KR100353362B1 - 냉장고의 증발기 제상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 증발기의 제상장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 증발기(30)에 별도의 히터를 설치하지 않고 기계실(40)에서 발생하는 열기를 이용하여 증발기(30)의 제상을 실시하는 것이다. 이를 위해 상기 증발기(30)가 설치되는 공간과 기계실(40)을 연통시키는 순환덕트(50)를 형성하고, 상기 순환덕트(50)를 통해 기계실(40)의 열기를 상기 증발기(30)로 전달하는 순환팬(55)을 상기 순환덕트(50)의 입구에 설치한다. 그리고, 상기 증발기(30)가 설치되는 공간과 저장공간(22)을 구획하는 쉬라우드(35)에는 상기 쉬라우드(35)에 형성된 토출구(35e)와 흡입구(35i)를 제상시에 차폐하는 개폐구(60)가 설치된다. 상기 개폐구(60)는 별도의 모터(65)에 의해 구동된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 상기 증발기(30)의 냉매파이프(32)의 사이에 별도의 히터가 없어 상대적으로 냉기의 흐름이 원활하게 되어 열교환효율이 높아지고, 별도의 히터로 발열하는 대신에 기계실(40)에 설치된 부품에서 발생되는 열기를 이용하여 증발기(30)의 제상을 실시하므로 전력소비를 최소화할 수 있게 되는 이점이 있다.

Description

냉장고의 증발기 제상장치{Defrost apparatus of evaporator in refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉동사이클을 구성하는 증발기의 냉매파이프에 착상된 얼음을 주기적으로 제거하는 냉장고의 증발기 제상장치에 관한 것이다.

냉장고의 냉동사이클은 증발기, 압축기, 응축기, 팽창밸브를 포함하여 구성되고, 상기 구성요소를 따라 냉매가 유동되면서 상변화를 하여 냉장고의 저장공간을 순환하는 공기와 열교환하여 냉기를 생성하게 된다.

특히 상기 증발기에서는 상대적으로 저온의 액체상태의 냉매가 냉장고의 저장공간을 순환하는 공기와 열교환하여 냉기를 생성하게 된다. 도 1에는 증발기와 관련된 냉장고 내부 구성이 도시되어 있다.

이에 도시된 바에 따르면, 냉장고 본체(1)의 내부에는 저장공간(2)이 형성되고, 상기 저장공간(2)의 후방에는 증발기(5)가 설치된다. 상기 증발기(5)가 설치되는 공간과 저장공간(2)은 쉬라우드(7)와 그릴팬(8)에 의해 구획된다.

상기 증발기(5)에는 열교환을 위한 냉매가 통과하는 냉매파이프(5')가 일정간격으로 절곡형성되어 설치되고, 상기 냉매파이프(5') 사이에는 소정의 간격으로히터(6)가 설치된다. 상기 히터(6)는 상기 냉매파이프(5')에 착상된 얼음을 주기적으로 제거하기 위한 것이다.

상기 쉬라우드(7)의 상단 일측에는 상기 증발기(5)에서 생성된 냉기를 저장공간(2) 측으로 전달하기 위한 토출구(7e)가 형성되고, 그 하단 일측에는 저장공간(2) 내를 순환하여 상대적으로 고온이 된 냉기를 상기 증발기(5) 측으로 안내하는 흡입구(7i)가 형성된다. 상기 증발기(5)의 상부에 해당되는 상기 토출구(7e) 측에는 송풍팬(9)이 설치되어 상기 증발기(5)에서 생성된 냉매를 불어내어 냉장고 내부의 저장공간(2)으로 유동되게 한다.

한편, 냉장고의 운전에 필요한 각종 기계부품이 냉장고 본체(1) 하부에 형성된 기계실(10)에 구비된다. 즉, 상기 증발기(5)에서 기화되면서 열교환한 냉매를 압축하기 위한 압축기(11)가 설치되고, 상기 증발기(5)에서 제상된 제상수를 모으는 제상수용기(12)가 상기 압축기(11) 상부에 구비된다. 상기 증발기(5)가 설치된 공간의 하부로부터 상기 기계실(10)까지는 상기 증발기(5)에서 제상된 제상수를 상기 제상수용기(12)로 배수하는 배수로(13)가 설치된다.

이와 같은 구성을 가지는 종래 기술에서는 냉동사이클이 구동되면 상기 증발기(5)의 하부에서 상부로 공기가 유동되면서 상기 냉매파이프(5') 내부를 통과하는 냉매와 열교환하여 냉기가 생성된다.

그리고 상기 냉기는 상기 송풍팬(9)에 의해 상기 쉬라우드(7)의 토출구(7e)를 거쳐 그릴팬(8)을 지나 저장공간(2)에 전달된다. 상기 저장공간(2)에 전달된 냉기는 저장공간(2)의 내부를 순환한 후, 상기 쉬라우드(7)의 하부에 형성되어 있는흡입구(7i)를 통해 상기 증발기(5)의 하부로 흡입되어, 다시 상기 증발기(5)의 냉매파이프(5') 내부를 지나는 냉매와 열교환하고, 위에서 설명한 바와 같이 냉장고 내부를 순환하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 증발기(5)의 하부로는 상기 저장공간(2)의 내부를 순환하면서 상대적으로 고온이 되고 습기를 머금은 냉기가 전달된다. 따라서, 상기 증발기(5)의 상대적으로 온도가 낮은 냉매가 흐르는 냉매파이프(5')와 접촉하면서 상기 냉기의 온도가 내려가면서 습기가 상기 냉매파이프(5')에 얼어 붙게 된다. 상기와 같이 냉매파이프(5')에 얼음이 형성되면 상기 냉매파이프(5') 사이를 통해 냉기가 유동될 수 있는 공간이 줄어들어 냉기의 형성과 순환에 문제가 생기게 된다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 상기 냉매파이프(5')에 형성된 얼음을 주기적으로 제거하게 되는데, 이와 같은 과정이 제상과정이다. 즉, 상기 히터(6)를 가동시켜 상기 얼음을 녹이고, 상기 얼음이 녹아 생긴 제상수는 상기 배수로(13)를 통해 기계실(10)의 제상수용기(12)로 전달한다.

하지만, 증발기(5)에서의 제상을 위한 히터(6)는 상기 냉매파이프(5') 사이에 위치되므로 냉매파이프(5') 사이의 공간을 통한 냉기의 정상유동을 방해하는 요소로 작용하게 된다. 즉 상기 냉매파이프(5')가 일종의 유로저항으로 작용하여 증발기의 효율을 떨어뜨리게 된다.

다음으로 상기 히터(6)를 가동시키기 위해서는 별도의 전력을 소비하여야 하므로 냉장고의 전력소비량이 많아지게 되는 문제점도 있다.

그리고, 상기 히터(6)가 가동되는 동안에 발생하는 열은 상기 쉬라우드(7)의 토출구(7e)나 흡입구(7i)를 통해 상기 저장공간(2)으로 전달될 수 있어 제상동작중에 저장공간(2)의 온도가 상대적으로 높아지게 되는 문제점도 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 증발기를 통해 냉기의 흐름이 원활하게 되도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 냉장고의 전력소비를 최소화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 증발기의 제상을 위한 열이 저장공간으로 전달되지 않도록 하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 냉장고의 증발기 제상장치가 구비된 냉장고의 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 냉장고의 쉬라우드의 구성을 보인 쉬라우드정면도.

도 3은 본 발명에 의한 냉장고의 증발기 제상장치의 바람직한 실시예가 구비된 냉장고의 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 발명 실시예의 제상장치를 구성하는 덮개구가 쉬라우드에 장착된 것을 보인 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 냉장고본체 22: 저장공간

30: 증발기 32: 냉매파이프

35: 쉬라우드 35e: 토출구

35i: 흡입구 37: 그릴팬

39: 송풍팬 40: 기계실

42: 압축기 44: 제상수용기

46: 배수로 50: 순환덕트

55: 순환팬 60: 개폐구

62: 토출구차폐판 63: 흡입구차폐판

65: 모터

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 냉매와의 열교환으로 냉기를 생성하는 증발기가 설치되는 공간과 기계실을 연통시키는 순환덕트와, 상기 순환덕트를 통해 상기 기계실 내부의 열기를 상기 증발기가 설치되는 공간으로 선택적으로 전달하는 순환팬과, 상기 기계실에서 전달된 열기에 의해 증발기에서 발생하는 제상수를 상기 기계실로 배수하는 배수로를 포함하여 구성된다.

상기 증발기가 설치되는 공간과 저장공간을 구획하는 쉬라우드의 흡입구와 토출구를 선택적으로 개폐하는 개폐구가 더 구비된다.

상기 개폐구는 그 양단에 상기 흡입구와 토출구를 차폐할 수 있는 형상이 구비되고, 별도의 구동원에 의해 구동된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 냉장고의 증발장치는 기계실에서 발생되는 열을 이용하여 증발기에서 제상과정을 수행하므로 증발기에 별도의 히터가 필요없게 되어 증발기에서의 냉기의 순환이 보다 원활하게 되고, 전력소비를 최소화할 수 있는 이점이 있다. 그리고, 제상과정중에는 상기 증발기가 설치되는 공간과 저장공간 사이를 폐쇄하도록 하였으므로, 제상을 위한 열이 저장공간으로 전달되지 않게 되는 이점도 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 냉장고의 제상장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바에 따르면, 냉장고 본체(20)의 내부에는 저장공간(22)이 형성된다. 상기 저장공간(22)은 냉동사이클에서 생성되는 냉기에 의해 소정의 온도로 유지된다.

한편, 상기 저장공간(22)으로 보내지는 냉기를 생성하는 증발기(30)가 상기 저장공간(22)의 후방에 쉬라우드(35)와 그릴팬(37)에 의해 구획되게 설치된다. 상기 증발기(30)에는 냉동사이클의 냉매가 통과하는 냉매파이프(32)가 소정의 간격으로 절곡되어 설치되어 있다.

상기 쉬라우드(35)는 상기 증발기(30)와 저장공간(22)의 사이를 구획하는 것으로 그 상단에는 냉기가 상기 저장공간(22) 측으로 토출되는 토출구(35e)가 형성되어 있고, 하단에는 저장공간(22) 내부를 순환한 냉기가 다시 상기 증발기(30) 하부로 귀환되는 흡입구(35i)가 형성되어 있다.

다음으로 상기 냉장고 본체(20)의 하부에는 기계실(40)이 형성되어 있다. 상기 기계실(40)에는 냉장고의 운전을 위한 각종 부품이 설치된다. 예를 들면, 증발기에서 나온 냉매를 압축하는 압축기(42)가 설치되어 있고, 상기 압축기(42)의 상부에는 상기 증발기(30)에서 제상된 제상수가 모여지는 제상수용기(44)가 설치된다. 그리고, 상기 증발기(30)가 설치된 공간에서부터 상기 제상수용기(44)로 제상수를 배수하는 배수로(46)가 구비된다.

한편, 상기 기계실(40)에서 발생하는 열기를 상기 증발기(30)가 설치된 공간으로 안내하는 순환덕트(50)가 구비된다. 상기 순환덕트(50)는 냉장고 본체(20)의 벽체 내를 관통하여 형성되는 것이다. 그리고 상기 순환덕트(50)의 입구에는 상기 기계실(40)에서 발생하는 열기를 상기 순환덕트(50)로 흡입시켜 주는 순환팬(55)이 설치된다. 여기서 상기 기계실(40)에서 발생하는 열기의 열원은 예를 들면, 상기 압축기(42)이다.

마지막으로 상기 쉬라우드(35)에 형성되어 있는 토출구(35e)와 흡입구(35i)를 선택적으로 개폐하여 주는 개폐구(60)가, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 쉬라우드(35)의 전면에 설치된다. 상기 개폐구(60)는 그 중앙에 설치된 모터(65)에 의해 회전되는 것으로, 그 양단부에 각각 토출구차폐판(62)과 흡입구차폐판(63)이 각각 상기 토출구(35e)와 흡입구(35i)의 형상과 대응되게 형성되어 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 냉장고의 증발기 제상장치의 작용을 설명한다.

냉동사이클이 구동되면 상기 증발기(30)의 냉매파이프(32)를 통해 상대적으로 저온의 냉매가 유동되고, 상기 증발기(30)의 하부에서 상부로 상기냉매파이프(32) 사이를 통과하여 공기가 유동되면서 냉매와 열교환하여 냉기가 생성된다.

상기와 같이 생성된 냉기는 송풍팬(39)에 의해 불어내어져 상기 쉬라우드(35)와 그릴팬(37)에 의해 분배되어 저장공간(22)으로 전달된다. 상기 저장공간(22) 내부를 순환하면서 저장식품과 열교환하여 상대적으로 고온이 된 냉기는 상기 쉬라우드(35)의 흡입구(35i)를 통해 다시 증발기(30)의 하부로 전달된다. 상기 냉기는 위에서 설명한 바와 같이 냉장고 내부를 계속하여 순환하게 된다.

한편, 상기 냉기가 증발기에서 열교환하여 상대적으로 낮은 온도로 되는 과정에서 냉기가 머금고 있던 수분이 액화되면서 상기 냉매파이프(32)의 표면에 착상된다. 이와 같이 냉매파이프(32)의 표면에 얼음이 형성되면, 상기 냉기가 증발기(30)의 하부에서 상부로 이동하는 것을 방해하므로, 이를 주기적으로 제거하게 된다. 이와 같은 동작을 제상동작이라 한다.

상기 제상동작은 상기 순환팬(55)이 동작되면서, 상기 기계실(40)의 열기를 상기 순환덕트(50)로 보내고, 상기 순환덕트(50)를 통해 전달되는 열기는 상기 증발기(30)의 상부로 전달된다. 그리고 상기 순환팬(55)의 구동에 의해 상기 배수로(46)를 통해 다시 기계실(40)로 전달된다.

이와 같이 기계실(40)의 열기를 상기 증발기(30)로 전달하면, 그 열에 의해 증발기(30)의 냉매파이프(35)에 착상되었던 얼음이 녹아 상기 배수로(46)를 통해 제상수용기(44)로 전달된다.

이때, 상기 순환팬(55)에 의해 열기의 순환이 보다 효율적으로 이루어지고, 상기 열기가 저장공간(22)의 내부로 전달되지 않도록 상기 개폐구(60)가 상기 쉬라우드(35)의 토출구(35e)와 흡입구(35i)를 차폐하게 된다.

즉, 상기 모터(65)의 구동에 의해 상기 개폐구(60)가 도 4의 화살표방향으로 회전하여 상기 토출구차폐판(62)이 토출구(35e)를 막아주고, 상기 흡입구차폐판(63)이 흡입구(35i)를 막아주게 된다.

이와 같이 하여 소정 시간동안의 제상과정이 끝나게 되면 상기 순환팬(55)의 동작이 정지하고, 상기 모터(65)의 구동에 의해 상기 개폐구(60)가 도 4의 상태로 복귀되어 다시 냉기가 증발기(30)와 저장공간(22)의 사이로 유동될 수 있게 한다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 냉장고 증발기의 제상장치는 기계실의 부품에서 발생하는 열기를 사용하여 제상을 수행하므로 상대적으로 전원의 소비가 최소화되는 이점이 있으며, 증발기에 별도의 히터를 설치하지 않아도 되므로 증발기를 통한 냉기의 흐름이 원활해져 증발기의 열교환효율이 좋아지는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 제상시에 제상을 위한 열기가 저장공간으로 전달되지 않으므로 저장공간의 온도 변화가 크지 않아 저장되는 저장식품의 신선도를 더욱 오래 유지할 수 있게 되는 효과도 기대할 수 있다.

Claims (3)

1. 냉매와의 열교환으로 냉기를 생성하는 증발기가 설치되는 공간과 기계실을 연통시키는 순환덕트와,

   상기 순환덕트를 통해 상기 기계실 내부의 열기를 상기 증발기가 설치되는 공간으로 선택적으로 전달하는 순환팬과,

   상기 기계실에서 전달된 열기에 의해 증발기에서 발생하는 제상수를 상기 기계실로 배수하는 배수로를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 냉장고의 증발기 제상장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 증발기가 설치되는 공간과 저장공간을 구획하는 쉬라우드의 흡입구와 토출구를 선택적으로 개폐하는 개폐구가 더 구비됨을 특징으로 하는 냉장고의 증발기 제상장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 개폐구는 그 양단에 상기 흡입구와 토출구를 차폐할 수 있는 형상이 구비되고, 별도의 구동원에 의해 구동됨을 특징으로 하는 냉장고의 증발기 제상장치.