KR100389423B1 - 냉장고의 냉기순환구조 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 냉기순환구조 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 냉장실(35) 하부의 냉기순환을 보다 원활하게 하여 냉장실(35) 전체의 온도를 균일하게 유지하고 야채실(36)의 온도를 원하는 상태로 설정할 수 있도록 하는 것이다. 이를 위해 본 발명에서는 야채실(36) 주변의 냉기를 흡입하여 상대적으로 상부의 냉장실(35)로 토출하도록 순환덕트(50)를 설치한다. 상기 순환덕트(50)의 입구(51)는 상기 야채실(36)의 후방 하부 근처에 설치되고, 상기 순환덕트(50)의 출구(52)는 상기 야채실(36) 상단에 해당되는 선반(35')의 상부를 향해 개구되게 위치된다. 그리고 상기 출구(52)에는 순환팬(54)을 설치하였다.

Description

냉장고의 냉기순환구조 및 그 제어방법{A cooling air circulation structure and control method the same for refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장실 내부 전체의 온도분포가 고르게 되도록 하는 냉장고의 냉기 순환구조에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 냉장고의 냉기순환구조가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 냉장고 본체(1)의 내부에는 베리어(4)에 의해 저장공간인 냉동실(3)과 냉장실(5)이 별도로 구획되어 있다.

상기 냉장실(5)의 내부에는 다수개의 선반(5')이 설치되어 각각의 선반(5')에 저장물을 올려 놓게 된다. 그리고 상기 냉장실(5)의 최하부에는 야채나 과일을 보관하는 야채실(6)이 별도로 형성된다. 일반적으로 상기 야채실(6)은 서랍식으로 구성된다.

상기 냉동실(3)과 냉장실(5)은 각각 도어(7,7')에 의해 개폐되어 외부와 연통된다. 이와 같은 도어(7,7')의 내면에도 저장물을 저장하기 위한 도어바스켓(8)이 구비된다.

한편, 냉장고의 내부에서 순환되는 냉기를 생성하는 열교환사이클의 구성요소인 증발기(9)는 상기 냉동실(3)의 후방에 설치된다. 상기 증발기(9)가 설치되는 공간은 쉬라우드(10)에 의해 차폐되고, 상기 쉬라우드(10)와 냉동실(3)의 사이에는 그릴팬(12)이 설치된다. 그리고 상기 증발기(9)에서 생성된 냉기를 순환시키기 위해 송풍팬(14)이 상기 증발기(9)의 상부에 설치된다. 상기 송풍팬(14)은 냉기를 상기 쉬라우드(10)와 그릴팬(12)의 사이로 전달하게 된다. 그리고 상기 그릴팬(12)에는 상기 냉기를 냉동실(3)로 토출하는 토출구(도시되지 않음)가 구비된다.

그리고 상기 쉬라우드(10)와 그릴팬(12)의 사이를 통해서 낙하된 냉기는 상기 베리어(4)를 관통해서 냉장실(5)로 공급된다. 이를 위해 상기 냉장실(5)의 후방에는 상단에서 하단으로 길게 연장되게 냉장실덕트(16)가 구비된다. 상기 냉장실덕트(16)에는 각각 상기 선반(5')에 의해 구획되는 공간들로 냉기를 토출하는 냉기토출구(17)가 다수개 형성된다.

다음으로 상기 냉동실(3)의 바닥에 해당되는 베리어(4)의 상면을 통해서 상기 증발기(9)가 설치되는 공간으로 연통되게 냉동실귀환유로(18)가 형성되어 있다. 상기 냉동실귀환유로(18)를 통해서는 상기 냉동실(3)을 순환한 냉기가 상기 증발기(9)로 귀환된다. 그리고 상기 냉장실(5)의 천정에 해당되는 베리어(4)의 하면을 통해서 상기 증발기(9)가 설치되는 공간으로 연통되게 냉장실귀환유로(19)가 형성되어 있다.

이와 같은 구성을 가지는 종래 기술에 의한 냉장고에서 냉기가 순환되는 것을 설명한다.

냉동사이클이 동작하면, 상기 증발기(9)로 상대적으로 저온의 냉매가 공급되어 상기 증발기(9)를 통과하는 공기와 열교환하게 된다. 이와 같이 열교환된 공기는 상기 송풍팬(14)에 의해 냉동실(3)과 냉장실(5)로 공급된다.

즉 상기 송풍팬(14)에 의해 상기 쉬라우드(10)와 그릴팬(12) 사이의 공간으로 전달된 냉기중 일부는 상기 그릴팬(12)의 토출구를 통해 냉동실(3)로 전달된다.그리고 나머지 공기는 상기 공간의 하부로 낙하되어 냉장실덕트(16)로 전달된다.

먼저 상기 냉동실(3)로 공급된 냉기는 상기 냉동실(3) 내부를 순환하면서 냉동실(3) 내부를 소정의 온도로 유지시키고, 상기 냉동실귀환유로(18)를 통해 상기 증발기(9)로 귀환된다. 그리고 다시 상기 증발기(9)에서 열교환한 후 송풍팬(14)에 의해 순환된다.

그리고 상기 냉장실(5)측으로 공급된 냉기는 상기 냉장실덕트(16)를 통해 각각의 선반(5')상으로 공급된다. 이와 같이 냉장실(5)로 공급된 냉기는 냉장실(5) 내부를 순환한 후, 상기 냉장실귀환유로(19)를 통해 외부로 상기 증발기(9)로 귀환된다. 이와 같이 귀환된 냉기는 상기 증발기(9)에서 열교환한 후 다시 냉장고 내부를 순환하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 구성을 가지는 종래의 냉기순환구조에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 냉장실(5)로 냉장실덕트(16)를 통해 공급되는 냉기는 상대적으로 상기 송풍팬(14)의 영향을 적게 받게 된다. 그리고 상기 토출구(17)에서 가장 멀리 떨어진 도어바스켓(8)으로는 상대적으로 전달되는 냉기의 양이 적다. 따라서 동일한 높이에 있는 선반(5')과 도어바스켓(8)을 비교할 때 상기 도어바스켓(8)의 온도가 상대적으로 2에서 3℃정도 높게 형성된다. 이와 같은 현상은 상기 도어바스켓(8)중 가장 낮은 위치인 상기 야채실(6)과 대응되는 위치에 있는 곳에서 가장 심하다.

그리고 상기 야채실(6)의 최적온도는 2 ∼ 3℃이나 실제의 온도는 4.5 ∼ 5.5℃ 정도로 나타나고 있다. 이는 상기 냉장실덕트(16)의 하부로 처져서야채실(6)까지 전달되는 냉기의 양이 상대적으로 적고, 상기 야채실(6)로 냉기를 전달하는 냉기토출구의 사이즈가 또한 작기 때문이다. 하지만 상기 냉기토출구의 사이즈를 크게 할 경우, 냉장실 전체의 온도 설정이 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉장실의 온도편차를 최소화하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 냉장실의 하부에 설치되는 야채실의 온도를 정확하게 유지하도록 하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 냉장고의 냉기순환구조를 보인 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 냉장고의 냉기순환구조의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 3은 본 발명 실시예의 냉장실의 구성을 보인 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30: 냉장고본체 33: 냉동실

34: 베리어 35: 냉장실

35': 선반 36: 야채실

37,37': 도어 38: 도어바스켓

39: 증발기 40: 쉬라우드

42: 그릴팬 44: 송풍팬

46: 냉장실덕트 47: 토출구

47': 재생흡입구 50: 순환덕트

51: 입구 52: 출구

54: 재생팬

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 냉기를 생성하는 열교환기와, 상기 열교환기에서 생성된 냉기를 저장공간으로 전달하는 냉기공급유로와, 상기 저장공간을 순환한 냉기를 상기 열교환기로 귀환시키는 냉기귀환유로와, 상기 저장공간의 하부에 별도로 구획된 공간을 가지도록 설치되어 저장물을 보관하는 보조저장고와, 상기 보조저장고의 주변에서 공기를 흡입하여 저장공간의 상부로 토출하는 냉기순환수단을 포함하여 구성된다.

상기 냉기순환수단은 상기 보조저장고 주변의 냉기를 흡입하는 순환팬과, 상기 순환팬에 의해 흡입된 냉기를 냉장실의 내부로 다시 전달하는 순환덕트로 구성된다.

상기 순환팬은 상기 순환덕트의 출구에 설치된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 증발기에서 생성된 냉기를 냉장고내부로 순환시키는 송풍팬과 냉장실 하부에서 냉기를 순환시키는 순환팬을 구비하는 것에 있어서, 송풍팬을 구동시켜 상기 증발기에서 생성된 냉기를 냉장고 내부로 순환시키는 단계와, 상기 송풍팬을 정지시키고 냉장실 내부로 전달된 냉기를 상기 순환팬을 사용하여 냉장실 내부에서 순환시키는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 보조저장고의 온도를 감지하여 설정된 온도에 도달하면 상기 송풍팬의 동작을 정지시키는 단계를 더 포함한다.

상기 송풍팬에 의해서는 상기 냉장실 하부에 설치된 보조저장고의 주변의 냉기가 상부로 전달되도록 된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 냉장실 내부로 전달된 냉기가 냉장실 내부에서 순환되므로 전체적으로 냉장실 내부의 온도를 균일하게 할 수 있고, 특히 냉장실 하부에 별도로 마련되는 야채실과 도어바스켓의 온도를 최적화할 수 있게 된다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 냉장고의 냉기순환구조의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2및 도 3에 도시된 바에 따르면, 냉장고본체(30)의 내부에는 저장공간인 냉동실(33)과 냉장실(35)이 구비된다. 상기 냉동실(33)과 냉장실(35)은 베리어(34)에 의해 구획되어 상부에 냉동실(33)이 하부에 냉장실(35)이 형성된다.

상기 냉장실(35)의 내부에는 다수개의 선반(35')이 설치되어 그 상면에 저장물이 놓여지게 된다. 그리고 냉장실(35) 내부의 하측에는 야채나 과일을 저장하기 위해 별도로 구획된 야채실(36)이 설치되어 있다.

상기 냉동실(33)과 냉장실(35)은 각각 도어(37,37')에 의해 외부와 선택적으로 연통된다. 그리고 상기 도어(37,37')의 내면에는 다수개의 도어바스켓(38)이 설치되어 저장물이 저장된다.

한편 상기 냉동실(33)의 후단에는 냉동사이클을 구성하는 열교환기인 증발기(39)가 설치되어 냉기를 생성하게 된다. 상기 증발기(39)와 냉동실(33)의 사이는 쉬라우드(40)와 그릴팬(42)에 의해 구획된다. 그리고 상기 쉬라우드(40)와 그릴팬(42) 사이의 공간은 냉기를 냉동실(33)과 냉장실(35)로 분배하는 역할을 하게 된다. 여기서 상기 그릴팬(42)에는 냉기를 냉동실(33)로 공급하기 위한 다수개의 토출구(도시되지 않음)가 상기 증발기(39)의 상부에는 냉장고 내부를 냉기가 유동하는 원동력을 제공하는 송풍팬(44)이 설치된다.

냉장실(35)의 내부로 냉기를 공급하기 위해 상기 냉장실(35)의 후방에는 냉장실덕트(46)가 구비된다. 상기 냉장실덕트(46)는 냉장실의 상단에서 하단까지 길게 연장되고 상기 각각의 선반(35')에 대응되게 토출구(47)가 형성되어 있다. 상기 냉장실덕트(46)를 통해서는 상기 야채실(36)까지 냉기가 전달된다.

그리고 상기 냉동실(33) 내부를 순환한 냉기를 상기 증발기(39)로 귀환시키기 위해 상기 베리어(34)의 내부를 통해 냉동실귀환유로(48)가 형성되어 있다. 또한 상기 냉장실(35) 내부를 순환한 냉기를 상기 증발기(39)로 귀환시키기 위해 상기 베리어(34)의 내부를 통해 냉장실귀환유로(49)가 형성되어 있다.

한편 상기 냉장실(35) 내부의 냉기 순환을 보다 원활하게 하기 위해 순환덕트(50)가 구비된다. 본 실시예에서 상기 순환덕트(50)는 상기 냉장실덕트(46)의 내부에 설치되어 있으나, 반드시 그러한 것은 아니며 냉장실(35)의 양측벽이나 상기 냉장실덕트(46)와 별도의 위치에 설치될 수 있다.

상기 순환덕트(50)의 입구(51)는 상기 야채실(36)의 후방 하단에 위치된다. 그리고 상기 순환덕트(50)의 출구(52)는 상기 야채실(36) 상단의 선반(35') 상부를 향해 개구되게 위치된다. 이때 상기 출구(52)는 상기 냉장실덕트(46)의 전면 일측을 관통하여 설치된다.

그리고 상기 순환덕트(50)의 출구(52)에는 순환덕트(50)를 통해 냉기순환을 위해 순환팬(54)이 설치된다. 상기 순환팬(54)는 상기 입구(51)를 통해 흡입된 냉기를 상기 출구(52)를 통해 냉장실(35)의 내부로 배출하게 된다. 이와 같은 순환팬(54)의 동작을 위해 상기 야채실(36)의 온도를 감지하는 온도감지센서(도시되지 않음)를 설치하는 것이 바람직하다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 냉장고의 냉기순환구조의 작용을 설명하기로 한다.

먼저 냉장고 내부에서 냉기 순환이 이루어지는 것을 설명한다. 냉동사이클이 동작되면 압축기(도시되지 않음)가 구동되면서 냉매가 사이클 내부를 따라 이동하게 된다. 그리고 상기 증발기(39)로는 상대적으로 저온상태의 냉매가 전달되어 냉기를 생성하게 된다.

상기 증발기(39)에서 생성된 냉기는 상기 송풍팬(44)에 의해 냉장고 내부를 순환하게 된다. 즉 상기 송풍팬(44)의 구동에 의해 냉기는 상기 쉬라우드(40)와 그릴팬(42) 사이의 공간으로 전달되고, 일부는 상기 그릴팬(42)의 토출구를 통해 냉동실(33)로 전달된다. 그리고 나머지는 상기 쉬라우드(40)와 그릴팬(42)사이의 공간에서 하부로 낙하되어 상기 베리어(34)를 통과해서 상기 냉장실덕트(46)로 공급된다.

상기 냉장실덕트(46)로 전달된 냉기는 상기 냉장실덕트(46)를 따라 내려가면서 각각의 토출구(47)를 통해 냉장실(35) 내부의 각각의 선반(35') 상으로 토출된다. 이와 같이 토출된 냉기는 상기 냉장실(35) 내부를 순환하면서 저장된 저장물을 냉각시키게 된다.

그리고 상기와 같이 냉동실(33)과 냉장실(35)로 전달된 냉기는 각각 냉동실귀환유로(48)와 냉장실귀환유로(49)를 통해 상기 증발기(39)로 귀환되어 다시 열교환한 후 냉장고 내부를 반복하여 순환하게 된다.

한편, 상기 순환팬(54)은 상기 냉장실(35) 내부 일측의 냉기를 흡입하여 타측으로 토출하게 되는데, 상기 순환팬(54)은 상기 송풍팬(44)이 동작되지 않을 때 구동되는 것이 바람직하다. 이는 상기 송풍팬(44)의 동작에 의해 증발기(39)에서 공급되는 냉기가 상기 야채실(36)의 주변으로 계속하여 공급되어 야채실(36)의 과냉이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

일단 상기 냉장실(35) 내부가 설정된 온도로 되면 열교환사이클의 동작이 중지되고 상기 송풍팬(44) 역시 그 동작이 중지된다. 상기 순환팬(54)은 이와 같은 상태에서 동작되는 것이 바람직하다.

즉 상기 순환팬(54)이 동작되면 상기 순환덕트(50)의 입구(51)를 통해 상기 야채실(36) 후방 하단의 냉기가 흡입된다. 그리고 상기 순환덕트(50)의 출구(52)를통해 상기 야채실(36) 상단의 선반(35') 상으로 토출된다. 이와 같은 순환에 의해 상기 야채실(36)의 선단과 도어(37')의 사이로는 상기 냉장실(35) 상부의 냉기가 전달된다. 그리고 상기 냉장실(35) 상부에서 전달된 냉기는 상기 야채실(36)의 주변을 지나 상기 순환덕트(50)의 입구(51)로 흡입되는 것이다. 상기와 같은 냉기 순환은 도 2 및 도 3에 화살표로 도시되어 있다.

이와 같이 함에 의해 특히 상기 야채실(36) 근처로 상대적으로 낮은 온도의 냉기가 전달될 수 있고, 상기 도어(37')의 도어바스켓(38')으로도 상대적으로 낮은 온도의 냉기가 전달될 수 있게 된다. 그리고, 가장 온도가 높게 설정되는 상기 도어(37') 최하단의 도어바스켓(38')으로도 상대적으로 낮은 온도의 냉기가 전달되어 원하는 온도로 설정할 수 있다.

상기와 같은 순환팬(54)의 동작은 별도로 상기 야채실(36)에 설치된 온도감지센서에서 감지되는 감지신호에 의해 제어될 수 있다. 즉 상기 야채실(36)의 온도가 설정된 온도가 되면 상기 온도감지센서에서 감지한 감지신호에 의해 상기 순환팬(54)을 정지시키게 된다.

한편 본 명세서에서는 직립형 냉장고에 적용된 실시예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 청구항의 권리범위 내에서 병립형 냉장고에도 적용될 수 있음을 당업자라면 누구라도 알 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 냉기 순환구조에 의하면 냉장실 내부의 온도가 전체적으로 균일하게 유지될 수 있고, 특히 냉장실 최하부의야채실과 도어중 최하단 도어바스켓의 온도를 원하는 상태로 유지할 수 있게 된다.

그리고 야채실로 공급되는 냉기토출구의 사이즈를 크게 하지 않고도 상기 야채실 내부의 온도를 원하는 상태로 설정할 수 있게 되어 전체적으로 냉장실 내부의 온도를 설정하는 것이 용이하게 되는 효과도 있다.

Claims (6)

1. 냉기를 생성하는 열교환기와,

   상기 열교환기에서 생성된 냉기를 저장공간으로 전달하는 냉기공급유로와,

   상기 저장공간을 순환한 냉기를 상기 열교환기로 귀환시키는 냉기귀환유로와,

   상기 저장공간의 하부에 별도로 구획된 공간을 가지도록 설치되어 저장물을 보관하는 보조저장고와,

   상기 보조저장고의 주변에서 공기를 흡입하여 저장공간의 상부로 토출하는 냉기순환수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉기순환수단은 상기 보조저장고 주변의 냉기를 흡입하는 순환팬과,

   상기 순환팬에 의해 흡입된 냉기를 냉장실의 내부로 다시 전달하는 순환덕트로 구성됨을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 순환팬은 상기 순환덕트의 출구에 설치됨을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환구조.
4. 증발기에서 생성된 냉기를 냉장고 내부로 순환시키는 송풍팬과 냉장실 하부에서 냉기를 순환시키는 순환팬을 구비하는 것에 있어서,

   송풍팬을 구동시켜 상기 증발기에서 생성된 냉기를 냉장고 내부로 순환시키는 단계와,

   상기 송풍팬을 정지시키고 냉장실 내부로 전달된 냉기를 상기 순환팬을 사용하여 냉장실 내부에서 순환시키는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 제어방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 보조저장고의 온도를 감지하여 설정된 온도에 도달하면 상기 송풍팬의 동작을 정지시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 제어방법.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 송풍팬에 의해서는 상기 냉장실 하부에 설치된 보조저장고의 주변의 냉기가 상부로 전달되도록 됨을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 제어방법.