KR101871725B1 - Magnetic cooling system - Google Patents

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KR101871725B1 KR1020160162615A KR20160162615A KR101871725B1 KR 101871725 B1 KR101871725 B1 KR 101871725B1 KR 1020160162615 A KR1020160162615 A KR 1020160162615A KR 20160162615 A KR20160162615 A KR 20160162615A KR 101871725 B1 KR101871725 B1 KR 101871725B1
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Abstract

본 발명은 자기 냉각 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로, 열전달유체가 통과하도록 형성되고, 상기 열전달유체와 열교환하는 자기열량재료가 내장된 하나 이상의 자기열교환기; 상기 자기열량재료에 선택적으로 자기장을 인가하는 자기장 인가부; 상기 자기열교환기에 열전달유체를 공급하는 펌프; 상기 자기열량재료로 열을 방출하여 냉각된 열전달유체가 안내되는 저온열교환부; 상기 자기열량재료로부터 열을 흡수하여 가열된 열전달유체가 안내되는 고온열교환부; 및 상기 자기열교환기의 적어도 일 단부에 구비되는 다공판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a self-cooling system, and more particularly, to a self-cooling system comprising at least one magnetic heat exchanger formed to allow a heat transfer fluid to pass therethrough and having a magnetocaloric material that exchanges heat with the heat transfer fluid; A magnetic field applying unit for selectively applying a magnetic field to the magnetocaloric material; A pump for supplying a heat transfer fluid to the magnetic heat exchanger; A low-temperature heat exchanger for discharging heat from the magnetocaloric material to guide the cooled heat transfer fluid; A high temperature heat exchanger for absorbing heat from the magnetocaloric material and guiding a heated heat transfer fluid; And a porous plate provided on at least one end of the magnetic heat exchanger.

Description

자기 냉각 시스템{Magnetic cooling system}[0001] Magnetic cooling system [0002]

본 발명은 자기 냉각 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로, 열전달유체가 균일하게 자기열교환기 내로 유입되도록 하고, 자기열교환기 내에 서로다른 큐리온도를 가지는 자기열량재료를 순차적으로 배치하여 열교환 효율을 증가시킬 수 있는 자기 냉각 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a self-cooling system capable of uniformly introducing heat transfer fluids into a magnetic heat exchanger and sequentially arranging magnetic calorific material having different Curie temperatures in the magnetic heat exchanger to increase heat exchange efficiency Lt; / RTI >

일반적으로, 자기 냉각 시스템은 자기열량재료에 자기장을 인가할 때 상기 자기열량재료로부터 발생되는 열량, 및 상기 자기열량재료에 인가된 자기장을 소거할 때 상기 자기열량재료에 의해 흡수되는 열량을 이용하는 시스템을 나타낸다.Generally, a self cooling system includes a system that utilizes the amount of heat generated from the magnetocaloric material when applying a magnetic field to the magnetocaloric material, and the amount of heat absorbed by the magnetocaloric material when the magnetic field applied to the magnetocaloric material is erased .

즉, 자기냉동이란, 특정 자기열량재료(또는 자성체)에 자계를 주면 자기열량재료가 발열하고, 자계를 제거하면 그 온도가 내려가는 현상(즉, 자기열량효과, MCE, Magnetocaloric Effect)을 이용한 것이다. 이러한 자기냉동은 프레온이나 플론을 사용하지 않기 때문에 환경에 유익한 냉동기술로서 주목받고 있다.That is, magnetic refrigeration is a phenomenon in which a magnetic field is applied to a specific magnetic calorie material (or magnetic material) to generate heat, and when the magnetic field is removed, the temperature is lowered (ie, magnetic calorie effect, MCE, Magnetocaloric Effect). Such self-cooling does not use Freon or Flon, so it is attracting attention as an environment-friendly refrigeration technology.

자기열량재료는 상기 자기열량재료를 통과하는 열전달유체와 열교환하도록 형성될 수 있다. The magnetocaloric material may be configured to exchange heat with the heat transfer fluid passing through the magnetocaloric material.

자기열량재료에 자기장이 인가될 때 상기 자기열량재료는 발열반응을 하며, 상기 자기열량재료를 통과하는 열전달유체는 가열될 수 있다. When a magnetic field is applied to the magnetocaloric material, the magnetocaloric material undergoes an exothermic reaction, and the heat transfer fluid passing through the magnetocaloric material may be heated.

이와 달리, 상기 자기열량재료에 인가된 자기장을 소거할 때 상기 자기열량재료는 흡열반응을 하며, 자기열량재료를 통과하는 열전달유체는 냉각될 수 있다.Alternatively, when erasing the magnetic field applied to the magnetocaloric material, the magnetocaloric material undergoes an endothermic reaction, and the heat transfer fluid passing through the magnetocaloric material may be cooled.

도 1은 종래의 자기 냉각 시스템(한국공개특허공보 제10-2013-0108765호)을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a conventional self cooling system (Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0108765).

도 1을 참조하면, 마그네트(2)가 자기재생기(1)로 이동하여 자기재생기(1)에 자기장을 인가하면 열전달유체는 유체이송장치(5)에 의해 반시계 방향으로 순환한다. 자기재생기(1)로 유입된 열전달유체는 자기장이 인가된 자기재생기(1)에서 발생된 열을 흡수한 뒤, 고온측열교환기(3)에 도달하여 자기재생기(1)로부터 흡수한 열을 주위로 방출한다. 고온측열교환기(3)에서 주위로 열을 방출한 열전달유체는 저온측열교환기(4)를 거쳐 자기재생기(1)로 유입된다.Referring to FIG. 1, when the magnet 2 moves to the magnetic regenerator 1 and applies a magnetic field to the magnetic regenerator 1, the heat transfer fluid circulates counterclockwise by the fluid transfer device 5. The heat transfer fluid introduced into the magnetic regenerator 1 absorbs the heat generated by the magnetic regenerator 1 to which the magnetic field is applied and then reaches the high temperature side heat exchanger 3 to heat the heat absorbed from the magnetic regenerator 1 Lt; / RTI > The heat transfer fluid that has released heat to the surroundings in the high temperature side heat exchanger (3) flows into the magnetic regenerator (1) through the low temperature side heat exchanger (4).

이와 달리, 마그네트(2)가 자기재생기(1)로부터 이탈하여 자기재생기(1)의 자기장이 제거되면 열전달유체는 유체이송장치(5)에 의해 시계 방향으로 순환한다. 자기재생기(1)로 유입된 열전달유체는 자기장이 제거된 자기재생기(1)로 열을 전달하고 냉각된 상태로 저온측열교환기(4)에 도달하여 주위의 열을흡수한다. 저온측열교환기(4)에서 주위의 열을 흡수한 열전달유체는 고온측열교환기(3)를 거쳐 자기재생기(1)로 유입되며, 이와 같은 과정으로 1회의 열교환싸이클이 완성된다. 이와 같은 열교환사이클이 지속적으로 반복되는 과정을 통해 난방 또는 냉방에 필요한 고온 또는 저온을 얻게 된다.On the other hand, when the magnet 2 leaves the magnetic regenerator 1 and the magnetic field of the magnetic regenerator 1 is removed, the heat transfer fluid circulates clockwise by the fluid transfer device 5. The heat transfer fluid flowing into the magnetic regenerator 1 transfers heat to the magnetic regenerator 1 from which the magnetic field has been removed, and reaches the low temperature side heat exchanger 4 in a cooled state to absorb the heat of the surroundings. The heat transfer fluid absorbing the surrounding heat in the low temperature side heat exchanger 4 flows into the magnetic regenerator 1 via the high temperature side heat exchanger 3, and the heat exchange cycle is completed once by this process. Such a heat exchange cycle is continuously repeated to obtain a high temperature or a low temperature necessary for heating or cooling.

한편, 열전달유체와 자기재생기(1) 내의 자기열량재료 사이의 열교환 효율을 높이기 위하여, 열전달유체가 자기재생기(1)로 균일하게 유입될 필요가 있다.On the other hand, in order to increase the heat exchange efficiency between the heat transfer fluid and the magnetocaloric material in the magnetic regenerator 1, it is necessary that the heat transfer fluid is uniformly introduced into the magnetic regenerator 1.

종래의 자기 냉각 시스템은 열전달유체의 유동을 균일하게 하여 열전달유체와 자기재생기 내의 자기열량재료 사이의 열교환 효율을 높이기 위한 어떠한 구성도 제시하지 못하고 있는 문제점이 있다. The conventional self-cooling system has a problem that it does not provide any structure for increasing the heat exchange efficiency between the heat transfer fluid and the magnetic calorific material in the magnetic regenerator by making the flow of the heat transfer fluid uniform.

또한, 자기열량재료는 다양한 종류가 공개되어 있으며, 그 종류에 따라 서로 다른 큐리 온도를 구비한다.Various types of magnetocaloric materials are disclosed and have different Curie temperatures depending on their types.

특히, 상기 자기열량재료는 해당 큐리온도 근방의 온도에서 발열 또는 흡열 반응이 최대로 활성화되고, 해당 큐리온도에서 멀어질수록 발열 또는 흡열 반응이 현격하게 저하된다.Particularly, in the magnetorheological material, the exothermic or endothermic reaction is maximally activated at a temperature near the Curie temperature, and the exothermic or endothermic reaction is significantly lowered as the Curie temperature is further away from the Curie temperature.

따라서, 자기열량재료를 통과하는 열전달유체의 온도가 상기 가지열량재료를 통과하기 전에 해당 자기열량재료의 큐리온도 근방의 온도로 유지되는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the temperature of the heat transfer fluid passing through the magnetocaloric material is maintained at a temperature near the Curie temperature of the magnetocaloric material before passing through the magnetorheological material.

종래의 자기 냉각 시스템은 자기열량재료의 큐리온도를 고려하지 않고 있는 문제점이 있다.The conventional self-cooling system does not consider the Curie temperature of the magnetocaloric material.

또한, 종래의 자기 냉각 시스템은 자기열교환기로 유입되는 열전달유체의 온도를 자기열교환기 내에 구비되는 자기열량재료의 큐리온도 근방으로 유지하기 위한 어떠한 구성도 적용하고 있지 않은 문제점이 있다.In addition, the conventional self-cooling system does not apply any structure for maintaining the temperature of the heat transfer fluid flowing into the magnetic heat exchanger to the Curie temperature of the magnetocaloric material provided in the magnetic heat exchanger.

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 상기 자기열교환기로 유입되는 열전달유체의 흐름을 균일하게 하여, 열전달유체와 자기열교환기 내의 자기열량재료 사이의 열교환 효율을 증가시킬 수 있는 자기 냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a self cooling system capable of increasing the heat exchange efficiency between the heat transfer fluid and the magnetic calorific material in the magnetic heat exchanger by uniformly flowing the heat transfer fluid flowing into the magnetic heat exchanger The purpose is to provide.

또한, 본 발명은 가기열교환기 내에 서로 다른 큐리온도를 가지는 자기열량재료를 순차적으로 배치함과 동시에, 열전달유체의 유로 저항을 최소화할 수 있는 자기 냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a self-cooling system capable of sequentially arranging magnetocaloric materials having different Curie temperatures in a top heat exchanger and minimizing a flow path resistance of a heat transfer fluid.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 열전달유체가 통과하도록 형성되고, 상기 열전달유체와 열교환하는 자기열량재료가 내장된 하나 이상의 자기열교환기; 상기 자기열량재료에 선택적으로 자기장을 인가하는 자기장 인가부; 상기 자기열교환기에 열전달유체를 공급하는 펌프; 상기 자기열량재료로 열을 방출하여 냉각된 열전달유체가 안내되는 저온열교환부; 상기 자기열량재료로부터 열을 흡수하여 가열된 열전달유체가 안내되는 고온열교환부; 및 상기 자기열교환기의 적어도 일 단부에 구비되는 다공판을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템을 제공한다.The present invention is directed to accomplishing the above-mentioned objects, and is directed to a heat exchanger comprising: at least one magnetic heat exchanger formed to allow a heat transfer fluid to pass therethrough and having a magnetocaloric material for heat exchange with the heat transfer fluid; A magnetic field applying unit for selectively applying a magnetic field to the magnetocaloric material; A pump for supplying a heat transfer fluid to the magnetic heat exchanger; A low-temperature heat exchanger for discharging heat from the magnetocaloric material to guide the cooled heat transfer fluid; A high temperature heat exchanger for absorbing heat from the magnetocaloric material and guiding a heated heat transfer fluid; And a porous plate provided on at least one end of the magnetic heat exchanger.

상기 다공판은 상기 열전달유체의 유동방향에 수직으로 배치될 수 있다.The perforated plate may be disposed perpendicular to the flow direction of the heat transfer fluid.

상기 다공판은 복수 개의 홀을 구비하는 바디를 포함하고, 상기 복수 개의 홀은 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있다.The perforated plate may include a body having a plurality of holes, and the plurality of holes may be formed in a circular or polygonal shape.

상기 다공판은 열전달유체의 유동방향을 따라서 기설정된 거리로 이격되어 배치된 제1다공판 및 제2다공판을 포함할 수 있다.The perforated plate may include a first perforated plate and a second perforated plate spaced apart from each other by a predetermined distance along a flow direction of the heat transfer fluid.

상기 제1다공판에 형성된 복수 개의 제1홀의 형상은 상기 제2다공판에 형성된 복수 개의 제2홀의 형상과 상이할 수 있다.The shape of the plurality of first holes formed in the first perforated plate may be different from the shape of the plurality of second holes formed in the second perforated plate.

상기 제1다공판에 형성된 복수 개의 제1홀의 개수는 상기 제2다공판에 형성된 복수 개의 제2홀의 개수와 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 복수 개의 제1홀의 개수보다 상기 복수 개의 제2홀의 개수가 많을 수 있다.The number of the plurality of first holes formed in the first perforated plate may be different from the number of the plurality of second holes formed in the second perforated plate. For example, the number of the plurality of second holes may be larger than the number of the plurality of first holes.

상기 제1다공판은 상기 제2다공판에 비해 상기 자기열교환기의 길이방향 중심으로부터 멀리 배치될 수 있다.The first perforated plate may be disposed farther from the longitudinal center of the magnetic heat exchanger than the second perforated plate.

상기 다공판은 상기 다공판을 상기 자기열교환기의 내측에 억지끼움 방식 또는 용접을 통해 고정하기 위하여 상기 바디 둘레에 구비된 고정부를 더 포함할 수 있다.The perforated plate may further include a fixing portion provided around the body to fix the perforated plate to the inside of the magnetic heat exchanger through a forced fit or welding.

이때, 상기 고정부의 두께는 상기 바디로부터 멀어질수록 점점 증가할 수 있다.At this time, the thickness of the fixing portion may gradually increase as the distance from the body is increased.

상기 바디와 상기 고정부는 일체로 형성될 수 있다.The body and the fixing part may be integrally formed.

상기 자기열교환기는 열전달유체의 유동방향을 따라 순차적으로 배열된 복수 개의 자기열교환부를 포함할 수 있다.The magnetic heat exchanger may include a plurality of magnetic heat exchangers sequentially arranged along the flow direction of the heat transfer fluid.

상기 복수 개의 자기열교환부에는 서로 다른 큐리온도를 가지는 자기열량재료가 구비될 수 있다.The plurality of magnetic heat exchangers may be provided with a magnetic calorific material having different Curie temperatures.

상기 저온열교환부측에 상대적으로 더 가까운 자기열교환부에 구비되는 자기열량재료의 큐리온도는 상기 고온열교환부측에 상대적으로 더 가까운 자기열교환부에 구비되는 자기열량재료의 큐리온도보다 낮은 것이 바람직하다.The Curie temperature of the magnetocaloric material provided in the magnetic heat exchange unit relatively closer to the low temperature heat exchange unit is preferably lower than the Curie temperature of the magnetocaloric material provided in the magnetic heat exchange unit relatively closer to the high temperature heat exchange unit.

상기 자기열교환기 내측에는 상기 복수 개의 자기열교환부를 구획하기 위한 복수 개의 파티션이 열전달유체의 유동방향에 수직으로 구비될 수 있다.A plurality of partitions for partitioning the plurality of magnetic heat exchangers may be provided on the inner side of the magnetic heat exchanger perpendicularly to the flow direction of the heat transfer fluid.

복수 개의 파티션 각각은 열전달유체를 통과시키는 메쉬부 및 상기 메쉬부의 둘레에 구비되어 상기 메쉬부를 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.Each of the plurality of partitions may include a mesh part passing the heat transfer fluid and a support part provided around the mesh part to support the mesh part.

상기 지지부의 횡단면은 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있다. 그리고, 각각의 파티션은 상기 자기열교환기 내에 억지 끼움 방식 또는 용접을 통해 고정될 수 있다.The cross-section of the support may be circular or polygonal. Each of the partitions can be fixed in the magnetic heat exchanger through a forced fit or welding.

상기 지지부는 상기 파티션의 외측으로 갈수록 두께가 증가하는 삼각형 형태의 횡단면을 구비할 수 있다.The supporting portion may have a triangular cross section whose thickness increases toward the outside of the partition.

본 발명에 따르면, 자기열교환기로 유입되는 열전달유체의 흐름을 균일하게 하여, 열전달유체와 자기열교환기 내의 자기열량재료 사이의 열교환 효율을 증가시킬 수 있는 자기 냉각 시스템을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a magnetic cooling system capable of increasing the heat exchange efficiency between the heat transfer fluid and the magnetic calorific material in the magnetic heat exchanger by making the flow of the heat transfer fluid flowing into the magnetic heat exchanger uniform.

또한, 본 발명에 따르면, 가기열교환기 내에 서로 다른 큐리온도를 가지는 자기열량재료를 순차적으로 배치함과 동시에, 열전달유체의 유로 저항을 최소화할 수 있는 자기 냉각 시스템을 제공할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to provide a self-cooling system capable of sequentially arranging the magnetic calorific material having different Curie temperatures in the top heat exchanger and minimizing the flow path resistance of the heat transfer fluid.

도 1은 종래의 자기 냉각 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 자기 냉각 시스템의 제1상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자기 냉각 시스템의 제2상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 자기장 인가부의 작동 원리를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 자기열교환기에 구비되는 주요 구성들을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 자기열교환기에 구비되는 주요 구성들을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 자기열교환기에 구비되는 주요 구성들을 나타내는 도면이다.1 shows a conventional self-cooling system.
2 is a diagram showing a first state of a self cooling system according to the present invention.
3 is a diagram showing a second state of the self cooling system according to the present invention.
4 is a view showing the operation principle of the magnetic field applying section.
FIG. 5 is a view showing main components of a magnetic heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing main components of a magnetic heat exchanger according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing main components of a magnetic heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 공기조화기를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an air conditioner according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.In addition, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. For convenience of explanation, the size and shape of each constituent member shown may be exaggerated or reduced have.

도 2는 본 발명에 따른 자기 냉각 시스템의 제1상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 자기 냉각 시스템의 제2상태를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing a first state of a self-cooling system according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a second state of a self-cooling system according to the present invention.

구체적으로, 도 2는 펌프의 구동에 의해 열전달유체가 자기냉각시스템을 특정 방향(시계방향)으로 순환하는 모습을 나타내는 도면이고, 도 3은 펌프의 구동에 의해 열전달유체가 자기냉각시스템을 도 2와 반대 방향으로(반시계방향)으로 순환하는 모습을 나타내는 도면이다. 2 is a view showing a state in which the heat transfer fluid circulates the self-cooling system in a specific direction (clockwise direction) by driving the pump, and Fig. 3 is a diagram showing a state in which the heat- (Counterclockwise) in a direction opposite to the direction of rotation of the motor.

설명의 편의를 위하여, 이하에서, 자기장의 인가는 "착자"를 의미하고 자기장의 소거는 "탈자"를 의미할 수 있다.For convenience of explanation, hereinafter, the application of the magnetic field means "magnetization" and the erasure of the magnetic field can mean "demagnetization".

도 2 및 3을 함께 참조하면, 본 발명에 따른 자기 냉각 시스템(10)은 자기열량재료를 구비하는 하나 이상의 자기열교환기(110, 120), 상기 자기열량재료에 선택적으로 자기장을 인가하는 자기장 인가부(210, 220), 상기 자기열교환기(110, 120)에 열전달유체를 공급하는 펌프(500), 상기 자기열량재료로 열을 방출한 열전달유체가 안내되는 저온열교환부(310, 320), 상기 자기열량재료로부터 열을 흡수한 열전달유체가 안내되는 고온열교환부(410, 420)를 포함할 수 있다.Referring to Figures 2 and 3 together, the magnetic cooling system 10 according to the present invention includes at least one magnetic heat exchanger 110, 120 having a magnetic calorific material, a magnetic field applying magnetic field selectively to the magnetic calorie material Temperature heat exchangers (310, 320) for guiding a heat transfer fluid that has been discharged by the magnetic calorific material, a pump (500) for supplying heat transfer fluids to the magnetic heat exchangers (110, 120) And a high-temperature heat exchange unit (410, 420) through which a heat transfer fluid absorbing heat is guided from the magnetocaloric material.

상기 하나 이상의 자기열교환기(110, 120)는 열전달유체가 통과하도록 형성될 수 있다. 열전달유체가 상기 자기열교환기(110, 120)를 통과하는 과정에서 상기 열전달유체는 상기 자기열교환기 내에 배치되는 자기열량재료와 열교환할 수 있다. 상기 자기열량재료는 자기장의 인가 또는 소거에 따라 발열반응 또는 흡열반을을 하는 강자성체를 나타낼 수 있다.The at least one magnetic heat exchanger (110, 120) may be formed to allow a heat transfer fluid to pass therethrough. During the passage of the heat transfer fluid through the magnetic heat exchanger (110, 120), the heat transfer fluid may exchange heat with the magnetic calorie material disposed in the magnetic heat exchanger. The magnetic calorimetric material may exhibit a ferromagnetic material that exotherms or exothermic halves upon application or elimination of a magnetic field.

구체적으로, 상기 하나 이상의 자기열교환기(110, 120)는 제1자기열교환기(110) 및 제2자기열교환기(120)를 포함한다. 상기 제1자기열교환기(110)와 제2자기열교환기(120)는 서로 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서 상기 제1자기열교환기(110)와 제2자기열교환기는 서로 직렬로 연결될 수 있다.Specifically, the at least one magnetic heat exchanger (110, 120) includes a first magnetic heat exchanger (110) and a second magnetic heat exchanger (120). The first magnetic heat exchanger 110 and the second magnetic heat exchanger 120 may be connected to each other in series or in parallel. In the illustrated embodiment, the first magnetic heat exchanger 110 and the second magnetic heat exchanger may be connected in series with each other.

또한, 상기 제1자기열교환기(110)와 상기 제2자기열교환기(120)에는 후술할 자기장 인가부(210, 220)에 의해 자기장이 인가되거나, 자기장이 소거될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1자기열교환기(110)와 상기 제2자기열교환기(120)에 동시에 자기장이 인가되거나 소거될 수 있다. 이와 달리, 도시된 바와 같이, 제1자기열교환기(110)에 자기장이 인가될 때 제2자기열교환기(120)에는 자기장이 소거되고, 제1자기열교환기(110)에 자기장이 소거될 때 상기 제2자기열교환기(120)에는 자기장이 인가될 수도 있다.The first magnetic heat exchanger 110 and the second magnetic heat exchanger 120 may apply a magnetic field to the first magnetic heat exchanger 110 and the second magnetic heat exchanger 120 by a magnetic field application unit 210 or 220 to be described later. For example, the first magnetic heat exchanger 110 and the second magnetic heat exchanger 120 may be simultaneously applied with a magnetic field or may be erased. Alternatively, when the magnetic field is applied to the first magnetic heat exchanger 110, the magnetic field is erased in the second magnetic heat exchanger 120, and when the magnetic field is erased in the first magnetic heat exchanger 110, A magnetic field may be applied to the second magnetic heat exchanger 120.

상기 자기장 인가부(210, 220)는 상기 자기열량재료에 선택적으로 자기장을 인가하도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 자기장 인가부(210, 220)는 상기 자기열량재료가 내장된 상기 하나 이상의 자기열교환기(110, 120)의 외측에 배치되어 상기 자기열교환기(110, 120)에 자기장을 선택적으로 인가할 수 있다. The magnetic field applying units 210 and 220 may be formed to selectively apply a magnetic field to the magnetocaloric material. Specifically, the magnetic field applying units 210 and 220 may be disposed outside the at least one magnetic heat exchanger 110 and 120 having the magnetic calorific material embedded therein to selectively apply a magnetic field to the magnetic heat exchangers 110 and 120 .

상기 자기장 인가부(210, 220)에 의해 상기 하나 이상의 자기열교환기(110, 120)에 자기장이 인가되면 상기 자기열교환기(110, 120) 내에 구비되는 자기열량재료에도 자기장이 인가될 수 있다. 마찬가지로, 상기 자기장 인가부(210, 220)에 의해 상기 하나 이상의 자기열교환기(110, 120)에 인가된 자기장이 소거되면 상기 자기열교환기(110, 120) 내에 구비되는 자기열량재료에 인가된 자기장도 소거될 수 있다.When a magnetic field is applied to the one or more magnetic heat exchangers 110 and 120 by the magnetic field applying units 210 and 220, a magnetic field may be applied to the magnetic calorie material provided in the magnetic heat exchangers 110 and 120. Similarly, when the magnetic field applied to the one or more magnetic heat exchangers 110 and 120 is erased by the magnetic field applying units 210 and 220, the magnetic field applied to the magnetic calorie material provided in the magnetic heat exchangers 110 and 120 Can also be erased.

보다 구체적으로, 상기 자기장 인가부(210, 220)는 상기 제1자기열교환기(110) 둘레에 배치되는 제1자기장 인가부(210) 및 상기 제2자기열교환기(120) 둘레에 배치되는 제2 자기장 인가부(220)를 포함할 수 있다. 상기 제1 자기자 인가부(210)와 상기 제2 자기장 인가부(220)는 서로 반대로 작동될 수 있다. The magnetic field applying units 210 and 220 may include a first magnetic field applying unit 210 disposed around the first magnetic heat exchanger 110 and a second magnetic field applying unit 210 disposed around the second magnetic heat exchanger 120. [ 2 magnetic field application unit 220. [ The first magnetic field applying unit 210 and the second magnetic field applying unit 220 may be operated in opposite directions.

즉, 상기 제1 자기장 인가부(210)가 상기 제1자기열교환기(110) 내측을 향해 자기장을 인가할 때, 상기 제2 자기장 인가부(220)는 상기 제2자기열교환기(120) 내측에 인가된 자기장을 소거할 수 있다. 반대로, 상기 제1 자기장 인가부(210)가 상기 제1자기열교환기(110)에 인가된 자기장을 소거할 때, 상기 제2 자기장 인가부(220)는 상기 제2자기열교환기(120)에 자기장을 인가할 수 있다.That is, when the first magnetic field applying unit 210 applies a magnetic field to the inside of the first magnetic heat exchanger 110, the second magnetic field applying unit 220 applies a magnetic field to the inside of the second magnetic heat exchanger 120 It is possible to erase the applied magnetic field. On the contrary, when the first magnetic field applying unit 210 erases the magnetic field applied to the first magnetic heat exchanger 110, the second magnetic field applying unit 220 applies the magnetic field to the second magnetic heat exchanger 120 A magnetic field can be applied.

상기 자기장 인가부(210, 220)는 영구자석 또는 전자석으로 형성될 수 있다. 이러한 자기장 인가부(210, 220)의 구조에 대해서는 이하 다른 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.The magnetic field applying units 210 and 220 may be formed of permanent magnets or electromagnets. The structure of the magnetic field applying units 210 and 220 will be described in detail below with reference to other drawings.

상기 펌프(500)는 상기 하나 이상의 자기열교환기(110, 120)를 향해 열전달유체를 공급하도록 형성될 수 있다. The pump 500 may be configured to supply a heat transfer fluid toward the one or more magnetic heat exchangers 110, 120.

구체적으로, 상기 펌프(500)는 실린더(510) 및 상기 실린더(510) 내에서 상기 실린더(510)의 길이방향으로 왕복운동하는 피스톤(520)을 포함할 수 있다. 상기 펌프(500)의 작동에 기초하여 열전달유체는 상기 제1자기열교환기(110) 및 상기 제2자기열교환기(120)를 향해 순방향 또는 역방향으로 공급될 수 있다. Specifically, the pump 500 may include a cylinder 510 and a piston 520 reciprocating in the longitudinal direction of the cylinder 510 in the cylinder 510. Based on the operation of the pump 500, the heat transfer fluid may be supplied to the first magnetic heat exchanger 110 and the second magnetic heat exchanger 120 in a forward or reverse direction.

예를 들어, 상기 피스톤(520)이 상기 실린더(510)의 길이방향 일측으로 움직일 때, 열전달유체는 상기 제1자기열교환기(110) 및 상기 제2자기열교환기(120)를 순차적으로 통과할 수 있다. 이와 달리, 상기 피스톤(520)이 상기 실린더(510)의 길이방향 타측으로 움직일 때, 열전달유체는 상기 제2자기열교환기(120) 및 상기 제1자기열교환기(110)를 순차적으로 통과할 수 있다.For example, when the piston 520 moves to one side in the longitudinal direction of the cylinder 510, the heat transfer fluid sequentially passes through the first magnetic heat exchanger 110 and the second magnetic heat exchanger 120 . Alternatively, when the piston 520 moves toward the other longitudinal side of the cylinder 510, the heat transfer fluid may pass through the second magnetic heat exchanger 120 and the first magnetic heat exchanger 110 sequentially have.

펌프(500)의 작동과 자기장 인가부(210, 220)의 작동은 서로 동기화될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 펌프(500)가 상기 펌프(500)의 길이방향 일측으로 열전달유체를 공급할 때, 상기 제1 자기장 인가부(210)는 제1자기열교환기(110)에 자기장을 인가하고 상기 제2 자기장 인가부(220)는 상기 제2자기열교환기(120)에 인가된 자기장을 소거할 수 있다.The operation of the pump 500 and the operation of the magnetic field applying units 210 and 220 can be synchronized with each other. 2, when the pump 500 supplies heat transfer fluid to one longitudinal side of the pump 500, the first magnetic field applying unit 210 applies heat to the first magnetic heat exchanger 110 And the second magnetic field applying unit 220 may erase the magnetic field applied to the second magnetic heat exchanger 120. [

상기 저온열교환부(310, 320)는 자기열량재료로 열을 방출하여 냉각된 열전달유체가 안내되도록 배치될 수 있다. 상기 저온열교환부(310, 320)는 상기 제1자기열교환기(110) 및 상기 제2자기열교환기(120) 사이에 배치될 수 있다.The low-temperature heat exchanging units 310 and 320 may be arranged to guide the cooled heat transfer fluid by discharging heat from the magnetocaloric material. The low temperature heat exchange units 310 and 320 may be disposed between the first magnetic heat exchanger 110 and the second magnetic heat exchanger 120.

구체적으로, 상기 저온열교환부(310, 320)는 제1저온열교환부(310) 및 제2저온열교환부(320)를 포함할 수 있다. 상기 제1저온열교환부(310)와 상기 제2저온열교환부(320)는 서로 병렬로 배치될 수 있다.Specifically, the low temperature heat exchangers 310 and 320 may include a first low temperature heat exchanger 310 and a second low temperature heat exchanger 320. The first low temperature heat exchanging part 310 and the second low temperature heat exchanging part 320 may be arranged in parallel with each other.

도 2에 도시된 바와 같이, 펌프(500)의 작동에 기초하여 상기 제1 자기장 인가부(210)가 제1자기열교환기(110)에 인가된 자기장을 소거하면, 상기 제1자기열교환기(110) 내의 자기열량재료는 흡열반응을 한다. 이때, 상기 제1자기열교환기(110)를 통과하는 열전달유체는 상기 자기열량재료와 열교환을 통해 냉각될 수 있다.As shown in FIG. 2, when the first magnetic field applying unit 210 erases the magnetic field applied to the first magnetic heat exchanger 110 based on the operation of the pump 500, the first magnetic heat exchanger The magnetic calorific material in the heat exchanger 110 performs an endothermic reaction. At this time, the heat transfer fluid passing through the first magnetic heat exchanger 110 may be cooled through heat exchange with the magnetocaloric material.

제1자기열교환기(110)를 통해 냉각된 열전달유체는 상기 제1저온열교환부(310)로 전달될 수 있다. 상기 제1저온열교환부(310)에서 상기 열전달유체의 냉열은 냉열의 사용처에 공급될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1저온열교환부(310)의 일측에 팬이 구비될 수 있다. 이때, 상기 팬의 구동에 의해 상기 제1저온열교환부(310)를 통과하는 열전달유체와 공기가 열교환할 수 있다. 상기 열전달유체와의 열교환을 통해 냉각된 공기는 냉열의 사용처로 공급될 수 있다. The heat transfer fluid cooled through the first magnetic heat exchanger (110) may be transferred to the first low temperature heat exchanger (310). The cold heat of the heat transfer fluid in the first low temperature heat exchanger (310) can be supplied to the place where the cold heat is used. For example, a fan may be provided at one side of the first low temperature heat exchanger 310. At this time, the heat transfer fluid passing through the first low temperature heat exchanger 310 can be heat-exchanged with the air by driving the fan. The air cooled through the heat exchange with the heat transfer fluid can be supplied to the use place of the cold heat.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 펌프(500)의 작동에 기초하여 상기 제2 자기장 인가부(220)가 제2자기열교환기(120)에 인가된 자기장을 소거하면, 상기 제2자기열교환기(120) 내의 자기열량재료는 흡열반응을 한다. 이때, 상기 제2자기열교환기(120)를 통과하는 열전달유체는 상기 자기열량재료와 열교환을 통해 냉각될 수 있다.3, when the second magnetic field applying unit 220 erases the magnetic field applied to the second magnetic heat exchanger 120 based on the operation of the pump 500, the second magnetic heat exchanger The magnetocaloric material in the chamber 120 undergoes an endothermic reaction. At this time, the heat transfer fluid passing through the second magnetic heat exchanger 120 may be cooled through heat exchange with the magnetocaloric material.

제2자기열교환기(120)를 통해 냉각된 열전달유체는 상기 제1저온열교환부(320)로 전달될 수 있다. 상기 제2저온열교환부(320)에서 상기 열전달유체의 냉열은 냉열의 사용처에 공급될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2저온열교환부(320)의 일측에 팬이 구비될 수 있다. 이때, 상기 팬의 구동에 의해 상기 제2저온열교환부(320)를 통과하는 열전달유체와 공기가 열교환할 수 있다. 상기 열전달유체와의 열교환을 통해 냉각된 공기는 냉열의 사용처로 공급될 수 있다. The heat transfer fluid cooled through the second magnetic heat exchanger 120 may be transferred to the first low temperature heat exchanger 320. The cold heat of the heat transfer fluid in the second low temperature heat exchanging part 320 may be supplied to the place where the cold heat is used. For example, a fan may be provided on one side of the second low-temperature heat exchange unit 320. At this time, the heat transfer fluid passing through the second low temperature heat exchange unit 320 and the air can be heat-exchanged by driving the fan. The air cooled through the heat exchange with the heat transfer fluid can be supplied to the use place of the cold heat.

상기 고온열교환부(410, 420)는 상기 자기열량재료로부터 열을 흡수하여 가열된 열전달유체가 안내되도록 배치될 수 있다. 상기 고온열교환부(410, 420)는 상기 펌프(500)의 일단부와 상기 제1자기열교환기(110) 사이 및 상기 펌프(500)의 타단부와 상기 제2자기열교환기(120) 사이에 배치될 수 있다.The high temperature heat exchanging part (410, 420) may be arranged to absorb heat from the magnetocaloric material and guide the heated heat transfer fluid. The high temperature heat exchange units 410 and 420 are disposed between one end of the pump 500 and the first magnetic heat exchanger 110 and between the other end of the pump 500 and the second magnetic heat exchanger 120 .

구체적으로, 상기 고온열교환부(410, 420)는 제1고온열교환부(410) 및 제2고온열교환부(420)를 포함할 수 있다. 상기 제2고온열교환부(420)는 상기 펌프(500)의 일단부와 상기 제1자기열교환기(110) 사이에 배치되고, 상기 제1고온열교환부(410)는 상기 펌프(500)의 타단부와 상기 제1자기열교환기(110) 사이에 배치될 수 있다.Specifically, the high-temperature heat exchangers 410 and 420 may include a first high-temperature heat exchanger 410 and a second high-temperature heat exchanger 420. The second high temperature heat exchanging part 420 is disposed between one end of the pump 500 and the first magnetic heat exchanger 110 and the first high temperature heat exchanging part 410 is disposed between the one end of the pump 500 And the first magnetic heat exchanger (110).

도 2에 도시된 바와 같이, 펌프(500)의 작동에 기초하여 상기 제2 자기장 인가부(220)가 제2자기열교환기(120)에 자기장을 인가하면, 상기 제2자기열교환기(120) 내의 자기열량재료는 발열반응을 한다. 이때, 상기 제2자기열교환기(120)를 통과하는 열전달유체는 상기 자기열량재료와 열교환을 통해 가열될 수 있다.2, when the second magnetic field applying unit 220 applies a magnetic field to the second magnetic heat exchanger 120 based on the operation of the pump 500, the second magnetic heat exchanger 120 may apply a magnetic field to the second magnetic heat exchanger 120, Is exothermic. At this time, the heat transfer fluid passing through the second magnetic heat exchanger 120 may be heated through heat exchange with the magnetocaloric material.

제2자기열교환기(110)를 통해 가열된 열전달유체는 상기 제1고온열교환부(410)로 전달될 수 있다. 상기 제1고온열교환부(410)에서 상기 열전달유체의 온열은 온열의 사용처에 공급될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1고온열교환부(410)의 일측에 팬이 구비될 수 있다. 이때, 상기 팬의 구동에 의해 상기 제1고온열교환부(410)를 통과하는 열전달유체와 공기가 열교환할 수 있다. 이때, 가열된 공기는 온열의 사용처로 공급될 수 있다. The heat transfer fluid heated through the second magnetic heat exchanger (110) may be transferred to the first high temperature heat exchanger (410). In the first high temperature heat exchanging part 410, the heat of the heat transfer fluid may be supplied to the place where the heat is used. For example, a fan may be provided at one side of the first high temperature heat exchanging part 410. At this time, the heat transfer fluid passing through the first high temperature heat exchanging part 410 and the air can be heat-exchanged by driving the fan. At this time, the heated air can be supplied to the use place of the heat.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 펌프(500)의 작동에 기초하여 상기 제1 자기장 인가부(210)가 제1자기열교환기(110)에 자기장을 인가하면, 상기 제2자기열교환기(110) 내의 자기열량재료는 발열반응을 한다. 이때, 상기 제1자기열교환기(110)를 통과하는 열전달유체는 상기 자기열량재료와 열교환을 통해 가열될 수 있다.3, when the first magnetic field applying unit 210 applies a magnetic field to the first magnetic heat exchanger 110 based on the operation of the pump 500, the second magnetic heat exchanger The magnetocaloric material in the chamber 110 exothermic. At this time, the heat transfer fluid passing through the first magnetic heat exchanger 110 may be heated through heat exchange with the magnetocaloric material.

제1자기열교환기(110)를 통해 가열된 열전달유체는 상기 제2고온열교환부(420)로 전달될 수 있다. 상기 제2고온열교환부(420)에서 상기 열전달유체의 온열은 온열의 사용처에 공급될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2거온열교환부(420)의 일측에 팬이 구비될 수 있다. 이때, 상기 팬의 구동에 의해 상기 제2고온열교환부(420)를 통과하는 열전달유체와 공기가 열교환할 수 있다. 이때, 가열된 공기는 온열의 사용처로 공급될 수 있다.The heat transfer fluid heated through the first magnetic heat exchanger (110) may be transferred to the second high temperature heat exchanger (420). In the second high temperature heat exchanger 420, the heat of the heat transfer fluid may be supplied to the place where the heat is used. For example, a fan may be provided on one side of the second large heat exchanger 420. At this time, the heat transfer fluid passing through the second high temperature heat exchanger 420 can be heat-exchanged with the air by driving the fan. At this time, the heated air can be supplied to the use place of the heat.

상기 펌프(500)와 상기 제1자기열교환기(110)는 제1유로(L1) 및 제2유로(L2)를 통해 연결될 수 있다. 상기 제1유로(L1) 및 상기 제2유로(L2)는 병렬로 배치될 수 있다. The pump 500 and the first magnetic heat exchanger 110 may be connected through a first flow path L1 and a second flow path L2. The first flow path L1 and the second flow path L2 may be arranged in parallel.

상기 제1유로(L1)에는 상기 펌프(500)로부터 상기 제1자기열교환기(110)를 향하는 방향으로 형성된 제1체크밸브(601)가 구비될 수 있다. 상기 제2유로(L2)에는 상기 제1자기열교환기(110)로부터 상기 펌프(500)를 향하는 방향으로 형성된 제2체크밸브(602)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 제2유로(L2)에는 전술한 제2고온열교환부(420)가 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2유로(L2)는 상기 제2고온열교환부(420)를 통과할 수 있다.The first flow path L1 may include a first check valve 601 formed in a direction from the pump 500 toward the first magnetic heat exchanger 110. The second flow path L2 may include a second check valve 602 formed in a direction from the first magnetic heat exchanger 110 toward the pump 500. The second high-temperature heat exchanger 420 may be disposed in the second flow path L2. That is, the second flow path L2 can pass through the second high-temperature heat exchange unit 420. [

상기 제1자기열교환기(110)와 상기 제2자기열교환기(120)는 제3유로(L3) 및 제4유로(L4)를 통해 연결될 수 있다. 상기 제3유로L3) 및 상기 제4유로(L4)는 병렬로 배치될 수 있다. The first magnetic heat exchanger 110 and the second magnetic heat exchanger 120 may be connected through a third flow path L3 and a fourth flow path L4. The third flow path L3, and the fourth flow path L4 may be arranged in parallel.

상기 제3유로(L3)에는 상기 제1자기열교환기(110)로부터 상기 제2자기열교환기(120)를 향하는 방향으로 형성된 제3체크밸브(603) 및 전술한 제1저온열교환부(310)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 제3유로(L3)는 상기 제1저온열교환부(310)를 통과할 수 있다. 상기 제4유로(L4)에는 상기 제2자기열교환기(120)로부터 상기 제1자기열교환기(110)를 향하는 방향으로 형성된 제4체크밸브(504) 및 전술한 제2저온열교환부(320)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 제4유로(L4)는 상기 제2저온열교환부(320)를 통과할 수 있다.A third check valve 603 formed in the third flow path L3 in the direction from the first magnetic heat exchanger 110 to the second magnetic heat exchanger 120 and the third low temperature heat exchanger 310, May be provided. That is, the third flow path L3 can pass through the first low temperature heat exchanger 310. [ The fourth check valve 504 and the second low temperature heat exchanger 320 described above are formed in the fourth flow path L4 in the direction from the second magnetic heat exchanger 120 toward the first magnetic heat exchanger 110, May be provided. That is, the fourth flow path L4 can pass through the second low temperature heat exchanger 320. [

상기 제2자기열교환기(120)와 상기 펌프(500)는 제5유로(L5) 및 제6유로(L6)를 통해 연결될 수 있다. 상기 제5유로(L5) 및 상기 제6유로(L6)는 서로 병렬로 배치될 수 있다.The second magnetic heat exchanger 120 and the pump 500 may be connected through a fifth flow path L5 and a sixth flow path L6. The fifth flow path (L5) and the sixth flow path (L6) may be arranged in parallel with each other.

상기 제5유로(L5)에는 상기 제2자기열교환기(120)로부터 상기 펌프(500)를 향하는 방향으로 형성된 제5체크밸브(605) 및 전술한 제1고온열교환부(410)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 제5유로(L5)는 상기 제1고온열교환부(410)를 통과할 수 있다. 상기 제6유로(L6)에는 상기 펌프(500)로부터 상기 제2자기열교환기(120)를 향하는 방향으로 형성된 제6체크밸브(606)가 구비될 수 있다.A fifth check valve 605 formed in a direction from the second magnetic heat exchanger 120 toward the pump 500 and the first high temperature heat exchanger 410 described above may be provided in the fifth flow path L5 have. That is, the fifth flow path L5 may pass through the first high temperature heat exchanging part 410. [ The sixth flow path L6 may include a sixth check valve 606 formed in a direction from the pump 500 toward the second magnetic heat exchanger 120.

이하, 펌프(500) 작동에 기초한 열전달유체의 순환 과정에 대하여 설명한다. Hereinafter, the circulation process of the heat transfer fluid based on the operation of the pump 500 will be described.

우선, 도 2를 참조하면, 펌프(500) 내의 피스톤(510)이 실린더(520)의 일단부로 움직이면, 열전달유체는 제1유로(L1)를 통해 제1자기열교환기(110)로 유동한다. 이때, 상기 제1 자기장 인가부(210)에 의해 상기 제1자기열교환기(110)에 인가된 자기장은 소거되고, 상기 제1자기열교환기(110)를 통과하는 열전달유체는 냉각된다. 냉각된 열전달유체는 제3유로(L3)를 통해 제1저온열교환부(310)로 유동하여 냉열을 방출한 후에 제2자기열교환기(120)로 안내된다. 이때, 상기 제2 자기장 인가부(220)에 의해 상기 제2자기열교환기(120)에 자기장이 인가되고, 상기 제2자기열교환기(120)를 통과하는 열전달유체는 가열된다. 가열된 열전달유체는 제5유로(L5)를 통해 제1고온열교환부(410)로 유동하여 온열을 방출한 후에 펌프(500)로 안내될 수 있다.Referring to FIG. 2, when the piston 510 in the pump 500 moves to one end of the cylinder 520, the heat transfer fluid flows to the first magnetic heat exchanger 110 through the first flow path L1. At this time, the magnetic field applied to the first magnetic heat exchanger 110 is canceled by the first magnetic field applying unit 210, and the heat transfer fluid passing through the first magnetic heat exchanger 110 is cooled. The cooled heat transfer fluid flows to the first low temperature heat exchanger 310 through the third flow path L3 to discharge cold heat and then to the second magnetic heat exchanger 120. [ At this time, a magnetic field is applied to the second magnetic heat exchanger 120 by the second magnetic field applying unit 220, and the heat transfer fluid passing through the second magnetic heat exchanger 120 is heated. The heated heat transfer fluid may flow to the first high temperature heat exchanger 410 through the fifth flow path L5 and may be guided to the pump 500 after releasing the heat.

또한, 도 3을 참조하면, 펌프(500) 내의 피스톤(510)이 실린더(520)의 타단부로 움직이면, 열전달유체는 제6유로(L6)를 통해 제2자기열교환기(120)로 유동한다. 이때, 상기 제2 자기장 인가부(210)에 의해 상기 제2자기열교환기(120)에 인가된 자기장은 소거되고, 상기 제2자기열교환기(120)를 통과하는 열전달유체는 냉각된다. 냉각된 열전달유체는 제4유로(L4)를 통해 제2저온열교환부(320)로 유동하여 냉열을 방출한 후에 제1자기열교환기(110)로 안내된다. 이때, 상기 제1 자기장 인가부(210)에 의해 상기 제1자기열교환기(1100에 자기장이 인가되고, 상기 제1자기열교환기(110)를 통과하는 열전달유체는 가열된다. 가열된 열전달유체는 제2유로(L2)를 통해 제2고온열교환부(420)로 유동하여 온열을 방출한 후에 펌프(500)로 안내될 수 있다.3, when the piston 510 in the pump 500 moves to the other end of the cylinder 520, the heat transfer fluid flows to the second magnetic heat exchanger 120 through the sixth flow path L6 . At this time, the magnetic field applied to the second magnetic heat exchanger 120 by the second magnetic field applying unit 210 is canceled, and the heat transfer fluid passing through the second magnetic heat exchanger 120 is cooled. The cooled heat transfer fluid flows to the second low temperature heat exchanger 320 through the fourth flow path L4 and is guided to the first magnetic heat exchanger 110 after releasing the cold heat. At this time, a magnetic field is applied to the first magnetic heat exchanger 1100 by the first magnetic field applying unit 210, and the heat transfer fluid passing through the first magnetic heat exchanger 110 is heated. Temperature heat exchanger 420 through the second flow path L2 to be guided to the pump 500 after releasing the heat.

상기와 같이, 펌프(500)의 작동에 기초하여 열전달유체가 도 2 및 에 도시된 화살표를 따라서 점진적으로 시계방향 및 반시계방향으로 순환할 수 있다. 즉, 실린더(510)의 길이방향 일 단부를 향하는 피스톤(520)의 움직임은 기설정된 거리만큼 열전달유체를 시계방향으로 유동시킨다. 또한, 실린더(520)의 길이방향 타 단부를 향하는 피스톤(520)의 움직임은 기설정된 거리만큼 열전달유체를 반시계방향으로 유동시킨다. 이러한 피스톤(500)의 왕복운동에 의해, 열전달유체가 자기 냉각 시스템(10)을 시계방향 및 반시계방향으로 계속적으로 순환할 수 있다.As described above, based on the operation of the pump 500, the heat transfer fluid can be gradually clockwise and counterclockwise circulated along the arrows shown in Figs. That is, the movement of the piston 520 toward one longitudinal end of the cylinder 510 causes the heat transfer fluid to flow clockwise by a predetermined distance. In addition, the movement of the piston 520 toward the other longitudinal end of the cylinder 520 causes the heat transfer fluid to flow counterclockwise by a predetermined distance. By this reciprocating movement of the piston 500, the heat transfer fluid can continuously circulate the self-cooling system 10 clockwise and counterclockwise.

이하, 다른 도면을 참조하여, 전술한 자기장 인가부(210. 220)의 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the above-described magnetic field applying unit 210, 220 will be described with reference to other drawings.

도 4는 자기장 인가부의 작동 원리를 나타내는 도면이다.4 is a view showing the operation principle of the magnetic field applying section.

전술한 제1자기장 인가부(210)와 제2자기장 인가부(220)는 서로 동일한 형태로 형성될 수 있다. 다만, 제1 자기장 인가부(210)가 제1자기열교환기(110)에 자기장을 인가 또는 소거할 때, 상기 제2 자기장 인가부(220)는 상기 제2자기열교환기(120)에 자기장을 소거 또는 인가할 수 있다.The first magnetic field applying unit 210 and the second magnetic field applying unit 220 may be formed in the same shape. However, when the first magnetic field applying unit 210 applies or removes a magnetic field to the first magnetic heat exchanger 110, the second magnetic field applying unit 220 applies a magnetic field to the second magnetic heat exchanger 120 Erased or authorized.

설명의 편의를 위하여, 제1 자기장 인가부(210)를 기준으로 설명한다.For convenience of explanation, the first magnetic field applying unit 210 will be described as a reference.

제1 자기장 인가부(210)는 영구자석으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 자기장 인가부(210)는 상기 제1자기열교환기(110) 둘레에 배치되는 회전 자석(211) 및 상기 회전 자석(211) 둘레에 배치되는 고정 자석(212)을 포함할 수 있다. 상기 회전 자석(211) 및 상기 고정 자석(212)은 모두 영구자석 어레이로 형성될 수 있다.The first magnetic field applying unit 210 may be formed of a permanent magnet. The first magnetic field applying unit 210 may include a rotating magnet 211 disposed around the first magnetic heat exchanger 110 and a stationary magnet 212 disposed around the rotating magnet 211. [ have. The rotating magnet 211 and the fixed magnet 212 may all be formed of a permanent magnet array.

상기 회전 자석(211)은 도시되지 않은 모터에 의해 회전될 수 있다. 상기 회전 자석(211)의 회전구동은 전술한 펌프(500)의 작동과 동기화될 수 있다.The rotating magnet 211 can be rotated by a motor (not shown). The rotational driving of the rotating magnet 211 can be synchronized with the operation of the pump 500 described above.

도 4에 표시된 화살표는 자기력선의 방향을 나타낸다. 즉, 상기 회전 자석(211)의 자기력선의 방향과 상기 고정 자석(212)의 자기력선의 방향이 일치하면 상기 제1자기열교환기(110)에 자기장이 인가(착자)될 수 있다. 반대로, 상기 회전 자석(211)의 자기력선의 방향과 상기 고정 자석(212)의 자기력선의 방향이 반대로 되면, 상기 제1자기열교환기(110)에 자기장이 소거(탈자)될 수 있다. The arrows shown in Fig. 4 indicate the directions of the lines of magnetic force. That is, if the direction of the magnetic force lines of the rotating magnet 211 coincides with the direction of the magnetic force lines of the fixed magnet 212, a magnetic field can be applied (magnetized) to the first magnetic heat exchanger 110. In contrast, when the direction of the magnetic force lines of the rotating magnet 211 and the direction of the magnetic force lines of the fixed magnet 212 are reversed, the magnetic field can be erased (demagnetized) in the first magnetic heat exchanger 110.

도 4에 도시된 바와 같이, 회전 자석(211)의 회전에 기초하여, 제1자기열교환기(110)에 대한 자기장의 인가 및 소거가 반복될 수 있다. As shown in Fig. 4, application and erasure of the magnetic field to the first magnetic heat exchanger 110 can be repeated based on the rotation of the rotating magnet 211. Fig.

제2 자기장 인가부(220) 역시 전술한 제1 자기장 인가부(210)와 동일한 형태로 형성될 수 있다. 다만, 제2 자기장 인가부(220)에 의한 착자 및 탈자는 상기 제1 자기장 인가부(210)와 반대로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제1 자기장 인가부(210)가 착자 또는 탈자될 때 상기 제2 자기장 인가부(220)는 탈자 또는 착자될 수 있다.The second magnetic field applying unit 220 may also be formed in the same manner as the first magnetic field applying unit 210 described above. However, magnetization and demagnetization by the second magnetic field applying unit 220 may be reversed to the first magnetic field applying unit 210. That is, when the first magnetic field applying unit 210 is magnetized or demagnetized, the second magnetic field applying unit 220 may be demagnetized or magnetized.

이하, 다른 도면을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 자기열교환기들의 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the magnetic heat exchangers according to various embodiments of the present invention will be described with reference to other drawings.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 자기열교환기에 구비되는 주요 구성들을 나타내는 도면이다. 이하 설명될 구성은 제1자기열교환기(110) 및 제2자기열교환기(120) 모두에 적용될 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여, 제1자기열교환기(110)만을 기준으로 설명한다.FIG. 5 is a view showing main components of a magnetic heat exchanger according to a first embodiment of the present invention. The configuration to be described below can be applied to both the first magnetic heat exchanger 110 and the second magnetic heat exchanger 120. However, for convenience of explanation, only the first magnetic heat exchanger 110 will be described.

도 5를 참조하면, 상기 제1자기열교환기(110)의 적어도 일 단부에는 다공판(700)이 구비될 수 있다. 상기 다공판(700)은 상기 제1자기열교환기(110)로 유입되는 열전달유체의 유동을 균일화하도록 형성될 수 있다. 펌프의 구동에 따라서 열전달유체의 유동방향이 반복적으로 바뀌므로, 상기 다공판(700)은 상기 제1자기열교환기(110)의 양 단부에 구비되는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 5, a porous plate 700 may be provided on at least one end of the first magnetic heat exchanger 110. The perforated plate 700 may be formed to uniformize the flow of the heat transfer fluid flowing into the first magnetic heat exchanger 110. It is preferable that the perforated plate 700 is provided at both ends of the first magnetic heat exchanger 110 because the flow direction of the heat transfer fluid is repeatedly changed according to driving of the pump.

상기 다공판(700)은 열전달유체의 유동방향에 수직으로 배치될 수 있다. 즉, 상기 다공판(700)은 상기 제1자기열교환기(110)를 통과하는 열전달유체의 유동방향에 수직으로 배치될 수 있다. 다시 말해서, 상기 다공판(700)은 상기 제1자기열교환기(110)의 연장방향에 수직으로 배치될 수 있다. 따라서, 열전달유체는 상기 제1자기열교환기(110)로 유입되기 전에 상기 다공판(700)을 통과할 수 있다.The perforated plate 700 may be disposed perpendicular to the flow direction of the heat transfer fluid. That is, the perforated plate 700 may be disposed perpendicular to the flow direction of the heat transfer fluid passing through the first magnetic heat exchanger 110. In other words, the perforated plate 700 may be disposed perpendicular to the extending direction of the first magnetic heat exchanger 110. Accordingly, the heat transfer fluid can pass through the perforated plate 700 before entering the first magnetic heat exchanger 110.

구체적으로, 상기 다공판(700)은 복수 개의 홀(710)을 구비하는 바디(720)를 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 홀(710)은 열전달유체의 유동방향을 따라서 상기 바디(720)를 관통하도록 형성될 수 있다. 상기 복수 개의 홀(710)은 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있다.Specifically, the perforated plate 700 may include a body 720 having a plurality of holes 710. The plurality of holes 710 may be formed to pass through the body 720 along the flow direction of the heat transfer fluid. The plurality of holes 710 may be circular or polygonal.

예를 들어, 전술한 제1유로(L1) 및 제2유로(L2)는 제1자기열교환기(110)의 일측에서 연결유로(CL)를 통해 합지될 수 있다. 한편, 상기 연결유로(CL)의 직경은 상기 다공판(700)의 직경보다 작을 수 있다. 따라서, 상기 연결유로(CL)와 상기 다공판(700)은 커넥터(730)로 연결될 수 있다. 상기 커넥터(730)는 상기 연결유로(CL)를 향하는 단부의 직경이 상기 다공판(700)을 향하는 단부의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 커넥터(730)는 원추(cone) 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 커넥터(730)는 상기 다공판(730)과 일체로 형성될 수 있다.For example, the first flow path L1 and the second flow path L2 may be connected to each other through the connection flow path CL at one side of the first magnetic heat exchanger 110. Meanwhile, the diameter of the connection channel CL may be smaller than the diameter of the perforated plate 700. Therefore, the connection channel CL and the perforated plate 700 can be connected to the connector 730. The diameter of the end portion of the connector 730 facing the connection channel CL may be smaller than the diameter of the end portion of the connector 730 facing the perforated plate 700. For example, the connector 730 may be formed in the form of a cone. The connector 730 may be integrally formed with the perforated plate 730.

상기 다공판(730)은 상기 제1자기열교환기(110)의 일 단부에 용접 또는 볼트와 같은 체결부재를 통해 결합될 수 있다.The perforated plate 730 may be coupled to one end of the first magnetic heat exchanger 110 through a fastening member such as welding or bolt.

따라서, 열전달유체는 상기 연결유로(CL), 상기 커넥터(730) 및 상기 다공판(700)을 순차적으로 경유하여 상기 제1자기열교환기(110)로 유입될 수 있다.Accordingly, the heat transfer fluid can be introduced into the first magnetic heat exchanger 110 via the connection passage CL, the connector 730, and the perforated plate 700 sequentially.

도 5에는, 설명의 편의를 위하여, 상기 연결유로(CL), 상기 커넥터(730) 및 상기 다공판(700)이 제1자기열교환기(110)의 일 단부에 구비되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 상기 연결유로(CL), 상기 커넥터(730) 및 상기 다공판(700)은 제1자기열교환기(110)의 양 단부 및 제2자기열교환기(120)의 양 단부에 구비되는 것이 바람직하다.5, the connection channel CL, the connector 730, and the perforated plate 700 are shown at one end of the first magnetic heat exchanger 110 for convenience of explanation. However, as described above, the connection channel CL, the connector 730 and the perforated plate 700 are connected to both ends of the first magnetic heat exchanger 110 and both ends of the second magnetic heat exchanger 120, .

한편, 제1자기열교환기(110)는 열전달유체의 유동방향을 따라 순차적으로 배열된 복수 개의 자기열교환부(111, 112, 113, 114)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 복수 개의 자기열교환부(111, 112, 113, 114)는 상기 제1자기열교환기(110)의 길이방향을 따라 배열될 수 있다.Meanwhile, the first magnetic heat exchanger 110 may include a plurality of magnetic heat exchangers 111, 112, 113, and 114 sequentially arranged along the flow direction of the heat transfer fluid. That is, the plurality of magnetic heat exchangers 111, 112, 113, and 114 may be arranged along the longitudinal direction of the first magnetic heat exchanger 110.

예를, 상기 제1자기열교환기(110)는 일 단부에서 타 단부를 향해 제1자기열교환부(111), 제2자기열교환부(112), 제3자기열교환부(113) 및 제4자기열교환부(114)가 순차적으로 그리고 서로 독립적으로 배치될 수 있다.For example, the first magnetic heat exchanger 110 includes a first magnetic heat exchanger 111, a second magnetic heat exchanger 112, a third magnetic heat exchanger 113, and a fourth magnetic heat exchanger 113, The heat exchanging part 114 can be arranged sequentially and independently of each other.

이때, 상기 복수 개의 자기열교환부(111, 112, 113, 114)에는 서로 다른 큐리 온도를 가지는 자기열량재료(M1, M2, M3, M4)가 구비될 수 있다.At this time, the plurality of magnetic heat exchangers 111, 112, 113, and 114 may be provided with magnetic calorific material M1, M2, M3, and M4 having different Curie temperatures.

예를 들어, 제1자기열교환부(111)에는 제1자기열량재료(M1)가 구비되고, 제2자기열교환부(112)에는 제2자기열량재료(M2)가 구비되고, 제3자기열교환부(113)에는 제3자기열량재료(M3)가 구비되고, 제4자기열교환부(114)에는 제4자기열량재료(M4)가 구비될 수 있다.For example, the first magnetic heat exchanging part 111 is provided with the first magnetic heat amount material M1, the second magnetic heat exchanging part 112 is provided with the second magnetic heat amount material M2, The third magnetic heat amount material M3 may be provided on the first magnetic heat exchanging part 114 and the fourth magnetic heat amount material M4 may be provided on the fourth magnetic heat exchanging part 114. [

따라서, 제1자기열교환기(110)를 통과하는 과정에서, 열전달유체의 온도는 상기 복수 개의 자기열량재료(M1, M2, M3, M4) 각각의 큐리온도에 근접한 온도로 각각의 자기열량재료자기열량재료(M1, M2, M3, M4)를 통과할 수 있다.Accordingly, in the process of passing through the first magnetic heat exchanger 110, the temperature of the heat transfer fluid is lowered to a temperature close to the Curie temperature of each of the plurality of magnetocaloric materials M1, M2, M3, and M4, Can pass through the heat quantity materials M1, M2, M3, and M4.

구체적으로, 저온열교환부(310, 320) 측에 상대적으로 더 가까운 자기열교환부에 구비되는 자기열량재료의 큐리온도는 고온열교환부(제2고온열교환부) 측에 상대적으로 더 가까운 자기열교환부에 구비되는 자기열량재료의 큐리온도보다 낮은 것이 바람직하다.Specifically, the Curie temperature of the magnetocaloric material provided in the magnetic heat exchange unit relatively closer to the low-temperature heat exchange units 310 and 320 is higher than the Curie temperature of the magnetic heat exchange unit relatively closer to the high-temperature heat exchange unit (second high temperature heat exchange unit) Is preferably lower than the Curie temperature of the magnetocaloric material provided.

도시된 실시예에서, 저온열교환부(310, 320) 측에 상대적으로 더 가까운 제4자기열교환부(114)에 구비되는 제4자기열량재료(M4)의 큐리온도는 제2고온열교환부(420) 측에 상대적으로 더 가까운 제1자기열교환부(111)에 구비되는 자기열량재료의 큐리온도보다 낮을 수 있다. In the illustrated embodiment, the Curie temperature of the fourth magnetic calorie material M4 provided in the fourth magnetic heat exchanger 114 relatively closer to the low temperature heat exchanger 310, 320 side is higher than the Curie temperature of the second high temperature heat exchanger 420 Of the magnetocaloric material provided in the first magnetic heat exchanging unit 111, which is relatively closer to the first magnetic heat exchanging unit 111 than the first magnetic heat exchanging unit 111 is.

즉, 제1자기열량재료(M1)에서 제4 자기열량재료(M4)로 갈수록 자기열량재료의 큐리온도는 점진적으로 낮아질 수 있다.That is, the Curie temperature of the magnetocaloric material may gradually decrease from the first magnetic calorific material M1 to the fourth magnetic calorimetric material M4.

도시되어 있지는 않으나, 제2자기열교환기(120)에도 복수 개의 자기열교환부 및 서로다른 큐리온도를 가지는 복수 개의 자기열량재료가 구비될 수 있다. 제2자기열교환기(120)에서도, 저온열교환부(310, 320) 측에 상대적으로 더 가까운 자기열교환부에 구비되는 자기열량재료의 큐리온도는 고온열교환부(제1고온열교환부) 측에 상대적으로 더 가까운 자기열교환부에 구비되는 자기열량재료의 큐리온도보다 낮은 것이 바람직하다. Although not shown, the second magnetic heat exchanger 120 may also include a plurality of magnetic heat exchangers and a plurality of magnetocaloric materials having different Curie temperatures. Also in the second magnetic heat exchanger 120, the Curie temperature of the magnetocaloric material provided in the magnetic heat exchanging portion relatively closer to the low temperature heat exchanging portions 310 and 320 is relatively high on the side of the high temperature heat exchanging portion (first high temperature heat exchanging portion) Is lower than the Curie temperature of the magnetocaloric material provided in the magnetic heat exchanging unit closer to the magnetic heat exchanger.

상기 제1자기열교환기(110)의 내측에는 복수 개의 자기열교환부(111, 112, 113, 114)를 구획하기 위한 복수 개의 파티션(P1, P2, P3)이 마련될 수 있다. 예를 들어, 제1자기열교환기(110)의 내측에 4개의 자기열교환부(111, 112, 113, 114)를 구획하기 위해서는 3개의 파티션(P1, P2, P3)이 마련될 수 있다.A plurality of partitions P1, P2, and P3 for partitioning a plurality of magnetic heat exchangers 111, 112, 113, and 114 may be provided on the inner side of the first magnetic heat exchanger 110. For example, three partitions P1, P2, and P3 may be provided inside the first magnetic heat exchanger 110 to partition the four magnetic heat exchangers 111, 112, 113, and 114.

상기 복수 개의 파티션(P1, P2, P3)은 기설정된 거리로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 파티션(P1, P2, P3)은 열전달유체의 유동방향에 수직으로 구비될 수 있다.The plurality of partitions P1, P2, and P3 may be spaced apart from each other by a predetermined distance. The plurality of partitions P1, P2, and P3 may be provided perpendicular to the flow direction of the heat transfer fluid.

이때, 상기 복수 개의 파티션(P1, P2, P3) 각각은 열전달유체를 통과시키는 메쉬부(810) 및 상기 메쉬부(820)를 지지하는 지지부()를 포함할 수 있다.Each of the plurality of partitions P1, P2, and P3 may include a mesh part 810 through which a heat transfer fluid passes and a support part that supports the mesh part 820. [

열전달유체는 상기 메쉬부(810)를 통과할 수 있다. 또한, 상기 지지부(820)는 상기 메쉬부(810)의 둘레에서 상기 메쉬부(810)를 지지하며, 상기 파티션이 상기 제1자기열교환기(110)의 내측에 고정되도록 할 수 있다. The heat transfer fluid may pass through the mesh portion 810. The support portion 820 may support the mesh portion 810 around the mesh portion 810 and fix the partition to the inside of the first magnetic heat exchanger 110.

예를 들어, 상기 지지부(820)의 횡단면은 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있다. 상기 지지부(820)는 상기 제1자기열교환기(110)의 내측에 용접 또는 억지끼움 방식을 통해 고정될 수 있다. 즉, 각각의 파티션(P1, P2, P3)은 제1자기열교환기(110) 내에 용접 또는 억지끼움 방식을 통해 고정될 수 있다.For example, the cross section of the support portion 820 may be circular or polygonal. The support portion 820 may be fixed to the first magnetic heat exchanger 110 through a welding or interference fit method. That is, each of the partitions P1, P2, and P3 may be fixed to the first magnetic heat exchanger 110 through welding or interference fit.

바람직하게는, 상기 지지부(820)의 횡단면은 상기 파티션의 외측으로 갈수록 두께가 증가하는 삼각형의 횡단면을 구비할 수 있다. 따라서, 상기 파티션이 제1자기열교환기(110) 내측에 견고하게 고정될 수 있고, 상기 파티션을 통과하는 열전달유체의 유로저항이 감소될 수 있다.Preferably, the cross-section of the support portion 820 may have a triangular cross-section that increases in thickness toward the outside of the partition. Accordingly, the partition can be firmly fixed inside the first magnetic heat exchanger 110, and the flow passage resistance of the heat transfer fluid passing through the partition can be reduced.

제1자기열교환기(110)만을 기준으로 설명하였으나, 제2자기열교환기(120)에도 전술한 구성과 동일한 구성이 적용될 수 있음은 자명하다.It is obvious that the same configuration as the above-described configuration can be applied to the second magnetic heat exchanger 120, although it has been described based on the first magnetic heat exchanger 110 alone.

이하, 다른 도면을 참조하여, 제2실시예에 따른 자기열교환기의 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the magnetic heat exchanger according to the second embodiment will be described with reference to other drawings.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 자기열교환기에 구비되는 주요 구성들을 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 6의 (a)는 제2실시예에 따른 자기열교환기 내측에 다공판이 배치된 상태를 나타내고, 도 6의 (b)는 상기 다공판의 횡단면도를 나타낸다.FIG. 6 is a view showing main components of a magnetic heat exchanger according to a second embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 6A shows a state in which a perforated plate is disposed inside the magnetic heat exchanger according to the second embodiment, and FIG. 6B shows a cross-sectional view of the perforated plate.

제2실시예에 따른 자기열교환기의 기본적인 구성은 도 5에서 설명한 제1실시예와 동일하다. 따라서, 이해의 편의를 위하여, 이하, 제1실시예와 다른 점에 대해서만 설명한다.The basic configuration of the magnetic heat exchanger according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to Fig. Therefore, for the convenience of understanding, only differences from the first embodiment will be described below.

제2실시예에 따른 제1자기열교환기(110)는 그 내측에 전술한 다공판(700)이 배치될 수 있다. 이때, 상기 다공판(700)은 상기 제1자기열교환기(110)의 길이방향 양 단부에서 상기 제1자기열교환기(110)의 내측에 배치될 수 있다.In the first magnetic heat exchanger 110 according to the second embodiment, the perforated plate 700 described above may be disposed inside the first magnetic heat exchanger 110. At this time, the perforated plate 700 may be disposed inside the first magnetic heat exchanger 110 at both longitudinal ends of the first magnetic heat exchanger 110.

상기 다공판(700)은 복수 개의 홀(710)을 구비하는 바디(720)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 바디(720) 둘레에 고정부(725)가 구비될 수 있다.The perforated plate 700 may include a body 720 having a plurality of holes 710. Further, a fixing portion 725 may be provided around the body 720.

즉, 상기 다공판(700)은 상기 다공판(700)을 상기 제1자기열교환기(110) 내측에 억지끼움 방식을 통해 고정하기 위하여 상기 바디(720) 둘레에 구비되는 고정부(725)를 포함할 수 있다.That is, the perforated plate 700 includes a fixing portion 725 provided around the body 720 to fix the perforated plate 700 to the inside of the first magnetic heat exchanger 110 through an interference fit method .

이때, 상기 고정부(725)는 상기 바디(720)와 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 고정부(725)의 두께는 상기 바디(720)로부터 멀어질수록 점점 증가하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정부(725)의 횡단면은 삼각형 형태로 형성될 수 있다.At this time, the fixing portion 725 may be integrally formed with the body 720. Further, the thickness of the fixing portion 725 may be gradually increased as the distance from the body 720 increases. For example, the cross section of the fixing portion 725 may be formed in a triangular shape.

상기 고정부(725)를 통해 상기 다공판(700)은 상기 제1자기열교환기(110) 내측에 억지끼움 방식으로 견고하게 고정될 수 있으며, 상기 다공판(700)을 통과하는 열전달유체의 유동저항을 최소화할 수 있다.The perforated plate 700 can be firmly fixed to the first magnetic heat exchanger 110 through the fixing portion 725 in a forced fit manner and the flow of the heat transfer fluid passing through the perforated plate 700 The resistance can be minimized.

이하, 다른 도면을 참조하여, 제3실시예에 따른 자기열교환기의 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the magnetic heat exchanger according to the third embodiment will be described with reference to other drawings.

도 7은 본 발명의 제3실시에에 따른 자기열교환기에 구비되는 주요 구성들을 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a view showing main components of a magnetic heat exchanger according to a third embodiment of the present invention. FIG.

도 7에 도시된 제3실시예에 따른 자기열교환기의 기본적인 구성은 도 5에서 설명한 제1실시예와 동일하다. 따라서, 이해의 편의를 위하여, 이하, 제1실시예와 다른 점에 대해서만 설명한다.The basic configuration of the magnetic heat exchanger according to the third embodiment shown in FIG. 7 is the same as the first embodiment described with reference to FIG. Therefore, for the convenience of understanding, only differences from the first embodiment will be described below.

도 7을 참조하면, 다공판(700)은 제1다공판(701) 및 제2다공판(702)을 포함할 수 있다. 상기 제1다공판(701) 및 상기 제2다공판(702)은 열전달유체의 유동방향을 따라서 기설정된 거리로 이격되도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7, the perforated plate 700 may include a first perforated plate 701 and a second perforated plate 702. The first perforated plate 701 and the second perforated plate 702 may be spaced a predetermined distance along the flow direction of the heat transfer fluid.

예를 들어, 제1다공판(701)은 상기 제2다공판(702)에 비해 상기 제1자기열교환기(110)의 길이방향 중심으로부터 멀리 배치될 수 있다. 즉, 열전달유체는 상기 제1자기열교환기(110)로 유입되기 전에 상기 제1다공판(701) 및 상기 제2다공판(702)을 순차적으로 통과할 수 있다.For example, the first perforated plate 701 may be disposed farther from the longitudinal center of the first magnetic heat exchanger 110 than the second perforated plate 702. That is, the heat transfer fluid can pass through the first perforated plate 701 and the second perforated plate 702 sequentially before flowing into the first magnetic heat exchanger 110.

상기 제1다공판(701) 및 상기 제2다공판(702)은 도 5에서 설명한 커넥터의 내측에 고정되거나, 상기 제1자기열교환기(110)의 내측에 고정될 수 있다.The first perforated plate 701 and the second perforated plate 702 may be fixed to the inside of the connector described in FIG. 5 or may be fixed to the inside of the first magnetic heat exchanger 110.

또한, 상기 제1다공판(701) 및 상기 제2다공판(702)은 상기 제1자기열교환기(110)의 양 단부 및 상기 제2자기열교환기(120)의 양 단부에 각각 배치될 수 있다.The first perforated plate 701 and the second perforated plate 702 may be disposed at both ends of the first magnetic heat exchanger 110 and at both ends of the second magnetic heat exchanger 120, have.

상기 제1다공판(701)은 제1바디(721) 및 상기 제1바디(721)에 형성된 복수 개의 제1홀(711)을 구비할 수 있다. 상기 제2다공판(702)은 제2바디(722) 및 상기 제2바디(722)에 형성된 복수 개의 제2홀(712)을 구비할 수 있다.The first perforated plate 701 may include a first body 721 and a plurality of first holes 711 formed in the first body 721. The second perforated plate 702 may include a second body 722 and a plurality of second holes 712 formed in the second body 722.

제1자기열교환기(110)로 유입되는 열전달유체의 유동을 균일하게 하기 위하여, 상기 제1다공판(701)에 형성된 복수 개의 제1홀(711)의 형상은 상기 제2다공판(702)에 형성된 복수 개의 제2홀(712)의 형상과 상이할 수 있다. A plurality of first holes 711 formed in the first perforated plate 701 may be formed in the second perforated plate 702 so that the flow of the heat transfer fluid flowing into the first magnetic heat exchanger 110 is uniform. May be different from the shapes of the plurality of second holes (712)

또한, 열전달유체의 유동 균일화와 동시에 유로저항의 최소화를 위하여, 상기 복수 개의 제1홀(711) 각각의 크기는 상기 복수 개의 제2홀(712) 각각의 크기보다 큰 것이 바람직하다.In addition, the size of each of the plurality of first holes 711 is preferably larger than the size of each of the plurality of second holes 712, in order to equalize the flow of the heat transfer fluid and minimize the flow path resistance.

이때, 상기 제1다공판(701)에 형성된 복수 개의 제1홀(711)의 개수는 상기 제2다공판(702)에 형성된 복수 개의 제2홀(712)의 개수와 다를 수 있다. 보다 구체적으로, 제1다공판(701)에 형성된 복수 개의 제1홀(711)의 개수는 상기 제2다공판(702)에 형성된 복수 개의 제2홀(712)의 개수보다 적을 수 있다. 상기 이는, 전술한 바와 같이, 상기 제1다공판(701)에 형성된 복수 개의 제1홀(711) 각각이 상기 제2다공판(702)에 형성된 상기 복수 개의 제2홀(712) 각각보다 크기 때문이다. At this time, the number of the first holes 711 formed in the first perforated plate 701 may be different from the number of the second holes 712 formed in the second perforated plate 702. More specifically, the number of the plurality of first holes 711 formed in the first perforated plate 701 may be smaller than the number of the plurality of second holes 712 formed in the second perforated plate 702. As described above, each of the plurality of first holes 711 formed in the first perforated plate 701 is larger than each of the plurality of second holes 712 formed in the second perforated plate 702, Because.

상기와 같이, 본 발명에 따르면, 자기열교환기로 유입되는 열전달유체의 유동이 다공판을 통과하는 과정에서 균일화되어, 자기열교환기 내의 자기열량재료와 열전달유체 내의 열교환 효율이 증대될 수 있다.As described above, according to the present invention, the flow of the heat transfer fluid flowing into the magnetic heat exchanger can be uniformized in the course of passing through the perforated plate, and the heat exchange efficiency in the heat transfer fluid and the magnetic calorific material in the magnetic heat exchanger can be increased.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The foregoing description of the preferred embodiments of the present invention has been presented for purposes of illustration and various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention, And additions should be considered as falling within the scope of the following claims.

110 제1자기열교환기 120 제2자기열교환기
210 제1자기장인가부 220 제2자기장인가부
310 제1저온열교환부 320 제2저온열교환부
410 제1고온열교환부 420 제2고온열교환부
500 펌프 ` 700 다공판110 first magnetic heat exchanger 120 second magnetic heat exchanger
210 First magnetic field applying unit 220 Second magnetic field applying unit
310 First Low Temperature Heat Exchanger 320 Second Low Temperature Heat Exchanger
410 First high temperature heat exchanger 420 Second high temperature heat exchanger
500 pump `700 perforated plate

Claims (15)

열전달유체가 통과하도록 형성되고, 상기 열전달유체와 열교환하는 자기열량재료가 내장된 하나 이상의 자기열교환기;
상기 자기열량재료에 선택적으로 자기장을 인가하는 자기장 인가부;
상기 자기열교환기에 열전달유체를 공급하는 펌프;
상기 자기열량재료로 열을 방출하여 냉각된 열전달유체가 안내되는 저온열교환부;
상기 자기열량재료로부터 열을 흡수하여 가열된 열전달유체가 안내되는 고온열교환부; 및
상기 자기열교환기의 적어도 일 단부에 결합되는 다공판을 포함하고,
상기 자기열교환기로 유입되는 열전달유체의 유동을 균일화하여 상기 자기열교환기 내에 내장된 자기열량재료와 열전달유체 사이의 열교환 효율을 높이기 위하여, 상기 다공판은 상기 열전달유체의 유동방향에 수직으로 배치되며,
상기 자기열교환기는 열전달유체의 유동방향을 따라 순차적으로 배열된 복수 개의 자기열교환부를 포함하고, 상기 복수 개의 자기열교환부에는 서로 다른 큐리온도를 가지는 자기열량재료가 구비되며,
상기 자기열교환기 내측에는 상기 복수 개의 자기열교환부를 구획하기 위한 복수 개의 파티션이 열전달유체의 유동방향에 수직으로 구비되고,
복수 개의 파티션 각각은 열전달유체를 통과시키는 메쉬부 및 상기 메쉬부의 둘레에 구비되어 상기 메쉬부를 지지하는 지지부를 포함하며,
상기 다공판은 복수개의 제1홀을 구비하는 제1다공판 및 상기 제1다공판으로부터 열전달유체의 유동방향을 따라서 이격되고 복수개의 제2홀을 구비하는 제2다공판을 포함하고, 상기 복수 개의 제1홀 각각의 크기는 상기 복수 개의 제2홀 각각의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템.At least one magnetic heat exchanger formed to allow a heat transfer fluid to pass therethrough and having a magnetocaloric material for heat exchange with the heat transfer fluid;
A magnetic field applying unit for selectively applying a magnetic field to the magnetocaloric material;
A pump for supplying a heat transfer fluid to the magnetic heat exchanger;
A low-temperature heat exchanger for discharging heat from the magnetocaloric material to guide the cooled heat transfer fluid;
A high temperature heat exchanger for absorbing heat from the magnetocaloric material and guiding a heated heat transfer fluid; And
And a perforated plate coupled to at least one end of the magnetic heat exchanger,
In order to equalize the flow of the heat transfer fluid flowing into the magnetic heat exchanger so as to increase the heat exchange efficiency between the magnetocaloric material and the heat transfer fluid built in the magnetic heat exchanger, the perforated plate is arranged perpendicular to the flow direction of the heat transfer fluid,
Wherein the magnetic heat exchanger includes a plurality of magnetic heat exchangers sequentially arranged along a flow direction of the heat transfer fluid, and the plurality of magnetic heat exchangers include a magnetic calorific material having different Curie temperatures,
A plurality of partitions for partitioning the plurality of magnetic heat exchangers are provided in a direction perpendicular to the flow direction of the heat transfer fluid inside the magnetic heat exchanger,
Wherein each of the plurality of partitions includes a mesh part for allowing a heat transfer fluid to pass therethrough and a support part provided around the mesh part to support the mesh part,
Wherein the perforated plate includes a first perforated plate having a plurality of first holes and a second perforated plate spaced apart from the first perforated plate in the flow direction of the heat transfer fluid and having a plurality of second holes, Wherein the size of each of the first holes is greater than the size of each of the plurality of second holes. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 다공판은 복수 개의 홀을 구비하는 바디를 포함하고,
상기 복수 개의 홀은 원형 또는 다각형으로 형성된 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the perforated plate includes a body having a plurality of holes,
Wherein the plurality of holes are formed in a circular or polygonal shape. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1다공판에 형성된 복수 개의 제1홀의 형상은 상기 제2다공판에 형성된 복수 개의 제2홀의 형상과 상이한 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the shape of the plurality of first holes formed in the first perforated plate is different from the shape of the plurality of second holes formed in the second perforated plate. 제1항에 있어서,
상기 제1다공판에 형성된 복수 개의 제1홀의 개수는 상기 제2다공판에 형성된 복수 개의 제2홀의 개수와 다른 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the number of the plurality of first holes formed in the first perforated plate is different from the number of the plurality of second holes formed in the second perforated plate. 제6항에 있어서,
상기 제1다공판은 상기 제2다공판에 비해 상기 자기열교환기의 길이방향 중심으로부터 멀리 배치되고,
상기 복수 개의 제1홀의 개수보다 상기 복수 개의 제2홀의 개수가 많은 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the first perforated plate is disposed farther from the longitudinal center of the magnetic heat exchanger than the second perforated plate,
Wherein the number of the plurality of second holes is larger than the number of the plurality of first holes. 제3항에 있어서,
상기 다공판은 상기 다공판을 상기 자기열교환기의 내측에 억지끼움 방식 또는 용접을 통해 고정하기 위하여 상기 바디 둘레에 구비된 고정부를 더 포함하고,
상기 고정부의 두께는 상기 바디로부터 멀어질수록 점점 증가하는 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템. The method of claim 3,
Wherein the perforated plate further comprises a fixing portion provided around the body to fix the perforated plate to the inside of the magnetic heat exchanger through a forced fit or welding,
Wherein the thickness of the fixing portion gradually increases as the distance from the body increases. 제8항에 있어서,
상기 바디와 상기 고정부는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the body and the fixing portion are integrally formed. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 저온열교환부측에 상대적으로 더 가까운 자기열교환부에 구비되는 자기열량재료의 큐리온도는 상기 고온열교환부측에 상대적으로 더 가까운 자기열교환부에 구비되는 자기열량재료의 큐리온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the Curie temperature of the magnetocaloric material provided in the magnetic heat exchanger is relatively lower than the Curie temperature of the magnetocaloric material provided in the magnetic heat exchanger relatively closer to the high temperature heat exchanger, Cooling system. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 지지부의 횡단면은 원형 또는 다각형으로 형성되며,
각각의 파티션은 상기 자기열교환기 내에 억지 끼움 방식 또는 용접을 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템.The method according to claim 1,
The cross-section of the support is circular or polygonal,
Wherein each partition is fixed in the magnetic heat exchanger through a forced fit or welding. 제14항에 있어서,
상기 지지부는 상기 파티션의 외측으로 갈수록 두께가 증가하는 삼각형 형태의 횡단면을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 냉각 시스템.15. The method of claim 14,
Wherein the support has a triangular cross-section that increases in thickness toward the outside of the partition.
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