KR940006802Y1 - 벌마이어 히트펌프 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

벌마이어 히트펌프

제1도는 본고안에 관한 벌마이어 히트펌프의 전체구성을 보인 단면도.

제2도는 본고안의 요부를 보인 단면구성도.

제3도는 본고안의 구성을 보인 평면도.

제4도는 본고안의 다른 실시예를 보인 단면구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 벌마이어히트펌프 2 : 고온실

5 : 실린더 9 : 열교환실

10 : 고온열교환기 11 : 가스이동관체

20 : 가열관 21 : 열교환부재

22, 22a, 22b : 열교환핀 23 : 홈

본 고안은 세개의 서로 다른 공간내에 충진된 가스를 이동시킴과 동시에 히터로 가열하여 온도변화에 따라 압력변동을 일크기게 하므로서 가스로 부터 발생되는 열의 방출 및 가스로의 열흡입을 냉, 난방에 이용하는 벌마이어 히트펌프에 관한 것으로, 특히 히터로 가열되는 교온열교환기의 구조를 간단히 하여 제작성을 향상시킴과 동시에 열교환 면적을 증대시켜 성능을 향상시키도록 한 것이다.

본 고안이 적용된 일반적인 벌마이어 히트펌프(1)는 제1도에서 보는 바와 같이 고온실(2), 중온실(3), 그리고 저온실(4)등의 서로 다른 온도공간을 갖는 실린더(5) 내에 헬륨이나 수소등의 가스가 고압으로 충진되고, 이의 실린더(5)내에 구동부(6)의 구동력에 의해 일정한 위상차를 가지면서 진퇴 작동되는 고온디스플레이셔(7)와 저온디스플레이서(8)가 구비되어, 이들이 각 공간내에 충진된 가스를 열교환실(9)로 이동시킴과 동시에 별도의 가열장치가 본체의 상단에 구비되는 고온열교환기(10)를 일정한 열로 가열하므로서, 가스의 온도변화로 인한 압력변동이 일어나 등온압축과 등온팽창으로 부터 열의 방출 및 흡수로 냉, 난방을 얻는 장치인 것이다.

이러한 벌마이어 히트펌프(1)에 있어서, 본체 상단에 구비되는 종래의 고온열교환기(10)는 실린더(5)의 상단에 고온실(2)과 연통되고 상향으로 일정높이만큼 돌출되는 수직관으로된 가열관 구비되고, 상기 가열관은 실린더(5)의 외연으로 다수개 구비되는 열교환실(9)과 가스이동관체(11)로서 연결되어 있는 구성이었다.

그러나, 이와같은 종래의 구성은 히터의 열원을 최대한 증대시키기 위해 통상 40-80개 정도의 수직관 형태의 가열관이 구비되어 있으므로서, 이를 실린더 상단에 부착시 갯수가 너무 많아 작업공정이 어렵고 까다로운 문제점이 있었다.

또한, 이러한 가열관의 내경은 극히 작기 때문에 압력손실이 커지게 되므로서 성능이 그만큼 저하되는 문제점도 있는 것이었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 제작공정을 간편히 하면서도 성능을 향상시키도록 하는 벌마이어 히트펌프를 제공함에 있다.

이러한 목적은 종래와 같은 수직관 형태의 가열관 대신에 가열관의 외표면에 전열을 촉진시키기 위한 다수의 열교환핀을 구비함과 동시에 상기 가열관의 내경에는 별도의 전열촉진 부재를 구비하므로서 이루어지는 것이다.

계속해서 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면중 제1도는 본 고안을 적용한 벌마이어 히트펌프를 전체적으로 보인 단면구성도로서, 1은 벌마이어 히트펌프이다.

이의 벌마이어 히트펌프(1)는 서로 다른 세개의 온도공간(2)(3)(4)을 갖고 헬륨이나 수소등의 가스가 고압으로 충진된 실린더(5)와, 상기 실린더(5)내에 구비되고 구동부(6)의 구동력에 의해 일정한 위상차를 가지면서 진퇴 작동되는 두 개의 디스플레이셔(7)(8)와, 상기 실린더(5)의 외연에 방사형으로 구비되고 실린더(5)내의 가스가 이동되어 온도변화에 의한 압력변동으로 열교환을 이루는 다수의 열교환실(9)로 구성되어 있다.

이는 종래와 동일한 구성을 가지며, 다만 본 고안에서는 실린더(5)의 상단에 구비되고 각 열교환실(9)과 연결되어 히터의 열원으로 열교환을 이루는 고온열교환기(10)를 개선한 것으로, 이는 열교환실(9)과 각각 가스 이동관체(11)로 연결되는 다수의 가열관(20)과, 상기 가열관(20)내에 구비되고 전열을 촉진시키기 위한 열교환부재(21)로 구성된다.

즉, 상기 가열관(20)은 2개를 한조로하여 6조가 실린더(5)의 상단에 구비되어 6개로 구비된 열교환실(9)과 각각 가스이동관체(11)로서 연결되고, 이의 각 가열관(20)의 외표면에는 전열면적을 증대시키기 위한 다수의 열교환핀(22)이 일체형으로 구비된다.

또한, 상기 가열관(20)내에 각각 구비되는 열교환부재(21)는 나사형으로 구비되면서 표면에 전열면적을 증대시키는 다수의 열교환핀(22a)과, 상부의 가스이동관체(11)와 연결되는 위치에 가스의 흐름을 원활히 하도록하는 홈(23)을 갖추어 구성된 것이다.

따라서, 상기한 고온열교환기(10)의 상부에서는 별도로 구비되는 히터(12)의 열원이 지속적으로 가해지게 되므로서, 실린더(5)내의 고온실(2)과 열교환기(9)을 서로 이동하는 가스를 가열시키게 되는 것이고, 이에 따라 가스는 온도변화에 의한 압력변동이 일어나 통상에서와 같이 열교환실(9)에서 열을 방출 및 열을 흡수하게 되는 것이다.

즉, 히터(12)의 열원이 실린더(5) 상부에 구비된 다수의 가열관(20)을 가열하게 됨에 따라 실린더(5)내의 고온실(2)에서 가스이동관체(11)를 통해 각 열교환실(9)로 이동되는 가스와, 또는 각 열교환실(9)로부터 고온실(2)로 이동되는 가스를 가열하게 된다.

이때, 각 가열관(20)에는 외표면에 다수의 열교환핀(22)이 구비되어 있으므로서 이의 열교환핀(22)에 의해 전열면적이 그만큼 증대되어 적은 열원으로도 가스를 충분히 가열하게 되는 것이고, 또한, 이같이 가열되는 히터(12)의 열원은 각 가열관(20)내에 구비되는 열교환부재(21)의 열교환핀(22a)에 의해서도 전열면적이 그만큼 증대되는 것이다.

한편, 본 고안의 다른 실시예로서 제4도에서 보는 바와같이 가열관(20)에 뿐만 아니라 각 가열관(20)과 각 열교환실(9)을 연결하는 가스이동관체(11)에도 다수의 열교환핀(22b)을 구비하므로서 본 고안과 같은 동일한 효과를 얻을수도 있는 것이다.

따라서, 이와같이 된 본 고안은 종래와 같이 히터(12)의 열원을 최대로 활용하기 위해 고온 열교환기(10)에 약 40-80개 정도의 수직관 형태의 가열관이 구비되던 것을 제거할수가 있게 되는 것이고, 이에 따라 제작공정이 그만큼 간편해지는 효과를 가지게 될 뿐아니라 전열면적이 증대되므로서 히터로 부터 공급되는 열원이 가열관 내부를 이동하는 가스에 계속 고온으로 전달되어 전체 냉, 난방의 성능이 향상되는 효과도 가지게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 고온, 저온디스플레이셔에 의해 구획된 세개의 서로 다른 온도공간내에 가스가 충진된 실린더, 상기 고온, 저온디스플레이셔를 서로 반대방향으로 상, 하 작동시키는 구동부, 상기 실린더의 서로 다른 공간과 연결된 다수의 열교환실, 상기 실린더의 상단에 두개를 한조로하여 각각 가스이동관체로서 상기 각 열교환실과 연결되어 히터로 가열되고 외표면에 전열면적을 증대시키는 다수의 열교환핀을 갖는 다수의 가열관, 그리고 상기 각 가열관 내에 각각 구비되고 표면에 다수의 열교환핀과 가스의 흐름을 원활히 하는 홈을 갖는 열교환부재를 구비하는 벌마이어 히트펌프.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 가열관과 각 열교환실을 연결하는 가스이동관체의 외표면에 열전달면적을 증대 시키기 위한 다수의 열교환핀을 갖추어서 된 것을 특징으로 하는 벌마이어 히트펌프.