초록 ▼

본 발명은 축열식의 향류 원리로 작동하는 열 교환기 셀(1a, 1b), 열 교환기 셀 내에 제공된 상변화물질(PCM)의 어큐뮬레이터(2, 3) 및 보텍스 튜브(6, 7, 8)를 포함하고 있는 상변화물질 열 교환기에 관한 것이다. 공기, 기체 및 액체의 흐름 방향이 장치 내에서 주기적으로 반전될 때, 에너지는 열 교환기 셀과 PCM 어큐뮬레이터 내에 회수되고, 다음의 사이클 동안, 에너지는 열 교환기 셀과 PCM 어큐뮬레이터로부터 방출된다. 하나의 열 교환기 셀과 PCM 어큐뮬레이터에서 에너지가 충전되는 한편, 동시에 다른 열 교

본 발명은 축열식의 향류 원리로 작동하는 열 교환기 셀(1a, 1b), 열 교환기 셀 내에 제공된 상변화물질(PCM)의 어큐뮬레이터(2, 3) 및 보텍스 튜브(6, 7, 8)를 포함하고 있는 상변화물질 열 교환기에 관한 것이다. 공기, 기체 및 액체의 흐름 방향이 장치 내에서 주기적으로 반전될 때, 에너지는 열 교환기 셀과 PCM 어큐뮬레이터 내에 회수되고, 다음의 사이클 동안, 에너지는 열 교환기 셀과 PCM 어큐뮬레이터로부터 방출된다. 하나의 열 교환기 셀과 PCM 어큐뮬레이터에서 에너지가 충전되는 한편, 동시에 다른 열 교환기 셀과 PCM 어큐뮬레이터에서 에너지가 방출된다. 필요한 온도차를 크게 하거나 생성하기 위해 보텍스 튜브로부터의 저온/고온 유체 흐름이 사용된다. 본 발명은 빌딩, 차량, 실내온도 제어실, 컴퓨터와 같은 단일 또는 복합의 장치, 극저온 방법과 같은 여러 프로세스, 우주항공 기술 및 초임계 이산화탄소 적용장치에 적용될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

대표청구항 ▼

상변화물질 열 교환기 장치에 있어서, 제1 및 제2 열 교환기 셀(1a 및 1b)로서, 각각의 셀이 유체가 통과하도록 치수가 결정되어있고, 유체 흐름 방향이 서로 반대인 상태를 유지하면서 유체 흐름 방향이 각 셀의 내부에서 교호로 반전하게 되어있고, 상기 제1 및 제2 열 교환기 셀 중 하나 이상이 상변화물질(PCM) 어큐뮬레이터(2, 3)를 포함하도록 되어있는 제1 열 교환기 셀(1a) 및 제2 열 교환기 셀(1b),입구(40), 제1 출구(42) 및 제2 출구(44)를 가지는 보텍스 튜브(6, 7, 8), 및내부에 보텍스 튜브(

상변화물질 열 교환기 장치에 있어서, 제1 및 제2 열 교환기 셀(1a 및 1b)로서, 각각의 셀이 유체가 통과하도록 치수가 결정되어있고, 유체 흐름 방향이 서로 반대인 상태를 유지하면서 유체 흐름 방향이 각 셀의 내부에서 교호로 반전하게 되어있고, 상기 제1 및 제2 열 교환기 셀 중 하나 이상이 상변화물질(PCM) 어큐뮬레이터(2, 3)를 포함하도록 되어있는 제1 열 교환기 셀(1a) 및 제2 열 교환기 셀(1b),입구(40), 제1 출구(42) 및 제2 출구(44)를 가지는 보텍스 튜브(6, 7, 8), 및내부에 보텍스 튜브(6, 7, 8)가 위치되어있는 유체 밀폐 챔버(4, 4')를 포함하고 있고, 보텍스 튜브(6, 7, 8)의 출구들(42, 44)로부터의 양쪽 2개의 유체 흐름은 상기 제1 및 제2 열 교환기 셀(1a, 1b) 및 상기 제1 및 제2 열 교환기 셀(1a, 1b) 내에 위치된 상변화물질 어큐뮬레이터(2, 3)를 통해 공간 또는 외부공간으로 안내되는 것을 특징으로 하는 상변화물질 열 교환기 장치.제 1 항에 있어서, 열 교환기 장치로부터 나가고 들어오는 유체 흐름 간의 온도 차가 상변화물질 어큐뮬레이터(2, 3)를 동작시키는데에 충분할 때에는, 보텍스 튜브(6, 7, 8)의 작동이 정지되는 것을 특징으로 하는 상변화물질 열 교환기 장치.제 1 항에 있어서, 주기적으로 작동하는 다수의 상변화물질 어큐뮬레이터(2, 3)가 각각의 셀 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 상변화물질 열 교환기 장치.제 1 항에 있어서, 열 교환기 셀(1a, 1b)이 상변화물질 어큐뮬레이터(2, 3)를 포함할 때, 열 교환기 장치가 가장 효율적인 것을 특징으로 하는 상변화물질 열 교환기 장치.제 3 항에 있어서, 어큐뮬레이터(2, 3)의 적어도 일부는 상이한 작동 온도 범위들을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 상변화물질 열 교환기 장치. 제 1 항에 있어서, 상변화물질 열 교환기 셀(1a, 1b)은 빌딩, 차량, 잠수함, 항공기, 운송 컨테이너, 컴퓨터, 극저온용 장치, 우주공학 및 초임계 이산화탄소 적용장치 중 하나에 사용되도록 치수가 결정되는 것을 특징으로 하는 상변화물질 열 교환기 장치.입구, 제1 출구 및 제2 출구를 가지는 하나 이상의 보텍스 튜브(6, 7, 8)를 포함하고 있고, 상기 보텍스 튜브의 제1 출구로부터의 제1 유체 흐름이 장치의 외부로부터 상변화물질 어큐뮬레이터를 지나도록 안내되는 동시에 상기 보텍스 튜브의 제2 출구로부터의 유체 흐름이 다른 열 교환기 셀에 대하여 반대 방향으로 안내되도록, 상기 보텍스 튜브가 유체 밀폐 챔버 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.제 7 항에 있어서, 보텍스 튜브의 제2 출구로부터의 유체 흐름은 장치의 외부로 안내되는 것을 특징으로 하는 장치.제 7 항에 있어서, 제2 열 교환기 셀 내에 위치되는 하나 이상의 제2 상변화물질 어큐뮬레이터를 더 포함하고 있고, 보텍스 튜브의 제1 출구로부터의 제1 유체 흐름은 제1 열 교환기 셀 내 상변화물질 어큐뮬레이터로 그리고 그 다음에 제2 열 교환기 셀 내 상변화물질 어큐뮬레이터로 교호로 안내되는 것을 특징으로 하는 장치.제 9 항에 있어서, 보텍스 튜브의 제1 출구의 교호의 유체 흐름은 보텍스 튜브의 제1 출구와 결합되는 파이프 또는 플레이트에 의해 제1 및 제2 열 교환기 셀 내의 상변화물질 어큐뮬레이터에 대하여 교호로 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.제 9 항에 있어서, 보텍스 튜브의 제1 출구의 교호 출력은 보텍스 튜브를 교호로 180도 회전시킴으로써 제1 및 제2 열 교환기 셀 내의 상변화물질 어큐뮬레이터에 대하여 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.제 9 항에 있어서, 제2 보텍스 튜브를 더 포함하고 있고, 제2 보텍스 튜브의 제1 출구로부터의 제1 유체 흐름이 제2 열 교환기 셀과 결합되는 상변화물질 어큐뮬레이터를 지나게 안내되도록 상기 제2 보텍스 튜브가 유체 기밀 챔버 내에 위치되고, 주어진 시간에 단 하나의 보텍스 튜브의 유체 흐름이 그 제1 출구로부터 흐르도록 제1 보텍스 튜브와 제2 보텍스 튜브는 주기적으로 작동되고 정지되는 것을 특징으로 하는 장치.제 7 항에 있어서, 단일의 로터리 타입 축열식 열 교환기 셀이 제1 및 제2 열 교환기 셀의 대용으로 사용되고, 이 로터리 타입 축열식 열 교환기 셀은, 유체 흐름이 교호로 반전하지않도록, 그리고 축열식 열 교환기 셀이 회전하고 있을 때 보텍스 튜브의 제1 출구로부터의 제1 유체 흐름이 상변화물질 어큐뮬레이터를 통과하도록, 고온 유체 흐름과 저온 유체 흐름 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.