KR960015827B1 - 잠열 축적 시스템 - Google Patents

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Description

잠열 축적 시스템

제1도는 비수용성인 부동액을 사용하는 종래의 직접 접촉식 잠열 축적 시스템의 제1구성도.

제2도는 종래의 직접 접촉식 잠열 축적 시스템의 제2구성도.

제3도는 종래의 직접 접촉식 잠열 축적 시스템의 제3구성도.

제4도는 종래의 직접 접촉식 잠열 축적 시스템의 제4구성도.

제5도는 종래의 직접 접촉식 잠열 축적 시스템의 제2구성도.

제6도는 종래의 직접 접촉식 잠열 축적 시스템의 제3구성도.

제7도는 종래의 직접 접촉식 잠열 축적 시스템의 제4구성도.

제8도는 본 발명의 원리설명도.

제9도는 건물 지하에 설비된 지역열 공급설비에 배치된 경우를 나타낸 본 발명의 제1실시예에 의한 잠열 축적 시스템의 횡단면도.

제10도는 동 실시예의 잠열 축적 시스템의 요부 횡단면도.

제11도는 제10도에 나타낸 시스템의 수조의 확대 횡단면도.

제12도는 제10도에 나타낸 원심력을 이용하는 냉각제 분리 및 수집장치의 확대 횡단면도.

제13도는 위에서 본 제12도의 냉각제 분리 및 수집장치의 부분 횡단면도.

제14도는 건물 옥탑에 설치된 경우를 나타낸 본 발명의 제2실시예에 의한 잠열 축적 시스템의 요부 횡단면도.

제15도는 동 실시예의 잠열 축적 시스템에 사용된 냉각제용 출구 노즐부 구성의 일예를 나타낸 횡단면도.

제16도는 냉각제용 출구 노즐부 구성의 제2예를 나타낸 횡단면도.

제17도는 냉각제용 출구 노즐부 구성의 제3예를 나타낸 횡단면도.

제18도는 본 발명의 제1실시예의 구성도.

제19도는 본 발명의 실시예에서 사용된 분리기의 구성도.

제20도는 본 발명의 또 다른 실시예의 구성도.

제21도는 제9도에 보인 에어콘디쇼너에 적용된 본 발명의 다른 실시예의 구성도.

제22도는 제21도에 보인 실시예의 요부확대도.

제23도는 제21도에 보인 실시예에 사용된 분리탱크의 구성을 나타내는 평면도.

제24도는 제23도에 보인 탱크의 횡단면도.

제25도는 얼음 전달장치를 갖는 본 발명에 의한 잠열 축적 시스템의 개략 구성도.

제26도는 제25도에 보인 잠열 축적 시스템의 횡단면도.

본 발명은 건물, 산업설비 또는 대규모 단지 열공급장치내에 설비된 에어콘디쇼닝 내에 적립하게 사용될 수 있는 잠열 축적 시스템에 관한 것이다.

최근에, 심야시간동안 값싼 전력을 사용하여 히트펌프(냉각기)를 구동시켜 냉수 또는 온수등의 잠열 축적 매체를 생성하다가 주로 낮시간동안 냉각용 에어콘디쇼닝 시스템용 잠열 축적 매체를 사용하기 위한 축열식 에어콘디쇼닝 시스템을 사용하는 것이 제안되어 있다.

그러한 에어콘디쇼닝 시스템은 경제적으로 개선된 에어콘디쇼닝 장비로서 건물, 산업설비, 또는 대규모 지역 열공급설비에 장치된 에어콘디쇼닝 장비로서 적합하게 사용될 수 있다. 또한 최근에는 여름 낮시간에 냉각부하가 급격히 증가하므로 종종 전력의 안정공급이 어렵다. 낮시간에 전력소비를 줄일 수 있는 상술한 에어콘디쇼닝 시스템은 안정된 전력공급에 상당히 중요하다.

얼음을 사용하는 이러한 타입의 축열시스템은 일반적으로 에어콘디쇼닝용으로 사용된다.

이러한 축열시스템은 잠열 축적 매체(제1액)로서 물을 사용한다.

물은 효율이 높은 샤베트 상태의 얼음을 연속적으로 만드는데 사용된다. 즉 0℃ 이하의 온도로 냉각된 축열 냉각제(제2액)가 냉각로서 사용된다. 그러한 축열냉각제는 주로 유상액(부동액)이다. 축열냉각제를 물속에 주입시켜 물과 직접 접촉시켜 줌으로써 열교환하며 얼음을 만든다.

그러므로, 상술한 잠열 축적 시스템에서는 열전달 효율이 극히 높아서 미세한 얼음 입자들을 제조할 수 있다. 미세 얼음 입자들은 그의 부력에 의해 위로 올라오므로 부동액은 항상 0℃의 물과 접촉되게 되어 얼음 제조가 계속될 수 있다.

따라서 얼음 제조효율이 높다.

직접 접촉에 의해 샤베트 상태의 얼음을 만드는 종래의 잠열 축적 시스템으로서, 예를 들어 미국 특허 제2,996,894호에는 제1도에 보인 잠열 축적 시스템이 일본특개평 2-97845에는 제2도에 보인 잠열 축적 시스템이 개시되어 있다. 제1도에 보인 잠열 축적 시스템은 용기(10A), 상기 용기(10)내에 저장되는 오일(10B), 물(10C) 및 얼음(10D), 노즐(10E), 오일 순환시스템(10F), 냉각장치(10G), 펌프(10H), 교반기(101), 냉운반부(10J) 등으로 구성되어 있다.

제2도에 보인 잠열 축적 시스템은 얼음 제조용기(20A), 열저장탱크(20B), 물(20C)(작은 비중을 갖는 오일(200), 큰 비중을 갖는 오일(20E), 얼음(20F), 순환파이프(20G), 펌프(20H), 냉각장치(201) 작은 비중 오일 순환 파이프(20J), 작은 비중 오일 복귀 파이프(20K), 물 복귀 파이프(20L), 후로트(20M), 펌프(20N) 등으로 구성되어 있다.

제1 및 제2도에 보인 잠열 축적 시스템에서는 물을 제1액으로서 사용하고, 물보다 가벼운 유상액을 제2액으로서 사용한다.

냉각장치에 의해 냉각된 제2액을 펌프와 파이프를 통해 공급하여 수조의 저부에 저장된 물속에 주입한다.

그러나, 상술한 구조에 의하면, 부동액인 제2액의 밀도가 물과 거의 동일하거나 또는 물보다 가볍기 때문에, 유상액을 샤베트 상태로 제조된 얼음속에 혼합하면, 수조로부터 직접 냉각수를 인출하여 냉각부하에 공급하기 어렵고, 또한 수조로부터 냉기를 전달하기 위해 냉각전달 열교환기를 사용해야만 하므로 단시간에 냉기를 인출하고, 장치의 구성을 간략화하고, 또한 물을 직접 인출하는 조건을 충분히 만족시킬 수 없다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 만든 잠열 축적 시스템으로서, 일본 특개소 56-25664의 제3도에 보인 시스템을 예로 들 수 있다. 이 시스템은 수조(30A), 물(30B), 오일(30C), 오일 공급장치(30D), 분리액(30E), 불순환용 복귀구(30F), 펌프(30G), 냉각장치(30H), 냉각수 출구(30I) 등으로 구성되어 있다.

이 시스템에서는 제1액(물)을 수조내에 저장하고, 제2액(유상액으로 물과 얼음보다 가벼움)을 수조의 저부로부터 상향으로 제1액속으로 주입한다.

제2액은 냉각장치에 의해 제1액(물)의 빙점 또는 응고점이하의 온도로 냉각된다.

따라서, 제2액이 물과 직접 접촉할 때 열교환되어, 물이 부분적으로 냉동되고, 제2액은 부분적으로 냉동된 물속에서 상향으로 이동한다. 이에 관해, 조건은 제1도의 것과 동일하다. 또한 상부에는 분리막(코아레서)을 설치하여 제2액(유상액)을 통과시키는 한편 얼음의 통과는 억제시킨다.

따라서, 유상액 또는 제2액의 사용량이 상대적으로 감소된다.

분리막 밑에는 출구를 배치하고, 수조하부에는 냉각수 출구를 배치함으로써 냉각부하로부터 열을 흡수하여 더워진 제1액을 순환시킬 수 있고, 또한 수조로부터 직접 물을 인출하는 것이 가능하다.

그러나, 상술한 구조에 의하면, 제2액이 물속에 주입되는 과정에서 유화되는 문제점과 제2액이 에어콘디쇼닝 부하속으로 흐르는 문제점이 발생할 수 있다. 즉, 제2액으로부터 제1액의 분리가 불완전하다.

일반적으로 유상액을 제2액으로 사용할 때, 제1액속에 주입된 제2액은 유화상태 또는 혼합 상태가 된다. 이러한 이유 때문에, 때때로 제1액으로부터 제2액을 분리하는데 장시간이 소요된다. 따라서 열교환기를 사용하여 제2액을 인출하지 않으면 안되므로 대규모 장치를 사용하지 않을 수 없다.

상술한 이유 때문에, 상술한 시스템은 편리하게 사용될 수 없으므로 그의 효율이 높긴 하지만 일반적으로 사용자들이 이용하지 않고 있다.

일본 특개평 1-244225의 제4도에 축열시스템, 일본 특개평 2-110231의 제5도에 보인 축열시스템, 및 일본 특개평 3-140767의 제6도에 보인 축열시스템에서는 제1액보다 큰 비율을 갖는 액을 제2액으로서 사용한다. 제4도에 보인 축열시스템은 얼음제조 탱크(40A), 축열탱크(40B), 물(40C), 열교환기(40D), 급수 파이프(40E), 얼음(40F), 순환시스템(40G), 얼음제조액(40B) 등을 포함한다.

제5도에 보인 축열시스템은 얼음제조탱크(50A), 축열탱크(50B), 물(50C), 오일(50D), 공기(50E), 얼음(50F), 순환시스템(50G), 복귀로(50H), 유동파이프(50I) 등을 포함한다.

제6도에 보인 축열시스템은 수조(60A), 물(60B), 오일(60C), 얼음(60D), 냉기전달부(60E), 냉각시스템(60F) 등을 포함한다.

제4∼6도에 보인 축열시스템에서는 제2액을 수조의 저부에 저장한다. 제2액은 열교환기 또는 냉각장치에 의해 냉각한다.

수조(제4 및 6)의 저부에서 냉각된 제2액속에 물 또는 제1액을 주입한다.

제1 및 제2액간의 경계부는 그 경계부에서 형성된 얼음을, 미세얼음입자로 변화되도록 교반한다(제5도). 이 시스템에서는 냉각장치속으로 도입된 제2액의 온도가 제1액의 병점 또는 응고점(물의 경우 0℃)보다 낮아지게 된다. 또한 상술한 시스템들에서는 제1액과 제2액간의 직접 접촉에 의해 열전달 특성이 높긴 하지만 동결효율이 향상될 수 없는 문제점이 생긴다.

상술한 문제점들을 해결하기 위해, 일본특개평 3-140767의 제7도에 보인 잠열 축적 시스템이 제안된 바 있다.

제7도에 보인 시스템은 수조(70A), 물(70B), 오일(70C), 얼음(70D), 냉기전달부(70E), 냉각시스템(70F) 등을 포함한다.

제7도에 보인 시스템은 제2액을 수조의 저부에서 수집하여 냉각장치에 의해 제1액의 빙점 또는 응고점 이하의 온도로 냉각한 후 냉각된 제2액을 공기중에서 수조속으로 넣는다. 이 경우에, 물보다 무거운 제2액(유상액)은 물속으로 가라앉아 침전되지만 물과 열교환을 충분히 한다. 제2액의 온도는 수조의 저부에서 수집될때까지 수온을 상승시키므로 제2액의 동결 효율을 높게 유지할 수 있다.

그러나, 이 시스템에서는 단단하고 무거운 얼음덩어리가 형성된다. 일반적으로 그러한 얼음덩어리들은 제1액 및 제2액간의 경계부내에 침전되어 표면으로 상승할 수 없다.

제4, 5 및 6도의 시스템들에서도 동일한 문제점이 발생한다.

본 발명의 목적은 쉽게 취급할 수 있고 열교환에 의해 얻은 잠열을 효과적으로 축적할 수 있는 고효율의 잠열 축적 시스템을 제공하는데 있다.

상술한 목적은 제1액과 화합되지 않고, 제1액보다 큰 비중을 갖고, 또한 제1액속에서 프리세트온도레벨로 냉각되는 제2액을 주입하게 제1액의 응고현상에 의해 제1액을 고체로 형성한 후, 이 고체의 잠열을 사용하여 피냉각체를 냉각시키되, 하부에는 제2액을 저장하고, 중간부에는 제2액과 경계면을 통해 고체에 의해 냉각되는 제1액을 저장하고, 상부에는 제1액과 함께 제1액의 고체를 저장하기 위한 탱크와, 상기 탱크속에 제1액을 공급하기 위한 공급수단과, 상기 탱크속에 저장된 제1액속으로 프리세트 온도로 냉각된 제2액을 주입하기 위한 분사수단과, 상기 탱크내에 저장되며 또한 고체에 의해 냉각되는 제1액을 축열매체로서 탱크의 외부로 인출하기 위한 인출수단을 포함하는 잠열 축적 시스템에 의해 달성될 수 있다.

상술한 목적은 제1액과 화합되지 않고, 제1액보다 큰 비중을 갖고, 또한 제1액속에서 프리세트온도레벨로 냉각되는 제2액을 주입하게 제1액의 응고현상에 의해 제1액을 고체로 형성한 후, 이 고체의 잠열을 사용하여 피냉각체를 냉각시키되, 하부에는 제2액을 저장하고, 중간부에는 제2액과 경계면을 통해 고체에 의해 냉각되는 제1액을 저장하고, 상부에는 제1액과 함께 제1액의 고체를 저장하기 위한 제1탱크와, 상기 제1탱크속에 제1액을 공급하기 위한 공급수단과, 상기 제1탱크속에 저장된 제1액속으로 프리세트 온도로 냉각된 제2액을 주입하기 위한 분사수단과, 상기 제1탱크내에 저장되며 또한 그로부터 인출되는 제1액의 고체를 조장하기 위해 제1탱크와 함께 제공되는 제2탱크와, 상기 제1 및 제2탱크들중 적어도 한 탱크의 하부로부터 상기 제2액을 수집하기 위한 수집수단을 포함하는 잠열 축적 시스템에 의해 달성될 수 있다.

제8도는 본 발명에 의한 잠열 축적 시스템의 원리도이다.

이 시스템은 물(500), 냉각제(상표명 : Fluo-rinert)(501), 얼음(501)을 저장하는 수조(110)를 포함한다.

수조(110)에 냉각제 순환시스템(180)과 불순환시스템(181)을 추가로 설비한다.

제8도의 구성은 제9∼26도에 보인 시스템들에 사용된다.

제9 및 10도는 본 발명에 의한 잠열 축적 시스템의 일실시예도이다.

제9도에 보인 바와 같이, 저장실(103)을 건물(101)의 각층의 각방(102)마다 격벽에 의해 한정하고, 각 저장실(103)내에는 냉각팬(105)을 갖는 내실열교환기(106)을 설치한다.

또한 공기토출구(107a)를 갖는 냉풍공급파이프(107)를 각각의 내실열교환기(106)에 접속한다. 냉풍공급파이프들(107)은 각방(102)의 천장을 따라 연설한다. 저장실(103) 부근에는 건물(101)의 수직방향으로 공기통공(108)을 형성하여 냉각수 공급파이프(109a)와 복귀파이프(109b)를 설치한다. 그리고 이 냉각수 공급파이프(109a)와 복귀파이프(109b)는 모든 내실열교환기(106)에 접속한다. 각각의 내실열교환기(106)는 냉각팬(105)에 의해 냉각수와 공기간의 열교환에 의해 냉기를 발생한다. 이 냉기는 프리세트된 레벨로 실내온도를 낮추기 위해 냉풍공급파이프(107)를 통해 실내(102)에 공급된다. 열교환된 냉각수는 후술하는 바와 같이 건물(101)의 저하(101a)에 설치된 수조(119)로 복귀파이프(109b)를 통해 복귀된다.

제10도에 보인 바와 같이, 건물(101)의 저하(101a)를 유통구멍을 각각 갖는 격벽(111)에 의해 분할한다.

결국 수조(110)는 복수의 수조유니트를 갖는다. 수조(110)의 저부는 중심을 향해 주변부로부터 하향 연장하는 경사면을 갖도록 형성하여 중심저부에 제2액(501)의 저장부(110a)로서 오목부를 형성한다. 수조(110)와 격벽(111)의 바닥과 내벽부에 단열재(112)를 부착한다.

제9도에 보인 바와 같이, 수조(110)를 폐쇄밸브를 통해 상수파이프(113)에 연결하고, 이 상수파이프(113)는 건물(101) 외부지하에 배설된 지하 다목적 도관속에 설치한다.

수조(110)내에는 제1액인 냉각수(500)와 제2액인 큰 비중을 갖는 냉각제(501)를 혼합 저장한다. 이 실시예에서는 냉각제(501)로서 예를 들어 제1액보다 1.5배 큰 비중을 갖는 제1액보다 빙점이 낮은 냉각제를 사용하고 있다. 제10 및 11도에 보인 바와 같이, 냉각제(501)가 수조(110)의 저부에 침전되면, 그것은 자중에 의해 수조(110)의 저부 경사면을 따라 저장부(110a)를 향해 흘러 거기에 남아 있는다.

수조(110)를 덮도록 건물(101)의 지하(101a)의 상부에 기부판(115)을 수평으로 설치한다. 기부판(115) 상에는 냉/온수 공급 시스템을 구성하는 펌프(116)와 히트펌프(117)를 설치하고, 이들을 절환 밸브를 통해 공급파이프들(109a, 109b)에 연결한다.

또한 기부판(115)상에는 냉각기(118)를 배치하고 냉각기의 인입구(118a)를 공급파이프(119)에 연결한다. 인입구(119a)는 수조(110)의 저부내에 형성된 저장부(110a)와 유통하도록 형성한다. 제11도에 보인 바와 같이, 저장부(110a) 위에는 다공판으로 형성된 소용돌이 방지부(110b)를 설치한다. 이 소용돌이 방지부(110b)는 저장부(110a)속으로 흐르는 냉각제(501)에 의해 발생되는 소용돌이를 방지하기 위해 설비된다. 또한 냉각수(500)는 냉각제(501)속으로 혼합되는 것을 방지하도록 공급파이프(119)의 단부에 설비된 인입구(119a)상에는 인입방향을 정하기 위한 가이드(119b)를 형성한다.

공급파이프(119)는 냉각장치(118)의 인입구(118a)에 연결한다. 공급파이프(119)에는 여과기(120), 흡입펌프(121) 및 물/액 분리장치(122)를 순서대로 연결한다.

냉각장치(118)은 증발기(118b)를 갖고 있다. 증발기(118b)에는 배관(123)을 연결하여, 배관(123)을 수조(110)내의 냉각수(500)내에 위치시킨다. 배관(123)의 단부는 수조(110)의 저면부근에서 수평위치로 유지시킨다.

배관(123)의 단부상에는 복수의 분사노즐(124)를 형성한다.

또한 제9도에 보인 바와 같이, 냉각장치(118) 부근의 기부판(115)상에는 에어콘디쇼닝 콘트롤장치(128)를 설치한다.

이 에어콘디쇼닝 콘트롤장치는 건물(101)내의 에어콘디쇼닝 동작과 열공급 설비내의 각종 기구를 제어한다.

냉각수공급파이프(129)는 냉각수를 유도하기 위한 인입구(129a)를 갖고 있다. 이 인입구(129a)는 수조(110)내의 냉각수속에 설치한다. 냉각수공급파이프(129)는 개/폐 밸브(도시안됨)를 통해 제9도에 보인 공급파이프(109a)의 하단부에 연결한다.

제9도에 보인 복귀파이프(109)의 하단부에는 복귀파이프(130)를 연결한다. 이 복귀파이프(130)는 수조(110)와 기부판(115)간의 공간내에 설치된 살수파이프(130a)에 접속한다.

이 살수파이프(130)는 수조(110)속으로 냉각수를 복귀시키기 위한 복수의 냉각수 방출구를 갖고 있다.

냉각장치(118)는 에어콘디쇼닝 콘트롤장치(128)의 동작제어에 의해 제어된다.

이에 에어콘디쇼닝 콘트롤장치(128)의 콘트롤 동작은 냉각제를 수조(110)내의 복수의 수조 유니트들에 동시에 또는 시간차를 두고 공급하도록 시행한다.

물/액 분리장치(122)는 제12 및 13도에 보인 바와 같이 구성한다. 즉 이 장치(122)는 탱크(122a)로 구성되어 있다.

탱크(122a)는 인입구(122b)와 이 인입구(122b) 보다 높은 위치에 형성된 출구(122c)를 갖고 있다.

또한 탱크(122a)의 상면부에는 배출구(122d)를 형성한다. 탱크(122a)의 인입구(122b)는 유동파이프를 통해 흡입펌프(121)에 연결한다. 출구(122c)는 냉각장치(118)의 인입구(118a)에 연결한다.

또한 배출구(122d)는 전자밸브(122e)를 통해 냉각수를 배출하기 위한 배출파이프(122f)에 연결한다.

인입구(122b) 보다 높은 위치의 탱크(122a)의 내벽상에는 한쌍의 전기저항센서들(132a, 132b)을 수직방향으로 서로 격리시켜 설치한다.

전기저항센서들(132a, 132b)는 그들간의 저항차를 이용하여 냉각수(500)와 냉각제(501) 간의 경계를 검출하기 위해 사용한다.

이 센서들로부터의 검출신호는 라인을 통해 에어콘디쇼닝 콘트롤장치(128)에 공급한다.

에어콘디쇼닝 콘트롤장치(128)는 센서들(132a, 132b)의 검출신호에 따라 전자밸브(122e)의 개/폐 위치를 제어하여 탱크(122a)내의 냉각수(500)와 냉각제(501)를 기준경계면에서 서로 분리시키도록 냉각수의 변위를 제어한다. 물/액 분리장치(122)의 탱크(122a)내에서 냉각제로부터의 물을 분리 축적할 때, 센서들(132a, 132b)은 물과 냉각제간의 경계면 위치를 검출할 수 있다.

검출된 센서들(132a, 132b)의 검출신호를 에어콘디쇼닝 콘트롤장치(128)에 공급하여 검출신호에 따라 전자밸브(122e)를 개방한다.

그러므로 탱크(122a)내의 물은 그내에 새로 유입된 냉각제의 압력의 의해 강제로 위로 이동하므로 배출파이프(122f)를 통해 배출한다.

결국, 냉각수와 냉각제간의 경계면이 상승하여, 센서(132a, 132b)에 의해 기준 경계면이 검출되면 검출신호가 에어콘디쇼닝 콘트롤장치(128)에 공급되어 검출신호에 응답하여 전자밸브(122e)가 폐쇄되므로 결국 수위가 기준 경계면에 자동으로 세트되도록 제어된다.

그 다음, 상술한 구조의 이 실시예에 의한 잠열 축적 시스템의 동작을 설명한다.

제9 및 제10도를 참조하면, 주로 심야시간 동안 값싼 전력을 사용하여 흡인펌프(121)를 구동시키면 구동시키면 수조(110)의 저부에 형성된 저장부(11a)내에 저장된 제2액의 냉각제(501)가 공급파이프(119)를 통해 물/액 분리장치(122)까지 강제로 위로 올라간다.

물/액 분리장치(122)에서는 그 양이 작지만 냉각제(501)내에 혼입된 제1액 또는 냉각수(500)를 냉각제로부터 분리한다.

제12 및 13도를 참조하여 설명하는 바와 같이, 분리된 냉각수(500)는 배출파이프(122f)를 통해 수조(110)로 복귀하고 또한 고순도의 냉각제(501)는 냉각장치(118)로 공급한다.

냉각장치(118)는 물/액 분리장치(122)로부터 공급된 냉각제(501)를 제1액인 물의 빙점(0℃) 이하의 온도까지 냉각시킨다.

냉각된 냉각제(501)는 배관(123)을 통해 수조(110)내의 복수의 탱크유니트들에 공급하여 각 탱크유니트들내의 분사노즐들(124)로부터 냉각수(500)속으로 동시에 또는 시간차를 두고 분사한다.

결과적으로 냉각수(500)는 극저온에 유지되는 냉각제(501)에 의해 열교환한다.

이 경우에, 분사노즐들(124)는 수조(110)의 저면으로부터 충분히 높은 위치에 설치하므로 냉각수(500)와 노즐로부터 분사된 냉각제(501)가 서로 충분히 열교환하도록 할 수 있다.

예를 들어, 분사노즐들(124)은 제1 및 제2액간의 경계면으로부터 위에서 적어도 0.5m 떨어져 있다. 이러한 구성에 의해 냉각제(501)의 온도는 냉각제가 수조(110)의 저부상의 저장부(110a)의 도달할때까지 물과 동일온도로 상승한다. 따라서 냉각제(501)에 의해 95% 이상의 열교환효율을 달성할 수 있다.

또한 수조(110)내에는 분사노즐들(124) 위의 위치에 얼음(502)를 저장한다.

여기서 주목되는 것은 분사노즐들(124)을 수조(110)내에서 필요이상의 높은 위치들에 설치하지 않기 때문에 수조(110)내에서 충분히 큰 양의 얼음(502)을 얻을 수 있고 또한 쉽게 녹을 수 있는 샤베트 상태의 얼음(502)을 안정되게 제조할 수 있다.

제12 및 13도에 보인 바와 같이 물/액 분리장치(122)의 탱크(122a)내에는 인입구(122b)와 이 인입구(122b)보다 낮은 위치에 설치된 출구(122c)를 형성하기 때문에, 수조(110)의 저장부(110a)로부터 공급하여 공급파이프(119)를 통해 공급하는 냉각제(501)는 인입구(122b)를 통해 탱크(122a)내에 공급된다.

이때 냉각제(501)는 소용돌이치면서 출구(122c)로부터 배출된다. 그러므로 비중이 작은 냉각수(500)를 원심분리에 의해 소용돌이의 중심부에 수집하면, 수집된 냉각수(500)는 부력에 의해 상승후 탱크(122a)의 출구(122c)로부터 냉각장치(118)를 통해 방출된다.

따라서, 특수분리막 또는 장치를 사용하지 않고 고효율로 냉각제(501)와 냉각수(500)를 서로 자동으로 분리할 수 있다.

제11도에 보인 바와 같이 소용돌이 방지부(110b)는 수조(110)의 저장부(110a)로부터 공급파이프(119)를 통해 냉각제(501)를 유입시킬때 흡입부에서 소용돌이가 발생되는 것을 방지하기 위해 설치한다. 소용돌이 방지부(110b)는 수조(110)의 저장부(11a) 위에 설치하며 또한 다공판으로 형성한다. 또한 공급파이프(119)의 앞단부에 설치된 인입구(119a) 상에는 냉각제(501)의 인입방향을 한정하기 위한 가이드(119b)를 설치한다.

그러므로 저장부(110a)의 필요한 깊이를 줄일 수 있고 또한 공급파이프(119) 속으로 흐르는 냉각제(501)내에 함유된 냉각수의 양을 크게 줄일 수 있다.

제9 및 10도에 보인 바와 같이, 수조(110)내에는 쉽게 녹을 수 있는 샤베트 상태의 얼음(502)을 저장한다. 얼음(502)은 각 방 또는 건물내의 냉각부하로부터 흡수한 열에 의해 더워진 물을 샤베트 상태의 얼음(502)위에 분사시킴으로서 급속히 녹일 수 있다. 얼음이 녹은 직후 얼음(502)은 표면위로 떠올라오므로 냉각수를 신속하게 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 대규모 지역 열공급설비내의 얼음 축열장치용 조건으로 피할수 없는 고효율, 안정동작, 고제어능력, 간략성, 고속해빙성, 직접 물을 취할 수 있는 능력등을 만족시킬 수 있다.

즉, 도시중심지역의 지하에 대용량히트펌프, 수조, 급수펌프, 유량제어밸브, 열량계등을 구성하여 설치되는 대규모 지역 열공급설비에서는 설비의 이용성을 저하시킴이 없이 종래의 수조를 개선함으로서, 종래 경우의 수배까지 축열 용량을 증가시킬 수 있다.

따라서, 얼음 제조효율을 종래의 얼음 축열장치에 비해 20∼40%까지 향상시킬 수 있고, 해빙속도가 충분히 고속이고, 물을 직접 수조로부터 취하고 또한 수조로 복귀할 수 있어 사용효율이 향상되고, 제어능력이 향상될 수 있고 또한 얼음을 추가로 제조할 수 있다. 또한, 봄, 가을과 같은 중간기간에 냉각수를 만들 수 있어 종래와 동일한 효율을 성취할 수 있고, 또한 장치의 구성을 극히 간략화 할 수 있어 유지관리가 용이하다.

또한 각 건물용 얼음 축열장치와 같은 종래의 물순환식 장치에 그 장치를 추가로 제공하는 것도 가능하고, 또한 이 경우에, 얼음을 추가로 제조할 수 있는 효과뿐만 아니라 특수제어를 필요로 하지 않고 검사 및 유지관리를 쉽게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

그 다음, 본 발명의 다른 실시예에 의한 잠열 축적 시스템을 제14도를 참조하여 설명한다. 제14도는 건물의 옥탑위에 설치된 얼음축열장치의 구성을 나타낸다.

제14도에 보인 바와 같이, 건물옥탑위에 수조(150)를 설치하여 제액으로서 냉각수(500)와 제2액으로서 큰 비중을 갖는 냉각제(501)를 저장한다.

수조(150)는 높이 방향으로 길게 만들고 저면을 경사면을 갖도록 하고, 냉각제(501)를 저장하는 저장부(150a)를 경사면의 하단부내에 형성한다. 저장부(150a)내에는 냉각제(501)의 도입에 의해 원인이 되는 소용돌이의 발생을 방지하기 위한 다공판으로 각각 형성된 한쌍의 소용돌이 방지부들(150b)을 수직방향으로 상이한 위치에 장치한다. 또한 수조(150)의 상부에는 복수의 물인입부들(151)을 형성한다. 수조의 내부와 면하는 물인입부(151)의 개방면에는 얼음(502)으로부터 물(500)을 분리하여 물(500)만을 유출하기 위해 철망(wire mesh)으로 형성된 분리기(502)를 설치한다. 수조의 주위표면상에 연속으로 형성된 환형물인입부를 물인입부 대신 사용할 수 있다.

물인입부(151)의 방출구에는 수조의 외부에서 수직으로 연장 설치된 파이프(153)의 일단부를 연결한다. 파이프(153)의 타단부는 콘트롤밸브(154)를 통해 펌프(155)에 연결한다. 또한 펌프(155)는 파이프를 통해 물분사장치(156)에 연결한다.

파이프는 수조의 저벽을 통해 통과한다.

물분사장치(156)는 수조내의 저면부근의 냉각제(501)와 냉각수간의 경계면위의 위치에 설치한다.

물/액 분리장치(157)는 펌프(159)를 통해 저장부(150a)에 연결된 공급파이프(158)에 연결한다. 물/액 분리장치(157)는 저장부(150a)로부터 냉각제(501)를 취하여 펌프(159)에 의해 압축하여, 압축된 냉각제로부터 물을 분리하여 냉각제를 냉각장치(160)으로 공급하고, 분리된 물을 콘트롤밸브(161)를 통해 수조내로 복귀시킨다.

냉각장치(160)는 수조(150)와 동일 레벨에 설치한다. 냉각장치(160)는 물/액 분리장치(157)에 의해 물을 제거한 냉각제(501)를 냉각시키는 작용을 한다.

냉각장치(160)에는 수조의 측벽을 통과하도록 형성된 배출파이프(162)를 연결한다.

배출파이프(162)에는 유량계(163), 유량콘트롤 밸브(164) 및 체크밸브(165)를 나열순으로 연결한다. 수조내부에 설치된 배출파이프(162)의 단부에는 노즐(166)을 연결한다.

이 경우에, 노즐(166)은 적어도 하나의 배출구를 갖는다.

노즐(166)은 물분사장치(156) 위의 위치에 설치하며, 냉각제와 물간의 경계면 또는 수조의 저면에서 적어도 0.5m 떨어져 있다.

노즐(166)의 방향과 배출속도는 수조의 측면부로부터 배출된 냉각제(501)를 물분사장치(156)에 도달하는 것을 방지하지 못하도록 결정한다.

따라서 냉각장치(166)에 의해 냉각된 냉각제(501)는 분사노즐(166)에 의해 수조(150)내의 냉각수속으로 유량계(163), 유량콘트롤 밸브(164) 및 체크밸브(165)를 통해 주입한다.

만일 냉각장치(160)의 액공급펌프(159)의 동작이 어떤 이유로 차단되면, 노즐(166)내의 냉각수(500)는 냉각제(501)의 순환시스템내에서 후방으로 흐른다. 이 경우에, 순환시스템의 내부내측이 얼거나 고화될 가능성이 생긴다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 체크밸브(165)를 설치한다.

수조(150)의 상부를 관통하여 수조속으로 하향연장되도록 냉각수 공급파이프(167)를 형성한다. 수조속으로 삽입된 냉각수 공급파이프(167)의 단부상에는 물인입펌프(168)가 장치된다.

또한 수조외부에 있는 냉각수 공급파이프(167)의 단부는 분리장치(169)에 연결된다.

물/액 분리장치(157)와 같이 분리장치(169)는 원심력을 사용하여 밀도차에 의한 분리법을 이용한다. 물인입펌프(168)에 의해 유입된 수조내의 냉각수를 공급할 때 분리장치(169)는 냉각수내에 함유된 냉각제(501)를 제거한 냉각수를 급수파이프(171)를 통해 에어콘디쇼닝부하(170)에 공급한다.

에어콘디쇼닝부하(170)에 의해 소모된 열량을 측정하기 위한 열량계(172)는 급수파이프(171)내에 배치한다.

에어콘디쇼닝부하(170)는 반드시 단열시스템으로 제한하지 않고 대부분의 경우에, 복수의 시스템들을 독립적으로 설치한다.

또한 물분사장치(174)는 수조(150)의 상부내의 공간에 설치한다. 물분사장치(174)는 에어콘디쇼닝부하에 의해 열교환된 냉각수를 복귀파이프(173)을 통한 수조속으로 귀환시킨다. 분무장치(174)는 복수의 냉각수 분사구들을 갖고 있다.

분리장치(169)를 에어콘디쇼닝 부하(170)에 연결하기 위한 급수파이프(171)의 중간부는 분리시킨다.

분리된 부분은 바이패스파이프(175)를 통해 복귀파이프(173)에 연결한다.

파이프(175)내에는 유량콘트롤밸브(176)와 펌프(177)를 설치한다. 파이프(175), 유량콘트롤밸브(176) 및 펌프(177)는 조합하여 급수 온도 조정라인을 구성한다.

에어콘디쇼닝 콘트롤 장치(178)는 냉각제(501)와 물간의 경계면의 위치와 각 지점들의 온도에 따라 상술한 각종 펌프들, 콘트롤밸브, 분리기, 냉각장치를 제어한다.

상술한 콘트롤 동작에 의해 건물내의 에어콘디쇼닝과 열공급 설비내의 각종 장치들의 동작을 제어할 수 있다. 또한 이 실시예에서는 밸브(154)의 개/폐 상태를 에어콘디쇼닝 콘트롤 장치(151)에 의해 제어한다. 따라서 물인입부들(151)을 각 프리세트된 기간에 순차적으로 작동하도록 제어하여 수조내에 얼음(502)을 균일하게 저장할 수 있다.

또한 냉각제(501)를 보충장치(도시안함)를 사용하여 자동으로 보충할 수 있다.

그 다음, 상술한 구성의 얼음 축열장치의 동작을 설명한다. 그러나 전술한 실시예에서 설명한 것과 동일한 프로세스에 대한 설명을 생략하고 상이한 프로세스에 대해서만 설명한다. 이 실시예에 보인 상술한 구성의 얼음 축열장치는 높이에 제한을 두지 않는 곳에 사용할 때, 예를 들어, 수조를 높이 방향으로 길게 제조하기 때문에 건물 옥탑에 설치할 때 효과적이다.

즉, 수조내의 얼음제조부(분사노즐(166) 아래부분)의 용적을 얼음저장부(분사노즐(166) 윗부분)보다 작게 할 수 있다. 그러므로, 얼음 충전률을 향상시킬 수 있다.

또한 유량콘트롤밸브(154)가 개방되고 펌프(155)가 동작될때, 샤베트 상태의 얼음(502) 부근의 물을 물분사장치(156)에 의해 수조속으로 분무하므로 수조내에서 물의 상향 흐름이 생긴다. 그러므로, 얼음(502)의 미립자는 물분사장치(156)로부터 분무된 유수에 의해 운반되어 수조의 상부로 상승하여 샤베트 상태의 얼음(502)과 혼합되게 한다.

따라서 얼음집합체(502)는 성장하여, 이 얼음집합체(502)를 복귀파이프(174)로부터 분무된 물이 통과하여 얼음집합체의 집합밀도가 증가한다. 결과적으로 얼음(502)의 충전률이 증가하므로 장치의 중간 효율을 향상시킨다.

물인입펌프(168)에 의해 유입된 냉각수는 공급파이프(167)를 통해 분리장치(169) 속으로 흐르게 하여, 소량이지만 냉각수내에 포함된 냉각제(501)를 분리장치(169)내의 원심분리력을 응용하여 물/액 분리장치(157)와 동일한 방식으로 분리하여 수집한다. 이렇게 하여 고순도의 냉각수를 에어콘디쇼닝 부하(170)에 공급할 수 있으므로 냉각제(501)가 에어콘디쇼닝 부하(170)속으로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 얼음제조 동작을 장기간동안 안정되게 행할 수 있다.

에어콘디쇼닝 부하(170)와 열교환된 물은 분무장치(174)로 복귀된 후 얼음 집합체(502)상의 넓은 영역위에 분무되게 한다.

물인입펌프(168)에 의해 물인입 위치가 분사노즐(166)의 설치위치와 동일위치가 되게하여 해빙효율이 높게 유지될 수 있게 한다.

또한, 냉각제(501)가 순환펌프(159)의 동작에 의해 물/액 분리장치(157)를 통해 냉각장치(160)에 공급되게 한다. 순환펌프(159)의 동작이 냉각장치(160)에 의해 냉각된 냉각제(501)가 분사노즐(166)에 의해 수조속으로 주입될때 어떤 이유에 의해 중단되더라도, 수조내의 냉각수가 냉각장치(160)와 분사노즐(166)간에 있는 배출파이프(162)의 그 부분에 설비된 체크밸브(165)의 동작에 의해 순환시스템 속으로 흐르지 않게 할 수 있으므로 순환 시스템내에서 동결발생을 방지하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같이, 이 실시예에서는 제1실시예에서와 같이 장치를 고효율로 안전하게 제어능력을 우수하게 구성이 간단하게 유지관리가 용이하게 해빙효율을 높게 동작시킬 수 있으므로, 이용율이 높은 얼음 축열장치를 얻을 수 있다. 특히, 이 실시예의 장치는 건물옥탑 또는 높이에 제한이 없는 곳에서 사용할 때 효과적이다.

그 다음, 상술한 실시예에서, 분사노즐(166)의 분사부내에서 동결되는 것을 방지하기 위한 조치를 제15∼17도를 참조하여 설명한다. 제1액(냉각수의 응고점(빙점)이하의 온도로 냉각된 제2액(냉각제)이 냉각수속으로 주사될 경우에, 조치가 없을 경우, 분사노즐의 분사단부의 온도는 냉각제와 동일온도로 세트된다. 그러므로 분사단부와 접촉상태의 냉각수가 동결되어 얼음(502)의 코아와 같이 빙수를 같는 튜브형으로 성장하기 시작한다.

만일 조건을 변경하지 않으면, 심각한 문제점이 발생되지 않지만 수조의 물속에서 형성되어 부상하는 미세 얼음입자들 또는 얼음입자들의 응고덩어리가 부상하는 동안 튜브형얼음(502)에 부착될 경우, 얼음이 더욱 커져서 문제점을 야기한다. 결과적으로 대량의 얼음(502)이 중심에 세트된 노즐과 더불어 형성된다. 그때, 저온의 축열매체가 노즐의 내부속으로 누설되어 얼음(502)이 저온으로 단단해져 해방능력이 없어지므로 얼음 제조효율이 저하된다.

그러므로, 분사부내의 냉각수가 응고되거나 또는 어느 것을 방지하는 것이 아주 중요하다.

제15도는 대류방지판과 노즐에 냉각제를 공급하기 위한 경로를 갖는 이중분무노즐의 구조를 나타낸다. 제15도에 나타낸 바와 같이, 냉각제(501)용 공급시스템은 펌프(159)에 의해 압축된 냉각제를 냉각장치(도시안됨)로 공급하기 위한 라인(158a)과 수조까지 연장하도록 형성된 인(158b)을 포함하는 2분기 라인들에 의해 구성한다. 분사노즐(166)은 냉각제를 분사하기 위한 중심노즐(166a)과, 고온의 냉각제를 분사하기 위한 외부노즐(166b)과, 상술한 노즐들과 동일한 평면내에 형성되며 또한 외부노즐(166b)과 일체로 형성된 대류방지판(166c)을 포함한다.

이 경우에, 상술한 구성을 갖는 복수의 분사노즐들(166)은 수조내에 설치한다.

각 노즐들에 냉각제를 공급하기 위한 단일 노즐헤더들(166d, 166e)은 일군의 노즐용으로 공통으로 설비할 수도 있다. 또한 냉각장치와 노즐부로부터 저온의 냉각제를 공급하기 위한 라인은 단열시킨다.

상술한 동결방지수단이 분사노즐(166)용으로 설비할 때, 고온의 냉각제와 저온냉각제를 에워싸는 형으로 분사되게 한다. 그러므로, 저온의 노즐 앞단부가 냉각수와 접촉되지 않게 하므로 냉각수에 의해 노즐부가 어느 것을 방지할 수 있다.

제16도는 분사노즐용 동결방지수단으로서 전기히터(166b)를 갖는 구조를 나타낸다.

제15도는 경우와 같이 제16도에 보인 경우에 대류방지판(166c)은 냉각제 분사노즐과 동일 평면에 설치한다. 전기히터(166h)는 수조내의 물과 직접 접촉하도록 된 노즐의 앞단부상에 설치한다. 케이블(166i)을 전기히터(166h)에 연결하여 외부전원(도시안됨)에 의해 동작되게 한다. 이 실시예에서는, 전기히터(166h)와 케이블(166i)이 물속으로 사용되므로, 방수하고, 케이블(166i)은 주로 단열재(166f)로된 파이프 내부에 넣어 외부로부터 도출한다.

상술한 동결방지수단을 사용하여, 노즐의 앞단부를 가열하도록 전기히터(166h)를 동작시킴으로서, 앞단부의 온도를 냉각수의 빙점 이상의 온도로 유지시킬 수 있어 냉각수가 어는 것을 방지할 수 있다. 이 경우에 전기가열은 연속적으로 또는 주기적으로 할 수 있으나, 가열이 지나칠 경우 얼음제조율이 저하되므로 전기히터(166h)의 표면온도를 냉각수의 빙점보다 몇도(℃) 높게 조정하는 것이 좋다.

제17도는 분사노즐용 동결방지수단으로서 노즐의 앞단면을 기계적으로 쓸어주기 위한 기구를 갖는 구조를 나타낸다. 제17도에 보인 바와 같이, 자동차의 창문을 쓸어주기 위한 와이퍼와 동일한 동결방지 와이퍼기구(166j)는 분사노즐(166)의 앞면상에 배치된 대류방지판(166c)상에 설치한다.

상술한 동결방지수단을 갖는 분사노즐에 의하면, 와이퍼기구(166j)를 항상 동작시킴으로서 노즐부상에서 냉각수가 얼어서 성장하기전에 얼음(502)을 기계적으로 쓸어낼 수 있으므로 냉각수의 동결로 인한 얼음의 부착을 방지할 수 있다. 특히, 와이퍼기구는 전기히팅이 되지 않을 때 효과적이다. 와이퍼기구(166j)를 제15 또는 16도에 보인 구조와 함께 사용하면 더욱 뚜렷한 효과를 얻을 수 있다.

따라서, 제15∼17도에 보인 바와 같이, 따뜻한 유체, 전기히터 또는 기계적인 와이퍼를 사용하여 분사노즐상에서 냉각수가 어는 것을 방지할 수 있는 구조를 사용함으로써 샤베트 상태의 얼음(502)를 고효율로 안정되게 연속하여 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 상술한 실시예들에 보인 구성으로 제한되지 않고 구성부를 다른 부분으로 교체하거나 또는 그 구성에 다른 부분을 추가하는 등에 의해 기능을 더 향상시키도록 여러가지 개조가 가능하다.

그러한 개조를 예로 들면 아래와 같다.

(1) 상술한 실시예에서, 수소와 염소를 함유하지 않고 비중이 0℃에서 1.7이상, 응고점이 -30℃이하, 비등점이 75℃이상의 특성을 갖는 불소계 불활성액을 제2액으로서 사용할 수 있다.

(2) 상술한 실시예에서, 수소와 염소를 함유하지 않고 비중이 0℃에서 1.7이상, 응고점이 -30℃이하, 비등점이 75℃이상의 특성을 갖는 불소계 불활성자성액을 제2액으로서 사용할 수 있다.

이 경우에, 자계발생장치는 자성액과 물간의 분리를 고속화하기 위해 분사노즐 부근에 설치할 수 있다.

(3) 상술한 실시예에서, 수조내의 수온을 측정하고 또한 수조내의 물을 냉각장치에 공급하고, 측정된 온도에 따라 물을 냉각 및 수집하기 위해 제1액 전용으로 사용되는 순환 시스템을 제공하는 것이 가능하다.

(4) 상술한 실시예에서, 냉각장치에 의해 냉각된 냉각제를 복수의 수조에 공급하기 위한 공급/수집 시스템은 주로 파이프들, 펌프들 및 절환 콘트롤 밸브들에 의해 구성한다. 냉각제는 에어콘디쇼닝 콘트롤장치를 사용하여 공급/수집 시스템을 제어하여 복수의 수조에 또는 그로부터 동시에 또는 시간 차이를 두고 공급/수집할 수도 있다.

이 경우에, 공급/수집 시스템의 절환 동작은 각 수조들내에서 제조되어 저장된 얼음량 또는 수조내의 수온을 측정하기 위해 측정 유니트로부터 출력된 신호에 따라 자동으로 행하도록 할 수 있다.

(5) 상술한 실시예에서, 수조내에서 제조된 얼음을 축적하기 위한 축적기구는 수조내에 설치한다.

얼음 축적기구에 의해 축적된 충전률이 높은 물과 얼음의 혼합물은 파이프들과 펌프들에 의해 구성된 운반 시스템에 공급한다.

따라서, 혼합물(유체)은 소정 목적지에 공급되게 할 수 있으므로 물과 얼음을 2상 유체상태로 원격위치 또는 높은 위치에 설치된 저장수조 또는 냉각부하에 공급하는 것이 가능하게 된다.

그 다음, 본 발명의 또다른 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다. 제18도는 본 발명의 실시예의 구성을 나타내는 도면이다. 제18도에 보인 바와 같이, 물(202)과 비수용액으로 1 이상의 비중을 갖는 부동액(냉각제)(203)은 수조(201)내에 저장한다. 물펌프(204)는 물을 순환시키도록 수조(201)의 수직 중간위치측부에 연결한다.

부동액 펌프(205)는 냉각제를 순환하도록 수조(201)의 수직 하부측부에 연결한다.

증발기(207), 콤프레서(208), 응축기(209) 및 확장밸브(210)는 냉각장치의 요부를 구성한다.

냉각수(211)의 열은 응축기(207)의 라디에이터(도시안됨)를 통해 방출된다. 부동액 펌프(205)는 분리탱크(206)와 전자밸브(214)를 통해 증발기(209)에 연결한다. 물펌프(204)는 전자밸브(215)를 통해 증발기(207)에 연결한다. 온도검출기(212a)는 증발기(207)의 출구내의 수온을 검출하는 역할을 한다.

온도검출기(212b)는 증발기(207)의 인입구내의 수온을 검출하는 역할을 한다. 참조번호(203)는 콘트롤 장치를 나타낸다.

분리기(206)는 제19도에 보인 바와 같이, 부동액(203)보다 작고 물(202)보다 큰 비중을 갖는 재료로 형성되고, 탱크(216)내의 물과 부동액(203)간의 경계면에서 부유하도록 된 다공부유핀(217)을 갖고 있다. 물(202)이 탱크(216)내에 축적되어, 부유판(217)이 가라앉아 프리세트된 높이에 도달하면, 부유판의 위치가 검출기(218)에 의해 검출되고 검출기는 콘트롤 장치(213)에 신호를 출력하여 탱크(216)의 상부에 설치된 전자밸브(219)를 개방하여 물을 방출한다. 부동액 펌프(205)와 전자밸브(214)에 제각기 연결된 파이프들은 탱크(216)의 하부에 설치한다. 또한, 대기와 유통하는 구멍(도시안됨)을 탱크(216)의 상부벽에 형성한다.

그 다음, 상술한 구성의 실시예의 동작을 설명한다. 수조(201)내의 수온이 20∼30℃로 놓을 때, 전자밸브(215)는 개방되고 또한 물펌프(204)는 구동되어 수조(201)내에 저장된 물(202)을 인출하여 증발기(207)에 공급한다. 이때, 부동액 펌프는 동작을 중단하고 전자밸브(214)는 폐쇄한다. 증발기(207)의 물(202)의 출구온도(또는 인입구온도)는 온도검출기(211a)(또는 온도검출기(212b))에 의해 검출되어, 검출된 온도가 물(202)의 빙점이상의 레벨(냉각장치의 용량에 따라 상이함, 예를 들어, 3∼5℃)로 저하되면, 콘트롤 장치의 제어하에 전자밸브(215)가 폐쇄되고, 물펌프(204)의 동작이 중단되고, 전자밸브(214)가 개방되고 또한 부동액 펌프(205)가 구동되어 수조(201)의 하부로부터 수집된 부동액(203)을 증발기(207)에 직접 공급한다.

냉각된 부동액(203)은 수조(201)내의 물(202) 속으로 직접 분사되어 물(202)이 냉각되어 얼음(220)이 제조된다. 물(202)이 축적되어 분리기(206)내에서 고레벨로 상승하면, 전자밸브(219)가 개방되어 물을 수조(201) 또는 외부로 배출한다.

상술한 구성의 실시예에 의하면, 고온의 물이 냉각될 경우에, 수조내의 물은 신속히 냉각되므로 냉각장치의 성능을 최대로 이용할 수 있다. 왜냐하면 열운반성이 우수한 물을 증발기에 직접 공급할 수 있기 때문이다.

본 발명은 상술한 실시예로 제한되지 않고 제20도에 보인 바와 같이 개조할 수 있다.

제20도에 보인 실시예는 얼음제조기(221)를 수조(201) 보다 높은 위치에 설치하고, 부동액 펌프(205)의 인입구를 얼음제조기(221)의 저부에 연결하고, 파이프를 물펌프(204)의 출구측에 설치하여 증발기(207)에 연결된 파이프와 평행하게 연장하여, 전자밸브(222)를 통해 얼음제조기(221)에 연결하는 것을 제외하면 상술한 실시예와 동일하다. 물펌프(204)의 인입구측은 수조(201)의 측면 수직하부위치에 연결한다. 콤프레서, 응축기 및 확장밸브는 도시안했다.

그 다음, 실시예의 동작을 설명한다. 수조(201)내의 물(202)의 온도가 20∼30℃로 높으면, 전자밸브(215)가 개방되고, 물펌프(204)가 구동하여 수조(201)의 측부로부터 물(202)을 인출하여 증발기(207)에 공급한 후, 입수된 물을 냉각시킨 다음, 얼음제조기(221)를 통해 수조(201)속으로 공급한다. 이때, 전자밸브(214)는 폐쇄되게 한다.

상술한 실시예의 경우와 같이, 온도검출기(212a) 또는 온도검출기(212b)에 의해 검출된 온도가 물의 빙점이하의 레벨로 저하되면, 전자밸브(215)를 폐쇄하고, 전자밸브(222)를 개방하여 물(202)을 얼음제조기(221)속으로 공급한다. 그 다음, 전자밸브(214)를 개방하고 부동액 펌프(205)를 구동하여 얼음제조기(221)의 하부로부터 수집된 부동액(203)을 증발기(207)에 공급한다. 증발기(207)에서 냉각된 부동액(203)은 얼음제조기(221)속으로 분사하여 물(202)과 접촉되므로 결국 얼음제조기(221)속으로 흐르는 물(202)을 냉각시키므로 얼음(220)이 제조될 수 있다.

냉각된 물(202)과 그렇게 형성된 얼음(220)은 수조(201)속으로 공급한다.

그러므로 본 실시예에서는 상술한 실시예에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

그 다음, 본 발명의 또다른 실시예를 제21∼24도를 참조하여 설명한다. 제21∼24도에 보인 실시예는 제9도에 보인 건물에 적용할 수 있다. 제21∼24도는 건물의 지하에 배치된 수조를 나타낸다.

수조(240)는 그내에 형성된 유통구멍들(도시안됨)을 갖는 복수의 격판(241)에 의해 격실로 분할하고, 단열층(242)을 각 격실의 저부와 내측벽상에 형성하고, 그의 저부에는 경사면을 형성하고 또한 후술되는 자기유체를 자중에 의해 침전되어 수집되도록 최하부에 홈(240a)을 형성한다. 이웃하는 건물(도시안됨)에 열을 공급하기 위한 물파이프(243)는 물이송장치와 폐쇄밸브(도시안됨)를 통해 수조(240a)에 연결하여 지하 다목적도관(244)를 경유하게 한다. 물(202)과 물보다 큰 비중을 갖고 또한 비수용성인 부동액인 자성액(245)는 수조(240)내에 혼합 저장한다.

자성액(245)는 물(202)보다 큰 비중을 갖기 때문에 홈(240a)을 포함하는 수조(240)의 저부에서 침전한다.

수조(240)를 포함하는 수조구역을 덮도록 건물 지하의 상부에는 바닥(246)을 형성한다. 바닥(246) 위에는 냉/온수 공급시스템을 구성하는 펌프(247)와 히트 펌프(248)를 설치한다.

펌프(247)와 히트 펌프(248)는 밸브(도시안됨)를 통해 공급파이프(237a)와 복귀파이프(237b)에 연결한다. 또한 바닥(246) 위에는 냉각장치(249)를 설치한다. 냉각장치(249)의 증발인입구(249a)는 앞단부에 형성된 자성액(245) 또는 냉각제의 흡입구(250a)를 갖고 있고 또한 수조(240)의 저부내의 홈(240A) 속으로 연장 형성된 공급파이프(250)에 연결된다. 공급파이프(250)는 여과기(251), 펌프(252) 및 물분리장치(2530에 나열순으로 연결한다.

또한 냉각장치(249)의 증발기출구(249a)는 수조(240)의 저면 부근에서 수평으로 연장 설치된 배출파이프(254)에 연결한다. 복수의 분사노즐(255)은 파이프(254)의 수평연장부의 앞단부와 중간부에 프리세트 각도로 상향 경사방향에 세트된 분사방향으로 연결한다.

자계발생장치들(256)은 분사노즐들(255) 아래에 설치한다. 자계발생장치(256)에 의해 생긴 자계는 분사노즐(255)로부터 방출된 자성액(245)에 작용하므로 자성액(245)은 물(202)과 열교환한 후 바닥면위에 신속히 침전되도록 할 수 있다.

수조(240)로부터 인출한 물(202)을 검출(230) 또는 이웃 건물(도시안됨)로 공급하기 위한 냉각수 순한시스템의 물인입 파이프(257)는 수조(240)의 저면 부근 위치까지 연장되도록 한다. 물인입부(257a)는 물인입파이프(257)의 앞단부상에 장치하고, 물인입파이프(257)는 펌프(247)에 연결하고 또한 자성액(245)용 분리탱크(258)에 연결한다. 분리탱크(258)는 소량이긴하지만 자성작용에 의해 물(202)내에 포함된 자성액(245)을 끌어당겨 분리하여 수집하는 역할을 한다. 제23 및 제24도에 보인 바와 같이, 에어콘디쇼닝 순환수용 공급파이프(237a)에 연결된 출구파이프(259b)와 물인입파이프(257)에 연결된 인입파이프(259a)는 분리탱크(258)의 측벽들에 형성한다.

분리탱크(258)는 만곡 통과시키도록 중앙부에 형성되는 격판들(259c)을 갖는 탱크(259)와 탱크(259)내에 설치된 복수의 자계발생장치(260)와, 자계발생장치(260)에 의해 끌려 분리되는 자성액(245)을 수집하기 위한 수집파이프(261)를 포함한다.

냉각수 순환시스템내의 분사노즐(255) 부근에 설치된 자계발생장치(256)와 물인입파이프(257)의 분리탱크(258)내에 설치된 자계발생장치(260)는 전자석을 사용한다. 자계발생장치(256, 260)의 동작은 전기 ON·OFF 콘트롤에 의해 자유롭게 온 또는 오프될 수 있다. 그러나, 자계발생장치(260)는 예를 들어, 영구자석과 동심원 상에 설치된 전자석의 조합에 의해 구성하므로 정상시간에는 영구자석에 의해서만 자계가 세트엎되고 또한 순환수내에 포함된 일정량의 자성액(245)이 포획되면 전자석이 가동하여 영구자석에 의한 전자계를 상쇄한다.

그러므로, 자계발생장치(260)에서는 정상 모드시에 전자석을 가동하지 않고 영구자석에 의해서만 자성액(245)을 포획한다. 그러나 포획된 자성액(245)이 수집되면 전자석이 가동하여 영구자석에 의한 자계를 소거해준다.

따라서, 자계발생장치(260)는 포획된 자성액(245)을 배출하고, 이 배출된 자성액(245)은 분리탱크(258)의 저부에 연결된 수집파이프(261)로부터 파이프와 펌프(도시안됨)를 통해 수조(240)의 저부로 복귀되게 한다.

이 동작은 펌프(247)의 동작이 중단되는 동안 시행된다.

그 다음, 상술한 구성의 실시예의 동작을 설명한다.

제22도에 보인 바와 같이, 분사노즐(255)로부터 분사된 자성액(245)은 물(202)과 활성적으로 혼합되어, 분사노즐(255) 부근에 배치된 자계발생장치(256)에 의해 생긴 자계의 작용에 의해 물과 열교환되게 한다. 그러나 자성액(245)은 자계발생장치(256)에 의해 자계를 따라 부유안내되지 않고 수조(240)의 저부상에 침전된다.

자계발생장치(256)는 일정량의 자성액(245)을 끌어당겨 잡아준다. 그러나, 바닥에 침전된 자성액(245)부분은 공급파이프(250)를 통해 냉각장치(249)로 공급되어 다시 냉각된 후 분사노즐(255)로부터 분사되게 한다.

자성액(245)의 분리동작을 행하더라도, 약간의 자성액(245)이 여전히 소량이긴하지만 물 또는 샤베트 상태의 얼음(220a)에 현탁되어 있다. 현탁된 자성액(245)은 냉각수 순환시스템내의 물인입파이프(257)의 분리탱크내에 설치딘 자계발생장치(260)에 의해 포획된다.

포획된 자성액(245)은 자계발생장치(260)의 영구자석에 의해 끌어당겨져 하면부상에 축적된다. 축적된 자성액(245)은 수조(240)의 저부로 귀환되게 할 수도 있다.

즉, 냉각수 순환시스템내의 흡수펌프(247)의 동작이 냉각부하가 걸리지 않는 기간 예를 들어 밤시간동안 중단되면, 자계발생장치(260)내의 전자석이 가동하여 자계발생장치(260)의 영구자석에 의해 발생된 자계를 상쇄시켜 자계발생장치(260)의 자성액 흡인력을 제거해준다.

따라서, 자성액(245)은 분리탱크(258)의 저부에 연결된 수집파이프(261)를 통해 물탱크(240)의 저부로 복귀될 수 있다. 상술한 설명에서는 분리탱크(258)에 설치된 자계발생장치(260)를 선택적으로 가동되는 전자석과 영구자석의 조합에 의해 구성하지만 전자석만을 사용하여 자계발생장치(260)를 구성하는 것도 가능하다.

상술한 구성의 실시예에 의하면, 비수용성이며 또한 물보다 큰 비중을 갖는 부동액과 냉각수를 저장하기 위한 수조를 건물 또는 이웃 건물의 옥탑에 또는 지하실에 설치한다. 수조내의 물을 강제로 순환시켜 건물의 각방으로 공급하기 위한 물순환시스템과, 수조로부터 냉각제를 유도하여 냉각장치에서의 냉각시킨다음 수조로 복귀시키기 위한 냉각제 순환시스템을 포함하는 에어콘디쇼닝 장치에서는 밤시간동안 값싼 전력을 사용하여 축열냉각제를 냉각장치내에서 냉각한다. 냉각제는 수조내에서 순환하여 물과 열교환하여 물을 샤베트 상태의 얼음으로 부분변화시켜 이 상태에서 열을 보존한다. 낮시간동안 냉각수는 건물의 각방으로 순환하여 각방을 냉방시켜준다.

따뜻해진 복귀된 물은 샤베트 상태의 얼음속에 혼합되어 얼음을 녹이므로 열교환 효율을 향상시킨다.

수조를 작고 경량으로 만든 얼음 축열장치에서는 자성액을 축열냉각제로서 사용하고 또한 자계발생장치를 사용하기 때문에 종래의 경우에 축열냉각제가 장시간동안 물속에 주입되어 현탁현상으로 있은후 발생하는 유화현상에 의한 문제점을 방지할 수 있다.

또한 자계발생장치를 갖는 분리탱크는 냉각부하에 공급된 냉각수중에 소량이지만 남아있는 축열액인 자성액을 포획하도록 냉각수 순환시스템의 급수부에 설치하기 때문에, 냉각수 순환시스템에서의 자성액의 누설이 방지될 수 있으므로 장기간 안정동작을 달성하는 것이 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 공급로 절환장치를 냉각장치와 수조간에 설비하기 때문에, 물을 냉각장치에 직접 공급함으로서 수조내에 있을때의 물의 높은 온도를 빙점 부근의 온도로 냉각할 수 있고, 냉각장치의 성능을 충분히 발휘할 수 있고, 물을 효율적으로 냉각시킬 수 있고 또한 얼음을 효율적으로 제조할 수 있다.

또한, 자성액을 부동액으로서 사용하고, 자계발생장치를 수조내에 설비한다. 그러므로, 냉각장치에서의 냉각된 자성액이 수조속에 주입되면, 물이 냉각되고 미세 얼음입자들이 형성될 때, 자계발생장치에 의해 자성액을 끌어당겨 분리시켜준다. 그 결과로서, 종래의 경우에 부동액이 물속에 주입되어 장기간동안 부동액이 현탁되어 있는 상태에 의해 생기는 유화상태로 인한 문제점이 방지될 수 있고, 열교환 효율을 향상시킬 수 있고, 장치를 소형 경량으로 제조할 수 있다.

그 다음, 본 발명의 또다른 실시예를 제25 및 26도를 참조하여 설명한다. 도면에서 보인 바와 같이, 제2액인 냉각제(501)를 밤시간동안 값싼 전력을 사용하여 펌프(301)를 구동시켜 냉각장치(302)에 공급한다.

제2액은 물인 제1액의 응고점 또는 빙점(0℃) 이하의 온도로 냉각된 후, 복수의 노즐(305)로부터 복수의 얼음제조탱크들(303)내의 물(500)속으로 동시에 또는 시간지연을 두고 분사된다. 따라서 축열액(501)의 냉이 물(500)에 전달된다.

노즐들(305)은 충분히 높은 위치들에 설치하여 얼음제조탱크속에 분사되는 냉각제(501)가 물(500)과 충분한 열교환하게 한다. 즉, 노즐들(305)는 제1액과 제2액간의 경계면으로부터 액 0.5m 격리된 위치들에 설치한다.

그러므로, 냉각제(501)의 온도를 저장부(307)에 도달할때까지 물과 동일 온도까지 상승시키므로 냉각제에 의한 열교환 효율은 약 100%가 된다.

얼음제조탱크(303)에는 샤베트 상태의 얼음(308)이 상부(309)에 구름형상을 저장된다.

이때, 얼음의 용적충전률이 수면에 가까운 부분일수록 더 높다.

따라서, 얼음제조공정, 냉각제(501)는 냉각수(500)와 함께 얼음저장탱크(310)의 저부에 형성된 축열액(501)의 저장부(312)로부터 파이프(313)와 펌프(314)를 통해 얼음제조탱크(303)속으로 공급되게 한다. 그 결과로서 얼음제조탱크(303)내의 수위는 점진적으로 상승한다. 이 경우에, 얼음제조탱크(310)내의 수위가 떨어진다. 그러나 얼음제조탱크(310)의 체적이 얼음제조탱크(303)보다 수배이기 때문에 저장탱크내의 수위의 저하정도는 작다.

얼음제조탱크(303)내의 수위가 상승하여 프리세트된 위치에 설치된 수위센서(315)에 의해 프리세트 레벨에 도달한 것이 검출되면 수문부(317)의 수문판(318)은 하향으로 이동하고, 얼음제조탱크(303)의 상부(309)에 있는 샤베트 상태의 얼음(308)이 연결부(316)를 통해 얼음제조탱크(310)속으로 한 단위로서 흐른다.

연결부(316)는 얼음제조탱크(303)로부터 얼음저장탱크(310)까지 하향로를 갖도록 형성하므로 얼음이 중간에서 정지함이 없이 얼음저장탱크 속으로 부드럽게 흐를수 있다.

수문부(317)의 수문판(318)은 수문부(317)의 최하부의 물이 완전히 흘러나갈 때 점진적으로 상승한 후 물(500)은 다시 축적된다.

이 시간동안 얼음제조공정이 연속으로 시행되게 한다.

상술한 바와 같이, 상술한 실시예에서는 샤베트 상태의 얼음을 이송할 때, 샤베트 상태의 얼음저장상태에 따라 수분을 개방하여줌으로서 얼음의 체적충전률을 낮춤이 없이 눈사태와 같이 얼음덩어리로서 얼음저장탱크 속으로 일시에 이동시킬 수 있다. 그러므로 얼음이송에 필요한 구동력은 얼음저장탱크로부터 얼음제조탱므로 물을 이송하는데 필요한 펌핑력뿐이며 또한 수분판의 상향 또는 하향이동 메카니즘을 사용하여 샤베트 상태의 얼음을 자중에 의해 이동시키기 때문에 복잡한 이송수단을 사용하여 얼음을 이송할 필요가 없다.

또한, 수문을 수평방향으로 길게 형성한 경우 얼음이 원치않게 부서지는 것을 장지하고 또한 물이 얼음저장탱크 속으로 별도로 흐르는 것을 방지할 수 있다.

Claims (19)

1. 제1액과 화합되지 않고 제1액보다 큰 비중을 갖고, 또한 제1액속에서 프리세트 온도 레벨로 냉각되는 제2액을 주입하여 제1액의 응고현상에 의해 제1액을 고체로 형성한 후, 이 고체의 잠열을 사용하여 피냉각체를 냉각시키는 잠열 축적 시스템에 있어서, 하부에는 제2액을 저장하고, 중간부에는 제2액과 경계면을 통해 고체에 의해 냉각되는 제1액을 저장하고, 상부에는 제1액과 함께 제1액의 고체를 저장하기 위한 탱크와, 상기 탱크속에 제1액을 공급하기 위한 공급수단과, 상기 탱크속에 저장된 제1액속으로 프리세트 온도로 냉각된 제2액을 주입하기 위한 분사수단과, 상기 탱크속에 저장되며, 또한 고체에 의해 냉각되는 축열매체로서 탱크의 외부로 유도하기 위한 유도수단과, 상기 탱크의 하부로부터 상기 제1 및 제2액의 혼합액을 수집하기 위한 수집수단과, 상기 탱크의 상부에서 제1액을 분사하고, 상기 탱크의 하부에서 제1액을 유도하여 상기 탱크에서 제1액을 순환시키는 순환수단을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 분사수단은 프리세트 온도 레벨로 냉각된 제2액을 분사하기 위해 상기 경계면으로부터 상기 탱크의 상부 방향으로 프리세트 거리에 설치된 상기 탱크상의 프리세트 위치에 설치된 노즐을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 노즐은 제1액의 동결을 방지하기 위한 동결방지수단을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 동결방지수단은 제1액의 응고점보다 높은 온도로 설정된 유체를 사용하여 상기 노즐을 가열하는 수단을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
5. 제3항에 있어서, 상기 동결방지수단은 전기가열수단을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
6. 제3항에 있어서, 상기 동결방지수단은 와이퍼 기구를 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 분사수단은 제2액을 프리세트 온도 레벨로 냉각시키는 냉각수단을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
8. 제2항에 있어서, 상기 프리세트 거리는 제1액과 프리세트 온도 레벨로 냉각된 제2액간의 열교환의 효율에 의해 정해지는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
9. 제2항에 있어서, 상기 프리세트 거리는 제1액이 물이고, 제2액이 후루오리너트(Fluorinert)일 때 0.5mm 이상인 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 수집수단은 상기 탱크의 형성된 호퍼기구와 상기 호퍼기구의 오목부에 형성된 저장부를 갖는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 저장부는 혼합액의 소용돌이 발생을 방지하는 수단을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
12. 제1항에 있어서, 상기 수집수단은 혼합액으로부터 제1 및 제2액을 별도로 유도하기 위한 분리수단을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
13. 제1항에 있어서, 상기 수집수단은 상기 탱크의 하부에 형성된 호퍼기구와 상기 호퍼기구의 중심에 설치된 저장부와, 상기 저장부내에 저장된 혼합액으로부터 제1 및 제2액을 따로따로 유도하기 위한 분리수단과, 상기 분리수단에 의해 얻은 제2액을 냉각시키는 냉각수단과, 상기 분사수단에 상기 냉각수단에 의해 냉각된 제2액을 공급하는 수단과, 상기 분리수단 의해 얻은 제1액을 복귀시키는 수단을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
14. 제1항에 있어서, 상기 제2액으로서 자성액을 사용할 때, 상기 탱크내에 설치된 자계발생수단을 더 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
15. 제1액과 화합하지 않고, 제1액보다 큰 비중을 갖고, 또한 제1액속에서 프리세트 온도 레벨로 냉각되는 제2액을 주입하여 제1액의 응고현상에 의해 제1액을 고체로 형성한 후, 이 고체의 잠열을 사용하여 피냉각체를 냉각시키는 잠열 축적 시스템에 있어서, 하부에는 제2액을 저장하고, 중간부에는 제2액과 경계면을 통해 고체에 의해 냉각되는 제1액을 저장하고, 상부에는 제1액과 함께 제1액의 고체를 저장하기 위한 탱크와, 상기 탱크로부터 제1 및 제2액을 선택적으로 유도하기 위한 선택수단과, 증발작용을 사용하여 상기 선택수단에 의해 선택적으로 유도된 제1 및 제2액을 냉각시키기 위한 냉각수단과, 상기 냉각수단에 의해 냉각된 제1액을 상기 탱크속으로 복귀시키기 위한 수단과, 상기 냉각수단에 의해 냉각된 제2액을 상기 탱크내에 저장된 제1액속으로 주입하기 위한 분사수단과, 상기 탱크의 상부내에 저장된 제1액의 고상물질과 제1액을 저장하기 위해 상기 탱크아래에 설치된 또다른 탱크를 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
16. 제15항에 있어서, 상기 분사수단은 프리세트 온도 레벨로 냉각된 제2액을 분사하기 위해 상기 경계면으로부터 상기 탱크의 상부 방향으로 프리세트 거리에 설치된 상기 탱크상의 프리세트 위치에 설치된 노즐을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
17. 제1액과 화합하지 않고, 제1액보다 큰 비중을 갖고, 또한 제1액속에서 프리세트 온도 레벨로 냉각되는 제2액을 주입하여 제1액의 응고현상에 의해 제1액을 고체로 형성한 후, 이 고체의 잠열을 사용하여 피냉각체를 냉각시키는 잠열 축적 시스템에 있어서, 하부에는 제2액을 저장하고, 중간부에는 제2액과 경계면을 통해 고체에 의해 냉각되는 제1액을 저장하고, 상부에는 제1액과 함께 제1액의 고체를 저장하기 위한 제1탱크와, 상기 제1탱크속에 제1액을 공급하기 위한 공급수단과, 상기 제1탱크속에 저장된 제1액속으로 프리세트 온도로 냉각된 제2액을 주입하기 위한 분사수단과, 상기 제1탱크속에 저장되며, 또한 그로부터 유도되는 제1액의 고체를 저장하기 위해 제1탱크와 함께 제공되는 제2탱크와, 상기 제1 및 제2액 탱크들중 적어도 하나의 하부로부터 상기 제2액을 수집하기 위한 수집수단을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 수집수단은 상기 제1 및 제2탱크의 하부에 형성된 호퍼기구와 상기 호퍼기구의 오목부에 형성된 저장부를 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.
19. 제1액과 화합되지 않고, 제1액보다 큰 비중을 갖고, 또한 제1액속에서 프리세트 온도 레벨로 냉각되는 제2액을 주입하여 제1액의 응고현상에 의해 제1액을 고체로 형성한 후, 이 고체의 잠열을 사용하여 피냉각체를 냉각시키는 잠열 축적 시스템에 있어서, 호퍼수단과, 저장수단을 갖고 있어 그 내에 제2액을 저장하며, 상기 제2액과의 경계면을 통해 제1액을 고체로 냉각시키는 탱크와, 상기 탱크내에 상기 제1액을 공급하는 공급수단과, 상기 탱크내에 저장되어 상기 고체에 의해 냉각되는 상기 제1액을 가열축적매체로서 상기 탱크의 외부로 유출하는 유도수단과, 상기 탱크의 호퍼수단과 저장수단으로부터 상기 제2액을 수집하는 수집수단과, 상기 탱크내의 상기 경계면위의 프리세트 위치에 소정거리만큼 격리되어 배치되며, 또한 상기 제1 및 제2액간의 열교환 효율을 최대화하도록 직접 및 상향으로 향하여 상기 탱크내에 저장된 제2액에 제1액을 분사하여 상기 제1액의 응고현상에 의해 상기 제1액의 상기 고체를 생성하는 노즐과, 상기 수집수단과 상기 노즐간에 구비되며, 또한 상기 노즐에 공급될 제2액을 프리세트 온도로 냉각하는 냉동수단을 포함하는 것이 특징인 잠열 축적 시스템.