의 얇은 튜브를 따라 형성되고, 필요하면, 하나의 두꺼운 튜브를 2개의 얇은 튜브가 따라 형성될 수 있다.
이와 관련하여, 적어도 하나의 튜브 층 내에 직경이 동일한 튜브들만이 제공될 수 있다. 궁극적으로, 상기 레지스터는 유사한 튜브들로 이루어진 튜브 층으로 구성될 수 있다.
레지스터의 튜브들을 간단하게 고정하기 위해, 적어도 하나의 튜브 열 내에 각 튜브가 봉상으로 실질적으로 튜브 층을 따라 연장하는 유지 부재에 고정된다. 이에 따라 유동에 미치는 영향이 최소화될 수 있다. 또한, 튜브 열의 봉상의 유지 부재는 간섭 성분들이 가라앉는 것에 거의 방해를 주지 않는다.
필요하다면, 적어도 하나의 유지 부재는 격자형태(latticed)일 수 있다. 또는 특히 유지 부재에 인접한 튜브 둘레를 따라 굽어진 형태일 수 있다. 상기 유지 부재는 가능하면 간섭 성분들의 침전에 최대한 방해하지 않고, 필요하다면, 특히 튜브들이 가요적으로 배치되어 있는 경우, 튜브들을 어느 정도 움직일 수 있도록 한다. 일반적으로, 금속, 세라믹 또는 플라스틱 소재들이 유지 부재로 사용될 수 있다. 필요하다면 금속이 부식되는 것을 방지하기 위해 플라스틱 소재로 코팅할 수도 있다. 유지 부재 또는 코팅용 플라스틱 소재로 불소 수지가 특히 적합하다.
적어도 하나의 튜브 열 내에서, 매 두 번째 유로 채널마다 유지 부재를 설치하는 것이 제조가 간단하며 또한 효과적인 방안이다. 유지 부재에 인접한 튜브들은 각각 한번 또는 바람직하기로는 여러 번 측면으로 고정된다.
그러나, 선택적으로는, 정확하게 하나의 튜브 층이 레지스터의 적어도 하나의 유지 부재에 고정되고, 2개의 인접 튜브 층들이 적어도 하나의 다른 유지 부재에 고정된다. 이는 적어도 하나의 튜브 열에서 직경이 다른 튜브들을 사용하는 경우에 특히 적합하다. 일례로, 대형 직경의 튜브들로 된 하나의 튜브 층이 단일 유지 부재에 고정될 수 있고, 상기 튜브 층에 인접하는 소형 직경의 튜브들로 된 2개의 튜브 층들은 이들 튜브 층들 사이에 배치되어 있는 공통 유지 부재에 고정된다.
이와 관련하여, 유지 부재에 의해 유지되는 튜브 층들에 대해 유지 부재들이 실질적으로 측방향으로 연장하면, 간섭 성분들의 자유 침전의 측면에서 특히 유리하다.
튜브들을 고정하는 동시에, 상기 유지 부재들은 적어도 하나의 튜브 열 또는 레지스터 전체의 튜브들의 위치를 설정하는 데에도 사용될 수 있다. 이를 위해, 유지 부재에 고정되는 적어도 하나의 튜브 열의 튜브들 사이의 유지 부재들은 유지 부재들에 고정된 튜브들의 간격을 유지시키는 스페이서를 구비한다. 선택적으로 또는 부가적으로, 유지 부재들이 직접 스페이서로 구성된다. 유지 부재들의 폭은 모든 경우에 있어서 이격된 튜브들 사이의 폭과 같으며, 이는 이러한 목적을 달성하기 위해 필요한 추가 부품을 사용하지 않고서도 튜브들의 소망하는 간격을 유지하기에 적합하다.
유지 부재들이 레지스터를 통해 흐르는 작동 유체의 유동을 심하게 방해하지 않도록 하기 위해, 유지 부재들이 적어도 하나의 튜브 열에서 유로 채널의 협폭 구간들 및/또는 작은 폭의 유로 채널들에 배치되는 것이 특히 유리하다. 이들 유로 채널들 및/또는 구간들 내의 튜브들은 서로에 대해 떨어져 있는 간격이 작아서, 적은 소재를 사용하고서도 튜브들을 고정할 수가 있다. 유지 부재들이 튜브 위에서 측방향으로 배치되어 있기 때문에, 평온 영역에서도 유지 부재들은 간섭 성분들의 가라앉음을 적은 정도로만 방해하게 된다.
이와 관련하여, 유지 부재들이 채널 폭이 작은 유로 채널들 및/또는 유로 채널들의 협폭 구간들 내의 튜브 층 전체를 따라 제공되는 것이 유리하다. 이에 따라, 레지스터의 모든 튜브 열에서 전술한 이점들이 달성되게 된다. 선택적으로 또는 부가적으로, 유지 부재들이 매 두 번째 유지 부재에 제공된다면, 제조 측면에서 바람직하다. 이는 하나의 튜브 열의 모든 튜브들을 고정시키는 것만으로 충분하며, 이에 의해 레지스터가 전체적으로 고정된다.
적어도 하나의 유지 부재가 간섭 성분들이 가라앉는 것에 영향을 덜 미치도록 하기 위해, 유지 부재는 채널 폭이 큰 유로 채널들 및/또는 광폭 구간들에 제공될 수도 있다. 유지 부재 위에 쌓인 간섭 성분들은 보다 용이하게 제거될 수 있으며, 조업 중에 많은 양이 쌓이지는 않는다. 바람직하기로는, 유지 부재는 채널 폭이 넓은 유로 채널을 따라 배향되며, 상기 유로 채널의 경계를 부여하는 튜브 층을 따르는 유로 채널 내에서 연장한다. 이들 튜브 층의 튜브들이 유지 부재에 접합하는 유지 부재의 유지 구간들이 제공될 수 있다.
평온 영역들과 평온 영역들 사이에 레지스터의 튜브들의 배치에 의해 작동 유체의 유동 속도가 큰 영역들이 형성됨에도 불구하고, 조업 중에 레지스터를 세척할 필요가 있는 경우, 세정 매체를 공급하는 플러싱 파이프가 적어도 하나의 튜브 열 내의 채널 폭이 작은 적어도 하나의 유로 채널 및/또는 협폭 구간에 제공될 수 있다. 상기 플러싱 파이프는 실질적으로 튜브 층들의 방향 및/또는 유로 채널들 방향을 따라 연장하며, 바람직하기로는 이는 동일한 방향이다.
레지스터를 세척하기 위해, 플러싱 파이프가 적어도 하나의 튜브 열 내의 채널 폭이 좁은 유로 채널 모두에 제공되는 것이 유리하다. 부가적으로 또는 선택적으로, 각 플러싱 파이프는 채널 폭이 가변인 유로 채널들 내에서 유로 채널들의 협폭 구간 내의 공통 평면 상에 제공될 수 있다. 레지스터의 유로 채널들의 광폭 구간들에는 필요하다면 플러싱 파이프를 설치하지 않을 수 있다.
레지스터 내의 모든 영역들, 특히 레지스터의 평온 영역들이 플러싱 액상물질에 의해 균등하게 도달하도록 하기 위해, 플러싱 파이프를 적어도 하나의 튜브 열에서 매 두 번째 유로 채널에 설치하는 것이 바람직하다. 이는, 적어도 두 번째 유로 채널들이 작은 폭 및/또는 가변 채널 폭을 구비하는 경우에 특히 적용된다.
플러싱 액상물질을 공급하는 것 외에도, 플러싱 파이프들은 적어도 하나의 튜브 열의 인접 튜브들의 플러싱 파이프를 이격하는 스페이서로 구성될 수도 있다. 이는 플러싱 파이프의 직경을 각 플러싱 파이프의 영역에서 인접 튜브들의 소망하는 간격에 맞는 직경으로 함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
또한, 플러싱 파이프들은 작은 폭을 구비하는 유로 채널 및/또는 유로 채널의 협폭 구간에 배치될 수 있는데, 이는 이러한 방식에 따라, 플러싱 액상물질들이 의도적으로 평온 영역들에 공급되어서, 큰 폭의 유로 채널들 내의 유동은 영향을 받지 않고, 상기 유로 채널들 및/또는 상기 구간들 내의 튜브들이 서로 근접하여 위치한다.
레지스터를 제조함에 있어 구조상의 복잡함을 최소화하기 위해, 적어도 하나의 유지 부재가 플러싱 파이프로 구성되거나, 적어도 하나의 플러싱 파이프가 유지 부재로 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 적어도 하나의 유지 부재가 플러싱 매체가 흐를 수 있는 폐쇄형 프로파일로 되어 있다면, 상기 플러싱 매체가 일련의 개구부를 통해 당해 프로파일을 빠져나갈 수 있게 된다.
레지스터의 튜브들의 배치와는 무관하게, 튜브들이 플라스틱 소재, 바람직하기로는 불소 수지, 특히 페르플루오로알콕시(PFA: perfluoroalkoxy)로 제조되는 것이 바람직하다. 이 소재는 부식성 매체에 대한 내부식성이 크다. 선택적으로 또는 부가적으로, 튜브들은 금속, 바람직하기로는 내부식성 금속으로 제조될 수도 있다.
파이프들을 소망하는 방향으로 용이하게 배치할 수 있도록 하기 위해, 가요성 튜브들 사용하는 것도 바람직하다. 이는 각 튜브들이 서로에 대해 교차하는 경우에 특히 적합하다. 튜브들을 상기의 플라스틱 소재로 함으로써, 필요로 하는 가요성이 쉽게 얻어질 수 있다.
어떤 상황에서는, 레지스터들이 가요성 및 강직한 튜브들을 구비할 수 있다. 일례로, 레지스터의 안정성을 향상시키기 위해 강직한 튜브들이 사용되는 경우에 특히 바람직하다. 예를 들어, 직경이 다른 튜브들을 사용할 때에, 직경이 큰 튜브들은 강직한 소재로, 직경이 작은 튜브들은 가요성 소재로 할 수 있다. 선택적으로 또는 부가적으로, 레지스터의 직관은 강직한 튜브일 수 있고, 동일 레지스터에서 곡관은 가요성 튜브일 수 있다. 가요성 튜브들은 플라스틱 소재로 제조될 수 있고, 강직한 튜브들은 금속으로 제조될 수 있다.
레지스터 내에서 발생하는 유동 음파를 줄이기 위해, 적어도 2개의 인접 튜브 층의 튜브들은 서로가 오프셋되게 매우 근접시킬 수 있으며, 필요에 따라서는 이들을 중첩시킬 수도 있다. 작동 유체의 유동 방향을 가로지르는 튜브들 사이에는 갭이 매우 좁게 된다. 궁극적으로, 이들 튜브들은 음파를 상당히 반사시키는 튜브 플레이트를 형성하게 된다. 선택적으로 또는 부가적으로, 적어도 하나의 당해 튜브 플레이트는, 적어도 하나의 튜브 층이 이들 튜브 층의 튜브들 사이에 갭이 없거나 있더라도 매우 작은 작도록 서로 근접 배치됨으로써 형성될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 적어도 하나의 튜브 층 내의 튜브들의 수량이 다른 튜브 층들에 비해 상당히 많거나 또는 적어도 하나의 튜브 층 내의 튜브들의 직경이 상기 레지스터의 다른 튜브들에 비해 직경이 클 수 있다. 이와 관련하여, 선택적으로 또는 부가적으로, 안정화된 튜브들의 "격자" 또는 서로 교차된 튜브들을 구비하는 튜브 플레이트를 얻기 위해, 적어도 하나의 튜브 층의 인접 튜브들을 서로 교차시키는 것이 바람직하다. 이는 튜브 레지스터의 튜브들을 가요성, 일례로 플라스틱 소재로 제작하는 경우에 특히 적합하다. 선택적으로, 레지스터의 튜브들이 실질적으로 가요성인 경우, 음향을 반사시키기 위해, 적어도 하나의 튜브 층의 튜브들은 강직한 소재, 일례로 금속으로 제작될 수 있다.
레지스터의 2개의 가장자리 위에 또는 2개의 가장자리에 인접하게 튜브 플레이트를 제조하는 방식으로 튜브 층을 제공하는 것이 특히 바람직하다. 이러한 종류의 튜브 층은 부가적으로 또는 선택적으로, 일례로 레지스터의 중간 부분에 있는 것이 적합하다. 유체 음향을 반사시켜 음향을 상당히 감소시키기 위해서는 2개 내지 6개의 튜브 플레이트들을 사용하는 것이 일반적으로 바람직하다.
도입부에 기재한 본 발명의 목적은, 적어도 하나의 레지스터가 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 의한 레지스터를 구비하는 제38항에 따르는 열교환기에 의해 달성된다.
열교환기의 제1 바람직한 실시형태에서, 작동 유체에 의해 운반되는 간섭 성분들에 의해 튜브들이 마모되는 것을 방지하기 위해, 유동 방향을 가로지르는 방향으로 배향된 장벽(barrier)이 중력 방향을 따라 레지스터 하단부의 작동 유체 상류부에 제공된다. 간섭 성분들은, 특히 먼지 또는 이와 유사한 입자들이다.
간섭 성분들의 농도가 국부적으로 높아지는 곳에 상기 장벽이 제공되는 것이 바람직하다. 간섭 성분들에 대한 중력 효과 때문에, 이는 규칙적으로 열교환기의 바닥 부분이다. 따라서 상기 장벽은 레지스터에서 중력 방향으로 바닥 단부에 제공되는 것이 바람직하다.
장벽은 상기 열교환기의 바닥과 갭을 형성하게 제공될 수 있다. 작동 유체는 큰 속도로 상기 갭을 통과하고, 작동 유체는 열교환기의 바닥에 쌓이거나 및/또는 바람직하기로는 평온 영역 내에서 바닥 쪽으로 침하할 수 있는 간섭 성분들을 동반하여, 열교환기로부터 배출될 수 있다. 이는 궁극적으로 작동 유체로부터 간섭 성분들을 분리시킨다. 이는, 릴리프(relief)가 작동 유체의 유동 코어에서 일어나지 않고 바닥에 근접한 작동 유체의 주변부에서 일어난다는 점에서, 공지의 릴리프와는 다르다. 이에 따라 간섭 성분들은 일례로 스크러버와 같은 하류부에 연결되어 있는 시스템 부분의 통(sump)에 직접 용이하게 운반된다.
프리 갭의 높이는 기껏해야 실질적으로 레지스터의 하단부와 열 교환기의 바닥 사이의 최소 간격에 정합되도록 하여, 레지스터의 하단부가 간섭 성분들에 의한 강한 부식에 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
레지스터를 열교환기 내에 설치하고, 레지스터를 교환하는 데에 구조적인 복잡성을 낮추기 위해, 레지스터는 중력 방향으로 레지스터의 하단부에서 현수된(suspended) U-튜브 열교환기 레지스터로 구성되는 것이 바람직하다.
그러나, 곡관 영역에서, 적어도 하나의 튜브 열 내의 큰 폭을 구비하는 적어도 하나의 유로 채널에서 채널 폭이 최대가 되도록 제공될 수 있다. 다시 말하면, 이는 레지스터로부터 간섭 성분들의 제거를 개선하기 위해, 적어도 하나의 유로 채널이 바닥 쪽으로 확장된다는 것을 의미한다. 이로 인해 인접 유로 채널들의 채널 폭이 더 좁아지더라도, 레지스터 전체 폭은 일정하게 유지될 수 있다.
상기 이유로 인해, 곡관 영역 내의 각 유로 채널들의 폭이 커지면, 결과적으로 적어도 하나의 튜브 열 내에서 채널 폭이 작은 적어도 하나의 유로 채널의 폭은 실질적으로 제로가 될 수도 있다. 이러한 과정에서, 상기 적어도 하나의 튜브 열의 인접 튜브들은 바람직하기로는 사실상 서로가 접할 수 있다.
열교환기 레지스터의 전술한 구조적 특징들은 기본적으로 소망하는 방식에 따라 서로가 조합될 수 있다. 열교환기 레지스터애 대칭적 형태로부터 일탈하는 전술한 다양한 방식에 특히 적용된다. 따라서, 일례로 다른 튜브 열들 및/또는 튜브 층들에, 비대칭 튜브들 배치 및/또는 어느 정도 비대칭인 다양한 크기의 튜브들이 사용될 수 있다. 하나 그리고 동일한 튜브 열 및/또는 튜브 층 내에 이러한 다양한 형태의 디자인이 사용될 수 있다. 레지스터의 제조와 디자인 측면에서 복잡성을 낮추기 위해, 하나의 튜브 열 및/또는 층에는 각각 하나의 디자인만이 사용된다면, 이는 전반적으로 레지스터의 비대칭 구성에 이르게 된다. 다시 말하면, 다양한 튜층 층들 및/또는 열들은 각각 구조적으로 상이할 수 있다.
전술한 디자인으로 인해, 전술한 레지스터는 특히 배가스와 같은 간섭 성분들을 함유하는 가스를 가열 및/또는 냉각하는 데에 특히 적합하다. 간섭 성분들은 입자들, 응결물 및/또는 동반되는 유체일 수 있다. 이에 따라, 레지스터가 배가스 스크러버의 상류부 또는 하류부에 연결된다면, 레지스터의 효과가 배가될 수 있다. 배가스는 가열 및/또는 냉각된다.
이하에서, 단지 대표적인 실시형태만을 보여주는 도면들을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1a는 정사각형 피치를 갖는 종래의 열 교환기에 의한, 관속 레지스터, 관속 튜브들에 직교하는 단면도이다.
도 1b는 삼각형 피치의 종래의 열 교환기에 의한, 관속 레지스터, 관속 튜브들에 직교하는 단면도이다.
도 2는 작동 유체의 유동 방향과 평행한 방향에서 바라본, 본 발명에 따른 레지스터의 제1의 예시적 실시형태의 상세도이다.
도 3은 도 2에서 평면 Ⅱ-Ⅱ를 따르는 도 2의 레지스터의 상세 단면도이다.
도 4는 작동 유체의 유동 방향과 평행한 방향에서 바라본, 도 2의 레지스터의 다른 상세도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 레지스터의 제2의 예시적 실시형태의 도 3에 따른 단면에서의 상세 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 레지스터의 제3의 예시적 실시형태의 도 3에 따른 단면에서의 상세 단면도이다.
도 7은 작동 유체의 유동 방향과 평행한 방향에서 바라본, 본 발명에 따르는 레지스터의 제4의 예시적 실시형태의 다른 상세도이다.
도 8은 작동 유체의 유동 방향과 평행한 방향에서 바라본, 본 발명에 따르는 레지스터의 제5의 예시적 실시형태의 다른 상세도이다.
도 9는 작동 유체의 유동 방향과 평행한 방향에서 바라본, 본 발명에 따르는 레지스터의 제6의 예시적 실시형태의 다른 상세도이다.
도 10은 작동 유체의 유동 방향과 평행한 방향에서 바라본, 본 발명에 따르는 열 교환기의 제1의 예시적 실시형태의 저면 영역을 나타낸다.
도 11은 도 10에서 평면 Ⅸ-Ⅸ을 따르는, 도 10의 열 교환기의 저면 영역을 나타낸다.
종래 기술로 공지되어 있는 통상적인 형태의 레지스터가 도 1a와 도 1b에 도시되어 있다. 도 1a에 도시되어 있는 열 교환기 레지스터의 관속(tube bundle)의 피치는 정사각형이다. 튜브 열(RR)의 서로 인접하는 2개의 튜브들(R)과 이들 튜브들에 정렬 배치되어 있는 2개의 튜브들의 튜브 중심은 정사각형의 코너점을 형성한다. 다시 말하면, 이러한 유형의 레지스터에서, 튜브 열(RR)의 인접 튜브들(R)과 튜브 층(RL)의 인접 튜브들(R)은 서로에 대해 동일한 간격으로 배치되어 있다. 튜브 층들과 튜브 열들 사이의 간격이 다르면, 정사각형 피치가 아닌 직사각형 피치가 될 것이다. 이러한 실시예에서도, 레지스터의 각 지점에서, 레지스터의 튜브 층들과 튜브 열들 사이의 간격은 동일할 수도 있다. 이에 따라 대칭적인 레지스터 구조로 될 것이다.
도 1b에 도시되어 있는, 관속이 삼각형 피치로 되어 있는 열 교환기 레지스터에서, 튜브 층들(RL')은 서로에 대해 정렬 배향되어 있지는 않고, 각 튜브 간격의 절반만큼 서로에 대해 오프셋되어 있다. 레지스터 내의 각 지점에는, 3개의 인접 튜브들(R')의 중심점이 측면 모서리가 동일한 크기 b인 삼각형의 코너점에 위치한다. 이에 따라, 이등변 피치가 된다. 그러나, 상기 피치를 나타내는 대응 삼각형의 다리는 또한 서로 다른 길이일 수 있다. 이 경우에도, 대응하는 인접 튜브들의 모든 튜브 중심점은 각각 동일한 삼각형을 형성할 것이다. 이는 이러한 방식으로 구성된 레지스터들은 그 전체가 본질적으로 대칭으로 되어 있다는 것을 의미한다.
삼각형 피치와 정사각형 피치에서, 튜브들(R, R')은 폭이 일정한 유로 채널을 형성한다. 튜브 층들(RL')을 서로 오프셋 시킨다는 것은, 불균형적으로 압력 손실을 증가시키지 않으면서, 삼각형 피치의 튜브들(R')이 정사각형 피치의 튜브들(R)보다도 더 조밀하게 적층될 수 있다는 것을 의미한다. 궁극적으로, 정사각형 피치와 삼각형 피치인 경우에, 열 교환기 레지스터 내에 튜브들(R, R')의 구성의 대칭성이 극대로 된다. 이는 피치 즉, 튜브 간격들(a, b)이 열 교환기 레지스터의 각 구간에서 동일하다는 것을 의미한다. 결과적으로, 채널 폭이 다른 유로 채널들과, 광폭 구간 및 협폭 구간을 구비하는 유로 채널들 어느 것도 존재하지 않게 된다.
도 2는 튜브들(3)이 서로 평행하게 배향되어 있는 레지스터(2)를 구비하는 열 교환기(1)의 상세도이다. 도 2에서 평면 Ⅱ-Ⅱ를 따르는 수평방향 단면의 일례를 도 3에 도시한 바와 같이, 레지스터(2)는 작동 유체의 유동 방향(S)과 직교하는 방향으로 서로가 앞뒤로 배치되어 있는 일련의 튜브 열들(4)을 구비하며, 이들 튜브 열들은 작동 유체의 유동 방향(S)으로 나란하게 배치되어 있는 튜브 층들(5)을 형성한다. 각 튜브 층(5)의 각 튜브(3)는 작동 유체의 유동 방향(S)으로 서로 앞뒤로 정렬 배치되어 있다.
2개의 인접하는 튜브 층(5) 각각은 그 튜브 층들 사이에서 작동 유체가 관통하여 흐르는, 도 2에 도시되어 있는 유로 채널(6, 6')을 획정한다. 각 튜브 열(4)의 각 유로 채널(6, 6')에는 인접하는 튜브들(3)의 간격으로 정해지는 채널 폭(7, 7')이 있다. 도 2와 도 3에 도시되어 있는 레지스터(2)의 경우에 있어, 각 유로 채널(6, 6')의 채널 폭(7, 7')은 작동 유체의 유동 방향(S)으로 일정하다. 따라서 레지스터(2)의 튜브 열(4)로부터 튜브 열(4)까지에 있어, 유로 채널(6, 6')의 채널 폭(7, 7')은 변하지 않는다. 또한, 예시적인 실시형태에 도시되어 있는 채널 폭(7, 7')은 모든 경우에서 작동 유체의 유동 방향(S)과 직교하게 배향되어 있다.
도시된 레지스터(2)의 각 튜브 열(4)에는, 큰 폭(7')의 유로 채널(6')과 작은 폭(7)의 유로 채널(6)이 교대로 위치한다. 유로 채널(6')은 채널 폭이 크기 때문에, 작동 유체의 유동 속도가 빠르고, 유로 채널(6)은 그 채널 폭이 작기 때문에 작동 유체의 유동 속도가 느리다.
도 2 및 도 3에 도시되어 있는 튜브 열(4) 내에 제공되어 있는 튜브들(3)은 서로에 대해 쌍으로 그룹져 있으며, 인접 튜브 층(5)과 평행하게, 즉 작은 폭(7)의 유로 채널(6)을 따라 연장되어 있는 봉상의 공통 유지 부재(8)에 고정되어 있다. 레지스터(2)의 상류부에서, 유지 부재(8)는 레지스터(2)의 도시되어 있는 평면에서 상기 레지스터에 횡단방향으로 연장되어 있는 지지체(9) 상에 고정되어 있다. 유지 부재(8)에는 서로 다른 튜브 층(5)의 2개의 인접 튜브들(3)과 양 측면이 맞닿아 있는 스페이서(10)가 있다. 각각 다른 튜브 층(5)의 2개의 인접 튜브들(3)을 유지 부재(8)에 고정시키는 데에, 튜브들(3)을 에워싸는 환상 부재(11)가 사용된다. 2개의 튜브 층(5) 각각을 하나의 유지 부재(8)로 그룹핑하는 것은, 유지 부재(8)가 도시되어 있는 레지스터(2)의 모든 제2 유로 채널(6) 각각에만 제공된다는 것을 의미한다.
도 4는 도 2 및 도 3에 따르는 레지스터(2)의 또 다른 상세도로, 도 2에 대응하는 도면이 도 4에 도시되어 있지만, 레지스터(2)에서 간섭 성분(interference component)들을 세정하여 제거하는 플러싱 파이프(flushing pipe)(12)가 설치되어 있는 영역을 상세하게 도시하고 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 플러싱 파이프(12)는 레지스터 내에서 다양한 높이로 배치될 수 있다. 적어도 일부 플러싱 파이프(12)는 레지스터(2) 내에서 비교적 높게 배치된다. 또한, 플러싱 파이프(12)는 모든 제2 유로 채널(6)에만 제공된다. 플러싱 파이프(12)는 실질적으로 유로 채널(6) 전장을 따라 레지스터(2)를 관통하여 연장한다. 상세하게 도시하지는 않았지만, 플러싱 파이프(12)가 유지 부재(8)에 부착될 수도 있다.
도시되어 있는 레지스터(2)에 있어서, 플러싱 파이프(12)는 협폭 유로 채널(6)에 설치되며, 그 외경은 이들 유로 채널(6)의 작은 폭(7)과 실질적으로 정합된다. 이에 따라, 인접 튜브들(3)과 접하고 있는 플러싱 파이프(12)는 2개의 인접 튜브 층(5) 각각에 대한 스페이서로도 기능한다. 플러싱 파이프(12)의 전장부 위에 개구부(상세하게 도시하지는 않음)가 형성되어 있으며, 상기 개구부로부터 물과 같은 세정 매체(flushing medium)가 표적 방식(targeted manner)으로 유출된다. 고형 입자 형태로 엉겨 붙은 간섭 성분들은 일례로 세정 매체로 제거될 수 있으며, 이들 간섭물질들은 세정 매체와 함께 레지스터(2)로부터 상당 부분이 중력 방향으로 배출되어 레지스터의 사용 수명이 길어지게 된다.
도 2와 도 4를 비교해 보면, 각 유로 채널(6, 6')의 채널 폭(7, 7')이 도시되어 있는 레지스터(2) 내에서 그 높이 방향으로는 변하지 않고 일정함을 알 수 있다. 이는 튜브들(3)을 서로에 대해 평행하게 연장함으로써 특히 달성된다.
도 5는 레지스터(2')의 튜브들(3)의 종방향 연장부와 직교하는 단면을 개략적으로 나타낸다. 이 레지스터에서, 튜브 층(5')은 레지스터(2')와 관련된 작동 유체의 유입 방향(AS)과 평행하지 않고 경사지게 배향되어 있다. 이는 유입 방향(AS)으로 앞뒤로 배치되어 있는 튜브 열(4') 내의 튜브를 채널 폭이 큰 유로 채널(6")의 채널 폭의 일부만큼 조금씩 오프셋 시킴으로써 달성된다. 이에 따라, 작동 유체를 위한 유로 채널(6")의 입구 측 개구부(14)와 유로 채널(6")의 출구 측 개구부(15)가 더 이상 중첩되지 않는 유로 채널(6")이 형성된다.
도 6에 도시된 열 교환기(21)의 레지스터(22)는 직경이 다른 튜브들(3, 23)이 설치되어 있다는 점에서 도 2 및 도 3에 도시된 레지스터와 상이하다. 각 튜브 층(5, 25)에는 직경이 동일한 튜브들(3, 23)만이 제공되어 있다. 또한, 튜브 층들(5, 25)은, 직경이 큰 튜브 층(25)이 직경이 작은 튜브들(3)로 이루어진 2개의 튜브 층(5)을 따르고, 또한 직경이 큰 튜브 층(25) 뒤를 직경이 작은 튜브들(3)로 이루어진 2개의 튜브 층(5)이 따르는 방식으로 조합되어 레지스터(22)를 형성한다. 직경이 작은 튜브들(3)로 이루어진 2개의 인접 튜브 층(5)은 이들 2개의 튜브 층(5)에 의해 형성된 유로 채널(6)을 따라 연장되어 있는 봉상의 공통 유지 부재(8)에 의해 유지된다. 이 유로 채널(6)의 채널 폭은 모든 경우에 있어서 일정하게 폭이 작다. 이에 비해, 큰 폭(27)의 유로 채널(26)은 직경이 큰 튜브들(23)로 이루어진 튜브 층(25)과 직경이 작은 튜브들(3)로 이루어진 인접 튜브 층(5) 사이에 항상 형성된다.
재정적 고려를 위해, 직경이 큰 튜브들(23)로 이루어진 튜브 층(25)은 튜브 층(25) 옆으로 배치되어 있는 별도의 유지 부재(28)에 의해 유지된다. 상기 유지 부재(28)는 별도의 스페이서들을 사용하지 않으면서 유지된다. 직경이 작은 튜브들(3)로 이루어진 2개의 인접 튜브 층(5) 각각은 도 2 내지 도 4와 관련하여 이미 개시한 예시적인 실시형태에서와 같이 구성된다. 작은 폭(7)의 유로 채널(6) 즉, 직경이 작은 튜브들(3)로 이루어진 튜브 층들(5) 사이의 유로 채널(6)에 전술한 것과 동일한 원리로 플러싱 파이프가 배치된다. 도 6에 도시된 레지스터(22)에는 직관(3, 23)만이 설치되어 있다. 그러나, 경우에 따라서는, 곡관(bent tube)을 사용하여 레지스터를 구성할 수도 있다.
단지 리딩 튜브 열(44)만이 도시되어 있는 도 7에는 열 교환기(41)의 레지스터(42)가 도시되어 있다. 도 7의 레지스터(42)에는, 도 2에 도시된 레지스터(2)의 경우와 유사하게, 추가 튜브 열(44)이 리딩 튜브 열(44)과 정렬 배치된다.
도 2 내지 도 4에 따르는 레지스터(2)와 비교하여, 도 7에 도시된 레지스터(42)의 특별한 특징은 튜브들(43)이 공통 튜브 열(44)에서 제1 튜브 층(45)과 제2 튜브 층(45')이 교호방식으로 배치되어 있다는 것이다. 튜브들(43)은, 제1 튜브 층(45)에서 제2 튜브 층(45')으로 전이하는 영역에서 서로가 교차하고 있으며, 제2 튜브 층(45')에서 제1 튜브 층(45)으로 전이하는 영역에서도 튜브들(43)이 서로 교차한다. 협폭 구간(54)(즉, 작은 폭(47)을 구비한 유로 채널(46))은 당해 교차점들(53) 사이에 형성되어 있다. 각 협폭 구간(54)에는 스페이서(50) 또는 플러싱 파이프(52)가 있다. 도시되어 있는 예시적인 실시형태에서, 플러싱 파이프(52)의 외경은 스페이서(50)의 외경과 동일해서, 플러싱 파이프(52)는 쌍으로 서로 교차하는 2개의 튜브들(43) 사이의 간격을 소망하는 간격으로 유지한다.
서로가 교차하는 도시된 튜브들(43)은 강직(rigid)해서, 튜브들(43)의 2개의 교차점(53) 사이 모두에 튜브들(43)의 간격을 유지하는 수단을 설치할 필요는 없다. 가요성 튜브들이 사용되는 경우에는, 튜브들이 소망하는 위치에 영구적으로 유지되도록, 유로 채널의 인접하는 2개의 교차점들 사이 각각에 상기와 같은 유지 수단이 설치되는 것이 바람직하다.
쌍으로 교차하는 2개의 튜브들(43)과 인접하는 유로 채널(46')은 가변 채널 폭(47')을 구비한다. 유로 채널(46')의 폭은 교차점(53) 높이에서 가장 넓고, 교차점들(53) 사이의 중간 높이에서 가장 좁다. 튜브 열(44)에서 직선형으로 연장하는 인접 튜브들(43')에 의해 경계가 부여되는, 교차 튜브들(43)과 접하는 유로 채널(46')은 채널의 높이 전체에 걸쳐서 협폭 구간(54')과 광폭 센션(55)이 교대로 형성되어 있다.
도 7에 도시된 예시적인 실시형태에서, 튜브들(43)은 격자 형태로 교차되어 있다. 유동 방향(S)으로, 2개의 튜브들(43) 각각은 다른 튜브들(43) 각각의 전방과 후방에서 다른 튜브 층(45, 45')에 번갈아 안내도록 교차되어 있다.
그러나, 필요하다면, 도 8에 도시되어 있는 열 교환기(61)의 레지스터(62)의 예시적 실시형태에서와 같이, 위와 같은 구성은 생략될 수 있다. 도 8에서, 서로 교차되어 있는 2개의 튜브들(63, 63') 중 한 튜브(63)는 언제나 다른 튜브(63')의 전방에서 다른 튜브 층(65, 65')으로 안내된다.
도 7 및 도 8에 도시된 레지스터(42, 62)에서, 서로가 쌍으로 교차하는 튜브들(43, 63, 63')과 직선형태로 연장하는 튜브들(43', 63")은, 튜브 열(44, 64) 내에서 서로가 번갈아 위치한다.
이와 대조적으로, 도 9에 도시된 열 교환기(81)의 레지스터(82)에서, 튜브 열(84)의 모든 튜브들(83)은 서로가 쌍으로 교차하고 있다. 보다 정확하게는, 모든 경우에서, 튜브들(83)의 종방향 연장부에 걸쳐 여러 번 교차하고 있다. 이 실시형태에서, 항상 동일한 튜브들(83)이 서로 교차되어 있다. 그러나, 이론적으로, 서로 다른 튜브들, 바람직하기로는 다른 튜브 층의 튜브들이 교호방식으로 서로가 교차될 수 있다. 서로가 교차되는 인접 튜브 층들(85)의 튜브들(83) 및/또는 서로 교차된 튜브들(83)이 언제나 동일한 튜브 열(84)에 속해야 하는 것은 아니다. 튜브들(83)은 격자 형태로 서로가 교차될 수 있다.
도 9에 도시된 레지스터(82)에는 쌍으로 교차되어 있는 튜브들(83)만이 있다. 하나의 튜브 열(84)에서 서로 쌍으로 교차되어 있는 튜브들(83)의 교차점들(93)은 유동 방향과 평행한 공통 평면(96)에 위치하고 있다. 그 결과, 유로 채널(86) 내에 교차점(93) 영역에서 쌍으로 교차하는 튜브들(83) 사이에 광폭 구간들(95)이 형성되고, 이들 광폭 구간들 사이에 협폭 구간들(94)이 형성되어, 유로 채널들(86)의 종방향 연장부에 걸쳐 채널 폭들(87, 87')이 변하게 된다. 쌍으로 교차된 튜브들(83) 사이에 유로 채널(86')이 형성된다. 이 유로 채널(86')에는 작은 폭(87")의 협폭 구간(94')만이 형성되고, 이들 구간들은 인접하는 유로 채널들(86) 내의 협폭 구간(94')과 동일할 필요는 없다.
필요한 경우, 쌍으로 교차되어 있는 튜브들(83)에 의해 획정되는 유로 채널들(86') 내에, 도 7에 도시된 열 교환기(41)와 관련하여 이미 기술한 바와 같은 스페이서(90)와 플러싱 파이프(92)가 제공될 수 있다.
튜브들이 쌍으로 각각 교차되어 있는, 도시되어 있지 않은 레지스터의 예시적 실시형태에서, 튜브들 중에서 교차되어 있는 인접 튜브들의 교차점들은 서로 다른 평면상에 위치할 수도 있다. 일례로, 튜브 열 방향을 따라, 모든 두 번째 교차점들만이 이들 평면들 중 하나의 평면 내에서 위치할 수 있다. 바람직하게는, 튜브들 및/또는 레지스터의 종방향 연장부 방향으로 보았을 때에, 서로 교차되어 있는 2개의 튜브들의 교차점들은, 특히 튜브 열의 양 측면 상에서, 서로 교차하고 있는 인접 튜브들의 교차점들 사이에, 특히 그 사이의 중앙부에 위치할 수 있다. 튜브 열의 양 측면 상에서 서로가 개별적인 쌍으로 교차하고 있는 이들 인접 튜브들의 교차점들은 특히 서로 쌍으로 교차된 적어도 하나의 튜브 열에서 이웃하는 한 튜브의 이웃 교차점들과 함께 공통 평면상에 위치하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성됨으로써, 서로가 쌍으로 교차하는 2개의 튜브들 사이의 유로 채널은 유로 채널 높이에 걸쳐 비교적 채널 폭이 균일하게 된다. 대응하는 예시적 실시형태에 따르면, 대응하는 유로 채널은 실질적으로 파상선 형상이 될 것이다.
도 10은 U자형 튜브들(103)이 설치된 열 교환기(101)의 하부 영역을 도시한다. 레지스터(102)의 U자형 튜브들(103)은 중력 방향으로 열 교환기(101) 내에 걸려 있어서, U자형 튜브들(103)의 곡관부(117)는 열 교환기(101)의 베이스(118) 방향을 가리키고 있다. 작동 유체가 유동할 수 있는 간극(119)이 곡관(103)과 열 교환기(101)의 베이스(118) 사이에 존재한다. 본 발명에서 판상으로 되어 있으며, 도시된 예시적인 실시형태에서 작동 유체의 유동 방향(S)과 직교하는 평면으로 연장되어 있는 장벽(barrier)(120)이 레지스터(102)의 튜브들(103)의 상류부에 작동 유체들이 유동하는 유동 방향(S)으로 곡관부(117) 영역에 위치한다. 장벽(120)은, 열 교환기(101)의 베이스(118)와 장벽(120)의 하부 가장자리(121) 사이에 간극(119)이 형성되도록 배치된다. 간극을 통과하는 작동 유체는 속도가 증가하며, 곡관부(117) 영역에서 레지스터(102) 상에 마모가 커지게 않도록 하면서, 바닥에 침전되어 있는 입자와 같은 간섭 성분들을 포획하게 된다. 도 11은 곡관부(117) 아래의 간극(122) 내에서 작동 유체의 속도가 증가된 것을 개략적인 단면으로 도시하고 있다.
작동 유체가 유동 방향(S)으로 장벽(120)의 상부를 백업하는 결과로 작동 유체가 장벽(120)을 넘쳐흐를 때에 유체의 유동 속도가 증가한다. 이에 따라, 곡관부(117) 영역을 통해 작동 유체는 증가된 유동 속도로 유동하여, 작동 유체의 유동에서 위로부터 침전되는 간섭 성분들을 제거하게 된다. 또한, 채널 폭이 큰 유동 채널이 곡관부가 위치하는, 레지스터의 하단부 영역에서 확장되어서 채널 폭이 좁은 유로 채널들의 폭은 국부적으로 더 좁아지게 된다. 이는 레지스터에서 간섭 성분들을 제거하는 데에 긍정적인 작용을 한다.

Claims (52)

  1. 열 교환기(1, 21, 41, 61, 81, 101) 내에서 간섭 성분을 함유하는 작동 유체와 열전달 유체 사이에서 간접방식으로 열 교환을 하는 레지스터(2, 2', 22, 42, 62, 82, 102)로서,
    - 상기 열전달 유체를 운송하는 복수의 튜브들(3, 23, 43, 43', 63, 63', 63", 83, 103)을 구비하고,
    - 상기 튜브들(3, 23, 43, 43', 63, 63', 63", 83, 103)은 복수의 튜브 층들(5, 5', 25, 45, 45', 65, 65', 85)과 복수 개의 튜브 열들(4, 4', 24, 44, 64, 84)로 배치되어 있으며,
    - 상기 튜브 층들(5, 5', 25, 45, 45', 65, 65', 85)과 튜브 열들(4, 4', 24, 44, 64, 84)은 서로에 대해 횡단방식으로 연장하고 있으며,
    - 상기 튜브 층들(5, 5', 25, 45, 45', 65, 65', 85)은 상기 작동 유체들이 통과하는 복수의 유로 채널들(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')을 획정하며,
    - 작은 폭(7, 47, 87, 87")을 갖는 적어도 하나의 유로 채널(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')과 큰 폭(7', 27, 47', 87')을 갖는 적어도 하나의 유로 채널(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')이 적어도 하나의 튜브 열(4, 4', 24, 44, 64, 84) 내에 형성되고, 그리고/또는
    - 작은 폭(7, 47, 87, 87")으로 획정되는 협폭 구간(54, 54', 94, 94')과 큰 폭(7', 27, 47', 87')으로 획정되는 광폭 구간(55, 95)을 구비하는 적어도 하나의 유로 채널(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')이 적어도 하나의 튜브 열(4, 4', 24, 44, 64, 84) 내에 형성되어 있으며,
    - 상기 큰 폭(7', 27, 47', 87')은 작동 유체의 유동 속도를 크게 하고, 상기 작은 폭(7, 47, 87, 87")은 작동 유체의 유동 속도를 작게 하도록 구성되어 있는 레지스터에 있어서,
    - 적어도 하나의 튜브 열(4, 24)에서, 각 튜브(3, 23)가 튜브 층(5, 25)을 따라 연장하는 봉상의 유지 부재(8, 28)에 고정되어 있으며,
    - 상기 각각의 유지 부재(8)는 적어도 하나의 튜브 열(4)에서 매 두 번째 유로 채널(6) 마다 제공되고, 상기 각 유지 부재(8)에 인접하는 상기 적어도 하나의 튜브 열(4)의 튜브(3)는 상기 각 유지 부재(8)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 어느 경로에서 적어도 하나의 튜브 층(5')이 작동 유체가 흐르는 레지스터(2')의 유입 방향(AS)과 관련하여 경사지거나 그리고/또는 굽어지게 배향되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  3. 제2항에 있어서, 작동 유체가 유동하는 입구측 개구부(14)와 출구측 개구부(15)를 구비하는 유로 채널(6")을 획정하는 적어도 2개의 튜브 층들(5') 사이에서, 레지스터(2')와 관련하여 작동 유체의 유입 방향(AS)을 따라 입구측 개구부(14)와 출구측 개구부(15)가 서로 중첩되지 않게 형성되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(4, 4', 24) 내에 일정한 채널 폭(7, 7', 27)을 구비하는 유로 채널들(6, 6', 6", 26)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  5. 제4항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(4, 4', 24) 내에 모든 유로 채널들(6, 6', 6", 26) 각각이 일정한 채널 폭(7, 7', 27)을 구비하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 유로 채널(46', 86)에는 적어도 하나의 튜브 열(44, 64, 84)에서 튜브들(43, 43', 63, 63', 63", 83)의 종방향을 따라 교호방식으로 협폭 구간(54, 94)과 광폭 구간(55, 95)이 위치하는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  7. 제6항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(44, 64, 84)에서 모든 유로 채널들(46', 86)이 교호방식으로 협폭 구간(54, 94)과 광폭 구간(55, 95)을 구비하는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  8. 제6항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(4, 4', 24, 44, 64, 84) 내에서 광폭 구간(55, 95)과 협폭 구간(54, 94) 및/또는 큰 폭(7', 27)과 작은 폭(7)이 교대로 위치하도록, 적어도 어느 경로에서 유로 채널들(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')이 나란하게(side by side) 배치되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 작동 유체의 유동 방향(S)을 따라 앞뒤로 배치되는 적어도 2개의 튜브 열들(4, 4', 24, 44, 64, 84)의 적어도 하나의 유로 채널(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')에 일정한 채널 폭(7, 7', 27, 47, 47', 87, 87', 87")이 형성되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 작동 유체의 유동 방향(S)을 따라 앞뒤로 배치되는 적어도 2개의 튜브 열들의 적어도 하나의 유로 채널에, 협폭 구간과 광폭 구간들이 교호방식으로 제공되거나 또는 큰 폭과 작은 폭이 교호방식으로 제공되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  11. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(44, 64, 84)의 적어도 개별 튜브들(43, 64, 63', 83)이 제1 튜브 층(45, 65, 85)의 어느 영역 내에 및 제2 튜브 층(45', 65', 85)의 어느 영역 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 튜브 층(45, 65, 85)과 상기 제2 튜브 층(45', 65', 85)은 인접하는 튜브 층(45, 45', 65, 65', 85)인 것을 특징으로 하는 레지스터.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 튜브 층(45, 65, 85)과 상기 제2 튜브 층(45', 65', 85)에 의해 획정되는 유로 채널(46, 86')은, 적어도 하나의 튜브 열(44, 64, 84) 내에 복수의 협폭 구간(54, 94) 및/또는 복수의 광폭 구간을 구비하는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  14. 제11항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(44, 64, 84)의 적어도 개별 튜브들(43, 63, 63', 83)은 튜브들(43, 63, 63', 83)의 종방향 연장부를 따라 튜브들이 서로 교차되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  15. 제14항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(44, 64, 84)의 모든 튜브들(43, 63, 63', 83)이 각 튜브들의 종방향 연장부를 따라 각각 인접 튜브들(43, 63, 63', 83)과 교차되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 튜브들(43, 63, 63', 83)의 교차점들(53, 93)이 적어도 하나의 튜브 열(44, 64, 84) 내의 튜브들(43, 63, 63', 83)의 종방향 연장부와 직교하는 동일한 평면(96)에 배치되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  17. 제14항 또는 제15항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열에서, 서로 교차하지 않는 인접 튜브들은 튜브들 종방향 연장부와 직교하는 평면들 중 다른 평면 위에 교차점을 갖는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  18. 제17항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열에서, 서로 교차하는 인접 튜브들은 그들의 교차점을 통해 튜브들의 종방향 연장부와 직교하는 평면들을 획정하고, 이들 평면들은, 서로 교차하는 튜브들의 인접하는 추가 교차점들에 의해 획정되는 상기 튜브들의 종방향 연장부와 직교하여 연장하는 평면들 사이의 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  19. 제11항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(44, 64)에서 서로 교차하는 튜브들(43, 63)이 결속되도록 직관들(43', 63") 각각이 제공되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  20. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(24) 및/또는 튜브 층(25)에서, 튜브들(3, 23)의 직경이 다른 것을 특징으로 하는 레지스터.
  21. 제20항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 층(5, 25)에 직경이 동일한 튜브들(3, 23)만이 제공되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제1항 또는 제2항에 있어서, 정확하게는 하나의 튜브 층(25)이 상기 레지스터(22)의 적어도 하나의 유지 부재(28)에 고정되고, 정확하게는 2개의 인접 튜브 층들(5)이 적어도 하나의 다른 유지 부재(8)에 고정되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  25. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유지 부재(8, 28)는 그 유지 부재(8, 28)에 의해 유지되는 튜브 층들(5, 25)과 측방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  26. 제21항에 있어서, 상기 유지 부재들에 의해 고정되어 있는, 적어도 하나의 튜브 열(4)의 튜브들(3) 사이의 유지 부재들(8)은 그 유지 부재들(8)에 고정된 튜브들(3)을 이격시키는 스페이서(10)를 구비하거나 그리고/또는 유지부재들(8)이 스페이서로 구성되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  27. 제20항에 있어서, 상기 유지 부재들(8)이 작은 폭(7)을 구비하는 유로 채널(6) 및/또는 유로 채널(6)의 협폭 구간에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  28. 제1항 또는 제27항에 있어서, 플러싱 매체를 공급하는 플러싱 파이프(12, 52, 92)가 적어도 하나의 튜브 열(4, 44, 84) 내에서 작은 폭(7)을 구비하는 적어도 하나의 유로 채널(6, 46, 86') 또는 협폭 구간(47, 87")에 제공되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  29. 제28항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(4, 84) 내에서, 매 두 번째 유로 채널(6, 86')에 플러싱 파이프(12, 92)가 제공되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  30. 제28항에 있어서, 플러싱 파이프들(12, 52, 92)이 적어도 하나의 튜브 열(4, 84)의 인접 튜브들(3, 43, 83)을 이격시키는 스페이서로 구성되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  31. 제28항에 있어서, 플러싱 파이프들(12, 92)이 작은 폭(7)을 구비하는 유로 채널(6, 46, 86') 및/또는 유로 채널(6, 46, 86')의 협폭 구간(54, 94') 내에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  32. 제28항에 있어서, 적어도 하나의 유지 부재가 플러싱 파이프로 또는 적어도 하나의 플러싱 파이프가 유지 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  33. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 레지스터(2, 2', 22, 42, 62, 82, 102)의 튜브들(3, 23, 43, 43', 63, 63', 63", 83, 103)이 금속 및/또는 플라스틱 소재로 제조되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  34. 제1항 또는 제2항에 있어서, 튜브들(3, 23, 43, 43', 63, 63', 63", 83, 103)이 강직성 또는 가요성이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  35. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(24) 및/또는 튜브 층이 가요성 튜브들(3)과 강직한 튜브들(23) 모두를 구비하는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  36. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 층이 음파를 반사하는 튜브 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  37. 제36항에 있어서, 레지스터 내에 2개 내지 6개의 튜브 플레이트가 제공되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  38. 적어도 하나의 레지스터를 구비하는 열교환기로서, 상기 레지스터는 제1항 또는 제2항에 따른 레지스터인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  39. 제38항에 있어서, 작동 유체에 의해 운반되는 입자들에 의해 레지스터(102)가 마모되는 것을 방지하기 위해, 중력 방향을 따라 레지스터(102) 하단부의 작동 유체 상류부에 유동 방향(S)을 가로지르는 방향으로 장벽(barrier)(120)이 배향되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  40. 제39항에 있어서, 상기 장벽(120)이 열교환기(101)의 베이스(118)와 함께 작동 유체가 가속되어 통과하도록 하는 갭(119)을 형성하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  41. 제40항에 있어서, 프리 갭(119)의 높이는 레지스터(102)의 하단부와 열교환기(101)의 베이스(118) 사이의 최소 간격과 일치하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  42. 제38항에 있어서, 레지스터(102)의 튜브들(103)이 중력방향으로 레지스터(102)의 하단부에서 곡관부(117)를 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  43. 제42항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열에서, 큰 폭을 구비하는 적어도 하나의 유로 채널 내의 곡관부(117) 영역에서 채널 폭이 최대인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  44. 제43항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열에서, 작은 폭을 구비하는 적어도 하나의 유로 채널 내의 곡관부(117) 영역에서 폭이 0인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  45. 제1항 또는 제2항에 따른 적어도 하나의 레지스터를, 간섭 성분들을 함유하는 배가스를 가열 및/또는 냉각하는 레지스터 사용 방법.
  46. 제45항에 있어서, 간섭 성분들은 입자들 또는 응결물인 것을 특징으로 하는 레지스터 사용 방법.
  47. 제45항에 있어서, 간섭 성분들은 동반된 액상물질인 것을 특징으로 하는 레지스터 사용 방법.
  48. 제45항에 있어서, 레지스터가 배가스 스크러버의 상류부 및/또는 하류부에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스터 사용 방법.
  49. 열 교환기(1, 21, 41, 61, 81, 101) 내에서 배가스를 함유하는 작동 유체와 열전달 유체 사이에서 간접방식으로 열 교환을 하는 레지스터(2, 2', 22, 42, 62, 82, 102)로서,
    - 상기 열전달 유체를 운송하는 복수의 튜브들(3, 23, 43, 43', 63, 63', 63", 83, 103)을 구비하고,
    - 상기 튜브들(3, 23, 43, 43', 63, 63', 63", 83, 103)은 복수의 튜브 층들(5, 5', 25, 45, 45', 65, 65', 85)과 복수 개의 튜브 열들(4, 4', 24, 44, 64, 84)로 배치되어 있으며,
    - 상기 튜브 층들(5, 5', 25, 45, 45', 65, 65', 85)과 튜브 열들(4, 4', 24, 44, 64, 84)은 서로에 대해 횡단방식으로 연장하고 있으며,
    - 상기 튜브 층들(5, 5', 25, 45, 45', 65, 65', 85)은 상기 작동 유체들이 통과하는 복수의 유로 채널들(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')을 획정하며,
    - 작은 폭(7, 47, 87, 87")을 갖는 적어도 하나의 유로 채널(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')과 큰 폭(7', 27, 47', 87')을 갖는 적어도 하나의 유로 채널(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')이 적어도 하나의 튜브 열(4, 4', 24, 44, 64, 84) 내에 형성되고, 그리고/또는
    - 작은 폭(7, 47, 87, 87")으로 획정되는 협폭 구간(54, 54', 94, 94')과 큰 폭(7', 27, 47', 87')으로 획정되는 광폭 구간(55, 95)을 구비하는 적어도 하나의 유로 채널(6, 6', 6", 26, 46, 46', 86, 86')이 적어도 하나의 튜브 열(4, 4', 24, 44, 64, 84) 내에 형성되어 있으며,
    - 상기 큰 폭(7', 27, 47', 87')은 작동 유체의 유동 속도를 크게 하고, 상기 작은 폭(7, 47, 87, 87")은 작동 유체의 유동 속도를 작게 하도록 구성되어 있는 레지스터에 있어서,
    - 적어도 하나의 튜브 열(4, 24)에서, 각 튜브(3, 23)가 튜브 층(5, 25)을 따라 연장하는 봉상의 유지 부재(8, 28)에 고정되어 있으며,
    - 상기 각각의 유지 부재(8)는 적어도 하나의 튜브 열(4)에서 매 두 번째 유로 채널(6) 마다 제공되고, 상기 각 유지 부재(8)에 인접하는 상기 적어도 하나의 튜브 열(4)의 튜브(3)는 상기 각 유지 부재(8)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  50. 제12항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(44, 64, 84)의 적어도 개별 튜브들(43, 63, 63', 83)은 튜브들(43, 63, 63', 83)의 종방향 연장부를 따라 튜브들이 서로 여러 번 교차되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  51. 제14항에 있어서, 적어도 하나의 튜브 열(44, 64, 84)의 모든 튜브들(43, 63, 63', 83)이 각 튜브들의 종방향 연장부를 따라 각각 인접 튜브들(43, 63, 63', 83)과 여러 번 교차되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
  52. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 레지스터(2, 2', 22, 42, 62, 82, 102)의 튜브들(3, 23, 43, 43', 63, 63', 63", 83, 103)이 불소 수지 또는 페르플루오로알콕시(PFA)로 제조되는 것을 특징으로 하는 레지스터.
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