KR102100717B1 - 냉장 공간과 온장 공간 사이에 열전달이 차단된 고효율 냉온장고 - Google Patents

Abstract

전력 효율이 개선된 고효율 냉온장고에 관한 것으로, 정면이 개방된 사각박스 형태로 형성되어 개방면에 도어가 부착되어 있는 하우징, 하우징 내부의 공간을 냉장 공간 및 온장 공간으로 분할하고 냉장 공간과 온장 공간 사이에서 열이 전달되는 것을 방지하는 단열판, 하우징의 온장 공간을 가열하여 온장 공간의 내부온도를 상승시키는 열선, 및 하우징(10)의 냉장 공간을 냉각하여 상기 냉장 공간의 내부온도를 하강시키는 증발기(44)를 포함하고, 단열판(60)은 복수 개의 단열판(60)으로 구성되고, 복수 개의 단열판(60) 중 2개의 단열판이 이격되어 배치되어 공기층을 갖는 공극이 형성되고, 공극에 흐르는 공기는 냉온장고의 외부의 공기가 유입되어 하우징(10)의 상면에 형성된 슬릿(13)을 통해 외부로 배출됨으로써, 냉온장고의 냉장 공간과 온장 공간 사이에서 열이 전달되는 것을 방지하여 냉온장고의 전력 효율을 개선할 수 있다.

Description

냉장 공간과 온장 공간 사이에 열전달이 차단된 고효율 냉온장고 {High efficient cooling and heating apparatus for blocking heat transfer between cooling space and heating space}

냉온장고에 관한 것으로, 특히 공기층이 포함된 단열판을 이용하여 냉장 공간과 온장 공간 사이에 열전달을 차단하여 전력 효율이 향상된 고효율 냉온장고에 관한 것이다.

편의점, 슈퍼마켓 등과 같은 소매점은 과자, 음료, 아이스크림 등과 같은 식류품을 주로 판매한다. 일반적으로 소매점은 다양한 음료수를 판매하고 있으며, 각 음료수는 음료수의 종류에 따라 따뜻한 상태 또는 차가운 상태로 판매된다. 소매점은 음료수를 따뜻하게 데우고 따뜻하게 유지하는 온장고를 구비하고 있고, 음료수를 차갑게 식히고 차갑게 유지하는 냉장고를 구비하고 있다. 또한, 식당, 급식시설 등과 같은 음식점에서도 음식을 따뜻하게 보관하기 위한 온장고 및 식품을 차갑게 보관하기 위한 냉장고를 구비한다.

온장고는 음식, 음료수 등과 같은 식품을 따뜻한 상태로 보존하는 장치이다. 냉장고는 식품을 저온에 보관하여 부패 및 변질을 방지하는 장치이다. 일반적으로 소매점은 별개의 온장고와 냉장고를 구비한다.

규모가 작은 음식점, 급식소, 또는 편의점 같은 경우 별개의 온장고와 냉장고를 구비하기 위하여는 넓은 공간이 필요한 문제점이 있다. 또한, 온장고와 냉장고를 개별적으로 구매하는 경우에는 많은 비용이 필요한 문제점이 있다.

이와 관련하여, 대한민국등록특허 제10-1469233호 “냉온장고”에서는 낭장고와 온장고를 모두 갖추고 있는 냉온장고에 대하여 개시하고 있다. 이러한 종래의 냉온장고는 냉장고의 냉동사이클에 버려지는 폐열을 에너지원으로 이용하여 온장고를 구동시킴으로써 전력소모를 낮출 수 있었다. 그러나, 종래의 냉온장고는 냉장고와 온장고 사이에서 열이 전달되어 냉장고의 온도가 높아지고 온장고의 온도가 낮아지게 됨에 따라 냉장고의 온도를 낮게 유지하고 온장고의 온도를 높게 유지하기 위하여 많은 전력이 필요한 문제점이 있었다.

냉장 공간과 온장 공간 사이에서 전달되는 열을 차단하여 전력 효율이 향상된 고효율 냉온장고를 제공하는 데에 있다. 또한, 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 효율이 개선된 고효율 냉온장고는 정면이 개방된 사각박스 형태로 형성되어 개방면에 도어가 부착되어 있는 하우징; 상기 하우징 내부의 공간을 냉장 공간 및 온장 공간으로 분할하고, 상기 냉장 공간과 상기 온장 공간 사이에서 열이 전달되는 것을 방지하는 단열판; 상기 하우징의 온장 공간을 가열하여 상기 온장 공간의 내부온도를 상승시키는 열선; 및 상기 하우징의 냉장 공간을 냉각하여 상기 냉장 공간의 내부온도를 하강시키는 증발기(44)를 포함하고, 상기 단열판은 복수 개의 단열재층으로 구성되고, 상기 복수 개의 단열재층 중 2개의 단열재층이 이격되어 배치되어 공기층을 갖는 공극이 형성되고, 상기 공극에 흐르는 공기는 상기 냉온장고의 하부 공간으로부터 유입되어 상기 하우징의 상면에 형성된 슬릿을 통해 외부로 배출된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 냉온장고는 상기 단열판의 하부에 설치되어 상기 공극에 흐르는 공기를 순환시키는 단열판용 순환팬을 더 포함하고, 상기 단열판용 순환팬은 상기 하우징 외부의 공기를 흡입하고 상기 흡입된 공기를 상기 단열판의 공극으로 공급함으로써, 상기 공극의 공기의 온도가 일정하게 유지되도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 냉온장고는 상기 하우징의 냉장 공간의 후면 하부에 형성되어 상기 냉장 공간의 공기를 흡기하는 흡입구; 상기 하우징의 냉장 공간의 상면에 형성되어 상기 하우징의 냉장 공간의 개방된 정면을 향해 개방되는 토출구; 직사각형 단면을 갖는 관로로 형성되어 상기 하우징의 냉장 공간의 후면에 설치되고, 상기 공기가 흐르는 에어닥트; 상기 에어닥트 내에 상기 흡입구 근처에 설치되어 상기 냉장 공간의 공기를 흡기하는 에어커튼 흡입팬; 및 상기 에어닥트 내에 상기 토출구 근처에 설치되어 상기 에어닥트 내에 흐르는 공기를 상기 하우징의 냉장 공간의 개방된 전면으로 토출하는 에어커튼 토출팬을 더 포함하고, 상기 에어닥트 내에서 흐르는 공기는 상기 에어커튼 흡입팬 및 상기 에어커튼 토출팬의 연동에 의하여 상기 흡입구로부터 상기 토출구 방향으로 흐르고, 상기 에어커튼 토출팬에 의하여 토출된 공기에 의해 상기 냉장 공간의 개방된 정면에 공기벽이 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 냉온장고는 상기 하우징의 냉장 공간의 개방된 전면에 부착되어 상기 도어의 개폐를 감지하는 도어 개폐 감지 장치를 더 포함하고, 상기 도어 개폐 감지 장치는 상기 도어가 열렸을 때 상기 도어가 열렸음을 나타내는 도어 개방 신호를 생성하고, 상기 도어 개방 신호가 생성된 경우, 상기 에어커튼 토출팬 및 상기 에어커튼 흡입팬이 작동된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 냉온장고는 직사각형 평판 형태로 형성되어 상기 하우징의 냉장 공간 및 온장 공간 각각에 삽입되는 복수 개의 선반을 더 포함하고, 상기 복수 개의 선반(30)은 스테인리스 스틸로 제조되고, 상기 열선은 상기 복수 개의 선반 중 상기 온장 공간에 설치되는 온장용 선반에 내장되고, 상기 증발기는 상기 복수 개의 선반 중 상기 냉장 공간에 설치되는 냉장용 선반에 내장된다.

상기 단열판은 복수 개의 단열재층 및 복수 개의 공극을 포함하고, 상기 복수 개의 공극 각각에는 상이한 온도의 공기가 흐른다.

냉장 공간과 온장 공간을 모두 구비한 냉온장고는 냉장 공간과 온장 공간 사이에서 열이 전달됨에 따라, 냉장 공간의 온도가 높아지고 온장 공간의 온도가 낮아지게 되어 냉장 공간의 온도를 다시 낮추고 온장 공간의 온도를 다시 높이기 위하여 많은 전력이 소비된다. 냉장 공간과 온장 공간을 갖는 냉온장고에서 냉장 공간과 온장 공간 사이에 단열판을 삽입하여, 냉장 공간과 온장 공간 사이에서 열이 전달되는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 적은 전력으로 냉장 공간의 온도 및 온장 공간의 온도를 각각 유지할 수 있는 고효율의 냉온장고를 제공할 수 있다.

특히, 단열판에 공기층을 포함하는 공극을 형성하고 공극에 흐르는 공기를 지속적으로 순환시킴으로써, 단열판의 단열 효과를 향상시킬 수 있다. 단열판의 단열 효과가 상승됨에 따라 냉온장고의 냉장 공간과 온장 공간 사이에서 열의 전달을 더욱 효과적으로 차단할 수 있다. 이에 따라, 냉온장고의 전력 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 단열판에 복수 개의 공극을 포함시키고, 각 공극에 흐르는 상이한 온도의 공기를 흐르게 함으로써, 단열판의 단열 효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 단열판의 단열 효과가 대폭 상승됨에 따라 냉온장고의 냉장 공간과 온장 공간 사이에서 열의 전달을 완벽하게 차단할 수 있다. 이에 따라, 냉온장고의 전력 효율을 극대화시킬 수 있다.

이에 더하여, 냉온장고의 냉장 공간에 에어 커튼을 설치하여, 냉장 공간의 도어가 개방되더라도 에어커튼에서 냉장 공간의 개방된 전면에 공기벽을 형성한다. 냉장 공간의 개방된 전면에 공기벽이 형성됨에 따라, 냉온장고의 도어가 열리더라도 냉장 공간의 냉기가 외부로 배출되지 않는다. 이에 따라, 냉장 공간의 냉기가 보존되고, 냉장 공간의 온도가 낮게 유지됨으로써 냉온장고의 전력 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온장고의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 냉온장고의 정면도를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 냉온장고의 정면 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 냉온장고의 상면도를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 냉온장고의 측면 단면도를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 냉온장고의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉온장고의 정면 단면도를 도시한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예들은 식품을 따뜻한 상태로 보존하는 온장고와 식품을 차가운 상태로 보존하는 냉장고를 구비하는 냉온장고에 관한 것으로, 특히 냉장고와 온장고 사이에서 열이 전달되는 것을 방지하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 고효율 냉온장고에 관한 것이다. 이하에서는 이러한 장치를 간략하게 “냉온장고”라고 호칭할 수 있다. 또한, 이하에서 본 발명의 설명 과정에 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 식별기호로서 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온장고의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 냉온장고의 정면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 냉온장고의 측면 단면도를 도시한 도면이다. 도 1 내지 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉온장고(1)는 하우징(10), 도어(20), 선반(30), 압축기(40), 응축기(41), 방열팬(42), 모세관(43), 증발기(44), 에어닥트(50), 에어커튼 흡입팬(51), 에어커튼 토출팬(52), 단열판(60), 단열판용 순환팬(61), 열선(70), 온도센서(71, 72), 도어 개폐 감지 장치(80) 및 제어부(90)로 구성된다.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고는 온장고와 냉장고를 모두 구비한 장치로서, 냉장 공간의 온도를 낮게 유지하기 위하여 냉장고에서 사용되는 주요 구성요소를 포함하고 있고, 또한 온장 공간의 온도를 높게 유지하기 위하여 온장고에서 사용되는 주요 구성요소를 포함하고 있다. 앞에서 나열된 구성요소 중 압축기(40), 응축기(41), 방열팬(42), 모세관(43), 증발기(44)는 냉장고의 주요 구성요소이고, 열선(70)은 온장고의 주요 구성요소이다. 이하에서 상기된 바와 같은 구성요소를 설명하거나 본 발명의 다른 실시예를 설명하는 과정에서 상기된 주요 구성요소 외에 다른 구성요소가 등장할 수 있다.

본 실시예들에 따른 냉온장고(1)의 내부 구성이 용이하게 이해될 수 있도록 하기 위하여 도 1 및 2는 냉온장고(1)의 도어(20)가 열린 상태로 도시되어 있다. 본 실시예들에 따른 냉온장고(1)는 음식물이 보관되기 때문에 그 내부가 청결하게 유지되어야 한다. 하우징(10), 선반(30), 에어닥트(50) 등은 내식성, 내구성, 내열성 등이 우수한 스테인리스스틸 소재로 제작됨이 바람직하다.

도 1 내지 3을 참고하면, 하우징(10)은 정면이 개방되어 있고 상하면과 세 개의 측면이 막혀있는 사각박스 형태로 형성되고, 다수의 음식물들이 동시에 출입될 수 있도록 개방면에 사각판 형태의 도어(20)가 부착되어 있다. 하우징(10) 내부의 가운데에 단열판(60)이 삽입되어, 하우징(10)의 내부 공간이 두 개의 공간으로 분할된다. 하우징(10) 내부의 두 개의 공간 중 좌측 공간은 식품을 따뜻하게 보관하기 위한 온장 공간이고, 두 개의 공간 중 우측 공간은 식품을 차갑게 보관하기 위한 냉장 공간이다. 온장 공간과 냉장 공간 사이에는 두 개의 공간 사이에서 열이 전달되는 것을 차단하기 위한 단열판(60)이 삽입된다.

하우징(10)의 두 개의 내부 공간 중 냉장 공간의 후면의 하단에는 에어커튼에서 토출되는 공기를 흡입하는 흡입구(11)가 형성되어 있다. 냉장 공간의 상면의 전면부에는 에어커튼에서 공기를 토출하는 토출구(12)가 형성되어 있다.

두 개의 공간 각각은 도어(20)에 의해 개폐된다. 각 도어(20)는 하우징(10) 개방면의 일측 모서리에 힌지 등에 의해 결합되고, 각 도어(20)는 도어(20)의 회전에 의해 하우징(10)의 두 개의 공간 각각을 개폐한다. 도어(20)는 직사각형 평판 형태로 형성되고, 도어(20)가 닫힌 상태에서 하우징(10) 내부가 관찰될 수 있도록 유리판을 포함할 수 있다. 사용자는 각 도어(20)의 유리판을 통하여 냉온장고(1)의 내부에 있는 식품을 관찰할 수 있다.

하우징(10)의 두 개의 공간 각각에는 식품이 놓이는 복수 개의 선반(30)이 삽입된다. 각 선반(30)은 직사각형 평판 형태로 형성되어 하우징(10) 내부에 삽입된다. 선반(30)의 상면에는 식품을 얹어 놓을 수 있다. 도 1 및 2에 도시된 냉온장고의 실시예를 참고하면, 두 개의 공간 각각에는 복수 개의 선반(30)이 삽입된다. 복수 개의 선반(30)이 삽입되어 많은 양의 식품을 보관할 수 있다. 선반(30)은 삽입되는 공간에 따라 구별된다. 하우징(10)의 두 개의 공간 중 좌측 공간인 온장 공간에 삽입되는 온장용 선반(31)과 우측 공간인 냉장 공간에 삽입되는 냉장용 선반(32)으로 구분된다. 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고(1)에서, 액체 상태인 냉매가 기체 상태로 기화하면서 주변의 열을 빼앗는 증발기(44)가 냉장 공간에 삽입된 냉장용 선반(32)에 내장될 수 있고, 열을 발생시키는 열선(70)이 온장 공간에 삽입된 온장용 선반(31)에 내장될 수 있다. 상술한 바와 같이, 냉장용 선반(32) 및 온장용 선반(31)은 스테인리스 스틸 재질로 제조되기 때문에, 증발기(44)의 냉기가 바로 냉장용 선반(32)으로 전달되고, 열선(70)의 열기가 바로 온장용 선반(31)으로 전달된다.

압축기(40)는 기체를 압축시켜 압력을 높이는 장치로서, 냉장고의 주요한 구성이다. 압축기(40)는 냉매가 증발기(44)를 거치면서 낮은 압력의 기체로 변한 것을 높은 기체로 변환시켜 다시 응축기(41)로 전달한다. 응축기(41)는 고온 고압의 냉매를 응축 액화하는 장치이다. 응축기(41)에서는 압축기(40)로부터 전달된 고압의 기체인 냉매가 응축되고 액화된다. 응축기(41)에서 냉매가 액화되면서 냉매의 열이 주변으로 방출된다. 응축기(41)에서 액화된 냉매는 모세관(43)으로 전달된다. 방열팬(42)은 응축기(41)의 근처에 설치되어 응축기(41)에서 방출된 열을 냉온장고(1)의 외부로 방출한다.

모세관(43)은 응축기(41)와 증발기(44) 사이에 위치하는 가느다란 관이다. 모세관(43)은 모세관 현상을 나타내기에 충분할 정도로 가는 관이다. 모세관 현상은 외부의 힘이 없더라도 유체가 가느다란 관으로 유입되는 현상이다. 일반적으로 모세관(43)은 직경이 약 1 mm이하의 원통형 관이다. 모세관(43)은 응축기(41)로부터의 액화된 냉매를 빨아드리고, 빨아드린 냉매를 증발기(44)로 공급한다.

증발기(44)는 액체 상태인 냉매를 기체로 증발시켜 주변의 열을 흡수하여 주변의 온도를 급격하게 낮추는 장치이다. 증발기(44)에서는 액화된 냉매가 증발하여 기체가 되면서 증발기(44) 주변의 열을 흡수함으로써 주변의 온도를 낮춘다. 증발기(44)는 하우징(10)의 냉장 공간의 후면에 설치될 수 있다. 증발기(44)는 스테인리스 스틸로 제조된 하우징(10)을 통하여 냉장 공간의 열을 흡수하여 냉장 공간의 온도를 낮춘다. 증발기(44)는 하우징(10)의 냉장 공간을 냉각하여 냉장 공간의 내부온도를 하강시킨다. 증발기(44)에서 기화된 냉매는 압축기(40)로 전달된다. 앞서 설명한 바와 같이, 냉매는 압축기 → 응축기 → 모세관 → 증발기 → 압축기 순으로 순환된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉온장고(1)에서 증발기(44)는 하우징(10) 내부의 냉장 공간에 설치되어, 냉장 공간의 온도를 낮게 유지할 수 있게 한다. 특히, 하우징(10)의 냉장 공간에 삽입되는 냉장용 선반(32)에 매립되는 방식으로 설치될 수 있다. 냉장용 선반(32)에 매립된 증발기(44)는 냉장용 선반(32) 상에 놓여진 식품에 냉기를 전달하여 식품을 차가운 상태(즉, 기준 냉장온도)로 유지할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고(1)는 드라이어(Drier, 미도시)를 더 포함할 수 있다. 드라이어는 응축기(41)와 모세관(43) 사이에 배치되고, 냉매가 순환될 때 냉매에 포함된 이물질 및 수분을 걸러낸다. 드라이어는 냉매에 포함된 이물질 및 수분을 제거하여 냉매의 성질을 유지하고 냉매가 순환되는 배관이 막히는 것을 방지한다.

본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고는 도어(20)가 열렸을 때 냉장 공간 내부의 냉기가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위하여 냉장 공간에 에어커튼을 포함한다. 에어커튼은 에어닥트(50), 에어커튼 흡입팬(51), 및 에어커튼 토출팬(52)으로로 구성된다. 이와 관련하여, 본 발명의 도 5는 도 1에 도시된 냉온장고의 측면 단면도를 도시한 도면이다. 보다 구체적으로, 도 5는 냉온장고(1)의 냉장 공간의 측면 단면도이다.

도 5를 참고하면, 에어닥트(50)는 공기가 순환되는 직사각형 단면을 갖는 관로로서, 하우징(10)의 냉장 공간의 후면에 설치된다. 에어닥트(50)에는 냉장 공간으로부터 공기가 흡입되는 흡입구(11), 및 공기가 토출되는 토출구(12)가 형성된다. 에어닥트(50)의 흡입구(11)는 하우징(10) 냉장 공간의 하단에 형성되고, 토출구(12)는 하우징(10) 냉장 공간의 상면에 설치된다. 토출구(12)는 하우징(10)의 냉장 공간의 개방된 정면을 향해 개방된다. 토출구(12)는 하우징(10)의 개방된 정면과 평행하게 형성되어, 에어닥트(50)에 흐르는 공기가 수직하게 토출되게 한다. 에어닥트(50)는 냉장 공간의 차가운 공기를 흡입구(11)를 통해 흡입하고, 토출구(12)를 통해 흡입된 차가운 공기를 토출한다. 이때, 토출구(12)로부터 토출되는 공기가 하우징(10)의 개방된 정면과 평행한 방향으로 강하게 토출됨에 따라 냉장 공간의 개방된 정면에 공기벽을 형성한다. 이에 따라, 도어(20)가 개방되더라도 하우징(10) 냉장 공간 내부의 차가운 공기가 외부로 방출되는 것을 방지한다. 토출구(12)는 하우징(10)의 냉장 공간에 개방된 정면 상에서 가로방향으로 연장되는 직사각형 형태의 개구로 형성된다.

에어닥트(50) 내부에는 에어닥트(50) 내부로 공기를 흡입하기 위한 에어커튼 흡입팬(51) 및 토출구(12)를 통해 공기를 강하게 토출하기 위한 에어커튼 토출팬(52)이 설치된다. 에어커튼 흡입팬(51)은 에어닥트(50) 내부에서 하우징(10)의 냉장 공간의 후면 하부에 형성된 흡입구(11) 근처에 설치된다. 에어커튼 흡입팬(51)은 흡입구(11)를 통하여 하우징(10)의 냉장 공간 내부의 차가운 공기를 에어닥트(50) 내부로 흡입한다. 에어닥트(50) 내부로 흡입된 공기는 에어닥트(50) 내부에서 흡입구(11)로부터 토출구(12)를 향해 흐른다. 에어커튼 토출팬(52)은 에어닥트(50) 내부에서 토출구(12) 근처에 설치된다. 에어닥트(50) 내부의 공기는 에어커튼 흡입팬(51) 및 에어커튼 토출팬(52)의 연동에 의하여 흡입구(11)로부터 토출구(12)로 공기가 흐르게 된다. 에어커튼 토출팬(52)은 에어닥트(50) 내부의 공기를 토출구(12)를 통하여 에어닥트(50) 외부로 강하게 토출한다.

상술한 냉장 공간 및 에어커튼 각각을 위한 구성요소들인 압축기(40), 응축기(41), 방열팬(42), 모세관(43), 증발기(44), 에어닥트(50), 에어커튼 흡입팬(51), 에어커튼 토출팬(52)은 하우징(10)의 두 개의 공간 중 냉장 공간 쪽에 배치된다.

단열판(60)은 직사각형 평판 형태로 형성되고, 하우징(10) 내부 공간에 온장 공간과 냉장 공간의 사이에 설치된다. 단열판(60)은 온장 공간과 냉장 공간 사이에 설치되어 온장 공간과 냉장 공간 사이에서 열이 전달되는 것을 방지한다. 단열판(60)은 복수 개의 단열재층(62, 63, 65)로 구성된다. 복수 개의 단열재층(62, 63, 65) 중 2개의 단열재층(63, 65)이 이격되어 배치된다. 이격되어 배치된 2개의 단열재층(63, 65) 사이에서 공기가 흐르는 공극(64)이 형성된다. 공극(64)에 흐르는 공기는 공기층을 형성한다.

본 발명의 실시예들에 따른 단열판(60)은 제 1 단열재층(62), 제 2 단열재층(63), 공극(64) 및 제 3 단열재층(65)으로 구성된다. 제 1 단열재층(62)은 초고온 내화 단열재인 세라크울(cerakwool)로 만들어지고, 제 2 단열재층(63)은 로이(Low-Emissivity) 단열재로 만들어진다. 제 3 단열재층(65)은 우레탄폼으로 만들어진다. 공극(64)은 제 2 단열재층(63)과 제 3 단열재층(65) 사이에 형성된 공간으로서, 공극(64)에는 공기가 흐른다. 단열판(60)은 복수 개의 단열재층(62, 63, 65) 및 공극(64)에 흐르는 공기층으로 구성됨으로써 온장 공간과 냉장 공간 사이에서 열이 전달되는 것을 완전히 차단한다.

단열판용 순환팬(61)은 단열판(60)의 공극(64)의 공기를 순환시키기 위한 팬이다. 단열판용 순환팬(61)은 단열판(60)의 공극(64)의 하부에 설치되어 하우징(10) 외부의 공기를 단열판(60)의 공극(64)으로 공급한다. 공극(64)에의 공기 흐름은 다음과 같다. 하우징(10) 하부의 공간에 흐르는 공기가 단열판용 순환팬(61)에 의해 단열판(60)의 공극(64)으로 공급되고, 공급된 공기는 공극(64)의 하부에서 상부로 흐르고 냉온장고(1) 상부에 형성된 슬릿(13)을 통해 하우징(10)의 외부로 빠져나간다. 이와 관련하여, 본 발명의 도 4는 도 1에 도시된 냉온장고의 상면도를 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 냉온장고(1)의 상면에는 단열판(60)의 공극(64)에 흐르는 공기가 외부로 배출되는 슬릿(13)이 형성되어 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고(1)의 단열판(60)은 단열판(60)에 포함된 공극(64)의 공기를 지속적으로 순환시킴으로서 공극(64)에 흐르는 공기의 온도를 항상 일정하게 유지한다. 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고(1)는 단열판(60)에 포함된 공기층의 일정하게 유지함으로써 냉장 공간과 온장 공간 사이에서 열이 전달되는 것을 효과적으로 방지한다.

열선(70)은 열을 발생시키는 전선이다. 열선(70)은 스테인리스 스틸로 제조된 하우징(10)의 온장 공간의 후면에 설치될 수 있다. 열선(70)에 의해 발생된 열은 하우징(10)을 통하여 온장 공간으로 전달된다. 상술한 방식으로 열선(70)은 하우징(10)의 온장 공간을 가열한다. 본 발명의 다른 실시예에서 열선(70)은 스테인리스 스틸로 제조된 온장용 선반(31) 매립되는 방식으로 설치될 수 있다. 열선(70)에 의해 발생되는 열은 온장용 선반(31)으로 전달된다. 온장용 선반(31)에 매립된 열선(70)은 온장용 선반(31)에 놓여진 식품에 직접 열을 전달하여 식품을 따뜻한 상태(즉, 기준 온장온도)로 유지할 수 있다.

온도센서(71, 72)는 하우징(10)의 내부 공간의 온도를 측정한다. 온도센서(71, 72)는 하우징(10)의 온장 공간의 온도를 측정하는 온장용 온도센서(71) 및 하우징(10)의 냉장 공간의 온도를 측정하는 냉장용 온도센서(72)를 포함한다. 온장용 온도센서(71)는 하우징(10) 두 개의 공간 중 온장 공간에 설치되어 온장 공간의 내부 온도를 측정한다. 냉장용 온도센서(72)는 하우징(10) 두 개의 공간 중 냉장 공간에 설치되어 냉장 공가의 내부 온도를 측정한다. 온장용 온도센서(71) 및 냉장용 온도센서(72) 각각은 측정한 온도를 제어부(90)로 입력한다.

하우징(10)의 냉장 공간의 개방된 정면에 도어 개폐 감지 장치(80)가 부착된다. 도어 개폐 감지 장치(80)는 도어(20)가 열릴 때 냉장 공간의 도어(20)가 열렸음을 알리는 도어 개방 신호를 제어부(90)로 입력한다. 도어 개폐 감지 장치(80)는 마그네틱 도어 센서일 수 있고, 다른 센서일 수 있다. 도어 개폐 감지 장치(80)에 대한 상세한 설명은 본 발명의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여 생략하기로 한다.

제어부(90)는 냉온장고(1)의 동작을 제어한다. 보다 구체적으로, 제어부(90)는 열선(70)의 온오프를 제어하여 온장 공간의 온도를 제어하고, 냉장고의 주요 구성요소의 동작을 제어하여 냉장 공간의 온도를 제어하고, 냉장 공간에 설치된 에어커튼의 온오프를 제어한다. 이와 관련하여, 본 발명의 도 6은 도 1에 도시된 냉온장고의 구성도이다. 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고의 동작을 설명하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고의 구성요소를 간략하게 도시한 도면이다. 도 6을 참고하면, 제어부(90)는 온장용 온도센서(71), 냉장용 온도센서(72), 에어커튼 흡입팬(51), 에어커튼 토출팬(52), 단열판용 순환팬(61), 및 전원부(91)와 연결된다. 전원부(91)는 냉온장고(1)를 구성하는 구성요소들을 작동시키기 위한 전원을 공급한다.

제어부(90)는 온장 공간의 온도에 기초하여 열선(70)의 온오프를 제어하여 온장 공간의 온도를 조절한다. 제어부(90)는 온장용 온도센서(71)로부터 입력된 온장 공간의 온도에 기초하여 열선의 온오프를 제어한다. 제어부(90)는 온장용 온도센서(71)에서 측정된 온장 공간의 온도가 기준 온장온도 이상인 경우에는 열선(70)을 오프 시켜, 온장 공간의 온도가 기준 온장온도 이상으로 과열되는 것을 방지한다. 또한, 제어부(90)는 온장용 온도센서(71)에서 측정된 온장 공간의 온도가 기준 온장온도 미만인 경우에는 열선(70)을 온 시켜, 온장 공간의 온도가 기준 온장온도 미만으로 냉각되는 것을 방지한다. 제어부(90)는 상술한 방식으로, 냉온장고(1)의 온장 공간의 온도를 기준 온장온도로 유지한다. 여기에서 기준 온장온도는 소정의 온도일 수 있으며 소정의 범위의 온도일 수 있다. 예를 들어, 기준 온장온도는 40℃일 수 있고 38 ~ 42℃의 범위 일 수 있다.

제어부(90)는 냉장 공간의 온도에 기초하여 응축기(41)의 온오프를 제어하여 냉장 공간의 온도를 조절한다. 제어부(90)는 냉장용 온도센서(72)로부터 입력된 냉장 공간의 온도에 기초하여 응축기(41)의 온오프를 제어한다. 제어부(90)는 냉장용 온도센서(72)에서 측정된 냉장 공간의 온도가 기준 냉장온도 이상인 경우에는 응축기(41)를 온 시켜, 냉장 공간의 온도가 기준 냉장온도 이상으로 데워지는 것을 방지한다. 또한, 제어부(90)는 냉장용 온도센서(72)에서 측정된 냉장 공간의 온도가 기준 냉장온도 미만인 경우에는 응축기(41)를 오프시켜, 냉장 공간의 온도가 기준 냉장온도 미만으로 과냉각되는 것을 방지한다. 제어부(90)는 상술한 방식으로, 냉온장고(1)의 냉장 공간의 온도를 기준 냉장온도로 유지한다. 여기에서 기준 냉장온도는 소정의 온도일 수 있으며 소정의 범위의 온도일 수 있다. 예를 들어, 기준 온장온도는 -20℃일 수 있고 -22 ~ -18℃의 범위 일 수 있다.

또한, 제어부(90)는 도어 개폐 감지 장치(80)로부터 입력된 도어 개방 신호에 기초하여 에어커튼의 동작을 제어한다. 상술한 바와 같이, 에어커튼은 에어닥트(50), 에어커튼 흡입팬(51) 및 에어커튼 토출팬(52)으로 구성되고, 냉장 공간의 도어(20)가 열릴 때 냉장 공간 내부의 냉기가 외부로 배출되는 것을 방지하기 위하여 토출구(12)를 통하여 강하게 공기를 토출하여 냉장 공간의 개방된 정면에 공기층을 형성한다. 에어커튼은 냉장 공간의 도어(20)가 열릴 때 동작한다. 제어부(90)는 냉장 공간의 도어(20)가 열릴 때 에어커튼 흡입팬(51) 및 에어커튼 토출팬(52)을 온 시켜 에어커튼을 동작시킨다. 제어부(90)는 도어 개폐 감지 장치(80)로부터 도어 개방 신호가 입력된 경우에는 에어커튼 흡입팬(51) 및 에어커튼 토출팬(52)을 온 시킨다. 제어부(90)는 도어(20)가 오픈된 경우에 에어커튼 흡입팬(51) 및 에어커튼 토출팬(52)을 온 시킴으로써, 도어(20)가 오픈되었을 때 하우징(10)의 개방된 전면에 공기를 강하게 토출하여 냉장 공간 내부의 냉기가 외부로 배출되는 것을 차단하는 공기벽을 형성한다.

에어커튼 다음과 같이 동작한다. 에어커튼이 작동되면 에어커튼 흡입팬(51)은 하우징(10)의 냉장 공간의 후면 하단에 형성된 흡입구(11)을 통하여 냉장 공간 내부의 찬 공기를 흡입한다. 흡입된 찬 공기는 에어커튼 흡입팬(51) 및 에어커튼 토출팬(52)의 연동에 의하여 에어닥트(50)에서 흡입구(11)로부터 토출구(12)를 향해 흐른다. 에어닥트(50) 내부를 흐르는 찬 공기는 에어커튼 토출팬(52)에 의하여 토출구(12)를 통하여 배출된다. 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고는 냉장 공간의 찬 공기를 이용하여 냉장 공간의 개방면을 폐쇄하는 공기벽을 형성한다. 냉장 공간의 개방된 정면에 형성된 공기벽은 냉장 공간의 도어(20)가 열리더라도 냉장 공간 내부의 냉기가 외부로 배출되는 것을 방지한다. 이에 따라, 냉장 공간의 온도가 높아지지 않고 이에 따라 냉장 공간의 온도를 유지하기 위한 전력의 소비를 감소시킬 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고(1)에 따르면 하우징(10)의 정면에 도어(20)의 개폐를 감지하는 도어 개폐 감지 장치(80)가 부착된다. 에어커튼 흡입팬(51) 및 에어커튼 토출팬(52)은 도어 개폐 감지 장치(80)로부터 도어가 열렸음을 나타내는 도어 개방 신호가 제어부(90)로 입력된 경우에 한하여 작동된다. 즉, 에어커튼은 냉방 공간의 도어(20)가 열린 경우에만 작동된다. 도어(20)가 닫힌 경우에는 에어커튼을 작동시키지 않고 도어(20)가 열린 경우에 에어커튼을 작동시켜 전력 소비를 감소시킨다. 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고(1)는 도어(20)가 열린 경우에만 에어커튼을 작동시켜 냉장 공간의 냉기가 외부로 배출되는 것을 방지함으로써 냉온장고(1)의 전력 효율성을 높인다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉온장고의 정면 단면도를 도시한 도면이다. 도 7을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉온장고(1)는 복수 개의 단열재층(62, 63, 65, 67), 및 복수 개의 공극(64, 66)을 포함하는 단열판(60)을 포함한다. 복수 개의 공극(64, 66) 각각에는 공기가 흐르고, 각각의 공극(64, 66)에 공기층이 형성된다. 복수 개의 공극(64, 66) 각각에는 상이한 온도의 공기가 흐르게 되어, 각 공기층의 온도가 상이하다. 보다 구체적으로, 복수 개의 공극(64, 66) 중 온장 공간에 가까운 제 1 공극(64)에는 하우징(10)의 온장 공간의 하부 공간에 흐르는 따뜻한 공기가 제 1 단열판용 순환팬(61)에 의해 공급되고, 복수 개의 공극(64, 66) 중 냉방 공간에 가까운 제 2 공극(6)에는 하우징(10)의 냉방 공간의 하부 공간에 흐르는 차가운 공기가 제 2 단열판용 순환팬(미도시)에 의해 공급된다. 제 1 공극(64) 및 제 2 공극(66)에 유입되는 공기는 각각 온장 공간 아래의 공간의 공기와 냉장 공간 아래의 공간의 공기로 상이하고, 이에 따라 제 1 공극(64)에 흐르는 공기와 제 2 공극(66)에 흐르는 공기의 온도가 상이하다. 제 1 공극(64)에는 온장 공간의 아래 공간에 흐르는 공기가 유입되기 때문에 제 2 공극(66)에 흐르는 공기보다 온도가 높다.

상술한 바와 같이, 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시예의 냉온장고(1)는 2개의 공극(64, 66)이 형성된 단열판(60)이 하우징(10)의 온장 공간과 냉방 공간 사이에 삽입된다. 단열판(60)의 복수 개의 공극(64, 66) 각각에 뜨거운 공기와 차가운 공기가 유입되어 뜨거운 공기층과 차가운 공기층이 각각 형성되어 단열 효과가 증대된다.

냉온장고는 온장 공간과 냉장 공간을 하나의 하우징 내에 존재한다. 이에 따라, 내부 온도를 높게 유지하는 온장 공간과 내부 온도를 낮게 유지하는 냉장 공간 사이에서 열이 전달됨으로 인하여 냉장 공간의 온도가 높아지고 온장 공간의 온도가 낮아지게 된다. 냉장 공간의 온도가 높아지면 냉장 공간의 온도를 기준 냉각온도로 낮추기 위하여 전력이 소비된다. 또한 온장 공간의 온도가 낮아지면 온장 공간의 온도를 기준 온장온도로 높이기 위하여 전력이 소비된다. 상술한 바와 같이, 온장 공간과 냉장 공간을 모두 구비한 냉온장고의 경우 서로 인접하여 존재하는 온장 공간과 냉장 공간 사이의 열 전달로 인하여 전력이 많이 소비되는 문제가 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고는 냉온장고의 에너지 효율을 상승시키기 위한 것으로서, 냉장 공간과 온장 공간 사이에 단열판(60)을 설치한다. 단열판(60)은 복수 개의 단열재 층(62, 63, 65) 및 공극(64)을 포함하고, 공극(64)에 흐르는 공기를 단열판용 순환팬(61)을 이용하여 지속적으로 순환시킴으로써, 냉장 공간과 온장 공간 사이에서 열이 전달되는 것을 완벽하게 차단한다. 냉장 공간과 온장 공간 사이에서 열 전달을 완벽하게 차단함으로써, 냉장 공간 및 온장 공간 각각의 기준 냉장온도 및 기준 온장온도를 유지하기 위한 전력 소모를 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고는 높은 에너지 효율을 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고는 냉장 공간의 개방된 정면에 에어커튼이 설치된다. 냉장 공간에 설치된 에어커튼은 냉장 공간의 도어가 열릴 때 토출구를 통하여 공기를 강하게 토출함으로써 냉장 공간의 개방된 정면을 공기층으로 폐쇄시킨다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고는 냉장 공간의 도어가 열릴 때 개방된 정면에 공기층을 형성하여 냉장 공간의 냉기가 외부로 배출되는 것을 방지한다. 도어가 열리더라도 냉장 공간 내부의 냉기가 공기층에 의하여 외부로 배출되지 않음에 따라, 냉장 공간 내부의 온도를 기준 냉각온도로 유지할 수 있다. 이에 따라, 냉온장고는 에어커튼에 의하여 냉장 공간 내부의 냉기가 배출되지 않고 보존되기 때문에 냉장 공간을 냉각하기 위하여 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다.

이에 더하여, 본 발명의 실시예들에 따른 냉온장고는 에어커튼으로 토출되는 공기를 냉장 공간 내부의 차가운 공기를 흡입구(11)를 통하여 흡입하고 흡입된 차가운 공기를 토출구(12)를 통하여 강하게 토출하여 냉장 공간의 개방된 정면에 공기벽을 형성한다. 냉장 공간의 도어가 열리더라도 개방된 정면에 공기벽을 형성하여 냉장 공간 내부의 냉기가 외부로 배출되는 것을 차단한다. 냉장 공간의 냉기가 외부로 배출되지 않기 때문에 냉장 공간을 냉각하기 위하여 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다. 또한, 에어커튼을 냉장 공간의 도어가 열릴 때만 작동시킴으로써 에어커튼을 작동시키기 위한 전력을 절약할 수 있으며, 전력 효율적으로 냉장 공간의 냉기를 보존할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로해석되어야 할 것이다.

1: 냉온장고
10: 하우징 11: 흡입구
12: 토출구 13: 슬릿
20: 도어
30: 선반
40: 압축기 41: 응축기
42: 방열팬 43: 모세관
44: 증발기
50: 에어닥트
51: 에어커튼 흡입팬 52: 에어커튼 토출팬
60: 단열판 61: 단열판용 순환팬
70: 열선
71: 온장용 온도센서 72: 냉장용 온도센서
80: 도어 개폐 센서
90: 제어부 91: 전원부

Claims (6)

1. 전력 효율이 개선된 고효율 냉온장고에 있어서,
   정면이 개방된 사각박스 형태로 형성되어 개방면에 도어(20)가 부착되어 있는 하우징(10);
   상기 하우징(10) 내부의 공간을 냉장 공간 및 온장 공간으로 분할하고, 상기 냉장 공간과 상기 온장 공간 사이에서 열이 전달되는 것을 방지하는 단열판(60);
   상기 하우징(10)의 온장 공간을 가열하여 상기 온장 공간의 내부온도를 상승시키는 열선(70);
   상기 하우징(10)의 냉장 공간을 냉각하여 상기 냉장 공간의 내부온도를 하강시키는 증발기(44); 및
   상기 단열판(60)의 하부에 설치되어 상기 단열판(60)의 공극(64)에 흐르는 공기를 순환시키는 복수 개의 단열판용 순환팬을 포함하고,
   상기 단열판(60)은 복수 개의 단열재층(62, 63, 65, 67), 및 복수 개의 공극(64, 66)을 포함하고,
   상기 복수 개의 단열판용 순환팬 중 제 1 단열판용 순환팬은 상기 복수 개의 공극(64, 66) 중 상기 온장 공간에 가까운 제 1 공극(64)에 상기 온장 공간의 하부의 공기를 공급하고 상기 복수 개의 단열판용 순환팬 중 제 2 단열판용 순환팬은 상기 복수 개의 공극(64, 66) 중 상기 냉장 공간에 가까운 제 2 공극(66)에 상기 냉장 공간의 하부의 공기를 공급함으로써, 상기 제 1 공극(64) 및 상기 제 2 공극(66)에 흐르는 공기의 온도가 상이한 것을 특징으로 하는 고효율 냉온장고.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징(10)의 냉장 공간의 후면 하부에 형성되어 상기 냉장 공간의 공기를 흡기하는 흡입구(11);
   상기 하우징(10)의 냉장 공간의 상면에 형성되어 상기 하우징(10)의 냉장 공간의 개방된 정면을 향해 개방되는 토출구(12);
   직사각형 단면을 갖는 관로로 형성되어 상기 하우징(10)의 냉장 공간의 후면에 설치되고, 상기 공기가 흐르는 에어닥트(50);
   상기 에어닥트(50) 내에 상기 흡입구(11) 근처에 설치되어 상기 냉장 공간의 공기를 흡기하는 에어커튼 흡입팬(51); 및
   상기 에어닥트(50) 내에 상기 토출구(12) 근처에 설치되어 상기 에어닥트(50) 내에 흐르는 공기를 상기 하우징(10)의 냉장 공간의 개방된 전면으로 토출하는 에어커튼 토출팬(52)을 더 포함하고,
   상기 에어닥트(50) 내에서 흐르는 공기는 상기 에어커튼 흡입팬(51) 및 상기 에어커튼 토출팬(52)의 연동에 의하여 상기 흡입구(11)로부터 상기 토출구(12) 방향으로 흐르고,
   상기 에어커튼 토출팬(52)에 의하여 토출된 공기에 의해 상기 냉장 공간의 개방된 정면에 공기벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 고효율 냉온장고.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 하우징(10)의 냉장 공간의 개방된 전면에 부착되어 상기 도어(20)의 개폐를 감지하는 도어 개폐 감지 장치(80)를 더 포함하고,
   상기 도어 개폐 감지 장치(80)는 상기 도어(20)가 열렸을 때 상기 도어(20)가 열렸음을 나타내는 도어 개방 신호를 생성하고,
   상기 도어 개방 신호가 생성된 경우, 상기 에어커튼 토출팬(52) 및 상기 에어커튼 흡입팬(51)이 작동되는 것을 특징으로 하는 고효율 냉온장고.
5. 제 1 항에 있어서,
   직사각형 평판 형태로 형성되어 상기 하우징(10)의 냉장 공간 및 온장 공간 각각에 삽입되는 복수 개의 선반(30)을 더 포함하고,
   상기 복수 개의 선반(30)은 스테인리스 스틸로 제조되고,
   상기 열선(70)은 상기 복수 개의 선반(30) 중 상기 온장 공간에 설치되는 온장용 선반(31)에 내장되고,
   상기 증발기(44)는 상기 복수 개의 선반(30) 중 상기 냉장 공간에 설치되는 냉장용 선반(32)에 내장되는 것을 특징으로 하는 고효율 냉온장고.
6. 삭제

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