KR101872606B1 - 냉장고 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 음식물이 저장되는 저장부; 저장부와 구획되고, 외기 흡입구 및 냉풍 토출구가 형성되는 공조부; 공조부 내부에 구비되는 쿨링모듈; 쿨링모듈을 바라보게 배치되는 쿨링팬; 및 쿨링모듈로 물을 유동시키는 급수유로를 포함할 수 있다. 쿨링모듈은, 외기 흡입구와 냉풍 토출구 사이에 배치되는 증발패드; 급수유로와 연결되고, 증발패드의 상측에 배치되며, 증발패드에 물을 공급하는 물공급장치; 및 증발패드의 하측에 배치되는 수조를 포함할 수 있다.
이에 의하면, 냉장고는 공조 시스템을 구현할 수 있고, 별도의 냉각사이클이 불필요하여 저장부 공간이 충분히 확보될 수 있다.

Description

냉장고{REFRIGERATOR}
본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화 기능을 가지는 냉장고에 관한 것이다.
장고는 음식물이나 식품의 저장기간을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라, 그 신선도를 더 오랫동안 유지할 수 있도록 개발된 것으로, 음식물이나 식품이 저장되는 내부를 저온상태로 유지한다.
최근 식생활이 개선되고 다양해고, 보다 여러 종류의 음식물을 섭취하면서 음식물의 종류에 따라 다양한 형태의 냉장고가 보급되고 있다. 예를 들어 냉장고로는 곡물을 보관하기 위한 곡물 냉장고, 와인과 같은 술을 보관하기 위한 술 저장고, 김치나 야채 등을 보관하기 위한 김치냉장고 등이 있다. 더하여, 최근의 냉장고는 생활의 편의를 위하여 정수기능이나 제빙기능이 더 추가되고 있는 추세이다.
일반적으로 냉장고가 설치되는 주방의 내부는 조리기기 등의 사용에 따라 열부하가 거실 등에 비해 상대적으로 크다. 그러나, 열부하를 해소시키기 위해 필요한 공기조화기는 일반적으로 거실에 설치되므로, 주방까지의 공조를 담당하기 어려운 문제점이 있다.
공개특허공보 특1998-023710 A (1998.07.06 공개) 공개특허공보 특1998-083062 A (1998.12.05 공개) 공개특허공보 10-2010-0085239 A (2010.07.29 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 실내의 냉방이 가능한 냉장고를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 증발 냉각원리를 활용하여 냉방 기능을 구현하는 냉장고를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 음식물이 저장되는 저장부; 상기 저장부와 구획되고, 외기 흡입구 및 냉풍 토출구가 형성되는 공조부; 상기 공조부 내부에 구비되는 쿨링모듈; 상기 쿨링모듈을 바라보게 배치되는 쿨링팬; 및 상기 쿨링모듈로 물을 유동시키는 급수유로를 포함할 수 있다. 이에 의하면, 냉장고는 공조 시스템을 구현할 수 있다.
상기 쿨링모듈은, 상기 외기 흡입구와 상기 냉풍 토출구 사이에 배치되는 증발패드; 상기 급수유로와 연결되고, 상기 증발패드의 상측에 배치되며, 상기 증발패드에 물을 공급하는 물공급장치; 및 상기 증발패드의 하측에 배치되는 수조를 포함할 수 있다. 이에 의하면, 별도의 냉각사이클이 불필요하여 저장부 공간이 충분히 확보될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 상기 저장부의 전방에 설치되는 정수기; 및 상기 정수기에 연결되는 메인유로를 더 포함할 수 있다. 상기 메인유로에는 필터 모듈이 구비되고, 상기 급수유로는 상기 메인유로에 연결될 수 있다. 이에 의하면, 정수기에 필요한 메인유로를 활용하여 공조 시스템을 구현할 수 있다.
상기 급수유로는 상기 메인유로에서 상기 정수기와 상기 필터 모듈 사이에 연결될 수 있다. 이에 의하면, 정수된 물을 쿨링모듈에 공급하여, 증발패드가 오염되거나 냉풍 토출구로 토출되는 공기가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
상기 공조부는 상기 저장부의 상측에 위치할 수 있다.
상기 공조부는, 상기 외기 흡입구가 형성되고, 내부에 상기 쿨링모듈 및 상기 쿨링팬이 배치되는 수용부; 및 상기 수용부와 연통되고 상기 냉풍 토출구가 형성되는 덕트부를 포함할 수 있다. 상기 덕트부는 상기 수용부의 전방에 위치할 수 있다.
상기 덕트부의 단면적은 상기 수용부의 단면적보다 좁을 수 있다. 이에 의하면, 냉풍 토출구로 토출되는 공기의 유속이 빨라져 공기조화 성능이 향상될 수 있다.
상기 공조부는, 상기 수용부와 상기 덕트부의 사이에 위치하는 중간부를 더 포함할 수 있다. 상기 중간부의 단면적은 상기 수용부 측에서 상기 덕트부 측으로 갈수록 좁아질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 상기 증발패드를 바이패스하여 상기 수조와 상기 물공급장치를 연결하는 순환유로를 더 포함할 수 있다. 상기 순환유로에는 상기 수조에 담긴 물을 상기 물공급장치로 펌핑하는 순환펌프가 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 상기 급수유로에 설치되는 유량 조절장치; 및 상기 유량 조절장치를 컨트롤하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 수조에는 수위 센서가 설치되고, 상기 제어부는, 상기 수위 센서의 측정값이 제1설정값보다 낮으면 상기 유량 조절장치를 개방시키고, 상기 수위 센서의 측정값이 제2설정값보다 높으면 상기 유량 조절장치를 폐쇄시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉장고 만으로 소정 공간의 냉방이 가능해질 수 있다.
또한, 냉방을 위한 별도의 냉각사이클이 필요하지 않아 상대적으로 저장부가 넓어질 수 있다.
또한, 정수기에 필요한 메인유로를 활용하여 공조 시스템을 구현할 수 있다.
또한, 정수된 물을 쿨링모듈에 공급하여, 증발패드가 오염되거나 냉풍 토출구로 토출되는 공기가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 물의 증발잠열을 이용하여 소비전력이 최소화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 외관이 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 내부 구성이 도시된 전체 구성도이다.
도 3은 공조부 및 공조부 내부에 배치된 쿨링모듈이 도시된 사시도이다.
도 4는 쿨링모듈의 원리를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고에서의 물의 유동이 도시된 구성도이다.
도 6은 쿨링 모듈에 공급되는 물의 양을 조절하는 제어 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고에서의 물의 유동이 도시된 구성도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 외관이 도시된 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 냉장고(1)는 본체(10)를 포함할 수 있다. 본체(10)에는 적어도 하나 이상의 도어(80)가 설치될 수 있다. 더하여, 냉장고(1)는 정수기(71)를 더 포함할 수 있다.
본체(10)는 냉장고(1)의 외관을 형성할 수 있고, 본체(10)는 대략 직육면체 형상일 수 있다. 본체(10)의 내부에는 후술할 저장부(15)와 공조부(40)가 형성될 수 있다.
도어(80)는 냉장고(1)의 본체(10)를 여닫을 수 있다. 좀 더 상세히, 도어(80)는 본체(10)의 저장부(15)를 여닫을 수 있다.
도어(80)는 적어도 하나 이상이 구비될 수 있다. 도어(80)는 적어도 하나 이상이 구비될 수 있다. 예를 들어, 냉장고(1)에는 냉동실(20)을 여닫는 냉동실 도어와 냉장실(30)을 여닫는 냉장실 도어가 구비될 수 있다.
복수개의 도어(80)가 구비될 경우, 복수개의 도어(80) 각각은 크기와 형상이 서로 상이할 수 있다. 복수개의 도어(80)는 본체(10)의 전면에 설치될 수 있다.
정수기(71)는 본체(10)의 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 정수기(71)는 도어(80)의 외면 일부가 함몰된 공간에 설치될 수 있다. 따라서, 사용자는 도어(80)를 열지 않고도 정수기(71)를 사용할 수 있다.
본체(10)에는 공조 기능을 수행하기 위한 공기가 토출되는 냉풍 토출구(44)가 형성될 수 있다.
냉풍 토출구(44)에서 토출되는 공기는 저온의 냉풍일 수 있으므로, 주변의 공기에 비해 온도가 낮을 수 있다. 즉 냉풍 토출구(44)에서 토출되는 공기는 주변의 공기보다 상대적으로 무거워 하강 기류를 형성할 수 있으므로, 냉풍 토출구(44)는 본체(10)의 상측에 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 냉풍 토출구(44)의 형성 위치는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 냉풍 토출구(44)는 본체(10)의 측면부에 위치하는 것도 가능하다.
냉풍 토출구(44)는 도어(80)의 상측에 형성될 수 있다. 냉풍 토출구(44)는 본체(10)의 전면을 향하도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 냉풍 토출구(44)의 단면은 직사각 형상일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 내부 구성이 도시된 전체 구성도이고, 도 3은 공조부 및 공조부 내부에 배치된 쿨링모듈이 도시된 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 냉장고(1)에 포함되는 본체(10)는 저장부(15), 공조부(40), 기계실(50)을 포함할 수 있다. 저장부(15), 공조부(40), 기계실(50)은 각각 격벽에 의해 구획될 수 있다. 이 때, 상기 격벽은 단열벽일 수 있고, 이로써 저장부(15), 공조부(40), 기계실(50) 각각의 온도가 독립적으로 유지될 수 있다.
저장부(15)에는 음식물이 보관되거나 저장될 수 있다. 저장부(15)는 냉동실(20)과 냉장실(30)을 포함할 수 있다. 냉동실(20) 내부 온도는 냉장실(30) 내부 온도에 비해 낮을 수 있다. 좀 더 상세히, 냉동실(20) 내부 온도는 영하일 수 있으며 -15℃ 정도가 바람직하다. 냉장실(30) 내부 온도는 영상일 수 있으며 3℃ 내지 5℃ 정도가 바람직하다.
냉동실(20)과 냉장실(30)은 단열 격벽에 의해 구획될 수 있다. 냉동실(20)과 냉장실(30)을 구획하는 단열 격벽에는 공기가 통과할 수 있는 적어도 하나 이상의 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 홀은 선택적으로 개폐가능할 수 있다. 이로써 냉동실(20)과 냉장실(30) 내부의 냉기가 혼합될 수 있으며, 냉동실(20)의 냉기에 의해 냉장실(30) 내부의 온도가 더욱 낮아질 수 있다.
냉동실(20)과 냉장실(30)의 내부에는 각각 온도센서(미도시)가 구비될 수 있고, 후술할 제어부(90)는 상기 온도센서의 측정값에 따라 냉장고(1)를 제어할 수 있다.
냉동실(20)은 저장부(15)의 일측에 위치할 수 있고, 냉장실(30)은 저장부(15)의 타측에 위치할 수 있다. 냉동실(20)은 냉장실(30)의 상측에 위치할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 냉동실(20)이 냉장실(30)의 좌측 또는 우측에 위치되는 것도 가능하다.
저장부(15)의 후방측에는 배리어(60)가 설치될 수 있다. 즉, 배리어(60)의 전방에는 저장부(15)가 위치할 수 있다. 저장부(15) 내부 공간이 넓을수록 더욱 많은 음식물이 보관될 수 있으므로, 본체(10)의 크기가 일정하면 배리어(60)는 가능한 본체(10)의 배면에 가깝게 배치되는 것이 바람직하다.
배리어(60)에는 적어도 하나 이상의 냉기 토출구(61, 62)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 배리어(60)에는 냉동실(20)로 냉기를 토출하기 위한 제1냉기토출구(61)와, 냉장실(30)로 냉기를 토출하기 위한 제2냉기토출구(62)가 형성될 수 있다.
제1냉기토출구(61)는 배리어(60)에서 냉동실(20)에 대응되는 부분에 형성될 수 있고, 제2냉기토출구(62)는 배리어(60)에서 냉장실(30)에 대응되는 부분에 형성될 수 있다.
배리어(60)의 후방에는 적어도 하나 이상의 증발기(21, 31) 및 증발팬(22, 32)이 설치될 수 있다. 예를 들어, 배리어(60)에서 냉동실(20)에 대응되는 부분의 후방에는 제1증발기(21) 및 제1증발팬(22)이 위치할 수 있고, 배리어(60)에서 냉장실(30)에 대응되는 부분의 후방에는 제2증발기(31) 및 제2증발팬(32)이 위치할 수 있다.
제1증발팬(22)은 제1증발기(21)에서 열교환되어 냉각된 공기를 제1냉기토출구(61)를 통해 냉동실(20)로 송풍시킬 수 있다. 제2증발팬(32)은 제2증발기(31)에서 열교환되어 냉각된 공기를 제2냉기토출구(62)를 통해 냉장실(30)로 송풍시킬 수 있다. 즉, 제1증발기(21)는 냉동실(20)을 냉각하기 위한 냉동실 증발기이고, 제2증발기(31)는 냉장실(30)을 냉각하기 위한 냉장실 증발기일 수 있다.
냉동실(20)의 온도가 냉장실(30)의 온도보다 낮게 유지되어야 하므로, 제1증발기(21)에서 요구되는 냉각부하가 제2증발기(31)에서 요구되는 냉각부하보다 클 수 있다. 그러므로, 제1증발기(21)와 제2증발기(31)로 각각 유동되는 냉매 유량은 서로 상이할 수 있으며, 이러한 냉매 유량은 밸브장치(56)에 의해 조절될 수 있다.
증발팬(22, 32)은 증발기(21, 31)와 냉기 토출구(61, 62) 사이에 배치되는 것이 바람직하나, 증발팬(22, 32)이 증발기(21, 31)의 후방에 배치되는 것도 가능하다.
기계실(50)은 본체(10)의 하방에 위치할 수 있다. 또한, 기계실(50)은 본체(10)의 후방에 위치할 수 있다.
기계실(50) 내부에는 압축기(51), 응축기(52), 응축팬(53), 밸브장치(56)가 구비될 수 있다. 기계실(50) 내부에는 적어도 하나 이상의 팽창기구(54, 55)가 더 포함될 수 있다.
압축기(51)는 냉매를 고온 고압으로 압축시킬 수 있다.
응축기(52)에서는 압축기(51)에서 압축된 냉매가 응축될 수 있다. 응축팬(53)은 응축기(52)에서 냉매와 열교환된 공기를 본체(10)의 배면에 형성된 통공부(미도시)를 통해 본체(10) 외부로 송풍시킬 수 있다.
밸브장치(56)는 응축기(52)에서 응축된 냉매를 제1증발기(21) 및 제2증발기(31)로 공급하기 위하여 냉매의 유동방향을 조절할 수 있다. 밸브장치(56)의 제어에 따라, 제1증발기(31)와 제2증발기(32)로 유입되는 냉매량이 달라질 수 있다. 밸브장치(56)에는 사방밸브(four way valve)가 포함될 수 있다.
본체(10) 내부에는 적어도 하나의 팽창기구(54, 55)가 구비될 수 있다. 팽창기구(54, 55)는 기계실(50) 내부에 배치되는 것이 바람직하다.
복수개의 팽창기구(54, 55)는 복수개의 증발기(21, 31)와 각각 대응되게 구비될 수 있다. 예를 들어, 제1증발기(21)와 제2증발기(31)는 각각 제1팽창기구(54) 및 제2팽창기구(55)에 대응될 수 있다.
응축기(52)에서 응축된 냉매는 팽창기구(54, 55)를 통과하며 팽창될 수 있다. 팽창기구(54, 55)에서 교축된 냉매는 증발기(21, 31)에서 증발될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 증발팬(22, 32)은 증발기(21, 31)에서 냉매와 열교환된 공기를 저장부(15) 내부로 송풍시킬 수 있다. 이로써 냉장고(1)의 냉장 및/또는 냉동이 가능할 수 있다.
공조부(40)는 본체(10)의 상측에 위치할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 공조부(40)는 저장부(15)와 단열 격벽으로 구획될 수 있다.
공조부(40)에는 외기 흡입구(45) 및 냉풍 토출구(44)가 형성될 수 있다. 공조부(40)의 내부에는 쿨링모듈(46) 및 쿨링팬(47)이 배치될 수 있다.
공조부(40)는 수용부(41)와 덕트부(42)를 포함할 수 있다. 공조부(40)는 중간부(43)를 더 포함할 수 있다.
수용부(41)에는 쿨링모듈(46)과 쿨링팬(47)이 설치될 수 있다. 또한, 수용부(41)의 일측에는 외기 흡입구(45)가 형성될 수 있다.
쿨링모듈(46)은 물이 증발하며 주위 열을 흡수하는 원리를 이용하여 공기를 냉각시킬 수 있다. 쿨링 모듈(46)에는 후술할 급수유로(48)를 통해 물이 급수될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(1)는 공기조화기능을 위한 별도의 냉각사이클이 필요하지 않다. 이로써, 본체(10) 내부에서 공조부(40) 및/또는 기계실(50)이 차지하는 공간이 줄어들 수 있고 상대적으로 저장부(15)가 넓어질 수 있어 더욱 많은 음식물을 보관할 수 있는 이점이 있다.
쿨링모듈(46)은 물공급장치(461), 증발패드(462), 수조(463)를 포함할 수 있다. 이에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
쿨링팬(47)은 쿨링모듈(46)을 바라보게 배치될 수 있다.
쿨링팬(47)은 본체(10) 외부의 공기를 외기 흡입구(45)를 통해 공조부(40) 내부로 흡입하여 쿨링모듈(46)을 통과하도록 유동시킬 수 있다. 또한, 쿨링팬(47)은 쿨링모듈(46)에서 냉각된 공기를 냉풍 토출구(44)로 송풍시킬 수 있다. 쿨링팬(47)은 외기 흡입구(45)와 쿨링모듈(46) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
덕트부(42)는 수용부(41)와 연통되고 냉풍 토출구(44)가 형성될 수 있다. 냉풍 토출구(44)에는 도출되는 냉풍의 방향을 조절할 수 있는 방향조절부재(440)가 설치될 수 있다.
덕트부(42)는 수용부(41)의 전방에 위치할 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
외기 흡입구(45)는 공조부(40)의 배면에 형성될 수 있고, 냉풍 토출구(44)는 공조부(40)의 전면에 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 외기 흡입구(45)는 수용부(41)의 배면에 형성될 수 있고, 냉풍 토출구(44)는 덕트부(42)의 전면에 형성될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 수용부(41)에는 쿨링모듈(46)과 쿨링팬(47)이 설치되어야 하므로 수용부(41)는 덕트부(42)에 비해 상대적으로 단면적이 넓을 수 있다. 즉, 덕트부(42)의 단면적은 수용부(41)의 단면적보다 좁을 수 있다. 따라서, 수용부(41)에서 유동된 냉풍은 덕트부(42)를 통과하며 그 유속이 빨라질 수 있고, 냉풍 토출구(44)에서 토출되며 더욱 멀리까지 확산될 수 있다. 이로써, 냉장고(1)의 공조기능이 더욱 향상될 수 있는 이점이 있다.
중간부(43)는 수용부(41)와 덕트부(42)의 사이에 위치할 수 있다. 중간부(43)는 수용부(41)와 연통되고, 덕트부(42)와 연통될 수 있다.
중간부(43)의 단면적은 수용부(41) 측에서 덕트부(42) 측으로 갈수록 좁아질 수 있다. 즉, 중간부(43)의 외면 중 적어도 일부는 구배면을 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 덕트부(42)의 단면적은 수용부(41)의 단면적보다 좁을 수 있다. 이 때 중간부(43)가 존재하지 않으면, 수용부(41)와 덕트부(42)의 사이에서 면적이 급격하게 변화하므로 쿨링팬(47)에 의해 송풍된 공기의 일부가 덕트부(42)로 유동되지 않고 수용부(41)의 내벽에서 반사되어 수용부(41)로 되돌아올 수 있다.
중간부(43)는 수용부(41)와 덕트부(42)의 단면적 차이를 점진적으로 줄이는 역할을 수행할 수 있다. 이로써, 쿨링팬(47)에 의해 유동된 공기는 중간부(43)의 구배면을 따라 유동될 수 있고, 전체 공기가 덕트부(42)로 유동될 수 있다.
공조부(40)의 상측 외면은 본체(10)의 상면일 수 있다. 수용부(41), 덕트부(42), 중간부(43)의 상측 외면은 단차가 없는 단일의 평면일 수 있다. 덕트부(42) 및 중간부(43)는 저장부(15)의 상측에 위치할 수 있다.
또한, 수용부(41), 덕트부(42), 중간부(43)의 좌우 방향 길이는 동일할 수 있다. 이 때, 덕트부(42)와 중간부(43)의 단면적이 수용부(41)의 단면적에 비해 작으므로, 덕트부(42) 및 중간부(43)의 상하방향 길이는 수용부(41)의 상하방향 길이 보다 짧을 수 있다. 이로써, 저장부(15)가 더욱 넓어질 수 있다.
한편, 냉장고(1)는 정수기(71), 메인유로(11) 및 급수유로(48)를 포함할 수 있다.
메인유로(11)는 본체(10) 외부에서 물을 안내하여 본체(10) 내부로 유동시킬 수 있다. 메인유로(11)에는 필터 모듈(70)이 구비될 수 있다. 메인유로(11)는 정수기(71)에 연결되어 정수기(71)에 물을 공급할 수 있다.
필터 모듈(70)은 본체(10)의 내부에 수용될 수 있다. 필터 모듈(70)은 서로 다른 종류의 복수개의 필터를 포함할 수 있다. 필터 모듈(70)은 메인유로(11)상에 설치될 수 있고, 물은 필터 모듈(70)을 통과하며 정수될 수 있다. 이로써, 정수기(71)는 사용자에게 정수된 물을 공급할 수 있다.
급수유로(48)는 메인유로(11)에 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 급수유로(48)는 물의 유동 방향에 대해 메인유로(11)에서 필터 모듈(70) 이전에 연결될 수 있다. 즉, 급수유로(48)와 메인유로(11)의 연결부는 물의 유동방향에 대해 필터 모듈(70) 이전에 위치할 수 있다.
급수유로(48)는 메인유로(11)로 유동된 물을 쿨링모듈(46)로 안내할 수 있다. 즉, 급수유로(48)는 쿨링모듈(46)에 냉방에 필요한 물을 급수하는 역할을 수행할 수 있다. 급수유로(48)는 쿨링모듈(46) 중 물공급장치(461)에 연결될 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(1)는 정수기(71)에 필요한 메인유로(11)를 활용하여 간단하게 공조 시스템을 구현할 수 있는 이점을 가질 수 있다.
도 4는 쿨링모듈의 원리를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4를 참조하면, 쿨링모듈(46)은 물공급장치(461), 증발패드(462), 수조(463)를 포함할 수 있다.
증발패드(462)는 물의 증발잠열을 이용해 공기를 냉각시킬 수 있다. 좀 더 상세히, 물공급장치(461)에서 증발패드(462)로 공급된 물이 증발패드(462)에서 증발하며 주위의 공기로부터 열을 흡수하여 주위의 공기가 냉각될 수 있다.
증발패드(462)는 다양한 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 증발패드(462)는 페이퍼 패드이거나 플라스틱 패드일 수 있다. 페이퍼 재질의 증발패드(462)는 가격이 저렴하고 수분 흡수율이 높으나, 이물질이 끼이거나 변형이 발생할 수 있다. 플라스틱 재질의 증발패드(462)는 내구성이 견고하고 재료의 변형이 발생하지 않으며 세척작업이 용이하다는 장점이 있다.
증발패드(462)는 대략 직사각 형상일 수 있다. 증발패드(462)는 일정한 가로 길이와 세로 길이를 가질 수 있다. 증발패드(462)에는 다수의 공극이 형성되어 증발패드를 통과하는 공기와의 접촉면적을 최대화할 수 있다.
증발패드(462)는 공조부 내에 수직으로 세워져서 배치될 수 있다. 증발패드(462)는 쿨링팬(47)을 마주보게 설치될 수 있다. 쿨링팬(47)은 증발패드(462)를 향해 공기를 송풍시킬 수 있다. 증발패드(462)는 쿨링팬(47)의 전방에 배치될 수 있고, 쿨링팬(47)에 의해 송풍된 공기는 증발패드(462)의 후방에서 전방으로 유동될 수 있다.
쿨링팬(47)에 의해 송풍된 공기는 증발패드(462)를 통과하는 과정에서 증발패드(462)에 흡수된 물을 기화시키며 냉각될 수 있다.
증발패드(462)의 하단에는 통공이 형성될 수 있고, 증발패드(462)에서 미처 흡수되지 못한 물은 상기 통공을 통해 낙하하여 수조(463)에 저장될 수 있다.
물공급장치(461)는 증발패드(462)의 상측에 배치될 수 있다. 증발패드(462)의 상면에는 여과필터(미도시)가 구비될 수 있다.
물공급장치(461)는 급수유로(48)에 연결될 수 있다. 물공급장치(461)는 급수유로(48)에 의해 물공급장치(461)로 급수된 물을 증발패드(462)로 공급하는 역할을 수행할 수 있다.
물공급장치(461)는 증발패드(462)의 상면 방향을 따라 길게 형성되는 배관일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
물공급장치(461)의 하단에는 복수개의 홀(미도시)이 형성되어, 상기 홀을 통해 증발패드(462)의 상면으로 물을 낙하시킬 수 있다. 복수개의 홀은 물공급장치(461)의 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 서로 이격되어 형성될 수 있다.
또는, 물공급장치(461)는 상기 복수개의 홀 대신 복수개의 분사노즐(465)을 포함할 수 있다. 분사노즐(465)은 물공급장치(461) 내부의 물을 증발패드(462)를 향해 분사시킬 수 있다. 복수개의 분사 노즐(465)은 물공급장치(461)의 길이방향을 따라 일정한 간격을 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
증발패드(462)의 수분 흡수 효율을 높이기 위해, 물공급장치(461)에서 낙하 내지는 분사된 물이 증발패드(462)의 상면 대부분에 걸쳐 고르게 적셔지도록 함이 바람직하다.
수조(463)는 증발패드(461)의 하측에 배치될 수 있다. 수조(463)에는 증발패드(462)에서 미처 흡수되지 못한 물이 증발패드(462)에서 낙하하여 저장될 수 있다. 또한, 수조(463)에는 물이 배수되는 드레인 유로(미도시)가 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(1)는 순환유로(49)를 더 포함할 수 있다. 순환유로(49)는 증발패드(462)를 바이패스하여 수조(463)와 물공급장치(461)를 연결할 수 있다. 순환유로(49)에는 순환펌프(490)가 설치될 수 있다. 순환 펌프(490)는 수조(463)에 담긴 물을 물공급장치(461)로 펌핑시킬 수 있다. 이에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고에서의 물의 유동이 도시된 구성도이다.
도 5를 참조하면, 급수유로(48)는 메인유로(11)에 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 급수유로(48)와 메인유로(11)의 연결부는 물의 유동 방향에 대해 필터 모듈(70) 이전에 위치할 수 있다.
메인유로(11)를 통해 유입된 물의 일부는 필터 모듈(70)을 통과하여 정수기(71)에 공급될 수 있다.
메인유로(11)를 통해 유입된 물의 나머지 일부는 급수유로(48)를 통해 물공급장치(461)로 유동될 수 있다. 물공급장치(461)로 유동된 물은 증발패드(462)로 낙하 내지는 분사될 수 있다.
증발패드(462)에 흡수된 물은 쿨링팬(47)에 의해 송풍되는 공기에 의해 증발되며 공기를 냉각시킬 수 있다. 증발패드(462)에서 미처 흡수되지 못한 여분의 물은 낙하하여 수조(463)에 저장될 수 있다.
수조(463)에는 순환유로(49)가 연결되고, 순환유로(49)에는 순환펌프(490)가 설치될 수 있다. 순환펌프(490)는 수조(463)의 물을 펌핑하여 다시 물공급장치(461)로 유동시킬 수 있다. 즉, 물이 물공급장치(461), 증발패드(462), 수조(463), 순환유로(49)를 따라 순환하여 물이 낭비되지 않고 냉방에 사용될 수 있다.
한편, 급수유로(48)에는 유량조절장치(480)가 설치될 수 있다. 유량조절장치(480)는 급수유로(48)를 통해 물공급장치(461)로 유입되는 물의 유량을 조절하는 역할을 수행할 수 있다.
유량조절장치(480)는 개폐가능한 솔레노이드 밸브일 수 있다. 또는, 유량조절장치(480)는 개도를 조절하여 통과 유량을 조절할 수 있는 전자밸브일 수 있다.
수조(463)에는 수위센서(464)가 구비될 수 있다. 수위센서(464)는 수조 내에 저장된 물의 수위를 측정할 수 있다.
도 6은 쿨링 모듈에 공급되는 물의 양을 조절하는 제어 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(1)는 제어부(90)를 포함할 수 있다. 제어부(90)는 냉장고(1)의 전반적인 운전을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(90)는 냉장 및/또는 냉동기능과 관련하여, 압축기(51), 응축팬(53), 증발팬(22, 32), 밸브장치(56) 등을 제어할 수 있다.
제어부(90)는 공조 시스템과 관련하여 쿨링팬(47), 유량조절장치(480), 순환펌프(490)를 제어할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 수조(463)에 설치된 수위센서(464)는 수조(463)에 저장된 물의 수위를 측정할 수 있다. 수위센서(464)의 측정값이 제어부(90)에 전달되면, 제어부(90)는 수조(463)에 저장된 물의 양을 산출할 수 있다.
제어부(90)는 수위 센서(464)의 측정값이 제1설정값 보다 낮으면 유량조절장치(480)가 개방되도록 제어할 수 있다. 즉, 수조(463)에 저장된 물이 부족해지면 유량조절장치(480)가 개방됨으로써, 급수유로(48)를 통해 물이 물공급장치(461)에 추가적으로 급수될 수 있다.
반대로, 제어부(90)는 수위 센서(464)의 측정값이 제2설정값보다 높으면 유량조절장치(480)가 폐쇄되도록 제어할 수 있다. 즉, 수조(463)에 저장된 물이 충분하면 유량조절장치(480)가 폐쇄됨으로써, 급수유로(48)를 통해 물이 물공급장치(461)에 급수되는 것을 막을 수 있다. 이 때 제2설정값은 제1설정값보다 높을 수 있다.
제어부(90)는 수위 센서(464)의 측정값이 제3설정값 보다 높으면 순환 펌프(490)의 회전수가 높아지도록 제어할 수 있고, 쿨링팬(47)의 회전 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다. 이로써, 증발패드(120)에서 물의 증발이 더욱 활발하게 일어나게 되므로 수조(463)에 저장되는 물의 수위가 빠르게 낮아질 수 있다.
제어부(90)는 수위 센서(464)의 측정값이 제4설정값 보다 낮으면 순환 펌프(490)의 회전수가 낮아지도록 제어할 수 있고, 쿨링팬(47)의 회전 속도가 느려지도록 제어할 수 있다. 이로써, 증발패드(120)에서 물의 증발이 느리게 일어나게 되므로 수조(463)에 저장되는 물의 수위가 천천히 낮아질 수 있다. 이 때 제4설정값은 제3설정값보다 낮을 수 있다.
또한, 제어부(90)는 사용자가 설정한 풍량이나 설정온도에 따라 쿨링팬(47) 및 순환펌프(490)를 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고에서의 물의 유동이 도시된 구성도이다.
이하, 앞서 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.
본 실시예에 따른 냉장고(1)에 포함되는 급수유로(48)는 필터 모듈(70) 에 연결될 수 있다.
또는, 급수유로(48)는 물의 유동방향을 따라 메인 유로(11)에서 필터 모듈(70) 이후에 연결될 수 있다. 즉, 급수유로(48)와 메인유로(11)의 연결부는 메인유로(11) 상에서 정수기(71)와 필터 모듈(70) 사이에 위치할 수 있다.
즉, 필터 모듈(70)에서 정수된 물의 일부는 정수기(71)에 공급될 수 있고, 나머지 일부는 급수유로(48)로 유동될 수 있다.
따라서, 물공급장치(461)에 급수되는 물은 이미 한 번 정화작용에 의해 여과된 물일 수 있고, 쿨링모듈(46)에는 별도의 여과필터가 구비되지 않을 수 있다.
이로써, 본 실시예에 따른 냉장고(1)는 정수기(71)에 필요한 필터 모듈(70)을 활용하여 공조 시스템에 적용할 수 있는 이점이 있다. 즉, 정수된 물을 쿨링모듈에 공급하여, 증발패드(462)가 오염되거나 냉풍 토출구(44)로 토출되는 공기가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 본체 11: 메인유로
15: 저장부 40: 공조부
41: 수용부 42: 덕트부
43: 중간부 44: 냉풍 토출구
45: 외기 흡입구 46: 쿨링모듈
461: 물공급장치 462: 증발패드
463: 수조 464: 수위센서
465: 분사노즐 47: 쿨링팬
48: 급수유로 480: 유량조절장치
49: 순환유로 490: 순환펌프
70: 필터 모듈 71: 정수기
90: 제어부

Claims (10)

  1. 음식물이 저장되는 저장부;
    상기 저장부의 전방에 설치된 정수기;
    상기 저장부와 구획되고, 외기 흡입구 및 냉풍 토출구가 형성된 공조부;
    상기 공조부 내부에 구비된 쿨링모듈;
    상기 쿨링모듈을 바라보게 배치된 쿨링팬;
    상기 정수기에 연결되며 필터 모듈이 구비된 메인유로; 및
    상기 필터 모듈에 연결되며, 상기 메인유로의 물을 상기 쿨링모듈로 물을 유동시키는 급수유로를 포함하고,
    상기 쿨링모듈은,
    상기 외기 흡입구와 상기 냉풍 토출구 사이에 배치된 증발패드;
    상기 급수유로와 연결되고, 상기 증발패드의 상측에 배치되며, 상기 증발패드에 물을 공급하는 물공급장치; 및
    상기 증발패드의 하측에 배치되며 수위센서가 설치된 수조를 포함하고,
    상기 수위센서의 측정값이 일 설정값보다 높으면 상기 쿨링팬의 회전속도가 빨라지도록 제어하고, 상기 수위센서의 측정값이 상기 일 설정값보다 낮은 타 설정값보다 낮으면 상기 쿨링팬의 회전 속도가 느려지도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 냉장고.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조부는 상기 저장부의 상측에 위치하는 냉장고.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조부는,
    상기 외기 흡입구가 형성되고, 내부에 상기 쿨링모듈 및 상기 쿨링팬이 배치되는 수용부; 및
    상기 수용부와 연통되고, 상기 냉풍 토출구가 형성되는 덕트부를 포함하고,
    상기 덕트부는 상기 수용부의 전방에 위치하는 냉장고.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 덕트부의 단면적은 상기 수용부의 단면적보다 좁은 냉장고.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공조부는,
    상기 수용부와 상기 덕트부의 사이에 위치하는 중간부를 더 포함하고,
    상기 중간부의 단면적은 상기 수용부 측에서 상기 덕트부 측으로 갈수록 좁아지는 냉장고.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발패드를 바이패스하여 상기 수조와 상기 물공급장치를 연결하는 순환유로를 더 포함하고,
    상기 순환유로에는 상기 수조에 담긴 물을 상기 물공급장치로 펌핑하는 순환펌프가 설치된 냉장고.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 급수유로에 설치되고 상기 제어부에 의해 컨트롤되는 유량 조절장치를 더 포함하는 냉장고.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 수위 센서의 측정값이 제1설정값보다 낮으면 상기 유량 조절장치를 개방시키고, 상기 수위 센서의 측정값이 제2설정값보다 높으면 상기 유량 조절장치를 폐쇄시키는 냉장고.
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