KR100853425B1

KR100853425B1 - 얼음성형물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법

Info

Publication number: KR100853425B1
Application number: KR1020070080715A
Authority: KR
Inventors: 최만기
Original assignee: 최만기
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2008-08-21

Abstract

본 발명은 얼음성형물 제조장치에 관한 것으로서, 얼음조각들과 물의 혼합물이 위치되는 하부금형, 상기 하부금형의 상측에 위치되고, 내부와 외부를 연통시키는 복수의 배출유로가 형성된 상부금형, 및 상기 상ㆍ하부금형 중 하나 이상의 금형을 구동시켜 상기 혼합물을 가압함으로써 얼음성형물로 몰딩하는 구동부를 포함하되, 상기 혼합물이 상기 상ㆍ하부금형에 의해 가압되어 얼음성형물로 몰딩될 때, 상기 혼합물이 몰딩되는 몰딩영역 내부로부터 물과 공기가 상기 복수의 배출유로를 통해 외부로 배출되도록 구비된다.

본 발명의 얼음성형물 제조장치를 이용하면, 몰딩 시에 상기 얼음성형물 내부에 공기 공동이 형성되는 것을 방지할 수 있고, 다양한 형상의 얼음성형물를 제조할 수 있으며, 몰딩이 완료된 후 상기 상ㆍ하부금형으로부터 상기 얼음성형물를 쉽게 분리시킬 수 있다.

얼음, 성형, 몰딩, 금형, 얼음용기

Description

얼음성형물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법 {Manufacturing apparatus for ice-formed product and manufacturing method using the same}

본 발명은 얼음성형물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 형상의 얼음성형물을 불량 없이 제조할 수 있고, 몰딩이 완료된 후 금형으로부터 얼음성형물을 쉽게 분리시킬 수 있는 얼음성형물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 얼음성형물은 아이스크림, 화채, 식혜, 또는 생선회 등과 같이 시원하게 먹는 음식이나 음료의 용기로써, 그 수용물의 신선도를 유지하거나 찬 온도를 오랜 시간 지속시키기 위해 사용된다. 또한, 최근에는 다양한 형상으로 제조된 얼음성형물은 행사 등의 광고나 장식 등의 용도로 사용되기도 한다.

이러한 얼음성형물을 제조하기 위해, 도 1a, 및 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이 얼음조각들(IP; Ice powder)을 가압하여 얼음성형물(IFP; Ice-formed product)로 몰딩하는 얼음성형물 제조장치가 개발되어 있다. 종래의 얼음성형물 제조장치는 상부금형(10), 하부금형(20), 이젝터(30), 및 가열부(40)를 포함한다.

상기 상부금형(10)은 그 하측에 위치된 하부금형(20)과 밀착되어 몰딩영역을 형성하고, 상기 하부금형(20)에는 적정량의 분말 형태 얼음조각들(IP)이 위치된다. 상기 몰딩영역 내에 위치된 상기 얼음조각들(IP)은 상기 상ㆍ하부금형(10, 20)에 의해 가압되어 얼음성형물(IFP)을 형성한다.

이후, 상기 상ㆍ하부금형(10, 20)은 이격되고, 상기 이젝터(30)는 상기 하부금형(20)으로부터 돌출되어 상기 얼음성형물(IFP)을 배출한다. 이때, 가압으로 형성된 상기 얼음성형물(IFP)은 상기 상ㆍ하부금형(10, 20)에 압착되므로, 상기 얼음성형물(IFP)을 상기 상ㆍ하부금형(10, 20)으로부터 분리시키는 것이 쉽지 않다.

따라서, 상기 가열부(40)가 상기 얼음성형물(IFP)에 열을 가함으로써, 상기 얼음성형물(IFP)의 표면을 녹여, 상기 얼음성형물(IFP)과 상기 상ㆍ하부금형(10, 20)의 분리를 용이하게 한다.

한편, 이처럼 얼음성형물(IFP)이 형성될 때, 상기 얼음조각들(IP)의 입자 사이에 위치해 있던 공기들이 상단부에 집적되면서 상기 얼음성형물(IFP)의 상단부 곳곳에 공동(Cavity)을 형성한다. 따라서, 종래의 얼음성형물 제조장치는 상단부가 넓게 형성되는 얼음성형물(IFP)은 제조하기 어려웠다.

즉, 도 1a 및 도 1b에 일례로 도시되어 있는, 보울(Bowl) 형태의 얼음성형물(IFP)은 그 상측이 개방된 형태이므로 상단부가 좁게 형성되어 상술한 바와 같은 공동 형성에 의한 불량은 적게 발생한다.

그러나, 구형 등과 같이 상측이 개방되지 않은 형태의 얼음성형물(IFP)은 그 상단부가 넓게 형성되어 공동 형성에 의한 불량이 빈번하게 발생되는 것이다. 이와 같이, 종래의 얼음성형물 제조장치는 제조할 수 있는 얼음성형물(IFP)의 형태가 제 한적인 문제점이 있다.

또한, 종래의 얼음성형물 제조장치는 상기 얼음성형물(IFP)을 상기 상ㆍ하부금형(10, 20)으로부터 분리시키기 위해 별도의 상기 가열부(40)를 구비해야 하므로 그 구성이 복잡해지고, 얼음성형물 제조에 전력 사용량도 증대되는 문제점이 있다. 그리고, 상기 가열부(40)로 충분히 가열하지 않은 상태에서 상기 이젝터(30)가 작동하면 상기 얼음성형물(IFP)이 파손되는 경우도 발생한다.

뿐만 아니라, 상술한 바와 같은 종래의 얼음성형물 제조장치는 오차가 발생하여 소량이라도 적거나 많은 얼음조각들(IP)이 상기 하부금형(20)에 공급될 경우 불량이 쉽게 발생하므로, 각 금형의 형태마다 기설정된 적정량의 얼음조각들(IP)이 정확히 공급되어야만 한다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 몰딩 시 상기 얼음성형물 내부에 공기 공동이 형성되는 것을 방지할 수 있고, 다양한 형상의 얼음성형물을 제조할 수 있으며, 몰딩이 완료된 후 상기 상ㆍ하부금형으로부터 상기 얼음성형물을 쉽게 분리시킬 수 있는 얼음성형물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법을 제공하고자 한다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 얼음성형물 제조장치는 얼음조각들과 물의 혼합물이 위치되는 하부금형, 상기 하부금형의 상측에 위치되고, 내부와 외부를 연통시키는 복수의 배출유로가 형성된 상부금형, 및 상기 상ㆍ하부금형 중 하나 이상의 금형을 구동시켜 상기 혼합물을 가압함으로써 얼음성형물로 몰딩하는 구동부를 포함하되, 상기 혼합물이 상기 상ㆍ하부금형에 의해 가압되어 얼음성형물로 몰딩될 때, 상기 혼합물이 몰딩되는 몰딩영역 내부로부터 물과 공기가 상기 복수의 배출유로를 통해 외부로 배출되도록 구비된다.

상기 상부금형에는 하나 이상의 홈부 및 하나 이상의 돌출부가 형성되며, 상기 복수의 배출유로는 상기 하나 이상의 돌출부에서 상기 하나 이상의 홈부로 갈수록 점차적으로 좁은 간격을 갖도록 형성될 수 있다.

상기 상ㆍ하부금형은 상기 상ㆍ하부금형으로부터 돌출되어 상기 얼음성형물을 분리시키는 상ㆍ하부보조금형을 각각 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 얼음성형물 제조방법은 (a) 상기 하부금형에 상기 얼음조각들과 물의 혼합물이 투입되는 단계, (b) 상기 상ㆍ하부금형이 밀착되고, 상기 혼합물이 가압되어 얼음성형물로 몰딩되는 단계, 및 (c) 상기 상ㆍ하부금형으로부터 상기 얼음성형물이 분리 배출되는 단계를 포함한다. 단, 상기 (b)단계에 있어서 상기 혼합물이 가압될 때, 상기 혼합물이 몰딩되는 몰딩영역 내부의 물과 공기가 외부로 배출된다.

상기 (c)단계는 상부보조금형이 상기 상부금형으로부터 상기 얼음성형물을 분리시키는 단계, 상기 상부보조금형으로부터 상기 얼음성형물이 분리되는 단계, 및 하부보조금형이 상기 하부금형으로부터 상기 얼음성형물을 분리시키는 단계를 포함한다.

이러한 본 발명의 얼음성형물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 의하면, 몰딩재료로 얼음조각들과 물의 혼합물을 사용함으로써 얼음조각들 입자 사이의 공기 공간을 물로 메울 수 있다. 따라서, 상기 혼합물을 몰딩하여 형성된 얼음성형물 상단부의 내부에 공기 공동이 형성되는 것을 방지할 수 있으므로, 얼음성형물 상단부의 면적이 좁아야하는 제한 없이 다양한 형태의 얼음성형물을 제조할 수 있다.

또한, 상기 혼합물에 포함되어 있는 물이 상ㆍ하부금형과 상기 얼음성형물의 분리를 용이하게 하므로, 상기 얼음성형물의 파손 위험도 없이 상기 상ㆍ하부금형으로부터 상기 얼음성형물을 용이하게 분리시킬 수 있다.

더불어 상기 상ㆍ하부금형과 상기 얼음성형물의 분리를 용이하게 하기 위해 가열부를 구비할 필요가 없어, 장비의 구성을 간단히 할 수 있고, 얼음성형물 제조시의 전력 사용량도 감축할 수 있다.

그리고, 상기 상부금형에 몰딩영역 내부로부터 물과 공기가 배출될 수 있는 배출유로가 형성되어 있으므로, 공급되는 혼합물 양의 오차로 인해 불량이 쉽게 발생하는 것을 방지할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 그 범위가 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼음성형물 제조장치의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 얼음성형물 제조장치는 상부금형(100), 하부금형(200), 및 구동부(300)를 포함한다. 본 발명의 얼음성형물 제조장치는 몰딩재료로써 얼음조각들과 물의 혼합물(IM; Ice-mixture)을 이용하는데, 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)은 상기 구동부(300)에 의해 구동되어 상기 혼합물(IM)을 가압하여 얼음성형물(IFP; Ice-formed product)로 몰딩하게 된다.

상기 상부금형(100)은 상기 하부금형(200)의 상측에 위치되고, 상기 하부금형(200)과 밀착되어 그 내부에 몰딩영역을 형성하게 된다. 그리고, 상기 상부금 형(100)에는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 몰딩 후 상기 얼음성형물(IFP)을 상기 상부금형(100)으로부터 분리시키는 상부보조금형(110)이 구비된다.

즉, 상기 혼합물(IM)이 상기 얼음성형물(IFP)로 몰딩되면, 상기 얼음성형물(IFP)은 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)에 다소 응착되는데, 상기 상부보조금형(110)은 상기 얼음성형물(IFP)을 상기 상부금형(100)으로부터 분리시키는 역할을 한다.

보다 상세히 설명하면, 상기 상부금형(100)에는 상부수용홈(110')이 형성되고, 상기 상부수용홈(110')에 상기 상부보조금형(110)이 삽입된다. 상기 상부보조금형(110)은 외력으로 인해 가압됨에 따라 상기 상부수용홈(110')의 내부에서 슬라이딩될 수 있도록 구비된다.

이를 위해 상기 상부보조금형(110)에는 연결체(111)가 연결되고, 상기 연결체는 탄성부재(112)와 함께, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 상부금형(100)의 내부에 설치된다.

따라서, 상기 상부보조금형(110)은 가압되면 상기 상부금형(100) 방향으로 슬라이딩 이송되어 상기 상부금형(100)과 밀착되도록 상기 상부수용홈(110') 내부로 완전히 삽입되고, 가압이 해제되면 상기 탄성부재(112)의 탄성력으로 인해 그 반대방향으로 슬라이딩 이송되어 상기 상부금형(100)과 이격된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서 상기 상부보조금형(110)은 상기 연결체(111)와 탄성부재(112)에 의해 가압 및 그 해제에 따라 자동적으로 구동되도록 구비되었으나, 그 구현방식이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 상부보 조금형(110)을 구동시키는 별도의 구동부가 구비될 수도 있다.

한편, 상기 상부금형(100)에는 상기 몰딩영역 내부의 공기 및 물이 외부로 배출되도록 복수의 배출유로(EP; Exhaust passage)가 형성된다. 상기 복수의 배출유로(EP)는 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)이 상기 혼합물(IM)을 가압할 때 상기 혼합물(IM)에 섞여 있다가 부력에 의해 그 상부로 이동된 공기, 및 상기 얼음성형물(IFP)을 형성하고 남은 물이 외부로 배출되는 통로이다.

상기 복수의 배출유로(EP)는 복수의 제1배출유로(EP1), 및 복수의 제2배출유로(EP2)로 이루어진다. 상기 제1배출유로(EP1)는 상기 몰딩영역과 상기 상부수용홈(110') 내부를 연통시키도록 상기 상부보조금형(110)에 형성되고, 상기 복수의 제2배출유로(EP2)는 상기 상부수용홈(110') 내부와 상기 상부금형(100)의 외부를 연통시키도록 상기 상부금형(100)에 형성된다.

즉, 상기 몰딩영역 내부의 공기와 물은 상기 제1배출유로(EP1)를 배출되어 상기 상부수용홈(110')의 내부로 이동되고, 상기 제1배출유로(EP1)를 통해 배출된 공기와 물은 상기 제2배출유로(EP2)를 통해 상기 상부금형(100)의 외부로 배출되는 것이다.

이러한 상기 제1배출유로(EP1)는 상기 몰딩영역 내부의 공기 또는 물을 더욱 효율적으로 배출할 수 있도록 상기 상부보조금형(110)에서 더 높은 곳에 위치한 면에 더욱 좁은 간격으로 다수가 형성된다.

즉, 상기 상부보조금형(110)이, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 하나의 홈부(GP; Groove part)와 두 개의 돌출부(EX; Extrusion)를 갖는 경우, 상기 복수의 제1배출유로(EP1)는 상기 두 개의 돌출부(EX)로부터 상기 하나의 홈부(GP)로 갈수록 점차적으로 좁은 간격을 갖도록 형성된다.

이것은 상기 몰딩영역 내부의 공기는 부력에 의해 점점 높은 곳으로 이동되므로 상기 상부금형(100)을 형성하는 상기 상부보조금형(110)의 경우, 상기 돌출부(EX)보다 상기 홈부(GP)가 더 높은 곳에 위치되고, 따라서 상기 홈부(GP)에 더 많은 공기가 위치하게 된다. 따라서, 상기 홈부(GP)에 더 많은 제1배출유로(EP1)를 형성함으로써, 더욱 효율적으로 상기 몰딩영역 내부의 공기를 외부로 배출할 수 있는 것이다.

한편, 상기 상부금형(100)에 의해 상기 혼합물(IM)이 가압될 때, 상기 상부보조금형(110)이 1차적으로 상기 혼합물(IM)을 먼저 가압함으로써 상기 제1배출유로(EP1)를 통해 물과 공기를 배출한다. 이때, 배출된 물과 공기는 상기 상부보조금형(110)과 상기 상부금형(100) 사이의 공간에 일시적으로 수납되므로, 상기 물과 공기가 배출되는 압력이 상기 제2배출유로(EP2)도 통과할 수 있을만큼 필요하지 않게 된다. 따라서, 상기 상부보조금형(110)이 상기 상부금형(100)보다 먼저 1차적으로 상기 혼합물(IM)을 가압함으로써 물과 공기를 상기 제1배출유로(EP1)를 통해 효율적으로 배출할 수 있는 것이다.

이하, 이렇게 형성하는 제1배출유로(EP1)에 대해, 도 4 및 도 5를 참조하여, 하나의 홈부를 갖고 대칭 원형을 갖는 상부보조금형(110)의 경우를 예로 들어, 더욱 구체적으로 설명한다.

이 경우, 상술한 바와 같이, 홈부(GP)가 돌출부(EX)에 비해 더 높은 곳에 위 치되므로 상기 홈부(GP)에 더 많은 제1배출유로(EP1)를 형성하여야 한다. 이와 같이 하기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 상부보조금형(110)의 중심을 기준으로 한 변의 길이가 2 cm인 이스라엘의 별(st1)을 가상으로 그린다. 여기서 가상으로 그린 이스라엘의 별의 바깥쪽 꼭지점 6개의 위치마다 제1배출유로(EP1)를 형성한다.

다음으로 상기 상부보조금형(110)의 중심을 기준으로 한 변의 길이가 4 cm인 이스라엘의 별(st2)을 가상으로 그린다. 그리고 마찬가지로 가상으로 그린 이스라엘의 별의 바깥쪽 꼭지점 6개의 위치마다 제1배출유로(EP1)를 형성한다.

이후, 상기 상부보조금형(110)의 중심을 기준으로 한 변의 길이가 8 cm인 이스라엘의 별(st3)을 가상으로 그리고, 동일하게 바깥쪽 꼭지점 6개의 위치마다 제1배출유로(EP1)를 형성한다.

이와 같이, 상기 복수의 제1배출유로(EP1)를 형성하면, 상기 홈부(GP)에는 상기 돌출부(EX)에 비해 더 많은 수의 제1배출유로(EP1)가 형성된다. 그러나, 상술한 바와 같이 상기 제1배출유로(EP1)를 형성하는 방법은 하나의 예에 불과하다.

즉, 상기 상부보조금형(110)에 있어서, 상기 돌출부(EX)에 비해 상기 홈부(GP)에 더 많은 제1배출유로(EP1)가 형성되도록 구비되면 족하고, 반드시 이러한 방법에 따라 제1배출유로(EP1)를 형성해야 하는 것은 아니다.

전술된 복수의 제2배출유로(EP2)는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 상부수용홈(110') 내부 모서리부분과 상기 상부금형(100)의 외부를 연통시키도록 상기 상부금형(100)에 형성된다.

이때, 상기 복수의 제2배출유로(EP2)는 상기 몰딩영역 내부의 공기와 물이 배출될 때, 20°내지 50°의 각도로 거슬러 올라가 배출될 수 있도록 구비된다. 이 경우, 상기 몰딩 후에도 상기 복수의 제2배출유로(EP2)에는 공기와 물이 남아있게 되고, 상기 얼음성형물(IFP)이 상기 상부보조금형(110)으로부터 분리될 때, 상기 복수의 제2배출유로(EP2) 내에 남아있던 공기와 물이 상기 복수의 제1배출유로(E1)를 통해 상기 얼음성형물(IFP) 방향으로 역류하게 된다.

따라서, 압력에 의해 응착되어 있던 상기 얼음성형물(IFP)과 상기 상부보조금형(110)이 역류한 공기와 물에 의해 그 압력이 완전히 해제되어 쉽게 분리되는 것이다.

이와 같이, 상기 복수의 제1배출유로(EP1)와 상기 복수의 제2배출유로(EP2)는 서로 연통되어 상기 몰딩영역 내부로부터 상기 상부금형(100)의 외부에 이르는 통로인 복수의 배출유로(EP)를 형성하게 된다.

한편, 전술된 상기 하부금형(200)의 상부에는 상기 혼합물(IM)이 위치된다. 상기 하부금형(200)은 상기 상부금형(100)에 밀착되어 상기 몰딩영역을 이루게 된다. 상기 하부금형(200)에는, 상기 상부금형(100)과 같이, 상기 하부금형(200)에 응착된 상기 얼음성형물(IFP)을 상기 하부금형(200)으로부터 분리시키는 하부보조금형(210)이 구비된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 하부금형(200)에는 하부수용홈(210')이 형성되고, 상기 하부수용홈(210')에 상기 하부보조금형(210)이 삽입된다. 상기 하부보조금형(210)에는 상기 하부금형(200)을 관통하여 하측으로 돌출된 한 쌍의 연결부 재(211)가 구비된다.

상기 한 쌍의 연결부재(211)는 상기 구동부(300)에 의해 상기 하부금형(200)이 승강됨에 따라 상기 하부금형(200)의 하측에 고정된 상태로 구비된 스토퍼(212)에 접촉되도록 구비된다. 상기 하부금형(200)이 하강하여 상기 연결부재(211)가 상기 스토퍼(212)에 접촉된 상태로, 상기 하부금형(200)이 더욱 하강하게 되면 상기 연결부재(211)와 연결되어 있는 상기 하부보조금형(210)은 더 이상 하강하지 못하고, 상기 하부금형(200)만 하강하게 된다.

따라서, 상기 하부보조금형(210)은 상기 하부금형(200)을 기준으로 하였을 때, 상기 하부수용홈(210')으로부터 분리 돌출되어 상승되는 것이다. 이와 같은 상기 하부보조금형(210)의 구동은 상기 몰딩영역에 몰딩 형성된 얼음성형물(IFP)이 위치한 경우, 상기 얼음성형물(IFP)을 상기 하부금형(200)으로부터 분리시킨다.

이후, 외부의 작업자 또는 로봇이 상기 하부보조금형(210) 위에 안착되어 있는 상기 얼음성형물(IFP)을 외부로 반출한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 하부보조금형(210)은 상기 연결부재(211) 및 상기 스토퍼(212)에 의해, 상기 구동부(300)에 의한 상기 하부금형(200)의 승강에 따라 상기 하부금형(200)에 대하여 승강될 수 있도록 구비되었으나, 그 구현방식이 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 하부보조금형(210)을 상기 하부금형(200)에 대해 승강시키는 별도의 구동부가 구비될 수도 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)은 폴리에틸렌(PE; Polyethelene), 폴리카보네이트(PC; Polycarbonate), 및 폴리프로 필렌(PP; Polypropylene) 등과 같은 엔지니어링 플라스틱 소재로 이루어진다.

상기 상ㆍ하부금형(100, 200)이 금속으로 구비되어 열전도율이 높은 경우, 상기 얼음성형물(IFP)과 상기 상ㆍ하부금형(100, 200) 사이에 존재해 있던 물도 응고됨으로써, 상기 얼음성형물(IFP)은 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)에 단단히 응착되게 된다. 따라서, 이 경우 상기 얼음성형물(IFP)과 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)을 분리시키기 어려워진다.

그러나 상술한 바와 같은 엔지니어링 플라스틱 소재는, 열전도율이 낮으면서도 기름ㆍ산ㆍ알카리ㆍ유기용제 등에 대한 내약품성, 내수성, 인장강도, 내마모성 등이 우수하여 얼음성형물 제조장치의 금형 소재로서 적합하다. 특히, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌 등으로 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)을 제작할 경우 식품위생법상 사용이 허가되고, 내마모성도 매우 우수함과 동시에 상기 얼음성형물(IFP)이 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)에 견고히 응착되는 것도 방지할 수 있는 것이다.

한편, 전술된 상기 구동부(300)는 상기 하부금형(200)을 승강시켜 상기 혼합물(IM)을 가압함으로써 이를 얼음성형물(IFP)로 몰딩한다. 이를 위해 상기 구동부(300)는 연결로드(310), 유압실린더(320), 및 구동모터(330)를 포함한다.

상기 연결로드(310)는 상기 하부금형(200)과 연결된 상태로, 상기 유압실린더(320)에 의해 승강됨으로써, 상기 하부금형(200)을 승강시킨다. 상기 유압실린더(320)는 상기 연결로드(310)를 승강시키고, 상기 구동모터(330)는 상기 유압실린더(320)를 작동시키는 동력을 제공한다.

그러나, 이러한 상기 구동부(300)의 구동방식은 일례에 불과할 뿐, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 하부금형(200)을 승강시킬 수 있는 요소라면 어떤 것이든 자유롭게 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동부(300)는 모터와 볼스크류 등의 구성으로 구비될 수 있고, 모터와 랙ㆍ피니언 기어 등의 구성으로 구비될 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 구동부(300)는 상기 하부금형(200)을 승강시키도록 구비되었으나, 상기 상부금형(100)을 승강시키거나, 상기 상부금형(100)과 상기 하부금형(200)을 동시에 승강시켜 상기 혼합물(IM)을 가압하도록 구비될 수도 있다.

그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 몰딩재료로 얼음조각들과 물의 혼합물을 사용하였으나, 상기 얼음조각들과 혼합되는 액체는 반드시 물에 한정되지 않고, 물을 대신하여 녹즙이나 과일즙 등이 사용될 수도 있다. 이와 같이, 상기 녹즙이나 과일즙 등을 얼음조각들과 혼합하여 사용할 경우, 얼음성형물(IFP)이 천연색을 띠고 천연향을 갖게 되어 수요자에게 심미감을 줄 수 있는 것이다.

이하, 도 6 내지 도 7f를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 얼음성형물 제조장치를 이용하는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 얼음성형물 제조방법을 구체적으로 설명한다.

먼저, 도 7a에 도시되어 있는 바와 같이, 하부금형(200)에 얼음조각들과 물의 혼합물(IM)이 투입된다(s100). 이때, 상기 얼음조각들과 상기 물은 혼합되어 혼 합물(IM)을 형성한 상태로 상기 하부금형(200)에 투입될 수도 있고, 둘 중 하나가 먼저 상기 하부금형(200)에 투입된 후 나머지 하나가 이어서 투입되는 형태로 상기 하부금형(200)에서 혼합되도록 구비될 수도 있다.

다음, 상ㆍ하부금형(100, 200)이 밀착되어 몰딩영역을 형성하고, 몰딩영역에 위치한 상기 혼합물(IM)을 가압한다(s200). 보다 구체적으로 설명하면, 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)이 근접되면, 도 7b에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 상부금형(100)에 구비된 상부보조금형(110)이 먼저 상기 혼합물(IM)을 가압하기 시작한다.

상기 상ㆍ하부금형(100, 200)이 서로 계속 근접되면, 도 7c에 도시되어 있는 바와 같이, 그 압력에 의해 상기 상부보조금형(110)이 상부수용홀(110')에 완전히 삽입되어 상기 상부금형(100)과 접촉된다. 그리고, 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)이 상기 혼합물(IM)을 계속 가압함에 따라 몰딩영역 내부의 공기와 물이 복수의 배출유로(EP)를 통해 외부로 배출된다(s300).

이후, 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)이 완전히 접촉되어 상기 혼합물(IM)이 얼음성형물(IFP)로 몰딩된다(s400).

몰딩이 완료되고 나면, 상기 얼음성형물(IFP)이 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)으로부터 분리 배출된다. 구체적으로 설명하면, 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)이 이격되기 시작하면, 도 7d에 도시되어 있는 바와 같이, 우선 상기 상부보조금형(110)이 탄성부재(112)에 의해 상기 상부금형(100)과 이격되면서 상기 얼음성형물(IFP)을 상기 상부금형(100)으로부터 분리시킨다(s500).

다음, 상ㆍ하부금형(100, 200)이 계속 이격되면, 도 7e에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 상부보조금형(110)으로부터 상기 얼음성형물(IFP)이 분리된다(s600). 이것은 중력에 의한 상기 얼음성형물(IFP)의 무게로 인해 자연적으로 분리되는 현상이다.

그리고, 도 7f에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 하부금형(200)에 구비된 하부보조금형(210)이 상기 하부금형(200)을 기준으로 상승되면서 상기 하부금형(200)으로부터 상기 얼음성형물(IFP)을 분리시킨다(s700).

구체적으로 설명하면, 본 발명의 바람직한 실시예의 경우 상기 하부금형(200)이 하강하면 상기 하부보조금형(210)과 연결된 연결부재(211)와 고정설치되어 있는 스토퍼(212)가 접촉하게 된다. 여기서 상기 하부금형(200)이 계속 하강하면, 하강이 중단된 상기 하부보조금형(210)은 상기 하부금형(200)에 대하여 상대적으로 상승하게 되는 것이다.

이와 같이, 상기 얼음성형물(IFP)로부터 상기 상부금형(100), 상기 상부보조금형(110), 상기 하부금형(200)이 순차적으로 분리되면 그만큼 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)에 응착되어 있는 상기 얼음성형물(IFP)을 용이하게 분리시킬 수 있다. 또한, 상기 복수의 배출유로(EP)에 남아 있던 물과 공기가 역류함으로서 상기 얼음성형물(IFP)의 분리를 돕는다.

이후, 상기 하부보조금형(210)에 위치된 상기 얼음성형물(IFP)을 외부의 작업자 또는 로봇이 외부로 배출하는 것이다(s800).

상술한 바와 같이, 본 발명의 얼음성형물 제조장치 및 이를 이용한 제조방법 은 몰딩재료로 얼음조각들과 물의 혼합물(IM)을 사용하고, 몰딩 시 몰딩영역의 상부에 위치되는 공기와 물을 복수의 배출유로(EP)로 배출시킴으로써, 얼음성형물(IFP)의 내부에 공동이 형성되지 않고 얼음성형물(IFP)을 상기 상ㆍ하부금형(100, 200)으로부터 용이하게 분리시킬 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1a는 종래의 얼음성형물 제조장치를 개략적으로 도시한 단면도,

도 1b는 종래의 얼음성형물 제조장치에 구비된 상ㆍ하부금형이 얼음조각들을 가압하여 얼음성형물로 몰딩한 모습을 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 얼음성형물 제조장치의 측면도,

도 3은 본 발명의 얼음성형물 제조장치의 도 2에 도시한 A부분의 단면도,

도 4는 본 발명의 얼음성형물 제조장치에 구비된 상부보조금형이 하나의 홈부를 갖는 대칭 형상으로 구비된 모습을 보여주는 배면도;

도 5는 본 발명의 얼음성형물 제조장치에 구비된 상부보조금형이 하나의 홈부를 갖는 대칭 형상으로 구비된 모습을 보여주는 도 4에 도시된 B-B 단면도;

도 6은 본 발명의 얼음성형물 제조방법을 개략적으로 보여주는 순서도,

도 7a는 본 발명의 얼음성형물 제조장치에 구비된 하부금형에 얼음조각과 물의 혼합물이 투입된 모습을 보여주는 부분단면도,

도 7b는 본 발명의 얼음성형물 제조장치에 구비된 상ㆍ하부금형이 혼합물을 가압하기 시작하는 모습을 보여주는 부분단면도,

도 7c는 본 발명의 얼음성형물 제조장치에 구비된 상ㆍ하부금형이 혼합물을 가압하여 얼음성형물로 몰딩한 모습을 보여주는 부분단면도,

도 7d는 본 발명의 얼음성형물 제조장치에 구비된 상부금형으로부터 상부보조금형이 얼음성형물을 분리시키는 모습을 보여주는 부분단면도,

도 7e는 본 발명의 얼음성형물 제조장치에 구비된 상부보조금형으로부터 얼 음성형물이 분리되는 모습을 보여주는 부분단면도,

도 7f는 본 발명의 얼음성형물 제조장치에 구비된 하부금형으로부터 하부보조금형이 얼음성형물을 분리시키는 모습을 보여주는 부분단면도이다.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊

100 : 상부금형 110 : 상부보조금형

110' : 상부수용홈 111 : 연결체

112 : 탄성부재 200 : 하부금형

210 : 하부보조금형 210' : 하부수용홈

211 : 연결부재 212 : 스토퍼

300 : 구동부 310 : 연결로드

320 : 유압실린더 330 : 구동모터

EP : 배출유로 EP1 : 제1배출유로

EP2 : 제2배출유로 IM : 얼음과 물의 혼합물

IFP : 얼음성형물 GP : 홈부

EX: 돌출부

Claims

얼음조각들을 가압하여 얼음성형물을 제조하는 장치에 있어서,

상기 얼음조각들과 물의 혼합물이 위치되는 하부금형;

상기 하부금형의 상측에 위치되고, 내부와 외부를 연통시키는 복수의 배출유로가 형성된 상부금형; 및

상기 상ㆍ하부금형 중 하나 이상의 금형을 구동시켜 상기 혼합물을 가압함으로써 얼음성형물로 몰딩하는 구동부;를 포함하되,

상기 혼합물이 상기 상ㆍ하부금형에 의해 가압되어 얼음성형물로 몰딩될 때, 상기 혼합물이 몰딩되는 몰딩영역 내부로부터 물과 공기가 상기 복수의 배출유로를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 얼음성형물 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 상부금형에는,

하나 이상의 홈부 및 하나 이상의 돌출부가 형성되며,

상기 복수의 배출유로는,

상기 하나 이상의 돌출부에서 상기 하나 이상의 홈부로 갈수록 점차적으로 좁은 간격을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 상기 얼음성형물 제조장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 상ㆍ하부금형은,

상기 상ㆍ하부금형으로부터 돌출되어 상기 얼음성형물을 분리시키는 상ㆍ하부보조금형;

을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 얼음성형물 제조장치.
상ㆍ하부금형으로 얼음조각들을 가압하여 얼음성형물을 제조하는 방법에 있어서,

(a) 상기 얼음조각들과 물이 혼합된 혼합물이 몰댕재료로서 상기 하부금형에 투입되는 단계;

(b) 상기 상ㆍ하부금형이 밀착되어 몰딩영역을 형성하고, 상기 몰딩영역 내에서 상기 혼합물이 가압되어 얼음성형물로 몰딩되는 단계; 및

(c) 상기 상ㆍ하부금형으로부터 몰딩된 상기 얼음성형물이 분리 배출되는 단계;를 포함하되,

상기 (b)단계는,

상기 혼합물이 가압될 때, 상기 몰딩영역 내부로부터 상기 혼합물에 포함된 물이 공기와 함께 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 얼음성형물 제조방법.
제4항에 있어서,

상기 (c)단계는,

상부보조금형이 상기 상부금형으로부터 상기 얼음성형물을 분리시키는 단계;

상기 상부보조금형으로부터 상기 얼음성형물이 분리되는 단계; 및

하부보조금형이 상기 하부금형으로부터 상기 얼음성형물을 분리시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 얼음성형물 제조방법.