KR100770093B1

KR100770093B1 - 다면연속 균일급속 냉각장치

Info

Publication number: KR100770093B1
Application number: KR1020070024237A
Authority: KR
Inventors: 김기호
Original assignee: 김기호
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2007-10-24

Abstract

본 발명은 다면연속 균일급속 냉각장치에 관한 것으로, 차가운 냉매가 순환되는 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)이 냉각봉(40) 내부 및 냉수조(10) 내부공간에 전체적으로 골고루 위치될 수 있도록 함으로서, 냉수조(10)로 유입되는 정수된 물이 상기 냉수조(10)의 내부공간 및 냉각봉(40)의 내부공간 모두에서 전체적으로 유로가 연속된 차가운 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)과 직접 연속적으로 다면 접촉되면서 짧은 시간에 균일한 급속냉각이 이루어질 수 있다. 이를 달성하기 위한 본 발명은 상기 냉각봉(40) 내부에는 냉매의 유로가 연속되는 수직방향의 냉매관(20a)과 와류방향의 냉매관(20b)이 일체로 설치되고, 상기 냉각봉의 와류방향 냉매관(20b)의 하단이 상기 냉각봉(40) 외부의 분리판(30)을 따라 배설된 냉매관(22a)(22b)과 일체 연결되며, 상기 분리판(30)을 따라 배설된 냉매관(22a)(22b)은 먼저 아래쪽에서 위쪽까지 동일 반경으로 배설되면서 계속해서 위쪽에서 아래쪽으로 겹치지 않게 배설되어 냉수조(10) 하부로 통과되고, 상기 냉각봉(40)의 상단과 하단에는 물이 유입되어 냉수조(10)로 통과될 수 있도록 입수구(12a)와 통과구(12b)가 관통된 구성관계를 기술적 특징으로 한다.

다면연속, 균일급속, 냉각장치, 냉각봉, 분리판, 분산격막, 날개격막, 냉매

Description

다면연속 균일급속 냉각장치 {Multilateral continuous uniform rapid cooling device}

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따라 냉매관이 냉각봉 내부는 물론 냉각봉 외부의 분리판을 따라 전체적으로 설치되어 물이 냉각봉 내부의 냉매관과 냉수조 내부공간의 냉매관에 대해 연속적으로 다면 접촉되면서 냉각되는 다면연속 급속냉각방식의 구조도.

도 5는 종래의 냉매가 순환되는 냉매관이 냉수조의 냉각봉 내부에 구성된 직접냉각방식의 구조도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

10 : 냉수조 12a,14a : 입수구

12b : 통과구 14b : 출수구

20a,20b : 냉매관 22a,22b : 냉매관

30 : 분리판 32 : 분산격막

34 : 날개격막 40 : 냉각봉

본 발명은 냉수조의 정수된 물과 냉매가 순환되는 냉매관과의 전체적인 접촉면적을 획기적으로 높인 냉온정수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차가운 냉매가 순환되는 냉매관이 냉각봉 내부 및 냉수조 내부공간에 전체적으로 골고루 위치될 수 있도록 함으로서, 냉수조로 유입되는 정수된 물이 냉수조의 내부공간 및 냉각봉 내부공간 모두에서 차가운 냉매관과 직접 연속적으로 다면 접촉되면서 짧은 시간에 균일한 급속냉각이 이루어질 수 있는 다면연속 균일급속 냉각장치에 관한 것이다.

냉매가 순환되는 냉매관을 무냉매관 구조인 수직방향의 냉각봉은 물론 수평방향의 냉각판 전체에 대해 연장 배설시켜 냉수조의 물에 대한 냉매관의 접촉면적이 구조적으로 높아질 수 있어 짧은 시간에 다량의 물을 전체적으로 균일하게 급속냉각시킬 수 있는 다면균일 급속냉각기능을 갖는 냉온정수기에 관한 것이다.

통상 냉온정수기는 기본적으로 물을 정수시키는 정수부와, 정수된 물을 냉수 및 온수로 보관하게 되는 냉수부 및 온수부, 그리고 냉온정수기의 작동신호를 제어하는 제어부로 구성되며, 특히 원수나 정수가 직접 혹은 저수조를 거쳐 냉수조에 유입되어 순환구조로 장착된 냉매관의 차가운 냉매에 의해 열교환되어 일정온도로의 냉각이 이루어진다. 또한 냉수조로부터 냉각된 물의 유출이 일어나는 양만큼 다시 냉수조로 물의 유입이 이루어지게 된다.

이와 같이 냉수조로 유입되어 저장되는 정수된 물에 대한 냉각을 위해 간접냉각방식을 적용시킨 경우에는, 냉수조의 외측에 냉매관을 일정 길이로 감아 증발기 역할을 하도록 함으로서 상기 냉수조 내부의 물을 냉각시켰다. 그러나 이러한 간접냉각방식은 냉수조 외부로의 유출수 만큼 상기 냉수조로의 유입수가 증가함에 따라 냉수조 내부의 물은 저수조의 용량에 따라 약간의 있으나, 유입수와 유출수가 상호 혼합되어 수온이 급격히 상승할 뿐만 아니라 간접냉각방식으로 인해 근본적으로 상기 냉수조의 내부와 외부, 상부와 하부의 온도에 있어 수온의 편차가 발생된다는 한계가 있었다.

또한 간접냉각방식의 한계를 개선하기 위해 소개된 직접냉각방식의 경우 도 5에서 보는 것과 같이, 냉수조(10) 내부에 냉매관(20a)(20b)이 삽입된 냉각봉(흡열실린더)(40)를 장착하여 정수된 냉수조(10)의 물이 상기 냉각봉(40)에 의해 직접 열교환되어 냉각될 수 있도록 하는데, 이는 간접냉각방식과는 달리 냉매관(20a)(20b)으로부터 전달되는 냉각열을 모두 이용할 수 있기 때문에 상대적으로 간접냉각방식보다는 냉각효율이 높아졌다.

그러나 지금까지의 이러한 직,간접냉각방식 모두 냉수조(10)의 냉각된 물을 짧은 시간 내에 다량 유출시킬 경우, 미처 냉각되지 않은 미지근한 물이 유출될 수밖에 없는 냉각구조의 한계가 극복되지 못하고 있는 실정이다. 왜냐하면 물이 저장되는 냉수조(10)의 대부분의 공간에 중앙 수직방향의 냉각봉(흡열실린더)을 기준으로 나선형의 다수층으로 돌출된 수평방향의 냉각판(30)에 의한 직접적인 냉각기능에 한계가 있었다.

즉, 냉매가 냉수조(10)의 측면이나 상기 냉수조(10) 중앙의 냉각봉(40) 쪽으로만 순환되므로, 다수의 냉각판(30)들이 위치한 냉수조(10) 대부분의 내부공간은 상대적으로 차가운 냉매와의 열교환 정도가 떨어질 수밖에 없기에 그만큼 냉수 조(10)의 냉각효율이 떨어지는 구조적인 한계가 있었다. 이는 결과적으로 차가운 냉수를 짧은 시간 내에 다량으로 유출시킬 경우 냉수조(10) 위쪽 공간의 물이 미처 차갑게 냉각되기도 전에 아래쪽 공간의 물과 혼합되면서 미지근한 상태로 유출될 수밖에 없다는 불편이 있었다.

즉, 기존에는 대부분이 냉수조 내부나 외부에 냉매관을 넣거나 감아서 물을 냉각시키고 있는데, 이러한 기술수준의 냉각장치로는 냉매관이 접촉하는 분에만 냉각효과가 나타나기 때문에 구조적으로 냉수의 량이 적을 수밖에 없고, 또한 다시 물을 냉각시키는 시간이 길어지는 한계를 가지고 있어 과도한 에너지가 낭비됨에 따라 결국 에너지효율도 낮을 수밖에 없다. 따라서 이러한 문제점을 획기적으로 개선하기 냉각기술이 적절히 요구된다 할 수 있다.

본 발명은 기존에 소개된 직,간접냉각방식의 냉각장치가 해결하지 못하였던 냉수조의 물을 짧은 시간에 균일하면서도 급속냉각시킬 수 있도록 개발된 것으로, 차가운 냉매가 순환되는 냉매관이 냉각봉 내부 및 냉수조 내부공간에 전체적으로 골고루 위치될 수 있도록 함으로서, 냉수조로 유입되는 정수된 물이 냉매관의 냉매와 직접 연속적으로 다면 접촉되면서 짧은 시간에 급속냉각될 수 있도록 한 다면연속 균일급속 냉각장치를 제공함에 목적이 있다.

특히 지금까지 전혀 소개되지 않았던 냉매관이 설치된 냉각봉 내부공간으로 냉매와 별도로 물이 유입되면서 냉매관과 접촉 통과됨에 따라 우선 냉각이 이루어짐은 물론, 계속해서 냉각된 물이 냉각봉 외부의 냉수조 내부공간의 분리판을 따라 설치된 냉매관과도 연속적으로 접촉되면서 냉각될 수 있어 결국 냉수조의 전체공간에 대해 다면연속의 균일급속 냉각반응이 이루어질 수 있는 새로운 냉각방식을 제공함에 보다 본 발명의 궁극적인 목적이 있다.

나아가 본 발명은 현재까지 소개된 냉각장치의 기술로는 소형 콤프레서(압축기)로써 약 25도 이상의 물(상온수)을 7도 이하까지 온도를 낮춰 냉수화하여 연속으로 나오게 하지 못하는 것을 구조적으로 개선시켜, 소형 콤프레서로도 지속적으로 찬물을 생성될 수 있어 결국 냉각장치의 에너지 효율을 높여 사용자의 이익을 증대시킴에 보다 발전된 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다면연속 균일급속 냉각장치는 기본적으로 냉매가 통과순환되는 냉매관이 냉수조의 냉각봉 내부에 설치되면서 상기 냉각봉 외부로는 물의 물의 흐름을 분산시키는 분리판이 일정간격으로 설치된 냉각장치에 있어서, 상기 냉각봉 내부에는 냉매의 유로가 연속되는 수직방향의 냉매관과 와류방향의 냉매관이 일체로 설치되고, 상기 냉각봉의 와류방향 냉매관의 하단이 상기 냉각봉 외부의 분리판을 따라 배설된 냉매관과 일체 연결되며, 상기 분리판을 따라 배설된 냉매관은 먼저 아래쪽에서 위쪽까지 동일 반경으로 배설되면서 계속해서 위쪽에서 아래쪽으로 겹치지 않게 배설되어 냉수조 하부로 통과되고, 상기 냉각봉의 상단과 하단에는 물이 유입되어 냉수조로 통과될 수 있도록 입수구와 통과구가 관통된 구성관계를 갖는다.

특히, 본 발명은 물이 냉수조에 바로 유입되지 않고 먼저 냉각봉의 입수구를 통해 유입되어 상기 냉각봉의 냉매관과 접촉되면서 냉각되고, 계속해서 냉각된 물이 상기 냉각봉 상단의 통과구를 통해 냉수조로 통과되어 냉각봉 외부의 분리판에 배설된 냉매관과 접촉되면서서 냉각되도록 구성된다.

또한 냉매관이 접촉통과되면서 냉각반응되는 물의 흐름이 분산될 수 있도록 냉각봉 내부에 일정간격으로 분산격막이 설치되면서 상기 냉각봉 외부의 냉매관에 일정간격으로 날개격막이 설치되되, 이들 분산격막과 날개격막은 필요에 따라 모두 설치되거나 분산격막 또는 날개격막중 한쪽만 설치된다.

그리고 냉각봉 내부의 와류방향 냉매관은 일정간격의 분리판 위치에서 냉각봉 반경보다 크게 상기 분리판 내부로 반경이 연장된 구성관계를 이룬다.

나아가 본 발명은 냉각봉 내부로 유입되는 물이 냉매관과 냉각반응되면서 적정온도 이하로 도달되면 감지센서에 의해 자동으로 냉각작동이 정지되고, 다시 물의 온도가 상승되면 다시 냉각작동이 이루어지도록 구성됨은 물론이다.

이하, 본 발명의 다면연속 균일급속 냉각장치의 구성관계 및 작동원리를 첨부한 바람직한 실시예의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명의 냉각장치가 작동될 수 있도록 하는 전원부나 제어부 및 감지부 등의 구성관계는 도면 및 설명 편의상 생략한다.

도 1은 본 발명에 따라 유로가 연속된 일체구조인 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)이 냉각봉(40) 내부는 물론 냉각봉 외부의 분리판(30)을 따라 전체적으로 설치되어, 물이 냉각봉(40) 내부의 냉매관(20a)(20b)과 냉각봉 외부인 냉수조(10) 내부공간의 냉매관(22a)(22b)에 대해 연속적으로 다면 접촉되면서 냉각되는 다면연속 급속냉각방식의 냉각장치를 이루는 기본 실시예의 단면구조를 도시한 것이다. 아울러 도 2 내지 도 4는 냉각봉(40) 내부에 설치되는 냉매관(20a)(20b)의 경우 동일직경을 갖는 단순한 코일형태인 도 1의 기본 실시예와는 달리, 일정간격의 분리판(30) 위치에서 상기 분리판(30)쪽으로 연장돌출되어 삽입위치됨으로서 냉각봉(40) 외부쪽의 물과 보다 근접되게 냉매와의 열교환이 이루어질 수 있도록 하고 있다.

또한 도 1 내지 도 4의 모든 실시예에 공통으로 냉각봉(40) 외부의 냉수조(10) 내부공간에 분리판(30)들을 따라 배열설치되는 외부쪽의 냉매관(22a)(22b)의 경우, 냉각봉(40) 내부의 냉매관(20a)(20b)중 출수쪽에 해당되는 냉매관(20b)의 하단부위가 분리판(30)의 냉매관(22a)(22b)중 입수쪽에 해당되는 냉매관(22a)의 하단부위와 일체연결되도록 구성됨을 기본으로 하며, 계속해서 분리판(30) 입수쪽의 냉매관(22a)은 위쪽으로 냉각봉(40)을 기준으로 일정간격 배열돌출된 분리판(30)들을 따라 상기 냉각봉(40) 상단까지 감겨지면서 다시 상기 분리판(30)들을 따라 하단까지 감겨지는 2중 권취형태를 이루게 되고, 최종적으로 냉각봉(40) 하단의 분리판(30)을 통과한 출수쪽의 냉매관(22b)이 냉수조(10) 저부로 통과되어 외부연결되는 냉매의 순환유로를 형성하게 된다.

특히 본 발명의 균일급속 냉각장치는 통상의 냉각장치의 냉수조와는 달리, 물이 냉수조(40)의 저부에 형성된 입수구(14a)을 통해 냉각봉(40) 내부로 유입되는 구성관계를 이루는데, 상기 냉각봉(40)은 역시 저부에 상기 냉수조(40)에서와 같이 입수구(12a)가 형성되어 결국 냉각봉(40) 저부의 입수구(12a)가 상기 냉수조(40) 저부의 입수구(14a)에 일체구조로서 돌출되어 물이 상기 입수구(12a)를 통해 냉각봉(40) 내부로 유입될 수 있도록 구성된다.

즉, 냉수조(10) 저부에 돌출된 입수구(12a)를 통해 유입되는 물은 냉각봉(40) 내부에 코일형태로 설치되어 냉매가 통과순환되는 내부쪽의 냉매관(20a)(20b)과 직접적으로 접촉되면서 1차적으로 열교환이 이루어질 수 있다. 그리고 냉각봉(40) 내부의 냉매관(20a)(20b)과 열교환이 이루어져 차가워진 물은 상기 냉각봉(40) 상단에 형성된 통과구(12b)를 통해 출수되어 다시 냉수조(10)의 내부공간으로 유입되며, 상기 냉수조(10) 내부공간으로 유입되는 물은 계속해서 냉각봉(40)의 분리판(30)들을 따라 이중구조로서 설치되어 있는 외부쪽의 냉매관(22a)(22b)과 2차적으로 접촉되면서 보다 차갑게 냉각될 수 있다. 아울러 이들 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)들을 통해 1차 및 2차에 걸쳐 다면연속적으로 급속냉각되는 물은 냉수조(10) 내부공간에서 전체적으로 균일한 냉각온도를 유지할 수 있게 되며, 균일급속으로 냉각처리된 차가운 물은 냉수조(10) 저부의 배수구(14b)를 통해 배수될 수 있다.

한편, 본 발명의 구성관계를 설명함에 있어 냉각봉(40) 내부와 외부에 설치되면서 유로가 연속된 일체구조를 이루는 내부쪽의 냉매관(20a)(20b)과 외부쪽의 냉매관(22a)(22b)은, 기본적으로 냉각봉(40)을 기준으로 내부쪽이나 외부쪽 모두 냉매의 유입방향과 배출방향이 있어 도면 편의상 유입쪽과 배출쪽에 관계없이 내부쪽에는 (20a)(20b)으로 도시하고 외부쪽에는 (22a)(22b)로 도시하였다. 즉 냉매가 유입되는 냉매관(20a)은 직선방향으로 도시하였고 냉매가 통과되는 냉매관(20b)은 코일방향으로 도시하였으나 이는 당연히 설명편의상 표현한 정도로서 얼마든지 형상변경이 가능함은 물론이다. 아울러 냉각봉(40) 외부의 냉매관(22a)(22b) 역시 유입쪽과 통과쪽의 배열형상이 얼마든지 변경가능함은 물론이다.

그리고 본 발명의 냉각장치는 도 1 및 도 2의 기본적인 실시예와는 달리 도 3 또는 도 4의 경우와 같이, 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)이 접촉통과되면서 냉각반응되는 물의 흐름이 분산될 수 있도록 냉각봉(40) 내부에 일정간격으로 분산격막(32)이 설치될 수 있다. 이때 도 3의 상기 분산격막(32)은 냉각봉 내부에 일정간격마다 지그재그로 설치되어 통과되는 물의 흐름을 구조적으로 억제분산시킴으로서 냉매관(20a)(20b)과의 접촉시간을 연장시킬 수 있다. 아울러 냉각봉(40) 외부의 냉매관(22a)(22b)에도 직접 일정간격으로 날개격막(34)이 설치할 수 있으며, 이 역시 날개판(30)과 상기 냉매관(22a)(22b)을 따라 낙하되는 물의 속도를 분산지연시킴으로서 이들 냉매관(22a)(22b)과의 열교환 접촉시간을 연장시킬 수 있다.

물론 도 3 및 도 4의 응용 실시예에 따른 냉각봉(40) 내부의 분산격막(32)과 상기 냉각봉(40) 외부쪽 냉매관(22a)(22b)의 날개격막(34)은 필요에 따라 한쪽만 또는 함께 설치될 수 있으며, 냉수조(10)의 저장크기나 기타 물의 냉각효율에 따라 적절하게 적용시킴이 바람직하다.

또한 본 발명의 냉각장치는 기본적으로 물이 냉매관(20a)(20b)이 설치된 냉각봉(40) 내부로 먼저 유입되어 1차적으로 열교환되고 계속해서 상기 냉각봉 바깥쪽의 냉매관(22a)(22b)들과 2차적으로 열교환되는 냉각시스템으로, 기존의 냉각장치에 비해 획기적으로 짧은 시간 내에 급속냉각이 이루어질 수 있으며, 이때 물이 이들 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)과 열교환되면서 설정된 일정온도 이하로 떨어져 동결시점에 다다르면 이를 온도센서(도면도시 생략)가 자동감지하여 제어부의 제어신호에 따라 냉각장치의 구동을 일시정지시키는 제어동작이 이루어짐은 물론이다.

이와 같이 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)이 냉각봉(40)을 매개로 냉수조(10)의 공간상에 골고루 배설위치하게 되는 본 발명의 냉각장치는, 직수라인으로부터의 정수된 물을 별도의 저수조에 일시 저장시킬 필요 없이 냉수조(10)로 직접 유입시키게 되더라도, 상기 냉수조(10)의 내부공간 및 냉각봉(40) 내부에 전체적으로 골고루 배설된 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)을 순환하는 냉매에 의해 짧은 시간 내에 급속냉각될 수 있을 뿐만 아니라, 냉수조(10)의 상하 공간에 차별 없이 전체적으로 신속하면서 균등한 냉각수준이 이루어질 수 있다.

즉, 본 발명의 냉각장치는 냉매와 유체의 흐름을 길하여 유체(물)와 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)의 접촉시간을 많게 하여 냉각효율을 높이게 하였으며, 또한 동시에 접촉면적을 높이고 냉매와 유체가 서로 역방향으로 흐르게 하여 열교환을 극대화 하였고, 특히 유체가 서로 덩어리로 흘러 가운데 부분에 열교환이 되지 않는 것을 막기 위하여 분산격막(32)을 냉각봉(40) 내부의 냉매관(20a)(20b)과 함께 외부 나선형 분리판(30)과의 냉매관(22a)(22b) 사이에도 날개격막(34)을 설치하여 유체의 뭉침을 분산(퍼지게)시켜 이들 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)과의 다면연속적인 접촉을 많게 할 수 있다.

그리고 냉각봉(40) 내부의 냉매관(20a)(20b)과 분산격막(320을 통과하면서 온도가 낮아진 유체가 내부에서 외부로 토출이 되면서 다시 선입선출로 분리판(30) 을 따라 배열된 나선형 날개격막(34)을 통하여 하부로 출수된다. 이때 유체의 온도제어는 온도센서에 의하여 임의 온도결정을 제어부서 신호제어하게 되며, 이러한 신호제어는 냉각시스템상의 압축기(도면도시 생략)의 운동을 정지시켜서 결빙을 막는다. 아울러 온도제어는 냉각시스템의 크기와 길이에 의해 얼마든지 조절이 가능하다. 예를 들어 냉각온도를 3도 까지 낮추고자 하면 내부와 외부의 높이에 맞춰 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)과 유체의 흐름을 길고 높게 가면 온도조절은 얼마든지 가능하다.

따라서 본 발명은 유체가 여러 면(多面)에서 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)을 접촉하면서 연속적으로 내부 및 외부의 분산격막(32) 및 날개격막(34)을 통해 고르게 균일냉각이 되며, 동시에 빠르게 급속(急速)한 열교환이 이루어져 냉각이 될 수 있다. 또한 용도에 따라 냉매관의 길이 및 나선형 날개격막의 수, 나선형 분리판 상에 배설되는 냉매관의 복층 또는 다층구조등과 내부의 분산격막(32) 및 외부의 날개격막(34)의 숫자를 없앨 수도 있고 늘릴 수도 있는 임의 결정을 할 수 있다.

이와 같은 새로운 냉각기술이 가능한 본 발명의 냉각장치는 각종 정수기로 직접 저장하지 않고 냉수를 마실 수 있으므로 세균걱정이 없앨 수 있으며, 활어횟집의 수족관에 최적 온도를 설정함으로서 활어의 생존기간을 늘릴 수 있다. 실외기가 없는 이동형 냉각기가 가능하도록 한다. 또한 각종 자판기에 다량의 냉수를 공급함으로 자판기의 크기와 별도의 얼음을 만드는 과정을 생략하여 크기와 유지비를 크게줄일 수 있으며, 기존의 캔에 의한 냉각이나 콜라 등에 얼음을 넣어 마시는 문화를 바꿀 수 있다, 이는 전세계적으로 엄청난 시장을 가질 수 있을 것으로 기대된 다.

나아가 공작기계, 공장(사출, 금형, 반도체)등의 쿨링 타워의 대체용으로 사용할 수 있으며, 콜라, 녹차, 매실 등의 냉자판기에도 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 즉석 생맥주 냉각, 막걸리 냉각기 등을 컴팩트(Compact)화하여 가정용으로 사용할 수 있으며, 세계적인 수출상품이 가능하다. 일본의 경우에는 가정용 활어 냉각기가 가능하다. 고급 냉장고에 냉수가 나오는 시스템으로 활용할 수 있다. 아울러 다중이 모이는 해수욕장, 군중집회, 체육활동 등에 간이 냉각수 생산 등에 활용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 다면연속 균일급속 냉각장치는 차가운 냉매가 순환되는 냉매관이 기본적으로 냉수조 내부의 전체 공간에 골고루 위치하게 됨으로서, 냉수조의 정수된 물이 냉수조 중앙의 수직방향 냉각봉 내부에 설치된 냉매관 및 냉각봉 외부의 수평방향 분리판을 따라 배설되어 냉매의 유로가 연속된 냉매관들과 전체적으로 다면접촉될 수 있어 구조적으로 짧은 시간 내에 냉수조의 물이 균일하면서 연속적으로 급속냉각될 수 있다.

특히 본 발명의 냉각장치는 냉매관이 설치된 냉각봉 내부공간으로 냉매와 별도로 물이 유입통과되면서 냉매관의 차가운 냉매와 직접 접촉통과됨에 따라 우선 냉각이 이루어지고, 계속해서 냉각된 물이 냉각봉 외부의 냉수조 내부공간의 분리판을 따라 이중으로 설치된 냉매관에 대해서도 연속적으로 접촉되면서 냉각될 수 있어, 결국 냉각봉을 포함한 냉수조의 전체공간에 대해 신속하면서 다면 연속적으 로 급속냉각이 이루어질 수 있다. 이는 소형의 콤프레서를 적용시키더라도 약 25도 이상의 물(상온수)을 7도 이하까지 신속하게 온도를 낮춰 냉수화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

기본적으로 냉매가 통과순환되는 냉매관이 냉수조의 냉각봉 내부에 설치되면서 상기 냉각봉 외부로는 물의 물의 흐름을 분산시키는 분리판이 일정간격으로 설치된 냉각장치에 있어서,

상기 냉각봉(40) 내부에는 냉매의 유로가 연속되는 수직방향의 냉매관(20a)과 와류방향의 냉매관(20b)이 일체로 설치되고, 상기 냉각봉의 와류방향 냉매관(20b)의 하단이 상기 냉각봉(40) 외부의 분리판(30)을 따라 배설된 냉매관(22a)(22b)과 일체 연결되며, 상기 분리판(30)을 따라 배설된 냉매관(22a)(22b)은 먼저 아래쪽에서 위쪽까지 동일 반경으로 배설되면서 계속해서 위쪽에서 아래쪽으로 겹치지 않게 배설되어 냉수조(10) 하부로 통과되고, 상기 냉각봉(40)의 하단에는 물이 유입되어 상기 냉각봉(40)내부로 통과될 수 있도록 입수구(12a)가 관통되면서 상기 냉각봉(40)의 상단에는 통과한 물이 상기 냉수조(10)로 출수될 수 있도록 통과구(12b)가 관통된 구성관계를 특징으로 하는 다면연속 균일급속 냉각장치.
제 1항에 있어서,

상기 냉각봉(40) 내부의 와류방향 냉매관(20b)은 일정간격의 분리판(30) 위치에서 냉각봉(40)의 반경보다 크게 상기 분리판(30) 내부로 반경이 연장된 구성관계를 특징으로 하는 다면연속 균일급속 냉각장치.
제 1항에 있어서,

상기 물이 냉수조(10)에 바로 유입되지 않고 먼저 냉각봉(40)의 입수구(12a)를 통해 유입되어 상기 냉각봉의 냉매관(20a)(20b)과 접촉되면서 냉각되고, 계속해서 냉각된 물이 상기 냉각봉(40) 상단의 통과구(12b)를 통해 냉수조로 통과되어 냉각봉(40) 외부의 분리판(30)에 배설된 냉매관(22a)(22b)과 접촉되면서 냉각되도록 구성된 것을 특징으로 하는 다면연속 균일급속 냉각장치.
제 1항에 있어서,

상기 냉매관(20a)(20b)(22a)(22b)이 접촉통과되면서 냉각반응되는 물의 흐름이 분산될 수 있도록 냉각봉(40) 내부에 일정간격으로 분산격막(32)이 설치되면서 상기 냉각봉(40) 외부의 냉매관(22a)(22b)에 일정간격으로 날개격막(34)이 설치된 것을 특징으로 하는 다면연속 균일급속 냉각장치.
제 1항에 있어서,

상기 냉각봉(40) 내부로 유입되는 물이 냉매관(20a)(20b)과 냉각반응되면서 적정온도 이하로 도달되면 감지센서에 의해 자동으로 냉각작동이 정지되고, 다시 물의 온도가 상승되면 다시 냉각작동이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 다면연속 균일급속 냉각장치.