KR20110032611A

KR20110032611A - 냉장고

Info

Publication number: KR20110032611A
Application number: KR1020090090184A
Authority: KR
Inventors: 이윤석; 조연우; 김양규; 민들레
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2011-03-30
Also published as: US9182165B2; WO2011037342A3; US20120266627A1; WO2011037342A2

Abstract

본 발명에 따른 냉장고는 저장실을 갖는 본체와; 저장실을 냉각시키는 냉동 사이클 장치와; 음료의 용기가 접촉되게 수용되고 음료의 용기를 감싸는 칠링 케이스와; 칠링 케이스가 수용되는 케이스 수용부가 형성되고, 냉동 사이클 장치에 의해 쿨런트를 냉각시키며, 냉각된 쿨런트를 칠링 케이스의 주변에서 칠링 케이스의 외면으로 분사하는 급속 냉각기를 포함하여, 음료가 쿨런트와 직접 접촉되지 않으면서 냉각되므로, 음료 용기의 외면에 쿨런트가 남지 않고, 음료 용기의 위생 상태가 좋은 이점이 있다.

냉장고, 저장실, 본체, 칠링 케이스, 케이스 수용부, 쿨런트, 급속 냉각기

Description

냉장고{Refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 특히 냉동 사이클 장치에 의해 가열된 쿨런트가 음료를 급속 냉각시키는 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 압축기와 응축기와 팽창기구와 증발기로 이루어진 냉동 사이클 장치를 이용하여 냉장실과 냉동실 등의 저장실을 냉각시키는 기기이다.

최근에는, 냉동실이나 냉장실의 일측에 피냉각물이 놓여지는 급속 냉각실을 별도로 형성하고, 냉동실이나 냉장실의 냉기 중 일부를 급속 냉각실로 집중시켜 급속 냉각실 내의 피냉각물을 신속하게 냉각시킨다.

그러나, 종래 기술에 따른 냉장고는, 냉동실이나 냉장실의 냉기 중 일부가 급속 냉각실로 유입되므로, 급속 냉각 시간이 상당 시간 소요되고 피냉각물이 고정인 상태에서 냉각되므로 피냉각물 자체의 유동이 없고 급속 냉각이 지연되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 쿨런트가 음료 용기의 외면과 접촉되지 않고 음료 용기를 청결하게 냉각시킬 수 있는 냉장고를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 쿨런트가 외부로 유출되지 않아 쿨런트의 장기간 사용이 가능한 냉장고를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 음료와 쿨런트의 열전달이 촉진되어 음료를 보다 신속하게 냉각할 수 있는 냉장고를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 냉장고는 저장실을 갖는 본체와; 상기 저장실을 냉각시키는 냉동 사이클 장치와; 음료의 용기가 접촉되게 수용되고 상기 음료의 용기를 감싸는 칠링 케이스와; 상기 칠링 케이스가 수용되는 케이스 수용부가 형성되고, 상기 냉동 사이클 장치에 의해 쿨런트를 냉각시키며, 냉각된 쿨런트를 상기 칠링 케이스의 주변에서 상기 칠링 케이스의 외면으로 분사하는 급속 냉각기를 포함한다.

상기 칠링 케이스는 상기 음료의 용기가 접촉되고 음료의 용기 형상에 맞게 변형되는 전열 백과; 상기 전열 백 내부에 배치되는 전열재를 포함한다.

상기 급속 냉각기는, 상기 케이스 수용부가 형성되고, 상기 쿨런트를 상기 칠링 케이스의 외면으로 분사하는 복수개의 분사홀을 갖는 급속 냉각 바디를 포함한다.

상기 칠링 케이스는 상기 케이스 수용부에 삽입되어 수용되고 상면에 음료 출입구가 형성되며 둘레면과 하면이 막힌 통체와, 상기 통체에서 돌출되어 상기 통체와 케이스 수용부의 상단 사이를 밀폐시키는 커버를 포함한다.

상기 급속 냉각 바디를 회전시키는 급속 냉각 바디 회전기구를 더 포함한다.

상기 칠링 케이스는 상면에 음료 출입구가 형성되고, 상기 급속 냉각 바디 회전기구는 상기 급속 냉각 바디 하부에 설치다.

상기 급속 냉각 바디를 가진시키게 상기 급속 냉각 바디에 설치된 가진기를 더 포함한다.

상기 급속 냉각 바디의 하부에 설치되어 상기 급속 냉각 바디를 지지하는 복수개의 댐퍼를 더 포함한다.

상기 급속 냉각 바디는 내부가 상기 케이스 수용부를 형성하고 상기 복수개의 분사홀이 상기 칠링 케이스의 둘레면을 향해 쿨런트를 분사하게 형성된 내통체와, 상기 내통체를 둘러싸고 상기 내통체와의 사이에 쿨런트가 통과하는 내부 유로가 형성된 외통체와; 상기 내통체와 외통체 사이의 상단을 막는 상판체와, 상기 외통체의 하단을 막는 하판체를 포함한다.

상기 급속 냉각기는 상기 쿨런트가 통과하는 쿨런트 유로가 형성되고 상기 쿨런트가 상기 냉동 사이클 장치의 냉매와 열교환되어 냉각되는 쿨런트 냉각기와; 상기 쿨런트 냉각기에서 냉각된 쿨런트를 상기 급속 냉각 바디로 안내되는 쿨런트 공급 유로와; 상기 급속 냉각 바디에서 유출된 쿨런트를 상기 쿨런트 냉각기로 안내하는 쿨런트 회수 유로와; 상기 쿨런트 공급 유로와 쿨런트 회수 유로 중 적어도 하나에 설치되어 쿨런트를 순환시키는 순환 펌프를 더 포함한다.

상기 쿨런트 공급 유로는 상기 급속 냉각 바디의 상부에 연결되고, 상기 클론트 회수 유로는 상기 급속 냉각 바디의 하부에 연결된다.

상기 쿨런트 냉각기는 상기 냉동 사이클 장치의 증발기 표면에 접촉되게 설치된 열교환기이다.

상기 쿨런트 냉각기는 상기 냉동 사이클 장치의 증발기와 병렬로 설치되고, 냉매가 통과하는 냉매 유로와 쿨런트 유로가 열교환되는 열교환기이다.

상기 쿨런트 냉각기는 상기 냉동 사이클 장치의 증발기와 직렬로 설치되고, 냉매가 통과하는 냉매 유로와 쿨런트 유로가 열교환되는 열교환기이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 쿨런트가 칠링 케이스의 외면으로 분사되고, 음료가 칠링 케이스에 의해 냉각되므로 음료의 용기가 쿨런트와 직접 접촉되지 않으면서 음료가 냉각되므로, 음료 용기의 외면에 쿨런트가 남지 않고, 음료 용기의 위생 상태가 좋은 이점이 있다.

또한, 쿨런트가 칠링 케이스로 분사된 쿨런트가 칠링 케이스와 급속 냉각기 사이를 통해 외부로 유출되지 않으므로, 쿨런트를 장기간 사용할 수 있고, 쿨런트의 주입 회수를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 칠링 케이스가 급속 냉각기에서 분리되어 청소될 수 있으므로, 칠링 케이스를 청결하게 유지시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 칠링 케이스의 형태가 변형되면서 음료를 감쌀 수 있으므로, 칠링 케이스와 음료의 면접촉 면적을 최대화할 수 있고, 음료의 냉각 성능이 높은 이점이 있다.

또한, 쿨런트가 칠링 케이스의 외면으로 충돌 제트로 분사되므로 열전달효율이 극대화될 수 있는 이점이 있다.

또한, 저장실의 냉기를 음료로 강제 송풍시키기 위해 송풍팬을 설치하는 경우 보다 소음이 적고, 소비전력을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고 일실시예의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 냉장고 일실시예의 냉매 흐름과 쿨런트 흐름이 도시된 개략 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 냉장고 일실시예의 내부가 도시된 종단면도이며, 도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 급속 냉각 바디의 확대 종단면도이고, 도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 급속 냉각 바디의 확대 평단면도이다.

본 실시예에 따른 냉장고는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 저장실(F)(R)을 갖는 본체(2)와; 저장실(F)(R)을 냉각시키는 냉동 사이클 장치(10)와; 음료의 용기(C)가 접촉되게 수용되고 음료의 용기(C)를 감싸는 칠링 케이스(20)와; 칠링 케이스(20)가 수용되는 케이스 수용부(28)가 형성되고, 냉동 사이클 장치(10)에 의해 쿨런트(W)를 냉각시키며, 냉각된 쿨런트(W)를 칠링 케이스(10)의 주변에서 칠링 케이스(20)의 외면으로 분사하는 급속 냉각기(30)를 포함한다.

본체(2)는 아우터 케이스(3)와, 아우터 케이스(3) 내측에 배치되고, 저장실(F)(R)을 형성하는 이너 케이스(4)와, 저장실(F)(R)을 여닫는 도어(5)(6)를 포함한다.

본체(2)는 아우터 케이스(3)와 이너 케이스(4) 사이에 발포 플라스틱 등의 단열부재가 배치되고, 도어(5)(6)의 내부에 발포 플라스틱 등의 단열부재가 배치된다.

냉동 사이클 장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 압축기(11)에서 압축된 냉매(L)가 응축되는 응축기(12)와, 응축기(12)에서 응축된 냉매(L)가 팽창되는 팽창기(13)와, 팽창기(13)에서 팽창된 냉매(L)가 증발되고 저장실(F)(R)을 냉각시키는 증발기(14)를 포함한다.

압축기(11)는 저온 저압의 기체 냉매(L)를 고온 고압의 기체 냉매로 압축하는 것으로서, 본체(2)에 저장실(F)(R)과 구획되게 형성된 기계실에 설치된다.

응축기(12)는 압축기(11)와 응축기 입구배관(15)으로 연결되고, 팽창기(13)와 응축기 출구배관(16)으로 연결되며, 압축기(11)에서 응축기 입구배관(15)을 통해 유입된 냉매(L)는 응축기(12)를 통과하면서 응축된 후 응축기 출구 배관(16)으로 유출된다.

응축기(12)는 본체(2)의 후면에 외부로 노출되게 설치되거나 본체(2)에 형성된 기계실(M)에 설치되고, 응축기(12)가 기계실(M)에 설치되는 경우, 본체(2)에는 본체(2) 외부 공기를 응축기(12)로 송풍시키는 응축 팬(12′)이 설치된다.

팽창기(13)는 캐필러리 튜브나 전자팽창밸브로 이루어지고, 응축기 출구배관(16)을 통해 유출된 응축된 냉매(L)를 팽창시킨다.

증발기(14)는 팽창기(13)와 증발기 입구배관(18)으로 연결되고, 압축기(11)와 증발기 출구배관(19)으로 연결되며, 팽창기(13)에서 증발기 입구배관(18)을 통해 유입된 냉매(L)는 증발기(14)를 통과하면서 팽창된 후 증발기 출구배관(19)으로 유출되고, 이후 압축기(11)로 유동된다.

증발기(14)는 저장실(F)(R)의 외벽에 접촉되게 배치되어 저장실(F)(R)을 직접 냉각시키는 직냉식 증발기로 구성되는 것도 가능하고, 저장실(F)(R)의 공기가 저장실(F)(R)과 증발기(14)로 순환되면서 저장실(F)(R)을 순환 냉각시키는 간냉식 증발기로 구성되는 것도 가능하며, 간냉식 증발기로 구성되는 경우, 본체(2)에는 공기를 저장실(F)(R)과 증발기(14)로 순환시키는 순환 팬(14′)이 설치된다.

증발기(14)는 냉매(L)가 통과하는 냉매 파이프와, 냉매 파이프에 설치된 전열핀을 포함하는 핀-튜브형 열교환기로 이루어진다.

칠링 케이스(20)는 음료의 용기(C) 크기 및 형상에 따라 그 외형이 음료에 맞게 변형되면서 음료의 용기(C)를 지지/냉각시키는 것으로서, 음료의 용기(C)가 접촉되고 음료의 용기(C) 형상에 맞게 변형되는 전열 백(21)과, 전열 백(21) 내부에 배치되는 전열재(22)를 포함한다.

전열 백(21)은 열전도성이 높은 연성재질로 형성되고, 내부에 전열재(22)가 밀폐되게 담기는 밀폐 백이다.

전열 백(21)은 음료의 용기(C)를 삽입 했을때 음료의 용기(C)에 의해 변형되 는 형상이 가변금속으로 이루어지는 것도 가능하고, 음료의 용기(C) 삽입시 음료의 용기(C)에 의해 변형되는 합성수지로 이루어지는 것도 가능하다.

전열재(22)는 열전도성이 높은 축냉재로서, 급속 냉각기(30)의 쿨런트(W)에 의해 냉각되고, 음료의 열은 용기(C)와 전열 백(21)의 내면을 통해 전달받아 전열 백(21)의 외면을 통해 쿨런트(\)로 전달된다.

전열재(22)는 실리콘이나 소금수나 알코올수 등으로 이루어지고, 전열 백(21)이 터졌을 때, 인체에 무해한 액상 전열부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

칠링 케이스(20)는 케이스 수용부(28)에 삽입되어 수용되고 상면에 음료 출입구(23)가 형성되며 둘레면(24)과 하면(25)이 막힌 통체(26)와, 통체(26)에서 돌출되어 통체(26)와 케이스 수용부(28)의 상단 사이를 밀폐시키는 커버(27)를 포함한다.

통체(26)는 음료의 용기(C)와 면접촉되면서 실질적으로 음료의 용기(C)를 냉각시키는 것으로서, 전체적으로 상면과 내부가 개방된 원통 형상으로 형성된다.

커버(27)는 케이스 수용부(28)로 분사된 쿨런트(W)가 케이스 수용부(28)의 상면을 통해 외부로 유출되지 않게 막는 일종의 덮개이다.

커버(27)는 통체(26)가 급속 냉각기(30)의 후술하는 급속 냉각 바디(50) 하면과 이격되도록 통체(26)를 지지시키는 것으로서, 급속 냉각 바디(50)의 상단에 걸리게 형성된다.

커버(27)는 통체(26)의 상단에서 반경방향으로 돌출되고 전체적으로 중공 원판 형상으로 형성된다.

급속 냉각기(30)는 칠링 케이스(20)의 주변에서 칠링 케이스(20)로 쿨런트를 급수시켜 칠링 케이스(20)를 냉각시키는 칠링 케이스 냉각기로, 냉동 사이클 장치(10)에 의해 쿨런트(W)를 냉각시키는 쿨런트 냉각기(32)와, 쿨런트 냉각기(32)에서 냉각된 쿨런트(W)가 안내되는 쿨런트 공급 유로(40)와, 쿨런트 공급 유로(40)로 안내된 쿨런트(W)를 칠링 케이스(20)의 외면으로 분사하는 급속 냉각 바디(50)와, 급속 냉각 바디(50)에서 유출된 쿨런트를 쿨런트 냉각기(32)로 안내하는 쿨런트 회수 유로(60)와, 쿨런트 공급 유로(40)와 쿨런트 회수 유로(50) 중 적어도 하나에 설치되어 쿨런트(W)를 순환시키는 순환 펌프(70)를 포함한다.

쿨런트(W, Coolant)는 음료 특히, 음료에서 칠링 케이스(20)로 전달된 열을 회수하여 냉매로 전달하는 일종의 열전달유체로서, 인체에 무해한 소금물이나 알코올수 등으로 이루어진다.

쿨런트 냉각기(32)는 쿨런트(W)가 냉동 사이클 장치(10)의 냉매와 열교환되어 냉각되게 하는 것으로서, 쿨런트(W)가 통과하면서 냉각되는 쿨런트 유로가 형성된다.

쿨런트 냉각기(32)는 냉동 사이클 장치(10)의 증발기(14) 표면에 접촉되게 설치된 열교환기로 이루어지고, 쿨런트(W)의 열은 쿨런트 냉각기(32)의 표면과 증발기(14)의 표면으로 전달되어 냉각된다.

쿨런트 냉각기(32)는 증발기(14)의 전열핀에 접촉되게 배치되고 쿨런트(W)가 흐르는 쿨런트배관으로 구성되는 것도 가능하고, 쿨런트(W)가 흐르는 쿨런트배관과, 쿨런트배관에 설치되고 증발기(14)의 전열핀에 접촉되는 전열핀을 포함하는 것 도 가능하다.

쿨런트 냉각기(32)는 쿨런트가 흐르는 쿨런트 배관으로 이루어지고, 증발기(14)의 전열핀에 증발기(14)의 냉매배관이 관통되는 냉매배관 관통홀과 쿨런트배관이 관통되는 쿨런트배관 관통홀이 함께 형성되며, 전열핀에 냉매배관과 쿨런트배관이 함께 관통되어 전열핀과 냉매배관과 쿨런트 배관이 하나의 유닛으로 구성되는 것도 가능하다.

쿨런트 공급 유로(40)는 쿨런트 냉각기(32)에 연결된 공용 유로(42)와, 공용 유로(42)에 연결되고 급속 냉각 바디에 연결된 복수개의 분지 유로(44)(46)를 포함한다.

복수개의 분지 유로(44)(46)는 쿨런트가 급속 냉각 바디(50)의 복수 지점으로 냉매를 분산 공급하는 것으로서, 일단이 공용 유로(42)에 연결되고, 타단이 급속 냉각 바디(50)에 연결된다.

쿨런트 공급 유로(40)는 쿨런트 냉각기(32)의 출구와 급속 냉각 바디(50)의 입구를 연결하는 튜브 또는 호스로 이루어진다.

급속 냉각 바디(50)는 칠링 케이스(20)가 삽입되어 수용되는 케이스 수용부(28)가 형성되고, 쿨런트 공급 유로(40)로 안내된 공급된 쿨런트(W)를 칠링 케이스(20)의 외면으로 분사하는 복수개의 분사홀(52)을 갖는다.

급속 냉각 바디(50)는 저장실(F)(R)에 설치되는 것도 가능하고, 도어(10)(12)에 설치되는 것도 가능하다.

급속 냉각 바디(50)는 복수개의 분사홀(52)이 형성되고 내부가 케이스 수용 부(28)를 형성하는 내통체(53)와, 내통체(53)를 둘러싸고 내통체(53)와의 사이에 쿨런트(W)가 통과하는 내부 유로(54)가 형성된 외통체(55)를 포함한다.

내통체(53)는 상면과 하면이 개방된 중공 원통체 형상으로 형성되고, 그 내부가 케이스 수용부(28)를 형성한다.

내통체(53)는 쿨런트(W)가 칠링 케이스(20)의 둘레에서 칠링 케이스(20)의 둘레면을 향해 고속 분사되도록 복수개의 분사홀(52)이 상하 방향으로 복수개 형성되고, 원주방향으로 복수개 형성된다.

내통체(53)는 분사홀(52)을 통한 고속 분사로 칠링 케이스(20)의 주변에 제트(Zet) 수류를 형성하는 것으로서, 분사홀(52)은 케이스 수용부(28)를 향하여 갈수록 직경이 일정하게 형성되는 것도 가능하고, 직경이 점차 축소되는 것도 가능하다.

내통체(53)는 분사홀(52)을 통과하는 쿨런트(W)의 분사 방향이 케이스 수용부(28)의 중앙을 향하도록 분사홀(52)의 개구 형성 방향이 케이스 수용부(28)의 중앙을 향하게 개구 형성된다.

즉, 급속 냉각 바디(50)는 칠링 케이스(20)의 직각 방향에서 쿨런트(W)를 분사하고, 쿨런트(W)는 충돌 제트(Impinging Zet)가 최대화되면서 열전달 효율은 극대화된다.

외통체(55)는 급속 냉각 바디(50)의 외관을 형성하는 것으로서, 내통체(52)의 외측 둘레를 둘러싸게 배치되고, 내통체(53)와의 사이에 내부 유로(54)를 형성한다.

외통체(55)는 상면과 하면기 개방된 중공 원통체 형상으로 형성된다.

급속 냉각 바디(50)는 내통체(53)와 외통체(55) 사이의 상단을 막는 상판체(57)와, 외통체(55)의 하단을 막는 하판체(58)를 더 포함한다.

상판체(57)는 칠링 케이스(20)의 통체(26)가 케이스 수용부(28)로 출입될 수 있도록 케이스 수용부(28)의 상부가 개방되고, 중공 원판으로 이루어진다.

급속 냉각 바디(50)는 내통체(53)가 칠링 케이스(20)의 통체(26) 보다 직경이 크고, 칠링 케이스(20)의 커버(27) 외경 보다 작게 형성된다.

하판체(58)는 내통체(53)의 하단과, 내통체(53)와 외통체(55) 사이의 하단을 막는 것으로서, 급속 냉각 바디(50)의 하부 외관을 형성한다.

하판체(58)는 중앙이 내통체(53)와 함께 케이스 수용부(28)를 형성하고, 외측이 내통체(53) 및 외통체(55)와 함께 내부 유로(54)를 형성한다.

급속 냉각 바디(50)는 상판체(57)가 하판체(58) 중 하나가 내통체(53)와 외통체(55) 중 하나와 일체로 형성되는 것도 가능하다.

한편, 급속 냉각 바디(50)에는 쿨런트 공급 유로(40)와 쿨런트 회수 유로(60)가 연결되는 바, 쿨런트 공급 유로(40)는 급속 냉각 바디(50)의 내부 유로(54)에 연통되게 연결되고, 쿨런트 회수 유로(60)는 급속 냉각 바디(50)의 케이스 수용부(28)에 연통되게 연결된다.

급속 냉각 바디(50)는 쿨런트(W)가 자중을 가지므로, 쿨런트가 급속 냉각 바디(50)의 상부를 통해 공급되고, 급속 냉각 바디(50)의 하부를 통해 배출되는 것이 바람직하고, 쿨런트 공급 유로(40)는 급속 냉각 바디(50)의 상부에 연결되며, 쿨런 트 회수 유로(60)는 급속 냉각 바디(50)의 하부 특히 케이스 수용부(28)의 하부에 연결된다.

즉, 급속 냉각 바디(50)는 상부에 쿨런트 공급 유로(40)가 연결되는 공급 유로 연결부(57a)가 형성되고, 하부에 쿨런트 회수 유로(60)가 연결되는 회수 유로 연결부(58a)가 형성된다.

쿨런트 회수 유로(60)는 급속 냉각 바디(50)의 출구와 쿨런트 냉각기(32)의 입구를 연결하는 튜브 또는 호스로 이루어진다.

쿨런트 회수 유로(60)는 순환 펌프(70)가 쿨런트 회수 유로에 설치될 경우, 급속 냉각 바디(50)의 출구와 순??펌프(70)의 입구를 연결하는 급속 냉각 바디- 순환 펌프 연결 유로(62)와, 순환펌프(70) 출구와 쿨런트 냉각기(32)의 입구를 연결하는 순환 펌프- 쿨런트 연결 유로(64)를 포함한다.

본 실시예에 따른 냉장고는 급속 냉각 바디(50)를 가진시키게 급속 냉각 바디(50)에 설치된 가진기(80)를 더 포함한다.

가진기(80)는 쿨런트(W) 및 음료를 초음파 가진시켜 열전달을 촉진시키는 것으로서, 초음파 가진기로 이루어지고, 급속 냉각 바디(50)의 외면에 접촉되게 설치된다.

한편, 급속 냉각 바디(50)는 외통체(55)의 하부에 설치되어 급속 냉각 바디(50)를 지지하는 복수개의 지지대(90)를 더 포함한다.

복수개의 지지대(90)는 급속 냉각 바디(50)를 저장실(F)(R)의 내벽에 매달리게 하거나, 급속 냉각 바디(50)를 저장실(F)(R)에 설치된 선반(92)과 이격되게 하 는 것으로서, 급속 냉각 바디(50)의 하면에 복수개가 이격되게 설치된다.

복수개의 지지대(90)는 음료 급속 냉각시 발생될 수 있는 진동이나 충격을 흡수하는 것으로서, 탄성부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 냉장고 일실시예의 제어 블록도이다.

본 실시예에 따른 냉장고는 사용자 등의 저장실의 온도를 입력하거나 음료 급속 냉각 명령을 입력하는 입력부(100)와, 입력부(100)의 입력에 따라 냉장고를 제어하고 입력부(100)를 통해 음료 급속 냉각 명령이 입력되면, 순환 펌프(70)를 구동시키는 제어부(110)를 더 포함한다.

제어부(110)는 입력부(100)를 통해 저장실의 희망온도가 입력되면, 입력된 희망온도와 저장실의 온도에 따라 압축기(11)와 응축 팬(12′)와 순환 팬(14′) 등을 제어하고, 입력부(100)를 통해 입력된 음료 급속 냉각 명령에 따라 순환 펌프(70)와 가진기(80)를 제어한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 사용자 등이 도어(5)(6)를 열고, 칠링 케이스(20)의 음료 출입구(23)로 음료의 용기(C)를 투입한 후 도어(5)(6)를 닫으면, 음료의 용기(C)는 칠링 케이스(20)를 사이에 두고 급속 냉각 바디(50)의 내부에 수용된다.

이후, 사용자 등이 입력부(100)를 통해 음료 급속 냉각 명령을 입력하면, 제어부(110)는 순환펌프(70)를 구동시킨다.

제어부(110)는 급속 냉각 명령의 입력시, 현재 압축기(11)가 정지 중이면, 압축기(11)를 구동시키고, 현재 압축기(11)가 구동 중이면, 압축기(11)를 계속하여 구동시킨다.

압축기(11)의 구동시, 냉매(L)는 압축기(11)와 응축기(12)와 팽창기(13)와 증발기(14)를 차례로 통과하면서 증발기(14)를 냉각시킨다.

순환펌프(70)의 구동시, 쿨런트 회수 유로(60)의 쿨런트는 쿨런트 냉각기(30)의 쿨런트 유로를 통과하면서, 증발기(14)에 의해 냉각되고, 이후 쿨런트 공급 유로(40)를 통과하여 급속 냉각 바디(50)로 공급된다.

이때, 쿨런트(W)는 공용 유로(52)에서 분지 유로(54)로 분산되어 급속 냉각 바디(50)의 내부 유로(54)로 공급되고, 내부 유로(54)에서 원주 방향 및 하측 방향으로 퍼지며, 이후 내통체(53)의 복수개 분사홀(52)을 통과해 음료 수용부(51)를 향해 수평하게 고속 분사된다.

복수개의 분사홀(52)로 고속 분사된 쿨런트(W)는 케이스 수용부(28)의 둘레 방향 전 방향과 케이스 수용부(28)의 높이 방향 전 방향에서 칠링 케이스(20)의 외면을 향해 분사되고, 쿨런트(W)는 칠링 케이스(20)의 외면에 직교하게 부딪히면서 충돌 제트를 형성한다.

상기와 같이 칠링 케이스(20)의 외면에 직교하게 부딪힌 쿨런트(W)는 열전달효율이 높게 칠링 케이스(20)를 냉각시키고, 쿨런트의 밀도가 통상적인 기상 쿨런트의 밀도 보다 높으므로, 칠링 케이스(20)는 기상 쿨런트를 칠링 케이스(20)로 분사하는 경우 보다 신속하게 냉각된다.

칠링 케이스(20)의 외면에 부딪힌 쿨런트(W)는 케이스 수용부(28) 내부에서 칠링 케이스(20)의 주변 상,하,좌,우 튀기면서 자중에 의해 낙하되고, 케이스 수용부(28)의 하부로 흐른 후 쿨런트 회수 유로(60)로 순환된다.

상기와 같은 순환 펌프(70)의 구동시, 쿨런트는 쿨런트 냉각기(30)와, 쿨런트 공급 유로(40)의 쿨런트 유로(P)와, 급속 냉각 바디(50)의 내부 유로(54)와, 복수개의 분사홀(52)과, 케이스 수용부(28)와, 쿨런트 회수 유로(60)를 순환하면서, 칠링 케이스(20)를 냉각시키고, 칠링 케이스(20)로 투입된 음료의 용기(C)는 칠링 케이스(20)와 밀착된 상태에서 칠링 케이스(20)로 열을 빼앗긴다.

한편, 상기와 같은 급속 냉각의 도중에 제어부(110)는 가진기(80)를 작동시키고, 가진기(80)는 급속 냉각 바디(50)를 초음파 가진시킨다.

초음파는 쿨런트 뿐만 아니라 음료 용기 내부의 음료를 동시에 가진시키고, 음료는 열전달이 보다 촉진된다.

한편, 제어부(110)는 입력부(100)를 통해 급속 냉각 정지 명령이 입력되거나, 급속 냉각 명령이 입력된 후 설정시간이 경과되면, 가진기(80)와 순환 펌프(70)를 정지시킨다.

가진기(80)의 정지시 급속 냉각 바디(50)의 내부로는 초음파가 전달되지 않고, 순환 펌프(70)의 정지시 쿨런트(W)는 그 유동이 멈춘다.

사용자 등은 도어(5)(6)를 열고 칠링 케이스(20) 내부에서 음료의 용기(C)를 꺼내면, 음료는 그 용기(C)의 외면에 쿨런트가 묻어 있지 않으므로 위생 상태가 양호하고, 사용자 등은 급속 냉각된 음료를 음용할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 냉장고 제 2 실시예의 주요부 확대 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 냉장고 제 2 실시예의 제어 블록도이다.

본 실시예에 따른 냉장고는, 도 7에 도시된 바와 같이, 급속 냉각 바디(50)를 회전시키는 급속 냉각 바디 회전기구(120)를 더 포함하고, 급속 냉각 바디 회전기구(120) 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 제 1 실시예와 동일하거나 유사하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

칠링 케이스(20)는 상면에 음료 출입구(23)가 형성되고, 급속 냉각 바디 회전기구(120)는 급속 냉각 바디(50) 하부에 설치된다.

급속 냉각 바디 회전기구(120)는 본체(2)에 설치된 회전모터(122)와, 회전모터(122)의 구동력을 급속 냉각 바디(50)로 회전시키는 동력전달부재를 포함한다.

본 실시예에 따른 냉장고는 급속 냉각 바디 회전기구(120)가 급속 냉각 바디(50)를 회전시킴과 아울러 급속 냉각 바디(50)를 지지하는 것도 가능하고, 회전모터(122)는 본체(2)에 설치되고, 동력전달부재는 회전모터(122)의 회전축에 연결되고 급속 냉각 바디(50)가 올려지는 회전판(124)으로 구성되어, 회전모터(122)의 구동시, 회전판(124)은 급속 냉각 바디(50)와 함께 회전된다.

본 실시예에 따른 냉장고는 급속 냉각 바디(50)가 본체(2)에 올려지고, 동력전달부재가 회전모터(122)에 설치된 구동기어와, 급속 냉각 바디(50) 외면에 일체 형성된 종동기어를 포함하는 것도 가능하며, 회전모터(122)의 회전시 구동기어가 회전되면, 종동기어가 구동기어에 치합된 상태에서 급속 냉각 바디(50)를 회전시킨다.

본 실시예에 따른 냉장고는 동력전달부재가 급속 냉각 바디(50)가 올려지는 회전판(124)과, 회전판(124)에 형성된 종동기어와, 회전모터(122)에 설치되고 종동기어에 치합된 구동기어로 이루어져, 회전모터(122)의 구동시 구동기어가 회전되면, 종동기어가 구동기어에 치합된 상태에서 회전되며, 이때 회전판(124)은 종동기어의 회전에 의해 급속 냉각 바디(50)와 함께 회전된다.

회전모터(122)는 일방향으로 회전되는 것도 가능하고, 양방향으로 회전되는 것도 가능하다.

회전모터(122)는 급속 냉각 바디(50)에 쿨런트 공급 유로(40)와 쿨런트 회수 유로(60)가 연결되어 있으므로, 쿨런트 공급 유로(40)와 쿨런트 회수 유로(60)가 꼬이지 않도록 정,역 구동되는 것이 바람직하다.

제어부(110)는 입력부(100)를 통해 입력된 음료 급속 냉각 명령에 따라 순환 펌프(70)를 구동시키고, 급속 냉각 바디 회전기구(120) 특히 회전모터(122)를 제어한다.

본 실시예에 따른 냉장고는 급속 냉각 바디 회전기구(120) 특히 회전모터(122)의 구동시, 급속 냉각 바디(50)가 회전되고, 이때 쿨런트(W)와 용기(C) 내의 음료는 급속 냉각 바디(50)에 의해 교반되고, 이때 쿨런트(W)에 의한 열전달과, 용기(C) 내의 음료의 열전달은 촉진된다.

특히, 회전모터(122)의 정,역 교대 구동시, 용기(C) 내의 음료는 관성에 의해 그 내부 유동이 활발해지고, 음료는 보다 급속하게 냉각된다.

도 9는 본 발명에 따른 냉장고 제 3 실시예의 냉매와 쿨런트 흐름이 도시된 개략 구성도이다.

본 실시예에 따른 냉장고는, 도 8에 도시된 바와 같이, 쿨런트 냉각기(32′)가 냉동 사이클 장치(10)의 증발기(14)와 병렬로 설치되고, 냉매가 통과하는 냉매 유로(32a′)와 쿨런트 유로(32b′)가 열교환되는 열교환기로 이루어지며, 쿨런트 냉각기(32′) 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 일실시예의 냉장고와 동일하거나 유사므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

증발기(14)와 쿨런트 냉각기(32′)는 냉매가 유입되는 냉매 배관(18)(18′)이 병렬로 연결된다. 증발기(14)와 팽창기(13) 사이에는 증발기 입구 배관(18)이 연결되고, 쿨런트 냉각기(32′)는 냉매 유로(32a′)가 증발기 입구 배관(18)과 쿨런트 냉각기 입구 배관(18′)으로 연결된다.

증발기(14)는 쿨런트 냉각기(32′)는 냉매가 유출되는 냉매 배관(19)(19′)이 병렬로 연결된다. 증발기(14)와 압축기(11) 사이에는 증발기 출구 배관(19)이 연결되고, 쿨런트 냉각기(32′)는 냉매 유로(32a′)가 증발기 출구 배관(19)과 쿨런트 냉각기 출구 배관(19′)으로 연결된다.

쿨런트 냉각기(32′)는 쿨런트 유로(32b′)가 쿨런트 공급 유로(40)와 연결되고, 쿨런트 회수 유로(60)와 연결된다.

쿨런트 냉각기(32′)는 냉매 유로(32a′)와 쿨런트 유로(32b′) 중 하나가 내부에 위치되는 내부관으로 이루어지고, 다른 하나가 외부관의 외측을 둘러싸는 외부관으로 이루어지는 이중관 열교환기로 구성되는 것도 가능하고, 냉매 유로(32a ′)와 쿨런트 유로(32b′)가 판상의 전열부재를 사이에 두고 교차 형성된 판형 열교환기로 구성되는 것도 가능하다.

본 실시예에 따른 냉장고는 급속 냉각 모드이면, 냉매가 쿨런트 냉각기(32′)로 흐르게 쿨런트 냉각기 입구 배관(18′)와 쿨런트 냉각기 출구 배관(19′)를 개방하고, 급속 냉각 모드가 아니면, 냉매가 쿨런트 냉각기(32′)로 흐르지 않게 쿨런트 냉각기 입구 배관(18′)와 쿨런트 냉각기 출구 배관(19′) 중 하나를 밀폐하는 급속 냉각 밸브(96)를 제어하고, 제어부(110)는 급속 냉각 명령의 입력에 따라 급속 냉각 밸브(96)를 제어한다.

본 실시예에 따른 냉장고는, 급속 냉각 명령이 입력되지 않는 일반 운전시, 제어부(110)는 압축기(11)와 응축팬(12′)와 순환 팬(14′)을 구동시킴과 아울러 급속 냉각 밸브(96)를 밀폐 모드로 제어하고, 냉매는 압축기(11)와, 응축기(12)와, 팽창기(13)와 증발기(14)를 순환하며, 저장실(F)(R)은 쿨런트 냉각기(32′)로 냉매가 흐를 때보다 효율적게 냉각된다.

한편, 급속 냉각 명령이 입력되는 급속 냉각 운전시, 제어부(110)는 압축기(11)와 응축팬(12′)과 순환 팬(14′)을 구동시킴과 아울러 급속 냉각 밸브(96)를 밀폐 모드로 제어하며, 순환 펌프(70)를 구동시킨다.

냉매(L)는 압축기(11)와 응축기(12)와 팽창기(13)를 차례로 통과한 후 증발기(14)와 쿨런트 냉각기(32′)로 분산되고, 증발기(14)와 쿨런트 냉각기(32′)를 냉각시킨 후 압축기(11)로 회수된다.

쿨런트(W)는 쿨런트 회수 유로(60)에서 쿨런트 냉각기(32′)의 쿨런트 유 로(32b′)로 유동되어 냉매(L)로 열을 빼앗기고, 이후 쿨런트 공급 유로(40)를 통해 급속 냉각 바디(50)로 유동되고, 급속 냉각 바디(50)에서 칠링 케이스(20)를 냉각시킨 후 쿨런트 회수 유로(60)로 회수된다.

도 10은 본 발명에 따른 냉장고 제 4 실시예의 냉매와 쿨런트 흐름이 도시된 개략 구성도이다.

본 실시예에 따른 냉장고는 도 9에 도시된 바와 같이, 쿨런트 냉각기(32″)가 냉동 사이클 장치(10)의 증발기(14)와 직렬로 설치되고, 냉매가 통과하는 냉매 유로(32a″)와 쿨런트 유로(32b″)가 열교환되는 열교환기로 이루어지고, 쿨런트 냉각기(32″) 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 일실시예의 냉장고와 동일하거나 유사하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

쿨런트 냉각기(32″)는 증발기(14)와 팽창기(14)의 사이에 위치되어 팽창기(14)에서 팽창된 냉매가 쿨런트 냉각기(32″)를 통과한 후 증발기(14)로 유동되는 것도 가능하고, 증발기(14)와 압축기(11)의 사이에 위치되어 증발기(14)에서 증발된 냉매가 쿨런트 냉각기(32″)를 통과한 후 압축기(11)로 유동되는 것도 가능하다.

급속 냉각기(20)는 설정분(예를 들어, 5분) 이내로 신속하게 음료를 냉각시키는 것이 바람직하고, 쿨런트 냉각기(32″)는 팽창기(13)와 증발기(14) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.

증발기(14)와 쿨런트 냉각기(32″)는 냉매가 유입되는 냉매 배관(18)(18″) 이 직렬로 연결된다. 증발기(14)와 쿨런트 냉각기(32″)사이에는 증발기 입구 배관(18)이 연결되고, 쿨런트 냉각기(32′)는 냉매 유로(32a″)가 팽창기(13)와 쿨런트 냉각기 입구 배관(18″)으로 연결된다.

쿨런트 냉각기(32″)는 쿨런트 유로(32b″)가 쿨런트 공급 유로(40)와 연결되고, 쿨런트 회수 유로(60)와 연결된다.

쿨런트 냉각기(32″)는 냉매 유로(32a″)와 쿨런트 유로(32b″) 중 하나가 내부에 위치되는 내부관으로 이루어지고, 다른 하나가 외부관의 외측을 둘러싸는 외부관으로 이루어지는 이중관 열교환기로 구성되는 것도 가능하고, 냉매 유로(32a″)와 쿨런트 유로(32b″)가 판상의 전열부재를 사이에 두고 교차 형성된 판형 열교환기로 구성되는 것도 가능하다.

본 실시예에 따른 냉장고는 급속 냉각 운전시 냉매(L)가 압축기(11)와 응축기(12)와 팽창기(13)를 차례로 통과한 후 쿨런트 냉각기(32″)의 냉매 유로(32a″)를 통과하면서 쿨런트 냉각기(32″)를 냉각시키고, 이후 증발기(14)를 통과하면서 증발기(14)를 냉각시키며, 압축기(11)로 회수된다.

쿨런트(W)는 쿨런트 회수 유로(60)에서 쿨런트 냉각기(32″)의 쿨런트 유로(32b″)로 유동되어 냉매(L)로 열을 빼앗기고, 이후 쿨런트 공급 유로(40)를 통해 급속 냉각 바디(50)로 유동되고, 급속 냉각 바디(50)에서 칠링 케이스(20)를 냉각시킨 후 쿨런트 회수 유로(60)로 회수된다.

한편, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고, 음료 이외의 빙과류나 육 류 등의 피냉각물이 급속 냉각기(30)로 투입되어 급속 냉각될 수 있고, 칠링 케이스(20)가 빙과류나 육류 등의 피냉각물을 감싸면서 접촉되어 피냉각물을 냉각시키는 것도 가능하며, 이 발명이 속하는 기술적 범주 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고 일실시예의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 냉장고 일실시예의 냉매 흐름과 쿨런트 흐름이 도시된 개략 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 냉장고 일실시예의 내부가 도시된 종단면도,

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 급속 냉각 바디의 확대 종단면도,

도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 급속 냉각 바디의 확대 평단면도,

도 6은 본 발명에 따른 냉장고 일실시예의 제어 블록도,

도 7은 본 발명에 따른 냉장고 제 2 실시예의 주요부 단면도,

도 8은 본 발명에 따른 냉장고 제 2 실시예의 제어 블록도,

도 9는 본 발명에 따른 냉장고 제 3 실시예의 냉매와 쿨런트 흐름이 도시된 개략 구성도,

Claims

저장실을 갖는 본체와;

상기 저장실을 냉각시키는 냉동 사이클 장치와;

음료의 용기가 접촉되게 수용되고 상기 음료의 용기를 감싸는 칠링 케이스와;

상기 칠링 케이스가 수용되는 케이스 수용부가 형성되고, 상기 냉동 사이클 장치에 의해 쿨런트를 냉각시키며, 냉각된 쿨런트를 상기 칠링 케이스의 주변에서 상기 칠링 케이스의 외면으로 분사하는 급속 냉각기를 포함하는 냉장고.
제 1 항에 있어서,

상기 칠링 케이스는 상기 음료의 용기가 접촉되고 음료의 용기 형상에 맞게 변형되는 전열 백과; 상기 전열 백 내부에 배치되는 전열재를 포함하는 냉장고.
제 1 항에 있어서,

상기 급속 냉각기는, 상기 케이스 수용부가 형성되고, 상기 쿨런트를 상기 칠링 케이스의 외면으로 분사하는 복수개의 분사홀을 갖는 급속 냉각 바디를 포함하는 냉장고.
제 3 항에 있어서,

상기 칠링 케이스는 상기 케이스 수용부에 삽입되어 수용되고 상면에 음료 출입구가 형성되며 둘레면과 하면이 막힌 통체와, 상기 통체에서 돌출되어 상기 통체와 케이스 수용부의 상단 사이를 밀폐시키는 커버를 포함하는 냉장고.
제 3 항에 있어서,

상기 급속 냉각 바디를 회전시키는 급속 냉각 바디 회전기구를 더 포함하는 냉장고.
제 5 항에 있어서,

상기 칠링 케이스는 상면에 음료 출입구가 형성되고, 상기 급속 냉각 바디 회전기구는 상기 급속 냉각 바디 하부에 설치된 냉장고.
제 3 항에 있어서,

상기 급속 냉각 바디를 가진시키게 상기 급속 냉각 바디에 설치된 가진기를 더 포함하는 냉장고.
제 7 항에 있어서,

상기 급속 냉각 바디의 하부에 설치되어 상기 급속 냉각 바디를 지지하는 복수개의 댐퍼를 더 포함하는 냉장고.
제 3 항에 있어서,

상기 급속 냉각 바디는 내부가 상기 케이스 수용부를 형성하고 상기 복수개의 분사홀이 상기 칠링 케이스의 둘레면을 향해 쿨런트를 분사하게 형성된 내통체와,

상기 내통체를 둘러싸고 상기 내통체와의 사이에 쿨런트가 통과하는 내부 유로가 형성된 외통체와;

상기 내통체와 외통체 사이의 상단을 막는 상판체와,

상기 외통체의 하단을 막는 하판체를 포함하는 냉장고.
제 3 항에 있어서,

상기 급속 냉각기는 상기 쿨런트가 통과하는 쿨런트 유로가 형성되고 상기 쿨런트가 상기 냉동 사이클 장치의 냉매와 열교환되어 냉각되는 쿨런트 냉각기와;

상기 쿨런트 냉각기에서 냉각된 쿨런트를 상기 급속 냉각 바디로 안내되는 쿨런트 공급 유로와;

상기 급속 냉각 바디에서 유출된 쿨런트를 상기 쿨런트 냉각기로 안내하는 쿨런트 회수 유로와;

상기 쿨런트 공급 유로와 쿨런트 회수 유로 중 적어도 하나에 설치되어 쿨런트를 순환시키는 순환 펌프를 더 포함하는 냉장고.
제 10 항에 있어서,

상기 쿨런트 공급 유로는 상기 급속 냉각 바디의 상부에 연결되고,

상기 클론트 회수 유로는 상기 급속 냉각 바디의 하부에 연결된 냉장고.
제 10 항에 있어서,

상기 쿨런트 냉각기는 상기 냉동 사이클 장치의 증발기 표면에 접촉되게 설치된 열교환기인 냉장고.
제 10 항에 있어서,

상기 쿨런트 냉각기는 상기 냉동 사이클 장치의 증발기와 병렬로 설치되고, 냉매가 통과하는 냉매 유로와 쿨런트 유로가 열교환되는 열교환기인 냉장고.
제 10 항에 있어서,

상기 쿨런트 냉각기는 상기 냉동 사이클 장치의 증발기와 직렬로 설치되고, 냉매가 통과하는 냉매 유로와 쿨런트 유로가 열교환되는 열교환기인 냉장고.