KR101302559B1 - 냉매 순환 실린더를 구비하는 슬러시 제조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더 외주면 내측으로 냉매를 주입하여 별도의 동배관 없이도 냉매를 순환시키고, 냉각된 음료는 교반 날개에 의해 혼합 분쇄되며, 스크류에 의해 실린더의 일측 방향으로 이동하는 구조의 슬러시 제조기에 관한 것으로, 이중 외벽 사이에 냉매가 주입되는 공간이 형성되고, 내부에는 피냉각체가 수용되는 원통형의 실린더; 상기 실린더 내부에 상기 실린더의 길이방향과 나란하게 배치되되, 교반축을 따라서 교반 날개과 스크류이 구비되고, 모터에 연결되어 회전하는 교반기;를 구비한다.

Description

냉매 순환 실린더를 구비하는 슬러시 제조기{Slush Maker with Refrigerant Circulation Cylinder}

본 발명은 냉매 순환 실린더를 구비하는 슬러시 제조기에 관한 것으로, 구체적으로는 실린더 외주면 내측으로 냉매를 주입하여 별도의 동배관 없이도 냉매를 순환시키고, 냉각된 음료는 교반 날개에 의해 혼합 분쇄되며, 스크류에 의해 실린더의 일측 방향으로 이동하는 구조의 슬러시 제조기에 관한 것이다.

더운 여름철에 슬러시(반결빙) 제품은 더위를 식혀주는 기호품으로, 음료나 주류를 완전히 얼리지 않은 형태로 제조한다.

도 1a에는 종래의 슬러시 제조기계가 도시되어 있는데, -15~25℃ 정도의 냉판을 형성하고, 상면에 구비된 실린더(100) 내에 음료 등의 피냉각체를 넣어 얼린다. 이때, 피냉각체가 냉각되어 실린더(100) 냉판(200)에 달라붙게 되는데, 실린더(100) 내부에서 회전하는 돌출부(220)가 냉각된 피냉각체를 깍아내고, 회전축(210)에 연결된 스크류(230)가 이를 교반하면서 작은 알갱이의 얼음과 액상의 피냉각체가 혼합되어 슬러시가 만들어 진다.

도 1b에는 또 다른 실시예에 따른 종래의 슬러시 제조기계가 도시되어 있다. 도 1b의 슬러시 제조기계는 실린더(100')의 하면에 냉판이 형성되는 대신 실린더(100') 외주면에 나선형태로 동배관(200')을 설치하고, 상기 동배관(200') 내에 냉매를 주입하여 실린더(100')를 냉각시키며, 실린더(100') 내부의 스크류(미도시)를 통해 냉각된 피냉각체를 얼음 알갱이와 액상으로 혼합하는 구조이다. 상기 실린더 내부에는 도시되지는 않았으나, 길이방향을 따라 회전축이 형성되고, 평면 형상의 날개가 회전축으로부터 돌출되어 회전한다. 그러나, 이러한 구조에서는 평면의 날개가 회전동작만 반복하여 슬러시가 덩어리진 채로 제자리에서 빙빙 돌기만 하는 단점이 있다.

또한, 위와 같은 종래 슬러시 제조기계는 피냉각체가 주입되는 실린더의 일측만 냉각되거나, 동배관과 직접 접촉되는 면만 냉각되어 냉각 효율이 떨어지고, 기계의 구조가 복잡해지는 문제가 있다.

이에 따라, 냉각 시간이 길어져, 슬러시를 미리 제조해 놓은 상태로 저장하고 있어야 하는 문제가 있다.

또한, 냉매와 접하는 부분이 한정되어 있어, 특정 부분에 위치한 피냉각체는 완전히 얼게 되고, 이는 슬러시로 제조된 제품의 균일한 맛과 색, 향을 보장하지 못하는 원인이 된다.

특히, 종래 기술에서는 반결빙 상태의 피냉각체가 제조된 경우에, 이를 별도의 공간에 저장하거나, 반결빙된 내용물을 비워낸 후에 다시 냉각시키는 과정을 거쳐야 하므로, 공간 활용도와 기계 구동의 연속성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉매와 실린더의 접촉면적을 넓혀 냉각 효율을 높이고, 냉각 시간을 단축하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 얼음 알갱이가 한 쪽에 뭉쳐 액상과 혼합되지 못하고 덩어리로 냉각되는 문제를 해결하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 과도한 냉각으로 인하여 피냉각체가 완전히 얼어버리는 것을 방지하는데 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 이중 외벽 사이에 냉매가 주입되는 공간이 형성되고, 내부에는 피냉각체가 수용되는 원통형의 실린더; 상기 실린더 내부에 상기 실린더의 길이방향과 나란하게 배치되되, 교반축을 따라서 교반 날개과 스크류이 구비되고, 모터에 연결되어 회전하는 교반기;를 구비하는 슬러시 제조기를 제공한다.

이때, 상기 실린더은 동심을 갖도록 배치되는 제1실린더과 제2실린더을 포함하며, 상기 제1실린더의 내직경은 제2실린더의 외직경보다 크게 형성되어, 상기 제1실린더 내면과 제2실린더 외면 사이가 이격됨으로써 냉매가 주입되는 공간을 형성한다. 또한, 상기 공간에는 나선 형상의 격벽이 구비되어 상기 공간을 길이방향을 따라 분리하고, 분리된 공간을 따라 냉매가 이동하면서 순환한다.

또한, 본 발명에서 상기 교반 날개는 상기 교반축에서 상기 제2실린더의 내면으로 상기 제2실린더 내부를 가로질러 형성되되, 상기 교반축과 연결된 2개 이상의 수평부; 상기 수평부들의 단부를 수직으로 연결하는 수직부; 상기 제2실린더 내벽, 상기 교반축, 상기 수평부 및 상기 수직부으로 둘러싸여 형성된 개구부;를 포함하여, 상기 제2실린더 내에서 형성된 얼음 알갱이와 액상의 피냉각체가 상기 개구부을 통과해 이동하도록 한다.

또한, 상기 스크류는 상기 교반축을 중심으로 하는 나선 곡면 형상으로, 곡면 상에 1개 이상의 통공이 형성되고, 상기 교반축의 회전에 따라, 피냉각체를 나선의 전진 방향으로 이동시킨다.

본 발명의 슬러시 제조기에서는 실린더의 단면이 작고, 실린더 내주면에서 순환하는 냉매와의 접촉 면적이 넓어, 냉매 활용의 효율을 높이고, 냉각시간을 단축하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 교반 날개의 개구부와 스크류의 통공을 통과하여 얼음 알갱이가 이동함으로써 액상과 얼음 알갱이가 분리되지 않고, 얼음 알갱이끼리 뭉치거나 실린더 내벽에 냉각된 상태로 달라붙는 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명은 피냉각체가 완전 결빙되는 것을 방지함으로써 슬러시 제품을 균일하게 제조할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래 슬러시 제조기계의 구조를 보여주는 개략적인 측단면도 및 측면도이다.
도 2는 본 발명의 슬러시 제조기의 구조를 보여주는 개략적인 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 슬러시 제조기의 실린더 내부 구조를 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 실린더(10) 외주면에서 냉매가 순환하되, 냉매와의 접촉 면적을 넓혀 냉각시간을 단축하고, 교반 날개(22)의 개구부(22c)와 스크류(23)의 통공(23a)을 통해 피냉각체의 얼음 알갱이가 통과하여 이동함으로써 액상과 얼음 알갱이가 혼합된 슬러시 제품을 제조하는 기계에 관한 것이다.

도 2에는 본 발명의 슬러시 제조기(1)의 구조를 보여주는 개략적인 측단면도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 슬러시 제조기(1)의 실린더(10) 내부 구조를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도면에서 보듯이, 본 발명의 슬러시 제조기(1)는 실린더(10) 내부에 피냉각체가 투입되고, 실린더(10) 외면에 배치된 냉매가 순환하면서 피냉각체를 냉각시킨다. 이때, 상기 실린더(10) 내부에 배치된 교반기(20)가 회전하면서 피냉각체의 완전 결빙을 방지하고, 액상의 피냉각체와 소형 결빙체를 혼합하여 반결빙 상태의 슬러시 제품을 제조한다.

상기 실린더(10)는 피냉각체를 수용하는 이중 원통형상으로, 내부에 교반기(20)가 배치되어 있다. 도시된 바와 같이, 동심을 갖는 서로 다른 직경의 두 원통이 겹쳐 배치되는데, 외부에 배치된 것은 제1실린더(11), 내부에 배치된 것을 제2실린더(12)로 구분한다. 상기 제1실린더(11)의 내직경은 제2실린더(12)의 외직경보다 커서, 상기 제1실린더(11)내면과 제2실리더 외면 사이가 이격된 공간을 형성하게 되고, 상기 공간에는 냉매가 주입된다. 이때, 상기 공간에는 나선 형상의 격벽(13)이 구비되어 상기 공간을 길이방향을 따라 분리하고, 상기 나선형으로 분리된 공간을 따라 냉매가 이동하면서 순환하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 격벽(13)으로 분리된 공간은 냉매의 순환로(14)로서, 마주보는 한 쌍의 격벽(13)과 제1실린더(11)의 내면, 제2실린더(12)의 외면으로 형성된 사각에 가까운 단면을 갖게 되며, 이는 종래의 원형 단면의 동배관이 실린더(10) 외벽과 하나의 점에서 접하게 되는 구조에 비해 냉매과 실린더(10)의 접촉 면적을 늘리게 되어, 냉각 효율을 향상 시킨다.

또한, 냉각 효율의 향상을 위하여 상기 실린더(10)는 제2실린더(12)의 내직경을 줄이고, 실린더(10)의 길이를 늘려, 냉매와 접촉하는 면적을 넓힘으로써, 단축된 시간에 급속 냉각이 가능하다.

상기 제2실린더(12)의 내부에 배치되는 교반기(20)는 상기 실린더(10)의 길이방향과 나란한 교반축(21)이 상기 실린더(10)의 단면 중앙에 회전 가능하게 고정되며, 상기 교반축(21)을 중심으로 하여, 상기 실린더(10)의 직경 방향으로 교반 날개(22)가 구비되고, 상기 교반축(21)에서 방사형으로 스크류(23)가 형성된다. 도 3에는 상기 교반기(20)의 구체적인 구성이 도시되어 있는데, 도시된 바와 같이, 상기 교반축(21)의 길이방향을 따라서 상기 교반 날개(22)와 스크류(23)가 교차로 배치된다.

상기 교반 날개(22)는 상기 교반축(21)에서 상기 제2실린더(12)의 내면을 향해 상기 제2실린더(12) 내부 공간을 가로지르며 형성되고, 상기 교반축(21)과 연결된2개 이상의 수평부(22a)와, 상기 수평부(22a)들의 단부를 수직으로 연결한 수직부(22b)로 구성된다. 상기 수평부(22a)는 상기 교반축(21)과 수직부(22b)를 연결하며, 상기 수직부(22b)는 상기 교반축(21)의 회전에 따라 상기 제2실린더(12)의 내벽에 얼어 붙은 얼음을 긁어내는 역할을 한다. 이때, 상기 수직부(22b)에서 얼음을 긁어내는 부분은 상기 교반축(21)의 회전방향 전면으로 절곡되어 있어(미도시), 얼음을 효율적으로 긁어내도록 할 수도 있다.

상기 제2실린더(12) 내벽, 상기 교반축(21), 상기 수평부(22a)와 상기 수직부(22b)로 둘러싸여 형성된 개구부(22c)는 상기 제2실린더(12) 내에서 형성된 얼음 알갱이와 액상의 피냉각체가 이동하도록 개방된 부분으로서, 얼음 알갱이와 액상의 피냉가체가 일방향에 뭉치지 않도록 혼합시키는 공간을 제공한다.

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 교반 날개(22)는 상기 제2실린더(12)의 직경 방향으로 2개 이상 동시에 형성될 수 있다. 예를 들어, 동일한 구간의 교반축(21) 상에 180°간격으로 두 개의 교반 날개(22)의 형성되거나, 120°간격으로 세 개의 교반 날개(22)의 형성되는 것도 가능하다.

상기 교반축(21) 상에는 상기 교반 날개(22) 뿐 아니라, 스크류(23)가 구비되어, 상기 제2실린더(12) 내부에서 냉각 및 혼합되는 피냉각체를 한 쪽 방향 예를 들어, 배출구로 이동시킨다.

상기 스크류(23)는 상기 교반축(21)을 중심으로 하는 나선 곡면 형상으로, 상기 스크류(23)의 나선면 상에는 1개 이상의 통공(23a)에 형성되어 있다. 상기 통공(23a)은 피냉각체가 이동할 수 있는 공간을 제공하여 제2실린더(12)의 내부 압력에 의해 피냉각체의 일방향 이동이 저해되는 것을 방지한다. 상기 스크류(23)는 교반축(21)의 회전에 따라 나선을 그리며 피냉각체를 나선의 전진 방향으로 이동시키게 된다. 이처럼 피냉각체를 일방향을 이동시키게 되면 실린더(10) 일측의 주입구로 들어간 피냉각체를 실린더(10)의 타측인 토출구로 냉각시키면서 동시에 이동시킬 수 있다.

본 발명의 슬러시 제조기(1)는 일반적인 음료 뿐만이 아니라 탄산이 포함된 탄산 음료, 맥주 등의 슬러시 제조에도 사용된다. 이때, 탄산이 포함된 음료는 슬러시 제조 과정에서 탄산 함량이 줄어들 우려가 있어, 피냉각체의 주입, 토출시 이외에는 상기 제2실린더(12)의 피냉각체 주입부, 토출부가 밀폐된 상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

1 슬러시 제조기
10 실린더 11 제1실린더 12 제2실린더 13 격벽 14 순환로
20 교반기 21 교반축
22 교반 날개 22a 수평부 22b 수직부 22c 개구부
23 스크류 23a 통공

Claims (5)

1. 동심을 갖도록 배치되는 원형관 형상의 제1실린더(11)와 제2실린더(12)를 포함하며, 상기 제1실린더(11)의 내직경은 제2실린더(12)의 외직경보다 크게 형성되어, 상기 제1실린더(11) 내면과 제2실린더(12) 외면 사이가 이격됨으로써 냉매가 주입되는 공간이 형성되고, 내부에는 피냉각체가 수용되는 원통형의 실린더(10);
   상기 실린더(10) 내부에 상기 실린더(10)의 길이방향과 나란하게 배치되되, 교반축(21)을 따라서 교반 날개(22)와 스크류(23)가 구비되고, 모터에 연결되어 회전하는 교반기(20);를 구비하고,
   상기 스크류(23)는 상기 교반축(21)을 중심으로 하는 나선 곡면 형상으로, 곡면 상에 1개 이상의 통공(23a)이 형성되고, 상기 교반축(21)의 회전에 따라, 피냉각체를 나선의 전진 방향으로 이동시키는 슬러시 제조기.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 공간에는 나선 형상의 격벽(13)이 구비되어 상기 공간을 길이방향을 따라 분리하고,
   분리된 공간을 따라 냉매가 이동하면서 순환하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 교반 날개(22)는 상기 교반축(21)에서 상기 제2실린더(12)의 내면으로 상기 제2실린더(12) 내부를 가로질러 형성되되,
   상기 교반축(21)과 연결된 2개 이상의 수평부(22a);
   상기 수평부(22a)들의 단부를 수직으로 연결하는 수직부(22b);
   상기 제2실린더(12) 내벽, 상기 교반축(21), 상기 수평부(22a) 및 상기 수직부(22b)로 둘러싸여 형성된 개구부(22c);
   를 포함하여, 상기 제2실린더(12) 내에서 형성된 얼음 알갱이와 액상의 피냉각체가 상기 개구부(22c)를 통과해 이동하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조기.
   
5. 삭제

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