KR790001302B1 - 문(Door)에 설치된 냉각장치를 갖는 냉장고 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

문(Door)에 설치된 냉각장치를 갖는 냉장고

제 1 도는 본 발명 냉장고의 사시도.

제 2 도는 제 1 도의 2-2선에 따른 단면도.

제 3 도는 제 2 도의 3-3선에 따른 단면도.

제 4 도는 제 1 도의 냉장고의 냉각장치의 구조를 나타낸 부분 정면도.

제 5 도는 제 1 도의 냉장고의 전기 회로도.

본 발명은 냉장고, 특히 열전모듀울(thermoelectric module)를 이용한 냉각장치 전체가 문의 내부에 설치되어 있는 냉장고에 관한 것이다.

야외에서 캠프하는데 사용하는 캠핑용 차량, 트레일러(trailer) 및 보우트(boat)등과 같은 차량이나 선박에 설치하는 냉장고에는 전력소비량이 적으면서도 냉각효율이 양호한 냉각장치를 사용함이 중요한 것이다. 왜냐하면, 차량, 선박등에 있어서는 전원으로서 축전지를 이용하지 않으면 안되기 때문이다. 또 냉각장치는 될 수 있는대로 소형의 것으로 구조가 단순한 것이 바람직하다.

근래에 와서, 이러한 조건을 만족시켜줄 수 있는 열전냉각모듀울이 개발되어 차량 및 선박등에 설치하는 냉장고의 냉각장치로서 이용되고 있다. 그러나, 이 경우에도 주냉각기는 따로 설치되고, 열전냉각모듀울은 보조냉각기로서 냉장고문에 설치함에 불과하였다.

열전냉각모듀울을 사용한 냉각장치는 냉장고의 내부에 설치하는 경우도 있었으나, 그렇게 하면 고장시 수리하기 위하여 냉장고 전체를 설치장소로부터 떼어내지 않으면 안되기 때문에 극히 불편하였다.

기타, 이와 비슷한 종류의 종래 냉장고는 상대적으로 전력소비량이 많고, 더우기 냉각효율이 나빴다.

본 발명은, 전력소비량이 적고 냉각효율이 높은 냉각장치를 냉장고문에 설치하므로서 상술한 종래 기술의 결점을 극복하려 하는 것이다. 따라서, 본 발명의 냉장고가 고장이 났을때에는 단지 문만을 떼어내면 냉각장치를 수리할 수 있는 잇점이 있다. 또한 본 발명의 냉장고처럼 냉각장치를 냉장고문에 설치하면, 냉각장치의 설치 또는 작동 테스트에 있어서 냉장고 전체를 끌고다닐 필요가 없으므로 냉각장치의 제조 및 설치가 극히 용이하게 된다.

뿐만 아니라, 종래의 아이스박스(Ice Box)에 본 발명의 냉장고문 장치를 조립 부착함으로서 전기 냉장고를 만들 수 있다.

또한, 본 발명의 냉각장치는 효율이 높은 열교환 소자를 사용하므로 전기에너지를 최대한 이용할 수 있다.

본 발명의 목적은, 차량, 선박등의 움직이는 물체에 설치하는데 특히 적당한 냉각장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 하나의 목적은 차량, 선박등에 설치하는데 적당함은 물론, 수리 및 설치가 용이한 냉장고를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전력 소비량이 적고 실온에 부응하여 자동적으로 냉각조작되는 효율이 높은 냉장고를 제공함에 있다.

본 발명의 냉장고에 대해서 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 냉장고는 냉장고 박스와 냉장고 문으로 이루어졌고, 냉장고 문에는 냉각장치가 조립되어 있다. 냉각장치는 다수의 열전모듀울이 있고, 이들 열전모듀울의 냉각면이 냉각봉(棒)에 고정되어 있다. 열전모듀울의 가온면

에는 방열기로서 작용하는 열교환 소자가 부착되어 있다. 냉장고 내부를 냉각시키기 위하여 냉각작용을 하는 열교환소자가 냉장고문의 내벽을 따라 설치되어 있으며, 이들 열교환소자도 냉각봉에 고정되어 있다.

열전모듀울의 가온면에 고정된 방열기로서 열교환 소자가 발하는 열을 발산시키기 위해서 냉장고문의 외벽부근에 송풍기를 부착한다. 냉장고 내부가 소정의 온도로 되었을때에는 정온기(Thermostat)에 의해 열전모듀울에 단전을 한다. 외부전원으로부터 열전모듀울에 단전이 되면, 열전모듀울 자체에서 발하는 전압에 의해 송풍기가 계속해 회전하게 된다. 송풍기의 회전은 방열기로서의 열교환소자가 순환공기에 의해 실온으로 냉각될때까지 계속하지만, 그동안 외부 전원의 전력소비는 없다. 만약 송풍기의 회전이 중단되면 방열용 열교환소자는 냉장고문의 안쪽에 부착되어 있기 때문에 방열되기 어려우며, 냉각장치에 의한 냉장고 내부의 냉각동작이 방해를 받게 되는 것이다.

도면에 의거 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제 1 도에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 냉장고(11)에는 본체(body)의 프레임(frame((15)에 정면문(14)이 힌지(hinge)(16)에 의해 개폐 자유자재하게 부착되어 있다. 그리고, 이 문(14)은 수리 또는 교환의 필요가 있으며, 냉장고 본체로부터 간단히 떼어낼 수가 있다. 냉장고문(14)의 외벽(19)에는 이것을 개폐할때 이용할 핸들(handle)(17) 및 후술하는 냉각장치로의 통전을 온-오프(ON-OFF) 제어하기 위한 온-오프 스위치(18)가 부착되어 있다.

문(14)의 외벽(19)에는 원형구멍(20) 및 구형구멍(22)이 있으며, 이들 구멍(20 및 22)에는 각각 스크린(21 및 24)이 장착되어 있다. 그리고 원형 스크린(21)의 뒷쪽에는 송풍기(25)가 부착되어 있고, 구형 스크린(24)의 뒷쪽에는 공간(29)이 있다. 공간(29)과 송풍기(25)는 연통되어 있고, 송풍기(25)가 시동하여 팬(fan)(25a)이 회전하면 외부공기가 상술한 구형구멍(22) 및 공간(29)를 통하여 원형구멍(21)으로 송풍되며, 외부공기가 구형구멍(22)으로 부터 원형구멍(21)으로 흐르는 도중 열교환기(40 및 41)의 핀(fin)(40a 및 41a)를 통과한다.

제 2-4 도에는 본 발명의 냉장고의 냉각 시스템이 상세히 도시되어 있다. 여기에서 명백히 알 수 있는 바와 같이, 냉각봉(60)에 고정된 열교환소자(55 및 56)는 냉장고문(15)의 내벽(50) 가까운 곳에 설치되어 있다. 열교환소자(55 및 56)는 열전도도가 높은 물질로 만든 평판부분(55b 및 56b) 및 핀(55a 및 56a)으로 각각 구성되어 있다. 그리고 이들 열교환소자(55 및 56)는 냉장고의 내부를 냉각시키는데 이용된다.

냉각용 열교환소자(55 및 56)는 볼트(52)에 의해 냉각봉(60)에 부착시키지만, 이때 각 열교환소자(55 및 56)의 평판부분(55b 및 56b)을 냉각봉(60)의 한쪽 표면에 접착시킨다. 또한 냉각봉(60)은 열전도도가 높은 재료로서 제작한다.

냉각봉(60)의 다른쪽 표면에는 방열용 열교환소자(40 및 41)을 단열볼트(71)로 부착시키지만, 이들 방열용 열교환소자(40 및 41) 및 냉각봉(60)의 사이에는 냉각용 열전모듀울(72)을 삽입 배치한다. 그리고 이때 열전모듀울(72)의 냉각면을 냉각봉(60)에 접합시키고, 가온면은 열교환소자(40 및 41)의 평판부분(40b, 41b)에 용접한다. 방열용 열교환소자(40 및 41)는 냉각용 열교환소자(55 및 56)와 같은 구조로서 되어 있고, 열전도도가 높은 재료로서 만든 평판부분(40b 및 41b) 및 핀(40a 및 41b)으로 구성되어 있다.

열교환소자(40 및 41)는 상술한 바와 같이, 단열볼트(71)로 냉각봉(60)에 고정되어 있지만, 볼트(71)를 충분히 조이게 되면 열교환소자(40 및 41)와 열전모듀울(72 및 73)과의 접합면 사이의 열전도성이 양호하여진다. 이렇게 해서, 열교환소자(40, 41, 55 및 56), 냉각봉(60) 및 열전모듀울(73 및 73)을 구성소자로 하는 복합구조의 냉각장치가 되었고, 한편 각 구성소자 서로서로가 양호한 열전도관계를 갖도록 결합되어 있다. 냉각장치는 제 2 도에 도시한 바와 같이 냉장고문(14)에 설치한다. 즉, 냉각용 열교환소자(55 및 56)의 평판부분(55b 및 56b)를 냉장고문(14)의 내벽(50)에 접합시키고, 방열용 열교환소자(40 및 41)의 평판부분(40b 및 41b)을 중간격벽(51)에 접합시킨 상태로 냉장고문(14)에 부착시킨다.

열전모듀울(72 및 73)에는, 예를 들면 미국, 뉴-저지주, 멜코어 코포레이숀(Melcor corporation)으로부터 시판되고 있는 오프-더-쉘프(OFF-THE-Shelf) 형태의 것을 이용할 수 있다.

이들 열전모듀울은 비스무트(bismuth), 데루르(tellurium), 세렌(selenium), 안티몬(antimony)의 4종류의 금속의 합금과 같은 열전재료로서 만든 다수의 열전대소자로 구성되어 있다. 또 필요에 따라 냉각봉(60)을 냉각용 열교환소자(55 및 56)와 일체적으로 형성하여도 좋다.

두개의 냉각용 열교환소자(55 및 56)의 전체의 크기는 방열용 열교환소자(40 및 41)의 크기보다도 크다. 그리고 양자의 크기의 비율을 적절히 선택하는데 따라 방열용 열교환소자(40 및 41)의 온도가 실온보다 높은 동안은 열전모듀울(72 및 73)이 발하는 전기 에너지에 의해 팬이 회전되어져 당해 열교환소자(40 및 41)를 냉각하게 된다. 방열용 열교환소자(40 및 41)를 냉장고문의 내부에 설치하면 열의 자연대류(自然對流)가 감퇴하므로 방열용 열교환소자(40 및 41)가 실온 이하인 경우에 열이 냉각장치를 거쳐 냉장고 내부에 전달될 가능성이 극히 감소한다. 방열용 열교환소자와 냉각용 열교환소자의 크기의 적당비율은 경험적으로 정할 수가 있다.

냉장고문(14)의 외벽(19) 가까이에 회전날개(25a)를 가진 송풍팬(25)이 설치되어 있다. 팬(25)은 모우터(25b)에 의해 회전하여 외부공기를 구형구멍(22)으로부터 방열용 열교환소자(40 및 41)의 핀(40a 및 41a)을 통해서 원형구멍(20)으로 유통하게 한다. 모우터(25b)는 밧테리(battery)등의 직류전원과 연결된다. 제 5 도에 도시한 회로도에 관해서 후술한 바와 같이, 냉장고 내부가 소정의 냉각온도에 있고 또 정온기가 전원의 오프(OFF) 위치에 있을때에는 모우터(25b)는 열전모듀울(72 및 73)이 발하는 전기 에너지를 받아 회전한다.

다음에 본 발명 냉장고의 운전 전기회로의 작동에 대해서 설명한다. 먼저, 열전모듀울(72 및 73) 및 팬 구동 모우터(25b)에는 공통의 직류전원(80)에서 전류가 공급된다. 이 직류전원(80)은 차량 선박등의 밧테리일 경우가 많다. 전류 스위치(10)를 접촉시키면 직류전원(80)에서 정온기(81)를 통해서 열전모듀울(72 및 73) 및 팬 구동모우터(25b)의 양쪽에 전류가 흐른다. 정온기(81)는 냉장고(11)의 내부에 설치되어 있고 냉장고 내부의 온도가 소정의 온도까지 내려가면 전원의 오프위치로 이동되어 열전모듀울(72 및 73) 및 모우터(25b)에 단전이 된다.

이때 열전모듀울(72 및 73)의 가온면과 냉각면 사이에 온도차가 생기기 때문에 당해 모듀울에 의하여 전압이 방생된다. 열전모듀울(72 및 73)이 발하는 이 전압은 전원(80)의 전압에 비해서 극히 적지만, 모우터(25b)를 저속도로 회전시킴에는 충분하다. 따라서 냉장고(11) 내부의 온도가 소정의 저온도에 도달하여 주전원(80)으로부터의 통전이 차단된 뒤라 하더라도 방열용 열교환소자(40 및 41)는 실내에 도달할때까지 팬(25)에 의해 계속 냉각된다. 따라서 냉각장치에 있어서 발생되는 전기에너지를 냉각작동을 위해 최대한 이용이 가능하다.

이상의 설명에서 밝혀진 바와 같이, 본 발명의 냉장고는 전력소비량이 적고 캠핑용 차량, 트레일러 및 보우트등의 이동차량 및 선박내에 설치하는데 최적당한 것이다.

Claims (1)

1. 본문에 상술하고 도면에 도시한 바와 같이, 다수의 핀(fin)을 가지며 핀이 냉장고문의 외벽에 인접하도록 설치된 제 1 열교환소자(熱交換素子)와, 열전도성이 높은 냉각봉과, 가온

   

   면과 냉각(冷却)면을 갖는 열전소자(熱電素子)와, 열전소자에 전류를 공급하기 위한 장치와, 다수의 핀을 갖는 제 2 열교환소자와, 외기(外氣)를 제 1 열교환소자의 핀의 방향으로 순환시키기 위한 송풍기로 구성된 냉각장치에 있어서, 상기 냉각봉을 제 1 열교환소자에 고정시키여 상기 열전소자를 냉각봉과 제 1 열교환소자 사이에서 냉각면이 냉각봉의 한표면에 열이 전달되도록 접합시키며 가온면이 제 1 열교환소자와 열전달이 되도록 접합배치시키여 상기 제 2 열교환소자를 상기 냉각봉의 열소자가 접합하고 있는면과 반대측 표면에 열전달이 되도록 고정시키며 핀이 냉장고문의 내벽(內壁)으로부터 냉장고의 내부로 돌출되도록 배치시킴을 특징으로 하는 냉장고문에 설치된 냉각장치를 갖는 냉장고.

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