KR200458107Y1 - 냉방 장치 - Google Patents

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KR200458107Y1 KR2020110008568U KR20110008568U KR200458107Y1 KR 200458107 Y1 KR200458107 Y1 KR 200458107Y1 KR 2020110008568 U KR2020110008568 U KR 2020110008568U KR 20110008568 U KR20110008568 U KR 20110008568U KR 200458107 Y1 KR200458107 Y1 KR 200458107Y1
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Abstract

냉방 장치가 개시된다. 본 고안의 실시예에 따른 냉방 장치는 제 1 실린더 장치; 제 1 실린더 장치와 연동하는 제 2 실린더 장치; 제 1 실린더 장치에 적용되는 제 1 냉매; 제 2 실린더 장치에 적용되는 제 2 냉매; 제 2 실린더로 유입된 액체 상태의 상기 제 2 냉매에 열을 제공하는 가열 장치; 제 1 실린더에서 배출된 기체 상태의 제 1 냉매를 액체 상태로 응축하는 제 1 응축기; 및 제 1 응축기에 의해 응축된 액체 상태의 제 1 냉매를 기화시키는 증발기를 포함하고, 증발기에서 기화된 제 1 냉매는 상기 제 1 실린더로 유입되는 것을 특징으로 한다.

Description

냉방 장치{Apparatus for cooling}
본 고안은 냉방 장치에 관한 것이다.
종래의 냉방 장치는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기의 주요 구성을 냉매가 순환하며 냉매의 기화와 액화를 반복하여 순환하고, 기화시 외기의 열을 빼앗으며 생성되는 시원한 공기를 냉방에 사용하며, 기화된 냉매를 응축하는 과정에서 발생되는 열을 외부로 방출한다.
압축기는 기화된 냉매를 응축기에서 액화하기 쉽도록 압축한다. 이와 같은 압축기를 사용하기 위해서는 많은 양의 전력을 소모해야 하는 문제가 있다.
또한 선출원 등록된 출원번호 제10-1985-0001032호와 같이 냉방 장치의 전력소모를 줄이기 위한 것이 있으나 이는 송풍기를 지연 동작하도록 하여 전력 소모를 낮추게 한 것으로 냉방가동이 지속 될 때는 많은 양의 전력이 소모되는 문제가 있다.
본 고안의 실시예들은 에너지 효율이 향상되도록 구성된 냉방 장치를 제공하고자 한다.
본 고안의 일 측면에 따르면, 제 1 피스톤 및 상기 제 1 피스톤이 삽입되어 왕복 운동하는 제 1 실린더를 포함하는 제 1 실린더 장치; 상기 제 1 피스톤과 연동하는 제 2 피스톤 및 상기 제 2 피스톤이 삽입되어 왕복 운동하는 제 2 실린더를 포함하는 제 2 실린더 장치; 상기 제 1 피스톤이 전진하여 상기 제 1 실린더의 내부 공간이 팽창하는 과정에서 기체 상태로 상기 제 1 실린더 내부로 유입되고, 상기 제 1 피스톤이 후퇴할 때 압축되며, 상기 제 1 실린더의 내부 공간이 최소가 될 때 상기 제 1 실린더로부터 기체 상태로 배출되는 제 1 냉매; 상기 제 2 실린더의 내부 공간이 최소일 때 액체 상태로 상기 제 2 실린더 내부로 유입되고, 외부로부터 열을 전달받아 기화하면서 상기 제 2 실린더의 내부 공간이 최대가 될 때까지 상기 제 2 피스톤을 전진시키며, 상기 제 2 피스톤이 후퇴하여 상기 제 2 실린더의 내부 공간이 감소할 때 상기 제 2 실린더로부터 기체 상태로 배출되고, 비등점이 상온보다 높은 제 2 냉매; 상기 제 2 실린더로 유입된 액체 상태의 상기 제 2 냉매에 열을 제공하는 가열 장치; 상기 제 1 실린더에서 배출된 기체 상태의 제 1 냉매를 액체 상태로 응축하는 제 1 응축기; 및 상기 제 1 응축기에 의해 응축된 액체 상태의 제 1 냉매를 기화시키는 증발기를 포함하고, 상기 증발기에서 기화된 제 1 냉매는 상기 제 1 실린더로 유입되는, 냉방 장치가 제공된다.
이때, 가열 장치는 제 1 응축기에서 제 1 냉매가 응축되는 과정에서 발생되는 폐열을 사용하여 제 2 실린더 내부를 가열할 수 있다.
이때, 제 1 응축기와 증발기 사이에 제 1 팽창 밸브가 개재될 수 있다.
한편, 제 1 냉매의 비등점은 상온보다 낮을 수 있다.
상기 냉방 장치는 제 2 실린더에서 배출된 기체 상태의 제 2 냉매를 액체 상태로 응축하는 제 2 응축기를 더 포함할 수 있다. 이때, 제 2 응축기를 지난 액체 상태의 제 2 냉매는 상기 제 2 실린더로 유입될 수 있다.
이때, 가열 장치는 상기 제 2 응축기에서 상기 제 2 냉매가 응축되는 과정에서 발생되는 폐열을 사용하여 상기 제 2 실린더 내부를 가열할 수 있다.
한편, 제 2 응축기를 지난 액체 상태의 제 2 냉매는 제 2 팽창 밸브를 통과하여 제 2 실린더로 유입될 수 있다.
이 경우, 제 1 피스톤과 제 2 피스톤은 동일 직선상에서 왕복운동 할 수 있다.
또는 제 1 피스톤과 제 2 피스톤 사이에 크랭크 축이 개재될 수 있다.
한편, 제 1 냉매의 제 1 실린더에 대한 유출입은 각각 제 1 유입밸브 및 제 1 배출밸브에 의해 조절되고, 제 2 냉매의 제 2 실린더에 대한 유출입은 각각 제 2 유입밸브 및 제 2 배출밸브에 의해 조절될 수 있다.
본 고안의 실시예들에 따르면, 상온보다 높은 비등점을 갖는 제 2 냉매가 상온에서 기화하면서 발생되는 팽창력을 이용하여 제 1 냉매를 압축함으로써, 많은 전력을 소모하는 압축기 없이도 제 1 냉매를 압축할 수 있고 이에 따라 에너지 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 냉방 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 2 내지 도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 냉방 장치의 작동을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 7은 본 고안의 다른 실시예에 다른 냉방 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일하거나 대응하는 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 냉방 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 냉방 장치(1)는 제 1 실린더 장치(10)와, 제 2 실린더 장치(30)와, 가열 장치(45)와, 제 1 냉매(41)와, 제 2 냉매(42)와, 제 1 응축기(51)와, 증발기(52)를 포함한다.
보다 상세히, 제 1 실린더 장치(10)는 제 1 피스톤(11)과 제 1 피스톤(11)이 삽입되어 왕복 운동하는 제 1 실린더(12)를 포함한다. 제 1 피스톤(11)이 제 1 실린더(12) 내부를 왕복 이동할 때 제 1 실린더(12) 내부 공간의 부피가 반복적으로 증가 및 감소한다. 예를 들어, 제 1 피스톤(11)이 제 1 실린더(12) 내부에서 전진할 때 제 1 실린더(12) 내부 공간의 부피가 증가하고, 제 1 피스톤(11)이 제 1 실린더(12) 내부에서 후퇴할 때 제 1 실린더(12) 내부 공간의 부피가 감소한다.
제 2 실린더 장치(30)는 제 2 피스톤(31)과 제 2 피스톤(31)이 삽입되어 왕복 운동하는 제 2 실린더(32)를 포함한다. 제 2 피스톤(31)이 제 2 실린더(32) 내부를 왕복 이동할 때 제 2 실린더(32) 내부 공간의 부피가 반복적으로 증가 및 감소한다. 예를 들어, 제 2 피스톤(31)이 제 2 실린더(32) 내부에서 전진할 때 제 2 실린더(32) 내부 공간의 부피가 증가하고, 제 2 피스톤(31)이 제 2 실린더(32) 내부에서 후퇴할 때 제 2 실린더(32) 내부 공간의 부피가 감소한다.
제 2 피스톤(31)은 제 1 피스톤(11)과 연동한다. 본 실시예의 경우, 제 1 피스톤(11)과 제 2 피스톤(31)을 연동시키기 위해 제 1 피스톤(11)과 제 2 피스톤(31)은 각각 피스톤 로드(20)에 의해 상호 연결된다. 예를 들어, 제 2 피스톤(31)이 후퇴하면 제 1 피스톤(11)은 전진하고, 제 2 피스톤(31)이 전진하면 제 1 피스톤(11)은 후퇴한다. 이때, 제 1 피스톤(11)과 제 2 피스톤(31)은 동일 직선상에서 왕복운동 할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제 1 실린더(12) 내부로 기체 상태의 제 1 냉매(41)가 유입된다. 이때, 제 1 냉매(41)는 제 1 피스톤(11)이 전진하여 제 1 실린더(12)의 내부 공간이 팽창하는 과정에서 제 1 실린더(12) 내부로 유입될 수 있다. 유입된 제 1 냉매(41)는 제 1 피스톤(11)에 의해 압축되고 기체 상태로 제 1 실린더(12)로부터 배출된다.
제 1 냉매(41)는 제 1 실린더(12)에서 배출된 후 후술하는 제 1 응축기(51)에 의해 응축되고, 응축 후 후술하는 증발기(52)에서 기화된 후 기체 상태로 다시 제 1 실린더(12)로 유입된다.
제 1 냉매(41)는 상온보다 낮은 비등점을 가질 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
본 실시예에 따르면, 제 2 실린더(32) 내부로 액체 상태의 제 2 냉매(42)가 유입된다. 이때, 제 2 냉매(42)는 제 2 피스톤(31)이 후퇴하여 제 2 실린더(32)의 내부 공간이 최소가 될 때 제 2 실린더(32) 내부로 유입된다. 유입된 제 2 냉매(42)는 외부, 보다 상세히 후술하는 가열 장치(45)로부터 열을 전달받아 기화하면서 제 2 실린더(32) 내부 공간이 최대가 될 때까지 제 2 피스톤(31)을 전진시킨다. 이때, 제 2 피스톤(31)과 연동하는 제 1 피스톤(11)은 후퇴한다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 제 2 냉매(42)가 기화하면서 발생되는 팽창력을 이용하여 제 1 피스톤(11)을 후퇴시켜 제 1 실린더(12) 내부의 제 1 냉매(41)를 압축함으로써, 별도의 압축기 없이 제 1 냉매(41)를 압축할 수 있고, 압축기에 필요한 전력을 절약할 수 있어 냉방 장치의 에너지 효율이 향상될 수 있다.
이 후, 제 2 냉매(42)는 제 2 피스톤(31)이 후퇴하여 제 2 실린더(32)의 내부 공간이 감소하는 과정에서 제 2 실린더(32)로부터 기체 상태로 배출된다.
제 2 냉매(42)는 제 2 실린더(32)로부터 배출된 후 후술하는 제 2 응축기(61)에 의해 응축되고, 응축된 제 2 냉매(42)는 액체 상태로 제 2 실린더(32)로 유입된다.
제 2 냉매(42)는 상온보다 높은 비등점을 가질 수 있다. 이 경우, 제 2 냉매(42)는 상온의 물 또는 공기를 통해 용이하게 냉각되어 액화될 수 있다.
가열 장치(45)는 전기, 온수 또는 온풍 등을 사용하여 제 2 냉매(42)를 가열할 수 있다. 이 경우, 제 2 냉매(42)는 가열 장치(45)를 통해 기화점보다 높은 온도로 가열된다. 예를 들어, 가열 장치(45)는 제 2 실린더(32)의 주변에 배치되는 전열선을 포함할 수 있다. 또는 가열 장치(45)는 제 2 실린더(32)의 주변에 배치되는 온수 파이프를 포함할 수 있다. 또는 가열 장치(45)는 제 2 실린더(32)의 주변에 배치된 온풍기를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 가열 장치(45)는 후술하는 제 1 응축기(51)에서 제 1 냉매(41)가 응축되는 과정에서 발생되는 폐열을 사용할 수 있다. 예를 들어 가열 장치(45)가 온수 방식인 경우 제 1 응축기(51)에서 발생된 폐열을 이용하여 온수를 만들 수 있고, 가열 장치(45)가 온풍 방식인 경우 제 1 응축기(51)에서 발생된 폐열을 이용하여 온풍을 만들 수 있다. 이와 같은 본 실시예에 따르면, 통상적으로 버려지는 폐열을 이용함으로써 에너지 효율이 향상되고, 친환경적인 운용이 가능하다.
제 1 실린더(12)에서 배출된 기체 상태의 제 1 냉매(41)는 제 1 응축기(51)에서 응축된다.
제 1 응축기(51)에서 응축된 액체 상태의 제 1 냉매(41)는 증발기(52)에서 기화된다. 제 1 냉매(41)는 증발기(52)에서 기화되는 과정에서 주변의 열을 빼앗는다. 이로 인해 주변 온도가 낮아지고 증발기(52) 주변에 배치된 팬을 사용하여 필요한 곳으로 차가운 바람을 송풍한다.
본 실시예에 따르면, 제 1 응축기(51)와 증발기(52) 사이에 제 1 팽창 밸브(53)가 개재될 수 있다. 제 1 팽창 밸브(53)는 제 1 냉매(41)의 압력을 낮추어 더욱 액화시킨다.
본 실시예에 따르면, 제 1 응축기(51)와 증발기(52)와 제 1 팽창 밸브(53)는 제 1 실린더(12)에 형성된 제 1 냉매 유입구(12a)와 제 1 냉매 배출구(12b)를 연결하는 제 1 냉매 순환 라인(21) 상에 배치될 수 있다.
제 1 냉매 유입구(12a) 및 제 1 냉매 배출구(12b)에는 각각 제 1 냉매 유입밸브 및 제 1 냉매 배출밸브가 배치된다. 제 1 냉매 유입밸브 및 제 1 냉매 배출밸브는 각각 제 1 냉매 유입구(12a) 및 제 1 냉매 배출구(12b)를 개폐시킨다.
제 1 냉매 유입밸브 및 제 1 냉매 배출밸브는 제어부에 의해 제어된다. 제어부는 제 1 실린더(12)의 내부 공간이 팽창하는 과정에서 제 1 냉매 유입 밸브를 개방하고, 제 1 냉매 배출 밸브를 폐쇄한다. 이후, 제어부는 제 1 피스톤(11)이 후퇴하여 제 1 냉매(41)가 압축되기 시작할 때 제 1 냉매 유입 밸브를 폐쇄한다. 이후, 제어부는 제 1 실린더(12)의 내부 공간이 최소가 될 때 제 1 냉매 배출 밸브를 개방한다.
본 실시예에 따른 냉방 장치(1)는 제 2 실린더(32)에서 배출된 기체 상태의 제 2 냉매(42)를 액체 상태로 응축하는 제 2 응축기(61)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제 2 응축기(61)를 지난 액체 상태의 제 2 냉매(42)는 제 2 팽창 밸브를 통과하여 제 2 실린더(32)로 유입될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 가열 장치(45)는 제 2 응축기(61)에서 제 2 냉매(42)가 응축되는 과정에서 발생되는 폐열을 사용하여 제 2 실린더(32) 내부를 가열할 수 있다.
도 2 내지 도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 냉방 장치의 작동을 개략적으로 나타낸 도면이다. 이하, 도 2 내지 6을 참조하여 본 실시예에 따른 냉방 장치(1)의 작동을 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 제 2 실린더(32)의 내부 공간의 부피는 최소 상태, 제 1 실린더(12)의 내부 공간의 부피는 최대 상태에 있다. 이때, 제 2 냉매 유입밸브가 개방되어 제 2 냉매 유입구(32a)를 통해 액상의 제 2 냉매(42)가 제 2 실린더(32) 내부로 유입된다. 이때, 제 2 냉매(42)는 제 2 냉매 순환 라인(22) 상에 설치된 펌프(62)를 통해 강제적으로 제 2 실린더(32) 내부로 유입될 수 있다. 제 2 냉매(42)가 제 2 실린더(32) 내부로 유입되는 동안 제 2 냉매 배출 밸브는 폐쇄된다. 제 2 냉매(42)의 제 2 실린더(32) 내부로의 유입이 완료되면 제 2 냉매 유입밸브가 폐쇄된다.
도 3을 참조하면, 제 2 실린더(32) 내부로 유입된 제 2 냉매(42)가 가열 장치(45)로부터 열을 전달받아 기화되면 그 팽창 압력에 의해 제 2 피스톤(31)이 전진한다. 이때, 제 2 피스톤(31)과 연동된 제 1 피스톤(11)은 강제적으로 후퇴한다. 제 1 피스톤(11)이 후퇴하면서 제 1 실린더(12) 내부의 제 1 냉매(41)는 압축된다. 제 1 냉매(41)가 압축되는 과정에서 제 1 냉매 유입밸브 및 제 1 배출밸브는 폐쇄된다.
도 4를 참조하면, 제 1 피스톤(11)은 제 2 냉매(42)의 기화에 의한 팽창 압력이 압축되는 제 1 냉매(41)의 반발 압력이 동일할 때까지 후퇴한다. 이때, 제 1 실린더(12) 내부 공간의 부피는 최소가 되고, 제 2 실린더(32) 내부 공간의 부피는 최대가 된다.
제 1 실린더(12) 내부 공간의 부피가 최소가 될 때 제 1 냉매 배출밸브가 개방되고 제 1 냉매 배출구(12b)를 통해 압축된 기체 상태의 제 1 냉매(41)가 배출된다. 이때, 제 1 냉매(41)의 배출은 제 1 실린더(12) 내부 압력에 의해 자동적으로 이루어질 수 있다.
제 1 냉매(41)가 상온보다 낮은 비등점을 갖는 경우, 제 1 냉매(41)는 압축되면서 비등점이 상승하게 되고, 이로 인해 후술하는 제 1 응축기(51)에 의한 액화가 용이해진다.
제 1 냉매 배출구(12b)에서 배출된 제 1 냉매(41)는 제 1 응축기(51)에 의해 응축되어 액화된다. 이때, 제 1 냉매(41)가 응축되는 과정에서 발생하는 폐열은 가열 장치(45)에서 사용될 수 있다. 제 1 응축기(51)를 지난 제 1 냉매(41)는 제 1 팽창 밸브(53)를 지나며 압력이 더 낮아져 액화될 수 있다.
이 후, 액화된 제 1 냉매(41)는 증발기(52)에서 기화된다. 이때, 제 1 냉매(41)가 기화하면서 주변으로부터 열을 빼앗고, 증발기(52) 주변의 찬 공기는 송풍기에 의해 냉방 장소를 송풍된다. 이 후, 증발기(52)에 의해 기화된 제 1 냉매(41)는 기체 상태로 제 1 냉매 유입구(12a) 측으로 이동하고 제 1 냉매 유입구(12a)가 개방될 때까지 대기한다.
도 5를 참조하면, 제 1 냉매 유입밸브가 개방되어 제 1 냉매 유입구(12a)로 기체 상태의 제 1 냉매(41)가 유입되면 제 1 피스톤(11)이 전진하기 시작한다. 이때, 제 1 냉매(41)의 유입은 증발기(52)에서 기화되어 급격히 팽창된 제 1 냉매(41)의 팽창 압력에 의해 자동적으로 이루어질 수 있다. 제 1 냉매(41)의 유입은 제 1 피스톤(11)이 전진하여 제 1 실린더(12) 내부 공간이 팽창하는 과정에서 계속된다.
한편, 제 1 냉매 유입밸브가 개방되면 제 2 냉매 배출밸브가 개방된다. 이때, 제 1 실린더(12) 내부로 유입된 제 1 냉매(41)에 의해 제 1 피스톤(11)이 강제로 전진하면, 제 1 피스톤(11)과 연동하는 제 2 피스톤(31)은 후퇴한다. 이때, 기체 상태의 제 2 냉매(42)는 후퇴하는 제 2 피스톤(31)에 의해 밀려서 제 2 냉매 배출구(32b)를 통해 배출된다.
제 2 냉매 배출구(32b)에서 배출된 제 2 냉매(42)는 제 2 응축기(61)에 의해 응축되어 액화된다. 이때, 제 2 냉매(42)가 응축되는 과정에서 발생되는 폐열은 가열 장치(45)에서 사용될 수 있다. 제 2 응축기(61)를 지난 제 2 냉매(42)는 제 2 팽창 밸브를 지나며 압력이 더 낮아져 액화될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제 1 피스톤(11)은 제 1 냉매 유입구(12a)로부터 유입되는 제 1 냉매(41)의 압력이 제 2 냉매 배출구(32b)와 연결된 제 2 냉매 순환 라인(22)에 채워진 제 2 냉매(42)의 반발 압력과 동일할 때까지 전진한다. 이때, 제 1 실린더(12) 내부 공간의 부피는 최대가 되고, 제 2 실린더(32) 내부 공간의 부피는 최소가 된다.
제 1 실린더(12) 내부 공간의 부피가 최대가 될 때 제 1 냉매 유입밸브가 폐쇄된다.
한편, 제 2 실린더(32) 내부 공간의 부피가 최소가 될 때 제 2 냉매 배출밸브가 폐쇄된다.
이 후, 본 실시예에 따른 냉방 장치(1)는 도 2 내지 도 6의 과정을 반복한다.
이와 같은 본 실시예에 다른 냉방 장치(1)는 제 2 실린더 장치(30)가 증발기(52)와 연결된 제 1 실린더 장치(10)와 연동되어 제 1 실린더 장치(10)에 적용되는 제 1 냉매(41)를 순환시킴으로써 제 1 냉매(41)를 위한 별도의 펌프가 필요 없다. 또한, 제 1 실린더 장치(10)와 연결된 제 1 응축기(51)에서 발생된 폐열을 제 2 실린더(32)를 작동시키기 위한 에너지로 사용함으로써 에너지 효율이 향상되고, 친환경적이 운용이 이루어질 수 있다.
도 7은 본 고안의 다른 실시예에 다른 냉방 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 본 실시예에 따른 냉방 장치(2)는 제 1 피스톤(11), 제 1 실린더(12), 제 1 실린더 장치(10), 제 2 피스톤(31), 제 2 실린더(32), 제 2 실린더 장치(30), 제 1 냉매(41), 제 2 냉매(42), 제 1 응축기(51), 증발기(52), 제 1 팽창 밸브(53), 제 1 냉매 유입구(12a), 제 1 냉매 배출구(12b), 제 2 냉매 유입구(32a), 제 2 냉매 배출구(32b), 제 2 응축기(61), 펌프(62), 제 2 팽창 밸브, 제 1 냉매 순환 라인(21), 제 2 냉매 순환 라인(22), 크랭크 축(70), 제 1 피스톤 로드(71), 제 2 피스톤 로드(72)를 포함한다. 이하, 본 실시예에 따른 냉방 장치(2)를 설명함에 있어서, 앞선 실시예에 따른 냉방 장치(1)와 동일한 구성에 대한 설명은 생략하고, 차이점에 대해 중점적으로 설명한다.
본 실시예에 따른 냉방 장치(2)는 앞선 실시예에 따른 냉방 장치(1)와 마찬가지로 제 1 피스톤(11)과 제 2 피스톤(31)이 연동한다. 이를 위해, 본 실시예의 경우 제 1 피스톤(11)과 제 2 피스톤(31) 사이에 크랭크 축(70)이 개재된다.
제 1 피스톤(11)과 제 2 피스톤(31)이 크랭크 축(70)을 매개로 상호 연동하는 경우, 제 1 피스톤(11) 및 제 2 피스톤(31)이 전진 및 후퇴할 때 크랭크 축(70)에 의한 관성력을 활용할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제 1 피스톤(11)과 크랭크 축(70)은 제 1 피스톤 로드(71)에 의해 연결되고, 제 2 피스톤(31)과 크랭크 축(70)은 제 2 피스톤 로드(72)에 의해 연결된다. 이때, 제 1 피스톤 로드(71)와 제 2 피스톤 로드(72)는 크랭크 축(70)의 일 지점(P)에서 상호 연결될 수 있다.
본 실시예에 따른 냉방 장치(2)의 작동은 제 1 피스톤(11)과 제 2 피스톤(31)이 크랭크 축(70)에 의해 상호 연동된다는 점을 제외하고 앞선 실시예에 따른 냉방 장치(1)의 작동과 동일하다.
이상에서 본 고안의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 고안의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 고안의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 고안의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 : 제 1 실린더 장치 11 : 제 1 피스톤
12 : 제 1 실린더 30 : 제 2 실린더 장치
31 : 제 1 피스톤 32 : 제 2 실린더
41 : 제 1 냉매 42 : 제 2 냉매
51 : 제 1 응축기 52 : 증발기
53 : 제 1 팽창 밸브 61 : 제 2 응축기
62 : 펌프 63 : 제 2 팽창 밸브

Claims (10)

  1. 제 1 피스톤 및 상기 제 1 피스톤이 삽입되어 왕복 운동하는 제 1 실린더를 포함하는 제 1 실린더 장치;
    상기 제 1 피스톤과 연동하는 제 2 피스톤 및 상기 제 2 피스톤이 삽입되어 왕복 운동하는 제 2 실린더를 포함하는 제 2 실린더 장치;
    상기 제 1 피스톤이 전진하여 상기 제 1 실린더의 내부 공간이 팽창하는 과정에서 기체 상태로 상기 제 1 실린더 내부로 유입되고, 상기 제 1 피스톤이 후퇴할 때 압축되며, 상기 제 1 실린더의 내부 공간이 최소가 될 때 상기 제 1 실린더로부터 기체 상태로 배출되는 제 1 냉매;
    상기 제 2 실린더의 내부 공간이 최소일 때 액체 상태로 상기 제 2 실린더 내부로 유입되고, 외부로부터 열을 전달받아 기화하면서 상기 제 2 실린더의 내부 공간이 최대가 될 때까지 상기 제 2 피스톤을 전진시키며, 상기 제 2 피스톤이 후퇴하여 상기 제 2 실린더의 내부 공간이 감소할 때 상기 제 2 실린더로부터 기체 상태로 배출되며, 비등점이 상온보다 높은 제 2 냉매;
    상기 제 2 실린더로 유입된 액체 상태의 상기 제 2 냉매에 열을 제공하는 가열 장치;
    상기 제 1 실린더에서 배출된 기체 상태의 제 1 냉매를 액체 상태로 응축하는 제 1 응축기; 및
    상기 제 1 응축기에 의해 응축된 액체 상태의 제 1 냉매를 기화시키는 증발기를 포함하고,
    상기 증발기에서 기화된 제 1 냉매는 상기 제 1 실린더로 유입되는, 냉방 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 장치는 상기 제 1 응축기에서 상기 제 1 냉매가 응축되는 과정에서 발생되는 폐열을 사용하여 상기 제 2 실린더 내부를 가열하는 것을 특징으로 하는 냉방 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제 1 응축기와 상기 증발기 사이에 제 1 팽창 밸브가 개재되는 것을 특징으로 하는 냉방 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제 1 냉매의 비등점은 상온보다 낮은 것을 특징으로 하는 냉방 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 실린더에서 배출된 기체 상태의 제 2 냉매를 액체 상태로 응축하는 제 2 응축기를 더 포함하고,
    상기 제 2 응축기를 지난 액체 상태의 제 2 냉매는 상기 제 2 실린더로 유입되는 것을 특징으로 하는 냉방 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가열 장치는 상기 제 2 응축기에서 상기 제 2 냉매가 응축되는 과정에서 발생되는 폐열을 사용하여 상기 제 2 실린더 내부를 가열하는 것을 특징으로 하는 냉방 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제 2 응축기를 지난 액체 상태의 제 2 냉매는 제 2 팽창 밸브를 통과하여 상기 제 2 실린더로 유입되는 것을 특징으로 하는 냉방 장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 피스톤과 상기 제 2 피스톤은 동일 직선상에서 왕복운동 하는 것을 특징으로 하는 냉방 장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 피스톤과 상기 제 2 피스톤 사이에 크랭크 축이 개재되는 것을 특징으로 하는 냉방 장치.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 냉매의 상기 제 1 실린더에 대한 유출입은 각각 제 1 유입밸브 및 제 1 배출밸브에 의해 조절되고,
    상기 제 2 냉매의 상기 제 2 실린더에 대한 유출입은 각각 제 2 유입밸브 및 제 2 배출밸브에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 냉방 장치.
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JP7026775B2 (ja) 2017-08-15 2022-02-28 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション 乳がん検出

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