KR20140091911A - Cold-storage module using brine-cooled heat exchanger system. - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 축냉모듈을 이용한 브라인 냉각 열교환 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저렴한 심야전력으로 AC냉동기를 가동하여 주간에 냉장·냉동차량, 저온저장고와 같은 냉장·냉동물품을 보관하는 적재함 내부의 적정온도를 유지하기 위한 저온 열에너지를 적재함 내부에 설치되어 있는 축냉실 내부에 부착된 다수의 축냉모듈(Cold-Storage Module)내부에 충진된 저온 잠열 P.C.M(Phase Change Material)에 저장 한 후, 주간에 AC냉동기 시스템의 가동 없이 송풍기를 사용하여 적재함 내부 공기를 축냉실 내부에 설치된 다수의 축냉모듈(Cold-Storage Module) 내부에 충진된 저온 잠열 P.C.M(Phase Change Material)이 상태변화(액체에서 고체)를 거치며 저장한 저온열에너지와 열교환 시키는데 있어서, 저온 잠열 P.C.M(Phase Change Material)과 열교환을 통해 냉각된 브라인(Brine)을 매개체로 하여 1차 냉각 시킨후, 축냉모듈에서 자연방냉되는 저온열에너지와 2차 열교환을 통해 공기를 멀티 냉각시켜 적재함 내부로 송풍하여 적재함 내부를 적정온도로 유지 시키게 된다.The present invention relates to a brine cooling heat exchange system using a cold storage module, and more particularly, to a brine cooling heat exchange system using a cold storage module. More particularly, the present invention relates to a brine cooling heat exchange system using a cold storage module, Temperature heat energy to maintain the temperature is stored in a low-temperature latent heat PCM (Phase Change Material) filled in a plurality of cold-storage modules attached to the inside of the shaft cooling chamber installed in the load chamber, The low temperature latent heat PCM (Phase Change Material) filled in a plurality of cold-storage modules installed inside the cooling chamber through the air in the loading chamber through the blower without operating the refrigerator system passes through the state change (liquid to solid) In order to exchange heat with the stored low temperature thermal energy, a low temperature latent heat PCM (Phase Change Material) and a brine cooled by heat exchange And as an object after cooling the first, by a multi-cooling air through the low-temperature thermal energy and the secondary heat exchanger is natural cooling in chuknaeng module by blowing into the loading area, thereby keeping the internal charger to the proper temperature.
이때, 축냉실 내부에 설치되어 있는 축냉모듈에는 AC냉동기의 팽창밸브에서 나오는 냉매가 순환하는 증발용 냉매순환관(Refrigerant circulation pipe)이 설치되어있어, 야간에 AC냉동기 가동 시 열교환을 통해 축냉모듈 내부에 충진된 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)이 상태변화(액체에서 고체)를 하며, 저온 열에너지를 저장하고, 저장된 저온열에너지와 축냉모듈에 설치된 브라인순환관(Brine circulation pipe)내부의 브라인(Brine)이 열교환을 통해 냉각되어 브라인(Brine) 순환펌프에 의해 브라인(Brine)순환 열교환 코일(Coil)내부를 순환하며, 축냉함 상부에 설치된 송풍기에 의해 적재함 내부 공기가 브라인(Brine)순환 열교환 코일(Coil)을 통과하며 1차 열교환을 통해 냉각된 후, 공기순환통로를 통해 다수의 축냉모듈이 병렬 및 직렬로 부착되어 있는 축냉실 하부를 통과하며 축냉모듈에서 자연방냉되는 저온열에너지와 2차 열교환을 통해 멀티 냉각되어 송풍기의 배출구를 통해 송풍되어 원하는 적재함 내부의 적정 냉동·냉장 온도를 유지시킬 수 있게 되어 별도의 유류 및 주간 피크시간 대에 냉동기의 가동 없이 냉장·냉동물품을 신선하게 보관 및 운반 할 수 있게 됨으로서, 냉동기를 작동시키기 위해 소비되는 유류 및 CO2를 절감시켜 경제성을 향상시킬 수 있도록 한 축냉모듈을 이용한 브라인 냉각 열교환 시스템에 관한 것이다.At this time, a refrigerant circulation pipe for evaporation, in which the refrigerant exiting from the expansion valve of the AC refrigerator is circulated, is installed in the axial cooling module, and when the AC refrigerator is operated at night, (Low-temperature latent heat PCM (Phase Change Material) filled in a solid state), stores low temperature thermal energy, and stores the stored low temperature heat energy and Brine inside the brine circulation pipe installed in the water- The cooling air is circulated through a brine circulation heat exchanger coil by a brine circulation pump and the air in the loading box is circulated through a brine circulation heat exchange coil Coil ), Cooled through the primary heat exchange, passed through the lower portion of the axial cooling chamber in which a plurality of axial cooling modules are attached in parallel and in series through the air circulation passage And it is multi-cooled by low-temperature heat energy naturally cooled by the water-cooling module and secondary heat exchange, and can be blown through the outlet of the blower to maintain the proper freezing and refrigerating temperature inside the desired loading box, The present invention relates to a brine cooling heat exchange system using an ice-cooled module that can save and transport freshly refrigerated and frozen articles without operation of the refrigerator, thereby reducing the amount of oil and CO 2 consumed for operating the refrigerator, .
일반적으로 축냉식 냉동시스템은 상대적으로 전력수요가 적고 전력비용이 저렴한 심야시간에 냉동기를 가동하여 냉열을 축열하고, 주간에 심야에 축열된 냉열을 이용하여 냉장·냉동 차량 및 저온저장고의 적재함 내부 적정 온도를 유지 시키 는 방식의 냉동시스템 이다. 축냉식 냉동시스템은 전력 피크 부하 절감 및 냉동기 가동을 위한 유류비용, 전력비용이 절감됨에 따라 저온운송용 트럭과 소형 저온창고용으로 개발되어 보급되고 있다. 도 1 에는 종래기술에 의한 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)의 저장용 축냉모듈을 이용한 보냉차량이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 내부에 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)이 충진되어 있는 다수의 축냉모듈을 축냉실 내부에 병렬또는 직렬로 부착한 후, 축냉실 하부 및 상부에 설치되어 있는 송풍기를 사용하여 적재함 내부의 공기를 축냉모듈에서 자연방냉되는 저온열에너와의 열교환을 통해 냉각시켜 천정 토출구를 통해 적재함 내부로 송풍함으로써 적재함 내부를 냉장·냉동을 위한 적정 온도로 유지 하게 된다.Generally, the cooling-type refrigeration system operates the refrigerator in the late night hours with relatively low electric power demand and low electric power cost, and uses the cold heat stored in the middle of the day to heat the refrigerator, refrigerator, Of the refrigeration system. The cooling-type refrigeration system is being developed and deployed for low-temperature transportation trucks and small-scale low-temperature warehouses as energy costs and power costs for power peak operation and refrigerator operation are reduced. 1 shows a cold storage vehicle using a cold storage module for storage of a low temperature latent heat P.C.M (Phase Change Material) according to the prior art. As shown in the figure, a plurality of hot-water cooling modules filled with a low-temperature latent heat PCM (Phase Change Material) are installed in parallel or in series in the axial cooling chamber, and then the blower installed in the lower and upper portions of the axial cooling chamber, Cooling air is cooled by heat exchange with the natural hot-cold heat in the hot-water cooling module, and the air is blown into the loading chamber through the ceiling discharge port to maintain the inside of the loading chamber at a proper temperature for refrigeration and freezing.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)이 충진되어 있는 축냉모듈을 이용한 열교환 시스템은 적재함 내부 공기와 열교환 하는데 있어서, 시간이 경과됨에 따라 축냉모듈 외부에 성애가 두껍게 생성되며 단열층을 형성함에 따라 적재함 내부의 공기와 축냉모듈에서 자연방냉되는 저온열에너지와의 열교환 효율이 떨어져 적재함 내부를 적정온도로 유지하는 시간이 단축되는 심각한 문제가 발생되고 있다.However, in the heat exchange system using the hot-water cooling module in which the low temperature latent heat PCM (Phase Change Material) according to the related art as described above is packed, heat exchange with the air in the loading space is caused to increase the thickness of the hot- There is a serious problem that the heat exchange efficiency between the air inside the loading chamber and the low temperature thermal energy which is naturally cooled by the water cooling module is reduced due to the formation of the heat insulating layer and the time for maintaining the inside of the loading chamber at a proper temperature is shortened.
저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)이 충진 되어 있는 축냉모듈을 사용한 냉각시스템에 대한 대표적인 것은 [문헌 1]을 예로 들 수 있다. 이를 간략하게 살펴보면 저렴한 심야전력을 사용하여 AC냉동기를 가동시켜 보냉차량의 적재함 내부전면에 설치되어 있는 축냉실 내부에 부착되어있는 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)이 충진되어 있는 다수의 축냉모듈에 저온열에너지를 저장한 후, 주간에 보냉차량의 운행 시 냉동기를 가동하지 않고, 축냉실 하부 및 상부에 설치되어있는 송풍기를 사용하여 적재함 내부의 공기를 다수의 축냉모듈에서 자연방냉되는 저온 열에너지와의 열교환을 통해 냉각시켜 천정 토출구를 통해 적재함 내부로 송풍함으로써 적재함 내부를 냉장·냉동을 위한 적정 온도로 유지 하게 된다. 이러한 [문헌 1]은 전기료가 저렴한 심야전력을 이용하여 보냉차량 내부의 적정온도를 유지할 수 있게 되어, 운행중 냉동기를 가동하는데 필요한 별도의 유류비용과 CO2의 배출을 감소시킬 수 있다.An example of a cooling system using an ice-cooled module in which a low-temperature latent heat P.C.M (Phase Change Material) is filled is a typical example [Document 1]. In this case, the AC refrigerator is operated using low-cost night-time power, and a plurality of cold-storage modules filled with low-temperature latent heat PCM (Phase Change Material) attached to the inside of the shaft cold room installed in the inside of the load- After the heat energy is stored, the air in the loading box is heat-exchanged with the low-temperature thermal energy naturally cooled by the plurality of condensing modules by using the blower installed in the lower and upper portions of the shaft cooling chambers, And is blown into the loading box through the ceiling discharge port to maintain the inside of the loading box at a proper temperature for refrigeration and freezing. This [Patent Document 1] can maintain the proper temperature inside the cold storage vehicle by using low-priced nighttime electric power, so that it is possible to reduce the extra oil cost and CO2 emission required to operate the refrigerator during operation.
[문헌 1] KR 10-0916217 2009.09.01[Document 1] KR 10-0916217 2009.09.01
그러나, 상기 [문헌 1]은 축냉실 내부에 다수의 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)이 충진 되어 있는 축냉모듈을 설치하여 축냉실 하부 및 상부에 부착되어 있는 송풍기를 가동하여 축냉모듈의 외부표면에서 자연방냉 되는 저온 열에너지와 적재함 내부 공기와의 열교환을 통해 적재함 내부의 공기를 냉각시켜 적정온도를 유지하게 되나, 시간이 지남에 따라 축냉모듈 외부표면에 두껍게 생성된 성애가 단열층을 형성하여 열교환 효율이 급격히 떨어짐에 따라 적재함 내부를 냉장·냉동을 위한 적정온도로 유지하는 시간이 단축되는 문제점 발생되어 축냉시스템 효율저하에 따른 저장물품의 신선도 유지에 악영향을 미치고 있다.[0004] However, in the above-mentioned [1], there is provided an axial cooling module in which a plurality of low-temperature latent heat PCM (phase change material) are filled in the axial cooling chamber and the blower attached to the lower and upper axial cooling chambers is operated, The heat inside the loading box is cooled by the heat exchange between the low temperature thermal energy naturally cooled and the air inside the loading box to maintain the proper temperature. However, as time passes, There is a problem that the time for maintaining the inside of the loading compartment at an appropriate temperature for refrigeration and freezing is shortened due to a sudden drop, which adversely affects the maintenance of the freshness of the storage article due to the decrease in efficiency of the cooling system.
따라서, 본 발명의 목적은 전력비용이 저렴한 심야시간에 AC냉동기를 가동하 여 축냉실에 설치된 다수의 축냉모듈 내부에 충진된 저온 잠열P.C.M(Phase Change Material)이 상변화(액체에서 고체)를 거치며 저장한 저온 열에너지를 사용하여 주간에 냉동기 가동 없이 적재함 내부 공기와 열교환 시켜 공기를 냉각함에 있어서, 열교환 방식을 바꾸어 송풍기를 사용하여 다수의 축냉모듈 내부에 충진된 저온 잠열 P.C.M(Phase Change Material)에 저장된 저온열에너지를 브라인(Brine)을 매개체로 적재함 내부 공기와 1차 열교환 후, 축냉실 하부의 단열처리 되지 않은 축냉모듈에서 자연방냉되는 저온열에너지와 2차 열교환을 통해 멀티 냉각시켜 적재함 내부로 배출시킴으로서 저온 열에너지의 손실 없이 열교환 효율을 극대화 시켜 장시간 냉장·냉동차량 및 저온 저장고와 같이 냉장·냉동물품이 보관되어 있는 적재함 내부의 적정온도를 유지 할 수 있도록, 축냉모듈에는 AC냉동기의 냉매순환관이 밀착되어 위치할 수 있도록 삽입 홀(hole)이 형성되어 있어, 야간에 AC냉동기 가동 시 열교환을 통해 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)이 상태변화(액체에서 고체)를 하며 저온 열에너지를 저장 하고, 주간에는 AC냉동기를 가동하지 않고, 축냉모듈에 충진되어 있는 저온잠열 P.C.M에 저장된 저온열에너지와 열교환하며 냉각되는 브라인(Brine)이 순환하는 브라인 순환관이 밀착되어 위치할수 있도록 냉매순환관 삽입 홀(hole)과 별도로 브라인 순환관 삽입 홀(hole)이 형성되어 있어, 브라인(Brine)순환 펌프(Pump)를 사용하여 저온열에너지가 저장된 축냉모듈과 열교환을 통해 냉각된 브라인(Brine)을 전열핀으로 구성된 브라인(Brine)순환 열교환 코일(Coil) 내부로 순환시키며 송풍기를 사용하여 적재함 내부 공기를 브라인(Brine)순환 열교환 코일(Coil)에 통과시켜, 1차 열교환 후 공기순환통로를 통해 다수의 축 냉모듈이 병렬 및 직렬로 부착되어 있는 축냉실 하부를 통과하며 단열처리되지 않은 축냉모듈에서 자연방냉되는 저온열에너지와 2차 열교환을 통해 멀티 냉각되어 송풍기의 배출구를 통해 송풍되어 원하는 적재함 내부의 적정 냉장·냉동 온도를 유지시킬 수 있게 되는 축냉모듈을 이용한 브라인 냉각 열교환 시스템의 구조를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for operating an AC refrigerator in a low-power, low-light-hour, night-time, low-temperature latent heat PCM (Phase Change Material) In the cooling of the air by exchanging heat with the air inside the loading box without operating the refrigerator in the daytime by using the stored low temperature thermal energy, it is possible to change the heat exchange method and to use the blower to store the low temperature latent heat PCM (Phase Change Material) Low temperature thermal energy is loaded by brine. After the first heat exchange with the inside air, it is cooled by the low temperature thermal energy which is naturally cooled by the unseasoned cold cooling module in the lower part of the shaft cooler and by the secondary heat exchange. Maximizes the heat exchange efficiency without loss of heat energy and provides long-term refrigerated / frozen vehicles and low-temperature storage In order to maintain the proper temperature inside the loading box in which the refrigerated and frozen articles are stored, an insertion hole is formed in the cold storage module so that the refrigerant circulation pipe of the AC refrigerator can be closely positioned, The low temperature latent heat PCM (Phase Change Material) makes a state change (solid in liquid) through heat exchange at the time of operation, stores low temperature thermal energy, does not operate the AC refrigerator during the day, A brine circulation pipe insertion hole is formed separately from a refrigerant circulation pipe insertion hole so that the brine circulation pipe circulating the heat exchanged with the heat energy can be closely adhered to the brine circulation pipe, The heat exchanger of the cooling unit and the brine cooled by the heat exchange with the cold thermal energy storing the low temperature heat energy by using the pump is called the brine circulation heat exchange Circulating the inside air of the loading box through a circulating heat exchanger coil of the brine by using a blower and connecting a plurality of the axial cooling modules in parallel and in series through the air circulation passage after the primary heat exchange The heat exchanger is cooled by multi-cooling through low-temperature heat energy and secondary heat exchange, which are naturally cooled by an ice-cooled module that passes through the lower portion of the axial cold chamber, and can be blown through the outlet of the blower to maintain a proper refrigerating / And a structure of the brine cooling heat exchange system using the cooling and cooling module.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 저렴한 심야전력으로 AC냉동기를 가동하여 주간에 냉장·냉동차량, 저온저장고 적재함 내부의 적정온도를 유지하기 위한 저온 열에너지를 적재함 내부 전면에 설치되어 있는 축냉실의 내부에 부착되는 다수의 축냉모듈에 충진된 저온 잠열 P.C.M(Phase Change Material)에 저장 한 후, 주간에 AC냉동기 시스템의 가동 없이 송풍기를 사용하여 적재함 내부 공기를 축냉실 내부에 부착되어진 다수의 축냉모듈에 충진된 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)과 열교환을 통해 냉각되어진 브라인(Brine)을 매개체로 1차 열교환 후 공기순환통로를 통해 다수의 축냉모듈이 병렬 및 직렬로 부착되어 있는 축냉실 하부를 통과하며 단열 처리되지 않은 축냉모듈에서 자연방냉되는 저온열에너지와 2차 열교환을 통해 멀티 냉각되어 송풍기의 배출구를 통해 송풍되어 적재함 내부를 적정온도로 유지 시키는데 있어서, 축냉실 외부 및 축냉실 내부에 설치되어 있는 병렬 또는 직렬로 밀착하여 부착되어진, 다수의 축냉모듈 결합체의 하부를 제외하고는 단열재를 부착하여 적재함 내부 공기와의 불필요한 열교환을 차단하여 성애 발생을 억제하고, 축냉모듈에는 AC냉동기의 냉매 순환관이 밀착되어 위치할 수 있도록 삽입 홀 (hole)이 형성되어 있어, 야간에 AC냉동기 가동 시 열교환을 통해 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)이 상태변화(액체에서 고체)를 하며 저온 열에너지를 저장 하고, 냉매순환관 삽입 홀(hole)과 별도로 브라인 순환관 삽입 홀(hole)이 형성되어 있어, 주간에 브라인(Brine)순환 펌프(Pump)를 사용하여 저온열에너지가 저장된 축냉모듈과 열교환을 통해 냉각된 브라인(Brine)을 전열핀으로 구성된 브라인(Brine)순환 열교환 코일(Coil) 내부로 순환시키며 송풍기를 사용하여 적재함 내부 공기를 브라인(Brine)순환 열교환 코일(Coil)에 통과시켜 1차 열교환을 통해 냉각시키며, 냉매순환관 삽입 홀(hole) 및 브라인 순환관 삽입 홀(hole)과 별도로 축냉모듈에 형성된 냉기 이동 홀(hole)을 따라 저온열에너지가 단열재가 부착되지 않은 축냉모듈 결합체 하부로 이동 및 자연방냉되어 1차 열교환되어 냉각된 적재함 내부 공기와 2차 열교환을 통해 멀티 냉각된 공기를 송풍기의 배출구를 통해 송풍시킴으로서 원하는 적재함 내부의 적정 냉동·냉장 온도를 유지시킬 수 있도록 한 구조로, 기존 축냉실 내부에 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)이 충진된 다수의 축냉모듈을 부착하여 축냉모듈 외부로 자연 방냉 되는 저온 열에너지와 적재함 내부 공기와의 열교환을 통해 적재함 내부의 적정 온도를 유지하는 방식을 바꾸어, 축냉실 외부 및 다수의 축냉모듈 결합체가 형성하는 6면체에서 하부 1면을 제외한 5면에 단열재를 부착하여 축냉실 외부 및 축냉실과 밀착되어 있는 다수의 축냉모듈 표면에 성애를 발생시키지 않고, 축냉실 내부에 부착되는 다수의 병렬 및 직렬로 설치되는 축냉모듈에는 AC냉동기의 냉매순환관이 밀착되어 위치할 수 있도록 삽입 홀(hole)이 형성되어 있어, 야간에 AC냉동기 가동 시 냉매순환관과의 열교환을 통 해 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)이 상태변화(액체에서 고체)를 하며 저온 열에너지를 저장 하고, 냉매 순환관 삽입 홀(hole)과 별도로 브라인 순환관 삽입 홀(hole)이 형성되어 있어, 주간에 냉동기의 가동 없이 브라인(Brine)순환 펌프(Pump)를 사용하여 저온열에너지가 저장된 축냉모듈과 열교환을 통해 냉각된 브라인(Brine)을 전열핀으로 구성된 브라인(Brine)순환 열교환 코일(Coil) 내부로 순환시키며 송풍기를 사용하여 적재함 내부 공기를 브라인(Brine)순환 열교환 코일(Coil)에 통과시켜, 1차 열교환을 통해 냉각시키고, 냉각된 공기를 공기순환통로를 통해 다수의 축냉모듈이 병렬 및 직렬로 부착되어 있는 축냉실 하부로 통과시킴으로서 축냉모듈 결합체에서 자연방냉되는 저온열에너지와 2차 열교환을 통해 멀티 냉각시켜 송풍기의 배출구를 통해 송풍함으로서, 적재함 내부를 냉장·냉동을 위한 적절한 온도로 유지시키는 구조로 되어있어, P.C.M에 저장된 저온열에너지의 손실을 줄이고, 열교환 효율을 높여 오랜 시간동안 적재함 내부를 적정 온도로 유지시킬 수 있으며, 축냉실의 설치 작업 효율 증대와 이상적인 냉기 강제순환 구조를 제공함에 따라, 보급을 확대하고 냉동기를 작동시키기 위해 소비되는 유류 및 전력과 CO2를 절감시켜 경제성을 향상시킬 수 있도록 한 매우 유용한 발명인 것이다.The object of the present invention is to provide a refrigerator and a refrigerator which are capable of operating the AC refrigerator with an inexpensive night-time power so as to store low-temperature thermal energy for maintaining a proper temperature inside the refrigerating / Temperature cold latent PCM (Phase Change Material) filled in a plurality of cold-storage modules attached to a plurality of cold-storage modules attached to the cooling chamber, and then, by using a blower without operating the AC refrigerator system during the day, Through the air circulation passage after the primary heat exchange through the filled low temperature latent heat PCM (phase change material) and the brine cooled through the heat exchange, through the lower portion of the axial cooling chamber in which a plurality of axial cooling modules are attached in parallel and in series It is multi-cooled through low-temperature heat energy and secondary heat exchange, which are naturally cold-cooled by the heat-insulated, In order to maintain the interior of the loading chamber at a proper temperature, a heat insulating material is attached except for the lower part of a plurality of cooling module assemblies closely attached in parallel or in series, which are provided outside the shaft cooling chamber and inside the shaft cooling chamber. An insertion hole is formed so as to prevent unnecessary heat exchange with the air to prevent the occurrence of sexual intercourse and to allow the refrigerant circulation pipe of the AC refrigerator to be positioned in close contact with the cold storage module, Phase change material (PCM) changes state (solid in liquid), stores low temperature thermal energy, and has brine circulation pipe insertion hole separately from refrigerant circulation pipe insertion hole. Brine) By using a circulation pump (Pump), it is cooled by the heat-shrinking module and the brine cooled by heat exchange. Circulating heat exchanger coils through a brine circulation heat exchanger coil and blowing air through the brine circulation heat exchanger coils through the primary heat exchanger using a blower to cool the circulation tube holes, And the brine circulation pipe are moved to the lower part of the joint of the cooling unit module where the heat insulating material is not adhered along the cooler moving hole formed in the hot-water circulation module separately from the hole for inserting the brine circulation pipe, And a secondary heat exchanger to blow air through the outlet of the blower so as to maintain the proper freezing and refrigerating temperature inside the desired loading box. A low temperature latent heat PCM (Phase Change Material) Loaded by heat exchange between low-temperature thermal energy that naturally cools to the outside of the cooling unit by attaching a large number of packed condensing modules and air in the loading chamber The method of maintaining the proper temperature inside is changed so that a heat insulating material is attached to five surfaces excluding the lower one surface of the hexahedron formed by the outer surface of the axial cooling chamber and the plurality of the cooling shaft module assemblies, A plurality of parallel and series-installed cooling and cooling modules attached to the interior of the axial cooling chamber without causing sexual intercourse on the surface of the axial cooling module are formed with insertion holes so that the refrigerant circulation pipe of the AC refrigerator can be closely contacted and positioned, During the night when the AC refrigerator is in operation, the low temperature latent heat PCM (Phase Change Material) changes state (liquid to solid) through the heat exchange with the refrigerant circulation tube, stores the low temperature thermal energy, And a circulation pipe insertion hole is formed. Thus, by using a brine circulation pump without operating the refrigerator in the daytime, heat exchange is performed with the cooling unit storing the low temperature thermal energy The brine is circulated into the brine circulation heat exchange coil (coil) composed of the heat transfer fins. The blower is used to pass the inside air through the brine circulation heat exchange coil to perform the primary heat exchange. And the cooled air is passed through the air circulation passage to the lower portion of the axial cooling chamber in which the plurality of axial cooling modules are attached in parallel and in series so that the cooling air is cooled by the low temperature thermal energy naturally cooled by the combined cooling unit, And the inside of the loading unit is maintained at a suitable temperature for refrigeration and freezing, thereby reducing the loss of low-temperature thermal energy stored in the PCM, increasing the heat exchange efficiency, and maintaining the inside of the loading chamber at an appropriate temperature for a long time As the installation efficiency of the shaft cold room is increased and the ideal cold circulation structure is provided, To enlarge and reduce the fuel and the power and CO 2 is consumed for operating the refrigerator to be a very useful inventors to improve the economics.
상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 저렴한 심야전력으로 AC냉동기를 가동하여 주간에 AC냉동기의 가동 없이 냉장·냉동차량, 저온저장고 와 같은 냉장·냉동물품을 저장하는 적재함 내부의 적정 냉각온도를 유지하기 위하여 축냉실에 부 착 설치되어 있는 다수의 축냉모듈에 충진되어 있는 저온 열에너지를 상변화(액체에서 고체)를 통해 저장하는 P.C.M(Phase Change Material)에 저장하고, 송풍기를 사용하여 저장된 저온 열에너지와의 열교환을 통해 냉각되는 브라인(Brine)을 매개체로 적재함 내부 공기를 1차열교환 시켜 냉각시킨 후, 축냉실 내부의 축냉모듈 결합체 하부에서 자연방냉되는 저온 열에너지와 2차 열교환을 통해 멀티냉각 후, 송풍기의 배출구를 통해 송풍시킴으로서 원하는 적재함 내부의 적정 냉장·냉동 온도를 유지시킬 수 있도록 하는 구조를 제공함에 따라, P.C.M에 저장된 저온열에너지의 손실을 줄이고, 열교환 효율을 높여 오랜 시간동안 적재함 내부를 적정 온도로 유지시킬 수 있으며, 축냉실의 설치 작업 효율 증대와 이상적인 냉기 강제순환 열교환을 통하여 냉각시간을 최대한 단축시킬 수 있는 효과가 발생 하여 보급을 확대하고 냉동기를 작동시키기 위해 소비되는 유류 및 전력과 CO2를 절감시켜 경제성을 향상시킬 수 있는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.According to the configuration of the present invention as described above, the AC refrigerator can be operated at low nighttime power, and the proper cooling temperature inside the loading box for storing refrigerated / frozen articles such as refrigerated / frozen vehicles, (Low-temperature thermal energy) stored in PCM (Phase Change Material), which is stored in a phase change (liquid to solid), and stored in a large number of cold storage modules attached to the shaft cold room, The cooling air is cooled by primary heat exchange with the internal air and then cooled by the low temperature thermal energy which is naturally cooled from the lower part of the cooling module assembly inside the cooling chamber and by the secondary heat exchange. A structure that can maintain the proper refrigeration / freezing temperature inside the desired loading box It is possible to reduce the loss of low temperature thermal energy stored in the PCM and increase the heat exchange efficiency and maintain the inside of the loading chamber at a proper temperature for a long time. Also, by increasing the installation work efficiency of the shaft cold room and circulating heat exchange, It is possible to shorten the time required to maximize the supply of the refrigerating machine, thereby expanding the supply of the refrigerating machine and reducing the amount of oil, power and CO 2 consumed for operating the refrigerator, thereby improving economical efficiency.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 종래기술에 의한 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)이 충진 되어 있는 축냉모듈(2)을 이용한 보냉차량을 개략적으로 도시한 측면도.1 is a side view schematically showing a cold storage vehicle using a
도 2 은 본 발명에 따른 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)이 충진 되어 있는 축냉모듈(2)을 이용한 브라인 냉각 열교환 시스템이 적용된 저온저장고 를 개략적으로 도시한 측면도.FIG. 2 is a side view schematically showing a low temperature reservoir to which a brine cooling heat exchange system using a
도 3 은 본 발명에 따른 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)이 충진 되어 있는 축냉모듈(2)의 개략적인 형태를 도시한 사시도.FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a
즉, 본 발명은 저렴한 심야전력으로 AC냉동기(1)를 가동하여 주간에 냉장·냉동차량, 저온저장고와 같은 냉장·냉동 물품을 보관하는 적재함 내부의 적정온도를 유지하기 위한 저온 열에너지를 증발기 역할을 하는 냉매 순환관(4)과의 열교환을 통해 적재함 내부 전면에 설치되어 있는 축냉실(15)의 내부에 부착되는 다수의 축냉모듈(2)에 충진된 저온 잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)에 저장 한 후, 주간에 AC냉동기(1) 시스템의 가동 없이 송풍기(11)를 사용하여 적재함 내부 공기를 축냉실(15) 내부에 부착되어진 다수의 축냉모듈(2)에 충진된 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)과 열교환을 통해 냉각되어진 브라인(Brine)을 매개체로 1차 열교환 후 공기순환통로(10)를 통해 다수의 축냉모듈(2)이 병렬 및 직렬로 부착되어 구성된 결합체가 설치되어 있는 축냉실(15)하부를 통과하며 축냉모듈(2) 결합체의 하부로 자연방냉되는 저온열에너지와 2차 열교환을 통해 멀티 냉각되어 송풍기(11)의 배출구를 통해 송풍되어 적재함 내부를 적정온도로 유지 시키는데 있어서, 축냉실(15) 외부 및 다수의 축냉모듈(2) 결합체가 형성하는 6면체에서 하부면을 제외한 5면에 단열재를 부착하여 축냉실(15) 외부 및 축냉모듈(2)결합체 표면을 적재함 내부 공기와의 불필요한 열교환을 차단하여 성애 발생을 억제하고, 축냉모듈(2)에는 AC냉동기(1)의 냉매순환관(4)이 밀착되어 위치할 수 있도록 삽입 홀(hole)(6)이 형성되어 있어, 심야시간에 AC냉동기(1) 가동 시 열교환을 통해 저 온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)이 상태변화(액체에서 고체)를 하며 저온 열에너지를 저장 하고, 냉매순환관 삽입 홀(hole)(6)과 별도로 브라인 순환관 삽입 홀(hole)(7)이 형성되어 있어, 주간에 브라인(Brine)순환 펌프(Pump)(12)를 사용하여 저온 열에너지가 저장된 축냉모듈(2)과 열교환을 통해 냉각된 브라인(Brine)을 전열핀으로 구성된 브라인(Brine)순환 열교환 코일(Coil)(13) 내부로 순환시키며 송풍기(11)를 사용하여 적재함 내부 공기를 브라인(Brine)순환 열교관 코일(Coil)(13)에 통과시켜 1차 열교환을 통해 냉각시키며, 냉매순환관 삽입 홀(hole)(6) 및 브라인 순환관 삽입 홀(hole)(7)과 별도로 축냉모듈(2)에 형성된 냉기 이동 홀(hole)(8)을 따라 저온열에너지가 축냉모듈(2)결합체 하부로 이동 및 자연 방냉되어 1차 열교환되어 냉각된 적재함 내부 공기와 2차 열교환을 통해 멀티 냉각된 후 송풍기(11)의 배출구를 통해 송풍됨으로서 원하는 적재함 내부의 적정 냉동·냉장 온도를 유지 하게 되는 것이다.That is, the present invention operates the AC refrigerator (1) with low-cost night-time power and serves as an evaporator of low temperature thermal energy for maintaining a proper temperature inside a loading box for storing refrigerated / frozen articles such as refrigerated / A low temperature latent heat PCM (Phase Change Material) 3 filled in a plurality of
도 1 은 종래기술에 의한 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)이 충진 되어 있는 축냉모듈(2)을 이용한 보냉차량을 개략적으로 도시한 측면도.1 is a side view schematically showing a cold storage vehicle using a
도 2 은 본 발명에 따른 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)이 충진 되어 있는 축냉모듈(2)을 이용한 브라인 냉각 열교환 시스템이 적용된 저온저장고의 축냉실(15)을 개략적으로 도시한 측면도.FIG. 2 is a side view schematically showing an axial cooling chamber 15 of a low-temperature storage tank to which a brine cooling heat exchange system using a water-
도 3 은 본 발명에 따른 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)이 충진 되어 있는 축냉모듈(2)의 개략적인 형태를 도시한 사시도.FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a
도 4 은 본 발명에 따른 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)이 충진 되어 있는 공기순환 통로가 구비된 축냉모듈(2a)의 개략적인 형태를 도시한 사시도.FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a compression cooling module 2a having an air circulation passage filled with a low temperature latent P.C.M (Phase Change Material) 3 according to the present invention. FIG.
도 5 은 본 발명에 따른 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)이 충진 되어 있는 축냉모듈(2)을 도시한 투영도.FIG. 5 is a schematic view showing a water-
도 6 은 본 발명에 따른 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)이 충진 되어 있는 다수의 축냉모듈(2)이 병렬 및 수직 직렬로 고정,부착 되는 형태를 나타내는 상태도.6 is a state view showing a state in which a plurality of hot-
도 7 은 본 발명에 따른 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)이 충진 되어 있는 다수의 축냉모듈(2)의 결합체의 개략적인 형태를 도시한 사시도.FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of a combined body of a plurality of
도 8 은 본 발명에 따른 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)과 열교환하여 냉각되며 브라인순환펌프(Pump)에 의해 순환하는 브라인순환관(5) 내부의 브라인의 이동경로를 개략적으로 도시한 배관도.8 is a schematic view showing the movement path of the brine in the
도 9 은 본 발명에 따른 저온잠열 P.C.M(Phase Change Material)(3)에 저온 열에너지를 저장하는 AC냉동기(1)과 연결된 냉매순환관(4)의 배관설치 상태를 개략적으로 도시한 배관도.9 is a view schematically showing a piping installation state of a
도 10은 본 발명에 따라 다수의 축냉모듈(2)결합체 의 상단부분을 구성하는 축냉모듈(2)에 형성되어 있는 냉기이동홀(hole)(8)에 냉기이동 홀캡(hole cap)(9)이 끼워지는 상태를 개략적으로 나타내는 조립도.10 is a schematic view showing a cold air moving
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
1. AC냉동기 1a. 팽창밸브1. AC Freezer 1a. Expansion valve
2. 축냉모듈 2a. 공기순환 통로가 구비된 축냉모듈2. Cooling Module 2a. Cooling module with air circulation passage
3. P.C.M(Phase Change Material) 3. 냉매 순환관3. P.CM (Phase Change Material) 3. Refrigerant circulation pipe
5. 브라인(Brine) 순환관 6. 냉매 순환관 삽입 홀(hole)5.
7. 브라인(Brine) 순환관 삽입홀(hole) 8. 냉기이동 홀(hole)7. Brine circulation
9. 냉기이동 홀캡(hole cap) 10. 공기 순환통로9. Cool moving
11. 송풍기 12. 브라인(Brine) 순환펌프11.
13. 브라인(Brine) 순환 열교환 코일(Coil) 14. 브라인(Brine) 순환함13. Brine circulation heat exchange coil (Coil) 14. Brine circulation
15. 축냉실15. Axial cool chamber
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