KR20040040717A - 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고 - Google Patents

열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고에 관한 것으로서, 후벽에 공기를 냉각할 수 있도록 배치된 증발기와 상기 증발기의 일측에 배치되어 공기의 유동을 촉진시키는 냉각팬이 구비된 냉동실과, 상기 냉동실과 격벽을 사이에 두고 상기 냉동실의 하측에 형성되는 냉장실을 구비한 냉장고에 있어서, 상기 냉장실의 내부에 상기 냉장실과 구획되게 형성되는 급속냉장실과; 내부에 밀폐된 수용공간이 형성되고 상기 급속냉장실의 저부에 급속냉장시킬 음식물과 열접촉가능하게 배치되는 상승부와 상기 상승부와 연통되고 상기 상승부의 일측으로부터 상향 절곡되어 상기 격벽을 통과하여 상기 냉동실의 내부에 끝단이 배치되는 하강부를 구비한 밀폐용기와, 상기 밀폐용기의 내부에 수용되어 상기 상승부에서 잠열을 흡수하여 증발되고 상기 하강부에서 방열되어 응축되는 작동유체로 된 열사이펀을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 음식물을 신속하게 냉장보관할 수 있는 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고가 제공된다.

Description

열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고{REFRIGERATOR WITH RAPIDITY COOLING ROOM USING THERMOSYPHON}
본 발명은, 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 음식물을 신속하게 냉장보관할 수 있도록 한 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고에 관한 것이다.
도 1은 종래의 냉장고의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 냉장고는, 격벽(14)을 사이에 두고 상하방향을 따라 냉동실(21) 및 냉장실(31)이 각각 형성되어 있는 본체(11)와, 냉동실(21) 및 냉장실(31)의 각 전면개구를 회동개폐하도록 본체(11)에 힌지결합되는 냉동실도어(23) 및 냉장실도어(33)를 구비하고 있다. 본체(11)의 후방 하부영역에는 압축기(17) 등이 수용설치될 수 있도록 기계실(15)이 형성되어 있다.
냉동실(21)의 후방영역에는 공기가 순환할 수 있도록 순환유로(25)가 형성되어 있으며, 순환유로(25)의 내부에는 공기가 통과하면서 냉각될 수 있도록 증발기(26)가 배치되어 있다. 증발기(26)의 상측에는 공기의 유동을 촉진시킬 수 있도록 냉각팬(28)이 구비되어 있으며, 격벽(14)의 내부에는 냉동실(21) 및 냉장실(31)의 공기가 순환유로(25)로 복귀될 수 있도록 냉동실복귀유로(16) 및 냉장실복귀유로(18)가 각각 형성되어 있다.
냉장실(31)의 후방영역에는 냉동실(21)로부터 제공된 냉기를 냉장실(31)의 내부로 토출할 수 있도록 복수의 토출구(36)가 형성된 덕트(35)가 구비되어 있으며, 덕트(35)의 상부영역에는 유로를 개폐할 수 있도록 댐퍼(37)가 구비되어 있다.
냉장실(31)의 내부에는 수평방향을 따라 배치되고 상하방향을 따라 상호 이격되게 배치되어 냉장실(31)의 내부 공간을 구획함과 아울러 음식물을 지지하는 복수의 선반(38)이 설치되어 있으며, 냉장실(31)의 저부에는 야채 및 과일을 저장할 수 있도록 야채저장실(39)이 구비되어 있다.
냉장실(31)의 상부영역에는 냉장실(31)에 비해 상대적으로 낮은 온도로 생선 등과 같은 음식물(42)을 저장할 수 있도록 특선저장부(40)가 구비되어 있다. 특선저장부(40)의 후방영역에는 덕트(35)의 냉기가 공급될 수 있도록 덕트(35)와 연통된 냉기공급구(42)가 형성되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 냉장고에 있어서는, 특선저장부(40)의 내부에 수용된 음식물은 냉기공급구(42)를 통해 유입된 냉기에 의해 간접 냉각되도록 되어 있어, 비교적 높은 온도의 음식물이 수용될 경우, 냉각에 상대적으로 긴 시간이 소요된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 음식물을 신속하게 냉장보관할 수 있는 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 냉장고의 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고의 단면도,
도 3은 도 2의 요부확대도,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 확대단면도,
도 5는 도 3의 열사이펀의 확대단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 본체21 : 냉동실
25 : 순환유로28 : 냉각팬
35 : 덕트37 : 댐퍼
51 : 급속냉장실53 : 온도검출센서
55 : 전열부재57 : 사이펀접촉부
61 : 열사이펀63 : 밀폐용기
64a : 상승부64b : 하강부
65 : 작동유체
상기 목적은, 본 발명에 따라, 후벽에 공기를 냉각할 수 있도록 배치된 증발기와 상기 증발기의 일측에 배치되어 공기의 유동을 촉진시키는 냉각팬이 구비된 냉동실과, 상기 냉동실과 격벽을 사이에 두고 상기 냉동실의 하측에 형성되는 냉장실을 구비한 냉장고에 있어서, 상기 냉장실의 내부에 상기 냉장실과 구획되게 형성되는 급속냉장실과; 내부에 밀폐된 수용공간이 형성되고 상기 급속냉장실의 저부에 급속냉장시킬 음식물과 열접촉가능하게 배치되는 상승부와 상기 상승부와 연통되고 상기 상승부의 일측으로부터 상향 절곡되어 상기 격벽을 통과하여 상기 냉동실의 내부에 끝단이 배치되는 하강부를 구비한 밀폐용기와, 상기 밀폐용기의 내부에 수용되어 상기 상승부에서 잠열을 흡수하여 증발되고 상기 하강부에서 방열되어 응축되는 작동유체로 된 열사이펀을 포함하는 것을 특징으로 하는 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고에 의해 달성된다.
여기서, 열전도성부재로 형성되고 상기 열사이펀과 음식물사이에 개재되어 상기 음식물과 상기 열사이펀의 열전달면적을 증가시키는 전열부재를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
상기 열전달부재의 저부에는 상기 열사이펀의 밀폐용기의 둘레면에 접촉될 수 있도록 상기 밀폐용기에 대응되게 사이펀접촉부가 형성되어 있는 것이 효과적이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고의 단면도이고, 도 3은 도 2의 요부확대도이며, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 확대단면도이고, 도 5는 도 3의 열사이펀의 확대단면도이다. 전술한 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이들 도면에 도시된 바와같이, 본 냉장고는, 격벽(14)을 사이에 두고 상하방향을 따라 냉동실(21) 및 냉장실(31)이 형성된 본체(11)와, 냉동실(21) 및 냉장실(31)을 개폐하는 냉동실도어(23) 및 냉장실도어(33)를 구비하고 있다.
본체(11)의 후방 하부영역에는 압축기(17)가 설치될 수 있게 기계실(15)이 형성되어 있으며, 격벽(14)에는 냉동실(21) 및 냉장실(31)의 공기가 냉동실(21)의 순환유로(25)로 복귀될 수 있도록 냉동실복귀유로(16) 및 냉장실복귀유로(18)가 각각 형성되어 있다.
순환유로(25)의 내부에는 공기가 통과하면서 냉각될 수 있도록 증발기(26)가 구비되어 있으며, 증발기(26)의 상측에는 공기의 유동을 촉진시킬 수 있도록 냉각팬(28)이 설치되어 있다.
냉장실(31)의 후방영역에는 내부에 공기가 유동할 수 있도록 형성된 유로가 냉동실(21)과 연통되게 덕트(35)가 설치되어 있으며, 냉장실(31)의 저부에는 야채저장실(39)이 구비되어 있다.
한편, 냉장실(31)의 상부영역에는 음식물(44)을 수용하여 급속냉장시킬 수 있도록 전방이 개방된 급속냉장실(51)이 형성되어 있으며, 급속냉장실(51)의 전면에는 급속냉장실(51)을 개폐할 수 있도록 도어(52)가 구비되어 있다.
급속냉장실(51)의 저부에는 급속냉장실(51)을 냉각시킬 수 있도록 열사이펀(61)이 배치되어 있으며, 열사이펀(61)의 상측에는 음식물(44)과 열사이펀(61)의 열 접촉면적이 증대될 수 있도록 전열부재(55)가 설치되어 있다.
전열부재(55)는 급속냉장실(51)의 저면부와, 양 측부 및 후면부의 각 내측에대응되게 배치될 수 있도록 판상의 열전도성부재를 벤딩하여 저면부(56a)와, 양 측면부(56b) 및 후면부(56c)를 이루도록 형성되며, 전열부재(55)의 저면부(56a) 및 후면부(56c)에는 각 열사이펀(61)과의 접촉면적이 증대되도록 반원단면형상을 가지고 열사이펀(61)의 외면에 접촉되는 복수의 사이펀접촉부(57)가 각각 형성되어 있다.
여기서, 각 열사이펀(61)은, 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하는 밀폐용기(63)와, 밀폐용기(63)의 내부에 수용되어 잠열을 흡수해 증발되고 방열을 통해 응축되는 작동유체(65)를 구비한 2상 밀폐형 열사이펀(2 phases closed type thermosyphon)으로 구성되어 있다.
밀폐용기(63)는, 급속냉장실(51)의 저면부를 따라 배치되어 내부의 작동유체(65)가 잠열을 흡수하여 증발되는 상승부(riser section)(64a)와, 상승부(64a)와 연통되고 상승부(64a)의 끝단으로부터 상향 절곡되어 격벽(14)을 관통하여 상하방향을 따라 배치되고 끝단 일 영역이 냉동실(21)의 내부에 배치되어 증발된 작동유체(65)가 방열을 통해 응축되어 액상으로 상변환되는 하강부(downcomer section)(64b)를 구비하고 있다.
이러한 구성에 의하여, 급속냉장실(51)의 내부에 고온부하인 음식물(44)이 전열부재(55)의 상면에 놓여지도록 수용되면, 음식물(44)의 열은 전열부재(55)를 통해 열사이펀(61)으로 전달된다. 밀폐용기(63)의 상승부(64a)의 내부에 위치하게 되는 액상의 작동유체(65)는 밀폐용기(63)를 통해 잠열을 흡수하여 증발되고, 증발된 기상의 작동유체(65)는 내부의 밀도차에 의해 도 5의 점선 화살표로 도시된 바와 같이, 상하방향을 따라 배치된 하강부(64b)의 내부로 상향 유동하게 된다. 하강부(64b)의 내부로 유동된 기상의 작동유체(65)는 냉동실(21)의 낮은 온도에 의해 신속하게 방열되어 응축되고, 응축된 액상의 작동유체(65)는 밀도차에 의해 도 5의 실선 화살표로 도시된 바와 같이, 다시 상승부(64a)로 하향 유동되는 동작을 반복하여 고온의 음식물(44)이 신속하게 냉각되어 냉장상태로 보관되도록 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 냉장실의 내부에 냉장실과 구획되도록 형성되는 급속냉장실과, 급속냉장실의 저부면을 따라 배치되는 상승부와 상승부와 연통되고 상향 절곡되어 끝단이 격벽을 통과하여 냉동실의 내부에 배치되는 하강부를 구비한 밀폐용기와 밀폐용기의 내부에 수용되어 상승부에서 잠열을 흡수하여 증발되고 하강부에서 방열되어 응축됨으로써 급속냉장실의 열을 냉동실로 방출되도록 하는 작동유체를 구비한 열사이펀을 구비하도록 함으로써, 음식물을 급속으로 냉장 보관할 수 있는 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고가 제공된다.

Claims (3)

  1. 후벽에 공기를 냉각할 수 있도록 배치된 증발기와 상기 증발기의 일측에 배치되어 공기의 유동을 촉진시키는 냉각팬이 구비된 냉동실과, 상기 냉동실과 격벽을 사이에 두고 상기 냉동실의 하측에 형성되는 냉장실을 구비한 냉장고에 있어서,
    상기 냉장실의 내부에 상기 냉장실과 구획되게 형성되는 급속냉장실과;
    내부에 밀폐된 수용공간이 형성되고 상기 급속냉장실의 저부에 급속냉장시킬 음식물과 열접촉가능하게 배치되는 상승부와 상기 상승부와 연통되고 상기 상승부의 일측으로부터 상향 절곡되어 상기 격벽을 통과하여 상기 냉동실의 내부에 끝단이 배치되는 하강부를 구비한 밀폐용기와, 상기 밀폐용기의 내부에 수용되어 상기 상승부에서 잠열을 흡수하여 증발되고 상기 하강부에서 방열되어 응축되는 작동유체로 된 열사이펀을 포함하는 것을 특징으로 하는 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고.
  2. 제1항에 있어서,
    열전도성부재로 형성되고 상기 열사이펀과 음식물사이에 개재되어 상기 음식물과 상기 열사이펀의 열교환을 증대시키는 전열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열전달부재의 저부에는 상기 열사이펀의 밀폐용기의 둘레면에 접촉될 수 있도록 상기 밀폐용기에 대응되게 사이펀접촉부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열사이펀을 이용한 급속냉장실을 구비한 냉장고.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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