KR920001098B1 - 열교환 방법 및 그 방법을 사용하는 냉장 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열교환 방법 및 그 방법을 사용하는 냉장 장치

제1도는 본 발명에 의한 냉동 쇼케이스의 일부 단면도.

제2도는 제1도의 선 A-A에 있어서의 단면도.

제3도는 제1도의 선 B-B에 있어서의 단면도.

제4도는 진열부의 상단부 부근의 단면도.

제5도는 본 발명의 열교환 방법을 실시하기 위한 열교환 장치를 나타낸 일부 단면도.

제6도는 본 발명에 의한 냉장고를 나타낸 일부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 쇼케이스 2 : 진열부

3 : 기계실 4,5 : 유리

6 : 배면판 9 : 선반판

10 : 진열실 11 : 구획판

12 : 통로 13 : 소공

14 : 팬 16 : 수관

17 : 펌푸 18 : 분수노즐

20 : 원통체 22 : 청정판

24 : 공간 25 : 누두개구

26 : 통로 27 : 증발코일(의 일부)

28 : 닥트 29 : 소공

30 : 공간 31 : 저판

32 : 냉각수조 33 : 증발기(의 일부)

47 : 증발관 70 : 냉장고

72 : 문 76 : 냉동기

78,79 : 연락구 80 : 분사노즐

84 : 증발관 86 : 수용실

87 : 열교환실

본 발명은 냉매 순환관, 특히 냉동기의 증발관에 대하여 물을 분무 또는 분사하여 취부하고 여기에 공기를 강제 순환시킴으로써 열교환을 행하게 하는 열교환 방법 및 그 방법을 사용하는 냉동 쇼케이스등의 냉장 장치 및 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고의 수용선반 또는 쇼케이스 내의 진열선반에 피냉각물을 재치하고 이 피냉각물에 냉각기체를 직접 접촉시키면서 순환통과시키는 형식의 냉장고 또는 냉동 쇼케이스에서는 냉장고 또는 쇼케이스 내의 물체의 냉각에, 예를 들면 냉동 사이클을 사용한 냉동 장치에 의하여 얻어지는 저온공기를 이용하는 경우가 많다.

이 경우 저온 공기는 대기 또는 냉장고 또는 쇼케이스 내의 공기를 냉각하는 젓이므로 이 저온 공기는 상대 습도가 낮은 소위 건조 공기이므로 이를 냉장고 또는 쇼케이스 내를 순환 통과시키면 피냉각물로부터 수분이 증발하는 사태가 발생한다.

이 현상은 피냉각물이 케이크, 생선 식료품등인 경우는 생선 식료품 등의 품질을 심하게 손상케되는데 예를 들면 냉각이 잘 되어도 생선 식료품 등은 건조 상태로 되어서 상품가치를 잃게 된다.

본 발명의 목적은 종래의 냉장고 또는 냉동 쇼케이스에 있어서의 이와 같은 결함을 해소하고자 하는 것으로서 본 발명의 목적은 냉각 기체를 냉장고내의 수용선반 또는 쇼케이스 내의 진열선반 위에 재치한 케이크, 생선식료품과 같은 피냉각물에 직접 접촉시키면서 순환통과시키는 형식의 냉장고 또는 냉동 쇼케이스에 있어 냉장고 또는 진열실에 공급되는 냉각공기의 통로에 냉수를 분출하여 냉각공기를 미세 수적을 함유한 포화 저온 공기로 하고, 이를 다시 이 통로에 형성한 냉각기로써 더욱 냉각하여 한층 더 저온 상태로 하고 이를 냉장고 또는 진열실에 송입하도록 한 점을 특징으로 하는 것으로서, 본 발명에 의하면 생선 식료품에 직접 접촉하여 이를 냉각·저온 유지하기 위한 냉각 기체로서 미세한 수적을 함유한 포화 상태의 저온 공기를 이용하는 것이므로 냉각 기체가 생선 식료품에 직접 접촉하여도 생선 식품으로부터 수분이 증발할 우려는 전혀 없으므로, 장기간에 걸쳐 생선 식료품의 선도 및 품질을 양호하게 유지할 수 있는 냉장고 또는 냉동 쇼케이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 냉동기의 냉매 순환의 증발관에 물이 빙결하여 냉동 효과를 방해함을 방지하기 위하여 냉장고 또는 진열실에 공급하는 냉각 공기의 통로에 분출하는 냉수를 이 증발관에 대하여 분무 또는 분사의 상태로 취부하여 이 증발관에 물이 빙경함을 방지하고 증발관을 통하는 냉매와 공기와의 열교환 작용을 촉진하여 냉동효과를 높이는 열교환 방법을 제공하는 것이다.

다음에 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상술한다. 먼저 첫번째 제5도를 참조하여 본 발명의 열교환 방법을 실시하는 열교환 장치를 설명한다.

사이크론(40)에는 그 원통부(41) 상부에 공기 입구(42)가 접선방향으로 형성되어 있다. 원통부(41)의 중앙에는 상방으로부터 출구관(43)이 하방으로 신장하여 형성되며, 출구관(43)에는 이와 동축에 냉수 분사관(44)가 출구관(43)을 둘러싸 배치되어 있다. 분사관(44)에는 분사노즐(45)가 다수 형성되어 있다. 사이크론(40)의 원통부(41) 내에는 냉동 장치의 증발관(47)이 배치되어 있다. 증발관(47)과 분사노즐(45)와의 위치관계는 분사노즐(45)로부터의 물이 증발관(47)에 대하여 분무 또는 분사 상태로 취부되도록 배치되어 있다. 사이크론의 원추부(51)의 하단부에는 여과 장치(48), 물탱크(49), 펌푸(50)이 순차 형성되어 있다. 따라서, 냉수는 화살표 B의 방향, 즉 펌푸(50), 순환관(46), 분사관(44), 사이크론의 원통부(41), 원추부(51), 여과장치(48), 물탱크(49), 펌푸(50)의 순서로 순환된다. 냉매, 특히 고온 냉매(약 1℃~-5℃)는 화살표 C의 방향으로 증발관(47) 내를 순환한다. 공기는 화살표 A의 방향, 즉 대기 또는 냉장고, 냉동 쇼케이스 등으로부터 입구(42)를 통하여 사이크론 내에 송입되며 포화 상태로 냉각되어서 출구관(43)을 통하여 냉장고, 냉동 쇼케이스 등에 공급된다. 상기 열교환 장치를 이용하는 본 발명에 의한 열교환 방법을 설명하면 냉동 장치의 증발관(47)에 대하여 분사관(44)에 형성된 분사노즐(45)로부터 분사 또는 분무되는 물을 취부하고 이 증발관(47)내를 통하는 냉매, 특히 고온냉매와 열교환이 행해지도록 여기에 공기를 강제 순환시키고 이 공기를 포화상태로 냉각하여 피냉각물의 수용실에 송입함으로써 되는 열교환 방법이다.

다음에 상기 열교환 방법을 사용하는 냉동 쇼케이스 등의 냉장 장치를 제1도~제4도를 참조하여 설명한다.

쇼케이스(1)은 그 상부의 진열부(2)와 하부의 기계실(3)으로써 형성된다. 진열부(2)는 전면 및 양측면이 투명유리(4),(5)로 형성되고, 배면은 강판 등으로써 된 배면판(6)에 의하여 형성된다. 배면판(6)의 이면에는 단열재(7)이 첨착되어 있다. 또 전면 유리판은 진열부(2)의 개폐문을 겸하는 것으로서 경첩(8)이 있다.

진열부(2) 내에는 청정판(22)와 저판(31)에 의하여 구획된 진열실(10)이 형성되고 진열실(10)에는 전시품을 재치하기 위한 다수의 선반판(9)가 적당한 간격을 두고 고설되고, 또 진열부(2)는 비교적 배면판(6)에 가까운 위치에 이와 소정의 간격을 두고 구획판(11)이 설치된다. 구획판(11)은 하부의 기계실(3)에까지 뻗어서 기계실(3)의 배면판(이는 진열부(2)의 배면판(6)을 연장하여 형성한 것이다)과 같이 소정의 간격을 두고 위치하도록 고정된다. 그리고 이 `소정의 간격'은 후에 상술하지만 공기의 통로로 되는 것이므로 통로(12)로 부를때도 있다. 그리하여 이 구획판(11)의 진열실(10)에 대응하는 부분에는 통로(12)와 진열실(10)을 연통하기 위한 복수의 소공(13)이 천설되어 있으며, 또 기계실(3)에 대응하는 부분에는 팬(14)의 흡입구에 연통하는 개구(15)가 천설되어 있다.

구획판(11)의 중앙부에 위치하도록 냉각수를 도입하는 쇼케이스(1)의 거의 전고에 걸친 수관(16)이 입설되어 있다. 이 수관(16)은 그 하단은 쇼케이스(1)의 최하부에 위치하는 냉각수조내에 설치한 펌푸(17)의 토출구에 연결되어 있으며 진열실(10)의 범위내에서 그 주위에 다수의 분수 노즐(18)을 구비한다.

수관(16)의 외주에 소정간격(이 간격은 통로(26)이 된다)을 두고 원통체(20)이 배치되며 이 원통체(20)의 하단은 기계실(3)까지 뻗으며 거기에 팬(14)의 배출관에 연통하는 개구(21)이 있다. 또 상단은 진열실(10)의 청정판(22)을 관통하여 이 천정판(22)와 쇼케이스의 천정판(23)과의 사이에 형성되는 공간(24)내에 누두개구(25)로써 개구한다. 그리하여 수관(16)과 원통체(20)의 사이에 형성되는 통로(26) 내에는 후술의 냉동 사이클의 증발 코일의 일부(27)이 위치한다.

원통체(20)의 외측에는 이와 소정의 간격(이 간격은 공간(30)이 된다)을 두고 또한 반원통상의 닥트(28)이 형성된다. 이 닥트(28)은 진열실(10) 내에만 연재하는 것으로서 이 닥트(28)에는 공간(30)과 진열실내를 연통하는 다수의 소공(29)이 천설되어 있다. 또 닥트(28)의 하단은 진열실의 저판(31)에 밀접하고 상단은 전술한 공간(24)에 개구한다.

기계실(3)의 하부에는 냉각수조(32)가 형성되어 있으며 전기의 펌푸(17)은 이 냉각수조(32) 내에 배치되어서 이 수조내의 냉수를 흡상한다. 또한 냉동 장치를 구성하는 증발기의 일부(33)이 이 수조내에 배치되어 수조내의 물의 냉각을 행하도록 되어 있다. 그리고 여기서 말하는 냉동장치는 냉동 사이클을 이용한 통상의 형식의 것으로서 증발기 이외는 도시하여 있지 않다.

작동에 대하여 냉동 장치의 작동에 의하여 냉각수조(32) 내의 물은 냉각되며 그 냉각된 물은 펌푸(17)에 의하여 수관(16)의 주벽에 형성된 분수노즐(18)로부터 통로(26)을 향하여 냉수는 분출된다.

한편, 통로(26) 내에는 하방으로부터 팬(14)에 의한 공기가 상방을 향하여 흐르고 있으며, 통로(26)에 분출된 냉수는 이 공기류의 속에 혼입한다. 이 냉수의 혼입에 의하여 공기는 냉각되며 그리고 다량의 수분을 함유한 과포화의 저온 공기로 되어서 상방의 공간(24)을 향하여 누두개구(25)로부터 분출한다. 이 누두개구(25)로부터의 분출시에 이 공기중에 함유된 대립의 수립은 여기서 제거되어서 원통체(20)에 따라서 낙하한다. 따라서 공간(24) 내에 유입한 저온 공기는 미세한 수적만을 함유하는 포화상태로 되어 공간(30) 내에 유입하며 여기서 닥트(28)에 천설한 소공(29)를 거쳐서 진열실(10) 내에 유입한다.

진열실(10)은 배면을 형성하는 구획판(11)의 다수의 소공(13)을 통하여 통로(12)와 통하며, 또 통로(12)는 하방에서 팬(14)의 흡입구에 통하고 있으므로 공간(24) 내의 냉공기는 진열실(10) 내를 관류하여 흘러서 진열실 내의 피냉각물을 냉각하며, 그리하여 팬(14)에 흡입되어서 전기의 유동을 반복하게 된다. 그리고 이 유동 도중에 있어 공기와 냉수의 혼합기는 통로(26) 내를 유동할 때 이 통로(26) 내에 설치한 증발코일(27)에 의하여 더 냉각되므로 팬(14)로부터 보내온 공기에 분수노즐(18)로부터의 냉수가 혼입할 때에 생기는 물의 증발열과 함께 혼합기(물과 공기의 혼합체)의 온도는 한층 더 저온이 된다.

이와 같이하여 본 발명의 쇼케이스에서는 저온이며 그리고 미세한 수적을 함유한 포화 상태의 냉공기를 진열실내를 순환시켜서 이에 의하여 진열실내의 선반위에 재치한 생선식료품을 냉각하도록 하였으므로, 예를들면 생선식료품의 냉각을 기하고자 할때 피냉각체인 생선식료품으로부터 수분이 증발하여 식료품이 건조화 할 우려는 완전히 방지하면서 생선 식료품을 냉각하며, 그리고 이를 저온 상태로 유지할 수가 있으므로 생선식료품의 선도를 장시간에 걸쳐서 유지할 수가 있는 것이다.

그리고 이 쇼케이스에 있어 진열실내에 냉각공기를 균등하게 유입시키기 위하여는 닥트(28)에 천설하는 소공(29)의 형태·위치·개수 등을 적의 선정하고, 또는 구획판(11)에 천설하는 소공(13)에 대하여도 같은 선정을 할 필요가 있음은 당연하며, 또 각 선반에 따라 냉동 부하가 다를 때 그들을 균등하게 냉각하기 위하여도 그와 같은 설계가 필요함은 물론이다.

최후에 제6도를 참조하여 상기 열교환 방법을 사용하는 냉장고를 설명한다. 본 발명에 의한 냉장고(70)은 상부의 피냉각물 수용실(86) 및 열교환실(87) 및 하부의 기계실이 있다. 기계실은 주로 펌푸(77)을 갖춘 물탱크(75) 및 냉동기(76)으로써 된다. 냉장고(70)의 상부는 벽부(71) 내를 구획벽(74)로 구획함으로써 수용실(86)과 열교환실(87)을 형성하며, 구획벽(74)에는 수용실(86)과 열교환실(87)을 연락하기 위하여 상부 연락구(78)과 하부 연락구(79)가 형성되어 있다. 수용실(86)의 전면에는 피냉각물을 출입시키기 위하여 문(72)가 형성되어 있으며 수용실(86)의 내부에는 피냉각물을 재치하는 선반(73)이 형성되어 있다. 또한 하부 연락구(79)에 인접하여 송풍기(85)가 형성되어 있다. 열교환실(87)에는 냉동기(76)의 증발관(84), 즉 증발코일이 배치되어 있으며 냉동기(76)의 냉매, 특히 고온냉매(약 1℃~-5℃)가 증발관(84)를 화살표 E의 방향으로 통하여 있다. 열교환실(87)에는 또한 분사노즐(80)이 증발관(84)에 대하여 물을 취부할 수 있도록 배치되어 있다. 따라서 냉수는 물탱크(75)로부터 펌푸(77)에 의하여 분사노즐(80)에 보내지며, 이어서 증발관(84)에 취부되어서 열교환실(87)에 송입되어 배출구(81)로부터 여과기(89)를 통하여 물탱크(75)에로 순환케 된다.

본 발명의 냉장고는 이상의 구성으로서 그 작용은 거의 전기 냉동 쇼케이스의 경우와 같으므로 간단하게 설명한다. 냉동기의 작동에 의하여 물탱크(75)내의 물은 냉각된다. 때에 따라서는 꼭 물탱크(75) 내의 물을 냉각할 필요는 없다. 냉각된 물은 펌푸(77)에 의하여 흡상되어서 분사노즐(80)으로부터 냉매순환의 증발관(84), 즉 증발코일에 대하여 취부되어 열교환실(87)을 낙하하며, 이어서 배출구(81)를 통하여 여과기(89)에 송입되어서 재차 물탱크(75)에 회수된다. 한편 열교환실(87) 내에는 그 하부에 형성된 송풍기(85)에 의하여 공기가 하방으로부터 상방으로 향하여 흐르고 있다. 따라서 공기는 송풍기(85)에 의하여 화살표 D의 방향으로 열교환실(87)을 상승하여 상부연락구(78)으로부터 피냉각물의 수용실(86)에 송입된다. 공기는 열교환실(87) 내에서 포화상태로 냉각되어 있으므로 수용실(86)내의 피냉각물에 직접 접촉되어도 피냉각물로부터 수분이 증발하는 일은 없다. 공기는 수용실(86)으로부터 하부 연락구(79)를 통하여 송풍기(85)에 의하여 재차 열교환실(87)에로 순환케 된다. 냉매, 특히 고온 냉매는 냉동기(76)의 증발관(84)를 화살표 E방향으로 흘러서 열교환실(87) 내에서 냉매와 공기와의 사이에 열교환이 행해진다.

증발관(84)에는 분사노즐(80)으로부터의 물이 취부되어 있으므로 증발관(84)에 물이 빙결하는 일은 없으며 열교환이 극히 유효하게 행해진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 열교환 방법은 냉매의 통하는 증발관에 수분이 부착하여 빙결하는 일이 없으며 항상 최적 조건으로 열교환이 달성된다. 또 본 발명의 열교환 방법을 사용하는 냉동 쇼케이스 등의 냉장 장치 및 냉장고에 있어 냉기를 순환하여 냉기를 직접 피냉각물에 접촉시켜서 냉각을 행하여도 냉기로서 미세한 수적을 함유하는 포화상태의 저온 공기를 이용하게 되므로 피냉각물로부터의 수분의 증발을 완전히 저지하며 동시에 물 분무에 의하여 통과공기를 청정화할 수가 있으므로, 특히 생선식료품을 저온에서 장기간 보존·전시할 때 피냉각물인 생선식료품의 품질, 상품가치를 장기간에 걸쳐서 양호하게 유지할 수 있음과 동시에 전시는 상품을 알맹이채로 할 수 있으므로 상품을 상태를 극히 정확하게 외부로부터 확인할 수가 있는 것으로서 본 발명은 냉동 쇼케이스 또는 냉장고에 있어 극히 실용성에 있어 다대한 효과를 발휘하는 것이다.

Claims (3)

1. 열교환관을 대략 수직방향으로 위치시키고, 상기 열교환관의 원통부 내부에 증발관을 설치하고, 상기 열교환관 원통부의 하단부에서 순환관을 통해 냉수를 공급하고, 이 냉수를 분무노즐을 통해 증발관에 대하여 분무하면서 미세한 물방울로서 열교환관의 원통부를 지나가는 공기에 함유시키는 동시에 증발관내를 지나가는 냉매와 열교환시키고, 이 물방울을 함유한 냉각 공기를 냉장고 또는 진열실로 공급하고, 냉수가 분무되어 이룬 물방울 중 큰 물방울을 열교환관의 원통부를 통해 하방으로 낙하시켜 제거하는 것을 특징으로 하는 열교환 방법.
2. 냉매 순환의 증발관에 대하여 물을 분무 또는 분사하고 여기에 공기를 강제 순환시키는 열교환 방법을 사용하는 냉장 장치로서, 냉장실안으로의 냉각공기의 도입통로내에 냉수를 분출하는 노즐을 갖는 수관과 냉동 장치의 증발관을 배치하고, 저온의 미세한 물방울을 함유한 포화 상태로 된 냉각 공기를 냉장실안으로 공급하여 냉장실내의 선반위에 놓인 피냉각물에 냉각공기를 직접 접촉 상태로 순환시킴을 특징으로 하는 냉각 장치.
3. 냉매 순환의 증발관에 대하여 물을 분무 또는 분사하고 여기에 공기를 강제 순환시키는 열교환 방법을 사용하는 냉장고로서, 피냉각물용의 수용실의 일면에 피냉각물의 출입용문을 형성하고 타면의 어느 일면에 냉매와 공기와의 사이에서 열교환을 행하는 열교환실을 병치하고, 상기 수용실과 열교환실을 연통시키는 공기 순환 연통구를 형성하고, 상기 열교환실내에 냉수를 분무하는 분무노즐과 냉동기의 증발관을 배치하고 저온의 미세한 물방울을 함유한 포화 상태로 된 냉각 공기를 상기 수용실내에 공급하여 수용실 내의 피냉각물에 냉각 공기를 직접 접촉상태로 순환시킴을 특징으로 하는 냉장고.

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