KR20120020884A - 회전커팅날을 이용한 제빙장치 - Google Patents

Abstract

회전커팅날을 이용한 제빙장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 회전커팅날을 이용한 제빙장치는 제빙장치에 있어서, 고정실린더; 상기 고정실린더를 관통하면서 지지되고, 구동수단에 의해 회전하는 구동축; 상기 구동축이 관통하면서 결합되고, 상기 고정실린더의 상부에 회전 가능하게 결합되는 하부회전판; 얼음배출공이 형성된 원판 형상으로 이루어지고, 상기 구동축의 상부에 결합되어 회전하는 상부회전판; 상기 고정실린더의 외측을 둘러 배치되는 고정내접기어; 상기 고정내접기어에 내접하여 회전하는 회전기어; 상기 회전기어에 결합되고, 상기 하부회전판을 관통하여 상기 얼음배출공의 상측으로 연장되는 회전축; 및 상기 회전축의 상부에 결합되어 회전함으로써 자중에 의해 낙하하는 얼음을 절단하는 회전커팅날;을 포함하여 이루어져, 상기 회전커팅날에 의해 절단된 얼음이 상기 얼음배출공으로 배출되고 상기 하부회전판의 원심력에 의해 외부로 배출되게 한다.

Description

회전커팅날을 이용한 제빙장치{Ice making apparatus using rotational cutter}

본 발명은 제빙장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉매에 의해 튜브 형상으로 성형된 얼음을 일정한 크기로 절단할 수 있는 회전커팅날을 이용한 제빙장치에 관한 것이다.

일반적으로 제빙장치는 프레이트(Plate)나 튜브(Tube) 또는 셀(Cell)이나 블록(Block) 형태를 가지는 각종 제빙용기에 물을 저장하여 상기 제빙용기 자체나 그 주변 온도를 결빙온도 이하로 조성함으로써 제빙용기에 저장된 물이 결빙되도록 하는 장치이다.

크게 제빙용기를 냉동실과 같은 장소에 저장시켜 얼음을 생산하는 방법과 제빙용기 자체를 냉동 사이클의 증발기 구조에 적용하여 얼음을 생산하는 방법으로 구별된다.

상기 방법 중 제빙용기 자체를 냉동 사이클의 증발기 구조에 적용하여 얼음을 생산하는 방법은 냉매를 고온고압의 가스로 압축하는 압축기(Compressor)와, 응축된 냉매의 증발을 촉진시키기 위하여 그 온도 및 압력을 강하시키는 팽창밸브(Expansion valve)와, 외부의 열을 흡수하여 냉매를 증발시키는 증발기(Evaporator)로 이루어지는 일반적인 냉동 사이클에서 냉매의 증발구조를 상기 제빙용기와 함께 병행시켜 냉매의 증발작용에 따른 온도강하로 물이 결빙되게 한다.

상기와 같이 냉동 사이클을 이용한 종래의 제빙장치 중에 가장 널리 적용되는 형태는 도 1에 도시된 것과 같다. 도 1은 종래 튜브형 제빙장치를 나타내는 측단면도이다.

원통형으로 이루어지는 몸체의 내부에 다수 개의 제빙튜브(12)가 설치되고, 상하부격판(10a, 10b) 및 상기 제빙튜브(12)에 의하여 냉매의 유동공간이 형성되는 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 상단에 분배기(11a)와 함께 설치되어 각 제빙튜브(12)의 내부로 물을 공급하기 위한 분배수조(11)와, 상기 케이스(10)의 하부에 설치되어 각각의 제빙튜브(12)로부터 낙하되는 얼음을 배출시키기 위한 배출탱크(14)로 구성된다.

또한, 상기 배출탱크(14) 내부에는 제빙튜브(12)로부터 낙하된 얼음을 절단시키는 절단부재(17)와, 상기 절단부재(17)에 의하여 일정 크기로 절단된 얼음을 배출탱크(14)의 외부로 배출시키는 얼음배출구(14a)와, 제빙튜브(12)로부터 낙하되는 물을 스크린판(16)에 의하여 얼음과 분리하여 저장하는 저장수조(15)가 설치되어 있으며, 상기 절단부재(17)는 그 하단 회전축(17a)에 의하여 회전 지지되도록 설치되고 상기 저장수조(15)는 순환펌프(18)를 구비하는 리턴파이프(19)에 의하여 상기 분배수조(11)와 연결 설치된 구성으로 이루어진다.

상기와 같이 이루어지는 종래 제빙장치(1)는 도시되지 않은 압축기와 응축기 및 팽창밸브를 거친 냉매를 케이스(10)의 하측에 설치된 냉매유입관(13a)을 통하여 냉매유동공간(13)으로 유입시킴과 동시에 상기 분배수조(11)로부터 각각의 제빙튜브(12)를 통하여 물이 흘러내리도록 함으로써 제빙튜브(12)의 내부 표면으로부터 얼음이 점차적으로 착상되도록 하고 제빙에 사용된 냉매는 케이스(10)의 상측에 설치된 냉매배출관(13b)을 통하여 압축기로 재유입시킴으로써 냉매에 의한 제빙작업을 지속적으로 수행할 수 있도록 하며, 제빙튜브(12)에서 결빙되지 않은 물은 스크린판(16)을 통하여 저장수조(15)로 낙하되어 순환펌프(18)와 리턴파이프(19)를 통해 분배수조(11)로 재공급된다.

계속적인 제빙작업이 수행되어 제빙튜브(12)의 내부에 일정한 두께의 얼음이 결빙되면 냉동 사이클의 압축기로부터 응축기로 보내지는 고온의 냉매가스(Hot gas) 중 일부를 상기 냉매배출관(13b)을 통하여 냉매유동공간(13)으로 유입시킴으로써 각각의 제빙튜브(12)로부터 얼음을 탈빙 시키게 되고, 이와 같이 탈빙된 얼음은 자중에 의하여 배출탱크(14) 측으로 낙하됨과 동시에 회전하는 상기 절단부재(17)에 의해 일정 크기로 절단된 다음 원심력에 의해 얼음배출구(14a)를 통하여 외부로 배출되며, 이와 같은 탈빙 작업이 완료된 후에는 냉동 사이클이 정상적으로 작동되어 제빙작업이 다시 수행된다.

그런데 종래 제빙장치의 경우 절단부재가 얼음을 깨끗하게 자르는 것이 아니라 강하게 쳐서 절단시키는 구조이기 때문에 얼음의 절단면이 불규칙한 문제점이 있었다.

본 발명의 실시 예들은 회전하는 톱날 형상을 가지는 회전커팅날을 이용하여 얼음을 신속하게 깨끗하게 절단할 수 있는 회전커팅날을 이용한 제빙장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제빙장치에 있어서, 고정실린더; 상기 고정실린더를 관통하면서 지지되고, 구동수단에 의해 회전하는 구동축; 상기 구동축이 관통하면서 결합되고, 상기 고정실린더의 상부에 회전 가능하게 결합되는 하부회전판; 얼음배출공이 형성된 원판 형상으로 이루어지고, 상기 구동축의 상부에 결합되어 회전하는 상부회전판; 상기 고정실린더의 외측을 둘러 배치되는 고정내접기어; 상기 고정내접기어에 내접하여 회전하는 회전기어; 상기 회전기어에 결합되고, 상기 하부회전판을 관통하여 상기 얼음배출공의 상측으로 연장되는 회전축; 및 상기 회전축의 상부에 결합되어 회전함으로써 자중에 의해 낙하하는 얼음을 절단하는 회전커팅날;을 포함하여 이루어져, 상기 회전커팅날에 의해 절단된 얼음이 상기 얼음배출공으로 배출되고 상기 하부회전판의 원심력에 의해 외부로 배출되는 회전커팅날을 이용한 제빙장치가 제공될 수 있다.

이때, 상기 구동수단은 모터와 상기 모터에 의해 회전하는 구동기어로 이루어지고, 상기 구동축의 하단에는 상기 구동기어와 연접하는 종동기어가 구비되어 회전할 수 있다.

또 상기 고정실린더는 상기 구동축이 삽입되어 지지될 수 있도록 내부에 베어링이 내설될 수 있다.

또한 상기 하부회전판의 하부에는 상기 회전축이 삽입되어 지지될 수 있도록 내부에 베어링이 내설된 회전실린더가 결합될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 회전커팅날이 낙하하는 얼음을 신속하고 깨끗하게 절단함으로써 외관의 품질이 우수한 얼음을 얻을 수 있다.

도 1은 종래 튜브형 제빙장치를 나타내는 측단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 따른 제빙장치를 나타내는 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 측단면도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 따른 회전커팅날을 이용한 제빙장치를 나타내는 사시도, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 측단면도를 나타낸다.

도시된 바를 참조하면 본 발명은 크게 고정실린더(100), 구동축(200), 하부회전판(300), 상부회전판(400), 고정내접기어(500), 구동기어(244), 회전축(700) 및 회전커팅날(800)을 포함하여 이루어질 수 있다.

먼저, 고정실린더(100)에 대해 설명한다.

상기 고정실린더(100)는 원기둥 형상을 이루어지고, 후술하는 구동축(200)이 관통되면서 지지될 수 있도록 내부가 중공이다.

따라서, 상기 고정실린더(100)의 내부에는 복수개의 베어링(b)이 내설되어 상기 구동축(200)을 회전 가능하게 지지할 수 있다.

그리고 외주에는 도시된 바와 같이 케이스에 고정되도록 지지브라켓(s)이 구비될 수 있다.

다음으로 구동축(200)은 상기 고정실린더(100)를 관통하면서 회전 가능하게 지지되고 구동수단(240)에 의해 회전 구동된다.

상기 구동축(200)은 후술하는 하부회전판(300)을 관통하면서 결합되고, 상단이 상부회전판(400)의 하부에 결합될 수 있다. 따라서, 상기 구동축(200)은 상기 상부회전판(400)과 하부회전판(300)을 함께 구동시킨다.

상기 구동수단(240)은 모터(242)와 구동기어(244)로 구성될 수 있으며, 상기 구동축(200)의 하단에는 상기 구동기어(244)와 연접되는 종동기어(220)가 구비되어 구동력이 상기 구동축(200)에 전달될 수 있다.

다음으로 하부회전판(300)은 원형판 형상을 이루고 상기 고정실린더(100)의 상부에 회전 가능하게 결합되며 상기 구동축(200)이 관통하면서 결합될 수 있다.

즉, 상기 하부회전판(300)은 중앙에 상기 구동축(200)이 관통하면서 결합되고, 상기 고정실린더(100)에 대하여 회전 구동된다.

다음으로 상부회전판(400)은 원판 형상으로 이루어지고 상기 구동축(200)의 상부에 결합되며 표면에 얼음배출공(420)이 관통되어 형성될 수 있다.

상기 상부회전판(400)은 도 3에 도시된 바와 같이 튜브형상으로 결빙된 얼음이 낙하하는 직하방에 배치될 수 있으며 상기 구동축(200)의 회전에 의해 상기 하부회전판(300)과 함께 회전 구동된다.

참고로 상기 얼음배출공(420)은 복수개가 형성될 수 있다.

다음으로 고정내접기어(500)는 환형을 이루고 내주면에 치형이 형성된 내접기어 형상을 가지는데, 상기 고정실린더(100)가 중심을 통과하도록 상기 고정실린더(100)의 외측을 둘러싸며 배치된다.

상기 고정내접기어(500)는 케이스의 내부에 고정된 상태로 설치된다.

다음으로 회전기어(600)는 상기 고정내접기어(500)에 내접하여 회전하는 구성으로서, 상기 고정내접기어(500)와 고정실린더(100) 사이에 위치하며, 상기 얼음배출공(420)에 대응하여 하나 이상 구비될 수 있다.

상기 회전기어(600)의 기술적 특징은 고정된 상태에서 회전하는 것이 아니라 상기 고정내접기어(500)에 내접한 상태에서 상기 고정내접기어(500)의 내주를 따라 이동한다는 것이다. 즉, 상기 고정실린더(100)의 주위를 공전하면서 자전하는 구조이다.

다음으로 회전축(700)은 상기 회전기어(600)의 상부에 결합되어 상기 회전기어(600)와 함께 이동하면서 회전하고 상단은 상기 하부회전판(300)을 관통하고 연장되어 상기 얼음배출공(420)을 통과하도록 배치된다.

이때 상기 하부회전판(300)의 하부에는 회전실린더(900)가 고정, 결합되어 상기 회전축(700)이 관통하면서 지지될 수 있고, 상기 하부회전판(300)의 하부에 고정되는 것이 바람직할 것이다.

이러한 구조를 가지므로 상기 회전실린더(900)는 상기 하부회전판(300)에 고정된 상태로 상기 하부회전판(300)의 회전에 따라 회전하는 반면, 상기 회전기어(600)와 회전축(700)은 상기 하부회전판(300)이 회전함에 따라 상기 고정내접기어(500)의 내주를 따라 이동하는 동시에 회전할 수 있게 된다.

참고로 상기 회전실린더(900) 내부에도 베어링(b)이 구비되어 상기 회전축(700)을 회전 가능하게 지지하는 구조를 가질 수 있다.

다음으로 회전커팅날(800)은 상기 회전축(700)의 상단에 결합되어 회전하면서 자중에 의해 낙하하는 얼음을 절단하는 구성이다.

상기 회전커팅날(800)은 원형일 수 있으며 외주에 톱날이 형성될 수 있다.

이때 상기 회전커팅날(800)은 상기 얼음배출공(420)의 상측에 이격된 상태로 배치되어 회전하면서 얼음을 깨끗하게 절단하고 절단된 얼음은 상기 얼음배출공(420)을 통해 배출될 수 있다.

이하에서 본 발명은 작동과정을 간단하게 설명하기로 한다.

상기 구동수단(240)에 의해 상기 구동축(200)이 회전하면 연동된 상기 하부회전판(300)과 상부회전판(400)이 회전하게 된다.

이때 상기 구동축(200)은 고정된 상태인 상기 고정실린더(100)의 내부에서 지지된 상태로 회전한다.

그리고 상기 하부회전판(300)에 결합된 회전축(700)과 회전실린더(900)도 상기 하부회전판(300)과 함께 원을 그리면서 상기 구동축(200)을 중심으로 회전(공전)하기 시작하는데, 이때 상기 회전축(700)의 하단에 결합된 상기 회전기어(600)는 상기 고정내접기어(500)에 내접된 상태로 내주를 따라 이동한다.

따라서, 상기 회전기어(600)는 상기 고정내접기어(500)의 내주를 따라 이동하면 회전(자전)하게 되고 이러한 회전은 상기 회전축(700)을 통해 상기 회전커팅날(800)에 전달되어 상기 회전커팅날(800)이 회전하게 된다.

결국 상기 상부회전판(400), 하부회전판(300) 및 상기 회전커팅날(800)은 상기 구동축(200)을 중심으로 함께 회전하고, 동시에 상기 회전커팅날(800)은 자체적으로 회전하여 낙하하는 얼음을 절단하게 되며 절단된 얼음은 상기 얼음배출공(420)을 통해 아래로 떨어져 상기 하부회전판(300)에 놓이게 되고 상기 하부회전판(300) 위에서 원심력에 의해 일측에 구비된 얼음배출구로 배출될 수 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기의 특허청구범위에서 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 고정실린더
200 : 구동축 220 : 종동기어
240 : 구동수단 242 : 모터
244 : 구동기어
300 : 하부회전판
400 : 상부회전판 420 : 얼음배출공
500 : 고정내접기어
600 : 회전기어
700 : 회전축
800 : 회전커팅날
900 : 회전실린더
b : 베어링

Claims (4)

1. 제빙장치에 있어서,
   고정실린더(100);
   상기 고정실린더(100)를 관통하면서 지지되고, 구동수단(240)에 의해 회전하는 구동축(200);
   상기 구동축(200)이 관통하면서 결합되고, 상기 고정실린더(100)의 상부에 회전 가능하게 결합되는 하부회전판(300);
   얼음배출공(420)이 형성된 원판 형상으로 이루어지고, 상기 구동축(200)의 상부에 결합되어 회전하는 상부회전판(400);
   상기 고정실린더(100)의 외측을 둘러 배치되는 고정내접기어(500);
   상기 고정내접기어(500)에 내접하여 회전하는 회전기어(600);
   상기 회전기어(600)에 결합되고, 상기 하부회전판(300)을 관통하여 상기 얼음배출공(420)의 상측으로 연장되는 회전축(700); 및
   상기 회전축(700)의 상부에 결합되어 회전함으로써 자중에 의해 낙하하는 얼음을 절단하는 회전커팅날(800);을 포함하여 이루어져,
   상기 회전커팅날(800)에 의해 절단된 얼음이 상기 얼음배출공(420)으로 배출되고 상기 하부회전판(300)의 원심력에 의해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 회전커팅날을 이용한 제빙장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동수단(240)은 모터(242)와, 상기 모터(242)에 의해 회전하는 구동기어(244)로 이루어지고,
   상기 구동축(200)의 하단에는 상기 구동기어와 연접하는 종동기어가 구비되어 회전하는 것을 특징으로 하는 회전커팅날을 이용한 제빙장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정실린더(100)는 상기 구동축(200)이 삽입되어 지지될 수 있도록 내부에 베어링(b)이 내설되는 것을 특징으로 하는 회전커팅날을 이용한 제빙장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부회전판(300)의 하부에는 상기 회전축(700)이 삽입되어 지지될 수 있도록 내부에 베어링(b)이 내설된 회전실린더(900)가 결합되는 것을 특징으로 하는 회전커팅날을 이용한 제빙장치.

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