KR101825492B1 - 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판 - Google Patents

냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판에 관한 것으로서, 전면과 후면 표면에 흐르는 제빙수를 빙결시키거나 빙결된 얼음이 표면에서 탈빙시키기 위한 냉매가 이동되도록 내부에는 일측에서 타측으로 관통되는 복수 개의 유로가 형성된 플레이트와, 플레이트의 양측면에 각각 형성되며 인접한 유로를 서로 연결시켜 유로를 따라 냉매가 연속적으로 흐를 수 있도록 형성되는 헤더와, 플레이트의 하부에 형성되며 플레이트에서 생성된 얼음은 하부로 보내고 제빙수만 회수하여 배출하는 회수부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판{A plate of the ice maker for increasing heat efficiency using the refrigerant to flow sequentially along the flow path}
본 발명은 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열효율을 높임으로써 제빙수를 제빙시키거나 제빙된 얼음을 탈빙할 때 걸리는 시간을 단축시켜 생산성을 높인 것으로 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판에 관한 것이다.
제빙기는 얼음을 생산하는 기계를 말하는데, 얼음의 용도에 따라 두께 수십 센티미터의 두꺼운 얼음판을 생산하는 것에서부터 가로 세로 1센티미터 이내의 소형 얼음조각을 생산하는 것까지 다양한 것이 있다.
도 1은 종래의 제빙기의 제빙 사이클을 도시하는 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 제빙기는 제빙수탱크(10)로 부터 제빙수를 공급받아 제빙판(20)에 분사시키면 냉매에 의해서 제빙판 양측 외주면에 얼음이 생성된다.
또한, 이러한 제빙판(20)에 냉매를 공급하기 위하여 냉매를 압축시키는 압축기(30), 압축기에서 압축된 고온 고압의 기체상태의 냉매에서 열을 방출시켜 냉매를 액화시키는 응축기(40)를 포함한다.
또한, 액분리기 및 열교환기(50), 유분리기(32), 수액기(42)가 추가적으로 설치되며, 배관에는 전자밸브(V1,V2,V3), 팽창밸브(2), 역면계(3), 드라이어(5)가 추가적으로 설치되고, 제빙수탱크(10)에 연결되는 배관에는 펌프(P)가 필수적으로 설치된다.
따라서 냉매가 압축기(30), 응축기(40)를 거쳐서 제빙판(20)으로 공급되면, 제빙수탱크(10)를 통해서 공급되는 제빙수는 제빙판(20)의 양측 외주면에 제빙되고, 탈빙 과정으로 넘어가게 된다.
도 2는 종래의 제빙기의 탈빙 사이클을 도시하는 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 제빙이 완료되면 전자 밸브(V1,V2,V3)를 조절하여 냉매가 응축기(40)를 거치지 않고 제빙판(20)으로 공급되어 얼음에 비해 상대적으로 고온으로 형성된 냉매가 제빙판(20)의 표면에 열을 전달하여 얼음이 제빙판(20)에서 이탈되고 이탈된 얼음은 드레인판(60) 상부에 형성된 이송장치(70)를 따라 저빙고(도시되지 않음)로 인입되게 된다.
한국 실용신안 등록번호 제20-0189690호는 제빙용 양면증발기에 관한 것으로서, 냉동효율을 높일 수 있도록 구성되어 있으나 상기와 같은 종래 기술의 경우 제빙판에 공급되는 제빙수의 경우 위치에너지와 드레인판의 각도로 인해 저빙고(도시되지 않음) 내부로 유입되거나 얼음을 이송시키는 이송장치 표면에서 제빙되면서 얼음의 품질을 저해하는 문제점이 있었다.
또한 종래 기술의 경우 제빙판 내부에 냉매가 공급될 때 복수개의 유로가 하나의 관로와 연결되어 있기 때문에 냉매가 각 유로에 동일한 유량으로 진입되지 못하므로 일부 유로에는 냉매가 충분하지 않아 열전달이 떨어져 제빙효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
이로 인해 제빙수가 제빙되는 시간이 오래 걸리며, 제빙된 얼음을 제빙판 표면으로부터 탈빙할 때도 시간이 오래 걸려 얼음이 녹아 생산되는 양이 적다는 문제점이 있었다.
한국 실용신안 등록번호 제20-0189690호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 제빙수가 제빙판에서 낙하할 때 저빙고로 유입되거나 이송장치에 떨어지지 않도록 함으로써 얼음의 품질을 향상시킬 수 있는 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 제빙판이 고압의 냉매에도 견딜 수 있도록 구조적으로 변경함으로써 친환경 냉매를 사용할 수 있는 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 제빙판을 설치되는 장치의 크기에 맞춰 조립할 수 있어 확장성이 용이한 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판은 전면과 후면 표면에 흐르는 제빙수를 빙결시키거나 빙결된 얼음이 표면에서 탈빙시키기 위한 냉매가 이동되도록 내부에는 일측에서 타측으로 관통되는 복수 개의 유로가 형성된 플레이트와, 상기 플레이트의 양측면에 각각 형성되며 인접한 상기 유로를 서로 연결시켜 상기 유로를 따라 냉매가 연속적으로 흐를 수 있도록 형성되는 헤더와, 상기 플레이트의 하부에 형성되며 상기 플레이트에서 생성된 얼음은 하부로 보내고 제빙수만 회수하여 배출하는 회수부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 상기 회수부는 상기 플레이트의 하부에 결합되어 사용되거나 상기 플레이트로부터 분리가 가능하여 현장조건에 따라 탈부착 가능한 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 상기 플레이트는 상부면에 삼각형 형태로 내측으로 파여진 삽입단과, 하부면에 상기 삽입단에 대응되는 형태로 돌출되는 돌출단을 더 포함하며, 상기 플레이트가 서로 결합되어 확장되거나 제빙수를 상기 플레이트의 전면과 후면으로 분리하는 제빙수분리기 및 상기 회수부가 상기 삽입단과 돌출단에 대응되는 형상으로 구성되어 있어 끼움결합이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 상기 플레이트는 냉매가 흐를 수 있도록 형성된 상기 유로의 폭을 α, 상기 유로와 상기 유로 사이의 간격을 β, 상기 유로가 형성된 상기 플레이트의 일측 두께를 γ라고 하였을 때, α : β : γ의 비율은 1 : 0.4~0.6 : 0.7~0.9로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 상기 헤더는 냉매가 유입되거나 배출될 수 있도록 형성된 유입관과 배출관을 더 포함하며, 상기 헤더는 상기 플레이트 내부에 흐르는 냉매가 각각의 상기 유로 따라 순차적으로 이동할 수 있도록 내측면에 복수 개의 상기 유로를 연결하는 연결홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 상기 회수부는 상기 플레이트의 하부면에 끼움 결합되는 지지대와, 상기 지지대 하부에 결합되며 제1경사면과 제2경사면이 형성되어 있어 얼음은 제1경사면을 따라 하부로 배출되고 표면장력이 있는 제빙수는 제1경사면 및 제2경사면을 따라 하부로 이동되도록 형성되는 유도관과, 상기 유도관의 하부에 이격되어 형성되며 일측은 밀폐되고 타측은 개구되어 있어 상기 유도관에서 유입되는 제빙수를 저장한 후 타측으로 배출시키는 회수관으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 상기 회수부는 상기 플레이트의 하부에 결합될 때 상기 플레이트와의 열전달을 감소시켜 상기 회수부로 유입되는 제빙수가 얼지 않도록 단열재로 형성되는 패킹을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 상기 회수부는 얼음을 형성하기 위해 분사되는 제빙수 또는 탈빙할 때 얼음이 녹으면서 발생되는 제빙수를 회수하여 얼음이 저장되는 저빙고 또는 얼음을 이송시키는 이송장치에 제빙수가 유입되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판에 의하면 제빙수가 제빙판에서 낙하할 때 저빙고로 유입되거나 이송장치에 떨어지지 않도록 함으로써 얼음의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판에 의하면 제빙판이 고압의 냉매에도 견딜 수 있도록 구조적으로 변경함으로써 친환경 냉매를 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판에 의하면 제빙판을 설치되는 장치의 크기에 맞춰 조립할 수 있어 확장성이 용이한 효과가 있다.
도 1은 종래의 제빙기의 제빙 사이클을 도시하는 개념도.
도 2는 종래의 제빙기의 탈빙 사이클을 도시하는 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판이 결합된 모습을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판을 분리된 모습을 나타낸 조립도.
도 5는 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 회수부의 구성을 분리시켜 나타낸 조립도.
도 6은 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 회수부가 제빙수를 수용하는 모습을 나타낸 단면도.
도 7는 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 냉매가 흐르는 유로의 간격을 나타낸 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 결합 구조를 나타낸 단면도.
도 9은 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 냉매가 흐르는 모습을 나타낸 단면도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열효율을 높임으로써 제빙수를 제빙시키거나 제빙된 얼음을 탈빙할 때 걸리는 시간을 단축시켜 생산성을 높인 것으로 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판이 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판은 전면과 후면 표면에 흐르는 제빙수를 빙결시키거나 빙결된 얼음이 표면에서 탈빙시키기 위한 냉매가 이동되도록 내부에는 일측에서 타측으로 관통되는 복수 개의 유로(210)(도4 참조)가 형성된 플레이트와, 플레이트(200)의 상부에 결합되며 상부에서 공급되는 제빙수를 플레이트(200)의 전면과 후면으로 분리시켜 공급하는 제빙수분리기(100)와, 플레이트(200)의 양측면에 각각 형성되며 인접한 유로(210)(도4 참조)를 서로 연결시켜 유로(210)(도4 참조)를 따라 냉매가 연속적으로 흐를 수 있도록 형성되는 헤더(300)와, 플레이트(200)의 하부에 형성되며 플레이트(200)에서 생성된 얼음은 하부로 보내고 제빙수만 회수하여 배출하는 회수부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 플레이트(200)의 상부에 결합되어 제빙수가 공급될 때 제빙수를 플레이트(200)의 전면과 후면으로 분리시켜 공급하는 제빙수분리기(100)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
플레이트(200)는 전면과 후면이 평평하게 형성되어 있어 상부에서 유입되는 제빙수가 플레이트(200)의 전면과 후면을 따라 흐를 수 있도록 구성되고, 플레이트(200) 내부에 냉매가 흐를 수 있도록 도 4의 유로(210)가 형성되어 있다.
플레이트(200) 내부에 냉매가 흐르게 되면 플레이트(200)는 냉매로부터 열을 빼앗겨 플레이트(200) 표면이 냉각되고 플레이트(200)의 전면과 후면을 따라 흐르는 제빙수는 냉각된 플레이트(200)로 열을 빼앗겨 제빙되면서 얼음이 형성되게 된다.
플레이트(200)의 상부에 형성되는 제빙수분리기(100)는 역 T자 형상으로 이루어져 상부는 폭이 좁고 하부는 폭이 넓게 형성되어 있어 상부에서 제빙수가 분리되어 제빙수분리기(100)의 양측면을 따라 이동하게 된다.
이때 제빙수분리기(100)의 하부면에는 제빙수가 제빙수분리기(100)의 표면을 따라 플레이트(200) 전면과 후면으로 이동될 수 있도록 라운딩 처리되어 있는 것이 바람직하다.
또한 제빙수분리기(100)는 플레이트(200)의 상부로부터 분리가 가능하므로 제빙수의 살수 방식에 따라 생략될 수도 있다.
헤더(300)는 플레이트(200)의 양측면에 각각 형성되어 있으며 플레이트(200)의 일측 또는 타측에 형성된 헤더(300)에는 냉매가 유입되는 유입관(320) 또는 배출관(330)이 장착되어 외부에서 냉매를 플레이트(200) 내부로 유입시키거나 플레이트(200)에서 외부로 배출할 수 있도록 구성되어 있다.
회수부(400)는 플레이트(200)의 전면과 후면을 따라 흐르는 제빙수를 회수하기 위한 것으로, 제빙수를 저빙고(도시되지 않음) 내부로 유입되거나 도 1의 이송장치(70) 상부에 떨어지지 않도록 임시로 회수하게 된다.
회수부(400)는 회수된 제빙수를 일 방향으로 이동시켜 하부에 형성된 도 1의 드레인판(60)으로 배출시키거나 도 1의 제빙수탱크(10)와 연결된 관로를 통해 배출하게 된다.
또한 본 발명의 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 회수부(400)는 플레이트(200)의 하부에 결합되어 사용되거나 플레이트(200)로부터 분리가 가능하여 현장조건에 따라 탈부착 가능한 것을 특징으로 한다.
플레이트(200)는 열전도율이 우수한 알루미늄을 이용하여 제빙시 플레이트(200)가 제빙수에 저장된 열을 빠르게 흡열하고 이를 냉매로 전달하는 것이 바람직하다.
또한 제빙수분리기(100), 헤더(300)도 탈빙시 고온의 냉매가 유입되었을 때 냉매로부터 열을 전달받아 표면에 제빙된 얼음을 녹일 수 있도록 알루미늄 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
알루미늄은 압출을 통해 복잡한 형상을 쉽게 가공할 수 있는 장점이 있으며 스테인리스 스틸에 비해 가공 공정이 간단해진다.
이때 플레이트(200), 제빙수분리기(100), 헤더(300)의 재질은 알루미늄 중에서도 복잡한 형상으로 가공이 가능한 A6063을 이용하는 것이 바람직하며, 회수부(400)의 경우 낙하되는 얼음에 의한 파손 방지를 위해 스테인리스 스틸 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판을 분리된 모습을 나타낸 조립도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 플레이트(200)는 내부에 냉매가 흐를 수 있도록 일측에서 타측으로 관통되어 형성되는 복수 개의 유로(210)가 일정한 간격으로 형성되어 있으며 각각의 플레이트(200)를 서로 결합시켜 확장시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
플레이트(200)의 내부에 형성된 유로(210)에는 헤더(300)에 결합된 유입관(320)을 통해 냉매가 유입되게 되며, 유입된 냉매는 유로(210)를 따라 플레이트(200) 내부로 이동되게 된다.
이때 플레이트(200)에 형성된 유로(210)는 서로 연결되어 있지 않으므로 헤더(300)의 내측면에는 각각의 인접한 유로(210)를 서로 연결시켜 냉매가 지그재그로 이동될 수 있도록 연결홈(310)이 형성되게 된다.
연결홈(310)에 의해 냉매는 각각의 유로(210)를 따라 차례대로 이동하게 되며 하부에서 상부로 이동되면서 플레이트(200)의 전면과 후면을 따라 흐르는 제빙수에 저장된 열을 고루 흡입할 수 있게 된다.
즉, 단일 체적의 냉매가 플레이트(200) 내부에서 흐르는 면적이 많아지기 때문에 플레이트(200)로부터 흡열할 수 있는 열이 많아지므로 열전달 효율을 높일 수 있게 된다.
또한 복수 개의 플레이트(200)를 서로 조립하여 원하는 크기로 확장하여 사용하거나 플레이트(200)에 결합되는 제빙수분리기(100), 회수부(400)를 플레이트(200)에 조립하여 사용할 수 있으며 이에 대한 상세한 설명은 도 6과 함께 후술하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 회수부(400)의 구성을 분리시켜 나타낸 조립도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 회수부(400)는 플레이트(200)(도3 참조)의 하부면에 끼움 결합되는 지지대(410)와, 지지대(410) 하부에 결합되며 제1경사면(431)과 제2경사면(432)이 형성되어 있어 얼음은 제1경사면(431)을 따라 하부로 배출되고 표면장력이 있는 제빙수는 제1경사면(431)(도6 참조) 및 제2경사면(432)(도6 참조)을 따라 하부로 이동되도록 형성되는 유도관(430)과, 유도관(430)의 하부에 이격되어 형성되며 일측은 밀폐되고 타측은 개구되어 있어 유도관(430)에서 유입되는 제빙수를 저장한 후 타측으로 배출시키는 회수관(450)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 회수부(400)는 플레이트(200)(도3 참조)의 하부에 결합될 때 플레이트(200)(도3 참조)와의 열전달을 감소시켜 회수부(400)로 유입되는 제빙수가 얼지 않도록 단열재로 형성되는 패킹(420)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
지지대(410)는 도 3의 플레이트(200) 하부면에 결합될 수 있도록 도 3의 플레이트(200) 하부에 돌출된 형상에 대응되도록 상부면이 내측으로 파여져 있으며 도 3의 플레이트(200)의 일측 또는 타측에서부터 슬라이딩되어 끼움 결합되게 된다.
또한 지지대(410)의 하부면은 평평하게 형성되어 있어 하부에 패킹(420)이나 유도관(430)이 서로 밀착되어 지지될 수 있도록 구성되며 지지대(410), 패킹(420), 유도관(430)에는 다수의 볼트구멍이 형성되어 있어 볼트결합에 의해 서로 체결되어 결합되도록 구성되는 것이 바람직하다.
패킹(420)은 단열재 역할을 하는 것으로서 도 3의 플레이트(200)에 결합되는 지지대(410)와 유도관(430) 사이에 발생하는 열전달을 감소시켜 제빙수가 유도관(430)과 회수관(450)에서 제빙되지 않도록 방지하게 된다.
즉, 패킹(420)은 도 3의 플레이트(200)가 냉매에 의해 냉각될 때 연결관과 회수관(450)이 함께 냉각되지 않도록 함으로써 제빙수가 회수부(400)에서 제빙되지 않도록 하여 지속적으로 순환되어 도 3의 플레이트(200) 상부로 재공급될 수 있게 된다.
유도관(430)은 도 3의 플레이트(200)에서 유입되는 제빙수를 회수관(450) 내부로 유입시키기 위한 것으로 단면을 보았을 때 중단의 폭이 가장 넓고 상단과 하단은 폭이 중단에 비해 폭이 좁혀지도록 구성되어 있다.
이때 유도관(430)의 하단의 폭은 물이 임시로 저장되는 회수관(450)의 폭보다 좁게 형성되어 있기 때문에 제빙수가 유도관(430)을 따라 유입되면 하단으로 유입되어 낙하하면 회수부(400)로 유입될 수 있게 된다.
회수관(450)은 단면이 하부는 V자 형상으로 이루어지고 상부는 수직으로 돌출되어 있어 유도관(430)을 통해 유입되는 제빙수를 수용할 수 있도록 구성되어 있으며, 유도관(430)으로부터 이격되어 위치하도록 다수개의 이격구(440)와 연결구(452)로 볼트 결합된다.
또한 회수관(450)의 일측은 서로 마주보도록 절곡되어 있으며 절곡된 부위에 수밀판(451)이 볼트로 결합되어 일측으로 제빙수가 유출되지 않도록 방지하게 되며, 회수관(450)의 타측은 개구되어 있어 유도관(430)으로부터 유입된 제빙수가 회수관(450)의 타측을 통해 하부로 이동되게 된다.
이때 이격구(440)와 연결구(452)는 유도관(430)과 회수관(450)의 내측면에 결합되어 있어 제빙수가 유도관(430)의 외면을 따라 흐를 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 회수관(450)에 제빙수가 고이지 않도록 회수관(450)이 일측에서 타측으로 경사지도록 하여 저장된 제빙수가 흐를 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
회수관(450)에 유입된 제빙수는 회수관(450)의 타측을 따라 도 2의 이송장치(70)를 피해 도 2의 드레인판(60) 후면으로 낙하됨으로써 도 2의 제빙수탱크(10)로 유입될 수 있게 되며, 회수관(450)의 타측에 별도의 관로를 형성시켜 제빙수가 관로를 따라 도 2의 제빙수탱크(10)로 유입되도록 구성될 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 회수부(400)가 제빙수를 수용하는 모습을 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 회수부(400)는 얼음을 형성하기 위해 분사되는 제빙수 또는 탈빙할 때 얼음이 녹으면서 발생되는 제빙수를 회수하여 얼음이 저장되는 저빙고(도시되지 않음) 또는 얼음을 이송시키는 이송장치(70)에 제빙수가 유입되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
회수부(400)에 형성된 유도관(430)은 상단, 중단, 하단으로 나누어지고 중단의 폭은 상단과 중단보다 넓게 형성되어 있어 상단에서 중단으로 이어지는 제1경사로는 외측면을 향해 경사지게 되고, 중단에서 하단으로 이어지는 제2경사로는 내측면을 향해 경사지도록 형성되어 있다.
도 3의 플레이트(200) 전면과 후면에서 유입되는 제빙수는 유도관(430)의 제1경사로를 따라 하부 방향으로 이동하게 되며 표면장력에 의해 유도관(430) 외면에 밀착되어 이동하게 된다.
즉, 유도관(430)의 제1경사로에서 제2경사로를 따라 이동되게 되며 제2경사로 끝단에서 제빙수가 하부 방향으로 수직 낙하되면서 회수관(450) 내부로 유입되게 된다.
이때 탈빙시 얼음이 낙하하게 되면 얼음은 무게로 인해 제1경사로를 따라 미끄러져 도 2에 형성된 이송장치(70) 상부로 떨어진 후 저빙고(도시되지 않음)로 이동되고, 얼음이 녹으면서 발생된 제빙수는 유도관(430)을 통해 회수관(450)으로 유입된 후 배출되게 된다.
따라서 얼음과 제빙수를 서로 분리시켜 배출할 수 있기 때문에 저빙고(도시되지 않음)에 제빙수가 유입되지 않아 얼음의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
도 7는 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 냉매가 흐르는 유로(210)의 간격을 나타낸 측면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 플레이트(200)는 냉매가 흐를 수 있도록 형성된 유로(210)의 폭을 α, 유로(210)와 유로(210) 사이의 간격을 β, 유로(210)가 형성된 플레이트(200)의 일측 두께를 γ라고 하였을 때, α : β : γ의 비율은 1 : 1~1.4 : 0.1~0.5로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
플레이트(200)에 형성된 유로(210)는 사각형 단면을 가지고 있으며 모서리는 라운딩 처리되어 냉매가 흐를 때 와류가 발생하지 않도록 형성되어 있다.
이때 유로(210) 내부에 유입되는 냉매는 작동 압력이 냉매의 종류에 따라 달라질 수 있으므로 냉매의 작동 압력을 견딜 수 있도록 플레이트(200)의 두께나 유로(210)의 크기를 조절할 필요성이 있다.
플레이트(200)를 알루미늄 A6063을 이용하여 가공하는 경우 유로(210)의 폭 α를 기준으로 유로(210)와 유로(210) 사이의 간격 β는 α에 비해 1~1.4로 형성시키는 것이 바람직하며, 비율이 1 미만인 경우 각 유로(210) 사이의 간격이 너무 좁아 냉매의 압력이 높은 경우 유로(210) 사이의 공간이 파손될 수 있고, 비율이 1.4를 초과하는 경우 간격이 너무 벌어지기 때문에 열전달 효율이 감소되게 된다.
또한 유로(210)의 폭 α를 기준으로 유로(210)로부터 플레이트(200) 전면 또는 후면까지의 두께 γ는 비율이 0.1~0.5으로 구성되는 것이 바람직하며, 비율이 0.1미만인 경우 냉매의 압력에 의해 플레이트(200)의 전면 또는 후면이 파손되어 냉매가 누출될 수 있으며 비율이 0.5 초과인 경우 두께가 너무 두꺼워 열전달 효율이 떨어지게 된다.
또한 플레이트(200)는 상부면에 삼각형 형태로 내측으로 파여진 삽입단(220)과, 하부면에 삽입단(220)에 대응되는 형태로 돌출되는 돌출단(230)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
돌출단(230)과 삽입단(220)은 서로 대응되는 형상으로 이루어져 있어 돌출단(230)이 삽입단(220)에 삽입될 수 있도록 구성되어 있기 때문에 복수 개의 플레이트(200)를 상부와 하부에 서로 연결시켜 확장할 수 있게 된다.
즉, 플레이트(200)를 상부와 하부로 서로 연결시킴으로써 장치의 크기에 따라 플레이트(200)의 크기를 확장하거나 줄일 수 있게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 결합 구조를 나타낸 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판은 플레이트(200)가 서로 결합되어 확장되거나 제빙수를 플레이트(200)의 전면과 후면으로 분리하는 제빙수분리기(100) 및 회수부(400)가 삽입단(220)(도7 참조)과 돌출단(230)(도7 참조)에 대응되는 형상으로 구성되어 있어 끼움결합이 가능한 것을 특징으로 한다.
플레이트(200)의 상부에 결합되는 제빙수분리기(100)는 플레이트(200)의 상부에 형성된 도 7의 삽입단(220)에 대응되는 형태로 하부가 돌출되어 있으며, 플레이트(200)의 측면에서 슬라이딩되어 결합될 수 있게 된다.
또한 플레이트(200)의 하부에 결합되는 회수부(400)의 지지대(410)는 플레이트(200) 하부에 형성된 도 7의 돌출단(230)에 대응되는 형태로 상부가 내측으로 함몰되어 있으며, 플레이트(200)의 측면에서 슬라이딩되어 결합이 가능하게 된다.
도 9는 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 냉매가 흐르는 유로(210)의 간격을 나타낸 측면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판의 헤더(300)는 냉매가 유입되거나 배출될 수 있도록 형성된 유입관(320)과 배출관(330)을 더 포함하며, 헤더(300)는 플레이트(200) 내부에 흐르는 냉매가 각각의 유로(210) 따라 순차적으로 이동할 수 있도록 내측면에 복수 개의 유로(210)를 연결하는 연결홈(310)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
헤더(300)는 플레이트(200)의 양측면에 각각 형성되어 있으며 내측면에는 플레이트(200) 내부에 형성된 유로(210)를 연결시키기 위해 연결홈(310)이 형성되어 있어 인접한 두 개의 유로(210)를 연결시켜 냉매가 유로(210)를 따라 지그재그 형태로 이동할 수 있게 된다.
즉, 유로(210)에 흐르는 냉매는 단일 파이프를 따라 흐르는 것과 동일한 효과를 가질 수 있으며 이를 통해 냉매가 플레이트(200) 표면에 고루 흐르게 되면서 열전달율을 높아지면서 제빙 효율이 향상될 수 있으며 탈빙시에도 얼음이 플레이트(200)표면으로부터 빠르게 탈빙될 수 있게 된다.
이때 플레이트(200)의 일측 또는 타측에 결합되는 헤더(300)의 하부에는 냉매가 유입될 수 있는 유입관(320)이 형성되고 상부에는 냉매가 배출될 수 있는 배출관(330)이 형성되어 있게 된다.
유입관(320)과 배출관(330)이 형성되어 있는 부위에는 단일 유로(210)에만 냉매가 흐를 수 있도록 연결홈(310)이 작게 형성되거나 연결홈(310)을 없애고 유입관(320)과 배출관(330)을 유로(210)에 삽입시킨 형태로 구성될 수도 있다.
유입관(320)을 통해 유입된 냉매는 플레이트(200)의 일측에서 타측으로 유로(210)를 따라 이동하게 되며 헤더(300)에 형성된 연결홈(310)을 통해 상부 유로(210)로 진입하여 이동하면서 각 유로(210)를 거쳐 배출관(330)을 통해 배출되게 된다.
냉매가 각각의 유로(210)를 하나씩 거쳐 지그재그로 이동되기 때문에 냉매가 흡열할 수 있는 면적이 넓어지게 되므로 열효율을 높일 수 있어 제빙시간을 단축시킬 수 있게 된다.
또한 헤더(300)의 연결홈(310)은 두 개의 유로(210)를 연결할 수 있도록 두 유로(210)의 높이에 맞춰 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판에 의하면 제빙수가 제빙판에서 낙하할 때 저빙고로 유입되거나 이송장치에 떨어지지 않도록 함으로써 얼음의 품질을 향상시킬 수 있고, 제빙판이 고압의 냉매에도 견딜 수 있도록 구조적으로 변경함으로써 친환경 냉매를 사용할 수 있으며, 제빙판을 설치되는 장치의 크기에 맞춰 조립할 수 있어 확장성이 용이한 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
P : 펌프 2 : 팽창밸브
3 : 역면계 5 : 드라이어
10 : 제빙수탱크 20 : 제빙판
30 : 압축기 32 : 유분리기
40 : 응축기 42 : 수액기
50 : 액분리기 및 열교환기 60 : 드레인판
70 : 이송장치 V1 : 전자밸브
V2 : 전자밸브 V3 : 전자밸브
100 : 제빙수분리기 200 : 플레이트
210 : 유로 220 : 삽입단
230 : 돌출단 300 : 헤더
310 : 연결홈 320 : 유입관
330 : 배출관 400 : 회수부
410 : 지지대 420 : 패킹
430 : 유도관 431 : 제1경사면
432 : 제2경사면 440 : 이격구
450 : 회수관 451 : 수밀판
452 : 연결구

Claims (7)

  1. 전면과 후면 표면에 흐르는 제빙수를 빙결시키거나 빙결된 얼음이 표면에서 탈빙시키기 위한 냉매가 이동되도록 내부에는 일측에서 타측으로 관통되는 복수 개의 유로가 형성된 플레이트와;
    상기 플레이트의 양측면에 각각 형성되며 인접한 상기 유로를 서로 연결시켜 상기 유로를 따라 냉매가 연속적으로 흐를 수 있도록 형성되는 헤더와;
    상기 플레이트의 하부에 형성되며 상기 플레이트에서 생성된 얼음은 하부로 보내고 제빙수만 회수하여 배출하는 회수부;를 포함하며,
    상기 플레이트는
    상부면에 삼각형 형태로 내측으로 파여진 삽입단과;
    하부면에 상기 삽입단에 대응되는 형태로 돌출되는 돌출단;을 더 포함하며,
    상기 돌출단은 상기 삽입단에 삽입될 수 있어 복수 개의 상기 플레이트를 서로 연결시킴으로써 상기 플레이트의 크기를 확장하거나 줄일 수 있고,
    상기 플레이트에 형성된 유로는 사각형 단면을 가지고 있으며 모서리는 라운딩처리되어 냉매가 흐를 때 와류가 발생하지 않도록 형성되고,
    냉매는 상기 플레이트의 유로를 하나씩 거쳐 지그재그로 이동되므로 냉매가 흡열할 수 있는 면적이 넓어지면서 열효율이 높아져 제빙시간을 단축시키며,
    상기 플레이트는 및 상기 헤더의 재질은 압출 가공이 가능하여 복잡한 형상을 쉽게 가공하고, 열전도율이 높아 제빙 또는 탈빙 시간을 단축시키는 알루미늄으로 이루어지고,
    상기 회수부의 재질은 낙하되는 얼음에 의한 파손 방지를 위해 스테인리스 스틸로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플레이트는
    제빙수를 상기 플레이트의 전면과 후면으로 분리하는 제빙수분리기 및 상기 회수부가 상기 삽입단과 상기 돌출단에 대응되는 형상으로 구성되어 있어 끼움결합이 가능한 것을 특징으로 하는
    냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 플레이트는 냉매가 흐를 수 있도록 형성된 상기 유로의 폭을 α, 상기 유로와 상기 유로 사이의 간격을 β, 상기 유로가 형성된 상기 플레이트의 일측 두께를 γ라고 하였을 때, α : β : γ의 비율은 1 : 1~1.4 : 0.1~0.5로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 헤더는 냉매가 유입되거나 배출될 수 있도록 형성된 유입관;과 배출관;을 더 포함하며,
    상기 헤더는 상기 플레이트 내부에 흐르는 냉매가 각각의 상기 유로 따라 순차적으로 이동할 수 있도록 내측면에 복수 개의 상기 유로를 연결하는 연결홈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 회수부는
    상기 플레이트의 하부면에 끼움 결합되는 지지대와;
    상기 지지대 하부에 결합되며 제1경사면과 제2경사면이 형성되어 있어 얼음은 제1경사면을 따라 하부로 배출되고 표면장력이 있는 제빙수는 제1경사면 및 제2경사면을 따라 하부로 이동되도록 형성되는 유도관과;
    상기 유도관의 하부에 이격되어 형성되며 일측은 밀폐되고 타측은 개구되어 있어 상기 유도관에서 유입되는 제빙수를 저장한 후 타측으로 배출시키는 회수관;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 회수부는
    상기 플레이트의 하부에 결합될 때 상기 플레이트와의 열전달을 감소시켜 상기 회수부로 유입되는 제빙수가 얼지 않도록 단열재로 형성되는 패킹;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 회수부는 얼음을 형성하기 위해 분사되는 제빙수 또는 탈빙할 때 얼음이 녹으면서 발생되는 제빙수를 회수하여 얼음이 저장되는 저빙고 또는 얼음을 이송시키는 이송장치에 제빙수가 유입되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는
    냉매가 유로를 따라 순차적으로 흘러 열효율을 높인 제빙판.

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