KR101230504B1 - Metal-Polymer Complex Cold Storage Module - Google Patents

Metal-Polymer Complex Cold Storage Module Download PDF

Info

Publication number
KR101230504B1
KR101230504B1 KR1020100084946A KR20100084946A KR101230504B1 KR 101230504 B1 KR101230504 B1 KR 101230504B1 KR 1020100084946 A KR1020100084946 A KR 1020100084946A KR 20100084946 A KR20100084946 A KR 20100084946A KR 101230504 B1 KR101230504 B1 KR 101230504B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polymer composite
storage module
composite film
heat
cold
Prior art date
Application number
KR1020100084946A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120020976A (en
Inventor
김정열
백종현
박승상
이수양
김창주
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020100084946A priority Critical patent/KR101230504B1/en
Publication of KR20120020976A publication Critical patent/KR20120020976A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101230504B1 publication Critical patent/KR101230504B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/021—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat the latent heat storage material and the heat-exchanging means being enclosed in one container
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

본 발명은 열교환기; 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기; 및 금속 하우징을 포함하는 축냉모듈에 관한 것이다. 본 발명은 금속 재질의 관 외부에 판 형상의 금속박막 또는 탄소섬유 직물이 형성된 열교환기를 사용함으로써 냉열에너지의 확산속도를 극대화하여 냉동기에서 생성된 냉열에너지를 잠열축냉재에 빠르게 전달할 수 있으며, 잠열축냉재가 충진되는 용기로 고분자 복합필름을 사용함으로써 기존 금속 소재의 용기와 달리 용기 부식을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 금속 하우징 층을 고분자 복합필름 용기 바깥쪽에 형성시켜 고분자 복합필름의 낮은 열전달 효율을 보강할 수 있는 이점이 있다. The present invention is a heat exchanger; A polymer composite film container including a latent heat storage material; And it relates to a cold storage module comprising a metal housing. The present invention maximizes the diffusion rate of the cold heat energy by using a heat exchanger in which a plate-shaped metal thin film or carbon fiber fabric is formed on the outside of the metal tube to quickly transfer the cold heat energy generated in the freezer to the latent heat storage coolant, By using the polymer composite film as a container filled with cold materials, not only can the container be prevented from corrosion, but also a metal housing layer is formed outside the polymer composite film container to reinforce the low heat transfer efficiency of the polymer composite film. There is an advantage to this.

Description

금속-고분자 복합형 축냉모듈{Metal-Polymer Complex Cold Storage Module}Metal-Polymer Complex Cold Storage Module

본 발명은 축냉식 냉동고, 냉장고, 냉동차, 냉동컨테이너, 이동식 냉동컨테이너 등에 사용될 수 있는 축냉모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a cold storage module that can be used in a cold storage freezer, a refrigerator, a freezer, a freezing container, a mobile freezing container, and the like.

현재 잉여 전력의 이용을 목적으로 여러 가지 전력 에너지의 효율적 분산 저장방법이 개발되어 왔다. 예를 들면, 열매체가 되는 물질의 융해, 응고 등의 상변화에 수반하는 흡수열을 이용한 잠열축냉재 및 이를 포함하는 축냉모듈의 개발도 그 중 하나이다. Currently, various distributed and efficient storage methods for power energy have been developed for the purpose of using surplus power. For example, the development of latent heat storage coolant using absorption heat accompanying phase change such as melting, coagulation, etc. of a heat-producing substance and a cold storage module including the same are one of them.

축열재란 열 또는 냉열을 물질 내에 축적하고 필요 시에 유효하게 열의 출입을 이용하는 재료이다. 특히 물질의 상변화에 수반하는 발열 또는 흡열 반응을 이용한 것을 잠열축열재라 하며, 그 중에서 미리 냉열을 축적하고 필요 시에 방냉하는 경우를 잠열축냉재라고 부르지만, 이를 명확히 구분하지는 않는다.A heat storage material is a material which accumulates heat | fever or cold heat in a material, and utilizes the heat | fever entrance and exit effectively when needed. Particularly, the latent heat storage material used for exothermic or endothermic reactions accompanying the phase change of the material is called a latent heat storage material. Among them, a case where the cold heat is accumulated in advance and left to cool when necessary is called a latent heat storage material, but this is not clearly distinguished.

잠열축냉재로는 무기염, 무기수화염 등의 무기물계와 파라핀, 폴리에틸렌, 알코올 등의 유기물계로 나뉜다. 무기물계는 유기물계에 비해 열전도율과 잠열량이 크며, 체적 변화가 작은 이점을 가지고 있다. The latent heat storage coolant is divided into inorganic materials such as inorganic salts and inorganic hydrate salts, and organic materials such as paraffin, polyethylene, and alcohol. Inorganic materials have the advantages of greater thermal conductivity and latent heat and smaller volume changes than organic materials.

보편적으로 축냉모듈에 사용되는 잠열축냉재는 무기염계(inorganic salt) 혼합물이며, 이때 잠열축냉재가 충진되는 축냉모듈의 용기가 금속 소재인 경우, 금속이온의 활성에 의해 잠열축냉재가 금속과 반응하여 축냉모듈의 용기에 부식이 발생하게 된다. 이렇게 발생된 부식이 급속한 경우에는 금속 용기에 심각한 변형 또는 파손을 발생 시키게 된다. Generally, the latent heat storage coolant used in the cold storage module is an inorganic salt mixture. In this case, when the container of the heat storage module filled with the latent heat storage coolant is a metal material, the latent heat storage coolant reacts with the metal by the activity of metal ions. Corrosion occurs in the container of the cold storage module. This rapid corrosion causes severe deformation or breakage of the metal container.

하지만, 이러한 위험부담을 감수하면서 금속 소재의 용기를 사용하는 이유는 부식방지를 위한 제조공정 비용의 증가에도 불구하고 열전달이 고분자 소재보다 빠르기 때문이다. However, the reason for using the metal container at the risk is that the heat transfer is faster than the polymer material despite the increase of the manufacturing process cost for corrosion protection.

반면 잠열축냉재가 충진되는 용기가 고분자 소재인 경우, 저온 특성이 우수한 폴리에틸렌계(저밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌)를 이용하여 중공사출성형 또는 사출성형 등의 가공 방법으로 제조된다. On the other hand, when the container filled with latent heat storage coolant is a polymer material, it is manufactured by processing methods such as hollow fiber extrusion molding or injection molding using polyethylene (low density polyethylene, linear low density polyethylene, high density polyethylene) having excellent low temperature characteristics.

이러한 고분자 소재의 용기는 금속 소재 용기에 비하여 다양한 형태의 제조가 용이하나 열에너지의 저장 및 방출에 있어서의 특성이 좋지 못하며, 기계적 물성이 금속소재에 비하여 다소 취약하다는 단점이 있다.
The container of the polymer material is easier to manufacture in various forms than the metal material container, but the characteristics of the storage and release of thermal energy are not good, and mechanical properties are somewhat weaker than that of the metal material.

본 발명은 상기 두 종류의 소재(금속 소재 및 고분자 소재)를 복합화 하여 두 소재의 단점을 극복하고 장점을 극대화함으로써 경제성 및 내구성이 높으면서 축냉 효율이 우수한 축냉모듈을 제공하고자 한다.
The present invention seeks to provide a cold storage module having a high economic efficiency and durability while high economic efficiency and durability by overcoming the disadvantages of the two materials by maximizing the advantages by combining the two kinds of materials (metal material and polymer material).

따라서 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은Therefore, the present invention to solve the above problems

열교환기; heat transmitter;

잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기; 및A polymer composite film container including a latent heat storage material; And

금속 하우징을 포함하는 축냉모듈을 제공한다.
Provided is a cold storage module including a metal housing.

또한 본 발명은 Also,

열교환기; heat transmitter;

잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기; 및A polymer composite film container including a latent heat storage material; And

금속 하우징에 추가로 In addition to the metal housing

상기 고분자 복합필름 용기와 금속 하우징 사이에 단열재를 포함하는 축냉모듈을 제공한다.
It provides a cold storage module including a heat insulating material between the polymer composite film container and the metal housing.

본 발명의 축냉모듈은 금속 재질의 관 외부에 판 형상의 금속박막 또는 탄소섬유 직물이 형성된 열교환기를 사용함으로써 냉열에너지의 확산속도를 극대화하여 냉동기에서 생성된 냉열에너지를 잠열축냉재에 빠르게 전달할 수 있으며, 잠열축냉재가 충진되는 용기를 고분자 복합필름을 사용함으로써 기존의 금속 소재의 용기와 달리 용기 부식을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 금속 하우징 층을 고분자 복합필름 용기 바깥쪽에 형성시켜 고분자 복합필름의 낮은 열전달 효율도 보강할 수 있어 내구성이 높으면서 축냉 효율이 우수하다.
The heat storage module according to the present invention maximizes the diffusion rate of cold heat energy by using a heat exchanger in which a plate-shaped metal thin film or carbon fiber fabric is formed on the outside of a metal tube, thereby rapidly transferring the cold heat energy generated in the freezer to the latent heat storage material. By using the polymer composite film in the container filled with latent heat storage material, not only can the container be prevented from corrosion, but also the metal housing layer is formed on the outside of the polymer composite film container. It can also reinforce the heat transfer efficiency, so it has high durability and excellent cooling efficiency.

도 1는 본 발명에 따른 축냉모듈의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 축냉모듈의 외부 사시도(a), 외부 측면도(b), 외부 전면도(c) 및 단면도(d)에 관한 것이다.
도 3은 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기의 모식도이다.
도 4는 금속 하우징 표면이 테프론(PTFE)계 물질 또는 실리콘계 물질을 이용하여 박막 코팅된 본 발명의 축냉모듈 구조의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 양태인 단열재(40)가 추가로 더 포함된 축냉모듈의 단면 모식도이다.
도 6은 도 5에 도시된 축냉모듈의 분해 사시도이다.
도 7은 하나의 격막을 포함하는 본 발명의 축냉모듈의 분해 사시도이다.
도 8은 복수개의 격막으로 10개의 공간을 형성한 본 발명의 축냉모듈의 분해 사시도이다.
도 9는 분할된 고분자 복합필름 용기에 대한 모식도이고, (a)는 하나의 격막을 포함하는 본 발명의 축냉모듈에 사용되는 고분자 복합필름 용기, (b)는 복수개의 격막으로 10개의 공간을 형성한 본 발명의 축냉모듈에 사용되는 고분자 복합필름 용기이다. 1 is a schematic view showing a cross-section of the cold storage module according to the present invention.
Figure 2 relates to an external perspective view (a), an external side view (b), an external front view (c) and a cross-sectional view (d) of the heat storage module of the present invention.
3 is a schematic view of a polymer composite film container including a latent heat storage material.
Figure 4 is a schematic diagram showing a cross-section of the cold storage module structure of the present invention the metal housing surface is a thin film coating using a Teflon (PTFE) -based material or a silicon-based material.
5 is a schematic cross-sectional view of a heat storage module further includes a heat insulating material 40 of one embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view of the cold storage module shown in FIG.
7 is an exploded perspective view of the cold storage module of the present invention including one diaphragm.
8 is an exploded perspective view of a storage module of the present invention in which ten spaces are formed of a plurality of diaphragms.
9 is a schematic diagram of a divided polymer composite film container, (a) is a polymer composite film container used in the cold storage module of the present invention including one diaphragm, (b) is a plurality of diaphragm to form ten spaces One is a polymer composite film container used in the cold storage module of the present invention.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 상세하게 설명하기로 한다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1는 본 발명에 따른 축냉모듈의 단면을 나타낸 모식도이고, 도 2는 본 발명의 축냉모듈의 외부 사시도, 외부 측면도, 외부 전면도 및 단면도에 관한 것이며, 도 3은 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기의 모식도이다. 1 is a schematic view showing a cross-section of the cold storage module according to the present invention, Figure 2 is an external perspective view, an external side view, an external front view and a cross-sectional view of the cold storage module of the present invention, Figure 3 is a polymer comprising a latent heat storage coolant It is a schematic diagram of a composite film container.

도 4는 금속 하우징 표면이 테프론(PTFE)계 물질 또는 실리콘계 물질을 이용하여 박막 코팅된 본 발명의 축냉모듈 구조의 단면을 나타낸 모식도이며, 도 5는 본 발명의 일 양태인 단열재(40)가 추가로 더 포함된 축냉모듈의 단면 모식도이다. 또한 도 6은 도 5에 도시된 축냉모듈의 분해 사시도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing a cross-section of the cold storage module structure of the present invention the metal housing surface is a thin film coated using a PTFE-based material or a silicon-based material, Figure 5 is a heat insulating material 40 is an aspect of the present invention is added It is a cross-sectional schematic diagram of the cold storage module further included. 6 is an exploded perspective view of the cold storage module shown in FIG.

도 7은 하나의 격막 구조를 형성한 본 발명의 축냉모듈의 분해 사시도이며, 도 8은 복수개의 격막 구조로 10개의 공간을 형성한 본 발명의 축냉모듈의 분해 사시도이다. FIG. 7 is an exploded perspective view of the cold storage module of the present invention in which one diaphragm structure is formed, and FIG.

도 9는 분할된 고분자 복합필름 용기에 대한 모식도이고, (a)는 하나의 격막 구조를 형성한 본 발명의 축냉모듈에 사용되는 고분자 복합필름 용기, (b)는 복수개의 격막 구조로 10개의 공간을 형성한 본 발명의 축냉모듈에 사용되는 고분자 복합필름 용기이다.
9 is a schematic diagram of the divided polymer composite film container, (a) is a polymer composite film container used in the cold storage module of the present invention formed a diaphragm structure, (b) is a plurality of diaphragm structure 10 spaces It is a polymer composite film container used in the cold storage module of the present invention.

본 발명은 축냉모듈로서, 열교환기(10); 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기(20, 20'); 및 금속 하우징(30)을 포함한다.The present invention is a cold storage module, the heat exchanger (10); Polymer composite film containers (20, 20 ') containing a latent heat storage material; And metal housing 30.

본 발명의 열교환기(10)는 냉동기에서 생성된 냉열에너지를 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기(20, 20')에 공급하는 역할을 한다. The heat exchanger 10 of the present invention serves to supply the cold heat energy generated in the freezer to the polymer composite film containers 20 and 20 'including the latent heat storage coolant.

상기 열교환기(10)는 냉매 배관(11) 및 냉열확산 박막 판(12)으로 구성되어 있으며, 상기 냉열확산 박막 판은 열전달을 극대화 하기 위해 금속 소재의 박막이나 탄소섬유 직물 소재의 박막 판일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다(도 6 참조).The heat exchanger 10 is composed of a refrigerant pipe 11 and the cold heat diffusion thin film plate 12, the cold heat diffusion thin film plate may be a thin film plate of a metallic material or a carbon fiber fabric material to maximize heat transfer, However, the present invention is not limited thereto (see FIG. 6).

본 발명의 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기(20, 20')는 잠열축냉재를 충진할 수 있는 용기 역할을 한다. 도 3은 잠열축냉재(21)를 포함하는 고분자 복합필름 용기(22)의 모식도이다. The polymer composite film container 20 and 20 'including the latent heat storage coolant of the present invention serves as a container capable of filling the latent heat storage coolant. 3 is a schematic view of the polymer composite film container 22 including the latent heat storage coolant 21.

상기 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기(20, 20')는 저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄 및 폴리아미드 필름소재 중에서 선택된 하나 이상의 필름으로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄 및 폴리아미드 필름소재 중에서 선택된 2 내지 4 겹의 복층 구조로 합지(laminate)된 형태의 필름일 수 있다. 본 발명의 잠열축냉재로는 통상적으로 사용되는 화합물을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 이에 제한되지는 않으나 무기염계(inorganic salt) 혼합물을 사용하는 것이 좋다. The polymer composite film container 20 and 20 'including the latent heat storage material may be composed of one or more films selected from low density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polyethylene terephthalate, polyurethane, and polyamide film material. Preferably, the film may be a laminate of a low density polyethylene, a high density polyethylene, linear low density polyethylene, polyethylene terephthalate, polyurethane and polyamide film material in a two to four-layer multilayer structure selected from. As the latent heat storage coolant of the present invention, a compound commonly used may be used. However, the compound is not limited thereto, and an inorganic salt mixture may be used.

또한 상기 저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄 및 폴리아미드 필름소재 중에서 선택된 2 내지 4 겹의 복층 구조로 합지(laminate)된 형태의 필름은 열융착 또는 고주파 융착을 통하여 제조될 수 있으며, 이렇게 제조된 고분자 복합필름 용기는 50㎛ 내지 500㎛ 두께로, 고분자 복합필름으로 파우치 형태의 용기를 형성하며, 열전달 효율이 우수하다. In addition, the low-density polyethylene, high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polyethylene terephthalate, polyurethane and polyamide film material laminated in the form of a laminated (laminate) layer of 2 to 4 layers selected from the material is produced through heat fusion or high frequency fusion The polymer composite film container thus prepared may have a thickness of 50 μm to 500 μm, form a pouch-type container with a polymer composite film, and have excellent heat transfer efficiency.

본 발명의 금속 하우징(30)은 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기(20, 20')로의 열전달을 향상시킴과 동시에 축냉모듈의 축냉 효율을 증대시키는 역할을 하며, 또한 본 발명의 고분자 복합필름 용기의 부족한 형태 안정성으로 인한 용기 형상의 지지 불능시, 용기 형상을 지지하는 역할을 한다.
The metal housing 30 of the present invention serves to improve heat transfer to the polymer composite film containers 20 and 20 'including the latent heat storage material, and to increase the storage efficiency of the heat storage module. When the container shape cannot be supported due to the poor shape stability of the film container, it serves to support the container shape.

상기 금속 하우징은(30) 표면이 테프론(PTFE)계 물질 또는 실리콘계 물질을 이용하여 박막 코팅될 수 있으며, 바람직하게는 테프론계 물질을 사용할 수 있다. 이는 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합 필름 용기(20, 20')에서 발생될 수 있는 누액(leakage)에 의한 금속표면과의 반응을 차단하기 위함이며, 또한 금속소재 외부의 경우 0℃ 이하로 온도가 내려갈 경우 발생되는 금속표면의 수분에 의한 빙부착 현상을 최소화하기 위함이다. The metal housing 30 may have a thin surface coated with a Teflon (PTFE) -based material or a silicon-based material, and preferably, a Teflon-based material may be used. This is to block the reaction with the metal surface due to leakage that may occur in the polymer composite film containers 20 and 20 'including the latent heat storage coolant, and also to the temperature below 0 ° C outside the metal material. This is to minimize the ice adhesion phenomenon caused by the moisture on the metal surface generated when going down.

테프론 또는 실리콘의 낮은 표면장력으로 인해 금속표면에 이들로 박막코팅이 이루어 질 경우, 현재 축냉모듈에서 야기되고 있는 제상(defrosting)문제를 별도의 제상장치 없이 근본적으로 해결할 수 있게 된다.When thin film coating is applied to the metal surface due to the low surface tension of Teflon or silicon, it is possible to fundamentally solve the defrosting problem caused by the cold storage module without a separate defrosting device.

본 발명의 한 구체예에서, ECTFE (Ethylene-Chlorotrifluoroethylene)을 사용하여 박막코팅 할 경우, 비점착성, 내부식성, 내구성, 기체투과억제성 등의 물리적 특성을 제어하기에 용이하며, 이와 유사한 FEP (Fluorinated Ethylene-Propylene), ETFE (Ethylene Tetrafluoroethylene), PFA (Perfluoroalkoxy) 등의 수지를 사용하여 코팅할 경우에도 상기와 유사한 효과를 얻을 수 있다.
In one embodiment of the present invention, when thin film coating using ethylene (Chefrotrifluoroethylene) ECTFE, it is easy to control the physical properties such as non-adhesiveness, corrosion resistance, durability, gas permeability, and similar FEP (Fluorinated) Similar effects can be obtained when coating with resins such as ethylene-propylene, ethylene ethylene (ETFE) and perfluoroalkoxy (PFA).

도 4는 금속 하우징 표면이 테프론(PTFE)계 물질 또는 실리콘계 물질을 이용하여 박막 코팅된 본 발명의 축냉모듈 구조의 단면을 나타낸 것이다. 이를 자세히 살펴보면 열교환기(10)가 중심에 있으며, 열교환기(10) 상하 양쪽에 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기(20, 20') 층이 위치하며, 양쪽의 고분자 복합필름 용기 바깥쪽으로 금속 하우징(30) 층이 위치한다. 이 때 금속 하우징(30) 층이 고분자 복합필름 용기(20, 20') 층과 마주보는 면을 내면이라 하고 마주보지 않는 면을 외면이라 할 때, 벽면과 맞닿는 금속 하우징 층의 외면을 제외하고, 열교환기(10)를 중심으로 상부와 하부에 형성되어 있는 금속 하우징(30) 층의 내면과 외면 모두에 테프론(PTFE)계 물질 또는 실리콘계 물질로 표면을 코팅(31, 31', 32) 처리 할 수 있다. 이때 코팅 층의 두께는 이에 제한되는 것은 아니나, 5㎛를 넘지 않는 범위 내에서 조절하는 것이 바람직하다.Figure 4 shows a cross-section of the cold storage module structure of the present invention the metal housing surface is a thin film coating using a Teflon (PTFE) -based material or a silicon-based material. Looking at this in detail, the heat exchanger (10) is in the center, and the polymer composite film container (20, 20 ') layer containing the latent heat storage coolant is located on both sides of the heat exchanger (10), and both polymer composite film containers outward A layer of metal housing 30 is located. At this time, when the metal housing 30 layer is the inner surface facing the polymer composite film container 20, 20 'layer and the outer surface is not the outer surface, except for the outer surface of the metal housing layer in contact with the wall surface, Surface (31, 31 ', 32) can be treated with Teflon (PTFE) -based material or silicon-based material on both the inner and outer surfaces of the layer of metal housing 30 formed at the top and bottom of the heat exchanger 10. Can be. In this case, the thickness of the coating layer is not limited thereto, but it is preferable to adjust the thickness within a range not exceeding 5 μm.

본 발명의 일 양태에서, 본 발명은 열교환기(10); 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기(20, 20'); 및 금속 하우징(30) 이외에 단열재(40)를 추가로 더 포함할 수 있다(도 5 및 도 6 참고).
In one aspect of the invention, the invention is a heat exchanger (10); Polymer composite film containers (20, 20 ') containing a latent heat storage material; And a heat insulating material 40 may be further included in addition to the metal housing 30 (see FIGS. 5 and 6).

본 발명의 단열재(40)는 고분자 복합필름 용기(20, 20')와 금속 하우징(30) 사이에 위치하여 축냉된 열에너지의 저장을 극대화하는 역할을 한다.The heat insulating material 40 of the present invention is positioned between the polymer composite film containers 20 and 20 'and the metal housing 30 to maximize the storage of the stored heat energy.

상기 단열재(40)는 폴리스티렌계 발포체, 폴리우레탄계 발포체, 에틸렌-프로필렌-디엔모노머 발포체 및 에어로겔계 단열재 중에서 선택된 1종일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The heat insulating material 40 may be one selected from polystyrene foam, polyurethane foam, ethylene-propylene-diene monomer foam, and aerogel-based insulation, but is not limited thereto.

도 5는 본 발명의 일 양태인 단열재(40)가 추가로 더 포함된 축냉모듈의 단면 모식도이며, 도 6은 본 발명의 축냉모듈의 분해 사시도이다. 이의 단면 그 구조를 살펴보면 열교환기(10)가 중심에 있으며, 열교환기 상하 양쪽에 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기(20, 20')가 위치하며, 열교환기(10)를 중심으로 하부 고분자 복합필름 용기(20') 바깥쪽으로 단열재(40) 층이 있으며, 상부 고분자 복합필름 용기(20) 바깥쪽 및 단열재(40) 바깥쪽으로 금속 하우징(30) 층이 위치한다.5 is a schematic cross-sectional view of a cold storage module further comprising a heat insulating material 40 of one embodiment of the present invention, Figure 6 is an exploded perspective view of the cold storage module of the present invention. Looking at the cross-sectional structure thereof, the heat exchanger 10 is located at the center, and the polymer composite film containers 20 and 20 'including latent heat storage materials are located on both sides of the heat exchanger. There is a layer of insulation 40 outside the polymer composite film container 20 ', and a layer of metal housing 30 is positioned outside the upper polymer composite film container 20 and out of the insulation 40.

본 발명인 축냉모듈은 저온잠열재를 충진할 수 있는 용기의 소재로 고분자 복합필름을 사용하여 매우 유연하며, 따라서 필름 용기 내부에 충진되어 있는 저온잠열재가 용융 및 고화 과정을 지속하더라도 외피인 금속 하우징의 체적만큼만 수축 또는 팽창하게 된다.
The inventors of the present invention are very flexible using a polymer composite film as a material of a container capable of filling a low temperature latent material, and thus, even if the low temperature latent material filled in the film container continues melting and solidification, It contracts or expands only by volume.

본 발명의 또다른 구체예에서, 본 발명의 축냉모듈의 내부에는 적어도 하나의 격막(50)이 형성될 수 있다. In another embodiment of the present invention, at least one diaphragm 50 may be formed inside the cold storage module of the present invention.

상기 격막의 개수는 생성하고자하는 분리된 내부 공간의 개수에 따라 조절 가능하며, 복수개의 격막이 사용되는 경우, 하나의 격막과 다른 격막이 서로 교차하는 방식으로 금속하우징의 내부 공간을 분리할 수 있으며, 보다 구체적으로는 하나 이상의 가로로 배치된 격막과 이를 가로지르는 하나 이상의 세로로 배치된 격막이 형성될 수 있다. The number of the diaphragms can be adjusted according to the number of separated inner spaces to be created. When a plurality of diaphragms are used, the inner space of the metal housing can be separated in such a manner that one diaphragm and another diaphragm cross each other. More specifically, one or more horizontally spaced diaphragms and one or more vertically spaced diaphragms may be formed.

상기 격막은 금속 하우징 내면에 부착되어 형성될 수 있으며, 구체적으로는 이에 제한되는 것은 아니나, 금속 하우징 내면 중 바닥면에서 수직하게 형성될 수 있다. The diaphragm may be attached to the inner surface of the metal housing, and the diaphragm may be formed perpendicularly to the bottom surface of the inner surface of the metal housing.

상기 격막은 본 발명의 저온잠열재를 포함하는 고분자 복합필름 용기까지만 분리하는 역할을 수행하며, 열교환기는 분리하지 아니할 수 있다. The diaphragm serves to separate only the polymer composite film container including the low temperature latent material of the present invention, and the heat exchanger may not be separated.

격막으로 인한 분리된 공간의 형성으로 인해 냉열의 방출속도가 향상될 수 있고, 만약의 경우 발생될 수 있는 저온잠열재가 충진된 고분자 복합필름의 누액에 의한 금속표면과의 부식 반응을 최소화 할 수 있다.
Due to the formation of separate spaces due to the diaphragm, the release rate of cold heat can be improved, and in this case, corrosion reaction with the metal surface due to leakage of the polymer composite film filled with low temperature latent heat material, which can be generated, can be minimized. .

도 7은 하나의 격막을 형성한 본 발명의 축냉모듈의 분해 사시도이며, 도 8은 복수개의 격막으로 10개의 공간을 형성한 본 발명의 축냉모듈의 분해 사시도를 나타낸다.
7 is an exploded perspective view of the cold storage module of the present invention in which one diaphragm is formed, and FIG. 8 is an exploded perspective view of the cold storage module of the present invention in which ten spaces are formed by a plurality of diaphragms.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 격막(50)은 금속 하우징(30)의 내부에 형성되며, 이러한 경우 저온잠열재를 포함하는 고분자 복합필름 용기(20, 20') 또한 상기 격막 구조로 인해 생성된 공간의 개수와 대응되도록 분할되어 분할된 금속하우징 내부에 각각 위치할 수 있다.
7 and 8, the diaphragm 50 is formed inside the metal housing 30, and in this case, the polymer composite film containers 20 and 20 ′ including the low temperature latent material are also due to the diaphragm structure. The space may be divided to correspond to the number of generated spaces and positioned in the divided metal housings.

도 9는 분할된 고분자 복합필름 용기에 대한 모식도이고, (a)는 하나의 격막을 포함하는 본 발명의 축냉모듈에 사용되는 고분자 복합필름 용기, (b)는 복수개의 격막으로 10개의 공간을 형성한 본 발명의 축냉모듈에 사용되는 고분자 복합필름 용기를 나타낸다.
9 is a schematic diagram of a divided polymer composite film container, (a) is a polymer composite film container used in the cold storage module of the present invention including one diaphragm, (b) is a plurality of diaphragm to form ten spaces One shows a polymer composite film container used for the cold storage module of the present invention.

본 발명의 축냉모듈은 축냉식 냉동고, 냉장고, 냉동차, 냉동컨테이너에 사용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
The cold storage module of the present invention may be used in a cold storage freezer, a refrigerator, a freezer, a freezing container, but is not limited thereto.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Having described the specific parts of the present invention in detail, it will be apparent to those skilled in the art that such specific descriptions are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. will be. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

10: 열교환기
11: 냉매배관
12: 냉열확산 박막 판
20, 20': 잠열축냉재를 포함하는 고분자 복합필름 용기
21: 잠열축냉재
22: 고분자 복합필름 용기
30: 금속 하우징
31, 31', 32: 코팅 박막
40: 단열재
50: 격막10: heat exchanger
11: Refrigerant piping
12: cold diffusion thin film plate
20, 20 ': polymer composite film container containing latent heat storage material
21: latent heat storage coolant
22: polymer composite film container
30: metal housing
31, 31 ', 32: coated thin film
40: Insulation
50: diaphragm

Claims (9)

냉매 배관 및 냉열확산 박막 판으로 이루어진 열교환기;
저밀도폴리에틸렌, 고밀도폴리에틸렌, 선형저밀도폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리우레탄 및 폴리아미드 필름소재 중에서 선택된 2 내지 4 겹의 복층구조로 합지(laminate)된 형태의 필름을 열융착 또는 고주파 융착 또는 열 및 고주파 융착을 동시에 수행하여 제조된 잠열축냉재를 포함하는 파우치 형태의 고분자 복합필름 용기; 및
금속 하우징을 포함하며, 상기 냉열확산 박막 판은 탄소섬유 직물계 소재인 것을 특징으로 하는 축냉모듈.
A heat exchanger consisting of a refrigerant pipe and a cold heat diffusion thin film plate;
Thermally fusion or high frequency fusion or heat and high frequency fusion of films in the form of laminated layers of 2 to 4 layers of low density polyethylene, high density polyethylene, linear low density polyethylene, polyethylene terephthalate, polyurethane and polyamide film materials Pouch-type polymer composite film container containing a latent heat storage coolant prepared by performing simultaneously; And
And a metal housing, wherein the cold heat diffusion thin film plate is a carbon fiber fabric-based material.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 금속 하우징은 표면이 테프론계 및 실리콘계 물질로 박막 코팅된 것인 축냉모듈.
The method of claim 1,
The metal housing is a cold storage module is a surface coated with a Teflon-based and silicon-based material.
제 1항에 있어서,
상기 축냉모듈은 상기 고분자 복합필름 용기와 금속 하우징 사이에 단열재를 추가로 포함하는 것인 축냉모듈.
The method of claim 1,
The cold storage module further comprises a heat insulating material between the polymer composite film container and the metal housing.
제 7항에 있어서,
상기 단열재는 폴리스티렌계 단열재, 폴리우레탄계 단열재, 에틸렌-프로필렌-디엔모노머 단열재, 페놀계 단열재 및 에어로겔계 단열재 중에서 선택된 단열재인 것인 축냉모듈.
8. The method of claim 7,
The heat insulating material is a cold storage module that is a heat insulating material selected from polystyrene-based insulation, polyurethane-based insulation, ethylene-propylene-diene monomer insulation, phenolic insulation and airgel insulation.
제1항에 있어서, 상기 금속하우징은 내면에 적어도 하나의 격막을 포함하는 것인 축냉모듈.
The accumulator module of claim 1, wherein the metal housing includes at least one diaphragm on an inner surface thereof.
KR1020100084946A 2010-08-31 2010-08-31 Metal-Polymer Complex Cold Storage Module KR101230504B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100084946A KR101230504B1 (en) 2010-08-31 2010-08-31 Metal-Polymer Complex Cold Storage Module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100084946A KR101230504B1 (en) 2010-08-31 2010-08-31 Metal-Polymer Complex Cold Storage Module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120020976A KR20120020976A (en) 2012-03-08
KR101230504B1 true KR101230504B1 (en) 2013-02-06

Family

ID=46129466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100084946A KR101230504B1 (en) 2010-08-31 2010-08-31 Metal-Polymer Complex Cold Storage Module

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101230504B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101670035B1 (en) 2016-07-21 2016-10-27 장한기술 주식회사 Heat Storage Module Using Phase Change Material and Manufacturing Method Thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07329554A (en) * 1994-06-09 1995-12-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cold accumulating unit for vehicle
JPH07332886A (en) * 1994-06-13 1995-12-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Heat accumulation unit
JP2584109B2 (en) * 1990-06-11 1997-02-19 松下冷機株式会社 Paint for water-repellent coating and heat exchanger coated with the paint
JP2001304598A (en) * 2000-04-21 2001-10-31 Hitachi Cable Ltd Thermal storage type electric floor heating system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2584109B2 (en) * 1990-06-11 1997-02-19 松下冷機株式会社 Paint for water-repellent coating and heat exchanger coated with the paint
JPH07329554A (en) * 1994-06-09 1995-12-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cold accumulating unit for vehicle
JPH07332886A (en) * 1994-06-13 1995-12-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Heat accumulation unit
JP2001304598A (en) * 2000-04-21 2001-10-31 Hitachi Cable Ltd Thermal storage type electric floor heating system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101670035B1 (en) 2016-07-21 2016-10-27 장한기술 주식회사 Heat Storage Module Using Phase Change Material and Manufacturing Method Thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120020976A (en) 2012-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0691518B1 (en) Cold-hot storage box
US20190003781A1 (en) A thermal storage system and temperature controlled container comprising the same
US10603865B2 (en) Insulating member and its attaching method
US20050175809A1 (en) Vacuum thermal insulating material, process for producing the same and refrigerator including the same
WO2010137081A1 (en) Refrigerator equipped with vacuum insulation material
JP2008064323A (en) Vacuum heat insulating panel and refrigerator using the same
CN109792013A (en) Battery case for automobile batteries temperature management
US11009298B2 (en) Thermal energy storage apparatus
CN105556224B (en) Refrigerating plant and method
JP2004052774A (en) Vacuum heat insulating material, refrigerating and cooling/heating apparatus using the same, vacuum heat insulating material core material, and its manufacturing method
US10493725B2 (en) Thermal insulator, vacuum insulation member, and method of manufacturing vacuum insulation member
CN111029683A (en) Temperature-change-resistant energy storage component
KR101230504B1 (en) Metal-Polymer Complex Cold Storage Module
JP3528846B1 (en) Vacuum insulation material, and refrigeration equipment and cooling / heating equipment using the vacuum insulation material
WO2012176708A1 (en) Heat storage member and heat storage container
WO2013175971A1 (en) Heat storage member, and heat storage container and construction material using same
JP4969436B2 (en) Vacuum insulation material and equipment using the same
CN205718176U (en) It is filled with thin film and the heat insulating panel of phase change material
JP2008256125A (en) Vacuum heat insulating material and refrigerator using the same
JP2003318452A (en) Thermoelectric device and storage house
ES2300678T3 (en) USE OF A MELAMINE FOAM / FORMALDEHYDE AS A COOLING ACCUMULATOR.
KR102457714B1 (en) Composite with heat insulation and heat dissipation function and manufacturing method thereof
JP6860861B2 (en) Hydrogen cooling system
CN101086315A (en) Vacuum heat-insulation material and refrigerator shell heat-insulation structure adopting the vacuum heat-insulating material
JP2010024673A (en) Composite heat-insulating material

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170117

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180102

Year of fee payment: 6