KR102012472B1 - 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치는, 케이스; 상기 케이스 내부에 설치되며, 음료 용기가 안착되는 트레이; 상기 트레이가 교반축을 중심으로 시소 운동하도록 하여, 상기 음료 용기에 채워진 유체를 교반시키는 교반 부재; 상기 교반 부재에 연결되며, 구동력을 제공하는 구동부; 및 상기 케이스 내부로 냉기를 공급하는 냉기 공급부를 포함하고, 상기 교반 부재는, 상기 케이스의 바닥에 돌출되고, 상단에 상기 트레이가 시소 운동 가능하게 연결되는 서포터와, 상기 케이스의 일단에 연결되는 구동 링크와, 상기 구동 링크로 동력을 전달하는 교반 모터를 포함하고, 상기 트레이는, 트레이 바디와, 상기 트레이 바디에 형성되고, 음료 용기가 상기 트레이 바디의 길이 방향으로 놓이도록 하는 제 1 안착부와, 상기 트레이 바디에 형성되고, 상기 제 1 안착부와 교차하는 방향으로 형성되는 제 2 안착부를 포함한다.

Description

냉각 장치{Cooling apparatus}

본 발명은 냉각 장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 도어에 의해 차폐되는 내부의 저장공간에 음식물을 저온 저장할 수 있도록 하는 가전 기기이다. 이를 위해 냉장고는 냉동사이클을 순환하는 냉매와의 열교환을 통해 발생하는 냉기를 이용하여 저장공간의 내부를 냉각함으로써 저장된 음식물들을 최적상태로 보관할 수 있도록 구성된다.

최근의 냉장고는 식생활의 변화 및 제품의 고급화의 추세에 따라 점차 대형화 다기능화되고 있는 추세이며, 사용자의 편의를 고려한 다양한 구조 및 편의장치를 구비한 냉장고가 출시되고 있다.

예컨데, 상온 상태의 음료 또는 주류를 단시간에 급속하게 냉각 시키기 위한 냉각 장치에 대한 소비자의 요구가 증가하였고, 이를 충족시키기 위해서 고내 일측에 음료 또는 주류를 신속하게 냉각 시킬 수 있도록 하는 다양한 방식의 냉각 장치가 제안되었다.

본 발명의 출원인에 의하여 출원된 냉각 장치에 관한 발명, 특허출원번호 제 2010-0115536호에 의하면, 냉각 장치의 트레이에 냉각 대상물이 놓이는 방향이 단일 방향으로 한정되어 있다. 따라서, 복수 개의 냉각 대상물, 예컨대 음료 캔을 수납하기 위해서는 트레이의 길이가 길어질 수밖에 없고, 그 결과 냉각 장치의 케이스 부피가 증가되는 단점이 있다.

케이스의 부피가 커짐에 따라 냉각 장치가 설치된 저장실의 용적이 감소할 수밖에 없는 단점이 있다. 이로 인하여, 저장실의 전후 방향 길이가 짧은 소용량 냉장고에는 이러한 냉각 장치를 설치할 수 없는 문제점도 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 냉각 장치의 전체적인 부피를 감소시키면서 다수의 냉각 대상물을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 냉각 장치의 전체적인 부피를 감소시켜 용량이 적은 냉장고에도 설치 가능한 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치는, 케이스; 상기 케이스 내부에 설치되며, 음료 용기가 안착되는 트레이; 상기 트레이가 교반축을 중심으로 시소 운동하도록 하여, 상기 음료 용기에 채워진 유체를 교반시키는 교반 부재; 상기 교반 부재에 연결되며, 구동력을 제공하는 구동부; 및 상기 케이스 내부로 냉기를 공급하는 냉기 공급부를 포함하고, 상기 교반 부재는, 상기 케이스의 바닥에 돌출되고, 상단에 상기 트레이가 시소 운동 가능하게 연결되는 서포터와, 상기 케이스의 일단에 연결되는 구동 링크와, 상기 구동 링크로 동력을 전달하는 교반 모터를 포함하고, 상기 트레이는, 트레이 바디와, 상기 트레이 바디에 형성되고, 음료 용기가 상기 트레이 바디의 길이 방향으로 놓이도록 하는 제 1 안착부와, 상기 트레이 바디에 형성되고, 상기 제 1 안착부와 교차하는 방향으로 형성되는 제 2 안착부를 포함한다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치에 의하면, 냉각 장치의 길이가 감소되는 반면 한 번에 냉각시킬 수 있는 냉각 대상물의 양은 그대로 유지되는 장점이 있다.

또한, 냉각 장치의 전체적인 부피가 감소됨으로써 용량이 적은 냉장고, 즉 전후 방향 길이가 짧은 냉장고에도 장착이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치가 장착된 냉장고의 내부 모습을 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치의 사시도.
도 3은 케이스가 제거된 상태의 냉각 장치를 보여주는 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치의 교반 장치를 보여주는 저면 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치를 구성하는 트레이의 사시도.
도 7은 도 1의 I-I를 따라 절개되는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 부분 종단면도.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치가 장착된 냉장고의 내부 모습을 보여주는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치가 구비된 냉장고(10)는, 본체(11)와, 상기 본체(11) 내부에 장착되는 급속 냉각을 위한 냉각 장치(20)를 포함한다.

상세히, 상기 본체(11)는, 냉장실(111)과 냉동실(112)을 포함하며, 상기 냉동실(112)은 상기 냉장실(111)의 상측에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 상기 냉동실(112)이 상기 냉장실(111)의 하측 또는 측방에 배치될 수도 있다. 상기 냉각 장치(20)는, 음료수 캔을 포함하는 음료 용기를 단시간에 저온으로 급속 냉각하기 위한 장치로서, 상기 냉각 장치(20)가 냉동실에 설치되더라도 냉동실에 넣어서 음료를 설정 온도까지 냉각시키는데 걸리는 시간을 더 단축시킬 수 있다.

또한, 상기 냉각 장치(20)는 상기 냉동실(112)의 바닥면에 설치될 수 있고, 냉동실(112)의 일측 가장자리에 위치할 수 있다. 그리고, 상기 냉각 장치(20)의 상측에는 하나 또는 그 이상의 선반(114)이 놓일 수 있다. 본 발명의 실시예에 다른 냉각 장치(20)는 상면이 개구되는 형태이다. 따라서, 상기 개구면을 통해서 이물질이나 음식물이 유입되는 것을 방지하기 위하여, 상기 선반(114)에 의하여 상기 냉각 장치(20)의 상면 개구부가 차폐되도록 하는 것이 좋다.

또한, 상기 냉장실(111)과 냉동실(112)은 멀리언(113)에 의하여 구획되고, 상기 냉장실(111)의 내부에도 다수의 선반 또는 서랍이 배치될 수 있다.

이하에서는, 상기 냉각 장치(20)의 구성 및 작동에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치의 사시도이고, 도 3은 케이스가 제거된 상태의 냉각 장치를 보여주는 사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치의 교반 장치를 보여주는 저면 사시도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치(20)는, 상면과 후면이 개방된 형태의 케이스(21)와, 상기 케이스(21)의 전면에 회동 가능하게 연결되는 커버(22)와, 상기 케이스(21) 내부에 설치되는 교반 부재(23)와, 상기 교반 부재(23)를 구동하는 구동부(24)와, 상기 교반 부재(23) 쪽으로 냉기를 공급하는 냉기 공급부(25)를 포함한다.

상세히, 본 실시예에서는 상기 케이스(21)의 상면과 후면이 개방된 형태로 제시되어 있으나, 반드시 여기에 제한될 필요는 없다. 즉, 상기 케이스(21)의 상면과 후면 중 어느 일면만 개방되는 구조가 가능하다. 상기 케이스(21)의 일 면이 개방됨으로써, 상기 냉기 공급부(25)를 통하여 상기 교반 부재(23)에 적재된 음료 용기로 냉기가 분사된 후 상기 냉각 장치(20)가 설치된 냉동실(112)로 냉기가 배출된다. 따라서, 상기 냉각 장치(20)로부터 냉동실 또는 증발실로 냉기가 되돌아 가도록 안내하는 리턴 덕트가 필요 없게 된다.

더욱 상세히 설명하면, 종래의 냉각 장치의 경우, 증발실 냉기가 냉기 공급 덕트를 통하여 교반 부재로 안내되고, 상기 교반 부재로 안내된 냉기는 음료 용기에 부딪혀서 음료 용기를 냉각시킨 다음 리턴 덕트를 따라서 냉동실 또는 증발실로 되돌아가는 구조를 가진다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치(20)의 경우, 냉동실 내부에 설치되고, 케이스(21)의 일 면이 개구되는 형태를 이루므로, 케이스 내부 공간이 냉동실(112)에 노출된다. 따라서, 교반 부재로 안내된 냉기를 증발실 또는 냉동실로 되돌아 가도록 하기 위한 리턴 덕트 부재가 필요없는 특징이 있다.

한편, 상기 케이스(21)의 전면에는 상기 커버(22)가 회동 가능하게 결합되어, 사용자가 냉장고의 냉동실 도어를 열고 상기 커버(22)를 앞으로 젖힌 다음 음료 용기를 상기 교반 부재(23)에 안착시킬 수 있도록 한다.

상세히, 상기 커버(22)의 회전 중심은 상기 커버(22)의 하단에 가로 방향으로 형성되도록, 상기 커버(22)의 양 측단부에 힌지축이 연장될 수 있다. 그리고, 상기 케이스(21)의 전단부는 상측으로 갈수록 후방으로 경사지게 형성되어, 상기 커버(22)를 열었을 때, 상기 케이스(21)의 내부 공간이 노출되는 면적을 늘였다. 즉, 상기 케이스(21)의 전단면이 수직하게 형성되는 경우보다 후방으로 경사지게 형성되는 경우가 음료 용기를 수납하거나 인출하기가 더 용이한 이점이 있다. 그리고, 상기 커버(22)의 전면에는 손잡이용 함몰부가 형성될 수 있고, 케이스(21) 내부를 확인할 수 있도록 상기 커버(22)가 투명 소재로 이루어질 수도 있다.

이하에서는 상기 케이스(21)에 수용되는 교반 부재에 대하여 설명하도록 한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 교반 부재(23)는, 음료 용기가 안착되는 트레이(26)와, 상기 트레이(26)를 교반시키는 구동부(24)를 포함한다.

상세히, 상기 트레이(26)는 상기 구동부(24)에 의하여 교반축을 중심으로 양 단부가 상하 방향으로 왕복 운동하게 된다. 이하에서는, 이러한 운동 메카니즘을 시소 운동(see-saw motion)으로 정의한다. 상기 트레이(23)가 교반축을 중심으로 시소 운동함으로써, 상기 트레이(23)에 안착된 음료 용기도 함께 시소 운동을 하게 되고, 그 결과 상기 음료 용기 내에 채워진 음료 용기가 뒤섞이면서 냉기와 열교환하게 된다. 그리고, 상기 음료 용기의 시소 운동 속도와 상기 음료 용기의 표면에 부딪히는 냉기의 온도,단위 시간당 음료 용기에 부딪히는 냉기의 양에 따라서 음료의 냉각 시간이 결정된다. 즉, 음료 용기의 교반 속도가 높을수록, 냉기 온도가 낮을수록, 음료 용기에 부딪히는 냉기의 양이 많을수록 단위 시간당 냉기와 음료 간의 열교환 양이 증가하므로, 냉각 시간이 단축될 것이다.

상기 트레이(26)의 구조 및 기능에 대해서는 이하에서 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.

상기 교반 부재(23)를 구성하는 구동부(24)는, 교반 모터(241)와, 상기 교반 모터(241)의 회전축에 연결되는 캠(242)과, 상기 캠(242)과 상기 트레이(26)를 연결하는 구동 링크(243)를 포함한다.

상세히, 상기 구동 링크(243)의 일단은 상기 캠(242)의 중심으로부터 외측으로 편심되는 위치에 연결되어, 상기 교반 모터(241)의 회전축이 회전함에 따라 상기 구동 링크(243)의 일단은 상기 캠(242)의 회전축을 중심으로 공전하게 된다. 그리고, 상기 구동 링크(243)의 타단은 상기 트레이(26)의 가장자리에서 돌출되는 연결단(262)에 회동 가능하게 연결되어, 상기 트레이(26)를 상하로 왕복 운동시킨다.

또한, 상기 트레이(26)의 저면에는 교반 중심축이 되는 서포터(28)가 연장되고, 상기 서포터(28)는 상기 케이스(21)의 바닥에 고정된다. 그리고, 상기 트레이(26)의 저면에는 한 개 또는 두 개의 상기 서포터(28)가 연결될 수 있다. 한 개의 서포터(28)가 제공될 경우, 상기 서포터(28)는 상기 트레이(26)의 저면 중심에 위치하고, 두 개의 서포터(28)가 제공될 경우, 상기 서포터(28)의 저면 좌측 및 우측에 각각 위치하게 된다.

그리고, 상기 트레이(26)는 상기 서포터(28)의 상단에 교반축(281)에 의하여 시소 운동 가능하게 연결된다. 즉, 상기 구동 링크(243)에 의하여 상기 트레이(26)의 단부가 상하로 왕복 운동함에 따라, 상기 트레이(26) 전체는 상기 교반축(281)을 중심으로 시소 운동하게 된다. 도 4의 화살표로 표시된 바와 같이, 상기 캠(242)이 시계 방향으로 회전하면 상기 구동 링크(243)에 의하여 상기 트레이(26)가 상하 방향으로 시소 운동하게 된다. 이와 같이, 상기 트레이(26)는 상기 교반 모터(241)의 회전력을 받아서 다절 링크 운동에 의하여 시소 운동을 하게 된다.

한편, 상기 트레이(26)는 전단부가 후단부보다 더 낮은 지점에 위치하도록 경사지게 형성된다. 다시 말하면, 상기 구동 링크(243)가 연결되는 상기 트레이(26)의 가장자리가 하사점에 위치한 상태에서, 상기 구동 링크(243)가 연결되는 상기 트레이(26)의 가장자리가 맞은편 가장자리보다 높은 지점에 위치하도록 설치된다. 여기서, 상기 낮은 지점에 위치하는 가장자리 단부는 상기 트레이의 전단부가 되고, 맞은 편 가장자리 단부는 후단부가 된다. 그리고, 음료 용기가 상기 트레이(26)에 안착될 때, 음료용기의 개구부가 상기 트레이(26)의 후단을 향하도록 안착되거나, 상기 트레이(26)의 좌우 방향으로 안착될 수 있다.

이하에서는 상기 냉기 공급부(25)에 대하여 설명한다.

상기 냉기 공급부(25)는, 증발실(후술함)에서 생성되는 저온의 냉기를 상기 음료 용기 쪽으로 고속으로 공급하기 위하여 제공된다.

상세히, 상기 냉기 공급부(25)는, 냉각팬(254)을 수용하는 팬 하우징(251)과, 상기 팬 하우징(251)의 일측에 연장되어 증발실에 연결되는 흡입 덕트(252)와, 상기 팬 하우징(252)의 타측에서 상기 트레이(26)의 하측까지 연장되는 토출 덕트(253)을 포함한다. 그리고, 상기 토출 덕트(253)의 상면에 형성되는 토출구에는 다수의 에어홀(271)이 형성된 토출 그릴(27)이 착탈 가능하게 장착될 수 있다. 그리고, 상기 토출 그릴(27)은 상기 트레이(26)의 경사각에 대응하는 각도로 기울어지게 장착되어, 상기 다수의 에어홀(271)에서 분출되는 냉기가 상기 트레이(26)에 안착된 음료 용기의 표면에 수직하게 부딪히도록 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치를 구성하는 트레이의 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 장치(20)의 트레이(26)는, 대략 정사각형 형태로 이루어질 수 있다. 상세히, 종래의 냉각 장치(20)에 구비되는 트레이는 전후 방향으로 길게 형성되어, 캔음료부터 와인 등을 포함하는 병 음료를 수납할 수 있도록 형성되었으나, 이러한 종래의 트레이는 냉각 장치의 길이를 길게 하는 요인이 되었고, 그 결과, 저장실의 전후방향 길이가 짧은 냉장고에는 설치가 어려운 단점이 있었다.

그러나, 본 발명의 실시예에서 제시되는 바와 같이, 전후 방향 길이는 줄이면서 수용 가능한 음료 용기의 개수는 그대로 유지될 수 있도록 하는 트레이(26)가 제시된다.

상세히, 본 발명의 실시예에 따른 트레이(26)는, 트레이 바디(261)와, 상기 트레이 바디(261)에 형성되며, 트레이(26)의 전후 방향으로 음료 용기가 안착되는 제 1 안착부(263)와, 트레이(26)의 좌우 방향으로 음료 용기가 안착되는 제 2 안착부(264)를 포함한다. 즉, 상기 제 1 안착부(263)와 상기 제 2 안착부(264)는 서로 교차하는 방향, 구체적으로는 직교하는 방향으로 형성된다. 그리고, 상기 트레이(26)의 후단에는 상기 연결단(262)이 연장되어, 상기 구동 링크(243)에 연결되도록 한다.

또한, 상기 제 1 안착부(263)는 상기 트레이(26)의 전단에서 후단까지 연장되는 길이로 형성될 수 있고, 상기 트레이(26)의 일측 가장자리에서 상기 트레이(26)의 대략 중앙부에 이르는 너비로 형성될 있다. 그리고, 상기 제 2 안착부(264)는 상기 트레이(26)의 전방과 후방에 각각 두 개가 형성될 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 수납되는 음료 용기의 직경에 따라 3개 이상이 형성될 수도 있음은 물론이다.

또한, 상기 제 1 안착부(263)와 제 2 안착부(264) 각각의 가장자리에는 지지 리브(265)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 지지 리브(265)들은 안착되는 음료 용기가 교반 과정에서 상기 트레이(26)로부터 이탈하는 것을 방지할 뿐 아니라, 목 부분이 있는 병류가 안착될 때, 상기 목 부분을 지지하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 상기 트레이 바디(261)의 내측, 즉 상기 제 1 안착부(263)와 제 2 안착부(264) 각각에는 냉기 통과홀(266)이 형성된다. 따라서, 상기 토출 그릴(27)의 에어홀(271)에서 분출되는 냉기는 상기 냉기 통과홀(266)을 통과하여 음료 용기의 표면에 직접 부딪히면서 열교환하게 된다.

도 7은 도 1의 I-I를 따라 절개되는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 부분 종단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고(10)의 냉동실(112) 후면에는 증발실 벽(117)이 구비되고, 상기 증발실 벽(117) 후측에 증발기(13)가 놓이는 증발실(116)이 형성된다. 그리고, 상기 증발실 벽(117)의 일측에는 냉기 토출홀(117a)이 형성되고, 상기 냉기 토출홀(117a)의 전면에 냉동실팬(14)이 장착된다. 그리고, 상기 증발실 벽(117)의 다른 일측에도 냉기 토출홀(117b)이 형성되고, 상기 흡입 덕트(252)의 입구단이 상기 냉기 토출홀(117b)에 연결된다. 그리고, 상기 냉기 토출홀(117b)을 통해서 증발실(116) 냉기가 상기 냉기 공급부(25)로 흡입된다. 그리고, 상기 냉각 장치(20)로 공급된 냉기는 음료 용기를 냉각시킨 다음 상기 냉각 장치(20)의 케이스(21)에 형성된 개구부를 통하여 냉동실(112)로 배출된다.

삭제

Claims (9)

1. 케이스;
   상기 케이스 내부에 설치되며, 음료 용기가 안착되는 트레이;
   상기 트레이가 교반축을 중심으로 시소 운동하도록 하여, 상기 음료 용기에 채워진 유체를 교반시키는 교반 부재;
   상기 교반 부재에 연결되며, 구동력을 제공하는 구동부; 및
   상기 케이스 내부로 냉기를 공급하는 냉기 공급부를 포함하고,
   상기 교반 부재는,
   상기 케이스의 바닥에 돌출되고, 상단에 상기 트레이가 시소 운동 가능하게 연결되는 서포터와,
   상기 케이스의 일단에 연결되는 구동 링크와,
   상기 구동 링크로 동력을 전달하는 교반 모터를 포함하고,
   상기 트레이는,
   트레이 바디와,
   상기 트레이 바디에 형성되고, 음료 용기가 상기 트레이 바디의 길이 방향으로 놓이도록 하는 제 1 안착부와,
   상기 트레이 바디에 형성되고, 상기 제 1 안착부와 교차하는 방향으로 형성되는 제 2 안착부를 포함하는 냉각 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 안착부와 상기 제 2 안착부의 내측에는 냉기 통과홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 안착부와 상기 제 2 안착부의 가장자리에 돌출되어, 상기 음료 용기의 이탈을 방지하는 지지 리브를 더 포함하는 냉각 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 교반 모터의 회전축과 상기 구동 링크의 일단을 연결하는 캠을 더 포함하고,
   상기 구동 링크의 일단은 상기 캠의 회전 중심으로부터 가장자리 쪽으로 편심되는 지점에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 트레이는 후단으로 갈수록 상향 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 케이스의 전면에 회동 가능하게 장착되는 커버를 더 포함하고,
   상기 케이스의 상면과 후면 중 적어도 어느 일면은 개구되는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 케이스는 냉장고의 냉동실에 설치되고,
   상기 냉동실의 후측에는 증발실이 형성되며,
   상기 냉기 공급부는 상기 증발실과 연통하는 것을 특징으로 하는 냉각 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 냉기 공급부는,
   상기 증발실과 연통하는 흡입 덕트와,
   상기 흡입 덕트에 연결되는 팬 하우징과,
   상기 팬 하우징으로부터 상기 트레이의 하측으로 연장되는 토출 덕트를 포함하는 냉각 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 토출 덕트의 출구단에 설치되며, 다수의 에어홀이 형성되는 토출 그릴을 더 포함하는 냉각 장치.

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