KR102567764B1 - 다양한 운송수단에 커스터마이징 적용 가능한 모듈형 친환경 콜드체인 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 친황경 콜드체인 시스템은 내부에 수용공간이 형성된 보냉박스와, 보냉박스에 탈착가능하도록 구성되되 펠티어 소자에 의해 냉기를 발생시키고 펠티어 소자에 의해 발생된 냉기를 보냉박스의 수용공간으로 대류시키는 냉각모듈과, 냉각모듈과 직간접적으로 통신을 수행하여 냉각모듈로부터 센싱된 정보를 수집하고 냉각모듈의 동작을 제어하는 관리서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다양한 운송수단에 커스터마이징 적용 가능한 모듈형 친환경 콜드체인 시스템{MODULAR ECO-FRIENDLY COLD CHAIN SYSTEM WHICH CAN BE CUSTOMIZED FOR VARIOUS TRANSPORTATION MEANS}

본 발명은 친환경 콜드체인 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 운송수단에 커스터마이징 적용 가능한 모듈형 친환경 콜드체인 시스템에 관한 것이다.

최근 냉장효율을 증대시키기 위하여 특수 용기와 냉매를 이용한 포장배송이 제안되고 있으나, 이러한 특수 용기와 냉매를 이용한 종래의 방식은 비용 및 환경 측면에서 문제가 되고 있으며 상품 특성별 정밀도 높은 온도제어에 어려움이 있고, 나아가 다양한 배송환경에의 적용 또한 어려운 실정이다.

한편, 한국공개특허 제10-2002-0051839호는 고도의 온도관리와 습도관리를 갖춘 보관기능을 구비한 저온구역 형성장치를 제안하고 있으며, 저온구역 형성장치는 냉풍발생장치(1)와 신축성이 있는 중공체(中空體)로 이루어진 울타리(3)로 이루어진 장치로서, 상기 울타리의 일단에 주·배수구와 상기 냉풍발생장치에서 발생하는 냉풍을 급기할 접속구를 마련하고, 울타리 내측은 거의 전면에 걸쳐서 편직포로 이루어진 배기구를 갖춘다. 이와 같은 저온구역 형성장치에 의해 물류공간의 정밀도 높은 온습도제어가 가능할 수 있으나, 특정 공간에의 장치설치비용 및 시간이 크며, 콜드체인 라스트 마일(last-mile) 구간으로의 적용이 어렵다.

한국공개특허 제10-2017-0014752호는 신선상품의 구매에 따른 택배 배송시 신선상품의 신선도를 최대한 유지하며 신속하게 배송이 이루어지도록 하는 신선상품 택배 배송 시스템 및 그 방법을 제안하고 있으며, 이를 위한 택배배송함의 내부에는 신선상품이 수용되는 드라이 아이스팩; 및 상기 드라이 아이스팩을 연결 고정시키는 브라켓 형태의 고정수단을 포함하며, 상기 온도유지수단은 내부에 설치된 배터리의 전력에 의해 구동하는 열전 냉각 소자를 포함하고, 상기 택배배송함은 상기 열전 냉각 소자를 냉각시키기 위한 히트싱크를 구비하며 상기 히트싱크를 내부 유체의 순환에 의해 냉각시키도록 구성된 냉각수단; 상기 택배배송함의 위치를 추적하기 위한 GPS 및 통과검사를 위한 NFC를 포함하고, 상기 이송수단은 상기 운송수단으로부터 운송되는 신선상품을 상차하여 승, 하강시키는 승강기 형태로 구성되고, 상기 이송수단을 통해 상기 지하철 역 내부의 공기를 환풍시키도록 하는 환풍수단을 포함하며, 상기 환풍수단은 상기 이송수단의 내측에 설치되고, 모터의 구동력에 의해 회전하는 회전샤프트와 연동 회전하도록 상기 회전샤프트의 외주에 방사상으로 결합되는 복수의 회전날개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고 있으나, 상술한 택배배송함은 그 구현을 위해 높은 제조단가가 요구되고, 다수의 택배배송함 보관관리에 어려움이 있으며 더욱이 구성 중 하나라도 불량 발생시 저온 유지 기능을 상실하고 배송함 유지보수에 큰 노력과 시간이 소요되는 문제점이 있다.

한국공개특허 제10-2002-0051839호 한국공개특허 제10-2017-0014752호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 환경적 이슈 없이도 물류상품 특성별 정밀도 높은 온도제어를 효율적으로 수행할 수 있으며, 냉장냉동 차량이 아닌 트럭, 탑차, 승용차, 오토바이, 드론, 무인로봇, 자율주행차량 등 다양한 운송수단에 적용 가능한 모듈형 친환경 콜드체인 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따르면, 내부에 수용공간이 형성된 보냉박스; 및 상기 보냉박스에 탈착가능하도록 구성되되, 펠티어 소자에 의해 냉기를 발생시키고 상기 펠티어 소자에 의해 발생된 냉기를 상기 보냉박스의 상기 수용공간으로 대류(convection)시키는 냉각모듈; 및 상기 냉각모듈과 직간접적으로 통신을 수행하여 상기 냉각모듈로부터 센싱된 정보를 수집하고 상기 냉각모듈의 동작을 제어하는 관리서버;를 포함하는 친황경 콜드체인 시스템이 제공된다.

상기 보냉박스는 일측 벽면에 상기 수용공간을 외부로 노출시키는 개구부를 포함하고, 상기 냉각모듈은 하우징의 전면에 돌출 형성되어 상기 보냉박스의 상기 개구부에 삽입되어 상기 수용공간 내의 냉기를 대류시키는 대류발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 보냉박스는 상기 냉각모듈이 상기 보냉박스로부터 분리되면 상기 개구부를 폐쇄하고 상기 보냉박스에 상기 대류형 냉각모듈이 결합되면 상기 개구부를 오픈하는 링크 어셈블리;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각모듈 및 상기 보냉박스를 운송수단에 적재하기 위한 적재형 랙(rack)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 적재형 랙은 지지프레임과, 상기 지지프레임과 연결되어 상기 보냉박스를 안착시키기 위한 박스 안착부와, 상기 냉각모듈을 수용하기 위한 냉각모듈 안착부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 보냉박스는 상기 냉각모듈이 상기 냉각모듈 안착부에 결합된 후 상기 박스 안착부에 안착되는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각모듈의 상기 대류발생부가 상기 보냉박스에 삽입되는 제1 방향(X축 방향)은, 상기 냉각모듈이 상기 냉각모듈 안착부에 삽입되는 제2 방향(Z축 방향)과 직교하는 것을 특징으로 하는, 친환경 콜드체인 시스템.

본 발명의 실시예들에 따르면, 일회용 물류박스 및 냉매의 사용 없이 저렴한 비용으로 냉각 및 보냉효율이 우수한 친환경 콜드체인 시스템을 구축할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 콜드체인 시스템은 냉장냉동 차량이 아닌 트럭, 탑차, 승용차, 오토바이, 드론, 무인로봇, 자율주행차량 등 다양한 운송수단에 적용 가능하고, 나아가 보냉박스, 냉각모듈 및 적재형 랙의 상호간 탈착 자유도 및 탈착 편의성을 증대시킬 수 있어 냉각효율 및 물류효율을 극대화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 대류냉각박스의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 대류냉각박스 내부 공기의 흐름을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 냉각박스가 적재형 랙에 결합되는 사용상태를 예시적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 적재형 랙의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 보냉박스가 적재형 랙에 거치되는 모습을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 사용자 인터페이스를 예시적으로 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템은, 정보통신망(10)을 통해 관리서버(1)와 연결되어 실시간으로 콜드체인 물류현황을 제공하고 관리서버(1) 또는 관리자 인터페이스(2)를 통해 그 동작이 제어되는 대류냉각박스들(100)과, 정보통신망(10)을 통해 관리서버(1) 및/또는 대류냉각박스들(100)과 연결되는 관리자 인터페이스(2)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 모듈형 친환경 콜드체인 시스템에는 도시된 것과 같이 대류냉각박스들(100)을 적재하는 적재형 랙(200) 및/또는 대류냉각박스들(100)이 적재된 적재형 랙(200)이 설치된 운송수단(300)이 추가적으로 포함될 수도 있으며, 정보통신망(10)을 통해 관리서버(1)와 연결되는 물류공급자 인터페이스(3) 및/또는 물류소비자 인터페이스(4)가 추가적으로 포함될 수도 있다.

관리자 인터페이스(2)는 관리서버(1)에 수신 취합된 복수의 대류냉각박스들(100) 각각에서의 물류현황을 모니터링 및 제어 관리할 수 있다. 상기 관리자 인터페이스(2)는 관리서버(1)와 별개의 엔티티로 구현될 수도 있으며, 또는 관리서버(1)로 사용되는 컴퓨팅 장치와 물리적으로 동일한 단일 장치로 구현될 수도 있다.

나아가, 상기 모듈형 친환경 콜드체인 시스템은 식품별 유통온도, 유통방법 등의 정보를 제공하는 공공데이터 서버(미도시) 등과 정보통신망(10)을 통해 연결되어 물류품목별 최적의 온도조건 등을 수집, 가공 및 활용할 수도 있다.

상기 관리자 인터페이스(2), 물류공급자 인터페이스(3) 및 물류소비자 인터페이스(4) 각각은 예를 들면 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치에 의해 구현될 수도 있고, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 데스크톱(desktop), 노트북, 랩톱(laptop) 등에 의해 구현될 수도 있으며, 상기 관리자 인터페이스(2), 물류공급자 인터페이스(3) 및 물류소비자 인터페이스(4) 각각은 스마트폰, 스마트 노트, 태블릿 PC, 스마트 카메라, 스마트 TV, 웨어러블(wearable) 컴퓨터 등의 각종 스마트 기기로 구현될 수도 있다.

정보통신망(10)은 예를 들면, 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선 네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network), 위성 통신망, 블루투스(Bluetooth), Wibro(Wireless Broadband Internet), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.

관리서버(1)로는 다수의 대류냉각박스들(100) 각각으로부터 수집된 물류관련 정보들(ex, 온도, 습도, 물류경과시간, 위치 등)을 저장 및 처리하고, 필요 시 대류냉각박스들(100)의 요청에 응답함에 따라 해당 절차를 지연 없이 처리하기 위한 고성능의 프로세서 및 대용량의 저장공간을 가지는 워크스테이션 등을 포함하는 서버 장치가 이용될 수 있다.

관리서버(1)는 대류냉각박스들(100), 적재형 랙(200), 운송수단(300), 사용자 인터페이스들(2,3,4) 중 적어도 하나 이상과 통신을 수행하며, 물류관련 정보들을 수집 및 제어 관리할 수 있다.

일부 실시예들에서, 관리서버(1)는 이동통신 등을 통해 대류냉각박스들(100) 각각과 통신을 수행할 수 있다.

다른 일부 실시예들에서, 대류냉각박스들(100) 각각은 유선통신 또는 블루투스, NFC 등의 근거리 무선 통신을 통해 적재형 랙(200) 및/또는 운송수단(300)과 통신을 수행하고, 적재형 랙(200) 및/또는 운송수단(300)은 대류냉각박스들(100)로부터 취합된 통신데이터를 이동통신 등을 통해 관리서버로 전달할 수 있다. 여기서, 적재형 랙(200) 및/또는 운송수단(300)의 통신 주체는 적재형 랙(200) 및/또는 운송수단(300) 자체에 구비된 통신모듈이거나, 적재형 랙(200) 및/또는 운송수단(300)에 별도 설치된 통신모듈일 수 있다.

필요에 따라, 적재형 랙(200) 및/또는 운송수단(300)은 대류냉각박스들(100)로부터의 통신데이터 및/또는 대류냉각박스들(100)로의 통신데이터에, 고유의 정보를 병합하여 관리서버(1)와의 통신을 수행할 수도 있다. 구체적으로, 박스 내부 온도정보 등은 대류냉각박스들(100) 각각으로부터 수집 취합하되, 위치정보는 운송수단(300)에 구비된 단일 GPS에 의해 획득된 데이터를 사용하여 관리서버(1)와 통신을 수행할 수 있으며, 이에 따라 대류냉각박스(100)에 구비된 배터리 효율을 증대시킬 수 있다.

나아가, 적재형 랙(200) 및/또는 운송수단(300)에는 온도센서가 추가적으로 구비될 수도 있다. 추가적으로 구비된 온도센서는 냉각박스 외부 온도(즉, 박스가 적재되는 공간의 온도)를 측정하며, 관리서버(1)는 냉각박스 외부 온도와 적재된 대류냉각박스들(100)의 내부 온도를 고려하여 냉각모듈(120) 내 펠티어 소자의 냉각 효율 최적화를 위한 제어 동작을 수행할 수도 있다.

관리서버(1)는 대류냉각박스들(100) 별 누적된 물류관련 정보들을 기초로 빅데이터를 생성 및 분석할 수 있고, 이에 따라 입력된 물류품목과 양에 따른 최적의 온도제어 조건을 학습하여 물류별 제어를 자동화할 수도 있다.

물류관리자는, 관리자 인터페이스(2)를 통해 대류냉각박스들(100)별, 적재형 랙(200)별, 운송수단(300)별, 또는 물류공급자, 물류수요자별 물류 현황을 모니터링하거나, 냉각모듈(120)의 동작을 제어하거나, 산출된 물류 현황 통계를 활용한 물류최적화 등을 수행할 수 있다.

물류공급자는, 물류공급자 인터페이스(3)를 통해 대류냉각박스들(100)에 수용되는 신선식품 등의 물품의 종류, 양, 보존이력 등에 대한 정보를 관리서버(1)로 제공할 수 있다.

물류수요자는, 물류수요자 인터페이스(4)를 통해 주문한 물품의 물류이력정보를 제공받을 수 있다. 나아가, 물류수요자 인터페이스(4)는 수령한 물품의 보존방법과 유통기한 등을 수요자에게 추가적으로 제공할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 대류냉각박스의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 상기 대류냉각박스의 내부 공기 흐름을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일부 실시예들에 따른 대류냉각박스(100)는 보냉박스(110)와, 보냉박스(110)에 탈착가능하도록 구성된 냉각모듈(120)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 대류냉각박스(100)는 냉각모듈(120)의 적어도 일부 영역(123)이 보냉박스(110)의 일측 벽면에 구비된 개구부(112)로 삽입되며 결합되는 구조를 가질 수 있다.

냉각모듈(120)과의 결합을 위해, 보냉박스(110)는 수용공간이 형성된 박스 본체(111) 및 수용공간을 마감하는 뚜껑(119)으로 구성될 수 있다.

박스 본체(111)의 일측 벽면에는, 수용공간에 냉기를 공급하여 대류 순환시키는 냉각모듈(120)이 도킹되는 개구부(112)가 형성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 박스 본체(111)와 뚜껑(119)에는 도 2에 도시된 것처럼 냉각모듈(120)의 형상에 맞춰 결합되도록 냉각모듈 안착홈이 각각 형성될 수 있으며, 이러한 냉각모듈 안착홈에 냉각모듈(120)이 형상에 맞춰 결합됨에 따라 보냉박스(110) 내부 수용공간의 단열 성능을 증대시킬 수 있고, 물류창고 또는 운송수단(300) 내부의 복수의 보냉박스(110) 적재효율을 높일 수 있게 된다.

한편, 보냉박스(110)에 냉각모듈(120)이 결합된 상태에서의 대류냉각박스(100)는 후술할 적재형 랙(200)의 모듈안착부(230)의 일부 영역이 삽입 수용되는 모듈안착부 삽입홈(140)을 추가적으로 구비할 수도 있다.

도시되지 않았지만, 박스 본체(111)에는 뚜껑(119)을 고정하거나 고정 해제하는 결합수단과 사용자가 파지하는 손잡이가 구비될 수 있음은 물론이다.

일부 실시예들에서, 박스 본체(111)의 수용공간 바닥면에는 대류가이드 요철들(113)이 형성될 수 있다. 냉각모듈(120)에 의해 발생된 기류의 원활한 순환을 위해, 대류가이드 요철들(113) 각각은 개구부(112)가 위치하는 박스 전면에서부터 후면을 향하는 방향(제1 방향, X축 방향)으로 연장될 수 있으며, 각각의 대류가이드 요철들(113)은 수용공간의 바닥면상에서 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향(즉, Y축 방향)으로 상호 이격될 수 있다. 상기 대류가이드 요철들(113)이 형성됨에 따라 수용공간 내에 수용되는 물품들(도 3의 S, 일 예로 신선식품 등)이 바닥면을 가득 채우더라도 물품들 하방으로 대류순환 유로를 확보할 수 있으며, 이에 따라 냉각모듈(120)에 의해 발생된 냉각된 기류가 원활하게 순환됨으로써 수용공간 내부의 냉기를 균일하게 순환 유지시킬 수 있게 된다.

냉각모듈(120)은 내부 실장공간이 구비되며 외형을 형성하는 하우징(121)과, 보냉박스와 탈착 도킹 가능하며 보냉박스의 내부에 대류가 형성되도록 하우징(121)에 돌출 형성된 대류발생부(123)를 포함할 수 있다.

냉각모듈(120)은 도 2에 도시된 것과 같이 대류발생부(123)가 제1 방향(X축 방향)으로 보냉박스(110)의 개구부(112)에 삽입됨으로써 보냉박스(110)와 결합될 수 있다. 냉각모듈(120)이 보냉박스(110)에 결합되면 대류발생부(123)는 개구부(112)에 삽입되어 보냉박스(110) 내부 공간을 온전히 밀폐시킬 수 있다. 즉, 냉각모듈(120)이 결합된 상태에서의 보냉박스(110) 내부는 외부 공기와 유체연통되지 않고 외부 열로부터 단열될 수 있다.

도시되지 않았으나, 하우징(121) 내부에는 보냉박스(110)의 내측 방향으로 냉기를 발생시키는 펠티어 소자, 상기 펠티어 소자에 의해 보냉박스(110)의 내측 방향(X축 방향)으로 발생된 냉기를 보냉박스(110) 내부에서 원활히 대류시키기 위한 대류팬(FAN) 및/또는 냉각싱크, 상기 펠티어 소자에 의해 하우징(121)의 외측 방향(-X축 방향)으로 발생된 열기를 대류냉각박스(100)의 외부로 원활히 방출시키기 위한 배기팬 및/또는 방열히트싱크가 구비될 수 있다.

나아가, 하우징(121) 내부에는 상기 펠티어 소자 및 팬들로의 전원공급을 위한 배터리(121B)가 구비되거나, 냉각모듈(120) 외부의 전원을 공급받기 위한 전원공급 플러그(미도시)가 구비될 수 있다.

또한, 하우징(121) 내부에는 대류냉각박스(100)의 위치 모니터링을 위한 GPS센서가 포함될 수도 있다.

나아가, 하우징(121)에는 상기 펠티어 소자 및 팬들의 동작을 제어하기 위한 제어부(121C)가 구비될 수 있다. 제어부는 펠티어 소자 및 냉각팬 등을 제어하여 보냉박스의 내부 온도를 정밀하게 조절할 수 있으며, 상기 온도조절은 하우징(121) 내부에 구비된 유무선 통신모듈에 의해 외부(ex, 관리서버(1))로부터 전달받은 제어 신호에 기초하여 수행될 수도 있다.

대류발생부(123)는 도시된 것과 같이 보냉박스의 개구부(112)에 탈착 가능하도록 돌출된 형태를 가질 수 있다. 대류발생부(123)는 하우징(121)과 사출성형에 의해 일체형으로 형성될 수 있으며, 또는 하우징(121)과 별도의 부품으로 하우징(121)에 조립되는 형태로 구성될 수도 있다.

대류발생부(123)에는 보냉박스(110)의 내기(내부공기)를 대류발생부(123) 내측으로 유입시키는 유입구(124)와, 대류발생부(123) 내측에서 냉각된 냉기를 토출시키는 적어도 하나의 토출구(125)가 형성될 수 있다. 설명의 간략화를 위하여 유입구(124) 및 토출구(125)의 형상 및 위치를 간략화하여 도시하였으며, 따라서 본 발명의 구성이 이에 제한되는 것이 아님은 물론이다.

유입구(124)에 의해 흡입된 보냉박스 내기는 펠티어 소자와의 열교환에 의해 냉기로 변환되고, 냉기는 토출구(125)를 통해 보냉박스의 내부로 다시 토출될 수 있다. 즉, 보냉박스와 펠티어 소자 저온부 사이의 공기를 대류시켜 보냉박스 내부로 냉기를 확산시키게 된다.

또한, 도시되지 않았으나, 대류발생부(123)에는 보냉박스(110)의 내기 상태를 측정하기 위한 온도센서, 습도센서 및/또는 내기압센서 등이 구비될 수 있으며, 센싱된 온도, 습도, 내기압 등의 정보는 하우징(121) 내부에 구비된 통신모듈에 의한 직간접적인 통신에 의해 관리서버(1)로 전달될 수 있다.

나아가, 도시되지 않았으나, 냉각모듈(120)에는 보냉박스(110)와의 결합 여부를 감지하는 도킹감지센서 등이 추가적으로 구비될 수 있으며, 이 경우 냉각모듈 제어부는 냉각모듈이 보냉박스에 결합된 상태에서만 동작하도록 냉각모듈을 제어할 수 있다. 즉, 이 경우 냉각모듈은 펠티어 소자와 내부 팬들로 전력을 공급하지 않되 도킹감지센서로 보냉박스와의 재결합 여부를 센싱하는 슬립모드로 동작할 수 있으며, 이에 따라 냉각모듈 전력효율 증대 및 배터리 수명 증가를 꾀할 수 있다.

한편, 상술한 것과 같이 냉각모듈이 보냉박스와 탈착가능하도록 구성될 경우로서, 냉각모듈이 보냉박스로부터 제거된 상태에서는 보냉박스 내부의 공기 또는 냉기가 개구부를 통해 외부로 방출되어 버릴 수 있으며, 이에 따라 재냉각에 의한 보냉효율 저감과 신선식품 온도변화에 따른 신뢰성 하락이 발생할 수 있다.

이러한 문제를 최소화하고자, 본 발명의 대류냉각박스에는 냉각모듈의 탈착상태에 따라 보냉박스의 개구부(112)를 자동으로 개폐하는 링크 어셈블리(130)가 더 구비되거나, 물류담당자 등에 의해 개구부(112)를 수작업으로 폐쇄 마감할 수 있는 커버(미도시)가 더 구비될 수도 있다.

상기 링크 어셈블리는 냉각모듈이 보냉박스로부터 분리되면 자동으로 개구부를 폐쇄하고 보냉박스에 냉각모듈이 결합될 때 개구부를 오픈하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 링크 어셈블리는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 보냉박스(110)에는 도 2에 간략히 도시된 것과 같은 도어구조의 링크 어셈블리(130) 등이 구비될 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 냉각박스가 적재형 랙(rack)에 결합되는 사용상태를 예시적으로 설명하기 위한 도면들이고, 도 6은 상기 적재형 랙의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 보냉박스가 적재형 랙에 거치되는 모습을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 복수의 보냉박스(110) 및 복수의 냉각모듈(120)들이 적재형 랙(200)에 모듈화되어 체결될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 것과 같이 냉각모듈(120)이 적재형 랙(200)의 냉각모듈 안착부(230)에 삽입 체결되고, 이후 보냉박스(110)가 적재형 랙(200)의 박스 안착부(220)에 거치되며 냉각모듈(120)과 도킹될 수 있다.

다만 보냉박스(110), 냉각모듈(120) 및 적재형 랙(200)의 결합방식 및 순서는 이에 제한되지 않고, 보냉박스(110)와 냉각모듈(120)이 먼저 결합된 후 적재형 랙(200)에 거치될 수도 있다.

한편, 본 명세서에서는 설명의 편의상 1열로 보냉박스를 수직 적층하는 단위 랙을 적재형 랙(200)으로 지칭하였으나, 적재형 랙(200)은 도 5에 도시된 것처럼 다행(多行)으로 구성될 수도 있음은 물론이다. 또한, 보냉박스(110)는 수용될 물품의 부피 등을 고려하여 도 5에 도시된 수평형 멀티 보냉박스(110') 또는 수직형 멀티 보냉박스(110")로 구현될 수도 있으며, 이 경우, 하나의 보냉박스(110', 110")에 2 이상의 냉각모듈(120)이 결합될 수도 있다.

적재형 랙(200)은 지지프레임(210)과, 상기 지지프레임(210)과 연결되어 보냉박스(110)를 안착시키기 위한 박스 안착부(220)와, 냉각모듈(120)을 수용하기 위한 냉각모듈 안착부(230)와, 적재형 랙(200)을 운송수단(300)에 고정시키기 위해 지지프레임(210)의 상단 및/또는 하단 말단에 위치하는 상측 지지부(240) 및/또는 하측 지지부(250)를 포함할 수 있다.

필요에 따라, 적재형 랙(200)에는 수평 지지프레임(미도시) 및 수평 지지프레임과 결합된 수평 지지부(260)가 추가적으로 구비될 수도 있다.

또한, 도시되지 않았으나, 적재형 랙(200)에는 각각의 냉각모듈들(120)로 유무선 방식을 통해 전력을 공급하기 위한 전력공급모듈, 적재형 랙(200)의 위치정보 획득을 위한 GPS 센서가 구비될 수도 있다. 상기 전력공급모듈은 냉각모듈들(120)을 직접 구동시키기 위한 전력을 공급할 수도 있고, 냉각모듈들(120) 내 포함된 배터리를 충전하기 위한 전력을 공급할 수도 있다.

일부 실시예들에서, 박스 안착부(220)는 베이스 플레이트(221), 상기 베이스 플레이트(221)의 일측 말단에 구비된 후방 스토퍼(222), 베이스 플레이트(221)의 타측 말단에 구비된 전방 걸림턱(223) 및 상기 전방 걸림턱(223)으로부터 베이스 플레이트(221)의 후방 말단까지 연장되는 측방 지지부(224)를 구비할 수 있다.

한편, 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 베이스 플레이트(221)는 일측 말단(즉, 후방 말단)에서 타측 말단(즉, 전방 말단)으로 갈수록 높이 레벨이 낮아지도록 경사진 형태를 가질 수 있다. 이 경우 보냉박스(110)는 전방 말단 영역에 거치된 채 측방 지지부(224)를 따라서 슬라이딩되며 후방으로 진입(도 7의 (a) 참조)되며, 보냉박스(110)의 후방 말단이 후방 스토퍼(222)까지 슬라이딩 진입되고 나면 보냉박스(110)는 베이스 플레이트(221)에 안착되되 전방 말단이 전방 걸림턱(223)에 의해 지지 고정될 수 있다(도 7의 (b) 참조).

냉각모듈 안착부(230)는, 냉각모듈(120)이 적재형 랙(200)에 삽입 고정되도록 하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 냉각모듈 안착부(230)는 도 6에 도시된 것처럼 X-Y평면상에서 볼 때 "ㄷ"형상인 한 쌍의 바디로 구성되어, 냉각모듈(120)이 대략 수직방향(Z축 방향)으로 냉각모듈 안착부(230)에 삽입고정되도록 구성될 수 있다. 즉, 냉각모듈(120)이 적재형 랙(200)에 삽입 결합되는 방향(Z축 방향)은 냉각모듈(120)이 보냉박스(110)에 삽입 결합되는 방향(X축 방향)과 대략 직교할 수 있으며, 이에 따라 보냉박스(110), 냉각모듈(120) 및 적재형 랙(200)의 상호간 탈착 자유도 및 탈착 편의성을 증대시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 사용자 인터페이스를 예시적으로 나타낸 도면이다. 본 발명의 모듈형 친환경 콜드체인 시스템의 적어도 일부 구성은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체와 같은 컴퓨터 시스템(1000)으로 구현될 수 있다.

도 7을 참조하면, 컴퓨터 시스템(1000)은 버스(1020)를 통하여 서로 통신하는 하나 이상의 프로세서(1010), 메모리(1030), 사용자 인터페이스 입력 장치(1040), 사용자 인터페이스 출력 장치(1050) 및 스토리지(1060)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스 입력 장치(1040) 및 사용자 인터페이스 출력 장치(1050)는 예를 들어 도 8에 도시된 것과 같이 운송차량별 또는 물류박스별 실시간 온습도 제어정보, 위치정보 등의 다양한 정보를 시각화하여 제공할 수 있으며, 필요에 따라 제어정보를 수정하거나 통계화하는 등의 다양한 정보입출력 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(1000)은 네트워크(1080)에 연결되는 네트워크 인터페이스(1070)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1010)는 중앙 처리 장치 또는 메모리(1030)나 스토리지(1060)에 저장된 프로세싱 인스트럭션들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1030) 및 스토리지(1060)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체일 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(1031)이나 RAM(1032)을 포함할 수 있다.

본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 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 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 내부에 수용공간이 형성되고 일측 벽면에 상기 수용공간을 외부로 노출시키는 개구부가 포함된 보냉박스;
   상기 보냉박스에 탈착가능하도록 구성되되, 펠티어 소자에 의해 냉기를 발생시키고 상기 펠티어 소자에 의해 발생된 냉기를 상기 보냉박스의 상기 수용공간으로 대류(convection)시키는 냉각모듈; 및
   상기 냉각모듈 및 상기 보냉박스를 운송수단에 적재하기 위한 적재형 랙(rack);을 포함하고,
   상기 적재형 랙은, 지지프레임; 상기 지지프레임과 연결되어 상기 보냉박스를 안착시키기 위한 박스 안착부; 상기 냉각모듈을 수용하기 위한 냉각모듈 안착부;를 포함하고,
   상기 박스 안착부는, 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 일측 말단에 구비된 후방 스토퍼; 상기 베이스 플레이트의 타측 말단에 구비된 전방 걸림턱; 및 상기 전방 걸림턱으로부터 상기 베이스 플레이트의 후방 말단까지 연장되는 측방 지지부;를 포함하도록 구성되며,
   상기 보냉박스는 수용공간이 형성된 박스 본체 및 수용공간을 마감하는 뚜껑으로 구성되되,
   상기 박스 본체 및 상기 뚜껑에는 상기 냉각모듈이 결합되는 냉각모듈 안착홈이 형성되어 있고,
   상기 냉각모듈이 결합된 상기 보냉박스에는 상기 적재형 랙의 상기 냉각모듈 안착부의 일부 영역이 삽입 수용되는 모듈안착부 삽입홈이 형성되며,
   상기 냉각모듈은 하우징의 전면에 돌출 형성되어 상기 보냉박스의 상기 개구부에 삽입되어 상기 수용공간 내의 냉기를 대류시키는 대류발생부를 포함하고,
   상기 냉각모듈의 상기 대류발생부가 상기 보냉박스에 삽입되는 제1 방향(X축 방향)은, 상기 냉각모듈이 상기 냉각모듈 안착부에 삽입되는 제2 방향(Z축 방향)과 직교하고,
   상기 냉각모듈이 상기 냉각모듈 안착부에 결합된 후 상기 박스 안착부에 안착되며,
   상기 냉각모듈 안착부는, 평면상에서 “ㄷ”형상인 한 쌍의 바디로 구성되어 상기 냉각모듈을 안착시키고,
   상기 박스 안착부는, 상기 보냉박스의 상기 냉각모듈 안착홈에 상기 냉각모듈이 삽입되고 상기 모듈안착부 삽입홈에 상기 냉각모듈 안착부가 삽입되도록 상기 보냉박스를 안착시키는 것을 특징으로 하는, 친환경 콜드체인 시스템.
   
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3. 제1 항에 있어서,
   상기 보냉박스는 상기 냉각모듈이 상기 보냉박스로부터 분리되면 상기 개구부를 폐쇄하고 상기 보냉박스에 상기 냉각모듈이 결합되면 상기 개구부를 오픈하는 링크 어셈블리;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 친환경 콜드체인 시스템.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 냉각모듈과 직간접적으로 통신을 수행하여 상기 냉각모듈로부터 센싱된 정보를 수집하고 상기 냉각모듈의 동작을 제어하는 관리서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 친환경 콜드체인 시스템.
   
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