KR100453747B1 - Ice storage tank of cooling thermal energy storage system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빙축열 냉각시스템의 축열조에 관한 것으로서, 그 주요 구성은 내부에 다수개의 축열구를 수용하는 빙축열 냉각시스템의 축열조에 있어서, 상기 축열조는 일측에 부동액이 주입될 수 있는 상부디퓨서와, 타측에 상기 상부디퓨서를 통하여 주입된 부동액이 상기 축열조의 외부로 배출되도록 하는 하부디퓨서와, 상기 축열조의 내부에 상기 축열구들을 투입한 후 밀폐토록 하는 뚜껑과, 상기 축열구들의 상단에 설치되는 격자를 갖도록 형성하되, 상기 격자는 상부디퓨서를 통하여 축열조 내부로 부동액이 주입될 때, 부동액이 격자 위에 소정의 높이를 가지고 수두를 형성할 수 있도록 다수의 구멍들이 형성되고, 상기 상부디퓨서는 축열조의 내벽을 관통해서 축열조의 내부로 연장되어 H자형을 이루며 분기하되, 분기되는 관들은 점차로 그 직경이 감소하는 것을 특징으로 하며, 위와 같은 구성에 의하여 빙축열조 안에서 부동액의 유동을 균등하게 유지할 수 있으므로 제빙시 냉동기로 들어가는 부동액의 입구온도를 상승시켜 냉동기의 효율을 상승시킬 수 있으며, 또 해빙시에는 축열조의 출구온도 즉 열교환기 입구온도가 올라감으로써 부하측에 충분한 냉기를 공급하지 못하는 것을 방지할 수 있다.The present invention relates to a heat storage tank of an ice heat storage cooling system, and its main configuration is a heat storage tank of an ice heat storage cooling system that accommodates a plurality of heat storage holes therein, wherein the heat storage tank has an upper diffuser through which an antifreeze can be injected, and the other side. A lower diffuser for discharging the antifreeze injected through the upper diffuser to the outside of the heat storage tank, a lid for closing the heat storage holes after the inside of the heat storage tank, and a top cover of the heat storage holes; When the antifreeze is injected into the heat storage tank through the upper diffuser, a plurality of holes are formed so that the antifreeze has a predetermined height on the lattice to form the head, the upper diffuser It penetrates through the inner wall of the heat storage tank and extends into the heat storage tank to form an H shape, and branching pipes are gradually It is characterized in that the reduction, and by the configuration as described above can maintain the flow of the antifreeze in the ice storage tank evenly can increase the inlet temperature of the antifreeze entering the freezer during ice making to increase the efficiency of the freezer, and at the time of thawing By increasing the outlet temperature of the heat storage tank, that is, the heat exchanger inlet temperature, it is possible to prevent the supply of sufficient cold air to the load side.
Description
본 발명은 빙축열 냉각시스템의 축열조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축열조 내부에 부동액이 균등하게 흐를 수 있도록 디퓨서 및 격자가 설치된 빙축열 냉각시스템의 축열조에 관한 것이다.The present invention relates to a heat storage tank of an ice heat storage cooling system, and more particularly, to a heat storage tank of an ice heat storage cooling system provided with a diffuser and a lattice so that antifreeze flows evenly inside the heat storage tank.
일반적으로, 빙축열 냉각시스템이란, 심야의 값싼 전기를 이용하여 낮시간 동안의 냉방을 가능하게 하는 냉방시스템의 일종으로서, 심야에 냉동기를 가동시켜서 얼음을 얼리고, 이를 보존하였다가 낮시간에 이 얼음을 이용하여 냉방을 하는 축열식 열교환시스템을 말한다.Generally, ice storage cooling system is a type of cooling system that enables cooling during the daytime by using low-cost electricity at night, and operates a freezer in the middle of the night to freeze the ice and preserves it. It refers to a heat storage heat exchange system that cools by using.
이러한 빙축열 냉각시스템의 원리는 먼저 심야시간대에 값싼 심야전력을 사용하여 냉동기를 가동하여 부동액을 냉각시키고, 냉각된 부동액을 다수개의 축열구가 수용된 축열조에 통과시켜서 상기 축열구에 담긴 결빙액을 얼음 상태로 얼리고, 결빙과정이 끝나면 상기 결빙된 축열구를 단열상태의 내벽 내부에서 보존하고 있다가 낮시간이 되어 얼음 상태의 결빙액에 의해 차가워진 부동액을 열교환기로 순환시켜서 상기 결빙된 축열구의 냉기를 냉방에 활용토록 함으로써 주간의 최대부하시 냉방전력의 사용을 줄이거나 피할 수 있게 하는 것이다.The principle of this ice heat storage cooling system is to operate the freezer by using a cheap night time power during the late night time to cool down the antifreeze, and then pass the cooled antifreeze through the heat storage tank containing a plurality of heat storage ports to pass the icing liquid contained in the heat storage mouth into an ice state. After the freezing process is completed, the frozen heat accumulator is preserved in the inner wall of the insulated state, and during the day time, the antifreeze cooled by the ice freezing medium is circulated to the heat exchanger to cool the cold air of the frozen heat accumulator. It can be used to reduce or avoid the use of cooling power during peak loads during the day.
이러한 종래의 빙축열 냉각시스템의 축열조가 도 1에 도시되어 있다.The heat storage tank of this conventional ice heat storage cooling system is shown in FIG.
도 1에 도시된 종래의 빙축열 냉각시스템의 축열조(10)는 통상 단열처리된 건물 지하의 내벽(11)에 전체적으로 구형상의 외곽을 갖는 다수개의 축열구(12)를 충만하여 이루어지며, 내벽(11)의 상부 일측으로부터 부동액을 주입하기 위하여 노즐분사식이나 빗모양의 디퓨서로 이루어져 있는 상부 디퓨서(13)와, 내벽(11)의 하부 일측에서 상기 부동액을 배출하기 위한 하부 디퓨서(14)와, 상기 상부 디퓨서(13)의 하부에 설치되며 결빙이 완료된 축열구(12)들이 부력에 의해서 떠오르는 것을 방지하기 위하여 맨홀 등에 사용되는 철 재질의 격자(15)를 포함한다.The heat storage tank 10 of the conventional ice heat storage cooling system illustrated in FIG. 1 is formed by filling a plurality of heat storage holes 12 having a generally spherical outline on an inner wall 11 of a building basement insulated, and an inner wall 11. An upper diffuser (13) consisting of a nozzle injection type or a comb-shaped diffuser for injecting antifreeze from the upper one side of the bottom), and a lower diffuser (14) for discharging the antifreeze from the lower side of the inner wall (11), Installed in the lower portion of the upper diffuser 13 and includes a lattice 15 of iron material used for manholes and the like to prevent the heat accumulators 12, which have completed freezing, from rising by buoyancy.
위와 같은 구조로 이루어지는 축열조(10)는 통상 그 축열조의 크기가 건물의 지하기계실의 30~40%를 차지할 정도로 상당히 크기 때문에 축열조의 내벽(11)을 관통해서 들어오는 상부 디퓨서(13)에 의해서 축열조(10)의 내부로 부동액을 주입할 때, 부동액이 축열조(10)의 내부 면적 전체에 걸쳐서 균등하게 주입되지 아니하고 도 1의 A부분에서 보는 바와 같이 축열조의 어느 일 부분에만 치우쳐서 주입되게 되는 현상이 발생하게 된다.The heat storage tank 10 having the above structure is usually large enough to occupy 30-40% of the underground machine room of the building, so the heat storage tank 10 is formed by the upper diffuser 13 penetrating through the inner wall 11 of the heat storage tank. When the antifreeze is injected into the interior of (10), the phenomenon that the antifreeze is not injected evenly over the entire inner area of the heat storage tank 10, and as shown in part A of FIG. Will occur.
따라서, 축열조 내부의 얼음을 얼리고자 하는 제빙시에 냉동기로부터 공급되는 저온의 부동액이 축열조의 상부쪽으로 공급될 때 축열구에 수용되어 있는 결빙액이 부동액의 냉기로 인해 부동액과 접촉되는 부분부터 결빙되기 시작하여 축열조 전체로 결빙이 확산하게 되는데 부동액이 축열조 내부로 균등하게 주입되지 아니하고 일부분에만 치우쳐서 주입되게 되면, 제빙 작용이 축열조 전체로 확산되는 것을 방해하게 된다.Therefore, when the low-temperature antifreeze supplied from the freezer is supplied to the upper side of the heat storage tank at the time of ice making to freeze the ice inside the heat storage tank, the freezing liquid contained in the heat storage port is frozen from the part contacted with the antifreeze due to the cold air of the antifreeze liquid. In the beginning, freezing is diffused through the heat storage tank. If the antifreeze is not evenly injected into the heat storage tank and is injected in a partial direction, the deicing action is prevented from spreading through the heat storage tank.
이러한 결과는 냉동기로부터 공급되는 저온의 부동액이 축열조 전체에 걸쳐서 배치되어 있는 축열구들과 충분하게 열교환이 이루어지지 아니하고 일부 축열구들만 열교환을 한 상태로 축열조의 하부로 그대로 배출되게 되므로 축열조 하부에서 배출되는 부동액의 온도가 충분히 상승되지 못하고 저온 상태로 부동액이 배출되게 되어 결과적으로 냉동기의 입구온도가 낮게 되므로 냉동기의 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있다.The result is that the low temperature antifreeze supplied from the freezer does not sufficiently heat exchange with the heat storage ports arranged throughout the heat storage tank, and only some heat storage ports are discharged to the bottom of the heat storage tank with heat exchange. The temperature of the antifreeze is not sufficiently raised and the antifreeze is discharged in a low temperature state, and as a result, the inlet temperature of the freezer is lowered, thereby lowering the efficiency of the freezer.
또한, 해빙시에는 열교환기에서 냉기를 공급하고 자기자신은 온도가 상승된 부동액이 축열조의 일측으로만 계속해서 공급됨에 따라 축열조 내부에 얼어 있는 얼음이 전체적으로 균등하게 녹지 않고 상온의 부동액이 유입되는 부분 즉, 도 1의 A부분이 먼저 녹게 되고, 이후 그 이웃하는 부분이 녹게 되는데 부동액이 축열조 내부로 균등하게 주입되지 아니하고 일부분에만 치우쳐서 주입되게 되면, 해빙 작용이 축열조 전체로 확산되는 것을 방해하게 된다.In addition, during the thawing, the cold air is supplied from the heat exchanger, and as the antifreeze whose temperature is elevated is continuously supplied to only one side of the heat storage tank, the ice frozen inside the heat storage tank is not evenly melted as a whole, and the antifreeze fluid is introduced at room temperature. That is, part A of FIG. 1 is melted first, and then the neighboring part is melted. When antifreeze is injected evenly into a portion instead of being injected into the heat storage tank, the thawing action is prevented from spreading throughout the heat storage tank.
이러한 결과는 열교환기로부터 공급되는 상온의 부동액이 축열조 전체에 걸쳐서 배치되어 있는 축열구들과 충분하게 열교환이 이루어지지 아니하고 일부 축열구들만 열교환을 한 상태로 축열조의 하부로 그대로 배출되게 되므로 축열조에 실제로는 얼음이 남아 있는데도 불구하고 축열조 하부에서 배출되는 부동액의 온도가 충분히 냉각되지 못하고 상온 상태로 부동액이 그대로 배출되게 되어 실내기의 냉방성능이 저하되어 건물에서 요구하는 냉방부하를 충분히 감당하지 못하게 되며, 따라서, 낮시간 대에도 축열조에 실제로는 얼음이 남아 있더라도 급증하는 오후의 부하를 만족시키기 위해 냉동기를 가동시켜야 하는 문제점이 있다.The result is that the room temperature antifreeze supplied from the heat exchanger is not sufficiently heat exchanged with the heat storage ports arranged throughout the heat storage tank, and only some heat storage ports are discharged to the bottom of the heat storage tank with heat exchange. Even though ice remains, the temperature of the antifreeze discharged from the bottom of the heat storage tank is not sufficiently cooled, and the antifreeze is discharged as it is at room temperature. As a result, the cooling performance of the indoor unit is lowered, and thus, the cooling load required by the building cannot be sufficiently handled. Even during the daytime, even though ice remains in the heat storage tank, there is a problem that the refrigerator needs to be operated to satisfy the rapidly increasing afternoon load.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 축열조 안에서 부동액의 유동을 축열조 전체에서 균등하게 유지함으로써 제빙시 냉동기로 들어가는 부동액의 입구온도를 상승시켜 냉동기의 효율을 상승시키고, 해빙시에는 축열조의 출구온도 즉 열교환기 입구온도가 올라감으로써 부하측에 충분한 냉기를 공급하지 못하는 것을 방지하기 위한 빙축열 냉각시스템의 축열조를 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems, by maintaining the flow of the antifreeze in the heat storage tank evenly throughout the heat storage tank to increase the inlet temperature of the antifreeze entering the freezer during ice making to increase the efficiency of the freezer, during thawing It is to provide a heat storage tank of the ice heat storage cooling system to prevent the supply of sufficient cold air to the load side by increasing the outlet temperature of the heat exchanger inlet temperature.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 다수개의 축열구를 수용하는 빙축열 냉각시스템의 축열조에 있어서, 상기 축열조는 일측에 부동액이 주입될 수 있는 상부디퓨서와, 타측에 상기 상부디퓨서를 통하여 주입된 부동액이 상기 축열조의 외부로 배출되도록 하는 하부디퓨서와, 상기 축열조의 내부에 상기 축열구들을 투입한 후 밀폐토록 하는 뚜껑과, 상기 축열구들의 상단에 설치되는 격자를 갖도록 형성하되, 상기 격자는 상부디퓨서를 통하여 축열조 내부로 부동액이 주입될 때, 부동액이 격자 위에 소정의 높이를 가지고 수두를 형성할 수 있도록 다수의 구멍들이 형성되고, 상기 상부디퓨서는 축열조의 내벽을 관통해서 축열조의 내부로 연장되어 H자형을 이루며 분기하되, 분기되는 관들은 점차로 그 직경이 감소하는 것을 특징으로 한다.또한, 본 발명에 따른 빙축열 냉각시스템의 축열조 내부에 설치한 격자 구멍의 총면적은 격자 위에 쌓인 부동액의 수두에 의해서 결정되고, 상기 부동액의 수두는 시스템에서 설계한 특정 설계치에 가까워지도록 자동적으로 조절(self-balancing)되는 것을 특징으로 한다.또한, 본 발명에 따른 빙축열 냉각시스템의 축열조에 사용되는 상부디퓨서는 가장 작은 직경을 이루면서 최종적으로 분기되어 있는 최종분기관에서만 부동액이 분출되는 것이 바람직하다.또한, 본 발명에 따른 빙축열 냉각시스템의 축열조에 사용되는 하부디퓨서는 축열조의 하부에 고여 있는 부동액을 균일하게 흡입하도록 하기 위해 H자형을 이루면서 합류되며, 합류되는 관들은 점차로 그 직경이 증가되는 것이 바람직하다.또한, 본 발명에 따른 빙축열 냉각시스템의 축열조에 사용되는 하부디퓨서는 가장 작은 직경으로 이루어진 관에서만 부동액이 흡입될 수 있는 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is in the heat storage tank of the ice heat storage cooling system accommodating a plurality of heat storage holes therein, the heat storage tank through the upper diffuser which can be injected antifreeze on one side, and the upper diffuser on the other side It is formed to have a lower diffuser for dispensing the injected antifreeze to the outside of the heat storage tank, a lid for closing the heat storage spheres in the inside of the heat storage tank and to seal it, and a lattice installed on the top of the heat storage spheres, When the antifreeze is injected into the heat storage tank through the upper diffuser, the lattice is formed with a plurality of holes so that the antifreeze can have a predetermined height on the lattice, and the upper diffuser penetrates through the inner wall of the heat storage tank. It extends into the branching to form an H-shape, the branching pipe is characterized in that the diameter gradually decreases. In addition, the total area of the lattice holes installed in the heat storage tank of the ice storage cooling system according to the present invention is determined by the head of the antifreeze accumulated on the lattice, and the head of the antifreeze is automatically adjusted so as to be close to a specific design value designed by the system. In addition, the upper diffuser used in the heat storage tank of the ice heat storage cooling system according to the present invention is preferably discharged only from the final branch pipe having the smallest diameter and finally branched. The lower diffuser used in the heat storage tank of the ice heat storage cooling system according to the present invention is joined to form an H shape so as to uniformly suck the antifreeze accumulated in the bottom of the heat storage tank, and the joining tubes are gradually increased in diameter. It is also used in the heat storage tank of the ice heat storage cooling system according to the present invention. And characterized in that the holes in the pipe made only antifreeze as the smallest diameter of all means standing Pew can be sucked are formed.
도 1은 종래의 빙축열 냉각시스템의 축열조를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a heat storage tank of a conventional ice heat storage cooling system.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 빙축열 냉각시스템의 축열조를 나타내는 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a heat storage tank of the ice heat storage cooling system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 빙축열 냉각시스템의 축열조에 사용되는 상부 디퓨서의 사시도이다.3 is a perspective view of the upper diffuser used in the heat storage tank of the ice heat storage cooling system according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 빙축열 냉각시스템의 축열조에 사용되는 격자의 사시도이다.Figure 4 is a perspective view of the grid used in the heat storage tank of the ice heat storage cooling system according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 빙축열 냉각시스템의 축열조의 작용을 설명하기 위한 설명도이다.5 is an explanatory view for explaining the operation of the heat storage tank of the ice heat storage cooling system according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
10 : 축열조 11 : 내벽10: heat storage tank 11: the inner wall
12 : 축열구 20 : 상부 디퓨서12: heat storage mouth 20: upper diffuser
30 : 하부 디퓨서 40 : 격자30: lower diffuser 40: grating
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 빙축열 냉각시스템의 축열조를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The heat storage tank of the ice heat storage cooling system according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에서 도 1에 도시된 구성요소와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 사용하여 표시하였으며, 설명의 간결성을 위하여 동일 부분에 대한 설명은 생략한다.In FIG. 2, the same parts as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and descriptions of the same parts will be omitted for brevity.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 빙축열 냉각시스템의 축열조(10)는 통상 단열처리된 건물 지하의 내벽(11)에 전체적으로 구형상의 외곽을 갖는 다수개의 축열구(12)를 충만하여 이루어지며, 축열구(12)를 축열조(10)의 내부에 투입하기 위하여 축열조(10)의 상부에 설치된 뚜껑(16)과, 내벽(11)의 상부 일측으로부터 부동액을 주입하기 위한 상부디퓨서(20)와, 내벽(11)의 하부 일측에서 상기 부동액을 배출하기 위한 하부디퓨서(30)와, 상기 상부디퓨서(20)의 하부에 설치되는 격자(40)를 포함한다.As shown in Figure 2, the heat storage tank 10 of the ice heat storage cooling system of the present invention is made by filling a plurality of heat storage holes 12 having a generally spherical outline on the inner wall 11 of the building basement insulated. In order to inject the heat storage port 12 into the heat storage tank 10, the lid 16 installed on the top of the heat storage tank 10, and the upper diffuser 20 for injecting antifreeze from the upper side of the inner wall (11) And a lower diffuser 30 for discharging the antifreeze from the lower side of the inner wall 11 and a grating 40 disposed below the upper diffuser 20.
상기 상부 디퓨서(20)는 축열조(10)의 상부면 전체에 걸쳐 균등하게 부동액이 주입되도록 하기 위해 도 3에서 보는 바와 같이 축열조(10)의 내벽(11)을 관통해서 투입되는 제1주입관(21)과, 축열조(10)의 중앙에서 분기되며 소정의 길이를 갖는 제2주입관(22)과, 상기 제2주입관(22)으로부터 분기되는 제3주입관(23)과, 제3주입관(23)으로부터 다시 분기되는 제4주입관(24)과, 제4주입관(24)으로부터 최종적으로 분기되는 최종분기관(25)으로 구성되며, 전체적으로 볼 때, H자 형상을 이루며 분기되고 있다.The upper diffuser 20 is a first injection pipe that is introduced through the inner wall 11 of the heat storage tank 10 as shown in Figure 3 in order to ensure that the antifreeze is injected evenly over the entire upper surface of the heat storage tank (10) (21), a second injection pipe (22) branched from the center of the heat storage tank (10) having a predetermined length, a third injection pipe (23) branched from the second injection pipe (22), and a third It consists of a 4th injection pipe 24 which branches back from the injection pipe 23, and the last branch pipe 25 finally branched from the 4th injection pipe 24, As a whole, it consists of an H-shape and branches It is becoming.
상기 제1주입관(21) 내지 제4주입관(24)은 부동액이 분출될 수 있는 구멍이 형성되어 있지 아니하고 단지 연결관의 역할만을 하며, 하위분기관으로 진행될수록 점차로 그 직경이 감소토록 함으로써 하위 분기관으로 부동액이 용이하게 흘러 갈 수 있도록 한다.The first injection pipe 21 to the fourth injection pipe 24 does not have a hole in which the antifreeze can be ejected, but merely serves as a connecting pipe, and the diameter thereof gradually decreases as it proceeds to the lower branch pipe. Allow antifreeze to flow easily to the lower branch.
상기 최종분기관(25)은 축열조(10)의 상부면 전체에 걸쳐 균등하게 부동액이 축열조(10)의 내부로 주입될 수 있도록 그 소정길이 전체에 걸쳐서 부동액이 분출할 수 있는 구멍이 형성되어 있다.The final branch pipe 25 is formed with a hole through which the antifreeze can be ejected over the predetermined length so that the antifreeze can be injected into the heat storage tank 10 evenly over the entire upper surface of the heat storage tank 10. .
상기 상부 디퓨서(20)는 도 3에서 제1 내지 제4주입관과 최종분기관을 가지는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 상기 상부 디퓨서(20)는 축열조(10)의 크기에 따라서 그 분기되는 분기관의 숫자를 가감할 수 있다.Although the upper diffuser 20 has been described as having the first to fourth injection pipes and the final branch pipe in FIG. 3, the upper diffuser 20 of the present invention is branched according to the size of the heat storage tank 10. You can add or subtract the number of branches.
상기 하부 디퓨서(30)는 상부에서 자유낙하 형식으로 균등하게 흘러오는 부동액을 축열조(10)의 하부면 전체에 걸쳐 H자 형상을 이루면서 사구역이 없이 균등하게 부동액이 배출되도록 하기 위해 상기 상부 디퓨서(20)와 같은 방법으로 다수의 합류관을 가지며, 가장 직경이 작은 쪽의 합류관에서만 부동액을 흡입할 수 있는 구멍이 형성되어 있고, 이후의 합류관과 내벽을 관통하여 축열조(10)의 외부로 배출관에서는 구멍이 형성되어 있지 않다.The lower diffuser 30 has an H-shaped antifreeze flowing evenly in a free-falling form from the top of the heat storage tank 10 while the antifreeze is discharged evenly without a dead zone. In the same manner as the fuser 20, it has a plurality of confluence pipes, and the hole for sucking the antifreeze is formed only in the confluence pipe of the smallest diameter, and then passes through the confluence pipe and the inner wall of the heat storage tank 10. There is no hole in the discharge pipe to the outside.
상기 하부 디퓨서(30)는 상기 상부 디퓨서(20)와 같은 방법으로 합류되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 상기 하부 디퓨서(30) 역시 축열조(10)의 크기에 따라서 그 합류되는 합류관의 숫자를 가감할 수 있다.Although the lower diffuser 30 has been described as being joined in the same manner as the upper diffuser 20, the lower diffuser 30 of the present invention also has a confluence of the confluence pipes that are joined according to the size of the heat storage tank 10. You can add or subtract numbers.
상기 격자(40)는 도 4에서 보는 바와 같이 축열조(10)의 상부면적을 덮을 수 있는 PDF판(41)에 소정의 직경을 가지는 구멍(42)을 다수 형성함으로써, 상부 디퓨서(20)에서 주입되는 부동액이 축열조(10) 내부로 일시에 주입되는 것을 방지하여 부동액이 격자(40) 위에 소정의 높이를 가지고 수두를 형성하도록 한다.As shown in FIG. 4, the grating 40 forms a plurality of holes 42 having a predetermined diameter in the PDF plate 41, which can cover the upper area of the heat storage tank 10, thereby providing a plurality of holes 42 in the upper diffuser 20. The antifreeze to be injected is prevented from being temporarily injected into the heat storage tank 10 so that the antifreeze has a predetermined height on the grating 40 to form a head.
부동액이 격자 위에 소정의 높이를 가지고 수두를 형성하게 되면, 상기 격자에 형성한 구멍에서 부동액이 통과하는 속도를 알 수 있게 되며, 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.When the antifreeze has a predetermined height on the grating to form the head, it is possible to know the speed at which the antifreeze passes through the hole formed in the grating.
V= (2×g×h)1/2------- (1)V = (2 × g × h) 1/2 ------- (1)
여기서, V : 통과 유속Where V is the flow velocity
g : 중력가속도g: acceleration of gravity
h : 격자 위에 쌓인 부동액의 수두h: The head of the antifreeze stacked on the grid
위의 식에서 알 수 있는 바와 같이, 격자에 고이는 자연수두를 결정하면, 부동액이 격자의 구멍을 통과하는 유속 V가 결정되게 된다. 즉, 격자 위에 쌓이는 수두의 높이가 높으면 구멍을 통과하는 속도는 빨라지게 되며, 반대로 수두의 높이가 낮으면 통과속도가 늦어지게 된다. 상기 자연수두를 바람직한 한 예로서 80 mm로 설정하는 경우에는 구멍의 유속은 0.6261 m/s가 된다.As can be seen from the above equation, the determination of the natural head accumulated on the lattice determines the flow velocity V through which the antifreeze passes through the holes in the lattice. In other words, if the height of the head stacked on the lattice is high, the speed of passage through the hole is faster, and if the height of the head is low, the passage speed is slow. In the case where the natural head is set to 80 mm as a preferred example, the flow velocity of the hole is 0.6261 m / s.
위의 식에서 유속이 결정되면 빙축열 냉각시스템의 설계시 확정이 된 펌프의 유량을 이용하여 격자에 형성하여야 할 구멍의 총면적이 결정될 수 있다.When the flow rate is determined in the above equation, the total area of the hole to be formed in the lattice can be determined by using the flow rate of the pump which is determined in the design of the ice heat storage cooling system.
Q= A×V ------ (2)Q = A × V ------ (2)
여기서, Q : 유량 [m3 /sec]Where Q: flow rate [m3 / sec]
A : 구멍의 총면적 [m2]A: total area of holes [m2]
위의 식을 이용하여 격자에 형성하여야 할 구멍의 총면적이 결정되면, 격자의 전체 면적에 따라 구멍의 직경과 개수를 결정할 수 있다.Once the total area of holes to be formed in the grating is determined using the above equation, the diameter and number of holes can be determined according to the total area of the grating.
위의 (1)과 (2)의 식에 의해서 결정되는 구멍들을 격자 위에 형성하게 되면 격자 위에 형성하는 수두의 높이는 아래의 빙축열조의 작용에서 후술하는 바와 같이 자동적으로 조절(self-balancing)되게 된다.If holes formed by the above equations (1) and (2) are formed on the lattice, the height of the head to be formed on the lattice is self-balancing as described below in the action of the ice storage tank below.
위에서 설명한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 빙축열조의 작용에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다.The operation of the ice storage tank according to the present invention having the configuration as described above will be described with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명에 따른 빙축열조의 작용을 설명하기 위한 도면으로서, 상부 디퓨서(20)의 최종분기관(25)들을 통하여 축열조 전체 면적에 걸쳐서 골고루 격자(40) 위에 부동액을 주입하게 되면, 상기 부동액은 축열조 내부로 일시에 주입되지 아니하고 소정의 높이를 가지고 수두를 형성하게 된다.5 is a view for explaining the operation of the ice storage tank according to the present invention, when the antifreeze is injected evenly over the grating 40 over the entire area of the heat storage tank through the final branch pipes 25 of the upper diffuser 20, The antifreeze is not injected into the heat storage tank at a time and forms chickenpox with a predetermined height.
위와 같은 상태에서 상부 디퓨서(20)로부터 격자(40) 위에 주입되는 부동액이 설계치보다 많아지게 되면 격자(40) 위의 유체수위가 점차로 높아지게 되고, 유체수위가 높아지게 되면 구멍(42)을 통과하는 유속이 빨라지게 되며, 유속이 빨라지게 되면 격자(40)의 구멍(42)들을 통과하는 유체의 유량이 많아지게 되므로 수위가 설계치에 가까워지게 된다.In the above state, when the antifreeze injected from the upper diffuser 20 onto the grating 40 is larger than the designed value, the fluid level on the grating 40 gradually increases, and when the fluid level increases, the fluid 42 passes through the hole 42. The flow rate is faster, and if the flow rate is faster, the flow rate of the fluid passing through the holes 42 of the grid 40 increases, so that the water level is closer to the design value.
반대로 상부 디퓨서(20)에서 격자(40) 위에 주입되는 부동액이 설계치보다 적게 되면 격자(40) 위의 유체수위가 점차로 낮아지게 되고, 유체수위가 낮아지게 되면 구멍(42)을 통과하는 유속이 늦어지게 되며, 유속이 늦어지게 되면 격자(40)의 구멍(42)들을 통과하는 유체의 유량이 작아지게 되므로 수위가 높아져 설계치에 다시 가까워지게 된다.On the contrary, when the antifreeze injected on the grid 40 in the upper diffuser 20 is less than the designed value, the fluid level on the grid 40 is gradually lowered. When the fluid level is lowered, the flow rate through the hole 42 is decreased. When the flow rate is slowed, the flow rate of the fluid passing through the holes 42 of the grid 40 is reduced, so that the water level is increased to get closer to the design value.
따라서, 격자(40) 위에 형성하는 수두의 높이는 격자 위에 형성한 구멍들에 의해서 자동적으로 설계치에 유지될 수 있도록 조절되게 된다.Therefore, the height of the head formed on the grating 40 is adjusted to be automatically maintained in the design value by the holes formed on the grating.
위와 같은 작용에 의해서 격자 위에 자동조절(self-balancing)되는 수두가 형성되게 되면, 축열조 전체 면적에 걸쳐 마치 도 5에서 보는 것처럼 비가 오듯이균등하게 부동액이 축열조 내부로 주입되게 되며, 상기 부동액은 축열구들과 열교환이 이루어지지 않는 사구역이 전혀 없이 골고루 축열구들과 열교환을 이루면서 축열조의 하부로 진행하게 되고,또 하부로 모이게 되는 부동액들은 하부 디퓨서를 통하여 배출되게 된다.When the head is self-balancing on the grid by the above action, the antifreeze is injected into the heat storage tank evenly as if it rains as shown in FIG. There is no dead zone where no overheating occurs and evenly exchange heat with the regenerators, proceeding to the bottom of the heat storage tank, and the antifreeze collected at the bottom is discharged through the lower diffuser.
이상에서와 본 바와 같이, 본 발명의 빙축열 냉각시스템의 축열조에 의하면, 빙축열조 안에서 부동액의 유동을 균등하게 유지할 수 있으므로 제빙시 냉동기로 들어가는 부동액의 입구온도를 상승시켜 냉동기의 효율을 상승시킬 수 있으며, 또 해빙시에는 축열조의 출구온도 즉 열교환기 입구온도가 올라감으로써 부하측에 충분한 냉기를 공급하지 못하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 낮동안의 냉동기 가동을 최소화 할 수 있는 효과를 갖는 것이다.As described above, according to the heat storage tank of the ice heat storage cooling system of the present invention, it is possible to maintain the flow of the antifreeze in the ice heat storage tank evenly, thereby increasing the inlet temperature of the antifreeze entering the freezer during ice making to increase the efficiency of the freezer. In addition, during thawing, the outlet temperature of the heat storage tank, that is, the inlet temperature of the heat exchanger, is increased, thereby preventing the supply of sufficient cold air to the load side and minimizing the operation of the freezer during the day.
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Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929578U (en) * | 1982-08-11 | 1984-02-23 | 株式会社東芝 | heat storage tank |
| JPS6283446U (en) * | 1985-11-15 | 1987-05-28 | ||
| JPH07229690A (en) * | 1993-12-21 | 1995-08-29 | Matsushita Electric Works Ltd | Heat exchanger |
| JPH09145275A (en) * | 1995-11-20 | 1997-06-06 | Fuji Denki Koji Kk | Heat storage tank |
-
2002
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929578U (en) * | 1982-08-11 | 1984-02-23 | 株式会社東芝 | heat storage tank |
| JPS6283446U (en) * | 1985-11-15 | 1987-05-28 | ||
| JPH07229690A (en) * | 1993-12-21 | 1995-08-29 | Matsushita Electric Works Ltd | Heat exchanger |
| JPH09145275A (en) * | 1995-11-20 | 1997-06-06 | Fuji Denki Koji Kk | Heat storage tank |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101593051B1 (en) | 2015-09-21 | 2016-02-11 | 김수섭 | Storage Tank of the ice thermal storage cooling system having flow path for increased efficiency of cold storage |
| KR20200025087A (en) | 2018-08-29 | 2020-03-10 | 정진우 | Ice storage tank of cooling thermal energy storagesystem |
| KR102095466B1 (en) * | 2018-08-29 | 2020-03-31 | 정진우 | Ice storage tank of cooling thermal energy storagesystem |
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