KR100958538B1 - 제상 폐열을 이용한 집수조 히팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제상 폐열을 이용한 집수조 히팅장치에 관한 것이다.

본 발명은 증발기에서 제상시 발생되는 고온의 공기를 모아 집수조 내부로 우회로 공급하여 집수조 내부의 제상수를 히팅하게 됨에 따라 집수조 내부로 유입된 제상수가 결빙되는 것을 방지하게 되었으며, 또한 제상시 발생되는 증발기 내부의 고온의 공기를 신속하게 배출 처리하게 됨에 따라 다음의 냉동공정으로 효과적으로 들어갈 수 있어 열교환이 우수한 것이다.

증발기, 제상, 제상수, 집수조, 히팅선

Description

제상 폐열을 이용한 집수조 히팅장치{Drain Water Heating Device by Utilizing Waste Heat of Defrost Processing}

본 발명은 농·축산물, 어패류, 식품, 의약품, 주류, 식물 종자 등을 저장하기 위한 저온창고용 냉방장치에 관한 것으로, 상세하게는 증발기의 제상과정에서 발생되는 열을 이용하여 증발기 하부의 집수조로 배출되는 제상수가 어는 것을 방지하기 하도록 구성한 제상 폐열을 이용한 집수조 히팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉각 사이클은 프레온 등의 가스 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기와; 압축기로부터 공급되는 고온 고압의 기체 냉매를 외부 공기에 의해 냉각, 응축시켜 액화시키기 위한 응축기와; 응축기로부터의 액체 냉매를 감압시키기 위한 팽창밸브와; 팽창밸브로부터 감압된 냉매가 증발되면서 주위의 열을 흡수시켜 냉각시키기 위한 증발기로 구성된다.

이러한 냉각 사이클이 장착된 냉동시스템은 증발장치를 통과하는 냉매와 열교환된 냉기가 팬의 동작에 의해 냉동실이나 냉장실로 공급되어 냉각 및 냉장기능을 수행하게 된다.

이와 같은 종래의 증발기(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 냉매가 통과하는 다수의 냉매튜브(110)와; 상기 냉매튜브(110)의 외주면에 간격으로 다수개 결합되어 냉매의 열교환 효율을 증대시키는 냉각핀(120)으로 구성된다.

이때, 냉매튜브(110)는 마감커버(131)를 갖는 프레임(130)에 지지되어 냉매가 통과하게 된다.

그리고, 증발기(100)의 전방 영역에는 송풍팬(140)이 구비되고, 하부에는 증발기(100)에서 발생되는 제상수가 집수되는 집수조(150)가 구비된다.

이때, 냉매튜브(110)를 통과하는 냉매가 증발하면서 주위로부터 열을 빼앗아 찬 공기를 형성하게 되는데, 이 찬 공기는 송풍팬(140)을 통해 냉장실 또는 냉동실로 공급되는 것이다.

그리고, 냉각핀(120)은 냉매튜브(110)가 공기의 열을 빼앗을 경우 그 접촉면적을 증대시켜 공기의 열을 효과적으로 빼앗아 올 수 있도록 하여 주위의 공기를 빠르게 찬 공기로 변화시키게 되는 것이다.

따라서, 냉동장치 내부의 공기는 지속적으로 순환하면서 증발기(100)와의 접촉에 의해 냉기로 형성된 후 냉장고 내부를 경유하면서 냉동, 냉장실에 보관중 식품 등 피 냉각물질과의 열교환에 의해 고온화된 후 다시 상기 증발기(100)와 접촉하게 되는 순환과정을 반복하게 되는 것이다.

이러한 공기의 순환과정에서 공기 중에 포함되어 있는 습기가 증발기(100) 내에서 냉매튜브(110)의 표면, 냉각핀(120), 송풍팬(140) 등에 물방울로 맺혀지게 되고, 이렇게 맺힌 물방울은 증발기(100) 내의 낮은 온도에 의해 얼어 성에를 형성하게 되는 것이다.

이와 같이 발생되는 성에는 증발기(100) 내로 전원을 공급받아 열을 발생하도록 설치된 제상용 히터(200)에서 발생되는 열로써 녹여 제거하도록 하고 있다.

그리고, 제상용 히터(200)에 의해 발생되는 증발기(100)의 제상수는 집수조(150)에 모여진 다음, 드레인관(151)을 통해 배수하게 된다.

이때, 집수조(150)의 바닥에 장착되어 히터컨트롤러에 의해 작동되는 발열선(152)이 가열되어 집수조(150)를 가열하게 됨에 따라 제상수의 결빙을 방지한다.

그러나, 이러한 종래 증발기에서는 제상시 발생되는 고온의 공기를 신속하게 처리가 할 수 없어, 다음 공정인 냉동과정에서 효율이 떨어지게 되었으며, 또한 집수조의 발열선에서만 제상수를 가열하게 됨으로써 제상수의 결빙은 방지되나, 가열 시간이 오래 걸려 히팅 능력이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 발생 되었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 증발기에서 제상시 발생되는 고온의 공기를 집수조 내부로 공급하여 집수조를 히팅 하게 됨에 따라 제상시 발생되는 제상수가 결빙되는 것을 방지하게 되었으며, 또한 제상시 발생되는 고열을 신속하게 처리하여 다음 공정인 냉동공정으로 효과적으로 들어갈 수 있는 제상 폐열을 이용한 집수조 히팅장치를 제공하는 데 목적 있다.

본 발명의 과제 해결 수단은 마감커버를 갖는 프레임에 지지되고, 냉매가 통 과하는 냉매튜브와; 상기 냉매튜브의 외주에 결합되어 냉매의 열교환 효율을 증대시키기 위한 냉각핀과; 냉각핀에 근접 위치되게 프레임에 고정되어 성에를 제거하기 위한 제상용 히터로 구성된 냉동장치의 증발기에 있어서, 상기 마감커버와 집수조 영역에 상기 증발기의 제상시 발생되는 고온의 공기를 포집하여 집수조 내부를 히팅하기 위한 집수조 히팅장치를 구비하되, 상기 집수조 히팅장치는 상기 마감커버 내부에 장착된 포집후드와; 상기 포집후드와 집수조 사이에 연통되고 분리 가능하게 연결관과; 상기 연결관에 일단이 연통되고 분리 가능하게 연결되며, 집수조) 바닥면 또는 집수히팅선 상부에 배치되는 히팅관과; 상기 히팅관의 타단과 연통되고 분리 가능하게 연결되어, 드레인관 내부에 위치된 배출관과; 상기 포집후드 내부에 장착되어 증발기 내부의 고온의 공기를 흡입하여 배출관을 통하여 외부로 배출시키기 위한 흡입 팬으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 증발기에서 제상시 발생되는 고온의 공기를 모아 집수조 내부로 우회로 공급하여 집수조 내부의 제상수를 히팅하게 됨에 따라 집수조 내부로 유입된 제상수가 결빙되는 것을 방지하게 되었으며, 또한 제상시 발생되는 증발기 내부의 고온의 공기를 신속하게 배출 처리하게 됨에 따라 다음의 냉동공정으로 효과적으로 들어갈 수 있어 열교환이 우수한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면중 도 2는 본 발명에 따른 집수조 히팅장치가 구비된 냉방장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 결합상태 요부 확대 단면도이며, 도 4는 도 3의 요부 확대도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉동장치의 증발기(10)는 내부로 냉매가 통과하는 다수의 냉매튜브(20)와; 상기 냉매튜브(20)의 외주에 간격으로 다수개 결합되어 냉매의 열교환 효율을 증대시키는 냉각핀(30)으로 구성된다. 이때, 냉매튜브(20)는 마감커버(41)를 갖는 프레임(40)에 지지되어 내부로 냉매가 통과하게 된다.

그리고, 증발기(10)의 전방 영역에는 송풍팬(12)이 구비되고, 하부에는 증발기(10)에서 발생되는 물이 집수되는 집수조(50)가 구비된다.

이때, 냉매튜브(20)를 통과하는 냉매가 증발하면서 주위로부터 열을 빼앗아 찬 공기를 형성하게 되는데, 이 찬 공기는 송풍팬(12)을 통해 냉장실 또는 냉동실로 공급되는 것이다.

그리고, 냉각핀(30)은 냉매튜브(20)가 공기의 열을 빼앗을 경우 그 접촉면적을 증대시켜 공기의 열을 효과적으로 빼앗아 올 수 있도록 하여 주위의 공기를 빠르게 찬 공기로 변화시키게 되는 것이다.

따라서, 냉동장치 내부의 공기는 지속적으로 순환하면서 증발기(10)와의 접촉에 의해 냉기로 형성된 후 냉장고 내부를 경유하면서 냉동, 냉장실에 보관중 인 식품과의 열교환에 의해 고온화된 후 다시 상기 증발기(10)와 접촉하게 되는 순환과정을 반복하게 되는 것이다.

이러한 공기의 순환과정에서 공기 중에 포함되어 있는 습기가 증발기(10) 내에서 냉매튜브(20)의 표면, 냉각핀(30), 송풍팬(12) 등에 물방울로 맺혀지게 되고, 이렇게 맺힌 물방울은 증발기(10) 내의 낮은 온도에 의해 성에(얼음)를 형성하게 되는 것이다.

이와 같이 성에(얼음)를 제거하기 위하여 증발기(10) 내로 전기 전원을 공급받아 열을 발생하는 제상용 히터(60)가 설치되어 열로써 성에를 녹여 제거하도록 하고 있다. 이때, 제상용 히터(60)에 발생되는 증발기(10)의 제상수는 집수조(50)에 모여진 다음, 드레인관(52)을 통해 배수하게 된다.

이때, 집수조(50)는 제상수의 배수가 용이하도록 일측으로 경사지게 형성되어 드레인관(52)을 통하여 배수되고, 바닥면에는 집수히팅선(54)이 배치되어 제상수가 결빙되는 것을 방지하게 된다.

한편, 마감커버(41)와 집수조(50) 영역에는 증발기(10)의 제상시 발생되는 고온의 공기를 포집하여 집수조(50) 내부를 히팅하기 위한 집수조 히팅장치(70)가 구비된다.

상기 집수조 히팅장치(70)는 마감커버(41) 내부에 프레임(40)과 연통되게 구비된 포집후드(72)와; 포집후드(72)와 집수조(50) 사이에 연통되고, 분리 가능하게 연결된 연결관(74)과; 연결관(74)에 일단이 연통되고, 분리 가능하게 연결되며, 집수히팅선(54) 상부에 배치되어 집수조(50)의 제상수를 히팅하기 위한 히팅관(76)과; 히팅관(76)의 단부에 연통되고, 분리 가능하게 연결되어 드레인관(52) 내부에 위치된 배출관(78)과; 포집후드(72) 내부에 장착되어 증발기(10) 내부의 고온의 공 기를 흡입하여 드레인관(52)을 통하여 배출시키기 위한 흡입 팬(80)으로 이루어진다.

이때, 히팅관(76)은 집수조(50) 바닥면 또는 집수히팅선(54) 상부에 안착되고, 직선으로 배관되어 흡입 팬(80)의 부하를 줄이게 된다.

이러한 히팅관(76)은 도 5에 도시된 바와 같이, 집수조(50) 바닥면 또는 집수조히팅선(54) 상부에 파형으로 배치하여 넓은 지역을 히팅할 수 있게 된다. 즉, 집수조히팅선(54)과 같은 곡률로써 파형으로 배치하여, 고온의 공기가 지나가는 면적을 넓혀 히팅력을 향상시키게 된다.

상기 흡입 팬(80)은 포집후드(72) 내부에 장착되고, 선단에는 개폐도어(82)가 구비된다. 이때, 개폐도어(82)는 흡입 팬(80)의 동작시 개방되고, 정지시에는 자동으로 닫히는 구조로 이루어진다.

한편, 집수조 히팅장치(70)는 양측에 구비된 마감커버(41) 내부에 선택적으로 설치하거나, 양측에 동시에 설치하여 히팅력을 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 집수조 히팅장치(70)의 동작상태를 설명하면, 도 3에서와 같이 포집후드(72) 내부에 장착된 흡입팬(80)을 동작시키면, 개폐도어(82)가 열리게 되면서 흡입팬(80)의 흡입력으로써 증발기(10) 내부에서 제상시 발생된 고온의 공기가, 마감케이스(41) 일면의 포집후드(72) 내부로 포집되고, 포집후드(72)와 집수조(50) 사이의 연결관(74)을 통하여 히팅관(76)으로 공급되어 히팅관(76)이 히팅됨에 따라 집수조(50) 내부의 제상수를 히팅시키게 되어 제상수가 결빙되는 것을 방지하게 된다.

이때, 히팅관(76) 내부의 고온 공기는 차가운 제상수에 의해 열이 빼앗겨 물로 변화게 되면서 배출관(80)을 통하여 배출이 이루어지게 된다.

한편, 집수조(50) 바닥면의 집수히팅선(54)과 집수조 히팅장치(70)를 동시에 동작시키면, 제상수가 신속하게 마르게 되어 결빙이 방지된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 제상 폐열을 이용한 집수조 히팅장치는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 그 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

도 1은 종래 냉방장치를 도시한 분해 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 집수조 히팅장치가 구비된 냉방장치를 도시한 분해 사시도.

도 3은 도 2의 결합상태 요부 확대 단면도.

도 4는 도 3의 요부 확대도.

도 5는 본 발명에 따른 집수조 히팅장치가 구비된 냉방장치의 다른 실시예를 평면구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 증발기 20 : 냉매튜브

30 : 냉각핀 40 : 프레임

41 : 마감커버 50 : 집수조

52 : 드레인관 54 : 집수히팅선

70 : 집수조 히팅장치 72 : 포집후드

74 : 연결관 74a : 절연재

76 : 히팅관 78 : 배출관

80 : 흡입팬

Claims (4)

1. 마감커버(41)를 갖는 프레임(40)에 지지되고, 냉매가 통과하는 냉매튜브(20)와; 상기 냉매튜브(20)의 외주에 결합되어 냉매의 열교환 효율을 증대시키기 위한 냉각핀(30)과; 냉각핀(30)에 근접 위치되게 프레임(40)에 고정되어 성에를 제거하기 위한 제상용 히터(60)로 구성된 냉동장치의 증발기에 있어서,

   상기 마감커버(41)와 집수조(50) 영역에 상기 증발기(10)의 제상시 발생되는 고온의 공기를 포집하여 집수조(50) 내부를 히팅하기 위한 집수조 히팅장치(70)를 구비하되,

   상기 집수조 히팅장치(70)는

   상기 마감커버(41) 내부에 장착된 포집후드(72)와;

   상기 포집후드(72)와 집수조(50) 사이에 연통되고 분리 가능하게 연결관(74)과;

   상기 연결관(74)에 일단이 연통되고 분리 가능하게 연결되고, 집수조(50) 바닥면 또는 집수히팅선(54) 상부에 배치되는 히팅관(76)과;

   상기 히팅관(76)의 타단과 연통되고 분리 가능하게 연결되어, 드레인관(52) 내부에 위치된 배출관(78)과;

   상기 포집후드(72) 내부에 장착되어 증발기(10) 내부의 고온의 공기를 흡입하여 배출관(78)을 통하여 외부로 배출시키기 위한 흡입 팬(80)으로 구성된 것을 특징으로 하는 제상 폐열을 이용한 집수조 히팅장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 히팅관(76)은 직선으로 배관되어 상기 흡입 팬(80)의 부하를 줄이게 되는 것을 특징으로 하는 제상 폐열을 이용한 집수조 히팅장치.
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