KR101215453B1

KR101215453B1 - Thermal generator using the heat transfer convergence technology

Info

Publication number: KR101215453B1
Application number: KR1020110130735A
Authority: KR
Inventors: 김해용; 장재형
Original assignee: 박종하
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2012-12-26

Abstract

PURPOSE: Heat source generating equipment using a heat transfer and fusion technology is provided to rapidly radiate heat to reach the target temperature of heat transfer fluid as a water cooler, radiant fin, and cooling fin are attached to a thermoelectric element. CONSTITUTION: Heat source generating equipment using a heat transfer and fusion technology comprises a case(180), a heat transfer fluid storage tank(130), and heat transfer pipes. Thermoelectric elements for supplying a cooling or heating source are installed on a heat transfer fluid storage tank. The heat transfer fluid storage tank converts the temperature of heat transfer fluid(132), and transfers heat to the case. One side end of a heat transfer pipe is connected to an external heat exchanger(300), and the other side en is connected to the heat transfer fluid storage tank. The heat transfer pipes are delivered with the cooling or heating source, and convert the heat by delivering the heat transfer fluid.

Description

Heat generator using the heat transfer fusion technology {Thermal Generator Using the Heat Transfer Convergence Technology}

본 발명은 열원 발생 장치에 관한 것으로서, 특히 열전달유체의 열전달 및 열융합을 이용하여 냉매 가스를 구비하지 않고 열원을 공급, 전달하는 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat source generating apparatus, and more particularly, to a heat source generating apparatus using a heat transfer fusion technology for supplying and transferring a heat source without using a refrigerant gas by using heat transfer and heat fusion of a heat transfer fluid.

현재 보편적으로 사용하고 있는 에어컨 및 냉난방 장치인 공기 조화기는 기존의 공기 압축기와 냉매 가스를 이용하여 실내에 냉방 또는 난방 기능을 수행하고 있다.Currently used air conditioners and air conditioners, air conditioners are using the existing air compressor and refrigerant gas to perform the cooling or heating function in the room.

기존의 압축 냉각식 공기 조화기는 냉매 가스를 압축, 팽창, 증발하는 방식으로 콤프레샤를 이용하여 고온, 고압으로 냉매 가스를 압축하여 실외기와 실내기의 응축기와 모세관, 증발기를 통해 냉매 가스를 증발시키며 기체에서 액체로의 상변화를 이용하여 공기를 냉각하는 방식이다.Conventional compressed cooling air conditioner compresses refrigerant gas at high temperature and high pressure by using compressor to compress, expand and evaporate refrigerant gas. Air is cooled by using phase change to liquid.

이러한 압축 냉각식 공기 조화기는 발열량의 부족으로 난방 능력이 저하되고 난방을 수행하기 위해서 보조 히터를 추가하여 난방을 수행하고 있는 실정이다.The compressed cooling air conditioner is a situation in which the heating capacity is lowered due to lack of heat generation and heating by adding an auxiliary heater to perform the heating.

기존의 압축 냉각식 공기 조화기는 냉매 가스, 콤프레샤 및 보조 히터를 이용해야 하므로 높은 에너지 비용과 환경 오염을 발생시키며 이로 인하여 환경의 위해 요소인 기후 변화 및 지구 온난화 문제가 발생하고 있다.Conventional compressed cooling air conditioners require the use of refrigerant gas, compressors, and auxiliary heaters, resulting in high energy costs and environmental pollution, resulting in climate change and global warming, which are environmental hazards.

기존의 압축 냉각식 공기 조화기는 냉매 가스의 사용으로 오존층 파괴에 따른 지구상의 환경 문제와 냉방, 난방 열원을 공급하기 위하여 공기 압축기 및 히터에 많은 양의 전기 에너지가 소모되고 필요한 전력을 공급하기 위해 발전 비용이 증가하며, 전력 발전시 탄소 배출에 따른 환경 오염을 방지하는 환경 방지 시설의 설치비가 발생되는 문제점이 있다.Conventional compressed-cooled air conditioners use refrigerant gas, which consumes a large amount of electrical energy and supplies power for air compressors and heaters in order to supply cooling and heating heat sources to the global environmental problems caused by the destruction of the ozone layer. Increasing costs, there is a problem that the installation cost of the environmental protection facility to prevent environmental pollution due to carbon emissions during power generation.

또한, 기존의 압축 냉각식 공기 조화기는 실외기와 실내기의 구분으로 건물 외관의 미려함을 감소시키고 건물 외관에 설치된 실외기가 지면에 낙하하는 경우 추가 피해를 발생시킬 위험이 있다.In addition, the conventional compressed cooling air conditioner reduces the beauty of the exterior of the building by distinguishing the outdoor unit from the indoor unit, and there is a risk of causing additional damage when the outdoor unit installed on the exterior of the building falls to the ground.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 국제 사회가 공조하여 냉매 가스의 사용을 금지시키고 사용 기간을 제한하여 대기 오염 물질의 생산을 억제시키고 에너지 절감을 위해 세계적으로 활성화되고 있는 지열, 풍력, 태양열, 해수열 등 신재생 친환경 에너지를 이용한 대체 수단이 강구되고 있다.In order to solve these problems, the international community has cooperated to prohibit the use of refrigerant gas and to limit the period of use to suppress the production of air pollutants, and to promote energy saving such as geothermal, wind, solar and seawater heat. Alternative means using renewable green energy are being sought.

하지만 친환경 에너지를 이용한 대체 수단은 엄청난 비용의 초기 설비 투자 금액을 부담해야 하기 때문에 비용적인 부분이 높은 장벽으로 작용하여 대중성을 확보하기에 문제점이 있었다.However, the alternative means using green energy had to pay a huge initial capital investment, so the cost part acted as a high barrier to secure publicity.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 열전달유체의 열전달 및 열융합을 이용하여 냉매 가스를 구비하지 않고 열원을 공급, 전달하는 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve such a problem, an object of the present invention is to provide a heat source generation apparatus using a heat transfer fusion technology for supplying and transferring a heat source without using a refrigerant gas using heat transfer and heat fusion of a heat transfer fluid.

본 발명은 반도체 방식의 열전소자에 히트싱크, 방열핀 및 쿨링팬을 부착하여 열전소자의 발열과 흡열 기능을 유지시켜 열전달유체의 목표 온도에 도달하기 위한 방열 수단을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat dissipation means for reaching a target temperature of a heat transfer fluid by maintaining a heat generating and endothermic function of a thermoelectric element by attaching a heat sink, a heat dissipation fin, and a cooling fan to a semiconductor type thermoelectric element.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치는,
내부 공간을 밀폐하는 케이스(180); 케이스(180)의 내부의 상단부 일측에 형성되고 상부면에 냉각 또는 난방 열원을 공급하는 열전소자(210, 220)를 설치하고 열전소자(210, 220)로부터 하부 방향으로 확산되는 냉각 또는 난방 열원을 전달받아 내부에 충진된 열전달유체(132)의 온도 변환과 케이스(180)의 내부에 열전달을 수행하는 열전달유체 저장탱크(130); 및 케이스(180)에서 열전달유체 저장탱크(130)보다 하부에 위치하고, 일측 끝단이 외부의 열교환기(300)와 연결되고 타측 끝단이 열전달유체 저장탱크(130)에 연결되며, 열전달유체 저장탱크(130)로부터 냉각 또는 난방 열원을 전달받은 상태에서 열전달유체(132)를 내부에서 이동하면서 열 변환을 수행하는 유체 이송 배관(140, 160, 170)를 포함한다.A heat source generating device using a heat transfer fusion technology according to a feature of the present invention for achieving the above object,
A case 180 sealing the inner space; The cooling or heating heat source is formed on one side of the upper end of the case 180 and installs thermoelectric elements 210 and 220 for supplying cooling or heating heat sources to the upper surface, and diffuses downward from the thermoelectric elements 210 and 220. A heat transfer fluid storage tank 130 which converts the temperature of the heat transfer fluid 132 filled therein and performs heat transfer to the inside of the case 180; And located in the case 180 below the heat transfer fluid storage tank 130, one end is connected to the external heat exchanger 300 and the other end is connected to the heat transfer fluid storage tank 130, heat transfer fluid storage tank ( It includes a fluid transfer pipe 140, 160, 170 for performing a heat conversion while moving the heat transfer fluid 132 in the state in which the cooling or heating heat source is received from 130.

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본 발명은 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치는,
내부 공간을 밀폐하는 케이스(180); 케이스(180)의 내부의 상단부 일측에 형성되고 상부면에 냉각 또는 난방 열원을 공급하는 열전소자(210, 220)를 설치하고 열전소자(210, 220)로부터 하부 방향으로 확산되는 냉각 또는 난방 열원을 전달받아 내부에 충진된 열전달유체(132)의 온도 변환과 케이스(180)의 내부에 열전달을 수행하는 열전달유체 저장탱크(130); 케이스(180)에서 열전달유체 저장탱크(130)보다 하부에 위치하고, 일측 끝단이 외부의 열교환기(300)와 연결되고 타측 끝단이 열전달유체 저장탱크(130)에 연결되며, 열전달유체 저장탱크(130)로부터 냉각 또는 난방 열원을 전달받은 상태에서 열전달유체(132)를 내부에서 이동하면서 열 변환을 수행하는 유체 이송 배관(140, 160, 170); 및 케이스(180)의 외부로 노출되는 열전소자(210, 220)의 상부면에 밀착되어 고정되고 열전달유체(132)의 목표 온도에 도달하도록 열전소자(210, 220)의 발열과 흡열 기능을 유지시키는 방열 히트싱크(200)를 포함한다.The present invention is a heat source generating device using a heat transfer fusion technology,
A case 180 sealing the inner space; The cooling or heating heat source is formed on one side of the upper end of the case 180 and installs thermoelectric elements 210 and 220 for supplying cooling or heating heat sources to the upper surface, and diffuses downward from the thermoelectric elements 210 and 220. A heat transfer fluid storage tank 130 which converts the temperature of the heat transfer fluid 132 filled therein and performs heat transfer to the inside of the case 180; Located in the lower case than the heat transfer fluid storage tank 130 in the case 180, one end is connected to the external heat exchanger 300, the other end is connected to the heat transfer fluid storage tank 130, heat transfer fluid storage tank 130 Fluid transfer piping (140, 160, 170) for performing heat conversion while moving the heat transfer fluid (132) therein while receiving a cooling or heating heat source; And maintains heat generation and endothermic functions of the thermoelectric elements 210 and 220 so as to be in close contact with the upper surfaces of the thermoelectric elements 210 and 220 exposed to the outside of the case 180 and to reach a target temperature of the heat transfer fluid 132. It includes a heat dissipation heat sink 200.

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유체 이송 배관(140, 160, 170)은 내부에 나선형 회전 홈 가공을 하고, 외부에 나사선 돌출 가공을 수행한 2차원 회전형 열 증폭 배관(160) 또는 2차원 회전형 열 증폭 배관(160)을 원통 나선형으로 감아서 최종 가공한 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)을 하나 이상을 포함한다.The fluid transfer pipes 140, 160, and 170 have a spiral rotating groove processing inside and a two-dimensional rotating thermal amplifying pipe 160 or a two-dimensional rotating thermal amplifying pipe 160 having a threaded protrusion processing thereon. One or more three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170 is finished by winding a cylindrical spiral.

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전술한 구성에 의하여, 본 발명은 열전달 융합 기술을 이용하여 무냉매, 에너지 절감형 친환경 열원 발생 장치를 제공하는 효과가 있다.By the above-described configuration, the present invention has the effect of providing a refrigerant-free, energy-saving eco-friendly heat source generating device using heat transfer fusion technology.

본 발명은 열전달유체의 온도 변환과 열수송의 기능을 이용한 열원 발생 장치를 제조하여 장치의 원가적인 요소와 콤팩트를 이룬 구조적인 효율성을 기대할 수 있다.The present invention can be expected to produce a heat source generating device using the function of the temperature conversion and heat transport of the heat transfer fluid to achieve the structural efficiency achieved with the cost element of the device and compact.

본 발명은 회전형 열 증폭 배관을 이용하여 열원 발생 장치를 제조하여 전체 공간의 비효율적인 대형화와 원가 상승을 방지하는 효과가 있다.The present invention has the effect of preventing the inefficient enlargement of the entire space and the cost increase by manufacturing a heat source generator using a rotary heat amplification pipe.

본 발명은 열전달유체의 온도 변환과 열수송의 기능을 이용한 열원 발생 장치를 제조하여 장치의 소형화와 목표 열원을 집중화 및 융합시켜 에너지 절감에 기여하는 효과가 있다.The present invention has the effect of contributing to energy saving by manufacturing a heat source generating device using the function of the temperature conversion and heat transport of the heat transfer fluid by concentrating and fusing the miniaturized device and the target heat source.

본 발명은 반도체 방식의 열전소자에 수냉식 쿨러, 방열핀 및 쿨링팬을 부착하여 열전소자의 발열과 흡열 기능을 유지시켜 열전달유체의 목표 온도에 도달하기 위한 방열을 신속하게 하는 효과가 있다.The present invention has an effect of attaching a water-cooled cooler, a heat radiation fin, and a cooling fan to a semiconductor type thermoelectric element to maintain heat generation and endothermic functions of the thermoelectric element, thereby rapidly dissipating heat to reach a target temperature of the heat transfer fluid.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치와 외부 열교환기 및 전원공급 제어장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치와 외부 열교환기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치의 3중 방열 히트싱크와 외부 열교환기의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치의 측면에서 본 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치의 열전달유체의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 회전형 열 증폭 배관을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 2차원 회전형 열 증폭 배관을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 3중 방열 히트싱크의 위에서 본 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 3중 방열 히트싱크의 측면에서 본 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3중 방열 히트싱크를 나타낸 사시도이다.1 is a block diagram showing a heat source generating apparatus, an external heat exchanger, and a power supply control device using a heat transfer fusion technology according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of a heat source generator and an external heat exchanger using a heat transfer fusion technology according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a connection structure of a triple heat dissipation heat sink and an external heat exchanger of a heat source generator using a heat transfer fusion technology according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing a side view of the heat source generator using a heat transfer fusion technology according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the flow of the heat transfer fluid of the heat source generating apparatus using a heat transfer fusion technology according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a three-dimensional rotary thermal amplification pipe according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a two-dimensional rotary thermal amplification pipe according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing the appearance of the triple heat dissipation heat sink according to the embodiment of the present invention.
9 is a view showing a side view of the triple heat dissipation heat sink according to the embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing a triple heat dissipation heat sink according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치와 외부 열교환기 및 전원공급 제어장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치와 외부 열교환기의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치의 3중 방열 히트싱크와 외부 열교환기의 연결 구조를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치의 측면에서 본 모습을 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치의 열전달유체의 흐름을 나타낸 도면이다.1 is a block diagram showing a heat source generating apparatus and an external heat exchanger and a power supply control apparatus using a heat transfer fusion technology according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a heat source generation using a heat transfer fusion technology according to an embodiment of the present invention 3 is a view showing the configuration of the device and the external heat exchanger, Figure 3 is a view showing the connection structure of the triple heat dissipation heat sink and the external heat exchanger of the heat source generating apparatus using a heat transfer fusion technology according to an embodiment of the present invention, Figure 4 Is a cross-sectional view showing a side view of the heat source generator using the heat transfer fusion technology according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a flow of heat transfer fluid of the heat source generator using a heat transfer fusion technology according to an embodiment of the present invention. The figure shown.

도 1에 도시된 바와 같이, 에어컨, 제습기, 냉각장치 등의 기존의 공기 조화기를 나타내는 외부 열교환기(300)와 본 발명의 실시예의 열원 발생 장치(100)와 연결되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열전달 융합 기술을 이용한 열원 발생 장치(100)는 상변화물질(Phase Change Material, PCM)(120), 열전달유체 저장탱크(Tank Heat Transfer Fluid Storage Tank)(130), 열전달유체(Heat Transfer Fluid, HTF)(132), 열전달유체 주입구(134), 열전달 히트 파이프(Heat Pipe)(150), 2차원 회전형 열 증폭 배관(160), 유체 분배기(161), 3차원 회전형 열 증폭 배관(170), 열전소자(210, 220), 전원공급 제어장치(500), 진공관 케이스(180) 및 온도 센서(184, 186)를 포함한다. 이외에 3중 방열 히트싱크(200)를 추가하여 열원 발생 장치(100)를 형성할 수 있다.
상변화물질(120)은 입상형 분말 또는 액상 형태의 마이크로캡슐 타입으로 구성되고 열 분산 및 확산 소재를 첨가하여 직간접 열전달 및 열에너지를 잠열, 축열한다.
상변화물질(120)은 진공관 케이스(180)의 내부에 형성된 구성장치 사이의 공간에 충진되고, 온도 대역별로 고온 상변화물질(120)과 저온 상변화물질(120)로 나누어지며, 열에너지를 저장, 발산하는 기능을 가진 화학적인 물질로서 잠열재, 축열재로 불린다.
본 발명의 실시예에 따른 상변화물질(120)은 저온용으로 -20도 ~ +10도 이내의 잠열, 축열 기능을 가지고, 목표 온도 내에서 열에너지를 잠열(저장)하여 외부의 도움없이 저장된 열에너지를 6-8시간 동안 목표 온도를 구현하도록 방출하며, 열원 발생 장치(100)의 내부에 위치한 모든 구성장치에 간접 열전달을 수행한다.
열전달유체 저장탱크(130)는 열원 발생 장치(100)의 내부 상부에 위치하고 구리 소재로 제작된 저장탱크의 내부와 외부에 열 확산 유기 및 무기물 바인더로 코팅하여 저장탱크의 외부의 상변화물질(120)과 간접 열전달을 수행하여 잠열, 축열 기능을 가진 상변화물질(120)에 열에너지 저장 활성화를 가속시킨다.
열전달유체 저장탱크(130)는 고온의 열원 발생시 저장탱크의 내부와 외부에 코팅된 열 확산 유기 및 무기물 바인더에 의해 열전달유체(132)와 고온 병합 열전달이 수행되며 저장탱크의 전체에 임계 현상을 유발하여 저장탱크 내부에 고온 열 증폭과 외부에 고온 열 분산을 수행하여 열원 발생 장치(100)에 충진된 상변화물질(120)의 열에너지 저장 기능과 열원 발생 장치(100)의 내부에 열전달을 촉진시킨다.
열전달유체 주입구(134)는 진공관 케이스(180)와 열전달유체 저장탱크(130)의 상부를 관통하여 열전달유체 저장탱크(130)의 내부로 열전달유체(132)를 주입하는 기능을 한다.
열전소자(210, 220)는 전원공급 제어장치(500)를 이용하여 전기를 인가하면, 열원 발생 장치(100)에 냉각 또는 난방 열원을 공급하고, 목표 온도(냉각시 +10℃ ~ -20℃, 난방시 60℃ ~ 90℃)까지 무소음으로 정속 운전한다.
열전소자(210, 220)는 열전달유체 저장탱크(130)와 열전달 히트 파이프(150)의 일체형 하우징에 밀착되어 구성되고 냉각 및 난방 열원을 1차적으로 열원 발생 장치(100)의 내부로 전달한다.
하우징에 전달된 열원은 열전달유체 저장탱크(130) 내의 열전달유체(132) 및 열전달 히트 파이프(150)에 2차 간접적으로 열전달을 수행한다.
1차 열전소자(210)와 2차 열전소자(220)는 열전달유체 저장탱크(130)의 상부면에 밀착되어 형성된다.
1차 열전소자(210)와 2차 열전소자(220)는 반도체 소자로 P, N극의 소자 형태로 구성되어 양면에 발열과 흡열을 발생시켜 양단의 최대 온도 차이가 70℃에 이른다(온도 발생은 -30도~ +120도, 최대 -75도 ~ +300도까지 온도를 발생시킬 수 있음). 도 1에 도시된 바와 같이, 1차 열전소자(210)의 하부에는 열전달유체 저장탱크(130)가 밀착되어 위치하고, 2차 열전소자(220)의 하부에는 내부 유체 이송 배관(140)과 열전달 히트 파이프(150)가 밀착되어 위치한다.
열전달유체(132)는 EG 계열, PG 계열 또는 Cold Brine 유체로서 그 중 식품 첨가물을 활용한 인체에 무해한 Cold Brine을 주된 조성 물질로 하여 열전달유체 저장탱크(130) 내에서 유체와 유체, 유체와 유체 이송용 배관, 유체와 2차원 회전용 열 증폭 배관(160) 및 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)에 직접 열전달을 수행한다.
여기서, 2차원 회전형 열 증폭 배관(160) 및 3차원 회전용 열 증폭 배관(170) 이외에 유체가 이송되는 배관을 모두 포함한다.
열전달유체(132)는 유체 이송용 배관, 2차원 회전용 열 증폭 배관(160) 및 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)의 내부에 부식 및 스케일을 방지하고 친환경적이며 인체에 무해한 열확산(Thermal Diffusion) 기능이 포함된다.
상변화물질(120) 또는 열전달유체(132)는 유체 또는 물질 내에 금속 나노 입자, 무기물 또는 무기 나노 입자가 침전되지 않도록 하기 위하여 분산재를 첨가하여 열전달 온도가 -40도 ~ +130도까지 온도대를 확대시켜 다양한 온도 대역에서 열 증폭 및 열 확산 기능을 높혀 빠른 시간에 유체와 유체가 열전달되도록 한다.
상변화물질(120) 또는 열전달유체(132)의 내부에는 금속 나노 입자 및 무기 나노 입자를 각각 또는 혼합하여 물리적, 화학적 방법을 이용하여 분산시킨다.
열전달유체(132)의 내부에는 금, 은, 구리, 아연, 알루미늄 등의 금속 나노 입자와 CNT, 흑연, Si 등의 무기 나노 입자가 침전되어 효율이 저하되지 않도록 입자를 분산시켜 복사 에너지로 발생된 열에너지를 주변으로 복사하여 열 전도 및 냉기 효율을 증대시킬 수 있다.
기존 에어컨의 콤프레샤와 냉매 가스를 이용하여 냉방 싸이클인 압축-팽창-증발 과정을 거쳐 기체 및 유체의 필수적인 상변화 과정을 수행해야 하는데 이에 따른 콤프레샤, 응축기, 모세관, 증발기 등 외부 열교환기(300)의 기구적인 구성이 필수적이었다.
이에 반해, 본 발명의 열원 발생 장치(100)는 열전달유체(132)의 온도 변환과 열수송의 기능만을 이용하기 때문에 원가적인 요소와 콤팩트를 이루는 구조적인 효율성을 기대할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열원 발생 장치(100)는 내부에 2차원 회전형 열 증폭 배관(160) 및 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)이 복수개 형성되어 있다.
열 손실이 발생한 상태의 열전달유체(132)를 목표 온도로 재생하기 위하여 배관을 통한 유체 수송 과정에서 열전달을 수행해야 한다.
일반 배관은 열전달 소요 시간에 따른 배관 길이의 체적이 크게 증가되어야 하므로 열원 발생 장치(100)의 전체 공간에 비효율적인 대형화가 발생하고 원가에도 상승 요인으로 되므로 이를 방지하기 위하여 2차원 회전형 열 증폭 배관(160) 및 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)을 적용한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 2차원 회전형 열 증폭 배관(160)은 내부에 나선형 회전 홈 가공을 한 배관(Groove Pipe)과 배관 외부에 나사선 돌출 가공(Spiral Tube)을 하여 형성한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)은 내부에 나선형 회전 홈 가공을 한 배관(Groove Pipe)과 배관 외부에 나사선 돌출 가공(Spiral Tube)을 한 후, 배관을 원통 나선형으로 감아서 용수철 형태로 최종 가공한다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)은 최종 가공 형태가 용수철 형태로 하고 있지만, 지그재그 형태, 꽈배기 형태 등 다양하게 형성할 수 있다.
2차원 회전형 열 증폭 배관(160) 및 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)은 열전달유체(132)가 열원 발생 장치(100)의 외부로 이송되어 열원(온도)을 필요로 사용하는 장치로 순환하여 목표 발열 기능을 수행한 후, 열 손실이 발생된 열전달유체(132)를 열원 발생 장치(100)의 내부로 유입시켜 목표 온도로 열전달유체(132)를 재생하기 위한 이동 통로이다.
2차원 회전형 열 증폭 배관(160) 및 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)은 구리 소재를 채택하고 외벽에 열 확산 유기/무기물 바인더를 코팅하여 열원 발생 장치(100)의 내부에 충진된 상변화물질(120)의 잠열, 축열된 열원을 열원 발생 장치(100)의 내부로 확산, 전달시켜 열전달유체(132)의 목표 온도를 신속하게 변화시키고, 열 손실이 발생한 열전달유체(132)의 온도 변화를 가속시킨다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 2차원 회전형 열 증폭 배관(160) 및 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)은 내부에 나선형 유로가 일반 직관형 배관에서 이동하는 열전달유체(132)의 흐름이 공간적, 시간적으로 불규칙하게 유속이 빠른 상태로 운동하게 되어 난류를 발생하고 유체의 회전 운동에 의하여 소용돌이 형태의 와류가 복합적으로 발생하여 관 내부의 전열 성능을 빠르게 향상시킨다.
또한, 2차원 회전형 열 증폭 배관(160) 및 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)은 배관 외부에도 유체의 평행류와 직교류가 교차로 흘러 난류가 발생함에 따라 총괄 전열 계수가 직관형 일반 배관에 비해 3배 이상으로 증가하여 열 손실이 발생한 열전달유체(132)의 온도를 목표 온도로 재생(열 증폭, 온도 변환)이 신속하게 일어난다.
유체 분배기(161)는 외부 유체 이송 배관(420)과 연결된 2차원 회전형 열 증폭 배관(160)의 하단부에 형성되고 입력단이 2차원 회전형 열 증폭 배관(160)과 연결되고 출력단이 2개의 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)과 연결되도록 하여 열전달유체(132)가 분배되어 이송되도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 유체 분배기(161)는 2채널 방식의 병렬 구조를 가지도록 구성하였지만 이에 한정하지 않고 1채널, 3채널 이상의 다중 채널도 가능하도록 구조를 변경할 수 있다. 여기서, 2채널은 유체 분배기(161)의 출력단이 2개로 형성되고, 각각의 출력단이 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)으로 연결되는 것을 의미한다.
즉, 3채널은 유체 분배기(161)의 출력단이 3개이고, 4채널은 유체 분배기(161)의 출력단이 4개를 의미하는 것이다.
2차원 회전형 열 증폭 배관(160) 및 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)은 유체 분배기(161)를 장착하여 열원 발생 장치(100)의 소형화와 목표 열원(온도)을 집중화 및 융합시켜 에너지 절감 효과를 얻는다.
열전달 히트 파이프(150)는 열전소자(210, 220)에 밀착된 일체형 하우징에 파이프의 단면을 압착하여 장착한다.
열전달 히트 파이프(150)는 내부의 모세관(Sintered Type)에 열전달 기능을 집중화시키고 열원 발생 장치(100)의 내부에 충진된 상변화물질(120)에 간접 열전달을 수행한다.
열전달 히트 파이프(150)는 열전달유체 저장탱크(130)와 일체형 하우징에 밀착되어 구성되어 냉각 및 난방 열원을 열원 발생 장치(100)의 내부로 전달하고, 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)의 원구 중심에 삽입되어 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)에 직접 열전달을 수행한다.
진공관 케이스(180)는 열원 발생 장치(100)의 외형을 형성하는 것으로서 공기 대류에 의한 열전달 및 물체와 접촉에 따른 열 전이 현상의 열 손실을 차단하기 위해 2중 단열 케이스이다.
진공관 케이스(180)는 내부의 잔류 기체를 수착하여 지속적인 높은 진공을 유지하도록 지르코늄(Zr)을 소재로 적용한 접촉성 게터(Getter)(182)를 일측에 형성한다.
열원 발생 장치(100)의 내부에서 열을 융합하는 기능을 수행하기 때문에 외부와의 열 손실을 방지하기 위한 단열 처리가 중요하다.
열원 발생 장치(100)가 대형화될 경우, 우수한 단열 성능과 방음성을 갖춘 규소 산화물로 이루어진 에어로젤을 적용하여 진공관 케이스(180)를 구성할 수도 있다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 3중 방열 히트싱크(200)는 수냉식 쿨러(230), 알루미늄 방열핀(260) 및 쿨링팬(270)을 포함한다.
3중 방열 히트싱크(200)는 열전소자(210, 220)의 발열과 흡열 기능을 원활하게 유지시켜 목표 온도(열원)를 안정적으로 도달하기 위한 기능을 한다.
3중 방열 히트싱크(200)는 열전소자(210, 220)의 상부에 알루미늄 방열판(240)과 그 위에 입력단이 순환펌프(400)와 연결되고 출력단이 외부 유체 이송 배관(420)과 연결되는 수냉식 쿨러(230)가 장착된다.
수냉식 쿨러(230)는 지그재그 형태의 물이 채워진 통로가 형성되고 열전달유체(132)가 목표 온도에 도달하지 못한 경우, 열전달유체(132)를 통과시켜 수냉식 방열을 수행한다.
3중 방열 히트싱크(200)는 수냉식 쿨러(230)가 구성된 히트싱크를 가로 방향으로 관통하는 하부 히트 파이프(250)와, 하부 히트 파이프(250)의 양끝단부로부터
상부 방향으로 수직으로 연장되는 상부 히트 파이프(252)를 포함하는 '∪' 형태의 히트 파이프를 형성하고, 각각의 상부 히트 파이프(252) 사이에 끼워져서 연결되는 복수개의 알루미늄 방열핀(260)을 적층하며, 적층된 복수개의 알루미늄 방열핀(260)의 측면에 쿨링팬(270)을 설치한다.
히트 파이프(250, 252)와 복수개의 적층된 알루미늄 방열핀(260)은 열 분산 바인더로 코팅 처리한다.
수냉식 쿨러(230)는 열전소자(210, 220)의 발열 부분 또는 흡열 부분에 열전달 도포제(써멀 구리스, 써멀 에폭시 등)를 이용하여 밀착 고정시킨다.
열전소자(210, 220)는 고온 발열 발생시 흡열 부분에 열 역전(열 전이 현상)을 방지하고 신속한 방열 기능을 수행하기 위해 1차로 열전소자(210, 220)의 상부에 구성된 3중 방열 히트싱크(200)의 히트 파이프(250, 252)를 이용하여 열전달을 수행하며 2차로 히트 파이프(250, 252)에 부착된 알루미늄 방열핀(260)에 도포된 열 분산 바인더를 통해 2차 방열을 수행한다.
3차 방열은 알루미늄 히트싱크(방열판)에 수냉식 쿨러(230)의 유체 이송 관로를 구성하여 열전달유체(132)가 유체 이송 관로를 순환되어 수냉식 방열 기능을 수행한다.
전원공급 제어장치(500)는 열원 발생 장치(100)에 전원 공급이 필요한 구성장치(쿨링팬(270), 순환펌프(400), 온도 센서(184, 186), 열전소자(210, 220), 3중 방열 히트싱크(200), 솔레노이드 밸브(410) 등)에 전원을 공급하고, 열전소자(210, 220)의 전류를 인가하여 열전소자(210, 220)의 일반 작동시 흡열 기능을 수행하다가 전류의 극 전환에 의해 고온, 발열 기능을 수행하도록 제어한다.
온도 센서(184, 186)는 열전달유체 저장탱크(130)의 하부면 일측에 형성되는 제1 온도 센서(184)와, 유체 분배기(161)의 일측에 형성되는 제2 온도 센서(186)를 포함한다.
전원공급 제어장치(500)는 제1 온도 센서(184)에서 열전소자(210, 220)의 파손될 수 있는 온도 임계치가 체크되면, 열전소자(210, 220)에 전류 인가를 차단한다.
전원공급 제어장치(500)는 제2 온도 센서(186)의 온도를 주기적으로 감지하여 열전달유체(132)가 목표 온도에 도달하면 열전소자(210, 220)와 3중 방열 히트싱크(200) 내로 유입하는 수냉식 쿨러(230)의 유체 공급 차단을 위해 순환펌프(400)를 단락시켜 열전달유체(132)의 이동을 차단한다.
전원공급 제어장치(500)는 제2 온도 센서(186)의 온도를 감지하고 열전달유체(132)의 목표 온도로 온도 변환을 수행하기 위해 3중 방열 히트싱크(200)의 모터를 이용하여 쿨링팬(270)의 공기 유속 조절과 순환펌프(400)를 제어하고 열전달유체(132)를 3중 방열 히트싱크(200)의 수냉식 쿨러(230)로 이송하여 방열 속도를 조절하여 열전달유체(132)의 목표 온도를 구현한다.
순환펌프(400)는 진공관 케이스(180)의 출력 배관에 연결되고 일측이 수냉식 쿨러(230) 의 입력 배관과 연결되며, 타측이 솔레노이드 밸브(410)와 연결되어 있다.
순환펌프(400)는 열전달유체(132)를 흡입하여 수냉식 쿨러(230) 또는 솔레노이드 밸브(410)를 통해 외부 열교환기(300)로 이송한다.
솔레노이드 밸브(410)는 1차 열교환기 입력 배관(310) 및 2차 열교환기 입력 배관(312)과 연결된다. 진공관 케이스(180)의 입력 배관은 외부 유체 이송 배관(420)과 연결된다.
외부 유체 이송 배관(420)은 일측이 수냉식 쿨러(230)의 출력 배관과 연결되고, 1차 열교환기 출력 배관(320) 및 2차 열교환기 출력 배관(322)과 연결되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열원 발생 장치(100)는 진공관 케이스(180)가 격벽에 의해 상부 공간과 하부 공간으로 나누어져 있다.
외부 유체 이송 배관(420)과 연결된 2차원 회전형 열 증폭 배관(160)은 진공관 케이스(180)의 상부 공간을 관통하여 하부 공간까지 세로 방향으로 세워진 형태로 인입된다.
2차원 회전형 열 증폭 배관(160)의 하단부에는 하나의 입력단과 두 개의 출력단이 형성된 유체 분배기(161)가 설치된다.
하부 공간은 유체 분배기(161)의 출력단에 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)이 각각 연결되고, 각각의 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)의 끝단부에 '

' 형태의 연결부(162)를 통해 2차원 회전형 열 증폭 배관(160)이 각각 연결되어 있다.
상부 공간은 2차원 회전형 열 증폭 배관(160)의 끝단부에 '

' 형태의 연결부(164)를 통해 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)이 연결되고, 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)의 끝단부에 열전달유체 저장탱크(130)가 연결된다.
열전달유체 저장탱크(130)는 일측에 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)이 연결되고 타측에 열전달유체(132)가 이송되는 내부 유체 이송 배관(140)이 연결된다.
열전달유체 저장탱크(130), 내부 유체 이송 배관(140) 및 열전달 히트 파이프(150)는 포함된 일체형 하우징으로 형성된다.
내부 유체 이송 배관(140)은 순환펌프(400)와 연결된 진공관 케이스(180)의 출력 배관과 연결되어 있다.
일체형 하우징은 상부면에 판형 알루미늄 방열판(212)이 형성되고, 그 위에 1차 열전소자(210)와 2차 열전소자(220)가 형성된다.
3중 방열 히트싱크(200)는 1차 열전소자(210)와 2차 열전소자(220)의 위에 일체형으로 장착하게 된다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여 열전달 융합 기술을 이용한 냉각 또는 난방 열원을 발생하는 방법과 열원 발생 장치(100)에서 열전달유체(132)의 흐름을 상세하게 설명한다.
전원공급 제어장치(500)는 열원 발생 장치(100)에 전원 공급이 필요한 구성장치(쿨링팬(270), 순환펌프(400), 온도 센서(184, 186), 열전소자(210, 220), 3중 방열 히트싱크(200), 솔레노이드 밸브(410) 등)에 전원을 공급한다.
전원공급 제어장치(500)는 열전소자(210, 220)의 전류를 인가하여 열전소자(210, 220)의 흡열 부분의 전력을 인가 작동한다(냉각 구동).
전원공급 제어장치(500)는 3중 방열 히트싱크(200)와 순환펌프(400), 솔레노이드 밸브(410)의 전원을 인가하여 작동한다(수냉식 쿨러(230), 쿨링팬(270) 작동).
1차 열전소자(210)에서 인가되는 냉각 열원은 열전달유체 저장탱크(130)에 직접 열전달을 통해 열전달유체(132)가 급속 냉각된다.
열전달유체 저장탱크(130)는 냉각 열 증폭과 열 분산을 수행하여 열전달유체(132)의 온도 변환과 진공관 케이스(180)의 내부에 열전달을 수행한다.
2차 열전소자(220)에서 인가되는 냉각 열원은 내부 유체 이송 배관(140)과 일체형 하우징에 연결된 열전달 히트 파이프(150)에 간접 열전달을 통해 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)에 냉각 열원을 전달시켜 진공관 케이스(180)의 내부에 열전달을 수행한다.
열전달유체 저장탱크(130)와 열전달 히트 파이프(150)는 지속적인 열전달을 수행하여 진공관 케이스(180)의 내부에 액상 타입으로 충진된 상변화물질(120)에 냉각 열원을 잠열, 축열한다.
이러한 상변화물질(120)은 열전소자(210, 220)의 전원 단락시 저장된 냉각 열원을 방출하여 무전원 상태에서 냉각 열원을 진공관 케이스(180)의 내부에 공급하는 기능을 수행한다.
이와 같이 진공관 케이스(180)의 내부는 열전달유체 저장탱크(130), 히트 파이프, 상변화물질(120), 2차원 회전형 열 증폭 배관(160) 및 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)을 통해 냉각 열원이 증폭 및 분산되어 있는 상태이다.
열전달유체(132)는 외부 열교환기(300)에 공급되어 냉각 또는 난방 기능을 수행하고 열교환기(300)에서의 열 교환을 통해 상실된 온도의 유체이다.
열전달유체(132)는 외부 유체 이송 배관(420)과 연결된 진공관 케이스(180)의 2차원 회전형 열 증폭 배관(160)을 통해 회전 운동 형태(난류, 와류 발생)로 진공관 케이스(180)의 내부로 이송된다. 이때, 열전달유체(132)는 진공관 케이스(180)의 내부가 냉각 열원으로 인해 증폭 및 분산된 상태에서 전열 성능이 향상된 2차원 회전형 열 증폭 배관(160)에 유입되면, 냉각 열원을 공급받아 1차적으로 열 변환을 수행한다.
2차원 회전형 열 증폭 배관(160)은 내부의 나선형 회전 홈과 외부의 나사선 돌출 가공 및 외벽에 열 확산 유기/무기물 바인더가 코팅되어 열 손실이 발생한 열전달유체(132)의 온도를 목표 온도로 재생한다.
1차적으로 열 변환을 수행한 열전달유체(132)는 유체 분배기(161)와 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)을 통해 회전 운동 형태(난류, 와류 발생)로 열전달유체 저장탱크(130)에 이송된다. 이때, 열전달유체(132)는 진공관 케이스(180)의 내부가 냉각 열원이 증폭 및 분산된 상태에서 전열 성능이 향상된 3차원 회전형 열 증폭 배관(170)에 유입되면, 냉각 열원을 공급받아 2차적으로 열 변환을 수행한다.
이어서, 열전달유체 저장탱크(130)에 유입된 열전달유체(132)는 1차 열전소자(210) 및 2차 열전소자(220)에 의한 냉각 열원을 직접적으로 공급받아 목표 온도로 재생되고, 순환펌프(400)를 이용하여 외부 열교환기(300)로 이송되어 열원 공급을 위한 열 교환 기능을 수행한다.
만약, 전원공급 제어장치(500)는 제1 온도 센서(184)와 제2 온도 센서(186)를 이용하여 열전달유체(132)의 온도를 감지하여 목표 온도에 도달하지 못한 경우, 순환펌프(400)를 제어하여 열전달유체(132)를 수냉식 쿨러(230)의 입력 배관으로 이송시킨다.
수냉식 쿨러(230)에서 열 손실이 발생한 열전달유체(132)는 수냉식 쿨러(230)의 출력 배관과 외부 유체 이송 배관(420)을 거쳐 진공관 케이스(180)의 내부로 다시 유입된다.
진공관 케이스(180)의 내부로 유입된 열전달유체(132)는 2차원 회전형 열 증폭 배관(160), 3차원 회전형 열 증폭 배관(170) 및 열전달유체 저장탱크(130), 수냉식 쿨러(230) 순으로 이송되면서 목표 온도가 될 때까지 이송 과정을 반복한다.
전원공급 제어장치(500)는 열전달유체(132)의 목표 온도의 도달시 열원공급 제어장치의 전원을 차단한다.
이때 열전달유체(132)는 진공관 케이스(180)의 내부에 충진된 상변화물질(120)에 저장된 열원이 방출되어 무전원 상태에서 냉각 열원을 공급받는다.
외부 열교환기(300)에 열원을 공급한 열전달유체(132)는 외부 열교환기(300)가 가동하지 않는 경우, 솔레노이드 밸브(410)에 의해 외부로 공급되지 않고 열원 발생 장치(100) 내에서 목표 온도를 구현한 후, 간접 열원을 상변화물질(120)에 공급하여 열원을 저장하는 잠열 기능과 무전원 상태에서 열원을 공급하는 축열 기능을 상변화물질(120)에 제공한다.
상변화물질(120)은 열전달유체 저장탱크(130), 2차원 회전형 열 증폭 배관(160), 3차원 회전형 열 증폭 배관(170), 열전달 히트 파이프(150)로부터 냉각 열원을 공급받아 잠열, 축열 기능을 수행하고, 열전소자(210, 220)의 전원 단락시 저장된 열원을 방출하여 무전원 상태에서 냉각 열원을 공급하는 기능을 수행한다.
전술한 열원 발생 장치(100)는 설명의 편의를 위해 냉각 열원을 발생하는 방법을 설명하였지만, 난방 열원을 발생하는 방법도 같은 원리이며, 열전소자(210, 220)가 난방 열원을 발생하고 수냉식 쿨러(230)와 순환펌프(400)를 작동하지 않으며 쿨링팬(270)만을 작동하는 차이점이 있다.As shown in FIG. 1, an external heat exchanger 300 representing an existing air conditioner such as an air conditioner, a dehumidifier, a cooling device, and the like are connected to a heat source generator 100 of an embodiment of the present invention.
The heat source generator 100 using the heat transfer fusion technology according to an embodiment of the present invention is a phase change material (PCM) 120, a heat transfer fluid storage tank (Tank Heat Transfer Fluid Storage Tank) 130, heat transfer Fluid (Heat Transfer Fluid, HTF) 132, heat transfer fluid inlet 134, heat transfer heat pipe (Heat Pipe) 150, two-dimensional rotary heat amplification pipe 160, fluid distributor 161, three-dimensional turn A typical thermal amplification pipe 170, thermoelectric elements (210, 220), a power supply control device 500, a vacuum tube case 180 and a temperature sensor (184, 186). In addition, the triple heat dissipation heat sink 200 may be added to form the heat source generator 100.
Phase change material 120 is composed of a microcapsule type of granular powder or liquid form, and latent heat and heat storage of direct and indirect heat transfer and thermal energy by adding a heat dissipation and diffusion material.
The phase change material 120 is filled in a space between components formed inside the vacuum tube case 180, and is divided into a high temperature phase change material 120 and a low temperature phase change material 120 for each temperature band, and stores thermal energy. It is a chemical substance with the function of dissipation and is called latent heat and heat storage material.
Phase change material 120 according to an embodiment of the present invention has a latent heat, heat storage function within -20 degrees ~ +10 degrees for low temperature, the latent heat (stored) the heat energy within the target temperature stored heat energy without external help Emits to achieve the target temperature for 6-8 hours, and performs indirect heat transfer to all components located inside the heat source generator 100.
The heat transfer fluid storage tank 130 is positioned above the inside of the heat source generator 100 and coated with heat diffusion organic and inorganic binders inside and outside of the storage tank made of copper material. And indirect heat transfer to accelerate heat energy storage activation in the phase change material 120 having latent heat and heat storage functions.
When the heat transfer fluid storage tank 130 generates a high temperature heat source, the heat transfer fluid 132 and the high temperature combined heat transfer are performed by heat diffusion organic and inorganic binders coated on the inside and the outside of the storage tank and cause a critical phenomenon in the entire storage tank. By performing high temperature heat amplification inside the storage tank and high temperature heat dissipation to the outside, the heat energy storage function of the phase change material 120 filled in the heat source generator 100 and the heat transfer are promoted inside the heat source generator 100. .
The heat transfer fluid inlet 134 penetrates the upper portion of the vacuum tube case 180 and the heat transfer fluid storage tank 130 to inject the heat transfer fluid 132 into the heat transfer fluid storage tank 130.
When the

thermoelectric elements

210 and 220 apply electricity using the power supply control device 500, the

thermoelectric elements

210 and 220 supply cooling or heating heat sources to the heat source generator 100, and target temperatures (+ 10 ° C. to −20 ° C. during cooling). , 60 ℃ ~ 90 ℃) heating at constant speed with no noise.
The

thermoelectric elements

210 and 220 are configured to be in close contact with the integrated housing of the heat transfer fluid storage tank 130 and the heat transfer heat pipe 150, and primarily transmit the cooling and heating heat sources to the inside of the heat source generator 100.
The heat source transferred to the housing performs second heat transfer indirectly to the heat transfer fluid 132 and the heat transfer heat pipe 150 in the heat transfer fluid storage tank 130.
The primary thermoelectric element 210 and the secondary thermoelectric element 220 are formed in close contact with the upper surface of the heat transfer fluid storage tank 130.
The primary thermoelectric element 210 and the secondary thermoelectric element 220 are semiconductor elements formed of P and N-pole elements to generate heat and endothermic on both sides, resulting in a maximum temperature difference of 70 ° C between both ends (temperature generation Can generate temperatures from -30 degrees to +120 degrees and up to -75 degrees to +300 degrees). As shown in FIG. 1, a heat transfer fluid storage tank 130 is closely attached to a lower portion of the primary thermoelectric element 210, and an inner fluid transfer pipe 140 and a heat transfer heat are disposed below the secondary thermoelectric element 220. Pipe 150 is located in close contact.
The heat transfer fluid 132 is an EG series, PG series, or Cold Brine fluid. Among them, the heat transfer fluid 132 is composed of a fluid, a fluid, a fluid, and a fluid in the heat transfer fluid storage tank 130 using, as a main composition material, cold Brine, which is harmless to the human body using food additives. Heat transfer is directly performed on the transfer pipe, the fluid and the two-dimensional rotary thermal amplification pipe 160 and the three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170.
Here, in addition to the two-dimensional rotational thermal amplification pipe 160 and the three-dimensional rotational thermal amplification pipe 170 includes all pipes through which the fluid is transferred.
The heat transfer fluid 132 prevents corrosion and scale inside the fluid transfer pipe, the two-dimensional rotational heat amplification pipe 160, and the three-dimensional rotational heat amplification pipe 170, and is environmentally friendly and harmless to heat diffusion (Thermal Diffusion). ) Functions are included.
The phase change material 120 or the heat transfer fluid 132 may be added with a dispersant to prevent the metal nanoparticles, the inorganic matters or the inorganic nanoparticles from being precipitated in the fluid or the material. It expands to increase heat amplification and heat diffusion in different temperature ranges, allowing fluids and fluids to transfer heat quickly.
The metal nanoparticles and the inorganic nanoparticles are respectively mixed or mixed inside the phase change material 120 or the heat transfer fluid 132 and dispersed using physical and chemical methods.
Metal nanoparticles such as gold, silver, copper, zinc, and aluminum and inorganic nanoparticles such as CNT, graphite, and Si are precipitated inside the heat transfer fluid 132 to disperse the particles so that the efficiency is not lowered, thereby being generated as radiant energy. Thermal energy can be radiated to the surroundings to increase heat conduction and cold air efficiency.
The phase change process of gas and fluid must be performed through the compression cycle, the expansion cycle, and the evaporation process using the compressor and the refrigerant gas of the existing air conditioner. Mechanical configuration was essential.
On the contrary, since the heat source generator 100 of the present invention uses only the functions of temperature conversion and heat transport of the heat transfer fluid 132, it is possible to expect structural efficiency that is compact with cost elements.
In the heat source generator 100 according to the embodiment of the present invention, a plurality of two-dimensional rotational heat amplification pipes 160 and three-dimensional rotational heat amplification pipes 170 are formed therein.
In order to regenerate the heat transfer fluid 132 in the state where the heat loss occurs to the target temperature, heat transfer should be performed in the fluid transport process through the pipe.
In general piping, the volume of the pipe length according to the heat transfer time needs to be greatly increased. Therefore, inefficient enlargement occurs in the entire space of the heat source generating apparatus 100 and increases the cost. 160 and the three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170 is applied.
As shown in FIG. 6, the two-dimensional rotary type thermal amplification pipe 160 is formed by performing a spiral groove groove inside and a spiral tube outside the pipe.
As shown in FIG. 7, the three-dimensional rotatable heat amplifying pipe 170 has a spiral pipe groove (Groove Pipe) and a spiral tube outside the pipe, and then the pipe is cylindrical. It is wound up spirally and finished in the form of a spring.
The three-dimensional rotary thermal amplifying pipe 170 according to the embodiment of the present invention, although the final processing form is a spring form, it can be formed in various ways such as zigzag, pretzel.
The two-dimensional rotatable heat amplification pipe 160 and the three-dimensional rotatable heat amplifying pipe 170 are devices in which the heat transfer fluid 132 is transferred to the outside of the heat source generator 100 to use a heat source (temperature). After the circulation to perform the target heat generating function, the heat transfer fluid 132 is a moving passage for regenerating the heat transfer fluid 132 to the target temperature by introducing the heat transfer fluid 132 generated heat loss into the heat source generator 100.
The two-dimensional rotary thermal amplifying pipe 160 and the three-dimensional rotary thermal amplifying pipe 170 adopt a copper material and coat a heat diffusion organic / inorganic binder on the outer wall to fill the inside of the heat source generator 100. By spreading and transferring the latent heat and the regenerated heat source of the change material 120 into the heat source generator 100, the target temperature of the heat transfer fluid 132 is rapidly changed, and the temperature of the heat transfer fluid 132 where heat loss occurs. Accelerate change
6 and 7, the two-dimensional rotary thermal amplification pipe 160 and the three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170 have a heat transfer fluid 132 in which a spiral flow path moves in a general straight pipe. The flow of air flows in a state where the flow velocity is irregularly spatially and temporally and generates turbulent flow, and a vortex-like vortex is generated by the rotational movement of the fluid to rapidly improve the heat transfer performance inside the tube.
In addition, the two-dimensional rotary thermal amplification pipe 160 and the three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170, the general heat transfer coefficient is a straight pipe type as the overall heat transfer coefficient as the flow of parallel and cross flow of the fluid also crosses the outside of the pipe. Regeneration (heat amplification, temperature conversion) occurs quickly to the target temperature of the heat transfer fluid 132, which is increased by three times or more and has a heat loss.
The fluid distributor 161 is formed at the lower end of the two-dimensional rotary thermal amplification pipe 160 connected to the external fluid transfer pipe 420, and the input terminal is connected to the two-dimensional rotary thermal amplification pipe 160, and the output terminal has two three ends. The heat transfer fluid 132 is distributed and transported by being connected to the dimensional rotation type heat amplifying pipe 170.
The fluid distributor 161 according to the embodiment of the present invention is configured to have a two-channel parallel structure, but the structure is not limited thereto, and the structure may be changed to enable multiple channels of one channel, three channels, or more. Here, the two channels mean that the output terminal of the fluid distributor 161 is formed in two, and each output terminal is connected to the three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170.
That is, three channels mean three output terminals of the fluid distributor 161 and four channels mean four output terminals of the fluid distributor 161.
The two-dimensional rotatable heat amplification pipe 160 and the three-dimensional rotatable heat amplifying pipe 170 are equipped with a fluid distributor 161 to condense energy by miniaturizing the heat source generator 100 and concentrating and fusing a target heat source (temperature). Get savings.
The heat transfer heat pipe 150 compresses and mounts a cross section of the pipe in an integrated housing in close contact with the

thermoelectric elements

210 and 220.
The heat transfer heat pipe 150 centralizes the heat transfer function in the capillary tube (Sintered Type) and performs indirect heat transfer to the phase change material 120 filled in the heat source generator 100.
The heat transfer heat pipe 150 is configured to be in close contact with the heat transfer fluid storage tank 130 and an integrated housing to transfer the cooling and heating heat source into the heat source generator 100, and the three-dimensional rotary heat amplification pipe 170 of Inserted into the center of the sphere to directly heat transfer to the three-dimensional rotary thermal amplification pipe (170).
The vacuum tube case 180 forms an external shape of the heat source generator 100 and is a double insulation case to block heat transfer due to air convection and heat transfer phenomenon due to contact with an object.
The tube case 180 forms a contact getter 182 on one side of which zirconium (Zr) is applied as a material to sorb residual gas therein to maintain a continuous high vacuum.
Since the heat fusion function is performed inside the heat source generator 100, an insulation treatment for preventing heat loss from the outside is important.
When the heat source generator 100 is enlarged, the vacuum tube case 180 may be configured by applying an airgel made of silicon oxide having excellent heat insulating performance and sound insulation.
As shown in FIGS. 8 to 10, the triple heat dissipation heat sink 200 includes a water-cooled cooler 230, an aluminum heat dissipation fin 260, and a cooling fan 270.
The triple heat dissipation heat sink 200 functions to stably reach the target temperature (heat source) by smoothly maintaining the heat generation and endothermic functions of the

thermoelectric elements

210 and 220.
The triple heat dissipation heat sink 200 is an aluminum heat sink 240 on the top of the

thermoelectric elements

210 and 220, and an input end thereof is connected to the circulation pump 400, and an output end thereof is connected to an external fluid transfer pipe 420. The cooler 230 is mounted.
When the water-cooled cooler 230 is formed with a zigzag water-filled passage and the heat transfer fluid 132 does not reach the target temperature, the water-cooled cooler passes through the heat transfer fluid 132 to perform water-cooled heat dissipation.
The triple heat dissipation heat sink 200 includes a lower heat pipe 250 that penetrates the heat sink configured with the water-cooled cooler 230 in a horizontal direction, and both ends of the lower heat pipe 250.
Form a '알루미늄' type heat pipe including an upper heat pipe 252 extending vertically in an upward direction, and a plurality of aluminum heat dissipation fins 260 sandwiched and connected between the upper heat pipes 252. And, the cooling fan 270 is installed on the side of the plurality of aluminum radiating fins 260 stacked.
The

heat pipes

250 and 252 and the plurality of laminated aluminum heat dissipation fins 260 are coated with a heat dissipation binder.
The water-cooled cooler 230 is fixed to the heat generating portion or the heat absorbing portion of the

thermoelectric elements

210 and 220 by using a heat transfer coating agent (thermal grease, thermal epoxy, etc.).
Thermoelectric elements (210, 220) is a triple heat dissipation heat sink configured on the upper portion of the thermoelectric elements (210, 220) primarily to prevent heat reversal (heat transition phenomenon) in the heat absorbing portion and to perform rapid heat dissipation when high temperature heat generation occurs ( Heat transfer is performed using the

heat pipes

250 and 252 of the 200 and secondary heat dissipation is performed through a heat dissipation binder applied to the aluminum heat dissipation fin 260 attached to the

heat pipes

250 and 252.
The third heat dissipation constitutes a fluid transfer line of the water-cooled cooler 230 in the aluminum heat sink (heat sink), so that the heat transfer fluid 132 circulates through the fluid transfer line to perform a water-cooled heat dissipation function.
Power supply control device 500 is a component that requires power supply to the heat source generator 100 (cooling fan 270, circulation pump 400,

temperature sensors

184, 186, thermoelectric elements (210, 220), Power supply to the triple heat dissipation heat sink (200, solenoid valve 410, etc.) and by applying the current of the thermoelectric elements (210, 220) to perform the endothermic function during normal operation of the thermoelectric elements (210, 220) Controlled to perform high temperature, heat generation by pole switching of current.
The

temperature sensors

184 and 186 include a first temperature sensor 184 formed on one side of the lower surface of the heat transfer fluid storage tank 130 and a second temperature sensor 186 formed on one side of the fluid distributor 161. do.
When the temperature threshold at which the

thermoelectric elements

210 and 220 are damaged is checked in the first temperature sensor 184, the power supply control device 500 cuts off the application of the current to the

thermoelectric elements

210 and 220.
The power supply control device 500 periodically detects the temperature of the second temperature sensor 186 and into the

thermoelectric elements

210 and 220 and the triple heat dissipation heat sink 200 when the heat transfer fluid 132 reaches the target temperature. In order to shut off the fluid supply of the incoming water-cooled cooler 230, the circulation pump 400 is shorted to block the movement of the heat transfer fluid 132.
The power supply controller 500 senses the temperature of the second temperature sensor 186 and uses a motor of the triple heat dissipation heat sink 200 to perform temperature conversion to a target temperature of the heat transfer fluid 132. Control the air flow rate and the circulation pump 400 of 270 and transfer the heat transfer fluid 132 to the water-cooled cooler 230 of the triple heat dissipation heat sink 200 to adjust the heat dissipation rate of the heat transfer fluid 132 Implement the target temperature.
The circulation pump 400 is connected to the output pipe of the vacuum tube case 180, one side is connected to the input pipe of the water-cooled cooler 230, and the other side is connected to the solenoid valve 410.
The circulation pump 400 sucks the heat transfer fluid 132 and transfers it to the external heat exchanger 300 through the water-cooled cooler 230 or the solenoid valve 410.
The solenoid valve 410 is connected to the primary heat exchanger input pipe 310 and the secondary heat exchanger input pipe 312. The input pipe of the vacuum tube case 180 is connected to the external fluid transfer pipe 420.
One side of the external fluid transfer pipe 420 is connected to the output pipe of the water-cooled cooler 230, and is connected to the primary heat exchanger output pipe 320 and the secondary heat exchanger output pipe 322.
In the heat source generator 100 according to the embodiment of the present invention, the vacuum tube case 180 is divided into an upper space and a lower space by a partition wall.
The two-dimensional rotatable heat amplifying pipe 160 connected to the external fluid transfer pipe 420 penetrates through the upper space of the vacuum tube case 180 and extends in a vertical direction to the lower space.
A fluid distributor 161 having one input terminal and two output terminals is installed at the lower end of the two-dimensional rotary thermal amplifying pipe 160.
The lower space is connected to the output terminal of the fluid distributor 161, three-dimensional rotatable heat amplification pipe 170, respectively, the end of each three-dimensional rotary heat amplification pipe 170 '

The two-dimensional rotatable thermal amplification pipes 160 are connected to each other through the connecting portion 162.
The upper space is formed at the end of the two-dimensional rotary thermal amplification pipe 160 '

The three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170 is connected via the connection portion 164 of the ', and the heat transfer fluid storage tank 130 is connected to the end of the three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170.
The heat transfer fluid storage tank 130 has a three-dimensional rotary heat amplification pipe 170 connected to one side and an internal fluid transfer pipe 140 to which the heat transfer fluid 132 is transferred to the other side.
The heat transfer fluid storage tank 130, the internal fluid transfer pipe 140, and the heat transfer heat pipe 150 are formed of an integral housing included therein.
The internal fluid transfer pipe 140 is connected to the output pipe of the vacuum tube case 180 connected to the circulation pump 400.
In the integrated housing, a plate-shaped aluminum heat sink 212 is formed on an upper surface thereof, and a primary thermoelectric element 210 and a secondary thermoelectric element 220 are formed thereon.
The triple heat dissipation heat sink 200 is integrally mounted on the primary thermoelectric element 210 and the secondary thermoelectric element 220.
Hereinafter, a method of generating a cooling or heating heat source using a heat transfer fusion technology and a flow of the heat transfer fluid 132 in the heat source generator 100 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5.
Power supply control device 500 is a component that requires power supply to the heat source generator 100 (cooling fan 270, circulation pump 400,

temperature sensors

184, 186, thermoelectric elements (210, 220), Triple heat dissipation heat sink 200, solenoid valve 410, and the like to supply power.
The power supply control device 500 applies the electric current of the

thermoelectric elements

210 and 220 to apply power of the heat absorbing portion of the thermoelectric elements 210 and 220 (cooling driving).
The power supply control device 500 operates by applying power of the triple heat dissipation heat sink 200, the circulation pump 400, and the solenoid valve 410 (water cooling cooler 230, cooling fan 270 operation).
The cooling heat source applied by the primary thermoelectric element 210 is rapidly cooled by the heat transfer fluid 132 through direct heat transfer to the heat transfer fluid storage tank 130.
The heat transfer fluid storage tank 130 performs cooling heat amplification and heat dissipation to perform temperature conversion of the heat transfer fluid 132 and heat transfer inside the vacuum tube case 180.
The cooling heat source applied from the secondary thermoelectric element 220 supplies the cooling heat source to the three-dimensional rotating thermal amplification pipe 170 through indirect heat transfer to the heat transfer heat pipe 150 connected to the internal fluid transfer pipe 140 and the integrated housing. By transferring the heat transfer to the inside of the tube case 180.
The heat transfer fluid storage tank 130 and the heat transfer heat pipe 150 perform a continuous heat transfer to latent heat and heat storage of the cooling heat source in the phase change material 120 filled with a liquid type inside the vacuum tube case 180.
The phase change material 120 discharges the cooling heat source stored in the power short circuit of the

thermoelectric elements

210 and 220 to supply the cooling heat source to the inside of the vacuum tube case 180 in a non-powered state.
As described above, the inside of the vacuum tube case 180 includes a heat transfer fluid storage tank 130, a heat pipe, a phase change material 120, a two-dimensional rotary thermal amplification pipe 160, and a three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170. Through the cooling heat source is amplified and dispersed.
The heat transfer fluid 132 is a fluid of a temperature that is supplied to the external heat exchanger 300 to perform a cooling or heating function and lost through heat exchange in the heat exchanger 300.
The heat transfer fluid 132 is formed inside the vacuum tube case 180 in a rotary motion form (turbulence and vortex generation) through the two-dimensional rotary heat amplification pipe 160 of the vacuum tube case 180 connected to the external fluid transfer pipe 420. Is transferred to. At this time, the heat transfer fluid 132 is supplied to the cooling heat source when the inside of the vacuum tube case 180 flows into the two-dimensional rotary type heat amplification pipe 160 having improved heat transfer performance in a state of being amplified and dispersed due to the cooling heat source. Perform a thermal conversion differentially.
The two-dimensional rotary thermal amplification pipe 160 is a spiral revolving groove and the outer thread extrusion process and the heat diffusion organic / inorganic binder is coated on the outer wall to restore the heat transfer fluid 132, the heat loss occurs to the target temperature do.
The heat transfer fluid 132 which has primarily undergone heat conversion is transferred to the heat transfer fluid storage tank 130 in the form of rotational movement (turbulence, vortex generation) through the fluid distributor 161 and the three-dimensional rotary heat amplification pipe 170. Transferred. In this case, when the inside of the vacuum tube case 180 is introduced into the three-dimensional rotary type heat amplifying pipe 170 having improved heat transfer performance in the state in which the cooling heat source is amplified and dispersed, the heat transfer fluid 132 is supplied with a second cooling heat source. Perform a heat conversion with
Subsequently, the heat transfer fluid 132 introduced into the heat transfer fluid storage tank 130 is directly supplied with a cooling heat source by the primary thermoelectric element 210 and the secondary thermoelectric element 220 to be regenerated to a target temperature, and the circulation pump It is transferred to the external heat exchanger 300 by using the 400 performs a heat exchange function for supplying a heat source.
If the power supply control device 500 does not reach the target temperature by detecting the temperature of the heat transfer fluid 132 using the first temperature sensor 184 and the second temperature sensor 186, the circulation pump 400 ) To transfer the heat transfer fluid 132 to the input pipe of the water-cooled cooler 230.
The heat transfer fluid 132 in which heat loss occurs in the water-cooled cooler 230 flows back into the vacuum tube case 180 through the output pipe of the water-cooled cooler 230 and the external fluid transfer pipe 420.
The heat transfer fluid 132 introduced into the vacuum tube case 180 includes a two-dimensional rotary heat amplification pipe 160, a three-dimensional rotary heat amplification pipe 170, a heat transfer fluid storage tank 130, and a water-cooled cooler 230. ) The transfer process is repeated until the target temperature is reached.
The power supply control device 500 cuts off the power of the heat source supply control device when the target temperature of the heat transfer fluid 132 is reached.
At this time, the heat transfer fluid 132 is discharged from the heat source stored in the phase change material 120 filled in the tube case 180 is supplied with a cooling heat source in a non-powered state.
The heat transfer fluid 132, which supplies the heat source to the external heat exchanger 300, is not supplied to the outside by the solenoid valve 410 when the external heat exchanger 300 does not operate, and is targeted within the heat source generator 100. After implementing the temperature, the indirect heat source is supplied to the phase change material 120 to provide a latent heat function for storing the heat source and a heat storage function for supplying the heat source in a non-powered state to the phase change material 120.
The phase change material 120 receives latent heat from a heat transfer fluid storage tank 130, a two-dimensional rotatable heat amplification pipe 160, a three-dimensional rotatable heat amplification pipe 170, and a heat transfer heat pipe 150. , Performs a heat storage function, and discharges the stored heat source in the case of a power short circuit of the

thermoelectric elements

210 and 220 to supply a cooling heat source in a non-powered state.
Although the above-described heat source generator 100 has described a method of generating a cooling heat source for convenience of explanation, the method of generating a heating heat source has the same principle, and the

thermoelectric elements

210 and 220 generate a heating heat source and a water-cooled cooler. 230 and the circulation pump 400 does not operate, there is a difference that only the cooling fan 270 operates.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

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이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 열원 발생 장치
120: 상변화물질
130: 열전달유체 저장탱크
132: 열전달유체
134: 열전달유체 주입구
140: 내부 유체 이송 배관
150: 열전달 히트 파이프
160: 2차원 회전형 열 증폭 배관
161: 유체 분배기
162: '

' 형태의 연결부
164: '

' 형태의 연결부
170: 3차원 회전형 열 증폭 배관
180: 진공관 케이스
182: 게터
184: 제1 온도 센서
186: 제2 온도 센서
200: 3중 방열 히트싱크
210: 1차 열전소자
212: 판형 알루미늄 방열판
220: 2차 열전소자
230: 수냉식 쿨러
240: 알루미늄 방열판
250: 하부 히트 파이프
252: 상부 히트 파이프
260: 알루미늄 방열핀
270: 쿨링팬
300: 외부 열교환기
310: 1차 열교환기 입력 배관
312: 2차 열교환기 입력 배관
320: 1차 열교환기 출력 배관
322: 2차 열교환기 출력 배관
400: 순환펌프
410: 솔레노이드 밸브
420: 외부 유체 이송 배관
500: 전원공급 제어장치100: heat source generator
120: phase change material
130: heat transfer fluid storage tank
132: heat transfer fluid
134: heat transfer fluid inlet
140: internal fluid transfer piping
150: heat transfer heat pipe
160: two-dimensional rotary thermal amplification pipe
161: fluid distributor
162: '

Connection
164: '

Connection
170: three-dimensional rotary thermal amplification pipe
180: tube case
182: getter
184: first temperature sensor
186: second temperature sensor
200: triple heat dissipation heatsink
210: primary thermoelectric element
212 plate aluminum heat sink
220: secondary thermoelectric element
230: water-cooled cooler
240: aluminum heat sink
250: lower heat pipe
252: top heat pipe
260: aluminum heat sink
270: cooling fan
300: external heat exchanger
310: Primary heat exchanger input piping
312: secondary heat exchanger input piping
320: primary heat exchanger discharge piping
322: secondary heat exchanger output piping
400: circulation pump
410: solenoid valve
420: external fluid transfer piping
500: power supply controller

Claims

A case 180 sealing the inner space;
The cooling is formed on one side of the upper end of the inside of the case 180 and the thermoelectric elements 210 and 220 are installed on the upper surface to supply cooling or heating heat sources and are diffused downward from the thermoelectric elements 210 and 220. A heat transfer fluid storage tank 130 for converting the temperature of the heat transfer fluid 132 filled therein by receiving a heating heat source and performing heat transfer to the inside of the case 180; And
Located in the case 180 below the heat transfer fluid storage tank 130, one end is connected to the external heat exchanger 300, the other end is connected to the heat transfer fluid storage tank 130, the heat transfer fluid Fluid transfer pipe (140, 160, 170) for performing heat conversion while moving the heat transfer fluid 132 in the state in which the cooling or heating heat source is received from the storage tank 130
A heat source generator comprising a.

A case 180 sealing the inner space;
The cooling is formed on one side of the upper end of the inside of the case 180 and the thermoelectric elements 210 and 220 are installed on the upper surface to supply cooling or heating heat sources and are diffused downward from the thermoelectric elements 210 and 220. A heat transfer fluid storage tank 130 for converting the temperature of the heat transfer fluid 132 filled therein by receiving a heating heat source and performing heat transfer to the inside of the case 180;
Located in the case 180 below the heat transfer fluid storage tank 130, one end is connected to the external heat exchanger 300, the other end is connected to the heat transfer fluid storage tank 130, the heat transfer fluid A fluid transfer pipe (140, 160, 170) for performing heat conversion while moving the heat transfer fluid (132) therein while receiving the cooling or heating heat source from the storage tank (130); And
The heat generation and endotherm of the thermoelectric elements 210 and 220 are in close contact with and fixed to the upper surfaces of the thermoelectric elements 210 and 220 exposed to the outside of the case 180 to reach a target temperature of the heat transfer fluid 132. Heat dissipation heat sink 200 to maintain functionality
Heat source generating device comprising a.

The method according to claim 1 or 2,
The fluid transfer pipe 140, 160, 170,
Three-dimensional rotating spiral amplification piping 160 and the two-dimensional rotary thermal amplifying pipe 160 or the two-dimensional rotary thermal amplifying pipe 160, which is spirally wound in the form of a spiral spiral groove, A heat source generator comprising one or more rotary heat amplification pipe (170).

The method of claim 3,
A plurality of pipes are formed in a longitudinal direction and inserted into a housing in which the heat transfer fluid storage tank 130 is mounted, and receives the cooling or heating heat source from the heat transfer fluid storage tank 130 to the inside of the case 180. A heat transfer heat pipe 150 which transmits and is inserted into the center of the sphere of the three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170 to perform heat transfer to the three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170.
A heat source generating device further comprising.

The method according to claim 1 or 2,
Controls the endothermic and heat generation functions of the thermoelectric elements 210 and 220 by applying current from the thermoelectric elements 210 and 220, and senses the temperatures of the temperature sensors 184 and 186 formed inside the case 180. When the heat transfer fluid 132 reaches the target temperature, the power supply control device 500 to cut off the power supply
A heat source generating device further comprising.

The method of claim 1,
The water-cooled cooler 230 is formed in close contact with the upper surface of the thermoelectric elements (210, 220) exposed to the outside of the case 180, the zigzag-shaped water filled passage, and one side of the water-cooled cooler (230) Including the air-cooled cooling fan 270 formed in the thermoelectric elements (210, 220) to perform the heat dissipation and when the heat transfer fluid 132 does not reach the target temperature, the heat transfer fluid ( 132 is a heat dissipation heat sink 200 for performing water-cooled heat dissipation
A heat source generating device further comprising.

The method according to claim 6,
Speed control of the cooling fan 270, and a circulation pump formed between the fluid transfer pipe (140, 160, 170) exposed to the outside through the case 180 and one side of the heat dissipation heat sink 200 ( A power supply control device which controls the heat transfer rate by controlling the heat transfer fluid 132 by transferring the heat transfer fluid 132 to the water-cooled cooler 230 of the heat dissipation heat sink 200 by controlling the 400. 500)
A heat source generating device further comprising.

The method of claim 5,
Metal nanoparticles and inorganic nanoparticles are respectively dispersed or mixed, and are empty except for the heat transfer fluid storage tank 130 and the fluid transfer pipes 140, 160, and 170 formed inside the case 180. Phase change material 120 is filled in the space to transfer or store and dissipate thermal energy
A heat source generating device further comprising.

The method according to claim 1 or 2,
The heat transfer fluid 132 is a heat source generator comprising a metal nanoparticles and inorganic nanoparticles, respectively or mixed and dispersed.

The method of claim 3,
The heat transfer fluid storage tank (130), the two-dimensional rotatable heat amplification pipe (160) and the three-dimensional rotatable heat amplification pipe (170) is a heat source generating apparatus is coated with a thermal diffusion organic and inorganic binder.

The method according to claim 6,
The heat dissipation heat sink 200,
The water-cooled cooler 230 for tightly fixing the heat generating portion or the heat absorbing portion of the thermoelectric elements 210 and 220 by using a heat transfer coating agent, and a lower heat pipe 250 penetrating the water-cooled cooler 230 in a horizontal direction. A heat pipe having a '∪' shape including an upper heat pipe 252 extending vertically from both ends of the lower heat pipe 250 in an upward direction, and a plurality of stacked stacked between the upper heat pipes 252. An aluminum heat dissipation fin 260 is formed,
The cooling fan 270 is a heat source generator is installed on one side of the plurality of aluminum radiating fins (260) stacked.

The method of claim 11,
Speed control of the cooling fan 270, and a circulation pump formed between the fluid transfer pipe (140, 160, 170) exposed to the outside through the case 180 and one side of the heat dissipation heat sink 200 ( A power supply control device which controls the heat transfer rate by controlling the heat transfer fluid 132 by transferring the heat transfer fluid 132 to the water-cooled cooler 230 of the heat dissipation heat sink 200 by controlling the 400. 500)
A heat source generating device further comprising.

The method of claim 3,
The case 180 is divided into an upper space and a lower space by a partition wall, and the two-dimensional rotatable thermal amplification pipe 160 penetrates the upper space and the lower space to stand in a vertical direction.
The lower space is the fluid distributor 161 is formed at the lower end of the two-dimensional rotary thermal amplification pipe 160, the three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170 is connected to the output terminal of the fluid distributor 161, At the end of the three-dimensional rotary thermal amplification pipe 170 '

The two-dimensional rotary thermal amplification pipe 160 is connected through the connecting portion 162 of the ',
The upper space is at the end of the connected two-dimensional rotary thermal amplification pipe 160 '

The three-dimensional rotatable heat amplification pipe (170) is connected via a connection portion (164) of the 'shape and the heat transfer fluid storage tank 130 is connected to the end thereof.

The method of claim 13,
And a plurality of output terminals of the fluid distributor (161) to connect the three-dimensional rotary thermal amplification pipe (170) to the respective output ends to form a multi-channel pipe connection structure.

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The method of claim 3,
The heat transfer fluid 132 transfers the two-dimensional rotatable heat amplifying pipe 160 and the three-dimensional rotatable heat amplifying pipe 170 in a rotational motion to perform thermal conversion and the thermoelectric elements 210 and 220. Receiving a cooling or heating heat source from the regeneration to a target temperature and is transferred to the external heat exchanger (300) is a heat source generator for performing a heat exchange function for the heat source supply.

9. The method of claim 8,
The power supply control device 500 detects the temperature of the temperature sensors 184 and 186 formed on one side of the case 180 to cut off the power supply when the target temperature is reached and is stored in the phase change material 120. A heat source generator that supplies a heat source in a non-powered state by releasing a heat source.

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