KR20190002996A - 열전모듈장치를 이용한 pcm패널 - Google Patents

열전모듈장치를 이용한 pcm패널 Download PDF

Info

Publication number
KR20190002996A
KR20190002996A KR1020170083393A KR20170083393A KR20190002996A KR 20190002996 A KR20190002996 A KR 20190002996A KR 1020170083393 A KR1020170083393 A KR 1020170083393A KR 20170083393 A KR20170083393 A KR 20170083393A KR 20190002996 A KR20190002996 A KR 20190002996A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pcm
thermoelectric module
panel
space
module device
Prior art date
Application number
KR1020170083393A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101978881B1 (ko
Inventor
공진문
Original Assignee
공진문
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 공진문 filed Critical 공진문
Priority to KR1020170083393A priority Critical patent/KR101978881B1/ko
Publication of KR20190002996A publication Critical patent/KR20190002996A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101978881B1 publication Critical patent/KR101978881B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D16/00Devices using a combination of a cooling mode associated with refrigerating machinery with a cooling mode not associated with refrigerating machinery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/02Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using ice, e.g. ice-boxes
    • F25D3/04Stationary cabinets
    • F25D3/045Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D2020/0065Details, e.g. particular heat storage tanks, auxiliary members within tanks
    • F28D2020/0078Heat exchanger arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0042Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for foodstuffs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage

Abstract

본 발명은 열전모듈장치를 이용한 PCM패널에 있어서, 열전모듈장치; 상기 열전모듈장치와 연결된 PCM패널; 상기 열전모듈장치의 냉기를 상기 PCM패널에 공급하는 냉기공급관 및 상기 PCM패널 내부 공간을 순환하여 PCM과 열교환을 한 공기를 상기 열전모듈장치로 회수하는 공기회수관으로 구성된 열전모듈장치를 이용한 PCM패널에 관한 것이다.

Description

열전모듈장치를 이용한 PCM패널{Phase Change Materials Insulation Panels Using Thermoelectric Module Devices}
본 발명은 열전모듈장치를 이용한 PCM패널에 관한 것으로, 보다 자세하게는 일반적으로 PCM물질이 온도조건에 따라 상변화(액상화<->고체화) 할 때 PCM물질 단독으로는 상변화주기가 적어서 발생하는 기능적 효율성이 미흡한 특성 때문에 제품 개발에 적용하기 어려운 문제점을 해결하기 위해 열전모듈장치를 이용하여 PCM물질의 상변화주기를 최적화 상태로 조절이 용이하게 하는 PCM패널에 관한 것이다.
최근, 에너지 효율적 친환경 산업이 대두되어 전세계적으로 에너지 문제와 환경 문제를 동시에 해결하기 위한 각종 연구가 진행되고 있다.
특히, 지구 온난화에 대한 관점에서 냉장고의 소비 전력량을 줄일 수 있고, 건축물의 에너지를 절감하기 위하여 단열재에 대한 기술 개발이 다양하게 시도되고 있는 중이다.
냉장고는 가전제품 중에서 높은 소비 전력량을 소비하는 제품으로, 냉장고의 소비 전력량 절감은 지구 온난화 대책으로서 필요 불가결한 상황에 있다. 냉장고의 소비 전력은 냉각용 압축기의 효율과 열누설량에 관계되는 단열재의 단열 성능에 의해 대부분 결정된다.
그리고, 건축물의 에너지 절감을 위한 단열재는 전통적으로 미네랄울, 폴리우레탄 등의 단열재가 사용되었고, 최근에는 VIP (Vacuum Insulation Panel), 에어로젤이 주목받고 있으며, VIM (Vacuum Insulation Material), DIM (Dynamic Insulation Material) 등이 연구되고 있다.
매우 낮은 열전도율을 지닌 VIP 및 에어로젤은 기존 단열재에 비해 에너지 소모를 줄일 수 있으므로 주거면적을 크게 확대할 수 있는 장점이 있으며, 특히 에어로젤은 반투명 및 투명재질로 만들 수 있어 건물에 응용될 수 있는 가능성이 매우 크다.
한국 공개특허공보 제10-2011-77859호에는 심재를 포함하는 코어부; 및 상기 코어부를 피복하고 있는 외피재를 가지고, 상기 코어부가 감압상태로 형성된 진공 단열재에 있어서, 상기 외피재가 하나 이상의 부직포층을 포함하는 진공 단열재가 제안되어 있다. 이 경우, 상기 진공 단열재의 심재는 유리 섬유, 폴리우레탄,폴리에스테르, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌을 사용하고 있으나, 유리 섬유 집합체 내부의 타공 사이즈는 공기를 트랩핑하는 데 적합한 크기를 갖지 못하여 단열 효과가 낮으며, 유리 섬유는 제조공정이 복잡하고 어려운 문제가 있다.
한국 공개특허공보 제10-2011-15326호에는 진공단열재의 외피 내부에 위치하는 코어로서, 상기 코어는 합성수지재 섬유를 열융착하여 서로 접합시킨 것을 특징으로 하는 진공단열재의 코어가 제안되어 있으나, 합성수지재 섬유를 융점 정도의 온도로 가열하여 섬유들이 서로 열융착되 있어, 합성수지재 섬유에는 거의 타공이 없는 무타공 상태가 되어 단열 효율을 향상시키는데는 한계가 있다.
따라서, 본 발명자들은 냉각 장치의 에너지 효율을 향상시키기 위한 단열 기술에 대한 연구를 지속적으로 진행하여 열지연, 단열을 순차적으로 수행할 수 있는 에너지 절감 패널의 구조적인 특징을 도출하여 발명함으로써, 에너지절감과 동시에 친환경적이고, 보다 경제적이고, 활용 가능하고 경쟁력있는 본 발명을 완성하였다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 외부냉기를 지속적으로 공급할 수 있는 열전모듈장치를 이용하여 PCM의 상변화주기를 조절할 수 있는 PCM패널을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 PCM패널의 충진된 PCM물질에 효과적으로 냉기를 전달하기 위하여 돌출부를 갖는 금속판이 포함된 PCM패널을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 PCM패널의 충진된 PCM물질에 효과적으로 냉기를 전달하기 위하여 구멍이 뚫린 타공구조의 금속판이 포함된 PCM패널을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 PCM패널의 충진된 PCM물질에 효과적으로 냉기를 전달하기 위하여 2개의 PCM 수용체을 대칭적으로 접착시킨 PCM패널을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 열전모듈장치를 이용한 PCM패널에 있어서, 열전모듈장치; 상기 열전모듈장치와 연결된 PCM패널; 상기 열전모듈장치의 냉기를 상기 PCM패널에 공급하는 냉기공급관 및 상기 PCM패널 내부 공간을 순환하여 PCM과 열교환을 한 공기를 상기 열전모듈장치로 회수하는 공기회수관으로 구성된 열전모듈장치를 이용한 PCM패널을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 냉기공급관 및 공기회수관은 상기 열전모듈장치가 PCM패널에 직접결합되어 상기 PCM패널내부에 위치하거나 또는 상기 열전모듈장치가 외부에 위치하게 되는 것에 PCM패널외부에 결합된 것에 특징이 있는 열전모듈장치를 이용한 PCM패널을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 PCM패널은 단열층; 금속판; PCM 수용체 및 보호층이 차례로 적층된 구조이되, 상기 금속판은 하부에 복수의 돌출부가 있어 상기 단열층과 적층시 상기 돌출부에 의해 상기 금속판 및 단열층 사이의 제1공간이 형성되고, 상기 금속판은 금속판을 관통하는 복수의 타공으로 구성되며, 상기 PCM 수용체는 요철구조로 음각부분에 PCM이 수용되며 상기 음각부분 사이에는 제2공간이 형성되고,상기 냉기공급관 및 공기회수관은 상기 제1공간에 연결되어 공급된 냉기가 상기 제1공간 및 타공을 통해 제2공간으로 순환되거나, PCM물질이 수용된 음각부분에 직접 접촉되는 구조인 것에 특징이 있는 열전모듈장치를 이용한 PCM패널을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 PCM패널은 PCM 상부 수용체 및 PCM 하부 수용체의 두 개가 대칭적으로적층되되, 상기 PCM 상부 수용체 및 PCM 하부 수용체는 요철구조이며, PCM이 수용된 음각부분이 상호 접착되어 상기 음각부분 사이에는 제2공간이 형성되며,상기 냉기공급관 및 공기회수관은 상기 제2공간에 연결되고 공급된 냉기가 상기 제2공간으로 순환되어 PCM물질이 수용된 음각부분에 직접 접촉되는 것에 특징이 있는 열전모듈장치를 이용한 PCM패널을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 PCM이 수용된 음각부분의 상호 접착 형태는 PCM 상부 수용체의 하나의 음각부분과 접착되는 PCM 하부 수용체의 음각부분이 하나 또는 다수인 것에 특징이 있는 열전모듈장치를 이용한 PCM패널을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 요철구조의 음각부분은 원형, 타원형, 또는 다각형 중 어느 하나인 것에 특징이 있는 열전모듈장치를 이용한 PCM패널을 제공한다.
본 발명은 외부냉기를 지속적으로 공급할 수 있는 열전모듈장치가 연결된 PCM패널은 PCM의 상변화주기를 효과적으로 조절할 수 있다.
또한, 본 발명은 돌출부 및 타공이 형성된 금속판으로 구성되어 충진된 PCM물질에 효과적으로 냉기를 전달할 수 있다.
또한, 본 발명은 2개의 PCM 수용체을 대칭적으로 접착시켜 충진된 PCM물질에 효과적으로 냉기를 효과적으로 전달할 수 있다.
도 1은 본 발명인 열전모듈장치와 연결된 PCM패널의 도면이다.
도 2, 3은 본 발명인 돌출부 및 타공이 형성된 금속판이 일 구성으로 된 PCM패널의 단면도 및 사시도이다.
도 4,5는 본 발명인 2개의 PCM 수용체을 대칭적으로 접착시켜 충진된 PCM패널의 단면도 및 사시도이다.
도 6은 본 발명인 2개의 PCM 수용체을 대칭적으로 접착시킨 다른 형태의 충진된 PCM패널 사시도이다.
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명인 열전모듈장치(100)이 연결된 PCM패널의 도면이다. 본 발명은 열전모듈장치(100)를 이용한 PCM패널에 관한 것으로, 열전모듈장치(100); 상기 열전모듈장치(100)와 연결된 PCM패널(300); 상기 열전모듈장치(100)의 냉기를 상기 PCM패널(300)에 공급하는 냉기공급관(200) 및 상기 PCM패널(300) 내부 공간를 순환하여 PCM과 열교환을 한 공기를 상기 열전모듈장치(100)로 회수하는 공기회수관(210)으로 구성되어 있다.
상기 열전모듈장치(100)는 열전소자, 냉각판(110) 및 방열판(120)으로 구성되며, 상기 열전소자는 핵심소자로 N, P type 열전반도체(Thermoelectric semiconductor)를 전기적으로는 직렬로 열적으로는 병렬이 되도록 연결한 것이고 전원 공급시 열전효과가 발생되며, 열전소자의 양면에 온도차가 발생하여 열을 흡수하는 냉각판(110)과 열을 방출할 수 있는 방열판(120)이 추가적으로 부착된 구조이다.
또한 상기 냉기공급관(200) 및 공기회수관(210)에는 1개 이상의 회전팬형식의 가압장치(211)를 추가설치하여 공기순환을 효과적으로 할 수 있다.
또한 상기 냉기공급관(200) 및 공기회수관(210)은 상기 열전모듈장치(100)가 PCM패널(300)에 직접결합되어 상기 PCM패널(300)내부에 위치하거나 또는 상기 열전모듈장치(100)가 외부에 위치하여 PCM패널(300)외부에 결합될 수 있다.
상기와 같이 열전모듈장치(100)가 PCM패널(300)에 직접결합될 경우 설치공간에 있어서 편리한 점이 있고, 또한 상기 가압장치(211)가 열전모듈장치(100) 자체에 부착되어 PCM패널(300)의 내부 공간과 직접 닿도록 설치하여 냉기 순환을 할 수 있다.
또한 상기 PCM패널(300)의 내부 공간에는 열센서(230)가 추가될 수 있으며, 상기 열센서(230)는 PCM 상변화온도에 맞게 온도를 세팅할 수 있어 일정 온도 이상으로 내부온도가 올라가면 상기 열전모듈장치(100)의 가동을 자동으로 운행할 수 있는 기능이 있고 반대로 일정온도 이하로 내려가면 상기 열전모듈장치(100)의 가동을 자동으로 중지켜 불필요한 전원 공급을 차단시켜 전력 에너지 절감을 할 수 있다.
다음은 PCM패널(300)에 대해서 설명한다. 도 2, 3은 본 발명인 돌출부(321) 및 타공이 형성된 금속판(320)이 하나의 구성으로 된 PCM패널(300)의 단면도 및 사시도이다.
상기 PCM패널(300)은 단열층(340); 금속판(320); PCM 수용체(310) 및 보호층이 차례로 적층된 구조이다. 상기 금속판(320)은 하부에 복수의 돌출부가 있어 상기 단열층(340)과 적층시 상기 돌출부에 의해 상기 금속판(320) 및 단열층(340) 사이의 제1공간이 형성된다.
또한 상기 금속판(320)은 금속판(320)을 관통하는 복수의 타공으로 구성되며, 상기 PCM 수용체(310)는 요철구조로 음각부분에 PCM(a)이 수용되며 상기 음각부분 사이에는 제2공간(315)이 형성된다.
상기 냉기공급관(200) 및 공기회수관(210)은 상기 제1공간(330)에 연결되어 공급된 냉기가 상기 제1공간(330) 및 타공(331)을 통해 제2공간(315)으로 순환되거나, PCM이 수용된 음각부분에 직접 접촉된다.
상기 단열층(340)은 일반적인 단열재를 층으로 만든 것으로 소재는 유기질(有機質)과 무기질로 크게 나뉘는데, 유기질에는 코르크 ·면(綿) ·펠트 ·탄화코르크 ·거품고무 등이 있으며, 무기질에는 석면(石綿) ·유리솜 ·석영솜 ·규조토(硅藻土) ·탄산마그네슘 분말 ·마그네시아 분말 ·규산칼슘 ·펄라이트 등이 사용될 수 있다.
다만 바람직하게는 비용면을 고려해서 기포가 들어간 필름인 에어캡을 사용할 수 있다. 상기 에어캡은 형상은 2겹 이상의 폴리에틸렌(polyethylene) 필름을 포개어 그 사이에 공기의 거품을 가둔 것이다. 외부충격으로부터 완충작용뿐만 아니라 단열효과도가 있다.
또한 단열층(340)은 PCM패널(300)의 시공의 편리성을 위해 플렉서블한 구조가 더 바람직하다.
다음으로 금속판(320)은 상변화물질과 열 흐름이 원활할 수 있도록 열전도율이 우수한 은, 구리, 알루미늄, 금, 철, 주철, 탄소강, 청동, 칠삼황동, 납,백금 중 적어도 어느 하나의 금속물질로 구성될 수 있다. 금속의 열전도율(W/m.℃X102)은 은(Ag) 4.12, 구리(Cu) 3.17, 알루미늄(Al) 1.95, 크롬(Cr) 0.96, 니켈(Ni) 0.84, 철(Fe) 0.79 정도 된다. 일반적으로 비용과 전도성을 고려할 때 구리와 알루미늄을 주원료로 다른 금속을 합금으로 사용하는 것이 타당하다.
또한 금속판(320)도 PCM패널(300)의 시공의 편리성을 위해 플렉서블한 성질을 갖기 위해서 1.0mm 이하의 두께가 바람직하며 보다 바람직하게는 0.1mm~0.5mm가 타당하다.
상기 금속판(320)의 돌출부의 높이는 1~10mm가 적당하다, 1mm 미만의 경우 외부에서 공급되는 냉기가 순환할 수 있는 제1공간이 충분히 확보될 수 없어 시간당 PCM과 열교환 효율이 떨어질 수 있다.
또한 10mm 초과의 경우 PCM패널의 두께가 커져서 시공에 어려움이 있을 수 있으며 제1공간이 너무 클 경우 단열에도 문제가 될 수 있다.
PCM 수용체(310)의 재질은 상기 금속판(320)과 동일한 재질을 사용할 수 있으며, 평면필름을 가공하여 요철형태의 PCM 수용체(310)를 사용할 수 있다.
상기 평면 필름은 PE계열, PU계열, PP계열 및 PS계열의 필름 중 적어도 어느 하나 이상이 사용되거나 또는 그 중 적어도 어느 하나 이상의 필름과 나일론필름이 2겹이상 합지되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
PP계열수지의 특징은 성형이 쉽고 강도와 내약품성, 내침투성, 전기절연 등이 우수하고 다른 수지에 비해 값이 저렴하며, 가연시 다른 수지에 비해 유독성 연기와 냄새가 아주 적다는 특징이 있다.
PE계열수지의 특징은 성형이 쉽고 강도와 내약품성, 내침투성, 전기절연 등이 우수하고 다른 수지에 비해 값이 저렴한 특징이 있다.
일반적으로 밀도와 분자구조에 따라 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형저밀도폴리에틸렌(LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 등으로 구별할 수 있다.
상기 PE계열수지로만 구성된 필름은 인장강도, 내열성, 충격강도에 약할 수 있으므로 이를 보완할 수 있는 나이론(Nylon)수지를 여러 겹 합지해서 사용할 수 있다.
다음으로 PCM 수용체(310)의 음각부분에 수용되는 PCM은 제한은 없다. 따라서, 유기화합물 계열, 무기화합물 계열 또는 공융화합물 계열 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 다만, PCM 특성은 갖추어야 한다.
즉, 열역학적으로 ① 요구되는 운전 온도 범위에서의 녹는점, ② 높은 단위체적당 융해잠열 (즉, 주어진 양의 에너지 저장 요구체적 감량), ③ 고상 및 액상에서의 높은 열전도도, ④ 축열 시스템에서의 에너지 흡수 및 방출, ⑤ 상 변화시 작은 체적변화 및 운전 온도에서의 작은 증기압이 요구된다. 또한, 화학적으로 ① 가역적인 응결 및 융해 싸이클, ② 수차례의 응결 및 융해 싸이클 후의 일정한 품질 유지, ③ 건축 자재에 대한 비부식성 및 ④ 비독성, 비인화성 및 비폭발성 물질이면 제한을 두지 않는다.
다음으로 보호층은 금속판(320)과 동일한 재질을 사용할 수 있으나, 보다 바람직하게는 상기 PCM 수용체(310)의 가공된 평면필름과 동이한 재질을 사용할 때 PCM의 충진후 보호층의 합착이 용이하다. 즉, 동일한 재질의 필름을 사용시 고주파 또는 열융착 공정을 이용하여 접착시킬 수 있다.
필름의 성분이 열가소성 성분이므로 고체상태에서 열을 가하여 용융된 상태에서 압력을 가하면 두 개의 필름층이 쉽게 합착이 되며 상온에서 고체로 굳히면 별도의 접착제를 사용할 필요없이 단단하게 결합이 된다.
고주파를 이용하는 경우는 음파의 진동을 이용하여 프라스틱을 접착하는 방법으로 50/60Hz의 전원을 발진기(GEMERATOR)를 통하여 15KHz~20KHz(1sec)의 전기적인 에너지를 콘버터와 부스터를 통해 기계적인 진동에너지로 변환된 후 공구혼을 통하여 가공물에 전달되면 순간적으로 강력한 진동에 의한 마찰열을 발생시켜 가공물의 접합면이 용해 접착되어 분자적결합이 이루어진다
또 다른 PCM패널(300)은 도 4,5와 같이 2개의 PCM 수용체(310)를 대칭적으로 접착시켜 충진된 PCM패널의 단면도 및 사시도이다
상기 PCM패널(300)은 PCM 상부 수용체(311) 및 PCM 상부 수용체(313)의 두 개가 대칭적으로적층된다. 상기 PCM 상부 수용체(311) 및 PCM 상부 수용체(313)는 요철구조이며, PCM이 수용된 음각부분이 상호 접착되고 상기 음각부분 사이에는 제2공간(315)이 형성된다.
상기 냉기공급관(200) 및 공기회수관(210)은 상기 제2공간(315)에 연결되고 공급된 냉기가 상기 제2공간(315)으로 순환되어 PCM물질이 수용된 음각부분에 직접 접촉되는 구조이다.
또 다른 PCM패널(300)은 도4의 구조와 기본적으로 동일하되 도6과 같이 PCM 상부 수용체(311) 및 PCM 상부 수용체(313)가 접촉되는 부분이 일치하지 않고 PCM 상부 수용체(313)의 하나의 음각부분과 접착되는 PCM 상부 수용체(311)의 음각부분은 복수일 수 있다.
즉, PCM 상부 수용체(311)의 하나의 음각부분과 접착되는 PCM 상부 수용체(313)의 음각부분은 4개일 수 있다. 즉 PCM 상부 수용체(311)의 모양 및 크기와 상하부 수용체의 위치에 따라 2개, 5개 또는 6개 그 이상도 가능하다.
또한 도4의 구조는 PCM 상부 수용체(311) 및 PCM 상부 수용체(313) 사이의 제2공간(315)이 PCM 수용체(310)의 측면에 생김으로 열전모듈장치(100)로부터 공급되는 냉기가 PCM 수용체(310)의 측면과 접촉되는 한계가 있다.
반면에 도6과 같은 구조는 PCM 상부 수용체(311) 및 PCM 상부 수용체(313)의 측면뿐만 아니라 밑면에도 제2공간(315)이 위치하여 공급된 냉기와 접촉면적 및 위치가 다양하여 PCM과의 열교환 효율을 증가시킬 수 있다.
마지막으로 상기 요철구조의 음각부분은 원형, 타원형, 또는 다각형 중 어느 하나를 선택할 수 있으며 또는 2개 이상의 요철구조를 혼합해서 사용할 수 있습니다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
100 : 열전모듈장치 110 : 냉각판
120 : 방열판 200 : 냉기공급관
210 : 공기회수관 211 : 가압장치
230 : 열센서 300 : PCM패널 310 : PCM 수용체 311 : PCM 상부 수용체 313 : PCM 하부 수용체 315 : 제2공간 320 : 금속판 321 : 돌출부 330: 제1공간 331 : 타공 340 : 단열층 350 : 보호층 a : PCM

Claims (6)

  1. 열전모듈장치를 이용한 PCM패널에 있어서,
    열전모듈장치; 상기 열전모듈장치와 연결된 PCM패널;
    상기 열전모듈장치의 냉기를 상기 PCM패널에 공급하는 냉기공급관 및
    상기 PCM패널 내부 공간을 순환하여 PCM과 열교환을 한 공기를 상기 열전모듈장치로 회수하는 공기회수관으로 구성된 열전모듈장치를 이용한 PCM패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉기공급관 및 공기회수관은 상기 열전모듈장치가 PCM패널에 직접결합되어 상기 PCM패널내부에 위치하거나 또는 상기 열전모듈장치가 외부에 위치하여 PCM패널 외부에 위치하게 되는 것에 특징이 있는 열전모듈장치를 이용한 PCM패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 PCM패널은 단열층; 금속판; PCM 수용체 및 보호층이 차례로 적층된 구조이되,
    상기 금속판은 하부에 복수의 돌출부가 있어 상기 단열층과 적층시 상기 돌출부에 의해 상기 금속판 및 단열층 사이의 제1공간이 형성되고,
    상기 금속판은 금속판을 관통하는 복수의 타공으로 구성되며,
    상기 PCM 수용체는 요철구조로 음각부분에 PCM이 수용되며 상기 음각부분 사이에는 제2공간이 형성되고,
    상기 냉기공급관 및 공기회수관은 상기 제1공간에 연결되어 공급된 냉기가 상기 제1공간 및 타공을 통해 제2공간으로 순환되거나, PCM물질이 수용된 음각부분에 직접 접촉되는 구조인 것에 특징이 있는 열전모듈장치를 이용한 PCM패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 PCM패널은 PCM 상부 수용체 및 PCM 하부 수용체의 두 개가 대칭적으로적층되되,
    상기 PCM 상부 수용체 및 PCM 하부 수용체는 요철구조이며,
    PCM이 수용된 음각부분이 상호 접착되어 상기 음각부분 사이에는 제2공간이 형성되며,
    상기 냉기공급관 및 공기회수관은 상기 제2공간에 연결되고 공급된 냉기가 상기 제2공간으로 순환되어 PCM물질이 수용된 음각부분에 직접 접촉되는 것에 특징이 있는 열전모듈장치를 이용한 PCM패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 PCM이 수용된 음각부분의 상호 접착 형태는 PCM 상부 수용체의 하나의 음각부분과 접착되는 PCM 하부 수용체의 음각부분이 하나 또는 다수인 것에 특징이 있는 열전모듈장치를 이용한 PCM패널.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 요철구조의 음각부분은 원형, 타원형, 또는 다각형 중 어느 하나인 것에 특징이 있는 열전모듈장치를 이용한 PCM패널.
KR1020170083393A 2017-06-30 2017-06-30 열전모듈장치를 이용한 pcm패널 KR101978881B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170083393A KR101978881B1 (ko) 2017-06-30 2017-06-30 열전모듈장치를 이용한 pcm패널

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170083393A KR101978881B1 (ko) 2017-06-30 2017-06-30 열전모듈장치를 이용한 pcm패널

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190002996A true KR20190002996A (ko) 2019-01-09
KR101978881B1 KR101978881B1 (ko) 2019-08-28

Family

ID=65017192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170083393A KR101978881B1 (ko) 2017-06-30 2017-06-30 열전모듈장치를 이용한 pcm패널

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101978881B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002195770A (ja) * 2000-12-28 2002-07-10 Hokkaido Technology Licence Office Co Ltd 潜熱蓄熱体およびこれを用いた潜熱蓄熱空調システム
KR20030029071A (ko) * 2003-02-18 2003-04-11 김대호 상 변환 물질과 열전소자를 이용한 냉각 장치
JP2010089265A (ja) * 2008-10-03 2010-04-22 Ube Nitto Kasei Co Ltd 液状物保持用熱可塑性樹脂中空板材及びその製造方法並びに液状物保持板材

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002195770A (ja) * 2000-12-28 2002-07-10 Hokkaido Technology Licence Office Co Ltd 潜熱蓄熱体およびこれを用いた潜熱蓄熱空調システム
KR20030029071A (ko) * 2003-02-18 2003-04-11 김대호 상 변환 물질과 열전소자를 이용한 냉각 장치
JP2010089265A (ja) * 2008-10-03 2010-04-22 Ube Nitto Kasei Co Ltd 液状物保持用熱可塑性樹脂中空板材及びその製造方法並びに液状物保持板材

Also Published As

Publication number Publication date
KR101978881B1 (ko) 2019-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10088092B2 (en) Thermal insulation sheet, hybrid thermal insulation sheet, and thermal insulation panel
WO2008103742A3 (en) Apparel with heating and cooling capabilities
JP3490426B1 (ja) 真空断熱材、およびそれを用いた冷凍機器、冷温機器、ならびに真空断熱材芯材とその製造方法
CN204091052U (zh) 一种基于相变材料的空调服
KR101087395B1 (ko) 진공 단열재, 진공 단열재를 사용한 냉장고 및 진공 단열재를 사용한 급탕 기기 및 진공 단열재의 제조 방법
JP2017166759A (ja) 断熱保温構造
KR20190002996A (ko) 열전모듈장치를 이용한 pcm패널
CN205781717U (zh) 一种带反射层的新型保温材料
CN208257909U (zh) 一种具有暖手功能的户外手机壳
CN106524631A (zh) 组合式半导体制冷冰箱
JP5106319B2 (ja) 真空断熱材
JP2013010915A (ja) 熱吸収材とその製品
CN203270826U (zh) 一种复合保温板
WO2016195245A1 (ko) 상변화물질의 필름 충진 방법 및 그 방법으로 제조된 필름과 상변환물질충진판넬
KR101765300B1 (ko) 상변화물질의 필름 충진 방법 및 그 방법으로 제조된 필름
CN208072668U (zh) 一种基于epp材料的建筑保温板
KR101830164B1 (ko) 단열층이 부착된 pcm충진판넬 제조방법 및 그 방법으로 제조된 pcm충진판넬
CN105864580A (zh) 一种带反射层的新型保温材料
WO2004109025A1 (en) Thermal insulation sheet and method of manufacturing the same
JP2013096189A (ja) 蓄熱構造体
CN113465010B (zh) 一种发热蓄能板和供暖相变装饰板
JP6692693B2 (ja) 蓄熱パネル及びその製造方法
KR101974489B1 (ko) 발열제어 단위패널로 이루어진 물탱크
KR102487539B1 (ko) 열전소자응용 pcm 전자목도리
CN107361689A (zh) 高效低耗环保型马桶盖及蓄热恒温方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)