KR20100028232A - A device for super cooling - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A super-cooling device is provided to prevent the surface temperature of liquid in the bottom of an air layer from being risen by the air layer. CONSTITUTION: A super-cooling device has a cover member and a liquid container(100). The cover member has a heater. One side of the liquid container is accepted inside the cover member. A partition(140) is installed inside the liquid container, and divides inside of the liquid container. A connecting hole(150) is formed in the center of the partition. When the liquid container is accepted in the cover member, the partition is located lower than the lowermost part of the heater.

Description

과냉각 장치 { A DEVICE FOR SUPER COOLING }Super Cooling Unit {A DEVICE FOR SUPER COOLING}

본 발명은 과냉각 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 액체의 과냉각시에 액체가 수용된 액체용기의 내부의 공기의 온도변화로 인하여 상기 액체용기 내부에 수용된 액체의 온도가 변화되는 것을 최소화할 수 있는 과냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a subcooling apparatus, and in particular, a subcooling apparatus capable of minimizing a change in temperature of a liquid contained in a liquid container due to a temperature change of air in a liquid container containing a liquid during subcooling of a liquid. It is about.

과냉각이란, 용융체 또는 고체가 평형상태에서의 상전이 온도 이하 까지 냉각되어도 변화를 일으키지 않는 현상을 말한다. 물질에는 각각 그때의 온도에 따른 안정상태가 있어서, 온도를 서서히 변화시켜 가면 이에 따라 그 물질의 구성원자가 각 온도에서 안정상태를 유지하면서 온도의 변화를 따라갈 수 있다.Subcooling refers to a phenomenon that no change occurs even when the melt or solid is cooled to below the phase transition temperature at equilibrium. Each of the materials has a stable state corresponding to the temperature at that time, so that the temperature is gradually changed so that members of the material can follow the change of temperature while maintaining the stable state at each temperature.

그러나 온도가 갑자기 변화면 구성원자가 각 온도에 따른 안정상태로 변화할 만한 여유가 없기 때문에, 출발점온도에서의 안정상태를 그대로 지니거나, 또는 일부분이 종점온도에서의 상태로 변화하다가 마는 현상이 발생한다.However, if the temperature suddenly changes, there is no room for the member to change to the stable state according to each temperature, so that the state remains stable at the starting point temperature or a part changes to the state at the end point temperature. .

예를 들어, 물을 서서히 냉각하면, 0℃ 이하의 온도가 되어도 일시적으로 응고하지 않는다. 그러나 물체가 과냉각 상태로 되면, 일종의 준안정 상태가 되어, 사소한 자극에 의해서도 그 불안정한 평형상태가 깨져서 보다 안정한 상태로 옮아가기 쉽다. For example, if water is gradually cooled, it will not temporarily solidify even if it reaches a temperature of 0 ° C or lower. However, when the object is in the supercooled state, it becomes a kind of metastable state, and even the slightest stimulus breaks the unstable equilibrium state and is likely to move to a more stable state.

즉, 과냉각된 액체에 그 물질의 작은 조작을 투입하거나, 액체를 갑자기 흔들면 응고하기 시작하여 액체의 온도가 응고점까지 올라가고, 그 온도에서 안정된 평형상태를 유지하게 된다.That is, when a small operation of the substance is put into the supercooled liquid or the liquid is suddenly shaken, the liquid starts to solidify and the temperature of the liquid rises to the freezing point, thereby maintaining a stable equilibrium at that temperature.

그러한 과냉각 액체를 만드는 기술은 액체가 담겨 있는 용기 주위에 전자기력을 제공하여 액체 결빙 온도 이하에서 물 분자를 계속 움직여 응고되지 않도록 하는 방법이 있다.One technique for making such supercooled liquids is to provide an electromagnetic force around the vessel containing the liquid to keep the water molecules from moving below the liquid freezing temperature to prevent them from solidifying.

이 방법이외에도 액체의 결빙이 최초로 시작되는 부분이 액체표면임을 감안하여, 액체 주위를 결빙온도 이하로 형성시키되, 액체의 표면부분만 결빙되지 않도록 히터를 이용하여 영상의 온도를 유지할 수 있는 방법도 있다.In addition to this method, considering that the first part of the liquid freezing is the liquid surface, there is also a method that can be formed around the liquid below the freezing temperature, but the temperature of the image can be maintained using a heater so as not to freeze only the surface portion of the liquid. .

히터를 이용하는 방법을 사용하는 경우, 히터가 마련되는 커버부재가 액체용기 상부를 덮도록 하여 액체용기의 내부에 수용된 액체의 표면 상부에 형성되는 공기층이 실질적으로 상기 히터에 의하여 둘러싸이도록 하고, 히터를 작동시킴으로써 액체용기 내부 공기 온도를 빙결점 이상으로 되게하여 액체의 표면이 결빙되는 것을 방지한다.  In the case of using a heater, the cover member provided with the heater covers the upper portion of the liquid container so that the air layer formed on the upper surface of the liquid contained in the liquid container is substantially surrounded by the heater, By operating the air temperature inside the liquid container is above the freezing point to prevent freezing of the surface of the liquid.

그런데, 이와 같은 히터가 마련된 커버부재가 액체용기 전체를 커버하는 것이 아니라, 액체용기 상부 일부분만 커버하게 되는데, 이러한 히터의 작용에 의하여 히터의 주위 및 액체용기 상부에 수용된 공기가 가열되어 액체의 표면이 결빙되는 것이 방지된다.However, the cover member provided with such a heater does not cover the entire liquid container, but covers only the upper portion of the liquid container. The air contained in the surroundings of the heater and the upper part of the liquid container is heated by the action of such a heater to form a surface of the liquid. This freezing is prevented.

그런데, 액체 표면 상부의 공기층이 일정온도 수준이상으로 가열되면, 액체표면의 온도를 상승시키게 되어, 과냉각액체를 얻는다는 기술적 효과를 반감시킬 수 있다는 문제점이 있었다. However, when the air layer on the upper surface of the liquid is heated above a certain temperature level, the temperature of the liquid surface is increased, thereby reducing the technical effect of obtaining a supercooled liquid.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 일정한 온도 범위내에 있는 과냉각액을 얻는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to obtain a supercooling liquid within a predetermined temperature range.

상세하게는, 액체용기 내부에 수용되는 액체의 표면과 액체의 표면 상부에 형성된 공기간의 열교환을 최소화함으로써 공기의 온도 상승이 액체의 온도에 주는 영향을 최소화 할 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다. Specifically, the present invention aims to provide an invention that can minimize the influence of the temperature rise of the air on the liquid temperature by minimizing heat exchange between the surface of the liquid contained within the liquid container and the air formed on the surface of the liquid. will be.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 히터가 마련되는 커버부재와;The present invention for solving the above problems and the heater is provided with a cover member;

상기 커버부재 내부에 그 일측이 수용되며 소정의 액체가 수용되며 그 내부를 부분적으로 구획하는 구획판가 설치되는 액체용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치를 제공한다. One side is accommodated in the cover member and a predetermined liquid is contained, and provides a subcooling device comprising a liquid container in which a partition plate for partially partitioning the interior is installed.

또한, 상기 구획판에는 상기 액체용기의 상부와 하부를 상하로 연통시키는 연통공이 마련되는 것을 특징으로 한다. In addition, the partition plate is characterized in that the communication hole for communicating the upper and lower portions of the liquid container up and down is provided.

또한, 상기 연통공은 상기 구획판의 테두리 부분으로부터 소정간격 이격되어 상기 구획판의 중심부분에 마련되는 것을 특징으로 한다. In addition, the communication hole is characterized in that provided in the central portion of the partition plate spaced apart a predetermined interval from the edge portion of the partition plate.

또한, 상기 액체용기가 상기 커버부재에 수용되는 경우 상기 구획판는 상기 히터의 최하단부보다 아랫부분에 위치되도록 마련되는 것을 특징으로 한다. In addition, when the liquid container is accommodated in the cover member is characterized in that the partition plate is provided to be located below the lower end of the heater.

또한, 상기 액체용기의 일부가 상기 커버부재에 수용되는 경우 상기 액체용기의 위치가 고정되도록 상기 커버부재의 내주면에 마련되어 상기 액체용기의 외주 면과 접하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, when a portion of the liquid container is accommodated in the cover member is characterized in that it further comprises a fixing member provided on the inner peripheral surface of the cover member to be in contact with the outer peripheral surface of the liquid container so that the position of the liquid container is fixed.

또한, 상기 커버부재와 결합가능하게 마련되며 상기 액체용기를 수용하는 수용용기부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, it is provided to be coupled to the cover member, characterized in that it further comprises a housing container for receiving the liquid container.

또한, 상기 수용용기부에 마련되어 상기 액체용기가 상기 커버부재를 향하도록 상기 커버부재를 탄성지지하는 탄성지지부재와;In addition, an elastic support member provided in the housing container to elastically support the cover member so that the liquid container toward the cover member;

상기 커버부재 내측에 마련되어 상기 액체용기의 상승을 제한하여 상기 액체용기가 상기 히터와 접촉하는 것을 방지하는 상승제한부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치. And a lift limiting unit provided inside the cover member to limit the lift of the liquid container to prevent the liquid container from contacting the heater.

이와 같은 본 발명에 의하면, 액체용기 내부 상부에 형성된 공기층이 소정온도 이상으로 가열되어 0℃이상으로 형성되는 때에도 공기층 하부에 있는 액체의 표면의 온도가 영상의 공기층의 영향을 받아 상승하는 것을 최소화할 수 있게 된다. According to the present invention, even when the air layer formed in the upper portion of the liquid container is heated to a predetermined temperature or more to form 0 ℃ or more to minimize the rise of the temperature of the surface of the liquid under the air layer under the influence of the air layer of the image. It becomes possible.

또한, 액체층의 상부와 그 하부간의 온도 구배가 형성되는 것을 최소화함으로써 보다 균일한 온도를 갖는 과냉각액체를 만들 수 있다는 장점도 있다. In addition, there is an advantage that the supercooled liquid having a more uniform temperature can be made by minimizing the formation of a temperature gradient between the upper part and the lower part of the liquid layer.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 알아보기로 하겠다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 과냉각장치(20)를 포함하는 냉장고를 보면, 일측에 냉장실(2)이 마련되고, 타측에 냉동실(3)이 마련되는 본체(1)와, 상기 냉동실(3)과 냉장실(2)을 개폐하는 도어(3,4)를 포함한다.As shown in FIG. 1, in the refrigerator including the subcooling apparatus 20 of the present invention, a refrigerator 1 is provided on one side, and a freezer compartment 3 is provided on the other side, and the freezer compartment. (3) and doors 3 and 4 for opening and closing the refrigerating compartment 2.

그리고, 상기 냉동실(3) 내부에는 액체 기타 육류를 과냉각 시킬 수 있는 과냉각실(10)이 별도로 구획되어 마련되며, 상기 과냉각실(10) 내부에는 액체용기를 넣어서 과냉각액을 만들 수 있는 과냉각 장치(20)가 마련된다.In addition, a subcooling chamber 10 capable of subcooling liquid and other meat is provided in the freezing chamber 3, and a subcooling apparatus capable of making a subcooling liquid by inserting a liquid container into the subcooling chamber 10 ( 20) is provided.

상기 과냉각장치(20)는 2개의 종류로 배치되는 것을 도시하였는데, 하나는 액체용기(100)가 수용될 수 있는 크기의 수용용기(30)와, 상기 수용용기(30)의 개방부분을 막아서 그 내부를 밀폐시키는 커버부재(40) 및, 상기 커버부재(40) 내부로 인입되는 히터(50)를 포함하고 있는 것이다.The supercooling device 20 is shown to be arranged in two kinds, one is to accommodate the container 30 of the size that can accommodate the liquid container 100, and to block the open portion of the container 30 It includes a cover member 40 for sealing the inside, and the heater 50 is drawn into the cover member 40.

그리고, 또 다른 하나는 액체용기(100)의 상부가 수용되는 커버부재(40) 및 그 내부에 인입되는 히터(50)를 포함하는 것이며, 이 경우, 상술한 수용용기(30)는 불필요하다. 왜냐하면, 두번째 과냉각장치(20)의 경우, 후술하는 바와 같이 커버부재(40) 내주면에 상기 액체용기(100)의 외주면과 접촉하여 상기 액체용기(100)가 하부로 빠지지 않도록 잡아주는 별도의 고정부재(미도시)가 있기 때문이다. In addition, another one includes a cover member 40 in which the upper portion of the liquid container 100 is accommodated, and a heater 50 drawn therein. In this case, the accommodation container 30 described above is unnecessary. Because, in the case of the second sub-cooling device 20, as described later, a separate fixing member that contacts the outer peripheral surface of the liquid container 100 on the inner peripheral surface of the cover member 40 to hold the liquid container 100 so as not to fall to the bottom This is because there is (not shown).

도2는 상기 냉동실(3) 내부에 마련되는 과냉각실(10)을 구체적으로 도시한 것이다.2 illustrates the subcooling chamber 10 provided in the freezer compartment 3 in detail.

상기 과냉각실(10)은 상기 냉동실(3) 내부에 별도로 구획된 공간이며, 이와 같이 상기 과냉각실(10)을 상기 냉동실(3)과 분리한 이유는 상기 냉동실(3)에 보관되어 있는 물품을 수납하는 경우에 이러한 보관물품들이 상기 과냉각상태의 액체와 부딪히게 되면 과냉각상태 액체의 과냉각상태가 해제되어 순간적으로 결빙 되기때문이다.The subcooling chamber 10 is a space partitioned separately inside the freezing chamber 3, and the reason why the subcooling chamber 10 is separated from the freezing chamber 3 is to store an article stored in the freezing chamber 3. This is because when the storage items collide with the subcooled liquid, the subcooled liquid is released to freeze momentarily.

상기 과냉각실(10)의 일측에는 상기 과냉각실(10)로 냉기를 안내하는 송풍 팬(11)이 마련되고, 상기 히터(50)는 상기 과냉각실(10)상부에서 상기 과냉각실(10) 내부로 연장되는 형태로 배치된다. 그리고, 상기 과냉각실(10) 내부에는 상술한 바와 같이 상기 액체용기(100)가 수용되는 수용용기(30)가 있는 과냉각장치(20)와 수용용기가 없고 상기 커버부재(40)에 상기 액체용기(100)가 삽입되어 고정되는 과냉각장치가 배치된다.One side of the subcooling chamber 10 is provided with a blowing fan 11 for guiding cold air to the subcooling chamber 10, and the heater 50 is inside the subcooling chamber 10 above the subcooling chamber 10. It is arranged in a form extending to. As described above, the subcooling device 10 and the subcooling apparatus 20 having the accommodating container 30 in which the liquid container 100 is accommodated and the container are not included in the subcooling chamber 10. The supercooling device is inserted into which 100 is inserted and fixed.

그리고 상기 과냉각실(10) 내부에는 상기 과냉각실(10)의 온도를 측정하는 센서(13)가 마련되는데, 상기 센서(13)는 상기 송풍팬(11)의 동작을 제어하는 제어부(12)와 연결되어, 온도정보를 상기 제어부(12)로 전달함으로써 상기 과냉각실(10) 내부의 온도가 소정온도보다 높게 형성되는 경우 상기 송풍팬(11)의 동작으로 인하여 냉기가 상기 과냉각실(10)내부로 전달되게 하는 역할을 한다. In addition, a sensor 13 for measuring a temperature of the subcooling chamber 10 is provided in the subcooling chamber 10, and the sensor 13 includes a control unit 12 for controlling an operation of the blower fan 11. When the temperature inside the subcooling chamber 10 is formed to be higher than a predetermined temperature by transferring temperature information to the control unit 12, cold air may be formed inside the subcooling chamber 10 due to the operation of the blower fan 11. It serves to be delivered.

도3은 본 발명의 과냉각장치에 사용되는 액체용기를 도시한 것으로서 상기 액체용기(90)는 액체가 수용되는 액체수용부(105)와, 상기 액체수용부(105)의 상부에 마련되는 개방부(130)를 개폐하는 뚜껑부(110)와, 상기 뚜껑부(110)가 상기 액체수용부(100)에 결합되도록 나사산 형태로 마련되는 경사안내부(120)를 포함한다. 3 illustrates a liquid container used in the subcooling apparatus of the present invention, wherein the liquid container 90 includes a liquid container 105 in which a liquid is accommodated, and an opening part provided on an upper portion of the liquid container 105. Lid 110 for opening and closing 130, and the inclined guide portion 120 is provided in the form of a screw thread so that the lid 110 is coupled to the liquid receiving portion (100).

그리고, 상기 액체수용부(105) 내부에는 상기 액체수용부 내부공간을 상하로 구획하는 구획판(140)이 마련되며 상기 구획판(140)에는 상부와 하부를 연통시키는 연통공(150)이 마련되어 상기 액체의 유출입이 가능하도록 한다. In addition, the liquid receiving part 105 is provided with a partition plate 140 for partitioning the liquid receiving part internal space up and down, and the partition plate 140 is provided with a communication hole 150 for communicating the upper and lower parts. Allow the liquid to flow in and out.

여기서 상기 구획판(140)에 마련되는 연통공(150)의 직경(D2)는 상기 액체수용부(100)의 직경(D1)의 절반정도가 되는 것이 바람직한데, 이는 구획판(140) 상부의 공기의 온도변화로 인하여 상기 구획판(140)하부에 채워지는 공기 또는 액체의 온도가 영향받는 것을 최소화 하면서도 상기 연통공(150)을 통해서 액체가 원활하게 유출입될 수 있도록 하기 위함이다. Herein, the diameter D2 of the communication hole 150 provided in the partition plate 140 is preferably about half of the diameter D1 of the liquid accommodating part 100, which is the upper portion of the partition plate 140. This is to allow the liquid to smoothly flow in and out through the communication hole 150 while minimizing the influence of the temperature of the air or liquid filled under the partition plate 140 due to the temperature change of air.

도4는 상기 과냉각장치(20) 내부에 상기 액체용기(100)가 들어있는 상태를 보인 것으로서, 상기 수용용기(30)는 원통형태로 마련되며, 그 내부 공간의 하측에는 상기 액체용기(100)를 탄성력있게 지지하는 탄성지지부재(60)가 마련된다. 4 is a view showing a state in which the liquid container 100 is contained in the subcooling device 20, the accommodation container 30 is provided in a cylindrical shape, the lower side of the inner space of the liquid container 100 An elastic support member 60 for supporting the elastic force is provided.

여기서, 탄성지지부재(60)는 액체용기(100)의 하면을 지지하는 평판형태의 지지부재(61)와, 상기 지지부재(61)와 상기 수용용기(30)의 바닥면 사이에 마련되어 탄성력을 제공하는 탄성부재(62)를 포함하고 있다. 여기서 상기 탄성부재(62)는 코일스프링 형태로 구성되는 것이 바람직하며, 그 지지력이 균등하게 분포될 수 있도록 상기 탄성부재(62)를 복수개 마련하여 상호 소정간격 이격되도록 하는 것이 바람직하다.Here, the elastic support member 60 is provided between the support member 61 of the flat plate shape for supporting the lower surface of the liquid container 100, and between the support member 61 and the bottom surface of the receiving container 30 to provide elastic force. It includes an elastic member 62 to provide. In this case, the elastic member 62 is preferably configured in the form of a coil spring, it is preferable to provide a plurality of elastic members 62 so as to be evenly distributed so as to be spaced apart from each other by a predetermined interval.

여기서, 상기 커버부재(40)의 내측에는 히터(50)가 마련되는데, 상기 히터(50)는 액체용기의 상부를 소정간격 이격된 상태에서 감싸는 형태로 배치될 수 있도록 코일상태로 형성되어 상기 커버부재(40) 내측에 마련되는 것이 바람직하다.Here, the heater 50 is provided on the inside of the cover member 40, the heater 50 is formed in a coil state so that the cover can be arranged in a form surrounding the upper portion of the liquid container at a predetermined interval from the cover It is preferable to be provided inside the member 40.

코일형태로 형성되는 히터(50)는 상기 커버부재(40)에 마련되는 소정의 돌출부(41)를 통과하여 상기 커버부재(40) 내측으로 인입되는 것이 바람직하여, 상기 히터(50)는 상기 과냉각실(10) 외부에 마련되는 상기 제어부(도2참조, 12)의 제어동작에 의하여 전원이 인가되어 작동하게 된다. Heater 50 formed in the form of a coil is preferably introduced into the cover member 40 through a predetermined protrusion 41 provided in the cover member 40, the heater 50 is the supercooling Power is applied and operated by the control operation of the control unit (see FIG. 2, 12) provided outside the room 10.

한편, 상기 수용용기(30)와 상기 커버부재(40)는 결합되어서 그 내부 공간을 밀폐 시키도록 되어 있다. 이를 위해서, 수용용기(30)의 개방부(31)의 내측벽에는 상기 커버부재(40)와 결합되도록 하는 나선형 형태의 결합부(32)가 마련되고, 상기 커버부재(40)의 하측외벽에는 상기 결합부가 결합될 수 있는 결합안내부(42)가 마련된다. On the other hand, the receiving container 30 and the cover member 40 is coupled to seal the inner space. To this end, the inner wall of the opening portion 31 of the accommodation container 30 is provided with a spiral coupling portion 32 to be coupled to the cover member 40, the lower outer wall of the cover member 40 A coupling guide portion 42 to which the coupling portion may be coupled is provided.

따라서, 사용자는 상기 수용용기(30) 내부에 상기 액체 용기(100)를 넣은 후 상기 수용용기(30)와 상기 커버부재(40)를 접촉시킨 뒤에 상기 수용용기(30)를 회전시켜서 상기 결합부(32)와 상기 결합안내부(42)가 서로 슬라이드 상태운동을 하게 함으로써 상기 수용용기(30)와 상기 커버부재(40)를 결합시킬 수 있는 것이다. Therefore, the user puts the liquid container 100 into the container 30, and then contact the container 30 and the cover member 40, and then rotate the container 30 to the coupling portion By allowing the 32 and the coupling guide portion 42 to slide each other, the accommodation container 30 and the cover member 40 may be coupled to each other.

그리고, 그 상태에서 상기 액체용기(100)가 상기 탄성지지부재(60)와 상기 상승제한부(43)사이에 위치하게 되면, 상기 구획판(140)은 상기 히터(50)의 최하부의 바로 하부에 위치하게 된다. In addition, when the liquid container 100 is positioned between the elastic support member 60 and the lift limiter 43 in that state, the partition plate 140 is directly below the lowermost part of the heater 50. It is located at.

이는 구획판(140)하면까지 액체가 채워진 뒤에, 상기 히터(50)가 가열되면, 가열된 히터에 의해 상기 구획판(140) 상면에 있는 공기가 가열되는데, 그 가열된 공기의 온도에 의하여 상기 구획판(140)의 하면에 있는 액체표면온도가 올라가게되는 것을 최소화 하기 위함이다. This is because after the liquid is filled up to the bottom of the partition plate 140, when the heater 50 is heated, the air on the upper surface of the partition plate 140 is heated by a heated heater, by the temperature of the heated air This is to minimize the rise of the liquid surface temperature on the bottom surface of the partition plate 140.

상기 연통공(150)부분에 위치한 액체(W)와 그 상부에 위치한 공기간의 열교환은 어쩔 수 없이 일어나게 되지만, 그 부분을 제외한 다른 부분에서는 공기와 액체표면간에 열교환이 발생하는 것을 방지함으로써 전체적으로 구획판(140)이 없는 경우에 비하여 열교환량이 현저하게 줄어들도록 하기 위함이다.Heat exchange between the liquid (W) located in the communication hole 150 and the air located therein is inevitably occurred, but the partition plate as a whole by preventing the heat exchange between the air and the liquid surface in other parts except that portion This is to significantly reduce the amount of heat exchanger as compared with the case where there is no 140.

이와 같은 상황에서 상기 액체용기(100)에 담긴 액체(W)에 대하여 과냉각과정을 수행하는 것을 알아보기로 하겠다. In this situation, it will be seen that the supercooling process is performed on the liquid W contained in the liquid container 100.

상기 히터(50)가 작동되지 않은 상태에서 상기 과냉각실(도1참고, 10)내부공기(A3)의 온도가 액체(100)의 상전이 온도 이하로 내려가게 되면, 이러한 냉각이 진행될 때, 액체의 최대 빙결정 생성 대 이하에서의 냉각 온도에서도 액체가 과냉각 상태를 유지하려고 한다. When the temperature of the internal air A3 falls below the phase transition temperature of the liquid 100 in the state in which the heater 50 is not operated (see FIG. 1 and 10), when the cooling proceeds, The liquid tries to remain supercooled even at cooling temperatures below the maximum ice crystal generation zone.

이러한 냉각 중에 액체(W)로부터 증발이 이루어져 수증기가 액체(W) 표면 상부에 위치한 공기층(A1)에 위치하게 된다. During this cooling, evaporation from the liquid W causes water vapor to be located in the air layer A1 located above the surface of the liquid W.

액체 용기(B) 내부가 밀폐된 상태에서 상기 액체용기(B) 내부의 공기층에 있는 수증기는 그 공기층(A1) 내부를 부유하거나 상기 액체용기(B) 내벽에 부착되는데, 냉각온도가 액체의 최대 빙결정 생성대의 온도에 도달하거나 통과하면서 그 수증기는 빙결핵을 구성한다. The water vapor in the air layer inside the liquid container B in the state where the liquid container B is sealed is suspended in the air layer A1 or attached to the inner wall of the liquid container B. The cooling temperature is the maximum of the liquid. As the temperature reaches or passes the temperature of the ice crystal formation zone, the water vapor forms ice tuberculosis.

이러한 빙결핵은 액체(W)의 표면으로 떨어지거나 상기 액체표면과 액체용기 내벽의 접접에 위치하여 상기 액체(W)와 접촉하게 되고, 이에 의하여 액체의 과냉각상태가 해제됨으로써 액체의 결빙상태가 야기된다. The frozen tuberculosis falls on the surface of the liquid (W) or is placed in contact with the liquid surface and the inner wall of the liquid container to come into contact with the liquid (W), thereby releasing the supercooled state of the liquid, thereby causing a liquid freezing state. do.

그런데, 히터(50)를 구동하게 되면, 상기 히터(50)에서 열이 발생하고, 대류에 의하여 상기 액체용기(B) 상부 주위의 공기온도가 상승하게 되며, 이때, 액체용기(B) 상부 주위의 공기온도는 액체의 상전이 온도 이상이 되게 함으로써 수증기가 빙결정이 되지 않도록 하는 것이 바람직하다.However, when the heater 50 is driven, heat is generated in the heater 50, and the air temperature around the upper portion of the liquid container B is increased by convection. At this time, the upper portion of the upper portion of the liquid container B is raised. It is preferable that the air temperature of not more than the phase transition temperature of the liquid prevent water vapor from forming ice crystals.

한편, 상술한 바와 같이 상기 수용용기(30)의 내부공간과 커버부재(40)의 내부공간은 서로 연통되어 있기 때문에, 상기 히터(50)가 구동되면 가열된 공기중의 일부는 공기의 대류현상에 의하여 상기 수용용기(30) 주위를 향하게 되고, 그러한 가열된 공기는 상기 과냉각장치(20)의 외부공간의 공기(A3)의 온도에 영향을 받은 수용용기(30) 내부의 공기(A2)와 섞이게 되어, 그 부분의 온도가 상기 외부공간의 공기(A3)의 온도보다 높아지게 할 수 있다.Meanwhile, as described above, since the inner space of the accommodation container 30 and the inner space of the cover member 40 communicate with each other, when the heater 50 is driven, part of the heated air is convection of air. By the air around the receiving vessel 30, such heated air and the air (A2) inside the receiving vessel 30 affected by the temperature of the air (A3) of the outer space of the subcooling device (20) By mixing, the temperature of the portion may be higher than the temperature of the air A3 of the outer space.

다만, 상기 구획판(140)이 존재하기 때문에 가열된 공기(A1)와 액체(W) 표면간의 열교환을 최소화 할 수 있게 되어, 과냉각된 액체(W)의 온도가 상승하는 폭을 현저하게 감소시킬 수 있게 되는 것이다. However, since the partition plate 140 exists, heat exchange between the heated air A1 and the surface of the liquid W can be minimized, thereby significantly reducing the width at which the temperature of the supercooled liquid W rises. It will be possible.

도5는 상기 커버부재(40)에 상기 액체용기(100)가 삽입되어 고정되어 과냉각과정을 수행하는 다른 실시예를 보인 것으로서, 상기 커버부재(40)의 내주면 하단에는 상기 액체용기(100)의 외주면과 접촉하여 액체용기(100)가 아래로 낙하하지 않도록 끼워맞춤 시키는 고정부재(44)가 마련된다.5 is a view showing another embodiment in which the liquid container 100 is inserted into and fixed to the cover member 40 to perform a supercooling process, and the lower end of the inner circumferential surface of the cover member 40 of the liquid container 100 is shown. In contact with the outer circumferential surface is provided with a fixing member 44 for fitting so that the liquid container 100 does not fall down.

상기 고정부재(44)는 마찰력이 큰 특수고무 등으로 마련되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 고정부재(44)는 상기 히터(50)에 의하여 열변형이 되지 않는 부재로 구성되어야 한다. The fixing member 44 is preferably provided with special rubber having a large friction force. In this case, the fixing member 44 should be composed of a member that is not thermally deformed by the heater 50.

따라서 사용자가 상기 액체용기(100)를 상기 커버부재(40)에 삽입하며, 상기 고정부재(44)가 상기 액체용기(100)를 지지하는 상태에서 상기 히터(50)가 동작되고, 과냉각 과정을 수행하면 상기 액체용기(100) 내부의 액체(W)가 과냉각 되는 과정은 상술한 것과 동일하며, 또한, 상기 구획판(140)에 의하여 상기 히터(50)에 의하여 가열된 공기에 의하여 과냉각된 액체(W)의 온도가 상승하는 것을 어느정도 제한할 수 있는 것도 상술한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하겠다. Therefore, a user inserts the liquid container 100 into the cover member 40, and the heater 50 is operated while the fixing member 44 supports the liquid container 100, thereby performing a supercooling process. If performed, the process of supercooling the liquid W in the liquid container 100 is the same as described above, and the liquid supercooled by the air heated by the heater 50 by the partition plate 140. Since the temperature of (W) can be limited to some extent as described above, detailed description will be omitted.

도6은 과냉각 과정을 수행하는데 있어서 과냉각실의 온도 및 액체용기 내부 의 온도변화를 나타낸 것이며, 또한, 구획판이 있는 경우와 구획판이 없는 경우의 액체의 온도변화를 나타낸 그래프이다. 6 is a graph showing the temperature of the subcooling chamber and the temperature of the inside of the liquid container in performing the subcooling process, and also the temperature of the liquid when there is a partition plate and when there is no partition plate.

과냉각실의 온도(Ⅰ)를 -12 ~ -13℃정도로 형성시키는 경우, 상기 액체용기 내부의 액체의 온도 또한 과냉각실의 냉기에 의하여 급격하게 강하하게 된다. When the temperature (I) of the subcooling chamber is formed at about -12 to -13 ° C, the temperature of the liquid inside the liquid container also drops rapidly due to cold air in the subcooling chamber.

그리고, 한편, 상기 액체용기 내부의 상부에 마련되는 공기(A1, 도4참조)의 경우, 상기 히터(50)에 의하여 가열된 공기의 영향을 직접적으로 받기 때문에 그 온도가 빙결정온도 이상으로 유지되며, 이 때 그 공기 내부에 포함되어 있는 수증기는 빙결정으로 되지 못하고 수증기 상태로 머물러 있게 된다. On the other hand, in the case of the air (A1, see Fig. 4) provided in the upper portion of the liquid container, since the temperature is directly affected by the air heated by the heater 50, the temperature is maintained above the ice crystal temperature At this time, the water vapor contained in the air does not become an ice crystal and stays in the water vapor state.

한편, 상기 구획판(140)이 없는 경우 공기(A1)와 액체의 표면이 접촉하게 되어 액체의 온도가 히터에 의하여 가열된 공기에 의하여 영향을 받아서 구획판이 있는 경우에 비하여 높은 상태를 유지하게 된다(그래프의 Ⅲ 선 참조).On the other hand, when there is no partition plate 140, the air (A1) and the surface of the liquid is in contact with each other, the temperature of the liquid is affected by the air heated by the heater to maintain a higher state than when there is a partition plate (See line III in the graph).

그러나 구획판(140)이 존재하게 되면, 히터에 의하여 둘러싸여서 가열되는 공간과, 그 하부공간이 상기 구획판(140)에 의하여 어느정도 분리됨으로써 가열된 공기의 영향이 구획된 하부까지 미치는 것을 어느정도 제한할 수 있게되고, 이에 의하여 과냉각 액체의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있는 것이다. 그리하여 구획판이 없는 경우에 비하여 과냉각 액체의 온도가 상대적으로 낮은 상태로 유지될 수 있게 되며, 전체적으로 액체의 상부와 하부의 온도가 균일화될 수 있다. However, when the partition plate 140 is present, the space surrounded by the heater to be heated and the lower space thereof are separated to some extent by the partition plate 140 to some extent limit the influence of the heated air to the partitioned lower portion. This makes it possible to prevent the temperature of the supercooled liquid from rising. Thus, the temperature of the supercooled liquid can be kept relatively low as compared with the absence of the partition plate, and the temperature of the upper and lower portions of the liquid as a whole can be uniform.

도1은 본 발명에 의한 과냉각 장치를 포함하는 냉장고의 정면도이다. 1 is a front view of a refrigerator including a subcooling device according to the present invention.

도2는 본 발명에 의한 과냉각실의 측단면도이다. 2 is a side sectional view of a subcooling chamber according to the present invention.

도3는 본 발명에 의한 액체용기의 분리사시도이다. 3 is an exploded perspective view of the liquid container according to the present invention.

도4는 본 발명에 의한 과냉각 장치의 제1 실시예의 측단면도이다. . Figure 4 is a side sectional view of a first embodiment of a subcooling apparatus according to the present invention. .

도5는 본 발명에 의한 과냉각 장치의 제2 실시예의 측단면도이다.Fig. 5 is a side sectional view of a second embodiment of a subcooling apparatus according to the present invention.

도7은 본 발명에 의한 과냉각 장치에서 구획판 유무에 따른 온도변화를 도시한 그래프이다. 7 is a graph showing a temperature change with or without a partition plate in the supercooling apparatus according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

20: 과냉각장치 30: 수용용기20: supercooling device 30: container

40: 커버부재 50: 히터40: cover member 50: heater

100: 액체용기 140: 구획판100: liquid container 140: partition plate

150: 연통공150: communication hole

Claims (7)

히터가 마련되는 커버부재와;A cover member provided with a heater; 상기 커버부재 내부에 그 일측이 수용되며 소정의 액체가 수용되며 그 내부를 부분적으로 구획하는 구획판이 설치되는 액체용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치. One side of the cover member is accommodated in the subcooling device, characterized in that it comprises a liquid container is provided with a partition plate for receiving a predetermined liquid partially partitioned therein. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구획판에는 상기 액체용기의 상부와 하부를 상하로 연통시키는 연통공이 마련되는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치.The partition plate is provided with a communication hole for communicating the upper and lower portions of the liquid container up and down. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 연통공은 상기 구획판의 테두리 부분으로부터 소정간격 이격되어 상기 구획판의 중심부분에 마련되는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치. The communication hole is provided in the central portion of the partition plate spaced apart a predetermined interval from the edge portion of the partition plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 액체용기가 상기 커버부재에 수용되는 경우 상기 구획판은 상기 히터의 최하단부보다 아랫부분에 위치되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치. When the liquid container is accommodated in the cover member, the partition plate is provided to be positioned below the lower end of the heater. 제1항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 액체용기의 일부가 상기 커버부재에 수용되는 경우 상기 액체용기의 위치가 고정되도록 상기 커버부재의 내주면에 마련되어 상기 액체용기의 외주면과 접하는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치. And a fixing member provided on an inner circumferential surface of the cover member to be in contact with an outer circumferential surface of the liquid container when a portion of the liquid container is accommodated in the cover member. 제1항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 커버부재와 결합가능하게 마련되며 상기 액체용기를 수용하는 수용용기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치. It is provided to be coupled to the cover member and the subcooling apparatus further comprises a housing container for receiving the liquid container. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 수용용기부에 마련되어 상기 액체용기가 상기 커버부재를 향하도록 상기 커버부재를 탄성지지하는 탄성지지부재와;An elastic support member provided in the accommodation container to elastically support the cover member so that the liquid container faces the cover member; 상기 커버부재 내측에 마련되어 상기 액체용기의 상승을 제한하여 상기 액체용기가 상기 히터와 접촉하는 것을 방지하는 상승제한부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각 장치. And a lift limiting part provided inside the cover member to limit the rising of the liquid container to prevent the liquid container from coming into contact with the heater.
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