KR20160121537A

KR20160121537A - 향상된 열교환기용 튜브

Info

Publication number: KR20160121537A
Application number: KR1020167022789A
Authority: KR
Inventors: 조엘 뒤라; 파스칼 소시에
Original assignee: 네오티스 에스에이에스
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2016-10-19
Also published as: FR3016689B1; JP2017503146A; CN106104190A; EP3097377B1; WO2015107314A1; US20160341491A1; FR3016689A1; JP6648036B2; EP3097377A1; RU2016129630A

Abstract

본 발명은 튜브형 동체를 포함하는 열교환기 요소에 관한 것으로서, 튜브형 동체의 벽은 내측 표면(IS) 및 외측 표면(OS)에 의해 적어도 부분적으로 한정된다. 벽은 동체의 세그먼트에 걸쳐 비틀림 형상을 가진다. 내측 표면은 벽의 형상에 맞춰지는 형상을 가진 홈을 구비한다. 홈은 세그먼트를 따라서 헬리컬 방식으로 연장된다. 외측 표면은 18 내지 30 mm 사이의 직경(COD)을 가지고, 홈은 3.5 mm 보다 작은 피치(CP)를 가지며, 홈의 깊이는 1.5 내지 2.5 사이의 활성 배율에서 깊이에 대한 피치의 비율이 24 에 인접한 쓰레숄드 값보다 작도록 이루어진다. 본 발명은 또한 상기 열교환기 요소를 포함하는, 특히 콘덴서 유형의 열교환기에 관한 것이다.

Description

향상된 열교환기용 튜브{Improved tube for heat exchanger}

본 발명은 전체적으로 튜브형 동체를 포함하는 유형의, 산업용 열교환기의 요소에 관한 것으로서, 특히 콘덴서에 관한 것이다.

"튜브 콘덴서"로서 알려진 요소들을 포함하는 콘덴서들이 산업 분야에서 널리 이용되는데, 특히 전력 생산에서 이용된다. 제 1 유체는 복수개의 튜브들 내부에서 순환되는 반면에, 제 2 유체는 튜브들의 외측에서 튜브들과 인접하게 되는데, 제 1 유체는 통상적으로 액체 상태인 물이고, 제 2 유체는 기체 상태이다. 튜브들의 벽을 통해 제 1 유체와 제 2 유체 사이에서 열교환이 이루어지며, 그러한 열교환은 기체 상태인 유체를 응축시킨다.

산업용 콘덴서는 다량의 증기를 가능한 한 짧은 시간에 응축시킬 수 있어야 한다. 단위 시간당 응축시킬 수 있는 증기의 체적이 적어도 부분적으로 콘덴서의 성능을 특징짓는다. 이를 위하여, 산업용의 콘덴서들에는 일반적으로 긴 길이를 가진 튜브들이 수백 또는 수천개 설치되며, 튜브는 통상적으로 최대 대략 20 미터의 길이를 가진다.

원래 산업용 콘덴서에는 매끄러운 튜브들이 설치되어 있었다. 이들의 성능을 향상시키기 위하여, 특히 응축된 증기의 유량과 관련하여, 새로운 유형의 튜브들이 이용되기 시작하였는데, 그것의 동체는 여전히 전체적으로 튜브형의 형상을 유지하지만, 그것의 벽은 상기 동체의 적어도 하나의 세그먼트(segment)에 걸쳐서 연장된 비틀림 형상(twisted shape)을 가진다. 이러한 비틀림 형상의 벽은 문제가 되는 세그먼트를 따라서 헬리컬 형상으로 연장된 돔 부조(domed relief)를 가진 외측 표면 및, 동체의 내측 표면상에 대응하는 홈을 초래한다.

이러한 특정의 형상은 튜브들에서 열교환을 현저하게 향상시킨다: 한편으로, 비틀림 형상은 튜브들의 내측 및 외측에서 유체 사이의 커다란 접촉 영역을 벽에 제공한다; 다른 한편으로, 이것은 튜브 내측에서 유동하는 유체에 난류를 일으키며, 이것은 튜브에서의 열교환에 전체적으로 유리하다. 비틀림 형상은 튜브들의 외측 표면상에 형성되는 물방울의 배수를 향상시키기도 한다.

당해 기술 분야에서, 이러한 유형의 형상을 가진 튜브들은 "주름진(corrugated)" 것으로서 알려지거나, 또는 보다 정확하게 "주름이 설치된" 것으로 알려져 있다. 비틀림의 피치(pitch)는 주름 피치(corrugation pitch)로서도 알려져 있으며, 이것은 전체적으로 20 밀리미터보다 크다.

출원인은 주름진 튜브의 실제 성능이, 특히 유체를 튜브의 외측 표면상에서 응축시키는 성능과 관련하여, 예상된 성능보다 일반적으로 현저하게 낮다는 점에 주목하였다.

본 발명의 목적은 현재의 상황을 향상시키는 것이다.

제안된 열교환기 요소는 튜브형 동체를 포함하고 그것의 벽은 적어도 부분적으로 내측 표면 및 외측 표면에 의해 제한된다. 벽은 상기 동체의 적어도 하나의 세그먼트상에서 비틀림 형상을 가진다. 내측 표면은 상기 벽에 대응하는 형상을 가진 적어도 하나의 홈(groove)을 구비하는데, 이것은 상기 세그먼트에 걸쳐 헬리컬(hellical) 방식으로 연장된다. 상기 세그먼트상에서, 외측 표면은 18 내지 30 밀리미터 사이에 포함되는 직경을 가지는 반면에, 1.5 내지 2.5 사이의 실 배율(real power)에서 깊이에 대한 피치의 비율이 24 에 인접한 쓰레숄드 값보다 작도록 된 깊이 및 3.5 밀리미터보다 작은 피치를 홈이 가진다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세 설명으로부터 명료하게 이해될 것이다.
도 1 은 전체적인 열교환기의 개략도를 도시한다.
도 2 는 도 1 의 열교환기에 대한 튜브 요소의 평면도이다.
도 3 은 도 1 의 열교환기에 대하여 튜브 요소의 벽 부분에 대한 길이 방향 단면도이다.
도 4 는 열교환기에 대하여 튜브 요소의 비틀림 부분에 대한 부분적으로 절단된 사시도를 도시한다.

첨부된 도면은 특정한 특성을 가진 요소들을 포함한다. 따라서 이들은 본 발명의 설명을 보충하기 위해서만 이용될 수 있지만, 적용 가능하다면 그것의 정의를 위해서도 기여한다.

도 1 을 참조하면, 이것은 전체적으로 콘덴서(1) 형태인 산업용의 열교환기를 도시한다.

콘덴서(1)는 튜브(3)들을 따라서 분포된 플레이트(7)들에 의해 하나 이상의 다발(5)로 서로에 대하여 유지된 복수개의 개별적인 튜브(3)들을 포함한다. 따라서 각각의 플레이트(7)는 다발(5)에 있는 튜브(3)들 각각에 의해 통과된다.

콘덴서(1)는 한쌍의 헤더 탱크(9)들을 포함하며, 그 안으로 튜브(3)들 각각의 대향하는 단부가 각기 개방된다.

탱크(9)들중 하나는 유체 유입부(11)와 유체 소통되는 반면에, 다른 탱크(9)는 유체 유출부(13)와 유체 소통된다.

유입부(11) 및 유출부(13)는 제 1 유체가 순환하는 회로의 나머지에 연결될 수 있다. 통상적으로, 제 1 유체는 액체 형태로 유입부(11)를 통해 콘덴서(1)에 진입한다. 제 1 유체는 대응하는 헤더 탱크(9)로부터 튜브(3)들 내부에서 다른 헤더 탱크로 하나 이상의 통로를 통해 순환한다. 그곳으로부터, 제 1 유체는 유출부(13)를 통하여 회로의 나머지에 대하여 콘덴서(1)를 떠난다.

튜브(3)들의 다발(5)은 엔크로져(enclosure, 15) 안에 수용되며, 엔크로져는 당해 기술 분야에서 공지된 외피(shell, 17)의 내부에 제공된다. 외피(17)에는 유체 유입부(19) 및 유체 유출부(21)가 설치되며, 이들은 엔크로져(15)로 개방된다.

유입부(19) 및 유출부(21)는 제 2 유체가 순환하는 회로에 콘덴서(1)가 연결될 수 있게 한다.

제 2 유체는 기체 형태로 유입부(19)를 통해 엔크로져(15)에 진입한다. 튜브(3)와 접촉시에, 제 2 유체는 이들 튜브 내부에서 순환되는 제 1 유체와 열을 교환한다. 제 1 유체는 일반적으로 제 2 유체의 온도보다 낮은 온도에서 도입되므로, 제 2 유체는 튜브(3)들의 외측 표면상에 응축된다. 액체 형태의 제 2 유체는 유출부(21)를 통해 엔크로져(15)를 떠난다.

콘덴서(1)의 유형인 콘덴서들은 산업용 전기 생산에서 널리 사용된다. 특히, 증기는 튜브들 내부에서 순환되는 냉수에 의하여 응축된다. 이를 위하여, 각각 대략 20 미터에 달하는 긴 길이의 튜브들이 이용된다.

도 2 를 참조하면, 콘덴서(1) 유형의 콘덴서에서 사용될 수 있는 튜브 요소(TE)를 도시한다.

튜브 요소(TE)는 중공형의 신장된 동체(BDY)를 포함하며, 이것은 전체적으로 실린더형이거나, 또는 튜브형으로서, 길이(TL)를 가진다. 동체(BDY)는 길이(CL)를 가지는 중심 섹션(CS)에 의해 서로 연결된 2 개의 길이 방향 단부 섹션(ES1, ES2)들을 가진다. 길이(TL)는 중심 섹션(CS) 및 단부 섹션(ES1,ES2)을 구비하는 튜브형 요소(TE)의 전체 길이에 대응한다.

단부 섹션(ES1, ES2)들은 전체적으로 실린더형이고, 외부 직경(TOD)을 가진다. 당해 기술 분야에서 공지된 바와 같이, 직경(TOD)은 요소(TE)의 공칭 외부 직경에 대응한다. 단부 섹션(ES1,ES2)들 각각은 매끄러운 외측 표면 및 내측 표면을 가진다.

중심 섹션(CS)은 비틀림(twist), 또는 헬리컬(helical), 또는 헬릭스(helix)로 동체를 따라서 연장되는 벽을 가져서, 튜브 요소(TE)의 길이 방향 축(LA) 둘레에 나선(LP)을 형성한다. 여기에서, 나선(LP)은 인접해 있다.

튜브 요소(TE)의 벽의 이러한 비틀림 형상은 중심 섹션(CS)의 길이에 걸쳐 중공부 및 돌기부로 이루어진 헬리컬 부조(helical relief)를 가지는 외측 표면이 결과되게 한다. 이러한 부조(relief)는 튜브 요소(TE)의 열교환 성능을 향상시킬 것 같은데, 왜냐하면 그것의 외측 표면은 동일한 외측 직경을 가진 매끄러운 튜브의 외측 표면 보다 더 넓기 때문이다. 더욱이, 그것은 튜브 요소(TE)의 외측 표면상에 형성되는 액적(drop)의 배수를 향상시킨다. 중심 섹션(CS)은 중공형 실린더의 전체적인 외관을 보유하며, 이것은 외측 직경(COD)을 가진다.

도 3 및 도 4 를 참조하면, 이것은 전체적으로 벽의 비틀림 부분(CW) 및 상기 비틀림 형상의 구성을 도시한다. 벽(CW)의 비틀림 형상은 첨단부 및 중공부로 이루어진 부조를 구비한 내측 표면(IS)이 결과되게 하며, 이것은 외측 표면(OS)상의 중공부 및 돌기에 각각 대응하는 형상을 가진다. 즉, 내측 표면(IS)은 중심 섹션(CS)을 따라서 인접한 나선들을 가진 헬릭스를 따라 연장된 홈을 가진다. 즉, 내측 표면(IS)은 헬리컬 형상(helical shape)을 가진다.

이러한 부조는 튜브 요소(TE) 내부에서 유동하는 유체에서의 소용돌이(eddie)의 발생에 기인하여, 튜브 요소(TE)의 열교환 성능을 향상시킬 것이다.

비틀림 벽(CW)은 두께(TT)를 가진다. 두께(TT)는 튜브 요소(TE)의 공칭 두꼐에 대응하며, 즉, 튜브 요소(TE)가 기초하는 매끄러운 튜브의 벽의 두께에 대응한다. 중심 섹션(CS)은 내측 직경(CID)을 가진다. 직경(CID)은 튜브 요소(TE)의 내부를 통과할 수 있는 게이지(guage)의 직경에 대응한다.

비틀림 섹션(CS)은 비틀림 섹션(CS)상의 튜브 요소(TE)의 공칭 외측 직경에 대응하는 외측 직경(COD)을 가지며, 즉, 상기 섹션의 실린더형 엔벨로프 표면(envelope surface)의 직경에 대응하는 외측 직경을 가진다.

튜브 요소의 내부에서 적용될 수 있는 것으로 간주된다면, 비틀림 형상은 피치(CP)를 가진다. 비틀림 형상으로부터 초래된 내측 홈의 깊이(CD)는 튜브 요소의 내측 엔벨로프 표면과 관련된 것으로 간주되거나, 또는 내측 표면(IS)에 있는 중공부의 저부와 첨단부의 정상 사이의 반경 방향 거리로서 간주된다.

비록 도면에 도시되지 않았을지라도, 튜브의 공칭 내부 직경에 대응하는 치수는 당해 기술 분야에 공지된 바와 같이 TID 로서 표시될 수 있으며, 즉, 매끄러운 단부 섹션(ES1, ES2)들의 공칭 내부 직경이 그와 같이 표시될 수 있다.

본 발명의 전체적인 양상에 따르면, 튜브 요소(TE)는 비틀림 섹션(CS)상에 18 내지 30 밀리미터 사이에 포함되는 공칭 외측 직경(COD)을 가진다. 비틀림의 피치(CP)는 3.5 밀리미터보다 작다. 형태 비율(form ratio, FR)로서 알려진, 깊이(CD)에 대한 1.5 내지 2.5 사이의 실 배율(power, R)로 상승된 피치(CP)의 비율이 쓰레숄드 값(TV) 보다 작게 유지되도록 깊이(CD)가 이루어진다. 특히 쓰레숄드 값(TV)은 24 에 근접한다. 특히, 배율(R)은 1.7 에 근접한다. 즉, 깊이(CD)는 아래에 기재된 조건(COND1, COND2, COND3)를 만족시킨다.

FR　= 　CP^R　/　CD (COND1)

FR　<　24 (COND2)

1.5　 <　R　<　2.5, 이고, 특히 R　=　1.7 (COND3)

아래의 표 1a 및 표 1b 는 본 발명의 3 가지 변형예(표 1A) 및 2 가지 실시예(표 1B)에 따른 튜브 요소(TE)들에 대하여 비틀림 섹션(CS)의 데이터 특성을 나타낸다. 여기에서 치수들은 밀리미터로 표시된다. 각각의 경우에, 이들 변형예들에 따른 튜브 요소들은, 이들이 특히 R=1.7 인 경우에 조건(COND1, COND2, COND3)을 만족하도록(verify) 이루어진다.

표 1a
	변형예 1	변형예 2	변형예 3
TOD	19.05	22.22	25.40
C0D	18.90	22.07	25.25
TT	0.5	0.5	0.5
CP	2 내지 3.5 사이	2 내지 3.5 사이	2 내지 3.5 사이
CD	0.15 내지 0.3 사이	0.15 내지 0.3 사이	0.2 내지 0.3 사이
표 1b
		실시예 1	실시예 2
TOD		19.05	22.22
COD		18.90	22.07
TT		0.5	0.5
CP		2	2.5
CD		0.16	0.25

표 1a 및 표 1b 는 본 발명에 따른 튜브들의 비틀림 부분이 주름 튜브(corrugated tube)들에서 통상적으로 사용된 피치 값과 비교하여 매우 작은 피치를 가진다는 점을 나타내는데, 주름 튜브의 피치 값은 통상적으로 20 밀리미터보다 크고, 본 발명에 따른 튜브들의 비틀림 부분은 3.5 밀리미터보다 작고, 바람직스럽게는 3 밀리미터보다 작은 피치를 가진다. 따라서 본 발명에 따른 튜브들은 비틀림 섹션이 나선(spiral)과 유사한 형상을 가진다는 점에서 통상적인 튜브들과 상이하다.

아래의 표 2 는 (I, ....XII 로 표시된) 튜브 요소들의 세트와 관련된 치수 특성을 도시하며 각각의 요소는 비틀림 중심 섹션을 가진다. 튜브 요소들은 그것의 개별적인 비틀림 섹션의 프로파일에서 서로 상이하며, 서로 상이한 피치 값(CP) 및 깊이(CD)를 특징으로 한다. 표 2 에서 빠진 치수는 튜브(I 내지 XIV)들에 공통적이다. 특히, 튜브 요소들 모두는 22.22 밀리미터의 외측 직경 및 0.5 밀리미터의 벽 두께를 가진다. 튜브들은 2 등급 티타늄으로부터 제작된다.

피치 값(CP) 및 깊이 값(CD)은 밀리미터로 표시되어 있다.

표 2 는 1.7 의 배율(R) 값에 대하여 계산된 형태 비율(FR)의 대응 값들을 나타낸다.

	CP	CD	FR
I	2.0	0.14	23.21
II	2.3	0.19	21.92
III	2.5	0.25	18.84
IV	3.1	0.17	39.44
V	3.2	0.39	18.06
VI	3.3	0.24	31.83
VII	3.3	0.32	24.16
VIII	3.3	0.44	17.57
IX	4.2	0.47	24.42
X	4.3	0.49	23.96
X1	4.8	0.40	36.47
XII	4.9	0.64	23.24
XIII	1.3	0.04	39
XIV	1.5	0.06	33

표 2 에서, 튜브 요소(II, III)들은 변형예 2 에 따른 것이다. 튜브 요소(III)는 또한 실시예 2 에 따른 것이다. 또한, 튜브 요소(I, II, III, V 및 VIII)들은, 이들이 3.5 밀리미터보다 작은 피치 값(CP)을 가지고 조건(COND1, COND2 및 COND3)을 입증하는 본 발명에 따른 것이다.

튜브 요소(IV, VI)들은 변형예 2 에 따른 치수들을 가지며, 예외적으로 이들은 조건(COND1 내지 COND3)을 만족하지 않는다.

튜브 요소(X)는 R=1.7 인 경우에 조건(COND1, COND2 및 COND3)을 입증한다.

아래의 표 3 은 표 2 의 요소들에서 취한 열교환 성능 측정치들의 결과를 나타낸다.

표 3 에서, 계수(K)는 문제가 되는 튜브 요소에 대하여 측정된 열교환 성능을 나타낸다. 계수(K)는 제곱 미터 켈빈(Kelvin) 당(當) 와트(W.m-2.K-1)로 표시된다. 백분율로서 나타내는 HER 값은 유사한 치수들을 가진 매끄러운 요소들과 비교하여 문제가 되는 요소에 대한 K 값에서의 향상에 대응한다.

	K	HER
I	7.901	50%
II	7.646	45%
III	8.098	54%
IV	6.669	26%
V	8.599	63%
VI	6.771	28%
VII	6.778	29%
VIII	7.912	50%
IX	6.659	26%
X	8.081	53%
XI	6.553	24%
XII	7.698	46%
XIII	6473	23%
XIV	6007	13%

표 3 은 조건(COND1, COND2, COND3)들과의 부합이 전체적으로 열교환 성능에서의 현저한 증가와 관련된 것을 나타낸다. 튜브 요소들(I, II, III, V, VIII, X, XII)에 대응하는 열(row)은 매끄러운 튜브에 대한 기준 값 (5,272　W.m^-2.K^-1)보다 적어도 45 % 큰 계수(K) 값을 가진다. 표 2 에서, 한편으로 VII 및 X 의 열과, 다른 한편으로 I, XIII 및 XIV 의 열의 비교는 비율(FR)이 24 의 쓰레숄드 값을 초과할 때 열교환 성능에서의 약간의 증가를 나타낸다. 비율(FR)이 쓰레숄드 값보다 클 때, 매끄러운 튜브와 비교된 열교환 성능에서의 증가는 일반적으로 30 % 보다 작다.

표 3 은 본 발명에 따른 튜브 요소들이, 한편으로는 매끄러운 요소들과 비교하여, 그리고 본 발명에 의해 제공된 프로파일로부터 벗어난 비틀림 섹션을 가진 요소들과 비교하여 현저하게 향상된 열 전달 성능을 가진다는 점을 증명한다.

아래의 표 4 는 표 2 의 튜브 요소들에서 취해진 측정치의 결과를 나타낸다.

표 4 는 문제가 되는 튜브들에 대한 Darcy 또는 Darcy-Weisbach 계수로서 알려진 계수값을 나타내며, 또한 매끄러운 기준 튜브와 비교된 상기 계수 값에서의 증가(DCR)를 나타낸다. Darcy 계수는 수두 손실 계수에 대응한다. 이러한 무차원 크기는 수두 손실에서의 파이프의 (매끄럽거나 또는 거친) 마무리 및 유동 유형(난류 또는 층류)의 영향을 나타낸다. 여기에서, Darcy 계수는 시간당 2.5 입방 미터의 유량에 대하여 계산된다.

Darcy 값의 증가는 전체적으로 콘덴서내 튜브 요소의 성능에 바람직스럽지 않다. 특히, Darcy 값의 증가는 튜브 내부의 유체 순환에 필요한 에너지 소비가 증가됨을 시사한다. 즉, Darcy 값의 증가는 동일한 에너지 소비에 대하여 튜브 요소 외부에서의 증기 응축에 해롭다.

	DARCY	DCR
I	0.032487593	48%
II	0.032098063	46%
III	0.032823286	49%
IV	0.052203857	129%
V	0.054736888	140%
VI	0.043978584	95%
VII	0.038960463	74%
VIII	0.050991452	124%
IX	0.071932623	211%
X	0.068924461	199%
XI	0.052814985	132%
XII	0.073328679	217%
XIII	0,029523637	41%
XIV	0,03016296	44%

표 4 는 전체적으로 본 발명에 따른 튜브들이 Darcy 값에서의 현저한 증가를 가진다는 점을 나타낸다. 그러나, 이러한 증가는 제한된 것으로 유지된다 (X 및 XII 열과의 비교에 의해 나타난 바와 같이, 본 발명에 따르지 않은 특정 튜브들에대하여 그보다 낮고, 140 미만이다). 더욱이, Darcy 계수에서의 상대적인 증가는 시험된 다른 튜브들과 비교하여, 튜브(I)에 대하여 그리고 제 2 변형예(튜브 II 및 III)에 따른 요소들에 대하여 매우 작다 (100 % 에 가깝거나 또는 심지어 100 % 미만이다). 제 2 변형예의 튜브들 및 튜브(I)는 Darcy 값에서의 증가를 가지며, 이것은 다른 것들에 대해서보다 현저하게 작다.

상기의 결과로서, 본 발명에 따른 비틀림 섹션을 가진 튜브들은 튜브의 외측에서 순환하는 기체를 응축시키는 능력에 관련하여 현저하게 향상된 성능을 가질 수 있다. 이러한 향상된 성능은 비틀림 형상으로부터 결과되며, 비틀림 형상은 열교환 능력을 현저하게 향상시키고 수두 손실 효과를 실질적으로 제한한다.

예 XIII 및 IXV 와 예 I 및 II 사이의 비교는 피치를 낮추는 것이 Darcy 계수를 낮출 수 있지만, 조건(COND1, COND2, COND3)을 이행하는 것이 열교환 성능을 향상시킬 수 있다는 점을 나타낸다.

더욱이, 변형예(1 내지 3) 및 실시예(1, 2)에 따른 튜브들은 본 발명에 따른 다른 튜브들에 필적하는 열교환 성능에 기인하여 더 향상된 응축 성능을 나타낼 수 있으며 이들 튜브들과 비교되는 실질적으로 낮은 수두 손실을 나타낼 수 있다.

본 발명의 전체적인 실시예에 기초하고 또한 표 2 또는 표 3 에 적어도 부분적으로 결과가 주어져 있는 테스트에 기초하여, 선택적이거나, 추가적이거나 또는 대안적인 아래의 특징들은 튜브의 응축 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 것으로 간주된다.

튜브(TOD)의 외측 직경은 19 내지 26 밀리미터 사이이고, 바람직스럽게는 20 내지 26 밀리미터 사이이고, 보다 바람직스럽게는 20 내지 23 밀리미터 사이이다. 특히, 외측 직경(TOD)은 19.05 밀리미터, 22.22 밀리미터 또는 25.4 밀리미터에 가깝다.

비틀림 부분의 외측 직경(COD)은 18 내지 26 밀리미터 사이이고, 바람직스럽게는 20 내지 26 밀리미터 사이이고, 보다 바람직스럽게는 20 내지 23 밀리미터 사이이다. 특히, 외측 직경(COD)은 18.90 밀리미터, 22.07 밀리미터 또는 25.25 밀리미터에 가깝다.

피치(CP)는 엄밀하게 2 밀리미터보다 크다. 이것은 3 밀리미터보다 작다.

깊이(CD)는 0.05 내지 0.6 밀리미터 사이에 포함되고, 특히 0.15 밀리미터보다 크다.

튜브의 벽(CW)의 두께(TT)는 0.4 내지 1 밀리미터 사이이고, 예를 들어 0.5 밀리미터 정도이다.

본 발명은 위에 설명된 실시예에 제한되지 않으며, 당업자가 생각할 수 있는 모든 변형들을 포함한다.

1. 콘덴서 3. 튜브
5. 다발 7. 플레이트
11. 유체 유입부 13. 유체 유출부

Claims

튜브형 동체(BDY)를 포함하는 유형의 열교환기 요소(TE)로서, 튜브형 동체의 벽(CW)은 내측 표면(IS)및 외측 표면(OS)에 의하여 적어도 부분적으로 한정되고, 벽(CW)은 상기 튜브형 동체(BDY)의 적어도 하나의 세그먼트(CS)상에서 비틀림 형상을 가지고, 내측 표면(IS)은, 상기 벽(CW)에 대응하는 형상을 가지고 상기 세그먼트(CS)에 걸쳐 헬리컬 방식으로 연장된, 적어도 하나의 홈(groove)을 구비하고,
외측 표면(OS)은 상기 세그먼트(CS)상에 18 내지 30 밀리미터 사이에 포함된 직경(COD)을 가지고, 홈은 3.5 밀리미터 보다 작은 피치(CP)를 가지고, 상기 홈의 깊이(CD)는, 1.5 내지 2.5 사이에 포함된 실 배율(real power)에서 깊이(CD)에 대한 피치(CP)의 비율이 24 에 인접한 쓰레숄드 값보다 작도록 되는 것을 특징으로 하는, 열교환기 요소.
제 1 항에 있어서,
실 배율(real power)은 1.7 에 인접하는, 열교환기 요소.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
동체(BDY)는 적어도 상기 세그먼트(CS)상에서 18 내지 26 밀리미터 사이에 포함된 외측 직경(COD)을 가지고, 바람직스럽게는 20 내지 26 밀리미터 사이 및, 보다 바람직스럽게는 20 내지 23 밀리미터 사이에 포함된 외측 직경을 가지는, 열교환기 요소.
제 3 항에 있어서,
동체(BDY)는 적어도 상기 세그먼트(CS)상에서, 18.90 밀리미터, 22.07 밀리미터 또는 25.25 밀리미터에 인접한 외측 직경(COD)을 가지는, 열교환기 요소.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
상기 피치(CP)는 정밀하게 2 밀리미터보다 큰, 열교환기 요소.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
상기 피치(CP)는 3 밀리미터보다 작은, 열교환기 요소.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
상기 깊이(CD)는 0.05 밀리미터 내지 0.6 밀리미터 사이에 포함되고, 특히 0.15 밀리미터보다 큰, 열교환기 요소.
전기한 항들중 어느 한 항에 있어서,
벽(CW)은 상기 세그먼트(CS)의 적어도 일부에서 0.4 내지 1 밀리미터 사이에 포함된 두께를 가지고, 바람직스럽게는 0.5 밀리미터에 인접한 두께를 가지는, 열교환기 요소.
전기한 항들중 적어도 한 항에 따른 적어도 하나의 열교환기 요소를 포함하는, 열교환기.