KR101633815B1 - 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치 - Google Patents

질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아이스크림 제조장치에 관한 것으로, 본 발명은 받침부재; 상기 받침부재에 수직 방향으로 구비되는 본체; 상기 본체의 상부에 구비되는 헤드; 상기 헤드의 아래쪽에 위치하며, 아이스크림 재료가 투입된 믹싱용기; 상기 믹싱용기의 위쪽에 위치하며, 내부에 질소공급유로가 구비되는 회전축; 상기 헤드 내부에 구비되며, 상기 회전축을 회전시키는 회전축구동유닛; 상기 회전축에 결합되며, 상기 회전축의 질소공급유로와 연통되는 질소분사유로가 구비되어 상기 회전축의 회전에 따라 회전하면서 상기 믹싱용기 내부에 채워진 아이스크림 재료를 믹싱하면서 재료 내부로 질소를 분사시키는 믹싱부재; 및 상기 회전축의 질소공급유로로 질소를 공급하는 질소공급유닛;을 포함한다. 본 발명에 따르면, 사용자의 기호에 맞게 다양한 아이스크림 제조가 가능하고, 또한, 아이스크림의 제조를 빠르게 할 뿐만 아니라 질소가스의 손실을 최소화하게 된다.

Description

질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치{NITROGEN SUPPLY MIXER AND APPARATUS FOR MAKING ICE CREAM HAVING THE SAME}
본 발명은 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 아이스크림은 주로 아이스크림 제조업체에서 대량으로 생산하여단위 포장한 다음 소비자에게 판매되고 있다. 아이스크림 제조업체에서는 아이스크림을 대량으로 생산하여야 하므로 아이스크림을 대량으로 제조하는 아이스크림 자동화 제조설비를 갖춘 다음 그 아이스크림 자동화 제조설비에서 아이스크림을 대량으로 생산한다.
이와 같은 아이스크림 자동화 제조설비는 여러 단계를 거쳐 아이스크림을 제조하므로 오랜 시간이 걸리고, 대규모 시설을 요하므로 설비를 갖추는데 많은 비용이 소모된다. 또한, 소비자의 입맛에 맞는 다양한 종류의 아이스크림과 다양한 크기의 아이스크림을 제작하는 것은 한계가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1066402호(2011. 09. 15. 등록일)(이하, 선행기술이라 함)에는 즉석 아이스크림 제조기가 개시되어 있다. 선행기술은 사용자가 원하는 다양한 아이스크림을 즉석에서 제조하여 아이스크림을 즐길 수 있으나, 아이스크림 또는 빙과의 원료가 수용된 호퍼를 회전시키고, 호퍼에 채워진 원료들을 아지테이터가 회전시키면서 외부에서 호퍼에 액체질소를 공급하게 되므로 액체질소가 효과적으로 호퍼에 채워진 원료에 공급되지 못하여 아이스크림이 만들어지는 시간이 지연될 뿐만 아니라 액체질소의 소모가 발생된다. 또한, 구성이 복잡하여 사용자가 조작하기가 불편하게 된다.
본 발명의 목적은 사용자의 기호에 맞게 다양한 아이스크림을 제작하는 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 아이스크림의 제조를 빠르게 할 뿐만 아니라 질소가스의 손실을 최소화하는 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 구성이 간단하고 사용이 편리한 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 질소공급유로가 구비된 회전축; 상기 회전축을 회전시키는 회전축구동유닛; 내부에 질소분사유로가 구비되며, 상기 회전축에 결합되어 회전축의 회전에 따라 회전하면서 믹싱용기의 내부에 투입된 재료를 믹싱하면서 상기 질소분사유로를 통해 재료의 내부에 질소를 분사하는 믹싱부재; 상기 회전축의 질소공급유로로 질소를 공급하는 질소공급유닛;을 포함하는 질소공급믹싱기가 제공된다.
또한, 받침부재; 상기 받침부재에 수직 방향으로 구비되는 본체; 상기 본체의 상부에 구비되는 헤드; 상기 헤드의 아래쪽에 위치하며, 아이스크림 재료가 투입된 믹싱용기; 상기 믹싱용기의 위쪽에 위치하며, 내부에 질소공급유로가 구비되는 회전축; 상기 헤드 내부에 구비되며, 상기 회전축을 회전시키는 회전축구동유닛; 상기 회전축에 결합되며, 상기 회전축의 질소공급유로와 연통되는 질소분사유로가 구비되어 상기 회전축의 회전에 따라 회전하면서 상기 믹싱용기 내부에 채워진 아이스크림 재료를 믹싱하면서 재료 내부로 질소를 분사시키는 믹싱부재; 및 상기 회전축의 질소공급유로로 질소를 공급하는 질소공급유닛;을 포함하는 아이스크림 제조장치가 제공된다.
상기 믹싱부재는 상기 회전축에 결합되며 내부에 상기 질소공급유로와 연통되는 메인유로가 구비되는 축부와, 상기 축부에 연결되며 내부에 상기 축부의 메인유로와 연통되는 분사유로가 구비된 믹싱날개부와, 상기 믹싱날개부에 상기 분사유로와 연통되도록 구비되어 질소가 외부로 분사되는 노즐구멍들을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 축부의 하단면에 메인유로와 연통되는 노즐구멍이 구비됨이 바람직하다.
상기 회전축구동유닛은 상기 회전축에 결합되는 워엄기어와, 상기 워엄기어에 맞물리는 워엄과, 상기 워엄에 연결되는 기어트레인과, 상기 기어트레인을 회전시키는 모터를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 질소공급유닛은 상기 헤드에 구비되는 질소용기와, 상기 질소용기에 연결되어 질소용기에 액체질소를 공급하는 제1 연결관과, 상기 제1 연결관에 구비되는 체크밸브와, 상기 질소용기의 질소를 상기 회전축으로 공급하는 제2 연결관과, 상기 제2 연결관에 구비되는 개폐밸브와, 상기 제2 연결관과 회전축을 연결하는 로터리조인트를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 소형으로 제작이 가능하여 설치 장소가 자유롭고, 또한 믹싱용기에 기호에 맞는 아이스크림 재료를 투입하고 짧은 시간 내에 아이스크림을 제조할 수 있게 되어 사용자(소비자)의 취향에 맞는 다양한 아이스크림을 즉석에서 즐길 수 있다. 이로 인하여, 사용자(소비자)의 만족도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 믹싱부재가 믹싱용기에 투입된 아이스크림 재료를 믹싱시키면서 믹싱부재의 질소분사유닛을 통해 아이스크림 재료 내부로 액체질소를 분사하게 되므로 극저온인 액체질소가 아이스크림 재료에 균일하게 분사되어 아이스크림 믹스가 급속하게 동결되어 원재료의 고유의 맛을 유지하게 될 뿐만 아니라 아이스크림의 입자가 매우 미세하게 되어 부드러운 아이스크림이 제조된다. 또한, 액체질소가 아이스크림 재료 내부로 분사되므로 액체질소가 모두 아이스크림 재료에 분사되어 액체질소의 분사 효율을 높이게 되어 액체질소의 사용량을 감소시키게 된다.
또한, 본 발명은 회전축에 질소가 공급되는 질소공급유로가 구비되고 회전축에 결합되는 믹싱부재에 질소공급유로와 연결되는 질소분사유로가 구비되므로 믹싱용기 내부에 투입된 아이스크림 재료에 질소를 분사하는 구성이 간단하게 된다. 이로 인하여, 본 발명은 사용이 편리하고 제작시 제작 단가를 감소시키게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치의 일실시예를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치의 일실시예를 도시한 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 아이스크림 제조장치를 구성하는 믹싱부재를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 아이스크림 제조장치를 구성하는 질소공급유닛을 도시한 배관도.
이하, 본 발명에 따른 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치의 일실시예를 도시한 정면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치의 일실시예를 도시한 측면도이다.
도 1, 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치의 일실시예는 받침부재(100), 본체(200), 헤드(300), 믹싱용기(B), 회전축(400), 회전축구동유닛(500), 믹싱부재(600), 질소공급유닛(700)을 포함한다.
받침부재(100)는 설정된 면적과 두께를 갖는다.
본체(200)는 받침부재(100)에 수직 방향으로 구비된다. 본체(200)는 내부에 공간이 구비된 중공체 형태로 형성됨이 바람직하다.
헤드(300)는 본체(200)의 상부에 구비된다. 헤드(300)는 길이를 가지며 내부 공간이 구비된다. 헤드(300)는 받침부재(100)와 평행하게 위치하는 것이 바람직하다.
믹싱용기(B)에는 아이스크림 재료가 투입된다. 믹싱용기(B)는 상측이 개구된 반구 형태로 형성됨이 바람직하며, 믹싱용기(B)는 개구된 부분이 위쪽을 향하도록 헤드(300)의 아래쪽에 위치한다.
회전축(400)은 믹싱용기(B)의 위쪽에 위치하며, 내부에 질소공급유로(410)가 구비된다. 회전축(400)은 수직 방향으로 위치하며, 회전축(400)의 상부는 헤드(300)의 하면을 관통하여 헤드(300)의 내부에 위치하는 것이 바람직하다. 질소공급유로(410)는 회전축(400)의 길이 방향으로 관통 형성됨이 바람직하다. 헤드(300)에 회전축(400)의 회전을 지지하는 베어링(310)이 구비된다.
회전축구동유닛(500)은 회전축(400)을 회전시킨다. 회전축구동유닛(500)은 헤드(300) 내부에 구비됨이 바람직하다. 회전축구동유닛(500)의 일예로, 회전축구동유닛(500)은 회전축(400)에 결합되는 워엄기어(510)와, 워엄기어(510)에 맞물리는 워엄(520)과, 워엄(520)에 연결되는 기어트레인(530)과, 기어트레인(530)을 회전시키는 모터(540)를 포함한다. 기어트레인(530)은 박스에 의해 복개됨이 바람직하다. 모터(540)가 회전하게 되면 모터(540)의 회전력이 기어트레인(530)과 워엄(520) 및 워엄기어(510)를 통해 회전축(400)에 전달되어 회전축(400)이 회전하게 된다. 이때, 모터(540)의 회전속도는 기어트레인(530)에 의해 감속되어 회전축(400)에 전달된다.
믹싱부재(600)는, 도 1, 2, 3에 도시한 바와 같이, 회전축(400)의 하단부에 결합된다. 믹싱부재(600)는 내부에 질소분사유로(630)가 구비되며, 믹싱부재(600)가 회전축(400)에 결합시 믹싱부재(600)의 질소분사유로(630)가 회전축(400)의 질소공급유로(410)과 연통된다. 믹싱부재(600)는 회전축(400)의 회전에 따라 함께 회전하면서 믹싱용기(B) 내부에 채워진 아이스크림 재료를 믹싱하면서 재료 내부로 질소를 분사시킨다. 믹싱부재(600)의 일예로, 믹싱부재(600)는 회전축(400)에 결합되며 내부에 회전축(400)의 질소공급유로(410)와 연통되는 메인유로(631)가 구비되는 축부(610)와, 축부(610)에 연결되며 내부에 축부(610)의 메인유로(631)와 연통되는 분사유로(632)가 구비된 믹싱날개부(620)와, 믹싱날개부(620)에 분사유로(632)와 연통되도록 구비되어 질소가 외부로 분사되는 노즐구멍(633)들을 포함한다. 믹싱날개부(620)는 폐곡선 형상을 이루도록 관을 밴딩하여 형성됨이 바람직하다. 믹싱날개부(620)의 하부는 믹싱용기(B)의 하면 의 곡면과 상응하는 곡률을 갖는 곡선 형태로 형성됨이 바람직하다. 믹싱날개부(620)에 구비되는 노즐구멍(633)들은 믹싱날개부(620)의 하부에 구비됨이 바람직하다. 축부(610)의 하단면에 메인유로(631)와 연통되는 노즐구멍(634)이 구비될 수도 있다. 메인유로(631), 분사유로(632), 노즐구멍(633)들은 믹싱부재(600)의 질소분사유로(630)를 구성한다.
질소공급유닛(700)은 회전축(400)의 질소공급유로(410)로 질소를 공급한다. 질소공급유닛(700)의 일예로, 도 1, 2, 4에 도시한 바와 같이, 질소공급유닛(700)은 헤드(300)에 구비되는 질소용기(710)와, 질소용기(710)에 연결되어 질소용기(710)에 액체질소를 공급하는 제1 연결관(720)과, 제1 연결관(720)에 구비되는 체크밸브(730)와, 질소용기(710)의 질소를 회전축(400)으로 공급하는 제2 연결관(740)과, 제2 연결관(740)에 구비되는 개폐밸브(750)와, 제2 연결관(740)과 회전축(400)을 연결하는 로터리조인트(760)를 포함한다. 질소용기(710)의 상단부에 질소용기(710) 내부의 압력이 설정된 압력 이상이 되면 질소 가스의 일부를 배출시키는 벤트밸브(770)가 구비됨이 바람직하다. 제1 연결관(720)은 본체(200)와 헤드(300)의 내부에 위치하며 한쪽 단부는 질소용기(710)에 연결되고 다른 한쪽 단부는 본체(200)의 외부에 노출되도록 본체(200)에 결합되며, 그 본체(200)의 외부로 노출된 제1 연결관(720)의 단부는 질소메인탱크(미도시)와 연결되는 공급관(780)과 연결된다. 제1 연결관(720)과 공급관(780) 사이에 위치하도록 제1 연결관(720)에 체크밸브(730)가 구비됨이 바람직하다. 제2 연결관(740)은 제1 연결관(720)에 연결됨이 바람직하고, 제1 연결관(720)과 제2 연결관(740)은 티자형 연결관(790)에 의해 연결됨이 바람직하다. 개폐밸브(750)는 티자형 연결관(790)과 로터리조인트(760) 사이에 구비된다. 질소메인탱크와 연결된 공급관(780)에 공급관측 개폐밸브(781)가 구비됨이 바람직하다. 제2 연결관(740)에 구비된 개폐밸브(750)를 닫은 상태에서 공급관측 개폐밸브(781)를 열게 되면 질소메인탱크의 액체질소가 제1 연결관(720)을 통해 질소용기(710)에 채워지며, 질소용기(710)에 설정량의 액체질소가 채워지면, 공급관측 개폐밸브(781)를 닫는다. 제1 연결관(720)과 공급관(780)은 착탈 가능하게 연결될 수 있다.
본체(200)에 믹싱용기(B)를 상하로 구동시키는 용기상하이동유닛(800)이 구비됨이 바람직하다. 용기상하이동유닛(800)의 일예로, 용기상하이동유닛(800)은 본체(200)에 상하 방향으로 움직임 가능하게 구비되며 믹싱용기(B)가 거치되는 용기거치대(810)와, 용기거치대(810)를 상하로 움직이는 구동유닛(820)를 포함한다. 구동유닛(820)은 모터와, 모터에 연결되는 링크어셈블리를 포함한다. 구동유닛(820)의 다른 실시예로, 구동유닛(820)은 모터와, 볼스크류 어셈블리를 포함한다. 구동유닛(820)의 또 다른 실시예로 구동유닛(820)은 리니어 모터를 포함한다. 용기상하이동유닛(800)은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
한편, 회전축(400), 회전축구동유닛(500), 믹싱부재(600), 질소공급유닛(700)은 질소공급믹싱기를 구성한다. 본 발명에 따른 아이스크림 제조장치에서 질소공급믹싱기를 제외한 다른 구성 부품은 다양한 형태로 될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 질소공급믹싱기 및 그것을 구비한 아이스크림 제조장치의 작용과 효과를 설명한다.
먼저, 믹싱용기(B) 내부에 아이스크림 재료를 투입한다. 아이스크림 재료는 아이스크림믹스와 다양한 첨가물이 될 수 있다. 첨가물은 사용자의 입맛에 맞게 과자류, 과일류, 밤, 잣 등을 선택하여 믹싱용기(B)에 적당량을 투입한다. 믹싱용기(B)에 아이스크림 재료를 투입한 후 믹싱용기(B)의 내부에 믹싱부재(600)가 위치하도록 믹싱용기(B)를 회전축(400)의 아래에 위치시킨다. 그리고 회전축구동유닛(500)을 작동시켜 회전축(400)을 회전시킨다. 회전축(400)이 회전함에 따라 회전축(400)에 연결된 믹싱부재(600)가 함께 회전하면서 믹싱부재(600)에 투입된 아이스크림 재료를 휘저으면서 믹싱시킨다. 믹싱부재(600)를 회전시키면서 제2 연결관(740)의 개폐밸브(750)를 적당량 오픈시킨다. 개폐밸브(750)를 오픈시킴에 따라, 즉 열게 됨에 따라 질소용기(710)에 채워진 액체질소가 제1 연결관(720)의 일부와 제2 연결관(740)을 통해 회전축(400)의 질소공급유로(410)로 공급되고, 회전축(400)의 질소공급유로(410)로 공급되는 액체질소는 믹싱부재(600)의 질소분사유로(630)를 통해 믹싱용기(B)에 투입된 아이스크림 재료 내부로 분사된다. 믹싱부재(600)가 믹싱용기(B)에 투입된 아이스크림 재료를 믹싱시키면서 아이스크림 재로 내부로 액체질소를 분사시킴에 따라 극저온의 액체질소가 아이스크림 재료에 균일하게 분사되어 아이스크림 믹스가 급속하게 동결된다. 아이스크림 재료가 급속하게 동결되면서 아이스크림이 된다.
믹싱용기(B)의 아이스크림 재료가 아이스크림이 되면 제2 연결관(740)의 개폐밸브(750)를 닫고, 회전축구동유닛(500)의 작동을 정지시켜 회전축(400)의 회전을 정지시킨다. 용기상하이동유닛(800)이 구비된 경우 용기상하이동유닛(800)으로 믹싱용기(B)를 상하로 움직이게 된다.
이와 같이, 본 발명은 소형으로 제작이 가능하여 설치 장소가 자유롭고, 또한 믹싱용기(B)에 기호에 맞는 아이스크림 재료를 투입하고 짧은 시간 내에 아이스크림을 제조할 수 있게 되어 사용자(소비자)의 취향에 맞는 다양한 아이스크림을 즉석에서 즐길 수 있다. 이로 인하여, 사용자(소비자)의 만족도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 믹싱부재(600)가 믹싱용기(B)에 투입된 아이스크림 재료를 믹싱시키면서 믹싱부재(600)의 질소분사유로(630)를 통해 아이스크림 재료 내부로 액체질소를 분사하게 되므로 극저온인 액체질소가 아이스크림 재료에 균일하게 분사되어 아이스크림 믹스가 급속하게 동결되어 원재료의 고유의 맛을 유지하게 될 뿐만 아니라 아이스크림의 입자가 매우 미세하게 되어 부드러운 아이스크림이 제조된다. 또한, 액체질소가 아이스크림 재료 내부로 분사되므로 액체질소가 모두 아이스크림 재료에 분사되어 액체질소의 분사 효율을 높이게 되어 액체질소의 사용량을 감소시키게 된다.
또한, 본 발명은 회전축(400)에 질소가 공급되는 질소공급유로(410)가 구비되고 회전축(400)에 결합되는 믹싱부재(600)에 질소공급유로(410)와 연결되는 질소분사유로(630)이 구비되므로 믹싱용기(B) 내부에 투입된 아이스크림 재료에 질소를 분사하는 구성이 간단하게 된다. 이로 인하여, 본 발명은 사용이 편리하고 제작시 제작 단가를 감소시키게 된다.
100; 받침부재 200; 본체
300; 헤드 400; 회전축
500; 회전축구동유닛 600; 믹싱부재
700; 질소공급유닛 B; 믹싱용기

Claims (7)

  1. 질소공급유로가 구비된 회전축;
    상기 회전축을 회전시키는 회전축구동유닛;
    내부에 질소분사유로가 구비되며, 상기 회전축에 결합되어 회전축의 회전에 따라 회전하면서 믹싱용기의 내부에 투입된 재료를 믹싱하면서 상기 질소분사유로를 통해 재료의 내부에 질소를 분사하는 믹싱부재;
    상기 회전축의 질소공급유로로 질소를 공급하는 질소공급유닛;을 포함하며,
    상기 믹싱부재는 상기 회전축에 결합되며 내부에 상기 질소공급유로와 연통되는 메인유로가 구비되는 축부와, 상기 축부에 연결되며 상기 축부의 메인유로와 연통되는 분사유로가 구비된 믹싱날개부와, 상기 믹싱날개부에 상기 분사유로와 연통되도록 구비되어 질소가 외부로 분사되는 노즐구멍들을 포함하는 질소공급믹싱기.
  2. 삭제
  3. 받침부재;
    상기 받침부재에 수직 방향으로 구비되는 본체;
    상기 본체의 상부에 구비되는 헤드;
    상기 헤드의 아래쪽에 위치하며, 아이스크림 재료가 투입된 믹싱용기;
    상기 믹싱용기의 위쪽에 위치하며, 내부에 질소공급유로가 구비되는 회전축;
    상기 헤드 내부에 구비되며, 상기 회전축을 회전시키는 회전축구동유닛;
    상기 회전축에 결합되며, 상기 회전축의 질소공급유로와 연통되는 질소분사유로가 구비되어 상기 회전축의 회전에 따라 회전하면서 상기 믹싱용기 내부에 채워진 아이스크림 재료를 믹싱하면서 재료 내부로 질소를 분사시키는 믹싱부재; 및
    상기 회전축의 질소공급유로로 질소를 공급하는 질소공급유닛;을 포함하며,
    상기 믹싱부재는 상기 회전축에 결합되며 내부에 상기 질소공급유로와 연통되는 메인유로가 구비되는 축부와, 상기 축부에 연결되며 내부에 상기 축부의 메인유로와 연통되는 분사유로가 구비된 믹싱날개부와, 상기 믹싱날개부에 상기 분사유로와 연통되도록 구비되어 질소가 외부로 분사되는 노즐구멍들을 포함하는 아이스크림 제조장치.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 축부의 하단면에 메인유로와 연통되는 노즐구멍이 구비된 것을 특징으로 하는 아이스크림 제조장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 회전축구동유닛은 상기 회전축에 결합되는 워엄기어와, 상기 워엄기어에 맞물리는 워엄과, 상기 워엄에 연결되는 기어트레인과, 상기 기어트레인을 회전시키는 모터를 포함하는 아이스크림 제조장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 질소공급유닛은 상기 헤드에 구비되는 질소용기와, 상기 질소용기에 연결되어 질소용기에 액체질소를 공급하는 제1 연결관과, 상기 제1 연결관에 구비되는 체크밸브와, 상기 질소용기의 질소를 상기 회전축으로 공급하는 제2 연결관과, 상기 제2 연결관에 구비되는 개폐밸브와, 상기 제2 연결관과 회전축을 연결하는 로터리조인트를 포함하는 아이스크림 제조장치.
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