KR200308185Y1 - 열전소자를이용한냉장고 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열전소자를 이용한 냉장고에 관한 것으로, 냉장고 본체의 후방벽에 소정 크기로 설치공을 형성하고, 그 설치공에 열전소자 및 송풍수단을 구비한 열전소자 냉각 유닛을 설치하여, 상기 열전소자에 의한 냉각 작용으로 고내를 냉각시킴과 아울러 송풍수단으로 공기의 흐름을 원활하게 하도록 구성한다.

상기와 같은 본 고안에 의하면, 소음 발생이 심한 압축기와 오존층을 파괴하는 프레온 가스의 냉매 사용을 배제하고 무소음 및 무공해의 열전소자를 이용하여 냉동 및 냉동 효과를 얻도록 함으로써 환경 보호에 크게 기여한다.

Description

열전소자를 이용한 냉장고

본 고안은 열전소자를 이용한 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상게하게는 소음 발생이 심한 압축기와 오존층을 파괴하는 프레온 가스의 냉매 사용을 배제하고 무소음 및 무공해의 열전소자를 이용하여 냉동 및 냉동 효과를 얻도록 함으로써 환경보호에 크게 기여할 수 있게 한 열전소자를 이용한 냉장고에 관한 것이다.

일반적인 냉장고는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 냉장고 본체(1)의 내부가 중간 격벽(2)을 중심으로 하여 상측의 냉동실(3)과 하측의 냉장실(4)로 구획되어 있으며, 상기 냉동실(3) 및 냉장실(4)의 전면에는 각각 도어(5)(6)가 회동 개폐 가능하도록 설치되어 있다.

상기와 같은 냉장고는 압축기(7)와, 응축기(8)와, 모세관(9) 및 증발기(10)로 이루어지는 냉각 시스템을 구비하고 있으며, 상기 냉장고 본체(1)의 하부 후방에 압축기(7)가 설치되고, 상기 냉동실(3)의 후방에 증발기(10)가 설치된다.

상기 중간 격벽(2)에는 증발기(10)가 수납된 냉기 발생 공간과 통하는 냉기 귀환로(11)(12)가 각각 형성되어 있다. 상기 냉기 냉기 귀환로(11)(12)는 각각 독리된 것으로, 냉동실(3) 및 냉장실(4)의 내부를 순환한 냉기를 증발기(10)로 다시 귀환시키는 역할을 한다.

또한, 상기 냉동실(3)의 후방에는 송풍수단(13)이 구비되어 있어 냉기의 순환을 원활하게 하도록 되어 있으며, 상기 냉장실(4)의 후방에는 냉기의 이동을 안내하는 덕트(14)가 설치되어 있고, 그 덕트(14)는 냉장실(4)의 각 단과 통하도록되어 있다.

상기와 같은 일반적인 냉장고는 압축기(7)와, 응축기(8)와, 모세관(9) 및 증발기(10)로 이루어진 냉각 시스템의 냉각 작용에 의해 증발기(10)에서 냉기 발생하게 되는 바, 그 냉기의 일부는 송풍수단(13)의 구동으로 냉동실(3)의 내부를 순환한 후, 중간 격벽(2)에 형성된 냉기 귀환로(9)를 통하여 증발기(10)를 향하여 귀환하는 동작을 반복하게 된다.

한편, 증발기(8)로부터 발생된 냉기의 나머지는 덕트(14)를 따라 하강하여 냉장실(4)의 각 단으로 토출된 후, 내부를 순환하고 중간 격벽(2)에 형성된 냉기 귀환로(10)를 통하여 증발기(10)를 향하여 귀환하는 동작을 반복하게 된다.

상기 냉각 시스템의 작용을 부연하면, 압축기(7)와, 응축기(8)와, 모세관(9) 및 증발기(10)를 연결하고 있는 배관의 내부에 충진된 냉매가 압축기(7)에서 고온 고압의 상태로 압축되며, 그 압축 냉매는 응축기(8)를 통과하면서 저온 고압의 상태로 바뀌고, 모세관(9)을 지나고 증발기(10)에서 저온 저압으로 바뀌어 주변의 공기와 열교환함으로써 주변 공기의 온도를 낮추게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 일반적인 냉장고에 있어서는, 압축기(7)와, 응축기(8)와, 모세관(9) 및 증발기(10)로 이루어진 냉동 사이클에 의한 냉각 시스템을 이용하여 냉동실(3) 및 냉장실(4)의 고내 온도를 낮추도록 한 것으로써, 압축기(7)의 사용에 따른 소음 발생으로 쾌적한 환경을 저해할 뿐만 아니라 냉매를 프레온 가스로 사용함으로써 환경에 악영향을 미치는 문제점이 있는 것이었다.

따라서, 본 고안의 목적은 압축기와 프레온 가스의 냉매 사용을 배제하고 열 전소자를 이용하여 냉동 및 냉동 효과를 얻도록 함으로써 환경 보호에 크게 기여할 수 있도록 한 열전소자를 이용한 냉장고를 제공하려는 것이다.

도 1은 일반적인 냉장고의 구성을 보인 측단면도.

도 2는 일반적인 냉장고의 냉동 사이클의 구성도.

도 3은 본 고안의 열전소자를 이용한 냉장고의 배면 분해 사시도.

도 4는 본 고안의 열전소자를 이용한 냉장고를 보인 결합 상태 횡단면도.

도 5는 본 고안의 열전소자를 이용한 냉장고를 구성하는 열전소자 냉각 시스템의 단면도.

도 6은 본 고안의 다른 실시예를 보인 횡단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21 ; 냉장고 본체 24 ; 열전소자

25,25' ; 열전소자 냉각 유닛 26 ; 고내

31,31' ; 흡입공 32,32'; 토출공

33,52 ; 유닛 하우징 34,53 ; 단열부재

35,54 ; 콜드 싱크 36,55 ; 핫 싱크

41 ; 송풍 모터 42 ; 회전축

43,44 ; 송풍팬 51 ; 유닛 몸체

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 냉장고 본체의 후방벽에 소정 크기로 설치공을 형성하고, 그 설치공에 열전소자 및 송풍수단을 구비한 열전소자 냉각 유닛을 설치하여, 상기 열전소자에 의한 냉각 작용으로 고내를 냉각시킴과 아울러 송풍수단으로 공기의 흐름을 원활하게 하도록 구성한 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉장고가 제공된다.

상기 열전소자 냉각 유닛의 일실시예에 의하면, 내외측면의 양측에 흡입공 및 토출공이 각각 형성되고 상기 본체의 설치공에 결합 고정되는 유닛 하우징과, 상기 유닛 하우징의 내부에 횡방향으로 고정되어 고내의 내부와 외부를 완전하게 차단시킴과 아울러 소정 부위에 열전소자 및 송풍수단이 설치된 단열부재와, 상기 단열부재의 양측에 열전소자와 접촉되도록 각각 고정되는 콜드 싱크 및 핫 싱크를 포함하여 구성한다.

상기 열전소자 냉각 유닛의 다른 실시예에 의하면, 열전소자, 송풍수단 및 단열부재가 구비된 유닛 몸체와, 내부 및 회부 커버로 분리 형성하여, 상기 유닛 몸체는 본체의 설치공에 결합고정하고, 상기 본체의 후방벽 내,외측면에 내부 및 외부 커버를 각각 설치하여 구성한다.

상기 송풍수단은 단열부재의 일측에 고정되는 송풍 모터와, 상기 송풍 모터에 구비되는 소정 길이를 갖는 회전축과, 상기 회전축의 양측단에 각각 고정되는 송풍팬을 포함하여 구성한다.

이하, 본 고안의 열전소자를 이용한 냉장고를 첨부 도면에 도시한 실시예에 따라서 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 열전소자를 이용한 냉장고의 배면 분해 사시도이고, 도 4는 본 고안의 열전소자를 이용한 냉장고를 보인 결합 상태 횡단면도이며, 도 5는 본 고안의 열전소자를 이용한 냉장고를 구성하는 열전소자 냉각 시스템의 단면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 고안의 열전소자를 이용한 냉장고는, 냉장고 본체(21)의 후방벽(22)에 소정 크기로 설치공(23)을 형성하고, 그 설치공(23)에 열전소자(24) 및 송풍수단을 구비한 열전소자 냉각 유닛(25)을 설치하여, 상기 열전소자(24)에 의한 냉각 작용으로 고내(26)를 냉각시킴과 아울러 송풍수단으로 공기의 흐름을 원활하게 하도록 구성한 것이다.

상기 열전소자 냉각 유닛(25)을 보다 상세하게 설명하면, 내외측면의 양측에 흡입공(31)(31') 및 토출공(32)(32')이 각각 형성되고 상기 본체(21)의 설치공(23)에 결합 고정되는 유닛 하우징(33)과, 상기 유닛 하우징(33)의 내부에 횡방향으로 고정되어 고내(26)의 내부와 외부를 완전하게 차단시킴과 아울러 소정 부위에 열전소자(24) 및 송풍수단이 설치된 단열부재(34)와, 상기 단열부재(34)의 양측에 열전소자(24)와 접촉되도록 각각 고정되는 콜드 싱크(cold sink)(35) 및 핫 싱크(hot sink)(36)를 포함하고 있다.

상기 열전소자(24)는 두 금속의 접합부를 통하여 전류를 흘렸을 때 그 접합부에서 열이 흡수되거나 또는 발생되는 펠티어 효과를 이용한 것으로, 양측에 냉각면(24a) 및 발열면(24b)이 각각 형성되어 일측 냉각면(24a)에서 온도가 하강하여 냉기가 발생되고 타측 발열면(24b)에서 온도가 상승하여 열이 발생되는 특성을 갖는다.

상기 열전소자(24)는 전류량을 적절히 조절하여 고내(26)의 온도를 적당하게 조절할 수 있다.

상기 송풍수단은 단열부재(34)의 일측에 고정되는 송풍 모터(41)와, 상기 송풍 모터(41)에 구비되는 소정 길이를 갖는 회전축(42)과, 상기 회전축(42)의 양측단에 각각 고정되는 송풍팬(43)(44)을 포함하고 있다.

또한, 상기 유닛 하우징(33)은 단열부재(34)과의 사이에 각각 내측 및 외측 공기 유로(37)(38)를 갖는다.

도면중 미설명 부호 27은 도어를 보인 것이다.

상기와 같은 본 고안의 열전소자를 이용한 냉장고의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 냉장고에 전원을 인가하면, 열전소자(24)의 작용으로 그의 양측 냉각면(24a) 및 발열면(24b)에서 열기 및 냉기가 각각 발생하게 된다.

그 열전소자(24)의 냉각면(24a) 및 발열면(24b)에서 각각 발생되는 냉기 및 열기는 콜드 싱크(35) 및 히트 싱트(36)를 통해 열전달이 된다.

이 때, 상기 단열부재(34)의 일측에 설치된 송풍 모터(41)의 구동으로 회전 축(42)이 회전하게 되면, 송풍팬(43)(44)이 회전하게 되는 바, 고내(26)의 내부 공기는 유닛 하우징(33)의 내측면 일측에 형성된 흡입공(31')을 통해 유입되어 그 유닛 하우징(33)과 단열부재(34)의 사이에 형성된 내측 유로(37)를 따라 진행하고, 콜드 싱크(35)를 지나면서 냉기와 열교환 된 후, 유닛 하우징(33)의 내측면 타측에 형성된 토출공(32')을 통해 고내(26)의 내부로 토출되어 순환되며 다시 유닛 하우징(33)의 흡입공(31')으로 흡입되는 과정을 되풀이하게 되는 것이다.

이와 동시에, 외부의 공기는 외측 송풍팬(44)의 회전에 의해 유닛 하우징(33)의 외측면 일측에 형성된 흡입공(31)을 통해 유입되어 그 유닛 하우징(33)과 단열부재(34)의 사이에 형성된 외측 유로(38)를 따라 진행하고, 핫 싱크(36)를 지나면서 열기와 열교환 된 후, 유닛 하우징(33)의 외측면 타측에 형성된 토출공(32)을 통해 고내(26)의 내부로 강제 배출되는 것이다.

한편, 도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 냉장고를 보인 것으로, 열전소자 냉각 유닛(25')을 유닛 몸체(51)와, 내부 및 회부 커버(61)(71)로 분리 형성하여, 상기 유닛 몸체(51)는 본체(21)의 설치공(23)에 결합고정하고, 상기 본체(21)의 후방벽(22) 내,외측면에 내부 및 외부 커버(61)(71)을 각각 설치하여 구성한 것이다.

상기 유닛 몸체(51)는 본체(21)의 설치공(23)에 결합 고정되는 유닛 하우징(52)과, 상기 유닛 하우징(52)의 내부에 고정되어 고내(26)의 내부와 외부를 완전하게 차단시킴과 아울러 소정 부위에 복수개의 열전소자(24) 및 송풍수단이 설치된 단열부재(53)와, 상기 단열부재(53)의 양측에 열전소자(24)와 접촉되도록 각각 고정되는 콜드 싱크(54) 및 핫 싱크(55)를 포함하고 있다.

상기 송풍수단의 구성은 본 고안의 일실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 내부 및 외부 커버(61)(71)의 양측에는 흡입공(62)(63) 및 토출공(72)(73)이 각각 형성되어 있다.

도면중 미설명 부호 81, 82는 고정 가이드를 각각 보인 것이며, 본 고안의 일실시예와 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 고안의 다른 실시예에 따른 냉장고에 있어서도, 송풍팬(43)(44)이 회전하게 되면, 고내(26)의 내부 공기 및 외부의 공기가 내부 및 외부 커버(61)(71)의 내부로 유입되어 흐르다가 열전소자(24)의 작용으로 발생되는 냉기 및 열기와 열교환된 후, 냉기는 고내(26)로 유입되어 고내(26)의 온도를 낮추고, 열기는 외부 커버(71)의 외부로 강제 배출되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 열전소자를 이용한 냉장고는, 냉장고 본체의 후방벽에 소정 크기로 설치공을 형성하고, 그 설치공에 열전소자 및 송풍수단을 구비한 열전소자 냉각 유닛을 설치하여, 상기 열전소자에 의한 냉각 작용으로 고내를 냉각시킴과 아울러 송풍수단으로 공기의 흐름을 원활하게 하도록 구성하여 압축기와 프레온 가스의 냉매 사용을 배제하고 열전소자를 이용하여 냉동 및 냉동 효과를 얻도록 함으로써 환경 보호에 크게 기여하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 냉장고 본체의 소정 부위에 열전소자 및 송풍수단을 구비한 열전소자 냉각 유닛을 설치하여, 상기 열전소자에 의한 냉각 작용으로 고내를 냉각시키는 열전소자를 이용한 냉장고에 있어서,

   상기 열전소자 냉각 유닛은, 내외측면의 일측에는 흡입공이 형성되고 타측에는 토출공이 각각 형성된 유닛 하우징과, 상기 유닛 하우징의 내부에 횡 방향으로 설치되어 본체의 내부와 외부를 열적으로 차단시키는 단열부재와, 상기 단열부재의 소정 부위에 설치되며 상기 본체의 내측 방향으로는 콜드싱크가 고정 설치되고 상기 본체의 외측 방향으로는 핫 싱크가 고정 설치되는 열전소자와, 상기 단열부재의 양측 소정 부위에 각각 설치되어 상기 흡입공을 통해 상기 유닛 하우징의 내측으로 유입되는 공기의 흐름을 강제로 유도하는 송풍수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉장고.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열전소자 냉각 유닛은 열전소자, 송풍수단 및 단열부재가 구비된 냉각유닛 몸체와 내부 및 외부 커버로 분리 형성하며, 상기 냉각유닛 몸체는 상기 본체의 설치공에 결합고정하고, 상기 내부 및 외부 커버는 상기 본체의 후방벽 내, 외측면에 각각 설치하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉장고.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 송풍수단은 단열부재의 일측에 고정되는 송풍 모터와, 상기 송풍 모터에 구비되는 소정 길이를 갖는 회전축과, 상기 획전축의 양측단에 각각 고정되는 송풍 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 냉장고.