KR20170026583A - 블록­인­쉘 열 교환기 - Google Patents

Abstract

제 1 및 제 2 매체(S, S') 사이의 간접 열교환을 위한 열 교환기로서,
제 1 매체(S)를 수용하기 위해 쉘 챔버(shell chamber)(M)를 둘러싸는 쉘(shell)(3),
상기 쉘 챔버(M)에 배열되며 상기 제 1 매체(S)를 수용하기 위한 제 1 열 교환 통로들(201) 및 상기 제 2 매체(S')를 수용하기 위한 제 2 열 교환 통로들(202)을 갖는 열 교환기 블록(20)을 갖는 판형 열 교환기(2),
제 1 컬렉터(21) ― 상기 제 1 컬렉터(21)는 상기 열 교환기 블록(20)의 제 1 측(20a)에 고정되고 상기 제 2 열 교환 통로들(202)에 유체 연결되어, 상기 제 2 매체(S')가 상기 제 1 컬렉터(21)를 통해 상기 제 2 열 교환 통로들(202) 내로 도입될 수 있음 ―, 및
제 2 컬렉터(22)를 포함하며, 상기 제 2 컬렉터(22)는 상기 열 교환기 블록(20)의 상기 제 1 측(20a)으로부터 반전된 제 2 측(20b)에 고정되고 상기 제 2 열 교환 통로들(202)에 유체 연통되어, 상기 제 2 매체(S')가 상기 제 2 컬렉터(21)를 통해 상기 제 2 열 교환 통로들(202)로부터 배출될 수 있고, 상기 제 2 컬렉터(22)는 상기 제 2 측(20b)을 따라 익스텐트의 방향(E)을 따라 연장하며, 상기 익스텐트의 방향(E)을 따라 연장하는 제 1 파이프라인(41a)은 상기 제 2 컬렉터(22)로부터 상기 제 2 매체(S')를 배출하는 목적을 위해서 상기 제 2 컬렉터(22)에 유체 연결되며, 상기 쉘(3)의 관통 개구를 통해 익스텐트의 방향(E)으로 쉘 챔버(M) 밖으로 나오는, 제 1 및 제 2 매체(S, S') 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기에 있어서,
상기 제 1 컬렉터(21)는 상기 제 1 측(20a)을 따라 익스텐트의 방향(E)을 따라 연장하고, 상기 제 1 컬렉터(21)에 연결되고 상기 제 1 컬렉터(21)로부터 익스텐트의 방향(E)에 대해 횡 방향으로 돌출하는 적어도 하나의 제 1 입구 커넥터(31)가 제공되며, 상기 제 2 매체(S')는 상기 제 1 입구 커넥터(31)를 통해 상기 제 1 컬렉터(21) 내로 도입될 수 있고,
상기 열 교환기(1)는 상기 쉘 챔버(M)에 배열되고 상기 적어도 하나의 입구 커넥터(31)에 유체 연결되는 제 3 컬렉터(23)를 가지며, 특히, 상기 제 3 컬렉터(23)는 중공의 구형 또는 중공의 반구형 형태인 것을 특징으로 하는,
제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.

Description

블록­인­쉘 열 교환기 {BLOCK­IN­SHELL HEAT EXCHANGER}

본 발명은 제 1 항에 따른 열 교환기(heat exchanger)에 관한 것이다.

상기 유형의 열 교환기는 제 1 매체와 제 2 매체 사이의 간접 열 교환(indirect exchange)을 위해 역할을 하며, 상기 열 교환기는 제 1 매체를 수용하기 위한 쉘 챔버(shell chamber)를 둘러싸는 쉘을 가지며, 그리고 상기 열 교환기는 쉘 챔버에 배열되며 제 1 매체를 수용하기 위한 제 1 열 교환 통로들(heat exchange passages)과 제 2 매체를 수용하기 위한 제 2 열 교환 통로들을 갖는 열 교환기 블록(heat exchanger block)을 갖춘 판형(plate-type) 열 교환기를 가지며, 여기서, 열 교환 통로들은 제 2 열 교환 통로들 내를 유동하는 제 2 매체의 열이 제 1 열 교환 통로들 내를 유동하는 제 1 매체에 간접적으로 전달될 수 있도록 구성된다. 또한, 열 교환기는 제 1 컬렉터(또한, 헤더(header)로 지칭됨)를 가지며, 제 1 컬렉터는 열 교환기 블록의 제 1 측에 고정되고 제 2 열 교환 통로들에 유체 연결되어 제 2 매체가 제 1 컬렉터(collector)를 통해 제 2 열 교환 통로들 내로 도입될 수 있고, 그리고 열 교환기는 제 2 컬렉터(또는 헤더)를 가지며, 제 2 컬렉터는 열 교환기 블록의 제 1 측으로부터 역전된(averted) 제 2 측에 고정되며 제 2 열 교환 통로들에 유체 연결되어 제 2 매체가 제 2 컬렉터를 통해 제 2 열 교환 통로들로부터 배출될(drawn off) 수 있다.

상기 유형의 열 교환기는, 예컨대, "브레이징된 알루미늄 판-핀 열 교환기 제조자 협회의 기준들(The standards of the brazed aluminum plate-fin heat exchanger manufacturer's association(ALPEMA))", 제 3 판, 2010년, 67 페이지의 도 9-1에 제시된다. 상기 열 교환기는 쉘 챔버(shell chamber)를 둘러싸는 쉘(또는 "케틀(kettle)") 및 쉘 챔버에 배열된 적어도 하나의 판형 열 교환기("코어(core)" 또는 "블록")를 갖는다. 따라서, 열 교환기의 이러한 실시예는 "코어-인-쉘(core-in-shell)" 또는 "블록-인-쉘(block-in-shell)" 열 교환기로도 지칭된다. 여기서, 제 1 파이프라인(pipeline)은 특히 액화된(liquefied) 제 2 매체의 배출(drawing-off)을 위해 역할을 하는 판형 열 교환기의 제 2 컬렉터로부터 쉘의 축 방향(axial direction)으로 돌출하고, 상기 제 1 파이프라인은 그 다음에 블록 아래에 배열된 쉘의 커넥터로 복귀되고, 커넥터를 통해, 액화된 제 2 매체가 배출될 수 있다.

이를 출발점(starting point)으로 고려하여, 본 발명의 목적은 쉘의 축 방향 길이의 단축(shortening)을 실현하는 것을 가능하게 하는, 도입부에서 언급된 유형의 블록-인-쉘 열 교환기를 제공하는 것이다.

상기 목적은 제 1 항의 특징들을 갖는 열 교환기에 의해 성취된다.

상기 청구항에 따르면, 제 2 컬렉터가 제 2 측을 따라 익스텐트의 방향을 따라 연장되고, 여기서, 익스텐트의 방향을 따라 연장하며 바람직하게는 제 2 컬렉터와 정렬되는 제 1 파이프라인이 제 2 컬렉터로부터 제 2 매체를 배출하는 목적들을 위해 제 2 컬렉터에 유체 연결되고, 쉘의 관통 개구(through opening)를 통해 익스텐트의 방향으로 열 교환기의 쉘 챔버 밖으로 나오는 것(led out of)이 제공된다. 의도된 방식으로 배열된 열 교환기의 경우에, 익스텐트의 방향은 바람직하게는 수평선(horizontal)에 대해 평행하게, 특히, 제 2 측에 대해 평행하고 그리고 열 교환기 블록의 상부 측에 대해 평행하게 이어진다(run).

이렇게 하여, 원칙적으로, 구조적 공간이 쉘의 길이 방향 또는 실린더 축(cylinder axis)을 따라 절약되는 것이 가능하다. 열 교환기 블록은 길이 방향 축의 방향으로 완전히(altogether) 더 짧아지도록 설계될 수 있다. 대응하여, 쉘 또는 케틀이 길이 방향 축의 방향으로 더 짧아지는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면, 제 1 컬렉터는 제 1 측을 따라 익스텐트의 방향을 따라 연장하고, 여기서, 제 1 컬렉터에 연결되고 익스텐트의 방향에 대해 횡 방향으로 제 1 컬렉터로부터 돌출하는 적어도 하나의 제 1 입구 커넥터(inlet connector)가 제공되며, 여기서, 제 2 매체는 제 1 입구 커넥터를 통해 제 1 컬렉터에 도입될 수 있고, 그리고 여기서, 열 교환기는 쉘 챔버에 배열되고 적어도 하나의 입구 커넥터에 유체 연결되는 제 3 컬렉터를 가지며, 여기서, 특히, 제 3 컬렉터는 중공 구형(hollow spherical) 또는 중공 반구(hollow hemispherical) 형태이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 게다가, 익스텐트의 방향을 따라 연장하는 추가의 제 1 파이프라인이 제 2 컬렉터로부터 제 2 매체를 배출하는 목적들을 위해 제 2 컬렉터에 유체 연결되고, 그리고 쉘의 추가의 관통 개구를 통해 익스텐트의 방향과 반대로(counter to) 쉘 챔버로부터 나오며, 추가의 관통 개구는 익스텐트의 방향으로 전자의 관통 개구에 반대로 위치되는 것이 또한 제공될 수 있다. 이는 제 1 및 추가의 제 1 파이프라인이 서로 정렬되고 제 2 컬렉터의 상호 역전된 측들으로부터 돌출하는 경우에 바람직하다.

또한, 바람직하게는, 제 1 컬렉터가 제 1 측을 따라 익스텐트의 방향을 따라 연장하고, 여기서, 제 1 컬렉터에 연결되고 제 1 컬렉터로부터 익스텐트의 방향에 대해 횡 방향으로 돌출하는 적어도 하나의 제 1 입구 커넥터가 제공되며, 여기서, 제 2 매체가 제 1 입구 커넥터를 통해 제 1 컬렉터 내로 도입될 수 있는 것이 제공된다. 제 1 입구 커넥터는, 바람직하게는, 제 1 컬렉터에 대해 접선 방향으로(tangentially) 배열된다. 바람직하게는, 의도된 방식으로 배열된 열 교환기의 경우에, 적어도 하나의 제 1 입구 커넥터는 수직선(vertical)을 따라 또는 제 1 측에 대해 평행하게 또는 보통은, 열 교환기 블록의 상부 측에 대해 이어지는 것이 제공된다. 또한, 제 2 입구 커넥터 또는 다수의 추가의 입구 커넥터들도 제공될 수 있으며, 이는 마찬가지로 익스텐트의 방향에 대해 횡 방향으로, 상세하게는, 바람직하게는, 제 1 입구 커넥터에 대해 평행하게 연장한다. 제 2 입구 커넥터 및/또는 추가의 입구 커넥터들은 마찬가지로, 바람직하게는, 제 1 컬렉터에 대해 접선 방향으로(tangentially) 배열된다.

제 1 측 및 제 2 측은 바람직하게는, 서로에 대해 평행하게 이어지고 열 교환기 블록의 저부 측을 열 교환기 블록의 상부 측에 연결한다. 상부 측 및 저부 측은 차례로 바람직하게는, 서로에 대해 평행하게 이어지며, 여기서, 이는 상부 측 및 저부 측이 의도된 방식으로 배열된 열 교환기의 경우에 수평으로 이어지는 경우에 바람직하다.

판형 열 교환기의 일반적으로 입방형(cuboidal) 열 교환기 블록은, 바람직하게는, 서로에 대해 평행하게 배열된 다수의 분리 판들 또는 분리 라멜라(lamellae)를 가지며, 분리 판들 또는 분리 라멜라는 제 1 열 교환 통로 및 제 2 열 교환 통로를 형성한다. 열 전도성 구조물들, 예컨대, 접힌(folded) 또는 주름진(corrugated) 라멜라(소위 핀들)의 형태가 각각의 경우에 인접한 분리 판들 사이에 제공되는 것이 바람직하다. 판형 열 교환기의 최외곽 층들은 커버 판들에 의해 형성된다. 이렇게 하여, 연관된 매체가 유동할 수 있는 다수의 평행한 덕트들 또는 제 1 열 교환 통로 또는 제 2 열 교환 통로는, 사이에 각각 배열된 열 전도 구조물(예컨대, 핀)로 인해, 각각의 경우에, 2 개의 분리 판들 사이에 또는 분리 판과 커버 판 사이에 형성된다. 제 1 열 교환 통로 및 제 2 열 교환 통로는, 바람직하게는, 서로 인접하여 배열되어, 제 1 매체 및 제 2 매체가 연관된 통로를 통해 유동함에 따라 이들이 간접적으로 열을 교환할 수 있다.

측들에, 각각의 열 교환 통로를 폐쇄하기 위한(closing off) 목적을 위해, 각각의 경우에, 2 개의 인접한 분리 판들 사이에 또는 커버 판과 인접한 분리 판 사이에 종단 스트립들(terminating strips)(소위, 사이드 바들(side bars))이 제공되는 경우에 바람직하다. 제 1 열 교환 통로들은 개방되고, 그리고 특히, 종단 스트립들에 의해 수직선의 방향으로 상방 및 하방으로 폐쇄되지 않는다. 여기서, 각각의 제 1 열 교환 통로는 열 교환기 블록의 저부 측에 입구 개구(inlet opening) ― 입구 개구를 통해, 제 1 매체의 액상(liquid phase)이 제 1 열 교환 통로들로 통과할 수 있음 ― 및, 열 교환기 블록의 상부 측에 출구 개구(outlet opening) ― 출구 개구를 통해, 제 2 매체는 열 교환기 블록의 상부 측에서 액상 또는 기상으로 나타날 수 있음 ― 를 갖는다. 커버 판들, 분리 판들, 핀들 및 사이드 바들은, 바람직하게는, 알루미늄으로 제조되며, 그리고 바람직하게는, 예컨대, 퍼니스(furnace)에서 함께 브레이징된다(brazed). 여기서, 그리고 이하에서는, "알루미늄"이라는 표현은 또한 알루미늄 합금들을 포함한다.

또한, 바람직하게는, 제 2 컬렉터가 익스텐트의 방향을 따라 열 교환기 블록을 지나 돌출하는 것이 제공된다.

제 1 파이프라인은 용접 연결(welded connection)을 통해 제 2 컬렉터에 연결될 수 있거나 제 2 컬렉터에 부분으로 나누어지지 않는 방식으로 일체로 형성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 개선에서, 제 1 파이프라인은 별개의, 바람직하게는 링형상 연결 엘리먼트 ― 또한 전이 조인트(transition joint)로서 지칭됨 ― 를 통해 제 2 컬렉터에 연결된다. 이 경우에, 제 2 컬렉터는, 바람직하게는, 알루미늄으로 구성되고, 제 1 파이프라인은 강으로 구성된다. 연결 엘리먼트는, 바람직하게는, 관형 형태(tubular form)이고 그리고 바람직하게는 알루미늄으로 제조되고 알루미늄으로 구성된 컴포넌트(예컨대, 제 2 컬렉터)에 연결되는(예컨대, 용접에 의함) 제 1 단부 구역(end region) 및 제 1 단부 구역에 연결되고 강으로 제조되며 강으로 구성된 컴포넌트(예컨대, 제 1 파이프라인)에 연결되는(예컨대, 용접에 의함) 제 2 단부 구역을 갖는다. 따라서, 연결 엘리먼트는 제 2 컬렉터 및 제 1 파이프라인의 상이한 재료들의 연결을 허용한다. 연결 엘리먼트의 2 개의 단부 구역들은 연결 엘리먼트의 추가 링 형상 재료 구역들, 예컨대 알루미늄, 티타늄 및 니켈의 순서로 서로 인접한 3 개의 재료 구역들을 통해 서로 연결될 수 있으며, 여기서, 알루미늄으로 구성된 단부 구역으로의 연결이 알루미늄 재료 구역을 통해 발생되고, 강으로 제조된 단부 구역으로의 연결이 니켈 재료 구역을 통해 발생된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 열 교환기가 쉘 챔버 내에 배열되고 적어도 하나의 입구 커넥터에 유체 연결되는 제 3 컬렉터를 가져, 제 2 매체가 제 3 컬렉터를 통해 제 1 입구 커넥터 내로 유동할 수 있도록 제공된다. 제 3 컬렉터는, 바람직하게는, 중공의 구형 형태이다.

제 3 컬렉터는, 바람직하게는, 제 2 파이프라인을 통해 제 1 컬렉터의 적어도 하나의 입구 커넥터에 연결된다. 제 2 입구 커넥터(또는 가능하게는 2 개 초과의 입구 커넥터들)가 제공되면, 각각의 추가의 입구 커넥터는, 바람직하게는, 추가의 제 2 파이프라인을 통해 제 3 컬렉터에 유체 연결된다. 여기서, 제 2 파이프라인들은, 각각의 경우에, 중공의 구형의 제 3 컬렉터 내로 개방된다. 단지 하나의 입구 커넥터가 제공되면, 제 3 컬렉터가 생략되는 것이 자명할 수 있다.

또한, 바람직하게는, 제 3 컬렉터가 특히 제 3 컬렉터로부터 돌출하는 제 3 파이프라인에 유체 연결되고, 그리고 쉘의 관통 개구를 통해 열 교환기의 쉘 챔버 밖으로 나오는 것이 제공된다. 제 3 파이프라인은, 바람직하게는, 상기 익스텐트의 방향에 대해 횡 방향으로, 바람직하게는 수직선을 따라 또는 통상적으로 열 교환기 블록의 상부 측에 대해 연장한다.

바람직한 실시예에서, 제 2 파이프라인이 별개의, 특히, 링 형상의 연결 엘리먼트(전이 조인트, 상기 참조)를 통해 적어도 하나의 입구 커넥터에 연결되는 것이 제공된다. 다수의 입구 커넥터들이 제 1 컬렉터 상에 제공된다면, 제 2 파이프라인들은 상기 유형의 연결 엘리먼트를 통해 연관된 입구 커넥터에 각각 연결된다. 이러한 하나 또는 그 초과의 연결 엘리먼트들의 어레인지먼트의 경우에, 제 2 파이프라인들, 제 3 컬렉터 및 제 3 파이프라인은 강으로 구성되는 반면, 각각의 입구 커넥터는 알루미늄으로 구성된다. 그 다음에, 제 2 파이프라인 및/또는 제 3 파이프라인은 바람직하게는, 제 3 컬렉터에 용접되거나 부분으로 나누어지지 않는 방식(unipartite fashion)으로 그 위에 일체로 형성된다. 그 다음에, 상기 연결 엘리먼트들은, 차례로, 각각의 경우에, 입구 커넥터들 및 제 2 파이프라인들의 상이한 재료들 사이의 연결을 보장한다(상기 참조).

이에 대한 대안으로서, 추가의 바람직한 실시예에 따르면, 제 3 파이프라인이 별도의, 특히 링 형상 연결 엘리먼트를 통해 제 3 컬렉터에 연결되는 것이 가능하다. 이 경우에, 바람직하게는, 제 3 파이프라인은 강으로 제조되고, 제 3 컬렉터 및 제 2 파이프라인들 및 입구 커넥터들이 알루미늄으로 제조되는 것이 제공된다. 제 2 파이프라인들은, 그 다음에, 예컨대, 제 3 컬렉터에 용접되거나 부분으로 나누어지지 않는 방식으로 그 위에 일체로 형성될 수 있다. 또한, 제 2 파이프라인들은 각각의 입구 커넥터에 용접되거나 부분으로 나누어지지 않는 방식으로 각각의 입구 커넥터 상에 일체로 형성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 또한, 연결 엘리먼트들의 일부 또는 전부를 생략하는 것이 가능할 수 있고, 여기서, 그 다음에, 이는 서로 연결될 컴포넌트들이 동일한 재료로 또는 각각의 컴포넌트들의 직접 연결을 허용하는 재료들로 제조되는 경우에 바람직하다. 직접 연결은, 여기서는, 2 개의 컴포넌트들에 연결되고 이들 사이에 배열된 별도의 연결 엘리먼트를 갖거나 이를 필요로하지 않는 연결을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 직접 연결은, 이러한 관점에서, 특히, 각각의 컴포넌트들(예컨대, 컬렉터, 파이프라인) 사이의 응집 연결(cohesive connection), 예컨대, 용접 연결(welded connection)이다. 또한, 2 개의 컴포넌트들이, 예컨대, 부분으로 나누어지지 않는 방식으로 서로 일체로 형성된다면 직접 연결이 존재한다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열 교환기의 쉘(shell) 및 추가 컴포넌트들, 이를테면, 파이프라인들, 커넥터 및 열 교환기 블록들이 알루미늄 또는 (상기의 관점에서) 유사한 재료로 제조된다면, 연결 엘리먼트들은 생략될 수 있다.

양측들에 수직하게 이어지며 제 1 컬렉터 및 제 2 컬렉터가 장착되고 양측들에 인접한 열 교환기 블록의 상부 측은, 바람직하게는, 길이방향 또는 실린더 축의 레벨에서 쉘을 따라 이어진다(즉, 실린더 축은 상부 측에 의해 형성된 평면으로 이어진다). 따라서, 본 발명에 따른 열 교환기는, 유리하게는, 블록의 상부 측 위에서 파이프 어레인지먼트 또는 제 1 매체의 증발된 기상(gaseous phase)을 수용하기 위한 비교적 큰 구조적 공간을 갖는다.

이와 관련하여, 바람직하게는, 적어도 하나의 제 2 파이프라인이, 적어도 하나의 제 2 파이프라인, 또는 가능하게는 다수의 제 2 파이프라인들(상기 참조)이, 섹션들로(in sections), 상부 측을 따라 열 교환기 블록의 상부 측 위에 이어지도록 곡률(curvature)을 갖는 것이 제공된다. 이렇게 하여, 특히, 파이프라인들 및 블록의 열 팽창을 위해 요구되는 가요성(flexibility)을 보장하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제 2 컬렉터가 열 교환기의 쉘 상에, 특히 바람직하게는, 가이드 마운트(guide mount)(가이드 마운트는 바람직하게는, 열 교환기의 쉘의 내부 측에 체결됨)를 통해 장착되는 것이 제공된다. 여기서, 가이드 마운트는 익스텐트의 방향에 대해 횡 방향으로의 제 2 컬렉터의 변위를 방지하고, 익스텐트의 방향으로 그리고 익스텐트의 방향에 반대로의 열 교환기 블록과 열 교환기의 쉘 사이의 열 유도 변위들(thermally induced displacements) 그리고 또한 익스텐트의 방향을 중심으로 한 제 2 컬렉터의 비틀림(twisting)을 허용하도록 설계된다.

또한, 가이드 마운트를 통해, 쉘에 대한 열 교환기 블록의 단열(thermal insulation)은 예컨대, 절연 재료의 개재(interposition)로 가이드 마운트 상에 자유 단부를 통해 놓이는 제 2 컬렉터에 의해 가능하다.

상기 제 2 컬렉터의 단부는 제 2 컬렉터의 관형 연신(tubular elongation)의 형태일 수 있고, 평면 판을 통해 폐쇄될 수 있어, 제 2 매체가 제 2 컬렉터의 상기 단부에서 유출될 수 없다.

가이드 마운트는 제 2 컬렉터의 단부를 지지하고 동시에 제 2 컬렉터의 단부 주위를 맞물림할 수 있어, 익스텐트의 방향을 따른 이동만이 가능하다. 예컨대, 가이드 마운트는 U 자형 형태일 수 있으며, 여기서, 가이드 마운트에 배열될 수 있거나 가이드 마운트에 고정될 수 있는 핀이 제공될 수 있어, 상기 핀이 제 2 컬렉터의 단부 위로 이어지며, 이에 따라, 제 2 컬렉터의 단부의 수직 방향으로의 가이드 마운트 밖으로의 이동을 방지한다.

또한, 바람직하게는, 제 1 컬렉터 및/또는 제 2 컬렉터가 그의 익스텐트의 방향에 대해 횡 방향으로, 바람직하게는 180° 초과의 인클로저 각도(enclosure angle)를 가지며, 여기서, 인클로저 각도는 또한 바람직하게는 270° 미만, 바람직하게는 260° 미만, 바람직하게는 250° 미만, 바람직하게는 240° 미만, 바람직하게는 230° 미만, 바람직하게는 220° 미만, 바람직하게는 210° 미만, 바람직하게는 200° 미만인 것이 제공된다. 이 경우에, 제 1 컬렉터 또는 제 2 컬렉터의 횡단면이 익스텐트의 방향에 대해 횡 방향인 것을 고려하면, 이는, 각각의 경우에, 대응하는 컬렉터 쉘의 원호형 윤곽(circular-arc-shaped contour)을 형성하고, 여기서, 인클로저 각도는 각각의 원호형 윤곽에 걸쳐 있는(spanning) 중심 각도(즉, 원호형 윤곽의 2 개의 단부들에 이어지는 2 개의 반경들 사이의 각도)에 해당한다.

바람직한 실시예에서, 제 3 컬렉터는 금속으로 단조되거나(forged) 단조 섹션들을 가질 수 있다. 따라서, 제 3 컬렉터는, 예컨대, 중공 반구 또는 중공 구를 가질 수 있으며, 이는 각각의 경우에 단조될 수 있음이 가능하다.

본 발명의 추가의 양태에 따르면, 제 1 항의 전제부의 특징들만을 갖는 열 교환기가 제공된다. 상기 요지는 제 1 항의 특징 부와 조합하여 상기 열 교환기의 바람직한 실시예들을 명시하는 종속항들에 의해 개선될 수 있다.

본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 예시적 실시예들의 다음의 도면 설명의 도면들을 기초로 하여 논의될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 열 교환기의 부분 사시 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 열 교환기의 다른 부분 사시 단면도를 도시한다.
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 수정의 부분 사시 단면도를 도시한다.
도 4는 도 1의 가이드 마운트의 상세도를 도시한다.
도 5는 제 3 컬렉터의 대안의 실시예의 상세도를 도시한다.

도 1은 도 2와 함께, 본 발명에 따른 블록-인-쉘 열 교환기(1)를 도시한다. 열 교환기(1)는 의도된 방식으로 배열된 열 교환기(1)의 경우에 수평을 따라 이어지는 길이방향 또는 실린더 축(L)을 따라 연장하는 쉘(3)을 갖는다. 쉘(3)은 판형 열 교환기(2)가 배열된 쉘 챔버(M)를 규정한다. 판형 열 교환기는, 예컨대, 번갈아(alternately) 상호 인접하게 배열되는 특히 수직의 제 1 및 제 2 열 교환 통로들(201, 202)을 갖는 입방형 열 교환기 블록(20)을 가지며, 이 열 교환 통로들(201, 202)은 각각의 경우에 각각 제 1 및 제 2 매체(S, S')를 수용하도록 설계되어, 2 개의 매체들이 간접적으로 열 교환할 수 있다. 열 교환 통로들(201, 202)은, 이 경우에, 2 개의 평행한 분리 판들(203)(블록(20)의 2 개의 최외곽 분리 판들(203)은 커버 판들로 지칭됨)에 의해 범위가 정해지고, 그 사이에는, 각각의 경우에 하나의 열 전도 구조(205)(이 경우에는, 이는 소위 핀(fin)의 형태, 즉 주름진(corrugated) 또는 접힌(folded) 라멜라의 형태임)가 배열되어, 각각의 두 개의 분리 판들(203)과 함께, 각각의 매체(S, S')를 위한 다수의 평행한 덕트들이 형성된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 열 교환 통로(201)는 상부 측(20c)을 향해 그리고 저부 측(20d)(도시되지 않음)을 향해 개방되도록 설계된다. 말하자면, 대응하는 입구 개구들이 저부 측(20d) 상에 제공되고, 입구 개구를 통해, 쉘 챔버(M) 내로 공급되고 블록(20) 주변의 배스(bath)를 형성하는 제 1 매체(S)가 제 1 열 교환 통로들(201)에 진입하고 내부에서 상방으로 상승할 수 있고(소위, 써모사이폰 효과(thermosiphon effect)), 그리고 제 1 열 교환 통로들(201)로부터, 다시, 예컨대, 대응하는 출구 개구들(O")을 통해 상부 측(20c)에서 액체 및/또는 기체 상으로서 나올 수 있다.

측들(20a, 20b)을 향하여, 제 1 및 제 2 열 교환 통로들(201)이 소위 에지 또는 종단 스트립들(사이드 바들)(204)에 의해 폐쇄된다. 제 2 열 교환 통로들(202)은 이러한 종단 스트립들(204)에 의해 상방 및 하방 방향으로 추가로 폐쇄된다.

예컨대, 분리 판들(203), 핀들(205), 사이드 바들(204) 및 컬렉터들(21, 22)과 같은 판형 열 교환기(2)의 컴포넌트들은 바람직하게는, 알루미늄으로 제조된다. 분리 판들(203), 사이드 바들(204) 및 핀들(205)은 바람직하게는, 퍼니스(furnace)에서 함께 브레이징된다.

제 1 매체(S)가 열 교환기 블록(20)에서 위쪽으로 상승함에 따라, 제 1 매체(S)는 예컨대, 각각의 인접한 제 2 열 교환 통로들(202)에서 역류 구성(countercurrent configuration)으로 안내되는(conducted) 제 2 매체(S')와 간접적으로 열 교환 접촉하게 된다. 이렇게 하여, 초기 가스 상태의 제 2 매체(S')가 냉각되고, 특히 액화되는 반면에, 제 1 매체(S)는 가열되고 가능하게는 증발된다. 여기에서 형성되는 제 1 매체(S)의 기상(gaseous phase)은 판형 열 교환기(2) 위의 쉘 챔버(3)에서 수집하여 그로부터 배출될 수 있다. 이는, 판형 열 교환기(2)의 상부 측(20c)에서, 형성된 기상과 함께, 나오는 제 1 매체(S)의 액상이 판형 열 교환기(2)를 둘러싸는 배스(bath) 내로 재순환되는 경우에 바람직하다.

열 교환기 블록(20)의 제 2 열 교환 통로들(202)로의 제 2 매체(S')의 공급을 위해, 제 1 컬렉터(21)는 블록(20)의 상부 측(20c)에 수직으로 이어지는 제 1 측(20a)에 고정되고, 제 1 컬렉터는 전체 제 1 측(20a)에 걸쳐 익스텐트의 방향(E)을 따라 연장되고 개별 제 2 열 교환 통로들(202)에 유체 연결되어, 제 1 컬렉터(21)로 공급되는 제 2 매체(S')가 통로들(202) 내로 통과할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제 1 입구 커넥터(31)가 제 1 컬렉터(21)에 유체 연결되고, 여기서, 제 1 입구 커넥터(31)는 제 1 컬렉터(21)에 대해 접선 방향으로 배열되고, 익스텐트의 방향(E)에 대해 수직으로(perpendicular to), 특히 바람직하게는 수직선(vertical)을 따라 이어진다. 제 1 입구 커넥터(31)는, 또한 차례로 중공 구형 형태인 제 3 컬렉터(23)로 개방되는 제 2 파이프라인(42)에 연결된다.

또한, 제 1 입구 커넥터와 평행하게 배열되고 마찬가지로 제 1 컬렉터(21) 내로 개방되는 제 2(또는 다수의) 입구 커넥터(들)(32)가 제공되는 것도 가능하다. 그 다음에, 제 2 입구 커넥터(32)가 차례로 제 3 컬렉터(23) 내로 개방되는 추가의 제 2 파이프라인(43)에 유체 연결된다.

제 3 컬렉터(23)는 차례로 열 교환기(1)의 쉘(3)의 연관된 관통 개구(O')를 통해 쉘 챔버(M) 밖으로 나오는 제 3 파이프라인(44)에 유체 연결된다(입구 커넥터들(31, 32), 2 개의 제 2 파이프라인들(42, 43) 및 제 3 컬렉터(23)는 따라서 열 교환기(1)의 쉘 챔버(M)에 배열됨).

제 2 매체(S')는 대응하여, 특히 기상(aseous phase)으로서, 제 3 파이프라인(44)을 통해 제 3 컬렉터(23)로 그리고 그로부터 제 2 파이프라인들(42, 43)을 통해 제 1 컬렉터(21) 내로 안내될 수 있고, 제 2 열 교환 통로들(202) 내로 공급될 수 있다.

여기서, 팽창 보상(expansion compensation)을 위한 가요성이 각각의 입구 커넥터(31, 32)로부터 진행하며, 상부 측(20c)에 걸쳐 아치형 방식으로 초기에 도입되고 그 다음에 제 3 컬렉터(23)로 개방되는 제 2 파이프라인들(42, 43)에 의해 블록(20)의 상부 측(20c) 위에 완전히 제공된다. 블록(20)의 상부 측(20c)은, 이 경우에는, 쉘(3)의 중심 길이방향 축(L)의 레벨에 위치되고, 블록(20) 아래의 수직 부피에 대한 비교적 큰 쉘 챔버 체적이 상부 측(20c) 위에 위치되며, 가요성 라인 안내(flexible line guidance)를 허용한다.

또한, 임의의 소망하는 포지션들에서 구형 컬렉터(23)로부터 반경 방향으로 나오는 커넥터들(31, 32) 및 제 2 파이프라인들(42, 44)은 가요성 라인 안내를 허용하며, 여기서, 내부 압력에 대한 ASME VIII에 따라 요구되는 벽 두께는 원통형 컬렉터(cylindrical collector)에 대한 벽 두께의 대략 절반을 필요로 한다.

입구 커넥터들(31, 32)이 제 1 컬렉터/헤더(21) 상에서 접선 방향으로 장착된다는 사실은, 또한 적어도 2 개의 라인 벤드들(line bends)(제 2 파이프라인들(42, 43)의 곡선 섹션들)을 갖는 라인 안내를 허용하며, 그리고 그 결과, 2 개의 컬렉터들(21, 22)을 갖는 블록(20)보다 길이방향 축(L)을 따라서만 단지 긴 판형 열 교환기(2)를 실현하는 것을 가능케 한다. 따라서, 쉘(3) 또는 케틀은 또한 작은 치수들 그리고 대응하여 낮은 냉매 요구 조건으로 매우 콤팩트하게 치수가 정해질 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 또한, 전이 조인트들(transition joints)로 지칭되는 소위 연결 엘리먼트들(52, 53 및 54)의 어레인지먼트에 관해서 적어도 2 개의 상이한 실시예들이 존재한다. 연결 엘리먼트들(52, 53, 54)은 알루미늄과 강 사이의 재료의 교환을 위해 사용된다. 여기서, 알루미늄으로의 연결을 의도되는 연결 엘리먼트(51, 52, 53, 54)의 단부 구역이 알루미늄으로 구성되는 각각의 경우에, 여기서, 또한 강에 연결되도록 의도되는 각각의 연결 엘리먼트(51, 52, 53, 54)는 강으로 구성된다.

이러한 연결 엘리먼트들(52, 53)은 한편으로는, 제 1 컬렉터(21)와 관련하여, 입구 커넥터(31, 32)와 연관된 제 2 파이프라인들(42, 43) 사이에 배열될 수 있으며, 여기서, 이 경우에, 입구 커넥터들(31, 32) 및 제 1 컬렉터(21)는 바람직하게는 알루미늄으로 구성되고 그리고 제 2 파이프라인들(42, 43), 제 3 컬렉터(23) 및 제 3 파이프라인(44)은 강으로 구성된다. 연결 엘리먼트(54)는 생략될 수 있다.

이에 대한 대안으로서, 연결 엘리먼트들(52, 53)이 생략될 수 있다. 여기서, 이는, 그 다음에, 입구 커넥터들(31, 32), 제 2 파이프라인들(42, 43) 및 제 3 컬렉터(23)가 알루미늄으로 제조되는 경우이다. 연결 엘리먼트 또는 전이 조인트(54)(도 1의 점선 참조)는 그 다음에 제 3 컬렉터(23)를 제 3 파이프라인(44)에 연결하고, 이는 그 다음에 바람직하게는 강으로 제조되고 쉘 챔버(M) 밖으로 나온다(상기 참조).

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 컬렉터(21)는 상부 측(20c)에 대한 에지에서 블록(2)의 제 1 측(20a) 상에 배치된다. 길이 방향 축(L)의 방향으로 블록(20)의 제 1 측(20a)에 반대로 위치되며 제 1 측(20a)으로부터 역전된 블록(20)의 제 2 측(20b) 상의 제 2 컬렉터(22)는, 대조적으로, 블록(20)의 저부 측(20d)에 대한 에지에 배열되고 액화된 제 2 매체(S')를 수집 및 배출하는 역할을 한다.

이 목적을 위해, 전체 제 2 측(20b)을 따라 익스텐트의 방향(E)을 따라 연장하는 제 2 컬렉터(22)로부터, 제 2 컬렉터(22)와 정렬되고 연결 엘리먼트(51)(또한, 전이 조인트라고도 함, 상기 참조)를 통해 제 2 컬렉터(22)에 연결되는 제 1 파이프라인(41a)이 돌출한다. 여기서, 제 2 컬렉터(22)는, 바람직하게는, 블록(20)과 유사하게, 알루미늄으로 제조되는 반면, 제 1 파이프라인(41a)은 바람직하게는, 강으로 제조된다. 제 1 파이프라인(41a)은 제 2 컬렉터(22)와 정렬되고 쉘(3)의 관통 개구(O)를 통해 쉘 챔버(M) 밖으로 나온다.

제 2 컬렉터(22)는, 제 1 파이프라인(41a)으로부터 역전된 측 상의 자유 단부(71)에 의해, 바람직하게는, 도 4에 도시된 바와 같이 가이드 마운트(72) 내로 후크결합되고(hooked), 핀(73)을 통해 거기에 고착된다(secured). 가이드 마운트(72)는 쉘(3)의 내부 측(3a)에 고정되고(fixed), (바람직하게는 U자형) 리셉터클(receptacle)을 형성하며, 이는 제 2 컬렉터(22)의 자유 단부(72)에 대해 상방 방향으로 개방되고, 제 2 매체(S')가 거기서 나올 수 없도록 상기 자유 단부(72)에서 폐쇄된다.

가이드 마운트(72)에 의해, 블록(20)은 쉘 또는 케틀(3) 내에 포지셔닝되고, 여기서, 익스텐트의 방향(E)을 따른 그리고 익스텐트의 방향(E)을 중심으로 한 제 2 컬렉터(22)의 이동이 가능하다. 가이드 마운트(72)는 제 2 컬렉터(22)가 익스텐트(E)의 방향에 대해 횡 방향으로 이동하는 것을 방지하며, 여기서, 제 2 컬렉터(22)는 핀(73)에 의해 가이드 마운트(72)가 상방 방향으로 빠지는 것(falling out of)을 방지하는데, 이 핀(73)은 가이드 마운트(72)와 함께, 익스텐트의 방향(E)에 대해 수직인 평면에서 제 2 컬렉터(22)의 자유 단부(72)를 둘러싼다. 상기 가이드는 예컨대, 지진(earthquakes)과 같은 동적 하중(dynamic load) 상황들에 대하여 블록(20)을 보호하기 위한 효과적인 수단을 구성한다.

도 3은 도 1 및 도 2와 관련하여 제 2 컬렉터(22)의 대안의 실시예를 도시하며, 여기서, 도 1 및 도 2와는 대조적으로, 제 2 컬렉터(22)는 자유 단부(71)에 의해 가이드 마운트(72) 내에 후크 결합되지 않으며, 이는 오히려 추가의 제 1 파이프라인(41b)이 익스텐트의 방향(E)과 반대로 제 2 컬렉터(22)로부터 돌출하는 경우이며, 추가의 제 1 파이프라인은 차례로 연결 엘리먼트(51)에 의해 제 2 컬렉터(22)에 연결되며(추가의 제 1 파이프라인(41b)은 이 경우에, 차례로 강으로 제조되며, 제 2 컬렉터(22)는 알루미늄으로 제조됨, 상기 참조), 익스텐트의 방향(E)과 반대로 열 교환기(1)의 쉘(3)에서 나온다(즉, 제 1 파이프라인(41a)과 반대 방향). 따라서, 제 2 매체(S')는 양측들로부터 제 2 컬렉터(22)로부터 배출될 수 있거나, 반대의 유동 방향의 경우에는, 양측들로부터 제 2 컬렉터(22)로 공급될 수 있다. 따라서, 도 1 및 도 4에 따른 가이드 마운트(72)는 강성의 고정 마운트로 대체된다.

전술된 구조적 형태의 본 발명에 따른 열 교환기(1) 또는 블록(20)은 결과적으로 유리하게 짧은 케틀(3)을 실현할 수 있게 하며, 그리고 또한 동적 하중 상황들(지진)에서 이점을 갖는다. 특히, 종래의 블록-인-쉘 열 교환기들의 경우에서의 고압이 일반적으로 다중 커넥터들 및 수집 라인들을 필요로 하는 LNG(천연 가스) 적용들의 경우에, 절감이 가능하다. 예컨대, 하나의 수집 라인이 완전히 제거되고, 구형의 제 3 컬렉터(23)의 비교적 작은 벽 두께가 재료 절감을 가져오고 용접 용적을 감소시킨다. 또한, 비교적 작은 케틀(3)는 더 적은 냉매(coolant)를 필요로 한다.

이는 추가의 배수 라인들(drainage lines)(61, 62)이 블록(20)의 비움(evacuation)을 위해 제공되며, 배수 라인들은 제 3 컬렉터(23)와 제 2 컬렉터(22) 사이, 그리고 입구 커넥터들(31, 32)과 제 2 컬렉터(22) 사이의 유체 연결을 발생시키는 경우에 바람직하다. 도 1에서, 배수 라인들(61, 62)은, 특히, 제 3 컬렉터(23)가 알루미늄으로 제조되는 상황에 대해 예시되어 있다. 강으로 구성된 제 3 컬렉터(23)의 경우에, 배수 라인(61)은 바람직하게는, 마찬가지로 강으로 제조되며, 그리고 바람직하게는 제 1 파이프라인(41a)에 부착되며, 이는 바람직하게는 마찬가지로 강으로 제조된다. 배수 라인(62)은 어떠한 경우에 바람직하게는, 알루미늄으로 제조된다.

제 1 및 제 2 컬렉터(21, 22)는 바람직하게는, 익스텐트의 방향(E)에 대해 수직하게 180°보다 큰 인클로저 각도를 가지며, 이는 보다 편리한 유동 단면을 생성한다

또한, 구형 제 3 컬렉터(23)는 커넥터들의 배향에 대해 다수의 가능성들을 생성한다. 또한, 다수의 입구 커넥터들(31, 32)의 사용을 통해, 블록(20)에서의 유입(inflow)이 유리한 방식으로 제어되는 것이 가능하다.

마지막으로, 도 5는 도 1 내지 도 3에 관한 실시예들에서 마찬가지로 사용될 수 있는 제 3 컬렉터(23)의 대안의 실시예를 도시한다. 여기서, 제 3 컬렉터(23)는 바람직하게는 동일 높이에 있는 방식으로(flush manner) 제 3 파이프라인(44)에 인접하는 중공 반구의 형태이다. 제 3 파이프라인(44)은, 이 경우에, 반구형 제 3 컬렉터(23)의 원주(circumference)에 용접될 수 있으며, 여기서, 제 2 파이프라인들(42, 43)은 상기와 같이 제 3 컬렉터(23)로부터 돌출한다.

1 열 교환기
2 판형 열교환기
3 쉘(shell)
3a 내부 측(inner side)
20 열 교환기 블록(block)
20a 제 1 측
20b 제 2 측
20c 상부 측(top side)
20d 저부 측(bottom side)
21 제 1 컬렉터(collector)
22 제 2 컬렉터
23 제 3 컬렉터
31 제 1 입구 커넥터(inlet connector)
32 제 2 입구 커넥터
41a 제 1 파이프라인(pipeline)
41b 추가의 제 1 파이프라인
42 제 2 파이프라인
43 추가의 제 2 파이프라인
44 제 3 파이프라인
51, 52, 53, 54 연결 엘리먼트
61, 62 배수 라인(drainage line)
71 단부
72 가이드 마운트(guide mount)
73 핀(pin)
201 제 1 열 교환 통로들
202 제 2 열 교환 통로들
203 분리(separating) 또는 커버 판(cover plate)
204 종단 스트립들(terminating strips)(사이드 바들(side bars))
205 열 전도 구조물들(예컨대, 핀들(fins))
E 익스텐트(extent)의 방향
L 길이 방향 축
O 관통 개구(through opening)
Q 관통 개구
O' 관통 개구
O'' 출구 개구(outlet opening)
S 제 1 매체
S' 제 2 매체
M 쉘 챔버(shell chamber)

Claims (15)

1. 제 1 및 제 2 매체(S, S') 사이의 간접 열교환을 위한 열 교환기로서,
   제 1 매체(S)를 수용하기 위해 쉘 챔버(shell chamber)(M)를 둘러싸는 쉘(shell)(3),
   상기 쉘 챔버(M)에 배열되며 상기 제 1 매체(S)를 수용하기 위한 제 1 열 교환 통로들(201) 및 상기 제 2 매체(S')를 수용하기 위한 제 2 열 교환 통로들(202)을 갖는 열 교환기 블록(block)(20)을 갖는 판형 열 교환기(plate-type heat exchanger)(2),
   제 1 컬렉터(collector)(21) ― 상기 제 1 컬렉터(21)는 상기 열 교환기 블록(20)의 제 1 측(20a)에 고정되고 상기 제 2 열 교환 통로들(202)에 유체 연결되어, 상기 제 2 매체(S')가 상기 제 1 컬렉터(21)를 통해 상기 제 2 열 교환 통로들(202) 내로 도입될 수 있음 ―, 및
   제 2 컬렉터(22)를 포함하며, 상기 제 2 컬렉터(22)는 상기 열 교환기 블록(20)의 상기 제 1 측(20a)으로부터 반전된 제 2 측(20b)에 고정되고 상기 제 2 열 교환 통로들(202)에 유체 연통되어, 상기 제 2 매체(S')가 상기 제 2 컬렉터(21)를 통해 상기 제 2 열 교환 통로들(202)로부터 배출될 수 있고, 상기 제 2 컬렉터(22)는 상기 제 2 측(20b)을 따라 익스텐트의 방향(E)(direction of extent)을 따라 연장하며, 상기 익스텐트의 방향(E)을 따라 연장하는 제 1 파이프라인(41a)은 상기 제 2 컬렉터(22)로부터 상기 제 2 매체(S')를 배출하는 목적을 위해서 상기 제 2 컬렉터(22)에 유체 연결되며, 상기 쉘(3)의 관통 개구를 통해 익스텐트의 방향(E)으로 쉘 챔버(M) 밖으로 나오는, 제 1 및 제 2 매체(S, S') 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기에 있어서,
   상기 제 1 컬렉터(21)는 상기 제 1 측(20a)을 따라 익스텐트의 방향(E)을 따라 연장하고, 상기 제 1 컬렉터(21)에 연결되고 상기 제 1 컬렉터(21)로부터 익스텐트의 방향(E)에 대해 횡 방향으로 돌출하는 적어도 하나의 제 1 입구 커넥터(31)가 제공되며, 상기 제 2 매체(S')는 상기 제 1 입구 커넥터(31)를 통해 상기 제 1 컬렉터(21) 내로 도입될 수 있고,
   상기 열 교환기(1)는 상기 쉘 챔버(M)에 배열되고 상기 적어도 하나의 입구 커넥터(31)에 유체 연결되는 제 3 컬렉터(23)를 가지며, 특히, 상기 제 3 컬렉터(23)는 중공의 구형 또는 중공의 반구형 형태인 것을 특징으로 하는,
   제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
2. 제 1 항에 있어서,
   추가로, 상기 익스텐트의 방향(E)을 따라 연장하는 추가의 제 1 파이프라인(41b)이 상기 제 2 컬렉터(22)로부터 상기 제 2 매체(S')를 배출하는 목적을 위해서 상기 제 2 컬렉터(22)에 유체 연결되며 상기 쉘(3)의 추가의 관통 개구(Q)를 통해 상기 익스텐트의 방향(E)에 반대로 상기 쉘 챔버(M)로부터 나오며, 상기 추가의 관통 개구(Q)는 상기 쉘의 관통 개구(O)에 반대로 놓여지고, 특히, 상기 제 1 및 추가의 제 2 파이프 라인(41a, 41b)은 서로 정렬되며 상기 제 2 컬렉터(22)의 상호 역전된 측들로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는,
   제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제 2 컬렉터(22)는 상기 익스텐트의 방향(E)으로 그리고/또는 상기 익스텐트의 방향(E)에 반대로 상기 열 교환기 블록(20)을 지나서 돌출하는 것을 특징으로 하는,
   제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 파이프라인(41a) 및/또는 추가의 제 1 파이프라인(41b)은 각각의 경우에, 하나의 별도의 연결 엘리먼트(51)를 통해 상기 제 2 컬렉터(22)에 연결되며, 특히, 상기 제 2 컬렉터(22)는 알루미늄으로 제조되며, 특히, 상기 제 1 파이프라인(41a) 및/또는 추가의 제 1 파이프라인(41b)은 강으로 제조되며, 또는 상기 제 1 파이프라인(41a) 및/또는 추가의 제 1 파이프라인(41b)은 상기 제 2 컬렉터(22)에 직접 연결되며, 특히, 상기 제 2 컬렉터(22)는 알루미늄으로 제조되고, 특히, 상기 제 1 파이프라인(41a) 및/또는 추가의 제 1 파이프라인(41b)은 알루미늄으로 제조되는 것을 특징으로 하는,
   제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 3 컬렉터(23)는 제 2 파이프라인(42)을 통해 상기 제 1 컬렉터(21)의 적어도 하나의 입구 커넥터(31)에 연결되는 것을 특징으로 하는,
   제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 3 컬렉터(23)는 상기 쉘(3)의 관통 개구(O’)를 통해 상기 쉘 챔버(M)로부터 나오는 제 3 파이프라인(44)에 유체 연결되며, 특히, 상기 제 3 파이프라인(44)은 상기 익스텐트의 방향(E)에 대해 그리고/또는 수직을 따라 횡 방향으로 이어지는 것을 특징으로 하는,
   제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 2 파이프라인(42)은 별개의 연결 엘리먼트(52)를 통해 상기 적어도 하나의 입구 커넥터(31)에 연결되며, 특히, 상기 제 2 파이프라인(42) 및/또는 상기 제 3 컬렉터(23)는 강으로 제조되며, 그리고, 특히, 상기 적어도 하나의 입구 커넥터(31)는 알루미늄으로 제조되거나, 상기 제 2 파이프라인(42)은 상기 적어도 하나의 입구 커넥터(31)에 직접 연결되며, 특히, 상기 제 2 파이프라인(42) 및/또는 상기 제 3 컬렉터(23)는 알루미늄으로 제조되며, 그리고 특히, 상기 적어도 하나의 입구 커넥터(31)는 알루미늄으로 제조되는 것을 특징으로 하는,
   제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 3 파이프라인(44)은 별개의 연결 엘리먼트(54)를 통해 상기 제 3 컬렉터(23)에 연결되며, 특히, 상기 제 3 파이프라인(44)은 강으로 제조되며, 특히, 상기 제 3 컬렉터(23), 상기 제 2 파이프라인(42) 및/또는 상기 제 1 입구 커넥터(31)는 알루미늄으로 제조되며, 또는 상기 제 3 파이프라인(44)은 상기 제 3 컬렉터(23)에 직접 연결되며, 특히, 상기 제 3 파이프라인(44)은 알루미늄으로 제조되며, 특히, 상기 제 3 컬렉터(23), 상기 제 2 파이프라인(42) 및/또는 상기 제 1 입구 커넥터(31)는 알루미늄으로 제조되는 것을 특징으로 하는,
   제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 열 교환기 블록(20)은 상기 양측들(20a, 20b)에 특히 인접한 상부 측(20c)을 가지며, 상기 상부 측(20c)은 특히 상기 양측들(20a, 20b)에 수직하게 이어지는 것을 특징으로 하는,
   제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 쉘(3)은 상기 쉘(3)의 실린더 축(L)을 따라 연장하며, 특히, 상기 상부 측(20c)은 상기 실린더 축(L)에 대해 평행하게 이어지며, 그리고, 특히 상기 실린더 축(L)은 상기 상부 측(20c)에 의해 형성된 평면에 놓이는 것을 특징으로 하는,
    제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
11. 제 5 항, 제 9 항 또는 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 파이프라인(42)은, 상기 상부 측(20c)을 따라 상기 열 교환기 블록(20)의 상부 측(20c) 위에, 섹션들로, 이어지는 것을 특징으로 하는,
    제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 컬렉터(22)는 상기 열 교환기(1)의 상기 쉘(3) 상에 장착되며, 특히, 상기 제 2 컬렉터(22)의 단부(71)는 상기 열 교환기(1)의 상기 쉘(3)에 고정되는 가이드 마운트(72)에 놓여, 특히, 상기 제 2 컬렉터(22)가 상기 가이드 마운트(72)에서 상기 익스텐트의 방향(E)을 따라 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
    
13. 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 열 교환 통로들(201)은 각각의 경우에, 상기 열 교환기 블록(20)의 상기 상부 측(20c) 상에 하나의 출구 개구(O")를 가지며, 그리고 각각의 경우에, 상기 열 교환기 블록(20)의 상기 상부 측(20c)으로부터 역전된 저부 측(20d) 상에 하나의 입구 개구를 가져, 상기 쉘 챔버(M)에 위치되고 상기 열 교환기 블록(20)을 둘러싸는 제 1 매체(S)가 상기 입구 개구들을 통해 상기 제 1 열 교환 통로들(201) 내로 통과할 수 있고 내부에서 상방으로 올라갈 수 있으며 상기 출구 개구들(O")로부터 다시 나타날 수 있는 것을 특징으로 하는,
    제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및/또는 제 2 컬렉터(21, 22)는 180°초과의 인클로저 각도(enclosure angle)를 갖는 것을 특징으로 하는,
    제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 컬렉터(23)는 단조된 반구(forged hemisphere) 또는 중공의 반구(hollow hemisphere)를 갖는 것을 특징으로 하는,
    제 1 및 제 2 매체 사이에서 간접 열교환을 위한 열 교환기.

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