KR100482003B1 - 수직 냉기분배날개를 갖는 냉장고 - Google Patents

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Abstract

수직방향상으로 냉기를 분산시킬 수 있는 냉기분배장치를 갖는 냉장고가 개시된다. 냉각실의 덕트 내에는 그 내부로 유입된 냉기를 수직방향상으로 분산시키기 위한 다수의 평판상 수직분배날개가 설치되어 있다. 구동모터에 의해 회전하는 캠은 구동모터의 회전을 수직분배날개의 승강운동으로 전환시킨다. 따라서 냉각실로 토출되는 냉기가 수직방향상으로 분산되게 되고, 냉장실 내의 온도가 균일하게 유지된다. 또한, 수직분배날개를 소정의 각도로 경사지게 정지시킬 경우 특정 위치로의 냉기의 집중토출이 가능하게 된다.

Description

수직 냉기분배날개를 갖는 냉장고
본 발명은 냉각실을 형성하는 캐비넷과, 상기 냉각실의 측벽내에 마련되어 냉기통로를 형성하며 상기 냉각실의 내부를 향해 개구된 적어도 하나의 냉기토출구를 갖는 덕트를 갖는 냉장고에 관한 것으로서, 특히, 냉각실내에 냉기를 균일하게 분배하기 위한 냉기분배장치를 갖는 냉장고에 관한 것이다.
냉장고는 일반적으로, 중간격벽에 의해 구획된 한 쌍의 냉각실 즉 냉동실과 냉장실을 형성하는 캐비넷와, 각 냉각실을 개폐하는 냉동실도어와 냉장실도어, 및 냉동실과 냉장실에 냉기를 공급하기 위한 압축기, 응축기 및 증발기로 이루어진 냉동시스템을 구비하고 있다. 증발기에서 생성된 냉기는, 각 냉각실의 후방벽내에 형성된 공급덕트를 따라 유동하며, 송풍팬에 의하여 냉각실을 향한 냉기토출구를 통해 각 냉각실로 공급된다.
그런데, 이러한 종래의 냉장고에서는, 냉기토출구를 통해 토출되는 냉기가 집중적으로 제공되는 영역과 비교적 적게 공급되는 영역이 존재하게 되며, 이에 따라 냉각실내의 온도편차가 발생되어 균일한 냉각이 이루어지지 못한다는 문제점이 있다. 그래서, 이러한 문제점을 개선한 소위 입체냉각방식의 냉장고가 제안되어 있다. 입체냉각방식 냉장고는, 냉각실의 후방 벽면 및 양측 벽면에도 각기 다수의 냉기토출구를 마련하여, 냉기의 균일공급을 도모하고 있다.
그런데, 이러한 입체냉각방식 냉장고에서도, 냉기토출구를 통해 일정방향으로 냉기토출이 이루어지게 되므로, 냉기공급이 불충분한 모서리영역의 사구간이 존재할 수 있다. 특히, 냉각실의 후방벽 뿐만아니라 측벽에도 공급덕트가 마련되어야 하기 때문에, 음식물수용공간을 축소시키고, 부품수 및 공정의 증가로 인해 제조비용이 증대된다는 문제가 있다.
냉각실내의 냉기의 균일분배는 냉장고의 대형화 추세와 관련하여 매우 중요한 문제점으로 대두되고 있다.
이에, 본 발명의 출원인은 PCT출원 WO 95/27278에서 냉기분배장치를 갖는 냉장고를 제안한 바 있다. 도 1 내지 도 3은 이 냉기분배장치를 갖는 냉장고의 측단면도, 부분확대단면도 및 주요요소들의 분해사시도이다.
이 종래의 냉기분배장치를 갖는 냉장고는, 거의 직육면체형상의 캐비넷(1)내에 중간격벽(5)에 의해 구획된 한 쌍의 냉각실(2, 3)이 마련되어 있다. 이들 냉각실(2, 3)은 각각 비교적 저온의 냉동실(2)과 비교적 고온의 냉장실(3)로 불린다. 각 냉각실(2, 3)의 전면개구에는, 개폐용 도어(6, 7)가 각각 설치되어 있다. 캐비넷(1)내에는 압축기(11)와 도시않은 응축기 및 냉동실증발기(12a)와 냉장실증발기(12b)로 이루어진 냉동시스템이 설치되어 있다. 각 증발기(12a, 12b)에서 생성된 냉기는 냉동실팬(13a) 및 냉장실팬(13b)에 의해 해당 냉각실(2, 3)로 공급된다.
냉장실(3)의 후방내벽면을 형성하는 내벽판(23)에는 냉장실(3)을 향해 개구된 냉기토출구(16)를 갖는 부분원통상의 덕트플레이트(9)가 부착되어 있고, 이 덕트플레이트(9)와 캐비넷(1)의 후벽(4) 사이에는, 시일판(25)에 의해 격리된 공급덕트(15)와 복귀덕트(17)가 마련되어 있다. 공급덕트(15)내에는 냉장실팬(13b)로부터의 냉기를 하향안내하는 덕트부재(21)가 설치되어 있다. 냉장실증발기(12b)에서 발생한 냉기는 냉장실팬(13b)에 의해 이송되어 공급덕트(15) 및 냉기토출구(16)를 거쳐 냉장실(3)로 공급된다.
공급덕트(15) 내에는 냉기분배장치(130)가 설치되어 있다. 냉기분배장치(130)는, 수직축선을 갖는 회전축(131)과 각 냉기토출구(16)에 대응하여 회전축(131)에 결합된 냉기분배날개(132) 및 회전축(131)을 회전구동시키는 구동모터(135)를 갖는다. 각 냉기분배날개(132)는 축선방향을 따라 평행하게 배치된 세 개의 원판(136, 137, 138)과, 이들 원판(136, 137, 138) 사이에 위치되는 제 1날개부(133)과 제 2날개부(134)로 이루어져 있다. 각 날개부(133, 134)는 완만한 S자형상의 단면을 갖도록 만곡되어 있고, 각 날개부(133, 134)는 상호 반대방향으로 굴곡되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 구동모터(131)가 회전축(131)을 저속으로 회전시키면, 공급덕트(15)를 따라 이동되는 냉기는 냉기분배날개(132)들의 굴곡된 판면에 의해 유로방향이 변환되어, 냉장실(3)내에 좌우로 퍼져서 토출되어 좌우로 분산된다. 한편, 특정 부위에 집중 냉각이 필요할 때에는 그 부위를 향해 냉기가 집중 토출되도록 냉기분배날개(132)의 방향에 맞추어 회전축(131)을 정지시키면 된다.
그런데, 이러한 냉기분배장치(130)의 각 날개부(133, 134)는 완만한 S형상으로 만곡되어 있기 때문에, 냉기토출구(16)의 주위에서 와류를 형성하여 원만한 냉기흐름을 저해할 수 있다.
또한, 이 종래의 냉기분배장치(130)는, 수평방향에서의 냉기의 균일배분은 어느 정도 달성할 수 있으나, 수직방향에서는 냉기의 균일배분이 충분히 이루어지지 아니하므로, 냉장실(3) 전체의 균일냉각의 실현에 한계가 가진다.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 이러한 문제점들을 고려하여, 와류를 발생시키지 않으며, 수직방향에서의 냉기의 균일한 배분을 효과적으로 달성할 수 있는 냉기분배장치을 갖는 냉장고를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉각실의 일 측벽에 설치되어 상기 측벽내에 냉기덕트를 형성하며, 상기 냉각실의 내부를 향해 개구된 적어도 하나의 냉기토출구를 갖는 덕트플레이트; 상기 냉기덕트 내에 수평축선을 중심으로 회전가능하게 설치되며, 상호 평행하게 배치되는 다수의 평판상 수직분배날개; 및 상기 수직분배날개들을 상호 평행한 상태로 소정의 각도범위 내에서 상기 수평축선에 대해 왕복 회전시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고에 의해 달성된다.
여기서, 상기 회전수단은, 상기 각 수직분배날개에 상기 수평축선과 이격된 위치에서 각각 힌지 결합되는 복수의 결합부를 가지며, 수직방향에서 승강가능하게 설치되는 연동부재; 및 상기 연동부재를 승강시키는 승강수단을 포함한다.
상기 연동부재는 상기 수직분배날개들을 관통하는 막대의 형상을 가지며, 상기 결합부는 상기 연동부재에 돌출형성된 결합돌기로 구성된다.
바람직하게는, 한 쌍의 상기 결합돌기가 각 수직분배날개의 상하면을 각각 지지한다.
또한, 상기 수직분배날개는, 상기 연동부재와 함께 상기 결합돌기의 관통을 허용하는 관통공, 및 상기 관통공으로부터 연장형성되며 상기 연동부재의 직경보다는 크고 상기 결합돌기의 직경보다는 작은 직경을 갖는 결합공을 갖는다. 이에 의해, 상기 관통공을 통해 상기 수직분배날개를 관통한 상기 연동부재가 상기 결합공에 결합되게 된다.
또한, 상기 승강수단은, 구동모터; 및 상기 구동모터의 회전운동을 상기 연동부재의 승강운동으로 전환시키는 캠을 포함한다. 상기 캠은, 상기 회전축에 동축적으로 설치되는 원통형 캠본체, 및 상기 캠본체의 외표면에 승강하는 폐루프의 캠프로파일을 갖는 캠그루브를 가지며, 상기 연동부재는 상기 캠그루브에 맞물리는 작용돌기를 갖는다.
본 발명에 따르면, 와류가 발생하지 않게 되며, 냉기가 수직방향상에서 균일하게 분산되게 된다.
이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 종래기술에 관련한 도 1 내지 도 3과 본 발명의 실시예들에 관한 도면들에서는 동일 또는 유사한 부분에 대해 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 그리고, 각 실시예에서 실질적으로 동일한 부분에 대해서는 중복된 설명을 생략한다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉장고의 정면도이고, 도 5는 도 4의 측단면도이다. 본 냉장고는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 종래의 냉장고와 마찬가지로, 중간격벽(5)에 의해 구획된 상부의 냉동실(2)과 하부의 냉장실(3)을 형성하는 캐비넷(1)을 갖는다. 냉동실(2)과 냉장실(3)의 전면개구에는, 개폐도어(6, 7)가 각각 설치되어 있다. 냉장실(3)내에는 식품을 적치하기 위한 선반(8)들이 설치되어 냉장실(3)을 상, 중 및 하의 세 개의 층상 저장영역으로 구획한다. 냉장실(3) 내의 상측에는 특정온도대에 적합한 식품을 보관하기 위해 사용하는 특선냉장실(18)이 형성되고, 냉장실(3) 내의 하측에는 야채류를 보관하기 위한 야채실(19)이 형성되어 있다.
캐비넷(1)내에는 압축기(11)와 도시않은 응축기 및 냉동실증발기(12a)와 냉장실증발기(12b)로 이루어진 냉동시스템이 설치되어 있다. 각 증발기(12a, 12b)에서 생성된 냉기는 냉동실팬(13a) 및 냉장실팬(13b)에 의해 해당 냉각실(2, 3)로 공급된다.
냉장실(3)의 후방에는 공급덕트(15)와 복귀덕트(17)가 마련되어 있다. 냉장실증발기(12b)에서 발생한 냉기는 냉장실팬(13b)에 의해 이송되어 공급덕트(15) 및 냉기토출구(16)를 거쳐 냉장실(3)로 공급된다. 공급덕트(15) 내에는 냉기를 수직방향으로 분산시키기 위한 수직분배장치(30)가 설치되어 있다.
도 6 내지 도 9는 수직분배장치(30)를 도시하고 있다. 수직분배장치(30)는 다수의 평판상의 수직분배날개(51), 및 이 수직분배날개(51)를 소정의 각도범위 내에서 왕복회전시키기 위한 회전장치(61)를 포함한다.
수직분배날개(51)는 덕트플레이트(9)에 의해 형성되는 공급덕트(15) 내에 설치되며, 상부 냉기토출구(16a) 및 하부 냉기토출구(16b)에 각각 세 개씩이 대응되도록 배치된다. 덕트플레이트(9)는 냉장실(3)의 내부를 향해 돌출되도록 만곡되어 있으며, 수직분배날개(51)는 이 만곡된 덕트플레이트(9)의 내면에 수용되도록 거의 호형상으로 형성되어 있다.
각 수직분배날개(51)는 그 양측면에 수평축(58)을 가지고 있다. 덕트플레이트(9)의 양측면에 마련된 플렌지(45)에는 수평축(58)이 삽입되는 다수의 축공(47)이 형성되어 있다. 수평축(58)이 축공(47)에 삽입됨에 따라 수직분배날개(51)가 회전가능하게 지지된다.
각 수직분배날개(51)에는 후술되는 연동부재(41)가 결합되는 결합공(57)이 형성되어 있다. 결합공(57)은 수평축(58)으로부터 소정거리 이격된 위치에 형성된다.
회전장치(61)는 구동모터(63), 구동모터(63)에 의해 회전되는 캠(65), 및 캠(65)에 의해 승강하는 연동부재(41)를 포함한다. 구동모터(63)는 덕트플레이트(9)의 상부에 마련된 고정부(49)에 고정된다.
캠(65)은 구동모터(63)의 축(64)에 동축적으로 결합되는 원통상의 캠본체(66), 및 캠본체(66)의 외표면에 형성된 캠그루브(67)로 이루어져 있다. 캠그루브(67)는 캠본체(66)의 원통면을 따라 승강하는 폐루프의 캠프로파일을 갖는다.
연동부재(41)는 수직방향으로 배치되는 막대의 형상을 갖는다. 연동부재(41)는 결합공(57)을 통하여 수직분배날개(51)를 관통한다. 연동부재(41)의 하단부는 덕트플레이트(9)의 하부플렌지(28)에 마련된 지지공(29)에 삽입된다. 이 지지공(29)에 의해 연동부재(41)가 수직방향으로 승강가능하도록 지지된다.
연동부재(41)는 수직분배날개(51)와 결합되는 결합부를 제공하는 다수의 결합돌기(43)를 가지고 있다. 각 수직분배날개(51)는 한 쌍의 결합돌기(43)에 의해 그 상하면이 각각 지지된다.
연동부재(41)의 상단부에는 작용돌기(42)가 형성되어 있다. 작용돌기(42)는 캠(65)의 캠그루브(67)에 맞물린다. 이에 따라, 캠(65)이 회전하는 동안 연동부재(41)가 캠그루브(67)에 의해 승강하게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 냉장고의 작동은 다음과 같다.
도 8 및 도 9는 수직분배날개(51)의 회전에 의한 냉기의 토출상태를 나타내고 있다. 캠(65)은 구동모터(63)에 의해 지속적으로 회전한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 캠(65)의 회전중에 수직분배날개(51)가 하향경사지게 위치되는 경우에는 공급덕트(15)내의 냉기는 수직분배날개(51)를 따라 하향 토출되게 된다. 그리고, 수직분배날개(51)가 도 9에 도시된 바와 같이 상향경사지게 위치되는 경우에는 냉기는 상향토출되게 된다. 따라서 캠(65)이 지속적으로 회전하는 동안 수직분배날개(51)는 상호 평행한 상태를 유지하면서 소정의 각도범위 내에서 왕복회전운동하게 된다.
이와 같이, 수직분배날개(51)의 회전각도의 변화에 따라 냉기의 토출이 수직방향에서 연속적으로 변화하기 때문에, 냉기는 냉장실(3)내에 균일하게 분산되어 공급되게 된다. 또한, 수직분배날개(51)는 평판상으로 형성되어 있으므로, 수직분배날개(51)의 회전에 따른 와류형상이 발생하지 않는다.
그리고, 상측 혹은 하측의 특정영역에 냉기의 집중공급이 필요한 경우에는, 수직분배날개(51)가 해당영역을 향하도록 한 상태에서 구동모터(63)를 정지시켜 둠으로써 집중냉각을 실현할 수 있다. 이 경우에는, 냉장실(3)내의 복수개소에 온도센서를 마련하고, 그들 온도센서로부터의 감지신호에 기초하여 구동모터(63)를 제어하는 제어부가 마련되어 있어야 할 것이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 제 2실시예에 따른 수직분배장치(40)를 도시하고 있다. 본 실시예에서 전술한 제 1실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조번호가 부여되어 있다. 본 실시예에서, 구동모터(63), 캠(65), 및 연동부재(41)의 구성은 전술한 제 1실시예와 동일하다.
수직분배날개(51)는 결합공(68) 이외에 관통공(69)을 가지고 있다. 결합공(68)은 관통공(69)으로부터 연장형상된다. 관통공(69)은 연동부재(41)와 함께 결합돌기(43)의 관통을 허용하는 크기를 갖는다. 즉, 관통공(69)의 직경은 결합돌기(43)의 직경보다 크다. 결합공(68)의 직경은 연동부재(41)의 직경보다는 크고 결합돌기(43)의 직경보다는 작다.
연동부재(41)는 관통공(69)을 통해 수직분배날개(51)를 관통하며, 수직분배날개(51)를 관통한 연동부재(41)는 결합공(68) 내에 수용되도록 측방으로 이동된다. 이에 따라 연동부재(41)가 결합공(68)에 결합되게 된다. 이때, 전술한 제 1실시예와 마찬가지로, 한 쌍의 결합돌기(43)가 수직분배날개(51)의 상하부에 각각 위치된다.
결합공(68)의 크기가 결합돌기(43)의 크기보다 작으므로, 수직분배날개(51)가 결합돌기(43)에 의해 지지된다. 또한, 관통공(69)의 크기가 결합돌기(43)의 크기보다 크므로, 연동부재(41)가 수직분배날개(51)를 용이하게 관통하게 된다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 연동부재(41)와 수직분배날개(51)의 조립이 용이하다는 이점이 있다.
본 실시예에 따른 수직분배장치(40)의 작동은 전술한 제 1실시예와 동일하다. 즉, 캠(65)이 지속적으로 회전하는 동안 수직분배날개(51)는 도 12에 도시된 바와 같이 하향회전된 위치 및 도 13에 도시된 바와 같이 상향회전된 위치간을 왕복한다. 따라서 냉기가 수직방향으로 분산되게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 냉기토출구 주위에서의 와류발생없이 균일하고 안정된 냉기유동과 냉기의 균등한 수직분배를 달성할 수 있다는 우수한 효과가 제공된다.
도 1은 냉기분배날개를 갖는 종래 냉장고의 측단면도,
도 2는 도 1의 부분확대 단면도,
도 3은 도 2의 주요 요소들의 확대분해사시도,
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 냉장고의 정면도,
도 5는 도 4의 측단면도,
도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 냉기분배장치의 확대분해사시도,
도 7은 도 6의 결합상태의 확대평단면도,
도 8 및 도 9는 도 6의 결합상태의 측단면도,
도 10은 본 발명의 제 2실시예에 따른 냉기분배장치의 확대분해사시도,
도 11은 도 10의 결합상태의 확대평단면도, 그리고
도 12 및 도 13은 도 10의 결합상태의 측단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 캐비넷 2 : 냉동실
3 : 냉장실 6, 7 : 개폐도어
11 : 압축기 12a, 12b : 증발기
13a, 13b : 팬 15 : 공급덕트
16 : 냉기토출구 17 : 복귀덕트
30, 40 : 수직분배장치 41 : 연동부재
43 : 결합돌기 45 : 플랜지
51 : 수직분배날개 57, 68 : 결합공
61 : 회전장치 63 : 구동모터
65 : 캠 69 : 관통공

Claims (7)

  1. 냉각실의 일 측벽에 설치되어 상기 측벽내에 냉기덕트를 형성하며, 상기 냉각실의 내부를 향해 개구된 적어도 하나의 냉기토출구를 갖는 덕트플레이트;
    상기 냉기덕트 내에 수평축선을 중심으로 회전가능하게 설치되며, 상호 평행하게 배치되는 다수의 평판상 수직분배날개; 및
    상기 수직분배날개들을 상호 평행한 상태로 소정의 각도범위 내에서 상기 수평축선에 대해 왕복 회전시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회전수단은,
    상기 각 수직분배날개에 상기 수평축선과 이격된 위치에서 각각 힌지 결합되는 복수의 결합부를 가지며, 수직방향에서 승강가능하게 설치되는 연동부재; 및
    상기 연동부재를 승강시키는 승강수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 연동부재는 상기 수직분배날개들을 관통하는 막대의 형상을 가지며, 상기 결합부는 상기 연동부재에 돌출형성된 결합돌기인 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제 3항에 있어서,
    한 쌍의 상기 결합돌기가 각 수직분배날개의 상하면을 각각 지지하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 수직분배날개는, 상기 연동부재와 함께 상기 결합돌기의 관통을 허용하는 관통공, 및 상기 관통공으로부터 연장형성되며 상기 연동부재의 직경보다는 크고 상기 결합돌기의 직경보다는 작은 직경을 갖는 결합공을 가지며;
    이에 의해, 상기 관통공을 통해 상기 수직분배날개를 관통한 상기 연동부재가 상기 결합공에 결합되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 승강수단은,
    구동모터; 및
    상기 구동모터의 회전운동을 상기 연동부재의 승강운동으로 전환시키는 캠을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 캠은, 상기 회전축에 동축적으로 설치되는 원통형 캠본체, 및 상기 캠본체의 외표면에 승강하는 폐루프의 캠프로파일을 갖는 캠그루브를 가지며;
    상기 연동부재는 상기 캠그루브에 맞물리는 작용돌기를 갖는 것을 특징으로 하는 냉장고.
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