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KR0117774Y1 - 벌마이어 히트펌프의 재생장치 - Google Patents

벌마이어 히트펌프의 재생장치

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KR0117774Y1
KR0117774Y1 KR2019930010814U KR930010814U KR0117774Y1 KR 0117774 Y1 KR0117774 Y1 KR 0117774Y1 KR 2019930010814 U KR2019930010814 U KR 2019930010814U KR 930010814 U KR930010814 U KR 930010814U KR 0117774 Y1 KR0117774 Y1 KR 0117774Y1
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South Korea
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regenerators
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이병무
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김광호
삼성전자주식회사
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Abstract

본 고안은 벌마이어히트펌프의 재생장치에 관한 것으로, 그 목적은 재생기 내벽면을 따라 냉매가스가 흐르는 것을 방지하여 재생효율을 향상시키는 것이다.
본 고안에 따른 벌마이어히트펌프의 재생장치는 재생기(140,240)의 내벽면과 금망(5) 외주면과의 사이틈을 막도록 재생기(140,240)의 내벽면에 차단링(410)을 설치하였다. 이에 따라 차단링(410)에 의해 재생기(140,240) 내벽면을 따라 냉매가스가 흐르는 것이 방지되고 대부분의 냉매가스가 금망(5)을 통과함으로써 이의 재생효율일 월등히 향상되는 이점이 있다.

Description

벌마이어히트펌프의 재생장치
제 1도는 일반적인 벌마이어히트펌프의 전체적인 구조를 보인 개략도이다.
제 2도는 종래 재생장치의 단면도이다.
제 3도는 본 고안의 일실시예에 따른 재생장치의 단면도이다.
제 4도는 본 고안의 일실시예에 따른 차단링의 사시도이다.
제 5도는 본 고안의 다른 실시예에 따른 재생장치의 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100:고온측실린더140:고온재생기
200:저온측실린더240:저온재생기
4:차단부400:홈
410:차단링5:금망
본 고안은 벌마이어히트펌프에 관한 것으로, 특히 재생기 내벽과 금망사이틈으로 흐르는 냉매가스량을 감소함으로써 재생효율을 향상하고 히트펌프의 효율을 향상한 벌마이어히트펌프의 재생장치에 관한 것이다.
일반적으로 벌마이어히트펌프는 제 1도에 도시한 바와 같이, 고온측실린더(100)와 저온측실린더(200)가 서로 교차되게 설치한다.
고온측실린더(100)에는 고온디스플레이셔(110)에 의해 고온작동공간(101)과 고온측중온작동공간(102)으로 나누어지고, 연소기(300)로부터의 열에너지를 흡수하는 고온열교환기(120)와 열에너지를 외부로 방출하는 고온측중온열교환기(130) 및 고온작동공간(101)과 고온측중온작동공간(102) 사이를 오가는 냉매가스로부터의 열을 축열 또는 방열하는 고온재생기(140)가 마련된다.
그리고 저온측실린더(200)는 저온디스플레이셔(210)에 의해 저온작동공간(201)과 저온측중온작동공간(202)으로 나누어지고, 외부로부터 열에너지를 흡수하는 저온열교환기(220)와 열에너지를 외부로 방출하는 저온측중온열교환기(230) 및 저온작동공간(201)과 저온측중온작동공간(202) 사이를 오가는 냉매가스로부터의 열을 축열 또는 방열하는 저온재생기(240)가 마련되어 있다.
이와 같이 구성된 벌마이어히트펌프는 연소기(300)에서 고온열교환기(120)를 가열하여 작동되는 것으로써, 3개의 서로다른 공간 즉, 고온작동공간(101)과 고저온측중온작동공간(102,202) 및 저온작동공간(201)을 가진 2개의 실린더(100,200)내에 헬륨가스(냉매가스)를 고압으로 충진하고, 이의 실린더(100,200) 내에 일정한 위상차를 가지면서 진퇴 작동하는 고온디스플레이셔(110)와 저온디스플레이셔(210)들로 하여금 고온작동곤간(101)과 고저온측중온작동공간(102,202) 및 저온작동공간(201)내부로 냉매가스를 이동시켜, 냉매가스의 온도변화에 따른 압력변동을 일으킴으로서 등온팽장 및 등온압력으로 냉,난방작용을 하게 된다.
이러한 벌마이어히트펌프의 종래 고온재생기(140)와 저온재생기(240)는 제 2도에 도시한 바와 같이, 중공상의 재생기내부에 금속재질의 망사인 금망(5)을 충진한 것으로, 고온작동공간(101)과 저온측중온작동공간(202)에서 중온작동공간(102)과 저온작동공간(201)으로 이동하는 냉매가스의 열을 일부 축열하였다가 냉매가스의 이동방향이 바뀔 때 축열된 열이 방열되어 이동하는 냉매가스가 가열된다.
그러나 이러한 종래 재생기(140,240)는 이의 내벽과 금망(5)사이의 틈으로 냉매가스가 흐르기 때문에 고온 또는 저온의 냉매가스가 각 열교환기로 직접 유입되는 문제점이 있다.
즉, 고온으로 가열된 냉매가스가 재생기(140,240) 내벽과 금망(5) 외주면 사이의 틈새를 통해 직접 저온측으로 유입되기 때문에 저온실의 온도가 상승됨은 물론이고, 반대로 저온냉매가스가 직접 고온실로 유입됨에 따라 고온실의 온도가 저하되어 결국 벌마이어히트펌프의 냉,난방효율이 저하된다.
본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 금망의 외주면과 밀착되어 재생기 내벽을 따라 흐르는 냉매가스의 흐름을 억제하도록 홈에 끼워지는 차단링을 구성함으로써, 냉매가스가 통과하는 재생기의 축열 및 방열효과를 향상시키고 아울러 히트펌프의 냉,난방효율을 향상하는 벌마이어히트펌프의 재생장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 세 개의 서로다른 온도공간내에 가스를 충진하고 이의 온도변화와 압력변동에 따른 가스로부터 발생되는 열의 방출 및 열의 흡입을 이용하여 냉,난방을 하는 벌마이어히트펌프의 재생기에 있어서,
재생기는 내부에 냉매가스와 열교환하는 금망이 설치되도록 내부가 중공된 실린더형상으로 마련되며, 금망과 밀착되도록 재생기의 내벽면에 마련되어 재생기 내벽면과 금망 사이의 틈새를 따라 흐르는 냉매가스량을 저감하는 차단링을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 제 1도는 본 고안이 적용되는 일반적인 벌마이어히트펌프의 전체적인 구조를 보인 것이고, 도 3은 본 고안이 일 실시예에 따른 재생장치의 단면도이다. (본 고안에 따른 벌마이어히트펌프의 재생장치는 차단링과 이것이 설치되는 재생기 내벽면 구조를 제외하고는 종래의 구성요소와 동일하기 때문에 동일구성요소에 대해서는 동일명칭과 동일부호를 사용하여 간략하게 설명한다.)
고온재생기(140)와 저온재생기(240)는 고온작동공간(101)에서 중온작동공간(102)으로 그리고 저온작동공간(201)에서 중온작동공간(202)으로 이동하는 냉매가스의 열을 축열하였다가 냉매가스이 이동방향이 바뀔 때 축열된 열이 방열되어 이동하는 냉매가스를 가열하는 기능을 한다. 이러한 기능을 하는 재생기(140,240)는 실린더 형상으로 중공된 재생기(140,240) 내부에 금속 망사인 금망(5)이 충진되어 있으며, 이들의 내벽면에는 본 고안의 특징적인 요소로 금망(5) 외주연과의 틈사이로 냉매가스가 흐르는 것을 차단하는 차단부(4)가 마련되어 있다.
차단부(4)는 재생기(140,240) 내벽의 상하로 일정간격 이격되며 고리형상으로 오목하게 패인 복수개의 홈(400)과, 각 홈(400)에 끼워지는 차단링(410)으로 구성되어 있다.
제 4도는 본 고안에 따른 차단링(410)을 보인 사시도인데, 이를 참조하여 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 한쌍의 차단링(410)을 서로 겹친 상태에서 각 홈(400)에 체결하는데, 이때, 각 차단링(410)의 끊어진 대향면(411)이 서로 어긋나게 함으로써 대향면(411) 사이틈으로 흐르는 냉매가스를 최대한 저감한다.
이러한 차단링(410)은 탄성을 갖는 재질로 구성되는데, 고온재생기(140)에 끼워지는 것은 금속재로 하며, 저온재생기(240)에 끼워지는 것은 금속재 뿐만 아니라 고무재 또는 합성수지재로 구성하여도 가능하다. 그리고 차단링(410)의 단면형상은 원형 또는 사각형 형태를 갖는 것으로 하고, 차단링(410)의 두께는 0.5 - 2mm이내로 구성한다.
또한 차단링(410)이 각 홈(400)에 끼워지면 그 내주연이 재생기(140,240)의 내벽면보다 돌출되게 됨으로써, 분할 구성한 복수개의 금망(5)이 각 차단링(410) 사이사이에 얹히게 되어 재생기(140,240) 내벽면과 금망(5)사이의 틈새가 막히게 된다.
이와 같이 구성된 재생기(140,240)를 통한 냉매가스의 재생과정은 다음과 같다.
먼저, 재생기(140,240)의 상,하측에 있는 입구(미도시)와 출구(미도시)를 통하여 냉매가스가 재생기(140,240) 내부를 통과하면 다단으로 설치된 금망(5)에서 축열 및 방열을 한다.
이 때, 재생기(140,240) 내벽에는 단계별로 차단링(410)이 설치되어 재생기(140,240) 내벽면과 금망(5)의 외주면 사이의 틈새가 막혀져 있기 때문에, 재생기(140,240) 내벽면을 따라 흐르는 냉매가스는 차단링(410)에 걸리면서 그 흐름이 저지된다. 이에 따라 재생기(140,240) 내벽을 따라 통과하지 못한 냉매가스는 모두 금망(5)을 지나게 됨으로써, 재생기(140,240)의 열교환효율이 향상되고 전체적으로 벌마이어히트펌프의 냉,난방효율이 향상된다.
제 5도는 본 고안의 다른 실시예에 따른 재생기의 단면도인데, 이의 구조는 다음과 같다.
실린더 형상의 재생기(140,240) 내부에는 이에 도시한 바와 같이 냉매가스가 지나면서 열교환되는 금망(5)이 설치되어 있는데, 본 고안의 특징적인 요소로 재생기(140,240) 내벽면은 파형으로 이루어져 금망(5) 외주면과의 접촉면적을 크게 하였다.
이에 따라 금망(5)은 재생기(140,240) 내벽면에 밀착되면서 견고하게 설치되기 때문에 금망(5)의 외주면과 재생기(140,240) 내벽면 사이의 틈새가 발생되지 않으며, 냉매가스가 재생기(140,240) 내부를 지나는 과정에서 대부분이 금망(5)을 통과하기 때문에 재생기(140,240)의 열효율이 향상된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 벌마이어히트펌프의 재생장치는 재생기의 내벽면과 금망 외주면과의 사이틈을 막도록 재생기의 내벽면에 차단링을 설치하였다. 이에 따라 차단링에 의해 재생기 내벽면을 따라 냉매가스가 흐르는 것이 방지되고 대부분의 냉매가스가 금망을 통과함으로써 이의 재생효율이 월등히 향상되는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 세 개의 서로다른 온도공간내에 가스를 충진하고 이의 온도변화와 압력변동에 따른 가스로부터 발생되는 열의 방출 및 열의 흡입을 이용하여 냉, 난방을 하는 벌마이어히트펌프의 재생기에 있어서, 상기 재생기(140,240)는 내부에 냉매가스와 열교환하는 금망(5)이 설치되도록 내부가 중공된 실린더형상으로 마련되며, 상기 금망(5)과 밀착되도록 상기 재생기(140,240)의 내벽면에 마련되어 상기 재생기(140,240) 내벽면과 상기 금망(5) 사이의 틈새를 따라 흐르는 냉매가스량을 저감하는 차단링(140)을 구비하는 것을 특징으로 하는 벌마이어히트펌프의 재생장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 재생기(140,240)의 내벽면에는 일정간격 이격되게 다단으로 형성한 고리형상의 홈(400)이 마련되어 있으며, 상기 차단링(410)은 상기 각 홈(400)에 대향면(411)이 서로 엇갈리게 적층되어 끼워지며 상기 각 홈(400) 사이에 분할 형성한 상기 각 금망(5)을 떨어지게 적층하도록 복수개 마련되는 것을 특징으로 벌마이어히트펌프의 재생장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 재생기(140,240)의 내벽면은 상기 금망(5)의 외주연과 밀착되어 상기 재생기(140,240) 내벽기 금망(5) 사이에 틈새가 발생되지 않도록 파형으로 마련되는 것을 특징으로 하는 벌마이어히트펌프의 재생장치.
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