KR101914503B1 - 스노우 아이스 제빙기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수평 중심축선을 기준으로 구동모터에 의해 회전하며 피스톤식 압축기와 응축기 및 모세관을 통해 냉매가스를 순환 공급받는 제빙드럼에서 냉매가스 공급관과 씰링재가 설치되는 회전지지부를 구비하는 스노우 아이스 제빙기에 있어서, 상기 회전지지부에 냉매가스 공급관의 냉각열이 씰링재에 전달되는 것을 감소시키는 단열구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 스노우 아이스 제빙기에 관한 발명이다.

Description

스노우 아이스 제빙기{snow ice making machine}

본 발명은 눈가루 형태의 얼음을 제조하는 스노우 아이스 제빙기에 관한 것으로, 내부에 냉매가스를 공급받고 외부에 물을 공급받아 회전하면서 물을 결빙시키는 제빙드럼의 회전부위에서 발생되는 냉매가스의 누설을 방지하고, 제빙드럼에 공급된 냉매가스의 온도 저하를 방지하며, 냉매가스가 제빙드럼의 내면에 전체적으로 접촉되도록 하여 냉각효율을 증가시키는 스노우 아이스 제빙기이다.

일반적으로 스노우 아이스 제빙기는 냉동사이클을 구동시켜 눈가루 형태의 얼음을 제조하는 장치로서, 제빙드럼을 회전시키면서 냉매가스를 순환공급하고, 회전하는 제빙드럼 외주면에 물을 공급함으로써, 제빙드럼의 외주면에 얼음을 형성하고, 얼음이 형성된 회전하는 제빙드럼의 외주면 얼음을 절삭하여 얼음가루를 제조하는 장치이다.

즉, 스노우 아이스 제빙기의 제빙기에 관한 종래기술은 도 1에 도시한 바와 같이, 제빙기에 구비되는 제빙드럼을 회전시키면서 회전되는 제빙드럼의 외부에 물을 공급하고, 내부에는 냉동사이클을 통해 냉매가스를 순환 공급하여 제빙드럼을 냉각시킴으로써, 제빙드럼의 외주면으로 공급되는 물을 결빙시키고, 제빙드럼을 회전시키면서 결빙된 얼음을 절삭하여 얼음가루를 제조하는 것이다.

상기 종래기술에서 회전하는 제빙드럼에 냉매가스를 순환시키는 냉매가스관은 도 1에 도시한 바와 같이 2개의 냉매가스 공급관과 회수관을 사용하여 냉매가스를 공급하고 회수하거나, 도 2에 도시한 바와 같이 제빙드럼(106)에 냉매가스를 2중관을 통해 순환시키되, 외관을 통해 냉매가스를 공급하고 내관을 통해 냉매가스를 회수하는 기술이 알려져 있다.

보다 구체적으로 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 압축기(100)에서 회수된 냉매가스를 압축하여 액화시키고, 액화된 냉매는 고압관로(101)를 통해 응축기(102)로 공급되어 냉각이 이루어지도록 응축기(102)에 냉매와 냉각수가 각각 통과하며 열교환되는 응축기이중관(108)을 구비한다.

그리고 응축기이중관의 내관에 냉각수 입구(109)와 냉각수 출구(110)를 구비하여 냉각수를 순환시키고, 외관을 통해 냉매가스를 통과시키면서 냉각수에 의해 냉매가스를 냉각시켜, 솔레노이드밸브(103)를 통과한 냉매를 팽창변(104a)을 통해 기화시킨 냉매가스를 2중관의 외관을 통해 제빙드럼(106)에 공급하고, 저압고온의 냉매가스를 냉매가스 회수관(107)을 통해 압축기(100)로 회수하는 냉각시스템을 형성하며, 제어부(122)는 압축기(100), 구동모터(114), 팽창변(104a) 및 솔레노이드밸브(103)의 작동을 제어하도록 한다.

상기 2중관을 통해 냉매가스를 순환시키는 종래기술에서 제빙드럼은 도 2에 도시한 바와 같이, 하우징(111)의 양측 벽에서 제빙드럼을 지지하고 회전이 이루어지도록 베어링을 포함하는 회전지지부(113)를 구비하고 있다.

상기 2중관이 관통 설치되는 회전지지부(113)는 제빙드럼에 충전된 냉매가스가 누설되지 않도록 저온특성이 우수한 복수개의 씰링재를 사용하여 밀봉시키고 있다.

그런데 -40℃ 정도의 냉매가스가 2중관의 외관을 통해 제빙드럼(106)에 30분 이상 공급될 때, 전달되는 저온에 의해 씰링재는 수축이 발생되고, 이로 인해 밀폐상태가 파괴되어 제빙드럼 내의 냉매가스가 누설되므로 수시로 냉매를 보충하여야 하고 또한 대기오염을 유발하는 문제가 발생되고 있다. 이는 저온특성이 우수한 씰링재(테프론립씰 등)를 사용하더라도 마찬가지 문제가 발생되고 있다.

한편, 초저온용 씰링재를 채용하면 수축 문제가 해결될 수도 있지만 그러한 씰링재는 고가이기 때문에 제빙기 제조비용이 증가하고, 제빙기 사용자는 냉매가스 누설 방지에 따른 문제보다 제빙기 가격을 우선하여 선택하므로 제빙기 제조자는 초저온용 씰링재를 사용하지 않는 것이 일반적 현실이다.

또한 2중관을 통해 냉매가스를 순환시키는 제빙드럼을 구비한 스노우 아이스 제빙기는 냉매가스를 피스톤과 실린더로 이루어지는 압축기(100)에 의해 압축하여 순환시키는 제빙 시스템이 일반적으로 알려져 있다.

이러한 압축기를 사용하는 종래의 제빙기는, 압축기 구동이 장시간 정지되면 응축기에 저장된 냉매가 압축기의 피스톤과 실린더 사이의 미세한 틈새와 냉매가스를 회수하는 회수관을 통해 역류하여 제빙드럼 내부로 충전되고, 이렇게 충전된 냉매가스가 제빙드럼 회동 연결부의 미세한 틈새를 통해 누설되는 문제가 발생되고 있다.

또한 상술한 압축기는 피스톤과 실린더 사이에 유막을 형성하기 위하여 오일을 사용하고 있고, 이렇게 사용되는 오일은 압축되는 냉매와 함께 제빙드럼의 내부로 유입되어 제빙드럼의 내주면에 도포되거나 하부에 고이게 되고, 오일이 도포되거나 고인 부위는 냉매가스가 제빙드럼의 내면과 직접 접촉이 이루어지지 않기 때문에 열전달 효율이 떨어져 제빙작업이 신속하게 이루어지지 않는 문제가 발생되고 있다.

그리고 스노우 아이스 제빙 시스템의 또 다른 종래기술로서 도 1에 도시한 본 출원의 발명자가 발명한 한국 등록특허 제10-1491447호 '스노우 아이스 제빙장치'가 있는데, 이는 제빙드럼(1)의 내부에 고정드럼(2)을 형성하고, 고정드럼의 내부에 냉매가스를 공급하고 배출하는 중공관(13)이 설치되는 것으로, 제빙드럼(1)에 누설방지부(7)를 형성하고, 고정드럼 연결부에는 고정드럼 누설방지부(10)를 형성하며, 가압부(11)와 가압력 조절부(14)를 통해 상기 누설방지부(7)와 고정드럼 누설방지부(10)를 가압 밀착시켜 냉매가스의 누설을 방지하는 기술이다.

상기 또 다른 종래기술의 스노우 아이스 제빙장치는 냉매가스의 누설을 방지하기 위하여 제빙드럼 회전 연결부에 누설방지부(7)를 구비하여야 하고, 고정드럼 연결부에 누설방지부(10)를 구비하여야 하며, 누설방지부를 탄력적으로 가압하여 밀착시키는 가압부(11)와 가압력 조절부(14)를 구비하여야 하므로, 그 구조가 복잡하고, 장치의 외형이 커지며, 제조비용이 증가하고, 특히 가압력 조절부를 적기에 조절하지 않으면 드럼에 충전된 냉매가스가 그대로 누설되는 문제가 발생되고 있다.

또한 상기 종래기술과 또 다른 종래기술의 스노우 아이스 제빙 시스템은 소형장치가 대부분이어서, 도 2에 도시한 바와 같이, 온도식 자동 팽창변(104a)을 설치하고 냉매의 온도와 압력을 검출하여 이들로부터 과열도를 산정, 과열도가 일정하도록 냉매유량을 제어하고 있으나, 이로 인해 제빙드럼 내에 냉매가스의 체류시간이 경과되면 제빙드럼 내의 냉매가스는 포화상태가 유지는 되지만 온도가 증가하여 제빙드럼 외주면으로 공급되는 물의 결빙시간이 오래 걸리는 문제가 발생되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 제빙드럼에 냉매가스를 순환 공급하고 외주면에 물을 공급하며 결빙시켜 눈가루 형태의 얼음을 제조하는 스노우 아이스 제빙기에 있어서, 제빙드럼의 회전지지부에서 씰링재가 냉매가스의 저온을 직접 전달받지 않도록 함으로써, 씰링재 수축 방지를 통해 냉매가스 누설이 방지되는 스노우 아이스 제빙기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 제빙작업 정지시 제빙드럼에 잔류하는 냉매가스를 회수하고, 압축기를 통해 제빙드럼으로 역류하는 냉매가스를 회수함으로써, 제빙드럼의 회전지지부에서 복합적으로 냉매가스 누설이 방지되는 스노우 아이스 제빙기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 제빙드럼에 냉매가스와 혼입되는 압축기 오일을 냉매가스 회수시 함께 회수하여 냉매가스 직접접촉 면적을 확보하여 제빙효율을 증가시키고, 제빙기 운전 중 냉매의 온도와 압력에 무관하게 냉매가스를 연속적으로 팽창 공급하여 제빙드럼 내에 공급된 냉매가스가 체류시간 경과에 따라 온도가 상승되는 것을 방지하는 스노우 아이스 제빙기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 수평 중심축선을 기준으로 구동모터에 의해 회전하며 피스톤식 압축기(100)와 응축기(102) 및 모세관(104)을 통해 냉매가스를 순환 공급받는 제빙드럼(106)의 회전지지부(113)에 냉매가스를 공급하고 회수하는 2중관이 내삽되며 씰링재(120)가 설치되는 스노우 아이스 제빙기에 있어서, 상기 회전지지부에 냉매가스 공급관의 냉각열이 씰링재에 전달되는 것을 감소시키는 단열구조를 구비하는 스노우 아이스 제빙기를 제공하도록 한다.

상기 단열구조는 냉매가스를 공급하는 외관(118)과 냉매가스를 회수하는 내관(117)으로 이루어지는 2중관의 외관과 씰링재(120) 사이에 공기층(121)이 확보되는 3중관(119)을 설치하여 형성하도록 한다.

내관(117) 단부에는 냉매가스 흡입관(117a)과 냉매가스 및 오일 흡입관(117b)을 수직으로 설치하되, 냉매가스 및 오일 흡입관(117b)을 내관으로부터 제빙드럼의 바닥에 근접되도록 연장하여 형성하는 구성을 더 포함하여 형성하도록 한다.

냉매가스 공급관(105) 상에 냉매가스를 공급하거나 차단하는 솔레노이드밸브(103)를 설치하고 제어부(122)에서 제빙드럼(106) 회전 정지신호가 입력되면 솔레노이드밸브를 오프시켜 제빙드럼에 냉매가스의 공급을 정지하고, 압축기(100)를 연장 구동하여 제빙드럼 내의 잔류 냉매가스를 회수관(107)을 통해 모두 회수하여 제빙드럼(106)의 회전지지부에서 누설될 가스를 제거하는 구성을 더 포함하여 형성하도록 한다.

제빙작업을 수행하지 않을 경우 압축기(100)의 실린더와 피스톤 틈새를 통해 제빙드럼(106)으로 역류된 냉매가스가 상기 회전지지부(113)를 통해 누설되지 않도록, 모든 시스템이 정지된 상태에서 압축기만을 일정간격으로 일정시간 반복 구동시켜 제빙드럼 내의 역류 저장된 냉매가스를 회수하는 구성을 더 포함하여 형성하도록 한다.

냉매가스 공급관에 설치되는 모세관(104)의 냉매 팽창을 제빙드럼에 냉매가스가 순환 공급되는 동안에는 제빙드럼 내부 냉매가스의 온도와 압력에 무관하게 연속 팽창되도록 제어하여, 제빙드럼 내부 냉매가스의 온도 상승을 방지하는 구성을 더 포함하여 형성하도록 한다.

본 발명은 제빙드럼의 회전지지부에 2중관과 씰링재 사이에 공기층이 확보되는 3중관으로 이루어지는 단열구조를 설치하여 씰링재에 냉각열 전달을 감소시킴으로써, 씰링재 수축을 방지시켜 냉매가스 누설을 방지하는 효과가 발생된다.

또한 본 발명은 냉매가스 공급관로 상에 솔레노이드밸브를 설치하고 제빙드럼 회전이 정지되면 제빙드럼에 냉매가스의 공급을 정지하는 동시에 압축기를 연장 구동하여 제빙드럼 내의 잔류 냉매가스를 모두 회수하여 제빙드럼의 연결부위에서 누설될 가스가 잔류되지 않아 냉매가스 누설을 방지하는 효과가 추가하여 발생된다.

또한 본 발명은 제빙작업을 수행하지 않을 경우 압축기 틈새를 통해 제빙드럼으로 역류된 냉매가스가 연결부를 통해 누설되지 않도록, 압축기만을 일정간격으로 일정시간 반복 구동시켜 냉각가스를 회수함으로써, 제빙드럼의 회전지지부에서 냉매가스 누설을 방지하는 효과가 추가하여 발생된다.

또한 제빙드럼에 냉매가스와 혼입되는 압축기 오일을 냉매가스 회수와 동시에 회수하여 제빙드럼 내주면에 냉매가스가 직접 접촉되는 면적을 확보함으로써, 제빙효율을 증가시켜 신속한 제빙작업이 이루어지는 효과가 발생된다.

또한 본 발명은 냉매가스 공급관에 설치되는 모세관의 냉매 팽창 작동을 제빙드럼에 냉매가스가 순환 공급되는 동안에는 제빙드럼 내부 냉매가스의 온도와 압력에 무관하게 연속 작동되도록 제어하여 제빙드럼 내부 냉매가스의 온도 상승을 방지함으로써, 신속한 제빙작업이 이루어지는 효과가 발생된다.

도 1은 종래기술의 스노우 아이스 제빙기를 도시한 도면이다.
도 2은 종래기술의 스노우 아이스 제빙기 냉각시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 스노우 아이스 제빙기의 냉매가스 공급 및 회수 개념을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 스노우 아이스 제빙기의 구성요소 배치, 배관, 제어선에 관한 정면과 평면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 스노우 아이스 제빙기에서 제빙드럼 회전지지부의 단열구조를 도시한 도면이다.

본 발명의 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물들이 포함되는 것임을 이해하여야 한다.

이하에서 본 발명에 따른 스노우 아이스 제빙기를 첨부된 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다. 발명을 설명함에 있어 종래기술과 동일한 기능을 수행하는 구성의 명칭과 부호는 동일하게 사용하도록 한다.

본 발명에 따른 스노우 아이스 제빙기는 도 2에 도시한 바와 같이, 구동모터에 의해 수평 중심축을 기준으로 회전되며 외주면에 물을 공급받아 결빙시키는 제빙드럼(106)과; 냉매가스를 압축 순환시키는 압축기(100)와; 압축된 냉매가스를 냉각하여 액상 냉매를 토출하는 응축기(102)와; 응축기로부터 공급받은 액상냉매를 팽창 기화시키는 모세관(104)을 포함하여 형성한다.

그리고 도 3, 4, 5에 도시한 바와 같이, 제빙드럼의 하부에 회전하는 제빙드럼의 외주면에 물을 공급하도록 제빙드럼(106)의 하부가 일정깊이로 잠기는 위치에 물탱크(116)를 설치하고, 상기 물탱크의 상측에 제빙드럼의 외주면에 결빙되는 얼음을 절삭하여 스노우 아이스를 제조하는 칼날(115)을 설치한다.

상기 제빙드럼은 도 3, 4에 도시한 바와 같이, 상기 제빙드럼(106)을 제빙드럼의 중앙 수평축을 기준으로 회전하도록 제빙기 하우징(111)의 상측 전방 중앙부에 설치하되, 제빙드럼의 양측과 제빙기 하우징의 양측을 회전 가능하게 결합한다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제빙드럼(106)의 중앙 수평축의 일측에는 회전축(112)을 형성하고 구동모터(114)와 연결하여 구동모터의 구동에 따라 회전되도록 형성하고, 상기 회전축(112)은 하우징(111)의 벽에 설치되는 베어링에 의해 회전 가능하게 설치하며, 회전축(112)의 단부에 풀리를 설치하고 구동모터(114)의 회전동력을 전달받도록 한다.

그리고 구동력을 전달받는 제빙드럼(106)의 회전축(112)의 반대측에 형성되는 회전지지부(113)에는 도 3, 5에 도시한 바와 같이, 냉매가스를 공급하고 회수하는 2중관이 내삽되고, 냉매가스를 공급하는 2중관의 냉각열이 씰링재에 전달되는 것을 감소시키는 단열구조를 구비한다.

즉, 상기 회전지지부(113)에는 도 5에 도시한 바와 같이, 단열구조를 형성하는데, 상기 단열구조는 냉매가스를 공급하는 외관(118)과 냉매가스를 회수하는 내관(117)으로 이루어지는 2중관의 외관과 씰링재(120) 사이에 공기층(121)이 확보되는 3중관(119)을 설치하여 형성한다.

상기 3중관(119)의 외면에는 복수개의 테프론 씰링재(120)가 밀착되며, 테프론 실링재의 양측단에 베어링(120b)을 설치하고, 상기 씰링재를 고정브라켓(123)과 고정어댑터(125)을 통해 하우징(111) 벽에 회전 가능하게 설치한다.

또한 상기 3중관은 도 4에 도시한 바와 같이, 그 길이를 2중관의 외관(118)보다 적게 형성하되, 일측 단부는 제빙드럼에 삽입되고, 타측 단부는 고정어댑터(125)의 냉매가스 유입측 단부와 일치시켜 형성하며, 양단을 2중관의 외관과 밀봉 고정시켜 형성한다.

상기 씰링재(120)는 도 4에 도시한 바와 같이, 3중관에 밀착되는 씰리브가 형성된 복수개의 씰링재를 금속 칸막이(120a)와 함께 설치되는 테프론립씰을 사용하며, 이 씰링재의 양단부에 베어링(120b)을 장착하고, 내부에 복수개의 씰링재와 양단부 베어링이 밀착 삽입된 씰링재하우징(124)의 일측을 제빙드럼의 단부판에 나사 결합하여 설치한다. 그리고 상기 씰링하우징의 타측은 고정브라켓(123)에 고정어댑터(125)를 결합하여 단부측 베어링 내륜이 고정되는 구조로 형성함으로써 제빙드럼이 회전될 수 있도록 한다.

이처럼 상기 회전지지부(113)에 단열구조를 구비하는 이유는 2중관의 외관(118)을 통해 공급되는 고압저온(-40℃)의 냉매가스 온도가 씰링재(120)로 반복 전달되는 것을 감소시킬 수 있도록 한 것이다.

즉, 외관(118)의 외부에 공기층(121)을 구비하는 3중관(119)을 설치하고, 3중관의 외주연에 씰링재(120)를 밀착시켜 설치하여, 열전달율이 적은(상온 상압에서 공기 0.022㎉/mh℃, 강 37~46(㎉/mh℃) 공기층(121)을 통해 씰링재(120)에 저온이 전달되는 것을 감소시켜 씰링재의 수축과 탄력 저하를 방지함으로써, 제빙드럼 회전시 저온고압의 온도(외기온도 25℃에서 110PSI~120PSI, -40℃)를 가지는 냉매가스가 제빙드럼 회전부위를 통해 누설되는 것을 방지하는 효과가 발생되도록 한 것이다.

상기 외관(118)을 통해 공급하는 고압저온의 냉매가스는 도 5에 도시한 바와 같이, 제빙드럼의 중심부에서 복수개의 구멍을 통해 하방으로 토출되도록 하여 제빙드럼 내로 공급되는 냉매가스가 신속하게 제빙드럼의 내주면에 도달될 수 있도록 한다.

상기 내관(117)의 단부에는 도 5에 도시한 바와 같이, 상측은 길이 짧고 내관과 동일한 직경의 냉매가스 흡입관(117a)와 하측은 길이가 길며 소직경의 제빙드럼 바닥부 부근에 근접시킨 냉매가스 및 오일 흡입관(117b)을 수직으로 설치하는 흡입관을 더 포함하여 형성한다.

이러한 흡입관을 통해 제빙드럼 내부에 생성되는 저압고온의 냉매가스를 주로 제빙드럼의 중앙부로부터 흡입하고, 압축기 오일을 포함하는 저압고온의 냉매가스를 오일이 침전되는 위치인 제빙드럼의 바닥부위로부터 흡입하여 제빙드럼에 공급되는 냉매가스가 오일이 도포되지 않은 제비드럼의 내주면에 접촉되어 냉열을 효율적으로 전달할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명에 따른 스노우 아이스 제빙기는 도 3에 도시한 바와 같이, 냉매가스를 공급하거나 차단하는 솔레노이드밸브(103)와 제어부(122)를 더 포함하여 설치하되, 상기 솔레노이드밸브(103)는 냉매가스 공급관(105)의 응축기(102)와 모세관(104) 사이에 설치한다.

상기 제어부(122)에서 구동모터 정지신호, 즉 제빙드럼(106) 회전 정지신호가 입력되면 이와 동시에 제어부는 냉매가스를 제빙드럼에 공급하는 공급배관에 설치되는 솔레노이드밸브(103)를 오프시켜 제빙드럼에 냉매가스의 공급을 정지한다.

이처럼 제빙드럼의 회전이 정지되고 응축기(102)로부터 냉매가스가 제빙드럼에 공급되지 않는 상태에서 제어부(122)는 압축기(100)에 전원을 연장 공급함으로써, 제빙드럼 내의 잔류 냉매가스를 회수관(107)을 통해 모두 회수하여 응축기에 충전되도록 제어하는 것이다.

즉, 상기 제어부(122)는 압축기(100)를 솔레노이드밸브(103)가 오프되어 냉매가스 공급이 차단된 때로부터 일정시간 더 구동시킨 다음 정지하도록 제어하고, 이를 통해 제빙드럼(106)에 잔류된 냉매가스를 회수관(107)를 통해 회수하여 응축기(102)에 저장시킴으로써 잔류 냉매가스를 회수하여 상기 제빙드럼(106)의 회전지지부에서 누설될 가스가 없도록 함으로써, 회전지지부의 단열구조에 의한 누설방지에 더하여 냉매가스 누설을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명에 따른 스노우 아이스 제빙기는 제빙작업을 수행하지 않을 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 피스톤 방식의 압축기가 구동하지 않게 됨에 따라, 응축기(102)에 저장된 고압의 냉매가스가 압축기(100)의 피스톤과 실린더 틈새를 통해 역류하여 진공상태의 제빙드럼(106)에 일정압력으로 역류 저장(외기온도 25℃에서 10~30분 경과시 30PSI)되고 이로 인해 제빙드럼의 회전지지부에서 냉매가스 방지기능을 부가하는 것이다.

제빙작업을 수행하지 않을 경우 압축기(100)의 실린더와 피스톤 틈새를 통해 제빙드럼(106)으로 역류된 냉매가스가 회전지지부(113)를 통해 누설되지 않도록, 상기 제어부에서 모든 시스템이 정지된 다음 압축기만을 일정간격으로 일정시간 반복 구동시켜 제빙드럼 내의 역류 저장된 냉각가스를 회수하여 응축기(102)에 저장할 수 있도록 제어한다.

상기 제어부(122)에서 압축기(100) 구동을 일정간격으로 일정시간 반복 구동시킬 때 압축기를 구동하는 시간은 매 30분 간격으로 3~5초간 구동시키는 것이 바람직하고, 이를 통해 회전지지부에서 냉매가스 누설을 방지 기능을 부가하는 것이다.

이처럼 본 발명의 제빙드럼 회전지지부에서 냉매가스 누설을 방지하는 구성을 정리하면, 제빙드럼의 회전지지부에 단열구조를 설치하는 구성, 제빙작업 직후 냉매가스의 공급을 차단한 상태에서 압축기를 더 구동시켜 제빙드럼 내부 냉매가스를 회수하는 구성, 제빙작업을 수행하지 않을 때 역류되는 냉매가스를 압축기 구동을 통해 회수하는 구성을 구비하는 것이다.

또한 본 발명에 따른 스노우 아이스 제빙기는 도 3에 도시한 바와 같이, 냉매가스 공급관로에 응축기(102)로부터 냉매를 공급받아 냉매가스의 압력과 온도에 따라 기화 작동하는 팽창변 대신에 모세관(104)을 설치하고 제빙드럼이 회전하는 동안, 즉 압축기가 작동하여 제빙드럼의 냉매가스를 순환 공급하는 동안에는 제빙드럼 내부 냉매가스의 온도와 압력에 무관하게 연속 기화 작동이 이루어지도록 제어하도록 한다.

이처럼 모세관(104)의 연속작동에 따라 제빙드럼의 내부 냉매가스는 외주면에 공급되는 물을 결빙시킴에 따른 열교환으로 온도가 상승되기 이전에 모세관에 의해 팽창되는 저온의 냉매가스를 연속 공급받아 제빙드럼 내부 냉매가스의 온도 상승을 방지하여 신속하게 제빙작업이 수행되는 효과가 발생된다.

그리고 본 발명은 제빙드럼(106)의 회전지지부에 공기층이 확보되는 3중관(119)으로 이루어지는 단열구조를 형성하고, 3중관의 외면에 설치되는 씰링재(120)에 냉열전달을 감소시켜 씰링재 냉각에 따른 수축을 방지함으로써 냉매가스 누설을 방지하는 효과가 발생된다.

또한 본 발명은 냉매가스 공급관로 상에 냉매가스를 공급하거나 차단하는 솔레노이드밸브(103)를 설치하고 제어부(122)에서 제빙드럼(106) 회전 정지신호가 입력되면 솔레노이드밸브(103)를 오프시켜 제빙드럼에 냉매가스의 공급을 정지하고, 압축기(100)를 연장 구동하여 제빙드럼 내의 잔류 냉매가스를 회수관(107)을 통해 모두 회수함으로써, 제빙드럼(106)의 회전지지부에서 누설될 가스가 없도록 하는 효과가 추가하여 발생된다.

또한 본 발명은 제빙작업을 수행하지 않을 경우 압축기(100)의 실린더와 피스톤 틈새를 통해 제빙드럼(106)으로 역류된 냉매가스가 회전지지부(113)를 통해 누설되지 않도록, 모든 시스템이 정지된 상태에서 압축기만을 일정간격으로 일정시간 반복 구동시켜 제빙드럼 내의 역류 저장된 냉각가스를 회수하는 냉매가스 자동회수 구조를 구비함으로써, 제빙드럼의 회전지지부에서 냉매가스가 누설되는 것을 방지하는 효과가 추가하여 발생된다.

또한 본 발명은 2중관의 내관(117) 단부에 냉매가스 흡입관(117a)과 길이가 길며 소직경의 제빙드럼 바닥부 부근에 근접시킨 냉매가스 및 오일 흡입관(117b)을 수직으로 설치하는 구조를 구비함으로써, 제빙드럼 내부에 생성되는 저압고온의 냉매가스를 주로 제빙드럼의 중앙부로부터 냉매가스를 흡입하고, 압축기 오일을 포함하는 저압고온의 냉매가스를 오일이 침전되는 위치인 제빙드럼의 바닥부위로부터 흡입할 수 있는 효과가 발생된다.

즉, 본 발명은 모세관의 연속작동 제어를 통해 제빙드럼의 냉매가스 온도저하를 방지하고, 특히 제빙드럼 회전지지부에 씰링재 수축 방지용 단열구조를 구비하면서, 제빙작업 정지시 압축기 구동을 통해 제빙드럼 내에 잔류되는 냉매가스를 회수하는 냉매가스 누설방지 구성을 추가하여 적용함으로써, 제빙드럼 회전지지부의 완전한 누설방지 효과가 발생되도록 한 것이다.

100 : 압축기 101 : 고압관로
102 : 응축기 103 : 솔레노이드밸브
104 : 모세관 105 : 냉매가스 공급관
106 : 제빙드럼 107 : 냉매가스 회수관
108 : 응축기이중관 109 : 냉각수 입구
110 : 냉각수 출구 111 : 하우징
112 : 회전축 113 : 회전지지부
114 : 구동모터 115 : 칼날
116 : 물탱크 117 : 내관
118 : 외관 119 : 3중관
120 : 씰링재 121 : 공기층
122 : 제어부 123 : 고정브라켓
124 : 씰링재하우징 125 : 고정어댑터

Claims (6)

1. 수평 중심축선을 기준으로 구동모터에 의해 회전하며 피스톤식 압축기(100)와 응축기(102) 및 모세관(104)을 통해 냉매가스를 순환 공급받는 제빙드럼(106)의 회전지지부(113)에 냉매가스를 공급하고 회수하는 2중관이 내삽되며 씰링재(120)가 설치되는 스노우 아이스 제빙기에 있어서,
   상기 회전지지부에 냉매가스 공급관의 냉각열이 씰링재에 전달되는 것을 감소시키는 단열구조를 구비하되,
   상기 단열구조는 냉매가스를 공급하는 외관(118)과 냉매가스를 회수하는 내관(117)으로 이루어지는 2중관이 내삽되고 상기 외관에 양단부가 밀봉 고정되며 공기층(121)이 확보되는 3중관(119)을 설치하고,
   상기 씰링재(120)가 3중관의 외면에 밀착되는 구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 스노우 아이스 제빙기.
2. 제1항에 있어서,
   냉매가스 공급관에 설치되는 모세관(104)에 의한 냉매 팽창을 제빙드럼에 냉매가스가 순환 공급되는 동안에는 제빙드럼 내부 냉매가스의 온도와 압력에 무관하게 연속 팽창되도록 제어하여, 제빙드럼 내부 냉매가스의 온도 상승을 방지하는 구성을 더 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 스노우 아이스 제빙기.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   내관(117) 단부에는 냉매가스 흡입관(117a)과 냉매가스 및 오일 흡입관(117b)을 수직으로 설치하되, 냉매가스 및 오일 흡입관(117b)을 내관으로부터 제빙드럼의 바닥에 근접되도록 연장하여 형성하는 구성을 더 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 스노우 아이스 제빙기.
5. 제1항에 있어서,
   냉매가스 공급관(105) 상에 냉매가스를 공급하거나 차단하는 솔레노이드밸브(103)를 설치하고 제어부(122)에서 제빙드럼(106) 회전 정지신호가 입력되면 솔레노이드밸브를 오프시켜 제빙드럼에 냉매가스의 공급을 정지하고,
   압축기(100)를 연장 구동하여 제빙드럼 내의 잔류 냉매가스 회수관(107)을 통해 모두 회수하여 제빙드럼(106)의 회전지지부에서 누설될 가스를 제거하는 구성을 더 포함하여 형성하는 것을 특징을 하는 스노우 아이스 제빙기.
6. 제1항에 있어서,
   제빙작업을 수행하지 않을 경우 압축기(100)의 실린더와 피스톤 틈새를 통해 제빙드럼(106)으로 역류된 냉매가스가 상기 회전지지부(113)를 통해 누설되지 않도록,
   모든 시스템이 정지된 상태에서 압축기만을 일정간격으로 일정시간 반복 구동시켜 제빙드럼 내의 역류 저장된 냉매가스를 회수하는 구성을 더 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 스노우 아이스 제빙기.

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