KR101881416B1 - 드럼식 제빙장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 제빙장치는 내부의 공동부에 냉매가 유동되고, 외면에 유체가 결빙되는 제빙 드럼; 일측이 상기 공동부에 삽입 배치되어 냉매를 상기 공동부로 유동시키는 냉매 유동축; 상기 제빙 드럼의 일측에 배치되고 상기 제빙 드럼과 고정 결합되어 상기 제빙 드럼과 함께 회전되는 구동캡; 상기 구동캡과 이격 공간을 형성하며, 상기 냉매 유동축에 고정 결합되는 베어링 지지부; 상기 베어링 지지부에 지지되고, 상기 구동캡과 상기 베어링 지지부 사이에 배치되어 상기 구동캡을 상기 냉매 유동축에 상대 회전시키는 제1중앙 베어링; 상기 공동부에 배치되고, 일측이 상기 냉매 유동축에 고정 결합되며 타측이 상기 구동캡에 접촉되어 상기 공동부를 실링하는 내부 고정너트; 상기 구동캡과 상기 냉매 유동축 사이에 배치되는 내부 베어링; 및 상기 구동캡과 상기 내부 베어링 사이에 배치되고 상기 구동캡에 고정 결합되어, 상기 구동캡과 상기 내부 베어링의 사이를 실링하는 내부 베어링 캡; 을 포함한다.

Description

드럼식 제빙장치{drum type ice maker}

본 발명은 드럼식 제빙장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제빙 드럼과 냉매 유동축 사이를 기밀시켜 냉각효율의 저하를 방지하는 드럼식 제빙장치에 관한 것이다.

드럼식 제빙장치는 물이나 과일즙이 함유된 유체가 저수된 저수탱크에 원통형의 제빙 드럼을 침지시키고, 제빙 드럼을 냉각하면서 회전시켜 제빙 드럼의 표면에 얇은 층상의 얼음이 형성되게 하는 장치이다.

이렇게 형성된 얼음은 제빙 커터에 의해 제빙 드럼의 표면으로부터 분리되어 저빙고로 배출되며, 이때 배출된 얼음은 각 얼음(ice cube)와 달리 눈(snow)과 같은 형태로 저장되어, 이른바 눈꽃 빙수 등의 식품을 제조하는데 사용된다.

드럼식 제빙장치는 드럼축의 일부가 제빙 드럼의 내부 공동부에 배치된 구조로, 제빙 드럼이 드럼축에 대해 상대 회전되며, 제빙 드럼의 내부에 배치된 드럼축에서 공동부로 냉매를 공급 및 회수하여 제빙 드럼을 일정 온도로 냉각시킨다.

이때, 제빙 드럼이 드럼축에 상대 회전되는 구조에 있어서, 각 부품의 마찰로 인한 마모가 발생하거나 결합이 느슨해 지는 경우, 제빙 드럼 내부의 냉매가 압력에 의해 외부로 유출되는 문제점이 발생하며, 이에 따라 냉각효율이 저하되고 냉매의 재충전에 따른 시간과 비용이 추가된다.

특히, 드럼축과 제빙 드럼의 결합 구조에 따라 베어링이나 실링에 마찰이 발생하며, 마찰에 의한 마모로 인하여 틈새가 형성될 수 있고, 제빙 드럼 내부의 냉매가 이러한 틈새를 따라 외부로 유출될 수 있다.

이 경우, 냉매의 유출로 인해 냉각효율이 저하되고, 냉매의 재충전의 필요하므로 시간과 비용이 소요되며, 베어링 또는 실링의 교체를 위한 유지보수가 필요하게 된다.

또한, 외부의 공기가 이렇게 형성된 틈새를 통해 제빙 드럼의 내부로 침투하게 되면, 냉매가 희석되고 냉매의 온도가 올라가 냉각효율이 저하되므로, 제빙 드럼과 드럼축의 결합관계, 베어링, 실링의 배치 구조를 개선하여 마모로 인한 틈새의 발생을 방지하여 기밀(氣密)이 향상된 제품을 개발할 필요성이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제빙 드럼과 냉매 유동축 사이를 기밀시켜 냉각효율의 저하를 방지하는 드럼식 제빙장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 제빙장치는, 내부의 공동부에 냉매가 유동되고, 외면에 유체가 결빙되는 제빙 드럼; 일측이 상기 공동부에 삽입 배치되어 냉매를 상기 공동부로 유동시키는 냉매 유동축; 상기 제빙 드럼의 일측에 배치되고 상기 제빙 드럼과 고정 결합되어 상기 제빙 드럼과 함께 회전되는 구동캡; 상기 구동캡과 이격 공간을 형성하며, 상기 냉매 유동축에 고정 결합되는 베어링 지지부; 상기 베어링 지지부에 지지되고, 상기 구동캡과 상기 베어링 지지부 사이에 배치되어 상기 구동캡을 상기 냉매 유동축에 상대 회전시키는 제1중앙 베어링; 상기 공동부에 배치되고, 일측이 상기 냉매 유동축에 고정 결합되며 타측이 상기 구동캡에 접촉되어 상기 공동부를 실링하는 내부 고정너트; 상기 구동캡과 상기 냉매 유동축 사이에 배치되는 내부 베어링; 및 상기 구동캡과 상기 내부 베어링 사이에 배치되고 상기 구동캡에 고정 결합되어, 상기 구동캡과 상기 내부 베어링의 사이를 실링하는 내부 베어링 캡;을 포함한다.

또한, 상기 내부 베어링 캡과 상기 구동캡 사이에 배치되어, 상기 내부 베어링 캡과 상기 구동캡 사이를 실링하는 제1실링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉매 유동축과 상기 내부 베어링 캡 사이에 배치되는 내부 패킹을 포함하고, 상기 내부 패킹은, 상기 냉매 유동축에 관통되어 결합되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 테두리에 형성되고, 상기 냉매 유동축과 상기 내부 베어링 캡 사이의 여유간격보다 더 길게 연장된 길이로 형성되는 플립부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 플립부는 상기 내부 베어링 캡과의 접촉면에 라운드부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 내부 고정너트는, 상기 냉매 유동축에 관통되어 고정 결합되는 고정바디; 및 상기 고정바디의 테두리에 연장 형성되어 상기 구동캡에 접촉되는 프렌지부; 를 포함하며, 상기 고정바디는 상기 몸체부를 가압할 수 있다.

또한, 상기 베어링 지지부에 지지되고, 상기 구동캡과 상기 베어링 지지부 사이에 배치되어 상기 구동캡을 상기 냉매 유동축에 상대 회전시키는 제2중앙 베어링; 상기 공동부의 외부에 배치되고, 일측이 상기 냉매 유동축에 고정 결합되며 타측이 상기 구동캡에 접촉되어 상기 이격 공간을 실링하는 외부 고정너트; 상기 구동캡과 상기 냉매 유동축 사이에 배치되는 외부 베어링; 및 상기 구동캡과 상기 외부 베어링 사이에 배치되고 상기 구동캡에 고정 결합되어, 상기 구동캡과 상기 외부 베어링의 사이를 실링하는 외부 베어링 캡;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 외부 베어링 캡과 상기 구동캡 사이에 배치되어, 상기 외부 베어링 캡과 상기 구동캡 사이를 실링하는 제2실링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 냉매 유동축과 상기 외부 베어링 캡 사이에 배치되는 외부 패킹을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동캡과 상기 내부 고정너트 사이에 배치되어 상기 공동부의 냉매가 상기 내부 베어링 캡 쪽으로 유입되는 것을 차단하는 제3실링; 및 상기 구동캡과 상기 외부 고정너트 사이에 배치되어 외부의 공기가 상기 외부 베어링 캡 쪽으로 유입되는 것을 차단하는 제4실링;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동캡에는 테두리를 따라 돌출되어 상기 제빙 드럼을 지지하는 제빙 드럼 지지부가 형성되고, 상기 제빙 드럼 지지부와 상기 제빙 드럼 사이에 구비되어 상기 공동부의 냉매가 외부로 유출되는 것을 방지하는 제5실링을 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 드럼식 제빙장치에 따르면, 냉매가 내부 베어링 캡에 의해 기밀되어 외부로 유출되지 않게 되므로, 드럼식 제빙장치의 냉각효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 내부 베어링 캡과 구동캡 사이에 상대회전이 발생되지 않아, 제1실링이 마모로 파손되어 기밀이 훼손되지 않게 되며 반영구적인 사용이 가능하게 되어 냉각효율의 저하가 방지되며 유지보수가 필요 없게 된다.

또한, 결합부위(b)를 통해 냉매가 내부 패킹 쪽으로 유입되어 내부 고정너트와 내부 베어링 캡이 형성하는 공간(e)에 유입되더라도, 플립부가 내부 베어링 캡의 내면에 접촉되어 기밀을 유지하므로, 냉매가 유출되는 것이 방지된다.

또한, 상기 공간(e) 상에 냉매가 유입되더라도 플립부가 체크밸브의 기능을 하여, 유입된 냉매의 압력에 의해 플립부가 내부 베어링 캡의 내면 쪽으로 가압되어 더 강하게 접촉되므로, 기밀이 유지되어 냉매가 외부로 유출되는 것이 방지된다.

또한, 외부 베어링 캡에 의해 구동캡과 외부 베어링 사이가 기밀되어 외부의 공기가 유입되지 못하므로, 외부 공기의 유입으로 냉각효율이 저하되는 것이 방지된다.

또한, 외부 베어링 캡과 구동캡 사이에 상대회전이 발생되지 않아, 제2실링이 마모로 파손되어 기밀이 훼손되지 않게 되어 반영구적인 사용이 가능하게 되어, 냉각효율의 저하가 방지되며 유지보수가 필요 없게 된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 드럼식 제빙장치에 따르면, 외부의 공기 또는 냉매의 유입이 발생할 수 있는 부위에 추가적인 제3실링, 제4실링, 제5실링이 구비되어 기밀이 향상되므로, 냉각효율이 저하되는 것이 방지된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 제빙장치가 구비된 제빙기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기의 제빙 동작이 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 제빙장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 드럼식 제빙장치의 A-A'선에 대한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 패킹의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드럼식 제빙장치의 단면도이다.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 조작자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 도면부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 제빙장치(100)가 구비된 제빙기의 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기의 제빙 동작이 도시된 도면이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙기는, 물 또는 과즙이 함유된 유체(f)가 저장되는 유체 저수조(50), 유체 저수조(50)에 일부가 침지되어 표면에 층상의 얇은 얼음(i)이 제조되는 드럼식 제빙장치(100), 드럼식 제빙장치(100)를 회전시키는 구동부(40), 드럼식 제빙장치(100)에 냉매를 공급하는 냉매공급관(60), 드럼식 제빙장치(100)에서 사용된 냉매를 회수하는 냉매회수관(70), 냉매를 공급 및 회수하는 냉동싸이클을 포함한다.

유체 저수조(50)에는 외부로부터 공급되는 유체(f)가 저장된다. 유체(f)는 일반적으로 물로 실시되나, 제조하려는 최종 식품의 종류에 따라 과일즙이 함유된 유체로 실시될 수도 있다.

드럼식 제빙장치(100)는 냉동싸이클에서 냉각된 냉매를 냉매공급관(60)을 통해 공급받아 냉각되며, 사용된 냉매는 냉매회수관(70)을 통해 냉동싸이클로 다시 전달된다. 냉동싸이클은 일반적인 압축기(20), 응축기(10), 팽창밸브(30)로 구성될 수 있다.

드럼식 제빙장치(100)는 일부가 유체 저수조(50)에 침지된다. 드럼식 제빙장치(100)의 일부가 유체 저수조(50)에 침지된 상태에서, 구동부(40)가 드럼식 제빙장치(100)를 회전시킨다. 구동부(40)가 회전되면 유체 저수조(50)에 침지된 드럼식 제빙장치(100)의 표면에 유체가 결빙되어 묻어나오게 된다. 유체는 공기 중에서 더 결빙되어 드럼식 제빙장치(100)의 표면을 따라 얇은 층상의 얼음(i)으로 형성된다.

형성된 얼음(i)은 제빙 커터(80)에 의해 드럼식 제빙장치(100)로부터 분리되어 저빙고(90)로 낙하하여 저장된다. 저장된 얼음(i)은 일반적인 각 얼음(ice cube)와 달리 눈(snow)과 같은 형태로 저장되어, 이른바 눈꽃 빙수 등의 식품을 제조하는데 사용된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 제빙장치(100)의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 드럼식 제빙장치(100)의 A-A'선에 대한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 패킹(160)의 측면도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 제빙장치(100)는 내부의 공동부(s)에 냉매가 유동되고 외면에 유체가 결빙되는 제빙 드럼(101), 일측이 공동부(s)에 삽입 배치되어 냉매를 공동부(s)로 유동시키는 냉매 유동축(120), 제빙 드럼(101)의 일측에 배치되고 제빙 드럼(101)과 고정 결합되어 제빙 드럼(101)과 함께 회전되는 구동캡(110), 구동캡(110)과 이격 공간(g)을 형성하며 냉매 유동축(120)에 고정 결합되는 베어링 지지부(135), 베어링 지지부(135)에 지지되고 구동캡(110)과 베어링 지지부(135) 사이에 배치되어 구동캡(110)을 냉매 유동축(120)에 상대 회전시키는 제1중앙 베어링(131), 공동부(s)에 배치되고 일측이 냉매 유동축(120)에 고정 결합되며 타측이 구동캡(110)에 접촉되어 공동부(s)를 실링하는 내부 고정너트(140), 구동캡(110)과 냉매 유동축(120) 사이에 배치되는 내부 베어링(151) 및, 구동캡(110)과 내부 베어링(151) 사이에 배치되고 구동캡(110)에 고정 결합되어 구동캡(110)과 내부 베어링(151)의 사이를 실링하는 내부 베어링 캡(153)을 포함한다.

제빙 드럼(101)은 원통형의 드럼형으로 형성된다. 제빙 드럼(101)의 내부에는 공동부(s)가 형성되며, 이 공동부(s)에 냉매가 유동된다. 공동부(s)에 유동된 냉매는 제빙 드럼(101)을 냉각시킨다.

제빙 드럼(101)의 외면에는 유체가 결빙된다. 제빙 드럼(101)은 유체 저수조(50)에 일부가 침지된 상태로 배치되며, 제빙 드럼(101)이 냉각되면 유체 저수조(50)에 저수된 유체가 상술한 것과 같이 제빙 드럼(101)의 외면에 결빙된다.

제빙 드럼(101)은 구동부(40)에 의해 회전된다. 제빙 드럼(101)의 일측에는 구동부(40)의 회전력을 전달하는 구동전달부(109)가 구비될 수 있다.

냉매 유동축(120)은 제빙 드럼(101)에 상대 회전되도록 결합된다. 냉매 유동축(120)은 일측이 제빙 드럼(101)의 공동부(s)에 삽입 배치되고, 타측이 제빙 드럼(101)의 외부에 배치된다. 냉매 유동축(120)은 공동부(s)로 냉매를 유동시킨다. 냉매 유동축(120)은 냉동싸이클에서 공급된 냉매를 공동부(s)로 공급하고, 사용된 냉매를 다시 냉동싸이클로 전달한다.

냉매 유동축(120)의 구조는 다양하게 실시될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매 유동축(120)은 냉매공급관(60)과 연결되어 냉매가 유동되는 내부 중공이 형성된 드럼샤프트(121), 내부 중공에 관통되게 배치되고 냉매회수관(70)과 연결되는 석션파이프(123), 드럼샤프트(121)의 외면에 연통되게 결합되어 내부 중공에 유동된 냉매를 제빙 드럼(101)의 공동부(s)로 분사하는 분사노즐(125)을 포함한다.

드럼샤프트(121)는 중심에는 내부 중공이 형성된다. 드럼샤프트(121)는 일측이 공동부(s)에 삽입 배치되고, 타측이 공동부(s)의 외부에 배치된다. 드럼 샤프트에는 냉동싸이클에서 공급된 냉매를 전달하는 냉매공급관(60)이 연결될 수 있다. 냉매공급관(60)을 통해 공급된 냉매는 내부 중공을 통해 분사노즐(125)로 유동된다.

석션파이프(123)는 내부 중공에 관통되게 배치된다. 석션파이프(123)는 냉매회수관(70)과 연결된다. 석션파이프(123)는 제빙 드럼(101)의 공동부(s)에서 사용된 냉매를 냉매회수관(70)으로 전달한다.

석션파이프(123)의 끝단은 공동부(s)의 냉매를 회수할 수 있도록 드럼샤프트(121)의 끝단에 돌출되어 입구가 공동부(s)에 노출되게 배치된다. 드럼샤프트(121)은 끝단은 내부 중공이 기밀되도록 용접되어 밀봉되므로, 공동부(s) 내에서 드럼샤프트(121)의 내부 중공은 차폐되고 석션파이프(123)의 끝단만 노출되게 배치된다.

분사노즐(125)은 제빙 드럼(101)의 공동부(s)에 배치되고, 드럼샤프트(121)의 외면에 결합된다. 분사노즐(125)은 드럼샤프트(121)의 내부 중공과 연통되게 결합되어, 내부 중공으로 공급된 냉매를 제빙 드럼(101)의 공동부(s)로 분사한다. 분사노즐(125)은 드럼샤프트(121)의 외면에 하나 이상 설치될 수 있다.

냉동싸이클에서 공급되는 냉매는 상술한 것과 같이 냉매공급관(60)을 통해 드럼샤프트(121)의 내부 중공으로 공급되고, 분사노즐(125)을 통해 제빙 드럼(101)의 공동부(s)로 분사되어 제빙 드럼(101)을 냉각시킨다. 사용된 냉매는 석션파이프(123)로 유동되어 냉매회수관(70)을 통해 냉동싸이클로 전달된다.

구동캡(110)은 제빙 드럼(101)의 일측에 배치된다. 구동캡(110)은 제빙 드럼(101)의 공동부(s)의 개구부에 배치될 수 있다. 구동캡(110)은 제빙 드럼(101)에 고정 결합되며, 개구부에 결합되어 공동부(s)를 차폐한다.

구동캡(110)은 제빙 드럼(101)에 고정 결합되어 제빙 드럼(101)과 함께 회전된다. 구동캡(110)은 외면에 나사산이 형성되어, 제빙 드럼(101)의 개구부 내면에 형성된 나사산과 나사 결합될 수 있다. 또한, 공동부(s)에 유동하는 냉매의 기밀을 위해 용접 결합될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 나사 결합되는 것으로 설명하나, 이에 실시예가 한정되는 것은 아니다.

구동캡(110)에는 테두리를 따라 돌출되어 형성되는 제빙 드럼 지지부(111)가 형성될 수 있다. 제빙 드럼 지지부(111)는 제빙 드럼(101)을 지지하여, 제빙 드럼(101)과 구동캡(110) 사이의 기밀을 유지시킨다.

베어링 지지부(135)는 냉매 유동축(120)에 고정 결합된다. 베어링 지지부(135)는 냉매 유동축(120)이 관통되도록 중공이 형성될 수 있으며, 냉매 유동축(120)의 외면에 견고하게 고정 결합된다.

베어링 지지부(135)는 구동캡(110)과 이격 공간(g)을 형성한다. 베어링 지지부(135)는 구동캡(110)의 내면에 배치되어, 구동캡(110)과 이격 공간(g)을 형성한다. 이격 공간(g)은 구동캡(110)의 내면과 베어링 지지부(135) 사이에 마찰이 발생되지 않도록 이격되어 있는 공간이다.

베어링 지지부(135)는 베어링 지지부(135)와 구동캡(110) 사이에 배치된 하나 이상의 베어링을 지지한다. 본 발명의 일 실시예의 경우 베어링 지지부(135)는 제1중앙 베어링(131) 및 제2중앙 베어링(133)을 지지하는 것으로 설명하나 이에 실시예가 한정되는 것은 아니다. 베어링 지지부(135)의 외면 직경은 각 베어링의 내경 사이즈에 따라 다양한 직경이 형성되도록 절삭(cutting) 가공 될 수 있다.

제1중앙 베어링(131)은 베어링 지지부(135)에 지지된다. 제1중앙 베어링(131)은 구동캡(110)과 베어링 지지부(135) 사이에 배치된다. 제1중앙 베어링(131)의 내경은 베어링 지지부(135)에 지지되고, 외경은 구동캡(110)의 내면에 접촉된다. 구동캡(110)이 회전되면 제1중앙 베어링(131)의 외경이 회전되어 구동캡(110)을 냉매 유동축(120)에 대해 상대 회전시킨다.

내부 고정너트(140)는 제빙 드럼(101)의 공동부(s)에 배치된다. 내부 고정너트(140)는 구동캡(110)과 베어링 지지부(135)가 형성하는 이격 공간(g) 쪽으로 냉매가 유출되지 않도록, 일측이 냉매 유동축(120)에 고정 결합되고 타측이 구동캡(110)의 끝단에 접촉되게 배치되어, 공동부(s)를 실링한다.

내부 베어링(151)은 구동캡(110)과 냉매 유동축(120) 사이에 배치된다. 내부 베어링(151)의 내경은 냉매 유동축(120)에 고정되고, 외경은 후술하는 내부 베어링 캡(153)에 접촉되게 배치되어, 내부 베어링 캡(153) 및 구동캡(110)이 냉매 유동축(120)에 상대 회전되게 한다. 내부 베어링(151)은 공동부(s)에 인접되게 배치되며, 내부 고정너트(140)에 의해 공동부(s)로부터 차폐되게 배치된다.

내부 베어링 캡(153)은 구동캡(110)과 내부 베어링(151) 사이에 배치된다. 내부 베어링 캡(153)의 내면은 내부 베어링(151)의 외경에 접촉되고, 외면은 구동캡(110)의 내면에 고정 결합되어 구동캡(110)과 함께 회전된다.

내부 베어링 캡(153)은 구동캡(110)과 내부 베어링(151) 사이를 실링한다. 내부 베어링 캡(153)이 구비되지 않는 경우, 내부 고정너트(140)와 구동캡(110)의 접촉부위(a)로 침투될 수 있는 냉매가 구동캡(110)과 내부 베어링(151) 사이를 통해 이격 공간(g)으로 유동될 수 있으며, 최종적으로 외부로 유출될 수도 있다. 내부 베어링 캡(153)은 접촉부위(a)로 침투할 수 있는 냉매가 외부로 유출되지 않도록 구동캡(110)과 내부 베어링(151) 사이를 실링한다.

냉매가 내부 베어링 캡(153)에 의해 기밀되어 외부로 유출되지 않게 되므로, 드럼식 제빙장치(100)의 냉각효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

내부 베어링 캡(153)과 구동캡(110) 사이에는 제1실링(155)이 배치될 수 있다. 제1실링(155)은 실리콘 재질의 오링(O-ring)으로 실시될 수 있다. 제1실링(155)은 내부 베어링 캡(153)과 구동캡(110) 사이를 추가적으로 실링한다.

제1실링(155)은 내부 베어링 캡(153)과 구동캡(110) 사이에 배치되므로, 상대회전이 발생하지 않게 된다. 즉, 일반적인 제빙장치에서 실링은 상대회전이 발생하는 위치에 배치되어 마모로 인한 파손과 유격이 발생하게 되며, 이에 따라 냉매가 유출되어 냉각효율을 저하시키는 요인이 된다.

본 발명의 내부 베어링 캡(153)과 구동캡(110)은 제빙 드럼(101)과 함께 회전되므로 내부 베어링 캡(153)과 구동캡(110) 사이에 상대회전이 발생되지 않아, 제1실링(155)이 마모로 파손되어 기밀이 훼손되지 않게 되며 반영구적인 사용이 가능하게 된다. 이에 따라, 냉각효율의 저하가 방지되며, 반영구적인 사용에 따라 유지보수가 필요 없게 된다.

내부 패킹(160)은 냉매 유동축(120)과 내부 베어링 캡(153) 사이에 배치된다. 내부 패킹(160)은 내부 고정너트(140)와 내부 베어링 캡(153)이 형성하는 공간(e) 상에 배치될 수 있다. 내부 패킹(160)은 후술하는 것과 같이 냉매 유동축(120)에 관통되어 결합되며, 냉매 유동축(120)과 내부 베어링 캡(153) 사이의 공간을 실링한다. 내부 패킹(160)은 탄성력 있는 재질로 형성될 수 있다.

내부 고정너트(140)가 냉매 유동축(120)에 결합되면, 내부 패킹(160)은 내부 고정너트(140)에 의해 가압된다. 내부 고정너트(140)가 내부 패킹(160)을 가압하면 기밀이 향상되어, 공동부(s) 측의 냉매가 냉매 유동축(120)과 내부 고정너트(140) 사이의 결합부위(b)로 유입된 경우에도 외부로 유출되는 것이 방지된다.

내부 패킹(160)의 상세 구조에 대하여 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 패킹(160)은 냉매 유동축(120)에 관통되어 결합되는 몸체부(161) 및, 몸체부(161)의 테두리에 형성되고 냉매 유동축(120)과 내부 베어링 캡(153) 사이의 간격보다 더 길게 연장된 길이로 형성되는 플립부(163)를 포함한다.

몸체부(161)는 냉매 유동축(120)에 관통되어 결합된다. 몸체부(161)는 중공이 형성되어 중공에 냉매 유동축(120)이 관통되며, 탄성력 있는 재질로 형성되어 냉매 유동축(120)에 견고하게 결합된다.

플립부(163)는 몸체부(161)의 테두리에 형성된다. 플립부(163)는 몸체부(161)의 테두리를 따라 연장되어 형성되며 탄성력에 의해 굴곡될 수 있다.

플립부(163)는 냉매 유동축(120)과 내부 베어링 캡(153) 사이의 여유간격(d1)보다 더 길게 연장된 길이(d2)로 형성된다. 여기서, 여유간격(d1)은 냉매 유동축(120)과 내부 베어링 캡(153) 사이의 전체 간격에서 몸체부(161)가 차지하는 간격을 제외하고 남은 여유의 간격(d1)을 말한다.

도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 내부 패킹(160)이 냉매 유동축(120)에 결합되면 플립부(163)의 길이(d2)가 냉매 유동축(120)과 내부 베어링 캡(153) 사이의 여유간격(d1) 보다 더 길기 때문에 굴곡되어 배치되며, 플립부(163)의 끝단이 내부 베어링 캡(153)의 내면에 접촉되게 배치된다.

만약, 결합부위(b)를 통해 냉매가 내부 패킹(160) 쪽으로 유입되어 내부 고정너트(140)와 내부 베어링 캡(153)이 형성하는 공간(e)에 유입되더라도, 플립부(163)가 내부 베어링 캡(153)의 내면에 접촉되어 기밀을 유지하므로, 냉매가 유출되는 것이 방지된다.

또한, 플립부(163)가 여유간격(d1)보다 더 길게 연장된 길이(d2)로 형성되어 상기 공간(e)에 굴곡되게 배치되므로, 상기 공간(e) 상에 냉매가 유입되더라도 유입된 냉매의 압력에 의해 플립부(163)가 내부 베어링 캡(153)의 내면 쪽으로 더 굴곡되면서 가압된다.

이 경우 플립부(163)는 내부 베어링 캡(153)의 내면에 접촉되는 면적이 커지므로 더 강하게 접촉되어 체크밸브와 같은 기능을 하게 되고, 이에 따라 기밀이 향상되어 냉매가 외부로 유출되는 것이 방지된다.

플립부(163)는 내부 베어링 캡(153)과의 접촉면(c)에 라운드부(R)가 형성될 수 있다. 라운드부(R)는 플립부(163)가 내부 베어링 캡(153)과 더 용이하게 접촉되도록 하며, 플립부(163)의 굴곡에 의해 발생하는 접촉면(c)의 접촉점 변화에 대응되도록 한다.

내부 고정너트(140)와 내부 패킹(160)의 배치관계를 보다 상세하게 설명한다. 먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 고정너트(140)의 상세 구조는 냉매 유동축(120)에 관통되어 고정 결합되는 고정바디(141), 및 고정바디(141)의 테두리에 연장 형성되어 구동캡(110)에 접촉되는 프렌지부(143)를 포함한다.

고정바디(141)는 냉매 유동축(120)에 관통되어 결합된다. 고정바디(141)는 중공이 형성되어 냉매 유동축(120)이 관통 결합되며, 나사 결합으로 고정 결합될 수 있다. 상술한 결합부위(b)는 나사 결합부위에 위치될 수 있다.

프렌지부(143)는 고정바디(141)의 테두리에 연장 형성된다. 프렌지부(143)는 구동캡(110) 쪽으로 연장 형성되어 구동캡(110)에 접촉된다. 프렌지부(143)는 구동캡(110)에 기밀되게 접촉되어 공동부(s)를 실링한다. 구동캡(110)은 프렌지부(143)에 접촉된 상태를 유지하면서 프렌지부(143)에 상대 회전된다.

고정바디(141)는 몸체부(161)를 가압한다. 고정바디(141)가 냉매 유동축(120)에 나사 결합되면 내부 패킹(160)의 몸체부(161) 쪽으로 진입되어, 탄성 재질의 몸체부(161)를 가압하게 된다. 고정바디(141)가 몸체부(161)를 가압함에 따라 기밀 성능이 향상된다.

제2중앙 베어링(133)은 베어링 지지부(135)에 지지된다. 제2중앙 베어링(133)은 구동캡(110)과 베어링 지지부(135) 사이에 배치된다. 제2중앙 베어링(133)의 내경은 베어링 지지부(135)에 지지되고, 외경은 구동캡(110)의 내면에 접촉된다. 구동캡(110)이 회전되면 제2중앙 베어링(133)의 외경이 회전되어 구동캡(110)을 냉매 유동축(120)에 대해 상대 회전시킨다.

외부 고정너트(170)는 제빙 드럼(101)의 공동부(s)의 외부에 배치된다. 외부 고정너트(170)는 내부 고정너트(140)와 동일하게 일측이 냉매 유동축(120)에 고정 결합되고, 타측이 구동캡(110)에 기밀되게 접촉된다. 외부 고정너트(170)는 이격 공간(g)을 실링하여 외부로부터 이격 공간(g)을 차단한다.

외부 베어링(181)은 구동캡(110)과 냉매 유동축(120) 사이에 배치된다. 외부 베어링(181)의 내경은 냉매 유동축(120)에 고정되고, 외경은 후술하는 외부 베어링 캡(183)에 접촉되게 배치되어, 외부 베어링 캡(183) 및 구동캡(110)이 냉매 유동축(120)에 상대 회전되게 한다. 외부 베어링(181)은 외부 고정너트(170)에 의해 외부로부터 차폐되게 배치된다.

외부 베어링 캡(183)은 구동캡(110)과 외부 베어링(181) 사이에 배치된다. 외부 베어링 캡(183)의 내면은 외부 베어링(181)의 외경에 접촉되고, 외면은 구동캡(110)의 내면에 고정 결합되어 구동캡(110)과 함께 회전된다.

제빙기를 사용하거나 수리하는 도중에 제빙 드럼(101)의 내부와 외부에 차압이 발생하여, 외부의 압력이 공동부(s) 내의 냉매 압력보다 높게 될 수 있다. 이 경우, 외부의 공기가 제빙 드럼(101)의 내부로 침투할 가능성이 발생하게 된다.

외부 베어링 캡(183)은 구동캡(110)과 외부 베어링(181) 사이를 실링한다. 외부 베어링 캡(183)이 구비되지 않는 경우, 외부 고정너트(170)와 구동캡(110)의 접촉부위(j)를 통해 침투할 수 있는 외부의 공기는 구동캡(110)과 외부 베어링(181) 사이를 통해 이격 공간(g)으로 유입될 수 있으며, 최종적으로 공동부(s)로 유입될 수도 있다.

외부 베어링 캡(183)은 외부 고정너트(170)와 구동캡(110)의 접촉부위(j)로 침투할 수 있는 외부의 공기가 이격 공간(g)을 통해 최종적으로 공동부(s)로 유입되지 못하도록, 구동캡(110)과 외부 베어링(181) 사이를 실링한다.

외부 베어링 캡(183)에 의해 구동캡(110)과 외부 베어링(181) 사이가 기밀되어 외부의 공기가 유입되지 못하므로, 외부 공기의 유입으로 인해 드럼식 제빙장치(100)의 냉각효율이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

외부 베어링 캡(183)과 구동캡(110) 사이에는 제2실링(185)이 배치될 수 있다. 제2실링(185)은 실리콘 재질의 오링(O-ring)으로 실시될 수 있다. 제2실링(185)은 외부 베어링 캡(183)과 구동캡(110) 사이를 추가적으로 실링한다.

제2실링(185)은 외부 베어링 캡(183)과 구동캡(110) 사이에 배치되므로, 상대회전이 발생하지 않게 된다. 즉, 일반적인 제빙장치에서 실링은 상대회전이 발생하는 위치에 배치되어 마모로 인한 파손과 유격이 발생하게 되며, 이에 따라 외부의 공기가 유입되어 냉각효율을 저하시키는 요인이 된다.

본 발명의 외부 베어링 캡(183)과 구동캡(110)은 제빙 드럼(101)과 함께 회전되므로 외부 베어링 캡(183)과 구동캡(110) 사이에 상대회전이 발생되지 않아, 제2실링(185)이 마모로 파손되어 기밀이 훼손되지 않게 되며 반영구적인 사용이 가능하게 된다. 이에 따라, 냉각효율의 저하가 방지되며, 반영구적인 사용에 따라 유지보수가 필요 없게 된다.

외부 패킹(190)은 냉매 유동축(120)과 외부 베어링 캡(183) 사이에 배치된다. 외부 패킹(190)은 외부 고정너트(170)와 외부 베어링 캡(183)이 형성하는 공간(h) 상에 배치될 수 있다. 외부 패킹(190)은 내부 패킹(160)과 동일하게 냉매 유동축(120)에 관통되어 결합되며, 냉매 유동축(120)과 외부 베어링 캡(183) 사이의 공간을 실링한다.

외부 패킹(190)은 탄성력 있는 재질로 형성될 수 있으며, 재질 및 구조가 도 4 및 도 5에 도시된 내부 패킹(160)과 동일하므로 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다.

외부 패킹(190)은 외부의 공기가 이격 공간(g)으로 침투하는 것을 방지한다. 외부 패킹(190)은 외부의 공기가 냉매 유동축(120)과 외부 고정너트(170) 사이의 결합부위(k)로 유입된 경우 외부 베어링 캡(183)에 접촉되어 기밀을 유지하여, 외부의 공기가 이격 공간(g) 내지 공동부(s)로 침투하는 것을 방지한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드럼식 제빙장치(100)의 단면도이다. 이하에서는, 차이점이 있는 구성요소 위주로 설명하고, 설명 또는 도시되지 않은 구성요소는 상술한 구성요소에 대한 설명 및 도시된 내용으로 대체한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드럼식 제빙장치(100)는, 구동캡(110)과 내부 고정너트(140) 사이에 배치되어 공동부(s)의 냉매가 내부 베어링 캡(153) 쪽으로 유입되는 것을 차단하는 제3실링(103), 구동캡(110)과 외부 고정너트(170) 사이에 배치되어 외부의 공기가 외부 베어링 캡(183) 쪽으로 유입되는 것을 차단하는 제4실링(105); 및 제빙 드럼 지지부(111)와 제빙 드럼(101) 사이에 구비되어 공동부(s)의 냉매가 외부로 유출되는 것을 방지하는 제5실링(107)을 포함한다.

제3실링(103)은 제1실링(155)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 제3실링(103)은 구동캡(110)과 내부 고정너트(140) 사이에 배치된다. 제3실링(103)은 구동캡(110)과 내부 고정너트(140)의 접촉부위(a, 도 4 참조)의 기밀을 향상시키는 기능을 한다. 제3실링(103)은 공동부(s)의 냉매가 접촉부위(a)로 유입되는 경우, 냉매가 내부 베어링 캡(153) 쪽으로 유입되는 것을 차단하여 기밀을 유지시킨다.

제4실링(105)은 제1실링(155)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 제4실링(105)은 구동캡(110)과 외부 고정너트(170) 사이에 배치된다. 제4실링(105)은 구동캡(110)과 외부 고정너트(170)의 접촉부위(j, 도 4 참조)의 기밀을 향상시키는 기능을 한다. 제4실링(105)은 외부의 공기가 외부 베어링 캡(183) 쪽으로 유입되는 것을 차단하여 기밀을 유지시킨다.

구동캡(110)에는 본 발명의 일 실시예가 개시된 도 4의 구동캡(110)과 동일하게, 구동캡(110)의 테두리를 따라 돌출되어 제빙 드럼(101)을 지지하는 제빙 드럼 지지부(111)가 형성될 수 있다.

이 경우, 제빙 드럼 지지부(111)와 제빙 드럼(101) 사이에는 제5실링(107)이 구비될 수 있다. 제5실링(107)은 제1실링(155)과 동일한 재질로 형성될 수 있다. 제5실링(107)은 제빙 드럼 지지부(111)와 제빙 드럼(101) 사이를 기밀하여, 공동부(s)의 냉매가 외부로 유출되는 것을 방지한다.

제5실링(107)은 제1실링(155)과 마찬가지로 상대회전이 발생되지 않게 배치된다. 즉, 제5실링(107)은 제빙 드럼(101) 및 제빙 드럼(101)과 함께 일체로 회전되는 구동캡(110) 사이에 배치되므로 상대회전이 발생하지 않아, 마모에 의한 파손으로 기밀이 훼손되지 않게 되며 반영구적인 사용이 가능하게 된다.

도 6에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 기존 구성요소 이외에도 외부의 공기 또는 냉매의 유입이 발생할 수 있는 부위에 추가적인 제3실링(103), 제4실링(105), 제5실링(107)이 구비되어 기밀이 향상되므로, 냉각효율이 저하되는 것이 방지된다.

이상, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

101 : 제빙 드럼 120 : 냉매 유동축
110 : 구동캡 140 : 내부 고정너트
160 : 내부 패킹 151 : 내부 베어링
153 : 내부 베어링 캡

Claims (10)

1. 내부의 공동부에 냉매가 유동되고, 외면에 유체가 결빙되는 제빙 드럼;
   일측이 상기 공동부에 삽입 배치되어 냉매를 상기 공동부로 유동시키는 냉매 유동축;
   상기 제빙 드럼의 일측에 배치되고 상기 제빙 드럼과 고정 결합되어 상기 제빙 드럼과 함께 회전되는 구동캡;
   상기 구동캡과 이격 공간을 형성하며, 상기 냉매 유동축에 고정 결합되는 베어링 지지부;
   상기 베어링 지지부에 지지되고, 상기 구동캡과 상기 베어링 지지부 사이에 배치되어 상기 구동캡을 상기 냉매 유동축에 상대 회전시키는 제1중앙 베어링;
   상기 공동부에 배치되고, 일측이 상기 냉매 유동축에 고정 결합되며 타측이 상기 구동캡에 접촉되어 상기 공동부를 실링하는 내부 고정너트;
   상기 구동캡과 상기 냉매 유동축 사이에 배치되는 내부 베어링;
   상기 구동캡과 상기 내부 베어링 사이에 배치되어, 내면은 상기 내부 베어링의 외경에 접촉되고 외면은 상기 구동캡의 내면에 고정 결합되어, 상기 구동캡과 상기 내부 베어링의 사이를 실링하는 내부 베어링 캡;
   상기 내부 베어링 캡과 상기 구동캡 사이에 배치되어, 상기 내부 베어링 캡과 상기 구동캡 사이를 실링하는 제1실링; 및
   상기 냉매 유동축과 상기 내부 베어링 캡 사이에 배치되고, 상기 내부 고정너트와 상기 내부 베어링 캡이 형성하는 공간에 배치되는 내부 패킹;
   을 포함하고,
   상기 내부 패킹은,
   상기 냉매 유동축에 관통되어 결합되는 몸체부; 및
   상기 몸체부의 테두리에 형성되고, 상기 냉매 유동축과 상기 내부 베어링 캡 사이의 여유간격보다 더 길게 연장된 길이로 형성되어 끝단이 상기 내부 베어링 캡의 내면에 접촉되게 배치되는 플립부;
   를 포함하는 드럼식 제빙장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 플립부는 상기 내부 베어링 캡과의 접촉면에 라운드부가 형성되는 드럼식 제빙장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 내부 고정너트는,
   상기 냉매 유동축에 관통되어 고정 결합되는 고정바디; 및
   상기 고정바디의 테두리에 연장 형성되어 상기 구동캡에 접촉되는 프렌지부;
   를 포함하며,
   상기 고정바디는 상기 몸체부를 가압하는 드럼식 제빙장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 베어링 지지부에 지지되고, 상기 구동캡과 상기 베어링 지지부 사이에 배치되어 상기 구동캡을 상기 냉매 유동축에 상대 회전시키는 제2중앙 베어링;
   상기 공동부의 외부에 배치되고, 일측이 상기 냉매 유동축에 고정 결합되며 타측이 상기 구동캡에 접촉되어 상기 이격 공간을 실링하는 외부 고정너트;
   상기 구동캡과 상기 냉매 유동축 사이에 배치되는 외부 베어링; 및
   상기 구동캡과 상기 외부 베어링 사이에 배치되고 상기 구동캡에 고정 결합되어, 상기 구동캡과 상기 외부 베어링의 사이를 실링하는 외부 베어링 캡;
   을 포함하는 드럼식 제빙장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 외부 베어링 캡과 상기 구동캡 사이에 배치되어, 상기 외부 베어링 캡과 상기 구동캡 사이를 실링하는 제2실링을 포함하는 드럼식 제빙장치.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 냉매 유동축과 상기 외부 베어링 캡 사이에 배치되는 외부 패킹을 포함하는 드럼식 제빙장치.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 구동캡과 상기 내부 고정너트 사이에 배치되어 상기 공동부의 냉매가 상기 내부 베어링 캡 쪽으로 유입되는 것을 차단하는 제3실링; 및
   상기 구동캡과 상기 외부 고정너트 사이에 배치되어 외부의 공기가 상기 외부 베어링 캡 쪽으로 유입되는 것을 차단하는 제4실링;
   을 포함하는 드럼식 제빙장치.
   
10. 제6항에 있어서,
    상기 구동캡에는 테두리를 따라 돌출되어 상기 제빙 드럼을 지지하는 제빙 드럼 지지부가 형성되고,
    상기 제빙 드럼 지지부와 상기 제빙 드럼 사이에 구비되어 상기 공동부의 냉매가 외부로 유출되는 것을 방지하는 제5실링을 포함하는 드럼식 제빙장치.
    

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