KR19990013073A - 냉장고 - Google Patents

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지준동
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윤종용
삼성전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 식품을 냉각저장하는 냉각실을 갖는 냉장고에 관한 것으로서, 상기 냉각실의 일측벽에 마련되어 냉기의 유동을 안내하며, 상기 냉각실내로 개구된 복수의 냉기토출구를 갖는 냉기덕트와; 상기 복수의 냉기토출구를 각각 개폐가능한 셔터와; 구동모터에 의해 회전구동되며, 상기 셔터들과 접촉작용에 의해 상기 셔터들을 슬라이딩개폐시키는 구동캠을 포함한다. 이에 의해 냉각실내에 형성된 냉기토출구를 셔터를 사용하여 단속적으로 개폐시킬 수 있어서, 냉각실내로 공급되는 냉기의 양을 조절할 수 있고 또한, 냉각실내의 미관이 향상된다.

Description

냉장고
본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 특히, 냉각실내에 토출되는 냉기를 균일하게 분배시킬 수 있는 동시에 냉각실내의 미관이 향상되도록 한 냉장고에 관한 것이다.
냉장고에는 일반적으로, 식품을 저장하는 냉각실과 냉기를 형성하는 냉동시스템을 가지고 있고, 냉동시스템의 의해 생성된 냉기는, 냉각실의 배면에 형성된 냉기덕트를 따라 유동하며, 송풍팬의 송풍에 의하여 냉기덕트에 마련된 냉기토출구를 통해 냉각실로 공급된다.
그런데, 종래의 냉장고에서는, 냉기토출구를 통해 토출되는 냉기가 집중적으로 제공되는 영역과 비교적 적게 공급되는 영역이 존재하게 되며, 이에 따라 냉각실내의 온도편차가 심화되어 균일한 냉각상태를 유지하지 못한다는 문제점이 있다. 그래서, 이러한 문제점을 개선하기 위한 다양한 형태의 연구가 진행되고 있으며, 최근에는 본 출원인에 의해 PCT출원된 WO 95/27278에 개시되어 있는 바와 같이, 냉각실내로 토출되는 냉기를 적절히 분배하여 냉각실내의 온도분포를 균일하게 유지하도록 한 냉기분배장치를 갖는 냉장고가 제안되어 있다.
도 6은 본 출원인에 의해 개시된 종래의 냉기분배장치를 갖는 냉장고의 측단면도이다. 냉장고(101)는 거의 직사각형상의 본체내에 중간격벽(5)에 의해 냉동실(2)과 냉장실(3)로 구분된 한 쌍의 냉각실이 마련되어 있으며, 각 냉각실(2, 3)의 개구 전면에는, 개폐용 도어(6, 7)가 각각 설치되어 있다. 본체내에는 압축기(11)와 도시않은 응축기 및 냉동실증발기(12a)와 냉장실증발기(12b)로 이루어진 냉동시스템이 설치되어 있다. 각 증발기(12a, 12b)에서 생성된 냉기는 냉동실팬(13a) 혹은 냉각실팬(13b)에 의해 각 냉각실로 공급된다.
한편, 냉장실(3)의 후방벽 내에는, 냉장실증발기(12b)로 부터의 냉기가 냉각실팬(13b)에 의해 송풍되어 유동하는 냉기덕트(15)가 마련되어 있고, 이 냉기덕트(15) 내에는 냉기분배장치(110)가 상하방향으로 설치되어 있다. 냉장실(3)의 후벽면에는 냉기덕트(15)로 부터의 냉기가 냉장실(3)로 토출되는 냉기토출구(16)가 형성되어 있고, 냉기분배장치(110)는 공급된 냉기를 안내하여 냉기토출구(16)를 통해 냉장실(3)에 공급한다. 냉기덕트(15)의 후방에는 냉장실(3)과 냉장실증발기(12b)를 연결하는 순환덕트(17)가 냉기덕트(15)에 대해 격리되도록 형성되어 있다. 냉장실(3)을 냉각시킨 냉기는 이 순환덕트(17)를 통해 냉장실증발기(12b)로 되돌아간다.
냉기분배장치(110)는, 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 회전축(121)과 다수의 냉기분배날개(111) 및 회전축(121)을 회전구동시키는 구동모터(131)로 구성되어 있다. 회전축(121)은 냉장실(3) 후면에 회전가능하게 설치되며, 회전축(121)의 상부에 구동모터(131)의 회전축(121)이 결합되게 된다. 냉기분배날개(111)는 회전축(121)의 축선을 포함한 평면에 대해 파형상으로 굴곡된 판상체로 형성되어 있으며, 회전축(121)을 따라 각 냉기토출구(16)들에 대응하도록 상호 이격되어 설치되어 있다. 각 냉기분배날개(111)의 상하단부에는 원판상의 상판(113a)과 하판(113b)으로 이루어진 한 쌍의 단부판(113)이 형성되어 있으며, 상판(113a)과 하판(113b) 사이에는 중간판(115)이 설치되어 냉기분배날개(111)를 제 1날개부(117)과 제 2날개부(119)로 구획한다. 각 날개부(117, 119)는 횡단면이 S자형상을 이루도록 굴곡형성되어 있고, 각 냉기분배날개(111)의 각 날개부(117, 119)는 상호 반대방향으로 굴곡되어 있다.
이러한 구성의 종래 냉기분배장치(110)를 갖는 냉장고(101)는, 구동모터(131)가 회전축(121)을 저속으로 회전시키면, 냉기덕트(15)를 따라 공급된 냉기는 냉기분배날개(111)들의 굴곡된 판면에 의해 유로방향이 변환되어, 냉장실내에 좌우로 퍼져 토출된다. 한편, 특정 부위에 집중 냉각이 필요할 때에는 그 부위를 향해 냉기가 집중 토출되도록 냉기분배날개(111)의 방향에 맞추어 회전축(121)을 정지시킨다. 이러한 냉기분배장치(110)에 의해, 냉장실(3) 내부의 균일냉각 및 집중냉각의 실현이 가능하게 된다.
그런데, 종래의 냉기분배장치(110)를 갖는 냉장고(101)에서는, 별도로 제작되어 장착되는 냉기분배장치(110)의 구성이 비교적 복잡하여 용이하게 제작하기 곤란하기 때문에, 냉장고(101)의 제작단가가 상승하게 된다. 그리고, 경우에 따라서 냉기분배장치(110)의 오동작이 발생할 수 있으며, 이 때, 균일한 냉기배분가 이루어지지 못하고 일측으로 냉기가 토출되거나 과도하게 냉기가 공급될 수 있다는 문제가 있다. 종래의 냉기분배장치(110)를 갖는 냉장고(101)에서는 또한, 냉각실내에 냉기를 토출시키는 냉기토출구(16)가 여전히 개구된 상태로 남아 있어서, 이에 따라 냉기토출구(16)들에 의한 냉각실내의 미관이 저하된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 이러한 문제점들을 고려하여, 냉각실내에 형성된 냉기토출구에 셔터를 설치하고 이 셔터를 단속적으로 개폐시킴으로써, 냉각실내로 공급되는 냉기의 양을 조절하고, 동시에 토출냉기를 균일하게 분배시킬 수 있도록 한 냉장고를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 냉각실내의 미관이 향상된 냉기분배가능한 냉장고를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 정단면도,
도 2는 도 1의 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 셔터장치의 분해사시도,
도 4 및 도 5는 도 3의 조립배면도로서, 본 발명에 따른 셔터장치의 작동상태를 나타낸 도면,
도 6은 종래의 냉기분배장치를 갖는 냉장고의 측단면도,
도 7은 종래의 냉기분배장치의 분해사시도이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2, 3 : 냉각실 5 : 중간격벽
6, 7 : 도어 12a, 12b : 증발기
13a, 13b : 냉각실팬 15 : 냉기덕트
16 : 냉기토출구 30 : 셔터장치
33a, 33b : 셔터 35 : 피동작용부
37 : 제한돌기 39 : 함몰부
40 : 냉기그릴부재 43 : 구동모터
45 : 구동캠 47 : 구동작용부
51 : 안내부재 53 : 걸림턱
55 : 탄성스프링
상기 목적은, 본 발명에 따라, 식품을 냉각저장하는 냉각실을 갖는 냉장고에 있어서, 상기 냉각실의 일측벽에 마련되어 냉기의 유동을 안내하며, 상기 냉각실내로 개구된 복수의 냉기토출구를 갖는 냉기덕트와; 상기 복수의 냉기토출구를 각각 개폐가능한 셔터와; 구동모터에 의해 회전구동되며, 상기 셔터들과 접촉작용에 의해 상기 셔터들을 슬라이딩개폐시키는 구동캠을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고에 의하여 달성된다.
여기서, 상기 셔터들의 슬라이딩 개폐방향은 상호 평행하도록 하고, 상기 셔터들중의 일부는 상호 대향하여 개폐이동하도록 구성하는 것이 바람직하며, 또한, 상기 복수의 냉기토출구는 상기 구동모터를 사이에 두고 상호 대각선방향으로 평행하게 구성하는 것이 바람직하다.
상기 구동캠은, 상기 구동모터에 결합되는 원통부와; 상기 원통부의 일측 외주면으로부터 반경방향 외측으로 연장된 작용편심부를 포함하여 간단히 구성할 수 있다.
이 때, 상기 셔터는 폐쇄위치에 배치되고, 상기 구동캠과의 작용시 개방위치에 이동되게 구성하거나, 상기 셔터는 개방위치에 배치되고, 상기 구동캠과의 작용시 폐쇄위치로 이동하게 구성할 수 있다.
그리고, 상기 구동캠에 의해 이동하는 방향에 대향하게 탄성적으로 상기 셔터를 부세하는 스프링을 포함하고, 이 때, 상기 스프링에 의한 상기 셔터의 복귀이동에 대항하여 작용하는 저항댐퍼를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 구성에 상기 셔터들의 슬라이딩이동을 안내하는 안내부재를 더 포함하여 구성하는 것이 더욱 바람직하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 정단면도이고, 도 2는 도 1의 측단면도이다. 이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 냉장고(1)는, 종래의 도 6 및 도 7과 관련하여 설명한 바와 마찬가지로, 거의 직사각형상의 본체내에 중간격벽(5)에 의해 냉동실(2)과 냉장실(3)로 구분된 한 쌍의 냉각실이 마련되어 있으며, 각 냉각실(2, 3)의 개구 전면에는 개폐용 도어(6, 7)가 각각 설치되어 있다.
냉장실(3)에는 식품을 올려놓기 위한 다수의 선반(8)이 설치되어, 층상으로 평행한 다수의 식품 저장구역으로 구획한다. 냉장실(3) 내의 상측에는 특정온도대에 적합한 식품을 보관하기 위해 사용하는 특선냉장실(18)이 형성되어 있고, 냉장실(3) 내의 하측에는 야채류를 보관하기 위한 야채실(19)이 형성되어 있다.
본체(4) 내에는 압축기(11)와 도시않은 응축기 및 냉동실증발기(12a)와 냉장실증발기(12b)가 설치되어 냉동사이클이 수행되고, 각 증발기(12a, 12b)에서는 냉기가 생성된다. 각 증발기(12a, 12b)의 상측에는 냉동실팬(13a) 및 냉장실팬(13b)이 설치되어 각 증발기(12a, 12b)에서 생성된 냉기를 냉동실(2) 혹은 냉장실(3)로 강제 송풍한다.
냉장실(3)의 후벽면에는, 증발기(12b)로 부터의 냉기의 유로를 제공하는 냉기덕트(15)를 형성하는 덕트하우징(20)이 설치되어 있다. 덕트하우징(20)은, 냉기덕트(15)를 형성하여 냉기를 단열적으로 안내하는 덕트부재(21)와, 덕트부재(21)의 전면에 부착되는 전면판(23)과, 덕트부재(21)의 후면에 접착되는 시일판(25) 및, 전면판(23)의 전방에 설치되는 부분원통상의 냉기그릴부재(40)로 구성된다.
냉기그릴부재(40)에는 냉장실(3)을 향하여 개구된 냉기토출구(16)들이 냉각실의 저장구역에 대응하도록 그 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 마련되어 있으며, 각 저장구역에는 수평방향으로 평행한 한 쌍이 마련되어 있다. 냉기덕트(15)의 후방에는 냉장실(3)과 냉장실증발기(12b)를 연결하는 순환덕트(17)가 냉기덕트(15)에 대해 격리되도록 형성되어 있다. 냉장실팬(13b)에 의해 냉기덕트(15) 내로 송풍되는 냉기는 각 냉기토출구(16)를 통해 냉장실(3) 내로 공급되게 되며, 이렇듯 토출되어 냉장실(3)을 냉각시킨 냉기는 순환덕트(17)를 통해 냉장실증발기(12b)로 되돌아간다.
한편, 냉기덕트내에는 냉기그릴부재(40)에 형성된 냉기토출구(16)의 개구면을 개폐시키는 셔터장치(30)가 설치되어 있다. 도 3은 이러한 셔터장치의 분해사시도이다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 냉기그릴부재(40)에는 상하부에 각각 평행한 한 쌍의 냉기토출구(16a, 16b)가 마련되어 있다. 이들 냉기토출구(16a, 16b)들은 냉기덕트를(15) 통해 공급되는 냉기를 냉장실내로 토출시키며, 후술하는 바와 같은 셔터(33a, 33b)에 의해 개폐되게 된다.
셔터(33a, 33b)는 거의 직사각판형상을 가지며, 냉기그릴부재(40)의 배면 중앙영역에 상하방향으로 배치되어 있다. 이들의 양측 연부에는 그 길이방향을 따라 한 쌍의 안내부재(51)가 상호 대향하게 배치되어, 냉기그릴부재(40)의 배면에 고정부착되어 있다. 이들은 상호 대면에 슬라이딩홈이 형성되어 있으며, 상호 마주보는 슬라이딩홈에 셔터(33a, 33b)의 슬라이딩연부가 끼워지게 된다. 이러한 안내부재(51)는, 냉기그릴부재(40)의 사출시 일체로 사출성형할 수도 있다. 이에 의해 셔터(33a, 33b)는, 슬라이딩홈의 길이방향을 따라 슬라이딩 가능하게 되며, 상승 또는 하강시 대응하는 냉기토출구(16a, 16b)를 개방 또는 폐쇄하게 된다.
각 셔터(33a, 33b)는 대응하는 냉기토출구(16a, 16b)를 개방상태로 유지하게 된다. 한 쌍의 상부 셔터(33a)들은 자중에 의하여 대응하는 냉기토출구(16a)를 자연적으로 개방시키게 되며, 이 때, 자중에 의한 셔터(33a)의 자연낙하를 제한하기 위하여 셔터(33a)의 상부 양측연에는 각각 측방으로 돌출된 제한돌기(37)가 형성되어 있다. 이들 제한돌기(37)는 셔터(33a)의 소정 위치에서 각각 안내부재(51)의 연부와 접촉되므로, 이에 의해 셔터(33a)의 하향 슬라이딩이 제한될 수 있는 것이다. 그리고, 한 쌍의 하부 셔터(33b)들은 탄성스프링(55)의 작용으로 대응하는 냉기토출구(16b)를 개방상태로 유지할 수 있다. 즉, 하부 셔터(33b)들의 양측 연부에는 그 길이방향을 따라 함몰부(39)가 마련되어 있고, 이 함몰부내에 탄성스프링(55)이 개재되게 된다. 그리고, 대응하는 안내부재(51)의 슬라이딩홈에는 셔터(33b)의 상하 이동시 함몰부내를 왕복이동하는 걸림턱(53)이 형성되어 있다. 이 걸림턱(53)은 안내부재(51)의 슬라이딩홈내에 하부영역에 마련되어 있으며, 함몰부내에 개재되어 있는 탄성스프링(55)은 걸림턱(53)의 상면에 하측단이 지지되게 된다. 이에 의해 셔터(33a)는 탄성스프링(55)의 상향 부세력에 의하여 대응하는 냉기토출구(16b)를 개방상태로 유지할 수 있는 것이다.
한편, 상하방향으로 대향하는 두 쌍의 셔터(33a, 33b)의 중앙영역에는, 구동모터(43)에 의하여 회전가능한 구동캠(45)이 설치되어 있다. 구동모터(43)는 냉기덕트(15)의 내벽면에 마련된 소정크기의 도시않은 브라켓에 고정장착되며, 냉기그릴부재(40)의 배면을 향해 연장된 구동축(44)이 구동캠(45)의 회전축을 형성하게 된다. 본 실시예에서의 구동모터(43)는 정역구동가능하며, 정지각 위치제어 가능한 스텝핑모터를 사용하는 것이 바람직하다.
구동캠(45)에는 일측 반경방향으로 돌출된 구동작용부(47)가 형성되어 있으며, 이러한 구동작용부(47)는 길이방향 연부가 완만한 곡선을 형성하고 있다. 이에 대응하여, 각 셔터(33a, 33b)의 말단부에는 구동캠(45)의 구동작용부(47)와 상호 작용하는 피동작용부(35)가 마련되어 있다. 피동작용부(35)는 피벗단면형상을 가지고 있어서, 구동캠(45)의 구동작용부(47)와 원할한 상호 접촉을 할 수 있다. 각 피동작용부(35)는, 구동작용부(47)의 회전평면내에서 부분적으로 접촉하게 되며, 이 때, 구동작용부(47)의 소정 회전각 위치에서 피동작용부(35)가 접촉하게 되면 셔터(33a, 33b)는 대응하는 냉기토출구(16a, 16b)방향으로 밀리게 된다. 그래서, 구동작용부(47)의 회전방향을 따라 각 냉기토출구(16a, 16b)가 순차적으로 폐쇄되게 된다.
이러한 구성에 의하여, 도 5 및 도 6은 도 3의 조립배면도로서, 이들 도면에는 본 발명에 따른 셔터장치(30)의 작동상태가 도시되어 있다. 도시않은 제어부의 제어신호에 의해 구동모터(43)는 단속적으로 구동하게 되며, 구동축(44)에 결합된 구동캠(45)은 360°회전가능하게 된다. 구동캠(45)의 회전시 구동작용부(47)는, 각 냉기토출구(16a, 16b)를 개방하고 있는 셔터(33a, 33b)들의 피동작용부(35)와 순차적으로 접촉하게 된다. 구동작용부(47)의 계속적 회전으로 셔터(33a, 33b)는, 안내부재(51)의 슬라이딩홈을 따라 대응하는 냉기토출구(16a, 16b)의 폐쇄방향으로 이동하게 되며, 점차적으로 냉기토출구(16a, 16b)를 폐쇄시키게 된다. 이 때, 냉기덕트(15)로 부터의 냉기는 폐쇄된 일측의 냉기토출구를 제외한 타측의 냉기토출구를 통하여 냉장실내로 공급되게 된다.
한편, 구동작용부(47)가 회전하여 피동작용부(35)와의 상호 접촉상태가 이격되게 되면, 셔터(33a, 33b)는 냉기토출구(16a, 16b)의 개방방향으로 이동하게 된다. 이 때, 상부 셔터(16a)들은 제한돌기(37)와 안내부재(51)의 상호 점촉에 의해 소정위치에서 멈추게 되며, 하부 셔터(33b)들에는 적당한 스프링상수를 갖는 탄성스프링(55)을 설치함으로써 과도한 개방이동을 방지할 수 있다.
한편, 상술 및 도시한 실시예에서는, 구동캠(45)의 외주면에 단일의 반경방향으로 돌출된 구동작용부(47)가 형성되어 있는 것에 대하여 설명하였지만, 대응하는 양측 방향으로 돌출된 한 쌍의 구동작용부(47)를 형성하여, 냉기토출구(16a, 16b)에 대응하는 대각선방향의 셔터를 일체로 개폐시킬 수 있다. 그리고, 구동캠(45)의 외주면에 적당한 수 및 방향으로의 구동작용부(47)를 형성할 수도 있으며, 이에 의해, 각 셔터는 제작자의 목적하는 바대로 개폐이동이 조절되게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고에서는, 냉각실내에 형성된 냉기토출구를 단속적으로 개폐시킬 수 있게 된다. 그래서, 냉각실내로 공급되는 냉기의 양을 조절하여 냉장실내의 균일냉각을 유지할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따르면, 종래에 항상 개구되어 단조로운 상태의 냉기토출구가 순차적으로 폐쇄되기 때문에, 냉각실내의 미관이 향상된다.

Claims (10)

  1. 식품을 냉각저장하는 냉각실을 갖는 냉장고에 있어서,
    상기 냉각실의 일측벽에 마련되어 냉기의 유동을 안내하며, 상기 냉각실내로 개구된 복수의 냉기토출구를 갖는 냉기덕트와;
    상기 복수의 냉기토출구를 각각 개폐가능한 셔터와;
    구동모터에 의해 회전구동되며, 상기 셔터들과 접촉작용에 의해 상기 셔터들을 슬라이딩개폐시키는 구동캠을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 셔터들의 슬라이딩 개폐방향은 상호 평행한 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 셔터들중의 일부는 상호 대향하여 개폐이동하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 냉기토출구는 상기 구동모터를 사이에 두고 상호 대각선방향으로 평행한 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 구동캠은,
    상기 구동모터에 결합되는 원통부와;
    상기 원통부의 일측 외주면으로부터 반경방향 외측으로 연장된 작용편심부를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 셔터는 폐쇄위치에 배치되고, 상기 구동캠과의 작용시 개방위치에 이동하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 셔터는 개방위치에 배치되고, 상기 구동캠과의 작용시 폐쇄위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 구동캠에 의해 이동하는 방향에 대향하게 탄성적으로 상기 셔터를 부세하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 스프링에 의한 상기 셔터의 복귀이동에 대항하여 작용하는 저항댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 셔터들의 슬라이딩이동을 안내하는 안내부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
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