KR20030040433A - 투명 구형 등의 입체형 얼음의 제조법과 장치 - Google Patents

Abstract

형내에서 투명구 등의 입체형 얼음을 제조하는 기술에 있어서, 신속제조, 고효율 열이용의 바탕으로 이루어질 수 있는 투명 구형 등의 입체형 얼음의 제조방법과 장치이다. 분수 노즐(22)이 조립부착된 인젝션 세로구멍(23)을 뚫어 형성한 단열재층의 형틀 위쪽 반(24a)과, 냉매배관(25)을 매설한 축열판(26)의 형틀 아래쪽 반(24b)으로 구성된 구 등의 입체성형용 형틀(24)에 있어서, 해당 위, 아래쪽 반원 등의 형면에 대하여 각각 해당 인젝션 세로구멍(23) 끼워맞춤용 통부(23a)를 가진 입체형 트레이 상부 부재(21a), 입체형 트레이 하부 부재(21b)를 밀접하게 장착하고 나서 형을 조립하고, 이 후 소정 동결온도로 냉각된 해당 축열판(26)을 향하여 소정온도로 조정한 동결용액을 간헐적으로 분사하여, 차례로 적층동결시켜 나가 투명구 등의 입체형상 얼음(20)을 제조하고, 해당 트레이부재(21)의 대형틀 가장자리 분리효과로써 해당 형틀의 해체를 하고 완성구 등의 입체형 얼음(20)을 바로 꺼내는 것으로 한 것이다.

Description

투명 구형 등의 입체형 얼음의 제조법과 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING STEREOSCOPIC ICE OF TRANSPARENT SPHERE OR THE LIKE}

형(型)내에서 얼음을 동결시키는 방식에서의 구형 얼음의 제조에서는 많은 제안이 있다.

예를 들면, 일본 특개소 55-158461호에 있어서는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 저온도에서도 탄성을 가진 합성고무 등으로 이루어진 자루형상 용기(1)에 물을 주입하고, 이 용기(1)를 이것의 하반부 바깥면에 일치하는 내면을 가진 양열전도성(良熱傳導性)의 알루미늄 등의 금속재료로 형성된 반구형상 용기(2)에 안정적으로 지지시켜, 동결시키고 있다.

일본 실개소 59-49856호에 있어서는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 결합부가 나사(3)로 맞물림하여, 체결되어 밀폐되는 상하 양반구로 2등분된 구형상 용기(4)의 정상에는 아래로 매달기 위한 갈고리형 파이프(5)가 수직으로 고정되어, 이것을 통해서 순수한 물(6)을 주입할 수가 있다.

이 용기(4)를 동결온도 0℃ 가까이로 설정한 냉동조 내에서 요동운동을 가하면 내부까지 탁함없이 동결하고, 용기(4)를 상하로 분리하면 구형 얼음을 꺼낼 수 있도록 하고 있다.

일본 특개평 4-15069호에 있어서는, 충격으로 부서져 떨어지는 얼음제조 골프 볼의 제조법이 제안되어 있다. 즉, 도 20 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, (a)도의 7은, 골프 볼 크기의 속이 빈 볼을 반구로 자른형상의 상부 용기이고, 이 절단 부분에는 일회 바깥둘레의 큰 스모 샅바와 같이 폭이 넓은 링체(8)가 일체로 형성되어 있다. 따라서 링체(8)는, 하부 용기(9)의 일부이고, 양 용기(7,9)는, (b)도의 단면도와 같이 끼워맞춤하여, 반대 모양으로 하여도 상부 용기인 뚜껑이 쉽게 낙하하지 않는다.

본 용기(7,9)를 물속에서 끼워맞춤하면, (b)도에서 나타낸 바와 같이, 용기내에는 물(10)이 가득 들어가 물속에서 꺼내어도 흘러나오는 일은 없다.

따라서, 용기마다 냉동하면 구형상의 얼음을 만들 수 있다.

그러나, 도 18의 경우, 빙결하는 물은 금속성의 반구형상 용기(2)에 접촉하고 있는 부위 A, 자루형상 용기(1)의 개구분위기에 접하고 있는 부위 B, 단열작용을 가진 자루형상 용기(1)가 냉동분위기와의 사이에 개재하고 있는 부위 C의 순서로 냉온의 침투가 작용한다고 생각되는데, 여기서는 상, 하가 선행하여 동결하여 중부, 특히 중심이 최종점이 되어, 전형적인 심부(芯部)에 백탁(白濁)을 남기는 비투명 얼음을 만들어 버리기 때문에, 본 발명이 목적으로 하는 얼음은 될 수 없다.

또한, 도 19의 경우에는, 냉온의 침투순서는 전체둘레에서 동일하고, 몇 번 요동한 시점에서 상기의 경우와 같이 심부에는 백탁이 생기기 때문에 본 발명이 목적으로 하는 얼음을 얻을 수 없다.

또한, 도 20의 경우에는, 전체 주위로부터 일시에 동결이 되지만, 이것으로는 심부에 큰 백탁이 생기는 최저의 얼음이 되지 않을 수가 없다.

이에 대하여 투명 얼음이 가능한 것은, 일본 특공평 6-89970호의 제안으로, 이것은 도 21, 도 22에 나타낸다. 즉, 제빙부(製氷部)는 도 21에 나타낸 바와 같이, 복수개의 제빙 컵(11,11)과, 이 제빙 컵(11) 1개에 대하여 조(組)로서 각각 2개 구비한 제빙 커버(12,12)와, 기판(13)과, 제 1 노즐(14,14)과 냉각관(15)과, 제 2 노즐(16)로 구성된다.

제빙 컵(11)은 알루미늄, 스텐레스강 등의 금속판에 의해 소정 지름을 가진 반구면으로 형성하여 하향으로 개구시킨 뒤집은 주발 상태로 다행다열(多行多列)로 배치하고, 예를 들면 동일 재료로 이루어지는 기판(13)에 의해 연이어 접속시켜 소정위치에 고정한다.

그리고 제빙 컵(11)의 표면에 냉각관(15)을 도시한 바와 같이, 감은 형상으로 붙여 설치한다.

한편, 제빙 커버(12)는 제빙 컵(11)과 같은 재질의 금속판 혹은 합성 수지판을 사용하여 해당 제빙 컵(11)과 동형의 반구면의 등분할에 의한 1/4구면으로 형성하여 이루어지고, 이 2개를 1조로서 상기 제빙 컵(11)에 대응시켜 기판(13)의 아랫면쪽에 힌지(17)를 통해 요동할 수 있도록 회전 가능하게 지지시키는 것이며, 이 경우, 제빙 커버(12)는, 서로 반구면이 되고, 제빙 컵(11)에 대해서는 구면이 되는 관계가 유지되도록 기판(13)에 회전가능하게 지지시킨다.

또, 상기 힌지(17)는 제빙 커버(12)의 부착부가 되는 수평쪽 원단 가장자리부의 중심부분에, 핀구멍이 뚫려 형성된 ??자 형상편을 귀형상으로 고정부착하여, 기판(13)의 대응위치에 돌출하여 형성한 판편과 상기 ㄷ자 형상편을 걸어맞춤하고, 또한, 핀을 양 편에 형성한 핀구멍에 삽입장착시키는 구조이고, 이렇게 함으로써, 제빙 커버(12,12)는 맞대어지는 반구면을 제빙 컵(11)의 바로 아래위치에 형성하는 폐성(閉成)상태와, 이 상태에서 어느 것이나 수직 하강방향으로 움직여 서로 이간함으로써, 반구면이 무너지며 개구하는 확개(擴開)상태로 개폐할 수 있도록 되어 있다.

상기 제빙 커버(12,12)는 더욱 맞대어지는 수직쪽 반원단 가장자리부의 최하부가 되는 중심부분에 적정 지름을 가진 반원형상의 물 주입용의 구멍(18)을 잘라 형성시키고 있으며, 맞대어진 폐성상태에서 원형의 구멍이 최하부에 형성되도록 되어 있다.

또한, 제빙 커버(12,12)는, 상기 힌지(17)부분에 스프링(19), 예를 들면 코일 스프링이 부착되어 있으며, 상기 폐성상태가 제빙운전중에 유지되도록 스프링 힘을 제빙 커버(12,12)에 부여하고 있다.

그리고, 제빙운전공정은, 도 22a∼b에 나타낸 바와 같이, 제빙 컵(11)은 냉각관(15)에 의해서 저온으로 냉각되고, 한편, 제 1 노즐(14)로부터는 얼음용 원수(原水)가 분출하여 구멍(18)을 통하여, 제빙컵(11)내에 원수가 뿜어 넣어진다(a).

이 얼음용 원수는 제빙 컵(11) 및 제빙 커버(12,12)의 내면에 뿌려 묻게 한 후, 구멍(18)에서 낙하하여 물탱크로 회수되고, 온도가 저하하여 다시 물펌프, 제 1 노즐(14)을 거쳐, 제빙컵 내에 뿜어 넣어진다.

이리 하여 제빙 컵(11)의 내면에 선행하여 얼음층이 형성되고, 제빙 커버 (12,12)에도 늦게 얼음층이 형성되고, 따라서, 제빙컵(11)의 안쪽에서의 위쪽부분에서 차례로 얼음층이 두꺼워져, 점차로 구형에 가까운 얼음이 생성된다(b).

그 후, 구멍(18)의 가까이까지 얼음이 성장하여 진구(眞球)에 가까운 얼음덩어리가 생긴 시점이 되면, 이것을 검지하는 검지기 등으로부터의 지령으로 물펌프를 정지하고, 뜨거운 가스를 냉각관(15)에 흘러 넣어 제빙컵(11)의 온도를 상승시키고, 한편 제 2 노즐(16)로부터 제빙 커버(12,12)를 향하여 상온의 온수가 내뿜어진다(c).

따라서 얼음구는 지금까지 제빙 컵(11), 제빙 커버(12,12)에 고정부착되고 있었지만, 고정부착면의 용해에 의해 어름이 분리되게 된다.

이 어름분리에 의해 구면의 자중이 1쌍의 제빙 커버(12,12)에 분산되어 걸린 결과, 스프링(19)이 가진 스프링 힘을 이겨 구면이 낙하하기 시작하고, 제빙 커버(12,12)가 확개함으로써 구면은 제빙 컵(11) 및 제빙 커버(12,12)로부터 완전히 이탈하여 낙하한 후, 얼음받음통(도시하지 않음)내에 쌓이게 된다(d).

이 방식에서는 얼음용 물이 처음부터 형내에 밀봉된 것이 아니기 때문에, 차례로 얇은 층의 적층 얼음이 형성되어, 고드름과 같이 투명얼음이 될 수 있다.

그러나, 상술한 일본 특공평 6-89970호의 투명얼음 형성에 확실성을 갖는 제안에서는, 이하에 열거하는 여러 가지 난점이 있다. 즉,

(1)원수(原水)는 분사후 얼음이 되지 않은 량은 회수하여 재분사, 즉 역류하여 재사용되기 때문에, 완성이전의 시점에서 구멍(18)은 막힘이 생겨[순환수는 동결하기 쉬운 온도가 되어, 구멍(18)에서 동결해 간다], 결국, 속이 가득 찬 얼음 덩어리는 미완으로 끝난다고 이해된다.

(2)빙결은 냉각관(15)을 장비한 제빙 컵(11)뿐만 아니라, 제빙 커버(12,12)에서도 생기고 있다. 즉 커버(12,12)가 존재하는 기판(13) 아래의 공간은 냉각되어 있지 않으면 안되고, 강력한 냉동장치가 필요하다.

이들 컵(11) 자체[냉각관(15)은 둘러 감은 형상과 같이 대부분을 공중에 이슬로 머물러 비능률적인 것으로 되어 있다], 커버(12,12)의 주위공기의 냉각에 소비되는 에너지는 방대하다.

(3)상술한 방대한 에너지는 효율적으로 활용되지 않고서 중단, 해소가 강제되어 반복적으로 재투입이 강요된다고 하는 에너지의 낭비가 있다. 즉, 컵(11), 커버(12,12)에는 얼음형성 후에는, 뜨거운 가스의 냉각관(15)으로의 유입, 노즐 (14)로부터의 커버(12,12)로의 상온의 온수를 뿜어, 얼음형성에서 재냉각한다고 하는 비효율적인 열이용이 행하여지고 있다.

그래서, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 확실하게 투명 구형 얼음을 대량생산할 수 있고, 투입에너지를 효율적으로 활용할 수 있는, 형틀 내에서 적층 얼음의 형성으로써 투명 구형 얼음의 신규제조수단을 제공하는 데에 있다. 한편, 형면의 변경으로 다른 입체형으로 할 수도 있다.

본 발명은, 투명 구형 얼음, 상세하게는 예를 들어 양주를 얼음으로 차갑게 하여 마실 때에 바 등에서 바텐더가 숙련된 기술로 투명얼음을 갈아 구형(球形)으로 다듬어 유리잔에 담아 손님에게 제공하는 것, 혹은 각진 얼음에서 그라인더 다듬기로 구형으로 정형되어 시판되고 있는 것에 상당하며, 음식용으로는 입에 밀어 넣기에는 지나치게 큰 사이즈인 것에서부터 눈알사탕 사이즈의 크기로서, 쇼트 블라스트용이나 즉냉용의 가는 얼음은 용도, 사이즈에서 다른 분야에 속하지만 형(型)내에서 얼음을 동결시키는 방식에서의 제조법과 그 장치에 관한 것이며, 더욱 구형에 한정되지 않고 다른 형태로 뽑기 가능한 입체형에 대해서도 적용하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 장치의 구형얼음 완성시의 설명도이고,

도 2 (a),(b)는 본 발명의 실시예 장치에 있어서의 축열판의 평면, 정면도이고,

도 3은 본 발명의 실시예 장치에 있어서의 상, 하 2분할재 방식의 트레이부재의 설명도이고,

도 4 (a),(b)는 본 발명의 실시예에 있어서의 상, 하 2분할재 방식의 양산용(量産用)의 트레이 상부부재의 정, 평면도이고,

도 5 (a),(b)는 본 발명의 실시예에 있어서의 상, 하 2분할재 방식의 양산용의 트레이 하부부재의 평, 정면도이고,

도 6은 본 발명장치에 있어서의 원수(原水) 간헐분사기구 설명도이고,

도 7은 본 발명에서 채용한 튜브펌프의 가압재를 나타내는 사시도이고,

도 8은 도 7중의 화살표시 A-A의 튜브펌프기구설명도이고,

도 9는 본 발명의 실시예 장치의 이형시의 설명도이고,

도 10은 본 발명의 실시예 장치의 세트시의 설명도이고,

도 11은 본 발명의 실시예의 형틀내로의 원수 투입시의 설명도이고,

도 12는 본 발명의 실시예의 구형얼음 완성후의 탈형설명도이고,

도 13은 본 발명의 세로분할 분할방식의 트레이부재의 전개설명도이고,

도 14는 동 조립부착평면도이고,

도 15는 동 정면도이고,

도 16 (a),(b)는 상기 트레이부재 조립부착용 결속링부재의 평, 정면도이고,

도 17 (a),(b)는 동일 부재 주요부의 확대상시 평, 정면도이고,

도 18은 종래의 구형얼음 제조수단의 설명도이고,

도 19는 종래의 구형얼음 제조수단의 설명도이고,

도 20 (a),(b)는 종래의 구형얼음 제조수단의 설명도이고,

도 21은 종래의 형틀내로써 적층투명얼음을 형성시키는 수단의 설명도이고,

도 22 (a)∼(d)는 도 19에 나타내는 수단으로 구형얼음 제조수단 순서설명도이다.

[발명의 개시]

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 투명 구형 등의 입체형 얼음의 제조방법은, 분수 노즐이 조립되어 부착된 세로 구멍을 뚫어 형성한 단열재층의 형틀 위쪽 반과, 냉매배관을 매설한 축열판(蓄熱盤)의 형틀 아래쪽 반으로 구성되는 구(球) 등의 입체성형용 형틀에 있어서, 해당 위, 아래쪽 반원 등의 형면(型面)에 대하여 해당 인젝션 세로구멍 끼워맞춤용 통부를 가진 분할형틀로 이루어지는 대형(對型)틀 절연용 입체형 트레이부재를 세트하고 나서 틀을 조립하고, 이 후, 해당 축열판을 소정 동결온도로 냉각해 두고 그 열전도를 받아 냉각되어 있는 해당 트레이부재내를 향하여 소정 온도로 조정한 동결용액을 간헐적으로 분사하여, 차례로 적층동결시켜 나가 투명구 등의 입체형 얼음을 제조하여, 해당 트레이부재의 대형틀 가장자리 분리효과로써 해당 형틀의 해체를 하여 완성구 등의 입체형 얼음을 즉시 꺼낸다고 하는 것이다.

또한, 본 발명의 투명구 등의 입체형 얼음의 제조장치는, 간헐적 분사기구에 접속한 분수 노즐이 조립되어 부착된 인젝션 세로구멍을 뚫어 형성한 단열재층의형틀 위쪽 반과, 냉매배관을 매설한 축열판의 형틀 아래쪽 반으로 구성되는 구(球) 등의 입체형 성형용 형틀과, 해당 위, 아래쪽 반원 등의 형면에 대하여 밀접하게 장착되는 해당 인젝션 세로구멍 끼워맞춤용 통부를 가진 분할 형틀로 이루어지는 구 등의 대형틀 절연용 입체형 트레이부재로 이루어진다고 하는 것이다.

상술한 입체형 트레이부재로서는, 해당 위쪽 반원 등의 형면에 대하여 밀접하게 장착되는 인젝션 세로구멍 끼워맞춤용 통부를 가진 하단 플랜지부착의 상부 부재와 해당 아래쪽 반원 등의 형면에 대하여 밀접하게 장착되는 상단 플랜지부착의 하부 부재로 이루어지는 상, 하 2분할방식인 것, 또는, 해당 위, 아래쪽 반원이 결합한 구형상 등의 형면에 대하여 밀접하게 장착되는 인젝션 세로구멍 끼워맞춤용 통부를 가진 끝단부 보강 플랜지부착의 가로분할의 분할방식인 것이 있다.

상술한 트레이부재의 재질은, 스티롤 등의 수지시트재와 경질 열전도재인 알루미늄 등의 강판재로 이루어지는 경우가 있다.

그리고, 냉각된 축열판 위의 입체형 트레이부재내에 분사된 분사수는 동결분위기하에서 그 양으로 체류할 틈도 없이 바로 동결하여 얼음이 된다.

이 속빙결성은 원수가 쥬스 등의 용액인 경우, 분리할 틈도 없이 동결하기 때문에 적합하다.

부재입체 트레이 바닥부의 동결 얼음은 축열판으로부터의 냉열을 받아 냉열원화하여, 차례로 윗면에 낙하하여 오는 간헐적인 분사수를 바로 동결해 나간다. 이것은 고드름 얼음과 같은 얇은 두께의 투명얼음의 적층에서 가장 확실한 것이다. 그리고 가장 고능률인 것이다. 형틀 상부는 단열재이고, 하부의 냉온을 가두고 있고, 동결얼음으로 변하는 입체 트레이부재내 공간의 모든 냉각을 해당 축열판만으로 달성할 수 있는 에너지 절약의 합리성을 발휘한다.

축열판은 두껍게 구성하면 대축열체가 되어 선행 얼음의 탈열(奪熱)에 영향을 받지 않고 후속의 제빙을 신속하게 할 수 있기 때문에, 동결 기동시에 유리해진다(냉각원의 가동이 불가결해지지는 않는다)

형틀 내면과 얼음과의 사이에는 절연재(트레이부재)가 개재하고 있어, 얼음과 축열판, 단열재와의 접합을 저지하여 절연하고 있기 때문에, 틀에서 떼어 내어 꺼내기가 쉽다(가열이 필요없음).

트레이부재가 스티롤 등의 수지재인 경우에는 제빙후에는 그대로 포장재로서 얼음과 일체가 되어 상품을 형성하게 되지만, 제품은 트레이부재로 포장된 것으로 되어 있고, 그 포장은 2분할이기 때문에, 제품을 꺼내는 데에 적합하다. 강판재인 경우는 형틀에 부속하게 되므로, 얼음을 꺼낸 후에는 형틀로 복귀된다.

스티롤 등의 수지시트재의 경우, 가령 성형정밀도가 양호하더라도 그 유연성으로부터 대형틀 밀착에 뒤떨어진다고 생각되며, 개재 형성의 공기단열층의 존재와 자체의 난열전도성에 의해, 물방울 받음 윗면에 소정의 동결온도를 실현할 수 없어 확실한 얼음의 제조를 기대할 수 없는 사태를 생각할 수 있지만, 이 점에서의 우려는 경질 열전도재인 알루미늄 등의 강판재인 경우에는 예를 들어 성형정밀도가 뒤떨어져 대형틀 밀착성에 불완전함이 있어도 냉원의 축열판과의 피할 수 없는 접점부를 통하여 열전도가 확보되기 때문에 생기지 않는다. 또한, 분리하여 구성된 축열판 사이에 온도의 불균일이 생겨 통일된 제빙이 불가능하게 되는 경우가 생기더라도, 서로의 트레이부재에 접하는 알루미늄 등의 양(良)열전도성 도가판(渡架板)을 상기 분리축열판 사이에 끼워장착하여 가설하고 있으면 상기의 축열판 사이의 온도 불균일은 해소되어 바람직하다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

본 발명의 실시형태를 구형 얼음의 경우로 나타내는 도 1∼17에 기초하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예(상, 하 2분할방식의 트레이부재)의 투명 구형 얼음제조에 공급되는 장치의 전체를 얼음 완성시의 상태로 소개한 것으로, 구형 얼음 (20)은 트레이부재(21)로 싸여진 상태에서, 간헐적 분사기구로 접속한 분사노즐 (22)이 조립부착된 인젝션 세로구멍(23)을 뚫어 형성한 단열재층으로 이루어진 형틀 위쪽 반(24a)과 냉매배관(25)을 매설(도시한 예에서는 형틀 바로 아래)의 축열판(26)의 형틀 아래쪽 반(24b)으로 구성된 구(球) 성형용 형틀(24)내에 끼워 장착되어 있다.

도면 중 27은 해당 형틀위쪽 반(24a)의 하변층에 배치하는 것을 좋게 하는 코무패킹층으로, 후술하는 해당 트레이부재(21)의 플랜지를 끼워 지지하면서 밀접한 형틀 조립부착을 완전하게 하는 것 등을 위한 것이다.

28은 해당 축열판(26) 바깥면으로부터의 냉열 도산 방지를 위한 단열대층이며, 당연히 도시한 바닥면에 뿐만아니라 옆둘레면에도 실시되어야 하는 것이다.

이에 따라, 축열판(26)의 냉열은 모든 형내의 동결 얼음용 공간에만 지향된다.

축열판(26)에는 반구자리부(29)가 형성되고, 축열판(26)위에 덮힌 형틀 위쪽 반(24a)에는 해당 반구자리부(29,···)에 대응하는 반구 오목부(31)가 형성된다.

상기 축열판(26)의 대량생산용의 것이 도 2에 상세히 도시된다.

즉, 대량생산용의 반구자리부(29,···)가 대형 축열판(26')위에 격자형상으로 배치되고, 해당 반구자리부(29,···) 바로 아래에 해당 냉매배관(25)용의 매입 홈(30,···)이 연이어 배치된다.

상기의 트레이부재(21)는 도 3에 상세히 도시된다.

즉, 반원 트레이 상부 부재(21a)와 반원 트레이 하부 부재(21b)는, 각각 하단 플랜지(32)와 상단 플랜지(33)를 가지며, 분사수의 통행을 허용해야만 하는 상부 부재(21a)의 정상부에는 해당 인젝션 세로구멍(23)에 끼워맞춤하는 통부(23a)가 부설되어 있다.

해당 대형 축열판(26')용의 연속체로 제작한 트레이부재(21')를 도 4, 5에 나타낸다.

도 4에는 연속체로 진공성형한 반원 트레이 상부 부재(21a)를 도 5에는 반원 트레이 하부 부재(21b)를 각각 나타낸다.

도 6에 상기의 분사노즐(22)에 접속한 간헐적 분사기구(35)를 나타낸다.

도면중 36은 원액 탱크로서, 순환배관(37)의 중간에는 필터(38), 정압펌프 (39), 흡입조정압력밸브 및 공기공급 밸브(40)가 개재되어 배치되고, 펌핑 액의 여과와 순환배관(37)내에서의 압력설정과 순환액중에의 공기혼입(맛이 부드러워진다)을 도모하고 있다. 원액순환은 원액의 분리저지상 바람직하다.

디스트리뷰터(37')를 통해 각 분사노즐(22,···)에 접속된 분지관(41,···)이 설치되고, 해당 관(41) 중간에는 튜브펌프(42,···)가 개재되어 배치되어 간헐적인 정량액공급을 실현하고 있다.

도 6에 나타내는 다수의 튜브펌프(42,···)로서의 예는 도 7, 8에 나타낸다.

즉, 본 발명의 튜브펌프(43)에 있어서의 튜브(46) 받아 들임 용의 원호면 (44)을 가진 받음대(45)의 해당 원호면(44)에 대치하여 설치된 가압재는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 브래킷(47,47)사이에 가설된 샤프트(48)의 바깥둘레에 비접촉하에서 소정수의 점압(点壓) 롤러(49,···)를 해당 브래킷(47,47) 사이에 그 축(49a)을 회전가능하게 지지시켜 배치하여 이루어지는 회전체(50)이다.

그리고, 가압재[점압 롤러(49)]는 핀치 롤러구성이 아니기 때문에, 접촉하는것을 당겨 접는 작용을 가지지 않는다(부가력에 따라서 수동적으로 회전한다).

해당 받음대(45)와 해당 회전체(50)의 사이에 복수의 튜브(46,···)를 도중에 휨이 생기지 않도록 기초끝단구속, 앞끝단불구속으로써 배치한다.

또한, 마찬가지로 도 8에 나타낸 바와 같이, 해당 튜브(46)와 해당 회전체 (50)의 사이에 내구성, 유연성, 롤러에 대한 슬라이드성에 뛰어난 얇은 금속재(51)를 기초끝단구속, 앞끝단불구속으로써 배치한다.

구체적으로 시판품으로 충당하면, 수용액의 경우에 여러 테스트 결과, 일반적인 튜브로서는, 0.1mm 두께 이하의 스텐레스박이 바람직한 것이 판명되고 있다[여러 테스트 결과, 0.1mm 두께 이상의 것으로 하면, 당겨 접기의 해소가 완벽하지 않고, 0.1mm 두께 이하로 하면, 당겨 접기의 해소의 효과를 확인할 수 있었다. 이 원인은 소정의 유연성을 갖지 않는 강성을 가진 것으로는 점압 롤러(49) 접촉압 전후에 튜브(46)와의 사이에 프릭션이 생기는 데에 기인하고 있는 것으로 이해된다. 따라서, 점압 롤러(49)를 자유로운 구성으로 한 점도 당겨 접기의 해소에 유효하다고 생각되지만, 얇은 금속재가 프릭션의 발생을 저지할 수 있는 유연성을 가진 0.1mm 두께 이하로 하는 것이 완벽한 효과의 발휘를 위해서는 필요사항이다].

도시한 바와 같이, 예를 들어 점압 롤러(49)는 등간격 4개 배치구비로 원호면(44)에 대하여 적어도 2개 대치가 확보되게 하면, 2개의 롤러(49,49) 사이의 극히 고정밀도의 정량반송을 기대할 수 있어, 바람직하다.

그리고, 도 9에 나타낸 바와 같이, 형틀 위쪽 반(24a)과 아래쪽 반(24b)을 격리시킨 상태로서, 해당 반구자리부(29)에는 해당 반원 트레이 하부 부재(21b)가,또한 해당 반구 오목부(31)에는 해당 반원 트레이 상부 부재(21a)가 각각 밀접하게 끼워져 장착된다.

이 후, 도 10에 나타낸 바와 같이 형틀 위쪽 반(24a)과 아래쪽 반(24b)과의 형의 조립부착이 이루어지고, 트레이 상부 부재(21a)와 트레이 하부 부재(21b)는 해당 플랜지(32)와 (33)를 적층하여 누름압을 받기 때문에 트레이부재(21)의 구 공간의 이음시일은 완벽하게 달성된다.

이어서, 도 11에 나타낸 바와 같이 냉매배관(25)을 통하여 축열판(26)을 투명얼음에 바람직한 -3∼-6℃ 정도까지 충분히 냉각해 놓고 나서 분사노즐(22)로부터 원수(34)(10℃ 이하)를 간헐분사한다[노즐(22)은 그 하단을 동결얼음 레벨보다도 소정간격 상위에 부설하여 동결얼음 천장끝단과의 접촉에서의 동결 막힘을 피하고 있다].

간헐분사의 원수(34)(약 1.8cc)는 그 레벨을 유지하면서 쉴새없이 단결정의 동결얼음(34')이 되고, 또한, 축열판(26)의 백업을 받은 강력한 냉열원체화(冷熱源體化)하기 때문에, 후속의 간헐분사수도 마찬가지로 단결정얼음이 되어 적층해 나간다.

레벨 센서에서의 검지 혹은 미리 계산함으로써 소정 레벨의 동결을 판단하여 원수(34)의 투입을 멈춘다.

이 후, 도 12에 나타낸 바와 같이, 형틀 위쪽 반(24a)을 퇴피시킨다[반원 트레이 상부 부재(21a)의 개재에 의해 구형 얼음(20)과의 접합은 없고, 신속하게 이루어진다].

마찬가지로 형틀 아래쪽 반(24b)으로부터의 트레이부재(21)로 포장한 구형얼음(20)을 꺼내는 것도 용이하게 할 수 있다.

스티롤 등의 수지시트재인 경우의 트레이부재(21)로 포장이 끝난 구형얼음 (20)은 통부(23a)를 커트 혹은 구부림으로써, 즉 상품으로서 출하되어, 사용시에는 다른 단의 결착하지 않은 트레이부재(21)의 플랜지(32)와 (33)의 사이에서 2분할하여 구형 얼음(20)을 꺼내면 되고, 취급이 매우 쉬운 이점을 발휘한다.

트레이부재(21)가 알루미늄 등의 강판재인 경우에는, 얼음의 박리를 위해 물 등에 담근 트레이부재(21)로부터 꺼낸 후, 해당 트레이부재(21)는 형틀로 복귀된다.

도 13∼도 15에는, 가로분할 분할방식 트레이부재(21')의 경우를 나타내고, 끝단부에 보강플랜지(F)를 부형의 좌우 한 쌍의 부재(21'a),(21'b)로 형성한다.

도 16, 도 17은 상기 트레이부재(21')의 동일체 위, 아래 한 쌍의 조립부착용 결속 링 부재(L)를 나타내는 것으로, 도 16은 해당 링부재(L)의 연속체의 경우를, 도 17은 그 링구멍(La)을 확대하여 상세히 도시한 것이며, 링 구멍(La)은 도시한 바와 같이 구 받음자리를 형성한 것으로, 상기 보강 플랜지(F)의 끼워 넣음용 슬릿(S)(도시한 예에서는 선택할 수 있도록 2 방향으로 설치하였다)이 이웃한 것과의 간섭을 피하여 뚫려 있다.

상술한 부재(L,L)가 트레이부재(21')의 최대 지름부에 대하여 상, 하 에서 덮이는 것으로 트레이부재(21')를 체결하여 조립부착한다.

상술한 연속체를 알루미늄 등의 양호한 열전도재로 제조한 경우, 연속관계의트레이부재(21')는 동일 온도로 설정되어, 제빙의 품질유지상 바람직하다.

본 발명은 이상과 같이 구성되기 때문에, 이하의 산업상에서의 이용의 가능성을 가진다.

(1)투입원수의 순간 동결과 동결후 바로 꺼낼수 있는 것에 의해, 고능률적인 대량생산을 가능하게 한다.

(2)투입하는 냉각에너지가 탈형시에 장해가 되어 반대의 가열에너지투입, 재냉각하는 것과 같이 불필요한 소비가 없고, 후속 공정에 효율적으로 활용할 수 있어, 에너지 효율상 이상적이다.

(3)트레이부재가 형틀재와 포장(수지 시트재의 경우)을 겸하여 합리적이지만, 이에 덧붙여 형틀내에서의 동결이라는 기술상의 난점이 되는 가열융해이반(加熱融解離反)을 불필요하게 해 버리는 가장자리 분리재를 겸한다고 하는 구극(究極)의 합리성을 발휘한다.

(4)형면의 변경으로써 구에 한정되지 않고 상하각추 등의 형 빼기가 가능한 다른 기호의 입체형의 투명얼음도 가능하다.

(5)원수를 맹물대신에 각종용액으로 하는 것이 가능하고, 술에 물탄액을 원액으로 하면 타는 액이 불필요한 입체투명얼음으로 하는 것도 가능하다. 기타 커피, 홍차, 쥬스 등도 가능하다.

Claims (12)

1. 분수 노즐이 조립부착된 인젝션 세로구멍을 형성한 단열재층의 형틀 위쪽 반과, 냉매배관을 매설한 축열판의 형틀 아래쪽 반으로 구성되는 구 등의 입체성형용 형틀에 있어서, 해당 위, 아래쪽 반원 등의 형면에 대하여 해당 인젝션 세로구멍 끼워맞춤용 통부를 가진 분할 형틀로 이루어지는 대형틀 절연용 입체형 트레이부재를 세트하고 나서 형을 조립하고, 이 후 해당 축열판과 소정 동결온도로 냉각하여 두고 그 열전도를 받아 냉각되어 있는 해당 트레이부재내를 향하여 소정 온도로 조정한 동결용액을 간헐적으로 분사하여, 차례로 적층 동결시켜 나가 투명구 등의 입체형 얼음을 제조하고, 해당 트레이부재의 대형틀 가장자리 분리효과로써 해당 형틀의 해체를 하여 완성구 등의 입체형 얼음을 바로 꺼내는 것을 특징으로 하는 투명구 등의 입체형 얼음의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 트레이부재가 형틀 위쪽 반의 반원 등의 형면에 대하여 밀접하게 장착되는 인젝션 세로구멍 끼워맞춤용 통부를 가진 하단 플랜지부착 상부 부재와 형틀 아래쪽 반의 반원 등의 형면에 대하여 밀접하게 장착되는 상단 플랜지부착 하부 부재로 이루어지는 상, 하 2분할 방식인 것인 투명구 등의 입체형 얼음의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 트레이부재가 형틀 위쪽 반, 아래쪽 반의 위, 아래쪽 반원 등의 형면에 대하여 밀접하게 장착되는 인젝션 세로구멍 끼워맞춤용 통부를 가진 끝단부 보강 플랜지부착의 세로분할의 분할방식의 것으로, 구 받음자리를 가진 상, 하 한 쌍의 결속 링부재로 조립부착되는 것인 투명구 등의 입체형 얼음의 제조방법.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 트레이부재를 스티롤 등의 수지시트재로 이루어진 것으로 한 투명구 등의 입체형 얼음의 제조방법.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 트레이부재를 경질 열전도재인 알루미늄 등의 강판재로 이루어진 것으로 한 투명구 등의 입체형 얼음의 제조방법.
6. 간헐적 분사기구에 접속된 분수 노즐이 조립부착된 인젝션 세로구멍을 뚫어 형성한 단열재층의 형틀 위쪽 반과, 냉매배관을 매설한 축열판의 형틀 아래쪽 반으로 구성되는 구 등의 입체형 성형용 형틀과, 해당 위, 아래쪽 반원 등의 형면에 대하여 밀접하게 장착되는 해당 인젝션 세로구멍 끼워맞춤용 통부를 가진 분할형틀로 이루어지는 구 등의 대형틀 절연용 입체형 트레이부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명 입체형 얼음의 제조장치.
7. 제 6 항에 있어서, 트레이부재가 형틀 위쪽 반의 반원 등의 형면에 대하여 밀접하게 장착되는 인젝션 세로구멍 끼워맞춤용 통부를 가진 하단 플랜지부착의 상부 부재와 형틀 아래쪽 반의 반원 등의 형면에 대하여 밀접하게 장착되는 상단 플랜지부착의 하부 부재로 이루어지는 상, 하 2분할방식인 것인 투명구 등의 입체형 얼음의 제조장치.
8. 제 6 항에 있어서, 트레이부재가 형틀 위쪽 반, 아래쪽 반의 위, 아래쪽 반원이 결합된 구형상 등의 형면에 대하여 밀접하게 장착되는 인젝션 세로구멍 끼워맞춤용 통부를 가진 끝단부 보강 플랜지부착의 세로분할 분할방식인 것으로, 구 받음자리를 가진 상, 하 한 쌍의 결속 링부재로 조립부착되는 것인 투명구 등의 입체형 얼음의 제조장치.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 트레이부재를 스티롤 등의 수지시트재로 이루어진 것으로 한 투명구 등의 입체형 얼음의 제조장치.
10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 트레이부재를 경질 열전도재인 알루미늄 등의 강판재로 이루어진 것으로 한 투명구 등의 입체형 얼음의 제조장치.
11. 제 6 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서, 간헐적 분사기구가, 순환배관중의 가압액을 튜브펌프를 통해 꺼내는 것으로 한 투명구 등의 입체형 얼음의 제조장치.
12. 제 11 항에 있어서, 튜브펌프가, 튜브 받아 들임 용의 원호면을 가진 받음대의 해당 원호면에 대치하여 설치된 가압재로서, 회전 브래킷사이에 가설된 샤프트의 바깥둘레에 비접촉하에서 소정수의 점압 롤러를 해당 브래킷사이에 그 축을 회전가능하게 지지시켜 배치하여 이루어지는 회전체를 배치구비하고, 해당 받음대와 해당 회전체의 사이에 튜브를 기초끝단구속, 앞끝단불구속으로써 배치하고, 더욱이 해당 튜브와 해당 회전체의 사이에 내구성, 유연성, 롤러에 대한 슬라이드성에 뛰어난 얇은 금속재를 기초끝단구속, 앞끝단불구속으로써 배치하는 것인 투명구 등의 입체형 얼음의 제조장치.