KR101759099B1 - 공간 전위 발생장치, 그 공간 전위 발생장치를 이용한 신선도 유지 장치 및 공간 전위발생장치를 구비한 튀김기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 장치 전체를 소형화할 수 있고, 내부의 내용량도 설치 전과 다름없이 사용할 수 있으며 광범위하게 전장을 생성할 수 있는 공간 전위 발생장치 및 그 공간 전위 발생장치를 이용한 신선도 유지 장치 및, 그 공간 전위 발생장치를 이용한 튀김기를 제공한다.
본 발명에 관련된 공간 전위 발생장치는, 일차 코일과 이차 코일을 자기(磁氣)적으로 결합하여 이루어진 트랜스와, 이차 코일에서의 전압을 조정하기 위해 이차 코일의 한쪽 단자를 일차 코일의 한쪽 단자로 되돌리는 피드백 제어 회로와, 이차 코일의 출력에 저주파 진동을 가하기 위하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 출력 제어 수단과, 그 출력 제어 수단을 통해서 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 도전성 재료로 된 정전기 방전 수단을 구비하여, 접지 전극을 갖지 않고,　이차 코일에 흐르는 전류가 0.2A∼0.002A 범위의 미약한 전류이며, 상기 정전기 방전 수단에, 그 주위의 공간에 소정 전압의 정전기를 방출할 수 있는 정도의 절연성을 가진 절연 부재가 장착되어 있어, 상기 정전기 방전 수단으로부터 방출되는 정전기로 정전기 방전 수단의 주위 공간에 소정 전압의 전장을 형성하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

공간 전위 발생장치, 그 공간 전위 발생장치를 이용한 신선도 유지 장치 및 공간 전위발생장치를 구비한 튀김기 {Spatial electric potential generator, Freshness keeping device using　Spatial electric potential generator and Fryer with　Spatial electric potential generator}

본 발명은, 공간에 정전기를 방출해서 전장(電場)을 형성하는 공간 전위 발생장치, 그 공간 전위 발생장치를 이용하여 식품 등의 신선도를 유지하는 신선도 유지 장치 및 그 공간(空間) 전위(電位) 발생장치를 구비한 튀김기에 관한 것이다.

종래부터 세균 번식이나 산화에 의한 식품 등의 품질 열화를 방지하기 위해 식품을 전장 내에 보존할 것이 제안되어 왔다(특허문헌 1∼3).

특허문헌 1에 기재된 발명은, 피처리체에 대해 균일하게 전장 처리할 것을 목적으로 한 것이며, 내부 전극과 내부 전극 주위에 배치된 외부 전극을 마련하고, 이러한 내부 전극과 외부 전극 사이를 전장 처리 영역으로 하여, 각 전극에 동(同)극성 교류전압을 인가함으로써 전정 처리 영역에 플러스 전장과 마이너스 전장을 교차로 발생시킬 수 있도록 구성한 것이다.

특허문헌 2에 기재된 발명은, 냉장고 안에 선반으로 된 도전성 전극을 만들어 이 도전성 전극을 냉장고 밖에 설치한 고전압 발생기와 접속시킨 것이며, 이로써 선반으로서의 도전성 전극 주위에 정전기를 발생시키고 있다.

특허문헌 3에 기재된 발명은, 저장실에 한 쌍의 전극을 마련하고, 한 쌍의 전극에 전압을 인가함으로써 저장실 내부에 전장을 형성시킬 수 있도록 구성되어있다.

국제공개공보 W02006/054348호 일본특허공보 제4445594호 일본특개공보 제2012-207900호

상기 특허문헌 1∼3에 기재된 발명은. 모두 전장을 형성하고 그 전장 내부에서 식품 등을 저장함으로써 세균 번식이나 산화에 의한 식품의 품질 열화를 방지하는 것이다.

하지만, 특허문헌 1 및 3에 기재된 발명은, 전극 간에 전장을 형성하고, 그 전극 간에 형성된 전장 내에 식품을 보관하는 것이어서 반드시 두 극 이상의 출력이 필요하기 때문에 구조가 복잡하며 또한 두 극 사이의 거리에도 제한이 있기 때문에 식품 등을 보관하는 공간의 크기에도 제한이 생긴다는 문제가 있었다.

또한 특허문헌 2에 기재된 발명은 그 회로 구성을 보아도 전장이 선반의 도전성 전극 바로 가까이에만 발생하기 때문에 식품 등이 선반에 접촉해야만 전장에 의한 효과를 얻을 수 있다는 문제가 있었다.

특히, 특허문헌 2 및 3에 기재된 발명은, 그 구성상, 냉장고 내부 전체에 전극 선반을 설치하지 않으면 효과를 얻을 수 없어서, 미리 냉장고 내부 치수에 맞는 선반을 제작하여 용접 공사 등으로 설치해야 한다. 기존 냉장실 등에 나중에 설치하는 경우에는 비용도 시간도 막대하게 들어 비싼 설비투자가 필요하다는 문제가 있었다. 그리고 냉장고 내에 전극 선반을 설치하기에 용량이 줄어든다는 문제도 있다.

특허문헌 1에 기재된 발명도 마찬가지로 두 개 이상의 전극 사이에 놓인 공간에만 전장이 형성되어 있어서 적용할 냉장고 내의 치수에 맞춰서 복수의 전극을 미리 만들어 이들을 냉장고 내 전역을 커버하도록 설치해야 하기에 설치 장소가 한정적이고 기존 냉장고 등에 나중에 설치하는 것은 매우 어렵다는 문제가 있었다.

또, 특허문헌 1∼3에 기재된 발명은, 모두 전류 강도가 높아서 냉장고 내부 전역에 전자파 실드를 설치할 필요가 있었다.

게다가, 대형 조립 냉장고나 대형 창고 경우 면적이 큰 전극 선반 또는 전극에 통전시키기 위해서 5000V∼10000V가 필요하여 비싼 전기 요금을 지불해야 했다. 그리고 5000V∼10000V를 통전시킨 전극 선반에 보존할 식품을 직접 올려놓기 때문에 작업원이 식품을 만질 때 인체에 대전의 위험성이 있었다.

그리고 또한, 특허문헌 1∼3에 기재된 발명에서는, 설치를 위해 전극 선반을 설치하거나 일정 간격을 두고 여러 개 전극을 설치할 필요가 있었기에 설치할 때 냉장고 내 식품을 일시적으로 다른 장소에 이동시킬 필요가 있었다.

또 특허문헌 1∼3에 기재된 발명에서는 필요한 출력 전압을 얻기 위해 상당히 큰 트랜스가 필요하여 장치 전체가 대형화된다는 문제도 있다.

본 발명은, 상술한 종래의 문제점을 해결하고 장치 전체를 소형화시킬 수 있으며 냉장고 내 용량도 설치 전과 동일하게 이용할 수 있다. 그리고 광범위하게 전장을 생성시킬 수 있는 공간 전위 발생장치 및 그 공간 전위 발생장치를 이용한 신선도 유지 장치를 제공할 것을 목적으로 하고 있다.

또한, 본 발명은, 유조(油槽) 안의 기름에 효과적으로 전장을 형성해서 기름의 열화, 아크릴아미드의 억제, 튀김 시간 단축, 지질(脂質) 감소, 유연(油煙)의 감소를 실현할 수 있는 튀김기를 제공할 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치는, 일차 코일과 이차 코일을 자기적으로 결합하여 이루어진 트랜스와, 이차 코일의 전압을 조정하기 위해 이차 코일의 한쪽 단자를 일차 코일의 한쪽 단자로 되돌리는 피드백 제어 회로, 이차 코일의 출력에 저주파 진동을 가하기 위하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 출력 제어 수단과, 그 출력 제어 수단을 통하여 이차코일의 다른 쪽 단자에 설치된 도전성 재료로 된 정전기 방전 수단을 구비하여, 접지 전극을 갖지 않고, 이차 코일에 흐르는 전류가 0.22A∼0.002A 범위의 미약한 전류이며, 상기 정전기 방전 수단에 그 주위의 공간에 소정의 전압 정전기를 방출하는 정도의 절연성을 가진 절연 부재가 장착되어, 상기 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기에 의해 정전기 방전 수단의 주위 공간에 소정의 전압 전장을 형성하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

정전기 방전 수단에 더해지는 저주파 진동의 진동수는 바람직하게는 40~60Hz일 수 있다.

상기 절연 부재를 통해서 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기의 전압 값은 정전기 방전 수단의 주위 공간에 있는 대상물에 대해 적어도 5V의 전압을 인가할 수 있는 전장을 형성하는 것처럼, 전장을 형성할 공간 크기에 따라 설정될 수 있다. 따라서, 절연 부재를 통해 상기 정전기 방전 수단으로부터 방출되는 정전기의 전압 값이 설정된 전압 값이 되도록, 입력 전압 값 이외에 트랜스, 피드백 회로 및 출력 제어 수단 값, 그리고 절연 재료의 재질, 크기 및 두께가 정해져 있다.

절연 부재로 사용되는 재료는 한정되지 않으나, 고무, 폴리에틸렌 (PE), 아크릴, 폴리카보네이트, 골판지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 목재 등을 들 수 있다.

정전기 방전 수단은 절연 부재로 완전히 가려져 있어도 좋지만, 예를 들어 작은 구멍이 있는 판재로 구성해도 된다. 이 경우 구멍의 모양은 특별히 한정되지 않는다.

또한, 바람직하게는, 상기 정전기 방전 수단은 도전성 판으로 구성할 수 있으며 상기 도전성 판의 판 면에서 공간에 정전기가 방출되도록 구성할 수 있다. 또한, 이 경우, 상기 도전성 판에는 바람직하게는 복수의 개구부를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치는, 정전기 방전 수단에 절연 재료가 장착되어 있어 정전기 방전 수단에서 코로나 방전이 발생하는 일은 없기 때문에, 정전기 방전 수단은 도전성이라면 반드시 판 형태라야 할 필요는 없으며, 예를 들어, 막대형이나 선형이라도 좋다.

정전기 방전 수단이 판 형태인 경우에는 절연 재료는 예를 들어, 판 형태의 정전기 방전 수단을 상하로 끼워 구성할 수 있으며, 정전기 방전 수단이 막대 또는 선형인 경우에는 절연 재료는 예를 들어 원통형으로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 신선도 유지 장치는, 일차 코일과 이차 코일을 자기(磁氣)적으로 결합하여 이루어진 트랜스와, 이차 코일의 전압을 조정하기 위해 이차 코일의 한쪽 단자를 일차 코일의 한쪽 단자로 되돌리는 피드백 제어 회로와, 이차 코일의 출력에 저주파 진동을 가하기 위하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 출력 제어 수단과, 그 출력 제어 수단을 통하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 도전성 재료로 된 정전기 방전 수단을 구비하여, 접지 전극을 갖지 않고, 이차 코일에 흐르는 전류가 0.2A∼0.002A 범위의 미약한 전류이며, 상기 정전기 방전 수단에 그 주위 공간에 소정의 전압의 정전기를 방출할 수 있는 정도의 절연성을 가진 절연 부재가 장착되어 있어, 상기 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기에 의해, 정전기 방전 수단의 주위 공간에 소정의 전압 전장을 형성하도록 구성된 공간 전위 발생장치와, 상기 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단 주위에 설치된 신선도 유지 공간을 획정하는 수단으로 이루어지며, 상기 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단에서 정전기를 방출함으로써 상기 신선도 유지 공간에 전장을 형성하여 신선도 유지 공간 내에 있는 식품 등의 대상물에 전압을 인가하여 신선도를 유지하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 절연 부재를 통해 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기의 전압 값은 신선도 유지 공간 내에 있는 식품 등의 대상물에 대해 최소한 5V의 전압을 인가할 수 있는 전장을 형성하는 것처럼, 신선도 유지 공간의 크기에 따라 설정될 수 있다. 따라서, 절연 부재를 통해 상기 정전기 방전 수단으로부터 방출되는 정전기 전압 값이 설정된 전압 값이 되도록, 입력 전압 값 이외에도 트랜스, 피드백 회로 및 출력 제어 수단의 값, 그리고 절연 재료의 재질, 크기 및 두께가 정해질 수 있다.

또한, 바람직하게는, 상기 정전기 방전 수단은 도전성 판으로 구성할 수 있으며, 상기 도전성 판의 판 면에서 공간으로 정전기가 방출되도록 구성할 수 있다. 또한, 이 경우, 상기 도전성 판에는 바람직하게는 복수의 개구부를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 신선도 유지 장치에서의 공간 전위 발생장치에 의하면, 정전기 방전 수단에 절연 재료가 장착되어 있어서 정전기 방전 수단에서 코로나 방전이 발생하는 일은 없기 때문에, 정전기 방전 수단은 도전성이라면 반드시 판 형태일 필요는 없고, 예를 들어, 막대나 선형이라도 된다.

정전기 방전 수단이 판 형태인 경우에는 절연 재료는 예를 들어, 판 형태의 정전기 방전 수단을 상하로 끼워 구성할 수 있으며, 정전기 방전 수단이 막대 또는 선형인 경우에는 절연 재료는 예를 들어 원통형으로 구성할 수 있다.

신선도 유지 공간을 획정하는 수단은, 내부에 식품 등의 저장이 가능한 공간을 가지는 것이라면 임의의 수단으로 되며, 예를 들어, 가정용 냉장고 및 냉동고, 업무용 대형 조립식 냉장고 및 냉동고, 식품 저장고 또는 매장을 들 수 있다. 또한, 신선도 유지 공간에서 신선도를 유지할 수 있는 대상물은 식품에 한정되지 않고 임의의 대상물이라도 되며, 예를 들어 기름이라도 된다. 이 경우, 신선도 유지 공간을 획정하는 수단은 튀김기로 구성할 수 있다.

더욱이 공간 전위 발생장치에 의하면, 정전기 방전 수단에 장착한 절연 부재는 전용의 절연 부재라도 되지만, 예를 들어 냉장고와 냉동고 등의 신선도 유지 공간을 획정하는 수단을 구성하는 하우징이나 벽면을 절연성 재료로서 사용해도 좋다. 구체적인 예를 들어 냉장고의 경우, 냉장고 주위 벽이나 내부의 칸막이 벽의 안에 상기 정전기 방전 수단을 매립하여 구성할 수 있다.

　또한, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기는, 일차 코일과 이차 코일을 자기적으로 결합하여 이루어진 트랜스와, 이차 코일의 전압을 조정하기 위해 이차 코일의 한쪽 단자를 일차 코일의 한쪽 단자로 되돌리는 피드백 제어 회로와, 이차 코일의 출력에 저주파 진동을 가하기 위하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 출력 제어 수단과, 그 출력 제어 수단을 통해서 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 도전성 재료로 된 정전기 방전 수단을 구비하여, 접지 전극을 갖지 않고, 이차 코일에 흐르는 전류가 0.2A∼0.002A 범위의 미약한 전류이며, 상기 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기에 의해 정전기 방전 수단의 주위 공간에 소정의 전압 전장을 형성하도록 구성된 공간 전위 발생장치와, 유조를 가지는 튀김기로 구성되어 있으며, 상기 튀김기의 유조에 상기 정전기 방전 수단을 설치하여 유조 내의 기름에 전장을 형성하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 정전기 방전 수단은, 그 정전기 방전 수단에 유조 내의 기름에 소정의 전압의 정전기를 방출할 수 있을 정도의 절연성을 가지는 절연 부재를 장착할 수 있다.

본 발명에 따른 공간 전위 발생장치는, 일차 코일과 이차 코일을 자기적으로 결합하여 이루어진 트랜스와, 이차 코일의 전압을 조정하기 위해 이차 코일의 한쪽 단자를 일차 코일의 한쪽 단자로 되돌리는 피드백 제어회로와, 이차 코일의 출력에 저주파 진동을 가하기 위하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 출력 제어 수단과, 그 출력 제어 수단을 통하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 도전성 재료로 된 정전기 방전 수단을 구비하여, 접지 전극을 갖지 않고, 이차 코일에 흐르는 전류가 0.2A∼0.002A 범위의 미약한 전류이며, 상기 정전기 방전 수단에 그 주위 공간에 소정의 전압 정전기를 방출하는 정도의 절연성을 가진 절연 부재가 장착되어, 상기 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기에 의해 정전기 방전 수단의 주위 공간에 소정의 전압 전장을 형성하도록 구성되어 있기 때문에, 피드백 제어회로 및 출력 제어 수단의 작용으로 하여 이차 코일 측에 높은 전압을 얻을 수 있으며, 한편, 이차 코일 측에 출력 지연이 생겨 그 결과, 이차 코일의 출력에 저주파 진동이 가해진다. 이에 따라, 이차 코일 측의 다른 쪽 단자에 설치된 정전기 방전 수단이 물리적으로 저주파로 진동한다. 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치는 접지 전극을 가지지 않으며, 또한 정전기 방전 수단에 절연 재료가 장착되어 있기 때문에 정전기 방전 수단에서 코로나 방전이 발생하지 않으며, 정전기 방전 수단 주위에 정전기가 발생함이 없이 저주파 진동에 의한 파동으로 공간에 전파되어, 넓은 범위에 전장 형성이 가능하게 된다.

이에 따라 정전기 방전 수단의 주위에 형성된 전장(電場) 중에 놓인 대상물에 대해 소정 값의 전압이 직접 인가되며 대상물의 신선도 유지 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

또한, 정전기 방전 수단 주위에 절연 부재를 장착함에 따라 정전기 방전 수단이 어떤 형태라도 코로나 방전을 발생할 일은 없어지며 정전기 방전 수단의 형태에 제한이 없어진다.

또한, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치는 이차 코일에 흐르는 전류는 0.2A∼0.002A 범위의 미약한 전류이기 때문에, 정전기 방전 수단을 만져 감전되는 가능성은 없지만, 정전기 방전 수단 주위에 절연 부재를 장착함에 따라 정전기 방전 수단이 노출되어 있는 상태보다 겉보기에 한층 더 안심감을 주며 또한 어떤 실수로 인해 이차 코일에 고압의 전류가 흘렀다 해도 직접 접촉하여 감전될 우려가 없는 효과를 볼 수 있다. 이에 따라 사용시는 물론, 설치할 때나 이전할 때에도 인체에 대한 감전의 가능성을 완전히 배제할 수 있기 때문에 안전성이 향상된다.

대상물의 신선도 유지 효과를 얻을 수 있는 직접적인 인가 전압은 적어도 5 V이며, 따라서 정전기 방전 수단의 주위 공간에 있는 대상물에 대해 적어도 5V의 전압을 인가할 수 있는 전장을 형성하도록, 절연 부재를 통하여 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기의 전압 값을, 전장을 형성할 공간의 크기에 따라 설정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치에 의하면, 피드백 제어회로로 인해, 이차 코일의 한쪽 단자를 일차 코일의 한쪽 단자로 되돌려, 이차 코일의 전압을 조정하기 때문에, 결과적으로 장치 자체의 소형화가 가능하게 된다.

더욱이, 상기 정전기 방전 수단을 도전성 판으로 구성하고, 상기 도전성 판의 판 면에서 공간에 정전기가 방출되도록 구성함으로써 정전기 방전 수단의 정전기 방출 부위의 면적을 넓힐 수 있기 때문에, 더 넓은 범위에 전장 형성이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 신선도 유지 장치는, 일차 코일과 이차 코일을 자기적으로 결합하여 이루어진 트랜스와, 이차 코일의 전압을 조정하기 위해 이차 코일의 한쪽 단자를 일차 코일의 한쪽 단자로 되돌리는 피드백 제어회로와, 이차 코일의 출력에 저주파 진동을 가하기 위하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 출력 제어 수단과, 그 출력 제어 수단을 통하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 도전성 재료로 된 정전기 방전 수단을 구비하여, 접지 전극을 갖지 않고, 이차 코일에 흐르는 전류가 0.2A∼0.002A 범위의 미약한 전류이며, 상기 정전기 방전 수단에 그 주위 공간에 소정의 전압의 정전기를 방출할 수 있는 정도의 절연성을 가진 절연 부재가 장착되어 있어, 상기 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기로 정전기 방전 수단의 주위 공간에 소정의 전압의 전장을 형성하도록 구성된 공간 전위 발생장치와, 상기 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단 주위에 설치된 신선도 유지 공간을 획정하는 수단으로 이루어지며, 상기 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단에서 정전기를 방출함으로써 상기 신선도 유지 공간에 전장을 형성하여 상기 신선도 유지 공간 내에 있는 식품 등의 대상물에 전압을 인가하여 신선도를 유지하도록 구성되어있기 때문에, 정전기 방전 수단을 직접 만지지 않아도 신선도 유지 공간에 있는 식품 등의 대상물에 전압을 직접 인가할 수 있게 되었으며, 그로 인하여 식품의 신선도 유지 기간을 연장할 수 있고, 또한 세균의 번식을 억제할 수도 있다.

또한, 공간 전위 발생장치에 있어서, 이차 코일 출력에 저주파 진동을 가함으로써 이차 코일 측의 다른 쪽 단자에 설치된 정전기 방전 수단을 물리적으로 저주파로 진동시켜, 이로 인하여, 접지 전극을 갖지 않으며, 또한 정전기 방전 수단에 절연 부재가 장착되어있기 때문에, 정전기 방전 수단의 주위에 발생하는 정전기가 방전됨이 없이, 즉 절연 파괴를 일으키지 않고, 저주파 진동에 의한 파동으로 공간에 전파되어, 넓은 범위에 전장을 형성할 수 있으며, 따라서 신선도 유지 공간 전체에 효과적인 전장 형성이 가능하게 된다.

구체적인 예를 들어, 본 발명에 따른 신선도 유지 장치가 냉장실, 냉동실 및 칠드실을 갖춘 냉장고인 경우, 정전기 방전 수단을 냉장실에 설치함으로써 냉기의 순환을 이용하여 다른 저장실 (냉동실 및 칠드실)에도 전장 형성이 가능하게 된다.

더욱이, 본 발명에 따른 신선도 유지 장치는, 기존 냉장고에 공간 전위 발생 장치를 설치하여 구성할 수 있지만, 예를 들어, 냉장고 등을 제조시에 공간 전위 발생장치를 조합할 수도 있다. 이 경우에는, 냉장고 벽이나 칸막이 내에 정전기 방전 수단을 매립하는 것으로 하여 냉장고의 벽이나 칸막이가 절연 부재로서 기능하기 때문에 전용의 절연 부재를 설치할 필요가 없고, 제조 비용을 삭감할 수 있다는 효과를 발휘하는 것 이외에 정전기 방전 수단이 벽 내부에 매립되어 있기 때문에 외관이 좋고, 정전기 방전 수단을 나중에 설치했을 때 생기는 요철이 생기지 않는다는 효과도 있다.

또한, 신선도 유지 공간을 획정하는 수단은, 내부에 식품 등의 저장이 가능한 공간을 가지는 것이라면 임의의 수단으로 되며, 예를 들어, 가정용 냉장고 및 냉동고, 업무용 대형 조립식 냉장고 및 냉동고, 식품 저장고 또는 매장 등일 수 있으며, 그 어느 경우에도 신선도 유지 공간 내에 놓인 대상물에 소정의 전압 값이 직접 인가되기 때문에, 대상물의 신선도를 유지하고 잡균 번식을 억제할 수 있다는 효과를 볼 수 있다.

또한, 신선도 유지 공간에서 신선도를 유지할 수 있는 대상물은 식품에 한정됨이 없이 임의의 대상물이라도 되며, 예를 들어, 기름도 좋고, 이 경우 신선도 유지 공간을 획정하는 수단은 튀김기로 구성할 수 있으며, 이로 인해 내부에 수용된 기름의 신선도를 유지할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기는, 일차 코일과 이차 코일을 자기적으로 결합하여 이루어진 트랜스와, 이차 코일의 전압을 조정하기 위해 이차 코일의 한쪽 단자를 일차 코일의 한쪽 단자로 되돌리는 피드백 제어회로와, 이차 코일의 출력에 저주파 진동을 가하기 위하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 출력 제어 수단과, 그 출력 제어 수단을 통하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 도전성 재료로 된 정전기 방전 수단을 구비하여, 접지 전극을 갖지 않고, 이차 코일에 흐르는 전류가 0.2A∼0.002A 범위의 미약한 전류이며, 상기 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기에 의해 정전기 방전 수단의 주위 공간에 소정의 전압 전장을 형성하도록 구성된 공간 전위 발생장치와, 유조(油槽)를 가지는 튀김기로 구성되어 있으며, 상기 튀김기의 유조에 상기 정전기 방전 수단을 설치하는 것으로 유조 내의 기름에 전장을 형성하기 때문에 기름의 열화를 억제할 수 있고, 불순물의 생성을 줄일 수 있으며, 또한 튀김 시간을 단축하고 기름 열화로 인하여 튀김 색깔이 거무스름해지는 현상을 줄이고, 식재료의 냄새가 옮아가거나, 주방 내의 유연이나, 의류에 냄새가 묻는 것을 억제할 수 있게 된다.

상기 정전기 방전 수단에, 그 정전기 방전 수단이 유조 내의 기름에 소정 전압의 정전기를 방출할 수 있는 정도의 절연성을 가진 절연부재가 장착될 수 있다. 이와 같이 정전기 방전 수단에 절연 부재를 장착함으로써 노출되어 있는 상태보다 겉보기에도 한층 안심감을 주며, 또한 어떤 실수로 인해 이차 코일에 고압의 전류가 흘렀다 해도 직접적인 접촉에 따른 감전의 걱정이 없다는 효과를 발휘한다. 이에 따라, 사용 시는 물론 설치할 때나 이전할 때에도 인체에 대한 감전의 가능성을 완전히 배제할 수 있어서 안전성이 향상된다.

그리고 또한, 상기 정전기 방전 수단을 도전성 판으로 구성하고 상기 도전성 판의 판면에서 공간으로 정전기가 방출되도록 구성함으로써, 정전기 방전 수단의 정전기 방전 부위의 면적을 넓게 할 수 있기 때문에 보다 넓은 범위에 전장을 형성하는 것이 가능해진다.

도 1은, 발명에 따른 공간 전위 발생장치의 구성을 나타낸 회로도이고,
도 2는, 정전기 방전 수단에 절연 재료가 장착되어 있지 않은 공간 전위 발생장치(1)를 이용해서 식재료의 해동 시험을 수행한 결과를 나타낸 표이고,
도 3은, 정전기 방전 수단에 절연 재료가 장착되어 있지 않은 공간 전위 발생장치(1)를 이용하여 식재료의 상온 저장 시험을 실시한 결과를 나타낸 표이고,
도 4는, 정전기 방전 수단에 절연 재료가 장착되어 있지 않은 공간 전위 발생장치(1)를 이용하여 식재료의 상온 저장 시험을 실시한 결과를 나타낸 표이고,
도 5는, 정전기 방전 수단에 절연 재료가 장착되어 있지 않은 공간 전위 발생장치(1)를 이용하여 식재료의 상온 저장 시험을 실시한 결과를 나타낸 표이고,
도 6은, 정전기 방전 수단에 절연 재료가 장착되어 있지 않은 공간 전위 발생장치(1)를 이용하여 식재료의 상온 저장 시험을 실시한 결과를 나타낸 표이고,
도 7은, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 이용하여 세균 번식의 효과를 확인한 비교 시험의 결과를 나타낸 표이고,
도 8은, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 이용하여 영하 환경에서의 식품 등의 동결 상태에 관한 효과를 확인한 시험 결과를 나타낸 그래프이며, 세로축이 식재료에 가한 힘을, 가로축이 시간을 각각 나타내고 있으며,
도 9는, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 이용한 전장 내에서 냉동한 식품의 해동 후의 드립 양을 비교한 시험 결과를 나타낸 도면이고,
도 10은, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 이용한 전장 내에서 냉동한 민물고기의 해동 후 상태를 나타낸 도면이고,
도 11은, (a)는 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 냉장고의 개략 종단면도이고, (b)는 도 12 (a)의 개략 A-A 단면도이며,
도 12는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 조립식 냉장고의 개략 정면도를 나타내고,
도 13은, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 냉장고의 개략 측면도를 나타내고,
도 14는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 매장의 개략 평면도를 나타내고,
도 15는, (a) 및 (b)는 공간 전위 발생장치(1)의 정전기 방전 수단(8)을 설치하기 위한 지지 부재의 일례를 나타낸 도면이고,
도 16은, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 동결 상태를 비교한 결과를 나타낸 표이고,
도 17은, 유조(80) 내에 정전기 방전 수단(8)을 설치한 예를 나타낸 도면이고,
도 18은, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치(1)를 이용해서 진행한 기름의 열화 비교 시험에서의 색조의 차이를 나타낸 그래프이고,
도 19는, 200g의 감자를 튀긴 후 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 튀김기의 기름과, 동 장치를 설치하지 않은 튀김기의 기름의 상태를 나타낸 도면이고,
도 20은, 3일간의 시험 후, 기름의 과산화물가를 나타낸 그래프이고,
도 21은, 3일간의 시험 후, 다시 감자 100g을 튀겨 그 감자 튀김에 포함된 아크릴아미드를 측정한 결과를 나타낸 그래프이고,
도 22는, 튀김 시간의 비교 결과를 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치 및 그 공간 전위 발생장치를 구비한 신선도 유지 장치의 실시 형태를 설명한다.

도 1은, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치의 구성을 나타낸 회로도이다.

도면에서 나타내는 바와 같이, 공간 전위 발생장치(1)는, 일차 코일(2) 및 2 차 코일(3)을 자기적으로 결합하여 이루어진 트랜스(4)를 구비하고 있다.

이차 코일(3)의 한쪽 단자(3a)는, 이차 코일(3)에서의 전압을 조정하기 위한 피드백 제어회로(5)를 통해서 1차 코일(2)의 한쪽 단자(2a)에 연결되어 있고, 이차 코일(3)의 다른 쪽 단자(즉, 출력단자)(3b)에는 출력에 저주파 진동을 가하기 위한 출력 제어 수단(6)을 통해서 정전기 방전 수단(8)이 연결되어있다.

도 1 중, 부호(7)은 AC 입력 콘센트를 나타낸다.

상기 정전기 방전 수단(8)은 도전성 재료로 이루어져 있으며, 그 형상은 막대형이나 선형이라도 좋고, 또 판 형태인 경우에는 만곡되어 있어도 좋다.

또한, 정전기 방전 수단(8)이 판 형태인 경우에는 설치 공간의 공기 흐름을 방해하지 않도록, 바람직하게는 복수의 개구부나 복수의 슬릿 등을 형성할 수 있다.

그리고 또한, 정전기 방전 수단(8)은, 그 주위에 절연 부재(9)가 장착되어 있다. 이 절연 부재(9)는, 예를 들어, 정전기 방전 수단이 판 형태인 경우에는, 위아래에서 판 형태의 정전기 방전 수단을 사이에 끼우도록 구성할 수 있으며, 정전기 방전 수단이 막대 또는 선형인 경우에는 정전기 방전 수단을 삽입할 수 있는 원통형으로 구성할 수 있다.

또한, 절연 부재의 절연성은, 정전기 방전 수단(8)에서의 전압 값, 그 정전기 방전 수단(8)을 접지하여 전장을 형성할 공간의 크기 및 상기 공간에 놓이는 대상물에 대해 직접 인가할 전압의 목표치(구체적으로, 바람직하게는 5V 이상)에 따라 결정된다. 즉, 절연 부재는 정전기 방전 수단을 완전히 절연하는 것이 아니라 적어도 대상물에 대해 목표치의 전압을 직접 인가할 수 있는 전장을 형성하는데 필요한 전압의 정전기를 방출할 수 있도록 재질 및 두께가 정해져 있다.

상기처럼 구성된 공간 전위 발생장치(1)라면, 피드백 제어회로(5)에 의해 이차 코일(3) 측에 발생한 전류가 일차 코일(2)에 피드백되므로 적은 권수(卷數,감김 횟수)로 이차 코일(3) 측에 높은 전압을 얻을 수 있다.

또한, 피드백 제어회로(5) 및 출력 제어 수단(6)은 회로에 지연이 생기도록 구성되어 있으며, 그 결과, 이차 코일(3)의 출력에 저주파 진동이 가해진다.

이로 인해, 정전기 방전 수단이 저주파로 진동하여 그 진동이 정전기 방전 수단의 주위 공간에 파동으로 전해지기 때문에, 접지 전극을 갖지 않고, 또한 정전기 방전 수단에 절연 재료가 장착되어 있는 것으로 하여, 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기가 이 파동에 의해 정전기 방전 수단의 주위 공간에 광범위하게 전파되며 정전기 방전 수단의 주위 공간에 소정의 전압의 전장이 형성된다.

본 발명에 따른 공간 전위 발생장치(1)에 의하면, 피드백 제어회로(5) 및 출력 제어 수단(6)의 작용으로 이차 코일(3)의 출력에 높은 전압이 발생하며, 또한 이차 코일(3)의 출력에 저주파 진동이 가해지기 때문에 출력이 단자(3b) 하나의 선밖에 없고, 또한 접지 전극을 갖지 않으므로, 정전기 방전 수단(8) 주위에 생기는 정전기가 절연 파괴를 일으켜서 방전되는 일이 없이, 저주파 진동에 의한 파동에 의해 전하가 공간에 전파되어 퍼져 광범위하게 전장을 형성하는 것이 가능해져, 정전기 방전 수단(8)으로부터 광범위하고 양호하게 정전기가 방전되어 정전기 방전 수단(8)의 주위(구체적으로는 정전기 방전 수단(8)을 중심으로 반경 약 1.5m 범위)에 고전압의 전장이 형성된다. 또한 냉기, 또는 바람이 있다면 전하가 광범위하게 확산되기 때문에 그 범위도 넓힐 수 있다.

또한, 정전기 방전 수단에 절연 부재를 장착하는 것으로 하여 정전기 방전 수단이 노출되어 있는 상태보다 겉보기에도 한층 안심감을 주며, 또한 어떤 실수로 인해 이차 코일에 고압의 전류가 흘렀다 해도, 직접 접촉하여 감전될 우려가 없고, 더욱이 코로나 방전 발생의 가능성을 없앨 수 있다.

상기한 공간 전위 발생장치(1)에 의하며, 냉동고, 냉장고, 해동 냉장고, 쇼케이스, 식품 저장실, ISO 컨테이너, 운송 트럭, 상온 창고, 어선 내 냉장고와 냉동고 등의 임의의 장소에, 한 극(極)의 출력 선과 한 장의 정전기 방전 수단(8)을 설치하는 것만으로 정전기 방전 수단(8)을 설치한 공간 전체(고(庫)내, 실내, 차내)를 고전압 전장으로 할 수 있기 때문에 저렴하고 간편하게 좋아하는 곳에 전장을 이용한 신선도 저장 기능을 추가할 수 있게 된다.

또한, 냉동고, 냉장고, 해동 냉장고, 쇼케이스, 식품 보존실, ISO 컨테이너 및 상온 창고 등의 제조시에, 벽, 천장 및/또는 칸막이 등의 내부에 정전기 방전 수단을 매립 장착하여 신선도 유지 기능을 처음부터 갖춘 냉동고, 냉장고, 해동 냉장고, 쇼케이스, 식품 저장실, ISO 컨테이너 및 상온 창고 등을 제공할 수 있게 된다. 이 경우, 벽, 천장 및 칸막이 판 등의 내부에 정전기 방전 수단이 매립 장착되어 있기 때문에 외관도 좋고 또한 노출되어있는 상태에 비해 겉보기에도 안정감이 한층 좋아지며, 또한 매립 장착한 벽, 천장 및 칸막이 판 등이 절연 재료의 역할을 하기 때문에, 전용의 절연 재료를 설치할 필요가 없고, 또한 어떤 실수로 인해 이차 코일에 고압의 전류가 흘렀다 해도 감전될 위험성이 없다.

대형 창고의 경우, 본체 내부 길이가 8m 이상인 선반이 복수 설치되어 있으며, 이들 선반은 출하시에 선반에 올려진 팔레트를 지게차로 꺼내기 쉽게 하기 위해 좌우로 이동할 수 있게 구성되어 있다. 상기 공간 전위 발생장치(1)에 의하면, 정전기 방전 수단(8)이 선반과는 분리되어 있기 때문에, 상기한 바와 같이 선반이 가동식이라도 쉽게 정전기 방전 수단(8)을 설치할 수 있다.

또한, 건전지를 전원으로 하는 것도 가능하며, 이 경우, 단일 건전지 16개 병렬 연결로 3일 동안 이동 운반이 가능해진다. 또한, 배터리와 병용 사용하는 것도 가능하다.

이와 같은 전장 내에서는, 정전기 방전 수단(8)을 저주파로 진동시킴으로써 공간 중에 전달되는 파동에 의해 정전기가 퍼져, 공간 전체가 소정 값 이상의 전압 값으로 되기 때문에, 저장할 식재료 등이 정전기 방전 수단(8)에 접촉해 있지 않아도 저장할 재료 등의 대상물에 대해 5v이상의 전압이 직접 인가되어 마이너스 전자 충전 및 플러스 전자 충전에 의한 산화 억제 및 고전압에 의한 세균 번식 억제의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 전장 내에서는 영하 환경에서도 닭고기의 경우 영하 3도, 쇠고기, 돼지고기, 생선은 4도까지는 식품이 얼지 않기 때문에, 저온 속에서 얼리지 않고 식품을 저장할 수 있다. 이로 인해, 얼린 것을 해동함으로써 발생하는 조직 파괴 등이 없어지며 냉동하지 않아도 신선도를 유지하면서 장기간 보존할 수 있게 된다.

해당 전장의 전압은, 정전기 방전 수단(8)에 가까울수록 높고, 정전기 방전 수단(8)에서 멀어질수록 낮아진다. 저장할 대상물에 따라 저(低)전장으로 되는 것과 고(高)전장이 필요한 것이 있기 때문에, 저장할 장소나 케이스의 구성에 따라 적당한 장소에 정전기 방전 수단(8)을 설정하여 최상의 효과를 얻을 수 있다.

냉장실, 야채실 및 냉동실과 같이 복수의 저장실로 분리된 가정용 냉장고 또는 업무용 냉장고처럼, 복수의 저장실로 분리된 냉장고 내부에 전장을 형성할 경우, 기존의 전장 형성 장치에서는 각 저장실마다 전극 선반을 설치하거나, 한 쌍의 전극을 설치할 필요가 있었지만, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치(1)는 정전기 방전 수단(8)이 안테나가 되어 공간 전체를 고전압으로 할 수 있어, 저장해야 할 식재료 등이 정전기 방전 수단(8)에 접촉하지 않아도 저장해야 할 식재료 등의 대상물에 대해 마이너스 전자 충전 및 플러스 전자 충전에 의한 산화 억제 및 고전압에 의한 세균 번식 억제 효과를 얻을 수 있기 때문에, 각 저장실 내에 정전기 방전 수단(8)을 설치하지 않아도 중앙부에 하나 정전기 방전 수단(8)을 설치하는 것만으로 냉기와 함께 본체 내부 전역에 마이너스 전자 충전 및 플러스 전자 충전에 의한 산화 억제 및 고전압에 의한 세균 번식의 억제 효과를 얻을 수 있다.

고기 등의 식재료는 온도 조절에 의해 아미노산을 증가시켜 숙성을 빨리 할 수 있다. 고기의 경우는 보통 15일 이상에 걸쳐 숙성시키기 때문에 그 사이의 균의 억제와 습도 관리를 위한 특별한 설비가 필요하며, 또한 전문 관리자에 의한 엄격한 관리가 필요했다. 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치(1)를 설치하는 것으로, 세균을 억제하면서, 단기간에 최상의 숙성 효과를 얻을 수 있다. 기존의 냉장고에 공간 전위 발생장치(1)를 설치함으로써 단시간에 저렴한 비용으로, 톤(ton) 단위의 쇠고기·돼지고기·닭고기의 숙성 저장이 가능해진다.

도 2는, 상기 공간 전위 발생장치(1)를 이용해서 식재료의 해동 시험을 실시한 결과를 나타낸 표이다. 단, 안전성이나 외관에 관한 효과가 아니라 전장의 신선도 유지 효과에 대한 시험이기 때문에, 이 시험에서는, 정전기 방전 수단에 절연 부재는 장착되어 있지 않다.

이 시험은, 실내 치수가 6m×6m×3m인 해동 냉장고 내부의 기름한 방향의 측 벽의 각각 높이 1.5m 위치에, 2m간격으로 3장의 정전기 방전 수단(8)을 각각 설치하여 정전기 방전 수단(8)에서 방출되는 정전기로 인해 해동 냉장고 내부 공간 전압이 1V의 전장을 형성하여, 내부에 둔 식재료에 10V의 전압이 인가되도록 공간 전위 발생장치(1)를 조정하여 실시했다. 정전기 방전 수단(8)의 크기는 가로 30cm×세로 15cm이다.

해동 냉장고 실내 온도는 5℃이며, 실내 습도는 65%이다.

상기 조건에서, 냉동 쇠고기 2t, 돼지고기 1t 및 닭고기 1t을 12시간∼15시간에 걸쳐 해동한 결과, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는 온 바닥에 드립(냉동 식품을 해동할 때 나오는 물, 즙)이 흘러나왔으나, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우에는 드립이 95% 감소되었다. 공간 전위 발생장치(1)를 설치하는 것으로, 해동 시에 유출하는 드립 중에 포함된 영양 및 풍미 등의 성분인 단백질, 펩타이드, 아미노산, 젖산, 비타민 B 복합체 등 각종 염류의 유출을 방지할 수 있다. 또한, 무게 감소를 없애고 그로 인한 이익률 향상, 청소 감소, 위생 관리의 작업 공정을 개선할 수 있었다.

도 3∼도 6은, 상기 공간 전위 발생장치(1)를 이용하여 식재료의 상온 저장 시험을 실시한 결과를 나타낸 표이다. 단, 안전성이나 외관에 관한 효과가 아니라 전장의 신선도 유지 효과에 대한 시험이기 때문에, 이 시험에서는, 정전기 방전 수단에 절연 부재는 장착되어 있지 않다.

모든 시험에 있어서, 가로 5m, 폭 6m, 높이 2.5m의 내부의 기름한 방향 측벽의 각각 높이 1.5m의 위치에, 2개의 정전기 방전 수단(8)을 옆으로 나란히 각각 설치하여 정전기 방전 수단(8)에서 방출되는 정전기로 인해 해동 냉장고 내부의 공간 전압이 20V의 전장을 형성하고 내부에 둔 재료에 30V의 전압이 인가되도록 공간 전위 발생장치(1)을 조정하여 실시했다. 정전기 방전 수단(8)의 크기는 가로 30cm×세로 15cm이다.

실내 온도는 15℃이며 습도는 35%이고 저장 기간은 10일간이다.

상기 조건에서 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우와 설치하지 않은 경우를 비교했다.

도 3은 바나나, 오이 및 가지의 결과를 나타낸 표이다.

바나나는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우에, 10일 후에도 변색이 적고 과육은 산화되지 않아 먹을 수 있었지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는, 5일 후에는 완전히 갈색으로 변색하고 과육은 산화하여 먹을 수 없는 상태가 되었다.

오이는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우에, 10일 후에도 수분을 유지한 신선한 상태로 먹을 수 있었지만, 공간 전위 발생장치(1)을 설치하지 않은 경우에는 4일 후에는 산화 변색하여 내용물의 수분이 손실되어 있었다.

가지는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우에는, 10일 후에도 조금 건조되어 있으나 산화되지 않아 먹을 수 있었지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는 5일 후에는 건조가 진행되고, 산화되 되어 먹을 수 없는 상태가 되었다.

도 4는, 피망, 당근, 브로콜리 및 배추의 결과를 나타내는 표이다.

피망은, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우, 10일 후에도 주름이 조금 생기기는 했으나 내용물은 수분이 유지된 상태로 먹을 수 있었지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는 5일 후에는 주름이 많이 생겨, 완전히 건조한 상태가 되어 먹을 수 없는 상태가 되었다.

당근은, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우에, 10일 후에도 껍질은 변색되어 있으나 내용물은 수분이 유지된 상태로 변색도 없이 먹을 수 있었지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는, 5일 후에는 변색이 진행되고 내용물도 변색하고 먹을 수 없는 상태가 되었다.

브로콜리는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우에는, 8일 후에도 노랗게 변색되어 있으나 먹을 수 있는 상태였지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는 4일 후에는 전체적으로 노랗게 변색하고 송이 부분은 검게 변색하여 먹을 수 없는 상태가 되었다.

배추는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우에는, 10일 후에도 수분을 유지하여 잎도 제대로 된 상태로 먹을 수 있었지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는 5일 후에는 건조되어 잎이 완전히 펼쳐진 상태가 되어 먹을 수 없는 상태가 되었다.

도 5는, 양배추, 소송채(小松菜), 시금치 및 만능파(잎파)의 결과를 나타내는 표이다.

양배추는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우, 8일 후에도 심 부분은 하얗고 먹을 수 있는 상태였지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는, 4일 후에는 심까지 검게 변색하여 먹을 수 없는 상태가 되었다.

소송채는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우, 8일 후에도 녹색 부분이 많아 수분을 유지하여 먹을 수 있는 상태였지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는 4일 후에는 잎 부분은 완전히 건조되고 줄기 부분도 건조되어 먹을 수 없는 상태가 되었다.

시금치는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우, 10일 후에도 녹색 부분이 많아 수분을 유지하여 먹을 수 있는 상태였지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는 3일 후에는 잎 부분은 완전히 건조되고 줄기도 건조되어 먹을 수 없는 상태가 되었다.

만능 파는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우에는 10일 후에도 녹색 부분이 많고, 잎 부분은 생생하여 먹을 수 있는 상태였지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는 3일 후에는 전체적으로 시들어져 먹을 수 없는 상태가 되었다.

도 6은, 셀러리, 파, 양상추와 토마토의 결과를 나타내는 표이다.

셀러리는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우, 6일 후에도 신선함을 유지하여 먹을 수 있는 상태였지만, 공간 전위 발생장치(1)을 설치하지 않은 경우에는 3일후에는 완전히 건조되어 먹을 수 없는 상태가 되었다.

파는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우, 10일 후에도 녹색 부분이 많아 수분을 유지하여 먹을 수 있는 상태였지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는 4일 후에는 완전히 건조되고 줄기 부분도 건조되어 먹을 수 없는 상태가 되었다.

양상추는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우, 10일 후에도 수분을 유지하고 먹을 수 있는 상태였지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우에는 4일 후에는 완전히 건조하여 부패가 진행되어 먹을 수 없는 상태가 되었다.

토마토는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 경우, 12일 후에도 수분을 유지하고, 내용물도 신선한 상태로 먹을 수 있는 상태였지만, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 경우, 6일 후에는 겉으로는 차이가 없지만 수분이 손실되어 먹을 수 없는 상태가 되었다.

상기 실험 결과로부터 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치(1)에 의하면, 정전기 방전 수단(8)을 실내 또는 내부에 설치하는 것만으로 정전기 방전 수단(8)을 설치한 실내 또는 본체 내부에 좋은 전장이 형성되어, 이 전장이 형성된 실내 또는 본체 내부에서는 식재료의 상온 저장 기간을 연장할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

다음으로, 도 7에 따라, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 이용하여 세균 번식의 효과를 확인한 시험에 대해 설명한다. 이 시험에서는 절연 부재를 장착한 정전기 방전 수단을 사용하였다.

이 시험은,

공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 냉장고 (내부 온도 5도),

공간 전위 발생장치를 설치한 냉장고 (내부 온도 5도),

공간 전위 발생장치를 설치한 냉장고 (내부 온도 2도) 및

공간 전위 발생장치를 설치한 냉장고 (내부 온도 -2도)

의 내부에 각각 쇠고기를 넣어, 3일째, 5일째 및 7일째에 1g 당 세균 수를 각각 측정한 것이다.

모든 냉장고의 습도는 65∼75 %이며, 또한 모든 냉장고 내부 공간은 가로 80cm×높이 150cm×깊이 50cm이다.

내부에 설치한 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단은, 세로 5cm×가로10cm, 두께 1mm의 치수인 전극으로 구성하고, 또한, 정전기 방전 수단의 양면을 절연 재료 플라스틱(PE판)으로 된 절연 부재로 사이에 끼운 상태로 장착했다. 위쪽의 절연 부재의 치수는 세로 12cm×가로 17cm, 두께 5mm이며, 아래쪽 절연 부재의 치수는 세로 12cm×가로 17cm, 두께 4mm이다.

또한, 공간 전위 발생장치의 입력부의 전압을 800V로 하여, 냉장고 내에 놓인 쇠고기에 직접 인가되는 전압은 30V로 설정했다.

도 7은, 비교 시험의 결과를 나타낸 표이다.

도 7에서 공간 전위 발생장치를 설치한 냉장고와 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 냉장고와는 세균 수가 극단적으로 다른 것을 알게 되었으며, 공간 전위 발생장치를 설치하는 것으로, 온도에 상관없이 세균의 번식을 대폭 억제할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

종래에는 식품의 신선도를 유지하기 위해 음식을 얼게 하였으며, 얼리지 않은 경우에는 신중한 온도 관리가 필요했으나, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치에 의하면 상기한 바와 같이 온도에 관계없이 충분한 세균 증식 억제 효과를 얻을 수 있으므로, 식품의 신선도 관리가 매우 쉬워진다는 효과를 볼 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 이용하여, 영하 환경에서의 냉동 상태에 관한 효과를 확인한 시험에 대해 설명한다.

이 시험은, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 가정용 냉장고와, 상기 공간 전위 발생장치를 설치한 가정용 냉장고에 각각 닭고기를 넣고 내부 온도를 -3도로 하여, 48시간 후의 각 냉장고의 닭고기의 냉동 상태를 확인한 것이다.

시험에 사용된 냉장고 내부 공간은 가로 50cm× 높이 30cm× 깊이 45cm이며, 본체 내부에 설치한 정전기 방전 수단은 치수 5cm×10cm의 전극으로 이루어져 있으며, 그 정전기 방전 수단은 양면에 절연성 플라스틱(PE판)이 장착되어 있다. 절연 재료의 치수는, 앞면이 세로 12cm×가로 17cm×두께 7mm이며, 뒷면이 세로 12cm×가로17cm×두께 6mm이다.

입력 전압은 1,000V로 하고, 닭고기에 직접 인가되는 인가 전압은 20V로 했다.

도 8은, 상기 비교 시험의 결과를 나타낸 그래프이며, 세로축이 식재에 가한 힘(N)을, 가로축이 시간을 나타내고 있다.

도 8에서 나타내는 바와 같이, 시험은, 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 가정용 냉장고에서 냉동시킨 닭고기와, 공간 전위 발생장치를 설치한 가정용 냉장고에서 냉동시킨 닭고기 각각에 2번 시험용 프로브를 접촉시킴으로써 이루어졌다.

도 8에서, 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 냉장고의 닭고기가, 공간 전위 발생장치를 설치한 냉장고의 닭고기보다 3 배 이상 굳어진 것을 확인할 수 있었다. 또한, 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 냉장고에서 얼려진 닭고기는 탄력이 전혀 없어져 있었지만, 공간 전위 발생장치를 설치한 냉장고 내 닭고기는 탄력을 지니고 있다는 것을 확인할 수 있었다.

이것은 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 냉장고 내 닭고기는 얼었고, 공간 전위 발생장치를 설치한 냉장고에서는 닭고기가 얼지 않았다는 것을 나타낸 결과이다.

이로부터, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 이용하면, -3도의 본체(庫) 내부에서 식품을 얼리지 않고 보관할 수 있다는 것을 확인할 수 있었으며, 따라서 해동할 필요가 없기 때문에 조직 파괴로 인한 맛의 유출 등의 문제도 없어진다.

이어서, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 이용하여 영하 -7도 환경에서의 냉동 상태에 대한 효과를 확인하고 시험에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 가정용 냉장고 내에 돼지고기, 쇠고기와 생선을 넣고 본체 내부 온도를 -4도로 유지하여 48시간 후에 꺼냈더니, 돼지고기, 쇠고기 및 생선은 모두 동결되어, 칼로는 썰 수 없는 상태였다.

상기 가정용 냉장고의 내부 영역은 가로 50cm×높이 30cm×깊이 45cm이다.

같은 가정용 냉장고에 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 설치하여, 돼지고기, 쇠고기 및 생선을 넣고 본체 내부 온도를 -7도로 유지해서 48시간 후에 꺼냈다.

시험에 사용된 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단 치수는 세로 5cm×가로 10cm인 전극으로 이루어져 있으며, 그 양면에 절연 부재인 아크릴 판(세로 10cm×가로 15cm×두께 5mm)이 장착되어있다. 또한, 공간 전위 발생장치의 입력 전압을 900V로 하고 내부의 돼지고기, 쇠고기 및 생선에 직접 인가되는 전압을 10V가 되도록 설정하였다.

꺼낸 돼지고기, 쇠고기 및 생선은 모두 칼로 썰 수 있는 상태였다.

또한, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 이용하여 영하 -11.7도 환경에서의 냉동 상태에 관한 효과를 확인한 시험에 대해 설명한다.

본체 내부 공간이 가로 3m×높이 2.5m×깊이 2m의 업무용 조립식 냉장고에 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 설치하고, 창고 내에 돼지고기, 쇠고기 및 생선을 넣고, 본체 내부 온도를 -11.7 ℃로 유지하여 72시간 후에 꺼냈다.

시험에 사용한 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단은 가로 36cm× 세로16cm×두께 1mm의 전극으로 구성되어 양면에 절연 부재로서 폴리카보네이트 판 (세로 43cm×가로 23cm×두께 5mm)를 장착했다. 또한, 공간 전위 발생장치의 입력 전압을 2500V로 하고, 내부의 돼지고기, 쇠고기 및 생선에 직접 인가되는 전압을 30V가 되도록 설정했다.

꺼낸 돼지고기, 쇠고기 및 생선은 모두 칼로 썰 수 있는 상태였다.

다음으로, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 이용한 전장 내에서 냉동한 식품의 해동 후의 상태를 비교한 시험 결과에 대해 설명한다.

시험은 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 가정용 냉장고와, 공간 전위 발생장치를 설치한 가정용 냉장고의 각각 본체 내부에 닭고기를 넣고, 온도를 -18℃로 유지해서 72시간 저장 냉동 후, 꺼낸 것을 10시간 자연 해동시킨 상태를 비교했다.

사용한 가정용 냉장고의 내부 영역은 가로 50cm×세로 30cm×깊이 45cm이며, 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단은, 세로 5cm×가로 10cm×두께 1mm의 전극이며, 양면에 플라스틱 판(세로 10cm×가로 15cm×두께 3mm)을 장착했다. 공간 전위 발생장치의 입력 전압을 800V로 하여, 내부의 닭고기에 직접 인가되는 전압은 20V가 되도록 설정했다.

공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 가정용 냉장고에 넣은 닭고기는 343.8g이고, 해동 후 8.9g의 드립이 나왔다.

공간 전위 발생장치를 설치한 가정용 냉장고에 넣은 닭고기는 468.5g이며, 해동 후 1.8g의 드립이 나왔다.

도 9는, 해동 후 닭고기의 상태와 드립 양을 나타낸 그림이다.

상기 시험 결과에서 공간 전위 발생장치에 의해 생성된 전장 내에서 냉동한 식품은 세포를 파괴하지 않고 해동할 수 있다는 것을 알 수 있으며, 공간 전위 발생장치는 클러스터 효과로 인해 세포를 파괴하지 않고 물 분자를 냉동할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

다음으로, 상기 냉동 및 해동 시험을 민물 고기를 사용하여 진행한 시험 결과에 대해 설명한다.

시험은, 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 업무용 조립식 냉장고와, 공간 전위 발생장치를 설치한 업무용 조립식 냉장고에, 각각 비닐봉투에 들어간 민물 고기를 넣어 온도를 -18℃로 유지하고, 72시간 보존해서 냉동 후, 꺼낸 것을 10시간 자연 해동시킨 후 상태를 비교했다.

사용한 업무용 조립식 냉장고의 내부 영역은 가로 3m×높이 2.5m×깊이 2m이며, 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단은 가로 36cm×세로 16cm×두께 1mm의 전극이며, 양면에 폴리카보네이트 판(가로 43cm×세로 23cm× 두께 5mm)을 장착했다. 공간 전위 발생장치의 입력 전압을 2500V로 하고, 내부의 민물 고기에 직접 인가되는 전압은 80V가 되도록 설정했다.

해동 후의 상태를 비교하면 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 냉장고에서 냉동하여 해동한 민물 고기는 몸이 썩어 악취가 풍기며 대량의 드립이 나와 먹을 수 없는 상태가 되었다.

공간 전위 발생장치를 설치한 냉장고에서 냉동하여 해동한 민물 고기는 신선하며 냄새도 없고 드립이 거의 안 나와 먹을 수 있는 상태였다.

도 10은, 해동 후의 민물 고기의 상태를 나타낸 도면이다.

상기 시험 결과에서도 공간 전위 발생장치에 의해 생성된 전장 내에서 냉동한 식품은 세포를 파괴하지 않고 해동할 수 있다는 것을 알 수 있다.

이어서, 도 11∼16을 이용하여 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치(1)의 적용 예, 즉 공간 전위 발생장치를 이용한 신선도 유지 장치의 실시형태에 대해 설명한다.

도 11(a)는 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 냉장고의 개략 종단면도이고, 도 11(b)는 도11(a)의 개략 A-A단면도이다.

도면 중에서, 부호 10은 냉장고를 나타낸다. 이 냉장고(10)은 내부가 칸막이 판(11) 및 (12)에 의해 세 개 공간으로 분리되어 있으며, 최상단에 칠드실(13), 중간 단에 냉장실(14), 그리고 최하단에 야채실(15)로 구성되어있다.

칠드실(13)과 냉장실(14) 사이의 칸막이 판(11)의 내부에는 공간 전위 발생장치(1)의 정전기 방전 수단(8)이 마련되어 있다. 이 경우에는 칸막이 판(11)은 본 발명에 따른 절연 부재로서의 기능을 가진다. 이와 같이 칸막이 판(11)의 내부에 정전기 방전 수단(8)을 설치하는 것으로, 외부로부터 전극이 보이지 않기 때문에 겉보기에도 안정감을 주며, 또한 잘못하여 입력 측에 높은 전류가 흘러 버린 경우에도, 사용자가 전극을 직접 만질 수 없기 때문에 직접 접촉에 의한 감전을 방지할 수 있다.

이와 같이 배치함으로써 정전기 방전 수단(8)에 가까운 칠드실(13)과 냉장실 (14)는 강(强) 전장이 형성되고, 가장 떨어진 야채실(15)은 약(弱) 전장이 형성되어, 저장하는 대상에 맞게 전장 환경을 마련할 수 있다.

또한, 이러한 경우, 정전기 방전 수단(8)을 판 형태로 형성하고, 복수 개구부 또는 슬릿을 설치하는 것으로 하여, 냉장고에 설치된 팬으로 내부의 공기를 순환시킬 때, 정전기 방전 수단(8)이 공기 순환의 방해가 되지 않고 각 저장실 내의 전장 환경의 균일화를 도모할 수 있게 된다.

또한, 도 11에 나타낸 실시예에서는, 정전기 방전 수단(8)을 칸막이판(11)의 내부에 설치하고 있지만, 정전기 방전 수단(8)을 설치할 장소는 본 실시예에 한정되는 것은 아니며 임의의 장소라도 좋고, 예를 들면, 냉장고(10)의 배면판, 천정판 또는 다른 칸막이판이라도 좋다.

도 12는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 조립식 냉장고의 개략 정면도를 나타낸다.

이 실시예에서는, 공간 전위 발생장치(1)의 정전기 방전 수단(8)이, 조립식 냉장고(20)의 천장 벽에 매달린 상태로 설치되어있다. 도면에는 없으나, 정전기 방전 수단(8)에는 절연 부재가 장착되어있다.

이처럼 조립식 냉장고(20) 내부의 거의 중심에 정전기 방전 수단 8을 설치함으로써 내부 공간에 균일한 전장 형성이 가능하게 된다.

도 13은, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 냉장차의 개략 측면도를 나타낸다.

부호(30)는 냉장차를 나타낸다. 이 냉장차(30)는, 냉각기(31)에 의해 냉풍구 (32)를 통해서 냉장고(33)의 내부를 냉각한다.

냉장고(33)의 천장 벽에 공간 전위 발생장치(1)의 정전기 방전 수단(8)이 설치되어있다. 도면에는 없으나 정전기 방전 수단(8)은 절연 부재가 장착되어 있다. 이 경우, 공간 전위 발생장치(1)는 냉장고(30)의 배터리와 연결된다.

도 14는, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 매장의 개략 평면도를 나타낸다.

이 매장(40)은 오픈 형식의 식품 진열대(41,42,43,44)가 설치되어있으며, 이 식품 진열대(41,42,43,44)가 설치된 위치에서 가까운 측벽에 공간 전위 발생장치(1)의 정전기 방전 수단(8)이 설치되어있다. 도면에는 없으나, 정전기 방전 수단(8)에는 절연 부재가 장착되어있다.

공간 전위 발생장치(1)는, 예를 들어, 매장(40)의 문이 닫혀 있는 야간에 작동하여 식품 진열대(41,42,43,44)의 주위에 전장을 형성하고, 진열된 식품의 저장 기간을 연장한다.

도 15 (a) 및 (b)는, 공간 전위 발생장치(1)의 정전기 방전 수단(8)을 설치하기 위한 지지부재의 일례를 나타낸 도면이다. 도면에는 없으나 정전기 방전 수단(8)에는 절연 부재가 장착되어 있다.

도 15 (a)는, 공간 전위 발생장치(1)의 정전기 방전 수단(8)을 바닥(50)에 세워서 설치하기 위한 지지부재(51)를 나타낸다.

이와 같이 정전기 방전 수단(8)을 바닥에 세워서 지지하는 지지부재(51)를 이용하는 것으로 정전기 방전 수단(8)의 설치 장소 선택 범위가 넓어지며, 보다 최적한 곳에 정전기 방전 수단(8)의 설치가 가능해진다.

도 15 (b)는 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단(8)을 천장(60)에 매달아 설치하기 위한 지지부재(61)를 나타낸다. 이 지지부재(61)는, 다리 부분이 적당한 고정 수단(62)에 의해 천장(60)에 고정된다.

이와 같이 정전기 방전 수단(8)을 천장에서 매달아 지지하는 지지부재(61)를 이용하는 것으로 정전기 방전 수단(8)의 설치 장소 선택 범위가 넓어지며 보다 최적한 곳에 정전기 방전 수단(8)의 설치가 가능해진다.

도 16은, 공간 전위 발생장치(1)를 이용하여 식재료의 냉동 시험을 실시한 결과를 보여주는 표이다.

기존에는 식재료의 열화를 방지하고 식재료 내동시에 세포를 파괴하지 않도록, -60℃의 급속 냉동고를 사용했다.

이에 비해, 공간 전위 1V 및 인가전압 10V가 되도록 조정한 공간 전위 발생장치(1)를 조립식 냉동고 및 냉동 창고에 설치하여, 온도 설정을 -18℃로 함으로써 최선의 냉동을 할 수 있게 되었다.

공간 전위 발생장치(1)를 설치하는 것으로, 클러스터 효과로 인해 세포를 파괴하지 않고 물 분자 냉동이 가능하게 되었다. 또한 냉동 후의 신선도 유지도 가능하기 때문에 급속 냉동고에서 냉동고로 옮기지 않아도 된다. 따라서, 급속 냉동고에 대한 고액 투자를 없애고 기존 냉동 시설에 공간 전위 발생장치(1)를 설치함으로써 전기 요금 절감과 이산화탄소 CO2 감소도 가능해졌다.

도 16은, 세로 15 센티미터, 폭 10 센티미터의 망고를, -60도의 급속 냉동고에서 냉동한 경우와, 같은 망고를 -18℃의 공간 전위 발생장치(1)를 이용해서 냉동한 경우를 비교한 표이다.

반으로 잘라 비교한 결과, -60℃로 냉동한 경우, 급속한 냉동으로 냉기를 맞아, 망고의 과즙에 포함된 수분이 없어져 표면이 약간 건조해 있는 상태였으나, 공간 전위 발생장치(1)로 냉동한 망고는 수분을 유지하고 있었다.

그 후, 상온에 방치하여 3시간 후에 식감을 비교하면, -60도에서 냉동한 망고는 건조되어 과즙이 굳어져 있었으나, 공간 전위 발생장치(1)의 망고는 수분을 유지하고 맛있게 먹을 수 있었다.

김밥을 냉동할 경우에는 4만 개 단위로 냉동하기 때문에 전극 선반을 설치하고 식재료를 전극 선반에 접촉시켜야 할 기존 장치의 경우는, 냉동할 수 있는 수량이 한정되었다.

또한, 급속 냉동을 할 경우에는, 전용의 급속 냉동고가 필요하기 때문에 막대한 설비 투자가 필요했다.

본 발명에 따른 공간 전위 발생장치(1)를 이용하는 것으로 -18도에서 최선의 냉동이 가능하게 되기 때문에 전용의 급속 냉동고가 필요 없으며 또한 공간 전체에 전장이 형성되기 때문에 냉동할 대상의 수량 제한도 없다.

또한, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 냉장고와, 동 장치(1)를 설치하지 않은 냉동고를 이용하여 각각 온도를 -18℃로 설정해서 냉동을 수행한 결과를 비교하면, 공간 전위 발생장치(1)를 설치하지 않은 냉동고 경우는, 냉동 후에 식재료에 부착된 얼음 결정이 큰 것을 확인할 수 있었다. 이것은 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 냉동고 경우, 냉동시에 물 분자의 클러스터를 작게 쪼개는 것으로 얼음 결정이 아주 작기 때문이다. 이에 따라 공간 전위발생장치(1)를 설치하는 것만으로 기존 냉동고에서 식재료의 섬유를 파괴하지 않고 최선의 냉동을 할 수 있게 된다.

ISO 컨테이너 또는 수송 냉동 트럭에 관해서는, 지금까지 해외에서 2주간에 걸쳐서 -20도의 ISO 컨테이너로 수송하고 있었으나, 공간 전위발생장치(1)를 설치하면 -5도 설정의 칠드 환경에서도 신선도를 유지하면서 수송이 가능해진다. 이를 통해 전기 요금 절감, 이산화탄소 배출 감소로도 이어진다.

이어서, 본 발명에 따른 공간 전위발생장치를 설치한 튀김기에 의한 기름의 열화 방지 효과에 대해 설명한다.

공간 전위발생장치(1)를, 가스 튀김기, 또는 전기 튀김기에 설치한 경우, 400V이상의 전장이 인가되면, 100리터의 유조에 대해 한 개의 출력 선과 한 장의 정전기 방전 수단(8)만으로 전장 환경을 만들 수 있다.

또한, 20리터 한층 식 유조의 바닥 면이나 측면에 정전기 방전 수단(8)을 설치해도 일정한 효과를 얻을 수 있다.

이층 식 가스 튀김기 또는 전기 튀김기의 경우는, 한쪽 유조 내에 한 장의 정전기 방전 수단(8)을 설치한 경우에도, 설치하지 않은 옆의 유조 내 기름에도 저(低) 전장의 영향을 줄 수 있다. 따라서, 이층식 가스 튀김기 또는 전기 튀김기 경우에는 두 유조의 중앙에 정전기 방전 수단(8)을 설치하여 최선의 효과를 얻을 수 있다.

공간 전위 발생장치(1)를 설치함으로써 기름의 산화가 억제되고, 동 장치(1)를 설치하지 않은 경우에 비해 기름을 최대 4배 이상 오래 사용할 수 있게 된다. 또한, 기름과 식재료에 포함된 수분이 유화(乳化)하기 힘들기 때문에 기름의 점도가 낮아지기 쉬워져 기름을 폐기하지 않고 새로운 기름을 보충하는 것으로 기름의 사용 기간을 계속 연장할 수 있다.

또한, 튀김 시간도 15 % 단축할 수 있게 된다.

더욱이, 공간 전위 발생장치(1)의 효과에 의해 기름과 식재료의 수분과의 유화가 어려워지며 또한 물 분자의 클러스터를 작게 쪼개는 것으로 재료의 열전도율이 높아져, 공간 전위 발생장치(1)를 설치한 튀김기의 유조에서는 식재료를 넣은 후 바로 많은 수증기를 확인할 수 있고, 유증기와 유연의 감소로 이어지며, 주방 작업원들의 유연 흡입과 눈에 혼입하는 기름을 감소, 또한 주방 안이 끈적해지는 것도 막아서 작업원들의 건강 및 위생을 향상시킬 수 있다. 열전도율이 높아지는 것으로, 단시간에 튀길 수 있어 식재료의 기름 흡수율이 적어진다. 따라서, 기존에는 튀긴 후 3시간 경과하면 굳어져서 폐기해야 했던 핫도그나 소시지를, 튀긴 후 12시간 경과해도 맛있게 먹을 수 있다는 효과를 얻을 수 있기 때문에 식재료의 폐기를 감소할 수 있다.

도 17은, 유조(80) 내에 정전기 방전 수단(8)을 설치한 예를 나타낸 도면이다.

다음에 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 이용해서 기름의 열화 비교 시험을 실시한 결과에 대해 설명하겠다.

이 시험은 6리터의 기름을 넣은 튀김기를 2조(槽) 준비하고, 한쪽에는 공간 전위 발생장치를 설치하고, 각각 튀김기에서 같은 양의 검체용 식재료를 계속적으로 튀긴 기름을 비교하여 진행했다. 상호 영향이 없도록 2조의 튀김기는 4미터 떨어진 곳에 설치했다.

정전기 방전 수단은 세로 5cm×가로 10cm×두께 1mm의 전극이며, 절연 부재로 세로 7cm×가로 12cm× 두께 2mm인 테플론(등록상표) PTFE 소재를 사용하여, 전극의 양면에 둘러싸 장착했으며, 또한 그 절연 부분에는 4mm의 구멍이 60개 뚫어져 있다. 정전기 방전 수단에 접속되는는 선(線)재는 각각 260℃까지 대응 가능한 내열성을 가진 테플론(등록상표) PTFE 소재를 사용하여, 공간 전위 발생장치의 입력 전압은 800V로 하고, 기름에 대한 직접적인 인가전압을 800V로 했다.

상기 튀김기로 각각 28kg의 닭고기(녹말가루 부착)를, 1회 300g 씩 지속적으로 튀긴 후, 기름의 색과 냄새, 산가(AV값), 과산화물가(POV값), 및 아크릴아미드 생성량을 비교했다.

　색조는 육안으로 판단하고, 냄새는 환경성 인증 국가 자격인 냄새 판정사에 의한 관능 평가에 의해 판단했다.

산가(酸化値)는 일본국내에서 일반적인 열화 기준치이다. 과산화물가(過酸化物價値)는 일반적인 열화 기준치는 아니지만 다각적으로 검증하기 위해 측정했다.

아크릴아미드 관해서는, 식품에 포함된 화학 물질 아크릴아미드에 대한 위험을 검토하고 있는 일본 내각부 식품 안전 위원회에서 「유전 독성을 함유하는 발암 물질」이란 평가안을 제시하고 있으며,

또한, FDA의 「FDA Draft Action Plan for Acrylamide in Food」(식품 중 아크릴아미드에 대한 행동 계획 --FDA 초안)에서 발암 및 유전자 손상의 위험을 가진 아크릴아미드(Acrylamide) 물질이 가공식품 중에 생성될 수 있다는 보고가 나왔고,

그리고, 2002년 4월 24일에 스웨덴 국립 식품청 및 스톡홀름 대학의 공동 연구 그룹에 의해 탄수화물을 많이 함유하는 원료를 120도 이상의 고온으로 튀기거나 굽거나 한 식품에는 아크릴아미드가 함유되어 있다는 것이 발표되었다.

이와 같이 아크릴아미드는 발암성 물질이 될 위험이 있어서 아크릴아미드의 생성량에 관해서도 검증하였다.

상기 조건에서, 튀긴 후 상태가 동등하게 유지되도록 같은 양의 식재료를 각각 튀김기에서 3일간 계속 튀겨서 비교를 실시했다. 튀긴 후의 중심부 온도는 75℃가 되도록 온도계로 측정했다.

시험 후에, 각 튀김기에서 사용한 기름을 채취하여 각 항목의 비교를 실시한 결과, 색조, 악취 관능, 산가, 과산화물가 모두에서 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기에서 열화 억제 효과가 나타나고, 또한 아크릴 아미드의 생성량이 4 분의 1로 줄일 수 있는 것으로 확인되었다.

도 18은, 2일째 기름의 색조를 비교한 표이다.

공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기의 기름과, 상기 장치를 설치하지 않은 튀김기 기름과는, 밝기 (명도)에 큰 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 전자와 후자 사이의 색 차이는 6.43이었다.

도 18 중, 색 차이는, 종합적으로 조리 전 기름과 조리 후 기름의 차이를 L×a×b 표색계로 비교한 것이며, 여기서 L은 밝기, +a는 빨강, -a는 녹색, + b는 노랑, -b는 청색 방향을 나타낸다. 색차 값(dE)은 NBS 단위(미국 표준국)에 따르면 6.0이상으로 큰 차이가 있다고 판단된다. 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기의 기름의 색은, 상기 장치를 설치하지 않은 튀김기의 기름 색보다 밝고, 색상 차이는 2 일째에서 상기한 바와 같이 6.43이며, 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 튀김기의 기름이 더 더러운 것을 알 수 있다.

공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기의 기름과 동 장치를 설치하지 않은 튀김기의 기름을 냄새 판정사(환경부 인증 국가 자격)을 포함한 여러 검사원이 평가한 결과, 「전자의 기름은, 후자의 기름에 비해 튀김을 연상시키는 향기나 고소하다고 평가되는 냄새가 약하다」라는 결과를 얻어 기름에 냄새가 옮아가기 어렵다는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기의 기름과, 동 장치를 설치하지 않은 튀김기의 기름을 육안으로 비교하면, 후자는 거무스름해지면서 거품이 발생하고 시험 후 다시 200g의 감자를 튀기니, 마지막 100g을 튀겼을 때 유연이 욕실에서 나는 김처럼 나며 작업 환경을 악화시켜, 한편, 끈기와 냄새도 발생하고 있다. 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기의 기름에서는 거품은 보이지 않으며 유면(油面)은 맑은 상태였다.

도 19는, 200g의 감자를 튀긴 후 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기의 기름과, 동 장치를 설치하지 않은 튀김기의 기름 상태를 나타낸 도면이다.

도 20은, 3일간의 시험 후의 기름에서의 과산화물가를 나타낸 그래프이다.

공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기의 기름의 과산화물가는 1.89인 반면, 동 장치를 설치하지 않은 튀김기 기름의 과산화물가는 2.77이며, 이 결과로부터 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기는 이 장치를 설치하지 않은 튀김기에 비해 기름 열화를 32 % 억제하고 있는 것을 알 수 있다.

도 21은, 3일간의 시험 후 다시 감자 100g을 튀기고 그 감자튀김에 포함된 아크릴아미드를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.

공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 튀김기의 기름으로 튀긴 감자튀김에 포함된 아크릴아미드는 425㎍/kg이며, 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기로 튀긴 감자튀김에 함유된 아크릴아미드는 113㎍/kg로, 공간 전위 발생장치를 사용하는 것으로 아크릴아마이드의 생성량을 4분의 1로 억제할 수 있음을 확인할 수 있었다. 아크릴아미드는 발암 물질이 될 가능성이 있기 때문에 열화된 기름에 의한 아크릴아마이드의 생성은 국제적으로 문제시되고 있으며 이를 억제할 수 있다는 효과는 크다.

다음으로, 본 발명에 따른 공간 전위 발생장치를 갖춘 튀김기 및 공간 전위 발생장치를 갖추지 않은 튀김기를 이용하여 각 유조에 감자튀김을 80g 혼입하여 온도를 170℃로 설정하여 감자튀김을 튀길 때 기름의 변화를 비교한 시험 결과에 대해 설명한다.

공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 튀김기는 재료의 수분이 기름과 결합하여 유화되면서 기름에 혼입되지만, 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기는 기름이 전자를 결합하는 것으로 수분과 결합하지 않기 때문에 재료의 수분은 즉시 증발하여 기름에 혼입되지 않는다. 이 때문에 기름의 온도는 항상 일정하게 유지되며 튀김 시간을 단축할 수 있다. 또한 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기는 수분 만이 수증기로 되어 증발하기 때문에 튀김기 주위의 유증기를 줄일 수 있으며 주방과 매장 내에 기름이 부착하지 않고 위생적이다. 또한, 기름의 증발을 억제할 수 있기 때문에 튀길 때 발생하는 기름 냄새도 억제하고, 예를 들면 매장에서 고객 의류에 기름 냄새가 붙는 것을 방지할 수 있다.

마지막으로, 냉동 튀김을 이용한 튀김 시간의 비교 시험 결과를 설명한다.

공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기와 동 장비를 설치하지 않은 튀김기를 이용하여 냉동 튀김의 튀김 시간을 비교했다.

각 튀김기의 유조는 6리터이며 온도는 165℃로 설정하고, 2분 30초 및 3분 경과했을 때 튀김의 중심 온도를 측정하여 비교했다.

공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기는, 2분 30분 및 3분 경과했을 때 튀김의 중심 온도는 83.6도 및 95도이었던 것에 비해, 공간 전위 발생장치를 설치하지 않은 튀김기의 경우 온도는 34.6도 및 80도이며, 공간 전위 발생장치를 설치한 튀김기가 열전도율이 높아 튀김 시간을 단축할 수 있음을 확인할 수 있었다.

도 22는, 튀김 시간의 비교 결과를 나타낸 그래프이다.

실제 매장의 평가

월간 기름 사용 양이 405리터(22.5캔)이었던 매장에서 튀김기에 공간 전위 발생장치를 설치하고, 설치 후에는 튀김 온도를 180도에서 170도로 낮췄다. 이로 인하여 동 매장에서 월간 기름 사용 양은 108리터 (6캔)로 73% 감소되었다. 또한, 튀김 시간도 10%이상 단축되어 작업 효율도 올랐다.

공간 전위 발생장치를 이용하여 튀김기의 기름에 전장을 형성함으로써 식재료의 열전도율이 높아져 바삭하게 튀길 수 있으며 최상의 효과를 얻을 수 있었다. 또한 수증기의 증발로 인한 유연 현상이 없어졌으며 주방 내에서 작업자의 눈이 아프게 될 일이 없어졌다.

1; 공간 전위 발생장치
2; 일차 코일
2ａ; 단자
3; 이차 코일
3ａ; 단자
3ｂ; 단자
4; 트랜스
5; 피드백 제어 회로
6; 출력 제어 수단
7; 콘센트
8; 정전기 방전 수단
9; 절연 부재
10; 냉장고
11; 칸막이 판
12; 칸막이 판
13; 칠드실
14; 냉장실
15; 야채실
20; 조립식 냉장고
30; 냉장차　
31; 냉각기
32; 냉풍구
33; 냉장고
40; 매장
41; 식품 진열대
42; 식품 진열대
43; 식품 진열대
44; 식품 진열대
50; 바닥
51; 지지 부재
60; 천장
61; 지지 부재
62; 고정 수단
80; 유조

Claims (13)

1. 일차 코일과 이차 코일을 자기(磁氣)적으로 결합하여 이루어진 트랜스와,
   이차 코일의 전압을 조정하기 위해 이차 코일의 한쪽 단자를 일차 코일의 한쪽 단자로 되돌리는 피드백 제어 회로와,
   저주파 진동을 이차 코일의 출력에 가하기 위하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 출력 제어 수단과,
   그 출력 제어 수단을 통해 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 도전성 재료로 된 정전기 방전 수단을 구비하여,
   접지 전극을 갖지 않고,　
   이차 코일에 흐르는 전류가 0.02A∼0.002A 범위의 전류이며,
   상기 저주파 진동의 진동주파수는 상기 출력제어수단에 의해 결정되어 40Hz 내지 60Hz 로 적용되고,
   상기 피드백 제어 회로와 상기 출력제어수단은 저주파 진동이 상기 정전기 방전 수단에 적용되도록 회로에 지연이 생기도록 구성되고,
   상기 출력제어수단은 상기 정전기 방전 수단이 물리적으로 진동하도록 구성되어,
   상기 정전기 방전 수단으로부터 방출되는 정전기로 정전기 방전 수단의 주위 공간에 소정의 전압 전장을 형성하도록 구성한 것을 특징으로 하는 공간 전위 발생장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 정전기 방전 수단에 그 주위의 공간에 소정 전압의 정전기를 방출할 수 있는 정도의 절연성을 가진 절연 부재가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 공간 전위 발생장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   정전기 방전 수단의 주위 공간에 있는 대상물에 대해, 적어도 5V의 전압을 인가할 수 있는 전장을 형성하도록,
   전장을 형성할 공간 크기에 따라, 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기의 전압 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 공간 전위 발생장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 정전기 방전 수단은 도전성 판으로 이루어져 있으며, 그 도전성 판의 판면에서 공간에 정전기가 방출되는 것을 특징으로 하는 공간 전위 발생장치.
5. 일차 코일과 이차 코일을 자기적으로 결합하여 이루어진 트랜스와, 이차 코일의 전압을 조정하기 위해 이차 코일의 한쪽 단자를 일차 코일의 한쪽 단자로 되돌리는 피드백 제어 회로와, 저주파 진동을 이차 코일의 출력에 가하기 위하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 출력 제어 수단과, 그 출력 제어 수단을 통해서 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 도전성 재료로 된 정전기 방전 수단을 구비하여, 접지 전극을 갖지 않고, 이차 코일에 흐르는 전류가 0.02A∼0.002A 범위의 전류이며, 상기 저주파 진동의 진동주파수는 상기 출력제어수단에 의해 결정되어 40Hz 내지 60Hz 로 적용되고, 상기 피드백 제어 회로와 상기 출력제어수단은 저주파 진동이 상기 정전기 방전 수단에 적용되도록 회로에 지연이 생기도록 구성되고, 상기 출력제어수단은 상기 정전기 방전 수단이 물리적으로 진동하도록 구성되어, 상기 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기에 의해 정전기 방전 수단의 주위 공간에 소정의 전압 전장을 형성하도록 구성된 공간 전위 발생장치와,
   상기 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단 주위에 설치된 신선도 유지 공간을 획정하는 수단으로 이루어져 있고,　
   상기 공간 전위 발생장치의 정전기 방전 수단에서 정전기를 방출함으로써, 상기 신선도 유지 공간에 전장을 형성하여 상기 신선도 유지 공간 내에 있는 식품 등의 대상물에 전압을 인가하여 신선도를 유지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 신선도 유지 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 정전기 방전 수단에 그 주위의 공간에 소정 전압의 정전기를 방출할 수 있는 정도의 절연성을 가진 절연 부재가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 신선도 유지 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   정전기 방전 수단의 주위 공간의 대상물에 대해 적어도 5V의 전압을 인가할 수 있는 전장을 신선도 유지 공간에 형성하도록,
   신선도 유지 공간의 크기에 따라, 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기의 전압 값을 설정하는 것을 특징으로 하는 신선도 유지 장치.
8. 제5항에 있어서,
   상기 정전기 방전 수단이 도전성 판으로 되어 있으며, 그 도전성 판의 판면에서 공간에 정전기가 방출되는 것을 특징으로 하는 신선도 유지 장치.
9. 제5항에 있어서,
   상기 신선도 유지 공간을 획정하는 수단이 냉장고인 것을 특징으로 하는 신선도 유지 장치.
10. 제5항에 있어서,
    상기 신선도 유지 공간을 획정하는 수단이 업무용 조립식 냉장고인 것을 특징으로 하는 신선도 유지 장치.
11. 일차 코일과 이차 코일을 자기적으로 결합하여 이루어진 트랜스와, 이차 코일의 전압을 조정하기 위해 이차 코일의 한쪽 단자를 일차 코일의 한쪽 단자로 되돌리는 피드백 제어 회로와, 저주파 진동을 이차 코일의 출력에 가하기 위해 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 출력 제어 수단과, 그 출력 제어 수단을 통하여 이차 코일의 다른 쪽 단자에 설치된 도전성 재료로 된 정전기 방전 수단을 구비하여, 접지 전극을 갖지 않고, 이차 코일에 흐르는 전류가 0.02A∼0.002A 범위의 전류이며, 상기 저주파 진동의 진동주파수는 상기 출력제어수단에 의해 결정되어 40Hz 내지 60Hz 로 적용되고, 상기 피드백 제어 회로와 상기 출력제어수단은 저주파 진동이 상기 정전기 방전 수단에 적용되도록 회로에 지연이 생기도록 구성되고, 상기 출력제어수단은 상기 정전기 방전 수단이 물리적으로 진동하도록 구성되어, 상기 정전기 방전 수단에서 방출되는 정전기에 의해, 정전기 방전 수단의 주위 공간에 소정 전압의 전장을 형성하도록 구성된 공간 전위 발생장치와,
    유조(油槽)를 가진 튀김기로 구성되며,
    상기 튀김기의 유조에 상기 정전기 방전 수단을 설치하여, 유조 내의 기름에 전장을 형성하도록 구성한 것을 특징으로 한 튀김기.
12. 제11항에 있어서,
    상기 정전기 방전 수단에, 유조 내의 기름에 소정 전압의 정전기를 방출할 수 있을 정도의 절연성을 가지는 절연 부재를 장착한 것을 특징으로 하는 튀김기.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 정전기 방전 수단이 도전성 판으로 이루어지고, 그 도전성 판의 판 면에서 유조 내의 기름에 정전기가 방전되는 것을 특징으로 하는 튀김기.

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