KR102302112B1

KR102302112B1 - 수온을 이용한 제품 온도 조절장치

Info

Publication number: KR102302112B1
Application number: KR1020190152893A
Authority: KR
Inventors: 최종남
Original assignee: 최종남
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2021-09-13
Also published as: KR20210064548A

Abstract

본 발명은 수온을 이용한 제품 온도 조절장치에 관한 것으로서, 복수 개의 냉각 대상물을 수용할 수 있는 공간이 제공되며, 저온의 물이 유입되어 복수 개의 냉각 대상물의 온도를 조절하는 콜드 챔버 유닛(cold chamber unit); 콜드 챔버 유닛과 인접하게 위치하여, 콜드 챔버 유닛으로부터 고온의 물이 유입되면 고온의 물을 냉각시키고, 콜드 챔버 유닛에 저온의 물을 공급하는 서플라이 챔버 유닛(supply chamber unit); 서플라이 챔버 유닛으로부터 저온의 물을 인입하여 콜드 챔버 유닛으로 분사하는 동력을 제공하는 서큘레이팅 유닛(circulating unit); 및 콜드 챔버 유닛과 서플라이 챔버 유닛을 유동하는 물의 온도를 측정하는 서모미터 유닛(thermometer unit)을 포함하는 기술적 사상을 개시한다.

Description

수온을 이용한 제품 온도 조절장치{Apparatus for controlling temperature of object by using cooling water}

본 발명은 제품 온도 조절장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 복수 개의 냉각 대상물을 수용할 수 있는 공간이 제공되며, 저온의 물을 유입시키고, 저온의 물을 이용하여 복수 개의 냉각 대상물로부터 열을 빼앗아 제품을 온도를 조절하는 수온을 이용한 제품 온도 조절장치에 관한 기술분야이다.

레토르트란 실험기구의 일종으로 압력을 주어 고온으로 액체를 증류하는 데 사용하는 금속제 솥이다. 조리된 식품을 밀폐용기에 담고 레토르트에서 고온 살균하여 간편하게 데워 먹을 수 있도록 만든 음식을 레토르트 식품이라고 한다.

레토르트 식품은 단층 플라스틱 필름이나 금속박 또는 이를 여러 층으로 접착하여, 파우치와 기타 모양으로 성형한 용기에 제조, 가공 또는 조리한 가공품 등의 식품을 충전하고 밀봉하여 가압, 가열, 살균 또는 멸균한 것으로 직접 또는 간단한 조리방법으로 식용이 가능하며 보존성이 높고 휴대와 운반이 용이하도록 인스턴트화 한 것을 말한다.

레토르트 식품의 장점은 기존의 식품 포장인 캔이나 병보다 가볍고 납작한 봉지 모양으로 공간을 적게 차지하고, 개봉하기 쉽고 포장이 가볍고 유연해서 다칠 위험이 적으며, 공기와 세균을 완전히 제거했기 때문에 보존료 등의 첨가물을 넣지 않아도 장기간 보존이 가능하며, 포장비가 저렴하고 제조과정에서 소모되는 에너지가 금속 통조림 식품을 만들 때에 비해 1/4 정도 밖에 들지 않는다.

레토르트 식품은 일반적으로 조리, 배합 및 충전, 밀봉 봉합, 가압, 가열 살균, 냉각 및 포장의 제조 공정을 거치게 되는데, 먼저 충전하고자 하는 가공식품을 조리한 후, 조리한 재료를 용기에 담아 충전한다. 그 다음 용기 속의 공기를 빼낸 후 완전히 밀봉하며, 이때부터 공기 중 산소에 의한 변질이 더 이상 일어나지 않게 된다. 밀봉한 제품을 레토르트에 넣고 110~120℃ 정도의 온도로 10~40분 가열하고, 이 과정에서 미생물이 대부분 사멸한다. 마지막으로 냉각하여 검수 및 포장 후 제품이 출하하게 된다.

이때, 냉각하기 위해서는 생산 속도 증가를 위해 급속도로 냉각해야 하는데 냉각 효율을 높이기 위해 파우치로 포장 완료된 상태에 냉각수로 투입시켜 냉각시키는 방식이 사용될 수 있으며, 일정 온도 이하로 냉각시킴에 따라 변질을 방지할 수 있게 된다.

이와 관련된 선행 특허문헌의 예로서 “파우치 제품용 냉각 장치” (등록번호 제10-1960253호, 이하 특허문헌1이라 한다.)”이 존재한다.

특허문헌1에 따른 발명의 경우, 고온의 식품이 담긴 파우치 또는 치어팩을 포장이 가능하도록 연속적으로 냉각시키는 파우치 제품용 냉각장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 파우치 제품용 냉각장치는, 파우치 식품의 입구측과 출구측이 각각 구비된 냉각용 챔버와, 파우치 식품을 이송시키는 컨베이어 방식의 파우치 이송장치와, 이송장치로 이송되는 파우치 식품에 냉각수를 분사하는 냉각수공급장치를 가지는 파우치 제품용 냉각장치에 있어서, 냉각용 챔버의 입구측에는 입구측으로 공급되는 파우치를 이송하는 상태에서 가압하여 불량유무를 검사하도록 이루어진 파우치 검사장치가 구비되며, 냉각용 챔버의 출구측에는 고압의 공기로 파우치에서 냉각수를 제거하도록 이루어진 냉각수 제거장치가 구비되며, 파우치 이송장치는 T형의 컨베이어 Chain을 이용한 컨베이어 방식으로 이루어지며, 냉각용 챔버 내에는 곡선 또는 꺾임구간에서 T형의 컨베이어 Chain의 회전반경을 조절하도록 하는 컨베이어 Chain용 안내휠이 구비된 것이다.

또 다른 특허문헌의 예로서 “액체포장용기 냉각장치 및 그것의 제어방법” (등록번호 제10-0817005호, 이하 특허문헌2이라 한다.)”이 존재한다.

특허문헌2에 따른 발명의 경우, 액체포장용기의 냉각장치를 개시한다. 냉각장치는 급속냉각을 실현하여 액체포장용기에 담겨있는 물의 냉각시간을 단축할 수 있도록 구성되며, 액체포장용기의 교환이 검출되면 급속 냉각모드를 실행하여 액체포장용기에 담긴 액체의 온도가 요구되는 조건으로 신속하게 도달되게 한다. 특허문헌2의 발명이 개시하는 냉각장치는 선택된 모드의 동작 상태에서 온도센서를 통해 냉각판의 온도를 검출하는 과정, 냉각판에서 검출되는 온도의 변화량을 연산하여 설정된 기준값과 비교하는 과정, 냉각판의 온도 변화량이 기준값 이하이면 정상 냉각 사이클을 실행하고, 기준값 이상이면 액체포장용기의 교환으로 판단하여 급속 냉각모드를 실행하는 과정 및 급속 냉각모드의 진행으로 냉각판의 온도가 기준온도 이하로 유지되면 정상 냉각 사이클로 전환하는 과정을 포함한다.

또 다른 특허문헌의 예로서 “액체포장용기용 급냉각장치” (등록번호 제10-0805084호, 이하 특허문헌3이라 한다.)”이 존재한다.

특허문헌3에 따른 발명의 경우, 액체포장용기의 냉각장치를 개시한다. 냉각장치는 급속냉각을 실현하여 액체포장용기에 담겨있는 물의 냉각시간을 단축할 수 있도록 구성된다. 특허문헌3의 발명이 개시하는 그러한 냉각장치는, 냉매를 고온고압의 액화가스로 만드는 압축기, 압축기로부터 나오는 냉매를 액체로 만드는 응축기, 이 응축기에서 나오는 냉매를 증발이 용이하게 이루어질 수 있도록 압력을 낮추어주는 팽창밸브, 팽창밸브에서 나오는 액체 상태의 냉매를 급증발시켜 열교환이 급속히 이루어지도록 하는 증발기를 포함하며, 증발기 상측에 액체포장용기가 직접 접촉하여 놓여져 증발기의 열교환이 직접 액체포장용기에 이르도록 하고 있다.

또 다른 특허문헌의 예로서 “기능성 영양성분의 파괴를 최소화하기 위한 추출기 겸용 액체 순간살균기와 냉각수단을 갖는 음료 제조장치” (공개번호 제10-2015-0093074호, 이하 특허문헌4이라 한다.)”이 존재한다.

특허문헌4에 따른 발명의 경우, 기능성 영양성분의 파괴를 최소화하기 위한 추출기 겸용 액체 순간살균기와 냉각수단을 갖는 음료 제조장치에 관한 것이다. 특허문헌4의 발명에서는 상부가 개방되고 하부에 액체유출구가 형성되어 있으며 열을 전달받아 가열되는 가열솥에 열교환 몸체를 투입하고 덮개로 가열솥을 차단하여 밀폐시킴으로써 열교환몸체를 초고온으로 가열 가능하게 하고, 열교환몸체가 초고온으로 가열된 상태에서 살균대상액이 덮개에 형성된 액체유입구로 유입되어 열교환몸체를 경유하면서 순간적인 가열 및 살균이 이루어지도록 한다. 또, 액체 순간살균기를 경유한 액체를 밀폐용기에 투입하여 포장하는 포장기를 구비하며, 액체 순간살균기를 경유한 액체를 냉각하는 냉각장치 및 포장 후 설정된 경로를 따라 세워진 상태로 이동되는 스타우트파우치에 냉각수를 분사하되 스타우트파우치의 상부에서 하부로 분사하는 냉각수분사장치와 스타우트파우치에 고압의 에어를 분사하는 에어분사기를 구비하여 영양성분 파괴를 최소화하면서 포장한 고기능성 음료를 제조할 수 있도록 한다.

그러나, 특허문헌1의 경우, 고온의 식품이 담겨 이송되는 상태의 파우치 또는 치어팩을 가압하여 핀홀 또는 파손되어 누설상태의 제품이 출하되지 않도록 검사하고, 컨베이어 방식의 파우치 이송장치로 이송되는 고온의 식품이 담긴 파우치 또는 치어팩에 냉각수를 분사하여 적정한 온도까지 냉각시킨 후, 다시 고압의 공기를 분사하여 냉각수를 제거하는 번거로움이 발생한다는 단점이 있다.

특허문헌2와 3의 경우, 냉매를 고온 고압의 가스로 압축하는 압축기, 상기 압축기로부터 압축된 기체 상태의 냉매를 액체로 상변환시키는 응축기, 응축된 냉매의 압력을 낮추는 팽창밸브, 냉매의 순환을 제공하는 냉매순환관로 및 열교환이 이루어지도록 하는 냉각챔버를 포함하여 복잡한 과정을 거쳐 액체포장용기를 냉각시키는 기술적 사상만이 개시되고 있다.

등록번호 제10-1960253호 등록번호 제10-0817005호 등록번호 제10-0805084호 공개번호 제10-2015-0093074호

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결하고자 하는 과제를 제시한다.

첫째, 가열 및 살균된 복수 개의 레토르트 제품들을 저온의 물을 이용해 일정 온도 이하로 냉각시키고자 한다.

둘째, 서플라이 챔버 유닛으로부터 유입된 저온의 물을 콜드 챔버 유닛의 내부에서 밸런스 있게 유동되도록 하여, 복수 개의 레토르트 제품들의 온도를 일정하게 조절하고자 한다.

셋째, 콜드 챔버 유닛으로 유입된 저온의 물이 열을 전달받아 온도가 상승되면, 서플라이 챔버 유닛으로 순환하는 과정을 통해 물을 재사용하고자 한다.

본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치는 복수 개의 냉각 대상물을 수용할 수 있는 공간이 제공되며, 저온의 물이 유입되어 상기 복수 개의 냉각 대상물의 온도를 조절하는 콜드 챔버 유닛(cold chamber unit); 상기 콜드 챔버 유닛과 인접하게 위치하여, 상기 콜드 챔버 유닛으로부터 고온의 물이 유입되면 상기 고온의 물을 냉각시키고, 상기 콜드 챔버 유닛에 상기 저온의 물을 공급하는 서플라이 챔버 유닛(supply chamber unit); 상기 서플라이 챔버 유닛으로부터 상기 저온의 물을 인입하여 상기 콜드 챔버 유닛으로 분사하는 동력을 제공하는 서큘레이팅 유닛(circulating unit); 및 상기 콜드 챔버 유닛과 상기 서플라이 챔버 유닛을 유동하는 상기 물의 온도를 측정하는 서모미터 유닛(thermometer unit)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 상기 콜드 챔버 유닛은, 상기 콜드 챔버 유닛으로 유입되는 상기 저온의 물을 이용하여, 상기 콜드 챔버 유닛 내부에 수용된 상기 복수 개의 냉각 대상물로부터 열을 빼앗도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 상기 콜드 챔버 유닛은, 상기 콜드 챔버 유닛의 몸체를 형성하는 콜드 바디부; 및 상기 콜드 챔버 유닛의 일측에 위치하여, 상기 콜드 챔버 유닛으로 상기 저온의 물이 유입되기 위한 복수 개의 홀을 형성하는 푸싱홀부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 상기 콜드 바디부는, 상기 푸싱홀부로부터 유입되는 상기 저온의 물이 상기 콜드 챔버 유닛의 내부에서 회전력을 일으키도록 상기 콜드 바디부의 저면은 U자 형상의 하부면을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 상기 콜드 챔버 유닛은, 상기 콜드 챔버 유닛 내면에 위치하여, 상기 콜드 챔버 유닛의 내부의 특정 부위의 압력을 감지하는 디텍션 센싱부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 상기 서플라이 챔버 유닛은, 상기 서플라이 챔버 유닛의 몸체를 형성하는 서플라이 바디부; 상기 서플라이 챔버 유닛의 일측에 위치하여, 상기 서플라이 바디부에서 냉각된 상기 저온의 물을 유출시키는 워터 게이트부; 상기 서플라이 챔버 유닛의 내에 배치되어, 상기 콜드 챔버 유닛의 상기 푸싱홀부를 통해 상기 저온의 물을 고압으로 분사하는 복수 개의 노즐을 제공하는 푸싱 노즐부; 상기 서플라이 챔버 유닛의 내부에 위치하여, 상기 워터 게이트부를 통해 유출된 상기 저온의 물을 상기 푸싱 노즐부로 고압의 물을 제공하는 센터 파이프부; 상기 서플라이 챔버 유닛의 내부에 위치하여, 상기 서플라이 챔버 유닛으로 유입되는 상기 고온의 물의 온도를 낮추기 위한 복수 개의 냉각 파이프를 제공하는 쿨링 파이프부; 및 일측은 상기 서큘레이팅 유닛과 연결되고, 타측은 상기 센터 파이프부와 연결되어, 상기 워터 게이트부로부터 유출된 상기 저온의 물을 상기 센터 파이프부로 전달해주는 커넥팅 파이프부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 상기 푸싱 노즐부는, 상기 저온의 물이 상기 푸싱홀부로 유입될 때, 상기 저온의 물의 분사 방향을 상기 콜드 챔버 유닛의 상기 U자 형상의 하부면으로 대향하도록 하여, 상기 저온의 물로 하여금 상기 콜드 챔버 유닛 내에서 회전되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 상기 푸싱 노즐부는, 임의로 영역을 분할하여 개별 구획으로 지정하고, 지정된 상기 개별 구획 내에 속하는 상기 복수 개의 노즐이 상기 저온의 물을 분사하는 각도를 순차적으로 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 상기 서모미터 유닛은, 상기 콜드 챔버 유닛의 내부에 위치하여, 상기 콜드 챔버 유닛을 유동하는 물의 온도를 측정하는 제1 서모미터부; 및 상기 서플라이 챔버 유닛의 내부에 위치하여, 상기 서플라이 챔버 유닛을 유동하는 물의 온도를 측정하는 제2서모미터부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절 장치의 상기 서모미터 유닛은, 상기 서큘레이팅 유닛에 연동되어, 상기 서모미터 유닛으로부터 측정된 온도에 따라서 상기 저온의 물과 상기 고온의 물의 흐름을 제어하는 콘트롤부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 가열 및 살균된 복수 개의 레토르트 제품들을 저온의 물을 이용해 일정 온도 이하로 냉각할 수 있게 된다.

둘째, 서플라이 챔버 유닛으로부터 유입된 저온의 물을 콜드 챔버 유닛의 내부에서 밸런스 있게 유동되도록 하여, 복수 개의 레토르트 제품들의 온도를 일정하게 조절할 수 있게 된다.

셋째, 콜드 챔버 유닛의 내부에 위치한 디텍션 센싱부를 통해 복수 개의 레토르트 제품들의 뭉침이 있는 곳에 유동을 일으켜, 챔버 내부에서 복수 개의 레토르트 제품들을 골고루 분배할 수 있게 된다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 사시도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 콜드 챔버 유닛의 블록도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 콜드 챔버 유닛의 부분단면사시도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 디텍션 센싱부의 단면도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 서플라이 챔버 유닛의 블록도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 서플라이 챔버 유닛의 사시도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 서플라이 챔버 유닛의 부분단면사시도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 측단면도이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 센터 파이프에 연결된 푸싱 노즐부의 사시도이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 서모미터 유닛의 블록도이다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치는 복수 개의 냉각 대상물(10)을 수용할 수 있는 공간이 제공되며, 저온의 물을 유입시키고, 저온의 물을 이용하여 복수 개의 냉각 대상물(10)으로부터 열을 빼앗아 복수 개의 냉각 대상물(10)의 온도를 조절하는 수온을 이용한 제품 온도 조절장치에 관한 것이다.

이때, 온도를 조절하는 제품에는 레토르트 파우치에 포장되어 있는 것이 일반적이며, 레토르트 파우치는 상업적 살균 상태를 유지하기 위해 고압살균솥이나 다른 살균장치에서 살균 가능한 내열성 식품 포장용 용기를 말한다. 레토르트 파우치는 적층필름을 사용하며, 보통 성질이 다른 플라스틱 필름이나 알루미늄 호일 등을 3겹 혹은 5겹을 붙여서 내열성, 기체 투과성 그리고 열 접착성을 개선하고 있다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치는 고온에서 가열 및 살균 과정을 거친 레토르트 파우치의 온도를 낮추기 위한 것이다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치는 콜드 챔버 유닛(cold chamber unit)(100), 서플라이 챔버 유닛(supply chamber unit)(200), 서큘레이팅 유닛 (circulating unit)(300) 및 서모미터 유닛 (thermometer unit) (400)을 포함하게 된다.

먼저, 본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 콜드 챔버 유닛(100)은, 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 냉각 대상물(10)을 수용할 수 있는 공간이 제공되며, 저온의 물이 유입되어 복수 개의 냉각 대상물(10)의 온도를 조절하게 된다.

콜드 챔버 유닛(100)으로 유입되는 저온의 물을 이용하여, 콜드 챔버 유닛 내부에 수용된 복수 개의 냉각 대상물(10)으로부터 열을 빼앗도록 하게 된다.

도2 내지 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 콜드 챔버 유닛(100)은 콜드 바디부(110), 푸싱홀부(120) 및 디텍션 센싱부(130)를 포함하게 된다.

먼저, 콜드 바디부(110)는 콜드 챔버 유닛(100)의 몸체를 형성하게 된다.

콜드 바디부(110)는 복수 개의 냉각 대상물(10)을 수용할 수 있는 충분한 공간을 형성할 수 있어야 하며, 콜드 바디부(110)의 재질을 한정할 필요는 없다.

콜드 바디부(110)는 푸싱홀부(120)로부터 유입되는 저온의 물이 콜드 챔버 유닛(100)의 내부에서 회전력을 일으키도록 콜드 바디부(110)의 저면은 U자의 하부면을 형성하게 된다.

이를 통해, 콜드 챔버 유닛(100)에 수용되는 복수 개의 냉각 대상물(10)들 사이로 저온의 물이 고르게 유동할 수 있게 된다.

도3에 도시된 바와 같이, 푸싱홀부(120)는 콜드 챔버 유닛(100)의 일측에 위치하여, 콜드 챔버 유닛(100)으로 저온의 물이 유입되기 위한 복수 개의 홀을 형성하게 된다.

푸싱홀부(120)는 콜드 챔버 유닛(100)의 외벽에 위치되며, 푸싱홀부(120)가 위치하는 외벽과 인접하게 서플라이 챔버 유닛(200)이 제공되게 된다.

푸싱홀부(120)의 복수 개의 홀의 개수에는 제한이 없으며, 홀의 직경 사이즈 또한 제한이 없는 것이 바람직하다.

또한, 푸싱홀부(120)는 저온의 물이 유입될 뿐만 아니라, 콜드 챔버 유닛(100)에서 복수 개의 냉각 대상물(10)로부터 열을 전달받아 고온이 된 물을 배출할 수도 있다.

디텍션 센싱부(130)는 콜드 챔버 유닛(100)의 내면에 위치하여, 콜드 챔버 유닛(100)의 내부의 특정 부위의 압력을 감지할 수 있다.

디텍션 센싱부(130)는 디텍션 센싱부(130)에 인가되는 유체의 압력, 즉, 센서에 가해지는 힘의 크기를 물리량으로 받아들이고 이를 전기적인 신호로 변환시켜 출력할 수 있게 된다.

도4에 도시된 바와 같이, 디텍션 센싱부(130)의 디텍션면(131)에 압력이나 하중이 감지되어 디텍션면(131)이 변형되면, 디텍션면(131)의 하부에 위치하는 저항부(132)의 저항 값이 달라지는 것을 감지하여, 저항 값의 변동을 측정하고 이를 통해 콜드 챔버 유닛(100) 내의 특정 부위에 압력이나 복수 개의 냉각 대상물(10)의 하중을 감지할 수 있게 된다.

또한, 디텍션 센싱부(130)는 콜드 챔버 유닛(100)의 하부에 복수 개가 제공되며, 물 속에서도 작동이 잘 되도록 하기 위하여 인캡슐레이션 공정을 거치는 것이 바람직하다.

도1에 도시된 바와 같이, 서플라이 챔버 유닛(200)은, 콜드 챔버 유닛(100)과 인접하게 위치하여, 콜드 챔버 유닛(100)으로부터 고온의 물이 유입되면 고온의 물을 냉각시키고, 콜드 챔버 유닛(100)에 상기 저온의 물을 공급할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 서플라이 챔버 유닛(200)은, 도6 내지 7에 도시된 바와 같이, 서플라이 바디부(210), 워터 게이트부(220), 푸싱 노즐부(230), 센터 파이프부(240), 쿨링 파이프부(250) 및 커넥팅 파이프(260)를 포함하게 된다.

먼저, 서플라이 바디부(210)는 서플라이 챔버 유닛(200)의 몸체를 형성하게 된다.

워터 게이트부(220)는 서플라이 챔버 유닛(200)의 일측에 위치하여, 서플라이 바디부(210)에서 냉각된 저온의 물을 유출시키게 된다.

푸싱홀부(120)로부터 빠져나온 고온의 물은 서플라이 바디부(210)에서 냉각되고, 냉각되어 다시 저온이 된 물은 워터 게이트부(220)로 빠져나가게 된다.

푸싱 노즐부(230)는 서플라이 챔버 유닛(200)의 내에 배치되어, 콜드 챔버 유닛(100)의 푸싱홀부(120)를 통해 저온의 물을 고압으로 분사하는 복수 개의 노즐을 제공하게 된다.

푸싱 노즐부(230)는 저온의 물이 푸싱홀부(120)로 유입될 때, 저온의 물의 분사 방향을 콜드 챔버 유닛(100)의 U자 형상의 하부면으로 대향하도록 하여, 저온의 물로 하여금 콜드 챔버 유닛(100) 내에서 회전되도록 하게 한다.

또한, 푸싱 노즐부(230)는 임의로 영역을 분할하여 개별 구획으로 지정하고, 지정된 개별 구획 내에 속하는 복수 개의 노즐이 저온의 물을 분사하는 각도를 순차적으로 조절할 수 있도록 하게 한다.

예컨대, 도9에 도시된 바와 같이, 개별 구획(ad01, ad02)로 영역을 나누어 지정할 수 있으며, 지정된 개별 구획(ad01, ad02)내의 복수 개의 노즐은 순차적으로

,

으로 각도를 상이하게 조절할 수 있으며, 각각의

의 값은 예를 들어

,

값으로 순차적으로 설정되는 것이 바람직하다.

아울러, 푸싱 노즐부(230)는 디텍션 센싱부(130)와 연동되어, 콜드 챔버 유닛(100) 내에서 복수 개의 냉각 대상물(10)이 한 구역으로 치우쳐 있는 경우, 그 구역에 위치하는 디텍션 센싱부(130)에서 이를 감지하여, 콜드 챔버 유닛(100)으로 물을 유입시키는 복수 개의 노즐을 임의로 조절하여, 콜드 챔버 유닛(100)에서 복수 개의 냉각 대상물(10)들을 골고루 분배시켜줄 수 있게 한다.

센터 파이프부(240)는 서플라이 챔버 유닛(200)의 내부에 위치하여, 워터 게이트부(220)를 통해 유출된 저온의 물을 푸싱 노즐부(230)로 고압의 물을 제공하게 된다.

쿨링 파이프부(250)는 서플라이 챔버 유닛(200)의 내부에 위치하여, 서플라이 챔버 유닛(200)으로 유입되는 고온의 물의 온도를 낮추기 위한 복수 개의 냉각 파이프를 제공하게 된다.

쿨링 파이프부(250)는 푸싱홀부(120)로부터 배출된 고온의 물을 복수 개의 냉각 파이프를 통해 다시 저온의 물로 냉각시킬 수 있다.

커넥팅 파이프부(260)의 일측은 서큘레이팅 유닛(300)과 연결되고, 타측은 센터 파이프부(240)와 연결되어, 워터 게이트부(22)로부터 유출된 저온의 물을 센터 파이프부(240)로 전달해주게 된다.

서큘레이팅 유닛(300)은 서플라이 챔버 유닛(200)으로부터 저온의 물을 인입하여 콜드 챔버 유닛(100)으로 분사하는 동력을 제공하게 된다.

보다 자세하게, 서큘레이팅 유닛(300)은 워터 게이트부(220)로부터 빠져나오는 저온의 물을 흡입 토출하여, 커넥팅 파이프부(260)을 연결 통로로 하여금, 센터 파이프부(240)로 배출하고, 센터 파이프부(240)에 배출된 저온의 물을 푸싱 노즐부(230)를 통해 분사하도록 하는 동력을 제공하게 된다.

서큘레이팅 유닛(300)은 서큘레이팅 유닛(300) 케이싱, 임펠러, 모터 등이 내재되어 있으며, 이들의 위치는 배출 및 흡입 노즐에 따라서 위치가 달라질 수 있다.

서큘레이팅 유닛(300)에 워터 게이트부(220)로부터 배출된 물이 들어가게 되고, 모터가 구동됨에 따라서 임펠러에 회전력이 발생하고 이로 인해 임펠러가 물을 유동시키고, 물은 원심력으로 인해 가장자리로 이동하게 되고, 가장자리로 이동한 물의 유속이 빨라지고 압력이 증가하며, 물이 센터 파이프부(240)로 배출될 수 있다.

서모미터 유닛(400)은 콜드 챔버 유닛(100)과 서플라이 챔버 유닛(200)을 유동하는 물의 온도를 측정하게 된다.

본 발명에 따른 수온을 이용한 제품 온도 조절장치의 서큘레이팅 유닛(300)은 제1 서모미터부(410), 제2 서모미터부(420) 및 콘트롤부(430)를 포함하게 된다.

제1 서모미터부(410)는 콜드 챔버 유닛(100)의 내부에 위치하여 콜드 챔버 유닛(100)을 유동하는 물의 온도를 측정하게 된다.

제2 서모미터부(420)는 서플라이 챔버 유닛(200)의 내부에 위치하여, 서플라이 챔버 유닛(200)을 유동하는 물의 온도를 측정하게 된다.

콘트롤부(430)는 서큘레이팅 유닛(300)에 연동되어, 서모미터 유닛(400)으로부터 측정된 온도에 따라서 저온의 물과 고온의 물이 흐름을 제어하게 된다.

보다 자세하게, 콘트롤부(430)에서는 콜드 챔버 유닛(100)을 유동하는 물의 온도가 제1 서모미터부(410)에 측정되며, 콜드 챔버 유닛(100)을 유동하는 물의 온도가 높아질 경우, 물의 온도 정보를 서큘레이팅 유닛(300)에 전달하여, 서큘레이팅 유닛(300)을 가동시켜 콜드 챔버 유닛(100)으로부터 고온의 물을 배출되게 하고, 쿨링 파이프부(250)를 거쳐 냉각된 저온의 물이 워터 게이트부(220)로 흡입되도록 한다. 그 뒤, 커넥팅 파이프부(260)륵 거쳐 센터 파이프부(240)로 저온의 물이 유입되게 되고, 저온의 물은 푸싱 노즐부(230)을 통해 분사되어 콜드 챔버 유닛(100)에 다시 저온의 물이 유입될 수 있도록 한다.

이를 통하여, 복수 개의 냉각 대상물(10)으로부터 열을 전달받아 고온의 물을 자동적으로 배출하고 순환시켜 물을 재사용할 수 있게 된다.

본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.

10: 복수 개의 냉각 대상물
100: 콜드 챔버 유닛
110: 콜드 바디부
120: 푸싱홀부
130: 디텍션 센싱부
131: 디텍션면
132: 저항부
200: 서플라이 챔버 유닛
210: 서플라이 바디부
220: 워터 게이트부
230: 푸싱 노즐부
240: 센터 파이프부
250: 쿨링 파이프부
260: 커넥팅 파이프부
300: 서큘레이팅 유닛
400: 서모미터 유닛
410: 제1 서모미터부
420: 제2 서모미터부
430: 콘트롤부

Claims

복수 개의 냉각 대상물을 수용할 수 있는 공간이 제공되며, 저온의 물이 유입되어 상기 복수 개의 냉각 대상물의 온도를 조절하는 콜드 챔버 유닛(cold chamber unit);
상기 콜드 챔버 유닛과 인접하게 위치하여, 상기 콜드 챔버 유닛으로부터 고온의 물이 유입되면 상기 고온의 물을 냉각시키고, 상기 콜드 챔버 유닛에 상기 저온의 물을 공급하는 서플라이 챔버 유닛(supply chamber unit);
상기 서플라이 챔버 유닛으로부터 상기 저온의 물을 인입하여 상기 콜드 챔버 유닛으로 분사하는 동력을 제공하는 서큘레이팅 유닛(circulating unit); 및
상기 콜드 챔버 유닛과 상기 서플라이 챔버 유닛을 유동하는 상기 물의 온도를 측정하는 서모미터 유닛(thermometer unit)을 포함하되,
상기 콜드 챔버 유닛은,
상기 콜드 챔버 유닛의 몸체를 형성하는 콜드 바디부; 및
상기 콜드 챔버 유닛의 일측에 위치하여, 상기 콜드 챔버 유닛으로 상기 저온의 물이 유입되기 위한 복수 개의 홀을 형성하는 푸싱홀부를 포함하며,
상기 콜드 바디부는,
상기 푸싱홀부로부터 유입되는 상기 저온의 물이 상기 콜드 챔버 유닛의 내부에서 회전력을 일으키도록 상기 콜드 바디부의 저면은 U자 형상의 하부면을 형성하며,
상기 서플라이 챔버 유닛은,
상기 서플라이 챔버 유닛의 몸체를 형성하는 서플라이 바디부;
상기 서플라이 챔버 유닛의 일측에 위치하여, 상기 서플라이 바디부에서 냉각된 상기 저온의 물을 유출시키는 워터 게이트부;
상기 서플라이 챔버 유닛의 내에 배치되어, 상기 콜드 챔버 유닛의 상기 푸싱홀부를 통해 상기 저온의 물을 고압으로 분사하는 복수 개의 노즐을 제공하는 푸싱 노즐부;
상기 서플라이 챔버 유닛의 내부에 위치하여, 상기 워터 게이트부를 통해 유출된 상기 저온의 물을 상기 푸싱 노즐부로 고압의 물을 제공하는 센터 파이프부;
상기 서플라이 챔버 유닛의 내부에 위치하여, 상기 서플라이 챔버 유닛으로 유입되는 상기 고온의 물의 온도를 낮추기 위한 복수 개의 냉각 파이프를 제공하는 쿨링 파이프부; 및
일측은 상기 서큘레이팅 유닛과 연결되고, 타측은 상기 센터 파이프부와 연결되어, 상기 워터 게이트부로부터 유출된 상기 저온의 물을 상기 센터 파이프부로 전달해주는 커넥팅 파이프부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수온을 이용한 제품 온도 조절장치.
제1항에 있어서, 상기 콜드 챔버 유닛은,
상기 콜드 챔버 유닛으로 유입되는 상기 저온의 물을 이용하여, 상기 콜드 챔버 유닛 내부에 수용된 상기 복수 개의 냉각 대상물로부터 열을 빼앗도록 하는 것을 특징으로 하는, 수온을 이용한 제품 온도 조절장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서, 상기 콜드 챔버 유닛은,
상기 콜드 챔버 유닛 내면에 위치하여, 상기 콜드 챔버 유닛의 내부의 특정 부위의 압력을 감지하는 디텍션 센싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수온을 이용한 제품 온도 조절장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 푸싱 노즐부는,
상기 저온의 물이 상기 푸싱홀부로 유입될 때, 상기 저온의 물의 분사 방향을 상기 콜드 챔버 유닛의 상기 U자 형상의 하부면으로 대향하도록 하여, 상기 저온의 물로 하여금 상기 콜드 챔버 유닛 내에서 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는, 수온을 이용한 제품 온도 조절장치.
제7항에 있어서, 상기 푸싱 노즐부는,
임의로 영역을 분할하여 개별 구획으로 지정하고, 지정된 상기 개별 구획 내에 속하는 상기 복수 개의 노즐이 상기 저온의 물을 분사하는 각도를 순차적으로 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 수온을 이용한 제품 온도 조절장치.
제1항에 있어서, 상기 서모미터 유닛은,
상기 콜드 챔버 유닛의 내부에 위치하여, 상기 콜드 챔버 유닛을 유동하는 물의 온도를 측정하는 제1 서모미터부; 및
상기 서플라이 챔버 유닛의 내부에 위치하여, 상기 서플라이 챔버 유닛을 유동하는 물의 온도를 측정하는 제2서모미터부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수온을 이용한 제품 온도 조절장치.
제1항에 있어서, 상기 서모미터 유닛은,
상기 서큘레이팅 유닛에 연동되어, 상기 서모미터 유닛으로부터 측정된 온도에 따라서 상기 저온의 물과 상기 고온의 물의 흐름을 제어하는 콘트롤부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수온을 이용한 제품 온도 조절장치.