KR102418358B1 - 상자 내 공기 조성 변경으로 신선도가 연장된 상태로 생산물을 보관할 수 있는 야채 상자 - Google Patents

상자 내 공기 조성 변경으로 신선도가 연장된 상태로 생산물을 보관할 수 있는 야채 상자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 야채 상자에 관한 것으로, 이러한 야채 상자는 상자 내의 공기 구성을 신선한 과일들/야채들의 호흡과 광합성을 통해 교환하고, 따라서 산소 및/또는 이산화탄소가 목표 부분 압력에 도달하는 것을 보장하며 이들 값들에서 동일하게 안정화화시킴으로써 연장된 시간 기간 동안 생산물들을 보존할 수 있다. 본 발명은 상자 본체(1)가 뚜껑(2)과 접촉하는 구역에서 상자 본체(1)의 내부에 배열되고 상기 뚜껑(2)의 열고 닫는 것을 감지하는 잠금 센서(6), 상기 상자 본체(1)의 내측에 배치되고 상자 본체(1) 내측에서 산소 및/또는 이산화탄소 가스들의 부분 압력을 측정한 다음 얻어진 압력 값들을 전기적 제어 유닛(9)에 알리는 가스 센서(7), 및 잠금 센서(6)와 가스 센서(7)로부터의 정보를 사용하여 라이팅 유닛(8)을 활성화/비활성화하고 상자 본체(1)에 배치되는 전기적 제어 유닛(9)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

상자 내 공기 조성 변경으로 신선도가 연장된 상태로 생산물을 보관할 수 있는 야채 상자
본 발명은 생산물(product)들을 신선한 상태로 그리고 연장된 시간 기간 동안 보관할 수 있는 야채 상자(vegetable box)에 관련된 내용이다.
본 발명은 특히 밀폐된 야채 상자 내에 최적의 대기 조성을 조정 및 유지하기 위해서, 식물세포에서 자연적으로 일어나는 두 가지의 대응하는 생리적 반응, 즉 호흡과 광합성을 번갈아 유발시키는 것을 통해 산소 및/또는 이산화탄소가 목표(target) 부분적 압력값 도달하는 것을 보장함으로써 신선한 상태로 그리고 연장된 시간 기간 동안 생산물들을 내부에 보관할 수 있는 야채 상자에 관련된다.
야채 보관 유닛들은 부엌, 베란다 또는 지하 저장고 등과 같은 장소에 야채 및/또는 과일들 등을 보관하는 데 사용되는 제작물이다. 하지만 보관된 생산물들은 시간이 지남에 따라 신선도가 떨어지고 심지어 부패하기도 한다.
그러한 원치 않는 이슈들을 극복하기 위해 야채와 과일들을 신선한 상태로 보관할 수 있는 야채 상자가 필요해져 왔다.
2011년 8월 15일에 출원된 미국 특허 적용 출원 번호 US2011297241은 생산물의 유통 기한을 연장하기 위해서, 외부 유닛을 이용해 밀폐된 음식물 보유 공간에 적절한 가스 혼합물을 주입함으로써 밀폐된 음식물 보관 공간에 변형된 공기(modified atmosphere)를 공급하는 모듈 장비(modular appliance)를 발표했다.
2001년 9월 11일에 출원된 미국 특허 출원 번호 US2002033023은 야채 보관실 서랍에 배치된 질소 농축기에 의해 야채 보관실 내의 공기에서의 산호의 부분압을 감소시킴으로써, 야채들이 산화되는 것, 즉 "갈변(browening)"되는 것을 방지하는 냉장고 야채 보관실을 발표했다.
2012년 12월 1일에 출원된 미국 특허 출원 번호 US2014017988은 야태 서랍의 내부 환경의 수정을 위해 보관 기기의 바깥쪽에 배치된 질소 생성기 유닛과, 보관 기기 내에 배치된, 이산화탄소 가스를 유지하는 태블릿(tablet)을 포함하는 시스템을 발표했다.
하지만 이들 특허 문서들에서의 응용(application)은 현실적인 면에서 한계가 있었다. 왜냐하면 야채 보관실 공기 내 산소를 부분적 또는 전체적으로 제거하는 것을 기반으로 했기 때문이다. 이 경우, 기존의 산소 모두는 야채 보관실 안쪽에서 호흡하는 생산물들에 의해 소비될 것이고 그로 인해 생산물이 호흡하지 못하는 상태가 야채 보관실 안쪽에서 일어날 가능성이 매우 높고, 그 결과 생산물은 부패하게 된다. 아직 위에서 인용된 어떤 특허 문서도 야채 보관실 내의 생산물이 호흡하는 동안 소비되는 산소 지원에 관련된 해결책을 제공하지는 않았다. 더 나아가 앞에서 언급한 시스템들은 모두 야채 보관실 안쪽의 공기 조성을 교체하기 위한 추가 기기, 예를 들면 가스 생성기, 가스 플러싱 유닛(gas flushing unit) 또는 진공 펌프의 사용을 요구한다.
2015년 10월 15일에 출원된 중국 특허 출원 번호 CN205106210U는 LED 광 시스템(lighting system)을 가지고 야채-과일들이 보관되는 기기를 발표했다. 이 기기는 자외선과 가시광 파장으로 비출 수 있는 LED 광들(lights), 온도와 습도 조절 유닛, 팬 및 환풍기(ventilator)로 이루어진다. 이 발명품에서 LED 광들의 파장은 내부에 보관된 야채에 따라 조정될 수 있다. 이 기기로, 생산물은 최적의 온도, 습도뿐 아니라 광합성 상태로 보관될 수 있다.
2009년 7월 3일에 출원된 또 다른 중국 특허 출원 CN201444866U에서는 냉장고들에 광합성 상태로 신선도가 유지되는 상자가 사용되는 것이 발표되었다. 이러한 신선도 유지 상자는 LED 광으로 광합성 에너지를 생산물에 제공한다.
하지만, 이들 특허 문서들 중 그 어떤 것도 야채 보관실 내의 생산물의 유통 기간을 연장하는 적합한 대기 조성을 만들기 위해 광합성을 활용하지는 않았다.
생산물들이 상자 안쪽의 산소 및/또는 이산화탄소의 부분적인 압력에 따라 광합성 또는 호흡을 할 수 있게 하고 따라서 목표 값들에서 상자 안쪽의 공기의 산소 및 이산화탄소의 부분 압력을 안정화하여 생산물들을 신선한 상태로 그리고 연장된 시간 기간 동안 보관, 즉 저장할 수 있는 야채 상자가 존재하지 않는다는 사실이 본 발명에 따른 야채 상자를 개발해야 겠다는 필요를 느끼게 했다.
본 발명의 목적은 생산물을 더 깅러진 시간 기간 동안 신선한 상태로 보관할 수 있도록 하는 야채 상자를 제공하는 데 있다.
발명의 다른 목적은 상자 안쪽에서 원하는 조성으로 공기를 수정하고 유지함으로서 연장된 시간 기간 동안 신선하게 생산물이 보관되는 것을 보장하는 야채 상자를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 여전히 야채 상자 내의 산소 및/또는 이산화탄소의 부분 압력이 기대값들에 있는지 여부를 측정할 수 있는 야채 상자를 제공하는 것으로; 측정 결과에 따라, 이는 생산물이 광합성을 하거나 호흡을 할 수 있게 하고; 기대값들에서 공기 조성을 안정시키고 이로 인해 생산물을 연장된 시간 기간 동안 신선한 상태로 보관할 수 있게 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 생산물들이 야채 상자가 포함하는 광 유닛(light unit)에 의해 광합성을 할 수 있게 하는 데 필요한 에너지를 생산물에 제공하는 그러한 야채 상자를 제공하는 데 있다.
상자 내 산소 또는 이산화탄소의 부분 압력 값은 야채 상자에 구성된 가스 센서로 측정된다. 상자 안쪽의 산소 부분 압력이 목표 산소값보다 0.5kPa 낮을 경우, 가스 센서는 제어 유닛에 그것을 알리고, 라이팅 유닛이 제어 유닛에 의해 활성화된다. 이에 따라, 생산물의 광합성에 필요한 광 에너지가 제공되고 생산물은 산소를 생성하고 이산화탄소를 소비하는 광합성을 시작하게 된다. 이에 반해 상자 안쪽의 산소 부분 압력이 목표 산소값보다 0.5kPa 높은 경우, 가스 센서는 제어 유닛에 그것을 알리고, 라이팅 유닛은 제어 기능에 의해 비활성화된다. 그 결과, 생산물을 정상적으로 호흡을 하기 시작하는데, 즉 산소를 소비하고 이산화탄소를 생성한다. 이 처리 주기(process cycle)를 계속함으로써, 야채 상자 안쪽의 공기 조성은 생산물을 신선한 상태로 연장된 시간 기간 동안 보관할 목표 공기 조성 값으로 안정화된다. 잠금 센서는 뚜껑의 개폐 여부를 감지하고 그것을 제어 유닛에 알린다. 뚜껑이 열려 있을 때에는 상자 안쪽의 어떠한 유닛도 작동하지 않는다.
상자 안쪽에서 원하는 조성으로 공기를 수정하고 유지함으로써 연장된 시간 기간 동안 신선한 상태로 생산물을 보관할 수 있게 하는 야채 상자가 도면들에 예시된다.
도 1은 본 발명에 따른 야채 상자의 개략도.
도 2는 다른 각도에서 본, 본 발명에 따른 야채 상자의 부분 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 야채 상자의 작동 주기(operating cycle)를 그래픽적으로 묘사하는 도면.
도면들에서 도시되는 부분들은 개별적으로 열거되며 그에 상응하는 참조 번호는 아래에 주어진다.
본 발명에 따른 야채 상자는:
- 뚜껑(2)으로서, 상기 뚜껑(2)에 붙어 있는 잠금 걸쇠(3)에 의해 견고하게 닫힐 수 있고 잠금 걸쇠(3)에 상응하는 본체(1) 위에 펀치(4)들이 있는 상기 뚜껑(2),
- 잠금 센서(6)로서, 본체(1)와 뚜껑(2)이 접촉하는 구역에서 본체(1)의 안쪽 부분에 배치되고, 뚜껑(2)의 개폐를 감지하는, 상기 잠금 센서(6),
- 가스 센서(7)로서, 본체(1) 안쪽에 위치에 있고, 상기 본체(1) 안쪽의 산소 및/또는 이산화탄소 입자들의 부분 압력 값들을 측정하며, 얻어진 압력 값들을 제어 유닛(9)에 알리는, 상기 가스 센서(7),
- 라이팅 유닛(8)으로서, 본체(1)의 적어도 하나의 벽에 설치되어 있으며 생산물들이 광합성을 하도록 하기 위해 필요한 에너지를 생산물에 제공하는, 상기 라이팅 유닛(8), 및
- 전기적 제어 유닛(9)으로서, 잠금 센서(6)와 가스 센서(7)로부터의 정보를 사용해서 라이팅 유닛(8)을 활성화/비활성화시키는, 상기 전기적 제어 유닛(9)을 포함한다.
본 발명에 따른 야채 상자는 몸체(1)가 뚜껑(2)에 결합되는 구역에서 몸체(1) 내에 고무 개스킷(5)을 포함한다.
본 발명에 따른 야채 상자는 팬(10)을 포함하고, 이러한 팬(10)은 전기적 제어 유닛(9)으로부터의 정보에 의해 작동되고, 본체(1) 내 공기의 균일한 분포를 허용하며, 이러한 팬은 본체(1) 내에 부착되어 있다.
야채 및/또는 과일이 야채 상자 안에 보관되면, 뚜껑(2)은 뚜껑(2)에 붙어 있는 적어도 하나의 잠금 걸쇠(3)와 그것에 대응하는 펀치(4)들에 의해 단단하게 닫힌다. 고무 개스킷(5)은 뚜껑(2)이 닫힐 때 공기 밀폐가 보장되도록, 뚜껑(2)이 본체(1)에 결합되는 구역에 제공된다. 본체(1)가 뚜껑(2)과 접촉하는 구역에 있는 것은 잠금 센서(6)이다. 이 잠금 센서(6)는 뚜껑(2)이 열렸을 때 전기적 제어 유닛(9)과 교신하고 그러한 전기적 제어 유닛(9)에 뚜껑(2)의 개폐를 알린다.
또한 가스 센서(7)는 야채 상자 안쪽의 산소 및/또는 이산화탄소 가스의 부분 압력을 감지한다. 가스 센서(7)는 환경 산소 가스의 부분 압력이 목표 값보다 0.5kPa 보다 낮을 때 전기적 제어 유닛(9)에 알린다. 전기적 제어 유닛(9)은 본체(1)의 측벽들 상에 스캐터링되는(scattered) LED들-OLED들과 같은, 파장이 300-700nm인 광들을 사용하는 복수의 라이팅 유닛(8)들과 교신하고 본체(1) 안에 광을 비춘다. 이에 따라 본체(1) 안쪽의 과일 및/또는 야채에 광합성을 하기 위해 필요한 에너지가 공급된다.
광합성이 이루어지는 동안, 환경 내의 산소 양은 증가하고 이산화탄소량은 감소한다. 가스 센서(7)는 본체(1) 안쪽의 산소 가스의 부분 압력이 목표 값보다 0.5kPa 높을 때 전기적 제어 유닛(9)과 교신하고 전기적 제어 유닛(9)은 라이팅 유닛(8)에 정보를 제공하여 활성화시킨다. 그 결과, 과일 및/또는 야채에 필요한 광합성 에너지는 중단되고 생산물을 일반적으로 호흡을 시작하게 된다.
가스 센서(7)가 이산화탄소인 경우, 야채 상자의 작동 원리는 다음과 같이 이루어진다: 과일 및/또는 야채가 호흡하는 동안 환경 내 산소량은 감소하고 이산화탄소량은 증가한다. 가스 센서(7)는 본체(1) 안쪽의 이산화탄소 가스의 압력이 목표 값보다 0.5kPa 높을때 전기적 제어 유닛(9)과 교신하고 전기적 제어 유닛(9)은 라이팅 유닛(8)에 정보를 제공하여 활성화시킨다. 따라서 본체(1) 안쪽의 생산물에 필요한 광합성 에너지가 공급된다. 그 후, 야채 상자 안쪽의 이산화탄소 부분 압력은 광합성에 따라 감소한다. 가스 센서(7)는 이산화탄소의 부분 압력에 있어서의 감소가 목표 값보다 0.5kPa 낮을 때 전기적 제어 유닛(9)과 교신하고 전기적 제어 유닛(9)은 라이팅 유닛(8)에 정보를 제공하여 비활성화시킨다. 따라서 과닐 및/또는 야채들의 광합성을 위해 필요한 에너지가 중단되고 생산물은 평소와 같이 호흡하기 시작한다. 결과적으로 본체(1) 안쪽의 공기 조성은 원하는 목표 값들로 안정되게 지속적으로 유지된다.
이러한 주기는 계속 산소 또는 이산화탄소 가스들의 부분 압력에 따라 뚜껑(2)이 열려 있는 동안 일어난다. 동시에 본체(1) 안에는 팬(10)도 비치되어 있다. 이러한 팬(10)은 전기적 제어 유닛(9)으로부터 받은 정보로 작동되고 가스 센서(7) 측정 이전에 본체(1) 내 공기가 균일하게 분포하는 것을 허용한다.
본 발명으로 인해, 야채 상자 내 생산물은 가스 생성기, 가스 플러싱 유닛(gas flushing unit) 또는 진공 펌프 등의 추가적인 기기 사용을 요구하지 않고도 신선한 상태로 더 오래 보관될 수 있다.
1: 본체 2: 뚜껑
3: 잠금 걸쇠 4: 펀치
5: 고무 개스킷 6: 잠금 센서
7: 가스 센서 8: 라이팅 유닛
9: 전기적 제어 유닛 10: 팬

Claims (9)

  1. 가스 생성기, 가스 플러싱 유닛 또는 진공 펌프를 포함하는 추가적인 기기 사용을 요구하지 않고도 내부에 목표 대기 조성을 만들고 유지함으로써 생산물(product)을 보관할 수 있는, 밀폐되는 야채 상자(an air tight vegetable box)에 있어서:
    - 본체(1)의 적어도 한쪽 벽에 설치되고 상기 야채 상자의 작동 원리에 따라 필요할 때에만 생산물(product)이 광합성을 하는 데 필요한 에너지를 상기 생산물에 제공하는 라이팅 유닛(8)을 포함하고,
    - 상기 본체(1) 안쪽에 배치되고, 상기 본체(1) 내의 산소 및/또는 이산화탄소 기체들의 부분 압력을 측정하고, 얻어진 압력 값들을 전기적 제어 유닛(9)으로 알리는 가스 센서(7)와,
    - 최적의 공기 조성을 유지하도록, 잠금 센서(6)와 상기 가스 센서(7) 모두로부터의 정보를 사용하여, 상기 본체(1) 내에 배치되는 상기 라이팅 유닛(8)을 활성화/비활성화시키는 전기적 제어 유닛(9)과,
    밀폐 뚜껑(2)과 펀치(4)들로서, 상기 밀폐 뚜껑(2) 상에는 잠금 걸쇠(3)가 배치되어 있으며, 상기 밀폐 뚜껑(2)은 상기 잠금 걸쇠(3)에 의해 밀폐되게 닫힐 수 있고, 상기 펀치(4)들은 상기 잠금 걸쇠(3)에 대응하는 상기 본체(1) 상에 존재하는, 상기 밀폐 뚜껑(2)과 펀치(4)들과,
    상기 본체(1)가 상기 뚜껑(2)과 접촉하는 구역(section)에서 상기 본체(1)의 내부에 배치되고 상기 뚜껑(2)의 개폐를 감지하는 잠금 센서(6)와,
    상기 전기적 제어 유닛(9)으로부터의 정보에 의해 작동되고, 상기 본체(1)에서의 공기의 균일한 분포를 허용하는 팬(fan)(10)으로서, 상기 본체(1) 내에 설치되어 있는 상기 팬(10)을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 본체(1)의 산소 및 이산화탄소 투과량은 100㎤/㎡/day 미만인 것을 특징으로 하고,
    상기 전기적 제어 유닛(9)은 상기 밀폐 뚜껑(2)이 닫히고, 상기 산소 기체의 상기 부분 압력이 기준 산소 값보다 작거나 상기 이산화탄소 기체의 상기 부분 압력이 기준 이산화탄소 값보다 큰 경우에 상기 라이팅 유닛(8)을 활성화시키고,
    상기 전기적 제어 유닛(9)은 상기 밀폐 뚜껑(2)이 열리거나, 상기 산소 기체의 상기 부분 압력이 상기 기준 산소 값보다 크거나, 상기 이산화탄소 기체의 상기 부분 압력이 상기 기준 이산화탄소 값보다 작은 경우에 상기 라이팅 유닛(8)을 비활성화시키는, 야채 상자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 본체(1)가 상기 뚜껑(2)에 결합되는 구역에서 상기 본체(1) 내에 고무 개스킷(rubber gasket)(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 야채 상자.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    300㎚ 내지 700㎚인 파장을 가지고 상기 본체(1)의 상기 벽들상에 스캐터링되는(scattered) LED 광들을 사용하는 라이팅 유닛(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 야채 상자.
  5. 제1 항에 있어서,
    300㎚ 내지 700㎚인 파장을 가지고 상기 본체(1)의 상기 벽들 상에 스캐터링되는 OLED 광들을 사용하는 라이팅 유닛(8)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 야채 상자.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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