KR101545508B1

KR101545508B1 - 조립 분해 결합식 외부 냉매팽창용 빙삭기

Info

Publication number: KR101545508B1
Application number: KR1020150020657A
Authority: KR
Inventors: 곽상기
Original assignee: 주식회사 엠티에스
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2015-08-20

Abstract

본 발명은 조립 분해 결합식 외부 냉매팽창용 빙삭기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 제빙회전드럼의 외부에서 저압저온의 냉매를 형성시키며, 제빙회전드럼 내부에서 냉매를 증발시켜 제빙회전드럼의 외주연을 냉각시키고 제빙회전드럼 표면에서 물을 묻혀 얼리고 제빙회전드럼 표면에 얼어붙는 얼음층을 절삭나이프로 절삭하여 얇은 얼음층을 제조하는 빙삭기에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 제빙회전드럼 표면에서 생성되는 얼음층을 깍는 빙삭기에 있어서 , 제빙회전드럼의 일면 내측에 설치되어 제빙회전드럼과 함께 회전하는 패킹부가 마련되어 있으며, 냉동장치의 압축기로부터 토출되는 고온고압의 냉매를 응축기에서 액화시킨 냉매를 1차 팽창시키는 모세관의 출구로 유출되는 저압저온의 냉매가 공급되는 증발냉매관의 냉매시작부는 상기 제빙회전드럼의 외부에 위치하며, 상기 증발냉매관의 냉매중간부는 상기 패킹부를 통과하며 냉매출구부는 상기 제빙회전드럼의 내부에 위치하며, 그 끝단은 막혀있으며, 냉매출구부의 상단부의 외주연에 크기가 다른 다수개의 냉매출구공가 형성되어, 2차로 냉매 팽창되어 제빙회전드럼의 상단부 외주연의 온도를 저감시키며,
상기 제빙회전드럼의 내부 하단부에는 냉매흡입관이 설치되고, 상기 패킹부를 통과하며, 제빙회전드럼의 외부로 연장되어, 냉매를 다시 압축기의 흡입부로 공급시키며, 상기 증발냉매관과 냉매흡입의 외측에 씰링부가 장착되어 제빙회전드럼내부의 냉매가 누설되는 것을 방지하며, 상기 패킹부의 내측과 상기 씰링부의 외측에는 다수개의 베어링이 장착되어, 제빙회전드럼과 패킹부는 함께 회전되며, 증발냉매관과 냉매흡입관 및 씰링부는 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 조립 분해 결합식외부 냉매팽창용 빙삭기에 관한 것이다.
이는 제빙회전드럼을 통과하는 증발냉매관과 냉매흡입관의 외측면에 씰링부를 제공하며, 회전드럼의 일측면에 패킹부를 제공하여, 냉매가 회전드럼의 외부로 누설되는 것을 방지하고, 씰링부와 패킹부사이에 베어링을 장착한 구조을 제공하여, 조립 및 분해시, 불량시에 부품교체가 유리한 분해조립식 구조를 제공하는 것이다.
또한, 회전드럼내의 증발냉매관의 위치가 초기시에도, 장기유지관리시에도 동일한 위치를 유지하여, 빙삭기의 효율이 시간이 경과해도 일정한 효율을 유지하는 장점이 있는 것이다.
또한, 회전드럼의 외부에 모세관이 위치하여, 모세관이 막히는 경우에도 쉽게 확인 및 교체할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

Description

조립 분해 결합식 외부 냉매팽창용 빙삭기{Machine for ice and snow with capillary outside and easy-assembling and -disassembling and -replacing}

본 발명은 조립 분해 결합식 외부 냉매팽창용 빙삭기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 제빙회전드럼의 외부에서 저압저온의 냉매를 형성시키며, 제빙회전드럼 내부에서 냉매를 증발시켜 제빙회전드럼의 외주연을 냉각시키고 제빙회전드럼 표면에서 물을 묻혀 얼리고 제빙회전드럼 표면에 얼어붙는 얼음층을 절삭나이프로 절삭하여 얇은 얼음층을 제조하는 빙삭기에 관한 것이다.

이러한 제빙회전드럼 타입의 제빙기는 드럼 표면에 물을 묻혀 얼리고 드럼 표면에 얼어붙은 얼음 층을 나이프로 절삭하여 가루얼음을 제조하는 장치로서, 이는 드럼 제빙기는 제빙드럼에서 직접 얼음층을 깍아 내어 가루얼음을 만들기 때문에 기존의 얼음 덩어리를 쇄기로 쪼개거나 절삭기로 깍아 만든 입자 얼음보다 빙질이 부드럽고 입자크기가 균일하여 식용으로 좋은 품질의 가루얼음을 얻을 수 있는 장점을 갖고 있다.

통상의 제빙기는 냉매를 이용하여 물을 얼리는 장치이다. 빙과 제조기, 냉장고 및 냉동고는 제빙장치를 포함하고 있다.

이러한 제빙장치는 냉매를 증발기에서 기화시키면서 기화열을 흡수한다. 증발기는 기화열을 빼앗기면서 냉각된다. 증발기에서 기화열을 흡수하여 온도가 높아진 냉매는 압축기로부터 토출되는 고온고압의 냉매를 응축기에서 액화되어 모세관(팽창변)을 통과하고 증발기에서 다시 기화분사되는 냉각사이클을 순환하는 것이다.

일반적인 제빙장치의 냉매 증발기는 열교환 코일의 형태로 제조되고 있으므로 냉매가 증발기에 잔류 될 여지를 남기지 않는다. 그러나 증발기를 제빙드럼으로 만들게 되는 가루얼음 제빙기는 회전 드럼 안에 액상의 냉매가 잔류 되고 드럼 안에서 퇴적되는 문제점이 있다.

회전 드럼 내부에 냉매가 잔류하면 드럼의 열 교환 작용을 방해하여 냉각 효율을 감소시키고 제빙드럼 및 압축기의 수명을 단축시킨다.

또한, 가루얼음 제빙기는 제빙드럼 안에서 냉매의 분사와 냉매가스의 흡기가 이루어지고 있으므로 이러한 구조적인 여건이 제빙기의 제조비용을 높이고 고장 발생의 원인으로 나타나고 있다.

구체적으로 종래 입자얼음 제빙기에서 제빙드럼 안에 냉매를 순환시키는 수단은 외관의 제1유로와, 외관 중심에 배관된 내관의 제2유로를 구비하는 겹 파이프로서 만들어지고 있으며, 겹 파이프는 제빙드럼 일측 기체 차단성 실튜브의 중심에 조립된다. 압축 냉매는 외부 압축기로부터 제1유로를 통해 제빙드럼 안에 공급되고, 드럼 안에서 기화된 냉매가스는 제2유로 흡입관(Suction pipe)를 통해 압축기로 회수된다.

제빙드럼 안에 있는 겹 파이프(흡입관+모세관)의 외관 벽에는 몇 개의 구멍이 뚫리고 구멍마다 모세관이 조립된다. 따라서 외관의 제1유로에서 공급된 냉매는 모세관을 통해 회전드럼 내면에 분사되고, 기화된 냉매가스는 흡입관을 통해 압축기에 회수되는 것이다. 이와 같은 냉매 순환장치의 겹 파이프(흡입관+모세관)는 구성이 복잡하고 유로가 막히는 등 고장에 취약하므로 제조 비용 및 운전 비용을 높이게 되는 것이다.

또한, 도 3은 10-1268911의 종래기술의 제빙기를 나타낸 개략도로서, 종래의 등록특허는 다수개의 모세관을 드럼 내부에 직접 위치시키는 장치로서, 이는 드럼내부에서 냉매를 기화시키는 장치이므로, 통상 다수개의 모세관이 드럼내부에 위치하는 구조이므로, 회전드럼의 내부를 다수개의 모세관이 통과하는 면적이 증가하게 되고, 이로 인하여 냉매누설의 문제점이 발생하게 되며, 이러한 누설을 방지하기 위하여 불가피하게 용접 결합방식을 사용할 수밖에 없으므로, 필요시에 다시 분해결합해야 하는 경우에는 그 작업이 매우 어려운 문제점이 발생되며, 또한 드럼의 내부에서 다수개의 모세관이 위치하여 팽창하는 구조이므로, 다수개의 모세관중에서 어떤 모세관이 조립시 또는 운전중에 폐쇄되었는지 전혀 알수 없는 문제점이 발생되고 있는 것이다.

또한, 모세관의 직경이 매우 가늘기 때문에 회전드럼의 작업중이나, 운반중이나, 유지관리중에 모세관이 초기에 설치한 각도 및 상태가 불량위치로 변하는 경우가 다수 발생되어, 제빙기의 제빙효율이 급감하는 문제점이 발생되고 있다.

그러므로, 회전드럼내의 팽창된 냉매의 누설을 최대로 방지시키는 구조를 제공하며, 회전드럼의 조립 및 분해가 용이하며, 모세관의 불량을 쉽게 확인하여 교체하여 제빙기의 불량을 최소로 하며, 회전드럼내의 팽창냉매의 위치를 장기간 운전이나 유지관리중에도 초기 조립시의 위치와 동일하게 유지하여 빙삭기의 효율을 일정하게 유지하는 새로운 구조의 빙삭기 장치개발이 요구되었다.

대한민국 특허 10-1268911 대한민국 특허 10-1244618 대한민국 특허 10-1339887 대한민국 공개특허 10-2004-35773

따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 팽창장치로서 모세관을 회전드럼의 외부에 위치하며, 모세관에 의하여 1차로 저온저압의 팽창된 냉매는 외부에서 증발냉매관을 연결하여, 회전드럼의 내부로 연결하며, 증발냉매관의 냉매토출공을 형성하여 2차로 냉매를 팽창시키며, 회전드럼의 외주연의 온도를 저온으로 열전달시키는 구조를 제공하는 것이다.

또한, 회전드럼내부의 냉매가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위하여 패킹부를 제공하는 구조를 제공하는 것이다.

또한, 흡입관을 회전드럼내부에 설치하여, 회전드럼내의 냉매가스를 흡입하여 압축기로 공급시키며, 증발냉매관과 흡입관의 외측에 씰링부를 마련하여 회전드럼내부의 냉매가 외부로 누설되는 것을 방지하는 구조를 제공하는 것이다.

종래 기술에 비하여, 회전드럼을 통과하는 냉매관은 증발냉매관과 흡입관, 2개의 냉매관이므로, 이에 대한 실링부는 매우 단순하며, 누설방지에 강한 장점이 있는 것이다.

또한, 회전드럼의 회전시에도, 회전을 원활히 하고, 냉매의 누설을 방지하기 의하여 패킹부와 씰링부 사이에 베어링을 장착하여, 회전드럼 및 패킹부는 회전하며, 증발냉매관과 흡입관은 회전하지 않고 고정되는 장치를 제공하는 것이다.

이러한 구조는 조립과 분해, 부품의 교체등이 매우 유리한 구조인 것을 특징으로 하는 것이다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 , 본 발명은

제빙회전드럼 표면에서 생성되는 얼음층을 깍는 빙삭기에 있어서

제빙회전드럼(40)의 일면 내측에 설치되어 제빙회전드럼(40)과 함께 회전하는 패킹부(50)가 마련되어 있으며,

냉동장치의 압축기로부터 토출되는 고온고압의 냉매를 응축기에서 액화된 냉매를 1차 팽창시키는 모세관(10)의 출구로 유출되는 저압저온의 냉매가 공급되는 증발냉매관(20)의 냉매시작부(20a)는 상기 제빙회전드럼(40)의 외부에 위치하며,

상기 증발냉매관(20)의 냉매중간부(20b)는 상기 패킹부(50)를 통과하며 냉매출구부(20c)는 상기 제빙회전드럼(40)의 내부에 위치하며, 그 끝단은 막혀있으며, 냉매출구부(20c)의 상단부의 외주연에 크기가 다른 다수개의 냉매출구공(20d)가 형성되어, 2차로 냉매가 팽창되어 제빙회전드럼(40)의 상단부 외주연의 온도를 저감시키며,

상기 제빙회전드럼(40)의 내부 하단부에는 냉매흡입관(30)이 설치되고, 상기 패킹부(50)를 통과하며, 제빙회전드럼(40)의 외부로 연장되어, 냉매를 다시 압축기의 흡입부로 공급시키며,

상기 증발냉매관(20)과 냉매흡입관(30)의 외측에 씰링부(70)가 장착되어 제빙회전드럼(40)내부의 냉매가 누설되는 것을 방지하며,

상기 패킹부(50)의 내측과 상기 씰링부(70)의 외측에는 다수개의 베어링(60)이 장착되어, 제빙회전드럼(40)과 패킹부(50)는 함께 회전되며, 증발냉매관(20)과 냉매흡입관(30) 및 씰링부(70)는 고정되도록 하는 조립 분해 결합식 외부 냉매팽창용 빙삭기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 조립 분해 결합식 외부 냉매팽창용 빙삭기는 제빙회전드럼을 통과하는 증발냉매관과 냉매흡입관의 외측면에 씰링부를 제공하며, 회전드럼의 일측면에 패킹부를 제공하여, 냉매가 회전드럼의 외부로 누설되는 것을 방지하고, 씰링부와 패킹부사이에 베어링을 장착한 구조을 제공하여, 조립, 분해및, 불량시에 부품교체가 유리한 분해조립식 구조를 제공하는 것이다.

또한, 회전드럼내의 증발냉매관의 위치가 초기시에도, 장기유지 관리시에도 동일한 위치를 유지하여, 빙삭기의 효율이 시간이 경과해도 일정한 효율을 유지하는 장점이 있는 것이다. 2차 팽창을 통해서 드럼 내부에 냉매를 고르게 분포시켜주어서 얼름 어는 것과 양질의 빙질의 상태를 일정하게 유지한다.

또한, 회전드럼의 외부에 모세관이 위치하여, 모세관이 막히는 경우에도 쉽게 확인 및 교체할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 외부 냉매팽창용 빙삭기를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 외부 냉매팽창용 빙삭기의 측면을 나타낸 개략도.
도 3은 종래기술의 제빙기를 나타낸 개략도.

본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시 예에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

다음에서 도 1은 본 발명의 외부 냉매팽창용 빙삭기를 나타낸 개략도이며, 도 2는 본 발명의 외부 냉매팽창용 빙삭기의 측면을 나타낸 개략도로서, 이를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은

냉동장치의 압축기로부터 토출되는 고온고압의 냉매를 응축기에서 액화시킨 냉매를 1차 팽창시키는 모세관(10)의 출구로 유출되는 저압저온의 냉매가 공급되는 증발냉매관(20)의 냉매시작부(20a)는 상기 제빙회전드럼(40)의 외부에 위치하며,

상기 패킹부(50)의 내측과 상기 씰링부(70)의 외측에는 다수개의 베어링(60)이 장착되어, 제빙회전드럼(40)과 패킹부(50)는 함께 회전되며, 증발냉매관(20)과 냉매흡입관(30) 및 씰링부(70)는 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 조립 분해 결합식 외부 냉매팽창용 빙삭기에 관한 것이다.

이를 상세히 설명하면,

회전모터 및 제어공정에 의하여 연계된 제빙회전드럼(40)이 마련되며, 이러한 회전모터 및 제어공정은 빙삭기의 설계사양에 의하여 제공되는 것이다.

이러한 제빙회전드럼(40)의 일면 내측에는 제빙회전드럼(40)과 함께 회전하는 패킹부(50)가 마련되어 있으며, 이러한 패킹부(50)는 제빙회전드럼(40)의 냉매가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위한 것이다.

일반적인 냉동장치의 압축기로부터 토출되는 고온고압의 냉매를 응축기에서 액화시킨 냉매를 1차 팽창시키는 모세관(10)의 출구로 유출되는 저압저온의 냉매가 공급되는 증발냉매관(20)이 있으며, 이러한 증발냉매관(20)의 냉매시작부(20a)는 상기 제빙회전드럼(40)의 외부에 위치하며, 이는 본 발명의 특징인 것이다.

제빙회전드럼(40)의 외부에서 냉매를 1차로 팽창시켜, 저압저온의 냉매로 변환시킨 후에, 이러한 냉매를 제빙회전드럼(40)의 내부로 공급하기 위하여 통상의 냉매직경인 냉매관을 사용하는 것이다.

상기 증발냉매관(20)의 냉매중간부(20b)는 상기 패킹부(50)를 통과하며 냉매출구부(20c)는 상기 제빙회전드럼(40)의 내부에 위치하며, 그 끝단은 막혀있으며, 냉매출구부(20c)의 상단부의 외주연에 크기가 다른 다수개의 냉매출구공(20d)가 형성되어, 2차로 냉매 팽창되어 제빙회전드럼(40)의 상단부 외주연의 온도를 저감시키는 것이다.

저온저압의 냉매를 공급하는 증발냉매관의 중간부는 제빙회전드럼의 패킹부(50)의 내부를 관통하며, 통과하게 되며, 그 끝단부는 막혀 있는 것이며, 상기 냉매출구부(20c)의 상단부의 외주연에 크기가 다른 다수개의 냉매출구공(20d)가 형성되어, 2차로 냉매 팽창되어 제빙회전드럼(40)의 상단부 외주연의 온도를 저감시키는 것이다.

다시 말하면, 저온저압의 냉매는 항상 상측방향으로 분사되며, 상측으로 분사된 냉매는 제빙회전드럼(40)의 상측면의 온도를 제일 먼저 저감시키고, 물을 얼리게 한 후에 제빙회전드럼(40)의 우측 외부에 설치된 절삭나이프(90)에 의하여 얼음층이 절삭되도록 하는 것이다.

상기 제빙회전드럼(40)의 내부 하단부에는 냉매흡입관(30)이 설치되고, 상기 패킹부(50)를 통과하며, 제빙회전드럼(40)의 외부로 연장되어, 냉매를 다시 압축기의 흡입부로 공급시키는 것이다.

이는 제빙회전드럼(40)에서 증발된 냉매가스는 하단부에 설치된 냉매흡입관(30)을 통하여, 외부로 유출되며, 압축기로 흡입, 압축, 토출되어, 중간과정을 통과한 후에 다시 모세관(10)으로 공급되는 것이다.

이를 상세히 설명하면,

증발냉매관(20)과 냉매흡입관(30)의 외측면에는 씰링부(70)가 장착되며, 이러한 씰링부(70)의 외측면에는 패킹부(50)가 감싸져 있으며, 상기 씰링부(70)와 패킹부(50)사이에는 베어링(60)이 장착되어, 패킹부(50)는 회전하게 되며, 씰링부(70)는 회전하지 않은 고정된 위치를 유지하는 것이다.

10: 모세관 20: 증발냉매관
20a: 냉매시작부 20b: 냉매중간부
20c: 냉매출구부 20d: 냉매출구공
30: 냉매흡입관 40: 제빙회전드럼　
50:　패킹부 60: 제빙회전드럼　
70: 씰링부 90:절삭나이프

Claims

제빙회전드럼 표면에서 생성되는 얼음층을 깍는 빙삭기에 있어서
제빙회전드럼(40)의 일면 내측에 설치되어 제빙회전드럼(40)과 함께 회전하는 패킹부(50)가 마련되어 있으며,
냉동장치의 압축기로부터 토출되는 고온고압의 냉매를 응축기에서 액화시킨 냉매를 1차 팽창시키는 모세관(10)의 출구로 유출되는 저압저온의 냉매가 공급되는 증발냉매관(20)의 냉매시작부(20a)는 상기 제빙회전드럼(40)의 외부에 위치하며,
상기 증발냉매관(20)의 냉매중간부(20b)는 상기 패킹부(50)를 통과하며 냉매출구부(20c)는 상기 제빙회전드럼(40)의 내부에 위치하며, 그 끝단은 막혀있으며, 냉매출구부(20c)의 상단부의 외주연에 크기가 다른 다수개의 냉매출구공(20d)가 형성되어, 저온저압의 냉매는 항상 상측방향으로 분사됨으로써, 2차로 냉매 팽창되어 제빙회전드럼(40)의 상단부 외주연의 온도를 먼저 저감시키며,
상기 제빙회전드럼(40)의 내부 하단부에는 냉매흡입관(30)이 설치되고, 상기 패킹부(50)를 통과하며, 제빙회전드럼(40)의 외부로 연장되어, 냉매를 다시 압축기의 흡입부로 공급시키며,
상기 증발냉매관(20)과 냉매흡입관(30)의 외측에 씰링부(70)가 장착되어 제빙회전드럼(40)내부의 냉매가 누설되는 것을 방지하며,
상기 패킹부(50)의 내측과 상기 씰링부(70)의 외측에는 다수개의 베어링(60)이 장착되어, 제빙회전드럼(40)과 패킹부(50)는 함께 회전되며, 증발냉매관(20)과 냉매흡입관(30) 및 씰링부(70)는 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 조립 분해 결합식외부 냉매팽창용 빙삭기.