KR101072744B1 - Refrigerator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉기를 공급하는 저장실, 저장실을 개폐하는 도어, 도어 측에 위치되며, 과냉각된 액체를 담고 있는 저장조, 과냉각된 액체의 상태 변화를 감지하는 센서 그리고, 센서와 연동하며, 저장조에 열을 공급하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고 및 냉기를 공급하는 저장실, 저장실을 개폐하는 도어, 도어 측에 위치하며, 과냉각된 액체를 담고 있는 저장조 그리고, 저장조에 구비되며, 과냉각된 액체의 움직임을 방해하는 제한 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고에 관한 것이다.The present invention is located in the storage compartment for supplying cold air, the door opening and closing the storage compartment, the door side, the reservoir containing the supercooled liquid, the sensor for detecting a change in the state of the supercooled liquid, and interlocked with the sensor, heat the reservoir Refrigerator, characterized in that it comprises a heater for supplying a storage compartment for supplying cold air, a door for opening and closing the storage compartment, located on the door side, the reservoir containing the supercooled liquid, and is provided in the reservoir, the movement of the supercooled liquid It relates to a refrigerator characterized by including an interfering limiting member.
Description
본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 특히 과냉각된 액체의 과냉각 해제를 방지하는 한편, 과냉각이 해제된 경우에 이를 복구할 수 있는 냉장고에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
여기서, 과냉각이란 물과 같은 액체가 고체로의 상 전이온도 이하에서도 전이가 일어나지 않고 고온상(高溫相) 즉, 액체 상태를 유지하는 것을 의미한다. 자연 상태에서, 과냉된 물방울(supercooling water drop)을 그 예로 들 수 있으며, 기존의 냉장고에서도 우연히 물 또는 음료수가 얼지 않고 과냉각 상태가 되는 경우가 있다. 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 식품에 전기장 또는 자기장을 인가하여 식품을 상 전이온도 이하에서 과냉각 상태로 유지하는 기술을 개시하고 있다. 또한 국제공개공보 WO/98/41115호에 개시된 정전장 처리방법에는 식품의 과냉각 및 해동에 사용할 수 있는 다양한 형태의 전극 구조가 개시되어 있다. Here, subcooling means that a liquid such as water does not transition even below a phase transition temperature to a solid and maintains a high temperature phase, that is, a liquid state. In the natural state, for example, the supercooling water drop (supercooling water drop) is an example, even in the conventional refrigerator, the water or the drink may not be frozen by chance to 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. A technique of applying a magnetic field to maintain a food in a supercooled 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 food.
도 1은 한국 공개특허공보 제2001-0107286에 개시된 디스펜서가 구비된 냉장 고를 나타내는 도면으로서, 냉장고(100)는 냉동실 도어(110)에 디스펜서(120)를 구비하고 있으며, 디스펜서(120)는 출구부(130)에 작동 레버(140) 및 받침대(150)를 구비하고 있다.1 is a view showing a refrigerator having a dispenser disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2001-0107286, wherein the
도 2는 한국 공개특허공보 제2003-0050929호에 개시된 디스펜서가 구비된 냉장고를 나타내는 도면으로서, 냉장고(200)는 냉장실 도어(210)에 디스펜서(220)를 구비하고 있다.2 is a view showing a refrigerator equipped with a dispenser disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-0050929, wherein the
도 3은 종래의 디스펜서가 구비된 냉장고의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 냉장고(300)는 냉동실(310) 및 냉장실(320)을 구비하고 있다. 냉동실(310) 내에는 제빙기(330)가 구비되어 있으며, 냉동실 도어(340)에는 디스펜서(350)가 구비되어 있다. 제빙기(330)와 디스펜서(350)에 물을 공급하는 유로(360)가 형성되어 있으며, 유로(360)는 외부 급수원(미도시)과 이어져 있고, 유로(360)에는 제1 밸브(370), 필터(380), 제2 밸브(390)가 위치한다. 제1 밸브(370)는 외부 급수원으로부터 냉장고(300)로의 물 공급을 제어하며, 필터(380)는 물을 필터링하고, 제2 밸브(390)는 제빙기(330) 및 디스펜서(350)로의 물 공급을 제어한다. 한편 제1 밸브(370) 및 제2 밸브(390)는 냉장고(300)의 제어 유닛(미도시)에 의해 제어된다. 유로(360)는 디스펜서(350)로 물을 공급하는 유로(361)를 포함하며, 유로(361) 내의 물이 냉동실(310)과의 열교환을 통해 차갑게 되어 유로(361)의 출구(362) 또는 디스펜서(350)의 출구부(351)를 통해 유출된다.3 is a view illustrating another example of a refrigerator equipped with a conventional dispenser, and the
도 4 및 도 5는 한국 공개특허공보 제2005-0051977호에 개시된 냉장고 디스펜서를 나타내는 도면으로서, 디스펜서(400)는 단열재(410)로 채워진 냉동실 도 어(420)에 설치되어 있으며, 물통(430)을 구비한다. 물통(430)은 냉동실 측(440)과 열교환하여, 시원한 물을 만든다. 물통(430)과 냉동실 측(440) 사이에는 열교환이 가능하도록 단열재(410)가 채워진다. 한편 디스펜서(400)는 물통(430)을 기준으로 냉동실 측(440)의 반대측에 히터(450)를 구비하며, 히터(450)는 물통(430) 내의 물의 온도를 제어하는데 이용된다.4 and 5 are views showing a refrigerator dispenser disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2005-0051977, the
도 6 및 도 7은 한국 공개특허공보 제2005-0051972호에 개시된 냉장고 디스펜서를 나타내는 도면으로서, 디스펜서(600)는 단열재(610)로 채워진 냉동실 도어(620)에 설치되어 있으며, 물통(630)을 구비한다. 물통(630)은 냉동실 측(640)과 열교환하여, 시원한 물을 만든다. 또한 디스펜서(600)는 물통(630)을 기준으로 냉동실 측(640)의 반대측에 히터(650)를 구비하며, 히터(650)는 물통(630) 내의 물의 온도를 제어하거나, 디스펜서(600)의 장시간 미사용 등에 의해 물이 어는 경우에 이를 녹이는데 이용된다. 한편 디스펜서(600)는 이러한 작동을 위한 온도 센서(660)를 구비하며, 물통(630)에는 온도 센서(660)를 장착하기 위함 홈(670)이 구비되어 있다.6 and 7 illustrate a refrigerator dispenser disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2005-0051972. The
그러나, 종래의 냉각 장치는 과냉각된 액체를 만드는 장치, 과냉각된 액체로부터 슬러시를 만드는 장치 및 보관된 과냉각된 액체의 과냉각 해제를 방지하는 장치 및 과냉각이 해제된 경우에 이를 복구하는 장치를 제공하고 있지 못한 실정이다.However, conventional cooling devices do not provide a device for making a subcooled liquid, a device for making a slush from a subcooled liquid, a device for preventing the subcooling of the stored subcooled liquid and a device for recovering when the subcooling is released. It is not true.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 과냉각된 액체의 과냉각이 해제된 경우에 이를 복구할 수 있는, 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a refrigerator, which can recover when the subcooled liquid is released.
또한 본 발명은 과냉각된 액체의 과냉각 해제를 감지하여, 이를 복구할 수 있는, 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a refrigerator, which detects the subcooling of the supercooled liquid and recovers it.
또한 본 발명은 과냉각된 액체의 과냉각 해제를 방지할 수 있는, 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a refrigerator which can prevent the supercooling of the supercooled liquid.
또한 본 발명은 과냉각된 액체의 움직임을 제한하여, 과냉각된 액체의 과냉각 해제를 방지할 수 있는, 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a refrigerator, which can limit the movement of the supercooled liquid, thereby preventing the supercooled release of the supercooled liquid.
또한 본 발명은 과냉각된 액체를 생성한 다음, 이로부터 슬러시를 만드는, 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a slush manufacturing apparatus and a slush manufacturing method which produce a supercooled liquid and then make slush therefrom.
또한 본 발명은 과냉각 해제 복구 수단 또는 과냉각 해제 방지 수단을 구비하여, 과냉각된 액체 또는 슬러시를 만들 수 있는, 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a refrigerator, which is provided with a subcooling release recovery means or a subcooling release preventing means, to produce a supercooled liquid or slush.
또한 본 발명은 냉기를 공급하는 저장실, 저장실을 개폐하는 도어, 도어 측에 위치하며, 과냉각된 액체를 담고 있는 저장조 그리고, 저장조에 구비되며, 과냉각된 액체의 움직임을 방해하는 제한 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 도어의 개폐에 따른 충격으로 인한 과냉각 상태 의 해제를 막을 수 있게 된다.The present invention also includes a storage compartment for supplying cold air, a door for opening and closing the storage compartment, a storage tank located on the door side, and a storage tank containing the supercooled liquid, and a limiting member provided in the storage tank and preventing the movement of the supercooled liquid. A refrigerator is provided. Through this configuration, it is possible to prevent the release of the supercooled state due to the impact of the opening and closing of the door.
또한 본 발명은 제한 부재가 저장조 내의 과냉각된 액체를 복수개의 칸으로 구획하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 과냉각된 액체 전체의 움직임을 억제하고, 복수개의 칸의 표면 장력으로 과냉각 상태의 해제를 방지할 수 있게 된다.The present invention also provides a refrigerator, characterized in that the restricting member divides the supercooled liquid in the reservoir into a plurality of compartments. Through this configuration, it is possible to suppress the movement of the entire supercooled liquid and to prevent the release of the supercooled state by the surface tension of the plurality of compartments.
또한 본 발명은 제한 부재가 과냉각된 액체의 움직임을 방해하는 적어도 하나의 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다. 여기서 플레이트 반드시 평판의 형태일 필요는 없다.In another aspect, the present invention provides a refrigerator comprising a; at least one plate for preventing the movement of the subcooled liquid. The plates here do not necessarily have to be in the form of flat plates.
또한 본 발명은 제한 부재가 과냉각된 액체의 움직임을 방해하도록 압력을 가하는 수단인 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.The present invention also provides a refrigerator, characterized in that the limiting member is a means for applying pressure to hinder the movement of the supercooled liquid.
또한 본 발명은 저장조에 열을 가하는 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 과냉각이 해제된 액체의 상태를 액체상으로 복귀시킬 수 있게 된다.In another aspect, the present invention provides a refrigerator comprising a; heater for applying heat to the reservoir. This configuration makes it possible to return the state of the liquid from which the supercooling is released to the liquid phase.
또한 본 발명은 저장조로부터 도어의 외부로 이어진 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a refrigerator comprising a; flow path from the reservoir to the outside of the door.
또한 본 발명은 과냉각 상태를 유지하도록 과냉각된 액체에 에너지를 제공하는 에너지 생성기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a refrigerator comprising a; energy generator for providing energy to the supercooled liquid to maintain the supercooled state.
액체는 반드시 물일 필요는 없으며, 에너지는 전기장 또는 자기장의 형태로 액체 또는 과냉각된 액체에 제공될 수 있으나, 액체의 상 전이온도 이하에서 액체가 액체 상태를 유지하도록 하는 형태의 에너지라면 어떠한 형태(예: 초음파, 마그 네트론 이용)로도 제공될 수 있으며, 본 발명은 이러한 형태의 에너지를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The liquid does not necessarily need to be water, and the energy can be provided to the liquid or supercooled liquid in the form of an electric or magnetic field, but any form of energy (e.g., energy that allows the liquid to remain liquid below its phase transition temperature) (Ultrasound, magnetron use), and the present invention should be understood to include this form of energy.
본 발명에 따른 냉장고에 의하면, 과냉각된 액체의 과냉각이 해제된 경우에 이를 복구할 수 있게 된다.According to the refrigerator according to the present invention, when the subcooling of the subcooled liquid is released, it is possible to recover it.
또한 본 발명에 따른 냉장고에 의하면, 과냉각된 액체의 과냉각 해제를 감지하여, 이를 복구할 수 있게 된다.In addition, according to the refrigerator according to the present invention, it is possible to detect the subcooling release of the supercooled liquid and to recover it.
또한 본 발명에 따른 냉장고에 의하면, 과냉각된 액체의 과냉각 해제를 방지할 수 있게 된다.In addition, according to the refrigerator according to the present invention, it is possible to prevent the overcooling of the supercooled liquid.
또한 본 발명에 따른 냉장고에 의하면, 과냉각된 액체의 움직임을 제한하여, 과냉각된 액체의 과냉각 해제를 방지할 수 있게 된다.In addition, according to the refrigerator according to the present invention, by limiting the movement of the supercooled liquid, it is possible to prevent the overcooling of the supercooled liquid.
또한 본 발명에 따른 냉장고에 의하면, 과냉각된 액체를 생성한 다음, 이로부터 슬러시를 만들 수 있게 된다.In addition, according to the refrigerator according to the present invention, it is possible to produce a supercooled liquid, and then to make a slush therefrom.
또한 본 발명에 따른 냉장고에 의하면, 과냉각 해제 복구 수단 또는 과냉각 해제 방지 수단을 구비하여, 과냉각된 액체 또는 슬러시를 만들 수 있게 된다.In addition, according to the refrigerator according to the present invention, the subcooled release recovery means or the subcooled release prevention means, it is possible to make the supercooled liquid or slush.
이를 위해, 본 발명은 냉기를 공급하는 저장실, 저장실을 개폐하는 도어, 도어 측에 위치되며, 과냉각된 액체를 담고 있는 저장조, 과냉각된 액체의 상태 변화 를 감지하는 센서 그리고, 센서와 연동하며, 저장조에 열을 공급하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 센서를 통해 과냉각 상태의 해제를 감지하고, 과냉각 상태의 해제시 히터를 통해 이를 복구할 수 있게 된다. 예를 들어, 온도 센서가 이용될 수 있으며, 온도 센서가 과냉각된 물의 온도가 갑자기 상 전이온도(예: 0℃)로 된 것을 감지한 경우에, 이를 과냉각된 액체가 고체상으로 전환된 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 과냉각의 해제는 과냉각된 액체에 외력이 가해져 고체상으로 전환된 경우, 과냉각된 상태가 유지되도록 에너지를 가하는 수단에 이상이 발생한 경우, 정전이 일어나 에너지의 공급이 중단된 경우, 냉장고가 오작동된 경우 등에 발생할 수 있다.To this end, the present invention is located in the storage compartment for supplying cold air, the door opening and closing the storage compartment, the door side, the reservoir containing the supercooled liquid, the sensor for detecting a change in the state of the supercooled liquid, and interlocked with the sensor, It provides a refrigerator comprising a heater for supplying heat to. Through this configuration, it is possible to detect the release of the supercooled state through the sensor, and to recover it through the heater upon release of the supercooled state. For example, a temperature sensor can be used, and when the temperature sensor detects that the temperature of the supercooled water suddenly becomes a phase transition temperature (eg 0 ° C.), it can be determined that the supercooled liquid has been converted to a solid phase. Can be. Here, the release of the supercooling is when the external power is applied to the supercooled liquid and the solid phase is changed, when an abnormality occurs in the means for applying energy to maintain the supercooled state, when a power failure occurs and the supply of energy is stopped, the refrigerator malfunctions. Cases may occur.
또한 본 발명은 과냉각 상태를 유지하도록 과냉각된 액체에 에너지를 제공하는 에너지 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.The present invention also provides a refrigerator, characterized in that it comprises an energy generator for providing energy to the supercooled liquid to maintain the supercooled state.
또한 본 발명은 도어에 설치되며, 저장조가 놓이는 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a refrigerator, which is installed on the door and includes a case in which the reservoir is placed.
또한 본 발명은 케이스가 히터, 센서 및 과냉각된 액체에 에너지를 공급하는 전극 중의 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다.The present invention also provides a refrigerator, characterized in that the case comprises at least one of a heater, a sensor and an electrode for supplying energy to the supercooled liquid.
또한 본 발명은 저장조로부터 도어의 외부로 이어진 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 본 발명은 일반적인 냉장고 디스펜서 구조에 적용될 수 있다.In another aspect, the present invention provides a refrigerator comprising a flow passage from the reservoir to the outside of the door. Through this configuration, the present invention can be applied to a general refrigerator dispenser structure.
또한 본 발명은 저장조에 구비되며, 과냉각된 액체의 움직임을 방해하는 제한 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 외부적 충격 등으로부터 과냉각 상태가 해제되는 것을 방지할 수 있게 된다.In another aspect, the present invention provides a refrigerator, characterized in that provided in the reservoir, including a limiting member for preventing the movement of the supercooled liquid. Through such a configuration, it is possible to prevent the supercooled state from being released from an external impact or the like.
이하 도면을 참고로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
먼저 본 발명에 따라 과냉각된 액체 또는 슬러시를 제조하는 방법에 대해 설명한다.First, a method of preparing a supercooled liquid or slush according to the present invention will be described.
도 8은 본 발명에 따른 과냉각된 액체 또는 슬러시 제조를 개념적으로 나타내는 도면으로서, 본 발명에 따르면, 먼저 전극(40) 사이에 과냉각의 대상이 되는 액체(41)를 둔다. 다음으로, 냉기(42)가 공급되는 상태에서, 교류 전원(43)을 이용하여 액체(41)에 전기장을 인가한다. 이에 의해, 액체(41)는 그 상 전이온도 이하(예: 1기압하의 물의 경우에 0℃)에서 얼지 않고, 과냉각 상태를 유지한다. 산소와 수소로 구성된 물이 어는 것이 방해되는 이유는 전기장과 같은 에너지가 공급됨으로써, 물의 수소 결합이 방해되기 때문인 것으로 알려져 있다. 이렇게 생성된 과냉각된 액체에 상 변환기(44)를 통해 외력을 가하면, 예를 들어, 전기적 충격기(igniter)를 이용하여 전기적인 힘을 가하면, 이 힘에 의해 과냉각된 액체에 가해지고 있는 에너지 또는 가해진 에너지(이는 조건에 따라 에너지가 일정 시간 동안 가해진 후에 중단되어도 과냉각 상태가 유지될 수 있음을 의미한다.)에 의해 유지되던 과냉각 상태가 교란되어 동결핵이 형성되고, 과냉각된 액체가 급속히 고체상으로 전환되면서 슬러시가 형성된다. 이때, 과냉각된 액체의 온도는 과냉각된 상태의 온도에서 상 전이온도로 바뀌게 된다.FIG. 8 conceptually illustrates the manufacture of a supercooled liquid or slush according to the present invention, according to the present invention first placing a liquid 41 subject to subcooling between the
본 발명에 따라 실제 행해진 실험 결과는 아래와 같다.The experimental results actually performed according to the present invention are as follows.
1. 전극 및 용기의 설치1.Installation of electrode and container
가로 및 세로의 길이가 100mm인 두개의 전극을, 200mm의 거리를 두고 설치하였다. 그리고, 사이에 두개의 전극과 거리를 두고 1L의 물이 든 용기를 위치시켰다.Two
2. 과냉각 방법2. Supercooling way
온도가 -6.8℃인 냉장고에서 상기 장치를 위치시키고, 40kHz, 2kV로 전기장을 인가하였다. 전기장은 상기 장치를 냉장고에 넣음과 동시에 인가되었으며, 과냉각이 충분히 이루어졌다고 판단되는 시점에서, 1500V 전기 라이터용 전기 충격기를 이용하여, 과냉각된 액체를 고체상으로 전환시켰다. 그 결과는 도 24에 나타내었다.The device was placed in a refrigerator at a temperature of -6.8 ° C and an electric field was applied at 40 kHz, 2 kV. The electric field was applied at the same time as the device was placed in the refrigerator, and when it was judged that the subcooling was sufficiently performed, the supercooled liquid was converted into the solid phase by using a 1500 V electric lighter. The results are shown in FIG.
도 9는 본 발명에 따른 실험 결과의 하나를 나타내는 도면으로서, 가해진 전력(power)과 과냉각된 액체의 온도 간의 상관 관계를 보이고 있다. 이 결과에 의하면, 양자가 거의 선형 비례 관계에 있음을 알 수 있으며, 이는 주어진 주변 온도 하에서, 에너지 생성기에 의해 주어지는 전력을 조절함으로써, 과냉각된 액체의 설정 온도를 제어할 수 있음을 의미한다. 9 is a view showing one of the experimental results according to the present invention, which shows a correlation between the applied power and the temperature of the supercooled liquid. This result shows that both are in a nearly linear proportional relationship, which means that under a given ambient temperature, by controlling the power given by the energy generator, the set temperature of the supercooled liquid can be controlled.
도 10은 본 발명에 따른 냉장고의 일 예를 나타내는 도면으로서, 냉장고(60)는 냉동실(61)과 냉장실(62)을 구비한다. 냉동실(61)에는 냉동실 도어(61a)가 구비되며, 냉장실(62)에는 냉장실 도어(62b)가 구비된다. 냉동실(61)에는 외부로부터 물이 공급되는 유로(63)가 형성되어 있으며, 유로(63) 상에 에너지 생성기 또는 전기장이 인가되는 영역(64)이 형성되어 있다. 유로(63)는 그 끝단에 물이 유출되는 출구(63a)가 구비되어 있다. 또한 타단 측에 외부 물 공급원(미도시)으로부터 전기 장이 인가되는 영역(64)으로의 물 공급을 제어하는 밸브(63b)가 구비되어 있다. 출구(63a)는 냉동실 도어(61a)에 형성된 출구부(65)로 열려 있고, 출구부(65)에는 출구(63a)를 개폐하는 작동 레버(66)가 구비되어 있다. 출구(63a)와 전기장이 인가되는 영역(64) 사이에는 상 변환기로서 전기 충격기(67)가 구비되어 있다. 냉기는 냉장고(60)의 하측에 마련된 냉동사이클(68)에서 생성되며, 이와 연결된 토출구(68a)를 통해 냉동실(61)로 공급된다. 냉기는 냉동실(61)을 둘러싸도록 형성되는 냉매관(미도시)을 통해 공급되어도 좋다.10 is a view showing an example of a refrigerator according to the present invention, wherein the
다음으로, 도 14를 참조하여, 본 발명에 따른 냉장고의 작동 방법을 설명한다. Next, a method of operating the refrigerator according to the present invention will be described with reference to FIG. 14.
밸브(63b)가 개방되면 외부 물 공급원(미도시)으로부터 유로(63)로 물이 공급된다. 이 물은 에너지 생성기 또는 전기장이 인가되는 영역(64)에서, 냉동실(61)의 냉기와 열교환하는 한편, 전기장 형태의 에너지를 공급받아 상전이하지 않고, 과냉각된 물로 된다. 사용자가 컵(미도시)을 이용해 작동 레버(66)를 누르면 과냉각된 물이 출구(63a)를 통해 유출되며, 유출시에 전기 충격기(67)의 작동에 의해 상전이가 일어나고, 컵에 담기는 과냉각된 물은 고체상으로 전환되어 슬러시 상태가 된다. 이러한 작동은 냉동사이클(68)을 제어하는 냉장고의 제어 유닛에 의해 제어된다.When the
도 11은 본 발명에 따른 냉장고의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 냉장고(70)는 도 6에 도시된 냉장고와 달리, 일반적인 제빙기(79)가 더 구비되어 있다. 냉장고(70)는 냉동실(71)과 냉장실(72)을 구비한다. 냉동실(71)에는 냉동실 도 어(71a)가 구비되며, 냉장실(72)에는 냉장실 도어(72b)가 구비된다. 냉동실(71)에는 외부로부터 물이 공급되는 유로(73)가 형성되어 있으며, 유로(73) 상에 에너지 생성기 또는 전기장이 인가되는 영역(74)이 형성되어 있다. 유로(73)는 그 끝단에 물이 유출되는 출구(73a)가 구비되어 있다. 또한 유로(74)에는 외부 물 공급원(미도시)으로부터 유로(73)로의 물 공급을 제어하는 밸브(73b)와 물의 전기장이 인가되는 영역(74)과 제빙기(79)로의 공급을 제어하는 밸브(73c)가 구비되어 있다. 출구(73a)는 냉동실 도어(71a)에 형성된 출구부(75)로 열려 있고, 출구부(75) 상측에는 얼음, 과냉각된 액체 또는 슬러시의 유출을 선택하는 버튼(75a,75b,75c)이 구비되어 있다. 출구부(75)의 하측에는 받침대(75d)가 구비되어 있으며, 받침대(75d)에 컵(75e)이 놓여 있다. 출구(73a)와 전기장이 인가되는 영역(74) 사이에는 상 변환기로서 전기 충격기(77)가 구비되어 있다. 냉기는 냉장고(70)의 하측에 마련된 냉동사이클(78)에서 생성되며, 이와 연결된 토출구(78a)를 통해 냉동실(71)로 공급된다. 냉기는 냉동실(71)을 둘러싸도록 형성되는 냉매관(미도시)을 통해 공급되어도 좋다.11 is a view showing another example of a refrigerator according to the present invention. Unlike the refrigerator illustrated in FIG. 6, the refrigerator 70 further includes a
다음으로, 도 14를 참조하여, 본 발명에 따른 냉장고의 작동 방법을 설명한다.Next, a method of operating the refrigerator according to the present invention will be described with reference to FIG. 14.
밸브(73b)가 개방되면 외부 물 공급원(미도시)으로부터 유로(73)로 물이 공급된다. 이 물은 밸브(73c)의 작동에 따라, 에너지 생성기 또는 전기장이 인가되는 영역(74) 및 제빙기(79)로 공급되며, 냉동실(71)의 냉기에 의해, 제빙기(79)에서 제빙이 이루어지고, 전기장이 인가되는 영역(74)에서 전기장 형태의 에너지를 공급 받아 상전이없이 과냉각된 물이 만들어진다. 사용자가 받침대(75d)에 컵(75e)을 놓은 다음, 버튼(75a,75b,75c) 중의 하나를 선택하면, 얼음, 과냉각된 액체 또는 슬러시가 출구부(75)를 거쳐 컵(75e)에 공급된다. 이때 상 변환기 또는 전기 충격기(77)를 작동시키면 슬러시가 제공되고, 작동시키지 않으면 과냉각된 액체가 제공된다. 일견, 과냉각된 액체가 유로(73)를 거쳐 컵(75e)으로 제공되는 동안에 동결핵이 형성되어 슬러시로 변경되는 것으로 생각할 수 있지만, 본 발명에 따른 에너지 생성기를 이용하여 만들어진 과냉각된 액체는 그 생성 조건에 따라 에너지 생성기로부터 다른 용기로 제공된 후에도 슬러시로 변경되지 아니하였다. 따라서 본 발명에 따른 상 변환기는 슬러시 형성을 촉진하는 역할을 하는 한편, 슬러시 형성을 위한 동결핵을 생성하는 역할을 함을 알 수 있다. 유로(73) 상에 별도의 상 변환기를 두지 않고, 과냉각된 액체가 출구(73a)로부터 유출되는 위치에너지에 의해 동결핵이 형성될 수 있도록 받침대(73e)를 위치시켜도 좋다(예: 20cm, 이는 과냉각의 조건에 따라 달라질 수 있다). 이러한 작동은 냉장고의 제어 유닛에 의해 제어된다.When the
도 12는 본 발명에 따른 냉장고의 또다른 예를 나타내는 도면으로서, 냉장고(80)는 전기장이 인가되는 영역에 물통(81)을 구비하며, 물통(81)에 전극(82)을 이용하여 에너지를 공급하는 점을 제외하고, 도 6에 도시된 냉장고와 동일하다. 이러한 구성을 통해, 유로 상에서 직접 과냉각된 물에 에너지를 가하는 경우에 비해, 안정적으로 과냉각된 물을 만들고, 공급할 수 있게 된다(도 14 참조). 12 is a view showing another example of a refrigerator according to the present invention, wherein the
도 13은 본 발명에 따른 냉장고의 또다른 예를 나타내는 도면으로서, 냉장 고(90)는 전기장이 인가되는 영역(94)이 냉장실 도어(92a)에 구비된 점을 제외하고, 도 6에 도시된 냉장고와 동일하다. 이 경우에, 전기장이 인가되는 영역(94)에 인접하여 위치되며, 댐퍼(92b)를 통해 냉동실(91) 측으로부터 제공되는 냉기를 전기장이 인가되는 영역(94)으로 공급하는 토출구(92c)를 구비함으로써, 물을 상 전이온도로 이하로 낮추도록 구성할 수 있다(도 14 참조). 이러한 구성을 통해, 디스펜서가 냉장실에 구비된 구조의 냉장고에도 본 발명이 적용될 수 있다. 이때, 전기장이 인가되는 영역이 냉장실 측에 구비되는 것이 바람직한데, 이는 전기장이 인가되는 영역이 냉동실 측에 위치되면, 과냉각된 물의 유로가 길어져서, 과냉각된 물과 슬러시의 제어가 어려워질 수 있기 때문이다.FIG. 13 is a view showing another example of a refrigerator according to the present invention, in which the
도 15 내지 도 17은 전기장이 인가되는 영역의 구성의 예들을 나타내는 도면으로서, 도 15에 도시된 예는 전기장이 인가되는 영역(1)을 유로(2)가 경유하고, 유로(2)의 외부에 전극(3a)이 형성된 구성을 나타내고 있다. 도 16에 도시된 예는 전기장이 인가되는 영역(1)을 유로(2)가 경유하고, 유로(2)를 구성하는 호스 내에 직접 전극(3b)이 형성된 구성을 나타내고 있다. 도 17에 도시된 예는 전기장이 인가되는 영역(1)이 유로(2) 상에 위치되고, 영역(1) 내에 물통(4)이 구비되며, 물통(4)의 측면에 전극(3c)이 형성된 구성을 나타내고 있다. 바람직하게는, 전기장이 인가되는 영역(1)은 전기 절연체로 이루어진다.15 to 17 are diagrams showing examples of the configuration of a region to which an electric field is applied. In the example shown in FIG. 15, the
도 18은 본 발명에 따른 과냉각 해제 수단을 구비한 냉장고의 일 예를 나타내는 도면으로서, 냉장고(500)는 냉동실(510)과 냉동실(510)을 개폐하는 냉동실 도어(520)를 구비한다. 냉동실 도어(520)는 단열재(530)로 채워져 있으며, 냉동실 도 어(520) 내에는 유로(540)가 형성되어 있고, 유로(540)는 외부 급수원에 연결되어 있으며, 유로(540) 상에 물의 유입을 제어하는 밸브(550), 물이 담겨서 냉동실(510)과 열교환되는 물통(560), 물통(560)의 물이 과냉각 상태를 유지하도록 전기장 형태의 에너지를 가하는 전극(570), 물통의 온도를 감지하는 온도 센서(580), 물이 유출되는 출구(540a), 그리고 물통(560)의 담긴 물의 과냉각이 해제되어 과냉각된 물이 고체상으로 전환된 경우에 이를 액체상으로 복귀시키는 히터(560a)가 구비되어 있다. 출구(540a)의 개방은 사용자가 작동 레버(590)를 누름으로써 이루어진다.18 is a view showing an example of a refrigerator provided with a supercooling release means according to the present invention, the
다음으로, 도 19를 참조하여, 본 발명에 따른 냉장고의 작동 방법을 설명한다.Next, a method of operating the refrigerator according to the present invention will be described with reference to FIG. 19.
밸브(550)의 개방시 외부 급수원(미도시)으로부터 유로(540)로 물이 유입되며, 바람직하게는 외부 급수원이 제공하는 압력에 의해 물통(560)으로 물이 공급된다. 물통(560)에 담긴 물은 냉동실(510)의 냉기와 열교환되어 차갑게 되는 한편, 전극(570)에 의해 제공되는 전기장 형태의 에너지에 의해 얼지 않고 과냉각 상태를 유지한다. 냉동실 도어(520)는 단열재(530)로 채워지지만 물통(560)과 냉동실(510) 간의 거리는 멀지 않으므로 열교환이 이루어질 수 있다. 물론 열교환이 이루어지는 영역에 단열재가 제거된 구성도 가능하다. 사용자가 작동 레버(590)를 컵으로 누르면 출구(540a)가 개방되어 과냉각된 물이 컵으로 공급된다. 한편, 과냉각된 물은 냉동실 도어(520)의 과격한 개폐 등과 같은 외력이 가해지거나, 전극(570)으로의 전류 공급에 이상이 생기거나, 냉장고가 오작동되는 경우에, 과냉각이 해제되어 고 체상으로 전환될 수 있다. 과냉각이 해제될 때, 과냉각된 액체가 고체상으로 전환되어 슬러시로 되면서 그 온도가 상 전이온도(예: 1기압 하에서 0℃)로 바뀌게 되며, 이 온도가 온도 센서(580)에 의해 감지되고, 냉동사이클(500a)을 제어하는 제어 유닛으로 전달된다. 이에 따라, 제어 유닛은 히터(560a)를 작동시켜, 슬러시를 액체 상태로 복귀시킨 다음, 전극(570)을 작동시켜 물을 다시 과냉각된 상태로 만든다. 경우에 따라서는, 액체 상태로 복귀시키지 않고, 슬러시 상태의 물이 얼지 않도록만 히터(560a)를 작동시켜도 좋다. 슬러시는 유로(540)를 통해 배출될 수 있기 때문이다.When the
도 20은 본 발명에 따른 과냉각 해제 수단을 구비한 냉장고의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 냉장고(700)는 냉동실(710)과 냉동실(710)을 개폐하는 냉동실 도어(720)를 구비한다. 냉동실 도어(720)의 내측에는 케이스(760a)가 구비되어 있다. 케이스(760a) 내에는 물통(760)이 위치되어 있고, 케이스(760a)에는 히터(760a), 전극(770) 그리고, 온도 센서(780)가 구비되어 있다. 물통(760)은 외부 급수원과 연결되지 않은 독립형이어도 좋고, 외부 급수원과 연결된 형태를 가져도 좋다. 독립형인 경우에, 물통(760)이 케이스(760a)에 놓일 때 물이 유로(740)의 출구(740a)와 연통할 수 있도록 밸브(미도시)가 마련되어야 한다. 한편 냉동실(710)에 물통(760)으로 냉기를 공급하는 냉기 덕트(790)가 구비될 수 있다.20 is a view showing another example of a refrigerator having a supercooling release means according to the present invention, the
도 21 내지 도 23은 본 발명에 따른 제한 부재의 예들을 나타내는 도면으로서, 도 21에 도시된 제한 부재는 물통(900) 내에 복수개의 칸(910)을 형성함으로써 구성되며, 복수개의 칸(910)은 과냉각된 액체 전체의 움직임을 억제하고, 과냉각된 액체와의 표면 장력을 이용하여 과냉각 상태의 해제를 방지한다. 복수개의 칸(910)의 아래쪽은 물통(900)의 바닥과 닿지 않도록 형성되어 과냉각된 액체가 물통(900) 내에서 연통가능하다. 도 22에 도시된 제한 부재는 물통(900) 내에 과냉각된 액체의 움직임을 방해하는 플레이트(920)를 형성함으로써 구성되며, 도 23에 도시된 제한 부재는 물통(900)에 과냉각된 액체의 움직임을 방해하도록 압력을 가하는 질량 부재(930)를 구비함으로써 구성된다.21 to 23 are views showing examples of the limiting member according to the present invention, wherein the limiting member shown in FIG. 21 is configured by forming a plurality of
도 1은 한국 공개특허공보 제2001-0107286에 개시된 디스펜서가 구비된 냉장고를 나타내는 도면,1 is a view showing a refrigerator equipped with a dispenser disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2001-0107286;
도 2는 한국 공개특허공보 제2003-0050929호에 개시된 디스펜서가 구비된 냉장고를 나타내는 도면,2 is a view showing a refrigerator equipped with a dispenser disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2003-0050929,
도 3은 종래의 디스펜서가 구비된 냉장고의 다른 예를 나타내는 도면,3 is a view showing another example of a refrigerator equipped with a conventional dispenser,
도 4 및 도 5는 한국 공개특허공보 제2005-0051977호에 개시된 냉장고 디스펜서를 나타내는 도면,4 and 5 are views showing a refrigerator dispenser disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2005-0051977,
도 6 및 도 7은 한국 공개특허공보 제2005-0051972호에 개시된 냉장고 디스펜서를 나타내는 도면,6 and 7 illustrate a refrigerator dispenser disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 2005-0051972;
도 8은 본 발명에 따른 과냉각된 액체 또는 슬러시 제조를 개념적으로 나타내는 도면,8 conceptually illustrates a supercooled liquid or slush preparation according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 실험 결과의 하나를 나타내는 도면,9 is a view showing one of the experimental results according to the present invention,
도 10은 본 발명에 따른 냉장고의 일 예를 나타내는 도면,10 is a view showing an example of a refrigerator according to the present invention;
도 11은 본 발명에 따른 냉장고의 다른 예를 나타내는 도면,11 is a view showing another example of a refrigerator according to the present invention;
도 12는 본 발명에 따른 냉장고의 또다른 예를 나타내는 도면,12 is a view showing another example of a refrigerator according to the present invention;
도 13은 본 발명에 따른 냉장고의 또다른 예를 나타내는 도면,13 is a view showing another example of a refrigerator according to the present invention;
도 14는 본 발명에 따른 과냉각된 액체 또는 슬러시 제조 장치의 작동 방법을 설명하기 위한 블럭도,14 is a block diagram illustrating a method of operating a supercooled liquid or slush manufacturing apparatus according to the present invention;
도 15 내지 도 17은 전기장이 인가되는 영역의 구성의 예들을 나타내는 도 면,15 to 17 are diagrams showing examples of the configuration of a region to which an electric field is applied,
도 18은 본 발명에 따른 과냉각 해제 수단을 구비한 냉장고의 일 예를 나타내는 도면,18 is a view showing an example of a refrigerator provided with a supercooling release means according to the present invention;
도 19는 본 발명에 따른 과냉각 해제 수단이 구비된 냉장고의 작동 방법을 설명하기 위한 블럭도,19 is a block diagram for explaining a method of operating a refrigerator equipped with a supercooling release means according to the present invention;
도 20은 본 발명에 따른 과냉각 해제 수단을 구비한 냉장고의 다른 예를 나타내는 도면,20 is a view showing another example of a refrigerator provided with a supercooling release means according to the present invention;
도 21 내지 도 23은 본 발명에 따른 제한 부재의 예들을 나타내는 도면,21 to 23 show examples of limiting members according to the present invention;
도 24는 본 발명에 따라 행해진 실험 결과의 다른 예를 나타내는 도면.24 shows another example of experimental results performed in accordance with the present invention.
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001324179A (en) | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Supercooled water producing device |
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