KR960702191A - 열 제어장치(thermal control apparatus) - Google Patents

열 제어장치(thermal control apparatus)

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KR960702191A
KR960702191A KR1019950704443A KR19950704443A KR960702191A KR 960702191 A KR960702191 A KR 960702191A KR 1019950704443 A KR1019950704443 A KR 1019950704443A KR 19950704443 A KR19950704443 A KR 19950704443A KR 960702191 A KR960702191 A KR 960702191A
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Abstract

본 발명에 따른 얼교환기(20,25,27,29)는 작동유체와 외부환경간에 열을 교환하기 위한 구조물 및 작동유체(26)를 포함하고 있다. 이 구조물은 외부 환경에 노출된 외부면(28B)과 작동유체에 노출된 내부면(28A)을 갖춘 적어도 하나의 벽요소(28)를 포함하고 있어서 이 벽요소를 통한 전도성 열전달에 의해서 외부환경과 작동유체간에 열이 교환될 수 있다. 본 발명의 장치는 또한 용기에 작동유체를 제공하기 위한 용기요소와, 작동유체와 외부환경간에 등온 열교환을 제공하기 위해서 벽요소를 따라서 작동유체를 분배하기 위한 분배요소를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 이 구조물은 관형의 2중 루멘구조물로 형성될 수 있는데, 이러한 2중 루멘 구조물은 용기에 작동유체를 공급하는 내부루멘과 작동유체 및 외부환경 간에 열이 교환되는 외부루멘을 갖추고 있다. 내부 튜브는 작동유체를 외부루멘에 일정하게 분배하는 다수의 구멍을 갖춘 다공성 구조물로 형성될 수 있다.

Description

열 제어장치(THERMAL CONTROL APPARATUS)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 따른 열 제어 시스템의 블록선도이다.
제2도는 다공성 구조물을 채용한 온도처리용 장치의 횡단면도이다.
제3도는 다수의 판을 채용한 다른 실시예의 온도처리장치의 횡단면도이다.

Claims (44)

  1. 에너지 시스템으로서, 열원으로 작동하는 전기적 화학 변환기와, 등온 표면온도를 가진 상기 전기적 화학변환기와 일체형으로 형성된 열제어장치를 포함하고 있고, 상기 열제어장치는 가스 투과성의 열전도매체와,상기 열전도매체에서 열구배를 형성하기 위한 수단으로서 상기 열구배가 상기 매체의 한 표면에 형성된 등온경계부와 수직을 이루는 수단과, 그리고 상기 매체를 통한 작동유체의 유동을 생성하기 위한 수단으로서 상기 유동이 상기 열구배의 방향을 따라서 흐르는 수단을 포함하고 있는 에너지 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 관련된 흡열부, 열교환기 및 열교환 표면중에서 적어도 하나를 포함하고 있어서 복사 또는 접촉에 의해서 상기 매체로부터 상기 흡열부쪽으로 열에너지가 전달되는 에너지 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 매체를 통과한 후에 상기 작동 매체를 수용하기 위해서 한정된 덕트를 포함하고 있는 에너지 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 가열된 상기 유체가 상기 매체로부더 개방된 공간내로 유동하는 에너지 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가스 투과성의 열전도매체는 다수의 평평한 채널형의 주름형 및 소용돌이형 판중의 적어도 하나를 포함하고 있고, 상기 판사이에는 통로가 형성되어 있어서 상기 유체가 상기 통로를 통해서 유동할 수 있는 에너지 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 등온 경계부는 적어도 하나의 일정하거나 가변적인 단면을 구성하는 에너지 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유체는 다양한 연료 및 산화물의 유동을 포함하는 에너지 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전기적 화학 변환기는 버너로서 작동하고 가열된 상기 유체는 연료가스를 포함하고 상기 유체가 상기 매체내로 유입될때 연소가 발생하는 에너지 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 전기적 화학 변환기는 고체 전해액 연료 전지, 용해된 탄산염 연료전지, 인산 연료전지, 양성자 교환막 연료전지, 및 알칼리 연료전지를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 에너지 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 유체의 유동은 보충의 환형 유동분배 튜브에 의해서 축선방향 및 방위각으로 일정하게 분배되고, 상기 환형 유동분배 튜브는 단열기이며 상기 열제어장치로 유입 또는 유출되는 상기 유체에 의해서 초래되는 축선방향의 압력강하보다 더 큰 방사상의 압력강하를 도입하는 에너지 시스템.
  11. 에너지 시스템으로서, 열원 및 흡열부로 작동하는 전기적 화학 변환기 조립체와, 등온 표면온도를 가진 상기 전기적 화학 변환기와 일체형으로 형성된 열제어장치를 포함하고 있고, 상기 열제어장치는 가스 투과성의 열전도매체와, 상기 매체에서 열구배를 형성하기 위한 수단으로서, 상기 열구배는 상기 매체의 하나의 표면에 형성된 등온 경계부와 수직을 이루는 수단과, 그리고 상기 매체내에서 작동유체의 유동을 형성하기 위한 수단으로서, 상기 유동은 상기 열구배의 방향으로 형성되는 에너지 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 관련된 열원, 열교환기, 및 열교환 표면중에서 적어도 하나를 더 포함하고 있고 상기 열교환 표면으로부터 상기 매체가 복사 또는 접촉에 의해서 열에너지를 수용하는 에너지 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 매체를 통과한 후에 작동 유체를 수용하기 위해서 한정된 덕트를 더 포함하고 있는 에너지 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 유체가 개방된 공간에서 유출되는 에너지 시스템.
  15. 제11항에 있어서, 상기 등온 경계부는 일정하거나 가변적인 단면의 적어도 하나의 원통형 및 환형 표면을 구성하는 에너지 시스템.
  16. 제11항에 있어서, 상기 등온 경계부는 적어도 하나의 채널형의 물결형 및 소용돌이형 표면을 구성하여서 돌출부 및 한정된 유동덕트 또는 열교환 표면간의 접촉을 허용하는 에너지 시스템.
  17. 제11항에 있어서, 상기 유체는 상기 가스 통기성의 열전도매체와 경계를 이루는 동축표면 사이에서 방사상으로 유동하는 에너지 시스템.
  18. 제11항에 있어서, 보충 환형 유동분배튜브에 의해서 상기 유체의 유동이 축선방향 및 방위각으로 일정하게 분배되고 상기 유동분배튜브는 상기 열제어장치에서 유입 또는 유출되는 상기 유체에 의해서 초래되는 축선방향이 압력강하보다 더 큰 방사상의 압력강하를 도입하는 에너지 시스템.
  19. 제11항에 있어서, 상기 유체가 방사상의 외부로 유동하는 에너지 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 시스템을 둘러싸는 원통형 열전도전지를 더 포함하고 있고, 상기 원통형 열전도전지는 상기 열제어장치와 동일축으로 배열되어 있는 에너지 시스템.
  21. 제19항에 있어서, 상기 에너지 시스템은 상기 열원으로부터 열에너지를 추출하기 위해서 복사열원의 주변부에 배열되어 있는 에너지 시스템.
  22. 제11항에 있어서, 상기 유체가 방사상의 내부로 흐르는 에너지 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 열전도 내피를 구비한 환형 및 원통형 밀봉물에 의해서 둘러싸여 있는 에너지 시스템.
  24. 제22항에 있어서, 상기 열원으로부터 열에너지를 추출하기 위해서 열원을 둘러싸고 있는 에너지 시스템.
  25. 제11항에 있어서, 상기 가스 투과성의 열전도매체는 다수의 평평한 채널형, 물결형 및 소용돌이형의 판중의 적어도 하나로 구성되어 있고, 상기 다수의 판사이에 통로가 형성되어 있어서 상기 유체가 상기 통로를 통해서 유동하는 에너지 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 상기 열전도판은 상기 전기적 화학 변환기의 중간판의 연속인 에너지 시스템.
  27. 제26항에 있어서, 상기 열제어장치가 상기 전기적 화학 변환기내로 유입되는 산화물을 미리 가열하기 위한 목적으로 사용되는 에너지 시스템.
  28. 제26항에 있어서, 상기 열제어장치가 상기 전기적 화학 변환기내로 유입되는 연료를 미리 가열하기 위한 목적으로 사용되는 에너지 시스템.
  29. 제28항에 있어서, 상기 열전도판은 촉매를 개정하는 연료로 코팅되어 있는 에너지 시스템.
  30. 제25항에 있어서, 상기 열전도판은 상기 전기적 화학 변환기의 중간판의 외부 주변부의 연속인 에너지 시스템.
  31. 에너지 시스템으로서, 적어도 하나의 열교환기, 열교환 표면 및 열원으로부터 열에너지를 수용하는 열원으로 작동하는 전기적 화학 변환기와, 등온 표면온도를 가진 상기 전기적 화학 변환기와 일체형으로 형성된 열제어장치를 포함하고 있고, 상기 열제어장치는 가스 투과성의 열전도매체와, 상기 열전도매체에서 열구배를 형성하기 위한 수단으로서, 상기 열구배는 상기 열전도매체의 하아의 표면에 형성된 등온 경계부와 수직을 이루는 수단과, 그리고 상기 열전도매체 내에서 작동유체의 유동을 형성하기 위한 수단으로서, 상기 유동이 상기 열구배의 방향으로 흐르는 수단을 포함하고 있는 에너지 시스템.
  32. 제31항에 있어서, 상기 열에너지는 적어도 하나의 연소, 태양 에너지 농축, 핵분열 및 융합을 포함하는 일련의 열제조공정으로부터 입수할 수 있는 에너지 시스템.
  33. 에너지 제어 시스템으로서, 전기적 화학 변환기와, 등온 표면온도를 가지고 있고 개방된 플레늄을 갖춘 상기 전기적 화학 변환기와 일체형으로 형성된 열제어장치로서, 상기 개방된 플레늄의 내벽에는 상기 작동유체를 외부환경에 직접 분배하는 일련의 구멍이 갖추어져 있는 열제어장치를 포함하고 있으며, 상기 열제어장치는 상기 작동유체와 외부환경간에 열을 교환하기 위한 구조물로서, 외부환경에 노출된 외부면과 상기 작동유체에 노출된 내부면을 가진 적어도 하나의 벽요소를 포함하고 있어서 상기 외부환경과 상기 작동유체간에 열이 교환되는 구조물과, 상기 작동유체의 용기를 수용하기 위한 구조물에 결합된 용기수단과, 그리고 등온 열교환을 제공하기 위해서 상기 벽요소를 따라서 상기 작동유체를 분배하기 위한 분배수단을 포함하고 있는 에너지 제어시스템.
  34. 제33항에 있어서, 상기 구조물은 관형으로 형성되어 있고, 상기 벽요소는 상기 외부 환경으로부터 상기 열전도매체를 분리하는 외부튜브의 벽인 에너지 제어 시스템.
  35. 제33항에 있어서, 상기 구조물은 용기에 상기 작동유체를 제공하는 내부 루멘을 가진 관형의 2중 루멘구조물인 에너지 제어 시스템.
  36. 제33항에 있어서, 상기 분배수단은 상기 작동유체를 상기 외부 루멘에 분배하기 위한 구멍을 갖춘 구조물을 포함하고 있고 상기 외부 루멘에서 상기 작동유체와 상기 외부 환경간에 열교환이 이루어지는 에너지 시스템.
  37. 제33항에 있어서, 상기 분배수단은 상기 작동유체를 상기 외부 루멘에 분배하기 위해서 내부 튜브를 따라서 축선방향의 간격을 형성한 다수의 통로를 포함하고 있고 상기 외부 루멘에서 상기 작동유체와 상기 외부환경간에 열교환이 이루어지는 에너지 제어 시스템.
  38. 제37항에 있어서, 상기 내부 튜브는 판사이의 공간이 상기 통로를 제공하는 다중 판구조물인 에너지 제어 시스템.
  39. 제33항에 있어서, 상기 관형 요소는 제1단부에서 상기 작동유체를 도입하기 위한 유입구와 제2단부에서 상기 작동유체를 방출하기 위한 유출구를 더 포함하고 있는 에너지 제어 시스템.
  40. 제33항에 있어서, 상기 열제어장치는 상기 열전도매체를 상기 관형요소의 상기 제1단부내로 도입하기 위한 수단과, 상기 작동유체를 상기 관형요소의 상기 제2단부로부터 추출하기 위한 수단을 더 포함하고 있는 에너지 제어 시스템.
  41. 제33항에 있어서, 상기 열제어장치는 흡열부이고 상기 작동유체는 냉각제인 에너지 제어 시스템.
  42. 제33항에 있어서, 상기 열제어장치는 흡열부이고 상기 작동유체는 냉각제인 에너지 제어 시스템.
  43. 제33항에 있어서, 용기에 상기 작동유체를 제공하는 외부 루멘의 표면을 가진 내부 튜브를 포함하는 관형의 2중 루멘 구조물과, 상기 내부 튜브의 둘레에 동심원으로 배열되어 있고 상기 루멘 튜브와 긴밀하게 접촉해 있는 다공성 슬리브 구조물을 포함하고 있는 에너지 제어 시스템.
  44. 제43항에 있어서, 상기 슬리브 구조물은 상기 작동유체를 상기 외부 루멘에 일정하게 분배하기 위한 다공성 열전도매체이고, 상기 외부 루멘은 상기 작동유체와 상기 외부환경간에 열이 교환되는 외부 튜브와 유체가 소통되는 에너지 제어 시스템.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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