KR200183266Y1 - 빙축열 축열조용 파이프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 브라인을 유동시키는 파이프의 형상을 주름관 현상으로 형성하므로써, 열전달 면적을 증가시키고, 주름에 의한 와류효과와 함께, 열전달 효율을 기대 이상으로 증가시킬 수 있으며, 파이프 설치상의 문제를 해결할 수 있는 빙축열 축열조용 파이프를 제공하는데 그 목적이 있다.

그러한 본 고안은 축열조 내부의 물을 얼음으로 형성시키도록, 헤더파이프를 통해 브라인이 전달되게 결합된 빙축열 축열조용 파이프에 있어서, 헤더파이프의 끝단면에 접촉할 수 있게 입구의 안쪽 접촉면(63, 64)을 직각으로 절곡시킨 끝단부(61, 62)들과, 주름관 형상의 본체(60)로 형성되고, 그러므로써, 열전달 면적을 상대적으로 넓힌 것이다.

Description

빙축열 축열조용 파이프{Pipe for use in a heat accumulator}

본 고안은 빙축열 축열조용 파이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 빙축열 축열조에 적층된 파이프의 내부에서 브라인(brine)과 물의 열전달 면적을 상대적으로 확장시킨 빙축열 축열조용 파이프에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화장치는 모든 기후조건과 실내환경에 따라서 최적의 온도 및 습도를 유지하기 위한 것으로, 여기에는 더운 여름철에 실내공기를 차갑게 유지하기 위한 냉방장치를 비롯하여, 추운 겨울철에 실내공기를 따뜻하게 유지하기 위한 난방장치가 있다.

냉방장치에는 에어컨(air-conditioner)과 물을 냉매로 사용하는 냉동 시스템이 있다. 에어컨은 액냉매가 기체상태의 냉매로 증발되는 과정에서 발생되는 찬공기를 실내로 공급하여 냉방하는 반면에, 냉동 시스템은 액냉매의 증발시에 발생되는 열교환을 통해서 유입된 물을 냉각하여 찬물을 만든다. 냉각된 찬물은 공기를 차갑게 냉각하며, 냉각된 공기가 실내로 공급되어 냉방하는 점에서 에어컨과 구별된다.

냉동 시스템 중에는 얼음의 융해열을 이용하여 냉방하는 빙축열 냉동시스템이 있다. 이 빙축열 냉동시스템은 야간에 냉동 시스템을 이용하여 얼음을 얼려두었다가 전력소비가 많은 주간에 얼음의 융해열을 이용하여 실내 공간을 냉방하게 된다. 이 때, 얼음을 얼려 저장하기 위해서 축열조를 사용한다. 축열조에서는 냉동기로부터 전달되는 부동액이 포함된 영하의 브라인(brine)이 축열조 내의 물과 열교환되어 얼음을 생성하게 되는데, 결빙시에 축냉효율을 높이기 위한 방법으로 에어분무 장치와 같은 교란장치를 이용하여 물에 교란을 일으킨다.

여기에서 브라인은 물과 혼합하여 항상 액체 상태로 있게 되는 것으로서, 영하의 온도(약 -5℃)를 갖고 있다. 이런 브라인은 관 내부에서 빠르게 흐를 수 있도록 알코올 브라인과, 소금 브라인, 글리콜 브라인 등의 여러 형태가 있다.

이러한 축열조의 종류로는 에어를 분무하여 물을 교란하는 방식을 비롯하여, 일정한 고내에 물이 충진된 아이스 볼을 집어넣어 외부로 냉각된 부동액을 흘려 보냄으로써 아이스 볼 내부의 물을 얼려서 빙축하는 볼 타입(ice ball type)과, 냉매가 흐르는 플레이트에 냉수를 흘려 보냄으로써 얇은 얼음을 얼린 다음에, 고온의 냉매를 흘려 보냄으로써 플레이트에 부착된 얼음을 분리시켜 이 얼음을 축열하는 하비스트 타입(harvest type)이 있다.

일반적인 빙축열 축열조는 도 1에 도시된 바와 같이, 에어를 분무하여 물(2)을 교란하는 방식의 축열조(1)로서, 그 하부에는 다수의 에어노즐을 구비한 에어분사관(5)이 배치되어 있다.

에런 에어분사관(5)은 축열조(1)의 외부에서 고압의 공기를 공급받기 위한 에어공급관(3)으로 연결되어 있다. 이런 에어공급관(3)에는 공기 압축기(도시생략)에서 압축된 공기가 공급될 수 있도록 솔레노이드 밸브(4)가 결합되어 있다.

이렇게 결합된 축열조(1)에 설치된 파이프(6)는 냉동기(도시 안됨)로부터 전달되는 영하의 브라인을 순환시키는 역할을 한다. 이런 파이프(6)는 축열조(1) 내부에 채워진 물을 냉각시키도록 코일형상으로 적층되어 있다.

여기에서, 축열조(1)에 채워진 물을 냉각시키는 브라인은 파이프(6)의 입구(b)를 통하여 유입되고, 출구(a)를 통하여 유출되면서, 축열조(1)의 물(2)을 얼음으로 형성시킨다.

종래 기술에 따른 빙축열 축열조용 파이프(6)는 단순히 브라인을 유동시킬 수 있게 평활관으로 형성되어 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 빙축열 축열조용 파이프는 평활관으로 단순히 브라인을 유동시키도록 형성되어 있기 때문에, 열전달 면적이 상대적으로 작은 단점이 있다.

또한, 종래의 빙축열 축열조용 파이프는 상대적으로 작은 열전달 면적으로 인하여 열전달 효율이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 종래의 빙축열 축열조용 파이프는 상대적으로 열전달 면적을 높이기 위해 무한정 길이방향으로 연장시킬 수 없기 때문에, 설치 공간을 많이 차지하는 단점을 갖고 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 고안의 목적은 브라인을 유동시키는 파이프의 형상을 주름관 현상으로 형성하므로써, 열전달 면적을 증가시키고, 주름에 의한 와류효과와 함께, 열전달 효율을 기대 이상으로 증가시킬 수 있으며, 파이프 설치상의 문제를 해결할 수 있는 빙축열 축열조용 파이프를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 빙축열 축열조의 구성을 설명하기 위한 측단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 빙축열 축열조용 파이프의 형상을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 고안의 한 실시예에 따른 빙축열 축열조용 파이프의 형상을 설명하기 위한 도면.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

60 : 본체 61, 62 : 끝단부

상술한 본 고안의 목적은 축열조 내부의 물을 얼음으로 형성시키도록, 헤더파이프를 통해 브라인이 전달되게 결합된 빙축열 축열조용 파이프에 있어서, 헤더파이프의 끝단면에 접촉할 수 있게 입구의 안쪽 접촉면을 직각으로 절곡시킨 끝단부들과, 주름관 형상의 본체로 형성되고, 그러므로써, 열전달 면적을 상대적으로 넓힌 것을 특징으로 하는 빙축열 축열조용 파이프에 의해 달성된다.

이하, 첨부한 도 3을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 빙축열 축열조용 파이프에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도면에서, 도 3은 본 고안의 한 실시예에 따른 빙축열 축열조용 파이프의 형상을 설명하기 위한 단면도와 측면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 빙축열 축열조에 코일형상으로 적층되는 본 고안의 파이프는 주름관 형상의 본체(60)와, 축열조의 헤더파이프(header pipe ; 도시 안됨)에 각각 대응하게 형성된 끝단부(61, 62)로 형성되어 있다.

이런 본 고안의 파이프 본체(60)는 70m ∼ 90m정도로 비교적 짧은 길이를 갖고 있다. 이는, 종래의 120m ∼ 200m정도의 길이를 갖는 평활관과 비교하여, 상대적으로 매우 짧은 길이이므로, 파이프를 빙축열 축열조에 설치할 때의 설치공간을 적게 차지하고, 주름형상에 의해서 상대적으로 넓은 열전달 면적을 갖는다.

또한, 본 고안의 파이프 본체(60)는 주름관 형상에 의해서 브레인을 와류유동시키므로써, 상대적으로 높은 열전달 효율을 갖고, 부가적으로 부착된 얼음(도시 안됨)이 부착되는 시간을 높이는 역할을 한다.

또한, 본체(60)에서 연장된 주름들은 직각 단면으로 절곡되어 있다. 그리고, 끝단부(61, 62)들은 헤더파이프의 끝단면과 결합되는 원주면에 기밀하게 접촉되도록, 절곡된 입구의 안쪽 접촉면(63, 64)들을 형성하고 있다.

또한, 본 고안의 파이프는 부가적으로 제공되는 통상적인 스트립 형상의 조임 클램프에 의해서 헤더파이프에 결합되고, 이때, 끝단부(61, 62)들의 입구의 안쪽 접촉면(63, 64)들은 각각의 헤더파이프의 끝단면에 밀착될 수 있어서, 기밀한 결합구조를 갖게 된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안의 빙축열 축열조용 파이프는 주름관 형상으로 형성되어 상대적으로 큰 열전달 면적을 갖고 있기 때문에, 브라인과 축열조에 채워진 물의 열전달 효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 빙축열 축열조용 파이프는 평활관에 비하여 상대적으로 길이를 줄일 수 있기 때문에, 파이프 설치상의 공간확보가 용이한 장점이 있다.

이상에서 본 고안의 빙축열 축열조용 파이프에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (1)

1. 축열조 내부의 물을 얼음으로 형성시키도록, 헤더파이프를 통해 브라인이 전달되게 결합된 빙축열 축열조용 파이프에 있어서,

   상기 헤더파이프의 끝단면에 접촉할 수 있게 입구의 안쪽 접촉면(63, 64)을 직각으로 절곡시킨 끝단부(61, 62)들과, 주름관 형상의 본체(60)로 형성되고, 그러므로써, 열전달 면적을 상대적으로 넓힌 것을 특징으로 하는 빙축열 축열조용 파이프.