KR20210126275A - Ice slurry production system - Google Patents

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KR20210126275A
KR20210126275A KR1020200043861A KR20200043861A KR20210126275A KR 20210126275 A KR20210126275 A KR 20210126275A KR 1020200043861 A KR1020200043861 A KR 1020200043861A KR 20200043861 A KR20200043861 A KR 20200043861A KR 20210126275 A KR20210126275 A KR 20210126275A
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Abstract

The present invention relates to an ice slurry production system. The ice slurry production system according to one embodiment may comprise: a tank for storing a working fluid; a main circulation pump supplying the working fluid stored in the tank to an ice maker; the ice maker receiving the working fluid and producing an ice slurry; and a recirculation pump for recirculating a predetermined flow rate from an outlet of the ice maker to an inlet of the ice maker. An objective of the present invention is to provide the ice slurry production system capable of producing the ice slurry having a high IPF.

Description

아이스슬러리 생산 시스템{ICE SLURRY PRODUCTION SYSTEM}Ice slurry production system {ICE SLURRY PRODUCTION SYSTEM}

아래의 실시 예는 아이스슬러리 생산 시스템에 관한 것이다.The following embodiment relates to an ice slurry production system.

상변화 물질 중의 하나인 아이스슬러리는 얼음(고체)과 수용액 또는 물(액체)의 혼합체로 냉열의 저장과 수송, 그리고 식품의 직접 냉각 분야에서 많은 장점을 갖는 열매체로 알려져 있다. 최근에 아이스슬러리는 제빙장치의 용량, 효율, 가격 등의 문제로 인해 에너지 저장이나 수송 용도보다 접촉 냉각용 해수 제빙장치 위주로 발전해 오고 있다. 다만, 이 분야에서도 접촉 냉각에 필요한 높은 IPF의 아이스슬러리를 얻기 어려워 특수한 용도의 접촉 냉각 장치를 요구하는 곳에 제한적으로 이용되고 있다.Ice slurry, which is one of the phase change materials, is a mixture of ice (solid) and aqueous solution or water (liquid), and is known as a heating medium having many advantages in the fields of storage and transport of cold heat and direct cooling of food. Recently, ice slurry has been developed mainly for contact cooling seawater ice maker rather than energy storage or transportation due to problems such as capacity, efficiency, and price of ice maker. However, even in this field, it is difficult to obtain ice slurry of high IPF required for contact cooling, so it is limitedly used where a special purpose contact cooling device is required.

종래에는 높은 IPF를 얻기 위해서는 도 2와 같이 4~8대의 다수의 제빙기를 직렬로 연결하여 사용하거나 도 3과 같이 다양한 형식의 제빙기를 이용하여 얻은 아이스슬러리를 교반 탱크에서 교반기를 이용하여 높은 IPF로 만들어 이용하는 방식을 주로 사용하고 있었다. 다만, 이러한 시스템의 복잡한 구조와 운전의 신뢰성 부족, 높은 가격, 사용상의 불편 등으로 인하여, 아이스슬러리의 성능과 효과의 탁월함에도 불구하고 아이스슬러리가 제한적으로 사용되고 있는 주요한 원인이 되고 있다.Conventionally, in order to obtain a high IPF, 4 to 8 multiple ice makers are connected in series as shown in FIG. 2 or ice slurry obtained by using various types of ice makers as shown in FIG. 3 is converted into a high IPF by using a stirrer in a stirred tank It was mainly used in the way it was made. However, due to the complicated structure of such a system, lack of reliability in operation, high price, and inconvenience in use, it is a major cause of limited use of ice slurry despite its excellent performance and effectiveness.

따라서, 높은 IPF의 아이스슬러리를 생산할 수 있으면서도, 간단한 구조를 갖고 운전의 신뢰성을 확보할 수 있는 아이스슬러리 생산 시스템이 요구되는 실정이다.Accordingly, there is a need for an ice slurry production system capable of producing ice slurry having a high IPF, having a simple structure, and securing operational reliability.

전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The above-mentioned background art is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the disclosure of the present application, and it cannot be said that it is necessarily known technology disclosed to the general public prior to the present application.

일 실시 예의 목적은, 높은 IPF의 아이스슬러리를 생산할 수 있는 아이스슬러리 생산 시스템을 제공하는 것이다.An object of one embodiment is to provide an ice slurry production system capable of producing an ice slurry having a high IPF.

일 실시 예의 목적은, 다양한 IPF를 가변적으로 구현할 수 있는 아이스슬러리 생산 시스템을 제공하는 것이다.An object of one embodiment is to provide an ice slurry production system that can variably implement various IPFs.

일 실시 예의 목적은, 간단한 구조와 높은 신뢰성을 갖는 아이스슬러리 생산 시스템을 제공하는 것이다.An object of one embodiment is to provide an ice slurry production system having a simple structure and high reliability.

일 실시 예에 따른 아이스슬러리 생산 시스템은, 작동 유체를 저장하는 탱크; 상기 탱크에 저장된 상기 작동 유체를 제빙기로 공급하는 주순환 펌프; 상기 작동 유체를 공급받아 아이스슬러리를 생산하는 상기 제빙기; 및 상기 제빙기의 출구로부터 상기 제빙기의 입구로 일정 유량을 재순환시키는 재순환 펌프를 포함할 수 있다.An ice slurry production system according to an embodiment includes a tank for storing a working fluid; a main circulation pump supplying the working fluid stored in the tank to an ice maker; the ice maker receiving the working fluid and producing ice slurry; and a recirculation pump for recirculating a predetermined flow rate from the outlet of the ice maker to the inlet of the ice maker.

상기 주순환 펌프 및 재순환 펌프를 제어하여, 상기 아이스슬러리의 IPF(Ice Packing Factor)를 가변시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.The control unit may further include a control unit for controlling the main circulation pump and the recirculation pump to vary an IPF (Ice Packing Factor) of the ice slurry.

상기 제어부는 상기 재순환 펌프를 가동하여, 상기 아이스슬러리의 IPF를 20% 이상으로 향상시킬 수 있다.The controller may operate the recirculation pump to improve the IPF of the ice slurry to 20% or more.

상기 제어부는, 상기 아이스슬러리의 IPF 가변화 과정에서, 상기 주순환 펌프를 먼저 제어하여 새로운 유량 및 양정을 확보한 후에 상기 재순환 펌프를 가동할 수 있다.In the process of changing the IPF of the ice slurry, the controller may first control the main circulation pump to secure a new flow rate and head, and then operate the recirculation pump.

상기 제빙기는 밀폐형 단관식 제빙기, 밀폐형 다관식 제빙기 및 밀폐형 디스크식 제빙기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The ice maker may include at least one of a sealed single-tube ice maker, a sealed multi-tube ice maker, and a sealed disc-type ice maker.

상기 주순환 펌프는, 복수 개의 펌프가 병렬로 연결된 형태이거나, 인버터가 구비된 펌프일 수 있다.The main circulation pump may be a type in which a plurality of pumps are connected in parallel, or a pump having an inverter.

일 실시 예에 따른 아이스슬러리 생산 시스템은, 재순환 펌프를 포함함으로써 높은 IPF의 아이스슬러리를 생산할 수 있다.The ice slurry production system according to an embodiment may produce ice slurry having a high IPF by including a recirculation pump.

일 실시 예에 따른 아이스슬러리 생산 시스템은, 주순환 펌프 및 재순환 펌프의 제어를 통하여 다양한 IPF를 가변적으로 구현할 수 있다.The ice slurry production system according to an embodiment may variably implement various IPFs through the control of the main circulation pump and the recirculation pump.

일 실시 예에 따른 아이스슬러리 생산 시스템은, 간단한 구조를 가지면서도 높은 신뢰성을 가질 수 있다.The ice slurry production system according to an embodiment may have a simple structure and high reliability.

일 실시 예에 따른 아이스슬러리 생산 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the ice slurry production system according to an embodiment are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 종래 아이스슬러리 생산 시스템의 개략도이다.
도 2는 IPF를 높이기 위한 종래 아이스슬러리 생산 시스템의 개략도이다.
도 3은 IPF를 높이기 위한 종래 아이스슬러리 생산 시스템의 개략도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 아이스슬러리 생산 시스템의 개략도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 아이스슬러리 생산 시스템의 개략도이다.
1 is a schematic diagram of a conventional ice slurry production system.
2 is a schematic diagram of a conventional ice slurry production system for increasing IPF.
3 is a schematic diagram of a conventional ice slurry production system for increasing IPF.
4 is a schematic diagram of an ice slurry production system according to an embodiment.
5 is a schematic diagram of an ice slurry production system according to an embodiment.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents and substitutes for the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for description purposes only, and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In the description of the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It will be understood that may also be "connected", "coupled" or "connected".

어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having a common function will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, a description described in one embodiment may be applied to another embodiment, and a detailed description in the overlapping range will be omitted.

도 1은 종래 아이스슬러리 생산 시스템의 개략도이다. 도 2는 IPF를 높이기 위한 종래 아이스슬러리 생산 시스템의 개략도이다. 도 3은 IPF를 높이기 위한 종래 아이스슬러리 생산 시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a conventional ice slurry production system. 2 is a schematic diagram of a conventional ice slurry production system for increasing IPF. 3 is a schematic diagram of a conventional ice slurry production system for increasing IPF.

아이스슬러리는 현재 아래와 같은 생산 방식으로 생산되고 있다.Ice slurry is currently produced in the following production method.

1) 냉각 전열면을 여러 가지 방식으로 스크래핑함으로써 아이스슬러리를 얻는 방식이 있다. 이러한 방식은 가장 많이 이용되고 있는 방식이며, 다양한 특성으로 인해 다방면에서 사용되고 있다. 스크래핑 방식에는 단일 열교환 및 제빙 채널을 갖는 방식의 제빙기와 용량을 확대할 수 있는 다 채널을 갖는 제빙기가 있다. 대부분의 식품 냉각에 사용되는 제빙기는 단일채널 형태로 주로 적은 용량이며, 해수 등을 이용하여 식품의 직접 접촉 냉각에 이용되고 있다.1) There is a method to obtain ice slurry by scraping the cooling heat transfer surface in various ways. This method is the most used method, and is used in various fields due to various characteristics. The scraping method includes an ice maker having a single heat exchange and ice making channel and an ice maker having multiple channels capable of expanding capacity. Most ice makers used for cooling food are single-channel type and have a small capacity, and are used for direct contact cooling of food using seawater or the like.

다 채널을 갖는 제빙기로는 Whip Rod를 사용하는 ORE 방식, 나선형 스크래퍼 방식, 디스크 방식 등이 있다. 이들은 각기 다른 특징을 갖고 있으며, 용량 확대가 가능하여 비교적 큰 용량까지 사용되고 있다. 직접 접촉 냉각에 사용되기도 하지만 그 외 축열용, 프로세스용 등 다양한 용도에 이용되고 있다.The multi-channel ice maker includes the ORE method using a whip rod, the spiral scraper method, and the disk method. They have different characteristics and can be expanded to a relatively large capacity. Although it is used for direct contact cooling, it is also used for various purposes such as heat storage and process.

스크래핑 방식은 비교적 높은 IPF를 얻을 수 있는 방식으로 1회 순환으로 적게는 4%에서 많게는 15%의 IPF를 가질 수 다. 순환 형태에 따라 밀폐식 회로를 갖는 방식과 개방형 회로를 갖는 방식이 있다. 개방형 회로를 갖는 방식은 주로 중력을 이용하여 생산한 아이스슬러리를 탱크에 떨어뜨리는 방식이므로 아이스슬러리를 펌프로 이송하여 사용하기 위해서는 별도의 교반 탱크 등을 사용하여야 한다.The scraping method is a way to obtain a relatively high IPF, and can have an IPF of as little as 4% to as much as 15% in one cycle. Depending on the type of circulation, there is a method having a closed circuit and a method having an open circuit. Since the method having an open circuit is a method in which the ice slurry produced by gravity is mainly dropped into the tank, a separate stirred tank or the like must be used to transfer the ice slurry to a pump and use it.

2) 물의 고유 특성인 과냉각 현상을 이용하여 아이스슬러리를 생산하는 방식이 있다. 빙점 이하의 얼지 않는 물을 만들어 여기에 다양한 방식으로 충격을 주어 과냉각을 해소하면서 아이스슬러리를 얻는 방식이며, 주로 일본에서 연구되고 개발되었다. 개방형 순환 시스템을 갖는 경우 공기 중에 노출되어 많은 먼지 입자를 계속해서 제거해 주어야 하는 어려움이 있어 밀폐식 순환 방식으로 바뀌었으나 여전히 불안정한 상태를 연속적으로 유지하여야 하는 어려움이 신뢰성을 떨어뜨리고 있다. 또한, 높은 IPF를 얻기 어려워 최근에는 극히 제한적으로 이용되고 있을 뿐이다.2) There is a method of producing ice slurry using the supercooling phenomenon, which is an inherent characteristic of water. It is a method of obtaining ice slurry while relieving supercooling by making non-freezing water below freezing point and applying shock to it in various ways. It was mainly researched and developed in Japan. In the case of an open circulation system, there is a difficulty in continuously removing many dust particles exposed to the air, so it has been changed to a closed circulation system, but the difficulty of continuously maintaining an unstable state lowers reliability. In addition, it is difficult to obtain a high IPF, so it is only used very limitedly in recent years.

3) 이들 이외에도 진공 챔버에서 물을 증발시켜 3중점 이하의 온도에서 아이스슬러리를 생산하는 방식, 물에 섞이거나 반응하지 않는 유체를 냉각 분사시켜 아이스슬러리를 얻거나 냉매를 직접 물속에 분사, 증발시켜 아이스슬러리를 얻는 방식, 1~3mm직경의 물과 비슷한 비중을 갖는 부유 입자들을 전열관 내부에 빠른 속도로 물과 함께 순환시켜 전열관 외부의 냉매와 열교환 시켜 아이스슬러리를 얻는 방식, 고압 압력으로 가압한 상태에서 냉각하여 일정 이하 온도에 이르면 압력을 해소하여 아이스슬러리를 얻는 방식 등 다양한 제빙 방식이 개발되었고 일부는 이용되고 있으나 아직 해결해야 할 과제가 많아 상용화 수준에는 이르지 못하고 있다.3) In addition to these, a method of producing ice slurry at a temperature below the triple point by evaporating water in a vacuum chamber. A method of obtaining ice slurry, a method of obtaining ice slurry by circulating suspended particles with a specific gravity similar to that of water with a diameter of 1 to 3 mm inside the heat transfer tube at high speed and exchanging heat with the refrigerant outside the heat transfer tube, pressurized with high pressure Various methods of ice making have been developed, such as a method of obtaining ice slurry by relieving pressure when the temperature is below a certain level by cooling in a refrigerator.

실제로 아이스슬러리를 이용하기 위해서는 용도에 따라 다양한 IPF의 아이스슬러리가 필요하다. 대부분의 경우 제빙장치에서 생산하는 아이스슬러리의 IPF가 높을수록 유용성은 증가한다. 또한 제빙기를 밀폐 구조로 하여 제빙기에서 직접 높은 IPF의 아이스슬러리를 생산할 수 있다면 유용성은 더욱 커진다.In order to actually use ice slurry, ice slurry of various IPF is required depending on the purpose. In most cases, the higher the IPF of the ice slurry produced by the ice maker, the higher the usefulness. In addition, if the ice maker can produce high IPF ice slurry directly from the ice maker with a closed structure, the usefulness will be even greater.

수산물 등 식품 직접 접촉 냉각에 필요한 아이스슬러리의 경우 최소 15% 이상의 IPF가 필요하다. 제빙기에서 이러한 아이스슬러리를 얻을 수 없으면 제빙기 외부에서 교반 탱크, Consentrater 등을 이용하거나 다수의 제빙기를 직렬로 여러 대 연결하여 사용하여야 한다. 이러한 문제는 아이스슬러리 시스템의 보급을 제한적이게 하는 가장 큰 제약이다. 경제성의 문제뿐만이 아니라 설치 면적, 장비 사용의 까다로움, 하자 요소의 증가로 인한 잦은 하자와 짧은 수명 등은 아이스슬러리 시스템의 경쟁력을 크게 제한하고 있어 많은 장점에도 불구하고 보급이 제한되고 있는 것이다.For ice slurry required for direct contact cooling of food such as seafood, an IPF of at least 15% is required. If such ice slurry cannot be obtained from an ice maker, a stirring tank or a conentrater must be used outside the ice maker, or multiple ice makers must be connected in series. This problem is the biggest constraint that limits the spread of the ice slurry system. Not only economical issues, but also the installation area, the difficulty of using equipment, frequent defects and short lifespan due to the increase in defect factors greatly limit the competitiveness of the ice slurry system, thus limiting its distribution despite its many advantages.

축열 시스템에 있어서는 IPF의 제약을 비교적 적게 할 수 있는 축열 탱크에서의 입자와 수용액의 분리 이용이 간편한 단순한 축열 이용이 대부분이어서 크게 제한받지 않고 이용되어 왔다. 다만, 장거리 냉열 수송이 필요한 경우 또는 아이스슬러리 직접 순환이 필요한 경우에는 복잡한 교반 장치와 축열 탱크를 모두 사용하거나 축열 탱크 전체를 교반 탱크로 해야 하는 어려움이 있다.In the thermal storage system, since most of the simple thermal storage uses simple separation and use of particles and aqueous solution in the thermal storage tank, which can relatively reduce the IPF restrictions, they have been used without much limitation. However, when long-distance cold-heat transportation is required or when direct circulation of ice slurry is required, there is a difficulty in using both a complicated stirring device and a heat storage tank or using the entire heat storage tank as a stirred tank.

여기서 아이스슬러리 공급 시스템을 단순화할 수 있는 밀폐형 회로를 갖는 제빙장치에서 높은 IPF를 갖는 아이스슬러리를 직접 생산할 수 있다면 이와 같은 아이스슬러리 생산 시스템은 냉열 수송 부분에서도 보다 많은 이용 가능성을 갖게 된다. 개방형 순환 시스템을 갖는 구조에서는 아이스슬러리의 직접 이송을 위해서 또 다른 장치를 사용하여야 하며 이러한 장치 구성 또한 시스템의 경쟁력과 신뢰성을 크게 떨어뜨리기 때문이다.Here, if the ice slurry having a high IPF can be directly produced by an ice maker having a closed circuit that can simplify the ice slurry supply system, such an ice slurry production system has more possibilities for cold and heat transport. In a structure having an open circulation system, another device must be used for direct transport of the ice slurry, and this configuration also greatly reduces the competitiveness and reliability of the system.

한편 아이스슬러리의 IPF를 높일 수 있는 방식은 현재까지 네 가지 정도의 방법이 알려져 있으며 이들 중 2~3가지의 방식이 이용되고 있다. 이 중에서 가장 효과적인 방식은 제빙 과정에서 IPF를 높이는 방법이다. 순환에 필요한 최소 유량으로 큰 직경의 원통형 증발기 내부에서 중력을 이용하여 흘러내리게 하는 순환 방식으로 15% 이상의 아이스슬러리를 제빙할 수 있다. 이를 탱크에 모아서 슬러리 펌프로 이송하여 이용하거나 저장 탱크 상부에서 떨어뜨려 탱크에 채워서 이용하는 방식으로 이용하고 있다.On the other hand, as for the method of increasing the IPF of ice slurry, about four methods are known so far, and two or three methods are used among them. Among these, the most effective method is to increase the IPF during the ice making process. With the minimum flow rate required for circulation, more than 15% of ice slurry can be made by using gravity to flow down inside a large-diameter cylindrical evaporator. These are collected in a tank and transferred to a slurry pump for use, or dropped from the top of the storage tank and filled in the tank for use.

탱크에 떨어뜨릴 경우 탱크 하부에서 연속적으로 수용액만을 순환시켜 누적 제빙할 수 있어 탱크내의 IPF는 최대 60% 수준의 아이스슬러리가 될 수 있다. 보다 높은 IPF가 필요하거나 이를 이송하여 이용하고자 할 경우는 별도의 교반장치를 포함한 이송장치와 수용액 분리장치가 필요하다.If it is dropped into the tank, only the aqueous solution is continuously circulated at the bottom of the tank to make accumulated ice, so the IPF in the tank can be up to 60% ice slurry. If a higher IPF is required or it is intended to be transported and used, a transport device including a separate stirring device and an aqueous solution separation device are required.

다른 방식으로 도 2와 같이, 여러 대의 제빙기를 직렬로 연결하여 높은 IPF의 아이스슬러리를 얻는 방식이 이용되고 있다. 단관식 제빙장치의 경우 수산물, 또는 식품 냉각에는 대부분 이 방식을 사용하고 있다. 적게는 3대부터 많게는 8대 까지의 제빙기를 직렬로 이용하여 15~20℃의 해수를 직접 냉각하여 IPF 20~40% 수준의 아이스슬러리를 얻는 방식이 사용되고 있다. 얻을 수 있는 최대 IPF는 제빙기의 유입 및 배출 구조에 따라 달라지며 최대 40%의 아이스슬러리를 이러한 방식으로 공급할 수도 있다. 하지만 고양정의 펌프가 필요하며 구동 부분이 많아 신뢰성이 떨어지며 제작비용이 커서 아이스슬러리 시스템 보급을 제약하는 큰 요인이 되고 있다.As another method, as shown in FIG. 2 , a method of obtaining an ice slurry having a high IPF by connecting several ice makers in series is used. In the case of a single tube ice maker, this method is mostly used for cooling seafood or food. A method is used to obtain ice slurry with an IPF of 20-40% by directly cooling seawater at 15-20°C using as few as three to as many as eight ice makers in series. The maximum IPF achievable depends on the inlet and outlet structure of the ice maker and up to 40% of the ice slurry can also be fed in this way. However, it requires a high-lift pump, has many moving parts, so reliability is low, and production cost is high, which is a big factor limiting the spread of ice slurry system.

15℃의 해수를 직접 냉각하여 IPF 40%의 아이스슬러리를 얻는 제빙 시스템인 경우 열교환기 입장에서는 입출구 온도차 47 K의 조건에서 열교환하는 시스템으로 순환 유량이 지나치게 적어 안정적인 운전이 거의 불가능하다. 특히 아이스슬러리 제빙장치의 경우 상변화를 수반하는 열교환 장치이며 아이스슬러리는 일정 유속 이하에서는 얼음 입자와 수용액이 분리되어 정상 적인 순환을 위해서는 유로에서 일정 유속 이상 순환 조건이 필요하다는 점에서 결코 쉽게 해결할 수 있는 문제가 아니다. In the case of an ice-making system that directly cools seawater at 15°C to obtain an ice slurry with an IPF of 40%, it is almost impossible to operate a stable operation because the circulating flow rate is too low as the heat exchanger performs heat exchange under the condition of an inlet/outlet temperature difference of 47 K. In particular, the ice slurry ice maker is a heat exchange device that involves a phase change, and ice slurry is separated from the ice particles and aqueous solution at a flow rate below a certain flow rate. there is no problem

도 3과 같이, 교반 탱크를 사용하는 방식은 상대적으로 높은 IPF를 얻을 수 있으나 교반 탱크 자체가 하나의 복잡한 장치가 되어 운전이 매우 까다롭다. 탱크로 들어오는 양과 나가는 양을 조절하는 것은 더욱 어렵다. 일정한 IPF를 얻기 위해서는 사용량과 들어오는 양이 같아야 하며 여기에 포함된 입자 얼음 양까지 같아야 하는 점에서 일정한 IPF를 얻기 어렵다. 더구나 탱크로 아이스슬러리를 공급하기 위해 교반장치와 연결된 제빙장치는 높은 IPF의 아이스슬러리가 순환 가능한 구조여야 한다는 제약 조건이 있어 실제 교반 장치에서는 일정한 IPF를 얻기 어렵다.As shown in FIG. 3 , the method using a stirred tank can obtain a relatively high IPF, but the stirred tank itself becomes a complex device, and operation is very difficult. Controlling the amount entering and leaving the tank is more difficult. In order to obtain a constant IPF, it is difficult to obtain a constant IPF in that the amount used and the incoming amount must be the same, and the amount of particle ice contained in it must also be the same. Moreover, there is a constraint that the ice maker connected to the agitator to supply the ice slurry to the tank must have a structure in which the high IPF ice slurry can circulate, so it is difficult to obtain a constant IPF in the actual stirring device.

2000년대 초반 유럽에서 시도된 다관식 열교환기를 이용한 아이스슬러리 직접 순환 시스템의 실패는 이러한 교반 탱크 특성을 미처 이해하지 못한 실수로 이로 인해 아이스슬러리 시스템에 대한 불신을 초래하여 직접수송 시스템의 보급을 크게 제한하는 결과를 가져왔다. 교반 장치에 연결된 입자 얼음과 수용액의 분리 공간은 정밀하게 설계된 분리 공간일지라도 입자 얼음을 완전히 분리하는 것이 쉽지 않다는 것이 알려져 있다. 교반 탱크에 연결되는 제빙장치가 얼음 입자 혹은 높은 IPF의 아이스슬러리를 순환시킬 수 있는 구조가 아니라면 교반장치나 탱크는 미리 생산한 아이스슬러리를 교반하여 보낼 수밖에 없다는 것이 일반적인 평가이다. 이 경우 일정한 IPF의 아이스슬러리를 연속으로 얻는 것은 매우 어렵다.The failure of the direct ice slurry circulation system using a shell-and-tube heat exchanger attempted in Europe in the early 2000s was a mistake in not understanding the characteristics of such a stirred tank, leading to distrust of the ice slurry system and greatly limiting the spread of the direct transportation system. resulted in It is known that the separation space of particle ice and aqueous solution connected to the stirring device is not easy to completely separate particle ice, even if it is a precisely designed separation space. If the ice maker connected to the agitation tank is not structured to circulate ice particles or high IPF ice slurry, it is a general assessment that the agitator or tank has no choice but to send the pre-produced ice slurry by stirring. In this case, it is very difficult to continuously obtain an ice slurry of a constant IPF.

교반 탱크를 사용하지 않고 아이스슬러리 순환 중에 아이스슬러리 중의 수용액을 필터를 통해 입자 얼음과 분리하여 추출함으로써 IPF를 높이고자 하는 시도가 실험적으로 이루어졌으나 아직까지 상용화된 사례는 많지 않다. 농축 이후 순환이 필터를 빠져나가며 형성하는 압력의 양정으로 순환이 이루어지게 된다는 점에서 얻을 수 있는 IPF가 제한될 수 있으며 여기에 강제적인 순환 장치를 추가하여 보다 높은 IPF가 가능할 것으로는 판단이 되나 이럴 경우 이 장치 또한 하나의 설비가 되어 관리 유지가 까다로워진다.Attempts to increase the IPF have been made experimentally by separating and extracting the aqueous solution in the ice slurry from the particle ice through a filter during the circulation of the ice slurry without using a stirring tank, but there are not many commercialized cases yet. The IPF that can be obtained may be limited in that the circulation is made by the lift of the pressure formed by the circulation exiting the filter after concentration. It is judged that higher IPF is possible by adding a forced circulation device. In this case, this device also becomes a single facility, making it difficult to manage and maintain.

이와 같은 점에 비추어, 밀페형 순환 시스템을 사용하며 동시에 IPF를 높일 수 있는 제빙 방식의 유용성이 크다는 것은 쉽게 판단할 수 있다. 하지만 제빙기에서 IPF를 높이는 것이 쉽지 않다. 밀폐형 순환 구조를 갖는 제빙장치에서 높은 IPF를 갖는 아이스슬러리를 생산하는 방식은 많은 어려움을 동반한다. 특히 중, 대용량의 제빙장치에 사용되는 다 채널식 제빙장치에서 이러한 어려움은 더욱 가중된다.In view of this point, it can be easily judged that the usefulness of the ice making method, which uses a closed circulation system and can increase IPF at the same time, is great. However, it is not easy to increase the IPF in an ice machine. A method of producing an ice slurry having a high IPF in an ice maker having a closed circulation structure is accompanied by many difficulties. In particular, this difficulty is further aggravated in the multi-channel type ice maker used in the medium and large capacity ice maker.

결론적으로 다채널 제빙장치에서 높은 IPF의 아이스슬러리를 얻기 위해서는 상분리가 이루어지지 않고 순환할 수 있는 기본적으로 필요한 유량과 균등 흐름에 의한 수실 내부에서의 재순환 영역 제거, 그럼에도 불구하고 이루어질 수 있는 부분적인 상분리를 제거하는 수실내 교반 등이 필요하다. 또한 이러한 흐름의 전제가 되는 제빙기에 순환하는 아이스슬러리는 일정 이상의 유량과 양정이 반드시 필요하다. 이러한 조건에서 다관식 제빙기는 일반적으로 단관식 제빙기에 비하여 생산 가능한 IPF가 낮을 수밖에 없다. 열교환 과정에서 유량이 적어야 하는 조건에서 다채널 제빙기는 순환에 문제가 발생할 수밖에 없기 때문이다.In conclusion, in order to obtain an ice slurry with high IPF from the multi-channel ice maker, the basicly necessary flow rate that can circulate without phase separation and the removal of the recirculation area inside the water chamber by equal flow, and partial phase separation that can be achieved nonetheless It is necessary to stir in the water chamber to remove it. In addition, the flow rate and lift of the ice slurry circulating in the ice maker, which is the premise of this flow, are absolutely necessary. Under these conditions, the multi-tube ice maker generally has a lower IPF than the single-tube ice maker. This is because the multi-channel ice maker inevitably has problems with circulation under the condition that the flow rate should be low during the heat exchange process.

또한 이러한 문제는 출구 수실에서의 문제만이 아니라 입구 수실에서도 유량이 적게 될 경우 균등 분배가 이루어지기 어렵다는 제약이 있어 입형 형태로 제작되어 중력실 배출 방식을 사용하는 개방형 다관식 제빙기에서도 해결되지 아니한다.In addition, this problem is not only a problem in the outlet water chamber, but also in the inlet water chamber, when the flow rate is low, it is difficult to achieve even distribution.

본원 발명은 이러한 상황에서 단순한 방법으로 높은 IPF의 아이스슬러리를 소용량에서 대용량까지 얻을 수 있도록 고안되었다. The present invention is designed to obtain high IPF ice slurry from a small volume to a large capacity by a simple method in such a situation.

본원 발명으로 1대의 제빙 시스템으로 제빙 용량 기준으로 3~1,500 usRT 용량 범위에서 IPF 5~30%의 아이스슬러리를 일반적으로 사용하는 펌프를 이용하는 단순한 방식으로 생산할 수 있으며 필요한 IPF를 임의로 일정하게 조절하면서 생산할 수 있는 시스템이 가능하게 되었다. 또한 특수한 기능을 가진 펌프를 사용하고 수실 구조를 개선하면 높은 IPF의 아이스슬러리도 제빙기에서 직접 생산할 수 있을 것이다. With the present invention, one ice making system can produce ice slurry of 5 to 30% IPF in a capacity range of 3 to 1,500 usRT based on the ice making capacity in a simple way using a pump, and it can be produced while arbitrarily and constantly adjusting the required IPF. A system that can do this has become possible. In addition, if a pump with a special function is used and the structure of the water chamber is improved, even high IPF ice slurry can be produced directly from the ice machine.

이러한 제빙 시스템은 현재 아이스슬러리 제빙 장치의 용량의 한계, 낮은 효율, 높은 비용, 낮은 신뢰성 문제를 일거에 해결할 수 있는 방법이 된다. 또, 이러한 방식의 아이스슬러리 제빙 시스템은 경제성을 향상 시키고, 용량의 제한을 극복하며 운전 효율을 향상 시킴으로써 아이스슬러리 시스템이 현재 주로 사용되고 있는 식품 냉각 용도에서는 경쟁력을 크게 강화할 것이며 불가능한 영역으로 인식에서 멀어져 가고 있는 열에너지 수송 매체로써의 역할을 회복할 수 있을 것이다. 나아가 담수화, 쥬스 농축, 제설, 등의 영역에 사용될 수 있는 가능성을 확대할 수 있을 것이다.Such an ice making system is a method that can solve the problems of capacity limitation, low efficiency, high cost, and low reliability of the current ice slurry ice making apparatus at once. In addition, this type of ice slurry ice making system will greatly enhance competitiveness in food cooling applications, where ice slurry systems are currently mainly used, by improving economic efficiency, overcoming capacity limitations, and improving operation efficiency. It will be able to recover its role as a heat energy transport medium. Furthermore, it will be possible to expand the possibility of being used in areas such as desalination, juice concentration, snow removal, etc.

도 4는 일 실시 예에 따른 아이스슬러리 생산 시스템의 개략도이다. 도 5는 일 실시 예에 따른 아이스 슬러시 생산 시스템의 개략도이다.4 is a schematic diagram of an ice slurry production system according to an embodiment. 5 is a schematic diagram of an ice slush production system according to an embodiment.

도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 아이스슬러리 생산 시스템(1)은, 일정 유량을 제빙기(13)의 출구에서 입구로 재순환시킴으로써, 높은 IPF(Ice Packing Factor)의 아이스슬러리를 생산할 수 있다. 또한, 아이스슬러리 생산 시스템(1)은, 주순환 펌프(12) 및 재순환 펌프(14)의 제어를 통하여, 다양한 IPF의 아이스슬러리를 생산할 수 있다.4 and 5 , the ice slurry production system 1 according to an embodiment recirculates a predetermined flow rate from the outlet of the ice maker 13 to the inlet, thereby producing ice slurry having a high IPF (Ice Packing Factor). can In addition, the ice slurry production system 1 can produce ice slurry of various IPFs through the control of the main circulation pump 12 and the recirculation pump 14 .

일 실시 예에 따른 아이스슬러리 생산 시스템(1)은, 밀폐형 순환 구조를 가질 수 있다. 아이스슬러리 생산 시스템(1)은 탱크(11), 주순환 펌프(12), 제빙기(13), 재순환 펌프(14) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.The ice slurry production system 1 according to an embodiment may have a closed circulation structure. The ice slurry production system 1 may include a tank 11 , a main circulation pump 12 , an ice maker 13 , a recirculation pump 14 , and a controller (not shown).

탱크(11)는 작동 유체를 외부로부터 공급받고, 공급받은 작동 유체를 저장할 수 있다. 주순환 펌프(12)는 작동 유체를 순환시킬 수 있다. 구체적으로, 주순환 펌프(12)는 탱크(11)에 저장된 작동 유체를 제빙기(13)로 공급할 수 있다. 제빙기(13)는 작동 유체를 공급받아 아이스슬러리를 생산할 수 있다. 재순환 펌프(14)는 제빙기(13)의 출구로부터 제빙기(13)의 입구로 일정 유량을 재순환시킬 수 있다. 제어부는 주순환 펌프(12) 및 재순환 펌프(14)를 제어할 수 있다. 제어부는 주순환 펌프(12) 및 재순환 펌프(14)의 제어를 통하여, 아이스 슬리러의 IPF를 가변시킬 수 있다. 구체적으로, 제어부는 재순환 펌프(14)를 가동하여, 제빙기(13) 내부를 흐르는 일정 유량과 양정을 담보함으로써, 아이스슬러리의 IPF를 20% 이상, 필요에 따라 30% 이상으로 향상시킬 수 있다. 재순환 펌프(14)를 이용한 재순환 루프에 의하면, 제빙기(13)로 순환하는 유량과 양정을 확보할 수 있으므로, 아이스슬러리의 IPF를 향상시키는 것이 가능할 수 있다.The tank 11 may receive a working fluid from the outside and store the supplied working fluid. The main circulation pump 12 may circulate the working fluid. Specifically, the main circulation pump 12 may supply the working fluid stored in the tank 11 to the ice maker 13 . The ice maker 13 may be supplied with a working fluid to produce ice slurry. The recirculation pump 14 may recirculate a predetermined flow rate from the outlet of the ice maker 13 to the inlet of the ice maker 13 . The control unit may control the main circulation pump 12 and the recirculation pump 14 . The control unit may change the IPF of the ice slimer through the control of the main circulation pump 12 and the recirculation pump 14 . Specifically, the control unit operates the recirculation pump 14 to ensure a constant flow rate and lift that flows inside the ice maker 13, thereby improving the IPF of the ice slurry to 20% or more, and, if necessary, to 30% or more. According to the recirculation loop using the recirculation pump 14 , the flow rate and lift circulating to the ice maker 13 can be secured, so it may be possible to improve the IPF of the ice slurry.

제빙기(13)의 출구로 배출된 아이스슬러리는 사용처로 공급되거나, 탱크(11)로 회수되어 재순환될 수 있다. 아이스슬러리가 사용처로 공급되는 라인과, 탱크(11)로 회수되는 라인에는 아이스슬러리 유량계 및 유로 제어 밸브가 각각 구비될 수 있다.The ice slurry discharged to the outlet of the ice maker 13 may be supplied to a place of use or may be returned to the tank 11 and recirculated. An ice slurry flow meter and a flow path control valve may be provided in the line through which the ice slurry is supplied to the place of use and the line through which the ice slurry is returned to the tank 11 .

제빙기(13)는 작동 유체를 공급받아 아이스슬러리를 생산할 수 있다. 제빙기(13)는 밀폐형 단관식 제빙기, 밀폐형 다관식 제빙기 및 밀폐형 디스크식 제빙기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The ice maker 13 may be supplied with a working fluid to produce ice slurry. The ice maker 13 may include at least one of a sealed single-tube ice maker, a sealed multi-tube ice maker, and a sealed disc-type ice maker.

밀폐형 단관식 제빙기의 경우, 입구 및 출구의 구조가 단순하므로, 일정 유량만 확보되면 제빙기(13)에 30% IPF 수준의 아이스슬러리가 유입되더라도 순환에 문제가 발생하지 않을 수 있다. 밀폐형 단관식 제빙기를 사용하는 경우, 제빙기의 용량 한계를 극복하기 위하여 최대용량이 높은 제빙기를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.In the case of the closed single tube type ice maker, since the structure of the inlet and the outlet is simple, if a certain flow rate is secured, even if the ice slurry of 30% IPF level is introduced into the ice maker 13, there may be no circulation problem. When using a closed single tube type ice maker, it may be desirable to use an ice maker with a high maximum capacity in order to overcome the capacity limitation of the ice maker.

밀폐형 다관식 제빙기의 경우, 입구에서 일정 유량이 균등하게 분배될 수 있도록 교반 장치가 구비될 수 있다. 교반 장치를 구비함으로써, 재순환 또는 흐름의 사공간에 의한 클로깅(clogging) 현상을 방지할 수 있다. 수실 내 교반을 통하여, 균등한 흐름을 생성하고, 이에 따라 출구로 높은 IPF의 아이스 슬러스가 원활히 배출되는 것을 담보할 수 있다.In the case of the closed multi-tubular ice maker, a stirring device may be provided so that a predetermined flow rate can be evenly distributed at the inlet. By providing the stirring device, it is possible to prevent clogging by recirculation or dead space of the flow. Through agitation in the water chamber, an even flow can be generated, thereby ensuring that the high IPF ice sludge is smoothly discharged to the outlet.

한편, IPF가 높아질수록 아이스슬러리의 배출이 원활하게 지속되기 위하여, 추가 유량과 양정이 확보되어야 할 수 있다. 이를 위하여, 재순환 펌프(14)가 구동될 수 있다. 재순환 펌프(14)가 제빙기(13)의 출구에서 입구로 일정 유량과 양정을 재순환시킴으로써, 제빙기(13)가 막힘없이 가동될 수 있으며, IPF가 높아질 수 있다.On the other hand, as the IPF increases, in order to smoothly continue the discharge of the ice slurry, an additional flow rate and head may need to be secured. To this end, the recirculation pump 14 may be driven. As the recirculation pump 14 recirculates a predetermined flow rate and head from the outlet of the ice maker 13 to the inlet, the ice maker 13 can be operated without clogging, and the IPF can be increased.

아이스슬러리는 IPF가 높아질수록 높은 양정과 유량이 필요하게 된다. 특히, 30% 이상의 IPF에서는 급격히 높은 유량과 양정을 필요로 할 수 있다. 주순환 펌프(12)는 일정 IPF 이하가 유지되도록 외부로 순환되는 유량을 유지할 수 있다. 주순환 펌프(12)는 유량 변화에 따른 양정 변화가 큰 펌프가 바람직할 수 있다.The higher the IPF, the higher the lift and flow rate of ice slurry is required. In particular, an IPF of 30% or more may require a sharply high flow rate and lift. The main circulation pump 12 may maintain a flow rate circulated to the outside so that a predetermined IPF or less is maintained. The main circulation pump 12 may preferably be a pump having a large head change according to a change in flow rate.

아이스슬러리를 외부로 배출시키는 주순환 펌프(12)는, 유량과 양정을 제어할 수 있는 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 주순환 펌프(12)는 다수의 고양정 펌프가 병렬로 연결된 형태일 수 있다. 또는, 주순환 펌프(12)는 인버터가 구비된 펌프로서, 제빙기(13)에 필요한 양정을 유지하면서 유량을 변화시켜 IPF를 변화시킬 수 있다.The main circulation pump 12 for discharging the ice slurry to the outside may be configured in a manner capable of controlling the flow rate and the head. For example, the main circulation pump 12 may be a type in which a plurality of high-head pumps are connected in parallel. Alternatively, the main circulation pump 12 is a pump equipped with an inverter, and may change the IPF by changing the flow rate while maintaining the lift required for the ice maker 13 .

주순환 펌프(12)를 인터버로 제어할 경우, 토출 양정은 재순환 펌프(14)에 의해 형성된 유량과 양정에 배출을 위해 추가되는 유량 변화에 의해 늘어나는 양정을 초과하는 범위에서 제어될 수 있다. 즉, 안정적인 제빙기(13)의 운전이 이루어지도록, 재순환 펌프(14)의 가동에 의해 형성되는 유량과 양정에 유량을 추가하며 증가되는 양정을 동시에 대응하여야 하므로, 인터버로 제어시 최소 유량과 양정 확보가 가능한 주파수 이상으로 제어되는 것이 바람직할 수 있다.When the main circulation pump 12 is controlled by an inverter, the discharge head can be controlled in a range exceeding the lift increased by the flow rate formed by the recirculation pump 14 and the flow rate change added to the lift for discharge. That is, in order to achieve stable operation of the ice maker 13, the flow rate and the lift formed by the operation of the recirculation pump 14 must be added to the increased lift at the same time. It may be desirable to control over a frequency that can be secured.

또한, 다양한 IPF를 얻기 위하여, 제빙기(13)에 일정량 이상의 유량을 순환시키며 주순환 펌프(12)의 유량을 변화시킬 수 있어야 한다. 따라서, 주순환 펌프(12)는 제빙기(13) 내부 순환 유량 증가에 의한 양정 상승을 대응할 수 있는 특성을 갖는 펌프가 사용됨이 바람직할 수 있다.In addition, in order to obtain various IPFs, it is necessary to circulate a flow rate of a certain amount or more in the ice maker 13 and to be able to change the flow rate of the main circulation pump 12 . Therefore, it may be preferable that the main circulation pump 12 be a pump having a characteristic capable of responding to a lift of the head due to an increase in the circulation flow rate inside the ice maker 13 .

한편, 주순환 펌프(12)의 주파수 변화에 의하여, 유량은 회전수 제곱이 비례하여 변화하고, 양정은 회전수 세제곱에 비례하여 크게 변하므로, 유량값과 양정값의 부조화가 발생할 수 있다. 이 경우, 시스템 전체 압력 강하값을 키워서 대응하는 것이 바람직할 수 있다.On the other hand, due to a change in the frequency of the main circulation pump 12, the flow rate changes in proportion to the square of the number of revolutions, and the head changes greatly in proportion to the cube of the number of revolutions, so that a mismatch between the flow rate and the head value may occur. In this case, it may be desirable to counteract this by increasing the system-wide pressure drop.

주순환 펌프(12)가 병렬로 연결된 복수 개의 펌프로 구성되는 경우, 늘어난 유량에 따라 증가한 양정에 의한 유량 감소분을 고려하여, 복수 개의 펌프는 서로 다른 용량으로 구성될 수 있다.When the main circulation pump 12 is composed of a plurality of pumps connected in parallel, the plurality of pumps may be configured with different capacities in consideration of a flow rate decrease due to an increased head according to an increased flow rate.

아이스슬러리 생산 시스템(1)은 가변적으로 낮은 IPF 운전과 높은 IPF 운전을 구현할 수 있다. 낮은 IPF 제빙 운전의 경우, 주순환 펌프(12)의 순환만으로 낮은 IPF의 아이스슬러리의 연속 제빙이 가능하도록 주순환 펌프(12)의 유량과 양정을 이용하여 제빙할 수 있다. 높은 IPF 제빙 운전이 필요한 경우, 재순환 펌프(14)를 추가로 가동시켜, 목표하는 IPF를 얻기 위해 필요한 유량과 양정으로 순환시킬 수 있다. 이에 의하면, 주순환 펌프(12)는 증가된 양정만큼 유량이 줄어들게 되면서, 제빙기 외부로 배출되는 IPF는 상승할 수 있다. 이때, 주순환 펌프(12)는 양정 변화에 의해 유량 변화가 크면서도 상승하는 압력 강하 이상의 양정을 유지할 수 있어야 한다. 주순환 펌프(12)에 인터버를 적용하는 경우, 회전수를 가변하여 적합한 유량과 양정을 얻을 수 있으나, 유량 감소보다 양정 감소율이 훨씬 크므로 제빙기(13) 외부에 별도의 유량 제어 밸브가 더 구비될 수 있다.The ice slurry production system 1 can variably implement a low IPF operation and a high IPF operation. In the case of the low IPF ice making operation, ice may be made using the flow rate and the head of the main circulation pump 12 so that continuous ice making of the low IPF ice slurry is possible only by circulation of the main circulation pump 12 . When a high IPF deicing operation is required, the recirculation pump 14 may be additionally operated to circulate at a flow rate and head required to obtain a target IPF. Accordingly, as the flow rate of the main circulation pump 12 is reduced by the increased head, the IPF discharged to the outside of the ice maker may increase. At this time, the main circulation pump 12 must be able to maintain a head of greater than or equal to the pressure drop that rises while the change in flow rate is large due to the change in head. When the inverter is applied to the main circulation pump 12, an appropriate flow rate and lift can be obtained by varying the number of revolutions, but since the lift reduction rate is much greater than the flow rate reduction, a separate flow control valve is further provided outside the ice maker 13 can be

한편, 높은 IPF 제빙 운전 중에는, 생성되는 아이스슬러리를 충분히 순환시킬 수 있는 유량과 양정이 요구된다. 이를 위하여, 제어부는 주순환 펌프(12)를 먼저 제어하여 새로운 유량과 양정을 먼저 확보하고, 후에 재순환 펌프(14)를 가동시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부는 아이스슬러리의 IPF 가변화 과정에서 재순환 펌프(14)가 가동될 때 주순환 펌프(12)의 양정이 부족해지지 않도록, 주순환 펌프(12)를 먼저 제어하여 새롭게 형성되는 유량과 양정이 먼저 확보된 상태에서, 재순환 펌프(14)를 가동시킬 수 있다. 예를 들어, 인버터를 사용하는 경우에는, 제어부는 인버터의 주파수 조정을 먼저 수행하고, 재순환 펌프(14)를 가동시킬 수 있다.On the other hand, during a high IPF ice making operation, a flow rate and a lift capable of sufficiently circulating the generated ice slurry are required. To this end, the controller may first control the main circulation pump 12 to secure a new flow rate and lift first, and then operate the recirculation pump 14 . For example, the control unit first controls the main circulation pump 12 so that the head of the main circulation pump 12 does not become insufficient when the recirculation pump 14 is operated in the process of changing the IPF of the ice slurry to obtain a newly formed flow rate and lift. In this first secured state, the recirculation pump 14 can be operated. For example, in the case of using an inverter, the control unit may first perform frequency adjustment of the inverter and operate the recirculation pump 14 .

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

1: 아이스슬러리 생산 시스템
11: 탱크
12: 주순환 펌프
13: 제빙기
14: 재순환 펌프
1: Ice slurry production system
11: Tank
12: main circulation pump
13: ice machine
14: recirculation pump

Claims (6)

작동 유체를 저장하는 탱크;
상기 탱크에 저장된 상기 작동 유체를 제빙기로 공급하는 주순환 펌프;
상기 작동 유체를 공급받아 아이스슬러리를 생산하는 상기 제빙기; 및
상기 제빙기의 출구로부터 상기 제빙기의 입구로 일정 유량을 재순환시키는 재순환 펌프를 포함하는, 아이스슬러리 생산 시스템.
a tank for storing the working fluid;
a main circulation pump supplying the working fluid stored in the tank to an ice maker;
the ice maker receiving the working fluid and producing ice slurry; and
and a recirculation pump for recirculating a constant flow rate from the outlet of the ice maker to the inlet of the ice maker.
제1항에 있어서,
상기 주순환 펌프 및 재순환 펌프를 제어하여, 상기 아이스슬러리의 IPF(Ice Packing Factor)를 가변시키는 제어부를 더 포함하는, 아이스슬러리 생산 시스템.
According to claim 1,
The ice slurry production system further comprising a control unit for controlling the main circulation pump and the recirculation pump to vary an IPF (Ice Packing Factor) of the ice slurry.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 재순환 펌프를 가동하여, 상기 아이스슬러리의 IPF를 20% 이상으로 향상시키는, 아이스슬러리 생산 시스템.
3. The method of claim 2,
The control unit operates the recirculation pump to improve the IPF of the ice slurry to 20% or more.
제2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 아이스슬러리의 IPF 가변화 과정에서, 상기 주순환 펌프를 먼저 제어하여 새로운 유량 및 양정을 확보한 후에 상기 재순환 펌프를 가동하는, 아이스슬러리 생산 시스템.
3. The method of claim 2,
The control unit, in the process of changing the IPF of the ice slurry, first controls the main circulation pump to secure a new flow rate and head, and then operates the recirculation pump.
제1항에 있어서,
상기 제빙기는 밀폐형 단관식 제빙기, 밀폐형 다관식 제빙기 및 밀폐형 디스크식 제빙기 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 아이스슬러리 생산 시스템.
According to claim 1,
The ice maker includes at least one of a sealed single tube ice maker, a sealed multi-tube ice maker, and a sealed disk ice maker.
제1항에 있어서,
상기 주순환 펌프는, 복수 개의 펌프가 병렬로 연결된 형태이거나, 인버터가 구비된 펌프인, 아이스슬러리 생산 시스템.
According to claim 1,
The main circulation pump is a type in which a plurality of pumps are connected in parallel, or a pump equipped with an inverter, an ice slurry production system.
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