KR102112292B1 - 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i)에 관한 것이다. 상기 장치(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i)는 상기 장치(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i)의 종방향(L)에 대해 수직인 횡단면으로 볼 때 동축으로 배치되고 각각 적어도 하나의 유동 채널(4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i)을 갖는, 적어도 하나의 제 1 유동 경로(2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i) 및 적어도 하나의 제 2 유동 경로(3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i)를 포함한다. 적어도 하나의 유동 경로(2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i)의 적어도 하나의 유동 채널(4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i)의 벽이 플라스틱으로 형성된다. 유동 경로들(2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i)은 각각 다수의 유동 채널들(4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i)로 형성된다.

Description

냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치 {DEVICE FOR HEAT TRANSFER IN A REFRIGERANT CIRCUIT}
본 발명은 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 장치의 종방향에 대해 수직인 횡단면으로 볼 때 동축으로 배치되고 각각 적어도 하나의 유동 채널을 갖는 적어도 하나의 제 1 유동 경로 및 적어도 하나의 제 2 유동 경로를 포함한다. 장치는 플라스틱으로 형성된다.
현대 차량의 기술적 컴포넌트들은 그들의 많은 개수로 인해, 한편으로는 연료 소비를 제한하고 다른 한편으로는 차량의 작은 구조 공간 내에 모든 컴포넌트들을 설치함으로써 바람직한 기능 다양성을 보장하기 위해, 효율이 적어도 동일하거나 또는 더 크면서 무게 및 볼륨을 최소화하라는 요구를 아주 일반적으로 받는다. 컴포넌트들의 형성 및 배치는 공간 절약과 비용 절약의 조합으로 이루어져야 한다.
종래 기술에 공지된 차량들은 특히 객실의 공기를 조정하기 위해 냉매 회로를 가진 공기 조화기를 포함한다. 냉매 회로는 한편으로는 성능 계수에 의해 나타나는 작동시 효율의 증가를 위해 그리고 냉매에 따라 냉동 성능의 향상을 위해 소위 내부 열 전달기를 포함하게 형성된다. 예컨대 별도의 동축 파이프 열 전달기들 또는 플레이트 열 전달기들이 내부 열 전달기들로서 사용되고, 내부 열 전달기를 각각 포함한 축압기 또는 증발기로 구성된 조합된 컴포넌트들이 사용된다. 내부 열 전달기는 고압에서의 냉매와 저압에서의 냉매 사이의 열 전달에 사용되는 냉매 회로 내부의 열 교환기로 이해될 수 있다. 한편으로 응결 또는 액화 후 액체 냉매가 더 냉각되고 다른 한편으로 압축기 내로의 진입 전 흡입 기체가 과열된다. 열은 고압에서의 냉매로부터 저압에서의 냉매로 전달된다.
종래의 동축 파이프 열 전달기들은 우선적으로 알루미늄으로 형성되고 대향류 원리로 작동되므로, 가능한 작은 온도 차이에 의해 양호한 열 관류 및 효율적인 열 전달이 보장된다. 특히 냉매 회로의 컴포넌트들의 무게 및 제조의 비용을 감소하기 위해, 최근 플라스틱을 재료로서 사용하는 것이 시도된다. 몇몇 차량들에서 예컨대 냉매 회로의 고압 라인이 이미 플라스틱으로 형성된다. 고압에서의 냉매 및 플라스틱의 소재 특수적 특성들이 플라스틱으로 이루어진 고압 라인, 특히 파이프와의 결합 기술인 피넛 피팅 결합의 거의 동일한 디자인을 가능하게 한다. 알루미늄으로 이루어진 실시예에 비해 플라스틱으로 이루어진 동축 파이프 열 전달기의 유사한 디자인의 실시예의 경우, 무게 및 제조의 비용이 현저히 증가한다. 알루미늄으로 이루어진 종래의 동축 파이프 열 전달기들의 벽 두께들은 작다. 저압 수준의 냉매가 가해지는 파이프는 큰 직경을 갖게 형성된다. 플라스틱으로 형성된 파이프에 직경의 전용시 벽 두께 및 이로써 무게가 현저히 증가한다.
KR 2004 0027744 A에는 외부 파이프 및 외부 파이프에 대해 동축으로 배치된 내부 파이프로 형성된 플라스틱 이중 파이프가 공개된다. 플라스틱 이중 파이프는 내부 파이프의 외부 둘레 및 외부 파이프의 내부 둘레에 대해 수직으로 놓이고 외부 파이프의 내부면과 내부 파이프의 외부면 사이에서 연장하고 균등하게 거리를 두게 둘레 상에 배치되는 리브들을 포함한다. 내부 파이프는 내부 반경으로 원형의 연결된 제 1 유동 횡단면을 포함하지만 제 2 유동 횡단면은 내부 파이프와 외부 파이프 사이에서 리브에 의해 동일한 섹션으로 분할된다.
JP 3059203 U에는 외부 파이프 및 외부 파이프에 대해 동축으로 배치된 내부 파이프로 형성된 이중 파이프가 공개된다. 외부 파이프는 내압성 재료로 형성되고 내부 파이프는 플라스틱으로 형성된다. 내부 파이프는 연결된 제 1 유동 횡단면을 포함하지만 제 2 유동 횡단면은 내부 파이프와 외부 파이프 사이에서 종축의 방향으로 그리고 둘레에 걸쳐 이격되게 배치된 센터링 엘리먼트들에 의해 분할된다.
본 발명의 과제는 특히 내부 열 전달을 위한 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치를 제공하는 것이다. 장치의 제조를 위한 비용 및 무게는 특히 알루미늄으로 이루어진 장치들과 비교해서 최소여야 한다. 장치의 설치 공간도 최소여야 한다. 장치는 최대 효율로 작동 가능해야 하고, 열 전달의 과정의 효율이 알루미늄으로 이루어진 장치들의 효율의 범위 내에 있어야 한다.
상기 과제는 독립 청구항들의 특징들을 가진 대상들에 의해 해결된다. 실시예들은 종속 청구항들에 제시된다.
상기 과제는 예컨대 차량의 공기 조화 시스템의, 특히 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치에 의해 해결된다. 상기 장치는 장치의 종방향에 대해 수직인 횡단면으로 볼 때 동축으로 배치되고 각각 적어도 하나의 유동 채널을 갖는 적어도 하나의 제 1 유동 경로 및 적어도 하나의 제 2 유동 경로를 포함하게 형성된다. 적어도 하나의 유동 경로의 적어도 하나의 유동 채널의 벽은 플라스틱으로 형성된다.
본 발명의 컨셉에 따라, 유동 경로들은 다수의 유동 채널들로 각각 형성된다. 다수라고 하면 적어도 2 개로 이해될 수 있다.
장치는 바람직하게는 실린더형 특히 종방향으로 원형 횡단면을 갖는 원통형 형태를 갖는다. 횡단면은 다른 형태들, 예컨대 사다리꼴, 삼각형, 타원형, 사각형 등로 형성될 수 있다. 또한 다양한 형태들의 조합들로 이루어진 횡단면들도 가능한다.
본 발명의 실시예에 따라 각각 원형 유동 횡단면을 가진 다수의 유동 채널들로 이루어진 적어도 하나의 유동 경로가 형성된다. 유동 횡단면들은 상이한 직경을 가질 수 있다.
유동 경로, 특히 적어도 하나의 제 2 유동 경로의 적어도 하나의 유동 채널의 벽은 바람직하게는 금속, 특히 알루미늄으로 형성된다. 대안으로 전체 장치가 플라스틱으로 이루어진다. 플라스틱에는 일반적으로 지방족, 방향족 및 긴사슬 방향족 중합체 및 폴리프로필렌을 포함하는 폴리아마이드가 예시적으로 속한다. 유동 경로들의 벽들은 열 전달 특성들을 개선하기 위해 플라스틱과 금속 또는 금속 합금의 조합으로도 형성될 수 있다. 열 전달 특성들의 개선을 위해, 벽들의 제 1 부분을 플라스틱과 금속 또는 금속 합금의 조합으로, 그리고 벽들의 제 2 부분을 금속, 특히 알루미늄으로 형성하는 것이 가능하다.
제 1 대안적 실시예에 따라, 각각의 유동 채널이 별도 벽을 포함하게 형성된다. 인접하게 배치된 유동 채널들의 벽들이 서로 접한다. 제 2 대안적 실시예에 따라, 각각의 유동 채널이 벽에 의해 제한되게 형성되고, 각각 인접하게 배치된 유동 채널들이 공통 벽에 의해 서로 분리된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 장치의 대칭 축의 영역 내에 배치된 제 1 유동 경로는 횡단면이 원형인 형태를 갖는다. 제 2 유동 경로의 유동 채널들은 제 1 유동 경로 둘레에 동심으로 배치되고 전체적으로 원형 링 형태를 갖는다. 장치의 대칭 축의 영역 내에 제 1 유동 경로의 다수의 유동 채널들의 형성시 이 유동 채널들은 전체적으로 원형 형태를 갖는다. 대칭 축으로부터 외부로 바람직하게는 제 1 유동 경로의 유동 채널들이 전체적으로 원형 링 형태를 갖는 제 2 유동 경로의 유동 채널들 둘레에 동축으로 배치된다. 이로써, 적어도 하나의 제 2 유동 경로가 2 개의 제 1 유동 경로들에 의해 제한되게 배치된다. 다른 제 2 유동 경로의 유동 채널들은 전체적으로 원형 링 형태를 갖는 제 1 유동 경로의 유동 채널들 둘레에 동축으로 배치된다. 유동 채널들은 바람직하게는 일렬 또는 다수 열로 배치된다. 다수 링이라고 하면 적어도 2 개 열의 개수로 이해될 수 있다.
유동 채널들은 종방향으로 바람직하게는 서로 평행하게 배치된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라, 적어도 하나의 유동 경로가 종방향에 대해 수직인 횡단면으로 볼 때 원형 링 형으로 형성되고 유동 경로는 반경 방향으로 배치된 웨브들에 의해 부분 원형 링형 유동 채널들로 분할된다. 웨브들 내에는 바람직하게는 원형 유동 횡단면들을 가진 유동 채널들이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 장치의 전방 측면들 상에, 제 1 유동 경로용 연결 엘리먼트 및 제 2 유동 경로용 연결 엘리먼트 또는 유동 경로들용 조합 연결 엘리먼트가 각각 배치될 수 있고, 상기 엘리먼트들 내에서, 제 1 유동 경로들의 유동 채널들이 종방향으로 계속 이어지게 형성된 연결 유동 채널들 내에 배치되고, 적어도 하나의 링 채널이 제 2 유동 경로들의 연결 유동 채널로서 형성된다. 적어도 하나의 링 채널은 제 2 연결 채널들의 볼륨을 결합시킨다. 링 채널은 또한 바람직하게 결합 라인이 통하게 되는 배출 개구를 포함한다. 결합 라인은 바람직하게 종방향에 대해 수직인 각으로 배치된다.
특히 설치 공간 및 무게의 관점에서 본 발명의 바람직한 실시예는 특히 차량의 객실의 공기를 조정하기 위한 공기 조화기의 냉매 회로 내의 내부 열 전달기로서 장치를 사용할 수 있게 한다. 내부 열 전달기 내에서 고압 수준의 냉매와 저압 수준의 냉매 사이에서 열이 전달된다. 플라스틱과 금속, 특히 알루미늄과 같은 재료들 이루어지는 가능한 조합에서, 본 발명의 실시예에 따라 고압 수준 냉매가 알루미늄으로 이루어진 컴포넌트들에 의해 안내되고 저압 수준의 냉매가 플라스틱으로 이루어진 콤포넌트들에 의해 안내되거나, 또는 고압 수준의 냉매가 플라스틱으로 이루어진 컴포넌트들에 의해 안내되고 저압 수준의 냉매가 알루미늄으로 이루어진 컴포넌트들에 의해 안내된다. 알루미늄의 사용은 열 전도도 개선시킨다. 장치의 외부면, 즉 환경과 접촉하는 면 상에 알루미늄의 사용은 열 손실 또는 열 유입을 감소시키고 이로써 주변과의 열 전달을 감소시킨다. 바람직하게는 저압 수준의 냉매보다 더 높은 온도를 가진 고압 수준의 냉매가 장치의 외부 영역에서 안내되는데, 그 이유는 고압 수준의 냉매가 주변보다 적어도 더 뜨겁기 때문이다.
차량 내에서 열 전달을 위한 본 발명에 따른 장치는 다른 다양한 장점들을 종합적으로 포함한다:
- 무게 감소되고 비용 저렴한 효율적 컴포넌트들 둘레에 플라스틱의 재료 특수적 특성들을 사용하여 최소 무게가 차량의 소비를 감소시키고,
- 적어도 거의 동일하거나 또는 동일한, 길이 및 외경과 같은 외부 치수들로 종래의 장치를 대체하거나 또는 교체하여 설치 공간이 최소화되고,
- 장치의 재료가 재활용 가능하고,
- 원자재 생산, 제조, 유지, 분해, 재활용을 포함하는 전체 라이프 사이클의 고찰 하에서 적은 비용이 얻어지고, 및
- 작동시 장치의 최대 효율이 달성되며 열 전달의 과정의 효율이 알루미늄으로 이루어진 장치들의 효율의 범위 내에 있다.
본 발명의 실시예들의 다른 개별 사항들, 특징들, 장점들은 관련 도면들을 참조로 실시예들의 하기 설명에 제시된다. 동축으로 배치된 제 1 및 제 2 유동 경로들을 포함하는 열 전달을 위한 장치가 각각 도시된다.
도 1a 내지 도 1e는 제 1 유동 경로의 유동 채널들이 원형 유동 경로를 형성하고 제 2 유동 경로의 유동 채널들이 제 1 유동 경로 둘레에 원형 링으로서 배치되는, 원형 유동 채널들로 형성된 유동 경로들을 포함하는 횡단면 또는 사시도를 도시하고,
도 2는 내부로부터 외부로 인접하게 원형 링들로서 배치되는, 원형 유동 채널들로 형성된 유동 경로들을 포함하는 횡단면 또는 사시도를 도시하고,
도 3a 및 도 3b는 내부로부터 외부로 각각 인접하고 서로 교대하는 방식으로 원형 링들로서 형성된, 원형 유동 채널들로 형성된 유동 경로들을 포함하는 횡단면을 도시하고,
도 3c는 도 3a에 도시된, 원형이고 사이 공간들에 매칭된 유동 채널들로 형성된 유동 경로들을 포함하는 횡단면을 도시하고,
도 4는 원형 유동 채널, 및 내부로부터 외부로 인접하게 원형 링들로서 배치되는 사각 유동 채널들로 형성된 유동 경로들을 포함하는 횡단면을 도시하고,
도 5는 원형 유동 채널, 및 내부로부터 외부로 인접하게 원형 링들로서 배치되는 길고 휜 유동 채널들로 형성된 유동 경로들을 포함하는 횡단면이 도시된 사시도를 도시하고, 및
도 6a 내지 도 6e는 제 1 및 제 2 유동 경로용 연결 엘리먼트 또는 조합 연결 엘리먼트를 각각 포함하는 배치를 도시한다.
도 1a 내지 도 1e에는 동축으로 배치된 제 1 및 제 2 유동 경로들(2a, 3a)을 포함하는 열 전달을 위한 장치(1a)가 종방향(L)에 상응하는 유동 방향에 대해 종방향인 횡단면 또는 사시도로 각각 도시된다. 장치(1a)는 실질적으로 원통형으로 형성되고 종방향(L)으로 연장된다. 유동 경로들(2a, 3a)은 횡단면이 원형인 유동 채널들(4a, 5a)로 각각 형성된다. 제 1 유동 경로(2a)의 유동 채널들(4a)이 원형 유동 경로를 형성하고 제 2 유동 경로(3a)의 유동 채널들(5a)이 원형 링의 형태로 제 1 유동 채널(2a) 둘레에 배치된다. 제 1 유동 경로(2a)의 유동 채널들(4a)은 제 2 유동 경로(3a)의 유동 채널들(5a)과 동일하고, 제 1 유동 경로(2a)의 유동 채널들(4a)은 제 2 유동 경로(3a)의 유동 채널들(5a)과 상이할 수 있다. 차이점들은 자유 유동 횡단면 그리고 벽 두께들 및 이로써 내부 및 외부 반경 또는 직경과 관련 있다. 유동 경로들(2a, 3a)의 자유 횡단면들은 관류 면적들로서 종래 기술에 공지된 알루미늄으로 이루어진 동축 파이프들의 관류 면적들에 대략 상응할 수 있다.
유동 채널들(4a, 5a)은 종방향(L)을 따라 직선으로 그리고 서로 평행하게 연장된다. 도시되지 않은 실시예에 따라 유동 채널들(4a, 5a)은 종방향(L)으로 장치의 중심축을 중심으로 비틀리게 배치된다.
도 1a, 도 1d 및 도 1e에는 장치(1a)의 중심축으로부터 각각 동일한 거리를 두고 이로써 중앙에 배치되는 유동 경로(2a)의 유동 채널(4a)로부터 이격된 제 1 실시예에 따른 유동 채널들(4a)은 중심축을 중심으로 원형으로 놓이는 것이 분명히 도시된다. 각 원에 대한 유동 채널들(4a)의 개수는 중심축에 대한 거리가 점점 커질수록 증가한다. 도시되지 않은 제 2 실시예에 따라 각 원에 대한 유동 채널들(4a)의 개수는 중심축에 대한 거리가 점점 커짐에도 일정하게 유지되고 유동 채널들(4a)의 외부 반경들이 중심축에 대한 거리가 점점 커질수록 증가한다.
도 1b 및 도 1c에 도시된 장치(1a)의 경우, 제 2 실시예 따른 제 1 유동 경로(2a)의 유동 채널들(4a)은 각각 종방향(L)에 대해 수직인 방향으로 직렬로 배치된다. 인접하게 배치된 열들의 유동 채널들(4a)은 각각 유동 채널(4a)의 외부 반경 둘레에 오프셋되게 놓인다. 각 열에 대한 유동 채널들(4a)의 개수는 중심축을 통과하게 배치되는 열로부터 거리가 점점 커질수록 감소한다.
제 2 유동 채널(3a)의 유동 채널들(5a)은 제 1 유동 경로(2a)의 유동 채널들(4a)처럼 각각 제 1 또는 제 2 실시예에 각각 배치될 수 있고, 제 2 유동 경로(3a)의 유동 채널들(5a)이 제 1 실시예에, 그리고 제 1 유동 경로(2a)의 유동 채널들(4a)이 제 2 실시예에 배치될 수 있고 또는 그 반대로 배치될 수 있다. 상이한 실시예들은 중심축에 대한 거리에 따른 유동 채널들의 직경과 관련 있다.
도 2에는 동축으로 배치된 제 1 및 제 2 유동 경로들(2b, 3b)을 포함한 열 전달을 위한 장치(1b)가 유동 방향에 대해 종방향인 횡단면 또는 사시도로 도시된다. 도 1a, 도 1d 및 도 1e에 도시된 장치(1a)와의 차이점은 제 1 유동 경로들(2b)의 유동 채널들(4b) 및 제 2 유동 경로들(3b)의 유동 채널들(5b)이 내부로부터 외부로 인접하게 원형 링들으로서 배치되는 원형 링형 유동 채널들(2b, 4b)을 각각 형성하는 것이다. 중앙에 배치되는 원형 유동 채널(4b)만이 단일 컴포넌트로서 제 1 유동 채널(2b)을 형성한다.
장치(1b)의 반경 방향으로, 제 1 유동 경로들(2b)은 각각 원형 링들로서 하나의 유동 채널(4b)의 폭을 가지게, 즉 하나의 유동 채널(4b)로 이루어지게 형성되고, 제 2 유동 경로들(3b)은 2 개의 제 2 유동 채널들(5b)의 폭을 가지게, 즉 2 개의 유동 채널들(5b)로 형성된다. 이로써 각각의 제 1 유동 경로(2b)는 제 2 유동 경로(3b)의 2 개의 유동 채널들(5b)에 의해 각각 둘러싸인다. 장치(1b)의 반경 반향으로 인접하게 배치된 제 2 유동 경로(3b)의 유동 채널들(5b)은 서로 접촉하게 배치된다. 유동 경로들은 중앙으로부터 외부로 제 1 유동 경로(2b), 제 2 유동 경로(3b), 제 1 유동 경로(2b), 제 2 유동 경로(3b), 제 1 유동 경로(2b) 및 제 2 유동 경로(3b)의 순서로 배치된다.
제 1 유동 경로(2b)의 총 관류 면적은 180㎟ 내지 450㎟의 범위, 특히 200㎟ 내지 420㎟의 범위, 특히 300㎟ 내지 420㎟의 범위에 있고, 제 2 유량 경로(3b)의 총 관류 면적은 40㎟ 내지 100㎟의 범위, 특히 약 50㎟ 내지 70㎟의 범위, 특히 45㎟ 내지 63㎟의 범위에 있다.
장치(1b)를 냉매 회로의 내부 열 전달기로서 사용하는 경우, 제 1 유동 경로들(2b)은 저압 수준의 냉매로 그리고 제 2 유동 경로들(3b)은 고압 수준의 냉매로 관류된다. 고압 측 상의 냉매의 소재 특수적 특성에 의해 고압 측 상의 필요한 총 관류 면적은 저압 측 상의 필요한 총 관류 면적보다 현저히 적다.
제 1 유동 흐름(2b)의 유동 채널(4b)은 0.8㎜ 내지 1.5㎜의 범위, 바람직하게는 1.2㎜의 내부 직경을 갖고, 0.1㎜ 내지 0.3㎜의 범위, 바람직하게는 0.2㎜의 벽 두께를 갖는다. 제 2 유동 흐름(3b)의 유동 채널(5b)은 역시 0.8㎜ 내지 1.5㎜의 범위, 바람직하게는 1.2㎜의 내부 직경을 갖고, 0.2㎜ 내지 0.6㎜의 범위, 바람직하게는 0.4㎜, 특히 0.37㎜의 벽 두께를 갖게 형성된다. 장치(1b)는 20㎜ 내지 30㎜의 범위, 바람직하게는 22㎜ 내지 27㎜의 범위, 특히 24㎜ 내지 26㎜의 범위의 외경을 갖고, 크기, 특히 총 직경은 크기 조절 가능하다. 특히 유동 경로들(2b, 3b)의 배치 또는 개수는 가변적일 수 있다.
도 3a에는 동축으로 배치된 제 1 및 제 2 유동 경로들(2c, 3c)을 포함한 열 전달을 위한 장치(1c')가 유동 방향에 대해 종방향인 횡단면 또는 사시도로 도시된다. 도 2에 도시된 장치와의 차이점은 제 1 유동 채널들(2c)의 유동 채널들(4c') 및 제 2 유동 경로(3c)의 유동 채널들(5c)이 내부로부터 외부로 각각 인접하고 서로 교대하는 방식으로 원형 링들로서 배치되는 원형 링형 유동 경로들(2c, 4c')을 각각 형성하는 것이다.
장치(1b)와의 근본적인 차이점은 장치(1c')의 반경 방향으로 제 1 유동 경로(2c) 및 제 2 유동 경로(3c)가 각각 원형 링들로서 하나의 유동 채널(4c', 5c)의 폭을 가지게, 즉 하나의 유동 채널(4c', 5c)로 형성되는 것이다. 이로써 각각의 제 1 유동 경로(2c)는 각각 제 2 유동 경로(3c)에 의해 둘러싸인다. 제 2 유동 경로들(3c)의 유동 채널들(5c)은 외부면 및 내부면 상에서 제 1 유동 경로들(2c)의 하나의 유동 채널(4c')과 직접 열 접촉된다. 장치(1c)의 반경 방향으로 인접하게 배치된, 유동 경로(2b, 3b) 방식의 유동 채널들(4c', 5c)은 접촉식으로 배치되지 않는다. 외부면 및 내부면의 개념은 항상 장치(1c')의 반경에 따른 유동 채널들(4c', 5c)의 외부 벽에 관련된다.
도 3b에는 도 3a에 도시된 장치(1c')의 상세도가 도시된다. 유동 채널들(4c', 5c)의 일정한 벽 두께 및 일정한 개수의 형성에 의해 유동 채널들(4c', 5c)의 벽들의 언더컷들 또는 인접하게 배치된 유동 채널들(4c', 5c) 사이의 바람직하지 않고 사용되지 않는 사이 공간들이 야기된다. 사이 공간들에는 열 전달을 위한 유체가 가해지지 않고 잠재적 절연부로서 열 관류에 영항을 주거나 이를 악화시킬 것이다. 벽 두께들은 사전에 결정된 압력 부하에 의해 사전에 결정된다. 제 2 유동 경로들(3c)의 횡단면이 원형인 유동 채널들(5c)이 유지되면서 제 1 유동 채널들(2c)의 유동 채널들(4c')이 매칭될 수 있다. 도 3c에는 제 2 유동 경로들(3c)의 원형 유동 채널들(5c) 및 예컨대 제 2 유동 경로들(3c) 사이의 사이 공간들에 매칭된 제 1 유동 경로(2c)의 유동 채널(4c)을 포함한 횡단면을 가진 장치(1c)의 상세도가 도시된다. 유동 채널들(5c)과의 접촉 면들 상의 유동 채널(4c)의 벽은 인접하게 배치된 유동 채널들(4c, 5c)의 벽들이 완전히 서로 접하도록 유동 채널들(5c)의 벽에 매칭되고 오목하게 형성된다. 유동 채널들(4c, 5c)의 벽들의 외부면들의 반경들은 동일하다. 유동 채널들(4c)의 벽들은 서로의 접촉 면들 상에서, 즉 둘레 방향으로, 평면으로 형성되고 완전히 서로 접한다. 편평한 벽들은 바람직하게는 장치(1c)의 반경 방향으로 각각 놓인다.
장치(1c)를 냉매 회로의 내부 열 전달기로서 사용하는 경우, 횡단면이 매칭된 제 1 유동 경로(2c)의 유동 채널들(4c)은 저압 수준의 냉매로 관류되고, 제 2 유동 경로(3c)의 원형 유동 채널들(5c)은 고압 수준의 냉매로 관류된다. 도 3c에 따른 장치(1c)의 유동 채널들(4c, 5c)을 고압 수준의 냉매 및 저압 수준의 냉매에 의한 직접 열 접촉되는 냉매 유동 채널들로서 배치하는 것이 도 2에 따른 장치(1b)의 유동 채널들(4b, 5b)을 고압 유량용 제 2 유동 채널들(5b)의 이중 열로 배치하는 것보다 선호될 수 있다.
도 1a 내지 도 1g, 도 2 및 도 3a 내지 도 3c에 따른 장치들(1a, 1b, 1c)은 제 1 유동 경로들(2a, 2b, 2c) 및 제 2 유동 경로들(3a, 3b, 3c)이 하나의 연결된 엘리먼트로 각각 형성되도록 형성될 수 있고, 이들은 장치(1a, 1b, 1c)의 조립시 독립 엘리먼트들로서 서로 결합, 특히 서로 끼워진다.
도 4에는 내부로부터 외부로 인접하게 원형 링들로서 배치된, 중앙에 배치된 원형 유동 채널(4d) 및 사각 유동 채널들(4d, 5d)로 형성된 유동 경로들(2d, 3d)을 갖는 횡단면이 도시된, 동축으로 배치된 제 1 및 제 2 유동 경로들(2d, 3d)을 포함한 열 전달을 위한 장치(1d)가 도시된다. 장치(1d)의 중앙에 배치된 유동 채널(2d)만이 원형 유동 횡단면을 갖는다. 장치(1d)는 동축으로 배치된 다수의 원통형 파이프들로 형성되고, 유동 경로들(2d, 3d)은 내부로부터 외부로 각각 교대로 서로 인접하게 배치된다. 인접하게 배치된 파이프들 사이에는 둘레에 걸쳐 균등하게 분포된 리브들 또는 웨브들이 형성된다. 장치(1d)의 반경 방향으로 배치되는 리브들 또는 웨브들은 유동 경로들(2d, 3d)을 둘레 방향으로는 파이프 벽에 의해 그리고 반경 방향으로는 각각 리브에 의해 제한되는 유동 채널들(4d, 5d)로 각각 분할한다.
각각의 유동 채널(4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c)이 고유 벽에 의해 제한되게 형성되고 인접하게 배치된 유동 채널들(4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c)의 벽들이 서로 접하게 배치되는 도 1 내지 도 3에 따른 장치들(1a, 1b, 1c)에 비해, 도 4에 도시된 장치(1d)의 유동 채널들(4d, 5d)은 유동 채널들(4d, 5d)을 양측으로 제한하는 벽들을 포함한다. 이로써, 벽은 제 1 유동 경로(2d) 또는 제 2 유동 경로(3d)의 유동 채널들(4d, 5d)을 분리시키거나 또는 상이한 유동 경로들(2d, 3d)의 유동 채널들(4d, 5d)을 서로 분리시킨다.
도 5에는 원형 유동 채널(4e) 및 내부로부터 외부로 인접하게 원형 링들로서 배치되는, 부분 원형 링형 유동 채널들(4e, 5e)로 형성된 유동 채널들(2e, 3e)을 갖는 횡단면이 도시된, 동축으로 배치된 제 1 및 제 2 유동 채널들(2e, 3e)을 포함하는 열 전달을 위한 장치(1e)가 사시도로 도시된다. 장치(1e)의 중앙에 배치된 유동 채널(4d)만이 원형 유동 횡단면을 갖는다. 도 4에 도시된 장치(1d)와의 근본적 차이점은 원통형 장치(1d)의 중심축을 중심으로 휘고 길게 형성된 부분 원형 링형 유동 채널들(4e, 5e)의 횡단면의 형태이다. 동심으로 서로 인접하게 배치된 다수의 원통형 파이프들 사이에 형성된 4 개의 리브들이 둘레에 걸쳐 균등하게 분포됨으로써, 중앙에 배치된 유동 채널(4e) 외의 각각의 유동 채널(4e, 5e)이 4분원 링을 나타낸다.
도 4 및 도 5에 따른 장치들(1d, 1e)의 실시예도 크기 조절 가능하고, 특히 유동 경로들(2d, 2e, 4d, 4e)의 배치 또는 개수는 가변적이다.
열이 전달될 수 있는 유체 질량을, 예컨대 장치(1a, 1b, 1c, 1d, 1e)를 냉매 회로의 내부 열 전달기로서 사용하는 경우 고압 수준 및 저압 수준의 냉매 질량 유량들을 단일 유동 채널들(4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e)로 분배하고 장치(1a, 1b, 1c, 1d, 1e)의 관류 후에 다시 함께 안내하기 위해, 연결 컴포넌트들이 제공될 수 있다.
도 6a 내지 도 6e에는 동축으로 배치된 제 1 및 제 2 유동 경로들(2f, 2g, 2h, 2i, 3f, 3g, 3h, 3i), 및 제 1 유동 경로(2f)용 연결 엘리먼트(6, 6f) 및 제 2 유동 경로(3f)용 연결 엘리먼트(7, 7f) 또는 조합 연결 엘리먼트(11g, 11h, 11i)를 각각 포함한 열 전달을 위한 장치들(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i)의 배치가 도시된다. 연결 엘리먼트들(6, 6f, 7, 7f) 또는 조합 연결 엘리먼트들(11g, 11h, 11i)은 서로 그리고 장치(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i)와 예컨대 접착, 변형, 마찰 용접 또는 용접에 의해 조립된다. 연결 엘리먼트들(6, 6f, 7, 7f) 또는 조합 연결 엘리먼트들(11g, 11h, 11i)은 바람직하게는 피넛 피팅을 결합 라인들에 대한 결합 엘리먼트들로서 포함한다.
도 6a 및 도 6b에 도시되듯이, 전방 측면들 상에는 축방향 및 이로써 장치(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f)의 종방향으로 각각 제 1 유동 경로(2f)용 연결 엘리먼트(6, 6f)가 배치된다. 장치(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f)의 각각의 전방 측면과 제 1 유동 경로(2f)용 연결 엘리먼트(6, 6f) 사이에 제 2 유동 경로(3f)용 연결 엘리먼트(7, 7f)가 제공될 수 있다.
유동 방향에 따라 제 1 유동 경로들(2f) 내로 유입되는 제 1 유체 질량 유량이 연결 엘리먼트(6, 6f)를 통해 연결 엘리먼트(7, 7f)로 안내되고 연결 엘리먼트(7, 7f) 내에서 제 1 유동 경로들(2f)의 유동 채널들(4f)로 분배되거나, 또는 제 1 유동 경로들(2f)의 유동 채널들(4f)로부터 유출되는 제 1 유체 질량 유량이 연결 엘리먼트(7, 7f)를 통해 연결 엘리먼트(6, 6f)로 안내되고 연결 엘리먼트(6, 6f) 내에서 혼합된다. 연결 엘리먼트(6, 6f)는 제 1 유체 질량 유량의 안내를 위한 도시되지 않은 연결 라인과 결합된다. 유동 방향에 따라 제 2 유동 경로들(3f) 내로 유입되는 제 2 유체 질량 유량이 연결 엘리먼트(7, 7f) 내에서 제 2 유동 경로들(3f)의 유동 채널들(5f)로 분배되거나, 또는 제 2 유동 경로(3f)의 유동 채널들(5f)로부터 유출되는 제 2 유체 질량 유량이 연결 엘리먼트(7, 7f)를 통해 안내되고 제 2 유체 질량 유량의 안내를 위한 결합 라인(8) 내에서 혼합된다. 결합 라인(8)은 연결 엘리먼트(7, 7f)와 결합된다.
도 6b에는 벌집형, 특히 육각 및 특히 육각형으로서 형성된 제 1 유동 경로(2f)의 유동 채널들(4f) 및 원형으로 형성된 제 2 유동 경로(3f)의 유동 채널들(5f)을 갖는 횡단면이 도시된, 동축으로 배치된 제 1 및 제 2 유동 경로들(2f, 3f)을 포함한 열 전달을 위한 장치가 사시도로 도시된다. 도 5에 도시된 장치(1e)와의 근본적 차이점은 유동 채널들(4f, 5f)의 횡단면의 형태 및 배치이고, 유동 채널들(4f)은 중앙에 배치된 단일 벌집 둘레에 균등하게 놓인 6 개를 포함한 7 개의 벌집들로서 형성된다. 벌집들 사이에 형성된 12 개의 리브들은 각각 둘레에 걸쳐 균등하게 분포되고, 벌집들은 형태와 치수에 있어 동일한 유동 횡단면들을 갖는다. 6 개의 외부 벌집들의 2 개와 장치(1f)의 외경 사이의 사이 공간들 내에 둘레에 걸쳐 균등하게 분포되게 배치된, 원형 유동 횡단면들을 가진 유동 채널들(5f)이 형성된다.
연결 엘리먼트(7f)는 제 1 유동 경로들(9f)의 유동 채널들(4f)을 종방향(L)으로 계속 이어지게 하도록 형성되고 배치된, 횡단면이 벌집형인 연결 유동 채널들(9f)을 중심에 포함한다. 장치(1f) 및 연결 엘리먼트(7f)의 서로 접하는 전방 측면들은 벌집형 유동 채널들(4f) 및 연결 유동 채널들(9f)의 크기 및 배치에 있어 동일하므로, 유동 채널들(4f)은 연결 엘리먼트(7f)를 통과해 연결 엘리먼트(6f)에까지 연장된다. 연결 엘리먼트(7f)를 통하는 중에 장치(1f)를 향하는 전방 측면의 시작에서 연결 유동 채널들(9f)이 좁아지게 형성된다. 연결 엘리먼트(6f) 내에서 제 1 유체가 유동 방향에 따라 분배되고 혼합된다.
중심에 배치된 연결 유동 채널들(9f) 둘레에 링 채널이 제 2 유동 경로들(3f)의 연결 유동 채널(10f)로서 형성되고, 상기 링 채널은 연결 엘리먼트(7f)의 전방 측면 방향으로 개방되고 제 2 유동 경로들(3f)의 원형 유동 채널들(5f)과 함께 공통 볼륨을 둘러싼다. 유동 경로들(3f)은 장치(1f) 및 연결 엘리먼트(7f)의 전방 측면들 상에서 공통 링 채널 내로 통한다. 링 채널에는 실질적으로 종방향(L)에 대해 수직으로 놓이고 도시되지 않은 결합 라인 내로 통하는 배출 개구가 제공된다. 연결 엘리먼트(7f)의 링 채널 내에서 제 2 유체가 유동 방향에 따라 분배되거나 또는 혼합된다.
도 6c에는 제 1 및 제 2 유동 경로들(2g, 3g)의 원형으로 형성된 유동 채널들(4g, 5g) 및 제 1 유동 경로(2g)의 사각으로 형성된 유동 채널들(4g)을 갖는 횡단면이 도시된, 동축으로 배치되는 제 1 및 제 2 유동 경로들(2g, 3g)이 사시도로 도시된다.
도 4에 도시된 장치(1d)와 유사하게, 장치(1g)는 다수의, 특히 동축으로 배치된 2 개의 원통형 파이프들로 형성되고, 유동 경로들(2g, 3g)은 내부로부터 외부로 각각 교대로 인접하게 배치된다. 인접하게 배치된 파이프들 사이에는 둘레에 걸쳐 균등하게 분포된 리브들이 형성된다. 장치(1g)의 반경 방향으로 배치되는 리브들은 유동 경로들(2g, 3g)을 둘레 방향으로 파이프 벽에 의해 제한되고 반경 방향으로 리브에 의해 제한되는 유동 채널들(4g, 5g)로 각각 분할한다. 도 4에 도시된 장치(1d)와의 차이점은 파이프 벽을 형성하는 벽들 및 리브들을 형성하는 벽들이 종방향(L)으로 원형 유동 채널들(4g, 5g)을 포함하는 것이다. 원래의 파이프들 및 리브들 내에 형성된 원형 유동 채널들(5g) 내부에서 제 1 유체가 제 1 유동 경로들(2g)의 유동 채널들(4g)을 통해 흐르고, 파이프 벽들의 내부에 형성된 제 2 유동 경로(3g)의 원형 유동 채널들(5g)에는 제 2 유체가 가해진다.
조합 연결 엘리먼트(11g)에는 제 1 유동 채널들(2g)의 유동 채널들(4g)이 계속 이어지게 형성되고 배치되는 종방향(L)으로 이어지는 연결 유동 채널들(9g)이 제공된다. 장치(1g)의 리브들의 영역들 내에 조합 연결 엘리먼트(11g)가 웨브들을 포함하게 형성되고, 상기 웨브들은 외부 벽으로부터 반경 방향으로 내부 파이프의 벽의 길이 내에까지 연장되고 중앙의 영역, 특히 제 1 유동 경로(2g)인 내부 파이프의 영역에서 유동 채널(2g)을 릴리즈한다. 웨브들은 장치(1g) 및 조합 연결 엘리먼트(11g)의 서로를 향하는 전방 측면들 상에서 리브들 내에 형성된 유동 채널들(4g)이 웨브들에 의해 릴리즈된 볼륨들 내로 통하도록 장치(1g)의 리브들에 대해 이격되도록 배치된다. 제 1 유체는 실질적을 종방향(L)으로 조합 연결 엘리먼트(11g)를 통해 흐르고 유동 방향에 따라 유동 채널들(4g)로 분배되거나 또는 유동 채널들(4g)을 통해 흐르는 제 1 유체가 조합 연결 엘리먼트(11g) 내에서 적어도 부분적으로 혼합되고, 그 후 조합 연결 엘리먼트(11g)를 통해 흐르고 웨브들 후에 마지막으로 혼합된다.
조합 연결 엘리먼트(11g)는 중심에 배치된 연결 유동 채널들(9g) 둘레에 그리고 내부 파이프의 벽의 길이 내의 웨브들의 단부들 상에, 링 채널을 제 2 유동 경로들(3g)의 연결 유동 채널들(10g)로서 각각 포함하고, 상기 링 채널은 조합 연결 엘리먼트(11g)의 전방 측면 방향으로 개방되고 웨브들 내에 형성된 채널들에 의해 장치(1g)의 제 2 유동 경로들(3g)의 원형 유동 채널들(5g)과 함께 공통 볼륨을 둘러싼다. 내부 파이프의 벽 내에 형성된 유동 경로들(3g)은 장치(1g) 및 조합 연결 엘리먼트(11g)의 전방 측면들 상에서 내부 링 채널들 내로 통하고 외부 파이프의 벽 내에 형성된 유동 경로들(3g)은 장치(1g) 및 조합 연결 엘리먼트(11g)의 전방 측면들 상에서 외부 링 채널 내로 통한다. 내부 링 채널 및 외부 링 채널은 웨브들 내에 형성된 채널들에 의해 유체 기술적으로 서로 결합된다. 외부 링 채널에는 실질적으로 종방향(L)에 대해 수직으로 놓이고 도시되지 않은 결합 라인 내로 통하는 배출 개구가 제공된다. 조합 연결 엘리먼트(11g)의 링 채널들 내에서 제 2 유체가 유동 방향에 따라 분배되거나 또는 혼합된다.
도 6d에는 원형으로 형성된 제 2 유동 경로들(3h)의 유동 채널들(5h) 및 사각으로 형성된 제 1 유동 경로들(2h)의 유동 채널들(4h)을 갖는 횡단면이 도시된, 실질적으로 동축으로 배치된 제 1 및 제 2 유동 경로들(2h, 3h)을 포함하는 열 전달을 위한 장치(1h)가 사시도로 도시된다. 도 6c에 도시된 장치(1g)와의 차이점은 제 2 유동 경로들(3h)인 파이프 벽들 및 리브들 내에 원형으로 형성된 유동 채널들(5h)에 제 2 유체가 가해지고, 원래의 파이프 내에서 제 1 유체가 제 1 유동 경로들(2h)의 유동 채널들(4h)을 통해 흐른다.
조합 연결 엘리먼트(11h)는 중심에 횡단면이 원형인 중앙 연결 유동 채널(9h) 및 중앙 연결 유동 채널(9h) 둘레에 배치되는 사각 연결 유동 채널들(9h)을 포함하고, 상기 연결 유동 채널들은 제 1 유동 경로들(2h)의 유동 채널들(4h)을 종방향(L)으로 계속 이어지게 형성되고 배치된다. 장치(1h) 및 조합 연결 엘리먼트(11h)의 서로 접하는 전방 측면들은 유동 채널들(4h) 및 연결 유동 채널들(9h)의 크기 및 배치에 있어서 동일하거나 또는 적어도 거의 동일하므로, 유동 채널들(4h)이 조합 연결 엘리먼트(11h) 내로 연장된다. 연결 유동 채널들(9h)은 조합 연결 엘리먼트(11h)의 내부에서 종결되고 공통 볼륨 내로 통한다. 조합 연결 엘리먼트(11h) 내에서 제 1 유체는 유동 방향에 따라 분배되거나 또는 혼합된다. 장치(1h)의 리브들의 영역들에서 조합 연결 엘리먼트(11h)가 외부 벽으로부터 반경 방향으로 장치(1h)의 내부 파이프의 벽의 영역에 배치되는 원형 링에까지 연장되는 웨브들을 포함하게 형성된다. 원형 링은 제 1 유동 경로(2h)인 내부 파이프의 영역에서 원형 유동 횡단면을 갖는 연결 유동 채널(9h)을 둘러싼다. 웨브들 및 원형 링은 장치(1h) 및 조합 연결 엘리먼트(11h)의 서로를 향하는 전방 측면들 상에서 리브들 및 장치(1h)의 내부 파이프에 접한다.
조합 연결 엘리먼트(11h)는 중심에 배치된 연결 유동 채널들(9h) 둘레에 그리고 원형 링의 내부에, 링 채널을 제 2 유동 경로들(3h)의 연결 유동 채널들(10h)로서 각각 포함하고 상기 링 채널은 웨브들처럼 조합 연결 엘리먼트(11h)의 전방 측면으로 개방되고 웨브들 내에 형성된 채널들 및 장치(1h)의 제 2 유동 경로들(3h)의 원형 유동 채널들(5h)과 함께 공통 볼륨을 둘러싼다. 내부 파이프의 벽 내에 형성된 유동 경로들(3h)은 장치(1h) 및 조합 연결 엘리먼트(11h)의 전방 측면들 상에서 내부 링 채널 내로 통하고 외부 파이프의 벽 내에 형성된 유동 경로들(3h)은 장치(1h) 및 조합 연결 엘리먼트(11h)의 전방 측면들 상에서 외부 링 채널 내로 통한다. 리브들 내에 형성된 유동 경로들(3h)은 장치(1h) 및 조합 연결 엘리먼트(11g)의 전방 측면들 상에서 웨브 내에 형성된 채널 내로 각각 통한다. 내부 링 채널 및 외부 링 채널은 웨브들 내에 형성된 채널들에 의해 유체 기술적으로 서로 결합된다. 외부 링 채널에 실질적으로 종방향(L)에 대해 수직으로 놓이고 도시되지 않은 결합 라인이 통하게 되는 유출 개구가 제공된다. 링 채널들 내에서, 그리고 웨브들 내에 형성된 조합 연결 엘리먼트(11h)의 채널들 내에서 제 2 유체가 유동 방향에 따라 분배되거나 또는 혼합된다.
도 6e에는 원형 유동 채널(4i) 및 내부로부터 외부로 인접하게 원형 링들로서 배치되는 부분 원형 링형 유동 채널들(4i, 5i)로 형성된 유동 경로들(2i, 3i)을 갖는 횡단면이 도시된, 동축으로 배치되는 제 1 및 제 2 유동 경로들(2i, 3i)을 포함하는 열 전달을 위한 장치(1i)가 사시도로 도시된다. 장치(1i)의 중앙에 배치된 유동 채널(2i)만이 원형 유동 횡단면을 갖는다. 도 5에 도시된 장치(1e)와의 차이점은 서로 동축이고 내부 원형 유동 횡단면 둘레에 배치되고 그리고 부분 원형 링형 유동 채널들(4e, 5e)로 형성되는 2 개의 유동 경로들(2e, 3e) 대신, 3 개의 유동 경로들(2i, 3i)이 형성되는 것이다.
조합 연결 엘리먼트(11i)는 실질적으로 도 6d에 도시된 조합 연결 엘리먼트(11h)에 상응한다. 조합 연결 엘리먼트들(11h, 11i)의 근본적 차이점은 조합 연결 엘리먼트(11i)의 전방 측면으로 폐쇄되고 링 채널들 사이에 유체 기술적 결합만을 형성하는 웨브들의 형성에 있다. 웨브들은 장치(1i) 및 조합 연결 엘리먼트(11i)의 서로를 향하는 전방 측면들 상에서 비 강제적으로 리브들 및 장치(1i)의 내부 파이프에 접한다.
장치들(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i)은 특히 동축 파이프 열 전달기들로서 형성된 열 전달기들에 관한 것이고, 적용된 메커니즘, 재료 및 디자인은 다른 방식의 열 전달기들에 적용될 수 있다. 장치들(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i)은 R1234yf, R1234ze, R134a, R290, R600a, R600, R717, R744, R32, R152a, R1270, R1150 및 이들의 혼합물과 같은 다양한 냉매에 사용될 수 있는 냉매 회로의 내부 열 전달기로서 사용될 수 있다.
1a, 1b, 1c', 1c, 1d,
1e, 1f, 1g, 1h, 1i 장치
2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f,
2g, 2h, 2i 제 1 유동 경로
3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f,
3g, 3h, 3i 제 2 유동 경로
4a, 4b, 4c', 4c, 4d,
4e, 4f, 4g, 4h, 4i 제 1 유동 경로의 유동 채널
5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f,
5g, 5h, 5i 제 2 유동 경로의 유동 채널
6, 6f 제 1 유동 경로의 연결 엘리먼트
7, 7f 제 2 유동 경로의 연결 엘리먼트
8 제 2 유체의 결합 라인
9f, 9g, 9h, 9i 제 1 유동 경로의 연결 유동 채널
10f, 10g, 10h, 10i 제 2 유동 경로의 연결 유동 채널
11g, 11h, 11i 조합 연결 엘리먼트
L 종방향

Claims (14)

  1. 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i)로서, 상기 장치(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g, 1h, 1i)의 종방향(L)에 대해 수직인 횡단면으로 볼 때 동축으로 배치되며 제1 유체를 위한 적어도 하나의 제 1 유동 경로(2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i) 및 제2 유체를 위한 적어도 하나의 제 2 유동 경로(3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i)를 포함하고, 상기 유동 경로들(2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i)은 각각 복수의 유동 채널(4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i)을 포함하고, 적어도 하나의 유동 경로(2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i)의 상기 복수의 유동 채널(4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i) 중 적어도 일부의 벽이 플라스틱으로 형성되는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치에 있어서,
    상기 유동 경로들(2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i)은 각각 다수의 유동 채널들(4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i)로 형성되고,
    전방 측면들 상에 상기 제 1 유동 경로(2f)용 연결 엘리먼트(6, 6f) 및 상기 제 2 유동 경로(3f)용 연결 엘리먼트(7, 7f)가 배치되고, 상기 제 2 유동 경로(3f)용 연결 엘리먼트(7, 7f)는
    - 상기 제 1 유동 경로(2f, 2g, 2h, 2i)의 상기 유동 채널들(4f, 4g, 4h, 4i)과 연통되며, 상기 엘리먼트들의 종방향(L)으로 연장되도록 형성되는 연결 유동 채널들(9f, 9g, 9h, 9i), 및
    - 상기 제 2 유동 채널들(5f, 5g, 5h, 5i)과 연통되는 적어도 하나의 링 채널을 포함하는 상기 제 2 유동 경로(3f, 3g, 3h, 3i)의 연결 유동 채널(10f, 10g, 10h, 10i)을 포함하고,
    상기 제1 유동 경로용 연결 엘리먼트(6, 6f)는 상기 제2 유동 경로용 연결 엘리먼트(7, 7f)에 결합되어 제 1 유동 경로(2f, 2g, 2h, 2i)의 상기 유동 채널들(4f, 4g, 4h, 4i)과 상기 제 2 유동 채널들(5f, 5g, 5h, 5i) 사이의 연통을 차단하는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 유동 경로(2a, 2b, 2c, 2f, 2g, 2h, 3a, 3b, 3c, 3g, 3h)가 각각 원형 유동 횡단면을 가진 다수의 유동 채널들(4a, 4b, 4c, 4f, 4g, 4h, 5a, 5b, 5c, 5g, 5h)로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 제 2 유동 경로(3a, 3b, 3c)의 상기 복수의 유동 채널(5a, 5b, 5c) 중 일부의 벽이 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 각각의 유동 채널(4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c)은 별도 벽을 포함하게 형성되고, 인접하게 배치된 유동 채널들(4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 5c)의 상기 벽들이 서로 접하는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 각각의 유동 채널(4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i)은 벽에 의해 제한되게 형성되고, 각각 인접하게 배치된 유동 채널들(4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i)은 공통 벽에 의해 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 제 1 유동 경로(2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2g, 2h, 2i)는 상기 장치(1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1g, 1h, 1i)의 중심축을 포함하도록 배치되고 횡단면이 원형인 형태를 갖고, 전체적으로 원형 링 형태를 갖는 제 2 유동 경로(3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3g, 3h, 3i)의 유동 채널들(5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5g, 5h, 5i)이 상기 제 1 유동 경로(2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2g, 2h, 2i) 둘레에 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 중심축으로부터 외부로 제 1 유동 경로(2b, 2c, 2d, 2e, 2g, 2h, 2i)의 유동 채널들(4b, 4c, 4d, 4e, 4g, 4h, 4i)이 전체적으로 원형 링 형태를 갖는 제 2 유동 경로(3b, 3c, 3d, 3e, 3g, 3h, 3i)의 유동 채널들(5b, 5c, 5d, 5e, 5g, 5h, 5i) 둘레에 동축으로 배치되므로, 적어도 하나의 제 2 유동 경로(3b, 3c, 3d, 3e, 3g, 3h, 3i)가 2 개의 제 1 경로들(2b, 2c, 2d, 2e, 2g, 2h, 2i)에 의해 제한되게 배치되고, 다른 제 2 유동 경로(3b, 3c, 3d, 3g, 3h, 3i)의 유동 채널들(5b, 5c, 5d, 5g, 5h, 5i)이 전체적으로 원형 링 형태를 갖는 제 1 유동 경로(2b, 2c, 2d, 2g, 2h, 2i)의 유동 채널들(4b, 4c, 4d, 4g, 4h, 4i) 둘레에 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 유동 채널들(4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i)은 일렬 또는 다수 열로 배치되는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 유동 채널들(4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f, 5g, 5h, 5i)은 상기 종방향(L)으로 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 적어도 하나의 유동 경로(2c, 2d, 2e, 2g, 2h, 2i, 3c, 3d, 3e, 3g, 3h, 3i)가 상기 종방향(L)에 대해 수직인 횡단면으로 볼 때 원형 링형으로 형성되고, 상기 유동 경로(2c, 2d, 2e, 2g, 2h, 2i, 3c, 3d, 3e, 3g, 3h, 3i)는 반경 방향으로 배치되는 웨브들에 의해 부분 원형 링형 유동 채널들(4c, 4d, 4e, 4g, 4h, 4i, 5c, 5d, 5e, 5g, 5h, 5i)로 분할되는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 웨브들 내에 유동 채널들(4g, 5h)이 형성되는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 링 채널은 결합 라인이 통하게 되는 유출 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 회로 내의 열 전달을 위한 장치.
  14. 삭제
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