KR100511996B1 - 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치 - Google Patents

간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉기의 송풍과 단속을 일체로 행할 수 있고, 구조가 간단하며, 비용이 저감되는 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치에 관한 것으로서, 냉기 튜브와; 일단이 고정되고 타단이 자유단으로 이루어지며 타단의 이동시 상기 냉기 튜브를 이완/수축시키는 이완/수축 수단과; 상기 이완/수축 수단의 타단에 장착된 영구자석과; 상기 영구자석을 인력 또는 척력에 의해 이동시키는 전자석과; 상기 냉기 튜브의 이완/수축시 상기 냉기 튜브를 개폐하도록 상기 냉기 튜브에 회동 가능하게 연결된 개폐판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치{ A cool air supplier of indirect type refrigerator}
본 발명은 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치에 관한 것으로서, 특히 간단한 구조로 냉기를 송풍함과 아울러 조절할 수 있는 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 압축기, 응축기, 팽창기, 증발기로 이루어진 냉매의 냉동사이클을 이용하여 냉동실 또는 냉장실 등의 저장실 내부를 저온으로 유지시키는 것으로, 냉기의 순환 여부에 따라 간냉식 냉장고와 직냉식 냉장고로 구분된다.
상기 간냉식 냉장고는 저장실 이외의 곳에 증발기를 설치하여 팬으로 냉기를 강제 순환시켜서 저장실을 냉각하는 것이고, 상기 직냉식 냉장고는 저장실이 증발기에 둘러싸여서 전도 및 자연 대류에 의해 저장실을 냉각하는 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 간냉식 냉장고가 도시된 개략 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 간냉식 냉장고는 냉매를 압축하는 압축기(2)와, 상기 압축기(2)에서 압축된 냉매가 외부 공기와 열교환되어 응축되는 응축기(4)와, 상기 응축기(4)에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기(6)와, 상기 팽창기(6)에서 팽창된 냉매가 저장실(A)에서 순환되는 공기와의 열교환으로 증발되는 증발기(8)와, 상기 증발기(8)에 의해 냉각된 냉기 상기 저장실(A)과 증발기(8)로 순환시키는 송풍팬(10) 및 송풍모터(12)와, 상기 증발기(8)에 의해 냉각된 냉기가 상기 저장실(A)로 공급/차단되도록 냉기를 조절하는 댐퍼(14)를 포함하여 구성된다.
상기 댐퍼(14)는 상기 증발기(8)와 저장실(A) 사이의 냉기 순환 통로의 일측을 막도록 배치된 개폐 판(16)과, 상기 개폐 판(16)이 상기 냉기 순환 통로의 일측을 개폐시키도록 상기 개폐 판(16)을 작동시키는 댐퍼 모터(18)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 댐퍼 모터(18)는 상기 개폐 판(16)에 직접 연결되어 상기 개폐 판(16)을 회동시키는 것도 가능하고, 별도의 동력 전달기구를 통해 상기 개폐 판(16)을 열림/닫힘시키는 것도 가능하다.
또한, 상기 간냉식 냉장고는 상기 저장실(A)의 온도를 감지하는 온도 센서(20)와, 상기 온도 센서(20)에서 감지된 저장실 온도에 따라 상기 송풍모터(12)와 댐퍼 모터(18)를 제어하는 제어부(24)를 더 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래 기술의 간냉식 냉장고의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 온도센서(20)는 상기 저장실(A)의 온도를 감지하고, 상기 제어부(24)는 상기 온도센서(20)에서 감지된 저장실 온도와 설정 온도(예를 들면, 희망온도의 상한 오차범위)를 비교하여 저장실 온도가 설정 온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 압축기(2)를 구동시키고, 상기 송풍모터(12)를 온시키며, 상기 댐퍼 모터(18)를 개방 모드로 제어한다.
상기 압축기(2)의 구동시, 상기 압축기(2)에서는 고온 고압의 기체 냉매가 토출되고, 토출된 냉매는 상기 응축기(4)를 통과하면서 외부와 열교환되어 응축되며, 응축된 냉매는 상기 팽창기(6)를 통과하면서 저온 저압으로 팽창된다.
상기 팽창기(6)에서 팽창된 저온 저압의 액체 냉매는 상기 증발기(8)를 지나면서 증발기(8) 주변 공기의 열을 흡수하여 증발되고 상기 압축기(2)로 순환되어 냉동 사이클을 형성한다.
그리고, 상기 댐퍼 모터(18)의 개방 모드시 상기 개폐 판(16)은 상기 댐퍼 모터(18)에 의해 열리게 되어 상기 냉기 순환 통로를 개방시키고, 상기 송풍모터(12)의 온시 상기 증발기(8)에 의해 냉각된 냉기는 상기 저장실(A)과 냉기 순환 통로와 증발기(8)를 순환하면서 상기 저장실(A)을 저온으로 유지시킨다.
그러나, 종래 기술에 따른 상기 냉장고는 상기 증발기(8)에 의해 냉각된 냉기의 송풍과 단속을 위해 상기 송풍 모터(12)와 댐퍼 모터(18)가 각각 필요하기 때문에, 구조가 복잡하고, 비용이 증가되며, 소비 전력이 크게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉기의 송풍과 단속을 일체로 행할 수 있고, 구조가 간단하며, 비용이 저감되는 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치는 냉기 튜브와; 일단이 고정되고 타단이 자유단으로 이루어지며 타단의 이동시 상기 냉기 튜브를 이완/수축시키는 이완/수축 수단과; 상기 이완/수축 수단의 타단에 장착된 영구자석과; 상기 영구자석을 인력 또는 척력에 의해 이동시키는 전자석과; 상기 냉기 튜브의 이완/수축시 상기 냉기 튜브를 개폐하도록 상기 냉기 튜브에 회동 가능하게 연결된 개폐판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 간냉식 냉장고가 도시된 개략 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 간냉식 냉장고의 제어 블럭도이다.
본 발명에 따른 간냉식 냉장고는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하는 압축기(52)와, 상기 압축기(52)에서 압축된 냉매가 외부 공기와 열교환되어 응축되는 응축기(54)와, 상기 응축기(54)에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기(56)와, 상기 팽창기(56)에서 팽창된 냉매가 저장실(A)에서 순환되는 공기와의 열교환으로 증발되는 증발기(58)와, 상기 증발기(58)에 의해 열교환된 냉기를 상기 저장실(A)로 순환시키는 냉기 공급 장치(60)를 포함하여 구성된다.
상기 냉기 공급 장치(60)는 상기 저장실(A)의 일측 또는 상기 증발기(58)와 저장실(A) 사이의 순환 유로(B) 일측에 장착되어, 상기 증발기(58)에 의해 냉각된 냉기를 상기 저장실(A)로 펌핑시킨다.
또한, 상기 간냉식 냉장고는 상기 저장실(A)의 온도를 감지하는 온도 센서(80)와, 상기 온도 센서(80)에서 감지된 저장실 온도에 따라 상기 압축기(52) 및 냉기 공급 장치를 제어하는 제어부(90)를 더 포함하여 구성된다.
도 4는 본 발명에 따른 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치로 냉기가 흡입될 때의 내부 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 간냉식 냉장고의 저장실로 냉기가 펌핑 될 때의 내부 구성도이다.
상기 냉기 공급 장치(60)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 냉기 튜브(62)와; 일단이 고정되고 타단이 자유단으로 이루어지며 타단의 이동시 상기 냉기 튜브(62)를 이완/수축시키는 이완/수축 수단(64)과; 상기 이완/수축 수단(64)의 타단에 장착된 영구자석(70,72)과; 상기 영구자석(70,72)을 인력 또는 척력에 의해 이동시키는 전자석(74)과; 상기 냉기 튜브(62)의 이완/수축시 상기 냉기 튜브(62)를 개폐하도록 상기 냉기 튜브(62)에 회동 가능하게 연결된 개폐판(78)을 포함하여 구성된다.
상기 냉기 튜브(62)는 상기 증발기(58)에 의해 냉각된 냉기가 상기 저장실(A)로 펌핑되도록 길이방향으로 중공되고, 내부 체적이 증감되도록 고무나 연성 합성수지로 이루어짐이 바람직하다.
또한, 상기 냉기 튜브(62)는 내부 체적 변화가 용이토록 일단과 타단이 상기 저장실(A) 또는 순환 유로(B)에 고정 장착됨이 바람직하다.
또한, 상기 냉기 튜브(62)의 일단에는 상기 개폐판(78)의 열림시 상기 냉기 튜브(62)의 내부로 냉기가 통과하고 상기 개폐판(78)의 닫힘시 상기 개폐판(78)에 의해 막힘될 수 있도록 송풍홀(63a)이 형성된 고정패널(63)이 장착됨이 바람직하다.
상기 이완/수축 수단(64)은 상기 냉기 튜브(62)의 외측에 상하 또는 좌우 대칭되게 배치되고 타단이 자유단으로 이루어지며 타단에 상기 영구자석(70,72)이 각각 장착되는 제 1,2 탄성부(65,67)와, 상기 제 1,2 탄성부(65,67) 각각에서 상기 냉기 튜브(62)를 향해 돌출되어 상기 냉기 튜브(62)의 외주에 연결된 제 1,2 연결부(66,68)로 구성된다.
상기 제 1,2 탄성부(65,67)의 일단은 상기 저장실(A) 또는 순환 유로(B)에 고정된다.
상기 제 1,2 연결부(66,68)는 상기 냉기 튜브의 외주면에 밀착되게 부착된 부착판부와, 상기 제 1,2 탄성부(65,67)의 휨 동작이 상기 부착판부로 전달되도록 상기 제 1,2 탄성부와 부착판부 사이를 연결하는 레버부로 구성된다.
상기 영구자석(70,72)은 상기 제 1 탄성부(65)의 타단에 장착된 제 1 영구자석(70)과, 상기 제 2 탄성부(77)의 타단에 장착된 제 2 영구자석(72)으로 구성되고, 상기 제 1 영구자석(70)과 제 2 영구자석(72)은 반대 극성을 갖는다.
상기 전자석(74)은 교류(AC)에 연결된다.
한편, 상기 제어부는 상기 저장실이 과부하인 경우 상기 냉기 튜브의 이완/수축 속도가 증가되도록 상기 전자석(74)에 인가되는 교류 주파수나 전류값을 증가시키고, 상기 저장실 부하가 상대적으로 작은 경우 상기 냉기 튜브의 이완/수축 속도가 감소되도록 상기 전자석(74)에 인가되는 교류 주파수나 전류값을 감소시킨다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 온도센서(80)는 상기 저장실(A)의 온도를 감지하고, 상기 제어부(90)는 상기 온도센서(80)에서 감지된 저장실 온도와 설정 온도(예를 들면, 희망온도의 상한 오차범위)를 비교하여 저장실 온도가 설정 온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 압축기(52)를 구동시키고, 상기 냉기 공급 장치(60)의 전자석(74)에 교류를 인가시킨다.
상기 압축기(52)의 구동시, 상기 압축기(52)에서는 고온 고압의 기체 냉매가 토출되고, 토출된 냉매는 상기 응축기(54)를 통과하면서 외부와 열교환되어 응축되며, 응축된 냉매는 상기 팽창기(56)를 통과하면서 저온 저압으로 팽창된다.
상기 팽창기(56)에서 팽창된 저온 저압의 액체 냉매는 상기 증발기(58)를 지나면서 증발기(58) 주변 공기의 열을 흡수하여 증발되고 상기 압축기(52)로 순환되어 냉동 사이클을 형성한다.
그리고, 상기 전자석(74)으로의 교류 인가시, 상기 전자석(75)의 양극에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, N극과 S극이 교대로 형성된다.
이때, 상기 제 1,2 영구자석(70,72)의 각각은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전자석(74)의 S극 및 N극과 척력이 작용하고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전자석(74)의 N극 및 S극과 인력이 작용하며, 상기 제 1,2 탄성부(65,67)는 상기 제 1,2 영구자석(70,72)의 이동에 의해 휨/복원이 주기적으로 반복된다.
상기 제 1,2 탄성부(65,67)가 도 5에 도시된 바와 같이 휘게 되면, 상기 제 1,2 연결부(66,67)는 상기 냉기 튜브(62)가 수축되도록 상기 냉기 튜브(62)를 가압하고, 상기 냉기 튜브(62) 내의 냉기는 상기 개폐 판(78)을 가압하여 상기 개폐 판(78)이 닫히도록 하고, 상기 저장실(A)로 펌핑된다.
그리고, 상기 제 1,2 탄성부(65,67)가 도 4에 도시된 바와 같이 원위치로 복원되면, 상기 제 1,2 연결부(66,67)는 상기 냉기 튜브(62)가 이완되도록 상기 냉기 튜브(62)를 잡아당기고, 상기 개폐 판(78)은 상기 냉기 튜브(62) 내외의 압력차에 의해 열리며, 상기 증발기(58)에 의해 냉각된 새로운 냉기는 상기 냉기 튜브(62)의 내부로 공급된다.
즉, 상기와 같은 냉기 튜브(62)의 수축/이완이 반복되면서 상기 증발기(58) 의해 냉각된 냉기가 저장실(A) 내로 펌핑되게 된다.
또한, 상기 제어부(90)는 상기 저장실(A)이 과부하인 경우, 상기 냉기 공급 장치(60)에 의해 펌핑되는 냉기의 양을 늘리기 위해 상기 전자석(74)으로 인가되는 교류 주파수나 전류값을 증가시킨다.
상기 전자석(74)은 상대적으로 높은 교류 주파수나 전류값이 입력되면, N극과 S극의 변경 속도가 크게 되고, 상기 제 1,2 영구자석(70,72))의 이동 속도는 증가되며, 상기 냉기 튜브(62)의 이완/수축 속도는 증가되어, 상기 저장실(A)로는 보다 많은 양의 냉기가 신속하게 공급되어 과부하가 해소된다.
한편, 상기 제어부(90)는 상기 저장실(A)의 부하가 상대적으로 작은 경우, 상기 냉기 공급 장치(60)에 의해 펌핑되는 냉기의 양을 줄이기 위해 상기 전자석(74)으로 인가되는 교류 주파수나 전류값을 저감시킨다.
상기 전자석(74)은 상대적으로 낮은 교류 주파수나 전류값이 입력되면, N극과 S극의 변경 속도가 작게 되고, 상기 제 1,2 영구자석(70,72)의 이동 속도는 감소되며, 상기 냉기 튜브(62)의 이완/수축 속도는 감소되어, 상기 저장실(A)로는 보다 적은 양의 냉기가 공급되어 상대적으로 작은 부하에 대응하게 된다.
한편, 상기 제어부(90)는 상기 온도센서(80)에서 감지된 저장실 온도와 제 2 설정 온도(예를 들면, 희망온도의 하한 오차범위)를 비교하여 저장실 온도가 설정 온도 미만인 것으로 판단되면, 상기 압축기(52)를 구동 오프시키고, 상기 냉기 공급 장치(60)의 전자석(74)으로의 전류 인가를 중단시킨다.
상기 압축기(52)의 구동 오프시, 상기 증발기(58)에 의한 열교환은 이루어지지 않게 되고, 상기 냉기 공급 장치(60)의 전자석(74)은 N극과 S극이 교대로 형성되지 않게 되며, 상기 냉기 튜브(62)의 이완/수축은 반복되지 않게 되어, 상기 저장실(A)과 증발기(58)의 냉기 순환은 이루어지지 않게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치는 하나의 전자석과 복수개의 영구 자석에 의해 냉기 튜브의 이완/수축이 반복되고, 냉기 튜브의 이완/수축시 냉기가 저장실로 펌핑되므로, 송풍팬 및 모터와 댐퍼의 기능을 겸할 수 있고, 구조가 간단하며, 비용이 저감되는 이점이 있다.
또한, 상기 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치는 상기 전자석에 인가되는 교류의 주파수를 가변시키거나 전류값을 가변시키는 것에 의해 냉기량을 조절할 수 있기 때문에, 저장실의 부하에 신속하게 대응하고, 소비 전력을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 간냉식 냉장고가 도시된 개략 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 간냉식 냉장고가 도시된 개략 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 간냉식 냉장고의 제어 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치로 냉기가 흡입될 때의 내부 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 간냉식 냉장고의 저장실로 냉기가 펌핑 될 때의 내부 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
A: 저장실 52: 압축기
54: 응축기 56: 팽창기
58: 응축기 60: 냉기 공급 장치
62: 냉기 튜브 64: 이완/수축 수단
65: 제 1 탄성부 66: 제 1 연결부
67: 제 2 탄성부 68: 제 2 연결부
70: 제 1 영구자석 72: 제 2 영구자석
74: 전자석 80: 온도 센서
90: 제어부

Claims (4)

  1. 냉기 튜브와;
    일단이 고정되고 타단이 자유단으로 이루어지며 타단의 이동시 상기 냉기 튜브를 이완/수축시키는 이완/수축 수단과;
    상기 이완/수축 수단의 타단에 장착된 영구자석과;
    상기 영구자석을 인력 또는 척력에 의해 이동시키는 전자석과;
    상기 냉기 튜브의 이완/수축시 상기 냉기 튜브를 개폐하도록 상기 냉기 튜브에 회동 가능하게 연결된 개폐판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이완/수축 수단은 상기 냉기 튜브의 외측에 대칭되게 배치되고 일단이 고정되며 타단이 자유단으로 이루어지고 타단에 상기 영구자석이 각각 장착되는 복수개의 탄성부와, 상기 복수개의 탄성부 각각에서 상기 냉기 튜브를 향해 돌출되어 상기 냉기 튜브의 외주에 연결된 복수개의 연결부로 구성된 것을 특징으로 하는 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자석은 교류에 연결된 것을 특징으로 하는 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치는 냉기량의 조절을 위해 상기 전자석에 인가되는 교류의 주파수를 가변시키거나 전류값을 가변시키는 제어부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치.
KR10-2003-0059650A 2003-08-27 2003-08-27 간냉식 냉장고의 냉기 공급 장치 KR100511996B1 (ko)

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