KR100194352B1 - 외기순환식 에어커튼 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외기순환식 에어커튼 장치에 관한 것으로, 측면 일측에는 냉장고(50)의 정면을 통해 노출되는 공기 흡입구(1)를 형성하고, 하부에는 상기한 공기 흡입구(1)와 연통되는 공기 토출구(3)를 형성한 덕트(5)와;

상기한 덕트(5)의 내부에 수평으로 설치되어 모터(9)의 구동에 따라 층류를 형성하도록 한 횡류팬(10)과;

상기한 덕트(5)의 공기 토출구(3) 내측에 결합되어 상부로부터 인입된 공기를 하부로 분사시키며, 내부에는 격자형상을 갖도록 격벽(11,12)을 수직으로 부착시키고, 격벽(11,12)에 의해 구획된 격자(15A,15B)중 냉장실(50A)과 접하는 후면부의 격자(15B)를 조밀하게 형성한 공기분사 노즐(15)로 이루어져 외부의 공기가 공기분사 노즐(15)을 통해 분사되는 과정에서 편측 속도분포를 갖는 에어커튼을 형성함으로써 외부 공기에 의해 냉기의 누출을 차단하는 한편, 이에 따라 불필요한 전력의 손실을 방지하도록 구성한 것이다.

Description

외기순환식 에어커튼장치

본 발명은 냉장고의 외기순환식 에어커튼 장치에 관한 것으로, 상세하게는 내부에 횡류팬을 구비한 덕트의 공기 흡입구를 냉장고의 외부와 연통되도록 형성하고, 상기한 횡류팬의 작용에 의해 공기 흡입구로부터 인입된 공기를 냉장고의 천정으로부터 분사하도록 한 공기 토출구에는 전면부 및 후면부의 격자를 각기 다른 크기로 형성한 공기분사 노즐을 부착시킴으로써 외부의 공기가 공기분사 노즐을 통해 분사되는 과정에서 편측 속도분포를 갖는 에어커튼을 형성하여 외부 공기에 의해 냉기의 누출을 차단하는 한편, 이에 따라 불필요한 전력의 손실을 방지하도록 구성한 것이다.

일반적으로 내부에 저장된 음식물을 저온으로 냉각시켜 음식물의 변질이나 신선도 저하를 방지함으로써 음식물을 장기간 보존할 수 있도록 구성한 냉장고는, 냉매 순환경로를 통해 이동하는 냉매의 열교환에 의해 냉각작용이 이루어지도록 하게 되는데, 이와 같이 냉장고의 고내온도를 강하시키도록 한 냉매는 냉각을 목적으로 사용하는 통상의 열교환 장치에서와 같이, 저온 고압의 액체 상태를 갖는 냉매가 증발기에서 팽창하는 과정에서 기화열에 의해 냉장고 내부의 온도를 강하시키도록 하고, 상기한 과정에 따라 고온 저압으로 변환된 냉매를 응축기 및 컴프레셔를 통해 초기의 상태와 같이 저온 고압의 냉매로 변환시켜 전술한 사이클을 반복함으로써 냉장고의 내부 온도를 강하시키게 된다.

그런데, 통상적인 구조를 갖는 냉장고에서는 음식물의 수납을 용이하게 할 수 있도록 도어를 냉장고 본체로부터 힌지연결하여 여닫이 형태로 구성함에 따라 넓은 개방각도를 갖도록 하게 되는데, 이와 같이 음식물의 수납을 용이하게 할 수 있도록 냉장고의 도어를 여닫이 형태로 구성할 경우에는, 도어의 개방시 냉장실 내부의 냉기가 공기순환경로에서 벗어나 냉장고의 외부로 배출됨과 동시에 냉기보다 상대적으로 고온다습한 외기가 밀도차이에 의한 부력의 영향으로 자유롭게 냉장고내로 유입되어 보관식품의 온도를 상승시킴으로써 음식물에 대한 냉각기능을 저하시키게 된다.

한편, 최근에는 도어의 개방시 외기의 유입에 따른 냉장고의 냉각력 저하를 방지하기 위해 횡류팬의 작동에 따라 형성된 기류막을 이용하여 외기의 유입 및 냉기의 누출을 차단하도록 한 에어커튼 방식의 냉장고가 개발되었는데, 이와 같은 에어커튼 냉장고는 도 1에 도시된 바와 같이, 냉동실(F)의 후방에 설치되는 냉각기(110)와, 상기한 냉각기(110)로부터 공급된 냉기를 기류막으로 형성시키도록 한 횡류팬(100)과, 이와 같은 횡류팬(100)으로부터 발생한 기류막을 냉장실의 천점부 전방으로 유도하도록 한 유도관(120)과, 상기한 유도관(120)의 작용에 의해 유도된 기류막을 외부로 분사시키도록 한 토출구(125)와, 냉장실 내부로부터 냉기를 순환시키기 위해 냉장실(R)의 후벽에서 다단계로 기류막을 흡입하도록 한 유입구(135)와, 상기한 유입구(135)에서 흡입된 공기를 횡류팬(100)으로 재유도시키는 멀티덕트(130)로 구성된다.

그리고, 이와 같은 구성을 갖는 에어커튼 냉장고는, 음식물의 수납을 위해 냉장실(R)의 도어를 개방할 경우, 이러한 도어의 개방상태를 도어개방 감지스위치가 감지하여 도어의 개방상태를 도시안된 제어부에 전달하고, 상기한 제어부에서 냉매를 순환시키는 동시에, 분배덕트(105)로부터 유입되는 냉기를 횡류팬(100)의 작동에 의해 공기입자기 질서정연하게 유동하는 층류(laminar flow)의 기류막으로 전환시키게 되며, 또한 이러한 기류막은 유도관(120)을 경유하여 냉장실(R)의 전면 상단에 설치된 토출구(125)로 분사되어 냉장실(R)의 전면부와 외부사이를 차단시킴으로써 외기의 유입이나 냉장실(R)로부터 냉기의 외부 누출을 방지하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 에어커튼 냉장고는 외기의 유입과 냉기의 누출을 효과적으로 차단할 수 있는 반면, 에어커튼을 형성하기 위한 장치가 다수의 부품으로 이루어진 관계로 복잡한 구조를 갖게 되므로 제작에 많은 비용이 소요되어 냉장고의 제품가격이 상승하게 되며, 또한 고내의 공기를 이용하여 에어커튼을 형성함으로써 에어커튼의 형성과정에서 전력소모가 증가하게 되는 등의 문제점이 따르게 된다.

본 발명에 의한 외기순환식 에어커튼 장치는 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는, 내부에 횡류팬을 구비한 덕트의 공기 흡입구를 냉장고의 외부와 연통되도록 형성하고, 상기한 횡류팬이 작용에 의해 공기 흡입구로부터 인입된 공기를 냉장고의 천정으로부터 하부방향으로 분사시키도록 한 공기 토출구에는 전면부 및 후면부의 격자를 각지 다른 크기로 형성한 공기분사 노즐을 부착시킴으로써 외부의 공기가 공기분사 노즐을 통해 분사되는 과정에서 편측 속도분포를 갖는 에어커튼을 형성하여 냉기의 누출을 차단하는 수단을 제공하는데 있는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제는, 측면 일측에는 냉장고의 정면을 통해 노출되는 공기 흡입구를 형성하고, 하부에는 상기한 공기 흡입구와 연통되는 공기 토출구를 형성한 덕트와;

상기한 덕트의 내부에 수평으로 설치되어 모터의 구동에 따라 층류를 형성하도록 한 횡류팬과;

상기한 덕트의 공기 토출구 내측에 결합되어 상부로부터 인입된 공기를 하부로 분사시키며, 내부에는 격자형상을 갖도록 격벽을 수직으로 부착시키고, 격벽에 의해 구획된 격자중 냉장실과 접하는 후면부의 격자를 조밀하게 형성한 공기분사 노즐로 이루어진 것을 특징으로 하는 외기순환식 에어커튼 장치를 제공함으로써 달성된다.

이하, 본 발명에 의한 외기순환식 에어커튼 장치를 첨부한 도면과 함께 구체적으로 설명한다.

도 1은 통상적인 구조를 갖는 에어커튼 냉장고의 개략 구조도,

도 2는 본 발명의 분해 사시도,

도 3은 본 발명을 적용한 냉장고의 개략 구조도,

도 4는 본 발명을 구성하는 공기분사 노즐의 일부분을 절단한 평면도,

도 5는 본 발명의 작동상태를 도시한 예시도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 공기 흡입구 3 : 공기 토출구

5 : 덕트 9 : 모터

10 : 횡류팬(cross flow fan) 11 : 격벽

15 : 공기분사 노즐 15A,15B : 격자

50 : 냉장고 50A : 냉장실

도 2는 본 발명의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명을 적용한 냉장고의 개략 구조도로서, 본 발명에 의한 외기순환식 에어커튼 장치(30)는, 냉장실(50A)의 천정 전면에 설치되어 공기의 순환을 유도하도록 한 덕트(5)의 측면 일측에는 냉장고(50)의 정면을 통해 노출됨으로써 외부의 공기가 유입되도록 한 공기 흡입구(1)를 수평으로 형성하고, 하부에는 상기한 공기 흡입구(1)와 연통되는 공기 토출구(3)를 형성하였으며, 상기한 덕트(5)의 내부에는 모터(9)의 구동에 따라 공기 흡입구(1)를 통해 외부로부터 유입된 공기를 층류로 변환시켜 공기 토출구(3)로 분사시키도록 한 횡류팬(10)이 수평으로 설치된다.

또한, 상기한 덕트(5)의 공기 토출구(3) 내측에는 상부 및 하부가 각각 개방됨으로써 상부로부터 유입된 공기를 하부로 분사시키도록 공기분사 노즐(15)이 결합되는데, 상기한 공기분사 노즐(15)의 내부에는 도 4에 도시한 바와 같이, 격벽(11,12)을 수직으로 부착하여 다수의 격자(15A,15B)를 형성하고, 상기한 격벽(11,12)에 의해 구획된 격자(15A,15B)중 냉장실(50A)과 접하는 후면부의 격자(15B)를 전면부의 격자(15A)에 비해 동일 면적당 2배의 수량을 갖도록 형성함으로써 전면부의 격자(15A)보다 조밀하게 형성시킨다.

상기한 바와 같이 격벽(11,12)의 구획에 의해 형성된 각 격자(15A,15B)는, 격벽(11,12)에 의해 공기의 흐름을 유도함으로써 횡류팬(10)의 작용에 의해 발생한 층류로부터 난류의 형성을 억제하게 되며, 또한 상기한 층류가 격벽(11,12)에 의해 형성된 격자(15A,15B)를 통과하는 과정에서 전면부의 격자(15A)와 후면부의 격자(15B)에 대해 각기 다른 속도로 통과함으로써 층류가 편측 속도분포를 갖도록 하게 된다.

즉, 횡류팬(10)의 작용에 의해 공기분사 노즐(15)의 상부를 통해 일정한 속도로 유입된 층류가 격벽(11,12)에 의해 공기분사 노즐(15)의 내부에 형성된 격자(15A,15B)를 경유하여 하부 방향으로 분사되는 과정에서 후면부의 격자(15B)가 동일한 면적 내에서 전면부의 격자(15A)보다 다수의 수량을 갖는 관계로, 상대적으로 넓은 면적의 격벽(11,12)과 접하게 되며, 이러한 과정에서 격벽(11,12)과의 마찰에 의해 기류의 속도가 감소하게 되므로 횡류팬(10)으로부터 발생한 층류는 전면부의 격자(15A)를 거친 층류와 후면부의 격자(15B)를 거친 층류가 각기 다른 속도로 분사되므로 편측 속도분포를 갖게 되는 것이다.

그리고, 상기한 공기분사 노즐(15)은, 덕트(5)와의 결합시 편향된 각도를 갖도록 결합시킴으로써 공기분사 노즐(15)을 통한 공기의 분사가 냉장실(50A)의 내측보다 외부방향으로 분사되도록 하여 외부의 공기가 냉장실(50A)의 내부로 유입되는 것을 방지한다.

한편, 횡류팬(10)을 구동시키는 모터(9)에 전원을 단속적으로 공급하도록 한 제어부는 냉장고(50)에 구비된 도어개방 감지스위치나 냉장고(50)에 내장된 마이컴을 이용하여 구성할 수 있으므로 이에 대한 회로구성이나 상세한 설명은 생략한다.

상기한 바와같은 구조로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면, 본 발명에 의한 외기순환식 에어커튼 장치(30)는, 측면에 형성된 공기 흡입구(1)를 냉장고(50)의 정면을 통해 노출시키고, 하부에 형성한 공기 토출구(3)가 냉장실(50A)의 천정 전면에 위치되도록 하여 내부에 모터(9) 및 횡류팬(10)이 구비된 덕트(5)를 냉장고(50)에 설치한 다음, 상기한 덕트(5)의 공기 토출구(3) 내측으로는 공기분사 노즐(15)을 결합시킴으로써 구성하게 되는데, 이와 같은 본 발명은 음식물의 수납을 위해 냉장실(50A)의 도어를 개방시킬 경우, 도시안된 제어부의 동작에 따라 덕트(5)에 내장된 모터(9)에 전원을 공급하여 모터(9)를 구동시키는 한편, 횡류팬(10)을 동작시키게 된다.

그리고, 상기한 과정에 따라 횡류팬(10)이 동작하게 되면 도 5와 같이, 냉장고(50)의 정면에 노출된 공기 흡입구(1)로부터 인입된 외부의 공기가 횡류팬(10)의 작용에 의해 층류로 전환되어 공기 토출구(3)의 내측에 결합된 공기분사 노즐(15)을 통해 냉장실(50A)의 천정 전면으로 분사되어지는데, 이때 상기한 공기분사 노즐(15)의 내부에는 가로 및 세로로 교차되는 격벽(11,12)에 의해 구획된 격자(15A,15B)가 형성되어 있고, 또한 상기한 바와 같이 격벽(11,12)에 의해 형성된 각 격자(15A,15B)는 전면부의 격자(15A)와 후면부의 격자(15B)가 각각 다른 크기로 형성된 관계로 횡류팬(10)의 작용에 의해 형성된 층류는 난류의 발생없이 공기분사 노즐(15)의 하부로 분사되는 한편, 상기한 층류가 격벽(11,12)에 의해 형성된 격자(15A,15B)를 통과하는 과정에서 격벽(11,12)과의 접촉 면적에 비례한 마찰에 의해 각기 다른 속도로 통과함으로써 상대적으로 격벽(11,12)과의 접촉 면적이 적은 층류의 전면부가 층류의 후면부보다 빠른 속도로 분사되는 편측 속도분포를 갖게 되는 것이다.

또한, 이와 같이 층류의 전면부가 후면부보다 빠른 속도로 분사되어지면, 층류의 전면부의 압력이 대기압보다 저하됨으로써 고내로 유입하려는 외부의 공기를 흡수하는 한편, 빠른 속도로 분사되는 층류를 이용하여 냉장실(50A)의 외부로 배출시키게 되고, 상기한 전면부의 분사속도보다 낮은 속도로 분사되는 후면부의 공기는 전면부의 압력보다 높은 압력을 갖는 관계로 냉장실(50A)의 냉기가 혼합되는 것을 방지하여 냉장실(50A)로부터 냉기의 누출을 차단하게 되며, 이러한 제반과정이 상온의 공기를 이용하여 이루어짐에 따라 별도의 전력소모없이 외기의 유입과 냉기의 누출을 차단할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의한 외기순환식 에어커튼 장치(30)는, 내부에 횡류팬(10)을 구비한 덕트(5)의 공기 흡입구(1)를 냉장고(50)의 외부와 연통되도록 형성하고, 상기한 횡류팬(10)이 작용에 의해 공기 흡입구(1)로부터 인입된 공기를 냉장고(50)의 천정으로부터 하부방향으로 분사시키도록 한 공기 토출구(3)에는 전면부의 격자(15A)와 후면부의 격자(15B)를 각기 다른 크기로 형성한 공기분사 노즐(15)을 부착시킴으로써 외부의 공기를 이용하여 에어커튼을 형성하도록 하는 한편, 외부의 공기가 공기분사 노즐(15)을 통해 분사되는 과정에서 편측 속도분포를 갖도록 하여 외부 공기의 공기가 냉장실(50A)의 내부로 유입되는 것을 방지하고, 냉장실(50A)로부터 냉기의 누출을 차단할 수 있으며, 또한 단순한 구조로 이루어짐으로써 에어커튼 방식을 갖는 냉장고의 제작비용을 대폭 절감할 수 있는 동시에, 상온의 외부공기를 이용하여 에어커튼을 형성함에 따라 절력소모를 줄이는 등의 많은 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 측면 일측에는 냉장고(50)의 정면을 통해 노출되는 공기 흡입구(1)를 형성하고, 하부에는 상기한 공기 흡입구(1)와 연통되는 공기 토출구(3)를 형성한 덕트(5)와;

   상기한 덕트(5)의 내부에 수평으로 설치되어 모터(9)의 구동에 따라 층류를 형성하도록 한 횡류팬(10)과;

   상기한 덕트(5)의 공기 토출구(3) 내측에 결합되어 상부로부터 인입된 공기를 하부로 분사시키며, 내부에는 격자형상을 갖도록 격벽(11,12)을 수직으로 부착시키고, 격벽(11,12)에 의해 구획된 격자(15A,15B)중 냉장실(50A)과 접하는 후면부의 격자(15B)를 조밀하게 형성한 공기분사 노즐(15)로 이루어진 것을 특징으로 하는 외기순환식 에어커튼 냉장고.
2. 제 1항에 있어서, 공기분사 노즐(15)은, 동일 면적당 후면부에 형성한 격자(15B)를 전면부에 형성한 격자(15A)의 2배의 수량으로 형성한 것을 특징으로 하는 외기순환식 에어커튼 냉장고.

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