KR20150043103A - 과냉각 냉각고 - Google Patents

Abstract

종래의 냉각고를 개선하여 과냉각효율을 높일 수 있도록, 액체음료가 든 용기를 포함하는 저장물을 수용하여 과냉각상태로 저장하는 냉각실을 구비한 본체와, 상기 냉각실의 개구된 앞면을 개폐하는 도어, 상기 냉각실 내에 간격을 두고 다단으로 배치되어 저장물이 놓여지는 복수개의 선반, 상기 냉각실 내의 공기를 냉각시키기 위한 열교환기, 상기 열교환기를 내장하는 냉각덕트, 상기 냉각덕트의 일부에 설치되는 입구, 상기 냉각덕트의 입구와 상이한 위치에 설치되는 출구, 상기 출구와 연결되고 냉각실의 내부 후면에 상하방향으로 배치되어 냉각실의 내부 공기를 순환시키기 위한 공급덕트, 상기 열교환기를 거친 냉기와 냉각실 내부 공기를 혼합시켜 상기 공급덕트로 공급하는 혼합부를 포함하고, 상기 공급덕트는 전면에 공급덕트와 연통되는 복수개의 분기덕트가 돌출 형성되고, 상기 분기덕트는 적어도 일 면에 냉기를 분출하는 복수의 배출공이 형성된 구조의 과냉각 냉각고를 제공한다.

Description

과냉각 냉각고{SUPERCOOLING REFRIGERATOR}

본 발명은, 쥬스나 알코올 등의 액체 음료를 포함한 음식물을 과냉각시키기 위한 냉각고에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 냉기의 순환구조를 개선한 과냉각 냉각고에 관한 것이다.

특허문헌 1~3에 나타낸 바와 같이, 액체 음료를 액상(液相)인 채로 응고점 이하로 과냉각시켜 두고, 그 액체 음료에 충격 등을 가하여, 순간적으로 셔벗(sherbet) 상태로 동결시키는 것이 알려져 있다. 특허 문헌 3에서는, 복수개의 용기에 수용한 액체 음료를 냉각고로 과냉각시키고, 냉각고로부터 용기를 인출하여 컵 등에 따랐을 때, 액체 음료를 순간적으로 셔벗 상태로 동결시키고 있다.

[특허 문헌 1]: 일본국 특개2002-22333호 공보(단락 번호 0028-0029)

[특허 문헌 2]: 일본국 특개2001-325656호 공보(단락 번호 0019-0020)

[특허 문헌 3]: 일본국 특개평10-9739호 공보(단락 번호 0017, 도 1)

액체 음료를 액상인 채로 과냉각시킬 수 있는 온도 범위에는 한계가 있다(예를 들면, 알코올 음료는 -15℃ ～ -12℃). 액체 음료의 온도가 전술한 한계 온도보다 낮아지면, 냉각고 내에서 동결된다. 따라서, 복수개의 용기에 수용된 액체 음료를 모두 적정하게 과냉각시키기 위해서는, 냉각고 내의 온도를 상기 한계 온도의 범위 내에서 균일하게 할 필요가 있다. 또한, 과냉각된 액체 음료는, 온도 변화의 영향을 받기 쉽고, 온도가 몇도만 상승하더라도 컵 등에 따랐을 때의 셔벗 상태의 동결이 곤란하게 된다. 그러므로, 냉각고 내의 온도 변화를 억제하여 온도의 안정화를 도모할 필요가 있다. 이 점에 있어서, 특허 문헌 3에서는, 냉각고 내의 온도의 균일화 및 온도의 안정화를 위한 구체적인 구조를 밝히고 있지 않다.

이에, 본 발명의 출원인은 먼저 출원하여 등록된 한국등록특허 10-1205822(발명의 명칭 : 냉각고)를 통해 액체 음료를 안정적이고 효과적으로 과냉각시키는 효과를 달성하였다.

본 발명의 출원인은 상기한 종래의 냉각고에 대한 연구개발을 지속하여, 효율을 높이고, 상대적으로 구조를 단순화시킬 수 있는 보다 진보한 냉각고의 개발을 시도하였다.

이에, 종래의 냉각고를 개선하여 과냉각효율을 높일 수 있는 보다 진보한 과냉각 냉각고를 제공한다.

이를 위해, 본 냉각고는 액체음료가 든 용기를 포함하는 저장물을 수용하여 과냉각상태로 저장하는 냉각실을 구비한 본체와, 상기 냉각실의 개구된 앞면을 개폐하는 도어, 상기 냉각실 내에 간격을 두고 다단으로 배치되어 저장물이 놓여지는 복수개의 선반, 상기 냉각실 내의 공기를 냉각시키기 위한 열교환기, 상기 열교환기를 내장하는 냉각덕트, 상기 냉각덕트의 일부에 설치되는 입구, 상기 냉각덕트의 입구와 상이한 위치에 설치되는 출구, 상기 출구와 연결되고 냉각실의 내부 후면에 상하방향으로 배치되어 냉각실의 내부 공기를 순환시키기 위한 공급덕트, 상기 열교환기를 거친 냉기와 냉각실 내부 공기를 혼합시켜 상기 공급덕트로 공급하는 혼합부를 포함할 수 있다.

상기 공급덕트는 전면에 공급덕트와 연통되는 적어도 하나 이상의 분기덕트가 형성되고, 상기 분기덕트는 적어도 일 면에 냉기를 분출하는 적어도 하나 이상의 배출공이 형성된 구조일 수 있다.

상기 혼합부는 냉각덕트의 입구에 설치되는 팬 또는 블로워를 포함하여, 상기 팬 또는 블로워에 의해 냉각덕트로 흡입된 공기 중 일부를 바로 공급덕트로 공급하는 구조일 수 있다.

상기 공급덕트는 전면에 냉각실로 냉기를 배출하는 통기공이 형성될 수 있다.

상기 분기덕트는 선반의 하부에 배치되며 선반과 간격을 두고 평행하게 형성될 수 있다.

상기 분기덕트는 선반을 향하는 하면 또는 윗면에 배출공이 형성될 수 있다.

상기 분기덕트는 선단에 냉기가 배출되는 전면구멍이 더 형성될 수 있다.

상기 배출공은 냉각실 폭방향을 따라 분기덕트의 일측 끝에서 다른쪽 끝으로 갈수록 형성 간격이나 크기가 점차적으로 증감되게 형성될 수 있다.

상기 분기덕트는 원형 또는 사각 단면의 파이프 형태를 이루고, 복수개가 공급덕트 전면에서 도어쪽을 향해 돌출 형성되며, 외주면에 배출공이 형성된 구조일 수 있다.

상기 분기덕트는 냉각실의 중앙부에 배치되고 상하방향으로 연장 형성되며 양면에 배출공이 형성된 구조일 수 있다.

상기 분기덕트는 냉각실의 양 측면에 배치되고, 상하방향으로 연장되어 냉각실과 접하는 면이 냉각실의 내측면을 이루며, 냉각실과 접하는 면에 배출공이 형성될 수 있다.

상기 분기덕트는 선반과 선반 사이에 배치될 수 있다.

상기 분기덕트는 복수개가 공급덕트의 폭방향을 따라 간격을 두고 배치되고, 각 분기덕트는 호형태로 만곡형성되어 공급덕트의 상하방향을 따라 길게 연장된 구조일 수 있다.

상기 분기덕트 중 공급덕트 양 측단에 배치되는 분기덕트는 사분원호형태로 형성되고, 그 사이에 배치되는 분기덕트는 반원호형태로 형성될 수 있다.

상기 배출공은 상기 분기덕트의 외주면을 따라 형성되어 냉기를 분기덕트에서 방사방향으로 배출하는 구조일 수 있다.

상기 분기덕트는 공급덕트 전면에 형성되는 구멍 형태를 이루고, 상기 분기덕트의 구멍에 순환팬이 설치되어 공급덕트의 냉기를 냉각실로 배출하는 구조일 수 있다.

상기 공급덕트에 설치되어 냉각실 온도를 검출하는 온도센서, 상기 온도센서의 검출값을 연산하여 냉각실 내부 온도가 기 설정된 온도 범위 내가 되도록 상기 열교환기 및 혼합부를 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 의하면, 냉기의 순환 효율을 높여 냉각실 내의 온도 변동을 감소하고, 냉각실 내의 온도를 균일하고 안정된 상태로 보다 확실하게 유지할 수 있다.

도 1은 제1 실시예에 따른 과냉각 냉각고를 도시한 개략적인 측단면도이다.
도 2는 도 1의 실시예에 따른 과냉각 냉각고의 분기덕트를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 실시예에 따른 과냉각 냉각고의 개략적인 정면도이다.
도 4는 도 1의 실시예에 따른 과냉각 냉각고의 분기덕트를 도시한 평면도이다.
도 5는 도 1의 실시예에 따른 과냉각 냉각고에서 분기덕트의 또다른 구조를 도시한 개략적인 도면이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 과냉각 냉각고를 도시한 개략적인 측면도이다.
도 7은 도 6의 실시예에 따른 과냉각 냉각고의 분기덕트를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 6의 실시예에 따른 과냉각 냉각고의 개략적인 평면도이다.
도 9는 제3 실시예에 따른 과냉각 냉각고의 분기덕트를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 실시예에 따른 분기덕트가 설치된 과냉각 냉각고의 개략적인 정면도이다.
도 11은 제4 실시예에 따른 과냉각 냉각고의 분기덕트를 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11의 실시예에 따른 분기덕트가 설치된 과냉각 냉각고의 개략적인 평면도이다.
도 13은 제5 실시예에 따른 과냉각 냉각고의 분기덕트를 도시한 사시도이다.
도 14는 도 13의 실시예에 따른 분기덕트가 설치된 과냉각 냉각고의 개략적인 정면도이다.
도 15는 제6 실시예에 따른 과냉각 냉각고의 분기덕트를 도시한 사시도이다.
도 16은 도 15의 실시예에 따른 분기덕트가 설치된 과냉각 냉각고의 개략적인 평면도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 과냉각 냉각고의 제어방법을 도시한 개략적인 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 제1 실시예에 따른 과냉각 냉각고를 도시하고 있고, 도 2와 도 3은 본 실시예에 따른 분기덕트를 도시하고 있다.

이하 본 실시예에서는 액체 음료에 적용되는 과냉각 냉각고(100)를 예로서 설명한다. 그러나, 본 과냉각 냉각고(100)는 이에 한정되지 않으며, 쥬스나 커피, 이의 농축액, 탄산음료, 우유, 물 등의 액체 음료 뿐만 아니라 어류나 육류, 야채 과일 등 농수산물, 튀김 류 등 모든 음식물에 대해 적용가능하다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예의 냉각고(100)는 액체 음료가 든 용기(P)를 수용하여 과냉각 상태로 저장하는 냉각실(12)을 구비한 본체(10)와, 상기 본체(10)의 개방된 전면을 개폐하는 도어(14), 상기 냉각실(12) 내에 간격을 두고 다단으로 배치되어 용기가 놓여지는 복수개의 선반(16), 상기 냉각실(12) 내부 공기를 냉각시키기 위한 냉각부(20), 상기 냉각부(20)에 의해 냉각된 공기를 냉각실(12) 내부로 순환시키기 위한 냉기공급부(30), 상기 냉기공급부(30)로부터 공급되는 냉기의 온도를 액체 음료의 과냉각 온도 범위로 제어하기 위한 냉기제어부(40)를 포함한다. 상기 냉기제어부(40)는 상기 냉각실(12) 내부 공기의 일부를 필요 시 상기 냉기공급부(30)로 공급하여 냉기와 혼합시키기 위한 혼합부를 포함한다.

본체(10)는 전면이 개방되고 다른 측면은 막혀있는 사각형태의 단열구조물로 이루어진다. 본체(10)의 전면에는 그 개구된 전면을 개폐하는 도어(14)가 회전가능하게 설치된다. 상기 도어(14)는 단열 구조를 이루며, 전면에는 내부를 확인할 수 있도록 투명 재질의 창이 부가될 수 있다.

상기 본체(10)의 내부는 용기가 수용되는 공간인 냉각실(12)을 이룬다. 본체(10) 내부의 냉각실(12)에는 용기가 놓여질 수 있도록 복수개의 선반(16)이 상하방향을 따라 간격을 두고 배치된다. 여기서 상하방향이라 함은 냉각고(100)를 지면에 놓았을 때 지면에 대한 수직방향을 의미한다. 그리고 이하, 폭방향이라 함은 상기 수직방향에 직각인 가로방향으로, 냉각실의 양 쪽 내측면을 지나는 방향을 의미한다.

각 선반(16)에는, 예를 들어 쥬스, 커피, 홍차, 차, 우롱차, 우유, 요구르트 음료, 미네랄 워터, 탄산 음료 및 주류 등의 액체 음료를 수용한, 패트병, 캔, 종이 팩 및 병 등의 각종 용기(P)가 복수개 적재된다. 즉, 각 용기(P)를 냉각실(12) 내에 수용할 때는, 상기 용기(P)가 각 선반(16)에 대해서 전후 좌우로 배열된다. 냉각실(12) 내에서 각 용기(P)는 상기 액체 음료의 응고점 이하의 온도로, 또한 상기 액체 음료가 미동결을 유지하는 과냉각 상태로 보존된다. 이 경우, 용기(P)를 냉각고로부터 인출하여, 진동을 가하거나, 또는 컵 등에 따르면, 액체 음료는 순간적으로 셔벗 상태로 동결된다. 그리고, 알코올 음료 등의 응고점은, 약 -10℃ ∼ -18℃이며, 알코올 음료 이외의 쥬스 등의 액체 음료의 응고점은, 약 -8℃ ∼ 0℃이다. 또한, 냉각실(12) 내의 온도는, 이와 같이 액체 음료의 종류에 따른 응고점의 범위 내에서 소정의 온도로 유지되고 있다.

상기 선반(16)은 평면형태의 판 구조물로 이루어진다.

상기 선반(16)의 표면에는 냉기가 흐를 수 있도록 복수개의 가이드레일(13)이 배열 형성될 수 있다. 가이드레일(13)은 간격을 두고 상부로 돌출되며, 가이드레일과 가이드레일 사이의 홈은 냉기가 흐르는 통로 역할을 하게 된다. 이에 선반 위에 용기가 놓여지게 되면 용기는 선반(16) 위에 돌출된 가이드레일(13) 위에 적재되고 가이드레일과 가이드레일 사이의 홈은 통로를 유지하게 된다. 이로써, 냉각실 내의 냉기가 상기 가이드레일과 가이드레일 사이의 통로를 통해 보다 원활하게 흐르게 되고, 선반에 놓여진 각 용기를 보다 신속하고 균일하게 냉각시킬 수 있게 된다.

냉각실(12) 내부의 마주보는 좌우의 측면에는, 한 쌍의 선반용 기둥(18)이 전후 쪽에 간격을 두고 각각 설치된다. 냉각실을 향하는 각 선반용 기둥(18)의 내측면에는 선반 받이 부재(17)를 장착하기 위한 복수개의 장착공(15)이 상하 방향으로 배열되어 형성된다. 각 선반 받이 부재(17)는, 선반용 기둥(18)을 통하여 냉각실(12)의 내면에 지지된다. 각 선반(16)은, 선반용 기둥(18)에 설치되는 선반 받이 부재(17)에 의해 지지된다.

여기서, 상기 용기(P)는 선반에서 과냉각 상태로 존재하는 데, 외부 충격이 가해지게 되면 액체 음료가 얼게 된다. 본 실시예에서 상기 선반 받이 부재(17)는 본체에 구비되는 기둥(18)에 설치되어 선반에 대한 확실한 지지력을 확보할 수 있도록 되어 있다. 상기 기둥(18)은 사각 형태의 구조를 이루는 본체 각 모서리 부위에 설치된다. 선반을 받쳐 지지하는 선반 받이 부재(17)는 각 기둥(18)에 설치되어, 선반을 보다 안정적으로 지지하게 된다. 이에, 선반의 흔들림을 최소화할 수 있게 된다. 상기 선반 받이 부재(17)의 상단에는 선반과의 사이에서 충격을 완충하기 위한 진동 방지재(19)가 더 설치된다. 상기 진동 방지재(19)는 예를 들어, 고무 또는 실리콘, 젤 등의 충격방지 재질로 이루어질 수 있다.

상기 진동 방지재(19) 상에 선반(16)의 에지부가 놓여진다. 이로써, 각 선반(16)은 진동 방지재(19)를 사이에 두고 선반 받이 부재(17) 상에 안착되어, 냉각고 본체(10)의 진동 등이 선반 받이 부재(17) 및 선반(16)을 통하여 용기(P)에 전해지는 것이 억제된다.

또한, 상기 선반 받이 부재(17)는 냉각실(12)의 기둥(18)에에 착탈 가능하게 설치할 수 있도록 하여 필요시 냉각실(12)의 상하방향을 따라 그 위치를 조절할 수 있다. 이에 용기(P)의 크기 등에 따라 각 선반(16)의 간격이나 위치를 알맞게 조절가능하게 된다. 이를 위해, 상기 기둥(18)에는 상하방향을 따라 선반 받이 부재(17)가 끼워질 수 있도록 장착공(15)이 간격을 두고 형성된다. 이에 기둥(18)의 상하방향을 따라 일측의 장착공(15)에 선반 받이 부재(17)를 끼워줌으로써, 선반 받이 부재(17)의 위치를 이동시켜 원하는 위치에 선반을 고정시킬 수 있게 된다.

액체 음료가 든 용기(P)는 상기 냉각실(12) 내에서 액체 음료의 응고점 이하의 온도에서 미동결을 유지하는 과냉각 상태로 보존된다. 상기 냉각실(12)의 내부 온도는 액체 음료의 과냉각 조건에 맞춰 대략 0 ~ -20℃의 범위로 알맞게 조절되어 유지된다.

상기 냉각부(20)는 냉각실(12) 내부 온도를 저감시키기 위한 것으로, 상기 본체(10) 상단에 설치되어 공기를 냉각하는 열교환기(21)와, 내부에 상기 열교환기(21)가 설치되고 냉각실(12) 내부와 상기 냉기공급부(30)를 연결하는 냉각덕트(22), 상기 냉각덕트(22) 일측에 형성되는 입구에 설치되어 냉각실(12) 내부 공기를 흡입하는 팬 또는 블로워(23)를 포함한다. 본 실시예에서 상기 팬 또는 블로워(23)는 냉각덕트(22)로 냉각실 내부 공기를 흡입함과 더불어 흡입되는 냉각실 내부 공기의 일부를 냉기공급부(30)로 바로 공급하여 냉기와 혼합시키는 혼합부의 역할까지 수행한다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하도록 한다.

냉기와 공기의 원활한 순환을 위해, 상기 냉각덕트의 출구나 공급덕트의 입구 쪽에 팬이나 블로워가 더 설치될 수 있다.

상기 냉각덕트(22)는 냉각실(12)의 천정 측에 배치된다. 상기 냉각덕트(22)는 냉각실(12) 내부 공기를 흡입하는 입구와 냉기를 외부로 배출하는 출구를 구비한다. 상기 냉각덕트(22) 내부에는 냉각실(12) 내부 공기를 냉각시키기 위한 열교환기(21)가 설치된다. 이에 입구를 통해 냉각덕트(22)로 유입된 공기 중 일부는 열교환기(21)를 지나면서 냉각되어 출구를 통해 냉기로 배출된다. 상기 냉각덕트(22)의 입구는 도어(14)가 있는 냉각실(12)의 앞쪽에 비스듬한 하향으로 배치된다. 상기 냉각덕트(22)의 출구는 입구의 반대쪽인 냉각실(12) 안쪽에 하향으로 배치된다.

상기 냉각덕트(22)의 입구에는 팬 또는 블로워(23)(blower)가 설치된다. 상기 블로워(23)는 길게 연장된 원통형팬을 구비하며, 일측에는 공기를 흡입하는 흡입구가 형성되고, 타측에는 공기를 배출하는 토출구가 형성된다.

팬 또는 블로워(23)는 흡입구가 냉각실(12) 내부를 향하고 토출구는 냉각덕트(22) 내부를 향하도록 배치된다. 상기 블로워(23)는 냉각실(12) 내부 공기를 냉각덕트(22) 내부로 흡입하게 된다. 본 실시예에서 상기 냉각덕트의 입구를 통해 공기를 흡입하는 구성부로 블로워(23)가 사용됨에 따라 들어오고 나가는 공기의 섞임을 방지하고 냉기를 한 방향으로 흐르게 하여 정확하고 일정하게 제어 및 유지할 수 있게 된다. 또한, 송풍면적을 증대시킬 수 있으며, 블로워의 속도를 조절해 풍량을 용이하게 가감하여 정밀하게 제어할 수 있고, 공기 흡입에 따른 소음을 줄일 수 있게 된다.

상기 열교환기(21)는 냉각덕트(22) 내에서 냉매를 증발시키면서 주위의 잠열을 흡수하는 냉각작용에 의해 주변의 공기를 냉각하게 된다. 열교환기(21)는 냉각덕트(22) 내측면 중 좌우측면 또는 바닥면에서 이격되어 설치된다. 이에, 팬이나 블로워(23)에 의해 냉각덕트(22) 내부로 흡입된 공기 중 일부는 열교환기(21)를 지나면서 냉각되고, 나머지는 열교환기와 냉각덕트 사이의 공간을 통해 열교환기를 거치지 않고 바로 출구쪽으로 나가게 된다.

열교환기(21)는 냉각고 본체(10)의 상측에 배치한 냉각 장치(28)에 접속한다. 냉각 장치(28)는 압축기(24), 응축기(25) 및 팽창 밸브 등을 가지고 있고, 냉각실(12)의 상측에 배치한 기계실(27) 내에 수용된다. 상기 기계실은 냉각실 상측 외에 하측에 배치될 수 있다. 냉각실(12) 내의 공기는 냉각 덕트(22)의 입구로부터 흡입되어 열교환기(21)에서 냉각된 후에, 냉각 덕트(22)의 출구로 분출된다. 이와 같이, 열교환기(21)는 냉각 장치(28)의 흡열부라 할 수 있다. 또한, 열교환기(21)에는, 열교환기(21)에 부착된 서리를 제거하기 위한 서리 제거 히터(26)가 배치된다.

상기 냉기공급부(30)는 상기 냉각덕트(22) 출구와 연결되어 열교환기(21)를 지나면서 냉각된 냉기를 냉각실(12) 내부로 공급하게 된다. 이를 위해 상기 냉기공급부(30)는 상기 냉각실(12) 내에 설치되는 공급덕트(31)를 포함하고, 상기 공급덕트(31)는 전면에 공급덕트와 연통되는 복수개의 분기덕트(32)가 돌출 형성되고, 상기 분기덕트(32)는 적어도 일 면에 냉기를 분출하는 복수의 배출공(33)이 형성된 구조로 되어 있다.

본 실시예에서 상기 공급덕트(31)는 냉각실(12)의 안쪽 면에 상하방향으로 설치된다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분기덕트(32)는 공급덕트 전면에서 도어쪽을 향해 수직방향으로 돌출 형성된다. 상기 분기덕트(32)는 내부가 빈 납작한 박스형태를 이룬다. 상기 분기덕트(32)는 선반의 하부에 배치되며 선반과 간격을 두고 평행하게 형성된다.

이에, 공급덕트로 유입된 냉기는 연통되어 있는 분기덕트(32)로 유입된다.

본 실시예에서 상기 분기덕트(32)의 크기는 대략 상기 선반(16)의 크기에 대응될 수 있다. 도어쪽을 향하는 상기 분기덕트(32)의 돌출된 길이 즉, 공급덕트 전면에서 분기덕트(32) 선단까지의 길이는 대략 선반의 길이에 대응된다. 또한, 냉각실의 폭방향으로 즉, 냉각실(12)의 양 측면 사이로 연장된 분기덕트(32)의 폭방향 길이는 대략 선반의 폭방향 길이에 대응된다. 또한, 공급덕트를 향하는 상기 분기덕트(32)의 내측 선단은 개방되어 공급덕트에 연통되도록 설치되고, 분기덕트(32)의 외측 선단은 닫혀진 구조로 되어 있다.

상기한 구조와 달리, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 분기덕트(32)는 분기덕트(32)의 돌출된 길이(L)가 선반(16)의 길이보다 짧게 형성되고, 선단에는 냉기가 배출되는 전면구멍(35)이 더 형성될 수 있다. 상기 전면구멍(35)은 선단 전면이 개방된 구조 또는 선단 전면에 배출공과 같이 복수개의 구멍이 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 분기덕트 구조의 경우 분기덕트(32)의 크기가 줄어 그만큼 음료 용기를 적재할 수 있는 선반 사이의 공간을 더 확보할 수 있게 된다. 본 실시예에서 상기 분기덕트(32)의 돌출된 길이(L)는 다양하게 변형 가능하다. 예를 들어 상기 분기덕트의 돌출된 길이는 선반 길이의 1/2 ~ 1/4 정도로 형성될 수 있다.

상기 분기덕트(32)의 하면에는 아래쪽 선반을 향하여 배출공(33)이 형성된다. 본 실시예에서 상기 배출공(33)은 분기덕트(32)에 하면에 형성되나, 이에 한정되지 않으며 윗면에도 형성가능하다.

이에, 공급덕트에서 분기덕트(32)로 유입된 냉기는 분기덕트(32)에 형성된 배출공(33)을 통해 냉각실 내부의 선반으로 바로 배출된다. 이와 같이, 공급덕트의 냉기가 분기덕트(32)를 통해 배출됨으로써, 냉기가 선반에 놓여진 음료 용기 모두에 고르고 원활하게 흘러나갈 수 있게 된다.

상기한 구조 외에 분기덕트는 냉각실의 내부 모서리를 따라 길게 연장 설치될 수 있으며, 그 형태나 배치 구조에 있어서 다양하게 변형 가능하며, 변형 가능한 모든 구조 역시 본 발명의 진정한 정신에 속한다 할 것이다.

상기 공급덕트(31)는 전면 즉, 냉각실(12)을 향하는 면에 냉각실(12)과 공급덕트를 연통시키는 복수개의 통기공(34)이 더 배열 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 통기공(34)은 공급덕트(31)에 형성된 분기덕트(32) 중 최상부의 분기덕트 위쪽에 한정되어 형성될 수 있으며, 이러한 구조 외에 공급덕트 전면에 걸쳐 형성될 수 있다. 이에, 냉각실의 최상단에 위치한 선반에 놓여진 음료 용기 역시 통기공(34)을 통해 배출되는 냉기를 통해 과냉각 가능하게 된다.

여기서, 상기 공급덕트 내부로 공급되는 냉기는 냉각실 폭방향에 걸쳐 균일하지 못하고 일측으로 편중될 수 있다. 이러한 현상은 특히 냉기를 순환시키는 팬의 회전 방향에 의해 냉기가 회전되면서 발생된다. 이에, 본 실시예에서 상기 분기덕트(32)에 형성되는 상기 배출공(33)은 냉각실 내측면 사이의 폭방향을 따라 분기덕트(32)의 일측 끝에서 다른쪽 끝으로 갈수록 형성 간격이나 크기가 점차적으로 증감되는 구조로 되어 있다.

도 4는 분기덕트(32)에 형성되는 배출공(33)의 배열 형태에 대한 일예로서, 배열 간격이 점차적으로 증감되는 구조를 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 도면상 좌에서 우측으로 갈수록 분기덕트(32)에 형성되는 배출공(33)의 형성 간격이 점차적으로 감소되어 단위 면적 당 배출공의 형성 개수가 증가된다. 이에 냉기 공급덕트(31) 내에서 일측으로 냉기가 편중되어 분기덕트에 고르게 냉기가 유입되지 않는 경우에도 분기덕트 전면에서 냉기의 배출량을 고르게 유지할 수 있게 된다.

즉, 도 4에서 분기덕트(32)로 유입되는 냉기가 도면상 우측으로 편중된 경우에도 분기덕트의 좌측단 쪽에서는 상대적으로 우측보다 많은 배출공(33)을 통해 냉기가 배출됨으로써, 분기덕트(32) 전면에서 냉기의 배출량을 고르게 유지할 수 있게 된다.

본 장치는 냉각덕트(22)의 냉기를 공급덕트(31)로 공급하는 과정에서 냉기제어부(40)를 통해 냉각실(12) 내부 공기를 냉기에 혼합하여 냉기의 온도를 액체 음료의 과냉각 온도 범위로 제어하게 된다.

상기 냉기제어부(40)는 언급한 바와 같이, 상기 냉각실(12) 내부 공기를 필요 시 상기 냉기공급부(30)로 공급하여 냉기와 혼합시키기 위한 혼합부를 포함한다.

또한, 상기 냉기제어부(40)는 상기 공급덕트(31)에 설치되어 냉각실(12) 온도를 검출하는 온도센서(41), 상기 온도센서(41)의 검출값을 연산하여 냉각실(12) 내부 온도가 기 설정된 온도 범위 내가 되도록 상기 냉각부(20)와 냉기공급부(30) 및 혼합부를 제어하는 컨트롤러(42)를 더 포함한다.

본 실시예에서 상기 혼합부는 상기 냉각덕트(22) 입구에 설치되는 팬 또는 블로워(23)를 포함하고, 상기 팬 또는 블로워(23)에 의해 냉각덕트(22)로 흡입된 공기 중 일부를 바로 공급덕트(31)로 공급하는 구조로 되어 있다.

상기 공급덕트(31)의 상단은 냉각덕트(22)의 출구와 일체로 연결된다. 상기 블로워(23)는 냉각덕트의 입구쪽에 설치된다. 이에, 블로워(23)가 구동되면 냉각실 내부 공기는 냉각덕트로 유입된다. 그리고, 유입된 공기 중 일부는 열교환기(21)를 거쳐 냉각되고, 나머지는 열교환기를 거치지 않고 바로 출구로 흘러나간다.

열교환기를 거치지 않고 바로 냉각덕트 출구로 나간 공기는 열교환기를 거치면서 냉각된 냉기와 혼합되고, 이 혼합 냉기는 공급덕트(31)로 공급된다. 공급덕트(31)로 공급된 혼합 냉기는 공급덕트에 형성된 분기덕트(32)로 흘러나가 분기덕트에 형성된 배출공(33)을 통해 냉각실 내부로 공급된다.

혼합 냉기는 선반에 놓여진 음료 용기를 냉각시키고 냉각실(12) 위로 상승하여, 냉각덕트(22)의 입구에서 흡입되어 재 냉각된다. 이러한 과정에서 냉각실의 공기는 냉각덕트로 유입되어 냉기와 혼합된다. 냉각실(12)에 공급된 혼합 냉기는, 액체 음료의 냉각에 제공된다. 냉각고에서는 이와 같은 공기의 순환이 한 방향으로 일정하게 행해진다.

블로워(23)에 의해 냉각덕트로 유입되어 열교환기를 거쳐 냉각된 냉기의 양과 열교환기를 거치지 않고 바로 공급덕트로 유입되어 냉기와 혼합되는 공기의 양의 비는 1:1.1 ∼ 1:2일 수 있으며, 바람직하게 1:1.1 ∼ 1:1.5일 수 있다. 전술한 비가 이와 같은 수치 범위 내인 경우에는, 각 용기(P) 내의 액체 음료에 대해서 보다 확실하게 과냉각을 행할 수 있다.

이와 같이, 공급덕트(31)에 형성된 분기덕트(32)의 배출공(33)을 통해 혼합냉기는 냉각실(12)로 공급되어 냉각실(12)의 각 선반(16)에 적재된 용기의 액체 음료를 과냉각시키게 된다. 그리고 냉각실 내부의 공기는 블로워(23) 구동에 따라 냉각덕트로 유입되고, 이중 일부는 열교환기(21)를 거치면서 냉각되고, 이 냉기는 열교환기를 거치지 않은 공기와 혼합되어 다시 공급덕트(31)로 공급된다. 공급덕트로 공급된 혼합냉기는 다시 분기덕트의 배출공을 통해 냉각실(12)로 공급된다. 본 장치는 상기한 공기의 순환을 통해 용기를 과냉각시켜 유지할 수 있게 된다.

한편, 상기 냉기제어부(40)는 냉각실(12) 내부 온도에 따라 블로워(23)를 제어 작동하여 냉각실(12) 내부 온도를 조절하게 된다.

상기 온도센서(41)는 상기 공급덕트(31) 일측에 설치되어 냉각실(12) 내부 온도를 검출하게 된다. 상기 온도센서(41)는 각 선반(16)에 대응되는 위치에 설치될 수 있다. 상기 컨트롤러(42)는 상기 온도센서(41)의 검출 결과에 따라 압축기(24)를 구동하여 열교환기(21)로 냉기를 형성하거나 상기 블로워(23)의 송풍량을 제어하여 냉각실(12) 내부 온도를 조절하게 된다.

또한, 상기 냉기제어부(40)는 냉기의 온도 제어를 위해 상기 공급덕트(31) 내에 설치되어 냉기를 가열하는 히터(45)를 더 포함할 수 있다. 상기 히터(45)는 전기에너지를 열에너지로 전환하는 열선으로 이루어지며, 공급덕트(31) 내부에 설치된다.

상기 히터(45)가 작동되면 혼합 냉기의 온도를 높이게 되어 냉각실(12) 내부 온도가 급격하게 낮아지는 것을 방지하고 온도를 완만하게 저하시키게 된다. 이에, 냉기를 액체 음료의 과냉각 온도 범위에 맞춰 알맞게 제어할 수 있게 된다.

또한, 냉기 온도 제어와 더불어 열교환기에서 발생되는 성애를 제거할 수 있게 된다. 성애 제거를 위해, 언급한 바와 같이 상기 열교환기(21) 내에 히터(26)가 설치된다. 또한, 본체(10)의 도어쪽 전면에도 히터(11)가 설치되어, 도어 개방 시 내부와 외부의 온도 차에 의해 전면에 성애가 발생하는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 냉기제어부(40)는 상기 공급덕트(31) 내부에 수직방향으로 연장되며 냉각실(12)의 폭방향을 따라 간격을 두고 배치되는 적어도 하나 이상의 히트파이프(47)를 더 포함할 수 있다.

상기 히트파이프(47)는 밀폐용기 내부에 기액간에 상변화되는 작동유체가 채워진 것으로, 작동유체의 상변화과정을 통해 용기 양단 사이에 열을 신속하게 전달하게 된다. 상기 히트파이프(47)는 공급덕트(31)의 내측면에 설치되어, 공급덕트(31)의 상하방향을 따라 혼합냉기가 이동되는 과정에서 혼합냉기의 온도 저하를 최소화시키고 온도 변동을 완화시켜 혼합냉기의 온도를 균일하게 유지시키게 된다. 이에 공급덕트(31) 내에서 혼합 냉기는 온도 변동이 최소화된다. 따라서 공급덕트(31)의 길이방향을 따라 각 통기공(33)을 통해 각 선반(16)으로 배출되는 냉기의 온도는 전체적으로 균일해지고, 냉각실(12) 전체의 온도 변동도 최소화된다. 특히, 열교환기(21)의 서리의 제거를 위하여 히터(26)가 작동되어도, 히트파이프(47)에 의해, 냉각실(12) 내의 온도 상승이 최소화된다.

도 6 내지 도 8은 본 냉각고의 또 다른 실시예를 도시하고 있다.

이하 실시예에서 본 냉각고는 공급덕트에 형성되는 분기덕트의 구조를 제외하고 다른 구성부는 위에서 설명한 구조와 동일하다. 이에 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 냉각고는 공급덕트(31) 전면에 공급덕트와 연통되는 복수개의 분기덕트(36)가 돌출 형성되고, 상기 분기덕트(36)는 적어도 일 면에 냉기를 분출하는 복수의 배출공(37)이 형성된 구조로 되어 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 분기덕트(36)는 냉각실(12)의 폭방향을 따라 양쪽 내측면에 배치되고, 공급덕트의 상하방향을 따라 복수개의 간격을 두고 배치된다.

상기 분기덕트(36)는 두께가 얇고 내부가 빈 박스 형태 구조물로, 냉각실(12)의 양쪽 내측면에 설치되어 냉각실과 접하는 면이 냉각실의 내측면을 이루는 구조로 되어 있다. 그리고, 상기 분기덕트(36)는 냉각실과 접하는 면에 배출공(37)이 형성될 수 있다.

상기 분기덕트는 복수개가 간격을 두고 배치될 수 있으며, 공급덕트의 상하방향을 따라 하나의 분기덕트가 길게 연장 형성될 수 있다.

분기덕트가 복수개로 이루어지는 경우 각 분기덕트는 선반과 선반 사이에 배치될 수 있다. 이에, 분기덕트에 형성된 배출공으로부터 나오는 냉기가 선반에 놓여진 음료 용기를 바로 지나갈 수 있게 된다.

본 실시예에서 상기 분기덕트(36)의 길이는 대략 상기 선반(16)의 길이에 대응될 수 있다. 즉, 도어쪽을 향하는 상기 분기덕트(36)의 돌출된 길이 즉, 공급덕트 전면에서 분기덕트(36) 선단까지의 길이는 대략 선반의 길이에 대응된다.

이에, 공급덕트(31)에서 분기덕트(36)로 유입된 냉기는 분기덕트(36)에 형성된 배출공(37)을 통해 냉각실(12) 내부의 선반(12)으로 배출된다. 이와 같이, 공급덕트의 냉기가 분기덕트(36)를 통해 배출됨으로써, 냉기가 선반에 놓여진 음료 용기 모두에 고르고 원활하게 흘러나가 순환될 수 있게 된다.

도 9와 도 10은 본 냉각고의 제3 실시예를 도시하고 있다.

이하 실시예에서 본 냉각고는 공급덕트에 형성되는 분기덕트의 구조를 제외하고 다른 구성부는 위에서 설명한 구조와 동일하다. 이에 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 냉각고는 공급덕트(31) 전면에 공급덕트와 연통되는 적어도 하나 이상의 분기덕트(38)가 돌출 형성되고, 상기 분기덕트(38)는 적어도 일 면에 냉기를 분출하는 복수의 배출공(39)이 형성된 구조로 되어 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 분기덕트(38)는 냉각실(12)의 폭방향을 따라 중앙에 배치되고, 공급덕트의 상하방향을 따라 길게 연장 형성된다.

상기 분기덕트(38)는 두께가 얇고 내부가 빈 박스 형태 구조물로, 냉각실(12)의 중앙에 설치되어 냉각실을 이분한다. 상기 분기덕트(38)의 양면에 배출공(39)이 형성된다.

상기 분기덕트(38)에 의해 냉각실은 두 개의 영역으로 나뉘어 지므로, 음료 용기가 놓여지는 선반(16) 역시 분기덕트와 냉각실 측면 사이의 공간에 맞는 크기로 형성되어 분기덕트 양측에 각각 설치된다.

본 실시예에서 상기 분기덕트(38)의 길이는 대략 상기 선반(16)의 길이에 대응될 수 있다. 즉, 도어쪽을 향하는 상기 분기덕트(38)의 돌출된 길이 즉, 공급덕트 전면에서 분기덕트(38) 선단까지의 길이는 대략 선반의 길이에 대응된다.

이에, 공급덕트(31)에서 분기덕트(38)로 유입된 냉기는 분기덕트(38)에 형성된 배출공(39)을 통해 냉각실(12) 내부의 각 선반(16)으로 배출된다. 이와 같이, 공급덕트의 냉기가 분기덕트(36)를 통해 배출됨으로써, 냉기가 선반에 놓여진 음료 용기 모두에 고르고 원활하게 흘러나가 순환될 수 있게 된다.

도 11과 도 12는 제4 실시예에 따른 과냉각 냉동고를 도시하고 있다.

이하 실시예에서 본 냉각고는 공급덕트에 형성되는 분기덕트의 구조를 제외하고 다른 구성부는 위에서 설명한 구조와 동일하다. 이에 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 냉각고는 공급덕트(31) 전면에 공급덕트와 연통되는 복수개의 분기덕트(50)가 돌출 형성되고, 상기 분기덕트(50)는 적어도 일 면에 냉기를 분출하는 복수의 배출공(51)이 형성된 구조로 되어 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 분기덕트(50)는 공급덕트 전면에서 도어쪽을 향해 수직방향으로 돌출 형성된다. 상기 분기덕트(50)는 내부가 빈 원통형 파이프 구조를 이룬다. 분기덕트(50)는 원통형태 외에 사각형태 등 다양하게 변형 가능하다.

상기 분기덕트(50)는 복수개가 선반의 하부에 간격을 두고 평행하게 배치된다. 본 실시예의 경우 도 12에 도시된 바와 같이, 두 개의 분기덕트(50)가 선반 하부에 이격되어 배치된다. 분기덕트는 2개 이상이 간격을 두고 배치될 수 있다. 본 실시예에서 상기 분기덕트(50)의 길이는 대략 상기 선반(16)의 길이에 대응되며 특별히 한정되지 않는다.

상기 분기덕트(50)의 외주면을 따라 전면에 배출공(51)이 관통 형성된다.

이에, 공급덕트(31)로 공급된 냉기는 연통되어 있는 분기덕트(50)로 유입되고, 분기덕트에 형성된 배출공(51)을 통해 냉각실 내로 순환된다. 배출공(51)은 분기덕트 외주면 전체에 고르게 형성되어 있어서, 냉기는 분기덕트의 배출공을 통해 방사방향으로 퍼져 냉각실(12) 내에서 전 방향에 걸쳐 고르게 분사된다. 따라서, 냉기가 선반에 놓여진 음료 용기 모두에 고르고 원활하게 흘러나가 순환될 수 있게 된다.

도 13과 도 14는 제5 실시예에 따른 과냉각 냉동고를 도시하고 있다.

이하 실시예에서 본 냉각고는 공급덕트에 형성되는 분기덕트의 구조를 제외하고 다른 구성부는 위에서 설명한 구조와 동일하다. 이에 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 냉각고는 공급덕트(31) 전면에 공급덕트와 연통되는 복수개의 분기덕트(52)가 돌출 형성되고, 상기 분기덕트(52)는 적어도 일 면에 냉기를 분출하는 복수의 배출공(53)이 형성된 구조로 되어 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 분기덕트(52)는 복수개가 공급덕트(31)의 폭방향을 따라 간격을 두고 배치되고, 각 분기덕트는 호형태로 만곡형성되어 공급덕트의 상하방향을 따라 길게 연장된 구조로 되어 있다.

본 실시예에서, 상기 분기덕트(52)는 공급덕트에 3개가 형성된 구조이나, 이에 한정되지 않으며 다양한 개수로 형성가능하다. 상기 3개의 분기덕트는 각각 공급덕트(31)의 중앙부와 양 측단 쪽에 형성된다. 상기 분기덕트(52) 중 공급덕트 양 측단에 배치되는 분기덕트는 냉각실의 모서리에 위치하므로 사분원호형태로 형성되고, 그 사이에 배치되는 분기덕트는 반원호형태로 형성된다. 상기 분기덕트의 곡률반경이나 돌출 정도는 특별히 한정되지 않는다.

상기 배출공(53)은 원호형태를 이루는 상기 분기덕트(53)의 외주면을 따라 형성되어 냉기를 분기덕트(52)에서 방사방향으로 배출하는 구조로 되어 있다.

이에, 공급덕트(31)로 공급된 냉기는 분기덕트(52)에 형성된 배출공(53)을 통해 냉각실(12) 내부로 배출된다. 이 과정에서 냉기는 분기덕트의 배출공을 통해 냉기는 방사방향으로 퍼져 냉각실(12) 내에서 전 방향에 걸쳐 고르게 분사된다. 따라서, 냉기가 선반에 놓여진 음료 용기 모두에 고르고 원활하게 흘러나가 순환될 수 있게 된다.

도 15와 도 16은 본 냉각고의 제6 실시예를 도시하고 있다.

이하 실시예에서 본 냉각고는 공급덕트에 형성되는 분기덕트의 구조를 제외하고 다른 구성부는 위에서 설명한 구조와 동일하다. 이에 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며 그 상세한 설명은 생략한다.

본 실시예에서, 상기 공급덕트에 형성되는 분기덕트는 공급덕트 전면에 구멍 형태로 형성된다. 그리고 상기 분기덕트를 이루는 구멍에 순환팬(54)이 설치되어 공급덕트의 냉기를 냉각실로 배출하는 구조로 되어 있다. 상기 공급덕트를 이루는 구멍은 전면에 배출공이 격자 형태의 형성될 수 있으며, 단지 전체가 하나의 구멍으로 형성될 수 있다. 즉, 본 실시예의 경우 분기덕트는 공급덕트에 형성된 구멍에 설치되는 순환팬(54)으로 이해할 수 있다.

공급덕트(31) 전면에는 적어도 하나 이상의 순환팬(54) 설치되어 공급덕트로 유입된 냉기를 냉각실로 강제 순환시키게 된다. 상기 순환팬(54)은 공급덕트(31)의 상하방향을 따라 간격을 두고 배치된다. 상기 순환팬(54)은 선반과 선반 사이에 위치할 수 있다. 또한, 상기 순환팬(54)은 냉각실의 폭방향을 따라 중앙에 설치될 수 있으며, 복수개가 간격을 두고 설치될 수 있다.

이에, 공급덕트(31)로 유입된 냉기는 공급덕트 전면에 설치된 순환팬(54)에 의해 냉각실 내부로 강제 배출되어 순환된다. 이와 같이, 공급덕트의 냉기가 순환팬을 통해 배출됨으로써, 냉기가 선반에 놓여진 음료 용기 모두에 고르고 원활하게 흘러나가 순환될 수 있게 된다.

이하, 도 17을 참조하여 본 실시예에 따른 과냉각 냉각고의 제어 과정에 대해 설명하면 다음과 같다. 이하 냉각고 제어과정은 도 1의 실시예에 따른 냉각고를 예로서 설명한다.

본 냉각고(100)가 가동되면 냉각실(12) 내부의 온도는 온도센서(41)에 의해 검출된다. 온도센서(41)에 의해 검출된 온도값은 컨트롤러(42)로 인가된다. 컨트롤러(42)는 검출된 실제 냉각실(12)의 온도값을 저장부에 기록되어 있는 설정온도값과 비교한다.

상기 컨트롤러는 액체 음료의 과냉각 온도 제어를 위한 온도 범위를 데이터로 저장하며, 이는 컨트롤러(42)에 연결된 조작부를 통해 해당 액체 음료에 맞춰 필요시 변경될 수 있다.

본 실시예에서 상기 컨트롤러의 저장부에 저장되는 온도범위는 냉기 공급 여부를 결정하기 위한 제1 온도범위와, 냉기의 온도 제어를 위한 제2 온도범위로 구분된다. 컨트롤러(42)는 제1 온도범위를 벗어나는 경우 냉기 자체를 공급 또는 중지하게 된다. 상기 제2 온도범위 내에서는 냉기 공급에 따라 냉각실(12) 내부 온도가 급격하게 낮아지지 않도록 상기 컨트롤러(42)가 냉각실(12)로 공급되는 냉기의 온도를 제어하게 된다.

제1 온도범위는 용기 내 액체 음료를 과냉각 상태로 유지하기 위한 온도범위로 설정된다. 본 실시예에서 상기 제1 온도범위는 각종 음료와 주류에 대한 과냉각 온도 범위인 0℃ ~ -20℃에서 음료에 따라 설정된다. 상기 제2 온도범위는 제1 온도 범위 이내가 되도록 설정된다. 예를 들어, 상기 제2 온도범위는 제1 온도범위의 80% 범위로 설정될 수 있다. 즉, 상기 제1 온도범위가 0℃ ~ -20℃ 사이면 제2 온도범위는 -2℃ ~ -18℃ 사이로 설정된다.

컨트롤러(42)는 검출된 온도값을 기 설정된 제1 온도범위와 비교하여 검출된 온도가 제1 온도범위 상한값 이상인 경우에는 냉각실(12)로 냉기를 공급한다. 컨트롤러(42)의 제어신호에 따라 블로워(23)가 구동되면 냉각실(12) 내부의 공기는 냉각덕트(22) 내부로 흡입된다. 냉각덕트로 흡입된 공기 중 일부는 압축기(24) 구동에 따라 가동되는 열교환기(21)를 통해 열교환이 이루어져 냉기로 형성된다. 열교환기를 거친 냉기는 냉각덕트(22) 출측에 연결된 공급덕트(31)로 공급된다.

그리고, 블로워(23)에 의해 냉각덕트로 흡입된 공기 중 나머지는 열교환기를 거치지 않고 그대로 냉각덕트를 지나 공급덕트로 공급된다.

공급덕트로 유입된 냉기는 열교환기를 거치지 않은 공기와 혼합되어 공급덕트로 유입되고, 공급덕트에 형성된 분기덕트(32)를 통해 냉각실로 분출된다.

열교환기를 거친 냉기보다 상대적으로 온도가 높은 냉각실(12) 내부의 공기가 공급덕트로 직접 유입되어 냉기와 공기가 공급덕트(31) 내에서 혼합된다. 이에 냉기는 온도가 높은 공기와 혼합되어 온도가 상승된다. 따라서 냉각실(12) 내부로 냉기와 비교하여 온도가 상승된 혼합공기가 공급된다. 이와 같이 냉기의 온도를 높여서 냉각실(12)로 공급함에 따라 온도의 급격한 변동없이 용기에 대한 과냉각 온도에 급격한 변화를 주지 않고 지속적이고 안정적으로 유지할 수 있게 된다. 분기덕트를 통해 냉각실로 분출된 혼합냉기는 냉각실(12)의 내부 온도를 액체 음료의 과냉각 온도 범위로 낮추게 된다. 이에 선반(16)에 놓여진 용기는 냉각실(12) 내에서 과냉각 상태가 된다.

상기 컨트롤러(42)는 냉각실(12) 내부 온도를 계속 검출하며, 검출된 온도가 제2 온도범위의 상한값보다 낮은지 여부를 비교 연산하게 된다. 검출된 온도가 제2 온도범위의 상한 값 이상인 경우에는 상기 과정을 계속 반복하게 되며, 제2 온도범위의 상한 값보다 낮아지면 냉기의 온도를 제어하게 된다.

냉기의 온도를 제어하는 과정은 블로워(23)의 구동에 따른 송풍량 제어 또는 히터(45)의 구동을 통해 이루어진다.

컨트롤러(42)가 히터(45)를 구동하게 되면 공급덕트(31)로 유입된 냉기는 공급덕트(31) 내에 설치된 히터(45)를 지나면서 온도가 상승된다. 이에 냉각실(12) 내부로는 히터(45)에 의해 온도가 높아진 냉기가 공급된다. 이와 같이 히터(45) 제어를 통해 냉기의 온도를 높여서 냉각실(12)로 공급함에 따라 냉각실(12) 내부의 온도가 급격하게 하강하지 않고 완만한 하강 상태를 보이게 된다. 따라서 용기에 대한 과냉각 온도를 보다 지속적이고 안정적으로 유지할 수 있게 된다. 더불어 냉기 공급을 위한 압축기(24)의 구동과 정지의 시간 간격이 늘어나게 되어 압축기(24)의 잦은 온오프 구동으로 인한 고장을 최소화할 수 있고, 열교환기의 성애 생성도 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 컨트롤러(42)는 상기 블로워(23)의 송풍량과 히터의 제어를 통해 혼합냉기의 온도를 보다 정밀하게 제어할 수 있다.

한편, 컨트롤러(42)는 상기와 같은 냉기의 온도 제어 과정을 거쳐 검출된 냉각실(12) 내부의 온도가 제2 온도범위의 하한값을 벗어나는 지 여부를 확인하게 된다. 컨트롤러(42)는 검출된 온도가 제2 온도범위 하한값을 벗어나는 경우 냉기 온도 제어를 중지하게 된다. 냉기 온도 제어가 중지됨에 따라 냉각실(12)로 저온의 냉기가 그대로 공급된다. 이에 냉각실(12) 내부 온도는 급속히 하강되며 컨트롤러(42)는 검출된 온도가 제1 온도범위의 하한값을 벗어나는지 여부를 확인하여 제1 온도범위의 하한값을 벗어난 경우 냉기의 공급을 중지하게 된다.

컨트롤러(42)는 압축기(24) 및 각 블로워의 구동을 정지함으로써 냉각실(12)에 대한 냉기의 공급은 차단된다. 냉기 공급이 중지되면서 냉각실(12)의 내부 온도는 점차적으로 상승된다. 컨트롤러(42)는 온도센서(41)를 통해 냉각실(12) 내부 온도를 지속적으로 검출한다. 컨트롤러(42)는 검출된 냉각실(12) 내부 온도와 제1 온도범위를 비교 연산하여, 온도값이 제1 온도범위의 상한값 이상으로 상승되면 냉기의 공급을 재개한다.

상기와 같은 냉기의 온도 제어를 통해 냉각실(12) 내부 온도를 용기내 액체 음료의 과냉각 온도 조건에 맞춰 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10 : 본체 11 : 히터
12 : 냉각실 13 : 가이드레일
14 : 도어 15 : 장착공
16 : 선반 17 : 선반 받이 부재
18 : 기둥 19 : 진동 방지재
20 : 냉각부 21 : 열교환기
22 : 냉각덕트 23 : 블로워
24 : 압축기 25 : 응축기
26 : 히터 27 : 기계실
28 : 냉각장치 30 : 냉기공급부
31 : 공급덕트 32,36,52 : 분기덕트
33,37,53 : 배출공 34 : 통기공
35 : 전면구멍 40 : 냉기제어부
41 : 온도센서 42 : 컨트롤러
45 : 히터 47 : 히트파이프

Claims (12)

1. 액체음료가 든 용기를 포함하는 저장물을 수용하여 과냉각상태로 저장하는 냉각실을 구비한 본체와, 상기 냉각실의 개구된 앞면을 개폐하는 도어, 상기 냉각실 내에 간격을 두고 다단으로 배치되어 저장물이 놓여지는 복수개의 선반, 상기 냉각실 내의 공기를 냉각시키기 위한 열교환기, 상기 열교환기를 내장하는 냉각덕트, 상기 냉각덕트의 일부에 설치되는 입구, 상기 냉각덕트의 입구와 상이한 위치에 설치되는 출구, 상기 출구와 연결되고 냉각실의 내부 후면에 상하방향으로 배치되어 냉각실의 내부 공기를 순환시키기 위한 공급덕트, 상기 열교환기를 거친 냉기와 냉각실 내부 공기를 혼합시켜 상기 공급덕트로 공급하는 혼합부를 포함하고,
   상기 공급덕트는 전면에 공급덕트와 연통되는 적어도 하나 이상의 분기덕트가 형성되고, 상기 분기덕트는 적어도 일 면에 냉기를 분출하는 적어도 하나 이상의 배출공이 형성된 구조의 과냉각 냉각고.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 혼합부는 냉각덕트의 입구에 설치되는 팬 또는 블로워를 포함하여, 상기 팬 또는 블로워에 의해 냉각덕트로 흡입된 공기 중 일부를 바로 공급덕트로 공급하는 구조의 과냉각 냉각고.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 공급덕트는 전면에 냉각실로 냉기를 배출하는 통기공이 형성된 구조의 과냉각 냉각고.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분기덕트는 공급덕트 전면에서 도어쪽을 향해 돌출되고, 냉각실 폭방향으로 연장 형성되어 선반과 간격을 두고 평행하게 배치되고, 선반을 향하는 하면 또는 윗면에 배출공이 형성된 과냉각 냉각고.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 배출공은 냉각실 폭방향을 따라 분기덕트의 일측 끝에서 다른쪽 끝으로 갈수록 형성 간격이나 크기가 점차적으로 증감되게 형성된 과냉각 냉각고.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 분기덕트는 선단에 냉기가 배출되는 전면구멍이 더 형성된 과냉각 냉각고.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분기덕트는 원형 또는 사각 단면의 파이프 형태를 이루고, 복수개가 공급덕트 전면에서 도어쪽을 향해 돌출 형성되며, 외주면에 배출공이 형성된 구조의 과냉각 냉각고.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분기덕트는 공급덕트 전면에서 도어쪽을 향해 돌출되고, 냉각실의 중앙부에 배치되어 상하방향으로 연장 형성되며, 양면에 배출공이 형성된 구조의 과냉각 냉각고.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 분기덕트는 냉각실의 양 측면에 배치되고, 상하방향으로 연장되어 냉각실과 접하는 면이 냉각실의 내측면을 이루며, 냉각실과 접하는 면에 배출공이 형성된 구조의 과냉각 냉각고.
10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분기덕트는 복수개가 공급덕트의 폭방향을 따라 간격을 두고 배치되고, 각 분기덕트는 호형태로 만곡형성되어 공급덕트의 상하방향을 따라 연장 형성되며, 상기 배출공은 상기 분기덕트의 외주면을 따라 형성된 구조의 과냉각 냉각고.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 분기덕트 중 공급덕트 양 측단에 배치되는 분기덕트는 사분원호형태로 형성되고, 그 사이에 배치되는 분기덕트는 반원호형태로 형성된 과냉각 냉각고.
12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분기덕트는 공급덕트 전면에 형성되는 구멍 형태를 이루고, 상기 분기덕트의 구멍에 순환팬이 설치되어 공급덕트의 냉기를 냉각실로 배출하는 구조의 과냉각 냉각고.
    

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