KR20140124591A - 드라이아이스 블록 제조방법 - Google Patents

드라이아이스 블록 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 액화탄산가스가 저장되는 저장탱크; 일측이 상기 저장탱크에 연결되어 상기 액화탄산가스를 공급하기 위한 유동 로를 형성하는 공급배관과, 상기 공급배관의 타측에 연결되어 상기 저장탱크로부터 공급되는 상기 액화탄산가스를 분사시키는 분사노즐을 구비하는 공급라인 모듈; 내부에 상기 분사노즐이 배치되어 상기 공급라인 모듈과 연결되며, 일측은 개폐 가능하고 타측은 차폐되어 있어 양측을 모두 차폐한 상태로 상기 액화탄산가스가 상기 분사노즐을 통해 분사 시, 단열 팽창으로 드라이아이스 분말 상태로 분사되면 상기 드라이아이스 분말을 압착 응집하여 드라이아이스 블록으로 제조하는 드라이아이스 생성모듈; 및 상기 공급배관과 연통되도록 연결되며, 상기 공급배관을 통해 유동되는 상기 액화탄산가스가 상기 드라이아이스 생성모듈로 공급되기 전, 상기 액화탄산가스를 설정된 온도 이하로 과냉각시키는 초저온냉동기를 포함한다.

Description

드라이아이스 블록 제조장치{Apparatus for manufacturing dry ice block}
본 발명은 드라이아이스 블록 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액화탄산가스를 이용하여 드라이아이스를 제조하되, 액화탄산가스의 공급하기 전 액화탄산가스를 과냉각하여 액화탄산가스의 단열 팽창률을 향상시킴으로써 제조 효율을 향상시킨 드라이아이스 블록 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 드라이아이스는 과일, 야채, 유제품, 냉동육류, 냉과 및 어류 등을 신선하게 보전하기 위해서 사용되고 있다. 이러한, 드라이아이스는 제조장치에서 대형으로 생성되어 필요한 크기로 절단된 후, 상기 과일, 야채, 유제품, 냉동육류, 냉과 및 어류등과 함께 아이스박스에 담겨져서 내용물을 신선하게 보전한다.
드라이아이스는 일반적으로 액화탄산가스를 고압으로 분사하고, 분사된 액화탄산가스를 응축하여 제조된다. 여기서 고압으로 분사되는 액화탄산가스는 단열 팽창에 의해 분말과 같은 형태로 상변화를 일으키게 된다.
그런데 이때, 액화탄산가스가 공급되어 고압으로 분사되기까지 액화탄산가스가 유동되는 동안 열손실이 일어나 액화탄산가스의 단열 팽창률이 낮아지게 되는 문제점이 발생되었다. 결과적으로 드라이아이스를 제조하는데 많은 양의 액화탄산가스가 소비됨으로써 제조 효율이 떨어지는 문제점도 발생되었다.
한국등록특허 제10-811421호
본 발명은 액화탄산가스를 이용하여 드라이아이스를 제조하되, 액화탄산가스의 공급하기 전 액화탄산가스를 과냉각하여 액화탄산가스의 단열 팽창률을 향상시킴으로써 제조 효율을 향상시킨 드라이아이스 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 액화탄산가스가 저장되는 저장탱크; 일측이 상기 저장탱크에 연결되어 상기 액화탄산가스를 공급하기 위한 유동 로를 형성하는 공급배관과, 상기 공급배관의 타측에 연결되어 상기 저장탱크로부터 공급되는 상기 액화탄산가스를 분사시키는 분사노즐을 구비하는 공급라인 모듈; 내부에 상기 분사노즐이 배치되어 상기 공급라인 모듈과 연결되며, 일측은 개폐 가능하고 타측은 차폐되어 있어 양측을 모두 차폐한 상태로 상기 액화탄산가스가 상기 분사노즐을 통해 분사 시, 단열 팽창으로 드라이아이스 분말 상태로 분사되면 상기 드라이아이스 분말을 압착 응집하여 드라이아이스 블록으로 제조하는 드라이아이스 생성모듈; 및 상기 공급배관과 연통되도록 연결되며, 상기 공급배관을 통해 유동되는 상기 액화탄산가스가 상기 드라이아이스 생성모듈로 공급되기 전, 상기 액화탄산가스를 설정된 온도 이하로 과냉각시키는 초저온냉동기를 포함하는 드라이아이스 블록 제조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 드라이아이스 블록 제조장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 초저온냉동기를 구비함으로써, 액화탄산가스를 설정 온도 이하가 되도록 과냉각시켜 액화탄산가스가 하우징 내부로 분사될 때 액화탄산가스의 단열 팽창률을 향상시킬 수 있다.
둘째, 액화탄산가스의 단열 팽창률이 향상되면, 액화탄산가스가 상변화 되는 드라이아이스 분말의 부피가 더 커지게 되므로 적은 양의 액화탄산가스로 드라이아이스를 제조할 수 있어 제조효율을 향상시키는 효과를 가질 수 있다.
셋째, 드라이아이스 분말을 압착 응집하는 실린더를 유압으로 구동시킴으로써, 드라이아이스의 밀도와 압축강도가 향상되는 효과를 가질 수 있고, 밀도와 압축강도가 향상된 드라이아이스는 그 지속력이 향상되는 효과도 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실 시예에 따른 드라이아이스 블록 제조장치가 개략적으로 도시된 것이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 따른 드라이아이스 블록 제조장치에 의해 드라이아이스가 제조되는 작동과정이 개략적으로 도시된 것이다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이아이스 블록 제조장치가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드라이아이스 블록 제조장치(100)는, 저장탱크(110), 공급라인 모듈(130), 드라이아이스 생성모듈(150) 및 초저온냉동기(170)를 포함한다. 먼저, 상기 저장탱크(110)는 액화탄산가스(10)를 저장하고 있으며, 드라이아이스 블록(10`)을 제조하고자 할 때 액화탄산가스(10)를 공급하는 역할을 하도록 구비되는 것이다.
상기 공급라인 모듈(130)은, 상기 저장탱크(110)와 후술될 드라이아이스 생성모듈(150)에 연결되어 있으며, 상기 드라이아이스 블록(10`)을 제조하고자 할 때 상기 저장탱크(110)로부터 공급되는 상기 액화탄산가스(10)를 유동시키고, 분사하는 역할을 한다. 상기 공급라인 모듈(130)은, 공급배관(131) 및 분사노즐(133)을 포함한다.
상기 공급배관(131)은 상기 액화탄산가스(10)가 상기 드라이아이스 생성모듈(150)로 공급될 때, 유동될 수 있는 유동 통로로써 구비되는 것이다. 상기 공급배관(131)의 일측은 상기 저장탱크(110)와 결합되어 있으며, 타측은 상기 분사노즐(133)이 결합되어 있다. 상기 분사노즐(133)은 상기 공급배관(131)에 결합된 상태로 후술될 상기 드라이아이스 생성모듈(150)의 내부에 배치된다. 상기 분사노즐(133)은 상기 액화탄산가스(10)를 고압으로 분출시킬 수 있도록 구비되는 것이며, 상기 액화탄산가스(10)는 상기 분사노즐(133)을 통해 분사되면 상기 액화탄산가스(10)가 단열 팽창하여 드라이아이스 분말 상태로 분사된다.
상기 분사노즐(133)은 본 발명의 출원인에 의해 출원된 한국등록특허 제10-0811421호(드라이아이스 블록 제조장치)에 개시된 분사노즐을 적용할 수 있다. 상기 한국등록특허 제10-0811421호(드라이아이스 블록 제조장치)에 분사노즐의 구성에 대해 상세히 개시되어 있으므로 본 실시예의 상세한 설명에서는 상기 분사노즐(133)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 드라이아이스 생성모듈(150)은, 상기 액화탄산가스(10)가 상기 공급라인 모듈(130)을 통해 드라이아이스 분말 형태로 분사되면 상기 드라이아이스 분말을 압착 응집하여 상기 드라이아이스 블록(10`)으로 제조하는 역할을 한다. 상기 드라이아이스 생성모듈(150)은, 하우징(151), 제1 실린더(153), 제2 실린더(155) 및 제3 실린더(157)를 포함한다.
상기 하우징(151)은 길이 방향을 따라 관통되어 내부 공간(151a)이 형성되어 있다. 제조된 상기 드라이아이스 블록(10`)은 직육면체의 형태로 형성되는 것이 일반적이며, 이에 따라 상기 하우징(151)도 길이 방향을 따라 내부가 관통된 직육면체의 형태로 형성될 수 있다. 그러나 상기 하우징(151)의 형태는 직육면체에 한정될 필요는 없으며, 상기 드라이아이스(10)를 제조하고자 하는 형태에 맞춰 다양하게 형성될 수 있다.
상기 하우징(151)의 일측에는 상기 하우징(151)의 길이 방향(상하방향)과 교차하는 방향(수평방향)으로 연장되는 작업 플레이트(151b)가 구비된다. 보다 구체적으로는 도 1 내지 도 3을 기준으로, 상기 하우징(151)의 상측에 상기 작업 플레이트(151b)가 구비되는 것이며, 상기 하우징(151)의 측면으로부터 연장된다. 상기 작업 플레이트(151b)에는 후술될 제3 실린더(157)가 구비되며, 제조완료 된 상기 드라이아이스(10)가 상기 하우징(151)으로부터 배출되면 놓여 질 수 있다.
상기 제1 실린더(153)는 상기 하우징(151)의 타측에 결합되며, 보다 구체적으로는 상기 하우징(151)의 하측에 결합된다. 상기 제1 실린더(153)에는 지지블록(153a)이 결합되어 있어 상기 지지블록(153a)이 상기 하우징(153a)의 내부로 삽입되며 상기 지지블록(153a)에 의해 상기 하우징(151)의 하측을 차폐시킬 수 있다. 그리고 상기 제1 실린더(153)에 결합된 상기 지지블록(153a)이 상기 하우징(151)의 내부에서 상기 하우징(151)의 길이 방향을 따라 왕복 이동한다. 본 실시예에서는 도 1 및 도 2를 참조할 때, 상기 지지블록(153a)이 상하 방향으로 왕복 이동한다.
상기 지지블록(153a)은 상기 내부 공간(151a)에서 상기 하우징(151)의 길이 방향을 따라 상향 이동하면서 드라이아이스 분말을 압착 응집하는 역할을 하는 동시에, 상기 드라이아이스 블록(10`)의 제조가 완료되면 상기 드라이아이스 블록(10`)을 지지하고 상기 드라이아이스 블록(10`)을 상기 하우징(151)의 외부로 배출시키는 역할을 하기도 한다. 이에 대해서는 상기 드라이아이스 블록 제조장치(100)의 제조과정에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 제2 실린더(155)는 상기 하우징(151)의 상기 내부 공간(151a)과 정렬되도록 상기 하우징(151)의 상측에 배치된다. 상기 제2 실린더(155)에는 개폐블록(155a)이 결합되어 있으며, 상기 제2 실린더(155)에 의해 상기 개폐블록(155a)이 상기 내부 공간(151a)을 향해 수직 방향으로 왕복 이동한다. 상기 개폐블록(155a)은 상기 내부 공간(151a)을 향해 수직 하향 이동하여 상기 하우징(151)을 개폐시킬 수 있는데, 상기 개폐블록(155a)이 상기 내부 공간(151a)으로 삽입되어 상기 하우징(151)을 차폐시킨다.
상기 하우징(151)의 일측에 연장 형성된 상기 작업 플레이트(151b)에는 상기 하우징(151)의 상기 내부 공간(151a)을 기준으로 상호 마주하는 한 쌍의 가이드 부시(155b)가 구비된다. 상기 가이드 부시(155b)는 상기 제2 실린더(155)를 상기 하우징(151)의 상측에 배치하기 위해 구비되는 것으로, 상기 작업 플레이트(151b)로부터 설정된 높이를 갖고 있으며, 상기 가이드 부시(155b)의 선단에 상기 제2 실린더(155)가 결합됨으로써, 상기 제2 실린더(155)가 상기 하우징(151)의 상측에 상기 하우징(151)과 이격되어 배치될 수 있는 것이다.
상기 제2 실린더(155)는 상기 가이드 부시(155b)에 의해 상기 하우징(151)의 일측으로부터 상기 가이드 부시(155b)의 높이만큼 이격되어 배치되기 때문에 상기 드라이아이스 블록(10`)이 제조되어 상기 하우징(151)의 외부로 배출되었을 때, 상기 드라이아이스 블록(10`)이 상기 제2 실린더(155) 및 상기 제2 실린더(155)에 결합된 상기 개폐블록(155a)과 간섭되지 않는다.
상기 제2 실린더(155)에 결합된 상기 개폐블록(155a)에 의해 상기 내부 공간(151a)이 차폐되면, 상기 분사노즐(133)을 통해 상기 액화탄산가스(10)가 드라이아이스 분말 형태로 상기 내부 공간(151a)으로 분사되고, 상기 액화탄산가스(10)가 설정된 시간만큼 상기 내부 공간(151a)으로 분사되면, 상기 제1 실린더(153)에 결합된 상기 지지블록(153a)이 상기 내부 공간(151a)에서 상향 이동하여 상기 내부 공간(151a)을 채운 상기 드라이아이스 분말을 압착 응집하여 상기 드라이아이스 블록(10`)으로 제조한다.
상기와 같이 드라이아이스 블록(10`)이 제조된 후에는, 상기 제2 실린더(155)에 결합된 상기 개폐블록(155a)이 상향 이동하여 초기 위치로 복원되고, 상기 제1 실린더(153)에 결합된 상기 지지블록(155a)은 제조된 상기 드라이아이스 블록(10`)을 지지한 상태로 상기 하우징(151)의 일측까지 더 상향 이동하여 상기 드라이아이스 블록(10`)을 상기 하우징(151)의 외부로 배출한다.
상기 하우징(151)의 일측에 상기 하우징(151)의 측면으로부터 연장되어 구비된 상기 작업 플레이트(151b)에는 제3 실린더(157)가 배치되어 있다. 상기 제3 실린더(157)에는 푸시블록(157a)이 결합되어 있으며, 상기 푸시블록(157a)은 상기 제3 실린더(157)에 의해 상기 내부 공간(151a)을 향한 방향으로 수평 왕복 이동하게 된다. 상기 제3 실린더(157)는 상기 작업 플레이트(151b)에 구비된 한 쌍의 상기 가이드 부시(155b) 사이에 배치되어 있다. 따라서 상기 푸시블록(157a)이 상기 내부 공간(151a)을 향한 방향으로 이동되었을 때, 상기 가이드 부시(155b)에 간섭받지 않는다.
전술한 바와 같이 상기 드라이아이스의 제조가 완료된 후, 상기 드라이아이스 블록(10`)은 상기 지지블록(155a)에 의해 지지된 상태로 상향 이동되어 상기 하우징(151)의 외부로 배출된다. 상기 드라이아이스 블록(10`)이 상기 하우징(151)의 외부로 배출되었을 때, 상기 제3 실린더(157)에 결합된 상기 푸시블록(157a)이 상기 내부 공간(151a)을 향한 방향으로 수평 이동하면서 상기 드라이아이스 블록(10`)을 밀어내어 상기 드라이아이스 블록(10`)을 상기 드라이아이스 생성모듈(150)의 외부로 배출시킬 수 있다.(도 3 참조)
상기 푸시블록(157a)은 상기 드라이아이스 블록(10`)을 밀어내어 외부로 배출시켜낸 후, 다시 수평 이동하여 초기위치로 복원되고, 상기 지지블록(153a)은 상기 하우징(151)의 하측 방향으로 하향 이동하여 초기위치로 복원된다.
한편, 상기 제1 실린더(153), 제2 실린더(155) 및 제3 실린더(157)는 유압 실린더로 구비될 수 있으며, 상기 드라이아이스 생성모듈(150)은 유압 작동기(159)를 더 구비하여 상기 유압 작동기(159)를 통해 상기 제1 실린더(153), 제2 실린더(155) 및 제3 실린더(157)의 작동을 제어할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유압 작동기(159)는 별도로 구비되어 있고 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 제1 실린더(153), 제2 실린더(155) 및 제3 실린더(157)에 유압라인을 통해 연결되어 있다.
특히, 상기 제1 실린더(153)와 상기 제2 실린더(155)가 유압 실린더로 상기 유압 작동기(159)에 의해 작동되면, 상기 드라이아이스 분말을 압착 응집하여 상기 드라이아이스 블록(10`)으로 제조할 때, 상기 드라이아이스 블록(10`)의 밀도 및 압축강도가 향상되어 상기 드라이아이스 블록(10`)의 지속력도 향상되는 효과를 가질 수 있다.
상기 제1 실린더(153), 제2 실린더(155) 및 제3 실린더(157)가 유압 실린더로 구비되는 것은 본 실시예에 한정되는 것이며, 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 상기 제1 실린더(153), 제2 실린더(155) 및 제3 실린더(157)는 부분적으로 공압 실린더로 구비될 수도 있으며, 이는 상기 드라이아이스 블록 제조장치(100)를 제조하는 작업자에 의해서 작업 효율에 따라 선택적으로 변경 가능할 수 있다.
상기 초저온냉동기(170)는 상기 액화탄산가스(10)를 설정된 온도 이하만큼 과냉각시키도록 구비되는 것이다. 상기 액화탄산가스(10)는 예시적으로 -50℃이하로 과냉각시킬 수 있다. 상기 초저온냉동기(170)는 상기 공급라인 모듈(130)에 연통되게 구비되는데, 보다 구체적으로는 상기 공급라인 모듈(130)의 상기 유통튜브(131)에 연통되게 구비되는 것이다. 상기 초저온냉동기(170)는 예를 들어 이원 냉동유닛이 적용될 수 있으며, 상기 액화탄산가스(10)를 상기한 바와 같이 설정된 온도 이하만큼 과냉각할 수 있도록 설치된다.
상기 액화탄산가스(10)는 상기 저장탱크(110)에서 공급되어 상기 하우징(151)의 내부로 분사될 때까지, 상기 공급배관(131)을 통해 유동되는 동안 열손실이 발생하게 된다. 따라서 상기 하우징(151)의 내부로 분사될 때, 상기 액화탄산가스의 단열 팽창률이 줄어들게 된다. 따라서 상기 공급배관(131)과 연통되게 상기 초저온냉동기(170)를 구비하고, 상기 액화탄산가스(10)를 상기 초저온냉동기(170)를 통해 과냉각시킨 후 상기 하우징(151)의 내부로 분사하면 상기 액화탄산가스(10)의 단열 팽창률이 향상되어 큰 부피를 갖는 드라이아이스 분말로 분사되므로, 적은 양의 상기 액화탄산가스(10)로 상기 드라이아이스 블록(10`)을 제조할 수 있어 제조효율이 향상되는 효과를 가질 수 있다.
한편, 상기 초저온냉동기(170)를 통해 상기 액화탄산가스(10)를 과냉각시키기 위한 설정 온도는 -70℃ 내지 -30℃이며, 보다 바람직하게는 삼중점에 가까운 -56.7℃ 내지 -48℃ 사이의 온도이다. 이때 상기 액화탄산가스(10)가 드라이아이스 분말로 상변화 하는 단열 팽창률이 최대로 향상될 수 있다.
상기와 같은 드라이아이스 블록 제조장치(100)를 이용하여 드라이아이스를 제조하는 과정에 대해 설명하면, 먼저 상기 저장탱크(110)에 저장된 상기 액화탄산가스(10)가 상기 드라이아이스 생성모듈(150)로 공급된다. 상기 액화탄산가스(10)는 상기 공급라인 모듈(130)의 상기 유통튜브(131)를 통해 유동되며, 상기 분사노즐(133)을 통해 상기 하우징(151)의 내부로 분사된다.
상기 액화탄산가스(10)는 상기 하우징(151)의 내부로 분사되기 전, 상기 공급배관(131)을 유동하는 동안 상기 공급배관(131)에 연통되게 구비된 상기 초저온냉동기(170)를 지나면서 약 -50℃ 이하로 과냉각된다. 그리고 상기 초저온냉동기(170)를 통해 과냉각된 상기 액화탄산가스(10)가 상기 분사노즐(133)을 통해 상기 하우징(151)의 내부로 분사된다. 상기 액화탄산가스(10)는 상기 분사노즐(133)을 통해 상기 하우징(151)의 내부로 고압으로 분사되어 단열 팽창을 하므로 상기 액화탄산가스(10)가 드라이아이스 분말 상태로 상변 화되어 상기 하우징(151)의 내부 공간(151a)으로 분사되는 것이다.
여기서 상기 하우징(151)의 내부로 상기 액화탄산가스(10)가 분사되기 전, 상기 제2 실린더(155)에 결합된 상기 개폐블록(155a)이 상기 제2 실린더(155)에 의해 상기 하우징(151)의 상기 내부 공간(151a)으로 하향 이동하여 상기 내부 공간(151a)을 차폐한다. 상기 내부 공간(151a)에 상기 액화탄산가스(10)가 드라이아이스 분말 상태로 분사되면, 상기 제1 실린더(153)에 결합된 상기 지지블록(153a)이 상기 제1 실린더(153)에 의해 상향 이동하면서 상기 드라이아이스 분말을 압착 응집하여 상기 드라이아이스 블록(10`)으로 제조하게 된다.
그리고 상기 드라이아이스 블록(10`)이 제조되면, 상기 개폐블록(155a)은 상기 제2 실린더(155)에 의해 상향 이동하여 초기 위치로 복원되고, 상기 제1 실린더(153)에 의해 상기 지지블록(153a)이 상기 하우징(151)의 일측(상측)까지 상향 이동하면 상기 드라이아이스 블록(10`)이 상기 지지블록(153a)이 지지된 상태로 상기 하우징(151)의 외부로 배출된다.
상기 드라이아이스 블록(10`)이 상기 하우징(151)의 외부로 배출되면, 상기 작업 플레이트(151b)에 배치된 상기 제3 실린더(157)에 의해 푸시블록(157a)이 상기 내부 공간(151a)을 향한 방향으로 수평 이동하여 상기 드라이아이스 블록(10`)을 밀어내어 상기 드라이아이스 블록(10`)이 상기 드라이아이스 생성모듈(150)로부터 배출되게 된다.
전술한 바와 같은 제조과정을 거쳐 액화탄산가스는 드라이아이스로 제조된다. 액화탄산가스는 초저온냉동기를 통해 액화탄산가스의 삼중점에 가까운 -70℃ 내지 -30℃로 과냉각되며, 이로 인해 하우징 내부에서 분사될 때 단열 팽창률이 향상되어 큰 부피를 갖는 드라이아이스 분말 형태로 분사되는 효과를 갖게 된다. 액화탄산가스의 단열 팽창률이 향상됨으로써, 적은 양으로도 드라이아이스를 제조할 수 있어 드라이아이스 블록 제조장치의 제조 효율이 향상된다. 이는 액화탄산가스를 과냉각하지 않을 때보다 15 내지 20% 이상 생산 효율이 증가되는 효과를 나타낸다.
그리고 드라이아이스 분말을 압착하는 제2 실린더가 유압에 의해 작동되어 드라이아이스의 밀도와 압축강도가 향상하는 효과를 갖게 되고, 이는 드라이아이스가 종래의 드라이아이스에 비해 지속력이 약 25% 이상 증가되는 효과를 갖게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 드라이아이스 블록 제조장치
110: 저장탱크
130: 공급라인 모듈 131: 공급배관
133: 분사노즐 150: 드라이아이스 생성모듈
151: 하우징 151b: 작업 플레이트
153: 제1 실린더 153a: 지지블록
155: 제2 실린더 155a: 개폐블록
157: 제3 실린더 157a: 푸시블록
159: 유압 작동기 170: 초저온냉동기

Claims (8)

  1. 액화탄산가스가 저장되는 저장탱크;
    일측이 상기 저장탱크에 연결되어 상기 액화탄산가스를 공급하기 위한 유동 로를 형성하는 공급배관과, 상기 공급배관의 타측에 연결되어 상기 저장탱크로부터 공급되는 상기 액화탄산가스를 분사시키는 분사노즐을 구비하는 공급라인 모듈;
    내부에 상기 분사노즐이 배치되어 상기 공급라인 모듈과 연결되며, 일측은 개폐 가능하고 타측은 차폐되어 있어 양측을 모두 차폐한 상태로 상기 액화탄산가스가 상기 분사노즐을 통해 분사 시, 단열 팽창으로 드라이아이스 분말 상태로 분사되면 상기 드라이아이스 분말을 압착 응집하여 드라이아이스 블록으로 제조하는 드라이아이스 생성모듈; 및
    상기 공급배관과 연통되도록 연결되며, 상기 공급배관을 통해 유동되는 상기 액화탄산가스가 상기 드라이아이스 생성모듈로 공급되기 전, 상기 액화탄산가스를 설정된 온도 이하로 과냉각시키는 초저온냉동기를 포함하는 드라이아이스 블록 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 설정된 온도는 -70℃ 내지 -30℃ 사이인 드라이아이스 블록 제조장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 드라이아이스 생성모듈은,
    길이 방향을 따라 내부가 관통되어 내부 공간이 형성된 하우징;
    상기 하우징의 일측에 상기 하우징의 측면으로부터 연장되되, 상기 하우징의 길이 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 작업 플레이트;
    상기 하우징의 타측을 차폐할 수 있도록 상기 하우징의 내부공간에 삽입되는 지지블록이 결합되어 있으며, 상기 하우징과 결합되는 제1 실린더; 및
    상기 하우징의 일측을 개폐할 수 있도록 상기 하우징의 내부공간으로 삽입되는 개폐블록이 결합되어 있으며, 상기 하우징과 상호 이격되어 구비되는 제2 실린더를 포함하는 드라이아이스 블록 제조장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 개폐블록은 상기 제2 실린더에 의해 상기 내부공간을 향해 수직 왕복 이동하며,
    상기 액화탄산가스가 공급되기 전, 상기 개폐블록이 상기 내부공간으로 삽입되어 상기 하우징을 차폐시키고,
    상기 지지블록은 상기 제1 실린더에 의해 상기 하우징의 길이 방향을 따라 왕복 이동하며, 상기 액화탄산가스가 상기 하우징의 내부에 상기 드라이아이스 분말로 분사되면 상기 지지블록이 상기 드라이아이스 분말을 압착 응집시키며,
    상기 드라이아이스 블록의 제조가 완료되면, 상기 드라이아이스 블록은 상기 지지블록이 상기 하우징의 일측까지 이동하여 상기 지지블록에 의해 상기 하우징의 외부로 배출되는 드라이아이스 블록 제조장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 드라이아이스 생성모듈은,
    상기 작업 플레이트 상에 상기 하우징의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치되는 제3 실린더를 더 포함하며,
    상기 제3 실린더의 선단에는 푸시블록이 결합되어 있어, 상기 푸시블록이 상기 제3 실린더에 의해 상기 내부 공간을 향한 방향으로 수평 왕복 이동되고, 상기 하우징의 외부로 상기 드라이아이스가 배출되면 상기 푸시블록이 상기 드라이아이스 블록을 밀어내어 상기 드라이아이스 생성모듈 외부로 배출시키는 드라이아이스 블록 제조장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 드라이아이스 생성모듈은,
    상기 작업 플레이트 상에 구비되어 상기 제2 실린더가 결합되는 가이드 부시를 더 포함하며,
    상기 가이드 부시는 상기 하우징을 기준으로 상호 마주하는 한 쌍 이상 구비되는 드라이아이스 블록 제조장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더는 유압 실린더로 구비되며,
    상기 드라이아이스 생성모듈은,
    상기 제1 실린더 및 상기 제2 실린더를 구동시키는 유압 작동기를 더 포함하는 드라이아이스 블록 제조장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 초저온냉동기는 이원냉동유닛을 포함하는 드라이아이스 블록 제조장치.
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