JP6482691B1 - 塩分が含有された微細氷の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】海産物を損傷させず、海産物の新鮮度を維持させることができる微細氷を製造することができる装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置１０は、所定の塩分濃度及び温度を有する流体を供給する給水システム１００と、給水システム１００から供給を受けた流体を高圧空気と共に噴霧ノズル２１０を通じて高圧噴射する噴射システム２００と、冷凍チャンバ３１０、その内部を冷凍させる冷却部３２０、及び冷凍チャンバ３１０の内部に位置した噴霧ノズル２１０からなっており、供給された流体を冷却して微細氷核を生成する氷生成室３００と、氷生成室３００により生成された微細氷核を成長させて微細氷を作る氷収集室４００と、氷収集室４００により生成された微細氷を移送及び貯蔵する氷貯蔵室５００と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、塩分が含有された微細氷の製造装置に関する。

一般的な漁船及び冷凍、冷蔵産業分野において予冷用として使われている氷には、１００％の清水で製氷する氷と、１００％の海水で製氷する氷と、がある。

なお、中小型の漁船の中の一部は、陸上で魚倉に氷を貯蔵して使用しており、一部は海上で氷供給船から予冷用の氷の供給を受けて使用している。かかる場合、船外からの供給により、捕獲した魚の新鮮度を維持するのに多くの費用が所要されるようになる。

なお、１００％の清水で製氷された氷は凍結点が０℃であるため、捕獲した魚の新鮮度はよく維持されるが、予冷効果が小さいという欠点があり、１００％の海水で製氷された氷は、凍結点が−２１．５℃または他の温度であって、予冷効果は優れているが、捕獲した魚からの滲透圧現象によって新鮮度が低下する欠点があり、これを製造するための特別な装置が要求されている。

さらに、既存の海産物の冷却は、アイスキューブ、砕氷アイスやシャーベット形態のアイスのような大量の水分を前提にしている。この水気は、魚介類の膨脹、すなわち腐敗を促進する原因であり、海産物に均等に接触しないため、冷却にばらつきを発生させ、また直接に接触する硬い氷は海産物を損傷させるという問題がある。

なお、アイスキューブやシャーベット形態のアイスの代わりに、冷却材として雪を人工降雪機装置で生成することが考えられるが、雪を直接に製造するか直接に貯蔵する装置が具備される必要があると共に、雪は塩分を含んでいない問題があった。

これに関し、特許文献１には「雪発生製造装置」が公開されているが、これはスキー場で雪を補うためのレジャーの用途に限定されている。この発生装置は、雪のサイズや品質を制御できないという問題があり、塩分を含まない。

なお、特許文献２には「海水氷製造装置」が公開されているが、このような従来技術による製氷機は、瞬間的に氷を生成した後に破鎖する構造であって、このような装置は塩分の濃度がそのまま維持され、低塩分の氷を生成することが不可であるという欠点があった。

米国特許第６５０８４１２号明細書 大韓民国登録特許第１０−０４９８７３５号公報 特開２０１７−１２２５１２号公報

本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するためのものであって、海産物を損傷させず、海産物の新鮮度を維持させることができる微細氷を製造することができる装置を提供することを目的とする。但し、本発明が解決しようとする技術的課題は、上記のような技術的課題に限定されず、さらに他の技術的課題が存在することができる。

上記の技術的課題を解決するための技術的手段として、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置は、所定の塩分濃度及び温度を有する流体を供給する給水システムと、前記給水システムから供給を受けた流体を高圧空気と共に噴霧ノズルを通じて高圧噴射する噴射システムと、冷凍チャンバ、その内部を冷却させる冷却部、及び前記冷凍チャンバの内部に位置した前記噴霧ノズルからなっており、供給された流体を冷却して微細氷核を生成する氷生成室と、前記氷生成室により生成された微細氷核を成長させて微細氷を作る氷収集室と、前記氷収集室により生成された微細氷を移送及び貯蔵する氷貯蔵室を含む。

さらに、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の前記給水システムは、内部に水が充填されて水を供給するための給水タンクと、塩を供給する塩供給機と、前記給水タンクから供給を受けた水と、前記塩供給機から供給を受けた塩を撹拌する撹拌タンクと、前記撹拌タンクの内部に位置した流体を加熱する加温システムと、撹拌タンクにある塩度を含む水を移送するための移送ポンプと、を含む。

さらに、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の前記噴射システムは、前記氷収集室の内部に位置する噴霧ノズルと、前記噴霧ノズルへ高圧の空気を供給するコンプレッサーと、煙を生成して、前記噴霧ノズルへ煙を供給する発煙装置と、を含む。

さらに、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の前記氷生成室は、内部に前記噴霧ノズルが位置し、外部の冷却された空気が流入される冷却空気流入口が形成された冷凍チャンバと、冷凍チャンバに冷却された空気を提供する冷却部と、噴霧ノズルを通じて供給された流体がぶつかって分散されるようにして、微細氷核を効果的に生成できるようにする分散壁と、を含む。

さらに、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の前記冷凍チャンバは、冷却空気流入口と共に円筒状に形成され、前記冷凍チャンバの周縁面の接線と平行の方向に空気が流入されるようにし、前記噴霧ノズルから噴射された流体は、その空気の流れに従って、前記冷凍チャンバ内に設置された分散壁に衝突して散らばるようにすることを特徴とする。

さらに、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の前記氷収集室は、冷凍チャンバにより形成された氷核を成長させるコーン状の成長集積室と、コーン状で内周面に沿って位置する網と、前記網に生成された氷を除去するスクレーパーと、を含む。

さらに、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の前記氷貯蔵室は、氷収集室の下部に形成された排出口を通じて排出される微細氷を移送する氷移送部と、移送された氷を貯蔵する貯蔵コンテナと、氷貯蔵室の内部の温度を維持する冷凍システムと、貯蔵された氷を外部に排出する排出装置と、を含む。

さらに、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の前記噴射システムの噴霧ノズルの内部は、フッ素樹脂コーティングされて腐食が防止されている。

さらに、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の前記氷収集室は、壁面を結露防止コーティングして、結露、有害、再凍結されることを防止し、氷がブリッジ及び在庫を発生させずに円滑に排出できるようにすることを特徴とする。

上記した本発明の課題解決の手段によると、最小限の低温環境で、成分及び温度を管理した水を、成分を管理した高圧空気と共に撒布して、氷核生成、成長統合、貯蔵まで実現して、海産物を損傷させず、海産物の新鮮度の維持ができる微細氷を製造することができる。

さらに、本発明は、果物などの果汁を含む氷、動物のコラーゲンなどを含む氷、気体と液体の香料を利用した香り氷など、多様な機能を有する微細氷を製造することができる。

本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の平面図である。 本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の正面図である。 本発明の一実施例に係る氷生成室及び氷収集室を説明するための図である。 本発明の一実施例に係る氷生成室の平面図である。 本発明の一実施例に係る氷収集室を説明するための図である。 本発明の一実施例に係る氷貯蔵室を説明するための図である。

以下では、添付した図面を参照しながら、本発明が属する技術分野において通常の知識を持った者が容易に実施できるように、本発明の実施例について詳しく説明する。ところが、本発明は、多様な異なる形態で具現されることができ、ここで説明する実施例に限定されない。なお、図面において、本発明を明確に説明するために、説明とは関係のない部分は省略し、明細書の全体を通じて類似した部分に対しては類似した図面符号を付けた。

本願の明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結」されていると言う時、これは「直接的に連結」されている場合だけではなく、その中間に他の素子を間に置いて「電気的に連結」されている場合も含む。

本願の明細書の全体において、ある部材が他の部材「上に」位置していると言う時、これはある部材が他の部材に接している場合だけではなく、両部材間にまた他の部材が存在する場合も含む。

本願の明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」と言う時、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素を更に含むことができることを意味する。本願の明細書の全体において使われている程度の用語「約」、「実質的に」などは、言及された意味に固有の製造及び物質許容誤差が提示される時、その数値で、またはその数値に近接した意味として使われ、本発明の理解を助けるために、正確か絶対的な数値が言及された開示内容を非良心的な侵害者が不当に利用することを防止するために使われている。本願の明細書の全体において使われている用語「〜（する）段階」または「〜の段階」は、「〜のための段階」を意味しない。

本発明は、塩分が含有された微細氷の製造装置に関する。

図１は、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の平面図であり、図２は、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置の正面図であり、図３は、本発明の一実施例に係る氷生成室及び氷収集室を説明するための図であり、図４は、本発明の一実施例に係る氷生成室の平面図であり、図５は、本発明の一実施例による氷収集室を説明するための図であり、図６は、本発明の一実施例による氷貯蔵室を説明するための図である。

まず、本発明の一実施例に係る塩分が含有された微細氷の製造装置１０（以下、「微細氷の製造装置１０」と称する。）について説明する。

図１及び図２を参照すれば分かるように、微細氷の製造装置１０は、給水システム１００、噴射システム２００、氷生成室３００、氷収集室４００、及び氷貯蔵室５００を含む。上述した微細氷とは、人工雪の形態を持つことができるが、これに限らない。

給水システム１００は、所定の塩分濃度及び温度を有する流体を供給する。

図１及び図２を参照すれば分かるように、給水システム１００は、外部から水の供給を受けて貯蔵する給水タンク１１０、この給水タンク１１０に、定められた塩分に合うように塩を供給する塩供給機１２０、給水タンク１１０の内部の水が一定の温度に維持されるように加熱する加温システム１４０、及び、給水タンク１１０の水を噴射システム２００に移送する移送ポンプ１５０を含むことができる。

更に他の構成の例として、外部からの水を臨時に貯蔵するための給水ポンプ１１１を具備した給水タンク１１０、定められた塩分に合うように塩を供給する塩供給機１２０、給水タンク１１０から供給を受けた水と、塩供給機１２０から供給を受けた塩と、を撹拌する撹拌タンク１３０、及び撹拌タンク１３０の内部に位置した流体を加熱する加温システム１４０を含むことができる。言い換えれば、撹拌タンク１３０は、給水タンク１１０から水の供給を受け、塩供給機１２０から塩の供給を受け、所定の塩分濃度を有する流体を生成することができる。この時、撹拌タンク１３０は、加温システム１４０によって所定の温度に加熱され、塩が水に円滑に溶解されることができる。また、撹拌タンク１３０から生成された所定の塩分濃度を有する流体は、移送ポンプ１５０を通じて、後述する噴射システム２００に供給されることができる。

給水システム１００は、ナノバブル発生装置を更に含み、ハイクオリティーの氷の生産を促進させることができる。

噴射システム２００は、給水システム１００から供給を受けた流体を、空気及び煙と共に噴霧ノズル２１０を通じて高圧噴射する。

このために、噴射システム２００は、引入管路２０５に連結されて高圧の空気を供給するコンプレッサー２２０及び同様の引入管路２０５に連結されて煙を生成し、噴霧ノズル２１０へ煙を供給する発煙装置２３０を含むことができる。

詳細には、噴射システム２００は、給水システム１００で供給を受けた流体と空気の２相のミスト形態の流体を噴霧ノズル２１０を通じて氷生成室３００の内部に噴射することができる。

この時、噴射システム２００は、発煙装置２３０で生成された煙を、流体と共に噴霧ノズル２１０に供給することができる。また、噴射された煙は、氷生成室３００の内部で氷核になり得る。言い換えれば、微細氷の製造装置１０は、噴射システム２００の噴霧ノズル２１０を通じて２相の流体を氷生成室３００の内部に高圧噴射して氷点を下げることができ、２相の流体と共に供給された煙が氷核になって、後日、氷収集室４００で有効に微細氷が形成されることができる。

さらに、噴霧ノズル２１０の内部は、フッ素樹脂コーティングされており、噴霧ノズル２１０の内部に氷が形成され、噴霧ノズル２１０が塞がれることを防止することができる。

以下、図３、図４及び図５を参照しながら、本発明の一実施例に係る氷生成室３００と氷収集室４００について詳しく説明する。

氷生成室３００は、噴霧ノズル２１０が位置する空間を形成している冷凍チャンバ３１０、冷凍チャンバ３１０の内部を冷凍させる冷却部３２０、及び冷凍チャンバ３１０の内部に位置し、噴霧ノズル２１０を通じて供給された流体がぶつかって分散するようにして、微細氷核を効果的に生成できるようにする分散壁３３０、を含むことができる。

氷生成室３００は、内部に所定の空間が形成され、外部に冷気が漏出されないように断熱素材で形成され得る。

冷却部３２０は、冷凍チャンバ３１０の内部を冷却するために熱交換を通じて空気を冷却する室外機３２２、及び室外機３２２から冷却された空気を冷凍チャンバ３１０に供給する冷却機３２１を含むことができる。例示的に、冷却部３２０は冷凍チャンバ３１０の内部が零下３０度の温度に維持されるように駆動される。

冷凍チャンバ３１０は、内部に噴霧ノズル２１０が位置し、外部の冷却された空気が流入される冷却空気流入口３５０が形成されることができる。言い換えれば、噴霧ノズル２１０を通じて冷凍チャンバ３１０の内部に噴射された流体は冷却空気流入口３５０を通じて流入された冷気によって氷核が形成され得る。

冷凍チャンバ３１０は、円筒状に形成され得る。また、噴霧ノズル２１０は、冷凍チャンバ３１０の周縁面の接線と平行になるように流体が噴射されるように位置することができる。これによって、噴霧ノズル２１０から噴射された流体は冷凍チャンバ３１０内に設置された分散壁３３０に衝突して散らばることで、氷核がより有効に生成されることができる。

氷収集室４００は、冷凍チャンバ３１０の下部に位置した成長集積室４１０と、複数のスクレーパー４３０と、を含む。

成長集積室４１０は、冷凍チャンバ３１０の下部に連結されており、ここで冷凍チャンバ３１０から生成された氷核が微細氷に成長され得る。

成長集積室４１０は、コーン状で内周面に沿って位置する網４２１と、網４２１に生成された氷を掻き出す複数のスクレーパー４３０とを含むことができる。

さらに、網４２１は、成長集積室４１０の冷気が排出されることによって、氷が成長されることができるように格子形態にぎっしりと形成され得る。この格子のサイズは、生成された微細氷は通過させず、冷気のみを外部に放出するように考案されている。

例示的に、網４２１は、コーン状に形成され、チャンバサイクロン効果によって空気と氷とを分離することができる。また、スクレーパー４３０は、網４２１の網目を塞がないように、網４２１に形成された微細氷を掻き出すことで下部方向に移動させることができる。

詳細には、図５を参照すれば、氷収集室４００は、スクレーパーモーター４３２、スクレーパーモーター４３２に連結された回転軸４３３、回転軸４３３の周縁部に沿って上下方向の垂直方向に延長形成され、上下方向に所定の距離だけ離隔されて形成された複数のリンク部４３４、及び、リンク部４３４に連結され、網４２１に接触される複数のスクレーパー４３０を含むことができる。例示的に、スクレーパー４３０は、網４２１が損傷されないように、柔らかい材質で製作されることができる。

更に、氷生成室３００及び氷収集室４００は、内面がフッ素樹脂コーティングされ、生成された微細氷が内面に付着成長されないようにすることを特徴とする。

図６を参照すれば、氷貯蔵室５００は、氷収集室４００から生成された微細氷を移送及び貯蔵することができる。

詳細には、氷貯蔵室５００は氷収集室４００の下部に形成された排出口を通じて排出される微細氷を、氷移送部５１０を利用して、貯蔵コンテナ５２０に移送することができる。例示的に、氷移送部５１０は、スクリューコンベヤーであることができるが、これに限らない。貯蔵コンテナ５２０は、移送された微細氷を貯蔵することができる。

氷貯蔵室５００は、冷凍システム５３０を含むことができる。冷凍システム５３０は、氷貯蔵室５００の内部を冷凍させることができる。例示的に、冷凍システム５３０は、氷貯蔵室５００の内部が零下５度の温度に維持されるように駆動される。また、冷凍システム５３０は、氷生成室３００の冷却部３２０を利用するか、冷凍システム５３０を別に具備することができる。

排出装置５５０は、貯蔵庫５４０に貯蔵された微細氷を外部に排出することができる。

氷貯蔵室５００は、壁面を結露防止コーティングして、結露、有害、再凍結されることを防止し、氷がブリッジ及び在庫を発生させずに円滑に排出することができる。

上記した本発明の説明は例示のためのものであり、本発明が属する技術分野における通常の知識を持った者は、本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更せず他の具体的な形態に容易に変形可能であることが理解できるだろう。よって、以上で記述した実施例はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないことを理解すべきである。例えば、単一型に説明されている各構成要素は分散して実施されることもでき、同様に、分散されたものだと説明されている構成要素も結合された形態に実施され得る。

本発明の範囲は、上記の詳細な説明より、特許請求の範囲により現れるはずであり、特許請求の範囲の意味及び範囲、さらにその均等概念から導出される全ての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれると解釈しなければならない。

１０ 塩分が含有された微細氷の製造装置、１００ 給水システム、１１０ 給水タンク、１１１ 給水ポンプ、１２０ 塩供給機、１３０ 撹拌タンク、１４０ 加温システム、１５０ 移送ポンプ、２００ 噴射システム、２１０ 噴霧ノズル、２２０ コンプレッサー、２０５ 引入管路、２３０ 発煙装置、３００ 氷生成室、３１０ 冷凍チャンバ、３２０ 冷却部、３２１ 冷却機、３２２ 室外機、３３０ 分散壁、３５０ 冷却空気流入口、４００ 氷収集室、４１０ 成長集積室、４２１ 網、４３０ スクレーパー、４３２ スクレーパーモーター、４３３ 回転軸、４３４ リンク部、５００ 氷貯蔵室、５１０ 氷移送部、５２０ 貯蔵コンテナ、５３０ 冷凍システム、５４０ 貯蔵庫、５５０ 排出装置。

Claims (14)

1. 塩分が含有された微細氷の製造装置において、
   所定の塩分濃度及び温度を持つ流体を供給する給水システムと、
   前記給水システムから供給を受けた流体を高圧空気と共に噴霧ノズルを通じて高圧噴射する噴射システムと、
   前記噴霧ノズルを通じて供給された流体を冷却して微細氷核を生成する氷生成室と、
   前記氷生成室により生成された微細氷核を成長させて氷を生成する氷収集室と、
   前記氷収集室により生成された微細氷を移送及び貯蔵する氷貯蔵室と、を含み、
   前記氷生成室は、
   内部に前記噴霧ノズルが位置し、外部の冷却された空気が流入される冷却空気流入口が形成された冷凍チャンバと、
   前記冷凍チャンバに冷却された空気を提供する冷却部と、
   前記噴霧ノズルを通じて供給された流体がぶつかって分散するようにして、微細氷核を効果的に生成できるようにする分散壁と、を含む、塩分が含有された微細氷の製造装置。
2. 前記給水システムは、
   内部に水が充填されて水を供給するための給水タンクと、
   塩を供給する塩供給機と、
   前記給水タンクから供給を受けた水と、前記塩供給機から供給を受けた塩を撹拌する撹拌タンクと、
   前記撹拌タンクの内部に位置した流体を加熱する加温システムと、
   前記撹拌タンクにある塩度を含む水を移送するための移送ポンプと、を含む、請求項１に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
3. 前記噴射システムは、
   噴霧ノズルと、
   前記噴霧ノズルへ高圧の空気を供給するコンプレッサーと、
   煙を生成して、前記噴霧ノズルへ煙を供給する発煙装置と、を含む、請求項１に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
4. 前記噴射システムは、前記給水システムで供給を受けた塩水と、前記コンプレッサーを通じた圧縮空気を含む２相のミスト形態の流体を、前記噴霧ノズルを通じて前記氷生成室の内部に噴射する、請求項３に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
5. 前記冷凍チャンバは、冷却空気流入口と共に円筒状に形成され、前記冷凍チャンバの周縁面の接線と平行の方向に空気が流入されるようにし、
   前記噴霧ノズルで噴射された流体は、この空気の流れに従って前記冷凍チャンバ内に設置された分散壁に衝突して散らばるようにする、請求項１に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
6. 前記氷収集室は、
   前記冷凍チャンバで形成された氷核を成長させるコーン状の成長集積室と、
   コーン状で内周面に沿って位置する網と、
   前記網に生成された氷を除去するスクレーパーと、を含む、請求項１に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
7. 前記成長集積室は、コーン状に形成され、サイクロン効果によって空気と氷とを分離することができ、
   前記スクレーパーは、前記網の網目を塞がないように、前記網に形成された微細氷を掻き出すことで、微細氷を下部方向に移動させることができる、請求項６に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
8. 前記網は、前記成長集積室の冷気が排出されることによって氷を成長させることができるように格子形態でぎっしりと形成され、この格子のサイズは、生成された微細氷は通過させずに、冷気のみを外部に放出できるようにする、請求項７に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
9. 前記氷貯蔵室は、
   前記氷収集室の下部に形成された排出口を通じて排出される微細氷を移送する氷移送部と、
   移送された氷を貯蔵する貯蔵コンテナと、
   前記氷貯蔵室の内部の温度を維持する冷凍システムと、
   貯蔵された氷を外部に排出する排出装置と、を含む、請求項１に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
10. 前記噴射システムの噴霧ノズルの内部は、フッ素樹脂コーティングされている、請求項１に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
11. 前記氷生成室及び氷収集室は、内面がフッ素樹脂コーティングされている、請求項１に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
12. 前記噴霧ノズルを通じて噴射される２相のミスト形態の流体と空気は非常に小さな粒子に形成され、氷核を速く生成できるようにする、請求項１に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
13. 前記発煙装置から生成された小さな煙の粒子を通じて、氷核をより速く生成できるようにする、請求項３に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。
14. 前記氷収集室は、壁面を結露防止コーティングして、結露、有害、再凍結されることを防止し、氷がブリッジ及び在庫を発生させずに、円滑に排出できるようにする、請求項１に記載の塩分が含有された微細氷の製造装置。