JP6792655B2 - 製氷機用冷却システム - Google Patents

Description

本発明は、製氷機用冷却システムに関し、特に、ドラム式製氷機で冷却システムを改善して、良好な製氷品質を維持することができ、コストも低減することができる製氷機用冷却システムに関する。

一般的に、ドラム式製氷機は、円筒状の製氷ドラムが原料水槽（トレイ）に部分的に盛られるように設置され、冷却システムによって製氷ドラムを冷却させて回転させると、製氷ドラムの表面に氷層が成長され、この氷層を刃が掻いて粉末状の氷を生成することになる。

このようなドラム式製氷機でドラムを冷却させるための冷却システムであって、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器等で構成される冷凍サイクルが一般的に利用されており、最近には製氷品質や冷却効率などを向上させるために、冷却システムを改善した新しい技術もたくさん提案されている。

その一例として、韓国登録特許第１０-１４６３３０５号（特許文献１）によれば、圧縮機、コンデンサ、冷媒供給管及び冷媒回収管に冷凍サイクルを構成し、冷媒管を分岐させて２つの冷媒管に活用することにより、１つの冷凍サイクルを利用して製氷作業と貯氷庫冷却機能まで行うことができるようにしたドラム式製氷機の冷媒分配装置を提案している。

他の一例として、韓国登録特許第１０-１５５２６１３号（特許文献２）によれば、床に溜まった冷凍油を飼葉桶状の翼を用いて回収管に回収されるようにすることにより、冷凍効率と製氷品質を向上させたドラム製氷機の冷凍油回収装置を提案している。

しかし、このような従来の製氷機用冷却システムでは、ドラムに供給される冷媒の温度が変動されるおそれがあり、これにより製氷品質が低下される問題がある。また、稼働初期のドラムの表面温度が一定ではなくて、氷の生産量が不規則になる問題がある。

したがって、このような従来の製氷装置における問題を解決することができ、最適な部品を使用して製作コストも下げることができる、改善された性能の製氷機用冷却システムを開発する必要がある。

韓国登録特許第１０-１４６３３０５号 韓国登録特許第１０-１５５２６１３号

本発明は、上記した従来の製氷機における問題を改善するためのものであり、本発明の目的は、ドラムに供給される冷媒の温度を安定的に維持させて、製氷品質を向上させることができ、最適な部品を使用して製作コストを低減することができる製氷機用冷却システムを提供することである。

ドラム式製氷機で冷媒を循環させて、ドラムを冷却させる冷却システムであって、前記ドラムの内部に冷媒を供給する冷媒供給管と、前記ドラムの外部に冷媒を回収する冷媒回収管と、前記冷媒回収管からの冷媒を高圧で圧縮させる圧縮機と、前記圧縮機からの冷媒を液化させる凝縮器と、前記凝縮器からの冷媒を膨張させて減圧する膨張機と、及び 前記膨張機からの冷媒を前記ドラムの内部に蒸発させる蒸発器とを含むことを特徴とする。

前記膨張機は、前記冷媒供給管の前記ドラムの冷媒流入口側に挿入して設置される膨張ノズルで形成されることを特徴とする。

前記膨張ノズルは、中央に貫通孔が形成され、前記貫通孔周辺が凹面にへこんだ半球状のノズルキャップと、及び 前記冷媒供給管に締結されることができるパイプ状からなり、一端が前記ノズルキャップに差し込んで合わせるようにふくらんで形成されたボディ部とを含むことを特徴とする。

前記冷媒供給管は、前記冷媒回収管の外周面に面接触するように巻かれた予備冷却部をさらに含み、前記冷媒が前記蒸発器に供給される前に、前記冷媒供給管と前記冷媒回収管の温度差によって予め冷却されることを特徴とする。

前記ドラムの温度を測定し、測定された温度を前記ドラムの駆動を制御する制御装置に送信することにより、前記ドラムの稼働開始時点を調整できるようにする温度センサー部をさらに含むことを特徴とする。

前記温度センサー部は、前記冷媒回収管の前記ドラムの冷媒流出口側に設置されることを特徴とする。

本発明の製氷機用冷却システムによれば、次のような効果を期待することができる。

１．ドラムで回収される低温の冷媒を予備冷却部によって予め冷却することにより、ドラムに供給される冷媒の温度を安定的に維持させて製氷品質を向上させることができる。
２．冷媒管に挿入して設置することができる簡単な構造の膨張ノズルを使用することにより、システムの構造を単純化させて製造コストを低減することができる。
３．温度センサー部によってドラム駆動で自動ウォームアップを可能にすることにより、粉末氷の生産量を容易に調整することができる。

本発明の実施例に係る製氷機用冷却システムの構成を概略的に示すブロック図 本発明の実施例に係る冷却システムの膨張ノズルの構成を示す斜視図 本発明の実施例に係る冷却システムの膨張ノズルが組み立てられた状態の構成を示す斜視図 本発明の実施例に係る冷却システムの予備冷却部の構成を示す斜視図

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施例について説明する。

一般的にドラム式製氷機は、回転するドラムの下部に水や飲み物等の原料が保存されるトレイが設置されており、ドラムが冷却されると、トレイを移動させて原料がドラムの外周面に接触されるようにすることで、ドラム表面に原料が冷却されてくっ付かれる。ドラムが回転しながら表面の原料が刃のような切削機によって切削されて粉末氷の形で作られる。

このようなドラム式製氷機でドラムの表面を冷却させるためには、冷媒をドラムの内部に循環させる冷却システムが使用され、図１に本発明の実施例に係る冷却システムの構成をブロック図で示した。

図１に示したように、本発明の実施例に係る冷却システムは、圧縮機１００、凝縮器２００、膨張機３００及び蒸発器４００を介して冷媒を循環させる冷却サイクルで構成される。

圧縮機１００は、低い圧力の気体状態である冷媒を高い圧力の気体冷媒に圧縮させ、凝縮器２００は、圧縮機１００からの高温高圧の気体冷媒を周辺の空気と熱交換させて冷却された低温の液体冷媒に変化させ、膨張機３００は、凝縮器２００からの冷媒を膨張させて冷媒が蒸発による熱吸収作用が容易に起こるようにし、蒸発器４００は、膨張機３００によって減圧された冷媒を蒸発させて周辺の熱を吸収して冷却させる。

ドラム５００は、冷媒供給管５１０を介して内部に冷媒の供給を受け、冷媒回収管５２０を介して外部に冷媒を排出する。蒸発器４００は、パイプ型の蒸発管と蒸発管に形成される複数のノズルで構成されることができ、膨張された冷媒をドラム５００の内部で噴射して蒸発させることにより、ドラム５００を急冷させる。これとは異なり、ドラム５００の内部表面に直接に接触させた蒸発器コイルを冷媒コイルとして使用することにより、蒸発器４００を構成することもできる。一方、本発明の冷却システムでは、冷媒の水分を除去して漏電や詰まりを防止するために、乾燥器（ｄｒｙｅｒ）６００をさらに使用することもできる。

一方、上記した本発明の膨張機３００は、膨張ノズル３１０の形で構成され、冷媒供給管５１０のドラム５００の冷媒流入口側に挿入して設置される。膨張ノズル３１０の形状を図２に示した。

図２に示したように、本発明の膨張ノズル３１０は、中央に貫通孔３１３が形成されており、貫通孔３１３の周辺が凹面にへこんだ半球状（中心部の断面形状が逆Ｗ字状）のノズルキャップ３１１と、中心部はフランジ（ｆｌａｎｇｅ）の形態であり、両端部は、ねじ形態からなるボディ部３１２で構成される。

図３に示したように、膨張ノズル３１０は、ボディ部３１２の上部にノズルキャップ３１１を差し込んで組み立てた後、冷媒供給管５１０の間に挿入して締結して使用される。

従来の製氷機用冷却システムにおいて、膨張機３００として、膨張弁やキャピラリーを多く使用しているが、構造が複雑でコストが高いだけでなく、製氷機では、温度による開閉される膨張弁の機能を必要としない。したがって、簡単なノズルの形で冷媒管に挿入して設置することができる本発明の膨張ノズル３１０は、製氷機に最適化されたものであって、構造が簡単で優秀な性能を表す。

上記したノズルキャップ３１１は、金属材料を塑性加工して形成することができ、必ず図２及び図３に示した形に限定されるものではない。即ち、貫通孔３１３を有しながら冷媒供給管５１０に挿入されて冷媒を流れを絞り込むことができる形であれば十分である。また、ボディ部３１２も図２及び図３に示した形に限定されるものではなく、ノズルキャップ３１１を冷媒供給管５１０の間に差し込んで固定させることができる構造であれば十分である。ボディ部３１２は、専用の製作することもできるが、通常の配管用ジョイントを使用することもできる。

次に、本発明の製氷機用冷却システムにおいて、前記冷媒供給管５１０は、蒸発器４００に冷媒を供給する前に予め冷却する予備冷却部５３０を備える。その具体的な形を図４に示した。

このような予備冷却部５３０は、冷媒回収管５２０の外周面に面接触するように巻かれた形態で構成され、冷媒供給管５１０と冷媒回収管５２０との温度差によって蒸発器４００に供給される前の冷媒を予め冷却させる。

一般的に、製氷機では、ドラム５００の温度をできるだけ最低に下げなければならないので、ドラム５００に高温の冷媒が供給されると、氷質が低下される問題が発生する。本発明では、予備冷却部５３０によって、ドラム５００で回収される低温の冷媒を予め冷却されることにより、最高の氷質を維持することができる。

本発明の実施例では、上記した予備冷却部５３０が冷媒回収管５２０の外周面に巻かれた形態で構成されたが、必ずしもこれに限定されるものではない。即ち、冷媒供給管５１０と冷媒回収管５２０とをお互いに接触させて、冷媒供給管５１０の冷媒を冷却させることができる他の形態の構成も適用することができる。

次に、本発明の製氷機用冷却システムにおいて、ドラムの稼働開始時点を調整できるようにする温度センサー部７００を備えている。

このような温度センサー部７００は、ドラム５００の温度を測定し、測定された温度をドラム５００の駆動を制御する制御装置（図示せず）に送信する。制御装置は、温度センサー部７００によって測定された温度に基づいて、ドラム５００の稼働時点を決定することができる。

このような温度センサー部７００による構成は、製氷機の自動ウォームアップを可能にする。即ち、製氷機は、稼働の開始及び中断を繰り返しながら使用されるが、稼働後、再稼働する時には、ドラム５００の温度が若干上昇状態になるようになる。即ち、稼働開始時点でのドラム５００の温度が不規則であるので、同一な時間に同一な量の粉末氷を生産することが困難である。

本発明では、温度センサー部７００を利用してドラム５００の温度を測定し、これを利用して、ドラム５００が所定の温度に達した後、トレイを上昇させて生産を開始するので、一定の量（例えば、１人分）の粉末氷を生産することが容易である。即ち、制御装置で、測定された温度に応じた動作開始時点と所定の動作時間だけ制御することにより、生産量を正確に調整することができる。

上記した温度センサー部７００は、正確な温度測定のためにドラム５００の外周面に設置することが望ましいが、設置構造が複雑になることができる。したがって、本発明の実施例では、図１に示したように、冷媒回収管５２０でドラム５００の冷媒流出口側に温度センサー部７００を設置する。温度センサー部７００によって測定された温度値は、その相対的な大きさが重要であるので、図１のような位置に温度センサー部７００を設置しても自動ウォームアップの効果を十分に達成することができる。

以上で説明した本発明の冷却システムは、製氷機に最適に適用されることができるが、これに限定されず、製氷機と類似した機能の他の装置にも十分に適用できる。

本発明は、上記した好ましい実施例と添付した図面を参照して説明されたが、本発明の思想及び範囲内で異なる実施例を構成することもできる。したがって、本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲によって定められ、本明細書に記載された特定の実施例によって限定されない。

１００ 圧縮機
２００ 凝縮器
３００ 膨張機
３１０ 膨張ノズル
３１１ ノズルキャップ
３１２ ボディ部
３１３ 貫通孔
４００ 蒸発器
５００ ドラム
５１０ 冷媒供給管
５２０ 冷媒回収管
５３０ 予備冷却部
６００ 乾燥器
７００ 温度センサー部

Claims (4)

1. ドラム式製氷機で冷媒を循環させて、ドラムを冷却させる冷却システムであって、
   前記ドラムの内部に冷媒を供給する冷媒供給管と、
   前記ドラムの外部に冷媒を回収する冷媒回収管と、
   前記冷媒回収管からの冷媒を高圧で圧縮させる圧縮機と、
   前記圧縮機からの冷媒を液化させる凝縮器と、
   前記凝縮器からの冷媒を膨張させて減圧する膨張機と、及び
   前記膨張機からの冷媒を前記ドラムの内部に蒸発させる蒸発器とを含み、
   前記膨張機は、前記冷媒供給管の前記ドラムの冷媒流入口側に挿入して設置される膨張ノズルで形成され、
   前記膨張ノズルは、
   前記冷媒供給管に締結されるボディ部と、前記ボディ部に締結されるノズルキャップとを備え、
   前記ボディ部は、
   周縁の外面にネジ山があり、中央に孔があるパイプ状であり、
   前記ノズルキャップは、
   周縁の内面にネジ山があり、中央に貫通孔があり、前記貫通孔周辺が凹んだ半球状であり、
   前記ボディ部の前記ネジ山と前記ノズルキャップの前記ネジ山との締結によって、前記ボディ部と前記ノズルキャップとが着脱自在に結合され、また、前記ボディ部は、前記ボディ部の前記ネジ山を介して前記冷媒供給管に締結される
   ことを特徴とする製氷機用冷却システム。
2. 前記冷媒供給管は、前記冷媒回収管の外周面に面接触するように巻かれた予備冷却部をさらに含み、前記冷媒が前記蒸発器に供給される前に、前記冷媒供給管と前記冷媒回収管の温度差によって予め冷却される
   請求項１に記載の製氷機用冷却システム。
3. 前記ドラムの温度を測定し、測定された温度を前記ドラムの駆動を制御する制御装置に送信することにより、前記ドラムの稼働開始時点を調整できるようにする温度センサー部をさらに含む
   請求項１に記載の製氷機用冷却システム。
4. 前記温度センサー部は、前記冷媒回収管の前記ドラムの冷媒流出口側に設置される
   請求項３に記載の製氷機用冷却システム。

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