KR102097136B1 - 차압냉각을 이용한 급속냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 관한 것으로서, 특히, 차압냉각을 이용하여 공기 중의 미생물에 의한 오염 없이 냉각 대상물, 특히 대량의 식품을 빠른 시간 내에 안전하게 급속 냉각시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 밀폐된 공간으로 이루어져 개폐 가능한 급기구(110)가 마련된 예냉챔버(100)와; 밀폐된 공간으로 이루어져 개폐 가능한 배기구(210) 및 출입구(220)와, 강제 배기가 가능한 후드(230)가 마련된 냉각챔버(200)와; 상기 예냉챔버(100)와 상기 냉각챔버(200) 상호 간을 개폐 가능하게 연통시키는 통기구(300)와; 압축기(410), 응축기(420), 팽창밸브(430), 그리고 증발기(440)를 포함하여 냉매를 순환시키면서 냉각 사이클을 구성하되, 상기 예냉챔버(100) 내에 상기 증발기(440)와 함께 냉각팬(450)이 마련되는 냉각장치(400)와; 상기 급기구(110), 상기 배기구(210), 그리고 상기 통기구(300)의 독립적인 개폐 제어와, 상기 후드(230) 및 상기 냉각팬(450)의 구동 제어와, 상기 냉각장치(400)의 운전 제어를 실시하는 제어부(500)로 구성되어, 장치의 시장 경쟁력을 높이며, 미생물에 의한 오염을 방지할 수 있고, 에너지 소비 효율을 향상시키는 한편, 사용자의 이용 편의성을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

차압냉각을 이용한 급속냉각장치{Rapid cooling system using differential pressure cooling}
본 발명은 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 관한 것으로서 특히, 차압냉각을 이용하여 공기 중의 미생물에 의한 오염 없이 냉각 대상물, 특히 대량의 식품을 빠른 시간 내에 안전하게 급속 냉각시키기 위한 장치로써, 장치의 시장 경쟁력을 높이며, 미생물에 의한 오염을 방지할 수 있고, 에너지 소비 효율을 향상시키는 한편, 사용자의 이용 편의성을 극대화시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 냉각 대상물, 특히 식품을 차게 하거나 부패하지 않도록 저온에서 냉장 또는 냉동 보관하기 위한 것으로, 냉매를 순환시키면서 냉각 사이클을 구성하여 한정된 공간 내부의 공기를 냉각시키는 것이다.
이와 같은 냉장고는 비교적 소량의 식품을 냉장 또는 냉동 보관하기에 적합하여 가정용 또는 업소용으로 널리 사용되고 있는 실정이다.
하지만, 냉장고의 경우 한정된 공간 내의 공기를 냉각시키는 것에 그치고 있어 공기가 미생물 등에 오염될 경우 보관 중인 식품에 부패가 발생하기 쉬우며, 식품 가공 및 포장 등을 목적으로 하여 비교적 대량의 식품을 짧은 시간 내에 냉각시키는 데에는 한계가 있었다.
이러한 점을 해결하고자 대량의 식품을 대상으로 차압냉각을 이용한 급속냉각장치가 개발되었다.
차압냉각을 이용한 급속냉각장치는 기본적으로 밀폐된 공간 내에 냉각 대상물을 투입한 상태에서 부압을 형성시키며, 냉각된 공기를 부압이 형성된 공간 내에 공급함으로써 냉각 대상물을 빠른 시간 내에 신속하게 냉각시키는 것이 가능하다.
종래의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치의 예가 국내 공개실용신안공보 제2001-00410호 및 국내 공개특허공보 제2012-66922호에 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치는 예를 들어 조리 완료된 식품을 대량으로 짧은 시간 내에 냉각시켜 이후의 포장 설비로 보내는 데에는 바람직하지 않은 것이었다.
예를 들어, 국내 공개실용신안공보 제2001-00410호에 개시된 종래의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치는 밀폐된 공간 내에서 공기를 냉각하여 순환시키기 때문에 공기가 미생물 등에 오염될 우려가 높아 포장 이전에 그대로 공기 중에 노출되어 있는 식품을 냉각시킬 경우 식품의 변질이 쉽게 발생하게 된다는 종래 기술상의 문제점이 있다.
또한, 국내 공개특허공보 제2012-66922호에 개시된 종래의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치는 차압냉각을 위해서는 미리 정해진 소정의 트롤리에 냉각 대상물을 반복적으로 옮겨 담을 필요가 있어 많은 작업자의 노력과 시간이 요구된다는 종래 기술상의 문제점이 있었다.
국내 공개실용신안공보 제2001-00410호 국내 공개특허공보 제2012-66922호
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 차압냉각을 이용하여 빠른 시간 내에 소망하는 낮은 온도까지 냉각 대상물을 급속 냉각시킬 수 있어 장치의 시장 경쟁력을 높이며, 기본적으로 외부의 신선한 공기를 냉각시켜 공급하기 때문에 미생물에 의한 오염을 방지할 수 있고, 필요에 따라 냉기를 순환시켜 재활용 할 수 있음으로써 에너지 소비 효율을 향상시키는 한편, 냉각 대상물이 담긴 상태의 트롤리를 그대로 사용할 수 있을 뿐 아니라, 냉각 대상물을 적재한 트롤리가 정확하게 안내되어 정위치에 일시적으로 고정될 수 있어 사용자의 이용 편의성을 극대화시킬 수 있도록 하는 차압냉각을 이용한 급속냉각장치를 제공하고자 한다.
이러한 본 발명은 밀폐된 공간으로 이루어져 개폐 가능한 급기구가 마련된 예냉챔버와; 밀폐된 공간으로 이루어져 개폐 가능한 배기구 및 출입구와, 강제 배기가 가능한 후드가 마련된 냉각챔버와; 상기 예냉챔버와 상기 냉각챔버 상호 간을 개폐 가능하게 연통시키는 통기구와; 압축기, 응축기, 팽창밸브, 그리고 증발기를 포함하여 냉매를 순환시키면서 냉각 사이클을 구성하되, 상기 예냉챔버 내에 상기 증발기와 함께 냉각팬이 마련되는 냉각장치와; 상기 급기구, 상기 배기구, 그리고 상기 통기구의 독립적인 개폐 제어와, 상기 후드 및 상기 냉각팬의 구동 제어와, 상기 냉각장치의 운전 제어를 실시하는 제어부로 구성함으로써 달성된다.
이때, 상기 급기구, 상기 배기구, 그리고 상기 통기구에는, 직선방향 혹은 원주방향을 따라 위상차를 두고 통공이 형성된 2장의 판재와, 2장의 판재 중 어느 하나를 직선방향 혹은 원주방향으로 이송시키는 액츄에이터를 포함하여, 통공의 개폐를 수행하는 개폐부재가 마련되는 것이 양호하다.
게다가, 상기 냉각챔버에는 상기 통기구에 연통되어 경사 구배를 가진 냉각 덕트가 마련되되, 상기 냉각 덕트의 상측면에는 다수의 통기공이 형성되며, 상기 통기공은 상기 통기구로부터 이격되는 방향을 따라서 등간격을 두고 점차적으로 확장되는 직경으로 형성되거나, 동일한 직경으로 점차적으로 개수가 증가하도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 냉각챔버의 배기구에는 온도센서가 마련되어, 상기 제어부는 상기 온도센서에서 검출한 온도가 미리 설정한 기준 온도 이하인 경우, 상기 냉각챔버의 배기구로 배출되는 공기를 상기 예냉챔버의 급기구로 순환시키는 것이 양호할 것이다.
이와 함께, 상기 냉각 덕트의 말단에는 트롤리의 진입을 안내하는 가이드부재 및 진입한 트롤리를 고정하는 고정부재가 추가 구성되는 것이 바람직할 것이다.
이상과 같은 본 발명은 차압냉각을 이용하여 빠른 시간 내에 소망하는 낮은 온도까지 냉각 대상물을 급속 냉각시킬 수 있어 장치의 시장 경쟁력을 높이며, 기본적으로 외부의 신선한 공기를 냉각시켜 공급하기 때문에 미생물에 의한 오염을 방지할 수 있고, 필요에 따라 냉기를 순환시켜 재활용 할 수 있음으로써 에너지 소비 효율을 향상시키는 한편, 냉각 대상물이 담긴 상태의 트롤리를 그대로 사용할 수 있을 뿐 아니라, 냉각 대상물을 적재한 트롤리가 정확하게 안내되어 정위치에 일시적으로 고정될 수 있어 사용자의 이용 편의성을 극대화시킬 수 있는 발명인 것이다.
도 1은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치를 도시하는 사시도,
도 2는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치를 도시하는 정면도,
도 3은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치를 도시하는 평면도,
도 4는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 트롤리를 도시하는 도,
도 5는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 냉각장치를 도시하는 도,
도 6은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치를 도시하는 개략적인 구성도,
도 7은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 개폐부재를 도시하는 도,
도 8은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 냉각 덕트의 일예를 도시하는 도,
도 9는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 냉각 덕트의 다른 예를 도시하는 도,
도 10은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 대한 변형예를 도시하는 개략적인 구성도,
도 11은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 가이드부재를 도시하는 도,
도 12는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 고정부재를 도시하는 도.
도 1은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치를 도시하는 사시도이며, 도 2는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치를 도시하는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치를 도시하는 평면도이다.
그리고, 도 4는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 트롤리를 도시하는 도로서, 도 4의 (a)는 트롤리(2)의 정면도이며, 도 4의 (b)는 트롤리(2)의 좌측면도이다.
또한, 도 5는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 냉각장치를 도시하는 도이며, 도 6은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치를 도시하는 개략적인 구성도이고, 도 7은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 개폐부재를 도시하는 도로서, 도 7의 (a)는 직사각형의 판재(610)(620)를 구비한 개폐부재(600)를 나타내며, 도 7의 (b)는 원형의 판재(610)(620)를 구비한 개폐부재(600)를 나타낸다.
게다가, 도 8은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 냉각 덕트의 일예를 도시하는 도로서, 도 8의 (a)는 냉각 덕트(240)에 대한 평면도이며, 도 8의 (b)는 냉각 덕트(240)에 대한 정면도이고, 도 9는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 냉각 덕트의 다른 예를 도시하는 도로서, 도 9의 (a)는 냉각 덕트(240)에 대한 평면도이며, 도 9의 (b)는 냉각 덕트(240)에 대한 정면도이다.
이와 더불어, 도 10은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 대한 변형예를 도시하는 개략적인 구성도이며, 도 11은 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 가이드부재를 도시하는 도로서, 도 11의 (a)는 안내판(710)을 나타내며, 도 11의 (b)는 가이드롤러(720)를 나타낸다.
마지막으로, 도 12는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 고정부재를 도시하는 도로서, 도 12의 (a)는 고정 요홈(801)을 나타내며, 도 12의 (b)는 로크홀(810) 및 로크핀(820)을 나타낸다.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치는 차압냉각을 이용하여 빠른 시간 내에 소망하는 낮은 온도까지 냉각 대상물을 급속 냉각시킬 수 있어 장치의 시장 경쟁력을 높이며, 기본적으로 외부의 신선한 공기를 냉각시켜 공급하기 때문에 미생물에 의한 오염을 방지할 수 있고, 필요에 따라 냉기를 순환시켜 재활용 할 수 있음으로써 에너지 소비 효율을 향상시키는 한편, 냉각 대상물이 담긴 상태의 트롤리를 그대로 사용할 수 있을 뿐 아니라, 냉각 대상물을 적재한 트롤리가 정확하게 안내되어 정위치에 일시적으로 고정될 수 있어 사용자의 이용 편의성을 극대화시킬 수 있는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 차압냉각을 이용한 급속냉각장치는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 밀폐된 공간으로 이루어져 개폐 가능한 급기구(110)가 마련된 예냉챔버(100)와; 밀폐된 공간으로 이루어져 개폐 가능한 배기구(210) 및 출입구(220)와, 강제 배기가 가능한 후드(230)가 마련된 냉각챔버(200)와; 상기 예냉챔버(100)와 상기 냉각챔버(200) 상호 간을 개폐 가능하게 연통시키는 통기구(300)와; 압축기(410), 응축기(420), 팽창밸브(430), 그리고 증발기(440)를 포함하여 냉매를 순환시키면서 냉각 사이클을 구성하되, 상기 예냉챔버(100) 내에 상기 증발기(440)와 함께 냉각팬(450)이 마련되는 냉각장치(400)와; 상기 급기구(110), 상기 배기구(210), 그리고 상기 통기구(300)의 독립적인 개폐 제어와, 상기 후드(230) 및 상기 냉각팬(450)의 구동 제어와, 상기 냉각장치(400)의 운전 제어를 실시하는 제어부(500)로 구성되는 것이 바람직 할 것이다.
즉, 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치는 크게 예냉챔버(100), 냉각챔버(200), 통기구(300), 냉각장치(400), 그리고 제어부(500)를 포함하고 있다.
우선, 예냉챔버(100)는 이후에 설명할 냉각챔버(200)에 공급할 공기를 미리 냉각시켜서 일시적으로 보관하기 위한 밀폐된 공간으로서, 냉각챔버(200)와 대략 동일하거나 상기 냉각챔버(200) 보다 다소 큰 내부 체적을 갖는 것이 좋을 것이다.
이때, 상기 예냉챔버(100)의 형상에 제한은 없으며 다양한 형상으로 제작될 수 있을 것이지만, 도 1 내지 도 3에는 4개의 측면(101, 102, 103, 104)과 천장면(105) 및 바닥면(106)을 포함한 육면체로 이루어진 예냉챔버(100)가 예시되어 있다.
이러한 예냉챔버(100)는 기밀을 유지하여 냉각 공기가 누설되지 않도록 하며, 예냉챔버(100)의 내측면에는 단열을 위하여 미도시한 단열재가 마련되어 냉각된 공기가 외부 온도의 영향을 받지 않도록 하는 것이 좋을 것이다.
상술한 예냉챔버(100)에 있어서 외부의 공기를 상기 예냉챔버(100) 내부로 도입하기 위하여 개폐 가능한 급기구(110)가 마련되며, 도면에는 앞쪽을 향하는 측면(101) 상부에 상기 급기구(110)가 형성된 것을 예시하였다.
물론, 상기 급기구(110)는 상기 예냉챔버(100)의 천장면(105)이나 혹은 다른 측면(102, 103, 104) 중 어느 하나에 형성될 수도 있을 것이다.
이와 같은 급기구(110)는 압력 차이에 의해 스스로 개폐되는 주지의 일방향 밸브에 의해 개폐되어도 좋으며, 바람직하게는 이후에 설명할 개폐부재(600)에 의하여 개폐가 강제적으로 단속되는 것이 바람직할 것이다.
특히, 상기 급기구(110)에는 예를 들어 공기 중에 포함된 미세한 박테리아와 같은 이물질까지 여과시킬 수 있는 헤파필터와 같은 필터수단(111)이 마련되어 있어, 외부의 공기를 상기 예냉챔버(100) 내부로 급기 시킬 때, 급기되는 공기로부터 박테리아를 포함한 각종 이물질을 여과시키게 되는 것이다.
이때, 상기 예냉챔버(100)에는 필수적인 것은 아니지만 유지보수를 위해 사용자가 출입 가능한 출입구(107)가 마련될 수 있으며, 도면에는 도면상 오른쪽 측면(102)에 출입구(107)를 형성한 것을 예시하였다.
상술한 바와 같은 예냉챔버(100)의 인근에는 실질적으로 냉각 대상물을 수용하여 급속 냉각을 실시하기 위한 냉각챔버(200)가 마련된다.
상기 냉각챔버(200) 또한 형상에 제한은 없으며 다양한 형상으로 제작될 수 있을 것이지만, 도 1 내지 도 3에는 4개의 측면(201, 202, 203, 204)과 천장면(205), 그리고 바닥면(206)을 포함한 육면체로 이루어진 냉각챔버(200)를 예시하였다.
이러한 냉각챔버(200) 또한 기밀을 유지하여 냉각 공기가 누설되지 않도록 하며, 상기 냉각챔버(200)의 내측면에도 단열을 위하여 미도시한 단열재가 마련되어 상기 냉각챔버(200) 내부의 공기가 외부 온도의 영향을 받지 않도록 하는 것이 좋을 것이다.
특히, 상기 냉각챔버(200)에는 급속냉각을 실시하기 위한 냉각 대상물, 예를 들어 조리 완료된 고온의 식품을 한 번에 대량으로 반입하거나 반출하기 위한 출입구(220)가 4개의 측면(201, 202, 203, 204) 중 어느 하나에 형성되며, 도면에는 왼쪽 측면(204)에 형성되어 있는 것을 예시하였다.
이러한 출입구(220)에는 여닫이식 또는 미닫이식의 도어가 마련되어 상기 도어을 개방한 상태에서 냉각 대상물을 반입 또는 반출할 수 있으며, 상기 도어를 폐쇄한 상태에서 냉각 대상물에 대한 급속 냉각을 실시할 수 있는 것이다.
이때, 상기 출입구(220)의 폭과 높이는 냉각 대상물을 반입 또는 반출 시 사용할 트롤리(2)의 폭과 높이 보다 다소 크게 형성되며, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이 냉각 대상물을 대량으로 적재할 수 있으며 하부에 구름수단(2a)이 마련된 트롤리(2)를 사용자가 밀거나 당겨서 그대로 냉각챔버(200)를 출입할 수 있도록 하는 것이 양호하다.
이와 더불어, 상기 냉각챔버(200)에는 냉각 대상물과 열교환을 마친 공기를 상기 냉각챔버(200) 외부로 강제 배기하기 위한 후드(230)와 함께 개폐 가능한 배기구(210)가 마련된다.
상기 배기구(210)도 압력 차이에 의해 스스로 개폐되는 주지의 일방향 밸브에 의해 개폐되어도 좋지만, 바람직하게는 이후에 설명할 개폐부재(600)에 의하여 개폐가 단속되는 것이 바람직할 것이다.
이때, 상기 배기구(210)가 상기 냉각챔버(200)의 천장면(205)에 마련된 것을 예시하였으나, 필요에 따라 상기 냉각챔버(200)의 측면(201, 202, 203, 204) 중 어느 하나에 형성될 수도 있을 것이다.
그리고, 상기 후드(230)는 하부의 단면적이 넓고 상부의 단면적이 점차적으로 좁아지도록 역상의 깔때기 형상으로 이루어진 것으로 상기 후드(230)의 하부는 대략 상기 냉각챔버(200)의 전체 직사각형 넓이에 대응하는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 후드(230) 위에 배기구(210)가 연통 설치되며, 상기 배기구(210)는 상기 후드(230)의 넓이에 따라 하나 이상의 입구가 마련될 수 있으며, 도면에는 2개의 배기구(210) 입구가 후드(230)에 연통 설치되며, 이후 배기구(210)는 하나로 합쳐져 연장되는 것을 예시하였다.
이때, 상기 후드(230)는 미도시한 팬과 구동모터를 내장하고 있으며, 상기 구동모터의 동작 여부에 따라 팬이 선택적으로 회전하면서 상기 냉각챔버(200) 내부의 공기를 상기 배기구(210)로 강제 배기시키는 것이 가능하다.
여기에서, 상기 구동모터의 동작 여부는 이후에 설명할 제어부(500)에 의해 제어되며, 상기 제어부(500)는 상기 구동모터에 공급되는 전원을 제어하게 된다.
다음으로, 본 발명에 있어서 상술한 예냉챔버(100)와 냉각챔버(200)는 통기구(300)에 의해 상호 간이 연통되어 있다.
이때, 상기 예냉챔버(100)와 상기 냉각챔버(200)가 서로 이격되어 있다면 상기 통기구(300)는 이격된 거리에 상응하는 길이의 통기 관로를 포함할 것이다.
하지만, 이보다는 공간 활용 등을 고려하여 도면에 예시한 바와 같이 상기 예냉챔버(100)와 상기 냉각챔버(200)가 서로 맞닿아 있어 별도의 통기 관로를 포함하지 않는 것이 더욱 바람직할 것이며, 이에 따라 상기 예냉챔버(100)의 도면상 왼쪽 측면(104)과 상기 냉각챔버(200)의 오른쪽 측면(202)이 서로 맞닿아 있는 것이 예시되어 있다.
이와 같은 통기구(300) 또한 이후에 설명할 개폐부재(600)에 의하여 개폐가 단속되는 것이 바람직할 것이다.
그리고, 냉각장치(400)는 도 5에 예시한 바와 같이 주지의 압축기(410), 응축기(420), 팽창밸브(430), 그리고 증발기(440)를 포함하여 냉매를 순환시키면서 냉각 사이클을 구성하는 것으로, 상기 예냉챔버(100)의 내부에는 냉각 사이클을 구성하는 증발기(440)가 냉각팬(450)와 함께 마련된다.
이때, 상기 냉각팬(450)은 상기 증발기(440)에 인접하게 마련되어, 상기 냉각팬(450)의 구동에 따라 상기 예냉챔버(100) 내부의 공기가 증발기(440)를 강제적으로 통과하도록 순환시킴으로써, 상기 예냉챔버(100) 내부의 공기가 증발기(440)를 통과하는 저온 냉매와 신속하고 효율 높게 열교환 하여 냉각되도록 하는 것이 가능하다.
마지막으로, 제어부(500)는 상술한 각종 장치를 총괄적으로 제어하기 위한 것으로, 상기 급기구(110), 상기 배기구(210), 그리고 상기 통기구(300)의 독립적인 개폐 제어를 실시하게 된다.
이때, 상술한 제어부(500)에 의한 개폐 제어는 도 6에 도시한 바와 같이 상기 급기구(110), 상기 배기구(210), 그리고 상기 통기구(300)에 각각 마련된 개폐부재(600)의 제어를 통해 적절한 시기에 맞춰 상기 급기구(110), 상기 배기구(210), 그리고 상기 통기구(300)를 각각 독립적으로 신속하게 개폐시킬 수 있을 것이다.
이와 더불어, 상기 제어부(500)는 상기 후드(230) 및 상기 냉각팬(450)의 구동 제어도 함께 실시하게 된다.
여기에서 상기 제어부(500)는 상기 후드(230) 내에 마련된 구동모터 혹은 상기 냉각팬(450)에 공급되는 전원 제어에 따라 구동 여부를 각각 제어할 수 있을 것이다.
게다가, 상기 제어부(500)는 상기 냉각장치(400)의 운전 제어, 보다 상세하게는 상기 냉각장치(400)에 있어서 압축기(410)의 구동 여부 제어를 실시하게 된다.
이에 따라, 상기 냉각장치(400)에 있어서 냉매의 순환 여부가 결정되어 상기 냉각장치(400)에 있어서 상기 증발기(440)의 온도를 적절하게 낮게 조절하는 것이 가능해진다.
이러한 기본적인 구성의 작용을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 사용자는 냉각챔버(200)의 출입구(220)를 개방한 후, 냉각 대상물, 예를 들어 조리된 상태의 뜨거운 식품을 트롤리(2)에 담긴 상태 그대로 냉각챔버(200) 내부로 반입한다.
이후, 출입구(220)를 폐쇄한 후, 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치를 가동시키면, 제어부(500)는 우선 급기구(110) 및 통기구(300)에 마련된 각각의 개폐부재(600)를 폐쇄시킨 상태에서 배기구(210)에 마련된 개폐부재(600)를 개방시키게 된다.
이와 함께, 후드(230) 및 냉각팬(450)을 구동시키는 한편, 냉각장치(400)를 운전시키게 된다.
이에 따라, 상기 예냉챔버(100)에서는 냉각장치(400)에 의해 저온 냉매가 흐르는 증발기(440)와 냉각팬(450)에 의해 예냉챔버(100) 내부의 공기가 급속하게 냉각되어 냉각 공기를 생성하게 된다.
이와 더불어, 상기 냉각챔버(200)에서는 후드(230)의 작동에 따라 상기 냉각챔버(200) 내부의 상온인 공기가 신속하게 배기구(210)로 배출됨으로써, 상기 냉각챔버(200) 내부는 대기압 보다 낮은 압력을 유지하게 된다.
상기 예냉챔버(100) 내부에 충분한 냉각 공기가 생성되고, 상기 냉각챔버(200) 내부의 공기가 충분하게 배출된 상태에서, 제어부(500)가 상기 냉각챔버(200)의 후드(230) 작동을 정지시키는 동시에 배기구(210)에 마련된 개폐부재(600)를 폐쇄시키는 한편, 폐쇄되어 있던 통기구(300) 및 급기구(110)를 개방시키게 된다.
이에 따라, 예냉챔버(100) 내에 저장되어 있던 저온의 냉각 공기는 개방된 통기구(300)를 통해 신속하게 냉각챔버(200)로 공급되며, 외부의 신선한 공기는 개방된 급기구(110)를 통해 예냉챔버(100) 내부로 신속하게 급기된다.
이때, 급기구(110)를 통과하여 예냉챔버(100) 내부로 급기되는 외부 공기는 필터수단(111)을 통과하면서 공기 중에 포함된 박테리아 등을 여과시킴으로써 이물질이 여과된 신선한 공기만이 예냉챔버(100) 내에 다시 채워지게 되는 것이다.
그 결과, 냉각챔버(200) 내에서는 예냉챔버(100)에 준비되어 있던 저온의 냉각 공기에 의해 냉각 대상물의 온도가 짧은 시간 내에 급속하게 떨어지게 되는 것이다.
상기 제어부(500)는 상술한 바와 같은 일련의 제어를 미리 설정해 놓은 일정한 시간 주기로 반복 실시하게 되며, 이에 따라 냉각챔버(200) 내에서는 예냉챔버(100)에 준비되어 있던 저온의 냉각 공기가 주기적으로 공급됨에 따라 냉각 대상물의 온도가 반복적으로 급속하게 떨어지게 되는 것이다.
상기 제어부(500)에 의한 반복적인 제어 주기는 상기 예냉챔버(100) 및 상기 냉각챔버(200)의 체적에 따라 짧은 시간 혹은 긴 시간으로 적절하게 설정될 수 있을 것이다.
예를 들어, 상기 예냉챔버(100) 및 상기 냉각챔버(200)의 체적이 비교적 큰 경우, 상기 예냉챔버(100) 내부의 공기 온도를 저하시키고, 상기 냉각챔버(200) 내부에서 냉각 공기가 냉각 대상물과 열교환하여 냉각 대상물의 온도를 저하시키는 데에 비교적 긴 시간이 요구될 것이다.
이와 반대로, 상기 예냉챔버(100) 및 상기 냉각챔버(200)의 체적이 비교적 작은 경우, 상기 예냉챔버(100) 내부의 공기 온도를 저하시키고, 상기 냉각챔버(200) 내부에서 냉각 공기가 냉각 대상물과 열교환하여 냉각 대상물의 온도를 저하시키는 데에 비교적 짧은 시간이 요구될 것이다.
이와 같이 예냉챔버(100) 및 냉각챔버(200)의 체적을 고려하여, 상기 예냉챔버(100) 내부의 공기 온도를 충분히 저하시키고, 상기 냉각챔버(200) 내부에서 냉각 대상물과 충분히 열교환 하여 냉각 대상물의 온도를 신속하게 저하시키는 데에 바람직한 시간을 산출해 낼 수 있을 것이다.
본 출원인은 냉각 대상물로 대략 80℃ 이상인 300kg의 식품을 대략 4,800㎥ 체적의 냉각챔버(200) 내에서 10℃ 이하로 냉각시키는 데 10분 이하의 매우 짧은 시간이 소요되는 것을 확인하였다.
지금까지는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 대한 기본적인 구성 및 작용에 대하여 설명하였다.
이하에서는 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 세부적인 구성을 통해 냉각 효율을 높이거나 사용자의 편의성을 높이는 것에 관하여 설명하기로 한다.
우선 본 발명에 있어서, 상기 급기구(110), 상기 배기구(210), 그리고 상기 통기구(300)를 신속하게 개폐할 수 있는 구성에 대하여 설명하기로 한다.
상기 급기구(110), 상기 배기구(210), 그리고 상기 통기구(300) 각각을 개폐할 수 있는 개폐부재(600)가 추가로 마련될 수 있으며, 이러한 개폐부재(600)는 주지의 댐퍼 등 다양한 형태로 적용될 수 있을 것이다.
특히 본 발명에 있어서, 상기 급기구(110), 상기 배기구(210), 그리고 상기 통기구(300)에는, 직선방향 혹은 원주방향을 따라 위상차를 두고 통공(611)(621)이 형성된 2장의 판재(610)(620)와, 2장의 판재 중 어느 하나를 직선방향 혹은 원주방향으로 이송시키는 액츄에이터(630)를 포함하여, 통공(611)(621)의 개폐를 수행하는 개폐부재(600)가 마련되는 것이 양호할 것이다.
즉, 상기 개폐부재(600)에 대한 바람직한 첫 번째 예는 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 대략 상기 급기구(110), 상기 배기구(210), 그리고 상기 통기구(300)에 각각 대응하는 단면적을 가지며 직사각형으로 이루어진 2장의 판재(610)(620)를 마련하되 직선방향을 따라 위상차를 두고 통공(611)(621)이 교차하도록 형성된다.
이후, 2장의 판재(610)(620)를 중첩시켜서 배치한 상태에서, 2장의 판재 중 어느 하나를 고정시키고 나머지 하나의 판재를 액츄에이터(630), 예를 들어 솔레노이드에 연결하게 된다.
이러한 구성에 따라, 고정된 판재(610) 상에서 상기 액츄에이터(630)에 의해 다른 판재(620)가 액츄에이터(630)에 의해 직선 운동하는 것이 가능하다.
그 결과, 고정된 판재(610)에 형성된 통공(611)과 움직임 가능한 판재(620)에 형성된 통공(621)이 정렬되면 개방 상태가 되며, 고정된 판재(610)에 형성된 통공(611)과 움직임 가능한 판재(620)에 형성된 통공(621)이 정렬되지 않으면 폐쇄 상태가 되는 것이다.
또한, 상기 개폐부재(600)에 대한 바람직한 두 번째 예는 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 대략 상기 급기구(110), 상기 배기구(210), 그리고 상기 통기구(300)에 각각 대응하는 단면적을 가진 원형으로 이루어진 2장의 판재(610)(620)를 마련하되 원주방향을 따라 위상각 차이를 두고 통공(611)(621)이 교차하도록 형성된다.
이후, 2장의 판재(610)(620)를 중첩시켜서 배치한 상태에서, 2장의 판재 중 어느 하나를 고정시키고 나머지 하나의 판재를 액츄에이터(630), 예를 들어 스탭핑모터의 구동축에 연결하게 된다.
이러한 구성에 따라, 고정된 판재(610) 상에서 상기 액츄에이터(630)에 의해 움직임 가능한 판재(620)가 액츄에이터(630)에 의해 회전 운동하는 것이 가능하다.
그 결과, 고정된 판재(610)에 형성된 통공(611)과 움직임 가능한 판재(620)에 형성된 통공(621)이 정렬되면 개방 상태가 되며, 고정된 판재(610)에 형성된 통공(611)과 회전 가능한 판재(620)에 형성된 통공(621)이 정렬되지 않으면 폐쇄 상태가 되는 것이다.
상술한 바와 같이 개폐부재(600)를 적용함에 따라 비교적 넓은 단면적을 지닌 직사각형 혹은 원형의 단면을 가진 상기 급기구(110), 상기 배기구(210), 그리고 상기 통기구(300)에 대해 빠른 시간 내에 신속하고 정확하게 개폐시키는 것이 가능해 진다.
물론 필요에 따라서는 그 개도량을 조절하는 것도 가능할 것이다.
다음으로 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 냉각 효율을 높이거나 에너지 효율을 높이는 구성에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 있어서, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 상기 냉각챔버(200)에는 상기 통기구(300)에 연통되어 경사 구배를 가진 냉각 덕트(240)가 마련되되, 상기 냉각 덕트(240)의 상측면(242)에는 다수의 통기공(241)이 형성되며, 상기 통기공(241)은 상기 통기구(300)로부터 이격되는 방향을 따라서 등간격을 두고 점차적으로 확장되는 직경으로 형성되거나, 동일한 직경으로 점차적으로 개수가 증가하도록 형성되는 것이 바람직할 것이다.
즉, 상기 냉각 덕트(240)는 도 1과 같이 상기 통기구(300)에 연통되어 상기 냉각챔버(200) 내부의 바닥면(206)을 따라 배치되는 것으로, 그 단면 형상은 원형 등 제한되지 않지만 본 발명에 있어서는 예시한 바와 같이 직사각형의 단면 형상을 가진 것이 바람직할 것이다.
이때, 상기 냉각 덕트(240)의 치수는 트롤리(2)의 치수에 대응하여 설계될 수 있을 것이며, 상기 통기구(300)와 연통된 반대편은 막혀 있다.
예를 들어, 상기 냉각 덕트(240)의 높이는 도 4와 같이 상기 트롤리(2)의 최하단 트레이(2b)의 저면 보다 낮으며, 상기 냉각 덕트(240)의 폭은 상기 트롤리(2)에 있어서 구름수단(2a)의 폭방향 간격 보다 좁게 형성되고, 상기 냉각 덕트(240)의 길이는 도 2와 같이 상기 냉각챔버(200) 내에 수용 가능한 다수 트롤리(2)의 전체 길이에 대응하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 냉각 덕트(240)는 상기 냉각챔버(200) 내에 위치하는 트롤리(2)의 하측에 위치하게 되며, 이러한 냉각 덕트(240)를 따라 하나 이상의 트롤리(2)가 냉각챔버(200) 내에 수용될 수 있게 되는 것이다.
이때, 상기 냉각 덕트(240)는 예시한 바와 같이 직사각형의 단면 형상으로 이루어질 경우 상측면(242)과 하측면(243), 그리고 양 측면(244)으로 이루어질 수 있으며, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이 상기 통기구(300)로부터 이격되는 방향, 즉 도면상 좌측방향을 따라 상기 상측면(242)과 상기 하측면(243) 둘 모두가 평행을 이루어 경사 구배를 가지고 형성될 수 있을 것이다.
이와 함께, 상기 상측면(242)은 냉각 덕트(240)로부터 분리 가능하도록 구성하여, 필요에 따라 상기 상측면(242)을 냉각 덕트(240)로부터 분리시킨 후, 상기 냉각 덕트(240) 내부에 쌓인 이물질을 청소하는 등이 가능해진다.
게다가, 상기 냉각 덕트(240)에 경사 구배를 두는 것으로 상기 냉각 덕트(240) 내부를 물청소하는 것도 가능해지며, 이러한 경우, 상기 냉각 덕트(240)의 최하단부에 별도의 개폐 가능한 드레인홀(245)을 형성하여 물청소를 마친 후, 이 드레인홀(245)을 열어 물을 배수시키는 것도 가능할 것이다.
또한, 상술한 바와 같이 상측면(242) 및 하측면(243) 둘 모두에 경사 구배를 줄 수도 있지만, 도 9의 (b)에 예시한 바와 같이 상측면(242)은 수평한 상태를 유지하고 상기 하측면(243)만 경사 구배를 주는 것도 물론 가능할 것이다.
특히, 본 발명에 있어서 상기 냉각 덕트(240)는 상술한 예냉챔버(100) 내부의 냉각 공기를 통기구(300)의 개방 시 냉각챔버(200) 내부, 보다 상세하게는 상기 냉각 덕트(240) 상측에 위치하는 트롤리(2) 전체 길이에 걸쳐 고르게 공급하는 역할을 하게 된다.
이를 위해, 상기 냉각 덕트(240)의 상측면(242)에는 냉각 공기를 공급하기 위한 다수의 통기공(241)이 형성되어 있다.
이와 같은 통기공(241)은 도 8의 (a)와 같이 상기 통기구(300)로부터 이격되는 방향, 즉 도면상 좌측방향을 따라서 등간격을 두고 점차적으로 확장되는 직경으로 형성될 수 있을 것이다.
이와는 다르게, 상기 통기공(241)은 도 9의 (a)와 같이 상기 통기구(300)로부터 이격되는 방향을 따라서 동일한 직경으로 점차적으로 개수가 증가하도록 형성되는 것도 가능할 것이다.
즉, 상기 냉각 덕트(240)에 있어서 상측면(242)에 형성되는 통기구(300)의 전체 단면적이 상기 통기구(300)로부터 이격됨에 따라 점차적으로 증가하도록 냉각 덕트(240)의 상측면(242)에 통기공(241)의 직경을 점차적으로 확장하거나, 혹은 동일한 직경으로 점차 개수를 증가시키는 것으로, 상술한 냉각 덕트(240)의 상측면(242) 전체에 걸쳐 고르게 냉각 공기가 공급되도록 하는 것이 가능해진다.
특히, 냉각 공기가 냉각 덕트(240)의 상측면(242)에 형성된 통기공(241)으로부터 고르게 냉각챔버(200) 내에 공급되면, 이러한 냉각 공기는 도 2와 같이 바로 트롤리(2)의 하측으로 공급되며, 트롤리(2)를 하측으로부터 상측으로 통과할 수 있는 것이다.
이때, 상기 트롤리(2)는 상하로 다단의 트레이(2b)가 수납되어 있으며, 이러한 트레이(2b)에는 다수의 구멍이 형성되어 있어 냉각 공기가 자유롭게 트레이(2b)를 통과할 수 있도록 함으로써, 트롤리(2)의 트레이(2b) 내에 적재되어 있는 냉각 대상물에 가급적 많은 냉각 공기가 자유롭게 순환할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 위에서는 냉각챔버(200) 내에서 냉각 대상물을 냉각시킨 공기는 배기구(210)를 통해 대기 중으로 배출되는 것으로 설명하였지만, 에너지 효율을 향상시키기 위하여, 냉각챔버(200)의 배기구(210)를 통해 배출되는 냉각 공기를 회수하여 다시 예냉챔버(100)의 급기구(110)로 순환시키는 것도 가능할 것이다.
즉, 본 발명에 있어서, 도 10에 도시한 바와 같이 상기 냉각챔버(200)의 배기구(210)에는 온도센서(510)가 마련되어, 상기 제어부(500)는 상기 온도센서(510)에서 검출한 온도가 미리 설정한 기준 온도 이하인 경우, 상기 냉각챔버(200)의 배기구(210)로 배출되는 공기를 상기 예냉챔버(100)의 급기구(110)로 순환시키는 것이 양호하다.
예를 들어, 상기 냉각챔버(200)의 배기구(210)와 상기 예냉챔버(100)의 급기구(110) 사이에 회수관로(900)를 추가로 형성하고, 배기구(210)에 마련되는 개폐부재(600) 대신에 공기 흐름을 제어하는 3방 밸브(910)를 상기 회수관로(900)의 입구 에 마련할 수 있을 것이다.
물론 필요에 따라서는 상기 회수관로(900) 중간에 저장챔버(920)를 두어 회수되는 공기를 일시적으로 보관할 수 있도록 하는 것도 가능할 것이다.
이에 따라, 만약 상기 냉각챔버(200)의 배기구(210)에 마련된 온도센서(510)에서 검출한 배기의 온도가 미리 설정해 놓은 기준 온도를 초과하는 경우, 상기 냉각챔버(200) 내부의 공기는 배기구(210)를 통해 대기 중에 그대로 배출시키고, 배기의 온도가 기준 온도 이하인 경우, 상기 냉각챔버(200) 내부의 공기는 회수관로(900)를 통해 다시 예냉챔버(100)의 급기구(110)로 회수하여 공급하는 것이 가능한 것이다.
이러한 구성에 따르면, 냉각챔버(200) 내에서 냉각 대상물과 열교환을 마쳤더라도 비교적 낮은 온도의 냉각 공기가 불필요하게 대기 중으로 배출되는 것을 막게 됨으로써, 상기 냉각장치(400)에 대한 에너지 효율을 크게 향상시키는 것이 가능해진다.
마지막으로, 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 대한 운용 시 사용자의 편의성을 향상시키기 위한 구성에 대하여 이하 설명하기로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 냉각 덕트(240)의 말단에는 트롤리(2)의 진입을 안내하는 가이드부재(700) 및 진입한 트롤리(2)를 고정하는 고정부재(800)가 추가 구성되는 것이 바람직하다.
상기 트롤리(2)는 앞서 설명한 바와 같이 다수의 트레이(2b)가 서랍식으로 마련된 것으로, 트레이(2b)에는 냉각 공기가 원활하게 유통될 수 있도록 다수의 구멍이 형성되어 있으며, 이 트레이(2b) 내에 냉각 대상물인 식품이 담겨져 있어, 냉각 대상물의 냉각 시 별도로 냉각 대상물을 옮겨 담을 필요 없이 트롤리(2)에 수납된 상태 그대로 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치에 있어서 냉각챔버(200)로 반입 및 반출 할 수 있는 것이다.
냉각챔버(200) 내부에 트롤리(2)를 진입시킬 때에는, 우선 냉각챔버(200)의 출입구(220)를 개방시킨 후, 트롤리(2)를 냉각 덕트(240) 상에 위치하도록 밀어 넣을 필요가 있다.
이때, 상기 트롤리(2)의 하부 자체 또는 이에 마련된 구름수단(2a)이 상술한 냉각 덕트(240)에 부딪히지 않도록, 상기 트롤리(2)의 진입을 안내하기 위하여 도 11의 (a)에 도시한 원호 형상의 안내판(710)이나 도 11의 (b)에 도시한 가이드롤러(720)와 같은 가이드부재(700)가 냉각챔버(200)의 바닥면(206) 상에 추가로 마련될 수 있다.
이에 따르면, 사용자는 트롤리(2)를 냉각 덕트(240) 상의 정위치에 걸림 또는 부딪힘 없이 손쉽게 위치시키는 것이 가능해진다.
이와 더불어, 냉각 덕트(240) 위에 트롤리(2)가 정위치 하는 경우, 트롤리(2)가 움직이는 것을 방지하기 위하여 상기 냉각챔버(200)의 바닥면(206)에 트롤리(2)의 구름수단(2a)이 들어가 스스로 빠져 나오지 못하도록 도 12의 (a)와 같이 고정 요홈(801)을 오목하게 형성하거나, 혹은 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이 별도의 로크홀(810) 및 로크핀(820)과 같은 고정부재(800)를 부가하는 것도 가능하다.
즉, 상기 냉각 덕트(240) 및 상기 트롤리(2)에 로크홀(810)을 각각 형성한 후, 이러한 두 로크홀(810)을 관통하도록 로크핀(820)을 삽입하는 등으로 트롤리(2)가 냉각챔버(200) 내에서 스스로 움직이는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
이를 통해, 사용자는 트롤리(2)를 냉각챔버(200) 내부에 손쉽게 반입하는 것이 가능해지며, 상기 냉각챔버(200) 내부로 반입된 트롤리(2)가 스스로 움직이는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 차압냉각을 이용한 급속냉각장치는 차압냉각을 이용하여 빠른 시간 내에 소망하는 낮은 온도까지 냉각 대상물을 급속 냉각시킬 수 있어 장치의 시장 경쟁력을 높이며, 기본적으로 외부의 신선한 공기를 냉각시켜 공급하기 때문에 미생물에 의한 오염을 방지할 수 있고, 필요에 따라 냉기를 순환시켜 재활용 할 수 있음으로써 에너지 소비 효율을 향상시키는 한편, 냉각 대상물이 담긴 상태의 트롤리(2)를 그대로 사용할 수 있을 뿐 아니라, 냉각 대상물을 적재한 트롤리(2)가 정확하게 안내되어 정위치에 일시적으로 고정될 수 있어 사용자의 이용 편의성을 극대화시킬 수 있다는 탁월한 이점을 지닌 발명인 것이다.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.
2 : 트롤리 2a : 구름수단
2b : 트레이 100 : 예냉챔버
101, 102, 103, 104 : 측면 105 : 천장면
106 : 바닥면 107 : 출입구
110 : 급기구 111 : 필터수단
200 : 냉각챔버 201, 202, 203, 204 : 측면
205 : 천장면 206 : 바닥면
210 : 배기구 220 : 출입구
230 : 후드 240 : 냉각 덕트
241 : 통기공 242 : 상측면
243 : 하측면 244 : 측면
245 : 드레인홀 300 : 통기구
400 : 냉각장치 410 : 압축기
420 : 응축기 430 : 팽창밸브
440 : 증발기 450 : 냉각팬
500 : 제어부 510 : 온도센서
600 : 개폐부재 610, 620 : 판재
611, 621 : 통공 630 : 액츄에이터
700 : 가이드부재 710 : 안내판
720 : 가이드롤러 800 : 고정부재
810 : 로크홀 820 : 로크핀
900 : 회수관로 910 : 3방 밸브
920 : 저장챔버

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 밀폐된 공간으로 이루어져 개폐 가능한 급기구가 마련된 예냉챔버와;
    밀폐된 공간으로 이루어져 개폐 가능한 배기구 및 출입구와, 강제 배기가 가능한 후드가 마련된 냉각챔버와;
    상기 예냉챔버와 상기 냉각챔버 상호 간을 개폐 가능하게 연통시키는 통기구와;
    압축기, 응축기, 팽창밸브, 그리고 증발기를 포함하여 냉매를 순환시키면서 냉각 사이클을 구성하되, 상기 예냉챔버 내에 상기 증발기와 함께 냉각팬이 마련되는 냉각장치와;
    상기 급기구, 상기 배기구, 그리고 상기 통기구의 독립적인 개폐 제어와, 상기 후드 및 상기 냉각팬의 구동 제어와, 상기 냉각장치의 운전 제어를 실시하는 제어부로 구성되되;
    상기 급기구, 상기 배기구, 그리고 상기 통기구에는, 직선방향 혹은 원주방향을 따라 위상차를 두고 통공이 형성된 2장의 판재와, 2장의 판재 중 어느 하나를 직선방향 혹은 원주방향으로 이송시키는 액츄에이터를 포함하여, 통공의 개폐를 수행하는 개폐부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 차압냉각을 이용한 급속냉각장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 냉각챔버에는 상기 통기구에 연통되어 경사 구배를 가진 냉각 덕트가 마련되되, 상기 냉각 덕트의 상측면에는 다수의 통기공이 형성되며, 상기 통기공은 상기 통기구로부터 이격되는 방향을 따라서 등간격을 두고 점차적으로 확장되는 직경으로 형성되거나, 동일한 직경으로 점차적으로 개수가 증가하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차압냉각을 이용한 급속냉각장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 냉각챔버의 배기구에는 온도센서가 마련되어, 상기 제어부는 상기 온도센서에서 검출한 온도가 미리 설정한 기준 온도 이하인 경우, 상기 냉각챔버의 배기구로 배출되는 공기를 상기 예냉챔버의 급기구로 순환시키는 것을 특징으로 하는 차압냉각을 이용한 급속냉각장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 냉각 덕트의 말단에는 트롤리의 진입을 안내하는 가이드부재 및 진입한 트롤리를 고정하는 고정부재가 추가 구성되는 것을 특징으로 하는 차압냉각을 이용한 급속냉각장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000346519A (ja) 1999-05-28 2000-12-15 Sanyo Electric Co Ltd 冷却庫の運転制御方法
KR200266901Y1 (ko) 1999-06-02 2002-03-06 김이순 저온창고
JP2010276320A (ja) 2009-06-01 2010-12-09 Hutech Norin Co Ltd 保冷車の予冷システム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05180553A (ja) * 1991-12-26 1993-07-23 Mitsuo Anjo 蓄冷槽付差圧野菜予冷装置
JP3318829B2 (ja) * 1997-11-20 2002-08-26 三菱電機株式会社 空気調和装置
JPH11211302A (ja) * 1998-01-23 1999-08-06 Hisao Matsumoto 同一雪氷冷熱源の共用による、零温乾燥調製と零温急速 予冷の同時運用方法
KR100390425B1 (ko) * 2000-12-04 2003-07-07 엘지전자 주식회사 진공 냉장고의 급속냉각장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000346519A (ja) 1999-05-28 2000-12-15 Sanyo Electric Co Ltd 冷却庫の運転制御方法
KR200266901Y1 (ko) 1999-06-02 2002-03-06 김이순 저온창고
JP2010276320A (ja) 2009-06-01 2010-12-09 Hutech Norin Co Ltd 保冷車の予冷システム

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