KR20050104681A - 냉장고의 냉기 순환 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 냉장고 내의 냉기 유동시 발생되는 유동 손실 및 소음을 저감하는 냉장고의 냉기 순환 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 냉장고의 냉기 순환 구조는 냉기의 흐름을 안내하기 위하여 만곡되어 형성되는 오리피스; 상기 오리피스의 전면부에 약간 이격되어 형성되는 슈라우드와, 상기 슈라우드 전면에 끝단이 접하고, 냉기가 반경방향으로 분산되도록 굴곡되어 형성되는 블레이드와, 상기 블레이드의 후측면과 상기 슈라우드를 연결하는 적어도 하나의 보조 덮개 날개가 포함되는 송풍팬; 및 상기 송풍팬에 의하여 분산되는 냉기가 냉장실 및/또는 냉동실로 분포되도록 하는 냉기 토출공이 형성되는 그릴팬;이 포함된다.

본 발명에 의한 냉장고의 냉기 순환 구조에 의하여, 냉기가 송풍팬에 의하여 흡입되면서 오리피스와 간섭을 일으키는 현상이 제거됨으로써, 유동에 의한 손실이 저감되는 효과가 있다.

Description

냉장고의 냉기 순환 구조{A cold air circulating structure of a refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 냉장고 내의 냉기 유동시 발생되는 유동 손실 및 소음을 저감하는 냉장고의 냉기 순환 구조에 관한 것이다.

공기 조화기는 냉매의 압축, 응축, 팽창, 증발과정으로 이루어지는 냉동사이클을 이용하여 실내의 온도, 습도등을 적절한 상태로 유지시켜 주는 장치이다. 냉장고는 상기와 같은 과정을 수행하는 공기 조화기의 일종으로서, 증발과정을 거쳐서 저온 저압상태로 된 냉매가 냉장실 또는 냉동실의 열을 빼앗아 감으로써, 냉장실과 냉동실이 저온상태로 유지되도록 하는 가전제품이다.

도 1은 종래의 일반적인 냉장고의 내부를 보여주는 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 냉장고는 외형을 이루는 캐비닛(10)과, 상기 캐비닛의 내부에 형성되는 냉동실(13) 및 냉장실(15)과, 상기 냉동실(13) 또는 냉장실(15)의 배면에 형성되는 그릴팬(11)이 포함된다.

또한, 상기 캐비닛(10)과 상기 그릴팬(11) 사이의 공간에는 냉매가 저온 저압 상태로 변화되는 증발기(14)와, 상기 증발기를 지나는 공기를 흡입하는 송풍팬(20)과, 상기 송풍팬(20)을 회전시키는 모터(25)가 포함된다.

상세히, 상기 송풍팬(20)은 공기가 축방향으로 흡입되어 반경방향으로 토출되도록 하는 원심팬이 사용되는 것이 바람직하다. 이는 상기 송풍팬(20)에 의하여 흡입된 냉기가 토출되면서 상기 그릴팬(11)과 충돌되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 상기 송풍팬(20)의 후면에는 냉기의 흐름을 안내하는 오리피스(12)가 장착된다.

이하 상기 냉장고 내부에서 일어나는 냉기 순환에 대하여 간단히 설명한다.

먼저, 상기 증발기(14) 내부에서는 냉매가 저온 저압 상태로 유지되고, 상기 증발기(14)의 표면을 지나는 흡입공기는 상기 냉매에 의하여 열을 빼앗기게 된다. 그리고, 상기 송풍팬(20)이 회전함에 따라 상기 저온 상태로 된 냉기는 상기 그릴팬(11)을 통하여 냉동실(13) 또는 냉장실(15)로 공급된다.

도 2는 원심팬이 장착된 냉기 순환구조에서 일어나는 공기 흐름을 보여주는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 원심팬이 장착된 종래의 냉기 순환 구조는 증발기(14)를 거치면서 저온 상태로 된 냉기가 토출되는 냉기 토출구(13)가 형성되는 오리피스(12)와, 상기 오리피스(12)에 약간의 간격을 두고 안착되는 원심팬(20)이 포함된다.

상세히, 상기 원심팬(20)은 상기 오리피스(12)에 안착되도록 라운드지게 형성되는 슈라우드(23)와, 상기 슈라우드(23)에 일측 끝단이 부착되며 흡입된 공기의 흐름을 반경방향으로 안내하는 블레이드(22)와, 상기 블레이드(22)의 타측 끝단에 부착되는 주판(24)과, 상기 주판(24)의 중앙부에 볼록하게 솟아오른 허브(25)가 포함된다. 그리고, 상기 원심팬(20)을 회전시키는 모터가 부착된다.

상세히, 상기 오리피스(12)는 중심부에 상기 냉기 토출구(13)를 형성하고, 상기 냉기 토출구(13) 외경측에 소정의 깊이로 함몰되어 공기의 흐름을 안내하는 기능을 한다. 그리고, 상기 함몰부에 상기 원심팬(20)의 슈라우드 상측애 안착된다.

상기와 같은 구성에 의한 냉기순환 구조의 경우, 상기 오리피스(12)의 중앙부에 형성된 냉기 토출구(13)를 통하여 흡입된 냉기는 상기 블레이드(22)면을 따라 반경방향으로 냉기가 흐르게 된다.

상기와 같이 축방향에서 흡입되어 반경방향으로 공기를 토출하는 원심팬의 경우, 오리피스 부근과 슈라우드근처에서 흐름의 급격한 꺾임 현상과, 박리 및 와류가 발생하여 원심팬의 성능에 악영향을 미치게 된다.

또한, 상기 박리 또는 와류에 의한 소음도 커지는 문제가 있다.

한편, 원심팬의 경우 블레이드의 상측면은 유입된 공기가 타고 흐르는 압력면으로서 공기압이 높다. 그러나, 블레이드의 하측면은 상대적으로 공기의 압력이 낮은 부압면을 형성한다. 따라서, 냉기가 오리피스를 따라 원심팬쪽으로 흐르는 과정에서 상대적으로 압력이 높은 블레이드의 압력면에서 압력이 낮은 부압면으로 타고 넘어가는 현상이 발생한다. 그리고, 상기와 같은 현상에 의하여 강한 와류가 발생되고, 상기 부압면으로 타고 넘어가는 냉기가 오리피스와 간섭하여 소음을 유발하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 원심팬의 블레이드 구조를 개선함으로써 유동 손실을 줄일 수 있는 냉기 순환 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기와 같이 원심팬의 블레이드 구조를 개선함으로써, 축방향으로 유입되는 흡입 유동을 매끄럽게 블레이드 사이로 유도하여 소음을 저감시킬 수 있는 냉기 순환 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉장고의 냉기 순환 구조는 냉기의 흐름을 안내하기 위하여 만곡되어 형성되는 오리피스; 상기 오리피스의 전면부에 약간 이격되어 형성되는 슈라우드와, 상기 슈라우드 전면에 끝단이 접하고, 냉기가 반경방향으로 분산되도록 굴곡되어 형성되는 블레이드와, 상기 블레이드의 후측면과 상기 슈라우드를 연결하는 적어도 하나의 보조 덮개 날개가 포함되는 송풍팬; 및 상기 송풍팬에 의하여 분산되는 냉기가 냉장실 및/또는 냉동실로 분포되도록 하는 냉기 토출공이 형성되는 그릴팬;이 포함된다.

상기와 같은 구성에 의하여 냉기 흡입시 유동 손실이 감소되고, 소음이 저감되는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 냉기 순환 구조가 구비된 냉장고의 일부분을 보여주는 단면도이다.

도 3을 참조하면 본 발명에 따른 냉기 순환 구조가 구비된 냉장고(100)는 외형을 이루는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 전면에 부착되어 개폐가능한 냉동실 도어(151) 및 냉장실 도어(181)와, 상기 소정 크기의 공간을 이루고 상기 냉동실 도어(151) 또는 냉장실 도어(161)에 의하여 개폐되는 냉동실(150) 및 냉장실(160)이 포함된다.

또한, 상기 냉동실(150) 및/또는 냉장실(160)의 배면에 형성되고 다수개의 냉기 토출구(141)가 형성되는 그릴팬(140)과, 상기 그릴팬(140)과 상기 케이스(110) 사이에 형성되는 공간을 분리하여 냉기유로를 형성하고, 일측에 냉기 토출구(180)가 구비되는 냉기 유로벽(131)이 포함된다.

상세히, 상기 냉기 유로벽(131)의 끝단에는 상기 냉기 토출구(180)를 통하여 유입되는 냉기의 흐름을 원활하게 안내되도록 하기 위하여, 전면부쪽으로 소정의 곡률로 만곡되는 오리피스(130)가 형성된다.

또한, 상기 냉기 유로벽(131)의 전측 공간에는 냉매를 흡입하기 위한 송풍팬(200)이 장착되고, 상기 냉기 유로벽(131)의 후측 공간에는 저온 저압 상태의 냉매가 흐르는 증발기(120)와, 상기 송풍팬(200)을 회전시키는 모터(230)가 장착된다.

이하에서는 상기와 같은 냉기 순환 구조를 갖는 냉장고의 작동에 대하여 설명한다.

먼저, 상기 증발기(120)를 통과하면서 저온상태로 된 냉기가 상기 모터(230)가 작동됨에 따라, 상기 송풍팬(200)의 회전에 의하여 상승한다. 그리고, 상기 상승한 냉기는 상기 냉기 토출구(180)를 통하여 상기 냉기 유로벽(131) 전측 공간으로 이동된다. 그리고, 상기 송풍팬(200)은 공기를 축방향으로 흡입하여 반경방향으로 토출하는 원심팬이 사용되고, 상기 송풍팬(200)의 회전에 의하여 상기 냉기는 측방향으로 분산되게 된다. 따라서, 상기 송풍팬(200)에 의하여 흡입되는 냉기는 상기 그릴팬(140)과 충돌하지 않으므로, 유동손실이나 소음이 줄어들게 된다.

한편, 상기 송풍팬(200)에 의하여 측방향으로 분산되는 냉기는 상기 그릴팬(140)에 형성된 다수개의 냉기 토출홈(141)을 통하여 상기 냉동실(150) 및 상기 냉장실(160)에 골고루 분산된다.

도 4는 본 발명의 사상에 따른 냉기 순환구조에 장착되는 송풍팬의 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 냉기 순환 구조에 장착되는 송풍팬(200)은 원심팬으로써, 축방향 흡입 반경방향 토출방식을 취한다.

상세히, 상기 송풍팬(200)는 주판(210)과, 상기 주판(210)의 배면에 수직하게 안착되어 공기의 흐름을 안내하는 블레이드(250)와, 상기 블레이드의 상측면에 장착되어 상기 오리피스(130)에 안착되는 슈라우드(260)가 포함된다. 그리고, 상기 주판(210)의 중심부에는 소정의 높이로 솟아오른 허브(220)가 포함되고, 상기 허브의 중심부에 모터축 삽입홈(221)이 형성된다.

여기서, 상기 오리피스(130)에 의해 안내되는 냉기는 상기 블레이드(250)의 전면부를 타고 반경방향으로 토출된다. 그리고, 상기 주판(210)에 의하여 모터 축방향으로 유입되는 냉기는 전면부로 토출되지 못하고, 상기 블레이드(250)를 따라 반경방향으로 토출되는 것이다.

또한, 상기 블레이드(250)는 소정의 곡률로 만곡되며, 볼록하게 솟아오른 상측부가 송풍팬(200)으로 흡입된 냉기가 타고 흐르는 부분이 되는 압력면(252)이 되고, 하측부가 상기 압력면에 비해 상대적으로 압력이 낮은 부압면(251)이 된다. 그리고, 상기 블레이드(250)의 배면부, 다시 말하면 슈라우드(260)측에 접촉되는 모서리 면과 상기 슈라우드(260)의 내주면을 연결하는 보조 덮개 날개(270)가 대략 만곡된 부채꼴 모양으로 부착된다.

상세히, 상기 보조 덮개 날개(270)에 의하여 상기 압력면(252)을 타고 흐르는 상대적으로 고압상태의 냉기가 상대적으로 압력이 낮은 부압면(251)으로 넘어가는 현상이 방지된다. 다시 말하면, 상기 압력면(252)을 타고 흐르던 냉기는 상기 보조 덮개 날개(270)의 오목하게 함몰된 면을 따라 반경방향으로 부드럽게 유도되고, 상기 블레이드(250)의 압력면(252)에서 부압면(251)으로 타고 넘어가는 이차 유동의 발생이 억제된다. 따라서, 기존의 원심팬 구동시 발생되는 역류, 와류 및 유동 소음이 현저하게 저감된다.

도 5는 본 발명에 따른 냉기 순환 구조에 있어서, 냉기의 흐름을 보여주는 부분 확대도이다.

도 5를 참조하면, 상기 슈라우드(130)에 의하여 안내되어 상기 냉기 토출구(180)로 유입된 냉기는 상기 블레이드(250)의 압력면(252)과 상기 보조 덮개 날개(270)의 함몰된 만곡면을 따라 흘러 반경방향으로 퍼져 나가게 된다.

상세히, 상기 냉기 토출구(180)와 상기 오리피스(130)의 곡률이 급격히 변하는 영역을 통과하면서 박리된 냉기는 상기 송풍팬(200)내에 설치된 상기 보조 덮개 날개(270)에 의해 반경방향으로 부드럽게 유도되고, 상기 블레이드(250)의 압력면(252)에서 상기 부압면(251)으로 타고 넘어가는 이차 유동이 억제된다. 따라서, 상기 송풍팬(200)에 의하여 반경방향으로 토출되는 냉기는 상기 오리피스(130)와 간섭을 일으키지 않는다. 또한, 상기 반경방향으로 토출되는 냉기는 상기 그릴팬(140)과도 충돌하지 않게 되므로, 유동손실 및 소음이 줄어들게 된다.

한편, 상기 송풍팬의 회전시 상기 보조 덮개 날개(270)와 상기 오리피스(130)가 상호 간섭되는 현상이 발생되지 않도록, 상기 오리피스(130)의 끝단 길이를 종래의 오리피스(130)보다 약간 짧게 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 발명에 의한 냉장고의 냉기 순환 구조에 의하여, 냉기가 송풍팬에 의하여 흡입되면서 오리피스와 간섭을 일으키는 현상이 제거됨으로써, 와류 및 역류와 같은 유동에 의한 손실이 저감되는 효과가 있다.

또한, 송풍팬의 축방향으로 유입되는 흡입유동이 매끈하게 블레이드 사이로 유도되어 유동 소음이 저감되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 냉장고의 내부를 보여주는 측단면도.

도 2는 원심팬이 장착된 냉기 순환구조에서 일어나는 공기 흐름을 보여주는 단면도.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 냉기 순환 구조가 구비된 냉장고의 일부분을 보여주는 단면도.

도 4는 본 발명의 사상에 따른 냉기 순환구조에 장착되는 송풍팬의 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 냉기 순환 구조에 있어서, 냉기의 흐름을 보여주는 부분 확대도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 냉장고 110 : 케이스 120 : 증발기

130 : 오리피스 140 : 그릴팬 150 : 냉동실

160 : 냉장실 170 : 분리벽 200 : 송풍팬

210 : 주판 220 : 허브 230 : 모터

240 : 모터축 250 : 블레이드 260 : 슈라우드

Claims (4)

1. 냉기의 흐름을 안내하기 위하여 만곡되어 형성되는 오리피스;

   상기 오리피스의 전면부에 약간 이격되어 형성되는 슈라우드와,

   상기 슈라우드 전면에 끝단이 접하고, 냉기가 반경방향으로 분산되도록 굴곡되어 형성되는 블레이드와,

   상기 블레이드의 후측면과 상기 슈라우드를 연결하는 적어도 하나의 보조 덮개 날개가 포함되는 송풍팬; 및

   상기 송풍팬에 의하여 분산되는 냉기가 냉장실 및/또는 냉동실로 분포되도록 하는 냉기 토출공이 형성되는 그릴팬;이 포함되는 냉장고의 냉기 순환 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조 덮개 날개는 매끄러운 곡면 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기 순환 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 송풍팬의 축방향으로 흡입된 냉매는, 상기 블레이드의 압력면과 상기 보조 덮개 날개의 함몰면을 타고 흘러, 반경방향으로 분산되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기 순환 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 송풍팬은 상기 슈라우드의 맞은편에 부착되어 축방향으로 흡입된 냉기가 반경방향으로 흐르도록 하기 위한 주판이 더 포함되는 냉장고의 냉기 순환 구조.