KR20020091044A - 열 교환기 및 그의 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

열 교환기 장치(10)를 하우징 벽체(42)에 형성하기 위한 방법이 개시된다. 열 교환기(10)는 대향된 대면부(35, 38)에 부착된 열을 방출하는 높은 표면적의 핀(37, 47)을 갖는 내측 환형 링(32)과 외측 환형 링(34)을 포함한다. 내측 링(32)은 하우징 측벽부(42)의 내부면(46)에 인접한 방사상 외향 대면부(35)를 갖는다. 외측 링(34)은 하우징 측벽부(42)에 인접한 방사상 내향 대면부(38)를 갖는다. 링 축선(44)을 따라 횡방향으로 일치되도록 옮겨질 때에, 측벽부(42)는 클램핑 방식으로 상호 맞물리면서 뛰어난 열 유동 경로가 형성된다. 작동 가스로부터 내측 핀(37)으로 전달된 열은 내측 링(32)으로 전도되어 측벽부(42)를 통해 외측 링(34)으로 유동되어 외측 핀(47)으로 전도된다. 외측 핀(47)에 충돌되는 공기는 외측 핀(47)으로부터 열을 흡수한다.

Description

열 교환기 및 그의 형성 방법{HEAT EXCHANGER AND METHOD OF CONSTRUCTING SAME}
열 교환기는 소정의 유체로부터 다른 유체로 열 에너지를 전달한다. 일반적인 열 교환기는 자동차용 라디에이터이고, 여기에서 열은 라디에이터내의 온수로부터 쿨러 공기로 전달된다. 열은 액상 또는 기체상일 수 있는 유체가 얇은 벽의 통로를 통과하면서 얇은 벽의 통로의 외측으로 공기가 유도됨으로써 이동된다. 공기내의 가스 분자는 통로의 벽체에 충돌하면서 접촉하는 동안 열을 제거한다.
자유 피스톤 스털링 사이클 기구(free piston stirling cycle mechines)에서는 기밀 봉합된 하우징 일측의 가스로부터 타측에 있는 대기와 같은 유체로 열을 전달할 필요가 있다. 자유 피스톤 스털링 사이클 저온 쿨러, 특히 하우징내의 헬륨과 같은 작동 가스는 압축되므로 온도가 상승한다. 열은 하우징의 일측 영역의 열을 흡수하는 처리의 일부로서와 타측에서의 방출하는 일부의 과정으로서 제거된다.
이러한 열 펌핑 과정은 열 에너지의 유동이 하우징 벽체를 통과할 것을 요구한다. 그러나, 가장 일반적인 하우징 벽체 재질, 스테인레스 스틸은 특별히 양호한 열 전도체가 아니다. 열을 매우 신속하게 전달하도록 얇게 만들어진 하우징 벽체는 하우징내의 압력을 지지하지 못한다.
통상의 스털링 사이클 기구에서의 열 전달은 하우징의 내측과 외측에서 얇고 높은 열 전도성 핀을 부착함으로써 열 전달을 증진하도록 보조된다. 기구내의 작동 가스가 충돌하는 내측 핀은 높은 표면적을 가지면서 핀으로 열 에너지를 전달한다. 이러한 열 에너지는 하우징 벽체를 통하여 하우징 외측의 쿨러 핀으로 유동한다. 대기와 같은 유체 냉각제는 외측 핀을 통과하면서 열을 제거한다.
핀은 두가지 방법중 하나에 의해 통상적으로 부착된다. 한가지 방법은, 핀이 하우징의 내측과 외측 표면에 납땜이나 접합된다. 다른 방법은, 하우징을 교차하는 평면을 따라 커팅됨으로써 하우징이 두개의 섹션으로 분리된다. 핀 구조체는 두개의 하우징 섹션 사이에 개재되고 제위치에서 납땜이나 접합된다.
하우징에 납땜 또는 접합한 핀의 두가지 단점은 가격이 비싸다는 것과 납땜과 접합이 하우징과 핀 모두의 야금학적인 특성을 변형하는 경향을 갖는다는 것이다. 핀 구조체가 개재되는 단점은 가격이 고가인 것과, 야금학적 영향과, 빈약한 납땜 또는 접합에 기인한 균열의 가능성을 포함한다.
그러므로, 특별히 스털링 사이클 기구에서 및 일반적인 벽체의 대향 측면에서 효율적인 열 교환기와, 그의 형성에 대한 방법의 필요성이 나타난다.
본 발명은 일반적으로 열 교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벽체 내측에서의 유체와 상이한 압력에 있는 벽체 외측의 유체 사이의 열 전달하기 위한 열 교환기 및 그러한 열 교환기를 형성하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 바람직한 자유 피스톤 스털링 사이클 쿨러의 측단면도,
도 2는 바람직한 열 교환기의 측단면도의 개략도,
도 3은 바람직한 열 교환기 및 도 1의 자유 피스톤 스털링 사이클 저온 쿨러의 관련 부분을 도시한 측단면도,
도 4는 도 3의 라인 4-4를 따라 일부 단면을 도시한 단부측의 도면,
도 5는 바람직한 열 교환기 및 도 1의 자유 피스톤 스털링 사이클 저온 쿨러의 관련 부분의 확대된 측단면도,
도 6과 도 7은 다른 열 교환 수단의 단면을 도시한 단부측의 도면.
본 발명은 하우징 벽체의 일측으로부터 대향 측면으로 열 에너지를 전달하기 위한 열 교환기에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 열 교환기의 형성 방법을 고려한다. 바람직한 실시예에서, 하우징 벽체는 저온 쿨러와 같은, 자유 피스톤 스털링 사이클 기구의 하우징이다.
장치는 하우징의 내측면에 대하여 고정되는 내측 링을 포함한다. 외측 링은 항징의 외측면에 대하여 고정된다. 링들은 동축으로 위치되며 하우징 벽체의 대향측면에 횡방향으로 정렬되면서 링으로부터 링으로 열 에너지 전도 경로를 형성한다. 또한, 링은 하우징 내측에서의 압력에 의해 형성된 응력하에서 하우징 벽체를 지지한다.
열 전달 수단은, 바람작하게는, 얇고 높은 열 전도서이 핀이며 링의 대향측에 설치된다. 내측 핀은 하우징 내측의 작동가스로부터 내측 링으로 열의 전도를 증진한다. 열은 하우징 벽체를 통하여 외측 링으로 전도된다. 그리하여, 열은 외측 핀으로 전도되므로 외측 핀 사이의 간극을 통하는 가스 순환에 의해 제거된다. 이러한 가스는 실시예의 대기 공기이지만, 유체 냉각제일 수 있다.
장치를 형성하는 방법은 하우징의 내측면에 대하여 내측 링을 고정하는 단계 및 소정의 횡방향 위치로 내측링을 횡방향으로 옮기는 단계를 포함한다. 외측 링은 하우징의 외부면에 대하여 고정되며 횡방향으로 소정의 횡방향 위치, 바람직하게는 측벽부의 대향 측면의 내측 링과 정렬되는 방향으로 고정된다. 링의 상대 온도는 원하는 경우에 변화될 수 있다.
구성된 열 교환기는 링의 주변 면부와 하우징 측벽부 사이에 상호 간섭 끼워짐을 가지므로 링과 하우징 측벽부의 상대적인 이동이 방지된다. 또한, 링과 하우징 사이의 높은 접촉 면적은 열 에너지 전도에 대한 우수한 경로를 제공한다. 납땜이나 접합에 기인한 하우징의 야금학적 특성의 취약은 없으며 실제로 열 교환기는 하우징을 강화시킨다. 구조체의 개재로 인한 하우징 측벽부의 재-밀봉(re-seal)은 필요하지 않다.
도면에서 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명에서, 특정한 용어는 명료함을 위하여 호소되어질 것이다. 그러나, 이는 본 발명이 선택된 특정한 용어에 제한된다는 것을 의미하지는 않으며 이는 각각의 특정한 용어가 유사한 목적을 달성하기 위한 유사한 방법으로 작동되는 모든 기술적인 동등물을 포함하는것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 연결된 이라는 단어 또는 이와 유사한 용어가 자주 사용된다. 이들은 직접적인 연결로 제한되지 않으며 다른 요소를 통한 연결을 포함하며, 여기에서 이러한 연결은 본 기술분야의 당업자들에 의하여 동등한 것으로 인지된다.
본 발명의 열 교환기(10)는 도 1에서 자유 피스톤 스털링 사이클 저온 쿨러(12)에 도시된다. 그러나, 이후의 설명으로부터 본 기술분야의 당업자들에게 명백해짐에 따라, 본 발명은 파이프, 용기 및 기타 구조물과 같은 열이 통과되어 전달되는 임의의 벽체에 사용될 수 있다.
저온 쿨러(12)는 측벽부(18)로 형성된 원통형 통로에 슬라이딩 가능하게 설치되는 피스톤(14)을 갖는다. 변위기(16)는 측벽부(19)로 형성된 원통형 통로에 슬라이딩 가능하게 설치된다. 피스톤(14)은 마그네트가 설치되는 환형 링(22)에 구동가능하게 링크된다. 환형 링(22)은 시간 변화에 따라 교류 자기장이 발생되는 간극내에 놓여지면서 링(22)과 링크된 피스톤(14)을 왕복 운동으로 구동한다.
저온 쿨러(12) 내측에 수용된 헬륨과 같은 작동 가스는 피스톤(14)의 왕복의 일부 주기동안 압축 공간(2)내에서 압축되므로 작동 가스 온도는 압축 공간(2)에서 상승한다. 가열된 작동 가스는 화살표(15)를 따라 하우징(13)의 개구부(17)를 통해 열 교환기(10)의 내부 요소들을 통과한다. 작동 가스로부터 내부 요소들에 의해 흡수되는 얼마간의 열은 열 교환기(10)의 외부 요소들로 전도된다. 열은 열 교환기(10)의 외부 요소들을 통과하면서 대기에 의해 제거된다.
저온 쿨러(12)는 잘 알려진 열역학적 사이클에 따라 작동 가스가 팽창하는냉각 단부(26)로부터 작동 가스가 압축되는 압축 공간(20)까지 열을 펌핑한다. 그러므로 저온 쿨러(12)의 냉각 단부(26)는, 예를 들어 가스체 산소가 응축되도록 냉각할 수 있으며 산소를 액화시키고, 전기 장치, 초전도체 및 기타 다른 장치를 필요한 극저온(150K보다 낮은)으로 냉각할 수 있다.
간략하게 전술되며 도 3 내지 5에서 상세히 도시된 바람직한 열 교환기(10)는 저온 쿨러(12)의 온난 영역(24)에 설치되어 영역내의 압축 공간에서 작동 가스로부터 열 에너지를 제거하도록 한다.
저온 쿨러(12)는 하우징을 형성하도록 기밀 밀봉된 측벽부(42)를 가지며, 이는 도 3 내지 도 5에 일부만이 도시되었다. 측벽부(42)는 내부면(46) 및 외부면(48)을 갖는다. 측벽부는 매우 얇고(약 0.3㎜), 압축 공간 주변에서 하우징 직경은 크며, 측벽부(42)의 응력은 직경이 증가하는 비율보다 더 크게 증가한다. 열 교환기는 측벽부(42)를 지지하며, 여기에서 지지는 가장 필요하다. 측벽부 다음으로 얇은 열 교환기는 도 2에 도시된 바와 같이 사용될 수 있는데, 이는 열 전달이 상당히 집중되지 않기 때문이다.
열 교환기(10)는 두개의 주요 요소를 포함하는데, 내측 링(32) 및 외측 링(34)을 포함한다. 내측 링(32)은 얇고, 바람직하게는 열 교환기 영역(31)으로 도시된 바와 같이 위치될 때에 측벽부(42)의 내부면(46)에 대향되게 자리잡는 방사상 외측으로 대면부(36)를 갖는 환형의 구리이다. 열 교환기 영역(31)은 하우징 측벽부(42)의 영역으로 내측 링(32)와 외측 링(34)이 도 3과 도 5에 도시된 바와 같은 적절한 작동 위치에 설치된다.
내측 링(32)은 열 전달 수단이 설치되는 방사상 내측으로 대면부(35)를 갖는다. 열 전달 수단은, 본 발명의 목적을 위하여, 유체로부터 링들중 하나에게까지 또는 링중 하나로부터 유체까지 열의 전달을 용이하게 하는 구조로서 형성된다. 바람직한 열 전달 수단은 도 4에 도시된 바와 같은 방사상으로 연장된 다수의 핀(37)이다. 이와는 다른 열 전달 수단은, 링의 표면에 설치되거나 또는 링의 내측에 설치되는 구리 튜브와 같은 열 전도성 튜브를 포함하고 물이나 기타 액체 및 가스체와 같은 유체가 유통되어 열 에너지를 링으로 전달하도록 또는 링으로부터 전달되도록 한다. 이러한 다른 예시는 도 6과 도 7에 도시되었다. 다른 열 전달 수단은 매우 거대한 열 전도성 재질의 조각과 같은 히트 싱크를 포함한다.
핀(37)은 바람직하게는 얇은 구리 스트립으로 만들어지며 이 스트립은 코너가 있는 다수의 패널로 주름잡히도록 만들어져 마주보는 엣지에서 주변 패널에 결합되도록 한다. 내부 코너는 납땜이나 접착에 의하여 내측 링(32)의 내향 대면부(35)에 설치된다. 또한, 핀(37)은 링과 핀을 일체의 재질로 형성하거나 또는 더 큰 링을 형성하여 링과 핀이 떨어지도록 재질을 절단하므로써 내측 링(32)과 일체가 될 수 있다.
도 5를 참조하면, 외측 링(34)은 얇고, 바람직하게는, 열 교환기 영역(31)에 위치된 경우에는 측벽부(42)의 외부면(48)에 마주보게 자리잡는 방사상 내향의 대면부(38)를 갖는 구리 환형체이다. 외측 링(34)은 방사상 외측으로 대면부(39)를 가지며 여기에는 도 4에 도시된 바와 같이 방사상으로 연장된 다수의 핀(47)이 부착된다. 핀(47)은 바람직하게는 내측 링(32)에 형성된 핀(37)의 구조와 실질적으로 동일하고, 그 기능은 외측 링(34)에 설치된 바람직한 열 전달 수단과 같다. 핀(47)은 내측 링의 핀(37)보다 크다.
도 2의 개략도에서는, 내측 링(32)과 외측 링(34)이 열 교환기 영역(31)의 최종 위치로 축선을 따라 옮겨지기 전에 도시된 것이다. 링(32, 34)들은 링에 부착된 핀과 선조립된 후에 첫번째로 위치되어지고, 어어서 가상선으로 도시된 위치로 힘이 가해진다.
내측 링(32)은 도 2의 왼쪽으로 옮겨져 가상선으로 도시된 위치로 가고, 외측 링(34)은 은 도 2의 오른쪽으로 옮겨져 가상선으로 도시된 위치로 간다. 열 교환기 영역(31)으로 링이 옮겨지는 정도는 중요하지 않다. 그러나, 링 사이의 간극에서 내측 링(32)으로부터 외측 링(34)까지 적절한 열 전도 경로를 제공하도록 링이 측벽부(42)에 클램핑되면서 맞물리는 것은 중요하다. 이러한 클램핑 맞물림은 링과 내측벽이 이후에 설명된 치수를 갖는 경우에 확실시 된다. 설명된 치수는 측벽부(42)의 인접한 면들과 링(32, 34) 사이의 열 전도를 제공하는 단단한 상호 간섭 끼워짐(tight interference fit)을 확실하게 한다.
내측 링(32)의 외향 대면부(36)의 직경과 외측 링(34)의 내향 대면부(38) 직경은 약 0.504㎜의 차이가 있다. 이러한 차이는 링(32, 34)이 상호간에 내측에 위치되었을 때에 두께 0.252㎜의 환형 간극을 형성한다. 상기 간극내에 위치된 측벽부(42)의 바람직한 두께는 약 0.3㎜이다.
간극 두께와 측벽부(42) 두께의 차이는 내측 링(32), 외측 링(34), 측벽부(42) 또는 몇몇 구조물이나 모든 구조물의 조합의 변형을 필요로 하여 도 5에 도시된 바와 같은 구조체가 위치되도록 한다. 내측 링과 외측 링은 바람직하게는 구리 합금으로 만들어지며 측벽부는 스테인레스 스틸로 만들어진다. 구리 합금이 스테인레스 스틸보다 일반적으로 더욱 변형하는 경향이 있기 때문에, 변형은 링(32, 34)에서 우선 발생하며, 이보다 더욱 우선은 외측 링(34)의 내직경이 팽창되기 전에 발생한다. 또한, 링(32, 34)은 간극이 0.3㎜로 근접되거나 또는 이보다 더 크게 형성되는 온도차이가 되도록 가열, 냉각 또는 결합될 수 있다.
작동중에는 내측 링(32)이 외측 링(34)보다 높은 온도로 유지되어 내측 링(32)이 외측 링(34)보다 더 팽창된다. 외측 링(34)이 기계적으로 가해지는 내향의 힘에 반하는 내측 링(32)에 의한 이러한 외향 열 팽창은 모든 예상된 조건하에서 측벽부(42)의 클램핑 맞물림을 확실하게 하며 하우징에 대하여 외향으로 가해지는 가스 압축력에 반하여 측벽부(42)를 지지한다.
스테인레스 스틸 벽부(42)는 링(32, 34) 사이의 간극의 형상을 따르는 능력을 갖는다. 그러므로, 하나의 링과 벽체들의 표면 사이에는 상대적으로 헐거웁게 끼워질 수 있는데, 이는 링의 대면부 사이의 작아진 간극이 제 2링을 제위치에 위치시키면서 벽부를 간극의 형상에 필연적으로 완전하게 따르도록 하기 때문이다. 이는 상당량의 링이 벽부 및 벽부가 링에 접촉되도록 하면서 훌륭한 열 전도성을 제공한다.
도 5에 도시된 측벽부(42)는 바람직하게는 두께가 0.3㎜일 수 있는데, 이는 링(32, 34)에 의해 지지되기 때문이다. 압축 공간(20)의 압력은 쿨러가 작동하는동안에 주기적으로 증가하면서 압축 공간(20)을 둘러싸는 측벽부(42)에 상당한 응력을 발생한다. 이러한 응력은 외측 링(34)에 의해 측벽부가 지지되지 않는 경우에 바람직한 두께의 측벽부를 파열시킬 수 있다. 측벽부(42)가 실질적으로 응력을 지지하도록 만들어진다면, 압축 공간(20) 외측으로의 열 전도성이 효과적이지 못할 것이다. 그러므로, 열 교환기에 의해 지지되는 얇은 측벽부(42)의 조합은 신속한 열 전도성과 강성의 바람직한 균형을 제공한다.
바람직한 열 교환기에 이용되는 저온 쿨러(12)가 작동함에 따라, 열은 작동 가스의 압축과 팽창에 의하여 냉각 단부(26)로부터 온난 영역(24)까지 펌핑된다. 열은 저온 쿨러의 압축 공간(20) 내측의 작동 가스로부터 열 교환기를 통해 주변으로 전도되어진다. 핀(37)은 작동 가스가 도 1에 도시된 측벽부(18)의 좌측의 좌향 단부에서 하우징(13)의 둘레 전체에 형성된 개구(17)를 통과하므로써 핀(37)에 대하여 안내되는 작동 가스의 유동 경로에 위치된다. 저온 쿨러(12) 내측의 따뜻한 작동 가스가 도 4에 도시된 핀(37)의 간극을 통해 유동할 때, 가스는 대류(convenction)를 통하여 열을 핀(37)으로 전달하는데, 여기에서 가열된 가스 분자들은 핀(37)에 충돌하면서 짧은 접촉 순간동안 핀으로 열을 전도한다. 작동 가스는 핀(37)을 통과하여, 변위기(16) 내측의 제네레이터로 흘러 냉각 단부(26)를 향하는데, 여기에서 팽창된다.
열 교환기(10)는 내부 핀(37)으로부터 외부 핀(47)까지 "다운힐(downhill)"을 유동하는 열 전도성 경로를 형성한다. 열은 핀(37)으로부터 쿨러의 내측 링(32)까지 전도된다. 열은 내측 링(32)으로부터 쿨러 측벽부(22)를 통하여 심지어 쿨러 외측 링(34)을 향하여 유동한다. 마침내, 열은 열 교환기에서 가장 차가운 부분인, 핀(47)으로 전도된다. 핀(47)에 충돌하는 주변 가스 분자들은 바람직하게는 대류를 통하여 대기로 열 에너지를 제거한다. 열 교환기는, 아울러 열 에너지를, 예를 들어 쿨러 단부(26)에서와 같은 스털링 사이클 저온 쿨러로 전달하는데 사용될 수 있다. 물론, 본 발명의 열 교환기도 스털링 사이클 기관, 쿨러 및 기타 비-스털링 사이클 기구에 사용될 수도 있다.
다른 열 전달 수단이 도 6과 도 7에 도시된다. 도 6에서의 열 교환기(110)의 외측 링(134)과 내측 링(132)은 바람직한 실시예에 따라 측벽부(142)와 상호 간섭 끼워짐을 형성한다. 외측 링(134)은 납땜과 같은 통상적인 설치에 의하여 외측 링(134)에 방사상으로 외향되게 대면하여 설치되는 유체 튜브(140)를 갖는다. 유체 튜브(142)는 납땜과 같은 통상적인 설치에 의하여 내측링(132)에 방사상으로 외향되게 대면하여 설치된다.
유체 튜브(142)는 튜브내의 유체로부터 링(132)으로 열을 전달하고, 링(134)은 튜브(140)내의 유체로 열을 전달한다. 선택적으로 튜브들은 도 7에 도시된 열 교환기(210)와 같이, 링들의 내측에서 통로로서 형성될 수 있으며, 여기에서 링(232, 234)이 측벽부(252)와 간섭 끼워짐을 형성한다. 유체 통로(240, 242)는 각각 링(234, 232) 내측에 형성되고, 유체는 그곳을 통해 유동되어 유체로부터 링으로 또는 링으로부터 유체로 열을 전달한다.
비록 본 발명은 특정한 바람직한 실시예로 상세하게 설명되었지만, 이는 본 발명의 기본 사상 또는 이후의 청구범위의 범주로부터 분리되지 않으면서 다양한 변형이 채택될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (15)

  1. 내부면과 외부면을 구비하는 벽체에 설치되는 열 교환기로서,
    방사상 외향의 대면부를 가지며, 하우징 벽체의 외부면에 대하여 견고하게 고정되는 방사상 내측의 대면부를 갖는 환형상의 외측 링과,
    상기 외측 링에 연결되는 제 1 열 전달 수단과,
    방사상 내향의 대면부를 가지며, 하우징 벽체의 내부면에 대하여 견고하게 고정되는 방사상 외측의 대면부를 가지고, 상기 벽체의 소정의 열 교환기 영역에서 상기 외측 링과 동축으로 정렬되는 내측 링과, 그리고
    상기 내측 링에 연결되는 제 2 열 전달 수단을 포함하는 열 교환기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 벽체는 자유 피스톤 스털링 사이클 기구용 하우징인 열 교환기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열 전달 수단은 상기 외측 링의 방사상 외향 대면부에 설치되는 방사상 연장된 다수의 핀들인 열 교환기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 열 전달 수단은 상기 내측 링의 방사상 내향 대면부에 설치되는 방사상 연장된 다수의 핀들인 열 교환기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열 전달 수단은 상기 외측 링의 방사상 외향 대면부에 설치되는 방사상 외향인 다수의 핀들이고, 상기 제 2 열 전달 수단은 상기 내측링의 방사상 내향 대면부에 설치되는 방사상 내향인 다수의 핀들인 열 교환기.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열 전달 수단은 상기 외측 링에 설치되는 유체 튜브인 열 교환기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 열 전달 수단은 상기 내측 링에 설치되는 유체 튜브인 열 교환기.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열 전달 수단은 상기 외측 링에 형성된 유체 통로인 열 교환기.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 열 전달 수단은 상기 내측 링에 형성된 유체 통로인 열 교환기.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 열 전달 수단은 상기 외측 링에 설치되는 유체 튜브이고, 상기 제 2 열 전달 수단은 상기 내측 링에 설치되는 유체 튜브인 열 교환기.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 내측 링과 상기 외측 링은 금속재인 열 교환기.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 금속재는 구리인 열 교환기.
  13. 내부면과 외부면을 갖는 벽체상의 소정의 열 교환기 영역에 열 교환기를 형성하는 방법으로서,
    연결형 열 전달 수단을 갖는 환형의 외측 링의 방사상 내향 대면부를 상기 벽체의 외부면과 동축상으로 정렬하는 단계와,
    상기 방사상 내향 대면부가 상기 소정의 열 교환기 영역에서 상기 벽체의 외부면에 대하여 안착될 때까지 상기 외측 링의 축선을 따라 상기 외측 링을 옮기는 단계와,
    연결형 열 전달 수단을 갖는 환형의 내측 링의 방사상 외향 대면부를 상기 벽체의 내부면과 동축상으로 정렬하는 단계와, 그리고
    상기 방사상 외향 대면부가 상기 소정의 열 교환기 영역에서 상기 벽체의 내부면에 대하여 안착되고 상기 외측 링처럼 상기 벽체의 대향측에 안착될 때까지 상기 내측 링의 축선을 따라 상기 내측 링을 옮기는 단계를 포함하여, 상기 내측 링의 상기 방사상 외향 대면부 및 상기 외측 링의 상기 방사상 내향 대면부 사이에서 상기 벽체를 클램핑식으로 유지하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 내측 링은 제 1방향으로 옮겨지고, 상기 외측 링은 반대 방향인 제 2방향으로 옮겨지는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 링들 사이의 온도차를 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
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