KR20170022834A - 난류 증가 피처들을 갖는 열 교환기 - Google Patents

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Abstract

열 교환기용 압출 다중 포트 튜브는 외벽 및 그 안에 형성된 복수의 포트들을 포함하는 본체를 포함하며, 포트들 각각은 본체의 제 1 단부로부터 본체의 제 2 단부까지 세로로 연장하며, 해당 포트를 통해 제 1 유체를 전달하도록 구성된다. 본체의 외벽은 그 안에 형성된 적어도 하나의 만입부를 포함한다. 만입부들 각각은 포트들 중 하나의 포트의 중공 내부로 안쪽으로 변형되어, 제 1 유체가 본체의 제 1 단부에서 제 2 단부로 흐를 때 제 1 유체의 난류를 증가시켜 튜브를 갖는 열 교환기의 열 교환 효율을 증가시키도록 구성된 외벽 부분이다.

Description

난류 증가 피처들을 갖는 열 교환기{HEAT EXCHANGER WITH TURBULENCE INCREASING FEATURES}
[0001] 본 발명은 열 교환기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 외부적으로 도입된 기계적 수단에 의해 생성된 피처들을 유도하는 내부 난류를 갖는 열 교환기 튜브에 관한 것이다.
[0002] 열 교환기들은 일반적으로, 다양한 서로 다른 기술적 이유들로 어떤 유체의 열 에너지가 다른 유체의 열 에너지와 교환될 필요가 있는 많은 시스템들에서 발견된다. 열의 교환은 시스템 내에서의 최대량의 가용 에너지의 이용과 관련될 수도 있고 또는 다른 경우들에는 이후에 대상 또는 환경의 온도를 조절하는데 사용되는 매체를 가열 또는 냉각하는 것과 관련될 수도 있다.
[0003] 열 교환기들은 일반적으로 유입구 헤더와 유출구 헤더 사이로 연장하는 복수의 열 교환기 튜브들을 포함한다. 열 교환기 튜브들은 제 2 유체가 열 교환기 튜브들 사이로 또는 그 위로 지나가는 동안 그 안에서 제 1 유체를 운반한다. 어떤 경우들에는, 복수의 핀들 또는 다른 표면 면적 증가 피처들이 하나의 열 교환기 튜브로부터 인접한 열 교환기 튜브로 연장할 수 있다. 열 교환기 튜브들의 벽들을 통해 2개의 유체들 사이에 열 에너지가 교환된다. 그러므로 열 교환기의 효율은 제 1 유체와 제 2 유체 중 어느 하나가 열 에너지를 튜브들의 벽들로 그리고 이들을 관통해 전달하는 능력에 크게 좌우된다.
[0004] 유체와 튜브의 벽 사이의 열 전달을 최대화하는 한 가지 방법은 유체와 튜브의 벽 사이의 경계에서 유체의 난류를 증가시키는 것이다. 그러나 열 교환기를 통해 흐르는 유체들 중 하나에서 난류를 촉진시키는 상당히 효율적인 열 교환기들은 흔히 열 교환기 튜브의 내부에 굉장히 복잡한 변형들을 요구한다. 예를 들어, 열 교환기 튜브는 그 안에 흐르는 유체의 난류를 증가시키는 내부 인서트의 추가에 의해 변형될 수도 있고 또는 열 교환기 튜브는 유체의 난류를 증가시키기 위한 부가적인 내부 피처들을 유도할 복잡한 제조 프로세스를 필요로 할 수도 있다. 어떤 경우든, 열 교환기 튜브 내에서 이러한 난류 유도 피처들을 발생시키는 비용 및 복잡도는 비용이 엄청나게 높을 수 있다.
[0005] 열 교환기 튜브 내에서 난류의 증가를 필요로 할 수 있는 열 교환기의 한 가지 형태는 트랜스미션 오일 냉각기(TOC: Transmission Oil Cooler)이다. TOC를 형성하는 일반적이고 비용 효율적인 방법은 가늘고 긴 다중 포트 튜빙을 형성하도록 알루미늄을 압출하는 것을 포함한다. 그러나 TOC에 사용되는 오일의 층류에서 난류를 증가시킬 부가적인 물리적 피처들이 생성은 복잡하고 비용이 많이 드는 제조 프로세스들의 사용으로 인해 다중 포트 압출 튜브 내에서는 어렵고 비용이 많이 든다.
[0006] 따라서 압출 열 교환기 튜브들의 포트들 내 난류 증가 피처들의 도입을 통해 열 전달 효율을 최대화하면서 낮은 비용의 압출 프로세스를 사용하여 제조되는 열 교환기 튜브들을 생성하는 것이 바람직할 것이다.
[0007] 본 발명과 호환할 수 있고 이에 적응되게, 열 교환기 튜브의 각각의 포트 내에서 난류를 최대화하기 위해 그 외벽에 적어도 하나의 만입부(indentation)를 형성한 압출 다중 포트 열 교환기 튜브가 놀랍게도 발견되었다.
[0008] 본 발명의 일 실시예에서, 열 교환기용 튜브는 외벽 및 그 안에 형성된 복수의 포트들을 포함하는 본체를 포함하며, 포트들 각각은 본체의 제 1 단부로부터 본체의 제 2 단부까지 세로 방향으로 연장하며, 해당 포트를 통해 제 1 유체를 전달하도록 구성된다. 본체의 외벽은 외벽 내에 형성된 표면 변형부를 포함하며, 여기서 표면 변형부는 포트들 중 하나의 포트의 중공(hollow) 내부로 안쪽으로 변형되어, 제 1 유체가 본체의 제 1 단부에서 제 2 단부로 흐를 때 제 1 유체의 난류를 야기하도록 구성된 외벽 부분이다.
[0009] 튜브를 형성하는 방법이 또한 개시된다. 이 방법은 본체를 제 1 방향으로 세로로 압출하는 단계 ― 본체를 압출하는 단계는 본체를 통해 유체를 전달하기 위한 적어도 하나의 포트를 본체 내에 형성하는 것을 포함함 ―; 및 본체의 외벽에 적어도 하나의 만입부를 형성하도록 본체의 외벽의 적어도 일부를 포트들 중 하나로 안쪽으로 변형시키는 단계를 포함한다.
[0010] 첨부 도면들을 참고로 고려될 때 본 발명의 선호되는 실시예의 아래의 상세한 설명의 일독으로부터 상기는 물론, 본 발명의 다른 과제들 및 이점들도 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 쉽게 명백해질 것이다.
[0011] 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 열 교환기의 정면 입면도이다.
[0012] 도 2는 외벽에 복수의 만입부들이 형성된, 도 1에 예시된 열 교환기의 열 교환기 튜브의 상면 사시도이다.
[0013] 도 3은 도 2의 3-3 선을 따라 취해진 열 교환기 튜브의 단면도이다.
[0014] 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 만입부들의 배열의 상부 평면도이다.
[0015] 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 만입부들의 대안적인 배열의 상부 평면도이다.
[0016] 도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 만입부들의 다른 대안적인 배열의 상부 평면도이다.
[0017] 도 5는 도 1 - 도 3에 예시된 열 교환기 튜브를 형성하기 위한 시스템의 단편적인 정면 사시도이다.
[0018] 아래 상세한 설명 및 첨부 도면들은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하고 예시한다. 설명과 도면들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 제작 및 사용할 수 있게 하는 역할을 하며, 어떤 식으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 의도되는 것은 아니다. 개시되는 방법들에 관해, 제시되는 단계들은 본래 예시적이며, 따라서 단계들의 순서가 필수적이거나 중요한 것은 아니다.
[0019] 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 열 교환기(5)를 나타낸다. 열 교환기(5)는 이를 통해 흐르는 차량의 트랜스미션 오일을 갖는 트랜스미션 오일 냉각기(TOC)를 비롯해 임의의 형태의 열 교환기일 수 있다. 복수의 튜브들(10)이 이를 통해 제 1 유체를 전달하기 위해 열 교환기(5)의 유입구 탱크(6)와 유출구 탱크(7) 사이로 연장한다. 유입구 탱크(6)는 유출구 탱크(7)로의 전달을 위해 제 1 유체의 흐름을 튜브들(10) 각각으로 분배하기에 적합한 임의의 구조일 수 있다. 마찬가지로, 유출구 탱크(7)는 복수의 튜브들(10)로부터의 분배된 흐름들을 모으고 재결합하기에 적합한 임의의 구조일 수 있다. 튜브들(10)은 제 2 유체가 이들 사이로 흐르게 하도록 튜브들(10) 각각의 세로 축에 수직인 방향으로 서로 간격을 두고 평행하게 배열될 수 있다. 그러면, 열 에너지가 튜브들(10) 각각의 벽을 통해 제 1 유체와 제 2 유체 사이로 전달된다. 일부 실시예들에서는, 핀들(8)과 같은 복수의 표면 면적 증가 피처들이 이격된 튜브들(10) 사이로 연장하여 유입구 탱크(6)와 유출구 탱크(7) 사이의 전체 열 교환 표면 면적을 증가시킴으로써, 열 교환기(5)의 효율을 증가시킨다.
[0020] 도 2와 도 3은 열 교환기(5)의 튜브들(10) 중 하나를 나타낸다. 튜브(10)는 안에 형성된 복수의 포트들(12)을 포함하는 압출 본체로 구성될 수 있으며, 여기서 포트들(12) 각각은 압출 프로세스 동안 본체에 형성되는 공동(void)이다. 본 명세서에서는 압출되는 것으로 설명되지만, 여전히 본 발명의 범위 내에 있으면서 원하는 대로, 다른 프로세스들이 튜브(10)를 생성하는데 사용될 수 있다. 포트들(12) 각각은 그 세로 방향에서 튜브(10)를 통해 제 1 유체를 전달하기 위해 튜브(10)의 제 1 단부(1)로부터 그 제 2 단부(2)까지 연장한다.
[0021] 튜브(10)의 본체는 제 1 단부(1)에서부터 제 2 단부(2)까지 연장할 때 실질적으로 직사각형 단면 형상을 가질 수 있으며, 여기서 복수의 포트들(12)은 도 2와 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 튜브(10)의 세로 축에 수직인 튜브(10)의 횡 방향으로 연장하는 어레이에서 서로 선형적으로 옆에 배열될 수 있다. 튜브(10)는 제 1 주요 부분(81), 제 2 주요 부분(82), 제 1 짧은 부분(83) 및 제 2 짧은 부분(84)을 포함하는 외벽(80)을 포함한다. 제 1 주요 부분(81)과 제 2 주요 부분(82)은 서로 평행하게 배열되며 포트들(12)의 선형 어레이의 대향하는 측면들 상에 형성된다. 제 1 짧은 부분(83)과 제 2 짧은 부분(84)은 마찬가지로 서로 평행하게 배열되며 포트들(12)의 선형 어레이의 대향하는 단부들에 형성된다. 복수의 분리벽들(85)이 제 1 주요 부분(81)과 제 2 주요 부분(82) 사이에 형성되어 튜브(10)의 내부를 복수의 포트들(12)로 나눈다. 제 1 주요 부분(81), 제 2 주요 부분(82), 제 1 짧은 부분(83), 제 2 짧은 부분(84) 및 분리벽들(85)은 각각 튜브(10)의 길이를 따라 그 제 1 단부(1)에서 제 2 단부(2)까지 연장한다.
[0022] 도 2에 도시된 선형적으로 배열되어 세로로 연장하는 파선들은 튜브(10)의 내부 안에서 포트들(12) 중 인접한 포트들 사이에 형성된 분리벽들(85)의 위치를 표시한다. 도 2와 도 3에 도시된 튜브(10)는 그 안에 포트들(12) 중 5개가 형성되어 있지만, 튜브(10)는 여전히 본 발명의 범위 내에 있으면서 그 안에 임의의 수의 포트들(12)이 형성될 수도 있다. 포트들(12)이 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 튜브(10)의 횡 방향으로 서로 옆에 배열된다면, 포트들(12)은 각각 실질적으로 직사각형 단면 형상을 가질 수 있다. 그러나 여전히 본 발명의 범위 내에 있으면서, 한정적이지 않은 예들로서 타원 또는 원 형상들을 포함하는 다른 단면 형상들의 포트들(12) 및 튜브들(10)이 이용될 수도 있다고 이해되어야 한다.
[0023] 튜브(10)에 형성된 포트들(12)은 튜브(10)의 외벽(80)에 대한 각각의 포트(12)의 위치에 따라 서로 다른 흐름 단면적들을 갖도록 형성될 수 있다. 튜브(10)를 통해 흐르는 유체의 내부 압력으로 인해 포트들(12) 내에서 발생하는 응력들을 더 고르게 분산시키도록 다양한 흐름 단면적들이 선택될 수 있다. 포트들(12)은 예를 들어, 외벽(80)의 제 1 짧은 부분(83)에 인접하게 형성된 제 1 최외곽 포트(14), 외벽(80)의 제 2 짧은 부분(84)에 인접하게 형성된 제 2 최외곽 포트(16), 및 제 1 최외곽 포트(14)와 제 2 최외곽 포트(16) 사이에 형성된 적어도 하나의 내부 포트(18) 포함할 수 있다. 제 1 최외곽 포트(14) 및 제 2 최외곽 포트(16)는 내부 포트들(18) 중 임의의 포트보다 더 넓은 또는 더 작은 흐름 단면적 갖도록 선택될 수 있다. 포트들(12) 각각은 튜브(10)의 구성으로 인해 외벽(80)의 제 1 주요 부분(81)과 제 2 주요 부분(82) 사이에서 측정된 것과 실질적으로 동일한 높이를 가질 수 있으며, 그러므로 내부 포트들(18)에 대해 제 1 최외곽 포트(14) 및 제 2 최외곽 포트(16)의 폭을 증가 또는 감소시킴으로써 제 1 최외곽 포트(14) 및 제 2 최외곽 포트(16)의 흐름 단면적들이 내부 포트들(18)에 대해 증가 또는 감소될 수 있다. 제 1 최외곽 포트(14) 및 제 2 최외곽 포트(16) 각각은 이에 따라 내부 포트들(18)의 내부 포트 폭(Wi)보다 폭이 더 넓거나 더 좁은 최외곽 포트 폭(Wo)을 가질 수 있다.
[0024] 다른 실시예들에서, 최외곽 포트들(14, 16)은 최외곽 포트 폭(Wo)을 갖는 한편, 복수의 포트들(12)의 중심 쪽으로 형성된 각각의 이어지는 쌍의 포트들(12)은 그 바로 외부에 형성된 포트들(12)의 폭의 비율인 폭을 가지며, 여기서 비율은 포트들(12)의 어레이의 중심 쪽으로 흐름 단면적이 증가 또는 감소하는 포트들(12)을 암시할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 5개의 포트들(12)을 참조하면, 최외곽 포트들(14, 16)은 최외곽 포트 폭(Wo)을 가질 수 있고, 최외곽 포트들(12)에 인접하게 형성된 포트들(12)은 최외곽 포트 폭(Wo)의 비율인, 예컨대 최외곽 포트 폭(Wo)에 대한 폭의 3/4이 되는 폭을 가질 수 있고, 중심 포트(12)는 중심 포트(12)를 둘러싸는 포트들(12)의 비율인, 예컨대 최외곽 포트 폭(Wo)에 대한 폭의 9/16인 폭을 가질 수 있다. 이에 반해, 포트들(12) 각각의 폭은 원하는 대로, 최외곽 포트들(14, 16)을 향하는 방향으로 감소할 수 있다. 튜브(10)에 형성된 포트들(12)은 원하는 대로, 튜브(10)에 형성된 포트들(12) 각각에 대한 서로 다른 포트 폭을 포함하는 다른 구성들을 가질 수도 있다고 이해되어야 한다. 추가로, 포트들(12) 각각은 여전히 본 발명의 범위 내에 있으면서 원하는 대로, 임의의 적당한 단면 형상 및 배열을 가질 수도 있다고 이해되어야 한다.
[0025] 튜브(10)는 그 외벽(80)에 형성된 복수의 변형부들 또는 만입부들(20)을 포함한다. 만입부들(20)은 포트들(12) 중 해당 포트의 중공 내부(13)로 적어도 부분적으로 연장하는 식으로 변형된, 튜브(10)의 외벽(80) 부분들이다. 만입부들(20) 각각은 만입부들(20) 각각이 포트들(12) 중 하나보다 더 많은 포트의 중공 내부(13)로는 연장하지 않는 식으로 외벽(80)에 형성될 수 있다. 만입부들(20)은 분리벽들(85) 중 하나에 의해 서로 떨어진 복수의 선형으로 연장하는 어레이들로 튜브(10)에 형성될 수 있으며, 튜브(10)에 형성된 포트들(12) 중 하나에 대응할 수 있다.
[0026] 만입부들(20) 각각이 포트들(12) 중 하나의 포트의 중공 내부(13)로 적어도 부분적으로 연장하는 한, 만입부들(20)은 임의의 적당한 형상 및 형태를 가질 수 있다. 도 2와 도 3을 참조하면, 만입부들(20) 중 적어도 하나는 실질적으로 원 또는 타원 형상으로 형성된 둘레(21)를 가질 수 있다. 그러나 만입부들(20) 각각은 대신에, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 직사각형 형상들, 육각형 형상들, 또는 불규칙한 형상들을 포함하는 임의의 적당한 형상을 갖는 둘레(21)를 갖도록 형성될 수도 있다. 추가로, 만입부들(20) 각각은 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 외벽(80)의 변형된 부분이 포트들(12) 중 하나의 포트의 중공 내부(13)로 연장할 때 실질적으로 아치형 단면 형상을 가질 수도 있다. 그러나 만입부들(20) 각각은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 실질적으로 직사각형 단면 형상들, 실질적으로 사다리꼴 단면 형상들 및 실질적으로 삼각형 단면 형상들을 포함하여 임의의 적당한 단면 형상을 갖도록 대신 형성될 수도 있다. 만입부들(20) 각각의 단면 및 둘레(21)의 형상은 제 1 유체가 튜브(10)를 통해 흐를 때 제 1 유체의 바람직한 유동 특성들, 예컨대 제 1 유체에 의해 초래되는 압력 강하의 감소를 부여하도록 선택될 수 있다. 모든 경우들에는, 한 표면에서 다른 표면으로의 곡선을 이루며 매끄러운 전이들을 수행하여 포트들(12) 중 해당 포트의 중공 내부(13) 안에 날카로운 에지들의 형성을 막도록 만입부들(20) 각각을 형성하는 것이 유리할 수도 있는데, 이러한 날카로운 에지들은 유체가 날카로운 에지들과 접하게 될 때 유체에서 압력의 손실을 촉진시키는 경향이 있기 때문이다.
[0027] 튜브(10)는 외부 만입부들(22)과 내부 만입부들(24) 모두를 포함할 수도 있다. 외부 만입부들(22)은 제 1 주요 부분(81) 및 제 2 주요 부분(82)에 평행한 방향으로 각각의 최외곽 포트들(14, 16)의 중공 내부(13)로 연장하는 그러한 만입부들(20)이다. 이에 따라, 외부 만입부들(22) 각각은, 내부 포트들(18)을 향하는 방향으로 연장하는 튜브(10)의 제 1 짧은 부분(83) 또는 제 2 짧은 부분(84) 중 한 부분의 안쪽으로 변형된 부분으로서 형성될 수 있다. 이에 반해, 내부 만입부들(24)은 제 1 짧은 부분(83) 및 제 2 짧은 부분(84)에 평행한 방향으로 각각의 내부 포트들(18)의 중공 내부(13)로 연장하는 그러한 만입부들(20)이다. 이에 따라, 내부 만입부들(24) 각각은, 튜브(10)의 제 1 주요 부분(81) 및 제 2 주요 부분(82) 중 한 부분을 향하는 방향으로 연장하는, 제 1 주요 부분(81) 또는 제 2 주요 부분(82) 중 다른 한 부분의 안쪽으로 변형된 부분으로서 형성될 수 있다.
[0028] 도 2와 도 3은 제 1 주요 부분(81)에서 제 2 주요 부분(82)까지 측정된 튜브(10)의 높이 전체를 따라 연장하는 제 1 짧은 부분(83) 및 제 2 짧은 부분(84)의 변형된 부분들로서 외부 만입부들(22)을 나타낸다. 이에 따라, 도 2와 도 3에 예시된 외부 만입부들(22) 각각의 둘레(21)는 형상이 실질적으로 직사각형일 수 있다. 이에 반해, 내부 만입부들(24)은 각각의 포트들(12)의 중공 내부(13)로 연장하며 내부 만입부들(24) 각각이 분리벽들(85) 중 하나에서 분리벽들(85) 중 인접한 벽으로 연장할 때 가변적인 단면을 갖는 아치형 돌출부들로서 도 2와 도 3에 예시된다. 이에 따라, 앞서 본 명세서에서 논의한 바와 같이, 각각의 내부 만입부들(24)의 둘레(21)는 한정적이지 않은 예들로서, 실질적으로 원, 타원 또는 직사각형일 수 있다. 그러나 외부 만입부들(22)은 대신에, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 내부 만입부들(24)을 닮도록 형성될 수도 있다고 이해되어야 한다. 예를 들어, 외부 만입부들(22) 각각은 만입부들(24)이 내부 포트들(18)로 연장하는 것과 비슷한 식으로 제 1 주요 부분(81) 또는 제 2 주요 부분(82)에서보다 제 1 짧은 부분(83) 및 제 2 짧은 부분(84)의 중심 부분에 인접한 최외곽 포트들(16)의 중공 내부(13)로 더 연장할 수도 있다. 이에 따라, 외부 만입부들(22)은 한정적이지 않은 예들로서, 실질적으로 원, 타원 또는 직사각형 형상을 갖는 제 1 짧은 부분(83) 또는 제 2 짧은 부분(84) 중 한 부분 상에 형성된 둘레(21)를 포함할 수 있다. 추가로, 일부 실시예들에서 외부 만입부들(22)은 제 1 짧은 부분(83) 또는 제 2 짧은 부분(84) 중 한 부분에 형성되는 대신, 실제로 최외곽 포트들(14, 16)에 인접한 제 1 주요 부분(81) 또는 제 2 주요 부분(82) 중 한 부분에 형성될 수도 있다고 또한 이해되어야 한다.
[0029] 만입부들(20)은 튜브(10)를 통하는 제 1 유체의 바람직한 압력 및 유동률을 유지하면서, 튜브(10)를 통해 흐르는 제 1 유체와 튜브(10)를 통해 흐르는 제 2 유체 사이의 가장 효율적인 열 교환을 촉진하도록 의도된 패턴을 갖도록 튜브(10)의 외벽(80)에 배열될 수 있다. 만입부들(20) 중 인접한 만입부들 사이의 간격은, 튜브(10) 내의 특정 영역들에서의 고조된 열 응력들의 형성을 막도록 열 교환이 반드시 튜브(10) 전체에서 실질적으로 균일하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 내부 만입부들(24)은 교대로 오프셋된 배열을 갖도록 형성될 수 있는데, 여기서는 내부 포트들(18) 중 하나에 형성된 내부 만입부들(24)이 내부 포트들(18) 중 인접한 내부 포트에 형성된 내부 만입부들(24)로부터 튜브(10)의 세로 방향으로 서로 간격을 두고 떨어진다. 추가로, 외부 만입부들(22)은 최외곽 포트들(14, 16)에 바로 인접하게 형성된 그러한 내부 포트들(18)의 내부 만입부들(24)로부터 세로로 오프셋되도록 형성될 수도 있다.
[0030] 내부 만입부들(24)은 외벽(80)의 제 1 주요 부분(81)과 제 2 주요 부분(82) 모두에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 도 3은 내부 포트들(18)의 최외곽에 인접한 제 1 주요 부분(81)에 형성된 내부 만입부들(24) 중 2개 그리고 내부 포트들(18) 중 중심 포트에 제 2 주요 부분(82)에 형성된 인접한 내부 만입부들(24) 중 하나를 갖는 튜브(10)의 단면을 나타낸다. 이에 따라, 제 1 주요 부분(81)에 형성된 내부 만입부들(24) 중 하나 이상은 제 2 주요 부분(82)에 형성된 내부 만입부들(24) 중 해당 내부 만입부로부터 튜브(10)의 세로 방향으로 간격을 두고 떨어질 수 있다. 이 구성은 대향하는 주요 부분들(81, 82)에 형성된 내부 만입부들(24)이 세로로 서로 정렬되지 않게 함으로써, 제 1 유체의 유동 특성들에 부정적인 영향을 줄 수 있는, 흐름 단면적의 너무 큰 감소를 갖는 내부 포트들(18)의 발생을 막는다. 추가로, 내부 만입부들(24)이 제 1 주요 부분(81)과 제 2 주요 부분(82) 중 어느 하나에 교대로 형성되는 것은 제 1 유체가 튜브(10)를 통해 실질적으로 기복이 있는 흐름 경로를 갖게 한다. 대안으로, 일부 실시예들에서, 제 1 주요 부분(81)에 형성된 내부 만입부들(24) 각각은 제 2 주요 부분(82)에 형성된 내부 만입부들(24) 중 하나에 대응하며 이와 세로로 정렬되도록 형성될 수 있다. 즉, 제 1 주요 부분(81)에 형성된 내부 만입부들(24)의 형상 및 배열은 원하는 대로, 제 2 주요 부분(82)에 형성된 내부 만입부들(24)의 미러 이미지로서 나타날 수 있다.
[0031] 도 4a, 도 4b 및 도 4c는 튜브(10)에 형성된 만입부들(20)의 여러 잠재적이고 비한정적인 구성들을 나타낸다. 도 4a에 도시된 튜브(10)는, 제 1 짧은 부분(83) 및 제 2 짧은 부분(84)에 형성된 마주보게 배열된 외부 만입부들(22)의 각각의 쌍이 제 1 주요 부분(81) 또는 제 2 주요 부분(82) 중 한 부분에 형성된 내부 만입부들(24) 중 3개와 튜브(10)의 세로 방향으로 정렬되는 구성을 갖는다. 도 4a에 예시된 내부 만입부들(24)은 외벽(80)의 제 1 주요 부분(81)에 형성되는 한편, 도 4a에 예시된 타원 형상의 파선 패턴들은 외벽(80)의 제 2 주요 부분(82)에 형성된 내부 만입부들(24)의 위치를 나타낸다.
[0032] 도 4b는 내부 만입부들(24) 중 인접한 내부 만입부들 간의 간격은 튜브(10)의 세로 방향에서 가변적이지만, 외부 만입부들(22) 중 인접한 외부 만입부들 간의 간격은 튜브(10)의 길이를 따라 일정한 구성을 나타낸다. 이에 따라, 튜브(10)는 가변적인 발생 빈도를 갖도록 위치가 정해진 만입부들(20)을 포함할 수도 있고, 또는 튜브(10)는 외부 만입부들(22)과는 다른 발생 빈도를 갖는 내부 만입부들(24)을 포함할 수도 있다. 도 4b에는 도시되지 않았지만, 외벽(80)의 제 2 주요 부분(82)에 형성된 내부 만입부들(24)은 원하는 대로, 제 1 주요 부분(81)에 형성된 내부 만입부들(24)과 세로로 정렬될 수도 있고 또는 도 4a에 예시된 배열과 비슷한 식으로 이들로부터 세로로 간격을 둘 수도 있다고 이해되어야 한다.
[0033] 도 4c는 튜브(10)가 그 제 1 단부(1)에서부터 제 2 단부(2)까지 연장할 때 튜브(10)의 세로 방향으로 만입부들(20)의 각각의 이어지는 세트가 만입부들(20)의 인접한 세트에 더 가까운 간격을 두는 구성을 나타낸다. 이러한 형태의 가변적인 간격은 튜브(10) 내에서 그 제 2 단부(2) 쪽으로 증가된 난류를 촉진시키며, 이는 튜브(10)의 길이를 따라 발생하는 열 교환의 정도의 등화를 돕는다. 도 4c에는 도시되지 않았지만, 외벽(80)의 제 2 주요 부분(82)에 형성된 내부 만입부들(24)은 원하는 대로, 제 1 주요 부분(81)에 형성된 내부 만입부들(24)과 세로로 정렬될 수도 있고 또는 도 4a에 예시된 배열과 비슷한 식으로 이들로부터 세로로 간격을 둘 수도 있다고 이해되어야 한다.
[0034] 사용시, 제 1 유체가 열 교환기(5)의 유입구 탱크(6)에 들어가며, 여기서 제 1 유체는 그 제 1 단부(1)에서 각각의 튜브들(10)의 각각의 포트(12)로 분산된다. 제 1 유체는 튜브들(10) 각각을 통해 그 제 2 단부(2)로 세로로 흘러 유출구 탱크(7)로 들어가며, 여기서 튜브들(10)의 포트들(12) 각각을 통한 제 1 유체의 각각의 독립적인 흐름은 열 교환기(5)를 빠져나가기 전에 재결합된다. 제 1 유체가 각각의 개별 포트(12)로 안쪽으로 연장하는 만입부들(20) 각각을 만나 이들을 넘어갈 때마다 제 1 유체는 포트들(12) 내에서 방향을 변경하게 된다. 제 1 유체가 포트들(12) 각각을 통해 진행할 때, 제 2 유체가 이격된 각각의 튜브들(10) 사이로 흘러 각각의 튜브들(10)의 외벽(80)을 통해 제 1 유체와 열을 교환하게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제 2 유체는 또한 튜브들(10) 중 인접한 튜브들 사이의 표면 면적 증가 피처 위로 또는 그 주위로 흐르게 될 수도 있다. 표면 면적 증가 피처는 예를 들어, 복수의 교대로 배열된 핀들(8)의 형태일 수도 있다. 표면 면적 증가 피처는 튜브들(10) 각각의 외벽(80) 내의 열 에너지가 표면 면적 증가 피처를 통해 더 분산되게 하여, 제 2 유체에 노출되고 이와 열을 교환하는 열 교환기(5)의 컴포넌트들의 전체 표면 면적을 증가시킴으로써, 열 교환기(5)의 열 교환 효율을 높인다.
[0035] 만입부들(20)의 존재는 유리하게, 제 1 유체가 튜브(10)의 포트들(12)을 통해 진행할 때 제 1 유체의 난류를 증가시킴으로써, 튜브들(10)을 가진 열 교환기(5)가 증가된 열 교환 효율을 갖게 한다. 포트들(12) 중 하나와 같은 통로를 통하는 층류를 갖는 유체는 이를 통해 흐르며 난류를 갖는 유체보다, 통로를 한정하는 내부 표면에서 더 적은 열 전달을 촉진시키는 경향이 있기 때문에 증가된 열 교환 효율이 발생한다. 층류 동안, 유체는 경계층을 형성하는 통로의 내부 표면에 실질적으로 평행하게 흐르는 경향이 있어, 경계층에 바로 인접한 그 유체만이 통로를 한정하는 표면과 도전성 열 전달을 통해 주로 열을 교환하게 한다. 평행한 흐름은 통로 내에서 유체의 혼합의 결여로 이어지며, 이는 통로 내에서 발생하는 열 전달량이 최소임을 의미한다. 이에 따라, 열 교환기를 통해 흐르는 통로의 난류를 증가시켜 유체의 혼합 정도를 증가시키는 것이 유리할 수 있으며, 이는 결국 통로의 중심 영역 내의 유체와 경계층의 유체 사이의 열 전달을 촉진시킬 수 있고 또는 통로의 중심 영역을 통해 흐르는 유체가 유체 흐름 내에서의 회오리들의 형성에 의해 경계 층으로 끌어당겨지게 할 수도 있다.
[0036] 각각의 포트들(12)의 중공 내부(13)로 연장하는 만입부들(20)의 포함은 제 1 유체가 만입부들(20) 중 하나를 만나 그 위를 지나갈 때마다 제 1 유체가 반복적으로 방향을 바꾸게 함으로써, 제 1 유체가 각각의 방향 변경을 통해 진행할 때 제 1 유체의 혼합을 촉진시킨다. 제 1 유체가 만입부들(20) 각각에 부딪칠 때 제 1 유체의 부분들이 또한 각각의 포트들(12)의 내부 표면에 부딪힘으로써, 각각의 포트들(12)의 내부 표면을 형성하는 경계에서의 제 1 유체가 각각의 포트들(12)의 중심 영역 내의 제 1 유체와 더 섞이게 함으로써, 각각의 포트들(12)의 제 1 유체의 서로 다른 부분들 사이의 추가적인 혼합을 촉진시킬 수 있다.
[0037] 이제 도 5를 참조하면, 튜브들(10) 중 하나를 생성하기 위한 시스템(100)이 예시된다. 시스템(100)은 압출 다이 또는 고정 장치(105), 제 2 변형 롤러(107) 맞은 편에 배치된 제 1 변형 롤러(106), 및 제 4 변형 롤러(109) 맞은 편에 배치된 제 3 변형 롤러(108)를 포함한다. 압출 다이(105)는 예를 들어, 압출 다이(105)의 유출구의 단면 형상을 기초로 미리 결정된 단면 형상을 갖도록 재료를 압출하기에 적합한 임의의 공지된 형태의 디바이스일 수 있다. 이에 따라, 압출 다이(105)는 압출 프로세스 동안 외벽(80) 및 분리벽들(85) 각각을 포함하는 튜브(10)의 본체를 생성함으로써, 각각의 튜브들(10) 내에 선형적으로 배열된 포트들(12)의 어레이를 형성하도록 구성될 수 있다. 이해되어야 하는 바와 같이, 압출 다이(105)는 튜브들(10)이 압출 다이(105)로부터 압출될 때 각각의 튜브들(10)의 세로 축에 평행하게 연장하는 제 1 방향에서 그로부터 재료를 압출하도록 구성될 수 있다.
[0038] 제 1 변형 롤러(106)는 튜브(10)의 외벽(80)의 제 1 주요 부분(81)에 접할 수 있고, 제 2 변형 롤러(107)는 제 2 주요 부분(82)에 접할 수 있다. 제 1 변형 롤러(106)와 제 2 변형 롤러(107) 모두의 회전 축은, 압출 다이(105)로부터 튜브(10)가 압출되는 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 배열될 수 있다. 제 3 변형 롤러(108)는 제 1 짧은 부분(83)에 접할 수 있고, 제 4 변형 롤러(109)는 제 2 짧은 부분(84)에 접할 수 있다. 제 3 변형 롤러(108)와 제 4 변형 롤러(109) 모두의 회전 축은, 제 1 방향과 제 2 방향 모두에 수직인 제 3 방향 방향으로 배열될 수 있다. 제 1 변형 롤러(106)와 제 2 변형 롤러(107)는 압출 프로세스 동안 튜브(10)를 제 3 방향으로 구속하는데 도움을 주는 한편, 제 3 변형 롤러(108)와 제 4 변형 롤러(109)는 튜브(10)를 제 2 방향으로 구속하는데 도움을 준다.
[0039] 변형 롤러들(106, 107, 108, 109) 각각은 튜브(10)의 외벽(80)에 만입부들(20)을 형성하기 위해 롤러들로부터 연장하는 적어도 하나의 돌출부(112)를 포함한다. 도 5에 예시된 바와 같이, 제 1 변형 롤러(106) 및 제 2 변형 롤러(107)는 각각, 그 외곽 원주 표면 상에 형성된 돌출부들(112)의 환형 어레이를 포함할 수 있으며, 여기서 돌출부들(112)은 제 1 주요 부분(81) 또는 제 2 주요 부분(82) 중 어느 하나에 형성된 내부 만입부들(24) 각각의 형상에 대응하는 형상을 갖는다. 튜브(10)에 원하는 패턴의 내부 만입부들(24)을 생성하기 위해, 돌출부들(112)은 제 1 변형 롤러(106)와 제 2 변형 롤러(107) 중 어느 하나의 바깥 표면에 대한 원주 방향과 제 2 방향 모든 방향으로 돌출부들(112) 중 인접한 돌출부들과 간격을 두고 떨어질 수 있다. 제 3 변형 롤러(108) 및 제 4 변형 롤러(109)는 또한 각각, 외부 만입부들(22)을 생성하기 위해 그 외곽 원주 표면 상으로부터 연장하는 돌출부들(112)의 환형 어레이를 포함할 수도 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 외부 만입부들(22)은 내부 만입부들(24)과는 다른 구성을 가질 수 있다. 이에 따라, 제 3 변형 롤러(108) 또는 제 4 변형 롤러(109) 중 어느 하나로부터 연장하는 돌출부들(112)은 제 1 변형 롤러(106) 또는 제 2 변형 롤러(107) 중 어느 하나로부터 연장하는 돌출부들(112)과는 다른 구성을 가질 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 주요 부분(81)에서 제 2 주요 부분(82)까지 연장하는 제 1 짧은 부분(83) 또는 제 2 짧은 부분(84) 중 하나에 외부 만입부(22)를 생성하기 위해 제 3 변형 롤러(108) 및 제 4 변형 롤러(109)에 형성된 돌출부들(112)이 튜브(10)의 높이 전체를 따라 연장할 수 있다. 그러나 제 3 변형 롤러(108) 및 제 4 변형 롤러(109)는 대신에, 제 1 짧은 부분(83) 또는 제 2 짧은 부분(84) 중 어느 하나에 임의의 적당한 패턴의 만입부들(20)을 생성하도록 제 1 변형 롤러(106) 또는 제 2 변형 롤러(107) 중 어느 하나에 형성된 돌출부들(112)과 비슷한 형상 및 구성을 갖는 돌출부들(112)을 포함할 수도 있다고 이해되어야 한다.
[0040] 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 변형 롤러(107)의 외곽 원주 표면 상에 형성된 돌출부들(112)은 제 1 변형 롤러(106)의 외곽 원주 표면 상에 형성된 돌출부들(112)에 대해 각을 이루어 오프셋될 수 있다. 이러한 배열은 제 1 주요 부분(81)에 형성된 내부 만입부들(24)이 제 2 주요 부분(82)에 형성된 인접한 내부 만입부들(24)과 세로로 간격을 두고 떨어지도록 의도되는 경우에 사용될 수 있다. 그러나 돌출부들(112)은 제 1 주요 부분(81)에 형성된 내부 만입부들(24)이 제 2 주요 부분(82)에 형성된 내부 만입부들(24)과 세로로 정렬되는 것이 바람직하다면, 제 1 변형 롤러(106)와 제 2 변형 롤러(107) 각각에 대해 실질적으로 동일한 각위치를 갖도록 배열될 수도 있다고 이해되어야 한다. 추가로, 제 1 변형 롤러(106) 및 대향하는 제 2 변형 롤러(107)는 제 3 변형 롤러(108) 및 제 4 변형 롤러(109)와 제 1 방향으로 정렬되는 것으로 도시되지만, 롤러들의 각각의 대향하는 쌍은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 원하는 대로, 제 1 방향으로 오프셋될 수도 있다고 이해되어야 한다.
[0041] 도 5에서 변형 롤러들(106, 107, 108, 109)은 튜브(10)의 길이를 따라 만입부들(20)을 생성하기 위해 다수의 완전한 회전들을 통해 연장하는 것으로 예시된다. 그러나 그 외곽 원주 표면 상에 형성된 더 많은 양의 돌출부들(112) 및 더 큰 바깥 지름을 갖는 롤러들이 사용됨으로써, 롤러들 각각이 롤러들의 단 한 번 또는 더 적은 수의 회전들을 겪는 동안 튜브들(10) 중 하나에 형성된 만입부들(20) 각각이 형성되게 할 수도 있다고 또한 이해되어야 한다. 이러한 구성은 도 4c에 예시된 튜브(10)와 비슷한 식으로 만입부들(20) 중 인접한 만입부들 사이에 가변적인 간격을 갖는 튜브(10)를 생성하는데 유용할 수 있다.
[0042] 사용시, 튜브(10)는 압출 다이(105)로부터 제 1 방향으로 각각의 변형 롤러들(106, 107, 108, 109) 쪽으로 압출된다. 변형 롤러들(106, 107, 108, 109)은 최근에 압출된 튜브(10)의 움직임을 제 2 방향과 제 3 방향 모두의 방향으로 구속한다. 튜브(10) 상에 걸리는 기계적 구속들은 만입부들(20)의 형성 동안 튜브(10)의 평면을 벗어나는 어떠한 변형들도 최소화하는데 사용될 수 있다.
[0043] 각각의 롤러들(106, 107, 108, 109)의 외곽 원주 표면이 튜브(10)의 외벽(80)에 대해 이동하게 하도록 롤러들(106, 107, 108, 109) 각각이 그 각자의 회전 축을 중심으로 회전된다. 롤러들(106, 107, 108, 109)이 압출 튜브(10)에 대해 회전될 때 돌출부들(112) 각각이 튜브(10)의 외벽(80)과 만나게 된다. 돌출부들(112)은 튜브(10)의 외벽(80)에 접촉하여 힘을 가해 외벽(80)을 안쪽으로 변형시킴으로써, 만입부들(20) 각각을 튜브(10)로 융기시켜 튜브들(10) 각각의 외벽(80)에 원하는 패턴의 만입부들(20)을 형성한다.
[0044] 만입부들(20)이 본 명세서에서 앞서 설명한 방식으로 튜브(10) 내에 적당한 유동 특성들을 생성하도록 형성되는 한, 만입부들(20)은 또한, 시스템(100)을 수반하지 않는 개별 프로세스를 비롯해 튜브(10)의 압출 프로세스 뒤에 언제든 튜브(10)에 도입될 수도 있다고 이해되어야 한다.
[0045] 튜브(10)에 만입부들(20)을 도입하는 것은 튜브(10)가 비용 효율적이고, 덜 복잡하며, 튜브(10) 내에 또는 튜브(10) 상에 사용할 개별적으로 제조된 인서트 또는 피처의 이용을 필요로 하지 않는 방식으로 제조되게 한다. 만입부들(20)은 튜브(10)의 포트들(12)을 통해 흐르는 제 1 유체 내에서 유리하게 추가 난류를 촉진시키고, 이는 결국 튜브(10)의 열 교환 효율을 개선한다. 튜브(10)에 형성된 만입부들(20)의 크기, 형상 및 빈도는 튜브(10)의 포트들(12) 내에서, 이를 통한 유동률의 최대화, 그 내부에서의 압력 강하 최소화, 및 그로부터의 열 전달 정도의 최대화를 포함하는 바람직한 유동 특성들을 발생시키도록 선택될 수 있다.
[0046] 상기 설명으로부터, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이 발명의 본질적인 특징들을 쉽게 확인할 수 있으며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 다양한 용도들 및 조건들에 적응시키도록 본 발명에 대해 다양한 변경들 및 수정들을 실시할 수 있다.
1: 제 1 단부
2: 제 2 단부
5: 열 교환기
6: 유입구 탱크
7: 유출구 탱크
8: 핀
10: 튜브
12: 포트
13: 중공 내부
14: 제 1 최외곽 포트
16: 제 2 최외곽 포트
18: 내부 포트
20: 만입부
22: 외부 만입부
24: 내부 만입부
80: 외벽
81: 제 1 주요 부분
82: 제 2 주요 부분
83: 제 1 짧은 부분
84: 제 2 짧은 부분
85: 분리벽
100: 시스템
105: 압출 다이
106, 107, 108, 109: 변형 롤러
112: 돌출부

Claims (20)

  1. 열 교환기용 튜브로서,
    외벽 및 상기 외벽 내에 형성된 복수의 포트들을 포함하는 본체를 포함하며,
    상기 포트들 각각은 상기 본체의 제 1 단부로부터 상기 본체의 제 2 단부까지 세로 방향으로 연장하며, 상기 포트를 통해 제 1 유체를 전달하도록 구성되고,
    상기 본체의 외벽은 상기 외벽 내에 형성된 표면 변형부를 포함하며,
    상기 표면 변형부는 상기 포트들 중 하나의 포트의 중공(hollow) 내부로 안쪽으로 변형되어, 상기 제 1 유체가 상기 본체의 제 1 단부에서 제 2 단부로 흐를 때 상기 제 1 유체의 난류를 야기하도록 구성된, 상기 외벽의 일부인,
    열 교환기용 튜브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체의 외벽은 상기 제 1 단부에서 상기 제 2 단부까지 세로로 연장하며, 제 2 주요 부분 맞은 편에 평행하게 배열된 제 1 주요 부분 및 제 2 짧은 부분 맞은 편에 평행하게 배열된 제 1 짧은 부분을 포함하는 실질적으로 직사각형 단면 형상을 갖고,
    상기 제 1 짧은 부분과 상기 제 2 짧은 부분은 상기 제 1 주요 부분을 상기 제 2 주요 부분에 연결하는,
    열 교환기용 튜브.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 표면 변형부는 상기 제 2 주요 부분을 향하는 방향으로 안쪽으로 변형된, 상기 제 1 주요 부분의 일부인,
    열 교환기용 튜브.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 표면 변형부는 상기 제 2 짧은 부분을 향하는 방향으로 안쪽으로 변형된, 상기 제 1 짧은 부분의 일부인,
    열 교환기용 튜브.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 표면 변형부는 상기 외벽에 형성된 복수의 만입부(indentation)들을 포함하고,
    상기 복수의 만입부들은 상기 제 1 짧은 부분과 상기 제 2 짧은 부분 중 하나에 형성된 제 1 만입부 및 상기 제 1 주요 부분과 상기 제 2 주요 부분 중 하나에 형성된 제 2 만입부를 포함하는,
    열 교환기용 튜브.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 포트들은 제 1 포트 및 제 2 포트를 포함하고,
    상기 제 1 만입부는 제 1 방향에서 상기 제 1 포트로 안쪽으로 연장하고, 상기 제 2 만입부는 제 2 방향에서 상기 제 2 포트로 안쪽으로 연장하며,
    상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향에 대해 가로로 배열되는,
    열 교환기용 튜브.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 포트는 상기 제 1 짧은 부분과 상기 제 2 짧은 부분 중 하나에 바로 인접하게 배치되고, 상기 제 2 포트는 상기 제 1 포트에 대해 상기 본체 내에서 안쪽으로 배치되는,
    열 교환기용 튜브.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 외벽에 형성된 표면 변형부는 상기 본체에 형성된 복수의 포트들 중 단 하나의 포트에 대응하며 상기 단 하나의 포트로 연장하는,
    열 교환기용 튜브.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는 압출 프로세스에서 형성되며, 상기 표면 변형부는 상기 압출 프로세스 다음에 기계적으로 삽입되는,
    열 교환기용 튜브.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면 변형부는 상기 외벽에 형성된 복수의 만입부들을 포함하고, 상기 본체의 외벽은 적어도 2개의 수직으로 배열된 표면들을 포함하며,
    상기 수직으로 배열된 표면들 각각은 상기 표면 내에 형성된 만입부들 중 적어도 하나를 포함하는,
    열 교환기용 튜브.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면 변형부는 상기 외벽에 형성된 복수의 만입부들을 포함하고,
    상기 복수의 만입부들은 상기 외벽의 제 1 부분에 형성된 제 1 만입부 및 상기 외벽의 제 2 부분에 형성된 제 2 만입부를 포함하며,
    상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분 맞은 편에 배열되고, 상기 제 1 만입부와 상기 제 2 만입부 각각은 상기 포트들 중 공통 포트로 연장하는,
    열 교환기용 튜브.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 만입부는 상기 포트들 중 공통 포트의 세로 방향으로 상기 제 2 만입부와 간격을 두고 떨어지는,
    열 교환기용 튜브.
  13. 튜브를 형성하는 방법으로서,
    본체를 제 1 방향으로 세로로 압출하는 단계 ― 상기 본체를 압출하는 단계는 상기 본체를 통해 유체를 전달하기 위한 적어도 하나의 포트를 상기 본체 내에 형성하는 것을 포함함 ―; 및
    상기 본체의 외벽에 적어도 하나의 만입부를 형성하도록 상기 본체의 외벽의 적어도 일부를 포트들 중 하나로 안쪽으로 변형시키는 단계를 포함하는,
    튜브를 형성하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 변형시키는 단계는 상기 외벽의 적어도 일부에 힘을 가하는 롤러의 외곽 원주 표면 상에 형성된 돌출부에 의해 수행되는,
    튜브를 형성하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 본체는 제 1 최외곽 포트로부터 맞은 편에 배열된 제 2 최외곽 포트까지 연장하는 행에 배열된 복수의 포트들을 포함하고,
    상기 힘은 상기 제 2 최외곽 포트를 향하는 방향으로 상기 제 1 최외곽 포트에 인접한 상기 외벽의 일부에 가해지는,
    튜브를 형성하는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 본체는 제 1 최외곽 포트로부터 맞은 편에 배열된 제 2 최외곽 포트까지 연장하는 행에 배열되며 그 사이에 적어도 하나의 내부 포트를 포함하는 복수의 포트들을 포함하고,
    상기 힘은 상기 포트들의 행이 상기 제 1 최외곽 포트로부터 상기 제 2 최외곽 포트까지 연장하는 방향에 수직인 방향으로 상기 적어도 하나의 내부 포트에 인접한 상기 외벽의 일부에 가해지는,
    튜브를 형성하는 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 외벽의 제 1 주요 부분과 접촉하는 제 1 롤러 및 상기 외벽의 제 2 주요 부분과 접촉하는 제 2 롤러를 제공하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 1 주요 부분은 상기 제 2 주요 부분 맞은 편에 평행하게 배열되는,
    튜브를 형성하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 외벽의 제 1 짧은 부분과 접촉하는 제 3 롤러 및 상기 외벽의 제 2 짧은 부분과 접촉하는 제 4 롤러를 제공하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 1 짧은 부분과 상기 제 2 짧은 부분 각각은 상기 제 1 주요 부분을 상기 제 2 주요 부분에 연결하고,
    상기 제 1 짧은 부분은 상기 제 2 짧은 부분 맞은 편에 평행하게 배열되는,
    튜브를 형성하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 롤러, 상기 제 2 롤러, 상기 제 3 롤러 및 상기 제 4 롤러 각각은 해당 롤러의 외곽 원주 표면 상에 형성된 적어도 하나의 돌출부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 돌출부는 상기 외벽에 힘을 가하여 상기 만입부들 각각을 형성하도록 구성되는,
    튜브를 형성하는 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 롤러와 상기 제 2 롤러는 상기 제 1 방향에 수직인 제 2 방향에서 상기 외벽을 변형시키고, 상기 제 3 롤러와 상기 제 4 롤러는 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향 각각에 수직인 제 3 방향에서 상기 외벽을 변형시키는,
    튜브를 형성하는 방법.
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