KR20060014748A - Heating/cooling system using heat-pipe - Google Patents

Heating/cooling system using heat-pipe Download PDF

Info

Publication number
KR20060014748A
KR20060014748A KR1020040063430A KR20040063430A KR20060014748A KR 20060014748 A KR20060014748 A KR 20060014748A KR 1020040063430 A KR1020040063430 A KR 1020040063430A KR 20040063430 A KR20040063430 A KR 20040063430A KR 20060014748 A KR20060014748 A KR 20060014748A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
pipe
heating
heat pipe
water tank
Prior art date
Application number
KR1020040063430A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김유관
Original Assignee
김유관
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김유관 filed Critical 김유관
Priority to KR1020040063430A priority Critical patent/KR20060014748A/en
Publication of KR20060014748A publication Critical patent/KR20060014748A/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F24D19/1024—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves a multiple way valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/12—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating
    • F24D3/14—Tube and panel arrangements for ceiling, wall, or underfloor heating incorporated in a ceiling, wall or floor
    • F24D3/141—Tube mountings specially adapted therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/02—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
    • F24H7/04—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid with forced circulation of the transfer fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02—Fluid distribution means
    • F24D2220/0235—Three-way-valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/07—Heat pipes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 열매체순환관이 히트파이프의 전 길이에 걸쳐 내설되어 순환이 이루어짐으로써 열효율을 증대시키며 시공이 용이하고, 겨울철 난방뿐만 아니라 하절기 냉방장치로의 전환이 자유롭도록 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heating and heating system using heat pipes in which a heat medium circulation pipe is built up over the entire length of a heat pipe, thereby increasing heat efficiency, making construction easier, and freeing not only winter heating but also switching to a summer cooling device. will be.

이를 실현하기 위한 본 발명은 보일러에 설치되는 온수조와 상기 온수조에 연결되며 온돌바닥을 돌아 복귀하는 열매체순환관과 상기 열매체순환관과 연결되는 히트파이프를 포함하여 이루어지는 온돌의 열교환시스템에 있어서, 상기 히트파이프는 내부 하방에 길이 방향으로 열매체순환관이 관통 내설되어 밀봉 결합됨을 특징으로 하는 것으로서, 상기 히트파이프는 양측으로 인출된 열매체관 단부에 관이음수단이 형성된 히트파이프 순환관 유니트로 형성될 수는 있는 한편, 상기 열매체순환관은 상기 온수조와, 압축기와 응축기 및 증발기를 포함하 는 냉각수단이 구비되는 냉수조에 3방밸브를 통하여 연결되어 난방싸이클 및 냉방싸이클로의 전환이 가능토록 구성되는 것이다.In the present invention for realizing this, in the heat exchange system of the ondol comprising a hot water tank installed in the boiler and a heat pipe connected to the hot water tank and returning the ondol floor and a heat pipe connected to the heat medium circulation pipe, the heat The pipe is characterized in that the heat medium circulating pipe is penetrated in the longitudinal direction in the inner downward direction and coupled to the heat pipe, the heat pipe may be formed as a heat pipe circulating pipe unit formed with pipe fitting means at the end of the heat medium pipe drawn to both sides On the other hand, the heat medium circulation pipe is connected to the cold water tank having a cooling means including the hot water tank, the compressor and the condenser and the evaporator through a three-way valve is configured to be switched to the heating cycle and the cooling cycle.

Description

히트파이프 이용 냉난방 시스템{HEATING/COOLING SYSTEM USING HEAT-PIPE} Heat pipe heating and cooling system {HEATING / COOLING SYSTEM USING HEAT-PIPE}             

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 개략적인 평면 구성도1 is a schematic plan view of an embodiment according to the present invention

도 2는 도 1의 A-A선 단면 상세도2 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 실시예의 히트파이프의 상세 단면도들3 is a detailed cross sectional view of a heat pipe of an embodiment according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 히트파이프 순환관 유니트의 평면도Figure 4 is a plan view of a heat pipe circulation tube unit of an embodiment according to the present invention

도 5는 본 발명에 따른 다른 일 실시예의 개략적인 평면 구성도5 is a schematic plan view of another embodiment according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 다른 일 실시예의 구성도6 is a block diagram of another embodiment according to the present invention

도 7은 종래 기술의 구성도7 is a block diagram of a prior art

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

10: 온수조 13: 연결관 20: 냉수조10: hot water tank 13: connector 20: cold water tank

21: 냉각수단 23: 열교환부 30: 열매체순환관21: cooling means 23: heat exchanger 30: heat medium circulation tube

35: 관이음수단 40: 히트파이프 40A: 히트파이프35: pipe fitting 40: heat pipe 40A: heat pipe

41: 작동유체 50: 3방밸브41: working fluid 50: 3-way valve

본 발명은 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 특히 열매체순환관이 히트파이프의 전 길이에 걸쳐 내설되어 순환이 이루어짐으로써 순간난방이 이루어지고 열효율을 증대시키며 시공이 용이하고, 겨울철 난방뿐만 아니라 하절기의 냉방장치로의 전환이 자유롭도록 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling and heating system, in particular, the heat medium circulation pipe is built up over the entire length of the heat pipe is circulated to achieve instantaneous heating, increase the thermal efficiency, easy construction, winter heating as well as summer cooling device It relates to a heating and heating system using a heat pipe to free the conversion of.

사계절이 뚜렷한 우리나라는 독특한 온돌문화를 가지고 있으며, 이에 따라, 보일러를 이용하여 기름, 가스 등을 연료로 열전달매체인 물을 가열, 순환시켜 열교환이 이루어지도록 하는 난방장치가 발달해 있다. Korea has a distinctive four seasons and has a unique ondol culture. Therefore, a heating device is developed to heat and circulate water, which is a heat transfer medium using oil and gas as a fuel, using a boiler.

그러나, 이러한 난방장치는 기름이나 가스에너지를 연소시킴에 따라 이산화탄소 등이 배출되어 공해의 원인이 되고 있으며, 에너지 비용이 막대하게 소요되는 문제점이 있어 근래에는 에너지효율이 우수한 히트파이프가 채택되고 있는 추세이다.However, such a heating device is a source of pollution due to the emission of carbon dioxide, etc. as the oil or gas energy is burned, and the energy cost is enormously consumed. In recent years, heat pipes having excellent energy efficiency have been adopted. to be.

히트파이프(Heat pipe)는 열전달수단으로서 이미 전기, 전자 등의 산업분야 및 농업분야 등에서 널리 응용 사용되고 있는 것으로서, 진공상태의 금속관 내에 비점이 낮고 증발잠열이 큰 불활성가스 등의 작동유체를 주입하여 제작되는 것으로 저압의 조건에서 작동유체가 쉽게 액체에서 증기로 상변화한다는 특징을 이용하여 상변화시의 잠열로써 열을 전달하는 장치이다.Heat pipe is a heat transfer means that is already widely used in industries such as electricity, electronics and agriculture, and is produced by injecting working fluids such as inert gas with low boiling point and high evaporation latent heat into a vacuum metal tube. It is a device that transfers heat as latent heat during phase change by using the feature that the working fluid easily changes phase from liquid to vapor under low pressure conditions.

히트파이프는 작용온도범위가 0℃에서 200℃의 범위에 속하는 것으로 일반 공조 및 냉난방, 전자기기의 냉각, 중온범위의 폐열회수, 태양열의 집열 등에 효율 적인 열전달 요소로 사용되며, 그 장점은 무엇보다도 별도의 동력원 없이 구리의 최고 수천 배에 달하는 열전도 성능을 낼 수 있다는 것이다. The heat pipe is in the range of 0 ℃ to 200 ℃ and is used as an efficient heat transfer element for general air conditioning and heating, cooling of electronic devices, waste heat recovery in the middle temperature range, and solar heat collection. It can deliver up to thousands of times the thermal performance of copper without a separate power source.

이러한 히트파이프를 온돌 난방에 적용시킨 종래 기술은 도 7에 단면도가 도시된 바와 같이, 히트파이프(400)의 일단이 온수관(300)에 결합되어 히트파이프 전체로 열교환이 이루어지도록 되어 있다.In the prior art in which the heat pipe is applied to the ondol heating, as shown in the cross-sectional view of FIG. 7, one end of the heat pipe 400 is coupled to the hot water pipe 300 to perform heat exchange with the entire heat pipe.

그러나, 이와 같은 종래 기술은 히트파이프의 일단부에서 흡열이 이루어짐으로 상술한 바와 같이 작동유체(410)의 상변화 순환이 원활하게 이루어지기 위하여 난방 배설시 기울기(θ)가 형성되어야 한다.However, such a prior art has an endotherm at one end of the heat pipe, so as described above, in order to smoothly perform the phase change circulation of the working fluid 410, the slope θ must be formed during heating.

따라서, 히트파이프 설치기반을 우선 경사형성하여 히트파이프를 기울여 배설한 후, 콘크리트로 마감 처리하게 되어 히트파이프 매설 콘크리트층(t)이 두텁게 형성되는 등 시공작업이 어렵고 비용이 낭비되는 문제점이 있었다.Therefore, the slope of the heat pipe installation base is first formed by inclining the heat pipe, and then, the concrete is treated by finishing the heat pipe embedded concrete layer (t) has a problem that the construction work is difficult and costly wasted.

또한, 이와 같이 경사 배설됨으로써 작동유체에 기포가 발생될 경우 경사부를 따라 오르는 증기의 상승이 원활하게 이루어지지 못하여 열교환효율이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, when bubbles are generated in the working fluid by the inclined excretion as described above, there is a problem that the heat exchange efficiency is lowered because the rising of the steam rising along the inclined portion is not made smoothly.

한편, 종래 기술의 온수관 난방장치는 난방기능만 수행될 뿐이어서 여름철 냉방을 위하여는 냉방용 에어컨디셔너를 별도로 실내에 들여놓아야 되는 번거로움이 있었다.On the other hand, the hot water pipe heating device of the prior art only has a heating function to perform a hassle to separately enter the air conditioner for cooling in order to cool in the summer.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, The present invention has been made to solve the above problems,                         

본 발명의 목적은, 열매체순환관이 히트파이프의 전 길이에 걸쳐 내설되어 순환이 이루어짐으로써 순간난방이 이루어짐과 아울러 열매체관의 직경이 가늘어짐에 따라 열매체 압력이 상승되어 열효율을 현저히 증대시키도록 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention is to heat the heat medium circulation tube is built up over the entire length of the heat pipe is made to circulate instantaneous heating and to increase the heat medium pressure as the diameter of the heat medium tube is tapered to significantly increase the thermal efficiency It is to provide a heating and heating system using a heat pipe.

본 발명의 다른 목적은, 히트파이프가 수평설치되는 한편, 히트파이프 순환관 유니트로 구성하여 시공이 용이하도록 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a heat pipe heating and cooling system in which a heat pipe is horizontally installed and configured by a heat pipe circulation pipe unit to facilitate construction.

본 발명의 또 다른 목적은, 열매체순환관이 3방밸브를 통하여 온수조 또는 냉수조로 순환싸이클이 전환되도록 함으로써 겨울철 난방뿐만 아니라 하절기의 냉방장치로의 전환이 자유로우며, 따라서 별도로 설치되는 냉방기구로 인한 실내공간 침식, 실내공간에서의 소음발생을 차단시키고, 온수와 더불어 냉수를 사용할 수 있음으로 신선식품 세척 등에 이용할 수 있도록 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is that the heating cycle is switched to the hot water tank or the cold water tank through the three-way valve, so that not only the winter heating but also the switching to the cooling device of the summer season is free, and therefore, due to the cooling mechanism installed separately. The present invention provides a heating and heating system using heat pipes to block erosion of indoor spaces and to generate noise in indoor spaces, and to use fresh water along with hot water for washing fresh foods.

본 발명의 또 다른 목적은, 냉수조 냉각수단의 응축기에 열교환부를 부여하여 응축기에서 발생되는 열을 온수에너지로 재활용하여 에너지를 절감시키며 응축기의 효율도 증대시키도록 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템을 제공함에 있다
Still another object of the present invention is to provide a heat pipe heating and cooling system that provides heat exchanger to a condenser of a cold water tank cooling means to recycle heat generated from the condenser into hot water energy to save energy and increase the efficiency of the condenser. have

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로서,The present invention has been made to achieve the above object,

본 발명에 따른 히트파이프 이용 냉난방 시스템은, 보일러에 설치되는 온수 조와 상기 온수조에 연결되며 온돌바닥을 돌아 복귀하는 열매체순환관과 상기 열매체순환관과 연결되는 히트파이프를 포함하여 이루어지는 온돌의 열교환시스템에 있어서,The heating and heating system using a heat pipe according to the present invention includes a hot water tank installed in a boiler, and a heat medium circulation pipe connected to the hot water tank and returning from the bottom of the floor, and a heat pipe connected to the heat medium circulation pipe. In

상기 히트파이프는 내부 하방에 길이 방향으로 열매체순환관이 관통 내설되어 밀봉 결합됨을 특징으로 한다.The heat pipe is characterized in that the heat medium circulation tube is penetrated in the longitudinal direction in the inner downward direction and sealed.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 히트파이프는 양측으로 인출된 열매체관 단부에 관이음수단이 형성된 히트파이프 순환관 유니트로 형성됨이 바람직하다.In one embodiment according to the invention, the heat pipe is preferably formed of a heat pipe circulation pipe unit formed with pipe fitting means at the end of the heat medium pipe drawn to both sides.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 열매체순환관은 상기 온수조와, 압축기와 응축기 및 증발기를 포함하는 냉각수단이 구비되는 냉수조에 3방밸브를 통하여 연결되어 난방싸이클 및 냉방싸이클로의 전환이 가능토록 구성될 수 있다.In one embodiment according to the present invention, the heat medium circulation pipe is connected to the hot water tank, the cold water tank provided with a cooling means including a compressor, a condenser and an evaporator through a three-way valve so that switching to a heating cycle and a cooling cycle is possible. Can be configured.

본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 냉수조의 냉각수단 응축기는 온수조로 연결되는 열교환부에 의하여 폐열이 회수되도록 구성될 수 있다.In one embodiment according to the invention, the cooling means condenser of the cold water tank may be configured to recover the waste heat by the heat exchanger connected to the hot water tank.

이하, 본 발명의 히트파이프 이용 냉난방 시스템에 대한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a heat pipe heating and cooling system of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 개략적인 평면 구성도, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.1 is a schematic plan view of an embodiment according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일 실시예의 히트파이프 이용 냉난방 시스템은, 보일러에 설치되는 온수조(10)와 상기 온수조(10)에 연결되며 온돌바닥을 돌아 복귀하는 열매체순환관(30)과 상기 열매체순환관과 연결되는 히트파이프(40)를 포함하여 이루어지는 온돌의 열교환시스템에 있어서, 상기 히트파이프(40)는 내부 하방에 길이 방향으로 열매체순환관(40)이 관통 내설되어 밀봉 결합되는 것이다.As shown in Figure 1 and 2, the heat pipe heating and cooling system of an embodiment according to the present invention is connected to the hot water tank 10 and the hot water tank 10 is installed in the boiler is returned to return to the ondol floor In the heat exchange system of the ondol comprising a heat medium circulation tube 30 and a heat pipe 40 connected to the heat medium circulation tube, the heat pipe 40 has a heat medium circulation tube 40 in a lengthwise direction below the inside. It is built through and sealed.

여기서, 상기 히트파이프(40)는 전 길이에 걸쳐서 발열체인 열매체순환관(30)이 길이 방향으로 관통 내설되는 것으로서 그 단면을 보면 도 3에 도시된 바와 같이 열매체순환관(30)은 히트파이프(40) 내부 공간 하방에 상대적으로 아주 작은 직경으로 형성되어 작동유체(41) 속에 잠기게 된다. 이 때 상기 히트파이프(40)의 절단면은 일반적 관형태인 원형관으로 형성되거나(도 3의 a 참조) 역삼각형 모양으로 형성될 수 있으며, 이외에도 다양한 모양으로 형성될 수 있다.Here, the heat pipe 40 is a heat medium circulating tube 30 is a heating element throughout the entire length as seen through the cross-sectional view as shown in Figure 3 the heat medium circulating tube 30 is a heat pipe ( 40) It is formed in a relatively small diameter below the inner space is immersed in the working fluid (41). In this case, the cut surface of the heat pipe 40 may be formed in a circular tube having a general tubular shape (see a of FIG. 3), or may be formed in an inverted triangle shape, or may be formed in various shapes.

이러한 구성은 히트파이프(40)에 발열체인 열매체순환관(30)이 전 길이에 걸쳐 내설됨으로 흡열 및 방열이 신속하게 이루어지며, 특히 히트파이프(40)가 기울기 없이 수평으로 배설되어도 작동유체(41)의 상변화 순환이 원활하게 이루어진다.In this configuration, since the heat medium circulation tube 30, which is a heating element, is heated in the heat pipe 40 over its entire length, heat absorption and heat dissipation are made quickly, and in particular, even when the heat pipe 40 is horizontally disposed without inclination, the working fluid 41 ) Phase change circulation is smooth.

또한, 열매체순환관(30)의 직경이 가늘게 형성되어 열매체압력 및 온열효율을 현저히 상승시키게 된다.In addition, the diameter of the heat medium circulation tube 30 is formed to be thin to significantly increase the heat medium pressure and thermal efficiency.

상기 히트파이프(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 조립 시공을 용이하게 하기 위하여 양측으로 인출된 열매체관(31) 단부에 관이음수단(35)이 형성된 히트파이프 순환관 유니트(40A)로 형성됨이 바람직하다.As shown in FIG. 4, the heat pipe 40 is a heat pipe circulating pipe unit 40A having pipe fitting means 35 formed at ends of the heat medium pipe 31 drawn to both sides in order to facilitate assembly. Preferably formed.

상기 관이음수단(35)은 일측은 ♂이음부(35a), 타측은 ♀이음부(35b)로 형성되며, 이러한 히트파이프 순환관 유니트(40A)는 인접 배설되는 것과 직접 연결되거나 또 다른 연결관(13)을 거쳐 연결될 수 있다.The pipe fitting means 35 is formed of one side ♂ joint portion 35a, the other side of the ♀ joint portion 35b, the heat pipe circulation pipe unit 40A is directly connected to another adjacent pipe or another connector It can be connected via (13).

또한, 상기 온수조(110)를 가열하는 보일러는 기름, 가스, 전기보일러 등 에너지원을 어느 것으로 하여도 무방하다.In addition, the boiler for heating the hot water tank 110 may be any energy source such as oil, gas, electric boiler.

본 발명에 따른 일 실시예로서,도 5에 도시된 바와 같이, 상기 열매체순환관(30)은 상기 온수조(10)와, 압축기(21a)와 응축기(21b) 및 증발기(21c)를 포함하는 냉각수단(21)이 구비되는 냉수조(20)에 3방밸브(50)를 통하여 연결되어 난방싸이클 및 냉방싸이클로의 전환이 가능토록 구성된다.As an embodiment according to the present invention, as shown in FIG. 5, the heat medium circulation tube 30 includes the hot water tank 10, a compressor 21a, a condenser 21b, and an evaporator 21c. The cooling means 21 is connected to the cold water tank 20 through the three-way valve 50 is configured to be switched to the heating cycle and the cooling cycle.

상기 3방밸브(50)는 솔레노이드밸브로 이루어져 외부에 설치되는 콘트롤패널의 전환스위치에 의하여 조작제어된다.The three-way valve 50 is composed of a solenoid valve is controlled by the control switch of the control panel installed on the outside.

한편, 상기 냉수조(20)의 냉각수단 응축기(21b)는 온수조(10)로 연결되는 열교환부(23)에 의하여 폐열이 회수되도록 구성되어도 무방하다.Meanwhile, the cooling means condenser 21b of the cold water tank 20 may be configured to recover waste heat by the heat exchanger 23 connected to the hot water tank 10.

상기 열교환부(23)는 응축기(21b)가 수용되는 수조로 형성되거나 응축기(21b)를 감싸는 관체로 형성될 수도 있으며, 이 외에도 다양하게 구성될 수 있다.The heat exchanger 23 may be formed of a water tank in which the condenser 21b is accommodated, or may be formed of a tubular body surrounding the condenser 21b. In addition, the heat exchanger 23 may be variously configured.

이와 같은 구성을 지닌 본 발명에 따른 히트파이프 이용 냉난방 시스템의 작용상태를 살펴본다.It looks at the operating state of the heating and heating system using a heat pipe according to the present invention having such a configuration.

본 발명은 열매체순환관(30)이 히트파이프(40)의 전 길이에 걸쳐 내설되어 순환이 이루어짐으로써, 히트파이프(40)의 작동유체(41) 순환싸이클이 종래 기술에 비하여 획기적으로 단축된다. 즉, 종래 기술에서는 작동유체가 히트파이프의 길이 방향 일단부에서 액체상태에서 기화하여 타단부에서 응축되며 내벽을 타고 회귀하게 됨으로 순환싸이클이 길게 이루어진다(도 7 참조). 이에 비하여 본 발명은 히트 파이프(40) 단면상에서 볼때 수직 상승하여 측벽면을 타고 회귀하게 되어 순환싸이클이 획기적으로 단축됨으로(도 3 참조). 순간난방이 이루어지며 열효율을 증대시킨다.According to the present invention, since the heat medium circulation pipe 30 is insulated over the entire length of the heat pipe 40, the circulation of the working fluid 41 of the heat pipe 40 is significantly shortened compared to the prior art. That is, in the prior art, the working fluid is evaporated in the liquid state at one end in the longitudinal direction of the heat pipe, condensed at the other end, and returned to the inner wall, thereby making the cycle long (see FIG. 7). In contrast, the present invention rises vertically when viewed from the cross section of the heat pipe 40 and returns to ride on the side wall surface, thereby significantly reducing the circulation cycle (see FIG. 3). Instant heating is achieved and thermal efficiency is increased.

또한, 상기 히트파이프(40)는 수평설치됨으로 마감 콘크리트층의 두께(T)가 종래 기술에 비하여 얇게 됨으로 시공이 용이하게 이루어지는 한편, 열매체순환관(30)이 종래 기술에 비하여 직경이 현저히 가늘게 형성됨으로 열매체의 압력이 높아지게 되어 온열효과를 향상시키게 된다.In addition, since the heat pipe 40 is horizontally installed, the thickness T of the finished concrete layer becomes thinner than that of the prior art, and thus the construction is easy. Meanwhile, the heat medium circulation tube 30 has a significantly thinner diameter than the prior art. As a result, the pressure of the heat medium is increased to improve the heating effect.

또한, 히트파이프(40)를 내부에 열매체관(31)이 고정 설치하여된 히트파이프 순환관 유니트(A)로 구성함으로써 현장시공조립을 현저히 용이하게 한다.In addition, the heat pipe 40 is composed of a heat pipe circulation pipe unit (A) in which the heat medium pipe 31 is fixedly installed therein, thereby facilitating assembling site construction significantly.

한편, 열매체순환관(30)이 3방밸브(50)를 통하여 온수조 또는 냉수조로 순환싸이클이 전환되도록 함으로써 겨울철 난방뿐만 아니라 하절기의 냉방장치로의 전환이 자유롭게 된다.On the other hand, the heat cycle circulation tube 30 is switched to the hot water tank or the cold water tank through the three-way valve 50, so that not only the heating in winter but also the switching to the cooling device in the summer season is free.

즉, 스위치를 이용하여 제어되는 3방밸브(50)가 열매체순환관(30)과 온수조(10)를 연결시키면 열매체순환관(30)은 난방싸이클이 되고, 냉수조(20)로 연결시키면 열매체순환관(30)을 통하여 냉수가 순환되어 온돌바닥이 서늘하게 되는 냉방싸이클로 전환되는 것이다.That is, when the three-way valve 50 controlled by the switch connects the heat medium circulation pipe 30 and the hot water tank 10, the heat medium circulation pipe 30 becomes a heating cycle, and when connected to the cold water tank 20 Cold water is circulated through the heat medium circulation pipe 30 to be converted into a cooling cycle in which the ondol floor becomes cool.

따라서, 별도의 냉방기구를 실내에 설치하지 않아도 되어 실내공간에서의 소음발생을 차단시키고 실내 공간점유를 배제시키게 된다.Therefore, it is not necessary to install a separate cooling mechanism indoors to block the generation of noise in the indoor space and to exclude the occupancy of the indoor space.

또한, 이와 같은 구성에 따라 온수와 더불어 냉수를 자유롭게 사용할수 있음으로 생선과 같은 신선식품 세척 등에 이용하여 신선도유지를 향상시킬 수 있다.In addition, according to such a configuration can be used freely in addition to hot water and cold water can be used to wash fresh food such as fish to improve the freshness.

또한, 냉각수단(21)의 응축기(21b)에 열교환부를 부여하여 응축기(21b)에서 발생되는 열을 온수에너지로 재활용하여 에너지를 절감시키며 응축기의 효율도 증대시키게 된다.In addition, by providing a heat exchanger to the condenser 21b of the cooling means 21, the heat generated from the condenser 21b is recycled as hot water energy, thereby saving energy and increasing the efficiency of the condenser.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. Here, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 히트파이프 이용 냉난방 시스템은, 열매체순환관이 히트파이프의 전 길이에 걸쳐 내설되어 순환이 이루어짐으로써, 순간난방이 이루어짐과 아울러 열매체순환관의 직경이 가늘어짐에 따라 온수압력이 상승되어 열효율을 현저히 증대시키는 뛰어난 효과가 있다.As described in detail above, the heating and heating system using the heat pipe according to the present invention, the heat medium circulation tube is built up over the entire length of the heat pipe is made to circulate, instantaneous heating is made and the diameter of the heat medium circulation tube is thinner As a result, the hot water pressure is increased, thereby significantly increasing the thermal efficiency.

또한, 히트파이프가 수평설치되는 한편, 히트파이프 순환관 유니트로 구성하여 시공이 용이하고 공비를 절감시키는 효과가 있다.In addition, while the heat pipe is installed horizontally, it is easy to construct and reduce the cost of construction by configuring the heat pipe circulation pipe unit.

또한, 열매체순환관의 순환싸이클 연결이 3방밸브를 통하여 온수조 또는 냉수조로 전환되도록 함으로써 겨울철 난방뿐만 아니라 하절기의 난방장치로의 전환 이 자유로우며, 따라서 냉방기구로 인한 실내공간 침식, 실내공간에서의 소음발생을 차단시키고, 온수와 더불어 냉수를 사용할 수 있음으로 신선식품 세척 등에 이용할 수 있는 잇점이 있다.In addition, by connecting the circulation cycle of the heat medium circulation pipe to the hot water tank or the cold water tank through the three-way valve, it is free to switch not only to winter heating but also to the heating device of the summer season. It can be used for washing fresh foods by blocking the generation of noise and using cold water together with hot water.

또한, 냉수조 냉각수단의 응축기에 열교환부를 부여하여 응축기에서 발생되는 열을 온수에너지로 재활용하여 에너지를 절감시키며 응축기의 효율도 증대시키는 효과가 있다.In addition, by providing a heat exchanger to the condenser of the cold water tank cooling means, the heat generated from the condenser is recycled into hot water energy, thereby saving energy and increasing the efficiency of the condenser.

Claims (6)

보일러에 설치되는 온수조(10)와 상기 온수조(10)에 연결되며 온돌바닥을 돌아 복귀하는 열매체순환관(30)과 상기 열매체순환관과 연결되는 히트파이프(40)를 포함하여 이루어지는 온돌의 열교환시스템에 있어서,It is connected to the hot water tank 10 and the hot water tank (10) installed in the boiler of the ondol consisting of a heat medium circulation pipe 30 to return to the ondol floor and a heat pipe 40 connected to the heat medium circulation pipe In the heat exchange system, 상기 히트파이프(40)는 내부 하방에 길이 방향으로 열매체순환관(40)이 관통 내설되어 밀봉 결합됨을 특징으로 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템.The heat pipe (40) is a heat pipe heating and heating system, characterized in that the heat medium circulation pipe (40) is penetrated in the inner direction in the longitudinal direction below the seal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 히트파이프(40)는 양측으로 인출된 열매체관(31) 단부에 관이음수단(35)이 형성된 히트파이프 순환관 유니트(40A)로 형성됨을 특징으로 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템.The heat pipe (40) is a heat pipe heating and heating system, characterized in that formed by heat pipe circulation pipe unit (40A) formed with pipe fitting means (35) at the end of the heat medium pipe (31) drawn to both sides. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열매체순환관(30)은 상기 온수조(10)와, 압축기(21a)와 응축기(21b) 및 증발기(21c)를 포함하는 냉각수단(21)이 구비되는 냉수조(20)에 3방밸브(50)를 통하여 연결되어 난방싸이클 및 냉방싸이클로의 전환이 가능토록 구성됨을 특징으로 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템.The heat medium circulation pipe 30 is a three-way valve in the cold water tank 20 in which the hot water tank 10 and the cooling means 21 including the compressor 21a, the condenser 21b, and the evaporator 21c are provided. A heating and heating system using a heat pipe, characterized in that configured to be connected via (50) to switch between heating and cooling cycles. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 냉수조(20)의 냉각수단 응축기(21b)는 온수조(10)로 연결되는 열교환부(23)에 의하여 폐열이 회수되도록 구성됨을 특징으로 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템.Cooling means condenser (21b) of the cold water tank 20 is a heat pipe heating and heating system, characterized in that configured to recover the waste heat by the heat exchange unit 23 is connected to the hot water tank (10). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 히트파이프(40)의 절단면은 일반적 관형태인 원형관 또는 역삼각형 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템.Cut surface of the heat pipe 40 is a heat pipe using a heat pipe, characterized in that formed in the shape of a circular tube or inverted triangle of a general tubular shape. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 3방밸브(50)는 솔레노이드밸브로 이루어져 콘트롤패널의 전환스위치에 의하여 제어됨을 특징으로 하는 히트파이프 이용 냉난방 시스템.The three-way valve 50 is composed of a solenoid valve is heated and heated using a heat pipe, characterized in that controlled by the switch of the control panel.
KR1020040063430A 2004-08-12 2004-08-12 Heating/cooling system using heat-pipe KR20060014748A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040063430A KR20060014748A (en) 2004-08-12 2004-08-12 Heating/cooling system using heat-pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040063430A KR20060014748A (en) 2004-08-12 2004-08-12 Heating/cooling system using heat-pipe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060014748A true KR20060014748A (en) 2006-02-16

Family

ID=37123652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040063430A KR20060014748A (en) 2004-08-12 2004-08-12 Heating/cooling system using heat-pipe

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060014748A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140134526A (en) * 2013-05-14 2014-11-24 장재형 High efficiency energy generation
WO2017191980A1 (en) * 2016-05-02 2017-11-09 박자현 Heating system
WO2021225425A1 (en) * 2020-05-08 2021-11-11 Kim Hyung Gon Heating pipe for boiler using double pipe

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140134526A (en) * 2013-05-14 2014-11-24 장재형 High efficiency energy generation
WO2017191980A1 (en) * 2016-05-02 2017-11-09 박자현 Heating system
WO2021225425A1 (en) * 2020-05-08 2021-11-11 Kim Hyung Gon Heating pipe for boiler using double pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203163564U (en) Loop gravity assisted heat pipe heat transfer device provided with flat plate type evaporator
CN100506004C (en) Remote passive circulating phase-change heat-diffusing method and system
CN102538524A (en) Loop gravity-assisted heat pipe heat transfer device
KR20130027545A (en) Cold and hot water creation module with thermoelement and 3way-valve and its boiler also its mat
CN103940147A (en) System and method for heat pipe radiation type top board heating/refrigeration
JP6442712B2 (en) Heat utilization device
CN104501455A (en) Combined heating and cooling solar-assisted heat pump system
KR20060014748A (en) Heating/cooling system using heat-pipe
CN203824159U (en) Heat pipe radiation type top plate heating/refrigerating system
CN100523658C (en) Solar and air composite heat source energy-storage heat pump device
KR101014371B1 (en) Heat pipe
CN103868382A (en) Novel heat pipe heating system and heat conduction method
CN205957488U (en) Water tank heat transfer structure and water heater
JP6164537B2 (en) Cold / heat generator
CN203744369U (en) Novel heat pipe warmer
CN104390377B (en) A kind of loop heat pipe type photovoltaic and photothermal integral wall
CN216924612U (en) Geothermal air conditioning circulating system
CN205593245U (en) Flow state ice submarine cooling system
CN219262653U (en) Novel cooling device of drilling pump
KR20110002137A (en) Vacuum thermostat
CN102374696A (en) Heating, refrigeration and hot-water system utilizing solar energy and heat pump
KR20030069630A (en) Heat pipe and floor heater having the heat pipe
JP4500971B2 (en) Top heat type heat pipe
CN109057143B (en) Novel energy-saving building material
RU186942U1 (en) Intensified heat transfer solar collector with independent heating circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application