KR200217849Y1 - Orbital Whip Rod Evaporator for Ice Storage System - Google Patents

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KR200217849Y1
KR200217849Y1 KR2020000028762U KR20000028762U KR200217849Y1 KR 200217849 Y1 KR200217849 Y1 KR 200217849Y1 KR 2020000028762 U KR2020000028762 U KR 2020000028762U KR 20000028762 U KR20000028762 U KR 20000028762U KR 200217849 Y1 KR200217849 Y1 KR 200217849Y1
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스티븐슨강
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주식회사청도산업개발
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Abstract

본 고안은 냉매의 증발에 의해 축열매체로부터 열을 흡수함으로써 상기 축열매체를 냉각시키는 증발기에 관한 것이다. 본 고안의 증발기(1)는, 상기 냉매가 통과되고 상기 냉매가 증발할 수 있는 공간을 제공하는 상하로 길게 신장된 증발관(10); 상기 증발관(10) 내에 세로 방향으로 수용되어 상기 증발관(10)에 의해 둘러싸이고, 상기 축열매체가 통과되면서 상기 축열매체의 열이 상기 냉매로 전달되게 하는 다수의 열전달관(20); 상기 각 열전달관(20)의 내부에 삽입된 상태에서 궤도운동하여 상기 열전달관(20)의 내벽에 동결된 상기 축열매체를 이탈시키는 다수의 휩로드(30); 상기 휩로드들(30)의 상단에 결합되어 상기 휩로드(30) 전체가 일체로 궤도운동되게 하는 구동판(40); 상기 구동판(40)을 상기 증발관(10) 위에 구동 자유롭게 지지하는 다수의 유니버셜 조인트(50); 상기 구동판(40)을 궤도운동시키는 구동수단(60); 및 상기 열전달관(20)의 상단에 삽입되어 상기 휩로드(30)의 궤도운동에 의해 회전되고, 상기 휩로드(30)가 편심 위치에 삽입되는 로드삽입구멍(71)과 상기 축열매체가 통과되는 적어도 하나의 축열매체통로구멍(72)이 형성되어 있어서, 상기 축열매체 회전판(70)의 회전에 따라 상기 열전달관(20)으로 유입되는 상기 축열매체에 와류가 형성되도록 하는 축열매체 회전판(70);을 포함한다.The present invention relates to an evaporator for cooling the heat storage medium by absorbing heat from the heat storage medium by evaporation of the refrigerant. The evaporator (1) of the present invention, the evaporator tube elongated up and down to provide a space for the refrigerant to pass through and the refrigerant evaporation (10); A plurality of heat transfer tubes 20 which are accommodated in the evaporation tube 10 in a vertical direction and surrounded by the evaporation tube 10 so that the heat of the heat storage medium is transferred to the refrigerant as the heat storage medium passes; A plurality of whip rods 30 which are orbitally moved in the state of being inserted into each of the heat transfer tubes 20 to leave the heat storage medium frozen on the inner wall of the heat transfer tube 20; A driving plate 40 coupled to the upper ends of the whip rods 30 to orbit the whole whip rod 30 integrally; A plurality of universal joints 50 which freely support the driving plate 40 on the evaporation tube 10; Drive means (60) for orbiting the drive plate (40); And a rod inserting hole 71 inserted into an upper end of the heat transfer tube 20 to be rotated by an orbital motion of the whip rod 30, and the rod insertion hole 71 inserted into the eccentric position and the heat storage medium. At least one heat storage medium passage hole 72 is formed, and the heat storage medium rotating plate 70 forms a vortex in the heat storage medium flowing into the heat transfer tube 20 as the heat storage medium rotating plate 70 rotates. );

Description

빙축열시스템의 궤도운동 휩로드 증발기{Orbital Whip Rod Evaporator for Ice Storage System}Orbital Whip Rod Evaporator for Ice Storage System

(기술분야)(Technology)

본 고안은 빙축열시스템의 증발기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 냉매가 증발되면서 축열매체로부터 열을 흡수함으로써 축열매체를 유빙으로 만들어주는 증발기로서 궤도운동하는 휩로드를 구비한 증발기에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporator of an ice heat storage system, and more particularly, to an evaporator having a whip rod orbiting as an evaporator for absorbing heat from the heat storage medium to make the heat storage medium drift ice as the refrigerant evaporates.

(배경기술)(Background)

일반적으로, 빙축열기기는 저렴한 심야시간대의 잉여전기를 이용해 얼음을 생성하여 축열조에 저장 해두었다가 전력 부하가 큰 시간대에 축열조의 얼음을 이용해 냉방을 하는 장치이며, 이와 같은 빙축열기기는 에너지비용을 절감할 수 있는 대책의 하나로서 널리 관심의 대상이 되고 있다.In general, ice storage equipment generates ice using low-cost surplus electricity in the late night time and stores it in the storage tank, and then cools it using the storage tank's ice when the power load is high. Such ice storage equipment reduces energy costs. As one of the measures which can be taken, it is attracting wide attention.

도6은 종래의 예시적인 빙축열기기의 블록도이다. 도시된 바와 같이 종래의 빙축열기기(100)는 냉각탑(110), 냉각기(120), 축열조(130), 공조기(140) 등을 포함하는 구성으로 되어 있으며, 제빙시에는 축열조(130)의 내부에 설치된 코일(150)로 냉각기(120)에 의해 냉각된 냉매를 통과시켜 코일(150)의 외부에 얼음을 형성시키고, 해빙시에는 코일(150)의 외부로 물을 흘려서 얼음을 해빙하여 냉방을 하게 되는 것이다.6 is a block diagram of a conventional ice storage device. As shown, the conventional ice storage device 100 includes a cooling tower 110, a cooler 120, a heat storage tank 130, an air conditioner 140, and the like. Passes the refrigerant cooled by the cooler 120 to the installed coil 150 to form ice on the outside of the coil 150, and during thawing, cools the ice by flowing water to the outside of the coil 150 to thaw the ice. Will be.

그러나, 이와 같은 종래의 빙축열기기는, 제빙시에 축열조(130)의 코일(150) 내부로 냉각된 냉매가 통과하면서 코일(150)의 외부 표면에 얼음피막이 생성됨에 따라 얼음피막의 단열작용으로 인하여 열전달 효율을 저하되는 문제점이 있었다.However, such a conventional ice heat storage device, due to the heat insulating action of the ice film as the ice film is generated on the outer surface of the coil 150 while the refrigerant cooled into the coil 150 of the heat storage tank 130 during ice making. There was a problem of lowering the heat transfer efficiency.

도7은 도6의 단점을 개선한 종래의 다른 빙축열기기의 블록도, 도8은 도7에 적용된 증발기의 사시도, 도9는 도8의 단면도이다. 도7 내지 도9에 도시된 바와 같이, 본 종래의 빙축열기기(200)는 냉각기(210)의 증발기(211)를 냉매가 통과되는 외측튜브(212)와 축열매체가 통과되는 내측튜브(213)로 구성하고 내측튜브(213) 안에 그 내측벽면에 생성된 얼음피막을 긁어내는 회전 와이퍼(214)를 설치한 것으로서 계속적으로 얼음피막을 제거해줌으로써 앞서 언급한 열전달 효율의 저하를 어느 정도 방지할 수 있다.FIG. 7 is a block diagram of another conventional ice heat storage device which improves the disadvantages of FIG. 6, FIG. 8 is a perspective view of the evaporator applied to FIG. 7, and FIG. 9 is a sectional view of FIG. As shown in FIGS. 7 to 9, the conventional ice storage device 200 includes an outer tube 212 through which a refrigerant passes through an evaporator 211 of the cooler 210 and an inner tube 213 through which a heat storage medium passes. The inner side of the inner tube 213 is provided with a rotary wiper 214 scraping the ice film generated on the inner wall surface by continuously removing the ice film can prevent the degradation of the heat transfer efficiency mentioned above to some extent. .

즉, 냉각기(210)의 압축기(220)에서 압축된 고온고압의 기체 냉매는 응축기(230)를 통과하면서 액체 냉매로 상태변화를 하게 되고, 응축기(230)를 통과한 냉매는 인젝터(240)를 통과하면서 압력이 급격히 강하되며, 압력이 강하된 액체 냉매는 증발기(211)의 외측튜브(212)를 통과하면서 축열매체의 열을 흡수하고 증발하게 된다. 그러면 축열매체는 내측튜브(213)의 내벽면에 얼어붙게 되며, 이때 와이퍼(214)가 회전하면서 내측튜브(213)의 내벽면에 얼어붙은 축열매체를 벽면에서 이탈시킨다. 이러한 과정으로 만들어진 유빙형태의 축열매체는 축열조로 공급되어 냉방에 이용되게 된다.That is, the gas refrigerant of the high temperature and high pressure compressed by the compressor 220 of the cooler 210 changes state into a liquid refrigerant while passing through the condenser 230, and the refrigerant passing through the condenser 230 may inject the injector 240. The pressure drops rapidly while passing, and the liquid refrigerant whose pressure is dropped passes through the outer tube 212 of the evaporator 211 to absorb and evaporate heat of the heat storage medium. Then, the heat storage medium is frozen on the inner wall surface of the inner tube 213, at which time the wiper 214 rotates to leave the heat storage medium frozen on the inner wall surface of the inner tube 213 from the wall surface. The drift ice-like heat storage medium made by this process is supplied to the heat storage tank and used for cooling.

이와 같이 도7 내지 도9의 증발기(211)를 이용하는 경우, 도6에서 언급한 바와 같은 이유로 열전달 효율이 저하되는 것을 약화시킬 수 있지만, 본 구조는 증발기(211)에서 냉매와 직접 접촉되는 내측튜브(213)가 단지 하나로만 구성되어 있지 때문에 그 표면적이 적어 그 성능에 한계가 있다는 문제점이 있다. 도7에서 도면부호 250, 260, 270 및 280은 냉각탑, 공조기, 열교환기 및 축열조를 각각 나타낸다.As described above, in the case of using the evaporator 211 of FIGS. 7 to 9, the heat transfer efficiency may be reduced due to the same reason as mentioned in FIG. 6. Since 213 is composed of only one, there is a problem in that its surface area is small and its performance is limited. In FIG. 7, reference numerals 250, 260, 270, and 280 denote cooling towers, air conditioners, heat exchangers, and heat storage tanks, respectively.

도8의 증발기(211)의 문제점을 극복하는 종래의 증발기로서 2000년 2월 11일 등록된 궤도운동하는 휩로드를 구비한 도10에 도시된 증발기(300)가 있다(실용신안등록 제179623호). 본 증발기(300)는 소정의 축열매체를 저장하는 축열조(도시생략)와 냉매를 압축하는 압축기(도시생략)와 냉매를 응축시키는 응축기(도시생략) 사이에 설치되며, 상기 응축기에서 공급되는 냉매를 증발시켜 상기 축열매체의 열을 흡수함으로써 상기 축열매체를 유빙상태로 만들어 상기 축열조로 보내는 방식의 증발기이다.As a conventional evaporator which overcomes the problems of the evaporator 211 of FIG. 8, there is an evaporator 300 shown in FIG. 10 having an orbital whip rod registered February 11, 2000 (Utility Model Registration No. 179623). ). The evaporator 300 is installed between a heat storage tank (not shown) for storing a predetermined heat storage medium, a compressor (not shown) for compressing a refrigerant, and a condenser (not shown) for condensing the refrigerant, and provides a refrigerant supplied from the condenser. By evaporating to absorb the heat of the heat storage medium is to make the heat storage medium in the drift ice state and send to the heat storage tank.

도10의 증발기(300)는 상기 축열조에 연결되어 상기 축열매체의 통과를 허용하고 상기 축열매체의 열을 냉매로 전달하기 위한 다수의 열전달관(310), 상기 압축기와 응축기에 사이에 연결되어 상기 다수의 열전달관(310)을 둘러싸고 상기 축열매체의 열을 흡수할 수 있도록 상기 냉매가 증발될 수 있는 공간을 제공하는 증발관(320), 상기 열전달관(310)의 내부에 각각 설치되고 상단의 카운터크랭크(330)를 통해 궤도운동되면서 상기 열전달관(310) 내벽에 얼어붙은 축열매체를 이탈시키기 위한 다수의 휩로드(340), 상기 커운터크랭크(330)를 회전시키기 위한 다수의 구멍(351)을 갖는 구동판(350), 상기 구동판(350)에 편심되게 연결된 편심크랭크(360), 상기 편심크랭크(360)를 구동하기 위한 구동모터(370)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.The evaporator 300 of FIG. 10 is connected to the heat storage tank to allow passage of the heat storage medium and a plurality of heat transfer tubes 310 for transferring heat from the heat storage medium to the refrigerant, and is connected between the compressor and the condenser. An evaporation tube 320 and a heat transfer tube 310 which are respectively provided inside the heat transfer tube 310 to surround the plurality of heat transfer tubes 310 and provide a space in which the refrigerant may be evaporated to absorb heat of the heat storage medium. A number of holes 351 for rotating the counter crank 330, a plurality of whip rod 340 for leaving the frozen heat storage medium on the inner wall of the heat transfer tube 310 while orbiting through the counter crank 330 ) Is configured to include a driving plate 350, an eccentric crank 360 eccentrically connected to the driving plate 350, and a driving motor 370 for driving the eccentric crank 360.

따라서, 저온의 냉매가 증발관(320)을 통해 이동하면서 증발하는 동안 열전달관(310)을 통해 지나는 축열매체가 냉각되고, 이때 구동모터(370)의 작동, 편심크랭크(360)의 회동, 구동판(350)의 궤도운동, 구동판(350)의 구멍(351)과 카운터크랭크(330)의 돌출부(331)의 결합을 통한 카운터크랭크(330)의 원운동을 거쳐 카운터크랭크(330)의 편심위치에 걸려 있는 각각의 휩로드(340)가 소정의 궤적을 따라 궤도운동을 하면서 각각의 열전달관(310)의 내벽을 긁어주게 되며, 결국 각 열전달관(310) 내벽면에 얼어붙은 축열매체는 열전달관(310) 내벽면에서 이탈되어 유빙상태로 내벽면을 타고 흘러내리게 된다.Therefore, while the low-temperature refrigerant moves through the evaporation tube 320 and evaporates, the heat storage medium passing through the heat transfer tube 310 is cooled. At this time, the operation of the driving motor 370 and the rotation and driving of the eccentric crank 360 are performed. Eccentricity of the counter crank 330 through the circular motion of the counter crank 330 through the orbital movement of the plate 350, the coupling of the hole 351 of the drive plate 350 and the protrusion 331 of the counter crank 330 Each of the whip rods 340 in the position to scratch the inner wall of each heat transfer tube 310 while orbiting along a predetermined trajectory, and eventually the heat storage medium frozen on the inner wall surface of each heat transfer tube 310 The heat transfer tube 310 is separated from the inner wall surface and flows down the inner wall surface in the drift ice state.

이와 같은 도10의 증발기(300)는 다수의 열전달관(310)을 사용함으로써 그 이전에 것에 비해 냉매와의 접촉면적이 상대적으로 증가하여 열전달 성능이 향상되고 생성되는 유빙의 양도 종래의 것에 비해 증가한다는 장점이 있다.The evaporator 300 of FIG. 10 uses a plurality of heat transfer tubes 310 to increase the contact area with the refrigerant relative to the previous one, thereby improving heat transfer performance and increasing the amount of drift ice generated. The advantage is that.

그러나, 도10의 증발기(300)는 상기 휩로드들(340)이 플라스틱 합성수지 성형체로 된 카운터크랭크(330)에 끼워져 매달린 상태에서 카운터크랭크(330)의 회동에 따라 궤도운동하기 것이고 구동판(350)의 구동력이 그 구멍(351)과 카운터크랭크(330)의 돌출부(331)의 결합을 통해 카운터크랭크(330)의 원운동으로 전달되는 것이기 때문에, 카운터크랭크(330)에 많은 하중이 가해지게 될 뿐만 아니라 휩로드(340)에 궤도운동 이외에 바람직하지 않은 흔들림이나 진동이 심하게 동반하게 되며, 이로 인하여 카운터크랭크(330)와 구동판(350)의 파손에 의한 작동중단이 빈번하게 발생한다는 문제점이 있다.However, the evaporator 300 of FIG. 10 will orbitally move according to the rotation of the counter crank 330 while the whip rods 340 are fitted to the counter crank 330 made of a plastic synthetic resin molded body. Since the driving force of) is transmitted to the circular motion of the counter crank 330 through the combination of the hole 351 and the protrusion 331 of the counter crank 330, a large load will be applied to the counter crank 330. In addition, the whip rod 340 is accompanied by a bad vibration or vibration in addition to the orbital movement, and there is a problem that frequently occurs due to the breakage of the counter crank 330 and the driving plate 350. .

본 고안의 목적은, 전술한 바와 같은 궤도운동하는 휩로드를 구비한 증발기에 있어서, 보다 내구성 있게 휩로드를 궤도운동 가능하게 지지하고 증발기로 유입되는 축열매체에 자연스러운 와류를 형성할 수 있는 새로운 구조를 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is a new structure that can orbitally support a whip rod and form a natural vortex in a heat storage medium flowing into the evaporator in an evaporator having an orbital moving whip rod as described above. Is to provide.

도1은 본 고안에 따른 궤도 휩로드 증발기의 개략 분해사시도,1 is a schematic exploded perspective view of an orbital whip rod evaporator according to the present invention;

도2는 휩로드의 작용을 보여주는 열전달관의 부분절개 사시도,Figure 2 is a partial cutaway perspective view of the heat transfer tube showing the action of the whip rod,

도3은 휩로드의 연결부분과 축열매체 회전판의 장착위치를 보여주는 단면도,3 is a cross-sectional view showing the mounting position of the connecting portion of the whip rod and the heat storage medium rotating plate;

도4는 유니버셜 조인트의 장착위치 및 연결을 보여주는 도면,4 is a view showing the mounting position and the connection of the universal joint,

도5는 축열매체 회전판의 평면도,5 is a plan view of the heat storage medium rotating plate,

도6은 종래의 예시적인 빙축열기기의 블록도,6 is a block diagram of a conventional ice storage device,

도7은 종래의 다른 예시적인 빙축열기기의 블록도,7 is a block diagram of another exemplary ice storage device in the prior art;

도8은 도7에 적용된 증발기의 사시도,Figure 8 is a perspective view of the evaporator applied to Figure 7,

도9는 도8의 단면도,9 is a cross-sectional view of FIG. 8;

도10은 종래의 또 다른 예시적인 증발기의 분해사시도.10 is an exploded perspective view of yet another exemplary evaporator of the prior art.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the reference numerals for the main parts of the drawings>

10: 증발관 20: 열전달관10: evaporation tube 20: heat transfer tube

30: 휩로드 40: 구동판30: whip rod 40: drive plate

50: 유니버셜 조인트 60: 구동수단50: universal joint 60: drive means

70: 축열매체 회전판70: heat storage medium rotating plate

본 고안에 따라, 냉매의 증발에 의해 축열매체로부터 열을 흡수함으로써 상기 축열매체를 냉각시키는 증발기가 제공된다.According to the present invention, there is provided an evaporator for cooling the heat storage medium by absorbing heat from the heat storage medium by evaporation of the refrigerant.

본 고안의 증발기, 상기 냉매가 통과되면서 증발하는 증발관, 상기 증발관에 의해 둘러싸이고 상기 축열매체가 통과될 때 그 열이 상기 냉매로 전달되게 하는 열전달관들, 상기 각 열전달관의 내벽에 동결된 축열매체를 이탈시키는 휩로드들, 상기 휩로드들이 일체로 궤도운동되게 하는 구동판, 상기 구동판을 상기 증발관에 구동 자유롭게 지지하는 다수의 유니버셜 조인트, 상기 구동판을 궤도운동시키는 구동수단, 및 상기 휩로드의 궤도운동에 의해 회전되어 축열매체에 와류를 형성하는 축열매체 회전판을 포함한다.The evaporator of the present invention, an evaporation tube which evaporates as the refrigerant passes, heat transfer tubes surrounded by the evaporation tube and allowing heat to be transferred to the refrigerant when the heat storage medium passes, freezing on the inner wall of each heat transfer tube Whip rods deviating from the heat storage medium, a drive plate for causing the whip rods to orbitally move, a plurality of universal joints for freely supporting the drive plate to the evaporator, drive means for orbiting the drive plate, And a heat storage medium rotating plate which is rotated by the orbital motion of the whip rod to form a vortex in the heat storage medium.

상기 유니버셜 조인트로는 하측에 볼이 형성된 상부바를 구동판에 너트로 고정시키고 상측에 소켓이 형성된 하부바를 상기 증발관의 상측에 고정시켜 상기 볼과 상기 소켓에 구관절을 형성한 것을 사용할 수 있고, 상기 유니버셜 조인트는 상기 증발관의 상면에 열십자형으로 5개를 배치하는 것이 바람직하다.The universal joint may be used to form a ball joint in the ball and the socket by fixing the upper bar with a ball formed on the lower side with a nut to the drive plate and the lower bar formed with a socket on the upper side of the evaporation tube, Preferably, five universal joints are arranged on the upper surface of the evaporation tube in a crisscross shape.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안에 따른 궤도 휩로드 증발기를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 고안에 따른 궤도 휩로드 증발기를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 고안의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다.Hereinafter, an orbital whip rod evaporator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are merely illustrative of the orbital whip rod evaporator according to the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.

도1은 본 고안에 따른 궤도 휩로드 증발기의 개략 분해사시도, 도2는 휩로드의 작용을 보여주는 열전달관의 부분절개 사시도, 도3은 휩로드의 연결부분과 축열매체 회전판의 장착위치를 보여주는 단면도, 도4는 유니버셜 조인트의 장착위치 및 연결을 보여주는 도면, 도5는 축열매체 회전판의 평면도이다.Figure 1 is a schematic exploded perspective view of an orbital whip rod evaporator according to the present invention, Figure 2 is a partial cutaway perspective view of the heat transfer tube showing the action of the whip rod, Figure 3 is a cross-sectional view showing the mounting portion of the whip rod and the heat storage medium rotating plate 4 is a view showing the mounting position and connection of the universal joint, Figure 5 is a plan view of the heat storage medium rotating plate.

본 고안의 증발기(1)는 도6에 관련하여 설명한 빙축열시스템에서 증발하는 냉매가 축열매체로부터 열을 흡수하도록 하여 축열매체를 냉각시키는 장치이며, 기본적으로 단일의 증발관(10), 다수의 열전달관(20), 다수의 휩로드(30), 하나의 구동판(40), 다수의 유니버셜 조인트(50), 구동수단(60), 및 축열매체 회전판(70)을 포함하는 구성으로 되어 있다.The evaporator 1 of the present invention is a device for cooling the heat storage medium by allowing the refrigerant evaporating in the ice heat storage system described with reference to FIG. 6 to absorb heat from the heat storage medium, and basically, a single evaporation tube 10 and a plurality of heat transfers. The tube 20, a plurality of whip rods 30, a drive plate 40, a plurality of universal joints 50, a drive means 60, and a heat storage medium rotating plate 70 are configured.

증발관(10)은 냉매가 통과되면서 증발현상을 일으키는 관으로서, 도1에 도시된 바와 같이 냉매가 증발할 수 있는 공간을 제공하도록 상하로 길게 신장된 관 형상으로 되어 있다. 증발관(10)에는 하측의 냉매입구(11)와 상측의 냉매출구(12)가 구비되어 있으며, 응축기로부터의 냉매는 냉매입구(11)로 유입되어 증발관(10) 안에서 증발을 일으키면서 주변의 열기를 흡수하고 다시 냉매출구(12)를 통해 압축기로 보내지게 된다.The evaporation tube 10 is a tube causing evaporation as the refrigerant passes, and as shown in FIG. 1, the evaporation tube 10 is elongated up and down to provide a space for the refrigerant to evaporate. The evaporator tube 10 is provided with a lower refrigerant inlet 11 and an upper refrigerant outlet 12. The refrigerant from the condenser is introduced into the refrigerant inlet 11 to cause evaporation in the evaporator tube 10, The heat is absorbed and sent back to the compressor through the refrigerant outlet (12).

증발관(10) 내에는 다수의 열전달관(20)이 세로 방향으로 수용되어 증발관(10)에 의해 둘러싸여 있다. 열전달관(20)은 축열매체가 통과되는 통로로서, 증발관(10) 내의 냉매가 증발되는 과정에서 열전달관(20)의 축열매체가 열을 빼앗겨 냉각된다. 즉, 열전달관(20)의 상측에 있는 축열매체 유입부(21)를 통해 유입된 축열매체는 열전달관(20)을 통과한 후 열전달관(20)의 하측에 있는 축열매체 유출부(22)로 흘러나가게 되는 바, 이 과정에서 열을 빼앗긴 축열매체는 축열매체 유출부(22)로 아이스 슬러리(유빙)의 형태로 배출되고, 이 유빙은 축열조로 보내져 냉방에 사용되는 것이다.In the evaporation tube 10, a plurality of heat transfer tubes 20 are accommodated in the longitudinal direction and surrounded by the evaporation tube 10. The heat transfer tube 20 is a passage through which the heat storage medium passes, and the heat storage medium of the heat transfer tube 20 takes away heat while the refrigerant in the evaporation tube 10 evaporates and is cooled. That is, the heat storage medium introduced through the heat storage medium inlet 21 above the heat transfer pipe 20 passes through the heat transfer pipe 20, and then the heat storage medium outlet 22 under the heat transfer pipe 20. The heat accumulating medium deprived of heat in this process is discharged to the heat accumulating medium outlet 22 in the form of ice slurry (driving ice), which is sent to the heat storage tank and used for cooling.

각각의 열전달관(20)에는 휩로드(30)가 궤도운동 가능하게 삽입되어 있고, 이들 휩로드(30)는 열전달관(20)의 내벽에 동결된 축열매체를 긁어내어 아래로 흘러 내려가게 하는 작용을 한다. 즉, 도2에 도시된 바와 같이 휩로드(30)는 열전달관(20)의 내벽에 얼어붙어 열전달율을 저하시키는 축열매체 얼음피막(IF)을 긁어냄으로서 열전달효율 저하를 방지하는 것이다.A whip rod 30 is inserted into each heat transfer tube 20 so as to orbitally move, and the whip rod 30 scrapes down the frozen heat storage medium on the inner wall of the heat transfer tube 20 to flow down. It works. That is, as shown in FIG. 2, the whip rod 30 freezes the inner wall of the heat transfer tube 20 to scrape off the heat storage medium ice film IF, which lowers the heat transfer rate.

휩로드(30)는 열전달관(20)의 내벽을 따라 하나의 궤도운동을 하는 바, 본 궤도운동은 구동판(40)에 의해 구동된다. 도1과 도3에 도시된 바와 같이, 휩로드(30)의 상단은 구동판(40)에 결합되어 있다. 휩로드(30)와 구동판(40)의 결합은 구동판(40)의 궤도운동이 휩로드(30)의 궤도운동으로 전달될 수 있으면 특히 제한되지 않는다. 예를 들어, 휩로드(30)의 상단에 나사를 형성하고 구동판(40)에 휩로드(30)의 장착위치에 대응하여 휩로드 장착홀(41)을 형성하여, 상기 휩로드 장착홀(41)에 휩로드(30)의 상단을 삽입하여 너트(31)를 체결함으로써 휩로드(30)를 구동판(40)에 결합할 수 있다. 이때, 구동판(40)과 휩로드(30)는 궤도운동하는 휩로드(30)의 유동을 수용할 수 있는 여유를 가지고 결합되며, 바람직하게 상기 너트(31)는 그 풀림을 방지하기 위해 2개를 사용하여 체결한다. 도면부호 32는 와셔를 나타낸다.The whip rod 30 performs one orbital motion along the inner wall of the heat transfer tube 20, and the orbital motion is driven by the driving plate 40. 1 and 3, the upper end of the whip rod 30 is coupled to the drive plate 40. The combination of the whip rod 30 and the drive plate 40 is not particularly limited as long as the orbital motion of the drive plate 40 can be transmitted to the orbital motion of the whip rod 30. For example, a screw is formed at an upper end of the whip rod 30 and a whip rod mounting hole 41 is formed in the driving plate 40 corresponding to the mounting position of the whip rod 30, thereby forming the whip rod mounting hole ( The whip rod 30 may be coupled to the driving plate 40 by inserting an upper end of the whip rod 30 into the nut 41 to fasten the nut 31. At this time, the drive plate 40 and the whip rod 30 is coupled with a margin to accommodate the flow of the orbital whip rod 30, preferably the nut 31 is to prevent the loosening 2 Fasten using dogs. Reference numeral 32 denotes a washer.

구동판(40)은 다수의 휩로드들(30)이 일체로 궤도운동하도록 구동되는 바, 구동판(40)은 다수의 유니버셜 조인트(50)에 의해 증발관(10)에 지지된다. 즉, 도1과 도4에 도시된 바와 같이, 유니버셜 조인트(50)는 증발관(10)과 구동판(40) 사이에 설치되어 구동판(40)을 균형을 유지하면서 유동 가능하도록 증발관(10) 상에 유지한다. 유니버셜 조인트(50)는 구동판(40)이 일정한 궤적으로 궤도운동하는 것을 유연하게 허용할 수 있는 지지구조라면 특히 제한되지 않으며, 도4에 도시된 바와 같이 하측에 볼(52)이 형성된 상부바(51)를 구동판(40)에 너트(53)로 고정시키고 상측에 소켓(55)이 형성된 하부바(54)를 증발관(10)의 상측에 고정시켜 상기 볼(52)과 상기 소켓(55)이 임의의 각도로 자유 회전할 수 있는 구관절을 형성하도록 한 볼-소켓 연결구조를 사용할 수 있을 것이다. 도면부호 56은 볼-소켓 연결구조를 보호하는 고무보호커버를 나타낸다.The driving plate 40 is driven to orbitally move the plurality of whip rods 30, and the driving plate 40 is supported by the evaporation tube 10 by the plurality of universal joints 50. That is, as shown in Figures 1 and 4, the universal joint 50 is installed between the evaporation tube 10 and the drive plate 40, the evaporation pipe ( 10) Hold on. The universal joint 50 is not particularly limited as long as it is a support structure that can flexibly allow the drive plate 40 to orbitally move in a constant trajectory, and as shown in FIG. 4, an upper bar having a ball 52 formed thereon. The ball 52 and the socket (50) are fixed to the driving plate 40 with the nut 53 and the lower bar 54 having the socket 55 formed thereon is fixed to the upper side of the evaporation tube 10. It is possible to use a ball-and-socket connection structure such that 55) forms a freely rotatable joint at any angle. Reference numeral 56 denotes a rubber protective cover which protects the ball-socket connection structure.

유니버셜 조인트(50)는 구동판(40)을 균형 있게 유지할 수 있을 정도의 개수가 사용되며, 도4에 도시된 바와 같이 중앙의 하나와 그로부터 동일한 거리에 동일한 각도(90도)로 4개를 배치한 열십자형 배치를 사용할 수 있다.The number of universal joints 50 is sufficient to keep the driving plate 40 in balance, and as shown in FIG. 4, four are arranged at the same angle (90 degrees) at the same distance from the center one. One crisscross arrangement can be used.

구동판(40)의 궤도운동은 구동모터(61)를 포함한 구동수단(60)에 의해 구동된다. 구동모터(61)와 구동판(40) 사이에 설치된 캠(62)은 구동모터(61)의 회전운동을 구동판(40)의 궤도운동으로 변환시킨다.The orbital motion of the drive plate 40 is driven by the drive means 60 including the drive motor 61. The cam 62 installed between the drive motor 61 and the drive plate 40 converts the rotational motion of the drive motor 61 into the orbital motion of the drive plate 40.

열전달관(20)을 통해 흐르는 축열매체는 와류를 형성하면서 열전달관(20)의 내벽을 따라 흐르는 것이 열전달 효율의 측면에서 바람직한 것으로 알려져 있다. 이를 위해 본 고안의 증발기(1)에는 열전달관(20)으로 유입되는 축열매체에 와류를 일으키는 축열매체 회전판(70)이 포함된다.It is known that the heat storage medium flowing through the heat transfer tube 20 flows along the inner wall of the heat transfer tube 20 while forming a vortex in terms of heat transfer efficiency. To this end, the evaporator 1 of the present invention includes a heat storage medium rotating plate 70 causing vortices in the heat storage medium flowing into the heat transfer tube 20.

도3과 도5에 도시된 바와 같이, 축열매체 회전판(70)은 휩로드(30)가 편심 위치에 삽입되는 로드삽입구멍(71)과 축열매체가 통과되며 편심에 위치한 적어도 하나의 축열매체통로구멍(72)이 형성되어 있고, 열전달관(20)의 상단에 회전 가능하게 삽입 설치된다. 따라서, 휩로드(30)가 열전달관(20) 내에서 궤도운동함에 따라 축열매체 회전판(70)은 열전달관(20)의 상단에서 자체 회전 운동하게 되고, 결국 축열매체는 축열매체 회전판(70)의 회전에 의해 와류를 일으키면서 축열매체통로구멍(72)을 통해 열전달관(20) 내로 유입된다. 로드삽입구멍(71)은 휩로드(30)의 궤도운동에 대하여 어느 정도 유동 공차를 가질 수 있도록 약간 길게 신장된 슬릿형상으로 형성하는 것이 바람직하다.3 and 5, the heat storage medium rotating plate 70 includes at least one heat storage medium passage in which the rod insertion hole 71 into which the whip rod 30 is inserted in the eccentric position and the heat storage medium pass through the heat storage medium. The hole 72 is formed and is rotatably inserted in the upper end of the heat transfer pipe 20. Therefore, as the whip rod 30 orbits in the heat transfer tube 20, the heat storage medium rotating plate 70 rotates itself at the top of the heat transfer tube 20, and thus the heat storage medium rotates in the heat storage medium rotating plate 70. The vortex flows into the heat transfer tube 20 through the heat storage medium passage hole 72 while causing the vortex by the rotation of. The rod insertion hole 71 is preferably formed in a slit shape that is slightly elongated to have a certain flow tolerance with respect to the orbital motion of the whip rod 30.

이상에서 설명한 본 고안 증발기(1)의 구성에 따라, 냉매가 증발관(10)을 통해 이동하면서 증발하는 동안 그 속에 배치된 열전달관(20)을 통해 와류를 형성하면서 지나는 축열매체로부터 열기를 흡수하여 축열매체를 냉각시킨다. 이 과정에서 캠(62)을 구비한 구동수단(60)의 구동에 따라 유니버셜 조인트(50)에 의해 지지된 구동판(40)이 궤도운동을 하게 되고, 다시 구동판(40)이 휩로드(30)를 궤도운동시킴에 따라, 휩로드(30)는 열전달관(20)의 내벽에 형성된 얼음피막(IF)을 긁어내게 됨으로, 높은 열전달효율을 유지하면서 계속적으로 열전달관(20)의 축열매체 유출부(22)를 통해 유빙을 만들어 내게 되는 것이다.According to the configuration of the present invention evaporator 1 described above, the refrigerant absorbs heat from the heat storage medium passing while forming a vortex through the heat transfer tube 20 disposed therein while the refrigerant moves through the evaporation tube 10 and evaporates. To cool the heat storage medium. In this process, the driving plate 40 supported by the universal joint 50 performs orbital movement according to the driving of the driving means 60 having the cam 62, and the driving plate 40 again becomes a whip rod ( As the orbital motion 30 is carried out, the whip rod 30 scrapes off the ice film IF formed on the inner wall of the heat transfer tube 20, thereby continuously storing heat storage medium of the heat transfer tube 20 while maintaining high heat transfer efficiency. Drift ice will be made through the outlet (22).

이와 같이, 본 고안에 따른 증발기(1)는, 휩로드(30)가 구동판(40)에 궤도운동 가능하게 직접 결합되어 있고 구동판(40)이 다수의 유니버셜 조인트(50)에 의해 궤도운동 가능하게 지지됨으로써 궤도운동 동력전달이 매우 견고하고 유연하게 이루어지며, 따라서 도10에 도시된 종래의 증발기(300)에서 카운터크랭크(330)의 사용에 따른 내구성에 관련된 문제점을 제거할 수 있다.As described above, in the evaporator 1 according to the present invention, the whip rod 30 is directly coupled to the driving plate 40 so as to orbitally move, and the driving plate 40 is orbitally moved by a plurality of universal joints 50. By being able to be supported, the orbital motion power transmission is made very robust and flexible, thus eliminating the problems associated with the durability of the use of the counter crank 330 in the conventional evaporator 300 shown in FIG.

이상에서 설명한 본 고안에 따른 휩로드 증발기(1)는, 휩로드(30)를 구동판(40)에 궤도운동 가능하게 결합하고 구동판(40)을 다수의 유니버셜 조인트(50)에 의해 궤도운동 가능하게 지지하는 구조를 채용함에 따라, 구동판(40)으로부터 휩로드(30)로 이어지는 전체적인 궤도운동 동력전달이 매우 견고하고 유연하게 이루어져 증발기(1)의 전체적인 내구성이 향상되는 효과가 있다.The whip rod evaporator 1 according to the present invention described above, orbital movement of the whip rod 30 to the drive plate 40 and the drive plate 40 by orbital motion by a plurality of universal joints 50. By adopting a structure that possibly supports, the overall orbital power transmission from the drive plate 40 to the whip rod 30 is very robust and flexible, thereby improving the overall durability of the evaporator 1.

또한, 본 발명의 휩로드 증발기(2)는, 로드삽입구멍(71)과 축열매체통로구멍(72)이 편심에 형성된 축열매체 회전판(70)을 휩로드(30)의 궤도운동에 의해 회전되도록 열전달관(20)의 상단에 삽입 설치하여 열전달관(20)으로 공급되는 축열매체에 자연스런 와류를 형성시킴에 따라, 냉매와 축열매체 사이의 열전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과도 있다.In addition, the whip rod evaporator 2 of the present invention is such that the rod insertion hole 71 and the heat storage medium passage hole 72 rotate the heat storage medium rotating plate 70 formed in the eccentricity by the orbital motion of the whip rod 30. By inserting the upper end of the heat transfer tube 20 to form a natural vortex in the heat storage medium supplied to the heat transfer tube 20, there is also an effect that can further improve the heat transfer efficiency between the refrigerant and the heat storage medium.

Claims (2)

냉매의 증발에 의해 축열매체로부터 열을 흡수함으로써 상기 축열매체를 냉각시키는 증발기에 있어서,An evaporator for cooling the heat storage medium by absorbing heat from the heat storage medium by evaporation of a refrigerant, 상기 냉매가 통과되고 상기 냉매가 증발할 수 있는 공간을 제공하는 상하로 길게 신장된 증발관(10); 상기 증발관(10) 내에 세로 방향으로 수용되어 상기 증발관(10)에 의해 둘러싸이고, 상기 축열매체가 통과되면서 상기 축열매체의 열이 상기 냉매로 전달되게 하는 다수의 열전달관(20); 상기 각 열전달관(20)의 내부에 삽입된 상태에서 궤도운동하여 상기 열전달관(20)의 내벽에 동결된 상기 축열매체를 이탈시키는 다수의 휩로드(30); 상기 휩로드들(30)의 상단에 결합되어 상기 휩로드(30) 전체가 일체로 궤도운동되게 하는 구동판(40); 상기 구동판(40)을 상기 증발관(10) 위에 구동 자유롭게 지지하는 다수의 유니버셜 조인트(50); 상기 구동판(40)을 궤도운동시키는 구동수단(60); 및 상기 열전달관(20)의 상단에 삽입되어 상기 휩로드(30)의 궤도운동에 의해 회전되고, 상기 휩로드(30)가 편심 위치에 삽입되는 로드삽입구멍(71)과 상기 축열매체가 통과되는 적어도 하나의 축열매체통로구멍(72)이 형성되어 있어서, 상기 축열매체 회전판(70)의 회전에 따라 상기 열전달관(20)으로 유입되는 상기 축열매체에 와류가 형성되도록 하는 축열매체 회전판(70);을 포함하는 것을 특징으로 하는 증발기.An evaporator tube (10) elongated up and down to provide a space for the refrigerant to pass and for the refrigerant to evaporate; A plurality of heat transfer tubes 20 which are accommodated in the evaporation tube 10 in a vertical direction and surrounded by the evaporation tube 10 so that the heat of the heat storage medium is transferred to the refrigerant as the heat storage medium passes; A plurality of whip rods 30 which are orbitally moved in the state of being inserted into each of the heat transfer tubes 20 to leave the heat storage medium frozen on the inner wall of the heat transfer tube 20; A driving plate 40 coupled to the upper ends of the whip rods 30 to orbit the whole whip rod 30 integrally; A plurality of universal joints 50 which freely support the driving plate 40 on the evaporation tube 10; Drive means (60) for orbiting the drive plate (40); And a rod inserting hole 71 inserted into an upper end of the heat transfer tube 20 to be rotated by an orbital motion of the whip rod 30, and the rod insertion hole 71 inserted into the eccentric position and the heat storage medium. At least one heat storage medium passage hole 72 is formed, and the heat storage medium rotating plate 70 forms a vortex in the heat storage medium flowing into the heat transfer tube 20 as the heat storage medium rotating plate 70 rotates. Evaporator comprising a .; 제1항에 있어서, 상기 휩로드(30)는 그 상단을 상기 구동판(40)에 너트(31)로 결합되고, 상기 유니버셜 조인트(50)는 하측에 볼(52)이 형성된 상부바(51)를 구동판(40)에 너트(53)로 고정시키고 상측에 소켓(55)이 형성된 하부바(54)를 상기 증발관(10)의 상측에 고정시켜 상기 볼(52)과 상기 소켓(55)에 구관절을 형성한 것이고, 상기 유니버셜 조인트(50)는 상기 증발관(10)의 상면에 열십자형으로 배치된 5개로 구성된 것을 특징으로 하는 증발기.The upper rod 51 of claim 1, wherein the whip rod 30 has an upper end thereof coupled to the driving plate 40 with a nut 31, and the universal joint 50 has a ball 52 formed at a lower side thereof. ) Is fixed to the driving plate 40 with a nut 53 and the lower bar 54 having the socket 55 formed on the upper side thereof is fixed to the upper side of the evaporation tube 10 to the ball 52 and the socket 55. The spherical joint is formed on the evaporator, and the universal joint is composed of five crosshairs arranged on the upper surface of the evaporation tube.
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