KR100871189B1 - Outer heat exchanger of cooler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 쿨러의 구성요소 중 열교환기에 관한 것으로서, 이는 냉각팬에 의한 쿨러의 구동부에서 가압된 냉매가스의 일부 열과 송풍공기와의 열교환을 통해 쿨러 외부로 방열시키는 공랭식 강제대류형의 일체형 외측 열교환기를 상기 쿨러의 내측 열교환기 외주면에 착탈이 원할하도록 분할형태의 구조로 형성시킴과 동시에, 상기 쿨러의 사용조건 및 용도 등 주위 환경에 따라 수냉식 또는 자연 대류방식 구조로 형성하여 이를 상기 쿨러의 내측 열교환기에 선택적으로 적용시키므로서, 종래 일체형 외측 열교환기에 비해 상기 내측 열교환기와의 결합작업이 간편해지는 효과와 함께, 상기 쿨러의 주위 환경에 맞게 구동부에서 고온 고압으로 가압된 냉매가스의 열을 외부로 원할히 방열시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.The present invention relates to a heat exchanger of the components of the cooler, which is an air-cooled forced convection integrated outer heat exchanger for radiating heat to the outside of the cooler through heat exchange with the blower air and some heat of the pressurized refrigerant gas in the drive unit of the cooler by the cooling fan. While forming the split-type structure to be detachable on the outer circumferential surface of the inner heat exchanger of the cooler, and formed in a water-cooled or natural convection method according to the ambient conditions, such as the use conditions and uses of the cooler, it is formed in the inner heat exchanger of the cooler By selectively applying, the combined operation with the inner heat exchanger is simpler than the conventional integrated outer heat exchanger, and the heat of the refrigerant gas pressurized by the high temperature and high pressure in the driving unit can be radiated to the outside smoothly in accordance with the surrounding environment of the cooler. It has an excellent effect.
쿨러, 열교환기, 분할형 열교환기, 수냉식 열교환기, 자연 대류 열교환기Cooler, Heat Exchanger, Split Heat Exchanger, Water Cooled Heat Exchanger, Natural Convection Heat Exchanger
Description
도 1 은 종래 쿨러의 개략적 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a conventional cooler.
도 2 는 종래 쿨러의 구성요소 중 방열부 및 방열부를 이루는 내/외측 열교환기의 결합 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view of the combination of the inner and outer heat exchanger constituting the heat dissipating portion and the heat dissipating portion of the conventional cooler.
도 3 은 본 발명의 외측 열교환기가 적용된 쿨러의 방열부 정면도 및 외측 열교환기의 상세도.Figure 3 is a front view of the heat dissipation portion of the cooler to which the outer heat exchanger of the present invention and a detailed view of the outer heat exchanger.
도 4 는 도 3 에 도시된 외측 열교환기의 분해 단면도.4 is an exploded cross-sectional view of the outer heat exchanger shown in FIG. 3.
도 5 는 본 발명인 열교환기의 다른 실시예인 수냉 방열방식 구조의 열교환기를 나타낸 실시예도.Figure 5 is an embodiment showing a heat exchanger of a water-cooled heat dissipation structure which is another embodiment of the heat exchanger of the present invention.
도 6 은 본 발명인 열교환기의 또 다른 실시예인 자연 대류 방열방식 구조의 열교환기를 나타낸 실시예도.Figure 6 is an embodiment showing a heat exchanger of natural convection heat dissipation structure which is another embodiment of the heat exchanger of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10. 분할형 외측 열교환기 10a. 수냉식 외측 열교환기10. Split type
10b. 자연 대류식 외측 열교환기10b. Natural Convection External Heat Exchanger
20. 고정밴드 30. 나사20.
44, 44a. 유체 유동관 45. 저장탱크44, 44a.
46. 순환펌프 47. 냉각팬
46.
50. 방열플레이트 51. 쿨러 케이스50.
본 발명은 쿨러의 구성요소 중 방열부에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각팬에 의한 쿨러의 구동부에서 가압된 냉매가스의 일부 열과 송풍공기와의 열교환을 통해 쿨러 외부로 방열시키는 공랭식 강제대류형의 일체형 외측 열교환기를 상기 쿨러의 내측 열교환기 외주면에 착탈이 원할하도록 분할형태의 구조로 형성시키므로서, 상기 쿨러의 방열부 중 내측 열교환기 외주면에 삽착 고정되는 종래 일체형 외측 열교환기에 비해 상기 내측 열교환기와의 결합작업이 간편해지도록 함과 동시에, 상기 외측 열교환기를 쿨러의 사용조건 및 용도 등 주위 환경에 따라 수냉식 또는 자연 대류방식 구조로 구성하여 이를 상기 쿨러의 내측 열교환기에 선택 적용시키므로서, 이에 따른 상기 쿨러의 주위 환경에 맞게 구동부에서 고온 고압으로 가압된 냉매가스의 열을 외부로 원할히 방열시킬 수 있도록 한 쿨러의 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat dissipation unit of the cooler, and more particularly, to the air-cooled forced convection type of heat dissipation to the outside of the cooler through heat exchange with the blower air and some heat of the refrigerant gas pressurized by the driving unit of the cooler by the cooling fan. Since the integral outer heat exchanger is formed in a split structure so as to be detachable from the inner heat exchanger outer circumferential surface of the cooler, the inner heat exchanger with the inner heat exchanger as compared to the conventional one-sided outer heat exchanger that is inserted into and fixed to the outer circumferential surface of the inner heat exchanger of the cooler. In addition to simplifying the coupling operation, the outer heat exchanger is configured as a water-cooled or natural convection structure according to the ambient conditions, such as the use conditions and uses of the cooler, and selectively applied to the inner heat exchanger of the cooler, thereby Refrigerant gas pressurized by high temperature and high pressure in the driving part according to the surrounding environment Heat the present invention relates to a heat exchanger of a cooler so as to smoothly heat radiation to the outside.
일반적으로 쿨러는 헬륨 혹은 수소 등의 작동유체가 압축 - 팽창 등의 과정을 통해 냉동출력을 발생시키는 장치로서, 도 1 은 보편화된 쿨러를 개략적으로 보인 것이다.In general, a cooler is a device in which a working fluid, such as helium or hydrogen, generates a refrigeration output through a process of compression-expansion, etc. FIG. 1 schematically shows a generalized cooler.
쿨러(1)는 도 1 에 도시한 바와 같이, 리니어 모터(130)의 전자기적 상호 작 용에 의한 피스톤(140)의 직선왕복운동에 의해 냉매가스를 고온 고압상태로 압축시키는 구동부(100)와; 상기 구동부(100)로부터 고온 고압상태로 압축된 냉매가스의 일부 열을 흡수 및 외부로 방열시키는 방열부(200)와; 상기 방열부(200)로부터 일정량의 열이 흡수된 냉매가스가 재생기(330)를 왕복 유동하면서 열역학적 사이클에 의해 극저온화 상태로 변화되는 냉동부(300)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the
이 중, 상기 구동부(100)는, 소정의 내부공간을 갖으며, 디스플레이서(310)가 내삽된 내·외측 열교환기(210)(220)와 동심을 이루도록 프레임(110)에 결합 고정된 쉘 튜브(120)와; 고정자(Stator)(130a)와 가동자(Armature)(130b)로 구성되어 상기 쉘 튜브(120)의 내부에 장착되는 리니어 모터(130)와; 상기 리니어모터(130)의 가동자(130b) 일측단에 고정되어 상기 리어니 모터(130)의 전자기적 상호 작용으로 직선왕복운동을 하는 가동자(130b)와 동일운동을 하는 피스톤(140)과; 상기 내측 열교환기(210)와 동심을 이루면서 내삽된 피스톤(140)의 직선왕복운동이 상기 디스플레이서(310)에 수평하게 전달될 수 있도록 상기 프레임(110) 내측 중앙에 결합 고정된 실린더(150)와; 상기 피스톤(140)내에 삽입되는 디스플레이서 로드(320)와 상기 로드(320)와 나선 결합된 디스플레이서(310)의 위치를 상기 피스톤(140) 및 내측 열교환기(210)와 동심상태를 이룰 수 있게 상기 디스플레이서 로드(320)의 일측을 고정 지지하는 판스프링(160); 및 고정수단에 의해 상기 판스프링(160)을 고정 지지하는 스프링 지지대(170)로 구성되어 있다. 미 설명 부호 130c 는 리니어 모터(130)의 구성요소인 내측 고정자이다. Among these, the
상기 방열부(200)는, 피스톤(140)의 직선왕복운동과 수평하게 디스플레이서(310)가 직선왕복운동을 할 수 있게 실린더(150) 및 피스톤(140)과 동심을 이루도록 상기 프레임(110) 전방(前方)에 위치되어 피스톤(140)으로부터 고온 고압상태로 압축된 냉매가스의 열을 흡수하는 내측 열교환기(210); 및 상기 내측 열교환기(210) 외측 원주면에 고정되어 상기 내측 열교환기(210)로부터 전달된 냉매가스의 열을 쿨러(1) 외부로 방열시키는 외측 열교환기(220)로 구성되어 있다.The
상기 냉동부(300)는, 내측 열교환기(210) 내에 삽착되어 상기 피스톤(140)으로부터 가압되는 냉매가스의 압축 및 팽창을 통해 상기 디스플레이서 로드(320) 일측을 고정하고 있는 판스프링(160)의 탄성변형 범위내에서 직선왕복운동을 하는 디스플레이서(310) 및 디스플레이서 로드(320)와; 상기 디스플레이서(310)에 내장되어 상기 피스톤(140)으로부터 가압되어 상기 디스플레이서(310) 내로 압축 유동된 고온 고압상태 냉매가스의 현열을 저장한 다음 팽창된 후, 저온 상태로 되돌아가는 냉매가스에 온도를 보상하여 일정고온상태의 냉매가스로 열전달시키는 재생기(330)와; 상기 디스플레이서(310)가 삽착될 수 있게 중공관 형태로 형성되어 있으며, 상기 디스플레이서(310)에 내장된 재생기(330)를 관통한 냉매가스가 팽창되면서 저온상태로 열 변화되도록 외부와 열교환하는 냉측부(350)가 상기 관 일측 끝단에 결합 고정된 디스플레이서 하우징(340)으로 구성되어 있다.The
상기와 같이 구성된 쿨러(1)의 작동관계를 설명하면, 먼저 상기 쿨러(1)의 구성요소인 리니어 모터(130) 즉, 고정자(130a)와 가동자(130b)의 전자기적 상호 작용에 의해 가동자(130b)가 직선운동을 하게 됨과 동시에, 상기 가동자(130b)의 일측단에 고정된 피스톤(140) 역시 상기 가동자(130b)와 동일하게 직선운동을 하면 서 압축공간(C)에 충전되어 있는 헬륨 또는 수소의 냉매가스를 압축하게 된다.Referring to the operation relationship of the cooler (1) configured as described above, first by the electromagnetic interaction of the
이렇게 압축된 냉매가스는, 방열부(200)를 통과하면서 상기 방열부(200)에 의해 일부의 열이 쿨러(1) 외부로 방출되게 되고, 이후 디스플레이서(310)를 관통하여 재생기(330)에 유입되게 되는데, 이 때 디스플레이서(310)의 경우, 상기 압축된 냉매가스의 압력작용에 의해 디스플레이서 로드(320) 일측부가 고정된 판스프링(160)의 탄성변형 범위내까지 팽창공간(P)으로 직선이동을 하면서 상기 판스프링(160)이 냉동부(300) 쪽으로 변형이 이루어지게 된다.The compressed refrigerant gas is discharged to the outside of the
이와 같이 직선 이동된 디스플레이서(310) 내로 유입된 압축 냉매가스는, 상기 디스플레이서(310)에 내장된 재생기(330)를 관통하면서 열에너지가 재생기(330)에 저장되도록 열전도시킨 다음, 상기 디스플레이서(310) 반대쪽의 팽창공간(P)으로 유동되면서 상기 피스톤(140)의 가압력이 감소함에 따라 상기 판스프링(160)의 탄성복원작용에 의해 디스플레이서(310)가 압축공간(C) 측으로 이동되며, 이후 팽창공간(P)으로 유동된 냉매가스가 팽창되면서 그 압력에 의해 상기 디스플레이서(310)는 피스톤(140)과 반대방향으로 직선왕복운동을 하게 되며, 상기와 같은 디스플레이서(310)의 직선왕복운동에 의한 디스플레이서 로드(320)의 압입작용에 따라 상기 판스프링(160)은 냉동부(300) 반대쪽으로 변형이 이루지게 된다. The compressed refrigerant gas flowing into the
이후, 팽창공간(P)은 냉매가스의 팽창작용에 의해 극저온 상태로 냉각되게 되고, 상기와 같이 팽창된 저온 냉매가스는 다시 재생기(330)를 통과하면서 상기 재생기(330)에 저장된 열에너지를 전달받아 압축공간(C)으로 유입되게 되는데, 이 때 상기 팽창공간(P)에서 작용되던 냉매가스의 팽창력이 감소함에 따라 상기 판스 프링(160)의 탄성복원작용에 의해 디스플레이서(310)는 압축공간(C)으로 다시 이동하게 되며, 상기와 같이 압축공간(C)으로 유입된 냉매가스를 피스톤(140)이 다시 압축시키는 반복적인 사이클을 반복하므로서, 쿨러(1)의 냉각작용이 이루어지게 된다.Then, the expansion space (P) is cooled to a cryogenic state by the expansion action of the refrigerant gas, the expanded low-temperature refrigerant gas is passed through the
그러나, 상기 쿨러(1)의 방열부(200) 요소인 내측 열교환기(210) 및 외측 열교환기(220)의 경우, 각각 일체형의 원통부재로 형성되어 있으면서 상기 내측 열교환기 몸체(211) 내주면 및 외측 열교환기 몸체(221) 외주면에는 두께가 얇은 방열핀(212)(222)들이 치밀한 간격으로 고정되어 있으며, 특히 상기 외측 열교환기(220) 내에 결합되는 내측 열교환기(210)와 외측 열교환기(220)와의 결합상태가 억지끼워맞춤으로 결합되기 때문에, 이에 따른 상기 일체형 내측 열교환기(210)와 상기 일체형 외측 열교환기(220)를 결합시키는데 매우 어려운 문제점이 있었다.However, in the case of the
또한, 상기 내측 열교환기(210) 외주면에 억지끼워맞춤된 외측 열교환기(220)의 경우, 냉각팬(미도시)을 이용한 공랭식 강제대류형인 핀형상의 열교환기로 형성되어 있기 때문에, 주위온도가 높은 환경에서는 사용할 수 없으며, 온도가 일정하게 유지되는 실내 기지국에서만 사용할 수 있는 등, 상기 핀형상의 열교환기 형태인 공랭식 강제대류형 열교환기(220)의 사용이 극한적으로 제한되는 커다란 문제점도 있었다.In addition, the
더욱이, 상기와 같이 냉각팬 구동에 의해 쿨러(1)의 구동부(100)에서 고온 고압상태로 가압된 냉매가스 열과 열교환되어 쿨러(1) 외부로 냉매가스 열을 방열 시키는 공랭식 강제대류형 외측 열교환기(220)의 경우, 상기 쿨러(1) 내의 고온 냉매가스와 송풍된 공기가 상호 열교환되게 하는 냉각팬의 역할이 매우 중요하기 때문에, 쿨러(1) 전체의 신뢰성이 상기 냉각팬의 신뢰성에 좌우되게 되는 문제점도 있었다.Furthermore, the air-cooled forced convection type external heat exchanger which heat-exchanges the refrigerant gas heat pressurized by the
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 냉각팬에 의한 쿨러의 구동부에서 가압된 냉매가스의 일부 열과 송풍공기와의 열교환을 통해 쿨러 외부로 방열시키는 공랭식 강제대류형의 종래 일체형 외측 열교환기 즉, 상기 쿨러의 방열부 중 내측 열교환기 외주면에 삽착 고정되는 종래 일체형 외측 열교환기에 비해 상기 내측 열교환기와의 결합작업이 원활하면서 매우 간편해지도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the conventional one-piece external heat exchanger of the air-cooled forced convection type to radiate heat to the outside of the cooler through heat exchange with the blowing air and the heat of the refrigerant gas pressurized in the drive unit of the cooler by the cooling fan That is, the object of the present invention is to make the coupling operation with the inner heat exchanger smooth and very simple as compared with the conventional integrated outer heat exchanger which is inserted into and fixed to the outer circumferential surface of the inner heat exchanger among the heat radiating parts of the cooler.
또한, 상기 쿨러의 방열부에 구동부에서 가압된 냉매가스의 일부 열을 방열시키기 위한 종래 공랭식 강제대류 형태의 외측 열교환기를 적용시킴과 더불어, 상기 쿨러의 사용조건 및 용도 등 주위 환경에 따라 수냉식 또는 자연 대류방식 구조로 구성하여 이를 상기 쿨러의 내측 열교환기에 선택 적용시키므로서, 이에 따른 상기 쿨러의 주위 환경에 맞게 구동부에서 고온 고압으로 가압된 냉매가스의 열을 외부로 원할히 방열시킬 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
In addition, in addition to applying a conventional air-cooled forced convection type external heat exchanger for radiating a part of the heat of the refrigerant gas pressurized by the driving unit to the heat radiating portion of the cooler, water-cooled or natural The convection system is configured to selectively apply this to the inner heat exchanger of the cooler, so that the heat of the refrigerant gas pressurized by the high temperature and high pressure in the driving unit can be radiated to the outside smoothly according to the surrounding environment of the cooler. There is this.
이러한 본 발명의 목적은, 쿨러의 내측 열교환기 외주면과의 착탈작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 일체형 외측 열교환기를 상호 분할된 형태의 외측 열교 환기로 형성함과 동시에, 고정부재를 통해 상기 분할형 외측 열교환기가 상기 내측 열교환기의 외주면에 상호 결합되는 구조로 형성된 쿨러의 외측 열교환기 구조에 의해 해결될 수 있는 바, 이하 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.The object of the present invention is to form an integral outer heat exchanger with a mutually divided outer heat exchanger so as to facilitate attachment and detachment with the outer surface of the inner heat exchanger of the cooler and at the same time, the split outer heat exchanger through a fixing member. Bars can be solved by the outer heat exchanger structure of the cooler formed in a structure that is coupled to the outer peripheral surface of the inner heat exchanger, will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 은 본 발명의 외측 열교환기가 적용된 쿨러의 방열부 정면도 및 외측 열교환기의 상세도를 나타낸 것이고, 도 4 는 도 3 에 도시된 외측 열교환기의 분해 단면도를 나타낸 것이다.3 is a front view of the heat dissipation part of the cooler to which the outer heat exchanger of the present invention is applied and a detailed view of the outer heat exchanger, and FIG. 4 is an exploded cross-sectional view of the outer heat exchanger shown in FIG. 3.
본 발명인 쿨러의 외측 열교환기(10) 구조는, 쿨러(미도시)의 방열부(200) 중 내측 열교환기(미도시) 외주면에 삽착 고정되어 냉각팬(미도시)에 의한 쿨러의 구동부(미도시)에서 가압된 냉매가스의 일부 열과 송풍공기와의 열교환을 통해 쿨러 외부로 방열시키는 공랭식 강제대류형의 일체형 외측 열교환기에 있어서;The
상기 내측 열교환기 외주면과의 착탈작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 일체형 외측 열교환기를 상호 분할된 형태의 외측 열교환기(10)로 형성함과 동시에, 고정부재(20)를 통해 상기 분할형 외측 열교환기(10)가 상기 내측 열교환기의 외주면에 상호 결합되는 구조로 형성된 구성이다.
The integral outer heat exchanger is formed as a mutually divided
이하, 본 발명인 쿨러의 외측 열교환기 구조에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the outer heat exchanger structure of the cooler of the present invention will be described in detail.
본 발명인 쿨러의 외측 열교환기(10) 구조는, 도 1 내지 도 2 에 도시한 바와 같이 냉각팬에 의한 쿨러(1)의 구동부(100)에서 가압된 냉매가스의 일부 열과 송풍공기와의 열교환을 통해 쿨러(1) 외부로 방열시키는 공랭식 강제대류형의 일체 형 외측 열교환기(220)를 상기 쿨러(1)의 내측 열교환기(210) 외주면에 결합시 문제점을 해소하기 위해 상기 일체형으로 형성된 외측 열교환기(220)를 도 3 에 도시한 바와 같이, 분할형태의 외측 열교환기(10) 구조로 형성시킴과 동시에, 상기 쿨러(1)의 사용조건 및 용도 등 주위 환경에 따라 수냉식 또는 자연 대류방식 구조의 외측 열교환기(10a)(10b)를 구성하여 이를 상기 쿨러(1)의 내측 열교환기(210)에 선택 적용시키므로서, 이에 따른 상기 분할된 외측 열교환기(10) 및 상기 외측 열교환기(10)의 실시예적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.The
상기 분할형 외측 열교환기(10)는 도 3 에 도시한 바와 같이, 상기 쿨러(1) 내의 구동부(100)에서 고온 고압 상태로 가압된 냉매가스의 일부 열을 쿨러(1) 외부로 방열시킬 수 있도록 상기 쿨러(1)의 방열부(200) 중 내측 열교환기(210) 외주면에 삽착 고정되는 것으로서, 이러한 상기 외측 열교환기(10)의 경우, 열교환기 몸체(221) 외주면에 다수의 공랭식 강제 대류형 방열핀(222)이 고정된 종래의 일체형 열교환기(220)를 각각 분할된 형태의 외측 열교환기(10)로 형성함과 동시에, 고정부재(20)를 통해 상기 분할형 외측 열교환기(10)가 상기 내측 열교환기(210)의 외주면에 상호 결합되는 구조(도 4 참조)이며, 특히 상기 고정부재(20)는 도 3 및 도 4 에 도시한 바와 같이, 상기 분할형 외측 열교환기(10) 및 내측 열교환기(210)가 도 2 와 같이 결합시, 상기 외측 열교환기(10)가 상기 내측 열교환기(210) 외주면에서 분리되지 않도록 나사(30) 체결에 의해 상기 외측 열교환기(10)의 외주면 전체를 면압으로 조여 주는 고정밴드(20)로 이루어져 있다.As shown in FIG. 3, the split type
또한, 상기 고정밴드(20)는 전체형상이 소정폭을 갖는 링형태로 형성되어 있 으며, 상기 링 양끝단에는 나사(30) 체결이 가능하도록 관통홀(22)이 형성된 소정길이의 절곡부(21)가 형성되어 있다. 미 설명 부호 (31) 은 나사(30)와 결합되는 너트(31)이다.In addition, the fixing
이와 같이 구성된 상기 분할형 외측 열교환기(10)의 경우, 도 2 와 같이, 상기 쿨러(1)의 방열부(200) 중 내측 열교환기(210) 외주면에 결합시, 상호 분할된 각각의 외측 열교환기(10)를 상기 내측 열교환기(210) 외주면에 삽착시킨 다음, 상기 외측 열교환기(10)가 상호 분리되지 않도록 그 외주면에 고정밴드(20)를 삽착시킨 후, 상기 고정밴드(20)에 의해 상기 외측 열교환기(10)가 조여져 완전히 결합될 수 있도록 나사(30) 체결시키기 때문에, 종래 일체형 외측 열교환기(220)에 비해 상기 내측 열교환기(210)와 본 발명의 분할형 외측 열교환기(10)의 결합작업이 매우 간편한 특징이 있다.
In the split type
도 5 는 본 발명인 열교환기의 다른 실시예인 수냉 방열방식 구조의 열교환기를 나타낸 실시예도이다.5 is an exemplary view showing a heat exchanger of a water-cooled heat dissipation structure that is another embodiment of the heat exchanger of the present invention.
도 5 에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예인 외측 열교환기(10a)는, 상기 쿨러(미도시)의 사용조건 및 용도 등 주위 환경에 따라 상기 쿨러의 구동부(도 1 참조)에서 고온 고압으로 가압된 냉매가스의 일부 열을 냉각 및 외부로 방열시킬 수 있도록 순환펌프(46)에 의한 별도 유체의 순환을 통해 고온의 냉매가스와 열교환을 이룰 수 있는 수냉 방열방식 구조로 형성되어 있다.As shown in FIG. 5, the
이 때, 상기 수냉 방열방식 외측 열교환기(10a)는, 도 5 에 도시한 바와 같이, 상기 쿨러 방열부(200)의 내측 열교환기(미도시) 외주면에 장착되며, 유입구(41)를 통해 내부로 유입된 별도 유체가 유로(42)를 유동하면서 냉매가스의 열과 열교환 한 후, 배출구(43)를 통해 배출되도록 형성된 열교환부(40)와; 상기 열교환부(40)의 유입구(41) 및 배출구(43)에 각각 연결된 유체 유동관(44)(44a)과; 상기 유체 유동관(44)(44a)에 각각 연결되며, 상기 별도의 유체가 저장되는 저장탱크(45)와; 상기 열교환부(40) 유입구(41)와 연결된 유체 유동관(44)에 설치되며, 상기 쿨러 내의 냉매가스 열과 열교환이 이루어질 수 있도록 상기 저장탱크(45) 내에 저장된 별도 유체를 순환 유동시키는 순환펌프(46)로 이루어져 있다.At this time, the water-cooled heat dissipation type outer heat exchanger (10a), as shown in Figure 5, is mounted on the outer circumferential surface of the inner heat exchanger (not shown) of the cooler
또한, 상기 저장탱크(45) 소정위치에는 상기 쿨러 내의 냉매가스 열과 열교환된 후, 상기 저장탱크(45) 내로 유입된 별도 유체가 송풍된 공기와 열교환되어 온도가 저하될 수 있도록 하는 냉각팬(47)이 설치되어 있다.In addition, after the heat exchange with the heat of the refrigerant gas in the cooler at a predetermined position of the
이와 같이 구성된 수냉 방열방식 외측 열교환기(10a)의 방열과정은 다음과 같다.The heat dissipation process of the water-cooled heat dissipation type
상기 외측 열교환기(10a)의 유입구(41)와 상기 저장탱크(45)의 배출구(48) 사이의 유체 유동관(44)에 설치 고정된 순환펌프(46) 구동에 의해 상기 저장탱크(45) 내에 저장되어 있는 별도 유체가 상기 유체 유동관(44) 및 상기 외측 열교환기(10a)의 유입구(41)를 통해 상기 외측 열교환기(10a) 내부로 유입된 후, 유로(42)를 유동하면서 상기 쿨러 내의 구동부(미도시)에서 가압된 냉매가스 열과 열교환되어 상기 고온의 냉매가스를 소정온도로 저하시키게 되고, 상기 냉매가스와의 열교환을 통해 온도가 상승된 별도 유체는 상기 외측 열교환기(10a)의 배출구(43)와 상기 저장탱크(45)의 유입구(49) 사이에 연결된 유체 유동관(44a)을 통해 상기 저장탱크(45) 내로 유입되어 저장되게 되고, 상기와 같이 저장된 별도 유체는 상기 고온의 별도 유체 온도를 저하시키기 위해 저장탱크(45)의 소정위치에 설치된 냉각팬(47) 구동으로 송풍되는 외부공기와 열교환되면서 고온화된 별도 유체의 온도가 저하되게 된다. 아울러, 상기와 같은 별도 유체의 반복된 순환과정을 통해 상기 쿨러 내의 냉매가스가 냉동부(미도시)에서 팽창과정이 원할히 이루어질 수 있는 소정온도로 저하되게 된다.In the
도 6 은 본 발명인 열교환기의 또 다른 실시예인 자연 대류 방열방식 구조의 열교환기를 나타낸 실시예도이다.Figure 6 is an embodiment showing a heat exchanger of the natural convection heat dissipation structure which is another embodiment of the heat exchanger of the present invention.
도 6 에 도시한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예인 외측 열교환기(10b)는, 상기 쿨러(미도시)의 사용조건 및 용도 등 주위 환경에 따라 상기 쿨러의 구동부(도 1 참조)에서 고온 고압으로 가압된 냉매가스의 열을 외부로 방열시킬 수 있도록 방열 플레이트(50)에 의해 상기 외측 열교환기(10b)로부터 쿨러 케이스(51)로 열전달된 냉매가스 열과 외부공기와의 열교환을 통해 외부로 방열되는 자연 대류 방열방식 구조로 형성되어 있다.As shown in FIG. 6, the
이 때, 상기 자연 대류 방열방식 외측 열교환기(10b)는, 도 6 에 도시한 바와 같이, 상기 쿨러 케이스(51)와 연결되며, 상기 쿨러의 구동부(미도시)에서 고온 고압으로 가압된 냉매가스의 열이 외부공기와 접해있는 상기 쿨러 케이스(51)로 열전달되어 외부공기와 상호 열교환이 이루어질 수 있도록 매개체 역할을 하는 방열 플레이트(50)가 일체로 형성되어 있다.At this time, the natural convection heat dissipation type external heat exchanger (10b), as shown in Figure 6, is connected to the
이와 같이 구성된 자연 대류 방열방식 외측 열교환기(10b)의 방열과정은 다음과 같다.The heat dissipation process of the natural convection heat dissipation type
상기 쿨러의 구동부에서 고온 고압상태로 가압된 냉매가스의 일부 열을 상기 쿨러 외부로 방열시키기 위한 과정으로, 상기 외측 열교환기(10b)와 상기 쿨러를 내장하고 있는 쿨러 케이스(51)가 하나의 구조로 형성되도록 연결하고 있는 방열 플레이트(50)를 통해 상기 쿨러 내의 가압된 고온의 냉매가스 열이 상기 쿨러 케이스(51)로 열전달되게 되고, 외부공기와 접해있는 상기 쿨러 케이스(51)로 열전달된 냉매가스 열은 상기 쿨러 케이스(51)를 통해 외부공기와 상호 열교환되면서 외부공기로 열전달되는 자연 대류 형태로 방열되게 된다.In the process of dissipating a part of the heat of the refrigerant gas pressurized in the high temperature and high pressure state by the drive unit of the cooler to the outside of the cooler, the outer heat exchanger (10b) and the
본 발명인 쿨러의 외측 열교환기 구조는, 냉각팬에 의한 쿨러의 구동부에서 가압된 냉매가스의 일부 열과 송풍공기와의 열교환을 통해 쿨러 외부로 방열시키는 공랭식 강제대류형의 종래 일체형 외측 열교환기 즉, 상기 쿨러의 방열부 중 내측 열교환기 외주면에 삽착 고정되는 종래 일체형 외측 열교환기에 비해 상기 내측 열교환기와의 결합작업이 원활하면서 매우 간편해지는 탁월한 효과가 있다. The outer heat exchanger structure of the cooler of the present invention is a conventional one-piece outer heat exchanger of an air-cooled forced convection type that radiates heat to the outside of the cooler through heat exchange with a part of the heat of the refrigerant gas pressurized by the driving unit of the cooler by the cooling fan and the blowing air. Compared with the conventional integrated outer heat exchanger, which is inserted into and fixed to the outer circumferential surface of the inner heat exchanger of the heat dissipating part of the cooler, the coupling operation with the inner heat exchanger is smooth and very simple.
또한, 상기 쿨러의 방열부에 구동부에서 가압된 냉매가스의 일부 열을 방열시키기 위한 종래 공랭식 강제대류 형태의 외측 열교환기를 적용시킴과 더불어, 상기 쿨러의 사용조건 및 용도 등 주위 환경에 따라 수냉식 또는 자연 대류방식 구조로 구성하여 이를 상기 쿨러의 내측 열교환기에 선택 적용시키므로서, 이에 따른 상기 쿨러의 주위 환경에 맞게 구동부에서 고온 고압으로 가압된 냉매가스의 열을 외부로 원할히 방열시킬 수 있는 탁월한 효과도 있다.In addition, in addition to applying a conventional air-cooled forced convection type external heat exchanger for radiating a part of the heat of the refrigerant gas pressurized by the driving unit to the heat radiating portion of the cooler, water-cooled or natural The convection system has an excellent effect of selectively applying heat to the inner heat exchanger of the cooler, thereby smoothly dissipating the heat of the refrigerant gas pressurized by the high temperature and high pressure in the driving unit to the surrounding environment of the cooler. .
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Citations (3)
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JPH07180935A (en) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | Nippondenso Co Ltd | Heat exchanger |
KR20000036828A (en) * | 2000-03-30 | 2000-07-05 | 이상영 | A radiation pipe provided with radiation pin for collant circulation of refrigerator and the manufacturing methode |
JP2001093362A (en) * | 1999-09-28 | 2001-04-06 | Hitachi Cable Ltd | Automatic electrical length adjuster |
-
2002
- 2002-07-30 KR KR1020020044901A patent/KR100871189B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
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KR20000036828A (en) * | 2000-03-30 | 2000-07-05 | 이상영 | A radiation pipe provided with radiation pin for collant circulation of refrigerator and the manufacturing methode |
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