KR100389400B1 - 직냉식 냉장고의 증발기 및 히터배치구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직냉식 냉장고의 히터와 증발기배치구조에 관한 것이다. 본 발명에서는 내부에 저장공간(32)이 형성되는 인너케이스(30)의 외면 둘레를 따라 히터(40)와 증발기파이프(50)를 배치하는 구성을 제공하고 있다. 즉 상기 증발기파이프(50)는 상기 저장공간(32)의 높이의 1/2보다 높은 위치에서부터 상부로 상기 인너케이스(30)의 외면을 둘러서 설치되고, 상기 히터(40)는 상기 증발기파이프(50)의 최하단에서 저장공간(32)의 바닥면까지의 높이의 1/2보다 낮은 위치에서부터 하부로 상기 인너케이스(30)의 외면을 둘러서 설치된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 상기 증발기파이프(50) 내부를 유동되는 냉매와 열교환된 차가운 공기가 지나치게 저장공간(32)의 하부로 많이 전달되는 것을 방지하여 전체 저장공간(32)의 온도편차를 균일하게 유지할 수 있게 된다.

Description

직냉식 냉장고의 증발기 및 히터배치구조{A disposition structure of evaporator and heater for direct cooling type refrigerator}

본 발명은 직냉식 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저장공간 내의 온도를 제어하기 위한 증발기와 히터를 배치하는 구성에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 직냉식 냉장고의 증발기 및 히터배치구조가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 직냉식 냉장고의 본체(1)의 하부에는 냉장고의 작동에 필요한 각종 부품이 설치되는 기계실(3)이 구비된다.

그리고 상기 기계실(3)의 상방에 해당되는 본체(1)의 내부에는 인너케이스(5)에 의해 구획되는 저장공간(6)이 형성되어 되어 있다. 상기 본체(1)의 상단에는 도어(7)가 설치되어 상기 저장공간(6)의 내부를 외부와 선택적으로 연통되게 개폐한다.

한편, 상기 저장공간(6)의 온도제어를 위해서 상기 인너케이스(5)의 외측면을 따라서는 히터(10)와 증발기파이프(12)가 감아진다. 여기서 상기 히터(10)는 상기 저장공간(6)의 하부에 해당되는 위치에 감겨져 있고, 상기 증발기파이프(12)는 상기 히터(10)가 감겨진 상부에서부터 저장공간(6)의 상단에 해당되는 위치까지 감겨져 있다.

여기서 상기 인너케이스(5)의 위치에 따른 상기 히터(10)와 증발기파이프(12)가 감겨지는 구성을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 먼저, 상기 인너케이스(5)의 상단에서 최상단의 증발기파이프(12)까지의 구간의 길이를 a, 상기 증발기파이프(12)가 감겨진 구간의 길이를 b, 상기 히터(10)가 감겨진 구간의 길이를 d, 상기 히터(10)의 하단에서 인너케이스(5)의 하단까지의 구간의 길이를 e라고 할 때, 이들 사이는 a: b: d: e = 1: 3: 1: 1의 비율로 된다.

상기와 같은 구성으로 히터(10)와 증발기파이프(12)가 감겨지는 종래 기술에 있어서 상기 히터(10)는 예를 들면 김치의 숙성을 위해 상기 저장공간(6) 내부에 열을 제공하여 온도를 유지하는 역할을 하고, 상기 증발기파이프(12)는 상기 저장공간(6)으로부터 열을 빼앗아 상대적으로 낮은 온도로 유지하는 역할을 한다.

일반적으로 직냉식 냉장고에서는 저장공간(6)의 내부에서 공기를 유동시키기 위해 별도의 구동원을 사용하지 않고 자연대류를 이용하게 된다. 따라서 상기 히터(10)는 상대적으로 저장공간(6)의 하부에 대응되는 위치에 설치되고, 상기 증발기파이프(12)는 상대적으로 저장공간(6)의 하부에 대응되는 위치에 설치되어 있다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉 상기 증발기파이프(12)는 상기 인너케이스(5)의 전체높이 h를 기준으로 5h/6되는 지점에서 시작해서 h/3의 지점의 사이의 구간에 감겨져 있다. 다시 말해 상기 증발기파이프(12)를 전체 저장공간(6)에서 볼 때, 중간 이하의 지점까지 감겨져 있는 것이다.

따라서 냉장운전시에 상기 증발기파이프(12)를 통과하는 냉매와 열교환된 공기는 자연대류에 의해 저장공간(6)의 하부로 처지게 되는데, 상기 증발기파이프(12)가 상기 저장공간(6)의 중간 하부에 까지 감겨져 있어서, 상기 저장공간(6)의 하부는 과냉된다. 실제로 상기 저장공간(6)의 상부와 하부 사이의 온도차이가 1.5℃ 정도로 크게 나타난다. 이와 같이 저장공간(6) 내부의 온도편차가 크게 되면 저장되는 위치에 따라 저장물의 저장상태가 달라지게 되는 문제점이 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기위한 것으로, 직냉식 냉장고에 있어서 저장공간 내의 온도편차를 최소화하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 직냉식 냉장고의 증발기 및 히터배치구조를 보인 측면도.

도 2는 본 발명에 의한 직냉식 냉장고의 증발기 및 히터배치구조의 바람직한 실시예의 구성을 보인 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30: 인너케이스 32: 저장공간

34: 상부저장용기 34': 하부저장용기

40: 히터 50: 증발기파이프

60: 어큐물레이터 H: 저장공간의 높이

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 저장공간을 형성하는 인너케이스와, 상기 저장공간의 높이의 1/2보다 높은 위치에서부터 상부로 상기 인너케이스의 외면을 둘러서 설치되는 증발기파이프와, 상기 증발기파이프의 최하단에서 저장공간의 바닥면까지의 높이의 1/2보다 낮은 위치에서부터 하부로 상기 인너케이스의 외면을 둘러서 설치되는 히터를 포함하여 구성된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 동일한 높이의 2개의 저장용기가 놓여지는 저장공간이 형성되는 인너케이스와, 상기 저장용기중 상부에 놓여지는 저장용기와 대응되는 인너케이스의 외면을 둘러서 설치되는 증발기파이프와, 상기 저장용기중 하부에 놓여지는 저장용기의 중앙에 대응되는 위치에 소정 폭으로 인너케이스의 외면을 둘러서 설치되는 히터를 포함하여 구성된다.

상기 인너케이스의 외면에 둘러서 설치되는 증발기파이프와 히터의 배치 비율이 a: b: c: d: e = 6: 36: 25: 9: 16으로 형성되고, 여기서 상기 a는 인너케이스 상단에서 증발기파이프 최상단 사이의 거리, b는 증발기파이프의 배열폭, c는 증발기파이프 최하단에서 히터최상단까지의 거리, d는 히터의 배열폭, e는 히터의 최하단에서 인너케이스의 바닥면까지의 거리이다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 직냉식 냉장고에서 그 내부의 저장공간의 온도를 보다 균일하게 유지할 수 있게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 직냉식 냉장고의 증발기 및 히터배치구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에 도시된 바에 따르면, 인너케이스(30)는 직냉식 냉장고의 본체 내부에 저장공간(32)를 형성하게 된다. 이와 같은 저장공간(32)의 내부에는 상부 및 하부 저장용기(34)(34')에 저장물이 담겨진 상태로 보관된다. 그리고 상기 상부저장용기(34)는 하부저장용기(34') 상에 얹어진다.

상기 저장공간(32) 내부의 온도를 설정하기 위해 상기 인너케이스(30)의 외면을 둘러서는 히터(40)와 증발기파이프(50)가 설치된다. 상기 히터(40)는 열을 발생시켜 상기 저장공간(32)에 저장되는 저장물을 숙성시키는 역할을 하고, 상기 증발기파이프(50)에는 그 내부를 통해 냉동사이클의 냉매가 유동되도록 하여 저장공간(32)의 온도를 상대적으로 낮게 유지할 수 있게 하는 것이다.

여기서 상기 히터(40)는 상기 인너케이스(30)의 외면에 둘러 배치될 때, 상기 저장공간(32)의 하부에 해당되는 위치에 설치된다. 이는 저장공간(32) 내부의 온도설정을 위해 별도의 대류를 위한 구동원을 사용하지 않는 직냉식 냉장고의 특성에 따른 배치이다. 즉 상대적으로 더운 공기는 상부로 올라가려는 특성을 이용하는 것이다.

그리고 상기 증발기파이프(50)는 상기 인너케이스(30)의 외면을 둘러 배치될 때, 상기 저장공간(32)의 상부에 해당되는 위치에 설치된다. 이는 상대적으로 낮은 온도의 공기는 저장공간(32)에서 하부를 향해 내려가려는 특성을 이용하는 것이다.

이때, 상기 증발기파이프(50)와 열교환된 상대적으로 낮은 온도의 공기가 저장공간(32)의 내부에서 하부로 처지는 특성을 이용함에 있어, 저장공간(32)의 상부와 하부 사이의 온도편차를 줄이기 위해서는 상기 증발기파이프(50)의 최하단의 위치가 중요하다. 본 발명에서는 상기 증발기파이프(50)의 최하단의 위치를 전체 저장공간(32)의 높이 H를 기준으로 H/2되는 지점보다 높은 곳에 있도록 하고 있다. 이는 상기 증발기파이프(50)가 지나치게 낮은 위치에 있어 아래로 처지는 냉기에 의해 저장공간(32)의 하부가 과냉되는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 상기 히터(40)를 배치함에 있어서도 마찬가지로 상기 히터(40)에 의해 발생한 상대적으로 따뜻한 공기가 저장공간(32)의 상부까지 효과적으로 전달되기 위해서는 그 설치되는 높이가 중요하다. 이를 위해 본 발명에서는 상기 증발기파이프(50)의 최하단과 저장공간(32)의 바닥면사이의 높이의 1/2가 되는 지점에 히터(40)의 상단부가 위치하도록 하고 있다.

여기서 상기 상부저장용기(34)와 하부저장용기(34')를 기준으로 상기 히터(40)와 증발기파이프(50)의 배치를 설명할 수도 있다. 즉, 상기 상부저장용기(34)와 대응되는 인너케이스(30)의 외면을 전체를 둘러서 증발기파이프(50)가 설치되고, 상기 하부저장용기(34')의 중앙에 해당되는 인너케이스(30)의 외면에 소정 폭으로 히터(40)가 배치되도록 할 수도 있다.

이와 같은 기준에서 가장 바람직한 히터(40)와 증발기파이프(50)의 배치를알아본다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 저장공간(32) 전체의 높이를 H라 한다. 그리고 저장공간(32)의 최상단에서 상기 증발기파이프(50)의 최상단까지의 구간의 거리를 a, 상기 증발기파이프(50)가 배치되는 폭을 b, 증발기파이프(50)의 최하단에서 히터(40) 최상단까지의 거리를 c, 히터(40)가 배치되는 폭을 d, 히터(40)의 최하단에서 인너케이스(30) 즉 저장공간(32)의 바닥면까지의 거리를 d라고 할 때, 다음의 비율로 히터(40)와 증발기파이프(50)를 배치하게 된다.

a: b: c: d: e = 6: 36: 25: 9: 16

이와 같은 배치비율의 특징은 더운 공기는 위로 올라가고, 차가운 공기는 아래로 떨어지는 자연대류를 근거로 하는 것으로 저장공간(32)의 하부로 지나치게 많은 차가운 공기가 처지지 않도록 상대적으로 상기 증발기파이프(50)의 하단 높이를 올려준 것이다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 직냉식 냉장고의 히터와 증발기배치구조의 작용을 상세하게 설명한다.

직냉식 냉장고는 일반적으로 소형 냉장고로서, 저장공간(32) 내부의 온도를 설정함에 있어서 내부 공기의 유동을 위해 별도의 구동원을 사용하지 않고 자연대류를 이용하는 것이다. 그리고 이와 같은 직냉식 냉장고에서 저장물(가장 대표적인 것으로 김치)을 숙성하여 보관할 수 있도록 열을 제공하는 히터(40)를 사용하게 된다.

이때, 차가운 공기는 상대적으로 하방향으로 처지고 따뜻한 공기는 상부로유동된다는 자연대류의 원리에 따라 상기 증발기파이프(50)는 저장공간(32)의 상대적으로 상부에, 히터(40)는 저장공간(32)의 상대적으로 하부에 배치하게 된다.

또한 본 발명에서는 증발기파이프(50)를 상부에 히터(40)를 하부에 배치하는 구성에서 저장공간(32)의 하부가 지나치게 과냉되어 저장공간(32) 내부의 온도편차가 커지는 것을 방지하기 위해 상기 증발기파이프(50)를 저장공간(32)의 높이 H의 절반보다 높은 위치에서부터 시작하도록 하면서 증발기파이프(50)와 히터(40)가 배치되는 최적의 구간을 설정하였다.

따라서 상기 증발기파이프(50)를 통해 흐르는 냉매와 열교환된 상대적으로 차가운 공기가 자연대류에 의해 저장공간(32)의 하부로 처지더라도 저장공간(32)의 하부가 과냉되지 않아 전체 온도가 상대적으로 균일하게 유지된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 직냉식 냉장고의 히터 및 증발기 배치구조에서는 히터를 하부에 증발기파이프를 상대적으로 상부에 배치하는 구조에서 증발기파이프를 저장공간의 중간에서 상부를 향해 배치하고, 히터를 상기 증발기파이프의 최하단에서 저장공간의 바닥면 사이의 중간하부에서부터 배치하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면 저장공간 내부의 온도가 상대적으로 균일하게 유지되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 내부에 저장공간을 형성하는 인너케이스와,

   상기 저장공간의 높이의 1/2보다 높은 위치에서부터 상부로 상기 인너케이스의 외면을 둘러서 설치되는 증발기파이프와,

   상기 증발기파이프의 최하단에서 저장공간의 바닥면까지의 높이의 1/2보다 낮은 위치에서부터 하부로 상기 인너케이스의 외면을 둘러서 설치되는 히터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 증발기 및 히터배치구조.
2. 내부에 동일한 높이의 2개의 저장용기가 놓여지는 저장공간이 형성되는 인너케이스와,

   상기 저장용기중 상부에 놓여지는 저장용기와 대응되는 인너케이스의 외면을 둘러서 설치되는 증발기파이프와,

   상기 저장용기중 하부에 놓여지는 저장용기의 중앙에 대응되는 위치에 소정 폭으로 인너케이스의 외면을 둘러서 설치되는 히터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 증발기 및 히터 배치구조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 인너케이스의 외면에 둘러서 설치되는 증발기파이프와 히터의 배치 비율이 a: b: c: d: e = 6: 36: 25: 9: 16으로 형성되고, 여기서 상기 a는 인너케이스 상단에서 증발기파이프 최상단 사이의 거리, b는증발기파이프의 배열폭, c는 증발기파이프 최하단에서 히터최상단까지의 거리, d는 히터의 배열폭, e는 히터의 최하단에서 인너케이스의 바닥면까지의 거리임을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 증발기 및 히터배치구조.