소프트 아이스크림 제조기 증발기의 스크레이퍼 회전수 최적화 및 냉매 유로 개선

백승혁; 김내현

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자료유형: 학술저널

저자정보: 백승혁 (인천대학교) 김내현 (인천대학교)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제18권 제10호

발행연도: 2017.10

수록면: 8 - 14 (7page)

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최근 들어 국민 식생활 문화가 개선되고 생활수준이 향상됨에 따라 소프트 아이스크림, 슬러시와 같은 일회용 냉동유제품의 소비가 급증하고 있다. 이들 냉동 유제품은 소형 냉동 시스템에서 만들어진다. 소프트 아이스크림 제조기의 경우 냉각기는 동심 원통으로 구성되며 냉매는 환형부에서 증발하고 냉각기 표면에 형성된 얼음 결정이 내측에서 회전하는 스크레이퍼에 의해 빙삭되어 아이스크림이 만들어진다. 본 연구에서는 냉각기 체적 2.8 리터인 R-404A를 사용하는 소프트 아이스크림 제조기에 대하여 최적화와 성능평가를 수행하였다. 최적화는 냉각기 스크레이퍼 회전수 및 냉매 유로 개선에 주안점을 두고 실제 아이스크림 제조기에서 요소 부위의 온도와 압력 그리고 소비동력을 측정함으로써 수행되었다. 실험 결과 최적 회전수는 124 rpm으로 나타났다. 이 회전수에서 아이스크림 제조 시간은 6분 2초이고 이 때 성적계수는 0.90이었다. 또한 물-공기를 사용한 가시화 실험을 통하여 냉매측 유로 개선을 시도하였다. 유로가 개선된 제품은 아이스크림 제조 시간을 현저히 감소시켰다. 본 연구 결과는 냉동식품 제조기를 비롯한 여타 냉동 사이클의 최적화에도 활용될 수 있을 것이다.

#Optimization #Performance evaluation #R-404A #Refrigeration cycle #Scraper #Soft ice cream

참고문헌 (8)

참고문헌 신청

[보고서] - H. -C. Park / 2006 / Development of an Ice-Cream Machine for R-404A

[단행본] - W. F. Stoecker / 1983 / Refrigeration and Air Conditioning / McGraw-Hill Pub

[학술지(정기간행물)] - Richard W. Hartel / 1996 / Ice crystallization during the manufacture of ice cream / Trends in Food Science & Technology 7 (10) : 315 ~ 321

[학술지(정기간행물)] - Mohamed Ben Lakhdar / 2005 / Heat transfer with freezing in a scraped surface heat exchanger / Applied Thermal Engineering 25 (1) : 45 ~ 60

[학술지(정기간행물)] - L. Saraceno / 2011 / Development of two heat transfer correlations for a scraped surface heat exchanger in an ice-cream machine / Applied Thermal Engineering 31 (17-18) : 4106 ~ 4112

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