KR100199205B1 - 냉장고의 급속 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가정용 냉장고의 냉장실 또는 냉동실 내부에 별도의 독립된 공간부를 형성하고 열전소자(TEM)를 이용하여 소량의 식품을 급속 냉각시키는 냉장고의 급속 냉각장치에 관한 것이다.
이러한 냉장고는 냉장실(11) 또는 냉동실(16) 내부에 설치되어 독립된 급속냉각실(21)을 형성하고, 전면에 개폐가능한 도어(22)가 설치되는 본체(20); 상기 본체(20)에서 최소한 하나의 면에 장착되고, 급속 냉각실(21)의 온도를 급강하 시키는 급속 냉각 수단; 그리고 상기 본체(20)의 도어(22) 내부에서 외부로 노출되어 장착되고, 급속 냉각을 제어하는 조작판넬(30)을 구비한다.
이에 따라, 본 발명은 다른 식품에 영향을 주거나 전력소모가 증가 됨이 없이 음료수 등 소량의 식품을 신속히 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

냉장고의 급속 냉각장치
도면은 본 발명에 따른 한 실시예를 나타내는 것으로서,
제1도는 부분 절개하여 나타내는 냉장고의 사시도.
제2도는 제1도의 급속냉각실을 확대하여 나타내는 사시도.
제3도는 본 발명에 적용되는 냉각장치의 부분단면도.
제4도는 본 발명에 따른 제어를 위한 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10,20 : 본체 11 : 냉장실
12,17,22 : 도어 13 : 컴푸레셔
14 : 팬모터 15 : 증발기
16 : 냉동실 21 : 급속냉각실
23 : 열전소자(thermo electric mudule; TEM)
24 : 전선
25 : 방열판 26 : 흡열판
27 : 고정볼트 28 : 캡너트
30 : 조작판넬 31 : 마이컴
32 : LED 33 : 터치스위치
본 발명은 냉장고의 급속 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 가정용 냉장고의 냉장실 또는 냉동실 내부에 별도의 독립된 공간부를 형성하고 열전소자(TEM)를 이용하여 소량의 식품을 급속 냉각시키는 냉장고의 급속 냉각장치에 관한 것이다.
제1도를 이용하여 설명하면, 통상적으로 가정용 냉장고는 컴푸레셔(13)를 이용하여 냉매를 압축한후 증발기(15)로 보내 기화시키면서 팬 모터(14)를 가동하여 주변의 열이 냉매의 기화열로 신속히 흡수되는 방식을 사용한다.
이때, 컴푸레셔(13)는 냉장실의 온도가 소정치(통상 4∼5℃)에 이를 때 까지 온 되어 냉장실(11) 및 냉동실(16) 내부의 온도를 낮추고, 그 온도에 도달하면 멈춘다. 그후 냉장실의 온도가 소정치 이상이 되면 다시 컴푸레셔(13)·팬 모터(14)가 가동되어 온도 조절 작동이 반복되는데, 통상 1회의 반복에 걸리는 시간은 약30분 정도이다.
일반적으로 상부에 냉동실(16) 하부에 냉장실(11)이 배치된 가정용 냉장고에서 사용자가 특정 식품의 급속 냉각을 원할 때 다시 컴푸레셔(13) 및 팬 모터(14)를 작동시켜 냉장실(11)(또는 냉동실) 전체의 온도를 낮추어야 한다. 예컨대, 상온에 있던 음료수를 단시간 내에 냉각시켜 마시고 싶을 경우 소량의 음료수의 냉각을 위해 냉장실(11) 전체를 냉각시킴으로써 냉각시간도 오래 걸리고 다른 식품도 그에 따른 온도변화에 영향을 받는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 냉장실 또는 냉동실의 일부에 별도의 독립된 공간을 형성하고 급속히 흡열 및 방열되는 장치를 부가하여 다른 식품에 별다른 영향을 주지 않고 소량의 식품을 급속 냉각시키는 냉장고의 급속 냉각장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 상기 냉장실(11) 또는 냉동실(16) 내부에 설치되어 독립된 급속 냉각실(21)을 형성하고, 전면에 개폐가능한 도어(22)가 설치되는 본체(20); 상기 본체(20)에서 최소한 하나의 면에 장착되고, 급속 냉각실(21)의 온도를 급강하 시키는 급속 냉각 수단; 그리고 상기 본체(20)의 도어(22) 내부에서 외부로 노출되어 장착되고, 급속 냉각을 제어하는 조작판넬(30)을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 급속 냉각장치를 제공한다.
이때, 상기 급속 냉각 수단은 급속 냉각실(21)을 향해 장착되고, 다수의 핀(fin)이 형성되는 흡열판(26); 냉장실(11)을 향해 장착되고, 다수의 핀(fin)이 형성되는 방열판(25); 상기 흡열판(26) 및 방열판(25) 사이에 장착되고, 다수의 n형 및 p형 반도체를 캐스케이드 접속하여 큰 펠티에 효과(peltier effect)를 발생하는 열전소자(23); 그리고 상기 흡열판(26) 및 방열판(25)을 열전소자(23)와 일체로 본체(10)에 기밀되게 고정시키는 고정볼트(27) 및 캡 너트(28)를 구비한다.
상기 조작판넬(30)은 사용자가 급속 냉각을 입력하도록 외부로 노출되어 장착되는 터치스위치(33)와, 사용자에게 급속 냉각 작동표시를 출력하도록 외부로 노출되어 장착되는 LED(32)와, 상기 입출력을 제어하도록 내장되는 마이컴(31)을 포함한다. 상기 마이컴(31)은 터치스위치(33)로부터 입력을 받은 경우, 열전소자(23)가 오프 상태면 소정시간 동안 열전소자(23)를 온 시킨후 자동 오프하고, 열전소자(23)가 온 상태면 그 순간 열전소자를 오프 시킨다.
한편, 상기 조작판넬(3)은 급속 냉각실(21)의 도어(22)에 장착하는 대신에, 냉장실(11)의 도어(12) 내부에서 외부로 노출되어 장착하는 것도 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상술한다.
제1도는 부분절개하여 나타내는 냉장고의 사시도가 도시된다.
냉장실(11)의 내부에는 본 발명에 따른 급속 냉각실(21)이 형성된다. 이 경우 본 발명에 따른 급속 냉각실(21)은 냉장실(11) 내에서 열교환이 일어나므로 그 배치 위치는 냉각에 수반되는 발열로 다른 식품에 미치는 영향을 최소화하기 위해 내부 냉기 순환 라인 중에서 배출구 부근에 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 급속 냉각실(21)은 상기의 냉장실(11) 대신에 냉동실(16)에 설치하는 것도 가능하다. 이 경우 냉장실(11)에 설치하는 것 보다 더욱 급속 냉각실(21)의 저온화가 가능하므로 신속한 냉각효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 급속 냉각실(21)은 컴푸레셔(13)·팬 모터(14)·증발기(15)로 구성되는 주(main) 냉각 계통과는 연동되지 않고 독립적인 냉기 순환 덕트도 지니지 않으므로 일정한 곳에 고정적으로 배치하는 대신에 냉장실(11) 또는 냉동실(16) 내부의 적절한 곳에 이동하며 배치시킬 수 있는 구조로 형성하는 것도 가능하다.
제2도는 제1도의 급속 냉기실을 확대하여 나타내는 사시도가 도시된다.
급속 냉각실(21)은 단열재가 처리된 본체(20) 및 도어(22)에 의해 독립된 공간으로 형성되는데, 본체(20)의 전방에 개폐가능하게 장착되는 도어(22)에는 조작판넬(30)이 형성된다.
조작판넬(30)에는 표시수단인 발광다이오드(LED)(32)와 입력수단인 터치스위치(33)등이 외부로 노출되어 배치되고, 상기 입출력에 대한 제어수단으로 도어(22)에 내장되는 마이컴(도시생략)을 지닌다.
입력수단은 토글스위치 형식을 사용하는 것도 가능하지만 이 경우 사용자가 스위치를 온 시킨후 깜박잊고 오프시키지 않으면 계속 급속냉각 작용이 진행되므로 냉장실(11)의 온도가 상승되어 전력소모를 유발하는 문제가 있으므로 마이컴 제어와 연계되는 터치스위치(33)를 사용하는 것이 바람직하다.
이때, 조작판넬(30)은 급속 냉각실(21)의 도어(22)에 설치하는 대신에 냉장실(11)의 도어(22) 또는 냉동실(16)의 도어(17)에 설치하는 것도 가능하다. 이 경우 급속 냉각실(21)의 조작이 외부에서 이루어지므로 도어(12)(17)를 열고 있는 시간이 줄어 이에 따른 전력 소모를 최소화 할 수 있다.
제3도는 본 발명에 적용되는 냉각장치의 부분 단면도가 도시된다.
급속 냉각실(21)(제2도 참조)의 본체(20)에서 하나 또는 다수의 면에 장착되는 본 발명의 냉각 장치는 방열판(25)·흡열판(26)·열전소자(TEM)(23) 등으로 구성되고, 고정볼트(27) 및 캡 너트(28)에 의해 내외부 기밀이 유지되도록 고정된다.
방열판(25) 및 흡열판(26)은 열전도성이 좋은 재질을 사용하여 다수의 핀(fin)으로 형성되는데, 전자는 냉장실(11)을 향하고 후자는 급속 냉각실(21)을 향하여 장착된다. 그 장착시 좁은 공간에서의 작업성과 외관의 미감을 고려하여 캡 너트(28)가 사용된다.
상기 방열판(25) 및 흡열판(26) 사이에는 급속냉각을 수행하는 TEM(23)이 배치된다. TEM(23)은 다수의 n형 및 p형 반도체를 캐스케이드 접속하여 모듈을 구성한 것으로서, 전선(24)을 통해 전류를 인가하면 큰 펠티어 효과(peltier effect)에 의해 소자양단에서 발생하는 흡·발열현상을 이용하여 온도를 제어하는 고체 냉각 방식의 소자이다.
이때, 방열판(25) 및 흡열판(26)의 온도차이는 n형 및 p형 반도체의 캐스케이드 접속 수량에 비례하지만 통상 15∼25℃로 유지되므로, 냉장실(11)의 온도가 5℃라면 급속 냉각실(21)의 온도는 영하 10℃에 이를 수 있다. 급속 냉각실(21)은 2∼3ℓ의 소형 공간이고 소량의 음료수를 냉각하므로 급속냉각은 가능해 진다. 이때 방열판(25)을 통한 발열도 단시간 소량이므로 냉장실(11) 전체에 흡수되어 냉장실(11)의 온도 변화에는 커다란 영향을 주지 않는다.
제4도는 본 발명에 따른 제어를 위한 블럭도가 도시된다
AC 전원은 정류회로(도시생략)를 거쳐 DC 12V 전원으로 변환되고, 조작판넬(30) 및 TEM(23) 구동전원으로 사용된다. 마이컴(31)은 타이머 회로를 이용하여 터치스위치(33) 및 LED(32)로 구성되는 입출력의 가동 시간을 제어한다.
작동을 설명하면, 급속냉각을 하지 않고 있는 상태에서 사용자가 터치스위치(33)를 누르면 그 순간 마이컴(31)은 타이머 회로에서 소정의 시간(예컨대 5분)을 체크하면서 LED(32)를 온 시키고 TEM(23)에 DC 12V 전원이 인가되도록 한다. 만일 급속 냉각을 하고 있는 상태에서 터치스위치(33)의 입력이 들어오면 마이컴(31)은 그 작동의 중지임을 인식하고 남은 시간에 관계 없이 즉시 LED(32)를 오프하고 TEM(23)의 전원도 차단한다.
이때, 상기의 가동시간은 시스템상의 최적 냉각 소요 시간으로 기억시킨 것이지만, 별도의 가변 스위치(도시생략)를 추가하여 음료수량에 따른 적절시간을 수요자가 조정하도록 할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 냉장실 또는 냉동실의 일부에 독립된 냉각실을 설치하고 열전소자로 급속냉동을 실현함으로써, 다른 식품에 영향을 주거나 전력소모가 증가 됨이 없이 음료수 등 소량의 식품을 신속히 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 냉장실(11)·냉동실(16) 등의 기능 공간을 지니는 냉장고에 있어서; 상기 냉장실(11) 또는 냉동실(16) 내부에 설치되어 독립된 급속 냉각실(21)을 형성하고, 전면에 개폐가능한 도어(22)가 설치되는 본체(20); 상기 본체(20)에서 최소한 하나의 면에 장착되고, 급속 냉각실(21)의 온도를 급강하 시키는 급속 냉각 수단; 그리고 상기 본체(20)의 도어(22) 내부에서 외부로 노출되어 장착되고, 급속 냉각을 제어하는 조작판넬(30)을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 급속 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 급속 냉각 수단은, 급속 냉각실(21)을 향해 장착되고, 다수의 핀(fin)이 형성되는 흡열판(26); 냉장실(11)을 향해 장착되고, 다수의 핀(fin)이 형성되는 방열판(25); 상기 흡열판(26) 및 방열판(25) 사이에 장착되고, 다수의 n형 및 p형 반도체를 캐스케이드 접속하여 큰 펠티에 효과(peltier effect)를 발생하는 열전소자(23); 그리고 상기 흡열판(26) 및 방열판(25)를 열전소자(23)와 일체로 본체(10)에 기밀되게 고정시키는 고정볼트(27) 및 캡 너트(28)를 사용하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 급속 냉각장치.
  3. 제1항에 있어서; 상기 조작판넬(30)은, 사용자가 급속 냉각을 입력하도록 외부로 노출되어 장착되는 터치스위치(33)와, 사용자에게 급속 냉각 작동표시를 출력하도록 외부로 노출되어 장착되는 LED(32)와, 상기 입출력을 제어하도록 내장되는 마이컴(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 급속 냉각장치.
  4. 제3항에 있어서; 상기 마이컴(31)은 터치스위치(33)로부터 입력을 받은 경우, 열전소자(23)가 오프 상태면 소정시간 동안 열전소자(23)를 온 시킨후 자동 오프하고, 열전소자(23)가 온 상태면 그 순간 열전소자를 오프 시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 급속 냉각장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조작판넬(30)은, 급속 냉각실(21)의 도어(22)에 장착하는 대신에, 냉장실(11)의 도어(12) 내부에서 외부로 노출되어 장착되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 급속 냉각장치.
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