KR20170107544A - 캡슐화된 상변화 물질을 갖는 열전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체 유입구 및 유출구를 포함하는 엔클로저를 포함하고, 이 엔클로저 내에 적어도 하나의 튜브(3)의 형태의 캡슐화된 상변화 물질을 포함하는 열전지(1)에 관한 것이고, 적어도 하나의 튜브(3)는 엔클로저 내에 나선형으로 와인딩된다.

Description

캡슐화된 상변화 물질을 갖는 열전지
본 발명은 열전지의 분야에 관한 것이고, 보다 상세하게는 상변화 물질을 포함하는 열전지의 분야에 관한 것이다.
열전지는 일반적으로, 특히 전기 및 하이브리드 차량의 차량 내부를 가열하기 위해, 또는 열관리 회로 내의 열전달 유체를 예열하기 위해 사용된다. 또한, 열전지는 내연기관을 갖는 차량의 엔진 오일 또는 자동 변속기 유체(auto transmission fluid)를 예열하기 위해 사용될 수도 있다.
상변화 물질을 갖는 열전지는 일반적으로, 상변화 물질이 내측에 위치되는 저장소를 형성하는 일반적으로 캡슐 형태의 엔클로저(enclosure)를 포함한다. 따라서, 열전지의 성능은, 유체가 가능한 최저 압력 강하로 저장소 내에서 순환될 필요성과 결부하여, 이 열전지가 수용할 수 있는 상변화 물질의 양에 따라 달라진다.
그러므로, 본 발명의 목적 중 하나는 종래 기술의 단점을 적어도 부분적으로 극복하는 것과, 향상된 열전지를 제안하는 것이다.
그러므로, 본 발명은 유체 유입구 및 유출구를 포함하는 엔클로저를 포함하고, 이 엔클로저 내에 적어도 하나의 튜브의 형태의 캡슐화된 상변화 물질을 포함하는 열전지에 관한 것이고, 이러한 적어도 하나의 튜브는 엔클로저 내에서 나선형으로 와인딩된다.
상변화 물질의 적어도 하나의 튜브가 엔클로저 내에서 나선형으로 와인딩된다는 사실은, 열전지 내의 상변화 물질의 양이 최대화될 수 있고, 그에 따라 이러한 열전지가 보다 높은 열용량을 가지므로, 열전지의 효율이 향상될 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 튜브의 나선형 와인딩은 상기 열전지 내의 유체의 순환 유동에 평행한 와인딩의 축을 중심으로 수행된다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 튜브의 나선형 와인딩은 와인딩의 축을 따라 빈 중심부를 포함한다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 열전지는 캡슐화된 상변화 물질의 종방향 튜브를 포함하고, 상기 종방향 튜브는 튜브의 나선형 와인딩의 중심부에 위치된다. 그러므로, 종방향 튜브는 나선형 와인딩의 중심부를 충전해서, 열전지 내에 수용된 상변화 물질의 양을 더욱 증가시킨다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 열전지는 유체의 순환을 위한 공간을 생성하기 위해, 튜브들 사이에 스페이서를 포함한다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 튜브의 나선형 와인딩은 단일의 튜브를 사용하여 수행된다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 튜브의 벽은 플라스틱으로 제조된다.
본 발명의 추가의 특징부 및 이점은 비한정 예시적인 예에 의해 주어진 이하의 설명을 읽는 것으로부터, 그리고 첨부 도면으로부터 보다 명백해질 것이다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 열전지 내의 캡슐화된 상변화 물질의 튜브의 구성의 개략적인 사시도,
도 2는 제 2 실시예에 따른 열전지 내의 캡슐화된 상변화 물질의 튜브의 구성의 개략적인 사시도.
다양한 도면에 있어서, 동일한 요소는 동일한 도면 부호를 부여한다.
열전지(1)는 일반적으로, 바람직하게 단열되고, 유체 유입구 및 유출구를 포함하는 엔클로저(도시되지 않음)를 포함한다. 적어도 하나의 튜브(3)의 형태의 캡슐화된 상변화 물질은 엔클로저 내측에 위치된다. 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 튜브(3) 중 적어도 하나는 나선형으로 와인딩되고, 엔클로저 내에 배치된다.
상변화 물질의 적어도 하나의 튜브(3)가 엔클로저 내에서 나선형으로 와인딩된다는 사실은, 열전지(1) 내의 상변화 물질의 양이 최대화될 수 있고, 따라서 이러한 열전지가 보다 높은 열용량을 가지므로 열전지의 효율이 향상될 수 있다는 것을 의미한다.
이 튜브(3)의 나선형 와인딩은 상기 열전지(1) 내에서 (도 1 및 도 2에서 화살표로 나타낸) 유체의 순환 유동에 평행한 와인딩의 축(A)을 중심으로 수행되고, 유체는 나선형 와인딩에 수직으로 순환될 수 있다.
열전지(1) 내의 나선형 와인딩은 바람직하게, 단일의 튜브(3)를 사용하여 수행된다. 이는 단부의 수를 제한할 수 있다. 상세하게, 각각의 단부에서, 상변화 물질을 수용하는 튜브(3)는 상기 상변화 물질을 캡슐화하기 위해 용접부 또는 플러그를 구비한다. 튜브(3)의 수를 제한하는 것, 그래서, 이러한 단부의 수를 제한하는 것은, 상변화 물질의 누설의 위험을 저감시킬 수 있다.
그러나, 본 발명의 범위로부터 일탈하는 일 없이, 몇 개의 튜브로 구성된 나선형 와인딩, 또는 엔클로저 내에서의 몇 개의 나선형 와인딩의 스택을 고려하는 것이 전적으로 가능하다.
상변화 물질이 내측에 캡슐화되는 튜브(3)는 바람직하게, 이러한 나선형 와인딩을 허용하기 위해 플라스틱으로 제조된다.
튜브(3)의 제한된 굽힘 반경 때문에, 나선형 와인딩은 와인딩의 축(A)을 따라 빈 중심부(5)를 구비한다. 이러한 중심부는 도 1에 도시된 바와 같이 유체의 양호한 순환을 보장하기 위해서 비어 있는 채로 유지될 수도 있다. 예를 들어, 폴리카보네이트와 같은 플라스틱으로 제조된 튜브(3)의 경우, 상기 튜브(3)의 꺾임(kinking)이 없이 최소 굽힘 반경은 25㎜ 정도이다. 그리고, 빈 중심부(5)는 50㎜ 정도의 직경을 갖는다.
대안적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 중심부(5)는 캡슐화된 상변화 물질의 종방향 튜브(7)로 충전될 수도 있다. 그리고, 이러한 종방향 튜브(7)는 와인딩의 축(A)에 평행하게 위치된다.
그러므로, 이러한 종방향 튜브(7)는 나선형 와인딩의 중심부(5)를 충전하여, 열전지 내에 수용된 상변화 물질의 양을 더욱 증가시킨다.
튜브(3)의 나선형 와인딩의 턴 사이, 및 종방향 튜브(7) 사이에서 제한된 압력 강하로 유체가 순환할 수 있게 하기 위해, 튜브(3 및 7)는 유체의 순환을 위한 공간을 생성하도록 스페이서를 포함할 수도 있다.
따라서, 상변화 물질의 양을 최대화하는 것을 가능하게 하는 상변화 물질의 적어도 하나의 튜브(3)의 특별한 나선형 레이아웃(layout) 때문에 열전지(1)가 최적화된다는 것을 명확하게 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 유체 유입구 및 유출구를 포함하는 엔클로저를 포함하고, 상기 엔클로저 내에 적어도 하나의 튜브(3)의 형태의 캡슐화된 상변화 물질을 포함하는 열전지(1)에 있어서,
    적어도 하나의 튜브(3)는 상기 엔클로저 내에 나선형으로 와인딩되는 것을 특징으로 하는
    열전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜브(3)의 나선형 와인딩은 상기 열전지(1) 내의 유체의 순환 유동에 평행한 와인딩의 축(A)을 중심으로 수행되는 것을 특징으로 하는
    열전지.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 튜브(3)의 나선형 와인딩은 상기 와인딩의 축(A)을 따라 빈 중심부(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    열전지.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열전지(1)는 캡슐화된 상변화 물질의 종방향 튜브(7)를 포함하고, 상기 종방향 튜브는 상기 튜브(3)의 나선형 와인딩의 중심부(5)에 위치되는 것을 특징으로 하는
    열전지.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열전지(1)는 유체의 순환을 위한 공간을 생성하기 위해, 상기 튜브(3, 7) 사이에 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는
    열전지.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 튜브(3)의 나선형 와인딩은 단일의 튜브(3)를 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는
    열전지.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 튜브(3)의 벽은 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는
    열전지.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3074280B1 (fr) 2017-11-28 2020-05-15 Valeo Systemes Thermiques Dispositif thermique a capacite de stockage pour vehicule
KR20200104872A (ko) * 2017-12-29 2020-09-04 듀폰 폴리머스, 인크. 유체의 열 관리를 위한 열저장 용량 장치용 조성물 및 방법
CN108878917B (zh) * 2018-06-28 2020-10-09 贵州梅岭电源有限公司 一种热电池用缓释供热装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT251164B (de) * 1963-08-02 1966-12-27 Nikex Nehezipari Kulkere Regenerativer Wärmeaustauscher
US3411574A (en) * 1966-09-30 1968-11-19 Navy Usa Apparatus for transferring heat to and from a mass
US4388963A (en) * 1979-09-17 1983-06-21 Psi Energy Systems, Inc. Thermal energy storage device and method for making the same
DE3010850A1 (de) * 1980-03-21 1981-10-01 Buderus Ag, 6330 Wetzlar Waermespeicher
DE3028449A1 (de) * 1980-07-26 1982-03-18 Interatom Internationale Atomreaktorbau Gmbh, 5060 Bergisch Gladbach Latentwaermespeicher mit mehreren speichermedien
US4951739A (en) * 1988-01-28 1990-08-28 Baltimore Aircoil Company, Inc. Thermal storage with tubular containers of storage mediums
US5327746A (en) * 1992-10-09 1994-07-12 Duh Shi Chin Ice container for an ice-storage type air conditioning system
US6196296B1 (en) * 1997-02-04 2001-03-06 Integrated Biosystems, Inc. Freezing and thawing vessel with thermal bridge formed between container and heat exchange member
DE19839994C1 (de) * 1998-09-02 1999-07-15 Webasto Thermosysteme Gmbh In einem kompakten Isolationsgehäuse angeordnete Eisspeicher-Baueinheit
DE10004545A1 (de) * 2000-02-02 2001-10-31 Emitec Emissionstechnologie Verbund aus Wabenkörper und Wärmespeicher und Verfahren zu dessen Betrieb
CN1276233C (zh) * 2000-08-10 2006-09-20 株式会社康友 热交换器、其制造方法及含有热交换器的除湿机
DE10242463B4 (de) * 2002-09-11 2006-07-06 Webasto Ag Kälte-/Wärmespeicher für eine Klimaeinrichtung
JP3889698B2 (ja) * 2002-11-22 2007-03-07 本田技研工業株式会社 蓄熱装置
JP4205450B2 (ja) * 2003-02-19 2009-01-07 本田技研工業株式会社 蓄熱装置用エレメント及び蓄熱装置の製造方法
CN1247944C (zh) * 2003-12-17 2006-03-29 华南理工大学 储热式热泵空调装置的储热器及其储热材料的制备方法
US20120055661A1 (en) * 2010-09-03 2012-03-08 Peter Feher High temperature thermal energy storage system
US8872022B2 (en) * 2012-07-18 2014-10-28 Elwha Llc Phase-change cooling of subterranean power lines
DE102013213823B4 (de) * 2013-07-15 2018-12-27 OPTIMASOL GmbH & Co. KG Energiespeichersystem mit einem Eisspeicher
US20160298910A1 (en) * 2013-12-05 2016-10-13 Gennady ZISKIND Thermal energy storage device

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Publication number Publication date
EP3250874A1 (fr) 2017-12-06
WO2016120280A1 (fr) 2016-08-04
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