KR100430923B1 - 급속제빙 및 급속해빙에 의한 빙과 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급속제빙 및 급속해빙에 의한 빙과 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음료, 과일즙, 야채즙 등의 재료를 쟁반형태의 증발접시에서 즉석으로 얼려서 샤베트나, 아이스크림, 아이스케익등의 빙과를 생성하고, 다른 종류의 빙과를 연속하여 제조할 때는 상기 증발접시를 즉석에서 뜨겁게 가열시켜 증발접시에 묻어있던 빙과제품의 잔여물을 쉽게 녹여서 제거할 수 있는 급속냉각 및 급속해빙에 의한 빙과 제조장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 컴프레서(11)와, 응축기(13)와, 팽창밸브(14)와, 증발기(12)가 냉매유로에 의하여 순차적으로 연결 구성되고, 상기 응축기(13)와 팽창밸브(14)의 사이에 연결된 냉매유로에는 전자밸브(24a)를 설치하고, 상기 컴프레서(11)의 토출관측과 연결되는 응축기(13)의 유입관측의 사이와 냉매파이프(22)의 유입관측의 사이에 전자밸브(24)를 구비한 바이패스관(15)이 연결 설치되는 냉동 사이클을 이용하는 냉동장치에 있어서, 상기 각 구성의 외부 전체를 감싸는 함체형태의 케이스(25)를 설치하고, 상기 증발기(12)는 냉매파이프(22)를 평판형태로 평평하게 성형한 뒤에 케이스(25)의 상부에 위치하도록 설치하며, 상기 냉매파이프(22)의 상면에는 쟁반형태의 증발접시(22)를 케이스(25)의 상부로 노출되게 설치하고, 상기 냉매파이프(22)의 하부와 외측 전체에는 냉매파이프(22)를 감싸는 단열재(23)가 설치된 것을 특징으로 하며, 다른실시예로써상기 증발접시(21)와 냉매파이프(22)는 일체로 성형되며, 상기 냉매유로에는 또 다른 전자밸브(24a)와 전자밸브(24), 팽창밸브(14), 증발접시(21)가 복수로 병렬 유로상에 구분되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

급속제빙 및 급속해빙에 의한 빙과 제조장치 {Device for manufacturing forzen sweet by a Quick Freezing and Melting}

본 발명은 급속제빙 및 급속해빙에 의한 빙과 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음료, 과일즙, 야채즙 등의 재료를 쟁반형태의 증발접시에서 즉석으로 얼려서 샤베트나, 아이스크림, 아이스케익등의 빙과를 생성하고, 다른 종류의 빙과를 연속하여 제조할 때는 상기 증발접시를 즉석에서 뜨겁게 가열시켜 증발접시에 묻어있던 빙과제품의 잔여물을 쉽게 녹여서 제거할 수 있도록 하는 급속제빙 및 급속해빙에 의한 빙과 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고와 같은 제빙장치를 사용하면 환타, 사이다, 콜라, 주스 등의 각종 음료수는 물론이고, 우유·커피·코코아·녹차 등과 같은 각종 차 종류, 사과·배·귤 등과 같은 각종 과일을 갈은 것, 당근·무우 등과 같은 야채를 갈은 것을 빙과형태로 생성할 수 있다.

경우에 따라 편의점 등에서 어느 정도의 영업적인 규모로 빙과제품을 생성하기 위해 별도의 제빙기가 사용되고 있지만 샤베트 형태의 제품을 생성하는 기능에 국한되고 있다. 즉 이보다 고냉각을 요하는 아이스크림이나 아이스케익의 형태로 생성하기 곤란하다.

더구나 하나의 빙과 제품을 제조한 직후 다른 종류의 제품을 제조하려면 용기내의 잔여물을 제거하여야 맛이 섞이지 않는데 냉각된 상태의 잔여물을 제거하는데 상당한 시간과 노력이 필요한 단점이 있다.그리고, 일본 특개평2-29576호(1990.01.31 공개)에는 밴딩머신(자판기)에 사용되는 유수식 제빙기가 알려져 있으며, 상기의 유수식 제빙기는 압축기에 응축기와 팽창변을 개재하여 접속배관되며 증발기파이프에 전자변을 개재하여 병렬로 접속되고, 압축기의 토출측과 증발기파이프의 입구측간에는 전자변이 설치된 열기우회로가 배관되며 응축기의 입구측에는 전자변을 설치하여, 밴딩머신(자판기)내에 설치되는 조그만 알갱이의 얼음이 어는 제빙반의 저면에 배관된 증발기 파이프 및 상기 열기관 양측으로 열기를 유통시켜, 제빙반의 저면 및 격벽부의 격벽면 양측으로부터 얼음에 해빙열을 가하여 제빙반에 결빙된 얼음을 각 제빙실단위로 조그만 알갱이의 얼음을 해동하여 분리시켜 얼음입자의 브릿지현상을 방지하면서 단시간에 제빙부로 부터 조그만 알갱이의 얼음을 분리 낙하시켜 냉음료를 음용할 수 있도록 하는 것이 알려져 있다.그러나, 상기의 밴딩머신(자판기)에 사용되는 유수식 제빙기로서는 조그만 알갱이의 얼음을 제빙실단위로 제빙을 하거나 제빙된 얼음을 해빙할 수는 있으나 음료, 과일즙, 야채즙 등을 이용하여 빙과를 제조할 수 없는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해소하기 위하여 본 발명은 음료, 과일즙, 야채즙 등을 증발접시를 이용하여 즉석에서 얼려서 빙과제품을 만들고, 서로 다른 종류의 빙과를 연속하여 만들고자할 때는 증발접시를 가열하여 증발접시에 남아있는 빙과 잔여물을 쉽게 녹여서 제거하여 새로이 만드는 빙과의 맛이 이전에 제조한 빙과의 맛과 서로 섞이지 않게 제조할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적과제를 해결하기 위하여 본 발명은 컴프레서와, 응축기와, 팽창밸브와, 증발기가 냉매유로에 의하여 순차적으로 연결 구성되고, 상기 응축기와 팽창밸브의 사이에 연결된 냉매유로에는 전자밸브를 설치하고, 상기 컴프레서의 토출관측과 연결되는 응축기의 유입관측의 사이와 냉매파이프의 유입관측의 사이에 전자밸브를 구비한 바이패스관이 연결 설치되는 냉동 사이클을 이용하는 냉동장치에 있어서, 상기 각 구성의 외부 전체를 감싸는 함체형태의 케이스를 설치하고, 상기 증발기는 냉매파이프를 평판형태로 평평하게 성형한 뒤에 케이스의 상부에 위치하도록 설치하며, 상기 냉매파이프의 상면에는 쟁반형태의 증발접시를 케이스의 상부로 노출되게 설치하고, 상기 냉매파이프의 하부와 외측 전체에는 냉매파이프를 감싸는 단열재가 설치된 것을 특징으로 하며, 다른실시예로써 상기 증발접시와 냉매파이프는 일체로 성형되며, 상기 냉매유로에는 또 다른 전자밸브와 전자밸브, 팽창밸브, 증발접시가 복수로 병렬 유로상에 구분되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 기구의 요부 구성을 개략적으로 나타내는 모식도.

도 2는 본 발명에 따른 증발접시의 다른 예를 나타내는 구성도.

도 3 및 도 4는 도 2의 증발접시의 하부에 설치된 냉매파이프의 유로 구조를 예시적으로 나타내는 모식도.

도 5는 본 발명의 변형예에 따른 기구의 요부 구성을 나타내는 모식도이다.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 〉

11 : 컴프레서 12 : 증발기

13 : 응축기 14 : 팽창밸브

15 : 바이패스관 21, 31 : 증발접시

22, 32 : 냉매파이프 23, 33 : 단열재

24, 24a : 전자밸브 25 : 케이스

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 기구의 요부 구성을 개략적으로 나타내는 모식도가 도시된다.

본 발명은 컴프레서(11), 증발기(12), 응축기(13), 팽창밸브(14)가 냉매유로(부호는 미도시)에 의하여 순차적으로 연결 구성되는 냉동 사이클을 이용하는 냉동장치에 관련되는 것으로 영업 장소에서 설치 및 사용하기 용이하도록 컴팩트한 구조의 냉각장치를 제안한다.

이를 위하여 본 발명은 상기 응축기(13)와 팽창밸브(14)의 사이에 연결된 냉매유로에는 전자밸브(24a)를 설치하고, 상기 컴프레서(11)의 토출관측과 연결되는 응축기(13)의 유입관측의 사이와 냉매파이프(22)의 유입관측의 사이에 전자밸브(24)를 구비한 바이패스관(15)이 연결 설치된다.그리고, 상기 각 구성의 외부 전체를 감싸는 함체형태의 케이스(25)를 설치하고, 상기 증발기(12)는 냉매파이프(22)를 평판형태로 평평하게 성형한 뒤에 케이스(25)의 상부에 위치하도록 설치하며, 상기 냉매파이프(22)의 상면에는 쟁반형태의 증발접시(22)를 케이스(25)의 상부로 노출되게 설치되고, 상기 냉매파이프(22)의 하부와 외측 전체에는 냉매파이프(22)를 감싸는 단열재(23)가 설치된다.그리고, 본 발명은 다른 실시예로써 상기 증발접시(21)와 냉매파이프(22)는 일체로 성형되며, 또한 상기 냉매유로에는 또 다른 전자밸브(24a)와 전자밸브(24), 팽창밸브(14), 증발접시(21)가 복수로 병렬 유로상에 구분되어 설치되는 구성으로 이루어진다.그리고, 본 발명에 따른 냉매파이프(22)는 상기 증발기(12)의 기능을 지니며 평판형태로 평평하게 성형되며, 스파이럴 형태로 감아 전체적으로 평면을 유지한 상태로 성형한다. 이에 따라 냉매파이프(22)의 외측단과 중심은 각각 냉매의 순환을 위한 연결구가 된다. 냉매파이프(22)의 단면은 최대한 납작하게 하여 전열을 위한 접촉면적을 최대화하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면 상면이 개폐 가능한 증발접시(21)가 상기 냉매파이프(22)를 저면에 수용하며, 증발접시(21)의 상면은 커버를 설치하여 제품을 보냉하고 이물질이 유입되지 않도록 하며, 냉매파이프(22)에는 단열재(23)를 개재하여 증발접시(21)의 저면에 긴밀하게 설치한다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 설명하면 다음과 같다.상기 증발접시(21)에 빙과의 재료를 담은 후 빙과의 재료를 제빙하고자 할 경우에는, 냉동싸이클의 냉매유로를 따라 냉매가 컴프레서(11)와 응축기(13), 팽창밸브(14), 증발기(12)의 냉매파이프(22)의 경로로 순환되도록 바이패스관(15)에 설치된 전자밸브(24)를 닫고, 응축기(13)와 팽창밸브(14)의 사이에 연결된 냉매유로의 전자밸브(24a)는 개방시켜 냉매가 순환되도록 한다.

즉, 상기 냉매가 컴프레서(11) → 응축기(13)→ 전자밸브(24) → 팽창밸브(14) → 증발기(12)의 냉매파이프(22) → 컴프레서(11)의 순서로 유로상을 순환하는 동안에는 응축기(13)의 응축효율 및 컴프레서(11)의 압축효율이 최대로 유지되어 증발접시(21)에서 급속냉각이 가능하여 증발접시(21)에 올려 놓은 빙과재료가 즉석에서 냉각되고, 냉매파이프(22)를 충분히 감싸고 있는 단열재(23)는 증발접시(21)의 저면에 밀착되어 열 손실을 차단하여 신속하게 샤베트나, 아이스크림, 아이스케익등의 빙과를 제조할 수 있게 되는 것이다.그리고, 상기와 같이 한 종류의 제빙되어 있는 빙과를 증발접시(21)에서 제거한 후 다른 종류의 빙과를 제빙하기 위하여 증발접시(21)에 묻어서 남아 있은 잔여물의 빙과를 해빙하고자 할 경우에는, 냉동싸이클의 응축기(13)와 팽창밸브(14)의 사이의 냉매유로에 설치된 전자밸브(24a)를 닫고 바이패스관(15)의 전자밸브(24)를 열어서 냉매가 컴프레서(11)와 증발기(12)의 냉매파이프(22)로 순환되도록 한다.

즉, 응축기(13)와 팽창밸브(14)의 사이에 연결된 냉매유로의 전자밸브(24a)를 닫고, 상기 바이패스관(15)에 설치된 전자밸브(24)를 개방하면 냉매가 컴프레서(11)와 증발기(12)의 냉매파이프(22)를 순환하면서 응축기(13)와 팽창밸브(14)를 거치지 않아 냉매의 압축효율이 저하되고 이는 증발접시(21)의 온도 상승을 유발하여 높은 온도로 증발접시(21)가 가열되어 증발접시(21)에 묻어 있는 빙과의 잔여물이 녹아 있는 상태로 되므로 사용자는 손쉽게 증발접시(21)에 묻어서 남아 있은 잔여물을 제거하여 다른 종류의 빙과를 증발접시(21)에 새로이 담아 제빙하므로써 새로이 만드는 빙과의 맛이 이전에 제조한 빙과의 맛이 서로 섞이지 않게 제조할 수 있게 되는 것이다.

이와같이, 쟁반형태로 형성된 증발접시(21)에 재료를 투입하고 본 발명의 시스템을 동작시키면, 상기 각종 재료들이 급냉하면서 일정 시간내에(통상 수초) 결빙되어 샤베트, 아이스크림, 아이스케익 등이 생성된다. 참고로 증발접시(21)에 투입되는 재료의 제빙 온도를 약 -30℃ 정도로 유지하면 제빙 완료 시간은 약 10초가 소요된다.

이와 같은 샤베트, 아이스크림, 아이스케익은 얼리는 시간을 조절하여 제조할 수 있는데, 샤베트는 살얼음같이 어는 것이므로 가장 단시간에 냉각하여 만들어지고, 아이스크림이 중간, 아이스케익이 가장 긴 시간이 요구된다.

도 2는 본 발명에 따른 증발접시의 다른 예를 나타내는 구성도이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 증발접시의 하부에 설치되는 냉매파이프의 유로 구조를 예시적으로 나타내는 모식도이다.

전술한 증발접시(21)와 냉매파이프(22)는 일체로 성형되는 구성도 가능하며, 도 2 내지 도 4는 증발접시(31) 및 냉매파이프(32)의 그 예를 나타내는 것으로 이 경우 냉매파이프(32)는 스파이럴 형태의 유로를 택하는 것보다는 도 3과 도 4와 같은 지그재그 형태의 유로를 택하는 것이 성형성이 용이하며, 도 3은 직렬회로 형태이고 도 4는 병렬회로 형태로서 냉매의 순환을 위한 연결구는 양단으로 형성된다.

이러한 구성에 의하면 별도의 파이프를 스파이럴 형태로 가공할 필요가 없고 단열재(33)의 부착도 용이하므로 생산 원가를 낮출 수 있는 반면, 일부의 결함이 발견되면 부분적인 교체가 불가능하여 A/S 비용이 증가된다.

도 5는 본 발명의 변형예에 따른 기구의 요부 구성을 나타내는 모식도가 도시된다.

본 발명의 증발접시(21)는 복수의 병렬 유로상에 구분되어 설치되는 구성도 가능하며, 도시하지는 않았으나 바이패스관(15), 냉매파이프(22) 등의 구성은 전술한 도 1 내지 도 4와 동일성을 유지할 수 있으며, 팽창밸브(14) 및 전자밸브(24)(24a) 등은 동일한 병렬회로 상에 구성되는 것으로 그 작용관계 역시 상기와 동일하게 된다.

이때, 본 발명에 따르면 상기와 같이 증발접시(21)에 남아 묻어 있는 잔여물의 해빙을 위하여 냉매의 유동방향을 상기 전자밸브(24)(24a)로서 변경하여 상기 증발접시(21)에서 온도의 상승을 유발하는 기능을 더 구비한다.

하나 또는 그 이상의 증발접시(21)에 모두 상기 재료들을 얼려서 아이스제품을 만들고 다른 손님에게 다른 재료로서 아이스제품을 만들기 위해서는 증발접시(21)에 얼은 상태로 남은 잔여물을 녹여서(해빙) 닦아낸 뒤에 다른 재료를 다시 얼려서 다른 아이스제품을 만들어야 한다.

이를 위해, 얼릴 때(제빙시)에는 컴프레서(11) → 응축기(13) → 팽창밸브(14) → 증발기(12)의 냉매파이프(22)를 통해 냉매가 순환하면서 증발접시에 투입된 재료를 냉각시켜 아이스제품을 만들고, 다른 아이스제품을 만들기 위해서는 컴프레서(11)와 증발기(12)의 냉매파이프(22)를 통해 냉매를 순환시켜 증발접시(22)가 가열되면서 증발접시에 묻어 있던 잔여물을 녹여서 닦아내는 것이다.

이때, 냉동 사이클의 유로의 변경은 전자밸브(24)(24a)의 동작에 의해 이루어지며 이들 전자밸브(24)(24a)의 동작은 솔레노이드가 탑재되어 전기적 제어가 가능한 방식을 사용한다. 사용자는 해빙을 위한 스위치만 누르면 자동으로 해빙모드로 전환되어 증발접시(21)가 가열(가온)되도록 한다.

그러나 어느 경우에 있어서나 해빙기능은 냉각장치의 효율 및 내구성을 저하시킬 우려가 있으므로 타이머 릴레이를 설치하여 설정된 시간이상 연속적으로 작동시키지 않는 것이 바람직하다.

한편, 도 4에 도시되어 있는 바와같이 증발접시(21)가 2개인 경우에는 2개에서 한꺼번에 냉각시키기도 하고 하나씩만 얼리기도 하며, 녹이는 것은 한 쪽만 녹이거나 양쪽을 동시에 녹일 수 있어 보다 편리하다.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 발명은, 음료, 과일즙, 야채즙 등의 재료를 쟁반형태의 증발접시에서 즉석으로 얼려서 샤베트나, 아이스크림, 아이스케익등의 빙과를 만들고, 다른 종류의 빙과를 연속하여 제조할 때는 상기 증발접시를 즉석에서 뜨겁게 가열시켜 증발접시에 묻어있던 빙과제품의 잔여물을 쉽게 녹여서 제거할 수 있어서 음료, 과일, 야채 등을 즉석에서 빙과 형태로 생성하고 서로 다른 종류의 빙과를 연속하여 제조할 때 맛이 섞이지 않는 효과가 있다.

Claims (4)

1. ( 정 정 ) 컴프레서(11)와, 응축기(13)와, 팽창밸브(14)와, 증발기(12)가 냉매유로에 의하여 순차적으로 연결 구성되고,

   상기 응축기(13)와 팽창밸브(14)의 사이에 연결된 냉매유로에는 전자밸브(24a)를 설치하고, 상기 컴프레서(11)의 토출관측과 연결되는 응축기(13)의 유입관측의 사이와 냉매파이프(22)의 유입관측의 사이에 전자밸브(24)를 구비한 바이패스관(15)이 연결 설치되는 것에 있어서,

   상기 각 구성의 외부 전체를 감싸는 함체형태의 케이스(25)를 설치하고,

   상기 증발기(12)는 냉매파이프(22)를 평판형태로 평평하게 성형한 뒤에 케이스(25)의 상부에 위치하도록 설치하며, 상기 냉매파이프(22)의 상면에는 쟁반형태의 증발접시(22)를 케이스(25)의 상부로 노출되게 설치하고,

   상기 냉매파이프(22)의 하부와 외측 전체에는 냉매파이프(22)를 감싸는 단열재(23)가 설치된 것을 특징으로 하는 급속제빙 및 급속해빙에 의한 빙과 제조장치.
2. ( 정 정) 제 1 항에 있어서, 상기 증발접시(21)와 냉매파이프(22)는 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 급속제빙 및 급속해빙에 의한 빙과 제조장치.
3. ( 삭 제)
4. ( 정 정 ) 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 냉매유로에는 또 다른 전자밸브(24a)와 전자밸브(24), 팽창밸브(14), 증발접시(21)가 복수로 병렬 유로상에 구분되어 설치되는 것을 특징으로 하는 급속제빙 및 급속해빙에 의한 빙과 제조장치.