KR100555403B1

KR100555403B1 - 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치

Info

Publication number: KR100555403B1
Application number: KR1020050086153A
Authority: KR
Inventors: 신항호
Original assignee: 신항호
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2006-02-24

Abstract

본 발명은 인공빙벽에 관한 것으로 상세하게는 실제 빙벽등반에 앞서 빙벽등반연습 또는 훈련을 할 수 있도록 실내 또는 임의의 장소에서 실제 빙벽과 동일한 인공빙벽을 제작하기 위하여 각 벽면에 소정의 지지구조를 설치하고, 별도의 냉동설비를 통하여 상기 지지구조에 인공빙벽을 형성시키는 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에 관한 것이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 본 발명의 인공빙벽구조는, 실내 또는 소정의 공간에 형성되어 적어도 하나 이상의 냉동배관이 설치되는 벽면과; 상기 벽면에 뿌려진 물이 상기 냉동배관에 의해 냉동됨에 따라 상기 벽면에서 일정두께 이상으로 성장하는 얼음과; 상기 적어도 하나 이상의 냉동배관이 설치되는 벽면에서 일정간격 이격되어 격자형의 구조를 갖고 설치되되, 상기 벽면에서 성장된 얼음이 일정두께이상으로 성장되도록 가이드 및 지지하는 프레임과; 상기 프레임의 전방에서 설치되어 상기 프레임의 격자구조에서 빈공간 및 그 전방으로 상기 얼음이 성장되도록 지지하는 메쉬를 포함한다.

인공빙벽, 냉동장치, 쿨러, 프레임, 메쉬, 분배기

Description

인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치{Artificial Ice Ridge and Manufacturing Apparatus thereof}

도 1은 본 발명에 따른 인공빙벽이 설치되는 실내구조를 나타낸 투영도,

도 2는 본 발명에 따른 인공빙벽제작장치를 나타낸 블럭도,

도 3은 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 벽면에 배치되는 냉동배관을 나타낸 정면도,

도 4a는 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 분배기를 나타낸 사시도,

도 4b는 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 분배기를 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 쿨러를 나타낸 사시도,

도 6a는 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 인공빙벽구조의 단면을 나타낸 단면도,

도 6b는 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 인공빙벽구조를 나타낸 정면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 인공빙벽 A : 실내

B : 기계실 C : 천정

D : 냉풍구 11 : 냉동기

12 : 분배기 13 : 팽창밸브

14 : 냉동배관 15 : 회수배관

16 : 쿨러 17 : 프레임

18 : 메쉬 19 : 앵커

121 : 배출부 122 : 분배공

123 : 분배돌기 124 : 유입부

131 : 밸브회수배관 141 : 배관1

142 : 배관2 143 : 배관3

144 : 배관4 145 : 배관고정수단

161 : 쿨러몸체 162 : 배관

163 : 배출구 191 : 앵커너트

192 : 몸체 193 : 앵커싱

본 발명은 인공빙벽에 관한 것으로 상세하게는 실제 빙벽등반에 앞서 빙벽등반연습 또는 훈련을 할 수 있도록 실내 또는 임의의 장소에서 실제 빙벽과 동일한 인공빙벽을 제작하기 위하여 각 벽면에 소정의 지지구조를 설치하고, 별도의 냉동설비를 통하여 상기 지지구조에 인공빙벽을 형성시키는 인공빙벽구조 및 이를 이용한 빙벽제작장치에 관한 것이다.

일반적으로 빙벽등반은 동절기에 폭포수가 결빙된 장소나 그 밖에 가파른 경사로에 결빙된 빙벽을 이용하여 등반을 시행하게 된다. 그러나 동절기가 짧은 지역에서는 빙벽등반의 기회가 적으며 빙벽등반에 앞서 훈련이나 연습을 할 경우에도 빙벽의 결빙장소를 탐색하여야 하고 또는 빙벽의 결빙상태를 정확히 조사하여야 하는 번거로움과 어려움이 따랐다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 실내 또는 임의의 장소에서 소정의 높이와 폭을 갖는 인공빙벽을 제작하므로 시간과 장소의 제약을 받지않고 빙벽등반을 경험할 수 있는 인공빙벽구조 및 이를 이용한 빙벽제작장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 실내 또는 임의의 장소에 형성되는 제작되는 인공빙벽을 벽면에 고정 및 그 두께를 등반가능한 두께로서 제작가능하도록 인공빙벽을 지지할 수 있는 인공빙벽구조를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 벽면에 형성되는 적어도 하나 이상의 배관에 공급되는 냉매를 균등하게 공급하여 인공빙벽구조에 의해 벽면에 고정 및 지지되는 인공빙벽의 두께를 균일하게 형성할 수 있는 인공빙벽제작장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예로서 구성된다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 본 발명의 인공빙벽구조는, 제 1 실시예에 있어서 상기 벽면을 관통하여 상기 프레임과 메쉬에 동시 또는 각각 결합되어 상기 프레임과 메쉬를 상기 벽면에 고정 및 상기 인공빙벽의 하중을 분산시키는 다수개의 앵커와; 그 표면에 소정의 코팅층이 형성되어 중심부가 만곡된 형상으로 상기 냉동배관의 외주면에 밀착되고, 양측 끝단이 소정의 결합수단에 의해 상기 벽면에 체결되므로 상기 냉동배관을 상기 벽면에 고정시키는 배관고정수단을 더 포함한다.

본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 본 발명의 인공빙벽제작장치는, 냉매를 압축 및 응축시켜 저온고압의 냉매를 배출시키는 냉동기와; 상기 냉동기의 냉매유출단에 직결된 배관에 결속된 분배기와; 상기 분배기에서 분기된 하나 이상의 배관에 각각 연결되는 하나 이상의 팽창밸브와; 각각의 상기 팽창밸브의 출구단에 직결되어 제 1 항 내지 제 2 항에서 적어도 어느 한 항의 인공빙벽구조를 포함하는 인공빙벽으로 연장되는 하나 이상의 냉동배관으로 구성되며, 상기 냉동기에서 교축된 냉매가 상기 냉동배관을 돌면서 냉동배관상에 살수되는 물을 결빙시켜 인공빙벽을 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 본 발명의 인공빙벽제작장치는, 제 3 실시예에 있어서, 상기 냉동기는 적어도 하나 이상이 설치되어 인공빙벽이 설치되는 벽면의 소정구역의 냉동을 각각 담당하게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 5 실시예에 따르면, 본 발명의 인공빙벽제작장치는, 제 4 실시예에 있어서, 상기 인공빙벽제작장치는 상기 인공빙벽에서 상기 냉동배관이 연장설치되는 벽면을 소정의 구간으로 구획하여 각각의 구획된 구간마다 서로 다른 냉동배관을 설치하되, 배치된 각각의 냉동배관은 모두 동일한 냉동배관길이를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 6 실시예에 따르면, 본 발명의 인공빙벽제작장치는, 제 5 실시예에 있어서 그 입구단에 상기 냉동배관의 각각의 출구단이 연결되며, 그 출구단에 냉동기가 직결되는 회수배관을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 7 실시예에 따르면, 본 발명의 인공빙벽제작장치는, 제 6 실시예에 있어서 상기 팽창밸브는 소정의 직경을 갖고 상기 회수배관으로 연결되므로 상기 분배기로부터 상기 팽창밸브로 유입되는 냉매가 타 팽창밸브로 유입되는 양보다 많이 유입되면 초과유입되는 냉매를 회수시키는 밸브회수배관을 포함한다.

본 발명의 제 8 실시예에 따르면, 본 발명의 인공빙벽제작장치는, 제 7 실시예에 있어서 상기 인공빙벽의 상측에서 상기 냉동기로부터 공급되는 냉매를 증발시 켜 소정의 세기를 갖는 냉풍을 상기 인공빙벽에 배출시키는 쿨러를 더 포함한다.

본 발명의 제 9 실시예에 따르면, 본 발명의 인공빙벽제작장치는, 제 8 실시예에 있어서 상기 분배기는 상기 냉동기에서 배출되는 냉매가 유입되는 유입부와; 상기 유입부의 외주면에서 일정길이 만큼 연장되어 상기 적어도 하나이상의 팽창밸브가 연결되는 배출부와; 상기 유입부의 내측 일정길이부터 소정의 경사각을 갖고 상기 배출부의 단면으로 관통형성되는 적어도 하나 이상의 분배공과; 상기 적어도 하나 이상의 분배공의 내주면에서 일정부분이 연장되어 돌기모양으로 상기 유입부의 내측 중심부에 형성되는 분배돌기를 포함한다.

본 발명의 제 10 실시예에 따르면, 본 발명의 인공빙벽제작장치는, 제 9 실시예에 있어서, 인공빙벽이 설치된 공간의 일측에서 강력한 바람을 발생시켜 내부공기를 순환시키는 팬을 더 포함한다.

이하에서는 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 인공빙벽이 설치되는 실내구조를 나타낸 투영도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 소정의 장소(A)에서 일정영역을 분할하는 각 벽면(1a)에 인공빙벽(1)을 형성하며, 인공빙벽(1)을 제작하기 위한 냉기를 발생시키는 냉동기(11, 도 2참조)등이 설치되는 기계실(B)과, 상기 인공빙벽(1)을 제작하기 위하여 해당장소의 온도를 더욱 하강시킬 수 있도록 냉풍을 발생시키는 쿨러(16, COOLER)가 설치되는 천정(C)이 구비된다.

이때 상기 기계실(B)에는 다수개의 냉동기(11)가 설치되며, 하나의 인공빙벽 (1)에 적어도 하나 이상의 냉동기(11)가 적어도 하나 이상의 배관을 통하여 냉기를 발생시키며, 각 인공빙벽(1)은 프레임(17, 도4a 및 도4b 참조), 메쉬(18, 도 4a 및 도 4b참조)로 구성되는 지지구조에 의해 각 벽면(1a)에 지지 및 고정된다. 또한 상기 천정(C)은 각 인공빙벽(1)의 상측에서 소정의 높이에 설치되며, 도시된 바와 같이 상기 인공빙벽(1)의 상측에서 한정된 구획으로 설치하거나 또는 인공빙벽(1)의 상측 전체에 걸쳐 설치됨도 가능하다. 또한 본 발명에서는 상기 인공빙벽(1)이 설치되는 실내공간의 소정위치에 내부공기를 순환시키는 팬(도시되지 않음)을 더 구비하여 실내온도를 더욱 하강시킴도 가능하다.

또한 상기 인공빙벽(1)은 높이가 15~20m정도로서 상기 기계실(B)에 연결되어 냉매를 공급받는 적어도 하나 이상의 냉동배관(14)이 설치되는 일측 또는 양측 벽면(1a)에서 고정된 지지구조에 의해 지지되며, 상기 인공빙벽구조는 후술한다.

도 2는 본 발명에 따른 인공빙벽제작장치를 나타낸 블럭도, 도 3은 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 냉동배관을 나타낸 정면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 인공빙벽제작장치는 상술한 바와 같이 기계실(B)에 설치되며, 각각 냉동배관(14)과 회수배관(15)을 통하여 상기 인공빙벽(1)에 연결된다. 이중, 냉동기(11)는 냉매를 압축 및 응축시켜 고온고압의 냉매를 액상상태로 배출시키고, 분배기(12)는 상기 냉동기(11)에서 배출된 냉매를 연결되는 각 팽창밸브(13)에 균등한 양으로 분배하여 전달하고, 팽창밸브(13)는 상기 냉동기(11)로부터 배출된 고온고압의 액상 냉매를 저온저압의 액체와 기체가 혼합된 형태로 냉매를 변화시키고, 냉동배관(14)의 배관1(141) 내지 배관4(144)는 각각 서로 다른 팽창밸브(13)에 연결되어 상기 벽면(1a)에 횡 또는 종방향으로 배선되어 저온저압의 냉매가 증발되어 주변의 열을 빼앗아 온도를 낮추므로 액체와 기체가 혼합된 냉매를 기체상태로 변환시키고, 회수배관(15)은 상기 배관1(141) 내지 배관4(144)의 끝단에 각각 연결되어 상기 배관1(141) 내지 배관4(144)에서 증발된 기체상태의 냉매를 다시 상기 냉동기(11-2)에 전달하고, 쿨러1(16)은 상기 냉동기(11-1)에서 전달된 냉매를 증발시켜 냉기를 발생시키고, 팬(도시되지 않음)과 모터(도시되지 않음)를 구동시켜 상기 인공빙벽(1)에 냉풍을 쐰다.

도 2에서 상기 냉동기(11-1)와 쿨러1(16)사이에는 단일배관으로 도시되었으나 상기 냉동기(11-1)에서 저온저압의 액상의 냉매가 공급되는 배관과 상술한 회수배관(15)과 같은 기체상태의 냉매를 상기 냉동기(11-1)에 전달하는 배관과 함께 구비됨은 주지의 사실이다.

본 발명에서는 인공빙벽1 내지 인공빙벽N 마다 각각 별개의 냉동기(1~N, 16)가 연결되며, 이때 하나의 인공빙벽(1)에는 적어도 하나 이상의 냉동기(11)로부터 냉매를 공급받는 적어도 하나 이상의 냉동배관(14)과 쿨러(16)가 배치되며, 인공빙벽(1)이 설치되는 공간에서 벽면의 숫자 및 넓이에 따라 하나의 인공벽면에 연결되는 냉동기 (11)및 쿨러(16)의 숫자는 증가 될 수 있다. 여기서 상기 쿨러(16)는 상기 냉동배관(14)에 냉매를 공급하는 냉동기(11)와는 별개의 독립된 냉동기(11a)에서 공급되는 냉매를 이용하여 냉풍을 발생시키나, 상술한 바와 같이 인공빙벽(1)의 크기 또는 실내공간의 넓이에 따라 상기 쿨러(16)와 냉동배관(14)에 연결되는 냉동기(11)를 단일화시킴도 가능하다. 즉, 상기 냉동기(11)와 쿨러(16)는 상기 인공빙벽(1)이 설치되는 벽면의 면적에 따라 다수개로 구획된 공간중에서 어느 하나의 구획된 벽면의 공간마다 하나의 냉동기(11)와 쿨러(16)가 해당 공간의 냉동을 담당하게 된다.

상기 냉동기(11)는 냉매를 압축 및 응축시켜 고온 고압의 액체상태의 냉매를 배출시키고, 상기 분배기(12)는 상기 냉동기(11)로부터 배출되는 액상의 냉매를 연결되는 적어도 하나 이상의 각 팽창밸브(13)에 동일한 양으로서 분배시켜 전달하며 이에 대한 상세구성은 도 4a 및 도 4b를 이용하여 후술한다.

또한 상기 팽창밸브(13)는 상기 분배기(12)로부터 전달되는 고온고압의 액체상태 냉매를 저온저압의 액체와 기체가 혼합된 상태로 변환시켜 연결되는 냉동배관(14)에 냉매를 전달한다. 이때 상기 팽창밸브(13)는 상기 회수배관(15)에 연결되는 밸브회수배관(131)을 포함하게 되며, 모든 냉동배관(14)에 균일한 양의 냉매가 유입되도록, 특정배관(14)에 예정된 양보다 많은 양이 유입되면 초과유입된 냉매를 회수관(15)으로 배출시키며, 이는 동일벽면에 설치된 다수의 배관(14)상에서 동일한 두께나 강도의 얼음이 성장하도록 하기 위함이다.

그리고 상기 냉동배관(14)에서 배관1(141) 내지 배관4(144)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배관1(141) 내지 배관4(144)는 벽면(1a)의 상측에서부터 하측방향으로 절첩식으로 배치된다. 따라서 상기 벽면(1a)에 배치되는 배관1(141) 내지 배관4(144)는 저온저압의 냉매가 유입되므로 주변의 열을 빼앗으므로 고온저압의 기체상태로 변환되어 배출된다

이때 상기 냉동배관(14)은 벽면(1a)의 일측 또는 양측면에서 상측에서 하측으로 배치되어 벽면(1a)의 냉매유입단에서 시작하여 회수배관(15)에 연결되어 인공빙벽(1)이 설치되는 벽면(1a)을 빠져나가는 냉매출구단까지의 길이가 모두 동일함이 바람직하다. 이를 설명하자면, 각 냉동배관(14)의 길이에 따라 벽면(1a)전체의 온도가 편차를 보일 수 있어 인공빙벽(1)의 두께와 강도에 부분별로 차이가 발생 될 수 있으므로 상기 냉동배관(14)이 설치되는 상기 인공빙벽(1)이 설치되는 벽면(1a)을 다수개의 구간으로 구획하고 각 구간에 서로 다른 냉동배관(14)을 설치하되, 각 냉동배관(14)의 길이를 동일하게 하여 빙벽의 두께나 강도가 특정부분에 편향되지 않도록 일정간격과 폭을 갖고 동일한 길이로서 상기 벽면(1a)에 균일하게 설치한다.

또한 회수배관(15)은 상기 배관1(141) 내지 배관4(144)에 동시에 연결되고, 또한 각 팽창밸브의 밸브회수배관에 연결되어 각각의 냉동배관(141~144)으로부터 배출된 냉매를 다시 상기 냉동기(11)에 전달한다. 여기서 상기 냉동배관(14) 및 회수배관(15)은 동파이프로 제작함이 바람직하다.

또한 상기 쿨러(16)는 상술한 바와 같이 천정(C)에 배치되어 상기 인공빙벽(1)에 냉풍을 공급하여 인공빙벽(1)이 완성되는 시간을 단축한다.

아울러, 도시되지는 않았지만, 인공빙벽(1)이 있는 실내공간에 팬(도시되지 않음)을 설치하여 실내공기를 순환시키게 되면, 냉동배관(14)과 쿨러(16)에 의한, 예를들면, 실내의 온도가 -15℃~-20℃ 일경우, 실내의 냉기가 순환되어 -30℃~-40℃까지 냉각시킬 수도 있다.

도 4a는 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 분배기를 나타낸 사시도, 도 4b는 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 분배기를 나타낸 단면도이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 분배기(12)는 4개의 배관이 연결되어 각각의 배관에 냉매를 분배하는 것을 일예로서 설명하나, 유입되는 냉매유량이나 연결 되는 배관의 수에 따라 다양한 형상 및 크기를 갖고 형성됨이 가능하다.

상기 분배기(12)는 상기 냉동기(11)측에 연결되는 유입부(124)와, 상기 팽창밸브(13)측에 연결되어 상기 유입부(124)를 통해 유입된 냉매가 분배되어 배출되는 배출부(121)와, 상기 유입부(124)측에서 상기 배출부(121)측으로 소정의 각도를 갖고 경사지도록 형성되는 다수개의 분배공(122)과, 상기 유입부(124)측에서 유입되는 냉매를 균등한 양으로 분배하여 상기 분배공(122)에 유입시키는 분배돌기(123)를 포함한다.

여기서 상기 유입부(124)는 소정의 크기를 갖고 일정깊이의 내주면을 형성하게 되며, 상기 배출부(121)는 상기 유입부(124)의 외주면 일단에서 경사면을 거쳐 확경되어 단면으로 형성되며, 상기 배출부(121)의 분배공(122)에 상기 팽창밸브(13)에 연결되는 배관이 연결된다. 그리고 상기 분배공(122)은 상기 유입부(124)의 내측에서 상호간의 간격이 좁게 형성되었으나 상기 배출부(121)의 단면으로 진행될수록 소정의 경사각을 갖고 진행됨에 따라 직경이 점차적으로 넓어지는 원뿔형상을 취한다.

또한 상기 분배돌기(123)는 상기 유입부(124)의 내측단면에서 상기 분배공(122)의 간격이 좁은 그 단면의 중심부에서 끝이 뾰족한 형태로 돌출된다. 이는 상기 분배공(122)의 시작단이 단면으로 형성되면, 상기 냉동기(11)로부터 공급되는 냉매가 상기 유입부(124)에 유입된 냉매는 일부는 분배공(122)에 유입되나 일부는 그 단면에 부딪히면서 와류현상이 발생되어 유입되는 냉매의 흐름이 불규칙적으로 변화됨에 따라 각각의 분배공(122)에 유입되는 냉매의 양이 균일하지 못하게 됨을 방지하기 위함이다.

그러므로 상기 분배돌기(123)는, 상기 유입부(124)를 통해 냉매가 유입되면, 상기 유입부(124)의 중앙부분에 뾰족한 시작단에서 하측으로 갈수록 직경이 증가하여 각 분배공(122)에 연결되므로 유입된 냉매를 와류현상의 발생됨 없이 균등하게 분할시켜 각각의 분배공(122)에 유입시킨다. 그리고 상기 분배공(122)에 유입된 냉매는 상기 배출부(121)의 단면에서 각 분배공(122)에 연결되는 배관을 통해 각각 서로 다른 팽창밸브(13)로 배출된다.

도 5는 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 쿨러를 나타낸 사시도이다.

도 5를 참조하면, 상술한 바와 같이 본 발명은 각 인공빙벽(1)이 설치되는 장소의 천정(C)에서 상기 냉동기(11)에서 공급되는 냉매를 증발시켜 주변을 온도를 떨어뜨리고 이를 팬(도시되지 않음)과 모터(도시되지 않음)를 이용하여 냉풍을 발생시키는 쿨러(16)가 설치된다.

여기서 상기 쿨러(1~N, 16)는 인공빙벽(1)이 형성된 위치의 직상방에 설치되며, 바람직하게는 각 인공빙벽(1~N)마다 적어도 하나 이상의 쿨러(16)를 각각 설치하고, 각 쿨러(1~N, 16)별로 서로 다른 냉동기(1-1, 2-1...N-1, 11a)가 설치됨이 바람직하다. 이때 상기 천정(C)에서는 상기 인공빙벽(1)의 직상방에서 상기 쿨러(16)에서 발생된 냉풍을 상기 인공빙벽(1)에 쏘이게 하기 위하여 소정의 폭과 길이를 갖고 개방된 냉풍구(D)가 형성된다.

또한 상기 쿨러(16)는 상기 냉동기(11)로부터 냉매를 공급받게 되는 배관 (162)과, 내측에 모터(도시되지 않음)와 팬(도시되지 않음)을 포함하여 냉풍을 발생시키는 쿨러몸체(161)와, 상기 쿨러몸체(161)에서 상기 냉풍구(D)를 지향하는 관형태로 제작되어 상기 쿨러몸체(161)에서 발생된 발생된 냉풍을 상기 냉풍구(D)에 안내하는 배출구(163)를 포함한다.

따라서 상기 쿨러(16)는 상기 배관(162)을 통해 공급되는 냉매를 증발시켜 주변공기로부터 열을 빼앗아 온도를 떨어뜨리고 상기 쿨러몸체(161)의 내측에 설치된 팬(도시되지 않음)과 모터(도시되지 않음)를 구동시켜 주변의 차가운 공기를 이용한 냉풍을 발생시켜 상기 배출구(163)를 통해 배출시킨다. 그리고 상기 배출구(163)를 통해 배출된 냉풍은 상기 냉풍구(D)를 통해 하측의 인공빙벽(1)이 형성된 공간에 가해짐에 따라 실내온도를 하강시키고, 각 벽면(1a)에 형성된 냉동배관(14)에 의한 저온에 냉풍이 더해져서 인공빙벽(1)의 형성시간을 단축할 수 있게 된다.

또는 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 쿨러(16)를 이용하여 실내온도를 하강시키되, 인공빙벽(1)의 형성시간을 단축시키기 위해서 실내에 팬(도시되지 않음)을 더 구비하여 실내냉기를 순환시킴이 바람직하다. 예를들면, 물을 붓는 순간 얼음이 순간적으로 생성되는 온도는 영하 -40℃내외가 일반적임에 따라 쿨러(16)만을 사용했을 경우의 온도가 -20℃ 정도라면, 천정이 아닌 실내의 어느 한쪽 공간에 대용량의 팬(도시되지 않음)을 설치하여, 실내냉기를 순환시키게 되면, 실내온도를 -20℃에서 -40℃까지 급강하시킴이 가능하다.

도 6a는 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 인공빙벽구조의 단면을 나타낸 단면도, 도 6b는 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치에서 인공빙벽구조를 나타낸 정면도이다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명에 따른 상기 인공빙벽구조는 상기 냉동배관(14)이 고정된 벽면(1a)에서 일정간격 이격 설치되어 벽면(1a)에 뿌려진 물이 상기 냉동배관(14)에 의한 주변온도의 강하에 따라 벽면(1a)에 밀착된 부분에서부터 결빙되는 얼음(1b)과, 상기 얼음(1b)이 일정두께를 갖고 벽면(1a)의 전면으로 진행되어 빙벽을 형성하도록 지지하는 프레임(17)과, 상기 프레임(17)의 전면에서 설치되어 상기 프레임(17)의 격자형 구조에서 빈공간에도 벽면에서 성장되는 얼음(1b)이 성장될 수 있도록 하여 인공빙벽(1)을 지지하는 메쉬(18)와, 상기 벽면(1a)의 일측면에서 타측면으로 관통하여 상기 프레임(17)과 상기 메쉬(18)를 고정시키는 앵커(19)와, 상기 벽면(1a)에 절첩식으로 배치되는 냉동배관(14)을 벽면(1a)에 고정시키는 배관고정수단(145)을 포함한다.

여기서 상기 앵커(19)는 벽면(1a)의 일측면에서 사용자의 조작에 의해 회전되어 상기 앵커(19)를 전후진시키는 앵커너트(191)와, 상기 앵커너트(191)에서 연장되고 외주면에 나사산을 형성하여 벽면(1a)을 관통하는 몸체(192)와, 상기 몸체(192)의 선단에 연장되어 상기 프레임(17)과 메쉬(18)에 각각 접합되는 앵커싱(193)을 포함한다.

상기와 같은 구성을 포함하는 상기 인공빙벽구조는 상술한 바와 같이 벽면(1a)의 일측 또는 양측에서 상기 배관1(141) 내지 배관4(144)가 하나의 벽면(1a)에서 절첩식으로 상하방향으로 배치되며, 이때 각 냉동배관(14)은 일정간격을 두고 상기 배관고정수단(145)에 의해 벽면(1a)에 고정된다. 여기서 상기 배관고정수단 (145)은 중심부가 만곡된 형상으로 상기 냉동배관(14)의 외주면에 밀착되고, 양측끝단에 나사가 체결되어 상기 벽면(1a)에 고정되며, 그 표면에 전체적으로 코팅층을 형성하므로 수분에 의한 녹이 스는 것이 방지함이 바람직하다.

또한 상기 프레임(17)은 소정의 두께와 크기를 갖는 H빔이 격자형으로 형성되어 상기 벽면(1a)에서 일정간격 이격된 상태에서 천정(C)과 바닥면에 용접 또는 기타 수단을 통하여 고정된다. 이때 상기 프레임(17)은 상기 벽면에 뿌려진 물이 얼어서 성장하는 얼음(1b)을 더 두껍게 성장시키는 역할과 함께 다 성장된 얼음(1b)을 지지한다.

그리고 상기 메쉬(18)는 상기 프레임(17)의 전면에서 밀착된 상태로 설치된다. 이때 메쉬(18)는 대각선 또는 상하방향으로 다수개의 철선이 모입과 분기를 반복하게 되고, 격자형의 상기 프레임(17)과 교차하게 되므로 상기 메쉬(18)와 프레임(17)간에 각 철선과 사각빔이 접촉할 수 있으며, 이러한 접촉부분(a, b, c)을 용접 또는 기타 수단을 통해 접착시키므로 상기 메쉬(18)를 프레임(17)에 고정시킨다. 여기서 상기 메쉬(18)는 익스펜드메탈(Expand Metal)로 함이 바람직하다.

상기 벽면(1a)에서 성장하는 얼음(1b)은 벽면(1a) 자체로 구성된 지지구조에서는 벽면에서 결빙시에 일정두께 이상이 되면 더 이상 전면으로 성장됨이 어렵다. 따라서 본 발명에서는 프레임(17)과 메쉬(18)를 구비하여 벽면에서 성장되는 얼음(1b)을 전면으로 더 성장시키도록 가이드하게 되며, 이때 상기 프레임(17)의 경우는 격자형으로 형성됨에 따라 각 프레임(17) 자체내에서 얼음(1b)이 성장되어 격자내의 빈공간으로 성장하기가 용이하지 못하다. 이를 위해 메쉬(18)는, 상술한 바와 같이, 좌우대각선방향으로 다수개의 철선이 대칭되어 촘촘하게 설치되어 프레임(17)의 전면에 밀착되어 설치됨에 따라 상기 프레임(17) 내의 빈공간에도 채워지게 된다. 따라서 얼음(1b)은 상기 벽면에서 성장되어 각 프레임(17) 구조물의 본체로부터 밀착된 메쉬(18)를 따라 격자 내의 빈공간을 메워나가면서 성장되며, 격자내의 빈공간이 메워지거나 또는 동시에 메쉬(18)의 전면으로 일정두께까지 성장된다.

아울러 상기 앵커(19)는 상기 프레임(17)과 메쉬(18)가 설치되는 벽면(1a)의 반대방향에서 상기 몸체(192)가 관통하여 앵커싱(193)을 상기 프레임(17)과 상기 메쉬(18)에 밀착되도록 돌출시킨다. 이때 상기 앵커(19)는 상기 앵커너트(191)를 통해 몸체(192)가 회전되므로 벽면(1a)을 관통하여 상기 앵커싱(193)을 상기 프레임(17)과 메쉬(18)에 접촉되도록 돌출시킨다. 그리고 상기 앵커싱(193)은 용접에 의하여 상기 프레임(17)과 상기 메쉬(18)에 동시 또는 각각 접착되어 상기 프레임(17)과 메쉬(18)를 벽면(1a)에 고정시킨다. 이와 같이 상기 앵커(19)는 상기 벽면(1a)을 관통하여 다수개가 상기 프레임(17)과 메쉬(18)에 각각 또는 동시에 결합됨에 따라 상기 프레임(17)과 메쉬(18)를 벽면(1a)에 고정시킴과 아울러 상기 프레임(17)과 메쉬(18)와 벽면(1a)에 걸쳐 인공빙벽(1)을 지지하게 되므로 그 하중을 분산시키는 효과가 있다.

따라서 상기 인공빙벽(1)은 상기 냉동기(11)를 통해 공급된 냉매가 상기 냉동배관(14)에 공급되어 주변온도가 강하된 상태에서 관리자가 벽면(1a)에 물을 뿌리게 되면, 얼음(1b)은 상기 냉동배관(14)이 설치된 벽면(1a)에서부터 결빙되어 상기 프레임(17)과 메쉬(18)에 까지 진행되므로 일정두께로서 형성되고, 상기 프레임 (17)과 메쉬(18)에 의해 지지되고 상기 앵커(19)에 의해 하중이 분산됨에 따라 그 안전도가 향상된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인공빙벽구조와 이를 제조하는 인공빙벽제작장치는 실내 또는 소정의 공간에서 인공적으로 자연빙벽과 동일한 인공빙벽을 설치가능함에 따라 계절이나 장소에 대한 제약을 받지 않고 이용할 수 있어 실제 빙벽등반에 앞서 충분한 연습이 가능하여 등반가들의 숙련도를 향상시킬 수 있으므로 초보자들의 안전사고를 예방할 수 있는 효과와 함께, 일반인들이 쉽게 접할 수 있어 빙벽등반을 대중화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 냉매를 증발시키는 각 배관의 길이를 동일하게 배치함과 아울러 각각의 벽면에 격자형의 프레임과 메쉬를 통하여 인공빙벽을 지지하고, 다수개의 앵커를 이용하여 인공빙벽의 하중을 분산시킴에 따라 전체적으로 균일한 두께와 강도를 갖는 인공빙벽을 형성할 수 있고, 인공빙벽의 하중을 지지할 수 있어 인공빙벽의 안전도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 벽면에 설치된 냉동배관과 함께 인공빙벽에 냉풍을 가하는 쿨러가 설치됨에 따라 벽면과 프레임, 메쉬에 뿌려지는 물이 얼어서 빙벽을 형성하 는 시간을 단축시킬수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 실내공간에 팬을 추가로 설치하여 실내공기를 순환시켜주거나 인공빙벽쪽으로 냉기를 불어줌으로서 온도를 급강하시켜 줄 수 있는 효과를 도모할 수 있다.

Claims

실내 또는 소정의 공간에 형성되어 동시에 적어도 하나 이상의 냉동배관이 설치되는 벽면과;

상기 벽면에 뿌려진 물이 상기 냉동배관에 의해 냉동됨에 따라 상기 벽면에서일정두께 이상으로 성장하는 얼음과;

상기 적어도 하나 이상의 냉동배관이 설치되는 벽면에서 일정간격 이격되어 격자형의 구조를 갖고 설치되되, 상기 벽면에서 성장된 얼음이 일정두께이상으로 성장되도록 가이드 및 지지하는 프레임과;

상기 프레임의 전방에서 설치되어 상기 프레임의 격자구조에서 빈공간 및 그 전방으로 상기 얼음이 성장되도록 지지하는 메쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공빙벽구조.
제 1 항에 있어서,

그 표면에 소정의 코팅층이 형성되어 중심부가 만곡된 형상으로 상기 냉동배관의 외주면에 밀착되고, 양측 끝단이 소정의 결합수단에 의해 상기 벽면에 체결되므로 상기 냉동배관을 상기 벽면에 고정시키는 배관고정수단과;

상기 벽면을 관통하여 상기 프레임과 메쉬에 동시 또는 각각 결합되어 상기 프레임과 메쉬를 상기 벽면에 고정 및 상기 인공빙벽의 하중을 분산시키는 다수개의 앵커를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공빙벽구조.
냉매를 압축 및 응축시켜 저온고압의 냉매를 배출시키는 냉동기와;

상기 냉동기의 냉매유출단에 직결된 배관에 결속된 분배기와;

상기 분배기에서 분기된 하나 이상의 배관에 각각 연결되는 하나 이상의 팽창밸브와;

각각의 상기 팽창밸브의 출구단에 직결되어 제 1 항 내지 제 2 항에서 적어도 어느 한 항의 인공빙벽구조를 포함하는 인공빙벽으로 연장되는 하나 이상의 냉동배관으로 구성되며, 상기 냉동기에서 교축된 냉매가 상기 냉동배관을 돌면서 냉동배관상에 살수되는 물을 결빙시켜 인공빙벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 인공빙벽제작장치.
제 3 항에 있어서, 상기 냉동기는

적어도 하나 이상이 설치되어 인공빙벽이 설치되는 벽면의 소정구역의 냉동을 각각 담당하게 하는 것을 특징으로 하는 인공빙벽제작장치.
제 4 항에 있어서, 상기 인공빙벽제작장치는

상기 인공빙벽에서 상기 냉동배관이 연장설치되는 벽면을 소정의 구간으로 구획하여 각각의 구획된 구간마다 서로 다른 냉동배관을 설치하되, 배치된 각각의 냉동배관은 모두 동일한 냉동배관길이를 갖는 것을 특징으로 하는 인공빙벽제작장치.
제 5 항에 있어서, 그 입구단에 상기 냉동배관의 각각의 출구단이 연결되며, 그 출구단에 냉동기가 직결되는 회수배관을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인공빙벽제작장치.
제 6 항에 있어서, 상기 팽창밸브는

소정의 직경을 갖고 상기 팽창밸브에서 상기 회수배관으로 연결되므로 상기 분배기로부터 상기 팽창밸브로 유입되는 냉매가 타 팽창밸브로 유입되는 양보다 많이 유입되면 초과유입되는 냉매를 회수시키는 밸브회수배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공빙벽제작장치.
제 7 항에 있어서,

상기 인공빙벽의 상측에서 상기 냉동기로부터 공급되는 냉매를 증발시켜 소정의 세기를 갖는 냉풍을 상기 인공빙벽에 배출시키는 쿨러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공빙벽제작장치.
제 8 항에 있어서 상기 분배기는

상기 냉동기에서 배출되는 냉매가 유입되는 유입부와;

상기 유입부의 외주면에서 일정길이 만큼 연장되어 상기 적어도 하나이상의 팽창밸브가 연결되는 배출부와;

상기 유입부의 내측 일정길이부터 소정의 경사각을 갖고 상기 배출부의 단면으로 관통형성되는 적어도 하나 이상의 분배공과;

상기 적어도 하나 이상의 분배공의 내주면에서 일정부분이 연장되어 돌기모 양으로 상기 유입부의 내측 중심부에 형성되는 분배돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공빙벽제작장치.
제 9 항에 있어서,

인공빙벽이 설치된 공간의 일측에서 강력한 바람을 발생시켜 내부공기를 순환시키는 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공빙벽제작장치.