KR20040003796A - Cooling and Heating Device Using Hydrogen Storage Alloys - Google Patents

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KR20040003796A
KR20040003796A KR1020020038605A KR20020038605A KR20040003796A KR 20040003796 A KR20040003796 A KR 20040003796A KR 1020020038605 A KR1020020038605 A KR 1020020038605A KR 20020038605 A KR20020038605 A KR 20020038605A KR 20040003796 A KR20040003796 A KR 20040003796A
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홍상의
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김영수
김지원
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김경호
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김양호
홍영호
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김경도
차강욱
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Abstract

PURPOSE: A heating and cooling device using hydrogen storage alloys is provided to reduce flow resistance and noise by preventing a flow-boundary layer from being formed. CONSTITUTION: A heating and cooling device using hydrogen storage alloys comprises a housing(10) having air suction passages(11,12) for sucking in air from the outside, and indoor and outdoor exhaust passages(13,14) for guiding the heat-exchanged air to the room and to the outside; a pair of reactors(20,25) oppositely installed to the air suction passages inside the housing and filed with hydrogen storage; a switching plate(43) rotatably installed between the reactors, to separably guide the air passing through the reactors to the indoor and outdoor exhaust passages; a rotating unit to reciprocally rotate the switching plate within a predetermined angle range; indoor and outdoor blowing units(30,35) forcibly sucking in external air through the air suction passages and forcibly sending the air to the indoor and outdoor exhaust passages through each reactor; a hydrogen passage pipe(50) connected with the reactor; a pumping unit(60) connected to the hydrogen passage pipe to generate the forced sending force for forcibly sending hydrogen from one reactor to the other reactor; and a directional control valve(70) installed to the hydrogen passage pipe to control the forced sending direction of hydrogen.

Description

수소 저장합금을 이용한 냉난방장치{Cooling and Heating Device Using Hydrogen Storage Alloys}Cooling and Heating Device Using Hydrogen Storage Alloys

본 발명은 냉난방장치에 관한 것으로써, 특히 수소와 수소 저장합금간의 반응에 따른 흡열 혹은, 발열의 상관 관계를 이용하여 주변 공기를 냉각 혹은, 가열시킴으로써 냉기 혹은, 온기를 생성하여 실외기가 필요없는 냉난방장치를 제공하고자 한 것이다.The present invention relates to a cooling and heating device, and in particular, cooling or heating the surrounding air by using endothermic or exothermic correlations between a reaction between hydrogen and a hydrogen storage alloy to generate cold or warm air, thereby eliminating the need for an outdoor unit. It is intended to provide a device.

일반적으로 수소 저장합금(Hydrogen Storage Alloy)은 수소가 흡착될 경우 발열반응을 일으키고, 수소가 방출될 경우 흡열반응을 일으키는 특성을 지님과 더불어 수소를 저장할 수 있는 용량이 크다는 특성을 이용하여 히트 펌프(heat pump)나 수소 저장기기(hydrogen storage devices) 등의 응용분야에 사용이 가능한 것으로 알려졌다.In general, hydrogen storage alloys have an exothermic reaction when hydrogen is adsorbed, an endothermic reaction when hydrogen is released, and a heat pump (Hydrogen Storage Alloy) has a large capacity for storing hydrogen. It is known to be used in applications such as heat pumps and hydrogen storage devices.

그러나, 종래에는 전술한 수소 저장합금을 이용하여 냉난방장치를 구현할 수 있다는 것은 단순히 개념적으로만 제시되었을 뿐 상기한 수소 저장합금의 특성을 고려하여 구체적인 시스템의 구현은 이루어진 바가 없다.However, in the related art, the air-conditioning device can be implemented using the above-described hydrogen storage alloy, but it is merely presented conceptually, and no specific system has been implemented in consideration of the characteristics of the hydrogen storage alloy.

특히, 수소 저장합금을 이용한 냉난방장치를 구현하기 위해서는 상기 냉난방장치의 효율이 기존 냉매를 사용하는 냉난방장치의 효율과 적어도 같아야 함에도 불구하고, 그에 따른 각종 구성 요소의 상관 관계나 배치에 대한 연구가 전혀 이루어지지 않았기에 실용화되지는 못하고 있다.In particular, in order to implement a heating and cooling device using a hydrogen storage alloy, although the efficiency of the cooling and heating device should be at least the same as the efficiency of the heating and cooling device using the existing refrigerant, there is no study on the correlation or arrangement of various components accordingly. It has not been put to practical use because it has not been achieved.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 통상의 냉난방 기능을 수행하는 냉난방장치에 수소 저장합금을 이용한 기술을 적용하여 전체적인 시스템의 단순화가 이루어질 수 있도록 한 냉난방장치를 제공하고자 한 것이다.The present invention has been made to solve the above-described problems, to provide a cooling and heating device that can simplify the overall system by applying a technology using a hydrogen storage alloy to the air-conditioning device to perform a conventional cooling and heating function. will be.

특히, 본 발명은 상기 수소 저장합금의 기술을 적용한 냉난방장치의 운전 중 장치 내부로 흡입되어 유동하는 공기의 유동경계층 형성을 방지함으로써 유동저항을 감소시키고 소음 발생을 저감시킬 수 있도록 한 수소 저장합금을 이용한 냉난방장치를 제공하는데 목적이 있다.Particularly, the present invention provides a hydrogen storage alloy that can reduce flow resistance and reduce noise by preventing the formation of a flow boundary layer of air that is sucked into the apparatus during operation of the air conditioning and heating system to which the hydrogen storage alloy is applied. The purpose is to provide a heating and cooling device.

도 1 은 본 발명에 따른 냉난방장치를 개략적으로 나타낸 요부 횡단면도1 is a main cross-sectional view schematically showing a heating and cooling device according to the present invention

도 2 는 도 1의 댐퍼가 절환된 상태를 나타낸 요부 횡단면도FIG. 2 is a cross-sectional view showing main parts of a state in which the damper of FIG. 1 is switched. FIG.

도 3 은 도 1의 냉난방장치의 절환판의 구조를 나타낸 사시도Figure 3 is a perspective view showing the structure of the switching plate of the heating and cooling device of Figure 1

도 4는 도 3의 절환판의 평면도4 is a plan view of the switching plate of FIG.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 하우징 11, 12 : 공기 흡입덕트10 housing 11, 12 air intake duct

13 : 실내측 배기덕트 14 : 실외측 배기덕트13: indoor exhaust duct 14: outdoor exhaust duct

20, 25 : 제 1,2반응기 30 : 실내측 송풍팬20, 25: 1st and 2nd reactor 30: Indoor blower fan

35 : 실외측 송풍팬 40 : 댐퍼35: outdoor blower fan 40: damper

41 : 모터 42 : 회전축41: motor 42: rotating shaft

43 : 절환판 44 : 요철부43: switching plate 44: irregularities

50 : 수소 유로관 60 : 펌핑유니트50: hydrogen flow path tube 60: pumping unit

70 : 방향제어밸브70: directional control valve

상기한 목적 달성을 위한 본 발명의 형태에 따르면, 외부로부터 공기를 흡입하는 공기흡입유로와, 열교환된 공기를 실내로 안내하는 실내측 배기유로 및, 열교환된 공기를 실외로 안내하는 실외측 배기유로를 구비한 하우징과; 상기 하우징 내의 공기흡입유로 쪽에 대향되게 설치되며, 내부에 수소 저장합금이 충전된 한 쌍의 반응기와; 상기 반응기 사이에 그의 중심축을 중심으로 회전가능하게 설치되어 각 반응기를 통과한 공기를 각각 실내측 배기유로와 실외측 배기유로 쪽으로 분리하여 유도하며, 양측 표면에 대칭적으로 'S'자형으로 굴곡된 요철부가 연속 형성된 플레이트 형태의 절환판과; 상기 절환판을 소정 각도 범위 내에서 왕복 회전시키기 위한 회전수단과; 상기 공기흡입유로를 통해 외부의 공기를 강제 흡입시켜 각 반응기를 통해 실내측 배기유로 및 실외측 배기유로 쪽으로 강제 송풍시키기 위한 실내측 송풍수단 및 실외측 송풍수단과; 상기 각 반응기와 연결되고, 수소가 유동하는 수소 유로관과; 상기 수소 유로관에 연결되어 어느 한 반응기에서 다른 한 반응기로 수소를 강제 압송하도록 압송력을 발생시키는 펌핑유니트 및; 상기 수소 유로관에설치되어 수소의 압송 방향을 제어하는 방향제어밸브를 포함하여 구성된 수소 저장합금을 이용한 냉난방장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, an air intake passage for sucking air from the outside, an indoor exhaust passage for guiding the heat exchanged air to the interior, and an outdoor exhaust passage for guiding the heat exchanged air to the outdoors A housing having a; A pair of reactors installed opposite to the air suction passage in the housing and filled with a hydrogen storage alloy therein; Rotatingly installed around the central axis between the reactors to separate the air passing through each reactor toward the indoor exhaust passage and the outdoor exhaust passage, respectively, bent in a 'S' shape symmetrically on both surfaces A switch plate having a plate shape in which uneven parts are continuously formed; Rotating means for reciprocating the switching plate within a predetermined angle range; Indoor blowing means and outdoor blowing means for forcibly drawing outside air through the air suction passage and forcibly blowing air toward the indoor exhaust passage and the outdoor exhaust passage through each reactor; A hydrogen flow path tube connected to each of the reactors and through which hydrogen flows; A pumping unit connected to the hydrogen flow path tube to generate a pressure force for forcibly feeding hydrogen from one reactor to the other reactor; Provided is a cooling and heating device using a hydrogen storage alloy, which is installed in the hydrogen flow path tube and includes a direction control valve for controlling a pressure feeding direction of hydrogen.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 4 as follows.

도 1과 도 2에 도시된 것과 같이, 냉난방장치의 외형을 이루는 하우징(10)에는 외부로부터 공기가 흡입되는 통로를 형성하는 공기흡입덕트(11, 12)가 양측면부에 형성되고, 이 공기흡입덕트(11, 12)를 통해 유입되어 열교환된 공기를 각각 실내측과 실외측으로 안내하여 배출하는 실내측 배기덕트(13) 및 실외측 배기덕트(14)가 상호 대향되게 형성된다.As shown in Fig. 1 and Fig. 2, the air intake ducts 11 and 12, which form a passage through which air is sucked from the outside, are formed in the housing 10 constituting the external shape of the air conditioner, and the air suction is provided. The indoor side exhaust duct 13 and the outdoor side exhaust duct 14 for guiding and discharging the air introduced and exchanged through the ducts 11 and 12 to the indoor side and the outdoor side are formed to face each other.

상기 하우징(10) 내부의 공기흡입덕트(11,12) 쪽에는 이 공기흡입덕트(11, 12)를 통해 유입된 공기를 열교환시키는 제 1반응기(20) 및 제 2반응기(25)가 대향되게 설치되는데, 상기 제 1,2반응기(20, 25)는 도면에 상세히 도시하지는 않았으나 수소 저장합금이 충전되어 이루어진 용기와, 상기 용기에 접촉되어 외기와의 열교환 면적을 확장시키도록 한 열교환핀으로 이루어져, 수소의 유입이 이루어질 경우 발열 반응을 하여 주변 공기를 가열하고, 수소의 방출이 이루어질 경우 흡열 반응을 하여 주변 공기를 냉각하는 역할을 수행한다.The first and second reactors 20 and 25, which heat-exchange the air introduced through the air intake ducts 11 and 12, face the air intake ducts 11 and 12 in the housing 10. Although not shown in detail in the drawings, the first and second reactors 20 and 25 are formed of a container filled with a hydrogen storage alloy and a heat exchange fin contacting the container to expand a heat exchange area with outside air. When the inflow of hydrogen is made, an exothermic reaction heats the surrounding air, and when the hydrogen is released, the endothermic reaction serves to cool the surrounding air.

상기 제 1,2반응기(20, 25)들의 양단은 공기흡입덕트(11, 12)의 출구쪽에 고정되게 설치된 한 쌍의 지지대(81, 82)(83, 84)에 고정된다.Both ends of the first and second reactors 20 and 25 are fixed to a pair of supports 81, 82, 83, 84 fixedly installed at the outlet side of the air suction ducts 11, 12.

그리고, 상기 제 1,2반응기(20, 25)에는 수소가 유동하는 수소 유로관(50)들이 연결되고, 각 반응기(20, 25)들은 상기 수소 유로관들과 연결되는방향제어밸브(70)를 매개로 수소를 압송시키는 압송력을 발생하는 펌핑유니트(60)와 연결되도록 구성되며, 상기 방향제어밸브(70)는 전기적으로 작동하며 유로를 전환하도록 구성되어, 상기 수소 유로관(50) 내를 유동하는 수소를 어느 한 반응기(20, 25)로부터 다른 반응기(25, 20)로 선택적으로 압송시키는 역할을 하게 된다.In addition, hydrogen flow path pipes 50 through which hydrogen flows are connected to the first and second reactors 20 and 25, and respective reactors 20 and 25 are directional control valves 70 connected to the hydrogen flow path pipes. It is configured to be connected to the pumping unit 60 for generating a pressure force for pumping hydrogen through the medium, the directional control valve 70 is configured to switch the flow path electrically, the hydrogen flow path pipe 50 It acts to selectively transport hydrogen flowing in from one reactor (20, 25) to another reactor (25, 20).

따라서, 상기 펌핑유니트(80)에서 압송력을 발생시키면 각 반응기(20, 25) 내의 수소는 방향제어밸브(70)의 제어에 의해 상기 수소 유로관(50)을 따라 어느 한 방향으로 유동하게 된다.Therefore, when the pumping unit 80 generates a pressure force, hydrogen in each reactor 20 and 25 flows in one direction along the hydrogen flow path tube 50 under the control of the directional control valve 70. .

상기 펌핑유니트(60)는 통상의 펌프나 압축기 등을 이용하여 구성할 수 있으나 이에 한정하지는 않는다.The pumping unit 60 may be configured using a conventional pump or compressor, but is not limited thereto.

한편, 상기 제 1반응기(20)와 제 2반응기(25) 사이의 공간에는 제 1,2반응기(20, 25)를 각각 통과한 공기가 서로 섞이지 않고 상기 실내측 배기덕트(13)와 실외측 배기덕트(14)로 분리되어 유동하도록 하는 댐퍼(40)가 배치되고, 상기 댐퍼(40)를 중심으로 실내측 배기덕트(13)와 실외측 배기덕트(14) 쪽에는 실내측 송풍팬(30) 및 이를 구동시키는 팬모터(31)와, 실외측 송풍팬(35) 및 이를 구동시키는 팬모터(36)가 각각 설치되어 구성되는 바, 상기 실내측 송풍팬(30)과 실외측 송풍팬(35)들은 상기 공기흡입덕트(11, 12)를 통해 외부의 공기를 강제 흡입하여 제 1,2반응기(20, 25)를 통하여 실내측 배기덕트(13)와 실외측 배기덕트(14)로 강제 송풍시키는 역할을 하게 된다.Meanwhile, in the space between the first reactor 20 and the second reactor 25, the air passing through the first and second reactors 20 and 25 does not mix with each other, but the indoor exhaust duct 13 and the outdoor side do not mix with each other. A damper 40 is disposed to flow to the exhaust duct 14 to be separated, and the indoor blower fan 30 is disposed on the indoor exhaust duct 13 and the outdoor exhaust duct 14 around the damper 40. And a fan motor 31 for driving the same, an outdoor blower fan 35, and a fan motor 36 for driving the fan are installed, respectively. The indoor blower fan 30 and the outdoor blower fan ( 35 forcibly sucks outside air through the air suction ducts 11 and 12 to force the indoor exhaust duct 13 and the outdoor exhaust duct 14 through the first and second reactors 20 and 25. It acts as a blower.

상기 댐퍼(40)는, 각 반응기(20, 25) 사이의 중앙을 기준으로 회전하면서 각반응기(20, 25)를 통해 흡입되는 공기의 유동 방향을 실내측 배기덕트(13)와 실외측 배기덕트(14)로 분리하여 안내하는 절환판(43)과, 상기 절환판(43)의 중심부에 일체로 형성된 회전축(42)과, 상기 하우징(10)의 상부 또는 하부에서 상기 회전축(42)의 상단 또는 하단에 축결합되어 절환판(43)을 소정 각도 범위 내에서 왕복 회전시키는 모터(41)를 포함하여 구성된다.The damper 40 rotates with respect to the center between the reactors 20 and 25, and the indoor exhaust duct 13 and the outdoor exhaust duct in the direction of flow of air sucked through the reactors 20 and 25. A switching plate 43 which is separated and guided by 14, a rotation shaft 42 integrally formed at the center of the switching plate 43, and an upper end of the rotation shaft 42 at the upper or lower portion of the housing 10; Or it is configured to include a motor 41 is axially coupled to the lower end to reciprocally rotate the switching plate 43 within a predetermined angle range.

여기서, 상기 절환판(43)은 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 대략 'S'자형으로 굴곡된 요철부(44)가 연속적으로 반복 형성된 플레이트 형태로 이루어지는 바, 각 반응기(20, 25)를 통해 유입된 공기가 상기 절환판(43)에 부딪히게 되면 그의 요철부(44)에 의해 공기의 유동경계층이 깨지면서 공기의 마찰력이 감소하고 와류(vortex) 형성이 억제된다.Here, the switch plate 43 is formed in the form of a plate in which the concave-convex portion 44 bent in a substantially 'S' shape as shown in FIGS. When the air introduced through the colliding plate 43 hits the switching plate 43, the flow boundary layer of the air is broken by its uneven portion 44, the frictional force of the air is reduced and vortex formation is suppressed.

상기 절환판(43)은 제 1반응기(20)를 통과한 공기와 제 2반응기(25)를 통과한 공기 간에 열교환이 일어나지 않도록 단열성 재질로 만들어지거나, 혹은 전술한 것과 동일한 형태의 2개의 절환판 사이에 단열재를 충전하여 구성할 수 있다.The switch plate 43 is made of an insulating material so that heat exchange does not occur between the air passing through the first reactor 20 and the air passed through the second reactor 25, or two switch plates having the same shape as described above. The insulation can be filled in between.

또한, 상기 절환판(43)의 전체 높이는 각 반응기(20, 25) 상호간의 공간이 서로 연통되지 않을 정도의 높이를 가지며, 바람직하게는 하우징(10)의 내부 높이와 거의 동일하게 형성하여 열교환된 공기간의 섞임이 방지될 수 있도록 한다.In addition, the entire height of the switching plate 43 has a height such that spaces between the reactors 20 and 25 are not in communication with each other, and are preferably formed to be substantially the same as the internal height of the housing 10 to be heat exchanged. Make sure that mixing between the air is prevented.

만일, 상기 하우징(10) 내에 상기 각 반응기(20, 25)가 구비되는 공간과, 상기 댐퍼(40)가 설치되는 공간 및 각 송풍팬(30, 35)이 설치되는 공간이 서로 분리되게 구획되도록 별도의 프레임이 구축될 경우에는 상기 절환판(43)의 높이는 상기 프레임 내부 높이와 대략 동일하게 형성한다.If the space in which the respective reactors 20 and 25 are provided, the space in which the dampers 40 are installed, and the space in which the blowing fans 30 and 35 are installed, are separated from each other in the housing 10. When a separate frame is constructed, the height of the switching plate 43 is formed to be substantially the same as the height inside the frame.

한편, 전술한 냉난방장치의 실시예에서는 상기 절환판(43)에 'S'자형태로 굴곡된 요철부(44)가 형성된 것으로 설명하였으나, 이와는 다르게 절환판의 양측면에 대칭적으로 올록볼록한 돌기를 형성하여 흡입공기의 유동 특성을 향상시킬 수도 있다.On the other hand, in the above-described embodiment of the heating and cooling device has been described as the concave-convex portion 44 bent in the 'S' shape on the switch plate 43, but unlike the symmetrically convex projections on both sides of the switch plate It can also be formed to improve the flow characteristics of the intake air.

상기와 같이 구성된 냉난방장치는 다음과 같이 작동한다.The heating and cooling device configured as described above operates as follows.

냉난방장치의 냉방운전시, 도 1에 도시된 것과 같이, 냉난방장치의 콘트롤러(미도시)의 제어에 의해 펌핑유니트(60)의 구동이 이루어지면 수소 유로관(50)의 내부는 상기 펌핑유니트(60)의 작동에 따라 수소를 압송하는 압송력이 발생하게 되고, 이에 따라 어느 한 반응기로부터 다른 한 반응기, 예컨대 제 1반응기(20)로부터 제 2반응기(25)로 수소가 이동하게 된다.During the cooling operation of the air conditioner, as shown in FIG. 1, when the pumping unit 60 is driven by the control of a controller (not shown) of the air conditioner, the inside of the hydrogen flow path tube 50 is connected to the pumping unit ( According to the operation of 60, a pressure force for pumping hydrogen is generated, and thus, hydrogen is transferred from one reactor to another, such as the first reactor 20 and the second reactor 25.

수소가 방출되는 제 1반응기(20)는 흡열반응을 하게 되어 주위의 공기를 냉각시키게 되고, 반대로 수소가 유입되는 제 2반응기(25)는 발열반응을 하게 되어 주위의 공기를 가열시키게 된다.The first reactor 20 in which hydrogen is released is endothermic to cool the surrounding air, and the second reactor 25 in which hydrogen is introduced is exothermic to heat the surrounding air.

이와 동시에 실내측 송풍팬(30)과 실외측 송풍팬(35)이 작동하여 공기 흡입덕트(11, 12)를 통해 외기가 유입되며 각 반응기(20, 25)와 열교환을 일으키게 되는데, 제 1반응기(20) 쪽으로 흡입된 외기는 냉각된 후 댐퍼(40)의 절환판(43)의 안내를 받아 실내측 배기덕트(13) 쪽으로 송풍되어 실내에 차가운 공기를 배출하고, 제 2반응기(25) 쪽으로 흡입된 외기는 가열된 후 댐퍼(40)의 절환판(43)의 안내를 받아 실외측 배기덕트(14) 쪽으로 송풍되어 실외로 배출된다.At the same time, the indoor blower fan 30 and the outdoor blower fan 35 operate to introduce external air through the air suction ducts 11 and 12 to generate heat exchange with each of the reactors 20 and 25. The outside air sucked toward the 20 is cooled and blown to the indoor exhaust duct 13 under the guidance of the switching plate 43 of the damper 40 to discharge cold air into the room, and toward the second reactor 25. The sucked outside air is heated and blown toward the outdoor side exhaust duct 14 under the guidance of the switching plate 43 of the damper 40 and discharged to the outside.

이 때, 전술한 바와 같이 상기 각 반응기(20, 25)를 통해 유입되어절환판(43)에 의해 안내를 받는 열교환된 공기는, 상기 절환판(43)의 표면이 굴곡된 형태를 가짐으로 인하여 유동경계층이 깨지게 되므로 절환판(43) 표면에서 속도 구배가 발생하지 않게 되어 공기 마찰력이 감소하고 소음이 저하된다.At this time, as described above, the heat-exchanged air introduced through each of the reactors 20 and 25 and guided by the switching plate 43 has a curved surface of the switching plate 43. Since the flow boundary layer is broken, the velocity gradient does not occur on the surface of the switching plate 43, so that the air frictional force is reduced and the noise is reduced.

제 1반응기(20)의 수소가 모두 제 2반응기(25)로 이동하게 되면, 도 2에 도시된 것과 같이 방향제어밸브(70)가 절환되면서 수소 압송 방향이 반대로 되어 제 2반응기(25)로부터 제 1반응기(20)로 수소가 이동하게 됨과 동시에, 댐퍼(40)의 모터(41)의 작동에 의해 절환판(43)이 회전축(42)을 중심으로 회전하여 절환되며 유로를 변환시킨다.When all of the hydrogen in the first reactor 20 is moved to the second reactor 25, as shown in FIG. 2, the direction of the hydrogen pumping direction is reversed while switching the direction control valve 70 from the second reactor 25. As the hydrogen moves to the first reactor 20, the switching plate 43 is rotated about the rotation shaft 42 to be switched by the operation of the motor 41 of the damper 40 to convert the flow path.

이에 따라 전술한 것과는 반대로 제 2반응기(25)가 흡열반응을 하게 되고, 제 1반응기(20)는 발열반응을 하게 된다.As a result, the second reactor 25 undergoes an endothermic reaction, and the first reactor 20 exotherms.

그리고, 상기 제 2반응기(25)를 통해 흡입되는 공기는 냉각된 후 절환된 댐퍼(40)의 절환판(43)의 안내를 받아 실내측 배기덕트(13)로 배출되고, 제 1반응기(20)를 통해 흡입되는 공기는 가열된 후 댐퍼(40)의 절환판(43)의 안내를 받아 실외측 배기덕트(14)를 통해 외부로 배출된다.Then, the air sucked through the second reactor 25 is cooled and discharged to the indoor exhaust duct 13 under the guidance of the switching plate 43 of the damper 40 that is switched, and the first reactor 20. The air sucked through) is heated and discharged to the outside through the outdoor exhaust duct 14 under the guidance of the switching plate 43 of the damper 40.

상기 냉난방장치는 실내가 원하는 냉방온도로 될 때까지 상기와 같은 과정을 연속적으로 반복 수행하게 된다.The air conditioning and heating apparatus repeats the above process continuously until the room reaches a desired cooling temperature.

본 발명의 냉난방장치로 난방작동을 수행하고자 할 경우에는 발열반응을 하는 반응기를 통과한 공기가 실내측 배기덕트(13)로 안내되도록 하고, 흡열반응을 하는 반응기를 통과한 공기는 실외측 배기덕트(14)로 안내되도록 상기 댐퍼(40)의 절환판(43)을 절환하면 되는 바, 냉난방장치의 난방작동에 대해서는 전술한 냉방작동에 의해 충분히 이해될 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.When the heating operation is to be performed by the air conditioning and heating device of the present invention, the air passing through the exothermic reactor is guided to the indoor exhaust duct 13, and the air passing through the endothermic reaction is the outdoor exhaust duct. The switching plate 43 of the damper 40 may be switched to be guided to (14), and thus the heating operation of the air conditioning apparatus will be fully understood by the above-described cooling operation, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 냉난방장치는 수소 저장합금의 기술이 적용된 냉난방장치의 각 반응기가 대형화되더라도 전체적인 시스템의 크기는 상기 반응기의 크기에 비례하여 대형화하지 않아도 된 효과가 있다.As described above, the heating and cooling device of the present invention has the effect that the size of the overall system does not need to be enlarged in proportion to the size of the reactor, even if each reactor of the cooling and heating device to which the technique of the hydrogen storage alloy is enlarged.

특히, 본 발명은 열교환되어 유동하는 공기를 안내하는 댐퍼의 절환판 표면에 요철부가 형성되어 있으므로 절환판에 부딪히는 유동 공기의 경계층이 깨지며 공기 마찰력이 감소되고 소음이 저감되는 효과도 얻을 수 있게 된다.In particular, since the uneven portion is formed on the surface of the switching plate of the damper for guiding the air flowing through heat exchange, the boundary layer of the flow air hitting the switching plate is broken, and the air frictional force is reduced and the noise is also reduced. .

Claims (5)

외부로부터 공기를 흡입하는 공기흡입유로와, 열교환된 공기를 실내로 안내하는 실내측 배기유로 및, 열교환된 공기를 실외로 안내하는 실외측 배기유로를 구비한 하우징과;A housing having an air intake passage for sucking air from the outside, an indoor exhaust passage for guiding the heat exchanged air to the interior, and an outdoor exhaust passage for guiding the heat exchanged air to the outside; 상기 하우징 내의 공기흡입유로 쪽에 대향되게 설치되며, 내부에 수소 저장합금이 충전된 한 쌍의 반응기와;A pair of reactors installed opposite to the air suction passage in the housing and filled with a hydrogen storage alloy therein; 상기 반응기 사이에 그의 중심축을 중심으로 회전가능하게 설치되어 각 반응기를 통과한 공기를 각각 실내측 배기유로와 실외측 배기유로 쪽으로 분리하여 유도하며, 양측 표면에 요철부가 형성된 플레이트 형태의 절환판과;A plate-shaped switching plate installed rotatably around its central axis between the reactors to separate and direct air passing through each reactor toward the indoor exhaust channel and the outdoor exhaust channel, respectively, and having irregularities formed on both surfaces thereof; 상기 절환판을 소정 각도 범위 내에서 왕복 회전시키기 위한 회전수단과;Rotating means for reciprocating the switching plate within a predetermined angle range; 상기 공기흡입유로를 통해 외부의 공기를 강제 흡입시켜 각 반응기를 통해 실내측 배기유로 및 실외측 배기유로 쪽으로 강제 송풍시키기 위한 실내측 송풍수단 및 실외측 송풍수단과;Indoor blowing means and outdoor blowing means for forcibly drawing outside air through the air suction passage and forcibly blowing air toward the indoor exhaust passage and the outdoor exhaust passage through each reactor; 상기 각 반응기와 연결되고, 수소가 유동하는 수소 유로관과;A hydrogen flow path tube connected to each of the reactors and through which hydrogen flows; 상기 수소 유로관에 연결되어 어느 한 반응기에서 다른 한 반응기로 수소를 강제 압송하도록 압송력을 발생시키는 펌핑유니트 및;A pumping unit connected to the hydrogen flow path tube to generate a pressure force for forcibly feeding hydrogen from one reactor to the other reactor; 상기 수소 유로관에 설치되어 수소의 압송 방향을 제어하는 방향제어밸브를 포함하여 구성된 수소 저장합금을 이용한 냉난방장치.Cooling and heating device using a hydrogen storage alloy is provided in the hydrogen flow path pipe and comprises a direction control valve for controlling the pressure feeding direction of hydrogen. 제 1 항에 있어서, 상기 절환판의 요철부는 'S'자형으로 복수개가 연속적으로 반복 형성된 것을 특징으로 하는 수소 저장합금을 이용한 냉난방장치.The heating and cooling device using a hydrogen storage alloy according to claim 1, wherein the uneven portion of the switching plate is formed in a plurality of 'S' shape continuously and repeatedly. 제 1 항에 있어서, 상기 절환판의 요철부는 절환판의 양쪽면에 올록볼록한 엠보싱 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 수소 저장합금을 이용한 냉난방장치.According to claim 1, wherein the concave-convex portion of the switching plate is a heating and cooling device using a hydrogen storage alloy, characterized in that formed in the embossed form convex on both sides of the switching plate. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절환판은 단열성 재질로 된 것을 특징으로 하는 수소 저장합금을 이용한 냉난방장치.The heating and cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the switching plate is made of a heat insulating material. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절환판은 동일한 형태의 2개의 판 사이에 단열재가 개재되어 구성된 것을 특징으로 하는 수소 저장합금을 이용한 냉난방장치.The heating and cooling device according to any one of claims 1 to 3, wherein the switching plate is configured by an insulating material interposed between two plates of the same type.
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