KR20230110247A - 다관형 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다관형 열교환기(1)의 내부 챔버(4)를 함께 한정하는 적어도 하나의 관 시트(3) 및 둘러싸는 외피(2)을 갖는 다관형 열교환기(1)에 관한 것이다. 상기 다관형 열교환기는 상기 내부 챔버(4)에 배치되어 제1 유체가 관류할 수 있고 선택적으로 추가 지지판(6)에 의해 지지되는 다수의 열교환기 관(5)을 갖는 관다발을 포함한다. 상기 열교환기 관(5)들은 핀 풋, 핀 플랭크 및 핀 팁이 있는 관 외부면에 형성되어 나선형으로 외주를 따라 연장되는 일체형 핀(51)들을 갖고, 채널은 이들 핀(51) 사이에 채널 바닥부를 구비하여 형성되어 있다. 상기 다관형 열교환기는 제2 유체가 상기 내부 챔버(4)로 유입될 수 있는 외피(2) 상의 적어도 하나의 유입구(8) 및 상기 내부 챔버(4)로부터 상기 제2 유체가 배출될 수 있는 적어도 하나의 유출구(9)를 포함한다. 상기 다관형 열교환기는 선택적으로 상기 제1 유체의 분배, 편향 또는 수집을 위해 상기 적어도 하나의 관 시트(3)에 배치된 적어도 하나의 플레넘 박스(7)를 포함한다. 상기 적어도 하나의 관 시트(3)은 통과 위치으로서 개구를 가지며, 이 경우 각각의 개구는 내부 표면을 갖는다. 상기 열교환기 관(5)들의 외부 핀(51)는 적어도 상기 관 시트(3)의 개구 내로 돌출하며, 이 때문에 각각의 경우 상기 개구의 내부 표면과 상기 개구 내부에 위치한 열교환기 관(5)의 외부 핀(51) 사이에 조인트 갭이 형성되어 있다. 상기 열교환기 관(5)들은 접합 재료에 의해 그리고 상기 외부 핀(51)를 포함하면서 상기 관 시트(3)와의 재료 접합 연결부를 가지며, 이러한 연결부는 열교환기 관(5)의 단부면으로부터 축 방향으로 연장되는 개구의 제1 부분에만 형성되어 있으며, 이때에 상기 제1 부분에서는 조인트 갭이 접합 재료로 채워지고 결과적으로 조인트 갭이 접합 재료로 채워지지 않은 상기 개구의 제2 부분이 남으며, 이 경우 상기 열교환기 관(5)은 제2 부분의 영역에서 관 외부면에 외부 핀(51)를 추가로 갖는다.

Description

다관형 열교환기

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 다관형 열교환기에 관한 것이다.

다관형 열교환기는 제1 유체에서 제2 유체로 열을 전달하는 데 사용된다. 이 목적으로 다관형 열교환기는 대개 내부 챔버에 다수의 관이 배치되는 중공 실린더를 갖는다. 상기 두 유체 중 일측 유체는 관들을 통해 안내될 수 있고, 타측 유체는 상기 중공 실린더를 통해, 특히 관들의 둘레를 따라 안내될 수 있다. 관들의 단부는 주연(circumference)을 따라 다관형 열교환기의 하나의 관 시트(tube sheet) 또는 복수의 관 시트에 부착되어 있다. 다관형 열교환기의 제조 공정 과정에서 관들의 단부는 예를 들어 관 시트과 재료 결합 방식으로 연결된다. 일반적으로는 다관형 열교환기의 관들을 다관형 열교환기의 관 시트과 상호 연결하는 방법을 고품질로 복잡하지 않고 비용 효율적인 방식으로 제공하는 것이 요구될 수 있다.

문서 WO 2017/025 184 A1호에는 다관형 열교환기의 관들을 관 시트과 연결하는 방법이 기술되어 있다. 상기 관들과 관 시트는 각각의 경우에 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조되고 레이저 용접에 의해 상기 관 시트과 재료 결합 방식으로 결합된다. 이 경우 생성된 레이저 빔의 강도는 1MW/cm2 이상이다. 또한 다관형 열교환기의 관들은 레이저 용접 전에 관 시트과 형상 결합 방식으로 연결되는 것으로 간주된다.

제조될 다관형 열교환기는 완성된 작동 준비된 상태에서 중공 실린더의 내부에 배치되는 다수의 관을 갖는다. 관 시트는 플레이트로 형성될 수 있으며, 직경이 본질적으로 관들의 외경과 일치하는 홀(hole)을 갖는다. 각각의 경우에 각 관의 일측 단부는 이러한 홀 중 하나에 부착되어 있다.

관들은 직관형 열교환기로서 중공 실린더 내부에서 직선으로 연장될 수 있다. 이 경우에는 직관형 열교환기의 양단에 배치되는 2개의 관 시트가 제공되어 있다. 이 경우 각 관은 각각 일측 단부가 이러한 두 개의 관 시트 중 하나에 부착되어 있다.

관들은 또한 U자형 관 열교환기로서 중공 실린더 내부에서 U자형으로 연장될 수 있다. 이러한 U자형 관 열교환기는 일반적으로 단 하나의 관 시트를 갖는다. 이 경우에는 관들이 U자형으로 휘어져 있기 때문에 관의 양측 단부가 동일한 관 시트에 부착될 수 있다.

DE 10 2006 031 606 A1호에는, 진자 운동이 또한 레이저 빔의 이송 운동(feed motion)에 중첩되는 배기가스 냉각용 열교환기의 레이저 용접 방법이 공지되어 있다. 상기 진자 운동은 본질적으로 이송 방향에 수직인 방향으로 수행된다. 진자 운동은 갭의 더 나은 브리지 연결을 위해 수행된다.

또한 문서 WO 2017/125 253 A1호에는 다관형 열교환기의 관들을 관 시트과 연결하기 위한 방법이 공지되어 있다. 관들은 레이저 용접에 의해 관 시트과 재료 결합 방식으로 연결된다. 연결을 위해 레이저 빔이 생성되고, 이러한 레이저 빔은 관과 관 시트 사이의 연결 영역에서 용접할 지점에 포커싱된다. 이 경우 레이저 빔은 연결 영역을 가로지르는 제1 이동 및 이러한 제1 이동에 중첩되고, 제1 이동과 상이한 제2 이동을 수행하는 방식으로 이동된다. 상기 제2 이동에 의해 용융조 역학이 의도한 바대로 영향을 받고 생성된 증기 모세관이 바람직하게 수정된다.

본 발명의 과제는 다관형 열교환기의 관들을 관 시트과 신뢰할 수 있고 복잡하지 않은 방식으로 고품질로 연결하는 것이다.

본 발명은 청구항 1의 특징들에 의해 표현된다. 추가의 인용항들은 본 발명의 바람직한 형성 및 개선예에 관한 것이다.

본 발명은 다관형 열교환기의 내부 챔버를 함께 한정하는 적어도 하나의 관 시트 및 둘러싸는 외피를 갖는 다관형 열교환기를 포함한다. 상기 다관형 열교환기는 상기 내부 챔버에 배치되어 제1 유체가 관류할 수 있고 선택적으로 추가 지지판에 의해 지지되는 다수의 열교환기 관을 갖는 관다발을 포함한다. 상기 열교환기 관들은 핀 풋, 핀 플랭크 및 핀 팁이 있는 관 외부면에 형성되어 나선형으로 외주를 따라 연장되는 일체형 핀들을 갖고, 채널은 이 핀들 사이에 채널 바닥부를 구비하여 형성되어 있다. 상기 다관형 열교환기는 제2 유체가 상기 내부 챔버로 유입될 수 있는 외피 상의 적어도 하나의 유입구 및 상기 내부 챔버로부터 상기 제2 유체가 배출될 수 있는 적어도 하나의 유출구를 포함한다. 상기 다관형 열교환기는 선택적으로 상기 제1 유체의 분배, 편향 또는 수집을 위해 상기 적어도 하나의 관 시트에 배치된 적어도 하나의 플레넘 박스를 포함한다. 상기 적어도 하나의 관 시트는 통과 위치에 개구를 가지며, 이 경우 각각의 개구는 내부 표면을 갖는다. 상기 열교환기 관들의 외부 핀은 적어도 상기 관 시트의 개구 내로 돌출하며, 이 때문에 각각의 경우 상기 개구의 내부 표면과 상기 개구 내부에 위치한 열교환기 관의 외부 핀 사이에 조인트 갭이 형성되어 있다. 상기 열교환기 관들은 접합 재료에 의해 그리고 상기 외부 핀을 포함하면서 상기 관 시트과의 재료 접합 연결부를 가지며, 이러한 연결부는 열교환기 관의 단부면으로부터 축 방향으로 연장되는 개구의 제1 부분에만 형성되어 있으며, 이때에 상기 제1 부분에서는 조인트 갭이 접합 재료로 채워지고 결과적으로 조인트 갭이 접합 재료로 채워지지 않은 상기 개구의 제2 부분이 남으며, 이 경우 상기 열교환기 관은 제2 부분의 영역에서 관 외부면에 외부 핀을 추가로 갖는다.

즉, 열교환기 관들은 통과 위치에서 외부 핀을 가지며, 상기 통과 위치에서 상기 열교환기 관들은 관 시트 내부로 들어가거나 관 시트를 통과한다. 상기 외부 핀은 재료 결합식 연결을 위한 재료로 둘러싸여 있으며, 따라서 가스 또는 액체의 통과는 기밀하게 밀봉되어 있다. 순수 재료 결합의 경우 강제 결합 및 형상 결합과의 조합도 바람직한 방식으로 사용될 수 있다.

예를 들어, 매끄러운 관의 경우에 주어진 바와 같이 외부 핀이 자유 통과를 방지하기 때문에 접합 재료는 축 방향으로 제1 부분에서 단부면으로부터 조인트 갭으로 어느 정도만 침투한다. 결과적으로 외부 핀은 순환되거나 용융되어야 하는 장벽을 형성한다. 순환은 특히 납땜 및 접착식 접합 공정에서 매우 중요한다. 용접 동안에는 단부면에서 열교환기 관의 외부 핀이 부분적으로 함께 용융된다. 이러한 경우 용융물 흐름은 바람직하게는, 용융물의 온도가 더 이상 내부에 있는 핀을 용융시키기에 충분하지 않게 되자마자 외부 핀 중 하나에서 중단된다. 상기 장벽은 용융물이 조인트 갭으로 추가로 침투하는 것을 막는다. 이러한 방식으로, 이미 관의 단부면에서 또는 그 근처에서 접합부를 완전히 폐쇄하는 접합 프로세스 중에 접합 재료의 정의된 흐름 프로세스가 제공된다.

외부 핀의 경우 열교환기 관은 선택적으로 내부 구조를 가질 수도 있다. 상기 내부 구조는 기설정된 비틀림 각도를 갖는 외주를 따라 연장되는 내부 나선 형태로 설계될 수 있다. 열교환기 관들의 외부에 나선형으로 외주를 따라 연장되는 외부 핀이 있는 경우, 상기 외주를 따라 연장되는 외부 핀의 피치는 비틀림 각도에 의해 기설정된, 외주를 따라 연장되는 나선의 피치와 같거나 작거나 크게 형성될 수 있다. 결과적으로 두 구조는 열교환기 관의 외부와 컨테이너 벽과의 재료 결합식 연결을 위해 외부 핀 및 내부 구조의 설계가 서로 독립적으로 설계될 수 있고 따라서 최적화될 수 있다는 점에서 다를 수 있다.

그러나 열 교환을 최적화하기 위해 두 구조는 소정의 제한이 기설정된다. 외부 핀의 최대 구조 높이와 내부 구조의 최대 구조 높이의 비율은 응축기 관의 경우 바람직하게는 1.25 내지 5 범위이고, 증발기 관의 경우 바람직하게는 0.5 내지 2 범위이다.

본 발명에 따른 다관형 열교환기는 훨씬 더 콤팩트하게 제조될 수 있기 때문에 특히 투자비가 절감될 수 있다. 이 경우 외부 핀은 관 시트 내로 계속 이어져 유닛당 열교환기 관의 수를 크게 줄일 수 있다. 요구 사항에 따라 핀붙이 관들은 에너지를 보다 효율적으로 사용하거나 충전량을 줄여 운영 비용을 낮춘다.

이와 동시에 본 발명은 열교환기 관들과 판관들의 재료 결합식 연결이 고품질로 특히 신뢰할 수 있고 복잡하지 않은 방식으로 달성된다는 고려에 기초한다. 본 발명에 따르면, 외부에 외부 핀이 있는 열교환기 관이 관 시트 내로 들어가거나 관 시트를 통과한다. 그런 다음 외부 핀은 관 시트과 관들의 재료 결합식 연결에 바로 인접하여 유지된다. 이것은 다관형 열교환기 내부에서 효율적인 열전달을 위해 열교환기 관들이 연속적인 외부 핀을 갖는다는 특별한 이점이 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 접합 재료로 채워진 제1 부분은 축 방향으로 전체 조인트 갭 길이의 70% 미만일 수 있다. 바람직하게는, 조인트 갭의 채워진 제1 부분은 단지 전체 길이의 50% 미만을 포함한다. 특히 용접 조인트의 경우, 유체 기밀성 재료 결합식 연결을 생성하기 위해, 제1 부분의 충전도는 20%이면 이미 충분할 수 있다.

바람직하게는, 열교환기 관의 핀 팁과 개구의 내부 표면 사이의 내폭은 채널 바닥부에서 핀 팁까지 측정된 핀 높이의 최대 30%일 수 있다. 이러한 내폭을 통해 외부 핀의 장벽 효과가 달라진다. 특히 납땜 및 접착의 접합 방법의 경우, 접합 재료는 채워진 제1 부분을 형성하기 위해 조인트 갭의 상기 내폭을 통해 목표한 바대로 도입될 수 있다. 접합 재료를 위한 또 다른 흐름 채널은 또한 도시된 나선형으로 외주를 따라 연장되는 일체형 핀에 의해 형성된 채널이다. 그러나 채널 단면은 핀 높이와 인접한 핀들의 거리에 의해 기설정되며 일반적으로 선택된 내폭보다 덜 두드러진다.

바람하게 재료 접합 연결부는 기밀성 및 내압성을 갖도록 설계될 수 있다. 효율적인 열전달과 관련된 기계적 안정성 기능 외에도 주변과의 유체 교환을 방지하기 위한 기밀성 밀봉은 모든 작동 모드에서 중요하다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 통과 위치에 있는 열교환기 관들은 관통 밖에 있는 열교환기 관들의 관 내경(D1)보다 큰 관 내경(D2)을 갖는다.

열교환기 관들이 관 시트 내로 들어가거나 관 시트를 통과하는 통과 위치에 여전히 외부 핀을 갖는 경우 프로세스는 관 내경(D2)이 커지는 열교환기 관의 확장을 기반으로 한다. 그런 다음 외부 핀이 확장에 의해 통과 위치에서 압착된다. 그럼에도 불구하고 재료 결합식 연결은 궁극적으로 안정적인 기밀성 밀봉을 보장한다.

본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 열교환기 관들은 관 시트에 납땜, 접착 또는 용접될 수 있다.

언급된 바람직한 연결 유형 외에도, 관 시트과의 재료 결합식 연결에 의해 열교환기 관들을 신뢰할 수 있게 접합하는 다른 유형도 추가될 수 있다.

원칙적으로, 열교환기 관들의 외부에 있는 외부 핀은 바람직하게는 원주 방향 또는 관 축에 평행한 축 방향으로 연장될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 형태에서, 열교환기 관들의 외부면은 나선형으로 외주를 따라 연장되는 외부 핀을 가질 수 있다. 나선형 외부 핀의 경우, 잔여 갭 및 외부 핀와 함께 나선형으로 외주를 따라 연장되는 채널만 재료 결합식 연결에 의해 신뢰할 수 있게 밀봉되어야 한다.

열교환기 관들에 한결같이 적합한 균일한 재료가 바람직하더라도, 본 발명의 바람직한 구현예에서 적어도 하나의 제1 열교환기 관은 제1 재료로 구성될 수 있고, 적어도 하나의 제2 열교환기 관은 제2 재료로 구성될 수 있으며, 이때 상기 제2 재료는 상기 제1 재료와 다르다. 기계적 안정성과 관련하여 특히 고강도 강관은 특별한 이점을 제공할 수 있다. 반면 구리 관들은 효율적인 열전달과 관련하여 최적화를 야기한다. 예를 들어, 티타늄, 알루미늄, 알루미늄 합금 및 구리-니켈 합금과 같은 다른 재료들도 고려될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 개략도를 참조하여 보다 상세히 설명된다.

도면부에서:
도 1은 외부 핀들을 갖는 열교환기 관의 상세도와 함께 다관형 열교환기의 측면도를 개략적으로 도시하며,
도 2는 통과 위치를 갖는 관 시트의 단면의 정면도를 개략적으로 도시하고,
도 3은 열교환기 관의 통과 위치의 평면에서 관 시트의 수직 단면을 개략적으로 도시하며, 그리고
도 4는 열교환기 관과 관 시트의 재료 접합 연결부 단면의 상세도를 개략적으로 도시한다.

서로 상응하는 부품들은 모든 도면에서 동일한 참조 기호로 제공되었다.

도 1은 다관형 열교환기(1)의 내부 챔버(4)를 함께 한정하는 2개의 관 시트(3) 및 둘러싸는 외피(2)을 갖는 다관형 열교환기(1)의 측면도를 개략적으로 도시한다. 상기 다관형 열교환기(1)는 다수의 열교환기 관(5)을 갖는 관다발을 포함하며, 상기 다수의 열교환기 관은 내부 챔버(4)에 배치되어 열전달을 위한 제1 유체가 관류할 수 있고 추가적인 지지판(6)에 의해 지지된다. 이러한 지지판(6)은 유체 흐름을 위한 안내판(guide plate)으로도 종종 사용된다. 다관형 열교환기(1)는 또한 요구 사항에 따라 열교환기 관들 내부의 제1 유체를 분배, 편향 또는 수집하는 플레넘 박스(7)들을 포함한다. 외피(2)에는 열전달을 위한 제2 유체가 내부로 도입될 수 있는 적어도 하나의 유입구(8) 및 제2 유체가 내부로부터 배출될 수 있는 적어도 하나의 유출구(9)가 있다. 상세도에서는, 외부 핀(51)들을 갖는 열교환기 관(5)이 확대되어 있다. 그 밖에도 공지된 압연 공정에 의해 관 외부면에는 나선형으로 관 축(A)을 중심으로 외주를 따라 연장되는 일체형 핀(51)들이 형성되어 있다.

도 2는 통과 위치(31)를 갖는 관 시트(3)의 단면의 정면도를 개략적으로 도시한다. 통과 위치(31)에서, 관 시트(3)의 개구는 바람직하게는 열교환기 관(5)이 그의 외부 핀(51)와 함께 삽입되어 그곳에서 재료 결합 방식으로 연결될 수 있을 만큼 충분히 크다. 재료 접합 연결부(20)로서의 용접, 접착 및 납땜 결합은 단부면에서부터 출발하는 통과 위치(31)에서 관 시트(3)의 벽 두께부의 제1 부분에 걸쳐서 수행되어 유체 기밀성 연결부를 형성할 수 있다. 깊숙이 다다르는 제2 부분에서(도 2에서는 보이지 않음)는 관 시트 벽(3)의 조인트 갭의 채워지지 않은 나머지 부분이 유지된다.

도 3은 열교환기 관(5)의 통과 위치(31)의 평면에서 관 시트(3)의 수직 단면을 개략적으로 도시한다. 상기 도시된 열교환기 관(5)은 외부면에 외부 핀(51)를 갖는다. 열교환기 관(5)은 도시된 실시예에서 통과 위치의 개구(31)에서 관 시트(3)을 통과한다. 이 통과 위치(31)에서 열교환기 관(5)은 연속적인 외부 핀(51)를 갖는다. 도 3에 아직 도입되지 않은 재료 접합 연결부(20)는 예를 들어, 관 시트(3)이 있는 관 원주 주위의 연속적인 용접 심 형태로 결합 공정 후에 결합 갭(10)의 부분에 위치한다. 관 시트(3)와 열교환기 관(5)의 재료 조합에 따라 용접부(20)에서는 용융조의 바람직한 새로운 금속간 위상 형성이 이루어질 수 있다. 특히 레이저 용접은 국부적으로 제한된 용융물 흐름으로 재료 접합 연결부를 제조하는 데 적합한 방법이다.

도 4는 열교환기 관(5)과 관 시트(3)의 재료 접합 연결부(20) 단면의 상세도를 개략적으로 도시한다. 도시된 실시예에서, 열교환기 관(5)은 관 축(A) 방향으로 관 시트(3)에 형성된 개구(31)에 삽입되어 외부 관 시트 표면을 갖는 단부면(53)에 의해 폐쇄된다.

열교환기 관(5)은 핀 풋(511), 핀 플랭크(512) 및 핀 팁(513)을 갖는 관 외부면에 형성되고 나선형으로 외주를 따라 연장되는 일체형 핀(51)들을 갖는다. 채널(52)은 인접한 핀(51)들 사이에 채널 바닥부(521)를 구비하여 형성되어 있다. 도 4에서, 예를 들어 레이저 용접 중에 형성되는 재료 접합 연결부(20)로서 용접 심이 도시되어 있다. 경우에 따라 접합 시 적합한 용가재가 사용된다. 이러한 방식에 의해서는 또한 재료 흐름과 양을 원하는 접합 연결부에 정확하게 매칭할 수 있다. 도시된 재료 접합 연결부의 경우에, 공정상 레이저의 열 입력으로 인해 열교환기 관(5) 상의 일부 외부 핀(51)들뿐만 아니라 관 시트(3)의 특정 영역들은 적어도 부분적으로 용융되어 접합 재료(20)로서 통합된다. 접합 시 용융물은 단부면(53)으로부터 출발하여 조인트 갭(10) 내로 들어가지만, 일정한 침투 깊이 이후에 차단되어 외부 핀(51)를 포함한 조인트 갭(10) 단부면의 제1 부분(101)만이 채워진다. 핀(51)은 용융물의 추가 통과를 방지하고, 상기 핀은 용융 선단에서의 온도 감소로 인해 더 이상 용융 또는 순환되지 않아 장벽으로서 기능한다. 이러한 방식으로, 접합 재료(20)의 정의된 유동 프로세스가 접합 프로세스 중에 제공되며, 이는 이미 관 단부면(53)에서 또는 그 근처에서 접합 위치를 완전히 폐쇄할 수 있다.

따라서 열교환기 관(5)은 열교환기 관(5)의 단부면(53)으로부터 축 방향으로 연장되는 개구(31)의 제1 부분(101)에만 형성된 관 시트(3)와의 재료 접합 연결부(20)를 갖는다. 개구(31)의 제2 부분(102)은 접합 재료로 채워지지 않는다. 제2 부분(102)에서, 열교환기 관(5)은 또한 관 외부면에 외부 핀(51)를 갖는다.

1: 다관형 열교환기
2: 외피
3: 관 시트
31: 개구, 통과 위치
311: 개구의 내부 표면
4: 내부 챔버
5: 열교환기 관
51: 일체형 핀, 외부 핀
511: 핀 풋
512: 핀 플랭크
513: 핀 팁
52: 채널
521: 채널 바닥부
53: 단부면
6: 지지판
7: 플레넘 박스
8: 유입구
9: 유출구
10: 결합 간극
101: 제1 부분
102: 제2 부분
20: 재료 결합 방식 연결부, 접합 재료
A: 관 축, 축 방향
D1, D2: 관 내경
화살표: 유체 흐름

Claims (6)

1. 적어도 하나의 관 시트(tubesheet)(3)와 둘러싸는 외피(outer shell)(2)를 구비한 다관형 열교환기(1)로서, 상기 관 시트와 외피는 다관형 열교환기(1)의 내부 챔버(4)를 함께 한정하고,
   상기 다관형 열교환기(1)는:
   - 상기 내부 챔버(4) 내에 배치되어 제1 유체가 관류할 수 있고 선택적으로 추가 지지판(6)에 의해 지지되는 다수의 열교환기 관(5)을 갖는 관다발(tube bundle)로서, 상기 열교환기 관(5)들은 관 외부면에 형성되어 나선형으로 외주를 따라 연장되는 일체형 핀(51)들을 구비하고, 상기 일체형 핀들은 핀 풋(fin foot)(511), 핀 플랭크(fin flank)(512) 및 핀 팁(fin tip)(513)을 구비하며, 상기 핀(51)들 사이에는 채널 바닥부(521)를 구비한 채널(52)이 형성되는, 관다발;
   - 제2 유체가 상기 내부 챔버(4)로 유입될 수 있는 외피(2) 상의 적어도 하나의 유입구(8)와, 상기 내부 챔버(4)로부터 상기 제2 유체가 배출될 수 있는 적어도 하나의 유출구(9); 및
   - 선택적으로, 상기 제1 유체의 분배, 편향, 또는 수집을 위한 적어도 하나의 관 시트(3)에 배치된 적어도 하나의 플레넘 박스(plenum box)(7);를 포함하며,
   상기 적어도 하나의 관 시트(3)는 통과 위치에 개구(31)를 구비하고, 각각의 개구(31)가 내부 표면(311)을 가지고,
   상기 열교환기 관(5)들의 적어도 외부 핀(51)들은 상기 관 시트(3)의 개구(31) 안으로 돌출하고, 이로 인해 상기 개구(31) 내부에 위치한 열교환기 관(5)의 외부 핀(51)들 각각과 상기 개구(31)의 내부 표면(311) 사이에 조인트 갭(joint gap)(10)이 형성되며,
   - 상기 열교환기 관(5)들은 접합 재료(20)와 상기 외부 핀(51)들에 의해 형성되는 상기 관 시트(3)와의 재료 접합 연결부(20)를 가지며, 상기 재료 접합 연결부는 열교환기 관(5)의 단부면(53)으로부터 축 방향(A)으로 연장되는 상기 개구(31)의 제1 부분(101)에만 형성되고, 상기 제1 부분(101)에서는 조인트 갭(10)이 접합 재료(20)로 채워지고, 조인트 갭(10)이 접합 재료로 채워지지 않은 상기 개구(31)의 제2 부분(102)이 남으며, 상기 열교환기 관(5)은 상기 제2 부분(102)의 영역에서 관 외부면에 외부 핀(51)를 계속하여 구비하는 것을 특징으로 하는, 다관형 열교환기(1).
2. 제1항에 있어서,
   축 방향(A)에서 상기 접합 재료(20)가 채워진 제1 부분(101)은 전체 조인트 갭(10) 길이의 70% 미만인 것을 특징으로 하는, 다관형 열교환기(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   열교환기 관(5)의 핀 팁(513)들과 상기 개구(31)의 내부 표면(311) 사이의 내폭은 상기 채널 바닥부(521)에서 핀 팁(513)까지 측정된 핀 높이의 최대 30%인 것을 특징으로 하는, 다관형 열교환기(1).
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 재료 접합 연결부(20)가 기밀성 및 내압성을 갖도록 설계된 것을 특징으로 하는, 다관형 열교환기(1).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   통과 위치(31)에서 개구들 내에 있는 열교환기 관(5)들이 상기 통과 위치(31) 밖에 있는 열교환기 관(5)들의 관 내경(D1)보다 큰 관 내경(D2)을 갖는 것을 특징으로 하는, 다관형 열교환기(1)
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 열교환기 관(5)들이 상기 관 시트(3)에 납땜, 접착 또는 용접된 것을 특징으로 하는, 다관형 열교환기(1).