KR20010095548A - 직냉실을 구비한 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동실에 직접 냉각방식을 이용한 직냉실을 구비한 냉장고에 관한 것으로, 본 발명의 냉장고는, 냉장고의 상부에 구획된 냉동실과, 냉장고의 하부에 구획된 냉장실과, 상기 냉동실과 냉장실의 상부면 사이에 형성된 순환냉기유로와, 상기 냉동실의 후방에서 상기 순환냉기유로와 연통되어 냉기가 유동하도록 형성된 제 1배면덕트와, 상기 냉장실의 후방에서 상기 순환냉기유로와 연통되어 냉기가 유동하도록 형성된 제 2배면덕트와, 상기 냉동실 내의 냉기를 상기 순환유로 및 상기 제 1배면덕트를 통해 강제 순환시키기 위해 상기 제 1배면덕트 상에 설치된 제 1송풍팬과, 상기 냉장실 내의 냉기를 상기 순환유로 및 상기 제 2배면덕트를 통해 강제 순환시키기 위해 상기 제 2배면덕트 상에 설치된 제 2송풍팬과, 상기 순환냉기유로 상에 설치되는 증발기를 포함하되; 상기 증발기는, 상기 냉동실의 하부면을 이루게 되는 직냉판과, 상기 직냉판에 접촉되게 설치되며 저온 저압의 냉매가 유동하는 증발용 냉매관과, 상기 냉동실 및 냉장실로부터 상기 순환냉기유로로 유입되는 냉기가 서로 분리되어 유통되어 각각 상기 제 1배면유로와 제 2배면유로로 유입되도록 상기 직냉판의 하부에 분리되게 설치되는 냉동실측 순환덕트 및 냉장실측 순환덕트를 포함하여 이루어진다.

Description

직냉실을 구비한 냉장고{Refrigerator having direct-freezing chamber}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 특히 냉동실에 직접 냉각방식을 이용한 직냉실을 구비한 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 냉매를 압축 ― 응축 ― 팽창 ― 증발시키는 냉동사이클을 반복함에 따라 고내를 저온화시켜 음식물을 장기간동안 신선하게 보관할 수 있도록 한 냉동 냉장장치로서, 요식업소뿐만 아니라 일반가정에서도 거의 필수적으로 사용되고 있는 일반화된 가전제품이다.

상기와 같은 냉장고의 기본적인 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

냉장고는 저온 저압상태의 가스냉매를 고온 고압상태로 승온 승압시키는 압축기(Compressor)와, 상기 압축기로부터 유입되는 고온 고압가스 상태의 냉매를 냉각 응축하여 온도 40℃, 압력 9atm의 액체 냉매로 변환시키는 응축기(Condenser)와, 다른 부분의 냉매관 직경에 비해 축관되어 유입되는 냉매를 감압시키는 모세관(Capillary tube)과, 상기 모세관을 통한 냉매를 저온 저압 상태로 증발하면서 이에 비해 상대적으로 고온인 고내의 공기와 열교환되어 고내를 저온화시키는 증발기(Evaporator)등으로 구성되어 있다.

상기의 장치들을 필수적으로 갖추고 있는 통상적인 간접 냉각방식 냉장고는 도 1에 도시된 바와 같이 구성되어 있는 바, 냉장고의 외형을 구성하고 있는 단열재인 외부케이스(1)의 내측 상부에는 증발기(5)에 의해 열교환된 냉기가 직접 유입되어 약 -18℃의 실내온도를 유지하는 냉동실(2)이 구획되어 있으며, 상기 외부케이스(1)의 하부에는 상기 냉동실측으로부터 냉기가 공급되는 과정에서 열교환됨에 따라 상기 냉동실(2)에 비해 고온(0∼7℃)상태의 실내온도를 유지하는 냉장실(3)이구획되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 냉장고에서는 전술한 바와 같이 냉동실(2) 내의 온도가 영하 18℃ 정도이고, 냉장실(3)의 온도는 약 3℃ 정도를 유지하도록 되어 있으나, 공인 연구결과에 의하면 냉동실의 경우 영하 29도 이하가 되어야 식품의 장기간(1년) 보전이 가능한 것으로 알려진다.

따라서, 종래의 냉장고는 장기간 식품 보존에 문제점을 가지고 있었다.

또한, 종래의 간접 냉각방식 냉장고에 있어서는 냉장고의 용량이 증가함에 따라 냉동실의 온도를 유지하기 위해서는 압축기의 용량도 그만큼 커져야 하므로 비효율적이었으며, 냉동실에 음식물을 과다하게 적재하는 경우에는 냉동실의 온도 안정이 매우 어려운 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 냉동실에 직접 냉각방식에 의해 기존보다 급속히 저온으로 될 수 있는 직냉실을 마련함으로써, 냉동실 내에서 식품의 냉각이 급속도로 이루어질 뿐만 아니라 식품의 장기간 보존이 가능한 온도를 안정되게 유지할 수 있는 직냉실을 구비한 냉장고를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술로서 일반적인 냉장고의 구성을 나타낸 요부 종단면도

도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 구성을 나타낸 요부 종단면도

도 3은 본 발명에 따른 냉장고에 형성되는 냉기유로 및 증발기의 구조를 나타낸 개략적인 투사도

도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명

10 - 외부케이스 20 - 냉동실

22 - 냉동실측 배면유로 24 - 제 1송풍팬

30 - 냉장실 32 - 냉장실측 배면유로

34 - 제 2송풍팬 40 - 순환냉기유로

51 - 압축기 60 - 증발기

61 - 직냉판 62 - 증발용 냉매관

63 - 냉동실측 순환덕트 64 - 냉장실측 순환덕트

65 - 제상면히터

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 냉장고의 상부에 구획된 냉동실과, 냉장고의 하부에 구획된 냉장실과, 상기 냉동실과 냉장실의 상부면 사이에 형성된 순환냉기유로와, 상기 냉동실의 후방에서 상기 순환냉기유로와 연통되어 냉기가 유동하도록 형성된 제 1배면덕트와, 상기 냉장실의 후방에서 상기 순환냉기유로와 연통되어 냉기가 유동하도록 형성된 제 2배면덕트와, 상기 냉동실 내의 냉기를 상기 순환유로 및 상기 제 1배면덕트를 통해 강제 순환시키기 위해 상기 제 1배면덕트 상에 설치된 제 1송풍팬과, 상기 냉장실 내의 냉기를 상기 순환유로 및 상기 제 2배면덕트를 통해 강제 순환시키기 위해 상기 제 2배면덕트 상에 설치된 제 2송풍팬과, 상기 순환냉기유로 상에 설치되는 증발기를 포함하되; 상기 증발기는, 상기 냉동실의 하부면을 이루게 되는 직냉판과, 상기 직냉판에 접촉되게 설치되며 저온 저압의 냉매가 유동하는 증발용 냉매관과, 상기 냉동실 및 냉장실로부터 상기 순환냉기유로로 유입되는 냉기가 서로 분리되어 유통되어 각각 상기 제 1배면유로와 제 2배면유로로 유입되도록 상기 직냉판의 하부에 분리되게 설치되는 냉동실측 순환덕트 및 냉장실측 순환덕트를 포함하여 이루어진 직냉실을 구비한 냉장고를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 냉장고의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 직냉실을 구비한 냉장고는, 냉장고의 외형을 구성하고 있는 단열재인 외부케이스(10)와, 상기 외부케이스(10)의 내측 상부에 구획된 냉동실(20)과, 상기 외부케이스(10)의 하부에 다수의 칸으로 구획된 냉장실(30)을 구비하며, 상기 냉동실(20)과 냉장실(30)의 전방에는 각 실을 개폐하기 위한 도어(21)(31)가 각각 설치되어 있다.

또한, 상기 외부케이스(10) 내의 하단부에는 냉각사이클을 구성하는압축기(51)와 응축기(미도시) 및 송풍팬(미도시)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 냉동실(20)의 후방에는 상기 냉동실 내의 냉기가 순환할 수 있도록 냉동실측 배면유로(22)가 형성되어 있으며, 상기 냉장실의 후방에도 냉장실 내의 냉기가 순환할 수 있도록 냉장실측 배면유로(32)가 형성되어 있다.

상기 냉동실(20)의 하부와 냉장실(3)의 상부면 사이에는 상기 냉동실(20)과 냉장실(30) 내의 냉기가 전방에서부터 유입되어 후방쪽으로 유통될 수 있도록 순환냉기유로(40)가 형성되어 있으며, 이 순환냉기유로(40)는 그 후방측에서 상기 냉동실(20) 후방의 냉동실측 배면유로(22)와 냉장실(30)의 후방의 냉장실측 배면유로(32)와도 연통되어 있다.

그리고, 상기 냉동실측 배면유로(22)와 냉장실측 배면유로(32) 각각에는 상기 냉동실(20)과 냉장실(30) 내의 공기를 강제 순환시키기 위한 소형의 제 1송풍팬(24) 및 제 2송풍팬(34)이 설치되어 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 순환냉기유로(40)에는 소정의 구조로 이루어진 증발기(60)가 설치되는 바, 상기 증발기(60)는, 상기 냉동실의 하부면을 이루게 되는 직냉판(61)과, 상기 직냉판(61)에 접촉되게 설치되며 저온 저압의 냉매가 유동하는 증발용 냉매관(62)과, 상기 냉동실(20) 및 냉장실(30)로부터 상기 순환냉기유로(40)의 전면으로 유입되는 냉기가 서로 분리되어 유통되어 각각 상기 냉동실측 배면유로(22)와 냉장실측 배면유로(32)로 유입되도록 상기 직냉판(61)의 하부에 분리되게 설치되는 냉동실측 순환덕트(63) 및 냉장실측 순환덕트(64)로 구성된다.

이 때, 상기 직냉판(61)은 열전달이 양호한 알루미늄 재질로 되어 상기 직냉판(61) 바로 윗부분의 냉동실 냉기가 직접 열교환되어 냉각될 수 있게 되는 것이다.

요컨대, 상기 냉동실(20)에서부터 유입되는 공기는 상기 냉동실측 순환덕트(63)를 통과하며 증발용 냉매관(62)의 냉매와 열교환하여 냉각된 후 냉동실측 배면유로(22)로 유입되고, 상기 냉장실(30)에서부터 유입되는 공기는 상기 냉장실측 순환덕트(64)를 통과하며 증발용 냉매관(62)의 냉매와 열교환하여 냉각된 후 냉장실측 배면유로(32)로 유입된다.

한편, 상기 냉동실측 냉장실측 순환덕트(64)의 하부면에는 주기적으로 작용하는 제상면히터(65)가 설치되어 있다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어진 직냉실을 구비한 냉장고의 작동에 대해 설명한다.

일반적인 냉각사이클은 종래의 냉각사이클 구성및 작동과 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

사용자가 전원을 인가하면 냉장고 내의 냉각사이클이 구동되고, 상기 냉동실측 배면유로(22)에 설치된 제 1송풍팬(24)과 제 2송풍팬(34)이 작동하며 냉동실 내의 냉기와 냉장실 내의 냉기를 순환시키게 된다.

먼저, 냉동실(20)에서의 냉기 순환에 대해 설명하면, 상기 팬의 작동에 의해 냉동실 하부의 냉기는 순환냉기유로(40) 전면을 통해 증발기(60)의 냉동실측 순환덕트(63)들로 유입된다.

상기 냉동실측 순환덕트(63)로 유입된 냉기는 덕트 상부의 증발용 냉매관(62)에 의해 냉각된 후 후방의 냉동실측 배면유로(22)로 유출된다. 이 때, 상기 증발기(60)에서 열교환이 이루어지는 과정에서 상기 증발기(60)의 직냉판(61) 상부의 냉동실 냉기는 상기 직냉판(61)에 의해 직접 열교환되므로 영하 25℃ 정도의 저온으로 된다.

그리고, 상기 냉동실측 순환덕트(63)를 통과하여 냉각된 냉기는 상기 냉동실측 배면유로(22)를 통과하면서 열손실에 의해 약간 온도가 상승한 후 제 1송풍팬(24)에 의해 다시 냉동실(20) 내로 유입된다. 이 때, 상기 냉동실(20) 내로 유입되는 냉기의 온도는 영하 18℃정도가 된다.

따라서, 상기와 같은 과정을 통해 상기 냉동실(20)의 상부에서는 영하 18℃ 정도의 냉기가 유지되고, 냉동실(20)의 하부에서는 영하 25℃정도의 냉기가 지속적으로 유지될 수 있는 것이다.

다음으로, 냉장실측에서의 냉기 순환에 대해 설명하면, 상기 제 2송풍팬(34)의 작동에 의해 냉장실(30) 내의 냉기는 냉장실 상부의 순환냉기유로(40) 전면으로 유입되어 증발기(60)의 냉장실측 순환덕트(64)들로 유입된다.

상기 냉장실측 순환덕트(64)로 유입된 냉기는 상부의 증발기(60)와 열교환되어 냉각된 후, 후방의 냉장실측 배면유로(32)로 유입되고, 이렇게 냉장실측 배면유로(32)로 유입된 냉기는 냉장실의 각 칸에 형성된 냉기토출구멍(미도시)을 통해 냉장실의 각 칸으로 공급된다. 이 때, 상기 냉장실(30)로 유입되는 냉기는 영하 3℃정도의 온도를 갖는다.

한편, 상기 냉장실측 순환덕트(64)에는 냉장실 내의 냉기가 수분을 많이 포함하고 있음으로 인해 열교환과정에서 성애가 자주 발생하게 되므로, 본 발명 냉장고는 제상면히터(65)를 주기적으로 작동하여 제상을 수행하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 냉동실의 하부면이 증발용 냉매관과 직접 열교환되는 증발기의 직냉판으로 구성되고 이로써 냉동실 내에 직냉실이 형성되므로, 식품의 장기간 보존이 가능하게 된다.

또한, 냉동실의 냉기와 냉장실의 냉기가 분리 순환되므로 증발기에 착상이 생기는 주기가 길어지고, 이에 따라 제상주기가 길어지고 적은 열량으로도 효과적인 제상성능을 기대할 수 있으므로 소비전력이 줄어들뿐만 아니라 열교환기의 효율도 양호하게 되는 효과도 부가적으로 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 냉장고의 상부에 구획된 냉동실과,

   냉장고의 하부에 구획된 냉장실과,

   상기 냉동실과 냉장실의 상부면 사이에 형성된 순환냉기유로와,

   상기 냉동실의 후방에서 상기 순환냉기유로와 연통되어 냉기가 유동하도록 형성된 제 1배면덕트와,

   상기 냉장실의 후방에서 상기 순환냉기유로와 연통되어 냉기가 유동하도록 형성된 제 2배면덕트와,

   상기 냉동실 내의 냉기를 상기 순환유로 및 상기 제 1배면덕트를 통해 강제 순환시키기 위해 상기 제 1배면덕트 상에 설치된 제 1송풍팬과,

   상기 냉장실 내의 냉기를 상기 순환유로 및 상기 제 2배면덕트를 통해 강제 순환시키기 위해 상기 제 2배면덕트 상에 설치된 제 2송풍팬과,

   상기 순환냉기유로 상에 설치되는 증발기를 포함하고;

   상기 증발기는, 상기 냉동실의 하부면을 이루게 되는 직냉판과,

   상기 직냉판에 접촉되게 설치되며 저온 저압의 냉매가 유동하는 증발용 냉매관과,

   상기 냉동실 및 냉장실로부터 상기 순환냉기유로로 유입되는 냉기가 서로 분리되어 유통되어 각각 상기 제 1배면유로와 제 2배면유로로 유입되도록 상기 직냉판의 하부에 분리되게 설치되는 냉동실측 순환덕트 및 냉장실측 순환덕트를 포함하여 이루어진 직냉실을 구비한 냉장고.
2. 제 1항에 있어서, 상기 냉장실측 순환덕트에 제상장치가 설치된 것을 특징으로 하는 직냉실을 구비한 냉장고.
3. 제 1항에 있어서, 상기 직냉판은 알루미늄으로 된 것을 특징으로 하는 직냉실을 구비한 냉장고.