KR100821558B1

KR100821558B1 - 드럼식 제빙장치

Info

Publication number: KR100821558B1
Application number: KR1020070085658A
Authority: KR
Inventors: 이기춘
Original assignee: 이기춘
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2008-04-14
Anticipated expiration: 2027-08-24

Abstract

본 발명은 드럼식 제빙장치에 관한 것으로, 그 목적은 제빙드럼 내부에 보조드럼을 설치하여 냉매 분사면적을 축소하고, 냉매의 흡입경로를 단축하여 냉각효율을 증대시킬 수 있는 드럼식 제빙장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 외부표면에 미세홈을 구비하는 제빙드럼; 상기 제빙드럼내로 일측이 삽입되고 내부에 냉매혼합공간을 구비하는 냉매공급관; 상기 제빙드럼내에 위치하고 제빙드럼과 냉매공급관 사이에 위치하도록 냉매공급관에 일체로 연결되는 보조드럼; 상기 냉매공급관내에 일체로 설치되어 냉매혼합공간으로 냉매를 공급하는 분산지지대; 상기 분산지지대에 일측단이 연결되어 지지되는 냉매흡입관; 상기 제빙드럼과 보조드럼 사이의 공간에 끝단이 위치하도록 냉매공급관에 연결 설치되는 분사노즐; 상기 냉매흡입관과 연통되도록 분산지지대에 연결 설치되고, 제빙드럼과 보조드럼 사이의 공간에 끝단이 위치하도록 또한, 냉매공급관의 냉매주입구와 근접되도록 설치되는 냉매흡입구; 상기 제빙드럼과 냉매공급관 사이에 설치되어 제빙드럼내 냉매의 누출을 방지하고 제빙드럼을 냉매공급관에 베어링 지지하는 지지부를 포함하도록 구성되어 있다.

제빙기, 얼음, 분사노즐, 보조드럼, 제빙드럼

Description

드럼식 제빙장치{Drum Refrigeration Equipment Type}

본 발명은 드럼식 제빙장치에 관한 것으로, 제빙드럼내에 보조드럼을 설치하여 냉매의 분포면적을 축소하고, 냉매흡입관의 길이를 단축하여 냉매의 흡입순환을 용이하게 하며, 분사노즐에 의해 냉매를 분사하여 냉각효율을 증대시킨 드럼식 제빙장치에 관한 것이다.

드럼식 제빙기는 제빙탱크의 내부에 원통상의 제빙드럼이 회전가능하도록 설치되고, 그 제빙탱크내에서 제빙드럼의 일부가 침지되는 물이 저장되어 있으며, 제빙드럼의 내부에 냉동계로부터 냉매를 공급하고 냉각하면서 그 제빙드럼을 회전하여 제빙드럼의 표면에 층상의 얼음을 성장시키도록 구성되어 있다. 또한, 상기 제빙탱크에는 제빙드럼의 표면에 근접하는 커터가 설치되어 있어, 회전하는 제빙드럼 표면의 얼음을 떼어내어 저빙고로 방출하도록 되어 있다.

상기와 같은 드럼식 제빙기의 냉매는 압축기, 응축기 및 팽창밸브가 냉매배관에 의해 접속된 냉매순환계로부터 제빙드럼내에 설치되는 냉각노즐장치로 공급되어 분사된다.

상기와 같은 드럼식 제빙기는 대한민국 공고실용신안공보 실1993-0000306 호에서와 같이, 내부에 냉각통이 설치된 냉각회전드럼을 본체 내부에 횡으로 설치하되, 냉각회전드럼은 하부 결빙면이 물탱크에 침수되도록 설치하며, 결빙면이 물탱크의 물을 묻혀 나오는 쪽에는 정선칼날을 설치하고, 결빙면이 물탱크로 들어가기 전의 위치에 분쇄칼날을 설치하도록 구성되어, 냉각회전드럼 표면의 얼음을 떼어내어 얼음분말을 얻도록 되어 있다.

또한, 대한민국 공개특허 10-2006-0059632 호의 경우, 용수공급관에 설치된 솔레노이드밸브에 의해 공급수가 충진되는 급수조와, 상기 급수조에 일정 깊이로 잠기게 배치되어 구동모터에 의해 회전하게 설치된 중공형 제빙드럼과, 상기 제빙드럼을 일측에서 관통하여 냉매의 기화가 발생하게 설치된 냉매 순환경로관부와, 상기 냉매 순환경로관부를 제빙드럼에 기밀하게 시일링룸을 형성하면서 설치된 시일주축부와, 상기 제빙드럼면에 일정 갭으로 이격되어 설치된 절삭나이프와, 상기 냉매 순환경로관부에 냉매가스의 공급과 배출이 이루어지게 설치된 냉동장치와, 상기 급수조내 용수의 수위를 감지하는 공급수위센서로 이루어지는 감지부와, 상기 제빙드럼 구동모터와, 냉동장치에 전원을 인가하는 전원스위치와, 스노우모드와, 프레이크모드를 선택하는 아이스타입 스위치와, 제빙드럼의 회전속도를 제어하는 스피드 스위치로 구성되어 이루어지는 스위치부와, 상기 스위치부와 감지부의 전기적인 신호에 의해 제빙드럼의 구동과 용수의 급수와 단수 및 냉동장치의 구동을 기 설정된 정보에 의해 제어하게 되는 설치된 마이콤을 포함하여 구성되어, 전기적 신호에 따른 마이콤의 인가 및 제어에 의해 얼음분말을 얻도록 되어 있다.

그러나, 상기 대한민국 공고실용신안공보 실1993-0000306 호는 냉매에 의해 직접적인 열전달이 아니라, 냉각통과 냉각 회전드럼 사이에 충전된 소금물이 열전달매체 역할을 하도록 되어 있어, 열전달효율이 좋지 못하게 되며, 이로 인해 얼음생산량이 저하되는 현상이 발생되고 있다.

또한, 대한민국 공개특허 10-2006-0059632 호를 포함한 종래의 드럼식 제빙기는 냉매의 분사에 의한 직접적인 열전달을 통해 드럼표면에 얼음분말을 형성시키도록 되어 있으나, 드럼내부에 설치되어 냉매를 공급하는 냉매공급관내에 냉매를 흡입하는 냉매흡입관이 설치되어 전체가 이중관 타입으로 형성되어 있는데 반하여, 냉매흡입구가 냉매공급관의 끝단부 즉, 냉매주입구로부터 최외곽에 위치하도록 설치되어 있어 냉매흡입경로가 길고, 이로 인해 공급되는 냉매와 냉매흡입구를 통해 흡입되는 냉매 사이 즉, 이중관내에서 냉매 사이에 열교환이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 냉매흡입구가 노즐 마지막쪽에 근접된 이중관 구조를 구비할 경우, 제빙드럼의 일측 즉, 노즐 마지막 쪽에 집중적으로 빙결현상이 발생되어 생산물이 집중되었고 첫번째 노즐(냉매가 처음 도달되는 노즐)쪽은 생산물이 저하되어 드럼 전체적으로 균일한 생산물이 생산되지 않는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 열교환의 문제점을 해소하기 위해서는 냉매흡입구를 냉매주입구와 근접된 위치에 설치하는 방안이 있으나, 종래의 이중관타입은 냉각효율을 증대시키기 위하여 냉매공급관 외부면에 모세관을 휘감아 설치하고, 이를 통해 냉매를 분사하도록 되어 있어, 냉매 흡입관과 연결되는 냉매흡입구를 이중관타입의 냉매공급관에 직접적으로 설치할 수 없었다.

설사, 공간적 제약을 해소하여 냉매 흡입구를 냉각공급구와 근접된 위치에 위치하도록 냉매공급관에 직접 설치한다 하더라도, 상기 냉매흡입구와 연결되는 냉매흡입관을 냉매공급관내에서 지지할 수 있는 수단 즉, 냉매의 원활한 공급 및 냉매흡입관의 지지를 동시에 실행할 수 있는 기술수단을 실현할 수 없었으며, 특히 기존의 냉매공급관은 다수의 부품들이 나사결합에 의해 이루어져 있어 이와 같은 기술수단의 실현이 불가능한 문제점이 있었다.

또한, 종래의 드럼식 제빙기는 냉매의 흡입을 위하여 이중관타입의 냉매공급관 끝단에 냉매흡입관과 연통되는 별도의 흡입구를 설치해야 하므로, 조립, 부품관리 및 유지보수에 어려움이 있었다.

또한, 종래의 드럼식 제빙기는 냉각효율 증대를 위해 냉매공급관 외부면에 모세관을 휘감아 설치하도록 되어 있어, 제작이 용이하지 않고, 많은 조립시간이 소요되며, 불량률 발생이 증대되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 드럼식 제빙기의 이중관타입 냉매공급관은 다수개의 부품이 나사결합에 의해 결합되는 구성으로 이루어져 있어, 조립시 일축의 회전 밸런스가 맞지 않아 드럼이 구동시에 칼날의 절삭부위와 일정간극 유지가 곤란하게 되어 균일한 빙질의 얼음분말을 생산하기 곤란하였다.

또한, 볼트너트형 결합부위를 통한 냉매의 유출현상이 발생되고, 이로 인해 냉각효율이 저하되며, 밀폐를 위한 많은 실링작업을 필요로 하는 등 여러가지 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 제빙드럼 내부에 보조드럼을 설치하여 냉매 분사면적을 축소하고 이를 통해 냉각효율을 증대시킬 수 있는 드럼식 제빙장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 보조드럼내를 진공처리 또는 단열재를 충전하여 냉매의 열방출을 최소화할 수 있는 드럼식 제빙장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 냉매흡입구를 냉매주입구에 근접되도록 설치하여, 냉매흡입을 신속하게 수행하며, 공급되는 냉매와의 접촉을 최소화할 수 있는 드럼식 제빙장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 냉매공급관에 의해 공급되는 냉매를 모세관이 아닌 분사노즐을 통해 고압분사하여 노즐분사에 따른 냉각효율을 증대시킴과 동시에, 저압분사에 의해서도 모세관을 통해 분사와 동일/향상된 냉각효율을 획득할 수 있는 드럼식 제빙장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 냉매공급관내에 분산지지대를 설치하여, 냉매흡입관을 지지하고 냉매의 공급을 용이하게 할 수 있는 드럼식 제빙장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 용접에 의해 일체화된 냉매공급관을 설치하여, 균일한 회전밸런스를 유지할 수 있으며, 나사결합에 의한 냉매의 누출현상을 미연에 방지하고, 조립성을 향상시킬 수 있는 드럼식 제빙장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 제빙드럼 외부면을 샌딩처리에 의해 미세홈을 구비하도록 하여, 표면적을 넓히고, 얼음의 빙결시 접착력을 우수하게 하여 슬라이스 얼음의 떨어짐 현상을 방지할 수 있는 드럼식 제빙장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 제빙드럼 내부에 다수개의 냉각핀을 설치하여, 제빙드럼의 냉각효율을 증대시킬 수 있는 드럼식 제빙장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 냉매공급관내에 분산지지판을 설치하여, 냉매흡입관을 용이하게 지지함과 동시에 냉매의 효율적인 이동을 가능하게 할 수 있는 드럼식 제빙장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 냉매공급관내에 냉매혼합공간을 구비하도록 냉매공급관의 일부만을 이중관타입으로 형성하여, 냉매의 균일성을 달성하고, 이를 통해 냉매의 일정한 압력유지를 가능하게 하여 제품성능을 향상시킬 수 있는 드럼식 제빙장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 외부표면이 샌딩처리된 제빙드럼과, 상기 제빙드럼내로 일측이 삽입되어 베어링 지지되고 내부에 냉매혼합공간을 구비하며 제빙드럼 외측에 위치하는 또다른 일측단에 냉매주입구를 구비하는 냉매공급관과, 상기 제빙드럼내에 위치하고 제빙드럼과 냉매공급관 사이에 위치하도록 냉매공급관에 일체로 연결되는 보조드럼과, 상기 냉매공급관내에 일체로 설치되어 냉매를 냉매혼합공간으로 공급하 는 분산지지대와, 상기 분산지지대에 일측단이 연결설치되는 냉매흡입관과, 상기 제빙드럼과 보조드럼 사이의 공간에 끝단이 위치하도록 보조드럼을 관통하여 냉매공급관에 연결 설치되는 분사노즐과, 상기 냉매공급관의 냉매주입구와 근접되도록 또한, 제빙드럼과 보조드럼 사이의 공간에 끝단이 위치하도록 보조드럼을 관통하여 분산지지대에 연결 설치되는 냉매흡입구와, 상기 제빙드럼과 냉매공급관 사이에 설치되어 제빙드럼내 냉매의 누출을 방지하고 제빙드럼을 냉매공급관에 베어링 지지하는 지지부를 포함하도록 구성되어 있다.

이와 같이 본 발명은 냉매가 모세관이 아닌 분사노즐에 의해 분사되도록 되어 있어, 저압분사시에도 우수한 냉각효율을 구비하고 있다.

본 발명은 드럼내부에 다수의 냉각핀이 더 설치되어 있어, 냉매와의 열교환 표면적을 증대시키고 이를 통해 냉각효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 냉매흡입구를 냉매주입구에 근접되도록 설치하여, 분사노즐을 통해 제빙드럼내로 분사된 냉매의 순환을 용이하게 하고, 흡입된 냉매와 공급되는 냉매의 접촉시간을 최소화하여 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 제빙드럼내에 보조드럼을 설치하여, 냉매가 분사/분포되는 제빙드럼 내부체적을 감소시키고, 이를 통해 효율적인 냉각효율을 얻을 수 있도록 되어 있다.

본 발명은 보조드럼내를 진공처리 또는 단열재를 충전하여 냉매의 열방출을 최소화하고, 이를 통해 효율적인 냉각효율을 얻을 수 있도록 되어 있다.

또한, 본 발명은 외부표면에 무수히 많은 미세홈을 구비한 제빙드럼을 설치하여, 빙결시의 접착력을 향상시키고, 이를 통해 슬라이스 얼음의 떨어짐을 방지하여 우수한 빙결상태의 얼음분말 및 균일한 얼음분말을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 냉매공급관과 냉매흡입관으로 이루어진 이중관을 용접에 의해 일체형으로 형성하여, 종래의 나사결합에 따른 냉매의 누출을 미연에 방지할 수 있으며, 이를 통해 이중관내 특히 냉매공급관내에서의 일정압력유지를 가능하게 하여 기능을 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명은 용접에 의해 일체화된 이중관을 설치하므로, 종래의 기술에 비해 전체적인 조립이 간단하고, 부품의 유지보수가 용이하며, 이로 인한 경제적 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 지지부에 밀폐부를 설치하여 이중밀폐하고, 누출냉매가스 배출라인을 더 설치하여 냉각가스의 외부누출 특히, 제빙드럼의 일측면이 침수되는 물탱크내로의 냉매누출을 방지하는 등 많은 효과가 있다.

도 1 은 본 발명이 설치된 전체구성을 보인 예시도를, 도 2 는 도 1 의 A 부 확대도를, 도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 분산지지대의 구성을 보인 예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 일실시예의 구성을 보인 예시도를, 도 6 은 본 발명에 따른 설치상태를 보인 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 외부표면에 미세홈을 구비하는 제빙드럼(10)과, 상기 제빙드럼(10)내로 일측이 삽입되어 베어링 지지되고 내부에 냉매혼합공간(21)을 구비하며 제빙드럼 외측에 위치하는 또다른 일측단에 냉매주입구(22)를 구비하는 냉매공급관(20)과, 상기 제빙드럼(10)내에 위치하고 제빙드럼(10)과 냉매공급관(20) 사이에 위치하도록 냉매공급관(20)에 일체로 연결되는 보조드럼(30)과, 상기 냉매공급관(20)내에 일체로 설치되어 냉매를 냉매혼합공간(21)으로 공급하는 분산지지대(40)와, 상기 분산지지대(40)에 일측단이 연결설치되는 냉매흡입관(50)과, 상기 제빙드럼(10)과 보조드럼(30) 사이의 공간에 끝단이 위치하도록 보조드럼(30)을 관통하여 냉매공급관(20)에 연결 설치되는 분사노즐(60)과, 상기 냉매공급관의 냉매주입구(22)와 근접되도록 또한, 제빙드럼(10)과 보조드럼(30) 사이의 공간에 끝단이 위치하도록 보조드럼(30)을 관통하여 분산지지대(40)에 연결 설치되는 냉매흡입구(70)와, 상기 제빙드럼(10)과 냉매공급관(20) 사이에 설치되어 제빙드럼내 냉매의 누출을 방지하고 제빙드럼(10)을 냉매공급관(20)에 베어링 지지하는 지지부(80)를 포함하도록 구성되어 있다.

상기 제빙드럼(10)은 물탱크에 일측면이 침수되어 외부표면에 얼음이 결빙되는 것으로, 원통형으로 이루어져 있으며, 얼음이 결빙되는 외부표면에 무수히 많은 미세홈(11)이 형성되어 있다. 즉, 상기 제빙드럼(10)은 외부표면을 샌딩처리 등에 의해 가공하여 도 1 에서와 같이 무수히 많은 미세홈(11)을 형성함으로써, 표면적을 증대시키고, 얼음의 접착력을 향상시킬 수 있도록 되어 있다. 또한, 상기 제빙드럼의 내부면에는 다수개의 냉각핀(12)이 일체로 설치되어 있다.

상기 냉매공급관(20)은 냉매를 공급하는 것으로, 일측이 제빙드럼(10)내로 삽입 설치되고, 타측이 냉매순환계와 연결되도록 되어 있다. 상기 냉매순환계는 압축기, 응축기 및 팽창밸브가 냉매배관에 의해 접속된 공지의 기술수단이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 냉매공급관(20)은 제빙드럼 외측에 위치하는 일측단에 냉매주입구(22)가 형성되고, 타측단이 제빙드럼 내측에 베어링 지지되어, 제빙드럼(10)의 회전이 자유롭도록 되어 있다.

또한, 상기 냉매공급관(20)은 내부에 냉매가 균일하게 혼합되는 냉매혼합공간(21)을 구비하며, 냉매공급관(20)에 결합되는 대부분의 분사노즐이 냉매혼합공간(21)과 연통되도록 설치된다.

상기 분사노즐(60)은 냉매공급관(20)에 의해 공급되는 냉매를 보조드럼(30)과 제빙드럼(10) 사이의 공간(90,이하 '냉각공간'이라 칭함)으로 분사하기 위한 것으로, 보조드럼(30)내에 위치하도록 냉각공급관(20)에 결합되는 보조노즐(61)과, 상기 보조노즐(61) 및 보조드럼(30)에 일체로 결합되는 메인노즐(62)로 이루어져 있다. 또한, 상기 분사노즐(60)은 모세관 타입이 아닌 노즐타입을 구비한다.

상기 보조노즐(61)은 보조드럼 내측에 위치하도록 설치되는 것으로, 냉매공급관(20)에 일체로 결합된다. 이때, 상기 보조노즐(61)은 나사결합 또는 용접 등에 의해 냉매공급관 및 보조드럼에 일체로 결합/밀폐된다.

상기 메인노즐(62)은 냉각공간(90)에 위치하도록 설치되는 것으로, 보조드럼 및 보조드럼내에 위치하는 보조노즐(61)에 일체로 결합된다. 이때, 상기 메인노즐 은 나사결합 또는 용접등에 의해 보조드럼 및 보조노즐에 일체로 결합된다.

상기 분사노즐(60)은 도 6 에 도시된 바와 같이, 분사되는 냉매가 제빙드럼과 물탱크 수면이 맞닿는 부분(경계지점)을 향하도록 설치되어 있다. 이와 같은 분사노즐(60)의 설치는 물에 침수되어 간접적인 증발온도(제빙드럼내의 냉매)에 의해 얇게 1차 빙결된 얼음을 최적의 거리에서 직접적인 증발온도(분사되는 냉매의 직접적인 접촉)에 의해 2차로 강하게 빙결하도록 되어 있다. 이와 같은 2차 빙결이 이루어질 경우, 제빙드럼 표면에 1차 빙결된 얼음은 2차 빙결에 의해 크랙이 발생되며, 칼날에 의해 절삭될 때, 하얀 눈이 내리듯이 파우더와 같은 고운가루가 되어 떨어지게 된다.

상기 냉매흡입관(50)은 분사노즐(60)에 의해 냉각공간(90)으로 분사된 냉매를 흡입하여 냉매순환계로 순환시키기 위한 것으로, 냉매흡입구(70)와 연결되어 있으며, 냉매공급관(20)내에서 분산지지대(40)에 의해 그 끝단이 지지되도록 설치된다.

상기 냉매흡입구(70)는 분사노즐(60)과 일직선상에 위치하지 않도록 소정각도(α)를 구비하며 설치되어 있으며, 일측단이 냉매흡입관(50)에 연결되도록 분산지지대(40)에 의해 지지설치되고, 타측단이 냉각공간(90)에 위치한다.

또한, 상기 냉매흡입구(70)는 분사노즐(30)에 대하여 약 10∼180° 사이에 위치하도록 설치되며, 냉각효율을 고려할 경우, 물탱크내의 수면에 수직을 유지하도록 분사노즐(30)에 대하여 약 30°의 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 10°이내에 설치될 경우, 냉매흡입구 근처의 분사노즐에서 분사되는 냉매가 곧바로 냉매 흡입구로 흡입될 수 있으므로, 냉각효율상 바람직하지 않다.

특히, 상기 냉매흡입구(70)는 분사노즐(30)에 대하여 약 30°의 각도를 유지할 경우, 냉매흡입구는 물탱크의 수면에 수직상태를 유지하게 되므로, 냉매와 함께 분사되어 제빙드럼내부에 침전된 오일을 흡입하여 배출할 수 있다.

즉, 냉동 콤프레셔에서 압축하여 고압으로 제빙드럼 내부로 분사되는 냉매에는 냉매순환계의 오일이 일부 혼합되어 있으며, 이러한 냉매의 제빙드럼내 분사시, 제빙드럼의 하단에는 오일이 침전되게 되어 물에 가장 근접한 부위에 저온의 증발온도를 전달하게 되므로, 제빙드럼의 얼음 빙결효과를 감소시키게 된다. 본 발명의 냉매흡입구는 분사노즐(30)에 대하여 약 30°의 각도를 유지할 경우, 상기와 같은 얼음 빙결효과 저감을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 냉매흡입관과 연결하여 냉동기의 콤프레샤의 오일 저장고로 리턴하는 기능을 더 구비하도록 할 수 있으며, 이와 같이 구성할 경우, 기존 냉동기(콤프레샤) 압축펌프인 피스톤과 압축된 냉매의 개폐밸브가 오일 부족으로 고열에 의해 소착되는 것을 예방할 수 있다.

상기에서와 같이 본 발명의 냉매흡입구는 물탱크의 수면에 수직상태를 유지하도록 설치될 경우, 침전된 오일의 흡입이 가능하므로 저온의 증발 가스가 물과 가장 근접한 물 표면에 증발온도가 직접적으로 전달되도록 함과 동시에, 이 증발 온도를 떨어뜨리는 핵심 기계인 냉동 콤프례샤가 오일 부족에 의한 피스톤과 밸브가 열소착으로 파손되어 중대한 손실을 초래하게는 예방할 수 있다.

또한, 상기 냉매흡입구(70)는 냉매주입구를 기준으로 이에 가장 근접하는 분 사노즐과 이에 인접하는 또다른 분사노즐 사이에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명은 냉각공간내에서의 냉매 흐름을 최대화하고, 냉매흡입구를 통해 배출되는 냉매의 길이를 최소화하여 냉각효율을 향상시키도록 되어 있다.

이를 더욱 구체적으로 설명하면, 콤프레샤에서 고열과 펌프질하는 토출압력으로 발생되는 일정량의 자연적인 기포에 의해 냉매내에는 기포가 함유되어 있으며, 이러한 기포는 배관을 통해 이동하면서 관로의 흐름에 의해 추가적인 기포발생 현상을 가세하게 된다.

이와 같이 기포가 함유된 냉매는 보조드럼에 연결설치된 다수개의 분사노즐을 통해 순서대로 분사되는 과정에서 첫번째 분사노즐(냉매가 도달되는 첫번째 분사노즐)에서는 기포가 혼합된 냉매가 가장 많이 분사되게 되고, 두번째 분사노즐부터는 콤프레샤에서 펌프질하는 피스톤의 펌프질하는 맥동현상을 감소하여 일정한 압력을 유지하는 순수한 상태의 냉매가 분사되며, 가장 분사압력이 높은 마지막 분사노즐인 장거리에 있는 분사노즐에서 분사된 냉매는 냉각핀을 부딪히어 소용돌이치면서 냉매흡입구까지 최장의 이동거리를 구비하게 되므로, 증발열의 효율을 최대로 유지할 수 있다.

상기 분산지지대(40)는 분사노즐로의 냉매공급 및 냉매흡입관의 지지를 용이하게 하기 위한 것으로, 도 4 에서와 같이, 냉매공급관의 내부면에 접촉되어 일체로 설치되는 몸체(41)와, 상기 몸체(41)를 관통하여 형성되는 냉매공급통로(42)와, 상기 몸체(41)를 직교하도록 관통하여 형성되는 냉매흡입통로(43)로 이루어져 있 다.

또한, 상기 냉매흡입통로(43)는 냉매흡입관(50)이 연결되는 일측단이 분산지지대 몸체(41) 중앙에 위치하도록 형성되고, 냉매흡입구(70)가 연결되는 타측단이 냉매공급관의 내부면에 접촉되는 분산지지대 몸체(41) 일측에 위치하도록 형성된다. 즉, 상기 분산지지대 몸체에 형성된 냉매흡입통로(43)의 양측끝단은 서로 수직관계에 위치하도록 형성되어 있다.

또한, 상기 냉매공급통로(42)는 직관과 같이 일직선으로 형성되어 있으며, 분산지지대 몸체의 양측면을 관통하도록 냉매흡입통로를 중심으로 그 둘레에 다수개 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 냉매공급관(20) 내부가 분산지지대(40)에 의해 냉매혼합공간(21)과 냉매흡입관이 위치하는 공간으로 분할되어 있으며, 상기 냉매흡입관이 위치하는 공간은 냉매흡입관이 냉매공급관내에 위치하는 이중관 타입으로 이루어져 있다.

또한, 냉매주입구(22)를 통해 냉매공급관내로 공급되는 냉매는 분산지지대의 냉매공급통로(42)를 통해 냉매혼합공간(21)으로 이동되며, 냉매공급관(20) 내경보다 작은 직경을 구비하는 냉매공급통로(42)를 통과함에 따른 유동현상으로 인하여 냉매혼합공간(21)내에서 냉매가 균일하게 혼합되게 되며, 이로 인해 기포로 인한 불규칙 분사현상 및 냉각효율저하 현상이 방지된다.

상기 보조드럼(30)은 냉매공급관에 일체로 설치되는 것으로, 냉각공간을 축소하여 냉매의 효율적 냉각을 구비하도록 하며, 보조드럼 내부는 밀폐된 공간을 구 비하고, 상기 밀폐된 공간은 진공상태를 유지하거나, 단열재가 충전되어 있다.

또한, 상기 냉매공급관, 냉매흡입관, 분산지지대는 용접에 의해 일체로 형성되어 있으며, 냉매공급관 역시 용접에 의해 단일화된 형상을 구비한다.

상기 지지부(80)는 냉각공간(90)내로 분사된 냉매의 제빙드럼 외부로의 누출을 방지하고, 냉매공급관의 끝단을 제빙드럼내에 밀착시켜 그 위치를 고정함과 동시에, 냉매공급관의 중심을 유지하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 냉매공급관과 베어링 지지되고 제빙드럼에 일체로 결합되는 지지몸체(81)와, 상기 지지몸체내에 설치되는 시일부(82)를 포함하도록 되어 있다.

이때, 상기 지지몸체와 제빙드럼, 지지몸체와 밀폐부, 밀폐부와 냉매공급관 사이에는 오-링 등의 실링재(95)가 삽입설치되어 있다.

상기 시일부(82)는 냉각공간내의 냉매가스 누출을 방지하기 위한 것으로, 냉매공급관(20)이 관통하도록 냉매공급관 외부면에 위치한다.

즉, 상기 시일부(82)는 지지몸체(81)내에 위치하도록 설치되는 개스킷(83)과, 상기 개스킷을 지지하는 제 1 지지통(84)과, 상기 제 1 지지통에 일측이 접촉되는 제 2 지지통(85)과, 상기 제 2 지지통의 외부면에 설치되는 지지통커버(86)와, 상기 지지통커버와 소정간격을 유지하고 냉매공급관에 접촉되도록 설치되는 스프링 커버(87)와, 상기 지지통 커버와 스프링 커버 사이에 위치하도록 설치되는 스프링(88)으로 이루어져 있다.

즉, 상기 시일부는 스프링의 작동에 의해 지지몸체내로 개스킷을 밀착시켜 냉매의 누출을 방지하고, 냉매공급관을 일측방향으로 밀착시켜 위치를 고정한다. 이때, 상기 제 1 지지통은 세라믹 재질을 사용하고, 제 2 지지통은 탄소재질을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 제빙드럼의 외측에 위치하도록 지지부(80)에 밀폐부(80`)가 더 설치되어 있다. 상기 밀폐부(80`)는 지지몸체와 시일부를 통해 냉매가 누출될 경우를 대비하기 위한 것으로, 내부에 누출냉매가 일시 저장되는 저장공간(81`)을 구비하고, 상기 저장공간과 연결되어 누출냉매가스 배출라인(82`)이 설치되어 있다. 이때, 상기 누출냉매가스 배출라인에는 개폐밸브(83`)가 더 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제빙드럼, 보조드럼, 냉매공급관, 냉매흡입관 및, 지지부는 모두 동일중심선을 구비하도록 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 냉매 공급구를 통해 냉매공급관내로 냉매가 공급되고, 상기 공급된 냉매는 분산지지대의 냉매공급통로를 통해 냉매혼합공간으로 이동되며, 상기 냉매혼합공간내의 냉매 및 냉매공급관내로 공급된 냉매는 분사노즐을 통해 냉각공간으로 분사되어 제빙드럼을 냉각시킨다. 이때, 상기 냉각공간내에는 다수개의 냉각핀이 설치되어 있어, 냉매와의 접촉면적을 증대되며, 이를 통해 냉각효율이 향상된다.

이와 같이 냉각공간내로 분사된 냉매는 냉매주입구 측에 근접되도록 설치되어 있는 냉매흡입구를 통해 냉매흡입관으로 이동되어 냉매순환계로 순환된다.

또한, 본 발명은 지지부를 통해 냉각공간내의 냉매가 누출되더라도, 지지부에 밀폐부가 더 설치되어 있어, 밀폐부의 저장공간내로 누출냉매가 일시저장되고, 밸브의 개폐에 의해 배출라인을 통해 누출냉매가 배출되게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

도 1 은 본 발명이 설치된 전체구성을 보인 예시도

도 2 는 도 1 의 A 부 확대도

도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도

도 4 는 본 발명에 따른 분산지지대의 구성을 보인 예시도

도 5 는 본 발명에 따른 일실시예의 구성을 보인 예시도

도 6 은 본 발명에 따른 설치상태를 보인 예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(10) : 제빙드럼 (11) : 미세홈

(20) : 냉매공급관 (21) : 냉매혼합공간

(22) : 냉매주입구 (30) : 보조드럼

(40) : 분산지지대 (41) : 몸체

(42) : 냉매공급통로 (43) : 냉매흡입통로

(50) : 냉매흡입관 (60) : 분사노즐

(61) : 보조노즐 (62) : 메인노즐

(70) : 냉매흡입구 (80) : 지지부

(81) : 지지몸체 (82) : 시일부

(83) : 패킹 (84) : 제 1 지지통

(85) : 제 2 지지통 (86) : 지지통 커버

(87) : 스프링 커버 (88) : 스프링

(80`) : 밀폐부 (81`) : 저장공간

(82`) : 누출냉매가스 배출라인 (83`) : 개폐밸브

(90) : 냉각공간 (95) : 실링재

(12) : 냉각핀 (100) : 냉매흐름

(200) : 칼날 (300) : 물탱크

Claims

외부표면에 미세홈을 구비하는 제빙드럼;

상기 제빙드럼내로 일측이 삽입되고 내부에 냉매혼합공간을 구비하는 냉매공급관;

상기 제빙드럼내에 위치하고 제빙드럼과 냉매공급관 사이에 위치하도록 냉매공급관에 일체로 연결되는 보조드럼;

상기 냉매공급관내에 일체로 설치되어 냉매혼합공간으로 냉매를 공급하는 분산지지대;

상기 분산지지대에 일측단이 연결되어 지지되는 냉매흡입관;

상기 제빙드럼과 보조드럼 사이의 공간에 끝단이 위치하도록 냉매공급관에 연결 설치되는 분사노즐;

상기 냉매흡입관과 연통되도록 분산지지대에 연결 설치되고, 제빙드럼과 보조드럼 사이의 공간에 끝단이 위치하도록 또한, 냉매공급관의 냉매주입구와 근접되도록 설치되는 냉매흡입구;

상기 제빙드럼과 냉매공급관 사이에 설치되어 제빙드럼내 냉매의 누출을 방지하고 제빙드럼을 냉매공급관에 베어링 지지하는 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼식 제빙장치.
청구항 1 에 있어서;

상기 제빙드럼의 내부면에는 다수개의 냉각핀이 일체로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 드럼식 제빙장치.
청구항 1 에 있어서;

상기 분사노즐은 분사되는 냉매가 제빙드럼과 물탱크 수면이 맞닿는 부분(경계지점)을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 드럼식 제빙장치.
청구항 1 에 있어서;

상기 냉매흡입구는 분사노즐에 대하여 10∼180° 사이에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 드럼식 제빙장치.
청구항 1 에 있어서;

상기 냉매흡입구는 물탱크내의 수면에 수직되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 드럼식 제빙장치.
청구항 1 에 있어서;

상기 분산지지대는 냉매공급관의 내부면에 접촉되어 일체로 설치되는 몸체와, 상기 몸체를 관통하도록 형성되어 냉매혼합공간으로 냉매를 공급하는 냉매공급통로와, 상기 몸체를 직교하도록 관통하여 형성되고 일측이 냉매흡입구에 연결되고 타측이 냉매흡입관에 연결되는 냉매흡입통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼식 제빙장치.
청구항 1 에 있어서;

상기 냉매공급관, 냉매흡입관, 분산지지대는 용접에 의해 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드럼식 제빙장치.
청구항 1 에 있어서;

상기 보조드럼은 내부가 진공상태를 유지하거나, 단열재가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 드럼식 제빙장치.
청구항 1 에 있어서;

상기 지지부는 냉매공급관과 베어링 지지되고 제빙드럼에 일체로 결합되는 지지몸체와, 상기 지지몸체내에 설치되는 시일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼식 제빙장치.
청구항 9 에 있어서;

상기 시일부는 지지몸체내에 위치하도록 설치되는 개스킷과,

상기 개스킷을 지지하는 제 1 지지통과,

상기 제 1 지지통에 일측이 접촉되는 제 2 지지통과,

상기 제 2 지지통의 외부면에 설치되는 지지통커버와,

상기 지지통커버와 소정간격을 유지하고 냉매공급관에 접촉되도록 설치되는 스프링 커버와,

상기 지지통 커버와 스프링 커버 사이에 위치하도록 설치되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼식 제빙장치.
청구항 1 또는 청구항 9 에 있어서;

상기 지지부 외측에는 내부에 누출냉매가 일시 저장되는 저장공간을 구비하고, 상기 저장공간과 연결되어 누출냉매가스 배출라인이 설치된 밀폐부가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 드럼식 제빙장치.