KR20020028059A - 오거(Ａｕｇｅｒ)식 제빙기에 관한 냉매 파이프의고착방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타원형상의 냉매 파이프가 연속적으로 서로 맞닿아 인접하는 파이프사이와 제빙관과의 공간이 완전히 채워진 상태에서 냉매 파이프를 제빙관에 납땜 고착시킴과 동시에 작업효율이 양호한 납땜작업이 가능하게 하고, 안정하고 품질이 우수한 얼음을 연속적으로 제조가 가능하도록 한 오거(Auger)식 제빙기에 관한 냉매 파이프의 고착방법을 제공한다.

Description

오거(Ａｕｇｅｒ)식 제빙기에 관한 냉매 파이프의 고착방법{Mounting method of refrigerant pipe for auger-type ice machine}

본 발명은 오거(Auger)식 제빙기에 관한 냉매 파이프의 고착방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제빙관의 외면에 타원형으로 감겨진 냉매 파이프를 납땜에 의해 고착시키는 기술에 관한 것이다.

냉매파이프의 제빙관에 대한 납땜에 의한 고착은, 냉매 파이프를 제빙관의 외면에 밀착시킨 상태에서 관방향으로 타원형으로 감은후, 타원형상의 냉매 파이프가 연속적으로 서로 맞닿아 인접하는 파이프 사이와 제빙관과의 사이에 존재하는 공간에 한쪽 끝단의 개구부에 용융된 납재가 흘러 들어가게 주입하는 방법(이후, 전자라 함), 또는 냉매 파이프를 제빙관에 감을 때 실납을 함께 공간에 내재시켜 가면서 감은 후, 제빙관을 실납의 용융온도(융점)까지 가열하는 방법(이후, 후자라 함)으로 하고 있다.

상기 종래의 냉매 파이프 고착방법은 전자의 흘러 들어가게 주입하는 방법 또는 후자의 실납이 가열되어 용융된 납재가 수직 낙하되도록 흘려 보내는 것뿐이다. 따라서, 도 4에 예시한 것과 같이 납재가 흘러 경화하여, 냉매 파이프(300)을 제빙관(100)에 납(170)으로 고착하는 역할을 이루는 부분은 제빙관(100)의 외면에 접하는 공간의 모서리부로 되어 이 모서리부 이외에 대하여는 납재가 경화되기 전에 흘러나와 공간부(101)가 생기게 된다.

따라서, 종전의 고착방법으로는 공간부가 생기게 되어 이 공간부로 인해 냉매 파이프에서 제빙관에 전달되는 열 교환율(열 전달 성능)의 성능이 저하되는 원인이 되고, 더 나아가 열 교환의 편차에 의한 제빙 능력이 저하되고, 연속적으로안정된 품질 좋은 얼음을 만들 수 없는 과제를 갖고 있었다.

또한, 공간부의 존재는 결로에 의하여 생기는 물이 냉동 사이클의 작동과 정지, 겨울철 외기 온도에 의하여 얼음으로 되고, 게다가 성장되는 얼음에 의해 냉매 파이프가 변형되어 냉매 흐름을 방해하는 원인을 초래하였다. 그러므로, 종래에는 정기적으로 보수점검을 할 수밖에 없고, 냉매 파이프의 수리나 냉동 유니트의 교환작업 이외는 별다른 대책이 없었다. 점검, 수리, 교환 작업에 있어 막대한 경비가 들고, 유지·관리 측면에서도 문제가 있어 이에 대한 대책의 필요성을 느껴 왔다.

또한 상기 기술한 전자의 경우, 냉매 파이프를 제빙관에 감은 후의 한쪽 끝단 개구부에서 공간에 용융된 납재가 흘러 들어가게 하고, 또, 후자의 경우는 실납과 같이 냉매 파이프를 제빙관에 감은 후 실납을 용융시키는 작업을 하는 것으로, 기술 한 바와 같이 납재가 공간으로부터 흘러나온다는 것은 안정된 납땜 작업이 될 수 없고, 작업 효율이 나빠서 품질, 생산성 면에서 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적으로는 타원형상의 냉매 파이프가 연속적으로 서로 맞닿아 인접하는 파이프 사이와 제빙관과의 사이에 존재하는 공간을 완전히 채운 상태에서 냉매파이프를 제빙관에 납땜하는 것이 가능하고, 작업 효율이 좋은 납땜 작업이 가능 할뿐만 아니라, 안정된 양호한 품질의 얼음을 계속 제조 가능하도록 개선된 오거식 제빙기에 관한 냉매 파이프의 고착방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 오거식 제빙기에 있어서, 제빙관(1)의외면에 타원형상으로 서로 맞닿아 감아진 냉매 파이프(3) 사이와 제빙관(1)과의 사이의 공간(16)에, 이 공간(16)의 횡단면 형상을 약간 메울 정도의 횡단면 형상과 굵기를 갖는 금속선재(17)를 내재시킨 상태에서 냉매 파이프(3)를 제빙관(1)에, 용융조에 넣어 납땜하는 방법으로 공간(16)이 채워지지 않는 부분이 없이 완전한 납땜이 가능하게 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 핵심이 되는 청구항 1로서, 제빙관과, 제빙관 내에 동일 축으로 내설시켜, 제빙관 내면에 생성된 얼음층을 가볍게 벗겨내는 오거와, 제빙관 외면에 타원형 형상으로 밀착되어 감겨 고정시킨 냉매 파이프를 구비하는 제빙기에 있어서, 타원형상의 냉매 파이프가 연속적으로 서로 맞닿아 인접하는 파이프 사이와 제빙관과의 사이에 존재하는 공간을 약간 메울 정도의 횡단면 형상과 굵기를 갖는 금속선재를 내재시켜, 그 상태로 냉매 파이프를 제빙관에 납땜 고착하도록 한 것이다.

그러므로, 기술적 수단으로는, 흘러 들어가게 주입하는 방법 등, 기타 여러 가지 방법에 의해 냉매 파이프와 제빙관과의 공간에 주입하는 납재는 인접하는 파이프 사이 및 제빙관, 그리고 그 공간에 내재시킨 금속선재와의 사이에 존재하는 각 극간을 전부 완전하게 채운 상태로 지탱시킨다.

따라서, 공간은 금속선재에 의해 전부 완전하게 채운 상태로 납재는 경과되어, 냉매 파이프가 제빙관에 납땜에 의한 고착이 되고, 최고의 열전달을 얻을 수 있다.

또한, 청구항 2의 발명은 상기 공간에 금속선재를 내재시킨 것으로, 공간의대부분이 채워지게 되고, 금속선재에 의해 채워지지 않은 부분의 각 극간을 용융된 납재의 물리적 성질을 이용하여 납재를 지탱하는 적당한 단면적으로 한 것이다. 여기서, 용융된 납재를, 물리적 성질을 이용하여 지탱하는 단면적이라는 것은 모세관 현상에 의해 납재를 공간의 각 극간에 흘러 들어가게 주입(도입)하고, 지탱 가능하게 할 정도의 상태를 의미한다.

그러므로, 기술적 수단으로는 전술한 소정의 방법에 의해 공간에 용융된 납재를 유입시키면, 납재와 금속선재에 의해 채워지지 않았던 각 극간에 작용하는 모세관 현상에 의해 각 극간에 유입되고 지탱하게 된다. 그것과, 금속선재에 의해 채워지지 않았던 각 극간으로부터 납재가 수직으로 떨어지는 것과 같이 흘러나오지 않고 경화시켜 냉매 파이프를 제빙관에 고착되게 한다.

또한, 청구항 3의 발명은, 상기 냉매 파이프는 금속선재와 함께 제빙관 보다 작은 외경의 타원형으로 감을 수 있는 지그를 이용하여 타원형을 형성시키고, 지그로부터 빠른 속도로 넓힌 상태로 취출한 후에 넓혀진 상태로 끼워 넣는 것으로 금속선재를 공간에 내재시킨 상태로 제빙관의 외면에 감아지게 된다. 또한, 공간의 금속선재에 의해 채워지지 않은 각 극간에 용융된 납재를 흘러 들어가게 주입하여, 냉매 파이프를 제빙관의 외면에 납재에 의해 고착되게 한다.

그러므로, 기술적 수단으로는 금속선재를 공간에 내재시키는 작업이 냉매 파이프를 제빙관에 끼워 넣는 작업과 동시에 수행되므로 작업이 용이 하고 이로 인해 작업 향상도 기하게 된다.

또한, 청구항 4의 발명은, 상기 납재가 용융된 납조에 전체를 담가서 하는것으로 한다. 그러므로, 기술적 수단으로는 냉매 파이프가 타원형으로 감기고, 인접하는 냉매 파이프 사이와, 제빙관 의 사이에 존재하는 공간에 금속선재가 내재된 상태로 용융된 납재 중에 전체를 담구는 것으로 내재된 금속선재에 의해 채워지지 않고 남아 있던 공간의 각 극간에 납재가 순식간에 유입되고, 전 공간은 금속선재와 각 극간에 유입된 납재에 의해 완전히 채워지게 된다.

따라서, 납재가 용융된 납조에 전체를 담가서 하기 때문에 작업성이 향상되고, 반대로 납재가 냉매 파이프의 외부표면에도 부착되고 경화되며, 공간의 반대 방향에도 밀착된 상태로 인접하는 냉매 파이프 상호간의 외부 표면을 덮어씌우게 되어 제빙 등에 의한 결로에 의해 생기는 얼음이 인접하는 냉매 파이프 사이로부터 제빙관 측으로 침입하는 것 등을 확실하게 효과적으로 차단 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 오거식 제빙기의 전체 구성예를 나타낸 종단면도.

도 2a는 냉매 파이프를 제빙관에 끼워 조립 장착한 상태의 사시도.

도 2b는 냉매 파이프를 제빙관에 끼워 조립 장착한 상태의 사시도.

도 3은 냉매 파이프의 고착 상태를 다른 실시예로 나타낸 요부의 확대 단면도.

도 4는 종래 제빙기의 제빙관의 일부를 나타낸 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 ; 제빙관 2 ; 오거

3 ; 냉매 파이프3-1 ; 냉매 입구

3-2 ; 냉매 출구9 ; 커터

16 ; 타원형공간16-1 ; 극간

17 ; 금속선재18 ; 납땜

19 ; 피막

본 발명의 실시에 대한 구체적인 예를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1은 오거식 제빙기의 전체 구성의 일례를 표시한 종단면도로써, 1은 제빙관, 2는 오거, 3은 냉매 파이프로서, 냉매 파이프(3)내로 감압 냉매를 순환시키는 것으로 제빙관(1)을 빙점 이하까지 냉각시켜, 제빙관(1)내에 보내진 제빙수가 내면에 결빙되고, 결빙에 의해 성장하는 얼음층 M은 오거에 의해 깎이면서 위로 보내지게 되어 얼음이 연속적으로 제조되는 공지의 구조를 나타낸다.

제빙관(1)은 하부측에 고정적으로 깊게 끼워 장착되어 있는 지지체(4)를 구동 하우징(5)위에 볼트(6)로 고정하고, 하부측에 있는 제빙수의 순환입구(7)와 순환출구(8)가 붙어 있으며, 오거(2)와의 사이가 제빙수에 의해 채워 질 때까지 순환입구(7)로 제빙수가 공급되고, 순환출구(8)로부터 제빙수가 순환되도록 되어 있다.

또한, 제빙관(1)의 상부측에는 커터(9)가 끼워져 볼트에 의해 체결되어 있다. 오거(2)에 의해 위로 송출된 얼음 조각이 커터(9)를 통과하는 과정에서 압축된 얼음으로 된다. 이 얼음은 표시하지 않았으나 상부의 스토커에 저장되게 된다.

오거(2)는 본체부(2-1)과, 상하에 형성된 축부(2-2)(2-3)으로 되어 있고, 본체부(2-1) 표면에는 타원형상의 튀어나온 칼(10)이 형성되어 있으며, 상단의 축부(2-2)가 커터(9)의 축 구멍(11)에 끼워져 지지되는 동시에 하측의 축부(2-3)는 지지체(4)의 축 구멍(12)에 끼워져 지지되고, 제빙관(1) 내부에 같은 축으로 회전 가능하도록 조립 내설되어 있다.

스프라인(13)이 있는 하단의 축 구멍(2-3)은 스프라인 조인트(14)에 의해 구동모터 출력축(15)에 접속되어, 출력축(15)으로부터 동력에 의해 소정 회전수(rpm)로 회전되어 타원형상의 튀어나온 칼(10)이 제빙관(1)내면의 얼음층 M을 깎아내면서 커터(9)의 방향으로 송출하도록 되어 있다.

냉매 파이프(3)은 제빙관(1)의 외면에 밀착되도록 타원형상으로 감은 후에 납땜에 의해 고착시켜 냉매 입구(3-1)로부터 유입되어 온 감압 냉매가 냉매출구(3-2)측으로 흐르면서 증발하므로 제빙관(1)을 빙점 이하까지 냉각하는 역할을 이루게 하는 것으로 열전달율이 높은 동관 등의 소정의 금속 파이프로 되어 있고, 제빙관(1)의 외면에 타원형 형상으로 감아 생긴 공간 (16)에 약간 메울 정도의 횡단면 형상과 굵기를 갖는 금속선재(17)를 내재 시켜, 그 상태로 제빙관(1)에 납땜(180에 의해 고착하는 것이다. 이 납땜(18)은 용융된 납재가 저장되어 있는용융로 중에 침적시켜 전체를 담가서 꺼내는 방법으로 하는 것이다.

또한, 냉매 파이프(3)는 제빙관(1)의 외경보다 작은 외경을 갖는 표시하지 않았으나 타원형으로 감는 지그를 사용하여 타원형상이 되도록 감아 가공하고 냉매 파이프(3)에 타원방향의 장력을 준 상태로 제빙관(1)의 외면에 끼워 조립하는 것이다.

냉매 파이프(3)을 제빙관(1)에 끼워 조립할 때는 지그로 타원형으로 감아 가공한 냉매 파이프(3)를 냉매 입구(3-1)측과 냉매 출구(3-2)측을 벌려지는 방향으로 힘을 가하여, 냉매 파이프(3)를 타원방향으로 넓히고, 그 상태에서 냉매 파이프(3)를 지그로부터 빼내어 제빙관(1)에 끼워 조립한다.

냉매 입구(3-1) 및 냉매 출구(3-2)를 각각 소정 방향으로 향하게 한 상태에서 넓힌 방향의 힘을 제거하면 냉매 파이프(3)는 제빙관(1) 외면의 소정 위치로 돌아와 밀착 상태로 되므로 간단하면서도 확실하게 움직이지 않을 정도의 상태로 끼워져 감기게 된다. 달리 말하면, 작업자는 냉매 입구(3-1)와 냉매 출구(3-2)를 잡고 냉매 파이프(3)를 소정 방향으로 벌어지도록 힘을 주면서 제빙관(2)의 한쪽 개구측에서 외면 소정의 위치까지 끼워 조립한 후에, 냉매 입구(3-1)와 냉매 출구(3-2)를 놓으면 탄성작용에 의해 제빙관(1)의 소정 위치에서 움직이지 않는 상태로 끼워져 감기게 된다.

또한, 탄성작용을 이용하면 냉매 파이프(3)가 제빙관(1)의 외면에 움직이지 않는 상태(약간 걸리는 정도)로 되어 납땜 작업 중에 냉매 파이프(3)가 제빙관(1)에 대하여 장착한 소정의 위치에서 벗어나지 않게 된다. 따라서 작업 효율이 좋게되고 고품질의 납땜 작업이 가능하게 된다.

금속선재(17)는 공간(16)에 끼워 넣는 것으로, 공간(16)은 대부분 채워지나 채워지지 않는 부분에 용융된 납재 중에 담가 꺼낼 때에 유입된 납재가 경화하기 전에 수직낙하 상태로 흘러나오는 것을 방지하고 모세관현상에 의해 납재를 지탱하는 각 극간(16-1)을 형성하는 역할과 냉매 파이프(3)에서 제빙관(1)으로의 열 전달 면적을 증대시켜 열 교환율을 향상시키는 역할을 하는 것으로, 기술한 공간(16)을 약간 채우는 정도의 횡단면형상과 굵기, 예를 들면 도 1에 예시한 원형 형상 또는 편평한 작은 장원 형상, 혹은 도 3에 예시한 삼각형 형상 등 적정한 횡단면 형상을 갖는 동선이면 가능하다.

따라서, 기술한 바와 같이 냉매 파이프(3)를 타원형상으로 감는 지그를 이용하여 타원형으로 가공할 때 금속선재(17)는 냉매 파이프(3)가 연속적으로 서로 맞닿아 밀착 인접하는 파이프 사이와 지그와의 사이에 위치하도록 서로 맞닿아 밀착 인접하는 파이프 사이와 지그와의 사이에 위치하도록 냉매 파이프(3)와 함께 가공한다(도 2b 참조).

또한, 금속선재(17)는 선택적으로 경질 동선이 사용되고, 냉매 파이프(3)와 함께 지그에서 타원형으로 가공된 후에 제빙관(1)에 감아 끼우는 경우에는 효과적인 반발작용을 얻게 되어 냉매 파이프와 같이 제빙관의 외면에 탄성작용의 원리로 고정적으로 감아 끼워지게 된다.

다음에, 냉매 파이프(3)를 제빙관(1)에 장착하고 납땜(18)에 의한 고착 방법에 대하여 설명하면, 금속선재(17)와 함께 타원형상으로 감겨 가공된 냉매파이프(3)를 제빙관(1)에 기술한 장착방법으로, 제빙관(1)의 외면에 끼워 넣은 후(도 2a 상태에서 도 2b 상태로), 용융된 납재가 저장된 용융로에 담근 후 꺼낸다. 이렇게 하면 공간(16)의 타원 양측의 개구부로부터 금속선재(17)에 의해 분할된 각 극간(16-1)에 작용하는 모세관 현상에 의해 납재가 순간적으로 유입되고 한층 지탱하게 된다.

따라서, 담근 후 꺼내는 납땜 후, 용융으로부터 취출하여도 금속선재에 의해 채워지지 않은 공간이 없이 공간(16)의 각 극간(16-1)에서 경화하여 냉매 파이프(3)를 제빙관(1)에 납땜(18)으로 고착한다. 또한, 담근 후 꺼내는 납땜 방법에 의해 냉매 파이프(3)의 외부 표면에는 납재가 달라붙어 경화되기 때문에 밀착하는 상태로 인접하는 냉매 파이프(3) 사이(상호)의 외부 표면에는 피막(19)으로 덮어 씌워지게 된다(도 1 및 도 3 참조). 이에 따라, 인접하는 냉매 파이프(3) 상호간에 제빙관(1)측으로의 물의 침입을 효과적으로 확실하게 저지시킬 수 있게 된다.

본 발명의 오거식 제빙기에 관한 냉매 파이프의 고착 방법은 기술한 바와 같이 구성할 수 있고 다음과 같은 효과를 이룰 수 있다.

청구항 1에 의하면, 타원형상의 냉매 파이프의 연속적으로 맞닿아 인접하는 냉매 파이프 사이와 제빙관과의 사이에 존재하는 공간에 유입된 납재는 냉매 파이프 및 제빙관, 그리고 공간에 내재시킨 금속선재와의 사이에 각 극간에 지탱시키는 것에 있어서, 종래의 고착방법에 의한 납재가 경화 하기 전에 수직낙하와 같이 흘러내림이 없이 각 극간에서 경화시켜 냉매 파이프를 제빙관에 납땜 작업에 의해 고착하고 공간을 내재시킨 금속선재에 의해 완전하게 채워지게 한다.

따라서, 냉매 파이프를 제빙관의 외면에 강력하게 고착하는 것이 가능한 동시에, 공간을 완전히 채우는 것이 가능하고 냉매 파이프에서 제빙관으로의 열 교환 효율을 향상시키는 것이 가능하다.

청구항 2에 의하면 공간에 금속선재를 내재시켜 금속선재로는 채워지지 않는 공간을 용융된 납재의 물리적 성질을 이용하여 납재를 지탱하는 단면적으로 한 것으로, 용융된 납재는 금속선재에 의해 채워지지 않은 부분의 각 극간에 모세관 현상에 의해 순간적으로 유입되어 지탱시킨다. 따라서, 공간에 유입된 납재는 금속선재에 의해 채워지지 않은 상태로 남은 부분의 각 극간으로부터 수직낙하 한 것과 같이 흘러나오지 않고, 각 극간을 완전히 채운 상태에서 냉매 파이프를 제빙관에 고착시키기 때문에 냉매 파이프에서 제빙관으로의 열 전도 면적을 증대시켜 열 교환 효율을 향상시킨다.

청구항 3에 의하면, 냉매 파이프와 함께 금속선재를 제빙관에 반발작용의 원리로 끼워 장착한 것으로 냉매 파이프를 제빙관 외면의 소정 위치에 간단하고 확실하게 끼워 장착할 수 있고, 금속선재를 공간에 내재시키는 작업이 냉매 파이프를 제빙관에 끼워 장착하는 작업과 동시에 할 수 있어 작업성의 향상을 도모할 수 있다.

청구항 4에 의하면, 타원형상의 냉매 파이프가 연속적으로 인접하는 냉매 파이프 사이와 제빙관과의 사이에 존재하는 공간에 금속선재를 내재 시킨 상태로 금속선재에 의해 채워지지 않고 남은 공간의 부분은 각 극간으로 납재가 순간적으로 유입됨으로서 납땜작업의 대폭적인 간소화를 도모할 수 있다.

또한, 납재가 냉매 파이프의 외부 표면에 부착 경화되어 밀착된 상태로 인접하는 냉매 파이프 사이의 외부 표면을 피막으로 덮어 씌워지게 됨으로 인접하는 냉매 파이프의 상호간으로부터 제빙관측으로의 물의 침입을 효과적으로 확실히 저지시킬수 있다.

따라서, 본 발명은 타원형의 냉매 파이프가 연속적으로 맞닿아 인접하는 동 냉매 파이프 사이와 제빙관과의 사이에 형성된 공간을 금속선재와 납재로 완벽하게 채워 냉매 파이프를 제빙관의 외면에 강하게 고착시킴으로써 열전달 면적을 증대시켜 열교환 효율을 향상시키는 것이 가능하기 때문에 제빙관 전체를 균일하고 효율적으로 냉각시키는 것이 가능하게 되어, 제빙능력 향상에 의한 안정한 좋은 품질의 얼음을 계속적으로 제조하는 것이 가능하게 된다.

Claims (4)

1. 제빙관과, 제빙관 내에 동일 축으로 내설된 오거와, 제빙관 외면에 타원형 형상으로 밀착되어 감겨 고정시킨 냉매 파이프를 구비하는 오거식 제빙기에 있어서, 타원형상의 냉매 파이프가 연속적으로 서로 맞닿아 인접하는 파이프 사이와 제빙관과의 사이에 존재하는 공간을 약간 채울 정도의 횡단면 형상과 굵기를 갖는 금속선재를 내재시킨 상태로 냉매 파이프를 제빙관에 납땜 고착하는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기에 관한 냉매 파이프의 고착방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 공간에 내재시킨 금속선재는 각 극간이 용융된 납재의 물리적 성질을 이용하여 납재를 지탱 할 수 있을 정도의 횡단면 형상과 굵기를 갖는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기에 관한 냉매 파이프의 고착방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 냉매 파이프는 금속선재와 함께 제빙관 보다 작은 외경의 타원형으로 감을 수 있는 지그를 이용하여 타원형을 형성시키고, 빠른 속도로 넓혀 제빙관에 끼운 것으로 금속선재를 공간에 내재시킨 상태로 제빙관의 외면에 감은 것과 동일한 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기에 관한 냉매 파이프의 고착방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 납땜작업이나 용융된 납조에납땜부분 전체를 담가하는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기에 관한 냉매 파이프의 고착방법.