KR101364570B1 - 터널식 급속 동결시스템의 제상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식품 등의 제품을 급속으로 동결시키기는 급속 동결시스템의 제상장치에 관한 것이다. 그 구성은; 동결시키고자 하는 제품(P)을 탑재한 상태에서 평면적으로 이동하는 컨베이어(3), 상기 컨베이어(3)의 설치경로를 따라 마련되는 냉동터널(5), 상기 컨베이어(3)의 상부에서 냉기를 발생하도록 상기 냉동터널(5) 내부에 설치되는 냉동시스템의 증발기(7)를 포함하는 급속 동결시스템에서 상기 증발기(7)에 적상된 성에를 제거하기 위한 것으로서; 상기 냉동터널(5) 내부에 설치되는 제1분배관(13); 상기 증발기(7)를 향해 제상액을 분사할 수 있도록 상기 제1분배관(13)을 따라 설치되는 제상액 분사노즐(15); 상기 제1분배관(13)에 제상액을 공급하기 위한 제상액 공급부; 아래로 떨어지는 제상액을 받아 회수하기 위한 제상액 회수부; 상기 회수부에 의해 회수된 제상액을 상기 제상액 공급부에 공급하기 위한 재생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터널식 급속 동결시스템의 제상장치{Apparatus For Defrosting Of Tunnel Type Rapid Icing System}

본 발명은 식품 등의 제품을 급속으로 동결시키기는 급속 동결시스템에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 증발기의 냉각코일에 적상되는 성에를 제거하기 위한, 터널식 급속동결시스템의 제상장치에 관한 것이다.

일반적으로 급속동결시스템은 열교환기, 즉 증발기에서 발생되는 냉풍을 식품 등의 제품에 분사공급하여 제품을 급속하게 동결시키기 위한 장치이다.

몇 가지의 냉동방식이 제안되고 있으나, 본 발명은 특히 터널식 급속동결시스템의 개선에 관한 것이다. 종래 터널식 급속동결시스템(100)의 개략적 구성은 도 1에 도시된 바와 같다.

상하방향으로 공기의 소통이 가능한 컨베이어(101) 위에 동결시키고자 하는 식품 등의 제품(P)이 일정한 간격으로 놓인 상태에서 컨베이어(101)를 따라 이동하게 된다. 컨베이어(101)는 수평으로 설치되며 냉동터널(103)을 통과하게 되어 있다.

냉동터널(103) 내부에는 컨베이어(101)의 연장방향을 따라 증발기(105)가 연속으로 설치된다. 주지하다시피 증발기(105)는 저온의 냉매와 주위공기의 열교환이 이루어지는 곳으로서 냉각코일이 다수 절곡되어 응축된 형태를 가진다.

한편 신속한 동결을 위해 제품(P)의 상면은 물론 저면에도 냉기를 공급하는 것이 좋다. 그래서 터널식 동결시스템이 제안된 것인데, 이에 의하면 냉기를 제품(P)의 저면으로도 공급될 수 있도록 냉기순환시스템이 구비된다. 냉기순환시스템은 냉동터널(103)의 상부 외벽에 설치되는 모터(107)에 의해 구동되는 블로워(109)로 하여금 냉기가 점선으로 도시된 바와 같이 냉동터널(103)을 순환하도록 하는 시스템이다.

한편, 냉각코일(111)에는 수분에 의해 성에가 생기기 마련인데, 이 성에는 냉각코일(111)에 적상되어 냉각성능을 떨어뜨리게 된다. 따라서 각 증발기(105)에 생성되는 적상을 주기적으로 제어해주어야 하며 이를 보통 제상작업이라 하며 제상장치에 의해 이루어진다.

종래 제상작업은 각 증발기(105)가 설치된 위치의 냉동터널(103)에 분배관(113) 및 분사노즐(115)을 설치하고 이 분사노즐(115)을 통해 상온의 제상액을 분사하는 방식이다. 분사노즐(115)은 컨베이어 위에 위치되는 것이 보통이다.

그리고 분사된 제상액은 네트 형태로 되어 있는 컨베이어(101)를 관통하여 하방으로 떨어지게 된다. 종래에는 사용된 제상액을 그대로 배수하여 버렸었는데 이는 매우 낭비적이기도 하며 컨베이어에 제상액이 묻어 동결하는 문제가 있게 된다.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 여러 개의 증발기가 냉동터널 내부에 설치되는 터널식 급속 동결시스템에 있어서, 제상액을 분사함으로써 증발기의 냉각코일 상에 생성된 성에를 물리적으로 제거하는 제상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 보다 구체적으로는 제상에 사용된 제상액을 회수하여 재사용할 수 있으며, 컨베이어 위에 제상액이 떨어지지 않도록 하는 제상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 동결시키고자 하는 제품을 탑재한 상태에서 평면적으로 이동하는 컨베이어, 상기 컨베이어의 설치경로를 따라 마련되는 냉동터널, 상기 컨베이어의 상부에서 냉기를 발생하도록 상기 냉동터널 내부에 설치되는 증발기를 포함하는 급속 동결시스템에서 상기 증발기에 적상된 성에를 제거하기 위한 것으로서;

상기 냉동터널 내부에 설치되는 제1분배관; 상기 증발기를 향해 제상액을 분사할 수 있도록 상기 제1분배관을 따라 설치되는 제상액 분사노즐; 상기 제1분배관에 제상액을 공급하기 위한 제상액 공급부; 아래로 떨어지는 제상액을 회수하기 위한 제상액 회수부; 상기 회수부에 의해 회수된 제상액을 상기 제상액 공급부에 공급하기 위한 재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 동결시스템의 제상장치에 의해 달성된다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 회수부는 제상액을 받기 위하여 상기 증발기로부터 하방향으로 이격된 상태에서 서로 횡방향으로 평행하게 이격되도록 설치되며, 단면이 유(∪)자인 채널 형태로 된 복수의 단위 집수대로 구성되는 집수대;

상기 집수대의 상부에 이격되어 설치되되, 지붕과 같은 방식으로 상기 집수대 사이의 통로를 덮음으로써 상부에서 떨어지는 제상액이 집수대와 집수대 사이로 떨어지는 것을 방지하는 것으로서, 단면이 시옷(∧)자인 채널 형태를 갖는 복수의 단위 차수대로 구성되는 차수대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징에 의하면 상기 집수대와 회수대중 어느 하나 이상은 집수되는 제상액이 어느 일방향으로 모이도록 경사지게 설치될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상방향을 향해 압축공기를 분사하도록 상기 증발기의 하부에 설치되는 제2분배관; 상기 제2분배관을 따라 설치되는 복수의 에어 분사노즐을 더 포함할 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 사용된 제상액을 회수하여 재사용할 수 있게 하는 터널식 급속 동결시스템의 제상장치가 제공된다. 또한 제상에 사용된 제상액이 컨베이어에 떨어지는 것을 방지할 수 있는 터널식 급속 동결시스템의 제상장치가 제공된다.

도 1은 종래 터널식 급속 동결시스템의 개략적인 측면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 터널식 급속 동결시스템의 개략적인 측면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 터널식 급속 동결시스템의 제상장치의 개략적 사시도이며, 도 4는 정면 구성도이며, 도 5는 측면 구성도이다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 5를 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

급속 동결시스템(1)은 동결시키고자 하는 제품을 탑재한 상태에서 평면적으로 이동하는 컨베이어(3)와, 컨베이어(3)의 설치경로를 따라 마련되는 냉동터널(5), 상기 컨베이어(3)의 상부에서 냉기를 발생하도록 냉동터널(5) 내부에 연속적으로 설치되는 냉동시스템의 증발기(7)를 포함하고 있다. 냉기순환시스템은 냉동터널(5)의 상부 외벽에 설치되는 모터(9)에 의해 구동되는 블로워(11)로 하여금 냉기가 점선으로 도시된 바와 같이 냉동터널(5)을 순환하도록 하고 있다. 이러한 방식의 급속 동결시스템은 공지사항이며 따라서 더 이상의 설명을 생략한다.

본 발명의 제상장치는 증발기(7), 특히 냉각코일(12) 내지 냉각핀에 적상된 성에를 제거하기 위한 것이다. 제상장치는 제상액 내지 압축공기를 고압으로 분사하여 물리적으로 적상을 제거하는데, 제상액으로는 상온의 물이나 압축공기가 사용되는 것이 일반적이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 실시예에 의하면 증발기(7)의 상하에서 제상액과 압축공기를 모두 분사하도록 하고 있다.

제1분배관(13)이 컨베이어(3)의 상부에 설치된다. 제1분배관(13)은 일정한 간격으로 이격되어 있는 여러 개의 단위 분배관으로 구성된다. 각 단위 분배관은 서로 평행을 이루고 있으며 각각의 일단은 제상액 공급관으로부터 분기된다. 제상액 공급부는 제1분배관(13)에 제상액을 공급하기 위한 것으로서 펌프와 제상액 공급관 등을 포함한다.

제상액 분사노즐(15)은 하방향을 향해 제상액을 분사할 수 있도록 각 제1분배관(13)의 연장방향을 따라 설치된다. 제상액 분사노즐(15) 간의 간격은 노즐의 특성에 따라 조정될 것이다.

한편 본 발명의 실시예에 의하면 압축공기를 상방향으로 분사 공급하기 위한 압축공기 분사부가 더 마련될 수 있다. 이를 위해 제2분배관(14)과 에어 분사노즐(16)이 증발기(7)의 하부에 설치된 상태에서 상방향을 향해 압축공기를 분사하도록 설치될 수 있다. 압축공기는 미도시된 공압발생장치로부터 공급받는다. 압축공기 분사부는 선택적 사항이다.

상측에 설치되는 제상액 분사노즐(15)과 하측에 설치되는 에어 분사노즐(16)의 형식은 서로 다를 수 있으며 상측이든 하측이든 어느 일측에만 설치될 수 있다.

당연하게도 제상액 분사노즐(15)로부터 분사된 제상액은 증발기(7)의 냉각코일 등에 충격을 가한 다음 아래로 낙하하게 될 것이다. 본 발명에 의하면 하방으로 떨어지는 제상액을 회수하기 위한 제상액 회수부가 마련된다. 재생부는 회수부에 의해 회수된 제상액을 제상액 공급부에 공급한다. 재생부는 도시되지는 않았지만, 저장탱크, 필터수단 및 압송펌프 등을 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 회수부를 설명한다.

회수부는 집수대(17), 회수대(19) 및 차수대(21)를 포함한다.

집수대(17)는 단면이 유(∪)자인 채널 형태로서 낙하하는 제상액을 받기 위하여 제2분배관(14)의 연장방향과 동일한 방향으로 설치된다. 집수대(17)는 제2분배관(14)으로부터 하방향으로 이격되게 설치되며 복수 개의 단위 집수대(17a)로 구성된다. 단위 집수대(17a)는 제2분배관(14)과 마찬가지로 서로 횡방향으로 평행하게 이격되도록 설치된다. 단위 집수대(17a)의 단면 형태는 좌우로 넓고 깊이가 얕은 그릇의 생김새와 유사하다. 집수대(17)의 단부는 냉동터널의 외부까지 연장될 수 있다. 이를 위해 냉동터널(5)의 측벽은 집수대(17)가 통과되도록 하기 위한 집수대 통로가 마련될 수 있다.

회수대(19)는 집수대(17)의 끝단으로부터 토출되어 하방향으로 떨어지는 제상액을 받아 일방향으로 모으기 위한 것이다. 회수대(19)는 집수대(17)의 어느 일측에 집수대(17)와 직각방향으로 설치되며, 단면이 유(U)자인 채널 형태를 갖는다. 회수대(19)는 집수대(17)와 유사한 단면 형태를 갖는다. 회수대(19)의 일측에는 배수관(23)이 연결될 수 있다.

단위 집수대(17a) 사이의 간격을 두는 것은 상하방향으로 냉기를 순환시키기 위한 통로를 마련하기 위한 것이다. 따라서 별다른 조치를 하지 아니하면 이 통로 사이로 떨어지는 제상액은 그대로 냉동터널(5)의 바닥으로 떨어지게 될 것이다. 본 실시예는 이를 방지하기 위한 수단으로서 차수대(21)를 두고 있다.

차수대(21)는 제2분배관(14)의 연장방향을 따라 제2분배관(14)의 각각의 양 옆에 설치된다. 차수대(21) 역시 제2분배관(14)의 개수에 대응되는 개수의 단위 차수대(21a)로 구성된다. 단위 차수대(21a)는 마치 지붕과 같이 단면이 시옷(∧)자인 채널 형태를 갖는다. 지붕의 처마에 해당될 수 있는 단위 차수대(21a)의 양측단을 지나는 수직선(V, 도 5 참조)은 집수대(17)의 내측에 위치되어야 할 것이다. 차수대(21)의 경사면을 따라 흘러내린 제상액이 집수대(17)의 내측으로 떨어져야 하기 때문이다.

본 실시예에 의하면 집수대(17)와 회수대(19)는 집수되는 제상액이 어느 일방향으로 모이도록 경사지게 설치될 수 있다. 도 4에서와 같이 집수대(17)의 경사도(A)는 예를 들어 5°~ 10°일 수 있다. 또한 도 5에서와 같이 회수대(19)의 경사도(B)도 예를 들어 5°~ 10°일 수 있다.

본 실시예에 의하면 제상액이 토출되는 집수대(17)의 끝단에는 유체가 방산되지 않고 부드럽게 안내되면서 회수대로 떨어지도록 하기 위한 가이드수단으로서의 유도판(25)이 일체형 또는 부착형으로 설치될 수 있다.

한편 도시되지는 않았지만 냉동터널(5)의 내부 바닥을 별도로 세척하고 건조하기 위한 수단이 더 구비될 수 있다.

한편 냉동터널(5)은 앵커볼트(27)를 통해 작업장 바닥으로부터 높이조절 가능한 상태로 설치된다. 본 발명의 효과로서 제상액 회수을 위해 냉동터널의 바닥을 경사지게 시공할 필요가 없어 시공성이 향상된다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다.

1 : 급속 동결시스템 3 : 컨베이어
5 : 냉동터널 7 : 증발기
9 : 모터 11 : 블로워
12 : 냉각코일 13,14 : 제1,2분배관
15 : 제상액 분사노즐 16 : 에어 분사노즐
17 : 집수대 19 : 회수대
21 : 차수대 23 : 배수관
25 : 유도판 27 : 앵커볼트
P : 제품

Claims (4)

1. 동결시키고자 하는 제품(P)을 탑재한 상태에서 평면적으로 이동하는 컨베이어(3), 상기 컨베이어(3)의 설치경로를 따라 마련되는 냉동터널(5), 상기 컨베이어(3)의 상부에서 냉기를 발생하도록 상기 냉동터널(5) 내부에 설치되는 증발기(7)를 포함하는 급속 동결시스템에서 상기 증발기(7)에 적상된 성에를 제거하기 위한 것으로서;
   상기 냉동터널(5) 내부에 설치되는 제1분배관(13); 상기 증발기(7)를 향해 제상액을 분사할 수 있도록 상기 제1분배관(13)을 따라 설치되는 제상액 분사노즐(15); 상기 제1분배관(13)에 제상액을 공급하기 위한 제상액 공급부; 하방향으로 떨어지는 제상액을 회수하기 위한 제상액 회수부로 구성하되,
   상기 회수부는 상기 제상액 분사노즐(15)에서 분사된 다음 하방으로 떨어지는 제상액을 받기 위하여 상기 증발기로(7)부터 하방향으로 이격되며, 서로 횡방향으로 평행하게 이격되도록 설치되며, 단면이 유(∪)자인 채널 형태를 가지는 복수의 단위 집수대(17a)로 구성되는 집수대(17);
   상기 집수대(17)의 끝단으로부터 하방향으로 떨어지는 제상액을 받아 일방향으로 모으기 위한 것으로서, 상기 집수대(17)의 어느 일측에 상기 집수대(17)와 직각방향으로 설치되며, 단면이 유(U)자인 채널 형태의 회수대(19);
   상기 집수대(17)의 상부에 이격되어 설치되되, 상기 집수대(17) 사이의 통로를 지붕과 같은 방식으로 덮음으로써 상부에서 떨어지는 제상액이 집수대(17)와 집수대(17) 사이로 떨어지는 것을 방지하는 것으로서; 단면이 시옷(∧)자인 채널 형태를 갖는 단위 차수대(21a)로 구성되는 차수대(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 동결시스템의 제상장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 집수대(17)와 회수대(19)중 어느 하나 이상은 집수되는 제상액이 어느 일방향으로 모이도록 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 급속 동결시스템의 제상장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상방향을 향해 압축공기를 분사하도록 상기 증발기(7)의 하부에 설치되는 제2분배관(14); 상기 제2분배관(14)을 따라 설치되는 복수의 에어 분사노즐(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 동결시스템의 제상장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 회수부에 의해 회수된 제상액을 상기 제상액 공급부에 공급하기 위한 재생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급속 동결시스템의 제상장치.

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