KR20070023272A - A heat-acoustic an air conditioner apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공명관내에 설치된 스택의 적어도 어느 일단부에 열전달 매체의 일단부를 접촉되게 설치함과 아울러 열전달 매체의 타단부를 공명관의 통로내에 위치하도록 구성하고, 공명관의 통로를 공조덕트로 연통되게 연결하여 차량에 적용함으로써, 간단한 구성으로 차량의 냉난방 실현할 수 있도록 한 차량용 열음향 공조장치를 제공하는 것이다.The present invention is provided so that one end of the heat transfer medium is in contact with at least one end of the stack installed in the resonance tube, and the other end of the heat transfer medium is positioned in the passage of the resonance tube, and the passage of the resonance tube is connected in an air conditioning duct. It is to provide a vehicle heat acoustic air conditioning apparatus that can be applied to a vehicle to realize the heating and cooling of the vehicle with a simple configuration.
차량, 공조, 방열, 흡열 Vehicle, air conditioning, heat dissipation, heat absorption
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 열음향 공조장치의 외관을 도시한 사시도.1 is a perspective view showing the appearance of a vehicle thermoacoustic air conditioner according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 공조장치의 단면도로, 공명관의 내부에 스택 및 열교환 매체의 구성이 나타나도록 절단하여 도시한 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of the air conditioner shown in FIG. 1 and is a cross-sectional view of the air conditioner shown in FIG.
도 3은 도 2에서의 절단 방향과 직각인 방향으로 공명관을 절단하여 스택 및 열교환 매체의 구성이 나타나도록 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing the configuration of the stack and the heat exchange medium by cutting the resonance tube in a direction perpendicular to the cutting direction in FIG.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 열음향 공조장치의 외관을 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view showing the appearance of the thermoacoustic air conditioner for a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 도 4에 도시된 공조장치의 단면도로, 공명관의 내부에 스택 및 열교환 매체의 구성이 나타나도록 절단하여 도시한 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view of the air conditioner shown in FIG. 4, and is a cross-sectional view of the air conditioner shown in FIG.
도 6은 도 4에서의 절단 방향과 직각인 방향으로 공명관을 절단하여 스택 및 열교환 매체의 구성이 나타나도록 도시한 단면도.6 is a cross-sectional view showing the configuration of the stack and the heat exchange medium by cutting the resonance tube in a direction perpendicular to the cutting direction in FIG.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 열음향 공조장치의 외관을 도시한 사시도.Figure 7 is a perspective view showing the appearance of the thermoacoustic air conditioner for a vehicle according to a third embodiment of the present invention.
도 8은 도 7에 도시된 공조장치의 단면도로, 공명관의 내부에 스택 및 제1 열교환 매체의 구성이 나타나도록 절단하여 도시한 단면도.FIG. 8 is a cross-sectional view of the air conditioner shown in FIG. 7, and is a cross-sectional view of the air conditioner and the first heat exchange medium.
도 9는 도 7에서의 절단 방향과 직각인 방향으로 공명관을 절단하여 스택 및 제2 열교환 매체의 구성이 나타나도록 도시한 단면도.FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the stack and the second heat exchange medium by cutting the resonance tube in a direction perpendicular to the cutting direction in FIG. 7; FIG.
도 10은 도 7에서의 절단 방향과 직각인 방향으로 공명관을 절단하여 스택 및 제2 열교환 매체의 구성이 나타나도록 도시한 단면도.10 is a cross-sectional view showing the configuration of the stack and the second heat exchange medium by cutting the resonance tube in a direction perpendicular to the cutting direction in FIG.
도 11은 본 발명에서 음파를 발생시키기 위한 원리를 설명한 도면.11 is a view for explaining the principle for generating sound waves in the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100,200 : 공명관100,200: Resonance Hall
110,210 : 공조덕트110,210: Air conditioning duct
130, 230 : 스택130, 230: Stack
150,250 : 열교환 매체150,250: Heat Exchange Medium
120,220 : 음파 발생수단120,220: sound wave generating means
본 발명은 차량용 열음향 공조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공명관내에 설치된 스택의 적어도 어느 일단부에 열전달 매체의 일단부를 접촉되게 설치함과 아울러 열전달 매체의 타단부를 공명관의 통로내에 위치하도록 구성하고, 공명관의 통로를 공조덕트로 연통되게 연결하여 차량에 적용함으로써, 간단한 구성으로 차량의 냉난방 실현할 수 있도록 한 차량용 열음향 공조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoacoustic air conditioner for a vehicle, and more particularly, at least one end of the heat transfer medium is installed in contact with at least one end of the stack installed in the resonance tube, and the other end of the heat transfer medium is positioned in the passage of the resonance tube. The present invention relates to a thermoacoustic air conditioner for a vehicle configured to realize cooling and heating of a vehicle with a simple configuration by connecting a passage of a resonance tube to an air conditioning duct.
일반적으로 냉각방식에는 증기 압축기, 전자 냉동식, 증기 분사식, 볼텍스 튜브(vortex tube)식 등이 있으며, 이러한 냉각방식중에서도 자동차용 에어컨 시스템에서 채용하고 있는 냉각방식은 프레온을 냉매로 사용하는 증기 압축식이다.Generally, the cooling method includes a steam compressor, an electronic refrigeration type, a steam injection type, and a vortex tube type. Among these cooling methods, a cooling method employed in an automotive air conditioning system is a steam compression type using freon as a refrigerant. to be.
즉, 자동차용 에어컨 시스템은 엔진의 회전력으로 압축ㆍ순환되는 냉매의 잠열을 이용하는 것으로서, 크게 증발기, 압축기, 응축기, 팽창밸브의 4가지 주요 부품으로 구성되며, 이들 구성부품에서 냉각이 이루어지는 과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.In other words, the automotive air conditioner system uses latent heat of the refrigerant compressed and circulated by the rotational force of the engine, and is mainly composed of four main components such as an evaporator, a compressor, a condenser, and an expansion valve. The explanation is as follows.
먼저, 자동차용 에어컨 시스템이 가동되면, 가스 상태의 냉매가 증발기에서 압축기로 흡입ㆍ압축된 후, 고온ㆍ고압의 가스 상태로 응축기로 보내지고, 이 응축기에서 강제 냉각된 냉매는 팽창밸브를 지나면서 저온ㆍ저압의 습증기상태로 팽창된 후 다시 증발기로 보내져 저온ㆍ저압의 가스 상태로 전환된다.First, when an automotive air conditioner system is operated, a refrigerant in a gaseous state is sucked and compressed from an evaporator to a compressor, and then sent to a condenser in a gaseous state at high temperature and high pressure. It is expanded to low-temperature and low-pressure wet steam and then sent back to the evaporator to switch to low-temperature and low-pressure gas.
여기서, 증발기를 지나는 냉매는 기화시 그 주변을 지나는 공기의 열을 빼앗게 되는 바, 이때 냉각된 공기는 차량의 실내로 유입되면서 냉방이 이루어는 것이다.Here, the refrigerant passing through the evaporator is deprived of the heat of the air passing through the evaporation bar, in which case the cooled air is cooled as it enters the interior of the vehicle.
그러나, 상기와 같은 자동차용 에어컨 시스템의 냉각방식은 냉매로 (프레온)염화불화탄소(CFC)를 사용하고 있는 바, 이 염화불화탄소는 외부 배출시 지구의 오존층을 파괴하고, 지구의 온난화를 촉진하는 등 심각한 환경문제를 일으키고 있어 그 대체 냉매 또는 시스템의 개발이 시급한 실정이다.However, the cooling method of the above-described automotive air conditioner system uses (freon) chlorofluorocarbon (CFC) as a refrigerant, which destroys the earth's ozone layer and promotes global warming. Due to serious environmental problems, it is urgent to develop alternative refrigerants or systems.
또한, 상기한 증기 압축식 냉각방식에는 복잡한 기계구조의 채용으로 고장 발생이 잦고, 특히 냉매를 흡입ㆍ압축하는 압축기가 구동시 큰 동력을 필요로함은 물론 큰 소음을 발생시키는 문제점이 있었다.In addition, the steam compression cooling method has a problem that frequent failure occurs due to the adoption of a complicated mechanical structure, in particular, a compressor that sucks and compresses a refrigerant requires a large power while driving and generates a loud noise.
한편, 이제까지는 종래 기술의 차동차용 에어컨 시스템의 문제점에 대하여 설명하였는 바, 차량에는 냉방 장치와 복합적으로 작용하여 차량 실내의 공기조화를 구현하기 위해 엔진을 냉각시키는 냉각수를 히터코어를 경유시켜, 이 히터코어의 주변을 통과하는 공기를 데운후, 데워진 공기를 차량 실내로 토출시킴으로써 차량의 난방이 이루어도록 하는 난방장치가 있다.On the other hand, the problem of the conventional air conditioner system for a differential vehicle has been described so far, the vehicle has a cooling water for cooling the engine in order to implement the air conditioning in the vehicle in combination with the cooling device via the heater core, There is a heating apparatus for heating the vehicle by heating the air passing through the heater core and then discharging the warmed air into the vehicle interior.
그러나, 종래 차량 실내의 난방을 위해 별도의 히터코어를 제작, 설치하여야 하는 등 제작 비용이 증가되는 문제점도 있었다.However, there has been a problem in that manufacturing costs are increased, such as to manufacture and install a separate heater core for heating a vehicle interior.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 공명관내에 설치된 스택의 적어도 어느 일단부에 열전달 매체의 일단부를 접촉되게 설치함과 아울러 열전달 매체의 타단부를 공명관의 통로내에 위치하도록 구성하고, 공명관의 통로를 공조덕트로 연통되게 연결하여 차량에 적용함으로써, 간단한 구성으로 차량의 냉난방 실현할 수 있도록 한 차량용 열음향 공조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and is provided so that one end of the heat transfer medium is in contact with at least one end of the stack installed in the resonance tube, and the other end of the heat transfer medium is located in the passage of the resonance tube. It is also an object of the present invention to provide a thermoacoustic air conditioner for a vehicle in which a cooling and heating of the vehicle can be realized by a simple configuration by connecting a passage of a resonance tube to an air conditioning duct.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 의한 차량용 열음향 조장치는, 중앙에 전후측을 관통하는 통로가 형성되도록 중공의 환상의 관로를 가지고, 상기 관로의 중심을 이은 원의 원주 길이가 음파의 파장의 정수배로 이루어지며, 상기 관로내에 상기 작동 유체가 봉입되는 공명관과; 공기가 유입됨과 아울러 단부가 상기 공명관의 전방측에 상기 통로와 연통 가능하게 연결되는 유입 덕트와, 단부가 상기 공명관의 후방측에 상기 통로와 연통 가능하게 연결되어 공기를 배출시키는 배출덕트로 이루어진 공조덕트와; 상기 공명관의 외면에 배치되는 제1 음파를 발생시키기 위한 제1 음파 발생기와, 상기 제1 음파 발생기로부터 상기관로를 따라 음파의파장의 홀수배의 거리가 이격된 곳에 제2 음파를 발생시키기 위한 제2 음파 발생기를 가지는 음파 발생수단과; 복수개의 평판이 원주 방향으로 일정 간격 이격되게 적층 배치되어 상기 공명관의 관로내에 설치되는 적어도 하나 이상의 스택과; 제1, 제2 음파 발생기를 제어하는 음파 발생 제어수단과; 일단이 공명관의 스택의 단부중 고온측에 설치되고, 타단이 상기 공명관을 관통하여 상기 통로내에 위치하는 열전달 매체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The thermoacoustic vehicle acoustic apparatus according to the first embodiment of the present invention for achieving the above object has a hollow annular conduit so that a passage penetrating the front and rear sides is formed in the center of the circle. A resonance tube having a circumferential length consisting of an integral multiple of the wavelength of the sound wave, wherein the working fluid is enclosed in the conduit; An air inlet and an inlet duct whose end is communicatively connected to the passage on the front side of the resonator tube, and an air duct consisting of an exhaust duct connected to the passage on the rear side of the resonator tube to discharge the air Ducts; A first sound wave generator for generating a first sound wave disposed on an outer surface of the resonance tube, and from the first sound wave generator, Sound wave generating means having a second sound wave generator for generating a second sound wave at a distance of an odd multiple of the wavelength; At least one stack having a plurality of plates stacked in a circumferential direction at a predetermined interval and installed in a conduit of the resonance tube; Sound wave generation control means for controlling the first and second sound wave generators; One end is provided on the high temperature side of the end of the stack of resonant tubes, and the other end comprises a heat transfer medium passing through the resonant tube and positioned in the passage.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 제2 실시예에 의한 차량용 열음향 공조장치는, 중앙에 전후측을 관통하는 통로가 형성되도록 중공의 환상의 관로를 가지고, 상기 관로의 중심을 이은 원의 원주 길이가 음파의 파장의 정수배로 이루어지며, 상기 관로내에 상기 작동 유체가 봉입되는 공명관과; 공기가 유입됨과 아울러 단부가 상기 공명관의 전방측에 상기 통로와 연통 가능하게 연결되는 유입덕트와, 단부가 상기 공명관의 후방측에 상기 통로와 연통 가능하게 연결되어 공기를 배출시키는 배출덕트로 이루어진 공조덕트와; 상기 공명관의 외면에 배치되는 제1 음파를 발생시키기 위한 제1 음파 발생기와, 상기 제1 음파 발생기로부 터 상기관로를 따라 음파의파장의 홀수배의 거리가 이격된 곳에 제2 음파를 발생시키기 위한 제2 음파 발생기를 가지는 음파 발생수단과; 복수개의 평판이 원주 방향으로 일정 간격 이격되게 적층 배치되어 상기 공명관의 관로내에 설치되는 적어도 하나 이상의 스택과; 제1, 제2 음파 발생기를 제어하는 음파 발생 제어수단과; 일단이 공명관의 스택의 단부중 저온측에 설치되고, 타단이 상기 공명관을 관통하여 상기 통로내에 위치하는 열전달 매체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In accordance with a second aspect of the present invention, there is provided a thermoacoustic air conditioner for vehicles according to the present invention. A resonant tube whose circumferential length of the circle is an integer multiple of the wavelength of the sound wave and in which the working fluid is enclosed in the conduit; Air inflow and air inlet duct end is connected to the passage in front of the resonator tube in communication with the passage, the end is connected to the passage in communication with the passage on the rear side of the resonance tube air conditioning consisting of exhaust air Ducts; A first sound wave generator for generating a first sound wave disposed on an outer surface of the resonance tube, and from the first sound wave generator, Sound wave generating means having a second sound wave generator for generating a second sound wave at a distance of an odd multiple of the wavelength; At least one stack having a plurality of plates stacked in a circumferential direction at a predetermined interval and installed in a conduit of the resonance tube; Sound wave generation control means for controlling the first and second sound wave generators; One end is provided on the low temperature side of the end of the stack of resonant tubes, and the other end comprises a heat transfer medium penetrating the resonant tube located in the passage.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 의한 차량용 열음향 공조장치는, 중앙에 전후측을 관통하는 통로가 형성되도록 중공의 환상의 관로를 가지고, 상기 관로의 중심을 이은 원의 원주 길이가 음파의 파장의 정수배로 이루어지며, 상기 관로내에 작동 유체가 봉입되는 한쌍의 제1ㆍ제2 공명관과; 공기가 유입되는 유입덕트와, 상기 유입덕트로부터 분기되어 상기 제1ㆍ제2 공명관의 전방부측 통로와 연통 가능하게 연결되는 소정 길이의 전방측 제1ㆍ제2 분기덕트와, 상기 제1ㆍ제2 공명관의 후방부측 통로와 연통 가능하게 연결되는 소정 길이의 후방측 제1ㆍ제2 분기덕트와, 상기 후방측 제1ㆍ제2 분기덕트에 연장 형성되어 상기 후방측 제1ㆍ제2 분기덕트를 통과한 공기를 합류시켜 배출되도록 하는 배출덕트로 이루어진 공조덕트와; 상기 유입덕트를 통과한 공기가 상기 전방측 제1,제2 분기덕트로 선택적으로 이송되도록 하거나 전방측 제1, 제2 분기덕트로 분기되어 이송되도록 하는 온도조절도어와; 상기 공명관의 외면에 배치되는 제1 음파를 발생 시키기 위한 제1 음파 발생기와, 상기 제1 음파 발생기로부터 상기관로를 따라 음파의파장의 홀수배의 거리가 이격된 곳에 제2 음파를 발생시키기 위한 제2 음파 발생기를 가지는 음파 발생수단과; 복수개의 평판이 원주 방향으로 일정 간격 이격되게 적층 배치되어 상기 공명관의 관로내에 설치되는 적어도 하나 이상의 스택과; 제1, 제2 음파 발생기를 제어하는 음파 발생 제어수단과; 일단이 제1 공명관의 스택의 단부중 고온측에 설치되고, 타단이 상기 공명관을 관통하여 상기 통로내에 위치하는 제1 열전달 매체와; 일단이 제2 공명관의 스택의 단부중 저온측에 설치되고, 타단이 상기 공명관을 관통하여 상기 통로내에 위치하는 제2 열전달 매체로 이루어진 것을 특징으로 한다.In accordance with a third aspect of the present invention, there is provided a thermoacoustic air-conditioning apparatus for a vehicle having a hollow annular conduit so that a passage penetrating the front and rear sides is formed in a circle. A pair of first and second resonance tubes whose circumferential length is an integer multiple of the wavelength of the sound wave, and in which a working fluid is enclosed in the conduit; An inlet duct through which air is introduced, a front side first and second branch duct of a predetermined length which is branched from the inlet duct so as to be in communication with the front side passage of the first and second resonance tubes, and the first and second The rear side first and second branch ducts of a predetermined length connected to the rear side passage of the resonator tube and the rear side first and second branch ducts extending from the rear side first and second branch ducts. An air conditioning duct consisting of an exhaust duct configured to discharge the air passing through the air; A temperature control door for selectively passing the air passing through the inlet duct to the front first and second branch ducts or branching the front ducts to the first and second branch ducts; A first sound wave generator for generating a first sound wave disposed on an outer surface of the resonance tube, and from the first sound wave generator, Sound wave generating means having a second sound wave generator for generating a second sound wave at a distance of an odd multiple of the wavelength; At least one stack having a plurality of plates stacked in a circumferential direction at a predetermined interval and installed in a conduit of the resonance tube; Sound wave generation control means for controlling the first and second sound wave generators; A first heat transfer medium having one end installed at a high temperature side of an end portion of the stack of the first resonance tube and the other end penetrating the resonance tube and positioned in the passage; One end is provided on the low temperature side of the end of the stack of the second resonant tube, and the other end is composed of a second heat transfer medium passing through the resonant tube and positioned in the passage.
이하, 본 발명의 바람직한 제1 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 열음향 공조장치의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공조장치의 단면도로, 공명관의 내부에 스택 및 열교환 매체의 구성이 나타나도록 절단하여 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2에서의 절단 방향과 직각인 방향으로 공명관을 절단하여 스택 및 열교환 매체의 구성이 나타나도록 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 열음향 공조장치의 외관을 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 공조장치의 단면도로, 공명관의 내부에 스택 및 열교환 매체의 구성이 나타나도록 절단하여 도시한 단면도이며, 도 6은 도 4에서의 절단 방향과 직각인 방향으로 공명관을 절단하 여 스택 및 열교환 매체의 구성이 나타나도록 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 열음향 공조장치의 외관을 도시한 사시도이며, 도 8은 도 7에 도시된 공조장치의 단면도로, 공명관의 내부에 스택 및 열교환 매체의 구성이 나타나도록 절단하여 도시한 단면도이며, 도 9는 도 7에서의 절단 방향과 직각인 방향으로 공명관을 절단하여 스택 및 열교환 매체의 구성이 나타나도록 도시한 단면도이며, 도 10은 도 7에서의 절단 방향과 직각인 방향으로 공명관을 절단하여 스택 및 열교환 매체의 구성이 나타나도록 도시한 단면도이며, 도 11은 본 발명에서 음파를 발생시키기 위한 원리를 설명한 도면이다.1 is a perspective view showing the appearance of a thermoacoustic air conditioner for a vehicle according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the air conditioner shown in Figure 1, the structure of the stack and the heat exchange medium in the resonance tube FIG. 3 is a cross-sectional view of the resonator tube in a direction perpendicular to the cutting direction in FIG. 2 to show the configuration of the stack and the heat exchange medium, and FIG. 4 is a second embodiment of the present invention. Figure 5 is a perspective view showing the appearance of a vehicle thermoacoustic air conditioner according to an example, Figure 5 is a cross-sectional view of the air conditioning apparatus shown in Figure 4, cut to show the configuration of the stack and heat exchange medium inside the resonance tube, 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the stack and the heat exchange medium by cutting the resonance tube in a direction perpendicular to the cutting direction in Figure 4, Figure 7 is a vehicle according to a third embodiment of the present invention Figure 8 is a perspective view showing the appearance of the thermoacoustic air conditioner for the device, Figure 8 is a cross-sectional view of the air conditioning apparatus shown in Figure 7, a cross-sectional view showing the configuration of the stack and the heat exchange medium inside the resonance tube, Figure 9 7 is a cross-sectional view illustrating the structure of the stack and the heat exchange medium by cutting the resonance tube in a direction perpendicular to the cutting direction in FIG. 7, and FIG. 10 illustrates a stack and heat exchange by cutting the resonance tube in a direction perpendicular to the cutting direction in FIG. 7. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of a medium, and FIG. 11 is a view for explaining the principle for generating sound waves in the present invention.
본 발명의 제1 실시예는 통상적인 차량용 열음향 공조장치에서 히터코어를 사용하지 않고서도 차량 실내의 난방을 수행할 수 있도록 한 것으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공명관(100)과, 공조덕트(110)와, 음파 발생수단(120)과, 스택(130)과, 음파 발생 제어수단(140)과, 열전달 매체(150)를 포함하여 이루어진다.The first embodiment of the present invention is to enable the heating of the vehicle interior without using a heater core in a typical vehicle thermoacoustic air conditioning apparatus, as shown in Figures 1 to 3, the
먼저, 상기 공명관(100)은 중앙에 전후측을 관통하는 통로(101)가 형성되도록 중공의 환상의 관로(102)를 가지고, 상기 관로(102)의 중심을 이은 원의 원주 길이가원주 길이가 음파의 파장의 정수배로 이루어지며, 상기 관로(102)내에 상기 작동 유체가 봉입되어 구성된다.First, the
상기 공조덕트(110)는 공기가 유입됨과 아울러 단부가 상기 공명관(100)의 전방측에 상기 통로(101)와 연통 가능하게 연결되는 유입덕트(111)와, 단부가 상기 공명관(100)의 후방측에 상기 통로(101)와 연통 가능하게 연결되어 공기를 배출시 키는 배출덕트(112)로 이루어진다.The air-
상기 음파 발생수단(120)은 상기 공명관(100)의 외면에 배치되는 제1 음파를 발생시키기 위한 제1 음파 발생기(121)와, 상기 제1 음파 발생기(121)로부터 상기관로(120)를 따라 음파의파장의 홀수배의 거리가 이격된 곳에 제2 음파를 발생시키기 위한 제2 음파 발생기(122)로 구성된다.The sound wave generating means 120 is a first
여기서, 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)로는 스피커 등이 사용될 수 있다.Here, a speaker or the like may be used as the first and second
상기 스택(130)은 복수개의 평판(131)이 원주 방향으로 일정 간격 이격되게 적층 배치되어 상기 공명관(100)의 관로(102)내에 설치되는 적어도 하나 이상으로 이루어진다.The
여기서, 상기 스택(130)은 본 발명에서 2개를 일정 간격 이격되게 하여 설치한 것을 예로 들어 설명하였다.Here, the
상기 음파 발생 제어수단(140)은 상기 제1 음파와 제2 음파와의 위상차가 90도의 홀수배가 되도록 발생시키기 위해 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)를 제어한다.The sound wave generation control means 140 controls the first and second
상기 열전달 매체(150)는 일단이 공명관(100)의 스택(130)의 단부중 고온측에 설치되고, 타단이 상기 공명관(100)을 관통하여 상기 통로(101)내에 위치하여 주위로 열을 방열시키는 역할을 한다.One end of the
여기서, 상기 열전달 매체(150)를 설치할 때, 공명관(100)내에 채워진 작동 유체가 통로(101)로 유출되지 않도록 기밀성 있게 설치하여야 함은 물론이다.Here, when installing the
상기 열전달 매체(150)는 열을 전달하는 재질이면 무엇이든지 사용가능하나, 본 발명에서는 내부에 진공 상태의 공간부를 가지도록 밀폐되고, 상기 공간부내에 작동 유체가 내장되는 편평한 형상으로 이루어진 튜브로 구성하였다.The
상기 열전달 매체(150)내에 채워진 작동유체는 스택(130)의 고온측 단부에서 전달된 열원에 의해 가열된 후, 통로(101)내에 위치하는 열전달 매체(150)의 단부를 향해 이동하면서 증발하면서 통로(101)내로 열을 방출한 다음, 응축된 후, 다시 열전달 매체(150)의 내벽면을 타고 스택(130)의 고온측에 인접하는 열교환 매체(130)의 단부측으로 귀환하게 과정을 반복하게 됨으로써, 스택(1300의 고온측 단부에서 발생된 열은 통로(101)에서 방열되어 통로(101)를 통과하는 공기를 고온으로 열교환시킨다.The working fluid filled in the
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 대한 작동 관계를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation relationship of the first embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 예를 들어 상기 음파 발생 제어수단(140)이 상기 제1 음파가 제2 음파보다 위상이 90도 빠르게 음파를 발생시키도록 제어하는 경우는, 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)로부터 발생된 음파는 공명관(100)내로 들어가서 양방향으로 진행된다. 공명관(100)내에서 전달되는 음파의 위상은 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)의 배치 간격과 음파 위상차의 관계로부터 도 11에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)로부터 발생되는 음파중 도면상의 좌측 방향으로 전달되는 음파(2L)(3L)은 동일한 위상이기 때문에 중합되어 증폭하게 된다.First, for example, when the sound wave
반면에, 도면상의 우측 방향으로 전달되는 음파(2R)(3R)는 서로 위상차가 반 대이기 때문에 소멸된다.On the other hand, the
따라서, 상기 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)로부터 발생된 음파는 도면상의 좌측으로 전달되는 음파만 남게 된다.Therefore, the sound waves generated from the first and second
여기서, 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)로부터 발생되어 소멸되지 않고 남는 음파의 진행 방향은 도 3에 도시된 공명관(100)에서 보면 실선 화살표 방향인 반시계 방향으로 진행되는 것이다.Here, the traveling direction of the sound waves generated from the first and second
마찬가지 원리로, 상기 음파 발생 제어수단(140)이 상기 제1 음파가 제2 음파보다 위상이 90도 느리게 음파를 발생시키도록 제어하는 경우는, 상기 공명관(100)내에서 음파는 시계방향으로 진행된다.In the same principle, when the sound wave generation control means 140 controls the first sound wave to generate sound waves 90 degrees slower than the second sound wave, the sound waves travel clockwise in the
일본국 특개2000-337724호에서와 같이 음파의 진행방향과 반대방향으로 열의 흐름이 발생되는 것이 알려져 있는 바, 상기와 같이, 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)에서 발생되어 공명관(100)의 반시계 반향으로 전달되는 음파는 공명관(100)내에 설치된 스택(130)을 통과하면서 공명관(100)내에 채워진 작동 유체인 가스 덩어리에 의해 스택(130)을 이루는 평판(131) 사이의 간극에서 점선 화살표 방향, 즉 음파의 이동 반대 방향으로 열이 이동된다.As in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-337724, it is known that heat flow is generated in a direction opposite to the traveling direction of sound waves. As described above, the first and second
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 스택(130)의 a지점에서 열을 흡열하여 b지점에서 열을 방열하게 된다.That is, as shown in FIG. 3, heat is absorbed at a point a of the
따라서, 스택(130)의 a지점은 저온측이 되고, b지점은 고온측이 되는 것이다.Therefore, point a of the
음파가 반대방향으로 진행하는 경우는, 스택(130)의 a지점은 저온측이 되고, b지점은 저온측이 된다.When the sound waves travel in the opposite direction, the point a of the
본 발명의 제1 실시예는 스택(130)의 단부중 고온측 단부에 열전달 매체(150)가 공명관(100)의 통로(101)내로 연장되도록 설치되어 있기 때문에 이 통로(101)로내로 공기를 통과시키게 되면, 통로(101)를 통과하는 공기가 열전달 매체(150)에 의해 온기로 열교환되는 것이다.In the first embodiment of the present invention, since the
결국에는 공조덕트(110)를 구성하는 유입덕트(111)를 통해 외기가 유입되면, 이 유입된 공기는 공명관(100)의 통로(101)를 통과하면서 열전달 매체(150)에 의해 온기로 열교환되어 배출덕트(112)로 배출된다.Eventually, when the outside air is introduced through the
따라서, 상기 배출덕트(112)를 차량의 실내로 연장하여 설치하게 되면, 실내의 난방이 이루어지게 되는 것이다.Therefore, when the
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 차량 실내의 난방시에는 공조케이스내에 히터코어를 사용 않아도 된다.As described above, the present invention does not require the use of a heater core in an air conditioning case when heating a vehicle interior.
그러나, 본 발명의 제1 실시예로 이루어진 공조장치는 차량 이외에 공조 분야에 적용 가능함은 물론이다.However, the air conditioner according to the first embodiment of the present invention can be applied to the air conditioning field in addition to the vehicle.
이제까지는 본 발명의 제1 실시예에 대하여 설명하였다.So far, the first embodiment of the present invention has been described.
다음으로, 본 발명의 바람직한 제2 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 제2 실시예는 통상적인 차량용 공조장치에서 차량 실내의 냉방을 실시할 수 있도록 한 것으로, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 공명관(200)과, 공조덕트(210)와, 음파 발생수단(220)과, 스택(230)과, 음파 발생 제어수단(240) 과, 열전달 매체(250)를 포함하여 이루어진다.The second embodiment of the present invention is to enable the cooling of the vehicle interior in a conventional vehicle air conditioner, as shown in Figures 4 to 6, the
먼저, 상기 공명관(200)은, 중앙에 전후측을 관통하는 통로(201)가 형성되도록 중공의 환상의 관로(202)를 가지고, 상기 관로(202)의 중심을 이은 원의 원주 길이가원주 길이가 음파의 파장의 정수배로 이루어지며, 상기 관로(202)내에 상기 작동 유체가 봉입되어 구성된다.First, the
상기 공조덕트(210)는, 공기가 유입됨과 아울러 단부가 상기 공명관(200)의 전방측에 상기 통로(201)와 연통 가능하게 연결되는 유입덕트(211)와, 단부가 상기 공명관(200)의 후방측에 상기 통로(201)와 연통 가능하게 연결되어 공기를 배출시키는 배출덕트(212)로 이루어진다.The air-
상기 음파 발생수단(220)은, 상기 공명관(200)의 외면에 배치되는 제1 음파를 발생시키기 위한 제1 음파 발생기(221)와, 상기 제1 음파 발생기(221)로부터 상기관로(220)를 따라 음파의파장의 홀수배의 거리가 이격된 곳에 제2 음파를 발생시키기 위한 제2 음파 발생기(222)로 구성된다.The
상기 스택(230)은, 복수개의 평판(231)이 원주 방향으로 일정 간격 이격되게 적층 배치되어 상기 공명관(200)의 관로(202)내에 설치되는 적어도 하나 이상으로 이루어진다.The
상기 음파 발생 제어수단(240)은, 상기 제1 음파와 제2 음파와의 위상차가 90도의 홀수배가 되도록 발생시키기 위해 제1, 제2 음파 발생기(221)(222)를 제어하는 역할을 한다.The sound wave generation control means 240 controls the first and second
상기 열전달 매체(250)는 다수개로 이루어지며, 일단이 공명관(200)의 스택(230)의 단부중 저온측에 설치되고, 타단이 상기 공명관(200)을 관통하여 상기 통로(201)내에 위치하여 주위의 열을 흡열하는 역할을 한다.The
여기서, 상기 열전달 매체(250)를 설치할때, 공명관(100)내에 채워진 작동 유체가 통로(201)로 유출되지 않도록 기밀성 있게 설치되어야 함은 물론이다.Here, when installing the
상기 열전달 매체(250)는 열을 전달하는 재질이면 무엇이든지 사용 가능하나, 본 발명에서는 내부에 진공 상태의 공간부를 가지도록 밀폐되고, 상기 공간부내에 작동 유체가 내장되는 편평한 형상으로 이루어진 튜브로 구성하였다.The
상기 열전달 매체(250)내에 채워진 작동유체의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the working fluid filled in the
여기서, 공명관(200)내의 통로(201)를 통과하는 공기의 온도는 스택(230)의 저온측 단부의 온도보다 낮기 때문에 열전달 매체(250)내에 채워진 작동유체는 상기 통로(201)를 통과하는 공기의 열원에 의해 가열된 후, 스택(230)의 저온측 단부에 인접한 열전달 매체(250)의 단부를 향해 이동하면서 증발하면서 스택(230)의 저온측 단부로 열을 방출한 다음, 응축된 후, 다시 열교환 매체(250)의 내벽면을 타고 통로(201)내에 위치한 열전달 매체(250)의 단부측으로 귀환하는 과정을 반복하게 됨으로써, 공명관(200)의 통로(201)를 통과하여 배출덕트(212)를 통해 배출되는 공기를 유입덕트(211)로 유입되는 공기의 온도보다 낮은 냉기 상태가 되도록 열교환시켜 주게 된다.Here, since the temperature of the air passing through the
상기와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 대한 작동 관계를 설명하면 다 음과 같다.Referring to the operational relationship for the second embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 예를들어 상기 음파 발생 제어수단(240)이 상기 제1 음파가 제2 음파보다 위상이 90도 빠르게 음파를 발생시키도록 제어하는 경우는, 상기 제1, 제2 음파 발생기(221)(222)로부터 발생된 음파는 공명관(200)내로 들어가서 양방향으로 진행된다. 공명관(200)내에서 전달되는 음파의 위상은 제1, 제2 음파 발생기(221)(222)의 배치 간격과 음파 위상차의 관계로부터 도 11에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 음파 발생기(221)(222)로부터 발생되는 음파중 도면상의 좌측 방향으로 전달되는 음파(2L)(3L)는 동일한 위상이기 때문에 중합되어 증폭하게 된다.First, for example, when the sound wave generation control means 240 controls the first sound wave to generate sound waves 90 degrees faster than the second sound wave, the first and second sound wave generators 221 ( Sound waves generated from 222 enter the
반면에, 도면상의 우측 방향으로 전달되는 음파(2R)(3R)는 서로 위상차가 반대이기 때문에 소멸된다.On the other hand, the
따라서, 상기 제1, 제2 음파 발생기(221)(222)로부터 발생된 음파는 도면상의 좌측으로 전달되는 음파만 남게 된다.Accordingly, the sound waves generated from the first and second
여기서, 제1, 제2 음파 발생기(221)(222)로부터 발생되어 소멸되지 않고 남는 음파의 진행 방향은 도 6에 도시된 바와 같이 실선 화살표 방향인 반시계 방향으로 진행되는 것이다.Here, the traveling direction of the sound waves that are generated from the first and second
일본국 특개2000-337724호에서와 같이 음파의 진행방향과 반대방향으로 열의 흐름이 발생되는 것이 알려져 있는 바, 상기와 같이, 제1, 제2 음파 발생기(221)(222)에서 발생되어 공명관(200)의 반시계 반향으로 전달되는 음파는 공명관(200)내에 설치된 스택(230)을 통과하면서 공명관(200)내에 채워진 작동 유체인 가스 덩어리에 의해 스택(230)을 이루는 평판(231) 사이의 간극에서 점선 화살표 방 향, 즉 음파의 이동 반대 방향으로 열이 이동된다.As in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-337724, it is known that heat flow is generated in a direction opposite to a traveling direction of sound waves. As described above, the first and second
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 스택(230)의 a지점에서 열을 흡열하여 b지점에서 열을 방열하게 된다.That is, as illustrated in FIG. 6, heat is absorbed at point a of the
따라서, 스택(130)의 a지점은 저온측이 되고, b지점은 고온측이 되는 것이다.Therefore, point a of the
음파가 반대방향으로 진행하는 경우는, 스택(130)의 a지점은 저온측이 되고, b지점은 저온측이 된다.When the sound waves travel in the opposite direction, the point a of the
본 발명의 제2 실시예에서는 스택(230)의 단부측중 저온측 단부에 열교환 매체(250)가 공명관(200)의 통로(210)내로 연장되도록 설치되어 있기 때문에 이 통로(201)로 공기를 통과시키게 되면, 통로(201)를 통과하는 공기가 열교환 매체(250)에 의해 냉기로 열교환되는 것이다.In the second embodiment of the present invention, the
결국에는 공조덕트(220)를 구성하는 유입덕트(221)를 통해 외기가 유입되면, 이 유입된 공기는 공명관(200)의 통로(201)를 통과하면서 열교환 매체(250)에 의해 냉기로 열교환되어 배출 덕트(222)로 배출된다.Eventually, when the outside air is introduced through the
따라서, 상기 배출덕트(222)를 차량의 실내로 연장하게 되면, 실내의 냉방이 이루어지게 되는 것이다.Therefore, when the
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은,적어도 냉방시에는 환경 문제를 야기하는 냉매의 일종인 염화불화탄소(CFC)를 전혀 사용않음과 아울러 냉동사이클을 이루기 위해 냉매를 순환시키는 압축기를 사용하지 않아도 된다.As described above, the present invention, at least in cooling, does not use a chlorofluorocarbon (CFC), which is a kind of refrigerant causing environmental problems, and does not need to use a compressor that circulates the refrigerant to achieve a refrigeration cycle.
이제까지는 본 발명의 제2 실시예에 대하여 설명하였다.So far, the second embodiment of the present invention has been described.
마지막으로, 본 발명의 바람직한 제3 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Finally, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 제3 실시예는 통상적인 차량용 공조장치를 이용하지 않고서도 차량 실내의 냉난방이 가능하도록 한 것으로, 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제1ㆍ제2 공명관(100)(200)과, 공조덕트(110)와, 온도조절도어(300)와, 음파 발생수단(120)(220)과, 스택(130)과, 음파 발생 제어수단(140)(240)과, 다수의 제1 열교환 매체(150)와, 다수의 제2 열교환 매체(250)로 이루어진다.The third embodiment of the present invention is to enable the heating and cooling of the vehicle interior without using a conventional vehicle air conditioner, as shown in Figures 7 to 10, the first and second resonance tube 100 (200) ), The
상기 제1ㆍ제2 공명관(100)(200)은, 중앙에 전후측을 관통하는 통로(101)(201)가 형성되도록 중공의 환상의 관로(102)(202)를 가지고, 상기 관로(102)(202)의 중심을 이은 원의 원주 길이가 음파의 파장의 정수배로 이루어지며, 상기 관로(102)(202)내에 작동 유체가 봉입되어 구성된다.The first and second
상기 공조덕트(110)는, 공기가 유입되는 유입덕트(111)와, 상기 유입덕트(111)로부터 분기되어 상기 제1ㆍ제2 공명관(100)(200)의 전방부측에 통로(101)(201)와 연통 가능하게 연결되는 소정 길이의 전방측 제1ㆍ제2 분기덕트(113)(114)와, 상기 제1ㆍ제2 공명관(100)(200)의 후방부측에 통로(101)(201)와 연통 가능하게 연결되는 소정 길이의 후방측 제1ㆍ제2 분기덕트(115)(116)와, 상기 후방측 제1ㆍ제2 분기덕트(115)(116)에 연장 형성되어 상기 후방측 제1ㆍ제2 분기덕트(115)(116)를 통과한 공기를 합류시켜 배출되도록 하는 배출덕트(112)로 이루어진다.The
상기 온도조절도어(300)는, 상기 유입덕트(111)를 통과한 공기가 상기 전방 측 제1,제2 분기덕트(113)(114)로 선택적으로 이송되도록 하거나 전방측 제1, 제2 분기덕트(113)(114)로 분기되어 이송되도록 한다.The
여기서, 상기 온도조절도어(300)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 그 위치에 따라 난방 모드와 냉방 모드와 믹싱 모드를 실현할 수 있게 된다.Here, the
즉, 온도조절도어(300)의 위치를 300a의 위치로 하게 되면, 유입덕트(111)를 통과한 공기가 제2 분기덕트(114)로 유동되어, 냉방모드를 실현할 수 있게 된다.That is, when the position of the
그리고, 온도조절도어(300)의 위치를 300c의 위치로 하게 되면, 유입덕트(111)를 통과한 공기가 제1 분기덕트(113)로 유동되어, 난방모드를 실현할 수 있게 된다.When the position of the
그리고, 온도조절도어(300)의 위치를 300b의 위치로 하게 되면, 유입덕트(111)를 통과한 공기가 제1,2 분기덕트(113)(114)로 분기 유동되어, 믹싱모드를 실현할 수 있게 된다.When the position of the
상기 음파 발생수단(120)(220)은 상기 제1,제2 공명관(100)(200)의 외면에 배치되는 제1 음파를 발생시키기 위한 제1 음파 발생기(121)(221)와, 상기 제1 음파 발생기(121)(221)로부터 상기관로(102)(202)를 따라 음파의 파장의 홀수배의 거리가 이격된 곳에 제2 음파를 발생시키기 위한 제2 음파 발생기(122)(222)로 구성된다.The sound wave generating means 120 and 220 may include first
상기 스택(130)은, 복수개의 평판(131)(231)이 원주 방향으로 일정 간격 이격되게 적층 배치되어 상기 제1, 제2 공명관(100)(200)의 관로(102)(202)내에 설치 되는 적어도 하나 이상으로 이루어진다.The
상기 음파 발생 제어수단(140)(240)은 상기 제1 음파와 제2 음파의 위상차가 90도의 홀수배가 되도록 발생시키기 위해 제1, 제2 음파 발생기(121,221),(122,222)를 제어하는 역할을 한다.The sound wave generation control means 140, 240 controls the first and second sound wave generators 121,221, 122,222 to generate the phase difference between the first sound wave and the second sound wave to be an odd multiple of 90 degrees. do.
상기 제1 열교환 매체(150)는 다수개로 이루어지며, 일단이 제1 공명관(100)의 스택(130)의 단부중 고온측에 설치되고, 타단이 상기 제1 공명관(100)을 관통하여 상기 통로(101)내에 위치하여 주위로 열을 방열시키는 역할을 한다.The first
여기서, 상기 제1 열교환 매체(150)를 설치할때, 공명관(100)내에 채워진 작동 유체가 통로(101)로 유출되지 않도록 기밀성 있게 설치하여야 함은 물론이다.Here, when installing the first
상기 제1 열교환 매체(150)는 열을 전달하는 재질이면 무엇이든지 사용가능하나, 본 발명에서는 내부에 진공 상태의 공간부를 가지도록 밀폐되고, 상기 공간부내에 작동 유체가 내장되는 편평한 형상으로 이루어진 튜브로 구성하였다.The first
상기 제1 열교환 매체(150)내에 채워진 작동유체는 스택(130)의 고온측 단부에서 전달된 열원에 의해 가열된 후, 통로(101)내에 위치하는 열교환 매체(150)의 단부를 향해 이동하면서 증발하면서 통로(101)내로 열을 방출한 다음, 응축된 후, 다시 제1 열교환 매체(150)의 내벽면을 타고 스택(130)의 고온측에 인접하는 제1 열교환 매체(150)의 단부측으로 귀환하게 과정을 반복하게 됨으로써, 스택(1300의 고온측 단부에서 발생된 열은 통로(101)에서 방열되어 통로(101)를 통과하는 공기를 고온으로 열교환시킨다.The working fluid filled in the first
상기 제2 열교환 매체(250)는 다수개로 이루어지며, 일단이 제2 공명관(200) 의 스택(130)의 단부중 저온측에 설치되고, 타단이 상기 제2 공명관(200)을 관통하여 상기 통로(201)내에 위치하여 주위의 열을 흡열하는 역할을 한다.The second
여기서, 상기 제2 열교환 매체(250)를 설치할때, 공명관(100)내에 채워진 작동 유체가 통로(201)로 유출되지 않도록 기밀성 있게 설치되어야 함은 물론이다.Here, of course, when the second
상기 제2 열교환 매체(250)는 열을 전달하는 재질이면 무엇이든지 사용 가능하나, 본 발명에서는 내부에 진공 상태의 공간부를 가지도록 밀폐되고, 상기 공간부내에 작동 유체가 내장되는 편평한 형상으로 이루어진 튜브로 구성하였다.The second
상기 제2 열교환 매체(250)내에 채워진 작동유체의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the working fluid filled in the second
여기서, 공명관(200)내의 통로(201)를 통과하는 공기의 온도는 스택(230)의 저온측 단부의 온도보다 낮기 때문에 제2 열교환 매체(250)내에 채워진 작동유체는 상기 통로(201)를 통과하는 공기의 열원에 의해 가열된 후, 스택(230)의 저온측 단부에 인접한 제2 열교환 매체(250)의 단부를 향해 이동하면서 증발하면서 스택(230)의 저온측 단부로 열을 방출한 다음, 응축된 후, 다시 제2 열교환 매체(250)의 내벽면을 타고 통로(201)내에 위치한 제2 열교환 매체(250)의 단부측으로 귀환하는 과정을 반복하게 됨으로써, 공명관(200)의 통로(201)를 통과하여 배출덕트(212)를 통해 배출되는 공기를 유입덕트(211)로 유입되는 공기의 온도보다 낮은 냉기 상태가 되도록 열교환시켜 주게 된다.Here, since the temperature of the air passing through the
상기와 같이 구성된 본 발명의 제3 실시예에 대한 작동 관계를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operational relationship of the third embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 예를들어 상기 음파 발생 제어수단(140)(240)이 상기 제1 음파가 제2 음파보다 위상이 90도 빠르게 음파를 발생시키도록 제어하는 경우는, 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)로부터 발생된 음파는 공명관(100)내로 들어가서 양방향으로 진행된다. 공명관(100)내에서 전달되는 음파의 위상은 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)의 배치 간격과 음파 위상차의 관계로부터 도 11에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)로부터 발생되는 음파중 도면상의 좌측 방향으로 전달되는 음파(2L)(3L)은 동일한 위상이기 때문에 중합되어 증폭하게 된다.First, for example, when the sound wave generation control means 140 or 240 controls the first sound wave to generate sound waves 90 degrees faster than the second sound wave, the first and second
반면에, 도면상의 우측 방향으로 전달되는 음파(2R)(3R)는 서로 위상차가 반대이기 때문에 소멸된다.On the other hand, the
따라서, 상기 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)로부터 발생된 음파는 도면상의 좌측으로 전달되는 음파만 남게 된다.Therefore, the sound waves generated from the first and second
여기서, 제1, 제2 음파 발생기(121)(122)로부터 발생되어 소멸되지 않고 남는 음파의 진행 방향은 도 9 및 10에 도시된 공명관(100)에서 보면 실선 화살표 방향인 반시계 방향으로 진행되는 것이다.Here, the advancing direction of the sound wave generated from the first and second
일본국 특개2000-337724호에서와 같이 음파의 진행방향과 반대방향으로 열의 흐름이 발생되는 것이 알려져 있는 바, 상기와 같이, 제1, 제2 음파 발생기(121,221)(122,222)에서 발생되어 공명관(100)(200)의 반시계 반향으로 전달되는 음파는 공명관(100)(200)내에 설치된 스택(130)(230)을 통과하면서 공명관(100)(200)내에 채워진 작동 유체인 가스 덩어리에 의해 스택(230)을 이루는 평판(131)(231) 사이의 간극에서 점선 화살표 방향, 즉 음파의 이동 반대 방향으로 열 이 이동된다.As in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-337724, it is known that heat flow is generated in a direction opposite to the traveling direction of sound waves. As described above, the first and second
즉, 스택(130)의 a지점에서 열을 흡열하여 b지점에서 열을 방열하게 된다.That is, heat is absorbed at the point a of the
본 발명의 제3 실시예는 스택(130)의 단부측 고온측 단부에 제1 열교환 매체(150)가 공명관(100)의 통로(101)내로 연장되도록 설치되어 있기 때문에 이 통로(101)로내로 공기를 통과시키게 되면, 통로(101)를 통과하는 공기가 제1 열교환매체(150)에 의해 온기로 열교환되는 것이다.In the third embodiment of the present invention, the first
결국에는 공조덕트(110)를 구성하는 유입덕트(111)를 통해 외기가 유입되면, 이 유입된 공기는 공명관(100)의 통로(101)를 통과하면서 제1 열교환 매체(150)에 의해 온기로 열교환되어 배출덕트(112)로 배출된다.Eventually, when the outside air is introduced through the
따라서, 상기 배출덕트(112)를 차량의 실내로 연장하여 설치하게 되면, 실내의 난방이 이루어지게 되는 것이다.Therefore, when the
그리고, 본 발명의 제3 실시예에서는 스택(230)의 단부측중 저온측 단부에 제2 열교환 매체(250)가 공명관(200)의 통로(210)내로 연장되도록 설치되어 있기 때문에 이 통로(201)로 공기를 통과시키게 되면, 통로(201)를 통과하는 공기가 ㅈ제2 열교환 매체(250)에 의해 냉기로 열교환되는 것이다.In the third embodiment of the present invention, since the second
결국에는 공조덕트(220)를 구성하는 유입덕트(221)를 통해 외기가 유입되면, 이 유입된 공기는 공명관(200)의 통로(201)를 통과하면서 제2 열교환 매체(250)에 의해 냉기로 열교환되어 배출 덕트(222)로 배출된다.Eventually, when the outside air is introduced through the
따라서, 상기 배출덕트(222)를 차량의 실내로 연장하게 되면, 실내의 냉방이 이루어지게 되는 것이다.Therefore, when the
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 냉방시에는 환경 문제를 야기하는 냉매의 일종인 염화불화탄소(CFC)를 전혀 사용않음과 아울러 냉동사이클을 이루기 위해 냉매를 순환시키는 압축기를 사용하지 않아도 되고,난방시에는 히터코어를 전혀 사용않아도 되며, 냉난방시에는 냉매의 일종인 염화불화탄소(CFC)와 압축기 및 히터코어를 전혀 사용하지 않아도 됨으로서, 차량 실내의 냉난방 효과를 기대할 수 있게 된다.As described above, according to the third embodiment of the present invention, a compressor that circulates a refrigerant to achieve a refrigeration cycle while using no chlorofluorocarbon (CFC), which is a kind of refrigerant causing environmental problems during cooling, It is not necessary to use it. When heating, it is not necessary to use the heater core at all, and when heating and cooling, it is not necessary to use the chlorinated fluorocarbon (CFC), which is a kind of refrigerant, and the compressor and the heater core at all, so that the heating and cooling effect of the vehicle interior can be expected do.
그리고, 본 발명의 열전달 매체는 공명관내에 설치된 스택의 적어도 어느 일단부에 열전달 매체의 일단부를 접촉되게 설치함과 아울러 열전달 매체의 타단부를 공명관의 통로내에 위치하도록 설치하는 과정을 용이하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라, 열전달 매체의 타단부를 공명관의 통로내에 일정 길이 연장하여 위치하도록 하기 때문에 통로를 통과하는 공기와의 열교환이 매우 잘되어 차량 실내 공조에 필요한 냉기 또는 온기를 공급할 수 있게 된다.In addition, the heat transfer medium of the present invention can be easily installed so that at least one end of the heat transfer medium is in contact with at least one end of the stack installed in the resonance tube, and the other end of the heat transfer medium is located in the passage of the resonance tube. In addition, since the other end of the heat transfer medium is positioned to extend a predetermined length in the passage of the resonance tube, heat exchange with the air passing through the passage is very good, and thus it is possible to supply cold or warm air required for air conditioning inside the vehicle.
한편, 본 발명의 열전달 매체는 도면상에는 도시하지는 않았지만, 공명관의 통로내에서 일정한 방향으로 배열되지 않고 통로를 통과하는 공기와의 열교환이 더욱 잘되도록 서로 엇갈리게 배열되도록 구성할 수 도 있음은 물론이다.On the other hand, the heat transfer medium of the present invention, although not shown in the drawings, may be configured to be arranged alternately so that the heat exchange with the air passing through the passage is not arranged in a constant direction in the passage of the resonance tube.
한편, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제1, 제2, 제3 실시예에서 상기 열전달 매체 사이에 열전달핀(400)이 개재되도록 구성할 수 있는데, 그 개재 방법으로는 열전달핀(400)과 열전달 매체를 브레이징 접합하여 개재한다.Meanwhile, in the first, second, and third embodiments of the present invention configured as described above, the
상기와 같이 열전달핀(400)을 개재함으로써, 열전달 매체에서 발생되는 고온 또는 저온의 열을 보다 효과적으로 전달하여 공기와의 열교환 효율을 더욱 향상시 킬 수 있게 된다.By interposing the
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 열음향 공조장치는, 공명관내에 설치된 스택의 적어도 어느 일단부에 열전달 매체의 일단부를 접촉되게 설치함과 아울러 열전달 매체의 타단부를 공명관의 통로내에 위치하도록 구성하고, 공명관의 통로를 공조덕트로 연통되게 연결하여 차량에 적용함으로써, 간단한 구성으로 차량의 냉난방 실현할 수 있다.As described above, the vehicle thermoacoustic air conditioner according to the present invention is provided such that at least one end of the heat transfer medium is in contact with at least one end of the stack installed in the resonance tube, and the other end of the heat transfer medium is positioned in the passage of the resonance tube. By constructing and connecting the passage of the resonance tube in air conditioning ducts and applying it to the vehicle, it is possible to realize the heating and cooling of the vehicle with a simple configuration.
그리고, 본 발명은 적어도 냉방시에는 환경 문제를 야기하는 냉매의 일종인 염화불화탄소(CFC)를 전혀 사용않음과 아울러 냉동사이클을 이루기 위해 냉매를 순환시키는 압축기를 사용하지 않아도 되고, 적어도 난방시에는 히터코어를 전혀 사용않아도 되며, 냉난방시에는 냉매의 일종인 염화불화탄소(CFC)와 압축기 및 히터코어를 전혀 사용하지 않아도 됨으로서, 차량 실내의 냉난방 효과를 기대할 수 있게 된다.In addition, the present invention does not use a chlorofluorocarbon (CFC), which is a kind of refrigerant that causes environmental problems at least when cooling, and does not use a compressor that circulates the refrigerant to achieve a refrigeration cycle, at least during heating It is not necessary to use a heater core at all, and when cooling and heating, it is not necessary to use a chlorinated fluorocarbon (CFC), which is a kind of refrigerant, and a compressor and a heater core at all, so that the heating and cooling effect of a vehicle interior can be expected.
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CN104296416A (en) * | 2013-10-29 | 2015-01-21 | 程爱兰 | Regenerative electrocaloric cooling device |
US9664181B2 (en) | 2012-09-19 | 2017-05-30 | Etalim Inc. | Thermoacoustic transducer apparatus including a transmission duct |
CN111332091A (en) * | 2020-03-07 | 2020-06-26 | 宣常松 | Self-generating anti-drop automobile air conditioner pipe fixing device |
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2005
- 2005-08-24 KR KR1020050077666A patent/KR101150933B1/en not_active IP Right Cessation
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