KR100872486B1 - Heat medium circulating device having non-powered type in thermal system - Google Patents

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Abstract

A non-power type heating medium circulating device of the heat system is provided to simplify the configuration of controller since the driving energy of the circulating pump is obtained from the heat system itself according to the heat system is driven or not. A non-power type heating medium circulating device(100) of the heat system comprises a condenser(110) in which the thermal medium changes from gas to liquid, a separate unit(120) in which the heat medium is divided into gas and liquid, a connection part(130) connecting the condenser and separate unit, a heat medium movable part(140) forming the cyclic channel of the heat medium, which is combined inside the condenser, the separate unit and the connection part.

Description

열 시스템의 무동력식 열 매체 순환장치{Heat Medium Circulating Device Having Non-Powered Type in thermal system}Heat Medium Circulating Device Having Non-Powered Type in thermal system

본 발명은 열 시스템의 무동력식 열 매체 순환장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 열 매체 이동부를 순환하는 열 매체의 상태 변화를 통해 순환 펌프의 구동 에너지를 얻을 수 있으며, 이로 인해 제어기의 구성을 단순화할 수 있고, 열 시스템의 설치 비용을 대폭 절감시킬 수 있는 무동력 열 매체 순환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-powered thermal medium circulation device of a thermal system, and more particularly, it is possible to obtain driving energy of a circulation pump through a state change of a thermal medium circulating a thermal medium moving part, thereby simplifying the configuration of a controller. And a non-powered thermal media circulator capable of significantly reducing the installation cost of the thermal system.

통상적으로, 에너지원으로는 대부분 화석연료나 원자력에 의존하고 있으며, 상기 화석연료는 매장량의 한계로 향후 50년 이내 고갈될 것으로 과학자들은 추정하고 있고 또 그 사용으로 인한 지구 온난화와 환경오염 문제 등의 심각한 환경문제를 야기하고 있다. 한편 원자력 발전소는 많은 에너지를 생산하고 있으나 방사선 누출과 핵폐기물 처리 등의 위험한 문제점을 안고 있어서 안정적 에너지 공급원으로 의존하기에는 한계가 있다.Typically, most energy sources rely on fossil fuels or nuclear power, and scientists estimate that fossil fuels will be depleted within the next 50 years due to limited reserves, and global warming and environmental pollution due to their use. It causes serious environmental problems. On the other hand, nuclear power plants produce a lot of energy, but they have dangerous problems such as radiation leakage and nuclear waste treatment, so there is a limit to relying on a stable energy source.

이와 같은 에너지 수급의 문제점을 해결하기 위한 한 방법으로 자연 에너지 이용을 생각할 수 있으며, 자연 에너지는 태양 에너지와 풍력, 조수력, 지열 등을 이용하여 영구적이며 환경 친화적인 에너지원을 확보할 수 있다. 특히, 지구환경보 호차원의 환경친화적 에너지원개발과 활용이라는 측면과 우루과이라운드, WTO 등 국제환경 관련 조약에 능동적으로 대처하기 위해서 태양열 에너지를 활용하는 기술은 국가적 차원에서 개발과 연구가 진행되어 실생활에도 적용되고 있다.As a way to solve the problem of energy supply and demand can be thought of as the use of natural energy, natural energy can be obtained a permanent and environmentally friendly energy source using solar energy, wind power, tidal power, geothermal heat and the like. In particular, the aspects of developing and utilizing environmentally friendly energy sources at the global environmental protection level, and technologies that utilize solar energy to proactively cope with international environmental treaties such as Uruguay Round and WTO, are developed and researched at the national level. It is applied to.

예컨대, 첨부 도면 중, 도 1은 종래의 일실시 예에 따른 태양열을 이용하는 온수 시스템의 개략도를 나타낸 것으로, 태양열을 이용하여 냉수를 온수로 전환시켜 사용하는 태양열 온수 시스템의 구조를 보여주고 있다. 이에 따르면, 종래의 태양열 온수 시스템(10)은 냉수를 파이프(미도시) 내로 유입시킨 뒤 이 파이프를 태양열 집열기(11)를 통해 가열하여 파이프 내의 냉수가 데워지면 이 온수를 축열 탱크(12)에 담아두었다가 사용하는 구조로 되어 있다. 그리고, 상기 온수 및 냉수를 순환시키기 위해서 순환 펌프(13)를 구성하고 있으며, 이 순환 펌프(13)를 환경 조건에 따라 구동하기 위한 제어기(미도시)를 별도로 구성한다.For example, in the accompanying drawings, FIG. 1 shows a schematic diagram of a hot water system using solar heat according to a conventional embodiment, and shows a structure of a solar hot water system using cold water converted to hot water using solar heat. According to this, the conventional solar hot water system 10 introduces cold water into a pipe (not shown) and heats the pipe through the solar collector 11 so that the cold water in the pipe warms up to the heat storage tank 12. It is structured to be stored and used. In addition, a circulation pump 13 is configured to circulate the hot water and cold water, and a controller (not shown) for driving the circulation pump 13 according to environmental conditions is separately configured.

그러나, 상기와 같은 종래의 태양열 온수 시스템은 다음과 같은 몇 가지 문제점이 있다.However, the conventional solar hot water system as described above has some problems as follows.

첫째, 종래의 태양열 온수 시스템은 순환 펌프를 구비하고 있으며, 이 순환 펌프는 전기를 동력원으로 구동되고 있다. 그러나, 이러한 전기 동력원으로 구동되는 순환 펌프로 인해 각 가정에서 사용하는 전기 요금이 많이 나오게 되며, 더욱이 우리나라의 경우 거의 모든 에너지 자원을 수입하는 실정이므로 문제가 되고 있다.First, a conventional solar hot water system includes a circulation pump, which is driven by electricity as a power source. However, due to the circulating pump driven by the electric power source, a lot of electricity bills used in each home comes out, and moreover, in the case of Korea, almost all energy resources are imported, which is a problem.

둘째, 태양 에너지는 환경의 제약이 크기 때문에 태양열 온수 시스템을 구성하는 순환 펌프를 환경조건에 따라 제어해 주기 위해서는 별도의 제어기를 구비해야 한다. 그리고, 이 제어기는 자동 제어기로서 자동으로 시스템을 제어하기 위 한 여러 부속 장비를 추가로 구비해야 하므로, 이로 인해 태양열 온수 시스템의 구축 비용이 비싸지는 문제점이 있다.  Second, since solar energy has a large environmental constraint, a separate controller must be provided to control the circulation pump constituting the solar hot water system according to environmental conditions. In addition, since the controller must be additionally equipped with various accessory equipment for automatically controlling the system as an automatic controller, there is a problem in that the construction cost of the solar hot water system is expensive.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 열 시스템의 구동 여부에 따라 열 시스템 자체에서 순환 펌프의 구동 에너지를 얻도록 함으로써 제어기의 구성을 단순화시킬 수 있는 무동력식 열 매체 순환장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention for solving the above problems is to provide a non-powered thermal medium circulation device that can simplify the configuration of the controller by obtaining the drive energy of the circulation pump in the thermal system itself according to whether the thermal system is driven or not. There is this.

또한, 순환 펌프를 자동으로 제어하기 위한 자동 제어기의 설치와 이에 따른 부속 장비의 추가 설치에 따른 열 시스템의 설치 비용을 대폭 절감시킬 수 있는 무동력식 열 매체 순환장치를 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, it is another object to provide a non-powered thermal medium circulation apparatus that can significantly reduce the installation cost of the thermal system according to the installation of the automatic controller for automatically controlling the circulation pump and thus additional equipment installation.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무동력식 열 매체 순환장치는 집열기 및 축열조를 포함하는 열 시스템의 열 매체 순환장치에 있어서, 기상에서 액상으로 열 매체의 상태 변화가 이루어지는 응축부와; 상기 응축부의 상부에 연장 결합하고, 기상 및 액상의 혼합상태의 열 매체가 기체 및 액체로 각 분리되는 분리부와; 상기 응축부 및 상기 분리부를 연결하는 연결부; 및 상기 응축부와, 상기 분리부 및 상기 연결부의 내부에 관통 결합하고, 상기 열 매체의 순환 통로를 형성하는 열 매체 이동부;를 포함하여 구성되고, 상기 열 매체의 상태 변화 및 순환을 통해 상기 열 시스템을 구동시키는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.A non-powered thermal medium circulation device according to the present invention for achieving the above object is a thermal medium circulation device of a thermal system including a heat collector and a heat storage tank, the condensation unit is a state change of the heat medium from the gas phase to the liquid phase; A separation unit extending and coupled to an upper portion of the condensation unit, wherein the thermal medium in a mixed state of gaseous and liquid phases is separated into gas and liquid; A connection part connecting the condensation part and the separation part; And a heat medium moving part penetratingly coupled to the condenser, the separating part, and the connecting part to form a circulation passage of the heat medium, wherein the heat medium moves through the state change and circulation of the heat medium. It is characterized by having a structure for driving a thermal system.

바람직하게는, 상기 응축부는 상기 응축부의 상부에 관통결합되고, 상기 열 매체의 열을 외부로 배출하여 응축을 용이하게 하는 히트 파이프를 더 구비한 것을 특징으로 한다.Preferably, the condensation unit is characterized in that it further comprises a heat pipe which is penetrated through the upper portion of the condensation unit, the heat pipe to facilitate the condensation by discharging the heat of the heat medium to the outside.

또한, 바람직하게는, 상기 분리부는 일 측면에 내부 상태를 확인할 수 있는 투명 표시창이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the separating unit is characterized in that the transparent display window is formed on one side to check the internal state.

또한, 바람직하게는, 상기 연결부는 상기 응축부의 하단부에 결합하고, 상기 열 매체 이동부가 결합하는 수 개의 관통공이 형성된 제1 연결대; 및 상기 응축부와 상기 분리부 사이에 결합하고, 상기 열 매체 이동부가 결합하는 수 개의 관통공이 형성된 제2 연결대;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, preferably, the connecting portion is coupled to the lower end of the condensation portion, the first connecting rod is formed with a plurality of through holes coupled to the heat medium moving unit; And a second connecting rod coupled between the condensation unit and the separation unit and having several through holes coupled to the thermal medium moving unit.

또한, 바람직하게는, 상기 열 매체 이동부는 상기 집열기의 출구 및 상기 분리부의 내부 공간을 연결하는 제1 파이프와; 상기 축열조의 입구 및 상기 분리부의 내부 바닥면을 연결하는 제2 파이프와; 상기 축열조의 출구 및 상기 응축부의 내부 바닥면을 연결하는 제3 파이프와; 상기 집열기의 입구 및 상기 응축부의 내부 바닥면을 연결하는 제4 파이프; 및 상기 응축부 및 상기 분리부의 내부 공간을 상호 연결하는 제5 파이프;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the heat medium moving part comprises: a first pipe connecting the outlet of the collector and the internal space of the separator; A second pipe connecting the inlet of the heat storage tank and the inner bottom surface of the separator; A third pipe connecting the outlet of the heat storage tank and the inner bottom surface of the condenser; A fourth pipe connecting the inlet of the collector and the inner bottom of the condenser; And a fifth pipe interconnecting the inner space of the condenser and the separator.

상기와 같은 본 발명에 따른 무동력식 열 매체 순환장치는 열 시스템의 구동 여부에 따라 열 시스템 자체에서 순환 펌프의 구동 에너지를 얻도록 함으로써, 제어기의 구성을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.The non-powered thermal medium circulation device according to the present invention as described above obtains the driving energy of the circulation pump in the thermal system itself according to whether the thermal system is driven, thereby simplifying the configuration of the controller.

또한, 순환 펌프를 자동으로 제어하기 위한 자동 제어기의 설치와 이에 따른 부속 장비의 추가 설치에 따른 열 시스템의 설치 비용을 대폭 절감시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can significantly reduce the installation cost of the thermal system according to the installation of the automatic controller for automatically controlling the circulation pump and the additional installation of the accessory equipment accordingly.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 무동력식 열 매체 순환장치에 대해 상세히 설명하고자 한다. 첨부 도면 중, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무동력식 열 매체 순환장치가 적용된 시스템을 보여주는 개략도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무동력식 열 매체 순환장치의 구조를 보여주는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무동력식 열 매체 순환장치의 내부 구성을 보여주는 측 단면 상태도, 및 도 5는 도 4의 평면 단면도이다.Hereinafter, a non-powered thermal medium circulation device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a schematic view showing a system to which a non-powered thermal medium circulator according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 3 is a block diagram showing the structure of the non-powered thermal medium circulator according to an embodiment of the present invention. 4 is a side cross-sectional view showing an internal configuration of a non-powered thermal medium circulator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan sectional view of FIG.

먼저, 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무동력식 열 매체 순환장치(100)는 집열기(200) 및 축열조(300)를 포함하는 열 시스템에 적용되는 장치이며, 무동력으로 구동되는 순환 펌프의 역할을 한다. 그리고, 본 발명에 따른 무동력식 열 매체 순환장치(100)는 열 시스템이 구동하지 않으면 순환장치(100)가 자동으로 구동이 되지 않아 별도로 순환장치(100)의 구동을 제어해 줄 자동 제어기가 필요치 않게 되며, 이로 인해 제어기를 구축함에 있어서 좀 더 단순화시킬 수 있게 된다.First, referring to FIG. 2, a non-powered thermal medium circulation device 100 according to an embodiment of the present invention is a device applied to a thermal system including a heat collector 200 and a heat storage tank 300, and is driven without power. It acts as a pump. In addition, the non-powered thermal medium circulator 100 according to the present invention does not automatically drive the circulator 100 unless the thermal system is driven, so an automatic controller for controlling the driving of the circulator 100 is required. This makes it simpler to build the controller.

따라서, 제어기 설치에 따른 추가 부속장치가 적어지므로 전체적인 열 시스템의 구축 비용이 절감된다. 그리고, 후술에서 좀더 상세히 설명할 본 발명에 따른 무동력식 열 매체 순환장치(100)는 구조가 단순하여 유지 및 보수가 쉽고, 유지 및 보수에 따른 비용이 적게 드는 장점이 있는 것이다.Thus, there are fewer additional accessories associated with the controller installation, thereby reducing the cost of building the overall thermal system. In addition, the non-powered thermal medium circulation device 100 according to the present invention, which will be described in more detail below, has a simple structure, which is easy to maintain and repair, and has a low cost due to maintenance and repair.

도 3을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무동력식 열 매체 순환장치(100)는 응축부(110)와, 분리부(120)와, 연결부(130), 및 열 매체 이동부(140)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the non-powered thermal medium circulation device 100 according to the embodiment of the present invention includes a condensation unit 110, a separation unit 120, a connection unit 130, and a thermal medium moving unit 140. It is configured to include.

- 응축부(110)-Condensation unit (110)

상기 응축부(110)는 열 시스템을 순환하는 열 매체가 기상에서 액상으로 상태 변화가 이루어지는 곳으로, 이는 후술할 열 매체 이동부(140)와 히트 파이프(111)를 통해 상태 변화가 일어나게 된다. The condenser 110 is a place where the state of the heat medium circulating through the heat system is changed from the gaseous phase to the liquid phase, and the state change occurs through the heat medium moving unit 140 and the heat pipe 111 to be described later.

그리고, 상기 응축부(110)는 중공의 내부를 갖는 부재이며, 이 내부에 열 매체 이동부(140)가 삽입결합된다. 또한, 상기 응축부(110)의 상부에는 상기 열 매체 이동부(140)의 내부를 순환하는 열 매체(101)의 열을 외부로 배출하여 기상에서 액상으로의 응축을 용이하게 하는 히트 파이프(111)가 관통 결합한다.In addition, the condensation unit 110 is a member having a hollow interior, and the thermal medium moving unit 140 is inserted therein. In addition, the heat pipe 111 for discharging the heat of the heat medium 101 circulating inside the heat medium moving part 140 to the outside in the upper portion of the condenser 110 to facilitate condensation from the gas phase to the liquid phase. ) To pass through.

상기 히트 파이프(111)는 다수의 방열 핀(111a, 도 4 참조)을 구비하고 있으며, 상기 다수의 방열 핀(111a)을 통해 응축부(110) 내부의 열을 외부로 빠르게 방출할 수 있게 된다.The heat pipe 111 includes a plurality of heat dissipation fins 111a (refer to FIG. 4), and the heat pipes 111 may quickly dissipate heat inside the condensation unit 110 to the outside through the plurality of heat dissipation fins 111a. .

본 발명에 따른 무동력식 열 매체 순화장치(100)에 있어서 동력원은 상기 응축부(110)와 후술할 분리부(120)의 압력차로서 가능하며, 이 압력차를 크게 해줄 필요가 있다. 따라서, 상기 응축부(110) 내에 히트 파이프(111)를 설치해줌으로써 응축부(110) 내의 기체 상태의 열 매체(101)를 히트 파이프(111)로 일부 응축시킴으로써 응축부(110)와 분리부(120)의 압력차를 크게 향상시켜 최종적으로는 순환하는 열 매체(101)의 동력을 배가시키게 된다.In the non-powered thermal medium purifying apparatus 100 according to the present invention, the power source can be used as a pressure difference between the condenser 110 and the separation unit 120 to be described later, and the pressure difference needs to be increased. Therefore, the heat pipe 111 is installed in the condenser 110 to partially condense the gaseous heat medium 101 in the condenser 110 to the heat pipe 111 to condense the condenser 110 and the separator ( The pressure difference of 120 is greatly improved to ultimately double the power of the circulating thermal medium 101.

한편, 보통 상기 응축부(110)의 내부 바닥면에는 열 매체(101)의 액상이 존재하게 되며, 이는 높은 열을 함유하는 열 매체(101)의 기상 또는 액상과 기상의 혼합 열 매체 중의 기상이 응축되어 형성되는 것이다.On the other hand, the liquid phase of the heat medium 101 is usually present on the inner bottom surface of the condensation unit 110, which is the gas phase in the gas phase of the heat medium 101 containing a high heat or in the mixed heat medium of the liquid and gas phase It is formed by condensation.

이와 같은 응축부(110)에서는 후술할 분리부(120)의 상부에 모이는 기체 상태의 열 매체(101)가 후술할 제2 파이프 내지 제4 파이프(142~144)를 통해서 응축되어 액체 상태로 상태 변화가 이루어진다.In the condenser 110, a gaseous thermal medium 101 collected at an upper portion of the separator 120, which will be described later, is condensed through the second to fourth pipes 142 ˜ 144 which will be described later to be in a liquid state. Change is made.

- 분리부(120)Separation unit 120

상기 분리부(120)는 상기 응축부(110)의 상부에 연장 결합하여 기상 및 액상의 혼합상태의 열 매체(101)가 기체 및 액체로 각각 분리되는 되는 곳이며, 일단이 밀폐되고 내부가 중공인 부재이다.The separation unit 120 extends to the upper portion of the condensation unit 110 and is a place where the heat medium 101 in a mixed state of gaseous and liquid phases is separated into a gas and a liquid, respectively, and one end is sealed and the inside is hollow. It is phosphorus member.

이 분리부(120)의 내부 공간은 후술할 열 매체 이동부(140)의 제5 파이프(145)를 통해 상기 응축부(110)와 공간적으로 연결되고, 제1 파이프(141)를 통해 집열기(200)의 출구와 연결되며, 또한 제2 파이프(142)를 통해 축열조(300)의 입구와 연결되면서 열 매체(101)을 순환시키게 된다.The inner space of the separating unit 120 is spatially connected to the condensing unit 110 through the fifth pipe 145 of the thermal medium moving unit 140 which will be described later, and the collector (through the first pipe 141). It is connected to the outlet of the 200, and also connected to the inlet of the heat storage tank 300 through the second pipe 142 to circulate the heat medium 101.

이와 같은 분리부(120)에서는 기상과 액상의 혼합 상태의 열 매체(101)가 각각 분리되어 액체 상태의 열 매체(101)는 분리부(120)의 바닥면으로 떨어지고, 기체 상태의 열 매체(101)는 분리부(120)의 상부로 모이게 된다.In the separation unit 120, the heat medium 101 in a mixed state of gaseous and liquid phases is separated, respectively, and the liquid heat medium 101 falls to the bottom surface of the separation unit 120, and the gaseous heat medium ( 101 is collected at the top of the separation unit 120.

한편, 상기 분리부(120)의 일 측면에는 분리부(120)의 내부 상태를 확인할 수 있는 투명 표시창(121)이 더 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that a transparent display window 121 that can check the internal state of the separation unit 120 is further formed on one side of the separation unit 120.

- 연결부(130)Connection 130

상기 연결부(130)는 열 매체 이동부(140)가 관통 결합하여 상기 응축부(110) 및 분리부(120)와 더불어 열 매체가 이동할 수 있는 통로를 형성한다. The connection part 130 forms a passage through which the heat medium moving part 140 penetrates and the heat medium moves together with the condenser 110 and the separation part 120.

상기 연결부(130)는 상기 응축부(110)의 하단부에 결합하고, 열 매체 이동부(140)인 제1 내지 제4 파이프(141~144)가 관통 결합할 수 있는 수 개의 관통공(131a)이 형성된 제1 연결대(131)와, 상기 응축부(110)와 분리부(120) 사이에 결합하여 응축부(110)와 분리부(120)를 상호 분리시키며, 열 매체 이동부(140)인 제1 파이프(141), 제2 파이프(142), 및 제5 파이프(145)가 관통 결합할 수 있는 수 개의 관통공(132a)이 형성된 제2 연결대(132)로 구성된다.The connection part 130 is coupled to the lower end of the condensation part 110, and several through holes 131a through which the first to fourth pipes 141 to 144, which are thermal medium moving parts 140, may be penetrated. The first connecting table 131 and the condensation unit 110 and the separation unit 120 are coupled to each other to separate the condensation unit 110 and the separation unit 120, the thermal medium moving unit 140 The first pipe 141, the second pipe 142, and the fifth pipe 145 may include a second connecting rod 132 having a plurality of through holes 132a through which the first pipe 141 may be coupled.

- 열 매체 이동부(140)Thermal medium moving unit 140

상기 열 매체 이동부(140)는 열 매체(101)가 순환하는 순환 통로를 형성하며, 상기 응축부(110)와, 분리부(120) 및 연결부(130)의 내부에 관통 결합한다. The thermal medium moving part 140 forms a circulation passage through which the thermal medium 101 circulates, and penetrates through the condensation part 110, the separation part 120, and the connection part 130.

상기 열 매체 이동부(140)는 집열기(200)의 출구 및 상기 분리부(120)의 내부 공간을 연결하는 제1 파이프(141)와, 축열조(300)의 입구 및 상기 분리부(120)의 내부 바닥면을 연결하는 제2 파이프(142)와, 축열조(300)의 출구 및 상기 응축부(110)의 내부 바닥면을 연결하는 제3 파이프(143)와, 집열기(200)의 입구 및 상기 응축부(110)의 내부 바닥면을 연결하는 제4 파이프(144), 및 상기 응축부(110) 및 상기 분리부(120)의 내부 공간을 상호 연결하는 제5 파이프(145)를 포함하여 구성된다.The thermal medium moving part 140 may include a first pipe 141 connecting the outlet of the collector 200 and the internal space of the separator 120, the inlet of the heat storage tank 300, and the separator 120. A second pipe 142 connecting the inner bottom surface, a third pipe 143 connecting the outlet of the heat storage tank 300 and the inner bottom surface of the condenser 110, an inlet of the collector 200 and the And a fourth pipe 144 connecting the inner bottom surface of the condenser 110, and a fifth pipe 145 interconnecting the internal spaces of the condenser 110 and the separator 120. do.

이하, 상기와 같이 구성되는 열 매체 순환장치의 작동 상태에 대해서 설명하고자 한다.Hereinafter, the operating state of the thermal medium circulation device configured as described above will be described.

먼저, 열 시스템의 집열기(200)로부터 충분한 열량을 얻은 열 매체(101)가 비등을 시작하게 되면, 이때 발생한 기포가 열 매체와 함께 흐르게 된다. 여기서, 상기 열 매체(101)의 유동 형태는 2상 유동, -즉 기상 및 액상의 혼합상태- 이다.First, when the heat medium 101 having obtained sufficient heat amount from the heat collector 200 of the heat system starts to boil, bubbles generated at this time flow with the heat medium. Here, the flow mode of the thermal medium 101 is a two-phase flow, that is, a mixed state of gaseous and liquid phase.

그리고, 상기 집열기(200)의 출구와 연결된 제1 파이프(141)를 통해 펌핑된 열 매체(101)가 분리부(120) 측으로 유입되고, 상기 분리부(120)에서 기상의 유체와 액상의 유체로 분리된다. 여기서, 상기 기상의 열 매체(101)는 제5 파이프(145)를 통해 응축부(110) 내로 들어가 응축되고, 상기 분리부(120)의 바닥면으로 떨어진 액상의 열 매체(101)는 분리부(120)의 바닥면과 연결된 제2 파이프(142)를 통해서 축열조(300) 입구로 유입된다. Then, the pumped heat medium 101 flows into the separation unit 120 through the first pipe 141 connected to the outlet of the collector 200, and the gaseous fluid and the liquid fluid in the separation unit 120. To be separated. Here, the heat medium 101 of the gas phase enters and condenses the condensation unit 110 through the fifth pipe 145, and the liquid heat medium 101 falling to the bottom surface of the separation unit 120 is a separation unit. The inlet of the heat storage tank 300 is introduced through the second pipe 142 connected to the bottom surface of the 120.

그리고, 상기 축열조(300) 입구로 유입된 액상의 열 매체(101)는 축열조(300) 내에서 열을 전달하고, 제3 파이프(143)를 통해 응축부(110)로 재유입되어 응축된 열 매체(101)와 섞여서 집열기(200) 입구로 다시 들어가는 폐순환회로를 구성하여 계속 순환하게 된다.Then, the liquid heat medium 101 introduced into the heat storage tank 300 transfers heat in the heat storage tank 300, and is re-introduced into the condensation unit 110 through the third pipe 143 to condense heat. Mixing with the medium 101 constitutes a closed circulation circuit which enters the inlet of the collector 200 again and continues to circulate.

상기와 같은 본 발명에 따른 무동력식 열 매체 순환장치는 냉매를 이용한 냉동 시스템 및 작동매체의 수송이 필요한 기계시스템과, 확산형 흡수식 냉방시스템 및 기존의 대기 개방형 냉방 시스템, 및 지열, 태양열과 같은 재생에너지 및 폐열 활용 시스템에 적용 가능함을 밝혀둔다.The non-powered thermal medium circulation system according to the present invention as described above is a mechanical system that requires transportation of a refrigeration system and a working medium using a refrigerant, a diffusion absorption cooling system and an existing atmospheric open cooling system, and regeneration such as geothermal and solar heat. Applicable to energy and waste heat utilization systems.

또한, 본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식 을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.In addition, while the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments, it will be appreciated that the present invention may be variously modified and changed without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be clear to those of ordinary skill in the art that it is easy to see.

도 1은 종래의 일실시 예에 따른 태양열을 이용하는 온수 시스템의 개략도;1 is a schematic diagram of a hot water system using solar heat according to a conventional embodiment;

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무동력식 열 매체 순환장치가 적용된 시스템을 보여주는 개략도;2 is a schematic view showing a system to which a non-powered thermal medium circulator according to an embodiment of the present invention is applied;

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무동력식 열 매체 순환장치의 구조를 보여주는 구성도;3 is a block diagram showing the structure of a non-powered thermal medium circulation system according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무동력식 열 매체 순환장치의 내부 구성을 보여주는 측 단면 상태도; 및Figure 4 is a side cross-sectional view showing the internal configuration of the non-powered thermal medium circulation apparatus according to an embodiment of the present invention; And

도 5는 도 4의 평면 단면도이다.5 is a cross-sectional plan view of FIG. 4.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing

100: 열 매체 순환 장치 101: 열 매체100: thermal medium circulation device 101: thermal medium

110: 응축부 111: 히트 파이프110: condensation unit 111: heat pipe

120: 분리부 121: 투명 표시창120: separator 121: transparent display window

130: 연결부 141: 제1 파이프130: connecting portion 141: first pipe

142: 제2 파이프 143: 제3 파이프142: second pipe 143: third pipe

144: 제3 파이프 145: 제5 파이프144: third pipe 145: fifth pipe

Claims (5)

집열기 및 축열조를 포함하는 열 시스템의 열 매체 순환장치에 있어서,A thermal medium circulator of a thermal system comprising a collector and a heat storage tank, 기상에서 액상으로 열 매체의 상태 변화가 이루어지는 응축부와;A condenser in which the state of the heat medium is changed from the gas phase to the liquid phase; 상기 응축부의 상부에 연장 결합하고, 기상 및 액상의 혼합상태의 열 매체가 기체 및 액체로 각 분리되는 분리부와;A separation unit extending and coupled to an upper portion of the condensation unit, wherein the thermal medium in a mixed state of gaseous and liquid phases is separated into gas and liquid; 상기 응축부 및 상기 분리부를 연결하는 연결부; 및A connection part connecting the condensation part and the separation part; And 상기 응축부와, 상기 분리부 및 상기 연결부의 내부에 관통 결합하고, 상기 열 매체의 순환 통로를 형성하는 열 매체 이동부;를 포함하여 구성되고,And a heat medium moving part penetratingly coupled to the condensation part, the separating part, and the connecting part and forming a circulation passage of the heat medium. 상기 열 매체의 상태 변화 및 순환을 통해 상기 열 시스템을 구동시키는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 열 시스템의 무동력식 열 매체 순환장치.And a structure for driving the thermal system through the state change and circulation of the thermal medium. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 응축부는 상기 응축부의 상부에 관통결합되고, 상기 열 매체의 열을 외부로 배출하여 응축을 용이하게 하는 히트 파이프를 더 구비한 것을 특징으로 하는 무동력식 열 매체 순환장치.And the heat condenser is coupled to an upper portion of the condenser and further comprises a heat pipe for discharging heat of the heat medium to the outside to facilitate condensation. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 분리부는 일 측면에 내부 상태를 확인할 수 있는 투명 표시창이 형성된 것을 특징으로 하는 무동력식 열 매체 순환장치.The separation unit is a non-powered thermal media circulation apparatus, characterized in that formed on one side of the transparent display window to confirm the internal state. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연결부는 상기 응축부의 하단부에 결합하고, 상기 열 매체 이동부가 결합하는 수 개의 관통공이 형성된 제1 연결대; 및 상기 응축부와 상기 분리부 사이에 결합하고, 상기 열 매체 이동부가 결합하는 수 개의 관통공이 형성된 제2 연결대;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무동력식 열 매체 순환장치.The connecting portion is coupled to the lower end of the condensation portion, the first connecting rod is formed with a plurality of through holes coupled to the heat medium moving unit; And a second connecting rod coupled between the condensation unit and the separation unit and having a plurality of through holes coupled to the thermal medium moving unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열 매체 이동부는 상기 집열기의 출구 및 상기 분리부의 내부 공간을 연결하는 제1 파이프와;The heat medium moving unit comprises: a first pipe connecting the outlet of the collector and the internal space of the separator; 상기 축열조의 입구 및 상기 분리부의 내부 바닥면을 연결하는 제2 파이프와;A second pipe connecting the inlet of the heat storage tank and the inner bottom surface of the separator; 상기 축열조의 출구 및 상기 응축부의 내부 바닥면을 연결하는 제3 파이프와;A third pipe connecting the outlet of the heat storage tank and the inner bottom surface of the condenser; 상기 집열기의 입구 및 상기 응축부의 내부 바닥면을 연결하는 제4 파이프; 및A fourth pipe connecting the inlet of the collector and the inner bottom of the condenser; And 상기 응축부 및 상기 분리부의 내부 공간을 상호 연결하는 제5 파이프;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무동력식 열 매체 순환장치.And a fifth pipe interconnecting the inner space of the condenser and the separator.
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