KR200173424Y1 - 냉장고의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

유체를 통해 방열핀을 방열시킴으로써 냉장고의 냉각 효율을 향상시키도록 그 구조가 개량된 냉장고의 냉각장치에 대해 개시한다. 이는 냉장고의 외상(110)과 내상(120)을 관통되게 형성되는 결합홈(130)과, 결합홈에 안착결합되며 전류의 흐름 방향에 따라 열류의 흐름 방향이 형성되는 열전소자(200)와, 열전소자의 일측면에 접촉되도록 내상의 일단에 결합되는 냉각핀(300)과, 열전소자의 타측면에 접촉되도록 외상의 일단에 접촉결합되며 방열핀(400)을 구비한다. 또한 방열핀의 일단에 유체출입구를 갖는 유로가 형성되고, 유체출입구(410,420)를 통해 유체를 순환시키는 유체공급수단과, 방열핀과 유체공급수단 사이에 마련되며 방열핀을 통과한 유체를 방열시키는 방열수단을 포함한다. 그리고 유체공급수단은 유체가 저장되는 유체탱크(500)와, 유체탱크로부터 유체를 공급받아 방열핀의 유로를 통해 강제순환시키는 유체펌프(600)와, 유체탱크와 유체펌프 및 방열핀의 유로를 각각 연통시키는 유체파이프(510)가 구비되며, 방열수단은 방열핀의 유체출구와 유체탱크 사이의 유체파이프의 일단에 코일콘덴서(700)가 마련되어 이루어진다. 이러한 구성을 갖는 본 고안은 코일콘덴서를 통해 유체를 효과적으로 방열시킴으로써, 유체에 의한 방열핀의 방열성이 향상되어 냉장고의 냉각 성능을 향상시키는 효과를 가진다.

Description

냉장고의 냉각장치

본 고안은 냉장고의 냉각장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 열전소자가 채용되는 전자식 냉장고의 방열핀의 방열에 소정의 유체를 사용함으로써, 방열핀의 방열성을 상승시켜 냉장고의 성능을 향상시키도록 그 구조가 개량된 냉장고의 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고에 적용되는 압축식 냉장고에서의 냉장고의 냉각장치는 도1에 도시된 바와 같이, 소정의 사절판(1)에 의해 냉동실(2)과 냉장실(3)로 구획되며 복수의 포켓 및 선반이 형성되는 내부공간에 음식물이 수용되며, 냉장실(3)의 하단 후방에는 기계실(4)이 형성된다.

또한 상기 기계실(4)에는 압축기(5) 및 응축기파이프(미도시)등이 설치되며, 냉동실(2)의 후방에는 증발기(6)와 송풍팬(미도시)등이 설치되어 냉매로부터 발생되는 냉기를 고내로 순환시킴으로써, 냉동 및 냉각작용을 하게 된다.

상기와 같이 구성되는 통상의 냉장고는 압축기(5)의 작동에 의한 고압의 냉매를 압축기의 작동압력에 의해 냉매파이프를 통해 상호 연통되는 응축기(미도시) 증발기(6)로 강제 순환시킴으로써 냉매파이프에서 냉매의 팽창 증발작용이 이루어진다.

또한 상기와 같은 각 부품의 상호 작용을 통해 냉매싸이클을 이루며 냉매파이프를 순환되는 냉매가 고내를 냉동 및 냉각시키도록 작동된다.

그런데, 상기와 같은 압축식 냉장고는 그 소요부품이 많기 때문에 제조공정 및 조립공정이 복잡할 뿐만 아니라, 제조원가를 상승시키는 요인이 되며, 음식물을 저장할 수 있는 내부공간에 비해 상대적으로 냉장고의 부피가 과대해짐으로써 냉장고의 운반 및 설치에 불편하다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점들을 보완하고자 하는 구조가 간편화된 전자식 냉장고가 일부 소형 냉장고를 중심으로 상용화되고 있으며, 도1에 도시되어 있다.

이와 같은 전자식 냉장고의 핵심부품은 펠티어 효과(peltier effect)를 응용한 열전소자에 있는데, 그 개략적인 구성은 캐비넷의 후판부(10)에 결합되는 방열핀(20)과, 이 방열핀(20)의 일측에 접촉결합되는 열전소자(30)와, 이 열전소자(30)의 일측에 결합되어 열전소자(30)로부터 냉각열이 전도되는 알루미늄블럭(40)과, 이 알루미늄블럭(40)으로부터 냉각열을 전달받아 고내의 냉각에 필요한 저온의 공기를 공급시키는 냉각핀(50)으로 구성된다.

상기와 같은 전자식 냉장고에 채용되는 상기 열전소자(30)는 상이한 두금속의 접합으로 이루어지는 데, 이러한 열전소자(30)에 전류가 흐르면 열에너지가 한 접합점에서 흡수되고 다른 접합점으로 방열된다.

즉, 알루미늄블럭(40)이 결합된 내측에서 방열핀(20)이 결합되는 외측으로 열류의 흐름이 형성되는 펠티어 효과(peltier effect)를 이용한 것인 바, 상기 열전소자(30)에 전류를 인가시킴으로써 상기 냉각핀(50)으로부터 방열핀(20)으로 열류의 흐름 방향이 형성됨으로서 고내로부터 고외로 열이 방출되어 고내의 낮은 온도가 유지되도록 작동된다.

그런데 상기와 같은 냉장고의 냉각장치는 대기중의 공기에 의해 상기 방열핀(30)을 냉각시키는 구조로써, 열전소자(10)의 외측면으로부터 발생되는 높은 열을 빠르고 효과적으로 흡입하지 못하게 되어 냉장고의 냉각 효율을 저하시키는 요인이 되고 있다.

한편, 상기와 같은 방열핀(30)의 효과적인 열방출을 유도하기 위한 소정의 송풍팬이 방열핀(30)의 인접위치에 설치되는 경우도 있지만, 대기중의 공기는 그 온도가 일정하게 유지되기 때문에 대기중의 공기가 방열핀으로부터 흡입하는 흡열양은 일정한 한계가 있으므로 별도의 방열장치가 요구되어지고 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 다음과 같은 목적을 갖는다.

첫째, 소요 부품수가 감소되어 냉장고의 고장시 그 수리 및 보수작업이 간편하며, 전원으로부터 전류를 공급시켜 냉각작용을 하는 열전소자에 의해 전력 소비가 감소되어 경제적 비용이 절감되도록 그 구조가 개선된 냉장고의 냉각장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

둘째, 열전소자에 의한 펠티어 효과를 응용하여 냉각 및 방열작용이 진행되는 전자식 냉각방법을 채용함으로써, 압축식 냉장고에 비해 부품수가 작고 제조공정 및 조립공정이 단축되어 냉장고의 생산비가 절감되도록 그 구조가 개선된 냉장고의 냉각장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

셋째, 열전소자의 열방출을 위한 유로를 방열핀의 단부에 형성하고, 이 유로를 통해 유체를 공급 및 순환시키는 유체탱크 및 유체펌프를 냉장고의 소정 위치에 마련하여 유체의 순환을 통해 강제로 방열핀의 열을 방열시킴과 동시에 유체파이프로부터 연장되는 코일콘덴서를 마련하여 방열핀을 순환된 후의 유체를 소정 온도 이하까지 감온시키도록 함으로써, 열전소자의 열흐름 및 냉각핀의 냉각 효율이 상승되도록 그 구조가 개선된 냉장고의 냉각장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도1은 종래의 압축식 냉장고의 냉각장치를 개략적으로 나타낸 단면도,

도2는 종래의 전자식 냉장고의 냉각장치를 나타낸 단면도,

도3은 본 고안 냉장고의 냉각장치를 개략적으로 나타낸 단면도,

도4는 본 고안에 따른 도3의 주요부품의 작동싸이클을 나타낸 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100...캐비넷 110...외상

120...내상 130...결합홈

200...열전소자(thermoelectric modul) 300...냉각핀(coldsink)

400...방열핀(heatsink) 410...유체출구

420...유체입구 500...유체탱크

600...유체펌프 700...송풍팬

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안 냉장고의 냉각장치는 냉장고의 외상과 내상을 관통되는 후판 캐비넷의 상단부에 형성되는 결합홈과, 이 결합홈에 안착결합되며 전류의 흐름 방향에 따라 열류의 흐름 방향이 형성되는 열전소자와, 이 열전소자의 일측면에 접촉되도록 내상의 일단에 결합되며 상기 열전소자측으로 고내의 열을 방출시키는 냉각핀과, 상기 열전소자의 타측면에 접촉되도록 외상의 일단에 접촉결합되며 상기 열전소자로부터 열을 흡입하는 방열핀을 구비하는 냉장고의 냉각장치에 있어서,

상기 방열핀의 일단에 유체출입구를 갖는 유로를 형성되고, 이 유체출입구를 통해 소정의 유체를 순환시키는 유체공급수단과, 상기 방열핀과 유체공급수단 사이의 소정 위치에 마련되어 상기 방열핀을 통과한 유체를 방열시키는 방열수단을 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 유체공급수단은 냉장고의 소정 위치에 마련되며 유체가 저장되는 유체탱크와, 이 유체탱크로부터 유체를 공급받아 상기 방열핀의 유로를 통해 강제순환시키는 유체펌프와, 상기 유체탱크와 유체펌프 및 방열핀의 유로를 각각 연통시키는 유체파이프가 구비되어 이루어진다.

그리고 상기 방열수단은 상기 방열핀의 유체출구와 상기 유체탱크 사이의 유체파이프의 일단에 소정의 코일콘덴서가 마련되어서,

상기 방열핀을 통과되면서 고온으로 상승된 유체가 상기 코일콘덴서를 통과되면서 열을 방출시키도록 된 구조를 갖는다.

상기와 같이 구성된 본 고안 냉장고의 냉각장치는 냉장고의 외부에 노출되는 방열핀에 의한 대기중의 공기에 의해 열전소자를 방열시킴과 동시에 방열핀의 일단에 형성된 유로를 통해 유체탱크 및 유체펌프로부터 유체를 강제순환켜서 방열핀을 이차적으로 방열시킴으로써, 열전소자의 열흐름 속도를 빠르게하여 냉장고의 방열성을 향상킨다.

또한 방열핀과 유체탱크사이의 유체파이프의 일단에 설치되는 코일콘덴서에 의해 방열핀을 통과되면서 고온으로 상승된 유체가 예열되므로서, 유체에 의한 방열핀의 방열효과가 상승되는 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서, 본 고안에 따른 냉장고의 냉각장치에 대한 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.

본 고안 냉장고의 냉각장치를 개략적으로 나타낸 도3 및 도4를 참조하면, 본 고안은 냉장고의 외상(110)과 내상(120)을 관통되는 후판 캐비넷(100)의 상단부에 결합홈(130)이 형성되고, 이 결합홈(130)에 안착결합되며 전류의 흐름 방향에 따라 열류의 흐름 방향이 형성되는 열전소자(thermoelectric modul;200)가 마련된다.

그리고 상기 열전소자(200)의 일측면에 접촉되도록 내상의 일단에 결합되며 상기 열전소자(200)측으로 고내의 열을 방출시키는 냉각핀(coldsink;300)과, 상기 열전소자(200)의 타측면에 접촉되도록 외상(110)의 일단에 접촉결합되며 상기 열전소자(200)로부터 열을 흡입하는 방열핀(heatsink;400)을 구비한다.

또한 상기 방열핀(400)의 일단에 유체출입구(410,420)를 갖는 유로가 형성되고, 이 유체출입구(water output,input;410,420)를 통해 소정의 유체를 순환시키는 유체공급수단과, 상기 방열핀(400)과 유체공급수단 사이의 소정 위치에 마련되어 상기 방열핀(400)을 통과한 유체를 방열시키는 방열수단을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 유체공급수단은 냉장고의 소정 위치에 마련되며 유체가 저장되는 유체탱크(water tank;500)와, 이 유체탱크(500)로부터 유체를 공급받아 상기 방열핀(400)의 유로를 통해 강제순환시키는 유체펌프(water pump;600)를 구비하여 이루어진다.

또한 상기 유체공급수단은 상기 유체탱크(500)와 유체펌프(600) 및 방열핀(400)의 유로를 각각 연통시키는 유체파이프(water pipe;510)가 구비된다.

또한 상기 방열수단은 상기 방열핀(400)의 유체출구(410)와 상기 유체탱크(500) 사이의 유체파이프(510)의 일단에 소정의 코일콘덴서(700)가 마련되어서,

상기 방열핀(400)을 통과되면서 고온으로 상승된 유체가 상기 코일콘덴서(700)를 통과되면서 열을 방출시키도록 된 구조를 갖는다.

한편, 상기 방열핀(400)에 인접되도록 상기 외상(110)의 일단에 송풍팬(800)을 설치하여서 방열핀(400)에 대기중의 공기를 송풍시킴으로써, 대기중의 공기에 의한 일차적인 방열핀(400)의 방열효과를 상승시키는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 따른 냉장고의 냉각장치는 다음과 같이 작동된다.

즉, 열전소자(200)에 전류를 인가시킴으로써, 전류의 흐름에 따라 열류의 흐름 방향이 결정되는 펠티어 효과(peltier effect)에 의하여 작동되는 상기 열전소자(200)에 의해 열전소자(200)의 내측면으로부터 외측면 방향으로 열류의 흐름 방향이 형성됨에 따라 상기 냉각핀(300)으로부터 방열핀(400) 방향으로 열류의 흐름 방향이 형성된다.

또한 열전소자(200)는 냉각핀(300)을 통해 냉장고의 내부공간으로부터 열을 흡입하여 방열핀(400)을 통해 외부로 방열시킨다.

그리고 방열핀(400)의 일단에 형성된 유로를 통해 유체탱크(500)로부터 유체가 공급되어 유체펌프(600)에 의해 유체를 강제순환시킴으로써, 방열핀(400)의 신속한 방열이 진행됨으로서 열전소자(200)의 열류 흐름이 원활하게 되어 냉장고의 냉각작용이 활발하게 진행된다.

또한 방열핀(400)과 유체탱크(500) 사이의 유체파이프(510)의 일단에 마련되는 상기 코일콘덴서(700)를 통해 방열핀을 통과되면서 고온으로 상승된 유체의 방열작용이 진행됨으로써, 유체의 온도를 낮게 유지하여 방열핀(400)의 방열효과를 극대화시킬 수 있도록 작동된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 냉장고의 냉각장치는 다음과 같은 이점을 갖는다.

첫째, 전류의 흐름 방향에 따라 열류의 흐름 방향이 형성되는 열전소자(200)가 채용되어 부품수가 감소됨으로써, 제조공정 및 조립공정이 단축되고, 냉장고의 제조원가를 절감시키는 효과를 갖는다.

둘째, 냉장고의 소정 위치에 마련되는 유체탱크(500) 및 유체를 강제순환시키는 유체펌프(600)로부터 유체가 강제로 공급 및 순환되며, 또한 방열핀(400)을 순환된 유체를 방열시키기 위해 유체파이프(510)의 일단에 연장설치된 코일콘덴서(700)를 통해 방열핀(400)의 열방출을 촉진시킴으로써, 열전소자(200)의 열흐름이 원활하게 진행됨에 따라 냉각핀(300)으로부터 방열핀(400)으로의 열흐름이 빨라져서 냉장고의 냉각 효율이 상승되는 효과를 갖는다.

셋째, 압축식 냉장고에 비에 상대적으로 소요 부품수가 감소되어 냉장고의 고장시 그 수리 및 보수작업이 간편하며, 전원으로부터 전류를 공급시켜 냉각작용을 하는 열전소자(200)에 의해 전력 소비가 감소되어 경제적 비용이 절감되도록 그 구조가 개선된 냉장고의 냉각장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

한편, 이상에서 설명한 바와 같은 본원 고안은, 본원 고안의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 아니하고, 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다.

Claims (3)

1. 냉장고의 외상과 내상을 관통되는 후판 캐비넷의 상단부에 형성되는 결합홈과, 이 결합홈에 안착결합되며 전류의 흐름 방향에 따라 열류의 흐름 방향이 형성되는 열전소자와, 이 열전소자의 일측면에 접촉되도록 내상의 일단에 결합되며 상기 열전소자측으로 고내의 열을 방출시키는 냉각핀과, 상기 열전소자의 타측면에 접촉되도록 외상의 일단에 접촉결합되며 상기 열전소자로부터 열을 흡입하는 방열핀을 구비하는 냉장고의 냉각장치에 있어서,

   상기 방열핀의 일단에 유체출입구를 갖도록 형성된 유로와,

   상기 유체출입구를 통해 소정의 유체를 순환시키는 유체공급수단과,

   상기 방열핀과 유체공급수단 사이의 소정 위치에 마련되어 상기 방열핀을 통과한 유체를 방열시키는 방열수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉각장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 유체공급수단은 냉장고의 소정 위치에 마련되며 유체가 저장되는 유체탱크와,

   상기 유체탱크로부터 유체를 공급받아 상기 방열핀의 유로를 통해 강제순환시키는 유체펌프와,

   상기 유체탱크와 유체펌프 및 방열핀의 유로를 각각 연통시키는 유체파이프가 구비되어 된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉각장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 방열수단은 상기 방열핀의 유체출구와 상기 유체탱크 사이의 유체파이프의 일단에 소정의 코일콘덴서가 마련되어서,

   상기 방열핀을 통과되면서 고온으로 상승된 유체가 상기 코일콘덴서를 통과되면서 열을 방출시키도록 된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉각장치.