KR101512665B1

KR101512665B1 - 빙설 제조 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101512665B1
Application number: KR1020140020466A
Authority: KR
Inventors: 정윤호
Original assignee: 지엔비아이스(주)
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2015-04-16

Abstract

빙설 제조 장치 및 방법이 개시된다.
벽면에 구획된 내부 챔버를 가지는 원통형 하우징; 각각의 상기 내부 챔버에 연결되어, 냉매를 공급하는 냉매 파이프; 상기 하우징의 중심에 형성되는 회전축; 상기 회전축과 연결되어 회전하되, 상기 하우징의 내벽을 따라 이동하는 스크루; 및 상기 회전축과 연결되는 분사 노즐바를 포함한다.

Description

빙설 제조 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING ICE}

본 발명은 빙설 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 냉매의 안정적인 공급을 위해 하우징의 벽면에 구획된 내부 챔버를 형성하는 빙설 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 빙설 제조 장치는 물을 인공적으로 얼려 얼음 및 가루 얼음을 얻는 것으로, 얼음을 얻는 조각 얼음을 얻는 형태가 있고, 눈과 같은 가루 얼음을 얻는 형태가 있다.

그리고, 제빙의 형태에 따라 케이스에 물을 넣어 그대로 얼려 얻는 형태 또는 가루 얼음을 얻기 위한 드럼형 형태가 있다.

도 1은 종래의 빙설 제조 장치를 나타내는 측 단면도이다.

도 1을 참조하면, 드럼형 형태의 빙설 제조 장치는 내부가 빈 공간으로 이루어진 냉각 드럼(101) 속 에 냉매를 주입하여 냉각 드럼(101)을 냉각한다. 그리고, 이 냉각 드럼(101)의 일부를 물이 담긴 수반(102)에 담근 상태에서 구동모터(103)와 동력전달수단(104)을 사용하여 냉각 드럼(101)을 회전시키면, 냉각 드럼(101)의 표면에 얼음이 얼게 된다. 또한, 이 얼음을 나이프(105)를 사용하여 긁어내면 눈과 같은 가루 얼음(106)이 아래로 떨어지게 되고, 이 가루 얼음(106)은 아래에 배치된 저장고(107)에 저장되게 되는 기술이 기재되어 있다.

그러나, 드럼의 내부에 고압의 냉매를 분사기 때문에 기밀이 유지되지 않아 냉매가 회전 부위로 유출되고, 이로 인해 드럼 외측 표면에는 증발 효과가 현저히 떨어지게 된다.

본 발명의 실시예들은 하우징의 벽면에 구획된 내부 챔버를 형성함으로써, 냉매의 안정적인 공급이 가능한 빙설 제조 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예들은 스크루의 회전을 이용하여 하우징 내벽의 수막을 절삭함으로써, 고품질의 가루 얼음을 연속적으로 생산하는 빙설 제조 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 빙설 제조 장치는 벽면에 구획된 내부 챔버를 가지는 원통형 하우징; 각각의 상기 내부 챔버에 연결되어, 냉매를 공급하는 냉매 파이프; 상기 하우징의 중심에 형성되는 회전축; 상기 회전축과 연결되어 회전하되, 상기 하우징의 내벽을 따라 이동하는 스크루; 및 상기 회전축과 연결되는 분사 노즐바를 포함한다.

상기 분사 노즐바는 상기 스크루와 일정 간격 이격되어 회전될 수 있다.

상기 분사 노즐바는 다수의 노즐이 종방향으로 형성되어, 워터펌프에서 공급되는 물을 안개 분사할 수 있다.

상기 회전축과 상기 스크루에는 회전 부재가 형성되어, 상기 스크루를 상기 회전축보다 빠른 속도로 자전시킬 수 있다.

상기 회전축에는 큰 기어가 형성되며, 상기 스크루에는 작은 기어가 형성되어 상기 스크루는 상기 회전축보다 빠른 속도로 자전할 수 있다.

상기 하우징은 횡방향으로 구획되어 다수개의 상기 내부 챔버를 가질 수 있다.

상기 하우징의 커버에는 상기 분사 노즐바에 물을 공급하는 파이프와 감축기가 형성될 수 있다.

상기 하우징의 바닥에는 배출구가 형성되며, 상기 배출구의 상부에는 상기 배출구보다 직경이 작은 분리막이 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 빙설 제조 방법은 상기 하우징의 상기 내부 챔버에 냉매를 공급하는 단계; 동력 장치를 이용하여 상기 회전축을 회전시켜, 상기 스크루와 상기 분사 노즐바를 회전하는 단계; 상기 분사 노즐바의 다수의 노즐로 물을 안개 분사하는 단계; 상기 스크루를 자전시켜 상기 하우징 내벽에 형성된 수막을 절삭하는 단계; 및 절삭된 상기 수막을 하부 공간에 저장하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예들은 하우징의 벽면에 구획된 내부 챔버를 형성함으로써, 냉매의 안정적인 공급이 가능한 빙설 제조 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 스크루의 회전을 이용하여 하우징 내벽의 수막을 절삭함으로써, 고품질의 가루 얼음을 연속적으로 생산하는 빙설 제조 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 빙설 제조 장치를 나타내는 측 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빙설 제조 장치의 내부를 나타내는 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 A-A'단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 빙설 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빙설 제조 장치의 내부를 나타내는 구조도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 빙설 제조 장치(200)는 하우징(210), 냉매 파이프(220), 회전축(230), 스크루(240), 및 분사 노즐바(250)를 포함한다.

상기 하우징(210)은 내부에 빙설이 만들어지는 제빙 공간을 가지는 원통 형상으로, 이중 표면구조로 겉면은 알루미늄이나 스테인레스 소재로 만들어질 수 있다. 그리고, 상기 하우징(210)의 벽면은 내부 챔버(211)가 형성되며, 상기 내부 챔버(211)는 구획되어 냉매를 통과시킨다. 이때, 상기 하우징(210)은 횡방향으로 구획되어 다수개의 상기 내부 챔버(211)를 가짐으로써, 냉매의 안정적인 공급이 가능하며, 각각의 상기 내부 챔버(211)에서 순간적인 증발이 일어나도록 하여 냉각 효율을 높인다.

상기 냉매 파이프(220)는 각각의 상기 내부 챔버(211)에 냉매를 공급하며, 냉매를 공급하는 유입구(221)와 상기 내부 챔버(211)를 통과한 냉매가 유출되는 유출구(222)를 포함한다.

또한, 상기 회전축(230)은 상기 하우징(210)의 내부 중심에 형성되어, 동력원에 의해 회전된다.

그리고, 상기 스크루(240)는 상기 회전축(230)과 연결되어 상기 회전축(230)이 회전함에 따라, 상기 회전축(230)과 동축으로 회전한다. 또한, 상기 스크루(240)는 상기 하우징(210)의 내벽을 따라 이동함으로써, 상기 하우징(210)의 내벽에 형성된 수막을 절삭한다.

이때, 상기 회전축(230)과 상기 스크루(240)에는 회전 부재(241, 242, 243)가 형성되어, 상기 스크루(240)를 상기 회전축(230)보다 빠른 속도로 자전시키는 것이 가능하다. 또한, 상기 회전축(230)에는 큰 기어(242)가 형성되며, 상기 스크루(240)에는 작은 기어(243)가 형성되어, 두 개의 서로 다른 기어가 맞물리거나 체인 또는 밸트(241) 등에 의해 연결됨으로써, 상기 스크루(240)는 상기 회전축(230)보다 빠른 속도로 자전하도록 하는 것이 가능하다. 즉, 상기 스크루(240)는 상기 회전축(230)과 연결되어 상기 회전축(230)을 중심으로 공전하며, 상기 회전축(230)에 마련된 상기 회전 부재에 의해 상기 회전축(230)보다 더 빠른 속도로 자전하는 것이다. 따라서, 고품질의 가루 얼음을 연속적으로 생산할 수 있다.

상기 분사 노즐바(250)는 다수의 노즐(251)이 종방향(수직 방향)으로 형성되며, 상기 분사 노즐바(250)에는 워터펌프가 장착되어 물탱크(270)에서 공급되는 물을 안개 분사함으로써, 습도가 적은 가루 얼음을 만들어낼 수 있으며, 분사된 물의 결빙 효율을 높일 수 있다.

그리고, 상기 분사 노즐바(250)도 상기 스크루(240)와 유사하게, 상기 회전축(230)과 연결되어 상기 회전축(230)을 중심으로 회전한다. 이때, 상기 분사 노즐바(250)는 상기 스크루(240)와 일정 간격 이격되어 회전하게 한다.

또한, 상기 하우징(210)의 커버(212)에는 상기 분사 노즐바(250)에 물을 공급하는 파이프 및 감축기(280)가 형성되며, 상기 파이프는 상기 물탱크(270)와 연결된다.

상기 하우징(210)의 바닥에는 배출구(260)가 형성된다. 따라서, 가루 얼음이 형성되면 상기 가루 얼음은 상기 배출 통로(262)를 통과하여 상기 배출구(260)의 하부에 마련된 저장 장소에 저장된다. 또한, 상기 배출구(260)의 상부에는 상기 배출구(260)보다 직경이 작은 분리막(261)이 형성될 수 있다.

도 2는 빙설 제조 장치의 내부를 나타내는 것으로, 원통형의 하우징을 절단한 내부를 도시하였으며, 상기 하우징의 커버는 상기 하우징에 결합된다. 또한, 상기 스크루에 의해 절단된 얼음 가루는 배출구를 통해 하부로 낙하하여 저장되며, 도시되지 않았지만 상기 배출구의 하부에 상기 얼음 가루의 저장고가 마련되는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 A-A'단면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 하우징(310)의 내부 중심에 회전축(320)이 형성되며, 상기 회전축(320)이 동력원에 의해 회전함에 따라, 상기 회전축(320)과 연결된 상기 스크루(330) 및 상기 분사 노즐바(340)가 회전하게 된다.

이때, 상기 회전축(320)과 상기 스크루(330)에는 회전 부재(331, 332, 333)가 형성되어, 상기 스크루(330)를 상기 회전축(320)보다 빠른 속도로 자전시키는 것이 가능하다. 또한, 상기 회전축(320)에는 큰 기어(332)가 형성되며, 상기 스크루(330)에는 작은 기어(333)가 형성되어, 두 개의 서로 다른 기어가 맞물리거나 체인 또는 밸트(331) 등에 의해 연결됨으로써, 상기 스크루(330)는 상기 회전축(320)보다 빠른 속도로 자전하도록 할 수 있다.

상기 분사 노즐바(340))에서 상기 하우징(310)에 물을 분사하면, 상기 하우징(310)의 내벽에는 수막이 형성되며, 상기 스크루(330)가 회전하며 내벽에 형성된 수막을 절삭하여 가루 얼음을 생산하게 되고, 절삭된 가루 얼음은 하부로 낙하되어 저장된다. 여기에, 배출구보다 직경이 작은 분리막(350)을 형성하는 것이 가능하다.

따라서, 상기 하우징(310)에 수막이 형성되는 시간이 필요하므로, 상기 스크루(330)와 상기 분사 노즐바(340) 사이의 각도는 대략 30도(또는, 330도) 정도가 바람직하며, 도 3에 도시된 일 실시예에서는 상기 회전축(320)이 시계 방향으로 회전하게 된다. 여기에서, 상기 스크루(330)와 상기 분사 노즐바(340)의 위치를 교체하면, 상기 회전축(320)은 반시계 방향으로 회전하게 되는 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 빙설 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 빙설 제조 방법은, 단계(410)에서, 상기 하우징의 상기 내부 챔버에 냉매가 공급될 수 있다.

단계(420)에서, 동력 장치를 이용하여 상기 회전축을 회전시키는 것에 의해, 상기 스크루와 상기 분사 노즐바를 회전하도록 할 수 있으며, 단계(430)에서, 상기 분사 노즐바의 다수의 노즐로 물이 공급되어 물을 안개 분사할 수 있다.

그리고, 단계(440)에서, 상기 스크루를 자전시킴으로써 상기 하우징 내벽에 형성된 수막을 절삭할 수 있으며, 단계(450)에서, 절삭된 상기 수막을 하부 공간에 저장할 수 있다.

따라서, 상기 스크루를 회전시켜 상기 하우징 내벽의 수막을 절삭함으로써, 고품질의 가루 얼음을 연속적으로 생산하는 빙설 제조 장치를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 종래 드럼 회전방식에 비해 적은 힘으로 상기 스크루를 회전시켜 효율적이다.

또한, 제어 방법을 통해 청소용 노즐을 안개 분사 사이에 장착함으로써, 일정시간 사용 후, 또는 장시간 미사용시에 세척기능을 추가하여 사용 할 수도 있으며, 사용되는 액체의 변경 시에도 용이하게 세척할 수 있다. 이때, 세척 수는 하단의 공간을 통하여 드레인 할 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

200: 빙설 제조 장치 210: 하우징
211: 내부 챔버 212: 커버
220: 냉매 파이프 221: 유입구
222: 유출구 230: 회전축
240: 스크루 250: 분사 노즐바
251: 노즐 260: 배출구
261: 분리막 262: 배출 통로
270: 물탱크 280: 감축기

Claims

벽면에 구획된 내부 챔버를 가지는 원통형 하우징;
각각의 상기 내부 챔버에 연결되어, 냉매를 공급하는 냉매 파이프;
상기 하우징의 중심에 형성되는 회전축;
상기 회전축과 연결되어 회전하되, 상기 하우징의 내벽을 따라 이동하는 스크루; 및
상기 회전축과 연결되는 분사 노즐바
를 포함하는 것을 특징으로 하는 빙설 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 분사 노즐바는 상기 스크루와 일정 간격 이격되어 회전되는 것
을 특징으로 하는 빙설 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 분사 노즐바는
다수의 노즐이 종방향으로 형성되어, 워터펌프에서 공급되는 물을 안개 분사하는 것
을 특징으로 하는 빙설 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 회전축과 상기 스크루에는 회전 부재가 형성되어,
상기 스크루를 상기 회전축보다 빠른 속도로 자전시키는 것
을 특징으로 하는 빙설 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 회전축에는 큰 기어가 형성되며, 상기 스크루에는 작은 기어가 형성되어
상기 스크루는 상기 회전축보다 빠른 속도로 자전하는 것
을 특징으로 하는 빙설 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징은
횡방향으로 구획되어 다수개의 상기 내부 챔버를 가지는 것
을 특징으로 하는 빙설 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 커버에는 상기 분사 노즐바에 물을 공급하는 파이프와 감축기가 형성되는 것
을 특징으로 하는 빙설 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 바닥에는 배출구가 형성되며,
상기 배출구의 상부에는 상기 배출구보다 직경이 작은 분리막이 형성되는 것
을 특징으로 하는 빙설 제조 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 빙설 제조 장치를 이용한 빙설 제조 방법으로서,
상기 하우징의 상기 내부 챔버에 냉매를 공급하는 단계;
동력 장치를 이용하여 상기 회전축을 회전시켜, 상기 스크루와 상기 분사 노즐바를 회전하는 단계;
상기 분사 노즐바의 다수의 노즐로 물을 안개 분사하는 단계;
상기 스크루를 자전시켜 상기 하우징 내벽에 형성된 수막을 절삭하는 단계; 및
절삭된 상기 수막을 하부 공간에 저장하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 빙설 제조 방법.