KR20130090668A - 급속 캔 냉각기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급속 캔 냉각기에 관한 것으로, 더욱 상세히는 열전소자를 사용하는 구조로 캔 음료나 급속 냉각이 필요한 작은 물건들을 단시간에 급속 냉각시킬 수 있는 캔 급속 냉각기에 관한 것이다. 본 발명에 의한 급속 캔 냉각기는 내부에 삽입되는 캔을 냉각할 수 있도록 다수개의 열전소자가 배열되는 케이스와, 상기 케이스의 각 열전소자의 발열부로부터 열을 방출할 수 있도록 설치된 방열핀의 팬과, 상기 케이스 내부에 삽입된 캔을 일정한 속도로 회전시키는 회전장치를 포함하여 구성된다.

Description

급속 캔 냉각기 {Can rapid cooler}

본 발명은 급속 캔 냉각기에 관한 것으로, 더욱 상세히는 열전소자를 사용하는 구조로 캔 음료나 급속 냉각이 필요한 작은 물건들을 단시간에 급속 냉각시킬 수 있는 캔 급속 냉각기에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기를 사용하는 냉각기는 통상 냉매와 압축기를 사용하는 히트펌프의 원리를 이용한 냉각기를 지칭한다. 예를 들면 냉장고나 에어컨디셔너와 같은 실생활에서 많이 접할 수 있는 장치들이 이러한 장치들이다. 통상의 열교환 사이클을 이루는 이러한 방식은 냉매를 증발시켜 열을 흡수하고 다시 응축과 압축을 통해 원상태로 되돌리는 사이클을 반복함으로써 냉각기가 동작하게 된다. 이러한 냉각장치들은 압축기, 냉매 등이 사용되기 때문에 장치들을 많이 필요로 하여 소형화를 추구할 수 없는 단점이 있다. 또한 압축기 등을 구동해야 하기 때문에 소음 면에서도 불리하다.

상술한 냉각장치 외에도 열전소자를 이용한 냉각기가 개발되고 있다. 열전소자는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용한 것으로, 특히 이것을 사용하는 냉각을 전자냉각이라 한다. 비스무트와 테르르의 화합물(Bi2Te3) 등의 반도체로 만든 pn접합을 사용하고, 소자의 양부는 성능지수에 의해 비교한다. 큰 용적에 사용할 때는 여러 개를 직렬로 하여 사용하고, 단열재로 열절연하는 동시에 발열 측에서는 날개(fin)를 부착하여 방열한다. 이러한 열전소자에 의한 냉각기는 냉매 압축 냉각방식에 비하여 냉각효율이 상당히 낮지만, 무소음과 소형화가 가능한 장점 때문에 일부 특수한 목적의 냉각기에 사용되기 시작했다. 예를 들면 와인 냉장고처럼 아주 저온 냉각을 필요로 하지 않고, 소음을 배제해야하고, 슬림한 디자인으로 구성되어야 하는 것을 만족하기 때문에 실제 생산이 이루어지고 있는 실정이다.

이렇게 시중에 시판되는 열전소자 냉각기는 저음과 간단한 구조 등의 장점 때문에 전력효율이 좋지 않더라고 그러한 장점을 요구하는 곳에 사용되도록 제작되고 있으나, 급속 냉각의 경우에는 열전달을 효율적으로 해야 하고 열 냉각 용량이 원래 작기 때문에 급속 냉각에는 적당하지 않은 문제점이 있다. 즉 아무리 작고 간단하게 냉각기를 만들더라도 캔 냉각과 같은 것에 적용하는 경우에는 생각보다 많은 시간이 소요되기 때문에 매우 비효율적이다. 또한 히트펌프 사이클을 사용하는 일반적인 냉각기의 경우에는 소음과 장비의 거대함과 복잡화 때문에 이를 구현하기가 매우 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 열전소자를 이용하여 캔을 냉각시키는 동시에 캔을 회전시켜 대류에 의해 열전달이 더욱 신속하게 이루어지도록 구성된 급속 캔 냉각기를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 한쪽은 냉각부가 반대쪽은 발열부가 형성된 열전소자를 사용하여 냉각을 진행하는 냉각기에 있어서, 내부에 삽입되는 캔을 냉각할 수 있도록 상기 다수개의 열전소자가 내부 쪽으로는 냉각부가 외부 쪽으로는 발열부가 위치하도록 배열되는 케이스와, 상기 열전소자의 발열부로부터 열을 방출할 수 있도록 설치된 방열핀과, 상기 방열핀으로부터 열을 외부로 방출시키도록 상기 방열핀 외측에 설치된 팬과, 상기 케이스 내부에 삽입된 캔을 일정한 속도로 회전시키는 회전장치를 포함한다.

바람직하게는, 상기 회전장치는 상기 캔을 고정되는 홀더와, 상기 홀더를 회전시키는 회전모터로 구성된다.

바람직하게는, 상기 회전모터는 상하 두 개의 지지판에 의해 지지되고, 그 두 개의 지지판은 모서리마다 두 지지판을 연결하여 관통하는 연결대에 의해 연결되며, 연결대의 일단은 상기 케이스에 형성된 구멍에 삽입된다.

바람직하게는, 상기 홀더는 상기 모터의 회전축에 홀더 상면 중앙이 고정되고, 홀더 상면은 십자 모양으로 측면으로 연장되어 하면에 고정되며, 하면에는 캔을 넣고 뺄 수 있도록 뚜껑이 결합되도록 구성된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 열전소자의 발열부쪽에 방열핀과 팬을 설치하여 열을 빼내는 구조를 제공하기 때문에 열전소자의 냉각효율을 향상시켜 냉각속도를 증대시키는 결과를 가져온다.

(2) 냉각이 이루어지는 공간에 급속 냉각 대상물을 회전시켜 대류에 의한 냉각을 촉진하기 때문에 냉각 시간이 단축되어 급속냉각이 가능해지는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 급속 캔 냉각기의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 급속 캔 냉각기의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 급속 캔 냉각기의 일부구성인 회전장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 급속 캔 냉각기를 뒤집어서 사용하는 것을 보여주는 사시도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 급속 캔 냉각기는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 한쪽은 냉각부가 반대쪽은 발열부가 형성된 열전소자(40)를 사용하여 냉각을 진행하는 냉각기에 있어서, 내부에 삽입되는 캔(1)을 냉각할 수 있도록 상기 다수개의 열전소자(40)가 내부 쪽으로는 냉각부가 외부 쪽으로는 발열부가 위치하도록 배열되는 케이스(10)와, 상기 열전소자(40)의 발열부로부터 열을 방출할 수 있도록 설치된 방열핀(20)과, 상기 방열핀(20)으로부터 열을 외부로 방출시키도록 상기 방열핀(fin)(20) 외측에 설치된 팬(fan)(30)과, 상기 케이스(10) 내부에 삽입된 캔(1)을 일정한 속도로 회전시키는 회전장치(100)를 포함하고, 상기 회전장치(100)는 상기 캔(1)을 고정되는 홀더(120)와, 상기 홀더(120)를 회전시키는 회전모터(110)로 구성된다. 여기서, 상기 회전모터(110)는 상하 두 개의 지지판(101,103)에 의해 지지되고, 그 두 개의 지지판(101,103)은 모서리마다 두 지지판(101,103)을 연결하여 관통하는 연결대(102,104)에 의해 연결되며, 연결대(102,104)의 일단(104a)은 상기 케이스(10)에 형성된 구멍(10a)에 삽입되어 고정된다. 또한, 상기 홀더(120)는 상기 모터(110)의 회전축(111)에 홀더(120) 상면 중앙이 고정되고, 홀더(120) 상면은 십자 모양으로 측면으로 연장되어 하면에 고정되며, 하면에는 캔(1)을 넣고 뺄 수 있도록 뚜껑(121)이 결합되도록 구성된다.

상기 케이스(10)는 직육면체 모양으로 이루어지고 중간 높이 정도에 사방으로 열전소자(40)가 설치되는 구성이고, 각 열전소자(20)에는 방열핀(20)과 팬(fan)(30)이 설치되고, 그 팬(30)의 후방에는 팬(30)을 구동하기 위한 팬 구동용 모터(미도시)가 설치된다. 각 방열핀(20)의 입구에는 열전소자(40)가 설치되되, 열전소자(40)의 발열부가 당연히 바깥쪽을 향하도록 설치된다. 따라서 전원이 공급되어 동작이 이루어지면 열전소자(40)의 발열부에서 발생된 열은 방열핀(20)과 팬(30)에 의해 발생하는 열전달과 압력에 의해 상기 방열핀(20)을 통하여 외부로 빠르게 배출된다. 본 실시예에서는 네 곳에 열전소자(40)를 설치한 것으로 상정하고 있으나, 원형으로 다수개를 설치할 수도 있고 다양하게 변형이 가능함은 물론이다. 또한 열전소자가 케이스의 구멍에 꽉 맞게 설치되기 때문에 케이스 내부로는 전혀 방열핀(20) 쪽의 공기가 들어가 틈이 없다. 따라서 팬(30)이 동작함에 따라 외부 공기는 상기 방열핀(20) 사이로 유입되어 열전달이 이루어진 다음 팬(30)의 압력에 의해 다시 방출되는 구조이고 케이스(10) 내부로는 절대 들어가지 못하는 구조이다. 그에 따라 케이스(10) 내부의 캔(1)은 급속냉각이 가능하게 되는 구조이다.

이러한 구조이기 때문에 케이스(10) 중앙은 빠르게 열을 빼앗겨 냉각이 신속하게 이루어진다. 게다가 급속냉각을 위한 대상물인 캔(1)이 일정한 속도로 회전하기 때문에 전체적으로 열전달 측면에서 우수하여 급속 냉각을 구현하게 되는 것이다.

캔(1)의 회전은 캔(1)이 고정되는 홀더(120)를 일정 속도로 회전시킴으로서 구현된다. 캔(10은 홀더 뚜껑(121)을 열어 사용자가 삽입하고, 회전장치(100)를 케이스(10)와 결합한 상태에서 동작하여 급속냉각을 구현한다. 이러한 구성으로 매우 간단하고 신속한 급속냉각이 이루어진다. 홀더(120)는 상면, 하면, 뚜껑(121)으로 구성되고, 상면과 하면은 최대한 외부와 열전달할 수 있도록 최소한의 지지를 위하여 네 군데로 연장되어 연결되어 있다. 물론 이러한 구성 외에도 열전달을 위한 구성이면 어떠한 모양이든지 적용될 수 있다.

홀더(120)를 회전시키는 회전모터(110)는 두 개의 지지판(101,103) 사이에 지지될 수 있도록 고정되는 바, 네 개의 연결대(102,104)에 의해 지지된다. 연결대(102,104)는 타단이 고정되고 일단(104a)은 지지판(103)을 관통하여 케이스(10)의 구멍(10a)에 끼워지는 방식으로 결합된다. 이러한 구성은 일반적인 구성으로 다양한 방법으로 변형이 가능하다.

도 4를 참고하면, 급속 냉각기를 뒤집어서도 사용할 수 있을 것을 보여준다. 모든 구성이 뒤집어서도 사용될 수 있도록 설계된 것이기 뒤집어서도 사용이 가능하다. 다만 무게 중심 등을 고려하고 안전성을 고려할 때 케이스(10) 부분이 무겁기 때문에 진동 등을 최소화하고 안정된 동작을 위하여 도 1과 같은 상태로 사용하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

1 : 캔 10 : 케이스
20 : 방열핀 30 : 팬
40 : 열전소자 100 : 회전장치
101,103 : 지지판 102,104 : 연결대
110 : 회전모터 111 : 모터축
120 : 홀더 121 : 뚜껑

Claims (4)

1. 한쪽은 냉각부가 반대쪽은 발열부가 형성된 열전소자를 사용하여 냉각을 진행하는 냉각기에 있어서,
   내부에 삽입되는 캔을 냉각할 수 있도록 상기 다수개의 열전소자가 내부 쪽으로는 냉각부가 외부 쪽으로는 발열부가 위치하도록 배열되는 케이스와, 상기 열전소자의 발열부로부터 열을 방출할 수 있도록 설치된 방열핀과, 상기 방열핀으로부터 열을 외부로 방출시키도록 상기 방열핀 외측에 설치된 팬과, 상기 케이스 내부에 삽입된 캔을 일정한 속도로 회전시키는 회전장치를 포함하는 급속 캔 냉각기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전장치는 상기 캔을 고정되는 홀더와, 상기 홀더를 회전시키는 회전모터로 구성된 급속 캔 냉각기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 회전모터는 상하 두 개의 지지판에 의해 지지되고, 그 두 개의 지지판은 모서리마다 두 지지판을 연결하여 관통하는 연결대에 의해 연결되며, 연결대의 일단은 상기 케이스에 형성된 구멍에 삽입되어 고정된 급속 캔 냉각기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 홀더는 상기 모터의 회전축에 홀더 상면 중앙이 고정되고, 홀더 상면은 십자 모양으로 측면으로 연장되어 하면에 고정되며, 하면에는 캔을 넣고 뺄 수 있도록 뚜껑이 결합되도록 구성된 급속 캔 냉각기.
   

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