KR20210031421A - 회전식 열 교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전식 열 교환기에 관한 것이다. 냉매가 증발 또는 응축이 되어 주변 공기와 열 교환을 일으키는 열교환기는 공기의 배출을 위한 배기구(111)가 형성된 유도 하우징(11); 유도 하우징(11)의 내부에 원형으로 배치되며, 냉매 유동 통로를 포함하는 적어도 하나의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)가 배치된 회전 열 교환 축(13); 회전 열 교환 축(13)에 고정되어 회전하고 유도되는 냉매를 적어도 하나의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)로 분배하는 분배 유닛(15a); 분배 유닛(15a)으로 냉매를 유도하는 냉매 유도 유닛(14a)을 포함하고, 다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)을 따라 냉매가 유동하며 액체에서 기체로 또는 기체에서 액체로 상태변화를 유도하여 열을 흡수하거나 방출한다.

Description

회전식 열 교환기{A Rotating Type of a Heat Exchanging Apparatus}
본 발명은 회전식 열 교환기에 관한 것이고, 구체적으로 냉각 공기를 순환시키는 순환 팬을 따라 냉매가 유동이 되는 냉매 회전 구조의 열 교환기에 관한 것이다.
에어컨을 포함하는 다양한 형태의 냉방 또는 냉동 장치는 냉매의 증발열을 이용하여 주변 공기를 냉각시키는 구조를 가진다. 이와 같은 냉동 장치는 냉매를 압축기, 응축기 및 증발기를 따라 순환되고, 증발기에서 냉매와 주변 공기 사이에 열 교환이 발생한다. 이와 같은 냉동 장치에서 냉각 효율의 향상을 위하여 냉매가 효율적으로 순환되면서 냉매와 주변 공기 사이에 열 교환이 효율적으로 이루어질 필요가 있다. 냉동 또는 냉장 장치에 관련된 다양한 기술이 이 분야에 공지되어 있고, 특허등록번호 10-1966980은 액화 공정의 전체 효율을 개선시킬 수 있는 냉매 순환 라인 및 이를 포함하는 냉각시스템에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 10-2018-0131121은 모터의 회전을 제어하는 속도 제어 및 바이패스 회로를 이용한 냉매 사이클의 최저전력 제어 장치에 대하여 개시한다. 냉각 효율의 향상을 위하여 냉매의 순환 효율과 함께 열 교환 효율을 향상시킬 필요가 있지만 선행기술은 이와 관련된 기술에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허등록번호 10-1966980(삼성중공업 주식회사, 2019.04.08. 등록) 냉매순환라인 및 이를 포함하는 냉각시스템 선행기술 2: 특허공개번호 10-2018-0131121(한국산업기술대학교, 2018.12.10. 공개) 냉매 싸이클의 최저전력 제어 장치
본 발명의 목적은 회전 냉매 구조로 열 교환이 되어 열 교환 효율이 향상되는 회전식 열 교환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 냉매가 증발 또는 응축이 되어 주변 공기와 열 교환을 일으키는 열교환기는 공기의 배출을 위한 배기구가 형성된 유도 하우징; 유도 하우징의 내부에 원형으로 배치되며, 냉매 유동 통로를 포함하는 적어도 하나의 냉매 유동 날개가 배치된 회전 열 교환 축; 회전 열 교환 축에 고정되어 회전하고 유도되는 냉매를 적어도 하나의 냉매 유동 날개로 분배하는 분배 유닛; 분배 유닛으로 냉매를 유도하는 냉매 유도 유닛을 포함하고, 다수 개의 냉매 유동 날개를 따라 냉매가 유동하며 액체에서 기체로 또는 기체에서 액체로 상태변화를 유도하여 열을 흡수하거나 방출한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 분배 유닛과 냉매 유도 유닛을 연결하면서 냉매를 공급하는 공급 회전 축을 더 포함하고, 공급 회전 축에 냉매가 누설을 방지하는 샤프트 실링이 결합된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 회전 공급 축(16)의 둘레 면에 배치된 자기 유도 모듈을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 다수 개의 냉매 유동 날개는 각각 내부에 적어도 2개의 냉매 통로를 가진다.
본 발명에 따른 회전식 열 교환기는 주변 공기와 열 교환이 되는 증발기가 회전 축 구조를 가지면서 축에 형성된 날개를 따라 냉매가 유동되는 구조를 가진다. 이와 같은 냉매 회전 구조에 의하여 열 교환 효율이 향상되도록 하면서 고정식 열 교환기가 설치될 필요가 없도록 한다. 또한 고정식 열 교환기에서 일어나는 수분 응축 또는 성애 형성 및 이에 제거에 따른 전력 소비로 인한 효율 저하가 방지되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 회전식 열 교환기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 열 교환기에 적용되는 냉각 공기의 유도를 위한 유도 하우징의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 열 교환기에 적용되는 냉매 유동 날개의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 열 교환기에 적용되는 냉매 유동 축의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 열 교환기가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
아래에서 열 교환기에 의하여 주변 공기가 냉각이 되는 과정에 대하여 설명되지만 열 교환기는 적용 환경 또는 결합되는 장치에 따라 열을 흡수하거나 열을 흡수할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 회전식 열 교환기의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 회전식 열 교환기는 냉매가 증발 또는 응축이 되어 주변 공기와 열 교환을 일으키는 열교환기는 공기의 배출을 위한 배기구(111)가 형성된 유도 하우징(11); 유도 하우징(11)의 내부에 원형으로 배치되며, 냉매 유동 통로를 포함하는 적어도 하나의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)가 배치된 회전 열 교환 축(13); 회전 열 교환 축(13)에 고정되어 회전하고 유도되는 냉매를 적어도 하나의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)로 분배하는 분배 유닛(15a); 분배 유닛(15a)으로 냉매를 유도하는 냉매 유도 유닛(14a)을 포함하고, 다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)을 따라 냉매가 유동하며 액체에서 기체로 또는 기체에서 액체로 상태변화를 유도하여 열을 흡수하거나 방출한다.
열 교환기는 실내 공기의 냉각을 위한 에어컨, 식품 또는 이와 유사한 종류의 보관을 위한 냉장 또는 냉동 수단에 적용될 수 있다. 열 교환기는 압축기, 응축기, 팽창 밸브 또는 이와 유사한 장치와 함께 에어컨, 냉동 또는 냉장 장치를 형성할 수 있다. 열 교환기는 예를 들어 증발기와 유사한 기능을 가질 수 있고 액체 상태의 냉매가 기화가 되면서 주변 공기와 열 교환이 되도록 한다. 열 교환기의 적어도 일부는 회전이 되고, 액체 상태에서 기화가 되는 냉매를 유동시키는 증발기에 해당되는 부분이 회전이 되면서 열 교환이 이루어지도록 할 수 있다. 냉매가 열 교환기를 따라 이동이 되면서 주변 공기와 열 교환이 이루어질 수 있고, 열 교환기의 회전에 따라 냉매가 회전될 수 있다. 열 교환기의 회전에 의하여 유입되는 외부 공기와 냉매의 열 접촉 면적이 증가될 수 있고, 열 교환이 신속하게 이루어질 수 있다. 또한 열 교환기는 열 교환이 되어 냉각이 된 냉각 공기를 정해진 방향으로 유도하는 기능을 가질 수 있다. 유도 하우징(11)은 배기구(111)가 형성된 면이 평면이 되고, 이를 기준으로 C 형상의 곡면에 의하여 위쪽 면과 뒤쪽 면이 형성되는 전체적으로 선형으로 연장되는 박스 형상이 될 수 있다. 유도 하우징(11)의 아래쪽으로 주변 공기가 유입되어 C 형상의 곡면을 따라 유동되면서 열 교환이 되어 냉각이 된 이후 유도 하우징(11)의 길이 방향을 따라 사각형 또는 이와 유사한 형상으로 만들어진 배기구(111)를 따라 배출될 수 있다. 유도 하우징(11)의 내부에 수용 공간이 형성될 수 있고, 수용 공간에 회전 열 교환 축(13)이 배치될 수 있다. 회전 열 교환 축(13)은 유도 하우징(11)의 한쪽 끝으로부터 다른 끝으로 내부 공간을 따라 연장되는 구조로 만들어질 수 있고, 양쪽 끝이 냉매 유도 유닛(14a)에 연결될 수 있다. 회전 열 교환 축(13)은 양쪽 끝이 각각 제1, 2 분배 유닛(15a, 15b)에 회전 가능하도록 결합될 수 있고, 수용 하우징(11)의 내부에서 회전이 될 수 있다. 회전 열 교환 축(13)은 다양한 지름을 가지는 중심축 및 중심축의 둘레 면에 결합된 다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)를 포함할 수 있다. 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)는 중심축의 한쪽 끝에서 다른 끝으로 연장되고, 중심축의 둘레 면으로부터 나선 형상으로 원주 방향을 따라 연장될 수 있다. 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)는 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있고, 전체적으로 선형으로 연장되는 곡면 판 형상이 될 수 있다. 동일 또는 유사한 구조를 가지는 다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)가 회전축의 둘레 면에 배치되어 회전축이 회전에 의하여 회전될 수 있다. 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)의 회전에 의하여 유도 하우징(11)의 아래쪽으로 주변 공기 유입되고, 유도 하우징(11)의 내부에서 냉각이 되어 배기구(111)를 통하여 배출될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)를 따라 냉매가 유동될 수 있고, 구체적으로 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)의 내부에 냉매 유동 경로가 형성되고, 냉매 유동 경로는 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다. 또한 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)는 냉매 유도 유닛(14a)과 연결될 수 있다. 회전 열 교환 축(13)의 양쪽 끝에 제1, 2 분배 유닛(15a, 15b)가 결합될 수 있고, 제1, 2 분배 유닛(15a, 15b)은 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있다. 유도 하우징(11)의 양쪽 끝은 고정 블록(B1)에 의하여 고정될 수 있고, 고정 블록(B)의 아래쪽에 결합 탭(T)이 형성되어 고정 블록(B)이 다양한 구조물에 고정이 되도록 할 수 있다. 고정 블록(B1)은 다양한 형상을 가질 수 있고, 냉매 유도 유닛(14a)은 고정 블록(B1)을 관통하여 분배 유닛(15a, 15b)으로 냉매를 공급할 수 있다. 냉매 유도 유닛(14a)은 예를 들어 팽창 밸브 또는 응축기와 분배 유닛(15a, 15b) 또는 회전 열 교환 축(13)을 기체 유동이 유동 가능하도록 연결하는 기능을 가질 수 있다. 구체적으로 냉매 유도 유닛(14a)은 고정 블록(B1)의 내부를 관통하여 분배 유닛(15a, 15b)과 연결되는 구조가 되면서 내부에 냉매의 유동 경로가 형성될 수 있다. 그리고 체결 탭(T)은 고정 블록(B1)을 고정 구조물에 고정시키는 기능을 가질 수 있고, 이에 의하여 열 교환기가 정해진 위치에 고정되도록 한다.
아래에서 이와 같은 구조를 가지는 열 교환기에서 냉각 공기가 유동되는 구조에 대하여 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 열 교환기에 적용되는 냉각 공기의 유도를 위한 유도 하우징의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)의 각각은 회전 열 교환 축(13)의 길이 방향으로 연장 방향을 따라 연장되는 구조를 가진다. 제1 냉매 유도 유닛(14a)으로 유도된 냉매는 제1 분배 유닛(15a)을 통하여 회전 열 교환 축(13)에 형성된 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)으로 유도될 수 있고, 회전 열 교환 축(13)의 양쪽 끝에 제1, 2 분배 유닛(15a, 15b)이 결합될 수 있다. 제1 분배 유닛(15a)은 회전 열 교환 축(13)으로 유도되는 냉매를 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)로 공급하는 기능을 가질 수 있다. 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)를 따라 냉매가 유동되면서 냉매가 증발이 되면서 주변 공기의 열을 흡수할 수 있다. 회전 열 교환 축(13)이 회전이 되고, 이에 따라 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)이 회전되면서 유도 하우징(11)의 아래쪽으로 주변 공기가 유도 하우징(11)의 내부로 유도될 수 있다. 주변 공기는 유도 하우징(11)의 C 형상의 유도 면(112)을 따라 유동되면서 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)와 열 교환이 이루어질 수 있다. 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)는 열전도율이 높은 알루미늄 또는 이와 유사한 소재로 만들어질 수 있고, 유도 면은 단열 소재로 만들어질 수 있다. 유도 하우징(11)의 길이 방향에 대하여 수직이 되는 방향으로 유도 면(112)을 따라 이동되면서 주변 공기는 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)와 열 교환이 되어 냉각 공기가 될 수 있다. 그리고 배기구(111)를 통하여 냉각 공기가 외부로 배출될 수 있고, 주변 공기와 열 교환이 된 냉매는 열교환기 축(13)의 다른 쪽에 형성된 제2 분배 유닛(15b)으로 유도되고, 이후 제2 냉매 유도 유닛(14b)을 통하여 고정 블록(B2)의 외부로 유도될 수 있다. 이후 냉매는 압축기, 응축기 및 팽창 밸브를 경유하여 다시 다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)로 유도될 수 있다. 이와 같이 회전 열 교환 축(13)의 회전에 의하여 냉매가 회전되면서 주변 공기와 접촉하여 냉각 공기로 만들고, 냉각 공기가 정해진 방향으로 유도되어 배출되도록 하는 것에 의하여 열 교환 효율이 높아지도록 하면서 냉각 공기의 유도를 위한 순환 팬이 별도로 설치될 필요가 없도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 열 교환기에 적용되는 냉매 유동 날개의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 유도 하우징(11)의 내부에 회전 유도 유닛(31)이 배치될 수 있고, 회전 유도 유닛(31)은 유도 하우징(11)의 끝 부분에 배치될 수 있다. 실린더 또는 이와 유사한 형상의 분배 유닛(15a)의 한쪽 면에 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_K)의 한쪽 끝이 결합되고, 다른 면에 공급 회전 축(16)이 결합될 수 있다. 공급 회전 축(16)의 둘레 면에 자기 유도 모듈이 배치될 수 있다. 공급 회전 축(16)은 유체의 유동이 가능한 실린더 형상이 될 수 있고, 냉매 유도 유닛(14a)과 유체 유동이 가능하도록 연결될 수 있다. 공급 회전 축(16)은 분배 유닛(15a)과 함께 회전이 될 수 있고, 회전 과정에서 유체의 누설이 방지되도록 외부 둘레 면에 한 쌍의 샤프트 실링(19a, 19b)이 배치될 수 있다. 공급 회전 축(16)은 자기 유도 모듈에 의하여 독립적으로 또는 회전 유도 유닛(31)과 함께 회전될 수 있다. 구체적으로 실린더 또는 드럼 형상의 회전 유도 유닛(31)의 내부에 각각 냉매 유도 유닛(14a)과 공급 회전 축(16)이 유체 유동이 가능하도록 배치될 수 있다. 회전 유도 유닛(31)은 제1 분배 유닛(15a)과 결합될 수 있고, 회전 유도 유닛(31)은 자기 유도 모듈의 작동에 의하여 회전될 수 있다. 자기 유도 모듈은 다수 개의 자극을 가지는 자극 유닛(17a, 17b) 및 자극 유닛(17a, 17b)의 극성 변화에 따라 회전이 되는 마그넷(18a, 18b)을 포함할 수 있다. 고정된 냉매 유도 유닛(14a)에 대하여 회전되는 공급 회전 축(16)은 누설의 발생되지 않으면서 유체 유동이 가능한 다양한 방법으로 서로 연결될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 냉동 장치를 형성하는 냉매 유동 축의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 회전 열 교환 축(13)의 양쪽 끝이 드럼 형상의 제1, 2 분배 유닛(15a, 15b)에 의하여 고정될 수 있고, 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)는 제1 분배 유닛(15a)으로부터 제2 분배 유닛(15b)으로 연장될 수 있다. 이와 같이 선형으로 연장되는 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)의 연장 부분에 적어도 하나의 고정 테(41_1 내지 41_L)가 형성될 수 있다. 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)는 각각의 고정 테(41_1 내지 41_N)를 관통하면서 연장될 수 있다. 도 4의 아래쪽 부분을 참조하면, 다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)는 중심축(32)의 원주를 따라 균일하게 배치될 수 있다. 중심축(32)은 가상 축이 될 수 있고, 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)는 가상 축을 기준으로 원주 방향을 따라 나선 형상으로 연장될 수 있다. 이와 같은 곡면 나선 형상에 의하여 주변 공기와 냉매의 접촉 면적이 커질 수 있다. 도 4의 아래쪽 부분을 참조하면, 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)의 각각은 길이 방향을 따라 냉매의 유도를 위한 다수 개의 분리 유도 영역(43_1 내지 43_M)을 포함한다. 구체적으로 각각의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)는 내부에 유동 공간이 형성되면서 중심 방향으로부터 바깥쪽으로 갈수록 두께가 증가하는 날개 몸체(42); 및 내부 유동 공간을 나선 방향을 따라 다수 개로 분리하는 분리 판에 의하여 분리된 다수 개의 분리 유도 영역(43_1 내지 43_M)을 포함할 수 있다. 각각의 분리 유도 영역(43_1 내지 43_M)은 회전 열 교환 축(13)의 방향을 따라 선형으로 연장될 수 있다. 날개 몸체(42)의 나선 방향을 따라 두께가 증가하는 형상이 되고 이에 따라 날개 몸체(42)의 바깥쪽 부분으로 갈수록 냉매의 유동 수준이 증가되도록 하는 것에 의하여 냉각 공기가 배출되면서 냉각 수준이 유지되도록 하면서 이와 동시에 회전 열교환 축(13)의 회전을 위한 전력이 감소되도록 한다. 서로 인접하는 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N) 사이의 간격은 나선 형상으로 연장되는 방향을 따라 점자로 커질 수 있다. 이와 같은 다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)의 배치 구조에 의하여 주변 공기의 유동이 효율적으로 이루어질 수 있다.
다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)는 다양한 배치 구조를 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 열 교환기가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 냉동 장치는 다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)를 따라 유동하는 냉매의 압력에 따라 회전 열 교환 축(13)의 회전 속도를 조절하는 회전 제어 유닛(55)을 포함한다. 위에서 설명이 된 회전식 열 교환기 기능을 하는 열 교환기(10)은 냉동 장치의 일부를 형성할 수 있고, 냉동 장치를 형성하는 다양한 모듈과 연결될 수 있다. 냉매는 압축기(51)에서 압축이 되어 응축 모듈(52)로 이송될 수 있고, 예를 들어 전자 팽창 밸브와 같은 팽창 밸브(53)의 작동에 의하여 열 교환기(10)로 유입되는 양이 조절될 수 있다. 응축 모듈(52)은 회전 응축 구조가 될 수 있고, 열 교환기(10)로 유입되는 냉매의 양을 조절하기 위하여 순환 제어 유닛(57)이 설치될 수 있다. 응축 모듈(52)은 예를 들어 위에서 설명된 냉각 방식과 반대 방향으로 작동되면서 열을 흡수하는 구조를 가질 수 있다. 순환 제어 유닛(57)은 각각의 냉매 유동 날개를 따라 유동되는 냉매의 압력을 정해진 수준으로 유지되도록 하는 기능을 가질 수 있다. 회전 열 교환기(10)가 회전되면서 냉매의 유동 압력이 변할 수 있고, 이에 따라 유동되는 냉매의 유동 압력이 일정한 수준으로 유지될 필요가 있다. 순환 제어 유닛(57)은 다수 개의 냉매 유동 날개의 유동 압력을 탐지하고 그에 기초하여 냉매 유동 날개를 통하여 유동되는 냉매의 유동 속도를 조절할 수 있다. 회전 제어 유닛(55)에 의하여 회전 열교환기 축 또는 냉매 유동 날개의 회전 속도가 조절될 수 있다. 회전 열교환기 축 또는 냉매 유동 날개의 회전 속도의 조절에 의하여 주변 공기의 회전 속도가 조절될 수 있다. 배출 탐지 유닛(56)에 의하여 열 교환기(10)로부터 배출되는 냉매의 상태가 탐지될 수 있고, 탐지된 정보가 순환 제어 유닛(57)으로 전송될 수 있다. 순환 제어 유닛(57)은 배출 탐지 유닛(56)에서 탐지된 정보에 기초하여 냉매의 순환 속도 또는 주변 공기의 순환 속도를 조절할 수 있다. 그리고 순환 제어 유닛(57)에 의하여 설정된 순환 데이터가 압축기(51) 및 회전 제어 유닛(55)으로 전송될 수 있다. 그리고 전송된 순환 데이터에 기초하여 압축기(51)의 작동 수준이 조절되고, 순환 제어 유닛(57)의 냉매 유동 압력이 조절될 수 있다.
열 교환기(10)는 다양한 냉동 또는 냉장 장치에 적용될 수 있고, 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 회전식 열 교환기는 주변 공기와 열 교환이 되는 증발기가 회전 축 구조를 가지면서 축에 형성된 날개를 따라 냉매가 유동되는 구조를 가진다. 이와 같은 냉매 회전 구조에 의하여 열 교환 효율이 향상되도록 하면서 고정식 열 교환기가 설치될 필요가 없도록 한다. 또한 고정식 열 교환기에서 일어나는 수분 응축 또는 성애 형성 및 이에 제거에 따른 전력 소비로 인한 효율 저하가 방지되도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 유도 하우징 13: 열 교환 축
14a,14b: 냉매 유도 유닛 15a, 15b: 분배 유닛
16: 공급 회전 축 19a, 19b: 샤프트 실링
31: 회전 유도 유닛 32: 중심축
111: 배기구 131_1 내지 131_N: 냉매 유동 날개

Claims (2)

  1. 냉매가 증발 또는 응축이 되어 주변 공기와 열 교환을 일으키는 열교환기에 있어서,
    공기의 배출을 위한 배기구(111)가 형성된 유도 하우징(11);
    유도 하우징(11)의 내부에 원형으로 배치되며, 냉매 유동 통로를 각각 포함하는 다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)가 배치된 회전 열 교환 축(13);
    회전 열 교환 축(13)에 고정되어 회전하고 유도되는 냉매를 다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)로 분배하는 분배 유닛(15a);
    분배 유닛(15a)으로 냉매를 유도하는 냉매 유도 유닛(14a); 및
    냉매의 누설을 방지하는 샤프트 실링(19a, 19b)가 결합되고, 분배 유닛(15a)과 냉매 유도 유닛(14a)을 연결하면서 냉매를 공급하는 공급 회전 축(16)을 포함하고,
    다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N)를 따라 냉매가 유동하며 액체에서 기체로 또는 기체에서 액체로 상태변화를 유도하여 열을 흡수하거나 방출하고,
    유도 하우징(11)은 배기구(111)가 형성된 면이 평면이 되고 배기구(111)가 형성된 면을 기준으로 C 형상의 곡면에 의하여 위쪽 면과 뒤쪽 면이 형성되어 전체적으로 선형으로 연장되는 박스 형상이 되며, 유도 하우징(111)의 아래쪽으로 주변 공기가 유입되어 C 형상의 곡면을 따라 유동되면서 냉각되어 배기구(111)를 따라 배출되며,
    다수 개의 냉매 유동 날개(131_1 내지 131_N) 각각은 내부에 유동 공간이 형성되면서 중심 방향으로부터 바깥쪽으로 갈수록 두께가 증가하는 날개 몸체(42); 및 내부 유동 공간을 나선 방향을 따라 다수 개로 분리하는 분리판에 의하여 분리된 다수 개의 분리유도 영역(43_1 내지 43_M)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전식 열 교환기.
  2. 청구항 1에 있어서, 회전 공급 축(16)의 둘레 면에 배치된 자기 유도 모듈을 더 포함하는 회전식 열 교환기.
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