KR0128056B1 - 식료의 저온저장장치 및 그 온도제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식료를 저장상태 그대로 운반할 수 있는 식료의 저온저장장치 및 그 온도제어방법에 관한 것으로, 단열재에 의해 외주가 둘러싸인 빙실과 식료저장실을 갖추고, 이들 빙실과 식료저장실 사이에 배치된 제1 및 제2의 열교환파이프와, 상기 식료저장실내에 배치된 온도센서를 갖추며, 이 온도센서의 검출치에 의거해서 상기 제1및 제2의 열교환파이프의 유통방향을 선택해서 상기 빙실과 식료저장실과의 사이에서 공기를 순환시켜 온도를 제어하게 되고, 빙실과 식료저장실은 이들 사이에 배설된 착탈가능한 열교환기에 의해 접속되며, 빙실내에는 외부가 저온이 됨으로써 동결되는 얼음이 수납되고, 식료저장실내에는 출하가능한 상태의 식료 예를들면 감자가 다량으로 수납되며, 그 식료를 출하하려는 경우에는 열교환기를 제거하고서 식료를 식료저장실에 저장한 채 트럭 등으로 운반할 수 있도록 된 것이다.

Description

식료의 저온저장장치 및 그 온도제어방법

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 저온저장장치의 종단면도,

제2도는 제1도에 도시된 식료의 저온저장장치의 횡단면도,

제3도 및 제4도는 제1도에 도시된 식료의 저온저장장치의 빙실(氷室)의 설명도,

제5도는 제1도에 도시된 식료의 저온저장장치의 식료저장실의 설명도,

제6도는 제1도에 도시된 식료의 저온저장장치에 채용되는 열교환파이프의 요부설명도,

제7도는 제1도에 도시된 식료의 저온저장장치의 식료저장실내의 온도 스위치의 배치설명도,

제8도는 제1도에 도시된 식료의 저온저장장치의 식료저장실내의 온도제어를 행하는 경우의 전자셔터와 팬의 구동정지상태의 설명도,

제9도는 본 발명에 다른 실시예에 따른 식료의 저온저장장지의 종단면도,

제10도는 제9도에 도시된 식료의 저온저장장치의 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 빙실 12 : 열교환기

14 : 도어 16 : 본체부

18 : 트레이 18a : 드럼통

20 : 선반 22, 24, 22a, 24a : 열교환파이프

26 : 식료저장실 26a : 식료

28a : 축류팬 40 : 태양전지패널.

본 발명은 식료의 저온저장장치에 관한 것으로, 특히 한랭지에서의 동동절기(冬期)의 저온을 이용해서 식료를 장기간 저장하고, 그 식료를 저온상태로 유지한 채로 저장실과 함께 이동시킬 수 있는 식료의 저온저장장치 및 그 온도제어방법에 관한 것이다.

식료를 저온으로 저장하기 위한 한 방법으로서는 한랭지에서 동절기의 저온을 이용하는 방식이 예로부터 행해지고 있는 바, 이러한 종류의 간편한 저장장치로서는 지반내에 식료를 수납할 수 있는 공간을 형성하고서 그 공간의 외주에 형성되는 동토(凍土)의 잠열과 현열에 의해 식료를 장기간 저온저장하는 것이 있다.

이러한 종류의 저온저장장치에서 식료의 저장공간의 외주에 조기에 동토층을 형성하는 수단으로서,히트파이프를 사용하는 장치가 제안되어 있는바, 예를 들면 일본국 특개평2-233957호 공보에 그 일례가 개시되어 있다. 그 공보에 개시된 저온저장장치에는 지반에 배설된 수분차단 단열층과, 이 단열층의 내측에 형성된 식료저장실과, 상기 수분차단 단열층과 식료저장실 사이의 지반에 하부가 관입된 히트파이프로 구성되어 있지만, 이러한 종류의 저온저장장치에는 다음에 설명하는 기술적 과제가 있었다.

즉, 상기 공보에 개시된 저온저장장치에서는 식료는 지반에 형성된 저장실에 저장되어지므로, 동절기동안에 저온저장된 식료를 출하하려는 경우에는 저장실에서 꺼내어 운반용의 냉동트럭 등에 옮겨 싣지않으면 안되며, 그러한 작업은 상당한 불편함을 수반하게 된다.

또, 냉열원으로 되는 동토층은 히트파이프를 개재해서 외기온도를 전달하여 동결되기 때문에 외기온도의 변화에 따라 그 동결상태가 변화된다는 문제도 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안해서 이루어진 것으로, 그 목적은 저온으로 저장된 식료를 다른 운반수단에 옮겨 심지 않고 저장상태 그대로 운반할 수 있음과 더블어 운반기간중에도 수일동안 저온으로 유지할 수 있는 식료의 저온저장장치 및 그 온도제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 냉각제로서의 얼음을 수납하고 단열재로 둘러싸여진 빙실과 식료저장실을 갖춘 식료의 저온저장장치에 있어서, 상기 빙실과 상기 식료저장실과의 사이에 양방향으로 냉기를 유통시키는 착탈가능한 열교환기를 배설한 것을 특징으로 한다.

상기 열교환기는 상기 빙실의 하부측으로부터 상기 식료저장실의 상부측에 배치된 제1의 열교환파이프와, 상기 빙실의 상부측으로 부터 상기 식료저장실의 하부측에 배치된 제2의 열교환파이프와의 2계통으로 형성될 수 있다.

상기 제1의 열교환파이프와 제2의 열교환파이프와는 그 경로의 도중에 배설된 한쌍의 분기로를 갖추고, 이들 각 분기로내에 방향절환수단과 공기 이동수단을 각각 배설해도 된다.

상기한 구성의 본 발명에 따른 식료의 저온저장장치에 의하면 빙실이 단열재로 둘러싸여지게 되므로 그 빙실내의 온도는 외기온도의 변화에 의한 영향을 그다지 받지 않게 된다.

또, 식료저장실을 냉각하기 위한 열원은 외기에 의해 동결되어진 실내의 얼음 등이 사용되고, 그에따라 온도 및 습도가 모두 안정한 열원이 확보된다.

또한, 생선식료가 저장된 식료저장실내의 온도는 온도센서의 검출치에 의거해서 소정의 온도범위로 수렴되도록 제어된다.

또, 빙실과 식료저장실과의 사이에 배설되는 열교환기는 착탈가능한 구조이므로, 열교환기를 제거하면 식료를 저장실에 수납한 그대로의 상태로 식료저장실을 운반차량에 탑재할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 식료의 저온저장장치의 온도제어방법은 단열재로 둘러싸인 빙실의 하부측으로부터 단열재로 둘러싸인 식료저장실의 상부측에 배치된 제1의 열교환파이프와 상기 빙실의 상부측으로부터 상기 식료저장실의 하부측에 배설된 제2의 열교환파이프에 대해 상기 식료저장실내에 배치된 온도도센서의 검출치에 의거해서 상기 제1 및 제2의 열교환파이프의 유통방향을 선택해서 상기 빙실과 식료저장실과의 사이에서 공기를 순환시키도록 실행된다.

본 발명의 명세서에서는 발명의 주제를 특별히 지적하고, 명확하게 주장하는 청구의 범위를 포함하고 있지만, 본 발명은 첨부도면을 참조하여 이루어지는 다음의 설명에 의해서 더욱 잘 이해될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도 내지 제8도는 본 발명에 따른 식료의 저온저장장치의 일실시예를 나타낸 도면이다. 동 도면에 도시된 식료의 저온저장장치는 단열재로 외주변이 둘러싸인 빙실(10)과 식료저장실(26)을 갖추고 있다. 상기 빙실(10)과 식료저장실(26)과는 그들 사이에 배설된 착탈가능한 열교환기(12)에 의해 접속되어 있다.

상기 빙실(10)은 직방체형상으로 형성되고, 그 일단측에 개폐가능한 도어(14)가 배설되며, 전체가 단열재로 둘러싸여진 본체부(16)와, 이 본체부(16)내에 수납되는 트레이(18)로 구성되어 있다. 상기 트레이(18)는 제 3도 및 제 4도에 도시된 바와 같이 본체부(16)내에 설치된 선반(20)상에 소정의 간격을두고 계단형상으로 적층되어 있다. 각 트레이(18)는 상단부가 넓은 사다리형상의 단면을 가지도록 형성되어, 그 내부에 수용된 물이 동결되는 경우에도 파손되지 않도록 구성되어 있다.

상기 각 트레이(18)에 수용되는 물로서는 예를 들면 소정량의 염분이 용해된 물이 사용된다. 그 물온도어(14)를 개방해서 외기를 본체부(16)내에 도입함으로써 온도가 낮은 외기에 의해 냉각되고 동결되어서 얼음으로 변화된다. 그리고, 상기 트레이(18)내의 물이 얼음으로 변화되면 상기 도어(14)는 닫히게된다.

생선식료가 수용되는 식료저장실(26)은 빙실(10)에 인접해서 설치되는바, 본 실시예에서 그 식료저장실(26)은 빙실(10)과 대체로 동일한 형상으로 형성되어 있다. 제5도는 식료저장실(26)의 단면형상을 나타내는 바, 상기 식료저장실(26)의 외주변은 단열재로 둘러싸여지고 그 내부에는 골판지상자 등의 용기에 수납된 식료(예를들면 감자)(26a)가 쌓여있다.

상기 열교환기(12)는 본 실시예에서는 상기 빙실(10)의 본체부(16)의 하부측으로 부터 상기 식료저장실(26)의 상부측에 배치된 제1열교환파이프(22)와, 상기 빙실(10)의 본체부(16)의 상부측으로 부터 상기 식료저장실(26)의 하부측에 배치된 제2열교환파이프(24)의 2계통의 열교환파이프를 가지고 있다. 각 열교환파이프(22,24)는 염화비닐재질로 제조되고, 상기 빙실(10)의 본체부(16)내 및 식료저장실(26)내에 위치하는 부분에 각각 다수의 투과구멍이 형성된 다공관으로 되어 있으며, 그 다공관의 투과구멍의 면적이 총 합은 파이프의 단면적과 거의 같게 된다.

또한, 열교환기(12)를 착탈가능하게 하기 위해 각 열교환파이프(22,24)와 식료저장실(26)사이의 부착은 예를들면 열교환파이프(22,24)의 분기로(28)와 식료저장실(26)과의 사이에 볼트·너트로 이루어진 결합부를 설치해두고, 열교환파이프(22,24)의 일부가 식료저장실(26)측에 남겨지도록 구성된다. 그에 대해 상기 열교환파이프(22,24)는 식료저장실(26)측으로 부터 전부 빼내어지도록 구성해도 된다.

상기 제1 및 제 2의 열교환파이프(22,24)의 중간위치에는 상기와 같이 2단형상으로 분기되고나서 재차 합류되는 분기로(28)가 형성되어 있고, 각 분기로(28)에는 제6도에 도시된 바와 같이 전자셔터(D1-D4) 및 팬(F1-F4)이 각각 설치되어 있다. 이들 전자셔터(D1-D4) 및 팬(F1-F4)은 제7도에 도시된 바와 같이 직릴접속되고, 상기 식료저장실(26)내의 상부와 하부에 설치된 온도스위치(TH1-TH4)(제1도 참조)에 의해 제어된다.

제8도는 상기 온도스위치(TH1-TH4)의 상태에 따라 구동 혹은 정지되는 전자셔터(D1-D4), 팬(F1-F4)의 조합을 나타낸다. 동 도면에 도시된 예에서는 상기 식료저장실(26)의 상부측의 온도스위치(THl, TH2)는 4℃에서 온되는 반면 2℃에서 오프되도륵 설정되어 있다. 또, 상기 식료저장실(26)의 하부측의 온도스위치(TH3, TH4)는 2℃에서 오프되는 반면 0℃에서 온되도록 설정되어 있다.

그리고, 상부측의 온도스위치(TH1, TH2)의 온·오프상태에서 전자셔터(D1, D4) 및 팬(F1, F4)이 구동 혹은 정지됨과 동시에, 하부측의 온도스위치(TH3, TH4)의 온·오프상태에서 전자셔터(D2, D3)및 팬(F2, F3)이 구동 혹은 정지된다.

지금, 상기 식료저장실(26)내의 상부측의 온도가 4℃보다도 높을 경우에는 전자셔터(D1, D4)과 팬(Fl,F4)이 구동되고, 그에 따라 상기 제1의 열교환파이프(22)의 경로는 빙실(10)의 하부측으로 부터 냉기를 끌어들여 식료저장실(26)의 상부측에 그 냉기를 공급하는 상태가 되며, 상기 제2의 열교환 파이프(24)의 경로는 식료저장실(26)하부측으로 부터 그 내부의 공기를 끌어들여 빙실(l0)의 상부측으로 배출하는 경로로 된다. 다시 말하면, 빙실(10)의 냉기는 빙실(10)의 하부측→식료품저장실(26)의 상부측→ 식료저장실(26)의 하부측→ 빙실(10)의 상부측→ 빙실(10)의 하부측으로 순환된다.

한편, 식료저장실(26)의 하부측의 온도가 0℃보다도 낮을 경우에는 전자셔터(D2, D3)와 팬(F2, F3)이 구동되고, 상기 제1의 열교환파이프(22)의 경로는 식료저장실(26)의 상부측으로부터 그 내부의 공기를 끌어들여 빙실(10)의 하부측으로 배출하는 경로로 되며, 제2의 열교환파이프(24)의 경로는 빙실(10)의 상부측으로 부터 하부측의 공기보다 비교적 고온의 냉기를 끌어들여서 식료저장실(26)의 하부측에 그냉기를 공급하는 상태가 된다. 다시 말하면, 빙실(10)의 냉기는 식료저장실(26)의 상부측→빙실(10)의 하부측→ 빙실(10)의 상부측→식료저장실(26)의 하부측 식료저장실(26)의 상부측으로 순환된다.

상기한 제어에 의해 식료저장실(26)내의 온도는 0-4℃로, 습도는 약 95%로 유지된다. 다음에, 본 발명의 다른 바람직한 실시에 대해 첨부도면에 의거하여 설명한다.

제9도 및 제10도는 본 발명에 따른 식료의 저온저장장치의 다른 실시예를 나타내는 바, 동 도면에 도시된 식료의 저온저장장치는 개별적으로 설치되는 빙실(10)과 식료저장실(26)을 갖추게 되고, 빙실(10)과 식료저장실(26)은 그들 사이에 배설된 착탈가능한 열교환기(12)에 의해 접속되어 있다.

상기 빙실(10) 및 식료저장실(26)은 직방체형상의 밀폐가능한 강철제의 용기를 주체로 하여 형성되고, 제9도의 좌우양단에 각각 도어(도시생략)가 배설되며, 그 전체는 단열재로 둘러싸여지게 된다.

빙실(10)내에는 계단형상으로 적층된 드럼통(18a)이 수납되고, 각 드럼통(18a)에는 예를들면 소정량의 염분이 용해된 물이 수용되며, 그 물은 외부가 저온으로 되면 얼음으로 변화된다. 식료저장실(26)내에는 예를 들면 골판지상자 등의 요기에 수용된 식료(일례로 감자)가 다량으로 수납된다. 또한 상기 드럼통(18a)대신에 제1실시예에서 설명한 바와 같이 트레이(18)를 사용해도 된다.

상기 열교환기(12)는 빙실(10)과 식료저장실(26)과의 사이를 연통하는 구부러지지 않은 직선 형상의 한쌍의 열교환파이프(22a, 24a)와 이들 열교환파이프(22a, 24a)에 각각 부착된 직류구동형의 축류팬(28, 28a)을 갖추고 있고, 상기 열교환파이프(22a, 24a)의 직경은 상기 축류팬(28, 28a)의 직경보다도 크게 형성되어 있다. 2개의 열교환파이프(22a, 24a)중 빙실(10)측으로 부터 식료저장실(26)측에 냉기를 도입하는 일측이 상부측에 배설되는 반면 식료저장실(26)측의 공기를 빙실(10)측으로 도입하는 타측이 하측부에 설치되어 있다.

또, 각 열교환파이프(22a,24a)의 도중에는 식료저장실(26)측에 그 일부가 남겨지도록 배설해서 빙실(10)을 식료저장실(26)로부터 분리하기 위한 플레시블관(30)과, 빙실(10)내의 드럼통(18a)내의 물을 동결시키는 경우 등에 폐지되는 수동셔터(32)와, 외기도입용의 일측이 막힌 플랜지(34)가 각각 형성되고, 이들 각부의 외주에도 단열재(36)가 권회되어 있다.

한편, 상기 빙실(10)의 내부에는 상기 축류팬(28, 28a)의 구동원으로 되는 축전지(38)가 설치되어 있고, 이 축전지(38)에는 빙실(10)의 상부에 설치된 태양전지패널(40)이 접속되어 있다.

상기한 구성으로 이루어진 식료의 저온저장장치에 따르면, 먼저 빙실(10)내의 드럼통(18a)내에 수용된 물을 동결시켜서 빙실(10)내의 냉기를 축류팬(28,28a)을 구동시켜 제9도에 화살표로 표시된 바와 같이 순환시켜 식료 저장실(26)내에 수용되는 식료를 저온저장하게 된다. 이때, 빙실(10)과 식료 저장실(26)과의 사이에 배설되는 열교환기(12)가 빙실(10)과 식료저장실(26)과를 연통하는 구부러지지 않은 직선형상의 한쌍의 열교환파이프(22a, 24a)와, 이들 열교환파이프(22a, 24a)에 각각 부착된 직류구동형 축류팬(28, 28a)을 갖추는 한편, 그 열교환파이프(22a, 24a)의 직경은 상기 축류팬(28,28a)의 직경보다는 크게 형성되어 있음에 따라, 상기 열교환파이프(22a,24a)의 압력손실이 매우 적어짐과 동시에 열교환파이프(22a, 24a) 내에서의 풍량을 확보하면서 관내유속을 낮출 수 있어 에너지 손실이 적은 직류구동형의 축류팬(28, 28a)의 채용이 가능해지게 된다.

이 경우, 특히 본 실시예의 구성에 의하면 축류팬(28,28a)의 구동원으로는 축전지(건전지; 38)와 태양전지패널(40)을 사용하게 되므로, 식료의 저온저장장치에 전원선 등의 에너지공급수단에 의해 외부로부터 에너지를 공급하지 않고서도 식료의 장기 저온저장이 가능해진다. 또한, 축류팬(28, 28a)의 소비전력은 10와트 정도이므로 그 축류팬(28, 28a)은 태양전지패널(40)이 아닌 풍력발전을 사용해서도 구동할수 있게 된다.

한편, 본 발명은 그 사상과 범위를 이탈하지 않고서 명백하게 또 광범위하게 다른 실시태양으로 구현될 수 있음은 물론이고, 본 발명은 이하에 설명하는 청구의 범위에 한정되는 이외에는 그 특정의 실시태양으로 제약되지는 않게 된다.

Claims (8)

1. 냉각재로서의 얼음을 수납하고서 단열재로 둘러싸여진 빙실과 식료저장실을 갖춘 식료의 저온저장장치에 있어서, 상기 빙실과 상기 식료 저장실과의 사이에 양방향으로 냉기를 유통시키는 착탈가능한 열교환기를 배설한 것을 특징으로 하는 식료의 저온저장장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 열교환기는 상기 빙실의 하부측으로 부터 상기 식료저장실의 상부측에 배치된 제1의 열교환파이프와, 상기 빙실의 상부측으로 부터 상기 식료저장실의 하부측에 배치된 제2의 열교환파이프를 가진 것을 특징으로 하는 식료의 저온저장장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1의 열교환파이프와 제2의 열교환파이프는 그 경로의 도중에 배설된 한쌍의 분기로를 가지고, 이들 각 분기로내에 방향절환 수단과 공기이동수단이 각각 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 식료의 저온저장장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 열교환기는 상기 빙실과 상기 식료저장실을 연통하는 구부러지지 않은 직선형상의 열교환파이프와, 이들 열교환파이프에 각각 부착된 직류구동형 축류팬을 가지고, 상기 열교환파이프의 직경이 상기 축류팬이 직경보다는 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 식료의 저온저장장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 빙실은 그 상부에 설치된 태양전지패널과 이 태양전지패널과 상기 축류팬과의 사이에 접촉된 축전지를 가진 것을 특징으로 하는 식료의 저온저장장치.
6. 외기온도에 의해 동결되는 물이 수납되는 식료의 저온저장장치에 있어서, 이 장치는 빙실과 열교환기를 갖추고, 상기 빙실은 개폐가능한 도어를 가지고, 단열재로 둘러싼 본체부와, 이 본체부내에 적층상태로 설치되고, 상기 물을 수납하는 복수의 트레이를 가지고, 상기 열교환기는 일측이 상기 본체부의 상하에 배치됨과 동시에, 타측이 식료가 수납되는 저장실의 상하에 배치가능한 한쌍의 열교환파이프를 가진 것을 특징으로 하는 식료의 저온저장장치.
7. 단열재로 둘러싸인 빙실의 하부측으로부터 단열재로 둘러싸인 식료저장실의 상부측에 배치된 제1의 열교환파이프와 상기 빙실의 상부측으로부터 상기 식료저장실의 하부측에 배설된 제2의 열교환파이프에 대해 상기 식료저장실내에 배치된 온도센서의 검출치에 의거해서 상기 제1및 제2의 열교환파이프의 유통방향을 선택해서 상기 빙실과 식료저장실과의 사이에서 공기를 순환시키는 것을 특징으로 하는 식료의 저온저장장치의 온도 제어방법.
8. 단열재로 둘러싼 빙실과 식료저장실을 갖춘 식료의 저온저장장치에 있어서, 상기 빙실은 개폐가능한 도어를 가지고, 단열재로 둘러싼 본체부와, 이 본체부내에 적층상태로 설치되고, 외기온도에 의해 동결되는 물이 수납되는 복수의 트레이를 가지고, 상기 빙실과 식료저장실과의 사이에는 착탈가능한 열교환기가 배설되고, 이 열교환기는 상기 빙실의 하부측으로 부터 상기 식료저장실의 상부측에 배치된 제2의 열교환파이프와, 상기 빙실의 상부측으로 부터 상기 식료저장실의 하부측에 배설된 제2의 열교환파이프를 가짐과 동시에, 이 제1의 열교환파이프와, 제1의 열교환파이프와 제2의 열교환파이프는 그 경로의 도중에 한쌍의 분기로가 형성되고, 이들 각 분기로내에 전자셔터와 팬이 각각 배설되어 있으며, 상기 식료저장실내에는 온도센서가 배설되고, 이 온도센서의 검출지에 의거해서 상기 제1 및 제2의 열교환파이프의 유통방향을 상기 전자셔터에 의해서 선택해서 상기 빙실과 식료저장실과의 사이에서 공기를 순환시키는 것을 특징으로 하는 식료의 저온저장장치.