KR20020087683A - 냉장고의 냉기순환 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉기의 유동이 고르게 이루어지도록 하는 냉장고의 냉기순환 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환 시스템은 냉동실(10) 상단 후면의 송풍실(101)에 구비된 송풍팬(20)과; 냉장실(12)의 상단에 구비되어 송풍실(101)과 연통되는 댐퍼(22)와; 상기 냉동 냉장실(10)(12)의 각 수납선반에 회전 가능하게 장착되는 회전체(30) 및 상기 회전체(30)를 회전시키기 위한 모터로 구성되어 상기 회전체(30)의 회전작동에 의해 수납선반 사이 공간으로 냉기를 강제유동시키는 냉기유동수단과; 상기 수납선반 사이 공간의 온도를 파악하기 위한 온도센서(32)와; 상기 온도센서(32)에서 파악된 온도를 기준으로 냉기유동수단의 작동을 제어하는 마이컴을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 회전체(30)는 길이방향 축을 중심으로 수납선반의 선단에 회전 가능하게 장착되며, 다수개의 원주방향 핀이 조합된 원심팬 형태, 횡단면이 타원인 형태 등으로 이루어진다.

그리고, 상기 마이컴은 사용자의 의도에 따라 특정 수납공간의 온도를 타 수납공간과 달리할 수 있도록 냉장고의 콘트롤 패널 등과 연계되어 프로그래밍 가능한 구성으로 이루어진다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환 시스템에 의하면 냉기의 토출구가 냉동 냉장실의 상단에 집중된 구조에서도 냉기의 흐름을 조절함으로써 수납선반을 기준으로 구분되는 각 수납공간의 냉각온도를 고르게 할 수 있기 때문에 냉장고의 성능향상에 도움이 된다는 이점이 있다.

Description

냉장고의 냉기순환 시스템{Air circulation system of Refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉동, 냉장실 내에서 냉기의 유동이 고르게 이루어지도록 하는 냉장고의 냉기순환 시스템에 관한 것이다.

냉장고는 음식물 등을 냉동시키거나, 냉장보관하기 위해 사용되는 것으로서, 내부에 냉동실과 냉장실로 분리된 수납공간을 형성하는 케이스 및 상기 케이스의 일측에 장착되어 냉동실과 냉장실을 개폐하는 냉동 냉장실 도어와, 압축기, 응축기 및 증발기 등과 같이 냉동사이클을 이루어 냉기를 형성하는 기기들을 포함하여 구성되어 있다.

이러한 냉장고에서는 압축기에 의해 저온 저압의 기상 냉매가 고온 고압으로 압축되고, 압축된 고온 고압의 기상 냉매가 응축기를 지나는 과정에서 냉각 응축되어 고압의 액상으로 전환되며, 고압의 액체상태로 된 냉매는 모세관(미도시)을 통과하면서 그 온도와 압력이 낮아진 다음, 계속해서 증발기에서 저온 저압의 기체상태로 변하면서 주위로부터 열을 빼앗아 그 주위의 공기를 냉각시키게 된다. 증발기를 거쳐 냉각된 공기는 증발기 일측에 위치된 송풍팬의 작동으로 냉동, 냉장실로 유입 순환됨으로써 냉동실 및 냉장실의 온도가 낮아지게 된다.

한편, 냉장고에는 증발기 주위에서 형성된 냉기의 순환을 위한 냉기 순환 시스템이 구비되어 있는데, 상기 냉기순환 시스템은 냉장고의 종류에 따라 다양한 형태로 구성된다.

이중에서 냉동실과 냉장실이 좌우로 수평배치된 사이드 바이 사이드(side by side)타입 냉장고에 적용된 냉기순환 시스템은 도 1에 나타난 것과 같이 냉동실(10) 상단 후면의 송풍실(101)에 구비된 송풍팬(20)과, 냉장실(12)의 상단에 구비되어 송풍실(101)과 연통되는 댐퍼(22)를 포함하여 이루어져 있다.

여기서, 상기 송풍실(101)은 냉동실(10) 후방의 증발기실 상단에 위치되어 있으며, 댐퍼(22)는 일측면에 냉기 토출구(22a)가 형성된 구조로 이루어져 있다.

이와 같은 냉기순환 시스템에 의하면 냉동실(10)의 온도가 기준치 이하인 경우에는 압축기와 송풍팬(20)이 함께 작동됨으로써 증발기 주위에서 새로운 냉기가 형성됨과 동시에 형성된 냉기가 송풍팬(20)에 의해 냉동실(10) 및 댐퍼(22)로 분산되고, 냉장실(12)의 온도가 기준치 이하일 경우에는 송풍팬(20)만이 작동하여 냉동실(10)의 냉기를 냉장실(12)로 이송하게 된다.

냉동실(10)로 토출된 냉기는 냉동실(10) 내부를 순환한 다음 냉동실(10) 저면의 냉기 흡입구를 통해 다시 증발기실로 향하게 되며, 댐퍼(22)로 유입된 냉기는 측면과 저면의 냉기 토출구(22a)를 통해 냉장실(12)로 토출된다.

그리고, 도 2에 나타난 것과 같이 냉장실(12)로 토출된 냉기(도면상 화살표시)는 도어(14)와 수납선반(16) 사이의 간극을 통해 아래로 이동하면서 각 수납선반(16) 사이의 수납공간으로 분배 유입된 다음, 최종적으로는 증발기실과 연결된냉기 흡입구(12a)로 유입된다.

상술한 바와 같이 냉기가 일측에서만 토출되는 이른바 집중토출식 냉기순환 시스템에 의하면 냉기를 송풍실(101)에서 냉장실(12)로 이송하기 위한 냉기유로가 댐퍼(22)에 의해 간단한 구조로 이루어지는 등, 냉장고의 구조가 단순하여 생산성이 비교적 높다는 특징이 있다.

그러나, 이러한 집중토출식 냉기순환 시스템에 의하면 냉동 냉장실(10)(12)의 상단은 송풍실(101) 및 댐퍼(22)와 근접하여 온도가 높고 하단은 상대적으로 온도가 높은 온도편차 현상이 심화될 뿐만 아니라, 수납선반(16)이 냉기유동에 방해가 되기 때문에 수납선반(16)으로 구획된 각 수납공간간의 온도차이 또한 발생함으로써 냉동 냉장실(10)(12) 내의 온도를 균일하게 유지할 수 없다는 문제점이 유발된다.

한편, 상기 집중토출식 냉기순환 시스템의 단점을 보완하기 위하여 도 3에 나타난 것과 같이 냉기토출구(121)가 각 수납선반(16) 사이에 별도 구비된 이른바 분산토출식 냉기순환 시스템 또한 개발되었는데, 분산토출식 냉기순환 시스템에 의하면 수납선반(16) 사이에서 냉기가 토출되므로, 냉장실(10)(12)내의 온도편차가 감소되어 비교적 균일한 냉장온도를 유지할 수 있다.

그러나, 이러한 분산토출식 냉기순환 시스템은 송풍실(101)에서 각 냉기토출구(121)로 이어지는 복잡한 구조의 덕트(13)를 필요로 하기 때문에 냉장고의 생산성이 저하되며, 더욱이 수납공간의 확보를 위해 케이스 내부의 단열재 속에 덕트(13)를 구성할 경우에는 냉장고의 단열성능이 떨어진다는 문제점이 유발된다.(도 3 참조)

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 냉동 냉장실로 유입된 냉기가 각 수납선반 사이 공간에 고르게 유입되도록 함과 동시에 각 수납선반 사이에 온도편차가 발생할 경우 이를 바로 잡아 냉동 냉장실 내에서 균일한 냉각작용이 이루어지도록 하는 냉장고의 냉기순환 시스템 제공을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 사이드 바이 사이드 타입 냉장고의 구조를 나타낸 부분절개 사시도이다.

도 2는 종래 집중토출식 냉기순환 시스템에 의한 사이드 바이 사이드 타입 냉장고 냉장실에서의 냉기순환 상태를 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 3은 종래 분산토출식 냉기순환 시스템에 의한 사이드 바이 사이드 타입 냉장고 냉장실에서의 냉기순환 상태를 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉기순환 시스템이 적용된 사이드 바이 사이드 타입 냉장고의 냉장실 구조를 나타낸 개략적인 사시도이다.

도 5의 a, b는 본 발명의 실시예에 따른 냉기순환 시스템에 적용되는 회전체의 다양한 구조를 나타낸 사시도이다.

도 6은 본 실시예에 따른 냉기순환 시스템의 단순작용을 나타낸 상태도이다.

도 7의 a, b, c는 본 실시예에 따른 냉기순환 시스템의 복합작용을 나타낸 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 냉동실 101: 송풍실

12: 냉장실 16: 수납선반

20: 송풍팬 22: 댐퍼

30: 회전체

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환 시스템은 냉동실 상단 후면의 송풍실에 구비된 송풍팬과; 냉장실의 상단에 구비되어 송풍실과 연통되는 댐퍼와; 상기 냉동 냉장실의 각 수납선반에 회전 가능하게 장착되는 회전체와, 상기 회전체를 회전시키기 위한 모터로 구성되어 상기 회전체의 회전작동에 의해 수납선반 사이 공간으로 냉기를 강제유동시키는 냉기유동수단과; 상기 수납선반 사이 공간의 온도를 파악하기 위한 온도센서와; 상기 온도센서에서 파악된 온도를 기준으로 냉기유동수단의 작동을 제어하는 마이컴을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 회전체는 길이방향 축을 중심으로 수납선반의 선단에 회전 가능하게 장착되며, 다수개의 원주방향 핀이 조합된 원심팬 형태, 횡단면이 타원인 형태 등으로 이루어진다.

그리고, 사용자의 의도에 따라 특정 수납공간의 온도를 타 수납공간과 달리할 수 있도록 냉장고의 콘트롤 패널 등과 연계되어 프로그래밍 가능한 구성으로 이루어진다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 4부터 도 7까지 참조로 하여 상세하게 설명하며, 본 발명의 내용 중 종래구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 냉기순환 시스템은 냉동실 상단 후면의 송풍실에 구비된 송풍팬과, 냉장실의 상단에 구비되어 송풍실과 연통되는 댐퍼와, 냉장실에 장착된 수납선반 사이의 수납공간으로 냉기를 강제유동 시키는 냉기유동수단과, 상기 수납선반 사이 공간의 온도를 파악하기 위한 온도센서와, 상기 온도센서에서 파악된 온도를 기준으로 냉기유동수단의 작동을 제어하는 마이컴을 포함하여 이루어진다.

상기 냉기유동수단은 도 4에 나타난 것과 같이 각 수납선반(161)(162)(163)의 선단에 회전 가능하게 장착되는 회전체(30)와, 회전체(30)를 회전시키기 위한 모터(미도시)로 구성되는데, 상기 회전체(30)는 회전방향에 따라 각 수납선반(161)(162)(163)의 위나 아래로 냉기를 유동시킬 수 있도록 길이방향 축을 중심으로 수납선반(161)(162)(163)의 선단에 회전 가능하게 장착되며 다수개의 원주방향 핀이 조합된 원심팬 형태로 이루어진다.

여기서, 상기 회전체(30)는 횡단면이 타원인 일종의 원주형태(도 5의 a 참조)로 이루어지거나, 단순한 플레이트 형태(도 5의 b)로 이루어지는 등 회전작동에 의해 공기의 흐름을 유발시킬 수 있는 다양한 형태로 구성될 수 있다.

그리고, 온도센서(32)는 각 수납선반(161)(162)(163)에 의해 구분되는 각 수납공간(16a)(16b)(16c)(16d)의 온도를 정확히 측정할 수 있도록 수납선반(161)(162)(163) 사이사이에 각각 별도로 구비된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 냉기순환 시스템의 작용을 냉장실을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 실시예에 따른 냉기순환 시스템의 작용은 회전체(30)의 회전작동에 의하지 않은 단순작용과 회전체(30)의 회전작동에 의한 복합작용으로 구분되는데, 상기 단순작용에 의하면 도 6에 나타난 것과 같이 냉장실(12)의 상단에서 토출된 냉기가 송풍팬(20)의 작동으로 댐퍼(22)를 거쳐 각 수납선반(161)(162)(163) 사이의 수납공간(16a)(16b)(16c)(16d)으로 유입되는 과정에서 각 회전체(30)의 구조적인 특성(수납선반 선단에서 아래위로 돌출됨)상 와류를 형성함으로써 냉기가 고르게 분포된다.

상기 단순작용은 증발기의 작동에 의해 새로 형성된 냉기가 냉장실(12)로 토출되는 초기냉각단계에서 특히 유용하다.

그리고, 복합작용은 특별히 온도가 높은 음식물을 수납하거나 하여 냉동 냉장실의 온도가 전체적으로 급격히 변하지는 않으나, 특정 수납공간의 온도가 기준치 이상으로 높아질 경우에 회전체(30)의 회전작동을 통해 수납공간 간의 온도를 조정하는 것으로, 온도가 높아지는 수납공간에 따라 다음과 같이 수행된다.

먼저, 최상단에 위치한 제1 수납공간(16a)의 온도가 기준치 이상으로 높고, 타 수납공간(16b)(16c)(16d)의 온도가 상대적으로 낮을 뿐만 아니라, 기준치 이하일 경우에는 제1 수납선반(161)에 장착된 회전체(30)가 시계방향으로 회전되도록함으로써 제1 수납공간(16a)에서 유출되는 냉기의 양을 감소시켜 제1 수납공간(16a)의 온도를 낮추게 된다.(도 7의 a 참조)

다음으로, 제2 수납공간(16b)의 온도가 기준치 이상으로 높을 경우에는 제1 수납선반(161)의 회전체(30)가 반시계 방향으로 회전토록하여 제1 수납공간(16a)의 냉기를 아래로 이동시키고, 제2 수납선반(162)의 회전체(30)가 시계방향으로 회전토록하여 제2 수납공간(16b)으로부터 아래로 내려가는 냉기의 유동을 억제함으로써 제2 수납공간(16b)의 온도를 낮추게 된다.(도 7의 b 참조)

제3 수납공간(16c)의 경우에는 제2 수납공간(16b)과 마찬가지로, 제2 수납선반(162)의 회전체(30)가 반시계 방향으로 회전토록하고, 제3 수납선반(163)의 회전체(30)가 시계방향으로 회전토록하여 온도를 조절하게 된다.

마지막으로 최하측 즉 제4 수납공간(16d)의 온도가 기준치 이상으로 높을 경우에는 각 수납선반(161)(162)(163)의 회전체(30)가 전부 반시계방향으로 회전하여 댐퍼(22)로부터 토출되는 냉기 중 많은 양이 제4 수납공간(16d)으로 유입되도록 함으로써 제4 수납공간(16d)의 온도가 효율적으로 낮아지게 된다.

이와 같은 본 실시예에 따른 냉기순환 시스템에서는, 마이컴(미도시)에서 각 온도센서(32)를 통해 파악된 각 수납공간(16a)(16b)(16c)(16d)의 온도를 기준으로 모터를 제어함으로써 회전체(30)의 작동을 이루게 된다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 상기 마이컴이 사용자의 의도에 따라 특정 수납공간의 온도를 타 수납공간과 달리할 수 있도록 냉장고의 콘트롤 패널 등과 연계되어 프로그래밍 가능하게 구성된다.

이에 따르면, 사용자가 수납할 음식물의 종류나 상태에 따라 특정 수납공간의 온도가 타 수납공간과 차별화 되도록 마이컴을 조절함으로써 보다 효율적인 냉각작용이 가능하게 된다.

본 실시예에서는 냉장실을 예로 들어 냉기순환 시스템의 작용을 설명하였으나, 냉동실에 대해서도 동일한 냉기순환 시스템을 구성할 수 있으며, 그 작용 또한 동일하게 수행된다.

본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환 시스템에 의하면 냉기의 토출구가 상단으로 집중된 구조에서도 냉동 냉장실에 유입된 냉기의 흐름을 조절하여 수납선반을 기준으로 구분되는 각 수납공간의 냉각온도를 고르게 함으로써 냉동 냉장실 내에서 균일한 냉각작용이 가능하게 된다.

또한, 사용자의 의도대로 특정 수납공간의 온도를 타수납공간과 다르게 할 수 있는 등, 냉장고의 성능향상에 도움이 된다는 이점이 있다.

Claims (5)

1. 냉동실 상단 후면의 송풍실에 구비된 송풍팬과;

   냉장실의 상단에 구비되어 송풍실과 연통되는 댐퍼와;

   상기 냉동 냉장실의 각 수납선반에 회전 가능하게 장착되는 회전체와, 상기 회전체를 회전시키기 위한 모터로 구성되어 상기 회전체의 회전작동에 의해 수납선반 사이의 각 수납공간으로 냉기를 강제유동시키는 냉기유동수단과;

   상기 각 수납공간의 온도를 파악하기 위한 온도센서와;

   상기 온도센서에서 파악된 온도를 기준으로 냉기유동수단의 작동을 제어하는 마이컴을 포함하는

   냉장고의 냉기순환 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전체는

   길이방향 축을 중심으로 수납선반의 선단에 회전 가능하게 장착되며, 다수개의 원주방향 핀이 조합된 원심팬 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 회전체는

   길이방향 축을 중심으로 수납선반의 선단에 회전 가능하게 장착되며, 횡단면이 타원인 원주형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 회전체는

   길이방향 축을 중심으로 수납선반의 선단에 회전 가능하게 장착되는 플레이트 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 마이컴은

   사용자의 의도에 따라 특정 수납공간의 온도를 타 수납공간과 달리할 수 있도록 냉장고의 콘트롤 패널 등과 연계되어 프로그래밍 된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 시스템.