KR20050050890A - 온장고를 겸비한 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온장고를 겸비한 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축기와 응축기에서 발생되는 폐열을 이용하는 온장고를 겸비한 냉장고에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 저장실의 상부에 온장실(53)이 설치되는 본체(50); 상기 저장실 내부에 설치되는 증발기(65); 상기 온장실 내부에 설치되고, 상기 증발기와 냉매관에 의해 연결되는 응축기(62); 상기 온장실 내부에 설치되고, 상기 증발기 및 응축기와 냉매관에 의해 연결되는 압축기(61); 그리고, 상기 온장실 내부에 설치되고, 상기 증발기(65)와 응축기(62)에서 발생된 열기를 대류시키는 냉각팬(63):을 포함하여 구성되는 온장고를 겸비한 냉장고를 제공한다.

Description

온장고를 겸비한 냉장고{refrigerator having heating apparatus}

본 발명은 온장고를 겸비한 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축기 및 응축기에서 발생되는 폐열을 이용하는 온장고를 겸비한 냉장고에 관한 것이다.

일반적인 냉장고는 냉매가 압축, 응축, 팽창 및 증발하는 냉동사이클을 수행함에 따라 고내를 저온으로 유지시킴으로써 음식물을 일정기간 동안 신선하게 유지시키는 장치이다.

이하, 일반적인 냉장고에 관해 첨부된 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 냉장고의 냉각시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

상기 냉장고의 본체(10)에는 냉동실(11), 냉장실(12) 및 기계실(13)이 구비된다.

상기 본체의 상부에는 냉동실(11)이 구비되고, 상기 냉동실의 하부에는 냉장실(12)이 구비되며, 상기 냉장실의 하부 후측에는 기계실(13)이 구비된다.

상기 기계실(13)에는 압축기(14), 응축기(15) 및 냉각팬(15a) 등이 설치되고, 상기 냉동실(11)에는 증발기(17)가 설치된다. 또한, 상기 응축기(15)와 증발기(17) 사이의 냉매관에는 팽창장치(16)가 설치된다. 이에 따라, 압축기(14)에서 압축된 냉매는 응축기(15)에서 응축된 후에 팽창장치(16)로 보내지고, 상기 팽창장치에서 팽창된 냉매는 증발기(17)를 거친 후 다시 압축기(14)로 유입된다.

이때, 상기 압축기(14)와 응축기(15)에는 고온의 냉매가 유동하므로, 상기 압축기와 응축기를 냉각시키기 위해 기계실 내에서는 냉각팬(15a)이 회전된다.

이러한 냉각팬(15a)이 회전됨에 따라 외기가 기계실(13) 내로 유입되고, 이렇게 유입된 외기는 압축기(14)와 응축기(15) 등을 냉각시킨 후 외부로 방출된다. 이에 따라, 상기 압축기와 응축기를 냉각시킴에 의해 냉각시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.

이와 같이 압축기와 응축기를 냉각시키는 과정은 냉매사이클에서는 반드시 수행되어야 하는 과정이지만, 최근에는 이러한 폐열을 이용하는 장치들이 절실히 요구되고 있다.

상기한 제반 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 압축기와 응축기에서 발생되는 폐열을 이용하는 온장고를 겸비한 냉장고를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 저장실의 상부에 온장실이 설치되는 본체; 상기 저장실 내부에 설치되는 증발기; 상기 온장실 내부에 설치되고, 상기 증발기와 냉매관에 의해 연결되는 응축기; 상기 온장실 내부에 설치되고, 상기 증발기 및 응축기와 냉매관에 의해 연결되는 압축기; 그리고, 상기 온장실 내부에 설치되고, 상기 증발기와 응축기에서 발생된 열기를 대류시키는 냉각팬:을 포함하여 구성되는 온장고를 겸비한 냉장고를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 온장고를 겸비한 냉장고의 제1실시예에 관해 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명 온장고를 겸비한 냉장고의 냉각시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 2의 온장고의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 구성도이며, 도 4는 도 2의 온장고에 설치되는 응축기의 일실시예를 나타낸 구성도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 온장고를 겸비한 냉장고에는 저장실과 온장실(53)이 구비된다.

상기 저장실은 냉동실(51)과 냉장실(52)로 이루어진다. 또는, 상기 냉장고에는 온장실과 냉동실, 또는 온장실과 냉장실만이 구비될 수 있음도 이해 가능하다.

상기 냉동실(51)에는 증발기(65)가 설치되고, 상기 냉동실의 상부에는 온장실(53)이 설치되며, 상기 온장실 내부에는 압축기(61), 응축기(62) 및 냉각팬(63)이 설치된다.

상기 압축기(61), 응축기(62) 및 증발기(65)는 냉매관에 의해 순차적으로 연결되며, 상기 응축기와 증발기 사이의 냉매관에는 팽창장치(64)가 설치된다.

이와 같은 온장실(53)의 내부에는 히터(H)가 더 설치되는 것이 바람직하다. 상기 히터(H)는 온장실(53)의 바닥면, 측벽면 혹은 상면에 설계자의 의도에 따라 설치될 수 있다.

상기 히터(H)는 종래의 온장고에 적용되던 히터의 용량보다 소용량을 적용한다. 이는 압축기(61)와 응축기(62)에서 발생된 열기에 의해 온장고를 일정한 온도로 유지시킨 상태에서 상기 히터(H)를 가동하여 소정 온도만큼만 높이면 되기 때문이다.

물론, 용도에 따라, 상기 압축기(61)와 응축기(62)에서 발생된 열기만으로 필요한 온도를 유지가능할 경우에는 별도의 히터를 설치할 필요가 없음도 이해 가능하다.

상기 온장실(53) 벽면의 소정 부분에는 온장실(53)의 열기를 외부로 배출하도록 배출용 댐퍼(67)가 설치된다. 또한, 온장실에 외기를 흡입할 수 있도록 흡입용 댐퍼(66)가 설치된다. 이러한 댐퍼(66,67)들은 압축기(61)와 증발기(65)의 위치를 감안하여 외기의 유출입이 가장 잘 되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 응축기(62)의 상면을 이루는 열교환핀(62a)은 도 4와 같이 가열 물체를 올려 놓을 수 있도록 판형으로 형성된다.

이러한 응축기(62)는 다수개의 열교환핀이 바닥면에 평행하도록 적층되고, 그 상면에 가열 물체를 올려 놓을 수 있는 별도의 열교환핀(62a)을 설치하는 구조이다.

물론, 상기 응축기(62)의 열교환핀이 세로방향으로 세워지고, 이러한 열교환핀의 상면을 이루도록 별도의 판형 열교환핀을 설치할 수 있음도 이해 가능하다.

이에 따라, 상기 열교환핀(62a)을 드링크 용기나 음료수 용기를 올려 놓을 수 있는 선반으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라 드링크 용기 등을 보다 빨리 데울 수 있다.

이와 같이 구성된 온장고를 겸비한 냉장고의 제1실시예의 작용에 관해 설명하기로 한다.

상기 저장실이 제어부에 기설정된 온도 범위를 벗어나면, 상기 온장고를 겸비한 냉장고는 냉각사이클을 수행하여 상기 냉동실(51)과 냉장실(52)을 기설정된 온도 범위내로 유지시킨다.

이때, 상기 압축기(61)와 응축기(62)는 고온 냉매에 의해 가열되고, 상기 온장실(53) 내부 역시 열기에 의해 가열된다.

또, 상기 흡입용 및 토출용 댐퍼(66,67)를 모두 개방시킴과 아울러 상기 냉각팬(63)을 가동시킨다.

상기 냉각팬(63)의 작용에 의해 온장실(53) 내로 유입된 외기는 압축기(61)와 응축기(62)와 열교환된 후에 외부로 토출된다. 이때, 상기 열기가 외부로 토출된다 하더라도 상기 온장실(53)은 다소 고온으로 유지된다.

다음으로, 상기 저장실의 온도가 제어부에 기설정된 온도 범위 내로 유지되는 경우, 상기 온장고를 겸비한 냉장고의 냉각사이클을 정지시킨다.

이때, 상기 흡입용 및 토출용 댐퍼(66,67)를 모두 폐쇄시킴과 아울러 냉각팬(63)을 가동시킴으로써, 상기 온장실(53) 내의 공기를 대류시킨다.

이러한 대류 공기는 고온 냉매에 의해 가열된 압축기(61) 및 응축기(62)에 의해 가열되어 상기 온장실(53) 내의 온도를 보다 상승시킨다.

이와 같은 온장고에서는 압축기와 응축기에서 발생된 폐열을 이용하여 음료수 등을 데울 수 있다.

본 발명에 따른 온장고를 겸비한 냉장고의 제2실시예에 관해 첨부된 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 온장고의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

상기 온장고에는 압축기(61), 냉각팬(63) 및 응축기(72)가 설치된다.

상기 응축기(72)는 온장고의 실내측과 실외측에 소정 부분이 노출되도록 설치된다. 이때, 상기 실내측과 실외측 부분(72a,72b)의 노출 비율은 온장실(53)의 용량을 감안하여 결정되어야 한다.

상기 응축기의 실내측 부분(72a)과 실외측 부분(72b)에 냉매를 독립적으로 공급하도록 냉매관이 분지되게 설치된다. 또한, 상기 냉매관의 분지된 부분에는 냉매를 응축기의 실내측 부분(72a)과 실외측 부분(72b)으로 선택적으로 절환시키도록 절환 밸브(73)가 설치된다. 이러한 절환 밸브(73)로는 삼방밸브(tree way valve)를 적용한다.

또한, 상기 응축기의 실외측 부분(72b) 근처에는 별도의 냉각팬(74)을 설치하는 것이 바람직하다. 이러한 냉각팬(74)은 응축기의 실외측 부분(72b)을 공냉시키는 역할을 수행한다.

상기 온장실(53) 벽면의 소정 부분에는 외기를 외부로 흡토출시키도록 흡입용 댐퍼(66)와 토출용 댐퍼(67)가 설치된다.

또한, 이와 같은 온장실(53)의 내부에는 히터(H)가 더 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 히터는 온장실의 바닥면, 측벽면 혹은 상면에 설계자의 의도에 따라 설치될 수 있다. 또, 상기 히터는 종래의 온장고에 적용되던 히터의 용량보다 소용량을 적용한다.

이러한 히터는 상술한 바와 동일하므로 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

이와 같이 구성된 온장고를 겸비한 냉장고의 제2실시예의 작용에 관해 설명하기로 한다.

상기 온장실(53) 내의 온도가 제어부에 기 설정된 온도 범위 내인 경우, 상기 절환밸브(73)를 응축기의 실외측 부분(72b)에만 냉매가 유입되도록 절환시킨다. 이때, 상기 응축기의 실외측 부분(72b) 근처에 설치된 냉각팬(74)을 가동함으로써, 상기 실외측 부분(72b)을 유동하는 냉매를 응축시킨다.

또, 상기 흡입용 및 토출용 댐퍼(66,67)를 폐쇄하거나 혹은 약간만 개방시킴으로써 온장실 내의 온도를 일정하게 유지시킨다.

다음으로, 상기 온장실(53) 내의 온도가 제어부에 기 설정된 온도 범위를 벗어난 경우, 상기 냉매가 응축기의 실내측 및 실외측 부분(72a,72b)에 유입되도록 상기 절환 밸브(73)를 절환시킨다.

이때, 상기 실외측 부분 근처에 설치된 냉각팬(74)을 가동함으로써, 상기 응축기의 실외측 부분(72b)을 냉각시킨다.

이와 동시에, 상기 흡입용 및 토출용 댐퍼(66,67)를 모두 폐쇄함과 아울러 실내측 냉각팬(63)을 가동함으로써, 상기 온장실(53) 내부를 소정 온도로 상승시킨다.

또한, 상기 히터(H)를 가동하여 온장실(53)의 온도가 기 설정된 온도 범위 내를 유지하도록 한다.

이러한 작용에 의해 온장실의 온도가 기 설정된 온도 범위 내를 유지하면, 냉매가 응축기의 실외측 부분(72b)에만 유입되도록 절환 밸브(73)를 절환시킨다.

본 발명에 따른 온장실의 제3실시예에 관해 첨부된 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 6은 온장고의 제3실시예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

상기 온장실에는 온장실 내부를 2개의 공간부(53a,53b)로 구획시키도록 구획판(81)이 설치된다.

상기 공간부(53a,53b) 중 어느 하나의 공간부에는 압축기(61), 응축기(62) 및 냉각팬(63)이 설치되고, 상기 어느 하나의 공간부의 열기를 공간부 혹은 외부로 배출시키도록 절환 댐퍼(88)가 설치된다. 또한, 상기 다른 하나의 공간부에는 히터(H)가 더 설치되는 것이 바람직하다.

예컨대, 도 6에 나타난 바와 같이 상기 온장실(53)의 내부를 전/후측 공간부(53a,53b)로 구획하도록 구획판(81)이 설치되고, 상기 후측 공간부(53b)에는 압축기(61), 응축기(62) 및 냉각팬(63)이 설치되며, 상기 전방측 공간부(53a)에는 히터(H)가 설치된다.

이때, 상기 후측 공간부(53b)의 벽면에는 외기 흡입구(82)와 열기 토출구(83)가 형성되고, 상기 구획판(81)에는 전방측 공간부(53a)로 열기를 보내도록 열기 흡입구(84)가 형성되며, 상기 열기 토출구(83)와 열기 흡입구(84)를 선택적으로 개폐시키도록 절환 댐퍼(88)가 설치된다.

여기서, 상기 열기 토출구(83) 근처에 열기 흡입구(84)를 설치하는 것이 보다 바람직하다. 이는 하나의 절환 댐퍼(88)로 열기 토출구(83)와 열기 흡입구(84)를 선택적으로 개폐하도록 하기 위함이다.

물론, 상기 열기 토출구 및 열기 흡입구에 각각 댐퍼를 설치할 수 있음도 이해 가능하다.

이때, 상기 열기 토출구(83)는 사용자가 열기에 노출되지 않는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

또, 상기 후측 공간부(53b)에는 외기 흡입구(82)와 열기 토출구(83)가 서로 대향되도록 형성되고, 상기 냉각팬(63)의 냉기 토출측에는 압축기(61)와 응축기(62)가 설치되는 것이 바람직하다.

이는 하나의 냉각팬(63)으로서 압축기와 응축기를 동시에 냉각시킬 수 있도록 하기 위함이다.

다음으로, 상기 온장실이 양측으로 구획되는 경우에 관해 설명하기로 한다. 이러한 온장실의 구조는 도 6과 거의 유사하므로 도시는 생략하기로 한다.

상기 온장실의 내부를 양측 공간부로 구획하도록 구획판이 설치되고, 상기 온장실의 일측 공간부에는 압축기, 응축기 및 냉각팬이 설치되며, 상기 타측 공간부에는 히터가 설치된다.

이때, 상기 일측 공간부의 벽면에는 외기 흡입구와 열기 토출구가 형성되고, 상기 구획판에는 타측 공간부로 열기를 보내도록 열기 흡입구가 형성되며, 상기 열기 토출구와 열기 흡입구를 선택적으로 개폐시키도록 댐퍼가 설치된다.

이때에도, 상기 열기 토출구 근처에 열기 흡입구를 형성하고, 상기 열기 토출구는 사용자가 직접 열기에 노출되지 않는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

물론, 상기 열기 토출구 및 열기 흡입구에 각각 댐퍼를 설치할 수 있음도 이해 가능하다.

이와 같이 구성된 온장실을 겸비한 냉장고의 제3실시예의 작용에 관해 설명하기로 한다.

상기 온장실(53) 내의 온도가 제어부에 기 설정된 온도 범위 내인 경우, 상기 냉각팬(63)을 회전시켜 압축기(61)와 응축기(62)를 냉각시킨다.

이와 동시에, 상기 절환 댐퍼(88)를 회전시켜 상기 열기 토출구(83)를 개방시킴과 아울러 구획판(81)에 형성된 열기 흡입구(84)를 폐쇄시킨다.

이에 따라, 상기 후측 공간부(53b)의 열기는 냉각팬(63)의 작용에 의해 외부로 배출된다.

다음으로, 상기 온장실(53) 내의 온도가 제어부에 기 설정된 온도 범위를 벗어난 경우, 상기 절환 댐퍼(88)를 회전시켜 상기 열기 토출구(83)를 폐쇄시킴과 아울러 열기 흡입구(84)를 개방시킨다.

이에 따라, 상기 후측 공간부(53b)의 열기는 구획판(81)의 열기 흡입구(84)를 통해 전방측 공간부(53a)로 유입되고, 이 열기는 전방측 공간부의 온도를 증대시켜 내부에 수용된 가열 물체를 데운다.

이때, 상기 전방측 공간부(53a)의 온도가 기 설정된 온도 범위 이하이면 히터(H)를 가동하여 전방측 공간부의 온도를 소정 온도로 상승시킨다.

이상에서와 같이, 본 발명은 압축기와 응축기에서 발생된 폐열을 온장고에 이용할 수 있도록 함을 기술적 사상으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 온장고를 겸비한 냉장고는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 상기 압축기와 응축기를 냉각시킴과 아울러 이때에 발생된 열을 온장고의 열원으로 사용할 수 있다. 따라서, 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 상기 열원을 이용하여 온장고를 일정한 온도까지 가열할 수 있으므로, 종래보다 용량이 적은 히터를 사용할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라, 상기 온장고의 소비전력과 생산단가를 낮출 수 있다.

도 1은 일반적인 냉장고의 냉각시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명 온장고를 겸비한 냉장고의 냉각시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.

도 3은 도 2의 온장고의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 4는 도 2의 온장고에 설치되는 응축기의 일실시예를 나타낸 구성도.

도 5는 온장고의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 6은 온장고의 제3실시예를 개략적으로 나타낸 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

53 : 온장실 61 : 압축기

62 : 응축기 62a : 열교환핀

63 : 냉각팬 64 : 팽창장치

65 : 증발기 H : 히터

66, 67 : 댐퍼 72 : 응축기

72a : 실내측 부분 72b : 실외측 부분

73 : 절환 밸브 81 : 구획판

82 : 외기 흡입구 88 : 절환 댐퍼

83 : 열기 토출구 84 : 열기 흡입구

Claims (14)

1. 저장실의 상부에 온장실이 설치되는 본체;

   상기 저장실 내부에 설치되는 증발기;

   상기 온장실 내부에 설치되고, 상기 증발기와 냉매관에 의해 연결되는 응축기;

   상기 온장실 내부에 설치되고, 상기 증발기 및 응축기와 냉매관에 의해 연결되는 압축기; 그리고,

   상기 온장실 내부에 설치되고, 상기 증발기와 응축기에서 발생된 열기를 대류시키는 냉각팬:을 포함하여 구성되는 온장고를 겸비한 냉장고.
2. 제1항에 있어서,

   상기 온장실의 내부에는 히터가 더 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.
3. 제2항에 있어서,

   상기 온장실의 벽면의 소정 부분에는 온장실의 열기를 외부로 배출하도록 댐퍼가 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 응축기의 상면을 이루는 열교환핀은 가열 물체를 올려 놓을 수 있도록 판형으로 형성되는 온장고를 겸비한 냉장고.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 응축기는 온장고의 실내측과 실외측에 소정 부분이 노출되도록 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.
6. 제5항에 있어서,

   상기 응축기의 실내측 부분과 실외측 부분에 냉매를 독립적으로 공급하도록 냉매 튜브가 분지되게 설치되고,

   상기 냉매 튜브의 분지된 부분에는 냉매의 유동을 응축기의 실내측 부분과 실외측 부분으로 선택적으로 절환시키도록 절환 밸브가 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.
7. 제6항에 있어서,

   상기 응축기의 실외측 부분 근처에는 냉각팬이 더 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.
8. 제6항에 있어서,

   상기 온장실 벽면의 소정 부분에는 열기를 외부로 배출시키도록 댐퍼가 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.
9. 제1항에 있어서,

   상기 온장실의 내부를 2개의 공간부로 구획시키도록 구획판이 설치되고,

   어느 하나의 공간부에는 압축기, 응축기 및 냉각팬이 설치되고,

   상기 어느 하나의 공간부의 열기를 다른 하나의 공간부와 외부로 선택적으로 배출시키도록 절환 댐퍼가 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.
10. 제9항에 있어서,

    상기 온장실의 다른 하나의 공간부에는 히터가 더 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.
11. 제10항에 있어서,

    상기 온장실의 내부를 전/후측 공간부로 구획하도록 구획판이 설치되고,

    상기 후측 공간부에는 압축기, 응축기 및 냉각팬이 설치되고,

    상기 전방측 공간부에는 히터가 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.
12. 제11항에 있어서,

    상기 후측 공간부의 벽면에는 외기 흡입구와 열기 토출구가 형성되고,

    상기 구획판에는 전방측 공간부로 열기를 보내도록 열기 흡입구가 형성되고,

    상기 열기 토출구와 열기 흡입구를 선택적으로 개폐시키도록 절환 댐퍼가 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.
13. 제10항에 있어서,

    상기 온장실의 내부를 양측 공간부로 구획하도록 구획판이 설치되고,

    상기 일측 공간부에는 압축기, 응축기 및 냉각팬이 설치되고,

    상기 타측 공간부에는 히터가 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.
14. 제13항에 있어서,

    상기 일측 공간부의 벽면에는 외기 흡입구와 열기 토출구가 형성되고,

    상기 구획판에는 타측 공간부로 열기를 보내도록 열기 흡입구가 형성되고,

    상기 열기 토출구와 열기 흡입구를 선택적으로 개폐시키도록 절환 댐퍼가 설치되는 온장고를 겸비한 냉장고.