KR102016970B1 - 냉각 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온도 상승을 방지하기 위한 공기 토출 구조가 개선된 냉각 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 냉각 장치의 일 실시예는 응축기(condenser) 및 압축기(compressor)를 구비하는 기계실과, 기계실의 일측에 배치되는 공기 토출 유닛을 포함한다. 그리고 기계실의 하부로부터 유입된 공기는 응축기의 주변을 거쳐 공기 토출 유닛을 통해 외부로 토출되는 제1 토출경로와 압축기 주변을 거쳐 공기 토출 유닛을 통해 외부로 토출되는 제2 토출경로로 구분되어 토출된다.

Description

냉각 장치{COOLING APPARATUS}
본 발명은 냉각 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온도 상승을 방지하기 위한 공기 토출 구조가 개선된 냉각 장치에 관한 것이다.
냉각 장치는 응축기(condenser), 압축기(compressor), 증발기(evaporator) 등을 구비하여 아이스크림, 얼음 등을 생산하는 장치이다. 이러한 냉각 장치는 냉매를 응축하고 압축하는 과정 및 대상 물질과 열 교환하는 과정에서 많은 열이 발생하며, 또한 냉각 장치의 내부의 모터 등의 구동에 의해서도 열이 발생한다. 따라서 발생된 열에 의해 냉각 장치의 온도가 상승되는 것을 방지해야 할 필요성이 있다.
종래의 냉각 장치는 냉각 장치 하부에 설치된 다수의 축류팬을 통해 외부 공기를 유입시키고 이 유입된 외부 공기에 의해 냉각 장치 내부를 냉각시키는 구조를 가지고 있었다. 그러나 이러한 구조는 외부 공기가 먼저 응축기를 냉각시킨 후, 계속하여 냉각 장치의 내부를 통과하면서 냉각 장치를 냉각시키게 되는데, 응축기를 지나면서 온도가 상승된 공기에 의해 냉각 장치 내부를 냉각시켜야 하므로 냉각 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 냉각 장치는 유입된 외부 공기를 측면으로 토출시키는 구조를 가지고 있어, 협소한 공간에 냉각 장치가 설치되는 경우 냉각 효율이 떨어지고, 주위의 다른 장치에 영향을 주는 문제점이 있었다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
대한민국 공개특허 제10-2005-0052066호 공보(2005.06.02.)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 공기 토출 구조를 개선하여 온도 상승이 방지된 냉각 장치를 제공하는 데에 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 냉각 장치의 일 실시예는 응축기(condenser) 및 압축기(compressor)를 구비하는 기계실; 상기 기계실의 일측에 배치되는 공기 토출 유닛;을 포함하며, 상기 기계실의 하부로부터 유입된 공기가, 상기 응축기의 주변을 거쳐 상기 공기 토출 유닛을 통해 외부로 토출되는 제1 토출경로와 상기 압축기 주변을 거쳐 상기 공기 토출 유닛을 통해 외부로 토출되는 제2 토출경로로 구분되어 토출된다.
본 발명에 따른 냉각 장치의 일부 실시예들에 있어서, 상기 기계실의 하부로부터 유입된 공기는 상기 공기 토출 유닛의 상부로 토출될 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 장치의 일부 실시예들에 있어서, 상기 공기 토출 유닛은, 제1 토출경로 상에 형성되며, 상기 기계실과 연통되는 제1 연통부; 상기 제1 연통부의 상부에 배치되고 제2 토출경로 상에 형성되며, 상기 기계실과 연통되는 제2 연통부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 장치의 일부 실시예들에 있어서, 상기 공기 토출 유닛은, 상기 공기 토출 유닛의 하부에 배치되며, 상기 공기 토출 유닛에 유입된 공기를 상방으로 토출시키는 팬(fan)을 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 장치의 일부 실시예들에 있어서, 상기 제2 연통부에는, 제2 토출경로를 통해 토출되는 공기가 상부로 토출되도록 경사지게 형성된 복수의 슬릿이 경사지게 형성되어 있을 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 장치의 일부 실시예들에 있어서, 상기 기계실은, 상기 응축기의 열이 기계실 내부로 전달되는 것을 방지하기 위해 상기 응축기를 둘러싸고 있는 응축기 덕트를 더 구비하며, 상기 응축기 덕트는 상기 제1 연통부와 연통될 수 있다.
본 발명에 따른 냉각 장치는 외부에서 유입된 공기가 2개의 토출 경로를 통해 외부로 토출되며 냉각 장치의 내부를 냉각시키므로 냉각 효율이 증가하게 된다. 이에 따라, 냉각 장치의 내부 온도가 상승되는 것을 방지할 수 있어 냉각 장치의 내구성이 우수하다. 또한, 본 발명에 따른 냉각 장치는 냉각 장치의 상부로 외부에서 유입된 공기를 토출시키므로 냉각 장치가 협소한 공간에 설치되더라도 냉각 효율이 감소되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 냉각 장치에 대한 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 냉각 장치에 대한 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 냉각 장치(100)는 기계실(110) 및 공기 토출 유닛(170)을 구비한다.
기계실(110)은 냉각 장치(100)의 본체에 해당하는 것으로, 응축기(condenser)(120), 압축기(compressor)(130) 및 증발기(evaporator)(140)를 구비한다. 냉각 장치(100)는 냉매를 압축기(130), 응축기(120), 증발기(140), 압축기(130)로 순환하여 대상물질을 냉각시켜 얼음을 만들거나 아이스크림을 제조한다. 응축기(120)는 기계실(110)의 하부에 배치되며, 압축기(130)에서 보내온 고온 고압의 냉매를 응축 액화하는 장치로 이 과정에서 많은 양의 열이 발생한다. 이때 응축기(120)에서 발생된 열이 기계실(110) 내의 다른 장치로 전달되는 것을 방지하기 위해 응축기 덕트(125)가 응축기(120)를 둘러싸도록 설치된다. 압축기(130)는 증발기(140)에서 열 교환된 냉매를 압축하게 된다. 기계실(110) 내부에는 냉각 장치(100)를 구동하기 위한 다양한 모터(미도시)나 인버터(미도시) 등이 설치되며, 모터의 동작에 의해서도 열이 발생될 수 있다. 이러한 모터나 인버터 등이 정상 동작을 하고 내구성을 증가시키기 위해서는 기계실 내부의 온도가 상승하는 것을 방지하는 것이 필요하다. 기계실(110) 내부의 온도 상승을 방지하기 위해, 기계실(110)의 하부는 외부의 공기가 유입될 수 있도록 설계되어 있다.
공기 토출 유닛(170)은 기계실(110)의 일측에 배치되며, 공기 토출 유닛(170)으로 유입된 공기를 빠르게 상부로 토출시키기 위한 팬(fan)(175)이 하부에 배치된다. 팬(175)은 터보 팬일 수 있으며, 터보 팬을 통해 공기 토출 유닛(170)에 유입된 공기는 공기 토출 유닛(170)의 상부로 빠르게 토출된다.
기계실(110)과 공기 토출 유닛(170)은 2개의 연통부(180, 185)에 의해 연통된다. 제1 연통부(180)는 기계실(110)과 공기 토출 유닛(170)의 하부에 형성되며, 응축기 덕트(125)와 공기 토출 유닛(170)이 연통되도록 형성된다. 제2 연통부(185)는 기계실(110)과 공기 토출 유닛(170)의 상부에 형성되어, 기계실(110) 내부와 공기 토출 유닛(170)이 연통되도록 형성된다.
기계실(110) 하부로부터 유입된 외부 공기는 2개의 토출 경로를 통해 외부로 토출된다. 기계실(110) 하부로부터 유입된 외부 공기가 응축기(120) 주변, 제1 연통부(180) 및 공기 토출 유닛(170)을 통해 외부로 토출되는 경로가 제1 토출경로(190)이고, 압축기(130) 주변, 기계실(110) 내부, 제2 연통부(185) 및 공기 토출 유닛(170)을 통해 외부로 토출되는 경로가 제2 토출경로(195)이다. 제1 토출경로(190)는 도 1에서 초록색 화살표로 나타내었고, 제2 토출경로(195)는 도 1에서 파란색 화살표로 나타내었다.
기계실(110)의 하부로 유입된 외부 공기 중 일부는 제1 토출경로(190)를 따라 응축기(120)를 냉각시키고 제1 연통부(180)를 통해 공기 토출 유닛(170)으로 유입되며, 공기 토출 유닛(170)에 유입된 공기는 팬(175)에 의해 빠르게 상부로 송풍되어 외부로 토출된다. 제1 토출경로(190)를 따라 이동하는 공기는 응축기(120)의 하부로 유입되고, 응축기(120)는 응축기 덕트(125)에 의해 둘러싸여져 있으므로, 기계실(110) 내부로 유입되지 않는다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이 응축기(120)와 팬(180)이 근접하게 설치되어 있어, 응축기(120)의 하부로 유입된 외부 공기는 제1 연통부(180)를 통해 빠르게 공기 토출 유닛(170)으로 유입되어 외부로 토출된다. 즉 이를 통해, 응축기(120)를 냉각시킨 공기는 기계실(110) 내부로 유입되지 않게 되므로, 응축기(120)에 의해 발생된 열이 기계실(110) 내부의 온도를 상승시키는 것을 방지할 수 있게 된다.
기계실(110)의 하부로 유입된 외부 공기 중 일부는 제2 토출경로(195)를 따라 압축기(130) 주변을 거쳐 기계실(110) 내부를 냉각시키고 제2 연통부(185)를 통해 공기 토출 유닛(170)으로 유입된다. 팬(175)에 의해 공기 토출 유닛(170) 내부의 공기의 속력은 기계실(110) 내부의 공기의 속력에 비해 빠르므로, 베르누이 원리에 의해 공기 토출 유닛(170) 내부의 압력이 기계실(110) 내부의 압력보다 낮게 된다. 따라서 제2 연통부(185)에 별도의 장치가 없더라도 기계실(110) 내부의 공기가 자연스럽게 제2 연통부(185)를 통해 공기 토출 유닛(170)으로 유입되어 상부로 토출된다. 그리고 기계실(110) 내부의 공기를 공기 토출 유닛(170)의 상부로 빠르게 토출시키기 위해, 제2 연통부(185)에는 슬릿(187)이 형성되며, 슬릿(187)은 제2 토출경로(195)를 따라 이동하는 공기가 공기 토출 유닛(170)의 상방으로 토출되는 것을 가이드하기 위해 상방으로 경사지게 형성된다. 이를 통해 제2 토출경로(195)를 따라 압축기(130) 주변을 거쳐 기계실(110) 내부를 냉각시킨 공기가 보다 빠르게 공기 토출 유닛(170)을 통해 상부로 토출되게 된다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 냉각 장치(100)는 응축기(120)에서 발생된 열이 기계실(110) 내부로 전달되지 않고 빠르게 외부로 토출되고, 별도의 외부의 공기가 기계실(110) 내부를 냉각하게 되므로 냉각 효율이 우수하고, 이에 따라 냉각 장치(110)의 내구성이 증가하게 된다. 또한 외부의 공기가 냉각 장치(100)의 측면이 아니라 상부로 토출되므로, 협소한 공간에 설치되어도 주변에 영향을 끼치지 않게 되어 빌트인 시스템이 적용된 공간에도 설치되는 것이 가능하다.
또한, 압축기(130)의 냉각을 위한 별도의 팬 모터를 설치할 필요가 없어서 소음이나 원가(비용) 면에서도 유리하게 될 뿐만 아니라, 기존의 다수의 축류팬을 하나의 터보팬으로 변경함으로써 원가절감 및 소음 감소의 효과가 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100: 냉각 장치
110: 기계실
120: 응축기
125: 응축기 덕트
130: 압축기
140: 증발기
170: 공기 토출 유닛
175: 팬
180: 제1 연통부
185: 제2 연통부
187: 슬릿
190: 제1 토출경로
195: 제2 토출경로

Claims (6)

  1. 응축기(condenser) 및 압축기(compressor)를 구비하는 기계실; 및
    상기 기계실의 일측에 배치되는 공기 토출 유닛;을 포함하며,
    상기 기계실의 하부로부터 유입된 공기가, 상기 응축기의 주변을 거쳐 상기 공기 토출 유닛을 통해 상기 공기 토출 유닛의 상부로 토출되는 제1 토출경로와 상기 압축기 주변을 거쳐 상기 공기 토출 유닛을 통해 상기 토출 유닛의 상부로 토출되는 제2 토출경로로 구분되고,
    상기 공기 토출 유닛은,
    제1 토출경로 상에 형성되며, 상기 기계실과 연통되는 제1 연통부;
    상기 제1 연통부의 상부에 배치되고 제2 토출경로 상에 형성되며, 상기 기계실과 연통되는 제2 연통부; 및
    상기 공기 토출 유닛의 하부에 상기 제1 연통부와 인접하게 배치되며, 상기 공기 토출 유닛에 유입된 공기를 상방으로 토출시키는 팬(fan);을 포함하며,
    상기 제1 토출경로를 통해 유입된 공기는, 상기 팬에 의해 상기 제2 토출경로를 통해 유입된 공기보다 빠른 속력으로 상방으로 이동하고,
    상기 팬에 의해 빠른 속력으로 상방으로 이동하는 상기 제1 토출경로를 통해 유입된 공기에 의해 상기 공기 토출 유닛 내부의 압력이 상기 기계실 내부의 압력보다 낮아짐에 따라, 상기 제2 토출경로를 통해 유입된 공기는, 상기 제2 연통부를 통해 상기 공기 토출 유닛으로 유입되어 토출되는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 연통부에는,
    제2 토출경로를 통해 토출되는 공기가 상부로 토출되도록 경사지게 형성된 복수의 슬릿이 경사지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기계실은,
    상기 응축기의 열이 기계실 내부로 전달되는 것을 방지하기 위해 상기 응축기를 둘러싸고 있는 응축기 덕트를 더 구비하며,
    상기 응축기 덕트는 상기 제1 연통부와 연통되는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
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