KR20170135788A

KR20170135788A - 냉장고

Info

Publication number: KR20170135788A
Application number: KR1020170159632A
Authority: KR
Inventors: 양성진
Original assignee: 동부대우전자 주식회사
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2017-12-08
Also published as: KR101959556B1

Abstract

실시예들은 도어 내 제빙실에서 냉매에 의한 직접 냉각 방식으로 제빙이 이루어지는 냉장고가 소개된다.
냉장고는 냉장고의 외관을 형성하고 베리어에 의해 냉동실 및 냉장실로 구획되는 냉장고 본체와, 냉장고 본체의 내부 공간을 개폐하도록 상기 냉장고 본체의 전면 양측 가장자리에 설치되는 도어와, 내부 공간에 냉기 공급을 위한 냉매를 순환시키는 냉기발생부와, 냉기발생부의 냉매를 공급받도록 상기 냉장고 본체에 설치되는 냉매파이프와, 냉매와 열교환이 이루어지도록 도어에 마련되는 제빙파이프와, 냉매와의 열교환을 통해 얼음이 생성하는 제빙부와, 제빙파이프 및 냉매파이프 사이를 도어의 개폐방향으로 신축 가능하게 연결하는 연질파이프와, 도어의 교체가 필요할 때, 도어의 교체 전 냉매의 흐름을 미리 차단하는 제어밸브와, 냉매파이프의 단부를 감싸고 단열을 위한 발포제가 내장된 파이프케이스를 포함하고, 연질파이프는 외면 고무층, 보강층, 내면 고무층 및 수지층의 4층 구조로 제조되는 플렉시블한 주름 형태의 냉매호스로 제공되고, 냉매파이프의 단부에 연결되는 제 1 주름부와, 제빙파이프의 단부에 연결되는 제 2 주름부와, 제 1 주름부 및 상기 제 2 주름부 사이를 연결하는 제 3 주름부를 포함할 수 있다.

Description

냉장고{REFRIGERATOR}

본 발명은 냉장고에 관한 것이다.

냉장고는 식품의 저온 저장을 목적으로 하는 장치로써, 보관하고자 하는 음식물의 종류에 따라서 음식물을 냉동 또는 냉장 보관할 수 있도록 구성될 수 있다.

냉장고의 내부는 지속적으로 공급되는 냉기에 의해서 냉각되며, 냉기는 압축-응축-팽창-증발의 과정을 거치는 냉동 사이클(Cycle)에 의한 냉매의 열 교환 작용에 의하여 지속적으로 생성된다. 냉장고의 내부로 공급된 냉기는 대류에 의해서 냉장고 내부에 고르게 전달되어 냉장고 내부의 음식물을 원하는 온도로 저장할 수 있게 된다.

냉장고 본체는 전면이 개구된 직육면체 형상이며, 냉장고 본체의 내부에는 냉장실과 냉동실이 제공될 수 있다. 그리고, 냉장고 본체의 전면에는 개구부를 선택적으로 차폐하기 위한 냉장실 도어와 냉동실 도어가 구비될 수 있으며, 냉장고 내부의 저장 공간에는 다양한 음식물들을 최적의 상태에서 보관할 수 있도록 하는 다수의 서랍과 선반 및 수납박스 등이 구비될 수 있다.

일반적으로 냉동실이 상측에 위치되고, 냉장실이 하측에 위치되는 탑 마운트(Top Mount) 타입의 냉장고가 주류였으나, 최근에는 사용자의 편의성을 높이기 위해 냉동실이 하부에 위치하는 바텀 프리즈(Bottom Freeze) 타입의 냉장고도 출시되고 있다. 바텀 프리즈 타입의 냉장고의 경우 자주 사용하는 냉장실이 상측에 위치되고, 상대적으로 덜 사용하는 냉동실이 하측에 위치되어 사용자가 편리하게 냉장실을 사용할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 바텀 프리즈 타입의 냉장고는 냉동실이 하측에 위치되므로, 사용자가 얼음을 취출하기 위해서는 허리를 굽혀 냉동실 도어를 열고 얼음을 취출해야하는 불편함이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 바텀 프리즈 타입의 냉장고의 상측에 위치된 냉장실 도어에 얼음을 취출하기 위한 디스펜서가 제공되는 냉장고가 출시되고 있다. 이 경우, 냉장실 도어 또는 냉장실 내부에는 얼음을 생성하는 제빙장치가 제공될 수 있다.

제빙장치가 냉장실 도어에 설치된 바텀 프리즈 타입 냉장고의 경우, 증발기에 의해 냉각된 공기(냉기)는 냉동실 및 냉장실로 분기 배출된다. 냉동실 측으로 배출되는 냉기는, 냉장고의 냉장고 본체 측벽에 매설된 냉기공급덕트를 따라 제빙장치까지 유동한 다음, 제빙장치의 내부를 유동하면서 물을 제빙한다. 이후, 제빙장치 내 냉기는 냉장고의 냉장고 본체 측벽에 매설된 냉기환원덕트를 통해, 냉장실로 배출되어 냉장실의 내부 온도를 낮추게 된다.

그러나, 종래 냉장고의 경우, 냉기공급덕트/냉기환원덕트와 덕트의 단열을 위한 구조가 냉장실의 좌측 또는 우측 벽면부에 추가되어야 하므로, 냉장고의 용적이 줄어들 수 있고, 냉장고 내 배관 구조가 복잡해질 수 있다.

또한, 냉장고 도어 내 제빙이 냉기공급덕트의 냉기에 의한 간접 냉각 방식으로 이루어지므로, 냉장고 도어 내 얼음이 냉매에 의해 직접적으로 냉각되지 못하여 제빙 속도가 느릴 수 있다.

특허문헌: 한국등록특허 제10-0565621호(2006.03.22. 등록)

본 발명의 실시예들은 도어 내 제빙실에서 냉매에 의한 직접 냉각 방식으로 제빙이 이루어지는 냉장고를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 냉장고는, 냉장고의 외관을 형성하고, 베리어에 의해 냉동실 및 냉장실로 구획되는 냉장고 본체; 상기 냉장고 본체의 내부 공간을 개폐하도록 상기 냉장고 본체의 전면 양측 가장자리에 설치되는 도어; 증발기와, 증발기에서 배출된 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 상변화시키는 압축기와, 기상 냉매를 고압의 액상 냉매로 상변화시키는 응축기와, 액상 냉매를 단열팽창시켜 증발기에 제공하는 팽창밸브로 구성되어, 상기 내부 공간에 냉기 공급을 위한 냉매를 순환시키는 냉기발생부; 상기 냉기발생부의 냉매를 공급받도록 상기 냉장고 본체에 설치되는 냉매파이프; 상기 냉매와 열교환이 이루어지도록 상기 도어에 마련되는 제빙파이프; 상기 도어에 제빙공간을 제공하는 제빙실과, 상기 냉매와의 열교환을 통해, 얼음이 생성되도록 상기 제빙파이프와 접촉되는 틀을 제공하는 제빙트레이와, 상기 얼음을 저장하도록 상기 제빙트레이의 하측에 위치되는 아이스 버킷과, 상기 제빙부는 상기 제빙 트레이의 주연부에 제공되는 히터를 포함하는 제빙부; 상기 냉장고 본체 및 상기 도어의 접힘부위에서, 상기 제빙파이프 및 상기 냉매파이프 사이를 상기 도어의 개폐방향으로 신축 가능하게 연결하는 연질파이프; 상기 도어의 교체가 필요할 때, 상기 도어의 교체 전 냉매의 흐름을 미리 차단하는 제어밸브; 상기 냉매파이프의 단부를 감싸고, 단열을 위한 발포제가 내장된 파이프케이스를 포함하고, 상기 제빙파이프는 상기 제빙트레이의 일단에서 타단까지 연장되어 만곡되고 상기 제빙트레이의 일단을 향해 연장되는 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 상기 제빙트레이의 저면에 접착제 또는 체결부재에 의해 서로 부착되어 상기 제빙트레이의 내부에 담긴 물과 직접적인 열교환을 통해 물을 냉각하고, 복수 회에 걸쳐서 만곡되어 상기 제빙트레이의 저면을 복수 회 왕복하도록 형성되며, 상기 연질파이프는 외면 고무층, 보강층, 내면 고무층 및 수지층의 4층 구조로 제조되는 플렉시블한 주름 형태의 냉매호스로 제공되고, 상기 냉매파이프의 단부에 연결되는 제 1 주름부와, 상기 제빙파이프의 단부에 연결되는 제 2 주름부와, 상기 제 1 주름부 및 상기 제 2 주름부 사이를 연결하는 제 3 주름부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 냉매 중 일부는 냉매라인을 따라 상기 냉기발생부의 냉동 사이클로 순환되면서, 냉동실 및 냉장실에 냉기를 제공하고, 상기 냉매 중 다른 일부는 상기 냉매파이프를 통해 상기 제빙파이프로 분기되어 상기 제빙부를 냉각시킨 후, 상기 압축기, 상기 응축기 및 상기 팽창밸브로 구성된 냉동 사이클로 순환될 수 있다.

또한, 상기 히터는 상기 회전모터에 의해 얼음이 상기 제빙트레이 하측에 배치된 아이스 버킷으로 떨어지면, 상기 제빙트레이의 표면을 일정 시간 동안 가열하여 상기 제빙트레이의 표면에 부착된 얼음 표면을 녹여주어, 상기 얼음이 상기 제빙트레이로부터 분리시키고, 상기 제빙트레이는 비틀림에 의해 상기 제빙트레이에 수용된 얼음을 상기 아이스 버킷의 내부로 낙하시켜, 오거의 날개 사이에 삽입된 얼음을 상기 도어에 제공된 디스펜서를 통해 외부로 배출시킬 수 있다.

본 발명의 실시예들은 냉장고 본체 측 냉매파이프의 냉매를 냉장고 도어 측 제빙파이프에 제공함으로써, 냉장고 도어 내 제빙이 냉매를 통해 직접적으로 이루어질 수 있고, 결국, 얼음의 냉각 효율을 향상시킬 수 있고, 냉각에 소모되는 에너지 효율이 높아질 수 있으며, 제빙 속도가 빨라질 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고에서, 제빙파이프, 냉매파이프 및 연질파이프 간 연결 상태를 도시한 상태도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 냉장고에서, 제빙파이프, 냉매파이프 및 연질파이프 간 연결 상태를 도시한 상태도이다.
도 4는 도 1의 제빙부에 대한 내부 구성을 도시한 측단면도이다.
도 5는 도 1의 제빙부에 대한 내부 구성을 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉기발생부를 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 냉장고의 냉기발생부를 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고에서, 제빙파이프, 냉매파이프 및 연질파이프 간 연결 상태를 도시한 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고에서, 제빙파이프, 냉매파이프 및 연질파이프 간 연결 상태를 도시한 상태도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 냉장고에서, 제빙파이프, 냉매파이프 및 연질파이프 간 연결 상태를 도시한 상태도이고, 도 4는 도 1의 제빙부에 대한 내부 구성을 도시한 측단면도이며, 도 5는 도 1의 제빙부에 대한 내부 구성을 도시한 평면도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고는, 외관을 형성하는 냉장고 본체(10)와, 냉장고 본체(10)의 내부 공간을 개폐하기 위한 도어(20)와, 도어(20)에 마련된 제빙부(30)와, 냉매를 순환시키는 냉기발생부(40)와, 신축 가능한 연질파이프(130)를 통해 냉기발생부(40)의 냉매를 제빙부(30)에 제공하되, 제어밸브를 통해 냉매의 흐름을 조절하는 직냉부(100)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 냉장고 본체(10)는 냉장고의 외형을 이루는 하우징으로, 베리어(12)에 의해 냉동실(F) 및 냉장실(R)로 구획될 수 있다. 예컨대, 냉장고 본체(10)의 하부에는 냉동실(F)이 마련될 수 있고, 냉장고 본체(10)의 상부에는 냉장실(R)이 마련될 수 있다. 이들 냉동실(F) 및 냉장실(R)은 도어(20)에 의해 개폐될 수 있다.

도어(20)는 냉장고 본체(10)의 전면 양측 가장자리에서 냉장실(R)을 선택적으로 차폐하는 냉장실 도어와, 냉동실(F)의 전면 개구부를 차폐하는 냉동실 도어로 구성될 수 있다.

본 실시예에서는 제빙부(30)가 제공된 냉장실 도어가 냉장실(R)을 개폐하도록 제공되는 경우를 예로 들어 설명하나, 냉동실(F)을 선택적으로 차폐하도록 제공된 냉동실 도어에 제빙부(30)가 제공되는 경우를 배제하는 것은 아니다. 아울러, 본 실시예에 적용되는 냉장고는 냉동실(F)이 하부에 위치하는 바텀 프리즈(Bottom Freeze) 타입의 냉장고이지만, 이에 한정되지는 아니하며, 본 발명은 다양한 타입의 냉장고에 적용될 수 있음은 물론이다.

제빙부(30)는 얼음 생성을 위한 제빙공간을 제공하는 제빙실(32)과, 냉매와의 열교환을 통해 얼음 생성이 이루어지는 제빙트레이(33)와, 제빙트레이(33)의 하측에 위치되는 아이스 버킷(34)과, 제빙트레이(33)를 회동시켜 제빙트레이(33)에서 생성된 얼음을 아이스 버킷(34)으로 떨어뜨리는 회전모터(36)와, 제빙트레이(33)의 주연부에 제공되는 히터(35)를 포함할 수 있다.

여기서, 제빙트레이(33)는 용수 공급배관(미도시) 등으로부터 물을 공급받아 물이 얼음으로 냉각되는 공간을 제공하는 것으로, 상면에 물이 수용될 수 있는 성형 공간이 복수 개 형성될 수 있다. 이 성형 공간은 제조하고자 하는 얼음의 형상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있으며, 성형 공간의 수량도 다양하게 조절될 수 있다.

제빙트레이(33)는 열전도율이 높은 금속으로 제작될 수 있고, 제빙트레이(33)의 저면은 제빙파이프(110)와 접촉될 수 있다. 제빙트레이(33)와 접촉되는 제빙파이프(110)의 접촉부(110a)는, U자 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제빙파이프(110)의 접촉부(110a)는 제빙트레이(33)의 일단에서부터 연장되기 시작하여 제빙트레이(33)의 타단의 부근에서 180°만곡되고, 다시 제빙트레이(33)의 일단을 향해 연장될 수 있다.

물론, 이에 한정되지는 아니하며, 제빙파이프(110)의 접촉부(110a)는 복수 회에 걸쳐서 만곡되어 제빙트레이(33)의 저면을 복수 회 왕복하도록 형성될 수도 있고, 열전달 효율을 높이기 위해 접착제 또는 체결부재 등으로 서로 단단히 부착되도록 구성되는 것도 가능하다.

이에 따라, 냉매파이프(120)에서 제빙파이프(110)로 공급된 냉매는, 제빙파이프(110)의 접촉부(110a)에서, 제빙트레이(33)의 내부에 담긴 물과 직접적인 열교환을 통해 물을 냉각할 수 있고, 이렇게 냉각된 물은 얼음으로 상변화될 수 있다. 다시 말해, 제빙파이프(110)의 접촉부(110a)는 냉동 사이클에 있어서 소형화된 증발기와 같은 기능을 수행할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예는 제빙파이프(110)와 제빙트레이(33) 사이의 고체-고체간 열교환을 통한 직접 냉각 방식에 의하여 얼음을 생성할 수 있다. 반면에, 종래 냉장고의 경우, 냉장고 본체에서 제공된 냉기를 제빙부의 제빙트레이로 공급하여, 기체-고체간 열교환을 통한 간접 냉각 방식에 의하여 얼음을 생성한다. 이에, 본 발명은 종래 기술에 비하여, 직접 냉각 방식에 따른 뛰어난 열교환 성능을 통해 얼음이 생성되는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다.

이렇게 생성된 얼음은 회전모터(36)에 의해 제빙트레이(33) 하측에 배치된 아이스 버킷(34)으로 떨어질 수 있다. 이때, 히터(35)는 제빙트레이(33)의 표면을 짧은 시간 동안 가열하여 제빙트레이(33)의 표면에 부착된 얼음 표면을 약간 녹여줌으로써, 얼음이 제빙트레이(33)로부터 용이하게 분리될 수 있도록 한다.

제빙트레이(33)의 상면이 아이스 버킷(34)을 향해 회동되면, 제빙트레이(33)는 특정 각도 이상으로 비틀어지게 되고, 제빙트레이(33)의 비틀림에 의해 제빙트레이(33)에 수용된 얼음은 아이스 버킷(34) 내부로 떨어질 수 있다. 이렇게 아이스 버킷(34)에 쌓인 얼음은, 오거(37)의 날개 사이 사이에 삽입되어 오거(37)의 회전 시, 도어(20)에 제공된 디스펜서(dispenser, 미도시)를 통해 사용자에게 공급될 수 있다.

직냉부(100)는 제빙부(30)에 설치되는 제빙파이프(110)와, 냉장고 본체(10)에 설치되는 냉매파이프(120)와, 제빙파이프(110) 및 냉매파이프(120) 사이를 신축(伸縮) 가능하게 연결하는 연질파이프(130)와, 제빙파이프(110) 및 냉매파이프(120) 간 이동하는 냉매의 흐름을 선택적으로 차단하는 제어밸브와, 냉매파이프(120)의 단부를 감싸는 파이프케이스(140)를 포함할 수 있다.

제빙파이프(110)는 적어도 일부(예를 들어, 접촉부(110a))가 제빙부(30)의 제빙트레이(33)에 접촉되도록 제빙실(32)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 제빙파이프(110)로 공급된 냉매는, 제빙파이프(110)의 접촉부(110a)에서, 제빙트레이(33)의 내부에 담긴 물과 직접적인 열교환을 통해 물을 신속하게 냉각할 수 있다.

냉매파이프(120)는 냉기발생부(40)의 냉매라인(45)에서 분기되는 파이프로, 단부가 냉장고 본체의 측벽에 수평되게 설치되도록 냉기발생부(40)에서 분기될 수 있다. 이러한 냉매파이프는(120)는 냉기발생부(40)의 냉매를 제빙파이프(110)로 냉매를 공급하기 위한 인 냉매파이프와, 제빙파이프(110)의 냉매를 냉기발생부(40)로 환원시키기 위한 아웃 냉매파이프를 포함할 수 있다.

냉매파이프(120)는 연질파이프(130)를 통해 제빙파이프(110)에 연결되므로, 냉기발생부(40)의 냉매를 제빙파이프(110)에 공급하거나 환원할 수 있다. 따라서, 냉매라인(45)에서 냉매파이프(120)로 분기된 냉매는, 연질파이프(130)를 통해 제빙파이프(110) 이동되어 제빙부(30)를 냉각시킨 후, 다시 연질파이프(130) 및 제빙파이프(110)를 거쳐 냉매라인(45)으로 이동될 수 있다.

연질파이프(130)는 냉장고 본체(10) 및 도어(20)의 접힘부위에서, 제빙파이프(110) 및 냉매파이프(120) 사이를 도어(20)의 개폐방향으로 연결하는 냉매호스일 수 있다. 예컨대, 연질파이프(130)는 신축이 가능한 플렉시블(flexible)한 재질의 냉매호스로, 제빙파이프(110) 및 냉매파이프(120)의 단부에 볼트 체결될 수 있다.

예를 들어, 연질파이프(130)는 냉매파이프(120)의 단부에 연결되는 제 1 주름부(131)와, 제빙파이프(110)의 단부에 연결되는 제 2 주름부(132)와, 제 1 주름부(131) 및 제 2 주름부(132) 사이를 연결하는 제 3 주름부(133)를 포함할 수 있다. 제 1 주름부(131), 제 2 주름부(132) 및 제 3 주름부(133)는 플렉시블한 주름 형태의 파이프로 제공될 수 있다.

특히, 연질파이프(130)는 외면 고무층, 보강층, 내면 고무층 및 수지층(나일론)의 4층 구조로 제조되므로, 냉기 손실을 줄일 수 있고, 도어(20)의 개폐작동에 능동적으로 대응하면서, 냉장고 본체(10)에 설치된 냉매파이프(120)의 냉매를 도어(20)에 설치된 제빙파이프(110)에 효과적으로 전달할 수 있다.

제어밸브는 제빙파이프(110) 및 냉매파이프(120) 간 이동하는 유로의 흐름을 선택적으로 차단하기 위해, 냉매파이프(120)의 단부에서 냉매의 유로를 선택적으로 개폐하는 개폐밸브(150)일 수 있다. 물론, 도 3에서 보듯이, 개폐밸브(150)는 냉매파이프(120)의 단부 및 제빙파이프(110)의 단부에 각각 설치될 수 있다.

이에 따라, 도어(20)의 교체가 필요한 경우, 도어(20)의 교체전, 개폐밸브(150)를 통해 냉매의 흐름을 미리 차단함으로써, 직냉부(100)에서 냉매의 누설을 미연에 방지할 수 있다.

파이프케이스(140)는 냉매파이프(120)의 단부를 보호하기 위한 케이스로, 단열을 위한 우레탄 폼 등의 발포제가 내장될 수 있다. 이 파이프케이스(140)는 냉매파이프(120)와 연질파이프(130) 간 체결부위를 가리므로, 외관품위품질을 향상시킬 수 있다. 파이프케이스(140)에는 내부공간을 개폐하기 위한 케이스커버(미도시)가 설치될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉기발생부를 도시한 블록도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 냉기발생부(40)는 냉매와 냉각덕트(미도시) 내 에어(공기) 간 열교환을 통해, 냉기를 냉장실 및 냉동실에 제공할 수 있다.

이를 위해, 냉기발생부(40)는 증발기(41)와, 증발기(41)에서 배출된 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 상변화시키는 압축기(42)와, 기상 냉매를 고압의 액상 냉매로 상변화시키는 응축기(43)와, 액상 냉매를 단열팽창시켜 증발기(41)에 제공하는 팽창밸브(44)로 구성될 수 있다.

이들 압축기(42), 응축기(43), 팽창밸브(44) 및 증발기(41)에서는, 냉동 사이클(압축-응축-팽창-증발)에 의한 냉매의 열교환 작용이 이루어지므로, 냉각덕트 내 에어는 증발기(41)의 냉매와의 열교환을 통해 냉기로 냉각될 수 있다. 여기서, 이들 압축기(42), 응축기(43) 및 팽창밸브(44) 구성은, 직냉부(100)에 냉매를 제공하기 위한 냉동 사이클을 공유할 수 있다.

즉, 냉매 중 일부는 냉매라인(45)을 따라 증발기(41), 압축기(42), 응축기 및 팽창밸브(44)로 구성된 냉동 사이클로 순환되면서, 냉동실 및 냉장실에 냉기를 제공할 수 있고, 냉매 중 다른 일부는 냉매파이프(120)를 통해 제빙파이프(110)로 분기되어 제빙부(30)를 냉각시킨 후, 다시 압축기(42), 응축기(43) 및 팽창밸브(44)로 구성된 냉동 사이클로 순환될 수 있다.

한편, 도어(20)의 교체와 같이 도어(20)의 수리가 필요한 경우, 도어(20)의 수리전, 개폐밸브(150)를 통해 직냉부(100) 내 냉매의 흐름을 미리 차단하면, 직냉부(100)의 냉매파이프(120)에서 냉매의 누설을 미연에 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 냉장고의 냉기발생부를 도시한 블록도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 냉매라인(45)에서 냉매파이프(120)로 분기되는 지점에는, 3웨이밸브(160)가 마련될 수 있다. 이 3웨이밸브(160)는 직냉부(100)로 분기되는 냉매의 흐름을 선택적으로 차단할 수 있으므로, 상술한 개폐밸브(150)의 기능을 대체할 수 있다.

이하에서는, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 따른 냉장고의 작용 에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 냉장고 내 냉동 사이클을 이루는 냉매 중 일부가 냉매라인(45)에서 냉매파이프(120)로 분기되면, 냉매파이프(120) 내 냉매는 연질파이프(130)를 통해 제빙파이프(110)로 이동될 수 있다. 여기서, 연질파이프(130)는 도어(20)의 개폐방향으로 신축가능한 재질로 이루어지므로, 도어(20)의 개폐작동에 상관없이, 냉매파이프(120)와 제빙파이프(110) 간 원활하게 냉매를 유동시킬 수 있다.

제빙파이프(110)로 이동된 냉매는 접촉부(110a)를 통해, 제빙트레이(33)를 직접적으로 냉각시킬 수 있다. 이때, 제빙트레이(33)에 공급된 물이 접촉부(110a)에 의해 직접 냉각됨에 따라 상 변화하여 얼음이 신속하게 생성될 수 있다. 제빙트레이(33)에서 생성된 얼음은 제빙트레이(33) 하측에 배치된 아이스 버킷(34)으로 이동된 후, 도어(20)의 디스펜서를 통해 사용자에게 공급될 수 있다.

한편, 제빙트레이(33)와 열교환된 제빙파이프(110) 내 냉매는, 다시 연질파이프(130)를 통해 냉매파이프(120)로 이동될 수 있고, 냉매파이프(120)로 이동된 냉매는 냉매라인(45)을 통해 냉장고의 냉동 사이클에 포함될 수 있다.

그리고 도어(20)의 교체와 같이 도어(20)의 수리가 필요한 경우, 개폐밸브(150)를 통해 직냉부(100) 내 냉매의 흐름을 미리 차단하면, 직냉부(100)의 냉매파이프(120)에서 냉매의 누설을 미연에 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고를 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고에서, 제빙파이프, 냉매파이프 및 연질파이프 간 연결 상태를 도시한 상태도이다.

도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 냉장고에서, 직냉부(100)는 비틀림 가능한 연질파이프(130)를 통해 냉기발생부(40)의 냉매를 제빙부(30)에 제공하되, 제어밸브를 통해 냉매의 흐름을 조절할 수 있다.

여기서, 직냉부(100)를 제외한 나머지 구성들, 예를 들어, 냉장고 본체(10), 도어(20), 제빙부(30) 및 냉기발생부(40) 구성은, 제 1 실시예에서 설명한 냉장고 본체(10), 도어(20), 제빙부(30) 및 냉기발생부(40) 구성과 대응되므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 직냉부(100)는 비틀림 가능한 연질파이프(130)를 통해 냉기발생부(40)의 냉매를 제빙부(30)에 제공할 수 있고, 개폐밸브(150)를 통해 냉매의 흐름을 조절할 수 있다.

여기서, 연질파이프(130)는 냉장고 본체(10) 및 도어(20)의 힌지축 부위에서, 제빙파이프(110) 및 냉매파이프(120) 사이를 도어(20)의 상하방향으로 연결하도록 비틀림이 가능한 플렉시블(flexible)한 재질의 냉매호스일 수 있다. 연질파이프(130)는 제빙파이프(110) 및 냉매파이프(120)의 단부에 볼트 체결될 수 있다.

연질파이프(130)는 냉매파이프(120)의 단부에 연결되는 제 1 주름부(131)와, 제빙파이프(110)의 단부에 연결되는 제 2 주름부(132)와, 제 1 주름부(131) 및 제 2 주름부(132) 사이를 연결하는 제 3 주름부(133)를 포함할 수 있다. 제 1 주름부(131), 제 2 주름부(132) 및 제 3 주름부(133)는 플렉시블한 주름 형태의 파이프로 제공될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 냉각덕트에서 직접 냉각된 냉기를 이용하여 얼음을 생성함으로써, 얼음의 냉각 효율 및 냉기의 공급 효율을 향상시킬 수 있고, 냉각덕트와 냉장고 도어의 제빙공간 사이에서 냉기의 순환이 짧게 이루어지므로, 냉기의 손실을 효과적으로 줄일 수 있고, 결국, 냉장고 운전에 따른 소비전력을 줄일 수 있다는 등의 우수한 장점을 갖는다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

10 :냉장고 본체 20 :도어
30 :제빙부 32 :제빙실
33 :제빙트레이 35 :히터
40 :냉기발생부 41 :증발기
42 :압축기 43 :응축기
44 :팽창밸브 45 :냉매라인
100 :직냉부 110 :제빙파이프
120 :냉매파이프 130 :연질파이프
150 :개폐밸브 160 :3웨이밸브

Claims

냉장고의 외관을 형성하고, 베리어에 의해 냉동실 및 냉장실로 구획되는 냉장고 본체;
상기 냉장고 본체의 내부 공간을 개폐하도록 상기 냉장고 본체의 전면 양측 가장자리에 설치되는 도어;
증발기와, 증발기에서 배출된 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 상변화시키는 압축기와, 기상 냉매를 고압의 액상 냉매로 상변화시키는 응축기와, 액상 냉매를 단열팽창시켜 증발기에 제공하는 팽창밸브로 구성되어, 상기 내부 공간에 냉기 공급을 위한 냉매를 순환시키는 냉기발생부;
상기 냉기발생부의 냉매를 공급받도록 상기 냉장고 본체에 설치되는 냉매파이프;
상기 냉매와 열교환이 이루어지도록 상기 도어에 마련되는 제빙파이프;
상기 도어에 제빙공간을 제공하는 제빙실과, 상기 냉매와의 열교환을 통해, 얼음이 생성되도록 상기 제빙파이프와 접촉되는 틀을 제공하는 제빙트레이와, 상기 얼음을 저장하도록 상기 제빙트레이의 하측에 위치되는 아이스 버킷과, 상기 제빙부는 상기 제빙 트레이의 주연부에 제공되는 히터를 포함하는 제빙부;
상기 냉장고 본체 및 상기 도어의 접힘부위에서, 상기 제빙파이프 및 상기 냉매파이프 사이를 상기 도어의 개폐방향으로 신축 가능하게 연결하는 연질파이프;
상기 도어의 교체가 필요할 때, 상기 도어의 교체 전 냉매의 흐름을 미리 차단하는 제어밸브; 및
상기 냉매파이프의 단부를 감싸고, 단열을 위한 발포제가 내장된 파이프케이스를 포함하고,
상기 제빙파이프는 상기 제빙트레이의 일단에서 타단까지 연장되어 만곡되고 상기 제빙트레이의 일단을 향해 연장되는 접촉부를 포함하고, 상기 접촉부는 상기 제빙트레이의 저면에 접착제 또는 체결부재에 의해 서로 부착되어 상기 제빙트레이의 내부에 담긴 물과 직접적인 열교환을 통해 물을 냉각하고, 복수 회에 걸쳐서 만곡되어 상기 제빙트레이의 저면을 복수 회 왕복하도록 형성되며,
상기 연질파이프는 외면 고무층, 보강층, 내면 고무층 및 수지층의 4층 구조로 제조되는 플렉시블한 주름 형태의 냉매호스로 제공되고, 상기 냉매파이프의 단부에 연결되는 제 1 주름부와, 상기 제빙파이프의 단부에 연결되는 제 2 주름부와, 상기 제 1 주름부 및 상기 제 2 주름부 사이를 연결하는 제 3 주름부를 포함하는 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 냉매 중 일부는 냉매라인을 따라 상기 냉기발생부의 냉동 사이클로 순환되면서, 냉동실 및 냉장실에 냉기를 제공하고,
상기 냉매 중 다른 일부는 상기 냉매파이프를 통해 상기 제빙파이프로 분기되어 상기 제빙부를 냉각시킨 후, 상기 압축기, 상기 응축기 및 상기 팽창밸브로 구성된 냉동 사이클로 순환되는 냉장고.
제 1 항에 있어서,
상기 히터는
상기 회전모터에 의해 얼음이 상기 제빙트레이 하측에 배치된 아이스 버킷으로 떨어지면, 상기 제빙트레이의 표면을 일정 시간 동안 가열하여 상기 제빙트레이의 표면에 부착된 얼음 표면을 녹여주어, 상기 얼음이 상기 제빙트레이로부터 분리시키고,
상기 제빙트레이는
비틀림에 의해 상기 제빙트레이에 수용된 얼음을 상기 아이스 버킷의 내부로 낙하시켜, 오거의 날개 사이에 삽입된 얼음을 상기 도어에 제공된 디스펜서를 통해 외부로 배출시키는 냉장고.