KR200225068Y1

KR200225068Y1 - vacuum cooling system using ejector

Info

Publication number: KR200225068Y1
Application number: KR2020000024845U
Authority: KR
Inventors: 김명훈; 조한규; 장인성
Original assignee: 주식회사리싸이클
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2001-05-15

Abstract

본 고안은 이젝터를 이용한 진공 냉각장치에 관한 것으로, 냉동기(3)와, 물을 내장하고 있는 물탱크(2)와, 상기 물탱크(2)와 냉동기(3) 사이에 설치되는 열교환기(11)와, 상기 열교환기(11)와 물탱크(2) 사이에 설치되는 냉수펌프(4)와, 상기 물탱크(2)에 연결설치되어 상기 진공냉각챔버(1)를 진공 냉각시키기 위해 물을 분사하는 이젝터(5) 및 이젝터 펌프(9)와 그리고 상기 진공냉각챔버(1)로 미량의 공기를 흡입하여 도어개폐를 원활한 상태로 만드는 흡입장치를 포함하는 장치를 구성하여, 저렴한 비용으로 제작이 가능하고, 냉각 효율이 우수하고, 식품의 장기간 보존이 가능하고, 신선도를 더욱 높일 수 있는 등의 여러 효과를 갖도록 하였다.The present invention relates to a vacuum cooling device using an ejector, the refrigerator (3), a water tank (2) containing water, and a heat exchanger (11) installed between the water tank (2) and the freezer (3). ), A cold water pump (4) installed between the heat exchanger (11) and the water tank (2), and connected to the water tank (2) to supply water to vacuum cool the vacuum cooling chamber (1). The device comprises an ejector (5) and an ejector pump (9) for injecting and a suction device for sucking a small amount of air into the vacuum cooling chamber (1) to smoothly open and close the door. It is possible to have various effects such as possible, excellent cooling efficiency, long-term preservation of food, and higher freshness.

Description

Vacuum cooling system using ejector {vacuum cooling system using ejector}

본 고안은 이젝터를 이용한 진공 냉각 장치에 관한 것이다 .The present invention relates to a vacuum cooling device using an ejector.

최근 생활 수준의 향상으로 인간의 음식 문화는 보다 신선하고 안전한 먹거리를 선호하게 되었다. 이에 따라 생산자는 소비자의 요구에 맞는 농산물을 재배해야만 하고, 유통 중개인은 신선한 제품을 소비자에게 전달해야 하는 의무를 가지는 사회구조로 변천되어 오고 있다.Recent advances in living standards have made human food cultures favor fresher and safer foods. As a result, producers have to cultivate agricultural products to meet the needs of consumers, and distribution brokers have evolved into a social structure with the obligation to deliver fresh products to consumers.

이러한 사회적 배경으로 인하여 지금까지 유통과정 중에 발생되었던 각종의 상품변질을 방지하기 위하여 수확된 과채(과일과 채소)를 가장 빠른 시간에 급속 냉각시켜서, 과채의 신선도를 장기간 유지시키기 위한 농산물 예냉 시스템이 도입되고 있다.Due to this social background, agricultural products pre-cooling system is introduced to rapidly cool the harvested fruits (fruits and vegetables) at the fastest time in order to prevent various product deterioration that has occurred in the distribution process so far. It is becoming.

이와같은 농산물 예냉시스템은 과채의 온도를 -1∼3℃ 정도로 유지할 수가 있어 과채의 호흡작용이 중지되거나 극소화되므로 장기간 보존시에도 상품의 가치를 유지할 수가 있다.The agricultural product precooling system can maintain the temperature of the fruit vegetable at about -1 to 3 ° C., so that the respiratory action of the fruit is stopped or minimized, so that the value of the product can be maintained even during long-term storage.

현재 상용화되어 있는 예냉시스템은 채소류에 물을 분무하는 수냉각식, 차압을 이용한 차압예냉식 및 진공펌프를 이용하는 진공냉각식으로 크게 구분할 수가 있다.The pre-cooling system currently commercialized can be divided into water cooling type for spraying water on vegetables, differential pressure precooling using differential pressure, and vacuum cooling using vacuum pump.

이중 차압방식은 최근에 각광을 받고 있는 농산물 예냉시스템이지만, 시설의 과대화 및 시설내 용적사용 효율의 저감 및 수분를 과다하게 탈취한다는 단점을 가지고 있다. 또한 채소류에 물을 분무하는 수냉각식 및 진공펌프를 사용하는 진공펌프식 예냉시스템은 초기시설 투자면에서 고비용이 소요되는 단점을 가지고 있다.The dual differential pressure method is a preheating system for agricultural products that has recently been in the spotlight, but has the disadvantage of overcapacity of facilities, reduction of volumetric use efficiency and excessive deodorization of water. In addition, the vacuum pump type pre-cooling system using water cooling and vacuum pump spraying water on vegetables has the disadvantage of high cost in terms of initial facility investment.

특히 종래의 진공펌프식에 대하여 상세히 설명하면, 종래의 진공펌프식은 진공냉각 챔버 내에 수분이 많이 함유되는데, 예를 들어, 냉각물체를 넣고 4.6mmHg abs 정도의 진공으로 유지하면, 20 - 30분 정도 지나면 상온에서 0℃ 부근까지 냉각된다. 이때 수분 1g은 1기압하에서 1cc 정도의 체적을 차지하지만, 4.6mmHg abs 압력하에서는 수분 1 g 이 약 20만cc 정도의 거대한 체적이 되므로, 이를 배제하기 위한 진공펌프 용량은 매우 큰 것이 되기 때문에 경제적으로 실시 불가능하다. 따라서, 진공펌프로 가기 전에 보통 플레이트 휜튜브식 냉각코일을 설치하여 증발된 수분을 여기서 응결시켜 제거해 준다. 이 때문에 냉동장치가 필요하게 되고, 진공펌프는 소형이라도 가능하게된다.그러나 냉각코일을 진공조(진공밀폐용기)에 설치하고 또 응결된 수분을 방출하고 진공을 유지하기 위한 유지, 보수가 매우 어려운 문제가 있다 .또한 진공조를 진공펌프로 진공 및 배기함에 있어 복잡한 기계장치인 진공펌프를 사용함으로써 운전,보수,유지가 용이하지 않으며 사용 가능한 수명 또한 한정되어 있는 단점이 있다.(보통 4년이며, 시간으로는 약 30,000-40,000 시간)또한, 진공펌프식은 마늘, 오이, 토마토 등의 냉각은 거의 불가능하며, 또한 야채의 부위에 따라서도 온도차가 발생하여 온도 불균일화 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서, 농산물의 상품가치 증대를 위하여 또 저비용 시설에 알맞은 고효율의 농산물 예냉시스템 개발이 절실히 요구된다.In particular, the conventional vacuum pump type will be described in detail. The conventional vacuum pump type contains a lot of moisture in the vacuum cooling chamber. For example, if a cooling object is placed and maintained at a vacuum of about 4.6 mmHg abs, it is about 20-30 minutes. After that, it cools down to around 0 ℃ at room temperature. At this time, 1 g of water occupies a volume of about 1 cc at 1 atm, but under a pressure of 4.6 mmHg abs, 1 g of water becomes a large volume of about 200,000 cc, so the vacuum pump capacity to exclude this is very economical. Impossible Therefore, before going to the vacuum pump, a plate tube-type cooling coil is usually installed to condense and remove the evaporated water. For this reason, a refrigeration unit is required, and a vacuum pump can be made compact, but it is very difficult to install a cooling coil in a vacuum chamber (vacuum airtight container), to discharge condensed water, and to maintain a vacuum. In addition, the use of a vacuum pump, which is a complicated mechanism for evacuating and evacuating a vacuum chamber with a vacuum pump, is not easy to operate, maintain and maintain, and has a limited service life. In addition, the vacuum pump type is almost impossible to cool garlic, cucumber, tomato, etc., and also has a problem such as temperature unevenness due to a temperature difference depending on the part of the vegetable. Therefore, there is an urgent need to develop a high-efficiency agricultural product pre-cooling system suitable for low-cost facilities to increase the product value of agricultural products.

이와같은 배경에 착안하여 본 고안은 무동력으로서 작동되는 이젝트를 이용한 진공냉각장치를 개발하여 농수산물의 예냉시스템 및 식품가공산업에 적용시킬 수 있게 구성한 것으로, 본 고안에서 따른 이젝트를 이용한 방식에서는 유체(물)의 낙하에 의한 부압을 이용하여 진공조 내를 진공시키고 응결된 수분을 자연 회수함으로써 복잡한 기계장치의 사용없이 간단한 구조로 진공도의 정확성과 신뢰성을 가져오며, 그리고 간단한 구조에 따른 운전 및 보수, 유지가 쉽고 수명 또한 반영구적으로 사용할 수 있게 한 것이다.이하, 본 고안의 구성을 상술한다.With this background in mind, the present invention was developed to develop vacuum cooling system using ejection operated by non-power, so that it could be applied to pre-cooling system of agricultural and marine products and food processing industry. By vacuuming the inside of the vacuum chamber by using the negative pressure caused by the drop of) and recovering the condensed water naturally, it brings the accuracy and reliability of the vacuum degree with a simple structure without the use of complicated machinery, and the operation, maintenance and maintenance according to the simple structure It is easy to use and can be used semi-permanently. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail.

도 1 은 본 고안에 따른 장치의 구성도1 is a block diagram of a device according to the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

2... 물탱크 3... 냉동기2 ... water tank 3 ... freezer

4... 냉수펌프 5... 이젝터4 ... cold water pump 5 ... ejector

7... 흡입구 8... 흡입라인7 ... suction port 8 ... suction line

9... 이젝터 펌프 11... 열교환기9 ... Ejector Pump 11 ... Heat Exchanger

도 1 에 도시한 바와 같이, 본 고안은 크게 과채소류가 저장되는 진공냉각챔버(1), 물탱크(2) 그리고 냉동기(3) 이 3 부분으로 구분할 수 있다.As shown in FIG. 1, the present invention can be divided into three parts, a vacuum cooling chamber 1, a water tank 2, and a freezer 3, in which fruits and vegetables are largely stored.

그리고 물탱크(2)엔 이젝터(5)와 이젝터 펌프(9)를 설치하여 물탱크(2) 내의 물을 분사 시킬 수 있게 구성한다. 이젝터(5)의 노즐(미도시)을 통하여 물탱크(2) 내의 물이 분사되면서 흡입라인(10)을 통해 진공 냉각 챔버(1) 내의 공기가 배출되므로서 과채소류가 저장되어 있는 진공 냉각챔버(1)가 진공 냉각 상태로 된다.진공냉각챔버(1) 안이 진공이 되는 원리는, 이젝터를 이용한 물(유체)의 토출에 의해 부압이 형성되기 때문이고, 또한 진공냉각챔버(1) 안이 냉각이 되는 이유는 진공에 의하여 압력의 저하와 함께 수분의 중발이 왕성하게 됨으로써 수분 증발에 의한 증발 잠열에 의해 진공 챔버 내의 물체가 냉각이 된다And the water tank (2) is installed to the ejector (5) and the ejector pump (9) to be configured to spray the water in the water tank (2). The water in the water tank 2 is injected through the nozzle (not shown) of the ejector 5, and the air in the vacuum cooling chamber 1 is discharged through the suction line 10, thereby storing the vegetables in the vacuum cooling chamber. (1) becomes a vacuum cooling state. The principle of vacuuming in the vacuum cooling chamber 1 is that a negative pressure is formed by discharge of water (fluid) using an ejector, and further, the vacuum cooling chamber 1 is cooled. The reason for this is that as the pressure decreases due to the vacuum and the heavy pressure of the water becomes vigorous, the object in the vacuum chamber is cooled by the latent heat of evaporation due to the evaporation of water.

진공냉각챔버(1)의 다른 한쪽엔 흡입구(7)와 흡입라인(8)을 구성하여 챔버 내로 미량의 공기를 유입시켜 도어 개폐를 원활하게 한다.A suction port 7 and a suction line 8 are formed at the other side of the vacuum cooling chamber 1 to introduce a small amount of air into the chamber to facilitate opening and closing of the door.

물탱크(2)와 냉동기(3) 사이엔 열교환기(11)가 설치되어 온도 교환이 이루어 지게 구성한다. 그리고 열교환기(11)와 물탱크(2) 사이엔 냉수펌프(4)가 설치된다.A heat exchanger 11 is installed between the water tank 2 and the freezer 3 to configure temperature exchange. The cold water pump 4 is installed between the heat exchanger 11 and the water tank 2.

상기의 물탱크(2)와 냉동기(3) 사이, 그리고 물탱크(2)에서 이젝터(5)와 이젝터펌프(9) 사이의 순환로는 냉각수 회로를 형성하고 있으며, 상기 이젝터(5)에서 진공냉각챔버(1) 사이 그리고 진공냉각챔버(1)와 흡입라인(8) 사이는, 냉각수가 아닌 제어공기회로를 구성한다고 할 수 있다.The circulation passage between the water tank (2) and the freezer (3) and between the ejector (5) and the ejector pump (9) in the water tank (2) forms a cooling water circuit, and vacuum cooling in the ejector (5) It can be said that between the chambers 1 and between the vacuum cooling chamber 1 and the suction line 8 constitutes a control air circuit, not cooling water.

상기한 구성에 의한 작동을 설명하면, 먼저 냉수펌프(4)를 작동하여 물탱크(2)내의 물을 순환시킨다. 이 때 물탱크(2)내의 물은 구동유체로서 작동하여 이젝터(5) 장치에서 노즐을 통하여 물탱크(2)로 분사된다. 이와 같이 구동유체가 분사되면서 진공냉각챔버(1) 내의 공기를 유인 흡입하여 챔버 내를 진공 냉각시켜 챔버 내의 과채소류를 냉각하게 된다.Referring to the operation by the above configuration, first operate the cold water pump (4) to circulate the water in the water tank (2). At this time, the water in the water tank 2 is operated as a driving fluid and is injected into the water tank 2 through the nozzle in the ejector 5 device. As the driving fluid is injected as described above, the air in the vacuum cooling chamber 1 is attracted and sucked to vacuum-cool the inside of the chamber to cool the fruits and vegetables in the chamber.

한편, 상기한 장치에서 냉동기(3)는 물탱크(2) 내의 물을 일정온도 이하로 유지하기 위한 장치로서 이젝터를 이용한 진공냉각 장치의 성능에 커다란 영향을 미친다.물탱크 내의 물을 소정 온도 이하로 유지시키는 것은, 증발된 수분을 응결시켜 제거하기 위한 것으로, 예를들어, 보통 진공챔버 내의 물체를 약 섭씨 0℃로 냉각하기 위하여는 물탱크 내의 온도가 섭씨 -10℃ 정도로 온도 유지되어야 하고, 그리고 약 섭씨 20℃ 정도로 냉각하기 위해서는 물탱크 온도가 약 섭씨 0℃ 정도로 유지되어야 한다.따라서, 냉동기(3)의 냉동 능력에 따라 물탱크(2)의 물을 원하는 소정의 온도 또는 그 이하로 유지시키는데 큰 역할을 하는 것이다.On the other hand, in the above apparatus, the refrigerator 3 is a device for maintaining the water in the water tank 2 below a certain temperature, and has a great influence on the performance of the vacuum cooling device using the ejector. Maintaining is to condense and remove evaporated water. For example, in order to cool an object in a vacuum chamber to about 0 ° C, the temperature in the water tank must be maintained at about -10 ° C, In order to cool to about 20 degrees Celsius, the temperature of the water tank must be maintained at about 0 degrees Celsius. Thus, depending on the freezing capacity of the freezer 3, the water in the water tank 2 is kept at or below a desired predetermined temperature. It plays a big role.

이상과 같이 이젝터를 이용한 본 고안의 구성에 의한 진공냉각장치에 의하면, 진공냉각챔버(1) 내부가 진공냉각 상태이므로 진공상태에서 멸균 효과를 가져와 식품사고를 일으키는 각종 세균의 소멸이 가능하다.또한, 본 고안에서 따른 이젝트를 이용한 장치에 의하면, 유체(물)의 낙하에 의한 부압을 이용하여 진공조 내를 진공시키고 응결된 수분을 자연 회수함으로써 복잡한 기계장치의 사용없이 간단한 구조로 진공도의 정확성과 신뢰성을 가져오며, 그리고 간단한 구조에 따른 운전 및 보수, 유지가 쉽고 수명 또한 반영구적으로 사용할 수 있게 한 것이다.According to the vacuum cooling device according to the configuration of the present invention using the ejector as described above, since the inside of the vacuum cooling chamber 1 is in a vacuum cooling state, it is possible to dissipate various bacteria causing a food accident by bringing a sterilization effect in a vacuum state. According to the apparatus using the ejection according to the present invention, the vacuum in the vacuum chamber using the negative pressure caused by the drop of the fluid (water) and the natural condensation of the condensed water by the simple structure without the use of complicated mechanical devices, It brings reliability and is easy to operate, maintain and maintain due to its simple structure, and its lifetime is also semi-permanent.

또한 본 고안의 구성에 의하면 이젝터의 성능에 따라 냉각온도를 다양화할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the configuration of the present invention there is an advantage that can vary the cooling temperature according to the performance of the ejector.

특히, 본 고안에 의한 시스템은 최근에 신장하고 있는 인스탄트 식품가공시장 분야에도 적용이 가능하다. 김밥가공의 경우, 뜨거운 밥을 즉시 가공할 수가 없으므로 급속냉각을 시켜야 하는데 이 경우, 일반적으로 대형 냉장고를 사용하고 있지만, 그럼에 불구하고 냉각하는데 많은 시간이 소요되므로 비효율적이라 할 수 있으나 본 고안에 의한 진공 냉각식에 의하면 종래의 냉각 방식에 비해 냉각 시간이 짧다는 장점이 있다.In particular, the system according to the present invention can be applied to the instant food processing market, which has recently been expanded. In the case of gimbap processing, hot rice cannot be processed immediately, so it must be rapidly cooled. In this case, although a large refrigerator is generally used, it is inefficient because it takes much time to cool it. According to the vacuum cooling type, the cooling time is shorter than that of the conventional cooling method.

또 진공 및 저온하에서 미생물 활동을 둔화시킬수 있어 식품의 장기간 보관이 가능하다.It can also slow down microbial activity under vacuum and low temperature, allowing long-term storage of food.

또한, 본 고안에 의하면, 유통중의 상품의 스트레스 저감이 가능하여 과채의 신선도를 장기간 유지 가능하여 소비자에 항상 신선한 상품을 제공할 수 있고 또 그로 인해 유통상의 손실을 20-40% 까지 줄일수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to reduce the stress of the products in circulation to maintain the freshness of fruits and vegetables for a long time to always provide fresh products to consumers, thereby reducing the distribution loss by 20-40% There is an advantage.

또한, 상기의 구성에 따른 본 고안의 장치에 의하면, 시설이 간편하고 투자비가 적게 들어 농가 보급형으로 저렴한 가격으로 제작이 가능하고, 고효율의 농산물 예냉시스템을 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the device of the present invention according to the above configuration, the facility is simple and the investment cost is low, it can be produced at a low price as a farm household spread type, there is an advantage that can provide a high-efficiency agricultural product pre-cooling system.

또한 본 고안에 의하면, 별도의 동력원이 필요 하지 않은 무동력의 이젝터를 사용하므로 종래의 진공펌프식에 비해 구동상 약 20%의 에너지를 절약할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the use of a non-powered ejector does not require a separate power source, there is an effect that can save about 20% of energy in operation compared to the conventional vacuum pump type.

또한 본 고안에 따른 진공냉각 장치에 의하면, 상품의 냉각온도를 균일화시킬 수 있어, 종래의 냉각장치에선 불가능하였던 마늘, 오이, 토마토 등 까지도 골고루 균일하게 온도차 없이 냉각이 가능한 장점이 있어, 본래 과채가 지니고 있는 영양분과 맛을 장기간 유지 가능한 효과가 있다.In addition, according to the vacuum cooling device according to the present invention, it is possible to equalize the cooling temperature of the product, even garlic, cucumber, tomato, etc., which was impossible in the conventional cooling device, evenly evenly without the temperature difference, there is an advantage It has the effect of maintaining the nutrients and flavor of it for a long time.

Claims

Water tank (2),

An ejector pump 9 installed at one end of the water tank 2 to allow the water in the water tank 2 to be pumped out;

After ejecting the water supplied from the ejector pump 9, the ejector 5 is installed so that the sprayed water flows back into the water tank (2),

A vacuum cooling chamber 1 connected in air communication with the ejector 5 and constituting the reservoir;

A suction device for sucking a small amount of air into the vacuum cooling chamber 1 to smoothly open and close the door;

A cold water pump 4 installed at the other end of the water tank 2 to allow the water in the water tank 2 to flow out;

After cooling the water introduced by the cold water pump (4), the heat exchanger 11 is installed to be introduced again into the water tank (2),

Vacuum cooling device using an ejector, characterized in that it comprises a refrigerator (3) installed in connection with the heat exchanger (11) to cool the heat exchanger (11).

2. The vacuum cooling apparatus according to claim 1, wherein the suction device forms a suction port 7 in the vacuum cooling chamber 1, and the suction port 7 is connected to the suction line 8. Device