KR0114919Y1 - 열압축식 히트펌프의 재생기 - Google Patents

열압축식 히트펌프의 재생기 Download PDF

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Abstract

본 고안은 열압축식 히트펌프의 재생기에 관한것으로서, 실린더(1)에 출입하는 가스에 연통되도록 상기 실린더(1)의 외주면 외측에 자켓식으로 배설된 케이스(5c)와, 상기 실린더(1)에 출입하는 가스에 의해 축열 및 흡열하면서 중온 및 저온 열교환기(9a)(9b)에 열을 전달하도록 상기 케이스(5c)의 내부에 삽입된 다공질부재로 된 전열체(5a)(5b)를 구비한 열압축식 히터펌프의 재싱기에 있어서, 상기 케이스(5c)의 내벽과 상기 전열체(5a)(5b) 사이를 단열시키도록 상기 전열체(5a)(5b) 와 상기 케이스(5c)의 내벽 사이에는 단열부재(10)가 결합되어 있는 것으로 가스의 이동에 따른 고온 및 저온 전열체에서의 축열 및 흡열 효율을 증대시켜 난방 및 냉방효율을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

Description

열압축식 히트펌프의 재생기
제1도는 종래 열압축식 히트펌프를 나타내는 전체 종단면도.
제2도는 본 고안에 따른 열압축식 히트펌프의 재생기의 단열부재 및 전열체를 나탸내는 절개사시도.
제3도는 본 고안에 따른 재생기가 적용된 열압축식 히터펌프의 재생기를 나타내는 일부 결합단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2a : 고온 디스플레이셔 2b : 저온 디스플레이셔
5 : 재생기 5a : 고온 전열체
5b : 저온 전열체 7 : 연소실
10 : 단열부재 10b : 통공
본 고안은 수소나 헬륨등으로 충진된 가스의 압력변화에 따라서 난방 및 냉방이 가능하도록 된 열압축식 히트 펌프에 관한 것으러서, 특히 전열체의 주변부에 단열층을 형성하여 가스의 이동을 따라 축열 및 흡열작용이 원활하게 이루어지도록 함으로써 재생기의 재생효율을 증대시킬 수 있도록된 열압축식 히트펌프의 재생기에 관한 것이다.
종래의 벌마이어 히트 펌프등의 열압축식 히트 펌프는 제1도에 도시한 바와같이 실린더(1)내에 소정의 위상차를 두고 고온 및 저온 디스플레이셔(2a)(2b)가 시동모터(3)의 작동에 따라 회전되는 크랭크축(4)에 의해 승강가능케 설치되며, 상기 실린더(1)의 외측에는 소정간격을 두고 고온 및 저온전열체(5a)(5b)를 내측에 삽입설치한 케이스(5c)를 구비한 재생기(5)가 형성되며, 상기 재생기(5)의 상측은 상기 실린더(1)의 헤드(1a)에 가열관(6)으로서 연통되고, 상기 가열관(6)은 연소실(7)내에 위치하여 연소시에 발생되는 열에 의해 가열된 가스를 상기 재싱기(5)로 보내게 된다.
그리고, 상기 재생기(5)의 외주면에 권회된 온수관(8a) 및 냉수관(8b)은 상기 연소실(7) 내에서의 연소열에 의해 가열된 가스가 가열관(6)을 통하여 고온전열체(5a)내로 유입되면서 축열하고 중온 열교환기(9a)에서 열교환이 이루어지면서 가열되어 온수로 됨과 동시에 중온 열교환기(9a)의 가스는 저온 전열체(5b)를 통과하면서 축열하고 저온 열교환기(9b)에서 열교환이 이루어져 냉수로 되어 냉난방이 가능케 된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 기술에서는 실린더헤드(1a)가 연소실(7)내에서 발생되는 연소열에 의해 고온으로 가열됨으로써, 그 열이 고온 및 저온 전열체(5a)(5b)로 전열됨에 따라 이동되는 가스의 축열 및 흡열이 원활하게 이루어지지 못하게 됨으로써, 특히 저온전열체(5b)에서의 가스온도가 높게 됨에 따라 저온 열교환기(9b)에서의 열교환이 원활치 못하여 냉방효율이 현저히 저하된다고 하는 문제점이 있다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 이루어진것으로써, 본 고안의 목적은 고온 및 저온 전열체의 주변부에 단열을 실시하여 이동되는 가스의 축열 및 흡열효율을 증대시킴과 동시에 난방 및 냉방효율을 더욱 향상시킬 수 있는 열압축식 히트 펌프의 재생기를 제공하는데 있다.
이와같은 목적을 실현하기 위하여 이루어진 본 고안에 따른 열압축식 히트펌프의 재생기는 실린더에 출입하는 가스에 연통되도록 상기 실린더의 외주면 외측에 자켓식으로 배설된 케이스와, 상기 실린더에 출입하는 가스에 의해 축열 및 흡열하면서 중온 및 저온 열교환기에 열을 전달하도록 상기 케이스의 내부에 삽입된 다공질부재로 된 전열체를 구비한 열압축식 히터펌프의 재싱기에 있어서, 상기 케이스의 내벽과 상기 전열체 사이를 단열시키도록 상기 전열체와 상기 케이스의 내벽사이에는 단열부재가 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 제2도 및 제3도에 따라서 더욱 상세하게 설명한다.
또한 종래의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호를 병기하여 상세한 설명을 생략한다.
도면 제2도에서 부호(10)은 고온 전열체(5a)가 저면에 형성된 삽입부(10a)내로 삽입되는 단열부재를 나타내는 것으로서, 상기 단열부재(10)의 상단에는 가열관(6)과 연통되어 가스의 이동이 가능하도록 다수의 통공(10b)이 형성되어 있다.
그리고 제3도의 도시와 같이 저온 전열체(5b)에도 상기와 같은 동일한 형상의 단열부재(10)가 설치되어져 중온 열교환기(9a)에서 이동되는 가스에 의해 축열 및 흡열이 가능케 된다.
상기 고온 및 저온 전열체(5a)(5b)는 다공질부재로서 상기 케이스(5c)의 내부에 삽입되어 있다.
상기 단열부재(10)는 열의 전달을 차단시키는 재질이면 가능하나, 예컨데 열전도율이 작은 세라믹재, 또는 점토재가 더욱 바람직하다.
따라서, 상기 고온 전열체(5a) 및 저온 전열체(5b)의 상측에는 다수의 통공(10b)이 형성된 상기 단열부재(10)가 설치됨에 따라 단열이 이루어짐으로써 히트 펌프의 작동시 연소실(7)내에서 발생된 열이 실린더 헤드(1a) 및 가열관(6)을 통하여 전열이 되더라도 고온 및 저온 전열체(5a),(5b)로의 전열은 차단됨으로써 가스의 이동에 따른 축열 및 흡열효과는 더욱 향상되어지게 된다.
다음에는 이와같이 구성되는 본 고안에 따른 열압축식 히트 펌프의 재생기에 대한 작용 및 효과를 설명한다.
먼저, 연소실(7) 내에서의 연소열에 의해 실린더헤드(1a) 및 가열관(6)을 통하여 가열된 고온의 가스는 고온 및 저온 디스플레이셔(2a)(2b)의 상하왕복작동에 따라 중온 및 저온 열교환기(9a)(9b)에서 열교환되면서 난방 및 냉방을 행하게 된다.
즉, 상기 연소실(7) 내에서의 연소열에 의해 가열된 고온의 가스는 고온 디스플레이셔(2a)의 상승에 따라 가열관(6)을 통하여 고온 전열체(5a)를 통과하면서 축열을 행하고, 중온 열교환기(9a)내에서 열교환이 이루어져 중온(예컨데 50∼100˚C)의 가스로 되어 난방을 행하게 되며, 실린더(1)내의 중간부에 위치된 중온의 가스는 저온 디스플레이셔(2b)의 상승에 따라 저온 전열체(5b)를 통과하면서 축열이 이루어지고 저온 열교환기(9b)내에서 열교환된후 저온(0∼7˚C)의 가스로 되어 냉방을 행하게 되는 것이다.
또, 상기 고온 및 저온 디스플레이셔(2a),(2b)의 하강작동시에는 고온 디스플레이셔(2a)의 하측게 형성된 중온가스는 고온 전열체(5a)를 통과하면서 흡열한후 고온가스로 되어 실린더(1)의 상측으로 이동하게 되고, 저온 디스플레이셔(2b)의 하측에 위치된 저온가스는 저온 전열체(5b)를 통과하면서 흡열한후 중온가스로 되어 고온 및 저온 디스플레이셔(2a),(2b)의 사이에 형성된 중온의 공간으로 이동하게 됨으로써 실린더(1)내의 각 공간은 이상적인 등온상태가 유지되는 것이다.
이때, 상기 고온 및 저온 전열체(5a),(5b)의 외측에는 단열부재(10)가 설치됨에 따라 상기 연소실(7) 내에서의 높은 열이 고온 및 저온 전열체(5a),(5b)로 전달되지 않게되어 상기 고온 및 저온 디스플레이셔(2a),(2b)의 상하왕복 작동에 따른 가스의 이동시 열의 축열 및 흡열효율이 증대됨으로써 난방 및 냉방효율을 더욱 향상시킬수 있게 되며, 더욱 재생기(5)를 통하여 전달되는 열도 차단시킬수 있게 된다.
또 상기 단열부재(10)의 상측에는 가스의 유통이 용이하도록 다수의 통공(10b)을 형성함에 따라 가스의 순환이 더욱 원할하게 이루어진다.
상술한 바와 같이 본 고안에 따른 열압축시 히트 펌프의 재생기에 의하면 고온 및 저온 전열체의 주변부에 단열부재를 설치하여 연소실에서 발생된 연소열의 전달을 차단함으로써 가스의 이동에 따른 축열 및 흡열효율을 증대시킴과 동시에 난방 및 냉방효율을 더욱 향상시킬 수 있고, 구조가 간단하게 대량생산에 더욱 적합하게 되는 이점도 있다.

Claims (2)

  1. 실린더(1)에 출입하는 가스에 연통되도록 상기 실린더(1)의 외주면 외측에 자켓식으로 배설된 케이스(5c)와, 상기 실린더(1)에 출입하는 가스에 의해 축열 및 흡열하면서 중온 및 저온 열교환기(9a)(9b)에 열을 전달하도록 상기 케이스(5c)의 내부에 삽입된 다공질부재로 된 전열체(5a)(5b)를 구비한 열압축식 히트펌프의 재생기에 있어서, 상기 케이스(5c)의 내벽과 상기 전열체(5a)(5b) 사이를 단열시키도록 상기 전열체(5a)(5b)와 상기 케이스(5c)의 내벽 사이에는 단열부재(10)가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 열압축식 히트펌프의 재생기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단열부재(10)는 세라믹재인 것을 특징으로 하는 열압축식 히트 펌프의 재생기.
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