KR20080003136A - 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 과냉각된 액체가 흐르도록 형성된 유로 그리고, 유로를 흐르는 과냉각된 액체를 고체상으로 전환하도록 외력을 가하는 상 변환기를 포함하는 슬러시 제조 장치, 및 과냉각된 액체가 흐르도록 형성된 유로, 유로와 연결되어 있으며 과냉각된 액체가 유출되는 출구가 구비된 도어 그리고, 과냉각 상태를 유지하도록 과냉각된 액체에 에너지를 제공하는 에너지 생성기를 포함하는 슬러시 제조 장치, 그리고, 이를 이용하는 슬러시 제조 방법에 관한 것이다.
냉장고, 과냉각, 전기장, 슬러시, 디스펜서, 동결핵, 냉동실, 냉장실

Description

슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법{APPARATUS AND METHOD OF MAKING SLUSH}
도 1은 한국 공개특허공보 제2001-0107286에 개시된 디스펜서가 구비된 냉장고를 나타내는 도면,
도 2는 한국 공개특허공보 제2003-0050929호에 개시된 디스펜서가 구비된 냉장고를 나타내는 도면,
도 3은 종래의 디스펜서가 구비된 냉장고의 다른 예를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 슬러시 제조를 개념적으로 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 실험 결과의 하나를 나타내는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 제1 실시예를 설명하는 도면,
도 7은 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 제2 실시예를 설명하는 도면,
도 8은 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 제3 실시예를 설명하는 도면,
도 9는 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 제4 실시예를 설명하는 도면,
도 10은 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 작동 방법을 설명하기 위한 블럭도,
도 11 내지 도 13은 전기장이 인가되는 영역의 구성의 예들을 나타내는 도면,
도 14는 본 발명에 따라 행해진 실험 결과의 다른 예를 나타내는 도면.
본 발명은 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법에 관한 것으로, 특히 냉장고의 디스펜서 구조를 이용하여 과냉각된 액체로부터 슬러시를 만드는, 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법에 관한 것이다.
여기서, 과냉각이란 물과 같은 액체가 고체로의 상 전이온도 이하에서도 전이가 일어나지 않고 고온상(高溫相) 즉, 액체 상태를 유지하는 것을 의미한다. 자연 상태에서, 과냉된 물방울(supercooling water drop)을 그 예로 들 수 있으며, 기존의 냉장고에서도 우연히 물 또는 음료수가 얼지 않고 과냉각 상태가 되는 경우가 있다. 한편 이러한 과냉각의 원리를 냉장고에 적용한 것으로서, 일본 공개특허공보 제S59-151834에 개시된 냉동법 및 일본 공개특허공보 제2001-086967호에 개시된 냉동방법 및 냉장고를 들 수 있으며, 이들은 냉장고 내의 식품에 전기장 또는 자기장을 인가하여 식품을 상 전이온도 이하에서 과냉각 상태로 유지하는 기술을 개시하고 있다. 또한 국제공개공보 WO/98/41115호에 개시된 정전장 처리방법에는 식품의 과냉각 및 해동에 사용할 수 있는 다양한 형태의 전극 구조가 개시되어 있다.
도 1은 한국 공개특허공보 제2001-0107286에 개시된 디스펜서가 구비된 냉장고를 나타내는 도면으로서, 냉장고(100)는 냉동실 도어(110)에 디스펜서(120)를 구 비하고 있으며, 디스펜서(120)는 출구부(130)에 작동 레버(140) 및 받침대(150)를 구비하고 있다.
도 2는 한국 공개특허공보 제2003-0050929호에 개시된 디스펜서가 구비된 냉장고를 나타내는 도면으로서, 냉장고(200)는 냉장실 도어(210)에 디스펜서(220)를 구비하고 있다.
도 3은 종래의 디스펜서가 구비된 냉장고의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 냉장고(300)는 냉동실(310) 및 냉장실(320)을 구비하고 있다. 냉동실(310) 내에는 제빙기(330)가 구비되어 있으며, 냉동실 도어(340)에는 디스펜서(350)가 구비되어 있다. 제빙기(330)와 디스펜서(350)에 물을 공급하는 유로(360)가 형성되어 있으며, 유로(360)는 외부 급수원(미도시)과 이어져 있고, 유로(360)에는 제1 밸브(370), 필터(380), 제2 밸브(390)가 위치한다. 제1 밸브(370)는 외부 급수원으로부터 냉장고(300)로의 물 공급을 제어하며, 필터(380)는 물을 필터링하고, 제2 밸브(390)는 제빙기(330) 및 디스펜서(350)로의 물 공급을 제어한다. 한편 제1 밸브(370) 및 제2 밸브(390)는 냉장고(300)의 제어 유닛(미도시)에 의해 제어된다. 유로(360)는 디스펜서(350)로 물을 공급하는 유로(361)를 포함하며, 유로(361) 내의 물이 냉동실(310)과의 열교환을 통해 차갑게 되어 유로(361)의 출구(362) 또는 디스펜서(350)의 출구부(351)를 통해 유출된다.
그러나, 종래의 냉각 장치는 과냉각된 액체로부터 슬러시를 만드는 장치 및 방법을 제시하고 있지 못하는 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 과냉각된 액체로부터 슬러시를 만드는, 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 과냉각된 액체를 생성한 다음, 이로부터 슬러시를 만드는, 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 일반적인 냉장고의 디스펜서 구조에 적용된, 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 얼음, 과냉각된 액체, 슬러시를 선택적으로 제공받을 수 있는, 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 인위적으로 과냉각된 액체를 만들 수 있는, 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이때, 슬러시는 장치를 통해 만들어진 과냉각된 액체에, 장치 외부에서 동결핵을 형성함으로써(컵에 담긴 과냉각된 액체에 충격을 가하는 등의 방법이 사용 가능), 만들어 질 수 있다.
또한 본 발명은 인위적으로 만들어지는 과냉각된 액체의 설정 온도를 제어할 수 있는, 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 과냉각된 액체로부터 만들어지는 슬러시의 상태를 조절할 수 있는, 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, 본 발명은 과냉각된 액체가 흐르도록 형성된 유로 그리고, 유로를 흐르는 과냉각된 액체를 고체상으로 전환하도록 외력을 가하는 상 변환기를 포 함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 사용자가 별도의 조작없이, 슬러시를 얻을 수 있게 된다. 여기서, 슬러시는 과냉각된 액체가 외력에 의해 고체상으로 전환된 것을 의미한다. 액체는 반드시 물일 필요는 없으며, 과냉각된 상태로 될 수 있고, 외력에 의해 슬러시가 될 수 있다면 어떠한 것이어도 좋다.
또한 본 발명은 과냉각 상태를 유지하도록 과냉각된 액체에 에너지를 제공하는 에너지 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 에너지는 전기장 또는 자기장의 형태로 액체 또는 과냉각된 액체에 제공될 수 있으나, 액체의 상 전이온도 이하에서 액체가 액체 상태를 유지하도록 하는 형태의 에너지라면 어떠한 형태(예: 초음파, 마그네트론 이용)로도 제공될 수 있으며, 본 발명은 이러한 형태의 에너지를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명은 과냉각된 액체에 냉기를 제공하는 냉기 공급기를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 냉기 공급기는 액체 또는 과냉각된 액체의 온도를 낮추기 위해 냉기를 공급하는 수단을 의미하며, 이는 직접 냉각 방식(냉매관을 이용함)을 채용하여도 좋고, 간접 냉각 방식(팬을 이용하여 냉기를 공급함)을 채용하여도 좋다. 한편, 냉기는 복사 또는 전도의 방식으로 전달되어도 좋다. 냉장고의 경우에, 응축기 및 압축기가 구비된 냉동사이클이 이용된다.
또한 본 발명은 유로가 전기장이 인가되는 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 이는 에너지의 공급이 전기장의 형태로 제공됨을 의미하며, 전기장이 인가되는 영역은 냉장실 측에 위치하여도 좋고, 냉동실 측 에 위치하여도 좋다. 전기장의 인가는 유로 자체에 전극을 형성하여 에너지를 공급하는 형태여도 좋고, 유로의 외부에 전극을 형성하여 에너지를 공급하는 형태여도 좋다.
또한 본 발명은 유로 상에 위치하며, 과냉각된 액체가 담기는 물통을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 이러한 구성은 본 발명의 제3 실시예에 해당한다.
또한 본 발명은 물통에 전기장을 인가하는 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 물통 내의 과냉각된 액체에 전기적 힘을 가하는 전기 충격기를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 이러한 구성에 의해, 장치 내부에서 과냉각된 액체가 고체상으로 전환될 수 있도록 동결핵을 형성할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 슬러시 제조 장치가 냉동사이클을 구비하는 냉장고이며, 냉기 공급기는 냉장고에 구비된 냉동사이클인 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 슬러시 제조 장치가 도어에 의해 개폐되는 냉동실을 구비하는 냉장고이며, 유로가 과냉각된 액체의 출구를 구비하고, 출구가 냉동실 도어에 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 이러한 구성은 본 발명의 제1 실시예에 해당하며, 종래의 일반적 디스펜서 구조에 본 발명이 적용된 구조라 할 수 있다.
또한 본 발명은 슬러시 제조 장치가 도어에 의해 개폐되며 제빙기가 구비된 냉동실을 가지는 냉장고이며, 냉동실 도어가 제빙기에서 만들어진 얼음과 과냉각된 액체가 유출되는 출구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 이러한 구성은 본 발명의 제2 실시예에 해당하며, 출구부를 통해 얼음 및 슬러쉬 모두를 제공할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 냉동실 도어가 얼음이 유출되도록 선택하는 버튼과 유로가 개방되도록 선택하는 버튼을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 얼음, 과냉각된 액체 또는 슬러시를 선택적으로 제공할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 슬러시 제조 장치가 냉장실을 구비하는 냉장고이며, 에너지 생성기가 냉장실 측에 구비되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 이러한 구성은 본 발명의 제4 실시예에 해당하며, 에너지 생성기가 냉장실과 냉동실 어느 곳에도 위치할 수 있음을 의미한다.
또한 본 발명은 에너지 생성기가 냉장실 도어에 구비되어 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 에너지 생성기 상류의 유로에 유로를 개폐하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 에너지 생성기 측으로 액체의 공급을 제어하여, 에너지 생성기 내에서의 과냉각된 액체의 생성이 안정적으로 이루어질 수 있도록 한다.
또한 본 발명은 냉각된 액체가 흐르도록 형성된 유로, 유로와 연결되어 있으 며 과냉각된 액체가 유출되는 출구가 구비된 도어 그리고, 과냉각 상태를 유지하도록 과냉각된 액체에 에너지를 제공하는 에너지 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 이러한 구성을 통해, 인위적으로 그리고, 원하는 상태(과냉각 온도, 슬러시 상태 등)를 가진 과냉각된 액체 또는 슬러시를 만들 수 있게 된다.
또한 본 발명은 에너지 생성기가 유로 상에 위치하여, 유로에 직접 에너지를 제공하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다. 바람직하게는 유로를 이루는 호스 내에 전극이 삽입된 형태를 가진다.
또한 본 발명은 유로 상에 위치하며, 과냉각된 액체가 담기는 물통을 포함하며, 에너지 생성기가 물통으로 에너지를 제공하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 과냉각된 액체가 유출되는 출구를 포함하는 슬러시 장치를 이용하는, 슬러시 제조 방법에 있어서, 슬러시 장치 내로 액체를 공급하는 제1 단계, 슬러시 장치 내에서 액체에 냉기 및 액체를 과냉각 상태를 유지하도록 에너지를 공급하는 제2 단계 그리고, 슬러시 장치의 출구로 과냉각된 액체를 유출하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법을 제공한다. 이는 필수적으로 장치 내에서 냉기 및 에너지를 공급하여 과냉각 상태를 유지하는 단계와 장치에 구비된 출구를 통해 과냉각된 액체 또는 슬러시를 배출하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명은 제3 단계에 앞서, 과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 전환하는 상 전환 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법을 제 공한다.
또한 본 발명은 슬러시 장치가 제2 단계가 행해지는 물통을 포함하며, 상 전환 단계가 물통의 과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 전환하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 전환하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법을 제공한다. 이는 슬러시로의 전환이 과냉각된 액체가 장치의 출구로부터 유출된 이후에 이루어지는 것을 의미한다.
또한 본 발명은 제4 단계가 슬러시 장치의 출구로부터 유출되는 과냉각된 액체의 위치에너지를 이용하여 과냉각된 액체에 외력을 가하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법을 제공한다. 이는 과냉각된 액체를 받는 용기가 놓이는 디스펜서의 받침대를 동결핵이 충분히 생길 수 있도록 출구로부터 떨어진 거리에 형성함으로써 이루어질 수 있다.
또한 본 발명은 제2 단계가 전기장을 이용해 에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법을 제공한다.
이하 도면을 참고로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 슬러시 제조를 개념적으로 나타내는 도면으로서, 본 발명에 따르면, 먼저 전극(40) 사이에 과냉각의 대상이 되는 액체(41)를 둔다. 다음으로, 냉기(42)가 공급되는 상태에서, 교류 전원(43)을 이용하여 액체(41)에 전기장을 인가한다. 이에 의해, 액체(41)는 그 상 전이온도 이하(예: 1기압하의 물의 경우에 0℃)에서 얼지 않고, 과냉각 상태를 유지한다. 산소와 수소로 구성된 물이 어는 것이 방해되는 이유는 전기장과 같은 에너지가 공급됨으로써, 물의 수소 결합이 방해되기 때문인 것으로 알려져 있다. 이렇게 생성된 과냉각된 액체에 상 변환기(44)를 통해 외력을 가하면, 예를 들어, 전기적 충격기(igniter)를 이용하여 전기적인 힘을 가하면, 이 힘에 의해 과냉각된 액체에 가해지고 있는 에너지 또는 가해진 에너지(이는 조건에 따라 에너지가 일정 시간 동안 가해진 후에 중단되어도 과냉각 상태가 유지될 수 있음을 의미한다.)에 의해 유지되던 과냉각 상태가 교란되어 동결핵이 형성되고, 과냉각된 액체가 급속히 고체상으로 전환되면서 슬러시가 형성된다. 이때, 과냉각된 액체의 온도는 과냉각된 상태의 온도에서 상 전이온도로 바뀌게 된다.
본 발명에 따라 실제 행해진 실험 결과는 아래와 같다.
1. 전극 및 용기의 설치
가로 및 세로의 길이가 100mm인 두개의 전극을, 200mm의 거리를 두고 설치하였다. 그리고, 사이에 두개의 전극과 거리를 두고 1L의 물이 든 용기를 위치시켰다.
2. 과냉각 방법
온도가 -6.8℃인 냉장고에서 상기 장치를 위치시키고, 40kHz, 2kV로 전기장을 인가하였다. 전기장은 상기 장치를 냉장고에 넣음과 동시에 인가되었으며, 과냉각이 충분히 이루어졌다고 판단되는 시점에서, 1500V 전기 라이터용 전기 충격기를 이용하여, 과냉각된 액체를 고체상으로 전환시켰다. 그 결과는 도 14에 나타내었 다.
도 5는 본 발명에 따른 실험 결과의 하나를 나타내는 도면으로서, 가해진 전력(power)과 과냉각된 액체의 온도 간의 상관 관계를 보이고 있다. 이 결과에 의하면, 양자가 거의 선형 비례 관계에 있음을 알 수 있으며, 이는 주어진 주변 온도 하에서, 에너지 생성기에 의해 주어지는 전력을 조절함으로써, 과냉각된 액체의 설정 온도를 제어할 수 있음을 의미한다.
도 6은 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 제1 실시예를 설명하는 도면으로서, 슬러시 제조 장치(60)는 냉동실(61)과 냉장실(62)을 구비한다. 냉동실(61)에는 냉동실 도어(61a)가 구비되며, 냉장실(62)에는 냉장실 도어(62b)가 구비된다. 냉동실(61)에는 외부로부터 물이 공급되는 유로(63)가 형성되어 있으며, 유로(63) 상에 에너지 생성기 또는 전기장이 인가되는 영역(64)이 형성되어 있다. 유로(63)는 그 끝단에 물이 유출되는 출구(63a)가 구비되어 있다. 또한 타단 측에 외부 물 공급원(미도시)으로부터 전기장이 인가되는 영역(64)으로의 물 공급을 제어하는 밸브(63b)가 구비되어 있다. 출구(63a)는 냉동실 도어(61a)에 형성된 출구부(65)로 이어져 있고, 출구부(65)에는 출구(63a)를 개폐하는 작동 레버(66)가 구비되어 있다. 출구(63a)와 전기장이 인가되는 영역(64) 사이에는 상 변환기로서 전기 충격기(67)가 구비되어 있다. 냉기는 냉장고(60)의 하측에 마련된 냉동사이클(68)에서 생성되며, 이와 연결된 토출구(68a)를 통해 냉동실(61)로 공급된다. 냉기는 냉동실(61)을 둘러싸도록 형성되는 냉매관(미도시)을 통해 공급되어도 좋다.
다음으로, 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 작동 방법 을 설명한다.
밸브(63b)가 개방되면 외부 물 공급원(미도시)으로부터 유로(63)로 물이 공급된다. 이 물은 에너지 생성기 또는 전기장이 인가되는 영역(64)에서, 냉동실(61)의 냉기와 열교환하는 한편, 전기장 형태의 에너지를 공급받아 상전이하지 않고, 과냉각된 물로 된다. 사용자가 컵(미도시)을 이용해 작동 레버(66)를 누르면 과냉각된 물이 출구(63a)를 통해 유출되며, 유출시에 상 변환기 또는 전기 충격기(67)의 작동에 의해 상전이가 일어나고, 컵에 담기는 과냉각된 물은 고체상으로 전환되어 슬러시 상태가 된다. 이러한 작동은 냉동사이클(68)을 제어하는 슬러시 제조 장치의 제어 유닛에 의해 제어된다.
도 7은 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 제2 실시예를 설명하는 도면으로서, 슬러시 제조 장치(70)는 제1 실시예와 달리, 일반적인 제빙기(79)가 더 구비되어 있다. 슬러시 제조 장치(70)는 냉동실(71)과 냉장실(72)을 구비한다. 냉동실(71)에는 냉동실 도어(71a)가 구비되며, 냉장실(72)에는 냉장실 도어(72b)가 구비된다. 냉동실(71)에는 외부로부터 물이 공급되는 유로(73)가 형성되어 있으며, 유로(73) 상에 에너지 생성기 또는 전기장이 인가되는 영역(74)이 형성되어 있다. 유로(73)는 그 끝단에 물이 유출되는 출구(73a)가 구비되어 있다. 또한 유로(74)에는 외부 물 공급원(미도시)으로부터 유로(73)로의 물 공급을 제어하는 밸브(73b)와 물의 전기장이 인가되는 영역(74)과 제빙기(79)로의 공급을 제어하는 밸브(73c)가 구비되어 있다. 출구(73a)는 냉동실 도어(71a)에 형성된 출구부(75)로 이어져 있고, 출구부(75) 상측에는 얼음, 과냉각된 액체 또는 슬러시의 유출을 선택하는 버 튼(75a,75b,75c)이 구비되어 있다. 출구부(75)의 하측에는 받침대(75d)가 구비되어 있으며, 받침대(75d)에 컵(75e)이 놓여 있다. 출구(73a)와 전기장이 인가되는 영역(74) 사이에는 상 변환기로서 전기 충격기(77)가 구비되어 있다. 냉기는 냉장고(70)의 하측에 마련된 냉동사이클(78)에서 생성되며, 이와 연결된 토출구(78a)를 통해 냉동실(71)로 공급된다. 냉기는 냉동실(71)을 둘러싸도록 형성되는 냉매관(미도시)을 통해 공급되어도 좋다.
다음으로, 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 작동 방법을 설명한다.
밸브(73b)가 개방되면 외부 물 공급원(미도시)으로부터 유로(73)로 물이 공급된다. 이 물은 밸브(73c)의 작동에 따라, 에너지 생성기 또는 전기장이 인가되는 영역(74) 및 제빙기(79)로 공급되며, 냉동실(71)의 냉기에 의해, 제빙기(79)에서 제빙이 이루어지고, 전기장이 인가되는 영역(74)에서 전기장 형태의 에너지를 공급받아 상전이없이 과냉각된 물이 만들어진다. 사용자가 받침대(75d)에 컵(75e)을 놓은 다음, 버튼(75a,75b,75c) 중의 하나를 선택하면, 얼음, 과냉각된 액체 또는 슬러시가 출구부(75)를 거쳐 컵(75e)에 공급된다. 이때 상 변환기 또는 전기 충격기(77)를 작동시키면 슬러시가 제공되고, 작동시키지 않으면 과냉각된 액체가 제공된다. 일견, 과냉각된 액체가 유로(73)를 거쳐 컵(75e)으로 제공되는 동안에 동결핵이 형성되어 슬러시로 변경되는 것으로 생각할 수 있지만, 본 발명에 따른 에너지 생성기를 이용하여 만들어진 과냉각된 액체는 그 생성 조건에 따라 에너지 생성기로부터 다른 용기로 제공된 후에도 슬러시로 변경되지 아니하였다. 따라서 본 발 명에 따른 상 변환기는 슬러시 형성을 촉진하는 역할을 하는 한편, 슬러시 형성을 위한 동결핵을 생성하는 역할을 함을 알 수 있다. 유로(73) 상에 별도의 상 변환기를 두지 않고, 과냉각된 액체가 출구(73a)로부터 유출되는 위치에너지에 의해 동결핵이 형성될 수 있도록 받침대(73e)를 위치시켜도 좋다(예: 20cm, 이는 과냉각의 조건에 따라 달라질 수 있다). 이러한 작동은 냉동사이클(78)을 작동시키는 슬러시 제조 장치의 제어 유닛에 의해 제어된다.
도 8은 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 제3 실시예를 설명하는 도면으로서, 슬러시 제조 장치(80)는 전기장이 인가되는 영역에 물통(81)을 구비하며, 물통(81)에 전극(82)을 이용하여 에너지를 공급하는 점을 제외하고, 도 6에 도시된 제1 실시예와 동일하다. 이러한 구성을 통해, 유로 상에서 직접 과냉각된 물에 에너지를 가하는 경우에 비해, 안정적으로 과냉각된 물을 만들고, 공급할 수 있게 된다(도 10 참조).
도 9는 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 제4 실시예를 설명하는 도면으로서, 슬러시 제조 장치(90)는 전기장이 인가되는 영역(94)이 냉장실 도어(92a)에 구비된 점을 제외하고, 도 6에 도시된 제1 실시예와 동일하다. 이 경우에, 전기장이 인가되는 영역(94)에 인접하여 위치되며, 댐퍼(92b)를 통해 냉동실(91) 측으로부터 제공되는 냉기를 전기장이 인가되는 영역(94)으로 공급하는 토출구(92c)를 구비함으로써, 물을 상 전이온도로 이하로 낮추도록 구성할 수 있다(도 10 참조). 이러한 구성을 통해, 디스펜서가 냉장실에 구비된 구조의 냉장고에도 본 발명이 적용될 수 있다. 이때, 전기장이 인가되는 영역이 냉장실 측에 구비되는 것이 바람직한데, 이 는 전기장이 인가되는 영역이 냉동실 측에 위치되면, 과냉각된 물의 유로가 길어져서, 과냉각된 물과 슬러시의 제어가 어려워질 수 있기 때문이다.
도 11 내지 도 13은 전기장이 인가되는 영역의 구성의 예들을 나타내는 도면으로서, 도 11에 도시된 예는 전기장이 인가되는 영역(1)을 유로(2)가 경유하고, 유로(2)의 외부에 전극(3a)이 형성된 구성을 나타내고 있다. 도 12에 도시된 예는 전기장이 인가되는 영역(1)을 유로(2)가 경유하고, 유로(2)를 구성하는 호스 내에 직접 전극(3b)이 형성된 구성을 나타내고 있다. 도 13에 도시된 예는 전기장이 인가되는 영역(1)이 유로(2) 상에 위치되고, 영역(1) 내에 물통(4)이 구비되며, 물통(4)의 측면에 전극(3c)이 형성된 구성을 나타내고 있다. 바람직하게는, 전기장이 인가되는 영역(1)은 전기 절연체로 이루어진다.
본 발명에 따른 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법에 의하면, 과냉각된 액체로부터 슬러시를 만들 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법에 의하면, 에너지 생성기를 통해 과냉각된 액체를 생성한 다음, 이로부터 슬러시를 만들 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법에 의하면, 일반적인 냉장고의 디스펜서 구조에서 에너지 생성기 및 상 변환기 중의 적어도 하나를 적용함으로써, 과냉각된 액체 또는 슬러시를 만들 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법에 의하면, 얼 음, 과냉각된 액체, 슬러시를 선택적으로 제공받을 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법에 의하면, 에너지 생성기를 통해 인위적으로 과냉각된 액체를 만들 수 있게 되며, 본 발명자들에 의한 실험 결과에 따라, 냉기의 온도가 일정하게 유지되는 경우에도 인위적으로 만들어지는 과냉각된 액체의 설정 온도를 제어할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법에 의하면, 과냉각된 액체의 설정 온도를 제어함으로써, 이로부터 생성되는 슬러시의 상태를 조절할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치 및 슬러시 제조 방법에 의하면, 과냉각된 액체로부터 만들어지는 슬러시의 상태를 조절할 수 있게 된다.

Claims (23)

  1. 과냉각된 액체가 흐르도록 형성된 유로; 그리고,
    유로를 흐르는 과냉각된 액체를 고체상으로 전환하도록 외력을 가하는 상 변환기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    과냉각 상태를 유지하도록 과냉각된 액체에 에너지를 제공하는 에너지 생성기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    과냉각된 액체에 냉기를 제공하는 냉기 공급기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    유로는 전기장이 인가되는 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    유로 상에 위치하며, 과냉각된 액체가 담기는 물통;을 포함하는 것을 특징으 로 하는 슬러시 제조 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    물통에 전기장을 인가하는 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    물통 내의 과냉각된 액체에 전기적 힘을 가하는 전기 충격기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    슬러시 제조 장치는 냉동사이클을 구비하는 냉장고이며,
    냉기 공급기는 냉장고에 구비된 냉동사이클인 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    슬러시 제조 장치는 도어에 의해 개폐되는 냉동실을 구비하는 냉장고이며,
    유로는 과냉각된 액체의 출구를 구비하고,
    출구는 냉동실 도어에 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    슬러시 제조 장치는 도어에 의해 개폐되며 제빙기가 구비된 냉동실을 가지는 냉장고이며,
    냉동실 도어는 제빙기에서 만들어진 얼음과 과냉각된 액체가 유출되는 출구부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    냉동실 도어는 얼음이 유출되도록 선택하는 버튼;과 유로가 개방되도록 선택하는 버튼;을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    슬러시 제조 장치는 냉장실을 구비하는 냉장고이며,
    에너지 생성기는 냉장실 측에 구비되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    에너지 생성기는 냉장실 도어에 구비되어 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    에너지 생성기 상류의 유로에 유로를 개폐하는 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  15. 과냉각된 액체가 흐르도록 형성된 유로;
    유로와 연결되어 있으며 과냉각된 액체가 유출되는 출구가 구비된 도어; 그리고,
    과냉각 상태를 유지하도록 과냉각된 액체에 에너지를 제공하는 에너지 생성기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    에너지 생성기는 유로 상에 위치하여, 유로에 직접 에너지를 제공하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    유로 상에 위치하며, 과냉각된 액체가 담기는 물통;을 포함하며,
    에너지 생성기는 물통으로 에너지를 제공하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
  18. 과냉각된 액체가 유출되는 출구를 포함하는 슬러시 장치를 이용하는, 슬러시 제조 방법에 있어서,
    슬러시 장치 내로 액체를 공급하는 제1 단계;
    슬러시 장치 내에서 액체에 냉기 및 액체를 과냉각 상태를 유지하도록 에너지를 공급하는 제2 단계; 그리고,
    슬러시 장치의 출구로 과냉각된 액체를 유출하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    제3 단계에 앞서, 과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 전환하는 상 전환 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    슬러시 장치는 제2 단계가 행해지는 물통을 포함하며,
    상 전환 단계는 물통의 과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 전환하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    과냉각된 액체에 외력을 가하여 고체상으로 전환하는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    제4 단계는 슬러시 장치의 출구로부터 유출되는 과냉각된 액체의 위치에너지를 이용하여 과냉각된 액체에 외력을 가하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    제2 단계는 전기장을 이용해 에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 방법.
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