KR20100077262A - 제빙관과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 나선상의 냉매순환공간이 내,외관의 사이에 형성되어 제빙효율이 개선된 제빙관과 이를 제조하는 방법에 관한 것으로,

상기 제빙관이 내주면으로 나선형 홈(12)이 형성된 외관(1) 및 상기 외관(1)의 내부에 삽입되어 외주면은 상기 나선형 홈과의 사이에 소정의 냉매순환공간(a)을 형성하고, 내부공간으로 상기 오거(3)가 위치하는 제빙공간(b)을 형성하는 내관(2)을 포함하는 오거식 제빙기의 제빙관이며, 소정의 직경(L1)을 갖는 원통형파이프의 내주면상으로 나선형의 홈(12)을 형성하도록 내부적으로 나선홈을 형성한 팽관금형(가)사이에 원통파이프를 삽입시킨 상태에서 팽관금형(가)의 양단을 밀폐함과 아울러 일측에 통공을 형성하여 소정의 수압을 가하여 나선관을 성형하는 단계와; 상기 외관(1)의 직경(L1) 보다 작은 직경(L2)의 원통형 파이프로서 상부에는 제빙수 입수공을 형성하고, 하부에는 제빙수 출수공을 형성한 내관(2)을 성형하는 단계와; 상기 외관(1)의 내면에 상기 내관(2)을 삽입하여 결합하는 단계(다)를 포함하여 상기 외관(1)의 내부 나선홈(12)과의 사이에 소정의 냉매순환공간(a)을 형성하는 방법으로 이루어진다.

제빙관,제조방법

Description

제빙관과 그 제조방법{Evaporator for auger-type icemachine and manufacturing method thereof}

본 발명은 나선상의 냉매순환공간이 내,외관의 사이에 형성된 제빙관과 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 종래 오거식 제빙기의 제빙관이 갖는 문제점을 개선하여 나선형으로 권장하는 냉매순환용 파이프를 형성하지 않는 새로운 타입의 제빙관을 제공하며, 제빙효율이 크게 개선된 제빙관과 이것의 제조방법에 관한 것이다.

종래 알려진 오거식 제빙기(auger式製氷機)는 제빙통 내에 동축으로 배치되어 있는 오거에 의해서 밀어 올려 이송되어 온 수분을 함유한 얼음을 서서히 압축함으로써, 대부분의 수분을 제거한 경질의 얼음기둥을 생성하고, 이 얼음기둥을 칩형상(chip狀)으로 절단함으로써 얼음덩어리를 만드는 것으로,

첨부 도면중 도 1a는 종래 일반적인 오거식 제빙기의 구조 원리도이고, 도 1b는 종래 오거식 제빙기의 제빙관의 발췌사시도로서 이 도면 도 1a, 도 1b에서 도시하는 바와 같이 제빙관(냉각관으로도 불리고 있다)에 냉매파이프를 취부하기 위해서는 냉매파이프를 제빙관의 외주에 직접 밀착하여 고착시키는 방법을 이용하며, 냉매파이프로는 열전도율이 우수한 내부를 통과하는 냉매 등에 대해 내식성이 강한 동제(銅製)파이프가 주로 사용되며, 제빙관의 외주에 나선형으로 권장된 상태에서 납땜에 의해 고착된다. 또한, 납땜 방법으로는 제빙관의 외주에 냉매파이프의 나선을 따라 밀착된 냉매파이프와 제빙관 사이의 나선형공간에 그 나선 일단측 개구로부터 용융된 납재, 일명 밴더가 흘러 들어가도록 하는 주입방법, 혹은 냉매파이프를 제빙관에 감아 장착하는 작업시 납을 나선형공간에 내재시키면서 감은 후에 제빙관을 납의 용융온도(융점)까지 가열하는 방법을 이용한다.

그런데, 냉매파이프를 제빙관에 직접 밀착시켜 고착하는 종래의 취부방법은, 냉매파이프를 제빙관의 외주에 밀착 권장시킨 상태에서 냉매파이프의 나선 상태가 스프링에 의해 완화되지 않도록 냉매파이프의 양 단부측을 지지구 등을 사용한 스폿(spot)용접에 의해 제빙관에 각각 고정해야만 하는데, 이 같은 어려운 작업을 납땜작업 전에 해야 하는 등 작업효율, 생산성, 생산비에 관련된 문제가 발생한다. 또한, 종래의 취부방법은 반드시 냉매파이프에 스프링백 현상이 발생되고, 이 스프링백 현상에 의해 냉매파이프의 일부가 제빙관으로부터 분리되어 열교환율(열교환면적)의 저하를 초래하는 등 품질면에서도 문제를 야기한다. 문제점을 감안하여 안출된 것으로는 등록특허 10-0385707호가 있다.

첨부 도면중 도 1c는 종래 오거식 제빙기의 제빙관의 단면도이고,도 1d는 냉매파이프를 제빙관에 부착시키기 위한 방법을 나타내는 개략도로서, 도 1c,1d에서 도시하는 바와 같이 이것은 냉매파이프를 제빙관에 간단한 방법으로 부착시키되, 냉매파이프의 상,하에 인접하는 파이프를 밀착시킨 상태와, 파이프 사이에 임의의 틈새가 형성된 상태에서도 냉매파이프를 제빙관의 외주에 움직이지 않도록 탄발적으로 밀착 권장할 수 있도록 개선된 제빙관의 냉매파이프의 취부방법으로써, 직립 제빙관과, 이 제빙관 내에 동일축으로 배설되는 오거와, 상기 제빙관의 외주에 나선형으로 밀착 권장된 냉매파이프를 구비한 오거식 제빙기에 있어서, 냉매파이프를 제빙관의 외경보다 작은 내경을 갖도록 나선형으로 권취 형성한 후, 상기 냉매파이프를 내경이 확대 개방되도록 확장시켜 제빙관의 외주에 삽입 결합함으로써 제빙관의 외주에 냉매파이프가 탄발적으로 밀착 조립 권장되도록 한다.

냉매파이프는 제빙관의 외경보다 작은 외경을 갖는 파이프 나선권장기구에 의해 권장되도록 제빙관의 외경보다 작은내경을 갖는 나선형으로 형성된다. 이와 같은 기술적 수단에 따르면, 냉매파이프를 탄발적으로 확대하여 제빙관의 외주에 삽입 결합함으로써 제빙관의 외경보다 작은 내경을 갖도록 형성된 냉매파이프가 제빙관의 외주에 권장되는 방향으로 발생되는 강한 탄발작용에 의해 제빙관의 외주에 움직이지 않도록 밀착 조립 권장된다.

그러나,이와 같은 제빙관의 취부방법 역시 근본적인 방법은 되지 못한다, 그 이유는 구조적으로 나선형 홈이 형성된 금형내에서 냉매가 순환되는 파이프를 원형으로 감은 냉매관을 형성한 뒤 원통형 제빙관에 조립하는 구조를 탈피하지 못하므로 항상 나선상으로 감겨진 냉매파이프를 마련해야 하는 번거로움이 있었다.

따라서 이와 같은 나선상의 파이프를 감은 구조가 아닌 보다 근본적인 냉매순환용 제빙관이 형성된 이중관형태의 제빙관이 필요로 되었다.

본 발명은 이와 같은 종래 오거식 제빙기의 제빙관이 갖는 문제점을 개선하여 나선형으로 권장하는 냉매순환용 파이프를 형성하지 않는 새로운 타입의 제빙관을 제공하고자 한다.

본 발명은 더블 파이프가 복층으로 결합된 구조이면서 그 내부에 냉매순환용 나선이 형성된 새로운 타입의 제빙관을 제공하는 데에 주된 목적이 있다.

본 발명은 이러한 냉매순환용 나선공간이 마련되고 이중 파이프구조의 제빙관을 성형하는 방법을 제공하는 데에도 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 제빙관은 내주면으로 나선형 홈이 형성된 외관 및 상기 외관의 내부에 삽입되어 외주면은 상기 나선형 홈과의 사이에 소정의 냉매순환공간(a)을 형성하고, 내부공간으로 상기 오거(3)가 위치하는 제빙공간(b)을 형성하는 내관을 포함하는 오거식 제빙기의 제빙관으로 달성된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관 제조방법은,

소정의 직경(L1)을 갖는 원통형파이프의 내주면상으로 나선형의 홈을 형성한 외관을 성형하는 단계와, 상기 외관의 직경(L1) 보다 작은 직경(L2)의 원통형 파이프로서 상부에는 제빙수 입수공을 형성하고, 하부에는 제빙수 출수공을 형성한 내관을 성형하는 단계와, 상기 외관의 내면에 상기 내관(2)을 삽입하여 결합하는 단계를 포함하여,상기 외관의 내부 나선홈과의 사이에 소정의 냉매순환공간(a)을 형성하는 것에 의하여 달성된다.

특히, 상기 외관을 성형하는 단계는 내부적으로 나선홈을 형성한 팽관금형(가)사이에 원통파이프를 삽입시킨 상태에서 팽관금형(가)의 양단을 밀폐함과 아울러 일측에 통공을 형성하여 소정의 수압을 가하여 나선관을 성형하는 특징을 갖는다.

본 발명은 파이프를 나선형으로 권장된 나선형 냉매순환관 대신 이중파이프구조의 제빙관으로 그 내부에 냉매가 순환되는 냉매순환공간이 형성된 이중파이프타입의 제빙관을 제공하여 종래 일일이 파이프를 나선형으로 권장하는 방법없이 제빙관을 제공하게 되었으며,

특히, 냉매순환공간이 종래와 달리 제빙관의 제빙공간에 전달되는 제빙효율이 향상된 제빙관을 제공하는 효과를 얻는다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첨부 도면중 도 2는 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관의 완성사시도이고, 도 3은 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관의 결합후 단면도이다.

상기 도면들에서 도시하는 바와 같이 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관은,

외주면으로 나선형의 돌출부(12a)를 형성하고, 상방에 냉매주입관(13)과 냉매배출관(14)이 연결된 외관(1)과, 상기 외관(1)의 내부에 삽입되며, 외주면은 후술하는 나선형 홈(12)과의 사이에 소정의 냉매순환공간(a)을 형성하고, 상방으로 제빙수 입수관(23)과 하방으로 제빙수 출수관(24)을 형성하며,그 내부로는 오거(3)가 위치하는 제빙공간(b)을 형성하는 내관(2)으로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명 제빙관의 구체적인 제조방법은 아래와 같다.

먼저,제빙관을 이루는 외관(1)의 제조공정을 설명한다.

첨부 도면중 도 4a는 내주면상 나선형 홈을 이루는 팽관금형(膨管金型,파이프를 수압등으로 압력을 가하여 팽창시키는 금형,이하 팽관금형이라함) 결합상태이고, 도 4b는 팽관금형내에 파이프부재(나)를 삽입한 상태이고, 도 4c는 본 발명 팽관금형(가)내에 파이프부재(나)를 집어넣은 상태에서 팽관금형(가) 양측을 밀폐부재(다)로 차단한 상태이고, 도 4d는 파이프부재(나)의 내부에 수압을 가하여 파이프부재(나)가 나선을 따라 팽창된 상태의 금형결합도이고, 도 4e는 본 발명 제빙관 제조방법에 적용될 제빙관의 완성도이다.

상기 도면에 따르는 본 발명 제빙관의 외관(1)제조공정은

1) 팽관금형(가)을 준비하고,

2) 팽관금형(가)내에 소정의 치수로 결정된 파이프부재(나)를 삽입하고,

3) 파이프부재(나)가 삽입된 팽관금형(가)의 양측을 밀폐부재(다)로 밀폐 차단한다.

4) 밀폐부재(다)로 차단된 상태의 일측에서 소정압력의 물을 공급하여 고압수가 파이프부재(나)내에 팽창되게 한다.

5) 충분한 압력으로 팽창압력을 확인한 뒤 고압수를 배수함과 아울러 밀폐부재(다)를 풀고, 팽관금형(가)를 풀어내어 소정의 나선형으로 팽창된 파이프부재 (나)를 분리하여 낸다. 이 파이프부재(나)가 제빙관의 외관(1)을 이룬다.

이와 같이 얻어진 외관(1)의 상,하부에 각각 냉매공급공(13a)와 냉매배출공(14a)을 형성한 상태에서 내관(2)을 삽입한 뒤 결합하여 제빙관을 완성한다.

구체적인 본 발명의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.

첨부 도면중 도 5a,5b는 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관을 이루는 외관의 사시도,단면도이고, 도 5c는 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관을 이루는 내관의 사시도이고, 도 5d는 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관의 외관과 내관이 결합되기전의 단면도이고,도 5e는 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관의 내,외관의 결합후 단면도이다.

상기 도면에 따르는 본 발명의 내관(2)을 외관(1)으로 삽입하는 것은 외관(1)의 내주면과 내관(2)의 외주면이 밀착되지 않으면 안되므로 가급적 같은 직경으로 강제압입하여야 한다. 그러나 동일 직경으로의 기계적 압입은 불가능하므로 기계적인 방법 대신 열팽창을 이용한 열박음 방법을 적용하는데, 첫째, 소정의 치수로 결정된 내경(L1)을 갖는 외관(1)의 내경(L1)에 삽입되는 내관(2)의 외경은 상기 외관(1)의 내경(L1)보다 조금 큰 직경(L2)의 파이프로서 기계적인 강제압입은 불가능하지만 외관(1)의 내경(L1)내부로 외경이 L2인 내관(2)이 삽입 가능하도록 외관(1)의 내경이 늘어나게 외관(1)을 충분한 온도로 가열시킨 후, 내경이 L1인 외관(1)내부에 외경이 L2인 내관(2)의 삽입이 가능해진다.

최초로 적용할 외관(1)의 내경 L1=49.2mm 이고, 내관(2)의 외경 L2=49.4mm이며, 이 경우 외관(1)의 내경에 내관(2)의 삽입이 불가능하나, 외관(1)을 600℃로 가열하면, 외관(1)의 재질이 스텐레스강재이면 열팽창계수가 17/1000000(/℃L)이므로 늘어난 치수는 17/1000000(/℃L)*600(℃)*49.2(mm L) = 0.50184mm, 따라서 외관(1)의 내경이 49.7mm이므로 외경이 49.4mm인 내관의 삽입이 가능하게 된다.

이와 같이 이루어진 내관(2)이 삽입된 외관(1) 일체의 본 발명 제빙기의 제빙관은 도 3에서 도시하는 바와 같이 내관(2)의 내부에 오거(3)를 장치하고 하단에는 소정의 제어부를 통하여 제어되는 기어모터의 축상에 오거(3)축을 연결하고, 오거(3)상단은 축수로 지지함과 아울러 제빙관내 오거(3)로서 제빙된 얼음을 회전하면서 밀어올리도록 하며 소정의 크기로 만들어내는 가압부재를 구비하여 소정의 제빙기를 구현한다.

도 1a는 종래 일반적인 오거식 제빙기의 구조 원리도이고, 도 1b는 종래 오거식 제빙기의 제빙관의 발췌사시도이고, 도 1c는 종래 오거식 제빙기의 제빙관의 단면도이고,도 1d는 냉매파이프를 제빙관에 부착시키기 위한 방법을 나타내는 개략도이고,

도 2는 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관의 완성사시도이고,

도 3은 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관의 결합후 단면도이고,

도 4a는 내주면상 나선형 홈을 이루는 팽관금형(膨管金型,파이프를 수압등으로 압력을 가하여 팽창시키는 금형,이하 팽관금형이라함) 결합상태이고, 도 4b는 팽관금형내에 파이프부재(나)를 삽입한 상태이고, 도 4c는 본 발명 팽관금형(가)내에 파이프부재(나)를 집어넣은 상태에서 팽관금형(가) 양측을 밀폐부재(다)로 차단한 상태이고, 도 4d는 파이프부재(나)의 내부에 수압을 가하여 파이프부재(나)가 나선을 따라 팽창된 상태의 금형결합도이고, 도 4e는 본 발명 제빙관 제조방법에 적용될 제빙관의 완성도이고,

도 5a는 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관을 이루는 외관의 사시도이고, 도 5b는 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관을 이루는 외관의 사시도이고, 도 5c는 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관을 이루는 내관의 사시도이고, 도 5d는 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관의 외관과 내관이 결합되기전의 단면도이고,도 5e는 본 발명 오거식 제빙기의 제빙관의 내,외관의 결합후 단면도이다.

Claims (3)

1. 냉매가 순환되는 냉매파이프를 외부에 형성한 제빙관과, 이 제빙관 내부에 동일축으로 배설되어 회전하는 오거로 이루어진 오거식 제빙기에 있어서,

   상기 제빙관은,

   내주면으로 나선형 홈(12)이 형성된 외관(1); 및

   상기 외관(1)의 내부에 삽입되어 외주면은 상기 나선형 홈과의 사이에 소정의 냉매순환공간(a)을 형성하고, 내부공간으로 상기 오거(3)가 위치하는 제빙공간(b)을 형성하는 내관(2)을 포함하는 오거식 제빙기의 제빙관.
2. 오거식 제빙기의 제빙관 제조방법에 있어서,

   소정의 직경(L1)을 갖는 원통형파이프의 내주면상으로 나선형의 홈(12)을 형성한 외관(1)을 성형하는 단계;

   상기 외관(1)의 내경(L1) 보다 큰 외경(L2)의 원통형 파이프로서 상부에는 제빙수 입수공을 형성하고, 하부에는 제빙수 출수공을 형성한 내관(2)을 형성하는 단계;

   상기 내관(2)이 삽입 가능하게 상기 외관(1)을 가열 팽창시킨 후 상기 내관(2)을 삽입하고 상기 내관(2)을 본래의 온도로 환원시켜 내경을 수축시킴으로서 내관(2)과 밀착시키는 방법으로 상기 외관(1)의 내면에 상기 내관(2)을 삽입하여 결합하는 단계를 포함하여,

   상기 외관(1)의 내부 나선홈(12)과의 사이에 소정의 냉매순환공간(a)을 형성하는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기의 제빙관의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 외관을 성형하는 단계는,

   내부적으로 나선홈을 형성한 팽관금형(가)사이에 원통파이프를 삽입시킨 상태에서 팽관금형(가)의 양단을 밀폐함과 아울러 일측에 통공을 형성하여 소정의 수압을 가하여 나선관을 성형하는 것을 특징으로 하는 오거식 제빙기의 제빙관 제조방법.

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