KR100559702B1 - 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치 - Google Patents

도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치에 관한 것으로, 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)의 선단 주위에 열을 가하는 히터(10)와, 상기 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)가 관통하는 냉장실의 내측벽의 온도를 측정하는 온도센서(20)와, 상기 온도센서(20)로부터 온도데이타를 인가받아 상기 히터(10)의 동작을 제어하는 제어부로 구성되어 있다.
본 발명에 따르면, 도어쿨링부의 외측에 열을 가하여 결빙을 방지할 수 있고, 도어쿨링부의 동결경화에 의한 파손을 방지하고 도어쿨링부의 기밀을 유지하여 도어제빙실의 냉각효율이 저하되는 것을 방지할 있으며, 도어쿨링부가 빙에 의해 두터워져 냉장고의 도어가 불완전하게 닫히는 것을 방지할 수 있다.
냉장고, 제빙, 도어, 결빙, 히터

Description

도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치{ A device for preventing a door-cooling part from freezing in a refrigerator with a door-freezer }
도 1은 도어제빙실 냉장고를 나타낸 부분사시도,
도 2는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부를 나타낸 사시도,
도 3은 도어제빙실 냉장고의 도어측 도어쿨링부가 결빙된 상태를 나타낸 도,
도 4는 도어제빙실 냉장고의 덕트측 도어쿨링부가 결빙된 상태를 나타낸 도,
도 5는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부를 나타낸 횡단면도,
도 6은 종래 도어쿨링부의 온도분포를 나타낸 도,
도 7은 종래 도어쿨링부의 냉기유동상태를 나타낸 도,
도 8은 본 발명에 따른 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치의 일실시예를 나타낸 개략적 평면도,
도 9는 도 8의 A-A선을 따라 절개한 개략적 측단면도,
도 10은 냉장고의 도어가 닫힌 상태에서 도 8의 B-B선을 따라 절개한 개략적 측단면도,
도 11은 본 발명에 따른 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치의 다른 일실시예를 나타낸 개략적 평면도,
도 12는 도 11의 C-C선을 따라 절개한 개략적 측단면도,
도 13은 본 발명에 따른 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치의 또 다른 일실시예를 나타낸 개략적 측단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 히터 11 : 공급측 히터
12 : 환원측 히터 20 : 온도센서
21 : 공급측 온도센서 22 : 환원측 온도센서
30 : 커버 Cd : 덕트측 도어쿨링부
Cr : 도어측 도어쿨링부 Dp : 냉기공급덕트
Dr : 냉기환원덕트 F : 도어제빙실
R : 냉장실 W : 냉장실 측벽
B : 냉장고 본체
본 발명은 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치에 관한 것으로, 특히 도어제빙실 냉장고에서 도어쿨링부 주위의 온도를 상승시켜 결빙을 방지하는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치에 관한 것이다.
도어제빙실 냉장고는 도어에 제빙실을 구비하여 냉동실 도어를 개방하지 않 고도 외부에서 얼음을 간편하게 취할 수 있도록 된 것으로, 본 출원인이 기출원한 제10-2003-065163호에 제안한 바 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 도어제빙실 냉장고는 증발기에서 공급되는 냉기를 냉장실과 냉동실로 분급하며, 냉동실로 인가되는 냉기의 일부를 냉기공급덕트(Dp)를 통해 도어제빙실(F)로 공급하고, 도어제빙실의 냉기를 냉기환원덕트(Dr)를 통해 순환시키며, 제빙팬(E)에 의해 냉기를 강제순환시키는 구조로 되어 있다.
도어제빙실 냉장고에서 도어제빙실(F)은 도어와 함께 냉장고 본체(B)에 대하여 선회하여 개방되고 상기 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)는 본체(B)에 구비됨으로써 도어 개방시 도어제빙실(F)과 냉기공급덕트(Dp)/냉기환원덕트(Dr)를 연결하는 부분이 이격되어 도어제빙실(F)로의 냉기출입이 차단되고, 도어를 닫게 되면 도어제빙실(F)과 냉기공급덕트(Dp)/냉기환원덕트(Dr)가 연통되어 도어제빙실(F)로 냉기가 출입하게 된다.
즉, 상기 냉기공급덕트(Dp)/냉기환원덕트(Dr)의 선단(이하 '덕트측 도어쿨링부'라한다)과 상기 도어제빙실(F)의 냉기통로 선단(이하 '도어측 도어쿨링부'라한다)이 도어의 개폐에 따라 서로 접촉되거나 이격되면서 냉기를 인가하게 된다.
상기 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)에는 영하18℃-영하20℃의 냉기가 통과하고 도어가 닫힌 상태에서 냉장실의 온도는 3℃ 정도를 유지하게 되는데, 상기 덕트측 도어쿨링부(Cd)는 영하의 냉기에 의해 냉각되어 냉장실(R)의 온도에 비해 현저하게 낮은 영하의 온도를 나타내게 된다.
도 6은 상기 덕트측 도어쿨링부(Cd)와 도어측 도어쿨링부(Cr)가 접촉된 상태 에서 도어쿨링부 주위의 온도분포를 나타낸 것이고 도 7은 도어쿨링부 주위의 냉기유동상태를 나타낸 것으로, 여기서 도어쿨링부 주위는 녹색과 푸른색으로 영하의 온도를 유지하고 있음을 알 수 있고, 냉기는 냉기공급덕트(Dp)와 도어쿨링부 및 도어제빙실(F)의 제빙공간으로 순환되고 있음을 알 수 있다. 따라서, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 덕트측 도어쿨링부(Cd)와 도어측 도어쿨링부(Cr)는 지속적으로 냉각되어 결빙을 피할 수 없게 된다.
이와 같이 도어쿨링부가 결빙되면 도 3의 도어측 도어쿨링부(Cr)와 같이 결빙과 해빙이 반복되면서 내구성이 저하되어 파손되거나, 결빙된 상태에서 도어의 개폐에 의한 충격이 가해져 파손되는 문제점이 있었다. 특히 도어측 도어쿨링부(Cr)와 덕트측 도어쿨링부(Cd)의 접촉시 기밀을 유지하기 위한 신축부재의 결빙으로 인해 신축부재가 경화됨으로써 기밀유지가 어려울 뿐만 아니라 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 도어쿨링부의 신축부재가 경화되면 신축성이 저하되어 도어가 제대로 닫히지 않는 원인이 되고, 더우기 신축부재가 경화된 상태에서 도어쿨링부의 외측이 빙으로 두터워지게 되면 도어를 완전하게 닫기가 더욱 어려워지는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바의 제반 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 도어쿨링부의 외측에 열원을 통해 열을 가하여 결빙을 방지할 수 있는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도어쿨링부의 주위에 열을 공급하는 히터를 포함하고 있다.
상기 히터는 전기저항을 이용하여 열을 발생시키는 열선을 사용하고, 열선 이외에도 열을 발생시키는 다른 열원으로 대체될 수 있다.
도어쿨링부는 덕트측 도어쿨링부와 도어측 도어쿨링부로 구분되고, 상기 덕트측 도어쿨링부는 냉기공급덕트측 도어쿨링부와 냉기환원덕트측 도어쿨링부로 구분되어 있다.
상기 히터는 덕트측 도어쿨링부나 도어측 도어쿨링부 중 어느 하나를 가열하거나 양쪽 모두를 가열하는 것도 가능하다. 즉, 상기 덕트측 도어쿨링부의 주위나 상기 도어측 도어쿨링부의 주위에 히터를 선택적으로 장착하거나 양쪽 모두에 히터를 장착하는 것도 가능하다.
또한, 상기 히터는 상기 냉기공급덕트측 도어쿨링부와 냉기환원덕트측 도어쿨링부를 모두 가열하는 것도 가능하고, 상기 냉기공급덕트측 도어쿨링부와 냉기환원덕트측 도어쿨링부를 각각 독립적으로 가열하는 것도 가능하다.
상기 냉기공급덕트와 냉기환원덕트의 내부로는 냉기가 통과하므로 히터에 의해 냉기의 온도가 상승되지 않도록 상기 히터를 냉기공급덕트와 냉기환원덕트의 외측면에 직접 접촉시키지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 냉기공급덕트와 냉기 환원덕트의 내측벽을 단열하여 냉기의 온도에 의한 영향을 배제시킨 경우에는 히터를 냉기공급덕트와 냉기환원덕트의 선단 외측에 접촉시킴으로써 접촉에 의한 열전달을 통해 냉기공급덕트와 냉기환원덕트의 선단을 직접 가열하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명은 도어쿨링부나 도어쿨링부 주위의 온도를 측정하는 온도센서를 구비하고, 상기 온도센서로부터 온도데이타를 인가받아 히터를 동작시키는 제어부를 구비하고 있다.
상기 온도센서는 도어쿨링부의 온도를 측정할 경우 덕트측 도어쿨링부나 도어측 도어쿨링부의 온도를 각각 측정하여 제어부로 송출함으로써 제어부가 히터의 동작을 제어하도록 하는 것도 가능하고, 특히 덕트측 도어쿨링부 중 냉기공급덕트측 도어쿨링부와 냉기환원덕트측 도어쿨링부의 온도를 각각 측정하여 히터를 동작시키는 것도 가능하다.
상기 제어부는 냉장고의 증발기로부터 냉기공급덕트로 냉기가 공급될 때(압축기 작동시) 상기 히터를 작동시키거나, 소정시간 간격을 두고 상기 히터를 작동시키도록 설정될 수 있다.
즉, 상기 히터는 온도센서에서 측정한 온도를 토대로 설정온도 이하에서 작동하거나, 압축기의 작동에 의한 냉기로 인해 도어쿨링부가 냉각되기 시작할 때 작동하도록 설정될 수 있으며, 타이머에 의해 간헐적으로 작동하도록 설정할 수 있다.
본 발명은 상기 히터의 외측에 커버를 구비함으로써 히터의 열이 도어쿨링부를 제외한 냉장고의 다른 부분으로 전달되는 것을 억제함으로써 히터의 열에 의해 냉장고의 냉각효율이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 도어쿨링부로 열을 집중시킴으로써 열효율을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 8을 참조하여 본 발명에 따른 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치의 일실시예를 설명한다.
본 실시예는 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)의 선단 주위에 열을 가하는 히터(10)와, 상기 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)가 관통하는 냉장실(R)의 내측벽의 온도를 측정하는 온도센서(20)와, 상기 온도센서(20)로부터 온도데이타를 인가받아 상기 히터(10)의 동작을 제어하는 제어부로 구성되어 있다.
상기 히터(10)는 냉장실 측벽(W)의 내부측면에 접촉되어 장착되되, 냉장실 측벽(W)을 관통하는 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)의 주위에 인접하게 구비되어 있다.
상기 히터(10)는 코일형상으로 형성되어 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)의 주위를 감싸고, 그로 인해 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)의 반경방향으로 균일하게 열을 가하게 된다.
상기 히터(10)는 상기 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)의 주위에 일체로 연결되어 구비됨으로써 냉기공급덕트측 도어쿨링부와 냉기환원덕트측 도어쿨링부의 주위를 동시에 가열하게 된다.
상기 온도센서(20)는 상기 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)가 관통하는 냉장실(R)의 내측벽에 구비되어 냉기공급덕트(Dp)와 냉기환원덕트(Dr)에 인접한 냉장실(R) 내측벽의 온도를 측정하고 제어부로 온도데이타를 인가한다.
상기 제어부는 온도센서(20)로부터 송출된 온도데이타와 기설정된 히터작동온도를 비교하여 측정된 온도가 설정온도 보다 낮을 경우 냉장고의 전원부로 작동신호를 인가함으로써 히터(10)로 전기가 공급되게 한다.
상기 히터(10)는 제어부에 의해 동작신호가 냉장고의 전원부에 인가되어 냉장고의 전원으로부터 전기를 인가받으면 전기저항에 의해 열을 발생시키게 된다.
또한, 상기 제어부는 상기 히터(10)가 작동하고 있는 동안 상기 온도센서(20)로부터 온도데이타를 지속적으로 인가받고 측정온도가 설정온도 이상이 되면 냉장고의 전원부로 정지신호를 인가하여 히터(10)로 전원공급을 차단시키게 되며, 그로 인해 냉장고의 측벽이 과열되는 것을 방지하여 냉장실(R)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 제어부는 본 실시예에서와 달리 냉장고의 압축기 작동시 상기 히터(10)를 작동시키는 것도 가능하고, 타이머를 통해 소정시간 간격을 두고 상기 히터(10)를 작동시키는 전기신호를 냉장고 전원부로 인가하는 것도 가능하다.
도 11과 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치의 다른 일실시예를 설명한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 히터는 상기 냉기공급덕트(Dp)에 열 을 공급하는 공급측 히터(11)와, 상기 냉기환원덕트(Dr)에 열을 공급하는 환원측 히터(12)로 구성되어 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 온도센서는 상기 냉기공급덕트(Dp)가 관통하는 냉장실(R)의 내측벽 온도를 측정하는 공급측 온도센서(21)와, 상기 냉기환원덕트(Dr)가 관통하는 냉장실(R)의 내측벽 온도를 측정하는 환원측 온도센서(22)로 구성되어 있다.
본 실시예의 제어부는 상기 공급측 온도센서(21)로부터 인가받은 온도데이타를 토대로 상기 공급측 히터(11)의 동작을 제어하고, 상기 환원측 온도센서(22)로부터 인가받은 온도데이타를 토대로 상기 환원측 히터(12)의 동작을 각각 제어한다.
도 13을 참조하여 본 발명에 따른 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치의 다른 일실시예를 설명한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 히터(10)의 외측에는 커버(30)가 덮혀 히터(10)에서 발생하는 열이 냉장실 측벽(W)의 내부로 확산되지 않게 함으로써 히터(10)의 열효율을 높일 수 있다.
또한, 상기 커버(30)에 의해 냉장실 측벽(W) 내부로의 열확산이 억제됨에 따라 냉장실 측벽(W) 내부의 온도에 의해 냉장실 측벽(W)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있고, 그로 인해 냉장실(R)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기의 실시예 이외에도 냉장실의 측벽 내부 온도를 측정하는 온도센서와 냉장실 내부의 온도를 측정하는 온도센서를 각각 구비하여 어느 하나의 측정온도가 설정치 이하이면 제어부가 히터를 작동시키도록 구성하는 것도 가능하다.
본 발명은 Bottom freezer형, Top-mount형, side-by-side형, Bottom-mount형 등 제반 냉장고의 냉장실 도어제빙실 방식의 도어쿨링부에 적용이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치에 의하면, 도어쿨링부의 외측에 열을 가하여 결빙을 방지할 수 있고, 도어쿨링부의 동결경화에 의한 파손을 방지하고 도어쿨링부의 기밀을 유지하여 도어제빙실의 냉각효율이 저하되는 것을 방지할 있으며, 도어쿨링부가 빙에 의해 두터워져 냉장고의 도어가 불완전하게 닫히는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 냉동싸이클의 증발기에서 공급되는 냉기를 도어제빙실로 공급하는 냉기공급덕트와;
    상기 도어제빙실의 냉기를 순환시키는 냉기환원덕트와;
    상기 냉기공급덕트와 냉기환원덕트의 선단 주위에 구비되고, 열을 발생시키는 히터;를 포함하는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히터는 상기 냉기공급덕트와 냉기환원덕트의 선단이 관통하는 냉장실의 측벽 내부에 접촉되어 구비되는 것을 특징으로 하는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 히터는 상기 냉기공급덕트와 냉기환원덕트의 선단 주위를 따라 구비되고, 코일형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 히터는 상기 냉기공급덕트에 열을 공급하는 공급측 히터와; 상기 냉기환원덕트에 열을 공급하는 환원측 히터;로 구성된 것을 특징으로 하는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치.
  5. 제1항 내지 제3항에 있어서, 상기 냉기공급덕트와 냉기환원덕트가 관통하는 냉장실의 내측벽의 온도를 측정하는 온도센서와; 상기 온도센서로부터 온도데이타를 인가받아 상기 히터의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 히터는 상기 냉기공급덕트에 열을 공급하는 공급측 히터와 상기 냉기환원덕트에 열을 공급하는 환원측 히터로 구성되고, 상기 온도센서는 상기 냉기공급덕트가 관통하는 냉장실의 내측벽 온도를 측정하는 공급측 온도센서와 상기 냉기환원덕트가 관통하는 냉장실의 내측벽 온도를 측정하는 환원측 온도센서로 구성되며, 상기 제어부는 상기 공급측 온도센서로부터 인가받은 온도데이타를 토대로 상기 공급측 히터의 동작을 제어하고 상기 환원측 온도센서로부터 인가받은 온도데이타를 토대로 상기 환원측 히터의 동작을 각각 제어하도록 된 것을 특징으로 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제어부는 냉장고의 압축기 작동시 상기 히터를 작동시키는 전기신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제어부는 소정시간 간격을 두고 상기 히터를 작동시키 는 전기신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 히터의 외측을 덮는 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도어제빙실 냉장고의 도어쿨링부 결빙방지장치.
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