KR200236506Y1 - Cooling System Using Air As Refrigerant - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀폐형 시스템에 충전된 공기를 냉매로 사용하여 냉각할 수 있는 공기를 냉매로 한 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device using air as a refrigerant that can be cooled by using air charged in a closed system as a refrigerant.

본 고안에 따르면, 소정의 압력으로 충전된 건조하고 깨끗한 공기를 공기압축기(5)가 압축하여 연 결관(9)을 따라 진행시키면 볼텍스 튜브(1)에서 냉기와 열기로 분류된 후 각각 진행하여 냉기는 냉각기(8)에서 냉각 및 냉방을 위해 열 교환을 하고, 열기는 방열기(2)에 의해 열이 방출된 후 혼합 유니트(6)에서 서로 합류하여 저압으로 공기압축기(5)에 다시 흡입되는 밀폐형 시스템에서 공기가 냉매로 순환하면서 냉각하는 공기를 냉매로 한 냉각장치에 있어서, 상기 볼텍스 튜브(1)에는 냉기분류를 증진시키고, 충전된 공기가 밀폐형 시스템에서 냉매로 순환하면서 냉각할 수 있도록 하기 위해 분류된 열기의 열을 발생 즉시 방출하는 방열기(2)가 볼텍스 튜브(1)의 열 교환이 일어나는 부분에 구비된 것을 특징으로 하는 공기를 냉매로 한 냉각장치가 제공된다.According to the present invention, when the air compressor 5 compresses dry and clean air filled at a predetermined pressure and proceeds along the connecting pipe 9, the air is classified into cold and hot air in the vortex tube 1 and then proceeds respectively. Heat exchange for cooling and cooling in the cooler (8), the heat is discharged by the radiator (2) and then joined in the mixing unit (6) to each other in a closed type that is sucked back into the air compressor (5) at low pressure In a cooling apparatus using air that is cooled while air is circulated to a refrigerant in a system, the vortex tube (1) is configured to promote cold air classification and to allow the air to be cooled while circulating to a refrigerant in a closed system. Provided with a coolant with air as a coolant, characterized in that the heat dissipator 2 which emits heat of the sorted heat immediately upon generation is provided at the portion where the heat exchange of the vortex tube 1 takes place. All.

Description

공기를 냉매로 한 냉각장치{Cooling System Using Air As Refrigerant}Cooling System Using Air As Refrigerant

본 고안은 공기를 냉매로 한 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밀폐형 시스템에 소정의 압력으로 충전되어 순환하는 공기를 냉매로 사용하여 냉각할 수 있는 공기를 냉매로 한 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device using air as a refrigerant, and more particularly, to a cooling device using air that can be cooled by using air circulated in a closed system with a predetermined pressure as a refrigerant.

일반적으로, 유해한 냉매를 사용하는 냉각장치는 환경을 오염시키고, 냉매의 리사이클이 필요하여 설비 및 운전이 용이하지 못한 문제점이 있었다.In general, a cooling apparatus using a harmful refrigerant pollutes the environment, and there is a problem in that equipment and operation are not easy because recycling of the refrigerant is required.

그리고, 1933년 프랑스 물리학자 죠지 랑케(George Ranque)씨에 의해 고안된장치인 볼텍스 튜브(와동 튜브)는 압력공기를 이용하여 빠른 와류와 느린 와류를 서로 교차시켜 냉기와 열기로 분류하는 장치로서 냉방과 난방을 겸용할 수 있는 유용한 장치이나, 건조하고 깨끗한 압력공기가 계속 소모되어야 하는 개방형 시스템이므로, 압력공기를 건조하고 깨끗하게 하기 위하여 에프트 쿨러(after cooler)와 같은 값비싸고 복잡한 기계장치가 필요하며, 압력공기를 계속 제공해야 되므로 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.The Vortex Tube, a device designed by French physicist George Ranque in 1933, is a device that uses cold air to cross fast and slow vortices into cold and hot air. As a useful device for both heating and an open system where dry and clean pressure air must continue to be consumed, expensive and complex machinery such as an after cooler is required to dry and clean the pressure air, There was a costly problem because it must continue to provide pressure air.

본 고안의 목적은 볼텍스 튜브(와동 튜브)의 열 교환이 일어나는 부분에 방열기가 구비되어 밀폐형 시스템에 한번 충전된 공기가 냉매로 순환하면서 냉각할 수 있으므로 에프트 쿨러(after cooler)와 같은 값비싼 기계장비가 필요하지 않으며, 환경을 오염시키지 않고, 설비가 간편하며, 운전이 용이하고, 비용이 절감되며, 볼텍스 튜브(와동 튜브)를 밀폐형 시스템에 적용할 수 있어서 모든 내각장치에 적용할 수 있는 공기를 냉매로 한 냉각장치를 제공하기 위한 것이다.The purpose of the present invention is to provide an expensive machine, such as an after cooler, because the heat exchanger is provided at the heat exchange part of the vortex tube (vortex tube), and the air filled once in the closed system can be cooled by circulating with the refrigerant. No equipment required, no pollution to the environment, simple to install, easy to operate, cost-saving, and vortex tubes (vortex tubes) can be applied to hermetic systems for all cabinet applications It is to provide a cooling device using the refrigerant.

도 1은 본 고안에 사용되는 냉각장치의 구조도1 is a structural diagram of a cooling apparatus used in the present invention

도 2는 본 고안에 따른 냉매로 순환하는 공기의 회로도2 is a circuit diagram of air circulating in the refrigerant according to the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1. 볼텍스 튜브 2. 방열기1. Vortex tube 2. Radiator

5. 공기압축기 6. 혼합 유니트5. Air Compressor 6. Mixing Unit

8. 냉각기8. Chiller

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail by the accompanying drawings as follows.

도 1은 밀폐형 시스템에 충전된 공기가 냉매로 순환하면서 냉각하기 위한 공기를 냉매로 한 냉각장치의 구조도로서, 볼텍스 튜브(1)와 냉각기(8)와 혼합 유니트(6)와 공기압축기(5)와 플렉시블 튜브(4)가 연 결관(9)으로 연결된 밀폐형 시스템의 내부에 건조하고 깨끗한 공기를 혼합 유니트(6)에 부착된 충전밸브(7)를 통하여 소정의 압력으로 충전하여 공기압축기(5)가 압축하여 고압으로 진행시키면 진동을 방지하는 플렉시블 튜브(4)를 경유하여 볼텍스 튜브(1)에 도달한 후 압력이 낮아지면서 일부는 냉기로 분류되고, 일부는 열기로 분류된다.1 is a structural diagram of a cooling device using air as a refrigerant for cooling air circulated in a closed system as a refrigerant, and includes a vortex tube 1, a cooler 8, a mixing unit 6, and an air compressor 5. And a flexible tube (4) is filled with dry and clean air at a predetermined pressure through a filling valve (7) attached to the mixing unit (6) inside the closed system connected by the connecting tube (9). When compressed and advanced to high pressure, after reaching the vortex tube 1 via the flexible tube 4 which prevents vibration, the pressure is lowered and some are classified as cold, and some are classified as hot.

이때, 상기 볼텍스 튜브(1)에는 열 교환이 일어나는 부분에 방열기(2)가 구비되어 분류된 열기의 열을 발생 즉시 방출함으로서 냉기분류를 증진시키고, 충전된 공기가 냉매로 순환하면서 냉각할 수 있도록 충전된 공기의 온도가 상승되지 않게 한다. 또한, 상기 볼텍스 튜브(1)에는 냉기와 열기로 분류되는 공기의 분배 양을 조절할 수 있는 조절밸브(3)가 부착되어 있다.At this time, the vortex tube (1) is provided with a heat radiator (2) in the heat exchange portion is generated by the immediate release of the heat of the sorted heat to improve the cold air classification, so that the air is cooled to circulate to the refrigerant to cool Do not raise the temperature of the charged air. In addition, the vortex tube (1) is attached with a control valve (3) that can adjust the amount of air divided into cold and hot air.

상기 볼텍스 튜브(1)에서 분류된 냉기는 조절밸브(3)에서 조절밸브(3)를 통과하지 않고 역행하여 연 결관(9)을 따라 냉각기(8)에 도달하여 냉방 및 냉각을 위해 열 교환을 한 후 연 결관(9)을 따라 진행하여 혼합 유니트(6)에 도달하고, 분류된 열기는 방열기(2)에 의해 발생된 열이 방출되면서 조절밸브(3)를 통과한 후 연 결관(9)을 따라 진행하여 혼합 유니트(6)에 도달한다.The cold air sorted in the vortex tube (1) does not pass through the control valve (3) from the control valve (3) and reaches the cooler (8) along the connecting pipe (9) to perform heat exchange for cooling and cooling. After that, it proceeds along the connecting pipe (9) to reach the mixing unit (6), and the classified heat passes through the control valve (3) while the heat generated by the radiator (2) is discharged, and then the connecting pipe (9) Proceed along to reach the mixing unit 6.

상기 혼합 유니트(6)에 도달한 분류된 냉기와 열기의 공기는 서로 합류하여 저압의 상태로 연 결관(9)을 따라 공기압축기(5)에 다시 흡입되는 순환회로를 이루면서 냉각하게 된다.The classified cold and hot air arriving at the mixing unit 6 are joined together and cooled while forming a circulation circuit which is sucked back into the air compressor 5 along the connection pipe 9 in a low pressure state.

도 2는 본 고안에 따른 냉매로 순환하는 공기의 회로도로서, 공기압축기(5)에서 압축된 고압공기(10)는 볼텍스 튜브(1)에 도달하여 압력이 낮아지면서 급속하게 빠른 회전의 와류(11)가 형성되어 방열기(2) 내부 벽의 가장자리를 환상으로 돌면서 진행하여 일부는 조절밸브(3)를 통과하고, 일부는 조절밸브(3)의 통제에 의해 조절밸브(3)를 통과하지 못하고 빠른 회전의 와류(11) 내부로 역행하는 느린 회전의 와류(12)가 형성되어 서로 교차하면서 열 교환이 일어나 빠른 회전의 와류(11)에 의해 열을 빼앗아 조절밸브(3)를 통과하는 공기는 열기로 분류되고, 느린 회전의 와류(12)는 열을 빼앗겨 냉기로 분류된다.2 is a circuit diagram of the air circulating in the refrigerant according to the present invention, the high-pressure air 10 compressed in the air compressor 5 reaches the vortex tube 1 and the pressure is lowered, the rapid vortex 11 of rapid rotation ) Is formed and proceeds while turning the edge of the inner wall of the radiator 2 in an annular manner, part of which passes through the control valve 3, and part of which does not pass through the control valve 3 under the control of the control valve 3 Slowly rotating vortices 12 are formed, which return to the inside of the rotating vortices 11, and cross each other, so that heat exchange takes place, and the air passing through the control valve 3 is deprived of heat by the fast rotating vortices 11. The slow rotating vortex 12 is deprived of heat and classified as cold.

상기 볼텍스 튜브(1)에서 분류된 냉기(13)는 냉각기(8)에 도달하여 냉각한 후 혼합 유니트(6)에 들어가 조절밸브를 통과한 공기(14)와 합류하고, 합류한 공기(15)는 저압의 상태로 다시 공기압축기(5)로 흡입되는 순환을 하게된다.The cold air 13 classified in the vortex tube 1 reaches the cooler 8, cools it, enters the mixing unit 6, joins the air 14 passed through the control valve, and joins the air 15 In the low pressure state is to be circulated back to the air compressor (5).

따라서, 방열기(2)가 볼텍스 튜브(1)의 열 교환이 일어나는 부분에 구비됨으로서, 냉기분류를 증진시키고, 밀폐형 시스템에 볼텍스 튜브(1)를 적용하여 한번 충전된 공기가 냉매로 순환하면서 냉각할 수 있으므로 에프트 쿨러(after cooler)와 같은 값비싼 기계장비가 필요 없으며 값비싼 압력공기를 계속적으로 소모할 필요가 없다. 또한 유해한 냉매를 사용하지 않으므로, 환경을 오염시키지 않고, 설비가 간편하며, 운전이 용이하다.Thus, the radiator 2 is provided at the portion where the heat exchange of the vortex tube 1 takes place, thereby improving the cold air classification and applying the vortex tube 1 to the hermetic system to cool down the air once filled with the refrigerant. This eliminates the need for expensive mechanical equipment, such as after coolers, and the continual consumption of expensive pressure air. In addition, since no harmful refrigerant is used, the equipment is simple and easy to operate without contaminating the environment.

이러한 공기를 냉매로 한 냉각장치는 모든 냉각장치에 적용할 수 있다.The cooling device using such air as a refrigerant can be applied to all cooling devices.

이상에서와 같이 본 고안에 의하면, 볼텍스 튜브(1)의 열 교환이 일어나는 부분에 방열기(2)가 구비되어 밀폐형 시스템에 한번 충전된 공기가 냉매로 순환하면서 냉각할 수 있도록 하므로 써, 환경을 오염시키지 않고, 설비가 간편하며, 운전이 용이하고, 비용이 절감되며, 볼텍스 튜브(와동 튜브)를 밀폐형 시스템에 적용할 수 있는 공기를 냉매로 한 냉각장치를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, a heat sink 2 is provided at a portion where heat exchange of the vortex tube 1 occurs so that the air charged once in the closed system can be cooled while circulating with the refrigerant, thereby polluting the environment. It is possible to provide a cooling device using air as a refrigerant, which is simple to install, easy to operate, and low in cost, and which can be applied to a vortex tube (vortex tube) in a closed system.

Claims (1)

소정의 압력으로 충전된 건조하고 깨끗한 공기를 공기압축기(5)가 압축하여 연결관(9)을 따라 진행시키면 볼텍스 튜브(1)에서 냉기와 열기로 분류된 후 각각 진행하여 냉기는 냉각기(8)에서 냉각 및 냉방을 위해 열교환을 하고, 열기는 방열기(2)에 의해 열이 방출된 후 혼합 유니트(6)에서 서로 합류하여 저압으로 공기압축기(5)에 다시 흡입되는 밀폐형 시스템에서 공기가 냉매로 순환하면서 냉각하는 공기를 냉매로 한 냉각장치에 있어서, 상기 볼텍스 튜브(1)에는 빠른 회전의 와류(11)와 느린회전의 와류(12)가 서로 교차하면서 강력한 열교환이 일어날때 발생하는 열을 즉시 방출하여 냉기분류를 증진시키고, 충전된 공기가 밀폐형 시스템에서 냉매로 순환하면서 상승하는 충전된 공기의 온도를 냉각할 수 있도록 하기 위해 분류된 열기의 열을 즉시 방출하는 방열기(2)가 볼텍스 튜브(1)의 열교환이 일어나는 부분에 구비된 것을 특징으로 하는 공기를 냉매로 한 냉각장치.When the air compressor 5 compresses the dry and clean air filled at a predetermined pressure and proceeds along the connecting pipe 9, the air is classified into cold and hot air in the vortex tube 1, and then the cold air is cooled. Heat exchange for cooling and cooling in the In a cooling device using air that is cooled while circulating, the vortex tube (1) immediately receives heat generated when a strong heat exchange occurs while the fast rotating vortex 11 and the slow rotating vortex 12 cross each other. Immediately release the heat of the sorted heat to release the heat to promote cold air classification and to cool the rising air temperature as the charged air circulates from the closed system to the refrigerant. The radiator 2 has a vortex air cooling device for the refrigerant, characterized in that provided in the part of the heat exchange taking place in the tube (1).