KR102733132B1 - Ice slurry manufacturing device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아이스 슬러리를 단시간에 대량으로 제조할 수 있는 아이스 슬러리 제조장치에 관한 것으로,
이의 구성은 펌프(P)의 압송에 의해 아이스 슬러리의 원료가 되는 액체를 공급 안내하는 제1파이프(28)를 열전소자(24)를 이용하여 1차 저온상태로 냉각시키는 1차 냉각기(2); 및
상기 1차 냉각기(2)에서 냉각된 액체를 제2파이프(70)의 노즐(72)을 통해 원통프레임(50)과 회전체(60) 사이 공간(S)으로 분사 공급하고, 냉매파이프(81)를 순환하는 냉매를 압축, 응축, 팽창시킨 후 상기 원통프레임(50)을 감싸고 있는 증발기(85)가 증발시켜 상기 원통프레임(50)과 공간(S)의 온도를 영하로 2차 냉각시킴으로써 상기 공간(S)으로 분사 공급되는 액체를 아이스 슬러리로 제조하여 원통프레임(50)의 출구(51)로 배출시키는 2차 냉동기(5);를 포함한다.The present invention relates to an ice slurry manufacturing device capable of manufacturing a large quantity of ice slurry in a short period of time.
Its configuration includes a first cooler (2) that cools a first pipe (28) that supplies and guides a liquid that is a raw material for ice slurry by the pressure of a pump (P) to a first low-temperature state using a thermoelectric element (24); and
It includes a secondary refrigerator (5) that sprays and supplies liquid cooled in the first cooler (2) into the space (S) between the cylindrical frame (50) and the rotor (60) through the nozzle (72) of the second pipe (70), compresses, condenses, and expands the refrigerant circulating in the refrigerant pipe (81), and then causes the evaporator (85) surrounding the cylindrical frame (50) to evaporate and secondarily cool the temperature of the cylindrical frame (50) and the space (S) to below zero, thereby manufacturing the liquid sprayed into the space (S) into ice slurry and discharging it through the outlet (51) of the cylindrical frame (50).
Description
본 발명은 액체를 급속으로 냉각시켜 차량으로 이동 중 또는 사용장소 현장에서 아이스 슬러리를 단시간에 제조할 수 있는 아이스 슬러리 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ice slurry manufacturing device capable of rapidly cooling a liquid to manufacture ice slurry in a short period of time while in motion in a vehicle or at a site of use.
액체를 결빙시켜 만든 아이스 슬러리는 액체와 작은 얼음덩어리가 결합된 유체로서, 목적물을 저온으로 보관하는 용도로 사용하거나 또는 관로 내부로 압송하여 관로 벽체에 부착된 오염물질을 냉각 후 분리하고 이동 배출시키는 방법으로 배관 세척용으로 사용되기도 한다.Ice slurry, which is made by freezing liquid, is a fluid that combines liquid and small ice chunks. It is used to store objects at low temperatures, or it is used for pipe cleaning by sending it inside a pipe to cool and separate contaminants attached to the pipe wall, and then moving and discharging them.
아이스 슬러리를 배관 세척용으로 사용하는 경우, 아이스 슬러리는 흐르는 유체이기 때문에 세척효율을 높이려면 해당 세척구간의 약 20∼30%를 채울 수 있는 많은 양을 사용하고, 한 번 사용하면 재활용이 불가능하다. 또한 세척구간을 구간구간 연속 지정하여 순차적으로 세척해야 하는 데, 세척을 수행하는 장소가 교통이 불편한 지역, 예컨대 아주 협소한 도로일 경우 많은 차량이 일시에 세척장소로 진입하지 못하여 아이스 슬러리 운반에 많은 어려움이 있거나 불가능하였다. 또한 배관 세척 중 아이스 슬러리가 부족하여 추가 주문이 발생할 경우 많은 시간이 지체되어 여름철에 먼저 투입된 아이스 슬러리가 빨리 녹아 소멸되어 초기 투입된 양보다 더 많은 아이스 슬러리를 투입해야 하므로 작업이 번거로울 뿐만 아니라 배관 세척에 많은 비용이 소요되는 문제가 있었다.When ice slurry is used for pipe cleaning, since ice slurry is a flowing fluid, in order to increase the cleaning efficiency, a large amount that can fill about 20-30% of the corresponding cleaning section must be used, and it cannot be recycled once used. In addition, the cleaning sections must be designated consecutively and cleaned sequentially, but if the location where the cleaning is performed is an area with inconvenient transportation, such as a very narrow road, many vehicles cannot enter the cleaning area at the same time, making it difficult or impossible to transport the ice slurry. In addition, if an additional order is made due to a shortage of ice slurry during pipe cleaning, a lot of time is delayed, and since the ice slurry that was first put in during the summer melts quickly and disappears, more ice slurry must be put in than the amount initially put in, which makes the work cumbersome and costs a lot of money to clean the pipes.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에는 아이스 슬러리 투입구 현장에 아이스 슬러리 제조장치를 설치하여 현장에서 직접 제조한 아이스 슬러리를 배관에 투입하여 관로를 세척하고 있다. 세척 현장에 설치된 아이스 슬러리 제조장치에 미리 준비한 큰 덩어리 형태의 얼음과 소금을 물에 넣고 교반기로 교반하면 큰 덩어리 형태의 얼음과 소금이 녹으면서 소금물로 변화되고, 소금이 녹을수록 소금물의 빙점은 점점 낮아지므로 얼음은 완전히 물로 변하지 않고 일부가 작은 알갱이 형태로 남아 아이스 슬러리를 제조할 수 있게 된다. 상기 제조과정에서 소금의 첨가량에 따라 아이스 슬러리에 존재하는 얼음 덩어리의 중량 비율이 결정된다.To solve these problems, an ice slurry manufacturing device has recently been installed at an ice slurry inlet site, and ice slurry manufactured on site is injected into the pipes to clean the pipes. When large chunks of ice and salt prepared in advance in the ice slurry manufacturing device installed at the cleaning site are put into water and stirred with a stirrer, the large chunks of ice and salt melt and turn into salt water. As the salt melts, the freezing point of the salt water gradually decreases, so that the ice does not completely turn into water, but some of it remains in the form of small grains, enabling the production of ice slurry. The weight ratio of the ice chunks present in the ice slurry is determined depending on the amount of salt added in the above manufacturing process.
상기 아이스 슬러리 제조방법은 큰 얼음덩어리와 소금을 물에 넣고 이들을 녹여 아이스 슬러리를 제조해야 하므로 시간이 많이 소요되어 단시간에 많은 아이스 슬러리를 제조하지 못하는 문제가 있다. 따라서 아이스 슬러리 공급이 늦어져 배관 세척에 많은 시간이 소요되고 이에 따라 인건비가 증가하는 현실적인 문제를 피할 수 없었다.The above method for producing ice slurry has the problem that it takes a lot of time to produce ice slurry by putting large ice chunks and salt in water and melting them, so it is difficult to produce a lot of ice slurry in a short period of time. Therefore, it was impossible to avoid the realistic problem that the supply of ice slurry was delayed, which took a lot of time to clean the pipes, and thus increased labor costs.
종래 아이스 슬러리 제조장치에 관한 특허문헌은 대한민국 공개특허 제10-2011-0058066호의 교반탱크가 구비된 아이스슬러리 공급 시스템이 2011년 06월 01일 공개되었다. The patent document regarding the conventional ice slurry manufacturing device is Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0058066, which is an ice slurry supply system equipped with a stirring tank, published on June 1, 2011.
상기 특허문헌은 열매체를 아이스슬러리로 제조하는 제빙기(100), 제빙기(100)에서 제작된 아이스슬러리를 저장하는 축열탱크(200) 및 제빙기(100)로부터 직접 공급받거나 축열탱크(200)에 저장된 뒤 공급되는 아이스슬러리를 교반시키고 냉열 수요처(10)로 공급하는 교반탱크(300)로 구성되었다.The above patent document is composed of an ice maker (100) that produces a heat medium as ice slurry, a heat storage tank (200) that stores the ice slurry produced in the ice maker (100), and a stirring tank (300) that mixes the ice slurry that is supplied directly from the ice maker (100) or stored in the heat storage tank (200) and then supplied to a cold storage demand source (10).
그러나, 상기 특허문헌은 제빙기(100)를 이용하여 아이스슬러리를 제조하고 있으나 열매체를 제빙기(100)에 공급하기 전에 온도를 낮추는 사전 냉각수단을 갖추고 있지 않기 때문에 결빙에 많은 시간이 소요되어 단시간에 많은 아이스슬러리를 제조할 수 없는 문제가 있다. 또한 제조한 아이스슬러리를 배관을 통해 축열탱크(200)로 이송시켜서 별도로 저장해야 하기 때문에 축열탱크(200)가 설치된 장소를 확보해야 하는 문제가 있고, 수요처로 공급할 때 축열탱크(200)에서 공급된 아이스슬러리의 얼음 입자가 균일하게 분포하도록 교반탱크(300)에서 교반시켜야 하므로 구성이 복잡한 문제가 있다. However, the above patent document manufactures ice slurry using an ice maker (100), but since it does not have a pre-cooling means for lowering the temperature before supplying the heat medium to the ice maker (100), there is a problem that it takes a long time for freezing and a large amount of ice slurry cannot be manufactured in a short period of time. In addition, since the manufactured ice slurry must be transported to a heat storage tank (200) through a pipe and stored separately, there is a problem that a place for installing the heat storage tank (200) must be secured, and when supplying it to a demander, the ice particles of the ice slurry supplied from the heat storage tank (200) must be stirred in a stirring tank (300) so that they are uniformly distributed, so there is a problem that the configuration is complicated.
이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 아이스 슬러리 제조장치의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그의 해결하고자 하는 과제는 아이스 슬러리의 원료가 되는 액체를 1차 냉각기에서 저온 상태로 낮춘 후 냉동시스템을 갖추고 있는 2차 냉동기에 공급하여 2차 냉동기를 지나면서 자연스럽게 아이스 슬러리가 제조딜 수 있도록 단시간에 많은 아이스 슬러리를 제조할 수 있는 아이스 슬러리 제조장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is intended to solve various problems of the conventional ice slurry manufacturing apparatus as described above, and the problem to be solved is to provide an ice slurry manufacturing apparatus capable of manufacturing a large amount of ice slurry in a short period of time by lowering the liquid, which is a raw material of ice slurry, to a low temperature state in a primary cooler and then supplying it to a secondary refrigerator equipped with a refrigeration system, so that ice slurry is naturally manufactured as it passes through the secondary refrigerator.
본 발명의 다른 해결하고자 하는 과제는 1차 냉각기에서 저온 상태로 냉각된 액체를 2차 냉동기의 원통프레임과 회전체 사이 공간으로 분사하여 아이스 슬러리를 제조할 때 과냉각되어 결빙되더라도 회전하는 회전체에 장착된 나선형 스크레퍼가 결빙된 얼음을 제거하여 단시간에 많은 아이스 슬러리를 제조하는 데 방해가 되지 않도록 하는 아이스 슬러리 제조장치를 제공함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to provide an ice slurry manufacturing device in which, when liquid cooled to a low temperature in a primary refrigerator is sprayed into the space between the cylindrical frame and the rotor of a secondary refrigerator to manufacture ice slurry, even if it is supercooled and frozen, a spiral scraper mounted on the rotating rotor removes the frozen ice so that it does not interfere with the manufacture of a large amount of ice slurry in a short period of time.
본 발명의 또 다른 해결하고자 하는 과제는 회전체 말단에 장착된 송풍휠이 회전하여 아이스 슬러리 제조 후 아이스 슬러리와 함께 외부로 토출되는 저온의 냉기를 상부로 압송하여 액체가 분사되는 공간으로 재공급시켜 냉기 손실을 억제하여 단시간에 많은 아이스 슬러리를 제조할 수 있는 아이스 슬러리 제조장치를 제공함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to provide an ice slurry manufacturing device capable of manufacturing a large amount of ice slurry in a short period of time by suppressing loss of cold air by rotating a blower wheel mounted on the end of a rotor, thereby producing ice slurry and then expelling low-temperature cold air to the outside together with the ice slurry, and resupplying it to a space where liquid is sprayed.
본 발명의 또 다른 해결하고자 하는 과제는 제조된 아이스 슬러리가 원통프레임의 출구와 연결된 안내관을 통해 외부로 배출되는 과정에서 아이스 슬러리의 액체 중 일부를 수거하여 1차 냉각기로 바이패스시켜 1차 냉각기로 공급되는 온도를 낮추어 단시간에 많은 아이스 슬러리 제조를 제조할 수 있는 아이스 슬러리 제조장치를 제공함에 있다.Another problem to be solved by the present invention is to provide an ice slurry manufacturing device capable of manufacturing a large amount of ice slurry in a short period of time by collecting some of the liquid of the ice slurry during the process of manufacturing the ice slurry being discharged to the outside through a guide pipe connected to the outlet of a cylindrical frame and bypassing it to a primary cooler to lower the temperature supplied to the primary cooler.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 아이스 슬러리 제조장치는 펌프의 압송에 의해 아이스 슬러리의 원료가 되는 액체를 공급 안내하는 제1파이프를 열전소자를 이용하여 1차 저온상태로 냉각시키는 1차 냉각기; 및The ice slurry manufacturing device of the present invention for achieving the above-mentioned problem comprises a primary cooler that cools a first pipe, which supplies and guides a liquid that is a raw material of ice slurry by the pressure of a pump, to a primary low-temperature state using a thermoelectric element; and
상기 1차 냉각기에서 냉각된 액체를 제2파이프의 노즐을 통해 원통프레임과 회전체 사이 공간으로 분사 공급하고, 냉매파이프를 순환하는 냉매를 압축, 응축, 팽창시킨 후 상기 원통프레임을 감싸고 있는 증발기가 증발시켜 상기 원통프레임과 공간의 온도를 영하로 2차 냉각시킴으로써 상기 공간으로 분사 공급되는 액체를 아이스 슬러리로 제조하여 원통프레임의 출구로 배출시키는 2차 냉동기;를 포함하고,A secondary refrigerator is provided which sprays and supplies the liquid cooled in the first cooler into the space between the cylindrical frame and the rotor through the nozzle of the second pipe, compresses, condenses, and expands the refrigerant circulating in the refrigerant pipe, and then evaporates the refrigerant through the evaporator surrounding the cylindrical frame to cool the temperature of the cylindrical frame and the space below zero, thereby manufacturing the liquid sprayed into the space into ice slurry and discharging it through the outlet of the cylindrical frame.
여기서, 상기 1차 냉각기는 열전도체 재질로 구성된 몸체에 복수 개의 통로가 관통되고, 상기 통로들이 단일 유로를 형성할 수 있도록 이웃하는 각 통로의 양단부에 유턴관이 고정되어, 펌프의 압송에 의해 제1파이프를 통해 공급된 액체가 상기 통로들과 유턴관으로 구성된 단일 유로를 경유하여 제1파이프와 연결된 제2파이프로 배출되게 안내하는 제1열교환기;Here, the first cooler is a first heat exchanger having a body made of a heat-conductive material through which a plurality of passages are penetrated, and a U-turn pipe is fixed to both ends of each adjacent passage so that the passages can form a single flow path, so that the liquid supplied through the first pipe by the pressure of the pump is guided to be discharged through the single flow path made of the passages and the U-turn pipe to the second pipe connected to the first pipe;
상기 제1열교환기의 몸체에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 제1열교환기를 냉각시켜 액체를 냉각시키는 열전소자; 및A thermoelectric element that is closely fixed to the body of the first heat exchanger and, when power is supplied, has one side of the closely fixed side as a cooling surface and the other side as a heat dissipation surface, and the closely fixed cooling surface cools the first heat exchanger to cool the liquid; and
상기 열전소자의 방열면에 밀착 고정되고, 냉각수가 냉각핀이 수납된 열교환실을 반복 순환할 수 있도록 냉각파이프가 열교환실과 연통되게 배관되어, 상기 냉각파이프를 순환하는 냉각수가 열교환실 외부에서 냉각된 후 열교환실을 통과할 때 냉각되어 그와 밀착된 열전소자의 방열면을 냉각시키는 방열블록;을 포함하고,A heat dissipation block is provided, which is fixed in close contact with the heat dissipation surface of the thermoelectric element, and a cooling pipe is connected to the heat exchange room so that the cooling water can be repeatedly circulated through the heat exchange room where the cooling fins are accommodated, so that the cooling water circulating through the cooling pipe is cooled when it passes through the heat exchange room after being cooled outside the heat exchange room, thereby cooling the heat dissipation surface of the thermoelectric element in close contact therewith;
상기 2차 냉동기는 열전도체 재질로 구성되고, 하부에 아이스 슬러리 배출구가 형성되는 원통프레임;The above secondary refrigerator is a cylindrical frame made of a heat-conductive material and having an ice slurry discharge port formed at the bottom;
상기 원통프레임과의 사이에 아이스 슬러리를 제조할 수 있는 공간을 가지도록 원통프레임 내부에 회전가능하게 수용되어 모터의 구동에 의해 회전하고, 원통프레임 내벽에 결빙된 아이스 슬러리를 제거할 수 있도록 외주면에 나선형의 스크레퍼가 감기는 회전체;A rotating body that is rotatably accommodated inside the cylindrical frame so as to have a space between the cylindrical frame and the cylindrical frame in which ice slurry can be manufactured, and that rotates by driving the motor, and has a spiral scraper wound on the outer surface so as to remove ice slurry frozen on the inner wall of the cylindrical frame;
상기 원통프레임과 회전체 사이 공간으로 아이스 슬러리의 원료가 되는 액체를 공급할 수 있도록 액체를 공급하는 상기 제1파이프와 연결되고, 하부에 액체를 상기 공간으로 공급하는 복수 개의 노즐이 장착된 제2파이프; 및A second pipe connected to the first pipe for supplying liquid so as to supply liquid as a raw material of ice slurry into the space between the cylindrical frame and the rotating body, and equipped with a plurality of nozzles at the bottom for supplying liquid into the space; and
냉매가 순환하는 냉매파이프의 경로에 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 순차적으로 장착되고, 상기 증발기는 원통프레임의 외주면에 복수 회선 감기도록 배치되어, 압축기가 순환하는 냉매를 고온고압으로 압축하고 응축기가 이 냉매를 과냉각 액상으로 응축시키고, 팽창밸브가 응축기로부터 공급된 고온고압의 액상의 냉매를 증발하기 쉽게 저온저압의 상태로 팽창시키고, 증발기가 팽창된 냉매를 증발시켜 그가 감싸고 있는 원통프레임 주변의 열을 흡수하여 원통프레임과 공간의 온도를 영하로 2차 냉각시키는 냉동시스템;을 포함한다.A refrigeration system in which a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are sequentially mounted on a path of a refrigerant pipe through which refrigerant circulates, and the evaporator is arranged to be wound in multiple turns on the outer surface of a cylindrical frame, so that the compressor compresses the circulating refrigerant to high temperature and high pressure, the condenser condenses the refrigerant into a supercooled liquid, the expansion valve expands the high temperature and high pressure liquid refrigerant supplied from the condenser into a low temperature and low pressure state so that it can easily evaporate, and the evaporator evaporates the expanded refrigerant and absorbs heat around the cylindrical frame it surrounds, thereby secondarily cooling the temperature of the cylindrical frame and a space to below zero.
본 발명의 1차 냉각기는 하우징의 저장실에 채워진 액상의 축열매체에 잠기도록 상기 제1파이프의 일부가 저장실 내부로 삽입되게 배관되는 제2열교환기;The primary cooler of the present invention comprises a second heat exchanger in which a portion of the first pipe is inserted into the interior of the storage chamber so as to be immersed in a liquid heat storage medium filled in the storage chamber of the housing;
상기 제2열교환기의 하우징에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 하우징과 축열매체를 냉각시켜 제1파이프를 흐르는 액체를 냉각시키는 열전소자; 및A thermoelectric element that is tightly fixed to the housing of the second heat exchanger and, when power is supplied, has one side of the tightly fixed side as a cooling surface and the other side as a heat dissipation surface, so that the tightly fixed cooling surface cools the housing and the heat storage medium, thereby cooling the liquid flowing through the first pipe; and
상기 열전소자의 방열면에 밀착 고정되고, 냉각수가 냉각핀이 수납된 열교환실을 반복 순환할 수 있도록 냉각파이프가 열교환실과 연통되게 배관되어, 상기 냉각파이프를 순환하는 냉각수가 열교환실 외부에서 냉각된 후 열교환실을 통과할 때 냉각되어 그와 밀착된 열전소자의 방열면을 냉각시키는 방열블록;을 포함한다.A heat dissipation block is included, which is fixed in close contact with the heat dissipation surface of the thermoelectric element, and has a cooling pipe connected to the heat exchange room so that cooling water can be repeatedly circulated through the heat exchange room where the cooling fins are accommodated, so that the cooling water circulating through the cooling pipe is cooled outside the heat exchange room and then cooled when passing through the heat exchange room, thereby cooling the heat dissipation surface of the thermoelectric element in close contact therewith.
본 발명은 방열블록의 냉각파이프의 경로에 제1공랭식 냉각수단이 더 장착되는 것을 포함하고, The present invention further includes a first air-cooling cooling means being mounted on the path of the cooling pipe of the heat dissipation block,
여기서, 상기 제1공랭식 냉각수단은 냉각파이프를 순환하는 냉각수가 냉각핀이 내장된 내부 열교환실을 출입할 수 있도록 열교환실이 상기 냉각파이프와 연통되게 연결되는 냉각블록;Here, the first air-cooling cooling means is a cooling block in which a heat exchange room is connected in communication with the cooling pipe so that cooling water circulating through the cooling pipe can enter and exit the internal heat exchange room having cooling fins;
상기 냉각블록에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 냉각블록을 흐르는 냉각수를 냉각시키는 열전소자; A thermoelectric element that is tightly fixed to the cooling block and, when power is supplied, has one side that is tightly fixed as a cooling surface and the other side that is tightly fixed as a heat dissipation surface, and the tightly fixed cooling surface cools the cooling water flowing through the cooling block;
상기 열전소자의 방열면에 밀착 고정되어 열전소자의 방열면을 냉각시키는 방열판; 및A heat sink that is closely fixed to the heat dissipation surface of the thermoelectric element and cools the heat dissipation surface of the thermoelectric element; and
상기 방열판과 분리된 일측에 설치되고 모터의 구동에 의해 회전하여 상기 방열판으로 공기를 압송하여 방열판을 냉각시키는 송풍팬;을 포함한다.It includes a blower fan installed on one side separated from the heat sink and rotated by driving a motor to force air to the heat sink to cool the heat sink.
본 발명의 회전체는 증발기에 의해 영하로 냉각되어 아이스 슬러리를 제조하는 공간의 냉기가 아이스 슬러리가 배출될 때 함께 원통프레임의 출구로 배출되지 않고 원통프레임 상부로 이동하여 다시 공간으로 공급될 수 있도록 모터의 사프트 말단에 송풍휠이 장착된다.The rotor of the present invention is cooled to below zero by an evaporator, and a blower wheel is mounted on the shaft end of the motor so that cold air in a space where ice slurry is manufactured is not discharged together with the ice slurry through the outlet of the cylindrical frame when it is discharged, but moves to the upper part of the cylindrical frame and is supplied back into the space.
본 발명의 스크레퍼는 노즐에서 공급되는 액체와 증발기의 냉각에 의해 결빙된 작은 얼음 알갱이가 통과할 수 있도록 구멍이 관통된다.The scraper of the present invention has holes through which liquid supplied from a nozzle and small ice particles frozen by cooling in an evaporator can pass.
본 발명의 제2파이프는 내부를 흐르는 액체를 원통프레임과 회전체 사이의 공간으로 분사 공급할 수 있도록 노즐이 장착된 구간이 상기 공간과 대응되게 곡관형태로 구성되고, 구간 경로에 제2공랭식 냉각수단이 더 장착되는 것을 포함하고, The second pipe of the present invention comprises a section in a curved shape in which a nozzle is installed to supply liquid flowing inside the pipe to the space between the cylindrical frame and the rotating body, so as to correspond to the space, and a second air-cooling means is further installed in the section path.
여기서, 상기 제2공랭식 냉각수단은 열전도체 재질로 구성된 몸체가 제2파이프를 감싸도록 조립되는 쿨블록;Here, the second air-cooling cooling means is a cool block assembled so that a body made of a heat-conductive material surrounds the second pipe;
상기 쿨블록에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 쿨블록을 냉각시켜 제2파이프를 흐르는 액체를 냉각시키는 열전소자; A thermoelectric element that is closely fixed to the cool block and, when power is supplied, has one side that is closely fixed as a cooling surface and the other side that is closely fixed as a heat dissipation surface, so that the closely fixed cooling surface cools the cool block and cools the liquid flowing through the second pipe;
상기 열전소자의 방열면에 밀착 고정되어 열전소자의 방열면을 냉각시키는 방열판; 및A heat sink that is closely fixed to the heat dissipation surface of the thermoelectric element and cools the heat dissipation surface of the thermoelectric element; and
상기 방열판과 분리된 일측에 설치되고 모터의 구동에 의해 회전하여 상기 방열판으로 공기를 압송하여 방열판을 냉각시키는 송풍팬;을 포함한다.It includes a blower fan installed on one side separated from the heat sink and rotated by driving a motor to force air to the heat sink to cool the heat sink.
본 발명은 원통프레임의 출구로 배출되는 아이스 슬러리의 결빙되지 않은 액체 중 일부를 수거하는 구멍이 바닥에 관통되고, 상기 구멍 하부에 토출되는 냉각 액체를 수거하는 수거통이 장착된 안내관이 원통프레임 출구에 연결되고, 상기 수거통에 수거된 냉각 액체를 제1열교환기로 공급할 수 있도록 제1파이프와 수거통은 펌프가 장착된 바이패스관으로 연결된다.The present invention comprises a guide pipe having a hole formed through the bottom for collecting a portion of unfrozen liquid of ice slurry discharged through an outlet of a cylindrical frame, a collection tank equipped with a cooling liquid discharged below the hole, and connected to the outlet of the cylindrical frame, and a first pipe and the collection tank are connected to a bypass pipe equipped with a pump so that the cooling liquid collected in the collection tank can be supplied to a first heat exchanger.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 아이스 슬러리의 원료가 되는 액체를 1차 냉각기에서 먼저 결빙되지 않을 정도 저온으로 냉각시킨 후 증발기를 포함한 냉동시스템을 갖추고 있는 2차 냉동기의 원통프레임과 회전체 사이의 공간으로 분사하면 액체의 입자들은 공간을 통과하면서 일부는 작은 알갱이 형태로 결빙되고 나머지는 결빙되지 않고 액상으로 남아 결빙된 알갱이와 액상이 혼재된 상태에서 출구를 통해 배출되므로 단시간에 많은 아이스 슬러리를 제조할 수 있는 장점이 있다.The present invention, configured as described above, first cools liquid, which is a raw material for ice slurry, to a low temperature so that it does not freeze in a primary cooler, and then sprays the liquid into the space between the cylindrical frame and the rotating body of a secondary refrigerator having a refrigeration system including an evaporator. As the liquid particles pass through the space, some of them freeze in the form of small granules, and the rest do not freeze but remain in a liquid phase, and the frozen granules and liquid phase are discharged through the outlet in a mixed state, so that a large amount of ice slurry can be manufactured in a short period of time.
또한, 본 발명은 2차 냉동기의 원통프레임과 회전체 사이 공간으로 액체를 분사하여 아이스 슬러리를 제조할 때 액체가 과냉각되어 결빙되더라도 회전하는 회전체에 장착된 나선형 스크레퍼가 결빙된 얼음을 제거하게 되므로 제조된 아이스 슬러리는 얼음 비율이 높을 뿐 단시간에 많은 아이스 슬러리를 제조하는 데 영향을 미치지 않은 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage in that when producing ice slurry by injecting liquid into the space between the cylindrical frame and the rotor of a secondary refrigerator, even if the liquid is supercooled and frozen, the spiral scraper mounted on the rotating rotor removes the frozen ice, so the produced ice slurry only has a high ice ratio and does not affect the production of a large amount of ice slurry in a short period of time.
또한, 본 발명은 공간에 위치하면서 증발기에 의해 냉각되어 공급된 액체를 결빙시켜 아이스 슬러리를 제조한 냉기가 아이스 슬러리와 함께 출구로 배출되기 위해 이동할 때 회전체 말단에 장착된 송풍휠이 회전하여 배출 중인 저온의 냉기를 원통프레임 상부로 압송하여 액체가 분사되는 공간으로 재공급하게 되므로 증발기의 부하를 줄이면서도 공간의 온도를 지속적으로 낮추게 되므로 단시간에 많은 아이스 슬러리 제조할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage in that, when cold air, which is supplied by cooling the liquid by an evaporator while located in a space and freezes to produce ice slurry, moves to be discharged through an outlet together with the ice slurry, a blower wheel mounted on the end of a rotor rotates to pressurize and send the low-temperature cold air being discharged to the upper part of a cylindrical frame and re-supply it to the space where the liquid is sprayed, thereby reducing the load on the evaporator and continuously lowering the temperature of the space, so that a large amount of ice slurry can be produced in a short period of time.
또한, 본 발명은 제조된 아이스 슬러리가 원통프레임의 출구와 연결된 안내관을 통해 외부로 배출되는 과정에서 아이스 슬러리에 포함된 결빙되지 않은 액체를 수거하여 1차 냉각기로 바이패스 시켜 1차 냉각기로 공급되는 온도를 낮추어 열전소자의 부하를 줄이면서도 단시간에 많은 아이스 슬러리 제조를 제조할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage in that, during the process in which the manufactured ice slurry is discharged to the outside through a guide tube connected to the outlet of the cylindrical frame, the unfrozen liquid contained in the ice slurry is collected and bypassed to the primary cooler, thereby lowering the temperature supplied to the primary cooler, thereby reducing the load on the thermoelectric element, and making it possible to manufacture a large amount of ice slurry in a short period of time.
도 1은 본 발명의 아이스 슬러리 제조장치를 보인 일 실시예 개념도
도 2는 본 발명의 아이스 슬러리 제조장치를 보인 다른 실시예 개념도
도 3은 본 발명의 제1열교환기가 장착된 1차 냉각기를 보인 평면도
도 4는 본 발명의 제1열교환기 상부를 보인 확대 사시도
도 5는 본 발명의 제1열교환기의 열전소자 장착상태를 확대한 상세도
도 6은 본 발명의 2차 냉동기의 회전체를 보인 정면도
도 7은 본 발명의 나선형 스크레퍼를 단면하여 확대해서 보인 상세도
도 8은 본 발명의 제2파이프에 장착된 노즐 배치 상태를 보인 개념도
도 9는 본 발명의 제2파이프에 장착된 제2공랭식 냉각수단을 보인 단면도
도 10은 본 발명의 회전체 상부에 해빙수 보관실을 확대해서 보인 상세도
도 11은 본 발명의 수거통에 수거된 액체를 바이패스관을 통해 제1파이프로 공급되는 것을 확대한 확대도Figure 1 is a conceptual diagram showing an example of an ice slurry manufacturing device of the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram showing another embodiment of an ice slurry manufacturing device of the present invention.
Figure 3 is a plan view showing a primary cooler equipped with the first heat exchanger of the present invention.
Figure 4 is an enlarged perspective view showing the upper part of the first heat exchanger of the present invention.
Figure 5 is an enlarged detailed view of the thermoelectric element mounting state of the first heat exchanger of the present invention.
Figure 6 is a front view showing the rotating body of the secondary refrigerator of the present invention.
Figure 7 is a detailed, enlarged cross-sectional view of the spiral scraper of the present invention.
Figure 8 is a conceptual diagram showing the nozzle arrangement state mounted on the second pipe of the present invention.
Figure 9 is a cross-sectional view showing a second air-cooling cooling means mounted on a second pipe of the present invention.
Figure 10 is an enlarged detailed view of the ice water storage room on the upper part of the rotating body of the present invention.
Figure 11 is an enlarged view of the liquid collected in the collection tank of the present invention being supplied to the first pipe through a bypass pipe.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 아이스 슬러리 제조장치의 구성을 상세히 설면한다.Hereinafter, the configuration of an ice slurry manufacturing device according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
상기 도면에서 보는 바와 같이 본 발명의 아이스 슬러리 제조장치(1)는 펌프(P)의 압송에 의해 아이스 슬러리의 원료가 되는 액체를 공급 안내하는 제1파이프(28)를 열전소자(24)를 이용하여 1차 저온상태로 냉각시키는 1차 냉각기(2); 및As shown in the drawing above, the ice slurry manufacturing device (1) of the present invention comprises a first cooler (2) that cools a first pipe (28) that supplies and guides a liquid that is a raw material for ice slurry by the pressure of a pump (P) to a first low-temperature state using a thermoelectric element (24); and
상기 1차 냉각기(2)에서 냉각된 액체를 제2파이프(70)의 노즐(72)을 통해 원통프레임(50)과 회전체(60) 사이 공간(S)으로 분사 공급하고, 냉매파이프(81)를 순환하는 냉매를 압축, 응축, 팽창시킨 후 상기 원통프레임(50)을 감싸고 있는 증발기(85)가 증발시켜 상기 원통프레임(50)과 공간(S)의 온도를 영하로 2차 냉각시킴으로써 상기 공간(S)으로 분사 공급되는 액체를 아이스 슬러리로 제조하여 원통프레임(50)의 출구(51)로 배출시키는 2차 냉동기(5);를 포함한다.It includes a secondary refrigerator (5) that sprays and supplies liquid cooled in the first cooler (2) into the space (S) between the cylindrical frame (50) and the rotor (60) through the nozzle (72) of the second pipe (70), compresses, condenses, and expands the refrigerant circulating in the refrigerant pipe (81), and then causes the evaporator (85) surrounding the cylindrical frame (50) to evaporate and secondarily cool the temperature of the cylindrical frame (50) and the space (S) to below zero, thereby manufacturing the liquid sprayed into the space (S) into ice slurry and discharging it through the outlet (51) of the cylindrical frame (50).
참고로, 본 발명은 아이스 슬러리의 원료가 되는 액체는 빙점을 낮추는 소금이 함유된다. 빙점강하제인 소금이 많이 함유될수록 빙점은 점점 더 낮아지는 특성이 있으므로 적량의 소금을 사용해야 한다. 본 발명의 액체는 소금이 2∼5%가 함유될 수 있다. 액체에 소금이 함유됨에 따라 2차 냉동기(5)의 공간(S)을 통과할 때 액체 중 일부는 작은 알갱이 형태로 결빙되고 나머지는 결빙되지 않고 액상으로 존재하게 되므로 아이스 슬러리를 제조할 수 있다. For reference, the liquid that is the raw material of the ice slurry of the present invention contains salt that lowers the freezing point. Since the freezing point is lowered more as the amount of salt, which is a freezing point depressant, is contained, an appropriate amount of salt should be used. The liquid of the present invention may contain 2 to 5% salt. Since the liquid contains salt, when passing through the space (S) of the secondary refrigerator (5), some of the liquid freezes in the form of small grains and the remainder does not freeze but exists in a liquid phase, so that an ice slurry can be produced.
상기 1차 냉각기(2)는 아이스 슬러리의 원료가 되는 액체를 2차 냉동기(5)에 공급하기 전에 먼저 저온 상태로 냉각시켜 2차 냉동기(5)에서 아이스 슬러리로 만들 때 액체가 단시간에 결빙되도록 하여 단시간에 많은 양의 아이스 슬러리를 제조할 수 있도록 하는 것이다.The above primary cooler (2) first cools the liquid, which is the raw material for the ice slurry, to a low temperature before supplying it to the secondary cooler (5), so that when the liquid is made into ice slurry in the secondary cooler (5), the liquid freezes in a short period of time, thereby enabling the production of a large amount of ice slurry in a short period of time.
이러한 1차 냉각기(2)는 부피를 소형화하기 위해 열전소자(24)를 이용하여 액체를 냉각시키도록 구성하였다. 더 구체적으로 1차 냉각기(2)의 구성의 일 실시예는 도 1과 같이 열전도체 재질로 구성된 몸체(21)에 복수 개의 통로(22)가 관통되고, 상기 통로(22)들이 단일 유로를 형성할 수 있도록 이웃하는 각 통로(22)의 양단부에 유턴관(23)이 고정되어, 펌프(P)의 압송에 의해 제1파이프(28)를 통해 공급된 액체가 상기 통로(22)들과 유턴관(23)으로 구성된 단일 유로를 경유하여 제1파이프(28)와 연결된 제2파이프(70)로 배출되게 안내하는 제1열교환기(20);This primary cooler (2) is configured to cool the liquid using a thermoelectric element (24) in order to reduce the volume. More specifically, one embodiment of the configuration of the primary cooler (2) is as shown in Fig. 1, in which a plurality of passages (22) are formed through a body (21) made of a heat-conductive material, and a U-turn pipe (23) is fixed to both ends of each of the adjacent passages (22) so that the passages (22) can form a single flow path, and the liquid supplied through the first pipe (28) by the pressure of the pump (P) is guided to be discharged to the second pipe (70) connected to the first pipe (28) through the single flow path formed by the passages (22) and the U-turn pipe (23).
상기 제1열교환기(20)의 몸체(21)에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 제1열교환기(20)를 냉각시켜 액체를 냉각시키는 열전소자(24); 및A thermoelectric element (24) that is tightly fixed to the body (21) of the first heat exchanger (20) and, when power is supplied, has one side of the tightly fixed element as a cooling surface and the other side as a heat dissipation surface, so that the tightly fixed cooling surface cools the first heat exchanger (20) and cools the liquid; and
상기 열전소자(24)의 방열면에 밀착 고정되고, 냉각수가 냉각핀(25)이 수납된 열교환실을 반복 순환할 수 있도록 냉각파이프(26)가 열교환실과 연통되게 배관되어, 상기 냉각파이프(26)를 순환하는 냉각수가 열교환실 외부에서 냉각된 후 열교환실을 통과할 때 냉각되어 그와 밀착된 열전소자(24)의 방열면을 냉각시키는 방열블록(27);을 포함한다.It includes a heat dissipation block (27) that is fixed in close contact with the heat dissipation surface of the thermoelectric element (24) and is connected to a heat exchange room through a cooling pipe (26) so that the cooling water can be repeatedly circulated through the heat exchange room in which the cooling fins (25) are accommodated, so that the cooling water circulating through the cooling pipe (26) is cooled outside the heat exchange room and then cooled when it passes through the heat exchange room, thereby cooling the heat dissipation surface of the thermoelectric element (24) that is in close contact therewith.
상기 제1열교환기(20)는 도 1, 도 3 내지 도 5와 같이 몸체(21)에 관통된 복수의 통로(22)들이 유턴관(23)으로 연결되어 단일 유로를 형성하므로, 액체가 흐르는 단일 유로는 유턴관(23)을 제외한 나머지는 몸체(21)에 존재하므로 열손실 없이 액체를 효율적으로 냉각시킬 수 있다. 제1열교환기(20)의 몸체 재질은 열전도율이 좋은 금속재, 예컨대 은, 구리, 알루미늄, 마그네슘 등을 사용할 수 있고, 이중에서도 구리는 열전도율이 뛰어나 액체를 단시간에 냉각시킬 수 있고 알루미늄은 가격이 싸고 구입이 쉬우면서도 열전도율도 좋으므로 권장할 만 하다. 상기 단일 유로의 입,출구에는 액체를 공급할 수 있도록 제1파이프(28)가 연결되고 상기 제1파이프(28) 경로에는 펌프(P)가 장착되어 액체를 지속적으로 공급하게 되고, 말단에는 제2파이프(70)와 연결할 수 있도록 플랜지(29)가 구비된다.The first heat exchanger (20) above has a plurality of passages (22) penetrating the body (21) as shown in FIGS. 1, 3, and 5, which are connected by a U-turn pipe (23) to form a single flow path, so that the single flow path through which the liquid flows exists in the body (21) except for the U-turn pipe (23), so that the liquid can be efficiently cooled without heat loss. The body material of the first heat exchanger (20) can be a metal material with good thermal conductivity, such as silver, copper, aluminum, magnesium, etc. Among these, copper has excellent thermal conductivity and can cool the liquid in a short time, and aluminum is recommended because it is inexpensive, easy to purchase, and has good thermal conductivity. A first pipe (28) is connected to the inlet and outlet of the above single euro to supply liquid, and a pump (P) is mounted on the path of the first pipe (28) to continuously supply liquid, and a flange (29) is provided at the end to enable connection to a second pipe (70).
상기 제1열교환기(20)를 냉각시키는 열전소자(24)는 전원이 공급될 때 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되는 특징이 있으며, 냉각면이 액체가 흐르는 제1열교환기(20)에 밀착되어 액체를 냉각시키고 방열면이 방열블록(27)에 밀착되어 냉각된다. 열전소자(24)는 냉각면과 방열면의 온도차는 이론상으로 약 70℃에 이른다. 예컨대 방열면의 온도가 0℃라고 가정하면 냉각면의 온도는 약 -70℃이고, 방열면의 온도가 20℃라고 가정하면 냉각면의 온도는 약 -50℃가 된다. 냉각면에 상기 냉각면보다 높은 온도를 가진 목적물을 부착하여 그를 냉각시키면, 즉 부하를 가하면 냉각면은 목적물에 냉열을 빼앗겨 온도가 상승하면서 목적물을 냉각시키고, 방열면은 더 많은 열이 발생하여 부하 전보다 온도가 상승하게 되므로 공랭식 또는 수냉식 냉각장치를 이용하여 방열면을 냉각시켜야 한다. 결국 열전소자(24)는 방열면의 온도를 낮추면 낮출수록 냉각면의 온도가 점점 낮아져 냉각효율이 좋아진다.The thermoelectric element (24) that cools the first heat exchanger (20) has a characteristic that when power is supplied, one side becomes a cooling surface and the other side becomes a heat dissipation surface. The cooling surface is in close contact with the first heat exchanger (20) through which liquid flows to cool the liquid, and the heat dissipation surface is in close contact with the heat dissipation block (27) to cool it. The temperature difference between the cooling surface and the heat dissipation surface of the thermoelectric element (24) theoretically reaches about 70°C. For example, if the temperature of the heat dissipation surface is assumed to be 0°C, the temperature of the cooling surface is about -70°C, and if the temperature of the heat dissipation surface is assumed to be 20°C, the temperature of the cooling surface is about -50°C. If an object having a higher temperature than the cooling surface is attached to the cooling surface and cooled, that is, if a load is applied, the cooling surface loses cooling heat to the object and its temperature rises, thereby cooling the object. The heat dissipation surface generates more heat and its temperature rises compared to before the load, so the heat dissipation surface must be cooled using an air-cooled or water-cooled cooling device. Ultimately, the lower the temperature of the heat dissipation surface of the thermoelectric element (24), the lower the temperature of the cooling surface, which gradually lowers the cooling efficiency.
상기 방열블록(27)은 수냉식과 공랭식을 채용할 수 있으며 본 발명에서는 냉각효율이 더 좋은 수냉식을 채용하였다. 본 발명의 수냉식 방열블록(27)은 내부 열교환실을 통과하는 냉각수가 난류상태로 이동하면서 자신이 가지고 있는 냉열을 방열블록(27)에 고르게 전달하여 방열블록(27)의 냉각성능을 높이도록 열교환실에 냉각핀(25)이 수납되고, 상기 열교환실은 냉각수가 순환할 수 있도록 냉각파이프(26)가 연결된다. 그러므로 펌프(P-1)의 구동에 의해 냉각파이프(26)를 순환하는 냉각수는 방열블록(27) 외부에서 냉각된 후 방열블록(27)의 열교환실을 통과할 때 냉열을 빼앗겨 방열블록(27)을 냉각시키고 방열블록(27)에서 가열된 상태로 배출된 후 외부에서 냉각되어 다시 방열블록(27)으로 이동하여 방열블록(27)을 지속적으로 냉각시킨다. The above-described radiator block (27) can adopt a water-cooling type and an air-cooling type, and the present invention adopts a water-cooling type with better cooling efficiency. The water-cooling radiator block (27) of the present invention has cooling fins (25) accommodated in the heat exchange room so that the cooling water passing through the internal heat exchange room moves in a turbulent state and evenly transfers its own cold heat to the radiator block (27) to enhance the cooling performance of the radiator block (27), and a cooling pipe (26) is connected to the heat exchange room so that the cooling water can circulate. Therefore, the cooling water circulating through the cooling pipe (26) by the driving of the pump (P-1) is cooled outside the radiator block (27), and then when it passes through the heat exchange room of the radiator block (27), the cold heat is taken away, thereby cooling the radiator block (27), and after being discharged in a heated state from the radiator block (27), it is cooled outside and moves back to the radiator block (27) to continuously cool the radiator block (27).
본 발명은 냉각파이프(26)를 순환하는 냉각수의 온도를 더욱 낮출 수 있도록 냉각파이프(26) 경로에 제1공랭식 냉각수단(30)을 더 장착하여 방열블록(27)의 냉각성능을 높일 수 있게 하였다. The present invention enables the cooling performance of the heat dissipation block (27) to be improved by further installing a first air-cooling means (30) in the path of the cooling pipe (26) so as to further lower the temperature of the cooling water circulating through the cooling pipe (26).
상기 제1공랭식 냉각수단(30)은 냉각파이프(26)를 순환하는 냉각수가 냉각핀(31a)이 내장된 내부 열교환실을 출입할 수 있도록 열교환실이 상기 냉각파이프(26)와 연통되게 연결되는 냉각블록(31);The first air-cooling cooling means (30) above includes a cooling block (31) in which a heat exchange room is connected in communication with the cooling pipe (26) so that the cooling water circulating through the cooling pipe (26) can enter and exit the internal heat exchange room having cooling fins (31a);
상기 냉각블록(31)에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 냉각블록(31)을 흐르는 냉각수를 냉각시키는 열전소자(32); A thermoelectric element (32) that is tightly fixed to the cooling block (31) and, when power is supplied, has one side that is tightly fixed as a cooling surface and the other side as a heat dissipation surface, so that the tightly fixed cooling surface cools the cooling water flowing through the cooling block (31);
상기 열전소자(32)의 방열면에 밀착 고정되어 열전소자(32)의 방열면을 냉각시키는 방열판(33); 및A heat sink (33) that is closely fixed to the heat dissipation surface of the thermoelectric element (32) and cools the heat dissipation surface of the thermoelectric element (32); and
상기 방열판(33)과 분리된 일측에 설치되고 모터(M)의 구동에 의해 회전하여 상기 방열판(33)으로 공기를 압송하여 방열판(33)을 냉각시키는 송풍팬(34);을 포함한다.It includes a blower fan (34) installed on one side separated from the heat sink (33) and rotated by the drive of a motor (M) to force air to the heat sink (33) to cool the heat sink (33).
이와 같이 구성된 제1공랭식 냉각수단(30)은 냉각블록(31)이 냉각수가 흐르는 제1열교환기(20)의 냉각파이프(26)에 연결되고, 열전소자(32)의 냉각면이 상기 냉각블록(31)에 밀착되어 냉각블록(31)을 냉각시킨다. 따라서 상기 냉각블록(31)에 의해 냉각된 냉각수는 방열블록(27)을 순환하면서 그 방열블록(27)에 밀착된 제1열교환기(20)의 열전소자(24) 방열면을 냉각시켜 방열블록(27)의 냉각효율을 높이게 된다. The first air-cooled cooling means (30) configured in this manner has a cooling block (31) connected to a cooling pipe (26) of a first heat exchanger (20) through which cooling water flows, and a cooling surface of a thermoelectric element (32) is in close contact with the cooling block (31) to cool the cooling block (31). Accordingly, the cooling water cooled by the cooling block (31) circulates through the heat dissipation block (27) and cools the heat dissipation surface of the thermoelectric element (24) of the first heat exchanger (20) in close contact with the heat dissipation block (27), thereby increasing the cooling efficiency of the heat dissipation block (27).
상기 제1공랭식 냉각수단(30)에 의해 방열블록(27)의 냉각성능이 향상되면 결국 방열블록(27)에 밀착된 열전소자(24)의 방열면의 온도가 그만큼 더 낮아지게 되므로 열전소자(24)의 냉각면의 열이 방열면으로 더 많이 이동하므로 냉각면은 그 만큼 온도가 낮아지는 효과가 있다. 따라서 열전소자(24)의 냉각면의 온도가 낮아지면 낮아질수록 이 냉각면과 밀착된 제1열교환기(20)를 더 낮은 온도로 냉각시킬 수 있으므로 제1열교환기(20)의 단일 유로를 흐르는 액체의 온도는 더욱 낮아진다.As the cooling performance of the heat dissipation block (27) is improved by the first air-cooling cooling means (30), the temperature of the heat dissipation surface of the thermoelectric element (24) in close contact with the heat dissipation block (27) is lowered accordingly, so that more heat of the cooling surface of the thermoelectric element (24) is transferred to the heat dissipation surface, and thus the temperature of the cooling surface is lowered accordingly. Accordingly, as the temperature of the cooling surface of the thermoelectric element (24) is lowered, the first heat exchanger (20) in close contact with the cooling surface can be cooled to a lower temperature, and thus the temperature of the liquid flowing through the single flow path of the first heat exchanger (20) is lowered further.
한편, 1차 냉각기(2)의 다른 실시예는 도 2와 같이 하우징(41)의 저장실에 채워진 액상의 축열매체(42)에 잠기도록 상기 제1파이프(28)의 일부가 저장실 내부로 삽입되게 배관되는 제2열교환기(40);Meanwhile, another embodiment of the primary cooler (2) is a second heat exchanger (40) in which a part of the first pipe (28) is inserted into the storage chamber so as to be immersed in a liquid heat storage medium (42) filled in the storage chamber of the housing (41) as shown in Fig. 2;
상기 제2열교환기(40)의 하우징(41)에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 하우징(41)과 축열매체(42)를 냉각시켜 제1파이프(28)를 흐르는 액체를 냉각시키는 열전소자(43); 및A thermoelectric element (43) that is tightly fixed to the housing (41) of the second heat exchanger (40) and, when power is supplied, has one side of the tightly fixed element as a cooling surface and the other side as a heat dissipation surface, so that the tightly fixed cooling surface cools the housing (41) and the heat storage medium (42) to cool the liquid flowing through the first pipe (28); and
상기 열전소자(43)의 방열면에 밀착 고정되고, 냉각수가 냉각핀(44)이 수납된 열교환실을 반복 순환할 수 있도록 냉각파이프(45)가 열교환실과 연통되게 배관되어, 상기 냉각파이프(45)를 순환하는 냉각수가 열교환실 외부에서 냉각된 후 열교환실을 통과할 때 냉각되어 그와 밀착된 열전소자(43)의 방열면을 냉각시키는 방열블록(46);을 포함한다.It includes a heat dissipation block (46) that is fixed in close contact with the heat dissipation surface of the thermoelectric element (43) and is connected to a heat exchange room through a cooling pipe (45) so that the cooling water can be repeatedly circulated through the heat exchange room in which the cooling fins (44) are accommodated, so that the cooling water circulating through the cooling pipe (45) is cooled outside the heat exchange room and then cooled when it passes through the heat exchange room, thereby cooling the heat dissipation surface of the thermoelectric element (43) that is in close contact therewith.
여기서, 상기 열전소자(43)와 방열블록(46)은 앞에서 설명한 것과 동종이므로 이들에 대한 설명은 이미 구체적으로 설명하였으므로 더 이상 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한 상기 방열블록(46)의 냉각파이프(45) 경로에 장착된 제1공랭식 냉각수단(30)도 앞에서 구체적으로 설명하였으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the thermoelectric element (43) and the heat dissipation block (46) are similar to those described above, so their descriptions have already been described in detail, and thus further detailed descriptions will be omitted. In addition, the first air-cooling cooling means (30) mounted on the cooling pipe (45) path of the heat dissipation block (46) has also been described in detail above, and thus further detailed descriptions will be omitted.
상기 제2열교환기(40)는 도 2와 같이 하우징(41) 내부에 밀폐된 저장실이 구비되고, 이 저장실에 축열매체(42)가 채워진다. 하우징(41)의 재질은 열전도율이 좋은 금속재, 예컨대 은, 구리, 알루미늄, 마그네슘 등을 사용할 수 있고, 이중에서도 구리는 열전도율이 뛰어나 액체를 단시간에 냉각시킬 수 있고 알루미늄은 가격이 싸고 구입이 쉬우면서도 열전도율도 좋으므로 권장할 만 하다. The second heat exchanger (40) above is provided with a sealed storage room inside the housing (41) as shown in Fig. 2, and the storage room is filled with a heat storage medium (42). The material of the housing (41) can be a metal material with good thermal conductivity, such as silver, copper, aluminum, magnesium, etc. Among them, copper has excellent thermal conductivity and can cool liquid in a short time, and aluminum is recommended because it is inexpensive, easy to purchase, and has good thermal conductivity.
상기 축열매체(42)는 열전소자(43)에 의해 냉각되어 저온의 냉열을 상시 축적한 상태가 되고, 액상이므로 그에 잠긴 제1파이프(28) 영역을 냉각시켜 제1파이프(28) 내부를 흐르는 액체의 열을 빼았아 냉각시킨다. 그러므로 상기 제2열교환기(40)는 아이스 슬러리를 제조하기 전에 미리 전원을 공급하여 열전소자(43)를 이용하여 축열매체(42)를 냉각시키면 액체를 즉시 냉각시킬 수 있으므로 냉각효율을 높일 수 있다. The above-mentioned heat storage medium (42) is cooled by the thermoelectric element (43) so that it is in a state of constantly accumulating low-temperature cold heat, and since it is in a liquid state, it cools the first pipe (28) area immersed in it, thereby removing the heat of the liquid flowing inside the first pipe (28) and cooling it. Therefore, if the second heat exchanger (40) is powered in advance before producing the ice slurry and cools the heat storage medium (42) using the thermoelectric element (43), the liquid can be cooled immediately, thereby increasing the cooling efficiency.
상기 제1파이프(28) 중 하우징(41)의 저장실에 수용된 부분은 냉각된 축열매체(42)와 넓은 접촉면적을 확보할 수 있게 지그재그식으로 배관되는 것이 바람직하다.It is preferable that the portion of the first pipe (28) accommodated in the storage chamber of the housing (41) is piped in a zigzag manner so as to secure a wide contact area with the cooled heat storage medium (42).
상기와 같이 구성된 1차 냉각기(2)는 구성요소 중 1,2열교환기(20)(40), 제1파이프(28), 열전소자(24)(43) 및 방열블록(27)(46)은 단열재(미도시)로 도포하여 외부와 열교환되는 것을 차단토록 한다.The primary cooler (2) configured as described above has the components, including the first and second heat exchangers (20) (40), the first pipe (28), the thermoelectric element (24) (43), and the heat dissipation block (27) (46), coated with insulating material (not shown) to prevent heat exchange with the outside.
상기 1차 냉각기(2)에 의해 냉각되는 액체는 2차 냉동기(5)로 공급되어야 하므로 결빙되지 않은 최저 온도까지 냉각되는 것이 바람직하다. 이렇게 되면 2차 냉동기(5)에서 공급되는 액체를 냉각시켜 단시간에 대량으로 아이스 슬러리를 제조할 수 있다.The liquid cooled by the above primary cooler (2) must be supplied to the secondary refrigerator (5), so it is desirable to cool it to the lowest temperature that does not freeze. In this way, the liquid supplied from the secondary refrigerator (5) can be cooled to produce a large amount of ice slurry in a short period of time.
상기 2차 냉동기(5)는 1차 냉각기(2)에서 공급된 저온의 액체를 압축기(82), 응축기(83), 팽창밸브(84) 및 증발기(85)로 구성된 공지의 냉동시스템(80)을 이용하여 더욱 냉각시켜 아이스 슬러리를 제조하게 된다. The above secondary refrigerator (5) further cools the low-temperature liquid supplied from the primary cooler (2) using a known refrigeration system (80) consisting of a compressor (82), a condenser (83), an expansion valve (84), and an evaporator (85) to produce ice slurry.
2차 냉동기(5)의 구성은 열전도체 재질로 구성되고, 하부에 아이스 슬러리를 배출 안내하는 출구(51)가 형성되는 원통프레임(50);The secondary refrigerator (5) consists of a cylindrical frame (50) made of a heat-conductive material and having an outlet (51) formed at the bottom to guide the discharge of ice slurry;
상기 원통프레임(50)과의 사이에 아이스 슬러리를 제조할 수 있는 공간(S)을 가지도록 원통프레임(50) 내부에 회전가능하게 수용되어 모터(61)의 구동에 의해 회전하고, 원통프레임(50) 내벽에 결빙된 아이스 슬러리를 제거할 수 있도록 외주면에 나선형의 스크레퍼(63)가 감기는 회전체(60);A rotating body (60) that is rotatably accommodated inside the cylindrical frame (50) so as to have a space (S) between the cylindrical frame (50) and the cylindrical frame (50) in which ice slurry can be manufactured, and rotates by driving a motor (61), and has a spiral scraper (63) wound around the outer surface so as to remove ice slurry frozen on the inner wall of the cylindrical frame (50);
상기 원통프레임(50)과 회전체(60) 사이 공간(S)으로 아이스 슬러리의 원료가 되는 액체를 공급할 수 있도록 액체를 공급하는 상기 제1파이프(28)와 연결되고, 하부에 액체를 상기 공간(S)으로 공급하는 복수 개의 노즐(72)이 장착된 제2파이프(70); 및A second pipe (70) connected to the first pipe (28) for supplying liquid so that the liquid, which is a raw material of ice slurry, can be supplied to the space (S) between the cylindrical frame (50) and the rotating body (60), and equipped with a plurality of nozzles (72) at the bottom for supplying the liquid to the space (S); and
냉매가 순환하는 냉매파이프(81)의 경로에 압축기(82), 응축기(83), 팽창밸브(84) 및 증발기(85)가 순차적으로 장착되고, 상기 증발기(85)는 원통프레임(50)의 외주면에 복수 회선 감기도록 배치되어, 압축기(82)가 순환하는 냉매를 고온고압으로 압축하고 응축기(83)가 이 냉매를 과냉각 액상으로 응축시키고, 팽창밸브(84)가 응축기(83)로부터 공급된 고온고압의 액상의 냉매를 증발하기 쉽게 저온저압의 상태로 팽창시키고, 증발기(85)가 팽창된 냉매를 증발시켜 그가 감싸고 있는 원통프레임(50) 주변의 열을 흡수하여 원통프레임(50)과 공간(S)의 온도를 영하로 2차 냉각시키는 냉동시스템(80);을 포함한다.A refrigeration system (80) is provided, in which a compressor (82), a condenser (83), an expansion valve (84), and an evaporator (85) are sequentially mounted on a path of a refrigerant pipe (81) through which refrigerant circulates, and the evaporator (85) is arranged to be wound in multiple turns on the outer surface of a cylindrical frame (50), so that the compressor (82) compresses the circulating refrigerant to high temperature and high pressure, the condenser (83) condenses the refrigerant into a supercooled liquid, the expansion valve (84) expands the high temperature and high pressure liquid refrigerant supplied from the condenser (83) into a low temperature and low pressure state so that it can easily evaporate, and the evaporator (85) evaporates the expanded refrigerant to absorb heat around the cylindrical frame (50) that it surrounds, thereby secondarily cooling the temperature of the cylindrical frame (50) and a space (S) to below zero.
상기 원통프레임(50)은 내부에 회전체(60)를 수용할 수 있도록 중공형상으로 구성되고 하부에 아이스 슬러리가 배출되는 출구(51)가 형성된다. 원통프레임(50)은 냉동시스템(80)의 증발기(85)에 의해 냉각될 수 있도록 외주면에 증발기(85)가 복수 회전 감긴다. 증발기(85)에 의해 단시간에 냉각될 수 있도록 원통프레임(50)의 재질은 열전도율이 좋은 금속재, 예컨대 은, 구리, 알루미늄, 마그네슘 등을 사용할 수 있고, 이중에서도 구리는 열전도율이 뛰어나 액체를 단시간에 냉각시킬 수 있고 알루미늄은 가격이 싸고 구입이 쉬우면서도 열전도율도 좋으므로 권장할 만 하다. 상기 원통프레임(50)은 단열재(52)로 도포되어 외부와의 열교환을 차단하여 냉각효율을 높일 수 있도록 한다.The above cylindrical frame (50) is configured in a hollow shape so as to accommodate a rotating body (60) therein, and an outlet (51) through which ice slurry is discharged is formed at the bottom. The cylindrical frame (50) has an evaporator (85) wound multiple times on its outer surface so that it can be cooled by an evaporator (85) of a refrigeration system (80). In order to be cooled in a short period of time by the evaporator (85), the material of the cylindrical frame (50) can be a metal material with good thermal conductivity, such as silver, copper, aluminum, magnesium, etc. Among these, copper has excellent thermal conductivity and can cool liquid in a short period of time, and aluminum is recommended because it is inexpensive, easy to purchase, and has good thermal conductivity. The cylindrical frame (50) is coated with an insulating material (52) so as to block heat exchange with the outside, thereby increasing cooling efficiency.
상기 회전체(60)는 원통프레임(50) 내부에 회전가능하게 수용되고 모터(61)의 샤프트(62)에 고정된다. 회전체(60)의 외경은 원통프레임(50)의 내경보다 더 좁게 형성되어 원통프레임(50)과 회전체(60) 사이에 액체를 공급할 수 있는 공간(S)이 형성되게 한다. 상기 회전체(60)도 공간(S)으로 공급되는 액체를 냉각시킬 수 있도록 원통프레임(50)의 복사열에 의해 냉각될 수 있도록 열전도율이 좋은 금속재로 구성되는 것이 좋다. 또한 회전체(60)는 원통프레임(50) 내벽에 결빙된 아이스 슬러리를 제거할 수 있도록 외주면에 나선형 스크레퍼(63)가 감기도록 고정된다. 상기 나선형 스크레퍼(63)는 종래와 같이 고체의 얼음을 잘게 긁어내어 아이스 슬러리를 구성하는 얼음을 직접 만드는 것과 달리 원통프레임(50) 벽면에 결빙되어 공간(S)으로 전달되는 원통프레임(50)의 저온 복사열 이동을 방해하면서 아이스 슬러리를 제조하는 공간(S)을 협소하게 만들 우려가 있는 결빙된 얼음을 제거하는 일종의 얼음 제거기라 할 수 있다. 따라서 상기 스크레퍼(63)는 종래에 얼음을 긁어내어 아이스 슬러리를 구성하는 얼음을 만드는 스크레퍼들과는 그 목적과 기능이 상이하므로 종래 스크레퍼들로부터 진보성이 부정되어서는 아니될 것으로 판단된다. 즉, 본 발명은 노즐(72)을 통해 공간(S)으로 투입된 일부 작은 액체 입자들은 공간(S)에서 작은 알갱이 형태로 결빙되어 결빙되지 않은 나머지 액체 입자와 함께 대부분 수직으로 낙하하기 때문에 공간(S)을 형성하는 원통프레임(50)과 회전체(60)에 거의 결빙되지 않는다. 따라서 상기 스크레퍼(63)는 장시간 아이스 슬러리를 제조할 때 가끔식 원통프레임(50)과 회전체(60)에 결빙된 얼음을 제거하게 된다.The above-described rotating body (60) is rotatably accommodated inside a cylindrical frame (50) and is fixed to a shaft (62) of a motor (61). The outer diameter of the rotating body (60) is formed narrower than the inner diameter of the cylindrical frame (50) so that a space (S) is formed between the cylindrical frame (50) and the rotating body (60) to which liquid can be supplied. It is preferable that the rotating body (60) be made of a metal material having good thermal conductivity so that it can be cooled by radiant heat of the cylindrical frame (50) so that the liquid supplied to the space (S) can be cooled. In addition, the rotating body (60) is fixed so that a spiral scraper (63) is wound around the outer circumference so that ice slurry frozen on the inner wall of the cylindrical frame (50) can be removed. The above spiral scraper (63) is a type of ice remover that removes frozen ice that may narrow the space (S) for manufacturing ice slurry while impeding the movement of low-temperature radiation heat of the cylindrical frame (50) that is transferred to the space (S) by freezing on the wall surface of the cylindrical frame (50), unlike the conventional method of scraping solid ice into small pieces to directly create ice that constitutes ice slurry. Therefore, the scraper (63) has a different purpose and function from the conventional scrapers that scrape ice to create ice that constitutes ice slurry, and therefore, it is judged that its progressiveness from the conventional scrapers should not be denied. That is, according to the present invention, some of the small liquid particles injected into the space (S) through the nozzle (72) are frozen into small granules in the space (S) and mostly fall vertically together with the remaining unfrozen liquid particles, so that almost no freezing occurs on the cylindrical frame (50) and the rotating body (60) forming the space (S). Therefore, the scraper (63) occasionally removes ice frozen on the cylindrical frame (50) and the rotating body (60) when producing ice slurry for a long period of time.
상기 스크레퍼(63)는 도 6 내지 도 7과 같이 노즐(72)에서 공급되는 액체와 증발기(85)의 냉각에 의해 결빙된 작은 얼음 알갱이가 통과할 수 있도록 구멍(63a)이 관통된다.The above scraper (63) has a hole (63a) through which liquid supplied from a nozzle (72) and small ice particles frozen by cooling of an evaporator (85) can pass, as shown in FIGS. 6 and 7.
또한, 상기 회전체(60)는 증발기(85)에 의해 영하로 냉각되어 아이스 슬러리를 제조하는 공간(S)의 냉기가 아이스 슬러리가 배출될 때 함께 원통프레임(50)의 출구(51)로 배출되지 않고 원통프레임(50) 상부로 이동하여 다시 공간(S)으로 공급될 수 있도록 모터(61)의 사프트(62) 말단에 송풍휠(84)이 장착된다.In addition, the above-mentioned rotor (60) is cooled to below zero by the evaporator (85) so that the cold air in the space (S) where ice slurry is manufactured is not discharged together with the ice slurry through the outlet (51) of the cylindrical frame (50) when it is discharged, but moves to the upper part of the cylindrical frame (50) and is supplied back to the space (S). A blower wheel (84) is mounted on the end of the shaft (62) of the motor (61).
상기 회전체(60)는 모터(61)의 샤프트(62)를 견고하게 고정할 수 있도록 회전체(60)와 샤프트는 보강대(65)로 연결되는 것이 좋다. It is preferable that the above-mentioned rotating body (60) and the shaft be connected by a reinforcing member (65) so that the rotating body (60) can firmly fix the shaft (62) of the motor (61).
상기 제2파이프(70)는 제1파이프(28)로부터 액체가 공급될 수 있도록 제1파이프(28)와 연결된다. 따라서 제2파이프(70)는 선단부에 관이음용 플랜지(71)가 형성되고, 하부에 공급된 액체를 원통프레임(50)과 회전체(60) 사이의 공간(S)으로 공급하는 복수 개의 노즐(72)이 장착된다. 제2파이프(70)는 노즐(72)이 장착된 구간은 공간(S)과 대응되게 곡관형태로 구성되는 것이 좋다.The second pipe (70) is connected to the first pipe (28) so that liquid can be supplied from the first pipe (28). Accordingly, the second pipe (70) is formed with a flange (71) for pipe connection at the tip, and is equipped with a plurality of nozzles (72) that supply the liquid supplied to the lower portion into the space (S) between the cylindrical frame (50) and the rotating body (60). It is preferable that the section of the second pipe (70) where the nozzles (72) are equipped be configured in a curved shape corresponding to the space (S).
한편, 상기 제2파이프(70)는 액체를 이송시키는 과정에서 액체에 열손실이 발생되더라도 이를 만회하여 액체가 결빙되지 않은 최저 온도 상태로 2차 냉동기(5)로 공급될 수 있도록 도 9와 같이 경로에 제2공랭식 냉각수단(90)이 더 장착된다.Meanwhile, the second pipe (70) is further equipped with a second air-cooling means (90) along the path as shown in Fig. 9 so that even if heat loss occurs in the liquid during the process of transporting the liquid, the heat can be recovered and the liquid can be supplied to the secondary refrigerator (5) at the lowest temperature without freezing.
상기 제2공랭식 냉각수단(90)은 열전도체 재질로 구성된 몸체가 제2파이프(70)(30)를 감싸도록 조립되는 쿨블록(93);The above second air-cooling means (90) is a cool block (93) assembled so that a body made of a heat-conductive material surrounds the second pipe (70) (30);
상기 쿨블록(93)에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 쿨블록(93)을 냉각시켜 제2파이프(70)를 흐르는 액체를 냉각시키는 열전소자(94); A thermoelectric element (94) that is tightly fixed to the cool block (93) and, when power is supplied, has one side that is tightly fixed as a cooling surface and the other side as a heat dissipation surface, so that the tightly fixed cooling surface cools the cool block (93) and cools the liquid flowing through the second pipe (70);
상기 열전소자(94)의 방열면에 밀착 고정되어 열전소자(94)의 방열면을 냉각시키는 방열판(95); 및A heat sink (95) that is closely fixed to the heat dissipation surface of the thermoelectric element (94) and cools the heat dissipation surface of the thermoelectric element (94); and
상기 방열판(95)과 분리된 일측에 설치되고 모터(M)의 구동에 의해 회전하여 상기 방열판(95)으로 공기를 압송하여 방열판을 냉각시키는 송풍팬(96);을 포함한다.It includes a blower fan (96) installed on one side separated from the heat sink (95) and rotated by driving a motor (M) to force air to the heat sink (95) to cool the heat sink.
상기 쿨블록(93)은 열전소자(94)의 냉각면의 냉열을 제2파이프(70)에 신속하게 전달할 수 있도록 열전도율이 좋은 금속재, 예컨대 구리 또는 알루미늄을 사용할 수 있으며, 구리는 열전도율이 뛰어나 액체를 단시간에 냉각시킬 수 있고 알루미늄은 가격이 싸고 구입이 쉬우면서도 열전도율도 좋으므로 권장할 만 하다.The above-mentioned cool block (93) can be made of a metal material with good thermal conductivity, such as copper or aluminum, so that the cold heat of the cooling surface of the thermoelectric element (94) can be quickly transferred to the second pipe (70). Copper has good thermal conductivity and can cool the liquid in a short period of time, and aluminum is recommended because it is inexpensive, easy to purchase, and has good thermal conductivity.
상기 쿨블록(93)은 제2파이프(70)를 감싼 상태로 고정해야 하므로, 분리된 제1,2피스(91)(92)가 볼트에 의해 체결 고정되고, 상기 제1,2피스(91)(92)의 접면부에 제2파이프(70)를 긴밀하게 면접촉 상태로 수용토록 한다. Since the above cool block (93) must be fixed in a state of wrapping around the second pipe (70), the separated first and second pieces (91) (92) are fastened and fixed by bolts, and the second pipe (70) is received in a close surface contact state at the contact portion of the first and second pieces (91) (92).
상기 쿨블록(93)과 열전소자(94)는 단열재(97)로 감싸 외부와의 열교환으로 열손실이 발생되는 것을 억제할 수 있도록 한다.The above cool block (93) and thermoelectric element (94) are wrapped with insulating material (97) to prevent heat loss from occurring due to heat exchange with the outside.
상기 쿨블록(93)에 냉각면이 밀착 고정된 열전소자(94), 상기 열전소자(94)의 방열면에 밀착된 방열판(95) 및 상기 방열판(95)을 냉각시키는 송풍팬(96)은 앞에서 설명한 것들과 기능과 동일하여 자세한 설명은 생략하기로 한다. The thermoelectric element (94) with the cooling surface fixed in close contact with the cool block (93), the heat sink (95) in close contact with the heat dissipation surface of the thermoelectric element (94), and the blower fan (96) that cools the heat sink (95) have the same functions as those described above, so a detailed description will be omitted.
상기 제2공랭식 냉각수단(90)은 제2파이프(70)를 흐르는 액체가 노즐(72)에서 공간(S)으로 분사되기 직전까지 결빙되지 않을 정도의 최저온도를 유지하도록 액체를 냉각시키므로, 이후 냉동시스템(80)이 분사된 액체를 단시간에 많은 아이스 슬러리를 제조할 수 있게 도움을 준다.The above second air-cooling means (90) cools the liquid flowing through the second pipe (70) to maintain the lowest temperature at which it will not freeze until just before it is sprayed from the nozzle (72) into the space (S), thereby helping the refrigeration system (80) to produce a large amount of ice slurry in a short period of time from the sprayed liquid.
상기 냉동시스템(80)은 상기 노즐(72)에서 분사되는 액체 중 일부를 작은 얼음 알갱이로 결빙시켜 아이스 슬러리로 만들기 위해 냉매가 순환하는 냉매파이프(81)의 경로에 압축기(82), 응축기(83), 팽창밸브(84) 및 증발기(85)가 순차적으로 장착된 것으로, 산업분야에서 냉각용으로 널리 사용되고 있는 공지 기술이다. 상기 증발기(85)는 원통프레임(50)의 외주면에 복수 회선 감기도록 배치되어 내부를 흐르는 냉매가 증발하면서 원통프레임(50)과 그 주변의 열을 흡수하여 원통프레임(50)의 온도를 영하로 냉각시킨다. 즉 압축기(82)가 냉매를 고온고압으로 압축하여 쉽게 응축 액화될 수 있도록 만들어 응축기(83)로 보내면 응축기(83)는 이 냉매를 과냉각 액상으로 응축시켜 팽창밸브(84)로 보낸다. 팽창밸브(84)는 응축기(83)로부터 공급된 고온고압의 액상 냉매를 무화(霧化)상태로 팽창시켜 온도를 낮추어 증발이 쉽게 만들어 증발기(85)로 보내면 증발기(85)는 팽창된 냉매를 증발시킨다. 증발된 냉매는 증발하면서 주변의 열을 흡수하게 되므로 그가 감싸고 있는 원통프레임(50)과 그 주변, 즉 공간(S)에 존재하는 공기의 열을 흡수하여 냉각시킨다. 따라서 노즐(72)을 통해 상기 공간(S)으로 분사된 액체 입자는 냉각된 공간(S)을 통과하면서 냉매의 증발에 의해 2차로 냉각되어 일부는 작은 얼음 알갱이 상태로 결빙되고 나머지는 결빙되지 않고 액체로 남아 결빙된 얼음 알갱이와 함께 아이스 슬러리가 되어 원통프레임(50)의 출구로 배출된다.The above refrigeration system (80) is a known technology widely used in the industrial field for cooling, in which a compressor (82), a condenser (83), an expansion valve (84), and an evaporator (85) are sequentially installed on the path of a refrigerant pipe (81) through which a refrigerant circulates in order to freeze some of the liquid sprayed from the nozzle (72) into small ice particles and make an ice slurry. The evaporator (85) is arranged to be wound in multiple turns on the outer surface of a cylindrical frame (50), so that the refrigerant flowing inside evaporates and absorbs heat from the cylindrical frame (50) and its surroundings, thereby cooling the temperature of the cylindrical frame (50) to below zero. That is, the compressor (82) compresses the refrigerant at high temperature and high pressure so that it can be easily condensed and liquefied, and sends it to the condenser (83), whereupon the condenser (83) condenses the refrigerant into a supercooled liquid and sends it to the expansion valve (84). The expansion valve (84) expands the high-temperature, high-pressure liquid refrigerant supplied from the condenser (83) into an atomized state to lower the temperature, facilitate evaporation, and sends it to the evaporator (85), whereupon the evaporator (85) evaporates the expanded refrigerant. As the evaporated refrigerant evaporates, it absorbs heat from the surroundings, so it absorbs the heat of the air existing in the cylindrical frame (50) that it surrounds and its surroundings, that is, the space (S), and cools it. Accordingly, the liquid particles sprayed into the space (S) through the nozzle (72) are secondarily cooled by evaporation of the refrigerant as they pass through the cooled space (S), so that some of them freeze into small ice grains, and the rest do not freeze but remain as liquid and become ice slurry together with the frozen ice grains, which are discharged through the outlet of the cylindrical frame (50).
여기서, 공간(S)으로 분사된 액체 입자는 작은 얼음 알갱이와 결빙되지 않은 액상이 혼재된 상태로 공간(S)을 통과하면서 아이스 슬러리화 되는 데, 작은 얼음알갱이와 액상의 중량비는 일례로 10∼40% : 90∼60%가 되게 설정할 수 있다. 이러한 설정은 액체에 혼합된 소금 농도, 공간(S)으로 공급되는 액체의 분사량 조절로 가능하다. 동일 온도에서 빙점을 낮추는 소금 함량이 많으면 액체는 빙점이 낮아져 공간(S)을 통과할 때 액체 입자 중 작은 얼음 알갱이로 결빙되는 양이 줄어들고 결빙되지 않은 액상의 양이 더 많은 아이스 슬러리를 제조할 수 있다. 반대로 소금 함량이 줄어들면 빙점이 높아져 액체 입자가 쉽게 결빙되므로 작은 얼음 알갱이 양이 많고 액상의 양이 더 줄어든 아이스 슬러리를 제조할 수 있다.Here, the liquid particles sprayed into the space (S) become ice slurry while passing through the space (S) in a state where small ice grains and unfrozen liquid are mixed. The weight ratio of the small ice grains and the liquid phase can be set to, for example, 10 to 40%: 90 to 60%. This setting is possible by controlling the concentration of salt mixed in the liquid and the spray amount of liquid supplied to the space (S). If the salt content, which lowers the freezing point at the same temperature, is large, the freezing point of the liquid is lowered, so that the amount of small ice grains among the liquid particles that are frozen when passing through the space (S) is reduced, and an ice slurry having a larger amount of unfrozen liquid phase can be manufactured. On the other hand, if the salt content is reduced, the freezing point is increased, so that the liquid particles are easily frozen, so that an ice slurry having a larger amount of small ice grains and a smaller amount of liquid phase can be manufactured.
다른 방법으로, 노즐(72)에서 분사된 액체의 양을 조절하여 얼음 알갱이와 액상의 중량비를 조절할 수 있다. 동일한 소금 농도에서 분사된 액체량이 많으면 얼음 알갱이보다 액상의 양이 더 많고, 분사된 액체량이 적으면 얼음 알갱이 양이 더 많게 된다.Alternatively, the weight ratio of ice grains to liquid phase can be controlled by controlling the amount of liquid sprayed from the nozzle (72). At the same salt concentration, if the amount of liquid sprayed is greater, the amount of liquid phase is greater than the amount of ice grains, and if the amount of liquid sprayed is less, the amount of ice grains is greater.
한편, 본 발명은 원통프레임(50) 외주면에 가열수단인 발열선(100)을 감아 원통프레임(50) 내벽에 얼음이 결빙되어 이를 제거할 필요가 발생할 경우 상기 발열선(100)에 전원을 공급하여 원통프레임(50)이 가열시켜 그의 내벽에 결빙된 얼음을 신속하게 녹여 제거할 수 있다. Meanwhile, the present invention winds a heating wire (100) as a heating means around the outer surface of a cylindrical frame (50), and when ice has formed on the inner wall of the cylindrical frame (50) and needs to be removed, power is supplied to the heating wire (100) so that the cylindrical frame (50) is heated, thereby quickly melting and removing the ice formed on the inner wall.
또한, 다른 방법으로 원통프레임(50) 내벽에 얼음이 결빙되어 이를 제거할 필요가 발생할 경우 도 10과 같이 회전체(60)의 상부에 토출구(111)를 갖는 해빙수 보관실(110)을 구비하여, 호스(H)를 통해 상기 해빙수 보관실(110)에 해빙수(120)를 공급하면서 회전체(60)를 회전시키면 공급된 해빙수(120)가 토출구(111)로 배출되고, 상기 배출된 해빙수(120)는 회전체(60)의 원심력에 의해 원통프레임(50)의 내벽에 결빙된 얼음에 고르게 공급되므로 얼음은 온수에 의해 간단히 해동 제거된다.In addition, in case ice is frozen on the inner wall of the cylindrical frame (50) and needs to be removed, as shown in FIG. 10, a melt water storage room (110) having a discharge port (111) is provided on the upper part of the rotating body (60), and when melt water (120) is supplied to the melt water storage room (110) through a hose (H) and the rotating body (60) is rotated, the supplied melt water (120) is discharged through the discharge port (111), and the discharged melt water (120) is evenly supplied to the ice frozen on the inner wall of the cylindrical frame (50) by the centrifugal force of the rotating body (60), so that the ice can be simply thawed and removed by hot water.
한편, 본 발명은 2차 냉동기(5)에서 제조되어 배출되는 아이스 슬러리의 일부 액체를 수거하여 제1열교환기(20) 또는 제2열교환기(40)로 바이패스시켜 제1열교환기(20) 또는 제2열교환기(40)로 공급되는 액체의 온도를 낮추어 열전소자(24)(43)의 부하를 줄일 수 있도록 한다.Meanwhile, the present invention collects a portion of the liquid of the ice slurry produced and discharged from the secondary refrigerator (5) and bypasses it to the first heat exchanger (20) or the second heat exchanger (40), thereby lowering the temperature of the liquid supplied to the first heat exchanger (20) or the second heat exchanger (40), thereby reducing the load on the thermoelectric element (24) (43).
구체적으로, 도 2차 냉동기(5)에서 제조된 후 원통프레임(50)의 출구(51)로 배출되는 아이스 슬러리의 결빙되지 않은 액체 중 일부를 수거하는 구멍(131)이 바닥에 관통되고 상기 구멍(131) 하부에 토출되는 냉각 액체를 수거하는 수거통(132)이 장착된 안내관(130)이 원통프레임(50) 출구(51)에 연결되고, 상기 수거통(132)에 수거된 냉각 액체를 제1열교환기(20)로 공급할 수 있도록 제1파이프(28)와 수거통(132)은 펌프(P-2)가 장착된 바이패스관(133)으로 연결된다.Specifically, a guide pipe (130) having a hole (131) formed through the bottom for collecting a portion of the unfrozen liquid of the ice slurry produced in the secondary refrigerator (5) and discharged through the outlet (51) of the cylindrical frame (50) and equipped with a collection tank (132) for collecting the cooling liquid discharged below the hole (131) is connected to the outlet (51) of the cylindrical frame (50), and the first pipe (28) and the collection tank (132) are connected to a bypass pipe (133) equipped with a pump (P-2) so that the cooling liquid collected in the collection tank (132) can be supplied to the first heat exchanger (20).
상기 안내관(130)으로 배출되는 아이스 슬러리에 혼합된 액체는 안내관(130)을 흐르면서 일부가 구멍(131)을 통해 수거통(132)에 수거되고, 상기 수거된 액체는 펌프(P-2)의 압송에 의해 제1파이프(28)로 이동하여 제1파이프(28)를 흐르는 액체의 온도를 낮추어 제1열교환기(20) 또는 제2열교환기(40)로 공급된다. The liquid mixed in the ice slurry discharged through the above guide pipe (130) flows through the guide pipe (130) and some of it is collected in the collection tank (132) through the hole (131), and the collected liquid moves to the first pipe (28) by the pressure of the pump (P-2) to lower the temperature of the liquid flowing through the first pipe (28) and is supplied to the first heat exchanger (20) or the second heat exchanger (40).
따라서, 제1,2열교환기(20)(40)로 공급된 액체는 온도가 낮아지므로 그 낮아진 온도만큼 열전소자(24)(43)의 부하량이 줄어들게 되므로 열전소자(24)(43)의 수명을 연장시킬 수 있고, 액체의 온도가 더 신속하게 낮아지게 되므로 단시간에 아이스 슬러리를 안정되게 공급할 수 있게 된다.Accordingly, the temperature of the liquid supplied to the first and second heat exchangers (20)(40) is lowered, so the load on the thermoelectric element (24)(43) is reduced by the amount of the lowered temperature, so that the life of the thermoelectric element (24)(43) can be extended, and since the temperature of the liquid is lowered more quickly, it is possible to stably supply ice slurry in a short period of time.
한편, 본 발명은 상기 제2파이프(70)의 노즐(72)을 통해 압축공기를 공간(S)으로 공급하여 원통프레임(50)과 회전체(60)에 결빙된 얼음을 녹일 수 있도록 한다. 공기를 압축하는 콤퓨레셔(140)와 연결된 제3파이프(141)를 상기 제2파이프(70)와 연결하고, 제2파이프(70)와 제3파이프(141)에 제1,2밸브(142)(143)를 장착하여, 압축공기를 공간(S)으로 공급할 때 제1밸브(142)를 폐쇄하고 제2밸브(143)를 개방하면 압축된 공기가 공간(S)으로 공급된다. 이 때 제2공랭식 냉각수단(90)의 열전소자(94)에 공급되는 전원 극성을 반대로 하여 아이스 슬러리를 제조할 때의 냉각면을 방열면으로 방열면을 냉각면으로 변경한다. 그러면 상기 열전소자(94) 방열면이 쿨블록(93)을 가열하게 되므로 상기 제2파이프(70)를 흐르는 압축공기는 가열된 상태로 공간(S)으로 분사되어 얼음을 녹이게 된다. 얼음을 녹인 후에 제1밸브(142)를 개방하고 제2밸브(143)를 폐쇄하여 압축공기가 제2파이프(70)로 공급되는 것을 차단하고, 또한 열전소자(94)의 극성을 원래대로 복원하면 다시 아이스 슬러리를 제조할 수 있게 된다.Meanwhile, the present invention supplies compressed air to the space (S) through the nozzle (72) of the second pipe (70) so as to melt ice frozen on the cylindrical frame (50) and the rotor (60). The third pipe (141) connected to the compressor (140) that compresses air is connected to the second pipe (70), and the first and second valves (142) (143) are mounted on the second pipe (70) and the third pipe (141), so that when the compressed air is supplied to the space (S), the first valve (142) is closed and the second valve (143) is opened, so that the compressed air is supplied to the space (S). At this time, the polarity of the power supplied to the thermoelectric element (94) of the second air-cooling cooling means (90) is reversed to change the cooling surface to the heat-radiating surface and the heat-radiating surface to the cooling surface when producing the ice slurry. Then, since the heat dissipation surface of the thermoelectric element (94) heats the cool block (93), the compressed air flowing through the second pipe (70) is injected into the space (S) in a heated state to melt the ice. After melting the ice, the first valve (142) is opened and the second valve (143) is closed to block the supply of the compressed air to the second pipe (70), and also, if the polarity of the thermoelectric element (94) is restored to its original state, the ice slurry can be manufactured again.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 슬러리의 원료가 되는 액체를 1차 냉각기에서 먼저 냉각시킨 후 2차 냉동기에서 2차로 냉각시켜 원통프레임과 회전체 사이의 공간으로 분사하여 배관 세척현장에서 단시간에 많은 아이스 슬러리를 제조하여 배관 세척을 신속하면서도 간단히 할 수 있는 점, 아이스 슬러리를 제조할 때 액체가 과냉각되어 결빙되더라도 회전하는 나선형 스크레퍼가 결빙된 얼음을 제거할 수 있는 점, 회전체 말단에 장착된 송풍휠이 아이스 슬러리와 함께 배출 중인 저온의 냉기를 상부로 압송하여 다시 공간으로 재공급하여 냉각 효율을 높여 단시간에 많은 아이스 슬러리 제조할 수 있는 점, 아이스 슬러리가 배출될 때 결빙되지 않은 액체의 일부를 수거하여 1차 냉각기로 바이패스시켜 1차 냉각기로 공급되는 온도를 낮추어 열전소자의 부하를 줄이면서도 단시간에 많은 아이스 슬러리 제조를 제조할 수 있는 점을 갖추고 있으므로 진보성을 갖춘 발명이라 하겠다.The present invention, which is configured as described above, first cools the liquid which is the raw material of the slurry in a primary cooler and then cools it a second time in a secondary refrigerator and sprays it into the space between the cylindrical frame and the rotor, thereby producing a large amount of ice slurry in a short period of time at a pipe cleaning site, thereby enabling quick and simple pipe cleaning; when producing the ice slurry, even if the liquid is supercooled and frozen, the rotating spiral scraper can remove the frozen ice; the blower wheel mounted on the end of the rotor pressurizes the low-temperature cold air being discharged together with the ice slurry upward and resupplied back into the space, thereby increasing the cooling efficiency and enabling the production of a large amount of ice slurry in a short period of time; and when the ice slurry is discharged, a portion of the liquid which is not frozen is collected and bypassed to the primary cooler, thereby lowering the temperature supplied to the primary cooler, thereby reducing the load on the thermoelectric element, while also enabling the production of a large amount of ice slurry in a short period of time, so that it is an invention with advancement.
1 : 아이스 슬러리 제조장치 2 : 1차 냉각기
5 : 2차 냉동기 20 : 제1열교환기
23 : 유턴관 24 : 열전소자
25 : 방열블록 28 : 제1파이프
30 : 제1공랭식 냉각수단 31 : 냉각블록
32 : 열전소자 33 : 방열판
34 : 송풍팬 40 : 제2열교환기
41 : 하우징 42 : 축열매체
43 : 열전소자 45 : 냉각파이프
46 : 방열블록 50 : 원통프레임
60 : 회전체 63 : 스크레퍼
64 : 송풍휠 70 : 제2파이프
72 : 노즐 80 : 냉동시스템
85 : 증발기 90 : 제2공랭식 냉각수단
93 : 쿨블록 110 : 해빙수 보관실
132 : 수거통 133 : 바이패스관
140 : 콤퓨레셔 S : 공간1: Ice slurry manufacturing device 2: Primary cooler
5: Secondary refrigeration unit 20: First heat exchanger
23: U-turn tube 24: Thermoelectric element
25: Heat dissipation block 28: 1st pipe
30: First air-cooling cooling means 31: Cooling block
32: Thermoelectric element 33: Heat sink
34: Blower fan 40: Second heat exchanger
41: Housing 42: Heat storage medium
43: Thermoelectric element 45: Cooling pipe
46: Heat dissipation block 50: Cylindrical frame
60: Rotating body 63: Scraper
64: Blower wheel 70: Second pipe
72 : Nozzle 80 : Refrigeration system
85: Evaporator 90: Second air-cooled cooling means
93: Cool Block 110: Thawing Water Storage Room
132: Collection bin 133: Bypass pipe
140 : Compressor S : Space
Claims (7)
상기 1차 냉각기(2)에서 냉각된 액체를 제2파이프(70)의 노즐(72)을 통해 원통프레임(50)과 회전체(60) 사이 공간(S)으로 분사 공급하고, 냉매파이프(81)를 순환하는 냉매를 압축, 응축, 팽창시킨 후 상기 원통프레임(50)을 감싸고 있는 증발기(85)가 증발시켜 상기 원통프레임(50)과 공간(S)의 온도를 영하로 2차 냉각시킴으로써 상기 공간(S)으로 분사 공급되는 액체를 아이스 슬러리로 제조하여 원통프레임(50)의 출구(51)로 배출시키는 2차 냉동기(5);를 포함하고,
여기서, 상기 1차 냉각기(2)는 열전도체 재질로 구성된 몸체(21)에 복수 개의 통로(22)가 관통되고, 상기 통로(22)들이 단일 유로를 형성할 수 있도록 이웃하는 각 통로(22)의 양단부에 유턴관(23)이 고정되어, 펌프(P)의 압송에 의해 제1파이프(28)를 통해 공급된 액체가 상기 통로(22)들과 유턴관(23)으로 구성된 단일 유로를 경유하여 제1파이프(28)와 연결된 제2파이프(70)로 배출되게 안내하는 제1열교환기(20);
상기 제1열교환기(20)의 몸체(21)에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 제1열교환기(20)를 냉각시켜 액체를 냉각시키는 열전소자(24); 및
상기 열전소자(24)의 방열면에 밀착 고정되고, 냉각수가 냉각핀(25)이 수납된 열교환실을 반복 순환할 수 있도록 냉각파이프(26)가 열교환실과 연통되게 배관되어, 상기 냉각파이프(26)를 순환하는 냉각수가 열교환실 외부에서 냉각된 후 열교환실을 통과할 때 냉각되어 그와 밀착된 열전소자(24)의 방열면을 냉각시키는 방열블록(27);을 포함하고,
상기 2차 냉동기(5)는 열전도체 재질로 구성되고, 하부에 아이스 슬러리 배출구(51)가 형성되는 원통프레임(50);
상기 원통프레임(50)과의 사이에 아이스 슬러리를 제조할 수 있는 공간(S)을 가지도록 원통프레임(50) 내부에 회전가능하게 수용되어 모터(61)의 구동에 의해 회전하고, 원통프레임(50) 내벽에 결빙된 아이스 슬러리를 제거할 수 있도록 외주면에 나선형의 스크레퍼(63)가 감기는 회전체(60);
상기 원통프레임(50)과 회전체(60) 사이 공간(S)으로 아이스 슬러리의 원료가 되는 액체를 공급할 수 있도록 액체를 공급하는 상기 제1파이프(28)와 연결되고, 하부에 액체를 상기 공간(S)으로 공급하는 복수 개의 노즐(72)이 장착된 제2파이프(70); 및
냉매가 순환하는 냉매파이프(81)의 경로에 압축기(82), 응축기(83), 팽창밸브(84) 및 증발기(85)가 순차적으로 장착되고, 상기 증발기(85)는 원통프레임(50)의 외주면에 복수 회선 감기도록 배치되어, 압축기(82)가 순환하는 냉매를 고온고압으로 압축하고 응축기(83)가 이 냉매를 과냉각 액상으로 응축시키고, 팽창밸브(84)가 응축기(83)로부터 공급된 고온고압의 액상의 냉매를 증발하기 쉽게 저온저압의 상태로 팽창시키고, 증발기(85)가 팽창된 냉매를 증발시켜 그가 감싸고 있는 원통프레임(50) 주변의 열을 흡수하여 원통프레임(50)과 공간(S)의 온도를 영하로 2차 냉각시키는 냉동시스템(80);을 포함하고,
상기 방열블록(27)의 냉각파이프(26)의 경로에 제1공랭식 냉각수단(30)이 더 장착되는 것을 포함하고,
여기서, 상기 제1공랭식 냉각수단(30)은 냉각파이프(26)를 순환하는 냉각수가 냉각핀(31a)이 내장된 내부 열교환실을 출입할 수 있도록 열교환실이 상기 냉각파이프(26)와 연통되게 연결되는 냉각블록(31);
상기 냉각블록(31)에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 냉각블록(31)을 흐르는 냉각수를 냉각시키는 열전소자(32);
상기 열전소자(32)의 방열면에 밀착 고정되어 열전소자(32)의 방열면을 냉각시키는 방열판(33); 및
상기 방열판(33)과 분리된 일측에 설치되고 모터(M)의 구동에 의해 회전하여 상기 방열판(33)으로 공기를 압송하여 방열판(33)을 냉각시키는 송풍팬(34);을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스 슬러리 제조장치.
A primary cooler (2) that cools the first pipe (28) that supplies and guides the liquid that becomes the raw material of the ice slurry by the pressure of the pump (P) to a primary low-temperature state using a thermoelectric element (24); and
A secondary refrigerator (5) is provided, which sprays and supplies the liquid cooled in the first cooler (2) into the space (S) between the cylindrical frame (50) and the rotor (60) through the nozzle (72) of the second pipe (70), compresses, condenses, and expands the refrigerant circulating in the refrigerant pipe (81), and then evaporates the refrigerant through the evaporator (85) surrounding the cylindrical frame (50) to cool the temperature of the cylindrical frame (50) and the space (S) to below zero, thereby manufacturing the liquid sprayed into the space (S) into ice slurry and discharging it through the outlet (51) of the cylindrical frame (50).
Here, the primary cooler (2) is a first heat exchanger (20) having a plurality of passages (22) penetrating a body (21) made of a heat-conductive material, and a U-turn pipe (23) fixed to both ends of each adjacent passage (22) so that the passages (22) can form a single flow path, so that the liquid supplied through the first pipe (28) by the pressure of the pump (P) is guided to be discharged through the single flow path made of the passages (22) and the U-turn pipe (23) to the second pipe (70) connected to the first pipe (28);
A thermoelectric element (24) that is tightly fixed to the body (21) of the first heat exchanger (20) and, when power is supplied, has one side of the tightly fixed element as a cooling surface and the other side as a heat dissipation surface, so that the tightly fixed cooling surface cools the first heat exchanger (20) and cools the liquid; and
A heat dissipation block (27) is included, which is fixed in close contact with the heat dissipation surface of the thermoelectric element (24), and a cooling pipe (26) is connected to the heat exchange room so that the cooling water can be repeatedly circulated through the heat exchange room where the cooling fins (25) are accommodated, so that the cooling water circulating through the cooling pipe (26) is cooled outside the heat exchange room and then cooled when passing through the heat exchange room, thereby cooling the heat dissipation surface of the thermoelectric element (24) in close contact therewith.
The above secondary refrigerator (5) is composed of a heat conductive material and is a cylindrical frame (50) having an ice slurry discharge port (51) formed at the bottom;
A rotating body (60) that is rotatably accommodated inside the cylindrical frame (50) so as to have a space (S) between the cylindrical frame (50) and the cylindrical frame (50) in which ice slurry can be manufactured, and rotates by driving a motor (61), and has a spiral scraper (63) wound around the outer surface so as to remove ice slurry frozen on the inner wall of the cylindrical frame (50);
A second pipe (70) connected to the first pipe (28) for supplying liquid so that the liquid, which is a raw material of ice slurry, can be supplied to the space (S) between the cylindrical frame (50) and the rotating body (60), and equipped with a plurality of nozzles (72) at the bottom for supplying the liquid to the space (S); and
A refrigeration system (80) in which a compressor (82), a condenser (83), an expansion valve (84) and an evaporator (85) are sequentially mounted on a path of a refrigerant pipe (81) through which refrigerant circulates, and the evaporator (85) is arranged to be wound in multiple turns on the outer surface of a cylindrical frame (50), so that the compressor (82) compresses the circulating refrigerant to high temperature and high pressure, the condenser (83) condenses the refrigerant into a supercooled liquid, the expansion valve (84) expands the high temperature and high pressure liquid refrigerant supplied from the condenser (83) into a low temperature and low pressure state so that it can easily evaporate, and the evaporator (85) evaporates the expanded refrigerant to absorb heat around the cylindrical frame (50) that it surrounds, thereby secondarily cooling the temperature of the cylindrical frame (50) and the space (S) to below zero;
Including that a first air-cooling cooling means (30) is further mounted on the path of the cooling pipe (26) of the above heat dissipation block (27),
Here, the first air-cooling cooling means (30) is a cooling block (31) in which a heat exchange room is connected to the cooling pipe (26) so that the cooling water circulating through the cooling pipe (26) can enter and exit the internal heat exchange room having cooling fins (31a);
A thermoelectric element (32) that is tightly fixed to the cooling block (31) and, when power is supplied, has one side that is tightly fixed as a cooling surface and the other side as a heat dissipation surface, so that the tightly fixed cooling surface cools the cooling water flowing through the cooling block (31);
A heat sink (33) that is closely fixed to the heat dissipation surface of the thermoelectric element (32) and cools the heat dissipation surface of the thermoelectric element (32); and
An ice slurry manufacturing device characterized by including a blower fan (34) installed on one side separated from the heat sink (33) and rotating by driving a motor (M) to force air to the heat sink (33) to cool the heat sink (33).
상기 제2열교환기(40)의 하우징(41)에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 하우징(41)과 축열매체(42)를 냉각시켜 제1파이프(28)를 흐르는 액체를 냉각시키는 열전소자(43); 및
상기 열전소자(43)의 방열면에 밀착 고정되고, 냉각수가 냉각핀(22)이 수납된 열교환실을 반복 순환할 수 있도록 냉각파이프(45)가 열교환실과 연통되게 배관되어, 상기 냉각파이프(45)를 순환하는 냉각수가 열교환실 외부에서 냉각된 후 열교환실을 통과할 때 냉각되어 그와 밀착된 열전소자(43)의 방열면을 냉각시키는 방열블록(46);을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스 슬러리 제조장치.
In claim 1, the first cooler (2) is a second heat exchanger (40) in which a part of the first pipe (28) is inserted into the storage chamber so as to be immersed in a liquid heat storage medium (42) filled in the storage chamber of the housing (41);
A thermoelectric element (43) that is tightly fixed to the housing (41) of the second heat exchanger (40) and, when power is supplied, has one side of the tightly fixed element as a cooling surface and the other side as a heat dissipation surface, so that the tightly fixed cooling surface cools the housing (41) and the heat storage medium (42) to cool the liquid flowing through the first pipe (28); and
An ice slurry manufacturing device characterized by including a heat dissipation block (46) that is fixed in close contact with the heat dissipation surface of the thermoelectric element (43) and is connected to a heat exchange room through a cooling pipe (45) so that the cooling water can be repeatedly circulated through the heat exchange room in which the cooling fins (22) are accommodated, so that the cooling water circulating through the cooling pipe (45) is cooled when it passes through the heat exchange room after being cooled outside the heat exchange room, thereby cooling the heat dissipation surface of the thermoelectric element (43) that is in close contact therewith.
In claim 1, the rotating body (60) is cooled to below zero by the evaporator (85) so that when the ice slurry is discharged, the cold air in the space (S) where the ice slurry is manufactured is not discharged through the outlet (51) of the cylindrical frame (50) together with the ice slurry, but moves to the upper part of the cylindrical frame (50) and is supplied back to the space (S), and is characterized in that a blower wheel (64) is mounted on the end of the shaft (62) of the motor (61).
In claim 1, an ice slurry manufacturing device characterized in that the scraper (63) has a hole (63a) through which liquid supplied from a nozzle (72) and small ice particles frozen by cooling of an evaporator (85) can pass.
여기서, 상기 제2공랭식 냉각수단(90)은 열전도체 재질로 구성된 몸체가 제2파이프(70)를 감싸도록 조립되는 쿨블록(93);
상기 쿨블록(93)에 밀착 고정되어 전원이 공급될 때 상기 밀착된 일측면이 냉각면이 되고 타측면이 방열면이 되어 밀착된 냉각면이 쿨블록(93)을 냉각시켜 제2파이프(70)를 흐르는 액체를 냉각시키는 열전소자(94);
상기 열전소자(94)의 방열면에 밀착 고정되어 열전소자(94)의 방열면을 냉각시키는 방열판(95); 및
상기 방열판(95)과 분리된 일측에 설치되고 모터(M)의 구동에 의해 회전하여 상기 방열판(95)으로 공기를 압송하여 방열판(95)을 냉각시키는 송풍팬(96);을 포함하는 것을 특징으로 하는 아이스 슬러리 제조장치.
In claim 1, the second pipe (70) is configured in a curved shape with a section in which a nozzle (72) is installed to spray and supply liquid flowing inside into the space (S) between the cylindrical frame (50) and the rotating body (60) so as to correspond to the space (S), and a second air-cooling means (90) is further installed in the section path.
Here, the second air-cooling cooling means (90) is a cool block (93) assembled so that a body made of a heat-conductive material surrounds the second pipe (70);
A thermoelectric element (94) that is tightly fixed to the cool block (93) and, when power is supplied, has one side that is tightly fixed as a cooling surface and the other side as a heat dissipation surface, so that the tightly fixed cooling surface cools the cool block (93) and cools the liquid flowing through the second pipe (70);
A heat sink (95) that is closely fixed to the heat dissipation surface of the thermoelectric element (94) and cools the heat dissipation surface of the thermoelectric element (94); and
An ice slurry manufacturing device characterized by including a blower fan (96) installed on one side separated from the heat sink (95) and rotating by driving a motor (M) to force air to the heat sink (95) to cool the heat sink (95).
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