KR100200981B1

KR100200981B1 - Evaporator for water cooler

Info

Publication number: KR100200981B1
Application number: KR1019970019194A
Authority: KR
Inventors: 박재봉
Original assignee: 박재봉; 영일특장주식회사
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR970059661A

Abstract

본 발명은 봉형으로 이루어진 냉수기용 증발기에 관한 것이다. 냉수탱크의 수중에서 직접 열교환할 수 있고, 최소공간에서 최대의 열전달작용을 행할 수 있으며, 열전달 손실이 없고, 냉수기의 냉수탱크에 부착이 용이한 구조를 취한 것이다. 액화상태에서 외부열을 흡수하여 증발되는 열매체(6)가 내부에 채워지고 외면이 물(W)과 접촉할 수 있는 하부 개방의 중공체(1) 내부에 코일형상으로 위치하고 그 양단이 중공체(1)의 외부로 도출되는 냉매파이프(2)를 설치하고, 냉매파이프(2)의 양단과 중공체(1)의 하부 사이를 밀봉체(3)로 액밀하게 밀봉시킨 것으로, 중공체 (1)내부의 열매체(6)가 중공체(1) 외부의 물(W)과 1차로 열교환되고, 이렇게 열교환된 열매체(6)는 냉매가 지나는 냉매파이프(2) 내의 냉매에 의하여 2차로 열교환되기 때문에 열전달 손실없이 한정된 공간 내의 물을 급냉시킨다.The present invention relates to a cold water evaporator made of a rod. It is possible to directly heat exchange in the water of the cold water tank, to perform the maximum heat transfer in the minimum space, there is no heat transfer loss, easy to attach to the cold water tank of the cold water. In the liquefied state, the heat medium (6) that absorbs the external heat and evaporates is filled inside, and the outer surface is coiled inside the hollow body (1) of the lower opening which can contact the water (W), and both ends thereof are hollow bodies ( The coolant pipe 2 which is led to the outside of 1) is provided, and the hollow body 1 is sealed between the both ends of the coolant pipe 2 and the lower part of the hollow body 1 with a sealing body 3. Since the heat medium 6 inside exchanges heat primarily with water W outside the hollow body 1, the heat medium 6 heat-exchanged in this manner is heat-exchanged by the refrigerant in the refrigerant pipe 2 through which the refrigerant passes. Quench the water in the confined space without loss.

Description

냉수기용 증발기Evaporator for cold water

본 발명은 봉형으로 이루어진 냉수기용 증발기(Evaporator for Water Cooler)에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporator for a water cooler made of a rod.

증발기는 일반적으로 응축기→(혹은 리시버 드라이어)→팽창밸브→증발기→압축기→(혹은 어큐뮬레이터)로 이루어진 냉동사이클의 한 주요구성품으로, 팽창밸브에서 들어온 저압(1.5㎏/㎠) 저온(-5℃)의 냉매가 외부에서 열을 흡수하여 증발해서 증기로 되고, 일정 압력하에서 과열되어 약 5℃정도 상승한 후 압축기로 보내는 역할을 한다. 다시 말해, 증발기는 팽창밸브를 통과하는 저온의 냉매에 의해 표면에 접하고 있는 고온의 외부공간에서 열을 빼앗아 외부공기를 냉각하기 위한 열교환기로서, 증발기 표면의 공기는 열교환이 효율적으로 이루어지고, 또 찬공기가 한정된 외부공간 전체에 신속하게 고루 미치도록 블로어로 강제순환시킨다.An evaporator is a major component of the refrigeration cycle, which typically consists of a condenser → (or receiver dryer) → expansion valve → evaporator → compressor → (or accumulator), which is a low pressure (1.5㎏ / ㎠) low temperature (-5 ℃) from the expansion valve. The refrigerant from the outside absorbs heat and evaporates to become steam, and overheats under a certain pressure to rise about 5 ° C and then sends it to the compressor. In other words, the evaporator is a heat exchanger for cooling the outside air by taking heat from the high temperature external space contacting the surface by the low temperature refrigerant passing through the expansion valve, and the air on the surface of the evaporator is efficiently heat exchanged, Force the cold air into the blower so that the cold air spreads evenly throughout the limited external space.

종래에 가정이나 사무실 및 작업장 등에서 약 5℃의 차가운 물을 얻기 위하여 사용하는 냉수기는 상기와 같은 일반적인 냉동사이클에 따른 냉각장치를 사용하고 있다. 이러한 냉수기에 사용되는 증발기는 동파이프를 코일형으로 절곡시킨 것으로서, 냉수탱크의 외면에 동파이프가 코일상으로 감겨 있다.Conventionally, a cold water machine used to obtain cold water of about 5 ° C. in homes, offices, and workplaces uses a cooling device according to the general refrigeration cycle as described above. The evaporator used in such a cold water machine is a copper pipe bent in a coil shape, and the copper pipe is wound in a coil shape on the outer surface of the cold water tank.

그러나, 상기한 종래의 증발기는 동파이프를 냉수탱크의 외면에 감았기 때문에 열손실이 많고 실질적으로 열교환면적이 일부분에 한정되기 때문에 과다한 냉매를 사용하게 되고, 압축기 모터의 마력 증대에 따른 동력소모가 많으며, 냉동효과가 매우 떨어지는 단점이 있다. 이것은 무엇보다도 상기한 증발기가 냉수기의 냉수탱크 외부에 위치하고 있기 때문에 상기한 문제들을 더욱 악화시키는 결과를 낳고 있었다.However, the conventional evaporator has a large heat loss because the copper pipe is wound around the outer surface of the cold water tank, and since the heat exchange area is limited to a part, an excessive amount of refrigerant is used, and power consumption due to the increase in horsepower of the compressor motor is increased. Many have the disadvantage of a very low freezing effect. This, among other things, has exacerbated the above problems because the evaporator is located outside the cold water tank of the cold water machine.

본 발명의 목적은 냉수탱크의 수중에서 직접 열교환할 수 있고, 최소공간에서 최대의 열전달작용을 행할 수 있으며, 열전달 손실이 없고, 냉수기의 냉수탱크에 부착이 용이한 구조를 취하는데 있는 것이다.An object of the present invention is to take a structure that can directly heat exchange in the water of the cold water tank, perform the maximum heat transfer action in the minimum space, there is no heat transfer loss, easy to attach to the cold water tank of the cold water tank.

도 1은 본 발명의 실시예의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 증발기를 이용한 냉수기의 냉동사이클 응용예시도.Figure 2 is a view of the application of the refrigeration cycle of the cold water using the evaporator of the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

1: 중공체, 2: 냉매파이프, 3: 밀봉체, 5: 고정링, 6: 액화 열매체, 7: 열매체 주입홀, 10: 냉수탱크, 11: 팽창밸브, 12: 압축기, 13: 응축기DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow body, 2 refrigerant pipe, 3 sealing body, 5 retaining ring, 6 liquefied heat medium, 7 heat medium injection hole, 10 cold water tank, 11 expansion valve, 12 compressor, 13: condenser

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 액화상태에서 외부열을 흡수하여 증발되는 열매체가 내부에 채워지고 외면이 물과 접촉할 수 있는 하부 개방의 중공체와, 이 중공체 내부에서 코일형상으로 위치하고 그 양단이 상기 중공체의 외부로 도출되는 냉매파이프와, 이 냉매파이프의 양단과 중공체의 하부 사이를 액밀하게 밀봉하는 밀봉체로 구성시킨 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a hollow body having a lower opening in which a heat medium that absorbs external heat in a liquefied state and evaporates is filled inside, and whose outer surface may contact water, and is located in a coil shape inside the hollow body. Its both ends are composed of a refrigerant pipe which is led to the outside of the hollow body and a sealing body that seals between the both ends of the refrigerant pipe and the lower part of the hollow body in a liquid tight manner.

본 발명은 상기와 같은 구성에 따라, 중공체 내부의 열매체가 중공체 외부의 물과 1차로 열교환되고, 이렇게 열교환된 열매체는 냉매가 지나는 냉매파이프 내의 냉매에 의하여 2차로 열교환되기 때문에 열전달 손실없이 한정된 공간 내의 물을 급냉시킨다.According to the above configuration, the heat medium inside the hollow body is firstly heat exchanged with water outside the hollow body, and the heat exchanged heat medium is heat-exchanged secondly by the refrigerant in the refrigerant pipe through which the refrigerant passes. Quench the water in the space.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예의 종단면도를 나타낸 것이다. 1은 중공체를 나타낸 것으로, 스테인리스강을 가공한 것이다. 이 중공체(1)는 상부가 반구형을 이루고 있고, 하부는 개방되어 있는 원통형이다. 개방된 하단의 내면에는 암나사(4)가 가공된 스테인리스강 재질의 고정링(5)이 액밀하게 용접되어 있다. 중공체(1)의 내부에는 일정량의 열매체(6)가 채워져 있다. 이 열매체(6)는 액화상태에서 외부열을 흡수하여 증발되는 것으로서, 통상의 냉매를 일컫는 것이다.1 shows a longitudinal sectional view of an embodiment of the invention. 1 shows a hollow body and processed stainless steel. The hollow body 1 has a hemispherical shape in the upper part and a cylindrical shape in which the lower part is open. On the inner surface of the opened lower end, a fixing ring 5 made of stainless steel, on which the female screw 4 is processed, is welded in a liquid-tight manner. The inside of the hollow body 1 is filled with a certain amount of heat medium 6. The heat medium 6 absorbs external heat in the liquefied state and evaporates, and refers to a normal refrigerant.

2는 냉매파이프로서, 동파이프 또는 스테인리스파이프를 이용하여 중공체(1) 내부에 위치하는 부분이 냉매유로가 길게 형성되도록 코일형상으로 절곡시킨 것이다. 도 1에서 냉매파이프(2)의 우측단은 냉각장치의 팽창밸브와 연결되고, 좌측단은 냉각장치의 압축기와 연결된다. 그래서, 냉각장치가 가동되면 이 냉매파이프(2) 내로 냉매가 흐르면서 열교환작용을 하게 된다.2 is a refrigerant pipe, in which a portion located inside the hollow body 1 is bent into a coil shape using a copper pipe or a stainless steel pipe so that a refrigerant flow path is formed long. In FIG. 1, the right end of the refrigerant pipe 2 is connected to the expansion valve of the cooling device, and the left end is connected to the compressor of the cooling device. Thus, when the cooling device is operated, the refrigerant flows into the refrigerant pipe 2 to perform heat exchange.

3은 밀봉체로서, 스테인리스강 또는 중공체 내의 내압을 견딜 수 있는 다른 재질로 이루어진 것이다. 밀봉체(3)는 중앙에 열매체 주입홀(7)이 뚫려 있고, 원주면에는 상기한 중공체(1)의 고정링(5)과 체결시키기 위한 수나사(8)가 가공되어 있으며, 냉매파이프(2)의 양측 하부도 액밀하게 끼워져 있다. 그래서, 밀봉체(3)를 O링(9)을 개재시켜 중공체(1)에 액밀하게 체결한 후에는 열매체 주입홀(7)을 통해 중공체(1) 내에 열매체(6)를 주입하고, 열매체 주입홀(7)을 용접 등의 방법으로 밀봉시킨다.3 is a sealing body made of stainless steel or other material capable of withstanding the internal pressure in the hollow body. The sealing member 3 has a heat medium injection hole 7 formed in the center thereof, and a male screw 8 for fastening the fixing ring 5 of the hollow body 1 to the circumferential surface thereof is machined, and a refrigerant pipe ( Both lower parts of 2) are also liquid-tightly fitted. Therefore, after the sealing body 3 is tightly fastened to the hollow body 1 via the O-ring 9, the heat medium 6 is injected into the hollow body 1 through the heat medium injection hole 7, The heat medium injection hole 7 is sealed by welding or the like.

도 2는 본 발명의 증발기를 이용한 냉수기의 냉동사이클 응용예시도를 나타낸 것으로, 이 경우에 중공체(1)는 냉수탱크(10) 내의 중앙에 수직으로 설치된다. 중공체(1)의 하부 외면과 냉수탱크(10)의 하부 간에는 액밀을 유지하기 위하여 고무류의 실링을 부착하는 것이 바람직하다. 그리고, 냉매파이프(2)의 입구측에는 팽창밸브(11)가 연결되고, 냉매파이프(2)의 출구측에는 압축기(12)가 연결되며, 팽창밸브(11)와 압축기(12) 간에는 통상의 경우와 같이 응축기(13)가 설치되어 있다.Figure 2 shows the application example of the refrigeration cycle of the cold water using the evaporator of the present invention, in this case the hollow body (1) is installed vertically in the center in the cold water tank (10). It is preferable to attach a sealing of rubbers between the lower outer surface of the hollow body 1 and the lower portion of the cold water tank 10 to maintain the liquid tightness. An expansion valve 11 is connected to the inlet side of the refrigerant pipe 2, and a compressor 12 is connected to the outlet side of the refrigerant pipe 2, and the expansion valve 11 and the compressor 12 are connected to each other in a normal case. Similarly, the condenser 13 is provided.

이하 그 작용효과를 설명하면, 냉수탱크(10) 내의 물(W)이 가지고 있는 열이 중공체(1)를 통과하여 내부로 진입하면, 중공체(1) 내부에서 액화 열매체(6)는 열을 흡수하면서 증발한다. 이에 따라 액화 열매체(6) 위로는 포화증기가 열을 함유하며 팽창하고, 중공체(1) 내부는 내압이 상승하며 밀도가 커진다. 이때 압축기(12)에서 압축되고, 응축기(13)에서 응축된 후 팽창밸브(11)에서 교축작용에 의하여 분무상의 저항액체냉매로 된 냉매가 냉매파이프(2) 내로 지나가게 되면 냉매가 중공체(1) 내의 열을 흡수하여 중공체(1) 외부로 방출하므로, 중공체(1) 내부에 있는 저밀도 포화증기는 다시 응축하고, 이어서 중공체(1) 내의 내압이 하강한다. 따라서, 중공체(1) 내부의 액화 열매체(6)의 증발온도가 하강하기 때문에 냉수탱크(10) 내의 수온은 급하강한다. 이러한 작용을 계속하여 반복하면 냉매파이프(2)를 통하여 내부로 들어오는 온도(-5℃)까지 중공체(1) 내부 온도를 하강시킬 수 있고, 이로 인해 물(W)의 온도를 급속히 하강시키게 되는 것이다.When explaining the effect below, when the heat of the water (W) in the cold water tank (10) passes through the hollow body 1 to enter the interior, the liquefied heat medium (6) inside the hollow body (1) Evaporate while absorbing. As a result, saturated steam contains heat over the liquefied heat medium 6 and expands, and the internal pressure of the hollow body 1 increases and the density increases. At this time, when the refrigerant is compressed in the compressor 12, condensed in the condenser 13, and the refrigerant made of a spray-resistant resistance liquid refrigerant by the throttling action in the expansion valve 11 passes into the refrigerant pipe 2, the refrigerant is a hollow body. Since the heat in (1) is absorbed and released outside the hollow body 1, the low-density saturated steam inside the hollow body 1 condenses again, and the internal pressure in the hollow body 1 falls. Therefore, since the evaporation temperature of the liquefied heat medium 6 inside the hollow body 1 falls, the water temperature in the cold water tank 10 falls rapidly. If this operation is repeated repeatedly, the temperature inside the hollow body 1 may be lowered to a temperature (-5 ° C.) coming into the interior through the refrigerant pipe 2, thereby rapidly decreasing the temperature of the water (W). will be.

이와 같은 본 발명은 물 속에서 직접 열을 흡수하기 때문에 흡수하는 열의 손실이 없고, 발열면적이 정해져 있기 때문에 냉동장치의 부하도 현저히 감소하며, 일정하게 열이 흡수되므로 안정된다. 또, 냉수탱크의 중심에서 열교환하기 때문에 설치공간이 그 만큼 줄어들게 되고, 부착이 용이하며, 2중의 열교환작용을 냉전달의 손실없이 연속으로 행하여 중공체 내의 온도가 -5℃까지 급속히 하강하므로 냉각시간이 단축되고, 통상의 냉각수온(5℃)보다도 낮은 수온을 얻을 수 있다. 그리고, 냉동효과가 높기 때문에 기존에 비하여 압축기 모터와 응축기 및 팬 모터가 축소되고, 냉각장치 전반의 규모가 줄어들게 되며, 소음이 줄어들게 되는 등의 효과가 있다.Since the present invention absorbs heat directly in the water, there is no loss of heat absorbed, and since the heat generating area is determined, the load of the refrigerating device is significantly reduced, and the heat is constantly absorbed, thereby making it stable. In addition, since the heat exchange in the center of the cold water tank, the installation space is reduced by that much, and it is easy to attach, and the double-heat exchange action is carried out continuously without loss of cold transfer, so that the temperature in the hollow body drops rapidly to -5 ° C. It is shortened and the water temperature lower than normal cooling water temperature (5 degreeC) can be obtained. In addition, since the refrigeration effect is high, the compressor motor, the condenser and the fan motor are reduced in comparison with the existing ones, the overall size of the cooling device is reduced, and the noise is reduced.

Claims

액화상태에서 외부열을 흡수하여 증발되는 열매체가 내부에 채워지고 외면이 물과 접촉할 수 있는 하부 개방의 중공체와, 이 중공체 내부에서 코일형상으로 위치하고 그 양단이 상기 중공체의 외부로 도출되는 냉매파이프와, 이 냉매파이프의 양단과 중공체의 하부 사이를 액밀하게 밀봉하는 밀봉체로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉수기용 증발기.In the liquefied state, the heat medium that absorbs external heat and evaporates is filled inside and the outer surface is in contact with water, and the hollow body is located in the shape of a coil inside the hollow body, and both ends thereof are drawn out of the outside of the hollow body. An evaporator for a cold water cooler, comprising: a refrigerant pipe, and a sealing body sealingly sealing between both ends of the refrigerant pipe and a lower portion of the hollow body.