KR20110014969A - 냉동식품 해동장치 - Google Patents

Abstract

특별한 보일러에 관한 교육을 받지 않고 취급이 가능하고 식품에 대한 수증기의 분무를 균일하게 하는 것이 가능한 냉동식품 해동장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 의한 냉동식품 해동장치는 급수기를 제1 히터(35)로 가열하여 온수를 끓이는 예열탱크(6)와, 예열탱크(6)로부터 온수를 인입하고 상기 온수를 제2 히터(36)로 가열하여 과열수와 수증기를 발생시키는 증기탱크(10)와, 상기 증기탱크(10)의 상부로부터 수증기를 도달하게 하여 냉동식품(60)에 분무하고 냉동식품을 해동하는 해동실(50)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉동식품 해동장치{FROZEN FOOD THAWING DEVICE}

본 발명은 냉동식품 해동장치에 관한 것으로 특히 냉동파스타 등의 식품을 단시간에 해동하는 냉동식품 해동장치에 관한 것이다.

종래 식품을 운송하고 보존할 수 있는 적절한 냉동식품이 보급되고 있다. 예를 들어 해동해서 단지 파스타소스를 뿌려서 먹을 수 있는 것이 가능한 냉동파스타가 알려져 있다.

이와 같은 냉동식품을 해동하는 것에는 빠르게 식품을 건조되지 않게 식용으로 적절한 상태로 해동하는 방법으로는 냉동식품에 수증기를 분무하는 방법이 알려져 있다.

특허문헌1에 기재된 수증기 발생장치에서는 히터를 갖는 가열판에 대해 물공급관으로부터 물을 공급하고 상기 물이 가열판에서 증발하여 발생한 수증기를 식물에 분무하는 구성이다.

특허문헌 : 특개평 6 - 253754호 공보

그러나 종래의 장치는 이하의 문제점이 있다.

즉, 특허문헌1에 기재된 수증기 발생장치에서는 물을 가열판에 공급한 시점에서 가열판 표면의 온도저하의 영향을 받아 수증기를 발생하여 분무할 때에 균일하게 분무되지 않는 문제가 발생할 수 있다.

그래서 용기 내에 물을 저수하고 비등시켜 수증기를 발생시키는 보일러식의 냉동식품 해동장치가 제안된다. 보일러를 사용하면 항상 수증기를 발생시켜 분무할 때 균일하게 분무하는 것이 가능하다.

그러나 보일러는 고압으로 작동하기 때문에 위험성 인식이 필요하고 일본에서는 보일러 및 압력용기 안전규칙(소화47년 9월30일 노동성령 제33호)에 의해 전열면적이 0.5㎡ 미만에 있어서도 최고 사용압력이 게이지압으로 0.1 MPa를 초과하는 장치를 취급하는 것이 가능한 면허제도와 특별한 교육을 이수하는 것에 관한 규정을 두고 있고 상기 자격이 없는 자는 이와 같은 보일러를 이용한 냉동식품 해동장치를 취급하는 것이 가능하지 않다.

본 발명은 상술한 점에 착안한 것으로 보일러에 관한 특별한 교육을 받지 않고 취급하는 것이 가능하며 식품에 대해 수증기의 분무를 균일하게 행하는 것이 가능한 냉동식품 해동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 냉동식품 해동장치는, 급수를 제1 히터로 가열하고 온수를 끓이는 예열히터와; 상기 예열히터로부터 온수를 인입하고 온수를 제2 히터로 가열하여 과열수와 수증기를 발생시키는 증기탱크; 및 상기 증기탱크의 상부에서 수증기를 도입하여 냉동식품에 분무하고 상기 냉동식품을 해동하는 해동실;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 제1항에 있어서 상기 분무된 수증기의 양에 따라 상기 수증기 탱크 내 하부의 과열수를 배출하는 배수제어수단을 설치한 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 증기탱크에 발생된 수증기의 상기 냉동식품으로의 분무를 간헐적으로 행하는 분무제어수단을 설치한 것을 특징으로 한다.

그리고 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 급수는 연수기를 통해 급수되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 보일러에 관해 특별한 교육을 받을 필요 없이 취급이 가능한 냉동식품 해동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 식품에 대해 수증기의 분무를 균일하게 행하는 것이 가능한 냉동식품 해동장치를 제공하는 것이 가능하다.

도1은 본 발명에 의한 냉동식품 해동장치의 사시도이고,
도2는 도1에 도시된 냉동식품 해동장치의 사시도이고,
도3은 도1에 도시된 냉동식품 해동장치의 물경로에 관해 도시한 블록도이고,
도4는 도1에 도시된 냉동식품 해동장치에 있어서 동작제어를 행하는 구성의 블록도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

실시예1

이하에 설명하는 실시예에서는 냉동식품으로서 냉동의 국수 형태의 식품을 이용하지만 국수 형태의 식품에 한정하는 것이 아니고 냉동야채, 냉동소스 등의 냉동식품의 해동에 적용하는 것이 가능함을 밝혀둔다.

한편 수돗물에는 칼슘과 마그네슘 등의 이온화 성분이 포함되고 종래기술에 있는 특허문헌1과 같이 수돗물을 가열판 상부에서 증발되는 처리를 반복하면 상기 수돗물에 포함되어 있는 성분이 가열판 상부로 석출하고 일반적으로 스케일이라 불리는 고착물이 발생한다. 이렇게 되면 가열판 상부의 스케일이 전열효율을 저하시키기 때문에 물을 효율적으로 증발시키는 것이 곤란한 문제가 있다.

또한 상기 스케일의 발생을 방지하기 위해서는 전단에 순수기(純水器)를 설치하고 스케일이 되는 양이온 성분 등의 불순물을 제거하는 것이 필요하지만 순수기의 운용비용이 많이 소요된다. 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것도 목적으로 한다.

도1은 본 발명에 의한 냉동식품 해동장치의 실시예를 앞쪽에서 바라본 사시도이다.

또한 도2는 도1에 도시한 냉동식품 해동장치를 뒤쪽에서 바라본 사시도이다.

도1을 참조하면 알 수 있는 바와 같이 실시예의 냉동식품 해동장치(1)는 장치의 전면에 이용자가 조작하는 시동버튼(34)과, 전방에 냉동식품의 해동을 행하는 해동실(50)과, 해동하려는 해동식품을 수용하는 식품트레이(52)와, 이용자가 식품트레이(52)를 출입할 때에 잡는 손잡이(51)를 구비하고 이것들을 좌우에 2조 배치한다.

상기 식품트레이(52)는 냉동식품의 출입이 용이하도록 상부가 개방되고 냉동식품을 수용한 상방에는 분무관(14)이 설치되고 상기 분무관(14)에 설치된 노즐(15, 도3참조)로부터 수증기를 냉동식품으로 향해 분무한다.

그리고 냉동식품 해동장치(1)는 후방에 수증기를 발생하는 구성을 갖는다. 수돗물(급수)은 연수기(미도시)를 통해 후에 급수관(2)으로 공급된다. 급수관(2)에 공급된 물은 역지밸브(3) 및 급수전자밸브(4)를 통해 예열탱크(6)로 공급된다. 예열탱크(6)에서 가열된 온수는 역지밸브(8)를 통해 증기탱크(10)로 공급된다. 증기탱크(10)에는 공급된 온수가 가열되어 과열수가 되어 수증기를 발생하고 상기 수증기는 쇼트전자밸브(12)를 통해 분무관(14)으로 공급된다.

상기 쇼트전자밸브(12)는 우측의 식품트레이(52)의 상방의 분무관(14)으로 향한 경로 및 좌측의 식품트레이(52)의 상방의 분무관(14)으로 향한 경로의 각각에 개별적으로 설치된다. 우측의 식품 트레이(52) 만을 이용하여 식품해동처리, 좌측의 식품트레이(52) 만을 이용하여 식품해동처리 및 양측의 식품트레이(52)를 동시에 이용하여 식품해동처리의 어느 것도 실시하는 것이 가능하다.

상기 처리의 선택은 각각의 측에 대해 설치된 시동버튼(34)을 조작하는 것에 의해 행해진다.

도3의 블록도를 참조하여 도1에 도시한 냉동식품 해동장치(1)에 있어서 무의 경로에 대해 설명한다.

실시예의 냉동식품 해동장치(1)에서는 수돗물을 연수기를 통해 급수관(2)에 공급하도록 형성된다.

한편 상술한 바와 같이 수돗물 중에는 Ca^{2 +}, Mg^{2 +}, Zn⁺, Na⁺ 의 양이온과 Co₃ ^2-, Cl^-, SO₄ ^{2 -}, SiO^{2 -} 의 음이온이 포함되어 있는 것을 알 수 있다.

순수기는 공급된 수중의 상기 양이온을 흡착하여 H⁺를 방출하고 상기 음이온을 흡착하여 OH^- 를 방출한다. 그래서 연수기를 통해 물은 양이온 및 음이온이 분리되고 H⁺ 및 OH^- 를 포함한 것이 된다.

연수기에서는 공급된 수중의 상기 양이온을 흡착하여 Na⁺ 를 방출하고 상기 음이온에 대해 처리를 하지 않는다. 그래서 연수기를 통한 물은 상기 양이온 가운데 Na⁺ 이외를 분리한 것이 된다.

특허문헌1에 기재된 종래기술에서는 공급된 물을 전량 증발시키기 때문에 수돗물을 직접 공급하는 경우는 물론 연수기를 통한 물에 있어서도 Co₃ ^{2 -} 이 통과하기 때문에 통과하는 수중에 존재하는 Na⁺ 와 결합하여 Na₂CO₃ 로 하여 석출하기 위해 사용하는 것이 가능하지 않다. 때문에 순수기를 사용하지 않고 얻을 수 없다.

이것에 대해 실시예에서는 배수전자밸브(18)를 통해 증기탱크(10) 내의 과열수를 적량도(適量逃)로 보내서 증기탱크(10) 내의 물에 포함된 Na⁺ 가 석출되지 않는 정도로 농도를 맞추는 것이 가능하기 때문에 연수기를 이용하는 것이 가능하다. 연수기는 순수기 보다도 운용비용이 저렴하기 때문에 매우 유리하다는 장점이 있다.

실시예에서는 펌프 등을 설치하지 않는다. 수도꼭지로부터 급수압력 즉 압력만으로 물을 흐르게 하면 수증기의 분무를 가능하게 할 수 있다. 탭으로부터 공급된 연수기를 통해 수돗물의 수압은 게이지압 0.2 ∼ 0.4MPa 인 것을 알 수 있다.

급수관(2)에 공급된 물은 역지밸브(3)를 통과하고 급수전자밸브(4)에 도달한다. 급수전자밸브(4)가 닫힘상태라면 물은 멈추고 급수전자밸브(4)가 열림상태라면 물은 배관(5)을 통해 예열탱크로 유입된다.

예열탱크(6) 내에는 냉동식품 해동장치(1)의 가동시에 물로 가득찬 상태가 된다. 예열탱크(6) 내에는 히터(35) 및 온도센서(32)가 설치되고 예열탱크(6) 내의 물의 온도를 온도센서로 검출하고 상기 온도가 50℃ 이상 100℃ 미만, 바람직하게는 70℃ 이상 100℃ 미만이 되도록 히터(35)에 의해 예열탱크(6) 내의 물을 가열하여 온수로 한다. 예열탱크(6)의 하부에는 예열탱크(6) 내의 물을 배출하는 배수구(16)가 설치되고 이것은 냉동식품 해동장치(1)의 가동시에 닫힘상태가 된다.

예열탱크(6)에서 가열된 온수는 배관(7), 역지밸브(8) 및 배관(9)를 통해 증기탱크(10)로 유입된다.

증기탱크(10) 내에는 수증기(10) 내의 과열수(40)의 수위를 검출하는 레벨센서(31), 과열수(40)를 가열하는 히터(36), 100℃ 이상으로 가열된 과열수(40)로부터 발생한 수증기의 온도를 검출하는 온도센서(33) 및 과열수(40)를 배출하는 배수구(17)가 설치된다.

배수구(17)는 항시 개방되고 배수전자밸브(18)가 닫힘상태일 때 증기탱크(10) 내에 과열수(40)가 저류되고 배수전자밸브(18)가 열림상태일 때 과열수(40)는 배수구(17), 배수전자밸브(18) 및 배관(19)을 통해 외부로 배출된다.

레벨센서(31)에 의해 검출된 과열수(40)의 수위는 후술하는 제어부(30)에 보고되고 상기 수위는 소정 위치가 되도록 급수전자밸브(40)를 열림상태로 하여 증기탱크(10) 내로의 온수의 보급을 행한다. 상기 배관(9)은 증기탱크(10) 내의 과열수(40)의 수위보다도 하방까지 연장된다.

온도센서(33)는 증기탱크(10) 내의 수증기의 온도를 검출하고 상기 온도는 102 ~ 120℃ 가 되도록 히터(36)에 의해 증기탱크(10) 내의 과열수(40)가 가열되고 수증기가 발생한다. 이러한 경우 증기탱크(10) 내의 압력은 게이지압으로 0.01 ∼ 0.1MPa 가 된다.

증기탱크(10)는 배관(11)을 통해 쇼트전자밸브(12)로 접속되어있다. 쇼트전자밸브(12)가 닫힘상태라면 증기탱크(10) 내에서 발생한 수증기는 거기에 머무르고 쇼트전자밸브(12)가 열림상태가 되면 증기탱크(10) 내의 수증기는 배관(11), 쇼트전자밸브(12) 및 배관(13)을 통해 분무관(14)에 공급되고 상기 분무관(14)에 설치된 노즐(15)에서 식품트레이(52)에 수용된 냉동식품(60)으로 분무된다.

도4의 블록도를 참조하여 도1에 도시된 냉동식품 해동장치(1)의 자동제어에 관해 설명한다.

냉동식품 해동장치(1)는 급수관(2)에 연수기를 통해 수돗물을 공급하고 도시되지 않은 전원투입을 행하면 제어부(30)는 동작을 개시한다.

제어부(30)는 레벨센서(31)에 의해 검출한 증기탱크(10) 내의 물의 수위를 입력시키고 상기 수위가 소정위치로 도달할 때까지 급수전자밸브(4)를 열림상태로 유지한다. 수위가 소정 위치로 도달하면 급수전자밸브(4)를 닫힘상태로 한다. 이후에도 수위가 상기 소정수위와 같이 연속되도록 급수전자밸브(4)의 개폐제어를 행한다.

상기 제어부(30)는 온도센서(32)에 의해 검출된 예열탱크(6) 내로의 물 온도를 입력시킨다. 상기 온도는 소정 온도가 될 때까지 히터(35)를 ON으로 하여 가열을 행한다. 상기 소정 온도는 예를 들어 95℃로 설정한다. 물이 가열되는 온수의 온도가 소정 온도에 도달하면 히터(35)를 OFF 로 한다. 이 후에도 온수의 온도가 소정 온도로 유지되도록 히터(35)의 ON/OFF 제어를 행한다.

상기 제어부(30)는 온도센서(32)에 의해 검출된 증기탱크(10) 내로의 수증기 온도를 입력시킨다. 상기 온도는 소정 온도가 될 때까지 히터(36)를 ON으로 하여 가열을 행한다. 상기 소정 온도는 예를 들어 115℃로 설정한다. 수증기가 115℃의 상태에서 증기탱크(10) 내의 압력은 게이지압으로 약 0.07MPa 가 된다. 수증기의 온도가 소정 온도에 도달하면 히터(36)를 OFF 로 한다. 이 후에도 수증기의 온도가 소정 온도로 유지되도록 히터(36)의 ON/OFF 제어를 행한다.

레벨센서(31)에 의해 걸출된 수위는 소정 위치가 되고 온도센서(32)에 의해 검출된 온도는 소정 온도가 되며 온도센서(33)에 의해 검출된 온도가 소정 온도가 되지 않으면 냉동식품 해동장치(1)는 도시되지 않은 램프를 점등시켜서 식품해동처리를 행하는 준비가 이루어지는 것을 이용자에게 통지한다.

이용자는 손잡이(51)로 식품 트레이(52)를 해동실(50)로부터 당기고 해동해야하는 해동식품(60)을 트레이에 수용하고 해동실(50) 내로 넣은 후 시동버튼(34)을 누른다.

제어부(30)는 상기 시동버튼(34)이 눌려진 신호를 받고 식품해동처리를 개시한다. 본 실시예의 냉동식품 해동장치(1)에서는 노즐(15)로부터의 수증기 분무가 간헐적으로 행해지고 제어부(30)에서는 분무를 제어한다.

먼저 제어부(30)에서는 예를 들어 쇼트전자밸브(12)를 7초만 열림상태로 하고 그 후 3초를 닫힘상태로 하며, 상기 열림상태 7초, 닫힘상태 3초의 세트를 6세트 반복한다. 상기 작동중에도 상술한 레벨센서(31), 온도센서(32) 및 온도센서(33)에 의한 검출결과에 따른 제어는 계속 이루어진다. 이것이 증기탱크에서 발생한 수증기의 냉동식품으로의 분무를 간헐적으로 행하는 분무제어수단이다.

이와 같이 쇼트전자밸브(12)의 열림상태 7초, 닫힘상태 3초를 6세트 반복하는 것에 의해 열림상태일 때 노즐(15)에서 수증기가 분무되어 냉동식품(60)이 해동된다. 냉동식품(60)이 예를 들면 1인분 250g의 냉동파스타인 경우 열림상태 7초 닫힘상태 3초를 6세트 반복하는 간헐적 제어에 의해 냉동파스타는 90℃로 되고 먹을 수 상태로 되는 것이 실험에 의해 판명된다.

실시예에 의하면 이와 같은 수증기를 간헐적으로 냉동식품에 분무하는 것에 의해 냉동식품의 각 부분에 있어서 온도 편차와 부분적인 미해동 부분의 발생을 방지하는 것이 가능하다.

상술한 양이온 등의 불순물의 농도가 소정 농도 이상으로 이루어진 것을 방지하기 위해 배수전자밸브(18)를 소정 타이밍에서 열림상태로 하여 증기탱크(10) 내의 과열수(40)를 배출한다. 이것은 증기탱크에서 발생한 수증기의 분무에 따라 증기탱크 내의 과열수를 배출하는 배수제어수단이다.

쇼트전자밸브(12)의 열림상태에 의해 수증기가 분무되는 분(分), 과열수(40)의 수위가 저하되고 이것을 보충하도록 급수전자밸브(4)가 열림상태로 급수되지만 수증기로서 분무되는 량(量), 또는 급수되는 량의 약 10%정도의 량을 배수전자밸브(18)를 열림상태로 하여 배출하는 것이 바람직하다.

구체적인 수치로 설명하면 쇼트전자밸브(12)의 열림상태 7초에서 12g의 과열수(40)가 감소하는 것으로 하고 상기 쇼트전자밸브(12)의 열림상태 7초 중의 최후의 1초만 배수전자밸브(18)를 열림상태로 한다. 상기 배수전자밸브(18)의 열림상태 1초에서 증기탱크(10) 내의 과열수(40)는 1g 배출된다. 이것을 상술한 바와 같이 6회 반복하면 분문에 의해 12g × 6회 = 6g의 과열수(40)를 배수구(17)를 통해 배출하고 이것을 보충하도록 레벨센서(31)의 검출결과에 따르고 급수전자밸브(4)는 열림상태로 급수가 이루어진다.

쇼트전자밸브(12)의 열림상태 7초 중의 최후의 1 초 사이에 배수전자밸브(18)를 열림상태로 하는 제어에 의하면 불순물 농도는 최대 높은 상태의 과열수(40)을 배수구(17)로부터 배출하는 것이 가능하기 때문에 불순물의 효율 좋은 배출을 행하는 것이 가능하고 스케일 발생을 방지하는 것이 가능하다.

실시예에 의하면 상술한 바와 같이 급수관(2)에 공급되는 수돗물의 수압은 게이지압 0.2 ∼ 0.4MPa가 되고 증기탱크(10) 내의 압력은 게이지압 약 0.7MPa가 되기 때문에 상기 압력차에 의해 펌프 등을 설치하지 않아도 된다. 수도꼭지로부터의 공급압력만으로 수증기의 분무를 가능하게 한다.

증기탱크(10) 내의 압력을 게이지압으로 약 0.7MPa로 억제하고 전열면적이 0.25㎡ 정도(전기보일러의 경우, 5kW = 0.25㎡) 이기 때문에 본 발명이 해결하고자 하는 과제에서 서술한 보일러 및 압력용기안전규칙에 정한 규정에 위반하지 않고 누구도 조작하는 것이 가능하고 편리성을 높히는 것이 가능하다.

본 발명에 의하면 수증기를 발생시키는 증기탱크(10)의 전단에 예열탱크(6)를 설치하고 물을 예열하도록 하기 때문에 증기탱크(10) 내의 압력을 억제하면서 냉동식품(60)을 해동하는 것이 충분한 수증기를 공급하는 것이 가능하다.

상술한 실시예에서 증기탱크(10) 내의 압력을 게이지압으로 약 0.07MPa으로 하지만 본 발명에 한정하는 것은 아니고 0.01 ∼ 0.1MPa의 범위라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있다고 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 작업자가 보일러에 관한 특별한 교육을 받지 않고 용이하게 균일하게 냉동식품의 해동이 가능하기 때문에 점포 등에서 넓은 냉동식품을 해동하여 균질이면서 품질에 이상이 없는 상품을 제공하는 것이 가능하다.

참고로 본 발명의 구체적인 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

1 ... 냉동식품 해동장치 2 ... 급수관
3 ... 역지밸브 4 ... 급수전자밸브
5 ... 배관 6 ... 예열탱크
7 ... 배관 8 ... 역지밸브
9 ... 배관 10 ... 증기탱크
11 ... 배관 12 ... 쇼트전자밸브
13 ... 배관 14 ... 분무관
15 ... 노즐 34 ... 시동버튼
50 ... 해동실 51 ... 손잡이
52 ... 식품트레이 60 ... 냉동식품

Claims (4)

1. 급수를 제1 히터로 가열하고 온수를 끓이는 예열히터와;
   상기 예열히터로부터 온수를 인입하고 온수를 제2 히터로 가열하여 과열수와 수증기를 발생시키는 증기탱크; 및
   상기 증기탱크의 상부에서 수증기를 도입하여 냉동식품에 분무하고 상기 냉동식품을 해동하는 해동실;을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동식품 해동장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 분무된 수증기의 양에 따라 상기 수증기 탱크 내 하부의 과열수를 배출하는 배수제어수단을 설치한 것을 특징으로 하는 냉동식품 해동장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 증기탱크에 발생된 수증기의 상기 냉동식품으로의 분무를 간헐적으로 행하는 분무제어수단을 설치한 것을 특징으로 하는 냉동식품 해동장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 급수는 연수기를 통해 급수되는 것을 특징으로 하는 냉동식품 해동장치.

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