WO2020262724A1 - 과냉각 냉각고 - Google Patents

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WO2020262724A1
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    • F25D2400/30—Quick freezing

Definitions

  • the present invention relates to a subcooling cooler, and more specifically, to a subcooling cooler capable of reducing the frequency of operation of a compressor, reducing the amount of cool air outflow when the door is opened, and uniformly supplying low-speed cool air into the cooler. will be.
  • the supercooling refers to a phenomenon in which a phase change does not occur even if the temperature of the substance falls below the phase change temperature in the process of cooling the substance.
  • a substance has a stable state according to each temperature, and if the temperature is gradually changed, the constituent atoms of the substance maintain a stable state at each temperature and follow the change in temperature. However, if there are not enough nuclei to form crystals in the material, the phase change does not occur even if the temperature of the material is lowered to a temperature below the phase change temperature.
  • the cooling chamber disclosed in the above publication includes a cooling chamber 2 for accommodating a container P for a liquid beverage, a heat exchanger 9 for cooling air in the cooling chamber 2, as shown in FIG.
  • the cooling duct 5 containing the heat exchanger 9, the inlet 10 installed in a part of the cooling duct 5, and a cold air outlet installed at a position different from the inlet 10 of the cooling duct 5 ( 12), a cold air supply duct 6 for circulating air in the cooling chamber 2, an inlet 15 provided at one end of the cold air supply duct 6, and air in the cold air supply duct 6
  • the cooling duct 5 draws air in the cooling chamber 2 from the inlet 10 and cools it in the heat exchanger 9, and then blows it out through the cold air outlet 12,
  • the cold air supply duct 6 is provided from the side of the cooling chamber 2 in the vertical direction of the cooling chamber 2, and the inlet 15 faces the cold air outlet 12 of the cooling duct 5 At the same time, it faces the inside of the cooling chamber 2, and the fan 16 is characterized in that intake air into the cold air supply duct 6 from the inlet 15 is performed.
  • the conventional cooler supplies a suction fan 11 for supplying the air in the cooling chamber 2 to the cooling duct 5 and the cool air cooled through the heat exchanger 9 to the cold air supply duct 6
  • the fan 16 is composed of a rotating fan such as an electric fan blade.
  • the direction of the air is biased to one side, which causes a variation in the cold air temperature depending on the location in the cooler.
  • the number or arrangement of the ventilation holes 20 through which the cold air is discharged into the cooling chamber 2 is adjusted, but this configuration alone is limited in reducing the deviation of the temperature of the cold air. There is.
  • the container P is mounted on the plate-shaped shelf plate 3, and the cold air discharged from the ventilation hole 20 is caused by the upper and lower surfaces of the shelf plate 3 Blocked, there is a problem that the circulation of cold air in the cooler is delayed. For this reason, the temperature of the cold air varies depending on the location in the cooler.
  • the air in the cooler is supplied to the cooling duct 5 through the suction fan 11 and cooled by heat exchange with the heat exchanger 9, and then the cold air supply duct 6 is opened. Then, it is directly ejected into the inside of the cooler through the cold air outlet 12. Accordingly, the temperature of the cold air having a lowered temperature passing through the heat exchanger 9 increases in temperature while passing through the relatively long cold air supply duct 6, so that the temperature difference between the upper and lower portions increases even in the cooler (for example, , When the temperature in the cooler is set to -6°C, the actual heat exchanger temperature may drop below -20°C). For this reason, the temperature of the container P varies depending on the position in the cooler, and the probability of freezing of the container P increases. In addition, since cold air is directly ejected into the inside of the cooler through the cold air outlet 12, the ejection speed is relatively high, so that when the user opens the door 7, the amount of cold air that escapes to the outside increases.
  • a heater is used to prevent the temperature inside the cooler from increasing due to heat transfer to outside air or the outflow of cold air due to the opening and closing of the door, and to smooth the temperature change in the cooler, as well as 1 horsepower or 1/2 A large-capacity compressor of horsepower over-spec is used, and the compressor experiences frequent ON/OFF. For this reason, in the case of a conventional subcooling cooler, a loud noise of 60db or more is generated, energy efficiency is also inferior, and the life of the compressor is shortened.
  • the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the problem to be solved by the present invention is to reduce the frequency of operation of the compressor, reduce the amount of cold air outflow when the door is opened, It is to provide a supercooled cooler that can supply evenly.
  • the supercooled cooler includes a cooler body 100, a door 200 that opens and closes one surface of the cooler body 100, and is installed inside the cooler body 100. , Includes a receiving part 400 in which the object M is seated, a fan that sucks and discharges the air inside the cooler body 100, and an evaporator 630 that cools the air discharged from the fan.
  • a cooling air supply duct 700 having a cooling air outlet 710 for ejecting the air cooled through the cooling duct 600 into the inside of the cooler body 100, and the
  • the fan includes a plurality of disks 622 and a cross flow fan 620 including a plurality of blades 623 installed between the disks 622 along the outer circumferential surface of the disk 622 ( 1000).
  • the cool air flow rate control unit 730 on an upstream side of the cool air supply duct 700 through which the cooled air flows, the cool air flow rate control unit 730 so that the flow cross-sectional area of the cooled air is narrowed. ) Can be formed.
  • the receiving part 400 includes a plurality of shelves 410 formed by crossing wires, and a shelf support 420 supporting the shelves 410. ), and a coolant 430 may be inserted into the wire.
  • the evaporator 630 includes a refrigerant flow pipe 631 through which the refrigerant moves, and a cooling member 632 fitted and supported by the refrigerant flow pipe 631.
  • the cold air supply duct 700 includes a cold air jet network 720 attached to the cold air outlet 710 in the direction of the door 200. I can.
  • the door 200 includes a plurality of glasses 210 stacked with a spacer 220 interposed therebetween, and the interior of the spacer 220 Insulation gas may be enclosed.
  • the subcooling cooler further comprising a machine room 300 installed on one side of the cooler body 100 and driving a cooling cycle of the subcooling cooler 1000, .
  • the machine room 300 defrosts the evaporator 630 by a hot gas defrost method, and the defrosted water may be collected by a water collector 310 provided in the machine room 300 and evaporated.
  • a supercooled cooler capable of reducing the frequency of operation of a compressor, reducing an outflow of cool air when a door is opened, and uniformly supplying low-speed cool air into the cooler.
  • FIG. 1 is a perspective view of a subcooling cooler according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 is a front view of a subcooling cooler according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a side view of a subcooling cooler according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing in detail a door according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing in detail a shelf according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5(a) is a perspective view of the shelf
  • FIG. 5(b) is a cross-sectional view of a first wire constituting the shelf.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a controller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing in detail a cross flow fan according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 (a) is a side view of the cross flow fan
  • FIG. 7 (b) is a front view of the cross flow fan.
  • FIG. 8 is a view showing in detail an evaporator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8(a) is an evaporator fitted with a cylindrical cooling member
  • FIG. 8(b) is an evaporator fitted with a rectangular parallelepiped cooling member
  • Fig. 8(c) shows an evaporator fitted with a ring-shaped cooling member.
  • FIG. 9 is a view showing in detail a cold air outlet and a cold air jet network according to an embodiment of the present invention.
  • 10 is a diagram showing an abnormal cooling curve.
  • FIG. 11 is a view showing a conventional subcooling cooler.
  • FIG. 1 is a perspective view of a subcooled cooler according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a front view of a subcooled cooler according to an embodiment of the present invention.
  • the side on which the door 200 is installed is set as the front, and the front and rear directions, up and down directions, and left and right directions are indicated based on this.
  • the front and rear directions correspond to the length direction of the subcooling cooler 1000
  • the vertical direction corresponds to the height direction of the subcooling cooler 1000
  • the left and right directions correspond to the width direction of the subcooling cooler 1000, respectively.
  • the supercooled cooler 1000 includes a cooler body 100, a door 200, a machine room 300, and a receiving part 400. Wow, it includes a controller 500.
  • the cooler body 100 may have various shapes, and in an embodiment of the present invention, it has a rectangular parallelepiped shape.
  • the inside of the cooler body 100 is accommodated (M).
  • Recipient (M) includes meat, fish, vegetables, fruits, beverages, alcoholic beverages, and other processed foods.
  • the supercooled cooler 1000 maintains the temperature in the cooler at -6°C to -6.5°C, the deviation is about +3°C, and the soda or beer at room temperature of 20°C or higher is 80 to 120 bottles can be set to reach a supercooled state 6 hours after the start of cooling.
  • the supercooled cooler 1000 may be set to maintain the temperature in the cooler at -0.5°C, a deviation of about +0.5°C, and store meat in a state of raw meat that is not frozen.
  • the use of the supercooled cooler 1000 is not limited to this purpose, and the various types of to-be-cooled objects M described above can be maintained in a supercooled state, and accordingly, the setting state of the supercooled cooler 1000 is It can be changed accordingly.
  • a door 200 is installed on one surface of the cooler body 100.
  • the door 200 is configured so that the user can open and close the door 200 while holding a handle (not shown) installed on one side of the door 200. Even when the door 200 is closed, the door 200 is made of several layers of transparent glass so that the internal state of the supercooled cooler 1000 can be checked from the outside. Details of the door 200 will be described later.
  • a machine room 300 is formed under the cooler body 100.
  • the machine room 300 includes a member for operating the cooling cycle of the subcooling cooler 1000. Details of the machine room 300 will be described later.
  • the receiving part 400 includes a plurality of shelves 410 and a plurality of shelf supports 420 supporting the same (see FIG. 3 ).
  • the plurality of shelves 410 are installed at intervals from each other in the height direction of the supercooled cooler 1000.
  • the shelf 410 is configured such that metal wires cross each other to form a rectangular parallelepiped-shaped skeleton, and an accommodation M is inserted through the open upper surface of the shelf 410.
  • the plurality of shelf supports 420 are installed on both inner side surfaces of the cooler body 100 to support both side surfaces of the plurality of shelves 410.
  • a height adjustment member is installed on the shelf support 420 so that the space between the shelves 410 can be appropriately adjusted in consideration of the object M to be seated. Details of the shelf 410 will be described later.
  • a controller 500 is formed on one side of the top of the cooler body 100, and the controller 500 serves to automatically or manually adjust the current state of the supercooled cooler 1000. . Details of the controller 500 will be described later.
  • FIG 3 is a side view of a subcooling cooler according to an embodiment of the present invention.
  • An insulating material 110 is installed between the outer wall and the inner wall of the cooler body 100 to prevent heat transfer due to a temperature difference inside and outside the supercooled cooler 1000.
  • a cyclopentane blowing agent may be used as an example of the heat insulating material.
  • a cooling duct 600 is installed on the upper side of the inside of the cooler body 100, and a suction port 610 is formed on one side of the cooling duct 600 in the door 200 direction.
  • a cross flow fan 620 and an evaporator 630 are installed inside the cooling duct 600, respectively.
  • an inlet 640 connected to the cold air supply duct 700 to be described later is formed at one side of the cooling duct 600 in the opposite direction to the door 200.
  • the cross flow fan 620 When the cross flow fan 620 is operated, air inside the cooler body 100 is sucked through the inlet 610, and the sucked air passes through the cross flow fan 620 and then passes through the evaporator 630. As the air passes through the evaporator 630, heat is taken away through heat exchange with the evaporator 630 to become cold air, and the cold air is introduced into the cold air supply duct 700 through the inlet 640. Details of the cross flow fan 620 and the evaporator 630 will be described later.
  • a cold air supply duct 700 is installed at the rear of the cooler body 100.
  • An upper side of the cold air supply duct 700 is open to be connected to the inlet 640 of the cooling duct 600.
  • a plurality of cold air outlets 710 are formed in the direction of the door 200 of the cold air supply duct 700.
  • a cold air jetting network 720 is attached to the cold air jetting port 710 in the direction of the door 200, and the cold air passing through the evaporator 630 passes through the cold air jetting port 710 and the cold air jetting net 720. 100). Details of the cold air outlet 710 and the cold air jet network 720 will be described later.
  • a cold air flow rate control unit 730 is formed on one side of the upper portion of the cold air supply duct 700.
  • the cool air flow rate control unit 730 is a member that increases the flow rate of cool air by narrowing the flow cross-sectional area of the cool air passing through the cool air supply duct 700 like a nozzle.
  • a protrusion is formed on the inner surface of the cold air supply duct 700 to narrow the flow cross-sectional area of the cold air. Accordingly, the flow velocity of the cold air passing through the cold air flow rate adjusting unit 730 is increased, and the time for the cold air to reach the lowermost portion of the cold air supply duct 600 is shortened. Accordingly, in the inside of the cooler body 100, a temperature difference according to the height can be reduced.
  • a machine room 300 is installed below the cooler body 100.
  • a driving device for driving the evaporator 630 is installed in the machine room 300.
  • the driving device includes a compressor that compresses a high-temperature refrigerant that has passed through the evaporator 630, a condenser that takes heat from the refrigerant discharged from the compressor to turn the refrigerant into a liquid state, and a liquid refrigerant into a two-phase state. It includes a device for configuring a cooling cycle with the evaporator 630, such as an expansion valve to make and a cooling fan for cooling a condenser and a compressor.
  • the location of the machine room 300 is not limited to the lower portion of the cooler body 100, and may be installed above the cooler body 100 to shorten the distance to the evaporator 630.
  • a compressor, a condenser, an expansion valve, a cooling fan, etc. may have a known configuration, and a detailed description thereof will be omitted.
  • a water collector 310 is installed in the machine room 300.
  • the defrost heater for defrosting the evaporator 630 is not separately installed in the subcooling cooler 1000 according to the embodiment of the present invention.
  • a hot-gas defrost method is adopted in which a refrigerant in a relatively high temperature state is flowed to the evaporator 630 by operating the cooling cycle in reverse to remove frost formed on the surface of the evaporator 630.
  • water is generated as the frost attached to the evaporator 630 melts, and the generated water passes through a drain plate installed on one side of the cooler body 100 to the water collector of the machine room 300 ( 310).
  • the water collected by the water collector 310 evaporates due to heat generated by the condenser installed in the machine room 300 and wind from the cooling fan.
  • the supercooled cooler 1000 uses a hot gas defrost method instead of a separate defrost heater to remove frost from the evaporator 630 to reduce electricity consumption. I can.
  • the construction is simpler compared to the conventional supercooled cooler, which requires periodic management by installing the water collector separately outside the cooler. And less hassle when using.
  • a sensor 800 may be installed in the subcooling cooler 1000 according to the present embodiment.
  • the sensor 800 detects conditions related to the internal temperature of the supercooled cooler 1000, the degree of accommodation of the object M, whether the door 200 is opened or closed, and the speed of cold air.
  • the sensor 800 is installed on the bottom of the shelf 410 and measures the weight to detect the degree of acceptance of the object M, or is installed on one side of the shelf support 420 to measure the temperature, or It is installed on one side of 200 to detect whether the door 200 is opened or closed, or installed on one side of the inlet 610 and the inlet 640 of the cooling duct 600 or inside the cold air supply duct 700 Can detect the speed of.
  • the installation position of the sensor 800 is not particularly limited, and a position capable of easily detecting the current state of the supercooled cooler 1000 is sufficient.
  • the sensor 800 is connected to the controller 500 described above. Accordingly, data on the current state of the supercooled cooler 1000 measured or detected by the sensor 800 is transmitted to the controller 500.
  • FIG. 4 is a view showing in detail a door according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of glass 210 are stacked in a length direction of the cooler body 100, and in one embodiment of the present invention, two or three layers of glass are stacked.
  • Glass 210 is laminated.
  • the glass 210 it is preferable to use tempered glass or safety glass having higher strength than general glass.
  • the thickness of each glass 210 is not particularly limited, and the interval between each glass 210 in an embodiment of the present invention is around 7mm.
  • a spacer 220 is formed between each glass 210, and an insulation material is inserted in the spacer 220 to minimize heat transfer due to a temperature difference between the inside and the outside of the supercooled cooler 1000.
  • argon (Ar) gas, krypton (Kr) gas, or nitrogen (N 2 ) gas serves as an insulating material, and argon gas, krypton gas, or nitrogen gas is enclosed in the spacer 220.
  • argon gas, krypton gas, or nitrogen gas having low thermal conductivity in the spacer 220 heat transfer to the inside and outside of the supercooled cooler 1000 is suppressed, condensation and cold radiation are suppressed, and thermal insulation performance is improved.
  • An anti-frost film 230 is attached to the inner glass 210 of the glass 210.
  • heat transfer may be further reduced by coating a thin metal or metal oxide on one surface of the glass 210.
  • FIG. 5 is a diagram showing in detail a shelf according to an embodiment of the present invention.
  • the shelf 410 is configured such that a plurality of metal wires cross each other to form a rectangular parallelepiped-shaped skeleton.
  • the metal wire constituting the shelf 410 is made of a first wire 411 and a second wire 412 having a diameter smaller than that of the first wire 411.
  • the first wire 411 is composed of a frame wire that forms a rectangular parallelepiped skeleton of the shelf 410 and a guide wire that divides the shelf 410 in the width direction of the supercooled cooler 1000.
  • the guide wire serves to partition the area on the shelf 410 in which the object M is seated, and prevents the object M from falling or freezing due to external shock or internal vibration.
  • the number of guide wires is not particularly limited, and in this embodiment, the guide wires are configured so that the to-be-received objects M can be arranged in six rows when viewed from the front.
  • a plurality of second wires 412 are installed between the first wires 411 located on the bottom of the shelf 410 to form the bottom of the shelf 410.
  • the contained object M is inserted through the upper surface of the shelf 410 and supported by the second wire 412.
  • the shelf 410 is made of metal wires crossing each other, unlike a flat or box-shaped shelf employed in a conventional supercooled cooler, and thus the object M All surfaces in contact with cold air are open. Accordingly, cold air, which is one of the problems of the conventional supercooled cooler, hits the shelf and decreases in speed, so that the accumulation of cold air does not occur, and the contact area between the receptacle M and the cold air can be widened. .
  • the bottom of the shelf 410 is also made of the second wire 412 rather than a flat plate, it is possible to maximize the contact area between the bottom of the object M and the cold air, thereby further increasing the cooling efficiency. .
  • an insulating material 430 is inserted into the first wire 411.
  • the coolant 430 is present in a solid state in the operating temperature range of the supercooled cooler 1000, and when the user opens the door 200, external air is introduced into the inside of the supercooled cooler 1000.
  • the coolant 430 inserted into the wire 411 absorbs heat from the outside air, thereby minimizing a change in temperature inside the supercooling cooler 1000.
  • the temperature maintenance effect of the insulating material 430 will be described in more detail as follows.
  • the width of the shelf 410 is set to 520 mm, the length is set to 550 mm, and the height is set to 100 mm, and a total of four shelves 410 are installed in the height direction of the subcooling cooler 1000, and the first wire ( When the diameter of 411 is 10 mm and the inside of the first wire 411 is filled with the coolant 430, the total volume of the coolant 430 inserted in the entire shelf 410 may be calculated as follows.
  • the shelf 410 when compared with an ice pack having a volume of 200 cm 3 , the shelf 410 according to an embodiment of the present invention has a heat capacity corresponding to about 17.56 ice packs. Accordingly, even when the refrigeration cycle of the subcooling cooler 1000 is not operated, the low temperature condition can be maintained for a long time, and the operating frequency of the cooling cycle, that is, the operating frequency of the compressor can be reduced, thereby increasing the life of the compressor. have.
  • the coolant 430 is inserted into the first wire 411, but the present invention is not limited thereto, and the coolant 430 may be inserted into the second wire 412 as well. have.
  • the dimensions of the shelf 410 may be appropriately changed in consideration of the purpose of use of the supercooled cooler 1000.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of a controller according to an embodiment of the present invention.
  • the controller 500 is attached to the upper portion of the cooler body 100, but is not limited thereto, and may be attached to a position convenient for a user to operate or check. As described above, the controller 500 serves to adjust the current state of the supercooled cooler 1000 and is connected to the sensor 800.
  • the controller 500 includes a power supply unit 510 capable of turning on/off the power of the supercooled cooler 1000, and the current state (internal temperature, accommodated object) of the supercooled cooler 1000 from the sensor 800.
  • the input unit 520 receiving data on the weight of (M), whether the door 200 is opened or closed, the flow rate of cold air, etc., the display unit 530 indicating the current state of the supercooled cooler 1000, and the received It includes an operation unit 540 that determines whether it is necessary to change the internal state of the subcooled cooler 1000 based on the data, and a controller 550 that adjusts the internal temperature of the subcooled cooler 1000 and the flow rate of cold air. do.
  • the user may manually adjust the internal state of the supercooled cooler 1000 by inputting a desired temperature range using an input panel (not shown) of the controller 500.
  • FIG. 7 is a diagram showing in detail a cross flow fan according to an embodiment of the present invention.
  • a cross-flow fan 620 is installed inside the cooling duct 600 and sucks air from the inlet 610 of the cooling duct 600 to generate flow.
  • the cross-flow fan 620 includes a housing 621, a disk 622, a blade 623, a guide plate 624, and a fan motor 625.
  • the housing 621 is supported on both inner sides of the cooler body 100 and serves to accommodate and support other members constituting the cross-flow fan 620.
  • the disks 622 are disc-shaped members and are spaced apart from each other at regular intervals and are installed in a plurality of the inside of the housing 621.
  • a plurality of blades 623 serving as blowing blades of the cross flow fan 620 are installed between each disk 622.
  • Each blade 623 is installed in a ring shape so as to form a predetermined interval along the circumferential direction of the disk 622.
  • a plurality of guide plates 624 are installed inside the blades 623 to form a flow path so that air sucked from one side of the cross flow fan 620 is discharged to the other side.
  • the guide plates 624 are spaced apart from each other at predetermined intervals, and are bent so that air can move smoothly.
  • the guide plate 624 is fixedly supported on the housing 621 by a support member (not shown), and does not rotate by the operation of the fan motor 625 to be described later.
  • the disk 622, the blade 623, and the guide plate 624 form one unit, and a plurality of units are coupled to each other in the axial direction.
  • the fan motor 625 is coupled to one end of the cross flow fan 620 to drive the cross flow fan 620. In accordance with the operation of the fan motor 625, the disk 622 and the blade 623 rotate axially while being supported by the housing 621.
  • a cross flow fan 620 is employed, unlike a conventional supercooling cooler using a rotary fan such as an electric fan blade. Accordingly, the air that has passed through the cross flow fan 620 is uniformly supplied to the evaporator 630 without being biased to one side, and the cold air that has passed through the evaporator 630 passes through the cold air supply duct 700 and the cold air outlet ( It may be uniformly ejected through 710.
  • FIG. 8 is a diagram showing in detail an evaporator according to an embodiment of the present invention.
  • the evaporator 630 includes a refrigerant flow pipe 631 through which a refrigerant moves, and a cooling member 632 fitted and supported by the refrigerant flow pipe 631.
  • the coolant inserted in the coolant member 632 maintains a solid state during operation of the subcooling cooler 1000 of the present invention.
  • the shape of the coolant member 632 is a hollow cylindrical shape that covers the coolant flow tube 631 long in the axial direction, as shown in FIGS. 8A to 8C, or the coolant flow tube 631 It may be a block or ring shape to be fitted and supported.
  • the shape or number of the cooling members 632 is not particularly limited, and may be appropriately employed in consideration of the shape of the evaporator 630 or the operating environment of the subcooling cooler 1000.
  • the supercooled cooler 1000 allows the cooling member 632 to maintain a low temperature state through heat exchange with the evaporator 630 during the cooling cycle, and cooling When the cycle stops operating, the cooling member 632 radiates cool air to suppress an increase in temperature in the supercooling cooler 1000. Accordingly, it is possible to increase the life of the compressor by reducing the operating frequency of the cooling cycle, that is, the operating frequency of the compressor.
  • FIG. 9 is a diagram showing in detail a cold air outlet and a cold air jet network according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of cold air outlets 710 are formed on one surface of the cold air supply duct 700 in the door 200 direction, and are distributed in a vertical direction.
  • the cold air flowing into the cold air supply duct 700 through the cooling duct 600 is ejected into the inside of the cooler body 100 through the cold air outlet 710.
  • the cold air jet network 720 is attached to the surface of the cooling supply duct 700 in which the cold air outlet 710 is formed.
  • the cold air blowing net 720 is a fibrous paper having a large number of fine holes formed therein, and as an example, Korean paper may be used. Accordingly, the cold air cooled through the cooling duct 600 is cooled through the cold air outlet 710 and the cold air jet network 720 instead of being directly jetted into the cooler body 100 through the cold air outlet 710 It is ejected into the high body 100.
  • the cold air blowing network 720 Since a number of fine holes are formed in the cold air blowing network 720, the cold air is uniformly ejected compared to the case where the cold air is directly ejected into the cooler body 100 only through the cold air ejection port 710, and the ejection speed is increased. Can be reduced. Accordingly, it is possible to reduce the temperature variation inside the cooler body 100 and reduce the amount of cool air outflow when the user opens the door 200.
  • the user seats the object M in the receiving part 400 of the supercooled cooler 1000, and sets the appropriate temperature and wind strength according to the object M using the controller 500. .
  • the compressor, the condenser, and the expansion valve of the machine room 300 are operated, and the evaporator 630 of the cooling duct 600 is operated, and the fan motor 625 is similarly operated.
  • the cross flow fan 620 operates.
  • the cross flow fan 620 is operated, the air of the cooler body 100 is sucked into the cross flow fan 620 through the inlet 610 of the cooling duct 600 and then discharged to the evaporator 630.
  • the cold air which has become low temperature by taking away heat while passing through the evaporator 630, moves to the cold air supply duct 700.
  • the cold air that has passed through the cross-flow fan 620 moves evenly without being biased to one side, it is possible to reduce a temperature deviation inside the cooler compared to a conventional supercooled cooler using a rotary fan.
  • the flow rate increases.
  • the temperature deviation in the height direction inside the cooler can be further reduced compared to the conventional supercooled cooler.
  • the cold air reaching the cold air supply duct 700 is ejected into the interior of the cooler body 100 through the cold air outlet 710.
  • a cold air blowing net 720 is attached to one side of the cold air blowing port 710 in the direction of the door 200, and since a number of fine configurations are formed in the cold air blowing net 720, the cold air is uniform at a lower speed. Can be erupted.
  • the cold air can be ejected more uniformly, and in particular, the speed of the cold air can be effectively reduced, so that when the user opens the door 200 You can reduce the amount of cold air that goes out to the outside.
  • the temperature variation of the cold air according to the height is reduced, but the speed of the cold air thus increased is again increased to the cold air jet network 720. It is effectively reduced by using.
  • the cold air ejected through the cold air jetting network 720 spreads evenly in the inside of the cooler body 100, effectively cooling the contained object M, and maintaining the contained object M in a supercooled state.
  • the shelf 410 of the receiving part 400 in which the object M is seated is made of wire, unlike the flat shelf of the conventional supercooled cooler, Since the contact area can be widened, cooling efficiency can be increased. In addition, since the bottom of the shelf 410 is also made of a wire rather than a flat plate, even the bottom of the object M can be effectively cooled, so that cooling efficiency can be further increased.
  • the cooler body 100 due to the cold air stored by the low temperature coolant 430 even when the cooling cycle does not operate.
  • Internal temperature change can be made smooth. Through this configuration, it is possible to reduce the operating frequency of the cooling cycle, that is, the operating frequency of the compressor, thereby increasing the life of the compressor, and is effective in reducing power consumption and noise.
  • the shelf 410 is provided with a guide wire that divides the inclusion (M) in the width direction, so that the inclusion (M) collapses due to external shock or internal vibration, thereby (M) can prevent freezing.
  • a cooling member 632 is also attached to the refrigerant flow pipe 631 of the evaporator 630. Therefore, like the coolant 430 of the shelf 410, even when the cooling cycle does not operate, due to the cold air stored by the low-temperature coolant 632, the internal temperature change of the cooler body 100 is smoothly reduced. can do. Through this configuration, the operating frequency of the cooling cycle, that is, the operating frequency of the compressor can be lowered, so that the life of the compressor can be further increased, and it is more effective in reducing power consumption and noise.
  • the door 200 is made of a double glass 210 sandwiching the spacer 220, and the spacer 220 is filled with argon gas, krypton gas, or nitrogen gas, so that the inside and outside of the supercooled cooler 1000 It can reduce heat transfer according to the temperature difference of and prevent condensation.
  • argon gas krypton gas, or nitrogen gas
  • the configuration can be simplified and power consumption can be reduced.
  • the supercooling cooler 1000 drives the cooling cycle in reverse to defrost using a relatively high temperature refrigerant. Since the hot gas defrost method is adopted, power consumption can be reduced. In addition, since the water generated after defrost is collected by the water collector 310 of the machine room 300 and then naturally evaporated with heat and wind generated while driving the cooling cycle, the configuration is simplified compared to the conventional supercooled cooler. And it can reduce the hassle of using.
  • the subcooling cooler 1000 according to the present invention can increase the life of the compressor by reducing the operating frequency of the cooling cycle (compressor), and a small compressor (for example, 1/5 horsepower Alternatively, a 1/3 horsepower compressor, etc.) can be used to reduce power consumption and noise.
  • the supercooling cooler 1000 according to the present invention can reduce the amount of cold air outflow when the door is opened, can uniformly supply low-speed cold air to the inside of the cooler, and further reduce power consumption by not using a heater. I can make it.
  • a plurality of doors 200 may be configured to correspond to respective positions of the plurality of shelves 410.
  • the user can selectively open and close only the door 200 corresponding to the shelf 410 on which the desired object M is seated, and in this case, the amount of cold air flowing out to the outside can be further reduced. I can.
  • a curtain for preventing the outflow of cold air such as an acrylic or vinyl resin material between the cooler body 100 and the door 200, the amount of cold air outflowing to the outside can be further reduced.
  • the supercooled cooler 1000 it has been described as suppressing vibration or impact applied to the object M by using a guide wire in the shelf 410, but is not limited thereto. Does not.
  • a vibration preventing member made of rubber or the like to the coupling portion between the shelf 410 and the shelf support 420, the object M that is placed on the shelf 410 Vibration or shock can be further suppressed.
  • the to-be-received objects M seated on the shelf 410 are adjacent to each other in the width direction, but the present invention is not limited thereto.
  • the width of the guide wire may be widened, or a plurality of guide wires may be installed between the accommodations M in the width direction, so that the accommodations M are spaced apart from each other in the width direction.
  • cooler body 110 insulation
  • spacer 230 anti-frost film
  • controller 510 power supply
  • cooling duct 610 inlet
  • cross flow fan 621 housing
  • evaporator 631 refrigerant flow pipe

Landscapes

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Abstract

본 발명에 따른 과냉각 냉각고는, 냉각고 본체(100)와, 상기 냉각고 본체(100)의 일면을 개폐하는 도어(200)와, 상기 냉각고 본체(100)의 내부에 설치되며, 피수용물(M)이 안착되는 수용부(400)와, 상기 냉각고 본체(100)의 내부 공기를 흡입하고 토출하는 팬과, 상기 팬으로부터 토출된 공기를 냉각하는 증발기(630)를 포함하는 냉각 덕트(600)와, 상기 냉각 덕트(600)를 거쳐 냉각된 공기를 상기 냉각고 본체(100)의 내부로 분출하는 냉기 분출구(710)가 형성된 냉기 공급 덕트(700)를 포함하고, 상기 팬은, 복수 개의 디스크(622)와, 상기 디스크(622)의 외주면을 따라 상기 디스크(622)의 사이에 복수 개 설치되는 블레이드(623)를 포함하는 크로스 플로우 팬(620)인 과냉각 냉각고(1000)이다.

Description

과냉각 냉각고
본 발명은 과냉각 냉각고에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 압축기의 작동 빈도를 줄이고, 도어 개방 시 냉기의 유출량을 저감하며, 저속의 냉기를 냉각고 내부로 균일하게 공급할 수 있는 과냉각 냉각고에 관한 것이다.
과냉각이란, 물질을 냉각시키는 과정에서 물질의 온도가 상변화 온도 이하까지 내려가더라도 상변화가 일어나지 않는 현상을 의미한다. 물질에는 각각의 온도에 따른 안정 상태가 존재하며, 온도를 서서히 변화시키면 물질의 구성 원자가 각각의 온도에서 안정 상태를 유지하면서 온도의 변화를 따라간다. 그러나 물질 내부에 결정을 형성하기 위한 핵이 충분히 존재하지 않는 경우에는 물질의 온도를 상변화 온도 이하까지 낮추더라도 상변화가 일어나지 않게 된다. 또한 물질의 온도가 급속하게 변하는 경우에도, 구성 원자가 각 온도에 따른 안정 상태로 변화할 만한 여유가 없기 때문에, 출발점 온도에서의 안정 상태를 그대로 유지하거나, 또는 일부분이 종점 온도에서의 상태로 변화하다가 마는 현상이 일어난다.
즉, 고체 상태의 물질이 어떤 온도 T를 경계로 하여 온도 T1(T1≥T)에서는 다른 결정형의 고체가 되거나 또는 녹아서 액체로 되는 변화가 일어나는 경우, 그 물질을 온도 T1에서 어느 정도의 온도 이하로 급냉시키면 그 변화가 일어나지 못하고, 응고점 이하인데도 여전히 액체인 채로 있거나, 온도 T 이하인데도 온도 T1에서 가진 안정한 결정형인 상태를 유지하는 현상이 일어난다. 이것을 지나치게 빨리 냉각했다는 뜻에서 과냉각이라 한다.
그런데 물체가 과냉각 상태에 있으면 일종의 준안정 상태가 되어, 사소한 자극에 의해서도 그 불안정한 평형 상태가 깨져서 보다 안정된 상태로 변하기 쉽다. 즉, 과냉각된 액체에 그 물질의 작은 조각을 투입하거나, 액체를 갑자기 흔드는 등 미세한 충격을 가하면, 과냉각된 액체가 즉시 응고하기 시작하여 액체의 온도가 응고점까지 올라가고, 그 온도에서 안정된 평형상태를 유지하게 된다.
최근에는 이러한 과냉각 현상을 이용하여 어류, 육류, 과일, 야채 및 기타 가공 식품을 보관하는 기술이 개발되고 있다. 특히, 물이나 주류와 같은 음료를 과냉각 상태로 보관한 다음, 음료를 컵에 따르거나 음료에 충격 등을 가하여 슬러쉬 형태의 음료를 소비자에게 제공하는 기술이 각광받고 있다. 다만 도 10에 나타낸 냉각 곡선에서 알 수 있는 바와 같이, 일반적으로 물질은 단시간 동안만 과냉각 상태를 유지하기 때문에, 식품이나 음료를 장시간 동안 과냉각 상태로 유지시키기 위해서는 별도의 조작이 필요하다.
과냉각 현상을 이용한 냉각고의 일 예로서, 국내 등록특허공보 제10-1205822호에 개시된 냉각고가 있다.
상기 공보에 개시된 냉각고는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 액체 음료의 용기(P)를 수용하기 위한 냉각실(2)과, 냉각실(2) 내의 공기를 냉각시키기 위한 열교환기(9)와, 열교환기(9)를 내장하는 냉각 덕트(5)와, 냉각 덕트(5)의 일부에 설치되는 흡입구(10)와, 냉각 덕트(5)의 흡입구(10)와 상이한 위치에 설치되는 냉기 분출구(12)와, 냉각실(2) 내의 공기를 순환시키기 위한 냉기 공급 덕트(6)와, 냉기 공급 덕트(6)의 일단 측에 설치되는 도입구(15)와, 냉기 공급 덕트(6) 내의 공기를 냉각실(2) 내에 불어 넣기 위한 통기공(20)과, 냉기 공급 덕트(6)의 도입구(15)에 면(面)하도록 하여 장착되는 팬(16)을 포함한다. 그리고 이러한 냉각고에 있어서, 냉각 덕트(5)는, 냉각실(2) 내의 공기를 흡입구(10)로부터 흡인하여 열교환기(9)에서 냉각시킨 후에, 냉기 분출구(12)로 불어 내도록 되어 있고, 냉기 공급 덕트(6)는, 냉각실(2)의 측면에서 냉각실(2)의 상하 방향에 걸쳐 설치되어 있고, 도입구(15)가, 냉각 덕트(5)의 냉기 분출구(12)에 면하고 있는 동시에 냉각실(2) 내에 면하고 있고, 팬(16)에 의해, 도입구(15)로부터 냉기 공급 덕트(6) 내로의 흡기가 행하여 지는 것을 특징으로 한다.
그러나 상기 종래의 냉각고는, 냉각실(2) 내의 공기를 냉각 덕트(5)로 공급하는 흡입용 팬(11)과, 열교환기(9)를 거쳐 냉각된 냉기를 냉기 공급 덕트(6)로 공급하는 팬(16)이 선풍기 날개와 같은 회전형 팬으로 구성되어 있다. 이러한 회전형 팬의 경우, 특정 방향(시계 방향 또는 시계 반대 방향)으로 회전하기 때문에 공기의 방향이 한쪽으로 편중되고, 이로 인해 냉각고 내의 위치에 따른 냉기 온도의 편차가 발생한다. 또한, 이러한 냉각고 내의 냉기 온도의 편차를 저감하기 위해, 냉기가 냉각실(2) 내로 배출되는 통기공(20)의 개수나 배치를 조절하고 있으나, 이러한 구성만으로는 냉기 온도의 편차를 저감하는데 한계가 있다.
또한, 상기 종래의 냉각고에서는, 평판 형상의 선반용 판(3) 위에 용기(P)를 안착시키고 있는데, 통기공(20)으로부터 배출된 냉기가 선반용 판(3)의 상면과 하면에 의해 가로막혀, 냉각고 내의 냉기의 순환이 적체되는 문제가 발생한다. 이로 인해, 냉각고 내의 위치에 따른 냉기 온도의 편차가 발생한다.
또한, 상기 종래의 냉각고에서는, 냉각고 내의 공기가 흡입용 팬(11)을 통해 냉각 덕트(5)로 공급되어 열교환기(9)와의 열교환에 의해 냉각된 다음, 냉기 공급 덕트(6)를 거쳐 냉기 분출구(12)를 통해 냉각고의 내부로 직접 분출된다. 이에 따라, 열교환기(9)를 통과하여 온도가 낮아진 냉기가, 상대적으로 긴 냉기 공급 덕트(6)를 거치면서 온도가 상승하게 되어, 냉각고 내에서도 상부와 하부의 온도 차이가 커진다(예를 들어, 냉각고 내의 온도를 -6℃로 설정했을 때, 실제 열교환기의 온도는 -20℃ 이하로 떨어질 수 있다). 이로 인해 냉각고 내의 위치에 따라 용기(P)의 온도가 달라지게 되어, 용기(P)의 결빙 확률이 높아진다. 또한, 냉기가 냉기 분출구(12)를 통해 냉각고의 내부로 직접 분출되기 때문에, 분출 속도가 상대적으로 빨라 사용자가 도어(7)를 개방 시 외부로 빠져나가는 냉기의 양이 많아진다.
또한, 전술한 바와 같이 과냉각 냉각고에서는 피수용체를 과냉각 상태로 유지하도록 냉각고 내의 온도를 적정 범위 내로 유지하는 것이 중요하다. 따라서, 외기와의 열전달 또는 도어의 개폐에 따른 냉기의 유출로 인해 냉각고 내부의 온도가 올라가는 것을 방지하고, 냉각고 내의 온도 변화를 완만하게 하기 위해 히터가 사용될 뿐만 아니라, 1마력 또는 1/2마력의 오버 스펙의 대용량 압축기가 사용되며, 압축기는 잦은 ON/OFF를 겪게 된다. 이로 인해 종래의 과냉각 냉각고의 경우, 60db 이상의 큰 소음이 발생하며 에너지 효율 면에서도 뒤떨어지고, 압축기의 수명이 짧아진다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 압축기의 가동 빈도를 줄이고, 도어 개방 시 냉기의 유출량을 저감하며, 저속의 냉기를 냉각고 내부로 균일하게 공급할 수 있는 과냉각 냉각고를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고는, 냉각고 본체(100)와, 상기 냉각고 본체(100)의 일면을 개폐하는 도어(200)와, 상기 냉각고 본체(100)의 내부에 설치되며, 피수용물(M)이 안착되는 수용부(400)와, 상기 냉각고 본체(100)의 내부 공기를 흡입하고 토출하는 팬과, 상기 팬으로부터 토출된 공기를 냉각하는 증발기(630)를 포함하는 냉각 덕트(600)와, 상기 냉각 덕트(600)를 거쳐 냉각된 공기를 상기 냉각고 본체(100)의 내부로 분출하는 냉기 분출구(710)가 형성된 냉기 공급 덕트(700)를 포함하고, 상기 팬은, 복수 개의 디스크(622)와, 상기 디스크(622)의 외주면을 따라 상기 디스크(622)의 사이에 복수 개 설치되는 블레이드(623)를 포함하는 크로스 플로우 팬(620)인 과냉각 냉각고(1000)이다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고에 있어서, 상기 냉각된 공기가 유동하는 상기 냉기 공급 덕트(700)의 상류측에는, 상기 냉각된 공기의 유동 단면적이 좁아지도록 냉기 유속 조절부(730)가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고에 있어서, 상기 수용부(400)는, 와이어가 서로 교차하여 이루어진 복수 개의 선반(410)과, 상기 선반(410)을 지지하는 선반 지지대(420)를 포함하고, 상기 와이어의 내부에는 보냉재(430)가 삽입될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고에 있어서, 상기 증발기(630)는, 냉매가 이동하는 냉매 유동관(631)과, 상기 냉매 유동관(631)에 끼워 지지되는 보냉 부재(632)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고에 있어서, 상기 냉기 공급 덕트(700)는, 상기 도어(200) 방향으로 상기 냉기 분출구(710)에 부착되는 냉기 분출망(720)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고에 있어서, 상기 도어(200)는, 스페이서(220)를 사이에 두고 적층된 복수 개의 유리(210)를 포함하고, 상기 스페이서(220)의 내부에 단열용 가스가 봉입될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고에 있어서, 상기 냉각고 본체(100)의 일측에 설치되며, 상기 과냉각 냉각고(1000)의 냉각 사이클을 구동하는 기계실(300)을 더 포함하고, 제상 시, 상기 기계실(300)은 상기 증발기(630)를 핫가스 제상 방식에 의해 제상하고, 제상된 물은 상기 기계실(300)에 구비된 집수기(310)로 집수되어 증발될 수 있다.
본 발명에 따르면 압축기의 가동 빈도를 줄이고, 도어 개방 시 냉기의 유출량을 저감하며, 저속의 냉기를 냉각고 내부로 균일하게 공급할 수 있는 과냉각 냉각고를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도어를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 5은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 선반을 상세하게 나타내는 도면으로, 도 5(a)는 선반의 사시도이고, 도 5(b)는 선반을 구성하는 제1 와이어의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 크로스 플로우 팬을 상세하게 나타내는 도면으로, 도 7(a)는 크로스 플로우 팬의 측면도이고, 도 7(b)는 크로스 플로우 팬의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증발기를 상세하게 나타내는 도면으로, 도 8(a)는 원통 형상의 보냉 부재가 끼워진 증발기를 나타내고, 도 8(b)는 직육면체 형상의 보냉 부재가 끼워진 증발기를 나타내고, 도 8(c)는 링 형상의 보냉 부재가 끼워진 증발기를 나타낸다.
도 9은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 냉기 분출구 및 냉기 분출망을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 10은 이상 냉각 곡선을 나타내는 도면이다.
도 11은 종래 과냉각 냉각고를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고의 정면도이다. 참고로, 도 1에 있어서, 도어(200)가 설치된 쪽을 전방으로 하며, 이를 기준으로 전후 방향, 상하 방향, 좌우 방향을 나타낸다. 또한, 전후 방향은 과냉각 냉각고(1000)의 길이 방향, 상하 방향은 과냉각 냉각고(1000)의 높이 방향, 좌우 방향은 과냉각 냉각고(1000)의 폭 방향에 각각 대응된다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)는 냉각고 본체(100)와, 도어(200)와, 기계실(300)과, 수용부(400)와, 컨트롤러(500)를 포함한다. 냉각고 본체(100)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 본 발명의 일 실시 형태에서는 직육면체 형상을 갖는다. 냉각고 본체(100)의 내부에는 피수용물(M)이 수용된다. 피수용물(M)은 육류, 어류, 야채류, 과일류, 음료, 주류 및 기타 가공 식품 등을 포함한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)는 냉각고 내의 온도를 -6℃ 내지 -6.5℃로 유지하도록 하며, 편차는 약 +3℃이고, 상온 20℃ 이상의 탄산음료 또는 맥주 80 내지 120병이, 냉각 시작 후 6시간 경과 시 과냉각 상태에 이르도록 설정될 수 있다. 또한, 과냉각 냉각고(1000)는, 냉각고 내의 온도를 -0.5℃로 유지하도록 하고, 편차는 약 +0.5℃이고, 결빙되지 않은 생고기 상태의 육류를 보관하도록 설정될 수 있다. 다만, 과냉각 냉각고(1000)의 용도는 이러한 용도에 한정하는 것은 아니며, 전술한 다양한 종류의 피수용물(M)을 과냉각 상태로 유지할 수 있고, 그에 따라 과냉각 냉각고(1000)의 설정 상태가 적절히 변경될 수 있다.
냉각고 본체(100)의 일면에는 도어(200)가 설치되어 있다. 도어(200)는 사용자가 도어(200)의 일측에 설치된 손잡이(미도시)를 잡은 상태에서 여닫을 수 있도록 구성되어 있다. 도어(200)를 닫은 상태에서도 외부에서 과냉각 냉각고(1000)의 내부 상태를 확인할 수 있도록 도어(200)는 여러 겹의 투명 유리로 구성되어 있다. 도어(200)의 상세에 대해서는 후술한다.
냉각고 본체(100)의 하부에는 기계실(300)이 형성되어 있다. 기계실(300)은 과냉각 냉각고(1000)의 냉각 사이클을 작동하기 위한 부재를 포함한다. 기계실(300)의 상세에 대해서는 후술한다.
냉각고 본체(100)의 내부에는 피수용물(M)이 안착되는 수용부(400)가 설치된다. 수용부(400)는 복수 개의 선반(410)과 이를 지지하는 복수 개의 선반 지지대(420)를 포함한다(도 3 참조). 복수 개의 선반(410)은 과냉각 냉각고(1000)의 높이 방향으로 서로 간격을 두고 설치된다. 선반(410)은 금속제 와이어가 서로 교차하여 직육면체 형상의 골격을 이루도록 구성되며, 피수용물(M)은 선반(410)의 개방된 상면을 통해 삽입된다. 복수 개의 선반 지지대(420)는 복수 개의 선반(410)의 양측면을 지지하도록 냉각고 본체(100)의 내부 양측면에 각각 설치된다. 안착되는 피수용물(M)을 고려하여 선반(410) 간의 간격을 적절히 조절할 수 있도록, 선반 지지대(420)에는 높이 조절 부재가 설치된다. 선반(410)의 상세에 대해서는 후술한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 냉각고 본체(100)의 상부 일측에는 컨트롤러(500)가 형성되어 있으며, 컨트롤러(500)는 과냉각 냉각고(1000)의 현재 상태를 자동 또는 수동으로 조절하는 역할을 한다. 컨트롤러(500)의 상세에 대해서는 후술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고의 측면도이다.
냉각고 본체(100)의 외벽과 내벽 사이에는 단열재(110)가 설치되어, 과냉각 냉각고(1000)의 내외부의 온도차에 따른 열전달을 방지한다. 단열재의 일 예로서, 사이클로펜테인(cyclopentane) 발포제가 사용될 수 있다.
냉각고 본체(100) 내부의 상측에는 냉각 덕트(600)가 설치되고, 냉각 덕트(600)의 도어(200) 방향 일측에는 흡입구(610)가 형성된다. 냉각 덕트(600)의 내부에는 크로스 플로우 팬(620)과, 증발기(630)가 각각 설치된다. 또한, 냉각 덕트(600)의 도어(200) 반대 방향 일측에는 후술하는 냉기 공급 덕트(700)와 연결되는 도입구(640)가 형성된다.
크로스 플로우 팬(620)이 작동하면 냉각고 본체(100) 내부의 공기가 흡입구(610)를 통해 흡입되고, 흡입된 공기는 크로스 플로우 팬(620)을 통과한 다음, 증발기(630)를 거친다. 공기는 증발기(630)를 거치면서 증발기(630)와의 열교환을 통해 열을 빼앗겨 저온의 냉기가 되며, 냉기는 도입구(640)를 통해 냉기 공급 덕트(700)로 도입된다. 크로스 플로우 팬(620)과 증발기(630)의 상세에 대해서는 후술한다.
냉각고 본체(100) 내부의 후면에는 냉기 공급 덕트(700)가 설치된다. 냉기 공급 덕트(700)의 상부 일측은 냉각 덕트(600)의 도입구(640)와 연결되도록 개방되어 있다. 냉기 공급 덕트(700)의 도어(200) 방향으로는 냉기 분출구(710)가 복수 개 형성된다. 또한, 냉기 분출구(710)에는 도어(200) 방향으로 냉기 분출망(720)이 부착되며, 증발기(630)를 거친 냉기가 냉기 분출구(710) 및 냉기 분출망(720)을 통해 냉각고 본체(100)의 내부로 공급된다. 냉기 분출구(710) 및 냉기 분출망(720)의 상세에 대해서는 후술한다.
또한, 냉기 공급 덕트(700)의 상부 일측에는 냉기 유속 조절부(730)가 형성되어 있다. 냉기 유속 조절부(730)는 노즐과 같이 냉기 공급 덕트(700)를 통과하는 냉기의 유동 단면적을 좁게 하여 냉기의 유속을 증가시키는 부재이다. 본 실시 형태에서는 냉기 공급 덕트(700)의 내면에 돌출부를 형성하여 냉기의 유동 단면적을 좁게 하고 있다. 이에 따라, 냉기 유속 조절부(730)를 통과한 냉기의 유속이 빨라져, 냉기가 냉기 공급 덕트(600)의 최하부까지 도달하는 시간이 짧아진다. 이로 인해 냉각고 본체(100) 내부에 있어서, 높이에 따른 온도 차이를 줄일 수 있다.
냉각고 본체(100)의 하부에는 기계실(300)이 설치된다. 기계실(300)에는 증발기(630)를 구동하는 구동 장치가 설치된다. 구체적으로, 구동 장치는, 증발기(630)를 통과한 고온의 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기에서 토출된 냉매로부터 열을 빼앗아 냉매를 액체 상태로 만드는 응축기와, 액체 상태의 냉매를 2상 상태로 만드는 팽창 밸브와, 응축기 및 압축기를 냉각하는 냉각 팬 등과 같이, 증발기(630)와 함께 냉각 사이클을 구성하는 장치를 포함한다. 기계실(300)의 위치는 냉각고 본체(100)의 하부로 한정하지는 않으며, 냉각고 본체(100)의 상부에 설치하여 증발기(630)와의 거리를 짧게 할 수도 있다. 압축기, 응축기, 팽창 밸브, 냉각 팬 등은 공지의 구성이 이용될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 기계실(300)에는 집수기(310)가 설치된다. 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)에는, 종래의 과냉각 냉각고와 달리 증발기(630)의 제상을 위한 제상 히터가 별도로 설치되어 있지 않다. 대신, 냉각 사이클을 역으로 작동시켜 상대적으로 고온 상태의 냉매를 증발기(630)로 흘려보내 증발기(630)의 표면에 형성된 성에를 제거하는 핫가스(hot-gas) 제상 방식을 택한다. 이 과정에서 증발기(630)에 붙어있던 성에가 녹으면서 물이 발생하게 되는데, 발생된 물은 냉각고 본체(100)의 일측에 설치된 드레인 판(drain plate)을 거쳐 기계실(300)의 집수기(310)로 모이게 된다. 그리고 집수기(310)로 모인 물은, 기계실(300) 내부에 설치된 응축기의 발열과 냉각팬으로부터의 바람 등으로 인해 증발하게 된다.
보다 구체적으로, 기계실(300) 내부의 응축기에 설치된 팬이 구동하면, 기계실(300)의 외벽에 부착된 방열판(도 1 참조)을 통해 외부 공기가 기계실(300) 내부로 유입된다. 유입된 외부 공기는 응축기와 압축기를 차례로 냉각한다. 응축기와 압축기로부터 열을 빼앗아 온도가 올라간 외부 공기는 집수기(310)의 제상수를 증발시킨 다음, 기계실(300)의 후면을 통해 외부로 배출된다.
상기 구성과 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)는, 증발기(630)의 성에를 제거하기 위해 별도의 제상 히터를 구비하는 대신 핫가스 제상 방식을 이용함으로써 전기 소비량을 줄일 수 있다. 또한, 집수기(310)에 모인 물을 따로 제거할 필요 없이 기계실(300)에서 자연 증발시키기 때문에, 집수기를 냉각고 외부에 별도로 설치하여 주기적으로 관리해야하는 종래의 과냉각 냉각고에 비해 구성이 간편하고 사용 시의 번거로움도 줄어든다.
본 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)에는 센서(800)가 설치될 수 있다. 센서(800)는 과냉각 냉각고(1000)의 내부 온도, 피수용물(M)의 수용 정도, 도어(200)의 개폐 여부, 냉기의 속도 등에 관한 상태를 감지한다. 구체적으로, 센서(800)는 선반(410)의 저면에 설치되어 무게를 측정함으로써 피수용물(M)의 수용 정도를 감지하거나, 선반 지지대(420)의 일측에 설치되어 온도를 측정하거나, 도어(200)의 일측에 설치되어 도어(200)의 개폐 여부를 감지하거나, 냉각 덕트(600)의 흡입구(610) 및 도입구(640)의 일측 또는 냉기 공급 덕트(700)의 내부에 설치되어 냉기의 속도를 감지할 수 있다. 센서(800)의 설치 위치는 특별히 한정하지 않으며, 과냉각 냉각고(1000)의 현재 상태를 용이하게 감지할 수 있는 위치면 충분하다. 또한, 센서(800)는 전술한 컨트롤러(500)와 연결되어 있다. 이에 따라, 센서(800)에서 측정 또는 감지한 과냉각 냉각고(1000)의 현재 상태에 관한 데이터가 컨트롤러(500)로 전송된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 도어를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 도어(200)는 냉각고 본체(100)의 길이 방향으로 복수 개의 유리(210)가 여러 겹 적층되어 있으며, 본 발명의 일 실시 형태에서는 두 겹 또는 세 겹의 유리(210)가 적층되어 있다. 유리(210)는 일반 유리보다 강도가 높은 강화 유리 또는 안전 유리를 사용하는 것이 바람직하다. 각각의 유리(210)의 두께는 특별히 한정하지 않으며, 본 발명의 일 실시 형태에서 각각의 유리(210) 사이의 간격은 7mm 전후이다. 각각의 유리(210)의 사이에는 스페이서(spacer; 220)가 형성되어 있으며, 스페이서(220)에는 과냉각 냉각고(1000)의 내부와 외부 온도차에 따른 열전달을 최소화하기 위해 단열재가 삽입되어 있다. 본 발명의 일 실시 형태에서는 아르곤(Ar) 가스, 크립톤(Kr) 가스 또는 질소(N2) 가스가 단열재의 역할을 하며, 아르곤 가스, 크립톤 가스 또는 질소 가스는 스페이서(220)에 봉입된다. 낮은 열전도율을 갖는 아르곤 가스, 크립톤 가스 또는 질소 가스를 스페이서(220)에 봉입함으로써, 과냉각 냉각고(1000)의 내부와 외부의 열전달을 억제하여 결로 현상 및 냉복사 현상을 억제하고, 단열 성능을 높일 수 있다. 유리(210) 중 내측의 유리(210)에는 성에 방지 필름(230)이 부착된다. 또한, 유리(210)의 일면에 금속 또는 금속 산화물을 얇게 코팅하여 열전달을 한층 더 저감할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 선반을 상세하게 나타내는 도면이다.
선반(410)은 복수 개의 금속제 와이어가 서로 교차하여 직육면체 형상의 골격을 이루도록 구성된다. 선반(410)을 이루는 금속제 와이어는 제1 와이어(411)와, 제1 와이어(411)보다 작은 직경의 제2 와이어(412)로 이루어진다. 제1 와이어(411)는 선반(410)의 직육면체 형상의 골격을 이루는 프레임 와이어와, 선반(410)을 과냉각 냉각고(1000)의 폭 방향으로 구획하는 가이드 와이어로 구성된다. 가이드 와이어는 선반(410)에 있어서 피수용물(M)이 안착되는 영역을 구획하는 역할과, 외부 충격이나 내부 진동으로 인해 피수용물(M)이 쓰러지거나 어는 것을 방지한다. 가이드 와이어의 개수는 특별히 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 가이드 와이어는 정면에서 보았을 때 피수용물(M)이 6열로 정렬될 수 있도록 구성된다. 제2 와이어(412)는 선반(410)의 저면에 위치한 제1 와이어(411)들의 사이에 복수 개 설치되어, 선반(410)의 바닥을 이룬다. 피수용물(M)은 선반(410)의 상면을 통해 삽입되어, 제2 와이어(412)에 의해 지지된다.
즉, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 선반(410)은 종래의 과냉각 냉각고에서 채용하고 있는 평판 또는 박스 형상의 선반과는 달리, 금속제 와이어가 서로 교차하여 이루어지기 때문에, 피수용물(M)과 냉기가 접하는 면이 모두 개방되어 있다. 따라서, 종래의 과냉각 냉각고의 문제점 중 하나인 냉기가 선반에 부딪쳐 속도가 저하되고, 그에 따라 냉기가 적체되는 현상이 발생하지 않으며, 피수용물(M)과 냉기의 접촉 면적을 넓게 할 수 있다. 특히, 선반(410)의 저면도 평판이 아닌 제2 와이어(412)로 이루어져 있기 때문에, 피수용물(M)의 저면과 냉기의 접촉 면적을 극대화할 수 있어, 냉각 효율을 한층 더 높일 수 있다.
또한, 제1 와이어(411)의 내부에는 보냉재(430)가 삽입된다. 보냉재(430)는 과냉각 냉각고(1000)의 작동 온도 범위에서 고체 상태로 존재하며, 사용자가 도어(200)를 개방함에 따라 외부 공기가 과냉각 냉각고(1000)의 내부로 유입되는 경우, 제1 와이어(411)의 내부에 삽입되어 있는 보냉재(430)가 외부 공기의 열을 흡수함으로써 과냉각 냉각고(1000) 내부의 온도 변화를 최소화한다.
보냉재(430)의 온도 유지 효과에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 예를 들어, 선반(410)의 폭을 520mm, 길이를 550mm, 높이를 100mm로 각각 설정하고, 선반(410)을 과냉각 냉각고(1000)의 높이 방향으로 총 4개 설치하고, 제1 와이어(411)의 직경을 10mm로 하고, 제1 와이어(411)의 내부를 보냉재(430)로 채울 경우, 전체 선반(410)에 삽입된 보냉재(430)의 총 부피는 아래와 같이 계산될 수 있다.
각 선반(410)의 상면 및 하면에 삽입된 보냉재(430)의 총 부피=(7×550+2×520)×π/4×102×2≒768.12cm3
각 선반(410)의 전면 및 후면에 삽입된 보냉재(430)의 총 부피=7×100×π/4×102×2≒109.96cm3
전체 선반(410)에 삽입된 보냉재(430)의 총 부피≒(768.12+109.96)×4=3512.32cm3
따라서, 200cm3의 부피를 갖는 아이스팩과 비교할 경우, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 선반(410)은 아이스팩 약 17.56개에 해당하는 열용량을 갖는다. 이에 따라, 과냉각 냉각고(1000)의 냉동 사이클이 작동하지 않는 경우에도 저온 상태를 오래 동안 유지할 수 있어, 냉각 사이클의 작동 빈도, 즉, 압축기의 작동 빈도를 줄일 수 있기 때문에 압축기의 수명을 늘릴 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 형태에서는 제1 와이어(411)의 내부에 보냉재(430)가 삽입되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하지 않고 제2 와이어(412)의 내부에도 보냉재(430)가 삽입될 수 있다. 또한, 선반(410)의 치수는 과냉각 냉각고(1000)의 사용 목적 등을 고려하여 적절히 변경될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 컨트롤러의 주요 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시 형태에서 컨트롤러(500)는 냉각고 본체(100)의 상부에 부착되어 있으나, 이에 한정하지 않으며, 사용자가 조작 또는 확인하기 편한 위치에 부착될 수 있다. 전술한 바와 같이, 컨트롤러(500)는 과냉각 냉각고(1000)의 현재 상태를 조절하는 역할을 하며, 센서(800)와 연결되어 있다. 컨트롤러(500)는 과냉각 냉각고(1000)의 전원을 ON/OFF 할 수 있는 전원부(510)와, 센서(800)로부터 과냉각 냉각고(1000)의 현재 상태(내부 온도, 수용되어 있는 피수용물(M)의 무게, 도어(200)의 개폐 여부, 냉기의 유속 등)에 관한 데이터를 입력받는 입력부(520)와, 과냉각 냉각고(1000)의 현재 상태를 나타내는 표시부(530)와, 전달 받은 데이터를 바탕으로 과냉각 냉각고(1000)의 내부 상태를 변경할 필요가 있는지 판정하는 연산부(540)와, 과냉각 냉각고(1000)의 내부 온도, 냉기의 유속 등을 조절하는 조절부(550)를 포함한다. 또한, 사용자는 컨트롤러(500)의 입력 패널(미도시)을 이용하여 원하는 온도 범위 등을 입력해 과냉각 냉각고(1000)의 내부 상태를 수동으로 조절할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 크로스 플로우 팬을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 크로스 플로우 팬(620)은 냉각 덕트(600)의 내부에 설치되어, 냉각 덕트(600)의 흡입구(610)로부터 공기를 흡입하여 유동을 발생시킨다. 크로스 플로우 팬(620)은 하우징(621)과, 디스크(622)와, 블레이드(623)와, 가이드 플레이트(624)와, 팬 모터(625)를 포함한다.
하우징(621)은 냉각고 본체(100)의 내부 양측면에 지지되며, 크로스 플로우 팬(620)을 구성하는 다른 부재를 수용하고 지지하는 역할을 한다. 디스크(622)는 원판 형상의 부재로서 서로 일정한 간격을 두고 이격되어 하우징(621)의 내부에 복수 개 설치된다. 각각의 디스크(622)의 사이에는 크로스 플로우 팬(620)의 송풍 날개 역할을 하는 블레이드(623)가 복수 개 설치된다. 각각의 블레이드(623)는 디스크(622)의 원주 방향을 따라 소정의 간격을 이루도록 환(環) 형상으로 설치된다. 가이드 플레이트(624)는 블레이드(623)의 내측에 복수 개 설치되어, 크로스 플로우 팬(620)의 일측으로부터 흡입된 공기가, 타측으로 배출되도록 유로를 형성한다. 가이드 플레이트(624)는 서로 소정 간격으로 이격되어 있으며, 공기가 원활하게 이동할 수 있도록 휘어져있다. 가이드 플레이트(624)는 도시하지 않은 지지 부재에 의해 하우징(621)에 고정 지지되며, 후술하는 팬 모터(625)의 작동에 의해 회전하지 않는다. 디스크(622)와, 블레이드(623)와, 가이드 플레이트(624)는 하나의 유닛을 형성하며, 복수 개의 유닛들이 축 방향으로 서로 결합된다. 팬 모터(625)는 크로스 플로우 팬(620)의 일단에 결합되어 크로스 플로우 팬(620)을 구동한다. 팬 모터(625)의 작동에 따라, 디스크(622) 및 블레이드(623)가 하우징(621)에 지지된 상태에서 축회전한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)에서는, 선풍기 날개와 같은 회전형 팬을 사용하는 종래의 과냉각 냉각고와 달리 크로스 플로우 팬(620)을 채용하고 있다. 이에 따라, 크로스 플로우 팬(620)을 통과한 공기가 한쪽으로 치우치지 않고 균일하게 증발기(630)로 공급되며, 마찬가지로 증발기(630)를 통과한 냉기가 냉기 공급 덕트(700)를 거쳐 냉기 분출구(710)를 통해 균일하게 분출될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 증발기를 상세하게 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 증발기(630)는, 냉매가 이동하는 냉매 유동관(631)과, 냉매 유동관(631)에 끼워 지지되는 보냉 부재(632)를 포함한다.
보냉 부재(632)에 삽입되어 있는 보냉재는 본 발명의 과냉각 냉각고(1000)의 작동 중 고체 상태를 유지한다. 보냉 부재(632)의 형상은, 도 8의 (a) 내지 (c)에 나타낸 바와 같이, 냉매 유동관(631)을 축 방향으로 길게 피복하는 내부가 중공인 원통 형상이거나, 냉매 유동관(631)에 끼워 지지되는 블록 또는 링 형상일 수 있다. 보냉 부재(632)의 형상이나 개수는 특별히 한정하지 않으며, 증발기(630)의 형상 또는 과냉각 냉각고(1000)의 작동 환경을 고려하여 적절히 채용할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)는, 냉각 사이클이 작동하는 동안에는 증발기(630)와의 열교환을 통해 보냉 부재(632)가 저온 상태를 유지하도록 하고, 냉각 사이클이 작동을 멈추면 보냉 부재(632)가 냉기를 발산하여 과냉각 냉각고(1000) 내의 온도 상승을 억제한다. 이에 따라, 냉각 사이클의 작동 빈도, 즉, 압축기의 작동 빈도를 줄여 압축기의 수명을 늘릴 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 냉기 분출구 및 냉기 분출망을 상세하게 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 9를 참조하면, 냉기 분출구(710)는 냉기 공급 덕트(700)의 도어(200) 방향 일면에 복수 개 형성되며, 상하좌우 방향으로 분산되어 형성된다. 냉각 덕트(600)를 거쳐 냉기 공급 덕트(700)로 유입된 냉기는, 냉기 분출구(710)를 통해 냉각고 본체(100)의 내부로 분출된다.
한편, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)에서는, 냉기 분출구(710)가 형성된 냉각 공급 덕트(700)의 면에 냉기 분출망(720)이 부착된다. 냉기 분출망(720)은 미세한 구멍이 다수 형성되어 있는 섬유지이며, 그 일 예로서 한지를 이용할 수 있다. 이에 따라, 냉각 덕트(600)를 거쳐 냉각된 냉기가, 냉기 분출구(710)를 통해 냉각고 본체(100) 내부로 직접 분출되는 대신, 냉기 분출구(710)와 냉기 분출망(720)을 거쳐 냉각고 본체(100) 내부로 분출된다. 냉기 분출망(720)에는 미세한 구멍이 다수 형성되어 있기 때문에, 냉기가 냉기 분출구(710)만을 통해 냉각고 본체(100) 내부로 직접 분출되는 경우에 비해, 냉기가 균일하게 분출되며, 분출 속도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 냉각고 본체(100) 내부의 온도 편차를 줄일 수 있고, 사용자가 도어(200)를 개방했을 때의 냉기 유출량을 저감할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)의 작동 방식에 대해 설명한다.
먼저 사용자는 피수용물(M)을 과냉각 냉각고(1000)의 수용부(400)에 안착시키고, 컨트롤러(500)를 이용하여 피수용물(M)에 따른 적절한 온도, 바람 세기 등을 설정한다. 다음, 과냉각 냉각고(1000)를 작동시키면, 기계실(300)의 압축기, 응축기, 팽창 밸브 등이 작동하면서 냉각 덕트(600)의 증발기(630)가 작동하고, 마찬가지로 팬 모터(625)의 작동에 따라 크로스 플로우 팬(620)이 작동한다. 크로스 플로우 팬(620)이 작동하면, 냉각고 본체(100)의 공기가 냉각 덕트(600)의 흡입구(610)를 거쳐 크로스 플로우 팬(620)으로 흡입된 다음 증발기(630)로 토출된다. 증발기(630)를 거치면서 열을 빼앗겨 저온이 된 냉기는, 냉기 공급 덕트(700)로 이동한다. 이 과정에서 크로스 플로우 팬(620)을 통과한 냉기는 한쪽으로 편중되지 않고 고르게 이동하기 때문에, 회전형 팬을 사용하는 종래의 과냉각 냉각고에 비해 냉각고 내부의 온도 편차를 줄일 수 있다.
냉기는 냉기 공급 덕트(700)의 상부 일측에 형성되어 있는 냉기 유속 조절부(730)를 통과하면서 유속이 빨라진다. 이러한 구성을 통해, 냉기가 냉기 공급 덕트(700)의 하부까지 빠르게 이동할 수 있어, 종래의 과냉각 냉각고에 비해 냉각고 내부의 높이 방향으로의 온도 편차를 더욱 줄일 수 있다.
냉기 공급 덕트(700)에 도달한 냉기는 냉기 분출구(710)를 통해 냉각고 본체(100)의 내부로 분출된다. 이 과정에서, 냉기 분출구(710)의 도어(200) 방향 일면에는 냉기 분출망(720)이 부착되어 있으며, 냉기 분출망(720)에는 미세한 구성이 다수 형성되어 있기 때문에, 냉기는 보다 저속으로 균일하게 분출될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 냉기 분출구(710)만을 통해 냉기가 분출되는 경우에 비해, 냉기가 보다 균일하게 분출될 수 있으며, 특히 냉기의 속도를 효과적으로 줄일 수 있어, 사용자가 도어(200)를 개방하는 경우에 외부로 빠져나가는 냉기의 양을 줄일 수 있다.
즉, 냉기 공급 덕트(700)의 냉기 유속 조절부(730)를 이용하여 보다 빠르게 냉기를 공급함으로써, 높이에 따른 냉기의 온도 편차를 줄이되, 이렇게 빨라진 냉기의 속도를 다시 냉기 분출망(720)을 이용하여 효과적으로 줄이는 것이다. 냉기 분출망(720)을 통해 분출된 냉기는 냉각고 본체(100)의 내부에 균일하게 퍼져, 피수용물(M)을 효과적으로 냉각하여, 피수용물(M)을 과냉각 상태로 유지한다.
또한, 피수용물(M)이 안착되어 있는 수용부(400)의 선반(410)은, 종래의 과냉각 냉각고의 평판형 선반과 달리 와이어로 이루어져 있기 때문에, 냉기와 피수용물(M)의 접촉 면적을 넓게 할 수 있어 냉각 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 선반(410)의 바닥도 평판이 아닌 와이어로 이루어져 있어, 피수용물(M)의 저면까지도 효과적으로 냉각할 수 있기 때문에, 냉각 효율을 보다 증가시킬 수 있다.
또한, 선반(410)을 구성하는 와이어의 내부에는 보냉재(430)가 삽입되어 있기 때문에, 냉각 사이클이 작동하지 않는 경우에도 저온의 보냉재(430)가 보존하고 있는 냉기로 인해, 냉각고 본체(100)의 내부 온도 변화를 완만하게 할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 냉각 사이클의 작동 빈도, 즉, 압축기의 작동 빈도를 낮출 수 있어, 압축기의 수명을 증가시킬 수 있고, 전력 소모 및 소음 감소에도 효과적이다.
또한, 선반(410)에는 피수용물(M)을 폭 방향으로 구분하는 가이드 와이어가 형성되어 있어, 외부의 충격이나 내부의 진동으로 인해 피수용물(M)이 쓰러지거나, 그로 인해 피수용물(M)이 어는 것을 방지할 수 있다.
또한, 증발기(630)의 냉매 유동관(631)에도 보냉 부재(632)가 부착되어 있다. 따라서, 선반(410)의 보냉재(430)와 같이, 냉각 사이클이 작동하지 않는 경우에도 저온의 보냉 부재(632)가 보존하고 있는 냉기로 인해, 냉각고 본체(100)의 내부 온도 변화를 완만하게 할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 냉각 사이클의 작동 빈도, 즉, 압축기의 작동 빈도를 낮출 수 있어, 압축기의 수명을 더욱 증가시킬 수 있고, 전력 소모 및 소음 감소에도 더욱 효과적이다.
또한, 도어(200)는 스페이서(220)를 사이에 둔 이중의 유리(210)로 이루어지고, 스페이서(220)에는 아르곤 가스, 크립톤 가스 또는 질소 가스가 봉입되어, 과냉각 냉각고(1000)의 내외부의 온도차에 따른 열전달을 저감하고, 결로 현상을 방지할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 종래의 과냉각 냉각고와 달리, 도어(200)에 별도의 제상 히터를 설치할 필요가 없어, 구성을 보다 간단하게 할 수 있고, 전력 소모를 줄일 수 있다.
또한, 증발기(630)에 별도의 히터를 설치하여 제상을 하는 종래의 과냉각 냉각고와 달리, 본 발명에 따른 과냉각 냉각고(1000)는, 냉각 사이클을 역으로 구동하여 비교적 고온의 냉매를 이용해 제상을 하는 핫가스 제상 방식을 채택하고 있기 때문에, 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한, 제상 후 발생하는 물을 기계실(300)의 집수기(310)로 모은 다음, 이를 냉각 사이클을 구동하면서 발생하는 열과 바람으로 자연 증발시키기 때문에, 종래의 과냉각 냉각고에 비해 구성을 간단하게 할 수 있고 사용 시의 번거로움도 줄일 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 과냉각 냉각고(1000)는, 냉각 사이클(압축기)의 작동 빈도를 줄여 압축기의 수명을 증가시킬 수 있고, 기존의 대용량 압축기가 아닌 소형 압축기(예를 들어, 1/5 마력 또는 1/3 마력의 압축기 등)를 사용하여 전력 소모 및 소음을 저감할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 과냉각 냉각고(1000)는, 도어 개방 시 냉기의 유출량을 저감할 수 있고, 저속의 냉기를 냉각고 내부로 균일하게 공급할 수 있고, 히터를 사용하지 않아 전력 소모를 한층 더 저감시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)에서는, 도어(200)가 하나인 것으로 설명하였으나, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 복수 개의 선반(410)의 각각의 위치에 대응되도록 도어(200)도 여러 개로 구성할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 사용자는 원하는 피수용물(M)이 안착되어 있는 선반(410)에 대응되는 도어(200)만을 선택적으로 개폐할 수 있으며, 이 경우 외부로 유출되는 냉기의 양을 더욱 저감할 수 있다. 또한, 냉각고 본체(100)와 도어(200)의 사이에 아크릴 또는 비닐 수지재 등의 냉기 유출 방지 커튼을 형성하여, 외부로 유출되는 냉기의 양을 한층 더 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)에서는, 선반(410)에 있어서 가이드 와이어를 이용해 피수용물(M)에 가해지는 진동 또는 충격을 억제하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 가이드 와이어에 더하여, 선반(410)과 선반 지지대(420)의 결합부에 고무 등으로 이루어진 진동 방지 부재를 추가함으로써, 선반(410)에 안착된 피수용물(M)에 가해지는 진동 또는 충격을 한층 더 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 과냉각 냉각고(1000)에서는, 선반(410)에 안착된 피수용물(M)이 폭 방향으로 인접하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 가이드 와이어의 폭을 넓게 하거나, 폭 방향으로 피수용물(M)의 사이에 복수 개의 가이드 와이어를 설치하여, 폭 방향으로 피수용물(M)이 서로 이격되도록 할 수 있다. 이러한 구성을 통해 피수용물(M)과 냉기의 접촉 면적을 보다 넓게 할 수 있어, 냉각 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
(부호의 설명)
100: 냉각고 본체 110: 단열재
200: 도어 210: 유리
220: 스페이서 230: 성에 방지 필름
300: 기계실 310: 집수기
400: 수용부 410: 선반
411: 제1 와이어 412: 제2 와이어
420: 선반 지지대 430: 보냉재
500: 컨트롤러 510: 전원부
520: 입력부 530: 표시부
540: 연산부 550: 조절부
600: 냉각 덕트 610: 흡입구
620: 크로스 플로우 팬 621: 하우징
622: 디스크 623: 블레이드
624: 가이드 플레이트 625: 팬 모터
630: 증발기 631: 냉매 유동관
632: 보냉 부재 640: 도입구
700: 냉기 공급 덕트 710: 냉기 분출구
720: 냉기 분출망 730: 냉기 유속 조절부
800: 센서 1000: 과냉각 냉각고

Claims (7)

  1. 냉각고 본체(100)와,
    상기 냉각고 본체(100)의 일면을 개폐하는 도어(200)와,
    상기 냉각고 본체(100)의 내부에 설치되며, 피수용물(M)이 안착되는 수용부(400)와,
    상기 냉각고 본체(100)의 내부 공기를 흡입하고 토출하는 팬과, 상기 팬으로부터 토출된 공기를 냉각하는 증발기(630)를 포함하는 냉각 덕트(600)와,
    상기 냉각 덕트(600)를 거쳐 냉각된 공기를 상기 냉각고 본체(100)의 내부로 분출하는 냉기 분출구(710)가 형성된 냉기 공급 덕트(700)를 포함하고,
    상기 팬은, 복수 개의 디스크(622)와, 상기 디스크(622)의 외주면을 따라 상기 디스크(622)의 사이에 복수 개 설치되는 블레이드(623)를 포함하는 크로스 플로우 팬(620)인 과냉각 냉각고(1000).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각된 공기가 유동하는 상기 냉기 공급 덕트(700)의 상류측에는, 상기 냉각된 공기의 유동 단면적이 좁아지도록 냉기 유속 조절부(730)가 형성되어 있는 과냉각 냉각고(1000).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수용부(400)는, 와이어가 서로 교차하여 이루어진 복수 개의 선반(410)과, 상기 선반(410)을 지지하는 선반 지지대(420)를 포함하고,
    상기 와이어의 내부에는 보냉재(430)가 삽입되어 있는 과냉각 냉각고(1000).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 증발기(630)는, 냉매가 이동하는 냉매 유동관(631)과, 상기 냉매 유동관(631)에 끼워 지지되는 보냉 부재(632)를 포함하는 과냉각 냉각고(1000).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 냉기 공급 덕트(700)는, 상기 도어(200) 방향으로 상기 냉기 분출구(710)에 부착되는 냉기 분출망(720)을 포함하는 과냉각 냉각고(1000).
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도어(200)는, 스페이서(220)를 사이에 두고 적층된 복수 개의 유리(210)를 포함하고, 상기 스페이서(220)의 내부에 단열용 가스가 봉입되어 있는 과냉각 냉각고(1000).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 냉각고 본체(100)의 일측에 설치되며, 상기 과냉각 냉각고(1000)의 냉각 사이클을 구동하는 기계실(300)을 더 포함하고,
    제상 시, 상기 기계실(300)은 상기 증발기(630)를 핫가스 제상 방식에 의해 제상하고, 제상된 물은 상기 기계실(300)에 구비된 집수기(310)로 집수되어 증발되는 과냉각 냉각고(1000).
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