KR20210078837A - 냉장고 - Google Patents

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KR20210078837A
KR20210078837A KR1020190170708A KR20190170708A KR20210078837A KR 20210078837 A KR20210078837 A KR 20210078837A KR 1020190170708 A KR1020190170708 A KR 1020190170708A KR 20190170708 A KR20190170708 A KR 20190170708A KR 20210078837 A KR20210078837 A KR 20210078837A
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KR1020190170708A
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정원영
배재현
이장석
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 냉장고에는, 진공단열체 또는 진공단열모듈로 제공되고 수용공간을 가지는 본체가 제공되어 냉장고의 단열효과를 높일 수 있다. 상기 수용공간을 냉장실과 냉동실로 구획하도록 상기 본체에 체결되는 멀리언; 상기 본체의 측면을 형성하는 본체 측면부;상기 본체측면부의 전단에 제공되는 본체 전면부; 상기 본체 전면부의 적어도 일부와 상기 멀리언을 덮는 가열부재 안착프레임; 상기 가열부재 안착프레임에 놓이는 가열부재; 및 적어도 상기 가열부재를 덮고, 상기 가열부재 안착프레임의 전면에 놓이는 마감패널이 포함되어, 냉기로 인하여 발생하는 이슬맺힘을 방지할 수 있다. 외부에서는 상기 가열부재가 보이지 않아서 화상의 우려도 없다.

Description

냉장고{refrigerator}
본 발명은 진공단열체 또는 진공단열모듈이 적용되는 냉장고에 관한 것이다.
진공단열체는 몸체의 내부를 진공으로 유지하여 열전달을 억제하는 물품이다. 상기 진공단열체는 대류 및 전도에 의한 열전달을 줄일 수 있기 때문에 온장장치 및 냉장장치에 적용될 수 있다. 한편, 종래 냉장고에 적용되는 단열방식은 냉장과 냉동에 따라서 차이는 있지만 대략 30센티미터가 넘는 두께의 발포 폴리우레탄 단열벽을 제공하는 것이 일반적인 방식이었다. 그러나, 이로써 냉장고의 내부 용적이 줄어드는 문제점이 있다.
냉장고의 내부 용적을 늘리기 위하여 상기 냉장고에 진공단열체를 적용하고자 하는 시도가 있다.
먼저, 본 출원인의 등록특허 10-0343719(인용문헌 1)가 있다. 상기 등록특허에 따르면 진공단열패널(Vacuum adiabatic panel)을 제작하고, 상기 진공단열패널을 냉장고의 벽에 내장하고, 상기 진공단열패널의 외부를 스티로폼인 별도 성형물로 마감하는 방식이다. 상기 방식에 따르면 발포가 필요 없고, 단열성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 이 방식은 비용이 상승하고 제작방식이 복잡해지는 문제가 있다.
다른 예로서 공개특허 10-2015-0012712(인용문헌 2)에는 진공단열재로 벽을 제공하고 그에 더하여 발포 충전재로 단열벽을 제공하는 것에 대한 기술에 제시되어 있다. 이 방식도 비용이 증가하고 제작방식이 복잡한 문제점이 있다.
또 다른 예로서 냉장고의 벽을 전체로 단일물품인 진공단열체로 제작하는 시도가 있었다. 예를 들어, 미국공개특허공보 US2040226956A1(인용문헌 3)에는 진공상태로 냉장고의 단열구조를 제공하는 것에 대하여 개시되어 있다. 그러나 냉장고의 벽을 충분한 진공상태로 제공하여 실용적인 수준의 단열효과를 얻는 것은 어려운 일이다. 상세하게 설명하면, 온도가 서로 다른 외부케이스와 내부케이스와의 접촉부분의 열전달 현상을 막기가 어렵고, 안정된 진공상태를 유지하는 것이 어렵고, 진공상태의 음압에 따른 케이스의 변형을 방지하는 것이 어려운 등의 문제점이 있다. 이들 문제점으로 인하여 인용문헌 3의 기술도 극저온의 냉장장치에 국한하고, 일반 가정에서 적용할 수 있는 수준의 기술은 제공하지 못한다.
또 다른 방식으로서 대한민국공개특허공보 10-2017-0016187호(인용문헌 4), 진공단열체 및 냉장고가 있다. 본 기술은 본체와 도어가 모두 진공단열체로 제공되는 냉장고를 제안하고 있다. 진공단열체는 물건 그 자체만으로는 단열작용만을 수행하고, 진공단열체가 적용되는 냉장고 등의 물품에는 필요한 부품들이 설치되어야 하는데, 그에 대해서는 고려된 바가 없다.
또 다른 방식으로서 미국공개특허 US2013/0257256A1(인용문헌 5)에는 진공단열패널을 프레임에 다수개 고정하여 진공단열체 및 냉장고를 제공하는 기술을 제안하고 있다. 상기 기술은 다음과 같은 문제가 있다. 진공단열패널과 프레임 간의 체결이 어려운 문제가 있다. 진공단열패널과 프레임 간의 체결불량으로 인한 간격이 발생하여 단열손실을 일으킬 우려가 크다. 상기 프레임이 고내와 고외를 연결하는 부재로서 작용함으로써 고내공간이 단열효율을 떨어뜨리는 문제가 있다.
한편, 진공단열체가 적용되는 냉장고에는, 본체와 도어의 접촉면의 이슬맺힘을 방지하는 가열부재를 적용하기가 어렵다. 상기 가열부재로는 냉동사이클에 적용되는 더운 냉매가 통과하는 핫라인을 이용한다. 상기 이슬맺힘은, 고내의 저온 분위기가 본체와 도어의 사이 접면을 통하여 외부로 전달되어, 본체 또는 도어의 표면에 이슬이 맺히는 것을 말한다.
상기 이슬맺힘을 방지하기 위하여, 종래 냉장고에는 단열벽을 제공하는 발포부재의 내부에 상기 핫라인을 제공하는 것이 일반적이다. 그러나, 진공단열체 내부의 진공공간은 두께가 좁기 때문에 핫라인을 배치하기가 어렵다. 뿐만 아니라 진공단열체의 내부에 핫라인을 제공하기 위해서는 진공단열체의 생산이 어려워지는 문제점이 있다.
등록특허 10-0343719 공개특허 10-2015-0012712의 도 7 미국공개특허공보 US2040226956A1 대한민국공개특허공보 10-2017-0016187호 도 2,3,4, 및 8과, 그 관련설명 미국공개특허 US2013/0257256A1
본 발명은 상기되는 배경하에서 제안되는 것으로서, 본 발명은 진공단열체를 사용하는 냉장고에서 본체와 도어의 사이 간격부에 이슬맺힘을 방지하는 가열부를 제안한다.
본 발명은, 진공단열체를 본체에 사용하는 냉장고에서, 본체와 도어의 사이 간격부에 가열부를 배치하는 바람직한 방안을 제안한다.
본 발명은, 진공단열체를 본체에 사용하는 냉장고에서, 높은 생산성을 얻으면서도 본체와 도어의 사이 간격부에 가열부를 구성하는 방안을 제안한다.
본 발명에 따른 냉장고에는, 진공단열체 또는 진공단열모듈로 제공되고 수용공간을 가지는 본체가 제공되어 냉장고의 단열효과를 높일 수 있다.
상기 진공단열체 또는 진공단열모듈은, 일면에 진공공간부를 제공하는 제 1 플레이트 부재; 상기 제 1 플레이트 부재와 이격하여 놓이고, 일면에 상기 진공공간부를 제공하는 제 2 플레이트 부재; 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재를 밀봉하는 밀봉부; 상기 제 2 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재의 사이 간격을 유지하는 서포팅유닛이 포함되어, 단열효과를 극대화할 수 있다.
상기 수용공간을 냉장실과 냉동실로 구획하도록 상기 본체에 체결되는 멀리언; 상기 본체의 측면을 형성하는 본체 측면부;상기 본체측면부의 전단에 제공되는 본체 전면부; 상기 본체 전면부의 적어도 일부와 상기 멀리언을 덮는 가열부재 안착프레임; 상기 가열부재 안착프레임에 놓이는 가열부재; 및 적어도 상기 가열부재를 덮고, 상기 가열부재 안착프레임의 전면에 놓이는 마감패널이 포함되어, 냉기로 인하여 발생하는 이슬맺힘을 방지할 수 있다. 외부에서는 상기 가열부재가 보이지 않아서 화상의 우려도 없다.
상기 본체 전면부는 경사지는 본체 전면경사부를 가지도록 함으로써, 상기 진공단열체의 밀봉 시에 누설이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 플레이트 부재를 연결하고 전도열을 저감하는 전도저항쉬트가 더 포함되어, 냉기누설 및 온기침투를 줄일 수 있다.
상기 전도저항쉬트는 상기 본체 전면경사부와 대응되는 형상의 경사부를 가지도록 함으로써, 용접 등의 방법에 의한 체결시에, 각 부재 간이 견고하게 체결되도록 할 수 있다.
상기 본체 전면경사부의 경사각은 0도 초과 90도 미만으로 제공되어, 용접기의 자세를 조정할 필요가 없이, 안정된 용접작업을 수행할 수 있다.
상기 본체 전면경사부는 형상은 선형으로 부드럽게 이어지도록 함으로써, 체결작업 시에 누설 발생을 신뢰성있게 방지할 수 있다.
상기 가열부재 안착프레임에는 상기 가열부재가 놓이는 가열부재 안착홈이 제공된다. 상기 안착홈의 내부에 가열부재가 놓이도록 하여, 외부에서 가열부재는 관찰되지 않는다. 수지재의 상기 가열부재 안착프레임이 일차로 열을 흡수할 수 있기 때문에, 많은 열이 넓게 퍼지지 않도록 할 수 있다. 이에 따르면, 좁은 간격으로 제공되는 진공공간에 대응하는 좁은 범위에 대하여 열을 제공할 수 있다.
상기 가열부재 안착프레임은, 상기 냉동실을 제공하는 본체 전면부와 상기 멀리언을 덮도록 하여, 냉장공간과 대비되는 냉동공간에 대하여 이슬맺힘을 방지할 수 있고, 가열부재가 냉동실의 테두리 전체 영역에 대하여 이슬이 맺히지 않도록 할 수 있다.
상기 가열부재에는 더운 냉매가 유동하도록 함으로써, 가열부재는 냉장고의 동작에 사용되는 더운 냉매가 함께 운용되도록 할 수 있다.
상기 가열부재는 상기 본체의 바깥쪽 일측 하면을 따라서 후방으로 인출되도록 함으로써, 사용 중에 사용자가 가열부재에 접촉할 우려가 없어지고, 냉장고의 외부에서 관찰되지 않아 사용 중에 발생하는 충격이 가하여지지 않도록 할 수 있다.
상기 가열부재는 상기 가열부재 안착프레임의 전방으로 치우져서 놓이도록 함으로써, 진공공간에 가하여지는 열을 줄일 수 있고, 대부분의 열이 이슬맺힘의 방지에 사용되도록 할 수 있다.
상기 본체 전면부에 상기 가열부재가 장착되기 위하여 경사지게 제공되는 본체 전면경사부를 가지고, 상기 본체 전면경사부를 경사지게 제공하기 위하여 플레이트 부재는 상기 본체 전면경사부와 대응되는 형상으로 경사지게 제공된다. 이에 따르면, 가열부재가 놓이는 별도의 간격을 제공할 수 있기 때문에, 다른 부재의 설치로 인한 간섭을 줄이고, 냉장고의 전면부 형상을 편평하게 유지할 수 있다.
상기 경사부의 적어도 일부는 직선의 경사부를 가지도록 함으로써, 상기 직선이 연장되는 부분에 대해서는 용접기를 동일한 출력 및 동작상태로 유지할 수 이기 때문에, 용접불량으로 인한 누설을 더 효과적으로 방지할 수 있다.
상기 가열부재 안착프레임은 EPS를 재질로 하는 별도 성형품으로 제공되도록 하여, 추후에 발포부재 등을 사용하는 것으로 인한 작업상의 불편이 줄어들 수 있고, 냉장고의 제작공정이 더 편리해 질 수 있다.
상기 가열부재는 상기 냉동실의 전체 테두리에만 제공되어, 극저온 구조의 냉동실에 대한 이슬맺힘을 방지할 수 있고, 제작공정이 편리해 지는 이점이 있다.
상기 가열부재 안착프레임의 상단은 상기 본체 전면경사부와 대응되는 프레임 경사부를 가지도록 하여, 냉기의 누설간격이 발생하지 않도록 하여, 에너지 효율을 더 높일 수 있고, 별도의 부재가 더 마련됨이 없이 각 부재를 체결할 수 있다.
상기 멀리언은 상기 본체 전면경사부와 대응되는 형상의 멀리언 경사부를 가지도록 함으로써, 멀리언을 통과하는 가열부재의 설치공간을 제공할 수 있다.
다른 측면에 따른 냉장고에는, 상기 본체 전면부의 적어도 일부를 덮는 가열부재 안착프레임; 상기 가열부재 안착프레임의 바깥쪽에 치우쳐서 놓이고, 상기 가열부재 안착 프레임을 일주하고 상기 본체 외측의 간격부를 통하여 기계실와 연결되는 가열부재; 및 상기 가열부재를 덮는 마감패널이 포함된다. 이에 따르면, 가열부재가 놓이는 모든 경로 상에 동일한 재질 및 단면주고의 가열부재 안착프레임이 마련될 수 있다. 이에 따르면, 동일한 온도 조건의 고내분위기에 동일하게 대응하는 가열부재를 위치시킬 수 있다.
상기 본체 전면부는 하측으로 갈수록 후방으로 경사지는 경사부를 가지도록 함으로써, 멀리언에 대응하는 부분에 대해서도 동일한 가열부재가 안착될 수 있다.
또 다른 측면에 따른 진공단열체 또는 진공단열모듈을 사용하는 냉장고에는, 상기 수용공간을 냉장실과 냉동실로 구획하도록 상기 본체에 체결되는 멀리언; 상기 본체 전면부의 적어도 일부를 덮는 가열부재 안착프레임; 상기 가열부재 안착프레임에 놓이고, 상기 본체 외측의 간격부를 통하여 기계실와 연결되는 가열부재; 및 상기 가열부재를 덮는 마감패널이 포함되고, 상기 가열부재 안착프레임이 놓이는 공간을 제공하기 위하여, 상기 본체 전면부의 적어도 일부는 후방으로 함몰되도록 함으로써, 냉장고의 전면부가 모두 동일한 상하위치에 놓이도록 할 수 있다. 이에 따르면, 도어 등의 설치시에 발생하는 하중의 불균형을 방지하여, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다..
본 발명에 따르면, 진공단열체를 사용하는 냉장고에서도 본체와 도어의 사이 간격부에 이슬맺힘을 방지할 수 있다.
본 발명은, 진공단열체를 본체에 사용하는 냉장고에서, 본체와 도어의 사이 간격 중, 본체의 외측에서 가열부를 배치하여, 진공단열체의 제작 복잡성을 높이지 않으면서도, 본체와 도어 사이의 이슬맺힘을 방지할 수 있다.
본 발명은, 진공단열체를 본체에 사용하는 냉장고에서, 진공단열체 및 그 진공단열체를 사용하는 냉장고의 제작 생산성을 향상함과 동시에, 본체와 도어 사이의 이슬맺힘을 방지할 수 있다.
본 발명은, 이슬맺힘을 방지하는 각 부재가 최적으로 설치되는 방안을 제공한다.
도 1은 실시예에 따른 냉장고의 사시도.
도 2는 냉장고의 본체 및 도어에 사용되는 진공단열체를 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 진공공간부의 내부구성에 대한 다양한 실시예를 보이는 도면.
도 4는 전도저항쉬트 및 그 주변부의 다양한 실시예를 보이는 도면.
도 5는 시뮬레이션을 적용하여 진공압에 따른 단열성능의 변화와 가스전도도의 변화를 나타내는 그래프.
도 6은 서포팅유닛이 사용되는 경우에 진공단열체의 내부를 배기하는 공정을 시간과 압력으로 관찰하는 그래프.
도 7은 진공압과 가스전도도를 비교하는 그래프.
도 8은 제 1 도어진공단열모듈의 단면도.
도 9는 제 2 도어진공단열모듈의 코너부의 단면도.
도 10은 제 1 본체진공단열모듈의 단면도.
도 11은 제 2 본체진공단열모듈의 단면도.
도 12는 제 3 본체진공단열모듈의 단면도.
도 13은 제 1 도어진공단열모듈의 압력을 설명하는 도면.
도 14는 제 1 도어진공단열모듈의 변형을 시뮬레이션 한 도면.
도 15는 제 2 도어진공단열모듈의 변형을 시뮬레이션 한 도면.
도 16은 실시예에 따른 도어진공단열모듈이 적용되는 도어의 분해사시도.
도 17은 도어의 테두리 부분의 단면도.
도 18은 실시예에 따른 본체진공단열모듈이 적용되는 냉장고의 사시도.
도 19는 어느 실시예에 따른 도 18의 냉장고의 본체를 A-A'방향으로 절단한 단면도.
도 20 및 도 21은 다른 실시예에 따른 도 18의 냉장고의 본체를 A-A'방향으로 절단한 단면도.
도 22 및 도 23은 다른 실시예에 따른 도 18의 냉장고의 본체를 B-B'방향으로 절단한 단면도.
도 24 내지 도 26은 상기 가열부재가 설치되는 냉장고의 일 실시예로서, 도 24는 가열부재의 설치가 완료된 상태의 사시도이고, 도 25는 가열부재 등의 부재가 분리된 상태의 사시도이고, 도 26은 가열부재 등의 부재가 분리된 상태의 측면도.
도 27은 도 24의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도.
도 28 내지 도 30은 상기 가열부재가 설치되는 냉장고의 다른 실시예로서, 도 28은 가열부재의 설치가 완료된 상태의 사시도이고, 도 29는 가열부재 등의 부재가 분리된 상태의 사시도이고, 도 30은 가열부재 등의 부재가 분리된 상태의 측면도.
도 31은 상기 가열부재 안착프레임이 체결된 상태에서 상측 프레임을 상세히 보이는 도면.
도 32는 상기 가열부재 안착프레임의 놓임 상태를 종류별로 보이는 도면.
도 33은 용접기의 동작을 예시하는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 제안한다. 그러나, 본 발명의 사상이 이하에 제시되는 실시예에 제한되지는 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
이하에 실시예의 설명을 위하여 제시되는 도면은 실제 물품과는 다르거나 과장되거나 간단하거나 세밀한 부품은 간략하게 표시될 수 있으나, 이는 본 발명 기술사상 이해의 편리를 도모하기 위한 것으로서, 도면에 제시되는 크기와 구조와 형상으로 제한되어 해석되지 않아야 한다. 그러나, 가급적 실제의 모양을 나타내기 위하여 노력한다.
이하의 실시예는, 서로 충돌하지 않는다면, 어느 하나의 실시예의 설명이 다른 하나의 실시예의 설명에 적용될 수도 있고, 어느 하나의 실시예의 일부 구성이 다른 하나의 구성에 특정 부분만이 변형된 상태에서 적용될 수 있다.
이하의 설명에서 진공압은 대기압보다 낮은 그 어떤 압력상태를 의미한다. 그리고, A가 B보다 진공도가 높다는 표현은 A의 진공압이 B의 진공압보다 낮다는 것을 의미한다.
본 발명에서, 내부에 진공공간부가 형성된 단열모듈을 제 1 단열모듈이라 표현될 수 있다.
상기 제 1 단열모듈의 일례는, 도 8의 제 1 도어진공단열모듈(100), 도 9의 제 2 도어진공단열모듈(110), 도 10의 제 1 본체진공단열모듈(120), 도 11의 제 2 본체진공단열모듈(130), 도 12의 제 3 본체진공단열모듈(140), 도 19 및 도 20의 제 1 단열모듈과 좌측면진공단열모듈(302)과 우측면진공단열모듈(303), 도 21 및 도 23의 상면진공단열모듈(304)과 좌측면진공단열모듈(302)과 우측면진공단열모듈(303) 일 수 있다.
변형례로, 상기 도 8에서 도 9의 진공단열모듈은 본체에 적용될 수 있다.
다른 변형례로, 상기 도 10에서 도 12의 진공단열도듈은 도어에 적용될 수 있다.
상기 제 1 단열모듈은, 제 1 공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의하는 제 1플레이트 부재(10)와, 상기 제 1 공간과 온도가 다른 제 2 공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의하는 제 2 플레이트 부재(20)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 플레이트 부재(10)는 복수의 층을 포함할 수 있다. 상기 제 2 플레이트 부재(20)는 복수의 층을 포함할 수 있다.
상기 제 1 단열모듈은, 상기 제 1 공간의 온도와 상기 제 2 공간의 온도의 사이 온도이며 진공 상태의 공간인 제 3 공간을 제공할 수 있도록 상기 제 1 플레이트 부재 (10)와 상기 제 2 플레이트 부재(20)를 밀봉하는 밀봉부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제 1, 2플레이트 부재 중 어느 하나가 상기 제 3 공간의 내측공간에 위치할 경우, 내측커버(101, 122, 132, 142)로 표현할 수 있다. 상기 제 1, 2플레이트 부재 중 다른 하나가 상기 제 3 공간의 외측 공간에 위치할 경우, 외측커버(201, 121, 131, 141)로 표현할 수 있다. 일례로, 상기 제 3 공간의 내측공간은 냉장고의 저장실일 수 있다. 상기 제 3 공간의 외측공간의 냉장고의 외부공간일 수 있다.
이하에서는, 상기 제 1 플레이트 부재(10)가 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)로 정의되고, 상기 제 2 플레이트 부재(20)가 외측커버(201, 121, 131, 141)로 정의된 예에 대해 설명한다.
상기 제 1 단열모듈은, 상기 제 3 공간을 유지하는 서포팅유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 단열모듈은, 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)와 외측커버 (201, 121, 131, 141)간의 열전달량을 감소시키기 위하여, 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)와 외측커버 (201, 121, 131, 141)를 서로 연결하는 전도저항쉬트(60,123)을 더 포함할 수 있다.
상기 전도저항쉬트(60, 123)의 적어도 일부는 상기 제 3 공간을 마주보도록 배치될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60,123)는 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)의 에지와 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)의 에지 사이에 배치될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60,123)는 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)의 상기 제 1 공간을 마주보는 면과 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)의 상기 제 2 공간을 마주보는 면 사이에 배치될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60,123)는 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)의 측면부와 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)의 측면부 사이에 배치될 수 있다.
상기 전도저항쉬트(60,123)의 적어도 일부는, 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)가 연장되는 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 전도저항쉬트(60,123)의 두께는 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)와 상기 외측커버(201, 121, 131, 141) 중 적어도 하나보다 얇도록 구성될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60,123)의 두께가 얇을수록 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)와 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)사이에 발생하는 열전달을 저감할 수 있다.
상기 전도저항쉬트(60,123)의 일단은 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)와 적어도 일부가 중첩되도록 배치될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60,123)의 일단과 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)을 결합하기 위한 공간을 마련하기 위해서이다. 상기 결합방식은 용접을 포함할 수 있다.
상기 전도저항쉬트(60,123)의 타단은 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)와 적어도 일부가 중첩되도록 배치될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60,123)의 타단과 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)을 결합하기 위한 공간을 마련하기 위해서이다. 상기 결합방식은 용접을 포함할 수 있다.
상기 전도저항쉬트(60,123)가 얇을수록 열전달을 저감할 수 있는 장점이 있지만, 상기 전도저항쉬트(60,123)를 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)와 상기 외측커버(201, 121, 131, 141) 사이에 결합하는데 어려움이 있을 수 있다.
상기 전도저항쉬트(60,123)를 대체하는 다른 실시예로, 상기 전도저항쉬트(60,123)을 삭제하고, 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)과 상기 외측커버(201, 121, 131, 141) 중 어느 하나의 두께가 다른 하나보다 얇도록 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 어느 하나의 두께는 상기 전도저항쉬트(60,123)보다 두꺼울 수 있다. 이 경우, 상기 어느 하나의 길이는 상기 전도저항쉬트(60,123)의 길이보다 길 수 있다. 이와 같은 구성은, 상기 전도저항쉬트(60,123)를 삭제하면서, 열전달이 증가되는 것을 저감할 수 있다. 또한, 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)과 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)를 결합하는데 어려움을 줄일 수 있다.
상기 내측커버(101, 122, 132, 142)의 적어도 일부와 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)의 적어도 일부가 중첩되도록 배치될 수 있다. 내측커버(101, 122, 132, 142)와 외측커버(201, 121, 131, 141)를 결합하기 위한 공간을 제공하기 위해서이다. 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)와 상기 외측커버(201, 121, 131, 141) 중 두께가 얇은 어느 하나의 위에 추가적인 커버가 배치될 수 있다. 얇아진 커버를 보호하기 위해서 이다.
본 발명에서, 상기 제 1 단열모듈과 특성이 다른 단열모듈을 제 2 단열모듈이라 표현될 수 있다. 예를 들어, 발포부재(406)을 제 2 단열모듈이라고 할 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 상기 제 1 단열모듈보다 단열도가 낮을 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 그 내부의 진공도가 상기 제 1 단열모듈보다 낮을 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 그 내부가 비진공 상태인 비진공 단열모듈일 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 비금속으로 제작될 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 수지이거나 발포가 가능한 폴리우레탄(PU)로 제작될 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 상기 제 1 단열모듈에 비해 더 많은 부품이 장착된 단열모듈일 수 있다. 상기 제 1 단열모듈에 비해 부품을 장착하거나 체결하는데 편리할 수 있다. 상기 제 1 단열모듈은 그 내부에 진공공간부가 형성되어 있어서, 부품을 장착하거나 체결하는데 어려움이 있을 수 있다. 일례로, 상기 제 2 단열모듈에 도어 가스켓이나 도어 힌지, 히터나 핫라인 등 도어를 위한 부품이 연결되거나 결합될 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 상기 제 1 단열모듈에 비해 더 많은 관통공이 형성된 단열모듈일 수 있다. 상기 관통공은, 전기가 흐르는 관로, 냉매가 흐르는 관로, 냉기 혹은 열기가 흐르는 관로, 물이 흐르는 관로 중 적어도 하나를 형성하기 위해 제공될 수 있다. 상기 제 1 단열모듈은 그 내부에 진공공간부가 형성되어 있어서, 상기 관통공을 형성하는데 어려움이 있을 수 있다.
상기 제 1 단열모듈이 복수인 경우, 상기 제 2 단열모듈은 상기 복수의 제 1 단열모듈 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 단열모듈은 상기 복수의 제 1 단열모듈이 결합되는 매개체일 수 있다. 상기 제 2 단열모듈의 적어도 일면은 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 어느 하나에 연결되거나 결합될 수 있다. 상기 제 2 단열모듈의 적어도 다른 면은 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 다른 하나에 연결되거나 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 제 1 단열모듈을 서로 연결하거나 결합하는데 작업 편리성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 상기 제 1 단열모듈의 제 1, 2플레이트 부재 중 어느 하나의 외면에 배치될 수 있다. 상기 제 2 단열모듈은 상기 제 1 단열모듈에 체결이 필요한 부품을 장착하는 매개체일 수 있다. 상기 제 2 단열모듈의 일면은 상기 제 1, 2 플레이트 중 어느 하나에 연결되거나 결합될 수 있다. 상기 제 2 단열모듈의 다른면은 상기 부품에 연결되거나 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 단열모듈에 부품을 연결하거나 결합하는데 작업 편리성을 향상시킬 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 상기 제 1 단열모듈의 전도저항쉬트(60, 123)의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 상기 제 2 단열모듈의 적어도 일부가 상기 제 1 단열모듈의 전도저항쉬트(60, 123)와 중첩되도록 배치될 수 있다. 상기 제 2 단열모듈은 상기 전도저항쉬트(60, 123)의 파손을 저감하는 보호구일 수 있다. 또한, 상기 제 2 단열모듈은 체결이 필요한 부품을 장착하는 매개체일 수 있다. 상기 제 2 단열모듈의 일면은 상기 전도저항쉬트(60,123)에 연결되거나 결합될 수 있다. 상기 제 2 단열모듈의 다른면은 상기 부품에 연결되거나 결합될 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 상기 제 1 단열모듈의 내측커버(101, 122, 132, 142)의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 상기 제 2 단열모듈의 적어도 일부가, 상기 제 1 단열모듈의 내측커버(101, 122, 132, 142)와 중첩되도록 배치될 수 있다. 상기 제 2 단열모듈은 상기 제 1 단열모듈의 내측커버(101, 122, 132, 142)의 파손을 저감하는 보호구일 수 있다. 또한, 상기 제 2 단열모듈은 체결이 필요한 부품을 장착하는 매개체일 수 있다. 상기 제 2 단열모듈의 일면은 상기 제 1 단열모듈의 내측커버(101, 122, 132, 142)에 연결되거나 결합될 수 있다. 상기 제 2 단열모듈의 다른면은 상기 부품에 연결되거나 결합될 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 복수의 제 1 단열모듈을 연결하는 벽의 적어도 일부를 정의하도록 제공될 수 있다. 일례로, 상기 복수의 제 1 단열모듈의 내측커버가 냉장고의 저장실을 형성하는 벽의 적어도 일부를 정의하고, 상기 복수의 제 1 단열모듈 사이에 배치된 상기 제 2 단열모듈이 상기 저장실을 형성하는 벽의 다른 일부를 정의하도록 구성될 수 있다.
상기 제 2 단열모듈은 상기 복수의 제 1 단열모듈의 측면부에 접촉하도록 배치될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 냉장고의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 냉장고(1)에는 저장물을 저장할 수 있는 캐비티(9)가 제공되는 본체(2)와, 상기 본체(2)를 개폐하도록 마련되는 도어(3)가 포함된다. 상기 도어(3)는 회동할 수 있게 배치되거나 슬라이드 이동이 가능하게 배치되어 캐비티(9)를 개폐할 수 있다. 상기 캐티비(9)는 냉장실 및 냉동실 중의 적어도 하나를 제공할 수 있다.
상기 캐비티에 냉기를 공급하는 냉동사이클을 이루는 부품이 마련된다. 상세하게는, 냉매를 압축하는 압축기(4)와, 압축된 냉매를 응축하는 응축기(5)와, 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기(6)와, 팽창된 냉매를 증발시켜 열을 빼앗는 증발기(7)가 포함된다. 전형적인 구조로서, 상기 증발기(7)가 인접하는 위치에 팬을 설치하고, 팬으로부터 송풍된 유체가 상기 증발기(7)를 통과한 다음에 캐비티(9)로 송풍되도록 할 수 있다. 상기 팬에 의한 송풍량 및 송풍방향을 조정하거나 순환 냉매의 양을 조절하거나 압축기의 압축률을 조정함으로써 냉동부하를 조절하여, 냉장공간 또는 냉동공간의 제어를 수행할 수 있다.
도 2는 냉장고의 본체 및 도어에 사용되는 진공단열체를 개략적으로 나타내는 도면으로서, 본체 측 진공단열체는 상면과 측면의 벽이 제거된 상태로 도시되고, 도어 측 진공단열체는 전면의 벽 일부가 제거된 상태의 도면이다. 또한, 전도저항쉬트(60)(63)가 제공되는 부분의 단면을 개략적으로 나타내어 이해가 편리하게 되도록 하였다.
도 2를 참조하면, 진공단열체에는, 저온공간의 벽을 제공하는 제 1 플레이트 부재(10)와, 고온공간의 벽을 제공하는 제 2 플레이트 부재(20)와, 상기 제 1 플레이트 부재(10)와 상기 제 2 플레이트 부재(20)의 사이 간격부로 정의되는 진공공간부(50)가 포함된다. 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20) 간의 열전도를 막는 전도저항쉬트(60)(63)가 포함된다. 상기 진공공간부(50)를 밀폐상태로 하기 위하여 상기 제 1 플레이트 부재(10)와 상기 제 2 플레이트 부재(20)를 밀봉하는 밀봉부(61)가 제공된다. 냉장고 또는 온장고에 상기 진공단열체가 적용되는 경우에는, 상기 제 1 플레이트 부재(10)는 온도를 제어하는 제어공간의 안쪽에 설치되는 이너케이스라고 할 수 있고, 상기 제 2 플레이트 부재(20)는 상기 제어공간의 바깥쪽에 설치되는 아웃케이스라고 할 수 있다. 본체 측 진공단열체의 하측 후방에는 냉동사이클을 제공하는 부품이 수납되는 기계실(8)이 놓이고, 상기 진공단열체의 어느 일측에는 진공공간부(50)의 공기를 배기하여 진공상태를 조성하기 위한 배기포트(40)가 제공된다. 또한, 제상수 및 전기선로의 설치를 위하여 진공공간부(50)를 관통하는 관로(64)가 더 설치될 수 있다.
상기 제 1 플레이트 부재(10)는, 제 1 플레이트 부재 측에 제공되는 제 1 공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의할 수 있다. 상기 제 2 플레이트 부재(20)는, 제 2 플레이트 부재 측에 제공되는 제 2 공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의할 수 있다. 상기 제 1 공간과 상기 제 2 공간은 온도가 서로 다른 공간으로 정의할 수 있다. 여기서, 각 공간의 위한 벽은, 공간에 직접 접하는 벽으로서의 기능을 수행하는 경우뿐만 아니라, 공간에 접하지 않는 벽으로서의 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어 각 공간에 접하는 별도의 벽을 더 가지는 물품의 경우에도 실시예의 진공단열체가 적용될 수 있는 것이다.
상기 진공단열체가 단열효과의 손실을 일으키는 요인은, 제 1 플레이트 부재(10)와 제 2 플레이트 부재(20) 간의 열전도와, 제 1 플레이트 부재(10)와 제 2 플레이트 부재(20) 간의 열복사, 및 진공공간부(50)의 가스전도(gas conduction)가 있다.
이하에서는 상기 열전달의 요인과 관련하여 단열손실을 줄이기 위하여 제공되는 열저항유닛에 대하여 설명한다. 한편, 실시예의 진공단열체 및 냉장고는 진공단열체의 적어도 어느 한쪽에 또 다른 단열수단을 더 가지는 것을 배제하지 않는다. 따라서, 다른 쪽 일면에 발포 등을 이용하는 단열수단을 더 가질 수도 있다.
도 3은 진공공간부의 내부구성에 대한 다양한 실시예를 보이는 도면이다.
먼저 도 3a를 참조하면, 상기 진공공간부(50)는 상기 제 1 공간 및 상기 제 2 공간과는 다른 압력, 바람직하게는 진공 상태의 제 3 공간으로 제공되어 단열손실을 줄일 수 있다. 상기 제 3 공간은 상기 제 1 공간의 온도 및 상기 제 2 공간의 온도의 사이에 해당하는 온도로 제공될 수 있다. 상기 제 3 공간은 진공 상태의 공간으로 제공되기 때문에, 상기 제 1 플레이트 부재(10) 및 상기 제 2 플레이트 부재(20)는 각 공간의 압력차만큼의 힘에 의해서 서로 접근하는 방향으로 수축하는 힘을 받기 때문에 상기 진공공간부(50)는 작아지는 방향으로 변형될 수 있다. 이 경우에는 진공공간부의 수축에 따른 복사전달량의 증가, 상기 플레이트 부재(10)(20)의 접촉에 따른 전도전달량의 증가에 따른 단열손실을 야기할 수 있다.
상기 진공공간부(50)의 변형을 줄이기 위하여 서포팅유닛(30)이 제공될 수 있다. 상기 서포팅유닛(30)에는 바(31)가 포함된다. 상기 바(31)는 제 1 플레이트 부재와 제 2 플레이트 부재의 사이 간격을 지지하기 위하여 상기 플레이트 부재에 대하여 실질적으로 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 바(31)의 적어도 어느 일단에는 지지 플레이트(35)가 추가로 제공될 수 있다. 상기 지지 플레이트(35)는 적어도 두 개 이상의 바(31)를 연결하고, 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)에 대하여 수평한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 지지 플레이트는 판상으로 제공될 수 있고, 격자형태로 제공되어 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)와 접하는 면적이 작아져서 열전달이 줄어들도록 할 수 있다. 상기 바(31)와 상기 지지 플레이트는 적어도 일 부분에서 고정되어, 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 사이에 함께 삽입될 수 있다. 상기 지지 플레이트(35)는 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20) 중 적어도 하나에 접촉하여 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 상기 바(31)의 연장방향을 기준으로 할 때, 상기 지지플레이트(35)의 총단면적은 상기 바(31)의 총단면적보다 크게 제공하여, 상기 바(31)를 통하여 전달되는 열이 상기 지지 플레이트(35)를 통하여 확산될 수 있다.
상기 서포팅유닛(30)의 재질로는, 높은 압축강도, 낮은 아웃게싱(outgassing) 및 물흡수율, 낮은 열전도율, 고온에서 높은 압축강도, 및 우수한 가공성을 얻기 위하여, PC, glass fiber PC, low outgassing PC, PPS, 및 LCP 중에서 선택되는 수지를 사용할 수 있다.
상기 진공공간부(50)를 통한 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20) 간의 열복사를 줄이는 복사저항쉬트(32)에 대하여 설명한다. 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)는 부식방지과 충분한 강도를 제공할 수 있는 스테인레스 재질로 제공될 수 있다. 상기 스테인레스 재질은 방사율이 0.16으로서 비교적 높기 때문에 많은 복사열 전달이 일어날 수 있다. 또한, 수지를 재질로 하는 상기 서포팅유닛의 방사율은 상기 플레이트 부재에 비하여 낮고 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 내면에 전체적으로 마련되지 않기 때문에 복사열에 큰 영향을 미치지 못한다. 따라서 상기 복사저항쉬트는 제 1 플레이트 부재(10)와 제 2 플레이트 부재(20) 간의 복사열 전달의 저감에 중점적으로 작용하기 위하여, 상기 진공공간부(50)의 면적의 대부분을 가로질러서 판상으로 제공될 수 있다. 상기 복사저항쉬트(32)의 재질로는, 방사율(emissivity)이 낮은 물품이 바람직하고, 실시예에서는 방사율 0.02의 알루미늄 박판이 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 한 장의 복사저항쉬트로는 충분한 복사열 차단작용을 얻을 수 없기 때문에, 적어도 두 장의 복사저항쉬트(32)가 서로 접촉하지 않도록 일정 간격을 두고 제공될 수 있다. 또한, 적어도 어느 한 장의 복사저항쉬트는 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 내면에 접하는 상태로 제공될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 서포팅유닛(30)에 의해서 플레이트 부재 간의 간격을 유지하고, 진공공간부(50)의 내부에 다공성물질(33)을 충전할 수 있다. 상기 다공성물질(33)은 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 재질인 스테인레스보다는 방사율이 높을 수 있지만, 진공공간부를 충전하고 있으므로 복사열전달의 저항효율이 높다.
본 실시예의 경우에는, 복사저항쉬트(32)가 없이도 진공단열체를 제작할 수 있는 효과가 있다.
도 3c를 참조하면, 진공공간부(50)를 유지하는 서포팅유닛(30)이 제공되지 않는다. 이를 대신하여 다공성물질(33)이 필름(34)에 싸인 상태로 제공되었다. 이때 다공성물질(33)은 진공공간부의 간격을 유지할 수 있도록 압축된 상태로 제공될 수 있다. 상기 필름(34)은 예시적으로 PE재질로서 구멍이 뚫려있는 상태로 제공될 수 있다.
본 실시예의 경우에는, 상기 서포팅유닛(30)이 없이 진공단열체를 제작할 수 있다. 다시 말하면, 상기 다공성물질(33)은 상기 복사저항쉬트(32)의 기능과 상기 서포팅유닛(30)의 기능을 함께 수행할 수 있다.
도 4는 전도저항쉬트 및 그 주변부의 다양한 실시예를 보이는 도면이다. 도 2에는 각 전도저항쉬트가 구조가 간단하게 도시되어 있으나, 본 도면을 통하여 더 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
먼저, 도 4a에 제시되는 전도저항쉬트는 본체 측 진공단열체에 바람직하게 적용될 수 있다. 상세하게, 상기 진공단열체의 내부를 진공으로 유지하기 위하여 상기 제 2 플레이트 부재(20)와 상기 제 1 플레이트 부재(10)는 밀봉되어야 한다. 이때 두 플레이트 부재는 각각이 온도가 서로 다르므로 양자 간에 열전달이 발생할 수 있다. 종류가 다른 두 플레이트 부재 간의 열전도를 방지하기 위하여 전도저항쉬트(60)가 마련된다.
상기 전도저항쉬트(60)는 상기 제 3 공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의하고 진공상태를 유지하도록 그 양단이 밀봉되는 밀봉부(61)로 제공될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60)는 상기 제 3 공간의 벽을 따라서 흐르는 열전도량을 줄이기 위하여 마이크로미터 단위의 얇은 박판으로 제공된다. 상기 밀봉부(610)는 용접부로 제공될 수 있다. 즉, 전도저항쉬트(60)와 플레이트 부재(10)(20)가 서로 융착되도록 할 수 있다. 서로 간의 융착 작용을 이끌어내기 위하여 상기 전도저항쉬트(60)와 플레이트 부재(10)(20)는 서로 같은 재질을 사용할 수 있고, 스테인레스를 그 재질로 할 수 있다. 상기 밀봉부(610)는 용접부로 제한되지 않고 코킹 등의 방법을 통하여 제공될 수도 있다. 상기 전도저항쉬트(60)는 곡선 형상으로 제공될 수 있다. 따라서, 상기 전도저항쉬트(60)의 열전도의 거리는 각 플레이트 부재의 직선거리보다 길게 제공되어, 열전도량은 더욱 줄어들 수 있다.
상기 전도저항쉬트(60)를 따라서 온도변화가 일어난다. 따라서, 그 외부와의 열전달을 차단하기 위하여, 상기 전도저항쉬트(60)의 외부에는 차폐부(62)가 제공되어 단열작용이 일어나도록 하는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 냉장고의 경우에 제 2 플레이트 부재(20)는 고온이고 제 1 플레이트 부재(10)는 저온이다. 그리고, 상기 전도저항쉬트(60)는 고온에서 저온으로 열전도가 일어나고 열흐름을 따라서 쉬트의 온도가 급격하게 변한다. 그러므로, 상기 전도저항쉬트(60)가 외부에 대하여 개방되는 경우에는 개방된 곳을 통한 열전달이 심하게 발생할 수 있다. 이러한 열손실을 줄이기 위하여 상기 전도저항쉬트(60)의 외부에는 차폐부(62)가 제공되도록 한다. 예를 들어, 상기 전도저항쉬트(60)가 저온공간 또는 고온공간의 어느 쪽에 노출되는 경우에도, 상기 전도저항쉬트(60)는 노출되는 양만큼 전도저항의 역할을 수행하지 못하기 때문에 바람직하지 않게 된다.
상기 차폐부(62)는 상기 전도저항쉬트(60)의 외면에 접하는 다공성물질로 제공될 수도 있고, 상기 전도저항쉬트(60)의 외부에 놓이는 별도의 가스켓으로 예시가능한 단열구조물로 제공될 수도 있고, 본체 측 진공단열체가 도어 측 진공단열체에 대하여 닫힐 때 대응하는 전도저항쉬트(60)와 마주보는 위치에 제공되는 진공단열체의 일 부분으로 제공될 수도 있다. 상기 본체와 상기 도어가 개방되었을 때에도 열손실을 줄이기 위하여, 상기 차폐부(62)는 다공성물질 또는 별도의 단열구조물로 제공되는 것이 바람직할 것이다.
여기서, 상기 전도저항쉬트(60)의 내면은, 상기 전도저항쉬트(60)가 상기 진공공간부를 바라보는 면을 의미한다. 상기 상기 전도저항쉬트(60)의 외면은 상기 진공공간부를 바라보지 않는 면을 의미할 수 있다. 상기 외면과 내면에 대한 정의는, 상기 진공공간부를 형성하는 다른 부재에서도 동일하게 적용될 수 있다.
도 4b에 제시되는 전도저항쉬트는 도어 측 진공단열체에 바람직하게 적용될 수 있고, 도 4a에 대하여 달라지는 부분을 상세하게 설명하고, 동일한 부분은 동일한 설명이 적용되는 것으로 한다. 상기 전도저항쉬트(60)의 바깥쪽으로는 사이드 프레임(70)이 더 제공된다. 상기 사이드 프레임(70)은 도어와 본체와의 실링을 위한 부품과 배기공정에 필요한 배기포트와 진공유지를 위한 게터포트 등이 놓일 수 있다. 이는 본체 측 진공단열체의 경우에는 부품의 장착이 편리할 수 있지만, 도어측은 위치가 제한되기 때문이다.
도어 측 진공단열체의 경우에는 상기 전도저항쉬트(60)는 진공공간부의 선단부, 즉 모서리 측면부에 놓이기 어렵다. 이는 도어(3)의 모서리 에지부는 본체와 달리 외부로 드러나기 때문이다. 더 상세하게 상기 전도저항쉬트(60)가 진공공간부의 선단부에 놓이면, 상기 도어(3)의 모서리 에지부는 외부로 드러나기 때문에, 상기 전도저항쉬트(60)의 단열을 위하여 별도의 단열부를 구성해야 하는 불리함이 있기 때문이다.
도 4c에 제시되는 전도저항쉬트는 진공공간부를 관통하는 관로에 바람직하게 설치될 수 있고, 도 4a 및 도 4b에 대하여 달라지는 부분을 상세하게 설명하고, 동일한 부분은 동일한 설명이 적용되는 것으로 한다. 관로(64)가 제공되는 주변부에는 도 4a와 동일한 형상으로 제공될 수 있고, 더 바람직하게는 주름형 전도저항쉬트(63)가 제공될 수 있다. 이에 따르면 열전달경로를 길게 할 수 있고, 압력차에 의한 변형을 방지할 수 있다. 또한 전도저항쉬트의 단열을 위한 별도의 차폐부재도 제공될 수 있다.
다시 도 4a를 참조하여 제 1 플레이트 부재(10)와 제 2 플레이트 부재(20) 간의 열전달경로를 설명한다. 진공단열체를 통과하는 열에는, 상기 진공단열체의 표면, 더 상세하게 상기 전도저항쉬트(60)를 따라서 전달되는 표면전도열(①)과, 상기 진공단열체의 내부에 제공되는 서포팅유닛(30)을 따라서 전도되는 서포터전도열(②)과, 진공공간부의 내부 가스를 통한 가스전도열(③)과, 진공공간부를 통하여 전달되는 복사전달열(④)로 구분할 수 있다.
상기 전달열은 다양한 설계 수치에 따라서 변형될 수 있다. 예를 들어 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)가 변형되지 않고 진공압에 견딜 수 있도록 서포팅유닛을 변경할 수도 있고, 진공압을 변경할 수 있고, 플레이트 부재의 간격길이를 달리할 수 있고, 전도저항유닛의 길이를 변경할 수 있고, 플레이트 부재가 제공하는 각 공간(제 1 공간 및 제 2 공간)의 온도차를 어느 정도를 하는지에 따라서 달라질 수 있다. 실시예의 경우에는 총열전달량이 종래 폴리우레탄을 발포하여 제공되는 단열구조물에 비하여 열전달량이 작아지도록 하는 것을 고려할 때 바람직한 구성을 알아내었다. 여기서, 종래 폴리우레탄을 발포하는 냉장고에서의 실질열전달계수는 19.6mW/mK으로 제시될 수 있다.
이에 따른 실시예의 진공단열체의 열전달량을 상대적으로 분석하면, 가스전도열(③)에 의한 열전달이 가장 작아지게 할 수 있다. 예를 들어 전체 열전달의 4%이하로 이를 제어할 수 있다. 상기 표면전도열(①) 및 상기 서포터전도열(②)의 합으로 정의되는 고체전도열에 의한 열전달이 가장 많다. 예를 들어 75%에 달할 수 있다. 상기 복사전달열(③)은 상기 고체전도열에 비해서는 작지만 가스전도열에 의한 열전달보다는 크게 된다. 예를 들어, 상기 복사전달열(③)은 전체 열전달량의 대략 20%를 차지할 수 있다.
이러한 열전달분포에 따르면, 실질열전달계수(eK: effective K)(W/mK)는 상기 전달열(①②③④)을 비교할 때 수학식 1의 순서를 가질 수 있다.
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여기서 상기 실질열전달계수(eK)는 대상 물품의 형상과 온도차를 이용하여 측정할 수 있는 값으로서, 전체 열전달량과 열전달되는 적어도 하나의 부분의 온도를 측정하여 얻어낼 수 있는 값이다. 예를 들어 냉장고 내에 정량적으로 측정이 가능한 가열원을 두고서 발열량을 알고(W), 냉장고의 도어 본체와 도어의 테두리를 통하여 각각 전달되는 열을 도어의 온도분포를 측정하고(K), 열이 전달되는 경로를 환산값으로 확인함으로써(m), 실질열전달계수를 구할 수 있는 것이다.
전체 진공단열체의 상기 실질열전달계수(eK)는 k=QL/A△T로 주어지는 값으로서, Q는 열전달량(W)으로서 히터의 발열량을 이용하여 획득할 수 있고, A는 진공단열체의 단면적(m2)이고, L은 진공단열체의 두께(m)이고, △T는 온도차로서 정의할 수 있다.
상기 표면전도열은, 전도저항쉬트(60)(63)의 입출구의 온도차(△T), 전도저항쉬트의 단면적(A), 전도저항쉬트의 길이(L), 전도저항쉬트의 열전도율(k)(전도저항쉬트의 열전도율은 재질의 물성치로서 미리 알아낼 수 있다)를 통하여 전도열량을 알아낼 수 있다. 상기 서포터전도열은, 서포팅유닛(30)의 입출구의 온도차(△T), 서포팅유닛의 단면적(A), 서포팅유닛의 길이(L), 서포팅유닛의 열전도율(k)을 통하여 전도열량을 알아낼 수 있다. 여기서, 상기 서포팅유닛의 열전도율은 재질의 물성치로서 미리 알아낼 수 있다. 상기 가스전도열(③)과 상기 복사전달열(④)의 합은 상기 전체 진공단열체의 열전달량에서 상기 표면전도열과 상기 서포터전도열을 빼는 것에 의해서 알아낼 수 있다. 상기 가스 전도열과 상기 복사전달열의 비율은 진공공간부의 진공도를 현저히 낮추어 가스 전도열이 없도록 하였을 때의 복사전달열을 구하는 것으로서 알아낼 수 있다.
상기 진공공간부(50)의 내부에 다공성물질이 제공되는 경우에, 다공성물질전도열(⑤)은 상기 서포터전도열(②)과 복사열(④)을 합한 양으로 고려할 수 있다. 상기 다공성물질전도열은 다공성물질의 종류와 양 등의 다양한 변수에 의해서 변경될 수 있다.
실시예에 따르면, 서로 인접하는 바(31)가 이루는 기하학적 중심과 바가 위치하는 곳과의 온도차(△T1)는 0.5도씨 미만으로 제공되는 것이 바람직하다. 또한, 인접하는 바가 이루는 기하학적 중심과 진공단열체의 에지부와의 온도차(△T2)는 5도씨 미만으로 제공되는 것을 바람직하게 제안할 수 있다. 또한, 상기 제 2 플레이트 부재에 있어서, 상기 전도저항쉬트(60)(63)를 통과하는 열전달 경로가 제 2 플레이트 부재와 만나는 지점에서, 제 2 플레이트 부재의 평균온도와의 온도차이가 가장 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 공간이 상기 제 1 공간에 비하여 뜨거운 영역인 경우에는, 상기 전도저항쉬트를 통과하는 열전달 경로가 제 2 플레이트 부재와 만나는 제 2 플레이트 부재의 지점에서 온도가 최저가 된다. 마찬가지로, 상기 제 2 공간이 상기 제 1 공간에 비하여 차가운 영역인 경우에는, 상기 전도저항쉬트를 통과하는 열전달 경로가 제 2 플레이트 부재와 만나는 제 2 플레이트 부재의 지점에서 온도가 최고가 된다.
이는 전도저항쉬트를 통과하는 표면전도열을 제외하는 다른 곳을 통한 열전달량은 충분히 제어되어야 하고, 표면전도열이 가장 큰 열전달량을 차지하는 경우에 비로소 전체적으로 진공단열체가 만족하는 전체 열전달량을 달성할 수 있는 이점을 얻는 것을 의미한다. 이를 위하여 상기 전도저항쉬트의 온도변화량은 상기 플레이트 부재의 온도변화량보다 크게 제어될 수 있다.
상기 진공단열체를 제공하는 각 부품의 물리적 특징에 대하여 설명한다. 상기 진공단열체는 진공압에 의한 힘이 모든 부품에 가하여진다. 따라서, 일정한 수준이 강도(strength)(N/m2)를 가지는 재료가 사용되는 것이 바람직하다.
이러한 배경하에서, 상기 플레이트 부재(10)(20)와 상기 사이드 프레임(70)은 진공압에도 불구하고 파손되지 않는 충분한 강도(strength)가 있는 재질로 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들어 서포터전도열을 제한하기 위하여 바(31)의 개수를 작게 하는 경우에는 진공압에 의한 플레이트 부재의 변형이 발생하여 외관이 좋지 않은 영향을 줄 수 있다. 상기 복사저항쉬트(32)는 방사율이 낮으면서 용이하게 박막가공이 가능한 물품이 바람직하고, 외부충격에 변형되지 않은 정도의 강도가 확보되어야 한다. 상기 서포팅유닛(30)은 진공압에 의한 힘을 지지하고 외부충격에 견딜 수 있는 강도로 제공되고 가공성이 있어야 한다. 상기 전도저항쉬트(60)는 얇은 판상이면서도 진공압을 견딜 수 있는 재질이 사용되는 것이 바람직하다.
실시예에서는 상기 플레이트 부재, 사이드 프레임, 및 전도저항쉬트는 동일한 강도인 스테인레스 재질을 사용할 수 있다. 상기 복사저항쉬트는 스테인레스보다는 약한 강도인 알루미늄을 사용할 수 있다. 상기 서포팅유닛은 알루미늄보다 약한 강도인 수지를 그 재질로 사용할 수 있다.
상기되는 바와 같은 재질의 측면에서 바라본 강도와 달리, 강성 측면에서의 분석이 요청된다. 상기 강성(stiffness)(N/m)은 쉽게 변형되지 않는 성질로서 동일한 재질을 사용하더라도 그 형상에 따라서 강성이 달라질 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60)(63)는 강도가 있는 재질을 사용할 수 있으나, 열저항을 높이고 진공압이 가하여질 때 거친면이 없이 고르게 펼쳐져 방사열을 최소화하기 위하여 강성이 낮은 것이 바람직하다. 상기 복사저항쉬트(32)는 변형으로 다른 부품에 닿지 않도록 하기 위하여 일정 수준의 강성이 요청된다. 특히, 상기 복사저항쉬트의 테두리 부분은 자중에 따른 처짐이 발생하여 전도열을 발생시킬 수 있다. 그러므로, 일정 수준의 강성이 요청된다. 상기 서포팅유닛(30)은 플레이트 부재로부터의 압축응력 및 외부충격에 견딜 수 있는 정도의 강성이 요청된다.
실시예에서는 상기 플레이트 부재, 및 사이드 프레임은 진공압에 의한 변형을 방지하도록 가장 강성이 높은 것이 바람직하다. 상기 서포팅유닛, 특히 바는 두번째로 큰 강성을 가지는 것이 바람직하다. 상기 복사저항쉬트는 서포팅유닛보다는 약하지만 전도저항쉬트보다는 강성을 가지는 것이 바람직하다. 마지막으로 상기 전도저항쉬트는 진공압에 의한 변형이 용이하게 일어나는 것이 바람직하여 가장 강성이 낮은 재질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 진공공간부(50) 내부를 다공성물질(33)로 채우는 경우에도 전도저항쉬트가 가장 강성이 낮도록 하는 것이 바람직하고, 플레이트 부재 및 사이드 프레임이 가장 큰 강성을 가지는 것이 바람직하다.
이하에서는 진공단열체의 내부 상태에 따라서 바람직하게 제시되는 진공압을 설명한다. 이미 설명된 바와 같이 상기 진공단열체의 내부는 열전달을 줄일 수 있도록 진공압을 유지해야 한다. 이때에는 가급적 낮은 진공압을 유지하는 것이 열전달의 저감을 위해서 바람직한 것은 용이하게 예상할 수 있을 것이다.
상기 진공공간부는, 서포팅유닛(30)에 의해서만 열전달에 저항할 수도 있고, 진공공간부(50)의 내부에 서포팅유닛과 함께 다공성물질(33)이 충전되어 열전달에 저항할 수도 있고, 서포팅유닛은 적용하지 않고 다공성물질로 열전달에 저항할 수도 있다.
서포팅유닛만이 제공되는 경우에 대하여 설명한다.
도 5는 시뮬레이션을 적용하여 진공압에 따른 단열성능의 변화와 가스전도도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5를 참조하면, 진공압이 낮아질수록 즉, 진공도가 높아질수록 본체만의 경우(그래프 1) 또는 본체와 도어를 합한 경우(그래프 2)의 열부하는, 종래의 폴리우레탄을 발포한 물품과 비교하여 열부하(heat load)가 줄어들어서 단열성능이 향상되는 것을 볼 수 있다. 그러나, 단열성능이 향상되는 정도는 점진적으로 낮아지는 것을 볼 수 있다. 또한, 진공압이 낮아질수록 가스전도도(그래프 3)가 낮아지는 것을 볼 수 있다. 그러나, 진공압이 낮아지더라도 단열성능 및 가스전도도가 개선되는 비율은 점진적으로 낮아지는 것을 알 수 있다. 따라서, 가급적 진공압을 낮추는 것이 바람직하지만, 과도한 진공압을 얻기 위해서는 시간이 많이 들고, 과도한 게터(getter)사용으로 비용이 많이 드는 문제점이 있다. 실시예에서는 상기 관점에서 최적의 진공압을 제안한다.
도 6은 서포팅유닛이 사용되는 경우에 진공단열체의 내부를 배기하는 공정을 시간과 압력으로 관찰하는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 상기 진공공간부(50)를 진공상태로 조성하기 위하여, 가열하면서(baking) 진공공간부의 부품에 남아있는 잠재적인 기체를 기화시키면서 진공펌프로 진공공간부의 기체를 배기한다. 그러나, 일정 수준 이상의 진공압에 이르면 더 이상 진공압의 수준이 높아지지 않는 지점에 이르게 된다(△t1). 이후에는 진공펌프의 진공공간부의 연결을 끊고 열을 가하여 게터를 활성화시킨다(△t2). 게터가 활성화되면 일정 시간 동안은 진공공간부의 압력이 떨어지지만 정상화되어 일정 수준의 진공압을 유지한다. 게터 활성화 이후에 일정수준의 진공압을 유지할 때의 진공압은 대략 1.8×10- 6Torr이다.
실시예에서는 진공펌프를 동작시켜 기체를 배기하더라도 더이상 실질적으로 진공압이 낮아지지 않는 지점을 상기 진공단열체에서 사용하는 진공압의 하한으로 설정하여 진공공간부의 최저 내부 압력을 1.8×10- 6Torr로 설정한다.
도 7은 진공압과 가스전도도(gas conductivity)를 비교하는 그래프이다.
도 7을 참조하면, 상기 진공공간부(50) 내부의 사이 갭의 크기에 따라서 진공압에 따른 가스전도열(gas conductivity)을 실질열전달계수(eK)의 그래프로 나타내었다. 상기 진공공간부의 갭은 2.76mm, 6.5mm, 및 12.5mm의 세 가지 경우로 측정하였다. 상기 진공공간부의 갭은 다음과 같이 정의된다. 상기 진공공간부의 내부에 상기 복사저항쉬트(32)가 있는 경우는 상기 복사저항쉬트와 인접한 플레이트 사이의 거리이고, 상기 진공공간부의 내부에 복사저항쉬트가 없는 경우는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 사이의 거리이다.
폴리우레탄을 발포하여 단열재를 제공하는 종래의 실질열전달계수 0.0196 W/mk과 대응되는 지점은 갭의 크기가 작아서 2.76mm인 경우에도 2.65×10- 1Torr인 것을 볼 수 있었다. 한편, 진공압이 낮아지더라도 가스전도열에 의한 단열효과의 저감효과가 포화되는 지점은 대략 4.5×10- 3Torr인 지점인 것을 확인할 수 있었다. 상기 4.5×10- 3Torr의 압력은 가스전도열의 저감효과가 포화되는 지점으로 확정할 수 있다. 또한, 실질열전달계수가 0.1 W/mk일때에는 1.2×10- 2Torr이다.
상기 진공공간부에 상기 서포팅유닛이 제공되지 않고 상기 다공성물질이 제공되는 경우에는, 갭의 크기가 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터이다. 이 경우에는, 다공성물질로 인하여 비교적 진공압이 높은 경우에도, 즉 진공도가 낮은 경우에도 복사열전달은 작다. 따라서 그 진공압에 맞는 적절한 진공펌프를 사용한다. 해당하는 진공펌프에 적정한 진공압은 대략 2.0×10- 4Torr이다. 또한, 가스 전도열의 저감효과가 포화되는 지점의 진공압은 대략 4.7×10- 2Torr이다. 또한, 가스전도열의 저감효과가 종래의 실질열전달계수 0.0196 W/mk에 이르는 압력은 730Torr이다.
상기 진공공간부에 상기 서포팅유닛과 상기 다공성물질이 함께 제공되는 경우에는 상기 서포팅유닛만을 사용하는 경우와 상기 다공성물질만을 사용하는 경우의 중간 정도의 진공압을 조성하여 사용할 수 있다. 상기 다공성물질만이 사용되는 경우에는 가장 낮은 진공압을 조성하여 사용할 수 있다.
상기 진공단열체는, 제 1 공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의하는 제 1 플레이트 부재와, 상기 제 1 공간과 온도가 다른 제 2 공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의하는 제 2 플레이트 부재를 포함할 수 있다. 상기 제 1 플레이트 부재는 복수의 층을 포함할 수 있다. 상기 제 2 플레이트 부재는 복수의 층을 포함할 수 있다
상기 진공단열체는, 상기 제 1 공간의 온도와 상기 제 2 공간의 온도의 사이 온도이며 진공 상태의 공간인 제 3 공간을 제공할 수 있도록, 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재를 밀봉하는 밀봉부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 어느 하나가, 상기 제 3 공간의 내측공간에 위치할 경우, 그 플레이트 부재는 내측 플레이트 부재로 표현될 수 있다. 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 다른 하나가, 상기 제 3 공간의 외측 공간에 위치할 경우, 그 플레이트 부재는 외측 플레이트 부재로 표현될 수 있다. 일 예로, 상기 제 3 공간의 내측공간은 냉장고의 저장실일 수 있다. 상기 제 3 공간의 외측공간은 냉장고의 외부공간일 수 있다.
상기 진공단열체는, 상기 제 3 공간을 유지하는 서포팅유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 진공단열체는, 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재 간의 열전달량을 감소시키기 위하여, 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재를 서로 연결하는 전도저항쉬트를 더 포함할 수 있다.
상기 전도저항쉬트의 적어도 일부는, 상기 제 3 공간을 마주보도록 배치될 수 있다. 상기 전도저항쉬트는 상기 제 1 플레이트 부재의 에지와 상기 제 2 플레이트 부재의 에지 사이에 배치될 수 있다. 상기 전도저항쉬트는, 상기 제 1 플레이트 부재가 상기 제 1 공간을 마주보는 면과 상기 제 2 플레이트 부재가 상기 제 2 공간을 마주보는 면 사이에 배치될 수 있다. 상기 전도저항쉬트는 상기 제 1 플레이트 부재의 측면부와 상기 제 2 플레이트 부재의 측면부 사이에 배치될 수 있다.
상기 전도저항쉬트의 적어도 일부는, 상기 제 1 플레이트 부재가 연장되는 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 전도저항쉬트의 두께는, 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나보다 얇도록 구성될 수 있다. 상기 전도저항쉬트의 두께가 얇을수록 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재 사이에 발생하는 열전달을 더 저감할 수 있다.
상기 전도저항쉬트가 얇을수록 열전달을 저감할 수 있는 장점이 있지만, 상기 전도저항쉬트를 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재 사이에 결합하는데 어려움이 있을 수 있다.
상기 전도저항쉬트의 일단은 상기 제 1 플레이트 부재와 적어도 일부가 중첩되도록 배치될 수 있다. 이는 상기 전도저항쉬트의 일단과 상기 제 1 플레이트 부재를 결합하기 위한 공간을 마련하기 위해서이다. 여기서, 상기 결합방식은 용접을 포함할 수 있다.
상기 전도저항쉬트의 타단은 상기 제 2 플레이트 부재와 적어도 일부가 중첩되도록 배치될 수 있다. 이는 상기 전도저항쉬트의 타단과 상기 제 2 플레이트 부재를 결합하기 위한 공간을 마련하기 위해서이다. 여기서, 상기 결합방식은 용접을 포함할 수 있다.
상기 전도저항쉬트를 대체하는 다른 실시예로서, 상기 전도저항쉬트를 삭제하고, 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재 중 어느 하나의 두께가 다른 하나보다 얇도록 구성될 수 있다. 이 경우에, 상기 어느 하나의 두께는 상기 전도저항쉬트보다 두꺼울 수 있다. 이 경우, 상기 어느 하나의 길이는 상기 전도저항쉬트의 길이보다 길 수 있다. 이 구성은, 상기 전도저항쉬트를 삭제하는 것에 따라서 열전달이 증가하는 것을 저감할 수 있다. 또한, 이 구성은, 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재를 결합하는데 어려움을 줄일 수 있다.
상기 제 1 플레이트 부재의 적어도 일부와 상기 제 2 플레이트 부재의 적어도 일부가 중첩되도록 배치될 수 있다. 이는 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재를 결합하기 위한 공간을 제공하기 위해서이다. 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재 중 두께가 얇은 어느 하나의 위에는, 추가적인 커버가 배치될 수 있다. 이는 얇아진 플레이트 부재를 보호하기 위해서이다.
상기 진공단열체는, 상기 진공공간의 기체를 배출하는 배기포트를 추가로 포함할 수 있다.
이하에서는 일 실시예로서, 냉장고 등의 단열물품에 널리 사용될 수 있는 물품으로서, 상기 진공단열체의 기술이 적용되는 진공단열모듈을 제시한다.
상기 진공단열모듈은 낮은 진공압에 의한 높은 단열성능을 많은 단열물품에 사용할 수 있도록 하기 위하여 모듈화된 부품이다. 상기 진공단열모듈은 상기 진공단열체 및 냉장고 등의 단열물품에 일부품으로 적용될 수 있다. 상기 진공단열체와 상기 진공단열모듈은 유사하게 사용할 수 있지만, 진공단열모듈은 진공단열체에 비하여 범용이 가능하며, 다양한 다른 사용처에 장착되는 것만으로 진공단열의 효과를 볼 수 있는 점에서 차이가 있다.
이하의 실시예에 설명에서는, 상기 진공단열모듈을 이용하여 냉장고를 제공하는 것을 예시하고 있다. 상기 진공단열물모듈의 적용이 냉장고에 제한되지는 않고, 다양한 진공단열물품에 적용될 수 있다. 상기 진공단열물품은 이하의 설명에 있어서 도어 및 본체라는 명칭으로 바람직한 사용처의 설명을 부가하고 있으나, 이는 내용의 이해를 위한 것으로서 명칭에 제한적으로 해석되어서는 안되고, 다양한 다른 사용청에 사용될 수 있는 것은 물론이다. 또한, 제 1 및 제 2 등의 표현은 순서를 나타내거나 중요도를 나타내는 것 보다는 서로 구분되는 의미를 나타내기 위하여 사용될 수 있다.
이하의 실시예의 설명에서는, 상기 진공단열모듈은 모듈화된 부재로서 전체적으로 내부에 진공공간을 가지는 벽면부재로서 제공될 수 있으나, 그에 제한되지 않고, 테두리 부분 등에 추가적인 부품을 가지거나 별도의 처리가 더 행하여 질 수 있다. 다만, 단열벽을 제공하기 위하여 이차원의 연장구조를 가지는 것을 특징으로 하는 부재이기 때문에, 단면도를 위주로 설명하고, 단면 중에서 특징적인 부분을 더 중점적으로 설명한다.
도 8은 제 1 도어진공단열모듈의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 제 1 도어진공단열모듈(100)은, 냉장고의 도어에 바람직하게 적용될 수 있는 모듈화된 진공단열체이다.
상기 제 1 도어진공단열모듈(100)에는 특별한 설명이 없는 경우에도 이미 설명된 진공단열체에 적용되는, 플레이트 부재(10)(20), 서포팅유닛(30), 복사저항쉬트(32), 바(31), 지지 플레이트(35), 전도저항쉬트(60) 등의 부재가 적용된다. 이는 다른 진공단열모듈의 경우에도 마찬가지이다. 다만, 설명의 편의를 위하여 다른 번호를 부여하여 더 정확하게 설명이 되도록 한다. 예를 들어, 상기 제 1 플레이트 부재는 내측커버와 대응될 수 있고, 상기 제 2 플레이트 부재는 외측커버와 대응될 수 있다. 진공압을 인가하기 위한 배기포트 등과 같은 다수의 다른 부품이 포함될 수 있지만, 설명에서는 생략될 수 있다.
상기 제 1 도어진공단열모듈(100)에는, 단열공간의 내측공간 및 외측공간에 각각 대응하여 위치할 수 있는 내측커버(101)와 외측커버(201)가 마련된다. 상기 내외측커버(101)(201)의 내부공간은 상기 진공단열체에서 본 바와 같은 진공압의 진공공간부를 제공할 수 있다. 상기 진공공간부의 내부를 지지하기 위하여 서포팅유닛(30)을 설치할 수 있고, 복사열전달에 저항할 수 있도록 하기 위하여 복사저항쉬트를 마련할 수 있다.
상기 외측커버(201)의 단부에는 상기 내측커버(101) 측으로 절곡되는 절곡부(2011)를 가질 수 있다. 상기 절곡부(2011)에서 내측방향으로 연장되는 측면부(2012)를 더 가질 수 있다. 상기 외측커버(201)는 전체로서 상기 외측공간과 대응되는 외면부(2013), 측면을 커버하는 측면부(2012), 상기 측면부와 상기 외면부가 절곡되어 서로 연결되는 절곡부(2011)를 가질 수 있다.
상기 외면부(2013), 상기 절곡부(2011), 및 상기 측면부(2012)는 단일의 플레이트 부재로 제공될 수 있다. 여기서 단일의 플레이트 부재는 드로잉 등의 방법으로 가공하여 일체로 만들거나, 용접 등의 일체화방법을 통하여 일체로 만드는 것을 포함할 수 있다.
상기 외측커버(201)의 측면부(2012)의 끝단과 상기 내측커버(101)의 끝단의 사이에는 전도저항쉬트(60)가 마련될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60)의 양 끝단부은 용접 등의 체결방법에 의해서 상기 커버(101)(201)에 밀봉되고 일체화될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60)는 도시되지는 않았으나, 전도열을 저감시키기 위하여 상기 진공공간부를 향하여 소정 깊이 함몰되는 구성으로 제공될 수도 있다.
상기 외측커버(201)과 상기 내측커버(101)는 금속으로 제공되어 충분한 강도를 가질 수 있도록 할 수 있다.
상기 외측커버(201)는 상기 내측커버(101)에 비교하여 크게 마련된다. 이 구성에 따르면, 상기 진공단열모듈이 내부에 수용공간을 가지는 단열물품을 제공할 때, 체결의 편의성이나, 진공단열모듈 내부의 부품을 보호할 수 있다. 상기 외측커버(210)는 상기 내측커버(101)에 비하여 평면단부가 바깥쪽으로 더 연장될 수 있다. 이에 따르면, 연장된 단부는 절곡되어 체결부분으로 이용될 수 있고, 상기 진공공간부를 조성하기 위하여 측면부를 제공할 수 있다.
상기 절곡부(2011)를 포함하는 상기 외측커버(201)가 절곡되는 테두리 부분의 내면에는 제 1 보강 프레임(102)이 마련될 수 있다. 상기 보강 프레임(102)은 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)의 테두리 부분이 대기압과 상기 진공공간부의 기압차로 인한 힘에 의해서 발생하는 형상변형을 줄이기 위하여 제공될 수 있다. 상기 보강 프레임은 상기 전도저항쉬트(60)로 인한 불균등한 외력의 차이에 기인하는 힘의 틀어짐을 보상할 수 있다.
상기 제 1 보강 프레임(102)은 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)의 전체 형상이 틀어지거나 굽는 등의 변형을 방지할 수 있도록 강도를 보강하기 위하여 제공될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 제 1 보강 프레임(102)은 제 1 도어진공단열모듈(100)의 테두리에 둘러싸서 폐곡선의 구조물로 제공될 수 있다.
상기 제 1 도어진공단열모듈(100)은 냉장고 등의 도어에 사용되어 도어의 앞쪽면에서, 피하지 못하는 단열이나 밀폐 등을 위한 부분을 제외하고는 실질적으로 전체적으로 마련될 수 있다. 이로써, 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)을 소정의 프레임에 고정한 후에, 바스켓 등의 추가부품을 설치하는 것만으로 도어를 완성시킬 수 있다.
상기 제 1 도어진공단열모듈(100)은, 상기 전도저항쉬트(60)에 가하여지는 압력의 불균형으로 인한 형상변경이 발생한다. 이 문제를 개선하기 위한 두번째 실시예를 제 2 도어진공단열모듈(110)로 설명한다.
상기 제 2 도어진공단열모듈(110)의 설명에 있어서 구체적인 언급이 없는 부분은 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)의 설명이 그대로 적용될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)의 설명 중에서 적용이 가능한 것은 본체진공단열모듈에도 그대로 적용될 수 있다.
도 9는 제 2 도어진공단열모듈의 코너부의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 상기 제 2 도어진공단열모듈(110)에는 상기 측면부(2012)의 길이가 제 1 도어진공단열모듈(100)에 비하여 상당히 짧게 형성된다. 상기 제 2 도어진공단열모듈(110)의 나머지 측면부분에는 전도저항쉬트(60)가 위치한다. 상기 전도저항쉬트(60)는 그 전부가 상기 제 2 도어진공단열모듈(110)의 측면에 설치될 수 있다. 여기서, 상기 측면은 상기 제 2 도어진공단열모듈 내면과 외면의 위치와 구별되는 개념으로서, 대기압과 진공공간의 압력차에 의해서 상기 제 2 도어진공단열모듈(110)에 가하여지는 힘의 위치를 구분하는 개념이 더 정확하다.
이로써, 도어진공단열모듈의 테두리부분에 상하방향으로 가하여지는 압력차를 줄일 수 있고, 불균등한 힘을 분산시킬 수 있다. 결국, 테두리부분의 변형을 감소시킬 수 있다.
상기 전도저항쉬트(60)의 설치위치가 바깥, 즉 에지로 이동하면 이동할수록 상기 제 2 도어진공단열모듈(110) 테두리의 형상변경은 줄어들 수 있을 것이다. 다만, 온도차가 크게 발생하는 전도저항쉬트(60)와 외부공간의 사이에는 단열재가 소정 두께만큼 놓여야 한다. 제 2 도어진공단열모듈(110)이 설치되는 도어의 전체 평면 면적이 커지는 문제점을 추후에 야기할 수도 있다.
상기 전도저항쉬트(60)의 위치는 형상변형 및 도어의 전체크기라는 두 가지 관점을 함께 고려하여 결정될 수 있다. 도면에서는 전도저항쉬트(60)의 위치가 바같쪽으로 이동할 수 있는 개념을 화살표로 표시하였다.
상기 전도저항쉬트(60)의 하단부과 상기 외측커버(201)을 잇는 부분에는 외측커버(201)과 동일한 재질의 부재가 외측커버(201)와 일체화되어서 외측커버(201)의 일부를 제공할 수 있다.
상기 전도저항쉬트(60)를 경계로 하여 안쪽과 바깥쪽으로, 바(31)의 높이가 서로 다른 서포팅유닛(301)(302)가 설치되어 진공공간부의 진공압을 형성하는데 있어서 문제를 발생시키지 않을 수 있다.
상기 제 1 도어진공모듈과 상기 제 2 도어진공모듈은, 냉장고 등의 도어에 단열을 위한 부재로서 적용될 수 있다. 상기 제 1 도어진공모듈과 상기 제 2 도어진공모듈의 차이점은 도 13 내지 도 15를 이용하여 뒤에 더 상세하게 설명될 것이다.
이하에서는 본체에 바람직하게 적용될 수 있는 진공단열모듈을 설명한다. 도어진공단열모듈의 설명 중에서 본체진공단열모듈에 적용될 수 있는 동일한 설명은 그대로 적용되는 것으로 한다.
도 10은 제 1 본체진공단열모듈의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 제 1 본체진공단열모듈(120)에는, 외측공간에 대응하는 외측커버(121), 내측공간에 대응하는 내측커버(122), 상기 내측커버(122) 및 상기 외측커버(121)의 내부를 진공공간부로 제공하는 전도저항쉬트(123), 및 상기 진공공간부의 형상을 유지할 수 있는 서포팅유닛이 포함된다.
상기 외측커버(121)는 상기 진공공간부의 바깥으로 더 연장되어 체결에지(124)를 제공하고 있다. 상기 제 1 본체진공단열모듈(120)은 이차원평면구조이고사각형으로 제공될 수 있고, 그 사각형의 모든 면에서 바깥쪽으로 일정거리 더 연장되어 있을 수 있다.
상기 체결에지(124)는 상기 제 1 본체진공단열모듈(120)이 다른 부재에 체결되도록 하기 위한 부분으로서, 도면에서는 평면형으로 예시되고 있지만, 절곡되는 형상이나, 구부러지는 형상으로 제공될 수도 있다.
상기 체결에지(124)는 모든 테두리 부분에 대하여 동일할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들어, 사각형 테두리의 어느 일 모서리는 일자형으로 제공되고, 다른 모서리는 절곡형으로 제공될 수 있다. 다른 예로서, 어느 모서리는 길게 제공되고 다른 모서리는 짧게 제공될 수도 있을 것이다. 이 구성의 차이는 상기 제 1 본제진공단열이 채용되는 단열물품의 종류 및 상기 제 1 본제진공단열이 적용되는 위치에 따라서 달라질 수 있다.
상기 체결에지(124)를 가지는 외측커버(121)에 대응할 수 있도록 하기 위하여, 상기 전도저항쉬트(123)는 상기 외측커버(121)의 내면과 접하는 부분에서 소정길이 절곡될 수 있다. 이 구조에 의해서 상기 전도저항쉬트(123)가 외측커버(121) 및 내측커버(122)와 용접 등의 방법에 의해서 밀봉될 수 있다.
도 11은 제 2 본체진공단열모듈의 단면도이다. 상기 제 2 본체진공단열모듈의 설명은 상기 제 1 본체진공단열모듈과 차이가 나는 부분에 대하여 중점적으로 설명한다.
도 11을 참조하면, 상기 제 1 본체진공단열모듈(120)에서 상기 내측커버(122) 및 전도저항쉬트(60)가 놓이는 곳에는, 모두 상기 전도저항쉬트의 재질을 가지는 얇은 판상부재로서 내측커버(132)가 놓인다. 다시 말하면, 제 2 본체진공단열모듈(130)에서 내측커버(132)는 보다 더 긴 거리에서 전도저항쉬트의 역할을 수행할 수 있다.
상기 내측커버가 얇은 판상부재로 제공되더라도, 내부의 서포팅유닛(30)이 외측커버(131)와 내측커버(132)의 사이에 놓이므로 진공공간부를 이용하는 단열부재의 역할에는 문제가 없다.
상기 외측커버(131)가 두꺼운 판상부재로서 제공되고 있으므로, 상기 제 2 본체진공단열모듈(130)의 형상을 유지할 수 있는 모듈의 역할에 있어서도 문제가 없다.
상기 체결에지(134)는 상기 제 1 본체진공단열모듈(120)과 마찬가지로 제공될 수 있고, 그 역할도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 12는 제 3 본체진공단열모듈의 단면도이다. 상기 제 3 본체진공단열모듈의 설명은 상기 제 1, 2 본체진공단열모듈과 차이가 나는 부분에 대하여 중점적으로 설명한다.
도 12를 참조하면, 제 3 본체진공단열모듈(130)에는, 외측공간에 대응하는 외측커버(131), 내측공간에 대응하는 내측커버(132), 상기 내측커버(132) 및 상기 외측커버(131)의 내부를 진공공간부로 제공하는 서포팅유닛(30)이 포함된다.
상기 내측커버(132) 및 상기 외측커버(131)는 수지 등의 비금속을 그 재질로 할 수 있고, 수지의 종류로는 아웃게싱의 양이 적은 PC 또는 PPS를 사용할 수 있다. 상기 내측커버(132) 및 상기 외측커버(131)의 표면에는 열전도를 최소화하기 위하여 열전도저항코팅층을 형성할 수 있다.
상기 내측커버 및 상기 외측커버는 별도의 부품으로 제작되어 상기 서포팅유닛(30)이 삽입된 상태에서 접착제에 의해서 밀봉될 수 있다. 상기 내측커버(132) 및 상기 외측커버(131)의 접착면은 외부공기의 침입을 방지할 수 있도록 소정의 면적을 가질 수 있고, 접착제로는 아웃게싱이 적고 강도가 높고 고열에 견디는 힘이 뛰어난 에폭시 계열의 접착제를 사용할 수 있다.
체결에지(144)는 모듈이 요망하는 형태로 수지의 성형시에 제작되어 있을 수 있다.
상기되는 본체진공단열모듈은 냉장고의 본체를 제공하는 벽면에 제공되어 냉장고의 제작에 편리하게 사용될 수 있다. 상기 본체진공단열모듈을 이용하는 본체의 제작은 도 18 내지 도 23을 통하여 후술한다.
이하에서는 상기 제 1, 2 도어진공단열모듈의 차이점을 압력에 의한 힘의 차이를 바탕으로 더 구체적으로 설명한다.
도 13은 상기 제 1 도어진공단열모듈의 압력을 설명하는 도면이다.
도 13을 참조하면, 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)의 진공공간부는 대기압에 비하여 현저하게 압력이 낮다. 따라서 커버(101)(201)와 전도저항쉬트(60)에 대기압에 따른 수축힘이 가하여진다. 상기 수축힘은 커버 및 전도저항쉬트의 표면에 수직방향의 힘으로 작용하고, 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)의 전체를 수축시키는 힘이 될 수 있다.
상기 커버(101)(201)와는 달리 상기 전도저항쉬트(60)는 얇은 박판으로서 강도가 약하다. 상기 박판은 쉽게 변형하고, 자체적으로 원래 형상을 유지할 수 없다. 뿐만 아니라 전도에 저항하기 위하여 서포팅유닛(30)의 지지를 받지도 않는다. 결국, 상기 전도저항쉬트가 놓이는 부분은 상기 수축힘이 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)에 가하는 변형에 저항하는 프레임의 역할이 수행되지 못한다.
이 상태에서 제 1 도어진공단열모듈(100)에 발생하는 변형력이 가장 큰 곳은, "P"로 지칭되는 지점으로서, 상기 외측커버(201)의 상기 측면부(2012)에 가하여지는 수축힘에 상당하는 모멘트가 상기 "P"지점에 집중될 수 있다. 상기 "P"지점은 서포팅유닛(30)의 바(31)가 마지막으로 지지되는 지점으로서 이 지점에 상기 측면부(2012)에 의한 모멘트가 집중될 수 있다.
상기 모멘트의 집중에 의해서 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)의 테두리 부는 도면을 기준으로 상방으로 들어 올려질 수 있다.
도 14와 도 15는 각각 제 1 도어진공단열모듈과 제 2 도어진공단열모듈의 변형을 시뮬레이션한 도면이다.
도 14를 참조하면, 상기 "P" 지점을 변형의 시작점으로 하여 외측커버(201)가 상당량 변형되어 그 끝단이 9.2mm 상승된 것으로 볼 수 있다.
이에 반하여 도 15를 참조하면, 제 2 도어진공단열모듈(110)에서는 외측커버(302)의 끝단이 1.2mm 상승된 것을 볼 수 있다.
도 15와 같이 제 2 도어진공단열모듈(110)에서 상승량이 작아지는 것은, 상기 전도저항쉬트(60)를 상기 측면부(2012)와 평행한 방향으로 설치하는 것에 기인하는 것이 주된 작용이다.
더 구체적으로 설명하면, 상기 측면부(2012)에 가하여지는 대기압에 따른 하중을 최대한 상기 전도저항쉬트(60)의 변형으로 흡수하여, 전도저항쉬트(60)의 상측부와 하측부에 하중을 분산하였기 때문이다.
다만, 상기 전도저항쉬트(60)가 상기 측면부(2012)를 모두 커버하면 상기 전도저항쉬트의 바깥쪽을 단열하기 위하여 두꺼운 단열부재가 소요되고, 도어의 크기가 지나치게 커질 수 있다. 이 문제는 온도차가 큰 전도저항쉬트의 근처에서 발생하는 이슬때문에 무시할 수 없다.
이 문제를 해소하기 위하여, 상기 제 2 도어진공단열모듈에서는, 상기 측면부(2012) 중의 어느 일부는 외측커버(201)에 의해서 커버되도록 하고, 그 내부는 상기 제 2 서포티유닛(302)에 의해서 유지되도록 한다.
이 경우에는, 상기 전도저항쉬트의 바깥쪽은 발포 단열재 등에 의해서 단열될 수 있으므로, 도어의 크기를 증가시키지 않을 수 있다. 또한, 상기 외측커버(201)가 제공하는 측면부에 발생하는 모멘트가 전체 서포팅유닛(301)(302)에 분산되어 적용될 수 있으므로 변형량은 작아질 수 있다. 결국, 이슬맺힘을 줄이는 목적과, 도어의 크기를 작게 하는 문제를 함께 달성할 수 있다.
상기 제 2 도어진공단열모듈의 경우에, 상기 전도저항쉬트(60)의 위치를 어느 정도 테두리 쪽으로 이동시켜서 위치시키는 가의 문제는, 이슬맺힘과 도어크기의 두 문제를 해결하는 정도에 따라서 결정될 수 있다.
이하에서는 실시예에 따른 도어진공단열모듈이 적용되는 냉장고 도어를 설명한다. 실시예의 설명에 있어서는 상기 제 1 도어진공단열모듈을 예시하였으나, 상기 제 2 도어진공단열모듈이 적용될 수 있는 것도 당연하다.
도 16은 실시예에 따른 도어진공단열모듈이 적용되는 도어의 분해사시도이도, 도 17은 도어의 테두리 부분의 단면도이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)을 이루는 외측커버(201), 제 1 보강프레임(102), 서포팅유닛(30), 전도저항쉬트(60), 및 내측커버(101)가 제공된다. 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)는 서로 분리되어 있지만, 도어의 조립라인과는 별도의 제조현장에서 제작되어 공급될 수 있다.
상기 내측커버(101)에는 서로 경사지는 적어도 두 면을 가지는 제 2 보강프레임(103)이 더 제공될 수 있다. 상기 제 2 보강프레임(103)은, 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)의 강도를 전체적으로 보강할 뿐만 아니라, 도어를 이루는 내부패널(152)이 상기 제 1 도어진공단열모듈(100)에 체결되도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 제 1 도어진공단열모듈(100)의 전방으로는 외부패널(151)이 더 마련될 수 있다. 상기 외부패널(151)은 상기 외측커버(201)와 접착 등의 방법에 의해서 서로 고정될 수 있다. 상기 외부패널(151)에 의해서 상기 외측커버(201)의 표면에 서포팅유닛(30)에 의한 굴곡이 있더라도 외부에서 관찰되지 않을 수 있다.
상기 외부패널(151)과 상기 내부패널(152)은 서로 체결될 수 있다. 상기 내부패널(152)의 일단은 상기 외부패널(151)에 체결되고, 타단은 상기 제 2 보강프레임(103)에 체결될 수 있다. 상기 제 2 보강프레임(103)은 상기 내측커버(101)에 체결된 상태에서 상기 내부패널(152)에 체결될 수 있다. 상기 내부패널(152)은 수지를 재질로 할 수 있고, 상기 외부패널(151)은 금속을 재질로 할 수 있다.
상기 내부패널(152)과 상기 외부패널(151)에 의해서 만들어지는 공간에는 발포부재(153)가 충전되어, 도어 테두리의 단열을 보강하고, 도어의 전체 강도를 보강할 수 있다. 상기 발포부재의 발포시에 상기 외부패널(151)과 상기 외측커버(201)가 서로 들뜨지 않도록 하기 위하여 상기 외부패널(151)과 상기 외측커버(201)의 접촉단부는 접착 및 용접등의 방법에 의해서 일체화되는 것이 바람직하다.
상기 내부패널(152)에는 가스켓(154)이 체결되어 도어가 본체에 접촉하였을 때 밀폐가 완벽해 지도록 할 수 있다. 상기 가스켓(154)에 의해서 상기 전도저항쉬트(60)의 인접 바깥쪽에 형성되는 단열공간이 증가할 수 있기 때문에 더욱 바람직하다.
상기 도어의 상단과 하단에는 상단패널(155) 및 하단패널(156)이 마련되어, 상기 외부패널(151)과 상기 내부패널(152)과 함께 상기 발포부재(153)의 충전공간을 정확히 정의하고, 발포공정이 수행될 수 있다. 상기 발포공정이 수행되기 전에 상기 발포부재가 놓이는 내부공간에 수용되는 전선 및 센서 등과 같은 부품들은 그 내부에 미리 수용될 수 있다.
이하에서는 실시예에 따른 본체진공단열모듈이 적용되는 냉장고 본체를 설명한다. 실시예의 설명에 있어서는 상기 제 1 본체진공단열모듈을 예시하였으나, 상기 제 2 본체진공단열모듈 또는 제 3 본체진공단열모듈이 적용될 수 있는 것도 당연하다. 마찬가지로, 서로 다른 본체진공단열모듈이 단일의 단열물품에 혼용될 수도 있을 것이다.
도 18은 실시예에 따른 본체진공단열모듈이 적용되는 냉장고의 사시도이고,도 19는 어느 실시예에 따른 도 18의 냉장고의 본체를 A-A'방향으로 절단한 단면도이고, 도 20 및 도 21은 다른 실시예에 따른 도 18의 냉장고의 본체를 A-A'방향으로 절단한 단면도이고, 도 22 및 도 23은 다른 실시예에 따른 도 18의 냉장고의 본체를 B-B'방향으로 절단한 단면도이다.
여기서, 도 18 내지 도 22는 본체의 제작과정을 보이는 도면으로서, 도 18내지 도 21은 본체의 후면에 적용되는 본체진공단열모듈과 본체의 측면에 적용되는 본체진공단열모듈의 결합과정을 순차적으로 보이는 도면이고, 도 22와 도 23은 본체의 상면에 적용되는 본체진공단열모듈과 본체의 측면에 적용되는 본체진공단열모듈의 결합과정을 순차적으로 보이는 도면이다.
이하의 설명에 있어서 본체진공단열모듈은 적용되는 위치에 따라서 약칭으로 설명하다. 예를 들어, 상면에 적용되는 제 1 본체진공단열모듈은 줄여서 상면진공단열모듈이라고 약칭하는 식이다.
도 19를 참조하면, 후면진공단열모듈(301)과 좌측면진공단열모듈(302)과 우측면진공단열모듈(303)이 정렬된다. 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)의 설명은 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 우측면진공단열모듈(303)의 설명에 마찬가지로 적용될 수 있다.
상기 후면진공단열모듈(301)에는 부가적인 부재가 마련될 수 있다. 다른 측면에서, 상기 부가적인 부재는 상기 후면진공단열모듈(301)의 추가적인 구성요소로 이해할 수도 있다.
상기 부가적인 부재는 상기 외측커버(121)에 제공되는 후면체결에지(401)를 더 포함할 수 있다.
상기 후면체결에지(401)는 상기 외측커버(121)로부터 연장될 수 있다.
상기 후면체결에지(401)는 상기 외측커버(121)와 상기 전도저항쉬트(123)가 결합되는 지점으로부터 연장될 수 있다.
상기 후면체결에지(401)는 상기 외측커버(121)가 상기 제3공간부를 마주보는 면과 실질적으로 동일한 방향으로 형성될 수 있다. 상기 후면체결에지(401)는 상기 우측면진공단열모듈(303)를 향하는 방향으로 연장될 수 있다.
상기 후면체결에지(401)은 제 1 부분(4011)과 제 2 부분(4012)을 포함할 수 있다.
상기 후면체결에지(401)의 제 1 부분은 상기 외측커버(121)에 연결될 수 있다. 상기 후면체결에지(401)의 제 2 부분은 상기 제 1 부분으로부터 상기 외측커버(121)로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 부분일 수 있다.
상기 후면체결에지(401)의 제 2 부분(4012)의 일단은 상기 제 1 부분(4011)에 연결될 수 있다. 상기 후면체결에지(401)의 제 2 부분의 타단은 상기 우측면진공단열모듈(303)와 소정거리 이격될 수 있다.
상기 부가적인 부재는 상기 내측커버(122)의 외측에 제공되는 내측체결프레임(402)을 더 포함할 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)가 상기 내측커버(122)의 에지부를 덮거나 상기 내측체결프레임(402)이 상기 내측커버(122)의 에지부와 중첩되도록 제공될 수 있다.
이러한 구성은, 상기 내측커버(122)의 에지부가 외력에 의해 변형되는 것을 저감할 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)이 상기 전도저항쉬트(123)의 에지부를 덮거나 상기 내측체결프레임(402)이 상기 전도저항쉬트(123)와 중첩되도록 제공될 수 있다. 이러한 구성은, 박막으로 형성된 상기 전도저항쉬트(123)가 파손되는 것을 보호할 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)이, 상기 내측커버(122)와 상기 전도저항쉬트(123)가 겹합되는 부분을 덮거나, 상기 내측체결프레임(402)이, 상기 내측커버(122)와 상기 전도저항쉬트(123)가 겹합되는 부분과 중첩되도록 제공될 수 있다. 이러한 구성은, 상기 전도저항쉬트(123)와 상기 내측커버(122)사이의 결합부가 외력에 의해 파손되거나 분리되는 것을 저감할 수 있다.
상기 전도저항쉬트(123)의 외부에는 제 2 단열모듈이 배치될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(123)는 일면은 상기 제 3 공간을 마주보도록 배치되고, 타면은 상기 제 2 단열모듈을 마주보도록 배치될 수 있다. 이러한 구성은, 상기 전도저항쉬트(123) 주변에 발생하는 이슬을 저감하거나 상기 전도저항쉬트(123)가 외력에 의해 파손되는 것을 저감할 수 있다. 상기 전도저항쉬트(123)는 상기 제 2 단열모듈과 접촉하도록 배치될 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)은, 상기 후면체결에지(401)의 제 1 부분(4011)의 적어도 일부와 중첩되도록 제공될 수 있다. 상기 후면진공단열모듈(301)은 외력에 대해 견고하다. 그 이유는, 상기 후면진공단열모듈(301)의 내부는 진공공간부가 형성되고 그 내부에는 서포팅 유닛이 제공되어 있기 때문이다. 이에 반해, 상기 후면진공단열모듈(301)에서 연장된 상기 후면체결에지(401)는 외력에 대한 변형에 취약할 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)이, 상기 후면체결에지(401)의 제 1 부분(4011)의 적어도 일부와 중첩되도록 제공되면, 상기 외력에 대한 변형을 저감할 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)과 상기 후면체결에지(401) 사이에 형성된 공간에 제 2 단열모듈이 배치될 수 있다. 이와 같이, 상기 내측체결프레임(402)과 상기 후면체결에지(401) 사이에 형성된 공간에 제 2 단열모듈이 배치되면, 외력에 대한 상기 후면체결에지(401)의 변형을 더 저감할 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)은 상기 후면진공단열모듈(301)에서 상기 우측면진공단열모듈(303)을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)의 적어도 일부는 상기 우측면진공단열모듈(303)의 외면에 제공될 수 있다.
상기 제 1, 2 단열모듈을 결합하기 위해 별도의 체결부재(441)(442)가 있을 수 있다. 상기 체결부재는, 상기 내측체결프레임(402)의 적어도 일부를 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다. 상기 체결부재는, 상기 전도저항쉬트(123)와 접촉하지 않도록 배치될 수 있다. 상기 체결부재는, 상기 상기 전도저항쉬트(123)로부터 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 상기 체결부재는, 상기 제 3 공간부보다 상기 제 2 단열모듈에 더 인접한 위치에 배치될 수 있다. 상기 체결부재는 상기 전도저항시트로부터 상기 제 2 단열모듈 방향으로 소정 거리 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이러한 구성은, 상기 체결부재가 결합되는 과정에서 상기 전도저항쉬트(123)가 파손되는 것을 저감할 수 있다. 또한, 상기 체결부재가 상기 전도저항쉬트(123)와 접촉하면, 상기 제 1, 2 체결부재(441)(442)가 또하나의 열전달 경로를 형성하게 되어, 상기 전도저항쉬트(123) 주변에 이슬이 증가되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 체결부재는, 상기 내측체결프레임(402)의 적어도 일부를 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다. 상기 체결부재는, 후술할 외측체결프레임(403)의 적어도 일부를 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)은 제 1 부분(4021)과 제 2 부분(4022)을 포함할 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)은 상기 제 1 공간을 형성하는 벽의 모서리를 둘러싸도록 제 1 부분(4021)과 제 2 부분(4022)을 포함할 수 있다. 이러한 구성은, 상기 제 1 단열모듈에 의해 형성되는 벽을 견고하게 할 수 있다. 상기 제 1 공간을 형성하는 벽 중 모서리 부분이, 외력에 대해 더 취약할 수 있기 때문이다.
상기 내측체결프레임(402)의 제 1 부분(4021)의 일부분은, 상기 후면진공단열모듈(301)의 내측커버(122)와 접촉하고, 상기 내측체결프레임(402)의 제 1 부분의 다른 일부분은, 상기 제 2 단열모듈에 접촉하도록 배치될 수 있다. 이러한 구성은, 상기 제 1, 2 단열모듈의 결합을 견고하게 할 수 있다.
상기 제 1 단열모듈이 복수개인 경우에, 상기 내측 체결프레임(402)의 제 1 부분(4021)은, 상기 복수개의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 내측커버와 연결될 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)의 제 2 부분(4022)은, 상기 복수 개의 제 1 단열모듈 중 다른 하나의 내측커버 사이를 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 제 1 단열모듈이 복수개인 경우에, 상기 내측체결프레임(402)의 제 1 부분은, 상기 복수개의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 내측커버와 접촉하도록 구성될 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)의 제 2 부분은, 상기 복수개의 제 1 단열모듈 중 다른 하나의 내측커버와 접촉되도록 구성될 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)은 상기 진공공간부의 외부에 놓여 진공단열모듈들이 상호 간에 체결되도록 하고, 본체의 강도를 보강하는 역할을 수행할 수 있다
상기 제 1 부분은, 상기 후면진공단열모듈(301)의 내측커버(122)의 에지부를 덮도록 제공될 수 있다. 상기 제 1 부분은, 상기 후면진공단열모듈(301)의 내측커버(122)의 에지부와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1 부분은, 상기 후면진공단열모듈(301)의 전도저항쉬트(123)의 에지부를 덮도록 제공될 수 있다. 상기 제 1 부분은, 상기 후면진공단열모듈(301)의 전도저항쉬트(123)와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1 부분은, 상기 후면진공단열모듈(301)의 내측커버(122)와 상기 후면진공단열모듈(301)의 전도저항쉬트(123)가 결합되는 부분을 덮도록 제공될 수 있다. 상기 제 1 부분은, 상기 후면진공단열모듈(301)의 내측커버(122)와 상기 후면진공단열모듈(301)의 전도저항쉬트(123)가 결합되는 부분과 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 2 부분은, 상기 우측면진공단열모듈(303)의 내측커버(122)의 에지부를 덮도록 제공될 수 있다. 상기 제 2 부분은, 상기 우측면진공단열모듈(303)의 내측커버(122)의 에지부와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 2 부분은, 상기 우측면진공단열모듈(303)의 전도저항쉬트(123)의 에지부를 덮도록 제공될 수 있다. 상기 제 2 부분은, 상기 우측면진공단열모듈(303)의 전도저항쉬트(123)와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 2 부분은, 상기 우측면진공단열모듈(303)의 내측커버(122)와 상기 우측면진공단열모듈(303)의 전도저항쉬트(123)가 결합되는 부분을 덮도록 제공될 수 있다. 상기 제 2 부분은, 상기 우측면진공단열모듈(303)의 내측커버(122)와 상기 우측면진공단열모듈(303)의 전도저항쉬트(123)가 결합되는 부분과 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1, 2 단열모듈을 결합하기 위해 별도의 체결부재가 있을 수 있다. 제 1 체결부재(441)는, 상기 내측체결프레임(402)의 제 1 부분(4021)을 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다. 제 2 체결부재(442)는, 상기 내측체결프레임(402)의 제 2 부분(4022)을 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다. 상기 제 1, 2 체결부재는, 상기 전도저항쉬트(123)와 접촉하지 않도록 배치될 수 있다. 상기 제 1, 2 체결부재는, 상기 전도저항쉬트(123)로부터 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 1, 2 체결부재는, 상기 제 3 공간부보다 상기 제 2 단열모듈에 더 인접한 위치에 배치될 수 있다. 상기 제 1, 2 체결부재는 상기 전도저항시트로부터 상기 제 2 단열모듈 방향으로 소정 거리 이격된 위치에 배치될 수 있다.
상기 제 1 단열모듈은, 상기 후면체결에지(401)에 연결되도록 제공되는 외측체결프레임(403)을 더 포함할 수 있다. 상기 외측체결프레임(403)는, 상기 후면체결에지(401)의 제 2 부분의 외면에 제공될 수 있다.
상기 외측체결프레임(403)은 제 1 부분(4031)과 제 2 부분(4032)을 포함할 수 있다. 상기 외측체결프레임(403)은 상기 제 2 공간을 형성하는 벽의 모서리를 둘러싸도록 제 1 부분과 제 2 부분을 포함할 수 있다. 상기 상기 외측체결프레임(403)은 상기 진공공간부의 외부에 놓여 진공단열모듈들이 상호 간에 체결되도록 하고, 본체의 강도를 보강하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 외측체결프레임(403)은, 상기 후면진공단열모듈(301)의 후면체결에지(401)와 상기 우측면진공단열모듈(303)의 측면후단체결에지(404)가 형성하는 내부공간에 배치될 수 있다.
상기 제 1 부분은, 상기 후면진공단열모듈(301)의 후면체결에지(401)의 에지부를 덮도록 제공될 수 있다. 상기 제 1 부분은, 상기 후면진공단열모듈(301)의 후면체결에지(401)의 에지부와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1 부분은, 상기 우측면진공단열모듈(303)의 전도저항쉬트(123)와 소정 거리 이격되도록 제공될 수 있다. 상기 제 1 부분은, 상기 우측면진공단열모듈(303)의 전도저항쉬트(123)와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1, 2 단열모듈을 결합하기 위해 별도의 체결부재가 있을 수 있다. 제 3 체결부재(443)는, 상기 후면진공단열모듈(301)의 후면체결에지(401)를 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다.
상기 제 2 부분은, 상기 우측면진공단열모듈(303)의 전도저항쉬트(123)와 소정 거리 이격되도록 제공될 수 있다. 상기 제 2 부분은, 상기 우측면진공단열모듈(303)의 전도저항쉬트(123)와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 우측면진공단열모듈(303)에는 부가적인 부재가 마련된다. 예를 들어, 외측커버(121)에 제공되는 측면후단체결에지(404)가 포함될 수 있다. 상기 측면후단체결에지(404)가 상기 후면체결에지(401)와 동일한 기능을 수행하는 부분에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
상기 부가적인 부재는 상기 측면후단체결에지(404)의 후단부를 이루는 후단절곡에지(405)를 더 포함할 수 있다. 상기 후단절곡에지(405)는 상기 후면체결에지(401)의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 상기 후단절곡에지(405)는 상기 후면체결에지(401)와 중첩되도록 배치될 수 있다. 상기 후단절곡에지(405)는, 상기 중첩되는 부분에서 상기 후면체결에지(401)와 결합될 수 있다. 결합방식은 용접이나 접착일 수 있다. 결합방식은 별도의 체결부재에 의한 방법일 수 있다. 변형 예로, 상기 우측면진공단열모듈(303)에서 상기 후단절곡에지(405)가 삭제되고, 상기 후면진공단열모듈(301)에 상기 후단절곡에지가 형성될 수 있다.
상기 제 1, 2 단열모듈을 결합하기 위해 별도의 체결부재가 있을 수 있다. 제 3 체결부재(443)는, 상기 후면진공단열모듈(301)의 후면체결에지(401)를 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다
상기 제 3 체결부재는, 상기 측면후단체결에지(404)의 후단부를 이루는 후단절곡에지(405)를 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다.
상기 제 4 체결부재(444)는, 상기 우측면진공단열모듈(303)의 측면후단체결에지(404)를 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다.
상기 부가적인 부재는 상기 후단절곡에지(405)와 소정의 간격을 가지고, 상기 측면후단체결에지(404)에 체결되는 외측체결프레임(403)을 더 포함할 수 있다. 상기 외측체결프레임(403)에 대한 설명은 전술한 바와 같으므로 설명을 생략하기로 한다. 상기 체결에지(401)(404) 등은 상기 진공공간부의 진공을 유지하는 기능은 수행하지 않고, 타 부품과의 체결을 위한 기능이 수행된다.
상기 후면진공단열모듈(301)을 향하여 상기 좌측면진공단열모듈(302)은 우측으로 이동하여 삽입될 수 있다. 삽입되는 중에, 상기 후면체결에지(401)는 상기 외측체결프레임(403)과 상기 후단절곡에지(405)의 사이 간격의 안으로 삽입될 수 있다. 삽입이 이루어지는 것에 의해서, 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)은 올바른 자리잡음이 설정될 수 있다. 자리잡음이 된 다음에는 각 프레임(402)(403)과 체결에지(401)(404)(405)가 서로 체결될 수 있다. 체결에는 용접 및 접착 등의 방법이 적용될 수 있다. 상기 프레임(402)(406)은 부재 간의 체결을 위한 목적과, 본체진공단열모듈의 강도증가의 목적과, 본체의 전체적인 강도증가의 목적을 함께 달성할 수 있다.
도 19를 참조하면, 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)에 의해서 제공되는 본체의 단면구조를 볼 수 있다. 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)의 접촉부의 공간 내에는 배선 등의 부가부재 (407)가 삽입된 상태에서 발포부재(406)가 충전될 수 있다.
변형례로, 배선 등의 부가부재가 삽입된 제 2 단열모듈을 미리 제작한 후, 상기 제 2 단열모듈을 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)의 접촉부의 공간 내에는 삽입할 수 있다.
다른 변형례로, 배선 등의 부가부재가 삽입될 수 있는 관통공이 형성된 제 2 단열모듈을 미리 제작할 수 있다. 상기 제작된 제 2 단열모듈은 상기 제 2 단열모듈을 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)의 접촉부의 공간 내에는 삽입될 수 있다. 상기 제 2 단열모듈이 상기 공간 내에 삽입된 후, 배선 등의 부가 부재가 상기 관통공 내에 삽입될 수 있다. 상기 배선 등의 부가부재의 예로, 전기가 흐르는 전선, 냉매가 흐르는 냉매관, 냉기가 흐르는 덕트, 및 물이 흐르는 배관 등이 있다. 상기 제 1 단열모듈에 관통공을 형성하려면, 그 내부가 진공 누설이 발생할 수 있고, 진공 누설을 저감하기 위해 추가적인 용접을 해야하는 불편함이 생길 수 있다.
상기 좌측면진공단열모듈(302)과 상기 우측면진공단열모듈(303)의 전방단부에는 가열부재(408)가 내장된 상태에서 발포부재가 충전될 수 있다. 다른 변형례로, 가열부재(408)가 삽입될 수 있는 관통공이 형성된 제 2 단열모듈을 미리 제작할 수 있다. 상기 가열부재는 핫라인이나 히터 등을 포함할 수 있다.
상기 발포부재(406)로 예시되는 제 2 단열모듈은, 단열을 수행할 뿐만 아니라, 본체의 강도를 보강하고, 각 진공단열모듈 간의 간격부가 완벽하게 실링되도록 한다. 이와 같은 작용은 실시예에 따른 본체진공단열모듈에 의해서 달성된다고 할 수 있다.
도 20을 참조하면, 후면진공단열모듈(301)과 좌측면진공단열모듈(302)과 우측면진공단열모듈(303)이 정렬된다. 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)의 설명은 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 우측면진공단열모듈(303)의 설명에 마찬가지로 적용될 수 있다.
상기 후면진공단열모듈(301)에는 부가적인 부재가 마련된다. 예를 들어, 외측커버(121)에 제공되는 후면체결에지(401), 상기 내측커버(122)의 외면에 제공되는 내측체결프레임(402)이 포함될 수 있다. 상기 체결프레임은 상기 진공공간부의 외부에 놓여 진공단열모듈들이 상호 간에 체결되도록 하고, 본체의 강도를 보강하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 좌측면진공단열모듈(303)에는 부가적인 부재가 마련된다. 예를 들어, 외측커버(121)에 제공되는 측면후단체결에지(404), 상기 측면후단체결에지(404)의 후단부를 이루는 후단절곡에지(405), 및 상기 후단절곡에지(405)와 소정의 간격을 가지고 상기 측면후단체결에지(404)에 체결되는 외측체결프레임(403)이 포함될 수 있다.
상기 체결에지(401)(404)(404) 등은 상기 진공공간부의 진공을 유지하는 기능은 수행하지 않고, 타 부품과의 체결을 위한 기능이 수행된다.
상기 후면진공단열모듈(301)을 향하여 상기 좌측면진공단열모듈(302)은 우측으로 이동하여 삽입될 수 있다. 삽입되는 중에, 상기 후면체결에지(401)는 상기 외측체결프레임(403)과 상기 후단절곡에지(405)의 사이 간격의 안으로 삽입될 수 있다. 삽입이 이루어지는 것에 의해서, 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)은 올바른 자리잡음이 설정될 수 있다. 자리잡음이 된 다음에는 각 프레임(402)(403)과 체결에지(401)(404)(405)가 서로 체결될 수 있다. 체결에는 용접 및 접착 등의 방법이 적용될 수 있다.
상기 프레임(402)(403)은 부재 간의 체결을 위한 목적과, 본체진공단열모듈의 강도증가의 목적과, 본체의 전체적인 강도증가의 목적을 함께 달성할 수 있다.
도 21을 참조하면, 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)에 의해서 제공되는 본체의 단면구조를 볼 수 있다. 상기 후면진공단열모듈(301)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)의 접촉부의 공간 내에는 배선 등의 부가부재가 삽입된 상태에서 발포부재(406)가 충전될 수 있다.
상기 발포부재를 대체하는 제 2 단열모듈에 의한 변형 예는, 전술한 바와 같은 설명을 생략하기로 한다.
상기 좌측면진공단열모듈(302)과 상기 우측면진공단열모듈(303)의 전방단부에는 핫라인(408)이 내장된 상태에서 발포부재가 충전될 수 있다.
상기 발포부재(406)는 단열을 수행할 뿐만 아니라, 본체의 강도를 보강하고, 각 진공단열모듈 간의 간격부가 완벽하게 실링되도록 한다. 이와 같은 작용은 실시예에 따른 본체진공단열모듈에 의해서 달성된다고 할 수 있다.
도 22를 참조하면, 상면진공단열모듈(304)과 좌측면진공단열모듈(302)과 우측면진공단열모듈(303)이 정렬된다. 상기 상면진공단열모듈(304)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)의 설명은 상기 상면진공단열모듈(304)과 상기 우측면진공단열모듈(303)의 설명에 마찬가지로 적용될 수 있다.
상기 상면진공단열모듈(304)에는 부가적인 부재가 마련된다. 예를 들어, 외측커버(121)에 제공되는 상면체결에지(411), 상기 상면체결에지(411)의 끝단부를 이루고 절곡되는 상단절곡에지(412), 및 상기 상단절곡에지(412)와 소정의 간격을 가지고 상기 상면체결에지(411)에 체결되는 외측체결프레임(403)이 포함될 수 있다. 또한, 상기 내측커버(122)에 제공되는 내측체결프레임(402)이 포함될 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)은 상기 좌측면진공단열모듈(303)에 제공될 수도 있을 것이다.
상기 좌측면진공단열모듈(303)에는 부가적인 부재가 마련된다. 예를 들어, 외측커버(121)에 제공되는 측면상단체결에지(410)가 포함될 수 있다.
상기 좌측면진공단열모듈(303)을 향하여 상기 상면진공단열모듈(304)은 하측으로 이동하여 삽입될 수 있다. 이때, 상기 후면진공단열모듈(301)은 좌측면진공단열모듈(303)에 체결된 상태일 수 있다. 후면진공단열모듈(301)의 상단부는 도 21의 좌측면진공단열모듈(303)의 상단과 유사한 구조로 제공될 수 있다.
상기 상면진공단열모듈(304)이 상기 좌측면진공단열모듈(303)에 삽입되는 중에, 상기 측면상단체결에지(410)는 상기 외측체결프레임(403)과 상기 상단절곡에지(412)의 사이 간격의 안으로 삽입될 수 있다. 삽입이 이루어지는 것에 의해서, 상기 상면진공단열모듈(304)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)은 올바른 자리잡음이 설정될 수 있다. 자리잡음이 된 다음에는 각 프레임(402)(403)과 체결에지(401)(404)(412)가 서로 체결될 수 있다. 체결에는 용접 및 접착 등의 방법이 적용될 수 있다.
상기 프레임(402)(403)은 부재 간의 체결을 위한 목적과, 본체진공단열모듈의 강도증가의 목적과, 본체의 전체적인 강도증가의 목적을 함께 달성할 수 있다.
도 23을 참조하면, 상기 상면진공단열모듈(304)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)에 의해서 제공되는 본체의 단면구조를 볼 수 있다. 상기 상면진공단열모듈(304)과 상기 좌측면진공단열모듈(302)의 접촉부의 공간 내에는 발포부재(406)가 충전될 수 있다.
상기 발포부재(406)는 단열을 수행할 뿐만 아니라, 본체의 강도를 보강하고, 각 진공단열모듈 간의 간격부가 완벽하게 실링되도록 한다. 이와 같은 작용은 실시예에 따른 본체진공단열모듈에 의해서 달성된다고 할 수 있다.
상기 발포부재를 대체하는 제 2 단열모듈에 의한 변형 예는, 전술한 바와 같으므로 설명을 생략하기로 한다.
이상의 설명에 있어서 프레임(402)(403), 체결에지(401)(404), 및 절곡에지(405)(412) 등의 위치는, 마주보고 체결되는 다른 부재에 제공될 수도 있다. 서로 바라보는 부재에 체결되더라도 체결작용의 문제는 없을 수 있다.
상기 제 1 단열모듈에는 부가적인 부재가 마련될 수 있다. 다른 측면에서, 상기 부가적인 부재는 상기 제 1 단열모듈의 추가적인 구성요소로 이해할 수도 있다.
상기 부가적인 부재는, 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)에 제공되는 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410,411)를 더 포함할 수 있다
상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)는 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)로부터 연장될 수 있다.
상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410,411)는 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)와 상기 전도저항쉬트(60, 123)가 결합되는 지점으로부터 연장될 수 있다.
상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)는 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)가 상기 제 3 공간부를 마주보는 면과 실질적으로 동일한 방향으로 형성될 수 있다.
상기 제 1 단열모듈이 복수개인 경우에, 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 어느 하나에 형성된 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)는, 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 다른 하나의 제 1 단열모듈을 향하는 방향으로 연장될 수 있다.
상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)은 제 1 부분과 제 2 부분을 포함할 수 있다.
상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410,411)의 제 1 부분은 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)에 연결될 수 있다. 상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)의 제 2 부분은 상기 제 1 부분으로부터 상기 외측커버(201, 121, 131, 141)로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 부분일 수 있다.
상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)의 제 2 부분의 일단은 상기 제 1 부분에 연결될 수 있다. 상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)의 제 2 부분의 타단은 상기 다른 제 1 단열모듈과 소정거리 이격될 수 있다.
상기 부가적인 부재는 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)의 외면에 제공되는 내측체결프레임(402)을 더 포함할 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)은 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)의 내측에 제공될 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)은 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)의 외측에 제공될 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)이 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)의 에지부를 덮거나, 상기 내측체결프레임(402)이 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)의 에지부와 중첩되도록 제공될 수 있다. 이러한 구성은, 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)의 에지부가 외력에 의해 변형되는 것을 저감할 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)이 상기 전도저항쉬트(60, 123)의 에지부를 덮거나 상기 내측체결프레임(402)가 상기 전도저항쉬트(60,123)와 중첩되도록 제공될 수 있다. 이러한 구성은, 박막으로 형성된 상기 전도저항쉬트(60,123)가 파손되는 것을 보호할 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)이 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)와 상기 전도저항쉬트(60,123)가 결합되는 부분을 덮거나, 상기 내측체결프레임(402)이 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)와 상기 전도저항쉬트(60,123)가 겹합되는 부분과 중첩되도록 제공될 수 있다. 이러한 구성은, 상기 전도저항쉬트(60, 123)와 상기 내측커버(101, 122, 132, 142)사이의 결합부가 외력에 의해 파손되거나 분리되는 것을 저감할 수 있다.
상기 전도저항쉬트(60, 123)의 외부에는 제 2 단열모듈이 배치될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60, 123)는 일면은 상기 제 3 공간을 마주보도록 배치되고, 타면은 상기 제 2 단열모듈을 마주보도록 배치될 수 있다. 이러한 구성은, 상기 전도저항쉬트(60, 123) 주변에 발생하는 이슬을 저감하거나, 상기 전도저항쉬트(60, 123)가 외력에 의해 파손되는 것을 저감할 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60, 123)는 상기 제 2 단열모듈과 접촉하도록 배치될 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)은 상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)의 제 1 부분의 적어도 일부와 중첩되도록 제공될 수 있다. 상기 제 1 단열모듈은 외력에 대해 견고하다. 그 이유는, 상기 제 1 단열모듈의 내부에는 진공공간부가 형성되고, 그 내부에는 서포팅 유닛이 제공되어 있기 때문이다. 이에 반해, 상기 제 1 단열모듈에서 연장된 상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)는 외력에 대한 변형에 취약할 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)이, 상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410,411)의 제 1 부분의 적어도 일부와 중첩되도록 제공되면, 상기 외력에 대한 변형을 저감할 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)과 상기 체결에지(124, 134, 144, 401,404, 410,411)의 사이에 형성된 공간은 제 2 단열모듈이 배치될 수 있다. 이와 같이, 상기 내측체결프레임(402)과 상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)사이에 형성된 공간에 제 2 단열모듈이 배치되면, 외력에 대해 상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)의 변형을 더 저감할 수 있다.
상기 제 1 단열모듈이 복수개인 경우에, 상기 내측 체결프레임(402)은, 상기 복수 개의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 내측커버와 다른 하나의 내측커버 사이를 연결하도록 구성될 수 있다.
상기 제 1 단열모듈이 복수개인 경우에, 상기 내측체결프레임(402)의 일단은, 상기 복수 개의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 내측커버와 접촉하고, 상기 내측체결프레임(402)의 타단은, 다른 하나의 내측커버 사이를 연결하도록 구성될 수 있다
상기 제 1 단열모듈은 복수개인 경우에, 상기 내측체결프레임(402)은 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 어느 하나에서 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 다른 하나를 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)의 적어도 일부는 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 다른 하나의 외면에 제공될 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)은 제 1 부분과 제 2 부분을 포함할 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)은 상기 제 1 공간을 형성하는 벽의 모서리를 둘러싸도록 제 1 부분과 제 2 부분을 포함할 수 있다. 이러한 구성은, 상기 제 1 단열모듈에 의해 형성되는 벽을 견고하게 할 수 있다. 상기 제 1 공간을 형성하는 벽 중 모서리 부분이, 외력에 대해 더 취약할 수 있기 때문이다.
상기 내측체결프레임(402)의 제 1 부분의 일부분은, 상기 제 1 단열모듈의 내측커버(101, 122, 132, 142)와 접촉하고, 상기 내측체결프레임(402)의 제 1 부분의 다른 일부분은, 상기 제 2 단열모듈에 접촉하도록 배치될 수 있다. 이러한 구성은, 상기 제 1, 2 단열모듈의 결합을 견고하게 할 수 있다.
상기 제 1 단열모듈이 복수개인 경우에, 상기 내측체결프레임(402)의 제 1 부분은, 상기 복수 개의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 내측커버와 연결될 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)의 제 2 부분은, 상기 복수 개의 제 1 단열모듈 중 다른 하나의 내측커버 사이를 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 제 1 단열모듈이 복수개인 경우에, 상기 내측체결프레임(402)의 제 1 부분은, 상기 복수 개의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 내측커버와 접촉하도록 구성될 수 있다. 상기 내측체결프레임(402)의 제 2 부분은, 상기 복수개의 제 1 단열모듈 중 다른 하나의 내측커버와 접촉되도록 구성될 수 있다.
상기 내측체결프레임(402)은 상기 진공공간부의 외부에 놓여 진공단열모듈들이 상호 간에 체결되도록 하고, 본체의 강도를 보강하는 역할을 수행할 수 있다
상기 제 1 부분은, 상기 제 1 단열모듈의 내측커버(101, 122, 132, 142)의 에지부를 덮도록 제공될 수 있다. 상기 제 1 부분은, 상기 제 1 단열모듈의 내측커버(101, 122, 132, 142)의 에지부와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1 부분은, 상기 제 1 단열모듈의 전도저항쉬트(60, 123)의 에지부를 덮도록 제공될 수 있다. 상기 제 1 부분은, 상기 제 1 단열모듈의 전도저항쉬트 (60, 123)와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1 부분은, 상기 제 1 단열모듈의 내측커버(101, 122, 132, 142)와 상기 제 1 단열모듈의 전도저항쉬트(60, 123)가 결합되는 부분을 덮도록 제공될 수 있다. 상기 제 1 부분은, 상기 제 1 단열모듈의 내측커버(101, 122, 132, 142)와 상기 제 1 단열모듈의 전도저항쉬트(60, 123)가 결합되는 부분과 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1 단열모듈은 복수개일 수 있다. 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 상기 제 2 부분은, 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 다른 하나의 내측커버의 에지부 혹은 전도저항쉬트(60, 123)를 덮도록 제공될 수 있다. 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 상기 제 2 부분은, 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 다른 하나의 내측커버의 에지부 혹은 전도저항쉬트(60, 123)와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1 단열모듈은 복수 개일 수 있다. 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 상기 제 2 부분은, 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 다른 하나의 내측커버와 전도저항쉬트(60, 123)가 결합되는 부분을 덮도록 제공될 수 있다. 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 상기 제 2 부분은, 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 다른 하나의 내측커버에 전도저항쉬트(60, 123)가 결합되는 부분과 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1 단열모듈은, 상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)에 연결되도록 제공되는 외측체결프레임(403)을 더 포함할 수 있다. 상기 외측체결프레임(403)는, 상기 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410,411)의 제 2 부분의 외면에 제공될 수 있다.
상기 외측체결프레임(403)은 제 1 부분과 제 2 부분을 포함할 수 있다. 상기 외측체결프레임(403)은 상기 제 2 공간을 형성하는 벽의 모서리를 둘러싸도록 제 1 부분과 제 2 부분을 포함할 수 있다. 상기 외측체결프레임(403)은 상기 진공공간부의 외부에 놓여 진공단열모듈들이 상호 간에 체결되도록 하고, 본체의 강도를 보강하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 외측체결프레임(403)은, 상기 제 1 단열모듈의 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)와 상기 우측면진공단열모듈(303)의 측면후단체결에지(404)가 형성하는 내부공간에 배치될 수 있다.
상기 제 1 부분은, 상기 제 1 단열모듈의 체결에지(124, 134, 144, 401,404, 410,411)의 에지부를 덮도록 제공될 수 있다. 상기 제 1 부분은, 상기 제 1 단열모듈의 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)의 에지부와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1 단열모듈은 복수개 일수 있다. 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 상기 제 1 부분은, 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 다른 하나의 전도저항쉬트(60, 123)와 소정 거리 이격되도록 제공될 수 있다. 상기 복수의 제 1 단열모듈 중 어느 하나의 상기 제 1 부분은, 전도저항쉬트(60, 123)와 중첩되도록 제공될 수 있다.
상기 제 1, 2 단열모듈을 결합하기 위해 별도의 체결부재가 있을 수 있다.
상기 체결부재는, 상기 내측체결프레임(402)의 적어도 일부를 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다. 상기 체결부재는, 상기 전도저항쉬트(60, 123)와 접촉하지 않도록 배치될 수 있다. 상기 체결부재는, 상기 상기 전도저항쉬트(60, 123)로부터 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 상기 체결부재는, 상기 제 3 공간부보다 상기 제 2 단열모듈에 더 인접한 위치에 배치될 수 있다. 상기 체결부재는 상기 전도저항쉬트로부터 상기 제 2 단열모듈 방향으로 소정 거리 이격된 위치에 배치될 수 있다. 이러한 구성은, 상기 체결부재가 결합되는 과정에서 상기 전도저항쉬트(60, 123)가 파손되는 것을 저감할 수 있다. 또한, 상기 체결부재가 상기 전도저항쉬트(60, 123)와 접촉하면, 상기 제 1, 2 체결부재가 또하나의 열전달 경로를 형성하게 되어, 상기 전도저항쉬트(60, 123) 주변에 이슬이 증가되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 체결부재는, 상기 내측체결프레임(402)의 적어도 일부를 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다. 상기 체결부재는, 외측체결프레임(403)의 적어도 일부를 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다.
상기 체결부재는 복수개 일수 있다.
제 1 체결부재(441)는, 상기 내측체결프레임(402)의 제 1 부분(4021)을 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다.
제 2 체결부재(442)는, 상기 내측체결프레임(402)의 제 2 부분(4022)을 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다. 상기 제 1, 2 체결부재는, 상기 전도저항쉬트(60, 123)와 접촉하지 않도록 배치될 수 있다. 상기 제 1, 2 체결부재는, 상기 전도저항쉬트(60,123)로부터 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제 1, 2 체결부재는, 상기 제 3 공간부보다 상기 제 2 단열모듈에 더 인접한 위치에 배치될 수 있다. 상기 제 1, 2 체결부재는 상기 전도저항쉬트로부터 상기 제 2 단열모듈 방향으로 소정 거리 이격된 위치에 배치될 수 있다.
상기 체결부재(441)(442)의 체결력을 크게 하기 위하여, 상기 단열모듈의 플레이트 부재는 전도저항쉬트의 더 바깥쪽으로 연장되고, 그 연장된 부분에 체결부재가 체결될 수 있다. 다른 경우로 별도의 연결부재가 더 마련되고, 연결부재에 체결부재가 체결될 수 있다.
제 3 체결부재는, 상기 제 1 단열모듈의 체결에지(124, 134, 144, 401, 404, 410, 411)를 관통하여 상기 제 2 단열모듈에 체결될 수 있다.
도 19, 도 20 ~ 도 23은, 도 10에서 제시된 제 1 단열모듈과 제 2 단열모듈이 연결되거나 결합되는 실시예를 묘사하고 있다. .
도 19, 도 20 ~ 도 23은, 도 10에서 제시된 제 1 단열모듈이 복수개 마련되어, 상기 복수개의 제 1 단열모듈이 제 2 단열모듈을 통해 연결되거나 결합되는 실시예를 설명하고 있다.
본 발명은, 도 19, 도 20 ~ 도 23은, 실시예와 도 11이나 도 12가 결합된 변형례를 포함할 수 있다.
일례로, 도 19, 도 20 ~ 도 23은, 실시예에서 도 10의 제 1 단열모듈을 도 11의 제 1 단열모듈로 대체될 수 있다.
다른 예로, 도 19, 도 20 ~ 도 23은, 실시예에서 도 10의 제 1 단열모듈을 도 12의 제 1 단열모듈로 대체될 수 있다.
상기 변형례들은, 도 10과 도 11과의 다른 부분과 도 10과 도 12의 다른 부분을 배제하면, 상기 삽입도면의 설명과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.
상기 가열부재(408)이 적용되는 것에 의해서 이슬맺힘을 방지할 수 있다. 상기 가열부재(408)는 발포부재(406) 또는 기 성형된 단열모듈에 삽입될 수 있다. 상기 가열부재는 냉장고의 냉동시스템에 사용되는 더운 냉매가 유동하는 핫라인 또는 전기를 이용하는 별도의 가열원이 사용될 수 있다. 바람직하기로는 상기 핫라인을 사용하는 것이 에너지 사용효율을 높일 수 있기 때문에 좋다.
이하에서는 상기 가열부재의 보다 구체적인 구성에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서 같거나 유사한 부재라도 다른 도면에 있어서 다른 번호가 사용될 수 있고, 이를 통하여 개별 도면을 통하여 본 발명 사상을 이해함에 있어서 도움이 되도록 한다.
도 24 내지 도 26은 상기 가열부재가 설치되는 냉장고의 일 실시예로서, 도 24는 가열부재의 설치가 완료된 상태의 사시도이고, 도 25는 가열부재 등의 부재가 분리된 상태의 사시도이고, 도 26은 가열부재 등의 부재가 분리된 상태의 측면도이다.
도 24 내지 도 26을 참조하면, 대략 육각형으로 제공되는 냉장고의 본체(2)는 냉장실(510) 및 냉동실(520)로 분리된다. 상기 냉장실(510)과 상기 냉동실(520)은 서로 상하로 이격되고, 멀리언(300)에 의해서 서로 구획될 수 있다.
상기 본체(2)는 이미 설명한 바가 있는 진공단열모듈 또는 진공단열체가 적용될 수 있다. 도시되지 않지만, 상기 본체(2)의 전방에는 도어가 마련될 수 있다.
상기 냉동실(520)은 영하 수십도에 이르는 저온이다. 더운 외기와의 경계면에는 이슬맺힘이 발생할 우려가 크다. 이와 달리, 상기 냉장실(510)은 영상 수도에 이르는 온도로서 이슬맺힘이 발생할 우려가 작다. 이를 반영하여, 상기 냉동실(520)과 외기와의 경계에만 가열부재가 제공될 수 있다. 냉장실(510)은 진공단열체의 높은 단열효율로 인하여 가열부재가 설치되지 않을 수 있다.
실시예에서 상기 가열부재는 핫라인이 적용될 수 있다. 상기 핫라인은 냉동 시스템의 더운 냉매가 유동하는 냉매유동라인을 지칭한다.
상기 가열부재(540)는 냉동실(520)의 벽 전면을 일주하여 설치될 수 있다. 상기 가열부재(540)는 상기 가열부재 안착프레임을 일주하여 설치될 수 있다. 상기 냉동실의 벽 전면은 냉동실(520)이 외기와 접하는 접촉부이다. 상기 가열부재는 상기 접촉부의 이슬맺힘을 방지할 수 있다. 상기 가열부재(540)를 제공하는 핫라인은, 기계실로부터 인출되어 상기 본체(2)의 하부간격을 통하여 상기 냉동실(520)의 벽 전면으로 인입된다. 상기 가열부재(540)를 제공하는 핫라인은, 상기 냉동실(520)의 벽 전면을 일주한 다음에, 상기 본체(2)의 하부간격을 통하여 인출되어, 상기 기계실로 회귀할 수 있다. 상기 본체의 하부간격은, 상기 본체(2)의 외부와 상기 본체(2)가 놓이는 바닥과의 간격일 수 있다.
인입 핫라인 및 인출 핫라인은, 같은 지점 또는 인접하는 지점을 통하여 기계실 및 냉동실(520)의 벽 전면과 연결될 수 있다.
상기 핫라인은, 냉동실의 좌측벽의 전면, 멀리언의 전면, 냉동실의 우측벽의 전면, 및 냉동실의 하측벽 전면을 순차로 일주할 수 있다.
상기 본체(2)는 진공단열체 또는 진공단열모듈이 가지는 진공공간부를 말할 수 있다. 상기 본체(2)의 외부는 상기 진공단열체 또는 상기 진공단열모듈을 이루는 플레이트의 외부를 말할 수 있다. 이에 따르면, 외부에서는 상기 핫라인이 보이지 않을 수 있다.
상기 가열부재(540)는 상기 가열부재 안착프레임(530)에 안착될 수 있다. 상기 가열부재 안착프레임(530)은 상기 가열부재(540)와 상기 전도저항쉬트의 직접 접촉을 방지하여 열손실을 방지할 수 있다.
상기 가열부재 안착프레임(530)은 별도의 성형품이 바람직하게 적용될 수 있다. 상기 가열부재 안착프레임(530)은 단열효율이 높은 EPS 등의 수지재질을 이용할 수 있다. 상기 가열부재 안착프레임(530)에는 가열부재 안착홈(도 27의 531참조)이 미리 형성되어 있을 수 있다. 상기 가열부재 안착홈(531)에는 상기 가열부재(540)가 삽입될 수 있다. 상기 가열부재 안착프레임(530)은 상기 가열부재(540)가 놓일 수 있는 소정의 두께를 가질 수 있다.
상기 가열부재 안착프레임(530)은 상기 냉동실의 벽 전면에 대응하여 사각형 프레임으로 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 가열부재 안착프레임(530)은, 냉동실의 좌측벽의 전면, 멀리언의 전면, 냉동실의 우측벽의 전면, 및 냉동실의 하측벽 전면에 대응하는 편평한 네 모서리를 가질 수 있다.
상기 가열부재 안착프레임(530)의 전면에는 마감패널(550)이 놓일 수 있다. 상기 마감패널(550)은 가열부재(540)를 차폐하여 외부로 가열부재(540)가 드러나지 않도록 할 수 있다. 상기 마감패널(550)의 재질로는 자성체를 사용하여 마그넷의 자력에 의해서 도어가 본체측으로 당겨지도록 할 수 있다. 상기 마감패널(550)은 미려한 외관을 제공할 수 있는 장식기능을 더 가질 수 있다. 상기 마감패널(550)은 가열부재 안착프레임(530) 및 가열부재(540)을 보호하여 외부의 충격이 가해지는 것을 막을 수 있다.
상기 마감패널(550)은 상기 냉동실의 벽 전면에 대응하여 사각형 프레임으로 제공될 수 있다. 구체적으로, 상기 마감패널(550)은, 냉동실의 좌측벽의 전면, 멀리언의 전면, 냉동실의 우측벽의 전면, 및 냉동실의 하측벽 전면에 대응하는 편평한 네 모서리를 가질 수 있다.
상기 가열부재(540)가 진공공간부의 외부에 놓임으로써, 가열부재가 진공공간부의 내외를 통과하기 위하여 별도의 밀봉구조가 제공될 필요가 없다. 상기 밀봉구조는 관로를 제공하는 구리부재와 플레이트 부재를 제공하는 스테인레스 재질의 서로 다른 금속을 용접하는 이종용접이 필요없다. 이종용접은 용접의 신뢰성 및 내구성이 떨어지기 때문에 바람직하지 않다.
도 27은 도 24의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 27을 참조하면, 플레이트 부재(10)(20)와 서포팅유닛(30)에 의해서 진공단열체가 제공될 수 있다. 상기 플레이트 부재(10)(20)의 단부는 전도저항쉬트(60)에 의해서 단열될 수 있다.
상기 가열부재 안착프레임(530)은 상기 전도저항쉬트(60)의 보호기능을 수행할 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60)는 플레이트 부재(10)(20)에 비하여 얇기 때문에 외부충격에 취약할 수 있다. 상기 가열부재 안착프레임(530)은 상기 외부충격으로부터 상기 전도저항쉬트(60)를 보호할 수 있다. 이를 위하여 상기 가열부재 안착프레임(530)은 소정의 강도를 가지는 수지재의 재질을 바람직하게 사용할 수 있다. 미리 성형되는 EPS 재질 또는 폴리우레탄 등의 발포부재가 사용될 수 있다.
상기 가열부재 안착프레임(530)은 상기 전도저항쉬트(60)의 단열기능을 증진시킬 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60)은 도면을 기준으로 좌우방향, 즉 길이방향으로 온도변화가 크다. 상기 가열부재 안착프레임(530)은 상기 전도저항쉬트(60)의 외면에서 공기의 대류 및 복사로 인한 열손실을 방지할 수 있다.
상기 가열부재 안착홈(531)에는 가열부재(540)가 놓이고, 상기 가열부재(540)는 전방으로 열을 전달할 수 있다. 상기 가열부재(540)는 후방으로 전달되는 열에 비하여 전방으로 전달되는 열이 많아질 수 있다. 구체적으로, 상기 가열부재(540)와 상기 전도저항쉬트(60)의 사이에는 가열부재 안착프레임(530)가 두껍게 마련되므로, 후방으로는 열이 거의 전달되지 않는다. 이와 달리, 상기 가열부재(540)와 상기 마감패널(550)의 적어도 일부는 접촉하여, 많은 양의 가열부재의 열이 마감패널(550)로 전달될 수 있다. 결국, 마감패널(550)의 전면에 맺히는 이슬맺힘을 신뢰성있게 방지할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 가열부재 안착프레임(530)에 상기 가열부재(540)를 안착시키고, 마감패널(550)을 그 전면에 부착하는 것에 의해서 가열부재의 설치는 완료될 수 있다.
상기 실시예에 따르면, 상기 가열부재를 이용하여 이슬맺힘을 효율적으로 방지하고, 가열부재를 편리하게 설치할 수 있다.
그러나, 상기 실시예에 따르면, 냉장실(510)에 비하여 냉동실(520)의 전면부가 외부로 돌출하는 문제가 있다. 도 24를 참조하면, 상기 가열부재 안착프레임(530) 및 마감패널(550)이 전방으로 돌출되는 것을 정확히 볼 수 있다. 냉장실(510)과 냉동실(520)의 전면부의 전방 돌출높이가 다르면, 도어(3)의 지지점이 달라져서 도어체결이 복잡하고 어려워지고, 도어가 처지는 문제가 발생할 수 있다.
이하의 실시예에서는, 냉장실과 냉동실의 전면의 높이가 차이나지 않고, 냉장고의 전면부 전체가 균일하고 편평하게 제공되는, 가열부재가 설치되는 다른 실시예를 제시한다.
본 실시예의 설명에 있어서 구체적으로 설명이 없는 부분은 도 24 내지 도 27의 설명이 그대로 적용되는 것으로 하고 그 설명을 생략한다. 본 실시예에서 차이나는 부분은 더 구체적으로 설명한다.
도 28 내지 도 30은 상기 가열부재가 설치되는 냉장고의 다른 실시예로서, 도 28은 가열부재의 설치가 완료된 상태의 사시도이고, 도 29는 가열부재 등의 부재가 분리된 상태의 사시도이고, 도 30은 가열부재 등의 부재가 분리된 상태의 측면도이다.
도 28 내지 도 30을 참조하면, 본체(2)를 제공하는 진공단열체 또는 진공단열모듈의 전면에는 본체 전면경사부(6301)가 형성된다. 상기 본체 전면경사부(6301)는 냉동실 좌측벽의 상단과 냉동실 우측벽의 상단에서 아래로 갈수록 후방으로 경사지게 제공될 수 있다. 상기 본체 전면경사부(6301)은 상기 멀리언(300)과 좌우로 대응되는 부분에 제공될 수 있다.
상기 본체 전면경사부(6301)는 상하로 일자형으로 경사지지만 이에 제한되지 않고 부드러운 곡선으로 연속하여 선형으로 제공될 수 있다.
상기 본체 전면경사부(6301)는 본체(2)를 형성하는 본체 측면부(620)의 전단부에 제공될 수 있다. 상기 본체 측면부(620)는 본체를 제공하는 좌측, 상측, 우측, 하측, 및 후측의 모든 측면부를 지칭할 수 있다. 상기 본체 측면부(620)는 진공단열체 또는 진공단열모듈로 제공될 수 있다.
상기 본체 전면경사부(6301)는, 상기 본체 측면부(620)의 전단에 놓이는 본체 전면부(630)에 형성될 수 있다. 상기 본체 전면 경사부(6301)는, 냉장실(510)과 냉동실(520)을 분리하는 경계에서 상기 본체 전면부(630)가 하측으로 갈수록 후방으로 경사져서 제공될 수 있다.
상기 본체 전면경사부(6301)와 대응되는 경사상태로, 상기 멀리언(300)의 전단부가 경사져서 멀리언 경사부(310)가 제공될 수 있다. 상기 멀리언 경사부(310)는, 상기 본체 전면경사부(6301)와 동일한 경사상태로 제공됨으로써, 냉동실(520)의 전면상단부는 노치가 없는 연속체를 제공할 수 있다. 상기 노치가 제거되어, 단열부하의 집중을 막고, 파손의 우려를 없앨 수 있다.
상기 가열부재 안착프레임(530)의 상측 프레임은, 상기 본체 전면경사부(6301) 및 멀리언 경사부(310)와 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 상기 가열부재 안착프레임(530)의 상측 프레임은, 상단이 가장 좁고 아래로 갈수록 두꺼워지는 형상의 프레임 경사부(5301)을 제공할 수 있다.
상기 프레임 경사부(5301)가 제공됨으로써, 상기 본체 전면부(630)는 그 전체가 동일한 높이를 가질 수 있다. 사용자가 관찰할 때, 상기 본체 전면부(630)는 전체가 단일의 평면으로 보이도록 할 수 있다. 이에 따르면, 냉동실 도어가 도출되는 것을 방지하여 냉동실 도어의 처짐을 방지할 수 있다. 또한, 냉장실 도어 및 냉동실 도어의 지지점이 상하에서 서로 달라지는 것을 방지하여, 냉장실 도어 및 냉종실 도어 체결의 어려움을 방지할 수 있다.
도 31은 상기 가열부재 안착프레임이 체결된 상태에서 상측 프레임을 상세히 보이는 도면이다.
도 31을 참조하면, 상기 본체 전면 경사부(6301) 및 멀리언 경사부(310)와 대응되는 형상으로 상기 가열부재 안착프레임(530)의 상측 프레임이 제공된다. 따라서, 상기 본체 전면부(630)는 냉동실에 대응하는 냉동실 대응영역, 냉장실과 대응하는 냉장실 대응영역, 및 멀리인과 대응되는 냉동실 대응영역과 냉장실 대응영역의 경계부 모두가 단일평면으로 제공되는 것을 볼 수 있다.
이미 설명한 바와 같이, 상기 본체 전면경사부(6301), 상기 멀리언 경사부(310), 및 상기 프레임 경사부(5301)의 상하 양단부가, 본체 전면부(630)에 대하여 직선으로 꺽여서 경사지는 형상으로 제공되는 것으로 도시된다. 이에 제한되지 않고, 하측으로 갈수록 후방으로 경사지도록 제공되는 범위 내에서, 본체 전면부(630)의 연결지점 및 경사부(6301)(310)(5301) 그 자체가 노치가 없이 선형으로 부드럽게 이어지는 형상으로 제공될 수도 있다.
한편, 상기 마감패널(550)은 두께가 얇기 때문에, 도 31에서 도시를 생략하였다.
상기 경사부(6301)(310)(5301)가 제공되는 것에 의해서, 상기 진공단열체 및 상기 진공단열모듈을 제공하는 공정도 편리한 장점이 있다.
상기 플레이트 부재(10)(20)의 앞쪽 단부가 경사지게 제공되어, 상기 본체 전면경사부(6301)가 제공되는 것은 도 27등을 통하여 당연히 이해할 수 있을 것이다. 개구를 제공하는 진공단열체 또는 진공단열모듈의 앞쪽 단부에 놓이는 플레이트 부재의 단부가, 멀리언과 대응되는 영역에서는 모서리가 경사지게 제공된다. 상기 제 1 플레이트 부재(10) 및 상기 제 2 플레이트 부재(20)는 서로 동일한 형상으로 경사지게 제공될 수 있다.
이하에서는 상기 경사부를 가지는 것에 의한 장점을 설명한다.
상기 본체 전면부(630)에는 전도저항쉬트(60)가 마련되어 고내의 냉기가 고 외로 누설되지 않도록 한다. 상기 전도저항쉬트는 용접으로 각 플레이트 부재(10)(20)에 밀봉되는 것은 이미 설명한 바와 같다. 상기 용접은 레이저 용접로 예시되는 용접방식을 적용할 수 있다. 상기 경사부가 제공되지 않는 경우에는 상기 용접방식이 적용되기 어려운 문제점이 있다. 도 32 및 도 33을 통하여 더 구체적으로 설명한다. 상기 전도저항쉬트도 상기 본체 전면경사부(6301)과 대응되는 형상으로 경사부를 가지는 것을 용이하게 짐작할 수 있다.
도 32는 상기 가열부재 안착프레임의 놓임 상태를 종류별로 보이는 도면이고, 도 33은 용접기의 동작을 예시하는 도면이다.
먼저, 도 32를 참조하면, 도 32(a)는 도 24 내지 도 27에서 보인 냉장실과 냉동실의 전면부의 전방 돌출높이가 달라 도어의 지지점이 달라지는 경우의 본체 측면도이다. 도 32(b)는 냉장실과 냉동실의 전면부의 전방 돌출높이를 동일하게 하기 위하여, 냉동실과 냉동실의 경계부에 경사를 제공하지 않고, 냉동실의 벽 전면을 수직으로 안쪽으로 밀어넣은 경우를 보이는 본체 측면도이다. 도 32(c)는 냉장실과 냉동실의 전면부의 전방 돌출높이를 동일하게 하기 위하여, 냉동실과 냉동실의 경계부에 경사를 제공한 경우의 본체 측면도이다.
도 32(a)의 경우에는 냉동실 도어와 냉동실 도어의 지지점이 달라지는 것으로 인한 문제점이 여전한다. 도 32(b)의 경우에는 전도저항쉬트의 용접시에 용접기의 자세를 측방으로 이동하여야 하는 문제점이 있다. 도 32(c)의 경우에는 전도저항쉬트의 용접시에 용접기의 자세를 이동할 필요가 없는 장점이 있다.
도 33(a)는, 도 32(b)의 구조일 때 용접기의 자세를 수평으로 이동하여야 하는 문제점을 보이고 있다.
도 33(a)와 도 32(b)를 참조하면, 상기 수직단부(5302)에 위치하는 전도저항쉬트를 용접을 하기 위해서는 용접기를 수평으로 위치하여야 한다. 특히, 레이저 용접기가 적용되는 경우에는, 수직으로 레이저 용접기를 위치하면 레이저가 전도저항쉬트에 가해지지 않는다. 따라서, 레이저 용접기의 자세를 수평으로 위치하여야만 레이저가 전도저항쉬트에 가해질 수 있다. 상기 레이저 용접기의 자세를 조정하기 위해서는 복잡한 설비가 필요하고, 제어가 어려운 문제점이 있기 때문에 바람직하지 않다.
도 33(b)는, 도 32(c)의 구조일 때 용접기의 자세를 수직으로 유지해도 되는 것을 알 수 있다.
도 33(b)와 도 32(c)를 참조하면, 용접기가 수직으로 연속하여 이동하더라도 전도저항쉬트를 용접할 수 있다. 특히, 레이저 용접기가 적용되는 경우라도, 레이저가 하방으로 조사되어 상기 경사부(6301)(310)(5301)를 용접할 수 있다.
상기 경사부(6301)(310)(5301)의 경사각도(α)는 0도 초과 및 90도 미만으로 제공될 수 있다. 상기 경사부의 경사각도가 크면 클수록, 상기 용접기(700)가 상기 경사부(6301)(310)(5301)를 통과할 때 천천히 통과할 수 있다. 상기 용접기(700)가 천천히 통과할 수록, 전도저항쉬트의 단위거리에 통과할 때 동일한 가열에너지를 전달할 수 있다.
상기 용접기(700)의 속도는 상기 경사각도에 대응하여 가변될 수 있다. 예를 들어, 경사각이 크면 천천히 통과하고, 경사각이 작으면 빠르게 통과할 수 있다. 상기 경사각이 상기 경사부에서 가변되는 경우에는, 상기 용접기(700)의 이동속도는 경사각의 정도 대응하여 경사부의 범위 내에서도 가변될 수 있다.
상기되는 설명에 따르면, 상기 경사부가 제공되는 것으로 인한 진공단열체 또는 진공단열모듈의 제조 편의성은 이해할 수 있다.
본 발명은 다양한 크기, 구조, 및 형상으로 제공되는 다양한 단열물품의 경우에 모듈로 적용이 가능한 진공단열모듈을 제안한다.
진공단열체의 모듈화가 가능해 짐으로써, 단열물품 특히 냉장고에 사용되는 부품의 제고량을 획기적으로 줄일 수 있다.
이러한 방안 제시에 의해서 진공단열체의 산업적인 이용에 더욱 접근할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
530: 가열부재 안착프레임
5301: 프레임 경사부
540: 가열부재
550: 마감패널

Claims (20)

  1. 진공단열체 또는 진공단열모듈로 제공되고 수용공간을 가지는 본체;
    상기 본체의 측면을 형성하는 본체 측면부;
    상기 본체측면부의 전단에 제공되는 본체 전면부;
    상기 진공단열체 또는 상기 진공단열모듈을 제공하고, 일면에 진공공간부를 제공하는 제 1 플레이트 부재;
    상기 제 1 플레이트 부재와 이격하여 놓이고, 일면에 상기 진공공간부를 제공하는 제 2 플레이트 부재;
    상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재를 밀봉하는 밀봉부;
    상기 제 2 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재의 사이 간격을 유지하는 서포팅유닛;
    상기 수용공간을 냉장실과 냉동실로 구획하도록 상기 본체에 체결되는 멀리언;
    상기 본체 전면부의 적어도 일부와 상기 멀리언을 덮는 가열부재 안착프레임;
    상기 가열부재 안착프레임에 놓이는 가열부재; 및
    적어도 상기 가열부재를 덮고, 상기 가열부재 안착프레임의 전면에 놓이는 마감패널이 포함되는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체 전면부는 경사지는 본체 전면경사부를 가지는 냉장고.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플레이트 부재를 연결하고 전도열을 저감하는 전도저항쉬트가 포함되는 냉장고.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전도저항쉬트는 상기 본체 전면경사부와 대응되는 형상의 경사부를 가지는 냉장고.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 본체 전면경사부의 경사각은 0도 초과 90도 미만인 냉장고.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 본체 전면경사부는 형상은 선형으로 부드럽게 이어지는 냉장고.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부재 안착프레임에는 상기 가열부재가 놓이는 가열부재 안착홈이 제공되는 냉장고.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부재 안착프레임은, 상기 냉동실을 제공하는 본체 전면부와 상기 멀리언을 덮는 냉장고.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부재에는 더운 냉매가 유동하는 냉장고.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가열부재는 상기 본체의 바깥쪽 일측 하면을 따라서 후방으로 인출되는 냉장고.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부재는 상기 가열부재 안착프레임의 전방으로 치우져서 놓이는 냉장고.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체 전면부에 상기 가열부재가 장착되기 위하여 경사지게 제공되는 본체 전면경사부를 가지고,
    상기 본체 전면경사부를 경사지게 제공하기 위하여 플레이트 부재는 상기 본체 전면경사부와 대응되는 형상으로 경사지게 제공되는 냉장고.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 경사부의 적어도 일부는 직선의 경사부를 가지는 냉장고.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 가열부재 안착프레임은 EPS를 재질로 하는 별도 성형품으로 제공되는 냉장고.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부재는 상기 냉동실의 전체 테두리에만 제공되는 냉장고.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 가열부재 안착프레임의 상단은 상기 본체 전면경사부와 대응되는 프레임 경사부를 가지는 냉장고.
  17. 제 2 항에 있어서,
    상기 멀리언은 상기 본체 전면경사부와 대응되는 형상의 멀리언 경사부를 가지는 냉장고.
  18. 진공단열체 또는 진공단열모듈로 제공되고 수용공간을 가지는 본체;
    상기 본체의 측면을 형성하는 본체 측면부;
    상기 본체측면부의 전단에 제공되는 본체 전면부;
    상기 진공단열체 또는 상기 진공단열모듈을 제공하고, 일면에 진공공간부를 제공하는 제 1 플레이트 부재;
    상기 제 1 플레이트 부재와 이격하여 놓이고, 일면에 상기 진공공간부를 제공하는 제 2 플레이트 부재;
    상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재를 밀봉하는 밀봉부;
    상기 제 2 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재의 사이 간격을 유지하는 서포팅유닛;
    상기 수용공간을 냉장실과 냉동실로 구획하도록 상기 본체에 체결되는 멀리언;
    상기 본체 전면부의 적어도 일부를 덮는 가열부재 안착프레임;
    상기 가열부재 안착프레임의 바깥쪽에 치우쳐서 놓이고, 상기 가열부재 안착 프레임을 일주하고 상기 본체 외측의 간격부를 통하여 기계실와 연결되는 가열부재; 및
    상기 가열부재를 덮는 마감패널이 포함되는 냉장고.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 본체 전면부는 하측으로 갈수록 후방으로 경사지는 경사부를 가지는 냉장고.
  20. 진공단열체 또는 진공단열모듈로 제공되고 수용공간을 가지는 본체;
    상기 본체의 측면을 형성하는 본체 측면부;
    상기 본체측면부의 전단에 제공되는 본체 전면부;
    상기 진공단열체 또는 상기 진공단열모듈을 제공하고, 일면에 진공공간부를 제공하는 제 1 플레이트 부재;
    상기 제 1 플레이트 부재와 이격하여 놓이고, 일면에 상기 진공공간부를 제공하는 제 2 플레이트 부재;
    상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재를 밀봉하는 밀봉부;
    상기 제 2 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재의 사이 간격을 유지하는 서포팅유닛;
    상기 수용공간을 냉장실과 냉동실로 구획하도록 상기 본체에 체결되는 멀리언;
    상기 본체 전면부의 적어도 일부를 덮는 가열부재 안착프레임;
    상기 가열부재 안착프레임에 놓이고, 상기 본체 외측의 간격부를 통하여 기계실와 연결되는 가열부재; 및
    상기 가열부재를 덮는 마감패널이 포함되고,
    상기 가열부재 안착프레임이 놓이는 공간을 제공하기 위하여, 상기 본체 전면부의 적어도 일부는 후방으로 함몰되는 냉장고.

    .


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