KR200259536Y1 - 빙설기의 냉매가스 유출 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 회전드럼의 내부로 냉매가스를 순환시켜 드럼 표면을 ―20℃ 이하로 냉각시킴과 동시에 드럼의 표면에 물을 살포하여 얼음이 생성되도록 하고 드럼과 접한 절삭칼에 의해 얼음을 깍아 빙설이 만들어지도록 한 빙설기에 있어서, 회전드럼의 한쪽에 결합되어 이를 회전지지 하는 드럼하우징에 끼워져 회전드럼 내부로 연장된 고정축이 구비되고, 고정축에는 회전드럼 내부에 놓이는 냉매토출관과 냉매흡입관이 구비되어 고정축에 형성된 토출통로 및 흡입통로와 연결되고, 냉매토출관에는 토출통로를 따라 공급되는 냉매가스를 회전드럼 내부로 토출시키는 다수개의 토출구가 형성되고, 냉매흡입관에는 회전드럼 내부의 냉매가스를 흡입통로 쪽으로 배출시키는 다수개의 흡입구가 형성되며, 고정축의 외주면에 패킹이 구비되고, 드럼하우징의 내주면에는 패킹을 감싸는 패킹홈이 형성되며, 패킹의 외주면에는 패킹홈의 사방 모서리에 각각 밀착되어 냉매가스의 유출을 막는 다수개의 모서리밀착돌기가 형성되도록 구성함을 특징으로 하여, 냉매가스의 순환구조를 단순화하여 냉각효율이 극대화되도록 하고 또한 냉매가스의 누설을 완벽하게 차단시켜 제품의 신뢰성이 향상되도록 한 빙설기의 냉매가스 유출 차단장치를 제공한다.

Description

빙설기의 냉매가스 유출 차단장치{cooling gas shilling apparatus of ice making machine}

본 고안은 빙설기(氷雪機)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전드럼의 표면을 ―20℃ 이하로 냉각시킴과 동시에 드럼의 표면에 물을 살포하여 얼음이 생성되도록 하고 드럼과 접한 절삭칼에 의해 벗겨지면서 빙설이 만들어지도록 한 빙설기에 있어서, 냉매가스의 순환구조를 단순화하여 냉각효율이 극대화되도록 하고 또한 냉매가스의 누설을 완벽하게 차단시키는 빙설기의 냉매가스 유출 차단장치에 관한 것이다.

일반적으로 빙설기는 냉매가스를 회전드럼의 내부로 순환시켜 회전드럼의 표면이 냉각되도록 한 것이다. 이처럼 냉각된 회전드럼의 표면에 먹는 물을 살포하면 회전드럼의 표면에 달라붙으면서 순간적으로 냉각되어 얼음이 만들어진다. 이때 회전드럼의 한쪽과 접한 상태로 일정한 각도를 유지하는 절삭칼에 의해 얼음이 벗겨지면서 빙설이 만들어지는 것으로서, 이 같은 빙설을 이용해 팥빙수 또는 얼음과자 등을 만들 수 있다.

그러나 종래의 빙설기는 인체에 유해한 프레온 냉매가스를 이용하기 때문에 냉매가 누설될 경우 오존층을 파괴하는 등의 문제점이 있었다. 회전드럼은 회전되는 것이므로 이의 내부로 냉매가스를 순환시키는 과정에서 냉매의 누설을 완벽하게 차단시켜야 되나, 종래의 빙설기는 냉매의 순환구조가 복잡하여 누설될 우려가 높았으며 냉매의 유출을 막는 패킹이 단순 사각형의 단면구조를 갖는 것이어서 마찰저항만 크고 쉽게 마모되어 냉매가스의 누출을 가속화시키는 등의 단점이 있었다.

본 고안은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 고안의 목적은 회전드럼의 표면을 ―20℃ 이하로 냉각시킴과 동시에 드럼의 표면에 물을 살포하여 얼음이 생성되도록 하고 드럼과 접한 절삭칼에 의해 벗겨지면서 빙설이 만들어지도록 한 빙설기에 있어서, 냉매가스의 순환구조를 단순화하여 냉각효율이 극대화되도록하고 또한 냉매가스의 누설을 완벽하게 차단시켜 제품의 신뢰성이 향상되도록 한 빙설기의 냉매가스 유출 차단장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 냉매가스 유출 차단장치가 설치된 일 예 빙설기의 단면도

도 2는 본 고안의 구성중 냉매가스 누설 차단용 패킹의 확대도

도 3은 본 고안의 냉매가스 유출 차단장치가 설치된 일 예 빙설기의 측면도

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1:회전드럼 1a:드럼베어링

2:드럼측판 3:구동축

3a:구동축베어링 4:드럼하우징

5:프레임 6:고정축

6a:고정축베어링 6b:하우징볼트

6c:축너트 7:토출통로

8:흡입통로 9:냉매토출관

10:토출구 11:냉매흡입관

12:회수구 13:패킹

14:모서리밀착돌기 15:패킹홈

16:절삭칼

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 회전드럼 내부로 냉매가스를 순환시킴과 동시에 드럼 표면에 물을 떨어뜨려 드럼이 냉각되면서 물이 얼어 달라붙도록 해주고 절삭칼을 이용해 얼음을 깎아 빙설이 만들어지도록 한 빙설기의 냉매가스 외부 유출 차단장치에 있어서, 회전드럼의 한쪽에 결합되어 이를 회전지지하는 드럼하우징에 끼워져 회전드럼 내부로 연장된 고정축이 구비되고, 고정축에는 회전드럼 내부에 놓이는 냉매토출관과 냉매흡입관이 구비되어 고정축에 형성된 토출통로 및 흡입통로와 연결되고, 냉매토출관에는 토출통로를 따라 공급되는 냉매가스를 회전드럼 내부로 토출시키는 다수개의 토출구가 형성되고, 냉매흡입관에는 회전드럼 내부의 냉매가스를 흡입통로 쪽으로 배출시키는 다수개의 흡입구가 형성되며, 고정축의 외주면에 패킹이 구비되고, 드럼하우징의 내주면에는 패킹을 감싸는 패킹홈이 형성되며, 패킹의 외주면에는 패킹홈의 사방 모서리에 각각 밀착되어 냉매가스의유출을 막는 다수개의 모서리밀착돌기가 형성되도록 구성되어 있다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 냉매가스 유출 차단장치가 실시된 일 예의 빙설기 단면도이다. 도시한 바와 같이 빙설기는 양측으로 세워진 프레임(5)의 사이에 회전드럼 (1)이 구비된다. 회전드럼(1)은 원통형 금속으로 구성되며 그 양측은 원판형 드럼측판(2)에 의해 막혀 있다. 그리고 양쪽 드럼측판(2)의 중앙에는 구동축(3)과 드럼하우징(4)이 각각 구비되는데 구동축(3)은 드럼측판에 억지끼움 식으로 체결 고정되고 드럼하우징(4)은 다수개의 체결볼트(4a)에 의해 드럼측판(2)의 중앙에 고정된다.

이들 구동축(3)과 드럼하우징(4)은 구동축베어링(3a)과 드럼베어링(1a)을 통하여 각 프레임(5)과 연결되며 회전드럼(1)은 이들 구동축(3)과 드럼하우징(4)을 통하여 한 방향으로 회전된다. 구동축(3)에 모터의 회전력이 전달되면 회전드럼은 약 14rpm의 속도로 저속 회전된다.

드럼하우징(4)은 중공축이다. 이 중공축의 내부로 고정축(6)이 끼워져 회전드럼의 내부와 연결된다. 고정축(6)은 드럼하우징(4)과의 사이에 고정축베어링(6a)을 통하여 설치되며 고정축베어링(6a)은 드럼하우징(4)에 체결되는 하우징볼트(6b) 및 고정축(6)에 체결되는 축너트(6c)를 통하여 드럼하우징(4)의 내부에 설치된다. 이들 축너트(6c)와 하우징볼트(6b)는 고정축(6)과 드럼하우징(4)의 사이로 유출되는 냉매가스를 막아주는 역할도 한다.

그리고 고정축(6)의 외주면에 다수개의 패킹(13)이 설치되는데 이들 패킹(13)은 고정축(6)의 외주면과 드럼하우징(4)의 내주면 사이 틈으로 유출되는 냉매가스를 막아준다. 패킹(13)은 도 2에 도시된 바와 같이 사방으로 볼록한 모서리밀착돌기(14)를 가지며 드럼하우징(4)의 내주면에는 패킹(13)이 끼워지는 패킹홈(15)이 형성된다.

고정축(6)이 하우징에 끼워지면 패킹의 사방으로 형성된 모서리밀착돌기(14)들만 패킹홈(15)의 각 모서리와 고정축(6)의 외주면에 닿기 때문에 접촉면적이 작아 마찰저항이 적고 마모율이 감소되는 반면에 냉매가 유출될 수 있는 모서리부분이 완벽하게 밀폐된다. 그리고 고정축(6)이 드럼하우징(4)에 끼워지는 과정에서 패킹이 압축될 수록 이들 모서리밀착돌기(14)들이 패킹홈(15)의 각 모서리 및 고정축(6)의 외주면과 긴밀하게 접함으로 냉매가스의 유출을 차단할 수 있다.

고정축(6)은 내부에 토출통로(7)와 흡입통로(8)가 각각 형성되며 이들 통로(7)(8)와 연결되는 냉매토출관(9)과 냉매흡입관(11)이 고정축(6)에 체결되어 회전드럼(1)의 내부에 놓인다. 그리고 냉매토출관(9)에는 청정 무공해 냉매가스인 R-502 냉매가스가 회전드럼 내부로 토출되도록 다수개의 토출구(10)가 형성되며 냉매흡입관(11)에는 냉매가스를 회수하여 냉동사이클장치의 압축기로 돌려보내는 다수개의 흡입구(12)가 각각 형성된다.

도 3은 본 고안의 냉매가스 유출 차단장치가 설치된 일 예 빙설기의 측면도로서, 회전드럼(1)의 외주면 일 측에 절삭칼(16)이 구비된다. 절삭칼(16)은 드럼의 표면에 순간적으로 형성되는 얼음을 긁어내 빙설로 만들어 주는 것이며 이 절삭칼은 회전드럼의 외주면과 접선방향으로 놓여 드럼에 무리를 주지 않으면서 절삭할 때의 저항이 최소화 되도록 구성된다.

이처럼 구성된 본 고안은 냉매가스를 분사시키는 토출구(10)가 단순 구멍으로 형성되어 있어서 토출저항이 적게 걸리고 또한 흡입구(12) 역시 구멍으로 형성되어 있으므로 회전드럼 내부의 냉매가스가 신속하게 회수됨으로 냉매가스의 흐름이 원활해져 냉각효율이 향상된다.

그리고 고정축(6)과 드럼하우징(4) 사이에 설치되는 패킹(13)이 다수개의 모서리밀착돌기(14)를 갖기 때문에 패킹홈(15)의 각 모서리마다 이들 밀착돌기(14)들이 끼워져 밀착됨으로 패킹홈(15)과 패킹(13) 사이의 접촉면적은 적은 반면에 모서리부분에서의 냉매가스 유출을 완벽하게 차단시켜 제품의 신뢰성이 좋고 또한 패킹의 마찰저항이 감소되어 마모가 줄어드는 효과가 있다.

이러한 본 고안이 실시된 빙설기의 빙설 제조과정은 다음과 같다.

먼저 모터와 연결된 구동축(3)을 회전시키면 회전드럼(1)이 저속으로 회전된다. 이때 회전드럼은 각 베어링을 통하여 프레임(5)에서 회전 지지된다. 그리고 고정축(6)의 토출통로(7)로 냉매가스를 공급하면 드럼 내부의 냉매토출관(9)을 통하여 냉매가스가 회전드럼(1) 내부로 토출되며 이때 드럼의 표면이 순간적으로 냉각된다.

드럼이 원하는 온도로 냉각되면 드럼의 상측에서 먹는 물을 살포하여 드럼의 표면에서 순간적으로 달라붙으면서 얼도록 해준다. 그리고 드럼내부로 토출된 냉매가스는 냉매흡입관(11)과 흡입통로(8)를 따라 냉동사이클장치의 압축기로 회수되면서 냉동사이클이 형성된다.

회전드럼(1)의 표면에 얼음이 많이 형성되면 절삭칼(16)을 드럼의 표면으로 근접시켜 얼음이 깎이도록 해주면 원하는 빙설을 얻을 수 있다. 본 고안의 빙설기는 크기가 작고 구성이 간단하기 때문에 고속도로 휴게소 또는 카페 같은 곳에 설치가능하며 빙설을 이용해 팥빙수 또는 얼음과자 등을 만들어 팔 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면 청정냉매가스를 이용해 빙설을 만들기 때문에 완전 무공해이며 모서리밀착돌기를 갖는 패킹을 사용함으로 냉매가스의 유출을 막을 수 있고 또한 패킹의 마찰저항이 감소되어 마모를 줄일 수 있다. 그리고 냉매가스의 순환통로와 분사 토출구가 단순화되어 냉매의 흐름이 원활해짐으로 냉각효율이 향상되는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 회전드럼(1) 내부로 냉매가스를 순환시킴과 동시에 드럼 표면에 물을 떨어뜨려 드럼이 냉각되면서 물이 얼어 달라붙도록 해주고 절삭칼(16)을 이용해 얼음을 깎아 빙설이 만들어지도록 한 빙설기의 냉매가스 외부 유출 차단장치에 있어서,

   회전드럼(1)의 한쪽에 결합되어 이를 회전지지 하는 드럼하우징(4)에 끼워져 회전드럼(1) 내부로 연장된 고정축(6)이 구비되고, 고정축(6)에는 회전드럼(1) 내부에 놓이는 냉매토출관(9)과 냉매흡입관(11)이 구비되어 고정축(6)에 형성된 토출통로(7) 및 흡입통로(8)와 연결되고,

   냉매토출관(9)에는 토출통로(7)를 따라 공급되는 냉매가스를 회전드럼(1) 내부로 토출시키는 다수개의 토출구(10)가 형성되며,

   냉매흡입관(11)에는 회전드럼 내부의 냉매가스를 흡입통로(8) 쪽으로 배출시키는 다수개의 흡입구(12)가 형성되고,

   고정축(6)의 외주면에 패킹(13)이 구비되고, 드럼하우징(4)의 내주면에는 패킹(13)을 감싸는 패킹홈(15)이 형성되며,

   패킹(13)의 외주면에는 패킹홈(15)의 사방 모서리에 각각 밀착되어 냉매가스의 유출을 막는 다수개의 모서리밀착돌기(14)가 형성됨을 특징으로 하는 빙설기의 냉매가스 유출 차단장치.
2. 제 1 항에 있어서, 고정축(6)과 드럼하우징(4)의 사이에 고정축베어링(6a)이구비되고, 고정축(6)에는 베어링의 내륜과 접하는 축너트(6c)가 체결되며 드럼하우징(4)의 내주면에는 베어링의 외륜과 접하는 하우징볼트(6b)가 체결되어 냉매가스의 유출이 차단되도록 한 것을 특징으로 하는 빙설기의 냉매가스 유출 차단장치.