KR200221103Y1

KR200221103Y1 - 무공해 냉온장고

Info

Publication number: KR200221103Y1
Application number: KR2020000033321U
Authority: KR
Inventors: 김영화
Original assignee: 우주보온공업주식회사
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2001-04-16
Anticipated expiration: 2010-11-28

Abstract

개시된 내용은 열전소자를 사용하여 대상물의 냉장 및 보온을 수행하는 동시에 히터를 사용하여 보온함으로써 두개의 분리된 냉장공간과 보온공간을 구비하여 냉온겸용으로 사용할 수 있는 한편 공해를 유발하는 환경오염물질인 프레온등의 냉매가스를 사용하지 않아 환경친화적인 무공해 냉온장고에 관한 것이다.

이러한 본 고안에 따른 무공해 냉온장고는 냉각에 있어 열전소자를 사용하므로 무소음,무진동으로 정숙해야 할 공간에서도 사용이 가능하며, 전류의 방향에 따라 흡,발열방향을 전환할 수 있으므로 냉장기능과 온장기능을 동시에 사용할 수 있는 잇점을 갖는다. 이에 따라서, 자동차로 이동시 차내에서 본 냉온장고를 가동시켜 냉장물이나 보온물을 냉/보온할 수 있으므로 여행시 필요한 때 어느 곳에서나 냉음료나 따뜻한 음료를 선택하여 마실 수 있다. 더욱이, 본 장치는 어디서나 손쉽게 구입할 수 있는 직류변환용 정류기나 어댑터 등의 부가적 장치를 이용하면 가정이나 공장 등의 실내에서도 손쉽게 사용할 수 있는 특징을 갖는다. 이와 더불어, 본 고안은 냉각에 있어 환경오염물질인 프레온등의 냉매가스를 사용하지 않으므로 환경친화적인 장점을 갖는다.

Description

무공해 냉온장고{A cooling and heating apparatus without environmental pollution}

본 고안은 냉장고와 온장고의 기능을 동시에 수행할 수 있는 냉온겸용의 냉온장고에 관한 것으로, 특히 열전소자(Peltier 소자)를 사용하여 대상물의 냉장 및 보온을 수행하는 동시에 히터를 사용하여 보온함으로써 두개의 분리된 냉장공간과 보온공간을 구비하여 냉온겸용으로 사용할 수 있는 한편 공해를 유발하는 환경오염물질인 프레온등의 냉매가스를 사용하지 않아 환경친화적인 무공해 냉온장고에 관한 것이다.

일반적으로, 여행자들이 냉음료나 따뜻한 음료를 음용하고 싶을 경우에는 여행지나 길가의 상점에서 음료수를 구입하여 마시게 되는 데, 차량으로 이동중이거나 음료수 등을 판매하는 상점이 없을 때에는 갈증으로 인한 스트레스를 많이 받게 된다. 특히, 음료를 미리 구입하여 자동차에 비치해 두었다 하더라도 무더운 날에는 이미 구입하여 자동차내부에 마련해 둔 음료수가 뜨거워져 갈증을 해소하기가 곤란하게 된다.

더욱이, 어린이를 동반한 부모들의 경우에는 분유를 먹이기 위하여 혹은 어린이 음료용으로 식수나 음료수를 휴대하여야 할 필요성이 많은 데, 하절기와 같은 무더운 날에는 갈증을 해소하고 더위를 식히기 위하여 집이나 상점에서 차가온 물이나 음료수를 구입하여 휴대하여도 일정시간이 경과하면 휴대한 냉수 및 냉음료가 더워지기 때문에 갈증이나 더위를 만족스럽게 해소시켜 주지 못하게 된다.

한편, 동절기에는 야외에서도 온수를 마시는 것이 체온을 유지하는 데에 많은 도움을 주기 때문에 온수를 휴대하는 경우가 많다. 그러나, 이 경우에도 그 보관 및 휴대에 많은 어려움이 따른다.

따라서, 냉수와 온수를 휴대함에 있어 보온병을 이용하기도 한다. 하지만, 보온병을 자주 개방하면 쉽게 내용물이 상온으로 변하게 되고, 개방하지 않아도 일정시간이 경과하면 냉수는 더워지고 온수는 차가워져 원하는 상태로 음용할 수 없는 폐단이 있다.

그래서, 자동차에 냉각장치와 보온장치를 설치하여 사용하고 있으나, 대형 승용차가 아닌 소형 승용차에는 이러한 별도의 냉각장치 및 보온장치를 설치할 공간이 없을 뿐만 아니라 고가의 장치를 설치하는 데 부담이 컸으며, 냉각장치에 사용되는 프레온 등의 냉매는 환경을 오염시키는 주범으로 지목되고 있는 등 많은 문제점을 안고 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 상술한 제결점들을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 열전소자를 사용하여 대상물의 냉장 및 보온을 수행하는 동시에 히터를 사용하여 보온함으로써 두개의 분리된 냉장공간과 보온공간을 구비하여 냉온겸용으로 사용할 수 있는 한편 공해를 유발하는 환경오염물질인 프레온등의 냉매가스를 사용하지 않아 환경친화적인 무공해 냉온장고를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 무공해 냉온장고의 외관을 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도로 본 장치의 내부구조를 상세히 보여주는 단면도,

도 3은 본 장치의 전기제어흐름을 설명하기 위한 블럭도.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명

10 : 외통 11 : 냉장스위치

11a : 보온스위치 12 : 전원공급단자

13 : 전선 14 : 냉각팬

15 : 방열공 16 : 열차단재

20 : 냉온내통 21 : 개구

30 : 보온내통 31 : 개구

40 : 열전소자 41 : 냉각전달재

42 : 열흡수재 50 : 전열히터

60 : 덮개 61,61a : 경첩

62 : 제 1판체 63 : 제 2판체

70 : 순환팬 80 : 온도검출기

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 무공해 냉온장고는 상부가 개구된 냉온내통; 상기 냉온내통과 접촉되어 전기공급에 따라 상기 냉온내통을 냉각시키는 열전소자; 상부가 개구되며, 상기 냉온내통과 일정간격 이격하여 위치하고 있는 보온내통; 상기 보온내통을 가열하는 전열히터; 상부가 개구된 박스체로 상기 냉온내통 및 상기 보온내통을 수납하고, 상기 열전소자를 온/오프(ON/OFF)시키는 냉장스위치와 상기 전열히터를 온/오프시키는 보온스위치 및 전원에 연결하는 전원공급단자를 구비한 외통; 및 상기 외통에 일측단이 회전가능케 고정되어 상기 냉온내통 및 상기 보온내통의 개구를 개폐하는 덮개를 포함한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 무공해 냉온장고의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도로 본 장치의 내부구조를 상세히 보여주는 단면도이다. 이제, 이 두 도면들을 참조하면서 본 고안의 구조에 대해 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 고안은 상부가 개부된 박스형의 외통(10)을 구비하고 있는 데, 이 외통(10)에는 냉온내통(20)과 보온내통(30)을 각각 작동시키는 냉장스위치(11)와 보온스위치(11a)를 표면에 마련하고 있으며, 전원을 공급하는 전원공급단자(12)가 구비되어 있다. 이 전원공급단자(12)는 소정의 길이를 갖는 전선(13)으로 연결된 플러그로 모든 직류전원에 접속하여 사용이 가능하다. 본 실시예에서는 자동차로부터 전원을 공급받기 위하여 전원공급단자(12)를 시가잭으로 구성하였으며, 그를 통해 본 냉온장고는 자동차로부터 직류의 전원을 공급받게 된다. 이와 같이, 본 냉온장고는 자동차에서는 물론 가정이나 공장 등의 실내에서도 사용이 가능하다. 물론, 가정이나 공장의 일반교류전원을 사용하기 위해서는 교류를 직류전원으로 변환해 주는 정류기나 어댑터 등을 부가적으로 사용하여야 한다. 더욱이, 본 고안은 도시되지는 않았지만 외통(10)의 표면부에 조작패널을 설치하여 온도 및 작동시간을 설정할 수도 있다.

또한, 외통(10)에는 방열팬(14)이 설치되어 있으며, 이 방열팬(14)으로 외부의 공기를 유동시켜서 내부의 열전소자(40)로부터 방출된 열을 배출함에 의하여 열전소자(40)를 냉각시키는 방열공(15)이 상하로 천공되어 있다. 외통(10)의 내부에는 열전소자(40)에 의해 냉각되는 냉온내통(20)과 전열히터(50)에 의해 가열되는 보온내통(30)이 장착되어 있고, 각각의 내통들(20,30)의 개구된 상부를 개폐할 수 있는 덮개(60)가 외통(10)의 상부에 마련되어 있다. 이 덮개(60)는 일측에 경첩(61)으로 그와 대응하는 외통(10)의 측단에 회전가능케 고정되어 있어 외통(10)의 상단개구부를 개방하거나 폐쇄하게 된다. 물론, 덮개(60)는 하나의 일체로 된 판체로 구성할 수도 있으나, 도 2에서와 같이 냉온내통(20)과 보온내통(30)을 각각 개폐할 수 있도록 2개의 판체(62,63)로 구성하여 보온내통(30)을 개폐하는 제 1판체(62)와 냉온내통(20)을 개폐하는 제 2판체(63)의 양단측부에 각각 제 1,제 2경첩들(61,61a)을 부착하여 각각 외측으로 선회시켜 개별적으로 개폐할 수 있게 할 수 있다. 또 한편으로, 제 1,제 2판체(62.63)의 연접부에 경첩을 부착하여 제 1판체(62)상에서 제 2판체(63)가 선회할 수 있게 하고 제 1판체(62)의 측단에 경첩(61)을 부착하여 외통(10)과 결합함으로써 일단 제 1판체(62)에서 제 2판체(63)를 선회시켜 냉온내통(20)만을 개폐하거나, 냉온내통(20)과 보온내통(30)을 모두 개폐하고자 할 때에는 제 2판체(63)를 완전히 들어올려서 제 1판체(62)에서 제 2판체(63)가 선회되다가 제 1판체(62)도 외통(10)상에서 선회되어 냉온내통(20)과 보온내통(30)의 개구들(21,31)를 모두 개방되게 할 수도 있다. 물론, 본 덮개(60)에는 외통(10)에서 사용자의 조작이 없을 경우 열리지 않도록 잠금상태를 유지하는 잠금수단(미도시)이 구비되어 있다.

전술한 냉온내통(20)의 외면부에는 열전소자(40)가 접촉되어 있다. 이 열전소자(40)는 양극체와 음극체로 이루어지는 전도체를 사이에 두고 그 양측에 2종의 금속을 각각 접합시킨 상태에서 전원을 인가시키면 내측의 금속체에서는 열이 흡수되면서 냉각되고 외측의 금속체에서는 열이 발생되는 펠티어(Peltier) 작용이 수반되는 것으로, 전류의 흐름방향을 변환함에 따라 외측과 내측의 금속체에서 열기와 냉기를 선택으로 전환시킬 수 있다. 따라서, 본 냉온내통(20)에 부착된 열전소자(40)도 전류의 방향을 변경하는 조작에 의해 냉장고의 기능과 온장고의 기능을 전환하여 사용할 수 있다. 이 열전소자(40)와 냉온내통(20) 사이에는 냉각전달재(41)가 개재되어 열전소자(40)의 냉기를 냉온내통(20)에 전달하게 된다. 또한, 열전소자(40)의 외측에는 열흡수재(42)가 부착되어 열을 흡수하여 외부로 방출하게 된다. 이때, 열방출을 돕기 위하여 그와 인접하는 외통(10)에는 냉각팬(14)이 설치되어 방열공(15)을 통해 열을 외부로 강제 배출하게 된다. 한편, 도 2에서와 같이 냉온내통(20)내부에 순환팬(70)을 설치하면 보다 냉각효과를 상승시킬 수 있다.

한편, 보온내통(30)의 외표면부에는 전열히터(50)가 설치되어 전기공급에 따라 보온내통(30)을 가열함에 의하여 내부의 온도를 상승시켜 내용물을 보온하게 된다. 이때, 보온내통(30)이 과열되는 것을 방지하기 위하여 보온내통(30)에는 온도를 감지하는 온도검출기(80)가 부착되어 있다. 위의 전열히터(50)와 온도검출기(80)는 보온내통(30)의 저면부에 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 고안은 외통(10)내에 냉장냉동고의 기능을 하는 냉온내통(20)과 온장고의 기능을 갖는 온장내통(30)이 함께 장착되어 있으므로 서로 간섭되어 상충되는 서로의 내부온도를 뺏지 않도록 단열시키지 않으면 안된다. 따라서, 외통(10)내에 수납된 냉온내통(20)과 온장내통(30)은 서로 일정간격 이격되어 있으며, 그 사이를 열차단재(16)가 충전하고 있다. 이 열차단재(16)로는 스치로폼이나 우레탄이 사용된다.

도 3은 본 장치의 전기제어흐름을 설명하기 위한 블럭도로, 본 장치의 전기적인 제어 및 흐름에 대해서는 도 3을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

냉장기능을 사용하기 위해서는 자동차 등의 직류전원이 공급된 상태(예를 들어, 시가잭을 자동차의 리셉터클에 삽입한 상태)에서 냉장스위치(11)를 온(ON)시켜 열전소자(40)를 동작시키게 된다. 그러면, 전술한 냉온내통이 냉각되어 냉장고가 된다. 이때, 냉동시간/온도보상제어기(90)는 그 설정된 시간이나 온도가 되면 열전소자(40)의 작동을 정지시켜 냉온내통의 온도를 일정하게 유지시키게 된다. 물론, 내부온도가 상승하면 다시 열전소자(40)를 가동시켜 온도를 떨어뜨리게 된다.

한편, 온장기능을 사용하기 위해서는 냉장기능에서와 마찬가지로 보온스위치(11a)를 온시킨다. 그에 따라, 전열히터(50)가 작동되어 보온내통은 가열되고, 그 내부온도는 상승하여 온장고가 된다. 이때, 온장시간/온도보상제어기(100)는 설정된 온장시간이나 보온온도가 되면 전열히터(50)의 가동을 정지시켜 일정한 보온온도를 유지하게 된다.

이제, 상술한 전도면들을 참조하면서 본 냉온장고의 사용법에 대해 상세히 설명하고자 한다.

자동차로 야외로 나가 집에서 장만한 차거운 음료나 물 그리고 뜨거운 국등을 그대로 유지하여 야외에서 먹기 위해서는 차겁게 먹을 음식은 본 냉온장고의 냉온내통(20)에 그리고 뜨겁게 먹을 음식은 보온내통(30)에 넣고 덮개(60)를 닫아 보관한다. 그리고 나서, 본 냉온장고의 전원공급단자()인 시가잭을 자동차의 시가잭리셉터클에 삽입하고 냉장스위치(11)와 보온스위치(11a)를 온(ON)시킨다. 그러면, 열전소자(40) 및 전열히터(50)가 작동되어 냉온내통(20)은 냉각되고 보온내통(30)은 가열되어 각각 냉장고와 온장고로 작동한다. 그 상태로 목적지까지 가서 덮개(60)를 열고 냉온내통(20) 및 보온내통(30)에 각각 보관된 음식을 꺼내면 차거운 음료는 더욱더 시원하게 그리고 뜨거운 음식은 집에서 조리한 상태 그대로 따뜻하게 먹을 수 있다.

물론, 겨울철과 같이 차거운 음식이 필요없고 뜨거운 음식만을 보관하고자 할 경우에는 열전소자(40)에 인가되는 전원의 전류방향을 변경하면 냉온내통(20)에 접촉된 열전소자(40)의 금속면에서는 열기가 방출되어 냉온내통(20)에 전달되게 된다. 따라서, 냉온내통(20)은 보온용기가 되어 온장내통(30)과 함께 온장고의 기능을 하게 된다. 그에 따라서, 많은 음식을 따뜻하게 보관하여 필요시 식용할 수 있게 된다. 물론, 냉온내통(20)이나 보온내통(30)은 각각의 냉장스위치(11) 및 보온스위치(11a)를 개별적으로 온/오프시켜 원하는 내통만을 가동시켜 사용할 수 있다. 이로 인해, 보관할 내용물이 적거나 냉온장고의 기능중 어느 한쪽만을 사용할 경우에 전원소모를 줄여 에너지를 절감할 수 있게 한다.

이상 서술한 바와 같이, 본 고안에 따른 무공해 냉온장고는 두개의 분리된 냉장공간과 보온공간을 동시에 구비하여 냉온겸용으로 사용할 수 있는 효과를 지닌다. 특히, 냉각에 있어 열전소자를 사용하고 공해를 유발하는 프레온등의 냉매가스를 전혀 사용하지 않으므로 환경친화적일 뿐만 아니라, 열전소자는 무소음, 무진동으로 정숙해야 할 공간에서도 사용이 가능하며, 전류의 방향에 따라 흡,발열방향을 전환할 수 있으므로 냉장기능과 온장기능을 동시에 사용할 수 있는 잇점도 갖는다. 이에 따라서, 자동차로 이동시 차내에서 본 냉온장고를 가동시켜 냉장물이나 보온물을 냉/보온할 수 있으므로 여행시 필요한 때 어느 곳에서나 냉음료나 따뜻한 음료를 선택하여 마실 수 있다. 더욱이, 본 장치는 어디서나 손쉽게 구입할 수 있는 직류변환용 정류기나 어댑터 등의 부가적 장치를 이용하면 가정이나 공장 등의 실내에서도 손쉽게 사용할 수 있는 특징을 갖는다. 또한, 온장내통의 온도를 온도검출기가 감지하여 온도가 적정온도 이상으로 상승할 경우 가동을 중지시키고 설정온도 이하로 내려가면 다시 가동시키므로 전력소모를 줄일 수 있는 잇점도 갖는다.

Claims

무공해 냉온장고에 있어서,

상부가 개구된 냉온내통;

상기 냉온내통과 접촉되어 전기공급에 따라 상기 냉온내통을 냉각시키는 열전소자;

상부가 개구되며, 상기 냉온내통과 일정간격 이격하여 위치하고 있는 보온내통;

상기 보온내통을 가열하는 전열히터;

상부가 개구된 박스체로 상기 냉온내통 및 상기 보온내통을 수납하고, 상기 열전소자를 온/오프(ON/OFF)시키는 냉장스위치와 상기 전열히터를 온/오프시키는 보온스위치 및 전원에 연결하는 전원공급단자를 구비한 외통; 및

상기 외통에 일측단이 회전가능케 고정되어 상기 냉온내통 및 상기 보온내통의 개구를 개폐하는 덮개를 포함하는 무공해 냉온장고.
제 1항에 있어서, 상기 보온내통의 온도를 감지하여 상기 전열히터의 전원을 차단함에 의하여 과열되는 것을 방지하는 온도검출기를 더 포함하는 무공해 냉온장고.
제 1항에 있어서, 상기 열전소자는 상기 냉온내통과 접촉되는 내측부위에 냉각전달재를 개재하는 한편, 외측으로는 방열을 위한 열흡수재가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 무공해 냉온장고.
제 3항에 있어서, 상기 열흡수재의 외측에는 일정간격 이격하여 냉각팬이 설치되는 한편, 상기 열흡수재의 뜨거운 열을 외부로 배출하는 방열공들이 천공되어 있는 것을 특징으로 하는 무공해 냉온장고.
제 1항에 있어서, 상기 덮개는 상기 냉온내통과 상기 보온내통을 개별적으로 개폐할 수 있도록 양단이 상기 외통상에서 선회가능케 고정된 별개의 두개의 판체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 무공해 냉온장고.
제 1항에 있어서, 상기 외통내부에 수납된 상기 냉온내통과 상기 보온내통 사이에는 열을 차단하여 상호 열손실을 방지하는 스치로폼이나 우레탄등의 열차단재가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 무공해 냉온장고.