KR20040090887A - Ice container for thermal storage system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 중공의 충진부를 갖는 빙축열시스템용 결빙용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중공의 충진부를 갖는 결빙용기에 있어서, 몸체와 일체하여 형성되며 브라인유동로를 갖는 관통구와, 몸체와 일체하여 외향 돌출하여 형성되며 결빙용기의 외표면상에 브라인 유동간격을 제공하고 제빙과 해빙에 신축되는 돌출부와, 몸체와 연통하여 장착되며 결빙용기의 과도한 제빙팽창을 수용하고 팽창과 수축을 완화하며 결빙용기의 파손을 방지할 수 있고 충전구의 수단으로도 이용되는 보호캡과, 축열조내에 결빙용기의 고정을 용이하게 하는 고정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 빙축열시스템용 결빙용기에 관한 것이다.The present invention relates to an ice storage container for an ice heat storage system having a hollow filling portion, and more particularly, to an ice storage container having a hollow filling portion, a through-hole formed integrally with the body and having a brine flow path, and integrally with the body. It is formed by protruding outwardly and provides a brine flow gap on the outer surface of the freezing vessel, and is mounted in communication with the body and the protrusions that expand and contract in ice making and thawing, and accommodates excessive ice making expansion of the freezing vessel, and reduces expansion and contraction. It relates to a freezing container for an ice storage system, characterized in that it has a protective cap which can prevent breakage and is also used as a means for filling and a fixing means for easily fixing the freezing container in the heat storage tank.
빙축열시스템을 저렴한 심야 잉여전력을 이용하여 결빙액을 제빙하여 잠열을 저장하고 주간에 이 열을 냉방에 이용하는 것으로 주간의 냉방용 피크 전력 소비를 심야 전기로 대체하는 전력 수급의 평준화를 목적으로 한 시스템이다.A system that aims to equalize the supply and demand of ice cooling heat storage system by replacing the peak cooling power consumption during the daytime with midnight electricity by storing the latent heat by making ice freezing by using the low cost late night surplus power and cooling this heat during the day. to be.
빙축열 냉방시스템 원리는 냉동기를 제빙 열원설비로 하여 결빙액을 빙결 점까지 냉각하면 물은 얼음이 되고 액체에서 고체로 상변환 될 때 얼음 1kg에 대해 약 80kcal에 해당하는 응고잠열을 저장하게 된다. 이와는 반대로 얼음을 물로 해빙할 때에도 약 80kcal의 융해잠열이 방출되며 빙축열 냉방시스템에서는 이 잠열을 이용하는 것이다.The principle of ice heat storage cooling system is to use a freezer as an ice-making heat source to cool the freezing liquid to the freezing point, and water becomes ice and stores about 80 kcal of coagulation heat for 1 kg of ice when it is converted from liquid to solid. In contrast, about 80kcal of latent heat of fusion is released even when ice is thawed with water, and this latent heat is used in the ice storage cooling system.
일반적으로 빙축열시스템을 코일의 외부에 제빙하는 관외착빙(ICE ON COIL TYPE) 방식과, 결빙용기내 충전된 결빙액인 물 또는 상변화 물질(PHASE CHANGE MATERIAL)을 제빙 및 해빙하는 결빙용기(ICE CONTAINER TYPE) 방식과, 메탄올 또는 프로필렌그리콜 등의 첨가제를 혼합한 결빙액을 이용하여 형성된 얼음을 미세한 입자인 슬러리 형태로 제빙하는 슬러리(ICE SLURRY TYPE) 방식과, 내부에 냉매가 유동하는 제빙판 표면에 물을 분사하여 얼음을 착빙시킨 후 냉매가스를 역순환 시키어 제빙판에서 얼음조각 형태로 탈빙하는 방박리(ICE HARVEST TYPE) 방식으로 분류된다.Generally, ICE ON COIL TYPE method of making ice heat storage system on the outside of the coil, and ICE CONTAINER that ices and thaws water or PHASE CHANGE MATERIAL, which is the freezing liquid filled in the freezing container. TYPE) method, a slurry that ices ice formed by mixing an icing liquid such as methanol or propylene glycol in the form of a slurry, which is a fine particle, and an ice making plate surface through which a refrigerant flows. It is classified into ICE HARVEST TYPE type by releasing ice by spraying water on it and then recirculating the refrigerant gas to de-ice it in the form of ice from the ice making plate.
여기서, 결빙용기 방식의 빙축열시스템은 밀폐된 결빙용기내에 충전된 결빙액을 제빙하고 해빙하는 반복적인 작용이 필수적이다. 참고로 0 ℃의 물을 얼음으로 상변화를 시키게 되면 약 9.07 %의 부피(열)팽창이 이루어진다.Here, in the ice storage system of the freezing container method, a repetitive action of freezing and thawing the frozen liquid filled in the sealed freezing container is essential. For reference, when water of 0 ℃ is changed into ice, volume expansion of about 9.07% is achieved.
따라서 밀폐된 결빙용기가 제빙에 의한 부피팽창 압력을 수용하지 못하면 동파되고, 제빙의 부피팽창과 해빙의 수축작용을 효율적으로 흡수하지 못하면 과도한 피로의 누적으로 결국 결빙용기는 파손에 이르게 된다.Therefore, if the sealed ice container does not accommodate the volume expansion pressure due to ice making, it is frozen. If the ice container does not efficiently absorb the volume expansion of the ice and shrinking action of the ice, the ice container becomes damaged by the accumulation of excessive fatigue.
그러나 결빙용기는 외피(SHELL)를 열전도부로 하여 결빙용기의 외표면을 유동하는 브라인과 열교환을 이루어야 하는 특성으로 용기의 내용적의 크기와 셀의 두께 및 열전도성의 재료선택에 제한적이며, 제빙팽창과 해빙수축을 완충하기 위한 목적으로 형성되는 결빙용기내의 공기층도 제빙과 해빙효율에 직접 관련되고 부력문제를 유발시킴으로 공기층의 확대도 제한을 받는다.However, the ice container should be heat exchanged with the brine that flows the outer surface of the ice container with the shell as the heat conduction part. It is limited to the size of the container, the thickness of the cell and the material selection of the thermal conductivity. The air layer in the icing vessel, which is formed for the purpose of buffering shrinkage, is also directly related to ice making and thawing efficiency and causes a buoyancy problem.
단순한 제조공정으로 제조되는 결빙용기는 규격품으로 대량생산과 수급이 용이하고 경량제품으로서 작업성이 간편하며, 어떠한 축열조 구조조건에도 설치가 가능하고, 저렴한 초기투자비 등 다른 빙축열 방식의 비해 장점이 있다. 반면에 결빙용기의 심각한 단점은 결빙용기의 파손이며, 대량의 결빙용기와 브라인으로 채워진 축열조 내에서 파손된 결빙용기를 골나내고 교체하는 것은 매우난해하다. 결빙용기의 파손원인인 제빙팽창 및 해빙수축의 피로를 해결하려는 방법으로서, 결빙용기에 팽창과 수축을 흡수하는 파형 함몰부, 굴곡부, 나선돌출부 형성, 등의 새로운 제품들이 개발되어 시장에 공급되어 왔지만, 필수적인 제빙팽창과 해빙수축 작용에 따른 피로의 누적으로 인해 결빙용기의 파손문제는 여전히 발생되고 있다.The freezing container manufactured by a simple manufacturing process is a standard product, easy to mass production and supply, easy to operate as a lightweight product, can be installed in any heat storage tank structural conditions, and has advantages over other ice storage methods such as low initial investment cost. On the other hand, a serious disadvantage of the freezing container is the breakage of the freezing container, and it is very difficult to pick out and replace the broken freezing container in a heat storage tank filled with a large amount of freezing container and brine. As a way of solving the fatigue of ice-making expansion and sea ice shrinkage, which are the causes of breakage of ice containers, new products have been developed and supplied to the market such as corrugated depressions, bends, spiral protrusions, etc. However, the problem of breakage of the icing container is still generated due to the accumulation of fatigue due to the necessary ice-making expansion and ice shrinking action.
또한, 종래의 원구 및 원통형의 결빙용기들은 축열조내에 일정한 브라인유동간격을 유지하는 체계적인 적재가 어려우므로 브라인유동의 장애와 열교환 편향을 발생시킬 수 있으며, 부력에 의해 결빙용기들이 유동하면서 결빙용기들 사이에 발생되는 무용공간과 적재의 편향을 초래시키어 열교환 효율을 저하시킬 수 있다.In addition, the conventional cylindrical and cylindrical freezing containers are difficult to systematically maintain a constant brine flow interval in the heat storage tank, which can cause the brine flow failure and heat exchange deflection, and the freezing containers flow between the freezing containers due to buoyancy. This may cause a deflection of the dead space and the load generated in the vehicle, thereby reducing the heat exchange efficiency.
도 10은 종래의 결빙용기에 대한 개략적인 사시도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 결빙용기(100)는 거의 직사각 형태의 통형상으로서, 결빙액이 충전 되는 몸체(112)와, 몸체(112)와 일체하여 전, 후면에는 원통 형상의 측면돌기(113)가 형성되고 저면에는 몸체(112)의 중심에서 직선방향으로 거의 반경형인 한 쌍의 바닥돌기(116)가 마련되어있다.10 is a schematic perspective view of a conventional ice container. As shown, the conventional freezing container 100 is a substantially rectangular cylindrical shape, the body 112 and the body 112 is filled with the icing liquid, the front and back of the cylindrical side projection 113 in front of the body 113 ) Is formed and the bottom surface is provided with a pair of bottom projections 116 which are almost radial in a linear direction from the center of the body 112.
이러한 구성에 의하여 브라인이 몸체(112)의 외표면과 각 측면돌기(113)와 바닥돌기(116)의 사이로 유동하면서 결빙용기(100) 내에 결빙액을 제빙하고 해빙하게 된다.By this configuration, the brine flows between the outer surface of the body 112 and each of the side protrusions 113 and the bottom protrusion 116 to ice and freeze the ice in the ice container 100.
그리고 결빙용기(100)는 제빙팽창과 해빙수축을 완화하는 별다른 수단이 없는 구조로서, 제빙팽창과 해빙수축은 전적으로 결빙용기(100)의 내압성에 의존할 수밖에 없고 제빙과 해빙은 결빙용기(100)의 외표면에서 중심방향으로 이루어지므로 열교환 속성이 낮은 편이다.And ice container 100 is a structure that does not have any other means to mitigate ice expansion and sea ice shrinkage, ice expansion and sea ice shrinkage can not only depend on the pressure resistance of the ice container 100, ice and ice freeze container (100) The heat exchange property is low because it is centered on the outer surface of.
또한, 결빙용기(100)를 브라인유동 간격을 감안하여 일정한 간격으로 축열조(미도시)내에 설치할지라도 브라인의 지속적인 유동 등의 영향으로 축열조내(미도시)에 그대로 쌓아놓은 형태의 결빙용기(100)들은 간격이동이 발생되어 결빙용기(100)들 간에 측벽이 서로 맞닿아 브라인의 유동장애와 전열면을 감소시키는 문제가 발생될 수 있다.In addition, even if the freezing container 100 is installed in the heat storage tank (not shown) at regular intervals in consideration of the brine flow interval, the freezing container 100 of the form stacked intact in the heat storage tank (not shown) due to the continuous flow of brine. These gaps may occur so that sidewalls between the freezing containers 100 may contact each other, thereby reducing the flow disturbance and the heat transfer surface of the brine.
따라서 본 발명의 목적은, 결빙용기의 제빙팽창과 해빙수축을 효율적으로 분배하여 피로의 감소와 파손을 억제할 수 있는 빙축열시스템용 결빙용기를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide an ice storage system for an ice heat storage system capable of efficiently distributing ice expansion and sea ice shrinkage of an ice container to reduce fatigue and breakage.
본 발명의 다른 목적은, 결빙용기의 열전도 표면을 확대시키어 제빙 및 해빙효율을 향상할 수 있는 빙축열시스템용 결빙용기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an ice container for an ice heat storage system that can enlarge the heat conduction surface of the ice container and improve ice making and thawing efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은, 결빙용기의 제빙과 해빙의 열교환 속성을 향상시키며 브라인이 원활하게 유동할 수 있는 관통구를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a through hole through which the brine can smoothly flow while improving the heat exchange property of ice making and thawing of the ice container.
본 발명의 목적은, 적재된 결빙용기들의 간격이동에도 브라인유동에 장해를 주지 않으며, 결빙용기의 외표면에 일정한 브라인 유동간격을 유지하고 제빙팽창과 해빙수축에 신축작용을 할 수 있는 돌출부를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a protrusion that does not interfere with brine flow even when the gaps of the frozen containers are loaded, and maintains a constant brine flow interval on the outer surface of the frozen container and can expand and contract ice making and sea ice shrinkage. It is.
본 발명의 다른 목적은, 결빙용기의 과도한 제빙팽창을 수용하고 팽창과 수축을 완화하며 결빙용기의 파손을 방지할 수 있고 충전구의 수단으로도 이용되는 보호캡을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a protective cap which accommodates excessive ice making expansion of the ice container, alleviates expansion and contraction, prevents the breakage of the ice container and is also used as a means of filling.
본 발명의 또 다른 목적은, 결빙용기를 축열조의 수면내로 고정시킬 수 있는 수단을 갖는 빙축열시스템용 결빙용기를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an ice container for an ice heat storage system having means for fixing the ice container into the water surface of the heat storage tank.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 결빙용기의 개략적인 부분확대 평면도,1 is a schematic partially enlarged plan view of an ice container according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 개략적인 측면도,2 is a schematic side view of FIG. 1;
도 3은 도 1의 개략적인 종단면도,3 is a schematic longitudinal cross-sectional view of FIG. 1;
도 4는 도 1의 적재상태를 예시한 개략적인 평면도,4 is a schematic plan view illustrating a loading state of FIG. 1;
도 5는 도 1의 적재상태를 예시한 개략적인 측단면도,Figure 5 is a schematic side cross-sectional view illustrating a loading state of FIG.
도 6은 도 1의 적재상태를 예시한 개략적인 부분파단 사시도,6 is a schematic partial cutaway perspective view illustrating the loading state of FIG. 1;
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 결빙용기의 개략적인 평면도,7 is a schematic plan view of a freezing container according to a second embodiment of the present invention;
도 8은 도 7의 개략적인 정면도,8 is a schematic front view of FIG. 7;
도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 결빙용기의 개략적인 부분파단사시도,9 is a schematic partial broken perspective view of a freezing container according to a third embodiment of the present invention;
도 10은 종래의 결빙용기에 대한 개략적인 사시도이다.10 is a schematic perspective view of a conventional ice container.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
1, 1a, 1b, 100: 결빙용기 10, 10a, 112 : 몸체1, 1a, 1b, 100: ice container 10, 10a, 112: body
13, 13a : 둘레돌출부 14, 17a, 18, 18a : 세로돌출부13, 13a: circumferential protrusions 14, 17a, 18, 18a: vertical protrusions
15 : 측면돌출부 17 : 수평돌출부15: side projection 17: horizontal projection
20, 20a, 20b : 관통구 21, 21a, 21b : 격벽20, 20a, 20b: through hole 21, 21a, 21b: partition wall
22, 22a, 22b : 브라인유동로 30 : 보호캡22, 22a, 22b: brine flow path 30: protective cap
31 : 충전구 32 : 신축부재31: filling port 32: expansion and contraction member
33 : 신축로 34 : 결합캡33: new construction 34: coupling cap
40 : 고정부재 41 : 고정바40: fixing member 41: fixing bar
42 : 고정밴드 50 : 축열조42: fixed band 50: heat storage tank
52 : 브라인유입구 54 : 브라인배출구52: brine inlet 54: brine outlet
113 : 측면돌기 116 : 바닥돌기113: side protrusion 116: bottom protrusion
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 중공의 충진부를 갖는 결빙용기에 있어서, 몸체와 일체하여 형성되며 브라인유동로를 갖는 관통구와; 몸체와 일체하여 외향 돌출하여 형성되며 결빙용기의 외표면상에 일정한 브라인 유동간격을 제공하고 제빙과 해빙에 신축되는 돌출부와; 몸체와 연통하여 장착되며 결빙용기의 과도한 제빙팽창을 수용하고 팽창과 수축을 완화하며 결빙용기의 파손을 방지할 수 있고 충전구의 수단으로도 이용되는 보호캡과; 축열조내에 결빙용기의 고정을 용이하게 하는 고정수단을 갖는 것을 특징으로 하는 빙축열시스템용 결빙용기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the freezing container having a hollow filling portion, is formed integrally with the body and having a brine flow passage; A protrusion which is integrally formed with the body and protrudes outwardly and provides a constant brine flow interval on the outer surface of the icing container and is stretched in ice making and thawing; A protective cap mounted in communication with the body and capable of accommodating excessive ice making expansion of the ice container, alleviating expansion and contraction, preventing breakage of the ice container, and being used as a means of filling; An ice container for an ice heat storage system is provided having a fixing means for facilitating fixing of the ice container in a heat storage tank.
그리고 상기 관통구는, 결빙용기의 내용적 감소를 감안하여 브라인이 원활하게 유동할 수 있는 최소한의 높이와 거의 직사각 형상을 갖는 것이 바람직하다.In addition, the through hole may have a minimum height and a substantially rectangular shape to allow the brine to flow smoothly in consideration of the decrease in the content of the freezing container.
또한, 상기 돌출부는, 몸체와 연통하며 제빙팽창과 해빙신축이 용이하게 종단면이 거의 '⊂' 자 형상으로 하고 돌출부와 돌출부사이에 다른 결빙용기의 돌출부가 함몰되지 않으며 일정한 간격을 가지고 결빙용기들이 안착되는 안착부를 갖는 구조로 이루어지게 하는 것이 바람직하다.In addition, the projecting portion is in communication with the body, the shape of the end surface is easily '⊂' shape for easy ice expansion and expansion and expansion and contraction, and the projection of the other freezing vessel is not recessed between the protrusion and the protrusion, and the freezing containers are seated at regular intervals. It is desirable to have a structure having a mounting portion to be.
상기 보호캡은, 결빙용기의 몸체를 관통하여 형성되는 충전구의 선단면과 결합캡의 저면사이에 신축부재를 마련하고 결합캡의 나사조임에 의해 기밀 결합되는 것이 바람직하다. 여기서 상기 결합캡은 신축부재의 왕래가 가능하도록 상부면 중앙이 개구된다.The protective cap, it is preferable to provide an elastic member between the front end surface of the filling port formed through the body of the freezing container and the bottom surface of the coupling cap and to be hermetically coupled by screwing the coupling cap. Here, the coupling cap is opened at the center of the upper surface to allow the expansion and contraction of the member.
그리고 상기 신축부재는, 중앙에 마련되는 반구형상의 신축부와 신축부의 외주방향을 따라 형성되는 기밀부로 일체하여 구성하며, 신축부는 충전구의 내주면에서 자유롭게 왕래되도록 소정의 간격을 갖는 것이 바람직하다.The elastic member may be integrally formed with a hemispherical elastic part provided at the center and an airtight part formed along the outer circumferential direction of the elastic part, and the elastic part may have a predetermined interval so as to freely pass from the inner circumferential surface of the filling port.
또한, 상기 신축부재는, 결빙용기의 제빙팽창에 따라 외향 팽창하고 해빙시 역순으로 수축되며, 신축의 한계를 초과하는 과도한 제빙팽창이 발생될시 결빙용기를 대신하여 파열되어야함으로 결빙용기보다 낮은 내압성을 갖는 것이 바람직하다.In addition, the expansion and contraction member is expanded outwards according to the ice-making expansion of the ice container, and contracted in reverse order when thawing, and when excessive ice-making expansion exceeding the limit of expansion occurs, the expansion member is to be broken in place of the ice container to lower the pressure resistance than the ice container. It is preferable to have.
상기 신축부재는, 빙결팽창과 해빙수축 복원력, 압축성, 저온신축성, 내압성 등의 내구성을 가진 실리콘 고무 등의 합성고무 또는 팽창력과 복원력을 가진 비철금속재로 제조할 수 있다.The elastic member may be made of a synthetic rubber such as silicone rubber having durability such as freezing expansion and thawing shrinkage restoring force, compressibility, low temperature elasticity, pressure resistance, or a nonferrous metal material having expansion and restoring force.
그리고 결빙용기의 고정 수단은, 관통구를 관통하여 결빙용기를 지지 및 고정하는 고정부재인 내부식 철재바(BAR), 고정밴드 및 내부식 와이어(WIRE) 등으로이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the fixing means of the freezing vessel is preferably made of an internal steel bar (BAR), a fixing band and a wire (WIRE), etc., which is a fixing member for supporting and fixing the freezing vessel through the through hole.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대한 여러 실시 예를 설명하기 로 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
설명에 앞서, 여러 실시 예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일부호를 사용하여 대표적으로 일실시 예에서 설명하고, 그 외의 실시 예에서는 일실시 예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.Prior to the description, in various embodiments, components having the same configuration will be representatively described in one embodiment using the same reference numerals, and in other embodiments, only the configuration different from the embodiment will be described.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 결빙용기의 개략적인 부분확대 평면도이고, 도 2는 도 1의 개략적인 측면도이며, 도 3은 도 1의 개략적인 종단면도이고, 도 4는 도 1의 적재상태를 예시한 개략적인 평면도이며, 도 5는 도 1 의 적재상태를 예시한 개략적인 측단면도이고, 도 6은 도 1의 적재상태를 예시한 개략적인 부분파단 사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 충진부를 갖는 중공의 결빙용기(1)는, 모서리부가 굴곡된 거의 직사각형의 통형상의 구조로서, 몸체(10) 중심에서 수평방향으로 몸체(10)와 일체하여 격벽(21)으로 에워싸인 다수의 관통구(20)가 마련되어 있다.1 is a schematic partially enlarged plan view of an ice container according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic side view of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic longitudinal cross-sectional view of FIG. 1, and FIG. 4 is FIG. FIG. 5 is a schematic side cross-sectional view illustrating the loading state of FIG. 1, and FIG. 6 is a schematic partial fracture perspective view illustrating the loading state of FIG. 1. As shown in these figures, the hollow freezing container 1 having the filling portion is a substantially rectangular cylindrical structure having curved edges, and is integrally formed with the body 10 in a horizontal direction from the center of the body 10 to the partition wall. A plurality of through holes 20 surrounded by 21 are provided.
여기서, 상기 관통구(20)는 모서리부가 굴곡된 거의 직사각형상으로서, 결빙용기(1) 내에 충전된 결빙액의 제빙과 해빙에 있어, 결빙용기(1)의 내측영역의 열교환 속성을 촉진시키는 전열면과 브라인의 유동로(22)를 제공하며 고정부재(40)의 걸이 수단이 된다.Here, the through hole 20 is an almost rectangular shape having a curved corner portion, and is used to promote heat exchange properties of the inner region of the freezing container 1 in ice making and thawing of the freezing liquid filled in the freezing container 1. It provides a flow path 22 of the heat surface and the brine and serves as a hook of the fixing member 40.
그리고 상기 몸체(10) 둘레와 일체하여 외향 돌출로 형성되며 결빙용기의 외표면상에 브라인 유동간격을 제공하고 제빙과 해빙에 신축되는 다수의둘레돌출부(13)와, 상기 둘레돌출부(13)와 일체하여 형성되며 결빙용기(1)간의 간격을 유지하고 안착부(미도시)를 제공하는 다수의 세로돌출부(14)가 마련되어 있다.And a plurality of circumferential protrusions 13 formed integrally with the periphery of the body 10 to provide a brine flow interval on the outer surface of the icing container, and stretched to ice and sea ice, and integral with the circumferential protrusions 13. A plurality of vertical protrusions 14 are formed to maintain a space between the icing containers 1 and provide a seating portion (not shown).
또한, 상기 몸체(10)의 후면에는, 몸체와 일체하여 형성되며 결빙용기(1)간의 간격을 유지하는 복수의 측면돌출부(15)가 마련되어 있다.In addition, the rear surface of the body 10, is formed integrally with the body is provided with a plurality of side projections 15 for maintaining the interval between the freezing container (1).
상기 몸체(10)의 일측면에는 몸체(10)를 관통하여 충전구(31)가 형성되고 충전구(31)에는 보호캡(30)이 결합되어 있다. 여기서, 상기 충전구(31)의 선단면과 결합캡(34)의 저면사이에는 결빙용기보다 낮은 내압성을 갖는 신축부재(32)가 장착되어 결합캡(34)의 나사 조임에 의해 기밀 결합되어있다.One side of the body 10 penetrates the body 10 to form a filling port 31, and the filling hole 31 has a protective cap 30 is coupled. Here, between the distal end surface of the filling port 31 and the bottom surface of the coupling cap 34 is equipped with an expansion and contraction member 32 having a lower pressure resistance than the freezing container is tightly coupled by screwing the coupling cap 34. .
그리고 상기 결합캡(34)은, 신축부재(32)가 신축로(33)를 따라 왕래가 가능하도록 상부면 중앙이 개구되어 있다.And the coupling cap 34, the center of the upper surface is opened so that the elastic member 32 can come and go along the expansion path (33).
또한, 상기 신축부재(32)는, 중앙에 마련되는 반구형상의 신축부(미도시)와 신축부의 외주방향을 따라 형성되며 가스켓이 되는 기밀부(미도시)로 일체하여 구성되며, 신축부(미도시)는 충전구(31)의 내주면에서 자유롭게 왕래되도록 소정의 간격이 마련된다.In addition, the elastic member 32 is formed integrally with a hemispherical expandable portion (not shown) provided in the center and an airtight portion (not shown) formed along the outer circumferential direction of the stretchable portion and serving as a gasket. C) is provided with a predetermined interval so as to freely move in and out of the inner circumferential surface of the filling port 31.
이러한 구성에 의해, 축열조(50) 내에 적재된 결빙용기(1)는 브라인유입구(52)를 통해 유입되고 브라인배출구(54)를 통해 열교환기(미도시) 및 냉동기(미도시)로 재순환되는 브라인이 결빙용기의 외표면과 각 돌출부(13, 13a, 14, 15) 사이 및 관통구(20)를 고르게 유동하면서 결빙용기(1) 내의 결빙액을 제빙하게 된다.By this configuration, the frozen container 1 loaded in the heat storage tank 50 flows through the brine inlet 52 and is recycled to the heat exchanger (not shown) and the freezer (not shown) through the brine outlet 54. The freezing liquid in the freezing container 1 is iced while evenly flowing between the outer surface of the freezing container and each of the protrusions 13, 13a, 14, and 15 and the through hole 20.
그리고 결빙용기(1)의 제빙진전에 의해 팽창압이 상승되고 팽창압에 의해 각 돌출부(13, 13a, 14, 15)는 양방향으로 서서히 팽창하게 된다. 각 돌출부(13, 13a, 14, 15)의 팽창이 한계에 이르면 보호캡(30)내의 신축부재(32)가 외향 팽창하여 결빙용기(1)내의 팽창압을 완화하게 된다.In addition, the expansion pressure is increased by the ice making of the ice container 1, and the protrusions 13, 13a, 14, and 15 are gradually expanded in both directions by the expansion pressure. When the expansion of each protrusion 13, 13a, 14, 15 reaches the limit, the expansion and contraction member 32 in the protective cap 30 is expanded outward to relieve the expansion pressure in the freezing container (1).
이어서 결빙용기(1)의 빙축열을 사용하기 위하여 방열과정에 이르면 결빙용기(1) 내에 얼음은 해빙하게 되고 내압감에 따라 팽창된 각 돌출부(13, 13a, 14, 15)와 신축부재(32)는 수축하여 원상 복원된다.Subsequently, when the heat dissipation process is used to use the ice storage heat of the icing container 1, ice is thawed in the icing container 1 and each of the protrusions 13, 13a, 14, 15 and the elastic member 32 expanded according to the pressure resistance. Is contracted and restored to its original state.
상기 각 돌출부(13, 13a, 14, 15)와 신축부재(32)의 팽창한계를 초과하여 결빙용기(1)의 파손을 초래하는 과도한 팽창압력이 도달되면 결빙용기(1)보다 낮은 내압성을 갖는 신축부재(32)가 파열되고 결빙용기(1)내의 압력을 외부로 전달함으로서 결빙용기(1)의 파손을 방지하게 된다.When the pressure exceeds the expansion limit of each of the protrusions (13, 13a, 14, 15) and the expansion and contraction member 32, the excessive expansion pressure that causes breakage of the freezing container (1) has a lower pressure resistance than the freezing container (1) The elastic member 32 ruptures and transmits the pressure in the freezing container 1 to the outside to prevent breakage of the freezing container 1.
한편, 신축부재(32)가 파열될 경우 파열된 신축부재(32)를 교체하면 결빙용기(1)는 정상사용 상태로 복원되며, 신축부재(32)의 파열상태를 육안확인이 용이하게 신축부재(32)가 파열될시 외부로 도출되어 파열상태를 표시하며, 신축부재(32) 또는 결합캡(34)과 연결끈 등으로 이어진 표시부구(미도시)를 부설할 수 있다.On the other hand, when the elastic member 32 is ruptured, if the ruptured elastic member 32 is replaced, the freezing container 1 is restored to its normal use state, and the elastic member 32 can easily check the ruptured state of the elastic member 32. When 32 is ruptured, it is drawn out to display the ruptured state, and a display portion (not shown) connected to the elastic member 32 or the coupling cap 34 and the connecting string may be laid.
도 4와 도 5, 도 6에서 결빙용기(1)의 적재 상태를 예시한 바와 같이, 결빙용기(1)는 수평 또는 수직으로 하여 일정한 브라인유동 간격을 유지한 상태로 적재되어있다. 결빙용기(1)의 부력에 의한 부상과 브라인유동에 따른 간격이동의 영향을 받지 않도록 고정부재(40)의 걸이 수단이 되는 관통구(20)를 이용하여 결빙용기(1)는 고정바((41)와 고정밴드(42)로 일정하게 고정되어 있다. 이에 따라브라인 유동의 불균형과 결빙용기(1)의 열교환 사각영역을 감소시킬 수 있으므로 축열율을 증가시킬 수 있고 현실적인 빙축열시스템의 설계를 지원할 수 있다.As illustrated in Figs. 4, 5, and 6, the loading state of the icing container 1, the icing container 1 is loaded in a state in which a constant brine flow interval is maintained horizontally or vertically. The freezing container 1 is fixed by using a through hole 20 which is a hook means of the fixing member 40 so as not to be affected by the buoyancy of the freezing container 1 and the movement of the gap due to the brine flow. 41) and the fixed band 42. This can reduce the imbalance of the brine flow and the heat exchange dead zone of the freezing container 1, thereby increasing the heat storage rate and supporting the design of a realistic ice heat storage system. Can be.
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 결빙용기의 개략적인 평면도이고 도 8은 도 7의 개략적인 정면도이다. 전술한 제1실시 예와는 달리, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 충진부를 갖는 중공의 결빙용기(1a)는, 모서리부가 굴곡된 거의 직사각형의 통형상의 구조로서, 몸체(10) 중심의 직선 방향으로 몸체(10)와 일체하여 격벽(21a)으로 에워싸인 관통구(20a)가 마련되어 있다.FIG. 7 is a schematic plan view of an ice container according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a schematic front view of FIG. Unlike the first embodiment described above, as shown in these figures, the hollow freezing container 1a having the filling portion is a substantially rectangular cylindrical structure having curved corners, and is a straight line at the center of the body 10. The through hole 20a which is integral with the body 10 in the direction and surrounded by the partition wall 21a is provided.
그리고 상기 몸체(10)와 일체하여 상부면과 저부면에는 몸체(10)의 중심에서 수평방향으로 하여 다수의 수평돌출부(17)가 안착부가 되는 수직돌출부(17a)와 연통하여 형성되어 있다.In addition, the upper surface and the bottom surface are integrally formed with the body 10 so as to be in communication with the vertical protrusions 17a which are horizontally aligned from the center of the body 10 and the plurality of horizontal protrusions 17 are seated.
또한, 상기 몸체(10)의 전면과 후면 그리고 측면에는 몸체와 일체하여 형성되며 결빙용기(1a)간의 간격을 유지하는 다수의 측면돌출부(15)가 마련되어 있다.In addition, the front and rear and side surfaces of the body 10 are formed integrally with the body and are provided with a plurality of side protrusions 15 to maintain the distance between the freezing container (1a).
상기 몸체(10)의 상부 중앙 영역에는 충전구(미도시)와 보호캡(30)이 마련되어 있다.Filling openings (not shown) and protective caps 30 are provided in the upper central region of the body 10.
이러한 구성에 의해, 축열조(50) 내에 적재된 결빙용기(1a)는 브라인유입구(52)를 통해 유입되고 브라인배출구(54)를 통해 열교환기(미도시) 및 냉동기(미도시)로 재순환되는 브라인이 결빙용기(1a)의 외표면과 각 돌출부(15, 17, 17a) 사이 및 관통구(20a)를 고르게 유동하면서 결빙용기(1) 내의 결빙액을 제빙하고 해빙하게 된다.By this configuration, the frozen container 1a loaded in the heat storage tank 50 flows in through the brine inlet 52 and is recycled to the heat exchanger (not shown) and the freezer (not shown) through the brine outlet 54. The freezing liquid in the freezing container 1 is iced and thawed while flowing evenly between the outer surface of the freezing container 1a and each of the protrusions 15, 17, 17a and the through hole 20a.
도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 결빙용기의 개략적인 부분파단사시도이다. 전술한 실시 예와는 달리, 도시된 바와 같이, 충진부를 갖는 중공의 결빙용기(1b)는, 원구형상으로서, 몸체(10a)의 중심에서 직선방향으로 하여 몸체(10a)와 일체된 관통구(20b)가 마련되어 있다.9 is a schematic partial broken perspective view of a freezing container according to a third embodiment of the present invention. Unlike the above-described embodiment, as shown in the figure, the hollow freezing container 1b having a filling portion has a spherical shape, and has a through hole integrated with the body 10a in a linear direction from the center of the body 10a. 20b) is provided.
그리고 상기 관통구(20b)의 상부와 하부에는 몸체(10a)와 일체하여 복수의 세로돌출부(18a)가 형성되고, 몸체(10a)의 양측에는 외주면을 따라 반경방향으로 복수의 세로돌출부(18)부가 마련되어 있다.In addition, a plurality of vertical protrusions 18a are formed on the upper and lower portions of the through hole 20b integrally with the body 10a, and the plurality of vertical protrusions 18 are radially along the outer circumferential surface on both sides of the body 10a. A part is provided.
또한 상기 몸체(10a)의 꼭지부에는 몸체(10a)와 연통하여 형성되는 충전구(미도시)와 보호캡(30)이 마련되어 있다.In addition, the top of the body (10a) is provided with a filling port (not shown) and a protective cap 30 formed in communication with the body (10a).
이러한 구성에 의해, 축열조(50) 내에 적재된 결빙용기(1b)는 브라인유입구(52)를 통해 유입되고 브라인배출구(54)를 통해 열교환기(미도시) 및 냉동기(미도시)로 재순환되는 브라인이 결빙용기(1b)의 외표면과 각 돌출부(18, 18a) 사이 및 관통구(20b)를 고르게 유동하면서 결빙용기(1b) 내의 결빙액을 제빙하고 해빙하게 된다.By this configuration, the frozen container 1b loaded in the heat storage tank 50 flows in through the brine inlet 52 and is recycled to the heat exchanger (not shown) and the freezer (not shown) through the brine outlet 54. The freezing liquid in the freezing container 1b is iced and thawed while flowing evenly between the outer surface of the freezing container 1b and each of the protrusions 18 and 18a and the through hole 20b.
이로써, 전술한 실시 예들에서 상술한바와 같이, 본 발명의 결빙용기는, 브라인이 원활하게 유동하는 관통구를 통해 전열면적의 확대와 열교환 속성을 증진시킴으로서 열교환 효율을 향상시키며, 열교환과 브라인 유동의 사각영역이 최소화되는 결빙용기 및 적재구조로서 결빙량을 향상시킬 수 있고, 각 돌출부와 보호캡의 작용으로 제빙팽창과 해빙수축을 효율적으로 분배하여 피로의 감소와 파손을 억제하며, 축열조내에 결빙용기의 고정이 용이하여 부력에 의한 부상 및 편향 문제의 감소와, 유지보수비용을 저감할 수 있다.Thus, as described above in the above-described embodiments, the ice container of the present invention improves heat exchange efficiency by increasing heat transfer area and heat exchange properties through through holes through which brine flows smoothly, and improves heat exchange and brine flow. The freezing container and loading structure minimizes the square area, and the amount of freezing can be improved, and the function of each protrusion and protective cap effectively distributes the ice expansion and sea ice shrinkage, thereby reducing fatigue and preventing breakage, and freezing container in the heat storage tank. It can be easily fixed to reduce the problem of buoyancy and deflection caused by buoyancy and reduce maintenance cost.
본 발명의 전술한 실시 예에서는 거의 직사각형과 원구형의 형상을 갖는 결빙용기에 대해 상술하였으나, 충진부가 형성된 다각통형, 다면체통형, 원통형 및 타원형 등의 형상으로도 적용할 수 있다.In the above-described embodiment of the present invention has been described above for the ice container having a substantially rectangular and spherical shape, it can also be applied to the shape of the polygonal cylinder, polyhedron cylinder, cylindrical and oval formed with the filling portion.
그리고 본 발명의 전술한 실시 예에서는 결빙용기의 내용적 감소를 감안하여 브라인이 원활하게 유동할 수 있는 최소한의 높이와 거의 직사각 형상을 갖는 관통구에 대해 대표적인 예로 상술하였으나, 다각통형, 다면체통형, 원통형 및 타원형 등의 형상으로도 적용함은 물론이다.In the above-described embodiment of the present invention, the through-hole having a minimum height and a substantially rectangular shape in which the brine can smoothly flow in consideration of the reduction in the content of the freezing container has been described above as a representative example, but is a polygonal cylinder, a polyhedron cylinder type. Of course, it also applies to the shape of the cylindrical and oval.
또한, 본 발명의 전술한 실시 예에서는 몸체와 연통하며 제빙팽창과 해빙신축이 용이하게 종단면이 거의 '⊂' 자 형상을 갖는 돌출부에 대해 상술하였으나, 'ㄷ', '(' 자 등의 다른 형상과 골판(CORRUGATED PLATE)형상의 몸체로도 적용할 수 있고, 돌출부의 개수와 배치도 다양하게 구성할 수 있다.In addition, in the above-described embodiment of the present invention has been described above with respect to the protrusion having a '⊂' shape of the longitudinal cross-section in communication with the body and easy to expand the ice and expand the sea ice, other shapes such as 'c', '(' Can also be applied to the corrugated plate-shaped body, and the number and arrangement of protrusions can be configured in various ways.
본 발명의 전술한 제2 실시 예에서는 결빙용기의 몸체를 관통하여 충전구를 형성하고 충전구의 선단면과 결합캡의 저면사이에 신축부재를 마련하며 결합캡의 나사조임에 의해 기밀 결합되고, 제빙팽창과 해빙수축의 신축 작용과, 과도한 팽창압에 의해 파열되어 결빙용기의 파손을 방지하는 신축부재식 보호캡에 대해 상술하였으나, 스프링 압축밸브식 보호캡, 캡 상부영역에 박판의 파열부를 형성하는 보호캡 등 결빙용기의 파손을 방지할 수 있는 다른 형태의 보호캡도 적용할 수 있으므로 보호캡의 형태와 구조에는 제한을 받지 않는다.In the above-described second embodiment of the present invention, the filling port is formed by penetrating through the body of the freezing container, and an elastic member is provided between the front end face of the filling port and the bottom of the coupling cap, and is hermetically coupled by screwing the coupling cap, and ice making. Although the expansion and contraction action of the expansion and thawing contraction, and the expansion member type protective cap that is ruptured by excessive expansion pressure to prevent the breakage of the freezing container, but the spring compression valve type protective cap, forming a burst portion of the thin plate in the upper region of the cap Other types of protective caps can be applied to prevent the breakage of the freezing container such as protective caps, so the shape and structure of the protective caps are not limited.
그리고 본 발명의 전술한 실시 예에서는 거의 직사각형상의 축열조에 결빙용기를 적재하는 것에 대해 도시하였으나, 원통형 축열조 등 다른 형태의 축열조에도적용됨은 물론이다.In the above-described embodiment of the present invention, although the icing vessel is loaded into an almost rectangular heat storage tank, it is applied to other heat storage tanks such as a cylindrical heat storage tank.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 결빙용기의 결빙량과 열교환효율을 향상시키고, 제빙팽창과 해빙수축을 효율적으로 분배하여 피로의 감소와 파손을 억제하며, 축열조내에 결빙용기의 고정이 용이하여 부력에 의한 부상 및 편향 문제의 감소와, 유지보수비용을 저감할 수 있는 빙축열시스템용 결빙용기를 제공한다.As described above, according to the present invention, it is possible to improve the amount of freezing and heat exchange efficiency of the freezing container, to effectively distribute ice making expansion and sea ice shrinkage, to reduce fatigue and breakage, and to easily fix the freezing container in the heat storage tank. It provides a freezing container for an ice heat storage system that can reduce the floating and deflection problems caused by buoyancy and reduce the maintenance cost.
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