KR20180035619A - 냉장고 - Google Patents

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KR20180035619A
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 냉장고에는, 열교환실에 배치되며, 냉매가 유동하는 냉매배관 및 상기 냉매와 냉기간의 열교환을 가이드 하는 핀이 구비되는 증발기가 포함되고, 상기 증발기에는, 서로 이격되는 양 측방부 및 상기 양 측방부의 사이에 배치되는 중앙부가 포함되고, 상기 증발기의 핀은, 상기 양 측방부로 유입된 냉기가 상기 중앙부에서 합지되도록, 공기의 유동을 가이드 한다.

Description

냉장고{Refrigerator}
본 발명은 냉장고에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 음식물을 냉동 또는 냉장 보관하도록 저장물이 수용되는 다수의 저장실이 구비되고, 상기 음식물을 수납 및 취출하도록 상기 저장실의 일면이 개방되어 형성된다. 상기 다수의 저장실에는, 음식물의 냉동 저장을 위한 냉동실 및 음식물의 냉장 저장을 위한 냉장실이 포함된다.
냉장고에는, 냉매가 순환하는 냉동시스템이 구동된다. 상기 냉동 시스템을 구성하는 장치에는, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함된다. 냉매가 상기 증발기를 통과하는 과정에서 증발되고, 이 과정에서 증발기의 주변을 지나는 공기는 냉각될 수 있다. 그리고, 상기 냉각된 냉기는 상기 냉동실 또는 상기 냉장실로 공급될 수 있다. 일반적으로, 상기 증발기는 상기 저장실의 후측에 설치되며, 상하 방향으로 연장되도록 구성된다.
최근, 냉장고의 내부 저장공간, 즉 저장실을 증대하는 것이 소비자의 주요 관심사가 되고 있다. 따라서, 냉장고에 필요한 냉동시스템의 부품들을 수용하는 공간을 줄이고, 상대적으로 상기 저장실의 용적을 증가시키기 위한 많은 노력이 있어 왔다.
그러나, 상기한 바와 같이, 상기 증발기가 저장실의 후측에 구비되는 경우, 상기 증발기의 설치를 위한 공간확보를 위하여, 상기 저장실의 크기를 상대적으로 줄일 수 밖에 없는 어려움이 있었다.
특히, 상기 냉장고에는, 상기 저장실로부터 전방으로 인출 가능하게 드로어가 포함된다. 상기 증발기의 배치에 의하여, 상기 저장실의 크기, 즉 전후 방향으로의 폭이 줄어듬에 따라, 상기 드로어의 전후 길이가 짧아지고 이에 의하여 상기 드로어의 인출거리가 짧아지게 되는 문제점이 있었다. 상기 드로어의 인출거리가 짧아지면, 사용자가 드로어에 식품을 수납하는 것이 불편하다는 문제점이 나타난다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 냉장실과 냉동실을 구획하는 격벽에 증발기를 설치하는 기술이 개발되었다. 한편, 냉동실과 냉장실이 좌우로 배치되는 사이드 바이 사이드 타입(side by side type)의 냉장고에서는, 격벽이 상기 냉동실과 냉장실의 사이에서 상하 방향으로 연장되도록 구성되므로, 증발기에서 발생되는 제상수를 배출하는 것이 용이할 수 있다.
그러나, 냉장실과 냉동실이 상하 방향으로 배치되는 타입의 냉장고에서는, 격벽이 냉동실과 냉장실의 사이에서 가로 방향으로 연장되도록 구성되므로, 증발기에서 발생되는 제상수를 배출하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.
이와 관련된 선행기술의 정보는 아래와 같다.
1. 등록번호 (등록일자) : EP 2,694,894 (2016년 3월 23일)
2. 발명의 명칭 : COMBINATION DEVICE FOR REFRIGERATION
위 선행기술은, 냉장실이 냉장고의 상부에 위치하고 냉동실이 냉장고의 하부에 위치하는 냉장고에 대하여. 상기 냉장실과 냉동실을 분리하는 격벽의 내부에 증발기를 설치하는 기술을 개시한다.
다만, 위 선행기술의 증발기는 후방으로 하향 경사지게 배치되도록 구성된다. 이러한 증발기의 배치는, 상기 증발기에서 발생되는 제상수를 하방으로 용이하게 배출하기 위한 것이나, 상기 증발기가 후방으로 경사지게 배치됨으로써, 단열재와 증발기를 배치하기 위한 격벽의 두께가 증가하게 될 수 있다. 상기 격벽의 두께가 증가되면, 냉장고의 저장실이 상대적으로 작아지게 되는 문제점이 나타날 수 있다.
그리고, 상기 격벽의 하면은 증발기의 경사진 배치에 의하여, 하방으로 경사지도록 배치되며, 이에 대응하여 냉동실의 상부에 구비되는 드로어의 측면부는 후방으로 갈수록 낮아지도록 구성된다. 이 경우, 식품의 수납성이 나빠지는 문제점이 나타난다.
또한, 선행기술에 따른 증발기 배치에 의하면, 증발기의 바로 후방에 팬이 위치하게 되므로, 상기 증발기에서 발생되는 제상수가 상기 팬으로 흘러들어감으로써, 팬의 오작동을 야기할 수 있는 문제점이 나타날 수 있다.
또한, 고습의 냉기가 팬을 통과할 때, 상기 팬에는 응축수가 발생될 수 있다. 선행기술에 의하면, 상기 팬의 응축수를 배출하기 위한 별도의 물 유로가 구비되지 않고 상기 응축수는 냉기가 공급되는 덕트로 흘려지도록 구성된다. 이 경우, 상기 덕트에는 상기 응축수에 의한 착상이 발생되는 문제점이 나타날 수 있다.
한편, 상기 증발기의 하측에는 제상수를 모으는 트레이가 구비될 필요가 있는데, 선행기술에 따른 증발기의 배치에 의하면, 격벽의 두께를 가능한 한 줄이기 위하여 상기 트레이가 상기 증발기의 하측에 너무 인접하게 구성되어야 한다. 이 경우, 상기 트레이에 저장된 제상수가 착상되어 증발기의 열교환 성능을 저하시키는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 냉장고의 내부 저장공간을 증대할 수 있는 증발기 설치구조가 채용된 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 증발기가 격벽에 설치되더라도, 상기 격벽의 두께를 상대적으로 줄일 수 있는 냉장고를 제공되는 것을 목적으로 한다.
또한, 증발기의 구조를 개선하여 열교환이 잘 수행되면서도 제상수의 배출이 용이하도록 하며, 격벽 단열재의 높이를 증가시킬 수 있는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 증발기로 냉매가 입출되는 입출배관의 위치를 최적으로 선정하여, 증발기의 양측에서 유입되는 냉기와의 열교환 효율을 개선시킬 수 있는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에는, 열교환실에 배치되며, 냉매가 유동하는 냉매배관 및 상기 냉매와 냉기간의 열교환을 가이드 하는 핀이 구비되는 증발기가 포함되고, 상기 증발기에는, 서로 이격되는 양 측방부 및 상기 양 측방부의 사이에 배치되는 중앙부가 포함되고, 상기 증발기의 핀은, 상기 양 측방부로 유입된 냉기가 상기 중앙부에서 합지되도록, 공기의 유동을 가이드 한다.
상기 증발기의 중앙부에 구비되는 핀의 전체 면적은, 상기 증발기의 측방부에 구비되는 핀의 전체 면적보다 작게 형성된다.
상기 열교환실의 후방부에 배치되며, 상기 열교환실의 냉기를 상기 제 1,2 저장실로 공급하는 팬이 더 포함되며, 상기 중앙부에는, 상기 팬으로 냉기의 유입을 가이드 하는 팬 흡입유로가 포함된다.
상기 증발기의 양 측방부에 구비되는 제 1,2 열교환부는 상기 증발기의 중앙부로부터 양측 방향으로 경사지게 연장될 수 있다.
상기 제 1 열교환부는 상기 증발기의 중앙부로부터 우측 방향으로 상향 경사지게 연장되고, 상기 제 2 열교환부는 상기 증발기의 중앙부로부터 좌측 방향으로 상향 경사지게 연장된다.
상기 팬 흡입유로에는, 상기 냉매 배관 및 상기 핀이 배치되지 않는, 냉기유로가 포함될 수 있다.
상기 냉매 배관은 다수 회 벤딩된 형상을 가지고 가로 방향으로 연장된다.
상기 증발기 케이스에는, 상기 증발기의 양측부를 향하여 냉기를 공급하는 유입 가이드부가 포함된다.
상기 핀에는, 상기 냉매 배관의 외측에 결합되는 다수의 핀이 포함된다.
상기 다수의 핀은 상기 유입 가이드부를 통하여 유입되는 냉기의 유동방향에 대응하여 가로 방향으로 연장될 수 있다.
상기 증발기 케이스에는, 상기 증발기의 상측을 덮는 제 1 커버; 및 상기 증발기의 하측을 지지하는 제 2 커버가 포함된다.
상기 유입 가이드부에는, 상기 제 1 커버에 형성되며, 상기 냉장실의 냉기를 상기 증발기의 양측으로 공급하는 제 1 덕트결합부가 포함된다.
상기 유입 가이드부에는, 상기 제 2 커버에 형성되며, 상기 냉동실의 냉기를 상기 증발기의 양측으로 공급하는 커버배출공이 포함된다.
상기 냉매 배관에는, 상기 제 1 열교환부와 상기 제 2 열교환부를 연결하는 연결부가 포함되며, 상기 제 1 열교환부를 순환한 냉매는 상기 연결부를 통하여 상기 제 2 열교환부로 유입된다.
상기 제 1 열교환부에 구비되는 냉매 배관은 상하 방향으로 2열 배열될 수 있다.
상기 제 1 열교환부로 유입된 냉매는 상기 2열의 냉매 배관 중 하부 열의 냉매 배관 및 상부 열의 냉매 배관을 차례로 유동한다.
상기 제 2 열교환부에 구비되는 냉매 배관은 상하 방향으로 2열 배열된다.
상기 제 2 열교환부로 유입된 냉매는 상기 2열의 냉매 배관 중 상부 열의 냉매 배관 및 하부 열의 냉매 배관을 차례로 유동한다.
상기 증발기에는, 상기 증발기로 유입된 냉매를 상기 제 1,2 열교환부로 분지하거나, 상기 제 1,2 열교환부를 통과한 냉매를 합지하는 분지관이 더 포함된다.
상기 분지관에는, 상기 냉매를 상기 제 1,2 열교환부로 분지하는 제 1 분지관; 및 상기 제 1 분지관의 상측에 배치되며, 상기 제 2 열교환부를 통과한 냉매를 합지하는 제 2 분지관이 포함된다.
상기 증발기의 출구측에 구비되며, 상기 증발기를 통과한 냉매 중 기상 냉매를 분리하여 배출시키는 기액 분리기가 더 포함된다.
상기 기액 분리기는 상기 팬 흡입유로에 배치될 수 있다.
상기 기액 분리기는 상기 증발기의 상측에 위치하여, 상기 증발기의 액 냉매가 상기 기액 분리기로 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 기액분리기는, 증발기 케이스의 외부 상측에 위치될 수 있다.
상기 증발기의 전방부 및 후방부를 지지하는 홀더가 더 포함되며, 상기 홀더에는, 상기 냉매 배관을 지지하는 다수의 관통공이 포함된다.
상기 홀더에 설치되며, 상기 증발기의 제상시작 시점 또는 종료시점을 결정하기 위하여, 상기 증발기 주변의 온도를 감지하는 제상센서가 더 포함된다.
상기 홀더에 설치되며, 상기 증발기의 제상을 위한 제상히터로 인가되는 전류를 차단하기 위한 퓨즈가 더 포함된다.
상기 냉매 배관에는, 내주면을 가지는 배관 본체; 및 상기 배관 본체의 내주면으로부터 돌출되며, 상기 배관 본체의 원주 방향으로 배치되는 다수의 돌기부가 포함된다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고에 의하면, 냉장실과 냉동실을 상하로 구획하는 격벽의 일측에 증발기가 설치될 수 있으므로, 냉장고의 내부 저장공간을 증대하고, 냉장고에 구비되는 드로어의 인출 거리가 증가될 수 있다. 따라서, 식품의 수납성이 개선될 수 있다.
또한, 증발기에는 서로 이격되어 있는 제 1 열교환부 및 제 2 열교환부가 포함되고, 상기 제 1,2 열교환부의 사이에는 송풍팬으로 흡입되는 팬 흡입유로가 구성됨으로써, 격벽의 양측방으로부터 유입되는 냉기가 격벽의 후방에 위치하는 팬을 향하여 용이하게 유동될 수 있다는 장점이 있다.
특히, 상기 팬 흡입유로에는 증발기를 구성하는 냉매 배관 및 핀이 구비되지 않으므로, 열교환 후 송풍팬으로 흡입되는 냉기의 유동이 방해받지 않을 수 있게 된다. 따라서, 냉기의 유동손실이 저감될 수 있다.
그리고, 상기 제 1,2 열교환부는 상기 팬 흡입유로를 기준으로 양측으로 이격되어 배치되어 소정의 공간이 확보되므로, 기액분리기와 같은 냉장고의 부품을 설치하거나 용접작업을 하는 데 용이하다는 효과가 나타난다.
또한, 상기 제 1,2 열교환부는 상기 증발기으로부터 중심부로부터 측방을 향하여 경사지게 배치되므로, 증발기의 열교환 면적이 증대될 수 있으며, 상기 격벽에 위치하는 단열재의 두께를 상대적으로 크게 확보할 수 있다는 효과가 나타난다.
또한, 상기 증발기로 냉매를 유입하는 유입배관 및 냉매를 유출하는 유출배관은 상기 증발기의 중앙부에 위치하고, 냉기는 상기 증발기의 양측에서 유입되므로, 상대적으로 냉매의 온도가 가장 낮게 형성되는 유입배관이 상기 냉기의 유입부에 대하여 멀리 배치될 수 있다. 따라서, 상기 냉기의 유입부, 즉 증발기의 양측부에서 착상이 이루어지는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 증발기로 유입된 냉매의 유로는 제 1,2 열교환부를 차례로 통과하도록 구성되므로, 냉매가 나중에 통과하는 후순위 열교환부의 냉매 온도는 상대적으로 높게 형성되므로, 상기 후순위 열교환부에서의 착상이 지연될 수 있게 된다. 따라서, 상기 후순위 열교환부에는 제상히터를 배치하지 않아도 되는 효과가 나타난다.
다른 실시예로서, 증발기로 유입된 냉매의 유로는 제 1,2 열교환부로 분지되도록 구성되어 냉매는 상기 제 1,2 열교환부에서 각각 열교환 될 수 있으므로, 상대적으로 높은 온도의 냉매가 유동하는 후순위 열교환부에서의 열교환 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 증발기를 통과한 냉매가 유입되는 기액분리기가 포함되고, 상기 기액분리기는 증발기의 팬 흡입유로에 배치되므로 공간 활용성이 증가될 수 있다. 그리고, 상기 기액분리기는 상기 증발기의 냉매배관보다 높은 위치에 배치되므로, 증발기에 존재하는 냉매가 상기 기액분리기로 급격하게 유입되면서 상기 기액분리기에 저장되는 액 냉매가 넘치는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 증발기의 하측에는 제상수 트레이가 구비되며, 상기 제상수 트레이는 상기 증발기의 형상에 대응하여 양측방으로부터 중앙부를 향하여 하향 경사지게 배치므로 제상수의 유동이 원활히 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상기 제상수 트레이의 중앙부에는 함몰부가 구성되고 상기 함몰부의 상측에는 상기 팬 흡입유로가 형성되므로, 상기 제상수의 양이 많아지더라도 상기 제상수 트레이에 저장되는 제상수가 상기 증발기에 작용하여 상기 증발기의 하부에 착상이 발생하는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고 도어가 개방된 모습을 보여주는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고에 구비되는 이너케이스 및 냉기 공급장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉기 공급장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉기 공급장치 중, 냉기 발생부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 상기 냉기 발생부의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉기 공급장치 중, 유동 공급부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 8은 상기 유동 공급부의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉기 공급장치의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기의 구성을 보여주는 후방 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기와 제상 트레이의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기를 지지하는 홀더 및 서포터의 구성을 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기의 구성을 보여주는 전방 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기에서, 냉매의 유동모습을 보여주는 개략도이다.
도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기를 통과하는 냉기의 유동모습을 보여주는 도면이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기에서 냉각된 냉기가 저장실로 공급되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기에서 생성된 제상수가 배출되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 19는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증발기의 구성 및 냉매의 유동모습을 보여주는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 증발기 및 기액분리기의 배치모습을 보여주는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 증발기 및 기액분리기의 배치모습을 보여주는 도면이다.
도 22는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 증발기 및 기액분리기의 배치모습을 보여주는 도면이다.
도 23은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 증발기의 냉매 배관 구성을 보여주는 단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 구성을 보여주는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고 도어가 개방된 모습을 보여주는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고에 구비되는 이너케이스 및 냉기 공급장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고(10)에는, 내부에 저장실이 구비되는 캐비닛(11) 및 상기 캐비닛(11)의 전면에 구비되어 상기 저장실을 선택적으로 개폐하는 도어(21,22)가 포함될 수 있다.
상기 캐비닛(11)은 전면이 개구된 직육면체 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 캐비닛(11)에는 상기 냉장고의 외관을 형성하는 아우터 케이스(60) 및 상기 아우터 케이스(60)의 내측에 결합되며 상기 저장실의 내면을 형성하는 이너 케이스(70)가 포함될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 아우터 케이스(60)와 상기 이너 케이스(70)의 사이에는, 냉장고의 외부와 상기 저장실 간에 단열을 수행하기 위한 캐비닛단열재(65, 도 18 참조)가 구비될 수 있다.
상기 저장실에는, 서로 다른 온도로 제어되는 제 1,2 저장실(12,13)이 포함된다. 상기 제 1 저장실(12)에는 냉장실(12)이 포함되며, 상기 제 2 저장실(13)에는 냉동실(13)이 포함될 수 있다. 일례로, 상기 냉장실(12)은 상기 캐비닛(11)의 상부에 형성되며 상기 냉동실(13)은 상기 캐비닛(11)의 하부에 형성될 수 있다. 즉, 상기 냉장실(12)은 상기 냉동실(13)의 상측에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 식품의 보관 또는 인출을 위하여 상대적으로 자주 사용하는 냉장실(12)이 사용자의 허리 높이에 배치될 수 있으므로, 사용자가 냉장실(12)을 사용할 때 허리를 굽히지 않아도 되므로 사용자 편의성이 증대될 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 냉장실(12)과 상기 냉동실(13)을 구획하는 격벽(50)이 더 포함된다. 상기 격벽(50)은 상기 캐비닛(11)의 내부에 구비되며, 상기 캐비닛(11)의 전방부로부터 후방부를 향하여 연장될 수 있다. 일례로, 상기 격벽(50)은 상기 캐비닛(11)의 전방부로부터 지면에 대하여 수평한 방향으로 후방으로 연장될 수 있다.
상기 냉장실(12)과 상기 냉동실(13)에 형성되는 온도는 서로 상이하므로, 상기 격벽(50)에는, 상기 냉장실(12)과 상기 냉동실(13)을 단열하기 위한 격벽단열재(55)가 구비될 수 있다.
상기 도어(21,22)에는, 상기 냉장실(12)의 전방에 회동 가능하게 구비되는 냉장실 도어(21) 및 상기 냉동실(13)의 전방에 회동 가능하게 구비되는 냉동실 도어(22)가 포함된다. 다른 예로서, 상기 냉동실 도어(22)는 전방으로 인출 가능하게 제공되는 서랍식 도어로서 구성될 수도 있다.
상기 냉장실 도어(21)의 전면에는 사용자가 파지할 수 있는 제 1 손잡이(21a)가 구비되며, 상기 냉동실 도어(22)의 전면에는 제 2 손잡이(22a)가 구비될 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 저장실에 구비되어 식품을 수납할 수 있는 선반(31)이 더 포함된다. 일례로, 상기 선반(31)은 상기 냉장실(12)에 구비되며, 복수 개가 제공되어 상하 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 상기 저장실로부터 전방으로 인출 가능하게 구비되는 드로어(35)가 더 포함된다. 상기 드로어(35)는 상기 냉장실(12) 및 냉동실(13)에 각각 구비되며, 그 내부에 식품의 수납공간을 형성할 수 있다. 상기 저장실의 전후방향 폭이 클수록 상기 드로어(35)의 전후방향 길이는 커질 수 있으며, 이에 따라 상기 드로어(35)의 인출거리는 증가될 수 있다. 상기 드로어(35)의 인출거리가 증가되면, 사용자가 식품을 수납할 수 있는 편의성이 증대될 수 있다. 따라서, 상기 저장실의 전후방향 폭이 상대적으로 커질 수 있도록 냉장고를 구성하는 것이 사용자 편의성 관점에서 중요할 수 있다.
방향을 정의한다.
상기 드로어(35)가 인출되는 방향을 전방, 수납되는 방향을 후방이라 정의하고, 상기 냉장고(10)의 전방에서 상기 냉장고(10)를 바라볼 때, 좌측방향을 좌측방, 우측방향으로 우측방이라 정의한다. 이러한 방향에 대한 정의는, 명세서 전반에 대하여 동일하게 적용될 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 냉장고의 저장실 온도정보 및 운전상태 정보를 표시하는 디스플레이부(25)가 더 포함될 수 있다. 일례로, 상기 디스플레이부(25)는 상기 냉장실 도어(21)의 전면에 구비될 수 있다.
상기 이너 케이스(70)에는, 상기 냉장실(12)을 형성하는 냉장실 이너케이스(71)가 포함된다. 상기 냉장실 이너케이스(71)는 전면부가 개방되도록 구성되며, 대략 직육면체의 형상을 가질 수 있다.
상기 이너 케이스(70)에는, 상기 냉동실(12)을 형성하는 냉동실 이너케이스(75)가 더 포함된다. 상기 냉동실 이너케이스(75)는 전면부가 개방되도록 구성되며, 대략 직육면체의 형상을 가질 수 있다. 상기 냉동실 이너케이스(75)는 상기 냉장실 이너케이스(71)의 하측에 이격되어 배치될 수 있다. 상기 냉장실 이너케이스(71)를 "제 1 이너케이스"라 하고, 상기 냉동실 이너케이스(75)를 "제 2 이너케이스"라 이름할 수 있다.
상기 냉장실 이너케이스(71)와 상기 냉동실 이너케이스(75)의 사이에는, 상기 격벽(50)이 배치된다. 상기 격벽(50)에는, 상기 격벽(50)의 전면 외관을 형성하는 격벽전면부(51)가 포함된다. 상기 도어(21,22)를 개방하였을 때, 상기 격벽전면부(51)는 상기 냉장실(12)과 냉동실(13)의 사이에 위치하는 것으로 외부에 보여질 수 있다.
상기 격벽(50)에는, 상기 격벽전면부(51)의 후측에 구비되어, 상기 냉장실(12)과 냉동실(13)을 단열시키는 격벽단열재(55)가 더 포함된다. 상기 격벽단열재(55)는 상기 냉장실 이너케이스(71)의 저면과 상기 냉동실 이너케이스(75)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 격벽(50)은, 상기 냉장실 이너케이스(71)의 저면과, 상기 격벽단열재(55) 및 상기 냉동실 이너케이스(75)의 상면을 포함하는 구성으로서 이해될 수 있다.
상기 냉장고(10)에는, 냉장실(12)과 냉동실(13)에 냉기를 공급하기 위한 냉기 공급장치(100)가 더 포함된다. 상기 냉기 공급장치(100)는 상기 격벽단열재(55)의 하측에 배치될 수 있다. 상세히, 상기 냉기 공급장치(100)는 상기 냉동실 이너케이스(75)의 내부 상면에 설치될 수 있다.
상기 냉기 공급장치(100)에서 생성된 냉기는 상기 냉장실(12) 및 냉동실(13)로 각각 공급될 수 있다. 상기 냉장실(12)의 후방부에는, 상기 냉기 공급장치(100)에서 생성된 냉기 중 적어도 일부분이 유동하는 냉장실 냉기덕트(81)가 구비된다. 그리고, 상기 냉장실 냉기덕트(81)에는, 냉기를 상기 냉장실(12)로 공급하는 냉장실 냉기공급부(82)가 형성된다. 상기 냉장실 냉기덕트(81)는 상기 냉장실(12)의 후벽을 형성하며, 상기 냉장실 냉기공급부(82)는 상기 냉장실 냉기덕트(81)의 전면에 형성될 수 있다.
상기 냉기 공급장치(100)에는, 상기 냉기 공급장치(100)에서 생성된 냉기 중 적어도 일부분이 상기 냉동실(13)로 공급되도록 하는 냉동실 냉기공급부가 포함된다. 상기 냉동실 냉기공급부에는, 제 2 공급부(326)가 포함될 수 있다. 이와 관련하여서는, 도면을 참조하여 후술한다.
상기 냉동실 이너케이스(75)의 후방 하측에는, 기계실(80)이 형성될 수 있다. 상기 기계실에는, 냉동 사이클을 구성하는 부품으로서, 압축기 및 응축기가 설치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉기 공급장치의 구성을 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉기 공급장치 중, 냉기 발생부의 구성을 보여주는 도면이고, 도 6은 상기 냉기 발생부의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉기 공급장치(100)에는, 냉동 사이클을 순환하는 냉매의 증발열을 이용하여 냉기를 발생시키는 냉기 발생부(200) 및 상기 냉기 발생부(200)에서 발생된 냉기를 저장실로 공급하기 위한 유동 공급부(300)가 포함된다.
상기 냉기 발생부(200)에는, 냉매의 증발이 이루어지는 증발기(220)와, 상기 증발기(220)의 상측에 구비되는 제 1 커버(210) 및 상기 증발기(220)의 하측에 구비되는 제 2 커버(270)가 포함된다. 상기 제 1 커버(210)는 상기 제 2 커버(270)의 상측에 결합되며, 상기 제 1,2 커버(210,270)가 이루는 내부공간은 상기 증발기(220)가 설치되는 설치공간을 정의할 수 있다. 그리고, 상기 제 1,2 커버(210,270)를 상기 증발기(220)를 수용하는 "증발기케이스"라 이름하고, 상기 설치공간을 "증발실" 또는 "열교환실"이라 이름할 수 있다. 상기 증발기케이스(210,270)는 상기 격벽(50)의 저면부에 위치한다. 상기 격벽(50)은 상기 열교환실로부터 상기 냉장실(12)을 단열하기 위하여 구비될 수 있다.
상기 증발기(220)에는, 냉매가 유동하는 냉매 배관(221) 및 상기 냉매 배관(221)에 결합되어 냉매의 열교환 면적을 증대시키는 핀(223)이 포함된다 (도 9 참조).
상기 제 1 커버(220)는 상기 냉동실 이너케이스(75)의 적어도 일부분을 구성한다. 상세히, 상기 제 1 커버(220)는 상기 냉동실 이너케이스(75)의 내부 상면을 구성할 수 있다. 달리 말하면, 상기 제 1 커버(22)는 상기 냉동실 이너케이스(75)와 일체로 형성되며, 상기 냉동실 이너케이스(75)의 하면에 구비될 수 있다.
상세히, 상기 제 1 커버(210)에는, 상기 증발기(220)의 전방에 구비되는 제 1 커버전면부(211)와, 상기 제 1 커버전면부(211)의 양측으로부터 후방으로 연장되는 제 1 커버측면부(212) 및 상기 양측의 제 1 커버측면부(212)의 상부에 결합되는 제 1 커버상면부(213)가 포함된다.
상기 제 1 커버상면부(213)의 중앙부에는, 함몰부(215)가 포함된다. 상기 함몰부(215)는 상기 제 1 커버상면부(213)의 전방부로부터 후방부까지 연장될 수 있다. 상기 제 1 커버상면부(213)는, 상기 함몰부(215)로부터 좌우 양측으로 상향 경사지게 연장될 수 있다. 이러한 형상은, 상기 증발기(220)가 좌우방향으로 경사지게 연장되는 형상에 대응될 수 있다.
상기 제 1 커버측면부(212)에는, 후술할 유동 공급부(300)의 배출 덕트(311)가 결합되는 제 1 덕트결합부(217)가 포함된다. 일례로, 상기 제 1 덕트결합부(217)는 상기 양측의 제 1 커버측면부(212)에 각각 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 덕트결합부(217)는 상기 제 1 커버(210)의 양측면(좌측면 및 우측면)에 배치될 수 있다.
상기 냉장실(12)에 저장된 냉기는 상기 배출 덕트(311)를 통하여 배출되며, 상기 배출된 냉기는 상기 제 1 덕트결합부(217)를 경유하여 상기 제 1 커버(210)와 상기 제 2 커버(270)가 이루는 내부공간으로 유동한다. 그리고, 상기 냉기는 상기 증발기(220)를 통과하면서 냉각될 수 있다.
상기 제 1 커버(210)에는, 후술할 유동 공급부(300)의 제 1 공급덕트(380)가 결합되는 제 2 덕트결합부(218)가 포함된다. 상기 증발기(220)에서 생성된 냉기 중 적어도 일부의 냉기는 상기 제 1 공급덕트(380)로 유동하며, 상기 냉장실(12)로 공급될 수 있다. 상기 제 2 덕트결합부(218)는, 상기 제 1 커버상면부(213)에 구비될 수 있다.
상기 제 1 커버(210)에는, 흡입파이프(290)가 관통하는 파이프관통부(216)가 형성될 수 있다. 상기 흡입파이프(290)는, 상기 증발기(220)에서 증발된 냉매를 압축기로 가이드 하는 배관으로서, 상기 증발기(220)에 연결되어 상기 파이프관통부(216)를 통과하며 상기 기계실(80)에 배치된 압축기로 연장될 수 있다. 상기 파이프관통부(216)는, 상기 함몰부(215)에 형성될 수 있다.
상기 제 2 커버(270)는 상기 증발기(220)를 지지하는 구성으로서 상기 냉동실(13)에 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 커버(270)는 상기 냉동실 이너케이스(75)의 하측에 배치될 수 있다.
상세히, 상기 제 2 커버(270)에는, 상기 증발기(220)의 하측에 배치되어 상기 증발기(220) 또는 제상수 트레이(240)를 지지하는 커버안착부(273)가 포함된다. 상기 커버안착부(273)는 상기 증발기(220)의 경사진 형상, 제상수 트레이(240)의 경사진 형상에 대응하여, 좌우 양측부로부터 중앙부를 향하여 하향 경사진 형상, 즉 함몰되는 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 커버(270)에는, 상기 커버안착부(273)의 전방에 구비되는 제 2 커버전면부(271)가 더 포함된다. 상기 제 2 커버전면부(271)에는, 상기 냉동실(13)에 저장되는 냉기가 통과할 수 있는 관통홀(271a, 도 5 참조)이 형성될 수 있다. 일례로, 상기 관통홀(271a)은 상기 제 2 커버전면부(271)의 양측에 형성되며 상기 냉동실(13)의 전방부에 위치한 냉기가 커버배출공(275)으로 용이하게 유동될 수 있도록 가이드 한다. 상기 관통홀(271a)이 형성되는 것에 의하여, 상기 커버배출공(275)을 향하는 냉기의 유동저항이 감소될 수 있다.
상기 제 2 커버(270)에는, 커버단열재(235)가 설치되는 단열재삽입부(271b)가 더 포함된다. 상기 단열재삽입부(271b)는 상기 제 2 커버전면부(271)의 상면이 관통되어 형성될 수 있다 (도 15 참조).
상기 제 2 커버(270)에는, 상기 제 2 커버전면부(271)의 양측에 결합되어 후방으로 연장되는 제 2 커버측면부(272)가 더 포함된다. 그리고, 양측의 제 2 커버측면부(272)는 상기 커버안착부(273)의 양측에 결합되어 상방으로 연장되도록 구성될 수 있다. 상기 제 1 커버(210)는 상기 제 2 커버측면부(272)의 상측에 결합될 수 있다.
상기 제 2 커버측면부(272)에는, 상기 냉동실(13)에 저장된 냉기를 상기 증발기(220)로 가이드 하는 커버배출공(275)이 형성된다. 일례로, 상기 커버배출공(275)에는 다수의 홀이 포함되며, 상기 다수의 홀은 상기 제 2 커버측면부(272)의 전방부로부터 후방을 향하여 배열될 수 있다. 상기 냉동실(130)의 냉기는 상기 커버배출공(275)을 통하여, 상기 제 1,2 커버(210,270)가 이루는 공간 내부로 유동하며, 상기 증발기(220)를 통과하면서 냉각될 수 있다. 상기 제 1 덕트결합부(217) 및 상기 커버배출공(275)을 합하여, "유입 가이드부"라 이름할 수 있다.
상기 냉기 발생부(200)에는, 상기 증발기(220)에 결합되어 미리 설정된 열량을 상기 증발기(220)에 공급하는 제 1 히터(243)가 더 포함된다. 상기 제 1 히터(243)는, 상기 증발기(220)에 착상이 발생하였을 때 얼음을 녹이기 위한 열량을 제공하는 히터로서, "제 1 제상히터"라 이름할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 히터(243)는 상기 증발기(220)의 상부에 결합될 수 있다.
상기 냉기 발생부(200)에는, 상기 증발기(220)를 지지하기 위한 증발기 지지장치(231,233,236)가 더 포함된다. 상기 증발기 지지장치(231,233,236)은 상기 증발기 케이스(210,270)의 내부에 위치된다. 그리고, 상기 증발기 지지장치(231,233,236)에는, 증발기 홀더(231,233) 및 서포터(236)가 포함될 수 있다.
상기 증발기 홀더(231,233)에는, 상기 증발기(220)의 전방부를 지지하는 제 1 홀더(231) 및 상기 증발기(220)의 후방부를 지지하는 제 2 홀더(233)가 포함된다. 상기 제 1 홀더(231)는 제상수 트레이(240)에 지지되며, 상기 제 2 홀더(233)는 상기 서포터(236)에 지지될 수 있다.
상기 서포터(236)는 상기 제 2 커버(270)에 지지되며, 상기 증발기(220)의 후측에 배치될 수 있다. 상기 증발기 홀더(231,233) 및 서포터(236)의 구성에 의하여, 상기 증발기(220)는 상기 제 1,2 커버(210,270)가 이루는 공간의 내부에 안정적으로 지지될 수 있다.
상기 냉기 발생부(200)에는, 상기 증발기(220)의 제상시작 시점 또는 종료시점을 결정하기 위하여 상기 증발기(220) 주변의 온도를 감지하는 제상센서(228)가 더 포함된다. 상기 제상센서(228)는 상기 증발기 홀더(231,233), 일례로 상기 제 2 홀더(233)에 설치될 수 있다.
상기 냉기 발생부(200)에는, 상기 제 1 히터(243)로 인가되는 전류를 차단하기 위한 퓨즈(229)가 더 포함된다. 상기 증발기(220)의 온도가 설정온도 이상이 되는 경우, 상기 퓨즈(229)는 끊어지면서, 상기 제 1 히터(243)로 공급되는 전류를 차단하여, 안전사고를 방지할 수 있다. 상기 퓨즈(229)는 상기 증발기 홀더(231,233), 일례로 상기 제 2 홀더(233)에 설치될 수 있다.
상기 냉기 발생부(220)에는, 상기 증발기(220)의 주변에 형성되는 열교환 영역과, 그 외부의 공간 사이에 단열을 수행하기 위한 증발기단열재(235,247)가 더 포함된다. 상세히, 상기 증발기단열재(235,247)에는, 상기 제 1 홀더(231)의 전방에 배치되어 상기 증발기(220)의 전방공간을 단열하기 위한 커버단열재(235)가 포함된다.
상기 증발기단열재(235,247)에는, 상기 제 2 커버(270)에 의하여 지지되는 트레이단열재(247)가 포함된다. 상세히, 상기 트레이단열재(247)는, 상기 제상수 트레이(240)의 하측에 배치되어 상기 증발기(220)의 하측공간을 단열할 수 있다. 상기 트레이단열재(247)는 상기 제 2 커버(270)의 커버안착부(273)에 안착되며, 제 2 히터(245)의 하측에 놓여질 수 있다. 특히, 상기 트레이단열재(247)는 상기 제 2 히터(245)로부터 발생되는 뜨거운 열이 상기 냉동실(13)에 작용하는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 냉기 발생부(220)에는, 상기 증발기(220)의 하측에 배치되며 상기 증발기(220)에서 발생된 제상수를 집수하기 위한 제상수 트레이(240)가 더 포함된다. 상기 제상수 트레이(240)는, 상기 증발기(220)의 형상에 대응하여, 그 양측부로부터 중앙부를 향하여 함몰되는 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 증발기(220)에서 발생된 제상수는 상기 제상수 트레이(240)에 저장되며, 상기 제상수 트레이(240)의 중앙부로 유동될 수 있다.
상기 제상수 트레이(240)와 상기 증발기(220)간에 이격된 거리는, 상기 증발기(220)와 상기 제상수 트레이(240)의 중앙부에서의 거리가 그 양측부에서의 거리보다 더 크게 형성될 수 있다. 달리 말하면, 상기 제상수 트레이(240)와 상기 증발기(220)간에 이격된 거리는, 상기 증발기(220)와 상기 제상수 트레이(240)의 양측부에서 중앙부를 향하여 점점 증가하도록 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 제상수 트레이(240)의 중앙부로 유동되는 제상수의 양이 많아지더라도, 상기 제상수가 상기 증발기(220)의 표면에 접촉되지 않으므로, 상기 증발기(220)에서의 착상을 방지할 수 있다.
상기 냉기 발생부(200)에는, 상기 제상수 트레이(240)의 하측에 배치되어 미리 설정된 열량을 상기 제상수 트레이(240)에 공급하는 제 2 히터(245)가 더 포함된다. 상기 제 2 히터(245)는, 상기 제상수 트레이(240)에 착상이 발생하였을 때 얼음을 녹이기 위한 열량을 제공하는 히터로서, "제 2 제상히터"라 이름할 수 있다. 상기 제 2 히터(245)는 상기 제상수 트레이(240)와 상기 트레이단열재(247)의 사이에 배치될 수 있다.
일례로, 상기 제 2 히터(245)에는 플레이트 또는 패널 형상을 가지는 면상 히터가 포함될 수 있다. 상기 제 2 히터(245)가 상기 제상수 트레이(240)의 저면에 구비됨으로써, 상기 제상수 트레이(240)의 상면을 유동하는 제상수는 상기 제 2 히터(245)에 의하여 방해받지 않으므로, 상기 제상수의 배출이 용이해질 수 있다. 그리고, 상기 제상수는 상기 제 2 히터(245)의 표면에 작용하지 않으므로, 상기 제 2 히터(245)가 상기 제상수에 의하여 부식되거나 오작동 되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 냉기 발생부(200)에는, 상기 제상수 트레이(240)에 집수된 제상수를 상기 제상수 트레이(240)로부터 배출시키기 위한 드레인 파이프(295)가 더 포함된다. 상기 드레인 파이프(295)는 후술할 그릴 커버(320,330)의 후측에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 드레인 파이프(295)는, 상기 제상수 트레이(240)의 후측에 연결되며 하방으로 연장되어 상기 기계실(80)에 연통될 수 있다. 제상수는 상기 드레인 파이프(295)를 유동하여 상기 기계실(80)로 유입되며, 상기 기계실(80)에 구비되는 드레인 팬(미도시)에 집수될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉기 공급장치 중, 유동 공급부의 구성을 보여주는 도면이고, 도 8은 상기 유동 공급부의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유동 공급부(300)에는, 냉기 유동을 발생시키는 팬 어셈블리(350,355)가 포함된다. 상기 팬 어셈블리(350,356)에는, 송풍팬(350)이 포함된다. 일례로, 상기 송풍팬(350)에는, 축방향으로부터 냉기를 유입하여 원주 방향으로 토출하는 원심팬(centrifugal fan)이 포함될 수 있다. 상기 송풍팬(350)에는, 후술할 냉장실 흡입유로를 유동하는 냉기와, 냉동실 흡입유로를 유동하는 냉기가 합지되어 유입될 수 있다.
상세히, 상기 송풍팬(350)에는, 팬 모터가 결합되는 허브(351)와, 상기 허브(351)의 외주면에 배열되는 다수의 블레이드(352) 및 상기 다수의 블레이드(352)의 전단부에 결합되어 상기 송풍팬(350)으로의 냉기 유입을 가이드 하는 벨 마우스(353, bell-mouth)가 포함된다.
상기 송풍팬(350)은 상기 그릴 커버(320,330)의 내부공간에 설치될 수 있다. 상세히, 상기 송풍팬(350)은, 그릴 커버(320,330)에 구비되는 팬 안착부(332)에 안착될 수 있다. 상기 팬 안착부(332)는 제 2 그릴커버(330)에 구비될 수 있다.
상기 팬 어셈블리(350,355)에는, 상기 송풍팬(350)에 결합되며 상기 송풍팬(350)을 그릴 커버(320,330)에 지지하기 위한 팬지지부(355)가 더 포함된다. 상기 팬지지부(355)에는, 상기 팬 안착부(332)의 지지 결합부(332a)에 결합되는 커버지지부(356)가 포함된다. 상기 커버지지부(356)는 상기 팬지지부(355)의 둘레를 따라 다수 개가 형성될 수 있다.
상기 유동 공급부(300)에는, 상기 팬 어셈블리(350,355)가 설치되는 설치공간(이하, 팬 설치공간부)을 형성하는 그릴 커버(320,330)가 더 포함된다. 상기 그릴 커버(320,330)는 상기 냉동실(13)의 후방부, 즉 상기 냉동실 이너케이스(75)의 후면부에 위치될 수 있다.
상세히, 상기 그릴 커버(320,330)에는, 제 1 그릴커버(320) 및 상기 제 1 그릴커버(320)의 후측에 결합되는 제 2 그릴커버(330)가 포함된다. 상기 설치공간은, 상기 제 1,2 그릴커버(320,330)의 결합에 의하여 형성되는 내부 공간으로서 정의될 수 있다.
상세히, 상기 제 1 그릴커버(320)에는, 플레이트 형상을 가지는 제 1 그릴커버 본체(321) 및 상기 제 1 그릴커버 본체(321)에 형성되며 상기 증발기(220)에서 열교환 된 냉기가 상기 송풍팬(350)으로 유동하도록 가이드 하는 팬 흡입부(322)가 포함된다. 일례로, 상기 팬 흡입부(322)는 상기 제 1 그릴커버 본체(321)의 상부에 형성되며, 대략 원형의 형상을 가질 수 있다. 상기 증발기(220)를 통과한 공기는 상기 팬 흡입부(322)를 경유하여, 상기 팬 설치공간부로 유입될 수 있다.
상기 팬 흡입부(322)의 외측에는, 상기 팬 흡입부(322)의 주변에서 생성되는 응축수, 즉 상기 그릴커버(320,330) 또는 상기 송풍팬(350)에서 발생되는 응축수를 하방으로 가이드 하는 응축수 가이드부(322a)가 구비된다. 상기 응축수 가이드부(322a)는 상기 제 1 그릴커버 본체(321)의 전면에 구비될 수 있다. 일례로, 상기 응축수 가이드부(322a)는 상기 팬 흡입부(322)의 양측에서 하방으로 라운드지게 연장될 수 있다. 그리고, 상기 응축수 가이드부(322a)의 하단부는 제 1 커버삽입부(323)에 연결될 수 있다.
상기 제 1 그릴커버 본체(321)에는, 상기 냉기 발생부(200)의 제 2 커버(270) 또는 제상수 트레이(240)가 삽입되는 제 1 커버삽입부(323)가 더 포함된다. 그리고, 상기 제 2 그릴커버(330)에는, 상기 냉기 발생부(200)의 제 2 커버(270) 또는 제상수 트레이(240)가 삽입되는 제 2 커버삽입부(333)가 포함된다.
상기 제 2 커버(270) 또는 제상수 트레이(240)는 상기 제 1 커버삽입부(323)를 통하여 상기 그릴 커버(320,330)의 내부공간으로 연장되고 상기 제 2 커버삽입부(333)를 통하여 상기 그릴 커버(320,330)의 후측으로 연장된다. 그리고, 상기 상기 제 2 커버(270) 또는 제상수 트레이(240)는 상기 드레인 파이프(295)에 연결되며, 상기 제상수 트레이(240)에 저장된 제상수는 상기 드레인 파이프(295)로 유입될 수 있다 (도 18 참조).
상기 유동 공급부(300)에는, 상기 제 1 커버삽입부(323)의 적어도 일부분을 차폐하는 서브 커버(340)가 더 포함된다. 일례로, 상기 서브 커버(340)는 상기 제 1 커버삽입부(323)의 하부공간을 차폐하며, 상기 제 2 커버(270) 또는 제상수 트레이(240)는 상기 제 1 커버삽입부(323)의 상부공간으로 삽입될 수 있다. 조립공정을 간단히 설명하면, 상기 제 2 커버(270) 및 제상수 트레이(240)가 상기 제 1 커버삽입부(323)에 삽입된 후, 상기 서브 커버(340)는 상기 제 1 커버삽입부(323)에 조립될 수 있다.
상기 서브 커버(340)에는 결합 홀(344)이 형성된다. 상기 결합 홀(344)은 소정의 체결부재에 의하여 제 2 그릴커버(330)의 서브커버 결합부(334)에 결합될 수 있다. 이 때, 상기 체결부재는 상기 제 1 그릴커버(320)의 제 1 체결홀(321a)을 관통하여, 상기 서브커버 결합부(334)에 결합될 수 있다. 상기 제 1 체결홀(321a)은 상기 제 1 커버삽입부(323)의 하측에 위치될 수 있다.
상기 제 1 그릴커버(320)에는, 상기 송풍팬(350)을 통과한 냉기를 상기 냉동실(13)측으로 배출하는 다수의 냉기 공급부(325,326)가 포함된다.
상세히, 상기 다수의 냉기 공급부(325,326)에는, 상기 제 1 그릴커버 본체(321)의 상부에 형성되는 제 1 공급부(325)가 포함된다. 상기 제 1 공급부(325)는 복수 개로 구비되어 상기 팬 흡입부(322)의 양측에 배치되며, 상기 제 1 커버삽입부(323)의 상측에 위치될 수 있다. 상기 제 1 공급부(325)는 상기 냉동실(13)의 상부공간을 향하여 냉기를 공급할 수 있다.
일례로, 상기 제 1 공급부(325)는 상기 냉기 발생부(200)의 하면, 즉 상기 제 2 커버(270)의 저면을 향하여 냉기를 공급할 수 있다. 상기 제 2 커버(270)의 외면에는, 상기 제 2 커버(270)의 내부온도와 상기 냉동실(13)의 내부온도의 차이에 의하여 이슬맺힘이 발생할 수 있다. 이러한 이슬맺힘은 냉동실 도어(22)가 개방되어, 습하고 더운 공기가 냉동실(13)로 유입될 때 더 많이 발생할 수 있다.
상기 제 1 공급부(325)를 통하여 공급된 냉기가 상기 제 2 커버(270)를 향함으로써, 상기 이슬이 증발되거나, 상기 제 2 커버(270)에 존재하는 성에가 제거될 수 있는 효과를 가져온다. 이를 위하여, 상기 제 1 공급부(325)는 상기 제 2 커버(270)의 저면보다 낮은 위치에 배치된다. 그리고, 상기 제 1 공급부(325)에는, 상기 제 1 그릴커버 본체(321)로부터 전방으로 돌출되며 상방으로 경사지게 배치되는 공급 가이드부(325a)가 포함된다.
상기 다수의 냉기 공급부(325,326)에는, 상기 제 1 그릴커버 본체(321)의 하부에 형성되는 제 2 공급부(326)가 포함된다. 상기 제 2 공급부(326)는 상기 제 1 커버삽입부(323)의 하측에 위치되어, 상기 냉동실(13)의 중앙부 공간 또는 하부공간을 향하여 냉기를 공급할 수 있다.
상기 제 2 그릴커버(330)는 상기 제 1 그릴커버(320)의 후측에 결합될 수 있다. 상기 제 2 그릴커버(330)에는, 플레이트 형상을 가지는 제 2 그릴커버 본체(331)가 포함된다. 상기 제 2 그릴커버 본체(331)에는, 상기 팬지지부(355)에 결합되는 지지결합부(332a)를 가지는 팬 안착부(332)가 포함된다. 상기 팬 안착부(332)는 상기 제 2 그릴커버(330)의 상부에 구비되며, 상기 제 1 그릴커버(320)의 팬흡입부(322)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
상기 제 2 그릴커버(330)에는, 상기 제 2 그릴커버 본체(331)로부터 전방으로 돌출되는 돌출부(337)가 더 포함된다. 상기 돌출부(337)는 상기 제 1 그릴커버(320)의 후면을 지지하며, 상기 제 2 커버삽입부(333)를 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 돌출부(337)의 상면은 상기 송풍팬(350) 또는 상기 그릴커버(320,330)의 내부에서 발생되는 응축수를 집수하는 집수부의 기능을 수행할 수 있다. 그리고, 상기 돌출부(337)의 상면에는, 상기 송풍팬(350)으로부터 발생되는 응축수를 하방으로 배출시키는 응축수 홀(338)이 형성된다. 상기 송풍팬(350)을 통하여 냉기가 유동하는 과정에서, 상기 팬 어셈블리(350,355)의 주변에는 응축수가 발생될 수 있다. 그리고, 상기 응축수는 상기 돌출부(337)의 상면으로 모여질 수 있으며, 상기 응축수 홀(338)을 통하여 상기 제상수 트레이(240)로 낙하될 수 있다.
상기 응축수 홀(338)은 상기 제 2 커버삽입부(333)의 상측에 위치하며, 상기 제 2 커버삽입부(333)에는 상기 제상수 트레이(240)가 통과될 수 있으므로, 상기 응축수 홀(338)을 통하여 낙하되는 제상수는 상기 제상수 트레이(240)에 집수될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 팬 어셈블리(350,355)로부터 발생되는 응축수의 배출이 용이하다는 효과가 나타난다.
상기 유동 공급부(300)에는, 상기 증발기 케이스(210,270)에 결합되어 상기 냉장실(12)에 저장된 냉기를 상기 증발기 케이스(210,270)의 내부, 즉 상기 증발기(220)측으로 가이드 하기 위한 배출 덕트(311)가 더 포함된다. 상기 배출 덕트(311)는 상기 냉장실 이너케이스(71)에 결합되어 하방으로 연장되며 상기 증발기 케이스(210,270)에 결합된다.
상세히, 상기 배출 덕트(311)의 상부에는, 상기 냉장실(12)과 연통하며 상기 냉장실(12)의 냉기가 도입되는 배출공(312)이 포함된다. 상기 배출공(312)에는, 다수의 제 1 그릴(312a)이 구비되어, 냉장실(12)에 존재하는 이물이 상기 배출공(312)을 통하여 상기 배출 덕트(311)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 상기 배출공(312)은 상기 다수의 제 1 그릴(312a)의 사이에 형성되는 공간으로서 이해될 수 있다.
그리고, 상기 배출 덕트(311)의 하부에는, 상기 증발기 케이스(210,270)에 결합되어 상기 냉장실(12)에서 배출된 냉기를 상기 증발기(220)의 설치공간으로 유입시키는 증발기 공급부(313)가 포함된다. 일례로, 상기 증발기 공급부(313)는 상기 제 1 커버(210)의 제 1 덕트결합부(217)에 결합될 수 있다.
상기 배출 덕트(311)는 상기 증발기 케이스(2170,270)의 양측에 구비될 수 있다. 따라서, 상기 냉장실(12)에 저장된 냉기는 상기 냉장실 이너케이스(71)의 양측으로 배출되며 상기 배출 덕트(311)를 통하여 상기 증발기 케이스(210,270)의 내부로 공급될 수 있다. 그리고, 공급된 냉기는 상기 증발기(220)를 통과하면서 냉각될 수 있다.
상기 유동 공급부(300)에는, 상기 송풍팬(350)을 통과한 공기 중 적어도 일부의 공기가 유동하는 제 1 공급덕트(380)가 더 포함된다. 일례로, 상기 제 1 공급덕트(380)는, 상기 냉장실(12)로 공급될 냉기의 유동을 가이드 한다.
상기 그릴 커버(320,330)에는, 상기 제 1 공급덕트(380)와 연통되는 냉장실공급부(339)가 포함된다. 상기 냉장실공급부(339)는, 상기 제 1 그릴커버(320)와 상기 제 2 그릴커버(330)의 결합에 의하여 형성될 수 있다.
그리고, 상기 냉장실공급부(339)는 상기 제 1 커버(210)의 제 2 덕트결합부(218)에 결합되도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 커버(210)의 후방부는 상기 그릴 커버(320,330)의 상측에 결합되며, 상기 제 2 덕트결합부(218)와 상기 냉장실공급부(339)는 상하로 정렬되어 서로 연통될 수 있다. 따라서, 상기 송풍팬(350)을 통과한 냉기는 상기 그릴 커버(320,330)의 냉장실공급부(339) 및 상기 제 1 커버(210)의 제 2 덕트결합부(218)를 통하여 상기 제 1 공급덕트(380)로 유동할 수 있다.
상기 제 1 공급덕트(380)의 상부에는, 상기 냉장실 냉기덕트(81)에 연결되는 덕트연결부(382)가 포함된다. 따라서, 상기 제 1 공급덕트(380)를 유동한 냉기는 상기 냉장실 냉기덕트(81)로 유입되어 상방으로 유동할 수 있으며, 상기 냉기 배출부(82)를 통하여 상기 냉장실(12)로 공급될 수 있다.
상기 유동 공급부(300)에는, 상기 그릴 커버(320,330)의 하측에 결합되며, 상기 송풍팬(350)을 통과한 냉기 중 적어도 일부의 냉기가 유동하는 제 2 공급덕트(385)가 더 포함된다. 일례로, 상기 제 2 공급덕트(385)는, 상기 냉동실(13)로 공급될 냉기의 유동을 가이드 한다. 그리고, 상기 제 2 공급덕트(385)의 하부에는, 상기 냉동실(13)로 냉기를 배출하는 제 3 공급부(326)가 형성된다.
상세히, 상기 송풍팬(350)을 통과한 냉기 중 일부의 냉기는 상방으로 유동하며, 상기 제 1 공급덕트(380)를 통하여 상기 냉장실(12)로 공급된다. 그리고, 나머지 냉기는 상기 송풍팬(350)의 양측으로 유동하며, 그 중 일부의 냉기는 상기 복수의 제 1 공급부(325)를 통하여 상기 냉동실(13)의 상부공간으로 공급된다.
상기 제 1 공급부(325)를 통하여 공급되지 않은 냉기는 하방으로 더 유동하며, 상기 제 2 공급부(326)를 통하여 상기 냉동실(13)의 중앙부 공간으로 공급된다. 그리고, 상기 제 2 공급부(326)를 통하여 공급되지 않은 냉기는 하방으로 더 유동하여 상기 제 2 공급덕트(385)로 유입되며, 상기 제 3 공급부(385)를 통하여 상기 냉동실(13)의 하부공간으로 공급될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉기 공급장치의 내부 구성을 보여주는 도면이고, 도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기의 구성을 보여주는 도면이고, 도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기와 제상 트레이의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기를 지지하는 홀더 및 서포터의 구성을 보여주는 도면이다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉기 공급장치(100)에는, 증발기 케이스(210,270)의 내부에 설치되는 증발기(220)가 포함된다.
상세히, 상기 증발기(220)에는, 냉매가 유동하는 냉매 배관(221) 및 상기 냉매 배관(221)에 결합되는 핀(223)이 포함된다. 일례로, 상기 냉매 배관(221)은 다수 회 벤딩된 형상을 가지며 가로 방향으로 연장되며 상하 방향으로 2열 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 냉매의 유동거리가 증가되어 열교환량이 증가될 수 있다.
상기 핀(223)은 상하 방향으로 연장되어 상기 2열의 냉매 배관(221)에 결합되며, 냉기유동을 가이드 하여 냉기와 냉매간에 열교환이 촉진되도록 한다. 이와 같은 냉매 배관(221) 및 핀(223)의 구성에 의하여, 냉매의 열교환 성능이 개선될 수 있다.
상기 냉기 공급장치(100)에는, 상기 냉매 배관(221)의 유입부에 연결되어 냉매를 상기 냉매 배관(221)으로 유입시키는 유입배관(222a) 및 상기 냉매 배관(221)의 유출부에 연결되어 상기 냉매 배관(221)을 순환한 냉매가 배출되는 유출배관(222b)이 포함된다. 상기 유입배관(222a) 및 상기 유출배관(222b)은 상기 증발기(220)의 중앙부에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 유출배관(222b)의 출구측에는 증발기(220)를 통과한 냉매 중 기상 냉매를 분리하여 상기 흡입파이프(290)로 공급하는 기액분리기(260)가 설치될 수 있다. 상기 기액분리기(260)는 팬 흡입유로(227)에 설치될 수 있다. 이러한 기액분리기(260)의 배치에 의하여, 상기 기액분리기(260)는 상대적으로 낮은 위치에 배치될 수 있고 이에 따라 냉기 공급장치(100)의 상하 높이를 줄일 수 있다(도 15 참조).
일례로, 상기 유입배관(222a)을 통하여 상기 증발기(220)의 냉매 배관(221)의 하부 열로 유입된 냉매는 좌측(또는 우측)방향으로 유동한 후, 상부 열로 유동하고, 상기 증발기(220)의 우측부를 향하여 우측(또는 좌측)방향으로 유동한다. 그리고, 냉매는 상기 냉매 배관(221)의 하부 열로 유입되고 상기 증발기(220)의 중앙부를 향하여 유동하며, 상기 유출배관(222b)을 통하여 배출될 수 있다.
상기 핀(223)은 다수 개가 구비된다. 상기 다수 개의 핀(223)은 전후 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 그리고, 상기 다수 개의 핀(223) 중 적어도 일부의 핀(233)은 가로방향 또는 좌우방향으로 연장될 수 있다. 이러한 배치를 이루는 핀(233)을 "가이드 핀"이라 이름할 수 있다. 상기 가이드 핀은 상기 증발기(220)의 측방부(220a,220b)로부터 중앙부(220c)를 향하는 방향으로 연장되어, 상기 측방부에서의 냉기 유동을 가이드 할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 증발기(220)의 양측에서 유입된 냉기가 상기 증발기(220)의 중앙부(220c)로 유동할 때, 상기 다수 개의 핀(223), 특히 상기 가이드 핀을 따라 용이하게 유동할 수 있다. 즉, 상기 핀(223)이 냉기의 유동을 방해하는 현상을 방지할 수 있다.
상기 증발기(220)에는, 상기 냉매 배관(221)의 상부에 결합되며 상기 증발기(220)의 제상 시점에 상기 증발기(220)에 소정의 열량을 제공하여 상기 냉매 배관(221) 또는 상기 핀(223)에 착상된 얼음을 녹일 수 있는 제 1 히터(243)가 더 포함된다.
상기 증발기(220)에는, 상기 증발기(220)의 양측부분을 형성하는 측방부(220a,220b) 및 상기 증발기(220)의 가운데 부분을 형성하는 중앙부(220c)가 포함된다. 상세히, 상기 측방부(220a,220b)에는, 복수 개의 열교환부(220a,220b)가 포함된다. 그리고, 상기 중앙부(220c)에는, 상기 복수 개의 열교환부(220a,220b)의 사이에 형성되며 상기 송풍팬(350)의 흡입측 유로를 형성하는 팬 흡입유로(227)가 포함된다.
상기 복수 개의 열교환부(220a,220b)에는, 제 1 열교환부(220a) 및 제 2 열교환부(220b)가 포함될 수 있다. 그리고, 상기 팬 흡입유로(227)는, 상기 냉매 배관(221) 및 핀(223)이 상대적으로 적게 형성되는 냉기유로로서 이해될 수 있다. 일례로, 상기 팬 흡입유로(227)에는, 상기 냉매 배관(221) 및 핀(223)이 배치되지 않을 수 있다.
이 때, 상기 팬 흡입유로(227)는 상기 증발기(220)의 연결부(221a) 후방에 형성되는 유로, 즉 상기 연결부(221a)와 상기 송풍팬(350)의 사이에 형성되는 유로로서 이해될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상기 제 1,2 열교환부(220a,220b)를 통과하면서 냉각된 냉기는 상기 팬 흡입유로(227)에서 합류되어, 상기 송풍팬(350)측으로 유동될 수 있다.
다른 관점에서 설명한다.
상기 양 측방부(220a,220b)를 구성하는 제 1,2 열교환부(220a,220b)에는, 상기 냉매배관(221) 및 상기 핀(223)이 상대적으로 촘촘하게 배치된다. 따라서, 상기 제 1 열교환부(220a) 또는 제 2 열교환부(220b)에 구비되는 핀(223)의 전체 면적은 상대적으로 크게 형성된다.
반면에, 상기 팬 흡입유로(227)를 형성하는 중앙부(220c)에는, 상기 냉매배관(221) 및 상기 핀(223)이 상대적으로 적게 배치되거나, 또는 배치되지 않을 수 있다. 따라서, 상기 중앙부(220c)에 구비되는 핀(223)의 전체 면적은, 상기 제 1 열교환부(220a) 또는 제 2 열교환부(220b)에 구비되는 핀(223)의 전체 면적보다 작게 형성된다.
상기 제 1,2 열교환부(220a,220b) 각각에는, 상기 냉매 배관(221) 및 핀(223)이 포함될 수 있다. 상기 냉매 배관(221)에는, 상기 제 1,2 열교환부(220a,220b)를 연결하는 연결부(221a)가 포함된다. 상기 연결부(221a)는 벤딩된 형상, 일례로 U 형상의 배관으로 구성될 수 있다.
상기 연결부(221a)는 상기 증발기(220)의 전방부에 배치되며, 상기 제 1 홀더(231)에 의하여 지지될 수 있다. 상기 제 1 홀더(231)에는, 상기 연결부(221a)를 지지하는 연결 지지부(231a)가 포함될 수 있다. 상기 연결 지지부(231a)는 상기 제 1 홀더(231)의 적어도 일부분이 함몰되어 형성되며, 상기 함몰된 부분에 상기 연결 지지부(231a)까지 끼워질 수 있다.
상기 냉기 공급장치(100)에는, 상기 증발기(100)의 전방부를 지지하는 제 1 홀더(231) 및 상기 증발기(100)의 후방부를 지지하는 제 2 홀더(233)가 포함된다. 상기 제 1 홀더(231) 또는 상기 제 2 홀더(233)에는, 상기 냉매 배관(221)이 지지되는 관통공(234b,234c)가 포함된다.
상세히, 도 12를 참조하면, 상기 제 2 홀더(233)에는, 플레이트 형상을 가지며 가로 방향으로 연장되는 홀더 본체(234a) 및 상기 홀더 본체(234a)의 적어도 일부분이 관통되어 형성되는 다수의 관통공(234b,234c)이 포함될 수 있다.
상기 다수의 관통공(234b,234c)에는, 상기 냉매 배관(221) 중 제 1 벤딩관(221b)이 삽입되는 다수의 제 1 관통공(234b) 및 상기 냉매 배관(221) 중 제 2 벤딩관(221c)이 삽입되는 제 2 관통공(234c)이 포함된다. 상기 다수의 제 1 관통공(234b)은 상기 홀더 본체(234a)의 상부 및 하부에 2열로 배열되며, 가로 방향으로 이격되어 다수 개가 배열될 수 있다.
상기 제 1 벤딩관(221b)은, 상기 냉매 배관(221)을 유동하는 냉매의 유동방향이 전방에서 후방, 또는 후방에서 전방으로 전환되도록 하기 위하여 상기 냉매 배관(221)의 후방부에 구비되는 배관으로서 이해된다. 상기 제 1 관통공(234b)은 가로 방향으로 연장될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 벤딩관(221c)은, 상기 냉매 배관(221)을 유동하는 냉매의 유동방향이 냉매배관의 하부 열에서 상부 열로 전환되도록 하기 위하여 상기 냉매 배관(221)의 측방부에 구비되는 배관으로서 이해된다. 상기 제 2 관통공(234c)은 세로 방향으로 연장될 수 있다.
상기 제 2 홀더(233)는 서포터(236)에 결합된다. 상기 서포터(236)는 상기 제 2 홀더(233) 결합되며, 상기 그릴커버(320,330)의 팬 흡입부(322) 전방에 위치될 수 있다.
상기 제 2 홀더(233)에는, 상기 홀더 본체(234a)의 테두리부에 구비되며, 상기 서포터(236)의 내측면에 지지되는 지지돌기(234d)가 더 포함된다. 상기 지지돌기(234d)는 상기 제 1 관통공(234b)의 상측 및 하측에 각각 구비되며, 상기 서포터(236)와 상기 제 2 홀더(233)의 접촉면적을 감소시키는 기능을 수행한다. 이러한 지지돌기(234d)의 구성에 의하여, 상기 서포터(236)로부터 상기 제 2 홀더(233)를 경유하여, 상기 냉매 배관(221)에 전달되는 응력을 감소시킬 수 있다.
그리고, 상기 지지돌기(234d)는 다수 개가 구비되며, 상기 다수 개의 지지돌기(234d)의 사이에는, 상기 제 1 히터(243)가 위치되는 지지공간부가 형성된다. 이러한 구성에 의하여, 상기 제 1 히터(243)가 상기 지지공간부에 지지된 상태에서, 상기 지지돌기(234d)는 상기 서포터(236)의 내측면에 지지되므로 상기 제 1 히터(243)가 안정적으로 고정될 수 있다.
상기 제 2 홀더(233)의 기준으로 홀더의 구성을 설명하였으나, 상기 제 2 홀더(233)에 구비되는 홀더 본체(234a), 제 1 관통공(234b) 및 상기 지지돌기(234d)는 상기 제 1 홀더(231)에도 동일하게 적용될 수 있다.
상기 제 2 홀더(233)에는, 상기 팬 흡입유로(227)에 연통되며, 상기 증발기(220)를 통과하는 냉기가 상기 송풍팬(350)측으로 유동될 수 있도록 가이드 하는 함몰부(233a)가 더 포함된다.
상세히, 상기 함몰부(233a)는, 상기 홀더 본체(234a)의 대략 중앙부에 형성되며, 상기 홀더 본체(234a)의 상면으로부터 하방으로 함몰되도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 함몰부(233a)는 상기 그릴커버(320,330)의 팬 흡입부(322)의 전방에 배치될 수 있다. 상기 증발기(220)에서 냉각된 냉기는 상기 팬 흡입유로(227) 및 상기 함몰부(233a)를 경유하여 상기 팬 흡입부(322)로 유입될 수 있다.
상기 제 1 열교환부(220a)와 상기 제 2 열교환부(220b)는 상기 증발기(200)의 중앙부로부터 측방향을 향하여, 서로 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 달리 말하면, 상기 제 1 열교환부(220a)와 상기 제 2 열교환부(220b)는 상기 팬 흡입유로(227)를 기준으로, 측방을 향하여 상향 경사지게 배열될 수 있다. 즉, 상기 팬 흡입유로(227)의 중심부를 C3라 정의하고, 상기 C3로부터 상기 제 1,2 열교환부(220a)의 상하방향 중심을 지나는 중심선(ℓ2,ℓ3)을 정의할 때, 상기 중심부(C3) 및 중심선(ℓ2,ℓ3)은 V 형상 또는 쐐기 형상을 가질 수 있다.
상세히, 상기 제 1 열교환부(220a)에 구비되는 2열의 냉매 배관(221) 및 핀(223)의 상하 길이방향 중심 및 상기 중심부(C3)를 지나는 선을 제 1 중심선(ℓ2)이라 할 때, 상기 제 1 중심선(ℓ2)은 상기 중심부(C3)로부터 좌측방으로 상향 경사지게 연장된다. 즉, 상기 제 1 중심선(ℓ2)은 수평선(ℓ1)에 대하여 미리 설정된 제 1 설정각도(θ1)를 형성하도록 연장될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 설정각도(θ1)는 5~10˚의 범위를 형성할 수 있다.
상기 제 2 열교환부(220b)에 구비되는 2열의 냉매 배관(221) 및 핀(223)의 상하 길이방향 중심 및 상기 중심부(C3)를 지나는 선을 제 2 중심선(ℓ3)이라 할 때, 상기 제 2 중심선(ℓ3)은 상기 중심부(C3)로부터 우측방으로 상향 경사지게 연장된다. 즉, 상기 제 2 중심선(ℓ3)은 수평선(ℓ1)에 대하여 상기 제 1 설정각도(θ1)를 형성하도록 연장될 수 있다.
이와 같은 증발기(220)의 구성에 의하면, 냉기 공급장치(100)의 상하 폭을 상대적으로 줄일 수 있으므로, 상기 냉동실(13)의 저장공간을 상대적으로 증가시킬 수 있다. 그리고, 상기 냉기 공급장치(100)의 상하 폭이 크지 않으므로, 상기 격벽(50)에 위치하는 격벽단열재(55)의 두께를 상대적으로 크게 확보할 수 있다는 효과가 나타난다. 결국, 상기 격벽단열재(55)의 두께는 상대적으로 증가시키면서도, 상기 격벽(50)과 상기 냉기 공급장치(100)의 전체 두께를 상대적으로 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.
그리고, 가로 방향으로 수평하게 배열되는 증발기에 비하여, 증발기(220)의 열교환 면적을 상대적으로 증가시킴으로써 열교환 성능이 개선될 수 있다.
상기 증발기(220)가 V 형상으로 경사지게 배치되는 구성에 의하여, 상기 증발기(220)의 전방부 및 후방부를 지지하는 제 1,2 홀더(231,233) 또한 그 중앙부로부터 양측방을 향하여 상향 경사지도록 구성될 수 있다.
상기 증발기(220)의 하측에는, 상기 증발기(220)에서 발생되는 제상수를 집수하는 제상수 트레이(240)가 설치된다. 상기 제상수 트레이(240)는 상기 증발기(220)의 하단부로부터 하방으로 이격되어, 상기 증발기(220)로부터 낙하되는 제상수를 저장한다.
상기 제상수 트레이(240)의 하면은, 상기 제상수 트레이(240)의 중심부로부터 우측방 또는 좌측방을 향하여 수평선(ℓ1)에 대하여 상향 경사지게 연장될 수 있다. 즉, 상기 제상수 트레이(240)의 하면은 수평선(ℓ1)에 대하여 미리 설정된 제 2 설정각도(θ2)를 형성하도록 연장될 수 있다. 상기 제 2 설정각도(θ2)는 상기 제 1 설정각도(θ1)보다 다소 크게 형성될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 설정각도(θ2)는 10~15˚의 범위를 형성할 수 있다.
상세히, 상기 제상수 트레이(240)에는, 상기 제상수 트레이(240)의 양측부로부터 그 중앙부를 향하여 하향 경사지게 연장되는 유동 가이드부(244)가 포함된다. 즉, 상기 유동 가이드부(244)는 상기 제상수 트레이(240)의 양측에 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 유동 가이드부(244)의 하향 경사지는 형상은 상기 증발기(220)의 경사진 형상에 대응되며, 이에 의하여 상기 제상수 트레이(240)로 낙하된 제상수는 상기 유동 가이드부(244)를 따라, 상기 제상수 트레이(240)의 중앙부 방향으로 유동할 수 있다. 상기 유동 가이드부(244)는 수평선(ℓ1)에 대하여 상기 제 2 설정각도(θ2)를 형성하도록 연장될 수 있다.
상기 증발기(220)의 하단부로부터 상기 유동 가이드부(244)까지의 거리는, 제상수 트레이(240)의 양측부로부터 그 중앙부로 갈수록, 점점 커지도록 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제상수가 상기 유동 가이드부(244)를 따라 상기 제상수 트레이(240)의 중앙부를 향하여 유동하면서 그 양이 많아지더라도 상기 증발기(220)에 간섭받지 않고 용이하게 유동될 수 있게 된다.
상기 제상수 트레이(240)에는, 상기 양측의 유동 가이드부(244)로부터 하방으로 함몰되도록 구성되는 제상수 저장부(246)가 더 포함된다. 상기 제상수 저장부(246)는, 상기 팬 흡입유로(227)의 하측에 형성될 수 있다.
상기 유동 가이드부(244)로부터 상기 제상수 저장부(246)로 함몰되는, 즉 경사지는 각도는 상기 유동 가이드부(244)의 하향 경사지는 각도보다 크게 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 제상수 저장부(246)가 하방으로 함몰되는 형상을 가짐으로써, 상기 양측의 유동 가이드부(244)를 따라 유동된 제상수의 배출속도는 증가될 수 있고 이에 따라 제상수의 배출이 용이해질 수 있다.
상기 제상수 트레이(240)는, 그 전방부로부터 후방부를 향하여 하향 경사지게 연장될 수 있다. 상기 제상수 트레이(240)의 후방부는 상기 그릴커버(320,330)의 커버 삽입부(323,333)를 관통하여 후방으로 연장되며 상기 드레인 파이프(295)에 연결될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상기 제상수 저장부(246)에 저장된 제상수는 상기 제상수 트레이(240)의 전방부로부터 후방부로 유동하여, 상기 드레인 파이프(295)로 용이하게 배출될 수 있다.
도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기의 구성을 보여주는 전방 사시도이고, 도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기에서, 냉매의 유동모습을 보여주는 개략도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고에는, 냉매를 상기 증발기(220)의 냉매 배관(221)으로 유입시키기 위한 유입배관(222a) 및 상기 냉매 배관(221)을 통과한 냉매를 상기 증발기(220)로부터 배출시키기 위한 유출배관(222b)이 포함된다.
상기 유입배관(222a) 및 유출배관(222b)은 상기 증발기(220)의 중앙부, 즉 상기 팬 흡입유로(227)에 위치될 수 있다. 상기 팬 흡입유로(227)에는, 냉매 배관(221) 및 핀(223)이 배치되지 않으며, 상기 유입배관(222a) 및 상기 유출배관(222b)의 설치를 위한 공간이 확보될 수 있다. 뿐만 아니라, 팬 흡입유로(227)에는, 상기 기액분리기(260) 및 상기 흡입파이프(290)의 설치를 위한 공간이 확보될 수 있다.
그리고, 상기 유입배관(222a) 및 유출배관(222b)은 상기 팬 흡입유로(227)의 전방부에 배치되며, 상기 제 1 홀더(231)에 지지되는 냉매 배관(221), 특히 제 1 벤딩관(221b)에 연결될 수 있다.
상기 증발기(220)로 유입되는 냉매는 좌우로 이격되어 배치되는 제 1,2 열교환부(220a,220b)를 차례로 통과한 후 상기 증발기(220)로부터 배출될 수 있다. 일례로, 상기 증발기(220)를 전방에서 바로 보았을 때, 상기 제 1 열교환부(220a)는 상기 증발기(220)의 우측부를 구성하며, 상기 증발기(220)의 중앙부로부터 우측 방향을 향하여 상향 경사지게 연장된다. 그리고, 상기 제 1 열교환부(220a)는 상기 증발기(220)의 좌측부를 구성하며, 상기 증발기(220)의 중앙부로부터 좌측 방향을 향하여 상향 경사지게 연장된다.
상세히, 상기 유입배관(222a)은 상기 제 1,2 열교환부(220a,220b) 중 어느 하나의 열교환부에 구비되는 냉매 배관(221)에 연결되어, 상기 냉매 배관(221)으로 냉매를 유입시킨다. 일례로, 도면에 개시되는 바와 같이, 상기 유입배관(222a)은 상기 제 1 열교환부(220a)의 냉매 배관(221)에 연결될 수 있다.
상기 제 1,2 열교환부(220a,220b)의 냉매 배관(221)은 상하 2열로 배열될 수 있다. 그리고, 상기 유입배관(222a)은 상하 2열로 배열된 냉매 배관(221) 중, 하부 열(제 1열)에 구비되는 냉매 배관(221)에 연결될 수 있다.
상기 제 1 열교환부(220a)의 냉매 배관(221)은 상기 유입배관(222a)을 통하여 상기 증발기(220)의 중앙부로 유입된 냉매의 순환을 가이드 한다. 먼저, 상기 냉매 배관(221)은 냉매를 상기 제 1 열교환부(220a)의 외측방으로 가이드 한다. 냉매가 상기 제 1 열교환부(220a)의 최외측 냉매 배관(221)에 도달하면, 냉매 배관(221)의 후방에서, 상부 열(제 2열)에 구비되는 냉매 배관(221)으로 유동할 수 있다.
상기 상부 열의 냉매 배관(221)으로 유동한 냉매는 상기 증발기(220)의 중앙부로 유동하며, 상기 증발기(220)의 전방부에 위치한 연결부(221a)를 통하여 제 2 열교환부(220b)로 유입된다. 상기 연결부(221a)는 상기 제 1 열교환부(220a)로부터 상기 팬 흡입유로(227)의 전방을 지나 상기 제 2 열교환부(220b)로 연장될 수 있다.
상기 제 2 열교환부(220b)의 냉매 배관(221)은 상기 연결부(221a)를 통하여 유입된 냉매의 순환을 가이드 한다. 먼저, 상기 냉매 배관(221)은 냉매를 상기 제 2 열교환부(220b)의 외측방으로 가이드 한다. 냉매가 상기 제 2 열교환부(220b)의 최외측 냉매 배관(221)에 도달하면, 냉매 배관(221)의 전방에서, 하부 열(제 1열)에 구비되는 냉매 배관(221)으로 유동할 수 있다.
상기 하부 열의 냉매 배관(221)으로 유동한 냉매는 상기 제 2 열교환부(220b)의 중앙부로 유동하며, 상기 유출배관(222b)을 통하여 상기 제 2 열교환부(220b)로 배출될 수 있다. 상기 유출배관(222b)은, 상기 제 2 열교환부(220b)의 하부 열에 구비되는 냉매배관(221), 특히 제 1 벤딩관(221b)에 연결될 수 있다.
이와 같이, 냉매는 증발기(220)의 중앙부로부터 일측부로 유동한 후 증발기(220)의 타측부로 유동하고, 다시 증발기(220)의 중앙부로 유동하면서, 증발기(220)의 전체 면적을 열교환 영역으로 이용할 수 있다.
그리고, 상기 유입배관(222a)에는 액 냉매가 상대적으로 많이 유입되고, 상기 유출배관(222b)에는 기상 냉매가 상대적으로 많이 배출되는 바, 상기 유입배관(222a)은 2열의 냉매 배관(221) 중 하부 열에 연결되고 상기 유출배관(222b)은 하부 열에 연결됨으로써, 냉매의 유동이 원활하다는 장점이 있다.
한편, 냉매는 상기 증발기(220)를 통과하면서 흡열하므로, 상기 유입배관(222a)을 통하여 유입되는 냉매의 온도가 상대적으로 저온이며 열교환이 이루어지는 과정에서 점점 그 온도가 상승될 수 있다. 그리고, 냉기는 증발기(220)의 양측방에서 유입되어 냉매 배관(221)의 냉매와 열교환 하게 된다.
결국, 상대적으로 차가운 냉매는 증발기(220)의 중앙부로 유입되고 증발기(220)의 양측부로 갈수록 냉매의 온도는 증가하게 된다. 따라서, 상기 증발기(220)의 양측부를 유동하는 냉매와, 상기 증발기(220)의 양측부로 유입되는 냉기의 온도차이는 상대적으로 작게 되고, 이에 따라 상기 증발기(220) 표면에서의 응축 및 착상 가능성을 방지할 수 있다. 만약, 냉매가 증발기(220)의 측방에서 유입된다면, 냉기와 냉매간의 온도차이가 상대적으로 커서, 상기 증발기(220)의 양측부에서 응축 및 착상 가능성이 높아지는 문제점이 발생할 것이다.
상기 증발기(220)의 상부에는, 제 1 히터(243)가 결합된다. 위와 같이, 냉매가 상기 제 1,2 열교환부(220a,220b)를 차례로 유동하게 되면, 상기 제 2 열교환부(220a)를 유동하는 냉매의 온도는 상기 제 1 열교환부(220b)를 유동하는 냉매의 온도보다 다소 높게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제 2 열교환부(220b)에서의 착상 가능성은 상기 제 1 열교환부(220a)에서의 착상 가능성보다 낮을 수 있다.
이러한 현상에 기인하여, 상기 제 1 히터(243)는 상기 제 1 열교환부(220a)에만 결합될 수 있다 (도 9 참조). 상기 제 1 히터(243)는 상기 제 1 열교환부(220a)의 냉매 배관(221) 및 핀(223)의 상측에 결합되며, 상기 제 1,2 홀더(231,233)의 상부에 지지될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 제 1 히터(243)를 적게 배치할 수 있으므로, 히터의 구동에 의한 전력소비를 낮출 수 있다는 장점이 있다.
도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기를 통과하는 냉기의 유동모습을 보여주는 도면이고, 도 16 및 도 17은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기에서 냉각된 냉기가 저장실로 공급되는 모습을 보여주는 도면이고, 도 18은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 증발기에서 생성된 제상수가 배출되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 15 내지 도 18을 참조하면, 냉장고의 저장실(12,13) 용적을 증대하기 위하여, 종래 저장실의 후방에 증발기 설치공간, 즉 열교환실을 형성하였던 것을, 제 1 저장실(12)과 제 2 저장실(13)의 사이 격벽(50)으로 이동하였다. 즉, 열교환실을 가지는 냉기 발생부(200)는 상기 격벽(50) 또는 상기 격벽(50)의 일측에 위치될 수 있다.
그리고, 상기 저장실(12,13)의 용적을 더욱 증가시키기 위하여, 상기 격벽(50)의 일부분은 함몰되는 형상을 가질 수 있고, 상기 열교환실은 상기 격벽의 함몰되는 부분에 배치될 수 있도록 구성될 수 있다. 일례로, 도 18에 도시되는 바와 같이, 상기 격벽(50)의 저면부는 상방으로 함몰되는 형상을 가지며, 상기 냉기 발생부(200)의 제 1 커버(210)는 상기 격벽(50)의 함몰되는 부분에 삽입되도록 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 열교환실로의 냉기 유입유로를 충분히 확보하기 위하여, 제 1 저장실의 냉기 유입구(배출공, 312)는 냉기 발생부(200) 또는 제 1 저장실(12)의 전방부보다는 측방부에 형성되는 것이 바람직하다. 다른 예로서, 상기 냉기 발생부(200)의 전방부에는, 보조 냉기 유입구(관통홀, 271a)를 형성하고, 상기 측방부의 냉기 유입구(312)와 함께 냉기의 유동을 가이드 하는 것도 가능할 수 있다.
한편, 상기 냉기 유입구가 상기 제 1 저장실(12)의 측방부에 형성되면, 상기 냉기 유입구를 통해 상기 열교환실로 유입되 냉기가 상기 열교환실의 내부에서 유로 손실이 발생하는 것을 최소화 하도록 상기 증발기(220)의 핀(223)이 상기 증발기(220)의 측방부로부터 중앙부를 향하도록 연장되도록 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 냉동실의 냉기 유입구(커버 배출공, 275)도 제 2 저장실(13)의 측방부에 형성하여 열교환실의 중앙부를 향하여 유입되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제 1 저장실(12)의 냉기 유입구(312)를 제 1 저장실(12)의 측방부에 형성하는 경우, 상기 냉기 유입구(312)는 제 1 저장실(12)의 바닥면 또는 측면벽에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 저장실(12)에 저장되는 저장물에 의해 상기 냉기 유입구(312)가 막히는 것을 방지하기 위하여, 상기 냉기 유입구(312)의 주변에 포밍부(forming portion)를 형성하거나, 상기 냉기 유입구(312)를 제 1 저장실(12)의 바닥면으로부터 소정 거리만큼 이격된 곳에 위치되도록 할 수도 있다.
한편, 상기 냉기 유입구(312)와 상기 열교환실(또는 냉기 발생부, 200)의 사이에는 격벽 단열재(55)가 구비되므로, 상기 냉기 유입구(312)와 상기 열교환실을 연결하여 유로를 형성하는 것이 필요하다. 이를 위하여, 별도의 배출 덕트(311)는 상기 냉기 유입구(312)와 상기 열교환실을 연결하도록 구성되며, 이러한 구성에 의하면, 상기 격벽 단열재(55)의 두께를 최소화 하여 저장실의 용적을 증대할 수 있다는 효과가 나타난다. 다른 예로, 상기 배출 덕트(311)와 같은 별도의 구조물 없이, 상기 격벽 단열재(55)의 내부 일부를 관통하도록 형성할 수도 있을 것이다.
한편, 상기 격벽(50)의 내부 또는 상기 격벽(50)의 일측에 상기 열교환실을 설치함에 있어서, 제작 편리성 향상을 위하여 상기 열교환실의 상부가 상기 격벽(50)을 향하도록 배치되고, 상기 격벽(50)을 형성하는 벽, 즉 이너케이스(71)를 상기 열교환실의 상측 커버(제 1 커버, 210)로 활용할 수도 있고, 별도의 커버를 구비할 수도 있다. 그리고, 상기 열교환실의 하측에는 하측 커버(제 2 커버, 270)를 구비하여 상기 이너케이스(71)와 체결되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 저장실(12,13)에 저장된 냉기는 각 흡입유로를 통하여 증발기(220)가 위치한 증발실로 유입될 수 있다. 상세히, 상기 냉장실(12)에 저장된 냉기는 냉장실 흡입유로를 구성하는 배출덕트(311)를 통하여 상기 증발실로 유입된다(점선 화살표). 그리고, 상기 냉동실(13)에 저장된 냉기는 냉동실 흡입유로를 구성하는 커버배출공(275)을 통하여 상기 증발실로 유입된다 (실선 화살표).
상기한 바와 같이, 상기 커버배출공(275)은 상기 배출덕트(311)보다 상대적으로 전방에 위치된다. 따라서, 상기 커버배출공(275)을 통하여 상기 증발실로 유입되는 냉동실의 냉기는 상기 증발기(220)의 전방부로부터 후방부를 향하여 유동하면서 열교환 될 수 있다. 따라서, 냉동실 냉기의 열교환 면적은 상대적으로 크게 형성된다.
상기 배출덕트(311)를 통하여 상기 증발실로 유입되는 냉장실의 냉기는 상기 증발기(220)의 대략 중앙부로부터 후방부를 향하여 유동하면서 열교환 될 수 있다. 따라서, 냉장실 냉기의 열교환 면적은 냉동실 냉기가 열교환 되는 면적보다 작게 형성될 수 있다. 다만, 냉장실 냉기의 냉각부하는 냉동실 냉기의 냉각부하보다 크지 않으므로, 상기한 바와 같이 흡입유로가 배치되는 경우에도 충분한 냉각성능을 확보할 수 있다.
한편, 증발기(220)의 핀(223)은 증발기(220)의 전방부로부터 후방부를 향하여 이격되어 다수 개가 배치될 수 있다. 즉, 상기 핀(223)은 다수 개가 구비되어, 전후방으로 다수의 열을 형성한다. 그리고, 각 열을 이루는 핀(223)의 전면은 전방을 바라보도록 배열될 수 있다. 일례로, 다수의 열을 이루는 핀(223)의 전면은 가로 방향으로 서로 평행하게 연장될 수 있다. 이러한 핀(223)의 배치에 의하면, 상기 증발기(220)의 측방으로부터 상기 증발기(220)의 중앙부, 즉 팬 흡입유로(227)를 향하는 냉기가 상기 핀(223)에 의하여 간섭받지 않을 수 있다. 결국, 상기 핀(223)은 냉기의 유동을 용이하게 가이드 할 수 있다.
이러한 냉기의 유동은 제 1,2 열교환부(220a,220b)를 통하여 증발기(220)의 양측에서 이루어진다. 상기 양측에서 유입된 냉기는 상기 냉매배관(221) 및 핀(223)을 각각 통과한 후, 상기 팬 흡입유로(227)에서 합지되며 후방으로 유동한다.
그리고, 상기 팬 흡입유로(227)의 냉기는 상기 팬 흡입부(322)를 통하여 그릴커버(320,330)의 내부로 유입되며, 상기 송풍팬(350)을 통과하게 된다. 그리고, 상기 송풍팬(350)을 통과한 냉기 중 적어도 일부의 냉기는 제 1 공급덕트(380)를 통하여 냉장실 냉기덕트(81)로 유동되며, 냉기 배출부(82)를 통하여 냉장실(12)로 공급될 수 있다 (도 18의 A 참조)
상기 송풍팬(350)을 통과한 냉기 중 나머지 냉기는 제 1,2 공급부(325,326) 또는 제 2 공급덕트(385)로 유동하며, 냉동실(13)로 공급될 수 있다 (도 18의 B 참조).
상기 증발기(220)를 통한 냉기 공급과정에서, 상기 증발기(220)에는 응축수 또는 제상수(f1)가 발생되며 상기 응축수 또는 제상수는 상기 증발기(220)의 하측에 구비되는 제상수 트레이(240)로 낙하될 수 있다. 상기 제상수 트레이(240)에 집수된 물은 상기 제상수 트레이(240)의 후방부를 향하여 유동될 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 제상수 트레이(240)는 그 전방부로부터 후방부를 향하여 하향 경사지므로, 상기 응축수 또는 제상수의 유동은 용이해질 수 있다.상기 제상수 트레이(240)를 유동한 물은 상기 그릴커버(320,330)를 관통하여 상기 드레인 파이프(295)로 유입된다.
그리고, 상기 송풍팬(350) 또는 상기 그릴커버(320,330)에서 발생된 응축수(f2)는 상기 응축수 홀(338)을 통하여 상기 제상수 트레이(240)로 낙하되며, 상기 드레인 파이프(295)로 유입된다. 즉, 응축수(f1) 및 응축수(f2)는 상기 제상수 트레이(240)에서 합지되어, 상기 드레인 파이프(295)로 유입될 수 있다.
상기 드레인 파이프(295)로 유입된 물은 하방으로 유동하여 상기 기계실(80)로 유입되며, 상기 기계실(80)에 구비되는 드레인 팬(미도시)에 집수될 수 있다. 이와 같은 작용에 의하여, 제상수 배출이 용이해질 수 있다.
이하에서는 다른 실시예들을 설명한다. 이들 실시예들은 제 1 실시예의 구성 중 일부 구성들에 있어서만 차이가 있으므로 차이점을 위주로 설명하며, 제 1 실시예와 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면부호를 원용한다.
도 19는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증발기의 구성 및 냉매의 유동모습을 보여주는 도면이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 증발기(420)에는, 좌우로 서로 이격되어 배치되는 제 1,2 열교환부(420a,420b) 및 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)사이에 형성되어 열교환 된 냉기가 유동하는 팬 흡입유로(427)가 포함된다.
상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)에는, 각각 냉매 배관(421) 및 상기 냉매 배관(421)에 결합되는 핀(423)이 포함된다. 그리고, 상기 냉매 배관(421)은 상하 방향으로 2열로 배열된다. 상기 냉매 배관(421)의 전방부 및 후방부는 제 1,2 홀더(431,433)에 의하여 지지될 수 있다.
상기 증발기(420)에는, 냉매를 상기 증발기(420)로 유입시키기 위한 유입배관(422a) 및 상기 증발기(420)를 거친 냉매를 상기 증발기(420)로부터 배출하기 위한 유출배관(422b)가 포함된다.
상기 증발기(420)에는, 상기 유입배관(422a)에 연결되며 냉매를 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)로 분지하기 위한 제 1 분지관(451)이 더 포함된다. 상기 제 1 분지관(451)에는, 1개의 입구부 및 2개의 출구부를 가지는 T자형 분지관이 포함될 수 있다. 상기 제 1 분지관(451)의 2개의 출구부에는, 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)의 냉매 배관(421), 특히 제 1 실시예에서 설명한 제 1 벤딩관이 각각 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 분지관(451)에 연결되는 냉매 배관(421)은 하부 열을 구성하는 냉매 배관(421)일 수 있다.
상기 증발기(420)에는, 상기 유출배관(422b)에 연결되며 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)를 각각 통과한 냉매를 합지하여 상기 유출배관(422b)으로 가이드 하는 제 2 분지관(455)이 더 포함된다. 상기 제 2 분지관(455)에는, 2개의 입구부 및 1개의 출구부를 가지는 T자형 분지관이 포함될 수 있다. 상기 제 2 분지관(455)의 2개의 입구부에는, 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)의 냉매 배관(421), 특히 제 1 실시예에서 설명한 제 1 벤딩관이 각각 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 분지관(455)에 연결되는 냉매 배관(421)은 상부 열을 구성하는 냉매 배관(421)일 수 있다.
본 실시예에 따른 증발기(420)에서의 냉매 유동을 설명한다.
상기 유입배관(422a)을 통하여 상기 증발기(420)로 유입된 냉매는 상기 제 1 분지관(451)에서 양측으로 분지되어 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)의 냉매 배관(421) 중 하부 열을 구성하는 냉매 배관(421)으로 각각 유입된다. 그리고, 상기 하부 열의 냉매 배관(421)으로 유입된 냉매는 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)의 각 외측부로 유동하며 상부 열의 냉매 배관(421)으로 유입된다.
상기 상부 열의 냉매 배관(421)을 유동하는 냉매는 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)의 각 외측부로 유동하며, 상기 제 2 분지관(455)으로 유입되어 합지된다. 상기 합지된 냉매는 상기 유출배관(422b)를 통하여 상기 증발기(420)에서 배출될 수 있다.
이러한 증발기(420)의 구성 및 냉매 유동에 의하면, 상기 증발기(420)로 유입된 냉매가 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)로 분지하여 유동되므로 냉매의 열교환거리가 짧아질 수 있고, 이에 따라 상기 증발기(420)에서 냉매의 과열이 이루어지는 것을 방지할 수 있다. 결국, 냉매의 과열에 따라 냉기의 냉각손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)를 유동하는 냉매의 온도는 상대적으로 저온을 형성하므로, 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)에서의 착상 가능성이 상대적으로 높을 수 있다. 따라서, 상기 제 1,2 열교환부(420a,420b)의 상측에는, 제 1 실시예에서 설명한 제 1 히터가 각각 설치되어 착상지연 및 제상성능을 개선할 수 있다.
도 20은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 증발기 및 기액분리기의 배치모습을 보여주는 도면이다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예는, 기액분리기(260a)의 구성 및 배치에 대한 사상을 제안한다. 상기 기액분리기(260a)는 상기 팬 흡입유로(227)에 배치되며 상기 제상수 트레이(240)의 상측에 위치될 수 있다.
상기 증발기(220)의 출구측에는, 상기 기액분리기(260a)로 냉매를 가이드 하는 기액분리 유입배관(262)이 연결된다. 상기 기액분리 유입배관(262)에는, 상기 제상수 트레이(240)가 후방으로 하향 경사지는 형상에 대응하여, 상기 증발기(220)의 전방부로부터 후방부를 향하여 하향 경사지도록 연장되는 제 1 배관부(262a) 및 상기 제 1 배관부(262a)로부터 상방으로 연장되는 제 2 배관부(262b)가 포함된다. 상기 제 1,2 배관부(262a,262b)의 구성에 의하여, 상기 기액분리 유입관(262)은 절곡된 형상을 가질 수 있다.
상기 기액분리기(260a)는 상기 제 2 배관부(262b)의 상부에 결합될 수 있다. 그리고, 상기 기액분리기(260a)는 상기 증발기(220)의 높이와 대략 동일한 높이에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 증발기(220)에 존재하는 액 냉매가 상기 기액분리기(260a)에 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 유입되는 액냉매의 양이 상기 기액분리기(260a)의 액냉매 저장용량 이내에 형성될 수 있다는 효과가 나타난다.
그리고, 상기 기액분리기(260a)는 상기 제상수 트레이(240)의 후방부 상측에 위치될 수 있다. 상기 제상수 트레이(240)의 저면은 후방으로 갈수록 하향 경사지게 배치되므로, 상기 팬 흡입유로(227)의 후방부 공간은 상하 방향으로 상대적으로 크게 형성된다. 결국, 상기 기액분리기(260a)는 상기 팬 흡입유로(227)의 후방부에 위치될 수 있으므로, 설치공간의 확보가 용이할 수 있다.
상기 기액분리기(260a)의 상부에는, 상기 기액분리기(260a)에서 배출된 기상 냉매가 유동하는 기액분리 유출배관(263)이 연결된다. 상기 기액분리 유출배관(263)은 제 1 실시예에서 설명한 흡입 파이프(290)에 연결될 수 있다. 그리고, 상기 기액분리 유출배관(263)의 상기 증발기(220)의 상측에 위치될 수 있다.
상기 증발기(220)의 상측을 덮는 제 1 커버(210a)에는, 상기 기액분리 유출배관(263)을 커버하기 위한 커버돌출부(219a)가 포함될 수 있다. 상기 커버 돌출부(219a)는, 상기 기액분리 유출배관(263)을 덮을 정도의 가로방향 폭으로 형성될 수 있으므로, 상기 커버 돌출부(219a)에 의하여 격벽 단열재(55)가 줄어드는 영향은 미미할 수 있다.
도 21은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 증발기 및 기액분리기의 배치모습을 보여주는 도면이고, 도 22는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 증발기 및 기액분리기의 배치모습을 보여주는 도면이다.
도 21을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 기액분리기(260b)는 상기 증발기(220)보다 높은 위치에 배치될 수 있다. 일례로, 상기 기액분리기(260b)는 대략 원통형의 케이스로 구성되며, 상기 원통형의 케이스는 수평 방향으로 누워진 배치를 이룰 수 있다. 그리고, 상기 기액분리기(260b)는 상기 팬 흡입유로(227)의 상측에 배치될 수 있다.
상세히, 상기 기액분리기(260b)의 높이(H2)는, 상기 증발기(220)에 구비되는 냉매 배관(221) 중 최상부의 냉매 배관(221)의 높이(H1)보다 더 클 수 있다. 상기 높이(H1,H2)는 기준점으로부터 측정된 상하방향으로의 높이일 수 있다. 일례로, 상기 기준점은 냉장고가 설치되는 지면으로서 이해될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 증발기(220)에 존재하는 액 냉매가 상기 기액 분리기(260b)로 유입되어버리는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 기액분리기(260b)의 액냉매 저장용량 이상으로, 액냉매가 상기 기액분리기(260b)로 유입되어 상기 기액분리기(260b)의 외부로 액냉매가 넘치는 현상을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 증발기(220)에 존재하는 액 냉매는 상기 기액 분리기(260b)의 외부로 배출되지 못하고 상기 증발기(220) 내에서 열교환을 수행할 수 있으므로, 증발기(220)에서의 열교환 성능이 개선될 수 있다.
상기 기액분리기(260b)의 일측에는, 상기 증발기(220)의 출구측에 연결되어 냉매를 상기 기액분리기(260b)로 유입시키는 기액분리 유입배관(262b)이 연결될 수 있다. 그리고, 상기 기액분리기(260b)의 타측에는, 상기 기액분리기(260b)의 출구측에 연결되어 상기 기액분리기(260b)에서 분리된 기상냉매를 배출시키는 기액분리 유출배관(263b)이 연결될 수 있다.
상기 기액분리 유입배관(262b) 및 상기 기액분리 유출배관(263b)은, 상기 기액분리기(260b)의 누워진 배치에 대응하여, 수평 방향으로 연장될 수 있다.
그리고, 상기 기액분리기(260b)의 상측에는, 제 1 커버(210b)가 구비될 수 있다. 상기 제 1 커버(210b)에는, 상기 기액분리기(260b)가 상기 증발기(220)의 상측으로 돌출된 배치에 대응하여, 상기 기액분리기(260b)를 덮을 수 있는 커버돌출부(219b)가 포함될 수 있다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 기액분리기(260c)는, 제 4 실시예와 마찬가지로 상기 증발기(220)보다 높은 위치에 배치되며, 수평 방향으로 누워진 배치를 이룰 수 있다.
상기 기액분리기(260c)는, 증발기(220)의 상측을 덮는 제 1 커버(210c)의 후방 상측에 위치될 수 있다. 즉, 상기 기액분리기(260c)는 증발기 케이스의 외측에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 상기 기액분리기(260c)는 증발기(220)에 형성되는 팬 흡입유로에 배치되지 않아도 되므로 냉기 유동에 대한 저항으로서 작용하지 않고, 이에 따라 상기 팬 흡입유로를 유동하는 냉기의 흐름이 더 원활해지게 된다.
그리고, 상기 제 1 커버(210c)가 상기 기액분리기(260c)의 상측을 덮지 않아도 되므로, 제 3,4 실시예에서 설명한 커버 돌출부를 구비하지 않아도 된다. 따라서, 제 1 커버(210c)의 제작이 용이해질 수 있다.
또한, 상기 제 1 커버(210c)가 상기 증발기 케이스의 후방 상측에 배치되므로, 상기 증발기 케이스의 상면과 냉장실 이너케이스의 저면 사이에 구비되는 격벽 단열재(55)의 높이를 상대적으로 크게 형성할 수 있게 된다. 따라서, 격벽(50)에서의 단열 효과가 개선될 수 있다.
도 23은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 증발기의 냉매 배관 구성을 보여주는 단면도이다.
도 23을 참조하면, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 증발기의 냉매 배관(521)에는, 냉매의 열교환 면적을 증가시키기 위한 구조가 포함된다. 상세히, 상기 냉매 배관(521)에는, 원형 단면적을 가지는 배관 본체(522) 및 상기 배관 본체(522)의 내주면에 구비되는 돌기부(524)가 포함된다.
상기 돌기부(524)는, 상기 배관 본체(522)의 내주면으로부터 반경방향으로 돌출되도록 구성된다. 상기 돌기부(524)는 다수 개가 구비되어, 상기 배관 본체(522)의 내주면 전체에 걸쳐 원주 방향으로 배열될 수 있다. 상기 다수의 돌기부(524)가 구비되는 냉매 배관(521)의 내주면 형상을 "그루브형 내주면"이라 이름할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 냉매의 유동단면적이 증가되어 증발기의 열교환 면적이 증대될 수 있으므로, 증발기의 열교환 효율이 개선될 수 있다.
10 : 냉장고 12 : 냉장실
13 : 냉동실 21,22 : 도어
50 : 격벽 60 : 격벽단열재
60 : 아우터케이스 71,75 : 이너 케이스
81 : 냉장실 냉기덕트 82 : 냉기 배출부
100 : 냉기 공급장치 200 : 냉기 발생부
210 : 제 1 커버 220 : 증발기
220a : 제 1 열교환부 220b : 제 2 열교환부
221 : 냉매 배관 223 : 핀
231,233 : 홀더 236 : 서포터
240 : 제상수 트레이 243 : 제 1 히터
245 : 제 2 히터 270 : 제 2 커버
272 : 제 2 커버측면부 275 : 커버배출공
295 : 드레인 파이프 300 : 유동 공급부

Claims (23)

  1. 제 1 저장실;
    상기 제 1 저장실의 하측에 배치되며, 상기 제 1 저장실의 온도와 다른 온도로 제어되는 제 2 저장실;
    상기 제 1 저장실의 하측에 배치되며, 상기 제 1 저장실 및 상기 제 2 저장실의 냉기를 냉각하기 위한 열교환실;
    상기 열교환실과 상기 제 1 저장실의 사이에 구비되며, 상기 열교환실로부터 상기 제 1 저장실을 단열하는 격벽;
    상기 제 1 저장실의 측면부에 배치되며, 상기 제 1 저장실의 냉기를 상기 열교환실로 유입시키기 위한 제 1 유입부;
    상기 제 2 저장실의 측면부에 배치되며, 상기 제 2 저장실의 냉기를 상기 열교환실로 유입시키기 위한 제 2 유입부; 및
    상기 열교환실에 배치되며, 냉매가 유동하는 냉매배관 및 상기 냉매와 냉기간의 열교환을 가이드 하는 핀이 구비되는 증발기가 포함되고,
    상기 증발기에는, 서로 이격되는 양 측방부 및 상기 양 측방부의 사이에 배치되는 중앙부가 포함되고,
    상기 증발기의 핀은,
    상기 양 측방부로 유입된 냉기가 상기 중앙부에서 합지되도록, 공기의 유동을 가이드 하는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발기의 중앙부에 구비되는 핀의 전체 면적은,
    상기 증발기의 측방부에 구비되는 핀의 전체 면적보다 작게 형성되는 냉장고.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환실의 후방부에 배치되며, 상기 열교환실의 냉기를 상기 제 1,2 저장실로 공급하는 팬이 더 포함되며,
    상기 중앙부에는,
    상기 팬으로 냉기의 유입을 가이드 하는 팬 흡입유로가 포함되는 냉장고.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환실의 후방부에 배치되며, 상기 열교환실의 냉기를 상기 제 1,2 저장실로 공급하는 팬이 더 포함되며,
    상기 중앙부에는,
    상기 팬으로 냉기의 유입을 가이드 하는 팬 흡입유로가 포함되는 냉장고.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발기의 양 측방부에는,
    상기 냉매배관 및 상기 핀을 각각 구비되는 제 1,2 열교환부가 포함되되는 냉장고.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1,2 열교환부는 상기 증발기의 중앙부로부터 양측 방향으로 경사지게 연장되는 냉장고.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 열교환부는 상기 증발기의 중앙부로부터 우측 방향으로 상향 경사지게 연장되고,
    상기 제 2 열교환부는 상기 증발기의 중앙부로부터 좌측 방향으로 상향 경사지게 연장되는 냉장고.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 팬 흡입유로에는,
    상기 냉매 배관 및 상기 핀이 배치되지 않는, 냉기유로가 포함되는 냉장고.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 증발기의 하측에 배치되어 상기 증발기에서 생성된 제상수를 집수하는 제상수 트레이가 더 포함되며,
    상기 제상수 트레이는,
    상기 제 1,2 열교환부의 경사진 배치에 대응하여, 좌우 방향으로 경사지게 연장되는 냉장고.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환실을 형성하는 증발기 케이스가 더 포함되며,
    상기 증발기 케이스에는,
    상기 증발기의 양측부를 향하여 냉기를 공급하는 유입 가이드부가 포함되는 냉장고.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 핀에는, 상기 냉매 배관의 외측에 결합되는 다수의 핀이 포함되며,
    상기 다수의 핀은 상기 유입 가이드부를 통하여 유입되는 냉기의 유동방향에 대응하여 가로 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉매 배관에는, 상기 제 1 열교환부와 상기 제 2 열교환부를 연결하는 연결부가 포함되며,
    상기 제 1 열교환부를 순환한 냉매는 상기 연결부를 통하여 상기 제 2 열교환부로 유입되는 냉장고.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 열교환부에 구비되는 냉매 배관은 상하 방향으로 2열 배열되며,
    상기 제 1 열교환부로 유입된 냉매는 상기 2열의 냉매 배관 중 하부 열의 냉매 배관 및 상부 열의 냉매 배관을 차례로 유동하는 냉장고.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 열교환부에 구비되는 냉매 배관은 상하 방향으로 2열 배열되며,
    상기 제 2 열교환부로 유입된 냉매는 상기 2열의 냉매 배관 중 상부 열의 냉매 배관 및 하부 열의 냉매 배관을 차례로 유동하는 냉장고.
  15. 제 5 항에 있어서,
    상기 증발기에는,
    상기 증발기로 유입된 냉매를 상기 제 1,2 열교환부로 분지하거나, 상기 제 1,2 열교환부를 통과한 냉매를 합지하는 분지관이 더 포함되는 냉장고.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 분지관에는,
    상기 냉매를 상기 제 1,2 열교환부로 분지하는 제 1 분지관; 및
    상기 제 1 분지관의 상측에 배치되며, 상기 제 2 열교환부를 통과한 냉매를 합지하는 제 2 분지관이 포함되는 냉장고.
  17. 제 3 항에 있어서,
    상기 증발기의 출구측에 구비되며, 상기 증발기를 통과한 냉매 중 기상 냉매를 분리하여 배출시키는 기액 분리기가 더 포함되는 냉장고.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 기액 분리기는 상기 팬 흡입유로에 배치되는 냉장고.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 기액 분리기는 상기 증발기의 상측에 위치하여,
    상기 증발기의 액 냉매가 상기 기액 분리기로 급격하게 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 기액분리기는,
    상기 열교환실을 형성하는 증발기 케이스의 외부 상측에 위치되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발기의 전방부 및 후방부를 지지하는 홀더가 더 포함되며,
    상기 홀더에는, 상기 냉매 배관을 지지하는 다수의 관통공이 포함되는 냉장고.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 홀더에 설치되며, 상기 증발기의 제상시작 시점 또는 종료시점을 결정하기 위하여, 상기 증발기 주변의 온도를 감지하는 제상센서; 및
    상기 홀더에 설치되며, 상기 증발기의 제상을 위한 제상히터로 인가되는 전류를 차단하기 위한 퓨즈가 포함되는 냉장고.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매 배관에는,
    내주면을 가지는 배관 본체; 및
    상기 배관 본체의 내주면으로부터 돌출되며, 상기 배관 본체의 원주 방향으로 배치되는 다수의 돌기부가 포함되는 냉장고.
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