KR19990060109A - 김치의 발효 및 저장장치의 저장실 균일온도를 위한 열교환기 배열구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기를 저장실 외주벽에 적단한 면적비로 감싸이게 하여 열전도 및 자연대류현상에 의해 저장실내의 온도를 상하균형있게 유지하여 높이 차에 따르는 김치의 보관상태를 일정하게 하는 김치의 발효 및 저장장치의 저장실 균일온도를 위한 열교환기 배열구조에 관한 것으로, 이는 본체의 상부 커버에서부터 상기 증발기 상부까지, 상기 증발기 상부에서 그 하부까지, 상기 증발기 하부의 히터 상부에서 그 하부까지 그리고 상기 히터 하부에서부터 저장실 저면까지의 면적비를 1:3:1:1로 한 것이 특징이다.

Description

김치의 발효 및 저장장치의 저장실 균일온도를 위한 열교환기 배열구조

본 발명은 김치의 발효 및 저장장치에 관한 것으로, 특히 고온으로 김치를 숙성하거나 또는 김치를 저온으로 장시간 보관할 수 있게 김치가 저장되는 저장실 외주벽에 관형태로 감싸여 상기 저장실을 가열 또는 냉각하는 열교환기를 적정한 면적비로 감싸이게 하여 열전도 및 자연대류현상에 의해 저장실내의 온도를 상하균형있게 유지하여 높이 차에 따르는 김치의 보관상태를 일정하게 하는 김치의 발효 및 저장장치 저장실 균일온도를 위한 열교환기 배열구조에 관한 것이다.

김치의 발효 및 저장장치는 김치를 적절하게 숙성저장하거나 또는 처음과 같이 생김치상태로 장시간 보관하는 등 사용자의 기호에 맞게 숙성,저장하는 것이다.

이러한 김치의 발효 및 저장장치는 도 1 에서 보는 바와 같이 대략 육면체상의 본체(10)를 가지며 그 내부 격벽(11)을 기준으로 그 상부에 김치를 저장하는 하나 이상의 저장실(12)이 외기와 열전달이 차단되게 단열부재(13) 내부에 장착되고, 그 하부에 상기 저장실(12)을 가열,냉각하는 각종 기계장치들이 설치되는 기계실(14)이 구비되며, 상기 본체(10)의 상부에는 상기 저장실(12)을 밀폐할 수 있게 덮개(15)가 개폐가능하게 설치된다.

그리고 상기 저장실(12)의 외주벽에는 상기 기계실(14)에 장착된 기계장치들과 유기적으로 연결되어 상기 저장실(12)을 냉각,가열하는 관형태의 열교환기(16)가 감싸이게 설치된다.

이 열교환기(16)는 저장실(12)에 열을 제공하여 김치를 숙성시키는 히터(161)와, 유로상의 작업유체가 통과할 때 유로밖의 외기와 열교환을 수행토록 하여 김치를 저온상태로 보관할 수 있게 저장실(12)을 냉각시키는 증발기(162)로 구성된다.

이들 열교환기(16) 설치상태를 좀더 자세하게 설명하면, 도면에서와 같이 상기 저장실(12) 외주벽 하부에 발열선으로 구성된 히터(161)가 수평방향으로 소정권선 감기고, 그 상부에 수직방향으로 지그재그식으로 연속되게 절곡된 증발기(162)가 밀착고정되는 데, 그 상부가 상기 저장실(12)의 상단에 미치지 않게 고정된다.

이와 같이 상기 저장실(12)을 감싸는 열교환기(16) 면적과 상기 증발기(162)의 상부에서 본체(10)의 상부까지의 면적비를 보면 히터(161), 증발기(162), 그리고 증발기(162) 상부에서 본체(10) 상부까지의 면적비, 즉 A1:A2:A3의 비가 1:2:1로 구성되었다.

그런데 이와 같이 설치되는 열교환기(16)는 자연대류현상에 의해 더운 공기는 가벼워 상승하고, 찬공기는 무거워 하강한 점을 감안할 때 그 배열이 옳지 않음을 알 수 있다.

다시말해 이와 같이 설치된 열교환기(16)는 저장실(12) 최하단에서부터 히터(161)가 감겨 그 상부에 증발기(162)가 감김설치되는 데, 이는 상기 히터(161)가 너무 하향에 설치되므로 상기 히터(161)에서 발생되는 열이 대류현상에 의해 저장실(12) 상부까지이동할 때 그 이동거리가 멀어 이동과정에서 열손실이 발생하여 저장실(12) 하부공간과 상부공간의 온도차가 심하게 된다.

이에 따라 상기 저장실(12)에 보관된 김치를 상기 히터(161)의 열로 숙성시킬 때 저장실(12) 상하부 온도차에 의해 김치의 상하부 숙성도가 달라지게 되어 소비자의 기호에 맞게 숙성시키지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 저장실(12)주변의 공기열을 흡열하여 저장실(12)을 냉각시키는 증발기(162)는 상기 저장실(12)의 대략 중앙에 위치하게 되는 데, 이 증발기(162)가 저장실(12) 주변의 열을 계속적으로 흡열하여 저장실(12)내를 저온으로 유지하게 되면, 이 저장실(12)내의 온도는 자연대류현상에 의해 하부의 온도보다 상부의 온도가 높게 되므로 이러한 상태에서 저장실(12) 중앙에 감겨진 상기 증발기(162)가 열을 흡열할 때 온도가 높은 상부열을 집중적으로 흡열하지 못하게 된다.

따라서 저장실(12)내의 대류현상이 원활하게 이루어지지 않아 이 역시 저장실(12) 하부의 온도보다 상부의 온도가 높게 되어 저장된 김치의 맛이 달라져 기호에 맞는 김치를 제공하지 못하는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 제반 결함을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 과제는 열교환기를 저장실 외주벽에 적단한 면적비로 감싸이게 하여 열전도 및 자연대류현상에 의해 저장실내의 온도를 상하균형있게 유지하여 높이 차에 따르는 김치의 보관상태를 일정하게 하는 김치의 발효 및 저장장치의 저장실 균일온도를 위한 열교환기 배열구조에 관한 것이다.

이러한 열교환기 면적비 배열은 본체의 상부 커버에서부터 증발기 상부까지, 상기 증발기 상부에서 그 하부까지, 상기 증발기 하부의 히터 상부에서 그 하부까지 그리고 상기 히터하부에서부터 저장실 저면까지의 면적비를 1:3:1:1로 하는 것이 특징이다.

도 1 은 종래 김치의 발효 및 저장장치의 부분 정단면도

도 2 는 본 발명의 김치의 발효 및 저장장치의 부분 정단면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

12 : 저장실 16 : 열교환기

161 : 히터 162 : 증발기

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 일 실시예 구성을 상세히 설명한다. 도 2 는 본 발명의 김치의 발효 및 저장장치의 부분 정단면도이다.

본 고안이 적용되는 김치의 발효 및 저장장치는 통상에서와 같이 본체(10)의 격벽(11)을 기준으로 그 상,하부에 김치를 저장하는 저장실(12)과 상기 김치를 적절하게 숙성하고 저온으로 보관하기 위한 각종 기계장치들이 설치되는 기계실(14)이 구비되고, 상기 본체(10)의 상부에는 상기 저장실(12)을 개폐하는 덮개(15)가 설치되며, 상기 저장실(12) 외주벽에는 저장된 김치를 고온으로 숙성시키거나 또는 저온상태로 보관할 수 있게 열교환기(16)가 감겨진다.

이러한 김치의 발효 및 저장장치에 있어서, 본 발명의 김치의 발효 및 저장장치 저장실 균일온도를 위한 열교환기 배열구조는 도 2 에서 보는 바와 같이 본체(10)의 상부 커버에서부터 증발기(162) 상부까지, 상기 증발기(162) 상부에서 그 하부까지, 상기 증발기(162) 하부의 히터(161) 상부에서 그 하부까지 그리고 상기 히터(161)하부에서부터 저장실(12) 저면까지의 면적비, 즉 B1:B2:B3:B4의 면적비를 1:3:1:1로 한다.

이와 같이 배열된 본 발명의 열교환기(16)는 상기 히터(161)가 저장실(12)의 저면에서 B1만큼 상향에 위치하게 되므로 이 히터(161)가 저장실(12)을 가열하여 저장실(12) 내부온도가 상승하게 되는 데, 상기 가열된 공기는 가벼워 대류현상에 의해 저장실(12) 상부까지 이동함은 앞서 설명한 바와 같다.

그러나 본 발명의 요지는 상기 히터(161)가 B1만큼 상부에 위치하므로 가열된 공기가 저장실(12) 상부까지 이동하는 거리가 그 만큼 짧아져 이동중에 열손실이 적어 저장실(12) 상부와 하부의 온도차가 크지 않게 되고, 또한 더운 공기는 가벼워 상승하고 찬공기는 무거워 하강하는 자연대류현상을 감안하더라도 상기 히터(161)에서 발열된 열이 저장실(12) 저면까지 전도되어 상기 히터(161)의 하향 B1구간에 해당하는 저장실(12) 내의 공기도 가열되어 상기 저장실(12) 공간 상부온도와 거의 같은 온도를 가진다.

다시말해, 히터(161)가 B1만큼 상향에 설치됨에 따라 그의 발열이 저장실(12) 상부까지에 도달시간이 그 만큼 짧아지고, 또한 그 발열이 히터(161)하부까지 전도되어 저장실(12)의 공기는 상하부가 전체적으로 균형있게 가열되어 온도편차가 심하지 않게 된다.

이러한 본 발명의 취지에 따라 저장실(12)의 길이에 따라 상기 히터(161)와 증발기(162)의 설치위치와 그 면적을 본 발명의 비율에 따라 적용하여 저장실(12)의 상하온도를 균형있게 유지할 수 있게 된다.

그리고 상기 저장실(12)을 냉각시켜 김치를 저온 상태로 보관할 때도, 상기 증발기(162)가 역시 B1만큼 높게 설치되어 그 상부가 저장실(12) 상부에 근접되게 설치됨에 따라 저장실(12)의 공기가 자연대류현상에 의해 열교환되어 더운공기가 저장실(12) 상부로 이동하여 상부의 온도가 상승할 때 이 찬공기의 열을 상기 저장실(12) 상부에 위치한 증발기(162)내의 작업유체가 흡열하여 저장실(12)내의 상하부 온도를 일정하게 함으로써 상기 저장실(12)에 적층되게 보관된 김치를 균일하게 냉각시켜 본관하게 된다.

따라서 본 발명은 히터를 저장실 저면에서부터 상향으로 적절한 높이, 즉 저장실내 상하부 온도가 거의 같은 시점이 되도록 그 높이를 조절하므로써, 저장실내에 적층식으로 저장된 김치를 숙성시킬 때 상하에 높이차에 관계없이 일정하게 숙성시켜 기호에 맞는 김치를 제공할 수 있는 장점을 가지게 된다.

또한, 상기 김치를 저온상태로 냉각보관할 때도 상기 증발기가 저장실 상부에 위치하여 그 상부의 더운공기를 흡열하므로써 저장실내 상하온도를 균일하게 하여 적층된 김치의 맛을 일정할 수 있는 장점을 가지게 된다.

Claims (1)

1. 본체의 격벽을 기준으로 그 상부에 김치를 저장하는 저장실이 외기와 열전달을 차단할 수 있게 단열부재 내부에 구비되고 그 외주벽에 김치를 숙성 및 저온보관할 수 있게 히터 및 증발기가 감기고, 하부에 상기 저장실내의 김치를 고온숙성 및 저온보관할 수 있게 각종 기계장치들이 설치되는 기계실을 가지며, 상기 저장실의 상부에는 덮개가 설치되어 상기 저장실을 개폐하는 김치의 발효 및 저장장치에 있어서,

   상기 본체의 상부 커버에서부터 상기 증발기 상부까지, 상기 증발기 상부에서 그 하부까지, 상기 증발기 하부의 히터 상부에서 그 하부까지 그리고 상기 히터 하부에서부터 저장실 저면까지의 면적비를 1:3:1:1로 함을 특징으로 하는 김치의 발효 및 저장장치의 저장실 균일온도를 위한 열교환기 배열구조.