KR101794758B1 - 열교환기 및 이를 구비하는 원전 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 제1 유체가 흐르는 제1 유로부; 및 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 포함하고, 상기 제2 유로부는, 상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 유로저항부; 및 상기 유로저항부를 통과한 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하며, 상기 제2 유체가 흐르면서 액체에서 기체로 변화되는 주열전달부를 포함하고, 상기 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 상기 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염을 완화하도록, 상기 제1 유로 채널의 수는 상기 제2 유로 채널의 수보다 적게 구성되며, 상기 제1 유로 채널 중 어느 하나를 통과한 상기 제2 유체가 상기 제2 유로 채널 중 적어도 2개 이상으로 유입되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기를 개시한다.

Description

열교환기 및 이를 구비하는 원전{HEAT EXCHANGER AND NUCLEAR POWER PLANT HAVING THE SAME}
본 발명은 인쇄기판형(printed circuit) 또는 판형(plate type) 열교환기(heat exchanger) 및 이를 구비하는 원전에 관한 것이다.
인쇄기판형(printed circuit) 열교환기 기술은 영국 Heatric사(미국 특허공보 US4665975, 1987.05.19. 공고)에서 개발되어 일반 산업분야에 매우 다양하게 이용되고 있다. 인쇄기판형 열교환기는 광화학적 식각 기술(Photo-chemical etching technique)에 의한 조밀한 유로배치 및 확산접합 기술을 이용하여 열교환기의 판 사이의 용접을 없앤 구조의 열교환기이다.
이에 따라, 인쇄기판형 열교환기는 고온 고압의 환경에 적용 가능하고, 고집적도와 우수한 열교환 성능을 갖추고 있다. 인쇄기판형 열교환기 고온 고압의 환경에 대한 내구성과 우수한 열교환 성능과 고집적도 등의 장점으로 냉난방시스템, 연료전지, 자동차, 화학 공정, 의료기기, 원자력, 정보 통신 장비, 극저온 환경 등의 증발기, 응축기, 냉각기, 라디에이터, 열교환기, 반응기 등 매우 다양한 분야로 적용범위가 확대되고 있다.
한편, 판형(plate type) 열교환기는 100년 넘게 산업계에서 광범위하게 적용되고 있다. 판형 열교환기는 일반적으로 판을 압출하여 유로 채널을 형성하고, 판 사이를 개스킷을 사용하거나 일반 용접 또는 브레이징 용접을 사용하여 결합시킨다. 이에 따라, 인쇄기판형 열교환기와 적용분야는 유사하나 압력이 낮은 저압 환경에서 더 많이 이용되고 있다. 판형 열교환기의 열교환 성능은 인쇄기판형 열교환기보다 작고 쉘&튜브(shell and tube)형 열교환기보다 우수한 특성이 있다. 또한, 인쇄기판형 열교환기에 비하여 제작이 간편한 특징이 있다.
이하 특별한 언급이 없는 경우 인쇄기판형 또는 판형 열교환기를 플레이트형 열교환기로 통칭한다.
그러나 종래의 플레이트형 열교환기는 이상 유동(two phase)이 발생하는 증발기 등의 분야에서는 운전조건이 제한된 범위에서 이용되어 왔다. 플레이트형 열교환기가 쉘&튜브(shell and tube)형 등 다른 형태의 열교환기에 비해 열전달 효율이 매우 우수함에도 불구하고 증기발생기로 광범위하게 사용되지 못했던 이유는 유로채널에서의 유동불안 문제 때문이었다.
이하, 종래의 플레이트형 열교환기의 유로채널에서 발생되는 유동불안 문제에 관하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 플레이트형 열교환기(10)에서 제1 유체로부터 열을 전달받는 제2 유체가 흐르는 제2 플레이트(12)의 유로 구조를 나타낸 개념도이고, 도 2는 종래의 플레이트형 열교환기(10)에서 제2 유체로 열을 전달하는 제1 유체가 흐르는 제1 플레이트(11)의 유로 구조를 나타낸 개념도이며, 도 3은 종래의 플레이트형 증기발생기(20)에서 열을 전달받아 액체에서 기체(증기)로 변화하는 제2 유체가 흐르며 유로저항부(24)를 구비하는 제2 플레이트(22)의 유로 구조를 나타낸 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 플레이트(11)에 형성된 제1 유로 채널들(11a)을 따라 제1 유체가 통과하면 제2 플레이트(12)로 열이 전달된다. 전달된 열은 제2 유로 채널들(12a)을 따라 흐르는 제2 유체를 가열하게 되고, 이로 인해 기체(증기)가 발생하게 된다.
이때, 일반적으로 유로채널(flow channel)로 구성된 이상 유동(two phase)이 발생하는 증기발생기에서는 단순히 종래의 플레이트형 열교환기 유로(도 1의 d1)를 적용하는 경우 증기가 형성되면서 밀도가 급격히 증가하고, 이로 인한 밀도파가 유로방향의 앞뒤로 전파되어 유동이 불안해 진다. 단상영역과 이상영역의 압력강하 위상차가 서로 되먹임을 하며 유동불안을 증폭시키기 때문이다. 특히 공통헤더에 연결된 복수개의 유로채널로 구성된 증기발생기의 경우 이러한 현상은 유로 채널간의 시간차 유동불안(parallel channel oscillation)으로 발전해 증기발생기로서의 기능을 상실하게 한다. 이러한 현상은 증기발생기의 기동 혹은 다른 목적의 저출력운전모드가 필요한 운전범위가 넓은 응용의 경우 특히 중요한 문제가 된다.
이러한 유동불안 현상을 완화하고자 일반적 운전범위가 넓은 쉘&튜브형 증기발생기, 특히 튜브를 이차 유로로 이용하는 경우에는 튜브의 입구영역에 유로저항이 큰 오리피스를 설치한다(대한민국 SMART 원자로).
그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 단순히 유로면적을 줄이는 종래의 기술(도 1의 d2 내지 d4)은 유로오염(fouling) 문제 등을 유발할 수 있으며, 이로 인해 원자력 환경과 같이 긴 수명(long life time)이 요구되는 환경에는 적용이 제한될 수 있다. 상기 유로오염(fouling) 현상은 증기발생기를 장기간 운전하면서 각종 불순물이 누적됨에 따라 유로 단면적이 좁아지거나 막혀 급수유량에 영향을 주는 현상을 의미하며, 증기발생기 입구의 유로 단면적이 작을수록 이러한 현상이 가속될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 플레이트형 증기발생기(20)의 제2 플레이트(22) 입구영역에 형성되고 주열전달부에 형성되는 제2 유로 채널들(22a)의 폭보다 작은 폭으로 형성되는 유로 채널들로 구성되는 유로저항부(24)에 관한 기술이 제시된 바 있다. 또한, 상기 제2 플레이트(20)의 하부와 상부에는 제2 유로 채널들(22a)을 흐르는 제2 유체의 입구 헤더(23a)와 출구 헤더(23b)가 형성될 수 있다.
그러나 상기 기술에 의해 유동불안 문제가 해소되고, 유로저항부(24)의 유로오염(fouling)이 완화되었으나, 유로저항부(24)의 유로 채널들의 폭이 주열전달부의 제2 유로 채널들(22a)의 폭보다 작게 구현됨에 따라 유로저항부(24)를 구성하는 유로 채널들에서도 유로오염(fouling) 문제가 충분히 해소되지 못하는 현상이 발생한다.
본 발명의 일 목적은, 유로저항부의 좁은 유로 폭으로 인해 발생되는 유로오염(fouling) 현상을 완화하는 한편, 필요한 수준의 적절한 유로저항을 형성하도록 구성되는 열교환기 및 이를 구비하는 원전을 제공하는 데에 있다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 열교환기는, 제1 유체가 흐르는 제1 유로부; 및 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 포함하고, 상기 제2 유로부는, 상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 유로저항부; 및 상기 유로저항부를 통과한 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하며, 상기 제2 유체가 흐르면서 액체에서 기체로 변화되는 주열전달부를 포함하고, 상기 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 상기 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염을 완화하도록, 상기 제1 유로 채널의 수는 상기 제2 유로 채널의 수보다 적게 구성되며, 상기 제1 유로 채널 중 어느 하나를 통과한 상기 제2 유체가 상기 제2 유로 채널 중 적어도 2개 이상으로 유입되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기를 개시한다.
상기 제1 유로 채널의 폭은 상기 제2 유로 채널의 폭과 같거나 더 넓게 형성될 수 있다.
상기 제2 유로부는, 각각의 상기 제1 유로 채널을 통과한 상기 제2 유체가 복수의 상기 제2 유로 채널로 유입되도록, 상기 유로저항부와 상기 주열전달부 사이에 형성되어 상기 제2 유체의 흐름을 가이드하는 복수의 재분배 유로 채널을 구비하는 유량 재분배부를 더 포함할 수 있다.
복수의 상기 재분배 유로 채널은 서로 연통되게 형성되어 상기 재분배 유로 채널 간 상기 제2 유체의 이동이 가능하도록 이루어질 수 있다.
복수의 상기 재분배 유로 채널은 상기 재분배 유로 채널 간 상기 제2 유체의 이동이 불가하도록 폐쇄된 형태로 구성될 수 있다.
상기 제1 유로 채널은 상기 제2 유체의 진행 방향에 변화를 일으키는 곡선 또는 꺾인 형태의 유로를 더 구비할 수 있다.
복수의 상기 제2 유로 채널은 서로 연통되게 형성되어 상기 제2 유로 채널 간 상기 제2 유체의 이동이 가능하도록 이루어질 수 있다.
복수의 상기 제2 유로 채널은 상기 제2 유로 채널 간 상기 제2 유체의 이동이 불가하도록 폐쇄된 형태로 구성될 수 있다.
상기 제2 유로 채널은 상기 제2 유체의 진행 방향에 변화를 일으키는 유선형의 유로를 더 구비할 수 있다.
상기 제2 유로 채널은 상기 제2 유체의 진행 방향에 변화를 일으키는 곡선 또는 꺾인 형태의 유로를 더 구비할 수 있다.
상기 열교환기는, 상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부의 손상 여부를 모니터링하도록, 상기 제1 유로부와 상기 제2 유로부 사이에 형성되는 복수의 미세유로를 구비하며, 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 상기 미세유로로 유입되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 감시유로부를 더 포함할 수 있다.
상기 유로저항부는 상기 제2 유체가 유입되어 흐르는 순방향보다 역방향으로의 유로저항이 더 크도록 형성될 수 있다.
상기 제1 유로 채널 및 상기 제2 유로 채널은 판형(plate type) 또는 인쇄기판형(printed circuit type)으로 형성될 수 있다.
상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 유로 면적 또는 열전달 면적을 증가시키도록, 상기 제1 유로부와 상기 제2 유로부 중 적어도 하나는 복수로 구성될 수 있다.
아울러 본 발명은, 제1 유체가 흐르는 제1 유로부; 및 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 포함하고, 상기 제2 유로부는, 상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 유로저항부; 및 상기 유로저항부를 통과한 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하며, 상기 제2 유체가 흐르면서 액체에서 기체로 변화되는 주열전달부를 포함하고, 상기 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 상기 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염을 완화하도록, 각각의 상기 제1 유로 채널은 인접하는 복수의 상기 제2 유로 채널과 일대다(one-to-many) 관계로 대응되게 구성되어 상기 입구영역에서 유로저항을 일으키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기를 개시한다.
또한 본 발명은, 제1 유체가 흐르는 제1 유로부; 및 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 포함하고, 상기 제2 유로부는, 상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 유로저항부; 및 상기 유로저항부를 통과한 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하며, 상기 제2 유체가 흐르면서 액체에서 증기로 변화되는 주열전달부를 포함하고, 상기 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 상기 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염을 완화하도록, 상기 제1 유로 채널의 수는 상기 제2 유로 채널의 수보다 적게 구성되며, 상기 제1 유로 채널 중 어느 하나를 통과한 상기 제2 유체가 상기 제2 유로 채널 중 적어도 2개 이상으로 유입되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 증기발생기를 개시한다.
아울러 본 발명은, 제1 유체가 흐르는 제1 유로부; 및 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 포함하고, 상기 제2 유로부는, 상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 유로저항부; 및 상기 유로저항부를 통과한 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하며, 상기 제2 유체가 흐르면서 액체에서 증기로 변화되는 주열전달부를 포함하고, 상기 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 상기 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염을 완화하도록, 각각의 상기 제1 유로 채널은 인접하는 복수의 상기 제2 유로 채널과 일대다(one-to-many) 관계로 대응되게 구성되어 상기 입구영역에서 유로저항을 일으키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 증기발생기를 개시한다.
또한 본 발명은, 원자로의 노심에 의해 가열되는 제1 유체와, 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체를 순환시켜 증기를 만들어내는 열교환기를 포함하는 원전에 있어서, 상기 열교환기는, 상기 제1 유체가 흐르는 제1 유로부; 및 상기 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 포함하고, 상기 제2 유로부는, 상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 유로저항부; 및 상기 유로저항부를 통과한 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하며, 상기 제2 유체가 흐르면서 액체에서 기체로 변화되는 주열전달부를 포함하고, 상기 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 상기 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염을 완화하도록, 상기 제1 유로 채널의 수는 상기 제2 유로 채널의 수보다 적게 구성되며, 상기 제1 유로 채널 중 어느 하나를 통과한 상기 제2 유체가 상기 제2 유로 채널 중 적어도 2개 이상으로 유입되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 원전을 개시한다.
본 발명에 의하면, 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부는 유로저항부와 주열전달부를 포함하고, 유로저항부에는 제2 유로부의 입구영역에 배치되는 복수의 제1 유로 채널이 형성되며, 주열전달부에는 제1 유로 채널과 연결되는 복수의 제2 유로 채널이 구비되고, 제1 유로 채널의 수는 제2 유로 채널의 수보다 적게 구성되며 어느 하나의 제1 유로 채널을 통과한 제2 유체는 적어도 2개 이상의 제2 유로 채널로 유입되도록 이루어진다. 이와 같은 구성에 의하면, 유로저항부의 유로 채널의 폭을 줄여 유로저항을 일으키는 것이 아닌, 제1 유로 채널의 개수를 제한하여 제1 유로 채널과 제2 유로 채널 간의 유로 개수를 일대다 관계로 구성하는 것으로 제2 유로부의 입구영역에서 적절한 유로저항을 발생시킨다. 이에 따라, 제2 유로부의 입구영역에서 제2 유체의 유동에 저항을 일으키는 한편, 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염(fouling) 현상을 크게 완화시킬 수 있다.
아울러 본 발명은, 유로저항부와 주열전달부 사이에 형성되어 제1 유로 채널에서 제2 유로 채널로 유입되는 제2 유체의 흐름을 가이드 하는 복수의 재분배 유로 채널을 구비하는 유량 재분배부를 포함한다. 이에 따라, 각각의 제1 유로 채널과 대응되는 복수의 제2 유로 채널의 수를 안정적으로 유지하여 유로저항부에서 발생되는 유로저항이 영역별로 편차 없이 안정적으로 발생될 수 있다.
도 1은 종래의 플레이트형 열교환기에서 제1 유체로부터 열을 전달받는 제2 유체가 흐르는 제2 플레이트의 유로 구조를 나타낸 개념도.
도 2는 종래의 플레이트형 열교환기에서 제2 유체로 열을 전달하는 제1 유체가 흐르는 제1 플레이트의 유로 구조를 나타낸 개념도.
도 3은 종래의 플레이트형 증기발생기에서 열을 전달받아 액체에서 기체로 변화하는 제2 유체가 흐르며 유로저항부를 구비하는 제2 플레이트의 유로 구조를 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트형 열교환기의 제1 유로부를 나타낸 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트형 열교환기의 제2 유로부를 나타낸 개념도.
도 6 내지 도 10는 도 4에 도시된 제2 유로부의 다른 실시예들을 나타낸 개념도들.
도 11은 도 4 및 도 5에 도시된 플레이트형 열교환기에 구비되는 감시유로부를 나타낸 개념도.
이하, 본 발명에 관련된 열교환기 및 이를 구비하는 원전에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 특별한 언급이 없는 경우 인쇄기판형 또는 판형 열교환기를 플레이트형 열교환기(heat exchanger)로 통칭하며, 3D 프린터나 하이브리드(hybrid) 기술을 활용한 경우에도 적용할 수 있으므로, 적용 범위를 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 이하 열교환기에 관한 설명은 액체를 증기로 변화시키는 증기발생기(steam generator)에도 동일하게 적용될 수 있으므로 증기발생기에 관한 설명은 열교환기에 관한 설명으로 대신한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트형 열교환기(100)의 제1 유로부(110)를 나타낸 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트형 열교환기(100)의 제2 유로부(120)를 나타낸 개념도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 열교환기(100)는 제1 유로부(110) 및 제2 유로부(120)를 포함한다.
제1 유로부(110)는 제1 유체(110a)가 흐르도록 형성된다. 제1 유로부(110)는 상기 제1 유체(110a)가 흐르는 복수의 유로 채널(111)을 구비할 수 있다. 상기 유로 채널(111)을 흐르는 상기 제1 유체(110a)는 액체 또는 기체 상태의 단상(single phase) 유동을 나타내며, 후술할 제2 유로부(120)를 흐르는 제2 유체(120a)보다 높은 온도로 이루어지고 상기 제2 유체(120a)로 열을 전달하면서 온도가 점차 감소하도록 이루어진다. 상기 제1 유로부(110)는 일차 유체가 흐르는 종래의 일반적인 구성이 적용될 수 있다. 또한, 제1 유로부(110)는 제1 유체(110a)의 유로 면적 또는 열전달 면적을 증가시키도록 복수로 구성될 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 폐쇄형 유로뿐만 아니라 개방형 또는 유선형의 유로가 적용될 수도 있다.
제2 유로부(120)는 상기 제1 유체(110a)와 열교환되는 제2 유체(120a)가 흐르도록 형성된다. 상기 제2 유체(120a)는 상기 제1 유체(110a)보다 낮은 온도의 액체로 공급되어 제2 유체(120a)와의 열교환을 통해 기체(증기발생기의 경우는 증기)로 변화되도록 이루어진다. 여기서, 제2 유로부(120)는, 유로저항부(121)와 주열전달부(122)를 포함한다. 또한, 제2 유로부(120)는 제2 유체(120a)의 유로 면적 또는 열전달 면적을 증가시키도록 복수로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 제2 유로부(120)의 하부와 상부에는 제1 및 제2 유로 채널(121a,122a)을 흐르는 제2 유체(120a)의 입구 헤더(124a)와 출구 헤더(124b)가 형성될 수 있다.
유로저항부(121)는, 제2 유체(120a)가 공급되는 제2 유로부(120)의 입구영역에 배치되어 상기 입구영역에서의 제2 유체(120a)의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 제1 유로 채널(121a)을 구비한다. 제1 유로 채널(121a)은 도 5에 도시된 바와 같이 서로 소정 거리 이격되게 배치되며 제2 유로부(120)의 입구측에서 출구측을 향하여 각각 직선으로 연장 형성될 수 있다. 도 5에서 제1 유로 채널(121a)의 형태를 설명의 편의상 직선으로 도시하였으나, 유로의 형태를 직선으로 한정하는 것은 아니다. 상기 제1 유로 채널(121a)은 판형(plate type) 또는 인쇄기판형(printed circuit type)으로 형성될 수 있다.
또한, 유로저항부(121)는 제2 유체(120a)가 제2 유로부(120)의 입구측에서 유입되어 출구측으로 흐르는 순방향보다 역방향으로의 유로저항이 더 크도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 유로저항부(121)는 제1 유로 채널(121a)의 유로 상에 배치되어 상기 역방향으로의 유로저항을 증가시키도록 형성되는 저항부재(미도시)를 구비할 수 있다.
주열전달부(122)는, 유로저항부(121)를 통과한 상기 제2 유체(120a)가 흐르는 복수의 제2 유로 채널(122a)을 구비하며, 제2 유체(120a)가 제1 유체(110a)와 열교환되며 흐르면서 액체에서 기체(증기발생기의 경우는 증기)로 변화하도록 이루어진다. 구체적으로, 주열전달부(122)는, 제2 유체(120a)의 상태 변화에 따라 단상유체(액체) 영역, 이상유체(증기,액체) 영역, 과열증기(단상 증기) 영역으로 구분될 수 있다. 상기 단상유체(액체) 영역에서는 제2 유체(120a)가 유로를 따라 상승하면서 온도가 증가하고, 상기 이상유체(증기,액체) 영역에서는 제2 유체(120a)가 유로를 따라 상승하면서 액체의 온도가 상승하고 액체의 온도가 비등점을 넘어가면서 점차 증기로 변화되고, 상기 과열증기(단상 증기) 영역에서는 제2 유체(120a)가 유로를 따라 상승하면서 증기의 온도가 상승하고 증기의 온도가 포화온도를 넘어서 과열 증기로 바뀌게 된다. 상기 제2 유로 채널(122a)은 판형(plate type) 또는 인쇄기판형(printed circuit type)으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 열교환기(100)는 제1 유로 채널(121a)의 폭을 증가시켜 제1 유로 채널(121a)에서 발생되는 유로오염(fouling) 현상을 완화하도록, 도시된 바와 같이 제1 유로 채널(121a)의 수가 제2 유로 채널(122a)의 수보다 적게 구성되며, 복수의 제1 유로 채널(121a) 중 어느 하나를 통과하는 제2 유체(120a)가 복수의 제2 유로 채널(122a) 중 적어도 2개 이상으로 유입되도록 이루어진다. 이와 같은 구조의 열교환기(100)는 제2 유로부(120)의 입구영역에서 제2 유체(120a)의 유속에 변화를 발생시킨다.
또한, 도시된 도면을 참조하면 유로저항부(121)에 구비되는 각각의 제1 유로 채널(121a)은 주열전달부(122)에 구비되는 제1 유로 채널(121a)과 인접하는 복수의 제2 유로 채널(122a)과 일대다(one-to-many) 관계로 대응되게 구성될 수 있다. 즉, 제1 유로 채널(121a)의 출구측과 제1 유로 채널(121a)의 출구측과 대응되는 제2 유로 채널(12)의 입구측의 위치가 서로 대응되는 위치에 오도록 배치 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 제1 유로 채널(121a)과 제2 유로 채널(122a)은 1:2의 관계로 서로 대응되게 구성된다. 또한, 본 도면에서는 도시되지 않았으나 이러한 일대다 관계의 제1 및 제2 유로 채널(121a,122a)의 구성은 제2 유로부(120)의 전체가 아닌 일부에 부분적으로 구성될 수 있다. 또한, 제2 유로 채널(122a)을 기준으로 볼 때, 제2 유로 채널(122a)은 인접하는 제1 유로 채널(121a)과 다대일(many-to-one) 관계로 대응되게 구성될 수 있다.
한편, 유로저항부(121)를 구성하는 제1 유로 채널(121)의 폭(w1)은 주열전달부(122)를 구성하는 제2 유로 채널(w2)의 폭과 같거나 더 넓게 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 제1 유로 채널(121)은 제2 유체(120a)에 대한 유로저항을 일으키기 위하여 제2 유로 채널(122)의 폭(w2)보다 좁은 폭을 갖도록 요구되지 않는다.
한편, 복수의 상기 제2 유로 채널(122a)는 도시된 바와 같이 서로 연통되게 형성되어 제2 유로 채널(122a) 간 상기 제2 유체(120a)의 이동이 가능하도록 이루어질 수 있다. 이와 같은 제2 유로 채널(122a) 간 개방된 형태의 유로 구조에 의하면, 주열전달부(122)에서 제2 유체(120a)가 증기로 변화하는 과정에서 발생되는 밀도파가 서로 인접하는 제2 유로 채널(122a)로 분산 전파되어 유로저항부(121)에서 요구되는 유로저항의 크기를 줄일 수 있으며, 결과적으로 제1 유로 채널(121a)의 폭을 보다 넓게 구성할 수 있다.
한편, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 본 발명은, 원자로의 노심에 의해 가열되는 제1 유체와, 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체를 순환시켜 증기를 만들어내는 열교환기를 포함하는 원전을 제안한다. 여기서, 상기 열교환기는 제1 유로부와 제2 유로부를 포함하며, 상기 제2 유로부는 유로저항부 및 주열전달부를 포함하고, 상기 열교환기, 제1 유로부, 제2 유로부, 유로저항부 및 주열전달부는, 앞서 설명한 열교환기(100)와, 열교환기(100)에 구비되는 제1 및 제2 유로부(110,120)와, 제2 유로부(120)에 구비되는 유로저항부(121) 및 주열전달부(122)와 각각 구성 및 효과적인 측면에서 유사한 특징들을 갖는다.
이상에서 설명한 본 발명에 구성에 의하면, 제1 유체(120a)와 열교환되는 제2 유체(120b)가 흐르는 제2 유로부(120)는 유로저항부(121)와 주열전달부(122)를 포함하고, 유로저항부(121)에는 제2 유로부(120)의 입구영역에 배치되는 복수의 제1 유로 채널(121a)이 형성되며, 주열전달부(122)에는 제1 유로 채널(121a)과 연결되는 복수의 제2 유로 채널(122a)이 구비되고, 제1 유로 채널(121a)의 수는 제2 유로 채널(122a)의 수보다 적게 구성되며 어느 하나의 제1 유로 채널(121a)을 통과한 제2 유체(120a)는 적어도 2개 이상의 제2 유로 채널(122a)로 유입되도록 이루어진다. 이에 따라, 유로저항부(121)의 유로 채널의 폭을 줄여 유로저항을 일으키는 것이 아닌, 제1 유로 채널(121a)의 개수를 제한하여 제1 유로 채널(121a)과 제2 유로 채널(122a) 간의 유로 개수를 일대다(one-to-many) 관계로 구성하는 것으로 제2 유로부(120)의 입구영역에서 적절한 유로저항을 발생시킨다. 결과적으로, 제2 유로부(120)의 입구영역에서 제2 유체(120a)의 유동에 저항을 형성시켜 유동불안(flow instability)을 완화하는 한편, 제1 유로 채널(121a)의 폭을 증가시켜 제1 유로 채널(121a)에서 발생되는 유로오염(fouling) 현상을 크게 완화시킬 수 있다.
한편, 제2 유로부(120)는 유량 재분배부(123)를 더 포함할 수 있다.
유량 재분배부(123)는 각각의 상기 제1 유로 채널(121a)을 통과한 제2 유체(120a)가 복수의 상기 제2 유로 채널(122a)로 유입되도록, 유로저항부(121)와 주열전달부(122) 사이에 형성되어 제2 유체(120a)의 흐름을 가이드하는 복수의 재분배 유로 채널(123a)을 구비한다. 상기 재분배 유로 채널(123a)의 일측은 제1 유로 채널(121a) 중 어느 하나의 출구측과 연통되게 형성되며, 타측은 인접하는 복수의 제2 유로 채널(122a)의 입구측과 연통되게 형성되고, 상기 일측에서 타측으로 그 폭이 점차 넓어지도록 형성될 수 있으며, 도 5에는 도시되지 않았으나 제2 유체(120a)의 재분배를 위한 다양한 형태의 유로가 형성될 수 있다.
또한, 복수의 상기 재분배 유로 채널(123a)은, 도시된 바와 같이 서로 연통되게 형성되어 상기 재분배 유로 채널(123a) 간 상기 제2 유체(120a)의 이동이 가능하도록 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 유량 재분배부(123)의 구성에 의하면, 본 발명은 각각의 제1 유로 채널(121a)과 대응되는 복수의 제2 유로 채널(122a)의 수를 안정적으로 유지하여 유로저항부(121)에서 발생되는 유로저항이 영역별로 편차가 거의 없이 안정적으로 발생될 수 있다는 장점을 갖는다.
이하, 도 4에 도시된 제2 유로부(120)의 다른 실시예들에 대하여 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
도 6 내지 도 10는 도 4에 도시된 제2 유로부(120)의 다른 실시예들을 나타낸 개념도들이다.
먼저 도 6을 참조하면, 열교환기(200)에 구비되며 제2 유체(220a)가 흐르는 상기 제2 유로부(220)는 제1 유로 채널(221a)을 구비하는 유로저항부(221)와, 제2 유로 채널(222a)을 구비하는 주열전달부(222)와, 재분배 유로 채널(223a)을 구비하는 유량 재분배부(223)를 포함하고, 상기 제2 유로부(220)와, 유로저항부(221), 주열전달부(222) 및 유량 재분배부(223)는, 앞서 설명한 열교환기(100)에 구비되는 제1 및 제2 유로 채널(121a,122a)를 구비하는 유로저항부(121) 및 주열전달부(122)와, 재분배 유로 채널(123a)를 구비하는 유량 재분배부(123)와 각각 구성 및 효과적인 측면에서 유사한 특징들을 갖는다.
여기서, 상기 제2 유로부(220)의 측면부 상의 하부와 상부에는 제1 및 제2 유로 채널(221a,222a)을 흐르는 제2 유체(220a)의 입구 헤더(224a)와 출구 헤더(224b)가 형성될 수 있다. 도 6에서 입구 헤더(224a)와 출구 헤더(224b)는 제2 유로부(220)의 동일한 측면부 상에 배치되는 것으로 도시되었으나, 동일한 측면부가 아닌 서로 다른 측면부에 각각 배치될 수도 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 열교환기(300)에 구비되며 제2 유체(320a)가 흐르는 상기 제2 유로부(320)는 제1 유로 채널(321a)을 구비하는 유로저항부(321)와, 제2 유로 채널(322a)을 구비하는 주열전달부(322)와, 재분배 유로 채널(323a)을 구비하는 유량 재분배부(323)와, 입구 헤더(324a) 및 출구 헤더(234b)를 포함하고, 상기 제2 유로부(320)와, 유로저항부(321), 주열전달부(322), 유량 재분배부(323)와, 입구 헤더(324a) 및 출구 헤더(234b)는, 앞서 설명한 열교환기(100)에 구비되는 제1 및 제2 유로 채널(121a,122a)를 구비하는 유로저항부(121) 및 주열전달부(122)와, 재분배 유로 채널(123a)를 구비하는 유량 재분배부(123)와, 입구 헤더(124a) 및 출구 헤더(124b)와 각각 구성 및 효과적인 측면에서 유사한 특징들을 갖는다.
여기서, 제1 유로 채널(321a)과 제2 유로 채널(322a)은, 도 5에 도시된 제1 유로 채널(121a)과 제2 유로 채널(122a)이 1:2의 관계로 서로 대응되게 구성된 것에 비해 1:4의 관계로 서로 대응되게 구성될 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 열교환기(400)에 구비되며 제2 유체(420a)가 흐르는 상기 제2 유로부(420)는 제1 유로 채널(421a)을 구비하는 유로저항부(421)와, 제2 유로 채널(422a)을 구비하는 주열전달부(422)와, 재분배 유로 채널(423a)을 구비하는 유량 재분배부(423)와, 입구 헤더(424a) 및 출구 헤더(434b)를 포함하고, 상기 제2 유로부(420)와, 유로저항부(421), 주열전달부(422), 유량 재분배부(423)와, 입구 헤더(424a) 및 출구 헤더(434b)는, 앞서 설명한 열교환기(100)에 구비되는 제1 및 제2 유로 채널(121a,122a)를 구비하는 유로저항부(121) 및 주열전달부(122)와, 재분배 유로 채널(123a)를 구비하는 유량 재분배부(123)와, 입구 헤더(124a) 및 출구 헤더(124b)와 각각 구성 및 효과적인 측면에서 유사한 특징들을 갖는다.
여기서, 상기 제1 유로 채널(421a)은 상기 제2 유체(420a)의 진행 방향에 변화를 일으키는 꺾인 형태의 유로를 더 구비할 수 있으며, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 제1 유로 채널(421a)은 곡선 형태의 유로를 더 구비할 수도 있다.
또한, 상기 제2 유로 채널(422a)은 상기 제2 유체(420a)의 진행 방향에 변화를 일으키는 꺾인 형태의 유로를 더 구비할 수 있으며, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 제2 유로 채널(422a)은 곡선 형태의 유로를 더 구비할 수도 있다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 열교환기(500)에 구비되며 제2 유체(520a)가 흐르는 상기 제2 유로부(520)는 제1 유로 채널(521a)을 구비하는 유로저항부(521)와, 제2 유로 채널(522a)을 구비하는 주열전달부(522)와, 재분배 유로 채널(523a)을 구비하는 유량 재분배부(523)와, 입구 헤더(524a) 및 출구 헤더(534b)를 포함하고, 상기 제2 유로부(520)와, 유로저항부(521), 주열전달부(522), 유량 재분배부(523)와, 입구 헤더(524a) 및 출구 헤더(534b)는, 앞서 설명한 열교환기(100)에 구비되는 제1 및 제2 유로 채널(121a,122a)를 구비하는 유로저항부(121) 및 주열전달부(122)와, 재분배 유로 채널(123a)를 구비하는 유량 재분배부(123)와, 입구 헤더(124a) 및 출구 헤더(124b)와 각각 구성 및 효과적인 측면에서 유사한 특징들을 갖는다.
여기서, 상기 제2 유로 채널(522a)은 상기 제2 유체(520a)의 진행 방향에 변화를 일으키는 마름모 형상(diamond shape)으로 벤딩된 형태의 유로를 더 구비할 수 있으며, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 제2 유로 채널(521a)은 제2 유체(520a)의 유로저항이 작으면서도 열전달 효율을 높이기 위해 진행 방향에 변화를 일으키는 유선형(streamlined shape)의 유로를 더 구비할 수도 있다.
다음으로, 도 10을 참조하면, 열교환기(600)에 구비되며 제2 유체(620a)가 흐르는 상기 제2 유로부(620)는 제1 유로 채널(621a)을 구비하는 유로저항부(621)와, 제2 유로 채널(622a)을 구비하는 주열전달부(622)와, 재분배 유로 채널(623a)을 구비하는 유량 재분배부(623)와, 입구 헤더(624a) 및 출구 헤더(634b)를 포함하고, 상기 제2 유로부(620)와, 유로저항부(621), 주열전달부(622), 유량 재분배부(623)와, 입구 헤더(624a) 및 출구 헤더(634b)는, 앞서 설명한 열교환기(100)에 구비되는 제1 및 제2 유로 채널(121a,122a)를 구비하는 유로저항부(121) 및 주열전달부(122)와, 재분배 유로 채널(123a)를 구비하는 유량 재분배부(123)와, 입구 헤더(124a) 및 출구 헤더(124b)와 각각 구성 및 효과적인 측면에서 유사한 특징들을 갖는다.
여기서, 복수의 상기 제2 유로 채널(622a)은 상기 제2 유로 채널(622a) 간 상기 제2 유체(620a)의 이동이 불가하도록 폐쇄된 형태로 구성될 수 있다.
또한, 복수의 상기 재분배 유로 채널(623a)은 상기 재분배 유로 채널(623a) 간 상기 제2 유체(620a)의 이동이 불가하도록 폐쇄된 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 제1 유로 채널(621a)과 복수의 제2 유로 채널(622a)은 일대다(one-to-many) 관계로 서로 대응되게 형성되며 상기 제2 유체(620a)는 유로 채널 간 이동이 폐쇄된 상태로 제2 유로부(620)를 따라 흐르도록 구성될 수 있다.
이하, 플레이트형 열교환기(100)에 구비되는 감시유로부(125)에 대하여 도 11을 참조하여 설명한다.
도 11은 도 4 및 도 5에 도시된 플레이트형 열교환기(100)에 구비되는 감시유로부(125)를 나타낸 개념도이다.
도 11을 참조하면, 열교환기(100)는 감시유로부(125)를 더 포함할 수 있다.
감시유로부(125)는, 상기 제1 유로부(110) 또는 상기 제2 유로부(120)의 손상 여부를 모니터링하도록, 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120) 사이에 형성되는 복수의 미세유로(125a)를 구비하며, 상기 제1 유체(111) 또는 상기 제2 유체(120a)가 상기 미세유로(125a)로 유입되었는지 여부를 감지하도록 구성된다. 감시유로부(125)는 제1 유로부(110)와 제2 유로부(120) 중 서로 마주하는 어느 일면 상에 형성될 수 있다. 또한, 감시유로부(125)는 제1 유로부(110) 또는 제2 유로부(120)에 발생되는 손상에 의한 물리적 상태 변화 또는 상기 미세유로(125a)로 유입되는 제1 유체(111) 또는 제2 유체(120a)에 의한 화학적 상태 변화를 감지하도록 이루어지는 감지센서(125b)를 더 구비할 수 있다.
100 : 열교환기 110 : 제1 유로부
110a : 제1 유체 111 : 유로 채널
120 : 제2 유로부 120a : 제2 유체
121 : 유로저항부 121a : 제1 유로 채널
122 : 주열전달부 122a : 제2 유로 채널
123 : 유량 재분배부 123a : 재분배 유로 채널
124a : 입구헤더 124b : 출구헤더
125 : 감시유로부 125a : 미세유로

Claims (18)

  1. 제1 유체가 흐르는 제1 유로부; 및
    상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 포함하고,
    상기 제2 유로부는,
    상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 서로 동일한 유로저항을 일으키도록 동일한 형태 및 길이로 형성되는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 유로저항부;
    상기 유로저항부를 통과한 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하며, 상기 제2 유체가 흐르면서 액체에서 기체로 변화되는 주열전달부; 및
    일측이 제1 유로 채널 중 어느 하나의 출구와 연통되게 형성되고, 타측이 인접하는 복수의 제2 유로 채널의 입구와 연통되게 형성되고, 상기 일측에서 상기 타측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 형성되는 복수의 재분배 유로 채널을 구비하는 유로 재분배부를 포함하고,
    상기 복수의 제1 유로 채널과 유량 재분배부 각각은 서로 인접한 제2 유로 채널 사이에 형성되는 유로 격벽과 동일한 연장선상에 배치되고,
    상기 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 상기 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염을 완화하도록, 상기 제1 유로 채널의 수는 상기 제2 유로 채널의 수보다 적게 구성되며, 상기 제1 유로 채널 중 어느 하나를 통과한 상기 제2 유체가 상기 유량 재분배부를 통해 상기 제2 유로 채널 중 적어도 2개 이상으로 유입되도록 분배되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로 채널의 폭은 상기 제2 유로 채널의 폭과 같거나 더 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 재분배 유로 채널은 서로 연통되게 형성되어 상기 재분배 유로 채널 간 상기 제2 유체의 이동이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 재분배 유로 채널은 상기 재분배 유로 채널 간 상기 제2 유체의 이동이 불가하도록 폐쇄된 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로 채널은 상기 제2 유체의 진행 방향에 변화를 일으키는 곡선 또는 꺾인 형태의 유로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 제2 유로 채널은 서로 연통되게 형성되어 상기 제2 유로 채널 간 상기 제2 유체의 이동이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 제2 유로 채널은 상기 제2 유로 채널 간 상기 제2 유체의 이동이 불가하도록 폐쇄된 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 유로 채널은 상기 제2 유체의 진행 방향에 변화를 일으키는 유선형의 유로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제2 유로 채널은 상기 제2 유체의 진행 방향에 변화를 일으키는 곡선 또는 꺾인 형태의 유로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로부 또는 상기 제2 유로부의 손상 여부를 모니터링하도록, 상기 제1 유로부와 상기 제2 유로부 사이에 형성되는 복수의 미세유로를 구비하며, 상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체가 상기 미세유로로 유입되었는지 여부를 감지하도록 구성되는 감시유로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 유로저항부는 상기 제2 유체가 유입되어 흐르는 순방향보다 역방향으로의 유로저항이 더 크도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로 채널 및 상기 제2 유로 채널은 판형(plate type) 또는 인쇄기판형(printed circuit type)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유체 또는 상기 제2 유체의 유로 면적 또는 열전달 면적을 증가시키도록, 상기 제1 유로부와 상기 제2 유로부 중 적어도 하나는 복수로 구성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  15. 제1 유체가 흐르는 제1 유로부; 및
    상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 포함하고,
    상기 제2 유로부는,
    상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 유로저항부;
    상기 유로저항부를 통과한 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하며, 상기 제2 유체가 흐르면서 액체에서 기체로 변화되는 주열전달부; 및
    일측이 제1 유로 채널 중 어느 하나의 출구와 연통되게 형성되고, 타측이 인접하는 복수의 제2 유로 채널의 입구와 연통되게 형성되고, 상기 일측에서 상기 타측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 양측면이 경사지게 형성되는 복수의 재분배 유로 채널을 구비하는 유로 재분배부를 포함하고,
    상기 복수의 제1 유로 채널과 유량 재분배부 각각은 서로 인접한 제2 유로 채널 사이에 형성되는 유로 격벽과 동일한 연장선상에 배치되고,
    상기 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 상기 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염을 완화하도록, 각각의 상기 제1 유로 채널은 인접하는 복수의 상기 제2 유로 채널과 일대다(one-to-many) 관계로 대응되게 구성되어 상기 입구영역에서 유로저항을 일으키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  16. 제1 유체가 흐르는 제1 유로부; 및
    상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 포함하고,
    상기 제2 유로부는,
    상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 유로저항부;
    상기 유로저항부를 통과한 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하며, 상기 제2 유체가 흐르면서 액체에서 증기로 변화되는 주열전달부; 및
    일측이 제1 유로 채널 중 어느 하나의 출구와 연통되게 형성되고, 타측이 인접하는 복수의 제2 유로 채널의 입구와 연통되게 형성되고, 상기 일측에서 상기 타측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 양측면이 경사지게 형성되는 복수의 재분배 유로 채널을 구비하는 유로 재분배부를 포함하고,
    상기 복수의 제1 유로 채널과 유량 재분배부 각각은 서로 인접한 제2 유로 채널 사이에 형성되는 유로 격벽과 동일한 연장선상에 배치되고,
    상기 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 상기 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염을 완화하도록, 상기 제1 유로 채널의 수는 상기 제2 유로 채널의 수보다 적게 구성되며, 상기 제1 유로 채널 중 어느 하나를 통과한 상기 제2 유체가 상기 유로 재분배부를 통해 상기 제2 유로 채널 중 적어도 2개 이상으로 유입되도록 분배되는 것을 특징으로 하는 증기발생기.
  17. 제1 유체가 흐르는 제1 유로부; 및
    상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 포함하고,
    상기 제2 유로부는,
    상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 유로저항부; 및
    상기 유로저항부를 통과한 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하며, 상기 제2 유체가 흐르면서 액체에서 증기로 변화되는 주열전달부; 및
    일측이 제1 유로 채널 중 어느 하나의 출구와 연통되게 형성되고, 타측이 인접하는 복수의 제2 유로 채널의 입구와 연통되게 형성되고, 상기 일측에서 상기 타측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 양측면이 경사지게 형성되는 복수의 재분배 유로 채널을 구비하는 유로 재분배부를 포함하고,
    상기 복수의 제1 유로 채널과 유량 재분배부 각각은 서로 인접한 제2 유로 채널 사이에 형성되는 유로 격벽과 동일한 연장선상에 배치되고,
    상기 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 상기 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염을 완화하도록, 각각의 상기 제1 유로 채널은 인접하는 복수의 상기 제2 유로 채널과 일대다(one-to-many) 관계로 대응되게 구성되어 상기 입구영역에서 유로저항을 일으키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 증기발생기.
  18. 원자로의 노심에 의해 가열되는 제1 유체와, 상기 제1 유체와 열교환되는 제2 유체를 순환시켜 증기를 만들어내는 열교환기를 포함하는 원전에 있어서,
    상기 열교환기는,
    상기 제1 유체가 흐르는 제1 유로부; 및
    상기 제2 유체가 흐르는 제2 유로부를 포함하고,
    상기 제2 유로부는,
    상기 제2 유로부의 입구영역에 배치되어 상기 제2 유체의 상기 입구영역에서의 유동에 저항을 일으키도록 형성되는 복수의 제1 유로 채널을 구비하는 유로저항부; 및
    상기 유로저항부를 통과한 상기 제2 유체가 흐르는 복수의 제2 유로 채널을 구비하며, 상기 제2 유체가 흐르면서 액체에서 기체로 변화되는 주열전달부; 및
    일측이 제1 유로 채널 중 어느 하나의 출구와 연통되게 형성되고, 타측이 인접하는 복수의 제2 유로 채널의 입구와 연통되게 형성되고, 상기 일측에서 상기 타측으로 갈수록 폭이 넓어지도록 양측면이 경사지게 형성되는 복수의 재분배 유로 채널을 구비하는 유로 재분배부를 포함하고,
    상기 복수의 제1 유로 채널과 유량 재분배부 각각은 서로 인접한 제2 유로 채널 사이에 형성되는 유로 격벽과 동일한 연장선상에 배치되고,
    상기 제1 유로 채널의 폭을 증가시켜 상기 제1 유로 채널에서 발생되는 유로오염을 완화하도록, 상기 제1 유로 채널의 수는 상기 제2 유로 채널의 수보다 적게 구성되며, 상기 제1 유로 채널 중 어느 하나를 통과한 상기 제2 유체가 상기 유량 재분배부를 통해 상기 제2 유로 채널 중 적어도 2개 이상으로 유입되도록 분배되는 것을 특징으로 하는 원전.
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