KR20090119510A - 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장실도어의 개폐없이 음료 등을 수납할 수 있는 공간인 홈바 내부면에 상변화물질이 적용된 냉장고를 제공한다.

본 발명에 따른 냉장고는 저장실을 갖는 본체와, 저장실을 개폐하는 도어와, 도어에 마련되고 저장실과 구획되는 홈바수용부를 갖는 홈바와, 홈바에서 상변화를 통하여 홈바수용부의 열을 흡수하는 상변화물질(PCM)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고{Refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장실도어의 개폐없이 음료 등을 수납할 수 있는 공간인 홈바 내부면에 상변화물질이 적용된 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 내부에 구획된 저장실로써 냉동실과 냉장실을 구비하고, 냉동사이클을 이용하여 내부공간을 냉각함으로써 내부의 식품 등을 장기 보관하는 장치이다. 냉장고는 도어측에 마련되어 도어 개폐없이 음료 등을 수납할 수 있는 공간인 홈바를 구비하는 경우가 있다. 대한민국 공개특허 1999-000022호에는 이러한 홈바가 구비된 냉장고에 대한 것으로, 홈바는 냉장실의 도어에 설치되며 일정한 내부 공간이 형성되어 있고 도어 전면을 통해 내부의 보관물을 수납할 수 있도록 도어 전면에서 개폐되는 홈바도어가 마련되어 있다.

그런데, 종래의 냉장고는 홈바의 내부로 냉기가 전달되기 어렵고, 홈바도어를 통한 열침투량을 극복하고 냉각할 수 있을 정도의 냉기를 공급할 수 없어 홈바의 내부온도는 냉장실의 내부온도 보다 높게 형성되는 문제가 있었다. 또한 여름철 과 같이 홈바의 사용빈도가 증가하는 경우에는 홈바의 내부온도는 변동이 커져 사용자들은 변질이 되기 쉬운 유제품등을 홈바에 보관하기를 꺼려하는 문제가 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉각기로부터 별도로 냉기가 공급되어 냉장실과 독립적으로 온도를 제어하는 홈바를 구비한 냉장고가 대한민국 공개특허 제10-2007-0115223호에 개시된다. 상기 공보에 개시된 냉장고는 내부에 마련된 격벽에 의해 내부공간이 냉장실과 냉동실로 구획되는 캐비닛과, 상기 냉장실의 일면을 개폐하는 도어와, 상기 도어에 마련되고 상기 냉장실과 구획되는 홈바와,상기 냉장실의 일측에 설치되는 냉각기와, 상기 냉각기로부터 토출되는 냉기를 홈바로 안내되도록 연결하고 상기 분리벽에 매설되는 홈바덕트를 포함하여 구성된다.

하지만, 이러한 냉장고는 별도의 홈바덕트를 구성하기 위하여 냉장실의 전반적인 유로구조를 변경해야 하기 때문에 설계 변경사항이 많아져 작업이 복잡하고 시간이 증가하여 생산성이 저하되는 문제점이 있었다. 또한 설계 변경사항의 증가에 따라서 냉동사이클에 영향을 줄 수 있으며, 재료비가 증가한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 냉장고의 구조를 많이 변경하지 않고도 홈바 내부가 적정 온도를 유지할 수 있도록 개선된 냉장고를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 냉장고는 저장실을 갖는 본체와, 저장실을 개폐하는 도어와, 도어에 마련되고, 저장실과 구획되는 홈바수용부를 갖는 홈바와, 홈바에서 상변화를 통하여 홈바수용부의 열을 흡수하는 상변화물질(PCM)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 홈바는 상기 홈바수용부를 개폐하는 홈바도어와, 상기 홈바수용부를 냉장실과 구획되도록 하는 홈바하우징을 포함하며, 상기 상변화물질은 상기 홈바도어와 상기 홈바하우징 중 적어도 어느 하나에 마련되는 것을 특징으로 한다. 또한, 홈바하우징은 상기 냉장실도어의 배면에서 저장물을 적재하는 도어가드와, 상기 도어가드의 상측에 설치되어 상기 냉장실의 냉기가 누출되는 것을 방지하는 홈바커버를 포함하며, 상기 상변화물질은 상기 홈바커버에 마련되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 홈바하우징은 투명재질로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 또한, 홈바하우징은 열전도도가 높은 금속재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 홈바커버는 상기 홈바수용부의 내측에 형성하는 내면과, 상기 홈바수용부의 외측에 형성하는 외면을 포함하며, 홈바커버의 내면은 상기 홈바커버의 외면에 비해 열전도도가 높은 금속재질로 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상변화물질은 1~5℃에서 상전이가 이루어지는 물질인 것을 특징으로 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고는 홈바 내부면에 상변화물질을 적용하여 별도의 홈바덕트를 사용하지 않게 되므로 생산비용의 절감 및 생산성의 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 홈바를 개폐함에 따라 홈바 내부의 온도가 상승되더라도 상변화하면서 주위의 열을 흡수하는 상변화물질에 의하여 홈바 내부의 보관물이 적정온도로 유지될 수 있도록 하는 효과가 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설 명한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 냉장고를 나타낸 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고는 중간격벽(170)에 의해 좌우로 구획되는 저장실이 마련된 본체(100)와, 상기 본체(100)의 전면에 일측이 힌지결합되어 회동가능하게 개폐되는 좌우 도어(200,200')를 구비한다.

좌우 저장실은 통상적인 양문형 냉장고와 같이 각각 냉동실(미도시)과 냉장실(110)이 되며, 냉동실(미도시)인 좌측 저장실을 개폐하는 좌측 도어(200')의 전면에는 도어를 개폐하지 않고도 얼음이나 물을 인출할 수 있도록 하는 디스펜서(300)가 구비된다. 또한, 냉장실(110)인 우측 저장실을 개폐하는 우측 도어(200)의 전면에는 소량의 음료나 술 등을 보관할 수 있도록 마련된 홈바(400)가 구비된다. 냉장실(110)은 다수의 선반(150)에 의해 구획되어 음식용기가 이들 선반(150)에 놓여 저장된다. 또한, 냉장실(110)의 하부에는 냉기가 빠져나가지 않도록 서랍형태로 구성되어 야채 및 과일 등을 장기간 신선하게 보존할 수 있도록 한 야채저장실(160)이 마련된다. 그리고 냉장실도어(200)의 내측에는 다수의 도어가드(411)가 구비되어 음료수 병, 캔 및 기타 작은 음식용기 등을 수용하게 된다. 홈바(400)는 간단하게 음료 등을 보관하기 위한 저장공간으로, 냉장실도어(200)를 열지 않고도 음료 등의 내용물을 꺼내거나 보관할 수 있도록 홈바수용부(H)를 냉장실(110)과 구획되도록 하는 홈바하우징(410)과, 냉장실도어(200)의 전면에서 홈바수용부(H)를 개폐하는 홈바도어(420)를 포함한다. 홈바하우징(410)은 도어선반의 하나로 병과 같은 저장물을 적재하는 도어가드(411)와, 도어가드(411)의 상측에 설치되어 냉기의 누출을 방지하는 홈바커버(412)로 이루어진다. 또한, 홈바도어(420)에는 사용자가 상기 도어가드(411)에 저장된 저장물을 외측에서 꺼낼 수 있도록 냉장실도어(200)의 외측과 관통되는 개구부(420a)가 형성되며, 상하방향으로 용이하게 개폐되도록 냉장실도어(200)의 전면부에서 힌지축(422)과 결합된다. 따라서 홈바도어(420)는 하단을 중심으로 회동하도록 구비되고, 전면에는 홈바도어(420)의 파지를 용이하게 하기 위한 손잡이(421)가 구비된다.

본 발명의 일 실시예에 따라 상변화물질이 적용된 홈바를 포함하는 냉장고를 구체적으로 살펴본다. 본 발명에 따른 냉장고의 홈바 내부면에는 냉장실 설정온도(약 1~5℃)에서 고체에서 액체로 상변화하면서 주위의 열을 흡수하는 상변화물질(PCM, 430)이 마련된다. 바람직하게는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도어가드(411)의 상측에 설치되어 냉기의 누출을 방지하는 홈바커버(412)를 상변화물질(Phase Change Material)로 도포 처리하여 구성될 수 있다.

일반적으로, 상변화물질(PCM)은 특정한 온도에서 온도의 변화 없이 고체에서 액체 또는 액체에서 기체로, 또는 그 반대 방향으로 상(phase)이 변화하면서 많은 열을 흡수 또는 방출할 수 있는 물질을 의미하며, 이러한 상변화물질이 상변화(Phase Change)하는 경우 동일한 온도를 유지하면서 흡수 또는 방출하는 열을 잠열(latent heat)이라고 한다. 이러한 잠열은 상전이가 일어나지 않은 상태에서 온 도변화에 따라 흡수 또는 방출하는 열인 현열(sensible heat)에 비해 매우 큰 에너지 저장능력 및 방출능력을 가지므로 에너지를 저장하거나 온도를 일정하게 유지시키는 데에 중요한 역할을 한다.

여기서, 홈바커버(412)에 상변화물질(430)을 적용하기 위해서는 상변화물질(430)을 보관하기 위한 특정 용기 및 공간이 필요하게 되며 이를 위해 상변화물질(430)을 마이크로캡슐화하는 것이 필요하다. 마이크로캡슐화라는 것은 어떤 물질을 보호하거나 방출속도를 제어하기 위해 고분자물질로 둘러써는 것을 말하며, 마이크로캡슐화된 상변화물질(430)은 응집 및 응결이 없어져 지속적인 미립자특성을 유지할 수 있게 된다. 상변화물질이 적용된 홈바커버(412)는 홈바도어(420)의 개방에 따른 저장실 냉기의 누출을 줄여 냉장효율을 향상시키기 위한 것으로서, 그 양단부가 냉장실도어(200)의 배면에 결합된다. 또한, 홈바커버(412)는 박스형상을 이루도록 형성되며, 하단부가 도어가드(411)의 테두리에 밀착되게 된다. 그리고 홈바커버(412)에는 냉장실(110)에 충진되는 냉기를 홈바 내부로 수용하도록 공급구(413)가 형성된다. 이러한 공급구(413)는 냉장실(110)의 냉기공급방향에 따라 형성되나, 일반적으로 홈바커버(412)의 상부에 형성된다, 이에 따라, 홈바도어(420)를 닫아 홈바수용부(H)를 밀폐한 상태로 두면 냉장실(110) 내부에 충진된 냉기가 홈바커버(412)의 공급구(413)를 통해 상기 홈바하우징(410)의 내부로 충진되면서 상기 홈바수용부(H)에 수용된 음식물의 냉각을 이루도록 된다. 이때, 상변화물질(430)이 적용된 홈바커버(412)는 투명재질로 이루어져, 사용자가 홈바도어를 개 방상태로 두는 경우에 상변화물질(430)이 응결상태로 되는 것을 확인할 수 있도록 한다. 따라서, 사용자는 홈바수용부(H)에서 상변화물질(430)의 상변화에 의해 시각적으로도 시원하게 느낄 수 있게 되므로 홈바 내부에 보관되는 저장물의 신선도가 저하된다는 인식을 방지할 수 있게 된다.

또한, 홈바커버(412)는 열전도도가 높은 금속재질로 형성되어 홈바도어(420)를 개폐한 후에도 홈바수용부(H)의 온도가 1~5℃의 적정온도를 빠르게 유지되도록 형성한다. 바람직하게는 이러한 금속재질로서는 알루미늄이 사용될 수 있다. 한편, 홈바커버(412)는 홈바수용부(H)의 내측에 형성되는 내면(412a)과, 상기 홈바수용부(H)의 외측에 형성하는 외면(412b)이 서로 다른 금속재질로 형성될 수 있다. 홈바커버(412)의 내면(412a)이 외면(412b)에 비해 상대적으로 열전도도가 높은 금속재질을 사용함으로써, 홈바 내부의 냉각이 신속하게 이루어지므로 홈바 내부의 온도 변동을 줄여 온도를 균일하게 유지할 수 있도록 한다. 이 경우, 앞서 설명한 바와 같이 상변화물질이 응결상태로 되는 것에 따른 사용자의 시각적 효과를 극대화하기 위하여는 별도의 구획공간을 마련하여 투명재질의 홈바커버(412)와 병행하여 사용될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 도 4에 도시한 바와 같이 홈바도어(420)와 홈바하우징(410)의 내면(412a)과 외면(412b) 사이에 밀폐간극을 형성하고, 여기에 상변화물질(430)을 충진하여 구성될 수 있다. 여기서, 홈바도어(420)와 홈바하우 징(410)의 내부에 충진된 상변화물질(430)은 홈바도어(420)의 개폐로 인하여 홈바수용부(H)의 온도가 상승할 경우에 주위의 열을 흡수함으로써 홈바수용부(H)가 적정온도를 유지할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면 도 5에 도시된 바와 같이, 홈바수용부(H)를 형성하는 홈바도어(420)의 배면과 홈바하우징(410)의 내면을 상변화물질(PCM)로 도포 처리하여 구성될 수 있다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 상변화물질이 적용된 홈바를 갖는 냉장고의 작용을 설명한다.

먼저, 홈바(400)에 저장이 되는 저장물에는 홈바커버(412)의 공급구(413)를 통해 냉장실(110)의 냉기가 유입되게 되므로, 차가운 상태로 보관 되게 된다. 그리고 사용자가 저장물을 꺼내기 위하여 홈바도어(420)를 열어두게 되면 홈바수용부(H)의 냉기는 개구부(420a)를 통해 외측으로 유출되며, 이러한 홈바도어(420)의 빈번한 개폐로 인하여 홈바수용부(H)의 온도가 상승하게 된다. 하지만, 이때 홈바(400)에 적용되어 있는 상변화물질(430)이 액화되면서 주위의 열을 흡수하여 홈바수용부(H)의 온도가 쉽게 상승하는 것을 방지하여 적정온도 상태(약 1~5℃)로 유지시킨다. 따라서, 홈바(400)에 도포된 상변화물질(430)로 인해 홈바도어(420)를 개방하더라도 별도의 소비전력없이 홈바수용부(H)의 온도가 높아지는 것을 방지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 냉장실 설정온도에서는 상변화물질이 응결된 상태(즉, 고체상태)로 있으며, 홈바도어의 개폐 등으로 인하여 홈바 내부의 온도가 상승할 경우에는 상변화물질의 상이 변화함(즉, 액체상태)에 따른 잠열을 이용하여 홈바 내부를 냉각시키는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 요부 단면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 요부 단면도이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉장고의 요부 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100...본체 110...냉장실

200...냉장실도어 300...디스펜서

400...홈바 410...홈바하우징

411...도어가드 412...홈바커버

413...공급구 420...홈바도어

430...상변화물질

Claims (7)

1. 저장실을 갖는 본체;와,

   상기 저장실을 개폐하는 도어;와,

   상기 도어에 마련되고, 상기 저장실과 구획되는 홈바수용부를 갖는 홈바;와,

   상기 홈바에서 상변화를 통하여 상기 홈바수용부의 열을 흡수하는 상변화물질(PCM);을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 홈바는 상기 홈바수용부를 개폐하는 홈바도어;와, 상기 홈바수용부를 저장실과 구획되도록 하는 홈바하우징;을 포함하며, 상기 상변화물질은 상기 홈바도어와 상기 홈바하우징 중 적어도 어느 하나에 마련되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 홈바하우징은 상기 도어의 배면에서 저장물을 적재하는 도어가드;와, 상기 도어가드의 상측에 설치되어 상기 저장실 냉기의 누출을 줄이는 홈바커버;를 포함하며, 상기 상변화물질은 상기 홈바커버에 마련되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 홈바하우징은 투명재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 홈바하우징은 열전도도가 높은 금속재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 홈바커버는 상기 홈바수용부의 내측에 형성하는 내면과, 상기 홈바수용부의 외측에 형성하는 외면을 포함하며,

   상기 홈바커버의 내면은 상기 홈바커버의 외면에 비해 열전도도가 높은 금속재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 상변화물질은 1~5℃에서 상전이가 이루어지는 물질인 것을 특징으로 하는 냉장고.

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