KR960010655B1 - 빙축열조(氷蓄熱槽) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

빙축열조(氷蓄熱槽)

제1도는 본 발명에 따른 실시예 1의 일부단면도.

제2도는 실시예 2의유사도.

제3도는 실시예 3의 유사도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 빙축열조 2 : 부동액

3 : 빙축열용기 4 : 물

5 : 플로터 6 : 추

7 : 빙축열용기다발 8 : 스페이서

21 : 망(net) 22 : 로드

26 : 파이프 28 : 구멍

본 발명은 저렴한 심야전기를 이용하여 냉장고에 의해 냉각되는 부동액으로 덮인 빙축열용기에 넣어진 물 또는 액체를 냉각시켜 열을 얼음 또는 얼음상액체의 상태의 빙축열로 저장한 다음, 얼음 또는 얼음상액체가 녹을때 하루종일 공기조화용으로 빙축열을 사용하여 냉장고를 가동시키는 빙축열 시스템의 빙축열조에 관한 것이다.

다음의 예들은 저렴한 심야전기를 이용하는 종래의 빙축열조이다.

(1) 얼음제조기가 설치되고 냉장고로 냉각되는 순환 부동액이 주입되어, 얼음제조기에서 얼음을 만드는 빙축열조(일본특허공개공보 소59-38535)

(2) 견고한 합성수지로 만들어지고 물 또는 용액을 담는 구형캡슐이 들어있는 빙축열조, 이 빙축열조에는 부동액이 주입된다. 캡슐내의 물 또는 용액은 냉장고에 의해 부동액으로 냉각되며 상기 캡슐내에 얼음 또는 얼음상액체상으로 빙축열을 저장한다.

(3) 팽창성의 열전도재료로 만들어진 용기들이 서로 일정 간격으로 위치해 있고, 상기 용기내의 물을 냉장고로 냉각시킨 부동액으로 냉각시킴으로서 상기 용기에 빙축열을 저장하는 빙축열조(일본특허공개공보 소63-19126)

상기 종래기술 (1)에 의하면, 얼음제조기에 사용되는 재료는 그 안에서 부동액이 순환되기 때문에 강력해야 하며, 그 두께도 부동액에 의해 야기되는 내압을 충분히 견디어 내도록 두꺼워야 한다. 상기 얼음제조기의 일부가 구부러지거나 막히는 경우 부동액이 흐르지 않게 되므로 얼음 제조기용으로 사용되는 재료는 충분히 견고하고 두꺼워야 한다.

또한, 얼음제조기의 표면에 형성되는 얼음은 열전도율을 저하시키므로 열효율이 낮아진다.

전술한 종래 기술(2)의 경우, 부동액은 캡슐의 외부에서 순환한다. 캡슐을 연질로 하면 중력과 자체의 부력에 의해 변형 되므로, 캡슐들 사이의 공간을 막아 부동액이 일정하게 유동하지 못하게 한다. 캡슐의 변형이 허용되지 않기 때문에, 캡슐은 견고한 재질로 만들어져야 하며 그 두께도 열전달율의 감소를 가져오는 경우를 감수하고 두껍게 하여야 한다.

전술한 종래기술(3)에 의하면, 제조비용이 비싸고, 팽창성 열전도재로 만든 용기를 빙축열조에 매달거나 고정시켜야 하기 때문에 통상 형태의 빙축열조를 사용하는 경우에는 빙축열조의 구조를 변경할 필요가 있다.

이러한 종래기술의 단점을 감안하여, 본 발명의 목적은 구조의 변경없이 통상의 빙축열조로서 이용할 수 있는 양호한 열전도율의 저렴한 빙축열조를 제공하는데 있다.

본 발명의 한 일반적인 목적은, 다수의 빙축열용기의 다발, 원통형 플로터(floater), 균형추 및 다발 묶음수단으로 구성되는 빙축열조로서 상기 빙축열조에는 이를 통해 냉장고에 의해 냉각, 순환되는 부동액이 주입되며, 상기 각 빙축열용기는 상부에 평탄한 공간을 두고 일정량의 물을 담는 가요성관으로 만들어지며, 상기 균형추는 용기의 바닥 또는 용기다발 주위의 아래 부분에 제공되며, 상기 원통형 플로터는 그와 균형추에 의해 그 상부가 부동액의 수면 이상으로 돌출한 채로 거의 수직하게 또는 빙축열조를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 다수의 빙축열용기를 포함하며, 부동액이 주입되는 빙축열조로서, 상기 빙축열용기는 양끝이 폐쇄되는 상부에 일정한 공간을 두고 소정량의 물을 담고 또한 하부에 추가 넣어지는 파이프로 만들어지며, 이 파이프의 상부가 부동액의 수면 이상으로 돌출한 채로 거의 수직하게 뜨는 빙축열조를 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 각 빙축열용기 또는 빙축열용기의 각다발은 원통형 플로터의 부력이나 빙축열용기의 상부공간 및 균형추에 의해 그 상부가 부동액의 수면 이상으로 돌출한 빙축열조의 바닥에 거의 수직하게 뜨거나 서 있는다.

이러한 작용은 빙축열용기의 부력 또는 중력이 빙축열용기를 수직하게 서있게 하거나 뜨게하기 때문이다. 빙축열용기는 서로 또는 그들사이의 통로를 변형시키지 않으므로 부동액의 순환이 일정하게 유지된다 각 빙축열용기의 동력에 의한 물의 팽창체적은 그의 상부 평탄부내에 흡수되거나 상부공간내에서 물의 수면이 상승함에 의해 흡수된다. 상기 공간내의 공기압은 상부가 개방된 구멍때문에 공간내의 수면이 상승해도 증가하지 않는다. 각 빙축열용기 또는 빙축열 용기 다발의 외측에 스페이서를 제공하면 부동액 순환용의 자유통로가 더욱 용이하게 유지된다. 빙축열용기를 묶는 수단으로서 망(net)이 사용되며 이 망은 빙축열용기의 운반에 편리하다. 빙축열 용기의 외측에 균형추가 제공될 수 있다. 과냉방지제로서도 기능을 하는 균형추로서 과립상의 고체입자를 물과 혼합할 수도 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 액체가 부동액의 온도를 상승시킬 수 있기 때문에 물 대신 0℃ 이상의 동결 온도를 갖는 액체를 제공하며, 냉장고의 효율을 개선하는데 있다.

이후부터는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

제1도에 도시된 바와 같이, 상부벽에 맨홀(10)이 있는 빙축열조에는 윗부분에 공간을 두고 예컨대 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 염화칼슘으로 이루어지는 부동액(2)이 주입된다.

빙축열용기(3)의 다수의 다발(7)은 빙축열조내에 넣어지며 거의 수직하게 떠 있는다.

고압에서 공중합된 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 합성수지의 가요성관(3)은 바닥끝이 폐쇄되어 있고 소정량의 물이 주입된다. 상기관의 하부에 과립상의 추(6)를 넣은 다음 가열시일 등으로 상부 근방을 폐쇄한다. 관(3)에 넣어지는 물(4)은 각 관(3)의 상부에 평판부(3a)가 형성되도록 조정된다. 상기한 가요성관(3)은 본 발명에 따른 빙축열용기의 한 실시예이다.

상기 가요성관의 평탄한 공간의 밀폐부 윗쪽에 구멍(5a)이 위치하며, 다수의 가요성관(3)은 상기 구멍(5a)을 통해 줄(5b)로 플로터(5)에 고정된다. 상기 구멍은 원통형 플로터(5)의 상부에서 개방되어 있고, 플로터(5)는 부동액의 부력을 제공하는 원통형로드, 중공형 실린더 또는 여타 형태로 만들어진다. 고정수단은 줄(5b)에 한정되지 않고 클림핑링 또는 스크루 등의 여타 공지된 고정수단을 사용할 수도 있다.

또한, 각 가요성관(3)의 하부에 넣어진 과립상의 추(6)는 가요성관(3)의 다발이 빙축열조(1)의 부동액(2)에서 뜰때 가요성관(3)의 평탄부(3a)가 빙축열조(1)의 부동액(2)의 수면보다 높아지도록 조정된다. 내식성재질로 만들어진 망(21)은 다수의 가요성관(3)을 덮어 다발로 형성한다.

가요성관(3)의 다발(9)과 결합되어 있는 환형의 스페이서(8)는 가요성관(3)의 다발(9) 사이의 간격을 유지해 준다.

이 실시예에서, 가요성관(3)은 상기 부동액에서 용해되거나 팽창하지 않는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 합성수지로 만들어지며, 그 길이는 약 2m, 두께는 0.1 내지 1.2mm, 그리고 직경은 20 내지 30mm이다. 추(6) 뿐 아니라 과냉방지제용으로도 가요성관(3)당 약 30 내지 100g의 모래 또는 점토가 사용된다. 6개의 가요성관(3)은 각 플로터(5)에 연결된다.

가요성관(3) 자체를 제외한 가요성관(3) 체적의 90%는 수도물이고, 10%는 상부의 평탄부(3a)가 형성되도록 공간으로 남아 있는다.

상기 실시예에서, 가요성관(3)의 다발에는 망(21)과 환형 스페이서(8)가 설치되며,이들은 항상 필요한 것은 아니다. 빙축열조(1)는 상부마개가 없는 개방형 일수도 있다.

플로터(5)용으로는, 양끝이 폐쇄된 합성수지재의 파이프, 발포폴리스티렌의 피복실린더 또는 가요성관으로 덮힌 발포 폴리스티렌의 실린더가 사용될 수 있다.

제2도에는, 빙축열용기(15)가, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 알루미늄 또는 스테인레스강과 같은 재질로 만들어지고 모래 또는 점토 등의 추가 넣어지고 필요한 공간이 있는 파이프(26)로 만들어지는 실시예 2가 도시되어 있다.

상기 파이프(26)의 양끝은 마개(26a,26b)로 폐쇄되고, 그 길이는 대략 빙축열조(1)의 높이와 같다. 이 실시예에서, 염화비닐과 같은 재질로 만들어지는 얇은 로드(22) 전체가 파이프(26) 내에 넣어져 있다. 로드(22)의 직경은 약 2mm이다. 직경이 약 0.1mm 내지 0.5mm인 구멍(28)이 파이프(26)의 상부 근방에 제공되어 있어, 빙축열조(1)의 상부 공간(1a)과 공간(24)이 서로 소통한다. 구멍(28)은 상부마개(26a)의 어느 부위나 파이프(26)의 상부에 제공될 수 있다.

이 실시예에서, 파이프(26)용의 균형추(6)로서 모래 또는 점토가 사용되며 모래와 점토의 입자는 또한 파이프(26)에 넣어진 물(4)의 과냉방지제의 기능도 한다.

상기 얇은 로드(22)는 모래 또는 점토의 입자의 기능이 불충분할 경우 과냉방지용의 보조수단으로서 기능을 할 것이다.

제2도에 도시된 실시예에서 파이프의 양끝은 개방되어 있으나, 애초에 바닥이 폐쇄되는 파이프를 사용할 수도 있다.

지금부터는 제3도에 도시된 실시에 3를 설명한다. 부동액(2)이 주입된 탱크(1)에는 밴드(30)로 묶인 다수의 파이프(26)의 다수의 다발(7)이 제공되어 있다. 파이프(26)의 각 다발(7)은 탱크(1)의 바닥에 그 상부가 부동액(2)의 수면 이상으로 돌출한 채로 거의 수직하게 서 있다.

상기 파이프(26)에는 실시예 2의 얇은 로드(22)와 구멍(28)이 없으나 이들을 설치할 수도 있다.

또한, 파이프(26) 다발이 부동액(2)과 관계없이 서 있을 수 있기 때문에 파이프(26) 다발을 사전에 탱크(1)의 바닥에 설치한 다음 탱크(1)에 부동액을 주입할 수 있다.

지금까지 설명한 본 발명은 다음과 같은 있점을 갖는다. 빙축열용기의 형태를 중력에 의해 변형없이 유지할 수 있으며, 부력을 이용하여 빙축열 용기를 거의 수직하게 뜨게함으로써 부동액의 안정된 유동을 유지할 수 있다. 그러므로, 어떤 특별한 견고성을 갖는 빙축열용기를 제공할 필요가 없고 또한 빙축열용기를 매다는 어떤 지지물을 제공할 필요도 없다.

따라서 구조가 간단한 저렴한 빙축열조가 가능하며 통상의 빙축열조도 아무런 제약없이 사용할 수 있다.

Claims (8)

1. 다수의 빙축열용기다발, 원통형플로터, 균형추 및 다발묶음수단으로 구성되는 빙축열조로서, 이 빙축열조에는 이를 통해 냉장고에 의해 냉각, 순환되는 부동액이 주입되며, 상기 각 빙축열용기는 그의 상부에 평탄한 공간을 두고 일정량의 물을 담는 가요성관으로 만들어지며, 상기 호형추는 빙축열용기의 저부 또는 아래부위에 제공되며, 상기 원통형플로터는 그와 균형추에 의해 상부가 부동액의 수면 이상으로 돌출한 채로 거의 수직하게 또는 것을 특징으로 하는 빙축열조.
2. 다수의 빙축열용기로 구성되고 부동액이 주입되는 빙축열조로써 상기 각 빙축열용기는, 양끝이 폐쇄되고 하부에 균형추가 넣어질뿐 아니라 상부에 일정한 공간을 두고 일정량의 물을 담으며 상부가 부동액의 수면 이상으로 돌출한 채로 거의 수직하게 뜨는 파이프로 만들어지는 것을 특징으로 하는 빙축열조.
3. 다수의 빙축열용기의 다수의 다발로 구성되고 부동액이 주입되는 빙축열조로서, 상기 각 빙축열용기는, 양끝이 폐쇄되고, 상부에 일정한 공간을 두고 일정량의 물과 균형추를 담으며 상부가 부동액의 수면 이상으로 돌출한 채로 빙축열조의 바닥에 거의 수직하게 서 있는 것을 특징으로 하는 빙축열조.
4. 제1 내지 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 물이, 균형추의 기능을 하는 동시에 물의 과냉을 방지하기 위한 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 빙축열조.
5. 제1 내지 3항중 어느 한항에 있어서, 상기 물대신 응고점이 0℃ 이상인 액체를 포함하는 것을 특징으로 하는 빙축열조.
6. 제1항 내지 3항중 어느 한항에 있어서, 빙축열용기의 각 다발에 환형의 스페이서가 제공되는 것을 특징으로 하는 빙축열조.
7. 제1항에 있어서, 상기 다수의 가요성관이 각 빙축열용기 다발용의 망으로 덮히는 것을 특징으로 하는 빙축열조.
8. 제2 또는 3항에 있어서, 상기 빙축열용기의 상부에 빙축열조의 상부공간과 소통하는 구멍이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 빙축열조.