KR101415724B1

KR101415724B1 - 제빙장치의 회전드럼

Info

Publication number: KR101415724B1
Application number: KR1020140022467A
Authority: KR
Inventors: 히데오 나까조
Original assignee: 주식회사 아이씨티나까조
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2014-07-21

Abstract

본 발명은 냉매순환구조를 간단화하고, 냉매균압챔버를 형성하여 회전드럼 내부로 투입된 냉매가 균압상태를 이루도록 함과 동시에 회전드럼 내주면에 열교환간극을 형성하여 회전드럼내 냉매체적을 크게 감소시켜 전체적인 제빙장치의 운전 반응속도가 빨라진 제빙장치의 회전드럼에 관한 것이다.
이 제빙장치의 회전드럼은, 회전드럼(130)과, 상기 회전드럼(130)이 회전가능하도록 설치되는 냉매 유입,유출로(212)(214),토출구(213),배출구(219) 및 흡입,공급구(215)(218)를 형성한 축관체(210)와, 회전드럼(130)내에서 축관체(210)에 일체로 설치됨과 아울러 회전드럼(130) 내주면과의 사이에서 열전달이 이루어지도록 최소한의 열교환간극(a)을 형성함과 아울러 분배바디(220)에 냉매균압챔버(b)를 형성하고,냉매가 냉매로(b1)를 따라 열교환간극(a)으로 공급되는 되는 분배바디(220)를 포함하여, 이 분배바디(220)와 회전드럼(130) 사이의 열교환간극(a)에서 냉동사이클에 따른 냉매가 회전드럼 외주면의 열을 빼앗아 얼음층을 형성하는 제빙장치의 회전드럼을 제공한다.

Description

제빙장치의 회전드럼{Driving drum for use of ice maker}

본 발명은 제빙장치의 회전드럼에 관한 것으로, 특히, 중심 고정축(이하 축관체라 함)의 냉매순환구조를 간단화하고, 냉매균압챔버(공급된 냉매가 소정의 공간에서 균등한 압력을 유지함,이하에서는 냉매균압챔버라 함)를 형성하여 회전드럼 내부로 투입된 냉매가 균압상태를 이루도록 함과 동시에 회전드럼 내주면에 근접되게 열교환간극(間隙)(냉매의 기화가 이루어지는 최적화된 틈,간격(間隔))을 형성하므로 균일한 압력의 냉매가 냉매균압챔버에서 회전드럼 내주면의 열교환간극에서 접촉하여 회전드럼내 냉매 체적을 크게 감소시켜 전체적인 제빙장치의 운전 반응속도가 빨라진 제빙장치의 회전드럼에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 회전드럼식 제빙장치는 첨부 도면중 도 1a, 도 1b에서 도시하는 바와 같이 제빙장치의 내부에 원통상의 제빙용 회전드럼(100)이 회전가능하도록 설치되고, 그 제빙장치내에서 회전드럼(100)의 일부가 침지되는 물이 저장되어 있는 물접시(400)가 있으며, 회전드럼(100)의 내부에 냉각시스템에서 순환냉매를 공급하면서 회전드럼 내주면을 냉각시켜 외주면에 층상의 얼음을 성장시키도록 구성되어 있는 것을 말하며, 이러한 제빙장치에는 회전드럼의 표면에 커터(500)를 접촉되도록 설치되어 있어, 회전하는 회전드럼 표면의 얼음을 떼어내어 저빙고(600)로 낙하,방출하도록 되어 있다.

이러한 종래의 일반적인 냉동사이클의 구성을 가지는 냉각시스템이 적용된 제빙장치의 냉각시스템의 물접시(400)를 통한 제빙방법은 증발관에서 제빙핀이 함침 상태에서 제빙작동이 일어나 제빙핀을 빙점이하의 온도로 유지시키고, 빙점이하의 온도로 유지되는 제빙핀에 결빙된 얼음이 형성하는 것이 종래 알려진 제빙원리이지만, 회전드럼(100)식 제빙장치에서는 응축기(1)를 거친 액상냉매를 회전중인 회전드럼(100) 내부공간으로 공급하여 회전드럼 내주면에 냉매를 열교환되도록 접촉시켜 외주면에 접촉된 물이 얼음을 형성하게 하는 것으로, 압축기(2), 응축기(1) 및 팽창밸브가 냉매공급관에 의해 순환냉매를 회전드럼내 냉각노즐장치로 공급, 분사되게 하여 교환한 후, 압축기로 다시 유입되는 과정을 반복하면서 회전드럼의 외주면을 냉각시키는 제빙장치이다.

이러한 드럼식 제빙장치는 첨부 도면 실용신안 공고공보제1993-0000306호와 같은 방식이 알려져 있으며, 내부에 냉각통이 설치된 냉각회전드럼을 본체 내부에 횡으로 설치하되, 냉각회전드럼은 하부 결빙면이 물탱크에 침수되도록 설치하며, 결빙면이 물탱크의 물을 묻혀 나오는 쪽에는 칼날을 설치하고, 결빙면이 물탱크로 들어가기 소정 위치에 분쇄칼날을 설치하도록 구성되어, 냉각회전드럼 표면의 얼음을 떼어내어 얼음분말을 얻도록 되어 있다. 그러나, 이 방식의 제빙장치는 냉매에 의해 직접적인 열전달이 아니라, 냉각통과 냉각 회전드럼 사이에 충전된 소금물이 열전달매체 역할을 하도록 되어 있어, 열전달효율이 좋지 못하게 되며, 이로 인해 얼음생산량이 저하되는 현상이 발생되었다.

또한, 공개특허제10-2006-0059632호의 경우, 용수공급관에 설치된 솔레노이드밸브에 의해 공급수가 충진되는 급수조와, 상기 급수조에 일정 깊이로 잠기게 배치되어 구동모터에 의해 회전하게 설치된 중공형 제빙회전드럼과, 상기 제빙회전드럼을 일측에서 관통하여 냉매의 기화가 발생하게 설치된 냉매 순환경로관부와, 상기 냉매 순환경로관부를 제빙회전드럼에 기밀하게 시일링룸을 형성하면서 설치된 시일주축부와, 상기 제빙회전드럼면에 일정 갭으로 이격되어 설치된 절삭나이프와, 상기 냉매 순환경로관부에 냉매가스의 공급과 배출이 이루어지게 설치된 냉동장치와, 상기 급수조내 용수의 수위를 감지하는 공급수위센서로 이루어지는 감지부와, 상기 제빙회전드럼 구동모터와, 냉동장치에 전원을 인가하는 전원스위치와, 스노우모드와, 프레이크모드를 선택하는 아이스타입스위치와, 제빙회전드럼의 회전속도를 제어하는 스피드 스위치로 구성되어 이루어지는 스위치부와, 상기 스위치부와 감지부의 전기적인 신호에 의해 제빙회전드럼의 구동과 용수의 급수와 단수 및 냉동장치의 구동을 기 설정된 정보에 의해 제어하게 되는 설치된 마이콤을 포함하여 구성되어, 전기적 신호에 따른 마이콤의 인가 및 제어에 의해 얼음분말을 얻도록 하는 것으로, 냉매의 분사에 의한 직접적인 열전달을 통해 회전드럼표면에 얼음분말을 형성시키도록 되어 있으나, 회전드럼내부에 설치되어 냉매를 공급하는 냉매공급관내에 냉매를 흡입하는 냉매흡입관이 설치되어 전체가 이중관 타입으로 형성되어 있는데 반하여, 냉매흡입구가 냉매공급관의 끝단부(냉매주입구로부터 최외곽)에 위치하도록 설치되어 있어 냉매흡입경로가 길고, 이로인해 공급되는 냉매와 냉매흡입구를 통해 흡입되는 냉매 사이(이중관내에서 냉매 사이)에 열교환이 발생되는 문제점이 있었고, 상기와 같이 냉매흡입구가 노즐 마지막쪽에 근접된 이중관 구조를 구비할 경우, 제빙회전드럼의 일측(노즐 마지막 쪽에 집중적으로 빙결현상이 발생되어 생산물이 집중되었고, 냉매가 처음 도달되는 첫번째 노즐쪽은 냉각율이 저하되어 회전드럼 전체적으로 균일한 냉각효율을 얻지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 회전드럼식 제빙기는 냉매의 흡입을 위하여 이중관타입의 냉매공급관 끝단에 냉매흡입관과 연통되는별도의 흡입구를 설치해야 하므로, 조립, 부품관리 및 유지보수에 어려움이 있었고, 냉각효율 증대를 위해 냉매공급관 외부면에 모세관을 휘감아 설치하도록 되어 있어, 제작이 용이하지 않고, 많은 조립시간이 소요되며, 불량률 발생이 증대되는 문제점도 있었고, 조립시 일축의 회전 밸런스가 맞지 않아 회전드럼이 구동시에 칼날의 절삭부위와 일정간극 유지가 곤란하게 되어 균일한 빙질의 얼음분말을 생산하기 곤란하였다. 이를 개선하기 위하여 등록특허 10-0821558가 제안되었다.

즉, 외부표면에 미세홈을 구비하는 제빙회전드럼과, 상기 제빙회전드럼내로 일측이 삽입되어 베어링 지지되고 내부에 냉매혼합공간을 구비하며 제빙회전드럼 외측에 위치하는 또다른 일측단에 냉매주입구를 구비하는 냉매공급관과, 상기 제빙회전드럼내에 위치하고 제빙회전드럼과 냉매공급관 사이에 위치하도록 냉매공급관에 일체로 연결되는 보조회전드럼과, 상기 냉매공급관에 일체로 설치되어 냉매를 냉매혼합공간으로 공급하는 분산지지대와, 상기 분산지지대에 일측단이 연결설치되는 냉매흡입관과, 상기 제빙회전드럼과 보조회전드럼사이의 공간에 끝단이 위치하도록 보조회전드럼을 관통하여 냉매공급관에 연결 설치되는 분사노즐과, 상기 냉매공급관의 냉매주입구와 근접되도록 또한, 제빙회전드럼과 보조회전드럼사이의 공간에 끝단이 위치하도록 보조회전드럼을 관통하여 분산지지대에 연결 설치되는 냉매흡입구와,상기 제빙회전드럼과 냉매공급관 사이에 설치되어 제빙회전드럼내 냉매의 누출을 방지하고 제빙회전드럼을 냉매공급관에 베어링 지지하는 지지부를 포함하도록 구성되어 있으나, 이 역시 구조가 복잡한 것에 비하여 냉각효율은 개선되지 못하였고, 회전드럼 내주면 전체적으로 고른 냉각이 이루어지지 않는 문제점이 상존하였다.

한편, 등록특허제 10-0878589는 외부표면이 샌딩처리된 제빙회전드럼과, 상기 제빙회전드럼내로 일측이 삽입설치되고 내부에 냉매공급통로를 구비하는 냉매공급관과, 상기 냉매공급관의 끝단이 결합되고 내부에 오리피스를 구비하는 냉매균일부와, 냉매혼합통로와연통되도록 냉매균일부에 연결설치되고 제빙회전드럼내로 냉매를 분사하며 동일한 길이를 구비하는 모세관과, 상기 모세관이 내부에 위치하도록 냉매균일부에 연결설치되고 내부가 밀폐되며 일측이 제빙회전드럼내에 베어링 지지되는 보조회전드럼과, 상기 냉매공급관의 냉매공급통로내에 위치하고 일측단이 보조회전드럼을 관통하여 보조회전드럼 외부면에 돌출되도록 설치되는 냉매흡입관과, 상기 제빙회전드럼과 냉매공급관 사이에 설치되어 제빙회전드럼내 냉매의 누출을 방지하고 제빙회전드럼을 냉매공급관에 베어링 지지하는 지지부로 이루어진 것으로 얼음이 결빙되는 외부표면에 무수히 많은 미세홈이 형성되어 표면적을 증대시키고, 얼음의 접착력을 향상시킬 수 있도록 되어 있으나, 이 역시 회전 드럼내에 공급냉매가 골고루 내주면에 접촉하지 않아 제빙효율이 개선되지 못하였고, 장치의 구성도 크기나 길이등을 개선하지 못하였으며, 공개실용제20-2009-0000886호의 제빙장치는 저장통과 투명도어를 구비하는 본체; 상기 본체의 내측 상부에 배치되어 적량의 물을 수용하는 물통; 상기 물통의 상부에 회전가능하게 설치되어 얼음층(K)을 형성하는 제빙회전드럼; 상기 제빙회전드럼을 냉각시키는 냉매관; 상기 냉매관에 냉매를 공급하는 냉동기; 상기 제빙회전드럼을 구동시키는 모터; 상기 얼음층(K)을 1차로 얇게 깎아 얼음가루를 만들어 저장통에 공급하는 1차칼날; 상기 얼음층(K)을 2차로 얇게 깎아 얼음가루를 만들어 저장통에 공급하는 2차칼날; 상기 저장통과 본체사이에 충전되는 보냉재를 포함하는 얼음가루 제조장치이지만, 냉매가 제빙회전드럼 전체 외주면에 균일하게 접촉하여 냉기의 열교환이 이루어지지 않고, 중심관축에서 냉매출구를 다수 돌출형성하더라도 사이마다 공간이 넓게 형성되어 회전드럼 외측에 얼음을 형성하는 효율(제빙효율이라 함)이 저하되었고, 다수 노즐의 노즐경이 좁아 노즐이 막힐 가능성도 높고, 이를 회전드럼내에서 냉매의 이송을 모세관을 추가로 적용하여 해결할 수 있으나, 모세관의 길이도 길어지는 등 회전드럼내 구조가 복잡해지는 단점도 있었고, 중심축관을 통하여 냉매를 공급하여 노즐에서 분사시켜야 하므로 중심축관에 냉매공급측의 가늘고 긴 냉매공급관은 물론 수개의 노즐공을 일일이 천공,설계해야하는 제작상의 단점도 있었다.

따라서 제빙회전드럼 회전에 따라 중심부의 고정축관과의 사이에 필수적으로 설치되는 베어링수단을 외부로 돌출 설비하는 경우(도 1c) 제빙장치 크기가 커지고, 전체 설비가 불필요하게 공간을 차지하는 단점이 있었고, 가장 큰 문제점은 도면에서 표시한 바와 같이 분사노즐이 없는 공간("나")에는 냉매의 분출압력이 떨어지거나 희박하여 회전드럼 내주면상 고르게 냉매가 분포하지 못하는 문제점이 있었고, 이로 인하여 회전드럼의 얼음형성이 골고루 이루어지지 않는 큰 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 실링부를 내부로 위치(삽입)시킬 경우(도 1d)는 밀봉장치 부분이 차지하는 공간("가")에 냉매분사노즐이 배치되지 못하여 열교환 효율이 더 저하되었으며, 특히, 회전드럼내 냉매 토출측 근접한 노즐의 냉매 흐름량의 대부분은 회전드럼내주면과 열교환없이 배출되어 냉동시스템의 저압부분 배관에서 불필요한 냉동으로 착상,결로의 원인이 되고, 심한 경우 압축기의 균열,파손이 발생할 위험성도 있었다.

본 발명은 종래 다수 노즐, 모세관을 통하여 중심축에서 냉매를 공급하는 공급구조를 개선하여 단순한 냉매공급구조를 제공하고자 하며, 회전드럼 내부로 투입된 냉매가 회전드럼 내주면에 그대로 분사되어 회전드럼내부 냉매압이 균일하지 않던 단점을 개선하고, 이로 인해 회전드럼내주면과의 열교환율이 낮던 점을 개선하여 제빙효율을 개선하고자 하고, 이러한 냉매의 순환구성을 이루는 시스템의 전체적인 크기,길이를 대폭적으로 줄이며, 제빙장치의 회전드럼내 냉매가 분포하는 체적이 넓어 전체 제빙장치의 운전 반응 속도가 매우 느려짐을 개선하고자 하는 데에 궁극적인 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 제빙장치의 회전드럼은,

회전드럼과, 이 회전드럼이 회전가능하도록 설치되는 냉매 유입,유출로와,토출,흡입구 및 공급,배출구를 형성한 축관체와, 상기 회전드럼내에서 축관체에 일체로 설치됨과 아울러 회전드럼 내주면과의 사이에서 열전달이 이루어지는 최소한의 열교환간극(a)을 형성하도록 설치되는 분배바디를 포함하여,이 분배바디와 회전드럼의 열교환간극(a)을 통하여 냉매가 순환하면서 냉동사이클에 따라 회전드럼 외주면 열을 빼앗아 얼음층을 형성하는 특징을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위한 제빙장치의 회전드럼의 분배바디는,

회전드럼의 내주면과의 사이에서 열교환 작용을 하여 회전드럼의 외주면 물을 냉각시켜 얼음층을 형성하도록 열교환간극(a)을 형성하도록 속이 채워진 원통체로서 그 중심부는 상기 축관체가 관통되는 축공을 형성하고, 그 전단부는 내측으로 냉매균압챔버(b)을 형성하며,고정공에서 삽입되는 고정구가 축관체의 고정홈에 고정되어 중심 축관체와 일체로 형성되는 제빙장치의 회전드럼으로 달성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 제빙장치의 회전드럼의 상기 회전드럼은,

양단이 개방된 소정길이의 원통체로서, 이 원통체의 제1개방단에 결합되는 원판의 외측에 작은 직경의 제1연장부를 소정길이 원주형으로 연장하고, 이 원통체의 제1개방단에 결합되는 원판의 내측에 작은 직경의 제2연장부를 소정길이 원주방향 연장하며, 이 제1,제2연장부의 내주면 관공에 축관체가 관통되는 전방커버와, 상기 원통체의 제2개방단에 결합되는 원판의 외측으로 모터 연결부를 형성하고, 상기 원통체의 제2개방단에 결합되는 원판의 내측으로 관공를 형성하여 이 관공에 축관체를 관통되는 후방커버로서 이루어지는 특징을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위한 제빙장치의 회전드럼은,

관공에 설치된 제1베어링을 제1실링부재로서 밀봉하며, 제1실링부재는 제1지지링으로, 제2실링부재는 제2지지링으로 각각 지지하고, 여기에 탄성체와, 가압링으로 최종 탄성적으로 가압,설치한 실링부를 더 포함함이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 제빙장치의 회전드럼의 분배바디는 고정공에 고정구를 삽입하여 축관체의 고정홈에서 지지되어 분배바디와 축관체가 일체로 고정된 고정부를 이루는 제빙장치의 회전드럼으로 이루어짐이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 제빙장치의 회전드럼의 상기 분배바디는 회전드럼의 가운데에 위치하는 것이 바람직하며, 상기 목적을 달성하기 위한 제빙장치의 회전드럼의 축관체의 흡입구는 축관체의 양단에 근접하여 형성되는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 제빙장치의 회전드럼은, 상기 원통체의 제2개방단 및 후방커버없이 회전드럼의 후단이 차단되도록 회전드럼에 일체로 형성됨이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 제빙장치의 회전드럼은 제1,제2플랜지없이 회전드럼의 직경과 일치함과 동시에 이에 결합되는 전,후방커버도 제1,제2플랜지없이 회전드럼의 직경에 일치시키는 것이 바람직하다.

이상 설명한 본 발명 제빙장치의 회전드럼은,

본 발명은 다수 노즐이나 모세관을 통하여 공급되는 냉매를 1개 공급공으로 공급하므로 고정축에 다수 노즐이나 모세관을 설치할 필요가 없어 냉매배관구조가 단순해지는 효과를 얻으며,

중심축관으로 부터 회전드럼 내부로 투입된 냉매가 분배바디의 일측 내부공간에서 먼저 균압상태로 머무른 뒤 회전드럼내주면과 분배바디의 원주면사이에 냉매순환로를 형성하므로 균일한 냉매 분배가 이루어져 회전드럼 내주면과 접촉율이 좋아져 열교환율이 개선되며,

이러한 회전드럼 내주면과 분배바디 외주면 사이의 좁은 냉매순환로 즉,열교환간극(a)으로 이루어져 회전드럼 내주면에 접촉하는 냉매에 의한 냉기의 열교환 효율이 균등하고 완벽에 가깝게 개선되어 회전드럼 외측의 제빙효율이 개선되어 제빙상태가 좋은 효과가 있으며,

이러한 냉매의 순환구성으로 하더라도 시스템의 전체적인 크기,길이가 작고 짧아지며,분배바디로 인해 제빙장치의 회전드럼내 냉매체적이 감소되어 전체 제빙장치의 운전 반응 속도가 빨라지는 효과가 있다.

도 1a 내지 도 1i는 종래 제빙장치의 회전드럼의 여려거지 예를 나타내는 도면들이고,
도 2는 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 사시도이고,
도 3은 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 일부 분리 사시도이고,
도 4는 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 분해사시도이고,
도 5a는 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 단면도이고, 도 5b는 도 5a의 본 발명 제빙장치 회전드럼의 "A"부분 발췌도이고,
도 6은 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 다른 실시예의 사시도이고
도 7은 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 또 다른 실시예의 사시도이고
도 8은 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 또 다른 실시예의 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면과 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첨부 도면중 도 2는 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 사시도이고, 도 3은 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 일부 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 분해사시도이고, 도 5a는 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 단면도이고, 도 5b는 도 5a의 본 발명 제빙장치 회전드럼의 "A"부분 발췌도이다.

상기 도면들에 따르는 본 발명 제빙장치의 드럼은 크게 회전부(100)와, 고정부(200) 및 구동모터(300)로 구분한다.

회전부(100)는 전방커버(110)와, 후방커버(120)와,양단이 개방된 원통형 회전드럼(130)으로 이루어진다.

회전드럼(130)은 양단이 개방된 원통체로써 일측에 제1개방단(131)을, 타측은 제2개방단(132)을 각각 이루며, 제1개방단(131)에는 제1플랜지(133)를, 제2개방단(132)에는 제2플랜지(134)를 형성한다. 그외에 부호표시는 없지만 전,후방커버(110)(120)와 결합하기 위한 볼트공등이 형성되어 있다.

전방커버(110)는 회전드럼(130)의 제1개방단(131)에 결합되고, 원판형의 제1플랜지(111) 외측에 노출되는 작은 직경의 제1연장부(112)를 소정길이 원주형으로 연장하여 형성하고, 회전드럼(130)의 제1개방단(131)에 결합되는 원판체의 제1플랜지(111)의 내측으로 위치하는 작은 직경의 제2연장부(113)를 소정길이 원주형으로 연장하여 형성하며, 이 제1,제2연장부(112)(113)의 내주면 관공(114)과 축관체(210)와의 사이에 제1베어링(231)이 장착된다.

후방커버(120)는 회전드럼(130)의 제2개방단(132)에 결합되는 원판체의 제2플랜지(121)로서 개방단(132)을 차단하되 외측으로 모터 연결부(122)를 형성하고, 회전드럼(130)의 제2개방단(132)에 결합되는 원판체의 제2플랜지(121)의 내측에는 제3연장부(123)를 원주형으로 수평방향 연장하여 형성하며, 이 제3연장부(123)의 관공(124) 내주면과 축관체(210)와의 사이에는 제2베어링(232)이 장착된다.

따라서 회전드럼(130)내의 축관체(210)를 축으로 전,후방커버(110)(120) 관공(114)(124)에 설치된 제1,제2베어링(231)(232)로서 회전드럼(130)이 회전 가능하게 된다.

본 발명 제빙장치의 회전드럼의 고정부(200)는 축관체(210)와, 분배바디(220)와, 실링부(230)로 이루어진다.

축관체(210)는 회전드럼(130)의 중심축상에 수평방향 고정되며, 그 내부를 따라 냉매의 유입,유출로(212)(214)를 형성하고, 회전드럼(130)내 소정위치에 냉매 토출구(213)와 냉매 흡입구(215)를 형성하며, 회전드럼(130)의 외측으로 연장된 축관체(210)에 공급구(218)와 배출구(219)를 형성하여 압축기,응축기로 이루어진 냉각시스템에서 고압 액화된 냉매가 공급되어 순환되면서 소정의 제빙작용을 하게 된다. 이러한 축관체(210)의 일단은 회전드럼(130)의 제2개방단(132) 내측에서 일단부가 위치하며, 타단부는 회전드럼(130)의 제1개방단(131)을 벗어나 외측으로 수평으로 중심축상 연장되고, 이 축관체(210)에는 종래 기술에서 설명된 냉각시스템(압축기는 고온고압의 기상냉매를 배출하고, 응축기는 유입되는 기상냉매를 대기와 열교환시켜 액상냉매로 형성하며, 응축기로부터 배출된 액상냉매에 포함된 기상냉매는 통상 모세관을 통과하면서 팽창하여 압력강하되고, 압력강화된 냉매는 회전중이 회전드럼 내부공간으로 공급하여 회전드럼 내주면에서 접촉시켜 냉기를 열교환하게 하는 냉동사이클로 이루어짐)의 공급구(218)를 통하여 냉매가 유입로(212)를 따라 유입되어 토출구(213)에서 회전드럼(130)내 후술하는 냉매균압챔버(b)내에 토출되고 냉매가 일시적으로 환류되면서 균압된 뒤 도 5b에서 표시된 냉매로(b1)을 따라 소정의 압력으로 분산,공급된다. 냉매로(b1)를 따라 분산된 냉매는 회전드럼(130)과 분배바디(220)사이의 냉매순환간극(a)에 상당한 압력으로 공급되어 냉각작동을 한 뒤, 흡입구(215)를 통하여 회수되어 유출로(214)를 통하여 유출되어 배출구(219)에서 다시 냉각시스템으로 순환된다.

즉, 후술하는 실링부(230)와 분배바디(220)사이의 소정위치에는 냉매균압챔버(b)을 형성하며, 이곳에 토출구(213)가 위치하여 공급된 냉매가 토출되며, 냉매압이 균등한 압력을 갖게 되며, 균등한 압력으로 조정된 냉매는 분배바디(220)의 내측 냉매균압챔버(b)에서 방사상으로 퍼져 흐르되 회전드럼(130) 내주면과 분배바디(220)의 사이에 형성된 열교환간극(a)을 따라 순환,공급되고, 열교환간극(a)을 통하여 열교환 작용을 하여 회전드럼(130)의 외주면 물을 냉각시켜 얼음층을 형성한다.

즉, 냉동사이클에 따른 냉각시스템을 통하여 순환하는 냉매로서 회전드럼(130) 외주면에 회전하면서 접촉된 물의 열을 빼앗아 냉각시켜 얼음층을 형성하게 되고 이것을 칼날로서 긁어 내어 얼음을 낙하,적재하는 것이다.

한편,회전드럼(130) 내부 중심축상에 설치된 축관체(210)에 회전드럼(130)이 회전하도록 설치되는 것은 각 전,후방커버(110)(120)에 장착된 제1,제2베어링(231)(232)에 의하여 이루어진다.

또한, 본 발명 제빙장치의 회전드럼에 적용된 분배바디(220)는 축관체(210)의 소정위치에 고정되며, 내부가 채워진 원통형 중량체이다. 이 분배바디(220)는 일단부 내측으로 전술한 실링부(230)와의 사이에 소정의 공간을 형성하여 냉매균압챔버(b)를 형성한다. 냉매균압챔버(b)의 공간 일부에는 실링부(200)의 제1베어링(231)을 지지하는 실링부가 위치한다.

제빙장치의 분배바디(220)는 축관체(210)와 일체로 형성되도록 분배바디(220)의 소정위치에 형성된 고정공(222)에서 삽입되는 고정구(221)가 축관체(210)의 고정홈(211)에 고정되어 중심 축관체(210)와 일체로 고정부(200)를 이룬다. 축관체(210)의 소정위치에는 후술하는 분배바디(220)의 고정을 위한 고정홈(211)이 형성된다. 분배바디(220)는 전후면에 각각 접촉부재(223)를 형성하여 회전드럼(130)의 내면과 고정된 분배바디(220)사이의 슬리이딩접촉을 이루도록 함이 바람직하다.

본 발명 제빙장치의 회전드럼의 실링부(230)는 축관체(210)와 전방커버(110)사이에 위치하는 제1베어링(231)을 제1실링부재(233)로서 밀봉하며, 제1실링부재(233)는 제1지지링(234)으로, 제2실링부재(235)는 제2지지링(236)으로 각각 지지하고, 탄성체(237)와, 가압링(238)으로 최종 탄성적으로 가압,설치하여 축관체(210)에 고정된다. 따라서 실링부(230)는 상기 제1,제2실링부재(233)(235),제1,제2지지링(234)(236),탄성체(237),가압링(238)으로 이루어진 조립구조체로 정의된다.

이러한 고정부(200)의 외측에서 구동모터(300)의 구동축이 후방커버(120)의 모터 연결부(122)에 연결되어 회전드럼(130)을 회전시키고 내부 분배드럼(220)과 축관체(210)는 고정상태로 유지된다.

첨부 도면중 도 6은 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 다른 실시예의 사시도이다. 이 도면에 따르는 본 발명 제빙장치의 회전드럼은 상기 원통체의 제2개방단(133) 및 후방커버(120)없이 회전드럼(130)의 후단이 차단되도록 회전드럼(130)에 일체로 형성되는 것이다. 나머지 회전드럼(130)의 구성들은 전술한 실시예의 것과 동일하므로 중복 설명은 생략한다.

첨부 도면중 도 7은 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 또 다른 실시예의 사시도이다. 이 도면에 따르는 본 발명 제빙장치의 회전드럼(130)은 제1,제2플랜지(133)(134)없이 회전드럼(130)의 직경과 일치함과 동시에 이에 결합되는 전,후방커버(110)(120)도 제1,제2플랜지(111)(121)없이 회전드럼(130)의 직경에 일치시켜서 된다. 나머지 회전드럼(130)의 구성들은 전술한 실시예의 것과 동일하므로 중복 설명은 생략한다.

첨부 도면중 도 8은 본 발명 제빙장치의 회전드럼의 다른 실시예의 단면도로서, 축관체(210)의 흡입구(215)가 축관체(210)의 양단에도 실시가능함을 나타낸다.

이와 같이 이루어진 본 발명 제빙장치의 회전드럼은 종래 다수 노즐이나 모세관을 통하여 냉매를 공급하던 것에 비하여 냉매 공급공을 최소화하므로써 중심 고정축(축관체)에 다수 노즐이나 모세관을 설치할 필요가 없어 냉매순환구조를 간단화하게 되었고, 축관체로 부터 회전드럼 내부로 투입된 냉매가 분배바디의 일측 내부공간에서 먼저 균압상태로 머무른 뒤 회전드럼 내주면과 분배바디의 원형 외주면사이에 열교환간극(a)을 형성하므로 균일한 압력의 냉매가 회전드럼 내주면에서 열교환되어 열교환율이 크게 개선되며, 이러한 회전드럼 내주면과 분배바디 외주면 사이의 냉매순환로가 좁은 냉매의 열교환간극(a)으로 이루어져 회전드럼 내주면에 접촉하는 냉매에 의한 냉기의 열교환 효율이 균등하고 완벽에 가깝게 개선되어 회전드럼의 제빙효율이 개선되었고, 제빙상태도 우수하게 되었으며, 이러한 냉매의 순환구성으로 하더라도 시스템의 전체적인 크기,길이가 작고 짧아지며,분배바디로 인해 제빙장치의 회전드럼내 냉매 체적이 감소되어 전체 제빙장치의 운전 반응 속도가 빨라지는 개선된 회전드럼방식을 제공하게 되었다.

100:회전부, 110:전방커버, 111:제1플랜지, 112:제1연장부,
113:제2연장부,114: 관공, 120:후방커버, 121:제2플랜지, 122:모터 연결부,
123:제3연장부, 124:관공, 130:회전드럼,131:제1개방단, 132:제2개방단,
133:제1플랜지,134:제2플랜지, 200:고정부, 210:축관체, 211:고정홈,
213:토출구, 212,214:냉매유입,유출로, 215:흡입구, 218:공급구,
219:배출구, 220:분배바디, 221;고정구, 222:고정공, 223:커버부재,
230:실링부, 231:제1베어링, 232:제2베어링, 233:제1실링부재,
234:제1지지링, 235:제2실링부재, 236:제2지지링, 237:탄성체,
238:가압링, 300:구동모터, a:열교환간극, b:냉매균압챔버.b1:냉매로.

Claims

제빙장치의 회전드럼에 있어서,
회전드럼(130);
회전드럼(130)이 회전가능하도록 설치되는 냉매 유입,유출로(212)(214),토출,흡입구(213)(215) 및 공급,배출구(218)(219)를 형성한 축관체(210); 및
회전드럼(130)내에서 축관체(210)에 일체로 설치됨과 아울러 회전드럼(210) 내주면과의 사이에서 열전달이 이루어지는 최소한의 열교환간극(a)을 형성하도록 설치되는 분배바디(220)를 포함하고,
분배바디(220)는,
열교환간극(a)을 통하여 냉매가 순환하면서 냉동사이클에 따라 회전드럼(130) 외주면 열을 빼앗아 얼음층을 형성하도록 속이 채워진 원통체로서 그 중심부는 축관체(210)가 관통되는 축공을 형성하고, 그 전단부는 내측으로 냉매균압챔버(b)을 형성하며, 고정공(222)에서 삽입되는 고정구(221)가 축관체(210)의 고정홈(211)에 고정되어 중심 축관체(210)와 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 제빙장치의 회전드럼.
삭제
제1항에 있어서, 회전드럼(130)은,
양단이 개방된 소정길이의 원통체로서, 이 원통체의 제1개방단(131)에 결합되는 원판의 외측에 작은 직경의 제1연장부(112)를 소정길이 원주형으로 연장하고, 이 원통체의 제1개방단(131)에 결합되는 원판의 내측에 작은 직경의 제2연장부(113)를 소정길이 원주방향 연장하며, 이 제1,제2연장부(112)(113)의 내주면 관공(114)에 축관체(210)가 관통되는 전방커버(110)와,
상기 원통체의 제2개방단(133)에 결합되는 원판의 외측으로 모터 연결부(122)를 형성하고, 상기 원통체의 제2개방단(133)에 결합되는 원판의 내측으로 관공(124)를 형성하여 이 관공(124)에 축관체(210)을 관통되는 후방커버(120)로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 제빙장치의 회전드럼.
제1항에 있어서,
관공(114)에 설치된 제1베어링(231)을 제1실링부재(233)로서 밀봉하며, 제1실링부재(233)는 제1지지링(234)으로, 제2실링부재(235)는 제2지지링(236)으로 각각 지지하고, 탄성체(237)와, 가압링(238)으로 최종 탄성적으로 가압,설치된 실링부(230)을 더 포함하는 제빙장치의 회전드럼.
제3항에 있어서,
분배바디(220)의 고정공(222)에 고정구(221)를 삽입하여 축관체(210)의 고정홈(211)에서 지지되어 분배바디(220)와 축관체(210)가 일체로 고정되는 것을 특징으로 하는 제빙장치의 회전드럼.
삭제
제1항에 있어서, 축관체(210)의 흡입구(215)는 축관체(210)의 양단에 근접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 제빙장치의 회전드럼.
제3항에 있어서, 회전드럼(130)은,
상기 원통체의 제2개방단(133) 및 후방커버(120)없이 회전드럼(130)의 후단이 차단되도록 회전드럼(130)에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 제빙장치의 회전드럼.
제3항에 있어서, 회전드럼(130)은 제1,제2플랜지(133)(134)없이 회전드럼(130)의 직경과 일치함과 동시에 이에 결합되는 전,후방커버(110)(120)도 제1,제2플랜지(111)(121)없이 회전드럼(130)의 직경에 일치시키는 것을 특징으로 하는 제빙장치의 회전드럼.