KR20150088174A

KR20150088174A - 열전달 장치

Info

Publication number: KR20150088174A
Application number: KR1020140167427A
Authority: KR
Inventors: 기름쉬드 펠릭스; 헤일 피터; 도브너 지리; 비에레게르 플로리안; 루지카 루카스
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2015-07-31
Also published as: KR101745280B1; DE102014113863A1; KR101663382B1; DE102014113868A1; KR20160115892A; KR20150088173A

Abstract

본 발명은 특히 승용차에 사용되고 제 1 유체와 제 2 유체 사이에서 열전달을 위한 장치(1, 1', 1")에 관한 것이다. 상기 장치(1, 1', 1')는 하우징(2, 2', 2")에 의해 완전히 둘러싸인 용적 내부에 배치되는 열교환기(7, 7')를 갖는 폐쇄된 하우징(2, 2', 2")을 포함한다. 상기 열교환기(7, 7')는 서로 이격된 상태로 배치된 평판관(9, 9')들로 형성되어 있고, 이때 상기 평판관(9, 9')들은 각각 2개의 수집기(8, 8') 사이에서 연장된다. 상기 열교환기는 상기 평판관(9, 9')들 영역 및 수집기(8, 8')들 영역에서 상기 유체들 간에 열전달이 가능하도록 형성되어 있다. 상기 하우징(2, 2', 2")은 2개의 부분으로 형성되어 있고 수용 부재(3, 3', 3") 및 덮개 부재(4, 4', 4")를 가진다. 상기 열교환기(7, 7')는 상기 수용 부재(3, 3', 3") 내부에 집적되는 방식으로 배치되어 있다. 또한, 본 발명은 특히 제 1 유체와 제 2 유체 사이에서 열전달을 위한 열교환기(7, 7')에 관한 것으로서, 상기 열교환기는 서로 이격된 상태로 배치된 평판관(9, 9')들을 포함한다. 상기 평판관(9, 9')들은 각각 2개의 수집기(8, 8') 사이에서 연장된다. 인접하여 배치된 평판관(9, 9')들의 간극 내에는 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10)들이 배치되어 있고, 상기 부재들은 유동 속도 및 난류를 증가시키기 위한 터뷸레이터로서 형성되어 있다.

Description

열전달 장치 {HEAT TRANSFER DEVICE}

본 발명은 특히 승용차에 사용되는 열전달 장치에 관한 것이다. 이 경우 열은 바람직하게 액상 유체와 냉매 사이에서 전달된다. 상기 냉매로부터 열을 흡수하거나 상기 냉매로 열을 발산하는 액상 유체로는 물 또는 물-글리콜-혼합물들이 사용될 수 있다. 바람직하게 냉매로는 R744 또는 CO₂로도 표현되는 이산화탄소가 사용된다.

종래 기술에는 냉매 회로들과 이러한 냉매 회로들에 집적된 열교환기들을 갖춘 승용차용 공기 조화 시스템들이 공지되어 있으며, 이 경우 상기 열교환기들은 한편으로는 증발기로서 작동되고 그에 따라 액상 유체 냉각용으로 작동되며, 다른 한편으로는 상기 액상 유체를 가열하기 위한 응축기로서 작동된다. 냉매는 증발기를 관류할 경우 증발하는 반면, 응축기를 관류할 경우에는 액화된다. 그러므로 냉매 회로의 응축기는 액체 냉각 방식으로 작동된다. 액상 유체와 냉매 사이 열전달은 상기 냉매의 상변화(phase change) 상태에서 이루어진다. 냉매 회로에서는 R134a 및 1234yf와 같은 종래의 냉매들이 순환하는데, 이러한 냉매들은 이산화탄소와 비교하면 뚜렷이 더 낮은 압력을 가진다.

종래 기술에 공지된, R134a 및 1234yf와 같은 냉매들용 열교환기들은 판형 열교환기(plate heat exchanger)로서 형성되어 있다. 이 경우에는, 이하에서 냉각제로도 표현되는 액상 유체뿐만 아니라 냉매도 또한 플레이트들을 통하여 가이드 된다. 상기 냉각제와 냉매는 각각 플레이트들 내부에서 흐른다. 이때 박벽형(thin-walled) 알루미늄판 또는 강철판으로 제조된 플레이트들은 각각 미리 주어진 압력에서 냉매들의 강도 요건에 부합한다.

동일한 온도 요건에서 냉매 R744의 경우에는 파열 압력(bursting pressure)뿐만 아니라 작동 압력(operating pressure)도 또한 냉매 R134a 또는 1234yf보다 약 10배 정도 높다. 현저히 더 높은 강도 요건에 부합하기 위해, 플레이트들의 판 벽들은 현저히 더 큰 두께로 그리고/또는 스테인리스강과 같은 다른 제작 재료로 형성될 수 있다. 그러나 두께가 더 두꺼운 벽들 및/또는 스테인리스강으로 제작된 열교환기는 중량이 매우 높고 대규모의 설치 공간을 가지며, 제조와 유지에 매우 많은 비용이 든다. 냉각제 측면에서 요구되는 요건들은 사용되는 냉매들과는 거의 무관하다.

EP 2 402 694 A1호에는 특히 응축기로서 작동되는, 자동차 공기 조화 시스템의 열교환기가 제시된다. 상기 응축기는 하우징 그리고 냉매와 냉각제 사이에서 열전달을 위한 다발관을 구비하며, 이 경우 상기 냉매는 상기 다발관의 관들을 통해 가이드 되고, 냉각제는 상기 하우징을 통해 가이드 된다. 냉각제는 외부면 상에서 상기 관들을 환류한다. 관들은 단부들에서 각각 수집기로 형성된 부재들로 통한다. 상기 열교환기는 직교류(cross-flow) 식으로 작동된다. 하우징의 재료는 플라스틱이다.

종래 기술에 공지되어 있고, 상기와 같이 형성된 시스템들은 대체로 응축기로서 또는 초임계적인 상태로 존재하는 이산화탄소와 관련한 경우에는 가스 냉각기로서 작동 가능한 열교환기들이며, 상기 열교환기들에서 열은 냉매에서 냉각제로 전달된다. 상기 열교환기들은 다발관의 관들 사이에 배치되는 리브(rib)들 또는 라멜라(lamella)들 가지며, 상기 리브들 또는 라멜라들은 상기 관들의 외부면 상에서 열전달 면적을 확장하고 상기 관들과 열 접촉한다. 열전도성이 매우 우수한 재료로 형성된 상기 라멜라들 또는 리브들은 열전도가 가능하도록 관들과 열 접촉되어 있다. 라멜라들 또는 리브들은 금속, 특히 알루미늄 또는 강철로 이루어져 있고, 마찬가지로 동일한 재료로 제조된 관들을 접촉하는 방식으로 배치되어 있다.

본 발명의 과제는 2개의 유체, 특히 냉매와 냉각제로서 액상 유체 사이에서 효과적인 열전달을 위한 열교환기를 제공하는 것이다. 상기 열교환기에 의해서는 최소 설계 크기 또는 최소 소용 공간에서 최대 열 출력이 전달될 수 있어야 한다. 상기 유체들은 열교환기 관류 시 가능한 한 적은 압력 손실만 발생하여야 한다. 상기 열교환기는 이산화탄소에 의한 작동에도 적합해야 한다. 그 밖에 상기 열교환기는 최소 중량을 갖고 제조 및 재료 관련 측면에서도 최소 비용을 야기해야 한다. 이 경우 "냉각제"라는 표기는 오로지 냉매에서 냉각제로의 열전달, 즉 냉매의 "냉각"에만 관련되지 않는다. 열전달은 냉각제에서 냉매로도 가능해야 한다.

상기 과제는 독립 청구항들의 특징들을 갖는 대상들에 의해 해결된다. 개선예들은 종속 청구항들에 제시되어 있다.

상기 과제는 특히 제 1 유체와 제 2 유체 사이에서 열전달을 위한 본 발명에 따른 장치에 의해 해결된다. 상기 장치는 하우징에 의해 완전히 둘러싸인 용적 내부에 배치되는 열교환기를 갖춘 폐쇄된 하우징을 포함한다. 열교환기는 서로 이격된 상태로 배치된 평판관(flat tube)들로 형성되어 있고, 상기 평판관들은 각각 2개의 수집기 사이에서 연장된다. 바람직하게 상기 평판관들은 수집기와 마찬가지로 서로 평행하게 정렬되어 있다. 열교환기는, 평판관들 영역에서뿐만 아니라 수집기들 영역에서도 유체들 간에 열전달이 가능하도록 하우징 내부에 배치되어 있다.

본 발명의 개념에 따르면, 하우징은 2개의 부분으로 형성되어 있고 수용 부재 및 덮개 부재를 포함한다. 열교환기는 본 발명에 따라 상기 수용 부재 내부에 집적되는 방식으로 배치되어 있다. 하우징은 열교환기를 주변 방향으로 밀폐형으로 밀봉하며, 이 경우 수용 부재와 덮개 부재 사이에는 바람직하게 추가의 밀봉부들이 형성되어 있다. 수용 부재와 덮개 부재는 장치의 조립 상태에서 서로 고정 연결되어 있으며, 이 경우 상기 수용 부재와 덮개 부재는 바람직하게 서로 나사 결합되어 있다. 대안적인 형성예들에 따르면, 수용 부재와 덮개 부재는 서로 교착 또는 접착 또는 용접 또는 압착되어 있다. 이때 압착은 소성 변형(plastic strain)으로 2개의 컴포넌트를 서로 연결하는 결합 방법으로서 일종의 플랜징(flanging)을 의미한다.

본 발명의 한 개선예에 따르면, 열교환기는 하나의 세그먼트로 또는 연속해서 배치되는 복수의 세그먼트로 형성되어 있다. 이 경우에는 바람직하게 하나의 세그먼트가 서로 이격되어 배치된 2개의 수집기 그리고 이러한 수집기들 사이에서 연장되고 서로 평행하게 배치된 평판관들을 포함한다. 이때 열교환기는 1열(single-row) 또는 다열(multiple-row)로 관류될 수 있고, 바람직하게는 길이, 폭 및/또는 높이와 같은 치수들이 조정될 수 있다. 본 발명의 한 형성예에 따르면, 바람직하게 순수 직교류 식으로 또는 순수 역류(counter-flow) 식으로 혹은 직교류식과 역류식 조합으로 작동될 수 있는 열교환기는 냉매 회로에 집적되는 방식으로 배치될 수 있고, 그와 동시에 냉각 회로 또는 가열 회로의 유체 냉각 또는 가열용으로도 사용될 수 있다. 이 경우 열교환기는 예를 들면 냉매가 공급되는 인터쿨러(intercooler), 오일 냉각기로서 또는 전자 소자들 냉각용으로 사용되는 것과 같이 상이한 적용예들에서 응축기, 가스 냉각기 또는 증발기로서 사용될 수 있다. 이 경우에는 오일 또는 배기가스와 같이 냉매 그리고 물 또는 물-글리콜-혼합물들로서 다른 매질들도 사용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 한 형성예에 따르면, 하우징은 플라스틱 또는 금속, 특히 알루미늄으로 형성되어 있다. 하우징은 바람직하게 유체를 가이드하기 위한 연결 배관들을 포함하며, 이 경우 상기 유체는 유입구로 형성된 연결 배관을 통해 하우징 내부로 가이드될 수 있고 배출구로 형성된 연결 배관을 통해서는 상기 하우징으로부터 배출될 수 있다. 이 경우 상기 연결 배관들은 각각 바람직하게 하우징의 벽 양쪽에서 외부로 돌출한다.

본 발명의 한 개선예에 따르면, 상기 유입구로 형성된 연결 배관은 열교환기 방향으로 정렬되고 그에 따라 하우징 내부로 돌출하는 단부면에서 폐쇄되어 있거나 작은 통로들을 가지며, 이 통로들은 각각 상기 연결 배관의 유동 횡단면 면적보다 작다. 열교환기 방향으로 정렬된 단부면 영역에 형성된 측면적(lateral area)에서 연결 배관은 열교환기의 입사 흐름(incident flow) 시 유체 흐름을 균일하게 하기 위한 개구들을 가진다. 연결 배관들은 측면적으로 바람직하게는 중공 실린더 형태의 용적을 둘러싸고, 상기 용적은 단부면들 영역에서는 개방되어 있다. 열교환기 방향으로 정렬된 단부면 영역에서, 유입구로 형성된 연결 배관의 측면적에 제공된 개구들은 대안적으로 원형 또는 타원형 또는 각이 진 형태의 또는 슬릿형의 컷-아웃(cut-out)으로 형성되어 있다. 이때 상기 개구들은 바람직하게 측면적의 둘레에 걸쳐 균일하게 분포되어 있고, 바람직하게는 공동 평면에 배치되어 있다. 상기 평면은 연결 배관을 통과하는 유체의 관류 방향에 대해 수직으로 정렬되어 있다.

본 발명의 특별한 장점은 덮개 부재가 열교환기와 고정 연결되는 방식으로 형성되어 있다는 것이다. 이 경우 고정 연결은 기술상 밀봉 방식의, 누설이 없는(zero-leakage) 연결로 이해할 수 있으며, 그리하여 냉매의 유입구와 배출구를 위한 연결 부재들과 덮개 부재 사이에 추가의 밀봉 부재들이 형성되지 않는다.

본 발명의 바람직한 추가 형성예에서, 하우징의 수용 부재 내부에는 가이드 장치(guide device)가 배치되어 있다. 이 경우 상기 가이드 장치는, 열전달을 위한 유체들 중 하나의 유체가 평판관들 및 열교환기의 수집기들 주위를 돌아 가이드 되도록 하우징과 연결되는 방식으로 형성되어 있다. 상기 유체는 연결 배관들을 통해 하우징 내부로 가이드 되고 다시 상기 하우징으로부터 외부로 가이드 되며, 외부면 상에서 열교환기를 환류한다.

본 발명의 바람직한 한 형성예에 따르면, 인접하여 배치된 평판관들의 간극 내에는 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재들이 배치되어 있다. 이 경우 상기 부재들은 바람직하게 플라스틱 또는 금속, 특히 알루미늄으로 형성되어 있다. 상기 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재들은 예컨대 라멜라, 리브 또는 터뷸레이터(turbulator)를 의미한다. 이때 상기 부재들은 바람직하게 평판관들보다 짧고 수집기들까지는 도달하지 않으며, 그 결과 상기 부재들은 평판관들 사이에서 유동 경로들의 전체 길이에 걸쳐 연장되지 않는다. 따라서 상기 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재들과 수집기들 사이에는 각각 간격 또는 갭이 형성된다. 대안적으로 상기 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재들은 각각 수집기들까지 도달하거나 수집기들에 접하는 방식으로 형성될 수 있으며, 그 결과 상기 부재들과 수집기들 사이에는 갭들이 형성되지 않는다.

본 발명의 한 개선예에 따르면, 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재들은 유동 속도 및 난류를 증가시키기 위한 터뷸레이터로 형성되어 있다. 제 1 대안예에 따르면, 상기 터뷸레이터들은 로드 형상(rod form)을 가지며, 영향을 주어야 할 유체의 유동 방향에 대해 수직으로 배치되어 있다. 이 경우 로드형 터뷸레이터들은 유동 경로 내에 1열 또는 2열 또는 다열로 배치될 수 있고 그리고 원형 또는 타원형 또는 십자형 또는 화살 모양(arrow-shaped)의 횡단면을 가질 수 있다. 다열로 배치된 터뷸레이터들은 유체의 유동 방향에서 서로 오프셋 되어 있거나 서로 동일 평면에 놓이는 방식으로 배치될 수 있다. 터뷸레이터들은 바람직하게 하우징 내부에 집적되는 방식으로 배치되어 있다. 제 2 대안예에 따르면, 터뷸레이터들은 연속하는 평면형 플레이트 또는 웨이브 형태의 횡단면을 갖는 편향판으로 형성되어 있다.

평판관들의 외부면과 터뷸레이터들 사이에는 바람직하게 갭들이 형성되어 있다. 대안적으로 상기 터뷸레이터들은 상기 평판관들과 열 접촉 상태로도 배치될 수 있다. 이 경우 열 접촉은 기계적 접촉을 의미한다.

본 발명의 제 3 대안예에 따르면, 터뷸레이터들은 평판관들의 컴포넌트로서 상기 평판관들과 일체형으로 형성되어 있다. 이 경우 상기 터뷸레이터들은 바람직하게 평판관과 합께 압출 가공되었다.

따라서 열교환기는 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재들을 가질 수도 있고 상기 부재들 없이도 형성될 수 있다. 이러한 부재들을 갖는 열교환기의 형성에서는 상기 부재들이 평판관들과 고정 연결될 수 있다. 대안적으로 상기 부재들은 평판관들에 대해 이격된 상태로 배치될 수도 있다.

그 외에 본 발명의 과제는 특히 제 1 유체와 제 2 유체 사이에서 열전달을 위한 열교환기에 의해 해결된다. 상기 열교환기는 서로 이격된 상태로 배치된 평판관들을 가지며, 이 평판관들은 각각 2개의 수집기 사이에서 연장된다.

본 발명의 개념에 따르면, 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재들은 인접하여 배치된 평판관들의 간극 내에 배치되어 있고, 상기 부재들은 유동 속도 및 난류를 증가시키기 위한 터뷸레이터로서 제공되었다. 상기 터뷸레이터들은 본 발명에 따라 연속하는 평면형 플레이트 또는 웨이브 형태의 횡단면을 갖는 편향판으로서 또는 로드형으로 형성되어 있고 영향을 주어야 할 유체의 유동 방향에 대해 수직으로 배치되어 있다. 이때 로드형으로 형성된 터뷸레이터들은 유동 경로 내에 1열 또는 2열 또는 다열로 배치되어 있고 원형 또는 타원형 또는 십자형 또는 화살 모양의 횡단면을 가진다.

본 발명의 한 개선예에 따르면, 평판관들은 서로에 대해 0.5㎜ 및 5㎜ 범위의 간격으로 배치되어 있다. 인접하여 배치된 평판관들의 간격에 대한 일 평판관의 폭 비율은 바람직하게 1 내지 200 범위에 있다.

요약하자면, 본 발명에 따른 열전달 장치는 하기와 같은 여러 장점을 가진다:

- 2개의 유체, 특히 냉매와 냉각제로서 액상 유체 사이에서 효과적인 열전달,

- 최소 설계 크기 또는 최소 소요 공간에서 최대 열 출력 전달, 즉 전달 가능한 열 출력과 개조 용적의 최적의 비율에서 최대 열 출력 전달,

- 이산화탄소에 의한 작동에 적합, 특히 자동차에 사용하기에 적합,

- 최소 중량,

- 최소 제조비용 및 최소 재료비용,

- 유체 조합들에 모듈 식으로 적응 가능, 그리고

- 하우징의 폐쇄 부재와 덮개 부재 사이 최소 밀봉면.

본 발명의 형성예들의 추가적인 세부 사항들, 특징들 및 장점들은 관련된 도면들을 참조해서 실시예들의 후속 설명에서 제시된다.

도 1a는 폐쇄된 그리고 투명하게 도시된 하우징 및 이 하우징 내에 배치되는 열교환기를 갖는 열전달 장치이고,
도 1b는 개방된 하우징을 갖는 도 1a에 따른 열전달 장치이며,
도 2는 사시 단면도로 도시한 도 1a 및 도 1b의 열전달 장치이고,
도 3은 2개의 세그먼트로 형성된 열교환기이며,
도 4는 폐쇄된 그리고 투명하게 도시된 하우징 및 이 하우징 내에 배치되는 열교환기를 갖는 도 3의 열전달 장치이고,
도 5는 열교환기의 캡슐화 된 세그먼트들을 단면도로 도시한 도 4의 열전달 장치이며,
도 6은 열교환기 세그먼트를 평면도로 도시한 도 4의 열전달 장치이고,
도 7은 평판관들 사이에 배치되는 터뷸레이터들을 갖는 열전달 장치이며,
도 8은 압출 가공된 라멜라들 또는 터뷸레이터들을 갖는 열교환기용 평판관이고, 그리고
도 9는 폐쇄된 상태와 개방된 상태로 도시된 하우징을 갖는 열전달 장치이다.

도 1a 및 도 1b에는 폐쇄된 그리고 투명하게 도시된 하우징(2)(도 1a) 또는 개방된 하우징(2)(도 1b) 및 이 하우징(2) 내에 배치되는 열교환기(7)를 갖는 열전달 장치(1)가 각각 사시도로 도시되어 있다. 2개의 부분으로 형성된 하우징(2)은 트로프형(trough-shaped) 수용 부재(3) 및 덮개 부재(4)를 구비한다. 상기 덮개 부재(4)는 상기 수용 부재(3)와 결합하여 용적을 완전히 둘러싸는 방식으로 형성되었다. 장치(1)의 조립 상태에서는 수용 부재(3)와 덮개 부재(4)가 서로 일치한다. 하우징(2)의 두 절반부, 즉 수용 부재(3)와 덮개 부재(4)는 간단한 방식으로 서로 끼워지고 조립될 수 있다. 도 1b에는 하우징(2)이 덮개 부재(4) 없이 도시되어 있다. 하우징(2) 내부, 즉 상기 하우징(2)에 의해 둘러싸인 용적 내부에는 열교환기(7)가 배치되어 있다. 하우징(2)은 열교환기(7)를 주변 방향으로 밀폐형으로 밀봉한다. 장치(1)의 작동 동안에는 열교환기(7)의 내부에서 냉매가 흐르는데, 이 냉매는 유동 방향(15)으로 유입구(13)를 통해 상기 열교환기(7) 내부로 유입되고 배출구(14)를 통해 배출된다. 또한, 상기 열교환기(7)는 액상 유체, 특히 냉각제, 예를 들면 물 또는 물-글리콜-혼합물에 의해 환류된다. 따라서 상기 냉각제는 열교환기(7)의 외부면 상에서는 간극들 내에서 그리고 열교환기(7)와 하우징(2)의 내부면 사이에서 유동 방향(11)으로 장치(1)를 관류한다. 하우징(2)의 이러한 형성에 의해, 냉각제는 의도한 바대로 열교환기(7)의 외부면을 따라서 가이드 된다. 하우징(2)은 유동 방향(11)으로 열교환기(7)의 주위를 흐르는 냉각제의 관류를 규정한다.

하우징(2)은 덮개 부재(4)에 배치되어 있고 냉각제의 유입 및 배출을 위한 2개의 연결 배관(5, 6)을 구비한다. 상기 연결 배관(5, 6)들은 하우징(2)의 임의의 위치에 포지셔닝될 수 있다. 냉각제는 유입구(5)를 통해 장치(1) 내부로 유입되고 배출구(6)를 통해 다시 상기 장치(1)로부터 배출된다.

열교환기(7)는 서로 평행하게 배치된 평판관(9)들로 형성되어 있다. 이 경우 상기 평판관(9)들은 넓은 측면으로 서로 정렬되며, 그 결과 직접 인접하는 평판관(9)들 사이에는 각각 냉각제의 유동 경로가 생성된다. 평판관(9)들은 각각 2개의 수집기(8) 사이에서 연장된다. 평판관(9)들의 내부 용적은 수집기(8)들의 내부 용적과 연결되어 있다. 열교환기(7)는 출력 요건에 따라 1열 또는 다열로 형성되어 있고 길이 또는 폭이 조정될 수 있다. 도 1에 도시된 열교환기(7)는 2열로 형성되었다. 인접하여 배치된 평판관(9)들의 간극 내에는 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10)들, 예를 들면 라멜라들 또는 리브들이 배치되어 있다.

유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10)들로는 공기 조화용 라멜라 또는 물에 의해 최적화되는 라멜라가 사용될 수 있는데, 즉 응축기 또는 증발기와 관련해서는 공지된, 공기 조화용 라멜라가 사용될 수 있지만 열전달과 관련해서는 물에 의해 최적화되는 라멜라가 사용될 수 있다. 대안적으로는 리브들도 사용될 수 있다. 상기 부재(10)들은 예컨대 알루미늄 또는 플라스틱 또는 밀도가 낮은 다른 재료로 형성되었다. 무차원의 레이놀즈 수(Reynolds' dimensionless number)에 의거해서 특성화되는, 하우징(2) 내부에서의 냉각제 유동과 관련한 장치(1)의 치수 형성에 따라, 부재(10)들은 오로지 냉각제의 유동 속도 또는 난류 증가 목적으로만 사용된다. 공기가 공급되는 열교환기의 경우와 같이, 라멜라들 또는 리브들을 이용해 열전달 면적을 증대시키는 목적은 경시될 수 있다. 하우징(2)은 냉각제를 평판관(9)들 사이 간극을 통해서 그리고 유동 경로들의 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10)들 둘레를 돌아 가이드 한다. 열교환기(7)의 수집기(8)들 역시 냉각제에 의해 환류되며, 그 결과 상기 수집기(8)들은 냉각제와 냉매 간 열전달 양을 가진다.

예컨대 납땜을 이용한 경우와 같이, 평판관(9)들 사이 유동 경로들의 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10)들과 상기 평판관(9)들의 고정 연결은 반드시 필요하지는 않다. 그러나 리브들 또는 라멜라들을 갖는 형성예에서는 열교환기(7)의 출력을 추가로 증가시키기 위해 부재(10)들과 평판관(9)들의 고정 연결이 제공될 수 있다. 압출 가공된 모든 평판관(9) 또는 평판관 프로파일이 납땜되어 있는 수집기(8)들의 적합한 구조적 형성에서는 상기 평판관(9)들의 간격도 계속 감소되어 최소화될 수 있으며, 그 결과 상기 형성예는 라멜라들 또는 리브들 없이 형성된다.

도 2는 도 1a 및 도 1b의 열전달 장치(1)를 사시 단면도로 도시한다. 연결 배관(5, 6)들은 유동 방향(11)에 대해 수직으로 정렬된 평면에서 상기 유동 방향(11)으로 일정한 원형 횡단면을 가진다. 연결 배관(5)의 중공 실린더형 관류 용적은 열교환기(7) 방향으로 정렬된 단부면에서 폐쇄되어 있다. 이러한 영역에서 유입구(5)는 규정된 복수의 개구(12)를 가진다. 연결 배관(5)의 측면적에 형성된 상기 개구(12)들은 평판관(9)들의 간극 내부로 그리고 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10)들로 냉각제의 균일한 분포 및 분배를 가능하게 한다. 연결 배관(5)의 측면적의 원주에 걸쳐 바람직하게는 균일하게 분포 배치된 개구(12)들은 유동 방향(11)에 대해 수직으로 정렬된 공동 평면에 형성되어 있고 원형, 타원형, 슬릿형 또는 각이 진 형상을 가진다. 유동 방향(11)으로 유입구(5)를 통한 냉각제 유입 및 냉매가 공급되는 열교환기(7)로의 분할 후, 냉각제는 대체로 평판관(9)들에 대해 수직으로 흐른 다음, 상기 평판관(9)들의 방향으로 방향 전환되며, 상기 냉각제가 또다시 약 90° 방향 전환되고 평판관(9)들에 대해 수직 방향으로 배출구(6)를 통해 다시 배출되기 전에는 상기 평판관(9)들에 대해 평행하게 흐른다. 따라서 열교환기(7)는 직교류식-역류식-열교환기로 형성되었다.

도 3에는 단일 부품으로서 2개의 세그먼트(7'a, 7'b)로 형성된 열교환기(7')가 도시되어 있다. 도 4에는 폐쇄된 그리고 투명하게 도시된 하우징(2') 및 이 하우징(2') 내에 배치되는 열교환기(7')를 갖는 도 3의 열전달 장치(1')가 도시되어 있다.

도 3에 따른 열교환기(7')의 형성은 특히 잠재하는(latent) 열전달 양을 갖지 않는 매질들을 위한 특수한 구조적 형상이다. 잠재 열전달이라는 표현은 상전이 시 열이 흡수되거나 발산되는 열전달 과정을 의미한다. 잠재하는 양을 갖지 않는 열전달은 매질의 상변화 없이 이루어진다. 잠재 열전달에 대한 예들로는 응축 및 증발이 언급될 수 있다. 잠재하는 양을 갖지 않는 열전달 과정들은 예컨대 가스 냉각기로서 초임계적으로 작동되는 열교환기, 특히 냉각제를 냉각하거나 물을 냉각하는, 이산화탄소용 가스 냉각기에서 행해진다. 대안적으로 열교환기(7')는 응축기 또는 증발기, 냉매가 공급되는 인터쿨러, 오일 냉각기, 배기가스 냉각기로도 작동될 수 있거나, 또는 전자 소자들 냉각용으로도 작동될 수 있다. 다른 매질들도 냉매 및 냉각제(예를 들면 물 또는 물-글리콜-혼합물들)로 사용될 수 있다.

열교환기(7')는 평판관(9')들로 이루어진 압출 가공된 평판관 열교환기로서 형성되어 있고 크기 조정이 가능하며, 그리고 유동 기술상 연속적으로 배치된 열교환기 세그먼트(7'a, 7'b)들의 수가 변경될 수 있다.

냉매는 냉매의 유동 방향(15)으로 유입구(13)를 통해 열교환기(7')의 제 1 세그먼트(7'a) 안으로 흐르고 상기 제 1 세그먼트(7'a)의 제 1 수집기(8'a)에서 평판관(9')들로 분포된다. 그 다음 냉매는 압출 가공된 평판관(9')들을 통해 제 1 세그먼트(7'a)의 제 1 수집기(8'a)로 흘러 그곳에 모이며, 운반 라인(16)을 통해 열교환기(7')의 제 2 세그먼트(7'b)로 가이드 된다. 제 2 수집기(8'b) 내로 유입된 후에는 냉매가 재차 평판관(9')들로 분할되며, 이 평판관(9')들을 통해 열교환기(7')의 제 2 세그먼트(7'b)의 제 2 수집기(8'b)로 가이드 되어 상기 제 2 수집기(8'b)에 모인다. 냉매는 배출구(14)를 통해 열교환기(7')로부터 배출된다.

열교환기(7')의 세그먼트(7'a, 7'b)들은 하우징(2')에 의해 캡슐화 되어 있다. 도 4에는 플라스틱, 금속 또는 경량의 적합한 다른 재료들로 형성되는 하우징(2')이 투명하게 도시되어 있다. 냉각제 또는 액상 매질은 바람직하게 냉매의 유동 방향(15)에 대해 순수 역류 식으로 가이드 되나, 대안적으로는 직교류 식으로도 가이드될 수 있다. 냉각제는 특히 역류 식으로 작동 시 제 2 세그먼트(7'b) 영역에서 유동 방향(11)으로 연결 배관(5')을 통해 장치(1') 내로 유입되고 제 2 세그먼트(7'b)의 평판관(9')들 사이 간극들을 통해 그리고 이어서 제 1 세그먼트(7'a)의 평판관(9')들 사이 간극들을 통해 가이드 되는 반면에, 냉매는 상기 제 1 세그먼트(7'a)와 제 2 세그먼트(7'b)를 통해 열교환기(7')를 관류한다. 냉각제는 제 2 세그먼트(7'b) 영역에서 연결 배관(6')을 통해 장치(1')로부터 배출된다. 냉각제의 연결 배관(5', 6')들은 각각 냉매의 연결부들, 즉 유입구(13) 및 배출구(14)에 할당되어 있는데, 즉 냉매의 배출구(14')는 냉각제의 유입구(5')에 그리고 냉매의 유입구(13')는 냉각제의 배출구(6')에 할당되어 있다.

열교환기(7')는 하우징(2')의 수용 부재(3') 내부에 매립되는 방식으로 배치되어 있다. 하우징(2')은 덮개 부재(4')에 의해 유체 밀봉 방식으로 폐쇄되어 있다. 액상 매질 또는 냉각제는 세그먼트(7'a, 7'b)들의 압출 가공된 평판관(9')들의 자유 용적 내에서 흐른다. 도 5는 열교환기(7')의 캡슐화 된 세그먼트(7'a, 7'b)들이 단면도로 도시된 도 4의 열전달 장치(1')를 도시한다. 하우징(2')의 수용 부재(3') 내부에는 가이드 장치(17)가 배치되어 있다. 이 경우 상기 가이드 장치(17)는 평판관(9')들 및 연결 배관(5') 영역에 배치된, 열교환기(7')의 제 2 세그먼트(7'b)의 수집기(8'b)가 하우징(2')과 가이드 장치(17)에 의해 둘러싸이는 방식으로 형성되었다. 이러한 경우에는 연결 배관(5') 영역에 배치된 수집기(8'b)가 냉각제에 의해 환류될 수 있다. 제 1 세그먼트(7'a)는 가이드 장치(17)에 의해 열교환기(7')의 제 2 세그먼트(7'b)와 분리되어 있다. 장치(1') 작동 시, 열교환기(7')의 말단 단부에서 냉각제의 연결 배관(5', 6')들 영역에 배치된 수집기(8'a, 8'b)들만 냉각제에 의해 바로 연속적으로 과류(overflow)되기 때문에, 냉각제 관련 측면에서 상기 수집기들은 서로 분리 배치되어 있지 않다. 제 2 세그먼트(7'b)의 평판관(9')들 사이 간극은 제 1 세그먼트(7'a)의 평판관(9')들 사이 간극과 분리되어 있고, 냉각제의 연결 배관(5', 6')들 영역에 배치된 수집기(8'a, 8'b)들은 가이드 장치(17)에 의해 서로 분리되어 있다. 제 2 세그먼트(7'b) 둘레에 있는 냉각제 유동 경로들은 평판관(9')들과 수용 부재(3') 그리고 가이드 장치(17)에 의해 제한된다. 가장자리에 배치된 냉각제의 유동 경로들은 하나의 평판관(9')과 수용 부재(3') 그리고 가이드 장치(17)에 의해 둘러싸인다.

가이드 장치(17)는 추가의 폐쇄 부재(18)를 가진다. 이 경우 상기 폐쇄 부재(18)는 장치(1')의 조립 상태에서 열교환기(7')의 제 1 세그먼트(7'a) 상에 배치되고 가이드 장치(17)와 연결되는 방식으로 형성됨으로써, 결과적으로 평판관(9')들 및 연결 배관(6') 영역에 배치된, 열교환기(7')의 제 1 세그먼트(7'a)의 수집기(8'a)가 가이드 장치(17) 및 폐쇄 부재(18) 또는 하우징(2')의 덮개 부재(4')에 의해 둘러싸인다. 이 경우 상기 연결 배관(6') 영역에 배치된 수집기(8'a)는 냉각제에 의해 환류될 수 있다. 대안적으로 폐쇄 부재(18)는 하우징(2')의 덮개 부재(4')와 일체형으로도 형성될 수 있다.

예컨대 리브 또는 라멜라로 형성된, 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10')들은 대체로 유동 속도 또는 유동 특성값으로서 레이놀즈 수 또는 냉각제 측에서의 열전달을 증가시키기 위해 사용된다.

도 6은 열교환기(7')가 평면도로 도시된 도 4의 열전달 장치(1')를 도시한다. 서로 평행하게 배치된 평판관(9')들은, 직접 인접하는 평판관(9')들 사이에 각각 냉각제를 위한 유동 경로가 생성되도록 넓은 측면들에 의해 서로 정렬되었다. 유동 경로들 내부에는 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10')들이 형성되어 있다. 평판관(9')들은 각각 2개의 수집기(8') 사이에서 연장된다. 부재(10')들이 평판관(9')들보다 짧게 형성되어 있고 수집기(8')들까지는 도달하지 않음으로써, 상기 부재(10')들은 유동 경로들의 전체 길이에 걸쳐 연장되지 않고 상기 부재(10')들과 수집기(8')들 사이에 각각 갭들이 형성된다. 이때 상기 갭들은 평판관(9')들 사이에 형성된 유동 경로들로의 냉각제 유입 및 배출을 위해 사용된다. 이러한 방식으로 냉매는 평판관(9')들 내부에서 흐르고, 냉각제는 인접한 평판관(9')들에 의해 제한된 유동 경로들에서 역류 식으로 흐른다. 또한, 냉각제는 유동 경로들 안으로 유입되기 전에 그리고 상기 유동 경로들에서 배출되기 전에, 마찬가지로 냉매가 공급되는 수집기(8')들을 환류한다. 도면에는 도시되지 않은 추가의 실시예에 따르면, 냉각제는 직교류-역류 식으로 평판관(9')들을 돌아 가이드 된다.

도 7에는 평판관(9, 9')들 사이에 배치된, 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10, 10')들을 갖는 열전달 장치(1, 1', 1")가 나타난다. 이 경우 상기 부재(10, 10')들은 종래에 공지된 리브 또는 라멜라가 아닌, 순수 터뷸레이터로서 형성되었다. 리브들 또는 라멜라들은 터뷸레이터들로 대체되었는데, 이 터뷸레이터들은 하우징(2, 2', 2") 내부에 집적되는 방식으로 배치되어 있고 바람직하게는 상기 하우징(2, 2', 2")과 동일한 재료, 즉 바람직하게는 플라스틱 또는 알루미늄과 같은 금속 또는 밀도가 낮은 적합한 다른 재료로 형성되어 있다. 터뷸레이터들은 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10, 10')로서 대체로 또는 전적으로 평판관(9, 9')들 사이에 있는 유동 경로들 관류 시 냉각제의 유동 속도 또는 난류를 증가시키기 위해 사용된다. 터뷸레이터들은 로드형으로 형성되고 냉각제의 유동 경로(11)에 대해 수직으로 정렬될 수 있다. 이때 상기 로드형 터뷸레이터들은 한편으로는 유동 경로 내에 1열, 2열 또는 다열로 배치될 수 있고, 다른 한편으로는 원형, 타원형, 십자형 또는 화살 모양의 횡단면을 가질 수 있다. 이 경우 화살 모양 횡단면은 한 방향으로 연속적으로 줄어드는 2개의 라인으로 된 횡단면을 의미하는데, 상기 2개의 라인은 각각 단부에서 접촉한다. 이때 상기 라인들은 각을 형성한다. 다열로 배치된 터뷸레이터들은 유동 방향(11)으로 서로 오프셋 방식으로 또는 동일 평면에 놓이는 방식으로 배치될 수 있다. 대안적으로 상기 터뷸레이터들은 연속적인 평면형 플레이트 또는 웨이브 형태의 횡단면을 갖는 편향판으로도 형성될 수 있다.

로드형 또는 플레이트형 터뷸레이터들은 유동 경로의 전체 폭에 걸쳐 연속적으로 연장된다. 이러한 경우 유동 경로의 폭은 냉각제의 메인 유동 방향(11)에 대해 수직으로 상기 유동 경로의 연장부에 상응한다. 대안적인 한 형성예에 따르면, 로드형 또는 플레이트형 터뷸레이터들은 유동 경로의 폭 방향에서 비연속적으로 형성되어 있다.

터뷸레이터들은 평판관(9, 9')들 사이에 있는 유동 경로들의 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10, 10')로서 상기 평판관(9, 9')들과 고정 연결되어 있지 않다. 평판관(9, 9')들의 외부면과 터뷸레이터들 사이에는 바람직하게 갭들이 형성되어 있다. 대안적으로 터뷸레이터들은 예를 들면 납땜 또는 용접에 의해 평판관(9, 9')들과 고정 연결될 수 있다.

도 8은 냉각제 측과 관련한 유동 횡단면을 변경하기 위한 압출 가공된 부재(10, 10')들을 갖는 장치(1, 1', 1")의 열교환기(7, 7')용 평판관(9, 9')을 도시한다. 상기 부재(10, 10')들은 라멜라, 리브, 배플(baffle), 터뷸레이터로서 상기 평판관(9, 9')의 외부면 상에 형성되어 있다. 이 경우 부재(10, 10')들은 평판관(9, 9')의 구성 부품일 수 있고 상기 평판관(9, 9')과 함께 압출 가공된다. 이러한 경우 상기 평판관(9, 9')과 부재(10, 10')들은 일체형으로 형성되거나 서로 고정 연결되어 있다. 부재(10, 10')들은 절단 또는 천공과 같은 적합한 분리 프로세스를 통해 그리고 구부림과 같은 변형 공정을 통해 추후 변형될 수 있다.

도 9에는 폐쇄된 그리고 투명하게 도시된 하우징(2")을 갖는 열전달 장치(1")가 도시되어 있다. 2개의 부분으로 형성된 하우징(2")은 트로프형 수용 부재(3") 및 덮개 부재(4")를 구비한다. 상기 덮개 부재(4")는 수용 부재(3")와 결합하여 용적을 완전히 둘러싸는 방식으로 형성되었다. 장치(1")의 조립 상태에서 수용 부재(3")와 덮개 부재(4")는 서로 일치한다. 상기 수용 부재(3")와 덮개 부재(4")는 간단히 서로 끼워지고 조립될 수 있다. 하우징(2")에 의해 둘러싸인 용적 내부에는 열교환기(7)가 배치되어 있다. 하우징(2")은 열교환기(7)를 주변 방향으로 밀폐형으로 밀봉한다. 장치(1")의 작동 동안에는 냉매가 유동 방향(15)으로 유입구(13)를 통해 열교환기(7) 안으로 유입되고 배출구(14)를 통해 배출된다. 열교환기(7)는 외부면 상에서 액상 유체, 특히 냉각제에 의해 유동 방향(11)으로 환류된다.

하우징(2")은 수용 부재(3")에 배치되어 있는 그리고 냉각제의 유입 및 배출을 위한 2개의 연결 배관(5", 6")을 구비하며, 이 경우 냉각제는 유입구(5")를 통해 장치(1")로 유입되고 배출구(6")를 통해 다시 상기 장치(1")로부터 배출된다. 열교환기(7)는 도 1의 도 1b 및 도 2의 장치(1)에 따라 서로 평행하게 배치된 평판관(9)들, 수집기(8)들 그리고 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10)들로 형성되어 있다.

덮개 부재(4")는 도 1의 도 1b 및 도 2의 장치(1)와 달리 하우징(2")의 부분으로서 열교환기(7)와 고정 연결되는 방식으로 형성되어 있다. 덮개 부재(4")는 열교환기(7)와 고정 방식으로 납땜, 접착, 용접 또는 압착되어 있다. 상기 고정 연결, 특히 납땜 연결 또는 용접 연결은 기술상 누설이 없는 밀봉 방식의 연결로 간주될 수 있으며, 따라서 냉매의 유입구(13)와 배출구(14)를 위한 연결 부재들과 덮개 부재(4") 사이에는 밀봉 위치들이 형성되지 않는다. 이 경우 하우징(2")의 덮개 부재(4")는 바람직하게 알루미늄으로 제조되어 납땜으로 고정 연결되고 열교환기(7)와 액체 밀봉 방식으로 연결된다. 그러므로 특히 이산화탄소와 관련하여, 냉매의 유입구(13)와 배출구(14)를 위한 연결 부재들에서 복잡한 밀봉부 형성이 방지된다. 덮개 부재(4")는 수집기(8)들의 좁은 측면에, 상기 수집기(8)들에 대해 수직으로 그리고 열교환기(7)에 있는 평판관(9)들에 대해 평행하게 정렬되는 방식으로 배치되어 있다. 수용 부재(3")는 바람직하게 플라스틱으로 형성되어 있고 나사 결합 또는 압착으로 덮개 부재(3")와 연결되며, 그리고 바람직하게는 밀봉 링으로 형성된 밀봉부에 의해 액체 밀봉 방식으로 폐쇄된다. 수용 부재(3")는 연결 배관(5", 6")들과 일체형 부재로, 바람직하게는 사출 성형 부품으로 형성되어 있다. 수용 부재(3")와 연결 배관(5", 6")들의 일체 형성으로 인해 추가 밀봉 부재들의 사용이 방지된다. 하우징(2")의 수용 부재(3")와 덮개 부재(4")의 연결이 대칭적으로 형성됨으로써, 상기 하우징(2")의 컴포넌트들 변경 없이 상기 덮개 부재(3")의 회전(rotation)에 의해 연결 배관(5", 6")들의 다양한 포지션이 가능하다.

1, 1', 1": 장치
2, 2', 2": 하우징
3, 3', 3": 수용 부재
4, 4', 4": 덮개 부재
5, 5', 5": 연결 배관, 냉각제 유입구
6, 6', 6": 연결 배관, 냉각제 배출구
7, 7': 열교환기
7'a: 열교환기(7')의 제 1 세그먼트
7'b: 열교환기(7')의 제 2 세그먼트
8, 8': 수집기
8'a: 수집기(8')의 제 1 세그먼트
8'b: 수집기(8')의 제 2 세그먼트
9, 9': 평판관
10, 10': 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재
11: 냉각제 유동 방향
12: 개구
13: 냉매 유입구
14: 냉매 배출구
15: 냉매 유동 방향
16: 냉매 운반 라인
17: 냉매 가이드 장치
18: 가이드 장치(17)의 폐쇄 부재

Claims

특히 제 1 유체와 제 2 유체 사이에서 열전달을 위한 장치(1, 1', 1")로서,
상기 장치(1, 1', 1")는 하우징(2, 2', 2")에 의해 완전히 둘러싸인 용적 내부에 배치되는 열교환기(7, 7')를 갖는 폐쇄된 하우징(2, 2', 2")을 포함하며, 상기 열교환기(7, 7')는
- 서로 이격된 상태로 배치된 평판관(flat tube)(9, 9')들로 형성되어 있고, 이때 상기 평판관(9, 9')들은 각각 2개의 수집기(8, 8') 사이에서 연장되며, 그리고
- 상기 평판관(9, 9')들 영역과 수집기(8, 8')들 영역에서 상기 유체들 간에 열전달이 가능하도록 형성되어 있는, 열전달 장치에 있어서,
상기 하우징(2, 2', 2")은 2개의 부분으로 형성되어 있고 수용 부재(3, 3', 3") 및 덮개 부재(4, 4', 4")를 가지며, 상기 열교환기(7, 7')는 상기 수용 부재(3, 3', 3") 내부에 집적되는 방식으로 배치된 것을 특징으로 하는,
열전달 장치.
제 1항에 있어서,
상기 하우징(2, 2', 2")이 플라스틱 또는 금속, 특히 알루미늄으로 형성된 것을 특징으로 하는,
열전달 장치.
제 1항에 있어서,
상기 하우징(2, 2', 2")이 유체를 가이드 하기 위한 연결 배관들을 가지며, 상기 유체는 유입구(5, 5', 5")를 통해 상기 하우징(2, 2', 2") 안으로 가이드될 수 있고 배출구(6, 6', 6")를 통해 상기 하우징(2, 2', 2")으로부터 외부로 배출될 수 있으며, 상기 연결 배관들은 각각 상기 하우징(2, 2', 2")의 벽 양쪽에서 외부로 돌출하는 것을 특징으로 하는,
열전달 장치.
제 3항에 있어서,
상기 유입구의 연결 배관(5, 5', 5")이
- 상기 열교환기(7, 7') 방향으로 정렬된 단부면에 폐쇄된 상태로 형성되어 있으며, 그리고
- 측면적에서, 상기 열교환기(7, 7') 방향으로 정렬된 단부면 영역에 유체 흐름을 균일하게 하기 위한 개구(12)들을 가지는 것을 특징으로 하는,
열전달 장치.
제 1항에 있어서,
상기 덮개 부재(4")가 상기 열교환기(7)와 고정 연결되는 방식으로 형성된 것을 특징으로 하는,
열전달 장치.
제 1항에 있어서,
상기 하우징(2')의 수용 부재(3') 내부에 가이드 장치(17)가 배치되어 있으며, 상기 가이드 장치(17)는 열전달을 위한 상기 유체들 중 하나의 유체가 상기 평판관(9')들 및 열교환기(7')의 수집기(8'a, 8'b)들을 돌아서 가이드 되도록 상기 하우징(2')과 연결되는 방식으로 형성된 것을 특징으로 하는,
열전달 장치.
제 1항에 있어서,
인접하여 배치된 평판관(9, 9')들의 간극 내에 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10)들이 배치되어 있으며, 상기 부재(10)들은 플라스틱 또는 금속, 특히 알루미늄으로 형성된 것을 특징으로 하는,
열전달 장치.
제 7항에 있어서,
상기 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10)들이 유동 속도 및 난류를 증가시키기 위한 터뷸레이터(turbulator)로서 형성되어 있으며, 상기 터뷸레이터들은
- 로드형으로 형성되어 있고 영향을 주어야 할 유체의 유동 방향(11)에 대해 수직으로 배치되어 있으며, 상기 로드형 터뷸레이터들은 유동 경로 내에 1열(single-row) 또는 2열(two-row) 또는 다열(multiple-row)로 배치되어 있고 원형 또는 타원형 또는 십자형 또는 화살 모양(arrow-shaped)의 횡단면을 가지거나, 또는
- 연속하는 평면형 플레이트 또는 웨이브 형태의 횡단면을 갖는 편향판으로서 형성된 것을 특징으로 하는,
열전달 장치.
제 7항에 있어서,
상기 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10)들은 유동 속도 및 난류를 증가시키기 위한 터뷸레이터로서 형성되어 있으며, 상기 터뷸레이터들은 상기 평판관(9)들의 컴포넌트로서, 평판관(9)들과 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는,
열전달 장치.
특히 제 1 유체와 제 2 유체 사이에서 열전달을 위한 열교환기(7, 7')로서,
상기 열교환기(7, 7')는 서로 이격된 상태로 배치된 평판관(9, 9')들을 포함하고, 상기 평판관(9, 9')들은 각각 2개의 수집기(8, 8') 사이에서 연장되는, 열교환기에 있어서,
인접하여 배치된 평판관(9, 9')들의 간극 내에 유동 횡단면을 변경하기 위한 부재(10)들이 배치되어 있고, 상기 부재들은 유동 속도 및 난류를 증가시키기 위한 터뷸레이터로서 형성되어 있으며, 상기 터뷸레이터들은
- 로드형으로 형성되어 있고 영향을 주어야 할 유체의 유동 방향(11)에 대해 수직으로 배치되어 있으며, 상기 로드형 터뷸레이터들은 유동 경로 내에 1열 또는 2열 또는 다열로 배치되어 있고 원형 또는 타원형 또는 십자형 또는 화살 모양의 횡단면을 가지거나, 또는
- 연속하는 평면형 플레이트 또는 웨이브 형태의 횡단면을 갖는 편향판으로서 형성된 것을 특징으로 하는,
열교환기.