KR100343741B1

KR100343741B1 - 냉장고

Info

Publication number: KR100343741B1
Application number: KR1020000047181A
Authority: KR
Inventors: 김상배
Original assignee: 엘지전자주식회사
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2002-07-20
Also published as: KR20020014093A

Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 격벽을 사이에 두고 상호 다른 온도대역의 냉각실이 형성되어 있는 본체와; 상기 냉각실중 상대적으로 고온을 가지는 냉각실의 내부에 상기 격벽에 인접되게 형성되는 급속냉각실과; 내부에 밀폐공간을 형성하는 용기와, 상기 용기의 내부에 수용되어 주위의 잠열을 흡수하여 증발하는 작동유체를 가지며 상기 용기의 일단이 상기 급속냉각실과 상호 열접촉가능하게 배치되고 상기 용기의 타단이 상대적으로 저온을 가지는 냉각실과 상호 열접촉가능하게 상기 격벽에 매입설치되는 적어도 하나의 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 소음이 발생되지 아니하며 다른 영역에 저장된 음식물의 과냉을 방지할 수 있으며 급속냉각실의 내부에 수용된 음식물을 신속하게 냉각시킬 수 있는 냉장고가 제공된다.

Description

냉장고{REFRIGERATOR}

본 발명은, 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 소음이 발생되지 아니하며 다른 영역에 저장된 음식물의 과냉을 방지할 수 있으며 특정영역내에 수용된 음식물을 신속하게 냉각시킬 수 있도록 냉장고에 관한 것이다.

도 1은 종래의 냉장고의 종단면도이고, 도 2는 도 1의 냉장고의 도어 개방상태의 정면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 냉장고는, 격벽(14)을 사이에 두고 상하방향을 따라 상측 및 하측에 각각 냉동실(13) 및 냉장실(15)이 각각 형성되어 있는 본체(11)와, 냉동실(13) 및 냉장실(15)의 전면개구를 회동개폐할 수 있도록 본체(11)에 힌지결합되는 냉동실도어(17) 및 냉장실도어(19)를 구비한다.

냉동실(13)의 후방영역에는 상하방향을 따라 공기가 유동하면서 열교환될 수 있도록 증발기(21)가 설치되어 있으며, 증발기(21)의 상측에는 공기의 유동을 촉진할 수 있도록 송풍팬(23)이 설치되어 있다. 증발기(21)와 송풍팬(23)의 전방영역에는 열교환된 공기가 토출될 수 있도록 복수의 냉기토출구(26)가 형성되어 있는 냉동실 덕트부재(25)가 설치되어 있으며, 냉동실 덕트부재(25)의 전방영역에는 냉동실(13)을 상하방향을 따라 구획하며 음식물을 지지하는 선반부재(27)가 설치되어 있다.

냉장실(15)의 후방영역에는 냉동실(13)로부터 열교환된 공기가 하향유동하여 토출될 수 있도록 공기의 유로를 형성하는 냉장실 덕트부재(31)가 설치되어 있으며, 냉장실 덕트부재(31)에는 냉기가 토출될 수 있도록 복수의 냉기토출구(32)가 형성되어 있다. 냉장실 덕트부재(31)의 상부영역에는 공기의 개도를 조절할 수 있도록 댐퍼(34)가 구비된다.

냉장실 덕트부재(31)의 전방영역에는 냉장실(15)의 내부공간을 상하방향을 따라 구획하도록 배치되어 음식물을 지지하는 복수의 선반부재(35)가 설치되어 있으며, 냉장실(15)의 하부영역에는 야채 또는 과일 등을 보관할 수 있도록 소위 야채저장실(36)이 형성되어 있다.

한편, 냉장실(15)의 상부영역에는 음식물을 비교적 빠른 속도로 냉각시킬 수 있도록 소위 “급속냉각실”(37)이 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 급속냉각실(37)내에 수용/저장된 비교적 고온을 가지는 음식물을 급속으로 냉각시키고자 할 때는, 증발기(21)를 통과하면서 열교환된 냉기가 냉장실(15)로 상대적으로 많이 유입될 수 있게 댐퍼(34)를 조작하여 개도를 조절하고, 공기의 풍량을 증대시킬 수 있도록 송풍팬(23)의 회전속도를 증가시키거나 운전시간이 증대되도록 한다.

그런데, 이러한 종래의 냉장고에 있어서는, 급속냉각실(37)내에 수용된 음식물을 급속냉각시키기 위해서는 송풍팬(23)의 회전속도를 증가시키거나 운전시간을 연장시키도록 되어 있어, 이에 따른 구동소음이 증가될 뿐만 아니라, 냉장실(15)내의 다른 영역으로 동시에 냉기가 토출되므로 다른 영역에 저장된 음식물은 상대적으로 과냉각이 되는 문제점이 있다.

또한, 냉장실(15)의 다른 영역의 온도가 상대적으로 낮아지게 될 경우, 송풍팬(23)의 운전시간 감소에 기인하여 급속냉각실(37)내에 수용된 음식물의 냉각시간이 상대적으로 연장되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 소음이 발생되지 아니하며 다른 영역에 저장된 음식물의 과냉을 방지할 수 있으며 특정영역내에 수용된 음식물을 신속하게 냉각시킬 수 있는 냉장고를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 냉장고의 종단면도,

도 2는 도 1의 냉장고의 도어 개방상태의 정면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 종단면도,

도 4는 도 3의 냉장고의 도어개방상태의 정면도,

도 5는 도 3의 히트파이프의 확대사시도,

도 6 및 도 7은 각각 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선 및 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 확대단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 본체 13 : 냉동실

14 : 격벽 15 : 냉장실

31 : 냉장실 덕트부재 32 : 냉기토출구

37 : 급속냉각실 41 : 히트파이프

43 : 용기 45 : 작동유체

47 : 윅부재 49 : 상부열교환촉진부

50 : 코어부 51 : 하부열교환촉진부

상기 목적은, 본 발명에 따라, 격벽을 사이에 두고 상호 다른 온도대역의 냉각실이 형성되어 있는 본체와; 상기 냉각실중 상대적으로 고온을 가지는 냉각실의 내부에 상기 격벽에 인접되게 형성되는 급속냉각실과; 내부에 밀폐공간을 형성하는 용기와, 상기 용기의 내부에 수용되어 주위의 잠열을 흡수하여 증발하는 작동유체를 가지며 상기 용기의 일단이 상기 급속냉각실과 상호 열접촉가능하게 배치되고 상기 용기의 타단이 상대적으로 저온을 가지는 냉각실과 상호 열접촉가능하게 상기 격벽에 매입설치되는 적어도 하나의 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고에 의해 달성된다.

여기서, 상기 히트파이프는, 상기 용기의 내부에 배치되어 축심을 따라 상기 작동유체가 증발되어 유동하는 코어부를 형성함과 동시에 상기 코어부의 둘레에 응축된 상기 작동유체를 증발측으로 귀환시키는 모세관력을 가지는 윅부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 본체의 상하방향을 따라 상기 격벽의 상측 및 하측에는 냉동실및 냉장실이 각각 형성되어 있으며, 상기 급속냉각실은 상기 격벽의 하측에 형성되는 것이 효과적이다.

또한, 상기 용기의 노출단부중 적어도 일단에는 전열면적이 증대되도록 열교환촉진부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 종단면도이고, 도 4는 도 3의 냉장고의 도어개방상태의 정면도이며, 도 5는 도 3의 히트파이프의 확대사시도이고, 도 6 및 도 7은 각각 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선 및 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 확대단면도이다. 전술한 종래의 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하였으며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 냉장고는, 격벽(14)을 사이에 두고 상하방향을 따라 냉동실(13) 및 냉장실(15)이 형성되어 있는 본체(11)와, 냉동실(13) 및 냉장실(15)의 전면개구를 회동개폐할 수 있도록 본체(11)에 힌지결합되는 냉동실도어(17) 및 냉장실도어(19)를 가진다.

냉장실(15)의 내부 상부영역에는 음식물을 급속냉각시킬 수 있도록 급속냉각실(37)이 형성되어 있으며, 급속냉각실(37)에 대응된 격벽(14)의 내부에는 급속냉각실(37)측 단부로부터 잠열을 흡수하여 냉동실(13)측 단부에서 열교환될 수 있도록 일단이 급속냉각실(37)측으로 노출되고 타단은 냉동실(13)측으로 노출되게 히트파이프(Heat Pipe)(41)가 매입설치되어 있다.

히트파이프(41)는, 내부에 밀폐공간을 형성하는 금속부재로 형성되는 관상체로 된 용기(Container)(43)와, 용기(43)의 내부에 수용되는 열전달물질인 작동유체(Refrigerant)(45)와, 용기(43)의 내부에 축심을 따라 증발된 작동유체(45)가 유동하는 코어부(50)와 코어부(50)의 둘레에 응축된 작동유체(45)가 증발영역으로 복귀될 수 있게 모세관력을 가지도록 복수의 통공(48)구조를 가지는 윅(Wick)부재(47)를 포함하여 구성되어 있다.

용기(43)의 냉동실(13)측 단부 및 급속냉각실(37)측 단부에는 반경방향을 따라 확장된 원반형상의 상부열교환촉진부(49) 및 하부열교환촉진부(51)가 각각 형성되어 있다. 상부열교환촉진부(49) 및 하부열교환촉진부(51)는 각각 냉동실(13) 및 급속냉각실(37)에 단부면이 노출되도록 설치되어 있다.

여기서, 상부열교환촉진부(49) 및 하부열교환촉진부(51)의 크기는 필요에 따라 달리 형성할 수 도 있으며, 윅부재(47)의 통공(48)은 폭이 대략 0.1~0.4㎜정도의 크기를 가지도록 형성되어 있다. 그리고, 작동유체(45)는 증발 엔탈피(Enthalpy)가 비교적 큰 냉매로 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 용기(43)의 상하방향을 따라 용기(43)의 저부로부터 소정 길이구간에는 작동유체(45)가 주위의 잠열을 흡수하여 증발되는 증발구간(Evaporation Section)(Le)이 형성되고, 증발구간(Le)의 상측에는 단열구간(Adiabatic Section)(La)이 형성된다. 단열구간(La)의 상측 즉 급속냉각실(37)에 비해 상대적으로 저온을 가지는 냉동실(13)에 접촉되는 용기(43)의 상부 내부영역에서는 작동유체(45)가 냉동실(13)의 냉기와 열교환되어 응축되는 응축구간(Condensation Section)(Lc)이 형성된다.

이러한 구성에 의하여, 급속냉각실(37)의 내부에 상대적으로 고온의 음식물이 수용되면, 용기(43)의 내부 하부영역의 증발구간(Le)에서는 하부열교환촉진부(51)를 통해 급속냉각실(37)로부터 잠열을 흡수하여 작동유체(45)가 증발하게 된다. 증발된 작동유체(45)는 윅부재(47)의 축심에 형성된 코어부(50)를 따라 단열구간(La)을 경유하여 응축구간(Lc)측을 향해 상향유동하게 된다. 응축구간(Lc)에서는 증발된 작동유체(45)는 상부열교환촉진부(49)에 의해 냉동실(13)의 냉기와 열교환되어 응축되고, 응축된 작동유체(45)는 윅부재(47)의 모세관력 및 중력에 의해 하향유동하여 단열구간(La)을 지나 증발구간(Le)으로 복귀하게 된다. 작동유체(45)는 이러한 과정을 반복적으로 수행함으로써 급속냉각실(37)을 신속하게 냉각시키게 된다.

전술 및 도시한 실시예에서는, 히트파이프의 용기를 원통형상을 가지도록 구성한 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 용기의 형상은 달리 구성할 수 있다. 또한, 히트파이프를 하나만 설치된 경우를 예를 들고 있지만, 그 개수는 적절히 조절할 수 있음은 물론이다.

그리고, 용기의 상단 및 하단에 열교환촉진부를 원반형상을 가지도록 구성한 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 용기의 양 단부면에 다수의 방열핀을 형성할 수도 있다.

또한, 전술 및 도시한 실시예에서는, 본체의 상하방향을 따라 냉동실 및 냉각실이 형성된 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 격벽을 사이에 두고 본체의 좌우방향을 따라 냉동실 및 냉장실이 형성된 경우에도 본 발명이 마찬가지로 적용될수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 격벽을 사이에 두고 상호 다른 온도대역을 가지는 냉각실중 상대적으로 높은 온도대역을 가지는 격벽의 일측에 급속냉각실을 형성하고, 양단이 급속냉각실 및 상대적으로 낮은 온도대역을 가지는 냉각실측에 각각 열접촉가능하게 적어도 하나의 히트파이프를 배치함으로써, 음식물을 급속냉각시키기 위해 송풍팬의 구동소음이 발생되던 종래와는 달리, 소음이 발생되지 아니하면서도 신속하게 음식물을 냉각시킬 수 있는 냉장고가 제공된다.

또한, 본 발명에 따른 냉장고는, 음식물을 급속냉각시킬 경우 급속냉각실 주변영역에 저장된 음식물이 과냉각되던 종래와는 달리, 음식물의 과냉각이 발생될 염려가 없다.

그리고, 본 발명에 따른 냉장고는, 급속냉각실 주변영역의 온도가 상대적으로 낮아지게 될 경우, 송풍팬의 구동시간 감소에 기인하여 급속냉각시간이 상대적으로 연장되던 종래와는 달리, 음식물을 상대적으로 빠른 속도로 냉각시킬 수 있다.

Claims

격벽을 사이에 두고 상호 다른 온도대역의 냉각실이 형성되어 있는 본체와; 상기 냉각실중 상대적으로 고온을 가지는 냉각실의 내부에 상기 격벽에 인접되게 형성되는 급속냉각실과; 내부에 밀폐공간을 형성하는 용기와, 상기 용기의 내부에 수용되어 주위의 잠열을 흡수하여 증발하는 작동유체를 가지며 상기 용기의 일단이 상기 급속냉각실과 상호 열접촉가능하게 배치되고 상기 용기의 타단이 상대적으로 저온을 가지는 냉각실과 상호 열접촉가능하게 상기 격벽에 매입설치되는 적어도 하나의 히트파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,

상기 히트파이프는, 상기 용기의 내부에 배치되어 축심을 따라 상기 작동유체가 증발되어 유동하는 코어부를 형성함과 동시에 상기 코어부의 둘레에 응축된 상기 작동유체를 증발측으로 귀환시키는 모세관력을 가지는 윅부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,

상기 본체의 상하방향을 따라 상기 격벽의 상측 및 하측에는 냉동실 및 냉장실이 각각 형성되어 있으며, 상기 급속냉각실은 상기 격벽의 하측에 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,

상기 용기의 노출단부중 적어도 일단에는 전열면적이 증대되도록 열교환촉진부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉장고.