KR100429626B1 - 냉장고의 냉장실 유로 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 냉장고의 냉장실 유로 구조는 냉동실과 냉장실을 구획하도록 냉동실과 냉장실 사이에 칸막이가 설치되고, 냉장실 내부에 선반을 설치하여 복수개의 저장공간을 갖으며, 송풍팬에 의해 냉동실과 냉장실 내의 냉기를 순환시키는 냉장고에 있어서; 상기 냉동실에서 토출되는 공기가 복수개의 저장공간 중 적어도 하나 이상으로 토출되도록 상기 냉동실과 복수개의 저장공간 중 적어도 하나 이상을 통하는 냉기 토출덕트와; 상기 저장공간의 온도를 측정하는 온도 센서와; 상기 온도센서에서 감지된 온도값이 기설정값보다 크면 상기 냉기 토출덕트의 냉기를 저장공간으로 토출시키고 감지된 온도값이 기설정값보다 크지 않으면 상기 냉기 토출덕트로부터의 냉기 토출을 막는 댐퍼와; 상기 냉기 토출덕트를 통해 토출된 냉기가 상기 냉동실로 유입될 수 있도록 상기 칸막이에 형성된 냉기 흡입덕트로 구성되고, 냉장실의 각 저장공간별로 냉기가 토출되도록 하여 냉장실 내부의 온도 편차를 최소화할 뿐만 아니라 냉각속도를 상승시킬 수 있고, 토출되는 냉기의 온도가 저장공간 내부의 온도조건에 따라 조절되도록 하여 저장공간 별로 최적의 냉장 온도를 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

냉장고의 냉장실 유로 구조{Cool air flow structure of refrigerator}

본 발명은 음식물을 저온 상태로 보관하는 냉장고에 관한 것으로서, 특히 냉장실에 설치된 복수개의 선반에 의해 구획된 복수개의 저장공간의 각각에 냉기가 유입되도록 하고, 복수개의 저장공간 각각의 온도조건이 차별화가 가능한 냉장고의 냉장실 유로구조에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉동사이클을 이용하여 냉기를 제공하여 음식물을 냉각시키거나 또는 부패를 방지함으로 음식물을 신선한 상태로 장기간 보관하는 장치로서, 영하의 온도 상태에서 음식물을 보관하는 냉동실과 영상의 온도 상태에서 음식물을 보관하는 냉장실이 칸막이에 의해 구획 설치된다.

종래의 냉장고는 도 1에 도시된 바와 같이, 냉동실(F)이 냉장실(R)의 옆에 위치되고, 상기 냉동실(F)과 냉장실(R)의 사이에 냉동실(F)과 냉장실(R)을 별도의 공간으로 구획하는 칸막이(10)가 설치된다.

상기 냉동실(F)에는 냉매의 열교환을 통해 주위로부터 열을 흡수하면서 냉매가 증발되는 증발기(20)가 설치되고, 상기 증발기(20)를 통한 냉기를 냉장실(R)로 송풍하기 위한 송풍팬(26)이 설치된다.

상기 냉장실(R)에는 냉장실 내부 공간을 복수개의 저장공간(R1,R2,R3,R4)으로 구분하고 음식물 또는 용기가 올려지도록 냉장실(R)의 상부에서 하부까지 일정간격으로 선반(32a,32b,32c,32d)이 설치되고, 최상측 선반(32a)의 위에는 냉기를 분배하는 냉기 분배기(34)가 장착된다.

상기 선반(32a,32b,32c,32d)의 각각은 도 2에 도시된 바와 같이, 그 선단과 냉장실(R)의 전면과의 공간이 냉기의 통로(33)가 될 수 있도록 냉장실의 전면과 이격된 상태로 배치되어, 저장공간(R1,R2,R3,R4)에 위치하는 냉기와 냉기의 통로(33)를 지나는 냉기가 전도에 의해 열전달이 이루어지도록 한다.

상기 칸막이(10)의 상부에는 상기 냉동실(R)에서 증발기(20)를 통한 냉기가 송풍기(26)에 의해 냉장실(R)의 냉기 분배기(34) 측으로 토출될 수 있도록 냉기 토출덕트(12)가 형성되고, 상기 칸막이(10)의 하부에는 상기 냉장실(R)을 지나면서 각각의 선반(32a,32b,32c,32d)에 올려진 음식물을 낮은 온도상태에서 냉장시키는 냉기가 냉동실(F)로 흡입될 수 있도록 냉기 흡입덕트(14)가 형성된다.

한편, 상기 냉장고는 상기 증발기(20)를 통한 냉매를 저온저압의 기체상태의 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 만들기 위해 냉장고의 기계실(미도시)에 설치된 압축기(미도시)와, 상기 압축기에서 나오는 기체냉매를 고압의 액체상태로 응축되면서 냉매가 지닌 열을 외부로 방출하는 응축기(미도시)와, 상기 응축기를 거친 고압의 액체상태의 냉매를 감압시키는 모세관(미도시)을 포함하는 냉동사이클이 설치된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 냉동사이클의 구동에 의해 상기 증발기(20)에는 저온저압의 냉매가 흐르게 되고, 냉동실(F) 내의 공기는 증발기(20)를 표면을 지나면서 저온의 냉매와 열교환되어 저온의 냉기로 변화되며, 이 냉기는 냉동실(F)에 저장된 음식물을 영하의 저온 상태로 유지시키면서 상기 송풍팬(26)에 의해 압송되어 상기 칸막이(10)의 냉기 토출덕트(12)로 유입된다. 그리고, 상기 냉기 토출덕트(12)를 통한 냉매는 냉매 분배기(34)에 의해 냉장실(R) 내의 냉기의 통로(33)을 지나면서 하측으로 이동된 후 최하측의 저장공간(32d)과 냉기 흡입덕트(14)를 차례로 냉동실(F)로 다시 순환된다.

이때, 상기 냉기의 통로(33)를 지나는 냉기는 상기 저장공간(R1,R2,R3) 내의 냉기와 전도에 의한 열전달이 이루어져 선반(32a,32b,32c)의 위에 올려진 음식물의 저온 상태를 유지시킨다.

그러나, 종래의 냉장고는 증발기(20)를 통한 냉기가 최하측 저장공간(R4)을 제외한 나머지 저장공간(R1,R2,R3)으로는 열전도에 의해서만 열전달이 이루어져 냉장실(R) 내부의 온도편차가 생기고 냉각속도가 저하되는 문제점이 있다.

그리고, 냉장실(R)의 선반(32a,32b,32c,32d) 위에 올려지는 음식물에 따라 최적의 온도 조건이 다르게 되는데, 식품별 최적의 온도 조건을 유지시킬 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉장실의 각 저장공간별로 냉기가 토출되도록 하여 냉장실 내부의 온도 편차를 최소화할 뿐만 아니라 냉각속도를 상승시킬 수 있고, 토출되는 냉기의 온도가 저장공간 내부의 온도조건에 따라 조절되도록 하여 저장공간 별로 최적의 냉장 온도를 유지시킬 수 있는 냉장고의 냉장실 유로 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉장고의 내부 구성이 도시된 주요부 정면도,

도 2는 종래 기술에 따른 냉장고의 내부 구성이 도시된 주요부 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 내부 구성이 도시된 주요부 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 내부 구성이 도시된 주요부 측면도,도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 제어 블록도,도 6은 본 발명에 따른 냉장고의 댐퍼 제어 방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

60: 칸막이 62: 냉기 토출덕트

62a: 제 1 덕트부 62b,62c,62d,62e: 제 2 덕트부

64: 냉기 흡입덕트 66a,66b,66c,66d: 온도 센서

69a,69b,69c,69d: 온도 센서 70: 증발기

76: 송풍팬 82a.82b,82c,82d: 선반

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 냉장실 유로 구조는냉동실과 냉장실을 구획하도록 냉동실과 냉장실 사이에 칸막이가 설치되고, 냉장실 내부에 선반을 설치하여 복수개의 저장공간을 갖으며, 송풍팬에 의해 냉동실과 냉장실 내의 냉기를 순환시키는 냉장고에 있어서; 상기 냉동실에서 토출되는 공기가 복수개의 저장공간 중 적어도 하나 이상으로 토출되도록 상기 냉동실과 복수개의 저장공간 중 적어도 하나 이상을 통하는 냉기 토출덕트와; 상기 저장공간의 온도를 측정하는 온도 센서와; 상기 온도센서에서 감지된 온도값이 기설정값보다 크면 상기 냉기 토출덕트의 냉기를 저장공간으로 토출시키고 감지된 온도값이 기설정값보다 크지 않으면 상기 냉기 토출덕트로부터의 냉기 토출을 막는 댐퍼와; 상기 냉기 토출덕트를 통해 토출된 냉기가 상기 냉동실로 유입될 수 있도록 상기 칸막이에 형성된 냉기 흡입덕트로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 내부 구성이 도시된 주요부 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 내부 구성이 도시된 주요부 측면도이다.

본 발명에 따른 냉장고는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 냉동실(F)이 냉장실(R)의 옆에 위치되고, 상기 냉동실(F)과 냉장실(R)의 사이에 냉동실(F)과 냉장실(R)을 별도의 공간으로 구획하는 칸막이(60)가 설치된다.

상기 냉동실(F)에는 냉매와의 열교환을 통해 주위로부터 열을 흡수하면서 냉매가 증발되는 증발기(70)가 설치되고, 상기 증발기(70)를 통한 냉기를 냉장실(R)로 송풍하기 위한 송풍팬(76)이 설치된다.

상기 냉장실(R)에는 냉장실 내부 공간을 복수개의 저장공간(R1,R2,R3,R4,R5)으로 구분하고 음식물 또는 용기가 올려지도록 냉장실(R)의 상부에서 하부까지 일정 간격으로 선반(82a,82b,82c,82d)이 설치된다.

상기 선반(82a,82b,82c,82d)의 각각은 그 선단과 냉장실(R)의 전면과의 공간이 냉기의 통로(83)가 될 수 있도록 냉장실(R)의 전면과 이격된 상태로 배치된다.

그리고, 상기 냉장실(R)은 복수개의 저장공간(R1,R2,R3,R4,R5) 각각 내부의 냉기와 냉기의 통로(83)를 지나는 냉기가 대류에 의해 열전달이 이루어지도록 하는 유로 구조를 갖는다.

즉, 상기 칸막이(60)에는 상기 냉동실(F)에서 토출되는 공기가 최하측 저장공간(R5)을 제외한 나머지 저장공간(R1,R2,R3,R4)으로 토출되도록 하는 냉기 토출덕트(62)가 형성되고, 상기 냉기 토출덕트(62)를 통해 토출된 냉기가 상기 냉동실(F)로 유입될 수 있도록 최하측 저장공간(R5)과 냉동실(F) 사이를 통하는 냉기 흡입덕트(64)가 형성된다.

상기 냉기 토출덕트(62)는 일단이 상기 냉동실(F)과 통하고 상기 칸막이(60) 내부에 수직방향으로 배치된 제 1 덕트부(62a)와, 상기 제 1 덕트부(62a)와 일단이 통하고 타단이 최하층 저장공간(R5)을 제외한 저장공간(R1,R2,R3,R4)과 통하는 제 2 덕트부(62b,62c,62d,62e)로 구성된다.

또, 복수개의 저장공간(R1,R2,R3,R4,R5) 중 최하측 저장공간(R5)을 제외한 나머지 저장공간(R1,R2,R3,R4) 각각의 일측면에는 상기 저장공간(R1,R2,R3,R4)의 온도를 측정하는 온도 센서(66a,66b,66c,66d)가 배치되어 상기선반(32a,32b,32c,32d)으로 구획된 저장공간(R1,R2,R3,R4) 각각의 온도를 측정한다.

그리고, 상기 냉기 토출덕트(62)에는 상기 온도센서(66a,66b,66c,66d)에서 감지된 온도값이 기설정값보다 크면 상기 냉기 토출덕트(62)의 냉기를 저장공간(R1,R2,R3,R4)으로 토출시키고 감지된 온도값이 기설정값보다 크지 않으면 상기 냉기 토출덕트(62)로부터의 냉기 토출을 막는 댐퍼(69a,69b,69c,69d)가 장착된다.

도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 제어 블록도이다.상기 댐퍼(69a,69b,69c,69d)의 각각은 상기 냉기 토출덕트(62)의 출구에 설치되고, 상기 온도 센서(66a,66b,66c,66d)에서 감지한 온도신호를 받아들여 상기 댐퍼(69a,69b,69c,69d) 각각의 개폐여부를 결정하고 상기 댐퍼(69a,69b,69c,69d)에 제어신호를 출력하는 제어부(90)에 의해 온/오프 된다.

여기서, 상기 기설정값은 냉장고의 설계시 소정의 온도차로 단계적으로 설정되거나, 냉장고의 일측에 설치된 조절스위치(92)에 의해 개별적으로 가변되도록 이루어진다.

즉, 상기 기설정값은 상기 냉장실(R)의 설계당시 상기 저장공간(R1,R2,R3,R4,R5)이 하측으로 갈수록 1℃씩 낮게 설계되어, 낮은 온도의 온도조건을 필요로 하는 음식물은 최하측 저장공간(R5)에 올려놓고, 상기 최하측 저장공간(R5)에 올려진 음식물보다 상대적으로 높은 온도조건을 필요로 하는 음식물은 상측 저장공간(R1,R2,R3,R4)에 올려놓으면, 저장공간(R1,R2,R3,R4,R5) 별로 식품이 필요로 하는 최적의 온도를 유지할 수 있게 된다.

또는, 상기 기설정값이 사용자의 조작에 의해 각각의 저장공간(R1,R2,R3,R4,R5) 별로 다르게 설정되면, 음식물 또는 용기의 양 및 최적의 온도조건을 고려한 냉장 보존이 가능하게 된다.

한편, 상기 냉장고는 상기 증발기(70)를 통한 냉매를 저온저압의 기체상태의 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 만들기 위해 냉장고의 기계실(미도시)에 설치된 압축기(미도시)와, 상기 압축기에서 나오는 기체냉매를 고압의 액체상태로 응축되면서 냉매가 지닌 열을 외부로 방출하는 응축기(미도시)와, 상기 응축기를 거친 고압의 액체상태의 냉매를 감압시키는 모세관(미도시)을 포함하는 냉동사이클이 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 냉동사이클의 구동에 의해 상기 증발기(70)에는 저온저압의 냉매가 흐르게 되고, 냉동실(F) 내의 공기는 증발기(70)를 표면을 지나면서 저온의 냉매와 열교환되어 저온의 냉기로 변화되며, 이 냉기는 냉동실(F)에 저장된 음식물을 영하의 저온 상태로 유지시키면서 상기 송풍팬(76)에 의해 압송되어 상기 칸막이(60)의 냉기 토출덕트(62)로 유입된다.

그리고, 상기 냉기 토출덕트(62)로 유입된 냉기는 상기 제 1 덕트부(62a)를 따라 칸막이(60)의 하측방향으로 이동되면서 상기 최하측 저장공간(R5)을 제외한 각 저장공간(R1,R2,R3,R4)의 각각과 통하는 제 2 덕트부(62b,62c,62d,62e)와 댐퍼(69a,69b,69c,69d)를 차폐로 지나 저장공간(R1,R2,R3,R4)의 각각으로 분산 토출된다.

상기 최하측 저장공간(R5)을 제외한 각 저장공간(R1,R2,R3,R4)으로 분산 토출된 냉기의 각각은 상기 선반(82a,82b,82c,82d) 위에 올려진 음식물 또는 용기에 직접 접촉하면서 음식물 또는 용기의 온도를 저온상태로 유지시킨 후, 상기 냉기의 통로(83)로 유입되어 상측 또는 하측의 다른 저장공간에서 나오는 냉기와 합쳐지고, 상기 최하측 저장공간(R5)과 냉기 흡입덕트(64)를 차례로 지나 냉동실(F)로 유입되어 상기 증발기(70)를 통하면서 상기의 과정을 반복하게 된다.도 6은 본 발명에 따른 냉장고의 댐퍼 제어 방법이 도시된 순서도이다.먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 온도 센서(66a,66b,66c,66d)의 각각은 그 설치된 저장공간(R1,R2,R3,R4)의 내측 온도를 측정하여 상기 제어부(90)에 온도 신호를 출력한다.(S1)상기 제어부(90)는 상기 온도 센서(66a,66b,66c,66d)의 각각에서 인가된 온도값과 기설정값을 비교한다.(S2)상기 제어부(90)는 상기 댐퍼(69a,69b,69c,69d)를 이용하여 각각의 저장공간(R1,R2,R3,R4) 내부의 온도를 조절한다.(S3,S4)

예를 들면, 상기 제어부(90)는 상기 복수개의 저장공간(R1,R2,R3,R4) 중 최상측 저장공간(R1)의 온도값이 기설정값보다 큰 것으로 판단되면 최상측 제 2 덕트부(62b) 출구에 설치된 댐퍼(69a)를 열어 최상측 저장공간(R1) 내부로 냉기를 토출시킨다.(S3)한편, 상기 제어부(90)는 상기 복수개의 저장공간(R1,R2,R3,R4) 중 최상측 저장공간(R1)의 온도값이 기설정값보다 크지 않은 것으로 판단되면 상기 댐퍼(69a)를 닫아 최상측 저장공간(R1)으로의 냉기 토출을 막음으로써, 최상측 저장공간(R1)에 위치되는 음식물의 최적의 온도조건을 유지케 한다.(S4)

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 냉장고의 냉장실 유로 구조는 냉동실의 냉기가 복수개의 저장공간과 통하는 냉기 토출덕트를 통해 저장공간의 각각으로 토출되고, 토출된 냉기가 저장공간의 각각을 통과한 후 냉동실과 저장공간 중의 어느 하나 사이를 통하는 냉기 흡입덕트를 통해 냉동실로 다시 유입되도록 하여, 냉장실 내부의 온도 편차를 줄일 수 있고 냉장성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 복수개의 저장공간 각각에 온도센서를 설치하고, 상기 냉기 토출덕트의 출구에 냉기의 토출을 단속하는 댐퍼를 장착하여, 복수개의 저장공간 각각의 온도가 기설정값보다 높으면 댐퍼를 열어주고 기설정값보다 높지 않으면 댐퍼를 닫도록 하는 것에 의해, 복수개의 저장공간 각각의 온도 조건을 달리할 수 있고, 식품별 최적의 온도조건을 유지토록 하는 것이 가능한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 냉동실과 냉장실을 구획하도록 냉동실과 냉장실 사이에 칸막이가 설치되고, 냉장실 내부에 선반을 설치하여 복수개의 저장공간을 갖으며, 송풍팬에 의해 냉동실과 냉장실 내의 냉기를 순환시키는 냉장고에 있어서;

   상기 냉동실에서 토출되는 공기가 복수개의 저장공간 중 적어도 하나 이상으로 토출되도록 상기 냉동실과 복수개의 저장공간 중 적어도 하나 이상을 통하는 냉기 토출덕트와;

   상기 저장공간의 온도를 측정하는 온도 센서와;

   상기 온도센서에서 감지된 온도값이 기설정값보다 크면 상기 냉기 토출덕트의 냉기를 저장공간으로 토출시키고 감지된 온도값이 기설정값보다 크지 않으면 상기 냉기 토출덕트로부터의 냉기 토출을 막는 댐퍼와;

   상기 냉기 토출덕트를 통해 토출된 냉기가 상기 냉동실로 유입될 수 있도록 상기 칸막이에 형성된 냉기 흡입덕트로 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉장실 유로 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉기 토출덕트는 일단이 상기 냉동실과 통하고 상기 칸막이 내부에 수직방향으로 배치된 제 1 덕트부와, 상기 제 1 덕트부와 일단이 통하고 타단이 저장공간과 통하는 제 2 덕트부로 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉장실 유로 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 댐퍼는 상기 온도 센서에서 감지한 온도신호를 받아들여 상기 댐퍼의 개폐여부를 결정하고 상기 댐퍼에 제어신호를 출력하는 제어부에 의해 온/오프 되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉장실 유로 구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 댐퍼는 상기 냉기 토출덕트의 출구 각각에 설치되고, 상기 온도 센서는 저장공간 각각의 일측에 설치되며, 상기 댐퍼는 상기 제어부의 제어신호에 따라 개별적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉장실 유로 구조.