KR102183632B1 - System for rapidly making continuous-circulating small-sized ice for industry - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 수조를 다단으로 구획하고, 복수의 열교환기와 이원 냉동기를 설치하여 얼음 제조를 위한 물을 냉각시켜 공급하고, 얼음 제조를 위한 냉매를 1, 2차로 냉각시켜 구획된 수조에 각각 공급하여 냉매를 일정 온도로 유지시켜 균질한 얼음을 제조하도록 하는 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial small-sized ice rapid manufacturing system, in detail, by dividing a water tank into multiple stages, installing a plurality of heat exchangers and binary freezers to supply cooling water for ice production, and supplying a refrigerant for ice production 1 , It relates to an industrial small-sized ice rapid manufacturing system of a continuous circulation method in which a refrigerant is maintained at a constant temperature by supplying it to a divided water tank by secondary cooling.
일반적으로 얼음은 수산물, 가금류 가공 및 선도 유지, 식품 가공, 화학 공장 등 다양한 산업분야에서 다양한 목적으로 사용되고 있으며, 특히 수산물이나 가금류 등은 제품 출하시 포장 직전에 얼음을 공급하여 가공 및 선도를 유지할 수 있도록 하고 부패를 방지한다.In general, ice is used for various purposes in a variety of industries such as aquatic products, poultry processing and freshness maintenance, food processing, and chemical plants.Especially, aquatic products and poultry can be processed and maintained freshness by supplying ice immediately before packaging when the product is shipped. And prevent corruption.
이렇듯, 얼음은 다양한 산업분야에 많이 이용되고 있는데, 산업용 제빙기로 대량의 얼음을 생산하고, 산업용 쇄빙기로 쇄빙한 다음 이를 산업용 대용량 저장고인 저빙고에 일시 저장한 후 얼음이 필요한 각 공급처별로 2차 공급하게 된다.As such, ice is widely used in a variety of industrial fields, but after producing a large amount of ice with an industrial ice machine, crushing it with an industrial ice machine, temporarily storing it in a storage ice bin, which is an industrial large-capacity storage, and supplying it to each supplier that needs ice. Is done.
이러한 산업용 제빙기는 살균 처리된 물을 직사각의 커다란 아이스큐브에 일정한 용량씩 투입하고, 이 대형 아이스큐브를 9℃의 냉각용액에 담가 아이스큐브 속의 물을 얼린다.This industrial ice maker puts sterilized water into a large rectangular ice cube at a certain volume, and the large ice cube is immersed in a cooling solution of 9°C to freeze the water in the ice cube.
그러면, 대형 아이스큐브 안에는 물이 가장자리부터 얼기 시작하는데, 어느 정도 얼면 꺼낸 다음, 세척을 마친 뒤 쇄빙기로 쇄빙한 후 포장 작업을 수행한다.Then, in the large ice cube, the water starts to freeze from the edge, and when it freezes to a certain extent, take it out, and after washing is finished, icebreaking is performed with an icebreaker, and then packing is performed.
그러나, 이러한 대형의 산업용 제빙기와 사업용 쇄빙기를 설치해야만 하는 데, 고가의 장비를 필요로 하고, 설치 면적이 넓어 투자 비용이 증대되는 문제점이 있다.However, there is a problem in that such large-sized industrial ice makers and commercial ice makers must be installed, requiring expensive equipment, and increasing investment costs due to a wide installation area.
한편, 제빙 방법으로는 공기냉동법 접촉식냉동법(contaact freezing) 침지식냉동법, 액화가스냉동법, 저온삼투압 탈수냉동법 등이 개시되어 있다.Meanwhile, as an ice-making method, an air freezing method, contact freezing method, immersion freezing method, liquefied gas freezing method, low-temperature osmotic dehydration freezing method, and the like have been disclosed.
이러한 제빙 방법중 일례로 대한민국 공개특허 공보 제10-2003-0039535호인 얼음용기의 제조장치가 개시되어 있다.As an example of such an ice making method, an apparatus for manufacturing an ice container of Korean Patent Publication No. 10-2003-0039535 is disclosed.
상기 얼음용기의 제조장치는 도 1에 도시된 바와 같이 얼음 용기를 제조하기 위한 장치에 있어서, 밑면으로 다수의 구름바퀴(12)가 설치된 본체 프레임(10)과; 상기 본체 프레임(10)의 상부로 원료탱크(22)와 순환탱크(24)를 설치하고 그 하부로 양측에 설치되는 이동실린더(25)로 고정되어 왕복되는 이동틀(20)과; 상기 이동틀(20)의 하부로 양측에 형성된 가이드봉(32)이 상기 이동틀(20)에 형성된 가이드대(26)에서 안내되어 지고 밑단에는 각각의 상부금형(34)이 형성된 다수의 나선축(35)이 체결되어 상기 원료탱크(22)와 순환탱크(24)의 중간 이동틀(20)로 설치된 승하강실린더(36)에 의해 승하강되는 고정틀(38)로 구성되는 상부금형부(30)와; 상기 본체 프레임(10)의 중간에는 일측으로 상기 원료탱크(22)와 공급관으로 연결되고 상면으로 배수로(42)와 배수공(44)이 형성되어 다수의 하부금형(45)이 착탈되도록 설치되는 냉각탱크(40)와; 상기 냉각탱크(40) 측으로 구동모터(52)에 의해 구동되는 다수의 이송롤러(54)와 이송벨트(56)가 설치된 이송콘베어부(50)와; 상기 본체프레임(10)의 하부로 상기 순환탱크(24)와 냉각탱크(40)를 연결하여 수용된 물을 순환하는 순환펌프(60)를 설치하고 그 일측으로 상기 냉각탱크(40)와 연결되어 냉매를 순환시키는 다수의 냉동기(70)로 구성된다.The apparatus for manufacturing an ice container is an apparatus for manufacturing an ice container as shown in FIG. 1, comprising: a
그러나, 이러한 종래의 얼음용기의 제조장치는 얼음 제조 속도가 상대적으로 늦어 대량 생산이 불가능한 문제점이 있다.However, such a conventional ice container manufacturing apparatus has a problem in that mass production is impossible due to a relatively slow ice manufacturing speed.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 대한민국 등록특허공보 제10-2116881호인 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템이 개발되어 등록되었다.In order to solve this problem, the present applicant has developed and registered an industrial small ice rapid manufacturing system of a continuous circulation method, which is Korean Patent Publication No. 10-2116881.
도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이 상기 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템(100)은 메인 프레임(F1)과, 서브 프레임(F2)과, 이송 스프로켓(SP)과, 이송 트레이 체인(110)과, 에탄올 수조(120)와, 열풍기(130)와, 배출 슈트(140)와, 물 정량 토출기(150)와, 순환 펌프(P)와, 열교환기(160)와, 에어 나이프(170)와, 물 저장 탱크(ST1) 및 에탄올 저장 탱크(ST2)로 구성된다.As shown in Figures 2 to 8, the industrial small ice
먼저, 메인 프레임(F1)은 장방형으로 형성된다. 이때, 메인 프레임(F1)은 물 정량 토출기(150)에서 물이 일정하게 채워진 얼음 몰드(M)를 에탄올 수조(120)로 하강시키고, 에탄올 수조(120)에서 냉각된 상기 얼음 몰드(M)를 상승시키도록 전후단에 각각 한 쌍의 가이드 롤러(R)가 구비된다.First, the main frame F1 is formed in a rectangular shape. At this time, the main frame (F1) lowers the ice mold (M) constantly filled with water from the water dispensing
그리고, 서브 프레임(F2)은 메인 프레임(F1)의 일측에 별도로 설치된다.And, the sub-frame (F2) is separately installed on one side of the main frame (F1).
또한, 이송 스프로켓(SP)은 메인 프레임(F1)의 전후단에 설치되어 구동 모터(M)에 의해 회전되고, 메인 프레임(F1)의 상부를 따라 이동하는 얼음 몰드(M)를 반전시켜 하부로 이송시키고, 다시 하부에서 상부로 이동시 반전시킨다.In addition, the transfer sprocket (SP) is installed at the front and rear ends of the main frame (F1), rotated by the drive motor (M), and reverses the ice mold (M) moving along the top of the main frame (F1) to the bottom. Transfer, and reverse when moving from bottom to top again.
또, 이송 트레이 체인(110)은 이송 스프로켓(SP)에 의해 메인 프레임(F1)을 따라 연속 회전되고, 복수의 얼음 몰드(M)가 설치된다. 이때, 얼음 몰드(M)는 열전도율이 우수하고, 저온에 파손되지 않는 알루미늄과 같은 금속 재질로 직사각형태의 트레이 형상으로 양단이 이송 트레이 체인(110)에 고정된다.In addition, the
이어서, 에탄올 수조(120)는 메인 프레임(F1)의 상단에 설치되고, 내부에 냉매인 에탄올이 저장되어 이송 트레이 체인(110)을 따라 이동되는 얼음 몰드(M)가 침지된다. 이때, 에탄올 수조(120)는 저면에 복수의 배출 조절 밸브(V1)와 복수의 공급 조절 밸브(V2)가 구비되는 데, 배출 조절 밸브(V1)에서 에탄올이 수집되고, 공급 조절 밸브(V2)가 얼음 몰드(M)와 미간섭되도록 하부로 절곡되는 복수의 요홈(121)이 형성되어 요홈(121)에 배출 조절 밸브(V1)와 공급 조절 밸브(V2)가 설치되며, 각각의 배출 조절 밸브(V1)가 배출 라인(L1)을 통해 순환 펌프(P)와 연결되고, 각각의 공급 조절 밸브(V2)가 공급 라인(L2)을 통해 열교환기(160)와 연결된다.Subsequently, the
그리고, 에탄올 수조(120)는 에탄올 흐름을 전체적으로 원활하게 하기 위하여 배출 조절 밸브(V1)와, 공급 조절 밸브(V2)를 통해 에탄올 수조(120) 전체에 규일한 량과 흐름을 조절하도록 하고, -60℃의 에탄올을 열손실을 최소화하기 위해 우레탄 경질폼으로 박스 형태로 제작되는 것이 바람직하다.In addition, the
계속해서, 열풍기(130)는 에탄올 수조(120)에 침지되어 냉동이 완료된 얼음 몰드(M)에 열풍을 가하도록 메인 프레임(F1)에서 에탄올 수조(120) 하단에 설치되는 1차 열풍 히터(131)와, 1차 열풍 히터(131)의 후단에 설치되어 얼음 몰드(M)에 열풍을 가하는 2차 열풍 히터(133)로 구성된다. 이때, 1, 2차 열풍 히터(131, 133)는 열선을 통해 열을 발생시켜 송풍팬으로 열풍을 배출하는 구조이고, 2차 열풍 히터(133)가 1차 열풍 히터(131)보다 더 높은 온도의 열풍을 배출할 수도 있다.Subsequently, the
그리고, 배출 슈트(140)는 메인 프레임(F1)의 하단에 설치되어 열풍기(130)의 1, 2차 열풍 히터(131, 133)에서 발생되는 열풍에 의해 얼음 몰드(M)에서 낙하되는 소형 얼음을 배출시킨다. 이때, 배출 슈트(140)는 소형 얼음이 미끄러지면서 낙하되어 배출되도록 일측면에 개방된 호퍼 형태로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 물 정량 토출기(150)는 브라켓 본체(151)와, 물 주입 실린더 모듈(153)과, 가압 모듈(155)과, 승하강 모듈(157) 및 슬라이딩 모듈(159)로 이루어진다.In addition, the
브라켓 본체(151)는 메인 브라켓(F1)의 후방 상단에서 얼음 몰드(M)의 이동 경로 상부에 설치된다. 이때, 브라켓 본체(151)는 메인 프레임(F1)에서 가이드 레일(G)을 따라 전후로 슬라이딩될 수 있도록 설치되어 위치를 조정한다.The
물 주입 실린더 모듈(153)은 얼음 몰드(M)의 홈 개수와 동일한 개수의 물 주입 실린더(153a)가 배열되어 브라켓 본체(151)의 상부에 설치되고, 상부에서 가해지는 압력에 의해 내부에 충전된 물을 주입 튜브(T)를 통해 얼음 몰드(M) 내부로 물을 주입한다.The water
가압 모듈(155)은 물 주입 실린더 모듈(153)의 상부에서 수직 로드(156)에 의해 상하로 이동되도록 설치되어 물 주입 실린더 모듈(153)을 가압시켜 물 주입 실린더 모듈(153)의 물 주입 실린더(153a)가 가압되면서 내부의 물을 배출하도록 한다. 가압 모듈(155)은 상부에 물 주입 실린더 모듈(153)의 각각의 물 주입 실린더(153a)로 물을 충전하도록 물 저장 탱크(ST1)로부터 물을 공급받아 저장하는 보조 물 저장 탱크(ST3)가 구비된다.The pressure module 155 is installed so as to be moved up and down by a
승하강 모듈(157)은 공압, 유압 실린더로서 가압 모듈(155)의 상면에서 수직으로 연결 설치되어 가압 모듈(155)을 승하강시킨다.The elevating
슬라이딩 모듈(159)은 브라켓 본체(151) 내부에서 얼음 몰드(M)의 상부에 수평하게 설치되고, 물 주입 실린더(153a)에 연결된 각각의 주입 튜브(T)가 고정되어 얼음 몰드(M)의 이동에 따라 전후로 슬라이딩되며 얼음 몰드(M) 내부로 물을 주입한다. 이때, 슬라이딩 모듈(159)은 전동 볼 스크류(B)를 따라 전후로 슬라이딩된다.The sliding
또, 순환 펌프(P)는 서브 프레임(F2)에 설치되고, 배출 라인(L1)을 통해 에탄올 수조(120)의 승온된 에탄올을 공급받아 열교환기(160)로 배출해서 열교환기(160)에서 냉각된 에탄올을 공급 라인(L2)을 통해 에탄올 수조(120)로 순환시킨다.In addition, the circulation pump (P) is installed in the sub-frame (F2), receives the heated ethanol from the
또, 열교환기(160)는 서브 프레임(F2)에 설치되고, 순환 펌프(P)를 통해 순환되는 에탄올을 냉각시켜 에탄올 수조(120)로 공급한다.In addition, the
계속해서, 에어 나이프(170)는 메인 프레임(F1)에 설치되어 에탄올 수조(120)에서 배출되는 얼음 몰드(M)로 컴프레셔(미도시)에서 공급되는 고압 에어를 분사하여 에탄올을 제거한다. 이때, 에어 나이프(170)는 얼음 몰드(M)에서 고압 에어에 의해 떨어지는 에탄올이 에탄올 수조(120)로 낙하될 수 있게 에탄올 수조(120)의 배출측에서 경사를 가지도록 설치되는 것이 바람직하다.Subsequently, the
그리고, 물 저장 탱크(ST1)는 서브 프레임(F2)의 상단에 설치되어 물 정량 토출기(150)로 물을 공급한다.In addition, the water storage tank ST1 is installed at the upper end of the sub-frame F2 to supply water to the water
이어서, 에탄올 저장 탱크(ST2)는 서브 프레임(F2)의 인근에 별도로 설치되어 순환 펌프(P)를 통해 에탄올 수조(120)로 에탄올을 보충한다.Subsequently, the ethanol storage tank ST2 is separately installed in the vicinity of the sub-frame F2 to replenish the ethanol with the
그러나, 이러한 종래의 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템은 1개의 에탄올 수조에 1개의 열교환기, 즉 냉동기로 에탄올을 냉각시켜 공급하기 때문에 에탄올 수조 내에서 에탄올의 온도가 일정하지 못하고, 물 저장 탱크에 저장된 상온의 물을 물 정량 토출기로 공급하기 때문에 얼음 제조시 에탄올의 온도가 높아져 얼음 제조에 많은 시간이 소요되고, 균질한 재질의 얼음을 제조하기가 어려운 문제점이 있다.However, in the conventional continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system, since ethanol is cooled and supplied by one heat exchanger, that is, a refrigerator, to one ethanol bath, the temperature of ethanol in the ethanol bath is not constant, and water storage Since the water at room temperature stored in the tank is supplied to a quantitative water dispenser, the temperature of ethanol increases during ice production, so it takes a lot of time to manufacture ice, and it is difficult to manufacture ice of a homogeneous material.
또한, 종래의 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템은 열풍기로 얼음 몰드를 가열하여 얼음을 낙하시킨 다음 온도가 상승된 얼음 몰드가 에탄올 수조로 투입되기 때문에 얼음 몰드에 결로가 발생하고, 이로 인해 에탄올이 희석되어 냉동 성능이 저하되는 다른 문제점이 있다.In addition, in the conventional continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system, condensation occurs in the ice mold because the ice mold is dropped by heating the ice mold with a hot fan and then the ice mold with an elevated temperature is introduced into the ethanol tank. There is another problem in that the freezing performance is deteriorated due to the dilution of ethanol.
또, 종래의 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템은 에탄올 수조의 상면이 외기에 노출되어 있기 때문에 외기로 열이 배출되어 냉동 효율이 저하되고, 이로 인해 많은 에너지가 소비되는 또 다른 문제점이 있다.In addition, the conventional continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system has another problem that since the upper surface of the ethanol tank is exposed to the outside air, heat is discharged to the outside air, thereby reducing the refrigeration efficiency, which consumes a lot of energy. .
또, 종래의 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템은 상수도나 지하수가 직접 물 저장 탱크에 저장되는 데, 수질이 나쁜 지역에서는 식용 얼음을 제조할 수 없는 또 다른 문제점이 있다.In addition, in the conventional continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system, tap water or groundwater is directly stored in a water storage tank, but there is another problem in that edible ice cannot be manufactured in areas with poor water quality.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수조를 다단으로 구획하고, 복수의 열교환기와 이원 냉동기를 설치하여 얼음 제조를 위한 물을 냉각시켜 공급하고, 얼음 제조를 위한 냉매를 1, 2차로 냉각시켜 구획된 수조에 각각 공급하여 냉매를 일정 온도로 유지시켜 균질한 얼음을 제조하도록 하는 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, divide the water tank into multiple stages, install a plurality of heat exchangers and binary freezers to cool and supply water for ice production, and supply refrigerants for ice production to the first and second steps. An object thereof is to provide an industrial small ice rapid manufacturing system of a continuous circulation method in which a refrigerant is maintained at a constant temperature by cooling and supplying each to a divided water tank to produce homogeneous ice.
또한, 본 발명은 열풍기로 얼음 몰드를 가열하여 얼음을 낙하시킨 다음 온도가 상승된 얼음 몰드를 냉각시켜 얼음 몰드에서 결로가 발생되는 것을 방지하여 에탄올이 희석되어 냉동 성능이 저하되는 것을 방지하도록 하는 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention prevents condensation from occurring in the ice mold by heating the ice mold by heating the ice mold with a hot air, and then cooling the ice mold with an elevated temperature to prevent deterioration of freezing performance due to diluted ethanol. Another object is to provide a circulating industrial small ice rapid manufacturing system.
또, 본 발명은 냉매 수조의 상면에 단열 커버를 설치하여 외기에 노출되는 것을 방지하여 냉동 효율을 상대적으로 높여 에너지 효율을 높일 수 있도록 하는 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention provides an industrial small ice rapid manufacturing system of a continuous circulation method to increase energy efficiency by relatively increasing refrigeration efficiency by installing an insulating cover on the upper surface of the refrigerant tank to prevent exposure to outside air. There is a purpose.
또, 본 발명은 상수도나 지하수를 정수기로 정수한 다음 물 저장 탱크에 저장시킴으로써 수질이 나쁜 지역에서는 식용 얼음을 제조할 수 있도록 하는 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide an industrial small ice rapid manufacturing system of a continuous circulation method in which tap water or groundwater is purified by a water purifier and then stored in a water storage tank, so that edible ice can be manufactured in areas with poor water quality. have.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,
장방형으로 형성되는 메인 프레임과; 상기 메인 프레임의 일측면에 설치되는 서브 프레임과; 상기 메인 프레임의 전후단에 설치되어 구동 모터에 의해 회전되는 이송 스프로켓과; 상기 이송 스프로켓에 의해 상기 메인 프레임을 따라 연속 회전되고, 복수의 얼음 몰드가 설치되는 이송 트레이 체인과; 상기 메인 프레임의 상단에 설치되고, 내부에 냉매인 제 1냉매가 저장되어 상기 이송 트레이 체인을 따라 이동되는 상기 얼음 몰드가 침지되며, 다단으로 구획되어 복수의 냉매 저장 공간부가 구비되는 냉매 수조와; 상기 메인 프레임의 하단에 설치되어 상기 냉매 수조에 침지되어 냉동이 완료된 상기 얼음 몰드에 열풍을 가하는 열풍기와; 상기 메인 프레임의 하단에 설치되어 상기 열풍기의 열풍에 의해 상기 얼음 몰드에서 낙하되는 소형 얼음을 배출시키는 배출 슈트와; 상기 메인 프레임의 상단 일측에 설치되어 상기 얼음 몰드에 물을 채우는 물 정량 토출기와; 상기 서브 프레임에 설치되고, 상기 냉매 수조의 각 냉매 저장 공간부에 저장된 제 1냉매를 순환시키는 복수의 냉매 순환 펌프와; 상기 서브 프레임에 설치되고, 각각의 상기 냉매 순환 펌프를 통해 순환되는 제 1냉매를 각각 냉각시켜 상기 각각의 냉매 저장 공간부로 공급하는 복수의 냉각 열교환기와; 외부에 설치되어 제 1냉매가 상기 냉각 열교환기에서 제 2냉매와 열교환되어 냉각되도록 각각의 상기 냉각 열교환기로 제 2냉매를 순환시키는 복수의 이원 냉동기; 및 상기 메인 프레임에 설치되고, 복수의 상기 이원 냉동기중 어느 하나의 이원 냉동기와 연결되어 제 3냉매를 순환시키면서 냉각시킨 후 공기와 열교환시켜 공기를 냉각시키고, 냉각된 공기를 상기 물 정량 토출기로 공급되는 상기 이송 트레이 체인과의 얼음 몰드로 배출하여 상기 얼음 몰드를 냉각시키는 공랭식 냉동기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A main frame formed in a rectangular shape; A sub-frame installed on one side of the main frame; A transfer sprocket installed at the front and rear ends of the main frame and rotated by a drive motor; A transfer tray chain continuously rotated along the main frame by the transfer sprocket and in which a plurality of ice molds are installed; A refrigerant tank installed at an upper end of the main frame, in which the first refrigerant as a refrigerant is stored therein and the ice mold moved along the transfer tray chain is immersed, divided into multiple stages, and provided with a plurality of refrigerant storage spaces; A hot air fan installed at the lower end of the main frame and immersed in the refrigerant tank to apply hot air to the frozen ice mold; A discharge chute installed at the lower end of the main frame to discharge small ice falling from the ice mold by the hot air of the hot air fan; A water quantitative dispenser installed on one side of the upper end of the main frame to fill the ice mold with water; A plurality of refrigerant circulation pumps installed in the sub-frame and circulating the first refrigerant stored in each refrigerant storage space of the refrigerant tank; A plurality of cooling heat exchangers installed in the sub-frame and cooling the first refrigerant circulated through each of the refrigerant circulation pumps and supplying them to each of the refrigerant storage spaces; A plurality of binary refrigerators installed outside to circulate the second refrigerant to each of the cooling heat exchangers so that the first refrigerant is heat-exchanged with the second refrigerant in the cooling heat exchanger and cooled; And installed in the main frame, connected to any one of the plurality of binary refrigerators, cooled while circulating a third refrigerant, and then heat-exchanged with air to cool the air, and supply the cooled air to the water quantitative discharger. It is characterized in that it comprises an air-cooled refrigerator for cooling the ice mold by discharging to the ice mold with the transfer tray chain.
여기에서, 상기 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템은 상기 냉매 수조에서 배출되는 상기 얼음 몰드로 에어를 분사하여 제 1냉매를 제거하도록 상기 메인 프레임에 설치되는 에어 나이프와; 상기 서브 프레임에 설치되어 상기 물 정량 토출기로 물을 공급하는 물 저장 탱크와; 상기 서브 프레임에 설치되어 상기 물 저장 탱크로 공급되는 물을 정수시키는 정수기와; 상기 서브 프레임에 설치되어 상기 물 저장 탱크의 물을 순환시키는 물 순환 펌프와; 상기 서브 프레임에 설치되어 상기 물 순환 펌프를 통해 순환되는 물을 복수의 상기 이원 냉동기중 어느 하나의 이원 냉동기와 연결되어 제 3냉매를 순환시키면서 냉각시킨 후 물과 열교환시켜서 물을 5℃로 냉각시키고, 냉각된 물을 상기 물 저장 탱크에 저장하는 물 냉각용 열교환기; 및 상기 서브 프레임의 인근에 설치되어 각각의 상기 순환 펌프를 통해 상기 냉매 수조의 각 냉매 저장 공간부에 제 1냉매를 보충하는 냉매 저장 탱크를 더 포함한다.Here, the continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system includes an air knife installed on the main frame to remove the first refrigerant by spraying air to the ice mold discharged from the refrigerant tank; A water storage tank installed on the sub-frame and supplying water to the quantitative water dispenser; A water purifier installed on the sub-frame to purify water supplied to the water storage tank; A water circulation pump installed on the sub-frame to circulate water in the water storage tank; The water installed in the sub-frame and circulated through the water circulation pump is connected to any one of the plurality of binary refrigerators to cool while circulating a third refrigerant, and heat exchange with water to cool the water to 5°C. , A water cooling heat exchanger for storing cooled water in the water storage tank; And a refrigerant storage tank installed near the sub-frame to supplement a first refrigerant to each refrigerant storage space of the refrigerant tank through each of the circulation pumps.
여기에서 또한, 상기 냉매 수조는,Here, also, the refrigerant tank,
상기 제 1냉매의 열손실을 최소화하기 위해 측면 및 저면이 우레탄 경질폼으로 박스 형태로 제작되고, 상면에 단열 덮개가 설치된다.In order to minimize the heat loss of the first refrigerant, the side and bottom surfaces are made of urethane rigid foam in a box shape, and an insulating cover is installed on the upper surface.
여기에서 또, 각각의 상기 이원 냉동기는 상대적으로 낮은 압력과 높은 온도로 제 2냉매를 냉각시키는 저온단과; 상대적으로 높은 압력과 낮은 온도로 제 2냉매를 냉각시키는 고온단으로 구성된다.Here, each of the binary refrigerators includes a low temperature stage for cooling the second refrigerant at a relatively low pressure and a high temperature; It consists of a high temperature stage for cooling the second refrigerant at a relatively high pressure and low temperature.
여기에서 또, 복수의 상기 냉각 열교환기는 상기 이원 냉동기의 저온단과 연결되어 상기 냉매 순환 펌프를 통해 공급되는 제 1냉매를 제 2냉매와 열교환시켜 -35℃로 1차 냉각시키는 1차 냉각 열교환기와; 상기 이원 냉동기의 고온단 및 1차 냉각 열교환기와 연결되어 상기 1차 냉각 열교환기를 통해 1차 냉각된 제 1냉매를 제 2냉매와 열교환시켜 -60℃로 2차 냉각시키는 2차 열교환기로 구성된다.Here, the plurality of cooling heat exchangers includes: a primary cooling heat exchanger connected to the low temperature end of the binary refrigerator to heat-exchange the first refrigerant supplied through the refrigerant circulation pump with the second refrigerant to cool the first cooling to -35°C; A secondary heat exchanger connected to the high temperature end of the binary refrigerator and a primary cooling heat exchanger to heat-exchange the first refrigerant first cooled through the primary cooling heat exchanger with the second refrigerant to cool it to -60°C.
여기에서 또, 상기 공랭식 냉동기는 냉각 공기가 외부로 미유출되도록 단열 보호 벽체 내에서 공간을 구획하고, 구획된 공간 내에 설치된다.Here, the air-cooled refrigerator divides a space within the insulating protective wall so that cooling air does not flow out to the outside, and is installed in the partitioned space.
여기에서 또, 상기 제 1냉매는 염수 또는 에탄계이고, 상기 제 2냉매는 메탄계 냉매 또는 에탄계와 메탄계가 혼합된 비공비 혼합 냉매이며, 상기 제 3냉매는 염수, 메탄계, 에탄계, 프로판, 비유기 화합물, 공비 혼합 냉매, 비공비 혼합 냉매중 선택된 어느 하나이다.Here, the first refrigerant is brine or ethane, the second refrigerant is a methane-based refrigerant or a non-azeotropic mixed refrigerant in which ethane and methane are mixed, and the third refrigerant is brine, methane, ethane, It is any one selected from propane, an inorganic compound, an azeotropic mixed refrigerant, and a non-azeotropic mixed refrigerant.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템에 따르면, 수조를 다단으로 구획하고, 복수의 열교환기와 이원 냉동기를 설치하여 얼음 제조를 위한 물을 냉각시켜 공급하고, 얼음 제조를 위한 냉매를 1, 2차로 냉각시켜 구획된 수조에 각각 공급하여 냉매를 일정 온도로 유지시켜 균질한 얼음을 제조하고, 빠른 시간안에 소형 얼음을 제조할 수 있다.According to the present inventors continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system configured as described above, the water tank is divided into multiple stages, a plurality of heat exchangers and binary freezers are installed to cool and supply water for ice production, and ice production is performed. The refrigerant for the first and second cooling is supplied to the divided water tanks, respectively, to maintain the refrigerant at a constant temperature to produce homogeneous ice, and to manufacture small ice in a short time.
또한, 본 발명에 따르면 열풍기로 얼음 몰드를 가열하여 얼음을 낙하시킨 다음 온도가 상승된 얼음 몰드를 냉각시켜 얼음 몰드에서 결로가 발생되는 것을 방지하여 에탄올이 희석되어 냉동 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent condensation from occurring in the ice mold by heating the ice mold by heating the ice mold with a hot air to drop the ice and then cooling the ice mold with an elevated temperature, thereby diluting ethanol and reducing freezing performance. have.
또, 본 발명에 따르면 냉매 수조의 상면에 단열 커버를 설치하여 외기에 노출되는 것을 방지하여 냉동 효율을 상대적으로 높여 에너지 효율을 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, by installing an insulating cover on the upper surface of the refrigerant tank to prevent exposure to the outside air, it is possible to increase the refrigeration efficiency relatively to increase energy efficiency.
또, 본 발명에 따르면 상수도나 지하수를 정수기로 정수한 다음 물 저장 탱크에 저장시킴으로써 수질이 나쁜 지역에서는 식용 얼음을 제조할 수 있다.In addition, according to the present invention, edible ice can be manufactured in areas with poor water quality by purifying tap water or groundwater with a water purifier and then storing it in a water storage tank.
도 1은 종래의 식품류의 급속동결을 위한 다층구조의 터널식 동결방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 8은 종래의 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 9의 정면도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템중 냉매 수조의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템중 냉각 계통의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 12의 좌측면도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템중 공랭식 냉동기의 구성을 나타낸 부분 정면도이다.
도 15는 도 14의 우측면도이다.1 is a view for explaining a conventional tunnel-type freezing method of a multi-layered structure for rapid freezing of foods.
2 to 8 are views showing the configuration of a conventional continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system.
9 is a perspective view showing the configuration of a continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
10 is a front view of FIG. 9.
FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of a refrigerant tank in a system for rapidly producing industrial small ice in a continuous circulation method according to an embodiment of the present invention.
12 is a perspective view showing the configuration of a cooling system in the industrial small ice rapid manufacturing system of a continuous circulation method according to an embodiment of the present invention.
13 is a left side view of FIG. 12.
FIG. 14 is a partial front view showing the configuration of an air-cooled refrigerator in the continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system according to an embodiment of the present invention.
15 is a right side view of FIG. 14.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of a continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system according to an embodiment of the present invention will be described in detail as follows.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9의 정면도이며, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템중 냉매 수조의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템중 냉각 계통의 구성을 나타낸 사시도이며, 도 13은 도 12의 좌측면도이고, 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템중 공랭식 냉동기의 구성을 나타낸 부분 정면도이며, 도 15는 도 14의 우측면도이다.9 is a perspective view showing the configuration of a continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system according to an embodiment of the present invention, FIG. 10 is a front view of FIG. 9, and FIG. 11 is a continuous circulation according to an embodiment of the present invention Fig. 12 is a perspective view showing the configuration of a refrigerant tank in an industrial small ice rapid manufacturing system of the type, and FIG. 12 is a perspective view showing the configuration of a cooling system in an industrial small ice rapid manufacturing system of a continuous circulation method according to an embodiment of the present invention. 13 is a left side view of FIG. 12, and FIG. 14 is a partial front view showing the configuration of an air-cooled refrigerator among the continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a right side view of FIG. .
도 9 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템(100′)은 메인 프레임(F1)과, 서브 프레임(F2)과, 이송 스프로켓(SP)과, 이송 트레이 체인(110)과, 냉매 수조(120′)와, 열풍기(130)와, 배출 슈트(140)와, 물 정량 토출기(150)와, 냉매 순환 펌프(P1)와, 냉각 열교환기(160′)와, 이원 냉동기(A1)와, 공랭식 냉동기(A2)와, 에어 나이프(170)와, 물 저장 탱크(ST1)와, 정수기(B)와, 물 순환 펌프(P2)와, 물 냉각용 열교환기(180) 및 냉매 저장 탱크(ST2)로 구성된다.9 to 15, a continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system 100' according to an embodiment of the present invention includes a main frame F1, a sub frame F2, and a transfer sprocket SP. ), the
먼저, 메인 프레임(F1), 서브 프레임(F2), 이송 스프로켓(SP), 이송 트레이 체인(110), 열풍기(130), 배출 슈트(140), 에어 나이프(170)와, 물 저장 탱크(ST1) 및 냉매 저장 탱크(ST2)는 도 2 내지 도 8에 개시된 종래 기술인 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템(100)과 동일 구성으로 그 중복 설명은 생략한다.First, the main frame (F1), the sub frame (F2), the transfer sprocket (SP), the
그리고, 냉매 수조(120′)는 도 11에 도시된 바와 같이 메인 프레임(F1)의 상단에 설치되고, 길이 방향으로 다단으로 구획되어서 복수의 냉매 저장 공간부(S)가 구비되어 각 냉매 저장 공간부(S)에 제 1냉매가 저장되어 이송 트레이 체인(110)을 따라 이동되는 얼음 몰드(M)가 침지된다. 이때, 제 1냉매는 얼음이나 식품과 접촉시 인체에 무해하도록 염수, 에탄올계가 적용되는 것이 바람직하고, 선택에 따라 냉매 저장 공간부(S)에 서로 다른 냉매를 공급하여 냉동 효율을 증대시킬 수도 있다.In addition, the
또한, 냉매 수조(120′)는 -60℃의 제 1냉매의 열손실을 최소화하기 위해 측면 및 저면이 우레탄 경질폼으로 박스 형태로 제작되고, 상면에 단열 덮개(C)가 설치된다.In addition, the
또, 냉매 순환 펌프(P1)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 서브 프레임(F2)에 설치되고, 냉매 수조(120′)의 각 냉매 저장 공간부(S)와 냉각 열교환기(160′) 사이에 설치되어 냉매 수조(120′)의 각 냉매 저장 공간부(S)에 저장된 제 1냉매를 냉각 열교환기(160')로 각각 배출해서 냉각 열교환기(160′)의 제 2냉매와 열교환시켜 냉각된 제 1냉매를 냉매 수조(120′)의 각 냉매 저장 공간부(S)로 순환시킨다.In addition, the refrigerant circulation pump P1 is installed in the sub-frame F2 as shown in FIGS. 12 and 13, and the refrigerant storage space S and the
또, 냉각 열교환기(160′)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 서브 프레임(F2)에 설치되고, 순환 펌프(P)를 통해 순환되는 제 1냉매와 이원 냉동기(A1)의 제 2냉매를 열교환시켜서 제 1냉매를 -60℃로 냉각시켜 냉매 수조(120′)로 공급한다.In addition, the
이때, 각각의 냉각 열교환기(160′)는 하기에서 설명할 이원 냉동기(A1)의 저온단(L)과 연결되어 냉매 순환 펌프(P1)를 통해 공급되는 제 1냉매를 제 2냉매와 열교환시켜 -35℃로 1차 냉각시키는 1차 냉각 열교환기(161)와, 이원 냉동기(A1)의 고온단(H) 및 1차 냉각 열교환기와 연결되어 1차 냉각 열교환기(161)를 통해 1차 냉각된 제 1냉매를 제 2냉매와 열교환시켜 -60℃로 2차 냉각시키는 2차 열교환기(163)로 구성된다. 즉, 이원 냉동기(A1)가 2개가 구비되면 1차 냉각 열교환기(161)와 2차 냉각 열교환기(163)가 한 쌍을 이루며 두 쌍이 설치되고, 이원 냉동기(A1)가 3개가 구비되면 1차 냉각 열교환기(161)와 2차 냉각 열교환기(163)가 한 쌍을 이루며 세 쌍이 설치된다.At this time, each of the
계속해서, 이원 냉동기(A1)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 공장 외부에 설치되고, 냉매 수조(120′)의 냉매 저장 공간부(S) 개수와 동일한 개수가 구비되어 제 1냉매가 냉각 열교환기(160′)에서 제 2냉매와 열교환되어 냉각되도록 각각의 냉각 열교환기(160′)로 제 2냉매를 순환시킨다.Subsequently, the binary refrigerator A1 is installed outside the factory as shown in Figs. 12 and 13, and has the same number as the number of refrigerant storage spaces S of the
그리고, 각각의 이원 냉동기(A1)는 상대적으로 낮은 압력과 높은 온도로 제 2냉매를 냉각시키는 저온단(L)과, 상대적으로 높은 압력과 낮은 온도로 제 2냉매를 냉각시키는 고온단(H)으로 구성된다. 이때, 제 2냉매는 메탄계 냉매 또는 에탄계와 메탄계가 혼합된 비공비 혼합 냉매가 적용되는 데, 저온단(L)에는 R23, 고온단(H)에는 R404가 적용되는 것이 바람직하다.And, each binary refrigerator (A1) has a low temperature stage (L) for cooling the second refrigerant at a relatively low pressure and high temperature, and a high temperature stage (H) for cooling the second refrigerant at a relatively high pressure and low temperature. Consists of At this time, as the second refrigerant, a methane-based refrigerant or a non-azeotropic mixed refrigerant in which an ethane-based and methane-based refrigerant is mixed is preferably applied, and R23 is preferably applied to the low-temperature stage (L) and R404 is applied to the high-temperature stage (H).
이어서, 공랭식 냉동기(A2)는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 메인 프레임(F1)에 설치되고, 복수의 이원 냉동기(A1)중 어느 하나의 이원 냉동기와 연결되어 제 3냉매를 순환시키면서 냉각시킨 후 공기와 열교환시켜 공기를 냉각시키고, 냉각된 공기를 물 정량 토출기(150)로 공급되는 이송 트레이 체인(110)과의 얼음 몰드(M)로 배출하여 얼음 몰드(M)를 냉각시킨다. 이때, 공랭식 냉동기(A2)는 냉각 공기가 외부로 미유출되도록 단열 보호 벽체(W)에 의해 공간이 형성되고, 공간 내에 설치된다.Subsequently, the air-cooled refrigerator (A2) is installed on the main frame (F1) as shown in FIGS. 14 and 15 and is connected to any one of the plurality of binary refrigerators (A1) to cool while circulating the third refrigerant. Then, the air is cooled by exchanging heat with air, and the cooled air is discharged to the ice mold M with the
그리고, 정수기(B)는 서브 프레임(F2)에 설치되어 물 저장 탱크(ST1)로 공급되는 물을 정수시킨다.In addition, the water purifier B is installed in the sub-frame F2 to purify water supplied to the water storage tank ST1.
또한, 물 순환 펌프(P2)는 서브 프레임(F2)에 설치되어 물 저장 탱크(ST1)의 물을 순환시킨다.In addition, the water circulation pump P2 is installed in the sub-frame F2 to circulate water in the water storage tank ST1.
또, 물 냉각용 열교환기(180)는 서브 프레임(F2)에 설치되어 물 순환 펌프(P2)를 통해 순환되는 물을 복수의 이원 냉동기(A1)중 어느 하나의 이원 냉동기와 연결되어 제 3냉매를 순환시키면서 냉각시킨 후 물과 열교환시켜서 물을 5℃로 냉각시키고, 냉각된 물을 물 저장 탱크(ST1)에 저장한다. 이때, 제 3냉매는 염수, 메탄계, 에탄계, 프로판, 비유기 화합물, 공비 혼합 냉매, 비공비 혼합 냉매중 선택된 어느 하나가 적용되는 것이 바람직하다.In addition, the water
이하, 본 발명에 따른 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 이송 스프로켓(SP)이 회전되어 이송 트레이 체인(110)을 이송시키면 얼음 몰드(M)가 함께 회전되고, 이와 동시에 물 정량 토출기(150)에서 얼음 몰드(M)에 정량의 물을 채운다. 이때, 물 정량 토출기(150)는 얼음 몰드(M)의 이동에 따라 전후진되면서 물을 채운다. 하편, 물 정량 토출기(150)에서 토출되는 물은 물 저장 탱크(ST1)에 정수기(B)에 의해 정수되어 저장된 후 물 순환 펌프(P2)를 통해 물 냉각용 열교환기(180)로 순환되면서 5℃로 냉각되어 물 저장 탱크(ST1)에 저장된다.First, when the transfer sprocket (SP) is rotated and the
물이 채워진 얼음 몰드(M)는 이송 트레이 체인(110)을 따라 전진되다가 메인 프레임(F1)의 후방에 위치한 가이드 롤러(R)에 의해 하강되어 냉매 수조(120)에 얼음 몰드(M)가 침지된다.The ice mold (M) filled with water is advanced along the
계속해서, 얼음 몰드(M)는 냉매 수조(120)에서 침지된 상태로 분당 약 2M의 속도로 이동되면서 -60℃ 제 1냉매와 4~5분간 접촉되면서 물이 얼음 결정으로 변화된다.Subsequently, the ice mold M is immersed in the
얼음 몰드(M)는 이송 트레이 체인(110)을 따라 냉매 수조(120)에서 전진되다가 메인 프레임(F1)의 전방에 위치한 가이드 롤러(R)에 의해 상승된 후 메인 프레임(F1)의 전방에 위치한 이송 스프로켓(SP)을 따라 반전된 상태(얼음이 자유 낙하가 가능하도록 수직으로 세워진 상태)로 메인 프레임(F1)의 하단을 통해 메인 프레임(F1)의 후방에 위치한 이송 스프로켓(SP) 측으로 이송된다.The ice mold (M) is advanced from the
이러한 상태에서, 얼음 몰드(M)가 열풍기(130)의 1, 2차 열풍 히터(131, 133)를 지나가면서 열풍에 의해 얼음 몰드(M)의 얼음 표면이 녹게 되면서 얼음 몰드(M)에서 배출 슈트(140)로 자유 낙하되고, 배출 슈트(140)에서 다시 낙하되는 소형 얼음이 컨베이어 벨트(미도시)를 따라 이동되어 포장 라인으로 이송된다.In this state, the ice mold (M) is discharged from the ice mold (M) as the ice surface of the ice mold (M) is melted by the hot air while passing through the first and second hot air heaters (131, 133) of the hot air fan (130). Small ice freely falling into the
그리고, 얼음이 제거된 얼음 몰드(M)는 공랭식 냉동기(A2)가 설치된 공간을 통과하면서 냉기에 의해 냉각된 다음 메인 프레임(F1)의 후방에 위치한 이송 스프로켓(SP)에서 다시 반전된 후, 물 정량 토출기(150)에서 얼음 몰드(M)에 정량의 물이 채워져 상기 과정을 반복하게 된다.Then, the ice mold (M) from which the ice has been removed is cooled by cold air while passing through the space where the air-cooled refrigerator (A2) is installed, and then reversed again in the transfer sprocket (SP) located at the rear of the main frame (F1), and then water In the fixed
이와 동시에 냉매 수조(120)의 각 냉매 저장 공간부(S)에 저장된 제 1냉매는 냉매 순환 펌프(P1)를 통해 1차 냉각 열교환기(161)에서 제 2냉매와 열교환시켜 -35℃로 1차 냉각시킨 다음 2차 열교환기(163)에서 다시 -35℃로 1차 냉각된 제 1냉매를 제 2냉매와 열교환시켜 -60℃로 2차 냉각된 후 냉매 저장 공간부(S)로 공급되어 일정 온도를 유지하게 된다.At the same time, the first refrigerant stored in each refrigerant storage space (S) of the
한편, 각각의 이원 냉동기(A1)의 저압단(L)은 제 1냉매와 열교환되어 승온된 제 2냉매를 상대적으로 낮은 압력과 높은 온도로 제 2냉매를 냉각시키고, 고압단(H)은 제 1냉매와 열교환되어 승온된 제 2냉매를 상대적으로 상대적으로 높은 압력과 낮은 온도로 제 2냉매를 냉각시킨다.Meanwhile, the low pressure end (L) of each binary refrigerator (A1) cools the second refrigerant heated by heat exchange with the first refrigerant to a relatively low pressure and high temperature, and the high pressure end (H) is The second refrigerant heated by heat exchange with the first refrigerant is cooled to a relatively high pressure and a low temperature.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 얼음 몰드(M)를 대신하여 냉동 식품(육류, 어류, 가공 식품 등)을 거치하는 트레이(미도시)를 이송 트레이 체인(110)에 설치하고, 냉동 식품을 냉동시킬 수도 있다.And, according to another embodiment of the present invention, a tray (not shown) for mounting frozen food (meat, fish, processed food, etc.) in place of the ice mold M is installed on the
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may be variously modified and may take various forms, and in the detailed description of the present invention, only specific embodiments thereof have been described. However, it should be understood that the present invention is not limited to a particular form mentioned in the detailed description, but rather, it is understood to include all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. Should be.
본 발명은 소형 얼음 뿐만 아니라 냉동 식품의 냉동에도 적용이 가능하다.The present invention can be applied not only to small ice, but also to freezing of frozen foods.
110 : 이송 트레이 체인 120′ : 냉매 수조
130 : 열풍기 140 : 배출 슈트
150 : 물 정량 토출기 160′ : 냉각 열교환기
170 : 에어 나이프 180 : 물 냉각용 열교환기
A1 : 이원 냉동기 A2 : 공랭식 냉동기
B : 정수기 P1 : 물 순환 펌프
P2 : 냉매 순환 펌프 ST1 : 물 저장 탱크
ST2 : 냉매 저장 탱크 W : 단열 보호 벽체110: transfer tray chain 120': refrigerant tank
130: hot fan 140: discharge chute
150: quantitative water discharger 160': cooling heat exchanger
170: air knife 180: heat exchanger for water cooling
A1: binary refrigerator A2: air-cooled refrigerator
B: water purifier P1: water circulation pump
P2: refrigerant circulation pump ST1: water storage tank
ST2: Refrigerant storage tank W: Insulation protective wall
Claims (7)
상기 메인 프레임의 일측면에 설치되는 서브 프레임과;
상기 메인 프레임의 전후단에 설치되어 구동 모터에 의해 회전되는 이송 스프로켓과;
상기 이송 스프로켓에 의해 상기 메인 프레임을 따라 연속 회전되고, 복수의 얼음 몰드가 설치되는 이송 트레이 체인과;
상기 메인 프레임의 상단에 설치되고, 내부에 제 1냉매가 저장되어 상기 이송 트레이 체인을 따라 이동되는 상기 얼음 몰드가 침지되며, 다단으로 구획되어 복수의 냉매 저장 공간부가 구비되며, 상기 제 1냉매의 열손실을 최소화하기 위해 측면 및 저면이 우레탄 경질폼으로 박스 형태로 제작되고, 상면에 단열 덮개가 설치되는 냉매 수조와;
상기 메인 프레임의 하단에 설치되어 상기 냉매 수조에 침지되어 냉동이 완료된 상기 얼음 몰드에 열풍을 가하는 열풍기와;
상기 메인 프레임의 하단에 설치되어 상기 열풍기의 열풍에 의해 상기 얼음 몰드에서 낙하되는 소형 얼음을 배출시키는 배출 슈트와;
상기 메인 프레임의 상단 일측에 설치되어 상기 얼음 몰드에 물을 채우는 물 정량 토출기와;
상기 서브 프레임에 설치되고, 상기 냉매 수조의 각 냉매 저장 공간부에 저장된 제 1냉매를 순환시키는 복수의 냉매 순환 펌프와;
상기 서브 프레임에 설치되고, 각각의 상기 냉매 순환 펌프를 통해 순환되는 제 1냉매를 각각 냉각시켜 상기 각각의 냉매 저장 공간부로 공급하는 복수의 냉각 열교환기와;
외부에 설치되어 제 1냉매가 상기 냉각 열교환기에서 제 2냉매와 열교환되어 냉각되도록 각각의 상기 냉각 열교환기로 제 2냉매를 순환시키는 복수의 이원 냉동기; 및
상기 메인 프레임에 설치되고, 복수의 상기 이원 냉동기중 어느 하나의 이원 냉동기와 연결되어 제 3냉매를 순환시키면서 냉각시킨 후 공기와 열교환시켜 공기를 냉각시키고, 냉각된 공기를 상기 물 정량 토출기로 공급되는 상기 이송 트레이 체인과의 얼음 몰드로 배출하여 상기 얼음 몰드를 냉각시키는 공랭식 냉동기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템.A main frame formed in a rectangular shape;
A sub-frame installed on one side of the main frame;
A transfer sprocket installed at the front and rear ends of the main frame and rotated by a drive motor;
A transfer tray chain continuously rotated along the main frame by the transfer sprocket and in which a plurality of ice molds are installed;
The ice mold is installed on the upper end of the main frame, the first refrigerant is stored therein, and the ice mold moved along the transfer tray chain is immersed, divided into multiple stages, and a plurality of refrigerant storage spaces are provided. A refrigerant tank in which side and bottom surfaces are made of urethane rigid foam in a box shape and an insulating cover is installed on an upper surface to minimize heat loss;
A hot air fan installed at the lower end of the main frame and immersed in the refrigerant tank to apply hot air to the frozen ice mold;
A discharge chute installed at the lower end of the main frame to discharge small ice falling from the ice mold by the hot air of the hot air fan;
A water quantitative dispenser installed on one side of the upper end of the main frame to fill the ice mold with water;
A plurality of refrigerant circulation pumps installed in the sub-frame and circulating the first refrigerant stored in each refrigerant storage space of the refrigerant tank;
A plurality of cooling heat exchangers installed in the sub-frame and cooling the first refrigerant circulated through each of the refrigerant circulation pumps and supplying them to each of the refrigerant storage spaces;
A plurality of binary refrigerators installed outside to circulate the second refrigerant to each of the cooling heat exchangers so that the first refrigerant is heat-exchanged with the second refrigerant in the cooling heat exchanger and cooled; And
It is installed on the main frame, is connected to any one of the plurality of binary refrigerators, cooled while circulating a third refrigerant, and then heat-exchanged with air to cool the air, and the cooled air is supplied to the quantitative water discharger. An industrial small-sized ice rapid manufacturing system of a continuous circulation method, characterized in that comprising an air-cooled refrigerator that cools the ice mold by discharging it to the ice mold with the transfer tray chain.
상기 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템은,
상기 냉매 수조에서 배출되는 상기 얼음 몰드로 에어를 분사하여 제 1냉매를 제거하도록 상기 메인 프레임에 설치되는 에어 나이프와;
상기 서브 프레임에 설치되어 상기 물 정량 토출기로 물을 공급하는 물 저장 탱크와;
상기 서브 프레임에 설치되어 상기 물 저장 탱크로 공급되는 물을 정수시키는 정수기와;
상기 서브 프레임에 설치되어 상기 물 저장 탱크의 물을 순환시키는 물 순환 펌프와;
상기 서브 프레임에 설치되어 상기 물 순환 펌프를 통해 순환되는 물을 복수의 상기 이원 냉동기중 어느 하나의 이원 냉동기와 연결되어 제 3냉매를 순환시키면서 냉각시킨 후 물과 열교환시켜서 물을 5℃로 냉각시키고, 냉각된 물을 상기 물 저장 탱크에 저장하는 물 냉각용 열교환기; 및
상기 서브 프레임의 인근에 설치되어 각각의 상기 순환 펌프를 통해 상기 냉매 수조의 각 냉매 저장 공간부에 제 1냉매를 보충하는 냉매 저장 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템.The method of claim 1,
The continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system,
An air knife installed on the main frame to remove the first refrigerant by spraying air into the ice mold discharged from the refrigerant tank;
A water storage tank installed on the sub-frame and supplying water to the quantitative water dispenser;
A water purifier installed on the sub-frame to purify water supplied to the water storage tank;
A water circulation pump installed on the sub-frame to circulate water in the water storage tank;
The water installed in the sub-frame and circulated through the water circulation pump is connected to any one of the plurality of binary refrigerators to cool while circulating a third refrigerant, and heat exchange with water to cool the water to 5°C. , A water cooling heat exchanger for storing cooled water in the water storage tank; And
It is installed in the vicinity of the sub-frame, and further comprises a refrigerant storage tank for replenishing the first refrigerant in each refrigerant storage space of the refrigerant tank through each of the circulation pumps. Manufacturing system.
각각의 상기 이원 냉동기는,
상대적으로 낮은 압력과 높은 온도로 제 2냉매를 냉각시키는 저온단과;
상대적으로 높은 압력과 낮은 온도로 제 2냉매를 냉각시키는 고온단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템.The method of claim 1,
Each of the binary freezers,
A low temperature stage for cooling the second refrigerant at a relatively low pressure and a high temperature;
An industrial small ice rapid manufacturing system of a continuous circulation method, characterized in that it consists of a high temperature stage that cools the second refrigerant at a relatively high pressure and low temperature.
복수의 상기 냉각 열교환기는,
상기 이원 냉동기의 저온단과 연결되어 상기 냉매 순환 펌프를 통해 공급되는 제 1냉매를 제 2냉매와 열교환시켜 -35℃로 1차 냉각시키는 1차 냉각 열교환기와;
상기 이원 냉동기의 고온단 및 1차 냉각 열교환기와 연결되어 상기 1차 냉각 열교환기를 통해 1차 냉각된 제 1냉매를 제 2냉매와 열교환시켜 -60℃로 2차 냉각시키는 2차 열교환기로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템.The method of claim 4,
The plurality of cooling heat exchangers,
A primary cooling heat exchanger connected to the low temperature end of the binary refrigerator to heat exchange the first refrigerant supplied through the refrigerant circulation pump with the second refrigerant for primary cooling to -35°C;
Consisting of a secondary heat exchanger that is connected to the high temperature end of the binary refrigerator and the primary cooling heat exchanger and heat-exchanges the first refrigerant that has been first cooled through the primary cooling heat exchanger with the second refrigerant to cool it to -60°C. Industrial small ice rapid manufacturing system of continuous circulation method characterized by.
상기 공랭식 냉동기는,
냉각 공기가 외부로 미유출되도록 단열 보호 벽체 내에서 공간을 구획하고, 구획된 공간 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템.The method of claim 1,
The air-cooled refrigerator,
An industrial small ice rapid manufacturing system of a continuous circulation method, characterized in that the space is partitioned within the insulating protective wall so that the cooling air does not leak to the outside, and is installed in the partitioned space.
상기 제 1냉매는,
염수 또는 에탄계이고,
상기 제 2냉매는,
메탄계 또는 에탄계와 메탄계가 혼합된 비공비 혼합 냉매며,
상기 제 3냉매는,
염수, 메탄계, 에탄계, 프로판, 비유기 화합물, 공비 혼합 냉매, 비공비 혼합 냉매중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연속 순환 방식의 산업용 소형 얼음 급속 제조 시스템.The method of claim 1,
The first refrigerant,
Is brine or ethane,
The second refrigerant,
It is a non-azeotropic mixed refrigerant in which methane-based or ethane-based and methane-based are mixed,
The third refrigerant,
Brine, methane, ethane, propane, inorganic compounds, azeotropic mixed refrigerant, non-azeotropic mixed refrigerant, characterized in that any one selected from a continuous circulation type industrial small ice rapid manufacturing system, characterized in that.
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