KR101205398B1 - 습도유지 장치를 갖는 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습도유지 장치를 갖는 냉장고에 관한 것으로서, 본 발명의 일 측면에 의하면, 내부에 저장 공간을 갖는 냉장고 본체; 상기 냉장고 본체 내에 설치되는 압축기, 증발기, 응축기 및 팽창기; 상기 증발기 및 상기 저장 공간 사이에서 연장되고 상기 증발기로부터 냉기를 저장 공간으로 공급하는 냉기 덕트; 상기 증발기 및 상기 저장 공간 사이에서 연장되고 상기 저장 공간으로부터 증발기로 냉기가 복귀되는 흡기 덕트; 및 상기 적어도 일부가 상기 저장 공간측으로 노출되도록 상기 냉장고 본체 내에 설치되는 습도유지부;를 포함하며, 상기 습도유지부는 상기 저장 공간 내의 공기가 제1 온도 이하일 때에 수분을 흡수하고, 제2 온도 이상인 경우에는 흡수한 수분을 상기 저장 공간 내부로 배출하는 것을 특징으로 하는 냉장고가 제공된다.

Description

습도유지 장치를 갖는 냉장고{REFRIGERATOR WITH HUMIDITY CONTROLLER}

본 발명은 습도유지 장치를 갖는 냉장고에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 냉장고 고 내의 습도를 조절하기 위한 장치를 갖는 냉장고에 관한 것이다.

냉장고는 육류, 생선, 야채, 과일, 음료 등의 음식물을 신선한 상태로 보관하기 위한 장치이며, 일반적으로는 냉동실, 냉장실, 야채실 등의 저장 공간들이 구비된 냉장고 본체와, 상기 냉장고 본체 내부에 구비되어 상기 저장 공간들을 설정된 온도로 유지하는 냉동사이클 장치와, 상기 냉장고 본체의 일측에 장착되어 상기 저장 공간을 개폐하는 도어를 포함하여 구성된다.

상기 냉동사이클 장치로는 소형 냉장고에 주로 사용되는 열전 냉각식 장치와 일반적으로 널리 사용되는 증기압축식 사이클 장치가 있다. 상기 증기압축식 사이클 장치는 압축기, 응축기, 팽창기 및 증발기를 포함하게 되고, 증발기와의 열교환을 통해서 생성된 냉기가 냉장고 본체 내에 설치되는 냉기덕트를 통해서 냉장고 고내로 공급된 후 고 내의 열을 흡수하여 다시 증발기로 복귀하는 과정을 반복하면서 냉장고의 고 내 온도를 소정 범위 내로 유지시키게 된다.

이때, 냉장고 고 내를 통과한 공기 중에 포함된 습기는 증발기를 통과하면서 냉각으로 인해서 응축되고 이렇게 응축된 습기는 증발기의 표면에 서리를 형성하면서 제거되어 건조한 상태의 냉기가 다시 냉장고 고 내로 공급되게 된다. 따라서, 일정 시간 이상 사용하게 되면 냉장고 고 내의 습도가 지나치게 낮아져서 냉장고 내에 저장된 음식물, 특히 냉장실에 보관된 야채 등의 신선도를 저하시킬 우려가 있다.

아울러, 증발기 표면에 형성되는 서리는 공기와의 열 전달을 방해하여 에너지 소모량을 늘리게 되므로 주기적으로 제상 운전을 실시하거나 별도의 제상 장치를 구비하여야 한다. 이로 인해서, 제상 운전에 따른 전력 소모가 증가하게 되고, 별도의 제상 장치의 존재는 제품의 단가 상승으로 이어지게 된다.

또한, 증발기에서의 열교환 과정에 있어서, 습도가 높은 공기를 냉각하여야 하므로 습도가 낮은 공기를 냉각하는 경우에 비해서 제습부하가 증가하는 문제가 있다. 즉, 냉각에 의해 생기는 총 부하의 30% 이상이 제습부하에 해당되어 에너지 효율을 저하시키는 원인이 되며, 식품 선도 유지에 필요한 습기를 제거하면서 에너지를 소모하게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 냉장고 고 내에서 증발기로 이동하는 공기 중에 포함된 수분을 일정 정도로 제한하여 냉장고 고 내의 습도를 소정 범위 내로 제한할 수 있는 습도유지 장치를 갖는 냉장고를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 내부에 저장 공간을 갖는 냉장고 본체; 상기 냉장고 본체 내에 설치되는 압축기, 증발기, 응축기 및 팽창기; 상기 증발기 및 상기 저장 공간 사이에서 연장되고 상기 증발기로부터 냉기를 저장 공간으로 공급하는 냉기 덕트; 상기 증발기 및 상기 저장 공간 사이에서 연장되고 상기 저장 공간으로부터 증발기로 냉기가 복귀되는 흡기 덕트; 및 상기 적어도 일부가 상기 저장 공간측으로 노출되도록 상기 냉장고 본체 내에 설치되는 습도유지부;를 포함하며, 상기 습도유지부의 내부에는 주변 습도에 따라서 수분을 흡수하거나 방출하는 제습제가 충전되는데, 상기 제습제로는 흡착식 냉방장치나 흡착식 제습장치에 사용되는 제습제를 이용할 수 있다. 구체적으로는 실리카겔, 제올라이트 등의 무기질 제습재료나 LiCl, CaCl₂ 등의 흡습성 염 또는 고흡습성 고분자 제습재료 등을 이용할 수 있다.

즉, 본 발명의 상기 측면에 의하면, 증발기를 거쳐서 냉장고 고 내로 공급되는 냉기는 증발기에 의해서 냉기 중에 포함된 수분이 응축되면서 상대적으로 습도가 낮으므로 상기 습도유지부에 의한 수분 흡수가 일어나지 않는다. 그러나, 공급된 냉기가 상기 고 내에 장시간 머물게 되면 초기에 비해서 온도가 상승됨과 동시에 고 내의 수분 또는 저장된 음식물에 포함된 수분을 흡수하여 습도가 높아진 상태에서 송풍팬 등에 의해 상기 증발기로 유입되는데 이때, 상기 습도유지부에 의해 수분이 흡수되어 증발기에서의 제습부하를 줄이는 한편, 고 내의 습도도 유지할 수 있도록 한 것이다.

특히, 상기 제습제에 포함된 수분은 고 내의 습도가 낮은 경우 증발에 의해서 고 내로 공급되므로, 고 내의 습도 유지뿐만 아니라 증발열 흡수로 인해서 냉장고 고 내의 온도를 낮추는 데에도 기여할 수 있게 된다.

아울러, 냉동 사이클이 작동하는 과정에서 고 내를 순환하면서 수분을 흡수했던 냉기가 상기 습도유지부를 거치면서 건조한 상태로 증발기로 공급되게 되므로 증발기 표면에 서리가 생기는 것이 최소화될 뿐만 아니라 제습부하도 줄어들도록 할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 습도유지부는 상기 흡기 덕트 내에 배치되되, 일측면은 상기 저장 공간으로 노출되도록 할 수 있다.

또한, 상기 냉장고 본체의 내부에는 상기 흡기 덕트와 연통되는 흡기구가 형성되고, 상기 습도유지부는 상기 흡기구 측에 설치되도록 할 수도 있다. 물론, 상기 습도 유지부는 냉기 덕트 측에 설치될 수도 있고 냉장고 본체 내의 저장 공간 내에 설치될 수도 있다.

그리고, 상기 습도유지부는 공기가 관통할 수 있도록 구성되는 다공성 구조체를 포함하고, 상기 제습제가 상기 다공성 구조체의 표면에 도포되도록 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 내부에 저장 공간을 갖는 냉장고 본체; 상기 냉장고 본체 내에 설치되는 압축기, 증발기, 응축기 및 팽창기; 상기 증발기 및 상기 저장 공간 사이에서 연장되고 상기 증발기로부터 냉기를 저장 공간으로 공급하는 냉기 덕트; 상기 저장 공간의 상부에서 일측면이 상기 저장 공간과 연통되도록 설치되는 습도유지부; 및 상기 냉장고의 전면으로부터 유입된 열에 의해 상승되는 상승기류를 상기 습도유지부의 타측면으로 가이드하는 가이드 수단을 포함하며, 상기 습도유지부는 상기 저장 공간 내부의 공기로부터 수분을 흡수하여, 상기 가이드 수단에 의해 유입되는 상승기류로 수분을 공급하는 것을 특징으로 하는 냉장고가 제공된다.

냉장고 작동 중에는 도어를 개방하고 닫는 과정에서 외부로부터 유입된 공기로 인해 전면부가 나머지 부분에 비해서 더욱 온도가 높아지게 된다. 아울러, 도어와 냉장고 본체 사이의 경계면을 통해서도 외부의 열이 고 내부로 전달되게 되므로 전면부에서는 이렇게 전달된 열로 인해서 가열된 공기가 냉장고 고 내의 상부로 상승하는 상승기류가 생기게 된다. 본 발명의 상기 측면에서는 상승된 상승기류가 상기 습도유지부를 통과하도록 함으로써 습도유지부에 흡착된 수분이 증발하도록 하고, 증발열로 인해서 상승기류가 냉각될 수 있도록 한 것이다.

즉, 자연대류를 이용함으로써 별도의 팬을 사용하지 않아도 고 내부로 수분이 재공급되도록 할 수 있을 뿐만 아니라 외부 열의 유입으로 인해 높아진 고 내의 온도를 압축기 등의 냉동 사이클을 가동하지 않고서도 낮출 수 있게 된다.

여기서, 상기 습도유지부의 내부에는 주변 습도에 따라서 수분을 흡수하거나 방출하는 제습제가 충전될 수 있고, 상기 습도유지부는 공기가 관통할 수 있도록 구성되는 다공성 구조체를 포함하고, 상기 제습제는 상기 다공성 구조체의 표면에 도포될 수 있다.

한편, 상기 상승기류 유입구에는 온도에 따라 선택적으로 상승기류 유입구를 개폐하는 밸브가 설치될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 내부에 저장 공간을 갖는 냉장고 본체; 상기 냉장고 본체 내에 설치되는 압축기, 증발기, 응축기 및 팽창기; 상기 증발기 및 상기 저장 공간 사이에서 연장되고 상기 증발기로부터 냉기를 저장 공간으로 공급하는 냉기 덕트; 상기 증발기 및 상기 저장 공간 사이에서 연장되고 상기 저장 공간으로부터 증발기로 냉기가 복귀되며, 냉장고 본체의 전면측 하부에 상승기류 유입구를 갖는 흡기 덕트; 및 상기 흡기 덕트 내에 일측면이 상기 저장 공간과 연통되도록 설치되며, 상기 상승기류 유입구로 유입된 상승기류가 유입되는 습도유지부;를 포함하며, 상기 습도유지부는 상기 저장 공간 내부의 공기로부터 수분을 흡수하여, 상기 상승기류 유입구를 통해 유입되는 상승기류로 수분을 공급하는 것을 특징으로 하는 냉장고가 제공된다.

여기서, 상기 냉장고 본체는 격벽을 구비하고, 상기 격벽에 의해 상기 냉장고 본체 내부가 상하로 배치되는 복수 개의 저장 공간으로 구획될 수 있다.

또한, 상기 흡기 덕트는 상기 격벽의 내부에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 상승기류 유입구는 상기 습도유지부와 상기 냉장고 본체의 전면부 사이에 배치될 수 있다.

또한, 상기 습도유지부의 내부에는 주변 습도에 따라서 수분을 흡수하거나 방출하는 제습제가 충전될 수 있고, 상기 습도유지부는 공기가 관통할 수 있도록 구성되는 다공성 구조체를 포함하고, 상기 제습제는 상기 다공성 구조체의 표면에 도포될 수 있다.

또한, 상기 다공성 구조체는 상기 흡기 덕트 내에서 냉장고의 상하 방향으로 연장되는 축과 평행한 축을 회전축으로 하여 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 상기 다공성 구조체를 회전 구동하기 위한 구동 수단을 추가적으로 포함할 수 있다.

여기서, 상기 흡기 덕트의 저면에는 냉장고 고 내의 냉기를 흡입하기 위한 흡입구가 형성되고, 상기 다공성 구조체는 상기 흡입구 및 상기 상승기류 유입구의 상부에 걸쳐서 배치될 수 있다.

또한, 상기 다공성 구조체는 원형 단면을 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 흡기 덕트는 상기 흡입구와 상기 상승기류 유입구의 사이에서 냉장고 하측으로 연장되는 제1 구획판을 포함할 수 있고, 이 외에도 상기 흡기 덕트는 상기 흡입구와 상기 상승기류 유입구의 사이에서 냉장고 상측으로 연장되는 제2 구획판을 포함할 수도 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 증발기로 유입되는 냉기로부터 수분을 흡수한 후 이를 냉장고 고 내부로 재공급할 수 있어 냉장고 고 내부가 지나치게 건조해지는 것을 막아 식품의 선도를 최적의 상태로 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 증발기와 접하는 공기의 습도가 낮아지므로 제습부하를 줄이고 증발기 표면에 서리가 생기는 것을 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 제1 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 실시예의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제1 실시예에서 수분유지부를 도시한 사시도이다.
도 4는 상기 제1 실시예의 작동 원리를 설명하는 습공기선도이다.
도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 제2 실시예의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 냉장고의 제3 실시예의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 실시예 중 수분유지부를 도시한 사시도이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 냉장고의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 제1 실시예를 도시한 사시도로서, 도 1을 참조하면 상기 제1 실시예(100)는 상부에 냉동실이 하부에 냉장실이 각각 배치되는 냉장고 본체(102)를 가지고 있으며, 상기 각각의 냉동실 및 냉장실의 전면에는 냉장고의 내부 공간을 개폐하기 위한 냉동실 도어(110) 및 냉장실 도어(112)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 실시예는 일반적인 형태의 냉장고에 대해서 개시하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 임의의 형태의 냉장고에 본 발명을 적용할 수 있음은 물론이다.

도 2는 상기 실시예의 내부 구조를 도시한 단면도로서, 도 2를 참조하면, 상기 냉장고 본체(102)는 내부에 단열재질이 설치되어 외부로의 열 손실을 차단할 수 있도록 구성되며, 상기 냉동실(10)과 냉장실(20)을 구획하는 격벽(114)이 상기 냉장고 본체(102)의 중앙부에 설치된다. 아울러, 상기 냉장실(20)의 내부에는 복수 개의 선반(30)이 설치되어 음식물을 효율적으로 보관할 수 있도록 하고 있다.

그리고, 상기 냉동실(10)의 배면과 냉장실의 배면(20)에는 각각 냉기 토출구(104, 106)가 형성되어 있고, 상기 냉기 토출구들은 각각 후술할 냉기덕트(130)와 연통되어 있다. 아울러, 상기 냉동실(10)의 저면과 냉장실(20)의 상부면에는 흡기구(105, 107)가 각각 형성되어 있고, 이들 흡기구는 상기 격벽(114)의 내부에 형성되는 흡기덕트(132)와 각각 연통된다. 여기서, 상기 흡기덕트(132)의 내부에는 구획판(116)이 설치되어 있는데, 상기 구획판(116)는 상기 격벽(114)과 평행하게 연장되어 상기 흡기덕트(132)의 내부를 상하로 구획하고 있다.

한편, 상기 본체(102)의 저면 일측에는 기계실이 형성되어 있고, 상기 기계실의 내부에 냉동사이클장치의 일부로서의 응축기(122) 및 압축기(124)가 배치된다. 또한, 상기 본체(102)의 흡기덕트(130)의 내부에 증발기(120)가 설치되며, 상기 증발기와 응축기의 사이에 팽창기(미도시)가 설치되어 냉동사이클장치를 구성하게 된다. 이때, 상기 증발기(120)의 배면에는 송풍팬(126)이 설치되어 상기 냉동실(10) 및 냉장실(20)의 내부 공기가 순환할 수 있도록 하고 있다.

따라서, 상기 송풍팬(126)이 회전하면 상기 냉동실 및 냉장실 내부의 공기가 상기 흡기구(105, 107)를 통해서 흡입되어 흡기덕트(132)의 내부를 흐르게 되고, 그로 인해서 상기 증발기(120)를 통과하면서 냉각되게 된다. 이렇게 냉각된 공기는 상기 냉기덕트(130)를 타고 흘러간 후 상기 토출구(104, 106)를 통해 상기 냉장실 및 냉동실 내부로 재공급되면서 상기 저장공간의 내부를 설정한 온도로 유지시키게 된다.

한편, 상기 흡기덕트(132)의 내부에는 수분유지부(140)가 설치된다. 구체적으로 상기 수분유지부(140)는 상기 냉장실측 흡기구(107)에 설치되어 있어, 상기 증발기(120)로 유입되는 공기는 상기 수분유지부(140)를 통과하도록 구성되어 있다.

도 3은 상기 수분유지부(140)를 도시한 사시도로서, 상기 수분유지부(140)는 직사각형 형태의 프레임(142)과 상기 프레임(142)의 내부에 결합되는 다공성 구조체(144)를 포함하고 있다. 상기 다공성 구조체(144)는 복수 개의 통공(146)을 갖도록 구성되는데 도 3에 도시된 예에서 상기 통공(146)은 육각형의 형태를 갖고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 공기가 통과할 수 있는 임의의 형태를 가질 수 있다.

상기 통공(146)의 내벽에는 제습제가 도포된다. 제습제란 습도 조건에 따라서 수분을 흡수하거나 배출하는 특성을 갖는 물질을 의미하며, 일반적으로 흡착식 냉방장치 또는 흡착식 제습장치 등에 사용되는 물질을 말한다. 제습제로서는 실리카겔, 제올라이트 등의 무기질 제습재료나 LiCl, CaCl₂ 등의 흡습성 염 또는 고흡습성 고분자 제습재료 등을 사용할 수 있다. 이러한 제습제는 상기 냉장실 내부의 습도에 비해서 제습제에 포함된 수분이 낮은 경우에 공기 중에 포함된 수분을 흡수하며 역인 경우에는 흡수된 수분이 증발하면서 냉장실 내부로 재공급할 수 있다.

따라서, 상기 압축기 및 송풍팬이 가공되는 경우, 즉 냉장실의 내부 온도가 설정 온도 이상인 경우에 상기 냉각사이클장치에 의해서 냉장실 내부로 냉기가 공급되고, 이러한 냉기의 공급은 냉장실의 내부 온도가 설정온도에 도달할 때까지 계속되게 된다. 따라서, 상기 수분유지부(140)를 통과하는 냉기는 상기 수분유지부(140)의 내부에 도포된 제습제에 의해 수분의 일부를 흡수당하게 되어 절대습도가 낮아진 상태로 상기 수분유지부(140)를 통과하게 된다. 즉, 도 4에서 지점 1은 냉각사이클이 가동되기 직전의 상태이고, 지점 2는 상기 수분유지부(140)를 통과한 상태이다. 상기 수분유지부(140)에서 수분이 흡수되는 과정은 발열 과정이어서 공기가 상기 수분유지부(140)를 통과하면 약간의 온도 상승이 발생되게 된다.

이렇게 낮은 절대습도를 갖는 냉기가 상기 증발기(120)의 표면과 접촉하면서 열교환에 의해 냉각이 이루어지면서 지점 3 및 4의 상태로 순차적으로 이동되는데, 절대습도가 높은 경우에 비해서 제습부하의 비중이 낮아지고 그 결과 에너지 소모량이 줄어드는 효과를 얻을 수 있게 된다. 즉, 수분이 제거되지 않은 상태에서 냉각이 이루어지면 지점 1에서 곡선을 따라서 지점 4에 도달하게 되고 이는 냉기가 포화된 상태에서 냉각을 수행하는 것이 되므로 제습부하가 커지게 되지만, 지점 2 및 3을 거쳐가는 상기 실시예에 의하면 제습부하를 상당부분 경감할 수 있으므로 냉각에 소모되는 에너지량을 줄일 수 있게 되는 것이다.

그 후 증발기(120)를 통과한 냉기를 냉기덕트를 거치면서 지점 5의 상태로 상기 냉장고 고 내부로 토출되고 내부에 기존재하던 공기와 혼합되면서 지점 6의 상태에 도달하게 된다. 그러나, 지점 6의 상태는 음식물을 보관하기에는 지나치게 건조한 상태이다.

한편, 이러한 수분의 흡수는 냉동사이클장치가 가동되는 동안 지속적으로 이루어지며, 설정 온도에 도달하여 냉동사이클장치가 정지하면 수분의 흡수도 정지된다. 그 후, 냉장고 고 내의 습도가 낮아지면 상기 수분유지부(140)의 표면에 흡착되었던 수분이 증발하면서 냉장고 고 내로 수분의 재공급이 이루어지면서 지점 7, 즉 음식물 보관에 최적인 상태에 있게 된다. 이렇게 공급되는 수분은 고 내에 저장된 음식물, 특히 야채나 과일 등의 신선도 유지에 도움을 주게 되어 보다 장기간 동안 음식물을 양호한 상태로 보관하는 것이 가능해진다.

이외에도, 수분이 증발하면서 증발열에 해당하는 만큼의 열량을 주위의 공기로부터 흡수하게 되므로 고 내의 온도를 낮추는데에도 도움을 주게 된다(지점 7의 온도는 지점 6의 온도보다 낮다). 즉, 상기 제1 실시예에 의하면 별도의 에너지 공급 없이도 냉장고 고 내의 수분을 유지시킴과 동시에 냉각 효율도 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 제1 실시예는 다양한 형태로 변경할 수 있다. 일 예로서, 상기 수분유지부는 반드시 흡입덕트의 내부에 설치될 필요는 없고 냉기덕트로부터 공급되는 냉기와 접촉될 수 있는 임의의 장소에 설치될 수도 있다. 예를 들어, 상기 수분유지부는 냉장고의 고 내부에 위치할 수도 있고, 상기 냉기덕트의 내부에 위치할 수도 있으며, 어느 경우이던 냉기와 접촉하면서도 냉장고 고 내부로 수분을 재공급할 수 있으면 족하다.

도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 제2 실시예를 도시한 단면도로서, 상기 제2 실시예에 대한 설명에 있어서, 상기 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

도 5를 참조하면, 상기 흡기덕트(132)의 흡입구(107)는 수분유지부(140) 보다 냉장고의 배면측으로 이동되어 위치하고 있다. 아울러, 상기 수분유지부(140)와 상기 냉장실 도어(112)의 사이에 상승기류 유입구(108)가 추가적으로 형성된다. 상기 상승기류 유입구(108)에는 밸브(109)가 형성되어 상승기류 유입구(108)를 개폐할 수 있도록 구성되는데, 여기서 상기 밸브(109)는 상기 상승기류 유입구(108) 주위의 온도에 따라서 개방되거나 폐쇄될 수 있도록 도시되지 않은 온도 감지 수단 및 액츄에이터에 의해 동작될 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 냉장고 고 내의 온도가 높아서 압축기가 가동되는 경우에는 밸브(109)가 상기 상승기류 흡입구(108)를 닫고, 온도가 낮아서 압축기가 정지된 경우에는 밸브(109)가 상승기류 흡입구(108)를 개방하게 된다.

이제, 상기 제2 실시예의 작동에 대해서 설명한다. 상기 제2 실시예에 있어서, 상기 제1 실시예와 같이 냉기의 공급이 이루어질 때 상기 수분유지부(140)에서의 수분 흡수가 이루어진다. 아울러, 수분의 방출 또한 동일하게 이루어지게 된다.

한편, 냉장실 도어(112)의 개방 또는 상기 도어(112)와 본체(102) 사이의 틈새를 통해서 외부로부터 유입되는 열량으로 인해서, 도어(112)와 인접한 부분이 그렇지 않은 부분에 비해서 상대적으로 온도가 높아지게 된다. 이렇게 공기의 온도가 높아지면 밀도차로 인한 상승기류가 생기게 되어 상기 상승기류 유입구(108)측으로의 공기의 흐름이 발생되게 된다.

따라서, 상대적으로 고온인 공기는 상기 상승기류 유입구(108)를 통해서 상기 흡기덕트(132)의 내부로 유입된 후 상기 수분유지부(140)를 통과하게 된다. 이때, 상기 상승기류는 상대적으로 고온이므로 상기 수분유지부(140)의 내부에 도포된 제습제에 흡착된 수분을 증발시키게 되며, 증발열로 인해서 온도가 낮아지게 된다. 이로 인해서, 상기 수분유지부(140)를 통과한 상승기류는 고온건조한 상태에서 저온다습한 상태로 변경되어 냉장고 고 내로 재공급된다. 특히, 냉각된 상승기류는 상대적으로 밀도가 높아지므로 하강기류를 형성하게 되므로 별도의 팬이 없이도 자연적으로 공기의 순환이 이루어지면서 수분의 재공급이 연속적으로 이루어질 수 있다.

또한, 별도의 냉각사이클을 작동시키지 않아도 외부로부터 유입된 열을 제습제를 통해 냉각할 수 있으므로 냉장고 고 내의 온도 유지에도 도움을 준다.

상기 제2 실시예는 임의의 형태로 변경될 수 있는데, 상기 흡입구(107)를 별도로 형성하지 않고, 제1 실시예와 같이 흡입구(107) 내에 수분유지부가 배치되도록 할 수도 있다. 또한, 상기 밸브를 생략하고 연속적인 작동이 가능하도록 할 수도 있는데, 이러한 예가 도 6에 도시되어 있다. 도 6에 도시된 제3 실시예에 대한 설명 중 상기 제1 및 제2 실시예와 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 6을 참조하면, 상기 제3 실시예의 흡기덕트(132)의 내부에는 회전 가능하게 장착된 수분유지부(240)가 배치된다. 상기 수분유지부(240)는 도 7에 도시된 바와 같이, 원형 단면을 갖는 프레임(242)과 상기 프레임(242)의 중앙부에 위치하는 허브(246) 및 상기 프레임(242)과 허브(246)의 사이에서 연장되는 복수 개의 스포크(248)를 포함하고 있다. 아울러, 상기 프레임(242)의 내부에는 상기 제1 실시예에 도시된 바 있었던 다공성 구조체(244)가 삽입되어 있다.

도 6으로 돌아와서, 상기 수분유지부(240)는 상기 흡기덕트(132)의 내부에서 모터 등의 액츄에이터(미도시)에 의해 회전가능하도록 설치되며, 상기 수분유지부(240)의 상부 및 하부에는 각각 공기의 흐름을 가이드하는 구획판(117, 118)이 설치된다. 상기 수분유지부(240)의 상부에 위치하는 구획판(117)은 상기 상승기류가 흡기덕트(132)를 타고 증발기로 이동하는 것을 차단할 수 있도록 구성되며, 하부에 위치하는 구획판(118)는 수분유지부(240) 하부에서의 공기의 흐름이 섞이지 않도록 구성된다.

또한, 상기 두 개의 구획판(117, 118)은 상기 수분유지부(240)의 중심부, 즉 허브(246)의 상부 및 하부를 각각 가로지르도록 배치되어 수분유지부(240) 주위에서의 공기의 흐름을 반분하도록 구성되어 있다. 아울러, 상기 수분유지부(240)의 도어측 외주부에도 흐름 가이드(119)가 설치된다.

이제 상기 제3 실시예의 작동에 대해서 설명한다.

상기 수분유지부(240)는 상기 냉동사이클장치가 작동되는 동안 회전을 지속하게 된다. 따라서, 상기 수분유지부(240)를 통과한 냉기로부터 수분이 흡수된 측면은 회전에 의해서 상기 도어측으로 이동하게 되고 상승기류와 접하게 되면서 수분을 재공급하게 된다. 그 후, 수분이 증발되어 재생이 이루어진 수분유지부(240)는 다시 냉기 흡기구측으로 이동하여 수분을 흡수하게 되며, 이러한 과정은 연속적으로 반복되게 된다.

이때, 상기 구획판(117)은 상승기류가 흡기덕트를 따라서 증발기로 유입되는 것을 막으며, 구획판(118) 및 흐름 가이드(119)는 수분유지부(240)를 통과한 냉기가 곧바로 흡기구나 상승기류 흡입구로 유입되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

따라서, 상기 제3 실시예에서는 압축기가 구동되는 동안 연속적으로 수분의 흡수 및 재공급, 그리고 상승기류의 냉각이 이루어질 수 있어, 압축기가 상시 운전되는 대형 냉장설비에 유용하게 적용될 수 있다.

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6. 내부에 저장 공간을 갖는 냉장고 본체;
   상기 냉장고 본체 내에 설치되는 압축기, 증발기, 응축기 및 팽창기;
   상기 증발기 및 상기 저장 공간 사이에서 연장되고 상기 증발기로부터 냉기를 저장 공간으로 공급하는 냉기 덕트;
   상기 저장 공간의 상부에서 일측면이 상기 저장 공간과 연통되도록 설치되는 습도유지부; 및
   상기 냉장고의 전면으로부터 유입된 열에 의해 상승되는 상승기류를 상기 습도유지부의 타측면으로 가이드하는 가이드 수단을 포함하며,
   상기 습도유지부는 상기 저장 공간 내부의 공기로부터 수분을 흡수하여, 상기 가이드 수단에 의해 유입되는 상승기류로 수분을 공급하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
7. 제6항에 있어서,
   상기 습도유지부의 내부에는 주변 습도에 따라서 수분을 흡수하거나 방출하는 제습제가 충전되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
8. 제7항에 있어서,
   상기 습도유지부는 공기가 관통할 수 있도록 구성되는 다공성 구조체를 포함하고, 상기 제습제는 상기 다공성 구조체의 표면에 도포되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
9. 제6항에 있어서,
   상기 상승기류 유입구에는 온도에 따라 선택적으로 상승기류 유입구를 개폐하는 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
10. 내부에 저장 공간을 갖는 냉장고 본체;
    상기 냉장고 본체 내에 설치되는 압축기, 증발기, 응축기 및 팽창기;
    상기 증발기 및 상기 저장 공간 사이에서 연장되고 상기 증발기로부터 냉기를 저장 공간으로 공급하는 냉기 덕트;
    상기 증발기 및 상기 저장 공간 사이에서 연장되고 상기 저장 공간으로부터 증발기로 냉기가 복귀되며, 냉장고 본체의 전면측 하부에 상승기류 유입구를 갖는 흡기 덕트; 및
    상기 흡기 덕트 내에 일측면이 상기 저장 공간과 연통되도록 설치되며, 상기 상승기류 유입구로 유입된 상승기류가 유입되는 습도유지부;를 포함하며,
    상기 습도유지부는 상기 저장 공간 내부의 공기로부터 수분을 흡수하여, 상기 상승기류 유입구를 통해 유입되는 상승기류로 수분을 공급하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
11. 제10항에 있어서,
    상기 냉장고 본체는 격벽을 구비하고, 상기 격벽에 의해 상기 냉장고 본체 내부가 상하로 배치되는 복수 개의 저장 공간으로 구획되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
12. 제11항에 있어서,
    상기 흡기 덕트는 상기 격벽의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
13. 제12항에 있어서,
    상기 상승기류 유입구는 상기 습도유지부와 상기 냉장고 본체의 전면부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
14. 제13항에 있어서,
    상기 습도유지부의 내부에는 주변 습도에 따라서 수분을 흡수하거나 방출하는 제습제가 충전되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
15. 제14항에 있어서,
    상기 습도유지부는 공기가 관통할 수 있도록 구성되는 다공성 구조체를 포함하고, 상기 제습제는 상기 다공성 구조체의 표면에 도포되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
16. 제15항에 있어서,
    상기 다공성 구조체는 상기 흡기 덕트 내에서 냉장고의 상하 방향으로 연장되는 축과 평행한 축을 회전축으로 하여 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
17. 제16항에 있어서,
    상기 흡기 덕트의 저면에는 냉장고 고 내의 냉기를 흡입하기 위한 흡입구가 형성되고,
    상기 다공성 구조체는 상기 흡입구 및 상기 상승기류 유입구의 상부에 걸쳐서 배치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
18. 제17항에 있어서,
    상기 다공성 구조체는 원형 단면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
19. 제17항에 있어서,
    상기 흡기 덕트는 상기 흡입구와 상기 상승기류 유입구의 사이에서 냉장고 하측으로 연장되는 제1 구획판을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
20. 제19항에 있어서,
    상기 흡기 덕트는 상기 흡입구와 상기 상승기류 유입구의 사이에서 냉장고 상측으로 연장되는 제2 구획판을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.

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