KR20060130776A - 헤더 내의 다단 유체 팽창을 이용한 열교환기 - Google Patents

헤더 내의 다단 유체 팽창을 이용한 열교환기 Download PDF

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Abstract

열교환기는 서로 이격된 헤더 사이에서 연장되는 복수의 편평한 다중 채널 열교환 튜브를 포함한다. 각각의 열교환 튜브는 헤더들 중 하나와 유체 연통되는 입구 단부와 다른 헤더로 개방된 출구를 갖는다. 각각의 열교환 튜브는 입구 단부에서 출구 단부까지 평행한 관계로 종방향 연장되는 복수의 유동 채널을 갖는다. 입구 헤더와 출구 헤더 사이에는 열교환 튜브의 입구 헤더와 출구 단부 사이에 유체 연통을 제공하는 유로를 한정하도록 복수의 커네터가 배치된다. 둘 이상의 유동 제한 포트가 각각의 커넥터를 통해 유로에 일렬로 배열됨으로써 관련 열교환 튜브의 입구 헤더로부터 유동 채널까지 유동하는 유체는 각 유동 제한 포트를 통과함에 따라 팽창된다.
열교환기, 다중 채널 열교환 튜브, 헤더, 유동 제한 포트, 커넥터

Description

헤더 내의 다단 유체 팽창을 이용한 열교환기{HEAT EXCHANGER WITH MULTIPLE STAGE FLUID EXPANSION IN HEADER}
본 출원은 전체적으로 본 명세서에 인용으로 포함되는 2005년 2월 2일 출원된 발명의 명칭이 다단 팽창 장치를 구비한 미니-채널 열교환기{MINI-CHANNEL HEAT EXCHANGER WITH MULTI-STAGE EXPANSION DEVICE}인 미국 가특허 출원 제60/649,268호의 우선권과 이익을 주장한 것이다.
본 발명은 일반적으로 제1 헤더와 제2 헤더 사이에서 연장되는 매니폴드로도 지칭되는 복수의 평행한 튜브를 갖는 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 예컨대 냉매 압축 시스템의 열교환기와 같은 열교환기의 평행한 튜브를 통한 이상 유동의 분배를 개선하기 위해 열교환기의 헤더 내에 유체 팽창을 제공하는 것에 관한 것이다.
냉매 증기 압축 시스템은 기술 분야에서 공지되어 있다. 냉매 증기 압축 사이클을 이용하는 공기 조화기와 열 펌프는 일반적으로 주택, 사무실, 병원, 학교, 식당 또는 그 밖의 편의시설 내의 기후 제어 쾌적 영역으로 공급되는 공기를 냉각하거나 냉각/가열하기 위해 사용된다. 냉각 증기 압축 시스템은 또한 일반적으로 슈퍼마켓, 편의점, 식료품점, 카페, 식당 및 그 밖의 음식 제공 시설에서 예컨대 전시용 케이스 내의 음식물과 음료 제품을 위한 냉각 환경을 제공하기 위해 공기나 그 밖의 2차 유체를 냉각하기 위해 사용된다.
일반적으로, 이와 같은 냉매 증기 압축 시스템은 냉매 유동이 연통되게 연결되는 압축기, 응축기, 팽창 밸브 및 증발기를 포함한다. 상술한 기본적인 냉매 시스템 구성 요소는 폐쇄 냉매 회로의 냉매 라인에 의해 상호 연결되고 이용되는 냉매 증기 압축 사이클과 조화되게 배열된다. 냉매 유동에 대해 증발기의 상류측과 응축기의 하류측의 냉매 회로 위치에 있는 냉매 라인에는 일반적으로 오리피스 또는 모세관과 같은 팽창 밸브 또는 고정-보어(fixed-bore)식 계량 장치인 팽창 장치가 배치된다. 팽창 장치는 응축기로부터 증발기까지 이어진 냉매 라인을 통과하는 액상 냉매를 저온 저압으로 팽창시키도록 작용한다. 이렇게 할 때, 팽창 장치를 가로지르는 액상 냉매의 일부는 증기로 팽창된다. 그 결과, 이런 유형의 종래의 냉매 증기 압축 시스템에서, 증발기로 진입하는 냉매 유동은 이상 혼합물(two-phase mixture)을 구성한다. 액상 냉매와 기상 냉매의 특정 비율은 이용되는 특정 팽창 장치와, 예컨대 R12, R22, R134a, R404A, R410A, R407C, R717, R744 또는 그 밖의 압축성 유체와 같은 사용되는 냉매에 의존한다.
일부 냉매 증기 압축 시스템에서, 증발기는 평행 튜브식 열교환기이다. 이런 열교환기에는 입구 헤더와 출구 헤더 사이에 평행한 관계로 연장되는 복수의 튜브에 의해 마련되는 복수의 평행 냉매 유로가 관통되어 있다. 입구 헤더는 냉매 회로로부터 냉매 유동을 받아서 열교환기를 통해 복수의 유로로 분배한다. 출구 헤더는 냉매 유동이 각각의 유로를 떠날 때 냉매 유동을 수집하고 수집된 유동을 단일 통과식 열교환기의 압축기로 복귀시키기 위해 냉매 라인으로 다시 향하게 하거나 다중 통과식 열교환기의 열교환 튜브의 또다른 뱅크를 통해 흐르게 하는 역할을 한다.
역사적으로, 이런 냉매 증기 압축 시스템에서 사용되는 평행 튜브형 열교환기는 통상적으로 12.7 밀리미터(1/2 인치), 9.5 밀리미터(3/8 인치) 또는 7 밀리미터의 직경을 갖는 곡면형 튜브를 사용했다. 보다 최근에는, 편평한 직사각형 또는 타원형의 다채널 튜브가 냉매 증기 압축 시스템용 열교환기에 사용되고 있다. 각각의 다채널 튜브에는 각각 소형 유동 단면 냉매 경로를 제공하는 복수의 유동 채널이 튜브의 길이에 평행 관계로 종방향 연장되어 있다. 따라서, 열교환기의 입구 헤더와 출구 헤더 사이에 다채널형 튜브가 평행 관계로 연장되어 있는 열교환기에는 비교적 많은 수의 소형 유동 단면 냉매 경로가 두 헤더 사이에 연장될 것이다. 이에 비해, 종래의 곡면형 튜브를 갖는 평행 튜브형 열교환기에는 비교적 적은 수의 대형 유동 면적 유로가 입구 헤더와 출구 헤더 사이에 연장될 것이다.
이상 냉매 유동의 불균일 분배, 즉 부적정 분배는 평행 튜브형 열교환기에서 발생하는 공통적인 문제이며 열교환기 효율에 부정적인 영향을 미친다. 여러 인자 중에서도 이상 부적정 분배 문제는 냉매가 상류측 팽창 장치를 가로지를 때 냉매의 팽창으로 인해 입구 헤더에 존재하는 기상 냉매와 액상 냉매 간의 밀도차에 기인한다.
리파이스(Repice) 등의 미국 특허 제6,502,413호에는 증발성 열교환기의 평행 튜브를 통해 냉매 유동 분배를 제어하는 한 가지 방법이 개시되어 있다. 여기 에 개시된 냉매 증기 압축 시스템에서 응축기에서 나온 고압 액체 냉매는 열교환기 입력 헤더의 상류에 있는 종래의 인-라인형 팽창 장치에서 저압 냉매로 부분적으로 팽창된다. 또한, 튜브 진입 후 저압 액체/증기 냉매 혼합물로의 팽창을 완료하기 위해 튜브 내의 간단한 협폭 처리부나 튜브 내에 배치되는 내부 오리피스 판과 같은 제한부가 튜브 입구의 입구 헤더 하류측에 연결된 각각의 튜브에 마련된다.
칸자키(Kanzaki) 등의 일본 특허 제4080575호에는 증발성 열교환기의 평행 튜브를 통해 냉각 유동 분배를 제어하는 다른 방법이 개시되어 있다. 여기에 개시된 냉매 증기 압축 시스템에서도 응축기에서 나온 고압 액상 냉매는 열교환기 분배 챔버의 상류에 있는 종래의 인-라인형 팽창 장치에서 저압 냉매로 부분적으로 팽창된다. 복수의 오리피스가 형성된 판이 챔버를 가로질러 연장되어 있다. 저압 냉매는 오리피스를 통과하면서 판의 하류측과 챔버로 개방된 각 튜브로의 입구의 상류측에서 저압 액체/증기 혼합물로 팽창된다.
마사키(Massaki) 등의 일본 특허 제6241682호는 입구 헤더에 연결되는 각각의 다채널 튜브의 입구 단부가 튜브 입구 바로 하류측에서 각 튜브 내에 부분 트로틀 억제부를 형성하도록 압착된 열펌프용 평행 유동 튜브 열교환기를 개시한다. 히로아키(Hiroaki) 등의 일본 특허 제8233409호는 각각의 튜브에 냉매를 균일하게 분배하기 위한 수단으로서 각각의 내부에 유동 면적이 냉매 유동 방향으로 감소하는 한 쌍의 헤더 사이에 복수의 편평한 다채널 튜브가 연결된 평행한 유동 튜브형 열교환기를 개시한다. 야스시(Yasushi) 등의 일본 특허 제2002022313호는 냉매가 헤더의 짧은 단부를 종단하도록 헤더의 축을 따라 연장된 입구 튜브를 통해 제공됨 으로써 이상 냉매가 입구 튜브로부터 입구 튜브의 외면 및 헤더의 내면 사이의 환형 채널 내로 통과할 때 분리되지 않는 평행 튜브형 열교환기를 개시한다. 그 후, 이상 냉매 유동은 환형 채널로 개방된 각각의 튜브 내로 통과한다.
비교적 많은 수의 소형 유동 단면 냉매 유로에서 균일한 냉매 유동 분배를 얻는 것은 종래의 곡면 튜브형 열교환기에서 보다 더 어려우며 열교환기 효율을 크게 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일반적인 목적은 제1 헤더와 제2 헤더 사이에 복수의 다채널 튜브가 연장된 열교환기 내에서 유체 유동의 부적정 분배를 감소시키는 것이다.
본 발명의 일 태양의 목적은 제1 헤더와 제2 헤더 사이에 복수의 다채널 튜브가 연장된 냉매 증기 압축 시스템 열교환기 내에서 유체 유동의 부적정 분배를 감소시키는 것이다.
본 발명의 일 태양은 다채널 튜브 어레이의 개별 채널에 냉매를 비교적 균일한 방식으로 분배하는 것이다.
본 발명의 다른 태양의 목적은 냉매 유동이 헤더로부터 다채널 튜브 어레이의 개별 채널로 통과할 때 복수의 다채널 튜브를 갖는 냉매 증기 압축 시스템 열교환기에서 냉매의 분배와 팽창을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 유체를 수용하기 위한 챔버를 한정하는 헤더와 튜브의 입구 단부로부터 출구 단부까지 복수의 유체 유로가 관통 한정되고 입구가 복수의 유체 유로로 개방되어 있는 적어도 하나의 열교환 튜브를 갖는 열교환기가 제공된다. 입구 단부와 출구 단부를 가지며 입구 단부에 헤더의 유체 챔버와 유체 연통된 입구 챔버를 한정하고 출구 단부에 적어도 하나의 열교환 튜브의 입구 개구와 유체 연통된 출구 챔버를 한정하고 상기 입구 챔버와 상기 출구 챔버 사이에 유로를 한정하는 중간 챔버를 한정하는 커넥터가 마련된다. 유로의 내부에는 복수의 유동 제한 포트가 서로 이격된 연속 배열로 배치되어 있다. 헤더로부터 적어도 하나의 열교환 튜브의 유동 채널로 통과하는 유체 유동은 커넥터를 통해 유로에 마련되는 유동 제한 포트를 통과할 때 일련의 유체 팽창을 겪게 된다. 일 실시예에서, 각각의 유동 제한 포트는 내벽면이 직선형인 원통 개구이다. 다른 실시예에서, 각각의 유동 제한 포트는 내벽면이 등고선형인 개구이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 냉매 증기 압축 시스템은 고압 냉매 증기가 압축기로부터 응축기로 통과하고 고압 냉매 액체가 응축기로부터 증발형 열교환기로 통과하고 저압 냉매 증기가 증발형 열교환기로부터 압축기로 통과하도록 냉매 연통 상태로 연결되는 압축기, 응축기 및 증발형 열교환기를 포함한다. 증발형 열교환기는 입구 헤더 및 출구 헤더와 이들 헤더 사이에서 연장되는 복수의 열교환 튜브를 포함한다. 입구 헤더는 냉매 회로로부터의 액체 냉매를 수용하기 위한 챔버를 한정한다. 각각의 열교환 튜브는 입구 단부와, 출구 단부와, 튜브의 입구 단부의 입구 개구로부터 출구 단부의 출구 개구까지 연장되는 복수의 유체 유로를 갖는다. 입구 단부와 출구 단부를 가지며 입구 단부에 입구 헤더의 유체 챔버와 유체 연통된 입구 챔버를 한정하고 출구 단부에 적어도 하나의 열교환 튜브의 입구 개구와 유체 연통된 출구 챔버를 한정하고 상기 입구 챔버와 상기 출구 챔버 사이에 유로를 한정하는 중간 챔버를 한정하는 커넥터가 마련된다. 유로의 내부에는 복수의 유동 제한 포트가 서로 이격된 연속 배열로 배치되어 있다. 헤더로부터 열교환 튜브의 유동 채널로 통과하는 유체 유동은 커넥터를 통해 유로에 마련된 유동 제한 포트를 통과할 때 일련의 유체 팽창을 겪게 된다. 일 실시예에서, 각각의 유동 제한 포트는 내벽면이 직선형인 원통 개구이다. 다른 실시예에서, 각각의 유동 제한 포트는 내벽면이 등고선형인 개구이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 냉매 회로에서 유체 연통 상태로 연결되는 압축기, 제1 열교환기 및 제2 열교환기를 갖는 냉매 증기 압축 시스템이 마련된다. 시스템이 냉방 모드에서 작동될 때, 냉매는 압축기로부터 응축기로 작용하는 제1 열교환기를 통해 뒤이어 증발기로 작용하는 제2 열교환기를 통해 다시 압축기로 진행되는 제1 방향으로 순환한다. 시스템이 난방 모드에서 작동될 때, 냉매는 압축기로부터 지금은 응축기로 기능하는 제2 열교환기를 통해 뒤이어 지금은 증발기로 기능하는 제1 열교환기를 통해 다시 압축기로 진행되는 제2 방향으로 순환한다. 각각의 열교환기는 제1 헤더와 제2 헤더와 적어도 하나의 열교환 튜브를 갖되, 적어도 하나의 열교환 튜브는 튜브의 제1 단부 및 제2 단부 사이에서 연장되는 복수의 분리된 유체 유로를 한정한다.
실시예에서, 제2 열교환기는 입구 단부와 출구 단부를 갖되 입구 단부에 입구 챔버를 한정하고 출구 단부에 출구 챔버를 한정하고 입구 챔버 및 출구 챔버 사이에 유로를 한정하는 중간 챔버를 한정하는 커넥터를 포함한다. 커넥터의 입구 챔버는 제1 헤더와 유체 연통되고 출구 챔버는 열교환 튜브의 복수의 분리된 유체 유로와 유체 연통된다. 유로는 그 내부에 이격된 연속 배열로 배치되어 제1 방향으로 통과하는 냉매 유동에 비교적 큰 압력 강하를 일으키고 제2 방향으로 통과하는 냉매 유동에 비교적 작은 압력 강하를 일으키도록 구성된 복수의 유동 제한 포트를 포함한다.
일 실시예에서, 제1 열교환기는 입구 단부와 출구 단부를 갖되 입구 단부에 제2 헤더의 유체 챔버와 유체 연통되는 입구 챔버를 한정하고 출구 단부에 적어도 하나의 열교환 튜브의 복수의 분리된 유체 유로와 유체 연통되는 출구 챔버를 한정하고 입구 챔버 및 출구 챔버 사이에 유로를 한정하는 중간 챔버를 한정하는 커넥터를 포함한다. 유로는 그 내부에 이격된 연속 배열로 배치되어 제1 방향으로 통과하는 냉매 유동에 비교적 작은 압력 강하를 일으키고 제2 방향으로 통과하는 냉매 유동에 비교적 큰 압력 강하를 일으키도록 구성된 복수의 유동 제한 포트를 포함한다.
이하, 본 발명의 이와 같은 목적을 보다 잘 이해하도록 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따르는 열교환기의 일 실시예의 사시도이다.
도2는 도3의 라인 2-2를 따라 취한 부분 단면으로 된 평면도이다.
도3은 도1의 라인 3-3을 따라 취한 단면도이다.
도4는 도3의 라인 4-4를 따라 취한 단면도이다.
도5는 본 발명에 따르는 열교환기의 다른 실시예를 부분 단면으로 도시한 입 면도이다.
도6은 도5의 라인 6-6을 따라 취한 단면도이다.
도7은 본 발명에 따르는 열교환기의 다른 실시예를 부분 단면으로 도시한 입면도이다.
도8은 도7의 라인 8-8을 따라 취한 단면도이다.
도9는 도8의 커넥터의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도10은 도9의 라인 10-10을 따라 취한 단면도이다.
도11은 도6의 커넥터의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.
도12는 본 발명의 열교환기를 합체한 냉매 증기 압축 시스템의 개략도이다.
도13은 본 발명에 따르는 다중 통과식 증발기의 실시예를 부분 단면으로 도시한 입면도이다.
도14는 본 발명에 따르는 다중 통과식 응축기의 실시예를 부분 단면으로 도시한 입면도이다.
이하, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 다중 채널 튜브형 열교환기의 예시적인 단일 통과식 평행 튜브를 참조하여 본 발명의 열교환기(10)를 설명한다. 도1 및 도2에 도시된 열교환기(10)의 예시적인 실시예에서, 열교환 튜브(40)는 일반적으로 수평 연장되는 입구 헤더(20)와 일반적으로 수평 연장되는 출구 헤더(30) 사이에서 일반적으로 수직 연장되는 축방향 이격된 평행 관계로 배열된 것으로 도시된다. 그러나, 도시된 실시예는 예시적인 것으로 본 발명을 제한하지 않는다. 본 발명은 본 명세서에서 설명된 그 밖의 다양한 구성의 열교환기(10)로 구현될 수 있다. 예컨대, 열교환 튜브는 일반적으로 수직 연장되는 입구 헤더와 일반적으로 수직 연장되는 출구 헤더 사이에서 일반적으로 수직 연장되는 평행 관계로 배열될 수 있다. 다른 예로서, 열교환기는 열교환 튜브가 환형 헤더 사이에서 어느 정도 방사상 내향으로 또는 어느 정도 방사상 외향으로 연장되는 직경이 서로 다른 환형 입구 헤더와 환형 출구 헤더를 가질 수 있다. 열교환 튜브는 평행 튜브 다중 통과식 실시예에서 도13 및 도14를 참조로 후술하는 바와 같이 배열될 수도 있다.
열교환기(10)는 입구 헤더(20)와, 출구 헤더(30)와, 종방향 연장되는 복수의 다채널 열교환기 튜브(40)를 포함함으로써 입구 헤더(20) 및 출구 헤더(30) 사이에 복수의 유체 유로를 제공한다. 각각의 열교환 튜브(40)에는 일 단부에 커넥터(50)를 통해 입구 헤더(20)와 유체 연통되는 입구가 형성되고 타 단부에 출구 헤더(30)와 유체 연통되는 입구가 형성되어 있다. 각각의 열교환 튜브(40)에는 복수의 평행한 유동 채널(42)이 종방향, 즉 튜브의 축을 따라 연장됨으로써, 복수의 독립적인 평행한 유로가 튜브의 입구와 튜브의 출구 사이에 튜브의 길이를 따라 제공된다. 각각의 다채널 열교환 튜브(40)는 예컨대 직사각형이거나 타원형 단면을 가짐으로써, 독립적인 유동 채널(42)들의 평행한 어레이를 형성하도록 분할되는 내부를 한정하는 "편평한" 튜브이다. 12.7 밀리미터(1/2 인치), 9.5 밀리미터(3/8 인치) 또는 7 밀리미터의 직경을 갖는 종래의 곡면형 튜브와 비교할 때 편평한 다채널 튜브(40)는 예컨대 통상적으로 12 내지 25 밀리미터인 50 밀리미터 이하의 폭과 약 2 밀리미터 이하의 높이를 가질 수 있다. 도면에서 튜브(40)는 용이하고 명확한 설 명을 위해 원형 단면을 갖는 유로를 한정하는 열두 개의 채널(42)을 갖는 것으로 도시된다. 그러나, 냉매 증기 압축 시스템에서와 같은 상업적 용도에서, 각각의 다채널 튜브(40)는 통상적으로 열 개 내지 열두 개의 유동 채널(42)을 갖지만, 원하는 바에 따라 이보다 많거나 적은 복수의 채널을 가질 수 있다. 일반적으로, 각각의 유동 채널(42)은 유동 면적을 둘레로 나눈 값의 네 배로 정의되는 약 200 미크론 내지 3 밀리미터 범위의 유압 직경을 갖게 될 것이다. 채널(42)은 비록 도면에 원형 단면을 갖는 것으로 도시되었지만 직사각형, 삼각형, 사다리꼴 단면 또는 그 밖의 원하는 비원형 단면을 가질 수 있다.
이하 특히 도3 내지 도8을 참조하면, 열교환기(10)의 복수의 열교환 튜브(40) 각각은 그 입구 단부(43)가 입구 헤더(20) 내에 한정된 챔버(25)에 직접 삽입되지 않고 커넥터(50)에 연결된다. 각각의 커넥터(50)는 입구 헤더(20)의 벽을 관통하여 연장되는 대응하는 슬롯(26)으로 삽입되고, 이때 커넥터(50)의 입구 단부(52)는 대응하는 슬롯으로 삽입된다. 각각의 커넥터는 헤더(20)의 벽 내에서 각각의 대응하는 결합 슬롯에 브레이징, 용접, 납땜, 접착제 접합, 확산 접합 또는 그 밖 수단에 의해 고정될 수 있다. 각각의 커넥터(50)는 입구 단부(52)와 출구 단부(54)를 가지며 입구 단부(52)로부터 출구 단부(54)까지 연장되는 유체 유로를 한정한다. 입구 단부(52)는 입구 챔버(51)를 통해서 입구 헤더(20)의 챔버(25)와 유체 연통된다. 출구 단부(54)는 출구 챔버(53)를 통해서 관련 열교환 튜브(40)가 내부에 수용된 채널(42)의 입구 개구(41)와 유체 연통된다.
각각의 커넥터(50)는 입구 챔버(51)와, 출구 챔버(53)와, 커넥터의 입구 단 부(52)에 있는 입구 챔버(51)로부터 커넥터의 출구 단부(54)에 있는 출구 챔버(53)까지 연장되는 중간 구역을 포함하는 유로를 한정한다. 헤더(20)의 유체 챔버(25)에 수집된 유체는 유체 챔버로부터 입구 챔버(51)를 통해 다시 중간 구역을 거쳐 출구 챔버(53)를 통과함으로써 열교환 튜브(40)의 개별 챔버(42)로 분배된다. 각 커넥터(50)를 통과하는 유로의 중간 구역에는 팽창 오리피스로 작용하는 적어도 두 개의 제한 포트(56)가 마련된다. 적어도 두 개의 제한 포트(56)는 중간 구역을 통과하는 유체 유동에 대해 일렬로 배열된다. 순차적으로 배열된 각 쌍의 유동 제한 포트(56) 사이에는 팽창 챔버(57)가 배치된다. 팽창 챔버(57)는 입구 챔버(51)의 유동 단면적과 대략적으로 동일하거나 적어도 비슷한 유동 단면적을 가질 수 있다. 한편, 유동 제한 포트(56)는 팽창 챔버(57)의 유동 단면적에 비해 비교적 작은 유동 단면적을 갖는다.
헤더(20)의 챔버(25)로부터 유동하는 유체가 중간 구역을 통해 유동함에 따라, 유체는 유동 제한 포트(56) 각각을 통과할 때 팽창 작용을 겪는다. 따라서, 유체는 커넥터에 관련된 열교환 튜브(40)의 채널(42)로 분배되도록 커넥터의 출구 챔버(53) 내로 통과하기 전에 커넥터(50)를 통과하는 유로에 마련되는 유동 제한 오리피스의 수와 일치하는 다단 팽창 작용을 겪는다. 오리피스 제한에 의해 유체 유동에 생성되는 압력 강하가 오리피스의 입구와 출구에서의 유체의 모멘텀 교환의 결과로서 생성되고 오리피스 제한에 의해 생성되는 유체 압력 강하는 오리피스 크기나 치수에 반비례하기 때문에, 포트의 크기가 클수록 생성되는 압력 강하는 작아질 것이다. 유체는 본 발명에 따르는 적어도 두 번의 팽창 작용인 다단 팽창 작용 을 겪기 때문에, 개별 유동 제한 포트(56)는 하나의 오리피스를 통해 어느 정도의 팽창이 얻어졌을 경우 필요한 경우보다 다소 큰 크기를 가질 수 있다. 또한, 커넥터(50)가 각각의 열교환 튜브(40)와 작동 연결된 상태에서, 유동 제한 포트(56)는 각 커넥터(50) 내에서 헤더(20)의 챔버(25)로부터 출구 챔버(53)로 유동하는 유체에 비교적 균일한 압력 강하를 일으킴으로써, 헤더(20)에 작동 연결된 개개의 튜브(40) 사이에 비교적 균일한 유체 분배를 보장한다.
도3 내지 도6에 도시된 실시예에서, 헤더(20)는 원형 단면을 갖고 종방향으로 길게 형성된 단부 밀폐형 중공 파이프를 포함한다. 도3과 도4의 실시예에서, 커넥터(50)는 헤더 직경의 1/2보다 단지 약간 크기 때문에 입구 챔버(51)가 헤더(20)의 대향하는 내면으로부터 이격된 상태에서 헤더(20)의 챔버(25) 내로 연장된다. 헤더(20)에 수집된 유체는 입구 챔버(51) 내로 제한 작용을 받지 않고 유동한다. 도5 및 도6의 실시예에서, 커넥터(50)는 커넥터(50)의 입구 단부(52)의 측면이 추가적 지지를 위해 헤더(20)의 대향하는 내면 상에 안착되도록 챔버(25)를 가로질러 헤더(20)의 챔버 내로 연장된다. 입구 단부(52)의 측면이 헤더(20)의 대향하는 내면과 접촉한 상태에서, 커넥터(50)의 입구 챔버(51)와 헤더(20)의 내면 사이에는 헤더(20)의 벽이 갖는 곡률로 인해 공간(65)이 형성된다. 헤더(20)에 수집된 유체는 헤더(20)의 입구 챔버(51)로 진입하기 위해 이 공간(65)을 통해 챔버로부터 유동한다.
도7 및 도8에 도시된 실시예에서, 헤더(20)는 직사각형 또는 정사각형 단면을 갖되 종방향으로 길게 형성된 단부 밀폐형 중공 파이프를 포함한다. 커넥 터(50)는 커넥터(50)의 입구 단부(52)가 헤더(20)의 대향하는 내면에 접촉하여 안착되도록 챔버(25)를 가로질러 헤더(20)의 챔버(25) 내로 연장된다. 커넥터(50)의 입구 단부(52)의 측벽에는 하나 이상의 입구 포트(58)가 마련되며 헤더(20)에 수집된 유체는 챔버(25)로부터 이를 통해 헤더(20)의 입구 챔버(51)로 진입하게 된다. 각각의 입구 포트(58)는 유체가 커넥터(50)의 입구 챔버(51)로 진입할 때 유체의 초기 팽창을 일으키도록 유동 제한 포트(56)의 상류에 추가적 팽창 오리피스로 기능하게 하는 크기를 가질 수 있다.
도3 내지 도8에 도시된 커넥터(50)의 실시예에서 입구 챔버(51)와 출구 챔버(53) 사이에 유동 제한 포트(56) 및 팽창 챔버(57)를 번갈아 연속으로 배열하기 위해, 커넥터(50)가 종래의 주조 과정을 이용하여 형성될 수 있다. 도9와 도10에 도시된 커넥터(50)의 실시예에서, 커넥터(50)는 편평한 직사각형 튜브를 생성하기 위한 압출 공정과 이격된 유동 제한 포트(56)를 형성하기 위한 프레싱이나 스탬핑 공정에 의해 형성된다. 프레싱이나 스탬핑 공정을 이용함으로써, 제한 포트(56)는 내벽면이 직선형인 원통 포트가 아닌 프로파일을 갖게 된다.
도12를 참조하면, 냉매 라인(12, 14, 16)에 의해 폐루프 공기 조화, 냉동 모드 냉매 회로로 연결되는 압축기(60)와, 응축기로 기능하는 열교환기(10A)와, 증발기로 기능하는 열교환기(10B)를 갖는 냉매 증기 압축 시스템이 개략적으로 도시되어 있다. 종래의 냉매 증기 압축 시스템에서와 같이, 압축기(60)는 냉매 라인(12)을 통해 응축기(10A)의 헤더(120)로 그리고 응축기(10A)의 열교환 튜브(40)를 통해 고온 고압 냉매 증기를 순환시키며, 응축기의 열교환 튜브에서 고온 냉매 증기는 응축기 팬(70)에 의해 열교환 튜브(40) 위를 통과하는 주변 공기와 같은 냉동 유체와 열교환 관계로 통과하기 때문에 액체로 응축된다. 고압 액체 냉매는 응축기(10A)의 헤더(130)에 수집되어 냉매 라인(14)을 거쳐 증발기(10B)의 헤더(20)로 통과한다. 그 후, 냉매는 증발기(10B)의 열교환 튜브(40)를 통과하며, 증발기의 열교환 튜브에서 냉매는 증발기 팬(80)에 의해 열교환 튜브(40) 위를 통과하는 공기와 열교환 관계로 통과하기 때문에 가열된다. 냉매 증기는 증발기(10B)의 헤더(30)에 수집되어 이로부터 냉각 라인(16)을 통해 압축기의 흡입구를 거쳐 압축기(60)로 복귀한다.
응축된 냉매 액체는 팽창장치를 가로지르지 않고 응축기(10A)로부터 직접 증발기(10B)로 통과한다. 따라서, 본 실시예에서, 냉매는 통상적으로 단지 고압 액상 냉매로만 증발성 열교환기(10B)의 헤더(20)로 진입한다. 냉매의 팽창은 냉매가 유동 제한 포트(56)와 제공된 경우 입구 포트(58)를 통과함에 따라 단지 본 발명의 증발기(10B)에서만 발생함으로써, 냉매가 헤더(20) 내로 개방된 열교환 튜브(40) 사이에 단상 액체로서 사실상 균일한 방식으로 분배된 후에만 팽창이 발생하도록 보장한다.
이제, 도13을 참조하면, 본 발명의 열교환기(10)는 다중 통과식 증발기 실시예로 도시된다. 도시된 다중 통과식 실시예에서, 헤더(20)는 제1 챔버(20A)와 제2 챔버(20B)로 구획되고 헤더(30)도 제1 챔버(30A)와 제2 챔버(30B)로 구획되며, 열교환 튜브(40)는 세 개의 뱅크(40A, 40B, 40C)로 분할된다. 제1 튜브 뱅크(40A)의 열교환 튜브에서 입구 단부들은 헤더(20)의 제1 챔버(20A) 내로 개방된 각각의 커 넥터(50A)로 삽입되고 출구 단부들은 헤더(30)의 제1 챔버(30A)로 개방된다. 제2 튜브 뱅크(40B)의 열교환 튜브에서 입구 단부들은 헤더(30)의 제1 챔버(30A) 내로 개방된 각각의 커넥터(50B)로 삽입되고 출구 단부들은 헤더(20)의 제2 챔버(20B)로 개방된다. 제3 튜브 뱅크(40C)의 열교환 튜브에서 입구 단부들은 헤더(20)의 제2 챔버(20B) 내로 개방된 각각의 커넥터(50C)로 삽입되고 출구 단부들은 헤더(30)의 제2 챔버(30B)로 개방된다. 이런 방식에서, 냉매 라인(14)으로부터 열교환기로 진입하는 냉매는 열교환 튜브(40)의 외면을 단일 통과식 열교환기에서와 같이 한 번이 아니라 세 번 통과하는 공기와 열교환하며 통과한다. 본 발명에 따르면, 제1, 제2 및 제3 뱅크(40A, 40B, 40C)의 각 튜브의 입구 단부(43)가 관련 커넥터(50)의 출구 단부(54) 내로 삽입됨으로써 각 튜브(40)의 채널(42)은 팽창 냉매 액체/증기 혼합물을 비교적 균일하게 분배된 상태로 받아 들인다. 냉매의 분배와 팽창은 냉매가 제1 튜브 뱅크(40A) 내로 통과하기 때문만 아니라 냉매가 제2 튜브 뱅브(40B) 내로 그리고 제3 튜브 뱅크(40C) 내로 통과하기 때문에 냉매가 헤더로부터 커넥터(50)를 거쳐 통과함에 따라 발생함으로써, 각 튜브 뱅크의 튜브의 유동 채널 내로 진입할 때 냉매 액체/증기가 보다 균일하게 분배되도록 보장한다.
이제, 도14를 참조하면, 본 발명의 열교환기(10)는 다중 통과식 응축기 실시예로 도시된다. 도시된 다중 통과식 실시예에서, 헤더(120)는 제1 챔버(120A)와 제2 챔버(120B)로 구획되고 헤더(130)도 제1 챔버(130A)와 제2 챔버(130B)로 구획되며, 열교환 튜브(140)는 세 개의 뱅크(140A, 140B, 140C)로 분할된다. 제1 튜브 뱅크(140A)의 열교환 튜브는 헤더(120)의 제1 챔버(120A) 내로 개방되는 입구 단부 개구들과 헤더(130)의 제1 챔버(130A)로 개방되는 출구 단부 개구들을 갖는다. 제2 튜브 뱅크(140B)의 열교환 튜브에서 입구 단부들은 헤더(130)의 제1 챔버(130A) 내로 개방된 각각의 커넥터(50B)로 삽입되고 출구 단부들은 헤더(120)의 제2 챔버(120B)로 개방된다. 제3 튜브 뱅크(140C)의 열교환 튜브에서 입구 단부들은 헤더(120)의 제2 챔버(120B) 내로 개방된 각각의 커넥터(50C)로 삽입되고 출구 단부들은 헤더(130)의 제2 챔버(130B)로 개방된다. 이런 방식에서, 냉매 라인(12)으로부터 응축기로 진입하는 냉매는 열교환 튜브(140)의 외면을 단일 통과식 열교환기에서와 같이 한 번이 아니라 세 번 통과하는 공기와 열교환하며 통과한다. 헤더(120)의 제1 챔버(120A)로 진입하는 냉매는 냉매 라인(14)을 통해 압축기 출구로부터 진행되는 전체적으로 고압인 냉매 증기이다. 그러나, 제2 튜브 뱅크 및 제3 튜브 뱅크로 진입하는 냉매는 냉매가 제1 튜브 뱅크 및 제2 튜브 뱅크를 통과하면서 부분적으로 응축되기 때문에 통상적으로 액체/증기 혼합물일 것이다. 본 발명에 따르면, 제2 및 제3 뱅크(140B, 140C)의 각 튜브의 입구 단부가 관련 커넥터(50b, 50C)의 출구 단부 내로 삽입됨으로써 각 튜브의 채널(42)은 팽창된 냉매 액체/증기 혼합물을 비교적 균일하게 분배된 상태로 받아 들일 것이다. 자명한 사항으로, 열교환기 효율을 손상시키지 않기 위해 각 커넥터(50)의 유동 제한 포트(56)를 통한 압력 강하는 응축기 적용을 위해 소정 문턱값을 초과하지 않도록 제한되어야 한다. 또한, 기술분야의 당업자라면 응축기와 증발기를 위한 그 밖의 다른 다중 통과식 배치구조도 본 발명의 범위에 속함을 이해할 것이다.
비록 도13과 도14에서 다중 통과식 열교환 튜브(10)의 각 튜브 뱅크 내의 열 교환 튜브의 수가 동일한 것으로 도시되었지만, 이 숫자는 특정 튜브 뱅크를 통해 유동하는 증기 및 액체 냉매의 상대량에 따라 변경될 수 있다. 통상적으로, 냉매 혼합물에서 증기 성분이 높을수록 특정 튜브 뱅크 내에 포함된 열교환 튜브의 수는 튜브 뱅크를 통한 적절한 압력 강하를 보장하기 위해 더 많아진다.
상술한 본 발명의 열교환기의 실시예에서, 입구 헤더(20)는 원형 또는 직사각형 단면을 갖되 종방향으로 길게 형성된 단부 밀폐형 중공 파이프를 포함한다. 그러나, 입구 헤더나 출구 헤더는 이런 구성에만 제한되지 않는다. 예컨대, 이들 헤더는 타원 단면, 육각 단면, 팔각 단면 또는 다른 형상의 단면을 갖고 종방향으로 길게 형성된 단부 밀폐형 중공 파이프를 포함할 수 있다.
비록 도12에 도시된 예시적인 냉매 증기 압축 사이클은 단순화된 냉방 모드 공기 조화 사이클이지만, 본 발명의 열교환기는 다음에 제한됨이 없이 열펌프 사이클, 절약형 사이클 및 냉동 사이클을 포함하는 다양한 설계의 냉각 증기 압축 시스템에 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 예컨대, 열펌프 사이클에서 도12의 열교환기(10A, 10B)를 사용하는 경우, 열교환기(10A)는 열펌프 사이클이 냉방 모드로 작동될 때 응축기로 기능하고 열펌프 사이클이 난방 모드로 작동될 때 증발기로 기능하도록 설계되어야 하는 반면, 열교환기(10B)는 열펌프 사이클이 냉방 모드로 작동될 때 증발기로 기능하고 열펌프 사이클이 난방 모드로 작동될 때 응축기로 기능하도록 설계되어야 한다. 열펌프 사이클에 본 발명의 열교환기의 사용을 용이하게 만들기 위해서 유동 제한 포트(56)는 내벽면이 직선형이 아니라 도11에 도시된 바와 같이 윤곽 형성되어 있다. 유동 제한 포트에 윤곽을 형성함으로써 포트(56)를 통한 압력 강하의 크기는 냉매가 포트를 통해 유동하는 방향에 의존하게 된다.
열펌프 용도에서 실외 열교환기일 수 있는 열교환기(10A)와 관련하여, 냉매는 열펌프 사이클이 냉방 모드로 작용하고 열교환기(10A)가 응축기로 기능할 경우에는 방향 4로 그리고 열펌프 사이클이 난방 모드로 작용하고 열교환기(10A)가 증발기로 기능할 경우에는 방향 2로 유동 제한 포트를 통해 유동하게 될 것이다. 이와 반대로, 열펌프 용도에서 실내 열교환기일 수 있는 열교환기(10B)와 관련하여, 냉매는 열펌프 사이클이 냉동 모드로 작용하고 열교환기(10B)가 증발기로 기능할 경우에는 방향 2으로 그리고 열펌프 사이클이 난방 모드로 작용하고 열교환기(10B)가 응축기로 기능할 경우에는 방향 4로 유동 제한 포트를 통해 유동하게 될 것이다. 따라서, 어느 열교환기(10A, 10B)든 증발기로 기능할 때, 냉매는 유동 제한 오리피스를 통해 방향 2으로 유동해서 한 쌍의 날카로운 모서리 오리피스를 통과함으로써 비교적 큰 압력 강하를 받게 된다. 그러나, 어느 열교환기(10A, 10B)든 응축기로 기능할 때, 냉매는 유동 제한 오리피스를 통해 방향 4로 유동해서 한 쌍의 등고형 오리피스를 통과함으로써 비교적 작은 압력 강하를 가져온다. 또한, 열교환기가 증발기로서 기능하는 경우에는 냉매가 열교환 튜브를 통과하기 전에 팽창이 발생하는 반면, 열교환기가 응축기로 기능하는 경우에는 냉매가 열교환 튜브를 통과한 후 팽창이 발생한다.
비록 본 발명은 도면에 도시된 바와 같은 바람직한 모드를 참조하여 구체적으로 도시되고 설명되었지만, 기술 분야의 당업자라면 청구범위에 형성된 본 발명의 정신과 범위에서 벗어나지 않은 다양한 세부적 변경이 이루어질 수 있음을 이해 하게 될 것이다.

Claims (19)

  1. 유체를 수집하기 위한 유체 챔버를 한정하는 헤더와,
    복수의 분리된 유체 유로가 관통 한정되고 입구가 상기 복수의 유체 유로로 개방되어 있는 적어도 하나의 열교환 튜브와,
    입구 단부 및 출구 단부를 가지며 상기 입구 단부에 상기 헤더의 유체 챔버와 유체 연통된 입구 챔버를 한정하고 상기 출구 단부에 상기 적어도 하나의 열교환 튜브의 입구 개구와 유체 연통된 출구 챔버를 한정하고 상기 입구 챔버와 상기 출구 챔버 사이에 유로를 한정하는 중간 챔버를 한정하되 상기 유로의 내부에는 복수의 유동 제한 포트가 서로 이격된 연속 배열로 배치되어 있는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 유동 제한 포트의 각각의 유동 제한 포트는 팽창 오리피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 유동 제한 포트의 각각의 유동 제한 포트는 내벽면이 직선형인 원통 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 복수의 유동 제한 포트의 각각의 유동 제한 포트는 내벽면이 등고선형인 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 열교환 튜브는 평탄화된 직사각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 채널 각각은 비원형 단면을 갖는 유로를 한정하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수의 채널 각각은 직사각형, 삼각형 또는 사다리꼴 단면의 그룹에서 선택된 유로를 한정하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 채널 각각은 원형 단면을 갖는 유로를 한정하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 고압 냉매 증기가 압축기로부터 응축기로 통과하고 고압 냉매가 상기 응축기로부터 증발형 열교환기로 통과하고 저압 냉매 증기가 상기 증발형 열교환기로부터 압축기로 통과하도록 냉매 회로 내에 냉매 연통 상태로 연결되는 압축기, 응축기 및 증발형 열교환기를 포함하는 냉매 증기 압축 시스템에 있어서, 상기 증발형 열교환기는,
    각각 냉매 회로와 유체 연통되되 입구 헤더가 냉매 회로에서 제공되는 냉매를 수용하기 위한 챔버를 한정하는 입구 헤더 및 출구 헤더와,
    입구 개구, 출구 개구 및 입구 개구로부터 출구 개구까지 연장되는 복수의 분리된 유체 유로를 갖되 출구 개구는 상기 출구 헤더와 유체 연통되는 적어도 하나의 열교환 튜브와,
    입구 단부 및 출구 단부를 갖고 상기 입구 단부에 상기 헤더의 유체 챔버와 유체 연통된 입구 챔버를 한정하고 상기 출구 단부에 상기 적어도 하나의 열교환 튜브의 입구 개구와 유체 연통된 출구 챔버를 한정하고 상기 입구 챔버와 상기 출구 챔버 사이에 유로를 한정하는 중간 챔버를 한정하되 상기 유로의 내부에는 복수의 유동 제한 포트가 서로 이격된 연속 배열로 배치되는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 증기 압축 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 복수의 유동 제한 포트의 각각의 유동 제한 포트는 팽창 오리피스를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 증기 압축 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 복수의 유동 제한 포트의 각각의 유동 제한 포트는 내벽면이 직선형인 원통 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 증기 압축 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 복수의 유동 제한 포트의 각각의 유동 제한 포트는 내벽면이 등고선형인 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 증기 압축 시스템.
  13. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 열교환 튜브는 평탄화된 직사각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 냉매 증기 압축 시스템.
  14. 제9항에 있어서, 상기 열교환기는 단일 통과식 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 증기 압축 시스템.
  15. 제9항에 있어서, 상기 열교환기는 다중 통과식 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 증기 압축 시스템.
  16. 제9항에 있어서, 상기 열교환기는 응축기를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 증기 압축 시스템.
  17. 제9항에 있어서, 상기 열교환기는 증발기를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 증기 압축 시스템.
  18. 냉매가 냉방 모드에서 압축기로부터 제1 열교환기를 통과하고 그로부터 제2 열교환기를 통해 다시 상기 압축기로 진행하는 제1 방향으로 순환하고 난방 모드에서 상기 압축기로부터 상기 제2 열교환기를 통과하고 그로부터 상기 제1 열교환기를 통해 다시 상기 압축기로 진행하는 제2 방향으로 순환하도록 냉매 회로 내에 유체 연통 상태로 연결되는 압축기, 제1 열교환기 및 제2 열교환기를 포함하는 냉매 증기 압축 시스템에 있어서, 상기 제2 열교환기는,
    각각 냉매 회로와 유체 연통되되 냉매 회로로부터 제1 방향으로 유동하는 냉매를 수용하기 위한 유체 챔버를 한정하는 제1 헤더 및 냉매 회로로부터 제2 방향으로 유동하는 냉매를 수용하기 위한 챔버를 한정하는 제2 헤더와,
    제1 단부와 제2 단부와 제1 단부 및 제2 단부 사이에서 연장되는 복수의 분리된 유체 유로를 갖되 복수의 분리된 유체 유로는 상기 제1 헤더의 유체 챔버와 상기 제2 헤더의 유체 챔버 사이에서 유체 연통되는 적어도 하나의 열교환 튜브와,
    입구 단부 및 출구 단부를 갖고 상기 입구 단부에 상기 제1 헤더의 유체 챔버와 유체 연통된 입구 챔버를 한정하고 상기 출구 단부에 상기 적어도 하나의 열교환 튜브의 복수의 분리된 유체 유로와 유체 연통된 출구 챔버를 한정하고 상기 입구 챔버와 상기 출구 챔버 사이에 유로를 한정하는 중간 챔버를 한정하되 상기 유로는 그 내부에 서로 이격된 연속 배열로 배치되고 제1 방향으로 통과하는 냉매 유동에 비교적 큰 압력 강하를 형성하고 제2 방향으로 통과하는 냉매 유동에 비교적 작은 압력 강하를 형성하는 복수의 유동 제한 포트를 갖는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 증기 압축 시스템.
  19. 냉매가 냉방 모드에서 압축기로부터 제1 열교환기를 통과하고 그로부터 상기 제2 열교환기를 통해 다시 상기 압축기로 진행하는 제1 방향으로 순환하고 난방 모드에서 상기 압축기로부터 상기 제2 열교환기를 통과하고 그로부터 상기 제1 열교환기를 통해 다시 상기 압축기로 진행하는 제2 방향으로 순환하도록 냉매 회로 내 에 유체 연통 상태로 연결되는 압축기, 제1 열교환기 및 제2 열교환기를 포함하는 냉매 증기 압축 시스템에 있어서, 상기 제1 열교환기는,
    각각 냉매 회로와 유체 연통되되 냉매 회로로부터 제1 방향으로 유동하는 냉매를 수용하기 위한 유체 챔버를 한정하는 제1 헤더 및 냉매 회로로부터 제2 방향으로 유동하는 냉매를 수용하기 위한 챔버를 한정하는 제2 헤더와,
    제1 단부와 제2 단부와 제1 단부 및 제2 단부 사이에서 연장되는 복수의 분리된 유체 유로를 갖되 복수의 분리된 유체 유로는 상기 제1 헤더의 유체 챔버와 상기 제2 헤더의 유체 챔버 사이에서 유체 연통되는 적어도 하나의 열교환 튜브와,
    입구 단부 및 출구 단부를 갖고 상기 입구 단부에 상기 제2 헤더의 유체 챔버와 유체 연통된 입구 챔버를 한정하고 상기 출구 단부에 상기 적어도 하나의 열교환 튜브의 복수의 분리된 유체 유로와 유체 연통된 출구 챔버를 한정하고 상기 입구 챔버와 상기 출구 챔버 사이에 유로를 한정하는 중간 챔버를 한정하되 상기 유로는 그 내부에 서로 이격된 연속 배열로 배치되고 제1 방향으로 통과하는 냉매 유동에 비교적 작은 압력 강하를 형성하고 제2 방향으로 통과하는 냉매 유동에 비교적 큰 압력 강하를 형성하는 복수의 유동 제한 포트를 갖는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 증기 압축 시스템.
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