WO2017183820A1 - 제빙장치 - Google Patents

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WO2017183820A1
WO2017183820A1 PCT/KR2017/003137 KR2017003137W WO2017183820A1 WO 2017183820 A1 WO2017183820 A1 WO 2017183820A1 KR 2017003137 W KR2017003137 W KR 2017003137W WO 2017183820 A1 WO2017183820 A1 WO 2017183820A1
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refrigerant
unit
ice making
passage
refrigerant supply
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PCT/KR2017/003137
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Inventor
조철연
김병선
Original Assignee
조철연
김병선
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    • F25C5/02—Apparatus for disintegrating, removing or harvesting ice
    • F25C5/04—Apparatus for disintegrating, removing or harvesting ice without the use of saws
    • F25C5/08—Apparatus for disintegrating, removing or harvesting ice without the use of saws by heating bodies in contact with the ice

Definitions

  • the present invention relates to an ice making apparatus, and more particularly, to an ice making apparatus configured to produce ice of a predetermined shape.
  • De-ice is cooling of water to produce ice.
  • De-icing can be accomplished by an ice-making system using mainly a refrigerant.
  • the ice making system is installed in various equipment such as a refrigerator and a water purifier. That is, a water treatment device may be mounted in a water purifier, an ionizer, a refrigerator, and the like, and the water treatment device may include an ice maker to freeze ice.
  • Ice makers are sprayed to inject water to form ice, water-flowed to form ice in the water flow state, and immersed to form ice on the finger while the finger of the evaporator is immersed.
  • Such an ice making system also uses a heat exchanger having a plurality of fingers formed above the water supply case.
  • the fingers of the heat exchanger are configured to be cooled by the refrigerant, whereby ice can grow gradually in the fingers.
  • the refrigerant cycle is reversed to allow hot refrigerant to be supplied to the heat exchanger.
  • the ice can thus be separated from the fingers and used to fall into the ice making case.
  • the fingers on which ice is grown may be variously arranged in pairs or in a circle in the finger body through which the refrigerant flows, and are connected to the finger body so that the refrigerant flowing from the finger body flows and is cooled.
  • Mainly known fingers and finger bodies are configured such that refrigerant flows in series. That is, for example, when a pair of main refrigerant lines are provided in the finger body, the fingers are connected to the refrigerant lines at intervals along each of the pair of refrigerant lines of the finger body.
  • an ice making apparatus for efficiently constructing a refrigerant line for fingers has a high heat transfer efficiency, a strong connection relationship between the fingers and a refrigerant line, and an ice making apparatus having a simple configuration and manufacture of a refrigerant line for fingers.
  • a refrigerant supply passage for supplying the refrigerant along the longitudinal direction of the upper plate and the lower plate is provided on one side, a plurality of connected to the refrigerant supply passage
  • a refrigerant supply unit having an ice making connection pipe
  • a plurality of finger units having an upper end inserted into and coupled to the ice making connecting pipe of the refrigerant supply unit, the refrigerant flowing in an up and down direction so that ice is formed at an outer wall thereof;
  • a plurality of vertical pipes arranged to divide the inner spaces of the ice making connection pipe and the finger unit from the upper plate in a vertical direction, and a part of which is spaced apart from a bottom of the finger unit to lower a lower portion of the finger unit.
  • a partition wall unit interconnecting the plurality of vertical pipes, wherein the refrigerant supply unit further includes a refrigerant recovery passage connected to the refrigerant supply passage.
  • the partition unit divides an upper portion of the ice making connector into a partial region and another region
  • the refrigerant supply unit further includes a plurality of refrigerant branch pipes connected to the refrigerant supply passage, and the plurality of ice making connectors and the The plurality of refrigerant branch pipes may be disposed to correspond to each other, and the plurality of ice making connection pipes may be connected to an upper portion of the plurality of refrigerant branch pipes.
  • the refrigerant supply passage of the refrigerant supply unit may have a smaller diameter than the refrigerant recovery passage, a capillary tube is connected to the refrigerant supply passage, and an accumulator may be connected to the refrigerant recovery passage.
  • a copper pipe may be attached to an inner wall of the finger unit to increase heat transfer efficiency.
  • the upper plate portion of the refrigerant supply unit may be provided with an upper plate coupling groove portion in which the upper end portion of the partition unit is inserted and coupled.
  • the coolant supply unit may further include a coolant return passage connected to the coolant recovery passage and spaced apart from the coolant recovery passage to be spaced apart from each other.
  • the refrigerant branch pipe may be provided in a bead shape in which convex protrusions are formed on the upper plate to form a flow path therein.
  • a heater unit for separating the ice iced in the finger unit is disposed, the upper plate and the lower plate and the heater unit may be wrapped in a molding and the mutual position is fixed.
  • the coolant supply passage and the coolant recovery passage are provided with half passages each having a semicircular cross section formed in the upper plate and the lower plate.
  • the refrigerant branch pipe is located at the upper plate, and the refrigerant connecting pipe is connected to the branch pipe.
  • the upper plate and the lower plate may be manufactured by being pressed by a mold having a shape corresponding to the refrigerant supply passage, the refrigerant recovery passage, the refrigerant branch pipe, and the refrigerant connection pipe. .
  • FIG. 1 is a perspective view of an ice making apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the upper plate and the lower plate of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view of a partition unit and a finger unit disposed on the lower plate of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a perspective view in which the heater unit is disposed in FIG. 1.
  • FIG. 5 is another perspective view of FIG. 4.
  • FIG. 1 is a perspective view of an ice making apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of an upper plate and a lower plate of FIG. 1
  • FIG. 3 is a perspective view of a partition unit and a finger unit disposed on the lower plate of FIG. 2.
  • the upper plate 100 and the lower plate 101 is the main configuration.
  • the coolant lines of the coolant supply unit 110 are positioned on the upper plate 100 and the lower plate 101 of the ice making device.
  • a refrigerant supply passage 111 in which a refrigerant is supplied along a length direction is provided at one side thereof, and a plurality of refrigerant branch pipes 112 connected to the refrigerant supply passage 111 may include a refrigerant supply passage ( It is provided to be connected to the 111, a plurality of refrigerant branch pipes 112 is provided with a plurality of ice-making connection pipe 115 is connected to the upper partial region 126. An upper end of the finger unit 120 is connected to the ice making connector 115 of the refrigerant supply unit 110.
  • the upper end of the finger unit 120 is inserted into and coupled to the ice making connector 115.
  • the finger unit 120 is configured so that the refrigerant flows along the up and down direction to make ice on the outer wall.
  • the finger unit 120 is connected to the ice making connector 115 of the refrigerant supply unit 110 constituted by the upper plate 100 and the lower plate 101 to receive the refrigerant for ice making. Can produce ice.
  • the partition unit 125 is disposed in the finger unit 120.
  • the partition unit 125 is disposed to divide the respective inner spaces of the ice making connector 115 and the finger unit 120 along the vertical direction from the upper plate 100.
  • the partition unit 125 provides a plurality of vertical pipes in the ice making connector 115 and the finger unit 120.
  • the partition unit 125 is partially spaced apart from the bottom of the finger unit 120 to interconnect a plurality of upper and lower pipes at the lower end of the finger unit 120.
  • the partition wall unit 125 divides the upper portion of the ice making connector 115 into a partial region 126 and another region 127.
  • the plurality of upper and lower conduits are semicircular passages connected to the partial region 126 and the other region 127, respectively.
  • the partition wall unit 125 is coupled to the bottom of the upper plate 100 to pass through the ice making connector 115 to the lower end of the finger unit 120 to form a plurality of vertical passages divided in the vertical direction.
  • the refrigerant may flow into the divided partial region 126 of the ice making connector 115 and flow down along one up and down passage, and again flow up along the opposite up and down passage at the lower end of the finger unit 120. It may be recovered to the refrigerant recovery passage 130 to be described later.
  • the coolant supply unit 110 is spaced apart from the coolant supply passage 111 to be disposed along the direction in which the finger unit 120 is disposed, and each of the upper side other area regions 127 of the plurality of ice making connectors 115 is provided.
  • the connected refrigerant recovery passage 130 may be further provided.
  • the refrigerant supply passage 111 and the refrigerant recovery passage 130 may be formed in parallel with the upper plate 100 and the lower plate 101.
  • the refrigerant supply unit 110 has a half-circular cross-section is formed in each of the upper plate 100 and the lower plate 101, the refrigerant branch pipe 112 is located on the upper plate 100, the refrigerant connection The pipe is located on the lower plate 101 corresponding to the branch pipe.
  • the upper plate 100 and the lower plate 101 having the above shapes are press-processed by a mold having a shape corresponding to the refrigerant supply passage 111, the refrigerant recovery passage 130, the refrigerant branch pipe 112, and the refrigerant connection pipe. Can be manufactured.
  • the refrigerant lines for the finger units 120 are efficiently configured by the upper plate 100 and the lower plate 101, so that the heat transfer efficiency is high, and the finger unit 120 is provided. Insertion and coupling to the ice making connector 115, the connection relationship between the refrigerant line is firm, and the refrigerant line connected to the finger unit 120 is configured by the assembly of the upper plate 100 and the lower plate 101, This is simple.
  • the refrigerant supply passage 111 of the refrigerant supply unit 110 has a smaller diameter than the refrigerant recovery passage 130.
  • Capillary 10 for throttling may be connected to the refrigerant supply passage 111, and the accumulator 20 may be connected to the refrigerant recovery passage 130.
  • the coolant supplied from the capillary tube 10 flows into the coolant supply passage 111 and flows into the finger unit 120 through the coolant branch pipe 112.
  • the coolant condensed from the outside may be generated in the finger unit 120 by supplying the refrigerant to the refrigerant supply passage 111 due to a drop in pressure due to an increase in the flow rate in the capillary tube 10.
  • Refrigerant flows into the finger unit 120 through the partial region 126 of the ice making connector 115 in the lower plate 101 and again through both upper and lower passages of the partition unit 125 of the finger unit 120. It flows to the other area 127 of the ice making pipe 115 and flows into the refrigerant recovery passage 130 in the upper plate 100.
  • the refrigerant branch pipe 112 of the upper plate 100 is connected to one of the partial regions 126 of the upper region of the ice making connector 115, and the refrigerant recovery passage 130 is located on the other side of the ice making connector 115 on the opposite side. Is connected to the other side region 127.
  • the coolant recovery passage 130 is connected to the coolant recovery passage 130 of the lower plate 101 connected to the coolant return passage 135 to be described later.
  • the refrigerant recovery passageway 130 of the upper plate 100 and the refrigerant recovery passageway 130 of the lower plate 101 are disposed up and down, and the refrigerant recovery passageway of the lower plate 101 is connected to the refrigerant recovery passageway 130 of the upper plate 100. 130 may be connected while overlapping.
  • the refrigerant may flow to the accumulator 20 connected to the refrigerant return passage 135 via the refrigerant return passage 135 of the upper plate 100 and the lower plate 101.
  • the refrigerant is pressurized and condensed in the refrigerant line after the accumulator 20 and is again supplied to the refrigerant supply passage 111 through the capillary 10.
  • a copper tube 140 may be attached to an inner wall of the finger unit 120 to increase heat transfer efficiency.
  • the copper pipe 140 is to increase the heat transfer efficiency of the finger unit 120 and the refrigerant, and can be manufactured to fit the aperture of the finger unit 120 and inserted into the finger unit 120.
  • a brazing method may be used to attach the copper tube 140.
  • the upper plate 100 of the refrigerant supply unit 110 may be provided with an upper plate coupling groove 128 to be inserted into the upper end of the partition wall unit 125 is coupled.
  • the upper plate coupling groove 128 may be formed by press-fitting the plate-shaped partition wall unit 125 formed as long as the finger unit 120, and may be formed as a press at the time of manufacturing the upper plate 100.
  • the coolant supply unit 110 may further include a coolant return path 135 connected to the coolant recovery path 130 and spaced apart from the coolant recovery path 130 to be disposed side by side.
  • the coolant return passage 135 may be formed in a pair to form a circular pipe when the upper plate 100 and the lower plate 101 overlap. Only the refrigerant return passage 135 of the upper plate 100 may be connected to the accumulator 20, and the refrigerant return passage 135 of the lower plate 101 may extend together along the refrigerant return passage 135 of the upper plate 100. The portion may be formed to be blocked, but is not limited thereto.
  • the coolant branch pipe 112 may protrude convexly on the upper plate 100 to have a bead shape in which a flow path is formed inside. That is, the bead shape is convex and elongated when viewed from above the top plate 100.
  • the coolant branch pipe 112 has a front end connected to the coolant supply passage 111 and is disposed to be inclined, and the rear end may be connected to one partial region 126 of the ice making connection 115 of the lower plate 101. . That is, it is connected to the upper partial region 126 of the ice making connector 115 divided by the partition unit 125.
  • FIG. 4 is a perspective view in which the heater unit is disposed in FIG. 1, and FIG. 5 is a perspective view of another direction of FIG. 4.
  • a heater unit 150 for separating ice iced in the finger unit 120 is disposed on the upper plate 100 of the refrigerant supply unit 110.
  • the heater unit 150 is for separating the generated ice from the finger unit 120 by heat when deicing is completed in the finger units 120.
  • the heater unit 150 may be manufactured in a linear shape having an alphabet U shape and disposed on the upper plate 100, and may be disposed in an outer region of the refrigerant supply passage 111 and the refrigerant return passage 135.
  • the heater unit 150 may be fixed to the upper plate 100 and the lower plate 101 by the brackets 155 coupled to both lower sides thereof, and when the upper plate 100 and the lower plate 101 are molded,
  • the upper plate 100 may be buried in a molding material.
  • the molding material is a plastic covering the outside of the upper plate 100 and the lower plate 101 as a whole.
  • the upper plate 100 and the lower plate 101 and the heater unit 150 may be fixed to each other while being wrapped in the molding.
  • the heater unit 150 may have a panel shape that may be disposed in a flat area of the upper plate 100 and the lower plate 101 in a state where the upper plate 100 and the lower plate 101 are formed to be flat.
  • the refrigerant branch pipes 112 are connected in parallel to the refrigerant supply passage 111, and the refrigerant branch pipes 112 and the finger units 120 are connected to each other.
  • the finger units 120 are connected in parallel to the refrigerant recovery passage 130, and the refrigerant recovery passage 130 and the refrigerant return passage 135 are connected in series. Accordingly, the refrigerant is supplied to the finger units 120 in parallel in the refrigerant supply passage 111, and the refrigerant of the finger units 120 is recovered together in parallel to the refrigerant recovery passage 130.
  • the finger units 120 are described as being connected to the refrigerant supply passage 111 and the refrigerant recovery passage 130 in parallel, but the scope of the present invention is limited thereto. It doesn't work. That is, according to the arrangement of the refrigerant supply passage 111, the refrigerant recovery passage 130, and the ice making connector 115 of the upper plate 100 and the lower plate 101, the finger units 120 may have the refrigerant supply passage 111 and the refrigerant. It may be connected in series with respect to the recovery passage 130.
  • the ice making connector 115 of the lower plate 101 is formed below the refrigerant supply passage 111 along the refrigerant supply passage 111, and of the refrigerant supply passage 111
  • the refrigerant recovery passage 130 is directly connected to the rear end.
  • the finger units 120 are positioned directly below the refrigerant supply passage 111.
  • the refrigerant passes through the finger units 120 disposed along the refrigerant supply passage 111 in order according to the flow direction.
  • the partition wall unit 125 may be disposed to pass through the refrigerant.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 제빙장치는, 상판(100)과 하판(101)으로 구성된다. 이러한 제빙장치의 상판(100)과 하판(101)에는 냉매 공급 유닛(110)이 구성된다. 냉매 공급 유닛(110)은 길이 방향을 따라 냉매가 공급되는 냉매 공급 통로(111)가 한쪽 측부에 마련되며, 냉매 공급 통로(111)와 연결되는 복수의 냉매 분기관(112)이 냉매 공급 통로(111)와 연결되도록 마련된 것으로서, 복수의 냉매 분기관(112)에 상부 일부 영역(126)이 연결되는 복수의 제빙 연결관(115)을 구비한다. 냉매 공급 유닛(110)의 제빙 연결관(115)에는 핑거 유닛(120)의 상단부가 연결된다.

Description

제빙장치
본 발명은 제빙장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정 형상의 얼음을 제조할 수 있도록 구성된 제빙장치에 관한 것이다.
제빙은, 물을 냉각하여 얼음을 제조하는 것이다. 제빙은 주로 냉매를 사용하는 제빙시스템에 의해 이루어질 수 있다. 제빙시스템은 냉장고, 정수기 등 다양한 기기에 설치된다. 즉 정수기, 이온수기, 냉장고 등에는 수처리장치가 탑재될 수 있으며, 수처리장치에는 얼음을 얼릴 수 있도록 제빙기가 포함될 수 있다.
제빙기는 물을 분사하여 얼음이 형성되도록 하는 분사식과, 물이 유동되는 상태에서 얼음이 형성되도록 하는 유수식과, 증발기의 핑거가 침지된 상태에서 핑거에 얼음이 형성되도록 하는 침지식 등이 있다.
이러한 제빙 시스템은 물공급 케이스의 상측에 다수의 핑거가 형성된 열교환기를 사용하기도 한다. 열교환기의 핑거는 냉매에 의해 냉각되도록 구성된 것으로서, 핑거들에서 얼음이 점차적으로 성장될 수 있다.
핑거들에서 얼음이 충분히 성장된 후에는, 냉매 사이클을 반대로 구동시켜 열교환기에 고온의 냉매가 공급되도록 한다. 이에 따라 얼음은 핑거들로부터 분리되어 제빙 케이스로 떨어져 사용될 수 있다.
얼음이 성장되는 핑거는, 냉매가 유동되는 핑거 본체에 여러 개가 쌍으로 혹은 원형으로 다양하게 배치될 수 있으며, 핑거 본체로부터 유동되는 냉매가 유동되어 냉각되도록 핑거 본체에 연결된다.
주로 공지의 핑거와 핑거 본체는 냉매가 직렬 방식으로 유동되도록 구성되어 있다. 즉 일예로, 핑거 본체에 주요 냉매 라인이 한 쌍으로 마련되는 경우, 핑거는 핑거 본체의 한 쌍의 냉매 라인 각각을 따라 간격을 두고 냉매 라인에 연결된다.
기존의 핑거들에 냉매를 공급하는 방식은, 핑거들에 대한 냉매의 유동 라인이 비효율적으로 구성되어, 열에너지가 떨어졌으며, 핑거들과 냉매 라인의 연결 관계가 견고하지 못했으며, 냉매를 핑거에 공급하기 위한 핑거 본체의 구성과 제작이 다소 복잡한 측면이 있었다.
본 발명의 일 실시예는, 핑거들에 대한 냉매 라인을 효율적으로 구성하여 열전달 효율이 높고, 핑거들과 냉매라인의 연결관계가 견고하며, 핑거들에 대한 냉매라인의 구성과 제작이 간단한 제빙장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제빙장치는, 상판과 하판으로 구성되며, 상기 상판과 하판의 길이 방향을 따라 냉매가 공급되는 냉매 공급 통로가 한쪽 측부에 마련되며, 상기 냉매 공급 통로와 연결되는 복수의 제빙 연결관을 구비하는 냉매 공급 유닛; 상기 냉매 공급 유닛의 상기 제빙 연결관에 상단부가 삽입되어 결합되며, 상기 냉매가 상하 방향을 따라 유동하여 외벽부에서 제빙이 이루어지도록 구성되는 복수의 핑거 유닛; 및 상기 상판으로부터 상하 방향을 따라 상기 제빙 연결관과 상기 핑거 유닛의 각 내부 공간을 분할하도록 배치되어 복수의 상하 관로를 마련하며, 상기 핑거 유닛의 바닥부에 대해 일부가 이격되어 상기 핑거 유닛의 하단부에서 상기 복수의 상하 관로를 상호 연결하는 격벽 유닛을 포함하며, 상기 냉매 공급 유닛은 상기 냉매 공급 통로에 연결되는 냉매 회수 통로를 더 구비한다.
상기 격벽 유닛은 상기 제빙 연결관의 상부를 일부 영역과 타부 영역으로 분할하되, 상기 냉매 공급 유닛은 상기 냉매 공급 통로와 연결되는 복수의 냉매 분기관을 더 구비하며, 상기 복수의 제빙 연결관과 상기 복수의 냉매 분기관은 상호 대응하여 배치되며, 상기 복수의 제빙 연결관은 상기 복수의 냉매 분기관에 상부 일부 영역이 연결될 수 있다.
상기 냉매 공급 유닛의 냉매 공급 통로는 상기 냉매 회수 통로보다 작은 관경을 갖되, 상기 냉매 공급 통로에는 모세관이 연결되며, 상기 냉매 회수 통로에는 어큐뮬레이터가 연결될 수 있다.
상기 핑거 유닛의 내벽부에는 열 전달 효율을 높이기 위한 구리 관이 부착될 수 있다.
상기 냉매 공급 유닛의 상판부에는, 상기 격벽 유닛의 상단부가 삽입되어 결합되는 상판 결합 홈부가 마련될 수 있다.
상기 냉매 공급 유닛은, 상기 냉매 회수 통로에 연결되며, 상기 냉매 회수 통로와 일부가 이격되어 나란하게 배치되는 냉매 복귀 통로를 더 구비할 수 있다.
상기 냉매 분기관은 상기 상판에 볼록하게 돌출되어 내측에 유로를 형성한 비드 형상으로 마련될 수 있다.
상기 냉매 공급 유닛의 상판에는, 상기 핑거 유닛에 제빙된 얼음을 분리하기 위한 히터유닛이 배치되되, 상기 상판과 하판 및 상기 히터유닛은 몰딩에 감싸지면서 상호 위치가 고정될 수 있다.
상기 냉매 공급 통로와 상기 냉매 회수 통로는 상기 상판 및 상기 하판에 반원형의 단면을 갖는 유로가 반쪽씩 형성되어 마련되며, 상기 냉매 분기관은 상기 상판에 위치하며, 상기 냉매 연결관은 상기 분기관에 대응하여 상기 하판에 위치하되, 상기 상판과 상기 하판은, 상기 냉매 공급 통로, 상기 냉매 회수 통로, 상기 냉매 분기관 및 상기 냉매 연결관에 상응하는 형상을 갖는 금형에 의해 프레스 가공되어 제작될 수 있다.
상기와 같이 기술된 본 발명의 일 실시예는, 핑거들에 대한 냉매라인을 효율적으로 구성하여 열전달 효율이 높고, 핑거들과 냉매라인의 연결관계가 견고하며, 핑거들에 대한 냉매라인의 구성과 제작이 간단하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 상판과 하판의 분리 사시도이다.
도 3은 도 2의 하판에 격벽 유닛과 핑거 유닛이 배치된 사시도이다.
도 4는 도 1에 히터 유닛이 배치된 사시도이다.
도 5는 도 4의 다른 방향 사시도이다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 실시예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 일 실시예에 관련하여 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 다른 실시예로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.
도면의 방향과 위치는 XYZ 직교 좌표계를 상정하여 설명하며, 상하좌우는 XY좌표 평면계와 일치하며, 전후좌우는 YZ좌표의 평면계와 일치하는 것으로 상정한다. 실시예들의 도면에서 하부 요소들이 설명되지 않은 각각의 유닛, 모듈, 부, 부재는 각기 부여된 기능을 갖기 위한 통상적인 하부 요소들을 포함하는 것으로 상정하며, 도면에 도시된 하부 요소들에 제한하진 않는다. 도시되었으나 통상적으로 설명이 생략된 구성 요소들은 실시예들에 포함된 것으로 이해되어야 한다.
사용되는 용어들은 특별히 정의된 용어를 제외하고는 통상적인 한자, 국어 혹은 영어의 사전적인 의미 혹은 해당 분야에서 사용되는 용어와 부합하는 속성을 가진 것으로 이해되어야 한다. "포함한다, 구성된다, 또는 구비한다"는 다른 구성요소들을 더 가질 수 있음을, "고정 및 구속된다"는 이동과 움직임이 제한됨을, "회전 및 힌지"는 대상 객체의 일부 혹은 전부가 회전하여 이동될 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙장치의 사시도이며, 도 2는 도 1의 상판과 하판의 사시도이며, 도 3은 도 2의 하판에 격벽 유닛과 핑거 유닛이 배치된 사시도이다. 이들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙장치의 주요 구성 요소들을 설명한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙장치는, 상판(100)과 하판(101)이 주요 구성이다. 이러한 제빙장치의 상판(100)과 하판(101)에 냉매 공급 유닛(110)의 냉매 라인들이 위치한다. 냉매 공급 유닛(110)은 길이 방향을 따라 냉매가 공급되는 냉매 공급 통로(111)가 한쪽 측부에 마련되며, 냉매 공급 통로(111)와 연결되는 복수의 냉매 분기관(112)이 냉매 공급 통로(111)와 연결되도록 마련된 것으로서, 복수의 냉매 분기관(112)에 상부 일부 영역(126)이 연결되는 복수의 제빙 연결관(115)을 구비한다. 냉매 공급 유닛(110)의 제빙 연결관(115)에는 핑거 유닛(120)의 상단부가 연결된다.
핑거 유닛(120)의 상단부는 제빙 연결관(115)에 삽입되어 결합된다. 이러한 핑거 유닛(120)은 냉매가 상하 방향을 따라 유동하여 외벽부에서 제빙이 이루어지도록 구성된 것이다. 핑거 유닛(120)은 상판(100)과 하판(101)에 의해 구성된 냉매 공급 유닛(110)의 제빙 연결관(115)에 연결되어 제빙을 위한 냉매를 공급받으며, 이에 따라 하판(101)의 아래로 얼음이 생성될 수 있다.
핑거 유닛(120)의 내부에는 격벽 유닛(125)이 배치된다. 이러한 격벽 유닛(125)은 상판(100)으로부터 상하 방향을 따라 제빙 연결관(115)과 핑거 유닛(120)의 각 내부 공간을 분할하도록 배치된다. 격벽 유닛(125)은 제빙 연결관(115)과 핑거 유닛(120)에 복수의 상하 관로를 마련한다.
격벽 유닛(125)은 핑거 유닛(120)의 바닥부에 대해 일부가 이격되어 핑거 유닛(120)의 하단부에서 복수의 상하 관로를 상호 연결한다. 또한 격벽 유닛(125)은 제빙 연결관(115)의 상부를 일부 영역(126)과 타부 영역(127)으로 분할한다. 상기의 복수의 상하 관로는 일부 영역(126)과 타부 영역(127)에 각각 대응하여 연결되는 반원형의 통로이다.
상기와 같이 격벽 유닛(125)은 상판(100)의 저면부에 결합되어 제빙 연결관(115)을 통과하여 핑거 유닛(120)의 하단부까지 배치되어 상하 방향으로 분할된 복수의 상하 통로를 형성하는데, 냉매는 제빙 연결관(115)의 상기 분할된 일부 영역(126)으로 유입되어 한쪽 상하 통로를 따라 아래로 유동될 수 있으며, 다시 핑거 유닛(120)의 하단부에서 반대쪽 상하 통로를 따라 위로 유동되어 후술되는 냉매 회수 통로(130)로 회수될 수 있다.
한편 상기의 냉매 공급 유닛(110)은 냉매 공급 통로(111)와 이격되어 핑거 유닛(120)의 배치 방향을 따라 배치되며, 복수의 제빙 연결관(115)의 각각의 상부 측 타부 영역(127)이 연결되는 냉매 회수 통로(130)를 더 구비할 수 있다. 냉매 공급 통로(111)와 냉매 회수 통로(130)는 상판(100)과 하판(101)에 나란하게 형성될 수 있다.
상기의 냉매 공급 유닛(110)은 상판(100) 및 하판(101)에 반원형의 단면을 갖는 유로가 반쪽씩 형성되어 구성되며, 냉매 분기관(112)은 상판(100)에 위치하며, 냉매 연결관은 분기관에 대응하여 하판(101)에 위치한다. 상기와 같은 형상의 상판(100)과 하판(101)은 냉매 공급 통로(111), 냉매 회수 통로(130), 냉매 분기관(112) 및 냉매 연결관에 상응하는 형상을 갖는 금형에 의해 프레스 가공되어 제작될 수 있다.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙 장치는, 핑거 유닛(120)들에 대한 냉매 라인을 상판(100)과 하판(101)에 의해 효율적으로 구성하여 열전달 효율이 높고, 핑거 유닛(120)이 제빙 연결관(115)에 삽입되어 결합됨으로써 냉매 라인의 연결관계가 견고하며, 핑거 유닛(120)과 연결되는 냉매 라인이 상판(100)과 하판(101)의 조립에 의해 구성되므로, 그 제작이 간단하다.
이하에서는 도 4와 도 5를 더 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙장치의 주요한 구성요소들의 세부 구성과 작동 구조에 대해 상세하게 설명한다. 후술되는 세부 구성과 작동 구조는 본 발명의 일 실시예에 불과하다.
냉매 공급 유닛(110)의 냉매 공급 통로(111)는 냉매 회수 통로(130)보다 작은 관경을 갖는다. 이러한 냉매 공급 통로(111)에는 교축을 위한 모세관(10)이 연결되며, 냉매 회수 통로(130)에는 어큐뮬레이터(20)가 연결될 수 있다. 모세관(10)에서 공급되는 냉매는 냉매 공급 통로(111)로 유동되어 냉매 분기관(112)을 통해 핑거 유닛(120)으로 유입된다. 외부에서 응축된 냉매는 모세관(10)에서의 유속 증가로 압력이 강하되어 냉매 공급 통로(111)로 공급됨으로써 핑거 유닛(120)에서는 얼음이 생성될 수 있다.
냉매는 하판(101)에 있는 제빙 연결관(115)의 일부 영역(126)을 통해 핑거 유닛(120)으로 유입되며, 핑거 유닛(120)의 격벽 유닛(125)의 양쪽 상하 통로를 경유하여 다시 제빙 연결관(115)의 타부 영역(127)으로 유동되어 상판(100)에 있는 냉매 회수 통로(130)로 유입된다.
상판(100)의 냉매 분기관(112)은 제빙 연결관(115)의 상부 영역 중 한쪽 일부 영역(126)에 연결되며, 냉매 회수 통로(130)는 반대 측에서 제빙 연결관(115)의 다른 쪽 타부 영역(127)에 연결된다. 냉매 회수 통로(130)는 후술되는 냉매 복귀 통로(135)와 연결되는 하판(101)의 냉매 회수 통로(130)로 연결된다. 상판(100)의 냉매 회수 통로(130)와 하판(101)의 냉매 회수 통로(130)는 상하로 배치되며, 상판(100)의 냉매 회수 통로(130)에 하판(101)의 냉매 회수 통로(130)가 겹쳐지면서 연결될 수 있다.
냉매는 상판(100)과 하판(101)의 냉매 복귀 통로(135)를 경유하여 냉매 복귀 통로(135)와 연결되는 어큐뮬레이터(20)로 유동될 수 있다. 이러한 냉매는 어큐뮬레이터(20) 이후 냉매 라인에서 가압 응축되어 다시 상기의 모세관(10)을 통해 냉매 공급 통로(111)로 공급된다.
상기 핑거 유닛(120)의 내벽부에는 열 전달 효율을 높이기 위한 구리 관(140)이 부착될 수 있다. 이러한 구리 관(140)은 핑거 유닛(120)과 냉매의 열전달 효율을 높이기 위한 것으로서, 핑거 유닛(120)의 구경에 맞게 제작되어 핑거 유닛(120)의 내부로 삽입 부착될 수 있다. 구리 관(140)의 부착에는 브레이징 방법이 사용될 수 있다.
한편, 냉매 공급 유닛(110)의 상판(100)에는, 격벽 유닛(125)의 상단부가 삽입되어 결합되는 상판 결합 홈부(128)가 마련될 수 있다. 상판 결합 홈부(128)는 핑거 유닛(120) 만큼 길게 형성되는 판재 형상의 격벽 유닛(125)이 압입되어 결합될 수 있는 것으로서, 상판(100)의 제작 시에 프레스로서 형성될 수 있다.
냉매 공급 유닛(110)은, 냉매 회수 통로(130)에 연결되며, 냉매 회수 통로(130)와 일부가 이격되어 나란하게 배치되는 냉매 복귀 통로(135)를 더 구비할 수 있다. 이러한 냉매 복귀 통로(135)는 상판(100)과 하판(101)이 겹쳐질 때, 원형 관로를 형성하기 위해서 한 쌍으로 형성될 수 있다. 상판(100)의 냉매 복귀 통로(135)만이 어큐뮬레이터(20)에 연결될 수 있으며, 하판(101)의 냉매 복귀 통로(135)는 상판(100)의 냉매 복귀 통로(135)를 따라 함께 연장되다 후단부가 차단되도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되진 않는다.
냉매 분기관(112)은 상판(100)에 볼록하게 돌출되어 내측에 유로를 형성한 비드 형상으로 마련될 수 있다. 즉 비드 형상은 상판(100)의 위에서 볼 때, 볼록하고 길쭉한 형상이다. 이러한 냉매 분기관(112)은 냉매 공급 통로(111)에 전단부가 연결되며, 경사지게 배치된 양상으로서, 후단부가 하판(101)의 제빙 연결관(115)의 한쪽 일부 영역(126)에 연결될 수 있다. 즉 격벽 유닛(125)에 의해 분할된 제빙 연결관(115)의 상부 일부 영역(126)에 연결된다.
도 4는 도 1에 히터 유닛이 배치된 사시도이며, 도 5는 4의 다른 방향 사시도이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 냉매 공급 유닛(110)의 상판(100)에는, 핑거 유닛(120)에 제빙된 얼음을 분리하기 위한 히터 유닛(150)이 배치된다. 이러한 히터 유닛(150)은 핑거 유닛(120)들에서 제빙이 완료될 때, 생성된 얼음들을 열에 의해 핑거 유닛(120)으로부터 분리하기 위한 것이다. 히터 유닛(150)은 알파벳 U 형상의 선형으로 제작되어 상판(100) 상에 배치될 수 있으며, 냉매 공급 통로(111)와 냉매 복귀 통로(135)의 외부 영역에 배치될 수 있다.
히터 유닛(150)은 상판(100)과 하판(101)에 양측 하부가 결합되는 브라켓(155)에 의해 위치 고정될 수 있을 뿐만 아니라, 상판(100)과 하판(101)이 몰딩처리될 때, 상판(100) 상에 몰딩재로 묻히어 배치될 수 있다. 몰딩재는 도시되진 않았으나, 전체적으로 상판(100)과 하판(101)의 외부를 감싸는 플라스틱이다.
즉 상판(100)과 하판(101) 및 히터 유닛(150)은 몰딩에 감싸지면서 상호 위치가 고정될 수 있다. 한편 도시되진 않았으나, 히터 유닛(150)은 상판(100)과 하판(101)이 몰딩 처리되어 평평하게 형성된 상태에서 상판(100)과 하판(101) 중 평평한 영역에 배치 가능한 패널 형상일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙장치는, 냉매 공급 통로(111)에 대해 냉매 분기관(112)들이 병렬적으로 연결되며, 냉매 분기관(112)들과 핑거 유닛(120)들이 일대 일로 대응하여 연결되며, 핑거 유닛(120)들이 냉매 회수 통로(130)에 병렬로 연결되며, 냉매 회수 통로(130)와 냉매 복귀 통로(135)가 직렬로 연결된 것이다. 이에 따라 냉매는 냉매 공급 통로(111)에서 병렬로 핑거 유닛(120)들에 공급되며, 핑거 유닛(120)들의 냉매는 냉매 회수 통로(130)에 병렬로 함께 회수된다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 제빙장치는, 핑거 유닛(120)들이 냉매 공급 통로(111)와 냉매 회수 통로(130)에 병렬로 연결된 것으로서 기술하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 제한되진 않는다. 즉 상판(100)과 하판(101)의 냉매 공급 통로(111)와 냉매 회수 통로(130), 그리고 제빙 연결관(115)의 배치에 따라 핑거 유닛(120)들은 냉매 공급 통로(111)와 냉매 회수 통로(130)에 대해 직렬로 연결될 수 있다.
이러한 핑거 유닛(120)의 직렬 연결은, 하판(101)의 제빙 연결관(115)이 냉매 공급 통로(111)를 따라 냉매 공급 통로(111)의 아래에 형성되고, 냉매 공급 통로(111)의 후단부에 냉매 회수 통로(130)가 바로 연결됨으로써 가능하다. 이때 핑거 유닛(120)들은 냉매 공급 통로(111)의 바로 아래에 위치하게 된다. 이때 냉매는 냉매 공급 통로(111)를 따라 배치된 핑거 유닛(120)들을 유동 방향에 따라 순서대로 경유하게 된다. 이처럼 냉매가 경유하도록 격벽 유닛(125)이 배치될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.

Claims (5)

  1. 상판과 하판으로 구성되며, 상기 상판과 하판의 길이 방향을 따라 냉매가 공급되는 냉매 공급 통로가 한쪽 측부에 마련되며, 상기 냉매 공급 통로와 연결되는 복수의 제빙 연결관을 구비하는 냉매 공급 유닛;
    상기 냉매 공급 유닛의 상기 제빙 연결관에 상단부가 삽입되어 결합되며, 상기 냉매가 상하 방향을 따라 유동하여 외벽부에서 제빙이 이루어지도록 구성되는 복수의 핑거 유닛; 및
    상기 상판으로부터 상하 방향을 따라 상기 제빙 연결관과 상기 핑거 유닛의 각 내부 공간을 분할하도록 배치되어 복수의 상하 관로를 마련하며, 상기 핑거 유닛의 바닥부에 대해 일부가 이격되어 상기 핑거 유닛의 하단부에서 상기 복수의 상하 관로를 상호 연결하는 격벽 유닛을 포함하며,
    상기 냉매 공급 유닛은 상기 냉매 공급 통로에 연결되는 냉매 회수 통로를 더 구비하는 제빙 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 격벽 유닛은 상기 제빙 연결관의 상부를 일부 영역과 타부 영역으로 분할하되, 상기 냉매 공급 유닛은 상기 냉매 공급 통로와 연결되는 복수의 냉매 분기관을 더 구비하며, 상기 복수의 제빙 연결관과 상기 복수의 냉매 분기관은 상호 대응하여 배치되며, 상기 복수의 제빙 연결관은 상기 복수의 냉매 분기관에 상부 일부 영역이 연결되는 제빙 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 냉매 공급 유닛의 냉매 공급 통로는 상기 냉매 회수 통로보다 작은 관경을 갖되, 상기 냉매 공급 통로에는 모세관이 연결되며, 상기 냉매 회수 통로에는 어큐뮬레이터가 연결되는 제빙 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 냉매 공급 유닛은, 상기 냉매 회수 통로에 연결되며, 상기 냉매 회수 통로와 일부가 이격되어 나란하게 배치되는 냉매 복귀 통로를 더 구비하는 제빙 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 냉매 공급 유닛의 상판에는, 상기 핑거 유닛에 제빙된 얼음을 분리하기 위한 히터유닛이 배치되되,
    상기 상판과 하판 및 상기 히터유닛은 몰딩에 감싸지면서 상호 위치가 고정되는 제빙 장치.
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