KR101396316B1 - 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치 - Google Patents

폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101396316B1
KR101396316B1 KR1020130116332A KR20130116332A KR101396316B1 KR 101396316 B1 KR101396316 B1 KR 101396316B1 KR 1020130116332 A KR1020130116332 A KR 1020130116332A KR 20130116332 A KR20130116332 A KR 20130116332A KR 101396316 B1 KR101396316 B1 KR 101396316B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
heat pipe
condensed water
pipe
capillary tube
Prior art date
Application number
KR1020130116332A
Other languages
English (en)
Inventor
신형식
Original Assignee
주식회사 휴먼에어텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 휴먼에어텍 filed Critical 주식회사 휴먼에어텍
Application granted granted Critical
Publication of KR101396316B1 publication Critical patent/KR101396316B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/002Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/04Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure
    • F28D15/046Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/002Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid
    • F24F2012/005Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid using heat pipes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

본 발명은 수개가 나란하게 수평단층을 이룬 히트파이프의 길이방향 중간부위에 구획대를 두고 각 히트파이프 외면에는 다수의 방열핀으로 결합되며, 길이 및 이격 폭이 수평을 이룬 수 개의 히트파이프(60); 각 히트파이프(60)가 단층형 수평을 유지하도록 양단에서 각각 지지하며 히트파이프(60) 직경보다는 높이가 높은 중공형 제 1 및 제 2고정대(71, 72); 및 각 히트파이프(60)의 각 양단을 외측에서 상호 연결하며, 각 히트파이프(60)의 방열부(64) 부위의 히트파이프(60) 내벽의 응축수가 방열부(64) 외단에서 흡열부(62) 외단으로 응축수 압력차에 의하여 피드백되도록 연결하고, 제 1 및 제 2고정대(71, 72)에 각 히트파이프(60)와 함께 지지되는 외부모세관(80)을 포함한 수평형 히트파이프를 이용한 폐열회수형 공기순환기(100)를 구성하고; 상기 폐열회수형 공기순환기(100)는 제 1고정대(71), 구획대(20), 및 제 2고정대(72) 상하면에는 구획대(20)를 중심으로 흡열부(62)와 방열부(64)로 구획하여 외기를 흡입하여 방열이나 흡열하도록 구분된 수평이동공간(93)을 만드는 상,하부판(91, 92)을 더 결합하고; 상기, 제 1고정대(71) 및 제 2고정대(72)를 경유하여 지지되는 외부모세관(80)은 히트파이프(60)의 내경 바닥부에 대응하는 양단의 측벽(61, 61')을 관통하여 응축수가 이동토록 하는 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치이다.

Description

폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치{Horizontal ventilator using ventilation air}
본 발명은 수평형 히트파이프를 이용한 폐열회수형 공기순환기를 사용하는 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 진공 파이프 내부에 휘발성 냉매인 작동 유체를 넣고 한쪽을 가열하면 액체가 흡열작용으로 증기로 되어 다른 쪽으로 흐르고, 그곳에서 방열하여 액체로 응축되면 파이프 내벽에서 부가한 모세관 수단에 의하여 액체가 흡열 기능의 가열부로 되돌아온다. 이 작용의 반복으로 열을 가열부에서 방열부로 전달하는 원리를 응용한 열전도(熱傳導)를 히트파이프라고 한다.
도 1은 이러한 히트파이프의 작동 원리를 나타낸 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 히트파이프는 진공상태의 단위체인 파이프(1) 속에 작동 유체를 넣고 밀봉한 것이며, 열을 외부에서 받아 증발부인 흡열부(2)에서 내부 작동 유체는 증발 또는 비등하여 내부압력이 커지므로 증기가 증기 압력이 낮은 화살표 방향을 따라 파이프(1) 내부에 확산되면서, 이송부(3)를 지나 응축부인 방열부(4)에서 증기가 응축되어 열을 방출하고, 파이프(1)의 내벽면에 구비되어 모세관 기능을 수행하도록 가는 홈을 형성한 윅(wick)(5)을 타고 응축수가 화살표 반대방향으로 이동하여 흡열부(2)로 귀환하고, 흡열부(2)에서 다시 열을 받아 응축수가 증발하는 작동을 반복하므로써 열교환을 하는 것이다. 이 경우 윅(5)은 국내등록실용신안 제20-0152992호와 같이 금속망사로 구성할 수도 있고, 요철식홈이나 톱니식홈 형태로 구성할 수도 있다. 이와 같은 히트파이프에 있어서, 그 성능은 작동 유체의 종류, 주입량, 작동온도 및 열부하, 파이프 내부의 청결도, 용접상태 등 여러 가지 변수의 영향을 받을 수 있으나, 파이프몸체의 증발부의 전열면적을 넓히는 것과, 응축부에서 응축된 액체가 다시 증발부로 잘 귀환할 수 있도록 하는 것이 중요하나, 파이프(1)가 수평을 이루는 경우 증발과 응축의 순환이 원활하지 못하는 문제점을 가진다. 또한, 시간이 흐르면서 파이프(1) 내벽에 설치되어 모세관 기능을 수행하는 윅(5)에 이물질이 끼어 모세관 기능을 상실함으로써 흡열과 발열 기능이 상호 저하되는 문제점을 가진다.
또한, 히트파이프를 이용한 열교환기의 구조로는 국내공개특허 제10-2008-0105257호와 같이 도 2 내지 도 4로 나타낼 수 있는바, 내부에 열교환을 위한 냉매(31)가 각각 수용되며 상하 간격으로 배열된 다수의 히트파이프(30)와, 상기 각 히트파이프(30)의 고정 및 공기차단을 위해 히트파이프(30)의 중앙에 설치되는 구획대(20)와, 상기 구획대(20)를 기준으로 냉매(31)가 수용된 쪽 각 히트파이프(30)에 설치되는 흡열핀(40) 및 상기 흡열핀(40)의 반대편 쪽 히트파이프(30)에 설치되는 방열핀(50)으로 이루어진 열교환기(10)로,
상기 열교환기(10)는 각 히트파이프(30)를 상하로 경사지게 배치하되, 상기 냉매(31)가 수용된 각 히트파이프(30)의 흡열핀(40)측을 수평으로부터 가깝게 위치시킴과 동시에 상기 흡열핀(40)의 반대편 방열핀(50)측을 상대적으로 높게 위치시켜 냉매(31)의 중력 이동을 가능하게 하는 한편, 상기 경사구조로 확보된 히트파이프(30)의 좌측 및 우측공간에 흡열핀(40) 및 방열핀(50)을 각각 결합하여 흡열 및 방열면적을 확대할 수 있도록 구성한다.
상기 각 히트파이프(30)는 수용된 냉매(31)의 중력이동을 원활히 함과 동시에 흡열핀(40) 및 방열핀(50)의 면적 조절을 감안하여 도 3에 보인 바와 같이 10∼45도의 각도(A)로 설치한다.
그러나 이러한 구조는 단위체인 각 히트파이프(30)를 경사지게 구성하여야 하므로 열교환기의 높이가 높아지는 필연적인 구조를 갖는 것이어서, 공간확보가 어려운 곳에서는 설치가 어려운 문제점을 가진다.
즉, 상기와 같은 히트파이프는 파이프 일측 내부에서 냉매가 기화되면서 흡열작용을, 파이프 다른 측 내부에서 기화된 냉매가 방열작용을 하면서 응축되고, 응축수는 다시 일측 내부로 내부벽의 내부모세관이나 기울어진 중력에 의하여 원위치하는 것으로, 내부모세관은 사용 수명이 짧아 효율성이 떨어지고, 파이프가 기울어진 구조는 전체의 높이가 상대적으로 높게 되는 문제점을 가진다.
본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로 본 발명의 목적은 흡열과 방열이 수평의 단위체인 히트파이프 양측에서 동시에 이루어지고, 방열에 따른 응축수가 흡열부로의 복귀는 히트파이프 양단이 통하도록 하는 별도의 외부모세관을 통하여 응축수가 순환 복귀하도록 하여 히트파이프를 수평으로 설치하여도 흡열과 방열이 반복적으로 수행 가능토록 하는 수평형 단위체인 히트파이프를 이용한 폐열회수형 공기순환기를 사용하는 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 흡열과 방열이 수평의 단위체인 각 히트파이프에서 이루어지고, 방열에 따른 응축수의 순환 복귀는 히트파이프 양단 외부에서 별도의 모세관을 통하여 순환 복귀하도록 하고 각 히트파이프의 양단은 히트파이프가 수평을 이루도록 각각 결합지지하는 제 1 및 제 2 고정대를 설치하여 히트파이프의 수평고정과 외부모세관의 수평 설치가 용이하도록 하는 수평형 히트파이프를 이용한 폐열회수형 공기순환기를 사용하는 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 흡열과 방열이 수평의 히트파이프 양단에서 동시에 이루어지고, 방열에 따른 응축수의 흡열부로의 복귀는 히트파이프 양단이 통하도록 외부에 설치한 별도의 모세관을 통하여 순환 복귀하도록 하고, 각 히트파이프의 양단은 히트파이프를 수평으로 결합지지하는 제 1 및 제 2 고정대를 설치하여 히트파이프고정과 외부모세관 설치 공간을 제공함과 동시에 각 제 1 및 제 2 고정대 사이는 흡열부 및 방열부를 이루는 이동공간을 제공하고, 이동공간은 히트파이프가 수평으로 설치하였기로 낮은 높이에서 열교환을 가능토록 하여 높이가 낮은 건물이나 설치공간에서도 사용가능토록 폐열회수형 공기순환기를 사용하는 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치를 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 외기를 폐열로 사용하므로 외부모세관을 통한 응축수의 이동로가 자체적으로 가변되어 여름이나 겨울에도 외기를 사용하며 별도의 추가 열원 없이 사용가능토록 하는 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치를 제공하려는 것이다.
이를 위하여 본원발명의 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치는 수개가 나란하게 수평단층을 이룬 히트파이프의 길이방향 중간부위에 구획대를 두고 각 히트파이프 외면에는 다수의 방열핀으로 결합되며, 길이 및 이격 폭이 수평을 이룬 수 개의 히트파이프;
각 히트파이프가 단층형 수평을 유지하도록 양단에서 각각 지지하며 히트파이프 직경보다는 높이가 높은 중공형 제 1 및 제 2고정대; 및
각 히트파이프의 각 양단을 외측에서 상호 연결하며, 각 히트파이프의 방열부 부위의 히트파이프 내벽의 응축수가 방열부 외단에서 흡열부 외단으로 응축수 압력차에 의하여 피드백되도록 연결하고, 제 1 및 제 2고정대에 각 히트파이프와 함께 지지되는 외부모세관을 포함한 수평형 히트파이프를 이용한 폐열회수형 공기순환기를 구성하고;
폐열회수형 공기순환기는 제 1고정대, 구획대, 및 제 2고정대 상하면에는 구획대를 중심으로 흡열부와 방열부로 구획하여 외기를 흡입하여 방열이나 흡열하도록 구분된 수평이동공간을 만드는 상, 하부판을 더 결합한 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치를 구성한다.
본 발명은 본 발명의 목적은 흡열과 방열이 수평의 단위체인 히트파이프 양측에서 동시에 이루어지고, 방열에 따른 응축수가 흡열부로의 복귀는 히트파이프 양단이 통하도록 하는 별도의 외부모세관을 통하여 응축수가 순환 복귀하도록 하여 히트파이프를 수평으로 설치하여도 흡열과 방열이 반복적으로 수행 가능토록 하는 수평형 단위체인 히트파이프를 이용한 폐열회수형 공기순환기를 사용하는 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치를 제공한다.
본 발명은 흡열과 방열이 수평의 단위체인 각 히트파이프에서 이루어지고, 방열에 따른 응축수의 순환 복귀는 히트파이프 양단 외부에서 별도의 외부모세관을 통하여 순환 복귀하도록 하고 각 히트파이프의 양단은 히트파이프가 수평을 이루도록 각각 결합지지하는 제 1 및 제 2 고정대를 설치하여 히트파이프의 수평고정과 모세관의 수평 설치가 용이하도록 한다.
본 발명은 흡열과 방열이 수평의 히트파이프 양단에서 동시에 이루어지고, 방열에 따른 응축수의 흡열부로의 복귀는 히트파이프 양단이 통하도록 외부에 설치한 별도의 외부모세관을 통하여 순환 복귀하도록 하고, 각 히트파이프의 양단은 히트파이프를 수평으로 결합지지하는 제 1 및 제 2 고정대를 설치하여 히트파이프고정과 모세관 설치 공간을 제공함과 동시에 각 제 1 및 제 2 고정대 사이는 흡열부 및 방열부를 이루는 이동공간을 제공하고, 이동공간은 히트파이프가 수평으로 설치하였기로 낮은 높이에서 열교환을 가능토록 하여 높이가 낮은 건물이나 설치공간에서도 사용가능토록 한다.
본 발명은 외기를 폐열로 사용하므로 모세관을 통한 응축수의 이동로가 자체적으로 가변되어 여름이나 겨울에도 외기를 사용하며 별도의 추가 열원 없이 사용가능토록 한다.
도 1은 일반적인 히트파이프의 작동원리 설명도,
도 2는 일반적인 열교환기의 구성도,
도 3은 도 2의 요부 확대도,
도 4는 도 2의 평면도,
도 5는 본 발명의 분해 사시도,
도 6은 본 발명의 여름철 사용을 보인 평면도,
도 7은 본 발명의 겨울철 사용시의 평면도,
도 8은 도 5의 원리 구성도,
도 9는 도 5의 히트파이프 위치에 따른 기체 압력분포와 응축수량의 그래도 예시도,
도 10은 본 발명을 환기유니트에 적용한 예를 보인 평면도,
도 11은 도 10의 정면도,
도 12는 본 발명을 공기조화기에 적용한 예를 보인 도면이다.
이하 본원 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 수개가 나란하게 수평단층을 이룬 히트파이프의 길이방향 중간부위에 구획대를 두고 각 히트파이프 외면에는 다수의 방열핀으로 결합되며, 길이 및 이격 폭이 수평을 이룬 수 개의 히트파이프(60);
각 히트파이프(60)가 단층형 수평을 유지하도록 양단에서 각각 지지하며 히트파이프(60) 직경보다는 높이가 높은 중공형 제 1 및 제 2고정대(71, 72); 및
각 히트파이프(60)의 각 양단을 외측에서 상호 연결하며, 각 히트파이프(60)의 방열부(64) 부위의 히트파이프(60) 내벽의 응축수가 방열부(64) 외단에서 흡열부(62) 외단으로 응축수 압력차에 의하여 피드백되도록 연결하고, 제 1 및 제 2고정대(71, 72)에 각 히트파이프(60)와 함께 수평으로 지지되는 외부모세관(80)을 포함한 수평형 히트파이프를 이용한 폐열회수형 공기순환기(100)를 구성하고;
상기 폐열회수형 공기순환기(100)는 제 1고정대(71), 구획대(20), 및 제 2고정대(72) 상하면에는 구획대(20)를 중심으로 흡열부(62)와 방열부(64)로 구획하여 외기를 흡입하여 방열이나 흡열하도록 구분된 수평이동공간(93)을 만드는 상,하부판(91, 92)을 더 결합한다.
상기, 제 1고정대(71) 및 제 2고정대(72)를 경유하여 지지되는 외부모세관(80)은 히트파이프(60)의 내경 바닥부에 대응하는 양단의 측벽(61, 61')을 관통하여 응축수가 이동 가능토록 설치한다.
상기, 제 1고정대(71) 및 제 2고정대(72)는 흡열핀(40) 및 방열핀(50)을 구획하는 구획대(20)의 높이와 일치하도록 구성한다.
상기, 외부모세관(80)은 적어도 2개 이상의 각 히트파이프(60)의 각 양단의 측벽(61, 61')에서 각각 연결하는 가지모세관(81, 81')과,
각 히트파이프(60)의 가지모세관(81, 81')을 통하여 응축수가 통하도록 이어주는 주모세관(82)으로 이루어지며;
각 가지모세관(81, 81')을 통한 응축수가 가지모세관(81, 81') 보다 직경이 큰 하나의 주모세관(82)을 경유하여 측벽(61',61)에 설치한 반대편 가지모세관(81', 81)에 공통으로 응축수가 순환되도록 구성한다.
물론 히트파이프의 직경이나 길이나 냉매의 종류 및 양에 따라 외부모세관(80)의 직경이나 길이를 선택하여야 한다. 바람직한 주모세관(82)의 내경은 1㎜ ~1.5㎜이다.
이와 같이 구성한 본원발명은 도 8과 같이 히트파이프(60)에서 도시가 생략된 중앙의 구획대(20) 좌측은 수용된 액상의 냉매가 히트파이프(60) 외표면을 통과하는 더운 외기(예를 들어 도 6과 같은 경우 외기가 35℃)가 유입되는 경우 냉매가 증발되어 흡열작용을 함으로써 외기를 예를 들어 20℃로 냉각시켜 냉방기로 작용토록 한다.
히트파이프(60)의 좌측에서 도 6과 같이 여름일 경우 더운 외기를 폐열로 받아서 흡열부(62)를 통과토록 하면(도 10에 보인 흡기팬의 흡인력을 이용한다) 히트파이프(60) 내부 우측은 방열부(64)로 작동한다. 이는 왼쪽의 흡열부(62) 기능을 하면서 발생된 히트파이프(60) 내부의 증발기체 농도가 방열부(64) 측으로 가면서 도 9와 같이 증가하게 되고 동시에 실내의 가열된 폐열 상태의 공기(예를 들어 27℃)가 배출되면서 증발기체를 응축시켜 응축수로 복귀토록 함으로써 방열하여 배기(32℃)하는 방열부(64)를 이루는 히트파이프(60) 내벽은 응축수 양이 증가하게 된다. 따라서 자연스럽게 방열부(64) 외측의 측벽(61')을 관통하는 가지모세관(81')은 도 8과 같이 응축수 압력이 높아서 주모세관(82)을 지나 가지모세관(81) 및 측벽(61)을 거쳐 별도의 이동 공급동력 없이도 흡열부(62) 측으로 복귀하게 된다. 혹자는 응축수가 흡열부(62)와 방열부(64)를 이루는 히트파이프(60) 내벽에서 공히 수평을 이루어야한다 할지 모르나, 응축이 표면장력 등과 같이 섬처럼 부분 부분 모이는 경우를 합한 전체의 양을 나타내는 것으로 상대적인 표현이다.
한편, 겨울에는 외부는 겨울날씨이지만 실내 난방 등으로 따뜻한 실내공기(예를 들어 24℃)가 흡열부(62)를 통과하면 도 7과 같이 냉기(예를 들어 -1℃)로 배출하고, 흡열시 냉매는 응축수에서 기화되어 히트파이프(60) 왼쪽으로 이동하고, 히트파이프(60) 왼쪽으로 이동하면 실외에서 실내로 공급되는 찬 공기(예를 들어 -5℃)에 의하여 응축되면서 방열하여 실내로는 더운 공기(예를 들어 20℃)가 공급된다. 이렇게 응축시 방열핀(50)은 방열효율을 증진시키도록 작용하고, 응축수는 외부모세관(80)을 따라 화살표와 같이 우측으로 이동하여 흡열부(62) 측 히트파이프(60)로 원위치하게 되고, 이러한 사이클을 반복한다. 이 경우 외부모세관(80)을 이루는 가지모세관(81, 81')과 주모세관(82)의 구성은 변함없다. 다만, 계절에 따라 히트파이프(60)의 기능만 반대로 작용한다.
즉, 동일구성의 히트파이프(60)와 외부모세관(80)으로 여름철에는 외부 온도를 폐열로 받아들이고, 겨울철에는 실내온기를 배출하면서 외기를 방열시켜 냉난방을 수행하게 된다.
본 발명은 도 10 및 도 11과 같이 하우징 내에 설치한 도 5 내지 도 8에 보인 폐열회수형 공기순환기(100)를 팬과 결합하여 환기유니트(105)로 사용할 수 있는바 팬은 용량에 따라 크기를 조정하여 사용 가능하고, 장소나 계절에 따라 위치나 이동로를 변경하여 사용가능하다.
본 발명의 폐열회수형 공기순환기(100)는 도 12와 같은 공기조화기(110)의 프레임(111)에 설치하여 사용 가능한바, 실내공기를 실내덕트(115)를 통해 유입하는 리턴팬(116)과, 리턴팬(116)을 통해 유입된 실내공기를 일부(예를 들어 30%)를 실외로 배출하고, 일부는 실외에서 유입할 때 외기를 실내온도에 근접하도록 열교환 하는 본 발명의 폐열회수형 공기순환기(100)를 통과토록 설치한다. 폐열회수형 공기순환기(100)를 통해 일부 열교환된 외부공기와 실내 유입공기는 냉난방부(112)에서 냉방 또는 난방 상태로 열교환되어 서플라이팬(113)을 통해 배출덕트(114)에서 실내로 공급되도록 구성한다.
이상과 같이 본원발명은 히트파이프(60)가 수평을 이루도록 설치하고, 방열시 수축하여 발생하는 응축수는 히트파이프(60) 양단에 설치한 응축수의 순환 작용으로 히트파이프를 수평으로 설치하여도 증발과 응축을 반복하여 수행하고, 이는 증발시 발생하는 히트파이프 내부의 고압으로 방열부 측으로 수평이동하면서 응축수로 환원되고, 응축수는 모세관의 특성상 고압화되어 증발작용을 하는 흡열부 측으로 도 8과 같이 외부에서 모세관을 통해 순환되는 방식으로 작용하여 지속 순환작용이 쉽고, 모세관이 손상되어도 외부에서 쉽게 수리할 수 있는 효과를 제공한다.
아울러 히트파이프를 수평을 설치하므로 수평이동공간(93)의 높이가 낮아서 좁은 공간의 천정이나 벽에 설치사용하기가 좋다.
20;구획대 40;흡열핀 50;방열핀 60;히트파이프 61, 61';측벽 62;흡열부 64;방열부 71;제 1고정대 72;제 2고정대 80;외부모세관 81, 81';가지모세관 82;주모세관 91;상부판 92;하부판 93;이동공간 100;폐열회수형 공기순환기 105;환기유니트 110;공기조화기 111;프레임 112;냉난방부 113;서플라이팬 114;배출덕트 115;실내덕트 116;리턴팬

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 수개가 나란하게 수평단층을 이룬 히트파이프의 길이방향 중간부위에 구획대를 두고 각 히트파이프 외면에는 다수의 방열핀으로 결합되며, 길이 및 이격 폭이 수평을 이룬 수 개의 히트파이프(60),
    각 히트파이프(60)가 단층형 수평을 유지하도록 양단에서 각각 지지하며 히트파이프(60) 직경보다는 높이가 높은 중공형 제 1 및 제 2고정대(71, 72), 및
    각 히트파이프(60)의 각 양단을 외측에서 상호 연결하며, 각 히트파이프(60)의 방열부(64) 부위의 히트파이프(60) 내벽의 응축수가 방열부(64) 외단에서 흡열부(62) 외단으로 응축수 압력차에 의하여 피드백되도록 연결하고, 제 1 및 제 2고정대(71, 72)에 각 히트파이프(60)와 함께 지지되는 외부모세관(80)을 포함한 수평형 히트파이프를 이용한 폐열회수형 공기순환기(100)를 구성하고;
    상기 폐열회수형 공기순환기(100)는 제 1고정대(71), 구획대(20), 및 제 2고정대(72) 상하면에는 구획대(20)를 중심으로 흡열부(62)와 방열부(64)로 구획하여 외기를 흡입하여 방열이나 흡열하도록 구분된 수평이동공간(93)을 만드는 상,하부판(91, 92)을 더 결합하고;
    상기, 제 1고정대(71) 및 제 2고정대(72)를 경유하여 지지되는 외부모세관(80)은 히트파이프(60)의 내경 바닥부에 대응하는 양단의 측벽(61, 61')을 관통하여 응축수가 이동 가능토록 설치된 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서, 외부모세관(80)은 적어도 2개 이상의 각 히트파이프(60)의 각 양단의 측벽(61, 61')에서 각각 연결하는 가지모세관(81, 81')과,
    각 히트파이프(60)의 가지모세관(81, 81')을 통하여 응축수가 통하도록 이어주는 주모세관(82)으로 이루어지며;
    각 가지모세관(81, 81')을 통한 응축수가 가지모세관(81, 81') 보다 직경이 큰 하나의 주모세관(82)을 경유하여 측벽(61',61)에 설치한 반대편 가지모세관(81', 81)에 공통으로 응축수가 순환되도록 구성한 것을 특징으로 하는 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치.
KR1020130116332A 2013-02-21 2013-09-30 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치 KR101396316B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130018378 2013-02-21
KR20130018378 2013-02-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101396316B1 true KR101396316B1 (ko) 2014-05-20

Family

ID=50894466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130116332A KR101396316B1 (ko) 2013-02-21 2013-09-30 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101396316B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170026206A (ko) * 2015-08-26 2017-03-08 주식회사 씨에스이엔지 Zone 분할 열평형 폐열회수 및 제습 히트파이프
CN110398171A (zh) * 2019-08-21 2019-11-01 大唐东营发电有限公司 一种发电厂废热回收装置及使用方法
CN114046680A (zh) * 2021-11-23 2022-02-15 联想(北京)有限公司 热管及其制作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200179315Y1 (ko) * 1999-11-11 2000-04-15 김경수 폐열회수유닛
KR20030069630A (ko) * 2002-02-22 2003-08-27 (주)솔트론 히트파이프 및 그 히트파이프를 이용한 온돌장치
KR20060065034A (ko) * 2004-12-09 2006-06-14 주식회사 대우일렉트로닉스 히트파이프가 내설된 폐열회수 환기장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200179315Y1 (ko) * 1999-11-11 2000-04-15 김경수 폐열회수유닛
KR20030069630A (ko) * 2002-02-22 2003-08-27 (주)솔트론 히트파이프 및 그 히트파이프를 이용한 온돌장치
KR20060065034A (ko) * 2004-12-09 2006-06-14 주식회사 대우일렉트로닉스 히트파이프가 내설된 폐열회수 환기장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170026206A (ko) * 2015-08-26 2017-03-08 주식회사 씨에스이엔지 Zone 분할 열평형 폐열회수 및 제습 히트파이프
KR101868592B1 (ko) 2015-08-26 2018-06-22 주식회사 씨에스이엔지 구역(Zone) 분할 열평형 폐열회수 및 제습 히트파이프 장치
CN110398171A (zh) * 2019-08-21 2019-11-01 大唐东营发电有限公司 一种发电厂废热回收装置及使用方法
CN114046680A (zh) * 2021-11-23 2022-02-15 联想(北京)有限公司 热管及其制作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4969998B2 (ja) 仕切壁構造
CN101634476B (zh) 一种闭式蒸发冷却高温冷水机组
US20150338108A1 (en) Air conditioning system and operation method for air conditioning system
JP6138093B2 (ja) サーバ冷却システム及びその冷却方法
KR20130008864A (ko) 히트파이프가 구비된 제습기용 증발기
KR101396316B1 (ko) 폐열을 이용한 에너지 절약형 공기조화장치
CN105258382A (zh) 换热装置及具有该换热装置的半导体制冷冰箱
KR101265114B1 (ko) 공기열원 열펌프 제상용 루프히트파이프
JP5469773B1 (ja) サーバーラック室内システム
US10663198B2 (en) Heat pump system and air-conditioner
CN206073777U (zh) 一种重力热管散热器
CN205537254U (zh) 换热装置及具有该换热装置的半导体制冷冰箱
CN208238295U (zh) 一种热管式半导体换热系统
JP5584333B1 (ja) サーバーラック室内システム
CN105466261A (zh) 换热装置及具有该换热装置的半导体制冷冰箱
CN110285610A (zh) 排气蒸发管组件、接水盘以及制冷设备
JP2008261589A (ja) ヒートパイプ式暖房装置
KR100849197B1 (ko) 환기장치
CN210036067U (zh) 一种多功能的温室机
JP5641612B2 (ja) 空調装置
CN105115137A (zh) 一种空调冷凝水处理利用的方法及其装置
KR20060000470A (ko) 진동형 히트파이프이용 냉난방 팬코일 유니트
CN220356125U (zh) 一种冷却塔系统
KR200202020Y1 (ko) 열회수 환풍기
CN106288500A (zh) 散热装置及具有该散热装置的半导体制冷箱

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant