KR20110055348A - Air conditioner using the phase change material - Google Patents
Air conditioner using the phase change materialInfo
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Abstract
Description
본 발명은 상변화물질이 내장된 열교환관을 본체 내부에 설치되는 상, 하부 슬롯관에 끼움결합하는 방식으로 간편하게 결합하여 에어컴프레서와 같은 압축기 없이 열교환관을 따라 순환하는 상변화물질의 순환사이클에 의해 실내를 냉방할 수 있도록 한 상변화물질을 이용한 에어컨에 관한 것이다.
The present invention is easily coupled by fitting a heat exchanger tube having a phase change material built into the upper and lower slot tubes installed inside the main body in a circulation cycle of the phase change material circulating along the heat exchange tube without a compressor such as an air compressor. The present invention relates to an air conditioner using a phase change material to cool an interior.
일반적으로 에어컨은 냉동기, 냉장고처럼 액체가 증발할 때 주위에서 열을 빼앗는 증발열을 이용한 장치로서, 냉매로는 저온에서도 증발하기 쉬운 프레온 가스가 사용되며 밀봉된 철제용기 속에 전동기와 압축기를 직결시키고 전동기로 압축기를 회전시켜 냉매를 압축한다.In general, air conditioners are devices that use evaporative heat to take heat away from liquids when they evaporate, such as refrigerators and refrigerators. Freon gas, which is easy to evaporate even at low temperatures, is used as a refrigerant. Rotate the compressor to compress the refrigerant.
압축기에는 왕복운동식과 로터리(rotary)식이 있으며 응축기는 구리 파이프 표면에 알루미늄 핀(pin)을 장치한 것으로, 냉매가 가진 열을 공기 속으로 발산시켜 냉각 액화하는 작용을 하며, 캐필레리튜브(모세관)는 응축기에서 나오는 고압의 액상 냉매를 압력을 낮추어 다음 증발기에서 증발하도록 하는 장치로 안지름이 1mm 정도인 가는 구리 파이프로 이루어진다. 증발기의 구조는 응축기와 거의 같으며 압축된 냉매는 여기서 증발하여 주위에서 열을 빼앗기 때문에 증발기 표면에 접촉한 공기의 온도는 내려가고 공기 속의 수분은 증발기의 표면에 물방울이 되어 제거되며 송풍기 계통은 능률적으로 열교환을 하기 위해 강제적으로 공기를 보낸다.
The compressor has a reciprocating type and a rotary type, and the condenser is equipped with aluminum pins on the surface of the copper pipe, and dissipates the heat of the refrigerant into the air to cool and liquefy the capillary tube. ) Is a device that lowers the pressure of the high pressure liquid refrigerant from the condenser and evaporates it in the next evaporator. It consists of a thin copper pipe with an inner diameter of about 1 mm. The structure of the evaporator is almost the same as that of a condenser, and since the compressed refrigerant evaporates here and takes heat away from the surroundings, the temperature of the air in contact with the evaporator is lowered, the moisture in the air is removed as water droplets on the evaporator's surface, and the blower system is efficient. Air is forced to exchange heat.
이러한 에어컨의 실시예로서 대한민국 특허등록 제054398호에『상호 나란하게 배열되는 다수의 U형 파이프 및 이 파이프들의 대응하는 선단들을 각각 연결하여 상호 연통시키는 리턴 밴드로 이루어져 냉매가 순차적으로 흐르는 튜브와, 상기 튜브의 외면에 이와 직교하도록 일정간격으로 결합되어 냉매의 전열을 촉진시키는 다수의 전열핀과, 상기 전열핀들을 양측에서 지지하는 고정판을 구비하는 에어컨의 증발기에 있어서 요구되는 냉방 용량에 따라 상기 튜브(111)를 이루는 다수의 파이프(112) 중 일단을 제거하고 리턴밴드(114)로써 연결한 뒤, 소정길이의 원통형 몸체(121) 양측에 고정수단을 구비한 서포트(120 또는 125)를, 상기 몸체(121)가 고정판(117) 및 전열핀(116)들의 대응하는 결합슬롯(117a)(116a)들에 끼워져 고정수단을 통해 고정되게 함으로써 상기 튜브(111)의 냉매유로 길이를 적절히 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 에어컨의 증발기』에 관한 기술이 게시된 바 있다.
As an embodiment of such an air conditioner, the Republic of Korea Patent Registration No. 054598, "The tube consisting of a plurality of U-shaped pipes arranged in parallel with each other and the return band connecting the corresponding ends of the pipes to communicate with each other, The tube according to the cooling capacity required in the evaporator of the air conditioner having a plurality of heat transfer fins coupled to the outer surface of the tube at regular intervals so as to orthogonal to this and promotes heat transfer of the refrigerant, and a fixed plate for supporting the heat transfer fins on both sides. After removing one end of the plurality of
그러나 종래의 에어컨은, 증발기에서 증발한 저온 저압의 기체 냉매를 흡입하여 다음의 응축기에서 응축 액화할 수 있도록 응축온도에 해당되는 포화압력까지 압력을 증대시켜 주는 에어컴프레서(air compressor)와 같은 압축기기가 필수적으로 필요함에 따라 에어컨의 구조가 복잡하고 설치공간을 많이 차지하는 등의 기술적인 문제점이 있었다.
Conventional air conditioners, however, have a compressor such as an air compressor that increases the pressure up to the saturation pressure corresponding to the condensation temperature so as to suck the low temperature low pressure gas refrigerant evaporated from the evaporator and liquefy the condensation in the next condenser. As necessary, there was a technical problem such as a complicated structure of the air conditioner and taking up a lot of installation space.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 상변화물질이 내장된 열교환관을 본체 내부에 상, 하부 슬롯관에 끼움결합하는 방식으로 간편하게 결합하여 에어컴프레서와 같은 압축기 없이 열교환관을 따라 순환하는 상변화물질의 순환사이클에 의해 실내를 냉방할 수 있도록 한 상변화물질을 이용한 에어컨을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention has been invented to solve the above problems, the heat exchanger tube built-in phase change material in the upper, lower slot tube inside the main body by simply combining by coupling the heat exchanger tube without a compressor such as an air compressor Accordingly, a problem to be solved is to provide an air conditioner using a phase change material capable of cooling the room by a circulation cycle of the phase change material circulating accordingly.
또한, 열교환관의 내부관 내부에는 18℃의 상변화물질을 내장하고 외부관의 내부에는 6℃의 상변화물질을 내장함으로써, 외부관 내부에 저장된 상변화물질의 온도가 18℃로 상승하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, a phase change material of 18 ° C. is embedded inside the inner tube of the heat exchanger tube and a phase change material of 6 ° C. is embedded inside the outer tube so that the temperature of the phase change material stored inside the outer tube does not rise to 18 ° C. An object of the present invention is to provide an air conditioner using a phase change material.
또한, 상부 슬롯관은 상부 슬롯관 끼리, 하부 슬롯관은 하부 슬롯관 끼리 서로 지그재그로 연통되도록 형성하여 열교환관의 결합시 열교환관 외부관 내부의 상변화물질이 상, 하부 슬롯관을 따라 순환할 수 있도록 한 상변화물질을 이용한 에어컨을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, the upper slot tube is formed so that the upper slot tube and the lower slot tube is in zigzag communication with each other so that the phase change material inside the heat exchange tube outer tube when the heat exchange tube is combined to circulate along the upper and lower slot tube. The problem to be solved is to provide an air conditioner using a phase change material.
또한, 최전방 하부 슬롯관과 최후방 하부 슬롯관은, 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며, 이 순환연결관은 6℃ 이상의 얼음물이 채워진 저장조를 경유함으로써, 실내 열을 흡수하면서 온도가 높아진 상변화물질의 온도를 낮추어 재공급할 수 있도록 한 상변화물질을 이용한 에어컨을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.Further, the front lower slot tube and the rear lower slot tube are connected by a circulation connecting tube having a circulation pump installed at one end thereof, and the circulation connecting tube absorbs heat while absorbing indoor heat by passing through a reservoir filled with ice water of 6 ° C. or higher. To solve the problem to provide an air conditioner using a phase change material to be resupply by lowering the temperature of the high phase change material.
또한, 각 열교환관의 외부관 내부에 저장된 상변화물질이 개별적으로 순환되게 함으로써, 냉방효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 상변화물질을 이용한 에어컨을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, it is another object of the present invention to provide an air conditioner using a phase change material to significantly improve the cooling efficiency by allowing the phase change material stored in the outer tube of each heat exchanger to be individually circulated.
또한, 순환연결관의 일부 구간에 냉매가 장입된 히트파이프를 설치함으로써, 열교환과정에서 온도가 상승된 상변화물질이 순환연결관을 따라 히트파이프 구간을 지나면서 온도가 떨어진 상태로 열교환관으로 재공급할 수 있도록 한 상변화물질을 이용한 에어컨을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
In addition, by installing a heat pipe in which a refrigerant is charged in some sections of the circulation connection pipe, the phase change material whose temperature is increased in the heat exchange process is returned to the heat exchange pipe while the temperature is dropped while passing through the heat pipe section along the circulation connection pipe. The problem to be solved is to provide an air conditioner using a phase change material that can be supplied.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 전방은 외부와 연통되도록 개구되며 내부에는 설치공간이 마련되는 본체와; 상기 본체 내부의 후방에 설치되는 것으로서, 본체 내부의 후방에서 전방으로 송풍을 하는 송풍기와; 상기 본체의 전방 내부 상측에 일렬로 배열설치되는 것으로서, 복수로 설치되면서 서로 연통되도록 설치되는 상부 슬롯관과; 상기 상부 슬롯관과 대향 설치되도록 본체의 전방 내부 하측에 일렬로 배열설치되는 것으로서, 복수로 설치되면서 서로 연통되도록 설치되는 하부 슬롯관과; 양측 끝단이 상기 상, 하부 슬롯관에 대응결합되는 것으로서, 내, 외부관의 이중관으로 구성되어 내, 외부관 내부에 서로 다른 온도의 상변화물질이 내장되는 열교환관을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.The present invention in order to solve the above technical problem, the front is opened so as to communicate with the outside and the installation space is provided inside; A blower installed at the rear of the main body and configured to blow the air forward from the rear of the main body; An upper slot tube arranged in a line at a front inner upper side of the main body and installed to communicate with each other while being installed in plurality; A lower slot tube which is installed in a row in a front inner lower side of the main body so as to face the upper slot tube and is installed to communicate with each other while being installed in plurality; A heat exchanger tube having both ends corresponding to the upper and lower slot tubes, the double tube of the inner and outer tubes configured to include phase change materials having different temperatures in the inner and outer tubes; An air conditioner using a phase change material, characterized in that configured to include as a means of solving the problem.
또한, 상기 열교환관은, 내, 외부관의 이중관으로 구성되면서 내부관 내부에는 18℃의 상변화물질이 내장되고, 외부관의 내부에는 6℃의 상변화물질이 내장됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.In addition, the heat exchange tube is composed of a double tube of the inner, outer tube phase change material of 18 ℃ inside the inner tube, the phase change material characterized in that the phase change material of 6 ℃ inside the outer tube Using air conditioner as a means of solving the problem.
또한, 상기 내부관은 상변화물질이 순환하지 않도록 폐쇄관으로 이루지며, 외부관은 상변화물질이 상, 하부 슬롯관을 따라 순환할 수 있도록 양측 끝단이 개방된 순환관으로 이루어짐을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.In addition, the inner tube is made of a closed tube so that the phase change material does not circulate, the outer tube is characterized in that the end of the change is made of a circulation tube with both ends open to circulate along the lower slot tube An air conditioner using a phase change material is a solution to the problem.
또한, 상기 상부 슬롯관은 상부 슬롯관 끼리, 하부 슬롯관은 하부 슬롯관 끼리 서로 연통되도록 형성하여 열교환관의 결합시 열교환관의 외부관 내부에 저장된 상변화물질이 상, 하부 슬롯관을 따라 순환할 수 있도록 함을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.In addition, the upper slot tube is formed so that the upper slot tube and the lower slot tube is in communication with each other so that the phase change material stored in the outer tube of the heat exchange tube is circulated along the upper, lower slot tube when the heat exchange tube is coupled An air conditioner using a phase change material characterized in that it is possible to solve the problem.
또한, 상기 최전방 하부 슬롯관과 최후방 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며, 이 순환연결관은 6℃ 이상의 얼음물이 채워진 저장조를 경유함을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.In addition, the foremost lower slot tube and the rear lower slot tube is connected by a circulating connecting tube having a circulation pump at one end, the circulating connecting tube is a phase change material, characterized in that via a reservoir filled with ice water of 6 ℃ or more Using air conditioner as a means of solving the problem.
또한, 상기 최전방 하부 슬롯관과 최후방 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며, 이 순환연결관은 내부에 냉매가 장입된 히트파이프를 경유함을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.The front lower slot tube and the rear lower slot tube are connected to each other by a circulating connecting pipe having a circulation pump installed at one end thereof, and the circulating connecting pipe passes through a heat pipe loaded with refrigerant therein. An air conditioner using a substance is a solution to the problem.
또한, 상기 히트파이프의 상부에는 히트파이프 상부를 따라 복수의 일렬로 모세관을 배열설치하여 히트파이프 내부에 냉매가 모세관을 따라 순환할 수 있도록 하며 상기 모세관의 외주에는 모세관의 외주에 방사형으로 형성되는 제1방열핀과, 상기 제1방열핀과 직각을 이루면서 모세관의 외측을 따라 상, 하 등 간격으로 배열설치되는 제2방열핀이 설치됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.In addition, the capillary tube is arranged in a plurality of lines along the upper portion of the heat pipe in the upper portion of the heat pipe to allow the refrigerant to circulate along the capillary inside the heat pipe, the outer periphery of the capillary is formed radially on the outer periphery of the capillary tube An air conditioner using a phase change material, characterized in that the first heat radiation fins, and the second heat radiation fins arranged at an interval such as up and down along the outer side of the capillary tube perpendicular to the first heat radiation fins are installed.
또한, 전방은 외부와 연통되도록 개구되며 내부에는 설치공간이 마련되는 본체와; 상기 본체 내부의 후방에 설치되는 것으로서, 본체 내부의 후방에서 전방으로 송풍을 하는 송풍기와; 상기 본체의 전방 내부 상측에 일렬의 복수로 배열설치되는 상부 슬롯관과; 상기 상부 슬롯관과 대향 설치되도록 본체의 전방 내부 하측에 일렬의 복수로 배열설치되는 하부 슬롯관과; 양측 끝단이 각 상, 하부 슬롯관에 대응결합되는 것으로서, 내, 외부관의 이중관으로 구성되어 내, 외부관 내부에 서로 다른 온도의 상변화물질이 내장되는 열교환관을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.In addition, the front is an opening so as to communicate with the outside and the interior is provided with an installation space; A blower installed at the rear of the main body and configured to blow the air forward from the rear of the main body; An upper slot tube arranged in a plurality of rows in a front inner upper side of the main body; A lower slot tube arranged in a plurality of rows in a front inner lower side of the main body so as to face the upper slot tube; A heat exchanger tube having both ends corresponding to each of the upper and lower slot tubes and configured as a double tube of an inner and an outer tube, and having a phase change material having a different temperature inside the inner and outer tubes; An air conditioner using a phase change material, characterized in that configured to include as a means of solving the problem.
또한, 상기 열교환관은 내, 외부관의 이중관으로 이루어지면서 내부관 내부에는 18℃의 상변화물질이 내장되고, 외부관의 내부에는 6℃의 상변화물질이 내장됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.In addition, the heat exchange tube is made of a double pipe of the inner, outer tube while the phase change material of 18 ℃ is embedded in the inner tube, the phase change material is characterized in that the interior of the phase change material of 6 ℃ inside the outer tube The used air conditioner is a solution to the problem.
또한, 상기 내부관은 상변화물질이 순환하지 않도록 폐쇄관으로 이루지며, 외부관은 상변화물질이 순환할 수 있도록 양측 끝단이 개방된 순환관으로 이루어짐을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.In addition, the inner tube is made of a closed tube so that the phase change material does not circulate, and the outer tube is an air conditioner using a phase change material, characterized in that the end of both ends of the circulation pipe is open to circulate the material. It is to solve the problem.
또한, 상기 상, 하로 대향 설치되는 각 상, 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며, 이 순환연결관은 6℃ 이상의 얼음물이 저장된 저장조를 경유함을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.In addition, the upper and lower facing each upper and lower slot tube is connected by a circulation connection pipe is provided with a circulation pump at one end, the circulation connection pipe is characterized in that via the reservoir in which ice water of 6 ℃ or more is stored An air conditioner using change materials is a solution to the problem.
또한, 상기 상, 하로 대향 설치되는 각 상, 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며 이 순환연결관의 다른 일단에는 한쪽으로 수평 돌출되는 수평절곡부가 형성되고 상기 수평절곡부는 내부에 냉매가 장입된 히트파이프를 경유함을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.In addition, each of the upper, lower slot pipes installed opposite to each other is connected by a circulation connection pipe is provided with a circulation pump at one end, the other end of the circulation connection pipe is formed with a horizontal bent to protrude to one side and the horizontal bending The unit uses an air conditioner using a phase change material, which is characterized in that it passes through a heat pipe having a refrigerant loaded therein, as a solution to the problem.
또한, 상기 히트파이프의 상부에는 히트파이프 상부를 따라 복수의 일렬로 모세관을 배열설치하여 히트파이프 내부에 냉매가 모세관을 따라 순환할 수 있도록 하며 상기 모세관의 외주에는 모세관의 외주에 방사형으로 형성되는 제1방열핀과, 상기 제1방열핀과 직각을 이루면서 모세관의 외측을 따라 상, 하 등 간격으로 배열설치되는 제2방열핀이 설치됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 과제의 해결수단으로 한다.
In addition, the capillary tube is arranged in a plurality of lines along the upper portion of the heat pipe in the upper portion of the heat pipe to allow the refrigerant to circulate along the capillary inside the heat pipe, the outer periphery of the capillary is formed radially on the outer periphery of the capillary tube An air conditioner using a phase change material, characterized in that the first heat radiation fins, and the second heat radiation fins arranged at an interval such as up and down along the outer side of the capillary tube perpendicular to the first heat radiation fins are installed.
본 발명에 따른 상변화물질을 이용한 에어컨은 상변화물질이 내장된 열교환관을 본체 내부 상, 하부 슬롯관에 끼움결합하는 방식으로 간편하게 결합하여 에어컴프레서와 같은 압축기 없이 열교환관을 따라 순환하는 상변화물질의 순환사이클에 의해 실내를 냉방할 수 있다.The air conditioner using the phase change material according to the present invention is a phase change that circulates along the heat exchanger tube without a compressor such as an air compressor by simply combining the heat exchanger tube containing the phase change material with the upper and lower slot tubes inside the main body. The room can be cooled by the circulation cycle of the material.
또한, 종래의 에어컨과 같이 증발기에서 증발한 저온 저압의 기체 냉매를 흡입하여 다음의 응축기에서 응축 액화할 수 있도록 응축온도에 해당되는 포화압력까지 압력을 증대시켜 주는 에어컴프레서(air compressor)와 같은 압축기기가 필요 없으므로 에어컨의 구조가 간단하여 설치공간을 많이 차지않는 장점이 있다.In addition, like a conventional air conditioner, a compressor such as an air compressor that inhales low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant evaporated in an evaporator and increases the pressure to a saturation pressure corresponding to the condensation temperature so as to liquefy condensation in the next condenser. Since there is no need for the air conditioner, the structure of the air conditioner is simple and does not take up much space for installation.
또한, 순환연결관의 일부 구간에 얼음물이 저장된 저장조를 설치함으로써 순환연결관을 따라 순환하는 상변화물질의 온도를 떨어뜨려 열교환관에 재공급하는 등 열교환효율을 향상시킬 수 있다.In addition, by installing a reservoir in which ice water is stored in a portion of the circulation connection pipe, the heat exchange efficiency may be improved by dropping the temperature of the phase change material circulating along the circulation connection pipe and resupplying the heat exchanger pipe.
또한, 순환연결관의 일부 구간에 냉매가 장입된 히트파이프를 설치함으로써 순환연결관을 따라 순환하는 상변화물질의 온도를 떨어뜨려 열교환관에 재공급하는 등 열교환효율을 향상시킬 수 있다.
In addition, by installing a heat pipe in which a refrigerant is charged in a portion of the circulation connection pipe, the heat exchange efficiency may be improved by reducing the temperature of the phase change material circulating along the circulation connection pipe and supplying the same to the heat exchange pipe.
도 1, 2는 종래의 에어컨의 증발기의 정면도 및 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 분리 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 측단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 순환연결관에 히트파이프가 설치된 사시도.
도 7은 도 6의 히트파이프의 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사시도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환연결관에 히트파이프가 설치된 사시도.
도 10은 도 9의 히트파이프의 단면도.1 and 2 are a front view and a cross-sectional view of an evaporator of a conventional air conditioner.
3 is a perspective view according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a side cross-sectional view according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a perspective view of the heat pipe is installed in the circulation pipe according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of the heat pipe of FIG. 6.
8 is a perspective view according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 is a perspective view of the heat pipe is installed in the circulation pipe according to another embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view of the heat pipe of FIG. 9.
본 발명은, 전방은 외부와 연통되도록 개구되며 내부에는 설치공간이 마련되는 본체와; 상기 본체 내부의 후방에 설치되는 것으로서, 본체 내부의 후방에서 전방으로 송풍을 하는 송풍기와; 상기 본체의 전방 내부 상측에 일렬로 배열설치되는 것으로서 복수로 설치되면서 서로 연통되도록 설치되는 상부 슬롯관과; 상기 상부 슬롯관과 대향 설치되도록 본체의 전방 내부 하측에 일렬로 배열설치되는 것으로서, 복수로 설치되면서 서로 연통되도록 설치되는 하부 슬롯관과; 양측 끝단이 상기 상, 하부 슬롯관에 대응결합되는 것으로서, 내, 외부관의 이중관으로 구성되어 내, 외부관 내부에 서로 다른 온도의 상변화물질이 내장되는 열교환관을; 포함하여 구성되는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.The present invention, the front is opened so as to communicate with the outside and the interior is provided with an installation space; A blower installed at the rear of the main body and configured to blow the air forward from the rear of the main body; An upper slot tube installed in a row at the front inner upper side of the main body and installed to communicate with each other; A lower slot tube which is installed in a row in a front inner lower side of the main body so as to face the upper slot tube and is installed to communicate with each other while being installed in plurality; A heat exchanger tube having both ends corresponding to the upper and lower slot tubes, the double tube of the inner and outer tubes configured to include phase change materials having different temperatures in the inner and outer tubes; An air conditioner using a phase change material, which is configured to include, is characterized by a technical configuration.
또한, 상기 열교환관은, 내, 외부관의 이중관으로 구성되면서 내부관 내부에는 18℃의 상변화물질이 내장되고, 외부관의 내부에는 6℃의 상변화물질이 내장되는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.In addition, the heat exchanger, the air-conditioner using a phase change material with a phase change material of 18 ℃ inside the inner tube, the interior of the inner tube is built with a double pipe of the inner tube, 6 ℃ inside the outer tube, It is characterized by the technical configuration.
또한, 상기 내부관은 상변화물질이 순환하지 않도록 폐쇄관으로 이루지며, 외부관은 상변화물질이 상, 하부 슬롯관을 따라 순환할 수 있도록 양측 끝단이 개방된 순환관으로 이루어지는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.In addition, the inner tube is made of a closed tube so that the phase change material does not circulate, the outer tube is a phase change material consisting of a circulation tube with both ends open so that the phase change material can circulate along the upper and lower slot tubes. The used air conditioner is a feature of the technical configuration.
또한, 상기 상부 슬롯관은 상부 슬롯관 끼리, 하부 슬롯관은 하부 슬롯관 끼리 서로 연통되도록 형성하여 열교환관의 결합시 열교환관의 외부관 내부에 저장된 상변화물질이 상, 하부 슬롯관을 따라 순환할 수 있도록 하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.In addition, the upper slot tube is formed so that the upper slot tube and the lower slot tube is in communication with each other so that the phase change material stored in the outer tube of the heat exchange tube is circulated along the upper, lower slot tube when the heat exchange tube is coupled The air conditioner using the phase change material which makes it possible is a characteristic of a technical configuration.
또한, 상기 최전방 하부 슬롯관과 최후방 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며, 이 순환연결관은 6℃ 이상의 얼음물이 채워진 저장조를 경유하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.In addition, the foremost lower slot tube and the rear lower slot tube are connected by a circulation connecting tube having a circulation pump installed at one end thereof, and the circulation connecting tube uses an air conditioner using a phase change material through a reservoir filled with ice water of 6 ° C. or higher. It is characterized by the technical configuration.
또한, 상기 최전방 하부 슬롯관과 최후방 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며, 이 순환연결관은 내부에 냉매가 장입된 히트파이프를 경유하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.In addition, the foremost lower slot tube and the rear lower slot tube are connected by a circulation connecting tube having a circulation pump installed at one end, and the circulation connecting tube is an air conditioner using a phase change material through a heat pipe in which refrigerant is charged therein. It is characterized by the technical configuration.
또한, 상기 히트파이프의 상부에는 히트파이프 상부를 따라 복수의 일렬로 모세관을 배열설치하여 히트파이프 내부에 냉매가 모세관을 따라 순환할 수 있도록 하며 상기 모세관의 외주에는 모세관의 외주에 방사형으로 형성되는 제1방열핀과, 상기 제1방열핀과 직각을 이루면서 모세관의 외측을 따라 상, 하 등 간격으로 배열설치되는 제2방열핀이 설치되는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.In addition, the capillary tube is arranged in a plurality of lines along the upper portion of the heat pipe in the upper portion of the heat pipe to allow the refrigerant to circulate along the capillary inside the heat pipe, the outer periphery of the capillary is formed radially on the outer periphery of the capillary tube An air conditioner using a phase change material provided with a first heat radiation fin and a second heat radiation fin arranged at an interval such as up and down along the outer side of the capillary tube at right angles with the first heat radiation fin is a technical configuration.
또한, 전방은 외부와 연통되도록 개구되며 내부에는 설치공간이 마련되는 본체와; 상기 본체 내부의 후방에 설치되는 것으로서, 본체 내부의 후방에서 전방으로 송풍을 하는 송풍기와; 상기 본체의 전방 내부 상측에 일렬의 복수로 배열설치되는 상부 슬롯관과; 상기 상부 슬롯관과 대향 설치되도록 본체의 전방 내부 하측에 일렬의 복수로 배열설치되는 하부 슬롯관과; 양측 끝단이 각 상, 하부 슬롯관에 대응결합되는 것으로서, 내, 외부관의 이중관으로 구성되어 내, 외부관 내부에 서로 다른 온도의 상변화물질이 내장되는 열교환관을; 포함하여 구성되는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.In addition, the front is an opening so as to communicate with the outside and the interior is provided with an installation space; A blower installed at the rear of the main body and configured to blow the air forward from the rear of the main body; An upper slot tube arranged in a plurality of rows in a front inner upper side of the main body; A lower slot tube arranged in a plurality of rows in a front inner lower side of the main body so as to face the upper slot tube; A heat exchanger tube having both ends corresponding to each of the upper and lower slot tubes and configured as a double tube of an inner and an outer tube, and having a phase change material having a different temperature inside the inner and outer tubes; An air conditioner using a phase change material, which is configured to include, is characterized by a technical configuration.
또한, 상기 열교환관은 내, 외부관의 이중관으로 이루어지면서 내부관 내부에는 18℃의 상변화물질이 내장되고, 외부관의 내부에는 6℃의 상변화물질이 내장되는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.In addition, the heat exchange tube is made of a double tube of the inner, outer tube while the inner tube inside the phase change material of 18 ℃, the inside of the outer tube 6 ° C. It is characterized by the technical configuration.
또한, 상기 내부관은 상변화물질이 순환하지 않도록 폐쇄관으로 이루지며, 외부관은 상변화물질이 순환할 수 있도록 양측 끝단이 개방된 순환관으로 이루어지는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.In addition, the inner tube is made of a closed tube so that the phase change material does not circulate, and the outer tube is an air conditioner using a phase change material made of a phase change material composed of a circulating tube whose ends are open to allow the phase change material to circulate. It is done.
또한, 상기 상, 하로 대향 설치되는 각 상, 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며, 이 순환연결관은 6℃ 이상의 얼음물이 저장된 저장조를 경유하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.In addition, each of the upper and lower opposed to each other, the lower slot tube is connected by a circulation connection pipe is provided with a circulation pump at one end, the circulation connection pipe using a phase change material via a reservoir in which ice water of 6 ℃ or more is stored The air conditioner is a feature of the technical configuration.
또한, 상기 상, 하로 대향 설치되는 각 상, 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며 이 순환연결관의 다른 일단에는 한쪽으로 수평 돌출되는 수평절곡부가 형성되고 상기 수평절곡부는 내부에 냉매가 장입된 히트파이프를 경유하는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.In addition, each of the upper, lower slot pipes installed opposite to each other is connected by a circulation connection pipe is provided with a circulation pump at one end, the other end of the circulation connection pipe is formed with a horizontal bent to protrude to one side and the horizontal bending The unit is characterized by the technical configuration of the air conditioner using a phase change material via a heat pipe with a refrigerant loaded therein.
또한, 상기 히트파이프의 상부에는 히트파이프 상부를 따라 복수의 일렬로 모세관을 배열설치하여 히트파이프 내부에 냉매가 모세관을 따라 순환할 수 있도록 하며, 상기 모세관의 외주에는 모세관의 외주에 방사형으로 형성되는 제1방열핀과, 상기 제1방열핀과 직각을 이루면서 모세관의 외측을 따라 상, 하 등 간격으로 배열설치되는 제2방열핀이 설치되는 상변화물질을 이용한 에어컨을 기술구성의 특징으로 한다.
In addition, the capillary tube is arranged in a plurality of lines along the upper portion of the heat pipe in the upper portion of the heat pipe to allow the refrigerant to circulate along the capillary in the heat pipe, the outer periphery of the capillary is formed radially on the outer periphery of the capillary tube An air conditioner using a phase change material having a first heat radiating fin and a second heat radiating fin that is arranged at an interval such as up and down along the outer side of the capillary tube while forming a right angle with the first heat radiating fin is a technical configuration.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 상변화물질을 이용한 에어컨의 구성을 설명하면 다음과 같다.
Referring to the configuration of the air conditioner using a phase change material according to the present invention with reference to the accompanying drawings as follows.
본 발명에 따른 상변화물질을 이용한 에어컨은 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 내부에 송풍기(20)와, 상, 하부 슬롯관(31, 32)과, 열교환관(40) 등이 설치되는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 내부 후방에 설치되는 송풍기(20)와, 상기 본체(10)의 내부 전방에 설치되는 상, 하부 슬롯관(31, 32)과, 상기 상, 하부 슬롯관(31, 32)에 대응하여 끼움결합되는 열교환관(40)으로 구성된다.
As shown in Figures 3 to 5, the air conditioner using a phase change material according to the present invention, the
상기 본체(10)의 내부에는 송풍기(20)와, 상, 하부 슬롯관(31, 32) 및 열교환관(40)을 설치할 수 있도록 설치공간이 마련되며, 전방은 개구된 형태로 형성하여 송풍기(20)의 바람을 전방의 개구부를 통해 냉방지역으로 배출할 수 있게 한다.Inside the
이때, 상기 본체(10) 내부의 설치공간은 상, 하부 슬롯관(31, 32)이 설치되는 전방구획공간과 송풍기(20)가 설치되는 후방구획공간으로 나누어 제작할 수도 있고 전체가 관통된 통합공간으로 제작할 수도 있다.
At this time, the installation space inside the
상기 송풍기(20)는, 본체(10) 내부의 후방에 설치되어 로터의 회전에 의해 발생한 바람을 본체(10) 내부의 후방에서 전방으로 송풍하여 열교환관(40)의 열교환에 의해 차가워진 공기를 실내로 공급한다.The
이때, 송풍기(20)에서 발생된 바람은 본체(10) 내부 전방의 상, 하부 슬롯관(31, 32)에 끼움결합된 열교환관(40)을 거쳐서 배출되므로 실내 온도보다 낮은 차가운 바람이 실내로 공급되어 냉방이 이루어진다.
At this time, since the wind generated in the
상기 상, 하부 슬롯관(31, 32)은, 본체(10) 내부 상, 하로 대향 설치되는 것으로서, 내부가 빈 형태로 형성되어 열교환관(40)의 결합시 열교환관(40) 내부의 상변화물질(50)이 내부를 따라 순환한다.The upper and
그리고 상부 슬롯관(31)은 상부 슬롯관(31) 끼리, 하부 슬롯관(32)은 하부 슬롯관(32) 끼리 연결관에 의해 연결된 형태의 연통구조로 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어 상부 슬롯관(31)은 상부 슬롯관(31) 끼리, 하부 슬롯관(32)은 하부 슬롯관(32) 끼리 지그재그 형태로 연결된 구조 또는 상부 슬롯관(31)과 상부 슬롯관(31) 사이의 중앙 또는 어느 일단을 연속적으로 연결한 구조를 예로 들 수 있다.In addition, the
또한, 복수의 상부 슬롯관(31)만 설치하여 이들을 연결한 다음 여기에 열교환관(40)을 끼움결합할 수도 있고, 복수의 하부 슬롯관(32)만 설치하여 이들을 연결한 다음 여기에 열교환관(40)을 끼움결합할 수도 있다.
In addition, only a plurality of
이와 같이 상, 하부 슬롯관(31, 32)이 연결된 구조일 경우 상, 하부 슬롯관(31, 32)에 열교환관(40)이 끼움결합되면 열교환관(40)의 외부관(42) 내부에 내장된 상변화물질(50)이 상, 하부 슬롯관(31, 32)을 따라 다른 열교환관(40)의 외부관(42)으로 순환할 수 있다.When the upper and
한편, 상, 하부 슬롯관(31, 32)의 일단에는 내부와 연통되면서 열교환관(40)의 양단 중 어느 한쪽이 연결결합되는 연결부위를 형성하여 열교환관(40)을 한번에 간편하게 끼움결합할 수 있도록 한다.Meanwhile, one end of the upper and
그리고 최전방의 하부 슬롯관(32)과 최후방 하부 슬롯관(32)은 일단에 순환펌프(70)가 설치된 순환연결관(60)에 의해 연결되어 순환펌프(70)의 구동에 의해 열교환관(40)의 외부관(42) 내부에 내장된 상변화물질(50)이 순환할 수 있도록 한다.
The front
또한, 상기 순환연결관(60)은 6℃ 이상의 온도를 유지하는 얼음물이 저장된 저장조(80)를 통과하도록 하여 순환과정에서 온도가 상승된 상변화물질(50)의 온도를 다시 적정 온도로 떨어뜨려 최전방의 열교환관(40)의 외부관(42) 내부로 재공급할 수 있게 한다.In addition, the
이와 같이 저장조(80)의 하한 온도를 6℃ 이상으로 한 것은 순환연결관(60)을 따라 이동하는 6℃의 상변화물질(50)이 저장조(80)를 통과하면서 6℃ 이하의 온도로 떨어질 경우 고체상태로 상전이가 이루어져 순환이 불가능해 지기 때문이다.As such, the lower limit temperature of the
한편, 저장조(80)의 상한 온도는 18℃ 이하로 이는 외부관(42)에 내장된 6℃의 상변화물질(50)의 온도가 최대로 상승하더라도 내부관(41)에 내장된 18℃의 상변화물질(50)에 의해 18℃ 이상의 온도로는 상승하지 않기 때문이다. 이는 이론적인 온도 범위로 열교환관(40) 내부로 재공급되는 상변화물질(50)의 온도는 6℃에 근접하는 온도로 공급되는 것이 가장 바람직하다.
On the other hand, the upper limit of the temperature of the
상기 열교환관(40)은, 복수로 설치되는 상, 하부 슬롯관(31, 32)에 대응하여 결합되는 것으로서, 내, 외부관(41, 42)의 이중관으로 구성되며 내부에 많은 량의 상변화물질(50)을 내장할 수 있도록 지그재그(zigzag) 형태로 형성된다.
The
상기 열교환관(40)은, 내부에 18℃의 상변화물질(50)이 내장되는 내부관(41)과 내부에 내부관(41)이 내장되면서 6℃의 상변화물질(50)이 내장되는 외부관(42)으로 구성된다. 이처럼 열교환관(40)은, 내, 외부관(41, 42) 형태의 이중 관으로 이루어지면서 내, 외부관(41, 42) 내부에 서로 다른 온도의 상변화물질(50)이 내장되어 실내온도를 일정온도 이하로 냉방을 할 수 있다.The
예를 들어, 외부관(42)의 내부에 내장된 6℃의 상변화물질(50)의 온도가 18℃ 이상이 되면 내부관(41) 내부에 저장된 18℃의 상변화물질(50)이 이 열을 흡수하므로 18℃ 이상으로 온도가 상승하지 않게 된다.
For example, when the temperature of the
한편, 외부관(42)에 내장되는 상변화물질(50)로 1~5℃의 저온의 상변화물질(50)을 사용할 수도 있으나 상변화물질(50)의 온도가 너무 낮을 경우 상변화물질(50)의 순환과정에서 상변화물질(50)이 고체상태로 상전이가 될 우려가 있으므로 외부관(42) 내부에 6℃의 상변화물질(50)을 내장하는 것이 가장 바람직하다.
On the other hand, as the
참고로 자체적으로 실험한 결과 내부관(41)에 내장되는 상변화물질(50)을 18℃로 하고 외부관(42)에 내장되는 상변화물질(50)을 6℃로 하여 상변화물질(50)의 온도차를 12℃로 하였을 때 냉방효율이 가장 높음을 확인할 수 있었다.
For reference, as a result of an internal experiment, the
상기 내부관(41)은 상변화물질(50)이 순환할 수 없도록 양단이 폐쇄된 폐쇄관 구조로 형성하고 외부관(42)은 상, 하부 슬롯관(31, 32)에 끼움결합한 상태에서 상변화물질(50)이 순환할 수 있도록 양단이 개방된 순환관의 구조로 형성한다.The
상기 외부관(42)의 양단은 상, 하부 슬롯관(31, 32)의 내부와 연통되는 연결부위에 끼움결합되며, 이 상태에서 내부의 상변화물질(50)이 상, 하부 슬롯관(31, 32)과 다른 열교환관(40)의 외부관(42)을 따라 순환한다.
Both ends of the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 순환연결관에 히트파이프가 설치된 사시도이다. 도시된 바와 같이 순환연결관(60)의 일부 구간이 히트파이프(400)를 경유하도록 설치함으로써 순환연결관(60)을 따라 순환하는 상변화물질(50)의 온도를 낮출 수 있다.Figure 6 is a perspective view of the heat pipe is installed in the circulation connection tube according to an embodiment of the present invention. As shown, a portion of the
히트파이프(400)는 순환연결관(60)의 일부 구간이 냉매(404)가 장입된 내부를 통과하도록 순환연결관(60)의 일부 구간을 감싸는 형태로 형성된다.
The
또한, 히트파이프(400)의 상부에는, 히트파이프(400)의 상부를 따라 복수의 모세관(401)이 일렬로 배열설치된다. 이 복수로 배열설치된 모세관(401)의 하부는 히트파이프(400)의 내측과 연통되도록 설치되고 상부 역시 연결파이프에 의해 각 모세관(401)이 연통 된다.In addition, a plurality of
모세관(401)의 외주에는, 외주를 따라 방사형으로 형성되는 제1방열핀(402)과, 이 제1방열핀(402)과 직각을 이루면서 모세관(401)의 상부에서 하부로 등 간격으로 배열설치되는 제2방열핀(403)으로 구성된다.On the outer circumference of the
따라서, 순환연결관(60)을 따라 이동하는 상변화물질(50)은 열교환으로 온도가 상승한 상태에서 히트파이프(400) 구간을 지나는 순간 히트파이프(400) 내부에 장입된 냉매(404)에 의해 온도가 떨어진다. 이때 상변화물질(50)의 열을 빼앗은 냉매(404)는 액체에서 기체로 기화되어 히트파이프(400)와 연통된 모세관(401)을 따라 순환한다. 그리고 기화된 냉매(404)의 열은 모세관(401)을 따라 순환하는 과정에서 제1방열핀(402) 및 제2방열핀(403)에 의해 방열 된다. 또한, 모세관(401)을 따라 순환하는 기체 상태의 냉매(404)는 일정온도 이하가 되면 다시 기체에서 액체로 변하여 히트파이프(400) 내로 재회수되고 이러한 냉매(404)의 순환과정은 계속하여 이루어진다.Therefore, the
히트파이프(400) 구간을 지나면서 온도가 떨어진 상변화물질(50)은 순환연결관(60)을 따라 다시 열교환관(40) 내부로 재공급되며 이와 같은 순환사이클은 반복적으로 이루어진다.
The
이와 같이, 모세관(401)을 따라 기화된 냉매(404)가 이동하는 과정에서 제1방열핀(402) 및 제2방열핀(403)을 통해 동시에 방열이 이루어지므로 방열효과를 극대화할 수 있다. 제2방열핀(403)은 모세관(401)이 원형이므로 원판형태로 형성하는 것이 좋으나 사각 판 등의 각형으로 형성할 수도 있다.
As described above, heat dissipation is simultaneously performed through the first
도 7은 도 6의 히트파이프의 단면도이다. 도시된 바와 같이 히트파이프(400) 내부를 통과하는 순환연결관(60)의 구간은 수평의 직선구조로 설치해도 상관없으나, 공간을 적게 차지하면서 구간을 최대한 길게 하기 위해 지그재그(zigzag) 형태로 형성하는 것이 바람직하다. 물론 히트파이프(400) 내부는 순환연결관(60)을 지그재그 형태로 설치할 수 있는 충분한 내부공간이 마련되어야 한다.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the heat pipe of FIG. 6. As shown, the section of the
또한, 히트파이프(400)가 설치된 부위에 송풍기를 함께 설치하여 히트파이프(400) 및 모세관(401)에 바람을 압송할 경우 공랭효과에 의해 모세관(401)에 설치된 제1방열핀(402) 및 제2방열핀(403)의 방열효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 다른 방법으로 저장조(80)와 히트파이프(400)를 동시에 설치하는 것도 고려할 수 있다. 히트파이프(400) 내부에 장입되는 냉매(404)로는 프레온계 화합물 또는 암모니아 등을 사용할 수 있다.
In addition, the first
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사시도 이다. 도시된 바와 같이 상, 하부 슬롯관(31, 32)을 복수로 설치함에 있어서 상부 슬롯관(31)은 상부 슬롯관(31) 끼리 하부 슬롯관(32)은 하부 슬롯관(32) 끼리 서로 연통되도록 설치하지 않고, 각 개별 슬롯관을 독립적으로 설치하여 열교환관(40) 마다 개별로 상변화물질(50)이 순환되도록 한다.8 is a perspective view according to another embodiment of the present invention. As shown in the upper,
즉, 상, 하로 한 쌍으로 설치되는 상, 하 슬롯관(31, 32) 마다 순환연결관(60)을 연결하여 상, 하부 슬롯관(31, 32)에 끼움결합되는 열교환관(40)의 외부관(42) 내부에 저장된 상변화물질(50)이 각 열교환관(40)의 외부관(42)을 따라 개별로 순환되게 한다.That is, the upper and
이와 같은 개별 순환방식의 경우 대응하는 한 쌍의 상, 하 슬롯관(31, 32) 마다 순환연결관(60)을 설치해야 하는 번거로움이 있으나, 모든 열교환관(40)을 연결하여 그 내부를 상변화물질(50)이 순환할 때보다 상변화물질(50)의 순환거리가 대폭 짧아져 순환이 신속하게 이루어지고, 이로 인해 냉방효율을 높일 수 있으며 복수의 열교환관(40) 중 어느 하나에 고장이 발생하더라도 에어컨 작동을 중단하지 않아도 될 뿐만 아니라 고장이 발생한 열교환관(40)만 교체하면 되므로 유지관리가 매우 편리한 장점이 있다.
In the case of such a separate circulation method, there is a need to install a
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환연결관에 히트파이프가 설치된 사시도이다. 도시된 바와 같이 저장조(80) 대신 각 순환연결관(60)의 일부 구간에 도 7과 동일한 구조의 모세관(401)이 배열 구비된 히트파이프(400)를 설치하여 각 순환연결관(60) 내부를 통과하는 상변화물질(50)의 온도를 떨어뜨릴 수 있게 한다.
Figure 9 is a perspective view of the heat pipe is installed in the circulation connection tube according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7,
이때, 히트파이프(400) 내부의 냉매(404)는 열교환과정에서 기화되므로 히트파이프(400)의 설치시 모세관(401)의 위치가 상향을 향하도록 히트파이프(400)가 수평으로 설치되어야 한다. 이를 위해 순환연결관(60)의 일단에는 한쪽으로 수평 돌출되는 수평절곡부(601)를 형성하여 히트파이프(400)를 설치할 수 있는 구간을 마련한다.
At this time, since the refrigerant 404 inside the
이러한 히트파이프(400)는 도 10과 같이 내부로 순환연결관(60)이 통과하도록 순환연결관(60)의 일정구간을 감싸는 형태로 설치된다. 또한, 히트파이프(400)의 상부에는 히트파이프(400) 상부를 따라 복수의 일렬로 배열설치되는 모세관(401)이 설치된다. 이 모세관(401)의 하단은 히트파이프(400) 내부의 냉매(404)가 순환할 수 있도록 히트파이프(400) 내부와 연통되며 상부 또한 연결파이프에 의해 각 모세관(401)의 상부와 연통 된다.The
또한, 모세관(401)은 외주에 방사형으로 형성되는 제1방열핀(402)과, 이 제1방열핀(402)과 직각을 이루면서 모세관(401)의 상부에서 하부로 등 간격으로 배열설치되는 제2방열핀(403)으로 구성된다.In addition, the
따라서, 순환연결관(60)을 따라 이동하는 상변화물질(50)은 열교환으로 온도가 상승한 상태에서 히트파이프(400) 구간을 지나는 순간 히트파이프(400) 내부에 장입된 냉매(404)에 의해 온도가 떨어지고 냉매(404)에 상변화물질(50)의 열이 전달되면 냉매(404)는 액체에서 기체로 기화되어 모세관(401)을 따라 순환하게 된다. 기화된 냉매(404)의 열은 모세관(401)을 따라 순환하는 과정에서 제1방열핀(402) 및 제2방열핀(403)에 의해 방열 된다. 그리고 히트파이프(400) 구간으로 지나면서 온도가 떨어진 상변화물질(50)은 다시 열교환관(40) 내부로 재공급되는데 이러한 순환사이클은 반복하여 이루어진다.
Therefore, the
이와 같이, 모세관(401)에 형성된 제1방열핀(402) 및 제2방열핀(403)을 통해 동시에 방열이 이루어지므로 방열효과를 극대화할 수 있으며, 제2방열핀(403)은 모세관(401)이 원형이므로 원판형태로 형성하는 것이 좋으나 사각 판 등의 각형으로 형성할 수도 있다. As such, heat dissipation is simultaneously performed through the first
히트파이프(400) 내부를 통과하는 순환연결관(60) 구간은 수평의 직선구조로 설치해도 상관없으나, 공간을 적게 차지하면서 구간을 최대한 길게 하기 위해 지그재그(zigzag) 형태로 형성할 수도 있다. 물론 히트파이프(400) 내부는 순환연결관(60)을 지그재그 형태로 설치할 수 있는 충분한 내부공간이 마련되어야 한다.
The section of the circular connecting
또한, 히트파이프(400)가 설치된 부위에 송풍기를 함께 설치하여 히트파이프(400) 및 모세관(401)에 바람을 압송할 경우 공랭효과에 의해 모세관(401)의 제1방열핀(402) 및 제2방열핀(403)의 방열효과를 더욱 향상시킬 수 있으며, 다른 방법으로 저장조(80)와 히트파이프(400)를 동시에 설치하는 것도 고려할 수 있다. 히트파이프(400) 내부에 장입되는 냉매(404)로는 프레온계 화합물 또는 암모니아 등을 사용할 수 있다.
In addition, when the
이상과 같이 본 발명에 따른 상변화물질을 이용한 에어컨은, 상변화물질(50)이 내장된 열교환관(40)을 본체(10) 내부에 설치된 상, 하부 슬롯관(31, 32)에 끼움결합하는 방식으로 간편하게 결합하여, 에어컴프레서와 같은 압축기 없이 열교환관(40)을 따라 순환하는 상변화물질(50)의 순환사이클에 의해 실내를 냉방할 수 있도록 한 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
As described above, in the air conditioner using the phase change material according to the present invention, the
도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상변화물질을 이용한 에어컨에 전원이 인가되면 송풍기(20)가 작동되면서 송풍기(20) 로터의 회전에 의해 바람이 발생하고 이 바람은 본체(10) 내부 전방에 설치된 열교환관(40)의 차가운 공기를 실내로 밀어내어 냉방이 이루어지게 한다.
3 to 5, when power is applied to the air conditioner using the phase change material according to the present invention, the
여기서, 송풍기(20)의 작동과 연동하여 순환연결관(60) 일단에 설치된 순환펌프(70)가 구동되고, 각 열교환관(40) 및 상, 하부 슬롯관(31, 32)이 연결되어 있기 때문에 열교환관(40)의 외부관(42) 내부에 내장된 상변화물질(50)은 각각의 열교환관(40)과, 상, 하부 슬롯관(32) 및 순환열결관(60)을 따라 순환하게 된다.
Here, the
이러한 상변화물질(50)의 순환과정에서 실내온도가 상변화물질(50)의 온도보다 높을 경우 열교환관(40)의 외부관(42) 내부에 내장된 6℃의 상변화물질(50)이 실내의 열에너지를 흡수하여 온도를 떨어뜨리고, 상변화물질(50)에 의해 온도가 떨어진 차가운 공기는 송풍기(20)의 바람에 의해 본체(10) 외부로 압송되어 실내를 냉방 한다.
When the room temperature is higher than the temperature of the
상기 열교환관(40)은, 내, 외부관(41, 42)의 이중관으로 구성되고 내부관(41) 내부에는 18℃의 상변화물질(50)이 내장되며 외부관(42) 내부에는 6℃의 상변화물질(50)이 내장되어 있어, 외부관(42) 내부의 상변화물질(50)의 온도가 18℃ 이상이 되면 내부관(41) 내부에 내장된 18℃의 상변화물질(50)이 이 열을 흡수하기 때문에 온도가 18℃ 이상으로 상승하지 않는다.
The
또한, 열교환관(40)의 외부관(42) 내부에 내장된 상변화물질(50)은 열교환관(40)의 외부관(42)과, 상, 하부 슬롯관(31, 32)을 거치면서 실내의 열을 흡수한 상태로 순환연결관(60)을 따라 이동하게 되는데 이때 순환연결관(60)을 이동하는 상변화물질(50)은 열교환과정에서 온도가 상승한 상태이다. 그러나 순환연결관(60)은 6℃의 얼음물 저장조(80)를 경유하기 때문에 상변화물질(50)은 순환연결관(60)을 통해 6℃의 얼음물이 저장된 저장조(80)를 통과하면서 온도가 다시 떨어진 상태로 최전방 열교환관(40)의 외부관(42) 내부로 재공급된다.
In addition, the
이와 같이 본 발명에 따른 상변화물질을 이용한 에어컨은, 열교환관(40)의 외부관(42)과, 상, 하부 슬롯관(31, 32)과, 순환연결관(60)과, 저장조(80)를 거쳐 다시 열교환관(40)의 외부관(42)을 따라 순환하는 상변화물질(50)의 순환사이클이 이루어지면서 실내 냉방이 이루어진다.
As described above, the air conditioner using the phase change material according to the present invention includes an
또한, 도 6, 7과 같이 순환연결관(60)의 일부 구간에 히트파이프(400)를 설치하여 히트파이프(400) 내부에 장입된 냉매(404)와 모세관(401) 외부에 설치된 제1, 2방열핀(402, 403)에 의해 순환연결관(60)을 따라 이동하는 상변화물질(50)의 온도를 떨어뜨릴 수도 있다.In addition, as shown in FIGS. 6 and 7, a
즉, 히트파이프(400) 내부의 냉매(404)는 히트파이프(400) 내부를 통과하는 상변화물질(50)에서 열을 빼앗는 과정에서 액체에서 기체로 기화되어 모세관(401)을 따라 순환하게 되고 기체의 냉매(404)는 모세관(401)을 따라 순환하는 과정에서 제1방열핀(402) 및 제2방열핀(403)을 통해 열을 외부로 방열한다. 그리고 냉매(404)의 온도가 방열에 의해 일정온도 이하로 떨어지면 다시 기체에서 액체로 변환하여 히트파이프(400) 내부로 재회수된다.
That is, the refrigerant 404 inside the
도 8은 본 발명의 다른 실시예이다. 도시된 바와 같이 상부 슬롯관(31)은 상부 슬롯관(31) 끼리, 하부 슬롯관(32)은 하부 슬롯관(32) 끼리 연결하지 않고 독립적으로 설치한 다음 한 쌍의 상, 하부 슬롯관(31, 32) 마다 순환연결관(60)을 설치하여 상변화물질(50)의 순환이 이루어지게 한 것이다.
8 is another embodiment of the present invention. As shown, the
이러한 구조는 하나의 열교환관(40) 마다 하나의 순환연결관(60)이 설치되기 때문에 각 열교환관(40)의 외부관(42) 내부에 저장된 상변환물질(50)이 열교환관(40)의 외부관(42)과, 상, 하부 슬롯관(31, 32) 및 순환연결관(60)과 얼음물 저장조(80)를 거쳐 다시 열교환관(40)의 외부관(42)을 따라 순환한다.
In this structure, since one
여기서, 열교환관(40)의 외부관(42)과, 상, 하부 슬롯관(31, 32)을 통과한 상변화물질(50)은 실내의 열을 흡수한 상태이므로 순환연결관(60)으로 나오는 상변화물질(50)은 온도가 상승된 상태이나, 6℃의 얼음물이 저장된 저장조(80)를 통과하면서 다시 온도가 내려간 상태로 열교환관(40)의 외부관(42)으로 공급되며, 이러한 상변화물질(50)의 순환사이클은 복수로 설치된 각 열교환관(40) 마다 연동하여 일어나면서 실내 냉방이 이루어진다.
Here, the
이와 같이 열교환관(40) 내부의 상변화물질(50)이 독립적으로 순화하는 방식의 경우 대응하는 한 쌍의 상, 하 슬롯관(31, 32) 마다 순환연결관(60)을 설치해야 하는 번거로움이 있으나, 모든 열교환관(40)을 연결하여 그 내부를 상변화물질(50)이 순환할 때보다 상변화물질(50)의 순환거리가 짧아 순환이 신속하게 이루어지고 이에 따라 냉방효율이 높으며, 복수의 열교환관(40) 중 어느 하나에 고장이 발생하더라도 다른 열교환관(40)은 상변화물질(50)의 순환이 이루어지므로 에어컨 작동을 중단하지 않아도 될 뿐만 아니라 고장이 발생한 열교환관(40)만 교체하면 되므로 유지관리가 편리한 등 여러 가지 장점이 있다.
As described above, in the case where the
한편, 도 9, 10과 같이 순환연결관(60)에 히트파이프(400)를 설치하여 히트파이프(400) 내부에 장입된 냉매(404)와 모세관(401) 외부에 설치된 제1, 2방열핀(402, 403)에 의해 순환연결관(60)을 이동하는 상변화물질(50)의 온도를 떨어뜨릴 수도 있다.Meanwhile, as illustrated in FIGS. 9 and 10, the
즉, 순환연결관(60)에 일단에 수평절곡부(601) 구간을 마련한 다음 이 구간에 복수의 모세관(401)이 위쪽으로 향하도록 히트파이프(400)를 수평으로 설치한다. 이 상태에서 순환연결관(60)을 따라 상변화물질(50)이 이동하면서 히트파이프(400) 구간을 지나는 순간 상변화물질(50)의 열을 히트파이프(400) 내부의 냉매(404)가 빼앗는다.That is, the horizontal
열을 빼앗은 냉매(404)는 액체에서 기체로 기화되어 모세관(401)을 따라 순화하게 되는데 이때 냉매(404)의 열은 모세관(401)에 구비된 제1방열핀(402) 및 제2방열핀(403)에 의해 방열 된다. 방열에 의해 냉매(404)는 온도가 일정온도 이하로 떨어지게 되고 기체에서 액체로 변하여 히트파이프(400)로 재회수된다.
The refrigerant 404 deprived of heat is vaporized from the liquid into a gas to be purified along the
10:본체 20:송풍기 31:상부 슬롯관
32:하부 슬롯관 40:열교환관 41:내부관
42:외부관 50:상변화물질 60:순환연결관
70:순환펌프 80:저장조 400:히트파이프
401:모세관 402:제1방열핀 403:제2방열핀
404:냉매 601:수평절곡부10: body 20: blower 31: upper slot tube
32: lower slot tube 40: heat exchange tube 41: inner tube
42: outer tube 50: phase change material 60: circulation connector
70: circulating pump 80: reservoir 400: heat pipe
401: capillary tube 402: first heat radiation fin 403: second heat radiation fin
404: refrigerant 601: horizontal bending portion
Claims (13)
상기 본체 내부의 후방에 설치되는 것으로서, 본체 내부의 후방에서 전방으로 송풍을 하는 송풍기와;
상기 본체의 전방 내부 상측에 일렬로 배열설치되는 것으로서, 복수로 설치되면서 서로 연통되도록 설치되는 상부 슬롯관과;
상기 상부 슬롯관과 대향 설치되도록 본체의 전방 내부 하측에 일렬로 배열설치되는 것으로서, 복수로 설치되면서 서로 연통되도록 설치되는 하부 슬롯관과;
양측 끝단이 상기 상, 하부 슬롯관에 대응결합되는 것으로서, 내, 외부관의 이중관으로 구성되어 내, 외부관 내부에 서로 다른 온도의 상변화물질이 내장되는 열교환관을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
A front part which is opened to communicate with the outside and which has an installation space therein;
A blower installed at the rear of the main body and configured to blow the air forward from the rear of the main body;
An upper slot tube arranged in a line at a front inner upper side of the main body and installed to communicate with each other while being installed in plurality;
A lower slot tube which is installed in a row in a front inner lower side of the main body so as to face the upper slot tube and is installed to communicate with each other while being installed in plurality;
A heat exchanger tube having both ends corresponding to the upper and lower slot tubes, the double tube of the inner and outer tubes configured to include phase change materials having different temperatures in the inner and outer tubes; Air conditioner using a phase change material, characterized in that configured to include.
상기 열교환관은, 내, 외부관의 이중관으로 구성되면서 내부관 내부에는 18℃의 상변화물질이 내장되고, 외부관의 내부에는 6℃의 상변화물질이 내장됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
The method according to claim 1,
The heat exchanger tube is composed of a double tube of inner and outer tubes, and a phase change material of 18 ° C. is embedded inside the inner tube, and a phase change material of 6 ° C. is embedded inside the outer tube. air conditioner.
상기 내부관은 상변화물질이 순환하지 않도록 폐쇄관으로 이루지며, 외부관은 상변화물질이 상, 하부 슬롯관을 따라 순환할 수 있도록 양측 끝단이 개방된 순환관으로 이루어짐을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
The method according to claim 1,
The inner tube is composed of a closed tube so that the phase change material does not circulate, and the outer tube is a phase change characterized in that the end tube is open at both ends so that the phase change material can circulate along the upper and lower slot tubes. Air conditioner using materials.
상기 상부 슬롯관은 상부 슬롯관 끼리, 하부 슬롯관은 하부 슬롯관 끼리 서로 연통되도록 형성하여 열교환관의 결합시 열교환관의 외부관 내부에 저장된 상변화물질이 상, 하부 슬롯관을 따라 순환할 수 있도록 함을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
The method according to claim 1,
The upper slot tube is formed so that the upper slot tube and the lower slot tube communicate with each other so that the phase change material stored in the outer tube of the heat exchange tube can circulate along the upper and lower slot tubes when the heat exchange tube is coupled. Air conditioner using a phase change material characterized in that.
상기 최전방 하부 슬롯관과 최후방 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며, 이 순환연결관은 6℃ 이상의 얼음물이 채워진 저장조를 경유함을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The front lower slot tube and the rear lower slot tube are connected by a circulating connecting tube having a circulation pump installed at one end thereof, and the circulating connecting tube uses a phase change material characterized in that it passes through a reservoir filled with ice water of 6 ° C. or higher. air conditioner.
상기 최전방 하부 슬롯관과 최후방 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며, 이 순환연결관은 내부에 냉매가 장입된 히트파이프를 경유함을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The front lower slot tube and the rear lower slot tube are connected to each other by a circulation connecting pipe having a circulation pump installed at one end thereof, and the circulation connecting pipe carries a phase change material characterized in that it passes through a heat pipe loaded with refrigerant therein. Used air conditioner.
상기 히트파이프의 상부에는 히트파이프 상부를 따라 복수의 일렬로 모세관을 배열설치하여 히트파이프 내부에 냉매가 모세관을 따라 순환할 수 있도록 하며, 상기 모세관의 외주에는 모세관의 외주에 방사형으로 형성되는 제1방열핀과, 상기 제1방열핀과 직각을 이루면서 모세관의 외측을 따라 상, 하 등 간격으로 배열설치되는 제2방열핀이 설치됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
The method of claim 6,
Capillary tubes are arranged in a plurality of rows along the upper portion of the heat pipe to allow the refrigerant to circulate along the capillary in the heat pipe, and a first radially formed on the outer circumference of the capillary on the outer circumference of the capillary tube Air conditioner using a phase change material, characterized in that the heat radiation fins, and the second heat radiation fins are arranged at an interval, such as up and down, along the outside of the capillary tube perpendicular to the first heat radiation fins.
상기 본체 내부의 후방에 설치되는 것으로서, 본체 내부의 후방에서 전방으로 송풍을 하는 송풍기와;
상기 본체의 전방 내부 상측에 일렬의 복수로 배열설치되는 상부 슬롯관과;
상기 상부 슬롯관과 대향 설치되도록 본체의 전방 내부 하측에 일렬의 복수로 배열설치되는 하부 슬롯관과;
양측 끝단이 각 상, 하부 슬롯관에 대응결합되는 것으로서, 내, 외부관의 이중관으로 구성되어 내, 외부관 내부에 서로 다른 온도의 상변화물질이 내장되는 열교환관을; 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
A front part which is opened to communicate with the outside and which has an installation space therein;
A blower installed at the rear of the main body and configured to blow the air forward from the rear of the main body;
An upper slot tube arranged in a plurality of rows in a front inner upper side of the main body;
A lower slot tube arranged in a plurality of rows in a front inner lower side of the main body so as to face the upper slot tube;
A heat exchanger tube having both ends corresponding to each of the upper and lower slot tubes and configured as a double tube of an inner and an outer tube, and having a phase change material having a different temperature inside the inner and outer tubes; Air conditioner using a phase change material, characterized in that configured to include.
상기 열교환관은 내, 외부관의 이중관으로 이루어지면서 내부관 내부에는 18℃의 상변화물질이 내장되고, 외부관의 내부에는 6℃의 상변화물질이 내장됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
The method according to claim 8,
The heat exchanger tube is composed of a double tube of inner and outer tubes, while the inner tube has a phase change material of 18 ° C., and a phase change material of 6 ° C. is placed inside the outer tube. .
상기 내부관은 상변화물질이 순환하지 않도록 폐쇄관으로 이루지며, 외부관은 상변화물질이 순환할 수 있도록 양측 끝단이 개방된 순환관으로 이루어짐을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
The method according to claim 8,
The inner tube is made of a closed tube so that the phase change material is not circulated, the outer tube is an air conditioner using a phase change material, characterized in that the end of the end of the change is made of a circulation pipe.
상기 상, 하로 대향 설치되는 각 상, 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며, 이 순환연결관은 6℃ 이상의 얼음물이 저장된 저장조를 경유함을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
The method according to any one of claims 8 to 10,
Each of the upper and lower opposed upper and lower slot tubes are connected by a circulation connecting tube having a circulation pump installed at one end thereof, and the circulation connecting tube passes through a reservoir in which ice water of 6 ° C. or more is stored. Air conditioner.
상기 상, 하로 대향 설치되는 각 상, 하부 슬롯관은 일단에 순환펌프가 설치된 순환연결관에 의해 연결되며 이 순환연결관의 다른 일단에는 한쪽으로 수평 돌출되는 수평절곡부가 형성되고 상기 수평절곡부는 내부에 냉매가 장입된 히트파이프를 경유함을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.
The method according to any one of claims 8 to 10,
Each of the upper and lower slot pipes installed opposite to each other is connected by a circulation connection pipe having a circulation pump installed at one end thereof, and the other end of the circulation connection pipe is formed with a horizontal bending portion protruding horizontally to one side, and the horizontal bending portion is formed inside. An air conditioner using a phase change material, characterized in that via a heat pipe filled with refrigerant.
상기 히트파이프의 상부에는 히트파이프 상부를 따라 복수의 일렬로 모세관을 배열설치하여 히트파이프 내부에 냉매가 모세관을 따라 순환할 수 있도록 하며, 상기 모세관의 외주에는 모세관의 외주에 방사형으로 형성되는 제1방열핀과, 상기 제1방열핀과 직각을 이루면서 모세관의 외측을 따라 상, 하 등 간격으로 배열설치되는 제2방열핀이 설치됨을 특징으로 하는 상변화물질을 이용한 에어컨.The method of claim 12,
Capillary tubes are arranged in a plurality of rows along the upper portion of the heat pipe to allow the refrigerant to circulate along the capillary in the heat pipe, and a first radially formed on the outer circumference of the capillary on the outer circumference of the capillary tube Air conditioner using a phase change material, characterized in that the heat radiation fins, and the second heat radiation fins are arranged at an interval, such as up and down, along the outside of the capillary tube perpendicular to the first heat radiation fins.
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