KR100861005B1 - Air-conditioner comprised thermoelectric module and heat pipe - Google Patents
Air-conditioner comprised thermoelectric module and heat pipe Download PDFInfo
- Publication number
- KR100861005B1 KR100861005B1 KR1020070080576A KR20070080576A KR100861005B1 KR 100861005 B1 KR100861005 B1 KR 100861005B1 KR 1020070080576 A KR1020070080576 A KR 1020070080576A KR 20070080576 A KR20070080576 A KR 20070080576A KR 100861005 B1 KR100861005 B1 KR 100861005B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat pipe
- thermoelectric module
- chamber
- air
- air conditioner
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0042—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater characterised by the application of thermo-electric units or the Peltier effect
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0275—Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
Abstract
Description
본 발명은 공기조화기에 관한 발명으로서, 공기를 냉각 또는 가열시키기 위해 히트파이프(heat pipe)와 공기 간에 열교환이 발생되게 하고, 열전달로 증발 또는 응축된 히트파이프의 작동유체는 열전모듈(thermoelectric module)에서 급속하게 형성된 저온부와 고온부에 의해 작동유체를 다시 증발 또는 응축시키는 공기조화기에 관한 발명이다. 특히, 고온다습한 날씨에도 실내공기를 용이하게 냉각시킬 수 있는 공기조화기에 관한 발명이다.The present invention relates to an air conditioner, in which heat exchange occurs between a heat pipe and air to cool or heat air, and a working fluid of the heat pipe evaporated or condensed by heat transfer is a thermoelectric module. The present invention relates to an air conditioner for evaporating or condensing a working fluid again by a low temperature part and a high temperature part which are rapidly formed. In particular, the present invention relates to an air conditioner that can easily cool indoor air even in hot and humid weather.
본 발명과 관련된 종래기술로는 에어컨의 방열을 위해, 유입되는 외부공기에 냉각수를 분사하여 외부공기의 온도를 낮추어 에어컨 고온부의 방열에 활용하는 기술을 들 수 있다. In the related art related to the present invention, a technique of spraying cooling water to the incoming external air to lower the temperature of the external air to radiate heat from the air conditioner may be utilized for heat dissipation.
그런데 상기 종래기술은 에어컨이 가장 많이 사용되는 여름철의 대기습도에 취약한 단점이 결정적으로 제기되었다. 종래기술의 단점을 설명하기 위하여 필요한 개념을 먼저 간략히 정리하고자 한다.However, the above-mentioned conventional technology has been critically vulnerable to the weak air humidity of the summer air conditioner is most used. In order to explain the shortcomings of the prior art, a brief concept will first be summarized.
공기(atmospheric air)는 보통 어느 정도의 수증기(water vaper) 또는 수분(moisture)을 포함하고 있다. 반면 수증기를 포함하지 않은 공기를 건공기(dry air)라고 한다. 공기는 통상 건공기와 수증기의 혼합물로 취급된다.Atmospheric air usually contains some amount of water vapor or moisture. On the other hand, air that does not contain water vapor is called dry air. Air is usually treated as a mixture of dry air and water vapor.
공기에 수증기가 점차 유입되면 마침내 공기가 더 이상의 수증기를 함유하지 못하게 된다. 이 때의 공기를 포화공기(saturated air)라고 한다. 그리고 공기는 온도가 높을수록 더 많은 수증기를 함유할 수 있다. 즉 포화공기는 주어진 온도에서 공기가 함유할 수 있는 최대의 수증기량을 함유한 공기를 말한다. 주어진 온도에서 포화공기에 수증기가 더 유입되면 응축이 일어난다.As water vapor gradually enters the air, the air no longer contains any more water vapor. The air at this time is called saturated air. And air can contain more water vapor at higher temperatures. That is, saturated air is air containing the maximum amount of water vapor that air can contain at a given temperature. Condensation occurs when more water vapor enters saturated air at a given temperature.
상대습도(relative humidity)는 주어진 온도에서 공기가 최대로 함유할 수 있는 수증기량(포화수증기량)과 현재 함유된 수증기량의 비를 말한다.Relative humidity is the ratio of the maximum amount of water vapor (saturated water vapor) that air can contain at a given temperature and the amount of water vapor currently contained.
여름철 외부의 대기습도가 높은 날씨의 경우, 냉매를 사용하지 않는 종래의 공기조화기에는 고온부(Condenser)를 냉각시키기 위하여 냉각수를 분사하여 기화열을 이용한 냉각 방법들이 대부분 사용되고 있으나 주위의 높은 상대 습도로 인하여 기화가 더 이상 일어나지 않아 냉각효과가 급격하게 저하되는 문제점이 제기되었다.In the case of the weather with high atmospheric humidity outside the summer, the conventional air conditioner that does not use the refrigerant is mostly used cooling method by spraying cooling water to cool the condenser, but due to the high relative humidity There is a problem that the cooling effect is drastically lowered because vaporization no longer occurs.
종래 냉매물질을 이용한 냉동사이클로 작동되는 공기조화기의 경우, 냉매물 질로 통상적으로 사용되어온 CFCs 가스가 지구 오존층 손상과 지구 온난화의 주요한 요인으로 제기됨에 따라 선진국을 중심으로 사용이 규제되고 있는 실정이다. 특히 지구온난화 문제는 핵전쟁에 버금가게 지구환경에 피해를 주는 요인이 될 수 있다고 지적된다. 이에 새로운 냉매가스가 개발되고 있으나 여전히 환경문제, 특히 지구온난화 문제가 야기되고 있는 실정이다. 따라서 공기조화기에 냉매가스를 이용하지 않는 친환경적인 방식이 도입될 필요성이 강하게 제기되고 있다.In the case of an air conditioner operated by a refrigeration cycle using a refrigerant material, the use of CFCs gas, which has been commonly used as a refrigerant material, has been raised as a major factor of global ozone layer damage and global warming. In particular, it is pointed out that the problem of global warming can be a factor that damages the global environment as well as nuclear war. As a result, new refrigerant gases are being developed, but environmental problems, especially global warming, are caused. Therefore, there is a strong need to introduce an eco-friendly method that does not use refrigerant gas in the air conditioner.
이에 냉매가스를 사용하지 않는 공기조화기가 일부 등장을 하였으나, 냉방성능에 있어서 구조적 문제점이 제기되었다. 즉 주로 냉각수를 분사하여 고온부를 냉각시키는 방식을 취함으로써, 특히 공기조화기가 냉방장치로서 필요한 여름철의 고온다습한 대기환경하에서 냉방성능이 현저히 저하되는 문제점이 제기된 것이다.The air conditioner without the use of the refrigerant gas has appeared, but the structural problem has been raised in the cooling performance. In other words, by taking a method of cooling the hot portion mainly by spraying the cooling water, the problem that the cooling performance is significantly reduced in the high temperature and high humidity atmosphere of the summer, especially when the air conditioner is required as a cooling device.
이에 본 발명에 따른 공기조화기는 냉매가스를 이용한 냉동사이클을 사용하지 않고 친환경적인 열전모듈과 히트파이프를 사용함으로써 냉매가스로 인한 지구오존층 파괴 등의 환경문제를 최소화하고자 합니다.Therefore, the air conditioner according to the present invention is intended to minimize environmental problems such as destruction of the earth ozone layer due to refrigerant gas by using environment-friendly thermoelectric modules and heat pipes without using a refrigeration cycle using refrigerant gas.
또한 본 발명에 따른 공기조화기는 냉방장치가 절실히 필요한 여름철의 고온 다습한 날씨에도 냉방성능이 우수한 공기조화기를 제공하고자 합니다.In addition, the air conditioner according to the present invention is to provide an air conditioner with excellent cooling performance even in high temperature and humid weather in summer when the air conditioner is desperately needed.
고온의 실내공기가 제1 챔버에서 제1 히트파이프부와 접하면 히트파이프의 증발기 부분에서 작동유체가 기화되면서 공기를 급격하게 저온으로 냉각시키고 송풍팬을 통해 냉각된 공기는 실내로 송풍된다.When the high-temperature indoor air contacts the first heat pipe part in the first chamber, the working fluid is vaporized in the evaporator part of the heat pipe, thereby rapidly cooling the air to a low temperature, and the air cooled through the blower fan is blown into the room.
이때 제1 히트파이프부의 응축기 부분을 냉각시키기 위해 응축기 부분과 접촉된 제1 열전 패널을 냉각시킨다. 구체적으로 열전 모듈에 직류전원이 인가됨에 따라 열전모듈의 일측(저온부)은 저온(예로 -30℃ 이하)으로 강하된다. At this time, the first thermoelectric panel in contact with the condenser portion is cooled to cool the condenser portion of the first heat pipe portion. Specifically, as the DC power is applied to the thermoelectric module, one side (low temperature part) of the thermoelectric module drops to low temperature (for example, -30 ° C or lower).
다음으로 열전모듈의 타측(고온부)을 냉각시키기 위해서, 제2 히트파이프부의 증발기 부분에서 작동유체가 기화됨에 따라 그와 접촉된 열전모듈의 제2 열전패널의 온도가 내려가고 이에 제1 히트파이프부의 응축기 부분이 냉각되므로 그 안에 있던 작동유체는 다시 증발기 부분으로 귀환하는 과정이 반복될 수 있다.Next, in order to cool the other side (high temperature part) of the thermoelectric module, as the working fluid is vaporized in the evaporator part of the second heat pipe part, the temperature of the second thermoelectric panel of the thermoelectric module contacted with it is lowered and thus the first heat pipe part Since the condenser section is cooled, the working fluid in it can be returned to the evaporator section again.
다음 단계로 제2 챔버에서 제2 히트파이프부의 응축기 부분을 냉각시키기 위해 외부에서 공기를 흡입하여 고온 건조(저습)한 공기로 전환시킨다. In the next step, air is sucked from the outside in order to cool the condenser portion of the second heat pipe part in the second chamber, and the air is converted into high temperature dry (low humidity) air.
고온 건조한 공기는 기화부재에서 기화작용을 통해 저온의 공기로 전환되어 제2 히트파이프부의 응축기 부분을 다시 한번 냉각시킨다. The hot dry air is converted into cold air through vaporization in the vaporizing member to cool the condenser portion of the second heat pipe part once again.
이러한 과정 중에서 외부 공기(예로 저온 다습한 공기)를 고온 건조(저습)한 공기로 만들기 위하여 특별한 전원 공급없이, 외부에서 유입되는 저온 다습한 공기를 제2 챔버 내부에서 열을 발생하는 장치(예를 들어, 열교환부, 구동부, 전원 공급부 등)에서 열을 흡수하게 하여 고온 저습한 공기로 급격하게 전환을 시킨다. In this process, a device for generating heat inside the second chamber with low temperature and high humidity air introduced from the outside without a special power supply in order to convert the air (for example, low temperature and high humidity air) into high temperature dry (low humidity) air For example, the heat exchanger, the driving unit, the power supply unit, etc.) absorb heat and rapidly switch to high temperature and low humidity air.
고온 저습한 공기로 변환된 흡입공기는 냉각수 저장부에 연결된 기화부재에서 쉽게 기화가 일어나 공기는 대략 30℃ 이하의 공기가 형성되어 외기의 온도와 습도에 무관하게 제 2 히트파이프부의 응축기 부분을 용이하게 냉각을 시킬 수 있다. Intake air converted into high temperature and low humidity air is easily vaporized in the vaporization member connected to the cooling water storage unit, so that the air is formed at about 30 ° C. or less, thereby facilitating the condenser portion of the second heat pipe unit regardless of the temperature and humidity of the outside air. Can be cooled down.
본 발명에 따른 공기조화기는 상기와 같은 과정이 연속적으로 일어나는 냉난 방 사이클을 갖는다.The air conditioner according to the present invention has a heating and cooling cycle in which the above process occurs continuously.
본 발명에 따른 공기조화기는 실내공기가 유입되는 흡입구 및 실내로 공기가 배출되는 배기구를 갖는 제1 챔버와; 외부공기가 유입되는 흡입구 및 외부로 공기가 배출되는 배기터널을 가지며, 제1 챔버와는 상호 밀폐되어 인접배치되는 제2 챔버와; 일측이 제1 챔버와 열접촉되고, 타측이 제2 챔버와 열접촉되는 열전모듈로 이루어지는 열전모듈부와; 열전모듈의 일측 및 타측과 각각 열접촉되는 히트파이프를 각각 갖는 제1 히트파이프부 및 제2 히트파이프부와; 제1 챔버에서 발생되는 응축수가 저장되는 냉각수탱크와; 제1 챔버 및 제2 챔버에 배치된 송풍팬을 구동시키는 구동부와; 열전모듈에 전원을 공급하는 전원공급부 및 전원공급을 조절하는 컨트롤러를 포함하며, 제2 챔버의 배기터널은 일단은 배기구를 통해 외부와 연통되고, 타단은 냉각수탱크와 연통되는 중공형상의 밀폐구조로 이루어지고, 제2 히트파이프부의 히트파이프 일측은 배기터널 내부에 배치되며, 제2 챔버의 흡입구로 유입된 외부공기는 냉각수탱크를 거치면서 냉각수를 기화시키고 냉각되며, 냉각된 공기는 배기터널 내부에서 제2 히트파이프부와 열교환을 한 후 배기구로 배출되는 것을 특징으로 한다.An air conditioner according to the present invention comprises: a first chamber having an intake port through which indoor air is introduced and an exhaust port through which air is discharged; A second chamber having an intake port through which external air is introduced and an exhaust tunnel through which air is discharged to the outside, the second chamber being adjacent to and disposed adjacent to the first chamber; A thermoelectric module unit formed of a thermoelectric module having one side in thermal contact with the first chamber and the other side in thermal contact with the second chamber; A first heat pipe part and a second heat pipe part respectively having heat pipes in thermal contact with one side and the other side of the thermoelectric module; A cooling water tank in which condensate generated in the first chamber is stored; A driving unit for driving a blowing fan disposed in the first chamber and the second chamber; It includes a power supply for supplying power to the thermoelectric module and a controller for controlling the power supply, the exhaust tunnel of the second chamber is in communication with the outside through the exhaust port, the other end is a hollow sealed structure in communication with the cooling water tank One side of the heat pipe of the second heat pipe part is disposed in the exhaust tunnel, and external air introduced into the inlet of the second chamber vaporizes and cools the cooling water while passing through the cooling water tank, and the cooled air is stored in the exhaust tunnel. After the heat exchange with the second heat pipe portion is characterized in that it is discharged to the exhaust port.
본 발명에 따른 열전모듈부는 열전모듈의 일측과 접촉되는 제1 열전패널 및 열전모듈의 타측과 접촉되는 제2 열전패널이 구비되며, 제1 히트파이프부 및 제2 히트파이프부의 히트파이프는 각각 제1 열전패널 및 제2 열전패널과의 접촉을 통해 열전모듈의 일측 및 타측과 열접촉되는 것이 바람직하다.The thermoelectric module unit according to the present invention includes a first thermoelectric panel in contact with one side of the thermoelectric module and a second thermoelectric panel in contact with the other side of the thermoelectric module, and the heat pipes of the first heat pipe part and the second heat pipe part are respectively made of a first thermoelectric panel. It is preferable to be in thermal contact with one side and the other side of the thermoelectric module through contact with the first thermoelectric panel and the second thermoelectric panel.
본 발명에 따른 열전모듈부가 복수개의 열전모듈로 이루어지는 때에는, 각 열전모듈이 좌우 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.When the thermoelectric module unit according to the present invention consists of a plurality of thermoelectric modules, it is preferable that each thermoelectric module is arranged in the left and right directions.
본 발명에 따른 열전모듈부가 복수개로 이루어지는 때에는, 각 열전모듈부가 상하방향으로 배치되는 것이 바람직하다.When a plurality of thermoelectric module portions according to the present invention is formed, it is preferable that each thermoelectric module portion is disposed in the vertical direction.
본 발명에 따른 공기조화기에 있어서, 제1 히트파이프부는 일측은 제1 챔버 내부로 유입된 실내공기와 접촉되고, 타측은 열전모듈의 일측과 열접촉되는 히트파이프 및 히트파이프 중 유입된 실내 공기와 접촉되는 부분에 배치되는 제1 열교환부를 갖는 것이 바람직하다.In the air conditioner according to the present invention, one side of the first heat pipe part is in contact with the indoor air introduced into the first chamber, and the other side of the heat pipe and the heat pipe introduced into the heat pipe and the heat pipe in contact with one side of the thermoelectric module and It is preferred to have a first heat exchanger disposed in the portion to be contacted.
본 발명에 따른 제1 히트파이프부의 히트파이프는 일측과 타측이 동일선상에 놓이지 않게 절곡 형성되어 배치될 수 있다.The heat pipe of the first heat pipe part according to the present invention may be arranged to be bent so that one side and the other side do not lie on the same line.
본 발명에 따른 제1 히트파이프부의 히트파이프는 공기와 접촉되는 일측의 단부가 최저 높이가 되게 절곡 형성되어 배치될 수 있다.The heat pipe of the first heat pipe part according to the present invention may be arranged to be bent so that an end portion of one side in contact with air is at a minimum height.
본 발명에 따른 제1 챔버의 하측에는 유입된 실내공기로부터 발생되는 응축수를 제1 챔버와 연통된 냉각수탱크로 보내는 집수부가 구비되는 것을 특징으로 한다.The lower side of the first chamber according to the present invention is characterized in that the water collecting unit for sending the condensed water generated from the introduced indoor air to the cooling water tank communicating with the first chamber.
본 발명에 따른 집수부는 하단이 개구된 상광하협 형상의 기울기를 가질 수 있다.The collecting part according to the present invention may have an inclination of the upper and lower narrow openings of which the lower end is opened.
본 발명에 따른 제1 챔버는 일단이 흡입구를 통해 실내와 연통되고, 타단이 제1 챔버 하측과 연통되는 중공형상의 밀폐구조로 이루어진 송풍터널이 더 구비된 것을 특징으로 한다.The first chamber according to the present invention is characterized in that the one end is in communication with the room through the suction port, the other end is further provided with a blow tunnel made of a hollow closed structure in communication with the lower side of the first chamber.
본 발명에 따른 송풍터널은 송풍터널에 형성된 삽입공을 통해 제1 히트파이 프부의 히트파이프 일측이 송풍터널 내부에 배치되는 것이 바람직하다.In the blower tunnel according to the present invention, one side of the heat pipe of the first heat pipe part is disposed inside the blower tunnel through an insertion hole formed in the blower tunnel.
본 발명에 따른 제1 히트파이프부의 히트파이프는 송풍터널 내부에 배치된 부분에 제2 열교환부가 더 구비되는 것이 바람직하다.In the heat pipe of the first heat pipe part according to the present invention, it is preferable that the second heat exchange part is further provided at a portion of the heat pipe.
본 발명에 따른 제2 히트파이프부의 히트파이프는 일측과 타측이 동일선상에 놓이지 않게 절곡 형성되어 배치되는 것이 바람직하다.Preferably, the heat pipe of the second heat pipe part according to the present invention is arranged to be bent so that one side and the other side do not lie on the same line.
본 발명에 따른 제2 히트파이프부의 히트파이프는 배기터널 내부에서 공기와 접촉되는 일측의 단부가 최고 높이가 되게 절곡 형성되어 배치될 수 있다.The heat pipe of the second heat pipe part according to the present invention may be arranged to be bent so that an end portion of one side contacting the air in the exhaust tunnel has the highest height.
본 발명에 따른 제2 히트파이프부는 히트파이프 중 배기터널 내부에 배치되어 공기와 접촉되는 부분에 열교환부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.The second heat pipe part according to the present invention is characterized in that the heat exchanger is further provided in a portion of the heat pipe disposed inside the exhaust tunnel and in contact with the air.
본 발명에 따른 냉각수탱크는 제1 챔버 및 제2 챔버의 하단에 형성되어, 일측은 제1 챔버와 연통되어 응축수가 저장되고, 타측은 제2 챔버의 배기터널의 타단과 연통되도록 형성된 냉각수저장부를 갖는 것을 특징으로 한다.Cooling water tank according to the present invention is formed on the lower end of the first chamber and the second chamber, one side is in communication with the first chamber is stored condensate, the other side is formed in the cooling water storage unit is in communication with the other end of the exhaust tunnel of the second chamber It is characterized by having.
본 발명에 따른 냉각수탱크는 일측은 냉각수저장부에 잠기고, 타측은 제2 챔버의 배기터널의 타단에 인접 배치되어, 흡수된 냉각수를 타측으로 이동시키며, 배기터널 내부로 이송되는 공기가 냉각수를 기화시키는 기화부재를 더 구비할 수 있다.The cooling water tank according to the present invention is one side is locked to the cooling water storage, the other side is disposed adjacent to the other end of the exhaust tunnel of the second chamber, to move the absorbed cooling water to the other side, the air transported into the exhaust tunnel vaporizes the cooling water A vaporizing member may be further provided.
본 발명에 따른 구동부는 제1 챔버 및 제2 챔버 중 적어도 한 곳에 배치되며, 제2 챔버에 배치되는 때에는, 발열된 구동부와 제2 챔버로 유입된 공기가 열교환 될 수 있도록 공기유동 경로 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.The driving unit according to the present invention is disposed in at least one of the first chamber and the second chamber, and when disposed in the second chamber, the driving unit is disposed on the air flow path so that the heat generated by the driving unit and the air introduced into the second chamber can be exchanged. It is characterized by.
본 발명에 따른 전원공급부는 제1 챔버 또는 제2 챔버에 배치되며, 제2 챔버 에 배치되는 때에는, 발열된 전원공급부와 제2 챔버로 유입된 공기가 열교환 될 수 있도록 공기유동 경로 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.The power supply unit according to the present invention is disposed in the first chamber or the second chamber, and when disposed in the second chamber, the power supply unit is disposed on the air flow path so that the heated power supply unit and the air introduced into the second chamber can be heat-exchanged. It is characterized by.
본 발명에 따른 공기조화기는 다음과 같은 효과가 있다.The air conditioner according to the present invention has the following effects.
첫째, 외부공기의 습도에 영향을 받지 않고 고온부를 효율적으로 냉각할 수 있다.First, the high temperature part can be efficiently cooled without being affected by the humidity of the outside air.
둘째, 자체적으로 발생되는 응축수를 냉각수로 사용하므로 사용자가 냉각수를 보충하지 않아도 된다.Second, since the self-condensed water is used as the cooling water, the user does not have to refill the cooling water.
셋째, 히트파이프를 주된 냉각장치로 사용하고 열전모듈을 보조적으로 사용하므로 전력소모가 적고 보수관리 없이 반영구적으로 사용가능하다.Third, since the heat pipe is used as the main cooling device and the thermoelectric module is auxiliary, the power consumption is small and semi-permanent without maintenance.
넷째, 냉각성능 대비 열교환부의 전체 질량이 상대적으로 가벼우므로 공기조화기가 함유하는 잠열이 감소되어 냉각성능의 온도차 값을 향상시킬수 있다.Fourth, since the total mass of the heat exchanger is relatively light compared to the cooling performance, the latent heat contained in the air conditioner is reduced, thereby improving the temperature difference value of the cooling performance.
다섯째, 실내로 송풍될 때 흡음부재에 의해 소음이 차단된다.Fifth, the noise is blocked by the sound absorbing member when blown into the room.
여섯째, 저에너지방식이며 환경을 파괴하는 냉매가스를 사용하지 않으므로 환경친화적이다.Sixth, it is environmentally friendly because it is a low energy type and does not use refrigerant gas that destroys the environment.
이하에서는 본 발명에 따른 공기조화기의 냉방 작동원리를 주요 실시예로 하여, 도면을 참조하면서 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings based on the principle of the cooling operation of the air conditioner according to the present invention.
먼저 고온발생부인 제2 챔버(200)에서의 작동원리를 설명하고, 다음으로 저온발생부인 제1 챔버(100)에서의 작동원리를 설명한 후 통합적으로 설명하는 방식을 취한다. 제1 챔버(100)와 제2 챔버(200)에 공통적인 사항은 주로 제2 챔버(200)의 작동원리 설명에서 먼저 설명될 것이다.First, the operation principle in the
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 작동원리를 나타내는 정 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 내부의 공기유동을 나타내는 개념도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열전모듈과 히트파이프의 작동원리를 나타내는 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 열전모듈부와 히트파이프부가 배치된 것을 나타내는 평면도이다.1 is a cross-sectional view showing the operation principle of the air conditioner according to the present invention, Figure 2 is a conceptual diagram showing the air flow inside the air conditioner according to the present invention, Figure 3 is a thermoelectric module and a heat pipe according to the present invention 4 is a conceptual diagram illustrating the operation principle of the thermoelectric module unit and the heat pipe unit according to the present invention.
본 발명에 따른 공기조화기는 도 1 에 도시된 바와 같이, 제1 챔버(100), 제2 챔버(200), 열전모듈부(300), 제1 히트파이프부(400), 제2 히트파이프부(500), 냉각수탱크(600), 구동부(700), 전원공급부(800) 및 콘트롤러(900)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the air conditioner according to the present invention includes a
본 발명에 따른 크게 제1 챔버(100)와 제2 챔버(200)의 공간으로 구분될 수 있으며, 열전모듈부(300)의 열전모듈(310) 저온발생부는 제1 챔버(100)와 연결되고, 열전모듈(310) 고온발생부는 제2 챔버(200)와 연결된다.According to the present invention, the
열전모듈은 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용한 냉각장치이다. 이는 두 개의 서로 다른 금속으로 이루어지는 회로에 직류전기를 흐르게 하면 한 접합부에서는 흡열현상이 발생되고, 다른 접합부에서는 발열현상이 발생되며, 전류의 방향을 반대로 전환하면 흡열과 발열이 반대의 접합부에서 일어나는 가역적인 반응이다.The thermoelectric module is a cooling device using the Peltier effect. This is because when direct current flows through a circuit made of two different metals, endothermic phenomenon occurs at one junction, exothermic phenomenon occurs at another junction, and reversible endotherm and heat generation at opposite junctions when the current direction is reversed. Phosphorus reaction.
이러한 현상을 이용한 열전모듈(Thermoelectric module)은 n형 및 p형 반도체를 전기적으로는 직렬로 열적으로는 병렬로 되도록 연결한 모듈이다. 직류전원이 흐르면 펠티어 효과에 의해 모듈의 양면에 온도차이가 발생하게 된다.Thermoelectric module using this phenomenon is a module in which n-type and p-type semiconductors are electrically connected in series and thermally in parallel. When the DC power flows, the temperature difference occurs on both sides of the module due to the Peltier effect.
열전모듈에 직류전원이 흐를때 발열부(고온발생부)와 흡열부(저온발생부,냉각부)의 최대 온도차(ΔT)는 이론상 65~76 ℃로 보고되고 있다. 따라서 저온발생부의 온도를 보다 저온으로 하여 냉각성능을 향상시키기 위해서는 고온발생부의 방열을 얼마나 효과적으로 하느냐 즉 온도를 어떻게 낮추느냐가 중요한 문제로 등장하게 된다. 본 발명에 따른 공기조화기는 열전모듈의 고온발생부의 온도를 전력소모가 없는 히트파이프와 기화부재에서의 기화현상을 이용하여 효과적으로 낮추고 있다.The maximum temperature difference (ΔT) between the heat generating part (high temperature generating part) and the heat absorbing part (low temperature generating part and cooling part) when the DC power flows through the thermoelectric module is theoretically reported to be 65 to 76 ° C. Therefore, in order to improve the cooling performance by lowering the temperature of the low temperature generating part, how to effectively radiate the high temperature generating part, that is, how to lower the temperature emerges as an important problem. The air conditioner according to the present invention effectively lowers the temperature of the high temperature generating portion of the thermoelectric module by using the heat pipe without the power consumption and the vaporization phenomenon in the vaporizing member.
본 발명에 따른 열전모듈부(300)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 일측이 제1 챔버(100)와 열접촉되고 타측이 제2 챔버(200)와 열접촉되는 열전모듈(310)을 갖는다.As shown in FIGS. 1 to 4, the
본 발명에 따른 열전모듈부(300)은 열전모듈(310)의 일측과 접촉되는 제1 열전패널(320) 및 열전모듈(310)의 타측과 접촉되는 제2 열전패널(330)이 구비되는 것이 바람직하다.The
본 발명에 따른 열전모듈부(300)는 제2 열전패널(330) 상에 열교환부(340)가 더 구비될 수 있다. 열교환부(340)는 통상적으로는 박판형상의 핀이 병렬배치될 수 있으며, 박판형 히트싱트 등의 방열구조도 배치될 수 있다. The
본 발명에 따른 열전모듈부(300)은 복수 개로 배치될 수 있다. 각각의 열전 모듈(300)이 도 1에 도시된 바와 같이 상하방향으로 복수 배치될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 좌우방향으로 복수 배치될 수도 있다. 또한 좌우방향으로 배치된 복수 개의 열전모듈(300)로 이루어진 열전모듈부가 상하방향으로 복수 배치될 수도 있다.The
본 발명에 따른 복수 개의 열전모듈(300)은 상하방향으로 배치되어 히트파이프(410)(510)의 길이를 짧게 형성하여 배치하는 것이 바람직하다. 도 1은 따라서 균일한 냉각을 위해서 상하 방향으로 복수(3개)의 열전모듈을 배치한 실시예이다. The plurality of
본 발명에 따른 제1 챔버(100)는 실내공기가 유입되는 흡입구(110) 및 실내로 공기가 배출되는 배기구(130)를 포함한다.The
본 발명에 따른 제2 챔버(200)는 외부공기가 유입되는 흡입구(210) 및 외부로 공기가 배출되는 배기터널(220)을 가지며, 제1 챔버(100)와는 상호 밀폐되어 인접배치된다.The
본 발명에 따른 제2 챔버(200)는 내부 공간 일 측에 배기터널(220)이 추가로 구비된다. 배기터널(220)은 일단은 배기구(221)를 통해 외부와 연통되고, 타단은 냉각수탱크와 연통되는 중공형상의 밀폐구조로 이루어진다. 도 2에 도시된 바와 같이 흡입구(210)를 통해 유입되어 아래로 이동되는 공기는 제2 챔버(200)의 하측에서 배기터널(220)로 이동되어 위로 이동하게 되는데, 제2 챔버(200)내부에서 하강하는 공기와 상승하는 공기는 배기터널(220)의 벽에 의해 서로 접촉되지 않는다.The
본 발명에 따른 제1 히트파이프부 및 제2 히트파이프부의 히트파이프는 각각 제1 열전패널(320) 및 제2 열전패널(330)과의 직접적인 접촉을 통해 열전모듈(310) 의 일측(저온부) 및 타측(고온부)과 열접촉을 하게 된다.The heat pipes of the first heat pipe part and the second heat pipe part according to the present invention have one side (low temperature part) of the
히트파이프(Heat pipe)는 밀폐된 용기 내에 작동유체(working fluid)를 주입한 후 진공배기 한 다음 완벽하게 밀폐된다.히트파이프의 한쪽인 흡열부(증발부)가 외부의 열을 흡수하여 가열되면 내부의 작동유체가 기화되어 압력차에 의해 다른 쪽인 발열부(응축부)로 이동되고 주변으로 열을 방출한 후 다시 응축과정을 거쳐 증발부로 귀환되는 구조, 즉 특별한 에너지 추가 없는 자동적인 열 사이클링 구조를 말한다.The heat pipe is filled with working fluid in a closed container, evacuated and then completely sealed. When the heat absorbing part (evaporation part) of one side of the heat pipe absorbs heat from outside, it is heated. The internal working fluid is evaporated and moved to the other heating part (condensation part) due to the pressure difference, and after discharging heat to the surroundings, it goes back to the evaporation part through condensation process, that is, automatic thermal cycling structure without additional energy. Say.
히트파이프 작동의 핵심인 윅(wick)은 응축부에서 증발부로 액체상태의 작동유체를 귀환시키는 모세관 구조물로서 보통 메쉬(mesh) 또는 그루브(groove) 구조물 등 다양한 구조로 이루어진다. 이러한 구조물은 액체의 표면장력에 의한 모세관 현상을 일으켜 액체를 신속하게 이동시킨다. 액체의 귀환에는 모세관 이외에도 전자기력, 원심력, 삼투압 또는 중력을 이용할 수도 있다.The wick, which is the core of the heat pipe operation, is a capillary structure for returning a working fluid in the liquid state from the condenser to the evaporator, and is usually made of various structures such as a mesh or groove structure. Such a structure causes capillary action due to the surface tension of the liquid, thereby rapidly moving the liquid. In addition to the capillary, electromagnetic force, centrifugal force, osmotic pressure or gravity may be used for the liquid return.
특히 중력을 이용하는 경우에는 이를 열싸이펀(thermo-syphon)이라 부르며, 내부의 모세관 구조물이 필요하지 않게 된다. 열싸이펀은 응축부에서 응축된 작동유체가 중력의 힘으로 가열부로 귀환하므로 반드시 가열부가 응축부보다 아래에 위치되어야 한다는 제약을 가진다.Especially when gravity is used, this is called thermo-syphon, and the internal capillary structure is not necessary. The heat siphon has a constraint that the heating part must be located below the condensing part because the working fluid condensed in the condensing part returns to the heating part by the force of gravity.
또한 히트파이프의 성능은 기울기에 영향을 받는다. 응축부가 증발부보다 위에 있으면 응축된 작동유체가 중력의 영향으로 증발부로 귀환하는 것이 쉽게 되는데 이러한 경사를 '호의적 경사'라고 한다. 반대로 응축부가 증발부보다 아래에 있으면 응축된 작동유체는 중력을 거슬러 올라가야 하므로 귀환속도가 조금 떨어지게 되며 이러한 경사를 '반대경사'라고 한다.Also, the performance of the heat pipe is affected by the slope. If the condenser is above the evaporator, it is easy for the condensed working fluid to return to the evaporator under the influence of gravity, which is called the 'favorable slope'. On the contrary, if the condenser is below the evaporator, the condensed working fluid must go up against gravity, so that the return speed drops a little.
또한 기울기에 따른 히트파이프의 성능은 내부 윅의 구조에 따라서도 달라질 수 있다. 윅의 구조가 촘촘한 경우에는 기울기가 발생하여도 성능은 조금 떨어지지만 잘 작동될 수 있다. 그러나 윅의 구조가 성긴 경우에는 기울기가 발생하면 성능이 급격히 저하될 수 있다.In addition, the performance of the heat pipe according to the slope may vary depending on the structure of the internal wick. If the structure of the wick is compact, the performance may be slightly reduced even when the slope occurs, but it may work well. However, if the structure of the wick is sparse, the slope may cause a sharp decrease in performance.
본 발명에 따른 히트파이프(410)(510)는 여러 형태의 히트파이프가 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 히트파이프는 응축부가 증발부의 위에 놓이도록 배치되는 것이 바람직하다. 이는 특히 열싸이펀 형식의 히트파이프인 경우에 더욱 바람직하다.
본 발명에 따른 히트파이프(410)(510)는 일측과 타측이 동일선상에 놓이지 않게 절곡 형성되어 배치되는 것이 바람직하다. 이는 공기조화기 내부에 특히 상하방향으로의 각 열전모듈(300)의 배치를 용이하게 하고, 히트파이프의 일측이 열전모듈(300)과 접촉되게 하고, 타측이 공기와 접촉되게 하기 위한 구조이기 때문이다.The
본 발명에 따른 제2 히트파이프부의 히트파이프(510)는 배기터널(220) 내부에서 공기와 접촉되는 일측(응축부)의 단부가 최고 높이가 되게 절곡 형성되어 배치되는 것이 바람직하다. 모세관력을 이용하는 히트파이프의 경우에도 중력을 활용할 수 있는 구조이고, 특히 열싸이펀 구조의 히트파이프인 경우에는 더욱 바람직하다.The
본 발명에 따른 제2 히트파이프부(500)는 히트파이프 중 배기터널(220) 내부 에 배치되어 공기와 접촉되는 부분에 열교환부(520)가 더 구비될 수 있으며, 열교환부(520)는 박판 형상의 핀이 병렬배치됨이 바람직하다.The second
본 발명에 따른 냉각수탱크(600)는 제1 챔버(100) 및 제2 챔버(200)의 하단에 형성되어, 일측은 제1 챔버(100)와 연통되어 응축수가 저장되고, 타측은 제2 챔버(200)의 배기터널(220)의 타단과 연통되도록 형성된 냉각수저장부(610)를 갖는다.Cooling
본 발명에 따른 냉각수탱크(600)는 일측은 냉각수저장부(610)를 포함하고, 타측은 제2 챔버의 배기터널(220)의 타단에 인접 배치되어, 흡수된 냉각수를 타측으로 이동시키며, 배기터널 내부로 이송되는 공기가 냉각수를 기화시키는 기화부재(620)를 더 구비하는 것이 바람직하다.Cooling
기화부재(620)는 공기와 접촉이 용이하면서도 공기의 흐름을 과도하게 막으면 안되므로, 이를 고려한 적절한 길이, 면적, 형태, 개수 등으로 배치됨이 바람직하다.Since the
기화부재(620)에는 수분을 흡수하여 이동시킬 수 있는 다양한 소재가 적용될 수 있으며, 수분을 쉽게 흡수하는 부직포 등의 재질로서 바람이 쉽게 통과될 수 있는 구조가 바람직하다.Vaporizing
열전모듈(300)의 고온발생부인 제2 챔버(200)의 작동원리를 설명한다. 흡입구(210)를 통해 내부로 유입되는 외부 공기는 냉각수탱크(600)와 만나기 전에 공기조화기 내부구조에서 형성된 발열체인 열교환부(340), 구동부(700), 전원공급부(800) 등을 통과하면서 특히 제2 열전패널(330)과 열교환부(340)에서 대부분의 열을 흡수하면서 계속 가열된다. The operating principle of the
유입된 외부공기는 고온이 발생된 열전모듈(310)의 일측(고온부) 및 제2 열전패널(330)과 열접촉되는 히트파이프(510) 및 열교환부(340)와의 방열에 의해 많은 열을 흡수하여 급격하게 가열된다. 가열되어 고온이 될수록 외부공기가 함유할 수 있는 포화수증기량이 증가되어 상대습도가 급격하게 낮아진다. The introduced external air absorbs a lot of heat by heat radiation from the
즉 유입된 외부공기(여름철에는 대략 중온 다습한 공기)가 고온건조한 공기로 된다. 고온 건조(저습)한 공기는 냉각수탱크(600)의 기화부재(620)를 지나가면서, 기화(vaporization)에 의해 포화수증기량에 상당하는 수증기를 함유하게 되고, 그 결과 공기의 온도는 급격하게 저하될 것이다. 즉 저온 다습한 공기가 될 것이다.In other words, the introduced outside air (approximately medium temperature and high humidity air in summer) becomes hot air. The high temperature dry (low humidity) air passes through the
저온 다습한 공기는 배기터널(220)로 유입이 되며, 배기터널(220) 내부에 위치한 히트파이프(510)의 일측(응축부)에 형성된 열교환부(520)의 방열이 효과적으로 이루어지게 한다. 저온의 공기와 열교환부(520)의 열교환에 의해 히트파이프(510) 내부의 작동유체는 액체상태로 응축되어 증발부로 귀환되며, 공기는 온도가 높아진 상태로 배기구(221)를 통해 외부로 배출될 것이다.The low temperature and humid air is introduced into the
본 발명에 따른 제2 챔버(200)는 유입된 외부공기를 추가전원의 공급없이 가열하는 단계를 가지므로, 이를 위해 발열체로 될 수 있는 구동부(700) 및 전원공급부(800)도 함께 활용하는 것이 바람직하다.Since the
본 발명에 따른 공기조화기는 제1 챔버(100) 및 제2 챔버(200)에 배치된 송풍팬(720)을 구동시키는 구동부(700)와, 열전모듈(300)에 전원을 공급하는 전원공 급부(800) 및 전원공급을 조절하는 컨트롤러(900)를 포함한다.The air conditioner according to the present invention includes a
본 발명에 따른 구동부(700)는 제1 챔버(100) 및 제2 챔버(200) 중 적어도 한 곳에 배치되며, 제2 챔버(200)에 배치되는 때에는, 발열된 구동부(700)와 제2 챔버(200)로 유입된 공기가 열교환 될 수 있도록 공기유동 경로 상에 배치되는 것이 바람직하다.The driving
본 발명에 따른 전원공급부(800)는 제1 챔버(100) 또는 제2 챔버(200)에 배치되며, 제2 챔버(200)에 배치되는 때에는, 발열된 전원공급부(800)와 제2 챔버(200)로 유입된 공기가 열교환 될 수 있도록 공기유동 경로 상에 배치되는 것이 바람직하다.The
본 발명에 따른 제2 챔버(200)의 작동원리는 고습도 상태의 외부공기가 유입되어도 건조한 공기로 만드는 단계가 필수적 구성으로 되어 있으므로, 외부공기의 습도에 영향을 받지 아니하는 장점을 가지고 있다. 또한 고온건조 상태의 공기를 기화현상을 통해 저온으로 만든 후 이를 히트파이프(510)의 열교환부(520)의 냉각에 다시 활용하는 2차 냉각시스템이 구비되어 있으므로 열전모듈(310)의 고온발생부인 제2 챔버(200)의 효율적인 냉각이 이루어지게 된다. 전술한 바와 같이 열전모듈(310)의 고온발생부의 효과적인 냉각(방열)은 열전모듈(310)의 저온발생부에서 실내공기의 냉각을 효과적으로 하는 것과 논리적으로 연결되어 있다. 이하에서는 열전모듈(310)의 저온발생부인 제1 챔버(100)에 관해 설명하고자 한다.The operating principle of the
본 발명에 따른 제1 챔버(100)는 실내공기가 유입되는 흡입구(110) 및 실내로 공기가 배출되는 배기구(140)를 포함한다.The
본 발명에 따른 제1 챔버(100)의 하측에는 유입된 실내공기로부터 발생되는 응축수를 제1 챔버(100)와 연통된 냉각수탱크(600)로 보내는 집수부(130)가 구비됨이 바람직하다. 집수부(130)는 일반적으로 제1 챔버(100)의 바닥면에 형성된다. 집수부(130)에는 하강하는 응축수가 냉각수탱크(600)로 유입될 수 있는 구멍 등의 구조가 형성된다. 본 발명에 따른 집수부(130)는 편평한 바닥면에 복수의 구멍이 형성된 구조도 가능하고, 하단이 개구된 상광하협 형상의 기울기를 가지는 것도 가능하다.The lower side of the
본 발명에 따른 제1 챔버(100)는 일단이 흡입구(110)를 통해 실내와 연통되고, 타단이 제1 챔버 하측과 연통되는 중공형상의 밀폐구조로 이루어진 송풍터널(140)이 더 구비될 수 있다.The
본 발명에 따른 송풍터널(140)은 송풍터널의 내부 벽면에 소음을 흡수하는 흡음부재(142)가 배치되어 실내로 송풍될 때 송풍팬(720) 등에 의해 발생되는 소음을 차단하는 것이 바람직하다.In the
본 발명에 따른 송풍터널(140)은 송풍터널에 형성된 삽입공(141)을 통해 제1 히트파이프부(400)의 히트파이프(410) 일측이 송풍터널 내부에 배치되는 것이 바람직하다.In the
본 발명에 따른 제1 히트파이프부(400)는 일측은 제1 챔버(100) 내부로 유입된 실내공기와 접촉되고, 타측은 열전모듈(300)의 일측(저온부)과 열접촉되는 히트파이프(410) 및 히트파이프 중 유입된 실내 공기와 접촉되는 부분에 배치되는 제1 열교환부(420)를 갖는다.The first
본 발명에 따른 제1 열교환부(420)는 박판 형상의 핀이 병렬배치될 수 있다.In the first
본 발명에 따른 히트파이프(410)는 일측과 타측이 동일선상에 놓이지 않게 절곡 형성되어 배치되는 것이 바람직하며, 공기와 접촉되는 일측(증발부)의 단부가 최저 높이가 되게 절곡 형성되어 배치되는 것이 바람직하다.The
또한 본 발명에 따른 제1 히트파이프부(400)의 히트파이프(410)는 송풍터널 내부에 배치된 부분에 제2 열교환부(430)가 더 구비되는 것이 바람직하며, 제2 열교환부(420)는 박판 형상의 핀이 병렬배치되는 구조가 될 수 있다.In addition, in the
열전모듈(300)의 저온발생부인 제1 챔버(100)의 작동원리를 설명한다. 흡기구(110)로 유입된 대략 고온 내지 중온 상태의 실내공기는 저온상태인 히트파이프(410)의 제1 열교환부(420)에서 열교환을 통해 온도가 저하된다. 공기의 온도가 저하되면 주어진 온도에 따라 공기가 함유할 수 있는 포화수증기량이 감소됨에 따라 수증기가 응축되기 시작한다. 하강하는 응축수는 집수부(120)를 통해 냉각수탱크(600)의 냉각수저장부(610)에 저장된다.The operating principle of the
저온상태의 공기는 제1 챔버(100)의 하측에서 송풍터널(140)에 유입된다. 이때 구동부(700)의 송풍팬(720)이 송풍터널(140)로의 유입을 돕는다. 히트파이프(410)의 제1 열교환부(420)의 온도는 구조적으로 송풍터널(140) 내부에 위치된 히트파이프(410)의 제2 열교환부(430)의 온도보다 높으므로, 송풍터널(140) 내부로 유입된 공기는 다시 2차 냉각이 이루어지게 된다.The low temperature air flows into the blowing
본 발명에 따른 공기조화기는 제1 히트파이프부(400)의 응축기 부분을 급속하게 냉각시켜 작동유체를 신속하게 귀환시키기 위하여, 저온발생부에 열전모 듈(310)을 이용하였다. 저온발생부의 반대급부로 형성된 고온발생부를 효과적으로 냉각(방열)시켜야 열전모듈(310)의 저온발생부가 지속적으로 냉각이 유지될 수 있는데, 고온발생부의 냉각을 위해 히트파이프(510)를 이용하였다. 또한 고습도의 외부공기가 유입되어도 고온발생부의 냉각이 효과적으로 이루어질 수 있도록, 고습도의 외부공기를 부분적으로 가열하여 히트파이프를 1차 냉각시키는 방식과 가열로 인해 건조한 상태로 된 공기가 기화부재(620)를 통과하면서 냉각수가 기화되어 저온의 공기로 급격하게 변화되어 이를 다시 히트파이프의 2차 냉각에 활용하는 기술적 구성을 가지고 있다.In the air conditioner according to the present invention, the
또한 고온발생부의 히트파이프의 냉각이 원활함에 따라 저온발생부에서의 공기의 1차 냉각도 원활하게 진행될 수 있다. 그리고 종래 바로 실내로 배출되던 공기를 송풍터널(140) 내부에서 히트파이프(410) 및 제2 열교환부(430)와의 열교환을 통해 공기의 2차 냉각이 재차 이루어지게 한다.In addition, since the cooling of the heat pipe of the high temperature generating unit is smooth, the primary cooling of the air in the low temperature generating unit may also proceed smoothly. In addition, secondary cooling of the air is performed again through heat exchange with the
그리고 냉각수는 제1 챔버(100)에서 발생되는 응축수를 활용할 수 있으므로, 일반적으로는 보충할 필요성이 없다.And since the cooling water can utilize the condensate generated in the
본 명세서는 본 발명에 따른 공기조화기의 냉방용 실시예를 위주로 설명되어 있다. 이는 본 발명이 해결하고자 한 과제가 고습도 상태의 외부공기가 유입될 때 고온발생부의 냉각을 어떻게 효율적으로 할 것인가 하는 점에 있기 때문이다. 그런데 본 발명에 따른 공기조화기는 직류전원의 방향전환에 따라 난방용으로 활용될 수 있음은 물론이다. This specification has been described focusing on the embodiment for cooling the air conditioner according to the present invention. This is because the problem to be solved by the present invention is how to efficiently cool the high temperature generation unit when the external air in a high humidity state is introduced. By the way, the air conditioner according to the present invention can be used for heating according to the change of direction of the DC power supply.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.The embodiments and drawings attached to this specification are merely to clearly show some of the technical ideas included in the present invention, and those skilled in the art can easily infer within the scope of the technical ideas included in the specification and drawings of the present invention. Modifications that can be made and specific embodiments are obviously included in the scope of the technical spirit of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 작동원리를 나타내는 정 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing the operation principle of the air conditioner according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 내부의 공기유동을 나타내는 개념도이고,Figure 2 is a conceptual diagram showing the air flow inside the air conditioner according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 열전모듈과 히트파이프의 작동원리를 나타내는 개념도이고,3 is a conceptual diagram showing the operating principle of the thermoelectric module and the heat pipe according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 열전모듈부와 히트파이프부가 복수로 배치된 것을 나타내는 평면도이다.4 is a plan view illustrating a plurality of thermoelectric module units and heat pipe units according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 제1 챔버 110 : 흡입구100: first chamber 110: suction port
120 : 집수부 130 : 배기구120: collecting part 130: exhaust port
140 : 송풍터널 141 : 삽입공140: blower tunnel 141: insertion hole
142 : 흡음부재 200 : 제2 챔버142: sound absorbing member 200: second chamber
210 : 흡입구 220 : 배기터널210: inlet 220: exhaust tunnel
221 : 배기구 222 : 삽입공221: exhaust port 222: insertion hole
300 : 열전모듈부 310 : 열전모듈300: thermoelectric module 310: thermoelectric module
320 : 제1 열전패널 330 : 제2 열전패널320: first thermoelectric panel 330: second thermoelectric panel
340 : 열교환부 400 : 제1 히트파이프부 410 : 히트파이프 420 : 제1 열교환부 430 : 제2 열교환부 500 : 제2 히트파이프부 510 : 히트파이프 520 : 열교환부 600 : 냉각수탱크 610 : 냉각수저장부 620 : 기화부재 700 : 구동부 710 : 구동축 720 : 송풍팬 800 : 전원공급부 900 : 콘트롤러Reference numeral 340: heat exchange part 400: first heat pipe part 410: heat pipe 420: first heat exchange part 430: second heat exchange part 500: second heat pipe part 510: heat pipe 520: heat exchange part 600: cooling water tank 610: cooling water storage Apparatus 620: Vaporizing member 700: Driver 710: Drive shaft 720: Blower fan 800: Power supply 900: Controller
Claims (26)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070080576A KR100861005B1 (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | Air-conditioner comprised thermoelectric module and heat pipe |
PCT/KR2008/000947 WO2009022778A1 (en) | 2007-08-10 | 2008-02-18 | Air-conditioner comprised thermoelectric module and heat pipe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070080576A KR100861005B1 (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | Air-conditioner comprised thermoelectric module and heat pipe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100861005B1 true KR100861005B1 (en) | 2008-09-30 |
Family
ID=40023919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070080576A KR100861005B1 (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | Air-conditioner comprised thermoelectric module and heat pipe |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100861005B1 (en) |
WO (1) | WO2009022778A1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101185567B1 (en) * | 2012-02-23 | 2012-09-26 | 주식회사 씨앤엘 | Cooling apparatus using thermoelement module |
KR20150078429A (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-08 | 갑을오토텍(주) | Battery cooling system having heat exchanger |
KR101565559B1 (en) * | 2015-03-05 | 2015-11-20 | 주식회사 씨앤엘 | Cooling Apparatus using thermoelement module |
US20160113148A1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-04-21 | Abb Technology Oy | Cooling device and cooled electrical assembly comprising the same |
KR101628152B1 (en) | 2015-06-11 | 2016-06-08 | 주식회사 두인이엔지 | Dedicated Outdoor Air Handling Unit(DOAHU) with dehumidifier Heat Pipes for energy conservation and air conditioning system compound DOAHU and chilled beam units |
KR101667233B1 (en) | 2015-06-30 | 2016-10-18 | 김광선 | Apparatus for air cleaning and Method of air cleaning using the same with twins filter |
CN107421037A (en) * | 2017-09-07 | 2017-12-01 | 北京纳源丰科技发展有限公司 | A kind of natural cooling module |
KR20190040782A (en) * | 2017-10-11 | 2019-04-19 | 주식회사 씨앤엘 | Cooling Apparatus using thermoelectric module, and motor operated valve coupled with the same |
KR20200121966A (en) * | 2019-04-17 | 2020-10-27 | (주)다원테크 | Artificial intelligence in the outdoor resetis remarkebly low cooling systems |
KR20230096694A (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-30 | 한국기계연구원 | A device for capturing water and a method for capturing and purifying water using the same |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101858623B (en) * | 2010-04-27 | 2012-07-25 | 江苏国莱特空调设备有限公司 | Heat pipe cyclic low wet all fresh air whole air conditioner |
CN101886836B (en) * | 2010-06-29 | 2012-09-05 | 清华大学 | Machine room heat removal device for evaporation cooling type heat-pipe heat exchange |
CN103743018A (en) * | 2013-12-25 | 2014-04-23 | 王春 | Novel energy-saving TE module air conditioner |
KR20210108237A (en) * | 2020-02-25 | 2021-09-02 | 엘지전자 주식회사 | Air conditioning apparatus |
DE102022113670B3 (en) * | 2022-05-31 | 2023-08-10 | FH Aachen University of Applied Sciences, Körperschaft des öffentlichen Rechts | ventilation system and building |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000044074A (en) | 1998-12-30 | 2000-07-15 | 전주범 | Air conditioner using thermoelectric semiconductor |
KR20000044071A (en) | 1998-12-30 | 2000-07-15 | 전주범 | Air conditioner using thermoelectric semiconductor |
KR20020089954A (en) * | 2001-05-25 | 2002-11-30 | 이재혁 | Air conditioning and heating apparatus for use of heat pipe and thermo element |
KR100474893B1 (en) | 2002-03-14 | 2005-03-09 | 엘지전자 주식회사 | heat pump system using thermal electric module |
KR200400252Y1 (en) | 2005-08-19 | 2005-11-03 | 장철수 | heating body cooling apparatus using thermoelectric element |
KR100810720B1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-03-07 | 세실실업 주식회사 | Cool/hot-air conditioner using thermoelectric semiconductor heat pipe |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040052214A (en) * | 2001-07-20 | 2004-06-22 | 주식회사 알마 | Heat exchanger assembly and heat exchange manifold |
KR20040045667A (en) * | 2002-11-25 | 2004-06-02 | 유홍식 | Air-conditioner utilized by thermo-electrical module |
-
2007
- 2007-08-10 KR KR1020070080576A patent/KR100861005B1/en active IP Right Grant
-
2008
- 2008-02-18 WO PCT/KR2008/000947 patent/WO2009022778A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000044074A (en) | 1998-12-30 | 2000-07-15 | 전주범 | Air conditioner using thermoelectric semiconductor |
KR20000044071A (en) | 1998-12-30 | 2000-07-15 | 전주범 | Air conditioner using thermoelectric semiconductor |
KR20020089954A (en) * | 2001-05-25 | 2002-11-30 | 이재혁 | Air conditioning and heating apparatus for use of heat pipe and thermo element |
KR100474893B1 (en) | 2002-03-14 | 2005-03-09 | 엘지전자 주식회사 | heat pump system using thermal electric module |
KR200400252Y1 (en) | 2005-08-19 | 2005-11-03 | 장철수 | heating body cooling apparatus using thermoelectric element |
KR100810720B1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-03-07 | 세실실업 주식회사 | Cool/hot-air conditioner using thermoelectric semiconductor heat pipe |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101185567B1 (en) * | 2012-02-23 | 2012-09-26 | 주식회사 씨앤엘 | Cooling apparatus using thermoelement module |
KR20150078429A (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-08 | 갑을오토텍(주) | Battery cooling system having heat exchanger |
KR101594385B1 (en) | 2013-12-30 | 2016-02-16 | 갑을오토텍(주) | Battery cooling system having heat exchanger |
US20160113148A1 (en) * | 2014-10-20 | 2016-04-21 | Abb Technology Oy | Cooling device and cooled electrical assembly comprising the same |
KR101565559B1 (en) * | 2015-03-05 | 2015-11-20 | 주식회사 씨앤엘 | Cooling Apparatus using thermoelement module |
KR101628152B1 (en) | 2015-06-11 | 2016-06-08 | 주식회사 두인이엔지 | Dedicated Outdoor Air Handling Unit(DOAHU) with dehumidifier Heat Pipes for energy conservation and air conditioning system compound DOAHU and chilled beam units |
KR101667233B1 (en) | 2015-06-30 | 2016-10-18 | 김광선 | Apparatus for air cleaning and Method of air cleaning using the same with twins filter |
CN107421037A (en) * | 2017-09-07 | 2017-12-01 | 北京纳源丰科技发展有限公司 | A kind of natural cooling module |
KR20190040782A (en) * | 2017-10-11 | 2019-04-19 | 주식회사 씨앤엘 | Cooling Apparatus using thermoelectric module, and motor operated valve coupled with the same |
KR102045278B1 (en) | 2017-10-11 | 2019-12-02 | 주식회사 씨앤엘 | Cooling Apparatus using thermoelectric module, and motor operated valve coupled with the same |
KR20200121966A (en) * | 2019-04-17 | 2020-10-27 | (주)다원테크 | Artificial intelligence in the outdoor resetis remarkebly low cooling systems |
KR102174983B1 (en) * | 2019-04-17 | 2020-11-06 | (주)다원테크 | Artificial intelligence in the outdoor resetis remarkebly low cooling systems |
KR20230096694A (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-30 | 한국기계연구원 | A device for capturing water and a method for capturing and purifying water using the same |
KR102561825B1 (en) | 2021-12-23 | 2023-08-01 | 한국기계연구원 | A device for capturing water and a method for capturing and purifying water using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009022778A1 (en) | 2009-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100861005B1 (en) | Air-conditioner comprised thermoelectric module and heat pipe | |
KR102015917B1 (en) | Cooling device using thermo-electric module | |
US5655373A (en) | Gas turbine intake air cooling apparatus | |
US8312640B2 (en) | Cloth dryer | |
US20150260434A1 (en) | Air Source Heat Exchange System and Method Utilizing Temperature Gradient and Water | |
JP2016023837A (en) | Air conditioner for server system | |
KR101496684B1 (en) | The Air Conditioner using Themoelectric Modules and PCM | |
JPH11135972A (en) | Housing cooling device | |
KR101111194B1 (en) | Air conditioning apparatus for vehicle having thermoelectric-module | |
KR100526758B1 (en) | Hybrid cooling tower | |
CN100373100C (en) | Outdoor unit of air-conditioner | |
KR20080017674A (en) | Small refrigerator | |
JP3539151B2 (en) | Cooling system | |
KR100605484B1 (en) | Loop-type heat pipe having td-pcm cold storage module containing condenser and cooling apparatus using the heat pipe | |
KR102024567B1 (en) | A Cooler for Display Device | |
KR200400067Y1 (en) | Multi air conditioner without outdoor unit | |
CN220205943U (en) | Bathroom air conditioner | |
KR200379764Y1 (en) | Multi air conditioner without outdoor unit | |
CN110274330A (en) | A kind of solar energy economical air conditioner | |
KR20060000470A (en) | Fan coil unit for cooling and heating with oscillating heat pipe | |
KR100512041B1 (en) | Heat exchanger for air conditioner | |
CN213599604U (en) | Heat pump system with automatically controlled drive plate heat dissipation function | |
KR200315236Y1 (en) | Hybrid cooling tower | |
KR100465410B1 (en) | Loop Heat Pipe Fan Coil Unit Radiator | |
KR20100055593A (en) | Air conditioning apparatus for vehicle having thermoelectric-module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120904 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130911 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140924 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160919 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180927 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190924 Year of fee payment: 12 |