KR0159707B1 - 에어커튼구조를 갖는 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어커튼 구조를 갖는 냉장고에 관한 것으로, 그 목적은 냉장고 도어의 개방 초기에 발생하는 냉기의 유출을 억제하는 것이다.

본 발명은, 일면이 개구된 저장실(11), 상기 저장실의 개구면을 개폐하는 도어(12), 냉기를 생성하는 증발기(14), 상기 증발기에서 생성된 냉기를 송풍하기 위한 팬(21)과 모터(29), 상기 도어가 개방되었을때 상기 팬에 의하여 송풍되는 냉기가 상기 개구면의 상측에서 하측으로 토출되어 상기 저장실의 내외부를 구획하는 에어커튼을 형성하도록 하는 에어커튼용 덕트(26), 상기 도어가 닫혔을때 상기 팬에 의하여 송풍되는 냉기를 상기 저장실로 안내하는 덕트(22), 상기 도어의 손잡이에 마련된 압력감지센서(40), 상기 압력감지센서에서 외부 압력값을 감지하면 상기 모터의 회전수를 증가시키는 제어부(55)를 구비하는 구성된다.

Description

에어커튼구조를 갖는 냉장고

제1도는 일반적인 냉장고의 냉기흐름을 보인 냉장고의 측단면도이다.

제2도는 본 발명이 채용된 냉장고의 내부구조를 보인 냉장고의 측단면도이다.

제3도는 본 발명에 따른 팬의 회전수를 제어하기 위한 전기구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 본체 11 : 저장실

21 : 팬 22 : 덕트

24 : 복귀덕트 26 : 에어커튼용 덕트

29 : 모터 31 : 밸브판

35 : 작동바 40 : 압력감지센서

52 : 제1캐패시터 53 : 제2캐패시터

54 : 릴레이 55 : 제어부

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 특히 도어의 손잡이에 압력감지센서를 설치하여 도어의 개방이 감지되면 팬의 회전수를 높여 도어의 개방초기에 형성되는 에어커튼을 강화시켜 냉기의 유출을 억제하는 에어커튼 구조를 갖는 냉장고에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 냉장고의 내부구성을 보인 냉장고의 부분 측단면도이다. 이에 도시한 바와 같이, 사각통상으로 마련된 냉장고 본체(1)의 내부에는 전면이 개구된 저장실(2)이 설치되고, 저장실(2)의 전면에는 도어(3)가 설치되어 저장실(2)을 개폐할 수 있도록 한다. 저장실(2)의 후방에는 저장실(2)과 구획된 냉각실(4)이 설치되고, 이 냉각실(4)에는 냉기를 생성하는 증발기(5)가 배치된다. 증발기(5)의 상부에는 증발기(5)에서 생성된 냉기를 저장실(2)로 강제순환시키는 순환팬(6)이 설치되며, 이 순환팬(6)의 전방에는 상하로 연장된 덕트(7)가 설치되고, 이 덕트(7)에는 토출구(8)가 상하로 다수개 설치되어 송풍된 냉기가 저장실(2)로 토출되도록 한다. 그리고 증발기(5)의 하부에는 복귀덕트(9)가 설치되어 저장실(2)에서 열교환한 냉기가 증발기(5)로 복귀되도록 한다.

그러나 이와 같은 종래의 냉장고는 저장식품을 인출하거나 수납시키기 위하여 도어를 열었을때 냉기가 저장실과 외부의 온도차에 의한 대류 또는 온도차이나 도어의 열림으로 인한 저장실 냉기의 확산에 의한 냉기의 유출이 과도하게 발생되는데, 특히 도어가 열리는 순간에는 저장실과 외부의 압력차가 가장 큰 시점이기 때문에 외기 유입이 최대가 된다. 냉기가 과도하게 유출됨으로써 저장실의 온도가 크게 변하여 저장식품의 신선도가 저하되는 문제와 저장실내부 온도를 저장에 알맞은 온도로 재냉각시키기 위한 에너지의 낭비가 발생하여 냉장고의 운전효율이 저하되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 냉장고 도어의 개방시 발생하는 냉기의 유출, 특히 도어가 열리는 순간에 발생하는 냉기의 유출을 억제할 수 있는 에어커튼 구조를 갖는 냉장고를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일면이 개구된 저장실, 상기 저장실의 개구면을 개폐하는 도어, 냉기를 생성하는 증발기, 상기 증발기에서 생성된 냉기를 송풍하기 위한 팬과 모터, 상기 도어가 개방되었을때 상기 팬에 의하여 송풍되는 냉기가 상기 개구면의 상측에서 하측으로 토출되어 상기 저장실의 내외부를 구획하는 에어커튼을 형성하도록 하는 에어커튼용 덕트, 상기 도어가 닫혔을때 상기 팬에 의하여 송풍되는 냉기를 상기 저장실로 안내하는 덕트, 상기 도어의 손잡이에 마련된 압력감지센서, 상기 압력감지센서에서 감지된 압력값이 일정치 이상으로 증가하면 상기 모터의 회전수를 증가시키는 제어부를 구비하는 구성이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

제2도는 본 발명이 적용된 냉장고의 내부구성을 보인 도면이다. 이에 도시한 바와 같이, 냉장고 본체(10)에는 정면이 개구된 저장실(11)이 설치되고, 이 저장실(11)의 개구면을 개폐하기 위한 도어(12)가 저장실(11)의 우측 본체(10)에 회동가능하게 결합설치된다. 이때 도어(12)의 내측면이 밀착되는 본체(10)에는 버튼스위치(18)가 설치되어 도어(12)가 열리면 저장실(11)의 내부를 밝히는 등을 점등시키고, 도어(12)가 열리면 소등시킨다.

저장실(11)의 후방에는 구획벽(13)에 의하여 저장실(11)과 구획된 냉각실(15)이 설치되고, 이 냉각실(15)에는 냉동싸이클의 수행에 의하여 냉기가 생성되는 증발기(14)가 배치된다. 증발기(14)의 상방에는 증발기(14)에서 생성된 냉기를 송풍하는 팬(21)과 이를 구동하기 위한 모터(29)가 설치되며, 저장실(11)의 후방에는 도어(12)가 닫혔을때 팬(21)에 의하여 송풍되는 냉기를 저장실(11)로 안내하여 저장실(11)을 냉각시키기 위한 덕트(22)가 설치되고, 저장실(11)의 천정에는 도어(12)가 열렸을때 송풍되는 냉기를 이용하여 개구면에 공기장벽을 형성시키기 위한 에어커튼용 덕트(26)가 설치된다. 그리고 팬(21)의 전방에는 도어(12)의 개폐여부에 따라 팬(21)과 에어커튼용 덕트(26) 또는 덕트(22)을 선택적으로 연통시키는 개폐밸브(30)가 설치된다. 여기서 팬(21)은 송풍력이 뛰어나고 좌우 송풍력이 큰 횡류형 팬이 설치된다.

저장실(11)을 냉각시키기 위한 덕트(22)는 저장실(11)의 후방에 상하로 입설되는데, 상단부는 팬(21)과 연통되고 하단부는 저장실(11)의 하부까지 길게 연장되며, 그 전면에는 다수개의 토출구(23)가 상하로 다수단 설치되어 냉기가 다수의 상하단을 이루며 토출되도록 한다. 그리고 저장실(11)의 하부에는 그 양단이 저장실(11)과 증발기(14)에 각각 연통되는 복귀덕트(24)가 설치되어 저장실(11) 내에서 열교환한 냉기를 증발기(14)로 복귀시킨다.

그리고 에어커튼용 덕트(26)는 도어(12)가 열렸을때 냉기를 개구면의 상측에서 하측으로 토출시켜 저장실(11)의 내부와 외부를 구획하는 공기장벽을 형성하여 저장실(11)의 냉기가 과도하게 누출되는 것을 억제하는 것으로, 그 후단은 팬(21)과 연통되고, 전단에 전면까지 연장된 후 그 토출구(27)가 하측으로 개구되도록 설치된다. 에어커튼용 덕트(26)의 토출구(27)의 좌우폭은 공기장벽이 개구면의 전영역에 형성되도록 저장실(11)의 좌우폭과 동일하게 설치된다. 이때 복귀덕트(24)의 흡입구(25)는 저장실(11)의 전면에서 상측으로 개구되도록 설치되어 에어커튼용 덕트(26)로 토출된 냉기를 하측에서 흡입하여 에어커튼을 형성하는 냉기의 직진성을 배가시켜 공기장벽이 견실하게 형성되도록 한다.

한편 개폐밸브(30)는 상단이 전후하여 에어커튼용 덕트(26)와 덕트(22)를 서로 상반되게 개폐하는 밸브판(31)과 도어(12)의 개폐를 따라 밸브판(31)를 회동시키는 작동바(35)와 작동바(35)를 전방측으로 탄지하는 스프링(34)를 포함한다. 각각의 구성요소를 구체적으로 설명하면, 밸브판(31)은 상단(32)과 하단(33)이 서로 상반되게 회동하도록 그 중간부위가 에어커튼용 덕트(26)와 덕트(22)의 분기부위에 회동가능하게 결합설치된다. 작동바(35)는 도어(12)의 개폐를 따라 밸브판(31)의 하단(33)를 전후 회동시키기 위하여 후단은 밸브판(31)의 하단부에 밀착되고, 전단(36)은 저장실(11)의 개구면의 전방으로 일정길이 돌출되도록 연장되어, 도어(12)가 닫히면 후방으로 압착되어 밸브판(31)의 하단부(33)를 후방으로 회동시킨다. 그리고 스프링(34)은 밸브판(31)의 하부(33)를 전방측으로 탄성바이어스하여 도어(12)가 열려 작동바(35)의 압착력이 소멸하면 밸브판(31)의 상단(32)을 후측으로 회동시켜 에어커튼용 덕트(26)를 개방하고 덕트(22)를 폐쇄시킨다.

한편 도어(12)의 하면에 마련된 손잡이(17)에는 압력감지센서(40)가 설치되어 도어(12)가 열리는 것을 감지하여 도어(12)가 열리면 모터(29)의 회전수를 증가시켜 팬(21)에 의하여 송풍되는 냉기의 양을 증가시킨다. 즉, 제3도에 도시한 바와 같이, 전원(51)과 모터(29)사이는 서로 병렬접속된 제1캐패시터(52)와 제2캐패시터(53)가 설치되고, 제1캐패시터(52) 및 제2캐패시터(53)의 전방에는 릴레이(54)가 설치되어 전원(51)과 제1캐패시터(52) 또는 제2캐패시터(53)를 선택적으로 접속시킨다. 그리고 릴레이(54)와 압력감지센서(40)사이에는 압력감지센서(40)에서 검출된 압력값을 비교분석하여 릴레이(54)를 구동하여 모터(29)의 회전수를 변환시키는 제어부(55)가 접속된다. 이 제어부(55)는 압력감지센서(40)에서 일정크기 이상의 압력값을 검출하면 도어(12)가 열린 것으로 판단하여 릴레이(54)를 구동하여 전원(51)과 제2캐패시터(53) 및 모터(29)를 접속시키고, 압력감지센서(40)에서 검출된 압력값에 변화가 없으면 릴레이(54)의 상태를 유지시킨다. 이때 제어부(55)는 릴레이(54)가 전원(51)과 제2캐패시터(53)를 일정시간 접속한 후에는 다시 제1캐패시터(52)와 전원(51)를 접속하여 모터(29)가 정상속도로 회전하도록 한다. 그리고 제1캐패시터(52)는 도어(12)가 닫혔을때 모터(50)를 회전시키기 위한 것이고, 제2캐패시터(53)는 도어(12)가 열렸을때 모터(29)를 고속회전시키기 위한 것으로, 제2캐패시터(53)의 용량이 제1캐패시터(52)의 용량보다 크게 설치된다.

한편 압력감지센서(40)는 사용자의 손이 접촉하면 이를 감지하는 접촉방식이 바람직하며, 본 실시예에서는 외부 압력에 의하여 일그러짐이 발생하여 결정체 고유의 저항이 변화하는 현상인 피에조 저항효과를 이용하여 센서가 사용된다. 즉, 실리콘(Si) 등의 4족의 반도체에 미량의 불순물(예를 들면, 3족(붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga)이나 4족(인(P), 비소(As), 안티몬(Sb),) 등을 첨가하여 만든 규소(Si)계 반도체에 축 방향의 힘(인장력이나 압축력)이 작용되면, 이 힘에 의하여 결정 내에 일그러짐이 발생하여 결정체 고유의 저항(또는 비저항)이 변화하게 되는데, 이 저항의 변화량을 검출하여 압력을 검출하는 것이다. 이와 같이 압력을 감지하는 압력감지센서(40)를 도어(12)의 손잡이(17)에 설치하여 소비자가 손잡이(17)를 잡으면 이를 감지하여 도어(12)가 열릴예정임을 감지한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에어커튼구조를 갖는 냉장고의 작동과 그에 따른 효과를 설명하겠다.

도어(12)가 닫혀있을 때를 설명하겠다. 먼저 팬(21)의 회전에 대하여 설명하겠다. 도어(12)가 닫혀있을 때에는 릴레이(43)가 전원을 제1캐패시터(52)를 통하여 모터(29)에 공급되도록 하기 때문에 팬(21)이 정상속도 즉, 저장실(11)의 냉각에 알맞은 회전수로 회전하게 된다.

그리고 닫힌 도어(12)에 의하여 작동바(35)는 스프링(34)의 탄성력을 이기고 후측으로 압착되어 밸브판(31)의 하단(33)을 후측으로 밀착시킨다. 하단(33)이 후측으로 압착된 밸브판(31)의 상단(32)은 하단(33)과 상반되게 전방측으로 회동하여 에어커튼용 덕트(26)를 후단으로 폐쇄시키고, 덕트(22)의 상단을 개방시킨다. 이 상태에서 팬(21)에 의하여 토출되는 냉기는 덕트(22)로 유입된 후 토출구(23)를 통하여 저장실(11)의 후방측으로부터 토출되어 저장실(11)을 냉각시킨다. 저장실(11)을 냉각시키면서 압력이 상승된 냉기는 복귀덕트(24)를 통하여 증발기(14)로 복귀하여 냉각되어 토출되는 것을 반복수행하여 저장실(11)을 냉각시키는 것이다.

계속해서 도어가 열린 상태에 대하여 설명하겠다.

사용자가 도어(12)를 열기 위하여 손잡이(17)를 잡으면, 사용자의 손이 압력감지센서(40)에 접촉되어 압력감지센서(40)의 저항값을 변화시킴으로써 검출되는 압력값이 변화된다. 제어부(55)는 압력감지센서(40)에서 검출되는 압력값이 기준값 이상이면 도어(12)가 열릴것으로 판단하여 릴레이(54)를 구동하여 전원(51)과 제2캐패시터(53) 및 모터(29)를 접속하여 모터(29)의 회전수를 증가시켜 팬(21)의 송풍량을 늘린다. 한편 밸브판(31)은 도어(12)의 압착력이 소멸됨으로써 작동바(35)의 압착력이 소멸된 밸브판(31)의 하단부(33)는 스프링(34)의 탄성력에 의하여 전방측으로 회동하게 되고, 상단부(32)는 후측으로 회동하여 에어커튼용 덕트(26)를 개방시키고 덕트(22)를 폐쇄시킨다. 이로써 고속으로 회전하는 팬(21)에 의하여 송풍되는 냉기는 개방된 에어커튼용 덕트(26)를 따라 저장실(11)의 개구면의 전단측으로 이동한 후 하측으로 개구된 토출구(27)를 통하여 하측으로 토출되어 복귀덕트(24)를 통하여 증발기(14)로 복귀됨으로써 저장실(11)의 개구면에 공기장벽을 형성하여 저장실(11) 내의 냉기가 외부로 유출되는 것을 차단한다.

한편 제어부(55)는 일정시간이 흐른 후에 릴레이(54)를 구동하여 전원(51)의 전기가 제1캐패시터(52)를 통하여 모터(29)에 공급되도록 하여 모터(29)의 회전수를 정상 상태로 환원시킨다. 즉, 냉기의 유출은 도어(12)의 열림 초기에 가장 많이 발생됨으로 도어(12)의 열림초기에는 에어커튼을 형성하는 냉기의 양을 많게 하여 에어커튼을 강하게 형성시킴으로써 냉기가 외부로 누출되는 것을 억제하고, 일정시간이 흐른 후, 즉 외부로 누출되려는 힘이 미미해진 시점에서는 모터(29)와 팬(21)의 회전수를 감소시켜 운전효율을 향상시키고 소음을 감소시키기 위함이다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어커튼 구조를 갖는 냉장고는 도어가 열렸을때 저장실의 개구면에 냉기에 의하여 에어커튼을 형성시킴으로써 저장실 내의 냉기가 과도하게 외부로 유출되는 것을 방지하는 이점이 있다. 특히 냉기의 유출은 압력변화가 가장 큰 도어의 열림초기에 발생하게 되는데, 본 발명에서는 도어의 열림을 압력감지센서에서 예상하여 팬의 회전수를 증가시켜 송풍되는 냉기의 양을 늘림으로써 도어가 실제로 열렸을때 많은 양의 냉기에 의하여 초기 에어커튼이 형성되도록 함으로써 도어의 열림초기에 발생하는 과도한 냉기의 유출을 억제할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 일면이 개구된 저장실, 상기 저장실의 개구면을 개폐하는 도어, 냉기를 생성하는 증발기, 상기 증발기에서 생성된 냉기를 송풍하기 위한 팬과 모터, 상기 도어가 개방되었을때 상기 팬에 의하여 송풍되는 냉기가 상기 개구면의 상측에서 하측으로 토출되어 상기 저장실의 내외부를 구획하는 에어커튼을 형성하도록 하는 에어커튼용 덕트, 상기 도어가 닫혔을때 상기 팬에 의하여 송풍되는 냉기를 상기 저장실로 안내하는 덕트, 상기 도어의 손잡이에 마련된 압력감지센서, 상기 압력감지센서에서 감지된 압력값이 일정치 이상으로 증가하면 상기 모터의 회전수를 증가시키는 제어부를 구비하는 에어커튼 구조를 갖는 냉장고.