KR101597775B1 - 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 진공 배기에 의한 진공 단열 벽 및 덮개를 가지는 진공 단열 박스에 있어서 진공 단열 벽 내부 및 덮개의 진공도를 제어하여 단열 성능을 유지시키는 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스에 관한 것으로서, 본 개시의 일 태양에 따르면(According to one aspect of the present disclosure), 개방된 상면을 가지며, 설정된 진공도를 가지는 벽체로 구비되는 용기; 상기 용기의 상면을 선택적으로 차폐하는 덮개; 상기 용기의 벽체와 상기 덮개의 내부를 연통시키는 연통유닛; 및 상기 용기 또는 상기 덮개의 일 측에 구비되며, 상기 용기의 벽체 내부 및 상기 덮개의 내부의 진공도를 설정된 기준 값으로 유지시키는 진공도 제어 유닛;으로서, 외부 전원의 입력을 위한 전원입력단자를 가지는 진공도 제어 유닛;을 포함하는 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스가 제공된다.

Description

진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스{VACUUM HEAT INSULATION BOX WITH VACUUM LEVEL CONTROL UNIT}
본 개시(Disclosure)는, 진공 단열 박스에 관한 것으로서, 특히 진공 배기에 의한 진공 단열 벽 및 덮개를 가지는 진공 단열 박스에 있어서 진공 단열 벽 내부 및 덮개의 진공도를 제어하여 단열 성능을 유지시키는 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
에너지 절약의 관점에서 단열 기기의 고성능화가 진행되고 있다. 단열 상자의 성능을 향상하는 기술로서는, 진공단열기술을 이용한 단열재의 고성능화가 중요하다.
종래, 냉장고등에 많이 사용하고 있는 진공단열재로서는, 진공단열 패널이 있다.
그 제조방법은, 일본국 공개특허공보 1995-293785호와 같이 연속기포로 이루어지는 경질 우레탄 폼 등과 같은 연이어 통하는 구조의 재료를 가스 차단 성질을 가지는 금속-플라스틱 라미네이트 필름 등으로 덮고, 내부를 진공 배기한 후에, 포장하여 패널로 하는 것이 있다.
이것을 냉장고 등의 단열 상자에 쓰는 경우에는, 상자의 용기재료에 붙여지고, 또한 발포 우레탄 수지를 주입하여 발포 성형하는 이중구조로 구성되어 있다.
또한, 진공 단열 박스로는, 전술한 진공 단열 패널에 의한 것 외에, 일본국 공개특허공보 1994-174186호와 같이 진공 배기에 의한 단열 상자가 있다.
이들 단열 상자는, 독립구조 또는 연이어 통하는 구조를 갖는 재료가 상자 속에 충전되어 있고, 그 속을 진공으로 하기 위해 진공펌프가 이용되고 있다.
또한, 일본국 공개특허공보 1995-53757호와 같이, 발포단열재의 단열성을 결정하는 기포내의 기체성분을 제어하여 진공단열재를 형성하는 방법으로서, 발포 성형에 의한 진공단열재가 있다.
이들의 방법으로는, 수지원료 중에 이산화탄소 고정화제를 첨가하여 둔다. 그리고, 이산화탄소로 발포시킨 수지 단열재 중의 기포 안에 존재하고 있는 이산화탄소를 상기 이산화탄소 고정화제에 의해 고정화함으로써, 기포 내부를 감압 내지 진공시켜 단열성능을 향상한다.
그러나 종래 진공 단열 박스는 시간이 지남에 따라 내부의 진공도가 떨어지는 경우 폐기하는 것 외에는 다른 방법이 없었다.
본 개시는 진공 단열 박스의 벽 및 덮개의 진공도가 떨어지는 경우, 그것을 감지하여 내부의 진공도를 향상시킬 수 있는 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시의 일 태양에 따르면(According to one aspect of the present disclosure), 개방된 상면을 가지며, 설정된 진공도를 가지는 벽체로 구비되는 용기; 상기 용기의 상면을 선택적으로 차폐하는 덮개; 상기 용기의 벽체와 상기 덮개의 내부를 연통시키는 연통유닛; 및 상기 용기 또는 상기 덮개의 일 측에 구비되며, 상기 용기의 벽체 내부 및 상기 덮개의 내부의 진공도를 설정된 기준 값으로 유지시키는 진공도 제어 유닛;으로서, 외부 전원의 입력을 위한 전원입력단자를 가지는 진공도 제어 유닛;을 포함하는 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스가 제공된다.
이에 의하면, 용기의 벽체 내부 및 덮개의 내부의 진공도가 설정된 기준 값 이하인 경우, 외부전원의 입력만으로 간편하게 진공도를 단열에 필요한 설정 값 이상으로 유지시킬 수 있게 된다.
본 개시의 일 태양에 따른 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스에 있어서, 상기 진공도 제어 유닛은, 상기 전원입력단자로 입력된 전원에 의해 상기 용기의 벽체 내부 또는 상기 덮개의 내부를 상기 진공펌프와 선택적으로 연통시키는 진공밸브; 및 상기 전원입력단자로 입력된 전원에 의해 선택적으로 동작하는 진공펌프;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 진공도 제어 유닛은, 상기 용기의 벽체 내부 또는 상기 덮개의 내부의 진공도를 자체 전원에 의해 감지하는 진공센서; 상기 진공센서에 의해 감지된 진공도와 설정된 기준 값을 대비하여 시각적 또는 청각적인 방법으로 알리는 신호부; 및 상기 진공센서에 의해 감지된 진공도와 설정된 기준 값을 기준으로 상기 진공밸브 및 상기 진공펌프의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
이에 의하면, 신호부에 의해 진공도의 감소로 인한 단열성능의 저하를 인지할 수 있게 되므로 진공 단열 박스의 단열 성능 저하로 저장물의 부패나 손상을 방지할 수 있게 된다.
본 개시의 일 태양에 따른 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스에 있어서, 상기 제어부는, 상기 전원입력단자로 전원 입력과 동시에 상기 진공밸브와 상기 진공펌프로 순차로 동작시키며, 상기 진공센서에 의해 감지된 진공도가 설정된 기준 값 이상으로 되는 것과 동시에 상기 진공펌프와 상기 진공밸브의 동작을 순차로 정지시키는 것으로 구비될 수 있다.
본 개시의 일 태양에 따른 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스에 있어서, 상기 연통유닛은, 상기 덮개의 개폐동작에 따라 유동이 가능한 가요성 부재로 구비되어, 상기 용기의 벽체 내부와 상기 덮개의 내부를 연통시키는 연통 관으로 구비될 수 있다.
한편, 상기 연통유닛은, 상기 덮개의 차폐시 상기 용기와 상기 덮개의 밀착 면에 서로 대응되도록 구비되되, 상기 용기의 벽체 내부 및 상기 덮개의 내부 중 상기 진공펌프에 직접 연결되는 것의 밀착 면에 구비되는 연통밸브;로서 상기 진공밸브와 연동되어 개폐되는 연통밸브; 및 상기 진공펌프에 간접적으로 연결되는 것의 밀착 면에 구비되는 체크밸브;로서, 상기 진공펌프를 향하는 유동을 허용하는 체크밸브;로 구비될 수 있다.
본 개시의 일 태양에 따른 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스에 의하면, 용기의 벽체 내부 및 덮개의 내부의 진공도가 설정된 기준 값 이하인 경우, 외부전원의 입력만으로 간편하게 진공도를 단열에 필요한 설정 값 이상으로 유지시킬 수 있게 된다.
본 개시의 일 태양에 따른 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스에 의하면, 연통유닛에 의해 개폐되는 덮개의 내부 진공도를 용기의 벽체와 동시에 제어할 수 있는 이점을 가지게 된다.
도 1은 본 개시의 일 실시형태에 따른 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스의 단면을 도면,
도 2는 도 1에서 진공도 제어 유닛을 개념적으로 보인 블럭도,
도 3은 도 1에서 연통유닛의 일 실시형태를 보인 도면 및
도 4는 도 1에서 연통유닛의 다른 일 실시형태를 보인 도면이다.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
다만, 이하에서 개시되는 기술적 사상의 명료한 이해를 위해 제한된 실시형태를 예로서 설명하였으나, 이에 한정되지는 아니하고 특허청구범위에 개시된 기술적 사상으로부터 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 도출할 수 있는 실시형태도 본 명세서에 개시된 실시형태로 이해되어야 함을 밝혀둔다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어는 본 발명자가 설명의 편의를 위하여 선택한 개념으로, 그 의미를 파악함에 있어서 사전적 의미에 한정되지 않고 본 개시의 기술적 사상에 부합되도록 적절히 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시형태에 따른 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스의 단면을 도면, 도 2는 도 1에서 진공도 제어 유닛을 개념적으로 보인 블럭도, 도 3은 도 1에서 연통유닛의 일 실시형태를 보인 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시형태에 따른 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스(100)는, 용기(110), 덮개(120), 연통유닛(130) 및 진공도 제어 유닛(140)을 포함한다.
이에 의하면, 용기(110)의 벽체(113) 내부 및 덮개(120)의 내부의 진공도가 설정된 기준 값 이하인 경우, 외부전원의 입력만으로 간편하게 진공도를 단열에 필요한 설정 값으로 유지시킬 수 있게 된다.
용기(110)는 저장물이 수용되는 내부 공간을 가지며, 상면이 개방된 상자 형상으로 구비되며, 하면과 측면을 형성하는 벽체(113)가 서로 연통 되어 구비되며, 그 내부는 설정된 진공도, 즉 1 torr 이하의 진공도를 가지도록 구비된다.
벽체(113)의 내부는 빈 공간으로 구비될 수도 있고, 우레탄 발포 폼이 채워져 구비될 수 있다. 또한 벽체 내부에는 흡습제, 이산화탄소와 같은 기체를 흡수하는 물질 등이 주입되어 구비될 수 있다.
덮개(120)는 용기(110)의 개방된 상면을 차폐하는 크기로 구비되며, 용기(110)의 벽체(113)와 같이, 1 torr 이하의 진공도를 갖도록 구비된다.
연통유닛(130)은 용기(110)의 벽체(113) 내부와 덮개(120)의 내부 사이에 기체의 이동이 이루어질 수 있도록 구비되는 구성으로서, 용기(110)의 개방된 상면을 선택적으로 차폐하기 위해 고정된 용기(110)와 그것에 대해 상대운동을 하는 덮개(120)의 내부를 서로 연통시키는 구성이다.
본 실시형태에 있어서, 연통유닛(130)은, 덮개(120)의 개폐동작에 따라 유동이 가능한 가요성 부재로 구비되어, 용기(110)의 벽체(113) 내부와 덮개(120)의 내부를 연통시키는 연통 관(133)으로 구비된다.
구체적으로, 연통 관(133)은 벨로우즈와 같은 주름 관으로 구비될 수 있으며, 덮개(120)에 의한 용기(110)의 차폐시 수축된 주름 관이 수용될 수 있도록, 덮개(120)와 용기(110) 사이에 수용공간(135)을 형성하는 것이 바람직하다.
진공도 제어 유닛(140)은, 용기(110)의 외면 측부에 구비되며, 용기(110)의 벽체(113) 내부 및 덮개(120)의 내부의 진공도를 설정된 기준 값으로 유지시키는 구성이다.
이와 달리, 진공도 제어 유닛(140)이 덮개(120)의 상면에 구비될 수 있음은 물론이다.
진공도 제어 유닛(140)은, 장기간 사용으로 인하여, 용기(110)의 벽체(113) 내부 및 덮개(120)의 내부의 진공도가 설정된 기준 값을 벗어나는 경우, 이를 설정된 기준 값으로 보정 하여 용기(110)의 벽체(113) 및 덮개(120)의 단열성능을 유지시키게 된다.
이를 위해, 진공도 제어 유닛(140)은 전원을 필요로 하게 되는데, 외부 전원의 연결을 위해 전원입력단자(141)가 구비된다. 전원입력단자(141)는 밧데리와 같은 독립전원을 외부전원으로 하여 이를 수용되는 형태로 구비될 수 있다.
구체적으로, 본 실시형태에 있어서, 진공도 제어 유닛(140)은, 진공밸브(143)와 진공펌프(145)가 구비된다. 또한 진공센서(147)와 신호부(149) 및 제어부(C)를 가지는 것이 바람직하다.
진공밸브(143)와 진공펌프(145)는 용기(110)의 벽체(113) 내부 및 덮개(120)의 내부의 진공도가 설정된 기준 값을 벗어나는 경우 진공밸브(143)는 개방하고, 진공펌프(145)를 동작시켜, 용기(110)의 벽체(113) 내부 및 덮개(120)의 내부의 진공도를 설정된 기준 값으로 보정 하게 된다.
진공밸브(143)는 용기(110)의 벽체(113)에 구비되며, 그것의 개폐에 의해 용기(110)의 벽체(113) 내부와 진공펌프(145)가 선택적으로 연통 될 수 있도록 구비된다. 또한 진공밸브(143)의 동작을 위한 전원은 전원입력단자(141)로부터 전달되며, 제어부(C)에 의한 그 동작이 제어된다.
진공펌프(145)는 전원입력단자로 입력된 전원에 의해 선택적으로 동작하도록 구비되며, 제어부(C)에 의한 그 동작이 제어된다.
진공센서(147)는 용기(110)의 벽체(113) 내부 및 덮개(120)의 내부의 진공도를 감지하도록 구비되며, 자체 전원에 의해 진공도를 감지하게 된다. 이는 진공도의 보정이 필요한지 여부를 판단하기 위한 것으로서, 상시 감지를 하게 된다. 여기서 자체 전원은 전지와 같은 것이 이용될 수 있다.
신호부(149)는 진공센서(147)에 의해 감지된 진공도와 설정된 기준 값을 대비하여 시각적 또는 청각적인 방법으로 알리는 구성이다. 시각적인 방법은 그래프 또는 숫자를 이용하여 표시하는 것을 예로 들 수 있으며, 청각적인 방법은 멜로디 또는 비프 음을 통하여 표시하는 것을 예로 들 수 있다.
이에 의하면, 신호부(149)에 의해 진공도의 감소로 인한 단열성능의 저하를 인지할 수 있게 되므로 진공 단열 박스의 단열 성능 저하로 저장물의 부패나 손상을 방지할 수 있게 된다.
제어부(C)는 진공센서(147)에 의해 감지된 진공도와 설정된 기준 값을 기준으로 진공밸브(143) 및 진공펌프(145)의 동작을 제어하는 구성이다.
구체적으로, 제어부(C)는, 전원입력단자(141)로 전원 입력과 동시에 진공밸브(143)와 진공펌프(145)를 순차로 동작시키며, 진공센서(147)에 의해 감지된 진공도가 설정된 기준 값으로 되는 것과 동시에 진공펌프(145)와 진공밸브(143)의 동작을 순차로 정지시킨다.
한편, 본 실시형태에 있어서, 연통유닛(130)은 달리 구성될 수 있다.
도 4는 도 1에서 연통유닛의 다른 일 실시형태를 보인 도면이다.
도 4를 참조하면, 연통유닛(230)은, 연통밸브(233)와 체크밸브(235)로 구비되되, 덮개(120)의 개방 시에는 연통밸브(233)와 체크밸브(235)가 모두 닫힌 상태로 유지되고, 덮개(120)가 닫혀진 상태에서는 진공펌프(145)의 동작 및 제어부(C)에 의해 연통밸브(233)와 체크밸브(235)가 개방되어 용기(110)의 벽체(113) 내부와 덮개(120)의 내부가 연통 되도록 구비된다.
구체적으로, 연통밸브(233)와 체크밸브(235)는 덮개(120)의 차폐시 용기(110)와 덮개(120)가 밀착되는 면에 서로 마주하는 되도록 구비되되, 연통밸브(233)는, 진공밸브(143)와 연동되어 개폐되도록 구비되고, 체크밸브(235)는 진공펌프를 향하는 유동을 허용하도록 구비된다.
이에 의하면, 제어부(C)에 의해 진공밸브(143)가 개방되고, 진공펌프(145)가 동작을 하게 되면, 그와 동시에 연통밸브(233)가 개방되게 되며, 진공펌프(145)의 동작에 의해 체크밸브(235)의 전후에 발생 되는 압력차이에 의해 체크밸브(235)가 개방되고, 결과적으로 용기(110)의 벽체(113) 내부와 덮개(120)의 내부가 동시에 진공펌프(145)에 연통 되게 된다.

Claims (6)

  1. 개방된 상면을 가지며, 설정된 진공도를 가지는 벽체로 구비되는 용기;
    상기 용기의 상면을 선택적으로 차폐하는 덮개;
    상기 용기의 벽체와 상기 덮개의 내부를 연통시키는 연통유닛; 및
    상기 용기 또는 상기 덮개의 일 측에 구비되며, 상기 용기의 벽체 내부 및 상기 덮개의 내부의 진공도를 설정된 기준 값으로 유지시키는 진공도 제어 유닛;으로서, 외부 전원의 입력을 위한 전원입력단자를 가지는 진공도 제어 유닛;을 포함하되,
    상기 진공도 제어 유닛은,
    상기 전원입력단자로 입력된 전원에 의해 선택적으로 동작하는 진공펌프;
    상기 전원입력단자로 입력된 전원에 의해 상기 용기의 벽체 내부 또는 상기 덮개의 내부를 상기 진공펌프와 선택적으로 연통시키는 진공밸브;
    상기 용기의 벽체 내부 또는 상기 덮개의 내부의 진공도를 자체 전원에 의해 감지하는 진공센서;
    상기 진공센서에 의해 감지된 진공도와 설정된 기준 값을 대비하여 시각적 또는 청각적인 방법으로 알리는 신호부; 및
    상기 진공센서에 의해 감지된 진공도와 설정된 기준 값을 기준으로 상기 진공밸브 및 상기 진공펌프의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 전원입력단자로 전원 입력과 동시에 상기 진공밸브와 상기 진공펌프를 순차로 동작시키며, 상기 진공센서에 의해 감지된 진공도가 설정된 기준 값 이상으로 되는 것과 동시에 상기 진공펌프와 상기 진공밸브의 동작을 순차로 정지시키는 것을 특징으로 하고,
    상기 연통유닛은, 상기 덮개의 차폐시 상기 용기와 상기 덮개의 밀착 면에 서로 대응되도록 구비되되, 상기 용기의 벽체 내부 및 상기 덮개의 내부 중 상기 진공펌프에 직접 연결되는 것의 밀착 면에 구비되는 연통밸브;로서 상기 진공밸브와 연동되어 개폐되는 연통밸브; 및 상기 진공펌프에 간접적으로 연결되는 것의 밀착 면에 구비되는 체크밸브;로서, 상기 진공펌프를 향하는 유동을 허용하는 체크밸브;로 구비되는 것을 특징으로 하는 진공도 제어 유닛을 가지는 진공 단열 박스.










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