KR20090130567A - Air conditioning system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cooling and heating system is provided, which is suitably applied to an air conditioning system of a hybrid or electric vehicle by not using engine heat and refrigerant. CONSTITUTION: A cooling and heating system comprises a plurality of magnetic discs(10), a permanent magnet(20), a heat exchanger(30) for cooling, and a heat exchanger(40) for cooling. The magnetic discs are parallely arranged along the rotary shaft. The permanent magnet is installed within each rotational radius of the magnetic discs. The permanent magnet supplies the magnetic field to the rotating magnetic disc in the constant section. The heat exchanger for heating is installed in the permanent magnet and includes lots of radiating fins. The heat exchanger for cooling is installed in the opposite side of the heat exchanger for cooling and includes lots of endothermic fins.

Description

냉난방 시스템{Air Conditioning System}Air Conditioning System

본 발명은 냉난방 시스템에 관한 것으로, 특히 자기열 효과(magnetocaloric effect)를 이용한 차량용 냉난방 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling and heating system, and more particularly, to a vehicle heating and cooling system using a magnetocaloric effect.

자기열 효과는 강자성 물질에 외부에서 강한 자기장을 걸어주면 자기장이 걸린 강자성 물질의 온도가 증가하고 자기장이 없어지면 강자성 물질의 온도가 내려가는 현상을 말하는 것이다.The magnetothermal effect refers to a phenomenon in which the temperature of a ferromagnetic material is increased when a strong magnetic field is applied to the ferromagnetic material, and the temperature of the ferromagnetic material is decreased when the magnetic field is lost.

이러한 자기열 효과는 엔트로피 보존법칙에 기인하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 외부의 자성 물체(2)에서 발생되는 자기장에 의해 강자성 물질(1)이 자화되면, 그 물질의 스핀이 정렬 → 자기 엔트로피 감소 → 총 엔트로피 보존법칙에 따라 원자 격자 엔트로피가 증가(원자 격자의 진동 증가) → 열이 발생하게 되며, 반면에 강자성 물질(1)에 걸린 자기장이 없어지면 원자 격자 엔트로피가 감소하여 강자성 물질의 온도가 하강하게 되는 것이다.This magnetothermal effect is due to the law of entropy preservation. As shown in FIG. 1, when the ferromagnetic material 1 is magnetized by a magnetic field generated in an external magnetic object 2, the spin of the material is aligned. Reduction of magnetic entropy → Atomic lattice entropy increases according to the law of preservation of total entropy (increased vibration of atomic lattice) → heat is generated, whereas when the magnetic field trapped by ferromagnetic material (1) disappears, atomic lattice entropy decreases to The temperature will drop.

한편, 현재 차량용 공조 시스템의 경우, 엔진열을 난방에 이용하나, 오일 고갈 및 환경 오염에 대한 우려로 인해 세계 각국에서는 하이브리드 자동차 또는 전기 자동차의 개발에 많은 노력을 기울이고 있고, 이에 따라, 엔진열을 이용하는 종 래의 차량 난방방식을 다른 방식으로 대체되어야 할 현실적인 필요가 있다. 또한, 차량 냉방에는 주로 R-134a라는 암모니아계 가스가 이용되나, 이러한 냉매는 오존층 파괴 등 환경문제를 야기할 뿐만 아니라, 컴프레셔, 콘덴서, 냉매 파이프, 히터 호스 등 많은 부가적인 장치를 필요로 하기 때문에, 원가, 중량 절감 및 환경 보존의 차원에서 자기열 효과를 이용한, 소위 자기냉난방 공조시스템의 개발이 절실한 실정이다.In the meantime, in the case of the air conditioning system for vehicles, the engine heat is used for heating, but due to the oil depletion and environmental pollution, many countries around the world are making efforts to develop a hybrid car or an electric vehicle. There is a realistic need to replace the conventional vehicle heating system used in other ways. In addition, the ammonia-based gas called R-134a is mainly used for cooling the vehicle. However, such a refrigerant not only causes an environmental problem such as destroying the ozone layer, but also requires many additional devices such as a compressor, a condenser, a refrigerant pipe, and a heater hose. The development of the so-called self-heating and air-conditioning system using the magnetocaloric effect in terms of cost, weight, and environmental preservation is urgently needed.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 환경오염의 우려가 없으며 상기된 부가장치나 필요가 없는 자기열 효과를 이용한 냉난방 시스템, 특히 차량용 냉난방 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and there is no fear of environmental pollution, and an object of the present invention is to provide a cooling and heating system, particularly a vehicle heating and cooling system using the above-mentioned additional device or a magnetic heat effect.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉난방 시스템은, 회전축을 따라 병렬 배치된 복수개의 자성 디스크; 상기 자성 디스크들 각각의 회전 반경 내에 설치되어, 일정 구간 내에서, 회전하는 자성 디스크에 자기장을 제공하는 영구자석; 상기 영구자석 측에 설치되며 다수의 방열핀을 구비하는 난방용 열교환기; 및 상기 난방용 열교환기의 맞은 편에 설치되며 다수의 흡열핀을 구비하는 냉방용 열교환기;를 포함한다.The heating and cooling system according to the present invention for achieving the above object, a plurality of magnetic disks arranged in parallel along the rotation axis; A permanent magnet installed in a rotation radius of each of the magnetic disks, and providing a magnetic field to the rotating magnetic disk within a predetermined section; A heat exchanger installed on the permanent magnet side and having a plurality of heat dissipation fins; And a cooling heat exchanger installed opposite the heating heat exchanger and having a plurality of heat absorbing fins.

바람직하게는, 상기 회전축은 축방향 이동 가능하다.Preferably, the axis of rotation is axially movable.

또한 바람직하게는, 상기 시스템은 격벽에 의해 서로 구획된 난방 유로와 냉방 유로를 구비하며, 상기 난방용 열교환기는 난방 유로에 배치되며, 상기 냉방용 열교환기는 냉방 유로에 배치된다.Also preferably, the system includes a heating flow path and a cooling flow path partitioned from each other by a partition wall, wherein the heating heat exchanger is disposed in the heating flow path, and the cooling heat exchanger is disposed in the cooling flow path.

또한 바람직하게는, 상기 열교환기들의 상류 측에 겸용 송풍기가 설치되며, 상기 열교환기들의 하류 측 격벽에 온도 도어가 설치되거나, 상기 열교환기들 각각의 상류 측에 각 열교환기에 공기를 공급하는 송풍기가 각각 설치된다.Also preferably, a dual blower may be installed upstream of the heat exchangers, a temperature door may be installed at a downstream partition wall of the heat exchangers, or a blower may supply air to each heat exchanger upstream of each of the heat exchangers. Each is installed.

본 발명에 따른 또 다른 냉난방 시스템은, 회전 가능하게 설치된 중공의 자 성 디스크; 상기 자성 디스크의 회전 반경 내에 설치되어, 일정 구간 내에서, 회전하는 자성 디스크에 자기장을 제공하는 영구자석; 상기 자성 디스크 내부에 자성 디스크와 함께 회전되지 않도록 설치되며, 그 내부를 영구자석 측과 그 반대 측 공간으로 서로 구분하는 단열 칸막이; 유체가 상기 자성 디스크 내부로 공급되어 영구자석 측을 거쳐 난방용 열교환기에서 열교환되도록 구성된 난방 유로; 및 유체가 상기 자성 디스크 내부로 공급되어 영구자석 반대 측을 거쳐 냉방용 열교환기에서 열교환되도록 구성된 냉방 유로;를 포함한다.Another cooling and heating system according to the invention, the hollow magnetic disk rotatably installed; A permanent magnet installed within a rotation radius of the magnetic disk and providing a magnetic field to the rotating magnetic disk within a predetermined section; An insulating partition disposed inside the magnetic disk so as not to rotate together with the magnetic disk, and separating the interior into spaces between the permanent magnet side and the opposite side; A heating passage configured to supply fluid into the magnetic disk and to heat exchange in a heating heat exchanger through a permanent magnet side; And a cooling passage configured to supply fluid into the magnetic disk and to heat exchange in a cooling heat exchanger via an opposite side of the permanent magnet.

본 발명에 따른 또 다른 냉난방 시스템은, 축방향 왕복운동 가능하게 설치된 원통형의 이동체; 상기 이동체의 외면에 서로 반대되는 방향에 설치된 자성체 쌍; 및 상기 이동체 외측에 이격 설치되어, 일정 구간 내에서, 자성체 쌍 각각에 자기장을 제공하는 영구자석 쌍;을 포함하며, 상기 이동체는 축을 중심으로 일정 각도 회전시켜 상기 자성체 쌍과 영구자석 쌍 간의 대면 면적을 조절할 수 있다.Another cooling and heating system according to the present invention, the cylindrical movable body is installed to enable the axial reciprocating motion; A pair of magnetic bodies installed in directions opposite to each other on an outer surface of the movable body; And a pair of permanent magnets spaced apart from the outside of the movable body and configured to provide a magnetic field to each of the magnetic pairs within a predetermined interval, wherein the movable body is rotated by an angle about an axis to face the area between the pair of magnetic bodies and the pair of permanent magnets. Can be adjusted.

상술한 바와 같은 냉난방 시스템은, 환경오염의 우려가 없으며 구조가 간단하며 부가장치가 필요가 없어 원가 절감이 가능하다.The air-conditioning system as described above, there is no fear of environmental pollution, the structure is simple, and there is no need for additional equipment, it is possible to reduce the cost.

또한, 냉난방에 엔진열이나 냉매를 이용하지 않으므로, 하이브리드나 전기 자동차 등에 적용될 차세대 공조시스템으로 적합하다.In addition, since the engine heat or refrigerant is not used for heating and cooling, it is suitable as a next-generation air conditioning system to be applied to a hybrid or an electric vehicle.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉난방 시스템에 대하여 살펴본다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at the air-conditioning system according to a preferred embodiment of the present invention.

[제1 실시예][First Embodiment]

도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 실시예에 따른 냉난방 시스템은 회전하는 자성 디스크(10)의 일측에 영구자석(20)이 설치되어 회전 각도에 따라 자성 디스크(10)가 방열 또는 흡열을 하며, 이러한 열은 열교환기(30,40)에서 외부로부터 유입되는 공기를 가열 또는 냉각시키는 공냉식으로 구성된다.2 and 3, in the cooling and heating system according to the first embodiment, a permanent magnet 20 is installed at one side of the rotating magnetic disk 10 so that the magnetic disk 10 may radiate heat or absorb heat according to a rotation angle. And, this heat is composed of air-cooled to heat or cool the air flowing from the outside in the heat exchanger (30, 40).

자성 디스크(10)는 회전축(11)을 따라 복수개 병렬 배치되는데, 중앙부가 개방된 원반형의 형상으로 이루어지며 중앙부에는 각 자성 디스크(10)가 회전축(11)을 공유할 수 있도록 십자형의 프레임이 마련된다.이러한 자성 디스크(10)의 소재로는 실온 근처에서 큰 자기열 효과를 보이는 강자성 물질이 이용된다. 일례로, 희토류 금속으로서 자화율이 큰 가돌리늄(gadolinium) 금속이나, GdSiGe계 혼합물이 사용될 수 있다.The magnetic disk 10 is arranged in parallel in a plurality along the rotating shaft 11, the center portion is formed in the shape of a disk-shaped open and the center portion is provided with a cross-shaped frame so that each magnetic disk 10 can share the rotating shaft (11) As a material of such a magnetic disk 10, a ferromagnetic material exhibiting a large magnetocaloric effect near room temperature is used. For example, a gadolinium metal having a high susceptibility or a GdSiGe-based mixture may be used as the rare earth metal.

영구자석은 자성 디스크(10)들 각각의 회전 반경 내에 설치되어, 일정 구간 내에서, 회전하는 자성 디스크(10)에 자기장을 제공한다. 영구자석(20)에는 수용홈이 마련되며, 이 수용홈의 양측에 영구자석(20)의 N극과 S극이 서로 마주하여 배치된다. 회전하는 자성 디스크(10)는 수용홈 내에서 영구자석(20)에 의한 자기장을 수직한 방향으로 교차하게 된다. 이러한 영구자석(20)이 자성 디스크(10)에 제공하는 자기장의 크기는 바람직하게는 2테슬라 이상 되어야 한다. 한편, 영구자석(20) 대신에, 초전도 자석이나 전자석이 사용될 수 있음은 당연하다.The permanent magnet is installed in the radius of rotation of each of the magnetic disks 10 to provide a magnetic field to the rotating magnetic disk 10 within a predetermined section. The permanent magnet 20 is provided with a receiving groove, and the N pole and the S pole of the permanent magnet 20 are disposed opposite to each other on both sides of the receiving groove. The rotating magnetic disk 10 intersects the magnetic field by the permanent magnet 20 in the vertical direction in the receiving groove. The size of the magnetic field provided by the permanent magnet 20 to the magnetic disk 10 should preferably be at least 2 tesla. On the other hand, instead of the permanent magnet 20, it is obvious that a superconducting magnet or an electromagnet may be used.

열교환기는 난방용 열교환기(30)와 냉방용 열교환기(40)로 구성된다. 난방용 열교환기(30)는 영구자석(20) 측에 설치되며 다수의 방열핀(31)을 구비하며, 냉방 용 열교환기(40)는 난방용 열교환기(30)의 맞은 편에 설치되며 다수의 흡열핀(41)을 구비한다. 회전하는 자성 디스크(10) 중, 영구자석(20)의 수용홈에 진입되어 가열되는 부위는 난방용 열교환기(30)을 통하여 열을 발산되며, 수용홈을 빠져 나와 냉각되는 부위는 냉방용 열교환기(40)로부터 열을 흡수하게 된다.The heat exchanger is composed of a heat exchanger 30 for heating and a heat exchanger 40 for cooling. The heating heat exchanger 30 is installed on the permanent magnet 20 side and includes a plurality of heat dissipation fins 31, and the cooling heat exchanger 40 is installed opposite the heating heat exchanger 30 and has a plurality of heat absorbing fins. (41) is provided. Of the rotating magnetic disk 10, the portion to be heated to enter the receiving groove of the permanent magnet 20 is dissipated heat through the heat exchanger 30 for heating, and the portion that is cooled out of the receiving groove to cool the heat exchanger The heat is absorbed from the 40.

도 4를 참조하여 위와 같은 냉난방 시스템의 온도 조절방법을 살펴본다. 영구자석(20)의 수용홈 내에서의 자속 밀도는 위치 마다 조금 상이하다. 즉, N극 부근, 혹은 S극 부근의 자속 밀도가 높다고 말할 수 있으며, N극과 S극의 중간 지점에서의 자속 밀도는 조금 낮다. 따라서, 도 4에서 보듯이, 자성 디스크(10)의 회전축(11)을 축방향 이동 가능하도록 구성하여, 자성 디스크(10)의 자기장 선속과의 교차량을 조절하면 시스템의 냉난방 온도 조절이 가능하다. 영구자석의 경우 자기장의 세기를 임의로 조절할 수 없으나, 위와 같은 방법을 이용하면 원하는 냉난방 목표 온도를 맞추기 위한 온도 제어가 가능하게 되는 것이다.With reference to Figure 4 looks at the temperature control method of the above air-conditioning system. The magnetic flux density in the receiving groove of the permanent magnet 20 is slightly different from location to location. In other words, it can be said that the magnetic flux density near the N pole or the S pole is high, and the magnetic flux density at the midpoint between the N pole and the S pole is slightly low. Therefore, as shown in Figure 4, by configuring the rotation axis 11 of the magnetic disk 10 to be axially movable, by adjusting the crossover amount of the magnetic disk 10 and the magnetic field flux, it is possible to control the heating and cooling temperature of the system . In the case of permanent magnets it is not possible to adjust the strength of the magnetic field arbitrarily, using the above method it is possible to control the temperature to meet the desired heating and cooling target temperature.

도 5 및 도 6을 참조하여 위에서 설명된 시스템의 활용예들을 살펴본다.5 and 6 look at the applications of the system described above.

도 5에서 보듯이, 시스템은 격벽(61)에 의해 서로 구획되는 난방 유로와 냉방 유로를 구비하여, 난방용 열교환기(30)는 난방 유로에 배치되며 냉방용 열교환기는 냉방 유로에 배치되도록 구성된다. 그리고, 열교환기들(30,40)의 상류 측에 난방 유로와 냉방 유로 양측에 모두 송풍을 하는 겸용 송풍기(50)가 설치되며, 열교환기들(30,40)의 하류 측 격벽에 온도 도어(70)가 설치된다. 온도 도어(70)는 열교환기들(30,40)의 상류 측에 설치될 수도 있겠으나, 이 경우, 공기의 흐름 상 난방 유로와 냉방 유로를 흐르는 공기가 서로 섞이게 되는 문제가 발생할 수 있다. 미설명 부호 60은 종래의 HVAC 하우징에 해당하는 케이스이다.As shown in FIG. 5, the system has a heating flow path and a cooling flow path partitioned from each other by the partition wall 61 so that the heating heat exchanger 30 is disposed in the heating flow path and the cooling heat exchanger is configured in the cooling flow path. In addition, a dual blower 50 is provided on both sides of the heating and cooling passages on the upstream side of the heat exchangers 30 and 40, and a temperature door (2) is installed on the downstream partition wall of the heat exchangers 30 and 40. 70) is installed. The temperature door 70 may be installed upstream of the heat exchangers 30 and 40, but in this case, a problem may occur in which air flowing in the heating flow path and the cooling flow path is mixed with each other. Reference numeral 60 is a case corresponding to a conventional HVAC housing.

한편, 도 6에서 보듯이, 송풍기(50)는 열교환기들(30,40) 각각의 상류 측에는 별도로 설치될 수 있다. 이 경우, 온도 도어는 생략된다.On the other hand, as shown in Figure 6, the blower 50 may be installed separately upstream of each of the heat exchangers (30, 40). In this case, the temperature door is omitted.

[제2 실시예]Second Embodiment

냉난방 시스템은 공냉식의 제1실시예와 달리 수냉식으로 구성될 수도 있다.The air conditioning system may be configured to be water cooled unlike the first embodiment of the air cooled type.

도 7을 참조하면, 제2 실시예에 따른 냉난방 시스템은, 제1 실시예에서와 마찬가지로 회전축(201)을 중심으로 회전하는 자성 디스크(200)의 일측에 자기장을 제공하는 영구자석(230)이 설치되나, 다만, 제1 실시예에서와는 달리 자성 디스크(200)는 중앙부가 개방되어 있지 않으며 중공의 구조를 갖는다.Referring to FIG. 7, in the cooling and heating system according to the second embodiment, a permanent magnet 230 providing a magnetic field to one side of the magnetic disk 200 rotating about the rotation shaft 201 as in the first embodiment is provided. However, unlike the first embodiment, however, the magnetic disk 200 has a hollow structure and is not open at the center portion.

자성 디스크(200)의 내부 구조를 살펴보면, 중공의 자성 디스크(200) 내벽면에는 물과의 접촉을 방지하되 열전달성이 우수한 케이싱(210)이 설치되며, 이 케이싱(210) 내부에는 단열 칸막이(220)가 설치된다. 단열 칸막이(220)의 수직부는 케이싱(210) 내부 공간을 영구자석 측과 그 반대 측 공간으로 서로 구분하며, 수평부는 케이싱(210) 내부를 흐르는 유체와 케이싱(210) 간의 열전달 접촉 면적이 크게 한다.Looking at the internal structure of the magnetic disk 200, the inner wall of the hollow magnetic disk 200 to prevent contact with water, but is provided with a casing 210 excellent in heat transfer, the inside of the casing 210 is a thermal insulation partition ( 220 is installed. The vertical part of the insulation partition 220 divides the inner space of the casing 210 into the permanent magnet side and the opposite side space, and the horizontal part has a large heat transfer contact area between the fluid flowing through the casing 210 and the casing 210. .

한편, 자성 디스크(200)와 케이싱(210)은 회전축(201)을 중심으로 함께 회전되나, 단열 칸막이(220)는 함께 회전되지 않고 고정된다. 회전하는 자성 디스크(200)의 영구자석(230) 측 부위는 항상 열이 발생하며 그 반대 측 부위는 열을 흡수하므로, 자성 디스크(200)의 회전에도 불구하고 단열 칸막이(220)는 고정되어 있는 경우, 난방 시에는 자성 디스크(200) 내부의 영구자석 측(즉, 난방 유로)으로 만 물이 흐르도록 하고, 냉방 시에는 그 반대편 측(즉, 냉방 유로)으로만 물이 흐르도록 할 수 있다. 물론, 단열 칸막이(220)에 대하여 자성 디스크(200)가 상대 회전하므로, 단열 칸막이(220)와 자성 디스크(200), 보다 엄밀하게는 단열 칸막이(220)와 케이싱(210) 간의 틈을 통하여 물이 난방 유로로부터 냉방 유로로 혹은 그 반대로 물이 스며드는 일은 발생될 수 있을 것이다.On the other hand, the magnetic disk 200 and the casing 210 is rotated together around the rotating shaft 201, the adiabatic partition 220 is fixed without being rotated together. Since the permanent magnet 230 side portion of the rotating magnetic disk 200 always generates heat and the opposite side portion absorbs heat, the thermal insulation partition 220 is fixed despite the rotation of the magnetic disk 200. In this case, the water may flow only to the permanent magnet side (that is, the heating passage) inside the magnetic disk 200 during heating, and the water may flow only to the opposite side (that is, the cooling passage) during cooling. . Of course, since the magnetic disk 200 is rotated relative to the thermal insulation partition 220, water through the gap between the thermal insulation partition 220 and the magnetic disk 200, more specifically the thermal insulation partition 220 and the casing 210. Water soaking may occur from this heating passage to the cooling passage and vice versa.

위와 같이 자성 디스크(200) 내부의 난방 유로를 통과한 물은 난방용 열교환기에서 열을 빼앗긴 후 펌프로 유입되며, 냉방 유로를 통과한 물은 냉방용 열교환기에서 열을 얻은 후 펌프로 유입된다. 그리고, 펌프는 각 유로를 따라 물을 다시 순환시킨다.Water passing through the heating flow path inside the magnetic disk 200 as described above is deprived of heat in the heat exchanger for heating is introduced into the pump, water passing through the cooling flow path is introduced into the pump after obtaining the heat from the cooling heat exchanger. The pump then circulates water again along each flow path.

[제3 실시예]Third Embodiment

제1 및 제2 실시예에서와 달리, 강자성 물질은 영구자석에 대하여 왕복 운동하도록 구성될 수 있다.Unlike in the first and second embodiments, the ferromagnetic material can be configured to reciprocate with respect to the permanent magnet.

도 8에서 보듯이, 제3 실시예에 따른 냉난방 시스템은, 축방향 왕복운동 가능하게 설치된 원통형 이동체(100)의 외면에 자성체 쌍(110)이 설치되며, 이 자성체 쌍(110)에 대응하여 외측에 영구자석 쌍(120)이 설치된 구조로 이루어질 수 있다. 자성체 쌍(110)은 이동체(100)의 외면에 서로 반대되는 방향에 설치되며, 영구자석 쌍(120)은 이동체(100) 외측에 이격 설치되어, 일정 구간 내에서, 축방향을 따라 왕복 운동하는 자성체 쌍(110) 각각에 자기장을 제공할 수 있도록 설치된다.As shown in FIG. 8, in the cooling and heating system according to the third embodiment, a magnetic pair 110 is installed on an outer surface of a cylindrical movable body 100 that is axially reciprocated, and corresponds to the outer side of the magnetic pair 110. Permanent magnet pair 120 may be formed in a structure installed. The magnetic pair 110 is installed on the outer surface of the movable body 100 in opposite directions, and the permanent magnet pair 120 is spaced apart from the movable body 100 to reciprocate along the axial direction within a predetermined section. Each of the magnetic pairs 110 is installed to provide a magnetic field.

한편, 도 9에서 보듯이, 이동체(100)는 중앙부에 배치된 축(101)을 중심으로 원주방향 회전될 수 있다. 이동체(100)를 축(101)을 중심으로 일정 각도 회전시켜, 자성체 쌍(110)과 영구자석 쌍(120) 쌍 간의 대면 면적을 조절할 수 있으며, 이로써 목표로 하는 냉난방 온도를 조절할 수 있게 된다. 제1 실시예에서 설명된 바와 같이, 자성체 쌍(110)과 자기장 선속과의 교차량 조절을 통해 온도를 제어하는 것이다.Meanwhile, as shown in FIG. 9, the movable body 100 may be circumferentially rotated about the shaft 101 disposed at the center portion. By rotating the movable body 100 at a predetermined angle about the axis 101, the area of contact between the pair of magnetic bodies 110 and the pair of permanent magnets 120 can be adjusted, thereby adjusting the target heating and cooling temperature. As described in the first embodiment, the temperature is controlled by controlling the amount of intersection between the magnetic pair 110 and the magnetic field flux.

위와 같은 제3 실시예에 따른 냉난방 시스템의 열교환 및 순환시스템은 앞서 설명된 제1 및 제2 실시예, 그리고 공지된 기술을 기초로 하여 다양하게 설계될 수 있을 것이다.The heat exchange and circulation system of the air conditioning and heating system according to the third embodiment as described above may be variously designed based on the first and second embodiments described above and known techniques.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.While specific embodiments of the present invention have been shown and described, those of ordinary skill in the art will appreciate that the present invention may be made without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It is to be understood that various modifications and changes can be made.

도 1은 자기열 효과의 설명을 위한 도면,1 is a view for explaining the magnetic heat effect,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉난방 시스템의 기본 구성의 설명을 위한 도면,2 is a view for explaining the basic configuration of a heating and cooling system according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 도 2에서 A-A로 표시된 선을 따라서의 단면도,3 is a cross-sectional view along the line indicated by A-A in FIG.

도 4는 도 2에 도시된 냉난방 시스템의 온도 조절 방법의 설명을 위한 도면,4 is a view for explaining a temperature control method of the air conditioning and heating system shown in FIG.

도 5는 도 2에 도시된 냉난방 시스템의 활용예,5 is an application example of the heating and cooling system shown in FIG.

도 6은 도 2에 도시된 냉난방 시스템의 또 다른 활용예,FIG. 6 is yet another application example of the air conditioning system shown in FIG. 2;

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 냉난방 시스템을 도시한 도면,7 is a view showing a heating and cooling system according to a second embodiment of the present invention,

도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 냉난방 시스템을 도시한 도면,8 is a view showing a heating and cooling system according to a third embodiment of the present invention,

도 9는 도 8에 도시된 시스템을 위에서 바라본 도면이다.FIG. 9 is a view from above of the system shown in FIG. 8; FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10,200: 자성 디스크 11: 회전축10,200: magnetic disk 11: axis of rotation

20,120,230: 영구자석 30: 난방용 열교환기20,120,230: permanent magnet 30: heat exchanger for heating

31: 방열핀 40: 냉방용 열교환기31: heat sink fin 40: cooling heat exchanger

41: 흡열핀 50: 송풍기41: endothermic fin 50: blower

60: 케이스 61: 격벽60: case 61: partition wall

70: 온도 도어 100: 회전체70: temperature door 100: rotating body

110: 자성체 쌍 210: 케이싱110: magnetic pair 210: casing

220: 단열 칸막이220: heat insulation partition

Claims (7)

회전축을 따라 병렬 배치된 복수개의 자성 디스크;A plurality of magnetic disks arranged in parallel along the axis of rotation; 상기 자성 디스크들 각각의 회전 반경 내에 설치되어, 일정 구간 내에서, 회전하는 자성 디스크에 자기장을 제공하는 영구자석;A permanent magnet installed in a rotation radius of each of the magnetic disks, and providing a magnetic field to the rotating magnetic disk within a predetermined section; 상기 영구자석 측에 설치되며 다수의 방열핀을 구비하는 난방용 열교환기; 및A heat exchanger installed on the permanent magnet side and having a plurality of heat dissipation fins; And 상기 난방용 열교환기의 맞은 편에 설치되며 다수의 흡열핀을 구비하는 냉방용 열교환기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템.And a cooling heat exchanger installed on the opposite side of the heating heat exchanger and having a plurality of heat absorbing fins. 청구항 1에 있어서, 상기 회전축은 축방향 이동 가능한 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템.The air conditioning system according to claim 1, wherein the rotating shaft is axially movable. 청구항 1에 있어서, 격벽에 의해 서로 구획된 난방 유로와 냉방 유로를 구비하며, 상기 난방용 열교환기는 난방 유로에 배치되며, 상기 냉방용 열교환기는 냉방 유로에 배치된 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템.The cooling and heating system of claim 1, further comprising a heating flow path and a cooling flow path partitioned from each other by a partition wall, wherein the heating heat exchanger is disposed in a heating flow path, and the cooling heat exchanger is disposed in a cooling flow path. 청구항 3에 있어서, 상기 열교환기들의 상류 측에 겸용 송풍기가 설치되며, 상기 열교환기들의 하류 측 격벽에 온도 도어가 설치된 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템.The air-conditioning system according to claim 3, wherein a dual blower is installed at an upstream side of the heat exchangers, and a temperature door is installed at a downstream partition wall of the heat exchangers. 청구항 3에 있어서, 상기 열교환기들 각각의 상류 측에는 각 열교환기에 공기를 공급하는 송풍기가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템.The air-conditioning system according to claim 3, wherein an upstream side of each of the heat exchangers is provided with a blower for supplying air to each of the heat exchangers. 회전 가능하게 설치된 중공의 자성 디스크;A hollow magnetic disk rotatably installed; 상기 자성 디스크의 회전 반경 내에 설치되어, 일정 구간 내에서, 회전하는 자성 디스크에 자기장을 제공하는 영구자석;A permanent magnet installed within a rotation radius of the magnetic disk and providing a magnetic field to the rotating magnetic disk within a predetermined section; 상기 자성 디스크 내부에 자성 디스크와 함께 회전되지 않도록 설치되며, 그 내부를 영구자석 측과 그 반대 측 공간으로 서로 구분하는 단열 칸막이;An insulating partition disposed inside the magnetic disk so as not to rotate together with the magnetic disk, and separating the interior into spaces between the permanent magnet side and the opposite side; 유체가 상기 자성 디스크 내부로 공급되어 영구자석 측을 거쳐 난방용 열교환기에서 열교환되도록 구성된 난방 유로; 및A heating passage configured to supply fluid into the magnetic disk and to heat exchange in a heating heat exchanger through a permanent magnet side; And 유체가 상기 자성 디스크 내부로 공급되어 영구자석 반대 측을 거쳐 냉방용 열교환기에서 열교환되도록 구성된 냉방 유로;를 포함하는 냉난방 시스템.And a cooling passage configured to supply fluid into the magnetic disk to exchange heat in a cooling heat exchanger through an opposite side of the permanent magnet. 축방향 왕복운동 가능하게 설치된 원통형의 이동체;A cylindrical movable body installed axially reciprocating; 상기 이동체의 외면에 서로 반대되는 방향에 설치된 자성체 쌍; 및A pair of magnetic bodies installed in directions opposite to each other on an outer surface of the movable body; And 상기 이동체 외측에 이격 설치되어, 일정 구간 내에서, 자성체 쌍 각각에 자기장을 제공하는 영구자석 쌍;을 포함하며,And a permanent magnet pair installed at an outer side of the movable body and providing a magnetic field to each of the magnetic pairs within a predetermined section. 상기 이동체는 축을 중심으로 일정 각도 회전시켜 상기 자성체 쌍과 영구자석 쌍 간의 대면 면적을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템.The moving body is a heating and cooling system, characterized in that by rotating the predetermined angle around the axis to adjust the area between the magnetic pair and the permanent magnet pair.
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