KR20210074281A - 개선된 액적 분리를 갖는 증발기 - Google Patents

Abstract

물질을 기체 형태로 기화시키기 위한 증발기(1)로서, 상기 증발기(1)는 적어도, 외부 케이싱 내에 배치되는 증발기 및 액적 분리기로서 기능하는 플레이트 팩(4)을 포함한다. 외부 케이싱 밖으로 기화될 물질을 유도하기 위한 배출 연결부(6)는 외부 케이싱의 단부 플레이트에 배치되고, 상기 배출 연결부(6)는 쉘의 길이 방향에서 상기 외부 케이싱 내부에 배치된 흡입 덕트(10)와 연결되고, 상기 흡입 덕트(10)는 흡입 덕트의 상부 표면에 개구(12)를 포함하며, 액적 분리기가 상기 흡입 덕트(10)의 양측에 구성된다.

Description

개선된 액적 분리를 갖는 증발기

본 발명은 하기의 독립청구항에 따른 증발기와 증발기의 사용에 관한 것이다.

증발기(evaporator)는 액체 형태의 물질을 기체 형태로 전환하는데 사용되는 장치다. 종래 기술로 알려진 증발기의 한 형태는 증발기로서 기능하는 플레이트 팩(plate pack)과 동일한 외부 케이싱 내에 장착되는 액적 분리기(droplet separator)를 포함한다. 플레이트 팩(plate pack)은 외부 케이싱의 하부에 배치되고, 액적 분리기는 플레이트 팩 위에 배치된다. 플레이트 열 교환기의 하나의 중요한 응용은, 냉동 기계에서 증기 압축 냉동 사이클에 사용될 수 있는 만액식(flooded) 증발기이다. 액적 분리기의 역할은 냉동 액적들이 냉동 기계의 컴프레서로 전달되지 않도록 보장하는 것이다.

종래의 증발기에서, 기화된 물질의 배출구는 액적 분리기를 통한 균일한 흡입과, 액적의 효율적인 분리를 보장하기 위해 액적 분리기 위에 보통은 배치된다. 액적 분리기 위에 배치된 배출구는 높이 방향에서 증발기 설비를 위해 요구되는 공간을 증가시킨다.

본 발명의 일목적은, 특히 높이 방향에서 증발기에 대해 요구되는 공간을 감소시키는 증발기 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 일목적은, 기능적으로 효율적이고, 경제적이며 크기가 소형인 액적 분리기를 갖는 만액식 증발기의 구조를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 일목적은, 증발기를 적용 시스템에 설정할 때 배관을 위해 적은 공간을 요구할 수 있는 증발기를 제공하는 것이다.

상술한 목적들 및 다른 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은 첨부된 독립청구항의 특징부에 제시되는 구성을 특징으로 한다.

본 발명의 일부 선호되는 실시예가 다른 청구항에서 설명될 것이다.

본 명세서에 기재된 실시예 및 이점은, 비록 항상 구체적으로 언급되지 않더라도 적용가능한 경우 본 발명에 따른 증발기 및 증발기의 사용 모두에 관한 것이다.

본 발명에 따른 물질을 기체 형태로 기화시키기 위한 전형적인 증발기는 적어도,

- 실질적으로 수평 쉘(shell)과 실질적으로 수직인 제1 단부 플레이트 및 제2 단부 플레이트를 포함하는 외부 케이싱과,

- 외부 케이싱 바깥으로 기화된 물질을 유도하기 위한 배출 연결부(outlet connection)와,

- 하부가, 외부 케이싱 내에 배치되고, 외부 케이싱 내에 배치되는, 증발기로서 기능하는 플레이트 팩과,

- 가열 물질을 플레이트 팩 안으로 그리고 그로부터 밖으로 유도하기 위한, 가열 물질을 위한 유입 연결부(inlet connection) 및 배출 연결부와,

- 플레이트 팩 위에서, 외부 케이싱 내에 배치되는 액적 분리기를 포함한다.

본 발명에 따른 전형적인 증발기에서, 외부 케이싱으로부터 밖으로, 기화된 물질을 유도하기 위한 배출 연결부는 외부 케이싱의 단부 플레이트에 배치되고, 상기 배출 연결부는 쉘(shell)의 길이 방향에서 외부 케이싱 내에 배치되는 흡입 덕트에 연결되고, 상기 흡입 덕트는 흡입 덕트의 상부 표면에 개구를 포함하고, 액적 분리기는 흡입 덕트의 양측에 구성된다.

본 발명에 따른 증발기는 전형적으로 냉동 기계의 증기 압축 냉동 사이클에서 만액식 증발기로 사용되고, 액적 분리기가 이와 관련된다. 본 발명에 따른 증발기 구조는 액적이 증발기로부터 냉동 기계에 사용되는 컴프레서로 전달되지 않도록 보장하기 위해 사용된다.

기화된 물질은 증발기 내부의 액적 분리기와 연계하여 흡입 덕트를 배치함으로써 외부 케이싱으로부터 균일하게 바깥으로 흡입(sucked out)될 수 있음이 발견되었다. 따라서, 기화된 물질에 대한 배출구가 증발기의 단부 플레이트 상에 배치될 수 있고, 증발기의 배관과 그와 관련된 냉동 기계는 더 간단하게 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 증발기의 구조는 컴팩트하여, 기화된 물질을 증발기 밖으로 유도하기 위한 배관에 요구되는 공간을 감소시킬 수 있다. 본 발명에 따른 선호되는 실시예에서, 증발기의 모든 유입 및 배출 연결부는 외부 케이싱의 단부 플레이트에 대해 배치될 수 있고, 가장 선호되는 실시예로, 모든 유입 및 배출 연결부는 동일한 단부 플레이트 상에 배치된다. 액적 분리기 구조 내에 배치된 흡입 덕트는 전체 흡입 덕트를 따라 균일한 흡입을 형성하고, 액적 분리 또한, 효율적이다. 기화된 물질은 액적 분리기를 통해 유동하고, 이후 물질은 흡입 덕트로 그리고 외부 케이싱 밖으로 유도된다. 본 발명에 따른 구조는 간단하고, 흡입 덕트를 갖는 액적 분리기는 별개의 컴포넌트처럼 외부 케이싱 내에 쉽게 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 증발기에서, 기화된 물질을 위한 흡입 덕트와 배출 연결부는 플레이트 팩의 크기 및 증발기의 용량과는 독립적인 표준형 크기로 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명의 구조는 또한, 사용되는 컴포넌트들이 표준형 부품이거나 널리 사용되는 것일 수 있어서 경제적이다.

본 발명은 첨부되는 도면들을 참조하여 이하에서 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 증발기의 단면을 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발기의 단면을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 증발기의 길이 방향 단면을 도시한다.

본 발명에 따른 증발기는 플레이트 및 쉘-유형의 열 교환기에 기초한다. 증발기는 외부 케이싱 및 외부 케이싱 내에 배치된 플레이트 팩을 포함한다. 외부 케이싱은 실질적으로 수평인 쉘과 실질적으로 수직인 제1 단부 플레이트 및 제2 단부 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트는 쉘의 단부에 배치된다. 쉘의 전형적인 실시예는 원통형 쉘이다. 본 명세서에서 사용되는, 외부 케이싱 또는 원통형 쉘의 길이 방향(longitudinal direction)이란 용어는 통상적으로 수평 방향을 의미한다. 예컨대, 외부 케이싱의 원통형 쉘이 반듯한 원형의 원통인 경우라면, 그것의 길이 방향은 원통의 중심 축의 방향과 동일한 것이다.

전형적으로, 본 발명에 따른 증발기에서, 외부 케이싱은 압력 용기로 기능한다. 본 발명에 따른 증발기는 바람직하게는 만액식 증발기이다.

증발기로서 기능하는 플레이트 팩은 그 하부에 있어서 외부 케이싱 내에 배치된다. 증발기의 플레이트 팩은 플레이트 쌍들을 서로 그들의 위에 배치함으로써 형성된다. 각각의 플레이트 쌍은 전형적으로, 접착되고, 바람직하게는 적어도 그들의 외부 경계 함께 용접되는 2개의 열 교환 플레이트로 형성된다. 각 열 교환 플레이트는 가열 물질의 유동을 위해 적어도 2개의 개구를 갖는다. 인접한 플레이트 쌍은 2개의 인접한 플레이트 쌍의 개구를 서로 접착함으로써 접착된다. 따라서, 가열 물질은 개구를 통해 플레이트 쌍으로부터 다른 플레이트 쌍으로 흐를 수 있다. 기화될 물질은 플레이트 쌍들 사이의 공간 내에서 외부 케이싱 안으로 유동하도록 배치된다. 가열 물질을 플레이트 팩 안으로 그리고 그 밖으로 유도하는, 가열 물질을 위한 유입 연결부와 배출 연결부는, 외부 케이싱의 단부 플레이트 상에 배치된다. 가열 물질을 위한 유입 연결부와 배출 연결부는, 플레이트 팩의 내부 부분, 즉 플레이트 팩의 플레이트 쌍의 내부 부분과 연계하여 배치되고, 여기서 증발기의 1차 회로가 가열 물질의 유입 및 배출 연결부 사이에서 형성된다. 기화될 물질에 대한 유입 및 배출 연결부는, 외부 케이싱의 내측과 연계하여, 즉 플레이트의 팩의 외측과 연계하여 외부 케이싱을 통해 배치된다. 즉, 증발기의 2차 회로는, 플레이트 쌍들 사이의 공간 내에서, 외부 케이싱 내에 그리고 기화될 물질의 유입 및 배출 연결부 사이에 형성된다. 전형적으로, 1차 및 2차 회로는 서로로부터 분리되어 있다. 즉, 플레이트 팩의 내부 부분에서 흐르는 가열 물질은 외부 케이싱 내에 흐르는 기화될 물질과 혼합될 수 없다. 따라서, 가열 물질은 모든 다른 플레이트 공간에서 유동하고, 기화될 물질은 플레이트 팩의 모든 다른 플레이트 공간에서 유동한다.

서로 하나씩 위에 배치된 열 교환 플레이트에 의해 형성된 플레이트 팩은 외부 케이싱 내에 배치되어서 플레이트 팩의 길이 방향이 외부 케이싱의 쉘의 길이 방향과 동일하게 되도록 한다. 본 발명에 따른 실시예로, 증발기로서 기능하는 플레이트 팩은 원형 열 교환 플레이트로 형성되고, 상기 플레이트 팩은, 길이 방향이 원통형 쉘의 길이 방향이고, 주로 원형의 원통(circular cylinder) 형상이다.

길이 방향에서 플레이트 팩의 길이는 쉘의 길이와 실질적으로 동일하다. 본 발명의 실시예에서, 플레이트 팩은 실질적으로 원형의 원통이고, 여기서 플레이트 팩의 외부 직경은 원통형 쉘의 내부 직경의 대략 30-70% 또는 대략 40-60%이다. 플레이트 팩은 전형적으로, 원통형 쉘의 하부에서, 원통형 쉘에 대하여 중심을 벗어나도록 배치된다. 대안으로, 플레이트 팩은 또한, 타원 형상 또는 반원 형상의 열 교환 플레이트로 형성될 수 있고, 플레이트 팩은 외부 케이싱의 하부에 배치되며, 외부 케이싱의 쉘의 내부에서 기화될 물질의 부피를 실질적으로 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따른 증발기에서, 기화될 물질에 대한 유입 연결부는 외부 케이싱의 단부 플레이트 또는 원통형 쉘을 통과하도록 전형적으로 배치된다. 본 발명의 선호되는 실시예로, 외부 케이싱 내로 기화될 물질을 유도하기 위한 유입 연결부는, 외부 케이싱의 단부 플레이트에 배치된다.

본 발명에 따르면, 외부 케이싱 밖으로 기화될 물질을 유도하기 위한 배출 연결부는 외부 케이싱의 단부 플레이트에 배치된다. 본 발명에서, 외부 케이싱 밖으로 기화된 물질을 유도하기 위한 배출 연결부는 쉘의 길이 방향에서 외부 케이싱 내에 배치된 흡입 덕트에 연결되고, 상기 흡입 덕트는 흡입 덕트의 상부 표면에 개구를 포함하며, 액적 분리기는 흡입 덕트의 양측에 구성된다. 본 발명에 따른 실시예로, 증발기는 외부 케이싱 밖으로 기화된 물질을 유도하기 위한 2개의 배출 연결부를 포함할 수 있고, 배출 연결부는 흡입 덕트의 양단에, 따라서 외부 케이싱의 양 단부 플레이트에 배치된다. 흡입 덕트의 양단에 있는 배출 연결부는, 쉘의 길이가 길이 방향에서 증가하고, 외부 케이싱 밖으로 기화된 물질을 효율적으로 흡입하며, 효율적인 액적 분리가 보장되어야 하는 경우 유용할 수 있다.

본 발명에 따른 선호되는 실시예로, 유입 및 배출 연결부는 외부 케이싱의 단부 플레이트, 바람직하게는 증발기의 구조를 단순화하기 위해 동일한 단부 플레이트에 배치된다.

액적 분리기는 플레이트 팩 위에, 외부 케이싱 내부에 배치된다. 전형적으로, 액적 분리기는 그것의 상부에 있어서 외부 케이싱 내에 배치된다. 이러한 유형의 구조는 증발기의 컴팩트한 구조를 제공한다. 액적 분리기의 구성은 제한되지 않지만, 동작 조건 및 요구사항에 기초하여 선택될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 증발기는 데미스터(demister) 액적 분리기를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 액적 분리기는 제1 및 제2 증기 투과가능한 데미스터 부분을 포함한다. 본 발명에 따른 증발기는 외부 케이싱 밖으로 기화된 물질을 유도하기 위한 배출 연결부(들)과 연계하여 배치되는 흡입 덕트를 포함하고, 흡입 덕트는 외부 케이싱의 상부에서, 플레이트 팩 위에 배치된 액적 분리기 설비의 일부이다. 액적 분리기의 제1 및 제2 데미스터 부분은 흡입 덕트의 양측 상에 배치된다. 데미스터 부분은 흡입 덕트의 길이 방향에서 흡입 덕트에 단단히 부착된다. 본 발명의 전형적 실시예로, 데미스터 부분은 플레이트 팩의 길이에 실질적으로 대응하는 길이를 갖고, 이들은, 외부 케이싱의 에지를 향하여 쉘의 중간점의 선으로부터 대각선으로 하향하여 설치된다.

본 발명에 실시예에서, 액적 분리기의 데미스터 부분은 2개의 중첩된 천공 플레이트 또는 이와 유사한 것을 포함하고, 이들 사이의 공간은 가령, 와이어 메시, 스틸 울(steel wool) 등과 같이 가능한 한 유동 저항을 낮게 생성하는 높은 기체 투과성 재료로 충전된다. 본 발명의 실시예에서, 데미스터 부분은 하나 또는 몇몇의 증기 투과성 데미스터 부분과 증기 불투과성 부분을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 실시예로, 외부 케이싱 밖으로 기화된 물질을 유도하기 위한 배출 연결부와 연결되도록 배치된 흡입 덕트는 외부 케이싱의 쉘의 길이에 대응하는 길이를 갖는다. 즉, 흡입 덕트는 전형적으로 제1 단부 플레이트에서 제2 단부 플레이트로 수평 쉘의 길이 방향에서 연장되고, 흡입이 쉘의 전체 길이에 따라 균일하게 배열된다. 이는 효율적인 액적 분리를 제공하고, 액적 분리기의 습윤(wetting)을 감소시킨다. 흡입 덕트는 외부 케이싱 내로 실질적으로 수평으로 배치된다.

흡입 덕트는 흡입 덕트의 상부 표면에 외부 케이싱의 내부에서 바깥으로 기화된 물질이 흡입 방출되는 개구를 포함한다. 본 발명에 따른 선호되는 실시예로, 흡입 덕트는, 흡입 덕트의 전체 길이에서 실질적으로 흡입 덕트의 상부 표면에 개구를 포함한다. 개구의 형상 및 크기는 다양할 수 있고, 예컨대, 개구는 원형 또는 타원형이거나 길이 방향의 개구일 수 있다. 본 발명에 따른 실시예에서, 흡입 덕트의 상부 표면은 흡입 덕트의 길이 방향에서 장 방향 개구를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 다른 실시예로, 흡입 덕트의 상부 표면은 천공될 수 있다. 본 발명에 따른 실시예로, 흡입 덕트의 상부 표면에 배치된 개구의 면적의 합은, 적절한 흡입을 제공하기 위해 증발기 밖으로 기화된 물질을 유도하기 위한 배출 연결부(들)의 면적과 적어도 동일해야 한다.

본 발명에 따른 실시예로, 흡입 덕트의 개구는 흡입 덕트의 상부 표면에 배치되고, 흡입 덕트의 표면은 실질적으로 액적 분리기의 데미스터 부분 위에 있다. 즉, 개구는 실질적으로 액적 분리기의 데미스터 부분의 최상부 라인 위에 있다. 이것은 기화될 기체가, 외부 케이싱 밖으로 유도되고 흡입 덕트에 진입하기 전에 액적 분리기를 통과하도록 유도되는 것을 보장한다.

본 발명에 따른 실시예로, 액적 분리기 설비는, 흡입 덕트 및 액적 분리기의 데미스터 부분 위에 배치된 커버 플레이트(cover plate)를 포함할 수 있고, 커버 플레이트는 수평 쉘의 길이 방향으로 배치된 외부 케이싱 내부에 있다. 본 발명의 전형적인 실시예로, 커버 플레이트는 데미스터 부분의 길이에 대응되는 길이를 갖고, 단면에서 커버 플레이트는 제1 데미스터 부분의 하부 에지로부터 제2 데미스터 부분의 하부 에지까지 연장되도록 배치된다. 커버 플레이트는 데미스터 부분의 하부 에지에 접착된다. 본 발명에 따른 실시예로, 제1 단부 플레이트 및 제2 단부 플레이트는, 단부 플레이트가, 흡입 덕트로 직접 기화된 물질의 유동을 제거하는 폐쇄된 구조를 형성하기 위한 데미스터 부분의 단부에 접착되는 커버 플레이트의 단부에 배치된다. 즉, 단부 플레이트를 갖는 커버 플레이트는 액적 분리기의 우회 흐름을 제거하는데 사용된다.

본 발명에 따른 실시예로, 커버 플레이트는 커버 플레이트를 배치하기 위해 쉘의 내부 표면에 대응하는 형상을 갖고, 따라서 전체 액적 설비는 외부 케이싱의 내부 표면과 밀접하게 접촉한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 액적 분리기는 흡입 덕트, 흡입 덕트의 양측에 배치된 데미스터 부분 및 외부 케이싱 내에 배치될 수 있는 별도의 액적 분리기 컴포넌트로 제조될 수 있는 커버 플레이트를 포함한다. 이는 액적 분리기의 조립 작업을 단순화시킨다. 전형적으로, 액적 분리기 컴포넌트는 또한, 커버 플레이트의 단부에 부착된 단부 플레이트를 포함한다. 흡입 덕트는 전형적으로 컴포넌트의 단부 플레이트를 통하도록 배치된다.

본 발명에 따른 실시예로, 흡입 덕트의 길이는, 외부 케이싱의 단부 플레이트, 바람직하게는 양 단부 플레이트를 통과하게끔 연장되도록 증가되어서, 흡입 덕트와, 따라서 흡입 덕트, 흡입 덕트의 양측에 배치된 데미스터 부분 및 커버 플레이트를 포함하는 액적 분리기가 외부 케이싱의 단부 플레이트에 부착되는 것을 가능하게 한다. 따라서, 커버 플레이트 또는 액적 분리기를 외부 케이싱의 쉘에 부착할 필요가 없고, 이는 조립 작업을 단순화시킨다. 흡입 덕트가 단부 플레이트(들)을 통해 연장되는 경우, 흡입 덕트는 또한, 단부 플레이트에 의해 지지된다.

본 발명에 따른 만액식 증발기에서, 기화될 물질, 가령 기화될 다른 액체나 냉각제의 액체 레벨은 원통형 쉘의 직경의 레벨로 유리하게 조정되고, 그럼으로써 기화될 물질의 표면 면적은 가능한 최대화되고, 표면 면적 당 증기의 생산은 가능한 최소화된다. 따라서, 증기의 상승 속도는 또한, 가능한 최소화되고, 그럼으로써 증기와 함께 이동하는 생성된 액적은 보다 쉽게 하향하여 줄어든다(fall back down). 본 발명에 따른 실시예로, 액체 부피는 감소되어서 적어도 하나의 필러 유닛이 원통형 플레이트 팩과, 원통형 쉘 사이에 맞춰진다. 길이 방향의 필러 유닛은, 원통형 쉘의 길이 방향에 있는 플레이트 팩의 양측 상에 유리하게 배치된다. 필러 유닛은 가능한 많이 액체 부피를 감소시키려는 필요에 따라 형상화될 수 있다. 본 발명에 따른 증발기는 냉동 시스템의 만액식 증발기 및 그와 관련된 액적 분리기로 사용될 수 있다.

도면의 실시예에 대한 상세한 설명

명확함을 위해, 동일한 참조 번호가 상이한 실시예에서 대응되는 부분에 대하여 사용된다.

도 1 내지 3에 제시되는 증발기(1)는, 실질적으로 수직인 제1 및 제2 단부 플레이트(3a, 3b)와, 실질적으로 수평인 원통형 쉘(2)로 형성되는 외부 케이싱을 포함한다. 원통형 플레이트 팩(4)은 중심에서 벗어나는 방식으로 원통형 쉘 내부에 배치된다. 플레이트 팩(4)은 전형적으로 원통형 쉘의 하부에 배치되고, 액적 분리기는 원통형 쉘의 상부에서 플레이트 팩의 위에 배치된다. 도면에 도시된 플레이트 팩(4)은 서로가 위에 배치된 원형 열 교환 플레이트에 의해 형성되고, 플레이트 팩(4)은 수평 원통형 쉘(2) 내부에 배치되어서 플레이트 팩의 길이 방향이 원통형 쉘의 길이 방향과 동일하게 된다. 플레이트 팩(4)의 외부 표면은 증발기의 열 교환 표면으로서 기능한다. 유입 연결부(7) 및 배출 연결부(8)는 플레이트 팩(4) 안과 밖으로 가열 물질을 유도하도록 배치되고, 이들은 단부 플레이트(3a)에 배치된다.

기화될 물질을 위한 유입 연결부(5) 및 기화된 물질을 위한 배출 연결부(6)는 외부 케이싱의 단부 플레이트(3a)에 배치된다.

액적 분리기 설비는 흡입 덕트(10)와, 흡입 덕트의 양측에 배치된 데미스터 부분(9a, 9b)을 포함한다. 흡입 덕트(10)는 기화된 물질을 위한 배출 연결부(6)와 연결되도록 배치된다. 흡입 덕트(10)는 실질적으로 흡입 덕트의 전체 길이에서 개구들(12)을 포함한다. 개구들(12)은 흡입 덕트의 상부 표면에 배치되고, 그 표면은 실질적으로 액적 분리기의 데미스터 부분(9a, 9b) 위에 있다. 흡입 덕트는 외부 케이싱 내에 실질적으로 수평으로 배치된다. 도 3에 도시되는 것처럼, 흡입 덕트는 외부 케이싱의 단부 플레이트(3a, 3b)를 통과하여 연장할 수 있어서, 단부 플레이트에 쉽게 부착될 수 있다. 데미스터 부분(9a, 9b)은 원통형 쉘의 길이 방향으로 대략 수평으로 설치되며, 이와 동시에 디바이스의 에지를 향하여 원통형 쉘의 중간점의 선으로부터 대각선으로 하향하여 설치된다.

액적 분리기는 도 2에 도시되는 것처럼 커버 플레이트(11)를 더 포함할 수 있다. 커버 플레이트(11)는 쉘(2)의 내부 표면의 형상을 갖는다. 커버 플레이트(11)는 데미스터 부분(9a)의 하부 에지로부터 데미스터 부분(9b)의 하부 에지까지 연장된다. 도 3에 도시되는 것처럼, 외부 케이싱 상부에 있는 액적 분리기 설비는 또한, 커버 플레이트(11)의 단부에 배치되고, 데미스터 부분에 부착된 단부 플레이트(14a, 14b)를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, 흡입 덕트(10)는 단부 플레이트(14a, 14b)를 통해 연장된다.

기화될 물질, 예컨대 냉각제는 유입 연결부(5)로부터 외부 케이싱(2) 안으로 전달된다. 기화된 물질은 배출 연결부(6)로부터 배출된다. 가열 물질은 유입 연결부(7)를 사용하여 플레이트 팩(4) 안으로 외부 케이싱의 단부 플레이트(3a)를 통해 전달되고, 배출 연결부(8)를 사용하여 외부 케이싱의 단부 플레이트(3a)를 통해 플레이트 팩으로부터 제거된다. 플레이트 팩(4)의 외부 표면은 증발기의 열 교환 표면으로 기능한다. 기화될 물질의 액체 레벨(13)은 도 1 및 2에 가시적으로 도시된다. 기화될 물질, 가령 기화될 다른 액체 또는 냉각제의 액체 레벨(12)은, 대략 원통형 쉘의 직경의 레벨에 맞춰 조정되고, 그럼으로써 기화될 물질의 표면적은 가능한 최대화되고, 표면적 당 증기의 발생은 가능한 최소화된다. 기화될 물질을 위한 유입 연결부(5)는 도면에 제시된 실시예에서 외부 케이싱의 단부 플레이트(3a)를 통하도록 배치된다. 유입 연결부(5)의 위치는 임의의 적절한 시기에 필요에 따라 결정된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 기화될 물질을 위한 유입 연결부는 액체 레벨(13) 아래에 배치된다.

상기 액체 레벨(13)로부터 증기는, 증기로부터 미세한 액적들을 분리하는 액적 분리기의 데미스터 부분(9a, 9b)을 통하여 상승한다. 액적 분리기를 통과한 이후 증기는 흡입 덕트(10)와 배출 연결부(6)를 통해 배출될 수 있다. 이곳으로부터 기화된 냉각제는 예컨대, (도시되지 않은) 냉각 장치의 컴프레서를 향하도록 유도된다.

Claims (15)

1. 물질을 기체 형태로 기화시키기 위한 증발기(1)로서, 상기 증발기(1)는 적어도,
   - 실질적으로 수평인 쉘(2)과, 실질적으로 수직인 제1 단부 플레이트 및 제2 단부 플레이트(3a, 3b)를 포함하는 외부 케이싱,
   - 상기 외부 케이싱 안으로 기화될 물질을 유도하기 위한 유입 연결부(5),
   - 상기 외부 케이싱 밖으로 기화된 물질을 유도하기 위한 배출 연결부(6),
   - 상기 외부 케이싱의 하부에서, 상기 외부 케이싱 내에 배치되는, 증발기로서 기능하는 플레이트 팩(4),
   - 상기 플레이트 팩(4) 안으로 그리고 상기 플레이트 팩(4)으로부터 밖으로 가열 물질을 유도하는, 가열 물질을 위한 유입 연결부(7) 및 배출 연결부(8), 및
   - 상기 플레이트 팩 위에서 상기 외부 케이싱 내에 배치되는 액적 분리기
   를 포함하고,
   상기 외부 케이싱으로부터 밖으로 기화된 물질을 유도하기 위한 배출 연결부(6)는 상기 외부 케이싱의 단부 플레이트(3a, 3b)에 배치되고, 상기 배출 연결부(6)는 쉘의 길이 방향에서 상기 외부 케이싱 내부에 배치된 흡입 덕트(10)와 연결되고, 상기 흡입 덕트(10)는 상기 흡입 덕트(10)의 상부 표면에 개구(12)를 포함하며, 상기 액적 분리기는 상기 흡입 덕트(10)의 양측에 구성되는 것을 특징으로 하는, 증발기.
2. 제1항에 있어서,
   기화될 물질을 외부 케이싱 안으로 유도하기 위한 유입 연결부(5)는 상기 외부 케이싱의 단부 플레이트(3a, 3b)에 배치되는 것을 특징으로 하는, 증발기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 흡입 덕트(10)는 수평 쉘(2)의 길이 방향에서 상기 제1 단부 플레이트(3a)로부터 상기 제2 단부 플레이트(3b)로 연장되는 것을 특징으로 하는, 증발기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 흡입 덕트(10)는 외부 케이싱의 단부 플레이트를 통해, 바람직하게는 단부 플레이트들 모두를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는, 증발기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 흡입 덕트(10)는, 실질적으로 흡입 덕트의 전체 길이에서 흡입 덕트의 상부 표면에 개구들(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 증발기.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 액적 분리기는, 상기 흡입 덕트(10)의 양측에 배치된 제1 및 제2 데미스터 부분(demister part; 9a, 9b)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 증발기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 액적 분리기의 데미스터 부분(9a, 9b)은 2개의 중첩된 천공형 플레이트 등을 포함하고, 상기 2개의 중첩된 천공형 플레이트 사이의 공간은 기체 투과성 재료로 충전되는 것을 특징으로 하는, 증발기.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 데미스터 부분(9a, 9b)은, 상기 플레이트 팩의 길이에 실질적으로 대응하는 길이를 갖고, 상기 쉘의 에지를 향하여 상기 쉘의 중간점의 선으로부터 대각선으로 하향하여 설치되는 것을 특징으로 하는, 증발기.
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 흡입 덕트(10)의 개구들은 흡입 덕트의 상부 표면에 배치되고, 개구들의 표면은 실질적으로 상기 액적 분리기의 데미스터 부분(9a, 9b) 위에 있는 것을 특징으로 하는, 증발기.
10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    커버 플레이트(11)는 상기 액적 분리기의 데미스터 부분(9a, 9b)과 상기 흡입 덕트(10) 위에 배치되고, 상기 커버 플레이트(11)는 데미스터 부분의 길이에 대응하는 길이를 갖고, 단면 방향에서, 상기 커버 플레이트(11)는 상기 제1 데미스터 부분(9a)의 하부 에지로부터 상기 제2 데미스터 부분(9b)의 하부 에지로 연장되는 것을 특징으로 하는, 증발기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 커버 플레이트(11)는 쉘(2)의 내부 표면에 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 증발기.
12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입 덕트(10), 상기 흡입 덕트(10)의 양측에 배치된 상기 데미스터 부분(9a, 9b) 및 상기 커버 플레이트(11)는, 상기 외부 케이싱 내에 배치된 별개의 컴포넌트로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 증발기.
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 단부 플레이트(14a) 및 제2 단부 플레이트(14b)는, 단부 플레이트들이 상기 데미스터 부분(9a, 9b)의 단부에 부착되는 상기 커버 플레이트의 단부에 배치되는 것을 특징으로 하는, 증발기.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증발기는 상기 외부 케이싱으로부터 바깥으로 기화된 물질을 유도하기 위한 2개의 배출 연결부들을 포함하고, 상기 배출 연결부들은 상기 흡입 덕트(10)의 양단에 배치되는 것을 특징으로 하는, 증발기.
15. 냉동 시스템의 만액식 증발기 및 이와 관련된 액적 분리기로서, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 증발기(1)의 용도.

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