KR100486828B1 - 막대형 증발기와 그 연결수단 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수족관이나 양식장에 사용되는 냉각장치의 증발기와 그 연결수단에 관한 것으로, 그 구성은 중공을 형성하고, 일측은 밀폐되며, 그 타측으로는 결합수단이 구비되어, 상기 결합수단과 상기 연결수단이 상호 결합되어 상기 압축기와 증발기가 상호 연결되며, 막대형상을 갖는 원통형의 튜브와, 상기 응축기의 출구와 결합되며, 그 응축기의 출구로부터 증발기를 상호 연결시키는 연결수단을 관통하여 그 끝단이 상기 튜브의 내측에 위치되며, 원통형의 막대형상을 가지는 관 및, 상기 관의 표면에 결합되며, 상기 관의 길이방향을 따라 형성된 스크류를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 막대형 증발기에 관한 것으로서, 상기 증발기의 형상이 막대 형상을 하고 있어 설치하고 해체하는 작업이 용이하고, 또한 막대 형상으로 하여 소형으로 제작할 수 있어 이동이 용이하며, 뿐만 아니라 소형이어서 협소한 장소에도 설치가 용이하여 장소의 구애됨이 없고, 또한 수족관이나 양식장에 사용할 경우 외관이 미려한 효과가 있으며, 상기 증발기의 결합수단에 연결되어 압축기의 입구측 결합수단과 연결되는 연결수단이 플렉시블 호스로 되어 있어 외관이 부식될 염려가 없고, 또한 증발기를 설치함에 있어 자유 자재롭게 설치가 용이하며, 뿐만 아니라 동 파이프인 원통형 관이 플렉시블 호스 내측에 설치되어 있어 외부로부터 손상되거나 또는 부식될 염려가 없는 효과가 있다.

Description

막대형 증발기와 그 연결수단{The evaporator with connector thereof}

본 발명은 냉각장치의 증발기와 그 연결수단에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증발기를 막대 형상으로 형성하고, 상기 증발기의 출구측 결합수단과 압축기의 입구측 결합수단과 연결되는 연결수단을 플렉시블 호스로 하며, 상기 증발기의 입구측과 응축기의 출구측을 연결하는 원통형 관을, 상기 플렉시블 호스의 내측에 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 막대형 증발기에 관한 것이다.

일반적으로, 냉각장치는 자동차용, 가정용, 선박용, 항공용, 공업용으로 구분할 수 있으나. 그 작용은 동일한 것으로서, 냉매를 압축-응축-팽창-증발시키는 과정을 반복함으로써 난방, 냉방, 제습을 시스템적으로 조절하여 실내를 쾌적한 상태로 유지시키거나 또는 저장고에 저장된 물품과 수족관이나 양식장에 저장된 물을 적정온도로 유지 시켜주는 기능을 한다.

상기 냉각장치를 구성하는 주요 구성부품으로는, 도 2에서 보는 바와 같이 저온 저압의 기체 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기(80)와, 고온 고압의 기체 냉매를 고온 고압의 액체 냉매로 상태 변화시키는 응축기(81)와, 고온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 상태 변화시키는 증발기(82) 및, 상기 증발기의 입구측에 설치되어 고온 고압의 액체 냉매가 저온 저압의 기체 냉매로 원활하게 상태변화 되도록 하여 증발기의 성능을 최적의 조건으로 유지시키기 위한 팽창밸브(83)를 포함하여 구성된다.

또한 응축기의 출구측에 설치되어 기화되지 못한 액체 냉매를 최종적으로 기화시키는 모세관(오리피스 튜브)과, 상기 응축기와 팽창밸브 사이에 설치되는 리시버드라이어와, 어큐물레이터, 이들을 연결하는 연결수단이 더 구성되고, 상기 연결수단은 호스와 동 파이프 또는 알루미늄 파이프 등으로 할 수 있다. 또한 더욱 바람직하게는 냉각장치에는 냉각장치를 자동 또는 수동으로 통제하는 컨트롤러와 여러 가지 안전장치가 포함될 수 있다.

상기와 같은 냉각장치에 있어서, 증발기는 그 용도에 따라서 여러 가지 종류가 있다.

여기서, 본 발명의 설명을 명확히 하기 위하여 수족관이나 양식장 또는 선박의 수조에 사용되는 증발기의 종류에 한정하여 설명하고자 한다.

그러나, 본 발명의 막대형 증발기는 사용 용도에 관계없이 전 분야에서 사용 가능하다.

일반적으로 종래의 증발기는, 도 1에서 보는 바와 같이, 코일 형상의 증발기(82′)가 이 있다.

상기 코일 형상의 증발기(82′)를, 도 2에서 보는 바와 같이, 수족관(400)이나 양식장 등의 수조에 설치할 경우, 수족관(400)이나 양식장에 물(500)이 없는 상태에서만 설치가 가능하고 , 특히 수족관(400)이나 양식장에 물(500)이 저장되어 있는 상태에서, 상기 코일 형상의 증발기(82′)에 이상이 발생하였을 경우, 수족관(400)이나 양식장의 물(500)을 배출한 후 수리하여야 함으로 인해 수족관(400)이나 양식장의 고기를 다른 수족관으로 이전해야 하는 문제와 수리를 함에 있어 물을 배출해야 하는 시간적인 낭비가 많이 소요되는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라 수족관(400)이나 양식장에 설치할 경우, 외관이 미려하지 못한 문제점도 있었다.

또 다른 종래의 증발기는, 도 3에서 보는 바와 같이, 셀 앤드 튜브 타입(Shell and Tube Type)(82″)이 있다.

도 4에서 보는 바와 같이, 상기 셀 앤드 튜브 타입의 증발기(82″)를 이용하여 냉각장치 시스템을 구성할 경우, 냉각장치 시스템의 부피가 커져서 협소한 장소에 설치하기엔 다소 어려움이 있었고, 또한 수족관(400)이나 양식장의 외부에 설치되는 것이어서 냉각성능이 저하되는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라 수족관(400)이나 양식장의 물(500)을 증발기(82″)로 보내기 위한 펌프(90)와 기타 여러 가지 불필요한 구성을 구비하여야 하는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 중공을 형성하고, 일측은 밀폐되며, 그 타측으로는 결합수단이 구비되어, 상기 결합수단과 상기 연결수단이 상호 결합되어 상기 압축기와 증발기가 상호 연결되며, 막대형상을 갖는 원통형의 튜브와, 상기 응축기의 출구와 결합되며, 그 응축기의 출구로부터 증발기를 상호 연결시키는 연결수단을 관통하여 그 끝단이 상기 튜브의 내측에 위치되며, 원통형의 막대형상을 가지는 관 및, 상기 관의 표면에 결합되며, 상기 관의 길이방향을 따라 형성된 스크류를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 막대형 증발기를 제공함에 있다..

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 증발기의 형상을 막대 형상으로 하여 설치하고 해체하는 작업이 용이하고, 또한 막대 형상으로 하여 소형으로 제작하여 이동이 용이하며, 뿐만 아니라 소형이어서 협소한 장소에도 설치가 용이하여 장소의 구애됨이 없고, 또한 수족관이나 양식장에 사용할 경우, 외관을 미려하게 할 수 있는 것을 특징으로 하는 막대형 증발기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 막대형 증발기의 결합수단에 연결되어 압축기의 입구측 결합수단과 연결되는 연결수단을 플렉시블 호스로 하여 외관이 부식도지 않도록 하고, 또한 막대형 증발기를 수족관이나 양식장에 설치함에 있어 자유 자재롭게 설치가 용이하며, 뿐만 아니라 동 파이프인 원통형 관을 플렉시블 호스 내측에 설치하여 외부로부터 손상되거나 또는 부식될 염려가 없는 것을 특징으로 하는 막대형 증발기의 연결수단을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 막대형 증발기는, 중공을 형성하고, 일측은 밀폐되며, 그 타측으로는 결합수단이 구비되어, 상기 결합수단과 상기 연결수단이 상호 결합되어 상기 압축기와 증발기가 상호 연결되며, 막대형상을 갖는 원통형의 튜브와, 상기 응축기의 출구와 결합되며, 그 응축기의 출구로부터 증발기를 상호 연결시키는 연결수단을 관통하여 그 끝단이 상기 튜브의 내측에 위치되며, 원통형의 막대형상을 가지는 관 및, 상기 관의 표면에 결합되며, 상기 관의 길이방향을 따라 형성된 스크류를 포함하여 이루어진다.

여기서, 더욱 상세하게는, 상기 막대 형상의 원통형 관의 표면에 형성된 스크류는, 일측이 밀폐된 막대 형상의 원통형 튜브의 내측으로부터 소정거리 이격되어, 상기 막대 형상의 원통형 튜브의 외측에 형성된 결합수단의 플랜지까지 형성되는 것이 바람직하며, 또한 상기 튜브는, 부식에 강한 티타늄 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 응축기의 출구측에, 막대 형상의 원통형 관을 상호 긴밀하고 견고하게 연결시키기 위하여 결합수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 막대형 증발기의 연결수단에 있어서, 상기 튜브의 결합수단과 압축기의 입구측 결합수단과 상호 연결되는 연결수단은, 플렉시블 호스로 하고; 응축기의 출구측과 증발기의 입구측이 상호 연결되는 연결수단은, 원통형 관으로 하며; 상기 원통형 관은 동 파이프이며; 상기 동 파이프는, 플렉시블 호스와 증발기의 막대 형상의 원통형 튜브의 내측에 길이방향으로 연속적으로 구비된다.

여기서, 더욱 상세하게는, 상기 연결수단인 동 파이프는, 상기 응축기의 출구측 결합수단으로부터 증발기의 출구측 결합수단까지는 동 파이프로 형성하고, 상기 증발기의 출구측 결합수단으로부터 막대 형상의 원통형 튜브의 밀폐부분까지는 상기 동 파이프의 표면에 스크류 형상을 구비한 막대 형상의 원통형 관이 구비된다. 뿐만 아니라, 상기 플렉시블 호스의 외부에는, 플렉시블 호스를 보호하고 또한 플렉시블 호스가 자유 자재롭게 절곡되어 설치가 용이하도록 자바라 형식의 스프링 코일이 형성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 막대형 증발기와 그 연결수단을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 5 내지 7은 본 발명의 일실시예에 따른 막대형 증발기와 그 연결수단을 도시한 것으로, 도 5는 본 발명의 막대형 증발기와 그 연결수단을 연결한 상태에서 일부 절개한 절개평면도이고, 도 6은 본 발명의 막대형 증발기와 그 연결수단을 분리한 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 7은 본 발명의 막대형 증발기와 그 연결수단을 이용한 냉각장치 시스템의 개략적 사용상태도를 각각 나타낸 것이다.

도 5 내지 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 막대형 증발기(100)는, 막대 형상의 원통형 튜브(10)와, 막대 형상의 원통형 관(20) 및, 스크류(30)로 구성된다.

상기 막대 형상의 원통형 튜브(10)는, 중공을 형성하고, 일측은 밀폐되며, 타측은 개방된다. 상기 개방된 타측의 외부에는 결합수단(11)이 구비된다.

상기 막대 형상의 원통형 튜브(10)는, 막대형 증발기(100)의 출구측 부분에 해당되는 영역으로서, 그 기능은 막대형 증발기(100)의 입구측에서 공급되는 고온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 상태변화 되는 영역이다.

상기 막대 형상의 원통형 관(20)은, 상기 막대 형상의 원통형 튜브(10)의 내측에 설치되고, 막대형 증발기(100)의 입구측에 해당되는 영역으로서, 그 기능은 응축기(81)에서 생성된 고온 고압의 액체 냉매를, 상기 막대 형상의 원통형 튜브(10)의 내측으로 공급하기 위한 것이다.

상기 스크류(30)는, 막대 형상의 원통형 관(20)의 외부 표면에 일체형으로 설치되는 것으로, 그 기능은 막대 형상의 원통형 관(20)의 출구부(21)로부터 공급되는 고온 고온의 액체 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 상태 변화하는데 있어서, 고온 고압의 액체 냉매가 저온 저압의 기체 냉매로 원활하게 승화되도록 하기 위한 것으로, 냉각장치 시스템에 있어서, 일종의 모세관이나 오리피스 튜브에 해당되는 것이다.

상기 스크류(30)는, 막대 형상의 원통형 관(20)의 외부에 일체형으로 설치되되, 막대 형상의 원통형 튜브(10)의 타측 외관에 설치된 결합수단(11)의 플렌지부(12)까지 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 응축기(81)에서 생성된 고온 고압의 액체 냉매가 막대형 증발기(100)의 막대 형상의 원통형 관(20)을 통하여 막대 형상의 원통형 튜브(10)로 원활하게 공급됨과 동시에 액체 냉매가 기체 냉매로 원활하게 상태변화 되도록, 상기 막대 형상의 원통형 관(20)은 막대 형상의 원통형 튜브(10)의 내측에서 밀폐된 밀폐면(13)과 소정의 거리로 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 막대형 증발기(100)의 연결수단은(200)은, 플렉시블 호스(40)와, 원통형 관(50) 및, 결합수단(60)으로 구성된다.

상기 플렉시블 호스(40)는, 10kgf/㎠ 이상의 압력을 견딜 수 있는 호스로 구비되는 것이 바람직하고, 일측과 타측에 막대형 증발기(100)의 출구측과 압축기(80)의 입구측에 결합되는 결합수단(41)(41′)이 구비되고, 상기 플렉시블 호스(40)의 외측으로는 플렉시블 호스(40)가 자유 자재롭게 절곡되어 설치가 용이하도록 자바라 형식의 스프링 코일(42)이 형성되며, 압축기(80)의 입구측 결합수단(41′)으로부터 소정의 거리에 응축기의 결합수단(미도시)과 결합되기 위한 결합수단(44)이 구비된다.

상기 플렉시블 호스(40)의 기능은, 막대형 증발기(100)의 출구측으로부터 공급되는 저온 저압의 기체 냉매를 압축기(80)로 공급하기 위한 통로 역할을 한는 것이다.

상기 원통형 관(50)은, 상기 플렉시블 호스(40)의 내측에 설치되고, 통상의 동 파이프에 해당되는 것이다.

상기 동 파이프인 원통형 관(50)은, 상기 막대형 증발기(100)의 막대 형상의 원통형 튜브(10)의 내측에 구비된 막대 형상의 원통관(20)과 일체형으로 연속적으로 형성되고, 그 기능은 응축기(81)와 막대형 증발기(100)를 연결하는 연결수단(300)에 해당되는 것이며, 응축기(81)에서 생성된 고온 고압의 액체 냉매를 막대형 증발기(100)로 공급하기 위한 통로가 되는 것이다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 각각의 구성요소간의 상호작용을 구체적으로 설명한다.

도 7에서 보는 바와 같이, 통상의 냉각장치 시스템은 저온 저압의 기체 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기(80)와, 고온 고압의 기체 냉매를 고온 고압의 액체 냉매로 상태 변화시키는 응축기(81)와, 고온 고압의 액체 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 상태 변화시키는 막대형 증발기(100)와, 상기 막대형 증발기(100)의 입구측에 설치되어 고온 고압의 액체 냉매가 저온 저압의 기체 냉매로 원활하게 상태변화 되도록 하여 증발기의 성능을 최적의 조건으로 유지시키기 위한 팽창밸브(83)와, 또는 응축기의 출구측에 설치되어 기화되지 못한 액체 냉매를 최종적으로 기화시키는 모세관(일명:오리피스 튜브)으로 구성된다.

상기와 같은 냉각장치를 수족관(400)이나 양식장에 적용하여 냉각장치 시스템을 구성하면, 도 7에서 보는 바와 같은 냉각장치 시스템을 구성할 수 있다.

상기 냉각장치 시스템에 있어서, 증발기의 형상을 막대형으로 형성하고, 또한 그 연결수단(200)을 플렉시블 호스(40)로 하며, 특히 응축기(81)와 막대형 증발기(100)를 연결하는 연결수단(300)을 플렉시블 호스(40)의 내측에 구비한 것을 특징으로 하는 막대형 증발기(100)를 제공하여, 상기 막대형 증발기(100)를 수족관(400)이나 양식장에 그냥 담그기만 하면 되는 것으로, 그 사용에 있어서 매우 간편하고, 설치와 해체가 대단히 간편하며, 성능면에 있어서도 막대형 증발기(100)가 수족관(400)의 내부에 담궈져있어서 냉각효율을 극대화 할 수 있는 장점이 있다.

상기와 같이 구성된 막대형 증발기(100)의 작용상태를 설명하면, 응축기(81)에서 공급된 고온 고압의 액체 냉매가 플렉시블 호스(40)의 내측에 구비된 원통형 관(일명: 동 파이프)(50)를 통과하여 막대 형상의 원통형 관(20)으로 공급되면, 상기 막대 형상의 원통형 관(20)에 공급된 고온 고압의 액체 냉매는 막대 형상의 원통형 관(20)의 출구부(21)를 거치면서 고온 고압의 기체 냉매로 전환되고, 상기에서 생성된 고온 고압의 기체 냉매는 막대 형상의 원통형 튜브(10)를 통과하면서, 저온 저압의 기체 냉매로 전환된다.

상기 막대 형상의 원통형 관(20)의 외부 표면에 형성된 스크류(30)는, 막대 형상의 원통형 관(20)의 출구부(21)에서 완전히 기체 상태로 전환되지 못한 액체 냉매를 완전히 기체 상태로 상태변화 시키지 위한 것으로, 상기 스크류(30)를 통과하는 냉매의 압력을 저하시키는 기능을 한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에 따른 막대형 증발기와 그 연결수단에 의하면, 상기 증발기의 형상이 막대 형상을 하고 있어 설치하고 해체하는 작업이 용이하고, 또한 막대 형상으로 하여 소형으로 제작할 수 있어 이동이 용이하며, 뿐만 아니라 소형이어서 협소한 장소에도 설치가 용이하여 장소의 구애됨이 없고, 또한 수족관이나 양식장에 사용할 경우 외관이 미려한 효과가 있다.

그리고, 상기 증발기의 결합수단에 연결되어 압축기의 입구측 결합수단과 연결되는 연결수단이 플렉시블 호스로 되어 있어 외관이 부식될 염려가 없고, 또한 증발기를 설치함에 있어 자유 자재롭게 설치가 용이하며, 뿐만 아니라 동 파이프인 원통형 관이 플렉시블 호스 내측에 설치되어 있어 외부로부터 손상되거나 또는 부식될 염려가 없는 효과가 있다.

도 1은 종래의 냉각장치의 증발기 구조를 개략적으로 나타낸 평면도

도 2는 도 1의 증발기를 이용한 냉각장치 시스템의 개략적 사용상태도

도 3은 또 다른 종래의 냉각장치의 증발기 구조를 개략적으로 나타낸 평면도

도 4는 도 3의 증발기를 이용한 냉각장치 시스템의 개략적 사용상태도

도 5는 본 발명의 막대형 증발기와 그 연결수단을 연결한 상태에서 일부 절개한 절개평면도

도 6은 본 발명의 막대형 증발기와 그 연결수단을 분리한 상태를 개략적으로 나타낸 평면도

도 7은 본 발명의 막대형 증발기와 그 연결수단을 이용한 냉각장치 시스템의 개략적 사용상태도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 막대형상의 원통형의 튜브 11, 41, 41′,44: 결합수단

12: 플렌지 13: 밀폐면

20: 막대형상의 원통형의 관 21: 출구부

30: 스크류 40: 플렉시블 호스

42: 스프링 코일 50: 원통형 관

80: 압축기 81: 응축기

82: 증발기 82′: 코일 형상의 증발기

82″: 셀 앤드 튜브 타입의 증발기 83: 팽창밸브

90: 모터

100: 막대형 증발기 200, 300: 연결수단

400: 수족관 500: 물

Claims (5)

1. 압축기와, 응축기와, 증발기와, 모세관을 포함하는 냉각장치에 있어서,

   상기 압축기와 응축기와 증발기와 모세관을 상호 연결시켜주는 연결수단을 포함하며,

   상기 증발기는,

   중공을 형성하고, 일측은 밀폐되며, 그 타측으로는 결합수단이 구비되어, 상기 결합수단과 상기 연결수단이 상호 결합되어 상기 압축기와 증발기가 상호 연결되며, 막대형상을 가지며, 티타늄 재질로 이루어진 원통형의 튜브와;

   상기 응축기의 출구와 결합되며, 그 응축기의 출구로부터 증발기를 상호 연결시키는 연결수단을 관통하여 그 끝단이 상기 튜브의 내측에 위치되며, 원통형의 막대형상을 가지는 관; 및

   상기 관의 표면에 결합되며, 상기 관의 길이방향을 따라 형성된 스크류; 를 포함하여,

   상기 관으로부터 유출되는 열매체가 상기 스크류를 통과하면서 주위의 열을 흡수하여 기화되어 상기 압축기로 유입되며,

   상기 튜브의 타측에 구비된 결합수단은 나사산이 형성된 플랜지이며,

   상기 스크류는, 상기 관의 끝단으로부터 상기 플랜지가 결합되는 위치까지 형성되며,

   상기 튜브의 결합수단과 압축기의 입구측 결합수단과 상호 연결되는 연결수단은, 플렉시블 호스이고;

   응축기의 출구측과 증발기의 입구측이 상호 연결되는 연결수단은, 원통형 관이고, 상기 원통형 관은 동 파이프이며;

   상기 동 파이프는, 플렉시블 호스와 증발기의 막대 형상의 원통형 튜브의 내측에 길이방향으로 연속적으로 구비되며,

   상기 플렉시블 호스의 외부에는,

   플렉시블 호스를 보호하고 또한 플렉시블 호스가 자유 자재자재 절곡되더라도 그 외형이 유지되어 설치가 용이하도록 자바라 형식의 스프링 코일이 구비되는 것을 특징으로 하는 막대형 증발기.
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