KR102488213B1 - 휴대용 냉장고 - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 휴대용 냉장고를 개시하며, 저장실을 형성하는 이너케이스와, 상기 이너케이스를 감싸는 아우터케이스와, 상기 이너케이스와 상기 아우터케이스의 사이에 설치되는 단열재와, 상기 아우터케이스의 일정 내부 공간에 기체 냉매를 압축하는 압축기와, 압축하여 고온/고압이 된 냉매가스를 액화시키는 응축기와, 액화된 냉매의 압력을 급격히 저하시키는 팽창밸브와, 액체 냉매를 기화시키는 증발기를 포함하는 휴대용 냉장고에 있어서, 상기 저장실의 내측 둘레면을 구성하는 상기 이너케이스는, 금속재로 이루어진 냉기전도내판과 냉기전도외판이 맞대어져서 구성되되, 상기 냉기전도내판 및/또는 상기 냉기전도외판 상에 중공의 증발라인이 일체로 형성되며, 상기 증발라인 상에는 액상 냉매의 유량을 조절할 수 있는 냉매유량조절수단이 포함되는 것이다.
Description
본 발명은 휴대용 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온도를 일정하게 유지시켜서 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 휴대용 냉장고에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 냉동실과 냉장실로 된 저장실이 내부에 갖춰져 있고 그 저장실에는 상하로 이격하여 냉장고 선반이 여러 층으로 장착된다. 한편, 냉장고는 압축기에 의해 압축된 냉매가 냉매관을 지나면서 저장실의 열을 냉장고 밖으로 방출하는데, 통상, 냉동실은 저장물을 냉동보관하기 위해 통상 영하 10℃내외의 온도로 유지되고 냉장실은 저장물의 냉장 보관을 위해 0℃에 근접한 영상의 온도로 유지된다.
그러나, 냉장고는 제조 비용뿐만 아니라 냉장고 제작상의 어려움 때문에 통상 1냉각 시스템에 의해 냉각되는데, 이를 테면, 냉동실에 설치된 냉매관이 냉기를 발생시키고 이때 발생된 냉기가 냉동실과 냉장실 사이에 설치된 송풍팬에 의해 냉장실 측으로 전달됨으로써 냉장실이 적정 온도의 저온을 유지하였다.
한편, 최근 들어 여행, 레저, 스포츠 활동과 같은 야외활동이 증가함에 따라, 야외활동 중 냉동, 냉장 식품 또는 음료수 등을 보관할 수 있게 한 냉장고가 요구되고 있다. 그러나, 냉장고는 통상적으로 저장실을 냉각하기 위한 냉각장치들이 구비됨으로써 냉각 장치의 하중 때문에 휴대하는데 곤란하였다.
더욱이, 냉장고가 야외에서 이용될 수 있으려면 냉장고의 냉각 장치를 구동하기 위한 축전지 또는 발전기와 같은 전원 공급 장치가 추가적으로 구비 되어야하므로, 통상의 냉장고는 야외에서 사용하는데 곤란하였다. 따라서, 냉각장치가 구비되지 않았지만 휴대하기에 편리하고 저장된 물품을 대략 4시간 내지 8시간 동안 냉각된 상태로 보관할 수 있게 한 통상의 아이스박스가 야외에서 가장 널리 이용되고 있다.
그러나, 아이스박스로는 야외에서 시간이 지남에 따라 사용에 한계가 있으며, 특히 한 여름에는 단시간 만에 그 기능을 제대로 수행하지 못하는 단점이 있다.
도 1은 종래의 휴대용 냉장고의 냉각사이클을 설명하기 위한 개략도이다.
압축기(12)에서 저장고(10) 안에 보관된 기체 냉매를 압축하고, 압축하여 고온 고압이 된 냉매 가스는 응축기(14)를 통과하면서 액화하며, 액화된 냉매는 팽창밸브(16)를 지나면서 압력이 급격히 저하되어 비점이 내려가게 된다.
끓는 점이 저하된 액체 냉매를 증발라인(18)에 통과시켜 냉매를 기화하게 되며, 이 액체가 기체로 변화하는 순간 기화에 의해 크게 열을 빼앗는 특징에 따라 이 증발 부분을 저장고(10)의 둘레에 배치하여 저장고(10)를 냉각시켜 저온 공간으로 유지시킬 수 있다.
그러나, 저장고(10)에서 증발라인(18)을 포함하여 감싸고 있는 합성수지재의 내상케이스(10a)는 열전도가 낮을 뿐만 아니라, 지그재그로 배치되는 증발라인(18)은 접촉되는 부분과 비접촉 부분 간에 온도차이가 발생되어 저장고(10)내의 온도를 설정온도까지 유지시키기에는 보다 많은 전기적 에너지가 요구되는 단점이 있다.
특히, 휴대용 냉장고와 같이 소형 냉장고에서는 증발라인(18)의 접촉 부분과 비접촉 부분간의 온도차가 극명하게 나타나는 문제점이 있었다.
본 개시의 실시예들은, 상술한 종래 휴대용 냉장고들의 문제점 및 한계를 개선하기 위한 것으로서, 저장실의 이너케이스 내측 둘레면을 따라 열전도가 우수한 알루미늄 재질의 냉기전도내판과 냉기전도외판을 마주하여 설치하되, 냉기전도내판과 냉기전도외판상에 중공의 증발라인을 일체로 형성시킴으로써, 열전도를 높여서 저장실 전체 면적의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 휴대용 냉장고를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적으로는, 중공의 증발라인 상에 냉매의 유량 조절이 가능한 유량조절수단을 설치함으로써, 냉기 부하에 따라 적절히 대응 가능한 휴대용 냉장고를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적으로는, 저장실 바닥의 이네케이스에는 저소음의 열전소자를 설치함으로써, 설정 온도를 일정하게 유지시켜서 냉각 효율이 향상될 수 있는 휴대용 냉장고를 제공하기 위한 것이다.
본 개시의 실시예들에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 다양한 실시예들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 휴대용 냉장고는, 저장실을 형성하는 이너케이스와, 상기 이너케이스를 감싸는 아우터케이스와, 상기 이너케이스와 상기 아우터케이스의 사이에 설치되는 단열재와, 상기 아우터케이스의 일정 내부 공간에 기체 냉매를 압축하는 압축기와, 압축하여 고온/고압이 된 냉매가스를 액화시키는 응축기와, 액화된 냉매의 압력을 급격히 저하시키는 팽창밸브와, 액체 냉매를 기화시키는 증발기를 포함하는 휴대용 냉장고에 있어서, 상기 저장실의 내측 둘레면을 구성하는 상기 이너케이스는, 금속재로 이루어진 냉기전도내판과 냉기전도외판이 맞대어져서 구성되되, 상기 냉기전도내판 및/또는 상기 냉기전도외판 상에 중공의 증발라인이 일체로 형성되며, 상기 증발라인 상에는 액상 냉매의 유량을 조절할 수 있는 냉매유량조절수단이 포함되고, 상기 냉매유량조절수단은 구동모터에 의하여 회전 구동되는 회전밸브와, 상기 회전밸브 상에 중심부를 기준으로 원주 방향을 따라 다수개의 밸브홀이 형성되어 상기 증발라인상에 선택적으로 위치되어 구경을 조절하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 회전밸브에 다수개 형성되는 상기 밸브홀은 서로 구경을 달리하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 회전밸브의 회전 위치를 검출하는 센서부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 냉기전도내판과 상기 냉기전도외판은 일체의 상기 증발라인을 두고 겹치기 심용접을 통해 설치될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 저장실의 바닥면을 구성하는 이너케이스에는, 전원 공급에 의해 상기 저장실을 냉각시키는 열전소자와, 상기 열전소자로부터 발생되는 열을 방출시킬 수 있는 방열판을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 휴대용 냉장고에서는, 저장실의 이너케이스에 열전도가 우수한 알루미늄 재질의 냉기전도내판과 냉기전도외판을 마주하여 설치하되, 냉기전도내판과 냉기전도외판상에 중공의 증발라인을 일체로 형성시킴으로써, 냉기 전달 면적을 최대화할 수 있어서 신속하게 냉각시키고, 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에 의하면, 냉매의 유량 조절이 가능한 유량조절수단에 의하면, 냉기 부하에 적절이 대응 가능하며, 압축기의 소모 동력을 감소시키고, 이에 따라 연비도 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
또, 본 개시의 실시예들에 의하면, 저소음의 열전소자를 이용함으로써, 휴대용으로 사용이 적합함과 함께 냉각 효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 휴대용 냉장고의 냉각사이클을 설명하기 위한 개략도이고,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고의 전체적인 구성도이고,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 이너케이스의 일부 측단면도이고,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 냉매유량조절수단의 사시도이고,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 냉매유량조절수단이 증발라인 상에 설치되는 것을 보여주는 도면이고,
도 6은 도 5에서 사용 상태도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 바닥면 이너케이스의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고의 전체적인 구성도이고,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 이너케이스의 일부 측단면도이고,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 냉매유량조절수단의 사시도이고,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 냉매유량조절수단이 증발라인 상에 설치되는 것을 보여주는 도면이고,
도 6은 도 5에서 사용 상태도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 바닥면 이너케이스의 단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 명확한 설명을 위해 과장된 것일 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용한 “제1”, “제2”등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는”이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 다양한 실시예들을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
이하에서 사용되는 용어 "상단", "하단", "전방", "후방" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
여기서 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고의 전체적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 이너케이스의 일부 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 냉매유량조절수단의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 냉매유량조절수단이 증발라인 상에 설치되는 것을 보여주는 도면이고, 도 6은 도 5에서 사용 상태도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 냉장고에서 바닥면 이너케이스의 단면도이다.
휴대용 냉장고(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 이너케이스(110)와 아우터케이스(120), 단열재(130)로 구성되며, 냉각수단으로 압축기(140)와 응축기(150) 그리고 증발기(170)를 포함하는 저장실(100)과, 저장실(100)을 개폐하는 도어(102)를 포함할 수 있다.
저장실(100)은 휴대용 냉장고(1)에서 전체 면적을 차지하는 부분으로 실질적으로 내부에 음식물이나 음료가 채워져서 냉각이 이루어지게 된다.
상기 저장실(100)은 직사각 형태이거나 원통형일 수 있으며, 금속재 또는 합성수지재로 이루어지는 아우터케이스(120)와, 아우터케이스(120)의 내측으로 이격되어 음식물이 위치되는 이너케이스(110), 그리고 아우터케이스(120)와 이너케이스(110)의 사이에는 단열재(130)가 충진될 수 있다.
단열재(130)로는 가볍고 저렴한 스티로폼이나 기밀한 단열과 결로 현상이 방지되는 우레탄 폼 또는 아이소핑크, 페놀폼일 수 있다.
그리고 본 발명의 특징에 따라 저장실(100)의 내측 둘레면을 따라 형성되는 이너케이스(110)는 도 3을 참고하여 설명하면, 금속재 중 열전도가 우수한 알루미늄 재질의 냉기전도내판(112)과, 동일 면적의 냉기전도외판(114)이 맞대어져서 설치되되, 냉기전도내판(112) 및/또는 냉기전도외판(114) 상에 증발기(170)를 구성하는 중공의 증발라인(172)이 일체로 형성될 수 있다.
즉, 냉기전도내판(112)상에 “с”형태로 증발라인(172)이 지그재그로 형성되고, 냉기전도내판(112)에 냉기전도외판(114)을 맞대어 증발라인(172)을 완성시키거나, 이와는 반대로 냉기전도외판(114)상에 “с”형태로 증발라인(172)을 지그재그로 형성시키고, 냉기전도외판(114)에 냉기전도내판(112)을 맞대어 증발라인(172)을 완성시킬 수 있다.
더 나아가 다시 도 3에서와 같이, 냉기전도내판(112)과 냉기전도외판(114)에 각각 반구형의 증발라인(172)을 형성시키고, 상호 맞대어서 구형의 증발라인(172)을 형성시킬 수도 있다.
상기 냉기전도내판(112)과 냉기전도외판(114)은 일체로 형성된 증발라인(172)을 두고 바람직하게 겹치기 심용접을 통해 설치될 수 있다.
계속해서, 냉기전도내판(112)과 냉기전도외판(114)에 의하여 일체로 형성된 증발라인(172)상에 냉매의 유량을 조절할 수 있는 냉매유량조절수단(200)이 포함될 수 있다.
냉매유량조절수단(200)은 냉매의 유량 조절을 통하여 냉기 부하에 적절이 대응 가능할 수 있다.
상기 냉매유량조절수단(200)은 정, 역회전 가능한 구동모터(210)와, 구동모터(210)에 의하여 회전 구동되는 회전밸브(220)와, 회전밸브(220) 상에 중심부를 기준으로 원주 방향을 따라 다수개의 밸브홀(230)로 구성될 수 있다.
구동모터(210)의 전원의 인가에 의하여 구동되며, 일반적인 모터이기에 별도의 설명은 생략한다.
그리고 구동모터(210)의 모터축에 회전 가능하게 회전밸브(220)가 연결 설치된다.
회전밸브(220)는 원판으로 증발라인(172)상에 일부가 삽입 설치되며, 구동모터(210)에 의하여 모터축을 중심으로 회전된다.
상기 회전밸브(220)에는 중심부를 기준으로 원주 방향을 따라 다수개의 밸브홀(230)에 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 밸브홀(230)은 4개이나, 그 이상일 수도 있으며, 적어도 2개 이상 형성되는 것이 바람직하다.
상기 밸브홀(230)은 설명의 편의상 제1밸브홀(232), 제2밸브홀(234), 제3밸브홀(236), 제4밸브홀(238)로 칭하며, 제1밸브홀(232)의 구경은 증발라인(172)의 직경과 동일하며, 제2밸브홀(234)은 제1밸브홀(232)보다는 구경이 작게 형성되고, 차례로 구경이 작아지도록 제3밸브홀(236)과 제4밸브홀(238)로 이루어질 수 있다.
따라서 회전밸브(220)의 기설정된 회전에 따라 증발라인(172)에 선택적으로 구경을 달리하는 제1밸브홀(232), 제2밸브홀(234), 제3밸브홀(236), 제4밸브홀(238)이 위치되어 냉매 유량을 조절할 수 있다.
더 나아가 회전밸브(220)의 회전 위치를 검출할 수 있는 센서부(240)를 더 포함할 수 있다.
센서부(240)는 회전밸브(220)의 회전 위치를 검출하는 것으로서, 위치센서일 수 있다.
상기 센서부(240)는 회전밸브(220) 또는 회전밸브(220)의 근접 위치에 설치될 수 있으며, 자기식 또는 광학식일 수 있다.
따라서 상기 센서부(240)와 구동모터(210)를 제어할 제어부(미도시)가 구비되며, 제어부는 센서부(240)가 검출한 회전밸브(220)의 회전 정도에 따라 전원공급원으로부터 전원을 공급받아 상기 구동모터(210)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부에는 구동모터(210)의 모터축의 정, 역회전속도에 대응되는 회전속도값이 저장되는 저장부가 구비될 수 있다.
도 5에서는 냉매유량조절수단(200)이 증발라인(172)상에 설치되는 것을 보여주는 도면이고, 바람직하게는 팽창밸브(160)에 근접하는 위치에 설치되는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 냉매유량조절수단(200)은 이너케이스(110)와 아우터케이스(120)의 사이에 설치되며, 설치되는 공간에 한하여 단열재(130)가 제외될 수 있다.
더욱이 냉매유량조절수단(200)의 회전밸브(220)가 증발라인(172)상에 삽입 위치되어 회전되므로 냉매의 누유를 방지하기 위한 별도의 패킹 수단이 설치될 수도 잇다.
한편, 이너케이스(110)를 감싸는 아우터케이스(120)에는 일정 공간에 냉각수단의 필수 구조에 해당하는 압축기(140), 응축기(150), 팽창밸브(160), 증발기(170)를 구비하여 이들을 이용하여 냉기를 생성하고 저장실(100)내부에 방출하는 구조로 냉각이 이루어질 수 있다.
상기 냉각수단의 구조는 널리 사용되는 기술로 설명은 생략한다.
여기서 아우터케이스(120)에는 전기 사용이 여의치 않은 곳에서 사용이 가능하도록 배터리(도면번호 미부여)가 설치될 수 있으며, 더 나아가 배터리를 충진하기 위해서 어댑터 또는 USB용 충전단자가 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명을 손쉽게 충전함으로써 휴대가 용이하다.
또한, 아우터케이스(120)의 외면에는 냉각수단을 작동시키기 위한 스위치(S/W:미도시)가 설치될 수 있으며, 이와 같이 이너케이스(110)의 냉기전도외판(114)의 온도를 측정할 수 있는 온도센서 및 냉기전도외판(114)의 온도, 배터리의 잔량 및 외부온도 중 하나 이상의 정보를 외부로 알려줄 수 있도록 디스플레이, 디지털온도계, LED 및 스피커 중 하나 이상의 알림부와, 저장실(100)의 설정온도를 변경하기 위한 것으로, 아우터케이스(120)에 음식물의 종류에 따라 보관하는 온도가 다를 수 있는데 이를 조절하기 위한 온조조절부가 설치될 수 있다.
그리고 도어(102)는 저장실(100)에 음식물을 넣거나 빼낼 수 있도록 회전 개방되는 것으로서, 저장실(100)의 전면이나 상면에 설치될 수 있으며, 여기서는 일 예로 상면에 설치된 것을 일 예로 한다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 휴대용 냉장고의 작용은, 다시 도 3 내지 도 5를 참고하여 설명한다.
휴대용 냉장고(1)의 작동은 전원을 인가함과 동시에 스위치를 온(on)시키면 작동이 시작되며, 이에 압축기(140)에서 저장실(100) 안에 보관된 기체 냉매를 압축하고, 압축하여 고온 고압이 된 냉매 가스는 응축기(150)를 통과하면서 액화하며, 액화된 냉매는 팽창밸브(160)를 지나면서 압력이 급격히 저하되어 비점이 내려가게 된다.
끓는 점이 저하된 액체 냉매를 냉기전도내판(112)과 냉기전도외판(114)으로 하여 형성된 증발라인(172)을 통과하면서 냉매를 기화하게 되며, 이 액체가 기체로 변화하는 순간 기화에 의해 크게 열을 빼앗는 특징에 따라 저장실(100)을 냉각시켜 저온 공간으로 유지시킬 수 있다.
이때, 열전도율이 우수한 알루미늄 재질의 냉기전도내판(112)과 냉기전도외판(114)에서는 증발라인(172)이외에도 전체 면적에 걸쳐 일정 온도를 유지할 수 있다.
그리고 도 6에서와 같이, 증발라인(172)상에 설치된 회전밸브(220)와 회전밸브(220)에 형성된 밸브홀(230)에 의하여 냉매의 유량을 제어부에서 제어하게 된다.
냉기 부하가 작을 경우에는, 응축기(150)를 통해 응축된 냉매가 증발라인(172)으로 유입되고, 증발라인(172)의 직경보다 비교적 작은 제3밸브홀(236) 또는 제2밸브홀(234)이 증발라인(172)에 위치되어 냉매의 유량이 적게 통과하도록 한다.
이에 따라 비교적 적은 량의 냉매의 증발이 일어나면서 이를 통과하는 주위 공기와 열교환이 이루어지므로, 작은 부하에 적절히 대응할 수 있다.
반대로 냉기 부하가 클 경우에는, 구동모터(210)에 의하여 회전밸브(220)가 회전하고, 증발라인(172)에 제1밸브홀(232) 또는 제2밸브홀(234)이 위치되어 냉매의 유량이 증대되어 요구되는 큰 부하에 적합할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 예로 도 7에서와 같이, 저장실(100)의 바닥면을 구성하는 이너케이스(110)에는, 전원 공급에 의해 상기 저장실을 냉각시키는 열전소자(118)와, 열전소자(118)로부터 발생되는 열을 방출시킬 수 있는 방열판(119)을 포함할 수 있다.
열전소자(118)는, 펠티어소자일 수 있으며, 펠티어소자는 오래전부터 사용되어 오던 것으로, 전류를 흘려주면 전도성 물질 여러 층의 양끝에 온도 차이가 지속되는 현상을 이용한 것이다.
상기 열전소자(118)는 박판 형상을 가지며, 전원이 공급되면 어느 일측면은 냉각되어 온도가 낮은 냉각면이 되고, 타측면은 일측면이 냉각면을 지속적으로 유지할 수 있도록 열을 방열하므로 온도가 상승하는 방열면이 된다.
따라서 방열면측으로는 방열판(119)이 형성되어 열전소자(118)로부터 발생하는 열을 외부로 방출하게 된다.
그리고 전원 극성을 바꾸면 반대로 냉각면이 방열면이 되고 방열면이 냉각면이 된다. 그러므로 사용자의 전원 극성선택에 따라 냉각면과 방열면을 조절할 수 있다.
이에, 경우에 따라 온장고로도 사용이 가능할 수 있다.
덧붙여, 열전소자(118)는 가로×세로의 길이가 40mm이고 두께는 4mm를 갖는 규격 제품이고, 전원이 공급될 때 어느 일측면이 냉각되므로 이 냉각면의 온도를 이너케이스(110)를 통해 저장실(100)로 전달하게 되며, 최근의 열전소자(118)는 자체 냉각면 온도는 최저-20℃ 그리고 방열면 온도는 최고 55℃까지 조절할 수 있다.
또 다른 일예로, 열전소자(118)가 설치되는 이너케이스(110)의 바닥면에는 열전도성을 갖는 코팅액이 도포되어 코팅층(300: 도 7에 도시)을 형성할 수 있다.
코팅액은 실리콘레진 30 내지 80의 중량부와 방열소재 20 내지 70의 중량부를 포함할 수 있다.
실리콘레진은 소수성을 가지며, 이액형 경화 시스템을 갖는 레진이다.
그리고 방열소재로는 세라믹, 금속, 산화금속, 수산화금속, 질화금속, 탄화금속, 붕화금속, 탄소 소재 등을 포함한다.
예컨대 방열소재는 산화알루미늄(알루미나), 산화마그네슘, 산화아연, 탄화규소, 질화알루미 늄, 질화붕소, 질화규소, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 산화규소 등을 포함할 수 있다.
탄소 소재는 SiC, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene), 그라파이트, 카본블랙, 카본파이버, 플러렌(fullerene) 등을 포함할 수 있다.
코팅액은 방열소재의 종류, 크기 또는 조성비를 조절함으로써, 코팅액으로 형성되는 코팅층(300)의 열전도 특성을 조절할 수 있다.
코팅액은 다양한 코팅 방법, 예컨대 딥코팅, 스프레이 코팅 방법으로 코팅하여 코팅층(3000을 형성할 수 있다.
코팅 방법에 따른 코팅액의 점도는 추가되는 유기용매를 사용하여 조절할 수 있다. 유기용매로는 에탄올 (ethanol), 아세톤(acetone), 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran), 톨루엔(toluene), 메틸에틸케톤 (methylethylketone), 디메틸프롬아마인드(dimethylformaminde), 시클로헥실피롤리딘(cyclohexylpyrrolidinone), N-도데피롤리돈(NDodecyl-pyrrolidone), 벤질 벤조에이트(Benzyl benzoate), 아이소프로판올 (isopropanol), N-옥틸피롤리돈(Noctyl-pyrrolidone), N-비닐피롤리돈(N-vinyl-pyrrolidinone), 벤질에테르 (Benzyl ether), 사이클로헥사논(cyclohexanone), 다이미사일설팍사이드(dimethylsulphoxide), N-메틸 피롤리 돈(N-methyl pyrrolidinone), 이소프로필알코올(isopropyl alcohol) 및 이들의 조합물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 유기용매는 이들 물질로 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같은 기능들로 인해, 냉기전도내판과 냉기전도외판상에 중공의 증발라인을 일체로 형성시킴으로써, 냉기 전달 면적을 최대화할 수 있어서 신속하게 냉각시키고, 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.
또한, 냉매의 유량 조절이 가능한 유량조절수단에 의하면, 냉기 부하에 적절이 대응 가능하며, 압축기의 소모 동력을 감소시키고, 이에 따라 연비도 향상시킬 수 있다.
또, 저소음의 열전소자를 이용함으로써, 휴대용으로 사용이 적합함과 함께 냉각 효율이 향상될 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
1 : 휴대용 냉장고 100 : 저장실
102 : 도어 110 : 이너케이스
112 : 냉기전도내판 114 : 냉기전도외판
118 : 열전소자 120 : 아우터케이스
130 : 단열재 140 : 압축기
150 : 응축기 160 : 팽창밸브
170 : 증발기 172 : 증발라인
200 : 냉매유량조절수단 210 : 구동모터
220 : 회전밸브 230 : 밸브홀
232 : 제1밸브홀 234 : 제2밸브홀
236 : 제3밸브홀 238 : 제4밸브홀
240 : 센서부 300 : 코팅층
102 : 도어 110 : 이너케이스
112 : 냉기전도내판 114 : 냉기전도외판
118 : 열전소자 120 : 아우터케이스
130 : 단열재 140 : 압축기
150 : 응축기 160 : 팽창밸브
170 : 증발기 172 : 증발라인
200 : 냉매유량조절수단 210 : 구동모터
220 : 회전밸브 230 : 밸브홀
232 : 제1밸브홀 234 : 제2밸브홀
236 : 제3밸브홀 238 : 제4밸브홀
240 : 센서부 300 : 코팅층
Claims (5)
- 저장실을 형성하는 이너케이스와, 상기 이너케이스를 감싸는 아우터케이스와, 상기 이너케이스와 상기 아우터케이스의 사이에 설치되는 단열재와, 상기 아우터케이스의 일정 내부 공간에 기체 냉매를 압축하는 압축기와, 압축하여 고온/고압이 된 냉매가스를 액화시키는 응축기와, 액화된 냉매의 압력을 급격히 저하시키는 팽창밸브와, 액체 냉매를 기화시키는 증발기를 포함하는 휴대용 냉장고에 있어서,
상기 저장실의 내측 둘레면을 구성하는 상기 이너케이스는,
금속재로 이루어진 냉기전도내판과 냉기전도외판이 맞대어져서 구성되되, 상기 냉기전도내판 및/또는 상기 냉기전도외판 상에 중공의 증발라인이 일체로 형성되며,
상기 증발라인 상에는,
액상 냉매의 유량을 조절할 수 있는 냉매유량조절수단이 포함되고,
상기 냉매유량조절수단은,
구동모터에 의하여 회전 구동되는 회전밸브와,
상기 회전밸브 상에 중심부를 기준으로 원주 방향을 따라 다수개의 밸브홀이 형성되어 상기 증발라인상에 선택적으로 위치되어 구경을 조절하며,
다수개의 상기 밸브홀은 서로 구경 크기가 달리하도록
상기 증발라인의 직경과 동일한 제1밸브홀과,
상기 제1밸브홀보다 직경이 작은 제2밸브홀과,
상기 제2밸브홀보다 차례로 직경이 작아지는 제3밸브홀 및 제4밸브홀로 이루어지고,
상기 회전밸브의 회전 위치를 검출하는 센서부와,
상기 센서부에서 검출된 상기 회전밸브의 회전 정도에 따라 전원공급원으로부터 전원을 공급받아 상기 구동모터를 제어할 수 있는 제어부를 포함하는, 휴대용 냉장고.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 냉기전도내판과 상기 냉기전도외판은 일체의 상기 증발라인을 두고 겹치기 심용접을 통해 설치되는, 휴대용 냉장고.
- 제1항에 있어서,
상기 저장실의 바닥면을 구성하는 이너케이스에는,
전원 공급에 의해 상기 저장실을 냉각시키는 열전소자와,
상기 열전소자로부터 발생되는 열을 방출시킬 수 있는 방열판을 포함하는, 휴대용 냉장고.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220079491A KR102488213B1 (ko) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | 휴대용 냉장고 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220079491A KR102488213B1 (ko) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | 휴대용 냉장고 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102488213B1 true KR102488213B1 (ko) | 2023-01-18 |
Family
ID=85106659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220079491A KR102488213B1 (ko) | 2022-06-29 | 2022-06-29 | 휴대용 냉장고 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102488213B1 (ko) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2022
- 2022-06-29 KR KR1020220079491A patent/KR102488213B1/ko active IP Right Grant
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