KR0129535Y1 - 냉장고의 제상장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉장고의 개선된 제상장치를 개시한다.

종래에는 리턴덕트를 냉동측 및 냉장측으로 구획하여 냉기중의 수분을 미리 착상시키는 착상판에 열선히이터를 구비하여 착상된 서리를 제거하였으므로, 과열에 의한 소손의 우려가 높고 히이터와 착상판을 별도로 구성해야 하는 문제가 있었다.

본 고안에서는 리턴덕트에 소정간격으로 설치되어 냉동측과 냉장측 리턴덕트로 구획하는 한쌍의 방열판과, 이 한쌍의 방열판 사이에 설치되며 선택적으로 전원이 인가되는 정온발열의 PTC소자를 구비하여 착상판을 별도로 구성하지 않고서도 과열에 의한 소손없이 냉각기에의 서리 착상이 현저히 감소되도록 하였다.

Description

냉장고의 제상장치

제1도는 일반적인 냉장고의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.

제2도는 종래 제상장치의 일례를 도시한 발췌 단면도.

제3도는 제2도의 Ⅲ을 따라 취한 단면도.

제4도는 본 고안에 의한 제상장치를 도시한 발췌 단면도.

제5도는 제4도의 Ⅴ를 따라 취한 단면도.

제6도는 본 고안에 채용된 PTC소자의 형상과 배열을 나타낸 일부발췌 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

D : 리턴덕트(return duct) Df : 냉동측 리턴덕트

Dr : 냉장측 리턴덕트 F : 냉동실

H : 메인 제상히이터(main 除霜heater)

R : 냉장실 1 : 서브(sub) 제상히이터

2 : (서브 제상히이터의) PTC소자

3 : (서브 제상히이터의) 방열판

4 : (서브 제상히이터의) 방열핀

본 고안은 냉장고(冷臧庫)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 서리를 제거하는 제상장치에 관한 것이다.

주지하다시피 냉장고는 냉각사이클(冷却cycle)을 이용하여 식품을 냉각시키는 장치로서, 냉각기(evaporator)의 직접 전열(傳熱)에 의해 냉각시키는 직냉식(直冷式)과 냉기를 순환시켜 냉각시키는 간냉식(間冷式)이 있는데, 최근의 냉장고는 대개 간냉식을 주로 하고 부분적으로 직냉식을 채택하는 복합방식의 구성을 가지고 있다.

특히 간냉식 냉장고로서 가장 일반적인 구성은 제1도에 도시된 바와 같이 냉각기(EVA)를 냉동실(F)의 후면에 설치하고 팬모터(fan motor:M)에 의해 냉기를 순환시킴으로써 냉동실(F)로의 냉기는 냉각기(EVA)에 의해 직접 냉각되고, 냉장실(R)로의 냉기는 그 회수냉기가 리턴덕트(return duct:D)내에서 냉동실(F)로부터의 회수냉기와 혼합되어 열교환됨으로써 냉각되도록 되어 있다.

그런데 냉장실(R)로부터의 회수냉기는 다량의 수분을 함유하고 있는 바, 냉동실(F)로부터의 회수냉기와 혼합됨에 따라 급격히 온도가 강하되어 포화 수증기압이 낮아지게 되므로 함유된 수분이 응축되게 된다. 응축된 수분은 주로 냉각기(EVA) 근처에서 서리로 착상(着霜)된다.

이와같이 냉각기(EVA)등에 서리가 두껍게 착상되면 전열이 잘 이루어지지 않게 되어 냉각효율이 떨어지게 되므로 냉각기(EVA)의 하부에는 제상히이터(除霜heater:H)가 설치되어 냉각기(EVA)를 필요에 따라 제상시키도록 되어 있다.

그런데 이러한 냉장고는 냉각효율 저하 방지를 위해 잦은 제상작업을 수행하지 않으면 안되므로 사용에 많은 불편이 따르게 될 뿐만 아니라 제상시간이 상당히 소요되고, 냉동실(F)의 온도가 과도히 상승되어 수납된 식품의 보존상태를 해치게 된다.

이에따라 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이 리턴덕트(D)에 물결모양의 착상판(着霜板:P)을 설치하여 냉동측 리턴덕트(Df)와 냉장측 리턴덕트(Dr)로 구획, 냉동실(F)과 냉장실(R)의 회수냉기간의 상대적인 온도차에 의해 회수냉기 중의 수분이 착상판(P)에 미리 착상되도록 함으로써 냉각기(EVA)에의 서리 착상을 감소시키고 있다. 또한 착상판(P) 또는 그 하부 등에는 메인(main) 제상히이터(Hm)와 별도로 서브(sub) 제상히이터(Hs)를 설치하여 착상판(P)에 착상된 서리를 제거하고 있다.

그러나 이러한 냉장고는 냉각기(EVA)에의 서리 착상을 현저히 감소시켜 제상주기를 길게 함으로써 상술한 문제를 해소할 수는 있으나, 서브 제상히이터(Hs)가 발열선을 사용하는 것이므로 과열로 인한 단락이나 소손(燒損)의 우려가 매우 높고 단위면적당 발열량이 작아 제상효율이 낮을 뿐만 아니라 소비전력이 과다해지는 문제가 있었다. 또한 착상판(P)과 서브 제상히이터(Hs)를 별도로 구성해야 하므로 제작이 번거로운 문제도 있었다.

본 고안의 목적은 상술한 종래의 문제들을 감안하여 착상판을 별도로 구성하지 않고서도 냉각기에의 서리 착상을 최대한 감소시킬 수 있는 냉장고의 제상장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 서브 제상히이터의 과열을 방지할 수 있으면서 소비전력을 낮출 수 있는 냉장고의 제상장치를 제공하는 것이다.

이와같은 목적들을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 냉장고의 제상장치는, 냉동실 및 냉장실의 냉기가 회수되는 리턴덕트에 소정간격 이격되도록 설치되어 냉동측과 냉장측 리턴덕트로 구획되는 한쌍의 방열판과, 상기 한쌍의 방열판 사이에 그 상,하면이 접촉된 상태로 설치되며 선택적으로 전원이 인가되는 정온발열의 PTC(Positive Temparature Coefficient)소자를, 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 한 특징에 의하면, 한쌍의 방열판 외측면에 각각 다수의 방열핀이 구비되며, 이는 금속박판을 연속 절곡하여 된 하나의 물결판으로 구성된다.

이와같은 본 고안은, 한쌍의 방열판과 PTC소자가 히이터를 구성하게 되는데, 냉장고의 정상작동 중에는 전원이 차단되어 한쌍의 방열판에 회수냉기중의 수분이 서리로 착상되고 제상시에는 전원이 인가되어 한쌍의 방열판이 열을 방출하게 된다. 더욱이 PTC소자는 온도제어 기능을 가지는 바, 본 고안은 별도의 착상판 없이도 냉각기에의 서리 착상을 효과적으로 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 과열에 의한 소손을 방지할 수 있게 되므로 냉장고의 사용의 편의성과 신뢰성 향상 등에 큰 효과를 발휘하게 된다.

이와같은 본 고안의 구체적특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

제4도 및 제5도에서, 본 고안에 의한 냉장고의 제상장치는 냉각기(EVA)의 하부에 냉각기(EVA)에 착상된 처리를 제거하는 메인 제상히이터(H)가 설치된다. 이 메인 제상히이터(H)는 열선을 발열원으로 사용하는 통상의 히이터로 구성되고, 바람직하기로는 과열방지를 위해 온도상승시 전원을 차단하도록 바이메탈(bimetal)이 접속된다.

본 고안의 특징에 따라 냉동실(F)과 냉장실(R)의 회수냉기가 회수되는 리턴덕트(D)에는 한쌍의 도전성 방열판(3)이 상하로 소정간격 이격되게 설치되어 리턴덕트(D)를 냉동측 리턴덕트(Df)와 냉장측 리턴덕트(Dr)로 구획된다.

그리고 한쌍의 방열판(3) 사이에는 정온발열체로서 자기제어기능을 가지는 소위 PTC소자(2)가 그 상면과 하면이 각각 한쌍의 방열판(3)의 내면과 접촉되도록 설치되는데, 이 PTC소자(2)는 바람직하기로 적정직경을 가지는 디스크형으로 이루어지고, 이 디스크형으로 이루어진 PTC소자(2)가 제6도에 도시된 바와 같이 소정간격으로 복수개 배치된다.

이에따라 PTC소자(2)에 대한 전원의 인가는 한쌍의 방열판(3)에 단자를 접속함으로써 이루어지고, 한쌍의 방열판(3)의 둘레에는 누전이나 합선방지를 위해 단열판(5)이 설치된다.

PTC소자(2)는 주지하다시피 티탄산바륨(BaTiO₃)을 주성분으로 하여 Y, La, Sb 등 소량의 희토류 원소를 첨가, 도전성을 갖게 한 N형의 티탄산바륨계 산화물 반도체의 일종으로, BaTiO₃이 가지는 특유의 큐리점(curie point)에 있어서의 상전이에 의해 정상작동온도에서는 전도체로 도통하나, 과열시에는 저항이 급격히 증가하여 부도체로서 도통불능상태로 되는 특성을 가지는 소자이다.

이와같은 구성의 한쌍의 방열판(3)과 PTC소자(2)는 그 자체로서 독립된 서브 제상히이터(1)를 구성하게 되는 바, 바람직하기로는 냉장고의 정상작동 상태에서는 전원이 차단되어 회수냉기 중의 수분을 미리 착상시키는 착상판으로 기능하고 제상시에만 선택적으로 전원이 인가되어 착상된 서리를 제상시키도록 구성된다. 이에따라 한쌍의 방열판(3)과 PTC소자(2)는 용이한 착상을 위해 그 두께가 얇을수록 바람직하나 기계적강도와 내구성 등을 고려하여 적절히 설정된다.

그리고 한쌍의 방열판(3) 외측면에는 착상효율 및 방열효율 증대를 위해 바람직하기로는 다수의 방열핀(放熱fin:4)이 각각 설치되는데, 이 방열핀(4)은 각각이 독립된 개체로 구성되어도 좋으나, 제작성을 고려하여 도시된 바와 같이 금속박판(金屬薄板)을 연속적으로 절곡하여 된 하나의 물결판(corrugated plate)으로 구성되는 것이 바람직하다.

한편 PTC소자(2)와 한쌍의 방열판(3) 및 한쌍의 방열판(3)과 각 방열핀(4)은 접착제에 의해 상호 접촉된 상태로 접합되는데, 이러한 접착제는 전도성이 우수해야 하므로 예를들어 에폭시나 폴리이미드계의 전기도전성 접착제로 구성된다.

본 고안에 있어서 메인 제상히이터(H)와 서브 제상히이터(1)의 구동은 상호 연동하여 동시에 이루어지는 것이 바람직하며, 그 구동방식은 일정주기로 사용자가 직접 조작하도록 구성하거나 또는 냉각기(EVA)등에 착상된 서리량을 센서(sensor) 등으로 감지하여 그 감지결과에 따라 냉장고의 제어부에서 선택적으로 구동시키도록 구성되는데 어느 것이라도 좋다.

이와같은 구조적 특징을 가지는 본 고안에 의한 제상장치의 작용은 다음과 같다.

먼저 냉장고가 정상적으로 작동할 경우에는, 메인 제상히이터(H)와 서브 제상히이터(1)에 전원이 차단되어 구동되지 않는다. 이에따라 냉각기(EVA)에 의해 열교환된 냉기가 팬모터에 의해 냉동실(F) 및 냉장실(R)을 순환함으로서 열교환되어 수납된 식품을 냉각시키게 되고, 더워진 회수냉기는 리턴덕트(D)를 통해 냉각기(EVA)측으로 회수된다.

이때 냉동실(F)의 회수냉기는 서브 제상히이터(1)에 의해 구획된 냉동실측 리턴덕트(Df)로 회수되고 냉장실(R)의 회수냉기는 냉장측 리턴덕트(Dr)로 회수되는 바, 양 회수냉기간의 상대적인 온도차에 의해 그에 함유된 수분이 서브 제상히이터(1)의 방열판(3) 및 방열핀(4)에 일차 서리로 착상된다.

이와같이 리턴덕트(D)를 통과한 회수냉기에는 수분이 상당히 제거된 상태이므로 냉각기(EVA)에 의한 열교환시 냉각기(EVA)에의 서리 착상량이 현저히 감소되게 된다. 그러므로 제상주기가 길어져 잦은 제상작업을 수행할 필요가 없으며, 냉각효율저하가 효과적으로 방지된다.

다음 냉각기(EVA) 및 방열핀(4) 등에 서리가 설정치 이상 착상된 것으로 감지되면, 제어부에 의해 냉장고의 작동이 일시적으로 중단되고 메인 및 서브 제상히이터(H,1)에 전원이 인가된다. 그러면 메인 제상히이터(H)의 발열에 의해 냉각기(EVA)에 착상된 서리가 제거되어 도시되지 않은 배수로를 따라 배수되는데, 이때 메인 제상히이터(H)의 온도가 과도히 상승되면 바이메탈에 의해 전원이 차단되어 과열이 방지된다. 이와 동시에 서브 제상히이터(1)의 PTC소자(2)가 발열하고, 그 열이 방열판(3) 및 방열핀(4)으로 신속히 전열되어 단락이나 소손없이 그들에 착상된 서리를 효과적으로 제거하게 된다.

즉 PTC소자(2)는 그 특성상 단위면적당 발열량이 클 뿐 아니라 방열판(3)과 방열핀(4)이 서리에 직접 접촉하고 있으므로 신속히 제상되는 것이고, 또한 PTC소자(2)는 정온발열체로서 온도제어 기능이 있으므로 과도한 온도상승시 급격한 저항증가에 의해 전원이 자동으로 차단되어 과열이 방지됨으로써 그에 따른 단락이나 소손등이 방지되는 것이다.

이와같이 제상히이터(H,1)의 동작에 의해 착상된 서리가 제거된 것으로 감지되면, 제어부에 의해 제상히이터(H,1)로의 전원이 차단됨과 동시에 중단된 냉장고의 동작이 재개되어 냉각기능을 수행하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의하면, 리턴덕트에 설치된 서브 제상히이터가 착상판의 역할을 겸하게 되므로 종래와 같이 별도의 착상판을 구성할 필요가 없으면서도 냉각기에의 서리 착상량을 현저히 감소시킬 수 있다.

이에 따라 제상주기를 대폭 늘릴 수 있어 종래와 같이 잦은 제상작업이 불필요하게 된다. 또한 서브 제상히이터가 PTC소자를 발열원으로 채용하고 있으므로 과열이 근본적으로 방지되어 그로 인한 단락이나 소손이 효과적으로 방지된다. 따라서 본 고안은, 냉장고의 사용의 편의성과 안전성 및 신뢰성 등을 크게 향상시키는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 냉각기 등에 착상된 서리를 제거하는 냉장고의 제상장치에 있어서, 냉동실(F) 및 냉장실(R)의 냉기가 회수되는 리턴덕트(D)에 소정간격 이격된 상태로 설치되어 냉동측과 냉장측 리턴덕트(Df,Dr)를 구획되는 한쌍의 방열판(3)과, 상기 한쌍의 방열판(3) 사이에 그 상,하면이 접촉되도록 설치되며 선택적으로 전원이 인가되는 정온발열의 PTC소자(2)를, 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 한쌍의 방열판(3)의 외측면에 각각 다수의 방열핀(4)이 구비되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 PTC소자(2)가 디스크형으로 형성하고, 이 디스크형으로 형성된 PTC소자(2)가 소정간격으로 복수개 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 방열핀(4)이 금속박판을 연속 절곡하여 된 물결판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 방열판(3)의 둘레에 절연판(5)이 구비되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 PTC소자(2)와 한쌍의 방열판(3) 및 상기 한쌍의 방열판(3)과 방열핀(4)이 에폭시 또는 폴리이미드계의 전기도전성 접착제에 의해 상호 접합되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제상장치.