KR20140148054A - 가루얼음 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물을 급속 냉동시켜 조각얼음 또는 눈과 같은 가루얼음을 연속적으로 제조할 수 있는 가루얼음 제조장치를 개시한다.
본 발명의 가루얼음 제조장치는 회전하는 드럼을 급냉시켜 커터를 이용하여 드럼의 외주에 얼어붙은 얼음을 절삭하는 가루얼음 제조장치에서, 드럼을 급냉시키는 냉각장치는 드럼의 내부로 냉매를 공급하는 아웃터파이프, 아웃터파이프에 결합되어 냉매를 기화시켜 상기 드럼의 내부로 배출하는 분사노즐, 아웃터파이프의 내부에 배치되어 드럼의 내부로 분사된 냉매를 외부로 인출하는 인너파이프, 아웃터파이프와 드럼 사이에 배치되는 축부재, 아웃터파이프의 외주에 배치되며 축부재의 일측에 결합되는 씰링캡, 축부재와 아웃터파이프 사이에 배치되는 베어링, 실링캡과 아웃터파이프 사이에 배치되는 회전씰부재, 축부재와 아웃터파이프 사이에 배치되는 고정씰부재, 그리고 축부재의 내부와 아웃터파이프의 외주에 배치되어 고정씰부재의 회전을 제한하는 고정스프링을 포함하고, 아웃터 파이프에는 제1 끼움홈이 제공되어 고정스프링의 일단이 결합되고, 고정씰부재에는 제2 끼움홈이 제공되어 고정스프링의 타단이 결합된다.

Description

가루얼음 제조장치 {Apparatus to make flake ice}

본 발명은 물을 급속 냉동시켜 조각얼음 또는 눈과 같은 가루얼음을 연속적으로 제조할 수 있는 가루얼음 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 가루얼음 제조장치는 눈과 같은 가루얼음 또는 일정한 크기의 조각 얼음을 생산할 수 있다. 이러한 가루얼음 제조장치는 한국등록특허 제10-0691027호에 개시되어 있다.

상술한 공보에 개시된 가루얼음 제조장치는 회전하는 드럼, 드럼에 물을 공급하는 급수조, 드럼을 급속으로 냉각시키는 냉동시스템, 그리고 드럼의 외주에 얼어 붙은 얼음을 가루 또는 조각으로 깎아내는 절삭날 등을 포함한다. 이러한 냉동시스템은 회전하는 드럼의 내부에 냉매 증발기를 설치하여 드럼을 급속으로 냉동시킬 수 있다.

상기 공보에 개시된 드럼을 냉각하는 기술은 회전하는 드럼에 냉매를 공급할 수 있는 냉매 공급관이 제공되고, 드럼과 함께 회전하는 회전씰과 냉매 공급관에 고정되는 고정씰을 구비하여 냉매가 누출되지 않도록 차단한 구조이다.

그러나 고정씰은 회전씰과 축 방향으로 접촉하면서 회전이 이루어질 수 있다. 드럼이 매우 낮은 온도를 유지하고 있어 고정씰이 회전씰과 함께 회전하는 일이 발생한다. 이러한 경우 냉매 공급관과 그 외주에 배치된 고정씰은 상대 회전을 하면서 고정씰이 파손되어 냉매가 외부로 누출되어 고장이 빈번하게 발생하여 내구성과 상품성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 초 저온으로 냉각되는 드럼의 내부에 공급되는 냉매가 외부로 새지 않도록 하여 내구성을 증대시키고 고장을 줄여 유지보수 비용을 줄임은 물론 상품성을 증대시키는 가루얼음 제조장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구동원, 상기 구동원에 의해 회전하는 드럼, 상기 드럼의 외주에 물을 공급하는 물통, 상기 드럼의 외주에 배치되어 상기 드럼의 외주에 얼어붙은 얼음을 절삭하는 커터, 상기 드럼을 급냉시키는 냉각장치, 그리고 상기 드럼에 유입된 냉매가 외부로 유출되는 것을 방지하는 냉매유출방지수단을 포함하며,

상기 냉각장치는 상기 드럼의 내부로 냉매를 공급하는 아웃터파이프, 상기 아웃터파이프에 결합되어 냉매를 기화시켜 상기 드럼의 내부로 배출하는 분사노즐, 상기 아웃터파이프의 내부에 배치되어 상기 드럼의 내부로 분사된 냉매를 외부로 인출하는 인너파이프를 포함하고,

상기 냉매유출방지수단은 상기 아웃터파이프와 상기 드럼 사이에 배치되는 축부재, 상기 아웃터파이프의 외주에 배치되며 상기 축부재의 일측에 결합되는 씰링캡, 상기 축부재와 상기 아웃터파이프 사이에 배치되는 베어링, 상기 실링캡과 상기 아웃터파이프 사이에 배치되는 회전씰부재, 상기 축부재와 상기 아웃터파이프 사이에 배치되는 고정씰부재, 그리고 상기 축부재의 내부와 상기 아웃터파이프의 외주에 배치되어 상기 고정씰부재의 회전을 제한하는 고정스프링을 포함하고,

상기 아웃터 파이프에는 제1 끼움홈이 제공되어 상기 고정스프링의 일단이 결합되고, 상기 고정씰부재에는 제2 끼움홈이 제공되어 고정스프링의 타단이 결합되는 가루얼음 제조장치를 제공한다.

상기 고정스프링과 상기 고정씰부재 사이에는 상기 고정스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 상기 고정씰부재에 밀착되는 지지플레이트가 배치되는 것이 바람직하다.

상기 고정스프링은 압축코일스프링으로 이루어지며 양끝단의 일부가 각각 절곡되어 제1 끼움부와 제2 끼움부를 구비할 수 있다.

상기 회전씰부재에는 외주면 중앙부에 설치되며 상기 씰링캡의 내주면과 밀착되는 제1 씰링, 일측면에 설치되며 상기 씰링캡의 측면과 밀착되는 제2 씰링을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 고정씰부재에는 내주면 중앙부에 설치되며 상기 아웃터 파이프의 외주면에 밀착되는 제3 씰링, 일측면에 배치되며 상기 고정스프링의 탄성력에 의해 상기 고정씰부재측으로 밀착되어 배치되는 지지플레이트의 일면과 밀착되는 제4 씰링을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 커터는 상기 드럼의 외주에 배치되어 상기 구동원의 구동력을 전달받아 회전하며 원통형으로 이루어지고 그 외주면에 나선형의 커팅치가 제공되는 제1 커터, 상기 드럼의 외주에 배치되어 컷팅날을 구비한 제2 커터를 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 고정씰부재가 고정스프링에 의해 아웃터파이프의와 상대적으로 회전이동하는 것이 제한되어 초저온의 드럼 내부에서 냉매가 외부로 새는 것을 방지할 수 있다. 이러한 본 발명은 내구성을 증대시키고 고정을 줄여 수리비용을 줄임으로써 상품성을 증대시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 가루얼음 제조장치의 주요 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ부를 잘라서 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 고정스프링이 결합되는 구조를 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ부를 잘라서 본 단면도로, 가루얼음 제조장치를 도시하고 있다.

본 발명의 실시예의 가루얼음 제조장치는 구동원(1), 드럼(3), 물통(5), 커터(7), 그리고 냉각장치(9)를 포함한다.

구동원(1)는 케이스(C)의 내부에 설치될 수 있으며 모터가 사용될 수 있다. 구동원(1)은 구동축에 스프라켓이 결합되어 이 스프라켓에 결합된 체인을 통해 드럼에 회전력을 전달할 수 있다.

드럼(3)은 내부에 공간이 제공되며 냉각장치(9)에 의해 급랭이 이루어져 외주면에서 얼음이 만들어질 수 있다. 물통(5)은 드럼(3)의 일부가 담겨져 회전하는 드럼(3)의 외주에 물을 공급하여 드럼(3)의 외주에 얼음이 얼어붙게 하는 물을 공급한다. 이러한 물통(5)은 드럼(3)의 하부에 설치되는 것이 바람직하다.

그리고 드럼(3)의 외주와 인접한 위치에 커터(7)가 배치된다. 커터(7)는 드럼(3)의 외주면에 얼어붙은 얼음을 절삭하는 역할을 한다.

커터(7)는 원통형으로 이루어지고 그 외주면에 나선형의 커팅치가 제공되는 제1 커터(11)와 역시 드럼(3)의 외주에 배치되어 커팅날을 구비한 제2 커터(13)를 포함한다.

제1 커터(11)는 구동원(1)의 구동력을 전달받아 회전한다. 그리고 제1 커터(11)는 드럼(3)과 일정한 간격을 유지하여 드럼(3)의 외주에 얼어붙은 얼음을 커팅치가 잘라내면서 조각 모양의 얼음을 만들 수 있다. 이러한 제1 커터(11)는 원통형으로 이루어지며 외주면이 나선형으로 연속적인 커팅치가 제공되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

제2 커터(13)는 컷팅날을 구비하여 드럼(3)의 외주에 얼어붙은 얼음을 일정한 두께로 절삭하여 눈과 같은 가루얼음을 만들 수 있다.

냉각장치(9)는 드럼(3)을 급냉시키는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에서 드럼(3)을 냉각시키는 냉각장치(9)는 이미 알려진 냉동싸이클의 원리가 적용되어 사용될 수 있다.

이러한 냉각장치(9)는 아웃터파이프(15), 분사노즐(17), 그리고 인너파이프(19)를 포함한다.

아웃터파이프(15)는 드럼(3)의 내부로 냉매를 공급하는 역할을 한다. 그리고 분사노즐(17)은 아웃터파이프(15)로 유입된 냉매를 기화시켜 드럼(3)의 내부로 배출하는 역할을 한다. 즉, 통상의 냉동싸이클에서 팽창밸브의 역할을 할 수 있다.

인너파이프(19)는 아웃터파이프(15)의 내부에 배치되어 드럼(3)의 내부로 분사된 냉매를 외부로 인출하는 역할을 한다.

한편, 본 발명의 실시예에서 드럼(3)의 내부에 유입된 냉매가 외부로 누출되지 않도록 드럼(3)에는 냉매유출방지수단이 마련된다.

냉매유출방지수단은 축부재(21), 씰링캡(23), 베어링(25), 회전씰부재(27), 고정씰부재(29), 그리고 고정스프링(31)을 포함한다.

축부재(21)는 아웃터파이프(15)와 드럼(3) 사이에 배치된다. 축부재(21)는 드럼(3)의 회전중심과 동일한 회전중심을 가지도록 배치되며 드럼(3)과 함께 회전할 수 있다. 축부재(21)는 축 방향으로 관통된 모양으로 이루어진다.

그리고 축부재(21)의 일측에는 씰링캡(23)이 결합된다. 씰링캡(23)은 아웃터파이프(15)의 외주에 배치됨과 동시에 축부재(21)의 측면에 결합되어 축부재(21)의 측면을 폐쇄하는 역할을 한다. 씰링캡(23)은 내부에 축 방향으로 관통된 공간이 제공된다. 이러한 씰링캡(23)은 축부재(21)와 일체로 함께 회전한다.

그리고 축부재(21)와 아웃터파이프(15) 사이에는 베어링(25)이 배치된다. 따라서 베어링(25)에 의해 축부재(21)와 아웃터파이프(15)가 상대회전을 할 수 있다.

한편, 씰링캡(23)의 내주면측 공간에는 회전씰부재(27)가 결합된다. 회전씰부재(27)는 씰링캡(23)에 밀착되어 씰링캡(23)과 함께 회전할 수 있다. 그리고 회전씰부재(27)는 그 내주면이 아웃터파이프(15)의 외주면에 밀착된 상태로 아웃터파이프(15)와 상대적인 회전을 할 수 있다.

이러한 회전씰부재(27)에는 제1 씰링(33)과 제2 씰링(35)이 제공된다. 제1 씰링(33)은 회전씰부재(27)의 외주면 중앙부에 배치되어 씰링캡(23)의 내주면과 밀착된다. 그리고 제2 씰링(35)은 회전씰부재(27)의 내주측 일측면에 설치되어 씰링캡(23)의 측면에 밀착된다.

고정씰부재(29)는 축부재(21)의 내주면과 아웃터파이프(15)의 외주면 사이에 배치된다. 고정씰부재(29)는 회전씰부재(27)의 일측에 배치되어 회전씰부재(27)에 밀착되는 상태로 배치된다. 또한, 고정씰부재(29)는 외주면에 접촉하는 축부재(21)와는 상대적인 회전을 할 수 있다.

고정씰부재(29)에는 제3 씰링(37)과 제4 씰링(39)이 제공된다. 제3 씰링(37)은 고정씰부재(29)의 내주면 중앙부에 배치된다. 제3 씰링(37)은 고정씰부재(29)를 아웃터파이프(15)와 밀착시키는 역할을 한다. 제4 씰링(39)은 고정씰부재(29)의 일측에 배치된다. 제4 씰링(39)은 지지플레이트(41)에 축 방향으로 밀착될 수 있다. 지지플레이트(41)는 도우넛 모양의 플레이트로 이루어지며 아웃터파이프(15)의 외주에 끼워진다. 지지플레이트(41)는 고정스프링(31)에 의해 탄성적으로 지지되어 고정씰부재(29)의 제4 씰링(39)에 밀착된다.

고정스프링(31)은, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 축부재(21)의 내부와 아웃터파이프(15)의 외주에 배치된다. 고정스프링(31)은 압축코일스프링으로 이루어지며 고정씰부재(29)가 회전하지 않도록 탄성적으로 지지함과 동시에 고정씰부재(29)를 회전씰부재(27)로 밀착시키는 역할을 한다.

고정스프링(31)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 양 끝단이 절곡되어 제1 끼움부(31a)와 제2 끼움부(31b)를 이룬다.

한편, 아웃터파이프(15)에는 제1 끼움홈(15a)이 제공되어 고정스프링(31)의 제1 끼움부(31a)가 끼워질 수 있다. 아웃터파이프(15)의 제1 끼움홈(15a)은 축 방향으로 구멍 또는 홈이 제공되거나 또는 축과 나란한 방향으로 구멍 또는 홈이 제공될 수 있다.

그리고 고정씰부재(29)에는 제2 끼움홈(29a)이 제공되어 고정스프링(31)의 제2 끼움부(31b)가 끼워질 수 있다. 고정씰부재(29)의 제2 끼움홈(29a)은 축 방향으로 구멍 또는 홈이 제공되거나 또는 축과 나란한 방향으로 구멍 또는 홈이 제공될 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

구동원의 구동력에 의해 드럼(3)이 회전한다. 드럼(3)은 물통(5)에 일부가 잠겨 있으므로 지속적으로 외주면에 물이 공급된다. 그리고 아웃터파이프(15)를 통해 공급된 냉매는 분사노즐(17)을 지나면서 기체화되면서 드럼(3)의 내부로 분사된다. 그러면 드럼(3)은 급속으로 냉각되면서 외주면에 묻은 물이 얼게 된다. 드럼(3)의 내부로 분사된 냉매는 다시 인너파이프(19)로 유입되어 냉매 싸이클을 순환하다.

그리고 회전하는 드럼(3)의 외주에 얼어붙은 얼음은 커터(7)에 의해 조각얼음 또는 가루얼음으로 절삭된다. 즉, 제1 커터(11)에 의해 조각얼음이 만들어지고, 제2 커터(13)에 의해 가루얼음이 만들어진다.

드럼(3)이 회전할 때 축부재(21)와 씰링캡(23) 그리고 회전씰부재(27)가 함께 회전한다. 회전씰부재(27)는 아웃터파이프(15)와 상대회전을 하지만 제1 씰링(33)과 제2 씰링(35)에 의해 드럼(3)의 내부에 있는 냉매가 외부로 유출되는 것을 차단한다.

그리고 고정씰부재(29)는 고정스프링(31)에 의해 고정되어 있으므로 아웃터파이프(15)와 상대회전을 하지 않고 고정된 상태를 유지한다. 그리고 고정씰부재(29)는 축부재(21)와 상대회전을 한다. 물론, 고정씰부재(29)는 제3 씰링(37)과 제4 씰링(39)에 의해 드럼(3)의 내부에 있는 냉매가 외부로 유출되는 것을 차단할 수 있다.

이와 같이 고정스프링(31)은 일측이 아웃터파이프(15)에 고정되고, 타측이 고정씰부재(29)에 고정되므로, 고정씰부재(29)가 아웃터파이프(15)와 상대적으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 드럼(3)의 내부는 초저온 상태를 유지하므로 고정씰부재(29)가 아웃터파이프(15)와 상대회전을 하지 않게 되므로 고정씰부재(29)의 파손을 방지할 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예는 드럼(3)의 내부에 있는 냉매가 외부로 유출되는 것을 차단하여 내구성을 증대시킬 수 있으며 고정씰부재(29)의 파손으로 인한 불량을 방지하여 유지보수 비용을 줄일 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예는 가루얼음 제조장치의 상품성을 향상시키는 효과를 가진다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1. 구동원, 3. 드럼,
5. 물통, 7. 커터,
9. 냉각장치, 11. 제1 커터,
13. 제2 커터,
15. 아웃터파이프, 15a. 제1 끼움홈,
17. 분사노즐, 19. 인너파이프,
21. 축부재, 23. 씰링캡,
25. 베어링, 27. 회전씰부재,
29. 고정씰부재, 29a. 제2 끼움홈,
31. 고정스프링, 31a. 제1 끼움부,
31b. 제2 끼움부,
33. 제1 씰링, 35. 제2 씰링,
37. 제3 씰링, 39. 제4 씰링,
41. 지지플레이트

Claims (6)

1. 구동원,
   상기 구동원에 의해 회전하는 드럼,
   상기 드럼의 외주에 물을 공급하는 물통,
   상기 드럼의 외주에 배치되어 상기 드럼의 외주에 얼어붙은 얼음을 절삭하는 커터,
   상기 드럼을 급냉시키는 냉각장치, 그리고
   상기 드럼에 유입된 냉매가 외부로 유출되는 것을 방지하는 냉매유출방지수단을 포함하며,
   상기 냉각장치는
   상기 드럼의 내부로 냉매를 공급하는 아웃터파이프,
   상기 아웃터파이프에 결합되어 냉매를 기화시켜 상기 드럼의 내부로 배출하는 분사노즐,
   상기 아웃터파이프의 내부에 배치되어 상기 드럼의 내부로 분사된 냉매를 외부로 인출하는 인너파이프를 포함하고,
   상기 냉매유출방지수단은
   상기 아웃터파이프와 상기 드럼 사이에 배치되는 축부재,
   상기 아웃터파이프의 외주에 배치되며 상기 축부재의 일측에 결합되는 씰링캡,
   상기 축부재와 상기 아웃터파이프 사이에 배치되는 베어링,
   상기 실링캡과 상기 아웃터파이프 사이에 배치되는 회전씰부재,
   상기 축부재와 상기 아웃터파이프 사이에 배치되는 고정씰부재, 그리고
   상기 축부재의 내부와 상기 아웃터파이프의 외주에 배치되어 상기 고정씰부재의 회전을 제한하는 고정스프링을 포함하고,
   상기 아웃터 파이프에는 제1 끼움홈이 제공되어 상기 고정스프링의 일단이 결합되고, 상기 고정씰부재에는 제2 끼움홈이 제공되어 고정스프링의 타단이 결합되는 가루얼음 제조장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정스프링과 상기 고정씰부재 사이에는
   상기 고정스프링에 의해 탄성적으로 지지되어 상기 고정씰부재에 밀착되는 지지플레이트가 배치되는 가루얼음 제조장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정스프링은
   압축코일스프링으로 이루어지며 양끝단의 일부가 각각 절곡되어 제1 끼움부와 제2 끼움부를 구비한 가루얼음 제조장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 회전씰부재에는
   외주면 중앙부에 설치되며 상기 씰링캡의 내주면과 밀착되는 제1 씰링,
   일측면에 설치되며 상기 씰링캡의 측면과 밀착되는 제2 씰링
   을 포함하는 가루얼음 제조장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정씰부재에는
   내주면 중앙부에 설치되며 상기 아웃터 파이프의 외주면에 밀착되는 제3 씰링,
   일측면에 배치되며 상기 고정스프링의 탄성력에 의해 상기 고정씰부재측으로 밀착되어 배치되는 지지플레이트의 일면과 밀착되는 제4 씰링
   을 포함하는 가루얼음 제조장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 커터는
   상기 드럼의 외주에 배치되어 상기 구동원의 구동력을 전달받아 회전하며 원통형으로 이루어지고 그 외주면에 나선형의 커팅치가 제공되는 제1 커터,
   상기 드럼의 외주에 배치되어 컷팅날을 구비한 제2 커터를 포함하는 가루얼음 제조장치.

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