KR20100084914A

KR20100084914A - 슬러시 제조 장치

Info

Publication number: KR20100084914A
Application number: KR1020090004310A
Authority: KR
Inventors: 정원영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2010-07-28
Also published as: KR101023355B1

Abstract

본 발명은 고정부에 회전가능하게 결합되는 하부 파트, 고정부에 상부에 결합되며 경사진 형상의 상부 파트, 상부 파트와 하부 파트를 탄성적으로 연결하는 신축부를 포함하며, 병이 수용될 수 있는 공간을 제공하고, 일축을 중심으로 회전가능하게 결합되는 케이싱, 케이싱이 회전가능하게 결합되며, 케이싱이 수용되는 고정부 및 고정부 및 케이싱 중 어느 한 곳에 설치되는 히터를 포함하고, 냉각 공간에 위치하여, 케이싱에 수용되는 병에 담긴 액체를 과냉각 상태로 저장할 수 있는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

슬러시, 과냉각, 분리막

Description

슬러시 제조 장치{SLUSH MAKER}

본 발명은 슬러시 제조 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 냉장고 내에 구비되어 액체가 들어있는 병을 수납하여, 병 내의 액체를 과냉각 상태로 저장하며, 병을 쉽게 슬러시 제조 장치 내외로 쉽게 출입할 수 있는 슬러시 제조 장치에 관한 것이다.

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.

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 옮아가 기 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.

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 방법, 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 내 벽에 붙이면 인가되는 전압의 드롭이 방지된다. 그리고, 상기 금속선반(7)을 고내에서 노출시키지 않고 염화 비닐재 등으로 피복해도 고내 전체가 전장 분위기로 된다.

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.

본 발명은 기존의 냉각 장치인 냉장고의 구조를 크게 변경하지 않고도 액체가 들어있는 병을 수납하여, 병 내의 액체를 과냉각 상태로 저장할 수 있는 슬러시 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 장치의 일부분이 틸팅되어 액체를 저장하는 병을 쉽게 인출 또는 투입할 수 있는 슬러시 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 일 태양으로서, 신축부는 탄성 재질의 분리막, 분리막의 상, 하부가 고정되는 고정링, 고정링에 양단이 고정되어 신축되는 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 태양으로서, 분리막은 상하 방향으로 절개된 복수 개의 절개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 태양으로서, 케이싱의 하부 파트의 내면은 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 태양으로서, 케이싱의 상부 파트가 결합되는 고정부의 상부는, 상부 파트에 대응하는 경사 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 태양으로서, 히터는, 고정부에서 케이싱의 하부 파트가 접촉하는 부분에 설치되고, 케이싱의 하부 파트는, 히터가 접촉하는 부분이 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 태양으로서, 케이싱의 하부 파트에 히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 태양으로서, 케이싱의 하부 파트는 고정부에 힌지의 의해 회전 가능하게 설치되고, 히터로 전원을 공급하는 케이블이 힌지를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 태양으로서, 케이싱의 하부 파트에 케이싱 하부 파트 내부의 공기의 온도를 감지하는 센서가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 태양으로서, 케이싱의 상부 파트가 결합되는 고정부의 상부는, 케이싱 내부의 상부 공기를 가열하는 상부 히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 태양으로서, 케이싱의 상부 파트가 결합되는 고정부 의 상부는, 케이싱 내부의 상부 공기의 온도를 감지하는 상부 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 태양으로서, 케이싱 내부의 상부 온도와 하부 온도를 독립적으로 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 슬러시 제조 장치는 기존의 냉각 장치인 냉장고의 구조를 크게 변경하지 않고도 액체가 들어있는 병을 수납하여, 병 내의 액체를 과냉각 상태로 저장할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치는 슬러시 제조 장치의 일부분이 쉽게 틸팅되어 사용자가 수납된 병을 용이하게 인출할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치는 슬러시 제조 장치의 상부 공간과 하부 공간의 공기층을 분리할 수 있는 분리막을 구비하여, 상부 공간의 온도와 하부 공간의 온도를 서로 다른 온도로 보다 확실히 구획할 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 슬러시 제조 용기, 슬러시 제조 장치 및 냉각 장치(이하, 슬러시 제조 용기, 슬러시 제조 장치 및 냉각 장치를 통칭하여 '슬러시 제조 장치'라고 한다)에 적용되는 과냉각 과정을 나타내는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 냉각 공간(S) 내에 액체(L)를 수용하는 용기(C)가 냉각된다.

냉각 공간(S)의 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 ~-5℃ 정도에서 얼음 결정이 최대로 생성되는 물의 최대 빙결정 생성대의 온도(약 -1~ -5℃) 이하에서 또는 액체(L)의 최대 빙결정 생성대 이하에서의 냉각 온도에서도 물 또는 액체(L)의 과냉각 상태를 유지시키려 한다.

이러한 냉각 중에 액체(L)로부터 증발이 이루어져서, 수증기가 용기(C) 내의 기체(또는 공간)(Lg) 내로 유입된다. 용기(C)가 뚜껑(Ck)에 의해 폐쇄된 경우, 증발된 수증기로 인하여, 기체(Cg)는 과포화 상태가 될 수 있다. 다만, 본 명세서에서 용기(C)는 뚜껑(Ck)을 선택적으로 포함할 수 있으며, 포함된 경우 냉각 공간의 냉기가 직접적으로 유입되거나, 액체(L)의 표면 또는 표면 상의 기체(Lg)의 온도가 냉기에 의해 냉각되는 것을 어느 정도 방지할 수도 있다.

냉각 온도가 액체(L)의 최대 빙결정 생성대의 온도에 도달하거나 통과하면서 기체(Lg) 내의 수증기 또는 용기의 내측벽의 물방울이 결빙될 수 있다. 또는, 액체(L)의 표면(Ls)과, 용기(C)의 내측벽(냉각 공간(S)의 냉각 온도에 거의 일치함)이 접하는 부분에서 응축이 일어나고 이러한 응축된 액체(L)가 얼음 결정인 빙결핵으로 형성될 수 있다.

예를 들면, 기체(Lg) 내의 빙결핵이 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.

또는, 빙결핵이 액체(L)의 표면(Ls)과 접하게 됨으로써, 액체(L)의 과냉각 상태가 해제되어, 액체(L)에 결빙 현상이 야기될 수 있다.

이에 따라, 본 발명인 슬러시 제조 장치는 냉각 공간(S)에 수납된 용기(C) 및 액체(L)에 에너지(예를 들면, 열에너지)를 인가 또는 공급하여, 기체(Lg) 및 액체(L)의 온도를 제어하여, 액체(L)가 액체의 상전이 온도 이하에서도 무동결 상태 즉, 과냉각 상태를 유지하도록 한다. 여기서, 기체(Lg)는 액체(L)에 접하면서 액체(L)의 상층부에 위치하는 것으로, 본 명세서에서는 액체 상층부(또는 수납물 상층부)로 정의되며, 이러한 액체 상층부는 기체(Lg) 이외에도, 액체(L)에 부유할 수 있는 기름층 또는 플라스틱 또는 기타 수지를 포함하는 물체가 될 수 있다. 아울러, 본 실시예에서 편의상, 액체(L)로 기재되어 있으나, 액체(L)뿐만 아니라, 육류 및 어류, 야채, 과일 등과 같은 일반 수납물에도 적용될 수 있다.

이러한 온도 제어에 의한 과냉각 상태의 유지는 도 4 및 5에서 상세하게 설명된다.

도 4는 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치에 적용되는 빙결핵 생성을 방지하는 과정을 나타내는 도면이다.

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 되 지 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.

이에 따라, 용기(C) 내의 액체(L)가 상전이 온도 이하에서, 또는 액체(L)의 최대 빙결정 생성대 온도 이하에서도 과냉각 상태를 유지하게 된다.

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.

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.

또한, 본 발명에 적용되는 에너지는 열 에너지, 전기 또는 자기 에너지, 초음파 에너지, 광 에너지 등의 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치의 개략 구성도이다.

도 5의 슬러시 제조 장치는 냉각이 이루어지는 저장고(S) 내에 장착되며, 내부에 수납 공간을 지닌 케이스(Sr)와, 케이스(Sr)의 상면 내측에 장착되어 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.

슬러시 제조 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.

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.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러시 제조 장치를 도시한 도면이다. 슬러시 제조 장치는 냉장고 등의 기존의 냉각 장치 내에 장착되며, 슬러시 제조 장치의 장착 또는 제어를 위한 구조 이외에 냉각 장치의 구조를 크게 변경하지 않고, 액체를 과냉각 상태로 저장할 수 있으며, 과냉각 상태의 액체를 꺼내어 쉽게 슬러시를 제조할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러시 제조 장치는 냉각 장치에 고정되는 고정부(100)와 고정부(100)에 회전 가능하게 결합되는 케이싱(200)을 포함한다.

고정부(100)는 고정부(100)의 외관을 이루는 제1 외관부(112)와 제2 외관부(114)가 서로 결합되며, 제1 외관부(112)와 제2 외관부(114) 사이에 케이싱(200) 상부의 공기를 데우는 상부 히터(미도시) 및 케이싱(200) 상부의 온도를 측정하는 센서(미도시) 등의 전장품이 설치되고, 케이싱(200)의 상부와 냉각 장치 내의 냉각 공간을 서로 단열할 수 있도록 단열재(120)도 삽입된다. 실제 냉각 장치 내에 접촉되는 제2 외관부(114)에는 고정부(100) 내에 설치된 전장품으로 전원을 전달할 수 있는 터미널이 형성되거나, 전원 케이블이 연결된다. 또한 케이싱(200)과 직접 접촉하는 제1 외관부(112)의 상부에 상부 히터(미도시) 및 센서(미도시)가 설치된다. 제1 외관부(112)의 상부에 케이싱(200) 상부의 온도를 측정할 수 있도록, 센서 설치 공간(130)이 형성되며, 센서 설치 공간(130) 내에 센서(미도시)가 설치된다. 또한 상부 히터(미도시)와 센서(미도시)는 서로 단열되어, 센서(미도시)가 케이싱(200) 상부 공기의 온도를 측정하는 데 상부 히터(미도시)의 발열이 미치는 영향을 최소화하는 것이 바람직하다.

또한 제1 외관부(112)의 하부에 케이싱(200)이 회전가능하게 연결될 수 있는 힌지(140)가 구비된다. 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 슬러시 제조 장치는 슬러시 제조 장치 내로 투입되는 용기에 담긴 액체의 상부의 온도와 하부의 온도를 서로 다르게 조절하여 액체와 기체의 계면에서 빙결정이 생성되는 것을 방지하는 것을 원리로 하고 있다. 이러한 원리를 구현하기 위해, 케이싱(200) 상부의 공기를 가열하는 히터와 케이싱(200) 하부의 공기를 가열하는 히터가 각각 구비되는 것이 바람직하다. 상부 히터(미도시)는 제1 외관부(112)의 상측에 설치되며, 하부 히터(미도시)는 제1 외관부(112)에 설치될 수도 있고, 케이싱(200) 내에 설치될 수도 있다. 하부 히터(미도시)가 어디에 설치되느냐에 따라서 힌지(140)는 단순히 케이싱(200)이 회전가능하도록 회전핀(150)이 삽입되는 형태일 수도 있고, 하부 히터(미도시)로 전원을 전달하는 케이블이 안내되는 형태일 수도 있다. 하부 히터(미도시)가 케이싱(200) 내에 설치될 경우, 케이싱(200)으로 전원이 전달되어야 한다. 즉, 힌지(140)가 폴더형 휴대폰의 힌지와 같이, 힌지에 의해 연결되는 고정부(100)와 케이싱(200)을 전기적으로 연결하는 전원 케이블을 내장할 수 있어야 한다.

또한 원통형의 케이싱(200)이 고정부(100)에 수용될 수 있어야 하므로, 제1 외관부(112)는 케이싱(200)의 후방을 감싸는 형태로, 대략 반 파이프 형태(half pipe shape)로 형성된다. 원통형 케이싱(200)은 케이싱(200)이 올려진 상태에서는 상부와 반 파이프 형태의 측면에 의해 수용된다. 또한, 케이싱(200)이 전방으로 회전하여 개방될 수 있도록, 힌지(150)의 전방에는 전방으로 갈수록 높이가 낮아지는 경사면으로 되어 있다. 경사면은 케이싱(200)이 회전되어 개방가능하게 하는 역할도 하지만, 소정 각도에서 개방이 제한되어 케이싱(200)을 받쳐주는 역할도 한다.

케이싱(200)은 원통형으로 일반적으로 액체가 저장되는 용기인 물병 등을 수용할 수 있다. 케이싱(200)의 하부는 고정부(100)에 힌지(140)에 의해 회전가능하게 설치되며, 케이싱(200)을 기울여서 물병을 케이싱(200) 내로 투입하거나 케이싱(200)으로부터 인출할 수 있고, 케이싱(200)을 세워서 고정부(100)의 상부와 케이싱(200)의 상부가 맞물리도록 하여 케이싱(200) 내의 공간을 밀봉할 수 있다. 케 이싱(200)은 고정부(100)의 상부와 밀봉을 위해 하부 파트(210), 상부 파트(220) 및 하부 파트(210)와 상부 파트(220)를 연결하는 신축부(230)를 포함한다. 상부 파트(220)는 탄성을 가지는 신축부(230)에 의해 하부 파트(210)에 연결되어, 상부 파트(220)가 신축부(230)에 의해 고정부(100)의 상부 측으로 계속 밀어올려지며 케이싱(200) 내의 공간이 밀봉된다. 상부 파트(220)에는 그 상부에 용기의 상부를 단열할 수 있도록 단열재(222)가 내장된다. 상부 파트(220)의 상부에는 액체를 저장하는 용기의 상부가 위치되며, 신축부(230)의 설치 위치를 경계로, 신축부(230)보다 위쪽에 단열재(222)가 구비된다.

하부 파트(210)는 힌지(140)에 의해 고정부(100)에 연결될 수 있도록 회전핀(150)이 삽입되는 홀(212)이 형성되고, 홀(212)이 형성된 곳보다 높은 곳에 용기의 하면을 받치는 면이 형성된다. 또한 상기한 바와 같이, 하부 히터(미도시)는 고정부(100)에 설치될 수도 있고, 케이싱(200) 내에 설치될 수도 있다. 고정부(100)에 하부 히터(미도시)가 설치된 경우, 케이싱(200)이 고정부(100) 내로 회전하여 삽입되었을 때 고정부(100)와 케이싱(200)이 맞닿는 면에 설치된다. 즉, 제1 외관부(112)에서 케이싱(200)을 감싸는 반 파이프 형태의 면에 하부 히터(미도시)가 설치된다. 또한 하부 히터(미도시)가 어느 부분에 설치되는 지와 관계없이, 하부 파트(210)의 내면에는 하부 히터(미도시)의 열을 하부 파트(210) 내의 공간으로 고르게 전달할 수 있도록 금속의 열 전도체(212)가 부착된다. 하부 히터(미도시)가 케이싱(200)에 설치되는 경우, 하부 파트(210)의 내면에 하부 히터(미도시)가 설치된 다음, 열 전도체(212)가 하부 히터(미도시)를 덮도록 하부 히터(미도시) 위에 부착 된다. 만약 하부 히터(미도시)가 고정부(100)에 설치된다면, 케이싱(200)의 하부 파트(210)는 하부 히터(미도시)와 맞닿는 부분이 금속으로 형성되며, 하부 파트(210) 내면에 부착된 열 전도체(212)로 열을 전달할 수 있도록, 열 전도체(212)와 하부 히터(미도시)와 맞닿는 금속 부분이 접촉하고 있는 것이 바람직하다.

또한 하부 파트(210) 내에 저장되는 액체의 온도를 측정할 수 있는 하부 센서(미도시)가 설치된다. 하부 센서(미도시)는 액체의 온도를 직접 측정할 수 있는 것이 가장 이상적이나, 현실적으로 액체의 온도를 직접 측정하는 것이 불가능하므로, 하부 파트(210) 내부 공기의 온도, 열 전도체(212)의 온도 또는 하부 파트(210)의 온도를 측정하여 대신할 수 있다. 하부 센서(미도시)가 하부 파트(210) 측에 설치되는 경우, 하부 히터(미도시)가 하부 파트(210) 내에 설치되는 것과 마찬가지로, 하부 센서(미도시)로 전원을 전달하고, 하부 센서(미도시)가 감지한 정보를 제어부(미도시)로 전달하는 케이블(미도시)이 힌지(140)를 통해서 하부 센서(미도시)로 연결되는 것이 바람직하다.

제어부(미도시)는 슬러시 제조 장치 자체 내에 마련되어도 좋으며, 슬러시 제조 장치가 장착되는 냉장고 등의 냉각 장치의 메인 제어부에 기능이 통합되어도 무방하다. 제어부(미도시)는 하부 센서가 측정한 온도를 이용하여 하부 히터(미도시)의 발열량을 제어하고, 상부 센서(미도시)가 측정한 온도를 이용하여 상부 히터(미도시)의 발열량을 제어하여, 용기 내에 저장된 액체에 빙결정이 생성되지 않도록 하여 과냉각 상태를 유지하도록 한다.

도 7은 본 발명의 슬러시 제조 장치가 구비하는 신축부를 도시한 도면이다. 신축부(230)는 케이싱(200)의 하부 파트(210)와 상부 파트(220)을 신축성 있게 연결하여, 케이싱(200)을 고정부(100)에 대해 상, 하로 상대운동이 가능하게 해준다.

신축부(230)는, 하부 파트(210) 및 상부 파트(220)에 각각 고정되는 플라스틱 고정링(232), 플라스틱 고정링(232)에 의해 고정되는 신축 재질의 분리막(236) 및 플라스틱 고정링(232)에 양단이 고정되는 스프링(234)을 포함한다. 케이싱(200)이 회전하여 고정부(100)에 수용되면 스프링(234)의 복원력에 의해 플라스틱 고정링(232)과 연결된 상부 파트(220)가 상방으로 힘을 받게 되어 상부 파트(220)와 고정부(100)의 상부 사이의 틈이 밀봉된다. 또한, 케이싱(200)이 고정부(100)에 대해 회전하여 케이싱(200)이 열린 상태일 때보다 닫힌 상태일 때 플라스틱 고정링(232) 사이의 간격이 좁아지게 되므로, 분리막(236)이 접히게 된다. 분리막(236)이 접히면서 내경이 좁아지게 되므로, 분리막(236)이 액체를 저장하는 용기의 상부에 밀착되어 용기의 상부 주변 공기와 하부 주변 공기가 서로 섞이는 것을 차단할 수 있다. 또한 분리막(236)은 케이싱(200)이 회전하여 닫힐 때 보다 분리막(236)이 보다 쉽게 접힐 수 있도록 분리막(236)에 세로 방향 슬릿(236a)이 형성될 수도 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러시 제조 장치에 병을 수납하는 모습을 도시한 도면이다. 케이싱(200)이 힌지(140)에 의해 전방으로 회전하며 개방되며, 고정부(100)가 구비하는 경사면에 의해 케이싱(200)이 전방으로 회전이 가능해지는 동시에 회전 가능한 각도가 제한된다. 경사면에 의해 허용되는 회전 각도만큼 케이싱(200)이 회전하면 케이싱(200)의 위치가 고정된다. 사용자는 원통형인 케이싱(200)의 상부를 통해 액체를 저장하는 용기를 투입한 다음 케이싱(200)을 다시 후방으로 회전시켜 고정부(200) 내로 수용되게 한다.

케이싱(200)의 상부 파트(220)의 상부는 전방부의 높이가 높게 경사져 있으며, 제1 외관부(112)에서 상부 파트(220)를 수용하는 부분 또한 이러한 형상에 대응하여 경사져 있다. 케이싱(200)의 상부 파트(220)가 경사지게 형성됨으로써, 케이싱(200)이 개방되면 사용자는 상대적으로 높이가 낮은 후방부를 통해 용기의 상부를 잡고 용기를 꺼낼 수 있다. 뿐만 아니라 케이싱(200)이 경사지게 형성됨으로써 개방시에 케이싱(200) 상부의 개방되는 면의 단면적이 넓어지므로, 용기를 꺼내기 용이해진다. 나아가 케이싱(200)을 회전시켜 고정부(100) 내로 수용시킬 때, 케이싱(200)의 후방부와 고정부(100)의 전방부 사이에는 간격이 존재하고, 케이싱(200)이 후방으로 회전함에 따라 그 간격이 점차 좁아지게 된다. 따라서, 케이싱(200)의 상부 파트(220)를 일부러 하방으로 누른 상태로 케이싱(200)을 회전시켜 고정부(100)에 수용시킬 필요가 없으며, 케이싱(200)을 단순히 회전시키기만 해도 매끄럽게 고정부(100) 내로 케이싱(200)이 수용될 수 있다. 고정부(200) 내로 수용된 케이싱(200)은, 스프링(234)의 복원력에 의해 상부 파트(220)를 상부로 밀어주는 힘 때문에 고정부(100)의 상면과 상부 파트(220) 사이가 밀봉된다.

도 1은 종래 기술에 의한 해동 및 선도유지장치의 실시의 형태를 나타낸 도면,

도 2는 고전압 발생장치의 회로 구성을 나타낸 회로도,

도 3은 본 발명에 따른 과냉각 장치에 적용되는 과냉각 과정을 나타내는 도면,

도 4는 본 발명에 따른 과냉각 장치에 적용되는 빙결핵 생성을 방지하는 과정을 나타내는 도면,

도 5는 본 발명에 따른 과냉각 장치의 개략 구성도,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러시 제조 장치를 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 슬러시 제조 장치가 구비하는 신축부를 도시한 도면,

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러시 제조 장치에 병을 수납하는 모습을 도시한 도면.

Claims

고정부에 회전가능하게 결합되는 하부 파트, 고정부에 상부에 결합되며 경사진 형상의 상부 파트, 상부 파트와 하부 파트를 탄성적으로 연결하는 신축부를 포함하며, 병이 수용될 수 있는 공간을 제공하고, 일축을 중심으로 회전가능하게 결합되는 케이싱;

케이싱이 회전가능하게 결합되며, 케이싱이 수용되는 고정부; 및

고정부 및 케이싱 중 어느 한 곳에 설치되는 히터;를 포함하고,

냉각 공간에 위치하여, 케이싱에 수용되는 병에 담긴 액체를 과냉각 상태로 저장할 수 있는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
제1항에 있어서,

신축부는, 탄성 재질의 분리막, 분리막의 상, 하부가 고정되는 고정링, 고정링에 양단이 고정되어 신축되는 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
제2항에 있어서,

분리막은, 상하 방향으로 절개된 복수 개의 절개부를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
제1항에 있어서,

케이싱의 하부 파트의 내면은 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
제1항에 있어서,

케이싱의 상부 파트가 결합되는 고정부의 상부는, 상부 파트에 대응하는 경사 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
제1항에 있어서,

히터는, 고정부에서 케이싱의 하부 파트가 접촉하는 부분에 설치되고,

케이싱의 하부 파트는, 히터가 접촉하는 부분이 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
제1항에 있어서,

케이싱의 하부 파트에 히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
제7항에 있어서,

케이싱의 하부 파트는 고정부에 힌지의 의해 회전 가능하게 설치되고, 히터로 전원을 공급하는 케이블이 힌지를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제 조 장치.
제7항에 있어서,

케이싱의 하부 파트에 케이싱 하부 파트 내부의 공기의 온도를 감지하는 센서;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
제1항에 있어서,

케이싱의 상부 파트가 결합되는 고정부의 상부는, 케이싱 내부의 상부 공기를 가열하는 상부 히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
제1항에 있어서,

케이싱의 상부 파트가 결합되는 고정부의 상부는, 케이싱 내부의 상부 공기의 온도를 감지하는 상부 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.
제1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

케이싱 내부의 상부 온도와 하부 온도를 독립적으로 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러시 제조 장치.