KR100868068B1 - Apparatus for making ice from seawater or ozonewater - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해수를 결빙시켜 얼음을 제조하는 해수 및 오존수 제빙기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 원통의 관형태로 형성된 결빙관 내부에 외부로부터 유입된 해수를 저장한 후, 상기 결빙관의 외부면 전체에 극저온의 냉매액을 접촉시켜, 상기 냉매액과 접촉하는 면적을 증가시킴으로써 상기 해수가 급속 결빙된다.The present invention relates to a seawater and ozone water ice maker for producing ice by freezing seawater, and more particularly, after storing the seawater introduced from the outside into a freezing tube formed in a cylindrical tube shape, the entire outer surface of the freezing tube The seawater rapidly freezes by bringing the cryogenic coolant into contact with each other to increase the area in contact with the coolant.
또한, 압축기의 토출측으로부터 공급되는 고온, 고압의 냉매를 이용하여 상기 결빙된 얼음의 표면을 녹게 함으로써, 얼음이 자중(自重)에 의해 하강하여 하부에 설치된 커터에 의해 비교적 일정한 크기로 자동 절단되도록 구비되는 해수 내지 오존수 제빙기에 관한 것이다.In addition, by melting the surface of the frozen ice using a high-temperature, high-pressure refrigerant supplied from the discharge side of the compressor, the ice is lowered by its own weight to automatically cut to a relatively constant size by a cutter installed in the lower portion It relates to a seawater to ozone water ice maker.
일반적으로 해산물의 신선도를 유지시키기 위한 보관방법에는, 냉장고를 이용한 냉장 보관방법과 얼음을 이용한 빙장 보관방법으로 크게 구분할 수 있다.In general, the storage method for maintaining the freshness of seafood can be largely divided into a refrigerated storage method using a refrigerator and an ice storage method using ice.
여기서, 냉장고를 이용한 냉장 보관방법의 경우에는, 냉장고 가동 중 예상치 못한 정전이 발생하게 되면 보관 중인 해산물이 쉽게 부패하게 되며, 냉장 보관을 위한 과도한 전력이 요구될 뿐만 아니라, 냉동기의 제습효과로 인하여 냉장 보관하 는 해산물의 수분이 감소되어 건조되는 현상이 발생한다.Here, in the case of the refrigerator storage method using the refrigerator, when an unexpected power failure occurs during the operation of the refrigerator, the seafood in storage is easily decayed, excessive power is required for refrigeration storage, and refrigerated due to the dehumidifying effect of the freezer. Moisture in the stored seafood is reduced and drying occurs.
또한, 상기 해산물을 타지역으로 이동시키고자 할 경우에는 별도의 냉장장치가 구비된 차량을 이용해야 하므로 과도한 유지비용이 소요되는 문제점이 있다.In addition, if you want to move the seafood to another area, there is a problem that excessive maintenance costs are required because a vehicle equipped with a separate refrigeration device is to be used.
반면, 얼음을 이용한 빙장 보관방법은 나무상자 또는 스티로폼 상자 내부에 해산물과 얼음을 함께 채워서 보관하는 방법이 주로 사용되고 있다.On the other hand, the ice storage method using the ice is mainly used to store the seafood and ice filled in a wooden box or styrofoam box.
그러나, 나무상자를 이용하는 경우 외부의 온도가 높은 하절기에는, 해산물의 냉장 보관과정에서 나무상자에 채워진 얼음이 외부와의 접촉으로 인하여 쉽게 녹게 되어 냉장효율이 떨어지는 단점이 있다.However, in the case of using a wooden box in the summer, the outside temperature is high, the ice filled in the wooden box during the cold storage process of seafood is easily melted due to contact with the outside has a disadvantage of low refrigeration efficiency.
또한, 스티로폼 상자를 이용하는 경우에는 외부와의 접촉이 비교적 차단된 상태이므로 얼음이 빠르게 녹는 현상이 최대한 지연되며, 얼음이 녹으면서 스티로폼 상자 내부에 고이게 되어 해산물이 건조해지지 않도록 습기가 공급되는 장점이 있다.In addition, in the case of using a styrofoam box, since the contact with the outside is relatively blocked, the melting of ice is delayed as much as possible, and the ice is melted and accumulated in the styrofoam box, so that moisture is supplied to prevent the seafood from drying out. .
하지만, 시간이 경과함에 따라 얼음이 조금씩 녹게 되며, 녹은 얼음물이 상자 내부에 다량으로 고이게 되면, 상기 고인 물에 의한 삼투압 현상으로 인해 해산물의 염도가 서서히 낮아지게 되어, 해산물의 신선도가 저해되며 부패를 촉진하는 요인으로 작용하는 문제점이 발생한다.However, as time goes by, the ice melts little by little, and when the dissolved ice water accumulates in a large amount inside the box, the salinity of the seafood is gradually lowered due to the osmotic pressure caused by the stagnant water, and the freshness of the seafood is inhibited and the corruption is reduced. There is a problem that acts as a facilitating factor.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 스티로폼 상자에 채워 넣는 얼음을 일반수(담수)가 아닌 해수(염수)를 결빙시킨 얼음을 이용함으로써, 해산물을 보관하는 과정에서 상기 해수 얼음이 외부온도에 의해 녹게 되더라도 녹은 물에는 염분이 포함되어 있어 상기 삼투압현상에 의해 해산물이 부패되는 현상을 지연시킴으로써, 해산물의 신선도를 최대한 유지하는 데 그 목적이 있다.The present invention was created in order to solve the above-mentioned problems, by using the ice frozen in seawater (salt) instead of ordinary water (fresh water) to fill the styrofoam box, the seawater ice in the process of storing seafood Even though it is melted by the external temperature, the molten water contains salt, thereby delaying the rot of the seafood due to the osmotic phenomenon, thereby maintaining the freshness of the seafood as much as possible.
압축기, 응축기, 열교환기, 수액기, 액분리기 및 팽창밸브를 포함하여 구비된 냉매공급부로부터 공급되는 냉매를 이용하여 얼음을 제조하는 해수 내지 오존수 제빙기에 있어서, 상기 냉매공급부와 연결된 냉매유입구를 통해 냉매가 내부로 유입되어 저장되는 동결조와, 상기 동결조의 내부에 위치하며 원통의 관형태로 형성되어 내부에 형성된 통공에는 외부로부터 해수 내지 오존수가 유입되어 저장되는 적어도 하나 이상의 결빙관을 포함하는 제빙유닛과; 상기 제빙유닛의 일측에 연결되며, 제빙유닛으로부터 유출되는 냉매가스의 온도 또는 압력을 감지하는 냉매가스 감지부; 및 제빙유닛의 하부에 위치하고, 커터를 이용하여 결빙관 내에서 결빙된 원통형의 얼음을 일정 간격으로 절단하며, 커터의 일측면을 이용하여 상기 동결조의 하부를 선택적으로 밀폐시키는 하부덮개부를 포함한다.In a seawater to ozone water ice maker that manufactures ice using a coolant supplied from a coolant supply unit including a compressor, a condenser, a heat exchanger, a receiver, a liquid separator, and an expansion valve, a coolant through a coolant inlet connected to the coolant supply unit. And an ice making unit including a freezing tank in which the freezing tank is introduced and stored therein, and a through-hole formed inside the freezing tank in the form of a cylindrical tube and having at least one freezing pipe in which seawater or ozone water is introduced and stored from the outside. ; A refrigerant gas detection unit connected to one side of the ice making unit and detecting a temperature or pressure of the refrigerant gas flowing out of the ice making unit; And a lower cover part positioned below the ice making unit and cutting the cylindrical ice frozen in the freezing pipe at a predetermined interval using a cutter, and selectively sealing the lower part of the freezing tank by using one side of the cutter.
또한, 상기 냉매공급부는 압축기로부터 공급되는 상온의 냉매가스가 상기 제 빙유닛의 동결조 내부로 유입 또는 유출되도록 냉매유입량을 조절하는 고온 냉매가스 제어밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The refrigerant supply unit may further include a high temperature refrigerant gas control valve for controlling a refrigerant inflow amount so that the refrigerant gas at room temperature supplied from the compressor flows into or out of the freezing tank of the ice making unit.
게다가, 상기 제빙유닛은 결빙관의 하부로 유입된 해수 내지 오존수에 의해, 결빙관 내부에서 상부로 상승된 내부공기를 외부로 배출시키는 공기배출구를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the ice making unit preferably further comprises an air outlet for discharging the internal air raised from the inside of the freezing tube to the outside by the seawater or ozone water introduced into the bottom of the freezing tube.
더욱이, 상기 하부덮개부는 커터가 결빙관과 수직방향으로 설치되며, 커터와 연결되어 커터가 수평방향의 왕복작동이 가능하도록 동력을 제공하는 커터모터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the lower cover portion is further characterized in that the cutter is installed in the vertical direction with the freezing tube, the cutter motor is connected to the cutter to provide power to enable the cutter to reciprocate in the horizontal direction.
아울러, 상기 냉매공급부의 팽창밸브는 감온부에서 감지된 냉매가스의 온도 또는 압력에 기초하여 얼음의 내부에 소정의 통공이 형성된 상태로 결빙되도록, 동결조의 내부에 저장되는 냉매의 유입량을 제어하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다. In addition, the expansion valve of the refrigerant supply unit controls the inflow of the refrigerant stored in the freezing tank to freeze in a state in which a predetermined through-hole is formed in the ice based on the temperature or pressure of the refrigerant gas detected in the temperature reduction unit. It is preferable to characterize.
게다가, 상기 냉매공급부, 제빙유닛, 결빙제어부 및 하부덮개부는 선박의 일측에 설치될 수 있다.In addition, the refrigerant supply unit, the ice making unit, the ice control unit and the lower cover portion may be installed on one side of the vessel.
본 발명의 해수 제빙기에 의하면,According to the seawater ice machine of the present invention,
첫째, 해수를 이용하여 제빙하기 때문에 얼음이 외부온도에 의해 녹게 되더라도 녹은 물에는 염분이 포함되어 있어서, 삼투압 현상에 의한 해산물의 염분 유출이 방지되므로, 해산물의 신선도가 최대한 유지된다.First, since ice is melted using sea water, even though ice is melted by an external temperature, the molten water contains salinity, thereby preventing salt leakage of the seafood by osmotic pressure, thereby maintaining the freshness of the seafood.
둘째, 극저온의 냉매액이 유입되어 결빙관의 외부면 전체에 걸쳐 열교환이 이루어지게 되므로, 냉각을 위한 접촉면적이 증가되어 급속결빙이 가능한 장점이 있다.Second, since the cryogenic refrigerant liquid is introduced and heat exchange is performed over the entire outer surface of the freezing tube, the contact area for cooling is increased, and thus there is an advantage that rapid freezing is possible.
셋째, 종래의 제빙장치에 비하여 보다 신속한 제빙이 가능하여 짧은 시간 내에 많은 양의 얼음을 획득할 수 있다.Third, faster ice making is possible than conventional ice making machines, and a large amount of ice can be obtained within a short time.
넷째, 결빙된 얼음은 자중에 의해 하부로 하강하며, 커터에 의해 일정 길이 또는 원하는 길이로 자동절단되므로 사용자의 편의가 극대화된다.Fourth, the frozen ice is lowered by its own weight, and is automatically cut to a predetermined length or a desired length by the cutter, thereby maximizing user convenience.
다섯째, 선박의 일측에 설치되어도 정상적인 제빙이 가능하기 때문에, 출항 시 선박에 별도의 얼음을 적재할 필요없이, 어획한 후 바다에서 직접 해수를 취수하여 실시간 해수얼음을 제조하여 사용할 수 있으며, 특히, 원양어선의 경우 이동시 적재되는 얼음의 무게를 줄임으로써, 운송비 절감의 효과를 갖는다.Fifth, since normal ice making is possible even when installed on one side of the ship, it is possible to manufacture and use seawater ice in real time by taking seawater directly from the sea after catching it, without having to load extra ice on the ship. In the case of ocean fishing boats, by reducing the weight of ice loaded during movement, it has the effect of reducing transportation costs.
여섯째, 결빙관 내에서 해수를 완전 동결시키지 않도록 제어하기 때문에, 상기 결빙관이 동파될 우려가 없는 장점이 있다.Sixth, since the control does not completely freeze the seawater in the freezing pipe, there is an advantage that the freezing pipe does not have to be frozen.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제빙유닛과 냉매공급부가 결합된 구조를 나타낸 구조도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제빙유닛과 하부덮개부가 결합된 구조를 나타낸 구조도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제빙유닛의 구조를 나타낸 일부 절개사시도이다.1 is a structural diagram showing a structure in which an ice making unit and a refrigerant supply unit are coupled according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a structural diagram showing a structure in which an ice making unit and a lower cover part are coupled according to an embodiment of the present invention. Is a partial cutaway perspective view showing the structure of the ice making unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 해수 내지 오존수 제빙기(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 냉매공급부(110)와 제빙유닛(150)과 냉매가스 감지부(130) 및 하부덮개부(140)를 포함하여 구비된다.Sea water to ozone
여기서, 먼저 상기 냉매공급부(110)의 구조 및 작동원리에 대해 설명한다.Here, the structure and operating principle of the
도 1을 참조하면, 상기 냉매공급부(110)는 압축기(111), 응축기(112), 열교환기(113), 수액기(114), 액분리기(115) 및 팽창밸브(120)를 포함하여 구비된다.Referring to FIG. 1, the
이와 같은 냉매공급부(110)에 있어서, 상기 압축기(111)를 통해 압축된 고온 고압의 냉매가스는 토출관을 통해 유분리기(116)로 유동되고, 상기 유분리기(116)에서 냉매가스에 포함된 냉동유는 상기 냉매가스와 분리되어 응축기(112) 내부로 유입되지 않도록 다시 압축기(111)로 보내어 지며, 냉동유와 분리된 냉매가스는 응축기(112)로 유동된다.In the
상기 응축기(112)에서 냉매가스는 공기에 의한 공냉식 또는 물에 의한 수냉식을 통해 열교환되어 냉매액으로 액화된다.In the
그리고, 상기 액화된 냉매액은 토출관을 통해 열교환기(113)로 유동되어, 열교환기(113)에서 압축기(111)로 유동되는 저온의 냉매가스와 열교환되어 온도가 저하된다.In addition, the liquefied refrigerant liquid flows to the
이어서, 열교환기(113)의 냉매액은 토출관을 통해 유동되어 수액기(114)에 저장되며, 상기 저장된 냉매액 중 제빙유닛(150)에서 소요되는 만큼의 냉매액은 액분리기(115)로 유동되어, 상기 액분리기(115)에서 재차 열교환되어 더 낮은 온도의 냉매액으로 팽창밸브(120)에 공급된다.Subsequently, the refrigerant liquid of the
여기서, 상기 액분리기(115)는 압축기(111)로 흡입되는 냉매가스에서 냉매액을 분리하여, 상기 압축기(111)에 냉매액이 유입되어 액압축이 되는 것을 방지하는 기능을 한다.Here, the
상기 액분리기(115)를 통과한 냉매액은 냉매유입구A(117a)를 통해 제빙유닛(150)의 하부로 유입되고, 유입된 냉매액은 필터 드라이어(122)를 거치면서 냉매액에 함유된 이물질이 제거되며, 냉매 액전자변(121)을 거쳐 팽창밸브(120)로 유입된다.The refrigerant liquid that has passed through the
이때, 상기 팽창밸브(120)는 냉매액을 동결조(151)의 내부에 공급하여 냉매액의 증발에 의한 열흡수 작용이 용이하도록 압력과 온도를 강하시키며, 동시에 냉동부하의 변동에 대응하여 적정한 냉매유량을 조절 및 공급하는 기능을 담당한다.At this time, the
따라서, 상기 팽창밸브(120)를 통과한 냉매액은 극 저온, 저압의 상태로 냉매유입구B(117b)를 통해 상기 제빙유닛(150)의 동결조(151) 내부로 공급된다.Therefore, the refrigerant liquid having passed through the
여기서, 상기 냉매유입구A(117a)와 냉매유입구B(117b) 사이의 동결조(151) 내부에는, 상기 액분리기(115)에서 유입되는 냉매액과 팽창밸브(120)에서 유입되는 냉매액이 분리되어 저장되도록 분리판(158)이 구비된다.Here, in the
상기 분리판(158)은 팽창밸브(120)를 통해 유입된 극 저온의 냉매액에 의해 상기 동결조(151)의 하부가 동결되는 것을 방지하는 기능을 한다. The
한편, 상기 동결조(151)로 유입된 냉매액은, 동결조(151) 내부에 위치한 결빙관(152)에 저장된 해수와 열교환되어 증발되고, 증발된 냉매가스는 제빙유닛(150)의 상부에 형성된 냉매가스 유출구(132)를 통해 유출되어 액분리기(115)와 열교환기(113)를 거쳐 압축기(111)로 유동된다.Meanwhile, the refrigerant liquid introduced into the
여기서, 상기 제빙유닛(150)의 냉매가스 유출구(132)의 일측에는 동결조(151)로부터 유출되는 냉매가스의 온도 또는 압력을 감지 및 측정하는 냉매가스 감지부(130)가 연결된다.Here, one side of the
상기 냉매가스 감지부(130)는 동결조(151) 내부에서 해수가 결빙될 때 하강되는 동결조(151) 내부의 온도 또는 압력을 감지하여 별도의 제어부(미도시)에 상기 온도 또는 압력의 측정값을 전달한다.The refrigerant
상기 제어부(미도시)는 상기 온도 또는 압력의 측정값을 기초로 하여, 후술되는 기준설정값에 상기 측정값이 도달하게 되면, 해수가 더 이상 결빙되지 못하도록 고온 냉매가스 제어밸브(118)를 제어하여 압축기(111)로부터 유출되는 고온, 고압의 냉매가스를 동결조(151) 내부로 유입되도록 하여 동결조(151) 내부에 저장된 냉매액의 온도가 상승되도록 한다.The controller (not shown) controls the high temperature refrigerant
기타 상기 제어부(미도시)에 대한 추가적인 설명은 후에 부연하기로 한다.Additional description of the control unit (not shown) will be described later.
한편, 상기 냉매가스 감지부(130)의 일측부에는 내부에 소정의 가스가 충전되어 있는 감온부(123)가 구비되며, 상기 감온부(123)는 냉매가스 유출구(132)를 통해 동결조(151)로부터 유출되는 냉매가스의 온도를 감지하며, 상기 냉매가스의 온도 변화에 따라 상기 소정의 가스는 팽창 및 수축되도록 구비된다.On the other hand, one side of the refrigerant
또한, 감온부(123)의 일측부와 팽창밸브(120)의 일측부는 모세관(124)으로 연결되며, 상기 모세관(124)은 중앙에 통공이 형성된 가는 동관으로, 상기 감온부(123)의 내부에 충전된 가스가 팽창밸브(120)에 전달되도록 하는 통로의 역할을 한다.In addition, one side of the
보다 구체적으로 설명하면, 고온의 냉매가스가 유입되거나 해수와 냉매액의 열교환으로 인해 상기 동결조(151)의 냉매액의 온도가 상승하게 되면, 감온부(123)에서 감지되는 냉매가스의 온도가 상승하게 되며, 상기 상승한 온도에 의해 감온부(123)의 내부에 충전된 가스가 팽창하게 된다.More specifically, when the temperature of the refrigerant liquid of the freezing
따라서, 상기 팽창된 가스는 모세관(123)을 따라 팽창밸브(120)로 전달되며, 팽창밸브(120)는 상기 팽창된 가스에 의해 닫히게 되어 냉매액의 유입이 차단되는 것이다.Therefore, the expanded gas is delivered to the
반면, 상기 고온 냉매가스의 유입이 완료되어 동결조(151)의 냉매액의 온도가 다시 하강하게 되면, 감온부(123)에서 감지되는 냉매가스의 온도가 하강하게 되며, 상기 하강한 온도에 의해 감온부(123)와 모세관(123) 및 팽창밸브(120)의 내부의 팽창된 가스는 수축하게 되어, 닫혀진 팽창밸브(120)가 개방되며 냉매액이 다시 유입된다.On the other hand, when the inflow of the high temperature refrigerant gas is completed and the temperature of the refrigerant liquid of the freezing
상기와 같은 팽창밸브(120)와 감온부(123) 및 모세관(124)의 결합 및 작동으로 인해, 팽창밸브(120)는 상기 동결조(151)의 내부 온도의 변화에 따라 냉매액의 유입량이 조절되도록 구비되는 것이다.Due to the combination and operation of the
한편, 상기 압축기(111)로부터 유출되어 유분리기(116)를 거쳐 유동되는 고온의 냉매가스는 응축기(112)로 유동되는 냉매공급라인이 아닌, 별도로 구비된 토출관을 통해 유동되어 고온 냉매가스 제어밸브(118)의 조절에 따라 냉매유입구B(117b)를 통해 상기 제빙유닛(150)의 동결조(151) 내부로 유입될 수 있도록 구비된다.Meanwhile, the hot refrigerant gas flowing out of the
여기서, 상기 고온 냉매가스 제어밸브(118)는 상기 제어부(미도시)에 의해 제어되어, 동결조(151) 내부에서 극저온의 냉매에 의해 얼음이 결빙되는 제빙시기에는 닫힌 상태가 되어 상기 고온의 냉매가스의 흐름을 차단하며, 결빙된 얼음이 결빙관(152) 내부에서 이탈되는 탈빙시기에는 개방된 상태가 되어 압축기(111)에서 유동되는 고온의 냉매가스가 유입되어 하여 결빙관(152)의 내면과 접하는 얼음의 표면을 녹이도록 제어되는 것이 바람직하다.Here, the high temperature refrigerant
다음으로는, 상기 제빙유닛(150)과 하부덮개부(140)가 결합된 구조에 대해 설명한다.Next, a structure in which the
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 제빙유닛(150)은 냉매공급부(110)와 연결된 냉매유입구B(117b)를 통해 냉매가 내부로 유입되어 저장되는 동결조(151)와, 상기 동결조(151)의 내부에 위치하며 원통의 관형태로 형성되며 내부에 형성된 통공 에는 외부로부터 해수가 유입되어 저장되는 적어도 하나 이상의 결빙관(152)을 포함하여 구비된다.1 to 3, the
여기서, 도 2에서는 결빙관(152)의 구조를 명료하게 표현하기 위하여 결빙관(152)을 2개만을 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며 상기 결빙관(152)의 수량과 수직 높이 및 내부 직경은 제조되는 얼음의 규격과 상기 동결조(151)의 내부로 유입되는 냉매액의 유입량과 온도 및 압력을 고려하여 정해지는 것이 바람직하다.Here, in FIG. 2, only two freezing
또한, 상기 결빙관(152) 하부의 일측에는 외부의 해수원으로부터 해수가 유입되는 해수유입구(155)가 구비되며, 상기 해수원과 해수유입구(155)의 사이에는 상기 해수의 공급을 제어하는 해수 액전자변(154)이 구비된다.In addition, one side of the lower portion of the freezing
게다가, 상기 결빙관(152) 하부의 타측에는 결빙관(152)과 함께 해수가 공급되어 유입된 해수량을 감지하는 수위감지부(153)가 구비된다.In addition, the other side of the lower portion of the freezing
상기 수위감지부(153)에서 미리 설정된 해수의 유입량이 공급되었음을 감지하게 되면, 상기 수위감지부(153)는 해수 액전자변(154)으로 만수신호를 발신하며, 해수 액전자변(154)은 상기 신호를 기초로 하여 해수의 공급을 차단한다.When the water
상기 해수유입구(155)를 통해 상기 결빙관(152)의 하부로 해수가 유입되면 상기 결빙관(152)의 하부에서 상부로 해수가 차오르면서, 결빙관(152) 내부에 있던 내부공기가 해수에 의해 밀려 상승되며, 상부로 상승된 내부공기는 상기 제빙유닛(150)의 상단부에 형성된 공기배출구(156)를 통해 외부로 배출된다.When seawater flows into the lower portion of the freezing
따라서, 상기 결빙관(152)의 내부에 충만된 해수에는 내부공기가 잔존하지 않게 되며, 결빙 시 기포에 의한 진공공간이 형성되지 않기 때문에 결빙관(152) 내 에서 결빙된 해수 얼음의 토출이 원활해진다.Therefore, the internal air does not remain in the seawater filled in the freezing
한편, 상기 제빙유닛(150)의 하부에는 커터(141), 커터모터(142) 및 물탱크(145)를 포함하는 하부덮개부(140)가 구비된다.On the other hand, a
도 4는 상기 커터(141)과 커터모터(142)가 결합된 구조를 나타낸 분리 사시도이다.4 is an exploded perspective view illustrating a structure in which the
도 4를 참조하면, 상기 커터(141)는 링크(143)와 베어링(144)을 통해 커터모터(142)와 결합되는데, 상기 커터모터(142)의 회전축(146)은 링크(143)의 일단부에 형성된 삽입공(147b)에 관통삽입되어 결합된다.Referring to FIG. 4, the
또한, 상기 링크(143)의 타단부의 일측면에 형성된 삽입축(147a)은 베어링(144)의 중앙부에 형성된 통공에 삽입되어 회동가능하도록 결합되며, 상기 베어링(144)은 상기 커터(141)의 일측부에 형성된 안내홈부(148)에 삽입되어 상기 안내홈부(148) 내에서 왕복이동이 가능하도록 결합된다.In addition, the
따라서, 상기 커터모터(142)의 회전력에 의해 커터모터(142)의 회전축(146)에 결합된 링크(143)가 상기 삽입공(147b)을 중심으로 하여 회전축(146)과 함께 회전하며, 상기 링크(143)의 회전력에 의해 베어링(144)은 상기 안내홈부(148) 내에서 왕복 이동하며 상기 삽입공(147b)을 중심으로 회전운동을 하게 됨으로써, 상기 커터(141)는 상기 결빙관(152)과 수직을 이루는 수평방향으로 왕복운동을 하게 되는 것이다.Therefore, the
여기서, 상기 커터(141)는 판형부재로, 일측면에 절단면이 형성되어 상기 절단면에 의해 결빙관(152)에서 수직으로 하강하는 얼음이 절단되도록 구비되나, 이 에 한정되지 않으며 별도의 절단면의 형성됨이 없이 커터(141)의 일측단부에 의해서도 얼음이 절단될 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.Here, the
한편, 상기 해수유입구(155)로 해수가 유입되면 제빙유닛(150)의 하단이 밀폐되도록, 커터(141)의 상부면은 상기 제빙유닛(150)의 하단부에 구비된 환형상의 밀폐패킹(157)과 밀착되도록 고정되어 결빙관(152)의 하부에 소정의 밀폐공간(149)을 형성한다.Meanwhile, the upper surface of the
따라서, 상기 해수유입구(155)로 유입된 해수는 누수됨이 없이 결빙관(152)과 수위감지부(153)의 내부로 상승하며 채워지게 된다.Therefore, the seawater flowing into the
다음으로는, 본 발명의 해수 내지 오존수 제빙기(100)에서 얼음이 제조되는 작동원리에 대해 설명한다.Next, the operating principle of manufacturing ice in the seawater to ozone
도 1과 도 2를 참조하면, 먼저 해수 액전자변(154)의 제어에 따라 외부의 해수원으로부터 해수가 공급되어 해수유입구(155)를 통해 제빙유닛(150)의 밀폐공간(149)과 결빙관(152)의 하부로 유입된다.Referring to FIGS. 1 and 2, first, seawater is supplied from an external seawater source under control of the seawater
이때, 제빙유닛(150)의 하부는 커터(141)의 일측면과 밀폐패킹(157)에 의해 밀폐되어 유입된 해수가 누수되지 않으며, 유입된 해수는 결빙관(152)과 수위감지부(153)의 하단부에서부터 상부방향으로 채워진다.At this time, the lower part of the
여기서, 상기 결빙관(152)의 내부에 있던 내부공기는 유입되는 해수에 의해 상부로 밀려 올라가게 되며, 제빙유닛(150)의 상단부에 형성된 공기배출구(156)를 통해 외부로 배출된다.Here, the internal air inside the freezing
또한, 상기 수위감지부(153)와 결빙관(152)에 채워지는 해수의 수직높이는 동일하며, 수위감지부(153)는 미리 설정된 해수의 높이(해수의 유입량)만큼 해수가 유입되면, 상기 해수 액전자변(154)으로 만수 신호를 발신하고, 상기 신호를 기초로 하여 해수 액전자변(154)은 더 이상 해수가 유입되지 않도록 해수 공급라인을 차단한다.In addition, the vertical height of the seawater filled in the water
이와 같이, 상기 결빙관(152)의 내부에 해수가 충만하게 되면 제빙유닛(150)의 하부에 형성된 냉매유입구A(117a)를 통해 냉매액이 동결조(151)의 하부로 유입된다.As such, when seawater is filled in the freezing
상기 유입된 냉매액은 필터 드라이어(122)와 냉매 액전자변(121) 및 팽창밸브(120)를 거쳐 저온, 저압으로 온도와 압력이 강하하여 냉매유입구B(177b)를 통해 동결조(151)의 내부로 유동되며, 유입되는 냉매액의 유입량은 결빙관(152)에 채워진 해수의 높이를 고려하여 정해지는 것이 바람직하다.The refrigerant flowed in through the filter drier 122, the refrigerant
팽창밸브(120)는 동결조(151) 내의 온도의 변화에 따른 감온부(123)에 충전된 가스의 팽창 및 수축작용에 의해 팽창밸브(120)가 자동으로 열고 닫힘을 반복하면서 얼음의 결빙이 완료될 때까지 냉매의 유입량을 조절한다.
이후 결빙관(152) 내부에 충만된 해수와 동결조(151) 내부에 충만된 냉매액은 열교환으로 인해 해수는 급격히 결빙하게 되고, 상기 냉매액은 일부가 냉매가스로 증발되며, 증발된 냉매가스는 동결조(151)의 상부에 형성된 냉매가스 유출구(132)를 통해 액분리기(115)와 열교환기(113)를 거쳐 압축기(111)로 흡입된다.Thereafter, the seawater filled in the freezing
한편, 상기 결빙관(152)의 내부에 충만된 해수는 결빙관(152)의 외부면이 냉 매액과 직접 접촉되면서, 결빙관(152)의 외부면으로부터 중앙 방향으로 결빙이 시작되어, 일정시간이 경과한 결빙초기에는 결빙관(152)의 내부면에 가까운 해수는 결빙되며 결빙관(152)의 중앙부에 위치한 해수는 미결빙된 해수(액체) 상태로 있게 된다.On the other hand, the sea water filled in the inside of the freezing
이후 다시 일정시간이 경과하게 되면, 상기 중앙부에 위치한 해수까지 결빙하게 되어 상기 결빙관(152)의 내부에 충만된 해수는 완전 결빙된다.After a certain time has elapsed again, the seawater located in the central portion is frozen, and the seawater filled in the freezing
그러나, 상기 동결조(151)의 내부로 유입된 냉매액에 의해 결빙관(152)에 채워진 해수가 완전 결빙하게 되면, 결빙된 얼음의 부피 증가로 인하여 상기 결빙관(152)이 동파되어 훼손될 우려가 있다.However, when the seawater filled in the freezing
따라서, 본 발명의 해수 내지 오존수 제빙기(100)에서는 상기와 같은 결빙관(152)의 동파를 방지하기 위해, 상기 결빙관(152) 내부의 해수가 결빙되기 시작하여 완전 결빙되기까지의 중간 단계인, 해수의 외주연부는 결빙(얼음)되며 중앙부는 미결빙(해수)된 상태 즉, 중앙에 통공이 형성된 원통형의 얼음상태로 결빙되도록 해수를 냉각시킨다.Therefore, in the seawater to ozone
이로 인해, 결빙관(152)의 내부에서 해수는 결빙되면서, 상기 결빙관(152)의 내부면에 의해 결빙관(152) 중앙부의 미결빙된 해수 방향으로 부피가 팽창하게 되며, 이로 인해 상기 결빙관(152)은 동파되지 않는 것이다.As a result, while the seawater freezes inside the freezing
한편, 상술한 바와 같이 중앙에 통공이 형성된 원통형의 얼음을 결빙시키기 위해서는, 동결조(151) 내에서 증발되어 유출되는 냉매가스의 압력 및 온도를 측정하여, 측정된 압력 및 온도값을 기초로 하여 얼음의 결빙된 정도를 판단할 수 있 다.On the other hand, in order to freeze the cylindrical ice with a through-hole formed in the center as described above, by measuring the pressure and temperature of the refrigerant gas evaporated and outflowed in the freezing
이는, 냉매액이 팽창밸브(120)에 의해 조절되어 동결조(151) 내부로 유입되면서 결빙관(152) 내부의 해수와 열교환되기 시작하는데, 상기 열교환되는 초기에는 물이 갖는 잠열(潛熱)이 전부 방출되어 결빙이 시작되기 전까지는 동결조(151) 내부의 압력 및 온도는 급격하게 저하되지만, 이후 결빙이 시작되면 상기 열교환하는 열의 양이 월등히 줄어들게 되어 상기 압력 및 온도는 서서히 저하하게 된다.This is because the coolant liquid is controlled by the
따라서, 상기와 같이 해수가 결빙되기 시작하면서 서서히 저하되는 동결조(151) 내부의 압력 및 온도를 측정하여, 해수의 결빙된 정도를 확인할 수 있으며, 사용자가 원하는 해수의 결빙된 정도(얼음의 내부 통공의 크기) 역시, 반복적인 상기 압력 및 온도 측정을 통하여 경험적으로 판단할 수 있다.Thus, by measuring the pressure and temperature inside the freezing
결국, 동결조(151) 내에서 해수가 통공이 형성된 얼음상태로 결빙되었을 때의 상기 냉매가스 유출구(132)에서 유출되는 냉매가스의 압력값 또는 온도값을 기준설정값으로 하여, 이후 동결조(151) 내에 다시 해수를 결빙시킬 때에는 상기 냉매가스 유출구(132)의 냉매가스의 압력 또는 온도가 상기 기준설정값에 도달하게 될 때까지 해수를 결빙하게 되면, 결빙된 얼음의 상태는 중앙에 통공이 형성된 상태로 결빙되는 것이다.As a result, a pressure value or a temperature value of the refrigerant gas flowing out of the
한편, 상술한 바와 같이, 상기 냉매가스 감지부(130)에서 감지된 냉매가스의 압력 또는 온도값이 미리 설정한 상기 기준설정값에 도달하게 되면, 상기 제어부(미도시)는 고온 냉매가스 제어밸브(118)를 제어하여 압축기(111)에서 공급되는 고온의 냉매가스가 동결조(151) 내부로 유입되도록 개방한다.On the other hand, as described above, when the pressure or temperature value of the refrigerant gas detected by the refrigerant
동시에, 상기 제어부(미도시)는 커터모터(142)를 제어하여, 제빙유닛(150)의 하부를 밀폐시키는 커터(141)를 일측방향으로 이동시켜서 제빙유닛(150)의 하부를 개방하도록 하며, 커터(141)가 수평방향으로 왕복 작동하도록 동력원을 제공하도록 한다.At the same time, the controller (not shown) controls the
따라서, 상기 고온의 냉매가스의 유입에 의해 동결조(151) 내부의 냉매액 온도는 상승하게 되고, 상승된 온도에 의해 상기 결빙관(152)의 내부면과 얼음의 외부면 사이가 표면적으로 해빙하게 되며, 상기 얼음은 결빙에 의한 마찰력이 사라지게 되어 자중에 의해 하강하게 된다.Therefore, the temperature of the refrigerant liquid inside the freezing
이때, 상기 감온부(123)는 고온의 냉매가스의 유입에 의해 상승된 동결조(151) 내부 온도에 의해 감온부(123) 내부의 가스가 팽창하게 되고, 팽창된 가스는 미세관(124)을 통해 팽창밸브(120)로 전달되어 팽창밸브(120)가 닫히게 되므로 냉매유입이 차단된다.At this time, the
또한, 상기 얼음은 상기 커터(141)와 수직방향으로 하강하며, 커터(141)에 의해 비교적 일정한 간격으로 절단되어 제빙유닛(150)의 하부에 위치하는 별도의 얼음저장부(미도시)에 적상된다. In addition, the ice is lowered in a vertical direction with the
여기서, 상기 커터(141)가 일측방향으로 이동하여 제빙유닛(150)의 하부가 노출되면, 소정의 밀폐공간(149)에 저장된 해수는 하부로 하강하여 물탱크(145)로 유입되도록 하여, 상기 얼음저장부(미도시)로 상기 해수가 유입되어 얼음이 해빙되지 않도록 구비되는 것이 바람직하다.Here, when the
그리고, 상기와 같이 얼음이 하강하여 결빙관(152)의 내부가 비워지게 되면, 제어부(미도시)는 고온 냉매가스 제어밸브(118)을 제어하여 고온 냉매가스의 유입을 차단하며, 상기 커터(141)는 왕복운동을 멈추고 다시 제빙유닛(150)의 하부를 밀폐하게 되며, 해수가 공급되는 초기 단계와 같이 해수 액전자변(154)의 제어에 따라 해수원으로부터 해수가 유입되는 것이다.When the ice is lowered and the inside of the freezing
한편, 본 발명의 해수 내지 오존수 제빙기(100)는 육상뿐만이 아니라 해상을 이동하는 선박의 일측에도 설치 및 운용이 가능하도록 구비되는 것이 바람직하다.On the other hand, the seawater to ozone
따라서, 얼음으로 결빙할 해수는 별도로 선박에 적재할 필요없이, 상기 해수유입구(155)와 연결된 해수 취수관을 해수(바다)에 직접 연결하여, 얼음이 필요할 경우에 해수 액전자변(154)의 제어에 따라 해수를 유입하여 제빙함으로써 실시간 얼음을 확보할 수 있다.Therefore, the seawater to be frozen with ice is connected directly to the seawater intake pipe connected to the
게다가, 본 발명의 결빙관(152)의 내부 직경은 비교적 좁게 형성되었을 뿐 만 아니라, 내부에 해수가 충만하도록 채워지므로 파도에 의해 선박이 좌우로 기울어지더라도 정상적인 제빙이 가능하다. In addition, the inner diameter of the freezing
또한, 본 발명의 명세서의 실시예에서는 해수 내지 오존수 제빙기에 사용되는 제빙수는 해수에 한정하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며 오존수 또는 일반적인 담수(민물)를 이용한 제빙이 가능한 것은 물론이다. In addition, in the embodiments of the present disclosure, the ice making water used for the seawater to the ozone ice maker is described as being limited to the seawater, but is not limited thereto, and it is of course possible to make ice using ozone water or general fresh water (fresh water).
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제빙유닛과 냉매공급부가 결합된 구조를 나타낸 구조도,1 is a structural diagram showing a structure in which an ice making unit and a refrigerant supply unit are combined according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제빙유닛과 하부덮개부가 결합된 구조를 나타낸 구조도,2 is a structural diagram showing a structure in which an ice making unit and a lower cover part are coupled according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제빙유닛의 구조를 나타낸 일부 절개사시도, Figure 3 is a partial cutaway perspective view showing the structure of the ice making unit according to an embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 커터과 커터모터의 결합된 구조를 나타낸 분리사시도이다.Figure 4 is an exploded perspective view showing a combined structure of a cutter and a cutter motor according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>
100...해수 내지 오존수 제빙기 110...냉매공급부100 ... sea water or ozone
111...압축기 112...응축기111.
113...열교환기 114...수액기113
115...액분리기 120...팽창밸브115 ...
121...냉매 액전자변 122...필터 드라이어121.Refrigerant liquid
130...냉매가스 감지부 132...냉매가스 유출구130
140...하부덮개부 141...커터140
142...커터모터 145...물탱크142
150...제빙유닛 151...동결조150 ...
152...결빙관 154...해수 액전자변152
Claims (6)
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KR1020080016312A KR100868068B1 (en) | 2008-02-22 | 2008-02-22 | Apparatus for making ice from seawater or ozonewater |
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