KR20140031585A - Hybrid refrigerator - Google Patents

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KR20140031585A
KR20140031585A KR1020120098040A KR20120098040A KR20140031585A KR 20140031585 A KR20140031585 A KR 20140031585A KR 1020120098040 A KR1020120098040 A KR 1020120098040A KR 20120098040 A KR20120098040 A KR 20120098040A KR 20140031585 A KR20140031585 A KR 20140031585A
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김상욱
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삼성전자주식회사
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Abstract

The present invention relates to a hybrid refrigerator which is improved of an insulation performance, and which is capable of increasing the cooling efficiency of a thermoelectric cooler, and conducting an efficient defrosting. According to an embodiment of the present invention, the leakage of cool air is prevented, to increase the insulation efficiency, and the volumetric efficiency of the refrigerator is improved, at the same time efficiently conducting defrosting, and conducting an efficient radiation of a thermoelement. Thereby, increasing the cooling efficiency is possible.

Description

하이브리드 냉장고{Hybrid Refrigerator}Hybrid Refrigerator

본 발명은 단열 성능을 개선하고, 열전 냉각기의 냉각 효율을 높일 수 있으며, 제상이 효율적으로 이루어지는 하이브리드 냉장고에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid refrigerator in which the thermal insulation performance is improved, the cooling efficiency of the thermoelectric cooler can be increased, and defrosting is efficiently performed.

일반적으로 냉장고는 증발기에서 생성되는 냉기를 냉동실과 냉장실로 공급하여 각종 식품의 신선도를 장기간 유지하여 보관할 수 있도록 한 가전제품이다. 냉동실에는 결빙온도 이하로 유지되어야 하는 식품, 예컨대 고기류나 생선류, 빙과류 등을 저장하고, 냉장실에는 결빙온도 이하로 유지되어야 하는 식품, 예컨대 야채류나 과일, 음료수 등을 저장하게 된다.In general, a refrigerator is a home appliance that supplies cold air generated in an evaporator to a freezer compartment and a refrigerating compartment to maintain and maintain freshness of various foods for a long time. In the freezer compartment, foods to be kept below freezing temperature, such as meats, fish, and ice cream, are stored. In the refrigerating compartment, foods to be kept below freezing temperature, such as vegetables, fruits, and beverages, are stored.

냉장고의 냉각기는 압축기, 응축기, 팽창기, 증발기를 포함하고, 상기와 같은 냉각장치에 의해 냉매가 압축, 응축, 팽창, 증발되는 냉각 사이클을 반복한다. 이때 냉동실 측에 구비된 하나의 증발기에 의해 냉동실과 냉장실이 모두 냉각될 수 있고, 냉동실과 냉장실에 각각 증발기가 구비되어 독립적으로 냉각이 이루어질 수도 있다. The cooler of the refrigerator includes a compressor, a condenser, an expander, and an evaporator, and repeats a cooling cycle in which the refrigerant is compressed, condensed, expanded, and evaporated by the cooling device. In this case, both the freezing compartment and the refrigerating compartment may be cooled by one evaporator provided at the freezing compartment side, and the freezing compartment and the refrigerating compartment may be provided with evaporators, respectively, to independently cool.

최근에는 열전 소자를 이용하여 냉동실 또는 냉장실을 냉각하는 방식이 사용되고 있다. 열전 소자에 전류를 흘려주면 열전소자의 일방향에서는 흡열이 이루어지고, 타방향에서는 방열이 이루어진다. 열전 소자의 일방향은 냉동실 또는 냉장실을 향하게 하여 냉동실 또는 냉장실을 냉각시키고, 타방향은 냉장고의 배면을 향하게 하여 방열시킬 수 있다.Recently, a method of cooling a freezing compartment or a refrigerating compartment using a thermoelectric element has been used. When a current is passed through the thermoelectric element, heat is absorbed in one direction of the thermoelectric element, and heat is radiated in the other direction. One direction of the thermoelectric element may face the freezer compartment or the refrigerating compartment to cool the freezer compartment or the refrigerating compartment, and the other direction may face the rear surface of the refrigerator to radiate heat.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 냉각 효율을 높일 수 있는 열전 소자를 구비한 하이브리드 냉장고를 제공한다.A refrigerator according to an embodiment of the present invention provides a hybrid refrigerator having a thermoelectric element capable of increasing cooling efficiency.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고는, 격벽에 의해 냉동실과 냉장실이 구획된 본체; 상기 냉동실 또는 상기 냉장실의 일측이 함몰되어 형성된 냉각 챔버; 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기; 상기 냉각 챔버에 장착되고, 상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발시켜 상기 냉동실 또는 상기 냉장실 내부를 냉각시키는 증발기; 상기 냉동실 또는 상기 냉장실에 형성된 냉각 챔버에 구비되어 열전 효과에 의해 상기 냉동실 또는 상기 냉장실 내부를 냉각시키는 열전 소자; 및 상기 냉각 챔버 내에 구비되고, 상기 열전 소자의 일면에 형성된 발열부와 접촉되어 방열시키는 발열부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a hybrid refrigerator includes: a body in which a freezer compartment and a refrigerator compartment are partitioned by partition walls; A cooling chamber formed by recessing one side of the freezing chamber or the refrigerating chamber; A compressor for compressing the refrigerant; A condenser for condensing the refrigerant compressed in the compressor; An expander for expanding the refrigerant condensed in the condenser; An evaporator mounted in the cooling chamber and cooling the inside of the freezing compartment or the refrigerating compartment by evaporating a refrigerant expanded in the expander; A thermoelectric element provided in the cooling chamber formed in the freezing chamber or the refrigerating chamber to cool the inside of the freezing chamber or the refrigerating chamber by a thermoelectric effect; And a heat generating member provided in the cooling chamber and in contact with the heat generating portion formed on one surface of the thermoelectric element to radiate heat.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고는, 상기 발열부재에는 냉매관이 접촉되어 상기 냉매관을 흐르는 냉매와의 열교환에 의해 상기 발열부재가 감온되는 것을 특징으로 한다.In the hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention, the heat generating member is in contact with a coolant tube, and the heat generating member is reduced in temperature by heat exchange with a coolant flowing through the coolant tube.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고는, 상기 발열부재에는 냉매관이 매설되어 상기 냉매관을 흐르는 냉매와의 열교환에 의해 상기 발열부재가 감온되는 것을 특징으로 한다.In the hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention, the heat generating member has a coolant tube embedded therein, and the heat generating member is reduced in temperature by heat exchange with a coolant flowing through the coolant tube.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고는, 상기 냉매관은 상기 증발기와 연결되어 저온의 냉매가 흐르는 것을 특징으로 한다.In the hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention, the refrigerant pipe is connected to the evaporator, characterized in that a low-temperature refrigerant flows.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고는, 상기 발열부재에 열교환유체관이 접촉되어 상기 열교환유체관을 흐르는 냉원과의 열교환에 의해 상기 발열부재가 감온되는 특징으로 한다.The hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention is characterized in that the heat generating member is reduced in temperature by heat exchange with a cold source flowing through the heat exchange fluid tube in contact with the heat exchanging fluid tube.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고는, 상기 열교환유체관에 외부 냉원이 흐르는 것을 특징으로 한다.In a hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention, an external cold source flows through the heat exchange fluid tube.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고는, 상기 외부 냉원은 외부의 냉기 또는 냉수인 것을 특징으로 한다.Hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention, the external cold source is characterized in that the external cold or cold water.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고는, 상기 외부의 냉기 또는 냉수는 상기 열교환유체관으로 펌핑되어 유입되고, 상기 발열부재와 열교환 후 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.In the hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention, the external cold air or cold water is pumped into the heat exchange fluid pipe, and is discharged to the outside after heat exchange with the heat generating member.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고는, 상기 열전 소자의 타면에는 흡열부가 형성되고, 상기 흡열부에 냉각부재가 접촉되어 구비되는 것을 특징으로 한다.Hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention, the heat absorbing portion is formed on the other surface of the thermoelectric element, characterized in that the cooling member is provided in contact with the heat absorbing portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고는, 상기 열전 소자에 흐르는 전류의 방향을 바꾸면 상기 열전 소자의 발열부와 흡열부의 형성위치가 서로 뒤바뀜으로써 상기 냉각 부재 측의 제상이 이루어지는 것을 특징으로 한다.The hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention is characterized in that when the direction of the current flowing in the thermoelectric element is changed, the positions at which the heat generating portion and the heat absorbing portion of the thermoelectric element are reversed are formed to defrost the cooling member side.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고는, 상기 열전 소자에 흐르는 전류를 차단하면 상기 열전 소자의 발열부의 열이 흡열부로 이동하여 상기 냉각부재 측의 제상이 이루어지는 것을 특징으로 한다.The hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention is characterized in that when the current flowing through the thermoelectric element is blocked, heat of the heat generating portion of the thermoelectric element is moved to the heat absorbing portion to defrost the cooling member side.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고에 의하면, 냉기 누설을 방지하여 단열 효율을 높이고, 냉장고의 용적 효율이 개선되고, 제상이 효율적으로 이루어지고, 열전 소자의 방열이 효율적으로 이루어지도록 하여 냉각 효율을 높일 수 있다.According to the hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention, the cooling efficiency is improved by preventing cold air leakage, increasing the heat insulation efficiency, improving the volumetric efficiency of the refrigerator, performing defrosting efficiently, and efficiently dissipating the thermoelectric element. Can increase.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 사이클이 도시된 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각실의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 소자를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 소자부를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전 소자부를 도시한 도면이다.1 is a view showing a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating a cooling cycle according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing the appearance of a cooling chamber according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a thermoelectric element unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a thermoelectric element unit according to another exemplary embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 냉장고에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a hybrid refrigerator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고를 도시한 도면이다.1 is a view showing a refrigerator according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(1)는 식품 저장 공간이 마련된 본체(10), 본체(10)의 내부에 종방향으로 배치되는 격벽(11)을 포함한다. 격벽(11)에 의해 마련되는 좌측 공간은 냉동실(12)이 될 수 있고, 우측 공간은 냉장실(13)이 될 수 있다. 냉동실(12)의 전면에는 냉동실 도어(14)가 개폐가능하게 결합될 수 있고, 냉장실(13)의 전면에는 냉장실 도어(15)가 개폐가능하게 결합될 수 있다. 냉동실(12) 및 냉장실(13)을 총칭하여 저장실이라 할 수 있다.Referring to FIG. 1, the refrigerator 1 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a main body 10 provided with a food storage space and a partition wall 11 disposed in the longitudinal direction of the main body 10. The left space provided by the partition wall 11 may be the freezing chamber 12, and the right space may be the refrigerating chamber 13. The freezing compartment door 14 may be coupled to the front of the freezing compartment 12 to be openable and the refrigerating compartment door 15 may be coupled to the front of the freezing compartment 13 so as to be openable and openable. The freezing compartment 12 and the refrigerating compartment 13 may be collectively referred to as a storage compartment.

냉동실(12)은 대략 섭씨 영하 16도에서 영하 21도 사이의 온도범위로 유지되어 식품이 동결된 상태로 보관될 수 있고, 냉장실(13)은 대략 섭씨 영상 3도에서 영상 5도 사이의 온도범위로 유지되어 야채류, 과일 같은 식품을 신선한 상태로 보관할 수 있다. 냉동실(12) 및 냉장실(13)에는 식품을 효과적으로 보관하기 위해 다수의 선반(16)과 저장박스(17)가 구비될 수 있다.The freezer compartment 12 is maintained at a temperature range of approximately minus 16 degrees Celsius to minus 21 degrees Celsius so that food can be stored in a frozen state, and the refrigerating compartment 13 is a temperature range of approximately 3 degrees Celsius to 5 degrees Celsius. It can keep foods such as vegetables and fruits fresh. The freezing chamber 12 and the refrigerating chamber 13 may be provided with a plurality of shelves 16 and storage boxes 17 for effectively storing food.

한편, 냉동실(12) 및 냉장실(13)의 일측에는 각각 증발기 또는 열전 모듈이 장착될 수 있는 냉각 챔버가 구비될 수 있다. 상기 냉각 챔버는 냉동실(12) 또는 냉장실(13)의 일측이 함몰되어 형성될 수 있다.Meanwhile, one side of the freezing chamber 12 and the refrigerating chamber 13 may be provided with a cooling chamber in which an evaporator or a thermoelectric module may be mounted. The cooling chamber may be formed by recessing one side of the freezing chamber 12 or the refrigerating chamber 13.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 사이클이 도시된 개략 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고에 열전 모듈이 장착된 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 소자를 도시한 도면이다.2 is a schematic configuration diagram showing a cooling cycle according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view schematically showing a state in which a thermoelectric module is mounted on a refrigerator according to an embodiment of the present invention, Figure 4 Is a diagram illustrating a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention.

도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 냉각 사이클은 저장실을 냉각시키기 위한 압축기(21), 응축기(22), 팽창기(23), 증발기(24)를 냉매가 차례로 순환함으로써 이루어진다. 2, 3, and 4, the cooling cycle is performed by circulating a refrigerant in order to cool the storage compartment 21, the condenser 22, the expander 23, and the evaporator 24.

냉장고(1)의 일측에는 냉동실(12) 및 냉장실(13)과 별도로 구획된 공간에 기계실(미도시)이 마련되고, 압축기(21) 및 팽창기(23)가 기계실(미도시)에 설치될 수 있다. 응축기(22)는 냉장고의 배면에 설치될 수 있고, 증발기(24)는 냉동실(12) 또는 냉장실(13) 측에 설치될 수 있다. 이하, 증발기(24)가 냉동실(12) 측에 설치되는 것으로 보고 설명한다.One side of the refrigerator 1 may be provided with a machine room (not shown) in a space separated from the freezer compartment 12 and the refrigerating compartment 13, and the compressor 21 and the expander 23 may be installed in the machine room (not shown). have. The condenser 22 may be installed at the rear of the refrigerator, and the evaporator 24 may be installed at the freezing chamber 12 or the refrigerating chamber 13 side. Hereinafter, it will be described that the evaporator 24 is installed on the freezing chamber 12 side.

냉매는 압축기(21)에서 압축된 후, 응축기(22)에 의해 응축되어, 팽창기(23)에서 저온저압의 액체로 팽창되고, 증발기(24)에서 저온저압의 액체가 증발됨으로써 냉각 효과를 발생시키게 된다. 냉동실(12)을 형성하는 측벽에는 증발기(24)가 구비될 수 있는 냉각 챔버(미도시)가 구비되고, 냉각 챔버(미도시)에 증발기(24)가 장착될 수 있다. 냉각 챔버(미도시)에는 송풍팬(미도시)이 설치되어 냉동실(12) 내부의 공기를 순환시킴으로써 냉동실(12) 내부의 냉각 효과를 높일 수 있다.The refrigerant is compressed in the compressor 21 and then condensed by the condenser 22 to expand into a low temperature low pressure liquid in the expander 23 and to evaporate the low temperature low pressure liquid in the evaporator 24 to generate a cooling effect. do. A sidewall forming the freezer compartment 12 may include a cooling chamber (not shown) in which the evaporator 24 may be provided, and the evaporator 24 may be mounted in the cooling chamber (not shown). A cooling fan (not shown) may be installed in the cooling chamber (not shown) to increase the cooling effect in the freezing chamber 12 by circulating air in the freezing chamber 12.

냉장실(13)은 증발기(24) 또는 열전 모듈(25)에 의해 냉각될 수 있다. 냉장실(13)은 냉동실(12)에 구비된 증발기(24)와 별개로 구비된 증발기(24)에 의해 냉각될 수 있고, 열전 모듈(25)에 의해 냉각될 수도 있고, 증발기(24) 및 열전 모듈(25) 모두에 의해 냉각될 수도 있다. 냉장실(13)이 증발기(24)에 의해 냉각되는 방법은 냉동실(12)이 냉각되는 방법과 유사하므로 설명을 생략하고, 이하 열전 모듈(25)에 의해 냉장실(13)이 냉각되는 경우에 관하여 설명한다.The refrigerating chamber 13 may be cooled by the evaporator 24 or the thermoelectric module 25. The refrigerating compartment 13 may be cooled by the evaporator 24 provided separately from the evaporator 24 provided in the freezer compartment 12, may be cooled by the thermoelectric module 25, the evaporator 24 and the thermoelectric element. It may be cooled by all of the modules 25. Since the method of cooling the refrigerating compartment 13 by the evaporator 24 is similar to the method of cooling the freezing compartment 12, the description thereof will be omitted and the following description will be given when the refrigerating compartment 13 is cooled by the thermoelectric module 25. do.

열전 모듈(250)은 냉매 순환 방식과 달리 기계적인 구성없이 전기적으로 구성되는 냉각 시스템이다. 열전 모듈(25)이 구비되는 냉장실(13)의 일측에는 열전 모듈(25)이 장착될 수 있는 냉각 챔버(100)가 형성될 수 있다. 냉각 챔버(100)는 냉장실(13)을 형성하는 본체(10)의 일측이 함몰되어 형성될 수 있다. 열전 모듈(25)의 전방에는 송풍팬(30)이 구비되어 냉장실(13) 내부 공기를 순환시킬 수 있다.The thermoelectric module 250 is a cooling system electrically configured without a mechanical configuration unlike the refrigerant circulation method. One side of the refrigerating chamber 13 in which the thermoelectric module 25 is provided may be a cooling chamber 100 in which the thermoelectric module 25 may be mounted. The cooling chamber 100 may be formed by recessing one side of the main body 10 forming the refrigerating chamber 13. A blower fan 30 is provided in front of the thermoelectric module 25 to circulate the air in the refrigerating chamber 13.

열전 모듈(25)은 열전 소자(250), 열전 소자(250)의 일면에 접촉되게 설치되는 발열부재(260) 및 열전 소자(250)의 타면에 접촉되게 설치되는 냉각부재(261)를 포함한다. 발열부재(260)와 냉각부재(261)는 열전달이 효율적으로 이루어질 수 있도록 다수의 핀을 포함할 수 있다. 상기 열전소자(250)의 일면에서는 발열이 이루어지므로 상기 일면을 발열부라 할 수 있고, 상기 열전소자(250)의 타면에서는 흡열이 이루어지므로 상기 타면을 흡열부라 할 수 있다.The thermoelectric module 25 includes a thermoelectric element 250, a heat generating member 260 installed in contact with one surface of the thermoelectric element 250, and a cooling member 261 installed in contact with the other surface of the thermoelectric element 250. . The heat generating member 260 and the cooling member 261 may include a plurality of fins to efficiently perform heat transfer. Since one surface of the thermoelectric element 250 generates heat, the one surface may be called a heat generating unit, and the other surface of the thermoelectric element 250 may be endothermic, and thus the other surface may be called an endothermic unit.

열전 소자(250)는 두 개의 세라믹 기판(251, 252) 사이에 2개 이상의 N 타입, P 타입 열전 반도체 소자(Bi-Te 계열)를 상호 접합시켜서 이루어진 소자이다. 열전 소자(250)에 직류 전류를 가하면 펠티에(Peltier) 효과에 의해 금속 표면의 일면에서는 흡열 반응이 일어나고, 타면에서는 발열 반응이 일어나는 특성을 가지게 된다. 따라서 열전 소자(250)의 흡열 부위에 열교환기를 설치하면 주위 공간을 냉각시킬 수 있고, 반대로 발열 부위에 열교환기를 설치하면 주위 공간의 온도를 상승시킬 수 있는 것이다. 여기서 흡열 반응이 일어나는 열전 소자(250)의 일면이 흡열부이고, 발열 반응이 일어나는 타면이 발열부이다.The thermoelectric element 250 is a device formed by bonding two or more N-type and P-type thermoelectric semiconductor elements (Bi-Te series) to each other between two ceramic substrates 251 and 252. When a direct current is applied to the thermoelectric element 250, an endothermic reaction occurs on one surface of the metal surface due to the Peltier effect, and an exothermic reaction occurs on the other surface. Therefore, when the heat exchanger is installed in the heat absorbing portion of the thermoelectric element 250, the surrounding space can be cooled. On the contrary, when the heat exchanger is installed in the heat generating portion, the temperature of the surrounding space can be increased. Here, one surface of the thermoelectric element 250 in which the endothermic reaction occurs is the heat absorbing portion, and the other surface in which the exothermic reaction occurs is the heat generating portion.

열전 소자(250)에 인가되는 전류의 방향이 바뀔 경우, 흡열부와 발열부의 위치가 전환된다. 즉, 열전 소자(250)에 인가되는 전류의 방향을 바꾸면 흡열부와 발열부의 위치가 서로 뒤바뀐다. 흡열부 또는 냉각부재(261) 측에 성에가 일정 수준 이상 착상되면 열전 소자(250)에 인가되는 전류의 방향을 바꿔줌으로써 냉각부재(261) 측에 착상된 성에를 녹여서 제거할 수 있다. 또, 상기 열전 소자(250)에 인가되는 전류를 차단하면, 열전 소자(250)의 발열부의 열이 흡열부로 이동하여 흡열부 또는 냉각부재(261) 측에 착상된 성에가 녹아서 제거될 수 있다. When the direction of the current applied to the thermoelectric element 250 is changed, the positions of the heat absorbing portion and the heat generating portion are switched. That is, when the direction of the current applied to the thermoelectric element 250 is changed, the positions of the heat absorbing portion and the heat generating portion are reversed. When the frost is implanted on the heat absorbing portion or the cooling member 261 side by a predetermined level or more, the frost formed on the cooling member 261 side may be removed by changing the direction of the current applied to the thermoelectric element 250. In addition, when the current applied to the thermoelectric element 250 is blocked, heat of the heat generating portion of the thermoelectric element 250 may move to the heat absorbing portion, and frost formed on the heat absorbing portion or the cooling member 261 may be melted and removed.

성에를 제거하는 데에 있어서 별도의 히터를 사용하지 않으므로 냉장실(13) 내부의 온도 변화를 줄일 수 있고, 저장실 내부의 온도가 안정적으로 유지될 수 있으며 저장실의 냉각 효율을 높일 수 있다. 또한, 히터의 생략에 따른 제조 비용의 절감을 꾀할 수 있고, 히터가 차지하는 공간을 음식물을 저장하는 저장실로 사용할 수 있으므로 저장실의 용적효율을 높일 수 있다.Since a separate heater is not used to remove the frost, the temperature change inside the refrigerating compartment 13 can be reduced, the temperature inside the storage compartment can be stably maintained, and the cooling efficiency of the storage compartment can be increased. In addition, the manufacturing cost can be reduced by omitting the heater, and the space occupied by the heater can be used as a storage compartment for storing food, thereby increasing the volumetric efficiency of the storage compartment.

종래의 냉장고(1)의 경우, 냉각 챔버(100)의 발열부와 접촉하는 발열부재가본체(10)의 후방에 노출되도록 구비되었다. 상세히, 냉각 챔버를 형성하는 프레임의 후방에는 개구가 형성되고, 상기 프레임의 후방에는 발열부재가 위치되고, 전방에는 열전 소자가 위치되어 발열부재와 열전 소자가 개구를 통해 접촉되도록 구비될 수 있다. 발열부재는 냉장고 본체의 후방에 노출된다. 이때, 상기 개구를 통해 저장실 내부의 냉기가 누설되어 단열 성능이 저하될 수 있다.In the case of the conventional refrigerator 1, a heat generating member in contact with the heat generating portion of the cooling chamber 100 is provided to be exposed to the rear of the main body 10. In detail, an opening is formed at the rear of the frame forming the cooling chamber, a heat generating member is positioned at the rear of the frame, and a thermoelectric element is positioned at the front thereof so that the heat generating member and the thermoelectric element are in contact with each other through the opening. The heat generating member is exposed to the rear of the refrigerator body. At this time, the cool air inside the storage compartment leaks through the opening, and the heat insulation performance may be reduced.

본 발명에 따른 냉장고(1)의 경우, 냉각 챔버(100) 내에 열전 소자(250)가 위치된다. 상세히 종래에 냉장고(1)의 후방에 노출되었던 발열부재(260)가 냉각 챔버(100)의 내부에 위치된다. 발열부재(260)는 증발기(24)와 압축기(21)를 연결하는 냉매관(26)과 접촉되도록 구비되어, 상기 냉매관(26)을 흐르는 냉매와 열교환될 수 있다. 발열부재(260)는 열교환유체관(27)에 접촉되도록 구비되어 열교환유체관(27)을 흐르는 외부 냉원에 의해 냉각될 수도 있다. 외부 냉원은 냉수, 냉기 등이 될 수 있다.In the case of the refrigerator 1 according to the present invention, the thermoelectric element 250 is positioned in the cooling chamber 100. In detail, the heating member 260, which has been exposed to the rear of the refrigerator 1 in the related art, is positioned inside the cooling chamber 100. The heat generating member 260 may be provided to be in contact with the refrigerant pipe 26 connecting the evaporator 24 and the compressor 21 to exchange heat with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 26. The heat generating member 260 may be provided to be in contact with the heat exchange fluid tube 27 and may be cooled by an external cold source flowing through the heat exchange fluid tube 27. The external cold source may be cold water, cold air, or the like.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 모듈을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전 모듈(25)은 열전 소자(250), 열전 소자(250)의 일면에 접촉되어 구비되는 발열부재(260), 열전 소자(250)의 타면에 접촉되어 구비되는 냉각부재(261)를 포함한다. 발열부재(260)에는 냉매관(26) 또는 열교환유체관(27)이 접촉되어 구비될 수 있다. Referring to FIG. 5, the thermoelectric module 25 according to an embodiment of the present invention may include a thermoelectric element 250 and a heat generating member 260 provided in contact with one surface of the thermoelectric element 250 and the thermoelectric element 250. And a cooling member 261 provided in contact with the other surface. The heat generating member 260 may be provided in contact with the refrigerant pipe 26 or the heat exchange fluid pipe 27.

발열부재(260)는 증발기(24)와 연결되고 저온의 냉매가 흐르는 냉매관(26)과 접촉될 수 있고, 외부 냉원이 흐르는 열교환유체관(27)과 접촉될 될 수도 있다. 외부 냉원은 저온의 물, 공기 등과 같은 냉원이 될 수 있다. 예를 들어, 주위 온도가 높은 하절기에는 냉수가 외부 냉원이 될 수 있고, 주위 온도가 낮은 계절의 동절기에는 주위의 냉기가 외부 냉원이 될 수 있다. 외부 냉원의 종류는 상기 기재에 한정되지 않는다.The heat generating member 260 may be connected to the evaporator 24 and may be in contact with the coolant tube 26 through which a low temperature refrigerant flows, or may be in contact with the heat exchange fluid tube 27 through which an external cold source flows. The external cold source may be a cold source such as low temperature water, air, or the like. For example, in the summer when the ambient temperature is high, cold water may be the external cold source, and in the winter season when the ambient temperature is low, the ambient cold air may be the external cold source. The kind of external cold source is not limited to the said base material.

외부 냉원은 펌프 구조를 통해 열교환유체관(27)으로 펌핑될 수 있고, 유량 조절 장치를 통해 유량이 제어될 수 있다. 펌프 구조 및 유량 조절 장치에 관해서는 기존의 발명이 사용될 수 있으므로 자세한 설명을 생략한다. 외부 냉원은 열교환유체관(27)을 통과하면서 발열부재(260)와 열교환을 한 후 외부로 배출된다.The external cold source may be pumped into the heat exchange fluid tube 27 through the pump structure, and the flow rate may be controlled through the flow regulating device. Regarding the pump structure and the flow regulating device, a detailed description thereof will be omitted since the existing invention can be used. The external cold source exchanges heat with the heat generating member 260 while passing through the heat exchange fluid pipe 27 and is discharged to the outside.

이로써 발열부재(260)는 냉매 또는 냉원와의 열교환을 통해 빠르게 온도가 낮아질 수 있고, 열전 모듈(25)의 발열부 측의 온도가 빠르게 낮아질 수 있다. 발열부 측의 온도가 낮아지면 흡열부 측과의 온도 차가 작아지므로 흡열부는 더욱 많은 열을 흡열하고, 발열부는 더욱 많은 열을 방열할 수 있으므로 흡열부 측의 냉각 효율이 더욱 좋아질 수 있다. 이로써 냉장고(13) 내부의 냉각 효율이 개선될 수 있다.As a result, the heat generating member 260 may be rapidly lowered in temperature through heat exchange with a refrigerant or a cold source, and the temperature of the heat generating unit side of the thermoelectric module 25 may be rapidly lowered. When the temperature on the heat generating portion decreases, the temperature difference with the heat absorbing portion decreases, so that the heat absorbing portion absorbs more heat, and the heat generating portion can radiate more heat, so that the cooling efficiency on the heat absorbing portion side can be improved. As a result, the cooling efficiency of the inside of the refrigerator 13 may be improved.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전 모듈을 도시한 도면이다.6 illustrates a thermoelectric module according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉매관(26) 또는 열교환유체관(27)은 발열부재(260)에 매설될 수 있다. 냉매관(26)은 증발기(24)와 연결되어 저온의 냉매가 흐르고, 열교환유체관(27)에는 외부 냉원이 흐를 수 있다. 외부 냉원은 저온의 물, 공기 등과 같은 냉원이 될 수 있다. 예를 들어, 주위 온도가 높은 하절기에는 냉수가 외부 냉원이 될 수 있고, 주위 온도가 낮은 계절의 동절기에는 주위의 냉기가 외부 냉원이 될 수 있다. 외부 냉원의 종류는 상기 기재에 한정되지 않는다. 외부 냉원은 펌프 구조를 통해 열교환유체관(27)으로 펌핑될 수 있고, 유량 조절 장치를 통해 유량이 제어될 수 있다. 펌프 구조 및 유량 조절 장치에 관해서는 기존의 발명이 사용될 수 있으므로 자세한 설명을 생략한다. 외부 냉원은 열교환유체관(27)을 통과하면서 발열부재(260)와 열교환을 한 후 외부로 배출된다.Referring to FIG. 6, the refrigerant pipe 26 or the heat exchange fluid pipe 27 according to another embodiment of the present invention may be embedded in the heat generating member 260. The refrigerant pipe 26 may be connected to the evaporator 24 so that a low temperature refrigerant flows, and an external cold source may flow through the heat exchange fluid pipe 27. The external cold source may be a cold source such as low temperature water, air, or the like. For example, in the summer when the ambient temperature is high, cold water may be the external cold source, and in the winter season when the ambient temperature is low, the ambient cold air may be the external cold source. The kind of external cold source is not limited to the said base material. The external cold source may be pumped into the heat exchange fluid tube 27 through the pump structure, and the flow rate may be controlled through the flow regulating device. Regarding the pump structure and the flow regulating device, a detailed description thereof will be omitted since the existing invention can be used. The external cold source exchanges heat with the heat generating member 260 while passing through the heat exchange fluid pipe 27 and is discharged to the outside.

냉매관(26) 또는 열교환유체관(27)이 발열부재(260)에 매설되는 경우, 냉매관(26) 또는 열교환유체관(27)을 흐르는 냉매 또는 냉원과 발열부재(260) 간의 열교환이 효율적으로 이루어질 수 있다.When the coolant tube 26 or the heat exchange fluid tube 27 is embedded in the heat generating member 260, the heat exchange between the coolant flowing through the coolant tube 26 or the heat exchange fluid tube 27 or the cold source and the heat generating member 260 is efficient. Can be made.

이로써 발열부재(260)는 냉매와의 열교환을 통해 온도가 빠르게 낮아질 수 있고, 열전 모듈(25)의 발열부 측의 온도가 빠르게 낮아질 수 있다. 발열부 측의 온도가 낮아지면 흡열부 측과의 온도 차가 작아지므로 흡열부는 더욱 많은 열을 흡열하고, 발열부는 더욱 많은 열을 방열할 수 있으므로 흡열부 측의 냉각 효율이 더욱 좋아질 수 있다. 이로써 냉장고(13) 내부의 냉각 효율이 개선될 수 있다.As a result, the temperature of the heat generating member 260 may be rapidly lowered through heat exchange with the refrigerant, and the temperature of the heat generating part side of the thermoelectric module 25 may be rapidly lowered. When the temperature on the heat generating portion decreases, the temperature difference with the heat absorbing portion decreases, so that the heat absorbing portion absorbs more heat, and the heat generating portion can radiate more heat, so that the cooling efficiency on the heat absorbing portion side can be improved. As a result, the cooling efficiency of the inside of the refrigerator 13 may be improved.

냉매관(26) 또는 열교환유체관(27)이 발열부재(260) 측에 설치되는 방법은 상기 기재에 한정되지 않는다.The method in which the coolant tube 26 or the heat exchange fluid tube 27 is installed on the heat generating member 260 side is not limited to the above description.

상기와 같은 하이브리드 냉장고에 의하면, 발열부재를 냉각 챔버 내부에 위치시킴으로써 단열 효율을 높일 수 있다. 또한, 대용량의 압축기, 응축기, 팽창기, 증발기를 대신해 열전 소자를 사용하여 저장실(냉동실 또는 냉장실)을 냉각함으로써 저장실의 용적 효율을 높일 수 있고, 열전 소자를 효율적으로 방열시켜 냉각 효율을 높일 수 있고, 성에 제거에 필요한 별도의 히터를 요하지 않으므로 부품 감소에 따른 재료비 절감을 꾀할 수 있으며, 성에 제거시 히터를 가동하지 않으므로 저장실 내부의 온도가 안정적으로 유지될 수 있다.According to the hybrid refrigerator as described above, by placing the heat generating member in the cooling chamber can increase the heat insulation efficiency. In addition, it is possible to increase the volumetric efficiency of the storage compartment by cooling the storage compartment (freezer or refrigerating compartment) by using a thermoelectric element in place of a large capacity compressor, condenser, expander, evaporator, and heat dissipation of the thermoelectric element efficiently to increase the cooling efficiency, Since it does not require a separate heater for defrosting, it is possible to reduce the material cost according to the reduction of parts, and since the heater is not operated when defrosting, the temperature inside the storage compartment can be stably maintained.

열전 소자는 냉동실 또는 냉장실에 구비되어 독립적으로 저장실 내부를 냉각시킬 수 있고, 증발기와 함께 보조적으로 사용되어 저장실 내부를 냉각시킬 수도 있다. 예를 들어, 대용량의 압축기, 응축기, 증발기 등이 구비되는 대신 소형의 압축기, 응축기, 증발기를 구비하여 냉동실은 증발기에 의해 냉각이 이루어지고, 냉장실은 열전 소자에 의해 냉각이 이루어질 수 있다. 냉동실과 냉장실에 각각 증발기가 구비되되, 냉동실의 냉력을 상승시키거나, 냉장실의 소정 공간을 부분적으로 온도를 낮추고자 할 때 열전 소자가 보조적으로 사용될 수도 있다.The thermoelectric element may be provided in the freezing compartment or the refrigerating compartment to independently cool the inside of the storage compartment, or may be used in conjunction with an evaporator to cool the inside of the storage compartment. For example, instead of having a large-capacity compressor, condenser, evaporator, etc., a compact compressor, a condenser, and an evaporator are provided, and the freezer compartment is cooled by an evaporator, and the refrigerating compartment may be cooled by a thermoelectric element. Evaporators are provided in the freezer compartment and the refrigerating compartment, respectively, and the thermoelectric element may be used as an aid when increasing the cooling power of the freezer compartment or when partially lowering the temperature of a predetermined space of the refrigerating compartment.

상기 열전 소자에 의한 냉각 및 냉각효율 개선에 관한 구성은 냉장고뿐만 아니라 제빙기, 냉온수기, 에어콘 등 다양한 분야에 적용될 수 있다.The configuration related to the cooling and the cooling efficiency improvement by the thermoelectric element may be applied to various fields such as an ice maker, a cold / hot water machine, an air conditioner as well as a refrigerator.

Claims (11)

격벽에 의해 냉동실과 냉장실이 구획된 본체;
상기 냉동실 또는 상기 냉장실의 일측이 함몰되어 형성된 냉각 챔버;
냉매를 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기;
상기 냉각 챔버에 장착되고, 상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발시켜 상기 냉동실 또는 상기 냉장실 내부를 냉각시키는 증발기;
상기 냉동실 또는 상기 냉장실에 형성된 냉각 챔버에 구비되어 열전 효과에 의해 상기 냉동실 또는 상기 냉장실 내부를 냉각시키는 열전 소자; 및
상기 냉각 챔버 내에 구비되고, 상기 열전 소자의 일면에 형성된 발열부와 접촉되어 방열시키는 발열부재;를 포함하는 하이브리드 냉장고.A main body in which a freezer compartment and a refrigerating compartment are partitioned by partition walls;
A cooling chamber formed by recessing one side of the freezing chamber or the refrigerating chamber;
A compressor for compressing the refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant compressed by the compressor;
An expander for expanding the refrigerant condensed in the condenser;
An evaporator mounted in the cooling chamber and cooling the inside of the freezing compartment or the refrigerating compartment by evaporating a refrigerant expanded in the expander;
A thermoelectric element provided in the cooling chamber formed in the freezing chamber or the refrigerating chamber to cool the inside of the freezing chamber or the refrigerating chamber by a thermoelectric effect; And
And a heat generating member provided in the cooling chamber and in contact with a heat generating portion formed on one surface of the thermoelectric element. 제1항에 있어서,
상기 발열부재에는 냉매관이 접촉되고, 상기 냉매관을 흐르는 냉매와의 열교환에 의해 상기 발열부재가 감온되는 하이브리드 냉장고.The method of claim 1,
And a coolant tube is in contact with the heat generating member, and the heat generating member is reduced in temperature by heat exchange with a coolant flowing through the coolant tube. 제1항에 있어서,
상기 발열부재에는 냉매관이 매설되고, 상기 냉매관을 흐르는 냉매와의 열교환에 의해 상기 발열부재가 감온되는 하이브리드 냉장고.The method of claim 1,
And a coolant tube is embedded in the heat generating member, and the heat generating member is reduced in temperature by heat exchange with a coolant flowing through the coolant tube. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 냉매관은 상기 증발기와 연결되어 저온의 냉매가 흐르는 하이브리드 냉장고.The method according to claim 2 or 3,
The refrigerant pipe is connected to the evaporator is a hybrid refrigerator in which a low-temperature refrigerant flows. 제1항에 있어서,
상기 발열부재에는 열교환유체관이 접촉되고, 상기 열교환유체관에는 외부 냉원이 흐르는 하이브리드 냉장고.The method of claim 1,
And a heat exchange fluid tube contacts the heat generating member, and an external cold source flows through the heat exchange fluid tube. 제1항에 있어서,
상기 발열부재에는 열교환유체관이 매설되고, 상기 열교환유체관을 흐르는 냉원과의 열교환에 의해 상기 발열부재가 감온되는 하이브리드 냉장고.The method of claim 1,
And a heat exchange fluid tube is embedded in the heat generating member, and the heat generating member is reduced in temperature by heat exchange with a cold source flowing through the heat exchange fluid tube. 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 외부 냉원은 외부의 냉기 또는 냉수인 하이브리드 냉장고.The method according to claim 5 or 6,
The external cold source is an external cold or cold water hybrid refrigerator. 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 외부의 냉기 또는 냉수는 상기 열교환유체관으로 펌핑되어 유입되고, 상기 발열부재와 열교환 후 외부로 배출되는 하이브리드 냉장고.The method according to claim 5 or 6,
The external cold air or cold water is pumped into the heat exchange fluid pipe, the hybrid refrigerator is discharged to the outside after heat exchange with the heat generating member. 제1항에 있어서,
상기 열전 소자의 타면에는 흡열부가 형성되고, 상기 흡열부에 냉각부재가 접촉되어 구비되는 하이브리드 냉장고.The method of claim 1,
The other end of the thermoelectric element is formed with a heat absorbing portion, the cooling portion is in contact with the heat absorbing portion is provided in the hybrid refrigerator. 제9항에 있어서,
상기 열전 소자에 흐르는 전류의 방향을 바꾸면 상기 열전 소자의 발열부와 흡열부의 형성위치가 서로 뒤바뀜으로써 상기 냉각 부재 측의 제상이 이루어지는 하이브리드 냉장고.10. The method of claim 9,
When the direction of the current flowing through the thermoelectric element is changed, the position of the heat generating portion and the heat absorbing portion of the thermoelectric element is reversed with each other, the defrosting on the cooling member side is formed. 제9항에 있어서,
상기 열전 소자에 흐르는 전류를 차단하면 상기 열전 소자의 발열부의 열이 흡열부로 이동하여 상기 냉각부재 측의 제상이 이루어지는 하이브리드 냉장고.10. The method of claim 9,
When the current flowing through the thermoelectric element is blocked, the heat of the heat generating portion of the thermoelectric element is moved to the heat absorbing portion to form a defrost of the cooling member side.
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CN115077170A (en) * 2022-07-25 2022-09-20 珠海格力电器股份有限公司 Air duct structure, refrigerating device and refrigerating chamber temperature control method

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