KR102184148B1 - 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기에 관한 것으로서, 하우징과 하우징 안 캐비티를 포함하되, 하우징에는 상부 덮개판과 하부 덮개판을 설치하고, 캐비티 안에 원통형의 열전도 내부 실린더 하나를 설치하되, 챔버는 열전도 내부 실린더에 의하여 제빙 챔버와 냉동 챔버로 나누어지며, 제빙 챔버는 열전도 내부 실린더의 내벽측에 위치하고, 냉동 챔버는 열전도 내부 실린더의 외벽측에 위치하는데, 냉동 챔버에는 냉각제 입구와 냉각제 출구를 설치하고, 냉동 챔버에는 가이드 플레이트를 설치하고, 가이드 플레이트는 냉동 챔버를 따라 아래에서 위를 향해 나선형으로 상승하여 설치되고, 제빙 챔버 하단에는 물 주입구를 설치하고, 상단에 빙수 출구를 설치하며, 제빙 챔버 안에는 얼음 이송 기구를 설치하고, 냉동 챔버 안에는 복수개의 외부 챔버 난류발생기를 설치하고, 각 외부 챔버 난류발생기는 가이드 플레이트에 평행되는 방향을 따라 나선형으로 냉동 챔버에 배열되어 설치된다. 상술한 방안을 이용해, 냉각제가 제빙 챔버와 충분히 열교환하도록 외부 챔버 난류발생기로 냉동 챔버 안의 냉각제를 혼합함으로써, 빙수 생산 효율을 향상시키는 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기를 제공한다.

Description

난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기 {TURBULENT SWIRL LIQUIDITY ICE MACHINE}

본 발명은 제빙기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기에 관한 것이다.

제빙기는 액체 상태의 물이 냉동시스템을 경과하고 액체 상테의 물이 냉동시스템 내의 냉각제와 열교환하도록 함으로써 냉각 방식으로 액체 상태의 물이 고체 상태의 물로 형성되도록 하는 냉동 기계 설비다.

유동성 얼음 제빙기는 가장 흔한 제빙기 중의 하나로서, 상태가 유체와 고체 사이인 유동성 얼음을 제조하는데 사용된다. 종래기술에 따른 유동성 얼음 제빙기는 도 2에서 도시하는 바와 같이, 원통형의 하우징(1’)을 포함하되, 하우징(1’)은 안에 축 방향을 따라 원통형의 캐비티(11’)를 관통 설치하고, 축 방향 양단에 위치해 상부 덮개판(12’)과 하부 덮개판(13’)을 구비함으로써 상부 덮개판(12’)과 하부 덮개판(13’)을 통해 캐비티(11’) 양단을 밀폐하며; 또한, 캐비티(11’) 안에 원통형의 열전도 내부 실린더(2’) 하나를 설치하고, 열전도 내부 실린더(2’)는 캐비티(11’)와 동축으로 설치해 캐비티(11’)를 열전도 내부 실린더(2’)의 내측벽에 위치한 제빙 챔버(111’)와 열전도 내부 실린더(2’)의 외벽측에 위치한 냉동 챔버(112’)로 나누며, 그 중 냉동 챔버(112’)는 하단과 상단에 각각 냉각제 입구(1121’)와 냉각제 출구(1122’)를 설치하고, 냉동 챔버(112’) 안에 아래로부터 위까지 나선형으로 상승하는 가이드 플레이트(1123’)를 설치해 냉각제가 냉각제 입구(1121’)로부터 냉동 챔버(112’)에 주입되어 가이드 플레이트(1123’)를 따라 위를 향해 나선형으로 상승한 후 냉동 챔버(112’) 상단에서 냉각제 출구(1122’)로부터 흘러 나가도록 하며; 또한, 제빙 챔버(111’)는 하단과 상단에 각각 물 주입구(1111’)와 빙수 출구(1112’)를 설치하고, 제빙 챔버(111’)안에 축 방향을 따라 제빙 챔버(111’)와 동축으로 회전축(1113’) 하나를 설치하며, 상부 덮개판(12’)은 구동 회전축(1113’)이 회전하는 모터(3’) 하나를 고정하고, 회전축(1113’) 의 외주는 축 방향을 따라 나선형으로 상승하면서 얼음이송판(1114’)을 설치한다. 때문에, 물 주입구(1111’)를 통해 액체 상태의 물을 제빙 챔버(111’)에 주입하고, 열전도 내부 실린더(2’)를 통해 액체 상태의 물이 냉각제와 열교환하도록 함으로써. 점차 응고되어 얼음덩어리가 구성되도록 하는데, 그 동안 모터(3’)의 유도 역할 하에 회전축(1113’)이 회전되어 얼음덩어리가 점차 얼음이송판(1114’)을 따라 상승되고, 상승 기간에 얼음과 물의 혼합물이 줄곧 유동 상태를 유지하므로 형성된 얼음이 유동성을 가지게 되는데, 마지막에는 빙수 출구(1112’)로부터 방출되어 유동성 얼음의 제조 과정을 마친다.

하지만, 상기 제빙기는 냉각제가 냉동 챔버 안에서 유동하는 시간이 너무 길어 냉각제의 유동 속도가 점차 늦어지므로 냉각제가 가이드 플레이트를 따라 천천히 아래로부터 위를 향해 나선형으로 상승해 최종적으로 냉동 챔버를 떠날 수 밖에 없으므로, 유체가 거의 층류상태를 이룬다. 열전도 내부 실린더 측에 근접한 냉각제는 열교환이 많고 온도가 비교적 높으며, 가이드 플레이트 측과 거리가 먼 냉각제는 열교환이 비교적 적고 온도가 비교적 낮으며; 하나의 피치 내에서 수평 위치가 비교적 낮은 냉각제는 열교환이 적고 온도가 비교적 낮으며, 수평위치가 비교적 높은 냉각제는 열교환이 많고 온도가 비교적 높으며, 냉각제는 위치가 다르면 열교환 정도도 달라지는데, 일부 냉각제의 열교환 정도가 부족되어 생산 효율이 떨어 진다.

종래기술의 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 외부 챔버 난류발생기로 냉동 챔버 안의 냉각제를 혼합해 냉각제가 충분히 제빙 챔버와 열교환하도록 함으로써 빙수 생산효율을 향상시키는 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기를 제공하는데 있다.

본 발명의 상술한 목적에 달성하기 위하여, 본 발명은 하우징을 포함하되, 상기 하우징 안에 수직 방향으로 원통형의 캐비티를 관통시켜 설치하고, 캐비티의 축 방향은 수직 방향과 같으며, 캐비티의 축 방향에 위치한 상기 하우징의 양단에 각각 캐비티 양단을 밀폐하는 상부 덮개판과 하부 덮개판을 설치하며, 상기 캐비티 안에 원통형의 열전도 내부 실린더를 설치하고, 상기 캐비티는 열전도 내부 실린더에 의해 액체 상태의 물을 주입하는 제빙 챔버와 냉각제를 주입하는 냉동 챔버로 나누어지며, 제빙 챔버는 열전도 내부 실린더의 내벽측에 위치하고, 상기 냉동 챔버는 열전도 내부 실린더의 외벽측에 위치하며, 상기 냉동 챔버 하단에는 냉각제를 냉동 챔버에 주입하는 냉각제 입구를 설치하고, 상단에는 냉각제가 냉동 챔버로부터 흘러나가는 냉각제 출구를 설치하고, 상기 냉동 챔버 안에 냉각제의 유동을 유도하는 가이드 플레이트를 설치하는데, 상기 가이드 플레이트는 냉동 챔버의 원주 방향을 따라 아래에서 위를 향해 나선형으로 상승하여 설치되고, 상기 제빙 챔버 하단에는 물 주입구를 설치하고, 상기 제빙 챔버 상단에는 빙수 출구를 설치하고, 상기 제빙 챔버 안에는 액체 상태의 물 및 고체 상태의 얼음을 물 주입구로부터 빙수 출구로 이송하는 얼음 이송 기구를 설치하며, 상기 냉동 챔버 안에는 복수개의 냉동 챔버 내의 냉각제를 혼합하는 외부 챔버 난류발생기를 설치하되, 각 상기 외부 챔버 난류발생기는 가이드 플레이트에 평행되는 방향을 따라 나선형으로 냉동 챔버에 비열하여 설치하는 기술방안을 제공한다.

상술한 기술방안을 이용하면, 냉각제를 사용해 액체 상태의 물로부터 열을 흡수함으로써 액체 상태의 물이 응고되어 얼음으로 되어야 하므로, 캐비티 안에 열전도 내부 실린더를 설치해 열전도 내부 실린더가 캐비티를 냉동 챔버와 제빙 챔버로 분리함으로써, 액체 상태의 물이 주입구를 통해 제빙 챔버로 첨가되도록 하고, 냉각제가 냉각제 입구를 통해 냉동 챔버로 첨가되도록 하여, 냉동 챔버 안의 냉각제가 제빙 챔버 안으로부터 흘러나온 액체 상태의 물을 흡수함으로써, 액체 상태의 물을 얼음으로 응고시키며; 그동안, 액체 상태의 물이 지속적으로 액체 상태의 얼음으로 응고되고, 얼음 이송 기구의 작용하에 빙수 출구 방향으로 이동되어, 마지막에는 빙수 출구부로부터 유동성 얼음과 액체 상태 물의 혼합물 형태로 방출되며; 또한, 냉각제가 충분히 제빙 챔버와 열교환할 수 있도록 냉동 챔버 안에 나선형으로 상승하는 가이드 플레이트를 설치하고, 냉각제 입구를 냉동 챔버 바닥단에 설치하며, 냉각제 출구를 냉동 챔버의 상단에 설치해 냉각제가 바닥단으로부터 주입되어, 가이드 플레이트를 따라 점차 나선형으로 상승해 마지막에는 상단으로부터 흘러나간다. 따라서, 냉각제가 이송 과정에서 중력을 극복해야 역할을 수행할 수 있고, 냉각제가 냉동 챔버를 신속히 떠날 수 없으므로, 냉각제가 냉동 챔버 안에서의 유동시간이 길어 냉각제가 충분한 시간을 가지고 열전도 내부 실린더와 열교환하고, 원래 직접 수직 방향으로 이송되던 냉각제가 가이드 플레이트를 따라 점차적으로 나선형으로 상승하므로, 냉각제가 냉동 챔버 안에서의 진행과정이 대폭 증가되고, 냉각제와 열전도 내부 실린더의 각 부위가 충분히 접촉하므로, 냉동 챔버 안에서의 유동시간이 길어져 최종적으로 열교환과 생산효율을 향상시키며; 이외에도, 본 발명은 냉동 챔버 안에 외부 챔버 난류발생기를 설치하므로, 냉각제가 외부 챔버 난류발생기를 흘러 지날 때 외부 챔버 난류발생기의 간섭을 받아 외부 챔버 난류발생기를 돌아 유동할 수 밖에 없어, 냉각제가 외부 챔버 난류발생기의 뒤쪽에 카르만 와류 등 와류 현상이 나타나 층류 상태하에서의 냉각제가 층류 상태 파괴, 상호 혼합 현상이 나타나고, 서로 혼합된 후, 가이드 플레이트 동일 피치 위치의 냉각제는 온도가 거의 같은 상태에 놓여 냉각제가 보다 충분히 열전도 내부 실린더와 열교환해 생산효율을 향상시키며; 또한, 외부 챔버 난류발생기가 가이드 플레이트에 평행되는 방향을 따라 나선형으로 배열되고 일정한 간격을 두고 이격되어, 하나의 외부 챔버 난류발생기가 냉각제에 대해 난류 운동을 발생시켜 전체 냉동 챔버 내의 냉각제를 충분히 혼합해 생산효율을 대폭 향상시킨다.

본 발명은 더 나아가 다음을 설치한다. 각 상기 외부 챔버 난류발생기에 열전도 내부 실린더 측과 멀리 떨어진 냉각제와 열전도 내부 실린더 측에 근접한 냉각제를 서로 혼합하는 제1 난류발생판과 냉동 챔버 동일 피치 내의 상단 냉각제와 하단 냉각제를 서로 혼합하는 제2 난류발생판을 포함하되, 각 상기 외부 챔버 난류발생기 중 제1 난류발생판은 수량이 하나이고, 제2 난류발생판은 수량이 2개이며, 상기 제1 난류발생판은 일단을 열전도 내부 실린더에 고정 설치하고, 다른 일단을 냉각제의 유동 방향을 따라 점차 열전도 내부 실린더에서 멀어지도록 하며, 2개의 상기 제2 난류발생판은 일단을 각각 제1 난류발생판의 상, 하 양측에 고정 설치하고, 다른 일단을 냉각제의 유동 방향을 따라 점차 근접한 서로 이웃하는 가이드 플레이트에 냉각제 유동 방향을 따라 나팔모양으로 넓혀지는 형태로 설치하며, 상기 제1 난류발생판과 2개 제2 난류발생판 사이에 환류홈을 설치하고, 서로 이웃하는 2개의 상기 외부 챔버 난류발생기 사이의 간격이 같다.

상술한 기술방안을 이용하면, 실제 상황에 대한 분석으로부터 알 수 있는데, 동일 수평 위치에서 냉동 챔버 안의 열전도 내부 실린더 측과 멀리 떨어진 냉각제가 열전도 내부 실린더와 접촉하지 않으므로, 열전도 내부 실린더로부터 전달된 열을 흡수하는 양이 비교적 적어, 온도가 비교적 늦게 올라가고 온도가 비교적 낮은 반면에, 냉동 챔버 안의 열전도 내부 실린더 측에 근접한 냉각제가 열전도 내부 실린더와 직접 접촉하므로, 열전도 내부 실린더로부터 흡수하는 열이 비교적 많아, 온도가 비교적 빨리 올라가고, 온도가 비교적 높아, 열전도 내부 실린더 측과 멀리 떨어진 냉각제가 충분히 에너지 교환을 진행하지 않아, 한번 순환한 후, 에너지를 충분히 이용하지 않은 원인으로 생산효율이 떨어진다. 본 발명은 제1 난류발생판을 설치하는데, 제1 난류발생판을 통해 열전도 내부 실린더 측과 멀리 떨어진 냉각제를 열전도 내부 실린더 측에 근접한 냉각제와 서로 혼합함으로써 열전도 내부 실린더 측에 근접한 냉각제는 온도가 낮아지고, 더 충분히 열전도 내부 실린더로부터 전달된 열을 흡수한다. 이외에도, 냉각제가 가이드 플레이트를 따라 점차 상승하고, 냉각제가 상승 과정에서 점차 열을 흡수해 온도가 점차 높아지는데, 동일 피치 하에서, 여전히 동등한 온도 기울기를 나타내므로, 위쪽의 냉각제는 온도가 비교적 높고, 아래쪽의 냉각제는 온도가 비교적 낮아, 동일 피치 하에서 수평 위치가 다른 열전도 내부 실린더가 열교환 상황이 다르고, 열교환이 골고루 진행되지 않아 생산효율과 생산품질이 떨어진다. 하지만 본 발명은 제2 난류발생판을 설치하고, 제2 난류발생판을 통해 냉동 챔버 동일 피치 내의 상단 냉각제을 하단 냉각제와 서로 혼합해 상, 하 양단 냉각제의 온도가 같게 함으로써, 더 충분히 열전도 내부 실린더의 열을 흡수해 제빙 품질을 향상했다. 여기에서, 제1 난류발생판의 작동 원리에 의하면, 제1 난류발생판은 일단을 열전도 내부 실린더에 고정시키고, 다른 일단은 냉각제 유동 방향을 따라 점차 열전도 내부 실린더와 멀리 떨어지는데, 따라서, 도 3에서 도시하는 바와 같이, 냉각제가 v1방향으로 제1 난류발생판을 향해 흐를 때, 제1 난류발생판을 따라 v2방향으로 열전도 내부 실린더와 멀리 떨어진 방향을 따라 유동해 냉각제를 서로 혼합하고, 혼합한 후, 냉동 챔버가 열전도 내부 실린더와 멀리 떨어진 곳의 단위 면적당 압력이 커지고, 열전도 내부 실린더와 근접하는 곳의 단위 면적당 압력이 낮아지며, 단위 면적당 압력의 유도 하에 열전도 내부 실린더와 멀리 떨어진 곳의 냉각제가 또 v3방향으로 열전도 내부 실린더를 향해 흘러 열전도 내부 실린더 부위의 냉각제 온도를 낮추어, 열전도 내부 실린더 측과 멀리 떨어진 냉각제를 열전도 내부 실린더 측에 근접한 냉각제와 혼합하는 역할을 수행하며; 또한, 제2 난류발생판의 작동 원리에 따라, 2개의 제2 난류발생판을 제1 난류발생판 양측에 설치하고, 냉각제 유동 방향을 따라 점차 근접한 서로 이웃하는 가이드 플레이트에 나팔모양으로 넓어지는 형태로 설치하므로, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 냉각제는 v1방향으로 제2 난류발생판을 향해 흐를 때, 제2 난류발생판을 따라 v4방향으로 상, 하 양측을 향해 유동해 상, 하 양단의 냉각제를 서로 혼합한 후, 상, 하 양단이 외부 챔버 난류발생기 수평위치와 단위 면적당 압력의 차이가 발생해 냉각제가 또 V5방향으로 유동하도록 함으로써, 카르만 와류 현상을 발생시키고, 카르만 와류 현상 하에 냉각제를 서로 혼합해 냉동 챔버 동일 피치 내의 상단 냉각제를 하단 냉각제와 혼합하는 역할을 수행한다. 이외에도, 제1 난류발생판 양측에 2개의 제2 난류발생판을 설치하므로, 3자 간에 하나의 환류홈이 형성되는데, 환류홈의 설치는 냉각제가 외부 챔버 난류발생기를 흘러 지날 때 환류 공간을 제공해, 도 3 중의 v3환류가 보다 충분해지도록 하여, 도 4 중의 v5환류가 보다 충분해 지도록 한다. 마지막으로, 2개의 서로 이웃하는 외부 챔버 난류발생기 등의 간격을 설치함으로써, 첫째, 냉각제가 더 골고루 혼합되도록 하고, 둘째, 냉각제가 외부 챔버 난류발생기를 흘러 지날 때 일정한 진동이 발생되도록 하는데, 동일 간격으로 외부 챔버 난류발생기를 설치해 진동 사이가 서로 상쇄되도록 하고, 진동폭을 줄여 제빙기의 작동이 더 안정되게 한다.

본 발명은 더 나아가 다음을 설치한다. 상기 열전도 내부 실린더의 외벽이 축 방향을 따라 차례대로 복수개의 열전도 내부 실린더 외벽과 냉각제의 접촉 면적을 확대하는 고리형 돌출부를 설치하는데, 각 상기 고리형 돌출부는 열전도 내부 실린더 외벽의 원주 방향을 따라 고리형으로 설치한다.

상술한 기술방안을 이용해, 본 발명은 냉동 챔버 내의 냉각제의 열교환 효율을 높이기 위하여, 열전도 내부 실린더의 외벽측에 고리형 돌출부를 설치해 냉각제가 고리형 돌출부와 접촉하는 것으로 열전도 내부 실린더의 외벽과 접촉하는 것을 대체함으로써, 접촉 면적을 확대해 열교환 효율을 더 높이고, 복수개의 고리형 돌출부를 설치하되, 각 고리형 돌출부가 열전도 내부 실린더의 외벽 축 방향을 따라 차례대로 배열되므로, 각 고리형 돌출부가 대응 위치의 열전도 내부 실린더를 대체해, 각 고리형 돌출부의 효과가 겹쳐지고 접촉 면적이 배로 확대되며, 열교환 효율을 대폭 향상시켜 제빙의 생산 효율과 품질을 배로 향상시키며; 이외에도, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 가이드 플레이트가 설치되어 냉각제가 가이드 플레이트 방향을 따라 v1방향의 유동을 구현하도록 하지만, 고리형 돌출부가 다른 수평 위치에 구비되고 요철 정도가 다르므로, 일부 유체가 고리형 돌출부의 작용하에 v6방향의 유동을 구현해, 유동 과정에서 v6방향의 유체가 점차 가이드 플레이트의 상표면에 근접하기 때문에, 냉동 챔버가 가이드 플레이트의 상표면에 근접한 단위 면적당 강도가 커져 상, 하 압력차의 작용하에서 냉각제는 v7에 의한 와류 유동 상태를 형성하도록 하고, 위치가 다른 냉각제를 서로 혼합해 각각의 위치의 냉각제 온도가 서로 비슷하게 함으로써, 열교환 효율과 생산 효율을 더욱더 향상시키며, 고리형 돌출부가 난류발생판과 매치되어 냉각제에 대한 난류 운동을 더 큰 규모로 작동시켜 혼합이 더 충분해 지도록 한다.

본 발명은 더 나아가 다음을 설치한다. 각 상기 고리형 돌출부는 열전도 내부 실린더의 반경 방향의 횡단면을 따라 반원형을 이루고, 서로 이웃하는 2개의 상기 고리형 돌출부 사이의 간격이 같다.

상술한 기술방안을 이용해, 고리형 돌출부는 다양한 규칙적 형태 또는 불규칙적 형태를 사용해 모두 접촉 면적을 확대할 수 있지만, 본 발명은 반경 방향 횡단면이 반원형인 고리형 돌출부를 사용해 취득한 고리형 돌출부의 형태가 규칙을 이루도록 함으로써, 가공이 더 간편해 졌으며; 또한, 반원형의 고리형 돌출부는 그 접촉 면적이 열전도 내부 실린더의 외벽보다 π/2배 증가되고, 기타 유형의 고리형 돌출부, 예를 들어, 반경 방향 횡단면이 삼각형, 사각형, 오각형, 반원형을 이루는 고리형 돌출부의 접촉 면적보다 모두 가장 커, 가공이 간편할 뿐만 아니라, 접촉 면적도 비교적 커, 열교환 효율이 더 높으며; 이외에도, 고리형 돌출부 등의 간격 설치는, 첫째, 열전도 내부 실린더에 고리형 돌출부가 골고루 배열되고, 열전도 내부 실린더가 규칙적인 형태를 이루어 열전도 내부 실린더와 고리형 돌출부의 조합 가공법을 간소화하고; 둘째, 냉각제가 냉동 챔버 안에서 유체 특성을 가지고 유동하고, 냉각제가 고리형 돌출부를 흘러 지날 때 고리형 돌출부를 돌 수 밖에 없어 냉각제가 고리형 돌출부와 접촉할 때 일정한 상호 작용이 발생해 유동에 일정한 진동이 발생하고, 동일 간격으로 설치된 고리형 돌출부는 진동이 일정한 정도에서 서로 작용해 상쇄되므로 진동의 빈도가 비교적 적어 유동이 더 안정적인 장점을 가지고 있다.

본 발명은 더 나아가 다음을 설치한다. 상기 얼음 이송 기구는 제빙 챔버와 동축으로 설치된 회전축, 회전축을 구동해 원주 방향을 따라 회전하는데 사용되는 모터와 빙수를 위로 이송하는데 사용되는 나선 스크레이퍼를 포함하는데, 상기 나선 스크레이퍼는 회전축 축 방향을 따라 나선으로 상승되어 회전축 외주에 설치되고, 회전축과 연동해 설치하며, 상기 나선 스크레이퍼에 복수개의 제빙 챔버 내의 유체 매개체를 혼합하는데 사용되는 내부 챔버 난류발생판을 고정 설치하고, 각 상기 내부 챔버 난류발생판에서 일측은 회전축에 근접하고, 해당 측에 상대되는 다른 일측은 나선 스크레이퍼의 나선 상승 방향을 따라 점차 열전도 내부 실린더에 근접하다.

상술한 기술방안을 이용해, 얼음 이송 기구는 모터, 회전축과 나선 스크레이퍼를 포함하기 때문에, 모터가 작동 상태일 때 회전축과 나선 스크레이퍼를 회전시키면, 액체 상태의 물이 나선 스크레이퍼의 유도 하에 아래에서 위로 이송되고, 이송 과정에서 계속 유동하며, 일부 액체 상태의 물이 유동성 얼음으로 응결되어, 유동성 얼음과 액체 상태 물의 혼합물을 형성함으로써 상단의 빙수 출구에서 유동성 얼음과 액체 상태 물의 혼합물 형태로 배출되며; 이외에도, 유동성 얼음의 결빙율이 더 높아지도록 하기 위해, 제빙 챔버 내에 내부 챔버 난류발생판을 설치하는데, 도 6에서 도시하는 바와 같이, v1’방향으로 유동하는 빙수 혼합물이 나선 스크레이퍼가 회전하는 과정에서, 내부 챔버 난류발생기의 간섭을 받아 v2’방향으로 유동하고, 지속적으로 열전도 실린더 방향으로 모여 열전도 실린더 내벽측에 근접한 단위 면적당 압력이 커지므로, 유체가 압력차의 작용하에서 지속적으로 v3’, v4’방향을 따라 열전도 실린더에 근접한 측에서부터 회전축에 근접한 측으로 유동해 내측에서부터 외측으로 혼류하고, 다시 내측으로 혼류하는 유동 상태를 구현한다. 이의 장점은, 내부 챔버 난류발생판이 설치되어, 나선 스크레이퍼가 회전함에 따라 유체가 나선 스크레이퍼의 반경 방향을 따라 지속적으로 내부와 외부의 혼합을 이루어, 외측에 근접한 온도가 비교적 낮은 유체와 내측에 근접한 온도가 비교적 높은 유체가 온도를 서로 보완해, 내측에 근접한 액체 상태의 물이 충분히 열을 발산해 유동성 얼음을 응결하고, 외측에 근접한 액체 상태의 물이 고체 상태 얼음으로 너무 응고되지 않도록 하기 때문에, 내부 챔버 난류발생판의 작용을 거친 액체 상태의 물은, 전체 제빙 챔버 내에서 열전도 실린더 측에 근접하든지 아니면 회전축 축에 근접하든지를 막론하고 모두 응고되어 유동성 얼음을 생성함으로써 유동성 얼음의 제빙 효율을 대폭 향상시킨다.

본 발명은 더 나아가 다음을 설치한다. 각 상기 내부 챔버 난류발생판은 나선 스크레이퍼의 나선 상승 방향을 따라 동일 간격으로 배열되고, 수평위치가 높을수록 회전축과의 간격이 더 크며, 각 상기 내부 챔버 난류발생판 길이방향은 회전축 축 방향과 평행되게 설치되고, 각 상기 내부 챔버 난류발생판 길이는 나선 스크레이퍼의 피치와 같으며, 각 내부 챔버 난류발생판 길이의 양단은 각각 서로 이웃하는 나선 스크레이퍼에 고정 설치된다.

상술한 기술방안을 이용하면, 동일 간격으로 설치된 내부 챔버 난류발생판이 난류 운동 효과가 더 골고루 진행되도록 해 난류 운동의 작용을 최대한 강화하며; 이외에도, 각 내부 챔버 난류발생판을 동등한 반경 방향에 설치하지 않아 내부 챔버 난류발생판이 열전도 실린더에 이르는 회전축과의 간격이 변하지 않도록 하고, 내부 챔버 난류발생판이 수평위치가 높아 짐에 따라 점차 열전도 실린더 방향을 향해 근접하므로, 가장 내측의 유체가 한층 한층 내부 챔버 난류발생판의 작용하에 계속 열전도 실린더 방향으로 근접함으로써 국부적인 혼합이 아닌 최대한의 혼합 효과에 도달하며; 이외에도, 내부 챔버 난류발생판의 길이방향은 나선 스크레이퍼의 피치와 같고, 길이방향의 양측을 나선 스크레이퍼의 상, 하 양단에 고정하므로, 내부 챔버 난류발생판이 하나의 피치 내 임의의 수평위치 유채 매개체에 대해 모두 난류 역할을 수행해 난류가 더 충분해 지도록 한다.

본 발명은 더 나아가 다음을 설치한다. 상기 열전도 내부 실린더의 내벽은 완벽한 원형으로 설치하고, 상기 나선 스크레이퍼의 반경은 열전도 내부 실린더 내벽의 반경과 맞물린다.

상술한 기술방안을 이용하면, 본 발명은 빙수 혼합물을 위로 이송하는 과정에서 열전도 내부 실린더 내벽의 얼음을 긁어 제거하고, 열전도 내부 실린더 내벽을 완벽한 원형으로 설치하며, 나선 스크레이퍼의 반경을 완벽한 원형의 열전도 내부 실린더 내벽 반경과 같도록 설치해, 나선 스크레이퍼가 회전 과정에서 수시로 열전도 내부 실린더 내벽과 저촉되도록 하고, 열전도 내부 실린더 내벽에 응고된 얼음을 제거한다. 종래기술에 따른 빙수 제빙기 또한 여전히 얼음 제거 기능을 구비하는데, 도 2에서 도시하는 바와 같이, 얼음이송판(1114’) 의 외주 원주 방향에 동일 간격으로 복수개의 플라스틱 재질의 긴 스크레이퍼(4’)를 배열하여 설치하고, 볼트와 스프링으로 플라스틱 재질의 긴 스크레이퍼(4’)를 얼음이송판(1114’) 외주에 설치해, 플라스틱 재질의 긴 스크레이퍼(4’)가 얼음이송판(1114’)을 통해 함께 회전하는 동시에 열전도 실린더(2’) 내벽에 밀착하므로, 얼음이송판(1114’)이 회전 과정에서 플라스틱 재질의 긴 스크레이퍼(4’)으로 열전도 실린더(2’) 내벽에 응고, 부착된 얼음을 긁어 제거하지만, 상술한 설계는, 첫째, 플라스틱 재질의 긴 스크레이퍼가 장기적으로 작동하고 있는 상태이고, 플라스틱 재질이 내마모성이 일반이므로, 플라스틱 재질의 긴 스크레이퍼가 쉽게 마손되어 플라스틱 재질의 긴 스크레이퍼를 자주 교체해야 하며; 둘째, 플라스틱 재질의 긴 스크레이퍼는 볼트와 스프링으로 얼음이송판 외주에 설치해야 하므로, 플라스틱 재질의 긴 스크레이퍼를 자주 교체해야 하는데, 너무 잦은 교체로 유지보수에 불편한 폐단이 있다. 상기 문제에서 본 발명은, 첫째, 얼음이송판과 플라스틱 재질의 긴 스크레이퍼가 동시에 작용해야 얼음 제거, 얼음 이송 작업을 수행할 수 있는 전통기술에 따른 제빙에 대비해, 직접 나선 스크레이퍼를 사용하여 설치시켜, 나선 스크레이퍼가 작업 과정에서 빙수 혼합물이 아래에서 위로 이송할 뿐만 아니라, 회전 과정에서 열전도 실린더 내벽의 얼음을 긁어 제거해 얼음 제거와 얼음 이송의 일체화 구조를 이룸으로써, 제조 과정을 대폭 단축하며; 둘째, 스프링으로 벽면을 저촉해 얼음을 긁어 제거하므로 쉽게 파손되는 종래기술에 따른 플라스틱 재질의 긴 스크레이퍼에 대비해, 열전도 실린더 내벽과 나선 스크레이퍼 등의 반경을 설치해 양자 간에 비교적 작은 간극이 존재해 실질적으로 접촉하지 않으므로, 접촉으로 인한 마손 문제가 존재하지 않아 사용 수명이 대폭 늘어나고, 교체와 유지보수가 필요없게 되었으며, 간격이 작으므로 열전도 실린더 내벽에 잔존하는 얼음이 극히 적어 거의 무시할 수 있고, 얼음이 잘 제거되어 유지보수가 필요없으며, 얼음 제거 효율이 아주 높은 설계가 구현된 장점이 있다.

본 발명은 더 나아가 다음을 설치한다. 상기 하우징과 열전도 내부 실린더 사이는 하나의 원통형 단열 중간 실린더가 열전도 내부 실린더와 동축으로 설치되는데, 상기 냉동 챔버는 단열 중간 실린더와 열전도 내부 실린더 사이에 위치하고, 상기 단열 중간 실린더와 하우징 사이에 냉각제와 외부의 열교환을 줄이는데 사용하는 단열 챔버를 설치하며, 상기 단열 챔버는 원주 방향을 따라 차례대로 복수개의 지지판을 배열하여 설치하는 동시에, 상기 지지판은 길이방향으로 양단이 상부 덮개판과 하부 덮개판에 저촉하고, 너비 방향으로 양단이 단열 중간 실린더와 하우징에 저촉하며, 각 상기 지지판은 길이방향을 따라 차례대로 복수개의 열전달 감소에 사용되는 긴 홀을 배열하여 설치하고, 상기 지지판은 2개의 서로 이웃하는 긴 홀 사이에 위치하되, 가로 방향을 지지하는데 사용하는 제1 지지부를 설치하며, 상기 지지판은 긴 홀이 배열된 방향의 양측에 위치하되, 세로 방향의 지지에 사용하는 제2 지지부를 설치한다.

상술한 기술방안을 이용하면, 외부 열이 냉동 챔버 안에 주입되어 냉각제 온도가 높아지는 것을 방지하기 위해, 열전도 내부 실린더와 하우징 사이에 한 층의 단열 중간 실린더를 설치하고, 단열 중간 실린더와 하우징 사이에 한 층의 단열 챔버를 형성해 외부 열이 하우징, 단열 챔버와 단열층을 거쳐야 냉동 챔버 내의 냉각제와 열교환할 수 있도록 함으로써 냉각제의 에너지 손실을 대폭 줄이며; 이외에도, 전체 기구가 더 안정되게 하기 위해, 종래기술에 따라 설계된 제빙기는 단열 챔버 내에 복수개의 강도가 비교적 우수한 지지판을 설치해 하우징, 단열 중간 실린더, 상부 덮개판과 하부 덮개판에 접합함으로써, 가로와 세로의 지지와 위치확정을 구현하고, 지지판이 열전도성이 비교적 우수한 금속 자재를 사용하므로 하우징으로부터 전달된 열을 쉽게 흡수해 단열 중간 실린더로 전달하므로 단열 중간 실린더 내측의 냉각제 온도가 높아지지만, 본 발명은 지지판의 열전달을 줄이기 위해, 지지판에 지지판의 길이방향을 따라 긴 홀을 설치하고, 도 7에서 도시하는 바와 같이, 외부로부터 전달된 열인 Q1이 수평방향을 따라 지지판이 하우징에 근접하는 측과 접촉해 지지판이 하우징과 접촉하는 측의 온도가 높아지고, 안으로 에너지를 전달하도록 구성되었지만, 긴 홀이 설치되어 절대 대부분의 열이 긴 홀 사이를 거치는 간극을 거쳐 전달되고, 일부가 2개의 긴 홀 사이의 지지판을 통해 Q2형식으로 전달되지만, 간극 사이가 열용량보다 금속 재질보다 현저하게 큰 공기로 가득차므로 절대 대부분의 열이 공기 중에 발산되고, 지지판의 다른 일단에 전달될 수 없고, 일부 Q2만 다른 일단까지 전달되어, Q3 열전달 방식으로 단열 중간 실린더로 전달하므로, 외부로부터 전달된 열의 전달 효과가 아주 나빠, 냉각제가 외부의 에너지를 아주 적게 흡수해 온도가 비교적 적게 높아진다. 또한, 지지판의 주요 역할은 지지 역할을 수행하는 것이므로, 사전에 2개의 긴 홀 사이에 일정한 간격을 남겨 제1 지지부로 사용하고, 제1 지지부가 하우징과 단열 중간 실린더 사이를 가로 방향으로 지지해 가로 방향의 지지 역할을 수행하며, 긴 홀 배열 방향의 양측에 제2 지지부를 설치하고, 제2 지지판으로 상부 덮개판과 덮개판에 저촉해 세로 방향의 지지 역할을 수행함으로써, 상부 덮개판 및 하부 덮개판, 하우징과 단열 중간 실린더가 상대적으로 이동할 수 없고, 구조가 안정적이다.

본 발명은 더 나아가 다음을 설치한다. 상기 지지판은 단열 중간 실린더 측을 향해 복수개의 단열 중간 실린더와 저촉하는데 사용하는 접촉 블록을 설치하되, 상기 접촉 블록은 지지판의 길이방향을 따라 동일 간격으로 배열하여 설치시키고, 서로 이웃하는 2개의 상기 접촉 블록 사이는 지지판과 단열 중간 실린더가 접촉이 불가한 단열 간극을 구비한다.

상술한 기술방안을 이용해, 도 7중의 Q3이 단열 중간 실린더로 전달되는 열을 더 줄이기 위해, 지지판에 접촉 블록을 설치하고, 지지판이 접촉 블록을 통해 단열 중간 실린더와 접촉하도록 함으로써, 지지판이 가하는 지지력이 접촉 블록을 통해 단열 중간 실린더의 외벽에 작용하도록 하고, 2개의 서로 이웃하는 접촉 블록 사이에 열전도 계수가 비교적 낮은 단열 간극이 형성되도록 하므로, Q3 중의 대부분 에너지가 단열 간극에 스며들고, 단열 간극에서 소모되어 단열 중간 실린더까지 전달할 수 없게 되고, 적은 일부 열만 접촉 블록을 통해 단열 중간 실린더까지 전달되어, 열전달율을 대폭 줄이고 냉각제가 외부 열을 흡수하는 것을 줄여 냉각제의 에너지 이용률을 향상시켰다.

본 발명은 더 나아가 다음을 설치한다. 상기 긴 홀의 홀 길이방향은 지지판 길이방향에 평행이고, 서로 이웃하는 2개의 긴 홀 사이의 간격이 같으며, 상기 단열 챔버 내에 외부와의 열교환을 줄이는 복수개의 보온면을 설치한다.

상술한 기술방안을 이용하면, 긴 홀은 홀 길이방향이 가로 방향으로 설치되든 또는 세로 방향으로 설치되든 모두 열확산율을 낮추는 역할을 하지만, 양자를 대비하면, 도 8에서 도시하는 바와 같이, 긴 홀의 홀 길이방향이 지지판에 수직되는 길이방향인 경우, 모든 제1 지지부의 너비가 겹쳐진 후 가능한 짧게 설정해, 열이 거치는 횡단면 면적이 작게 하고, 충분히 많은 긴 홀을 설치해 2개의 긴 홀 사이의 간격을 줄여야 하지만, 상기 방식은 제조 공법이 복잡할 뿐만 아니라, 2개 긴 홀 사이의 간격이 비교적 짧으므로(즉, 제1 지지부가 너비가 비교적 짧음), 단일 제1 지지부의 응력이 집중될 때 강도 부족으로 파열되고, 제1 지지부를 장기간 사용하면 점차 파열되어 가로 방향의 지지 역할을 잃게 되는 상황이 쉽게 나타나며; 또한, 가로 방향으로 설치된 긴 홀이 제1 지지부의 너비를 압축할 뿐만 아니라, 여전히 제2 지지부의 너비도 압축해 제2 지지부가 여전히 강도 부족으로 구부러지거나 또는 파열되는 현상이 쉽게 나타나는데, 가로 방향으로 설치된 긴 홀에 비하여, 세로 방향으로 설치된 긴 홀은 긴 홀의 수량이 비교적 적게 설계된 상황에서 각 제 1 지지부가 일정한 정도의 너비를 가지도록 해 각 제1 지지부가 가로 방향의 지지 면에서 일정한 강도를 가지고 쉽게 파열되지 않도록 하고, 상대적으로 제2 지지부의 너비가 커져 강도가 향상되도록 한다. 여기에서, 강도의 크기는 대응 부위가 허용하는 응력의 크기에 의해 결정되고, 횡단면적과 관련된다. 이외에도, 긴 홀 사이를 동일 간격으로 설치하는데, 즉, 각 제1 지지판의 너비가 같은데, 지지판의 제조 공법을 간소화하였을 뿐만 아니라, 각 제1 지지판의 강도가 서로 비슷하도록 하여 지지의 안정성이 더 강한 장점을 가지며; 이외에도, 단열 챔버 안의 절대적으로 대부분이 공기이고, 공기의 열전도율이 비교적 낮지만, 그의 공간 점용 비례가 비교적 커, 일정한 정도의 열이 여전히 공기를 통해 단열층까지 전달되어 냉각제에 작용해 냉각제의 온도를 올리고, 냉각제가 흡수하는 외부 열을 더 줄이기 위해, 단열 챔버 내를 보온면으로 충전하며, 보온면의 열전도율이 공기보다 낮은 특징을 이용해 외부로부터 전달된 열이 더 적게 단열층으로 전달되도록 함으로써 냉각제가 외부 열을 흡수하는 것을 줄이고 냉각제의 에너지 이용율을 향상시킨다.

아래에서는 도면과 구체 실시방식을 이용해 본 발명을 더 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 구체적인 실시방식의 정면 단면도이고;.
도 2는 종래기술에 따른 빙수 제빙기의 직시 단면도이고;
도 3은 본 발명에 따른 구체적인 실시방식에서 냉각제가 제1 난류발생판의 작용하에 유동하는 상태를 도시한 도면이고;
도 4는 본 발명에 따른 구체적인 실시방식에서 냉각제가 제2 난류발생판의 작용하에 유동하는 상태를 도시한 도면이고;
도 5는 본 발명에 따른 구체적인 실시방식에서 냉각제가 고리형 돌출부의 작용하에 유동하는 상태를 도시한 도면이고;
도 6은 본 발명에 따른 구체적인 실시방식에서 제빙 챔버 내 유체가 내부 챔버 난류발생판의 작용하에 유동하는 상태를 도시한 도면이고;
도 7은 본 발명에 따른 구체적인 실시방식에서 열이 지지판에서 확산되는 상태를 도시한 도면이고;
도 8은 긴 홀의 홀 길이가 지지판 길이방향에 수직되는 지지판의 부속품을 도시한 도면이고;
도 9는 도 1 중 A의 확대도이고;
도 10은 열전도 내부 실린더, 가이드 플레이트, 외부 챔버 난류발생기 및 고리형 돌출부의 조립도이고;
도 11은 본 발명에 따른 구체적인 실시방식에서 외부 챔버 난류발생기의 부속품을 도시한 도면이고;
도 12는 도 9 중 B의 확대도이고;
도 13은 본 발명에 따른 구체적인 실시방식에서 지지판의 일부 부속품을 도시한 도면이고;
도 14는 본 발명에 따른 구체적인 실시방식의 조감 단면도이다.

본 발명의 목적, 기술방안과 장점을 더 분명히 설명하기 위하여, 이하 도면과 결합해 본 발명을 더 상세히 기재한다.

도 1에서 도시하는 바와 같이, 본 발명은 빙수 제빙기를 공개하는데, 원통형의 하우징(1)을 포함하되, 하우징(1)은 안에 축 방향을 따라 하나의 원통형 캐비티(11)를 동축으로 설치하고, 캐비티(11)는 축 방향을 따라 하우징(1)의 양단을 관통하며, 또한, 캐비티(11)의 축 방향에 위치한 하우징(1)의 양단에 각각 상부 덮개판(12)과 하부 덮개판(13)을 설치하고, 볼트로 상부 덮개판(12), 하부 덮개판(13)과 하우징(1)을 고정 연결해 하나의 밀폐된 공간의 캐비티(11)를 형성해 제빙하는데 사용한다.

또한, 본 실시예에서, 캐비티(11) 안에 하나의 원통형 열전도 내부 실린더(2)와 하나의 원통형 단열 중간 실린더(3)를 설치하되, 열전도 내부 실린더(2), 단열 중간 실린더(3)와 캐비티(11)는 동축으로 설치하고, 캐비티(11)의 반경 방향을 따라 밖을 향해 차례대로 열전도 내부 실린더(2), 단열 중간 실린더(3)와 하우징(1)로 배열하며, 여기에서, 열전도 내부 실린더(2)와 단열 중간 실린더(3)는 캐비티(11)를 제빙 챔버(111), 냉동 챔버(112)와 단열 챔버(113)로 나누는데, 제빙 챔버(111)는 열전도 내부 실린더(2)의 내벽측에 위치하고, 냉동 챔버(112)는 열전도 내부 실린더(2)의 외벽측과 단열 중간 실린더(3)의 내벽측에 위치하며, 단열 챔버(113)은 단열 중간 실린더(3)의 외벽측과 하우징(1)의 내벽측에 위치하므로, 제빙 챔버(111) 안에 액체 상태의 물을 주입하고 냉동 챔버(112) 내에 냉각제(여기에서 냉각제는 프레온 등 사용 가능)을 주입해 냉동 챔버(112) 내의 냉각제가 제빙 챔버(111) 내의 액체 상태 물을 흡수해 액체 상태 물이 얼음으로 응결되도록 하고, 외부의 열이 냉동 챔버(112)로 전달되어 냉각제의 온도를 높이려면 하우징(1), 단열 챔버(113)와 단열 중간 실린더(3)를 거쳐야 한다. 여기에서, 상부 덮개판(12)과 하부 덮개판(13)은 열전도 내부 실린더(2)의 외벽측에 고리형 밀폐링(8)을 설치하는데, 상부 덮개판(12)의 고리형 밀폐링(8)은 상부 덮개판(12)과 열전도 내부 실린더(2) 사이에 눌려지고, 하부 덮개판(13)의 고리형 밀폐링(8)은 하부 덮개판(13)과 열전도 내부 실린더(2) 사이에 눌려지고, 고리형 밀폐링(8)과 열전도 내부 실린더(2)를 통해 제빙 챔버(111)가 냉동 챔버(112)와 서로 차단되도록 구성하고, 구조는 도 9에서 도시하는 바와 같이, 같은 방법으로 단열 중간 실린더(3)와 고리형 밀폐링(8)을 밀폐상태로 맞물려 단열 챔버(113)와 냉동 챔버(112)가 서로 차단되도록 한다.

또한, 본 실시예에서, 하부 덮개판(13)은 하나의 물주입관(131)을 설치하는데, 여기에서, 물주입관(131)은 L형 구조를 이루되, 일단이 제빙 챔버(111) 안까지 연장되고, 다른 일단이 하부 덮개판(13) 하측에 설치되어 물주입관(131)이 제빙 챔버(111) 내에 물주입구(1311)를 형성하도록 하며; 같은 방법으로, 상부 덮개판(12)에 원통형의 빙수관(121)을 설치하고, 빙수관(121)에 빙수 출구(1211)를 설치해 제빙기 내의 빙수가 빙수 출구(1211)로부터 방출되도록 하며; 또한, 제빙 챔버(111) 안에 하나의 제빙 챔버(111)와 동축으로 설치된 회전축(1111)을 설치하고, 회전축(1111)의 축 방향 양단은 각각 볼 베어링을 통해 상부 덮개판(12) 및 하부 덮개판(13)과 회전 연결되며; 회전축(1111) 외주는 축 방향을 따라 나선형으로 상승하면서 나선 스크레이퍼(1112)를 설치하는데, 여기에서, 나선 스크레이퍼(1112)는 회전축(1111)에 근접한 단은 회전축(1111)과 용접 도는 일체형 설치 등 방식으로 고정 연결하고, 회전축(1111)으로부터 멀리 떨어진 단은 열전도 내부 실린더(2) 내벽과 저촉해 열전도 내부 실린더(2) 내벽에 부착된 얼음층을 긁어 제거하며, 또한, 상부 덮개판(12) 상단에 하나의 모터(122)와 감속기(123)를 설치하고, 모터(122)는 감속기(123)을 통해 회전 속도를 출력해 회전축(1111)에 영향을 미쳐 회전축(1111)이 원주 방향을 따라 회전하도록 하며, 회전 과정에서 나선 스크레이퍼(1112)를 통해 제빙 챔버(111) 내의 얼음과 액체 상태 물을 아래로부터 위로 이송하고, 여기에서, 모터(122)는 볼트로 상부 덮개판(12)에 고정 연결한다. 회전축(1111), 나선 스크레이퍼(1112), 모터(122)와 감속기(123)는 다 같이 얼음 이송 기구(1113)를 구성한다.

여기에서 선택가능하게, 본 실시예에서의 열전도 내부 실린더(2)는 사출 성형 방법을 사용해 내벽이 완벽한 원형을 구성하도록 설치할 수 있고, 나선 스크레이퍼(1112)의 반경은 열전도 내부 실린더(2) 내벽 반경보다 조금 크도록 설치해 전단계에 사용할 때, 나선 스크레이퍼(1112)와 열전도 내부 실린더(2) 사이가 적절히 마손되도록 하며, 일정한 정도까지 마손된 후 양자 사이에 간극없이 맞물리고, 나선 스크레이퍼(1112)는 열전도 내부 실린더(2)에 상대적으로 원활하게 회전하므로, 열전도 내부 실린더(2) 내벽에 형성된 얼음층을 나선 스크레이퍼(1112)가 회전하는 과정에서 긁어 제거해 열전도 내부 실린더(2) 내벽에 얼음층이 형성될 수 없게 된다.

또한, 본 실시예에서 단열 챔버(113) 안에 원주 방향을 따라 차례대로 복수개의 지지판(4)을 배열하여 설치하는데, 여기에서, 지지판(4)은 도 13에서 도시하는 바와 같이, 장방체 형태로 구성되고, 두께가 일정한 평판을 구비하며; 또한, 지지판(4)은 길이가 캐비티(11)의 축 방향 길이와 서로 맞물리고, 너비가 단열 중간 실린더(3)에서 하우징(1)까지의 반경 방향 거리와 서로 맞물리므로, 지지판(4)은 길이방향에 위치하는 양단이 각각 상부 덮개판(12)과 하부 덮개판(13)에 저촉해 세로 방향의 지지 역할을 구현하는데 사용하고, 너비 방향의 양단은 각각 단열 중간 실린더(3)와 하우징(1)에 저촉해 가로 방향의 지지 역할을 구현하는데 사용한다.

또한, 본 실시예에서 하우징(1)은 하단에 위치한 측벽에 하나의 냉각제 주입관(14)을 형성하되, 냉각제 주입관(14)이 하우징(1) 외부로부터 줄곧 하우징(1) 내부까지 연장되고, 단열 중간 실린더(3)와 냉동 챔버(112)를 관통해 이어지며, 하우징(1)은 상단에 위치한 측벽에 하나의 냉각제 방출관(15)을 형성하되, 냉각제 방출관(15)은 하우징(1) 외부로부터 줄곧 하우징(1) 내부까지 연장되고, 단열 중간 실린더(3)와 냉동 챔버(112)를 관통해 이어지며, 또한, 냉각제 주입관(14)은 냉동 챔버(112) 안에 위치하면서 냉각제 입구(141)를 설치하고, 냉각제 방출관(15)은 냉동 챔버(112) 안에 위치하면서 냉각제 출구(151)를 설치하며, 냉각제 주입관을 통해 냉각제를 주입할 수 있는데, 냉각제는 냉각제 입구(141)를 통해 냉동 챔버(112)로 주입된 후 냉동 챔버(112)를 따라 위로 이동해 마지막으로 냉각제 출구(151)를 통해 냉각제 방출관(15)으로부터 흘러 나간다.

또한, 본 실시예에서 냉동 챔버(112) 안에는 가이드 플레이트(1121)를 설치하는데, 가이드 플레이트(1121)는 냉동 챔버(112)를 따라 아래에서 위를 향해 나선형으로 상승하면서 설치되고, 여기에서, 가이드 플레이트(1121)는 열전도 내부 실린더(2)에 근접한 측을 열전도 내부 실린더(2)와 용접하고, 단열 중간 실린더(3) 측에 근접한 측을 단열 중간 실린더(3)와 용접해 냉각제가 가이드 플레이트(1121)만 따라 나선형으로 상승하되, 세로 방향으로 직선 상승할 수 없도록 하여, 냉각제가 냉동 챔버(112) 안에서 정체되는 시간을 대폭 증가함으로써 냉각 작용을 최대 한도로 강화했다.

또한, 도 10에서 도시하는 바와 같이, 본 실시예에서 냉동 챔버(112) 안에 복수개의 외부 챔버 난류발생기(5)를 설치하되, 외부 챔버 난류발생기(5)를 가이드 플레이트(1121)에 평행되는 나선 방향으로 열전도 내부 실린더(2)에 배열하므로, 냉각제가 가이드 플레이트(1121)가 상승하는 과정에서 지속적으로 외부 챔버 난류발생기(5)를 만나게 되고, 외부 챔버 난류발생기(5)의 작용하에 지속적으로 분할되어 카르만 와류 등 와류 현상이 발생되어 냉각제를 혼합시키는 역할을 수행하게 된다.

여기에서, 바람직하게는, 본 실시예에서 서로 이웃하는 2개의 외부 챔버 난류발생기(5) 사이의 간격이 같아 냉각제가 더 골고루 혼합되고, 냉각제가 외부 챔버 난류발생기(5)를 흘러 지날 때 일정한 진동이 발생하는데, 동일 간격으로 외부 챔버 난류발생기(5)를 설치해 진동 사이가 서로 상쇄되어 진동폭이 줄고 제빙기의 작동이 더 안정되게 한다.

또한, 본 실시예에서, 열전도 내부 실린더(2)의 외벽은 축 방향을 따라 복수개의 고리형 돌출부(6)를 배열하여 설치하고, 각 고리형 돌출부(6)는 열전도 내부 실린더(2) 외벽의 원주 방향을 따라 고리형으로 설치하므로, 고리형 돌출부(6)를 통해 냉각제와 접촉하는 것으로 열전도 내부 실린더(2) 외벽이 접촉하는 것을 대체해 냉각제의 접촉 면적을 대촉 증가해 열교환율과 생산효율을 대폭 향상시켰다. 여기에서, 고리형 돌출부(6)는 용접 또는 열전도 내부 실린더(2)와의 일체형으로 성형될 수 있으며, 바람직하게 본 실시예에서는 일체형 구조로 성형해 설치하는 것인데, 이는 가공이 더 정교해질 뿐만 아니라, 고리형 돌출부(6)가 수량이 비교적 많아 용접이 번거롭기 때문이다.

또한, 도 11에서 도시하는 바와 같이, 바람직하게는 본 실시예에서의 각 외부 챔버 난류발생기(5)는 제1 난류발생판(51)과 제2 난류발생판(52)을 포함하는데, 여기에서, 제1 난류발생판(51)은 열전도 내부 실린더(2)와 멀리 떨어진 측의 냉각제를 열전도 내부 실린더(2)와 근접한 측의 냉각제를 서로 혼합하는데 사용하고, 제2 난류발생판(52)은 냉동 챔버(112) 동일 피치 내의 상단 냉각제를 하단 냉각제와 서로 혼합하는데 사용한다.

바람직하게는, 본 실시예에서의 각 외부 챔버 난류발생기(5) 중 제1 난류발생판(51)의 수량은 하나이고, 제2 난류발생판(52)의 수량은 2개이며, 여기에서, 제1 난류발생판(51)의 일단을 열전도 내부 실린더(2)에 고정하고, 다른 일단은 냉각제 유동 방향을 따라 점차 열전도 내부 실린더(2)로부터 멀어지도록해 제1 난류발생판(51)과 열전도 내부 실린더(2) 사이가 냉각제 유동 방향을 따라 일정한 각을 형성해, 도 3에서 도시하는 바와 같은 유동 상태를 이루며, 또한, 2개의 가이드 플레이트(1121)는 각각 제1 난류발생판(51)의 상, 하 양측에 고정 설치하는데, 여기에서, 고정 방식은 일체형 성형으로 설치하거나 또는 용접 등 방식을 이용할 수 있으며, 2개의 제2 난류발생판(52)은 냉각제의 유동 방향을 따라 나팔모양으로 넓혀지는 형태로 설치하고, 서로 이웃하는 가이드 플레이트(1121)에 접근해 제1 난류발생판(51)과 제2 난류발생판(52)이 등변사다리꼴과 유사한 형태를 형성하므로, 냉각제는 제2 난류발생판(52)의 작용하에 도 4에서 도시하는 바와 같은 유동 상태를 형성한다.

또한, 본 실시예에서의 제1 난류발생판(51)과 2개의 제2 난류발생판(52)은 접합된 후 하나의 사다리꼴의 환류홈(53)을 형성해 유체가 환류홈(53)의 영향하에 더 충분히 환류되도록 하여 혼합 효과를 증가시키고, 냉각제의 이용 효율이 더 우수하게 한다.

바람직하게는, 본 실시예에서의 제1 난류발생판(51)이 열전도 내부 실린더(2)에 근접한 단에 고정판(54)을 설치하는데, 여기에서, 고정판(54)은 열전도 내부 실린더(2)와 평행되게 설치하고, 고정판(54)은 하나의 스루홀을 구비해 고정판(54)과 열전도 내부 실린더(2)를 볼트, 리벳 연결 등 방식으로 연결한다. 또한, 고정판(54)과 제1 난류발생판(51)의 고정 연결 방식은 예를 들어 용접, 일체형 성형 등과 같은 다양한 방식을 사용한다.

도 12에서 도시하는 바와 같이, 바람직하게는, 본 실시예에서의 각 고리형 돌출부(6)는 열전도 내부 실린더(2) 반경 방향의 횡단면을 따라 반원형을 이룬다.

또한, 서로 이웃하는 2개 고리형 돌출부(6) 사이의 간격이 같아 유동이 더 안정되게 하고, 바람직하게는, 본 실시예에서, 고리형 돌출부(6)를 차례대로 연결해 설치하되, 즉, 서로 이웃하는 2개 고리형 돌출부(6) 사이 간격을 0으로 해 고리형 돌출부(6)의 수량을 최대화하고, 전체 접촉 면적을 기존 접촉 면적의 π/2배로 확대해 최대치에 도달하도록 함으로써 열전도 효율과 생산효율을 대폭 향상시킨다.

도 1과 도 6에서 도시하는 바와 같이, 본 실시예에서의 나선 스크레이퍼(1112)는 복수개의 내부 챔버 난류발생판(9)을 고정 설치해 제빙 챔버(111) 안의 유체 매개체를 혼합하는데 사용하고, 여기에서, 내부 챔버 난류발생판(9)은 장방체 구조를 이루고, 길이방향은 회전축(1111) 축 방향과 평행되도록 설치하며, 크기는 나선 스크레이퍼(1112)의 피치의 크기와 같으므로, 각 내부 챔버 난류발생판(9)이 길이방향의 양측을 따라 각각 용접 방식을 이용해 서로 이웃하는 나선 스크레이퍼(1112)와 고정 연결하고, 또한, 도 6에서 도시하는 바와 같이, 내부 챔버 난류발생판(9)이 너비 방향의 일측을 따라 회전축(1111)에 근접하고, 상기 측에 상대되는 다른 일측을 나선 스크레이퍼(1112)가 나선형으로 상승하는 방향을 따라 점차 회전축(1111)과 멀리 떨어진 방향에 설치해 내부 챔버 난류발생판(9)이 대응되게 위치하는 회전축(1111)의 반경 방향과 일정한 협각을 형성하며, 여기에서 바람직하게는, 도 6에서 도시하는 바와 같이, 협각은 30°를 이룬다. 따라서, 나선 스크레이퍼(1112)는 회전 과정에서 유체 맥체가 v1’방향을 따라 상대적으로 유동하고, 내부 챔버 난류발생판(9)의 작용하에 열전도 내부 실린더(2) 방향을 향해 혼류해 열전도 내부 실린더(2) 측의 단위 면적당 압력을 강화하고, 압력차 작용하에 회전축(1111) 측을 향해 혼류함으로써 유동성 얼음의 결빙 효율이 더 높아지게 한다.

바람직하게는, 본 실시예에서의 각 내부 챔버 난류발생판(9)은 나선 스크레이퍼(1112)의 나선 상승 방향을 따라 동일 간격으로 배열되고, 수평위치가 높을수록 회전축(1111)과의 간격이 더 커지는데, 여기에서, 본 실시예는 하나의 나선 스크레이퍼(1112)의 피치 안에 6개의 내부 챔버 난류발생판(9)을 설치하고, 회전축(1111)을 중심으로 동일 각도로 나선 스크레이퍼(1112)에 배열하되, 그 각도는 60°이며，또한 6개의 내부 챔버 난류발생판(9)은 수평 위치 높이를 배열 순서로 삼고, 회전축(1111)까지의 간격이 차례대로 커지며, 서로 이웃하는 증가되는 간격이 같고, (열전도 실린더 내경-회전축 외경) /5보다 조금 작다. 따라서, 제일 내측의 유체는 하나의 피치 내에서 순서별로 아래로부터 위로 6개의 내부 챔버 가이드 플레이트(9)의 작용을 받아 유체가 회전축(1111)에 근접한 측으로부터 열전도 내부 실린더(2)로 이동해 최대한의 횡단을 구현하고, 최대한의 단위면적당 압력차를 형성해 혼류가 더 충분해지고, 유동성 얼음의 결빙 효율이 더 높아지게 한다.

도 1, 도 13과 도 14에서 도시하는 바와 같이, 바람직하게는, 본 실시예에서의 각 지지판(4)은 길이방향을 따라 차례대로 복수개의 긴 홀(41)를 형성해 외부로부터 전달된 열이 긴 홀(41)을 지나갈 때 대부분 열이 긴 홀(41) 속에 분산되고, 일부 열만 긴 홀(41) 사이의 간극(즉, 후속의 제1 지지부(42)) 사이로부터 가로 질러 단열 중간 실린더(3)에 접근하는 측에 전달되며, 지지판(4)이 2개의 서로 이웃하는 긴 홀(41) 사이에 위치하면서 제1 지지부(42)를 설치하고, 지지판(4)은 긴 홀(41)의 배열 방향에 위치하는 양측에 제2 지지부를 설치하며, 여기에서, 제1 지지부(42)는 지지판(4)의 너비 방향을 따라 단열 중간 실린더(3)와 하우징(1)을 지지하는데 사용해 단열 중간 실린더(3)와 하우징(1)이 반경 방향을 상대해 접근할 수 없도록 하고, 제2 지지부는 지지판(4)의 길이방향을 따라 상부 덮개판(12)과 하부 덮개판(13)을 지지하는 사용해 상부 덮개판(12)과 하부 덮개판(13)이 상하방향을 따라 서로 접근할 수 없게 한다.

여기에서, 바람직하게는, 본 실시예에서의 긴 홀(41)의 홀 길이방향은 지지판(4)의 길이방향에 평행되어 제1 지지부(42)와 제2 지지부(43)가 일정한 너비를 가지도록해, 강도가 더 강해지도록 하는데, 별도의 주석에 의하면, 제1 지지부(42)의 너비 방향은 지지판(4)의 길이방향과 서로 평행되고, 제2 지지부(43)의 너비 방향은 지지판(4)의 너비 방향과 서로 평행된다.

여기에서, 바람직하게는, 본 실시예에서의 서로 이웃하는 2개의 긴 홀(41) 사이의 간격이 같은데, 즉, 제1 지지부(420)의 너비가 같아 지지판(4)의 제조공법을 간소화하였을 뿐만 아니라 제1 지지판(4)의 강도가 서로 비슷해 지지의 안정성이 더 강해지게 한다.

또한, 본 실시예에서의 지지판(4)은 너비 방향의 일측에 위치하면서 복수개의 장방형 접촉 블록(44)을 설치하고, 각 접촉 블록(44)은 지지판(4)의 길이방향을 따라 동일 간격으로 배열하여 설치하는데, 여기에서, 접촉 블록(44)은 일체형으로 성형되어 설치하거나 또는 용접 등 방식으로 지지판(4)과 고정 연결하고, 또한, 서로 이웃하는 2개의 접촉 블록(44) 사이에 단열 간극(45)을 설치해 지지판(4)과 단열 중간 실린더(3)가 접촉할 수 없도록 함으로써, 지지판(4)으로부터 전달된 열이 대부분 단열 간극(45) 사이에 분산되고, 일부 소량의 열량이 접촉 블록(44)을 통해 단열 중간 실린더(3)까지 전달되므로, 단열 중간 실린더(3) 내측벽의 냉각제가 지지판(4)으로부터 전달된 열을 비교적 적게 흡수해 보온 효과가 더 좋다.

또한, 본 실시예에서의 단열 챔버(113) 안에는 보온 기능을 가지는 보온면(7)을 충전하고, 보온면(7)은 덩어리 형태로 설치되며, 형태 및 크기가 서로 이웃하는 2개의 지지판(4) 사이의 단열 챔버(113)의 형태 및 크기와 서로 맞물려 2개의 지지판(4) 사이의 단열 챔버(113) 공간을 충전한다. 보온면(7)의 열전도 계수가 공기 열전도 계수보다 작아 단열 챔버(113)를 통해 전도되는 열이 더 적고, 보온면(7)의 형태와 크기에 대한 설정이 보온면(7)과 단열 챔버(113)가 더 잘 매칭되도록 한다. 이외에도, 보온면(7)은 또한 멜라민 수지 등 중합체를 사용해 단열 챔버(113) 내에서 직접 발포 성형해 보온면(7)이 발포 과정에서 직접 단열 챔버(113)를 충전해 단열 챔버(113) 내 간극을 100% 충전함으로써 보온 효과를 최적화 한다.

Claims (10)

1. 하우징을 포함하되, 상기 하우징 안에 수직 방향으로 원통형의 캐비티를 관통시켜 설치하고, 캐비티의 축 방향은 수직 방향과 같으며, 캐비티의 축 방향에 위치한 상기 하우징의 양단에는 각각 캐비티 양단을 밀폐하는 상부 덮개판과 하부 덮개판을 설치하며, 상기 캐비티 안에 원통형의 열전도 내부 실린더를 설치하고, 상기 캐비티는 열전도 내부 실린더에 의해 액체 상태의 물을 주입하는 제빙 챔버와 냉각제를 주입하는 냉동 챔버로 나누어지며, 상기 제빙 챔버는 열전도 내부 실린더의 내벽측에 위치하고, 상기 냉동 챔버는 열전도 내부 실린더의 외벽측에 위치하며, 상기 냉동 챔버 하단에는 냉각제를 냉동 챔버에 주입하는 냉각제 입구를 설치하고, 상단에는 냉각제가 냉동 챔버로부터 흘러나가는 냉각제 출구를 설치하고, 상기 냉동 챔버 안에 냉각제의 유동을 유도하는 가이드 플레이트를 설치하는데, 상기 가이드 플레이트는 냉동 챔버의 원주 방향을 따라 아래에서 위를 향해 나선형으로 상승하여 설치되고, 상기 제빙 챔버 하단에는 물 주입구를 설치하고, 상단에는 빙수 출구를 설치하고, 상기 제빙 챔버 안에는 액체 상태의 물 및 고체 상태의 얼음을 물 주입구로부터 빙수 출구로 이송하는 얼음 이송 기구를 설치하며, 상기 냉동 챔버 안에는 복수개의 냉동 챔버 내의 냉각제를 혼합하는 외부 챔버 난류발생기를 설치하되, 각 상기 외부 챔버 난류발생기는 가이드 플레이트에 평행되는 방향을 따라 나선형으로 냉동 챔버에 배열하여 설치하고,
   각 상기 외부 챔버 난류발생기는 열전도 내부 실린더 측과 멀리 떨어진 냉각제와 열전도 내부 실린더 측에 근접한 냉각제를 서로 혼합하는 제1 난류발생판과, 냉동 챔버 동일 피치 내의 상단 냉각제와 하단 냉각제를 서로 혼합하는 제2 난류발생판을 포함하되, 각 상기 외부 챔버 난류발생기 중 제1 난류발생판은 수량이 하나이고, 제2 난류발생판은 수량이 2개이며, 상기 제1 난류발생판 일단을 열전도 내부 실린더에 고정 설치하고, 다른 일단을 냉각제의 유동 방향을 따라 점차 열전도 내부 실린더에서 멀리 떨어지도록 하며, 2개의 상기 제2 난류발생판 일단을 각각 제1 난류발생판의 상, 하 양측에 고정 설치하고, 다른 일단을 냉각제의 유동 방향을 따라 점차 근접한 서로 이웃하는 가이드 플레이트에 냉각제 유동 방향을 따라 나팔모양으로 넓혀지는 형태로 설치하며, 상기 제1 난류발생판과 2개의 제2 난류발생판 사이에 환류홈을 설치하고, 서로 이웃하는 2개의 상기 외부 챔버 난류발생기 사이의 간격이 같은 것을 특징으로 하는 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 열전도 내부 실린더 외벽은 축 방향을 따라 차례대로 복수개의 열전도 내부 실린더 외벽과 냉각제의 접촉 면적을 확대하는 고리형 돌출부를 배열하여 설치하는데, 각 상기 고리형 돌출부는 열전도 내부 실린더 외벽의 원주 방향을 따라 고리형으로 설치하는 것을 특징으로 하는 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기.
4. 제3항에 있어서,
   각 상기 고리형 돌출부는 열전도 내부 실린더의 반경 방향의 횡단면을 따라 반원형을 이루고, 서로 이웃하는 2개의 상기 고리형 돌출부 사이의 간격이 같은 것을 특징으로 하는 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 얼음 이송 기구는 제빙 챔버와 동축으로 설치된 회전축, 회전축을 구동해 원주 방향을 따라 회전하는데 사용되는 모터와, 빙수를 위로 이송하는데 사용되는 나선 스크레이퍼를 포함하는데, 상기 나선 스크레이퍼는 회전축 축 방향을 따라 나선으로 상승되어 회전축 외주에 설치되고, 회전축과 연동해 설치하며, 상기 나선 스크레이퍼에 복수개의 제빙 챔버 안의 유체 매개체를 혼합하는데 사용되는 내부 챔버 난류발생판을 고정 설치하고, 각 상기 내부 챔버 난류발생판에서 일측은 회전축에 근접하고, 해당 측에 상대되는 다른 일측은 나선 스크레이퍼의 나선 상승 방향을 따라 점차 열전도 내부 실린더에 근접한 것을 특징으로 하는 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기.
6. 제5항에 있어서,
   각 상기 내부 챔버 난류발생판은 나선 스크레이퍼의 나선 상승 방향을 따라 동일 간격으로 배열되고, 수평위치가 높을수록 회전축과의 간격이 더 크며, 각 상기 내부 챔버 난류발생판 길이방향은 회전축 축 방향과 평행되게 설치되고, 각 상기 내부 챔버 난류발생판 길이는 나선 스크레이퍼의 피치와 같으며, 각 내부 챔버 난류발생판 길이의 양단은 각각 서로 이웃하는 나선 스크레이퍼에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기.
7. 제5항에 있어서,
   상기 열전도 내부 실린더의 내벽은 완벽한 원형으로 설치하고, 상기 나선 스크레이퍼의 반경은 열전도 내부 실린더 내벽의 반경과 맞물리는 것을 특징으로 하는 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 하우징과 열전도 내부 실린더 사이는 하나의 원통형 단열 중간 실린더가 열전도 내부 실린더와 동축으로 설치되는데, 상기 냉동 챔버는 단열 중간 실린더와 열전도 내부 실린더 사이에 위치하고, 상기 단열 중간 실린더와 하우징 사이에 냉각제와 외부의 열교환을 줄이는데 사용하는 단열 챔버를 설치하며, 상기 단열 챔버는 원주 방향을 따라 차례대로 복수개의 지지판을 배열 설치하고, 상기 지지판은 길이방향으로 양단이 상부 덮개판과 하부 덮개판에 저촉하고, 너비 방향으로 양단이 단열 중간 실린더와 하우징에 저촉하며, 각 상기 지지판은 길이방향을 따라 차례대로 복수개의 열전달 감소에 사용되는 긴 홀을 배열 설치하고, 상기 지지판은 2개의 서로 이웃하는 긴 홀 사이에 위치하되, 가로 방향을 지지하는데 사용하는 제1 지지부를 설치하며, 상기 지지판은 긴 홀이 배열된 방향의 양측에 위치하되, 세로 방향의 지지에 사용하는 제2 지지부를 설치하는 것을 특징으로 하는 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 지지판은 단열 중간 실린더 측을 향해 복수개의 단열 중간 실린더와 저촉하는데 사용하는 접촉 블록을 설치하되, 상기 접촉 블록은 지지판의 길이방향을 따라 동일 간격으로 배열 설치되고, 서로 이웃하는 2개의 상기 접촉 블록 사이는 지지판과 단열 중간 실린더가 접촉이 불가한 단열 간극을 구비하는 것을 특징으로 하는 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 긴 홀의 홀 길이방향은 지지판 길이방향에 평행이고, 서로 이웃하는 2개의 긴 홀 사이의 간격이 같으며, 상기 단열 챔버 내에 외부와의 열교환을 줄이는 복수개의 보온면을 설치하는 것을 특징으로 하는 난류 소용돌이식 유동성 얼음 제빙기.

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