KR20080003132A - 무동결 보관고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보관고에 관한 것으로서, 특히 무동결 상태의 유지를 위한 무동결 보관고에 관한 것이다.

본 발명인 무동결 보관고는 내부에 수납물이 수납되는 저장고가 형성된 절연 부재와, 상기 절연 부재 측에 장착된 전극 및, 상기 수납물 또는 상기 저장고를 상기 전극의 테두리로부터 일정한 거리만큼 이격시키는 이격부재를 구비하여 이루어진다.

Description

무동결 보관고{NON-FREEZING CHAMBER}

도 1은 종래 기술에 의한 해동 및 선도유지장치의 실시의 형태를 나타낸 도면이다.

도 2는 도 1의 고전압 발생장치(3)의 회로 구성을 나타낸 회로도이다.

도 3은 본 발명에 따른 무동결 보관고의 구성도이다.

도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 무동결 보관고의 실시예들이다.

도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 무동결 보관고에서의 과냉각 현상 그래프이다.

도 6a 내지 6d는 본 발명에 따른 무동결 보관고의 전극과 수납공간 간의 배치 실시예들이다.

도 7a 내지 7d는 본 발명에 따른 무동결 보관고의 수납공간의 라운드 처리의 개념도이다.

도 8a 내지 8c는 도 6a 내지 6c의 수납공간이 라운드 처리된 실시예들이다.

도 9a 및 9b는 전극과 수납공간이 라운드 처리된 실시예들이다.

도 10a 내지 10c는 본 발명에 따른 무동결 보관고에 구비되는 전극의 실시예이다.

도 11은 본 발명의 따른 무동결 보관고에 구비되는 전극의 다른 실시예이다.

도 12는 본 발명의 따른 무동결 보관고에 구비되는 전극의 또 다른 실시예이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 부하 감지부 30: 냉동 싸이클

40: 전압 발생부 50: 전극부

90: 마이컴

본 발명은 보관고에 관한 것으로서, 특히 무동결 상태의 유지를 위한 무동결 보관고에 관한 것이다.

종래에 정전장 분위기를 냉장고 내에 만들고, 이 냉장고 내에서 육류, 어류의 해동을 마이너스 온도에서 하는 것이 행해지고 있다. 또, 육류, 어류에 더하여 과일류의 선도를 유지하는 것이 행해지고 있다.

이러한 기술은 과냉각(supercooling) 현상을 이용한 것으로, 이 과냉각 현상은 용융체 또는 고체가 평형상태에서의 상전이 온도 이하까지 냉각되어도 변화를 일으키지 않는 현상을 지칭한다.

이러한 기술로서는, 국내공개특허공보 특2000-0011081호인 정전장 처리 방 법, 정전장 처리장치 및 이들에 사용되는 전극이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 해동 및 선도유지장치의 실시의 형태를 나타낸 도면으로서, 보냉고(1)는 단열재(2), 외벽(5)에 의해 구성되고, 고내 온도조절기구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 고내에 설치된 금속선반(7)은 2단 구조이고, 각 단에 야채류, 육류, 어개류의 해동 또는 선도 유지 및 숙성 대상물이 탑재된다. 금속선반(7)은 절연체(9)에 의해 고의 바닥면으로부터 절연되어 있다. 그리고, 고전압 발생장치(3)는 직류 및 교류전압을 0∼5000V까지 발생시킬 수 있어, 단열재(2)의 내측은 염화 비닐 등의 절연판(2a)으로 피복되어 있다. 상기 고전압 발생장치(3)의 전압을 출력하는 고압 케이블(4)은 외벽(5), 단열재(2)를 관통하여 금속선반(7)에 접속되어 있다.

보냉고(1)의 앞면에 설치된 도어(6)를 열면, 도시하지 않은 안전스위치(13)(도 2 참조)가 오프되어, 고전압 발생장치(3)의 출력이 차단되도록 되어 있다.

도 2는 고전압 발생장치(3)의 회로 구성을 나타낸 회로도이다. 전압조정트랜스(15)의 1차측에는 AC 100V가 공급된다. 부호 (11)은 전원램프, 부호 (19)는 작동상태를 나타낸 램프이다. 전술한 도어(6)가 닫혀 있고 안전스위치(13)가 온상태에서는 릴레이(14)가 작동하고 있으며, 이 상태가 릴레이동작램프(12)에 의해 표시되고 있다, 릴레이의 동작에 의해 릴레이 접점(14a,14b,14c)이 닫히고, AC 100V 전원이 전압조정트랜스(15)의 1차측에 인가된다.

인가전압은 전압조정트랜스(15)의 2차측의 조정노브(15a)에 의해 조정되고, 조정된 전압치는 전압계에 표시된다. 조정노브(15a)는 전압조정트랜스(15)의 2차측 승압트랜스(17)의 1차측에 접속되고, 이 승압트랜스(17)에서는, 예를 들면 1 : 50의 비율로 승압되어, 예를 들면 60V의 전압이 가해지면 3000V로 승압된다.

승압트랜스(17)의 2차측 출력의 일단(O₁)은 고압 케이블(4)을 통해 보냉고로부터 절연되어 있는 금속선반(7)에 접속되고, 출력의 타단(O₂)는 어스된다. 또, 외벽(5)은 어스되므로, 보냉고(1)의 사용자가 보냉고의 외벽에 접촉해도 감전되는 것이 아니다. 또, 금속선반(7)은 도 1에서는 고내에서 노출되어 있으면,금속선반(7)은 고내에서 절연상태로 유지될 필요가 있으므로, 고내 벽으로부터 이간시킬 필요가 있다(공기가 절연작용을 함). 또, 금속선반(7)으로부터 대상물(8)이 돌출하여 고내 벽에 접하면 전류가 고벽을 통해 그라운드로 흐르므로, 상기 절연판(2a)을 내벽에 붙이면 인가되는 전압의 드롭이 방지된다. 그리고, 상기 금속선반(7)을 고내에서 노출시키지 않고 염화 비닐재 등으로 피복해도 고내 전체가 전장 분위기로 된다.

먼저, 종래 기술에 따른 보냉고(1)는 해당 식품에 과냉각이 이루어지도록 금속선반(7)에 인가되는 전압의 크기만을 조절하고 있고, 이러한 조절에 의해 -5℃에서도 과냉각이 야기되어, 식품의 동결을 방지하고 있다.

이러한 종래 기술은 과냉각 현상을 이용한 무동결 상태를 조성하는 점에 관한 기술에 불과하며, 이러한 무동결 상태를 유지하기 위한 전극과 수납공간 간의 배치 구조, 형상 및 제어에 관한 사항을 전혀 기재하고 있지 않다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 전극과 수납 공간 간의 배치 구조에 의하여 무동결 상태를 지속적으로 유지하도록 하는 무동결 보관고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 전극의 형상과 수납공간의 형상 등에 의해 무동결 상태를 안정적으로 유지하는 무동결 보관고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 복수의 쌍으로 형성된 전극부를 제어하여 무동결 상태를 효율적으로 유지하는 무동결 보관고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명인 무동결 보관고는 내부에 수납물이 수납되는 저장고가 형성된 절연 부재와, 상기 절연 부재 측에 장착된 전극 및, 상기 수납물 또는 상기 저장고를 상기 전극의 테두리로부터 일정한 거리만큼 이격시키는 이격부재를 구비하여 이루어진다.

이때, 상기 이격부재는 상기 저장고를 상기 거리만큼 이격시키는 상기 절연 부재의 내측부인 것이 바람직하다.

또한, 상기 이격부재는 상기 수납물을 상기 거리만큼 이격시키면서 지지하는 받침부인 것이 바람직하다.

또한, 상기 이격부재는 상기 저장고 내에 위치되어, 상기 수납물을 수납하며, 상기 절연 부재에 지지부에 의해 고정되어 상기 거리만큼 이격된 베스인 것이 바람직하다.

또한, 상기 베스의 측면은 상기 절연 부재와 이격된 것이 바람직하다.

또한, 상기 절연 부재의 내면은 소수성 재질인 것이 바람직하다.

또한, 상기 이격부재는 상기 절연 부재의 저장고 내에 서랍식으로 인출 가능하게 설치되고 상기 수납공간이 상기 거리만큼 이격된 서랍용 저장실인 것이 바람직하다.

또한, 상기 절연 부재는 냉동싸이클에 의한 냉기를 흡입 또는 토출하는 냉기 덕트가 장착된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명인 무동결 보관고는 내부에 수납물이 수납되는 수납공간이 라운드 처리되어 형성된 절연 부재와, 상기 절연 부재 측에 장착된 적어도 하나 이상의 전극으로 이루어진다.

또한, 본 발명인 무동결 보관고는 내부에 수납물이 수납되는 수납공간과, 상기 수납공간에 대칭적으로 형성된 적어도 2쌍의 전극부와, 상기 전극부에 순차적으로 전압을 인가하는 제어부로 이루어진다.

또한, 본 발명인 무동결 보관고는 내부에 수납물이 수납되는 저장고가 형성된 절연 부재와, 상기 저장고 내에 삽입된 전극으로 이루어진다.

이하에서, 본 발명은 본 발명의 실시예들 및 첨부도면에 기초하여 상세하게 설명된다. 그러나 이하의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 무동결 냉장고의 구성도이고, 도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 무동결 냉장고의 실시예들이다.

무동결 냉장고(100)는 수납공간(A, B)의 상태, 수납공간(A, B)에 수납된 수납물(미도시)의 상태 등을 감지하는 부하감지부(20)와, 수납공간(A, B)을 냉각하는 냉동 싸이클(30)과, 수납공간(A, B) 내에 전기장이 인가되도록 전압을 생성하는 전압 발생부(40)와, 생성된 전압을 인가받아 전기장을 생성하는 전극부(50)와, 도어(120)의 개방/폐쇄를 감지하는 도어 감지부(60)와, 사용자로부터 냉각의 정도, 무동결 모드의 수행 등을 입력받는 입력부(70)와, 무동결 냉장고(100)의 동작 상태를 표시하는 표시부(80)와, 무동결 냉장고(100)의 냉동 또는 냉장 제어를 수행하면서, 과냉각 현상을 이용한 무동결 모드를 수행하는 마이컴(90)으로 이루어진다. 다만, 상술된 소자들에 전원을 공급하는 전원부(미도시)가 당연히 구비되나, 이러한 전원 공급은 본 발명이 속하는 기술분야에 익숙한 사람에게는 명백하게 인지되는 기술이므로, 그 설명이 생략된다.

자세하게는, 부하 감지부(20)는 수납공간(A, B)의 상태, 수납공간(A, B)에 수납된 수납물의 상태를 감지하거나 저장하여, 마이컴(90)에 알려준다. 부하 감지부(20)는 예를 들면, 수납공간(A, B)의 상태인 수납공간(A, B)의 용적에 관한 정보를 저장하거나, 수납공간(A, B) 또는 수납물의 온도를 감지하는 온도계이거나, 수납공간(A, B) 내에 수납물이 수납되었는지의 확인을 하는 경도계, 전류계 또는 전압계 또는 중량계 또는 광센서(또는 레이저 센서) 또는 압력센서일 수 있다. 특히, 부하 감지부(20)는 전류계 또는 전압계일 수 있으며, 수납공간(A, B)이 비어있을 경우와, 수납물이 있을 경우는 전기장이 흐르는 저항체의 전체 저항값이 변경되므로, 이러한 변경된 저항값에 따라 그 수납여부를 확인할 수 있다. 또한, 마이컴(90)은 부하 감지부(20)로부터의 이러한 저항값에 따라 수납물의 양과, 수납물의 수분함유율을 확인할 수 있으며, 이에 따라 확인된 수분함유율을 지닌 수납물의 종류도 식별할 수 있다.

다음으로, 냉동 싸이클(30)은 수납물을 냉각시키는 방법에 따라 간냉식과 직냉식으로 구분된다. 도 4a의 실시예는 간냉식 무동결 냉장고이고, 도 4b의 실시예는 직냉식 무동결 냉장고이며, 하기에서 상세하게 개시된다.

또한, 전압 발생부(40)는 소정의 크기와 주파수에 따른 교류전압을 생성한다. 이 전압 발생부(40)는 전압의 크기 및 이 전압의 주파수 중의 적어도 하나를 가변하여 이에 따른 교류전압을 생성할 수 있다. 특히, 이 전압 발생부(40)는 마이컴(90)으로부터의 설정값(전압의 크기, 전압의 주파수 등)에 따른 교류전압을 전극부(50)에 인가하여, 그에 따른 전기장이 수납공간(A, B)에 인가되도록 한다. 본 발명에서의 전압 발생부(40)는 주파수를 가변하여 설정함으로써, 전압의 크기를 500V ~ 15kV의 범위 내에서 가변할 수 있다. 또한, 전압 발생부(40)는 전압의 주파수를 1~500kHz 영역의 고주파 영역에서 가변하여 설정한다.

전극부(50)는 전압 발생부(40)로부터의 교류전압을 전기장으로 변환하여 수납공간(A, B)에 인가하는 수단으로, 보통 구리, 백금 등의 재료로 이루어진 판상 또는 도선으로 이루어진다.

이러한 전극부(50)에 의해 수납공간(A, B) 또는 수납물에 인가된 전기장은 고주파 교류전압에 의한 것이므로, 그 극성이 주파수에 따라 바뀌게 된다. 이러한 특성의 전기장에 의해 (-) 극성을 지닌 산소(O)와, (+) 극성을 지닌 수소(H)로 이루어진 물분자가 지속적으로 진동, 회전, 병진 등을 하게 되어, 물분자가 결정화되지 않고 상전이 온도 이하의 온도에서도 액상을 유지하게 된다.

도어 감지부(60)는 수납공간(A, B)을 개폐하는 도어(120)의 개방에 따라 전압 발생부(40)의 동작을 정지시키는 것으로, 마이컴(90)으로 개방을 알림으로써 마이컴(90)이 그 정지 동작을 수행할 수도 있고, 또는 전압 발생부(40)에 인가되는 전원을 단락시킴으로써 정지시킬 수도 있다.

입력부(70)는 일반적인 냉동 및 냉장 제어를 위한 온도 설정, 디스펜서의 서비스 형태(조각얼음, 물 등)의 선택 외에도, 사용자가 수납공간(A, B) 또는 수납물에 대하여 무동결 모드의 수행 선택을 입력할 수 있도록 된 수단이다. 또한, 사용자는 입력부(70)를 통하여 수납물의 종류 등의 수납물 정보를 입력할 수도 있다. 이러한 입력부(70)는 바코드 판독기 또는 RFID 판독기일 수도 있어, 이러한 판독에 의한 수납물의 정보를 마이컴(90)으로 제공할 수도 있다. 또한, 입력부(70)는 사용자가 수납공간(A, B) 또는 수납물의 무동결 정도인 무동결 온도(무동결 상태를 유지할 때의 온도)를 입력하거나 선택할 수 있도록 한다.

표시부(80)는 기본적으로 냉동 및 냉장 온도 표시, 디스펜서의 서비스 형태의 표시를 수행할 수 있으며, 현재 무동결 모드가 수행 중임을 표시할 수도 있다.

마이컴(90)은 기본적인 냉장 및 냉동 제어를 수행하며, 본 발명에 따른 무동 결 모드가 수행되도록 한다.

마이컴(90)은 수납공간(A, B) 또는 수납물을 무동결 상태로 유지하는 경우, 수납공간(A, B) 또는 수납물에 인가되어야 하는 에너지량과, 무동결 온도 간의 관계 정보를 저장하고 있다. 이에, 마이컴(90)은 무동결 온도에 따른 에너지량의 설정 및 인가 또는 에너지량의 산정 및 이에 따른 무동결 온도의 산정 등의 제어를 수행할 수 있게 된다. 여기서의 에너지량은 다양한 에너지원이 사용될 수 있으나, 본 발명에서는 전기장 에너지를 사용한다.

또한, 마이컴(90)은 전압 발생부(40)와, 전극부(50)로 이루어진 무동결 작동부의 동작을 제어하여, 이와 동시에 냉동 싸이클(30)에 의한 냉각 작용도 제어하여, 무동결 냉장고(100)의 소비전력을 감소시키면서도 무동결 모드를 효율적으로 유지할 수 있는 제어도 수행하게 된다.

도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 무동결 냉장고의 실시예들이다. 도 4a는 간냉식 무동결 냉장고의 단면도이고, 도 4b는 직냉식 무동결 냉장고의 단면도이다.

간냉식 무동결 냉장고는 일면이 개방되고 수납공간(A)을 내부에 형성하고, 수납공간(A)을 부분적으로 분할하는 선반(130)을 지닌 케이스(110), 케이스(110)의 개방된 일면을 개폐하는 도어(120)로 이루어진다. 간냉식 무동결 냉장고의 냉동 싸이클(30)은 냉매를 압축하는 압축기(32)와, 수납공간(A) 또는 수납물을 냉각시키는 냉기(화살표로 표시)를 발생하는 증발기(33)와, 이렇게 발생된 냉기를 강제 유동시키는 팬(34)과, 수납공간(A)으로 냉기를 유입시키는 유입덕트(36)와, 수납공간(A)을 통과한 냉기를 증발기(33)로 유도하는 토출덕트(38)로 이루어진다. 이외에도, 냉동 싸이클(30)은 도시되지 않은 응축기, 건조기, 팽창장치 등을 구비할 수 있다.

수납공간(A)을 향하는 내면(112a, 112c)과 케이스(110)의 외면 사이에는 전극부(50a, 50b)가 형성되며, 각 전극부(50a, 50b)는 수납공간(A)을 대향하도록 형성되어, 전기장이 수납공간(A) 전체에 인가될 수 있도록 한다. 또한, 수납공간(A)은 전극부(50a, 50b)의 단부로부터 소정의 간격만큼 전극부(50a, 50b)의 내측으로 또는 중심방향으로 이격되어, 균일한 전기장이 수납공간(A) 또는 수납물에 인가될 수 있도록 한다.

또한, 케이스(110)의 내면(112b)에는 상술된 유입덕트(36)와, 토출덕트(38)가 형성된다. 아울러, 케이스(110)의 내면(112a, 112b, 112c)의 표면은 소수성 재질이 이루어지도록 하여, 수분 등의 물의 표면장력이 감소되어 무동결 모드의 수행 중에 동결되지 않도록 한다. 물론, 케이스(110)의 외면 및 내면(112a, 112b, 112c)은 절연 재질로 이루어지도록 하여, 전극부(50a, 50b)로부터 사용자가 감전되지 않도록 함과 동시에 수납물이 내면(112a, 112b, 112c)을 통하여 전극부(50a, 50b)에 전기적으로 직접 접촉되는 것을 방지한다.

다음으로, 도 4b의 직냉식 무동결 냉장고의 케이스(110)와 도어(120) 및 선반(130)는 도 4a의 간냉식 무동결 냉장고와 동일하고, 케이스(110)의 내면(114a, 114b, 114c)은 케이스(112a, 112b, 112c)와 비교하여, 유입덕트(36) 및 토출덕트(38)을 제외하면 동일하다.

도 4b의 직냉식 무동결 냉장고의 냉동 싸이클(30)은 냉매를 압축하는 압축기(32)와, 수납공간(B) 주변의 케이스 내면(114a, 114b, 114c)에 인접하여 케이 스(110) 내에 설치되어 냉매를 증발시키는 증발기(39)로 이루어진다. 다만, 직냉식 냉동 싸이클(30)은 응축기(미도시)와 팽창밸브(미도시) 등을 포함하여 구성된다.

특히, 전극부(50c, 50d)는 이 증발기(39)와 케이스(110) 사이에 삽입 설치되어, 증발기(39)에 의한 냉기가 차단되는 것을 방지한다.

도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 무동결 냉장고에서의 과냉각 현상 그래프이다.

도 5a는 도 5b에 대한 실험 구조 및 조건에 대한 도면이다. 도시된 바와 같이, 케이스(110') 내에 수납공간(S1)이 형성되고, 이 수납공간(S1)에 증류수가 0.1ℓ담겨지고, 전극(50e, 50f)은 수납공간(S1)을 향하여 대칭적으로 위치되도록 케이스(110')의 측벽에 삽입 장착된다. 또한, 수납공간(S1)을 대향하는 전극(50e, 50f)의 전극면은 수납공간(S1)의 면보다 넓게 형성된다. 이들 전극(50e, 50f) 간의 간격은 20㎜이다. 케이스(110')는 아크릴 재질로 이루어지며, 이 케이스(110')는 냉기가 균일하게 공급되는 수납공간(전극(50e, 50f)이외에 추가적인 전기장 발생 장치가 없는 공간인 냉장 장치) 내에 수납되어 냉각된다.

이때, 마이컴(90)은 전압 발생부(40)로 하여금 0.91kV(6.76mA), 20kHz의 교류전압을 전극부(50)에 인가한 경우이고, 수납공간의 온도는 -7℃ 정도이다. 도 5b의 과냉각 현상 그래프로부터 본 발명에 따른 무동결 냉장고(100)는 상전이 온도 이하인 -6.5℃ 정도에서도 과냉각 현상을 지니고 있어서, 물의 무동결 상태를 유지하고 있음을 알 수 있다.

도 6a 내지 6d는 본 발명에 따른 무동결 보관고의 전극과 수납공간 간의 배 치 실시예들이다. 도 6a 내지 6d의 실시예들은 전극의 단부에서는 전기장이 균일하게 생성되지 않으므로, 수납공간(A, B)이 전극의 단부로부터 소정의 거리만큼 이격되도록 하여, 비교적 균일한 전기장이 수납공간(A, B)에 도달하도록 하여 무동결 상태를 안정적으로 유지하도록 한다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 무동결 보관고는 내부에 수납공간(S1)이 형성되고 절연 물질로 이루어진 케이스(111)과, 케이스(111)의 개방된 일측을 개폐하며 수납공간(S1) 내로 삽입되는 삽입부(121a)가 형성된 덮개(121)와, 수납공간(S1)을 대향하면서 케이스(111)의 측벽 내부에 삽입 형성된 전극(51a, 51b)을 구비한다. 수납공간(S1)의 하부가 전극(51a, 51b)의 단부로부터 소정의 거리 이격되도록, 케이스(111)의 내부 저면이 전극(51a, 51b)의 단부보다 a만큼 높게 형성되며, 수납공간(S1)의 상부가 전극(51a, 51b)의 단부로부터 이격되도록, 덮개(121)의 삽입부(121a)가 수납공간(S1)으로 b만큼 삽입된다. 도 6a의 무동결 보관고에서의 냉각 구조는 도 4a 및 4b에서와 동일하게 적용될 수 있으나, 도면에의 도시는 생략된다.

도 6b의 경우는, 케이스(112) 내의 전극(52a, 52b)의 단부는 수납공간(S2)의 저면과 동일한 높이에 있으나, 지지부(142)와, 수납물이 놓여지는 받침부(141)로 이루어져서 a만큼의 높이를 지닌 받침대(140)가 수납공간(S2) 저면에 삽입 장착됨으로써, 실제 수납물이 수납될 때 이 수납물이 전극(52a, 52b)로부터 a만큼 이격되게 된다. 수납공간(S2)의 상부는 도 6a의 경우와 동일하다. 즉, 덮개(122)는 도 6a의 덮개(121)와 동일한 구조이다. 도 6b의 무동결 보관고에서의 냉각 구조는 도 4a 및 4b에서와 동일하게 적용될 수 있으나, 도면에의 도시는 생략된다.

도 6c의 경우는, 케이스(113)와 전극(53a, 53b) 및 덮개(123)는 도 6b의 케이스(112)와 전극(53a, 53b) 및 덮개(122)와 동일한 구조이다. 상이한 점은 케이스(113)(또는 외부 베스)의 수납공간(S4) 내에 실제 수납물이 수납되는 수납공간(S3)가 형성된 내부 케이스(150)(또는 내부 베스)가 삽입된 구조이다. 내부 케이스(150)의 외경(또는 폭)은 케이스(112)의 내경(또는 폭)보다 2c만큼 작다. 내부 케이스(150)는 하면에 전극(53a, 53b)과 a만큼 이격되도록 지지부(151)와 저면을 구비하며, 상면에 수납공간(S3)를 개폐하는 덮개(152)가 구비된다. 이 덮개(152)는 내부 케이스(150) 내부에 삽입되어 덮개(152)의 요동을 방지하는 돌출부(152a)가 형성된다. 내부 케이스(150)의 측면부는 전극(53a, 53b)의 단부보다 a만큼 낮도록 형성되어, 수납공간(S3)가 전극(53a, 53b)으로부터 a만큼 이격되도록 한다.

또한, 내부 케이스(150)의 지지부(151)는 케이스(113)의 내부 저면에 고정되되, 내부 케이스(150)의 외면이 케이스(113)의 내면과 c만큼 이격되도록 고정된다. 이렇게, 내부 케이스(150)와 케이스(113)가 일정한 거리(c)만큼 이격되도록 하여, 냉기가 도 4a와 같이 수납공간(S4)에 유입되거나, 도 4b와 같이 케이스(113)의 내부 측면에서 생성되더라도, 수납공간(S3)은 균일하게 냉각되어, 급격한 온도 변화가 방지됨으로써, 무동결 상태의 조성 및 유지 시에 수납물의 상태를 안정적으로 유지하도록 한다. 또한, 내부 케이스(150)의 상부가 덮개(152)에 의해 폐쇄됨으로써, 냉기가 수납공간(S3) 내부로 직접 유입되지 않고, 전도에 의해서 냉각이 수행되도록 하여, 더욱 수납물을 균일하게 냉각시킬 수 있다.

도 6d의 서랍 구조는 도 6c의 내부 케이스(150)가 케이스(113)에 고정 장착 되는 것이 아니라, 서랍식으로 인출 가능하도록 구성된 것이다.

도 6d의 무동결 보관고는 내부에 수납공간(S5)가 형성되고, 전방 측부가 개방된 케이스(114)와, 케이스(114)의 전방 측부로 인출 가능한 서랍(160)을 구비한다. 서랍(160)의 측면부(160a, 160b)에 대향하는 케이스(114)의 측면(114a, 114b) 내부에는 전극(미도시)이 삽입 형성된다. 또한, 케이스(114)의 상측에는 냉기가 유입되는 냉기 유입 덕트(36a)와, 열교환된 냉기가 토출되는 냉기 토출 덕트(38a)가 구비된다.

서랍(160)은 상부가 개방된 사각 함체형상으로 이루어지고, 수납공간(S6)의 전방에 일정 두께를 가진 선단부(162)로 구성된다. 서랍(160)의 측면부(160a, 160b)에는 "ㄷ" 형상으로 이루어진 한 쌍의 채널부(161a)가 횡방향으로 형성되어 있으며, 이에 대응하는 케이스(114)의 내부 측벽(114a, 114b)에는 채널부(161a)에 끼워져서 서랍(20)이 전후방향으로 슬라이드 이동될 수 있도록 하는 레일부(170a)가 횡방향으로 형성되어 있다. 이러한 채널부(161a)와 레일부(170a)의 결합에 의해 수납공간(S6)가 전극으로부터 소정의 거리만큼 이격될 수 있으며, 아울러 케이스(114)의 측벽(114a, 114b)로부터도 소정의 거리만큼 이격되어서, 도 6c와 동일한 효과를 지닌다.

도 7a 내지 7d는 본 발명에 따른 무동결 보관고의 수납공간의 라운드 처리의 개념도이다.

도 7a의 경우, 각 전극(54a 내지 54d)의 단부가 수납공간(S7)의 모서리 부분과 대응되는 배치이다. 이러한 배치의 경우, 수납공간(S7)의 모서리 부분과, 그 내 부의 부분에 인가되는 전기장의 세기가 상대적으로 균일하지 않다. 더욱이, 냉각 시에 이 모서리 부분(특히, 물과 같은 액체가 수납된 경우)에 냉각이 집중적으로 이루어져서, 모서리 부분의 온도와 수납공간(S7) 내부의 온도 간의 차이가 커지게 되어, 물의 경우는 대류와 같은 수납물의 혼합(Mixing)이 발생하게 되면, 무동결 상태가 불안정하게 되고, 이러한 경우, 수납물의 물분자에 핵이 생성되어 과냉각이 깨짐으로써 동결될 수 있다.

도 7b의 경우, 각 전극(54a 내지 54d)의 구조와 배치는 도 7a와 동일하나, 수납공간(S7')은 모든 모서리가 라운드 처리된 구조이다. 이러한 라운도 처리에 의해, 수납공간(S7')의 라운도 처리된 부분이 각 전극(54a 내지 54d)의 단부로부터 일정한 거리 이격되어, 균일한 전기장이 인가되고, 냉각 시에도 도 7a의 경우보다 훨씬 균일한 냉각이 이루어지도록 하여, 무동결 상태를 안정화시킨다.

도 7c의 경우, 수납공간(S8)이 원기둥 형상으로, 내부에 물이나 액체가 채워진 경우, 점선으로 도시된 부분에서 응집력에 의해 물이나 액체가 수납공간(S8)의 측면에서 수면보다 높게 되어, 냉기에 의한 냉각이 내부보다 더욱 빠르게 진행되어 물이나 액체의 냉각 정도가 균일하지 않게 된다. 이러한 불균일 냉각에 의해 무동결 상태가 불안정하게 된다.

도 7d의 경우, 도 7c의 수납공간(S8)을 라운드 처리하여, 구형상의 수납공간(S8')이 형성된 경우이다. 이 경우, 수납공간(S8') 내의 물이나 액체는 도 7c의 경우와 같은 응집력에 의해 측면이 수면보다 높게 올라가지 않게 되어, 전체 수납공간(S8')에 대하여 균일한 냉각이 이루어질 수 있다.

도 8a 내지 8c는 도 6a 내지 6c의 수납공간이 라운드 처리된 실시예들이다. 도 8a의 경우, 케이스(111a)의 내부 저면 및 측면이 라운드 처리되어 수납공간(S1')이 라운드 형상을 지니도록 한다. 도 8b의 경우, 받침대(140a)의 받침부(141a)의 양 단부가 라운드 처리되어 수납공간(S2')이 라운드 형상을 지니도록 하고, 도 8c의 경우, 내부 케이스(150a)의 내부 저면 및 측면이 라운드 처리되어 수납공간(S3')이 라운드 형상을 지니도록 한다.

도 9a 및 9b는 전극과 수납공간이 라운드 처리된 실시예들이다.

도 9a의 경우, 6개의 전극(55a 내지 55f)이 육각형 기둥형상의 수납공간(S9)을 대향하도록 배치된 경우이다. 이 경우, 수납공간(S9)의 모서리 부분에서의 전기장 세기의 불균일과, 냉각의 불균일이 발생하여, 무동결 상태가 불안정하다.

도 9b의 경우, 먼저, 내부의 수납공간(S9')은 라운드 처리되어 원형 형상이고, 전극(56a 내지 56h)도 라운드 처리되어, 수납공간(S9')의 외면에 대하여 모든 부분에서 수납공간(S9')과 일정한 거리를 유지하게 되어, 도 9a의 불안정한 상태를 해결한 실시예이다.

도 10a 내지 10c는 본 발명에 따른 무동결 보관고에 구비되는 전극의 실시예이다. 본 실시예는 케이스(116) 내부에 전극선(57)이 삽입되는 실시예이다.

도 10a 및 10b에 도시된 바와 같이, 케이스(116)는 내부에 수납공간(S10)을 구비하고, 전극선(57)은 수납공간(S10) 내부를 수차례 관통하여, 전극선(57)을 통한 전기장이 수납공간(S10) 내부에 균일하게 인가될 수 있도록 한다. 도 10c에 도시된 바와 같이, 전극선(57)은 내부에 도선(57a)과, 이 도선(57a)을 피복하는 절연 물질(57b)로 이루어진다. 또한, 케이스(116)의 외면은 접지로 연결된다.

도 11은 본 발명의 따른 무동결 보관고에 구비되는 전극의 다른 실시예이다. 도 11에 도시된 전극(58)은 도 10a에서의 케이스(116) 내부에 삽입되어 전기장을 인가할 수 있는 형태이다. 전극(58)은 육각기둥 공간(S11)이 내부에 형성된 입체 형상을 지니고 있어, 물이나 액체가 이 육각기둥 공간(S11) 내로 차올라 전기장을 인가받게 된다. 이러한 육각기둥 공간(S11)은 수납물에 균일한 전기장을 인가하고, 케이스(116)에 외력 등에 의해 힘이 가해지더라도 내부의 수납물은 육각기둥 공간(S11) 내부에 있으므로, 출렁거림과 같은 흔들림이 적게 되어, 수납물의 무동결 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 한다.

도 12는 본 발명의 따른 무동결 보관고에 구비되는 전극의 또 다른 실시예이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 무동결 보관고는 내부에 수납공간(S12)이 형성된 육면체 케이스(117)와, 케이스(117)의 각 면 내부에 삽입 형성되되 서로 수납공간(S12) 중심을 향하여 대칭적으로 배치된 전극(59a 내지 59f)을 구비한다. 이 전극(59a, 59b), (59c, 59d), (59e, 59f)은 서로 쌍을 이루도록 배치되며, 전압 발생부(40)는 이들 제1전극쌍(59a, 59b), 제2전극쌍(59c, 59d), 제3전극쌍(59e, 59f)에 순차적으로 소정의 시간동안 전압을 인가하여, 수납공간(S12) 내의 전기장의 방향이 변경되도록 하여 수납물 내의 물분자의 운동을 활성화시킴으로써, 보다 저온에서 무동결 상태가 안정화될 수 있도록 한다.

또한, 마이컴(90)은 전압 발생부(40)를 제어하여, 각 전극쌍(59a, 59b), (59c, 59d), (59e, 59f)에 순차적으로 전압을 인가하되, 각각의 인가시에 전압을 공급하지 않는 OFF 구간을 설정할 수 있다. 예를 들면, 모든 전극쌍(59a, 59b), (59c, 59d), (59e, 59f)이 OFF 상태일 때, 우선 제1전극쌍(59a, 59b)이 ON로 되고, 일정 시간 이후에 제1전극쌍(59a, 59b)이 OFF 상태로 복귀하고, 일정 시간 이후에, 제2전극쌍(59c, 59d)이 ON 상태로 되고, 일정 시간 이후에 제2전극쌍(59c, 59d)가 OFF 상태로 복귀하는 방식으로 전압 제어가 진행될 수 있다. 그럼으로써, 한 전극쌍에 의한 물분자의 운동이 어느 정도 지속될 수 있도록 하여 소비전력을 절감할 수도 있다.

이러한 구성의 본 발명은 전극과 수납 공간 간의 배치 구조에 의하여 무동결 상태를 조성 및 지속적으로 유지를 안정적으로 유지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 전극의 형상과 수납공간의 형상 등에 의해 무동결 상태를 신속하게 안정시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 균일한 전기장의 인가 및 냉각으로 안정적으로 무동결 상태를 유지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 외력에 대해서 수납물의 요동을 방지하여 무동결 상태를 안정적으로 유지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 복수의 쌍으로 형성된 전극부를 제어하여 무동결 상태를 효율적으로 유지하면서, 소비전력을 절감하는 효과가 있다.

Claims (20)

1. 내부에 수납물이 수납되는 저장고가 형성된 절연 부재와;

   상기 절연 부재 측에 장착된 전극 및;

   상기 수납물 또는 상기 저장고를 상기 전극의 테두리로부터 일정한 거리만큼 이격시키는 이격부재를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
2. 제1항에 있어서,

   상기 이격부재는 상기 저장고를 상기 거리만큼 이격시키는 상기 절연 부재의 내측부인 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
3. 제1항에 있어서,

   상기 이격부재는 상기 수납물을 상기 거리만큼 이격시키면서 지지하는 받침부인 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
4. 제1항에 있어서,

   상기 이격부재는 상기 저장고 내에 위치되어, 상기 수납물을 수납하며, 상기 절연 부재에 지지부에 의해 고정되어 상기 거리만큼 이격된 베스인 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
5. 제4항에 있어서,

   상기 베스의 측면은 상기 절연 부재와 이격된 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
6. 제1항에 있어서,

   상기 절연 부재의 내면은 소수성 재질인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
7. 제1항에 있어서,

   상기 이격부재는 상기 절연 부재의 저장고 내에 서랍식으로 인출 가능하게 설치되고 상기 수납공간이 상기 거리만큼 이격된 서랍용 저장실인 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
8. 제7항에 있어서,

   상기 절연 부재는 냉동싸이클에 의한 냉기를 흡입 또는 토출하는 냉기 덕트가 장착된 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
9. 내부에 수납물이 수납되는 수납공간이 라운드 처리되어 형성된 절연 부재와;

   상기 절연 부재 측에 장착된 적어도 하나 이상의 전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
10. 제9항에 있어서,

    상기 전극의 단부를 대향하는 상기 수납공간이 라운드 처리된 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
11. 제9항에 있어서,

    상기 무동결 보관고는 상기 절연 부재 내부에 지지 장착되고 상기 절연 케이스의 측면과 이격되어 상기 수납공간을 형성하는 베스를 추가적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
12. 제9항에 있어서,

    상기 수납공간은 소수성 재질로 둘러싸인 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
13. 제9항에 있어서,

    상기 전극이 라운드 처리된 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
14. 내부에 수납물이 수납되는 수납공간과;

    상기 수납공간에 대칭적으로 형성된 적어도 2쌍의 전극부와;

    상기 전극부에 순차적으로 전압을 인가하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
15. 제14항에 있어서,

    상기 제어부는 상기 전압을 소정의 시간 간격에 따라 인가하는 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
16. 제14항에 있어서,

    상기 전극부의 단부를 대향하는 수납공간은 라운드 처리된 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
17. 제16항에 있어서,

    상기 전극부는 라운드 처리된 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
18. 내부에 수납물이 수납되는 저장고가 형성된 절연 부재와;

    상기 저장고 내에 삽입된 전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
19. 제18항에 있어서,

    상기 전극은 내부에 적어도 하나의 다각형 기둥 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.
20. 제18항에 있어서,

    상기 전극은 상기 저장고를 적어도 1회 이상 관통하는 절연물질로 피복된 도선인 것을 특징으로 하는 무동결 보관고.

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