KR100954032B1

KR100954032B1 - 고효율 냉각기

Info

Publication number: KR100954032B1
Application number: KR1020090071516A
Authority: KR
Inventors: 이숭재
Original assignee: 이숭재
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2010-04-20

Abstract

본 발명은 냉각시스템에서 사용되는 냉각기에 관한 것이다. 특히, 좌우 한 쌍의 열교환기를 상광하협의 형태로 테이퍼지게 설치하고, 열교환기 내에서 고압으로 압축된 냉매를 냉각시키기 위해 외부공기를 흡입하되, 상기 외부공기에 미세하게 분쇄된 수분입자의 증발에 의해 외기 자체의 온도를 떨어뜨리고, 그 떨어진 온도의 외기와 열교환기와의 열교환으로 열교환기 내부의 냉매를 더욱 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 한 고효율 냉각기에 관한 것이다.

열교환기, 스크류, 송풍팬, 분무노즐유니트, 공급수관, 압축공기관

Description

고효율 냉각기{The heat exchanger of high efficiency ration}

일반적으로 냉각기(=열교환기)란 냉각시스템에서 열교환기 내부로 흐르는 고압 냉매의 온도를 떨어뜨리기 위해서 사용되는 기구이다.

그런데 종래의 이 열교환기는 그 열교환기 내부의 온도를 떨어뜨리기 위해서 외부공기를 흡입할 때, 상기 외부공기의 온도가 높다면 그 열교환의 효율이 떨어진다는 단점을 해결하지 못하였다. 따라서 종래 일반적인 열교환기를 살펴보고 그 문제점을 집어 본다.

도시된 도 1에서처럼 종래 열교환기는, 일정거리 이격 되어 나란하게 형성된 상단탱크(10) 및 하단탱크(20)가 형성되고, 상기 상단탱크(10)와 하단탱크(20)를 연결하고 전, 후열을 갖는 다수개의 튜브(30)가 있으며, 상기 튜브(30) 사이에 적층되는 복수개의 핀(40)을 포함하는 2열 열교환기(50)이다.

그런데 상기 전열과 후열에 각각 구비되는 핀(40)의 밀도가 서로 다르게 형성되어 차별화한 것이다. 즉, 상기 한 바와 같은 구성을 가지는 2열 열교환기의 냉매흐름은 상기 상단탱크(10) 내부의 제 1 격실로 유입된 냉매가 상기 상단탱크(10)와 하단탱크(20)를 연통하는 전열튜브를 통해 상기 하단탱크(20)로 이동되고 상기 하단탱크는 하나의 격실을 갖고 있으므로 후열튜브를 통해 다시 상기 상단탱크(10)의 제 2 격실로 이동되어 츨구파이프(12)를 통해 이동된다.

따라서 외부의 공기가 상기 핀으로 전달되는 탱크 내부의 냉매의 온도를 흡입하여 열교환을 달성하는 것이다. 이때, 상기 입구파이프(11)가 구비되어 물이 유입되는 전열은 공기와의 온도차이가 크게 되어 냉각수가 배출되는 후열에 비하여 방열량이 크다. 따라서 종래의 이 고안에서는 상기 핀의 밀도차를 조절하여 이 방열량을 조절하는 것이다. 전술된 상기 입구측 제 1 격실을 형성하는 튜브에 고정되는 핀의 밀도를 확대하여 그 방열면적을 확대시키고, 제 2 격실을 형성하는 튜브에 고정되는 핀의 밀도는 더 적게 형성하는 방법이다.

따라서 종래의 발명은 이러한 구성을 통해 미약하게나마, 열교환기 내부를 흐르는 냉매의 온도를 떨어뜨리는 효과는 증진되었으나 불출분하였다.

즉, 외부공기 자체의 온도가 높아서 상기 열교환기 내부의 냉매의 온도와 큰 차이가 없다면 냉매의 냉각은 효과가 없기 때문이다. 또한 그 밀도를 확대시킨 상기 제 1 격실의 튜브는 그 핀 사이 사이에 불순물이 끼어 외부 공기의 유동을 방해할 우려가 커 결국 냉각의 효과는 더욱 뒤떨어지게 되는 결과를 가져올 수도 있다.

본 발명은 냉각시스템에서 사용되는 냉각기에 관한 것으로, 좌우 한 쌍의 열교환기를 상광하협의 형태로 테이퍼지게 설치하고, 열교환기 내에서 고압으로 압축된 냉매를 냉각시키기 위해 외부공기를 흡입하되, 상기 외부공기에 미세하게 분쇄된 수분입자의 증발에 의해 외기 자체의 온도를 떨어뜨리고, 그 떨어진 온도의 외기와 열교환기와의 열교환으로 열교환기 내부의 냉매를 더욱 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 한 고효율 냉각기를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 고효율 냉각기는, 냉각기에 있어서, 단면의 형태가 상광하협의 형상으로 2개의 열교환기(11)를 테이퍼지게 세워 설치하는 열교환기프레임(10)과; 상기 열교환기프레임(10)의 상단에 고정되어 좌우 열교환기(11)를 거쳐 외기를 흡입하는 송풍팬(12); 상기 쌍의 열교환기(11)의 전면에 고정되어 작은 물 입자가 증발하여 분무노즐유니트(50);가 결합하여 외부공기를 흡입시 상기 분무노즐유니트(50)을 통해 미세의 물 입자가 증발하여 외부공기의 온도 자체를 떨어뜨리고, 그에 따라 열교환기 내부의 냉매를 효과적으로 냉각시키는 것을 포함하여 구성된다.

또한 본 발명 고효율 냉각기에 따른, 상기 분무노즐유니트(50)는, 쌍의 열교 환기(10) 전면에 고정되어, 공급수를 공급하도록 상기 열교환기(11)의 전면에서 일정한 간격으로 배열된 공급수관(20); 상기 공급수관(20)과 일렬로 체결구(21)를 통해 체결된 압축공기관(22); 상기 압축공기관(22)의 압축공기를 뿜어 상기 공급수관(20)의 공급수를 열교환기(10) 전면에 미립자로 분출시키는 분무노즐셋(30)이; 결합하여, 상기 공급수관(20)으로 공급되는 수분을 압축공기관(22)의 압축공기를 분출시킴으로 분무노즐셋(30)을 통해 미립자로 분쇄시켜, 송풍팬(12)의 흡입시 보다 효율적으로 열교환기(10) 내의 냉매를 냉각시키고 : 상기 분무노즐셋(30)은, 압축공기관(22)에서 연장되어 돌출되고 끝단에 외주면 스크류(31)가 형성된 공급관(30A)과; 상기 공급관(30A)의 끝단에서 연장하되, 일측의 외주면의 돌려 공급수 저장공간(41)을 형성시키고, 내부에는 노즐공(42)이 형성되며, 상기 저장공간(41)과 노즐공(42)을 연통하는 공급공(43)이 형성된 노즐(40)과; 상기 공급관(30A)의 외주면 스크류(31)에 내주면 스크류(61)로 체결되고, 상기 노즐(40)의 외부를 감싸는 커버관(60); 및 상기 커버관(60)의 외주면에서 노즐(40)의 저장공간(41)까지 관통하는 관통공(71)과 상기 공급수관(20)을 연결하는 주입호스(70)가; 결합하여, 상기 압축공기관(22)을 통해서 고압의 압축공기가 공급관(30A), 노즐(40)의 노즐공(42)을 통해서 분사되면, 노즐공(42)의 전면에 진공이 형성되며 상기 저장공간(41)에 비치되는 공급수가 공급공(43)을 통해 노즐공(42)으로 동시에 분출되며 열교환기의 전면에 수분입자를 분무하며 : 상기 커버관(60)의 외주면에 스크류(81)를 통해 체결되는 체결블럭(82)과; 상기 체결블럭(82)의 하단과 커버관(60)의 외주면에 끼어져 절곡되어 노즐(40)의 노즐공(42)의 전면까지 연장되는 진동자고정 편(83)과; 상기 진동자고정편(83)의 끝단에 체결되는 쐐기 형상의 진동자(80)가; 결합하여 상기 노즐공(42)을 통해 물 입자가 진동자(80)에 분사되면, 노즐공(42) 전면의 진동자(80)와 부딪치며 더욱 잘게 쪼개져 미세한 물 입자로 형성되는 것을 포함하여 구성된다.

또한 본 발명 고효율 냉각기에 따른, 상기 진동자고정편(83)에는, 일정간격을 두고 다수의 스크류체결공(85)이 형성되어 진동자(80)와 노즐공(42)의 간격을 조절할 수 있도록 하고 : 상기 노즐(40)의 끝단 외주면에는, 일정한 깊이로 형성되는 체결홈(91)과; 상기 체결홈(91)에 삽입되어 외주면 스크류(92)를 통해 커버관(60) 내주면에 형성되는 스크류(93)와 대응하여 견고히 체결되는 원형상의 링너트(90)가; 결합하여 링너트(90)를 회전시켜 상기 노즐(40)을 손쉽게 분해할 수 있도록 하며 : 상기 공급관(30A)과 노즐(40)의 면접부위와 노즐(40)의 체결홈(91) 내면과 링너트(90)의 면접부위에는 패킹(95)을 삽입하여 수밀성을 향상시킨 것을 포함하여 구성된다.

또한 본 발명 고효율 냉각기에 따른, 커버관(60)의 관통공(71)과 상기 공급수관(20)을 연결하는 주입호스(70)는 별도의 앵글유니온(75)을 통해서 상기 관통공(71)에 스크류체결되어 주입호스(70)의 회전을 허용할 수 있도록 하고 : 상기 열교환기(11)와 송풍팬(12)의 결합은, 좌우 쌍으로 형성된 열교환기(11)의 상부 상판(15)에 부드럽게 라운드지며 상승되게 체결되는 벨마우스(14)와; 상기 벨마우 스(14)를 포함하여 상부에서 일정한 간격을 두고 포개어 덮되, 상기 벨마우스(14)의 상부로 돌출되게 체결되는 모터지지대(16);가 결합하여 상기 모터지지대(16)의 중심부에 송풍팬(12)이 체결되어, 라운드진 벨마우스(14)를 지나는 방식으로 공기의 유동을 저해하지 않고, 소음을 발생시키지 않도록 설계된 것을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따라, 종래 냉각기에서 발생시킬 수 있는 온도강하 폭에 비하여 높은 폭으로 온도를 떨어뜨릴 수 있기에 그 에너지 효율이 높다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 종래 열교환기에서 발생될 수 있었던 열교환기 방열핀 사이에 먼지가 점착되어 공기의 흡입을 방해하고, 그에 따라 흡입에 부하가 높아, 높은 전력자원의 낭비를 유발할 수 있었던 단점을 미립자로 분쇄되어 외부공기와 함께 공급하는 공급수를 통해서 해결하였다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 용량의 크기에 비례하여 본 발명의 냉각기를 적절하게 조합하여 공조시스템을 설계할 수 있으며, 에너지를 효율적으로 관리하기 위해서 전자동으로 시스템화하기 용이하다는 장점이 있다.

본 발명은 냉각기에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 작용을 도시된 도 2 내지 7과 함께 상세히 살펴본다.

본 발명은 도시된 도면에서처럼, 단면의 형태가 상광하협의 형상으로 2개의 열교환기(11)를 테이퍼지게 세워 설치하는 열교환기프레임(10)이 있고, 상기 열교환기프레임(10)의 상단에 고정되어 좌우 열교환기(11)를 거쳐 외기를 흡입하는 송풍팬(12)이 있으며, 상기 쌍의 열교환기(11)의 전면에 고정되어 작은 물 입자를 분사시키는 분무노즐유니트(50)가 형성된다. 따라서 이들이 결합하여 외부공기를 흡입시 상기 분무노즐유니트(50)을 통해 미세의 물 입자가 증발하여 외부공기의 온도 자체를 떨어뜨리고, 그에 따라 열교환기 내부의 냉매를 효과적으로 냉각시키는 것이다.

일반적으로 냉동, 냉각싸이클에서 냉각기의 경우 컴프레셔를 통해 고압으로 압축되어 고온으로 상태 변화한 가스 상태의 냉매가 입사하게 된다. 그런데 이렇게 고온 고압으로 압축된 가스 상태의 냉매는 온도를 떨어뜨려야 부피의 감소(응축)과 함께 냉각의 효과를 달성하기에 적합한 액체 상태의 냉매로 변화한다. 종래 일반적인 열교환기의 경우, 고온, 고압의 상태에서 외부 공기를 통해 열교환이 이루어지면 상기 냉매는 외부공기에 비하여 약 5℃ 정도 높은 상태로 다음의 싸이클로 넘어가게 된다. 그런데 본 발명에서는 상기 방열을 위한 외부 공기 자체를 더욱 냉각시켜 고온, 고압의 냉매를 냉각시키기에 종래 냉각기에서 배출되는 냉매보다 약 5℃ 또는 그 이하의 온도를 강하시킬 수 있다는 점에서 큰 장점이 있다. 그리고 더욱 특이한 점은 본 발명의 냉각기는 상기 냉동, 냉각싸이클의 응축기는 물론 일반적인 냉각기로 활용될 수 있다는 것이다. 즉, 상기 냉각기 내부를 지나는 냉매가 압축에 따른 부피의 변화가 없는 액상의 냉매도 가능하고, 기체상의 냉매도 가능하다는 것이다. 물론 그러한 활용성에도 불구하고, 보다 효과적인 냉각의 효과를 창출한다는 점도 특징이다.

따라서 본 발명의 가장 큰 장점은 냉각의 효율이 기존의 냉각기에 비하여 월등하게 향상되었다는 점에서 주목할 만 하다.

그럼 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명은 도시된 도면에서처럼, 쌍의 열교환기(11)를 장착하되 상광하협의 형태로 기울여서 설치하게 된다. 상기 열교환기(11)는 내부에 냉매가 흐르는 냉매관이 다층 다열로 배열된 상태로 그 외주면으로 얇은 박막 형태의 핀을 체결하여 방열면적을 확대한 상태이다. 그리고 상기 열교환기(11)의 상부로는 도시된 송풍팬(12)을 체결한다. 따라서 외부 공기는 도시된 도 3의 화살표처럼 상기 좌우 쌍의 열교환기(11)를 거치며 흡입되면서 상기 열교환기(11) 내부의 냉매관을 타고 흐르는 냉매(가스나 액체 모두 사용가능)의 열을 흡수하고, 송풍팬(12)의 상부로 배출되는 것이다. 즉, 본 발명의 경우 도시된 도 2에서처럼 열교환기(11)를 수직된 상태로 좌우 양단에 세우고 그 상부에 송풍팬(12)을 체결한 상태로 제작할 수도 있 지만, 상광하협의 형태로 테이퍼지게 설치한 이유는 외부 공기의 흡입을 상하 고르게 하고 또한 배출을 용이하게 하기 위해서이다. 흡입된 외부 공기는 상하 골고루 상기 열교환기(11)를 통과하며 냉매를 냉각시키고 나서는 상부로 이동하면서 서로 충돌에 의해서 배출이 원활하게 이루어지지 않는 문제점을 해결하기 위해서 쌍의 열교환기(11) 사이의 상부 면적을 확대시킨 것이다.

또한 본 발명에서는 더욱 중요한 기술적 사항은 외부 공기의 온도만으로 냉매를 냉각시키지 않는다. 상기 외부 공기를 흡입함과 동시에 상기 쌍의 열교환기(11) 전면에 각각 고정되는 분무노즐유니트(50)를 통해서 미세한 물 입자를 분사하여 흡입되는 외부 공기의 온도 자체를 냉각시키는 것이다. 분무노즐유니트(50)에서 분사되는 미세한 물 입자는 증발되며 이때의 증발잠열을 외부공기에서 빼앗게 되므로 송풍팬(12)으로 흡입하는 외부 공기 자체를 냉각시켜 보다 차가운 상태로 열교환기(11)를 통과시키므로 내부의 냉매를 더욱 냉각시킨다. 따라서 보다 효율적인 냉각의 효과를 창출하는 것이다.

결국 본 발명은 공냉과 증발 냉각을 동시에 실시하여 종래 냉각기에서는 도저히 발생시킬 수 없는 놀라운 냉각의 효과를 달성하였다.

그런데 이러한 작용을 보다 효과적으로 하기 위해서는 상기 분사되는 물 입자의 크기는 미세할수록 좋다. 따라서 본 발명에서는 이렇게 미세한 물 입자를 분 쇄시키는 상기 분무노즐유니트(50)의 가장 바람직한 실시 형태를 상세히 설명한다.

도시된 도 2 내지 5에서처럼, 상기 분무노즐유니트(50)는, 쌍의 열교환기(10) 전면에 고정되어, 공급수를 공급하도록 상기 열교환기(11)의 전면에서 일정한 간격으로 배열된 공급수관(20)이 있고, 상기 공급수관(20)과 일렬로 체결구(21)를 통해 체결된 압축공기관(22)이 있으며, 상기 압축공기관(22)의 압축공기를 뿜어 상기 공급수관(20)의 공급수를 열교환기(10) 전면에 미립자로 분출시키는 분무노즐셋(30)이 형성된다. 따라서 이들이 결합하여, 상기 공급수관(20)으로 공급되는 수분을 압축공기관(22)의 압축공기를 분출시킴으로 분무노즐셋(30)을 통해 미립자로 분쇄시켜, 송풍팬(12)의 흡입시 보다 효율적으로 열교환기(10) 내의 냉매를 냉각시키는 것이다.

즉, 본 발명의 상기 좌우 양단의 열교환기(11)에는 전면에 2개의 관이 설치된다. 모두 체결구(21)를 통해 열교환기(11)의 전면에 체결되는데, 상기 열교환기(11)의 크기와 부피에 따라 그 설치 방식이 변동될 수 있다. 도시된 도 3과 4에는 공급수관(20)과 압축공기관(22)을 설치함에 있어서 하단으로 우선 배열하고, 일정한 간격을 두고 상부로 올라가는 방식으로 배열하고 있지만, 본 발명의 목적에 따라 다른 형태의 배열을 사용하여도 무방하다. 그리고 상기 압축공기관(22)에는 도시된 분무노즐셋(30)을 체결하여 사실상 상기 분무노즐셋(30)을 통해서 미세한 물 입자를 분사시킬 수 있도록 유도한다.

다시 말해서 본 발명의 분무노즐셋(30)은 고압으로 노즐을 통해서 분출되는 공압을 이용하여 상기 공급수관(20)의 물을 쪼개고 이를 공기입자에 실어 분출시키는 것이다. 고압으로 분출되는 압축공기가 바로 상기 공급수관(20)의 물 입자를 노즐의 외부로 분출시키는 캐리어의 역할과 함께 분쇄시키는 역할도 동시에 수행하도록 한 것이다. 첨언하면, 도시된 도 4에서는 하나의 열교환기(11)의 전면에 세로 2열의 공급수관(20)과 압축공기관(22)을 설치한 도면을 도시하고 있다. 그리고 상기 각 세로 1열의 공급수관(20)에서는 그 전면으로 돌출되게 설치되는 2개의 분무노즐셋(30)을 설치하였다. 일정한 간격을 두고 설치한 것이다. 이렇게 본 발명에서는 설치될 열교환기(11)의 크기와 부피에 따라 다수개의 분무노즐셋(30)을 설치할 수 있는데, 그 물 입자를 분사시키는 분사영역의 넓이에 따라 가장 효율적인 간격을 유지하면서 그 설치 개수를 변경시키는 것이 중요하다.

그럼 상기 분무노즐셋(30)의 보다 상세한 구성을 도시된 도 5와 함께 살펴본다.

본 발명의 분무노즐셋은 상기 압축공기관(22)에서 연장되어 돌출되고 끝단에 외주면 스크류(31)가 형성된 공급관(30A)이 있고, 상기 공급관(30A)의 끝단에서 연장하되, 일측의 외주면의 돌려 공급수 저장공간(41)을 형성시키고, 내부에는 노즐공(42)이 형성되며, 상기 저장공간(41)과 노즐공(42)을 연통하는 공급공(43)이 형성된 노즐(40)이 있으며, 상기 공급관(30A)의 외주면 스크류(31)에 내주면 스크류(61)로 체결되고, 상기 노즐(40)의 외부를 감싸는 커버관(60)이 형성된다. 또한 상기 커버관(60)의 외주면에서 노즐(40)의 저장공간(41)까지 관통하는 관통공(71)과 상기 공급수관(20)을 연결하는 주입호스(70)가 있다. 따라서 이들이 결합하여, 상기 압축공기관(22)을 통해서 고압의 압축공기가 공급관(30A), 노즐(40)의 노즐공(42)을 통해서 분사되면, 노즐공(42)의 전면에 진공이 형성되며 이때 저장공간(41)에 비치되는 공급수가 공급공(43)을 통해 노즐공(42)으로 동시에 흡입되어 열교환기의 전면에 수분입자를 분무하는 것이다.

즉, 직접적으로 압축 공기와 함께 물을 공급시킬 수 있도록 한 상기 압축공기관(22)의 전면으로 돌출되는 공급관(20)을 체결하고, 상기 공급관(30A)과 마주할 수 있는 노즐공(42)을 가진 노즐(40)을 체결하는데, 그 견고한 체결을 위해서 상기 노즐(40)의 외주면은 상기 커버관(60)을 통해서 감쌀 수 있도록 한 것이다. 따라서 만일 상기 압축공기관(22)을 통해서 고압의 압축공기가 배출되면 상기 압축공기는 공급관(30A)을 통과하고 그 전면 노즐(40)의 노즐공(42)으로 고압의 공기를 고속으로 분출시키게 된다.

이때 중요한 것은 상기 공급수관(20)을 통해서도 약간의 압력으로 계속적인 물의 공급이 있다. 이 물은 도시된 공급수관(20)을 타고 이동하다가, 공급수관(20)에서 상기 각각의 분무노즐셋(30) 근방에서 다수의 주입호스(70)를 통해서 상기 커버관(60)의 내부로 입사된다. 즉, 상기 주입호스(70)는 상기 공급수관(20)에서 다 수 개가 연결되어 상기 커버관(60)의 내부와 연통시킨다. 그리고 상기 커버관(60)의 내측에는 도시된 것처럼 내부의 노즐(40) 외주면의 일측을 파 놓은 저장공간(41)을 비치하고 있다. 따라서 상기 주입호스(70)를 통해서 공급된 물은 상기 커버관(60)을 관통하고 내부의 저장공간(41)에 저장되는 것이다.

그런데 전술된 것처럼 상기 노즐(40)의 내부 노즐공(42)으로 고압의 공기가 분출되면 노즐공(42)의 전면에는 고속의 공압을 통해서 진공 상태가 형성된다. 이 진공상태는 상기 노즐(40)의 외주면의 저장공간(41)에 저장되어 있는 물을 상기 노즐(40)의 저장공간(41)과 노즐공(42)을 연통시키는 관통공(71)을 통해서 흡입하여 상기 압축공기와 함께 노즐공(42)의 외측으로 분출하는 것이다. 바로 이러한 작용에 의해서 본 발명은 미세한 물 입자가 증발하면서 냉각된 외부공기를 통해서 냉각기 내부의 냉매(가스나 액체가 모두 사용가능)를 보다 효과적으로 방열 냉각시킬 수 있도록 한 것이다.

그럼 이러한 전체적인 작동의 설명을 한다.

열교환기(10)의 내부로 연결된 냉매관을 통해서 고온 고압의 냉매가 흐르고 있을 때, 상기 송풍팬(12)은 회전을 하여 외부 공기를 흡입하게 된다. 이때 상기 외부 공기는 도시된 도 3과 같이 흡입이 이루어진다. 그런데 본 발명에서 상기 분무노즐유니트(50)의 분무노즐셋(30)에서는 고압으로 미세한 물 입자를 응축코일 전면에서 앞으로 분사시킨다. 전술된 것처럼 압축공기관(22)을 통해서 상기 노즐(40) 의 노즐공(42)으로 고압의 공기가 분출되면 이 고압 공기의 분출에 따라 연통된 공급수관(20)의 물이 같이 흡입되어 분출되는 것이다. 그러면 고압공기와 같이 노즐(40)의 끝단에서 분출되는 물은 잘게 분쇄되어 미세한 안개처럼 뿌려지게 된다. 이때 전술된 것처럼 상기 송풍팬(12)의 흡입력이 외부공기를 흡입하면서 열교환기(11) 내부의 냉매를 효과적으로 냉각시키게 된다.

그럼 보다 세밀한 본 발명의 구성을 살펴본다.

본 발명은 도시된 도 5에서처럼, 상기 커버관(60)의 외주면에 스크류(81)를 통해 체결되는 체결블럭(82)이 있고, 상기 체결블럭(82)의 하단과 커버관(60)의 외주면에 끼어져 절곡되어 노즐(40)의 노즐공(42)의 전면까지 연장되는 진동자고정편(83)이 있으며, 상기 진동자고정편(83)의 끝단에 체결되는 쐐기 형상의 진동자(80)이 형성된다. 따라서 이들이 결합하여 상기 노즐공(42)을 통해 물 입자가 진동자(80)에 분사되면, 노즐공(42) 전면의 진동자(80)와 부딪치며 더욱 잘게 쪼개져 미세한 물 입자로 형성되는 것이다. 즉, 본 발명에서는 상기 분무노즐셋(30)의 전면에 진동자(80)를 설치하여 보다 작은 미립자의 형태로 물을 분쇄시키는 구성을 추가하고 있다.

고압 공기와 함께 노즐공(42)을 통해서 분출되는 물은 미세한 물 입자의 형태로 배출되는데, 본 발명에서는 이러한 미립자의 물을 더욱 쪼개어 보다 작은 미 립자의 형태로 분쇄시키는 것이다. 도시된 것처럼 체결블럭(82)과 스크류(81)를 통해서 체결되는 진동자고정편(83)의 끝단에 쐐기 형상의 진동자(80)를 체결하여 상기 노즐공(42)에서 분출되는 미세한 물 입자와 충돌을 시키는 것이다. 이 진동자(80)에 의해서 분출되는 물 입자는 더욱 미세한 입자의 형태로 분쇄되어 송풍팬(12)의 흡입력을 통해 흡입될 것이다.

그리고 본 발명에서 상기 진동자고정편(83)에는, 일정간격을 두고 다수의 스크류체결공(85)이 형성되어 진동자(80)와 노즐공(42)의 간격을 조절할 수 있도록 한다. 즉, 쪼개지는 미세한 물 입자의 정도를 제어하기 위해서 상기 진동자(80)의 충돌위치를 변경시킬 수 있도록 했다. 상기 진동자고정편(83)에 일정한 간격을 두고 다수 개로 형성된 스크류체결공(85)에 선택적으로 스크류(81)를 체결하는 방식으로 상기 진동자(80)와 노즐공(42)의 간격을 제어하는 것이다. 상기 진동자(80)와 노즐공(42)의 간격이 좁으면 좁을수록 미세한 미립자의 형태로 물은 분쇄될 것이고, 간격이 넓으면 반대의 현상이 발생된다. 단 너무 좁으면 분출되는 수분의 입자의 양이 적어 오히려 효과가 미미할 경우가 발생되기에 적절히 조절해야만 한다.

다음으로 본 발명은, 상기 노즐(40)의 끝단 외주면에는, 일정한 깊이로 형성되는 체결홈(91)이 있고, 상기 체결홈(91)에 삽입되어 외주면 스크류(92)를 통해 커버관(60) 내주면에 형성되는 스크류(93)와 대응하여 견고히 체결되는 원형상의 링너트(90)가 결합하여 링너트(90)를 회전시켜 상기 노즐(40)을 손쉽게 분해할 수 있도록 한다.

즉, 본 발명에서는 노즐공(42)을 통해서 고속으로 분출되는 물 입자를 상기 진동자를 통해서 분쇄시키는 작동을 수행한다. 따라서 상기 노즐공(42)과 진동자(80)는 아주 잦은 사용을 통해서 마찰에 의해 그 형상이 변형될 소지가 높다. 결국 본 발명의 노즐(40)과 진동자(80)는 교체가 가능한 형태로 제작되어야만 한다.

본 발명에서는 이를 위해서 상기 분무노즐셋(30)의 전면으로 상기 노즐(40)을 필요한 경우에 손쉽게 빼낼 수 있는 구조를 제안한다. 상기 노즐공(42)이나 진동자(80)의 교체가 필요한 경우에는 상기 진동자(80)는 상기 스크류(81)를 풀어 진동자(80) 및 진동자고정편(83)을 교체한다. 그리고 노즐(40)이 마모된 경우에는 도시된 도 5에서처럼, 노즐(40)의 전면에서 그 스크류(93)를 통해서 커버관(60)의 내주면 스크류(92)에 체결된 링너트(90)를 풀어내고, 커버관(60) 내측에 삽입된 상기 노즐(60)을 빼 내는 것이다. 그리고 새로운 노즐(60)을 삽입하고 전술된 순서와 반대로 링너트(90)를 죄어 사용이 가능하다.

또한 본 발명에서는 상기 공급관(30A)과 노즐(40)의 면접부위와 노즐(40)의 체결홈(91) 내면과 링너트(90)의 면접부위에는 패킹(95)을 삽입하여 수밀성을 향상시키고, 커버관(60)의 관통공(71)과 상기 공급수관(20)을 연결하는 주입호스(70)는 별도의 앵글유니온(75)을 통해서 상기 관통공(71)에 스크류체결되어 주입호스(70)의 회전을 허용할 수 있도록 한다.

즉, 노즐(40)의 외주면에 형성되는 저장공간(41)에 공급되는 물의 수밀성을 향상시키기 위해서 패킹(95)을 삽입하는 것이다. 그리고 주입호스(70)의 체결을 용이하게 하기 위해서 상기 주입호스(70)가 회전되어도 물이 새지 않도록 회전이 가능한 앵글유니온(75)을 주입호스(70) 끝단에 장착하여 커버관(60)의 관통공(71)에 체결시킨다.

그리고 본 발명의 사용 형태에 대한 작동의 설명을 도시된 도 6과 7을 통해서 설명한다.

도 6에는 본 발명이 냉각기(열교환기)가 시스템화되어 전 자동으로 작동되는 모습을 도시한 것이다. 도시된 것처럼 본 발명은 감시반을 통해서 전체적으로 컨트롤될 수 있는데, 본 발명의 열교환기가 냉각시켜야만 하는 냉각싸이클의 규모에 따라 도 7에서처럼 다수개로 설치가 가능하다. 기본적으로 1개의 냉동싸이클이나 냉각싸이클에서 설치되어 사용될 수도 있지만, 큰 규모의 싸이클에서는 다수개의 냉각기가 설치되어 사용이 가능하다.

이때 중앙감시반의 컨트롤러는 배출되는 냉매관에 설치되어 배출되는 냉매의 온도를 측정하는 온도 감지기(T4)가 온도를 측정하고 이를 조절하기 위해서 상기 감시반에서는 상기 송풍팬의 속도를 제어한다. 그리고 운전상태를 조절하기 위해서 공급되는 외부 공기의 온도를 측정하는 온도 감지기(T3)가 설치되고, 이 외부 공기 가 분사되는 물에 의해 증발 냉각된 공기와 혼합되어 상태 변화한 온도를 온도 감지기(T2)가 측정을 하여 감시반에서 상기 송풍팬의 회전속도를 제어할 수도 있다. 또한 직접적으로 상기 열교환기를 거쳐 열교환이 이루어져 송풍팬을 통해서 배출되는 외부 공기의 온도를 측정하는 온도 감지기(T1)가 설치될 수도 있다. 결국 본 발명의 냉각기는 모두 전자동화된 냉각싸이클에 사용되어 효과적으로 활용된다.

또한 본 발명에서 상기 열교환기(11)와 송풍팬(12)의 결합은, 좌우 쌍으로 형성된 열교환기(11)의 상부 상판(15)에 부드럽게 라운드지며 상승되게 체결되는 벨마우스(14)가 있고, 상기 벨마우스(14)를 포함하여 상부에서 일정한 간격을 두고 포개어 덮되, 상기 벨마우스(14)의 상부로 돌출되게 체결되는 모터지지대(16)가 있다. 따라서 이들이 결합하여 상기 모터지지대(16)의 중심부에 송풍팬(12)이 체결되어, 라운드진 벨마우스(14)를 지나는 방식으로 공기의 유동을 저해하지 않고, 소음을 발생시키지 않도록 설계된 것이다.

즉, 흡입된 공기가 라운드진 벨마우스를 지나게 하고, 그 공기의 흡입을 상기 벨마우스에서 다소 상승된 송풍팬을 통해서 달성하도록 하여 보다 안정적인 공기의 흐름이 될 수 있도록 한다.

도 1은 종래 일반적으로 사용되는 열교환기를 도시한 도면,

도 2는 본 발명과 같은 열교환기의 실시예를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에서 사용되는 열교환기의 설치방식을 설명한 도면,

도 4는 본 발명의 분무노즐유니트의 설치방식을 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 분무노즐셋의 단면을 도시한 도면,

도 6은 본 발명의 냉각기가 활용되는 모습을 도시한 시스템도,

도 7은 본 발명의 냉각기가 활용되는 실시형태를 도시한 실시예시도이다.

<도시된 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>

10; 열교환기프레임 11; 열교환기

12; 송풍팬 20; 공급수관

21; 체결구 22; 압축공기관

30; 분무노즐셋 31, 61, 92, 93; 스크류

40; 노즐 41; 저장공간

42; 노즐공 43; 공급공

50; 분무노즐유니트 60; 커버관

61; 스크류 70; 주입호스

71; 관통공 80; 진동자

82; 체결블럭 83; 진동자고정편

85; 스크류체결공 91; 체결홈

90; 링너트 95; 패킹

Claims

냉각기에 있어서,

단면의 형태가 상광하협의 형상으로 2개의 열교환기(11)를 테이퍼지게 세워 설치하는 열교환기프레임(10)과;

상기 열교환기프레임(10)의 상단에 고정되어 좌우 열교환기(11)를 거쳐 외기를 흡입하는 송풍팬(12);

상기 한 쌍의 열교환기(10) 전면에 고정되어, 공급수를 공급하도록 상기 열교환기(11)의 전면에서 일정한 간격으로 배열된 공급수관(20), 상기 공급수관(20)과 일렬로 체결구(21)를 통해 체결된 압축공기관(22), 상기 압축공기관(22)의 압축공기를 뿜어 상기 공급수관(20)의 공급수를 열교환기(10) 전면에 분출시키고 진동자(80)를 통해 분쇄시키는 분무노즐셋(30)으로 이루어진 분무노즐유니트(50);가 결합하여 외부공기를 흡입시 상기 분무노즐유니트(50)를 통해 분출 및 분쇄된 미세의 물 입자가 증발하여 외부공기의 온도 자체를 떨어뜨리고, 그에 따라 열교환기 내부의 냉매를 효과적으로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 고효율 냉각기.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 분무노즐셋(30)은,

압축공기관(22)에서 연장되어 돌출되고 끝단에 외주면 스크류(31)가 형성된 공급관(30A)과;

상기 공급관(30A)의 끝단에서 연장하되, 일측의 외주면 내측으로 일정공간 절단하여 공급수 저장공간(41)을 형성시키고, 내부에는 노즐공(42)이 형성되며, 상기 저장공간(41)과 노즐공(42)을 연통하는 공급공(43)이 형성된 노즐(40)과;

상기 공급관(30A)의 외주면 스크류(31)에 내주면 스크류(61)로 체결되고, 상기 노즐(40)의 외부를 감싸는 커버관(60); 및

상기 커버관(60)의 외주면에서 노즐(40)의 저장공간(41)까지 관통하는 관통공(71)과 상기 공급수관(20)을 연결하는 주입호스(70)가; 결합하여, 상기 압축공기관(22)을 통해서 고압의 압축공기가 공급관(30A), 노즐(40)의 노즐공(42)을 통해서 분사되면, 노즐공(42)의 전면에 진공이 형성되며 상기 저장공간(41)에 비치되는 공급수가 공급공(43)을 통해 노즐공(42)으로 동시에 분출되고 전방의 진동자(80)를 통해 분쇄되어 열교환기의 전면에 수분입자를 분무하는 것을 특징으로 하는 고효율 냉각기.
청구항 3에 있어서,

상기 진동자(80) 결합방식은,

상기 커버관(60)의 외주면에 스크류(81)를 통해 체결되는 체결블럭(82)과;

상기 체결블럭(82)의 하단과 커버관(60)의 외주면에 끼어져 절곡되어 노즐(40)의 노즐공(42)의 전면까지 연장되는 진동자고정편(83)과;

상기 진동자고정편(83)의 끝단에 체결되는 쐐기 형상의 진동자(80)가; 결합하여 상기 노즐공(42)을 통해 물 입자가 진동자(80)에 분사되면, 노즐공(42) 전면의 진동자(80)와 부딪치며 더욱 잘게 쪼개져 미세한 물 입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 고효율 냉각기.
청구항 4에 있어서,

상기 진동자고정편(83)에는,

일정간격을 두고 다수의 스크류체결공(85)이 형성되어 진동자(80)와 노즐공(42)의 간격을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 고효율 냉각기.
청구항 5에 있어서,

상기 노즐(40)의 끝단 외주면에는,

일정한 깊이로 형성되는 체결홈(91)과;

상기 체결홈(91)에 삽입되어 외주면 스크류(92)를 통해 커버관(60) 내주면에 형성되는 스크류(93)와 대응하여 견고히 체결되는 원형상의 링너트(90)가; 결합하여 링너트(90)를 회전시켜 상기 노즐(40)을 손쉽게 분해할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 고효율 냉각기.
청구항 6에 있어서,

상기 공급관(30A)과 노즐(40)의 면접부위와 노즐(40)의 체결홈(91) 내면과 링너트(90)의 면접부위에는 패킹(95)을 삽입하여 수밀성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 고효율 냉각기.
청구항 7에 있어서,

커버관(60)의 관통공(71)과 상기 공급수관(20)을 연결하는 주입호스(70)는 별도의 앵글유니온(75)을 통해서 상기 관통공(71)에 스크류체결되어 주입호스(70)의 회전을 허용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 고효율 냉각기.
청구항 1에 있어서,

상기 열교환기(11)와 송풍팬(12)의 결합은,

좌우로 형성된 열교환기(11)의 상부 상판(15)에 부드럽게 라운드지며 상승되게 체결되는 벨마우스(14)와;

상기 벨마우스(14)를 포함하여 상부에서 일정한 간격을 두고 포개어 덮되, 상기 벨마우스(14)의 상부로 돌출되게 체결되는 모터지지대(16);가 결합하여 상기 모터지지대(16)의 중심부에 송풍팬(12)이 체결되어, 라운드진 벨마우스(14)를 지나는 방식으로 공기의 유동을 저해하지 않고, 소음을 발생시키지 않도록 설계된 것을 특징으로 하는 고효율 냉각기.