KR20100082261A - Supercooling system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 과냉각 시스템에 관한 것으로서, 특히 냉각 공간 내에 위치하여, 독립적으로 수납물을 과냉각 상태로 유지하는 과냉각 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a subcooling system, and more particularly, to a subcooling system located in a cooling space to independently maintain an enclosure in a subcooling state.
과냉각이란, 용융체 또는 고체가 평형상태에서의 상전이 온도 이하까지 냉각되어도 변화를 일으키지 않는 현상을 의미한다. 물질에는 각각 그때의 온도에 따른 안정상태가 있어서, 온도를 서서히 변화시켜 가면 이에 따라 그 물질의 구성원자가 각 온도에서 안정상태를 유지하면서 온도의 변화를 따라갈 수가 있다. 그러나 온도가 갑자기 변하면 구성원자가 각 온도에 따른 안정상태로 변화할 만한 여유가 없기 때문에, 출발점 온도에서의 안정상태를 그대로 지니거나, 또는 일부분이 종점 온도에서의 상태로 변화하다가 마는 현상이 일어난다. Subcooling means a phenomenon that no change occurs even when the melt or solid is cooled to below the phase transition temperature at equilibrium. Each substance has a stable state corresponding to the temperature at that time, so that the temperature can be gradually changed so that members of the substance can keep up with the temperature change while maintaining the stable state at each temperature. However, if the temperature suddenly changes, the member cannot afford to change to the stable state according to each temperature, so that the state remains stable at the starting point temperature, or a portion thereof changes to the state at the end point temperature.
예를 들어, 물을 서서히 냉각하면, 0℃ 이하의 온도가 되어도 일시적으로 응고하지 않는다. 그러나, 물체가 과냉각상태로 되면 일종의 준안정 상태가 되어, 사소한 자극에 의해서도 그 불안정한 평형상태가 깨져서 보다 안정된 상태로 옮아가기 쉽다. 즉, 과냉각된 액체에 그 물질의 작은 조각을 투입하거나, 액체를 갑자기 흔들면 즉시 응고하기 시작하여 액체의 온도가 응고점까지 올라가고, 그 온도에서 안정된 평형상태를 유지하게 된다. 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 the unstable equilibrium state is broken even by a slight stimulus, and it is easy to move to a more stable state. That is, when a small piece of material is added to the supercooled liquid or the liquid is suddenly shaken, the liquid starts to solidify immediately and the temperature of the liquid rises to the freezing point, thereby maintaining a stable equilibrium at that temperature.
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.BACKGROUND ART Conventionally, an electrostatic field atmosphere is created in a refrigerator, and thawing of meat and fish in the refrigerator is performed at a negative temperature. In addition to meat and fish, freshness of fruits is maintained.
이러한 기술은 과냉각(supercooling) 현상을 이용한 것으로, 이 과냉각 현상은 용융체 또는 고체가 평형상태에서의 상전이 온도 이하까지 냉각되어도 변화를 일으키지 않는 현상을 지칭한다. This technique uses a supercooling phenomenon, which refers to a phenomenon in which the melt or solid does not change even when the melt or solid is cooled to below the phase transition temperature at equilibrium.
이러한 기술로서는, 국내공개특허공보 특2000-0011081호인 정전장 처리 방법, 정전장 처리장치 및 이들에 사용되는 전극이 있다. Such a technique includes the electrostatic field treatment method, the electrostatic field treatment device, and electrodes used in them.
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. 1 is a view showing an embodiment of a thawing and freshness holding device according to the prior art, wherein the
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.When the
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.2 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the
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.The applied voltage is adjusted by the adjusting
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 된 다. One end O 1 of the secondary side output of the
이러한 종래 기술의 경우, 냉각 수납되는 수납물에 전기장 또는 자기장을 인가하여, 수납물이 과냉각 상태에 진입하도록 하기 때문에, 수납물의 과냉각 상태에서의 보관을 위해, 전기장 또는 자기장을 생성하기 위한 복잡한 장치가 구비되어야 하며, 이러한 전기장 또는 자기장의 생성을 위한 높은 전력소비가 요구된다. 또한, 이러한, 전기장 또는 자기장을 생성하는 장치는 고전력으로 인하여, 전기장 또는 자기장의 생성시, 차단시에 사용자의 안전을 위한 장치(예를 들면, 전기장 또는 자기장 차폐구조, 차단 장치 등)가 추가적으로 구비되어야 한다. In the prior art, since an electric field or a magnetic field is applied to an object to be cooled and stored so that the object enters a supercooled state, a complicated device for generating an electric field or a magnetic field for storage in the supercooled state of the object is provided. High power consumption is required for the generation of such electric or magnetic fields. In addition, such a device for generating an electric field or a magnetic field is additionally provided with a device (for example, an electric field or magnetic field shielding structure, a blocking device, etc.) for the safety of the user when the electric field or the magnetic field is generated, when the electric field or magnetic field is generated due to the high power. Should be.
본 발명은 수납물의 과냉각 상태에서, 빙결핵의 생성을 보다 신뢰성 높게 방지하는 과냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a subcooling system that more reliably prevents the formation of freeze tuberculosis in a supercooled state of an article.
또한, 본 발명은 빙결핵의 생성 방지와, 수납물의 과냉각 온도의 조절이 용이하도록 하는 과냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a supercooling system for preventing the formation of freezing tuberculosis and easy control of the supercooling temperature of the package.
또한, 본 발명은 냉각만이 이루어지는 공간 내에서도, 전원의 공급만으로 수납물을 과냉각 상태로 유지할 수 있는 과냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. Moreover, an object of this invention is to provide the subcooling system which can hold | maintain an object in the supercooling state only by supply of electric power, even in the space which only cooling is performed.
또한, 본 발명은 수납물에 대한 과냉각 상태 제어 및 냉동 상태 제어를 선택적으로 수행할 수 있는 과냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a subcooling system capable of selectively performing a subcooling state control and a refrigeration state control on an object.
또한, 본 발명은 수납물의 수납의 편리성과, 수납물 온도의 정확한 감지를 성취하는 과냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is also an object of the present invention to provide a supercooling system that achieves the convenience of storage of an enclosure and the accurate sensing of the enclosure temperature.
또한, 본 발명은 수납물의 수납공간으로부터 과냉각 상태 제어 및 냉동 상태 제어를 수행하는 제어부를 측면으로 분리장착한 과냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a subcooling system in which a control unit for performing a supercooling state control and a refrigeration state control is separately mounted from a storage space of an article.
본 발명인 과냉각 시스템은 수납물을 저장하는 저장고, 저장고를 냉각시키는 냉각수단과, 외부 전원을 인가받아, 저장고 내의 온도를 적어도 최대빙결정 생성대 온도 이하로 유지하도록 냉각 수단을 제어하는 메인 제어부를 구비하는 냉각 장치와, 내부에 수납물을 수납하고, 저장고 내에 장착되어 냉각되는 독립보관실과, 독립보관실의 온도를 감지하는 온도 감지부와, 독립보관실에 장착되어 내부의 온도를 조절하는 온도 조절수단과, 온도 감지부로부터의 감지 온도를 기준으로 하여 온도 조절수단을 제어하여, 독립보관실 내의 수납물이 과냉각 상태 및 냉동 상태 중에서 하나의 상태로 보관되도록 하는 서브 제어부를 구비하는 과냉각 장치로 이루어진다. The supercooling system of the present invention includes a reservoir for storing an enclosure, cooling means for cooling the reservoir, and a main control unit for controlling the cooling means to receive the external power and maintain the temperature in the reservoir at least below the maximum ice crystal generation temperature. A cooling device, an independent storage room for storing the contents therein and mounted in the storage compartment, a temperature sensing unit for sensing a temperature of the independent storage room, a temperature control unit mounted in the independent storage room, and controlling an internal temperature; The subcooling device includes a sub-control unit which controls the temperature adjusting means based on the sensed temperature from the temperature detecting unit so that the objects in the independent storage room are stored in one of a supercooled state and a frozen state.
또한, 과냉각 장치는 메인 제어부로부터 사용전원을 인가받아 동작하며, 서브 제어부는 메인 제어부에 대하여 독립적으로 수납물에 대한 과냉각 상태 제어 및 냉동 상태 제어를 수행하는 것이 바람직하다.In addition, the sub-cooling device is operated by receiving a power source from the main control unit, it is preferable that the sub-control unit to perform the sub-cooling state control and the refrigeration state control for the objects independently to the main control unit.
또한, 과냉각 장치는 과냉각 상태의 제어 온도와, 냉동 상태의 제어 온도 사이의 온도에서 살얼음 제어를 추가적으로 수행하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the supercooling device additionally performs the ice control at a temperature between the control temperature in the supercooled state and the control temperature in the frozen state.
또한, 과냉각 장치는 수납물에 대한 과냉각 제어 입력 또는 냉동 제어 입력 또는 살얼음 제어 입력을 획득할 수 있는 입력부와, 현재 수행 중인 제어에 대한 상태를 표시할 수 있는 표시부를 구비하고, 서브 제어부는 입력부 및 표시부를 제어하는 것이 바람직하다.The subcooling apparatus may further include an input unit capable of acquiring a supercooling control input or a freezing control input or a thin ice control input for an object, and a display unit for displaying a state of a control currently being performed. It is preferable to control the display unit.
또한, 서브 제어부는 독립보관실의 일측면 또는 상면 또는 전면에 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the sub control unit is preferably provided on one side or the upper surface or the front surface of the independent storage room.
또한, 온도 조절수단은 독립보관실의 상부 온도가 최대빙결정 생성대 온도보다 높게 유지되도록 독립보관실의 내부에 열을 공급하거나, 열이 발생되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the temperature control means supplies heat to the interior of the independent storage chamber or generates heat so that the upper temperature of the independent storage chamber is maintained higher than the maximum ice crystal generation temperature.
또한, 온도 조절수단은 독립보관실의 상부 온도를 상전이 온도 이상으로 유지되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the temperature control means is preferably to maintain the upper temperature of the independent storage room above the phase transition temperature.
또한, 온도 조절수단은 독립보관실의 하부 온도 또는 수납물의 온도를 기설정된 과냉각 온도로 유지하여, 수납물이 과냉각 상태로 보관되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the temperature adjusting means preferably maintains the lower temperature of the independent storage room or the temperature of the object at a preset supercooling temperature, so that the object is stored in the supercooled state.
또한, 온도 조절수단은 독립보관실의 적어도 2개 이상의 면에 각각 독립적으로 형성된 제1 및 제2열원 공급부를 구비하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the temperature regulating means includes first and second heat source supply parts formed independently on at least two or more surfaces of the independent storage chamber.
또한, 온도 감지부는 제1 또는 제2 열원 공급부가 형성된 면에 또는 면에 인접하여 장착된 적어도 하나 이상의 온도 센서를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the temperature sensing unit preferably includes at least one or more temperature sensors mounted on or adjacent the side on which the first or second heat source supply is formed.
또한, 서브 제어부는 제1 및 제2열원 공급부를 제어하되, 동일한 면에 형성된 온도 센서 또는 인접하여 장착된 온도 센서의 온도를 기준으로 하여 독립적으로 제어하는 것이 바람직하다.In addition, the sub-control unit controls the first and second heat source supply unit, it is preferable to independently control based on the temperature of the temperature sensor formed on the same surface or the temperature sensor mounted adjacently.
또한, 온도 감지부는 독립보관실 내부에 장착되어 수납물에 접하여 수납물의 온도를 전달하는 금속매체와, 금속매체에 의해 전달된 온도를 감지하는 제1 온도 센서를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the temperature sensing unit preferably includes a metal medium that is mounted inside the independent storage room and is in contact with the object and transmits the temperature of the object, and a first temperature sensor that senses the temperature transmitted by the metal medium.
또한, 온도 감지부는 독립 보관실 내부의 상측에 장착된 제2 온도 센서를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the temperature sensing unit preferably includes a second temperature sensor mounted above the inside of the independent storage compartment.
또한, 본 발명인 과냉각 시스템은 저장고 내부가 적어도 최대빙결정 생성대 온도 이하로 냉각 제어되도록 하는 독립 냉각 장치와, 내부에 수납물이 수납가능하 며, 저장고 내부에 장착된 독립보관실과, 독립 냉각 장치의 동작에 독립적으로 동작하여, 독립보관실 내부에 열을 공급하거나, 열이 발생되도록 하고, 독립보관실 내에 보관되는 수납물이 과냉각 상태 및 냉동 상태 중의 하나의 상태로 보관되도록 하는 독립 가열 장치를 포함한다.In addition, the present invention, the supercooling system has an independent cooling device for allowing the inside of the reservoir to be cooled and controlled at least below the maximum ice crystal generation zone temperature, the storage can be accommodated therein, the independent storage room mounted inside the reservoir, and the independent cooling device Independently operating in the operation of supplying heat to the inside of the independent storage room, or generates heat, and includes an independent heating device for storing the storage stored in the independent storage room in one of a supercooled state and a frozen state. .
본 발명은 수납물의 과냉각 상태에서, 빙결핵의 생성을 보다 신뢰성 높게 방지하여, 수납물을 장기간 안정적으로 과냉각 상태로 보관할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of preventing the formation of freezing tuberculosis more reliably in the supercooled state of the package, and to store the package in the supercooled state stably for a long time.
또한, 본 발명은 빙결핵의 생성 방지와, 수납물의 과냉각 온도의 조절이 용이하도록 하여, 수납물을 원하는 과냉각 상태로 유지 보관할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is to prevent the formation of ice tuberculosis, and to facilitate the adjustment of the supercooling temperature of the stored object, there is an effect that can keep the stored object in the desired supercooled state.
또한, 본 발명은 냉각만이 이루어지는 공간 내에서도, 전원의 공급만으로 수납물을 과냉각 상태로 유지하도록 하여, 보다 간편하고 경제적으로 과냉각 보관을 제공하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of providing the supercooled storage more simply and economically to keep the objects in the supercooled state only by the supply of power, even in the space only cooling.
또한, 본 발명은 수납물에 대한 과냉각 상태 제어 및 냉동 상태 제어를 선택적으로 수행하도록 하여, 원하는 상태로의 수납물 보관이 가능하도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of allowing the storage of the object in a desired state by selectively performing the supercooling state control and the freezing state control for the object.
또한, 본 발명은 수납물의 수납의 편리성과, 수납물 온도의 정확한 감지를 성취하여, 안정적인 수납물 보관이 가능하도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention achieves the convenience of the storage of the object and the accurate detection of the temperature of the object, there is an effect to enable a stable storage of the object.
또한, 본 발명은 수납물의 수납공간으로부터 과냉각 상태 제어 및 냉동 상태 제어를 수행하는 제어부를 측면으로 분리장착하여, 제어부의 보호와, 수납공간의 최대화를 구현하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of implementing the protection of the control unit and the maximization of the storage space by separately mounted to the side control unit for performing the supercooling state control and the freezing state control from the storage space of the object.
이하에서, 본 발명은 그 실시예들과, 도면을 통하여 상세하게 기재된다. In the following, the invention is described in detail by way of examples and the drawings.
도 3은 냉각 중인 액체에 빙결핵이 생성되는 과정을 나타내는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 냉각 공간이 형성된 저장고(S) 내에 액체(L)(또는 수납물)를 수용하는 용기(C)가 냉각된다. 3 is a view showing a process in which ice tuberculosis is generated in the liquid being cooled. As shown in FIG. 3, the container C which accommodates the liquid L (or the thing) is cooled in the storage S in which the cooling space was formed.
냉각 공간의 냉각 온도가 예를 들면, 상온에서부터 0도(물의 상전이 온도) 또는 액체(L)의 상전이 온도 이하로 냉각된다고 가정한다. 이러한 냉각이 진행될 때, 예를 들면, 물의 경우 -1 ~ -7℃ 정도에서 얼음 결정이 최대로 생성되는 물의 최대 빙결정 생성대의 온도(-1 ~ -7℃) 이하에서 또는 액체(L)의 최대 빙결정 생성대 이하에서의 냉각 온도에서도 물 또는 액체(L)(또는 수납물)의 과냉각 상태를 유지시키려 한다. It is assumed that the cooling temperature of the cooling space is, for example, cooled from room temperature to 0 degrees (phase transition temperature of water) or below the phase transition temperature of the liquid L. When such cooling proceeds, for example, in the case of water, the temperature of the maximum ice crystal formation zone (-1 to -7 ° C) or less of the liquid (L) of water at which the maximum ice crystals are produced at about -1 to -7 ° C It is intended to maintain the supercooled state of water or liquid L (or containment) even at cooling temperatures below the maximum ice crystal generation zone.
이러한 냉각 중에 액체(L)로부터 증발이 이루어져서, 수증기(W1)가 용기(C) 내의 기체(또는 공간)(Lg) 내로 유입된다. 용기(C)가 폐쇄된 경우, 증발된 수증기(W1)로 인하여, 기체(Cg)는 과포화 상태가 될 수 있다. Evaporation takes place from the liquid L during this cooling, so that the water vapor W1 flows into the gas (or space) Lg in the vessel C. When the vessel C is closed, due to the vaporized water vapor W1, the gas Cg may be in a supersaturated state.
냉각 온도가 액체(L)의 최대 빙결정 생성대의 온도에 도달하거나 통과하면서 기체(Lg) 내의 빙결핵(F1) 또는 용기의 내측벽에 빙결핵(F2)으로 형성된다. 또는, 액체(L)의 표면(Ls)과, 용기(C)의 내측벽(냉각 공간의 냉각 온도에 거의 일치함)이 접하는 부분에서 응축이 일어나고 이러한 응축된 액체(L)가 얼음 결정인 빙결 핵(F3)으로 형성될 수 있다. As the cooling temperature reaches or passes the temperature of the maximum ice crystal generation zone of the liquid L, it is formed as freeze tuberculosis F2 on the inner wall of the container or freeze tuberculosis F1 in the gas Lg. Alternatively, condensation takes place at a portion where the surface Ls of the liquid L and the inner wall of the container C (which substantially coincide with the cooling temperature of the cooling space) are brought into ice and the condensed liquid L is ice crystals. The nucleus F3 may be formed.
예를 들면, 기체(Lg) 내의 빙결핵(F1)이 하강하여 액체(L)의 표면(Ls)을 통하여 액체(L)에 침투하게 되면, 액체(L)의 과냉각 상태가 해제되어, 액체(L)에 결빙 현상이 야기되어, 액체(L)의 과냉각이 해제된다. For example, when the frozen tuberculosis F1 in the gas Lg descends and penetrates into the liquid L through the surface Ls of the liquid L, the supercooled state of the liquid L is released and the liquid ( A freezing phenomenon is caused in L), and the supercooling of the liquid L is released.
또는, 빙결핵(F3)이 액체(L)의 표면(Ls)과 접하게 됨으로써, 액체(L)의 과냉각 상태가 해제되어, 액체(L)에 결빙 현상이 야기된다. Alternatively, when the frozen tuberculosis F3 comes into contact with the surface Ls of the liquid L, the supercooled state of the liquid L is released, thereby causing a freezing phenomenon in the liquid L. FIG.
상술된 바와 같이, 빙결핵(F1 내지 F3)이 생성되는 과정을 살펴보면, 액체(L)가 액체(L)의 최대 빙결정 생성대의 온도 이하에서 보관될 때, 액체(L)로부터 증발되어, 액체(L)의 표면(Ls) 상에 있는 수증기의 결빙과, 액체(L)의 표면(Ls) 부근의 용기(C)의 내측벽에서의 결빙으로 인하여, 액체(L)의 과냉각 상태의 해제가 야기된다. As described above, looking at the process of formation of freezing tubers F1 to F3, when the liquid L is stored below the temperature of the maximum ice crystal generation zone of the liquid L, it is evaporated from the liquid L, and the liquid Due to freezing of water vapor on the surface Ls of (L) and freezing at the inner wall of the container C near the surface Ls of the liquid L, the release of the supercooled state of the liquid L is prevented. Is caused.
도 4는 본 발명에 따른 과냉각 장치에 적용되는 빙결핵 생성을 방지하는 과정을 나타내는 도면이다. 4 is a view showing a process for preventing the formation of ice tuberculosis applied to the supercooling apparatus according to the present invention.
도 4는 기체(Lg) 내의 수증기(W1)의 결빙을 방지하여, 즉, 지속적으로 수증기(W1) 상태가 유지되도록, 적어도 기체(Lg) 또는 액체(L)의 표면(Ls) 상에 에너지를 인가하여, 기체(Lg) 또는 액체(L)의 표면(Ls)상의 온도를 액체(L)의 최대 빙결정 생성대의 온도보다 높도록, 더욱 바람직하게는, 액체(L)의 상전이 온도 이상으로 한다. 또한, 액체(L)의 표면(Ls)이 용기(C)의 내측벽에 접촉하더라도 결빙이 되지 않도록, 액체(L)의 표면(Ls)의 온도를 액체(L)의 최대 빙결정 생성대의 온도보다 높도록, 더욱 바람직하게는, 액체(L)의 상전이 온도 이상으로 한다. 4 shows energy at least on the surface Ls of the gas Lg or the liquid L so as to prevent the freezing of the water vapor W1 in the gas Lg, ie to maintain the water vapor W1 state continuously. The temperature of the gas Lg or the surface Ls of the liquid L is applied to be higher than the temperature of the maximum ice crystal generation zone of the liquid L. More preferably, the phase transition temperature of the liquid L is equal to or higher than that of the liquid L. . In addition, the temperature of the surface Ls of the liquid L is set to the temperature of the maximum ice crystal generation zone of the liquid L so that the surface Ls of the liquid L does not freeze even if it contacts the inner wall of the container C. More preferably, the phase transition temperature of the liquid L is equal to or higher than that.
이에 따라, 용기(C) 내의 액체(L)가 상전이 온도 이하에서, 또는 액체(L)의 최대 빙결정 생성대 온도 이하에서도 과냉각 상태를 유지하게 된다. As a result, the liquid L in the container C is maintained in the supercooled state at or below the phase transition temperature or below the maximum ice crystal generation temperature of the liquid L.
또한, 저장고(S) 내의 냉각 온도가 예를 들면, -20℃와 같이, 상당히 저온일 경우, 용기(C)의 상부에만 에너지를 인가하는 것만으로는, 수납물인 액체(L)가 과냉각 상태를 유지할 수 없을 수도 있기에, 용기(C)의 하부에도 어느 정도의 에너지를 공급할 필요가 있다. 용기(C)의 상부에 인가되는 에너지가 용기(C)의 하부에 인가되는 에너지에 비하여 상대적으로 크게 하여, 용기(C)의 상부 온도를 상전이 온도 또는 최대빙결정 생성대의 온도보다 높게 유지할 수 있다. 또한, 이러한 용기(C)의 하부에 인가되는 에너지와, 용기(C)의 상부에 인가되는 에너지에 의해 액체(L)의 과냉각 상태에서의 온도를 조절할 수 있게 된다. In addition, when the cooling temperature in the storage S is very low, for example, -20 ° C, the liquid L, which is an object, may be subjected to a supercooling state simply by applying energy only to the upper portion of the container C. Since it may not be able to hold | maintain, it is necessary to supply some energy also to the lower part of the container C. The energy applied to the upper portion of the vessel C is relatively larger than the energy applied to the lower portion of the vessel C, so that the upper temperature of the vessel C can be maintained higher than the phase transition temperature or the temperature of the maximum ice crystal generation zone. . In addition, it is possible to control the temperature in the supercooled state of the liquid (L) by the energy applied to the lower portion of the container (C) and the energy applied to the upper portion of the container (C).
상술된 도 3 및 4의 경우, 액체(L)의 경우를 예시적으로 설명하였으나, 액체를 포함하는 수납물의 경우에도 수납물 내의 액체를 지속적으로 과냉각시킴으로써 수납물의 신선한 장기 보관이 가능하게 되므로, 위의 과정을 적용하여 수납물이 상전이 온도 이하에서 과냉각 상태로 유지될 수 있다. 여기에서의 수납물은 액체 뿐만 아니라, 육류, 야채, 과일, 기타 식품 등을 포함할 수 있다. 3 and 4 described above, the case of the liquid (L) has been exemplarily described, but even in the case of the case containing the liquid, the fresh long-term storage of the object is possible by continuously supercooling the liquid in the object, By applying the process of the enclosure may be maintained in the supercooled state below the phase transition temperature. Receptacles herein can include meat, vegetables, fruits, other foods, and the like, as well as liquids.
또한, 본 발명에 적용되는 에너지는 열 에너지, 전기 또는 자기 에너지, 초음파 에너지, 광 에너지 등의 적용될 수 있다. In addition, the energy applied to the present invention may be applied to thermal energy, electric or magnetic energy, ultrasonic energy, light energy and the like.
도 5는 본 발명에 따른 과냉각 장치의 개략 구성도이다.5 is a schematic configuration diagram of a supercooling apparatus according to the present invention.
도 5의 과냉각 장치는 냉각이 이루어지는 저장고(S) 내에 장착되며, 내부에 수납 공간을 지닌 케이스(Sr)(또는 독립보관실)와, 케이스(Sr)의 상면 내측에 장착 되어 열을 발생하는 발열 코일(H1)과, 수납 공간의 상부의 온도를 감지하는 온도센서(C1)과, 케이스(Sr)의 하면 내측에 장착되어 열을 발생하는 발열 코일(H2)과, 수납 공간의 하부 또는 수납물(P)의 온도를 감지하는 온도센서(C2)를 구비한다. The supercooling apparatus of FIG. 5 is mounted in a storage S in which cooling is performed, a case Sr (or an independent storage room) having a storage space therein, and a heating coil mounted inside an upper surface of the case Sr to generate heat. (H1), the temperature sensor (C1) for sensing the temperature of the upper portion of the storage space, the heating coil (H2) is mounted on the inside of the lower surface of the case (Sr) to generate heat, and the lower portion of the storage space ( And a temperature sensor C2 for sensing the temperature of P).
과냉각 장치는 저장고(S) 내에 설치되어, 냉각이 이루어지게 됨에 따라, 온도센서(C1)과, (C2)로부터의 온도를 감지하여, 발열 코일(H1), (H2)이 온 동작을 수행하도록 하여, 열을 수납 공간의 상부 및 하부에서 수납공간으로 공급하게 된다. 이러한 열의 공급량을 조절하여, 수납 공간의 상부(또는 수납물(P)의 상의 공기)를 최대 빙결정 생성대의 온도보다 높도록, 더욱 바람직하게는, 상전이 온도보다 높게 제어한다. The supercooling device is installed in the storage S and, as cooling is performed, senses the temperature from the temperature sensor C1 and C2 so that the heating coils H1 and H2 perform the on operation. Thus, heat is supplied to the storage space from the upper and lower portions of the storage space. The amount of heat supplied is adjusted to control the upper portion of the storage space (or the air on the object P) to be higher than the maximum ice crystal generation temperature, more preferably higher than the phase transition temperature.
도 5의 발열 코일(H1), (H2)의 위치는 수납물(P) 및 수납 공간에 열(또는 에너지)를 공급하기 적절한 위치로 결정될 수 있으며, 케이스(Sr)의 측면 내부에도 삽입 형성될 수 있다. The positions of the heating coils H1 and H2 of FIG. 5 may be determined to be suitable positions for supplying heat (or energy) to the enclosure P and the storage space, and may be inserted into the side surface of the case Sr. Can be.
도 6은 도 5의 과냉각 장치에 따른 물의 과냉각 상태 그래프이다. 도 6의 그래프는 액체(L)가 물인 경우에, 도 4 및 도 5에 따른 원리가 적용된 상태에서 측정된 온도 그래프들이다. FIG. 6 is a graph illustrating a supercooling state of water according to the subcooling apparatus of FIG. 5. The graphs of FIG. 6 are temperature graphs measured with the principle according to FIGS. 4 and 5 applied when the liquid L is water.
도 6에 도시되 바와 같이, I선은 냉각 공간의 냉각온도 곡선이고, II선은 용기(C) 또는 케이스(Sr) 내의 물 표면 상의 기체(Lg)(공기)의 온도 곡선(또는 용기(C)의 상부 온도, 케이스(Sr)의 상부 온도)이고, III선은 용기(C) 또는 케이스(Sr) 하부의 온도로, 용기(C) 또는 케이스(Sr) 외면의 온도는 용기(C) 또는 케이스(Sr)내부의 물의 온도와 실질적으로 동일하다. As shown in FIG. 6, line I is the cooling temperature curve of the cooling space, and line II is the temperature curve of the gas Lg (air) on the water surface in the vessel C or the case Sr (or the vessel C). ), The upper temperature of the case (Sr)), the line III is the temperature of the lower portion of the container (C) or the case (Sr), the temperature of the outer surface of the container (C) or the case (Sr) is the container (C) or It is substantially the same as the temperature of the water in the case Sr.
도시된 바와 같이, 냉각온도가 약 -19~ -20℃로 유지되는 경우(I선 참조), 용기(C) 내의 물 표면 상의 기체(Lg)의 온도를 물의 최대 빙결정 생성대의 온도보다 높은 약 4-6℃로 유지하면, 용기(C) 내의 물의 온도가 물의 최대 빙결정 생성대의 온도 이하인 약 -11℃를 유지하면서도, 액체 상태가 유지되는 과냉각 상태가 장시간 안정적으로 유지된다. 이때, 발열 코일(H1), (H2)에 의한 열 공급이 이루어진다. As shown, when the cooling temperature is maintained at about −19 to −20 ° C. (see line I), the temperature of the gas Lg on the water surface in the vessel C is about higher than the temperature of the maximum ice crystal generation zone of the water. When maintained at 4-6 ° C, the supercooled state in which the liquid state is maintained stably is maintained for a long time while the temperature of the water in the vessel C is maintained at about -11 ° C, which is equal to or less than the temperature of the maximum ice crystal generation zone of the water. At this time, heat is supplied by the heating coils H1 and H2.
또한, 도 6에서, 냉각이 진행됨에 따라, 물의 온도가 최대 빙결정 생성대의 온도에 도달하기 이전에, 더욱 바람직하게는, 상전이 온도에 도달하기 이전에, 물 표면 또는 표면 상의 기체(Lg) 상으로의 에너지 인가를 시작하여, 물이 보다 안정적으로 과냉각 상태로 진입하여 유지되도록 한다. In addition, in FIG. 6, as the cooling proceeds, before the temperature of the water reaches the temperature of the maximum ice crystal formation zone, more preferably, before the phase transition temperature is reached, the gas (Lg) phase on the water surface or on the surface The application of energy to the furnace is started, so that the water enters and maintains the supercooled state more stably.
도 7은 본 발명에 따른 과냉각 시스템의 구성도이고, 도 8은 도 7의 과냉각 장치의 구성도이다. 7 is a configuration diagram of a subcooling system according to the present invention, Figure 8 is a configuration diagram of the subcooling apparatus of FIG.
과냉각 시스템은 냉각 장치(100)와, 냉각 장치(100) 내에 장착되어, 냉각 장치(100)에 의해 냉각되는 과냉각 장치(200)로 이루어진다. The subcooling system is composed of a
냉각 장치(100)는 수납물을 저장하는 저장고를 구비하며, 저장고를 냉각시키는 냉각 사이클(즉, 냉각 수단)(110)과, 사용자로부터의 설정 명령 등을 입력받는 입력부(120)와, 냉각 장치의 온도 상태 등을 표시하는 표시부(130)와, 외부 상용전원(또는 기타 전원)을 인가받아, 저장고 내의 온도를 적어도 최대빙결정 생성대 온도 이하로 유지하도록 냉각 사이클(110)을 제어하는 메인 제어부(140)를 구비한다. The
냉각 사이클(110)은 수납물을 냉각시키는 방법에 따라 간냉식과 직냉식으로 구분된다. The
간냉식 냉각 사이클은 냉매를 압축하는 압축기와, 수납공간 또는 수납물을 냉각시키는 냉기를 발생하는 증발기와, 이렇게 발생된 냉기를 강제 유동시키는 팬과, 수납공간으로 냉기를 유입시키는 유입덕트와, 수납공간을 통과한 냉기를 증발기로 유도하는 토출덕트로 이루어진다. 이외에도, 간냉식 냉각 사이클은 응축기, 건조기, 팽창장치 등을 구비할 수 있다. The intercooled cooling cycle includes a compressor for compressing a refrigerant, an evaporator for generating cold air for cooling the storage space or a storage object, a fan for forcibly flowing the cold air generated therein, an inlet duct for introducing cold air into the storage space, and a storage space. It consists of a discharge duct to guide the cold air passing through the evaporator. In addition, the intercooled cooling cycle may include a condenser, a dryer, an expansion device, and the like.
직냉식 냉각 사이클은 냉매를 압축하는 압축기와, 수납공간을 형성하는 케이스 내면에 인접하여 케이스 내에 설치되어 냉매를 증발시키는 증발기로 이루어진다. 다만, 직냉식 냉각 사이클은 응축기와 팽창밸브 등을 포함하여 구성된다.The direct cooling cycle consists of a compressor for compressing the refrigerant and an evaporator installed in the case adjacent to the inner surface of the case forming the storage space to evaporate the refrigerant. However, the direct cooling cooling cycle includes a condenser and an expansion valve.
입력부(120)는 사용자로부터의 저장고의 온도 설정(예를 들면, 냉장실 온도, 냉동실 온도 등), 과냉각 장치의 동작 명령, 디스펜서 기능의 설정 등을 입력받는 것으로, 예를 들면, 푸시버튼, 키보드, 터치패드 등이 가능할 것이다. 과냉각 장치의 동작 명령은 예를 들면, 냉동 명령, 살얼음 명령, 과냉각 명령 등으로 이루어질 수 있다. The
표시부(130)는 기본적으로 냉각 장치가 수행하는 동작, 예를 들면, 저장고의 온도의 표시, 냉각 온도의 표시 및 현재 진행 중인 과냉각 장치의 동작 상태 등을 표시할 수 있다. 이러한 표시부(130)는 lcd 디스플레이 또는 led 디스플레이 등으로 구현될 수 있다. The
메인 제어부(140)는 본 실시예에서, 상용전원을 인가받는 전원부(142)를 구비하여, 냉각 장치(100) 및 과냉각 장치(200) 등에 필요한 사용전원(예를 들면, 5V, 12V 등)으로의 정류 및 평활, 변압 등을 수행하는 소자이다. 이 전원부(142)는 메인 제어부(140)에 포함되어 구비될 수도 있고, 별도의 소자로 구비될 수도 있다. 이 전원부(142)는 과냉각 장치(200)와 전력선(PL)에 의해 연결되어, 필요한 사용전원을 과냉각 장치(200)에 공급한다. In the present embodiment, the
메인 제어부(140)는 냉각 장치(100)가 냉각 동작을 수행할 수 있도록 냉각 사이클(110)과 입력부(120) 및 표시부(130)를 제어하며, 수납물의 과냉각 상태 보관을 위해서, 저장고 내부가 적어도 최대빙결정 생성대 온도 이하로 유지하도록 하는 마이컴(144)을 구비한다. 이 메인 제어부(140)는 필요한 데이터(저장고의 설정온도, 제어온도 등)를 저장하는 저장부(미도시)를 구비한다. The
메인 제어부(140)(특히, 마이컴(144))는 과냉각 장치(200)와 통신선(DL)을 통하여 연결될 수도 있으며, 이러한 통신선(DL)을 통하여, 메인 제어부(140)가 과냉각 장치(200)로부터 데이터(예를 들면, 과냉각 장치(200)의 현재 동작 상태 등)를 수신하여, 저장하거나 표시부(130)에 표시할 수 있다. 이러한 통신선(DL)은 선택적으로 구비될 수 있다. The main control unit 140 (in particular, the microcomputer 144) may be connected to the
마이컴(144)은 입력부(120)로부터의 온도 설정에 따라, 저장고의 온도를 제어하며, 과냉각 장치(200)의 과냉각 제어, 살얼음 제어, 냉동 제어 등의 제어가 독립적으로 수행될 수 있도록, 저장고 내부가 적어도 최대빙결정 생성대 온도 이하로 유지되도록 한다. The
도 8에 도시된 바와 같이, 과냉각 장치(200)는 내부의 수납 공간에 수납물을 수납하고, 저장고 내에 장착되어 냉각되는 독립보관실을 구비하고, 수납공간 내부 에 열을 공급하거나, 열이 발생되도록 하는 열원 공급부(210)와, 수납공간 내부 또는 수납물의 온도를 감지하는 온도 감지부(220)와, 사용자로부터의 명령을 입력받는 입력부(230)와, 수납공간 또는 수납물의 상태 또는 과냉각 장치(200)의 동작을 표시하는 표시부(240)와, 온도 감지부(220)로부터의 감지 온도를 기준으로 하여 온도 조절수단인 열원 공급부(210)를 제어하여, 독립보관실 내의 수납물을 적어도 과냉각 상태 및 냉동 상태 중에서 하나의 상태로 보관되도록 하는 서브 제어부(280)로 이루어진다. As shown in FIG. 8, the
이 과냉각 장치(200)는 메인 제어부(140)로부터 사용전원을 인가받아 동작하며, 이러한 전원 공급을 위한 배선(전력선(PL)에 연결되는 배선)은 전원이 필요한 모든 구성요소에 연결되나, 이러한 기술은 본 발명이 속하는 기술분야에 익숙한 사람에게는 당연히 인식되는 정도에 불과하여, 그 설명이 생략된다. The
열원 공급부(210)는 수납공간 내의 온도를 조절하여, 과냉각 상태의 제어, 살얼음 제어, 냉동 제어의 각각에 대응하는 온도가 유지되도록 하는 온도 조절수단에 해당된다. 이 열원 공급부(210)는 수납공간에 에너지를 인가하는 수단으로, 열 에너지, 전기 또는 자기 에너지, 초음파 에너지, 광 에너지, 마이크로파 에너지 등을 생성하여 수납공간에 인가할 수 있다. 또한, 열원 공급부(210)는 수납물이 동결된 경우, 수납물을 해동하기 위해 에너지를 공급할 수도 있다. The heat
열원 공급부(210)는 복수개의 열원 공급부로 구성되어, 수납 공간의 상부 또는 하부, 또는 측면 등에 장착되어, 수납 공간에 에너지를 공급한다. 본 실시예에서는, 열원 공급부(210)가 수납 공간의 상측인 독립보관실의 상측 내부에 형성된 상부 열원 공급부(210a)와, 수납 공간의 하측인 독립보관실의 하측 내부에 형성된 하부 열원 공급부(210b)로 이루어진다. 각 상부 열원 공급부(210a)와, 하부 열원 공급부(210b)는 서브 제어부(280)에 의해 독립적으로 제어되거나, 통합적으로 제어될 수 있다. The heat
또한, 온도 감지부(220)는 수납 공간의 온도 또는 수납물의 온도를 감지하는 것으로, 수납 공간의 측벽에 형성되어, 수납공간 내의 공기의 온도를 감지하거나, 수납물에 인접하거나 수납물에 접하여, 수납물의 온도를 정확하게 감지할 수도 있는 센서에 해당된다. 이러한 온도 감지부(220)는 온도에 대응하는 전류값, 전압값 또는 저항값의 변화값 등을 서브 제어부(280)에 인가한다. 온도 감지부(220)는 수납물 또는 수납공간의 온도가 수납물의 상전이가 이루어질 때, 급격하게 상승하는 점을 인식할 수 있어, 수납물의 과냉각 상태의 해제를 서브 제어부(280)로 하여금 인식하도록 한다. In addition, the
본 실시예에서, 온도 감지부(220)는 수납 공간의 상측인 독립보관실의 상측 내부에 형성된 상부 감지부(220a)와, 수납 공간의 하측인 독립보관실의 하측 내부에 형성된 하부 감지부(220b)로 이루어질 수 있다. 상부 감지부(220a) 및 하부 감지부(220b)는 상부 열원 공급부(210a) 및 하부 열원 공급부(210b)가 형성된 면에 또는 면에 인접하여 장착된다. In the present embodiment, the
서브 제어부(280)는 온도 감지부(220)로부터의 감지 온도에 따라 열원 공급부(210)를 제어하여, 냉동 제어, 살얼음 제어, 과냉각 제어를 선택적으로 수행할 수 있다. 특히, 서브 제어부(280)는 상부 감지부(220a)로부터의 감지 온도에 따라, 상부 열원 공급부(210a)를 제어하고, 하부 감지부(220b)로부터의 감지 온도에 따라 하부 열원 공급부(210b)를 각각 제어할 수도 있다. The
입력부(230)는 과냉각 장치의 온/오프 스위치 기능과, 사용자가 냉동 제어, 살얼음 제어, 과냉각 제어에 대한 명령을 선택할 수 있도록 하는 수단으로, 예를 들면, 푸시버튼, 키보드, 터치패드 등이 가능할 것이다. The
표시부(240)는 과냉각 장치의 온 상태/오프 상태의 표시 기능과, 현재 수행하는 제어(냉동 제어, 살얼음 제어, 과냉각 제어)를 표시하는 기능을 수행하는 것으로 lcd 디스플레이, led 디스플레이 등이 사용될 수 있다. The
서브 제어부(280)는 상술된 바와 같이, 온도 감지부(220)에 의한 감지 온도에 따라 열원 공급부(210)을 제어하여, 냉동 제어, 살얼음 제어, 과냉각 제어를 메인 제어부(140) 및 냉각 장치(100)에 대하여 독립적으로 수행할 수 있다. 이러한 독립적인 제어를 위해, 이러한 제어를 수행하기 위한 알고리즘 등을 저장하는 저장부를 구비할 수 있다. As described above, the
여기서, 냉동 제어는 열원 공급부(210)를 통한 열의 공급이나 열의 발생이 없거나 극히 적어지도록 하여, 독립보관실 내의 수납물이 동결되도록 제어하는 것이다. 이러한 제어는 과냉각 장치의 오프에 의해 수행될 수도 있다. 이러한 냉동 제어시는 냉각 장치(100)에 의한 냉각 온도와 거의 동일한 온도로 유지하게 되므로, 적어도 최대빙결정생성대 온도 이하가 되거나, 예를 들면, -20℃이다. In this case, the refrigeration control is such that the supply of heat through the heat
과냉각 제어는 수납물의 온도가 예를 들면, -3~-4℃로, 수납물이 과냉각 상태로 보관되도록 하는 것이다. 이러한 과냉각 제어시에는 수납물이 과냉각 상태를 유지하다가 결빙되는 것을 수납물의 온도가 예를 들면, -4℃에서 급격히 상승하게 되는 현상으로 감지하는 제어를 추가적으로 수행한다. 아울러, 이러한 과냉각 상태의 해제시에, 열원 공급부(210)의 동작을 통하여 해동을 수행하고, 해동이 완료된 이후에, 다시 냉각이 이루어지도록 하는 제어를 수행한다. The supercooling control is such that the temperature of the object is, for example, -3 to -4 ° C so that the object is stored in a supercooled state. In the supercooling control, a control is additionally performed to sense that the temperature of the packaged material rapidly rises at, for example, -4 ° C, while the packaged material maintains the supercooled state and freezes. In addition, during the release of the supercooled state, thawing is performed through the operation of the heat
살얼음 제어는 수납물의 온도가 과냉각 제어시의 온도보다 낮되, 냉각 장치(100)에 의한 냉각 온도보다는 높도록 열원 공급부(210)를 제어하여, 수납물이 sub-freezing 상태로 보관되어, 취출된 후, 칼 등에 위한 절단 등이 용이하도록 한다. The thin ice control controls the heat
서브 제어부(280)은 입력부(230)로부터의 과냉각 장치의 온/오프 스위치 입력에 따라, 각 소자들에 인가되는 전원의 공급이 차단되도록 하여 그 동작이 수행되지 않도록 할 수 있다. The
또한, 서브 제어부(280)는 입력부(230)로부터 상술된 적어도 3가지 이상의 제어 명령을 입력받아, 그에 따라 동작할 수 있다. In addition, the
입력부(230)는 추가적으로 해동 명령을 획득하는 기능을 구비하여, 서브 제어부(280)는 입력부(230)로부터의 해동 명령에 대응하여, 열원 공급부(210)를 동작시켜 수납물이 해동될 수 있도록 에너지(특히, 열 에너지)를 가하게 한다. The
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치의 분해 사시도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치의 사시도, 도 11은 본 발명의 일 실시에에 따른 과냉각 장치의 단면을 도시한 도면이다. 9 is an exploded perspective view of a subcooling apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 10 is a perspective view of a subcooling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a cross-sectional view of the subcooling apparatus according to an embodiment of the present invention. Figure is shown.
본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치의 독립보관실은 크게 외부 케이 싱(1100),서랍(1200) 및 측부 케이싱(1300)을 포함한다. 서랍(1200)은 외부 케이싱(1100) 내로 삽입, 인출 가능하며, 서랍(1200)에는 별도의 전자 장치가 부착되지 않아 외부 케이싱(1100)으로부터 완전히 분리되어 착탈가능하다. 외부 케이싱(1100)은 과냉각 장치가 위치하는 냉각 장치 내의 다른 영역으로부터 과냉각 장치를 단열할 수 있도록 단열재(1110)를 포함한다. 서랍(1200) 및 측부 케이싱(1300)도 각각 단열재(1210, 1310)를 포함하여, 외부 케이싱(1100)의 단열재(1110) 만으로 단열이 충분히 이루어지지 않는 부분을 단열할 수 있다. 외부 케이싱(1100)의 내측에는 열원공급부인 히터(1140)가 설치되며, 제어부(미도시)에 의해 히터(1140)의 발열량이 조절되어 과냉각 장치의 온도가 조절된다. 히터(1140)는 상부 히터(1142) 및 하부 히터(1144)를 포함하며, 상부 히터(1142) 및 하부 히터(1144)의 발열량은 제어부(미도시)에 의해 각각 조절된다. 또한, 외부 케이싱(1100)의 상측에는 독립 보관실 내의 수납공간의 온도를 측정하는 고내 온도 감지 센서(1132)가 설치된다. 고내 온도 감지 센서(1132)에 히터(1140)의 열이 미치는 영향을 최소화하기 위해 고내 온도 감지 센서(1132)에 근접한 위치에 히터(1140)가 위치하는 것을 제한하고, 히터(1140)와 고내 온도 감지 센서(1132) 사이에 별도의 단열 부재(미도시)가 더 설치되어도 좋다. 또한 외부 케이싱(1100)의 하부에는 식품의 온도를 감지하는 센서(1134, 1136)가 구비된다. 센서(1134, 1136)는 서랍(1200) 내에 위치한 식품의 온도를 측정하며, 서랍(1200) 내에 식품이 넓게 분포해있는 경우, 과냉각 장치의 운전에 식품의 온도를 더 잘 반영할 수 있도록 소정의 간격을 두고 복수 개 설치되는 것이 바람직하다. 실시예에서는 센서(1134, 1136)가 두 개 설치되어 있으나, 세 개 이상 설치되어도 좋다. 센서(1134, 1136)가 식품과 접촉하는 서랍(1200)에 설치되지 않고 외부 케이싱(1100)에 설치됨으로써, 서랍(1200)으로 센서(1134, 1136)에 전력을 전달하고, 온도 감지 정보를 전송받기 위한 케이블을 삭제할 수 있어 서랍(1200)을 외부 케이싱(1100)으로부터 완전히 인출할 수 있다는 장점이 있다. 서랍(1200)이 외부 케이싱(1100)으로부터 완전히 인출되지 않을 경우, 식품을 서랍(1200)에 넣거나, 서랍(1200)으로부터 꺼내는 것이 불편하고, 서랍(1200)을 청소하기 상당히 불편하다. 센서(1134, 1136)는 외부 케이싱(1100)의 하면에 부착되는 금속 박판의 센서 설치부(1134a, 1136a)의 하면에 부착되어, 센서(1134, 136)가 외부 케이싱(1100)의 외부로 노출되는 것을 방지한다.The independent storage compartment of the subcooling apparatus according to the embodiment of the present invention includes an
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치의 서랍에 설치되는 금속판을 도시한 것이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치의 서랍에 금속판이 설치된 것을 도시한 도면이다. 상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치인 독립보관실은 서랍(1200)을 외부 케이싱(1100)으로부터 완전히 인출하며, 분리할 수 있기 때문에, 센서(1134, 1136)가 서랍(1200)에 위치하지 않고 외부 케이싱(1100)에 위치하기 때문에 서랍(1200)에 보관되는 식품의 온도를 감지하는 감지도가 떨어질 수 있다는 단점 또한 가지게 된다. 이를 보완하기 위하여, 서랍(1200)의 바스켓(1230) 내에는 서랍(1200) 내에 분포한 식품의 온도 변화가 전달되는 금속판(1232)(또는 금속매체) 및 금속판(1232)의 온도 변화를 센서(1134, 1136)로 전달하는 접점부(1234, 1236)가 구비되어 있다. 접점부(1234, 1236)는 바스켓(1230)의 바닥면을 관통하여 하측으로 돌출되어, 서랍(1200)이 외부 케이 싱(1100) 내로 완전히 삽입되면 센서 설치부(1134a, 1136a)와 접점부(1234, 1236)가 간극 없이 접촉되어 식품의 온도를 센서(1134, 1136)로 보다 잘 전달할 수 있게 한다. 12 is a view showing a metal plate installed in the drawer of the supercooling apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 13 is a view showing a metal plate is installed in the drawer of the subcooling device according to an embodiment of the present invention. As described above, the independent storage compartment, which is a supercooling apparatus according to an embodiment of the present invention, may draw out the
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치가 구비하는 측부 케이싱의 분해 사시도이다. 측부 케이싱에는 도 8의 입력부, 표시부 및 서브 제어부에 대응하는 구성요소들이 삽입 장착된다. 이 측부 케이싱은 독립보관실의 일측면, 상면, 전면 등에 구비될 수도 있다.14 is an exploded perspective view of the side casing provided in the supercooling device according to an embodiment of the present invention. Components corresponding to the input unit, the display unit, and the sub control unit of FIG. 8 are inserted into the side casing. The side casing may be provided on one side, top, front, etc. of the independent storage room.
측부 케이싱(1300) 내에는 단열재(1310), 제어 패널(미도시), 제어 패널 장착부(1320), 조작 패널(미도시), 그리고 조작 패널 장착부(1330)가 설치된다. 조작 패널(미도시)은 과냉각 장치의 기능을 입력할 수 있는 입력부인 버튼부(1315a, 1315b, 1315c, 1315d) 및 선택된 기능을 표시하는 표시부인 디스플레이부(1316)을 포함하며, 버튼부(1315a, 1315b, 1315c, 1315d)를 통해 입력 받은 기능을 디스플레이부(1316)에 표시하면서, 입력 받은 기능에 관한 정보를 제어 패널(미도시)로 전송한다. 측부 케이싱(1300)은 PCB 조작 기판의 버튼부(1315a, 1315b, 1315c, 1315d) 및 디스플레이부(1316)가 외부로 노출될 수 있도록 대응하는 위치에 창(홀)이 설치되는 것이 바람직하다. 버튼부(1315a, 1315b, 1315c, 1315d) 및 디스플레이부(1316)가 서랍(1200)이 아니라 측부 케이싱(1300)에 위치함으로써, 서랍(1200)이 외부케이싱(1100)으로부터 완전히 탈착 가능하다. 버튼부(1315a, 1315b, 1315c, 1315d)는 살얼음 기능을 선택하는 버튼(1315a), 냉동 기능을 선택하는 버튼(1315b), 과냉각 기능을 선택하는 버튼(1315c) 및 과냉각 장치의 전원을 온/오프 하는 버튼(1315d)을 포함한다. 디스플레이부(1316)는 과냉각 장치 전원의 온/오프 상태 및 현재 과냉각 장치에서 수행되고 있는 기능을 표시한다. 사용자가 버튼(1315d)를 통해 과냉각 장치의 전원을 온 시키고, 버튼(1315a)를 통해 살얼음 기능을 선택하면, 제어 패널(미도시)은 버튼(1315a)로부터 입력 신호를 받아 디스플레이부(1316)를 통해 냉장 기능 이 선택되었음을 표시한다. 또한 제어 패널(미도시)은 외부 케이싱(1100)에 설치된 히터(1140)의 발열량을 조절한다. 제어 패널(미도시)은 고내 온도 감지 센서(1132) 및 센서(1134, 1136)를 통해 히터(1140)의 발열량을 조절하여 과냉각 장치 내의 온도가 희망하는 온도 범위 내에 있도록 제어한다. 예를 들어 육류를 과냉각 장치에 보관할 때 살얼음 모드를 이용하면, 살짝 얼음이 얼어있는 상태로 육류를 쉽게 칼질할 수 있다. 또한 버튼(1115b)를 통해 냉동 기능을 선택한 경우에는, 제어 패널(미도시)은 히터(1140)를 모두 오프시키고, 별도의 온도 제어 없이 냉장고의 다른 영역과 동일한 온도로 식품이 보관되도록 한다. 한편, 버튼(1115c)을 통해 과냉각 기능을 선택하는 경우, 제어 패널(미도시)은 수납공간 내의 온도가 대략 -2℃ ~ -4℃의 온도를 유지하도록 센서(1132, 1134, 1136)를 통해 과냉각 장치 내의 온도와 식품의 온도를 지속적으로 감지하면서 히터(1140)의 발열량을 조절한다. 과냉각 기능으로 육류 등을 영하의 온도에서 동결시키지 않고 보관하면, 육류 내에 빙결정이 생성되며 육류의 섬유질이 파괴되며 일어나는 맛의 저하 등을 막을 수 있다는 장점이 있다. In the
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나 이상의 실시 예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.In the above, the present invention has been described in detail by way of examples based on the embodiments of the present invention and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the contents described in the claims below.
도 1은 종래 기술에 의한 해동 및 선도유지장치의 실시의 형태를 나타낸 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows embodiment of the thawing and freshness holding | maintenance apparatus by a prior art.
도 2는 고전압 발생장치(3)의 회로 구성을 나타낸 회로도이다. 2 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the
도 3은 냉각 중인 액체에 빙결핵이 생성되는 과정을 나타내는 도면이다. 3 is a view showing a process in which ice tuberculosis is generated in the liquid being cooled.
도 4는 본 발명에 따른 과냉각 장치에 적용되는 빙결핵 생성을 방지하는 과정을 나타내는 도면이다. 4 is a view showing a process for preventing the formation of ice tuberculosis applied to the supercooling apparatus according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 과냉각 장치의 개략 구성도이다.5 is a schematic configuration diagram of a supercooling apparatus according to the present invention.
도 6은 도 5의 과냉각 장치에 따른 물의 과냉각 상태 그래프이다. FIG. 6 is a graph illustrating a supercooling state of water according to the subcooling apparatus of FIG. 5.
도 7은 본 발명에 따른 과냉각 시스템의 구성도이다. 7 is a block diagram of a supercooling system according to the present invention.
도 8은 도 7의 과냉각 장치의 구성도이다. 8 is a configuration diagram of the supercooling apparatus of FIG. 7.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치의 분해 사시도이다.9 is an exploded perspective view of a supercooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치의 사시도이다.10 is a perspective view of a supercooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 일 실시에에 따른 과냉각 장치의 단면을 도시한 도면이다. 11 is a view showing a cross section of the supercooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치의 서랍에 설치되는 금속판을 도시한 것이다.12 illustrates a metal plate installed in the drawer of the supercooling apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치의 서랍에 금속판이 설치된 것을 도시한 도면이다. 13 is a view showing a metal plate installed in the drawer of the supercooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각 장치가 구비하는 측부 케이싱의 분해 사시도이다. 14 is an exploded perspective view of the side casing provided in the supercooling device according to an embodiment of the present invention.
Claims (17)
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KR1020090001667A KR20100082261A (en) | 2009-01-08 | 2009-01-08 | Supercooling system |
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Publications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2009
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