KR101315004B1 - 성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체 및 이를 포함하는 냉장 장치 - Google Patents

성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체 및 이를 포함하는 냉장 장치 Download PDF

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Abstract

성에 또는 결로의 생성을 원천적으로 제거할 수 있는 다공성 세라믹 구조체 및 이를 포함하는 냉장 장치에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 냉장 장치는 적어도 하나 이상의 저장실; 상기 저장실의 개폐를 제어하는 도어; 및 상기 저장실의 내부에 장착되어 성에 또는 결로를 제거하는 다공성 세라믹 구조체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체 및 이를 포함하는 냉장 장치{HIGH POROUS CERAMIC STRUCTURE FOR FROST AND DEW PREVENTION AND REFRIGERATOR INCLUDING THE HIGH POROUS CERAMIC STRUCTURE}
본 발명은 다공성 세라믹 구조체를 포함하는 냉장 장치 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저장실의 도어를 개폐할 때, 저장실의 내부와 외부의 급격한 온도 편차에 의해 생성되는 성에 또는 결로를 제거할 수 있는 다공성 세라믹 구조체 및 이를 포함하는 냉장 장치에 관한 것이다.
냉장 장치는 식품의 신선도를 유지하는 기능을 하는 것으로, 그 원리는 압축기에서 압축된 냉매 가스가 응축기를 통과하면서 냉각되고, 냉각된 냉매 가스가 다시 모세관을 통과하면서 저온 및 저압의 액화 가스가 된다. 이러한 액화 가스는 증발기에 의하여 기체로의 상 변화가 일어나고, 이때, 주변의 열을 대량으로 빼앗아 냉장 장치의 내부 온도를 저온으로 떨어뜨리는 원리를 이용한다.
이러한 냉장 장치는 식품을 보관하기 위한 저장실과, 저장실의 개폐를 제어하는 도어, 압축기, 냉각기 및 증발기로 이루어진 냉각 사이클 등을 포함할 수 있다. 이러한 냉장 장치는 하루에도 도어를 여닫는 횟수가 수 ~ 수십 회에 이른다.
만약, 작동 중인 냉장 장치의 도어를 열 때, 대기의 더운 공기가 저장실의 내벽에 닿을 경우 결로가 생성될 우려가 높다. 이 경우, 저장실의 내벽에 결로가 생성된 상태에서 도어를 닫아 저장실의 내부 공간이 밀폐될 경우, 저장실의 내부에 맺힌 결로가 얼면서 성에로 변하여 얼음층을 생성하게 된다.
이러한 성에의 생성은 장기간의 사용시 사용상의 여러 부작용을 야기할 수 있는 데, 예를 들면 악취의 발생, 곰팡이의 발생 등의 요인으로 작용하며, 결과적으로 인체에 해로운 영향까지 미칠 수 있다.
본 발명의 목적은 성에 또는 결로의 생성을 원천적으로 제거할 수 있는 다공성 세라믹 구조체 및 이를 포함하는 냉장 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체는 냉장 장치에 장착되어 성에 또는 결로를 제거하는 것으로서, 4 ~ 30nm의 평균 직경을 갖는 복수의 미세 기공을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장 장치는 적어도 하나 이상의 저장실; 상기 저장실의 개폐를 제어하는 도어; 및 상기 저장실의 내부에 장착되어 성에 또는 결로를 제거하는 다공성 세라믹 구조체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 김치 냉장고는 적어도 하나 이상의 저장실; 상기 저장실의 내부에 삽입되는 복수의 김치 저장 용기; 상기 저장실의 개폐를 제어하는 도어; 및 상기 저장실의 내부 또는 상기 김치 저장 용기의 외부에 장착되며, 상기 도어의 개폐에 따른 온도 편차에 의하여 생성되는 성에 또는 결로를 제거하는 다공성 세라믹 구조체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 냉장 장치는 저장실의 내부에 흡습 또는 방습 특성이 있는 다공성 세라믹 구조체가 장착되므로, 성에 또는 결로의 발생을 원천적으로 방지할 수 있고, 더불어 악취 발생의 방지 및 곰팡이 제거 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 냉장 장치는 탈취 효과가 탁월한 다공성 세라믹 구조체가 장착되므로, 추가적인 탈취제를 장착할 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체를 포함하는 냉장 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체를 포함하는 냉장 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 다공성 세라믹 구조체가 장착된 김치 저장 용기를 나타낸 사시도이다.
도 4는 다공성 세라믹 구조체를 수납하는 케이스를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 다공성 세라믹 구조체를 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체를 나타낸 단면도이다.
도 8 내지 도 10은 다공성 세라믹 구조체가 장착된 저장실 내부를 촬영한 각각의 사진이다.
도 11 내지 도 13은 다공성 세라믹 구조체가 장착되지 않은 저장실 내부를 촬영한 각각의 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체 및 이를 포함하는 냉장 장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체를 포함하는 냉장 장치를 나타낸 단면도로, 냉장 장치 중 냉장고에 대하여 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 도시된 냉장 장치(100)는 저장실(120), 도어(140) 및 다공성 세라믹 구조체(160)를 포함한다.
저장실(120)은 전면이 개방됨과 아울러 그 내측에 냉동실(122) 및 냉장실(124)이 상측과 하측으로 분리되는 형태로 형성될 수 있다.
도어(140)는 저장실(120)의 개폐를 제어하는 기능을 한다. 도어(140)는 저장실(120)의 전면에 장착될 수 있으며, 냉동실(122)과 냉장실(124) 각각에 대응되도록 장착될 수 있다.
다공성 세라믹 구조체(160)는 저장실(120)의 내부에 장착되어 성에 또는 결로를 제거하는 기능을 한다. 다공성 세라믹 구조체(160)는 냉동실(122) 및 냉장실(124)에 각각 장착될 수도 있으나, 냉장실(124)의 경우 냉동실(122)에 비하여 낮은 온도로 유지되므로 성에가 심하게 발생하지 않기 때문에 냉장실(124)보다는 냉동실(122)의 내벽, 천장 및 바닥면 중 하나 이상에 장착하는 것이 바람직하다.
이때, 다공성 세라믹 구조체(160)는 냉동실(122)의 내벽뿐만 아니라 냉동실(122)의 개폐를 제어하는 도어(140)의 내벽에 장착될 수도 있다.
도면으로 제시하지는 않았지만, 냉장 장치(100)는 후면 내부에 배치되는 압축기, 응축기 및 증발기로 이루어진 냉각 사이클 등을 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체를 포함하는 냉장 장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 다공성 세라믹 구조체가 장착된 김치 저장 용기를 나타낸 사시도이다. 이때, 도 2는 냉장 장치 중 김치 냉장고에 대하여 나타낸 것으로, 도 1과의 중복된 설명은 생략하도록 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 도시된 김치 냉장고(200)는 저장실(220), 김치 저장 용기(230), 도어(240) 및 다공성 세라믹 구조체(260)를 포함한다.
저장실(220)은 식품을 수납하기 위한 공간을 제공하며, 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 이때, 도 2에서는 2칸의 저장실(220)을 구비한 김치 냉장고(200)를 나타낸 것으로, 2칸의 저장실(220)은 상부가 각각 개방되는 박스 타입으로 설계될 수 있다.
김치 저장 용기(230)는 저장실(220)의 내부에 복수개가 삽입될 수 있다. 이러한 김치 저장 용기(230)는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으며, 복수개가 적층되는 형태로 저장실(220)의 내부에 보관될 수 있다.
도어(240)는 저장실(220)의 개폐를 제어하는 기능을 한다. 도어(240)는 저장실(220)의 개방된 상측에 배치되며, 상하 방향으로 열고 닫는 구조로 설계될 수 있다. 이때, 도어(240)의 수는 저장실(220)의 칸수와 동일할 수 있다.
다공성 세라믹 구조체(260)는 저장실(220)의 내부에 장착되며, 도어(240)의 개폐에 따른 온도 편차에 의하여 생성되는 성에 또는 결로를 제거하는 기능을 한다. 다공성 세라믹 구조체(260)는 저장실(220) 내부의 어느 위치에 장착되더라도 무방하나, 성에 또는 결로의 효과적인 제거를 위해서는 저장실(220) 내벽의 상단 부분과 도어(240)의 내벽 중 어느 한 부분 이상에 장착하는 것이 바람직하다.
이 경우, 다공성 세라믹 구조체(260)는 저장실(220) 내벽의 상단 부분에 대응되는 4면 중 어느 하나 이상에 장착될 수 있다. 다공성 세라믹 구조체(260)는 저장실(220)의 내벽에 끼움 결합 방식에 의하여 고정되는 형태로 장착되거나, 또는 양면 테이프 등의 접착제에 의하여 부착되는 형태로 장착될 수 있다. 또한, 다공성 세라믹 구조체(260)는 김치 저장 용기(230)의 외벽에 부착될 수도 있다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 다공성 세라믹 구조체(260)는 저장실(220)의 후면 내벽에 장착하는 것이 바람직한데, 이 부분의 경우 냉매가 순환하는 냉각 파이프가 배치되어 온도 편차가 심하게 발생하기 때문이다.
한편, 다공성 세라믹 구조체(260)는 그 자체가 장착되거나, 또는 케이스(도 3의 250)에 수납되는 형태로 장착될 수 있다.
도 4는 다공성 세라믹 구조체를 수납하는 케이스를 나타낸 사시도로, 이를 참조로 설명하면, 케이스(260)는 일면이 개방되는 슬라이딩 홀(H)을 구비한 박스 타입으로 이루어질 수 있다.
이때, 다공성 세라믹 구조체(도 2의 260)는 일면이 개방되는 케이스(250)의 내부에 슬라이딩 방식에 의하여 삽입되는 형태로 수납될 수 있다. 따라서, 케이스(250)는 다공성 세라믹 구조체의 외측을 감싸는 구조를 갖는다.
케이스(250)는 다공성 세라믹 구조체를 보호하는 기능을 하며, 공기가 통과하는 통공(252)을 구비할 수 있다. 이 경우, 케이스(250)의 통공율은 50% 이상을 갖도록 형성하는 것이 바람직한데, 이는 케이스(250)의 통공율이 50% 미만일 경우 케이스(250)가 다공성 세라믹 구조체의 표면으로 유입되는 공기를 차단하는 요인으로 작용하여 다공성 세라믹 구조체의 흡습 기능을 급격히 저해하는 문제를 야기할 수 있다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 상기 케이스(250)는 공기청정기의 필터에 사용되는 메쉬 형태의 부직포, 그물망 등의 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 케이스(250)는 세라믹 구조체의 외관을 가리면서 공기가 통과만할 수 있는 구조라면 어떠한 형태라도 무방하며, 그 재질 또한 다양하게 적용할 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 다공성 세라믹 구조체(260)는 일정 습도 영역에서 수분을 흡습 또는 방습할 수 있는 물질로 이루어진다. 이러한 물질로는 감마 알루미나, 화산점토, 규조토, 실리카 겔, 향균 실리카 등이 있다.
다공성 세라믹 구조체(260)는 수 nm의 미세 기공을 갖고 있는 데, 이 미세 기공의 크기에 따라 흡습 또는 방습할 수 있는 습도 영역을 제어할 수 있게 된다.
이때, 다공성 세라믹 구조체(260)는 4 ~ 30nm의 미세 기공을 갖는다. 이러한 다공성 세라믹 구조체(260)는 대기의 상대습도를 40 ~ 70% 수준으로 유지시킬 수 있는 기능을 발휘한다. 즉, 상대습도가 40% 미만으로 떨어질 경우, 다공성 세라믹 구조체(260)가 흡습했던 수분을 방출하게 된다. 반대로, 상대습도가 70%를 초과할 경우에는 대기에 있는 수분을 흡수하여 상대습도를 70% 이하로 낮출 수 있게 된다.
일반적으로, 저장실(220)의 내부 온도는 대략 영하 1.5℃ ~ 영상 4℃로 유지된다. 내부의 상대습도는 저장실(220)에 저장되는 식품에 따라 다르게 유지되기는 하나, 대체적으로 온도가 상대적으로 낮기 때문에 절대 수증기량이 매우 적은 상태이다. 이와 같은 상태에서 저장실(220)의 도어(240)를 개방하고 식품을 꺼낸 후 다시 도어를 닫는 동안, 대략 2~3분 동안 대기의 따뜻하고 습도가 높은 공기가 저장실(220)의 입구를 통해 차가운 내벽과 접촉하게 된다.
이 경우, 종래에는 도어를 개방하는 동안 유입되는 차가운 공기가 저장실의 내벽과 접촉하면서 결로를 생성하게 되고, 그 후 도어를 닫으면 결로가 얼어 성에로 변하는 과정이 반복되었으나, 본 발명의 경우 도어를 개방하는 동안 유입되는 차가운 공기가 저장실의 내벽과 접촉하면서 결로가 생성되더라도 세라믹 구조체가 차가운 내벽에 생성되는 결로를 서서히 기화시켜 이를 흡습할 수 있기 때문에 결로 또는 성에의 생성을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 5는 도 4의 다공성 세라믹 구조체를 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 도시된 다공성 세라믹 구조체(260)는 몸체(262), 요철 패턴(264) 및 촉매층(266)을 포함한다.
몸체(262)는 복수의 미세 기공(261)을 구비하는 세라믹 물질로 이루어질 수 있다. 몸체(262)는 미세 기공(261)으로 인하여 대기의 상대습도에 따라서 자율적으로 수분을 흡습 또는 방습할 수 이다. 몸체(262)의 형상은 단면적으로 볼 때, 사각 형상, 원 형상 등 다양한 형태가 적용될 수 있으며, 그 면적은 사용 목적에 따라 다양한 크기로 변경될 수 있다.
이때, 복수의 미세 기공(261)은 4 ~ 30nm의 평균 직경을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 만약, 미세 기공(261)의 평균 직경이 4nm 미만일 경우에는 낮은 상대습도영역에서도 수증기를 흡착하게 되어 내부의 습도를 낮추는 악영향을 나타낼 수 있다. 반대로, 미세 기공(261)의 평균 직경이 30nm를 초과할 경우에는 내부의 수증기를 흡착하는 성능이 저하되어 성에가 발생할 수 있으며, 탈취효과도 저하되는 문제가 있다.
여기서, 복수의 미세 기공(261)을 포함하는 구조체의 기공율은 20% 이상을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 만약, 구조체의 기공율이 20% 미만으로 형성될 경우에는 미세 기공(261)의 양이 매우 적은 관계로 흡습 기능이 급격히 저하되는 문제가 있다.
몸체(262)는 세라믹 재질의 베이스 물질에 무기 바인더 및 첨가제를 적절히 혼합한 후, 성형, 건조 및 열처리 과정을 수행하는 것에 의하여 제조될 수 있다.
이때, 몸체(262)는 모물질 40 ~ 70 중량부, 무기 바인더 5 ~ 15 중량부 및 기능성 물질 5 ~ 40 중량부가 혼합되어 형성될 수 있다.
모물질은 점토 및 카올린 등의 재질 중에서 선택되는 1종 이상이 이용될 수 있다.
무기 바인더는 몸체(262)의 강도를 향상시키기 위한 목적으로 첨가되는 것으로, 프리트(frit), 유리 분말, 석고 분말 등의 재질 중에서 선택되는 1종 이상이 이용될 수 있다.
기능성 물질은 감마 알루미나, 화산점토, 규조토, 실리카 겔, 향균 실리카 등의 재질 중에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다. 이러한 기능성 물질은 반드시 첨가되어야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략하는 것도 무방하다.
요철 패턴(264)은 몸체(262)의 표면에 랜덤(random)하게 분산 배치될 수 있다. 요철 패턴(264)은 몸체(262)의 표면적을 확장시키기 위한 목적으로 설계되는 것으로, 균일 또는 불균일한 형태로 몸체(262)의 표면에 형성될 수 있다. 이와 같이, 몸체(262)의 표면에 요철 패턴(264)을 형성할 경우, 요철 패턴(264)이 몸체(262)의 표면을 거칠게 함으로써, 몸체(262)의 표면적을 확장시킬 수 있게 된다.
촉매층(266)은 몸체(262)의 표면에 코팅된다. 이때, 촉매층(266)은 몸체(262)의 표면 및 요철 패턴(264)의 전 표면을 덮는 형태로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 촉매층(266)은 요철 패턴(264)과 몸체(262)의 표면 사이에 배치되는 것도 무방하다.
촉매층(266)은 TiO2와 같은 광 촉매를 코팅하거나, 또는 실버, 팔라듐 등과 같은 상온 촉매를 코팅하는 것에 의하여 형성될 수 있다.
만약, 촉매층(266)으로 광 촉매를 이용할 경우에는 냉장 장치(도 2의 200)의 내벽, 보다 구체적으로는 다공성 세라믹 구조체(260)의 주변에 광 조사부(미도시)를 더 장착할 수 있다. 이러한 광 조사부는 저장실(도 2의 220)의 내벽 가장자리 또는 도어(도 2의 240)의 내벽 가장자리 부분 등에 장착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다공성 세라믹 구조체(260)에 대하여 빛을 직접 조사하기 용이한 위치하면 어디라도 무관하다.
이때, 광 조사부로부터 조사되는 빛은 단파장 또는 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 광 조사부의 광원으로는 대략 360 ~ 480nm 파장대의 빛을 조사하는 단파장 LED 램프 또는 자외선을 조사하는 자외선 LED 램프가 이용될 수 있다.
이와 같이, 광 촉매가 코팅된 다공질 세라믹 구조체(260)에 단파장의 빛 또는 자외선을 조사하면 태양전지에 쓰이는 실리콘 등과 마찬가지로 마이너스 전하를 갖는 전자와 플러스 전하를 갖는 정공이 생성된다. 이 정공이 오존보다 훨씬 강력한 산화력을 가지기 때문에 유기물을 구성하는 분자 중의 탄소-탄소, 탄소-수소, 탄소-질소, 산소-수소 및 질소-수소 결합 등을 간단히 절단하여 분해할 수 있다.
특히, 광 촉매가 코팅된 다공질 세라믹 구조체(260)는 반영구적으로 사용할 수 있고, 염소나 오존보다 산화력이 높아 살균력은 뛰어나며, 모든 유기물을 탄산가스와 수분으로 분해할 수 있으므로, 탈취, 항균 특성이 우수한 효과가 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체를 나타낸 단면도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체는 일 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체와 실질적으로 동일한 구성을 갖는바, 중복된 설명은 생략하고 차이점에 대하여 중점적으로 설명하도록 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체(360)는 일 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체와 다르게, 몸체(362)의 하면으로부터 상면을 관통하는 관통 홀(368)이 더 구비될 수 있다. 이러한 관통 홀(368)은 4 ~ 6mm의 평균 직경을 가질 수 있으며, 5 ~ 10mm의 간격으로 다수 개가 랜덤하게 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체(360)는, 몸체(362)의 상면에 대해서만 요철 패턴이 형성되는 일 실시예와 다르게, 몸체(362)의 전 표면에 대하여 요철 패턴(364)이 형성될 수도 있다.
이와 같이, 몸체(362)를 관통하는 관통 홀(368)을 형성하거나, 몸체(362)의 전 표면에 대하여 요철 패턴(364)을 형성할 경우, 공기 중에 노출될 수 있는 표면적의 확장으로 다공성 세라믹 구조체(360)의 흡습 효과를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉장 장치는 다수의 미세 기공이 존재하는 다공성 세라믹 구조체가 스스로 수분을 흡습 또는 방습할 수 있으므로, 도어를 열었을 때 외부로부터 들어오는 고온 다습한 공기가 저장실의 차가운 내벽에 닿아서 결로가 생성될 때 이러한 수분이 곧바로 기화하여 다공성 세라믹 구조체에 흡습될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 냉장 장치는 저장실의 내부에 장착되는 다공성 세라믹 구조체를 통하여 성에 또는 결로의 발생을 원천적으로 방지할 수 있고, 더불어 악취 발생의 방지 및 곰팡이 제거 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 냉장 장치는 탈취 효과가 탁월한 다공성 세라믹 구조체가 장착되므로, 탈취제를 장착할 필요가 없다.
실험 방법
2칸의 저장실을 구비하는 김치 냉장고의 각 칸에 수돗물을 대략 1/5 정도 채운 2개의 김치 저장 용기를 넣은 후, 김치 냉장고의 도어를 닫은 상태에서 1일, 1주일, 1개월간 가동한 상태에서의 각 기간별 성에 발생 유무를 측정하는 실험을 실시하였다. 이때, 2칸의 저장실은 1일 10회간 도어의 개폐가 이루어지도록 하였다.
2칸의 저장실 중 하나의 저장실에는 김치 저장 용기의 외벽에 다공성 세라믹 구조체를 장착하였고, 나머지 저장실에는 김치 저장 용기의 외벽에 다공성 세라믹 구조체를 장착하지 않았다.
도 8 내지 도 10은 다공성 세라믹 구조체가 장착된 저장실 내부를 촬영한 각각의 사진이고, 도 11 내지 도 13은 다공성 세라믹 구조체가 장착되지 않은 저장실 내부를 촬영한 각각의 사진이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 김치 저장 용기의 외벽에 다공성 세라믹 구조체를 장착한 경우, 1일, 1주일, 1개월이 경과하더라도 저장실의 내벽에 아무런 변화 없이 깨끗한 것으로 보아 성에가 생성되지 않았음을 확인할 수 있었다.
반면, 도 11 및 도 12를 참조하면, 김치 저장 용기의 외벽에 다공성 세라믹 구조체를 장착하지 않은 경우, 1일이 경과한 후에는 아무런 변화가 없었으나, 1주일이 경과한 후 저장실 내벽의 상단 부분에 흰색의 옅은 성에층이 생성되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 1개월이 경과한 후에는 성에층의 두께가 차츰 두꺼워지는 것을 확인할 수 있었다.
위의 실험 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 김치 저장 용기의 외벽에 다공성 세라믹 구조체를 장착할 경우, 흡습 효과에 의하여 성에가 제거될 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
지금까지, 본 발명에서는 냉장고의 냉동실이나 김치 냉장고에 다공성 세라믹 구조체를 장착한 것을 중점적으로 설명하였으나, 이는 일 예에 불과한 것으로, 성에 또는 결로가 발생할 수 있는 장치, 예를 들면 에어컨의 응축판 주변 등에도 본 발명의 실시예에 따른 다공성 세라믹 구조체를 적용할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
200 : 김치 냉장고 220 : 저장실
230 : 김치 저장 용기 240 : 도어
250 : 케이스 252 : 통공
260 : 다공성 세라믹 구조체 261 : 미세 기공
262 : 몸체 264 : 요철 패턴
266 : 촉매층 H : 슬라이딩 홀

Claims (22)

  1. 냉장 장치에 장착되어 성에 또는 결로를 제거하는 다공성 세라믹 구조체에 있어서,
    4 ~ 30nm의 평균 직경을 갖는 복수의 미세 기공을 구비하며, 표면에 랜덤(random)하게 분산 배치되는 요철 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 세라믹 구조체는
    세라믹 재질의 모물질 40 ~ 70 중량부, 무기 바인더 5 ~ 20 중량부 및 기능성 물질 5 ~ 40 중량부가 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모물질은
    점토 및 카올린 중 하나 이상의 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 무기 바인더는
    프리트(frit), 유리 분말 및 석고 분말 중 하나 이상의 재질을 포함하는 특징으로 하는 성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 기능성 물질은
    감마 알루미나, 화산점토, 규조토 및 실리카 겔 중 하나 이상의 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 세라믹 구조체는
    기공율 20% 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 세라믹 구조체는
    표면에 코팅되는 촉매층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 세라믹 구조체는
    평균 직경 4 ~ 6mm를 갖는 복수의 관통 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 성에 및 결로 방지용 다공성 세라믹 구조체.
  10. 적어도 하나 이상의 저장실;
    상기 저장실의 개폐를 제어하는 도어; 및
    상기 저장실의 내부에 장착되어 성에 또는 결로를 제거하는 다공성 세라믹 구조체;를 포함하되,
    상기 다공성 세라믹 구조체는 표면에 랜덤(random)하게 분산 배치되는 요철 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 다공성 세라믹 구조체는
    세라믹 재질의 모물질 40 ~ 70 중량부, 무기 바인더 5 ~ 25 중량부 및 기능성물질 5 ~ 40 중량부가 혼합되어 형성되는 몸체와,
    상기 몸체의 내부에 4 ~ 30nm의 평균 직경으로 형성되는 복수의 미세 기공을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 세라믹 구조체는
    기공율 20% 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 냉장 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 다공성 세라믹 구조체는
    상기 몸체의 표면에 코팅되는 촉매층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 냉장 장치는
    상기 다공성 세라믹 구조체의 주변에 장착되며, 상기 다공성 세라믹 구조체에 빛을 조사하는 광 조사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 광 조사부의 광원은
    단파장 LED 램프 또는 자외선 LED 램프가 이용되는 것을 특징으로 하는 냉장 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 냉장 장치는
    상기 다공성 세라믹 구조체의 외측을 감싸되, 공기가 통과하는 통공을 구비하는 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 케이스는
    통공율 50% 이상을 갖는 것을 특징으로 하는 냉장 장치.
  18. 적어도 하나 이상의 저장실;
    상기 저장실의 내부에 삽입되는 복수의 김치 저장 용기;
    상기 저장실의 개폐를 제어하는 도어; 및
    상기 저장실의 내부 또는 상기 김치 저장 용기의 외부에 장착되며, 상기 도어의 개폐에 따른 온도 편차에 의하여 생성되는 성에 또는 결로를 제거하는 다공성 세라믹 구조체;를 포함하되,
    상기 다공성 세라믹 구조체는 표면에 랜덤(random)하게 분산 배치되는 요철 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 다공성 세라믹 구조체는
    상기 저장실 내벽의 상단 부분에 장착되는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 다공성 세라믹 구조체는
    상기 도어의 내벽에 장착되는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 다공성 세라믹 구조체는
    상기 김치 저장 용기의 외벽에 부착되는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 다공성 세라믹 구조체는
    상기 저장실 내벽의 상단 부분, 상기 도어의 내벽 및 상기 김치 저장 용기의 외벽에 모두 장착되는 것을 특징으로 하는 김치 냉장고.
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