KR102194253B1 - 음식물 보관 장치 - Google Patents

Abstract

실시 예는, 압축기; 챔버; 상기 챔버를 개폐하는 도어; 상기 압축기에 외기를 공급하는 유입배관; 상기 압축기로부터 가스를 공급받아 산소가스를 제거하고 남은 질소가스를 상기 챔버에 공급하는 분리기; 및 상기 챔버 내 가스를 상기 분리기에 공급하는 순환배관을 포함하는 음식물 보관 장치를 개시한다.

Description

음식물 보관 장치{FOOD STORAGE APPARATUS}

실시 예는 음식물 보관 장치에 관한 것이다.

음식물은 장기 보관 시 신선도를 유지하기 위해 냉장고 등을 이용하여 냉장 보관하는 것이 일반적이었다.

하지만, 이와 같은 냉장 보관 방식에 따르면, 보관 기간이 제한될 뿐만 아니라 보관 기간이 경과함에 따라 음식물이 변질되어 맛이 떨어지는 문제가 있었다.

음식물의 변질을 초래하는 주요한 원인으로는 온도, 습도 및 산소를 예로 들 수 있다. 그 중에서도, 부패 미생물의 생존 및 활동에 필수적인 산소가 특히 중요하다.

그럼에도 불구하고, 일반적인 냉장 보관 설비에는 보관 공간 내 산소가스를 제거하거나 산소가스 농도를 적정 수준 이하로 관리할 수 있는 수단이 마련되어 있지 않았다.

종래 이러한 문제를 해결하기 위하여 음식물 보관 용기에 질소가스를 충전하는 기술이 개발되었지만, 질소가스를 충전하기 전 음식물 보관 용기를 채우고 있던 공기는 단순히 외부로 배출시킴으로써, 충전되는 질소가스의 상당량이 공기와 함께 외부로 배출되는 등 실내 공기 질을 악화시킬 수 있고 에너지 효율 측면에서 바람직하지 않은 문제가 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0878558호(2009.01.15, 질소가스를 이용한 음식물 신선 보관장치)

실시 예는 음식물 저장 공간에 질소가스를 충전할 수 있는 한편 음식물 저장 공간 내 산소가스를 선별하여 제거할 수 있는 음식물 보관 장치를 제공한다.

실시 예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 압축기; 챔버; 상기 챔버를 개폐하는 도어; 상기 압축기에 외기를 공급하는 유입배관; 상기 압축기로부터 가스를 공급받아 산소가스를 제거하고 남은 질소가스를 상기 챔버에 공급하는 분리기; 및 상기 챔버 내 가스를 상기 분리기에 공급하는 순환배관을 포함하는 음식물 보관 장치가 제공될 수 있다.

상기 순환배관은 상기 유입배관의 입구와 출구 사이에서 상기 유입배관에 연결되고, 상기 유입배관의 입구 측에는 체크밸브가 설치될 수 있다.

상기 유입배관의 입구 측에 설치된 제1 개폐밸브; 상기 챔버 내 가스 압력을 감지하는 제1 압력센서; 및 상기 제1 압력센서에서 감지된 가스 압력이 기 설정 값 이상이 될 때까지 상기 제1 개폐밸브를 개방하고 상기 압축기를 구동하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 순환배관에 설치된 제2 개폐밸브; 및 상기 챔버 내 가스 농도를 감지하는 가스센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 가스센서에서 감지된 가스 농도에 따라 상기 제2 개폐밸브를 제어할 수 있다.

상기 가스센서는 상기 챔버 내 질소가스 농도를 감지하고, 상기 제어부는 상기 가스센서에서 감지된 질소가스 농도가 기 설정 값 이상이 될 때까지 상기 제2 개폐밸브를 개방하고 상기 압축기를 구동할 수 있다.

상기 가스센서는 상기 챔버 내 산소가스 농도를 감지하고, 상기 제어부는 상기 가스센서에서 감지된 산소가스 농도가 기 설정 값 이하가 될 때까지 상기 제2 개폐밸브를 개방하고 상기 압축기를 구동할 수 있다.

상기 챔버의 개방 여부를 감지하는 도어센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 도어센서에서 상기 챔버가 개방된 것을 감지하면 상기 압축기를 정지시킬 수 있다.

상기 순환배관에 설치된 질소탱크; 상기 질소탱크에 연결된 제1 배기관; 및 상기 제1 배기관에 설치된 제3 개폐밸브를 포함하고, 상기 제2 개폐밸브는, 상기 질소탱크의 입구 측에 설치된 제2-1 개폐밸브를 포함하고, 상기 제어부는 상기 도어센서에서 상기 챔버가 개방된 것을 감지하면 상기 제2-1 개폐밸브를 폐쇄할 수 있다.

상기 제3 개폐밸브의 개방 여부를 감지하는 밸브센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 밸브센서에서 상기 제3 개폐밸브가 개방된 것을 감지하면 상기 제2-1 개폐밸브를 폐쇄할 수 있다.

상기 질소탱크 내 가스 압력을 감지하는 제2 압력센서를 포함하고, 상기 제2 개폐밸브는, 상기 질소탱크의 출구 측에 설치된 제2-2 개폐밸브를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제3 개폐밸브가 개방된 상태에서 상기 제2 압력센서에서 감지된 가스 압력이 기 설정 값 이하가 되면 상기 제2-2 개폐밸브를 폐쇄된 상태로 유지하되 상기 제1 개폐밸브 및 상기 제2-1 개폐밸브를 개방하고 상기 압축기를 구동할 수 있다.

상기 제1 배기관에 분리 가능하게 결합되어, 상기 제1 배기관을 통해 배출되는 질소가스가 충전되는 저장용기를 포함할 수 있다.

상기 챔버에 결합되는 일면, 및 상기 일면의 반대 면인 타면을 포함하는 열전소자; 상기 타면에 결합되는 방열부재; 및 상기 열전소자의 운전모드를 입력 받는 입력부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 입력부에서 입력 받는 운전모드에 따라 상기 열전소자에 공급되는 전류의 방향을 제어하고, 상기 운전모드는, 상기 일면이 열을 방출하고 상기 타면이 열을 흡수하는 난방모드, 및 상기 일면이 열을 흡수하고 상기 타면이 열을 방출하는 냉방모드를 포함하고, 상기 챔버는, 상기 열전소자가 결합되는 금속 하우징, 및 상기 금속 하우징을 감싸되 상기 열전소자가 배치되는 관통 홀을 구비하는 단열 하우징을 포함할 수 있다.

상기 분리기에서 제거된 산소가스를 공급받는 산소탱크; 상기 산소탱크에 연결된 제2 배기관; 및 상기 제2 배기관에 설치된 제4 개폐밸브를 포함할 수 있다.

실시 예에 따르면, 유입된 외기에서 질소가스를 분리하여 챔버에 충전할 수 있고, 챔버 내 가스를 분리기로 순환시켜 챔버 내 산소가스를 선별하여 제거할 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음식물 보관 장치의 블록 다이어그램이고,
도 2는 제어부의 블록 다이어그램이고,
도 3 내지 도 6은 도 1의 다양한 작동 예이고,
도 7 및 도 8은 도 1의 음식물 보관 장치의 사시도이고,
도 9는 도 8에서 외부 케이스를 제거한 상태의 사시도이고,
도 10은 도 9의 분리기의 부분 절개 사시도이고,
도 11은 도 9의 챔버의 단면도이고,
도 12는 도 9에서 제1 도어를 개방한 상태의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 음식물 보관 장치의 블록 다이어그램이고, 도 2는 제어부의 블록 다이어그램이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 음식물 보관 장치(1)는 압축기(10), 분리기(20), 챔버(30), 유입배관(40) 및 순환배관(50)을 포함할 수 있고, 질소탱크(60), 산소탱크(70), 입력부(80) 및/또는 제어부(90)를 더 포함할 수도 있다.

압축기(10)는 압축기(10)에 공급되는 가스를 압축하여 분리기(20)에 공급할 수 있다.

분리기(20)는 압축기(10)로부터 공급받은 가스 중 산소가스를 제거할 수 있고, 남은 질소가스를 챔버(30)에 공급할 수 있다.

분리기(20)는 산소가스의 투과율이 질소가스의 투과율보다 현저히 높은 고분자 막을 이용하여 산소가스를 제거할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

분리기(20)의 세부 구조는 아래에서 다른 도면을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

챔버(30)는 음식물을 저장하기 위한 밀폐된 내부공간을 제공할 수 있고, 챔버(30)의 음식물 저장 공간은 제1 도어(미도시)에 의해 개폐될 수 있다. 사용자는 제1 도어를 조작하여 챔버(30)를 개방한 후 음식물을 음식물 저장 공간에 넣거나 음식물 저장 공간으로부터 꺼낼 수 있다.

챔버(30)에는 제1 압력센서(31), 가스센서(32), 도어센서(33), 열전소자(34) 및 온도센서(38)가 설치될 수 있다.

제1 압력센서(31)는 챔버(30) 내 가스 압력을 감지할 수 있다.

가스센서(32)는 챔버(30) 내 가스 농도, 예를 들어 질소가스 농도 또는 산소가스 농도를 감지할 수 있다.

도어센서(33)는 제1 도어에 의한 챔버(30)의 개방 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 도어센서(33)는 도어 스위치를 포함할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

열전소자(34)는 공급되는 전류 방향에 따라 챔버(30) 내에 열을 공급하거나 챔버(30)로부터 열을 흡수하여 챔버(30) 내의 온도를 낮출 수 있다.

온도센서(38)는 챔버(30) 내 가스 온도를 감지할 수 있다.

유입배관(40)은 압축기(10)에 외기, 즉 외부 공기를 공급할 수 있다. 이를 위해, 유입배관(40)의 입구는 대기에 연결되도록 개방될 수 있고, 유입배관(40)의 출구는 압축기(10)에 연결될 수 있다.

유입배관(40)에서의 가스 흐름은 압축기(10)에서 생성되는 압력에 의해 이루어질 수 있다.

유입배관(40)의 입구에는 대기 중 먼지 등 이물질과 수분 등을 제거할 수 있는 필터부재(미도시)가 설치될 수 있다.

순환배관(50)은 챔버(30) 내 가스를 분리기(20)에 공급할 수 있다. 이를 위해, 순환배관(50)의 입구는 챔버(30)에 연결될 수 있다.

순환배관(50)의 출구는 유입배관(40)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 순환배관(50)은 유입배관(40)의 입구와 출구 사이에서 유입배관(40)에 연결될 수 있다.

따라서, 순환배관(50)에서의 가스 흐름은 압축기(10)에서 생성되는 압력에 의해 이루어질 수 있다.

이 경우, 순환배관(50)에서 유입배관(40)으로 유입된 가스가 유입배관(40)의 입구를 통해 외부로 배출되지 않도록 유입배관(40)의 입구 측, 즉 유입배관(40)의 입구와 순환배관(50)의 출구 사이에는 제1 체크밸브(41)가 설치될 수 있다.

이와 마찬가지로, 유입배관(40)으로 유입된 외기가 순환배관(50)을 통해 챔버(30)로 직접 유입되지 않도록 순환배관(50)에도 제2 체크밸브(51)가 설치될 수 있다.

그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 순환배관(50)의 출구는 압축기(10)와 분리기(20) 사이의 배관에 연결될 수도 있다. 이 경우, 순환배관(50)에는 가스 흐름을 생성하기 위한 송풍기 등이 추가적으로 설치될 수 있다.

유입배관(40)의 입구 측에는 유입배관(40)의 유로를 개방하거나 폐쇄하는 제1 개폐밸브(42)가 설치될 수 있다.

순환배관(50)의 입구 측, 예를 들어 순환배관(50)의 입구와 제2 체크밸브(51) 사이에는 순환배관(50)의 유로를 개방하거나 폐쇄하는 제2 개폐밸브(52)가 설치될 수 있다.

질소탱크(60)는 순환배관(50)에 설치될 수 있다. 따라서, 챔버(30)에 대한 질소가스 충전 작업 중에 질소탱크(60)에도 질소가스가 대기압 이상의 압력으로 충전될 수 있다.

질소탱크(60)에는 제2 압력센서(61)가 설치될 수 있다. 제2 압력센서(61)는 질소탱크(60) 내 가스 압력을 감지할 수 있다.

질소탱크(60)에는 제1 배기관(62)이 연결될 수 있고, 제1 배기관(62)에는 제1 배기관(62)의 유로를 개방하거나 폐쇄하는 제3 개폐밸브(63)가 설치될 수 있다. 따라서, 사용자는 제3 개폐밸브(63)를 개방한 후 질소탱크(60)에 충전된 질소가스를 뽑아 사용할 수 있다.

제3 개폐밸브(63)가 개방된 경우, 챔버(30)에 충전된 질소가스의 유출을 방지하기 위하여, 제2 개폐밸브(52) 중 제2-1 개폐밸브(52a)는 질소탱크(60)의 입구 측, 예를 들어 챔버(30)와 질소탱크(60) 사이에 설치될 수 있다.

제2 개폐밸브(52)는 제2-1 개폐밸브(52a) 외에 질소탱크(60)의 출구 측, 예를 들어 질소탱크(60)와 순환배관(50)의 출구 사이에 설치된 제2-2 개페밸브(52b)를 더 포함할 수도 있다.

제3 개폐밸브(63)에는 밸브센서(64)가 설치될 수 있다. 밸브센서(64)는 제3 개폐밸브(63)의 개방 여부를 감지할 수 있다.

예를 들어, 밸브센서(64)는 제3 개폐밸브(63)의 개방 여부를 판단할 수 있도록 제1 배기관(62) 내 가스 유속을 감지하는 센서일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

산소탱크(70)는 분리기(20)에 연결되어 분리기(20)에서 제거 내지 분리된 산소가스를 공급받을 수 있다.

산소탱크(70)에는 제2 배기관(71)이 연결될 수 있고, 제2 배기관(71)에는 제2 배기관(71)의 유로를 개방하거나 폐쇄하는 제4 개폐밸브(72)가 설치될 수 있다. 따라서, 사용자는 제4 개폐밸브(72)를 개방한 후 산소탱크(70)에 충전된 산소가스를 뽑아 사용할 수 있다. 이는 최근 관심이 높아지고 있는 산소가스를 활용한 미용 장치나 독서실 등에 비치되어 고 농도 산소 분위기를 조성하는 장치 등에 활용될 수도 있을 것이다.

분리기(20)와 상소탱크(70) 사이의 배관에도 개폐밸브(미도시)가 설치될 수 있다.

입력부(80)는 장치(1)의 온 오프 신호, 열전소자(34)의 운전모드 등을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 사용자는 입력부(80)를 통해 해당 정보를 수동으로 입력할 수 있다.

입력부(80)는 장치(1) 내 각종 센서에서 감지된 정보와 온 오프 정보, 운전모드 등을 디스플레이 할 수도 있고, 예를 들어 터치 스크린일 수 있다.

제어부(90)는 제1 압력센서(31), 가스센서(32), 도어센서(33), 제2 압력센서(61), 밸브센서(64) 및 입력부(80)로부터 수신된 정보를 기초로 압축기(10), 제1 개폐밸브(42), 제2 개폐밸브(52), 제3 개폐밸브(63), 제4 개폐밸브(72) 및 열전소자(34)에 공급되는 전류의 방향을 제어할 수 있다.

도 3 내지 도 6은 도 1의 다양한 작동 예이다.

도 3을 참조하면, 제어부(90)는 입력부(80)를 통해 장치 온 신호가 입력되면 제1 압력센서(31)에서 감지된 가스 압력이 기 설정 값, 예를 들어 대기압의 2배 내지 4배 이상의 값이 될 때까지 제1 개폐밸브(42)를 개방하고 압축기(10)를 구동할 수 있다. 따라서, 챔버(30) 내에는 질소가스가 충전될 수 있다.

제어부(90)는 제1 개폐밸브(42) 개방 시 제2 개폐밸브(52)를 함께 개방할 수 있다. 따라서, 장치 온 신호가 입력되기 전 챔버(30)를 채우고 있던 가스는 챔버(30)에 충전되는 질소가스에 밀려 순환배관(40)을 통해 분리기(20)로 유입될 수 있다.

도 4를 참조하면, 제어부(90)는 제1 압력센서(31)에서 감지된 가스 압력이 기 설정 값 이상이 되면 제1 개폐밸브(42)를 폐쇄할 수 있고, 가스센서(32)에서 감지된 가스 농도가 기 설정 값에 도달할 때까지 압축기(10)의 구동 상태와 제2 개폐밸브(52)의 개방 상태를 유지할 수 있다.

일 예시로, 제어부(90)는 가스센서(32)에서 감지된 질소가스 농도가 기 설정 값, 예를 들어 95% 이상이 될 때까지 압축기(10)의 구동 상태와 제2 개폐밸브(52)의 개방 상태를 유지할 수 있고, 기 설정 값 이상이 되면 압축기(10)를 정지시킬 수 있다.

다른 예시로, 제어부(90)는 가스센서(32)에서 감지된 산소가스 농도가 기 설정 값, 예를 들어 5% 이하가 될 때까지 압축기(10)의 구동 상태와 제2 개폐밸브(52)의 개방 상태를 유지할 수 있고, 기 설정 값 이하가 되면 압축기(10)를 정지시킬 수 있다.

제어부(90)는 압축기(10)를 정지시킨 후에 제2 개폐밸브(52)를 폐쇄할 수도 있다.

제어부(90)는 제1 개폐밸브(42)를 폐쇄한 상태에서 압축기(10)를 구동하던 중 챔버(30) 내 가스 압력이 기 설정 값 미만이 되면 다시 제1 개폐밸브(42)를 개방할 수도 있다.

제어부(90)는 압축기(10)의 구동 중, 예를 들어 도 3 및 도 4에 도시된 작동 예의 경우에 도어센서(33)에서 챔버(30)가 개방된 것을 감지하면 압축기(10)를 정지시킬 수 있다.

제어부(90)는 제2-1 개폐밸브(52a)가 개방된 상태에서 도어센서(33)에서 챔버(30)가 개방된 것을 감지하면 제2-1 개폐밸브(52a)를 폐쇄할 수 있다. 따라서, 사용자가 챔버(30) 내에 음식물을 넣거나 챔버(30) 내 음식물 저장 공간으로부터 음식물을 꺼낼 때에 질소탱크(60)에 충전된 질소가스가 유출되는 것을 방지할 수 있다.

도 5를 참조하면, 사용자는 제3 개폐밸브(63)를 개방하여 질소탱크(60)에 충전된 질소가스를 뽑아 사용할 수 있다.

제어부(90)는 제2-1 개폐밸브(52a)가 개방된 상태에서 밸브센서(64)에서 제3 개폐밸브(63)가 개방된 것을 감지하면 제2-1 개폐밸브(52a)를 폐쇄할 수 있다. 따라서, 사용자가 질소탱크(60)에 충전된 질소가스를 뽑아 쓸 때에 챔버(30)에 충전된 질소가스가 유출되는 것을 방지할 수 있다.

도 6을 참조하면, 제어부(90)는 제3 개폐밸브(63)가 개방된 상태에서 제2 압력센서(61)에서 감지된 가스 압력이 기 설정 값, 예를 들어 대기압 이하가 되면 제2-2 개폐밸브(52b)를 폐쇄된 상태로 유지하되 제1 개폐밸브(42) 및 제2-1 개폐밸브(52a)를 개방하고 압축기(10)를 구동할 수 있다.

따라서, 질소탱크(60)에 질소가스가 보충되어 제1 배기관(62)을 통한 질소가스 배출이 끊이지 않고 계속하여 유지될 수 있다.

제어부(90)는 밸브센서(64)에서 감지된 정보를 기초로 제3 개폐밸브(63)의 개방 상태를 판단할 수 있고, 제2-2 개폐밸브(52b)가 개방된 상태였던 경우에는 제2-2 개폐밸브(52b)를 폐쇄할 수 있다.

도 7 및 도 8은 도 1의 음식물 보관 장치의 사시도이고, 도 9는 도 8에서 외부 케이스를 제거한 상태의 사시도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 음식물 보관 장치(1)는 챔버(30)를 감싸는 외부 케이스(100)를 포함할 수 있다.

외부 케이스(100) 내에는 압축기(10), 분리기(20), 질소탱크(60), 산소탱크(70) 및 전술한 각종 배관들이 배치될 수 있다.

외부 케이스(100)의 상부에는 외부 케이스(100)를 개폐하는 제2 도어(110)가 설치될 수 있고, 외부 케이스(100)의 전면에는 입력부(80)가 배치될 수 있으며, 외부 케이스(100)의 측면 등에는 공기가 출입할 수 있는 통기구(120)가 형성될 수 있다.

제1 배기관(62) 및 제2 배기관(71)은 외부 케이스(100)를 관통하여 외부로 노출될 수 있고, 제1 배기관(62)에는 저장용기(200)가 플렉서블 배관(P) 등을 통해 분리 가능하게 결합될 수 있다.

저장용기(200)에는 저장용기(200)의 밀폐된 내부공간에 연결되어 제1 배기관(62)이 분리 가능하게 결합될 수 있는 가스 주입구가 형성될 수 있고, 가스 주입구에는 가스 주입은 허용하되 가스 누출을 방지하는 체크밸브가 설치될 수 있다.

따라서, 저장용기(200) 내에는 제1 배기관(62)을 통해 배출되는 질소가스가 충전될 수 있다.

저장용기(200)에는 저장용기(200)를 개폐하는 제3 도어가 설치될 수 있고, 저장용기(200) 내 채워진 공기의 배출 통로인 가스 배출구가 형성될 수 있다. 가스 배출구에는 저장용기(200)의 내부 압력이 기 설정 값 이상이 되어야 가스 배출을 허용하는 안전밸브가 설치될 수 있다. 따라서, 저장용기(200) 내 채워진 공기는 충전되는 질소가스에 밀려 외부로 배출될 수 있다.

도 10은 도 9의 분리기의 부분 절개 사시도이다.

도 10을 참조하면, 분리기(20)는 분리기 하우징(21), 한 쌍의 격벽(22, 23) 및 복수의 고분자 막(24)을 포함할 수 있다.

분리기 하우징(21)에는 밀폐된 내부공간 외에 밀폐된 내부공간에 연결되는 유입구(21a), 질소가스 배출구(21b) 및 산소가스 배출구(21c)가 형성될 수 있다.

유입구(21a)는 압축기(10)에 연결될 수 있고, 질소가스 배출구(21b)는 챔버(30)에 연결될 수 있으며, 산소가스 배출구(21c)는 산소탱크(70)에 연결될 수 있다.

한 쌍의 격벽(22, 23)은 분리기 하우징(21)의 내부공간을 유입구(21a), 질소가스 배출구(21b) 및 산소가스 배출구(21c)에 각각 연결되는 3개의 공간으로 분리시킬 수 있다.

한 쌍의 격벽(22, 23)은 서로 마주보도록 배치될 수 있고, 한 쌍의 격벽(22, 23)에는 복수의 관통 홀(22a, 23a)이 서로 상응하는 위치에 배치되도록 형성될 수 있다.

복수의 고분자 막(24)은 한 쌍의 격벽(22, 23)에 결합되어 복수의 관통 홀(22a, 23a)을 연결할 수 있다.

예를 들어, 고분자 막(24)은 중공의 파이프 형상일 수 있고, 고분자 막(24)의 양단은 제1 격벽(22)의 관통 홀(22a)과 제2 격벽(23)의 관통 홀(23a)을 연결하도록 한 쌍의 격벽(22, 23)에 결합될 수 있다.

고분자 막(24)은 산소가스의 투과율이 질소가스의 투과율보다 현저히 높은 다공성 미세 구조로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 가스 분자의 투과 메커니즘은 가스 분자가 고분자 막(24)에 흡착(sorption)된 후 고분자 막(24) 내에서 확산(diffusion)하는 방식으로 이루어질 수 있다. 고분자 막(24)을 통한 가스 투과율은 가스 분자의 크기가 클수록 낮아질 수 있다.

따라서, 질소가스는 고분자 막(24)의 중공부를 통해 그대로 지나갈 수 있지만, 질소가스보다 분자 크기가 작은 산소가스는 고분자 막(24)을 투과하여 질소가스로부터 분리될 수 있다.

그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 분리기(20)는 고분자 막을 이용한 방식이 아닌 공지된 다른 방식에 의해 공기 중 질소가스를 분리할 수도 있다.

도 11은 도 9의 챔버의 단면도이다.

도 11을 참조하면, 챔버(30)는 음식물 저장 공간을 형성하는 금속 하우징(30a), 및 금속 하우징(30a)을 감싸는 단열 하우징(30b)을 포함할 수 있다.

금속 하우징(30a)은 열 전도율이 높고 내부식성이 우수한 물질, 예를 들어 스테인리스 스틸을 포함할 수 있고, 단열 하우징(30b)은 단열성이 우수한 물질, 예를 들어 우레탄 폼을 포함할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 공지된 다양한 물질을 포함할 수 있다.

금속 하우징(30a)의 외부 표면에는 열전소자(34)가 결합될 수 있다. 예를 들어, 열전소자(34)의 일면은 금속 하우징(30a)의 외부 표면과 접촉하도록 배치될 수 있다. 열전소자(34)의 일면의 반대 면인 타면에는 방열부재(34a)가 접착제 등을 통해 결합될 수 있다.

방열부재(34a)는 방열 특성이 우수한 물질을 포함할 수 있다. 방열부재(34a)에는 복수의 방열 핀이 형성될 수 있고, 냉각 팬(34b)이 설치될 수도 있다.

단열 하우징(30b)에는 열전소자(34)가 배치되는 관통 홀(30c)이 형성될 수 있다.

제어부(90)는 입력부(80)에서 입력 받는 운전모드에 따라 열전소자(34)에 공급되는 전류의 방향을 제어할 수 있다. 운전모드는 열전소자(34)의 일면이 열을 방출하고 열전소자(34)의 타면이 열을 흡수하는 난방모드, 및 열전소자(34)의 일면이 열을 흡수하고 열전소자(34)의 타면이 열을 방출하는 냉방모드를 포함할 수 있다.

입력부(80)는 운전모드와 함께 챔버 온도를 입력 받을 수도 있다. 이 경우, 제어부(90)는 온도센서(38)에서 감지된 온도가 입력부(80)에서 입력 받는 챔버 온도와 동일하게 되도록 열전소자(34)에 대한 전류 공급 여부 및 전류 방향을 제어할 수 있다.

도 12는 도 9에서 제1 도어를 개방한 상태의 사시도이다.

도 12를 참조하면, 챔버(30)에는 챔버(30)를 개폐하는 제1 도어(35)가 설치될 수 있다.

챔버(30) 또는 제1 도어(35)에는 자외선 광을 출력하는 발광 다이오드 모듈(36)이 설치될 수 있다. 발광 다이오드 모듈(36)에서 출력된 자외선 광은 챔버(30) 내에 조사되어 살균 작용을 할 수 있다.

제어부(90)는 입력부(80)에서 입력 받는 발광 다이오드 모듈(36)의 온 오프 신호에 따라 발광 다이오드 모듈(36)을 구동할 수 있다.

챔버(30) 또는 제1 도어(35)에는 챔버(30) 내의 가스를 혼합하는 순환 팬(37)이 설치될 수 있다. 순환 팬(37)은 챔버(30) 내의 가스 온도 등을 균일하게 할 수 있다.

제어부(90)는 입력부(80)에서 열전소자(34)의 온 신호를 입력 받으면 순환 팬(37)을 구동할 수 있다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 음식물 보관 장치 10: 압축기
20: 분리기 21: 분리기 하우징
21a: 유입구 21b: 질소가스 배출구
21c: 산소가스 배출구 22, 23: 격벽
22a, 23a: 관통 홀 24: 고분자 막
30: 챔버 30a: 금속 하우징
30b: 단열 하우징 30c: 관통 홀
31: 제1 압력센서 32: 가스센서
33: 도어센서 34: 열전소자
34a: 방열부재 34b: 냉각 팬
35: 제1 도어 36: 발광 다이오드 모듈
37: 순환 팬 38: 온도센서
40: 유입배관 41: 제1 체크밸브
42: 제1 개폐밸브 50: 순환배관
51: 제2 체크밸브 52: 제2 개폐밸브
52a: 제2-1 개폐밸브 52b: 제2-2 개폐밸브
60: 질소탱크 61: 제2 압력센서
62: 제1 배기관 63: 제3 개폐밸브
64: 밸브센서 70: 산소탱크
71: 제2 배기관 72: 제4 개폐밸브
80: 입력부 90: 제어부
100: 외부 케이스 110: 제2 도어
120: 통기구 200: 저장용기

Claims (13)

1. 압축기;
   챔버;
   상기 챔버를 개폐하는 도어;
   상기 압축기에 외기를 공급하는 유입배관;
   상기 압축기로부터 가스를 공급받아 산소가스를 제거하고 남은 질소가스를 상기 챔버에 공급하는 분리기;
   상기 챔버 내 가스를 상기 분리기에 공급하는 순환배관;
   상기 순환배관에 설치된 질소탱크;
   상기 질소탱크에 연결된 제1 배기관; 및
   상기 제1 배기관에 설치된 제3 개폐밸브를 포함하는 음식물 보관 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 순환배관은 상기 유입배관의 입구와 출구 사이에서 상기 유입배관에 연결되고,
   상기 유입배관의 입구 측에는 체크밸브가 설치되는 음식물 보관 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 유입배관의 입구 측에 설치된 제1 개폐밸브;
   상기 챔버 내 가스 압력을 감지하는 제1 압력센서; 및
   상기 제1 압력센서에서 감지된 가스 압력이 기 설정 값 이상이 될 때까지 상기 제1 개폐밸브를 개방하고 상기 압축기를 구동하는 제어부를 포함하는 음식물 보관 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 순환배관에 설치된 제2 개폐밸브; 및
   상기 챔버 내 가스 농도를 감지하는 가스센서를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 가스센서에서 감지된 가스 농도에 따라 상기 제2 개폐밸브를 제어하는 음식물 보관 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 가스센서는 상기 챔버 내 질소가스 농도를 감지하고,
   상기 제어부는 상기 가스센서에서 감지된 질소가스 농도가 기 설정 값 이상이 될 때까지 상기 제2 개폐밸브를 개방하고 상기 압축기를 구동하는 음식물 보관 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 가스센서는 상기 챔버 내 산소가스 농도를 감지하고,
   상기 제어부는 상기 가스센서에서 감지된 산소가스 농도가 기 설정 값 이하가 될 때까지 상기 제2 개폐밸브를 개방하고 상기 압축기를 구동하는 음식물 보관 장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 챔버의 개방 여부를 감지하는 도어센서를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 도어센서에서 상기 챔버가 개방된 것을 감지하면 상기 압축기를 정지시키는 음식물 보관 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2 개폐밸브는, 상기 질소탱크의 입구 측에 설치된 제2-1 개폐밸브를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 도어센서에서 상기 챔버가 개방된 것을 감지하면 상기 제2-1 개폐밸브를 폐쇄하는 음식물 보관 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제3 개폐밸브의 개방 여부를 감지하는 밸브센서를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 밸브센서에서 상기 제3 개폐밸브가 개방된 것을 감지하면 상기 제2-1 개폐밸브를 폐쇄하는 음식물 보관 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 질소탱크 내 가스 압력을 감지하는 제2 압력센서를 포함하고,
    상기 제2 개폐밸브는, 상기 질소탱크의 출구 측에 설치된 제2-2 개폐밸브를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제3 개폐밸브가 개방된 상태에서 상기 제2 압력센서에서 감지된 가스 압력이 기 설정 값 이하가 되면 상기 제2-2 개폐밸브를 폐쇄된 상태로 유지하되 상기 제1 개폐밸브 및 상기 제2-1 개폐밸브를 개방하고 상기 압축기를 구동하는 음식물 보관 장치.
11. 제8항에 있어서,
    상기 제1 배기관에 분리 가능하게 결합되어, 상기 제1 배기관을 통해 배출되는 질소가스가 충전되는 저장용기를 포함하는 음식물 보관 장치.
12. 제3항에 있어서,
    상기 챔버에 결합되는 일면, 및 상기 일면의 반대 면인 타면을 포함하는 열전소자;
    상기 타면에 결합되는 방열부재; 및
    상기 열전소자의 운전모드를 입력 받는 입력부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 입력부에서 입력 받는 운전모드에 따라 상기 열전소자에 공급되는 전류의 방향을 제어하고,
    상기 운전모드는, 상기 일면이 열을 방출하고 상기 타면이 열을 흡수하는 난방모드, 및 상기 일면이 열을 흡수하고 상기 타면이 열을 방출하는 냉방모드를 포함하고,
    상기 챔버는, 상기 열전소자가 결합되는 금속 하우징, 및 상기 금속 하우징을 감싸되 상기 열전소자가 배치되는 관통 홀을 구비하는 단열 하우징을 포함하는 음식물 보관 장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 분리기에서 제거된 산소가스를 공급받는 산소탱크;
    상기 산소탱크에 연결된 제2 배기관; 및
    상기 제2 배기관에 설치된 제4 개폐밸브를 포함하는 음식물 보관 장치.

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