KR20040065807A

KR20040065807A - Refrigerator

Info

Publication number: KR20040065807A
Application number: KR1020030002987A
Authority: KR
Inventors: 주재만
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-07-23

Abstract

PURPOSE: A refrigerator is provided to efficiently remove frost generated in an evaporator in a simple installation structure, and improve the efficiency of energy use by preventing heat loss of a refrigerator due to a defrosting heater. CONSTITUTION: A refrigerator includes defrosting elements(30) for removing frost generated by a difference in temperature of an evaporator(20), wherein the defrosting elements are vibration generators generating ultrasonic wave vibration. Each vibration generator includes a signal generating part generating ultrasonic wave signals, a signal amplifying part amplifying the ultrasonic wave signals, and an actuator receiving the amplified ultrasonic wave signals for generating ultrasonic wave vibration to the evaporator.

Description

Refrigerator {REFRIGERATOR}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제상장치가 구비됨으로써 증발기의 온도차에 의해 발생되는 성에를 제거할 수 있도록 한 냉장고에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerator, and more particularly, to a refrigerator provided with a defrosting device to remove frost generated by a temperature difference of an evaporator.

일반적으로 냉장고는 식품의 저온저장을 목적으로 하는 장치로서, 냉동사이클의 증발기로부터 열 교환된 공기를 이용하여 각종 식품을 장기간 신선하게 유지할 수 있도록 하는 것이다.Generally, a refrigerator is a device for low temperature storage of food, and is used to keep various foods fresh for a long time by using heat exchanged air from an evaporator of a refrigeration cycle.

이러한 냉장고의 내부는 항상 습한 상태를 유지하기 때문에 저장실의 냉기와 열교환하는 증발기 주변에 성에가 착상되고, 이 성에가 과다 착상될 경우에는 냉장고의 냉각효율을 저하시키게 된다. 따라서, 냉장고의 증발기에는 성에를 주기적으로 제거할 수 있는 제상수단이 필수적으로 구비되며, 이러한 제상수단의 대표적인 것이 발열에 의해 성에를 녹일 수 있도록 한 제상히터이다.Since the inside of the refrigerator is always kept in a humid state, frost is formed around the evaporator that exchanges heat with cold in the storage compartment, and when the frost is excessively formed, the cooling efficiency of the refrigerator is reduced. Therefore, a defrosting means for periodically removing the frost is essentially provided in the evaporator of the refrigerator. A representative example of such a defrosting means is a defrost heater capable of dissolving the frost by heat generation.

제상히터는 대부분 증발기의 하단에 설치되며, 증발기의 연속가동시간, 냉장고내 온도변화 등의 데이터에 기초하는 소정의 제어장치에 의해 구동됨으로써 증발기에 착상되는 성에를 하방에서 상방으로 점진적으로 제거하도록 되어 있다.Most defrost heaters are installed at the bottom of the evaporator, and are driven by a predetermined control device based on data such as continuous operating time of the evaporator and temperature change in the refrigerator to gradually remove frost formed on the evaporator from below to upward. have.

그러나 제상히터는 성에를 제거하는 데 걸리는 시간이 상당히 오래 걸릴 뿐 아니라 냉장고의 소비전력을 비롯한 에너지의 효율적 사용이라는 측면에 있어 불리한 점이 많다.However, defrost heaters take a long time to defrost and are disadvantageous in terms of efficient use of energy, including power consumption of refrigerators.

또한, 그 설치작업이 번거로우며, 별도의 제상히터 설치공간이 필요하다는단점이 있다.In addition, the installation work is cumbersome, there is a need for a separate defrost heater installation space.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 증발기의 온도차에 의해 발생되는 성에를 초음파 진동을 통해 효율적으로 제거할 수 있는 냉장고를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a refrigerator capable of efficiently removing frost generated by a temperature difference of an evaporator through ultrasonic vibration.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 구성을 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing the configuration of a refrigerator according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 증발기에 진동발생장치가 장착된 상태를 개략적으로 도시한 구성도이고,Figure 2 is a schematic diagram showing a state in which the vibration generating device is mounted on the evaporator of the refrigerator according to the present invention,

도 3의 (a),(b)는 본 발명에 따른 액츄에이터의 작동상태도이고,Figure 3 (a), (b) is an operating state diagram of the actuator according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 증발기에 장착되는 진동발생장치의 제어블럭도이다.Figure 4 is a control block diagram of a vibration generating device mounted on the evaporator of the refrigerator according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 냉장고 20 : 증발기10: refrigerator 20: evaporator

22 : 냉매관 24 : 냉각핀22: refrigerant pipe 24: cooling fin

30 : 진동발생장치 32 : 신호발생부30: vibration generator 32: signal generator

34 : 신호증폭부 36 : 액츄에이터34: signal amplifier 36: actuator

40 : 제상센서40: Defrost sensor

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 증발기의 온도차에 의해 발생되는 성에를 제거하기 위한 제상수단 구비된 냉장고에 있어서, 상기 제상수단은 초음파 진동을 발생시킬 수 있는 진동발생장치인 것에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention is a refrigerator provided with defrost means for removing frost caused by the temperature difference of the evaporator, the defrost means is a vibration generating device capable of generating ultrasonic vibrations. There is this.

상기 진동발생장치는 초음파를 발생하는 신호발생부와; 상기 신호발생부로 발생된 초음파 신호를 증폭하여 송신하는 신호증폭부와; 상기 신호증폭부에서 증폭된 초음파 신호를 수신하여 상기 증발기에 초음파 진동을 발생시키는 액츄에이터를 포함한다.The vibration generator includes a signal generator for generating an ultrasonic wave; A signal amplifier for amplifying and transmitting the ultrasonic signal generated by the signal generator; And an actuator configured to receive the ultrasonic signal amplified by the signal amplifier and generate ultrasonic vibration to the evaporator.

상기 액츄에이터는 상기 증발기에 하나 또는 복수개 장착되며, 압전소자를 사용하는 것이 바람직하다.One or more actuators may be mounted on the evaporator, and a piezoelectric element may be used.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 구성을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 증발기에 진동발생장치가 장착된 상태를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3의 (a),(b)는 본 발명에 따른 액츄에이터의 작동상태도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a refrigerator according to the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing a state in which a vibration generator is mounted on the evaporator of the refrigerator according to the present invention, Figure 3 (a), (b) is an operating state diagram of the actuator according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 냉장고(10)는 냉동실(11) 및 냉장실(12)이 형성되어 있는 본체(13)와; 본체(13)의 후방에 설치되어, 냉동실(11) 및 냉장실(12)에 냉기를 제공하는 증발기(20)와; 냉동실(11) 및 냉장실(12)의 전면개구를 회동 개폐하는 냉동실도어(14) 및 냉장실도어(15)를 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the refrigerator 10 includes a main body 13 in which a freezing compartment 11 and a refrigerating compartment 12 are formed; An evaporator 20 installed at the rear of the main body 13 to provide cold air to the freezing chamber 11 and the refrigerating chamber 12; It comprises a freezer compartment door 14 and a refrigerating compartment door 15 for rotating and opening the front opening of the freezer compartment 11 and the refrigerating compartment 12.

증발기(20)는 저온저압의 냉매를 저압상태에서 저온으로 증발시킴에 따라 이에 비해 상대적으로 고온인 고내의 공기가 열교환되어 고내를 저온화시키는 역할을 수행하며, 온도차에 의해 발생되는 성에를 지속적으로 제거하기 위한 제상수단이 필수적으로 구비된다.As the evaporator 20 evaporates the refrigerant of low temperature and low pressure from low pressure to low temperature, the evaporator 20 heats relatively high temperature air and heats the inside of the high temperature, thereby continuously eliminating frost generated by the temperature difference. Defrosting means is essentially provided.

제상수단은 설치가 간단하면서도 제상효과가 탁월한 진동발생장치(30)가 사용되며, 진동발생장치(30)의 액츄에이터(36)로는 증발기(20)에서 발생하는 성에를 완전히 제거할 수 있도록 초음파 진동을 발생시킬 수 있는 압전소자가 사용된다. 액츄에이터(36)는 압전소자뿐 아니라 초음파 진동을 발생시킬 수 있는 여러 종류의 액츄에이터(36)를 다양하게 적용할 수 있다.As the defrosting means, a vibration generating device 30 having a simple installation and excellent defrosting effect is used, and the actuator 36 of the vibration generating device 30 uses ultrasonic vibration to completely remove frost generated from the evaporator 20. Piezoelectric elements that can be generated are used. The actuator 36 may be variously applied to various types of actuators 36 capable of generating ultrasonic vibrations as well as piezoelectric elements.

액츄에이터(36)는 증발기(20)의 냉매관(22)에 하나 또는 복수개 장착 가능하며, 필요에 따라 냉각핀(24)에 장착할 수도 있다. 또한, 액츄에이터(36)의 일종인 압전소자의 소재로는 보편적으로 사용되는 세라믹을 비롯한 다양한 종류를 선택적으로 적용할 수 있다.One or more actuators 36 may be mounted on the refrigerant pipe 22 of the evaporator 20, and may be mounted on the cooling fins 24 as necessary. In addition, as a material of the piezoelectric element, which is a kind of the actuator 36, various kinds of materials including ceramics that are commonly used may be selectively applied.

압전소자는 압전기( 壓電氣 ) 현상을 나타내는 소자를 말하는 것으로, 압전기는 어떤 종류의 결정판( 結晶板 )에 일정한 방향에서 압력을 가하면 판의 양면에 외력에 비례하는 양·음의 전하( 電荷 )가 나타나는 현상을 말한다. 압전소자에 전압을 인가하지 않았을 경우는 본래의 상태를 유지하게 되나, 그림 3a 및 3b에 도시된 바와 같이 전압(+,-)을 인가하면 아래의 수식에 의해 변위를 발생시키는 기능을 수행한다.A piezoelectric element refers to an element exhibiting a piezoelectric phenomenon. A piezoelectric element is a positive and negative charge proportional to external force on both sides of a plate when a certain type of crystal plate is pressed in a certain direction.荷) appears. If no voltage is applied to the piezoelectric element, the original state is maintained. However, when voltages (+ and-) are applied as shown in Figs. 3a and 3b, the displacement is generated by the following equation.

압전소자의 구성방정식 : ｑ(t) = ∬_sD dx dyConfiguration equation of piezoelectric element: ｑ (t) = ∬ _s D dx dy

액츄에이터 적용방정식 : {S} = [S^ε]{T} + [D]{E}Actuator equation: {S} = [S ^ε ] {T} + [D] {E}

상기에서 ｑ(t), S, T, d, D, E,ε는 각각 Charge, 변형율(Strain), 응력(Stress), 압전소자의 변형율상수(Strain Constant), 전기장 변위, 가해진 장(전기장 또는 힘장)의 강도, 유전체의 유전율을 나타낸다.T (t), S, T, d, D, E, ε are charge, strain, stress, strain constant of piezoelectric element, electric field displacement, applied field (electric field or Force field) and dielectric constant of dielectric material.

한편, 참조부호 16은 냉각팬을 도시한 것이고, 참조부호 40은 제상센서를 도시한 것이다.Meanwhile, reference numeral 16 denotes a cooling fan, and reference numeral 40 denotes a defrost sensor.

도면에서와 같이, 진동발생장치(30)는 초음파를 발생하는 신호발생부(32)와; 신호발생부(32)로 발생된 초음파 신호를 증폭하여 송신하는 신호증폭부(34)와; 신호증폭부(34)에서 증폭된 초음파 신호를 수신하여 증발기(미도시)에 초음파 진동을발생시키는 액츄에이터(36)를 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the vibration generator 30 includes a signal generator 32 for generating ultrasonic waves; A signal amplifier 34 for amplifying and transmitting the ultrasonic signal generated by the signal generator 32; It comprises an actuator 36 for receiving the ultrasonic signal amplified by the signal amplifier 34 to generate an ultrasonic vibration in the evaporator (not shown).

진동발생장치(30)의 구성 및 그에 따른 동작상태는 초음파 진동을 요하는 여러 분야에서 이미 알려진 공지기술이며, 본 발명은 이러한 진동발생장치(30)를 냉장고에 한정하여 적용함으로써 증발기(미도시)에 발생되는 성에를 효율적으로 제거하기 위한 것이다.The configuration and operation state of the vibration generating device 30 is a known technique already known in various fields that require ultrasonic vibration, the present invention is limited to the application of such a vibration generating device 30 to a refrigerator by an evaporator (not shown) It is to effectively remove the frost generated in the.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 증발기에서 발생되는 성에의 착상을 효율적으로 방지할 수 있을 뿐 아니라 기존의 제상히터에 비해 상대적으로 설치구조가 간단하다.As described above, according to the present invention, it is possible not only to effectively prevent the frost generated from the evaporator, but also the installation structure is simpler than that of the conventional defrost heater.

또한, 제상히터로 인한 냉장고의 열적 손실을 방지할 수 있음으로써 에너지 사용의 효율성을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to prevent the heat loss of the refrigerator due to the defrost heater to improve the efficiency of energy use.

Claims

A refrigerator provided with defrosting means for removing frost generated by a temperature difference of an evaporator,

The defrosting means is a refrigerator, characterized in that the vibration generating device capable of generating ultrasonic vibrations.

The method of claim 1,

The vibration generator includes a signal generator for generating an ultrasonic wave; A signal amplifier for amplifying and transmitting the ultrasonic signal generated by the signal generator; And an actuator configured to receive ultrasonic signals amplified by the signal amplifier and generate ultrasonic vibrations to the evaporator.

The method of claim 2,

The actuator is a refrigerator, characterized in that a plurality of mounted on the evaporator.

The method according to claim 2 or 3,

And said actuator is a piezoelectric element.