KR100232828B1 - 냉장고의 냉기순환구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장실의 내부를 순환하는 냉기를 증발기와 직접 접촉하지 않고 순환시킬 수 있도록 구성되는 냉장고의 냉기순환구조에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 접촉에 의하여 냉기를 생성하는 증발기와, 상기 증발기에 의하여 생성된 냉기를 냉동실로 순환시키는 냉동실 순환경로 형성수단과, 상기 증발기와 직접 접촉하지 않고, 냉장실을 순환하는 냉장실 순환경로 형성수단, 그리고 증발기와 직접 접촉하지 않고 냉장실을 순환하는 공기를 열교환시켜 냉기로 생성하는 냉기생성수단을 포함하여 구성된다. 상기 냉기생성수단의 실시에 의하면, 냉장실 순환공기가 통과하도록 쉬라우드 내부에 형성되는 별도의 냉기통로와, 상기 냉기통로의 내부에 설치되고, 증발기에서의 냉기가 전도될 수 있도록 지그재그형으로 설치되는 복수개의 열교환핀으로 구성된다.

Description

냉장고의 냉기순환구조

본 발명은 냉장고의 냉기순환구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장고 내부를 순환하는 냉기가 증발기와 직접 접촉을 하지 않고 열교환되어, 냉장고 내부를 순환할 수 있도록 구성되는 냉장고의 냉기순환구조에 관한 것이다.

먼저 제1도를 참조하면서 일반적인 냉장고의 구성과 냉기의 순환경로에 대하여 살펴보기로 한다.

도시한 바와 같이, 냉장고는 냉동실(2)과 냉장실(4)로 구분되어 있으며, 상기 냉동실(2)과 냉장실(4)에는 증발기(6)에서 열교환된 냉기가 공급되고 있다. 냉동실(2)의 후방에 설치되어 있는 증발기(6)와의 접촉에 의하여 생성되는 냉기는, 송풍팬(8)에 의하여 일부는 직접 냉동실(2)로 공급되고, 다른 일부는, 쉬라우드(12)와 그릴팬(14) 사이에 형성되는 냉기통로를 통하여 하방으로 안내되어, 냉장실덕트(10)으로 공급된다. 그리고 냉장실덕트(10)에서의 냉기는, 그 전면에 성형된 냉기토출공(10a)을 통하여 냉장실(4) 내부로 공급된다.

이렇게 하여 냉동실(2)과 냉장실(4)의 내부를 순환한 냉기는, 내부에 보관중인 식품과의 열교환을 마치고, 베리어(5) 내부에 형성되어 있는 귀환덕트(16)을 통하여 다시 증발기(6) 측으로 안내되어, 증발기(6)와의 열교환에 의하여 다시 냉기로 생성되어, 상술한 과정을 반복하면서 순환하게 되어 있다.

이와 같은 종래의 냉기순환경로를 살펴보면, 냉동실(2) 및 냉장실(4) 내부를 순환한 냉기는, 다시 증발기(6) 측으로 안내되어, 증발기(6)와의 열교환을 거치도록 되어 있다. 즉, 저온상태의 냉기로 되기 위해서는 증발기(6)와의 직접 접촉을 경유하도록 되어 있는 것임을 알 수 있다.

그러나 증발기(6)와 직접 접촉함으로써 저온화되는 종래의 구조에 의하면 다음과 같은 문제점이 지적된다. 냉동실(2) 및 냉장실(4) 내부를 순환하는 냉기는 보관식품과의 열교환을 거쳐서 다시 귀환덕트(16)로 유입되는데, 보관식품과의 열교환을 거쳐서 귀환덕트(16)로 유입되는 냉기는, 습기를 많이 가지고 있는 상태이다. 즉 냉장실 및 냉동실의 순환하는 과정에서, 보관중인 식품에서의 습기를 빼앗게 되고, 이렇게 습기를 많이 함유하고 있는 상태에서 증발기(6)와의 접촉에 의하여 열교환이 진행된다. 따라서 상대적으로 상당히 저온 상태의 증발기(6)와 다습한 공기가 접촉하면서 냉기로 변화할 때, 증발기의 표면에는 습기가 착상되어 성에가 만들어진다. 즉, 냉장고 내부를 순환한 냉기에 포함된 습기가 증발기(6)에 성에로 착상되어, 증발기(6)의 열교환효율을 저하시키게 되며, 이렇게 착상된 성에를 제거하기 위하여 제상과정이 주기적으로 수행되고 있다. 그러나 냉장고 내부의 습기가 많을수록 제상과정의 주기가 짧아지게 되고, 이렇게 제상과정의 주기가 짧아지면, 전력소비가 많아짐과 동시에, 제상과정에서 발생하는 열에 의하여 냉장고 내부의 온도가 올라가기 대문에 냉동싸이클의 동작시간이 더욱 많이 소요된다. 즉, 전력소비는 증가하지만, 실제로 냉각효율은 충분하지 않는 단점이 있는 것이다.

이와 반대로 보관되는 식품의 입장을 살펴보면, 냉기의 순환과정에 의하여 식품의 습기가 점점 제거되기 때문에, 식품이 쉽게 건조된다는 단점이 있다. 이러한 점은, 장기간 보관하는 식품은 지나치게 건조해지기 때문에 신선도의 측면에서도 불리하다.

그리고 실제로 증발기에서 생성된 냉기는 상당히 저온의 상태(예를 들면 -18℃)임에 비하여, 냉장실(4)의 설정온도는 상대적을 고온(예를 들면 3℃)이기 때문에, 온도차가 심하다. 따라서 증발기에서 생성된 냉기가 직접 보관중인 식품에 접촉하면, 식품의 냉해가 발생하게 되는 단점도 있었다.

실제로 이와 같은 종래의 문제점은, 냉장고의 내부를 순환하는 냉기가 증발기와 직접 접촉하는 것에 의하여 열교환이 진행되고 있다는 점에 기인하는 것임을 알 수 있다.

본 발명의 목적은, 증발기에 착상되는 성에의 양을 줄임으로써, 제상주기를 충분히 길게 하여 전력소비를 줄일 수 있는 냉장고를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 보관 식품의 건조를 억제하여 식품의 선도를 유지할 수있는 냉장고를 제공하는 것이다.

제1도는 종래의 냉장고의 구성을 보인 단면도.

제2도는 본 발명에 의한 냉장고의 구성을 보인 단면도.

제3도는 본 발명의 일실시예에 의한 쉬라운드의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50 : 냉장실 52 : 증발기

54 : 냉장실공급통로 56 : 냉장실귀환통로

70 : 쉬라우드 72 : 열교환핀

74 : 칸막이

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 냉기순환구조는, 접촉에 의하여 냉기를 생성하는 증발기와, 상기 증발기에 의하여 생성된 냉기를 냉동실로 순환시키는 냉동실 순환경로 형성수단과, 상기 증발기와 직접 접촉하지 않고, 냉장실을 순환하는 냉장실 순환경로 형성수단, 그리고 증발기와 직접 접촉하지 않고 냉장실을 순환하는 공기를 열교환시켜 냉기로 생성하는 냉기생성수단을 포함하여 구성된다. 이러한 구성에 의하면 냉장실을 순환하는 공기가 증발기와 직접 접촉하는 것이 없기 때문에, 증발기에 형성되는 성에가 줄어들어, 불필요한 제상과정을 수행할 필요가 없어진다.

상기 냉기생성수단에 대한 일실시예에 의하면, 냉장실 순환공기가 통과하는 별도의 냉기통로와, 상기 냉기통로의 내부에 설치되고, 증발기에서의 냉기가 전도되는 열교환부로 구성되고, 상기 냉기통로는 증발기와 인접한 쉬라우드의 내부에서 별도로 형성됨으로써, 증발기의 냉기의 전도가 가장 용이하도록 구성하고 있다.

그리고 열교환부에 대한 구체적인 실시예에 의하면, 상기 냉기통로 상에 설치되는 복수개의 열교환핀으로 구성되고, 상기 열교환핀은 냉장실 순환공기와의 충분한 접촉면을 확보하기 위하여, 냉기통로 상에서 상하부에 지그재그형으로 설치함으로서, 충분한 냉기의 생성을 유도하고 있다.

다음에는 도면에 기초하면서 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의하면 냉장실(50) 내부를 순환하는 냉기는 증발기(52)와 직접 접촉하지 않고, 간접적으로 열교환되도록 구성되는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의한 구성을, 제2도 및 제3도에 도시한 실시예를 통하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명에 의한 쉬라우드(70)를 도시하고 있는 제3도에 도시한 바와 같이, 냉장실(50) 내부를 순환한 냉기는 냉장실귀환유입구(56a)을 통하여 쉬라우드(70)의 내부로 유입된다. 이렇게 유입된 냉기는 쉬라우드(70) 내부에 설치되어 있는 복수개의 열교환핀(72)을 통하여 열교환되면서, 다시 쉬라우드(70)의 타측에 성형되어 있는 냉장실공급통로(54)를 통하여 냉장실덕트(58)로 공급된다. 다음에는 냉장실(50) 내부에 공급된 냉기의 순환경로를 통하여 본 발명을 설명한다.

냉장실(50) 내부를 순환한 냉기는, 냉장실(50)의 후방 상단에 설치되어 있는 냉장실귀환통로(56)을 통하여 쉬라우드(70) 측으로 안내되어, 쉬라우드(70)의 일측 하단부에 성형된 냉장실귀환유입구(56a)를 통하여 쉬라우드(70) 내부로 유입된다. 이렇게 유입된 냉기는, 쉬라우드(70)의 하부에서 칸막이(74)와 복수개의 열교환핀(72)에 의하여 형성되는 냉기통로를 지나게 된다. 그리고 이러게 열교환핀(72)에 의하여 형성되는 통로를 지나면서, 상기 열교환핀(72)와의 접촉에 의하여 열교환되어 생성된 냉기는 쉬라우드(70)의 타측 하단부에 성형된 냉장실공급통로(54)를 통하여 하방으로 안내된다. 상기 냉장실공급통로(54)에 의하여 하방으로 공급되는 냉기는, 냉장실(50)의 일측벽을 따라 설치되어 있는 냉장실덕트(58)로 안내되고, 그 전면에 성형된 냉기토출공(58a)를 통하여 냉장실(50)로 공급된다. 그리고 상술한 바와 같은 냉기의 순환을 반복하게 된다.

다음에는 쉬라우드(70)에 대하여 살펴본다. 도시한 바와 같이 상기 쉬라우드(70)는, 증발기(52)의 바로 전면에 설치되어 있고, 그 내부에는 칸막이(74)에 의하여 상부 및 하부로 구분되어 있다. 상기 칸막이(74)에 의하여 구분되는 상부에는, 냉동실(60)로 냉기를 보내기 위한 송풍팬(75)가 설치되는 송풍구(76)가 성형되어 있다. 그리고 상기 칸막이(74)에 의하여 구분되는 하부에는, 상술한 바와 같이 복수개의 열교환핀(72)이 지그재그로 설치되어 있어서, 냉장실(50)을 순환한 냉기가 통과하는 경로를 형성하고 있으며, 이 부분을 통과하는 냉기는 상기 열교환핀(72)에 의하여 다시 냉기로 생성된다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 냉장실(50)을 순환하는 냉기는, 증발기와 직접 접촉하지 않고 쉬라우드(70)의 내부에 부착되어 있는 복수개의 열교환핀(72)과 접촉하는 것에 의하여 냉기로 생성되고 있다. 즉, 냉장실(50)을 순환하는 냉기의 순환경로는, 증발기(52)와 직접 접촉하지 않고, 쉬라우드(70)의 내부만을 순환하게 되는 것이다.

상기 쉬라우드(70)는, 증발기(52)와 인접하게 설치되어 있음을 제2도에 의하여 확인할 수 있다. 그리고 본 발명에서는 증발기(52)의 온도가, 상기 쉬라우드(70), 특히 쉬라우드에 설치되어 있는 복수개의 열교환핀(72)에 쉽게 전달될 수 있도록 상기 증발기(52)를 쉬라우드와 특히 근접하는 상태로 설치하거나, 상기 열교환핀(72)을 증발기(52)와 연결하도록 하는 구성도 가능할 것이다. 즉 상기 열교환핀(72)은, 증발기(52)에서의 냉기가 용이하게 전도되도록 하고, 냉장실(50)을 순환하는 냉기는 상기 열교환핀(72)와 접촉하는 것에 의하여 냉기로 생성될 수 있도록 하는 것을 의미한다. 물론 상기 쉬라우드(70)의 내부에서 열교환핀(72)에 의하여 형성되는 경로는, 냉장실의 순환냉기가 지나는 것으로, 증발기와는 이격된 상태로 형성되는 것이다. 그리고 본 실시예에 있어서는, 상기 열교환핀(72)이 설치된 쉬라우드(70)의 내부를 통하여 냉장실(50) 순환 공기가 열교환되는 것으로 구성하고 있음을 알 수 있다. 그러나 본 발명에 의한 냉장실의 순환경로는, 이와 같이 쉬라우드(70) 내부에 형성되는 냉기통로에 한정되는 것은 아니고, 증발기(52)의 냉기가 간접적으로 전달되고, 증발기(52)가 직접 노출되지 않는 별도의 냉기통로를 형성하고, 냉장실을 순환하는 냉기는 이러한 냉기통로를 통하여 열교환되도록 하는 범위내에서 다른 구성의 변형이 가능함은 물론이다.

그리고 쉬라우드(70)의 내부에 설치되어 있는 복수개의 열교환핀(72a,72b,72c,72d)은, 통과하는 공기와의 최대한의 열교환을 위하여, 가능하면 접촉면적을 넓게 하는 것이 바람직하고, 본 실시예에 있어서는 지그재그형으로 냉기가 통과할 수 있도록, 상기 열교환핀(72)을 쉬라우드 내부의 칸막이(74) 및 하면에 교대로 설치하는 예를 보이고 있다.

본 발명에 의한 냉동실(60)의 냉기순환과정은 종래의 것과 동일하다. 즉 증발기(52)에서 열교환된 냉기(약 -25℃)는, 쉬라우드(70)의 송풍구(76)에 설치되는 송풍팬(75)에 의하여 직접 냉동실(60)로 공급된다. 그리고 냉동실(60) 내부를 순환한 냉기는 베리어(65) 내부를 통하여 형성되어 있는 냉동실귀환덕트(67)를 통하여 다시 증발기 측으로 안내되고, 이러한 순환과정을 반복하는 것에 의하여 냉동실(60)을 소정의 설정온도로 유지하게 된다. 그리고 이러한 냉기순환과정에 있어서도, 상기 쉬라우드(70)의 상부에 형성되는 공간, 즉 칸막이(74)의 상부의 공간으로는 증발기(52)에서 열교환된 차가운 냉기가 흐르고 있으며, 이러한 냉기는, 쉬라우드(70) 하부에서 냉장실 순환경로를 형성하도록 설치되는 복수개의 열교환핀(72)에 충분한 냉기를 전달할 수 있음을 알 수 있다.

다음에는 이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 냉장실(50)의 냉기순환경로에 대하여 살펴본다.

먼저 냉매가 내부를 흐르는 증발기(52)는 상당한 저온의 상태를 유지하고 있고, 이러한 증발기(52)와 근접한 위치에 설치되는 쉬라우드(70)도 저온의 상태를 유지하고 있음은 당연하다. 그리고 냉장실(50)의 내부를 순환하면서 상대적으로 고온화된 공기는, 냉장실(50)의 후방 상면에 설치되어 있는 냉장실귀환통로(56)를 따라 쉬라우드(70)의 내부로 유입된다. 쉬라우드(70)의 일측 저면에 형성되어 있는 냉장실귀환유입구(56a)를 통하여 쉬라우드 내부로 유입되는데, 이 때 상기 쉬라우드(70)의 내부에는 칸막이(74)에 의하여 냉장실을 순환한 공기가 통하는 통로가 별도로 성형된 다. 그리고 그 내부에서는 상대적으로 저온 상태의 복수개의 열교환핀(72)과 접촉하는 것에 의하여, 다시 상대적으로 차가운 냉기로 된다. 쉬라우드(70)의 내부에서 열교환핀(72)과의 접촉에 의하여 열교환된 냉기는, 쉬라우드(70)의 타측 저면에 형성되어 있는 냉장실공급통로(54)을 통하여 다시 하방으로 안내되어, 냉장실덕트(58)로 유입된다. 냉장실덕트(58)의 전면에 성형된 냉기토출공(58a)를 통하여 냉장실(50)로 공급된 냉기는, 내부에 보관중인 식품과의 열교환을 마치고 다시 상술한 냉장실 순환경로를 반복하여 순환하게 될 것이다.

이상과 같이 구성되는 본발명에 의하면, 먼저 냉장실(50) 내부를 순환하면서 보관중인 식품을 저온 상태로 저장하는 냉기는, 증발기(52)와 접촉하지 않게 됨을 알 수 있다. 즉, 증발기(52)와 직접 접촉하는 것이 아니고, 쉬라우드의 내부에 설치되어 있는 복수개의 열교환핀(72)와 접촉하는 것에 의하여, 간접적으로 열교환을 행하고 있다. 따라서 냉장실 내부를 순환하면서, 냉장실순환냉기에 포함된 습기는, 증발기(52)에 직접 접촉하지 않게 되기 때문에, 증발기에 성에로 착상되는 일은 없게 된다. 그러나 상기 열교환핀(72)과의 접촉에 의하여 냉기화되어, 냉장실 내부를 순환하는 냉기는, 냉장실에 보관중인 식품에 대한 신선도는 충분히 유지될 수 있는 정도의 것이다. 이는 증발기에서 바로 열교환된 냉기의 온도(-25℃)와 냉장실의 유지온도(약 3℃ 내외)를 고려하여 충분함을 알 수 있다. 따라서 본 고안에 의하면, 증발기에 착상되는 성에의 양을 충분히 저감시키는 것에 의하여, 냉장고의 제상주기를 충분히 길게 하는 것이 가능하게 되어, 불필요한 소비전력을 줄이고, 제상과정에 의한 냉장고 내부의 발열량을 충분하게 줄임으로써, 냉장고의 사용효율을 높일 수 있는 장점이 기대된다.

그리고 냉장실에 보관되는 식품은 선도 유지에 적절한 습기를 유지한 상태로 보관될 수 있게 되어, 냉장고 내부의 식품의 건조화에 따르는 단점을 방지하는 것이 가능하게 된다.

Claims (5)

1. 접촉에 의하여 냉기를 생성하는 증발기와; 상기 증발기에 의하여 생성된 냉기를 냉동실로 순환시키는 냉동실 순환경로 형성수단과; 상기 증발기와 직접 접촉하지 않고, 냉장실을 순환하는 냉장실 순환경로 형성수단; 그리고 증발기와 직접 접촉하지 않고 냉장실을 순환하는 공기를 열교환시켜 냉기로 생성하는 냉기생성수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉기생성수단은; 냉장실 순환공기가 통과하는 별도의 냉기통로와, 상기 냉기통로의 내부에 설치되고, 증발기에서의 냉기가 전도되는 열교환부로 구성되는 냉장고의 냉기순환구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 냉기통로는 증발기와 인접한 쉬라우드의 내부에서 별도로 형성되는 냉장고의 냉기순환구조.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 열교환부는, 상기 냉기통로 상에 설치되는 복수개의 열교환핀으로 구성되는 냉장고의 냉기순환구조.
5. 제4항에 있어서, 상기 열교환핀은 냉장실 순환공기와의 충분한 접촉면을 확보하기 위하여, 냉기통로 상에서 상하부에 지그재그형으로 설치되는 냉장고의 냉기 순환구조.

Images