KR101204722B1 - 초저온 냉매를 이용한 급속 구형 동결식품 제조장치 - Google Patents

초저온 냉매를 이용한 급속 구형 동결식품 제조장치 Download PDF

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plate
frozen food
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manufacturing apparatus
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계난경
이상석
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주식회사 동학식품
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Abstract

본 발명은 간단한 구조로 용이하게 구형 동결식품을 제조할 수 있으며, 대량으로 제조가 가능하고 비용이 절감되는 구형 동결식품 제조장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 냉매에 의하여 재료를 구형상으로 동결시키는 구형 동결식품 제조장치에 있어서, 동결식품 형상의 일부가 형성되는 제1형상부가 형성되는 고정판; 상기 제1형상부와 함께 상기 동결식품 형상의 일부가 형성되는 제2형상부가 형성되는 제2형상판; 및 상기 제1형상부 및 제2형상부와 함께 상기 동결식품 형상의 일부가 형성되는 제3형상부를 가지는 제3형상판을 포함하며, 상기 제2형상판 및 제3형상판은 각각 상기 고정판에 대하여 일정축을 중심으로 회전하여 상기 동결식품의 일부가 노출되도록 하는 것을 특징으로 하는 구형 동결식품 제조장치를 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면 간단한 구조로 구형 동결식품을 제조할 수 있으며, 틀에서 분리하는 것도 매우 용이하게 할 수 있다.

Description

초저온 냉매를 이용한 급속 구형 동결식품 제조장치{Apparatus for manufacturing spherical frozen food using ultra low temperature refrigerant}
본 발명은 구형 동결식품 제조장치에 관한 것이며, 구체적으로 간단한 구조로 용이하게 구형 동결식품을 제조할 수 있으며, 대량으로 제조가 가능하고 비용이 절감되는 구형 동결식품 제조장치에 관한 것이다.
일정 형상을 한 아이스크림이나 빙과류는 보통 네모난 형상이 많으며, 이러한 아이스크림이나 빙과류는 제조시 틀에서 잘 빠질 수 있도록 틀에서 안쪽으로 들어갈수록 단면적이 작아지게 만들어진다.
한편, 얼음을 구형으로 만들기 위한 종래기술로는, 공개특허 제2003-0040433호를 참조할 수 있다. 즉, 도 1 및 도 2를 참조하면, 구형 얼음은 구형의 트레이부재(21)에 의하여 형성되며, 상기 트레이부재(21)는 반원 트레이 상부부재(21a) 및 반원 트레이 하부부재(21b)로 구비된다.
반원 트레이 상부부재(21a) 및 반원 트레이 하부부재(21b)에는 각각 하단 플랜지(32) 및 상단 플랜지(33)가 형성된다.
이러한 트레이부재(21)는 형틀 위쪽 반(24a) 및 아래쪽 반(24b)에 의하여 결합되고, 상기 형틀 위쪽 반(24a) 및 아래쪽 반(24b) 사이에는 물이 옆으로 새는 것을 방지하기 위하여 고무패킹층(27)이 구비된다.
형틀 위쪽 반(24a)에는 물을 주입하기 위한 인젝션 세로구멍(23)이 형성되며, 형틀 아래쪽 반(24b)에는 냉매배관(25)이 매설된다.
하지만, 이러한 구형 얼음 제조장치는 얼음을 분리시키기 위하여 형틀(24) 내에 별도의 트레이부재(21)를 설치해야 하므로, 구조 및 제조공정이 복잡해 진다. 상기 트레이부재(21)를 설치하지 않으면 얼음의 분리를 위하여 별도의 히터를 설치해야 한다. 한편, 형틀(24)을 분리했다고 해도 트레이부재에서 반원 트레이 상부부재(21a) 및 반원 트레이 하부부재(21b)를 분리하는 것도 쉽지 않다. 실제로, 얼음 동결 후 플랜지(32,33)에 의하여 반원 트레이 상부부재(21a) 및 반원 트레이 하부부재(21b)가 밀착되어 분리하기가 쉽지 않으며, 더운 물 등에 담근 후 얼음을 분리해야 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 동결식품의 분리를 위하여 히터나 별도의 구조가 필요 없이 용이하게 동결식품을 분리할 수 있는 구형 동결식품 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 대량생산시 동결식품의 생산속도를 향상시켜 생산성을 극대화할 수 있는 구형 동결식품 제조장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 성형판에 의하여 재료를 구형상으로 동결시키는 구형 동결식품 제조장치에 있어서, 상기 성형판은 하부의 액체질소에 의하여 급속동결되며, 상기 성형판은 동결식품 형상의 일부가 형성되는 제1형상부가 내부에 형성되는 고정판; 상기 제1형상부와 함께 상기 동결식품 형상의 일부가 형성되는 제2형상부가 내부에 형성되는 제2형상판; 및 상기 제1형상부 및 제2형상부와 함께 상기 동결식품 형상의 일부가 형성되는 제3형상부가 내부에 형성되는 제3형상판을 포함하며, 상기 성형판의 상부에는 하방으로 재료가 주입되는 주입구가 형성되며, 상기 제2형상판 및 제3형상판은 각각 열림핀에 의해 밀려 상기 고정판에 대하여 일정축을 중심으로 회전하여 상기 동결식품이 배출되도록 노출되는 것을 특징으로 하는 구형 동결식품 제조장치를 제공한다.
상기 제2형상판 및 제3형상판은 상기 동결식품 원료가 주입되는 주입구를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 제2형상판 및 제3형상판에는 열림구멍이 형성되고, 점차적으로 단면적이 넓어지는 형상의 열림핀이 상기 열림구멍에 삽입되면서 상기 제2형상판 및 제3형상판이 상기 고정판에 대하여 회전함으로써 상기 동결식품이 노출되도록 할 수 있다.
상기 제2형상판 및 제3형상판은 상기 열림핀이 상기 열림구멍으로부터 이탈되면 토션스프링에 의하여 다시 회전하여 닫힐 수 있다.
상기 주입구에는 상기 동결식품을 들어올리도록 하는 이송바가 삽입되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 이송바에는 히팅부가 설치되어 상기 동결식품이 분리되도록 할 수 있다.
상기 고정판의 하부에는 액체질소가 저장되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 고정판은 -60℃ ~ -80℃로 냉각되고, 상기 제2형상판 및 제3형상판은 -40℃ ~ -60℃로 냉각되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 간단한 구조로 구형 동결식품을 제조할 수 있으며, 틀에서 분리하는 것도 매우 용이하게 할 수 있다.
또한, 별도의 히터를 사용하지 않으므로 항상 일정한 온도를 유지할 수 있어 구형 동결식품의 생산속도를 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 의한 구형 얼을 제조장치를 나타내는 구성도;
도 3은 본 발명에 따른 구형 동결식품 제조장치를 나타내는 단면도;
도 4는 본 발명에 따른 구형 동결식품 제조장치를 나타내는 평면도 및 일측면 단면도;
도 5 및 도 6은 종래기술과 본 발명에 따른 구형 동결식품 제조장치의 효과를 설명하기 위한 설명도.
도 7은 본 발명에 따른 구형 동결식품 제조장치의 이송바를 나타내는 구성도.
도 8은 정렬홈 및 정렬핀의 구조를 나타내는 구조도;
도 9 및 도 10은 다른 실시예를 나타내는 예시도.
본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명에서 동결식품은 아이스크림, 빙과류, 얼음 등 재료를 일정한 형상으로 동결시켜 만든 제품을 의미한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 구형 동결식품 제조장치는 성형판으로서 고정판(100), 제2형상판(200), 제3형상판(300)을 포함하여 구성된다.
상기 고정판(100)은 성형틀의 아래부분에 위치하며, 가운데 부분에는 반구형상의 제1형상부(110)가 형성되어 있다. 상기 반구형상의 직경은 2.2cm정도이다. 고정판(100)은 설계조건에 따라 길이방향으로 복수 개의 제1형상부(110)를 구비할 수 있으며, 상기 제1형상부(110)는 일정간격으로 배치되는 것이 바람직하다.
고정판(100)의 상부에는 제2형상판(200) 및 제3형상판(300)이 구비된다. 상기 제2형상판(200) 및 제3형상판(300)에는 각각 1/4구 형상을 가진 제2형상부(210) 및 제3형상부(310)가 형성된다. 즉, 고정판(100), 제2형상부(210) 및 제3형상부(310)는 각각 동결식품 형상의 일부를 형성하게 된다.
한편, 상기 제2형상판(200) 및 제3형상판(300)의 상부에는 원료를 주입하기 위한 주입구(600)가 형성된다. 상기 원료는 노즐(미도시) 등을 통해 주입구에 주입될 수 있다.
따라서, 상기 주입구(600)를 통해 주입된 원료는 상기 제1형상부(110), 제2형상부(210) 및 제3형상부(310)에 의하여 구형상으로 동결된다.
상기 고정판(100)은 액체질소저장유닛(500)에 수용되며, 상기 액체질소저장유닛(500)에는 액체질소(510)가 저장되어 있다. 즉, 고정판(100)의 하부에 위치한 액체질소에 의하여 주입구(600)를 통해 주입된 원료는 급격하게 동결된다.
이때, 구형 아이스크림의 경우 상기 고정판(100)의 온도는 -60℃ ~ -80℃가 바람직하며, 상기 제2형상판 및 제3형상판은 -40℃ ~ -60℃인 것이 바람직하다.
도 5를 참조하면, 일반적으로 고정판(100)의 표면을 크게 확대하면, 아무리 가공을 잘한다고 하더라도 거칠기가 있으며, 표면에 작은 돌기와 홈이 형성된다. 이러한 상태에서 아이스크림믹스를 주입하여 동결시키면 고정판(100)의 표면을 따라 미세한 돌기와 홈에 아이스크림이 결합하게 되어 아이스크림 제조 후, 고정판에서 아이스크림을 분리하기가 어렵게 된다.
즉, 이러한 경우 고정판 내부에 히터를 구비하여 잠시 열을 가하여 고정판 표면에 있는 아이스크림을 일시적으로 녹인 후 분리를 하여야 한다.
하지만, 본 실시예에 의하여 액체질소를 이용하여 상기 온도에서 주입구를 통해 아이스크림믹스를 주입하면, 아이스크림믹스는 고정판(100)의 틈새에 끼이기도 전에 동결되어 매끈한 표면을 유지하게 된다.
따라서, 구형 아이스크림 제조 후, 별도의 히터 없이 고정판에서 구형 아이스크림을 용이하게 분리할 수가 있다.
한편, 상기 제2형상판(200) 및 제3형상판(300)은 각각 고정판(100)에 대하여 힌지등의 회전수단(400)에 의하여 결합되어 있으며, 상기 회전수단(400)에는 토션스프링(미도시)이 포함된다.
도 4를 참조하면, 제2형상판 및 제3형상판이 마주보는 면에는 열림돌기(220,320)가 형성되어 있다. 또한, 상기 열림돌기의 상부에는 열림핀이 구비되어 있으며, 상기 열림핀이 하강하여 상기 열림돌기를 밀어내면, 제2형상판 및 제3형상판은 각각 고정판(100)에 대하여 바깥방향으로 회전하게 된다.
이렇게 제2형상판 및 제3형상판이 열리게 되면 동결이 완료된 동결식품의 상부가 외부로 노출되게 된다.
상기 열림핀(630)이 다시 상승하게 되면 상기 제2형상판 및 제3형상판은 회전수단(400) 내부에 구비된 토션스프링에 의하여 다시 닫히게 된다.
도 7을 참조하면, 주입구의 상부에는 이송바(700)가 구비될 수 있다. 상기 이송바(700)는 원료 주입전 주입구에 삽입되어 원료가 동결되면 이송바(700)에 결합이 되도록 한다. 상기 이송바(700)는 별도의 구조물에 의하여 지지되며, 상하좌우로 이동되도록 하는 것이 바람직하다.
동결식품이 동결된 후, 열림핀에 의하여 제2형상판(200) 및 제3형상판(300)이 회전하여 열리게 되면, 동결식품은 외부로 노출되고, 상기 이송바에 의하여 들어올려져 일정 장소로 이송된다.
상기 이송바(700) 내부에는 히팅부가 설치되어 있어 상기 히팅부에 의하여 열이 가해지면 동결식품과 이송바가 결합된 부분이 살짝 녹으면서 동결식품은 이송바(700)로부터 분리된다.
한편, 도 4 및 도 8을 참조하면, 제2형상판 및 제3형상판의 길이방향 단부에는 정렬홈(610)이 형성되어 있다. 또한, 상기 정렬홈(610)의 상부에는 상기 정렬홈(610)의 형상에 대응하는 형상으로 정렬핀(640)이 구비된다. 상기 정렬홈(610)은 윗부분이 넓고 아래로 갈수록 단면적이 작아져 끝부분이 뾰족한 형상으로 되어 있다.
상기 제2형상판 및 제3형상판을 포함한 성형판이 이송되면 상기 정렬핀(640)이 정렬홈(610)에 삽입된다. 이때, 성형판이 약간 정확한 위치에서 벗어나도 상기 정렬핀(640)이 삽입되면서 정확한 위치로 돌아오게 된다. 상기 정렬핀(640)이 완전히 삽입되면 접촉센서(612,642)가 닿으면서 제어부로 성형판이 정확한 위치에 놓여 있다는 신호를 전송하게 된다.
다음으로, 본 실시예에 의한 구형 아이스크림의 제조방법을 설명한다.
본 실시예에 의한 성형틀은 고정판(100), 제2성형판(200), 제3성형판(300)으로 구성되며, 이러한 성형틀은 하부에 액체질소가 저장되어 있는 액체질소저장유닛에 설치된다.
상기 성형틀이 일정 온도에 다다르면 주입구(600)를 통해 아이스크림믹스를 주입한다. 이때, 상기 아이스크림믹스는 노즐을 통해 적정량 주입되도록 미리 세팅되는 것이 바람직하다.
성형틀에 주입된 아이스크림믹스는 액체질소에 의하여 급속하게 동결되어 구형의 아이스크림이 완성된다. 이후, 열림핀이 열림돌기를 밀어 내면 제2성형판 및 제3성형판이 열리면서 구형 아이스크림이 외부로 노출된다. 이러한 구형 아이스크림은 고정판으로부터 손쉽게 분리가능하다.
그 다음, 열림핀(630)이 열림돌기로부터 이탈하면 다시 제2성형판 및 제3성형판이 닫히며, 같은 과정을 반복하여 빠른 속도로 대량의 구형 아이스크림의 제조가 가능하다.
성형틀로부터 분리된 구형 아이스크림은 초콜렛 등의 코팅과정을 거쳐 포장될 수 있다.
본 발명에 의하면 구형 아이스크림의 분리를 위하여 별도의 히팅과정이 필요없으므로 성형틀의 온도가 항상 일정 온도로 유지되어 구형 아이스크림의 생산속도가 월등하게 빨라진다.
다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다.
본 실시예에서 고정판(100)은 상부에 위치하고, 제2형상판(200) 및 제3형상판(300)은 하부에 위치한다.
상기 고정판(100)에는 지름 8mm정도로 아이스크림믹스 등의 재료가 투입되는 주입구(600)가 형성되며, 상기 제2형상판(200) 및 제3형상판(300)은 힌지등의 회전수단(400)에 의하여 회전하게 되어 있다.
상기 제2형상판(200) 및 제3형상판(300)의 외곽 끝단에는 각각 열림돌기(220,320)가 형성된다. 제2형상판(200) 및 제3형상판(300)을 열고자 할 때에는 열림핀(630)이 아래에서 위로 올라오면서 상기 열림돌기를 치면서 밀어올린다. 그러면, 제2형상판 및 제3형상판은 회전하면서 열리게 되고 구형상의 아이스크림의 하부가 개방된다.
이후, 상기 주입구(600)를 통해 막대로 살짝 밀어주면 구형상의 아이스크림은 아래로 떨어지게 된다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 고정판 200 : 제2형상판
300 : 제3형상판 400 : 회전수단
500 : 액체질소저장유닛 600 : 주입구
610 : 정렬홈 630 : 열림핀
700 : 이송바

Claims (9)

  1. 성형판에 의하여 재료를 구형상으로 동결시키는 구형 동결식품 제조장치에 있어서,
    상기 성형판은 하부의 액체질소에 의하여 급속동결되며,
    상기 성형판은 동결식품 형상의 일부가 형성되는 제1형상부가 내부에 형성되는 고정판;
    상기 제1형상부와 함께 상기 동결식품 형상의 일부가 형성되는 제2형상부가 내부에 형성되는 제2형상판; 및
    상기 제1형상부 및 제2형상부와 함께 상기 동결식품 형상의 일부가 형성되는 제3형상부가 내부에 형성되는 제3형상판을 포함하며,
    상기 성형판의 상부에는 하방으로 재료가 주입되는 주입구가 형성되며,
    상기 제2형상판 및 제3형상판은 각각 열림핀에 의해 밀려 상기 고정판에 대하여 일정축을 중심으로 회전하여 상기 동결식품이 배출되도록 노출되는 것을 특징으로 하는 구형 동결식품 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2형상판 및 제3형상판은 상기 동결식품 원료가 주입되는 주입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 구형 동결식품 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2형상판 및 제3형상판에는 각각 열림돌기가 형성되고,
    열림핀이 상기 열림돌기를 밀어내면서 상기 제2형상판 및 제3형상판이 상기 고정판에 대하여 회전함으로써 상기 동결식품이 노출되도록 하는 것을 특징으로 하는 구형 동결식품 제조장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2형상판 및 제3형상판은 상기 열림핀이 상기 열림돌기로부터 이탈되면 토션스프링에 의하여 다시 회전하여 닫히는 것을 특징으로 하는 구형 동결식품 제조장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 주입구에는 상기 동결식품을 들어올리도록 하는 이송바가 삽입되는 것을 특징으로 하는 구형 동결식품 제조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이송바에는 히팅부가 설치되어 상기 동결식품이 분리되도록 한 것을 특징으로 하는 구형 동결식품 제조장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 성형판에는 깊이 방향으로 갈수록 단면적이 작아지는 정렬홈이 형성되고, 상기 정렬홈의 형상에 대응하는 형상을 가진 정렬핀이 상기 정렬홈에 삽입되어 성형판이 정렬되는 것을 특징으로 하는 구형 동결식품 제조장치.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 고정판은 -60℃ ~ -80℃로 냉각되고, 상기 제2형상판 및 제3형상판은 -40℃ ~ -60℃로 냉각되는 것을 특징으로 하는 구형 동결식품 제조장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 성형판은 액체질소에 의하여 냉각되는 것을 특징으로 하는 구형 동결식품 제조장치.
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