KR100526604B1 - 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 댐퍼(damper) 및 냉각팬을 통해 증발실 내에서의 강제대류를 발생시킴으로써 제상시의 효율을 상대적으로 향상시킬 수 있도록 한 냉장고에 관한 것이다.

본 발명에 따른 냉장고는, 저장실(22)이 형성된 본체(20)와; 본체(20)의 일측에 설치되며, 본체(20)의 저장실(22)과 연통되는 공기유입구(32)와 공기배출구(34) 및 내부순환유로(36)가 형성된 증발실(30)과; 증발실(30)의 내부에 설치되는 증발기(40)와; 증발기(40)와 인접하게 설치되는 냉각팬(50)과; 증발실(30)의 내부순환유로(36) 내에 설치되는 제상히터(60)와; 증발실(30)에 회동 가능하도록 설치되어, 증발실(30)의 공기유입구(32)와 공기배출구(34) 및 내부순환유로(36)를 선택적으로 차단하는 댐퍼(damper)(70a,70b)를 포함하여 구성된다. 이에 따라, 제상작업을 신속하고 균일하게 실시할 수 있을 뿐 아니라 냉매의 온도상승을 상대적으로 억제하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

냉장고 {REFRIGERATOR}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 댐퍼(damper) 및 냉각팬을 통해 증발실 내에서의 강제대류를 발생시킴으로써 제상시의 효율을 상대적으로 향상시킬 수 있도록 한 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 식품의 저온저장을 목적으로 하는 장치로서 냉동사이클의 증발기로부터 열 교환된 냉기를 이용하여 각종 식품을 장기간 신선하게 유지할 수 있도록 한 것이다.

이러한 냉장고는 저장실 내부로 냉기를 연속적으로 공급·순환시킬 수 있도록 하기 위해 저장실과 연통되는 공기유입구 및 공기배출구가 형성된 냉기유로가 구비되어 있다.

종래의 냉장고 대부분은 저장실이 형성된 본체와; 상기 본체의 일측에 설치되는 증발실과; 상기 증발실의 내부에 설치되어, 냉기를 생성하는 증발기와; 상기 증발기에 인접하게 설치되어, 공기를 송풍하는 냉각팬과; 상기 본체의 저장실을 선택적으로 회동 개폐하는 도어를 포함하여 구성된다. 이와 같은 냉장고는 정상 운전시 압축기의 온/오프 작동에 의하여 냉각팬의 온/오프가 제어되고, 제상 운전시에는 압축기를 정지시킴과 동시에 냉각팬을 정지시킨 후 제상히터를 작동시켜 증발기에 착상된 성에를 제거하고 있다.

그러나 상기와 같은 구조의 냉장고는 제상작용시 구조적으로 냉각팬을 작동시킬 수 없어 제상이 전도 및 자연대류에 의해 진행되기 때문에 제상시간이 길어질 뿐 아니라 전력소모량이 증가하여 그 효율성 측면에서 문제가 제기되고 있는 실정이다. 만약, 제상작용시 냉각팬을 작동시키면 제상효율은 어느 정도 향상시킬 수 있으나 제상히터의 열량에 의해 냉장고 내부의 온도상승이 매우 커 냉각효율이 급격히 저하되는 결과를 초래한다.

최근에 들어, 상기와 같은 문제점을 감안하여 강제대류 방식으로 제상작용을 수행할 수 있는 구조의 냉장고가 개시(한국공개특허 2002-0021914, 한국공개실용 1997-0002617 등)되어 있으나, 이는 제상히터가 대부분 냉매관에 접촉 또는 인접하게 설치되어 증발기 뿐만 아니라 제상히터에도 성에가 착상된다. 그에 따라 공기 유동시 유로저항이 발생되어 제상시간이 상대적으로 오래 걸리는 등 제상효과를 충분히 기대하기 힘들다.

또한, 강제대류시 제상히터에 의해 발생된 열로 인해 냉매관 내의 냉매온도가 상승되어 냉장고의 열교환 효율이 저하된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 강제대류 방식를 이용하여 제상작용을 효율적으로 수행할 수 있는 냉장고를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 저장실이 형성된 본체와; 상기 본체의 일측에 설치되며, 상기 본체의 저장실과 연통되는 공기유입구와 공기배출구 및 내부순환유로가 형성된 증발실과; 상기 증발실의 내부에 설치되는 증발기와; 상기 증발기와 인접하게 설치되는 냉각팬과; 상기 증발실의 내부순환유로 내에 설치되는 제상히터와; 상기 증발실에 회동 가능하도록 설치되어, 상기 증발실의 공기유입구와 공기배출구 및 내부순환유로를 선택적으로 차단하는 댐퍼를 포함하는 데 그 특징이 있다.

상기 냉각팬은 강제대류를 발생시킬 수 있도록 제상 운전시 작동되는 것이 바람직하다.

상기 댐퍼는 정상 운전시 상기 내부순환유로를 차단하여 상기 냉각팬에 의해 송풍되는 공기가 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 통해 상기 본체의 저장실 내부로 유동되도록 하고, 제상 운전시에는 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 차단하여 상기 냉각팬에 의해 송풍되는 공기가 상기 내부순환유로를 통해 상기 증발실 내에서 강제대류 방식으로 순환되도록 되어 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 증발실 구조를 도시한 부분단면도이다. 본 발명의 기술적 요지 파악 및 이해를 돕기 위해 증발기가 설치된 냉장고의 일부에 대해서만 설명하기로 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 냉장고(10)는 저장실(22)이 형성된 본체(20)와; 본체(20)의 일측에 설치되는 증발실(30)과; 증발실(30)의 내부에 설치되어, 냉기를 생성하는 증발기(40)와; 증발기(40)에 인접하게 설치되어, 공기를 송풍하는 냉각팬(50)과; 본체(20)의 저장실(22)을 선택적으로 회동 개폐하는 도어(80)를 포함하여 구성된다.

증발실(30)은 본체(20)에 마련된 전방벽면(91)에 의해 저장실(22)과 분할 구획되며 마련된다. 증발실(30)에는 증발기(40)에서 생성된 냉기가 저장실(22)로 유입 및 배출가능하도록 공기배출구(34)와 공기유입구(32)가 마련된다. 공기배출구(34)를 통해 증발실(30) 내의 차가운 공기가 저장실(22)로 배출되며, 저장실(22) 내의 더워진 공기는 공기유입구(32)를 통해 증발실(30)로 유입된다. 여기서, 공기유입구(32) 및 공기배출구(34)는 전방벽면(91)의 일부 영역이 개방형성되어 마련될 수 있다. 한편, 증발실(30)에는 증발실(30) 내에서 공기가 순환 가능하게 하는 내부순환유로(36)가 마련된다. 내부순환유로(36)는 제한적이지는 않으나, 도 2에 도시된 바와 같이, 증발기(40)와 전방벽면(91) 사이에 마련되는 내부격벽(92)에 의해 전방벽면(91)과 내부격벽(92)사이에 마련될 수 있다. 여기서, 공기유입구(32), 공기배출구(34) 및 내부순환유로(36)의 구조 및 그 설치위치는 적용되는 냉장고에 따라 적절히 변경 가능하다.

증발기(40)는 저온저압의 냉매를 저압상태에서 저온으로 증발시킴에 따라 이에 비해 상대적으로 고온인 고내의 공기가 열교환되어 고내를 저온화시키는 역할을 수행하며, 온도차에 의해 발생되는 성에를 지속적으로 제거하기 위한 제상수단이 필수적으로 구비된다. 제상수단으로는 제상히터(60)가 사용되며, 필요에 따라 공지된 여러 형태의 것을 선택적으로 적용할 수 있다.

냉각팬(50)은 냉장고(10)의 정상 운전시는 물론 제상 운전시에도 작동되며, 정상 운전시에는 공기배출구(34)를 통해 공기를 본체(20)의 저장실(22) 내부로 송풍하고, 제상 운전시에는 내부순환유로(36)를 통해 공기를 증발실(30) 내에서 강제대류시키는 역할을 수행한다.

제상히터(60)는 증발기(40)와 이격된 증발실(30) 내의 내부순환유로(36)에 설치되어, 증발기(40)와 접촉 또는 인접하게 설치되는 기존의 설치구조에 비해 제상을 신속하고 균일하게 실시할 수 있을 뿐 아니라 냉매의 온도상승을 억제할 수 있음으로써 제상효율을 상대적으로 향상시킬 수 있다. 실제로 제상히터(60)의 설치위치에 따른 유로차단 및 용량변화를 실험해 본 결과, 착상량 및 착상시간에 따라 다소 차이는 있으나 대략 10% 정도의 열교환 효율을 상승시킬 수 있다는 결론을 도출할 수 있었다.

그리고 댐퍼(damper)(70a, 70b)는 증발실(30)의 전방벽면(91)에 회동 가능하도록 설치되어, 운전조건에 따라 증발실(30)의 공기유입구(32)와 공기배출구(34) 및 내부순환유로(36)를 선택적으로 차단함으로써 공기의 유동방향을 선택적으로 변환시키는 역할을 한다. 예를 들어, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 공기배출구(34) 측에 마련된 댐퍼(70a)는 전방벽면(91)의 공기배출구(34)측에 회동가능하게 마련되어 정상운전시에는 내부순환유로(36)를 차단하고 공기배출구(34)을 개방하며(도 3참조), 제상운전시에는 내부순환유로(36)를 개방하는 동시에 공기배출구(34)를 차단하여 제상히터(40)에서 발생된 열이 저장실(22)로 유입되지 않도록 한다(도 4참조). 마찬가지로, 공기유입구(32) 측에 마련된 댐퍼(70b)는 정상운전시에는 내부순환유로(36)를 차단하며, 제상운전시에는 공기유입구(32)를 차단한다.

냉장고(10)의 운전 조건에 따른 댐퍼(70a,70b)의 작동을 보다 자세히 설명하자면, 정상 운전시에는 내부순환유로(36)를 차단하여 공기가 본체(20)의 저장실(22) 내부로 유동되게 하며, 제상 운전시에는 공기유입구(32) 및 공기배출구(34)를 차단하여 공기가 증발실(30) 내에서 강제대류 방식으로 순환되게 한다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3 내지 도 4를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

한편, 본 발명은 가장 보편적인 냉장고 형태를 일 실시예로 설명한 것으로, 하나 또는 그 이상의 증발기를 사용하는 여러 형태의 냉장고에 적용할 수 있다. 그리고 증발실의 구조를 제외한 구성은 이미 공지된 기술과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 정상 운전시 댐퍼의 작동상태 및 그에 따른 공기의 유동방향을 도시한 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 제상 운전시 댐퍼의 작동상태 및 그에 따른 공기의 유동방향을 도시한 상태도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 냉장고의 정상 운전시에는 도 3에서와 같이 댐퍼(70a,70b)가 증발실(30)의 내부순환유로(36)를 차단하고 있는 상태를 유지함으로써 냉각팬(50)에 의해 송풍되는 공기가 공기유입구(32) 및 공기배출구(34)를 통해 본체(20)의 저장실(22) 내부와 연통되는 유로를 가진다. 즉, 공기배출구(34)를 통해 공기가 본체(20)의 저장실(22) 내부로 유입되고, 유입된 공기는 다시 공기유입구(32)를 통해 증발실(30) 내부로 유입되어 증발기(40)를 통과한다.

냉장고의 제상 운전시에는 도 4에서와 같이 댐퍼(70a,70b)가 공기유입구(32) 및 공기배출구(34)를 차단하고 있는 상태를 유지함으로써 냉각팬(50)에 의해 송풍되는 공기가 증발실(30)의 내부순환유로(36)의 제상히터(60) 및 증발기(40)를 통과하여 증발실(30) 내에서 강제대류 방식으로 순환된다.

이 때, 내부순환유로(36) 내에 설치되어 있는 제상히터(60)는 제상작용을 수행할 수 있도록 작동되고 있는 상태이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 제상히터가 증발실의 내부순환유로 내에 설치되어, 기존에 비해 제상작업을 신속하고 균일하게 실시할 수 있을 뿐 아니라 냉매의 온도상승을 상대적으로 억제할 수 있다.

그로 인해, 제상효율은 물론 냉장고의 열교환 효율을 보다 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 증발실 구조를 확대 도시한 부분단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 정상 운전시 댐퍼의 작동상태 및 그에 따른 공기의 유동방향을 도시한 상태도이고,

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 제상 운전시 댐퍼의 작동상태 및 그에 따른 공기의 유동방향을 도시한 상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 냉장고 20 : 본체

22 : 저장실 30 : 증발실

32 : 공기유입구 34 : 공기배출구

36 : 내부순환유로 40 : 증발기

50 : 냉각팬 60 : 제상히터

70a,70b : 댐퍼

Claims (3)

1. 저장실이 형성된 본체와;

   상기 본체에 마련된 전방벽면에 의해 상기 저장실과 분할구획되며, 상기 저장실과 연통되도록 상기 전방벽면에 형성된 공기유입구와 공기배출구를 갖는 증발실과;

   상기 증발실의 내부에 설치되는 증발기와;

   상기 증발기와 상기 전방벽면 사이에 마련된 내부격벽에 의해 상기 전방벽면과 내부격벽 사이에 형성되는 내부순환유로와;

   상기 증발기와 인접하게 배치되는 냉각팬과;

   상기 내부순환유로 내에 설치되는 제상히터와;

   상기 전방벽면의 상기 공기유입구 및 공기배출구 측에 각각 회동가능하게 마련되어, 제상운전시에는 상기 내부순환유로를 개방하는 동시에 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 차단하며, 정상운전시에는 상기 공기유입구와 공기배출구를 개방하는 동시에 상기 내부순환유로를 차단하는 적어도 한 쌍의 댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
2. 제1항에 있어서,

   상기 냉각팬은 강제대류를 발생시킬 수 있도록 제상 운전시 작동되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 댐퍼는 정상 운전시 상기 내부순환유로를 차단하여 상기 냉각팬에 의해 송풍되는 공기가 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 통해 상기 본체의 저장실 내부로 유동되도록 하고, 제상 운전시에는 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 차단하여 상기 냉각팬에 의해 송풍되는 공기가 상기 내부순환유로를 통해 상기 증발실 내에서 강제대류 방식으로 순환되도록 한 것을 특징으로 하는 냉장고.