KR100991799B1 - 슬러시 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 슬러시 제조장치는, ⅰ)슬러시 제조를 위한 원액을 수용할 수 있는 냉장조와 냉동조를 상호 연결되게 구획 형성하는 본체와, ⅱ)상기 냉장조의 외벽에 설치되어 그 냉장조 내부의 원액을 액체 상태로 냉각시키는 제1 냉각유닛과, ⅲ)상기 냉동조의 외벽에 설치되어 그 냉동조 내부의 원액을 결빙 상태로 냉각시키는 제2 냉각유닛과, ⅳ)상기 본체의 내부에 구성되어 상기 제1 냉각유닛 및 상기 제2 냉각유닛으로 냉매를 제공하는 냉동 사이클유닛과, ⅴ)상기 냉동조의 내부에 회전 가능하게 장착되어 상기 냉동조의 내벽에 결빙된 원액의 결빙물을 슬러시 형태로 긁어 내고 그 슬러시를 외부로 배출시키는 스크래퍼를 포함한다.

슬러시, 제조, 냉장조, 냉동조, 냉동 사이클, 스크래퍼

Description

슬러시 제조장치 {APPARATUS FOR MAKING SLUSH}

본 발명의 예시적인 실시예는 슬러시 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액체 상태의 원액을 냉각시켜 얼음 알갱이 형태의 슬러시를 제조할 수 있는 슬러시 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 슬러시는 과즙, 음료수 또는 냉면 육수 등과 같은 액체 상태의 원액이 냉동장치를 통해 냉각되어 작은 얼음 알갱이의 형태로 상 변화된 것을 말한다.

이와 같은 슬러시를 제조하기 위한 종래 기술에 따른 슬러시 제조장치는 도 4에서와 같이, 하우징(101)과, 하우징(101)의 내부에 설치되는 원액 저장탱크(105)와, 하우징(101)과 저장탱크(105) 사이에 각각 장착되는 냉각 파이프(107) 및 가열코일(109)과, 저장탱크(105)의 내부에 장착되는 교반기(111)로 이루어진다.

여기서, 냉각 파이프(107)는 하우징(101)의 내부에 구성되는 냉동 사이클(113)을 통하여 냉매를 제공받게 되고, 교반기(111)는 구동 모터(115)에 의해서 회전 가능하게 장착된다.

상기에서와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 슬러시 제조장치에 의하면, 저 장탱크(105)의 내부에 원액이 저장된 상태에서, 냉각 파이프(107)는 냉동 사이클(113)로부터 냉매를 제공받아 저장탱크(105) 내부의 원액을 냉각시킨다.

그러면, 액체 상태의 원액은 저장탱크(105)의 내벽면에 얼음 덩어리 형태로 얼어붙게 된다.

이렇게 저장탱크(105)의 내벽면에 원액이 얼어붙기 시작하고 소정 시간이 경과하게 되면, 가열코일(109)은 전류를 인가받아 열을 방출하게 된다.

따라서, 종래 기술에서는 가열코일(109)로부터 방출되는 열에 의해 저장탱크(105)의 내벽면으로부터 흘러 내리는 얼음 덩어리를 교반기(111)를 통해 교반시킴으로써 작은 얼음 알갱이 형태의 슬러시를 제조하게 된다.

그런데, 종래 기술에서는 상술한 바와 같이 단일의 저장탱크(105)에 수용된 액체 상태의 원액을 결빙시키고, 그 결빙물로 열을 제공하는 반복적인 과정을 통하여 슬러시를 제조함으로, 액체 상태의 원액으로부터 슬러시를 제조하는데 소요되는 시간이 길어진다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 종래 기술에서는 냉동 사이클(113)과 가열코일(109)을 동시 또는 순차적으로 구동시킴에 따라 전체 장치의 제어 로직이 복잡하고, 전기의 소모량이 증가하게 되며, 가열코일(109)에 의한 열 손실량이 증가하게 된다는 문제점도 내포하고 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창 출된 것으로서, 별도로 구획된 공간에서 원액의 일부를 결빙시켜 얼음 알갱이 형태의 슬러시를 제조함으로써 슬러시의 전체 제조 시간을 단축할 수 있으며, 전기 소모량 및 열 손실량을 대폭 줄일 수 있도록 하는 슬러시 제조장치를 제공한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 슬러시 제조장치는, ⅰ)슬러시 제조를 위한 원액을 수용할 수 있는 냉장조와 냉동조를 상호 연결되게 구획 형성하는 본체와, ⅱ)상기 냉장조의 외벽에 설치되어 그 냉장조 내부의 원액을 액체 상태로 냉각시키는 제1 냉각유닛과, ⅲ)상기 냉동조의 외벽에 설치되어 그 냉동조 내부의 원액을 결빙 상태로 냉각시키는 제2 냉각유닛과, ⅳ)상기 본체의 내부에 구성되어 상기 제1 냉각유닛 및 상기 제2 냉각유닛으로 냉매를 제공하는 냉동 사이클유닛과, ⅴ)상기 냉동조의 내부에 회전 가능하게 장착되어 상기 냉동조의 내벽에 결빙된 원액의 결빙물을 슬러시 형태로 긁어 내고 그 슬러시를 외부로 배출시키는 스크래퍼를 포함한다.

상기 슬러시 제조장치는, 상기 냉동조의 상단부에 상기 슬러시를 외부로 토출시키는 토출관이 설치될 수 있다.

상기 슬러시 제조장치는, 상기 제1 냉각유닛 및 상기 제2 냉각유닛이 냉각 파이프로서 이루어질 수 있다.

상기 슬러시 제조장치는, 상기 본체의 내부에서 상기 스크래퍼와 연결되게 설치되어 상기 스크래퍼로 회전력을 전달하는 구동 모터를 포함할 수 있다.

이 경우 상기 스크래퍼는 나선형의 블레이드가 형성되어 있는 것이 바람직하 다.

상기 슬러시 제조장치에 있어서, 상기 본체에는 상기 냉장조 내부의 원액을 외부로 배출시키기 위한 배출부가 형성되어 있고, 상기 배출부에는 드레인 밸브가 설치될 수 있다.

상기 슬러시 제조장치는, 상기 제1 냉각유닛과 상기 냉동 사이클유닛을 연결하는 제1 연결라인에 설치되어 컨트롤러로부터 입력되는 전기적인 신호에 따라 상기 제1 연결라인의 유로를 선택적으로 개폐시키는 제1 솔레노이드 밸브와, 상기 제2 냉각유닛과 상기 냉동 사이클유닛을 연결하는 제2 연결라인에 설치되어 상기 컨트롤로부터 입력되는 전기적인 신호에 따라 상기 제2 연결라인의 유로를 선택적으로 개폐시키는 제2 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 의하면, 냉장조와 냉동조를 구획 형성하고 그 냉동조에서 원액의 일부를 결빙시켜 원하는 양의 슬러시를 간단하게 제조할 수 있으므로, 원액으로부터 슬러시를 제조하는데 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 종래 기술과 같은 가열코일을 필요로 하지 않으므로, 전체 장치를 구동하는데 따른 제어 로직이 단순하고, 전체 장치의 전기 소모량 및 열 손실량을 줄일 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속 하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 슬러시 제조장치의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 슬러시 제조장치(100)는 액체 상태의 원액 예컨대, 과즙, 음료수 또는 냉면 육수 등과 같은 액체를 냉각시켜 작은 얼음 알갱이 형태의 슬러시(slush)를 제조하기 위한 것이다.

이러한 슬러시 제조장치(100)는 종래 기술과 달리, 액체 상태의 원액으로부터 슬러시를 제조하는데 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있으며, 전기 소모량 및 열 손실량을 실질적으로 감소시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 실시예에 의한 슬러시 제조장치(100)는 기본적으로, 냉장조(11)와 냉동조(15)를 구비하는 본체(10)와, 냉장조(11)에 설치되는 제1 냉각유닛(20)과, 냉동조(15)에 설치되는 제2 냉각유닛(30)과, 제1 및 제2 냉각유닛(20, 30)으로 냉매를 제공하기 위한 냉동 사이클유닛(40)과, 냉동조(15)에 장착되는 스크래퍼(50)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 본체(10)는 일 예로서 도면에서와 같이 전체적인 형상이 육면체로서 이루어진다.

이 경우, 본체(10)는 상기한 구성 요소들을 지지하기 위한 부속 요소들 예컨대, 마운트 브라켓, 지지 블록 등을 구비하는 바, 본 실시예에서는 예외적인 경우 를 제외하고 이러한 부속 요소들을 본체(10)로 통칭하는 것을 원칙으로 한다.

이러한 본체(10)는 도 1에서의 일점 쇄선을 기준으로, 원액을 수용할 수 있는 냉장조(11)와 냉동조(15)가 구획 형성되는 제1 섹션(12)과, 냉장조(11)와 냉동조(15)로 냉각 소스(source) 및 구동 소스(source) 등을 제공하기 위한 제반 유닛들이 구성되는 제2 섹션(16)으로 구분할 수 있다.

제1 섹션(12)에서 냉장조(11)와 냉동조(15)는 동일한 레벨의 원액을 수용할 수 있는 내부 공간을 각각 형성하며, 이들 내부 공간은 상호 연결(연통)된다.

냉장조(11)는 제1 냉각유닛(20)을 통해 액체 상태로 냉각된 원액을 저장하기 위한 것으로, 이의 내부 공간을 덮는 덮개(11a)를 구비하고 있다.

여기서, 본체(10)의 제1 섹션(12)에는 냉장조(11) 내부의 원액을 외부로 배출시키기 위한 배출부(13)가 형성되며, 그 배출부(13)에는 드레인 밸브(14)가 설치된다.

즉, 배출부(13)는 제1 섹션(12)의 하부에 냉장조(11)의 내부 공간과 상호 연결되게 형성되며, 드레인 밸브(14)는 그 배출부(13)의 배출 통로를 선택적으로 개폐시키는 기능을 하게 된다.

그리고 냉동조(15)는 내부 공간에 수용된 원액이 제2 냉각유닛(30)을 통해 결빙되는 부분으로, 이의 상단부에는 그 결빙물로부터 얼음 알갱이 형태로 분산된 슬러시를 토출시키기 위한 토출관(17)이 연결되게 설치된다.

상기에서, 제1 냉각유닛(20)은 냉장조(11)의 외벽에 구성되는 바, 그 냉장조(11) 내부의 원액을 액체 상태로 냉각시키는 기능을 하게 된다.

이러한 제1 냉각유닛(20)은 냉장조(11)의 외벽면 둘레를 따라 감기는 제1 냉각 파이프(21)를 구비한다.

제1 냉각 파이프(21)는 냉동 사이클유닛(40)으로부터 제공되는 냉매를 순환시켜 냉장조(11) 내부의 원액을 냉각시키기 위한 것으로, 그 냉장조(11) 내부의 원액이 결빙되지 않고 액체 상태로 냉각될 수 있는 정도의 냉매를 순환시킨다.

그리고, 상기에서 제2 냉각유닛(30)은 냉동조(15)의 외벽에 구성되는 바, 그 냉동조(15) 내부의 원액을 결빙 상태로 냉각시키는 기능을 하게 된다.

이러한 제2 냉각유닛(30)은 냉동조(15)의 외벽면 둘레를 따라 감기는 제2 냉각 파이프(31)를 구비한다.

제2 냉각 파이프(31)는 냉동 사이클유닛(40)으로부터 제공되는 냉매를 순환시켜 냉동조(15) 내부의 원액을 냉각시키기 위한 것으로, 그 냉동조(15) 내부의 원액이 결빙 상태로 냉각될 수 있는 정도의 냉매를 순환시킨다.

여기서, 제1 냉각유닛(20)의 제1 냉각 파이프(21) 및 제2 냉각유닛(30)의 제2 냉각 파이프(31)는 통상적인 단열재(미도시)를 통하여 외부의 열이 전달되지 않도록 단열 처리되고 있음은 자명한 사실이다.

본 실시예에서, 언급한 바 있는 냉동 사이클유닛(40)은 제1 냉각유닛(20)의 제1 냉각 파이프(21) 및 제2 냉각유닛(30)의 제2 냉각 파이프(31)로 냉매를 제공하기 위한 것이다.

냉동 사이클유닛(40)은 본체(10)의 제2 섹션(16) 내부에 구성되며, 컨트롤러(90)에 의해 구동이 제어된다.

냉동 사이클유닛(40)은 제1 연결라인(41)을 통하여 제1 냉각 파이프(21)와 연결되고, 제2 연결라인(42)을 통하여 제2 냉각 파이프(31)와 연결된다.

이러한 냉동 사이클유닛(40)은 제1 냉각유닛(20)의 제1 냉각 파이프(21)로 공급되는 냉매 보다 상대적으로 많은 양의 냉매를 제2 냉각유닛(30)의 제2 냉각 파이프(31)로 공급할 수 있는 구조로 이루어진다.

이 경우, 제1 연결라인(41)에는 상기한 컨트롤러(90)로부터 입력되는 전기적인 신호에 따라 유로를 선택적으로 개폐시키는 제1 솔레노이드 밸브(81)가 설치된다.

그리고 제2 연결라인(42)에는 그 컨트롤러(90)로부터 입력되는 전기적인 신호에 따라 유로를 선택적으로 개폐시키는 제2 솔레노이드 밸브(82)가 설치된다.

제1 및 제2 솔레노이드 밸브(81, 82)는 컨트롤러(90)를 통해 각 유로의 개폐 작동이 서로 상반되게 교차하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 스크래퍼(50)는 제2 냉각유닛(30)에 의해서 냉동조(15)의 내벽에 결빙된 원액의 결빙물을 슬러시 형태로 긁어 내고 그 슬러시를 토출관(17)을 통하여 외부로 배출시키기 위한 것이다.

스크래퍼(50)는 구동 모터(60)를 통해 냉동조(15)의 내부에 회전 가능하게 장착된다.

여기서, 구동 모터(60)는 컨트롤러(90)에 의해 구동이 제어되며, 본체(10)의 제2 섹션(16)에서 스크래퍼(50)와 연결되게 설치되고, 그 스크래퍼(50)로 회전력을 전달하는 기능을 하게 된다.

이러한 스크래퍼(50)는 구동 모터(60)와 연결되는 회전축(51)과, 그 회전축(51)에 일체로서 형성되는 나선형의 블레이드(53)를 포함하여 이루어진다.

블레이드(53)는 냉동조(15)의 내벽에 결빙된 결빙물을 긁어 내고, 얼음 알갱이 형태의 슬러시를 토출관(17)으로 밀어 올려 보낼 수 있는 스크류 형태로서 이루어진다.

한편, 본체(10)의 제2 섹션(16)에는 사용자에 의한 전체 장치의 온-오프, 냉동 사이클유닛(40) 및 구동 모터(60)의 온-오프 조작이 이루어지는 조작 판넬(18)과, 냉동 사이클유닛(40) 등의 유지 보수를 위한 개폐 도어(19)를 구비하고 있다.

이하, 상기에서와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 슬러시 제조장치의 작동을 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 본 실시예에서는 냉장조(11)의 내부 공간으로 과즙, 음료수 또는 냉면 육수 등과 같은 슬러시 대상 원액을 투입한다.

그러면, 냉장조(11)와 냉동조(15)의 내부 공간이 상호 연결되어 있기 때문에, 원액은 냉장조(11) 및 냉동조(15)의 내부 공간에 동일한 레벨을 유지하며 수용된다.

이 상태에서, 냉동 사이클유닛(40)은 조작 판넬(18)의 사용자 조작으로서 온(ON) 구동하게 되는 바, 제1 연결라인(41)을 통해 냉매를 제1 냉각유닛(20)의 제1 냉각 파이프(21)로 공급하고, 제2 연결라인(42)을 통해 냉매를 제2 냉각유닛(30)의 제2 냉각 파이프(31)로 공급한다.

여기서, 제1 냉각 파이프(21)로 공급되는 냉매 및 제2 냉각 파이프(31)로 공 급되는 냉매는, 컨트롤러(90)에 의해 제1 및 제2 솔레노이드 밸브(81, 82)의 개폐 작동이 서로 상반되게 교차하여 이루어지므로, 제1 및 제2 연결라인(41, 42)을 통하여 각각 교번되게 공급된다.

그리고 냉동 사이클유닛(40)은 제1 냉각 파이프(21)로 공급되는 냉매 보다 상대적으로 많은 양의 냉매를 제2 냉각 파이프(31)로 공급하게 된다.

따라서, 냉장조(11)의 내부 공간에 수용된 원액은 제1 냉각유닛(20)을 통하여 액체 상태로 냉각되고, 냉동조(15)의 내부 공간에 수용된 원액은 제2 냉각유닛(30)을 통하여 냉동조(15)의 내벽에서 결빙된다.

이러는 과정을 거친 후, 본 실시예에서는 조작 판넬(18)의 사용자 조작으로서 구동 모터(60)를 온(ON) 구동시킨다.

그러면, 구동 모터(60)를 통해 스크래퍼(50)가 회전됨에 따라 그 스크래퍼(50)의 나선형 블레이드(53)는 냉동조(15)의 내벽에 결빙된 원액의 결빙물을 슬러시 형태로 긁어 내고 그 슬러시를 토출관(17)을 통하여 외부로 배출시킨다.

여기서, 냉동조(15)의 내부 공간에 섞여 있는 액체 상태의 원액은 블레이드(53)가 회전하는 과정에서 외부로 배출되지 않고 그 내부 공간으로 흘러 내리게 된다.

즉, 이 과정에서는 나선형 블레이드(53)의 회전으로서 얼음 알갱이 형태의 슬러시 만을 토출관(17)을 통하여 외부로 배출시키게 된다.

이 후, 토출관(17)을 통하여 냉동조(15)의 외부로 배출되는 슬러시가 별도의 용기(70)에 담겨지면서 본 실시예에 의한 슬러시의 제조가 완료된다.

한편, 상기에서와 같은 슬러시를 필요로 하지 않고, 액체 상태로 냉각된 원액 만을 얻고자 하는 경우에는 배출부(13)의 드레인 밸브(14)를 개방시킨다.

그러면, 냉장조(11)의 내부 공간에서 액체 상태로 냉각된 원액은 배출부(13)의 배출 통로를 통하여 외부로 배출된다.

이로써 본 실시예에서는 냉장조(11)와 냉동조(15)를 구획 형성하고 그 냉동조(15)에서 원액의 일부를 결빙시켜 원하는 양의 슬러시를 간단하게 제조할 수 있으므로, 원액으로부터 슬러시를 제조하는데 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있으며, 전기 소모량 및 열 손실량을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 슬러시 제조장치의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 단면 구성도이다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 슬러시 제조장치의 작동을 설명하기 위한 단면 구성도이다.

도 4는 종래 기술에 따른 슬러시 제조장치를 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.

Claims (5)

1. 슬러시 제조를 위한 원액을 수용할 수 있는 냉장조와 냉동조를 상호 연결되게 구획 형성하는 본체;

   상기 냉장조의 외벽에 설치되어 그 냉장조 내부의 원액을 액체 상태로 냉각시키는 제1 냉각유닛;

   상기 냉동조의 외벽에 설치되어 그 냉동조 내부의 원액을 결빙 상태로 냉각시키는 제2 냉각유닛;

   상기 본체의 내부에 구성되어 상기 제1 냉각유닛 및 상기 제2 냉각유닛으로 냉매를 제공하는 냉동 사이클유닛; 및

   상기 냉동조의 내부에 회전 가능하게 장착되어 상기 냉동조의 내벽에 결빙된 원액의 결빙물을 슬러시 형태로 긁어 내고 그 슬러시를 외부로 배출시키는 스크래퍼를 포함하고,

   상기 냉동조의 상단부에 상기 슬러시를 외부로 토출시키는 토출관이 설치되며,

   상기 본체에는 상기 냉장조 내부의 원액을 외부로 배출시키기 위한 배출부가 형성되어 있고, 상기 배출부에는 드레인 밸브가 설치되는 슬러시 제조장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,

   상기 스크래퍼에는

   상기 본체에 설치된 구동모터,

   상기 구동모터에 의하여 상기 냉동조 내부에서 회전되는 회전축,

   상기 회전축에 형성되어 상기 슬러시를 상기 토출관으로 밀어내는 나선형 블레이드가 포함되는 슬러시 제조장치.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,

   상기 냉동 사이클유닛에서 냉매를 제1냉각유닛으로 공급하는 제1연결라인에는 그 유로를 선택적으로 개폐시키는 제1솔레노이드 밸브가 포함되고,

   상기 냉동 사이클유닛에서 냉매를 제2 냉각유닛으로 공급하는 제2연결라인에는 그 유로를 선택적으로 개폐시키는 제2솔레노이드 밸브가 포함되며,

   상기 제1솔레노이드 밸브와 상기 제2솔레노이드 밸브는 개폐작동이 서로 상반되게 교차하여 이루어져, 냉매가 상기 제1,2 연결라인을 통하여 교번되게 공급되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조장치.

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