KR20160109213A - 빙과 제조 용기 및 이를 이용한 빙과 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 빙과 제조 용기 및 이를 이용한 빙과 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 빙과 제조 용기는 일측면에 액상 원료를 수용할 수 있는 반구형의 제빙 캐비티를 구비하는 제빙용기; 및 상기 제빙용기의 타측면을 둘러싸는 형태로 배치되어 상기 제빙 캐비티를 액상 원료의 빙점 이하 온도분위기로 조성하는 흡열부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

빙과 제조 용기 및 이를 이용한 빙과 제조방법{CONTAINER FOR MAKING ICE CANDY AND METHOD FOR MAKING ICE CANDY USING THEREOF}
본 발명은 빙과 제조 용기 및 이를 이용한 빙과 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반구형의 제빙 캐비티가 형성된 제빙용기를 이용해 신속하고 흥미롭게 슬러시 형태의 빙과를 제조할 수 있는 빙과 제조 용기 및 이를 이용한 빙과 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 기온이 올라가는 하절기에는 음료를 차갑게 유지하기 위해서 일정량의 얼음을 용기 내에 넣어 음료를 취식하는 방법이 활용되고 있으나, 이러한 방법은 음료 내의 얼음이 녹으면서 음료가 희석되어 음료 고유의 맛을 잃게 되는 문제가 있었다. 이에 따라 최근에는 내부의 밀폐 공간에 냉매가 수납되고 수납된 냉매를 이용하여 간접적으로 음료를 냉각시키는 이중 용기들이 개발되어 상용화되고 있다.
이러한 종래기술에 따른 이중 용기들의 다양한 실시예들이 대한민국 등록실용신안 제20-0314787호(등록일:2003.05.16), 대한민국 공개특허 제10-2009-0115349호(공개일:2009.11.05), 대한민국 등록실용신안 제20-0401585호(등록일:2005.11.11), 대한민국 등록특허 제10-0464960호(등록일:2004.12.24) 및 대한민국 등록실용신안 제20-0340429호(등록일:2004.01.20) 등을 통해 제안된 바 있었다.
상기한 선행기술들에 개시된 바와 같이 종래기술에 따른 이중 용기들은 기본적으로 냉매가 수용되는 외통과, 상기 외통에 수납되어 음료와 같은 내용물이 수용되는 내통으로 이루어져 있으며, 상기 내용물은 상기 냉매에 의해 간접적으로 냉각된다. 이를 통해 냉매가 음료에 녹아 들어가서 음료를 희석시키는 것을 방지하면서 상기 내통의 내부에 수용되는 내용물을 냉각시키거나 슬러시 형태로 제조할 수 있었다.
그러나, 이러한 종래기술에 따른 이중 용기들은 다음과 같은 문제점이 있었다.
먼저, 사용자가 내통의 내부에 수용된 내용물을 취식하기 위해서는 외통의 외주면을 직접 손으로 잡아야 하는데, 이때 냉매에 의해 냉각된 외통을 손으로 잡는 경우 손이 시려 외통을 장시간 잡는데 어려움이 있고, 이러한 이유로 특히 피부층이 성인에 비해 비교적 얇은 유아나 아동 등이 사용하는데 적합하지 않았다.
또한, 종래기술에 따른 이중 용기에서는 냉매에 의해 냉각된 외통이 외부로 그대로 노출됨에 따라 외부 온도와 외통 간의 온도 차가 크게 발생하여 외통의 외주면에 결로(結露) 현상이 일어나 물방울이 서리게 된다. 이로 인해 사용자가 외통을 잡는 경우 외통의 외주면에 서린 물방울이 손에 묻는 등 사용자에게 불편함이 있었다.
KR 20-0314787 Y1, 2003. 05. 16. KR 10-2009-0115349 A, 2009. 11. 05. KR 20-0401585 Y1, 2005. 11. 11. KR 10-0464960 B1, 2004. 12. 24. KR 20-0340429 Y1, 2004. 01. 20.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반구형의 제빙 캐비티가 형성된 제빙용기를 이용해 신속하고 흥미롭게 슬러시 형태의 빙과를 제조할 수 있는 빙과 제조 용기 및 이를 이용한 빙과 제조방법을 제공함에 있다.
또한, 흡열부재의 열에너지가 외부로 손실되는 것을 최소화할 수 있는 빙과 제조 용기를 제공함에 있다.
또한, 제빙용기를 적층한 상태로 보관할 수 있도록 구성하여 제빙용기가 차지하는 공간을 최소화하고, 적층된 상태에서도 외기와의 열교환 면적이 최대한 확보되도록 함으로써, 흡열부재의 냉동시간을 단축시킬 수 있는 빙과 제조 용기를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 일측면에 액상 원료를 수용할 수 있는 반구형의 제빙 캐비티를 구비하는 제빙용기; 및 상기 제빙용기의 타측면을 둘러싸는 형태로 배치되어 상기 제빙 캐비티를 액상 원료의 빙점 이하 온도분위기로 조성하는 흡열부재;를 포함하는 빙과 제조 용기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제빙용기의 제빙 캐비티와 접하는 면은, 액상 원료가 결빙된 상태에서 쉽게 미끄러질 수 있도록 코팅층이 형성되거나 표면처리되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 흡열부재의 외측을 감싸는 단열커버;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 단열커버는 흡열부재의 외측을 감싸는 제1커버와, 상기 제1커버와의 사이에 수용공간을 형성하도록 제1커버를 감싸는 제2커버와, 상기 제1커버와 제2커버 사이의 수용공간에 수용되는 단열재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 단열커버는 흡열부재의 외측을 감싼 상태에서 흡열부재와의 사이에 공기 단열층이 형성되도록, 제1커버가 흡열부재의 외측면으로부터 이격 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 단열커버의 제1커버는 단열재와의 사이에 공기 단열층이 형성되도록 단열재로부터 이격 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제빙용기는 제빙 캐비티가 형성된 제1용기와, 상기 제1용기와의 사이에 밀폐공간이 형성되도록 제1용기의 타측면을 감싸는 제2용기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 흡열부재는 상기 제1용기와 제2용기 사이의 밀폐공간에 충전되는 상변화물질을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 복수의 제빙용기가 적층될 수 있도록, 상기 제2용기의 하부는 제1용기의 제빙 캐비티 내에 수용 가능한 형태로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 복수의 제빙용기가 적층된 상태에서, 제빙 캐비티가 외기와 접촉할 수 있도록 서로 마주하는 한 쌍의 제빙용기의 상측면과 하측면 사이에는 이격공간이 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 빙과 제조 용기를 이용한 빙과 제조방법에 있어서, 제빙용기의 반구형 제빙 캐비티 내에 액상 원료가 공급되는 단계;와, 흡열부재에 의해 제빙 캐비티 내에 수용된 액상 원료의 열에너지가 흡수되어 제빙용기와 접하는 부위에 소정 두께를 갖는 반구형의 결빙층이 형성되는 단계;와, 상기 반구형의 결빙층을 뒤집히는 것에 의해 제빙 캐비티의 상측 개구가 마감되는 단계; 및 상기 반구형 결빙층에 의해 상기 액상 원료가 외기에 노출되는 것이 차단된 상태로 나머지 액상의 원료가 결빙되는 단계;를 포함하는 빙과 제조방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 반구형의 제빙 캐비티가 형성된 제빙용기를 이용해 신속하고 흥미롭게 슬러시 형태의 빙과를 제조할 수 있는 빙과 제조 용기 및 이를 이용한 빙과 제조방법이 제공된다.
또한, 흡열부재의 열에너지가 외부로 손실되는 것을 최소화할 수 있는 빙과 제조 용기가 제공된다.
또한, 제빙용기를 적층한 상태로 보관할 수 있도록 구성하여 제빙용기가 차지하는 공간을 최소화하고, 적층된 상태에서도 외기와의 열교환 면적이 최대한 확보되도록 함으로써, 흡열부재의 냉동시간을 단축시킬 수 있는 빙과 제조 용기가 제공된다.
도 1은 본 발명 빙과 제조 용기의 사시도,
도 2는 본 발명 빙과 제조 용기의 분해사시도,
도 3은 본 발명 빙과 제조 용기의 단면도,
도 4는 본 발명 빙과 제조 용기를 이용한 빙과 제조방법에 따른 제조 단계별 작용단면도이고,
도 5는 본 발명 빙과 제조 용기의 제빙용기의 적층상태를 나타내는 단면도이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 빙과 제조 용기에 대하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 중, 도 1은 본 발명 빙과 제조 용기의 사시도이고, 도 2는 본 발명 빙과 제조 용기의 분해사시도이다.
상기 도면에서 도시하는 바와 같은 본 발명 빙과 제조 용기는 크게 제빙용기(110)와 흡열부재(120) 및 단열커버(130)를 포함하여 구성된다.
상기 제빙용기(110)는 일측면에 액상 원료(L)를 수용할 수 있는 반구형의 제빙 캐비티(113)를 제공하는 것으로서, 제빙 캐비티(113)가 형성된 제1용기(111)와, 상기 제1용기(111)와의 사이에 밀폐공간이 형성되도록 제1용기(111)의 타측면을 감싸는 제2용기(112)를 포함하며, 상단 외주에는 단열커버(130) 상단에 밀착하는 테두리부(114)가 형성된다. 상기 제빙용기(110)의 제빙 캐비티(113)와 접하는 면에는 액상 원료(L)가 결빙된 상태에서 쉽게 미끄러질 수 있도록 코팅층이 형성되거나 표면처리되어야 한다. 또한 제빙용기(110)의 제1용기(111)는 제빙 캐비티(113)에 수용되는 액상 원료(L)의 열에너지가 흡열부재(120)로 효과적으로 전달될 수 있도록 열전도율이 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 흡열부재(120)는 상기 제1용기(111)와 제2용기(112) 사이의 밀폐공간에 충전되는 상변화물질(PCM;Phase Change Material)을 포함한다. 이러한 흡열부재(120)는 상기 제빙 캐비티(113)를 둘러싸고 있는 제1용기(111)의 타측면을 둘러싸는 형태로 배치되어 상기 제빙 캐비티(113)를 액상 원료(L)의 빙점 이하 온도분위기로 조성한다.
상기 상변화물질은 저온에서 고체로 응고되고 상온에서 융해되는 물질로서, 융해 시의 융해열을 통하여 제빙 캐비티(113) 내에 수용되는 액상 원료(L)를 결빙시키는 역할을 하며, 융해된 이후 냉동실에 넣어 다시 얼리면 고체로 변화하게 되므로 간편하게 재사용할 수 있다.
상기 단열커버(130)는 상기 흡열부재(120)의 외측을 감싸 흡열부재(120)의 열에너지가 외부로 손실되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 흡열부재(120)의 외측을 감싸는 제1커버(131)와, 상기 제1커버(131)와의 사이에 수용공간을 형성하도록 제1커버(131)를 감싸는 제2커버(132)와, 상기 제1커버(131)와 제2커버(132) 사이의 수용공간에 수용되는 단열재(133)를 포함하여 구성된다.
상기 단열커버(130)는 흡열부재(120)의 외측을 감싼 상태에서 흡열부재(120)와의 사이에 공기 단열층(A)이 형성되도록, 제1커버(131)가 흡열부재(120)의 외측면으로부터 이격 배치된다. 또한, 상기 제1커버(131)는 단열재(133)와의 사이에 공기 단열층(A)이 형성되도록 단열재(133)로부터 이격 배치된다. 즉, 흡열부재(120)를 감싸는 제2용기(112)와 단열재(133)의 사이에 복수의 공기 단열층(A)이 추가로 마련되므로 단열효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 단열커버(130)는 제빙용기(110)로부터 분리가능하게 구성되고, 단열커버(130)와 분리된 제빙용기(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 복수개가 적층될 수 있도록 구성된다. 구체적으로 상기 제2용기(112)의 하부는 제1용기(111)의 제빙 캐비티(113) 내에 수용 가능한 형태로 구성되며, 복수의 제빙용기(110)가 적층된 상태에서, 제1용기(111)와 제2용기(112) 사이의 밀폐공간에 수용된 흡열부재(120)의 외기와의 열교환면적을 증대시킬 수 있도록 서로 마주하는 한 쌍의 제빙용기(110)의 상측면과 하측면 사이에는 이격공간이 형성된다. 따라서, 냉동실 내에서 복수의 제빙용기(110)가 차지하는 공간을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 제빙용기(110)가 적층된 상태에서도 넓은 열교환면적이 확보되므로 신속하게 냉동시킬 수 있게 된다.
지금부터는 상술한 빙과 제조 용기의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
첨부도면 중, 도 3은 본 발명 빙과 제조 용기의 단면도이고, 도 4는 본 발명 빙과 제조 용기를 이용한 빙과 제조방법에 따른 제조 단계별 작용단면도이다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 제빙용기(110)를 구성하는 제1용기(111)와 제2용기(112) 사이의 밀폐공간에는 흡열부재(120)가 충전되며, 흡열부재(120)는 제1용기(111)의 일측면에 형성된 반구형 제빙 캐비티(113)를 원료의 빙점 이하의 온도분위기로 조성한다.
또한, 상기 제빙용기(110)의 타측면에는 단열커버(130)가 배치되어 흡열부재(120)의 열에너지가 외측으로 손실되는 것을 방지함으로써, 흡열부재(120)의 사용시간을 연장하는 것과 동시에 용기의 표면에 결로수가 맺히는 것을 방지한다. 특히, 상기 단열커버(130)는 흡열부재(120)를 감싸는 제2용기(112)와의 사이에 제1커버(131)에 의해 구획되는 복수의 공기 단열층(A)을 마련함으로써, 단열효과를 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 상기와 같이 구성된 본 발명 빙과 제조 용기를 이용한 빙과 제조방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 제빙용기(110)의 반구형 제빙 캐비티(113) 내에 액상 원료(L)를 공급한 상태에서, 소정의 시간이 지나면 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 흡열부재(120)가 제빙 캐비티(113) 내에 수용된 액상 원료(L)의 열에너지를 흡수하여 제빙용기(110)와 접하는 부위에 소정 두께를 갖는 반구형의 결빙층(L1)이 형성된다.
이때, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 결빙층(L1)의 한쪽 끝부분을 누르면, 결빙층(L1)이 반구형으로 이루어진 제빙 캐비티(113) 내에서 반구의 중심점을 기준으로 회전하게 된다. 특히, 상기 제빙 캐비티(113)와 접하는 면은 결빙층(L1)이 쉽게 미끄러질 수 있도록 표면처리되어 있으므로 반구형 결빙층(L1)의 한쪽 끝부분을 밀어내는 것만으로 쉽게 결빙층(L1)을 뒤집어 제빙 캐비티(113)의 상측 개구를 마감할 수 있다.
즉, 도 4의 (d)와 같이 상기 반구형 결빙층(L1)을 이용해 제빙 캐비티(113)의 상측 개구를 마감한 상태에서는, 상기 액상 원료(L)가 외기와 열교환하는 것이 차단된다. 따라서, 결빙되지 않은 상태의 나머지 액상 원료(L)는 외기와 차단된 상태로 결빙되므로, 슬러시 상태의 빙과를 신속하게 제조할 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 액상 원료(L)의 외부로 빠져나간 결빙층(L1)의 부피만큼 액상 원료(L)의 부피가 줄어들기 때문에, 제빙 캐비티(113) 내에 수용되어 있는 결빙되지 않은 상태의 나머지 액상 원료(L)를 더욱 신속하게 결빙시킬 수 있게 된다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
110:제빙용기, 111:제1용기, 112:제2용기,
113:제빙 캐비티, 114:테두리부, 120:흡열부재,
130:단열커버, 131:제1커버, 132:제2커버,
133:단열재, A:공기 단열층, L:액상 원료,
L1:결빙층

Claims (11)

  1. 일측면에 액상 원료를 수용할 수 있는 반구형의 제빙 캐비티를 구비하는 제빙용기; 및
    상기 제빙용기의 타측면을 둘러싸는 형태로 배치되어 상기 제빙 캐비티를 액상 원료의 빙점 이하 온도분위기로 조성하는 흡열부재;를 포함하는 빙과 제조 용기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제빙용기의 제빙 캐비티와 접하는 면은, 액상 원료가 결빙된 상태에서 쉽게 미끄러질 수 있도록 코팅층이 형성되거나 표면처리되는 빙과 제조 용기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 흡열부재의 외측을 감싸는 단열커버;를 더 포함하는 빙과 제조 용기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 단열커버는 흡열부재의 외측을 감싸는 제1커버와, 상기 제1커버와의 사이에 수용공간을 형성하도록 제1커버를 감싸는 제2커버와, 상기 제1커버와 제2커버 사이의 수용공간에 수용되는 단열재를 포함하는 빙과 제조 용기.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 단열커버는 흡열부재의 외측을 감싼 상태에서 흡열부재와의 사이에 공기 단열층이 형성되도록, 제1커버가 흡열부재의 외측면으로부터 이격 배치되는 빙과 제조 용기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 단열커버의 제1커버는 단열재와의 사이에 공기 단열층이 형성되도록 단열재로부터 이격 배치되는 빙과 제조 용기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제빙용기는 제빙 캐비티가 형성된 제1용기와, 상기 제1용기와의 사이에 밀폐공간이 형성되도록 제1용기의 타측면을 감싸는 제2용기를 포함하는 빙과 제조 용기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 흡열부재는 상기 제1용기와 제2용기 사이의 밀폐공간에 충전되는 상변화물질을 포함하는 빙과 제조 용기.
  9. 제 8항에 있어서,
    복수의 제빙용기가 적층될 수 있도록, 상기 제2용기의 하부는 제1용기의 제빙 캐비티 내에 수용 가능한 형태로 구성되는 빙과 제조 용기.
  10. 제 9항에 있어서,
    복수의 제빙용기가 적층된 상태에서, 제빙 캐비티가 외기와 접촉할 수 있도록 서로 마주하는 한 쌍의 제빙용기의 상측면과 하측면 사이에는 이격공간이 형성되는 빙과 제조 용기.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항의 빙과 제조 용기를 이용한 빙과 제조방법에 있어서,
    제빙용기의 반구형 제빙 캐비티 내에 액상 원료가 공급되는 단계;
    흡열부재에 의해 제빙 캐비티 내에 수용된 액상 원료의 열에너지가 흡수되어 제빙용기와 접하는 부위에 소정 두께를 갖는 반구형의 결빙층이 형성되는 단계;
    상기 반구형의 결빙층을 뒤집히는 것에 의해 제빙 캐비티의 상측 개구가 마감되는 단계; 및
    상기 반구형 결빙층에 의해 상기 액상 원료가 외기에 노출되는 것이 차단된 상태로 나머지 액상의 원료가 결빙되는 단계;를 포함하는 빙과 제조방법.
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