KR102065183B1 - 챔버 내를 진공으로 만드는 수단 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 냉매용 관이 내장되어 있고 물과 같은 세퍼레이터용 액이 채워져 있으며 통기구가 구비된 세퍼레이터 탱크, 고압펌프, 및 이젝터를 순환라인의 도중에 개재시켜 가지고 있는 감압부를 종래의 진공펌프를 대신하여 마련하고, 챔버 내의 공기가 제1 및 제2 응축기를 순차적으로 거쳐서 상기 이젝터를 통하여 상기 세퍼레이터 탱크에 유입되게 하고, 제1응축기에 유입된 공기가 상기 세퍼레이터 탱크에서 냉매에 의해 열교환된 상기 물과 같은 액상의 유체와 열교환되게 하고, 제2응축기에 공급된 공기가 상기 냉매에 의해 열교환되게 하는 '챔버 내를 진공으로 만드는 수단'에 관한 것이다.
Description
본 발명은 챔버 내를 진공으로 만드는 수단에 관한 것이다.
챔버 내를 진공으로 만들기 위해서는 통상적으로 진공펌프가 상기 챔버에 접속되어 있다.
진공펌프는 기밀(氣密) 용기 내의 기체분자를 제거하는 장치로서, 대기압 이하의 저압 기체를 흡인·압축해 대기 중에 방출, 용기 속의 진공도를 높이는 장치이다.
챔버에 진공펌프가 접속되어 챔버를 진공화시키는 구성이 예를 들면 한국등록특허 제10-1999270호에 개시되어 있다.
상기 개시된 챔버는, 챔버 내의 피건조물을 진공동결건조시키기 위한 건조챔버로서, 피건조물을 진공상태에서 동력건조하기 위해 진공펌프가 접속되어 있다.
상기 진공펌프가 가동되게 되면, 챔버 내의 기체를 챔버 밖으로 배출시켜 챔버 내부를 진공화사킬 수 있지만, 챔버 내의 기체가 응축성을 가진 수분이나 알콜 등을 함유한 공기인 경우에는, 기체를 대상으로 작동되게 되어 있는 진공펌프에 이상이 발생하고, 더욱이 챔버 내에서 응축성 기체가 기체상태에 있다가 진공펌프의 토출구를 통하여 대기에 토출되게 되면, 압력차 또는 온도차로 인하여 급격하게 부피팽창하여 소음을 유발하면서 주변기기에 충력을 준다고 하는 문제점을 가진다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 진공펌프의 흡입측과 챔버를 서로 유통시키는 진공배기라인 도중에 응축기를 개재시키고, 상기 응축기에 응축액회수탱크를 접속시켜서, 챔버 내의 공기가 진공펌프에 흡입되기 전에, 공기에 함유된 응축성 기체를 응축기에 의해 액화시켜 응축액회수탱크에 보내어 제거하고 나서 응축성 기체가 제거된 공기를 진공펌프에 이송시키는 방안이 고려될 수 있지만, 응축성 기체를 함유한 공기가 챔버에서 응축기를 거쳐 진공펌프로 이송되는 이송속도가 응축기에서 공기에 함유된 응축성 기체를 냉매와 열교환시켜 응축시키는 속도보다 빨라 공기에 함유된 응축성 기체 모두가 응축되지 않은 상태에서 진공펌프에 들어가게 되어 상기 문제점을 완전하게 해결할 수 없다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.
본 발명은, 냉매용 관이 내장되어 있고 물과 같은 세퍼레이터용 액이 채워져 있으며 통기구가 구비된 세퍼레이터 탱크, 고압펌프, 및 이젝터를 순환라인의 도중에 개재시켜 가지고 있는 감압부를 종래의 진공펌프를 대신하여 마련하고, 챔버 내의 공기가 제1 및 제2 응축기를 순차적으로 거쳐서 상기 이젝터를 통하여 상기 세퍼레이터 탱크에 유입되게 하고, 제1응축기에 유입된 공기가 상기 세퍼레이터 탱크에서 냉매에 의해 열교환된 상기 물과 같은 액상의 유체와 열교환되게 하고, 제2응축기에 공급된 공기가 상기 냉매에 의해 열교환되게 함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있다.
본 발명은, 상기와 같은 과제해결수단에 의해, 응축성 기체가 응축되어도 정상적으로 가동될 수 있는 감압부에 의해 안정적으로 챔버 내부를 진공화시키는 것이 가능함과 동시에; 챔버에서 배기되는 제1공기를, 냉매와 열교환되어 상기 냉매보다 높은 온도를 가진 세퍼레이터용 액에 의해 제1응축기에서 1차로 열교환시키고, 상기 제1응축기에서 배기되는 제2공기를 상기 세러레이터용 액과 열교환될 냉매에 의해 제2응축기에서 2차로 열교환시켜서, 기체에서 액으로 변환되는 응축을 위한 온도구배(경과시간에 따른 온도변화도)가 종래보다 낮아지게 되어, 챔버에서 급속으로 배기되는 공기에 함유된 응축성 기체를 거의 모두 제거할 수 있어서, 세퍼레이터 탱크의 통기구를 통하여 배출되는 공기에 의해 발생되었던 소음과 주변기기에 대한 충력을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제1실시예의 '챔버 내를 진공으로 만드는 수단'을 도시한 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 제2실시예의 '챔버 내를 진공으로 만드는 수단'을 도시한 개념도, 및
도 3은 본 발명에 따른 제3실시예의 '챔버 내를 진공으로 만드는 수단'을 도시한 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 제2실시예의 '챔버 내를 진공으로 만드는 수단'을 도시한 개념도, 및
도 3은 본 발명에 따른 제3실시예의 '챔버 내를 진공으로 만드는 수단'을 도시한 개념도.
이하, 본 발명에 따른 실시예들의 '챔버 내를 진공으로 만드는 수단'이 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1에는 제1실시예의 '챔버 내를 진공으로 만드는 수단'이 개념도로서 도시되어 있다.
상기 '챔버 내를 진공으로 만드는 수단'은, 챔버(10)에 배기라인(L1)을 개재하여 유통하게 접속된 세퍼레이터탱크(20); 상기 배기라인(L1)의 도중 부위가 순차적으로 관통되어 상기 도중 부위가 열교환되는 제1응축기(30) 및 제2응축기(40); 상기 제1응축기(30)를 통과하여 상기 배기라인(L1)에서 이송되는 공기가 유입되었다가 밖으로 유출되게 상기 제1응축기(30)와 상기 제2응축기(40) 사이의 도중에 개재된 응축액회수탱크(50); 상기 제2응축기(40)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 상기 배기라인(L1) 부위의 도중에 개재된 감압부(60); 및 상기 배기라인(L1)의 안내를 받아 상기 제2응축기(40)를 통과하는 공기와 열교환하여 상기 제2응축기(40) 내의 공기를 냉각시키고 나서, 상기 세퍼레이터탱크(20)에 충전된 물과 같은 액상의 모티브유체와 열교환하여 모티브유체를 냉각시키는 냉매가 이송되는 냉매라인(L2)의 양단에 접속된 냉동기(70)를 포함하고 있다.
상기 감압부(60)는, 일단이 상기 세퍼레이터탱크(20) 하부에 접속되고 타단이 상기 배기라인(L1)의 안내를 받아 상기 제1응축기(30)를 통과하는 공기와 열교환하여 상기 제1응축기(30) 내의 공기를 냉각시키기 위해 상기 제1응축기(30)를 거쳐서, 상기 일단 보다 높은 상기 세퍼레이터탱크(20)의 부위에 접속된 모티브유체순환라인(L3); 상기 세퍼레이터탱크(20)와 상기 제1응축기(30) 사이의 상기 모티브유체순환라인(L3) 도중에 개재되어 모티브유체를 상기 세퍼레이터탱크(20)에서 상기 제1응축기(30)로 이송시키는 순환펌프(61); 및 상기 제1응축기(30)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 상기 모티브유체순환라인(L3) 도중에 고압유체입구(62a)와 유체출구(62b)가 접속되어 개재되고, 저압유체입구(62c)에 상기 배기라인(L1)의 하류단이 접속된 이젝터(62)를 포함하고 있다.
또한, 상기 배기라인(L1)의 상류단에는 제1밸브(V1)가 개재되어 있고, 상기 응축액회수탱크(50)에는 도중에 제2밸브(V2)가 개재된 드레인라인(L4)이 접속되어 있으며, 상기 세퍼레이터탱크(20)의 상단에는 통기구(21)가 마련되어 있고, 그리고 상기 세퍼레이터탱크(20)의 하단에는 도중에 제3밸브(V3)가 개재된 제2드레인라인(22)이 접속되어 있다.
상기와 같이 구성된 제1실시예의 '챔버 내를 진공으로 만드는 수단'은 다음과 같이 작동될 수 있다.
먼저 상기 냉동기(70) 및 상기 순환펌프(61)를 가동하게 되면, 상기 냉동기(70)의 냉매가 상기 냉매라인(L2)의 안내를 받아 상기 제2응축기(40)를 거쳐 상기 세퍼레이터탱크(20)를 순차적으로 경유하여 순환하게 되고, 상기 세퍼레이터탱크(20)의 모티브유체가 순환펌프(61), 제1응축기(30), 및 이젝터(62)를 순차적으로 거쳐 상기 세퍼레이터탱크(20)로 순환하게 된다.
이 상태에서, 제1밸브(V1)를 개방하게 되면, 이젝터(62)의 저압유체입구(62c)가 부압상태에 있기 때문에, 챔버(10) 내의 공기가 제1응축기(30)를 통과하여 모티브유체순환라인(L3)의 모티브유체와 열교환하여 1차로 응축되어 응축액회수탱크(50) 내로 유입되면서 상기 공기 중에 함유된 응축성 성분이 기액분리처리되어 액상으로 상태변화된 응축성 성분을 응축액회수탱크(50)에 저장되게 되고, 액상으로 상태변화되지 않은 응축성 성분을 함유한 1차응축처리공기는 상기 응축액회수탱크(50)를 빠져나와 제2응축기(40)를 통과하여, 냉매라인(L2)의 냉매와 열교환하여 2차로 응축되어, 이젝터(62)의 저압유체입구(62c) 및 유체출구(62b)를 순차적으로 경유하여 세퍼레이터탱크(20) 내로 유입되면서, 상기 2차 응축처리된 공기 중에 함유된 응축성 성분이 기액분리처리되어서 액상을 상태변화된 응축성 성분을 세퍼레이터탱크(40)에 저장되게 되고, 응축성 성분이 제거된 2차응축처리공기는 통기구(21)를 통하여 대기로 방출되게 되어, 결국, 상기 챔버(10)가 진공상태가 되게 된다.
상기 실시예의 '챔버 내를 진공으로 만드는 수단'에 의하면, 응축성 기체가 응축되어도 정상적으로 가동될 수 있는 감압부(60)에 의해 안정적으로 챔버(10) 내부를 진공화시키는 것이 가능함과 동시에; 챔버(10)에서 배기되는 제1공기를, 냉매와 열교환되어 상기 냉매보다 높은 온도를 가진 액상의 모티브유체에 의해 제1응축기(30)에서 1차로 열교환시키고, 상기 제1응축기(30)를 통과한 제2공기를 상기 액상의 모티브유체와 열교환될 냉매에 의해 제2응축기(40)에서 2차로 열교환시켜서, 기체에서 액으로 변환되는 응축을 위한 온도구배(경과시간에 따른 온도변화도)가 급격한 기울기를 갖지 않게 되어, 챔버(10)에서 급속으로 배기되는 공기에 함유된 응축성 기체를 거의 모두 제거할 수 있어서, 세퍼레이터탱크(20)의 통기구(21)를 통하여 배출되는 공기에 의해 발생되었던 소음과 주변기기에 대한 충력을 방지할 수 있다.
상기 실시예에서 배기라인(L1)의 공기이송방향에서 제1응축기(30), 응축액회수탱크(50) 및 제2응축기(40)가 순차적으로 배기라인(L1)의 도중에 개재되고, 감압부(60)가 상기 제2응축기(40)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 상기 배기라인(L1) 부위의 도중에 개재된 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제2실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 배기라인(L1)의 공기이송방향에서 제1응축기(30), 제2응축기(40) 및 응축액회수탱(50)가 순차적으로 배기라인(L1)의 도중에 개재된 상태에서 감압부(60)가 상기 응축액회수탱크(50)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 상기 배기라인(L1) 부위의 도중에 개재될 수도 있다.
제2실시예에서는 배기라인(L1)의 안내를 받아 탱크(10)에서 배기되는 공기가 제1응축기(30)에 의해 1차로 응축처리되고 제2응축기(40)에 의해 2차로 응축처리된 후 응축액회수탱크(50)로 유입되어 기액분리처리되기 때문에, 응축액회수탱크(50)에서 응축액을 제거하는 량이 제1실시예에서보다 많고, 그리고 세퍼레이터회수탱크(20)에서 응축애을 제거하는 량이 제1실시예에서보다 적게 된다.
상기 제2실시예에서 배기라인(L1) 도중에 응축액회수탱크(50)가 개재된 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제3실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 배기라인(L1) 도중에 응축액회수탱크(50)를 배제된 상태에서 감압부가 상기 제2응축기(40)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 상기 배기라인(L1) 부위의 도중에 개재될 수도 있다.
제3실시예에서는 배기라인(L1)의 안내를 받아 탱크(10)에서 배기되는 공기가 제1응축기(30)에 의해 1차로 응축처리되고 제2응축기(40)에 의해 2차로 응축처리된 후 세퍼레이터탱크(20)로 유입되어 기액분리처리되기 때문에, 세퍼레이터탱크(20)에서 응축액을 제거하는 량이 제1 및 제2실시예에서보다 많게 된다.
10: 챔버, 20: 세퍼레이터탱크, 21: 통기구, 22: 제2드레인라인, 30: 제1응축기, 40: 제2응축기, 50: 응축액회수탱크, 60: 감압부, 61: 순환펌프, 62: 이젝터, 62a: 고압유체입구, 62b: 유체출구, 62c: 저압유체입구, 70: 냉동기, L1: 배기라인, L2: 냉매라인, L3: 모티브유체순환라인, L4: 드레인라인, V1: 제1밸브, V2: 제2밸브, V3: 제3밸브,
Claims (3)
- 챔버(10)에 배기라인(L1)을 개재하여 유통하게 접속된 세퍼레이터탱크(20);
상기 배기라인(L1)의 도중 부위가 순차적으로 관통되어 상기 도중 부위가 열교환되는 제1응축기(30) 및 제2응축기(40);
상기 제1응축기(30)를 통과하여 상기 배기라인(L1)에서 이송되는 공기가 유입되었다가 밖으로 유출되게 상기 제1응축기(30)와 상기 제2응축기(40) 사이의 도중에 개재된 응축액회수탱크(50);
상기 제2응축기(40)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 상기 배기라인(L1) 부위의 도중에 개재된 감압부(60); 및
상기 배기라인(L1)의 안내를 받아 상기 제2응축기(40)를 통과하는 공기와 열교환하여 상기 제2응축기(40) 내의 공기를 냉각시키고 나서, 상기 세퍼레이터탱크(20)에 충전된 액상의 모티브유체와 열교환하여 모티브유체를 냉각시키는 냉매가 이송되는 냉매라인(L2)의 양단에 접속된 냉동기(70)를 포함하고,
상기 감압부(60)는, 일단이 상기 세퍼레이터탱크(20) 하부에 접속되고 타단이 상기 배기라인(L1)의 안내를 받아 상기 제1응축기(30)를 통과하는 공기와 열교환하여 상기 제1응축기(30) 내의 공기를 냉각시키기 위해 상기 제1응축기(30)를 거쳐서, 상기 일단 보다 높은 상기 세퍼레이터탱크(20)의 부위에 접속된 모티브유체순환라인(L3); 상기 세퍼레이터탱크(20)와 상기 제1응축기(30) 사이의 상기 모티브유체순환라인(L3) 도중에 개재되어 모티브유체를 상기 세퍼레이터탱크(20)에서 상기 제1응축기(30)로 이송시키는 순환펌프(61); 및 상기 제1응축기(30)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 상기 모티브유체순환라인(L3) 도중에 고압유체입구(62a)와 유체출구(62b)가 접속되어 개재되고, 저압유체입구(62c)에 상기 배기라인(L1)의 하류단이 접속된 이젝터(62)를 포함하며,
상기 배기라인(L1)의 상류단에는 제1밸브(V1)가 개재되어 있고, 상기 세퍼레이터탱크(20)의 상단에는 통기구(21)가 마련되어 있으며,
상기 챔버(10)에 배기되는 공기는 상기 냉동기(70)의 냉매와 열교환되어 냉매보다 높은 온도를 가진 모티브유체에 의해 상기 제1응축기(30)에서 먼저 열교환되고 나서, 상기 제2응축기(40)에서 상기 모티브유체의 온도보다 낮은 상기 냉동기(70)의 냉매와 열교환되는 것을 특징으로 하는 챔버 내를 진공으로 만드는 수단. - 챔버(10)에 배기라인(L1)을 개재하여 유통하게 접속된 세퍼레이터탱크(20);
상기 배기라인(L1)의 도중 부위가 순차적으로 관통되어 상기 도중 부위가 열교환되는 제1응축기(30) 및 제2응축기(40);
상기 제2응축기(40)를 통과하여 상기 배기라인(L1)에서 이송되는 공기가 유입되었다가 밖으로 유출되게 상기 제2응축기(40)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 도중에 개재된 응축액회수탱크(50);
상기 응축액회수탱크(50)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 상기 배기라인(L1) 부위의 도중에 개재된 감압부(60); 및
상기 배기라인(L1)의 안내를 받아 상기 제2응축기(40)를 통과하는 공기와 열교환하여 상기 제2응축기(40) 내의 공기를 냉각시키고 나서, 상기 세퍼레이터탱크(20)에 충전된 액상의 모티브유체와 열교환하여 모티브유체를 냉각시키는 냉매가 이송되는 냉매라인(L2)의 양단에 접속된 냉동기(70)를 포함하고,
상기 감압부(60)는, 일단이 상기 세퍼레이터탱크(20) 하부에 접속되고 타단이 상기 배기라인(L1)의 안내를 받아 상기 제1응축기(30)를 통과하는 공기와 열교환하여 상기 제1응축기(30) 내의 공기를 냉각시키기 위해 상기 제1응축기(30)를 거쳐서, 상기 일단 보다 높은 상기 세퍼레이터탱크(20)의 부위에 접속된 모티브유체순환라인(L3); 상기 세퍼레이터탱크(20)와 상기 제1응축기(30) 사이의 상기 모티브유체순환라인(L3) 도중에 개재되어 모티브유체를 상기 세퍼레이터탱크(20)에서 상기 제1응축기(30)로 이송시키는 순환펌프(61); 및 상기 제1응축기(30)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 상기 모티브유체순환라인(L3) 도중에 고압유체입구(62a)와 유체출구(62b)가 접속되어 개재되고, 저압유체입구(62c)에 상기 배기라인(L1)의 하류단이 접속된 이젝터(62)를 포함하며,
상기 배기라인(L1)의 상류단에는 제1밸브(V1)가 개재되어 있고, 상기 세퍼레이터탱크(20)의 상단에는 통기구(21)가 마련되어 있으며,
상기 챔버(10)에 배기되는 공기는 상기 냉동기(70)의 냉매와 열교환되어 냉매보다 높은 온도를 가진 모티브유체에 의해 상기 제1응축기(30)에서 먼저 열교환되고 나서, 상기 제2응축기(40)에서 상기 모티브유체의 온도보다 낮은 상기 냉동기(70)의 냉매와 열교환되는 것을 특징으로 하는 챔버 내를 진공으로 만드는 수단. - 챔버(10)에 배기라인(L1)을 개재하여 유통하게 접속된 세퍼레이터탱크(20);
상기 배기라인(L1)의 도중 부위가 순차적으로 관통되어 상기 도중 부위가 열교환되는 제1응축기(30) 및 제2응축기(40);
상기 제2응축기(40)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 상기 배기라인(L1) 부위의 도중에 개재된 감압부(60); 및
상기 배기라인(L1)의 안내를 받아 상기 제2응축기(40)를 통과하는 공기와 열교환하여 상기 제2응축기(40) 내의 공기를 냉각시키고 나서, 상기 세퍼레이터탱크(20)에 충전된 액상의 모티브유체와 열교환하여 모티브유체를 냉각시키는 냉매가 이송되는 냉매라인(L2)의 양단에 접속된 냉동기(70)를 포함하고,
상기 감압부(60)는, 일단이 상기 세퍼레이터탱크(20) 하부에 접속되고 타단이 상기 배기라인(L1)의 안내를 받아 상기 제1응축기(30)를 통과하는 공기와 열교환하여 상기 제1응축기(30) 내의 공기를 냉각시키기 위해 상기 제1응축기(30)를 거쳐서, 상기 일단 보다 높은 상기 세퍼레이터탱크(20)의 부위에 접속된 모티브유체순환라인(L3); 상기 세퍼레이터탱크(20)와 상기 제1응축기(30) 사이의 상기 모티브유체순환라인(L3) 도중에 개재되어 모티브유체를 상기 세퍼레이터탱크(20)에서 상기 제1응축기(30)로 이송시키는 순환펌프(61); 및 상기 제1응축기(30)와 상기 세퍼레이터탱크(20) 사이의 상기 모티브유체순환라인(L3) 도중에 고압유체입구(62a)와 유체출구(62b)가 접속되어 개재되고, 저압유체입구(62c)에 상기 배기라인(L1)의 하류단이 접속된 이젝터(62)를 포함하며,
상기 배기라인(L1)의 상류단에는 제1밸브(V1)가 개재되어 있고, 상기 세퍼레이터탱크(20)의 상단에는 통기구(21)가 마련되어 있으며,
상기 챔버(10)에 배기되는 공기는 상기 냉동기(70)의 냉매와 열교환되어 냉매보다 높은 온도를 가진 모티브유체에 의해 상기 제1응축기(30)에서 먼저 열교환되고 나서, 상기 제2응축기(40)에서 상기 모티브유체의 온도보다 낮은 상기 냉동기(70)의 냉매와 열교환되는 것을 특징으로 하는 챔버 내를 진공으로 만드는 수단.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020190087793A KR102065183B1 (ko) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | 챔버 내를 진공으로 만드는 수단 |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020190087793A KR102065183B1 (ko) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | 챔버 내를 진공으로 만드는 수단 |
Publications (1)
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KR102065183B1 true KR102065183B1 (ko) | 2020-01-10 |
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ID=69158316
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KR (1) | KR102065183B1 (ko) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001091120A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-04-06 | Samson Co Ltd | 蒸気凝縮用熱交換器を持った真空冷却装置 |
KR200225068Y1 (ko) | 2000-09-01 | 2001-05-15 | 주식회사리싸이클 | 이젝터를 이용한 진공 냉각장치 |
KR100533655B1 (ko) | 2003-07-22 | 2005-12-06 | 주식회사 대우인더스트리 | 에어이젝터를 이용한 진공 냉각장치 |
KR100632346B1 (ko) * | 2004-07-06 | 2006-10-12 | 김상범 | 진공 증발기 |
-
2019
- 2019-07-19 KR KR1020190087793A patent/KR102065183B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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