개선된 냉각 부재{Improved Cooling Element}
본 발명은 개선된 냉각 부재에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 복수의 냉각관이 그 길이 방향을 따라 수직방향으로 제공되는 복수의 지지부에 의해 하부 지지판과 일체로 형성되고, 복수의 냉각관의 각각의 단면이 수평 방향으로 장축을 갖는 타원형으로 형성되며, 상기 하부 지지판 상에는 복수의 냉각관의 사이에 복수의 돌출부가 선택적으로 제공되어, 복수의 냉각관이 길이방향으로 휨 발생이 방지되고, 살수된 물의 결빙 시간이 단축되며, 시공이 간편하고 또한 시공 작업 시간 및 비용이 절감되는 개선된 냉각 부재에 관한 것이다.
실내 또는 실외 빙상장에서는 빙상장 바닥에 설치된 복수의 냉각관을 구비한 냉각 부재에 결빙에 필요한 온도인 영하 10℃ 정도의 냉매액을 순환시켜 냉각관 표면에 살수된 물이 점진적으로 얼어붙어 결빙이 이루어진다. 좀 더 구체적으로 도 1a는 종래 기술에 따른 냉각 부재의 사시도를 도시한 도면이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 냉각 부재의 일측면도이며, 도 1c는 도 1b에 도시된 냉각 부재의 AA 방향에서 본 지지대의 단면도이고, 도 1d는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 냉각 부재의 일부 확대 사시도이며, 도 1e는 종래 기술에 따른 냉각 부재의 보관 시의 상태도를 도시한 도면이다. 도 1a 내지 도 1e를 참조하면, 종래 기술에 따른 냉각 부재(100)는 복수의 냉각관(110); 및 상기 복수의 냉각관(110)의 길이 방향을 가로질러서 상기 복수의 냉각관(110)을 지지하도록 제공되는 복수의 지지대(120)를 포함하고, 상기 복수의 냉각관(110)은 각각 단면이 원형으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 상술한 종래 기술에 따른 냉각 부재(100)에서는, 복수의 냉각관(110) 및 복수의 지지대(120)가 각각 별개로 제작되고, 시공 시에는 복수의 냉각관(110)이 복수의 지지대(120)에 형성된 수용홀(122) 내로 삽입되어 설치된다. 또한, 종래 기술의 냉각 부재(100)에 사용되는 복수의 냉각관(110)은 비교적 긴 길이(대략 30m)의 냉매호스로 이루어진 냉각깔판으로 원통형상으로 말아서 보관할 수 있다(도 1e 참조). 상기 종래 기술에 따른 냉각 부재(100)는 예를 들어 본 발명자에 의해 1988년 12월 20일자로 "빙판용 깔판"이라는 명칭으로 대한민국 디자인출원 제30-1988-0017307호로 출원되고, 1990년 1월 4일자로 등록된 등록디자인 제30-0099058호에 상세히 도시되어 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 종래 기술의 냉각 부재(100)는 다음과 같은 문제를 갖는다. 도 1f는 종래 기술의 냉각 부재 중 냉각관이 복수의 지지대에 의해 지지될 경우에 발생하는 휨 현상을 도시한 도면이고, 도 1g는 종래 기술에 따른 냉각 부재를 사용하는 경우 살수된 물의 결빙을 설명하기 위한 단면도이다. 1. 도 1f 및 도 1g를 도 1a 내지 도 1d와 함께 참조하면, 종래 기술의 냉각 부재(100)를 구성하는 복수의 냉각관(110)은 복수의 냉각관(110)의 길이방향과 수직한 가로지르는 방향으로 제공되는 복수의 지지대(120)에 의해 지지된다. 그에 따라, 복수의 냉각관(110)은 각각 지지대(120) 사이에서 자중(self weight) 및 복수의 냉각관(110)의 내부를 통해 흐르는 냉매의 무게에 의해 아래 방향으로 휨이 발생한다(도 1f 참조). 그에 따라, 복수의 냉각관(110) 주변에 살수된 물(sprayed water: SW)이 휘어진 복수의 냉각관(110)의 길이 방향을 따른 접촉 상태가 균일하지 않아 살수된 물(SW)의 결빙도 균일하게 이루어지지 않는다. 그에 따라, 종래 기술에서는 양호한 빙질의 빙판을 얻기가 어렵다. 2. 또한, 종래 기술의 냉각 부재(100)를 구성하는 복수의 냉각관(110)은 각각 원형 단면을 갖는다(도 1g 참조). 그에 따라, 복수의 냉각관(110)의 주변에 살수된 물(SW)이 복수의 냉각관(110)을 통해 흐르는 냉매에 의해 결빙될 때 결빙 면적(freezing area: FA)이 상대적으로 작다. 그에 따라 살수된 물(SW)의 결빙 시간이 증가한다. 3. 또한, 종래 기술의 냉각 부재(100)에서는 복수의 냉각관(110)과 복수의 지지대(120)가 각각 별개로 제작 및 사용된다. 따라서, 냉각 부재(100)를 시공 및 설치할 경우, 복수의 냉각관(110)을 복수의 지지대(120)에 각각 형성된 복수의 수용홀(122) 내로 삽입하여야 하므로, 시공이 불편하고 또한 시공 작업 시간 및 비용이 증가한다. 따라서, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 냉각관이 그 길이 방향을 따라 수직방향으로 제공되는 복수의 지지부에 의해 하부 지지판과 일체로 형성되고, 복수의 냉각관의 각각의 단면이 수평 방향으로 장축을 갖는 타원형으로 형성되며, 상기 하부 지지판 상에는 복수의 냉각관의 사이에 복수의 돌출부가 선택적으로 제공되어, 복수의 냉각관이 길이방향으로 휨 발생이 방지되고, 살수된 물의 결빙 시간이 단축되며, 시공이 간편하고 또한 시공 작업 시간 및 비용이 절감되는 개선된 냉각 부재를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 특징에 따른 냉각 부재는 복수의 냉각관; 하부 지지판; 및 상기 복수의 냉각관의 길이 방향을 따라 수직방향으로 제공되며, 상기 복수의 냉각관을 상기 하부 지지판에 지지하는 복수의 지지부를 포함하고, 상기 복수의 냉각관은 각각 단면이 수평 방향으로 장축을 갖는 타원형으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제 2 특징에 따른 냉각 부재는 복수의 냉각관; 하부 지지판; 상기 복수의 냉각관의 길이 방향을 따라 수직방향으로 제공되며, 상기 복수의 냉각관을 상기 하부 지지판에 지지하는 복수의 지지부; 및 상기 복수의 냉각관 사이에 제공되는 복수의 돌출부를 포함하고, 상기 복수의 냉각관은 각각 단면이 수평 방향으로 장축을 갖는 타원형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 개선된 냉각 부재를 사용하면 다음과 같은 효과가 달성된다. 1. 복수의 냉각관에서 길이방향으로 휨 발생이 방지된다. 2. 살수된 물의 결빙 시간이 단축된다. 3. 냉각 부재의 시공이 간편하고 또한 시공 작업 시간 및 비용이 절감된다. 본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 냉각 부재의 사시도를 도시한 도면이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 냉각 부재의 일측면도이다.
도 1c는 도 1b에 도시된 냉각 부재의 AA 방향에서 본 지지대의 단면도이다.
도 1d는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 냉각 부재의 일부 확대 사시도이다.
도 1e는 종래 기술에 따른 냉각 부재의 보관 시의 상태도를 도시한 도면이다.
도 1f는 종래 기술의 냉각 부재 중 냉각관이 복수의 지지대에 의해 지지될 경우에 발생하는 휨 현상을 도시한 도면이다.
도 1g는 종래 기술에 따른 냉각 부재를 사용하는 경우 살수된 물의 결빙을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각 부재의 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각 부재를 사용하는 경우 살수된 물의 결빙을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각 부재의 사시도이다.
도 2d는 도 2c에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각 부재를 사용하는 경우 살수된 물의 결빙 및 돌출부의 기능을 설명하기 위한 단면도이다.
이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 2a는 도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각 부재의 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각 부재를 사용하는 경우 살수된 물의 결빙을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉각 부재(200)는 복수의 냉각관(210); 하부 지지판(220); 및 상기 복수의 냉각관(210)의 길이 방향을 따라 수직방향으로 제공되며, 상기 복수의 냉각관(210)을 상기 하부 지지판(220)에 지지하는 복수의 지지부(230)를 포함하고, 상기 복수의 냉각관(210)은 각각 단면이 수평 방향으로 장축을 갖는 타원형으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 도 2c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각 부재의 사시도이고, 도 2d는 도 2c에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각 부재를 사용하는 경우 살수된 물의 결빙 및 돌출부의 기능을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2c 및 도 2d를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각 부재(200)는 복수의 냉각관(210); 하부 지지판(220); 상기 복수의 냉각관(210)의 길이 방향을 따라 수직방향으로 제공되며, 상기 복수의 냉각관(210)을 상기 하부 지지판(220)에 지지하는 복수의 지지부(230); 및 상기 복수의 냉각관(210) 사이에 제공되는 복수의 돌출부(232)를 포함하고, 상기 복수의 냉각관(210)은 각각 단면이 수평 방향으로 장축을 갖는 타원형으로 형성되는 것을 특징으로 한다. 상술한 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 냉각 부재(200)에서는 복수의 냉각관(210), 복수의 지지부(230), 및 하부 지지판(220)이 모두 동일 재질인 합성 수지로 구현된다. 또한, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 냉각 부재(200)에서는 복수의 냉각관(210), 복수의 지지부(230), 및 하부 지지판(220)이 예를 들어 사출성형 방식으로 제조되어 일체로 형성될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 냉각 부재(200)의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다. 다시 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 냉각 부재(200)는 복수의 냉각관(210)을 포함한다. 복수의 냉각관(210)은 그 내부에 흐르는 냉매에 의해 복수의 냉각관(210)의 주변에 살수된 물(SW)을 결빙시켜 빙판을 형성한다. 이 때 복수의 냉각관(210)의 주변에는 물이 수차례 살수되어 순차적으로 결빙이 이루어진다. 또한, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 냉각 부재(200)에서는, 복수의 냉각관(210)이 그 길이 방향을 따라 수직방향으로 제공되는 복수의 지지부(230)에 의해 하부 지지판(220)에 일체형으로 지지된다. 이러한 하부 지지판(220)은 종래 기술의 복수의 지지대(120)와는 달리 판 형상(plate shape)을 구비한다. 이러한 하부 지지판(220)은 복수의 냉각관(210)의 주변에 살수된 물(SW)의 결빙 시, 복수의 냉각관(210) 내부의 냉매에 의해 살수된 물(SW)로 전달되는 열에너지가 외부로 방출되는 것을 방지하므로 살수된 물(SW)의 결빙 온도를 유지하는 보온 효과를 갖는다. 또한, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 냉각 부재(200)에서는, 복수의 냉각관(110)의 자중 및 복수의 냉각관(110)을 통해 흐르는 냉매의 무게에도 불구하고, 복수의 냉각관(210)이 복수의 지지부(230)에 의해 지지되므로 아래 방향으로 휨이 발생하지 않는다. 그에 따라, 복수의 냉각관(210) 주변에 살수된 물(SW)이 복수의 냉각관(210)의 길이 방향을 따라 균일한 접촉 상태를 유지하게 되어 살수된 물(SW)의 결빙도 균일하게 이루어진다. 그에 따라, 본 발명에서는 양호한 빙질의 빙판을 얻을 수 있다. 한편, 도 2b 및 도 2d에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 냉각 부재(200)에서는, 복수의 냉각관(210)의 각각의 단면이 수평 방향으로 장축을 갖는 타원형으로 형성된다. 그에 따라, 복수의 냉각관(210)의 주변에 살수된 물(SW)이 복수의 냉각관(210)을 통해 흐르는 냉매에 의해 결빙될 때 결빙 면적(FA)이 상대적으로 넓다(도 2b 및 도 2d 참조). 그에 따라 살수된 물(SW)의 결빙 시간이 감소된다. 또한, 도 2c 및 도 2d를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉각 부재(200)에서는, 복수의 냉각관(210) 사이에 복수의 돌출부(232)가 제공된다. 이러한 복수의 돌출부(232)의 사용은 선택 사양으로 반드시 사용되어야 하는 것은 아니다. 이러한 복수의 돌출부(232)는 초기에 살수된 물(SW1)을 복수의 냉각관(210) 사이에 가두어, 복수의 냉각관(210) 하부에서의 물의 이동(움직임)이 최소화된다. 그 결과, 초기에 살수된 물(SW1)의 결빙 시간이 단축될 뿐만 아니라 결빙도 균일하게 이루어져 추가적으로 양호한 빙질의 빙판을 얻을 수 있다. 상술한 도 2c 및 도 2d에 도시된 복수의 돌출부(232)는 각각 양 측면이 곡면 경사를 갖는 산형(mountain-type) 돌출부로 구현되는 것으로 예시적으로 도시되어 있다. 그러나, 당업자라면, 복수의 돌출부(232)가 예를 들어 삼각형 돌출부, 사각형 돌출부, 및 사다리꼴 돌출부 등 다양한 형태의 돌출부로 구현될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 냉각 부재(200)에서는, 복수의 냉각관(210), 복수의 지지부(230), 및 하부 지지판(220)이 일체로 형성되므로, 냉각 부재(200)의 시공 및 설치가 매우 간편하고, 시공 작업 시간 및 비용이 감소된다는 장점이 달성된다.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.
100,200: 냉각 부재 110,210: 냉각관 120: 지지대
122: 수용홀 220: 하부 지지판 230: 지지부
232: 돌출부 |
