KR101827630B1 - 멀티 덕트 및 이를 구비한 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 증발기에서 냉각된 공기를 캐비닛 내부에 설치된 선반에 의해 구분되는 각 공간으로 유동시키고 적절히 분배함으로써, 선반에 의해 구분되는 공간들 간의 온도 편차를 줄이고, 선반에 의해 구분되는 하나의 공간 내에서도 위치에 따라 발생하는 온도 편차를 줄일 수 있는 냉장고용 멀티 덕트와, 이를 구비한 냉장고로서, 멀티 덕트의 유로부의 종단에 마련되는 제1토출구의 토출 방향에 반대쪽으로 만곡한 형상의 유선형 유로부를 두고, 서로 인접하는 한 쌍의 유선형 유로부의 만곡부가 서로 가까워지도록 하며, 유로부의 내벽과 토출구의 내벽 사이에 챔퍼를 마련하고, 제1토출구의 폭과 종단면을 유로부의 종단의 폭과 종단면과 일치시키는 다양한 구조를 하나 또는 그 이상 적용함으로써, 분할공간 내의 온도편차는 물론 종단의 분할공간과 다른 분할공간 사이의 온도 편차를 줄일 수 있는 발명을 개시한다.

Description

멀티 덕트 및 이를 구비한 냉장고{MULTI-DUCT AND A REFRIGERATOR HAVING THE SAME}

본 발명은 냉장고용 멀티 덕트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉장고의 증발기에서 냉각된 공기를 캐비닛 내부에 설치된 선반에 의해 구분되는 각 공간으로 유동시키고 적절히 분배함으로써, 선반에 의해 구분되는 공간들 간의 온도 편차를 줄이고, 선반에 의해 구분되는 하나의 공간 내에서도 위치에 따라 발생하는 온도 편차를 줄일 수 있는 냉장고용 멀티 덕트와, 이를 구비한 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고의 캐비닛 내부 공간에는 선반이 설치되어 있다. 선반은 냉장고의 내부 공간을 효율적으로 사용하기 위해 설치되는데, 선반을 설치하면 냉장고의 내부 공간은 선반을 경계로 복수개의 공간으로 구분된다. 특히 유리 또는 투명한 합성수지 재질로 제작되는 바닥판을 구비하는 선반은, 바닥판이 막혀 있는 형상이기 때문에, 선반에 의해 구분되는 복수개의 분할 공간 간에는 원활한 공기 유동을 기대하기 어렵다.

따라서 냉장고에 설치된 증발기에서 냉각된 공기는 상기 복수개의 분할 공간으로 강제로 유동되고, 각 분할 공간으로 균등하게 분배되는 방식으로 냉장고 내부 공간을 냉각하게 된다. 즉 증발기에서 냉각된 공기는 팬에 의해 가압되어 캐비닛 내벽 후면에 설치된 덕트를 따라 이동하며, 덕트의 경로 중간 중간에 형성된 토출구를 통해 각 분할 공간으로 공급된다.

도 1은 냉장고의 캐비닛 내벽 후면에 설치되는 종래의 멀티 덕트의 후면도이다. 냉장고의 캐비닛 내부 공간은 선반에 의해 제1 내지 제4 공간(51, 52, 53, 54)으로 구분된다. 그리고 냉장고 캐비닛 후면 중앙에는 멀티 덕트(80)가 도시된 바와 같이 상하 방향으로 연장되는 형태로 설치된다.

멀티 덕트(80)의 내부에는 수직방향으로 유로부(82)가 마련되는데, 유로부의 하단부는 덕트의 입구로서 냉장고 후방 하부에 설치되는 증발기 등의 냉각장치에 의해 냉각된 공기가 팬에 의해 가압되어 유입되는 초입 부분이 된다. 멀티 덕트의 하부에서 유입된 공기는 유로부(82)를 따라 상방 이동하며 각 토출구(94, 93, 92, 91)들을 통해 캐비닛 내부의 공간들(54, 53, 52, 51)로 차례로 유입된다.

도 2는 도 1의 멀티 덕트(80)를 통해 제1토출구(91)에서 제1공간(51)으로 토출되는 공기의 유동과 속도를 나타낸 도면이고, 도 3은 제2토출구(92)에서 제2공간(52)으로 토출되는 공기의 유동과 속도를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 제1토출구(91)를 통해 토출되는 공기는 토출구의 크기에 비해 유속이 세지 않고 가운데로 서로 모이는 방향으로 토출된다. 따라서 제1공간(51)의 중앙 영역의 온도는 낮은 반면, 외곽, 특히 후방 외곽의 온도는 상대적으로 높다. 유속이 세지 않으면 공기가 가운데로 몰리도록 토출되는 제1토출구(91)의 구조상, 제1공간(51) 내에서 중앙부와 후방 외곽 공간 간의 온도 편차가 크게 나타날 가능성이 있다.

다음으로 도 3에 도시된 바와 같이 제2토출구(92)를 통해 토출되는 공기는 그보다 유동의 상류에 있는 제3 및 제4 토출구를 통해 토출되는 공기보다 유속이 빠르지 않으면서도 직선 형태로 집중적으로 토출된다. 따라서 제2공간(52) 내의 공기는 원활히 섞이지 못하게 되고, 결국 공간 내의 모든 영역의 온도가 고르지 못하고 위치에 따라 온도 편차가 커질 우려가 있다.

또한 실험 결과 제1토출구(91)와 제2토출구(92)는 그 단면적이 상당함에도 불구하고, 제1공간(51)과 제2공간(52)의 온도가 제3공간(53)과 제4공간(54)의 온도보다 다소 높게 측정되었다.

선반에 의해 공간적으로 구분되는 분할 공간들 간의 온도 편차와, 하나의 공간 내에서의 온도 편차가 커지게 되면, 이는 냉장고의 품질을 떨어뜨리는 원인이 된다. 따라서 이들 온도 편차를 줄이기 위한 방안을 모색할 필요가 있다.

이에 발명자는, 제1토출구 내지 제4토출구의 단면적의 비율을 조정하는 방안을 모색해 보았으나, 토출구들의 단면적의 비율을 변경하는 것만으로는, 각 분할공간 내의 온도 편차를 줄이기 어려움은 물론, 다른 분할공간 간의 온도 편차를 줄이는 데에도 한계가 있었다.

특히 덕트의 초입에서 더 멀리 위치하는 토출구일수록, 그 단면적을 아무리 키워도 공기의 토출 속도와 토출량을 증가시키는 데에는 한계가 있음을 확인하였다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 덕트의 종단에 있는 토출구에서 토출되는 공기의 유동 손실을 최소화하면서도 공기의 유동을 원하는 방향으로 일으킬 수 있어 종단에 위치하는 분할공간 내의 온도편차는 물론 종단의 분할공간과 다른 분할공간 사이의 온도 편차를 줄일 수 있는 멀티 덕트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 덕트의 종단으로 갈수록 토출구를 통해 토출되는 공기의 유속이 떨어지는 현상에도 불구하고 분할공간 내의 온도 편차를 줄일 수 있는 멀티 덕트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 외부에서 보았을 때 토출구의 내벽이 보이지 않도록 하면서도 토출구에서 캐비닛 내부 공간을 통해 토출되는 냉기의 방향이나 확산 양상을 제어할 수 있는 멀티 덕트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 유로부의 종단(terminal)에 마련되는 제1토출구의 공기 토출 방향에 대해 반대쪽으로 측만한 형상의 유선형 유로부를 두고, 서로 인접하는 한 쌍의 유선형 유로부의 만곡부가 서로 가까워지는 방향으로 마련되도록 하며, 유로부의 내벽과 토출구의 내벽 사이에 챔퍼를 마련하고, 제1토출구의 폭 및 그 종단면을 유로부의 종단의 폭 및 그 종단면과 일치시키는 구조를 하나 또는 그 이상 적용함으로써, 분할공간 내의 온도편차는 물론 종단의 분할공간과 다른 분할공간 사이의 온도 편차를 줄일 수 있다.

이러한 구조는 냉장고 내부에 설치된 선반에 의해 2 이상의 공간으로 구분되는 캐비닛의 내벽에 설치되는 멀티 덕트로서, 상기 덕트에 마련되는 유로부는 상기 선반에 의해 구분되는 2 이상의 공간을 차례로 지나도록 연장되고, 상기 유로부의 초입(inlet)에서 유로부 안으로 냉기가 유입되며, 상기 캐비닛 내부 공간과 유로부를 공간적으로 분리시키는 덕트의 전면부에는, 상기 캐비닛 내부 공간과 유로부를 연통시키는 토출구를 포함하되, 상기 토출구는 상기 유로부의 연장 방향을 따라 2 이상의 개소에 마련된다.

보다 구체적으로 본 발명은, 유로부의 종단에 마련된 제1토출구에 이르는 유로부의 종단 부근에, 제1토출구의 공기 토출 방향의 반대 방향으로 치우쳐진 형태의 만곡부를 가지는 유선형 유로부를 둠으로써, 공기의 토출 압력이 낮을 수밖에 없는 제1토출구의 토출 방향을 제어하여, 제1토출구와 연통하는 제1공간의 온도 편차를 줄이도록 하였다.

여기서 상기 유로부는 유동방향으로 나란히 분기된 제1유로부와 제2유로부를 포함하고, 상기 제1토출구는 상기 제1유로부와 제2유로부에 각각 하나씩 구비되며, 상기 제1유로부와 제2유로부에 각각 형성된 상기 유선형 유로부는 서로 가까워지는 쪽으로 치우쳐진 측만 형태일 수 있다. 이러한 구성에 의하면 좌우 한 쌍의 제1토출구에서 토출되는 공기는 유동 손실을 최소화하면서 토출 방향이 서로 멀어지는 방향이 되도록 할 수 있고, 이에 따라 멀티 덕트의 종단에 대응하는 위치에 있는 분할공간 내의 온도 편차를 더욱 줄일 수 있다.

또한 상기 유로부의 초입에 대해 상기 제1토출구 다음으로 가깝게 배치된 제2토출구의 내벽 중 상기 유로부의 초입에 가까운 내벽 쪽에는, 상기 유로부의 내벽과 비스듬히 확장 연통되는 챔퍼(chamfer)가 형성되도록 하였다. 이는 제2토출구에 대해서는 유선형 유로부 등을 활용하기 어려운 점을 감안한 것으로, 챔퍼에 의해 제2토출구의 단면적 중 중앙부의 공기 유동량을 증가시킴으로써 제2토출구에서 토출되는 공기가 넓게 퍼져 나가도록 하여 해당 분할공간 내에서 냉기가 골고루 퍼져 온도 편차가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.

이러한 챔퍼는 제2토출구에 국한되어 마련하는 것이 아니라, 필요에 따라 다른 토출구에도 적용할 수도 있음은 물론이다.

또한 본 발명에 따르면 제1토출구의 폭 및 이와 연결되는 유로부 부분의 폭이 실질적으로 동일하도록 하여 종단의 토출구 유동이 손실되지 않고 토출방향이 한쪽으로 치우치지 않도록 하여, 종단의 분할공간 내의 온도 편차를 줄이고, 종단의 분할공간과 그보다 선행하는 분할공간의 온도 편차를 줄이도록 하였다.

상기 제1토출구의 종단면과 상기 유로부의 종단면은 실질적으로 동일한 면으로 서로 연결된다. 즉 제1토출구보다 유로부가 종단으로 더 연장되지 않도록 하여 유로부의 잉여 공간에 의해 유동 손실이 일어나지 않도록 함으로써 제1토출구의 유속을 더 증가시킬 수 있다.

이때 상기 토출구의 내벽은 상기 멀티 덕트를 포함하는 평면에 대해 수직을 이루도록 하였다. 토출구의 내벽은 스티로폼과 같은 발포체로 이루어지는데, 이러한 내벽면이 사용자의 눈에 띄면 미적 완성도가 떨어질 우려가 있는바, 본 발명은 토출구의 내벽이 눈에 띄지 않도록 하였다.

특히 본 발명은 토출구의 내벽이 수직하게 형성됨에도 불구하고, 제1토출구의 공기 토출 방향을 비스듬히 조절할 수 있고, 제2토출구와 같이 토출되는 공기가 넓게 확산되는 형태가 되도록 할 수 있다는 점에 주목해야 할 것이다.

상기 복수 개의 토출구의 단면적은 유로부의 초입으로부터 멀어질수록 더 커지도록 할 수 있고, 선반에 의해 구분 내지 분할되는 공간마다 상기 토출구를 적어도 1개씩 매칭시킬 수 있다.

본 발명은 이에 더하여, 상술한 멀티 덕트가 설치되는 냉장고로서, 후방 하부에 증발기가 배치되고, 상기 멀티 덕트는 유로부의 초입이 아래를 향하고 유로부의 종단이 상부를 향하도록 상기 냉장고 캐비닛의 내벽에 설치되는 형태의 냉장고, 또는 후방 상부에 증발기가 배치되고, 상기 멀티 덕트는 유로부의 초입이 위를 향하고 유로부의 종단이 하부를 향하도록 상기 냉장고 캐비닛의 내벽에 설치되는 형태의 냉장고를 제공한다.

즉 상기 냉장고는 선반에 의해 2 이상의 공간으로 구분되는 캐비닛; 상기 캐비닛의 내벽에 설치되어 상기 선반에 의해 구분되는 2 이상의 공간을 차례로 지나도록 연장되는 유로부를 구비하는 멀티 덕트; 상기 멀티 덕트의 유로부 초입과 연통하여 설치되는 증발기; 상기 증발기에서 냉각된 공기를 상기 멀티 덕트의 유로부 초입으로 공급하기 위해 공기를 가압하는 팬; 및 상기 선반에 의해 구분되는 공간과 각각 연통하도록 상기 유로부의 길이 방향을 따라 각각 마련된 토출구;를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 토출구의 외관을 정갈하게 유지하면서도 토출구에서 토출되는 공기의 유동 방향이나 확산 양상을 조절할 수 있어 냉장고 내부 공간의 온도 편차를 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 유로부의 초입에서 멀어지더라도 냉기를 원활히 공급받아 모든 분할공간 간의 온도 편차를 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 덕트에서 발생하는 유동 손실을 최소화하여 종단의 토출구와 대응하는 분할공간에도 충분한 냉기를 공급할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 구조상 공기의 토출 방향을 제어할 수 없는 제2토출구에 챔퍼를 형성하여 이와 대응하는 분할공간에 넓게 퍼지는 형태로 공기를 토출함으로써 제2공간 내의 온도 편차를 최소화할 수 있다.

이러한 멀티 덕트는 특히 좌우 폭보다 상하 높이가 긴 슬림한 형태의 냉장고에 대해서도 각 선반에 의해 구분되는 공간 간의 온도 편차와 각 공간 내에서의 온도 편차를 줄일 수 있어 더욱 우수한 냉장 성능을 발휘할 수 있도록 해준다.

상술한 발명에 따른 보다 구체적인 효과는 이하 발명의 구체적인 내용을 살펴보며 함께 설명하기로 한다.

도 1은 냉장고의 캐비닛 내벽 후면에 설치되는 종래의 멀티 덕트의 후면도,
도 2는 도 1의 멀티 덕트를 사용하였을 때 제1토출구에서 제1공간으로 토출되는 공기의 유동과 속도를 나타낸 도면,
도 3은 도 1의 멀티 덕트를 사용하였을 때 제2토출구에서 제2공간으로 토출되는 공기의 유동과 속도를 나타낸 도면,
도 4는 냉장고의 캐비닛 내벽 후면에 설치되는 본 발명의 실시예의 멀티 덕트의 후면도,
도 5는 도 4의 후면사시도,
도 6은 도 5의 멀티 덕트의 제3토출구를 따라 수평으로 자른 단면도,
도 7은 도 5의 멀티 덕트의 제2토출구를 따라 수평으로 자른 단면도,
도 8은 도 5의 멀티 덕트의 제1토출구를 따라 수평으로 자른 단면도,
도 9는 도 5의 멀티 덕트의 제2토출구를 따라 수직으로 자른 단면도,
도 10은 도 4의 멀티 덕트의 후면을 하방에서 바라본 도면,
도 11은 도 4의 멀티 덕트를 사용하여 제1토출구에서 제1공간으로 토출되는 공기의 유동과 속도를 나타낸 도면,
도 12는 도 4의 멀티 덕트를 사용하여 제2토출구에서 제2공간으로 토출되는 공기의 유동과 속도를 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 다른 실시예의 멀티 덕트의 후면도, 그리고
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예의 멀티 덕트의 후면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

[멀티 덕트의 제1실시예]

도 4는 냉장고의 캐비닛 내벽 후면에 설치되는 본 발명의 실시예의 멀티 덕트의 후면도, 도 5는 도 4의 후면사시도, 도 6내지 도 8은 각각 도 5의 멀티 덕트를, 제3토출구, 제2 토출구 및 제1토출구를 따라 수평으로 자른 단면도, 도 9는 도 5의 멀티 덕트의 제2토출구를 따라 수직으로 자른 단면도, 그리고 도 10은 도 5의 멀티 덕트의 후면을 하방에서 바라본 도면이다.

도시된 멀티 덕트는 유로부의 형상과 토출구에 대한 설명을 위해 뒷면이 제거된 상태를 도시한 것으로, 실제로 도면 상 보이는 본체(21)의 뒷면은 후방커버 등에 의해 덮여 있어서, 유로부는 전후 좌우로는 막혀 있는 상태에서 상하방향으로 연통되는 구조라 이해하면 된다.

상술한 도면에는, 소정의 두께를 가지는 실질적인 평판 형상의 멀티 덕트가 도시된다. 멀티 덕트(10)는 유로부(22)가 마련된 본체를 포함한다. 본체에서 유로부(22)가 마련된 부분 주변은 EPS 등의 단열재로 제작 가능하며, 멀티 덕트의 앞면(도면 상 보이는 면의 대향면)에는 외관의 향상을 위해 표면 마감이 좋은 합성 수지 재질의 커버를 덮을 수 있다. 멀티 덕트의 앞면은 미감을 부여하기 위해, 가령 양측에서 중앙으로 갈수록 약간 볼록하게 만곡한 곡면을 가지는 등의 디자인을 가미할 수 있으나, 실질적으로 멀티 덕트 자체는 평판 형에 가깝다고 볼 수 있다.

도시된 멀티 덕트(10)의 본체(21)에는 유로부(22)가 상하방향으로 연장된 형태로 마련되어 있다. 유로부(22)의 초입(inlet)은 도면에서 하단부 쪽이며, 유로부(22)의 종단(terminal)은 도면에서 상단부 쪽이다. 유로부(22)의 초입 이전에는 냉장고의 증발기가 위치해 있어서 냉장고 내부 공간을 순환하는 공기를 냉각시키고, 증발기에서 냉각된 공기는 팬 등의 가압수단을 통해 유로부(22)의 초입으로 유입된다.

유로부(22)에 유입된 공기는 종단 쪽으로, 즉 도면 상 상부로 유로부(22)를 따라 유동하게 되는데, 본 발명에서는 격벽(23)에 의해 제1유로부(231)와 제2유로부(232)로 구분되는 두 유로부(221, 222)로 냉기가 분기되어 이동하는 것을 예시한다. 이들 유로부는 2개 정도로 분기되는 것이 일반적이지만, 설계 단계에서 목적하는 바에 따라 분기되지 아니하거나, 3개 이상으로 분기되도록 할 수도 있다.

유로부에는, 유로부(22)의 종단에서부터 유로부의 초입에 가까워지는 방향으로 각각 제1 토출구(41), 제2 토출구(42), 제3 토출구(43) 및 제4 토출구(44)가 마련되며, 이들 토출구는 유로부(22)에서 멀티 덕트의 앞면을 향해 관통된 형태로 마련된다.

상기 토출구들은 유로부의 초입에 가까울수록 단면적이 작아지고, 유로부의 종단에 가까울수록 단면적이 커지는 규칙에 따라 마련할 수 있다. 이는, 유로부의 초입에 가까울수록 유량이 더 많고 유동의 압력이 높은 점을 감안하여, 상기 유로부를 통해 유동하는 냉기가, 각 토출구들(41, 42, 43, 44)과 대응하는 위치에 마련되며 캐비닛에 설치된 선반에 의해 구분되는 캐비닛 내의 분할공간들(51, 52, 53, 54)에 적절히 균분되어 유입되도록 하기 위한 것이다.

한편, 본체(21)가 단열재로 제작되는 멀티 덕트에 있어서, 토출구의 내벽은 단열재로 이루어지는 것이 일반적인데, 단열재 내벽 표면이 사람의 눈에 잘 띄게 되면 외관 품질이 저하될 우려가 있다. 이런 연유로, 토출구는, 앞에서 바라보았을 때, 토출구의 내벽이 앞에 있는 사람에게 잘 띄지 않도록 멀티 덕트를 포함하는 평면에 대해 전방으로 수직하게 형성되는 것이 바람직하다.

그런데 토출구의 내벽이 이와 같이 멀티 덕트를 포함하는 평면에 대해 전방으로 수직하게 형성되면, 토출구에서 토출되는 공기는 토출구의 단면 형상과 대응하는 형상으로 실질적으로 수직 전방을 향해 토출될 수밖에 없다(도 3 참조). 이처럼 토출구에서 토출되는 냉기가 수직 전방으로만 향하게 되면, 선반에 의해 구분되는 해당 분할공간 내에서 특정 영역에는 냉기가 몰리고 특정 영역에는 냉기가 도달하지 않게 되어 분할공간 내에서의 온도 편차가 커질 수밖에 없고, 이는 토출되는 냉기의 양을 조절하는 것으로는 해결할 수 없는 문제이다. 그렇다고 냉기가 토출되는 방향을 바꾸기 위해 토출구의 내벽을 비스듬히 마련하면, 외관 품질이 저하될 우려가 있다.

이에 본 발명에서는, 토출구의 내벽은 멀티 덕트의 평면부에 대해 수직한 형태를 유지할 수 있으면서도, 유로부의 형상을 변경하여 토출구에서 토출되는 공기의 방향을 변화시키거나, 공기가 퍼져나가도록 하는 구조를 적용하여, 분할 공간 내의 온도 편차를 줄이는 것을 하나의 기술적 사상으로 한다.

제4 토출구(44)와 제3 토출구(43)는 제2 토출구(42)와 제1 토출구(41)에 비해 단면도 작고, 토출구의 내벽이 멀티 덕트의 평면에 대해 수직하게 마련되어 있다. 제4토출구(44)는 유로부(22)의 초입과 가깝기 때문에 냉기의 유동 압력이 다른 토출구들(41, 42, 43)보다 더 높다. 따라서 토출구의 단면적이 좁다 하더라도 냉기가 상당히 고압으로 제4공간(54) 내로 토출되므로, 제4 공간 내에서의 냉기의 유동이 충분하여 제4 공간 내의 온도편차는 큰 문제가 되지 않는다.

제4토출구 다음에 있는 제3토출구(43)에 있어서도, 제4토출구보다는 단면적의 크기가 약간 크지만, 여전히 토출구의 내벽이 멀티 덕트의 평면에 대해 수직하게 마련되어 있다. 제4토출구만큼은 아니지만, 제3토출구(43)도 여전히 유로부(22)의 초입과 가까운 편이기 때문에, 냉기의 유동 압력이 후행하는 다른 토출구들(41, 42)보다 여전히 더 높다. 따라서 제4토출구(44)보다 토출구의 단면적이 약간 더 넓은 것만으로도, 냉기가 제3공간(53) 내로 원활하게 토출되어 제3 공간 내의 온도편차 역시 큰 문제가 되지 않는다.

다음으로, 냉기가 유로부를 따라 이동하여 제2토출구(42)에 다다르면, 이미 냉기가 상당 구간의 유로부를 따라 유동하였을 뿐만 아니라 2개의 토출구를 통해 유동 압력의 손실이 있었기 때문에, 유동 압력이 어느 정도 강하될 수밖에 없다. 게다가, 제2토출구보다 후행에는 제1토출구가 있기 때문에 제2토출구 근방의 유동 압력이 모두 제2토출구를 통해 토출되는 것도 아니다. 따라서 제2토출구(42)의 냉기 토출 압력은 제3 및 제4 토출구와 대비하여 떨어질 수밖에 없다. 그렇다고 냉기의 토출 압력을 확보하기 위해 제2토출구(42)의 단면적을 넓혀 버리면, 제2토출구에서 압력 강하가 많이 일어나 제1토출구에 다다르는 냉기의 유동 압력은 더 떨어질 수밖에 없다.

이러한 점을 감안하여 본 발명에서는, 유동 압력이 어느 정도 강하되어 있으면서도, 후행하는 제1토출구에 상당량의 유동을 보내야 하는 제2토출구 위치에 대해서는, 제2토출구(42)에 챔퍼(421)를 형성함으로써, 제2토출구(42)를 통해 제2 공간(52)로 토출되는 공기가 도 12에 도시된 바와 같이 넓게 퍼지는 형태로 토출되도록 하였다. 제2토출구(42)에 챔퍼(421)를 형성한 것과 그렇지 않은 것의 토출 유동의 차이는, 도 3과 도 12를 비교하면 명확히 파악할 수 있을 것이다.

도 7과 도 9를 참조하면, 챔퍼(421)는 토출구의 내벽 중 유동 방향의 상류 쪽의 내벽, 즉 유로부의 초입과 가까운 내벽과 유로부의 내벽 사이에 경사면을 둔 형태로 형성할 수 있다. 챔퍼(421)를 형성하면, 챔퍼(421)를 통해 해당 토출구로 흘러나가는 유동량을 더 증가시키게 된다. 특히 도시된 바와 같이 챔퍼(421)가 토출구의 폭 보다는 약간 좁은 폭을 가지도록 하면, 토출구(42)의 단면 영역 중 중앙부를 통해 토출되는 냉기의 유량이 증가하게 되므로, 토출구(42)를 통해 토출되는 냉기가 도 12에 도시된 바와 같이 넓게 퍼지는 형태로 토출되도록 하는 것이 가능하다.

이러한 구조에 의하면 유로부에서 제2토출구를 지나면서 제1토출구를 향해 유동하게 되는 냉기의 압력 손실을 줄이면서도, 제2 공간(52) 내에서의 온도 편차 역시 줄이는 효과를 가진다.

챔퍼(421)는 토출구의 내벽 중 유로부의 초입과 가까운 내벽과 유로부의 내벽 사이에만 형성하고, 다른 내벽 쪽에는 형성하지 않는 것이 바람직하다. 즉 유로부를 따라 유동하는 냉기는 유로부의 초입과 가까운 내벽과 유로부의 내벽 사이의 챔퍼를 타고 토출구 쪽으로 유동하는데, 다른(즉 좌우측이나 상부에 있는) 내벽 쪽에도 챔퍼 경사면을 두면, 아래쪽 챔퍼 홈을 타고 토출구 쪽으로 유동한 냉기가 다시 다른 챔퍼를 타고 유로부로 회귀하는 현상이 발생할 수 있다. 이는 해당 토출구의 토출 압력을 높이지도 않으면서 유동 압력만 손실되는 결과를 낳을 수 있다.

상술한 챔퍼를 형성하더라도, 외부에서 토출구를 통해 보게 되는 외관에는 차이가 없게 된다. 따라서 챔퍼는 외관 품질을 떨어뜨리지 않으면서도 토출구를 통해 토출되는 공기의 유동을 넓게 퍼뜨린다는 점에 주목해야 할 것이다.

다음으로, 유로부의 종단에 위치하는 제1 토출구(41)는 다른 토출구보다 단면적이 훨씬 크도록 마련될 수 있다. 어차피 종단에 있는 제1 토출구(41)에 이르는 냉기는, 유동 손실 없이 제1 토출구(41)를 통해 제1 공간(51)으로 토출되도록 하는 것이 바람직하기 때문이다.

유동 손실을 방지하기 위해, 먼저 본 발명의 실시예에서는 제1토출구(41)의 폭과 유로부(221, 222)의 폭이 일치하도록 하였다. 제1토출구(41)의 폭이 유로부의 폭보다 넓으면 앞쪽에서 바라보았을 때 유로부 쪽의 표면이 눈에 띄어 미관 상 좋지 않다. 반대로 제1토출구(41)의 폭이 유로부의 폭보다 좁으면, 유동손실이 발생하는 것은 물론이고, 제1토출구(41)를 통해 토출되는 냉기의 토출 방향이 원치 않는 쪽으로 치우칠 수 있다. 가령 도 1에 도시된 기존의 제1토출구를 참조하면, 제1토출구(91)가 유로부(82)의 폭보다 좁으면서 안쪽으로 몰려 있어 유동 손실이 발생하는 것은 물론, 도 2에 도시된 바와 같이 제1토출구(91)를 통해 토출되는 공기가 제1공간(51)의 중앙부로 몰리게 되어 제1공간(51) 내에서 온도 편차가 심하게 발생할 우려가 있다.

이에 반해 본 발명의 실시예에서와 같이 제1토출구(41)의 폭(w1)과 유로부(221, 222)의 폭(w2)을 일치시키면(도 8 참조), 유동 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 제1토출구를 통해 토출되는 냉기의 토출 방향을 명확히 예측하고 규정할 수 있다.

다음으로 유동 손실을 방지하기 위해, 도 4와 도 10에 명확히 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 제1토출구(41)의 내벽의 종단면과 유로부(22)의 종단면이 일치하도록 하였다. 가령 도 1에 도시된 종전의 멀티 덕트는 제1토출구(91)의 상단보다 유로부(82)의 상단이 높이 올라가 있기 때문에, 제1토출구(91)의 상단과 유로부(82)의 상단 사이의 공간에 유입된 공기가 와류를 일으키며 유동 압력 손실을 초래하게 된다.

반면 본 발명에서는 제1토출구(41)의 상단과 유로부(22)의 상단의 높이가 서로 일치하므로, 외관 상 유로부의 상단이 보이지 않아 미관을 해치지 않을 뿐만 아니라, 압력 손실이 일어나는 것을 방지할 수 있게 된다.

이에 더하여 본 발명은, 제2토출구(42)와 제1토출구(41) 사이의 유로, 보다 엄밀하게는 제1토출구(41)로부터 시작하여 제2토출구(42)를 향하는 유로부의 종단 구간으로서 제2토출구(42)까지는 연장되지 않는 구간에 유선형 유로부(24)를 형성하였다. 유선형 유로부는 도시된 바와 같이 만곡하게 좌측 또는 우측으로 치우친 부분이다.

유선형 유로부가 전후 방향으로 만곡하게 할 여지도 있으나, 이는 전체적인 멀티 덕트의 전후방향으로의 두께 증가를 가져오고, 캐비닛의 내부 저장 공간의 손실로 이어지게 되므로, 유선형 유로부는 좌우 방향으로 만곡하게 형성되는 것이 바람직하다. 그렇다고 본 발명이 유선형 유로부를 전후 방향으로도 만곡하게 형성하는 것을 배제하는 것은 아님은 물론이다.

유로부의 종단에 이르면 앞서 설명한 바와 같이 유로부의 폭과 제1 토출구의 폭을 서로 실질적으로 동일하게 함으로써, 유동 손실이 일어나지 않도록 하는 것이 바람직하다. 반면 토출구의 폭이 도시된 바와 같이 넓게 되면, 그만큼 토출구를 통해 토출되는 유동의 속도는 느려질 수밖에 없다. 따라서 토출구를 통해 토출되는 공기가 정확히 전방을 향하도록 하는 경우, 느린 토출 속도로 인해 제1 공간(51) 내에서 냉기가 골고루 전달되지 못하는 영역이 발생할 가능성이 있다.

이에 본 발명에서는 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 두 유로부(221, 222) 상단에 형성된 유선형 유로부(24)가 안쪽으로 만곡한 후 다시 바깥쪽으로 복귀하도록 하였다. 이처럼 유선형 유로부(24)가 서로 가까워지도록 한 후 다시 멀어지게 하면, 제1토출구(41)를 통해 토출되는 냉기는 도 11에 도시된 바와 같이 넓은 면적을 이루며 약간 바깥쪽으로 토출되므로, 토출 초기에 제1 공간(51)의 중앙부에도 냉기가 도달함은 물론, 냉장고 도어에 부딪힌 냉기의 흐림이 다시 캐비닛의 좌우 내벽을 타고 후방의 공간까지 원활히 이어진다. 이는 중앙을 향해 모이는 냉기가 서로 부딪히면서 유동 손실이 발생하여 냉기가 후방까지 잘 전달되지 않는 도 2의 유동과는 확연히 구분된다.

도 2와 같은 유동은 중앙부 온도는 상당히 낮고 후방 좌우측은 온도는 상대적으로 높게 되어 분할 공간 내에서의 온도 편차를 키우게 된다. 반면 도 11과 같은 유동은 중앙부와 후방 좌우측에 냉기가 골고루 전달되어 분할 공간 내에서의 온도 편차를 현저히 낮출 수 있다.

상술한 유선형 유로부(24) 역시, 챔퍼(421)와 마찬가지로, 외부에서 토출구를 통해 보게 되는 외관에는 차이가 없게 되는바, 외관 품질을 떨어뜨리지 않으면서도 토출구를 통해 토출되는 공기의 방향을 조절할 수 있다는 점에 주목해야 할 것이다.

상술한 본 발명의 제1실시예에 의하면, 토출구의 외관을 정갈하게 유지하면서도 토출구에서 토출되는 공기의 유동 방향이나 확산 양상을 조절할 수 있어, 분할공간들 간의 온도 편차는 물론 개별 분할공간 내에서의 온도 편차도 줄일 수 있고, 이에 따라 냉장고의 전체적인 품질을 높일 수 있음이 명백하다.

앞서 제1실시예에서는 증발기가 냉장고의 후방 하부에 있고, 멀티 덕트가 그 위에 설치된 구조를 예시하였다. 이러한 멀티 덕트는 특히, 폭이 좁고 상하로 높은 형태의 냉장고에 골고루 냉기를 공급함에 있어 더욱 탁월한 효과를 가진다. 다만 본 발명은 이러한 형태의 냉장고뿐만 아니라, 증발기가 냉장고의 상부에 있고, 멀티 덕트가 그 아래에 설치된 구조, 즉 멀티 덕트의 초입이 위로 향하고 멀티 덕트의 종단이 아래를 향하는 구조(도 4의 멀티 덕트가 상하로 뒤집어진 형태)에 대해서도 적용 가능함은 물론, 그러한 구조에서도 여전히 냉기를 골고루 공급함에 있어 탁월한 효과를 발휘함이 자명하다.

[멀티 덕트의 제2실시예]

도 13은 본 발명의 다른 실시예의 멀티 덕트의 후면도이다. 도 13에 도시된 제2실시예의 멀티 덕트(10)는, 도 4 내지 도 10의 제1실시예의 멀티 덕트와 대비하였을 때, 선반에 의해 분할되는 공간이 3개로 나뉜다는 점에 차이가 있다.

또한 분할공간이 3개로 줄어 토출구도 제1토출구(41), 제2토출구(42) 및 제3토출구(43)로 1개 더 줄어든 점에서도 차이가 있다.

제2 실시예의 멀티 덕트의 제3토출구(43)와 제2토출구(42)는 앞서 설명한 제1 실시예의 제4토출구 및 제3토출구와 유사한 원리로 형성된다. 즉 제3토출구(43)가 가장 작은 단면적을 가지고, 제2토출구(42)는 그보다는 약간 큰 단면적을 가진다. 다만 절대적인 단면적의 크기에 있어서는, 제2실시예의 멀티 덕트는 제1실시예와 대비하여 토출구의 개수에 차이가 있는 만큼 압력 강하가 이루어지는 개소가 적다는 점에서, 제1실시예의 제4토출구보다는 제2실시예의 제3토출구가 약간 더 큰 단면적을 가지고, 제1실시에의 제3토출구보다는 제2실시예의 제2토출구가 약간 더 큰 단면적을 가질 수 있다. 물론 단면적이 커지는 비율에 있어서도 차이가 있을 수 있다.

다음으로 제2실시예에서는 유로부(22)의 유동을 따라 살펴보았을 때, 제2토출구 이전에 존재하는 토출구는 제3토출구 하나만 있었으므로, 제2토출구 부근의 냉기 유동 압력이 충분할 수 있다. 따라서 제2실시예에서와 같이 3단 정도로 구성된 멀티 덕트에 있어서 제2토출구(42)에 챔퍼 구조를 적용하지 않아도 무방할 수 있다.

제1토출구(41)와, 여기에 다다르는 유로부 부분이 유선형 유로부(24)를 이루는 점에 대해서는 제1실시예와 유사하므로, 중복을 피하기 위해 그 설명은 생략한다.

이처럼 유선형 유로부(24), 챔퍼(421) 등의 적용은, 선반에 의해 구분되는 분할 공간의 단수, 멀티 덕트의 길이, 팬의 유동 가압 능력 등을 고려하여 적절히 선택하거나 조합하여 적용하는 것이 가능하다.

[멀티 덕트의 제3실시예]

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예의 멀티 덕트의 후면도이다. 도 14의 제3실시예의 멀티 덕트(10)는, 제1실시예의 멀티 덕트와 대비하였을 때, 유로부(22)를 격벽(23)으로 분기하지 않고, 하나의 유로부 형태로 연장하였다는 점에 차이가 있다.

제1 및 제3 실시예에 있어서, 제2 내지 제4 토출구(42, 43, 44)는, 분기된 유로부(221, 222)에 각각 한 쌍씩 이루어져 있는지, 분기되지 않은 유로부(22)에 각각 하나씩 이루어져 있는지에 대한 차이가 있고, 그로 인해 단면적의 크기나 위치에 차이가 있는 점 외에는 유사하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

다만, 제3실시예는 유로부(22)가 분기되지 아니한 형태이기 때문에, 앞서 제1 및 제2실시예에서와 같이 유선형 유로부(24)를 형성하여 제1 토출부에서 토출되는 냉기가 서로 멀어지는 방향으로 토출되도록 하는 구조를 적용하기보다, 제1토출부(41)의 하부 중앙에도 제2토출부와 유사하게 챔퍼(411)를 두어, 제1토출부(41)에서 토출되는 냉기도 제2토출부와 유사하게 퍼지면서 토출되도록 한 점에 차이가 있다.

물론 제2토출부보다 위쪽으로, 제1토출부와 제2토출부 사이에 격벽을 두어 제2토출부를 지난 후 유로부가 분기되도록 하면, 즉 제2실시예의 형태에서 격벽이 제2토출부보다 상부에서 시작되도록 하는 구조를 적용하면, 제1 및 제2실시예에서와 같이 유선형 유로부(24)를 형성 제1 토출부에서 토출되는 냉기가 서로 멀어지는 방향으로 토출되도록 하는 구조를 적용할 수도 있을 것이다.

다만 제3실시예는, 챔퍼가 제2토출부에뿐만 아니라, 경우에 따라 제1토출부에도 적용될 수 있음을 예시한 것이다, 즉 본 발명에서 개시하고 있는 다양한 특징들은 필요에 따라 선택적으로, 다른 조합으로, 또는 변형된 형태로 멀티 덕트에 적용될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10, 80: 멀티 덕트
21: 본체
22, 82: 유로부
221: 제1유로부
222: 제2유로부
23: 격벽
24: 유선형 유로부
26: 후방커버
41, 91: 제1토출구
42, 92: 제2토출구
421: 챔퍼
43, 93: 제3토출구
44, 94: 제4토출구
51: 제1공간
52: 제2공간
53: 제3공간
54: 제4공간

Claims (11)

1. 냉장고 내부에 설치된 선반에 의해 2 이상의 공간으로 구분되는 캐비닛의 후벽에 상하방향으로 설치되는 멀티 덕트로서,
   상기 덕트에 마련되는 유로부는 유동방향으로 나란히 분기된 제1유로부와 제2유로부를 포함하고, 상기 제1유로부와 제2유로부는 상기 선반에 의해 구분되는 2 이상의 공간을 차례로 지나도록 연장되고,
   상기 유로부의 초입(inlet)에서 유로부 안으로 냉기가 유입되며,
   상기 캐비닛 내부 공간과 유로부를 공간적으로 분리시키는 덕트의 전면부에는, 상기 캐비닛 내부 공간과 제1유로부 및 제2유로부를 각각 연통시키는 토출구를 포함하되, 상기 토출구는 상기 유로부의 연장 방향을 따라 2 이상의 개소에 마련되고,
   상기 유로부의 종단에는 제1토출구가 각각 마련되며, 상기 제1토출구에 이르는 제1유로부 및 제2유로부의 종단 부근에는, 측벽 방향으로 치우쳐진 형태의 유선형 유로부가 형성되되, 상기 유선형 유로부는 서로 가까워지는 쪽으로 치우쳐져 있어서 상기 제1토출구에서 토출되는 냉기가 서로 멀어지는 방향으로 토출되는 멀티 덕트.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 유로부의 초입 방향으로 상기 제1토출구 다음에 배치된 제2토출구의 내벽 중 상기 유로부의 초입에 가까운 내벽 쪽에는, 상기 유로부의 내벽과 비스듬히 확장 연통되는 챔퍼(chamfer)가 형성되는 멀티 덕트.
   
4. 냉장고 내부에 설치된 선반에 의해 2 이상의 공간으로 구분되는 캐비닛의 내벽에 설치되는 멀티 덕트로서,
   상기 덕트에 마련되는 유로부는 상기 선반에 의해 구분되는 2 이상의 공간을 차례로 지나도록 연장되고,
   상기 유로부의 초입(inlet)에서 유로부 안으로 냉기가 유입되며,
   상기 캐비닛 내부 공간과 유로부를 공간적으로 분리시키는 덕트의 전면부에는, 상기 캐비닛 내부 공간과 유로부를 연통시키는 토출구를 포함하되, 상기 토출구는 상기 유로부의 연장 방향을 따라 2 이상의 개소에 마련되고,
   상기 토출구들 중 적어도 어느 하나의 토출구의 내벽 중 상기 유로부의 초입에 가까운 내벽 쪽에는, 상기 유로부의 내벽과 비스듬히 확장 연통되는 챔퍼(chamfer)가 형성되고, 상기 토출구와 인접하는 챔퍼의 폭은 상기 챔퍼가 형성된 토출구의 폭보다 좁아 상기 토출구에서 토출되는 공기가 폭방향으로 퍼지며 토출되는 멀티 덕트.
   
5. 청구항 1, 청구항 3, 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유로부의 종단에 마련되는 제1토출구의 종단면과 상기 유로부의 종단면은 실질적으로 동일한 면으로 서로 연결되는 멀티 덕트.
   
6. 청구항 1, 청구항 3, 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유로부의 종단(terminal)에 마련되는 제1토출구의 폭 및 이와 연결되는 유로부 부분의 폭은 실질적으로 일치하는 멀티 덕트.
   
7. 청구항 1, 청구항 3, 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 토출구의 내벽은 상기 멀티 덕트를 포함하는 평면에 대해 수직을 이루는 멀티 덕트.
   
8. 청구항 1, 청구항 3, 및 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수 개의 토출구의 단면적은 유로부의 초입으로부터 멀어질수록 더 커지고, 상기 토출구는 선반에 의해 구분되는 공간마다 적어도 1개씩 마련되는 멀티 덕트.
   
9. 청구항 1, 청구항 3, 및 청구항 4 중 어느 한 항의 멀티 덕트가 설치되는 냉장고로서,
   선반에 의해 2 이상의 공간으로 구분되는 캐비닛;
   상기 캐비닛의 내벽에 설치되어 상기 선반에 의해 구분되는 2 이상의 공간을 차례로 지나도록 연장되는 유로부를 구비하는 멀티 덕트;
   상기 멀티 덕트의 유로부 초입과 연통하여 설치되는 증발기;
   상기 증발기에서 냉각된 공기를 상기 멀티 덕트의 유로부 초입으로 공급하기 위해 공기를 가압하는 팬; 및
   상기 선반에 의해 구분되는 공간과 각각 연통하도록 상기 유로부의 길이 방향을 따라 각각 마련된 토출구;를 포함하는 냉장고.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 증발기는 냉장고의 후방 하부에 배치되는 냉장고.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 증발기는 냉장고의 후방 상부에 배치되는 냉장고.

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