KR100836324B1 - Apparatus for supercooling and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉동 사이클, 냉동 사이클로부터 냉기가 유입되며, 수납물이 저장되는 무동결실 및 무동결실에 전기장을 인가하며, 저장되는 수납물의 특성에 따라 간격 조절이 가능한 한 쌍의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 전극 사이의 간격을 조절함으로써, 수납물의 크기, 수납물의 수분 함량 등에 따라 요구되는 전기장의 세기를 조절할 수 있다. 또한, 수납물의 크기가 큰 경우, 전극 사이의 간격을 넓힐 수 있다. The present invention is characterized in that the refrigeration cycle, the cold air flows from the refrigeration cycle, and applies a non-freezing chamber and the non-freezing chamber in which the storage is stored, and comprises a pair of electrodes capable of adjusting the interval according to the characteristics of the stored storage. It provides a supercooling apparatus. Through this configuration, by adjusting the distance between the electrodes, it is possible to adjust the intensity of the electric field required according to the size of the object, the moisture content of the object, and the like. In addition, when the size of the object is large, the distance between the electrodes can be widened.
전극, 거리, 간격, 과냉각, 무동결실, 전기장, 전압 Electrode, distance, gap, supercooling, freezing room, electric field, voltage
Description
도 1은 종래의 특선실을 구비하는 냉장고의 일 예를 도시한 도면,1 is a view showing an example of a refrigerator having a conventional special selection room,
도 2는 본 발명에 따른 과냉각 장치가 구비하는 간격 조절이 가능한 전극을 포함하는 무동결실을 개략적으로 도시한 개략도,Figure 2 is a schematic diagram schematically showing a copper free chamber including an adjustable electrode provided in the subcooling apparatus according to the present invention,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 간격 조절이 가능한 전극을 포함하는 무동결실을 구비하는 과냉각 장치의 제1 실시예를 도시한 도면,3 and 4 illustrate a first embodiment of a supercooling apparatus having a freezing chamber including an electrode whose spacing is adjustable according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 간격 조절이 가능한 전극을 포함하는 무동결실을 구비하는 과냉각 장치의 제2 실시예를 도시한 도면,5 is a view showing a second embodiment of a supercooling apparatus having a freezing chamber including an electrode whose spacing is adjustable according to the present invention;
도 6 내지 도 11은 본 발명에 따른 간격 조절이 가능한 전극을 구비하는 과냉각 장치를 제어하는 방법의 제1 내지 제6 실시예를 도시한 플로우차트. 6 to 11 are flowcharts illustrating first to sixth embodiments of a method for controlling a supercooling apparatus having an adjustable electrode according to the present invention.
본 발명은 수납물을 과냉각 상태로 저장할 수 있는 무동결실을 구비하는 과냉각 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전극 사이의 거리 조절이 가능하고, 수납물이 동결되지 않도록 전기장 에너지를 인가하는 한 쌍의 전극을 포함하는 과 냉각 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a supercooling apparatus having a freezing chamber capable of storing an article in a supercooled state. More particularly, the present invention relates to an overcooling device that includes a pair of electrodes capable of adjusting the distance between the electrodes and applying electric field energy so that the package does not freeze.
과냉각이란 액체가 고체로의 상 전이온도 이하에서도 전이가 일어나지 않고 고온상(高溫相) 즉, 액체 상태를 유지하는 것을 의미한다. 자연 상태에서, 과냉된 물방울(supercooled water drop)을 그 예로 들 수 있으며, 기존의 냉장고에서도 우연히 물 또는 음료수가 얼지 않고 과냉각 상태가 되는 경우가 있었다. 한편 이러한 과냉각의 원리를 냉장고에 적용한 것으로서, 일본 공개특허공보 제S59-151834에 개시된 냉동법 및 일본 공개특허공보 제2001-086967호에 개시된 냉동방법 및 냉장고를 들 수 있으며, 이들은 냉장고 내의 수납물에 전기장 또는 자기장을 인가하여 수납물을 상 전이온도 이하에서 과냉각 상태로 유지하는 기술을 개시하고 있다. 또한 국제공개공보 WO/98/41115호에 개시된 정전장 처리방법에는 수납물의 과냉각 및 해동에 사용할 수 있는 다양한 형태의 전극 구조가 개시되어 있다. Subcooling means that the liquid does not transition even below the phase transition temperature to a solid and maintains a high temperature phase, that is, a liquid state. In the natural state, for example, the supercooled water drop (supercooled water drop) is an example, even in the conventional refrigerator, the water or the drink does not freeze by chance in the case of the supercooled state. Meanwhile, as the principle of subcooling is applied to a refrigerator, there are a freezing method disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. S59-151834 and a freezing method disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2001-086967 and a refrigerator, which include an electric field in the object in the refrigerator. Alternatively, a technique of applying a magnetic field to maintain a subcooled state below a phase transition temperature is disclosed. In addition, the electrostatic field treatment method disclosed in WO / 98/41115 discloses various types of electrode structures that can be used for supercooling and thawing of an enclosure.
도 1은 한국 공개특허공보 2003-0038999에 개시된 특선실을 구비하는 냉장고의 일 예를 도시한 도면이다. 냉장고의 본체(10)는 냉동실(20), 냉장실(30), 냉장실(30)의 하부에 형성되는 특선실(40), 냉동실(20) 및 냉장실(30)을 개폐할 수 있도록 각각 본체(10)에 힌지 결합되는 냉동실 도어(21) 및 냉장실 도어(31)를 구비한다. 1 is a view illustrating an example of a refrigerator having a special selection chamber disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-0038999. The
특선실(40)은 어육류 등 부패하기 쉬운 수납물을 저장하는 공간으로, 어육류 등을 냉동실(20)에 보관하는 경우, 조리 시에 냉동된 수납물을 해동하는데 많은 시간이 소요되는 것을 해결하기 위한 공간이다. The
그러나 종래의 냉장고가 구비하는 특선실은 냉장실에 비해서 낮은 온도를 유 지하고 있으나, 냉동실에 비해서 높은 온도이므로, 어육류 등을 장기간 보관하기에는 부적절했다. 따라서, 어육류를 십수시간 이상 보관하기 위해서는 여전히 냉동실을 이용해야 하므로, 여전히 해동에 따른 불편이 있었다. However, the specialty chamber of the conventional refrigerator maintains a lower temperature than the refrigerator compartment, but is higher than the freezer compartment, and thus is inappropriate for long-term storage of fish meat and the like. Therefore, in order to store the fish meat for more than a dozen hours still need to use the freezer, there was still inconvenience due to thawing.
따라서, 수납물을 동결하지 않으면서, 액체의 상 전이온도 이하에서 보관할 수 있는 무동결실을 구비하는 과냉각 장치의 개발이 진행중이다. 무동결실은 전극이 무동결실로 전기장을 인가하여 액체의 상 전이를 방지하여 수납물을 동결하지 않으면서도 장기간 보관할 수 있다. 그런데, 무동결실은 사용 중에 저온으로 유지되며, 수납물이 함유하는 수분 때문에 상대 습도가 매우 높다. 따라서, 전극에는 성에가 생성될 수 있다. 성에는 전극 사이에 전기장을 방해하는 간섭 물질로 작용하게 되므로, 에너지 효율이 떨어지게 된다. 또한 성에는 무동결실 내에서 액체의 동결핵이 되어, 수납물의 동결을 유발할 수 있다. 또한 성에가 전극에 불균일하게 형성되는 경우, 무동결실 내에 인가되는 전기장이 무동결실 내의 위치에 따라 불균일하게 되는 문제가 있다. Therefore, the development of the supercooling apparatus provided with the freezing chamber which can be stored below the phase transition temperature of a liquid, without freezing a thing is in progress. The freezing chamber can be stored for a long time without freezing the enclosures by preventing the liquid phase transition by applying an electric field to the freezing chamber. However, the freezing chamber is kept at a low temperature during use, and the relative humidity is very high because of the moisture contained in the contents. Thus, frost can be generated in the electrode. The castle acts as an interfering substance that interferes with the electric field between the electrodes, thus reducing energy efficiency. In addition, the sex becomes a freezing nucleus of the liquid in the freezing chamber, which can cause freezing of the containment. In addition, if the frost is formed non-uniformly on the electrode, there is a problem that the electric field applied in the non-freezing becomes non-uniform depending on the position in the non-freezing.
본 발명은 간격 조절이 가능한 한 쌍의 전극을 포함하는 과냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a supercooling device including a pair of electrodes capable of adjusting the spacing.
또한 본 발명은 전극의 간격을 조절하여 무동결실에 인가되는 전기장의 세기를 조절할 수 있는 과냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a supercooling apparatus that can adjust the strength of the electric field applied to the non-freezing chamber by adjusting the distance between the electrodes.
또한 본 발명은 전극의 간격에 따라 인가되는 전압을 조절하여, 전기장의 세기를 조절할 수 있는 과냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a supercooling device that can adjust the strength of the electric field by adjusting the voltage applied according to the interval of the electrode.
또한 본 발명은 상기한 과냉각 장치를 제어하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide a method for controlling the above supercooling apparatus.
본 발명은 냉동 사이클, 냉동 사이클로부터 냉기가 유입되며, 수납물이 저장되는 무동결실 및 무동결실에 전기장을 인가하며, 저장되는 수납물의 특성에 따라 간격 조절이 가능한 한 쌍의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 전극 사이의 간격을 조절함으로써, 수납물의 크기, 수납물의 수분 함량 등에 따라 요구되는 전기장의 세기를 조절할 수 있다. 또한, 수납물의 크기가 큰 경우, 전극 사이의 간격을 넓힐 수 있다. The present invention is characterized in that the refrigeration cycle, the cold air flows from the refrigeration cycle, and applies a non-freezing chamber and the non-freezing chamber in which the storage is stored, and comprises a pair of electrodes capable of adjusting the interval according to the characteristics of the stored storage. It provides a supercooling apparatus. Through this configuration, by adjusting the distance between the electrodes, it is possible to adjust the intensity of the electric field required according to the size of the object, the moisture content of the object, and the like. In addition, when the size of the object is large, the distance between the electrodes can be widened.
또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 무동결실 내로 인출입 가능하며, 식품을 저장하는 저장 용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 전극의 사이의 간격을 조절하면서, 수납물에 전극이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다. In another aspect of the present invention, there is provided a subcooling apparatus further comprising a storage container capable of drawing in and out of a freezing chamber and storing food. Through such a configuration, it is possible to prevent the electrode from directly contacting the object while adjusting the distance between the electrodes.
또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 한 쌍의 전극은 무동결실에 수용되는 저장 용기의 크기에 따라 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. 일 예로, 크기가 다르며, 교환가능한 복수 개의 저장 용기를 구비할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 사용자가 식품의 크기에 따라 알맞은 크기의 저장 용기를 선택하여 무동결실 내에 인입할 수 있다. 따라서, 저장 용기의 크기에 따라 전극 사이의 간격이 조절되면, 이는 식품의 크기에 따라 전극 사이의 간격이 조절되는 것으로 볼 수 있다. In another aspect of the present invention, a pair of electrodes provides a supercooling device, characterized in that the interval is adjusted according to the size of the storage container accommodated in the freezing chamber. For example, it may be provided with a plurality of storage containers of different sizes and interchangeable. Through this configuration, the user can select a storage container of a suitable size according to the size of the food and pull it into the freezing chamber. Therefore, when the distance between the electrodes is adjusted according to the size of the storage container, it can be seen that the distance between the electrodes is adjusted according to the size of the food.
또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 무동결실 내의 전기장의 세기를 측정하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 무동결실 내부의 전기장의 세기가 수납물의 과냉각 상태를 유지할 수 있는 조건을 만족하는지 감시할 수 있다. In another aspect, the present invention provides a supercooling apparatus, further comprising a sensor for measuring the intensity of an electric field in a freezing chamber. With such a configuration, it is possible to monitor whether the intensity of the electric field inside the freezing chamber satisfies the condition for maintaining the supercooled state of the object.
또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 전기장의 세기에 따라 전압을 조절하여 전극에 전원을 인가하는 전원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 전기장의 세기가 적정 세기보다 작으면 전압을 높이고, 적정 세기보다 크면 전압을 낮춰서 전기장의 세기를 적정 세기로 조절할 수 있다. In another aspect of the present invention, there is provided a supercooling device, further comprising a power supply for applying power to the electrode by adjusting the voltage according to the intensity of the electric field. Through such a configuration, when the strength of the electric field is less than the appropriate intensity, the voltage can be increased, and when the strength of the electric field is greater than the appropriate intensity, the voltage can be adjusted to the appropriate intensity.
또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 전극 사이의 거리를 감지하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. 전극 사이의 거리가 멀 경우 동일한 전압에서 전기장의 세기가 약해진다. 따라서 이러한 구성을 통해, 전극 거리를 감지하여, 그에 따라 전극에 인가되는 전압을 조절하여, 전기장의 세기를 적정 세기로 조절할 수 있다. In another aspect of the present invention, there is provided a supercooling apparatus, further comprising means for sensing a distance between electrodes. If the distance between the electrodes is far, the strength of the electric field becomes weak at the same voltage. Therefore, through such a configuration, it is possible to adjust the intensity of the electric field to the appropriate intensity by sensing the electrode distance, thereby adjusting the voltage applied to the electrode.
또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 저장 용기에 인가되는 전기장의 세기가 기설정된 전기장 세기의 범위에 포함되도록 전극 사이의 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. In another aspect of the present invention, there is provided a supercooling device, characterized in that the distance between the electrodes is adjusted so that the strength of the electric field applied to the storage container is included in the range of the predetermined electric field strength.
또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 전극 사이의 간격을 조절할 수 있도록 복원력을 전극에 전달하는 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. 일 예로, 전극 사이에 인장 스프링이 설치된 경우, 스프링의 복원력 에 의해 전극 사이의 거리가 저장되는 수납물의 크기에 맞게 조절될 수 있다. In another aspect of the present invention, there is provided a supercooling apparatus, further comprising an elastic member for transmitting a restoring force to the electrode so as to adjust the gap between the electrodes. For example, when the tension spring is installed between the electrodes, the distance between the electrodes can be adjusted to the size of the stored object by the restoring force of the spring.
또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 한 쌍의 전극 사이를 조절하는 전동기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 전극 사이의 거리를 자동으로 조절할 수 있다. In still another aspect of the present invention, there is provided a supercooling apparatus, further comprising an electric motor for regulating a pair of electrodes. Through this configuration, the distance between the electrodes can be adjusted automatically.
또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 전동기의 동력을 전극에 전달하는 동력 전달 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. 일 예로, 타이밍 벨트, 체인, 치차(gear) 등을 이용할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 전동기가 고정된 상태에서 전극을 이동시킬 수 있으며, 하나의 전동기로 한 쌍의 전극을 이동시킬 수도 있다. In another aspect of the present invention, there is provided a supercooling device, further comprising a power transmission member for transmitting the power of the electric motor to the electrode. For example, a timing belt, a chain, a gear, or the like may be used. Through this configuration, the electrode can be moved while the electric motor is fixed, and a pair of electrodes can be moved by one electric motor.
또한 본 발명은 간격 조절이 가능한 한 쌍의 전극을 포함하는 과냉각 장치의 제어 방법에 있어서, 무동결실에 수용된 저장 용기의 크기를 감지하는 제1 단계 및 전극 사이의 간격을 조절하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치의 제어 방법을 제공한다. 이러한 방법을 통해 저장 용기의 크기에 맞게 전극 사이의 간격을 조절할 수 있다. The present invention also provides a method for controlling a supercooling apparatus including a pair of electrodes, the first step of detecting a size of a storage container accommodated in a freezing chamber and a second step of adjusting a gap between the electrodes. It provides a control method of a supercooling device characterized in that. In this way, the distance between the electrodes can be adjusted to match the size of the storage container.
또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 제1 단계는 저장 용기가 완전히 수용되었는지를 판단하는 제1 과정, 저장 용기의 크기를 감지하는 제2 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치의 제어 방법을 제공한다. 이러한 방법을 통해, 사용자가 저장 용기를 과냉각 장치 내부에 완전히 수용시켰을 때에 전극이 이동하도록 하여, 사용 시 안전성을 높였다. In still another aspect of the present invention, the first step includes a first process of determining whether the storage container is completely accommodated, and a second process of sensing the size of the storage container. do. In this way, the electrode was moved when the user completely received the storage container inside the supercooling device, thereby increasing safety in use.
또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 저장 용기에 인가되는 전기장의 세기를 감지하는 제3 단계 및 전극에 인가되는 전압을 조절하는 제4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치의 제어 방법을 제공한다. 이러한 방법을 통해, 전극 사이의 거리를 변화되어도, 수납물의 과냉각 상태를 유지할 수 있도록 전기장의 세기를 조절할 수 있다. In another aspect, the present invention provides a method of controlling a supercooling apparatus, further comprising a third step of sensing an intensity of an electric field applied to a storage container and a fourth step of adjusting a voltage applied to an electrode. do. In this way, even if the distance between the electrodes is changed, the intensity of the electric field can be adjusted to maintain the supercooled state of the object.
또한 본 발명은 간격 조절이 가능한 한 쌍의 전극을 포함하는 과냉각 장치의 제어 방법에 있어서, 전극 사이의 거리를 감지하는 제1 단계 및 전극에 인가되는 전원의 전압을 조절하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치의 제어 방법을 제공한다. 이러한 방법을 통해, 동일 조건하에서 전극 사이의 거리가 가까울수록 전기장의 세기가 세지므로, 전극 사이의 거리가 변화되어도 전기장의 세기를 적정 세기로 조절할 수 있다. 전극 사이의 거리가 가깝고, 전극 사이에 인가되는 전기장의 세기가 강하면 코로나 방전이 발생하여, 수납물을 상하게 할 수 있으므로, 전극 사이의 거리가 가까울수록 전압을 감소시켜 전기장의 세기를 적정수준으로 유지하는 것이 바람직하다. In another aspect, the present invention provides a control method of a supercooling apparatus including a pair of electrodes capable of adjusting a gap, comprising: a first step of sensing a distance between electrodes and a second step of adjusting a voltage of a power applied to the electrode; Provided is a control method of a supercooling apparatus, characterized in that the invention. In this way, the electric field strength increases as the distance between the electrodes gets closer under the same conditions, so that the electric field strength can be adjusted to an appropriate intensity even if the distance between the electrodes changes. If the distance between the electrodes is close and the strength of the electric field applied between the electrodes is strong, corona discharge may occur, which may damage the contents. Therefore, the closer the distance between the electrodes, the lower the voltage to maintain the electric field strength at an appropriate level. It is desirable to.
또한 본 발명은 간격 조절이 가능한 한 쌍의 전극을 포함하는 과냉각 장치의 제어 방법에 있어서, 무동결실에 인가되는 전기장의 세기를 감지하는 제1 단계 및 전극 사이의 거리를 조절하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치의 제어 방법을 제공한다. 이러한 방법을 통해, 전극 사이의 거리를 조절하여 무동결실에 인가되는 전기장의 세기를 적정 세기로 조절할 수 있다. The present invention also provides a method for controlling a supercooling apparatus including a pair of electrodes, the first and second steps of sensing a strength of an electric field applied to a freezing chamber and adjusting a distance between the electrodes. It provides a control method of a supercooling device characterized in that. In this way, the intensity of the electric field applied to the non-freezing chamber can be adjusted to an appropriate intensity by adjusting the distance between the electrodes.
또한 본 발명은 간격 조절이 가능한 한 쌍의 전극을 포함하는 과냉각 장치의 제어 방법에 있어서, 전극 사이의 거리를 조절하는 제1 단계 및 전극에 인가되는 전압의 크기를 조절하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치의 제어 방법을 제공한다. 이러한 방법을 통해, 전극 사이의 거리에 멀어짐에 따라 전압이 커지도록 조절하여, 전기장의 세기를 적정 세기로 조절할 수 있다. The present invention also provides a method for controlling a supercooling apparatus including a pair of electrodes, the first step of adjusting the distance between the electrodes and the second step of adjusting the magnitude of the voltage applied to the electrodes. Provided is a control method of a supercooling apparatus, characterized in that the invention. In this way, by increasing the voltage as the distance between the electrodes increases, it is possible to adjust the intensity of the electric field to an appropriate intensity.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 과냉각 장치가 구비하는 간격 조절이 가능한 전극을 포함하는 무동결실을 개략적으로 도시한 개략도이다. 무동결실(200) 내부에 전기장을 인가하는 전극(230)이 양 측면에 구비되고, 전극(230)은 전원 공급부(232)와 연결되어 전원 공급부(232)로부터 고압의 교류 전류가 인가된다. 한 쌍의 전극(230) 사이의 간격은 무동결실(200)에 수용되는 저장 용기(210)의 크기에 따라 조절될 수 있다. 한 쌍의 전극(230) 사이에는 거리 조절 부재(234)가 설치되어, 전극(230) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 거리 조절 부재(234)는 간단한 형태로는 탄성 부재가 될 수 있으며, 전동기와 동력 전달 부재가 될 수도 있다. 무동결실(200)에 수용되는 저장 용기(210)가 크기가 다른 복수 개의 교환 용기(210)가 교환 가능하도록 사용자에게 제공할 수 있다. 이때, 사용자가 무동결실(200)에 저장하려는 수납물의 크기에 따라 적절한 크기의 저장 용기(210)를 선택하여 무동결실(200)에 인입할 수 있다. 저장 용기(210)가 무동결실(200)에 인입되면, 저장 용기(210)의 크기에 맞게 전극(230) 사이의 간격을 조절한다. 따라서 저장 용기(210)와 전극(230) 사이의 간격이 소정 간격 이내로 유지할 수 있다. 전극(230) 사이에 탄성 부재를 설치하여 탄성 부재의 복원력에 의해 전극(230)이 저장 용기(210)와 소정 간격을 유지하도록 할 수도 있고, 저장 용기(210)가 무동결실(200)에 삽입되면, 저장 용기(210)의 크 기를 감지하여, 전동기를 작동시킬 수도 있다. 이렇게 전극(230)과 저장 용기(210) 사이의 간격을 소정 간격 이내로 조절하면, 전극(230)은 전원이 인가되면 전기장을 생성하는 발열에 의해, 저장 용기(210) 내에 생성되는 성에를 제상할 수 있다. 또한, 저장 용기(210)와 전극(230) 사이의 간격이 좁으면, 저장 용기(210) 내로 전기장을 더욱 안정적으로 공급할 수 있으며, 전력 효율을 높일 수 있다. Figure 2 is a schematic diagram schematically showing a non-freezing chamber including an adjustable electrode provided in the subcooling apparatus according to the present invention.
전극(230)에 동일한 전압이 인가될 때, 전극(230) 사이의 간격이 좁을수록 전극(230) 사이에 형성되는 전기장의 세기가 강해진다. 따라서, 전극(230) 사이의 간격을 조절함으로써, 전기장의 세기를 조절할 수 있다. 반대로, 전기장의 세기를 조절하기 위해, 전극(230) 사이의 간격을 조절할 수도 있다. When the same voltage is applied to the
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 간격 조절이 가능한 전극을 포함하는 무동결실을 구비하는 과냉각 장치의 제1 실시예를 도시한 도면이다. 과냉각 장치는 식품을 물의 상 전이 온도 이하에서 보관하면서, 식품 내 함유된 수분의 동결은 방지할 수 있는 무동결실(200)을 구비한다. 무동결실(200)은 전면이 개방된 육면체인 외부 케이스(220)에 의해 정의된다. 3 and 4 are views illustrating a first embodiment of a supercooling apparatus having a freezing chamber including an electrode whose spacing is adjustable according to the present invention. The supercooling apparatus is provided with a freezing
외부 케이스(220)의 내부에는, 전극(230)이 부착되며 간격 조절이 가능하도록 이동가능한 전극 패널(236)이 구비된다. 또한 외부 케이스(220)의 측면 또는 후면에는, 냉기 유입홀(242) 및 냉기 유출홀(244)가 구비된다. 여기서 냉기 유출홀(244)은 측면 또는 후면 대신, 외부 케이스(220)의 상면에 형성되어, 무동결실(200)을 냉각한 냉기가 냉장실로 유출되도록 할 수도 있다. Inside the
외부 케이스(220)의 내부, 즉 무동결실(200)에 식품이 보관되는데, 수납물이 전극(230)과 직접 접촉하게 되면, 수납물에 전류가 인가되어 감전의 위험이 있다. 또한 전극(230)이 발열하면서, 식품의 과냉이 해지되거나 심할 경우 식품이 탈 가능성이 있다. 따라서 수납물은 전극(230)으로부터 거리를 두고, 무동결실(200) 내에 보관되어야 한다. 수납물과 전극(230)의 직접 접촉을 막을 수 있도록, 외부 케이스(220)의 내부에 삽입되며, 수납물을 수용하는 저장 용기(210)를 포함한다. 저장 용기(210)는 사용자가 수납물을 저장 용기(210)에 위치시키기 용이하도록 상면이 개방된 서랍형이다. Food is stored inside the
또한, 저장 용기(210)는 외부 케이스(220)로부터 인출 가능하게 형성된다. 이때, 저장 용기(210) 및 전극 패널(236)은 저장 용기(210)의 움직임을 안내하도록, 가이드 부재(280: 282, 284)를 구비한다. 본 실시예에서는, 전극 패널(236)이 가이드 리브(282)를 구비하고, 저장 용기(210)가 가이드 그루브(284)를 구비하고 있으나, 이와 반대로 구성되어도 무방하다. In addition, the
또한 사용자가 저장 용기(210)를 외부 케이스(220)로부터 용이하게 인출할 수 있도록, 저장 용기(210)의 전방에는 손잡이(290)가 형성된다. 손잡이(290)는 저장 용기(210)의 전방에 형성되는 홈 또는 돌출부이다. 손잡이(290)는 저장 용기(210) 형성시에 일체로 형성될 수 있다. In addition, a handle 290 is formed in front of the
외부 케이스(220)로 냉기가 유입되기 때문에, 전극(230) 및 외부 케이스(220)의 내면에는 성에가 생성될 수 있다. 성에가 생성되면, 전극(230)이 인가하는 전기장의 세기가 약해지므로, 에너지 효율이 떨어지게 된다. 또한, 외부 케이 스(220)의 내면에 성에가 생성되면, 저장 용기(210)의 인출이 불편해질 뿐 아니라, 성에가 저장 용기(210)의 내부, 즉 무동결실(200)로 떨어지게 되면, 동결핵으로 작용하여 식품의 동결을 유발할 수 있다. 따라서, 성에를 제거해 줄 필요가 있다. 따라서, 과냉각 장치는 전극(230)에는 전극에 생성된 성에를 제거하는 제상장치(250)를 구비한다. 제상장치(250)는 대표적인 예로 히터를 이용할 수 있다. 제상시에, 전극(230)에 전원을 차단하고, 히터를 발열하여 성에를 제거한다. 히터가 발열하면, 성에가 녹아, 제상수가 형성된다. 제상수를 배출하지 않으면, 제상수가 얼어붙거나, 다시 성에를 생성할 수 있고, 또한 위생적으로 좋지 않으므로 제상수를 즉시 배출하는 것이 바람직하다. 따라서, 외부 케이스(220)의 하부에는 배수홀(260)이 형성된다. 배수홀(260)은 배수 유로(미도시)와 연결되어 제상수를 외부로 배출한다. Since cold air flows into the
또한 무동결실(200)의 상태를 감지할 수 있는 센서(270)가 설치된다. 센서(270)는 무동결실(200)의 온도 및 무동결실(200)에 인가되는 전기장의 세기를 감지한다. 무동결실(200)의 조건이 과냉조건을 유지하도록 온도 및 전기장의 세기를 지속적으로 감지하여, 제어부(미도시)로 전송하고, 제어부(미도시)는 이에 따라, 냉기의 유입량, 냉기의 온도 및 전극(230)에 인가되는 전압을 조절한다. 제어부(미도시)는 전극(230)의 제상여부를 판별하여, 제상장치(250)를 가동한다. 또한, 센서(270)가 외부 케이스(220) 내로 삽입되는 저장 용기(210)의 크기를 감지하는 기능을 포함하면, 저장 용기(210)의 크기에 맞추어 제어부가 전극 패널(236)을 이동시켜 전극(230) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 또한, 외부 케이스(220)는 단열재 로 형성되거나, 단열층을 포함할 수 있다. In addition, the
외부 케이스(220)에서, 전극 패널(236)은, 외부 케이스(220) 내로 삽입되는 저장 용기(210)의 크기에 따라 간격이 조절된다. 저장 용기(210)는 식품의 종류, 크기 및 특성에 따라 서로 다른 크기를 가지는 복수 개의 저장 용기(210)가 사용자에게 제공될 수 있다. 저장 용기(210)가 외부 케이스(220)에 삽입되고, 외부 케이스(220)에 설치된 탄성 부재(234a)가 전극 패널(236)을 탄성 부재(234a)의 복원력에 의해 밀어주면, 전극 패널(236)이 저장 용기(210)와 소정 간격 이내의 간격을 유지하도록 조절된다. 외부 케이스(220)의 상면 및 하면 중 적어도 어느 한 면에 전극 패널(236)의 움직임을 안내하는 가이드 리브(236a)를 구비하고, 전극 패널(236)은 가이드 리브(236a)가 수용되는 가이드 홈(236b)를 구비한다. 또한 전극 패널(236) 또는 저장 용기(210)에 간격 유지용 돌기를 형성할 수 있으며, 이러한 경우 돌기에 의해 외부 케이스(220)와 저장 용기(210) 사이의 간격이 일정하게 유지된다. 반면, 외부 케이스(220)와 저장 용기(210)에 간격 유지용 돌기가 형성되지 않은 경우, 외부 케이스(220)와 저장 용기(210)는 탄성 부재(236)의 복원력에 의해 접촉하게 된다. 이러한 구성을 통해, 무동결실(200)에 저장하고자 하는 수납물의 특성에 따라, 전극(230) 사이의 간격을 조절할 수 있어, 수납물의 특성에 따라 전기장의 세기를 조절할 수 있다. 또한 전극(230)과 저장 용기(210) 사이의 간격을 소정 간격 이내로 유지할 수 있으므로, 전극(230)의 발열에 의해 저장 용기(210)에 생성되는 성에를 제상하는 효과를 가진다. 또한 전극(230)에 전원을 인가하는 전원 공급부(232: 도 2에 도시)에서 전압을 조절하여, 전극(230) 사이에 형성되는 전기 장의 세기를 조절할 수 있다. 이 경우, 전극(230) 사이의 간격을 좁히면서, 전압을 낮추어서 전기장을 형성할 경우, 전력 효율이 높아지는 장점이 있다. In the
도 5는 본 발명에 따른 간격 조절이 가능한 전극을 포함하는 무동결실을 구비하는 과냉각 장치의 제2 실시예를 도시한 도면이다. 제2 실시예는, 탄성 부재(234a: 도 3에 도시) 대신 전동기(234b) 및 벨트(234c)를 구비하는 것과, 그에 따른 일부 부품 형상의 변경을 제외하면 제1 실시예와 동일한 구성을 가진다. 전동기(234b)는 벨트(234c)를 통해 구동력을 전극 패널(236)에 전달한다. 제2 실시예에서는 하나의 전동기(234b)의 구동력이 하나의 벨트(234c)에 의해 외부 케이스(220)의 일 측면만 움직이게 되어 있으나, 하나의 전동기(234b)에 복수 개의 벨트(234c)를 연결하여, 외부 케이스(220)의 양 측면이 모두 움직이게 할 수도 있다. 또한, 복수 개의 전동기(234b)와 복수 개의 벨트(234c)를 포함하는 것도 가능하다. 전동기(234b)에 의해 외부 케이스(220) 양 측면의 간격, 즉 전극(230) 사이의 간격을 조절하는 경우에는 센서(270)에 저장 용기(210)의 크기를 감지하는 기능을 추가하여, 자동으로 저장 용기(210)의 크기에 맞게 전극(230) 사이의 간격을 조절하도록 할 수 있다. 또한, 조작부(미도시)에 의해 전동기(238) 구동 명령을 입력하여, 전극(230) 사이의 간격을 조절할 수도 있다. 또한 센서(270)가 전극(230) 사이에 형성되는 전기장, 즉 무동결실(200)에 인가되는 전기장의 세기를 감지하여, 전기장의 세기가 적정 세기보다 큰 경우 전극(230) 사이의 간격을 넓히고, 적정 세기보다 작은 경우 전극(230) 사이의 간격을 좁히도록 할 수도 있다. 5 is a view showing a second embodiment of a supercooling apparatus having a non-freezing chamber including an electrode whose spacing is adjustable according to the present invention. The second embodiment has the same configuration as the first embodiment except having the electric motor 234b and the belt 234c instead of the
도 6는 본 발명에 따른 간격 조절이 가능한 전극을 구비하는 과냉각 장치를 제어하는 방법의 제1 실시예를 도시한 플로우차트이다. 과냉각 장치는, 외부 케이스(220), 저장 용기(210), 외부 케이스(220) 내에 위치하며 저장 용기(210)의 크기를 감지하는 센서(270), 전극(230), 전극(230)이 부착되며 외부 케이스(220) 내에서 이동가능한 전극 패널(236), 전극 패널(236)을 이동시키는 전동기(234b) 및 전동기(234), 전극(230) 등의 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다. 사용자는 무동결실(200)에 저장하고자 하는 수납물의 특성 및 크기에 따라 서로 다른 크기를 가지는 저장 용기(210) 중 하나를 선택하여 수납물을 수납할 수 있다. 그 다음 저장 용기(210)를 외부 케이스(220) 내에 삽입한다. 이때, 센서(270)는 저장 용기(210)의 크기를 감지(S1)하여, 제어부(미도시)로 정보를 전송한다. 제어부(미도시)는 저장 용기(210)의 크기에 맞게, 전극(230) 사이의 간격을 조절(S2)한다. 전극(230)이 부착된 전극 패널(236)을 전동기(234b)를 통해 이동시켜, 전극(230) 사이의 간격을 조절한다. 전극(230)에 동일한 전압이 인가되는 경우, 전극(230) 사이의 간격이 달라지면, 전극(230) 사이에 형성되는, 즉 무동결실(200)에 인가되는 전기장의 세기가 달라진다. 예를 들어, 수납물 별로 요구되는 전기장의 세기를 미리 산출하여, 그에 따른 전극(230) 사이의 간격을 산출한다. 그 다음 수납물이 수용되는 저장 용기(210)의 크기를 결정한다. 즉, 수납물의 종류에 따라, 수납물을 수용되어야 하는 저장 용기(210)에 관한 정보를 사용자에게 미리 제공하고, 사용자가 그에 따라 저장 용기(210)를 선택하여 이용한다. 전극(230) 사이의 간격이 저장 용기(210)의 크기에 따라 자동으로 조절되므로, 수납물의 종류 및 크기에 따라 전극(230)의 간격이 조절되는 것과 같은 기능을 수행할 수 있다. 이러한 구성 및 방 법을 통해, 전극(230)에 인가되는 전원의 전압을 변경하지 않고도 무동결실(200)에 인가되는 전기장의 세기를 조절할 수 있다는 장점이 있다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a first embodiment of a method of controlling a supercooling apparatus having an adjustable electrode according to the present invention. The supercooling device is located in the
도 7은 본 발명에 따른 간격 조절이 가능한 전극을 구비하는 과냉각 장치를 제어하는 방법의 제2 실시예를 도시한 플로우차트이다. 저장 용기(210)의 크기를 감지(S1)하는 단계가 저장 용기(210)가 외부 케이스(220)에 수용되었는지를 판단하는 과정(P1)과 저장 용기(210)의 크기를 감지하는 과정(P2)을 포함한다. 그 이후, 저장 용기(210)의 크기에 따라 전극(230)의 간격을 조절하는 단계(S2)를 수행한다.7 is a flowchart illustrating a second embodiment of a method of controlling a supercooling device having an adjustable electrode according to the present invention. Detecting the size of the storage container 210 (S1) may include determining whether the
도 8은 본 발명에 따른 간격 조절이 가능한 전극을 구비하는 과냉각 장치를 제어하는 방법의 제3 실시예를 도시한 플로우차트이다. 사용자가 저장 용기(210)를 외부 케이스(220) 내로 인입하면, 센서(270)를 통해 저장 용기(210)의 크기를 감지(S1)한다. 그 다음 저장 용기(210)에 크기에 맞추어 전극(230)의 간격을 조절(S2)한다. 이러한 방법으로 저장 용기(210)와 전극(230) 사이의 간격을 소정 간격 이내로 조절할 수 있다. 상술한 바와 같이, 전극(230) 사이의 간격이 변하면 전극(230) 사이에 형성되는 전기장의 세기도 변한다. 센서(270)는 전기장의 세기를 감지(S3)하고, 전기장의 세기가 적정 세기의 범위를 벗어난 경우, 전극(230)에 인가되는 전압을 조절(S4)한다. 예를 들어, 전극(230) 사이의 간격이 좁아져서 전기장의 세기가 지나치게 강해지는 경우, 전극(230) 사이에 코로나 방전이 발생할 염려가 있다. 이 경우, 전극(230)에 인가되는 전압을 낮추어서 코로나 방전을 방지할 수 있다. 또한 전극(230) 사이의 간격이 지나치게 멀어질 경우, 전기장의 세기가 지나치게 약해져서, 수납물의 과냉각 상태를 유지하기 어려울 수 있다. 이 경우, 전극(230)에 인가되는 전압을 높여서 수납물의 과냉각 상태를 유지하게 할 수 있다. 이 경우, 전극(230)에 전원을 인가하는 전원 공급부(232)는 전압을 조절할 수 있는 변압기를 포함하여야 한다. 8 is a flowchart illustrating a third embodiment of a method of controlling a supercooling device having an adjustable electrode according to the present invention. When the user inserts the
도 9은 본 발명에 따른 간격 조절이 가능한 전극을 구비하는 과냉각 장치를 제어하는 방법의 제4 실시예를 도시한 플로우차트이다. 본 발명에 이용되는 과냉각 장치는 센서(270)가 전기장의 세기를 감지하는 대신 전극(230) 사이의 거리를 감지할 수 있다. 따라서, 센서(270)가 전극(230) 사이의 거리를 감지(S1)하고, 감지된 전극(230) 사이의 거리에 따라, 전극(230)에 인가되는 전압을 기 설정된 전압으로 조절한다. 제어부(미도시)는 전극(230) 사이의 거리가 가까워지면, 전극(230)에 인가되는 전압을 낮추고, 전극(230) 사이의 거리가 멀어지면, 전극(230)에 인가되는 전압을 높여서, 무동결실(200)에 수납되는 수납물이 과냉각 상태에서 저장될 수 있게 한다. 제4 실시예는 전극(230) 사이의 거리를 제어부에서 자동으로 조절하는 경우가 아닌, 저장 용기(210)의 크기에 따라 전극(230) 사이의 거리가 수동적으로 정해지는 경우 특히 유용하다.9 is a flowchart illustrating a fourth embodiment of a method of controlling a supercooling apparatus having an adjustable electrode according to the present invention. In the supercooling apparatus used in the present invention, the
도 10는 본 발명에 따른 간격 조절이 가능한 전극을 구비하는 과냉각 장치를 제어하는 방법의 제5 실시예를 도시한 플로우차트이다. 제5 실시예에서는, 무동결실(200)에 인가되는 전기장의 세기를 감지(S1)하고, 그에 따라 적절하게 전극(230)의 거리를 조절(S2)한다. 예를 들어, 전기장의 세기가 지나치게 클 경우, 코로나 방전이 일어나거나, 수납물의 물분자를 지나치게 진동시켜 수납물을 발열하게 할 수 있다. 이 경우, 전극(230) 사이의 간격을 넓혀 전기장의 세기를 작게할 수 있 다. 또한 전기장 세기가 지나치게 작을 경우, 수납물을 과냉각 상태로 저장할 수 없으며, 수납물이 동결될 수 있다. 따라서 감지된 전기장의 세기가 지나치게 작을 경우, 전극(230) 사이의 간격을 좁혀 전기장의 세기를 강하게 할 수 있다. 10 is a flowchart illustrating a fifth embodiment of a method of controlling a supercooling apparatus having an adjustable electrode according to the present invention. In the fifth embodiment, the intensity of the electric field applied to the freezing
도 11은 본 발명에 따른 간격 조절이 가능한 전극을 구비하는 과냉각 장치를 제어하는 방법의 제6 실시예를 도시한 플로우차트이다. 제6 실시예에서는, 전극(230) 사이의 거리를 조절(S1)하고, 전극(230) 사이의 거리에 따라 기 설정된 값에 따라 전극(230)에 인가되는 전압을 조절(S2)한다. 일 예로, 전극(230) 사이의 거리와 전압의 크기에 따른 전기장의 세기를 미리 제어부에 입력할 수 있다. 따라서, 목표하는 전기장의 세기가 정해지면, 전극(230) 사이의 거리를 조절하고, 그 다음 전극(230)에 인가되는 전압을 조절하여, 전기장의 세기를 조절할 수 있다. 또한, 전극(230) 사이의 거리에 따라 적절한 전기장의 세기를 형성할 수 있는 전압의 세기를 제어부에 입력할 수 있다. 따라서 전극(230) 사이의 거리를 조절한 후, 전압을 조절하여, 적절한 세기의 전기장을 형성할 수 있다. FIG. 11 is a flowchart illustrating a sixth embodiment of a method of controlling a supercooling apparatus having an adjustable electrode according to the present invention. In the sixth embodiment, the distance between the
본 발명이 제공하는 과냉각 장치 및 이를 제어하는 방법은 전극 사이의 거리를 조절할 수 있으므로, 무동결실에 수납되는 수납물의 양, 종류, 크기에 따라 전극 사이의 거리를 조절하여, 무동결실에 인가되는 전기장의 세기를 조절할 수 있다.The supercooling apparatus provided by the present invention and the method for controlling the same may adjust the distance between the electrodes, and thus, adjust the distance between the electrodes according to the amount, type, and size of the objects stored in the non-freezing chamber, thereby applying an electric field to the non-freezing chamber. You can adjust the intensity.
또한 본 발명이 제공하는 과냉각 장치 및 이를 제어하는 방법은 전극 사이의 거리에 따라 전압의 크기를 조절하여, 전기장이 지나치게 세지거나 작아지는 것 및 코로나 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다. In addition, the supercooling apparatus provided by the present invention and a method of controlling the same may adjust the magnitude of the voltage according to the distance between the electrodes, thereby preventing the electric field from excessively counting or decreasing and generating a corona discharge.
또한 본 발명이 제공하는 과냉각 장치 및 이를 제어하는 방법은 전극 사이에 인가되는 전기장의 세기를 감지하여, 전극 사이의 거리를 조절할 수 있다.In addition, the supercooling apparatus provided by the present invention and a method for controlling the same may adjust the distance between the electrodes by sensing the intensity of the electric field applied between the electrodes.
또한 본 발명이 제공하는 과냉각 장치 및 이를 제어하는 방법은 무동결실에 수용되는 저장 용기의 크기에 따라 전극 사이의 거리가 조절되어, 전극과 저장 용기 사이의 거리를 적정 거리로 유지할 수 있다. In addition, according to the present invention, the subcooling apparatus and the method for controlling the same may adjust the distance between the electrodes according to the size of the storage container accommodated in the freezing chamber, thereby maintaining the distance between the electrode and the storage container at an appropriate distance.
Claims (16)
Priority Applications (1)
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