KR200294590Y1 - Cylinderical Freezing-Capsule for Ice Thermal Storage System - Google Patents

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KR200294590Y1
KR200294590Y1 KR2020020023808U KR20020023808U KR200294590Y1 KR 200294590 Y1 KR200294590 Y1 KR 200294590Y1 KR 2020020023808 U KR2020020023808 U KR 2020020023808U KR 20020023808 U KR20020023808 U KR 20020023808U KR 200294590 Y1 KR200294590 Y1 KR 200294590Y1
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KR2020020023808U
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최병호
이은경
최병윤
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최병호
이은경
최병윤
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Abstract

본 고안은 전체적인 형상을 구형에 비해서 단위 부피당 더 큰 부피를 가질 수 있는 높이와 지름이 동일한 원통형의 결빙용기를 제공하며, 원통형결빙용기의 상하부면에 곡률을 주고, 원통형 결빙용기의 측면을 따라 오목부 및 돌출부를 형성시켜 원통형 결빙용기의 전표면에 고르게 부동액이 순환될 수 있도록 하고, 결빙액이 결빙되어 팽창할 경우에 대응할 수 있는 결빙용기를 제공한다.The present invention provides a cylindrical freezing container of the same height and diameter that can have a larger volume per unit volume than a spherical shape, giving curvature to the upper and lower surfaces of the cylindrical freezing container, and concave along the side of the cylindrical freezing container. By forming a portion and a protrusion to allow the antifreeze to circulate evenly on the entire surface of the cylindrical freezing container, and provides a freezing container that can respond when the freezing liquid is frozen and expanded.

Description

빙축열시스템용 실린더형 결빙용기{Cylinderical Freezing-Capsule for Ice Thermal Storage System}Cylindrical freezing container for ice heat storage system {Cylinderical Freezing-Capsule for Ice Thermal Storage System}

본 고안은 심야전력을 이용하기 위한 빙축열 시스템에 사용하는 결빙용기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 원통형상을 가지도록 하여 단위 부피당 빙충전율을 향상시키며, 또한 상하부면을 곡면으로 하고 측면에 오목부 및 돌출부를 형성하여 부동액이 결빙용기의 외표면을 용이하게 순환할 수 있도록 함으로써 결빙 및 해빙 능력을 향상시킨 원통형의 결빙용기에 관한 것이다.The present invention relates to a freezing container for use in ice heat storage system for using the midnight power. More specifically, it has a cylindrical shape to improve the ice filling rate per unit volume. Also, the upper and lower surfaces are curved, and recesses and protrusions are formed on the side to freeze the antifreeze to easily circulate the outer surface of the ice container. And it relates to a cylindrical ice container with improved thawing capacity.

일반적으로, 빙축열 시스템은 심야의 값싼 전기를 이용하여 냉동기를 가동시켜 얼음을 얼리고, 이를 보존하였다가 낮시간에 상기 얼음을 해빙시켜 냉방에 이용하는 축열식 열교환시스템을 말한다.In general, the ice heat storage system refers to a heat storage heat exchange system that uses a low-cost electricity at midnight to operate the freezer to freeze the ice, preserve it, and then thaw the ice during the daytime for cooling.

이러한 빙축열 시스템의 원리는, 먼저 값싼 심야전력을 사용하여 심야시간대에 냉동기를 가동하여 부동액(Brine, 브라인)을 냉각시키고, 이를 다수개의 결빙용기가 수용된 빙축열조에 통과시켜서 상기 결빙용기에 담긴 결빙액을 얼음상태로 얼리게 된다.The principle of the ice storage system, first, using a cheap night power to operate the freezer in the night time zone to cool the antifreeze (Brine, brine), and passing it through the ice storage tank accommodating a plurality of freezing containers to transfer the freezing liquid contained in the freezing container Freezes on ice.

낮 시간이 되면, 상기 빙축열조를 통과하면서 상기 얼음 상태의 결빙액에 의해서 차가워진 부동액을 열교환기를 통해 물 또는 공기에 전달시켜 건물 등을 냉방시킴으로써 전력소비량이 많은 주간에 냉방전력 사용을 줄이거나 피할 수 있다.During the day time, while passing through the ice storage tank, the antifreeze cooled by the ice freezing liquid is transferred to water or air through a heat exchanger to cool the building, thereby reducing or avoiding the use of cooling power during high power consumption days. Can be.

따라서, 빙축열 시스템의 설치공간 축소 및 설치비용 감소를 위해서는 빙축열조 안의 얼음의 양을 최대한 많게 하는 것, 즉 빙충전율(IPF - Ice Packing Factor)을 크게 하는 것이 요구된다. 이에 따라, 빙축열조 안에 수용되는 결빙용기의 형상이 최대의 빙축전율을 가지도록 하는 것에 대한 연구가 진행되어 왔다. 종래의 결빙용기는 도 8의 (a)에서 보는 바와 같이 통상 구형상이고, 결빙액의 결빙시 10% 정도의 부피팽창을 고려하여 딤플(20)이 형성되어 있다. 또한, 도 8의 (b)는 등록특허 제96-8238호로, 역시 구형상을 가지고 있으며, 두개의 함몰부(21)를 두어 표면적을 넓게 하여 결빙 및 해빙능력을 향상시킨 것이다. 하지만, 이들 모두 구형상이므로 결빙액을 수용할 수 있는 부피가 원통형상에 비해 약 67%정도이기 때문에 원통형상에 비해 빙충전율이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 함몰부를 구비한 상기 결빙용기는 중공성형(Blow)으로 가공할 경우, 중공성형 특성상 함몰부와 구형표면의 연결되는 부분이 심한 곡률변화로 인해 상대적으로 다른 부분보다 얇게 형성되기 때문에 반복되는 수축과 팽창으로 인해 피로에 약한 문제점을 가지고 있다.Therefore, in order to reduce the installation space and reduce the installation cost of the ice heat storage system, it is required to increase the amount of ice in the ice heat storage tank as much as possible, that is, to increase the ice packing factor (IPF). Accordingly, studies have been made to ensure that the shape of the freezing vessel accommodated in the ice storage tank has the maximum ice storage rate. The conventional freezing container is generally spherical shape as shown in Fig. 8 (a), the dimple 20 is formed in consideration of the volume expansion of about 10% during the freezing of the freezing liquid. In addition, (b) of FIG. 8 is a Patent No. 96-8238, which also has a spherical shape, and has two depressions 21 to increase the surface area to improve the freezing and thawing ability. However, since they are all spherical, the ice filling rate is lower than that of the cylindrical phase because the volume to accommodate the freezing liquid is about 67% compared to the cylindrical phase. In addition, when the freezing container having a depression is processed into a blow molding (blow), the shrinkage is repeated because the connection portion of the depression and the spherical surface is formed relatively thinner than other parts due to the severe curvature change due to the blow molding characteristics Due to overswelling, there is a weak problem with fatigue.

또한, 원통형의 결빙용기가 구형의 결빙용기에 비해 빙충전율이 높음에도 불구하고 종래에 원통형 결빙용기를 사용하지 않은 것은 원통형 결빙용기의 상하부가 평면이기 때문에, 결빙용기들 사이를 흐르는 부동액(브라인)의 순환이 구형상에 비해 고르지 못하며, 결빙시 부피팽창을 수용할 수 있는 구조를 가지기 어려운 문제점을 가지고 있었기 때문이었다.In addition, despite the fact that the cylindrical freezing container has a higher ice filling rate than the old freezing container, since the cylindrical freezing container is not used in the related art, since the upper and lower portions of the cylindrical freezing container are flat, the antifreeze flowing through the freezing containers (Brine) This is because the circulation of is uneven compared with the spherical shape, and it is difficult to have a structure that can accommodate the volume expansion during freezing.

상기 문제점을 해결하기 위해서 본 고안은 전체적인 형상을 구형에 비해서 단위 부피당 더 큰 부피를 가질 수 있는 높이와 지름이 동일한 원통형의 결빙용기를 제공하여 방축열조의 크기를 줄여 설치 면적 축소 및 설치 경비를 절감할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a cylindrical icing container of the same height and diameter that can have a larger volume per unit volume than a spherical shape, thereby reducing the size of the heat storage tank and reducing the installation area and reducing the installation cost. The purpose is to make it possible.

또한, 본 고안은 원통형결빙용기의 상하부면에 곡률을 주고, 원통형 결빙용기의 측면을 따라 오목부 및 볼록부를 형성시켜 부동액의 순환 및 결빙액의 팽창에 대응할 수 있으며, 결빙용기의 외표면을 따라 흐르는 부동액의 흐름을 원활하게 하여 결빙 및 해빙 능력을 향상시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention gives a curvature to the upper and lower surfaces of the cylindrical ice container, can form a concave portion and a convex portion along the side of the cylindrical ice container to respond to the circulation of the antifreeze and the expansion of the freezing liquid, along the outer surface of the ice container An object of the present invention is to smoothly flow the antifreeze flowing to improve the freezing and thawing ability.

또한, 본 고안은 마개를 초음파 융착 밀봉할 수 있게 함으로써, 결빙액의 누설을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to enable the plug to be ultrasonically fused and sealed, thereby preventing the leakage of freezing liquid.

또한, 본 고안은 마개에 몸체부의 중심까지 연장하는 열전달 촉진부 및 가지부를 구비함으로써, 몸체부의 외부 및 내부에서 함께 결빙 및 해빙이 이루어지게 함으로써 결빙 및 해빙 능력을 향상시킬 수 있는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to improve the freezing and thawing ability by having the stopper having a heat transfer facilitating portion and a branch extending to the center of the body portion, so that the freezing and thawing together outside and inside the body portion.

도 1은 본 고안에 따르는 캡슐형 빙축열 시스템의 결빙용기를 나타내는 사시도;1 is a perspective view showing a freezing container of the capsule-type ice heat storage system according to the present invention;

도 2는 도 1의 결빙용기의 단면도;2 is a cross-sectional view of the ice container of Figure 1;

도 3은 본 고안에 따르는 또 다른 실시예의 결빙용기의 단면도;3 is a cross-sectional view of an ice container of another embodiment according to the present invention;

도 4는 원통형 결빙용기의 형상에 대한 단위 부피당 충전율을 계산하기 위한 도면;4 is a view for calculating the filling rate per unit volume for the shape of the cylindrical ice container;

도 5는 구형 결빙용기의 형상에 대한 단위 부피당 충전율을 계산하기 위한 도면;5 is a view for calculating the filling rate per unit volume for the shape of the spherical ice container;

도 6은 몸체부의 상부면에 형성된 개구부에 부합하도록 형성된 마개를 나타낸 사시도 및 몸체부에 결합된 모양을 나타내는 확대 단면도;6 is a perspective view showing a stopper formed to correspond to an opening formed in an upper surface of the body portion and an enlarged cross-sectional view showing a shape coupled to the body portion;

도 7은 본 고안에 따르는 또 다른 마개가 몸체부에 장착된 단면도; 그리고7 is a cross-sectional view of another stopper according to the present invention mounted to the body portion; And

도 8의 (a) 및 (b)는 종래의 구형 결빙용기를 나타내는 사시도이다.8 (a) and 8 (b) are perspective views showing a conventional spherical ice container.

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

1 : 몸체부 2 : 상부면1 body portion 2 top surface

3 : 하부면 4 : 제1 오목부3: lower surface 4: first recessed portion

5, 6 : 제2 오목부 9 : 돌출부5, 6: second recessed portion 9: protrusion

10 : 마개 11 : 마개의 하부면10: stopper 11: bottom surface of the stopper

12 : 마개의 연장부 13 : 마개의 돌출부12: extension part of the stopper 13: protrusion of the stopper

14 : 열전달 촉진부 15 : 가지부14: heat transfer promoting portion 15: branch portion

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 고안은 캡슐형 빙축열 냉방시스템에 사용하기 위해서 내부에 결빙액을 충진하기 위한 중공부가 형성된 결빙용기로서, 몸체부는 높이와 지름이 동일한 원통형의 형상을 가지며; 몸체부의 상부면 및 하부면은 부동액의 흐름을 원활하게 하기 위해서 곡면형상을 가지며; 또한, 몸체부의 원형측면을 따라 결빙시 부피팽창을 용이하게 하기 위해서 제1 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 결빙용기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a freezing container having a hollow portion for filling the freezing liquid therein for use in a capsule-type ice heat storage cooling system, the body portion has a cylindrical shape of the same height and diameter; The upper and lower surfaces of the body portion have a curved shape to smoothly flow the antifreeze; In addition, there is provided a freezing container, characterized in that the first concave portion is formed to facilitate volume expansion during freezing along the circular side surface of the body portion.

또한, 본 고안은 상기 몸체부에 형성된 제1 오목부와 상하부면과의 연결부분에는 부동액의 흐름을 용이하게 하기 위한 제2 오목부가 형성되며, 상기 제1 오목부의 중심부에 외측으로 돌출하는 돌출부를 구비하여 결빙용기가 빙축열조 안에서 인접하는 결빙용기와 서로 측면에서 엇갈려 배치되어 상기 제1 오목부가 맞닿을 경우 결빙용기의 측면 사이에 상기 돌출부에 의해서 틈새가 형성되도록 하여 부동액의 흐름을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 결빙용기를 제공한다.In addition, the present invention has a second concave portion for facilitating the flow of the antifreeze is formed in the connection portion between the first concave portion and the upper and lower surfaces formed on the body portion, the projection protruding outward in the center of the first concave portion The freezing container is arranged in the ice storage tank and adjacent to the freezing container in the side of each other so that when the first concave contact, the gap is formed by the projection between the sides of the freezing container to facilitate the flow of antifreeze. It provides a freezing container characterized by.

또한, 본 고안은 상기 몸체부의 상부면에는 결빙액을 상기 중공부로 투입하기 위한 개구부가 형성되며, 결빙액을 투입한 후에 개구부를 밀봉하기 위한 마개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결빙용기를 제공한다.In addition, the present invention provides an icy container, characterized in that the upper surface of the body portion is formed with an opening for injecting the icing liquid into the hollow portion, and further comprising a stopper for sealing the opening after the icing liquid is added. .

또한, 본 고안의 상기 마개는 하부면에 원주방향으로 돌출부를 구비하여 초음파 밀봉시 녹아서 상기 개구부에 융착되도록 하는 것을 특징으로 하는 결빙용기를 제공하며, 또한 상기 마개의 하부면에서 몸체부의 중심까지 마개와 일체로 연장되는 열전달 촉진부와, 상기 열전달 촉진부에서 방사상으로 분지되는 가지부를 더 포함하도록 하여 결빙 및 해빙시 결빙용기의 내부와 외부에서 동시에 열전달이 진행되도록 하여 결빙 및 해빙을 촉진할 수 있는 결빙용기를 제공한다.In addition, the stopper of the present invention provides a freezing container characterized in that the lower surface has a protrusion in the circumferential direction is melted during ultrasonic sealing to be fused to the opening, and the stopper from the lower surface of the stopper to the center of the body portion Heat transfer facilitating unit and extends integrally with the branch, and branched radially branched from the heat transfer facilitator to further promote heat transfer at the same time inside and outside the freezing container during freezing and thawing to promote freezing and thawing Provide ice container.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 작용에 대해서 살펴보기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 고안에 따르는 캡슐형 빙축열 시스템의 결빙용기를 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1의 결빙용기의 단면도이며, 도 3은 본 고안에 따르는 또 다른실시예의 결빙용기의 단면도이다. 또한, 도 4 및 도 5 는 원통형 및 구형 결빙용기의 형상에 대한 단위 부피당 충전율을 계산하기 위한 도면이다.1 is a perspective view showing a freezing container of the capsule-type ice heat storage system according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the freezing container of Figure 1, Figure 3 is a cross-sectional view of a freezing container of another embodiment according to the present invention. 4 and 5 are diagrams for calculating the filling rate per unit volume for the shape of the cylindrical and spherical ice container.

먼저, 도 4 및 도 5를 참조하여 원통형과 구형에 대해서 단위 부피당 충전율(IPF)을 구해보면 다음과 같다. 일반적으로, 충전율은 단위 표면적당 결빙용기의 부피에 의해서 결정된다. 한변이 a인 정육면체 안에 원통형상의 결빙용기가 충진된 경우와 구형상의 결빙용기가 면심입방형 또는 체심입방형으로 충진된 경우, 각각의 충전율은 구하면 다음과 같다.First, referring to FIG. 4 and FIG. 5, the filling rate per unit volume (IPF) for a cylinder and a sphere is as follows. In general, the filling rate is determined by the volume of the freezing vessel per unit surface area. In the case where a cylindrical freezing container is filled in a cube with one side a, and a spherical freezing container is filled with a face-centered cube or a body-centered cube, the filling rates are as follows.

먼저, 도 4의 (a)와 같이 원통형이 정육면체 내부에 존재하는 경우, 단위 공간의 총부피를 V, 원통형 결빙 용기의 부피를 Vcap라고 하면,First, assuming that this is also cylindrical, the total volume of the unit space V, the volume V cap of the cylindrical freezing container, when present inside a cube as shown in 4 (a),

(식 1) (Equation 1)

(식 2) (Equation 2)

여기서 V'cap는 가운데 원통형 결빙용기의 체적이며, V"cap는 4개의 측면에 있는 결빙용기의 체적이다.Where the V ' cap is the volume of the central cylindrical ice container and the V " cap is the volume of the ice container on four sides.

(식 3) (Equation 3)

도 4의 (b)를 참조하여 V"cap를 구해보면,Referring to Figure 4 (b) to obtain the V " cap ,

,(식 4) , (Equation 4)

,(식 5) , (Eq. 5)

` (식 6) `` (Equation 6)

(식 7) (Eq. 7)

(식 8) (Eq. 8)

(식 9) (Eq. 9)

(식 10) (Eq. 10)

(식 11) (Eq. 11)

∠ACB는 반지름이인 원의이므로, 부채꼴 AEBC의 넓이는이 된다.ACB has a radius Of circle Therefore, the area of the fan-shaped AEBC Becomes

(식 12) (Eq. 12)

그러므로 부채꼴 AEBD의 넓이는Therefore, the extent of the fan-shaped AEBD

이 된다. Becomes

단위 부피의 모서리 4곳에 부채꼴 AEBD가 존재하므로 총부피는Since the fan-shaped AEBD exists at the four corners of the unit volume, the total volume is

이 된다.Becomes

따라서,(식 13)therefore, (Eq. 13)

그러므로, 원통형에 대한 단위부피당 충전율은Therefore, the filling rate per unit volume for the cylinder is

이다. to be.

또한, 도 5의 (a)와 같이 체심입방형으로 충전된 구형 결빙용기의 경우, 단위 공간에 들어 있는 결빙용기의 반지름을 R이라 하면,In addition, in the case of a spherical ice container filled in a body-centered cubic shape as shown in Fig. 5 (a), if the radius of the ice container contained in the unit space is R,

(식 14) (Eq. 14)

따라서,의 관계를 가지며,therefore, Has a relationship with

단위 공간의 총부피 V를 R로 나타내면,If the total volume V of the unit space is represented by R,

(식 15) (Eq. 15)

단위 공간 안에 있는 구형 결빙용기는 모두 4개이므로, 구형 결빙용기의 부피 VcapSince all four freezing containers in the unit space are four, the volume V cap of the freezing container is

(식 16) (Eq. 16)

따라서, 체심입방형으로 충전된 구형에 대한 충전율은Therefore, the filling rate for spherical bodies filled with body centered cubic

이 된다. Becomes

또한, 도 5의 (b)와 같이 면심입방형으로 충전된 구형 결빙용기의 경우, 단위 공간에 들어있는 구형 결빙용기의 반지름을 R이라고 하면,In addition, in the case of the spherical ice container filled in the face-centered cubic shape as shown in Fig. 5 (b), if the radius of the spherical ice container in the unit space is R,

(식 17) (Eq. 17)

따라서,의 관계를 가진다.therefore, Has a relationship with

단위공간의 총 부피 V를 R로 나타내면,If the total volume V of the unit space is represented by R,

(식 18) (Eq. 18)

단위공간 안의 결빙용기는 모두 2개이므로, 결빙용기의 부피 VcapSince there are two freezing containers in the unit space, the volume V cap of the freezing container is

(식 19) (Eq. 19)

따라서, 면심입방형으로 충전된 구형에 대한 충전율은Therefore, the filling rate for the sphere filled with face centered cubic is

가 된다. Becomes

이와 같이, 원통형의 결빙용기의 단위 부피당 충전율은 약92.85%로 구형의 결빙용기에 비해서 충전율이 큰 것을 알 수 있다. 따라서, 원통형의 결빙용기를 사용하면 단위 부피당 더 많은 빙축열을 가질 수 있으므로 설계 및 부피상 이점이 있다. 본 고안은 이에 착안하여 몸체부(1)를 원통형의 형상이 되도록 하여 빙충전율을 향상시킬 수 있도록 하였다.As such, it can be seen that the filling rate per unit volume of the cylindrical freezing container is about 92.85%, which is higher than the spherical freezing container. Thus, the use of cylindrical freezing vessels can have more ice heat storage per unit volume, which is advantageous in design and volume. The present invention was designed to improve the ice filling rate by making the body portion 1 into a cylindrical shape.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안에 따르는 결빙용기는 원통형의 형상을 가진 몸체부(1)로 특징될 수 있다. 몸체부(1)는 HDPE(고밀도 폴리에틸렌, High Density Polyethylene)를 중공성형(blow)하여 내부에 결빙액을 충진하기 위한 중공부(8)를 형성하고 있다. 결빙용기는 한번 빙축열조에 충전할 경우 가능한 장시간 사용할 수 있어야 하는데 일반적인 HDPE는 저온에서 물성이 좋은 재료로 알려져 있지만, 반복되는 용기의 팽창, 수축으로 인해 피로응력에 의한 균열이 발생하여 파손이 발생할 수 있다. 따라서, 가능한 내피로성이 우수한 HDPE 재질을 사용하는 것이 바람직하다.1 and 2, the ice container according to the present invention may be characterized by a body portion 1 having a cylindrical shape. The body portion 1 blows HDPE (High Density Polyethylene) to form a hollow portion 8 for filling the freezing liquid therein. Freezing containers should be used for as long as possible once they are filled in ice storage tanks. In general, HDPE is known to have good physical properties at low temperatures, but repeated expansion and contraction of the container may cause cracking due to fatigue stress. . Therefore, it is preferable to use HDPE material which is as excellent in fatigue resistance as possible.

또한, 결빙 및 해빙시 결빙용기에서의 열저항을 감소시켜 냉동기의 효율과 냉방능력을 증가시키려면 결빙용기 표면으로부터 중심까지의 거리가 전체 형상에 있어서 동일한 것이 바람직하며, 이를 위해서 본 고안은 원통형의 몸체부(1)의 높이와 원주의 지름(a)이 동일하도록 하여 상하부 면과 측면으로부터 중심까지의 거리가 동일하도록 하였다. 그리고, 가능한 몸체부(1) 전체에 대해서 용기의 두께를 일정하게 성형하여 전체에 대해서 열전달이 고르게 발생하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in order to increase the efficiency and cooling capacity of the freezer by reducing the heat resistance in the freezing container during freezing and thawing, the distance from the surface of the freezing container to the center is preferably the same in the overall shape. The height of the body 1 and the diameter (a) of the circumference were the same so that the distance from the upper and lower surfaces and the side to the center was the same. In addition, it is preferable that the thickness of the container is uniformly formed with respect to the entire body 1 as much as possible so that heat transfer occurs evenly over the whole.

또한, 원통형의 몸체부(1)의 상부면(2)과 하부면(2)은 곡면을 가지도록 하였다. 일반적인 형상의 원통을 빙축열조에 넣으면, 인접하는 결빙용기끼리 상부와 하부가 맞닿아 표면적이 줄어들고 부동액의 흐름이 전체 표면에 원활하지 못하는 문제가 발생한다. 하지만, 본 고안은 빙축열조에 수용된 몸체부(1)의 외부표면으로 부동액이 흐르면서 열교환을 할 경우, 원통형 몸체부(1)의 상하부면(2, 3)이 곡면으로 형성되어 있기 때문에, 부동액이 상기 상부면(2)과 하부면(3)의 곡면을 따라 원활하게 흐를 수 있도록 하였다. 이렇게 함으로써, 부동액이 원통형의 전 표면에 고르게 흘러가게 되어 결빙과 해빙이 결빙용기의 전표면에서 일정한 속도로 이루어지도록 하였다. 또한, 상기 상부면(2)의 중심에는 결빙액을 주입하기 위한 개구부(7)가 형성되어 있다.In addition, the upper surface (2) and the lower surface (2) of the cylindrical body portion 1 was to have a curved surface. When a cylindrical cylinder having a general shape is placed in an ice storage tank, the upper and lower portions of adjacent freezing vessels contact each other, thereby reducing the surface area and causing a problem that the flow of the antifreeze is not smooth on the entire surface. However, the present invention, when the antifreeze flows while the antifreeze flows to the outer surface of the body portion 1 accommodated in the ice heat storage tank, because the upper and lower surfaces (2, 3) of the cylindrical body portion 1 is formed in a curved surface, the antifreeze is The upper surface (2) and the lower surface (3) was allowed to flow smoothly along the surface. In this way, the antifreeze flows evenly over the entire surface of the cylinder so that freezing and thawing occur at a constant speed on the entire surface of the freezing vessel. In addition, an opening 7 for injecting an icing liquid is formed in the center of the upper surface 2.

또한, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 몸체부(1)의 측면에는 원주 방향을 따라 몸체부(1)의 중심방향으로 일정한 곡률을 가지고 오목하게 들어간 제1오목부(4)가 형성되어 있다. 제1 오목부(4)는 몸체부(1)의 내부에 수용될 결빙액이 결빙시 팽창할 경우, 함께 팽창되어 결빙액의 팽창에 필요한 여유공간을 확보할 수 있도록 한다.In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, a side surface of the body portion 1 is formed with a first recessed portion 4 recessed with a constant curvature in the center direction of the body portion 1 along the circumferential direction. have. When the icing liquid to be accommodated inside the body portion 1 expands upon freezing, the first concave portion 4 expands together to secure a free space for expanding the freezing liquid.

상기 제1 오목부(4)와 상하부면(2,3)의 곡면이 연결되는 부분에는 제2 오목부(5, 6)가 몸체부(1)의 원주를 따라서 형성되어 있으며, 제2 오목부(5, 6)의 오목하게 들어간 깊이는 상기 제1 오목부(4)의 깊이보다 작은 것이 바람직하며, 제2 오목부의 곡률 또한 제1 오목부의 곡률보다 작은 것이 바람직하다. 통상의 원통형상은 두 개가 측면에서 서로 접촉하고 있으면 서로 밀착되어 부동액이 흐를 수 있는 틈이 존재하지 않아 열전달이 접촉면에서 활발하게 되지 못한다. 하지만, 본 고안은 상하부면(2, 3)의 곡면과 마찬가지로 제2 오목부(5, 6)를 가지고 있기 때문에, 2개이상의 결빙용기가 서로 측면끼리 밀착되어 있는 경우에도 상기 제2 오목부(5, 6)에 의해 부동액이 흐를 수 있는 틈을 형성시켜 원활하게 흐르도록 하는 작용을 가진다.The second concave portions 5 and 6 are formed along the circumference of the body portion 1 at the portion where the first concave portion 4 and the curved surfaces of the upper and lower surfaces 2 and 3 are connected. It is preferable that the recessed depth of (5, 6) is smaller than the depth of the said 1st recessed part 4, and it is preferable that the curvature of a 2nd recessed part is also smaller than the curvature of a 1st recessed part. In the conventional cylindrical shape, when the two are in contact with each other on the side, there is no gap in which the antifreeze flows, so that heat transfer is not active in the contact surface. However, the present invention has the second concave portions 5 and 6 like the curved surfaces of the upper and lower surfaces 2 and 3, so that even when two or more freezing containers are in close contact with each other, the second concave portions ( 5, 6) to form a gap through which the antifreeze can flow to have a smooth flow.

또한, 본 고안의 또 다른 실시예를 나타내는 도 3을 참조하면, 상기 제1 오목부의 중심부에는 원주방향을 따라 외측으로 돌출하는 돌출부(9)가 형성되어 있다. 상기 돌출부(9)는 본 고안의 원통형 결빙용기가 빙축열조 내에서 소정의 각도를 가지고 서로 엇갈려서 배치되어 제1 오목부가 형성된 측면이 서로 밀착된 경우에, 상기 측면에서 서로 인접하는 결빙용기들 사이에 틈새를 형성시켜 부동액이 틈새를 통하여 결빙용기들 사이를 용이하게 흐를 수 있도록 한다.In addition, referring to FIG. 3, which shows another embodiment of the present invention, a protrusion 9 protruding outward in the circumferential direction is formed at the center of the first concave portion. The protruding portion 9 is arranged in the ice storage tank of the present invention to be alternately arranged at a predetermined angle in the ice storage tank so that the sides formed with the first concave portions are in close contact with each other, between the frost containers adjacent to each other in the side. A gap is formed so that the antifreeze can easily flow between the icing vessels through the gap.

도 6은 몸체부(1)의 상부면(2)에 형성된 개구부(7)에 부합하도록 형성된 마개(10)를 나타낸 사시도 및 몸체부에 결합된 모양을 나타내는 단면도이다.6 is a perspective view showing a stopper 10 formed to conform to the opening 7 formed in the upper surface 2 of the body portion 1 and a cross-sectional view showing a shape coupled to the body portion.

도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 마개(10)는 하부면(11)의 중심에서는 원통형상의 연장부(12)가 형성되어 있으며, 상기 연장부(12)의 외부직경은 상기 몸체부(1)의 개구부(7)의 내부직경과 맞물리도록 하여 몸체부(1) 내부에 충진된 결빙액이 누설되지 않도록 한다. 또한, 마개(10)의 하부면에는 상기 연장부(12)로부터 일정한 간격을 두고 떨어진 위치에서 돌출한 돌출부(13)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(13)는 초음파 밀봉시 융착되어 개구부(7) 및 몸체부(1)의 상부면(2)에 마개가 일체로 결합되도록 하여 다시 한번 결빙액의 누설을 방지한다. 일반적으로 마개의 재질은 융착 밀봉을 위하여 몸체부(1)의 재질과 동일한 HDPE를 사용하는 것이 바람직하다.Referring to (a) and (b) of Figure 6, the stopper 10 is formed in the center of the lower surface 11 of the cylindrical extension portion 12, the outer diameter of the extension portion 12 is The inner diameter of the opening 7 of the body portion 1 is engaged to prevent the icing liquid filled in the body portion 1 from leaking. In addition, the lower surface of the stopper 10 is formed with a protrusion 13 protruding from a position spaced apart from the extension portion 12 by a predetermined interval, the protrusion 13 is fused at the time of ultrasonic sealing is the opening 7 And the stopper is integrally coupled to the upper surface (2) of the body portion (1) to prevent the leakage of the icing liquid once again. In general, it is preferable to use the same HDPE as the material of the body part 1 for the fusion sealing of the stopper.

도 7은 또 다른 실시예의 마개를 결합한 본 고안에 따르는 결빙용기를 나타낸 단면도이다. 도 7을 참조하면, 마개(10)의 연장부(12)에서 다시 연장되는 열전달 촉진부(14)가 마개(10)보다 작은 직경을 가진 원통형상으로 몸체부의 내부까지 연장된다. 또한, 열전달 촉진부(14)에서 분지되는 적어도 하나 이상의 가지부(15)가 형성되어 있다. 상기 열전달 촉진부(14) 및 가지부(15)는 결빙용기의 내부에 설치되어 있기 때문에, 결빙 및 해빙시, 열전달 촉진부, 가지부를 통해서 몸체부의 내부에서 결빙 및 해빙을 촉진하게 함으로써, 결빙용기의 내부 및 외부에서 동시에 결빙 및 해빙을 진행시키게 하여 결빙 및 해빙 능력을 향상시킬 수 있다.7 is a cross-sectional view showing a freezing container according to the present invention combined the stopper of another embodiment. Referring to FIG. 7, the heat transfer facilitator 14 extending from the extension part 12 of the stopper 10 extends to the inside of the body part in a cylindrical shape having a diameter smaller than the stopper 10. In addition, at least one branch portion 15 branched from the heat transfer promoting portion 14 is formed. Since the heat transfer facilitating portion 14 and the branch portion 15 are installed in the freezing container, the freezing container is made to promote freezing and thawing inside the body part through the heat transfer facilitating portion and the branching part when freezing and thawing. It is possible to improve the freezing and thawing ability by allowing the freezing and thawing to proceed simultaneously inside and outside of the.

상기의 구성을 가지고 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention with the above configuration as follows.

본 고안의 결빙용기를 사용할 때는 내부에 물 또는 적당한 냉열보존용 결빙액을 개구부(7)를 통해서 주입한 후, 마개(10)를 삽입하여 결빙액이 누설되지 않도록한다. 이 후, 초음파 밀봉을 통해서 마개(10)의 하부면에 형성된 돌출부(13)를 녹여서 개구부(7) 및 몸체부(1)의 상부면에 마개(10)의 하부면이 융착 밀봉되도록 한다.When the ice container of the present invention is used, water or an appropriate cold heat preservation ice liquid is injected through the opening 7, and then a stopper 10 is inserted to prevent the ice liquid from leaking. Thereafter, the protrusions 13 formed on the lower surface of the stopper 10 are melted by ultrasonic sealing so that the lower surface of the stopper 10 is fusion-sealed to the upper surface of the opening 7 and the body part 1.

상기와 같이 결빙액을 주입한 결빙용기는 빙축열조에 담겨지게 되며, 결빙용기의 외부에는 부동액이 흐르게 된다. 본 고안의 결빙용기는 원통형으로 형성되어 있어 단위 부피당 빙충진율을 높일 수 있다. 빙축열 시스템이 가동되어 냉동기를 통해서 저온 상태의 부동액이 결빙용기를 외부를 흐르게 되면, 곡면으로 이루어진 몸체부(1)의 상하부면(2, 3), 제2 오목부(5, 6), 돌출부(9)를 따라 부동액이 흐르게 되어 몸체부(1)의 표면에 고르게 열전달이 이루어 질 수 있도록 한다. 또한, 제2 오목부(5, 6)는 결빙용기가 측면끼리 서로 맞닿아 있을 경우에도 틈을 형성할 수 있어 부동액의 흐름을 원활하게 할 수 있다. 또한, 상기 돌출부(9)는 결빙용기가 소정의 각도로 엇갈려 배열되어 인접하는 결빙용기의 제1 오목부가 맞닿아 있는 경우에 틈새를 형성할 수 있어서 부동액의 흐름을 용이하게 할 수 있다. 따라서, 몸체부(1) 내부의 결빙액은 부동액과 결빙용기의 전표면에 걸쳐 고르게 열교환을 하게 되어 결빙이 이루어지게 된다.As described above, the freezing container injecting the freezing liquid is contained in the ice storage tank, and the antifreeze flows to the outside of the freezing container. The ice container of the present invention is formed in a cylindrical shape to increase the ice filling rate per unit volume. When the ice storage system is activated and the antifreeze liquid of the low temperature state flows through the freezer, the upper and lower surfaces (2, 3), the second concave portions (5, 6), and the protrusions of the curved body portion (1) The antifreeze flows along 9) to allow heat transfer to the surface of the body portion 1 evenly. In addition, the second concave portions 5 and 6 can form a gap even when the freezing containers are in contact with each other, so that the flow of the antifreeze can be smoothly performed. In addition, the protruding portion 9 may form a gap when the icing containers are alternately arranged at a predetermined angle so that the first concave portions of the adjacent icing containers abut, thereby facilitating the flow of the antifreeze. Thus, the icing liquid inside the body 1 is heat-exchanged evenly over the entire surface of the antifreeze and the icing container to be frozen.

몸체부(1) 내부에 결빙이 발생하면, 결빙액의 부피가 팽창하게 되며, 따라서 제1 오목부(4)가 부풀어져서 결빙액의 팽창을 수용하게 된다. 이 후, 낮 시간에 결빙용기를 해빙시킬 경우에도 상기 결빙시와 마찬가지로 곡면으로 이루어진 몸체부(1)의 상하부면(2, 3), 제2 오목부(5, 6), 및 돌출부(9)의 의해서 인접하는결빙용기들 사이에 형성된 틈새로 부동액이 용이하게 흐르게 되어 몸체부(1)의 표면에 고르게 열전달이 이루어 질 수 있도록 한다.When freezing occurs inside the body portion 1, the volume of the freezing liquid is expanded, and thus the first concave portion 4 is inflated to accommodate the expansion of the freezing liquid. Thereafter, even when the ice container is thawed during the day time, the upper and lower surfaces 2 and 3, the second concave portions 5 and 6, and the protruding portion 9 of the body portion 1 having a curved surface as in the case of the above-mentioned freezing. By the antifreeze flows easily to the gap formed between the adjacent freezing containers so that the heat transfer evenly to the surface of the body portion (1).

또한, 본 고안의 또 다른 실시예의 마개(10)를 사용하게 되면 몸체부(1)의 표면 뿐 만이 아니라, 열전달 촉진부(14)를 통해서 몸체부(1)의 내부에서도 외부와 함께 결빙 및 해빙이 이루어져 보다 결빙 및 해빙의 속도를 높일 수 있다.In addition, when the stopper 10 of another embodiment of the present invention is used, not only the surface of the body part 1 but also the inside of the body part 1 through the heat transfer facilitating part 14 together with the outside and freezing and thawing. This makes it possible to speed up the freezing and thawing more.

본 고안은 전체적인 형상을 구형에 비해서 단위 부피당 더 큰 부피를 가질 수 있는 높이와 지름이 동일한 원통형의 결빙용기를 제공하여 방축열조의 크기를 줄여 설치 면적 축소 및 설치 경비를 절감할 수 있다.The present invention provides a cylindrical ice container having the same height and diameter that can have a larger volume per unit volume than a spherical shape, thereby reducing the size of the heat storage tank and reducing the installation area and reducing the installation cost.

또한, 본 고안은 원통형결빙용기의 상하부면에 곡률을 주고, 원통형 결빙용기의 측면을 따라 오목부 및 돌출부를 형성시켜 부동액의 순환 및 결빙액의 팽창에 대응할 수 있으며, 결빙용기의 외표면을 따라 흐르는 부동액의 흐름을 원활하게 하여 결빙 및 해빙 능력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention gives a curvature to the upper and lower surfaces of the cylindrical ice container, can form a recess and a projection along the side of the cylindrical ice container to respond to the circulation of the antifreeze and the expansion of the freezing liquid, along the outer surface of the ice container It can improve the freezing and thawing ability by smoothing the flow of the antifreeze flowing.

또한, 본 고안은 마개를 초음파 융착 밀봉할 수 있게 함으로써, 결빙액의 누설을 방지할 수 있다.In addition, the present invention can prevent the leakage of the icing liquid by making the stopper ultrasonic sealing.

또한, 본 고안은 마개에 몸체부의 중심까지 연장하는 열전달 촉진부 및 가지부를 구비함으로써, 몸체부의 외부 및 내부에서 함께 결빙 및 해빙이 이루어지게 함으로써 결빙 및 해빙 능력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention has a heat transfer promoting portion and the branch portion extending to the center of the body portion in the stopper, it is possible to improve the freezing and thawing ability by making the freezing and thawing together outside and inside the body portion.

Claims (6)

캡슐형 빙축열 냉방시스템에 사용하기 위해서 내부에 결빙액을 충전하기 위한 중공부가 형성된 결빙용기로서,A freezing container having a hollow portion for filling a freezing liquid therein for use in an encapsulated ice heat storage cooling system, 몸체부는 높이와 지름이 동일한 원통형의 형상을 가지며; 몸체부의 상부면 및 하부면은 부동액의 흐름을 원활하게 하기 위해서 곡면형상을 가지며; 몸체부의 원형 측면을 따라 결빙시 부피팽창을 용이하게 하기 위해서 제1 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 결빙용기.The body portion has a cylindrical shape of the same height and diameter; The upper and lower surfaces of the body portion have a curved shape to smoothly flow the antifreeze; A freezing container characterized in that the first concave portion is formed to facilitate volume expansion during freezing along the circular side of the body portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 몸체부에 형성된 제1 오목부와 상하부면과의 연결부분에는 부동액의 흐름을 용이하게 하기 위한 제2 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 결빙용기.And a second concave portion for facilitating the flow of the antifreeze is formed in the connection portion between the first concave portion and the upper and lower surfaces formed on the body portion. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 몸체부에 형성된 제1 오목부의 중심부에는 외측으로 돌출하는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 결빙용기.Ice container formed in the center of the first concave portion formed in the body is formed with a protrusion protruding outward. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 몸체부의 상부면에는 결빙액을 상기 중공부로 투입하기 위한 개구부가 형성되며, 결빙액을 투입한 후에 개구부를 밀봉하기 위한 마개를 더 포함하는 것을특징으로 하는 결빙용기.The upper surface of the body portion is formed with an opening for injecting the freezing liquid into the hollow portion, the freezing container characterized in that it further comprises a stopper for sealing the opening after injecting the freezing liquid. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 마개는 하부면에 원주방향으로 돌출부를 구비하여 초음파 밀봉시 녹아서 상기 개구부에 녹아서 융착되도록 하는 것을 특징으로 하는 결빙용기.The stopper is provided with a protruding portion in the circumferential direction on the lower surface to melt during ultrasonic sealing to melt in the opening to be fused. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 마개의 하부면에서 몸체부의 중심까지 마개와 일체로 연장되는 열전달 촉진부와, 상기 열전달 촉진부에서 방사상으로 분지되는 가지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결빙용기.And a heat transfer facilitator integrally extending from the lower surface of the stopper to the center of the body part, and a branch branched radially from the heat transfer facilitator.
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