KR100971281B1

KR100971281B1 - 냉동설비용 냉각코일 제상장치

Info

Publication number: KR100971281B1
Application number: KR1020100027178A
Authority: KR
Inventors: 최선민
Original assignee: (주)백웅
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2010-07-20

Abstract

본 발명은 냉동식품 제조설비에 사용되는 냉동시스템에서 냉각코일(3)이 구비된 냉동실(5)에 설치되는 제상장치에 관한 것이다. 그 구성은; 프레임(6)에 의해 지면으로부터 상방향으로 이격된 상태로 평행하게 설치되는 한 쌍의 레일(7); 상기 레일(7)을 따라 구름운동 가능하도록 휠(15)이 설치되는 이송대(11); 상기 이송대(11)에 고정 설치됨으로써 상기 레일(7)의 연장방향을 따라 직선 왕복운동 가능하게 되는 것으로서 외부에서 공급되는 고압가스를 저장하는 압력용기(19); 상기 압력용기(19)를 상기 레일의 연장방향을 따라 기동시키기 위한 구동수단; 연결관(33)에 의해 상기 압력용기(19)와 연결되어 함께 이동하면서 상기 냉각코일(3)을 향해 고압가스를 분사하여 상기 냉각코일에 붙어있는 성에를 제거할 수 있도록, 상부에 다수의 분사노즐(21,22)이 마련되는 가스분사관(31)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉동설비용 냉각코일 제상장치{Apparatus For Defrosting Of Cooling Coil For Freezing System}

본 발명은 냉각코일용 제상장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉동시스템에 설치된 냉각코일 표면에 생기는 성에를 제거하기 위한 제상장치에 관한 것이다.

냉동식품 생산공장에는 대형 냉동설비가 구축되어 있어 연속 생산되는 다량의 가공식품 또는 반가공식품을 유통을 위해 냉동시키게 된다. 냉동설비는 규모가 대형이어서 냉각코일의 규모가 하나의 룸을 다 차지하는 정도이다. 냉각코일 표면에는 주변에 있는 수분이 응결함으로써 성에가 생기게 마련이며, 이 성에는 지속적인 성장을 하여 얼음이 되며 시스템의 기능을 저하시키게 된다. 따라서 주기적으로 성에를 제거시키기 위한 노력이 필요하게 되며, 종래에는 냉동시스템을 정지시키고 물을 분사하여 녹이거나 떨어뜨리는 방식을 사용하였다.

즉, 성에를 제거하기 위하여 주기적으로 냉동시스템을 정지시켜야 했으며 그 주기가 짧을수록 시스템 효율이 떨어지고 제품의 생산성이 낮아지게 된다. 참고로 국내의 특정 업체에 설치되어 있는 냉동시스템에서 성에를 제거하기 위해 2 ~3일마다 한 번씩 생산라인을 정지시키고 있다.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 냉동설비에서 냉각코일에 생기 성에를 제거하기 위해 시스템을 정지시켜야 하는 주기를 최대한 늦춤으로써 시스템 효율 및 제품 생산성을 제고할 수 있는 냉각코일용 제상장치를 제공하는 것에 있다. 보다 구체적으로는 저온환경에서 안정적으로 구동할 수 있으며, 기존의 냉동실에도 설치가 가능한 효율적 배치구조를 가지는 냉각코일용 제상장치를 제공하는 것에 본 발명의 다른 목적이 있다.

위와 같은 목적은, 냉동식품 제조설비에 사용되는 냉동시스템에 있어서; 냉동시스템의 냉각코일이 설치되는 냉동실에 설치되는 것으로서; 상기 냉각코일의 하면과 상기 냉동실의 지면 사이의 공간에 설치되며;

프레임에 의해 지면으로부터 상방향으로 이격된 상태로 평행하게 설치되는 한 쌍의 레일; 상기 레일을 따라 구름운동 가능하도록 휠이 설치되는 이송대; 상기 이송대에 고정 설치됨으로써 상기 레일의 연장방향을 따라 직선 왕복운동 가능하게 되는 것으로서 외부에서 공급되는 고압가스를 저장하는 압력용기; 상기 압력용기를 상기 레일의 연장방향을 따라 기동시키기 위한 구동수단; 연결관에 의해 상기 압력용기와 연결되어 함께 이동하면서 상기 냉각코일을 향해 고압가스를 분사하여 상기 냉각코일에 붙어있는 성에를 제거할 수 있도록, 상부에 다수의 분사노즐이 마련되는 가스분사관을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동설비용 냉각코일 제상장치에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 구동수단은 프레임의 후벽에 고정되는 것으로서 정역회전 가능한 구동모터; 고정된 위치에서 구동모터에 의해 축회전되는 나사봉; 상기 나사봉에 나사결합된 상태에서 나사봉의 축회전에 의해 그의 연장방향을 따라 전후 이동되며 이송대에 고정되는 이동블럭; 상기 나사봉의 외부에 끼워지는 관체로서 일단은 이동블럭에 고정되는 보호관을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 레일은 마름모 형태의 각관이며, 상기 휠은 합성수지로 되어 있으며, 상기 휠은 레일의 모서리에 안착되어 구름운동한다.

위와 같은 구성에 의하면, 냉각코일의 표면에 생긴 성에를 고압의 가스로써 물리적으로 탈락시킬 수 있게 된다. 따라서 성에가 성장하여 두꺼운 얼음이 되는 기간을 최대한 늦을 수 있으며, 종래 2 ~ 3일마다 시스템을 정지시킨 채로 실시해왔던 물을 이용한 성에 제거작업을 7 ~ 10일에 한번 정도만 실시하면 된다. 이로써 시스템 효율을 향상시킬 수 있게 되며 제품의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명의 구체적 특징, 특히 압력용기에 의하면 저온환경의 냉동실에서도 압축공기를 고압으로 유지한 채 사용할 수 있게 함으로써 성에의 탈거효과를 배가시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면 레일과 휠이 거의 선접촉을 하게 됨으로써 레일에 성에 또는 얼음이 끼어 휠이 제대로 기동하지 못하는 경우가 없게 되며, 마찰력이 적기 때문에 낮은 구동력으로써도 기동 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 냉각코일용 제상장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 냉각코일용 제상장치의 정면도이며, 도 3은 측면도이다. 도 4는 냉동실의 대략적인 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 가스분사관의 종단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

우선 도 4를 참조하여 전반적 구성을 간략히 설명한다. 냉각코일용 제상장치(1)는 냉각코일(3)이 구비된 냉동실(5)에 설치되는 것으로서, 특히 냉각코일(3)의 하면과 냉동실의 지면(E) 사이의 공간에 설치된다. 따라서 제상장치를 위한 별도의 공간을 냉동실(5) 내부에 확보하지 않아도 된다. 냉각코일(3)에서 발생되는 냉기는 컨베이어 또는 트레이와 같은 적재수단(4)에 놓인 식품을 냉동시키게 된다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명을 설명한다.

냉각코일과 유사한 넓이를 가지는 직립된 틀체를 형성하기 위한 프레임(6)이 냉각코일의 저부에 설치된다. 한 쌍의 레일(7)이 프레임(6)에 의해 지면으로부터 상방향으로 이격된 상태로 평행하게 설치된다. 프레임(6)의 하단은 높이조절 가능한 받침대(9)를 통해 경사진 지면에 고정된다. 이송대(11)의 양단에는 지지대(13)를 매개로 레일(7) 위를 구름운동할 수 있는 휠(15)이 설치된다. 이로써 이송대(11)는 레일(7)을 따라 직선이동이 가능하게 된다.

레일(7)의 내측 인접한 지점에는 레일(7)과 평행한 방향으로 기다란 지지대(13)가 설치되는데, 이송대(11)의 양단이 이 지지대(13)에 직각을 이루도록 용접 등으로 고정된다.

레일(7)은 마름모 형태의 일정한 단면을 갖는 각관인데, 이는 레일(7)과 휠(15)의 접촉면적을 줄임으로써 마찰력을 줄이는 한편, 위로부터 떨어지는 성에 또는 얼음이 레일(7)에 쌓여 휠(15)의 진행을 방해하는 일이 없도록 하기 위함이다.

휠(15)이 레일(7)을 따라 안정적으로 직선운동을 하도록 하는 가이드수단이 마련될 수 있다. 이 가이드수단은 휠(15)의 원주방향을 따라 레일에 안착될 수 있는 홈(groove)일 수 있다. 가이드수단의 다른 형태는 도시된 것처럼 가이드판(17)을 레일(7)의 내측 모서리에 닿도록 이송대(11)의 저부에 대칭되게 설치하는 것이다. 휠(15)에 패인 홈과 가이드판(17)이 모두 가이드수단으로 사용될 수 있음은 물론이다.

휠(15)과 가이드판(17)은 합성수지가 적당하다. 휠(15)이 레일(7) 위를 빠른 속도로 이동하는 것이 아니기 때문에 휠(15)의 마모는 거의 없다.

압력용기(19)는 이송대(11)에 고정 설치됨으로써 레일(7)의 연장방향을 따라 직선 왕복운동 가능하게 된다. 압력용기(19)는 이송대(11)의 하부에 패인 원형홈(11a)에 밀착된 상태에서 용접되어 고정된다. 이송대(11)는 판상으로서 경량화를 위한 살빼기 구멍(11b)을 가진다.

압력용기(19)는 길이가 1,000 ~ 1,500mm, 직경이 200 ~ 300mm 되는 것으로서 컴프레서(미도시됨)에 의해 외부에서 공급되는 고압가스를 저장하는 수단이다. 압력용기(19)를 설치하는 이유는 컴프레서에 의해 상온 상태의 외부에서 유입되는 고압가스가 저온인 냉동실 내부에서 압력이 떨어지기 때문이다(보일-샤를의 법칙에 의해 일정한 부피 내에서 온도와 압력은 비례한다). 즉, 적정한 분사압력을 유지하기 위해 압력용기(19)를 냉동실 내부에 설치하고 이로부터 고압가스, 즉 압축공기를 인출하여 사용하는 것이다. 본 발명에 의한 제상장치는 냉동시스템이 가동중에 사용되는 것으로서 압력용기(19)에서 고압가스를 분사하더라도 냉동효율을 저감시키는 경우는 없게 된다. 고압가스가 압력용기(19)에 저장되면서 열교환함으로써 저온 상태가 되기 때문이다.

고압가스로는 통상 압축공기가 사용되지만 때로는 질소가스 등이 대체될 수도 있다.

압력용기(19)에는 통상의 경우와 마찬가지로 이상 고압시 압력을 자동적으로 분출할 수 있는 안전밸브(또는 정압밸브)가 구비될 수 있다. 때에 따라 후술되는 분사노즐(21,22)이 안전밸브의 기능을 함께 수행하도록 할 수도 있다. 이 경우에는 컴프레서가 가동하여 압력용기(19)에 고압가스가 유입되고 압력용기(19)의 내부압력이 설정된 압력 이상이 되면 자동적으로 분사노즐을 통해 압축공기가 분사 배출되게 된다.

이하의 구동수단은 압력용기(19)로 하여금 레일(7)의 연장방향을 따라 기동되게끔 한다. 본 발명의 실시예에 의하면, 구동수단은 프레임(6)의 후벽에 고정되는 것으로서 정역회전 가능한 구동모터(23); 고정된 위치에서 구동모터(23)에 의해 축회전되는 기다란 나사봉(25); 나사봉(25)에 나사결합된 상태에서 나사봉(25)의 축회전에 의해 나사봉(25)의 연장방향을 따라 전후 이동되며 이송대(11)에 고정되는 이동블럭(27)을 포함한다. 여기서 구동수단은 나사봉(25)의 외부에 끼워지는 관체로서 일단은 이동블럭(27)에 고정되는 보호관(29)을 더 포함할 수 있다. 보호관(29)은 위로부터 떨어지는 성에 또는 얼음이 나사봉(25)에 직접 떨어지는 것을 방지하며, 물로써 성에를 제거하는 경우 물이 나사봉(25)에 떨어져 얼어붙는 것을 방지한다.

가스분사관(31)이 압력용기(19)와 함께 이동하면서 냉각코일(3)을 향해 고압의 가스를 분사할 수 있도록 설치된다. 가스분사관(31)은 나사봉(25)과 직각으로 설치되되 나사봉(25)의 연장방향을 따라 소정 간격으로 이격된 상태로 2쌍이 고정 설치된다. 가스분사관(31)의 양단은 지지대(13)에 고정된다.

가스분사관(31)의 상면에는 가스분사관(31)의 연장방향을 따라 일정한 간격으로 분사노즐(21,22)이 다수 설치된다. 압력용기(19) 내부의 고압가스는 이 분사노즐(21,22)을 통해 상방향으로 분사된다.

가스분사관(31)은 정면도인 도 2를 참조하여 보면 좌우 대칭으로 2개가 한쌍을 이루고 있다. 도시된 바에 의하면, 1쌍을 구성하는 가스분사관(31)이 좌우로 분리되고 그 사이에 나사봉(25) 및 보호관(29)이 설치되는 형태를 취하고 있다. 이러한 구성은 제상장치(1)의 전체 높이를 낮출 수 있는 효과를 제공한다.

가스분사관(31)은 압력용기(19)에서 멀어지는 방향으로 단면적이 점차로 좁아지고 있다. 이는 모든 분사노즐(21,22)에서 고른 압력으로 분사되도록 하기 위함이다. 가스분사관(31)의 단면적을 줄이는 방법은 가스분사관(31)의 저면(31a)을 테이퍼지게 하는 것이 생각될 수 있다. 또한 고압가스의 저항을 감소시키기 위해 가스분사관의 종단면은 도 5에 도시된 바와 같이 윗부분(31b)이 잘록한 형태가 될 수 있다.

가스분사관(31)과 압력용기(19) 사이에는 연결관(33)이 연결된다. 가스분사관(31)에 연결되는 연결관(33)의 일단은 가스분사관(31)의 내측(나사봉을 향한 방향)으로 치우친 곳에 연결된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 고압가스의 분사와 구동모터를 제어하기 위한 제어부가 더 구비된다.

구동모터(23)는 제어부로부터 인가되는 소정 신호에 의해 회전방향을 바꾸거나 회전을 멈추게 된다. 구동모터(23)의 제어방식은 이렇게 단순하지만 고압가스의 분사를 제어하는 방식은 당업자의 기술적 상식을 바탕으로 다양하게 변화될 수 있다. 예를 들면 특정 시각에 특정 시간 동안 자동적으로 구동하게 하거나 작업자가 스위치를 켜는 순간에 특정 시간동안 구동하게 할 수 있다. 또한, 좌측에 설치된 제1 분사노즐(21)과 우측에 설치된 제2분사노즐(22)에서 교대로 고압가스가 분출되도록 할 수 있다.

아무튼 고압가스의 분사방식은 제어부의 신호에 의해 온오프되는 전자밸브의 설치 위치(또는 개수) 및 기계식 밸브의 설치여부 등에 따라 결정될 것이다. 본 발명의 핵심중 하나는 비교적 큰 용량의 압력용기를 냉각실 내부에 두고 고압가스를 냉동실의 환경에 적응시킴으로써 저온의 고압가스를 분사하게 하는 것에 있다. 그러므로 고압가스의 모든 분사방식은 본 발명의 범주에 있게 된다.

1 ; 제상장치 3 ; 냉각코일
5 ; 냉동실 7 ; 레일
11 ; 이동대 13 ; 지지대
15 ; 휠 17 ; 가이드판
19 ; 압력용기 21,22 ; 분사노즐
23 ; 구동모터 25 ; 나사봉
27 ; 이동블록 29 ; 보호관
31 ; 가스분사관 33 ; 연결관

Claims

삭제
냉동식품 제조설비에 사용되는 냉동시스템에 있어서; 냉각코일(3)이 구비된 냉동실(5)에 설치되는 것으로서 상기 냉각코일(3)과 상기 냉동실의 지면 사이의 공간에 설치되며;
프레임(6)에 의해 지면으로부터 상방향으로 이격된 상태로 평행하게 설치되는 한 쌍의 레일(7); 상기 레일(7)을 따라 구름운동 가능하도록 휠(15)이 설치되는 이송대(11); 상기 이송대(11)에 고정 설치됨으로써 상기 레일(7)의 연장방향을 따라 직선 왕복운동 가능하게 되는 것으로서 외부에서 공급되는 고압가스를 저장하는 압력용기(19); 상기 압력용기(19)를 상기 레일의 연장방향을 따라 기동시키기 위한 구동수단; 연결관(33)에 의해 상기 압력용기(19)와 연결되어 함께 이동하면서 상기 냉각코일(3)을 향해 고압가스를 분사하여 상기 냉각코일에 붙어있는 성에를 제거할 수 있도록, 상부에 다수의 분사노즐(21,22)이 마련되는 가스분사관(31)을 포함하는 냉동설비용 냉각코일 제상장치에 있어서;
상기 구동수단은 상기 프레임(6)의 후벽에 고정되는 것으로서 정역회전 가능한 구동모터(23); 고정된 위치에서 상기 구동모터(23)에 의해 축회전되는 나사봉(25); 상기 나사봉(25)에 나사결합된 상태에서 상기 나사봉(25)의 축회전에 의해 상기 나사봉(25)의 연장방향을 따라 전후 이동되며 상기 이송대(11)에 고정되는 이동블럭(27); 상기 나사봉(25)의 외부에 끼워지는 관체로서 일단은 상기 이동블럭(27)에 고정되는 보호관(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동설비용 냉각코일 제상장치.
삭제
제2항에 있어서, 상기 가스분사관(31)은 좌우로 대칭되게 분리되어 2개가 한쌍을 이루고 있으며; 좌우로 분리된 상기 가스분사관(31) 사이의 공간에 상기 나사봉(25)이 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동설비용 냉각코일 제상장치.