KR20220043324A - 과냉각고 - Google Patents

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KR20220043324A
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오세영
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(주)에어테크
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Abstract

본 발명의 보관실 내에서 부패성 제품을 과냉각하기 위한 과냉각고는, 펄스 전기장을 적용하기 위해 볼 형태로 형성되어 과냉각고 중앙에 배치되는 제1 전극부, 펄스 전기장을 적용하기 위해 과냉각고의 적어도 하나 이상의 벽면에 배치되는 제2 전극부 및 제1 전극부와 제2 전극부에 연결되어 펄스 전기장을 공급하기 위한 전원 공급 장치를 포함한다.

Description

과냉각고{Supercooling device}
본 발명은 과냉각 장치에 관한 것이다. 구체적으로는 식품 또는 조직과 같은 부패성 재료를 영하 이하의 온도에서 얼지 않도록 하는 과냉각고에 관한 것이다.
신선 식품 보관 방법 중 식품 냉동 방식은 오염시키는 미생물종으로 인한 분해 과정 및 미생물종의 성장을 느리게 한다. 오랫 동안 식품 보관이 가능하여 식료품의 안전성을 보장하고, 식품의 품질을 유지하는데 있어서 냉동 방법은 가장 효과적인 방법 중의 하나다. 이러한 효과에도 불구하고, 동결 및 해동 과정은 식품의 품질과 관련한 중요한 문제점을 야기시킨다. 예를 들어, 동결 과정 동안에 얼음의 결정 및 성장은 식품의 구조적인 파열 및 삼투압 변화를 일으키고, 이에 따라, 육류, 생선, 과일 및 채소에서의 조직 구조에 대해 비가역적인 손상을 초래할 수 있다.
이러한 문제점을 극복하기 위해 미생물종의 성장을 억제하면서도 식품이 얼지 않도록 하는 과냉각 기술이 식품 보관에 도입되었다. 과냉각 이란 융용체 또는 고체가 평행상태에서의 상전이 온도 이하까지 냉각되어도 변화를 일으키지 않는 현상을 말한다.
기존의 과냉각 방법으로는 수증기막을 형성하는 방법, 촉매제를 이용하는 방법 등이 있지만, 식품에 다른 물질이 붙어야 한다는 문제점이 존재하다. 그리고 최근에는 전기장을 이용한 과냉각 기술이 개시되어 있다. 대한민국 등록특허공보 제10-2025978호(부패성 재료의 과냉각 방법) 및 대한민국 등록특허공보 제10-1968172호(퀀텀 에너지를 방사하는 과냉각고) 등에는 펄스 전기장 및 진동 자기장 또는 퀀텀 에너지를 발생시켜 과냉각 시키는 과냉각고가 개시되어 있다.
그러나 이러한 기존의 과냉각 장치는 전극 사이의 거리가 짧아야 하기 때문에 그 크기가 소형화될 수밖에 없는 문제점이 있다. 따라서 이러한 기존의 과냉각 기술을 대형 식품 보관 창고에는 이용될 수 없는 문제점이 존재한다.
1. 대한민국 특허 제10-2025978호 (2019.09.20 등록, 발명의 명칭 : 부패성 재료의 과냉각 방법) 2. 대한민국 특허 제10-1968172호 (2019.04.05 등록, 발명의 명칭 : 퀀텀 에너지를 방사하는 과냉각고)
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 식품을 오랫동안 신선하게 보존하기 위한 과냉각 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 대형 크기의 식품 보관 창고에서 적용될 수 있는 과냉각 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 대형 크기의 식품 보관 창고의 과냉각 기술에 적용되는 전극을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보관실 내에서 부패성 제품을 과냉각하기 위한 과냉각고는, 펄스 전기장을 적용하기 위해 볼 형태로 형성되어 상기 과냉각고 중앙에 배치되는 제1 전극부; 상기 펄스 전기장을 적용하기 위해 상기 과냉각고의 적어도 하나 이상의 벽면에 배치되는 제2 전극부; 및 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부에 연결되어 펄스 전기장을 공급하기 위한 전원 공급 장치;를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는 진동 자기장을 제공하기 위한 도선을 각각 더 포함하고, 상기 전원 공급 장치는 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부에 연결되어 진동 자기장을 발생시킨다.
일 실시예에서, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는 상기 전원 공급 장치에서 전달되는 펄스 전기장 제공을 위한 제1 전원 공급선 및 진동 자기장 제공을 위한 제2 전원 공급선과 연결되며, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부를 통해 상기 펄스 전기장과 상기 진동 자기장이 동시에 적용된다.
일 실시예에서, 상기 전원 공급 장치는 펄스 전기장 공급을 위한 사각형상의 구형파 교류 전압 및 진동 자기장 공급을 위한 정현파 교류 전압을 제공한다.
일 실시예에서, 상기 제1 전극부는 케이블을 통해 상기 과냉각고의 천정에 매달려 상기 과냉각고 중앙에 배치되는 형태로 설치된다.
일 실시예에서, 상기 제1 전극부는, 상기 펄스 전기장을 공급하기 위한 구 형상의 도전체 전극판; 상기 도전체 전극판 내측에 배치되고, 상기 진동 자기장을 공급하기 위한 하나 이상의 솔레노이드 코일; 상기 도전체 전극판 내측에 배치되는 내부 절연층; 및 상기 도전체 전극판 외측에 배치되는 외부 절연층을 포함하고, 상기 외부 절연층은 다수의 홀이 형성된다.
일 실시예에서, 상기 구형파 교류 전압은 2kHz 내지 40kHz의 진동수를 가지며, 상기 정현파 교류 전압은 0.1Hz 내지 10Hz의 진동수를 가지며, 상기 펄스 전기장은 0.6V/cm 내지 10V/cm 의 강도를 가지며, 상기 진동 자기장은 50 내지 500mT 의 강도를 갖는다.
일 실시예에서, 상기 과냉각고는 각 벽면 중 적어도 하나의 벽면에 플라즈마 방식을 이용한 음이온 발생기를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 과냉각고는, 에틸렌 제거를 위한 파장을 갖는 LED를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 보관실 내에서 부패성 제품을 과냉각하기 위한 과냉각고에서, 펄스 전기장을 적용하기 위해 볼 형태로 형성되어 상기 과냉각고 중앙에 배치되는 전극부를 제조하는 방법은, (a) 구 형상의 내부 절연체를 제작하는 단계; (b) 상기 내부 절연체 외부에 도전체 전극을 형성하는 단계; (c) 상기 도전체 전극에 전극 연결 케이블을 형성하는 단계; (d) 상기 도전체 전극 표면에 다수의 물과의 접촉을 통해 분해되는 물질로 구성되는 원통형 부재를 접착하는 단계; (e) 상기 원통형 부재의 높이보다 낮도록 상기 도전체 외부에 절연체를 도포하여 외부 절연체를 형성하는 단계; 및 (f) 상기 원통형 부재를 분해 시켜 상기 외부 절연체에 홀을 형성하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 과냉각 장치는, 식품 보관 창고 안의 온도가 영하 소정의 온도가 되더라도 물이 얼지 않는 과냉각 상태를 유지하여 신선 식품이 얼지 않고도 신선한 상태를 오랫동안 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 과냉각 장치는, 과냉각 기술을 이용한 보관 창고의 크기가 커지더라도 전극 사이의 거리는 좁아 충분한 전기장 및 자기장을 제공하여 과냉각을 이용한 식품 보관을 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 과냉각 장치는, 대형 크기의 식품 보관 창고의 과냉각 기술 적용시 전기장 및 자기장이 효율적으로 방사될 수 있는 전극을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각고의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 전극부 및 제2 전극부의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 전극부 및 제2 전극부의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 4는 제1 전극부의 외형의 일 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극부 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각고의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 과냉각고(100)는 제1 전극부(101), 제2 전극부(102), 전원 공급 장치(미도시)를 포함한다.
과냉각고(100)는 보관실(103) 내에서 부패성 제품을 과냉각 기술을 적용하여 보관하는 창고이다. 제1 전극부(101)는 펄스 전기장을 적용하기 위해 볼 형태로 제작되어 과냉각고(100)의 중앙에 전원 공급 장치에 연결된 케이블을 통해 천정에 매달리는 형태로 과냉각고 중앙에 배치된다. 그리고 제2 전극부(102)는 펄스 전기장을 적용하기 위해 과냉각고(100)의 적어도 하나 이상의 벽면에 배치된다. 도 1의 예에서는 정면을 중심으로 좌우 벽면에 각각 제2 전극부(102)가 설치되는 예가 도시되었다.
그리고 전원 공급 장치(미도시)는 제1 전극부(101)과 제2 전극부(102)에 연결되어 펄스 전기장을 공급하는 기능을 한다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 전극부 및 제2 전극부의 구성을 개략적으로 나타낸다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 전극부 및 제2 전극부의 구성을 개략적으로 나타낸다. 그리고 도 4는 제1 전극부의 외형의 일 예를 나타낸다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 제1 전극부(101)는 펄스 전기장을 공급하기 위한 구형상의 도전체 전극판(201), 도전체 전극판(201) 내측에 배치되는 내부 절연층(202) 및 도전체 전극판(201) 외측에 배치되는 외부 절연층(203)을 포함한다. 외부 절연층(203)에는 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 홀(401)이 형성되어 내부의 도전체 전극판(201)이 적어도 일부 외부로 노출되는 형태로 제작된다.
그리고 제2 전극부(102)는 펄스 전기장을 공급하기 위한 과냉각고 벽면의 형상에 대응하는 평판 형상의 도전체 전극판(211), 도전체 전극판(211) 내측에 배치되는 내부 절연층(212) 및 도전체 전극판(211) 외측에 배치되는 외부 절연층(213)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 전원 공급 장치는 진동 자기장을 추가로 발생시켜, 제1 전극부(101)와 제2 전극부(102)에 제공할 수 있다. 이를 위해 제1 전극부(101) 및 제2 전극부(102)는 진동 자기장을 제공받는 도선을 더 포함하고 이를 통해 전원 공급 장치와 연결될 수 있을 것이다
구체적으로 제1 전극부(101) 및 제2 전극부(102)는 전원 공급 장치에서 전달되는 펄스 전기장을 제공받기 위한 제1 전원 공급선과 진동 자기장을 제공받기 위한 제2 전원 공급선과 연결된다. 그리고 제1 전극부(101) 및 제2 전극부(102)는 펄스 전기장과 진동 자기장을 전원 공급 장치로부터 동시에 적용 받을 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 전극부(101)는 펄스 전기장을 공급하기 위한 구형상의 도전체 전극판(201), 도전체 전극판(201) 내측에 배치되고 진동 자기장을 공급하기 위한 하나 이상의 솔레노이드 코일(204), 도전체 전극판(201) 내측에 배치되는 내부 절연층(202) 및 도전체 전극판(201) 외측에 배치되는 외부 절연층(203)을 포함한다. 외부 절연층(203)에는 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 홀(401)이 형성되어 내부의 도전체 전극판(201)이 적어도 일부 외부로 노출되는 형태로 제작된다.
그리고 제2 전극부(102)는 펄스 전기장을 공급하기 위한 과냉각고 벽면의 형상에 대응하는 평판 형상의 도전체 전극판(211), 도전체 전극판(211) 내측에 배치되고 진동 자기장을 공급하기 위한 하나 이상의 솔레노이드 코일(214), 도전체 전극판(211) 내측에 배치되는 내부 절연층(212) 및 도전체 전극판(211) 외측에 배치되는 외부 절연층(213)을 포함한다.
이때 전원 공급 장치는 펄스 전기장 공급을 위한 사각형상의 구형파 교류 전압을 제공한다. 다른 실시예에서 전원 공급 장치는 펄스 전기장 공급을 위한 사각형상의 구형파 교류 전압과 진동 자기장 공급을 위한 정현파 교류 전압을 제공할 수 있다.
몇몇의 실시예에서 구형파 교류 전압은 2kHz 내지 40kHz의 진동수를 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서 주파수는 약 20kHz 또는 그 이상이다.
사각형상의 구형파 파형은 약 0.1 내지 약 0.9의 범위의 듀티 사이클, 더욱 바람직하게 약 0.2 내지 약 0.8의 듀티 사이클로 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에서 0.2, 0.5 또는 0.8의 듀티 사이클이 사용된다. 몇몇 실시예에서 0.5의 듀티 사이클이 사용된다.
몇몇 실시예에서, 신선 식품에 펄스 전기장이 적용되는 동안 한 번 이상 듀티 사이클이 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서 듀티 사이클의 혼합된 시퀀스가 사용된다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서 0.2, 0.5 및 0.8의 듀티 사이클 사용된다.
한 번 이상 듀티 사이클이 사용될 때, 각 듀티 사이클은 요구된 시간 길이 동안 수행된다. 몇몇 실시예에서 약 1초 내지 약 1000초 또는 그 이상의 시간 동안 한 번 이상의 듀티 사이클이 적용될 수 있다. 몇몇 실시예에서 약 50초 내지 500초 또는 그 이상의 시간 동안 한 번 이상의 듀티 사이클이 적용될 수 있다. 몇몇 실시예에서 90초 동안 한 번 이상의 듀티 사이클이 적용된다. 몇몇 실시예에서 120초 동안 한 번 이상의 듀티 사이클이 적용된다. 몇몇 실시예에서 300초 동안 한 번 이상의 듀티 사이클이 적용된다.
몇몇 실시예에서, 한 번 이상의 듀티 사이클이 동일한 시간 길이로 적용된다. 예를 들어, PEF가 제공되는 전체 시간 동안, 각 듀티 사이클은 동일한 시간 길이 동안 수행될 수 있다. 몇몇 실시예에서 각 듀티 사이클은 다른 시간 길이 동안 수행된다.
특정한 시간 길이에 대해 적용된 듀티 사이클의 시퀀스는 또한 PEF 적용 동안 한 번 이상 반복될 수 있다. 몇몇 실시예에서 0.8, 0.5 및 0.2의 듀티 사이클 시퀀스를 가진 PEF는 각각 300초, 120초 및 90초 동안 신선 식품에 적용된다. 과냉각 상태에 있는 신선 식품을 유지하기위해 시퀀스는 반복될 수 있다. 몇몇 실시예에서 과냉각에 적합하고, 물을 포함하는 신선 식품의 과냉각 상태를 유지하기에 적합한 듀티 사이클 시퀀스는 300초 주기 동안 시퀀스 0.8, 120초 주기 동안 0.5 및 120초 주기 동안 0.2를 따라간다.
한편, 본 발명이 일 실시예에 따른, 정현파 교류 전압은 0.1Hz 내지 10Hz 의 진동수를 가지며, 상기 펄스 전기장은 0.6V/cm 내지 10V/cm 의 강도를 가지며, 상기 진동 자기장은 50 내지 500mT 의 강도를 갖질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 부패성 제품을 받치고 있는 체임버(chamber)의 중앙에서 측정했을 때, 진동 자기장은 약 50 내지 500 mT(milliTesla)의 세기를 가진다. 몇몇 실시예에서 진동 자기장은 체임버의 중앙에서 약 50 내지 약 150 mT의 세기를 가진다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 과냉각고(100)는 각 벽면 중 적어도 하나의 벽면에 플라즈마 방식을 이용한 음이온 발생기를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 과냉각고(100)는 공기 1CC 당 2,000,000 ion 이상을 발생하면서 반대로 오존은 0.02ppm이하로 발생시켜 살균, 탈취, 항바이러스 작용을 첨가하여 냉장 냉각고 내부의 공기 정화는 물론 각종 바이러스를 소멸시켜 음식물이 장기간 안전하게 보관될 수 있도록 한 이온센서 연결된 코로나 또는 플라즈마 방식을 이용한 음이온 발생기를 더 포함한다.
즉, 과냉각고(100)의 내부에 이온센서와 연결된 코로나 또는 플라즈마 방식을 이용한 음이온 발생기를 구비하여 공기 1CC 당 2,000,000 ion 이상을 발생하면서 반대로 오존은 0.02ppm이하로 발생시켜 살균, 탈취, 항바이러스 작용을 첨가하여 냉장 냉각고 내부의 공기 정화는 물론 각종 바이러스를 소멸시켜 음식물이 장기간 안전하게 보관될 수 있도록 한다
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 과냉각고(100)는 에틸렌 제거를 위한 파장을 갖는 LED를 더 포함할 수 있다. 이때 LED(미도시)는 과냉각고(100) 내에 위치하여 과냉각고(100) 내의 유해 가스, 예를 들어 에틸렌 등의 가스를 제거할 수 있다.
상기 LED 는 외부로부터 제공되는 전원 등의 전기적인 신호를 광으로 변환하는 기능을 수행한다. 이 LED는 단수 또는 복수 개일 수 있다. 상기 LED의 수량은 상기 과냉각고 (100)의 크기 또는 용도에 따라 조절될 수 있다. 또한, 상기 LED는 패턴 형태로 배치하여 후술할 광촉매층의 표면을 균일하게 조사할 수 있다. 따라서, 광촉매층의 표면을 균일하게 조사함으로써, 활성화되는 광촉매층의 표면적을 늘릴 수 있으므로 광화학반응 효율이 향상될 수 있다.
상기 LED는 광촉매를 활성화시키는 광원을 제공하는 역할로서, 200nm 내지 400nm의 파장을 조사 하는 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 만일, 상기 LED의 파장이 400nm보다 긴 경우, 광촉매 자체가 가지는 밴드갭 에너지보다 작은 에너지의 광이 발생되므로 광촉매를 활성화시킬 수 없다. 또한, 상기 LED의 파장이 200nm보다 짧은 경우, 광촉매를 활성화시키는 에너지 효율이 떨어질 수 있다. 예를 들어, 상기 LED는 근자외선(NUV) 발광 다이오드 또는 심자외선(DUV) 발광 다이오드일 수 있다.
광촉매층은 상기 과냉각고(100)의 내주면 및 과냉각고의 수납부에 대향하는 덮개부 또는 커버나 문의 일면 중 적어도 어느 하나에 코팅될 수 있다. 다만, 상기 과냉각고(100) 및 덮개부, 커버, 또는 문이 광촉매 물질로 이루어진 경우, 상기 광촉매층은 생략될 수 있다.
상기 광촉매층은 광촉매 역할이 가능한 물질이면 어느 것이나 가능하다. 예를 들어, 상기 광촉매층은 TiO2 , SiO2 , WO3 , ZnO 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 광촉매층은 TiO2 를 포함할 수 있다.
상기 광촉매층은 활성화될 경우 유해 가스, 예컨대 에틸렌 가스를 제거할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이는 광촉매의 광분해 반응을 이용한 것으로서, 상기 광촉매층에 상기 광촉매 자체가 가지는 밴드갭 에너지 보다 큰 에너지의 광이 조사되면 광촉매 표면에 전자가 발생한다. 상기 발생된 전자는 수분에 포함된 수소 분자와 반응하여 수산기 라디칼(OH-radical)을 발생시킨다. 이 때, 발생된 수산기 라디칼은 매우 불안정한 상태로 다른 기체와 반응하며, 특히 산화력이 뛰어나 유기물을 분해하는 기능을 가지고 있다. 따라서, 광촉매를 활성화 시켜 에틸렌 가스를 분해하여 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 TiO2 광촉매가 활성화 될 경우, 공기 중의 수분하에서 에틸렌 가스를 하기 [화학식 1]에 따라 광산화 분해하여 제거할 수 있다.
[화학식 1]
C2H4 + 4H2O -> 2CO2 + 6H2
상기 광촉매층의 두께는 10㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 만일, 상기 광촉매층의 두께가 10㎛ 미만인 경우, 에틸렌 가스를 충분히 제거하기 어렵고, 광촉매층의 내구성이 부족할 수 있다. 또한, 상기 광촉매층의 두께가 30㎛를 상회하는 경우, 에틸렌 가스와 만나는 면적은 일정한 데, 광촉매층의 두께를 늘리는 것이므로 경제성이 작아질 수 있다.
따라서, 과냉각고(100)의 내부 전면을 광촉매층으로 코팅할 경우, 에틸렌 가스와의 반응 면적이 극대화 되므로 광화학반응 효율이 향상될 수 있다.
상기 광촉매층 상에 흡착제를 더 포함할 수 있다. 상기 흡착제는 활성탄, 금속담지 활성탄, 과산 화망간칼리(KMnO4) 또는 제올라이트 등을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 흡착제를 통하여 보관 물품에서 발생하는 탈취 등을 제거할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극부 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전극부 제조 방법은 구 형상의 내부 절연체 제작 단계(S51), 도전체 전극을 형성하는 단계(S52), 전극 연결 케이블을 형성하는 단계(S53), 도전체 전극 표면에 원통형 부재 접착 단계(S54), 도전체 외부에 외부 절연체를 형성하는 단계(S55) 및 원통형 부재 분해 단계(S56)를 포함한다.
구체적으로 S51 단계에서는, 구 형상의 내부 절연체를 제작한다. 다른 실시예에서, 내부 절연체 내부에 솔레노이드 전극이 포함되는 경우에는, 그 내부에 솔레노이드 전극이 포함되도록 솔레노이드 전극을 둘러싸는 구 형상의 내부 절연체를 제작할 수 있다. S52 단계에서는 내부 절연체 외부에 도전체 전극을 형성한다. S53 단계에서는, 상기 도전체 전극에 전극 연결 케이블을 형성한다. S54 단계에서는, 상기 도전체 전극 표면에 다수의 물과의 접촉을 통해 분해되는 물질로 구성되는 원통형 부재를 접착한다. 이 수용성 물질에는 PVA 또는 파라핀 등이 이용될 수 있을 것이다. S55 단계에서는, 상기 원통형 부재의 높이보다 낮도록 상기 도전체 외부에 절연체를 도포하여 외부 절연체를 형성한다. 그리고 S56 단계에서는, 상기 원통형 부재를 분해 시켜 상기 외부 절연체에 홀을 형성한다. 상기 수용성 물질인 원통형 부재는 물속에 상기 제1 전극체를 넣은 뒤 초음파 진동을 통해 상기 수용성 물질을 분해시킴으로써 제거시킬 수 있을 것이다. 이와 같은 과정을 통해 도 2 또는 도 3에 도시된 제 1전극부를 제조할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 과냉각 장치는, 식품 보관 창고 안의 온도가 영하 소정의 온도가 되더라도 물이 얼지 않는 과냉각 상태를 유지하여 신선 식품이 얼지 않고도 신선한 상태를 오랫동안 유지할 수 있는 효과가 있다. 그리고 과냉각 기술을 이용한 보관 창고의 크기가 커지더라도 전극 사이의 거리는 좁아 충분한 전기장 및 자기장을 제공하여 과냉각을 이용한 식품 보관을 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 과냉각 장치는, 대형 크기의 식품 보관 창고의 과냉각 기술 적용시 전기장 및 자기장이 효율적으로 방사될 수 있는 전극을 제공할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 보관실 내에서 부패성 제품을 과냉각하기 위한 과냉각고에 있어서,
    펄스 전기장을 적용하기 위해 볼 형태로 형성되어 상기 과냉각고 중앙에 배치되는 제1 전극부;
    상기 펄스 전기장을 적용하기 위해 상기 과냉각고의 적어도 하나 이상의 벽면에 배치되는 제2 전극부; 및
    상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부에 연결되어 펄스 전기장을 공급하기 위한 전원 공급 장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각고.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는 진동 자기장을 제공하기 위한 도선을 각각 더 포함하고, 상기 전원 공급 장치는 상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부에 연결되어 진동 자기장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 과냉각고.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부는 상기 전원 공급 장치에서 전달되는 펄스 전기장 제공을 위한 제1 전원 공급선 및 진동 자기장 제공을 위한 제2 전원 공급선과 연결되며,
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부를 통해 상기 펄스 전기장과 상기 진동 자기장이 동시에 적용되는 것을 특징으로 하는 과냉각고.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전원 공급 장치는 펄스 전기장 공급을 위한 사각형상의 구형파 교류 전압 및 진동 자기장 공급을 위한 정현파 교류 전압을 제공하는 것을 특징으로 하는 과냉각고.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 전극부는 케이블을 통해 상기 과냉각고의 천정에 매달려 상기 과냉각고 중앙에 배치되는 형태로 설치되는 것을 특징으로 과냉각고.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 전극부는
    상기 펄스 전기장을 공급하기 위한 구 형상의 도전체 전극판;
    상기 도전체 전극판 내측에 배치되고, 상기 진동 자기장을 공급하기 위한 하나 이상의 솔레노이드 코일;
    상기 도전체 전극판 내측에 배치되는 내부 절연층; 및
    상기 도전체 전극판 외측에 배치되는 외부 절연층을 포함하고,
    상기 외부 절연층은 다수의 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 과냉각고.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구형파 교류 전압은 2kHz 내지 40kHz의 진동수를 가지며, 상기 정현파 교류 전압은 0.1Hz 내지 10Hz 의 진동수를 가지며, 상기 펄스 전기장은 0.6V/cm 내지 10V/cm 의 강도를 가지며, 상기 진동 자기장은 50 내지 500mT 의 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 과냉각고.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 과냉각고는 각 벽면 중 적어도 하나의 벽면에 플라즈마 방식을 이용한 음이온 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각고.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 과냉각고는, 에틸렌 제거를 위한 파장을 갖는 LED를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각고.
  10. 보관실 내에서 부패성 제품을 과냉각하기 위한 과냉각고에서, 펄스 전기장을 적용하기 위해 볼 형태로 형성되어 상기 과냉각고 중앙에 배치되는 전극부를 제조하는 방법에 있어서,
    (a) 구 형상의 내부 절연체를 제작하는 단계;
    (b) 상기 내부 절연체 외부에 도전체 전극을 형성하는 단계;
    (c) 상기 도전체 전극에 전극 연결 케이블을 형성하는 단계;
    (d) 상기 도전체 전극 표면에 다수의 물과의 접촉을 통해 분해되는 물질로 구성되는 원통형 부재를 접착하는 단계;
    (e) 상기 원통형 부재의 높이보다 낮도록 상기 도전체 외부에 절연체를 도포하여 외부 절연체를 형성하는 단계; 및
    (f) 상기 원통형 부재를 분해 시켜 상기 외부 절연체에 홀을 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극부 제조 방법.
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KR101968172B1 (ko) 2018-06-28 2019-08-19 (주)팀코스파 퀀텀 에너지를 방사하는 과냉각고
KR102025978B1 (ko) 2013-12-10 2019-09-26 유니버시티 오브 하와이 부패성 재료의 과냉각 방법

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