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KR20120023272A - 직냉식 냉장고 및 그 제어방법 - Google Patents

직냉식 냉장고 및 그 제어방법 Download PDF

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Publication number
KR20120023272A
KR20120023272A KR1020100085552A KR20100085552A KR20120023272A KR 20120023272 A KR20120023272 A KR 20120023272A KR 1020100085552 A KR1020100085552 A KR 1020100085552A KR 20100085552 A KR20100085552 A KR 20100085552A KR 20120023272 A KR20120023272 A KR 20120023272A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inner case
evaporator
temperature
fan
refrigerator
Prior art date
Application number
KR1020100085552A
Other languages
English (en)
Inventor
이상진
배학균
조성호
송주희
김현주
서응렬
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US13/137,474 priority patent/US20120047922A1/en
Priority to EP11178557A priority patent/EP2426450A2/en
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Abstract

순환덕트를 구비하는 직냉식 냉장고를 개시한다. 직냉식 냉장고는 캐비닛;과 상기 캐비닛의 내부에 배치되고 유입구와 유출구가 형성되는 내부케이스;와 상기 내부케이스의 외측에서 상기 내부케이스에 결합되고 상기 유출구와 연통되는 흡입구와 상기 유입구와 연통되는 토출구가 형성되는 순환덕트;와 상기 순환덕트 내의 공기를 상기 흡입구에서 상기 토출구 방향으로 유동시키도록 마련되는 송풍팬;을 포함하고, 상기 유입구는 상기 내부케이스의 후측 벽보다 상기 내부케이스의 전면에 가깝도록 상기 내부케이스의 상측 벽에 위치되고, 상기 유출구는 상기 내부케이스의 하측 벽과 인접하도록 상기 내부케이스의 후측 벽에 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 직냉식 냉장고의 제어방법은 증발기 센서를 증발기에 설치하여 상기 증발기의 온도를 감지하고, 온도감지부를 통해 냉장고 내 온도를 감지하고, 상기 감지된 증발기의 온도와 상기 감지된 냉장고 내 온도에 따라 냉각 시스템과 팬의 온/오프(ON/OFF) 동작을 제어하여, 상기 증발기에 얼어붙은 얼음을 자연 제상하는 것을 특징으로 한다.

Description

직냉식 냉장고 및 그 제어방법{DIRECT COOLING TYPE REFRIGERATOR AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 직냉식 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저장실의 온도 편차를 개선하기 위한 순환덕트를 구비하는 직냉식 냉장고에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 증발기에 부착되는 히터 없이 자연제상을 수행하는 직냉식 냉장고 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 구비하여 냉매의 상 변화에 따른 열의 이동을 이용해서 각종 식품의 신선도를 장기간 유지할 수 있는 장치이다.
냉장고의 냉각 방식은 직냉식과 간냉식으로 나뉠 수 있다. 직냉식은 증발기의 차가운 냉기의 자연 대류에 의하여 저장실 내부를 냉각시키는 방식이고, 간냉식은 냉각팬을 이용하여 냉기를 강제로 순환시킴으로써 저장실 내부를 냉각시키는 방식이다.
최근에는 냉장고의 원리를 이용하여 김치를 숙성시키고 신선하게 보관하기 위한 김치냉장고가 등장하였다. 일반적으로 김치냉장고는 음식물의 신선도를 유지하기 위하여 증발기의 자연 대류에 의한 직냉식 냉각방식을 채용한다.
그런데, 직냉식 냉각방식을 채용하는 김치냉장고는 저장실의 상측영역과 하측영역의 사이에서 온도 편차가 발생된다. 또한, 서랍식 도어가 장착되는 김치냉장고는 도어와 인접하는 저장실의 전방부가 개방되는데, 이에 따라 저장실의 전방부에서 냉기의 손실이 크다.
따라서, 증발기의 자연대류 및 서랍식 도어의 구조로 인해 저장실의 전방 상측영역과 전방 하측영역의 온도 편차가 생긴다. 이 온도 편차를 줄이기 위하여 저장실의 바닥 주위에 히터를 설치하여 저장실 하층영역의 온도를 높임으로써 저장실 하층영역의 공기를 상측영역으로 이동시키는 방법이 사용된다.
상대적으로 고온인 저장실의 상층영역을 냉각하기 위하여 저장실의 상측 외부에 증발기가 설치된다. 증발기가 설치되는 저장실의 외부와 저장실의 상측 내벽의 온도 차이에 의하여 저장실의 상측 내벽에는 수증기가 응축한다. 응축수가 음식물로 낙하하는 것을 방지하기 위하여 저장실의 상측 내벽에는 이슬 맺힘 구조가 마련된다.
종래의 직냉식 냉각방식을 채용하는 김치냉장고의 경우 저장실 내벽에 생기는 성에를 제거하기 위한 별도의 히터가 마련되는데, 히터를 동작시키는 추가적인 전력이 필요하다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 냉장고의 경우 증발기 표면에 발생하는 성애를 제거하기 위해서 별도의 히터를 증발기에 설치하거나 팬을 동작시키는데, 히터를 작동시키거나 팬을 동작시키기 위해서는 추가적인 전력이 필요하다는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 측면은 순환덕트를 구비하는 직냉식 냉장고를 개시한다.
또한, 히터를 동작시키지 않아도 저장실 내의 온도 편차를 개선할 수 있는 직냉식 냉장고를 개시한다.
또한, 증발기에 별도의 히터를 장착하지 않고 증발기의 제상을 수행할 수 있는 직냉식 냉장고를 개시한다.
본 발명의 사상에 따른 직냉식 냉장고는 캐비닛;과 상기 캐비닛의 내부에 배치되고 유입구와 유출구가 형성되는 내부케이스;와 상기 내부케이스의 외측에서 상기 내부케이스에 결합되고 상기 유출구와 연통되는 흡입구와 상기 유입구와 연통되는 토출구가 형성되는 순환덕트;와 상기 순환덕트 내의 공기를 상기 흡입구에서 상기 토출구 방향으로 유동시키도록 마련되는 송풍팬;을 포함하고, 상기 유입구는 상기 내부케이스의 후측 벽보다 상기 내부케이스의 전면에 가깝도록 상기 내부케이스의 상측 벽에 위치되고, 상기 유출구는 상기 내부케이스의 하측 벽과 인접하도록 상기 내부케이스의 후측 벽에 위치되는 것을 특징으로 한다.
상기 송풍팬은 상기 내부케이스의 상측 벽의 외측에 위치될 수 있다.
상기 송풍팬은 상기 토출구로부터 상기 내부케이스의 후방으로 소정 거리 이격되어 위치될 수 있다.
상기 송풍팬은 상기 송풍팬의 반경 방향으로 공기를 토출하는 원심팬일 수 있다.
상기 저장실을 냉각시키도록 마련되는 증발기를 더 포함하고, 상기 증발기는 오직 상기 내부케이스의 좌측 벽과 우측 벽과 하측 벽에 인접하여 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 직냉식 냉장고는 캐비닛;과 상기 캐비닛의 내부에 마련되는 저장실;과 전면에 개구가 형성되고 내부에 상기 저장실이 마련되는 내부케이스;와 상기 내부케이스와 연통되어 상기 저장실의 공기를 순환시키도록 마련되는 순환덕트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 순환덕트는 상기 내부케이스의 후측 벽의 외측에서 상기 내부케이스의 상측 벽의 외측으로 연장될 수 있다.
상기 순환덕트는 상기 저장실의 공기가 흡입되도록 마련되는 흡입유로와 상기 저장실로 공기를 토출하도록 마련되는 토출유로와 상기 흡입유로와 상기 토출유로 사이에 배치되는 송풍팬장착부를 포함할 수 있다.
상기 순환덕트는 상기 송풍팬장착부에 장착되어 공기를 상기 흡입유로에서 상기 토출유로로 유동시키도록 마련되는 송풍팬을 더 포함할 수 있다.
상기 송풍팬장착부는 상기 송풍팬이 장착되도록 하측이 개구될 수 있다.
상기 흡입유로의 길이는 상기 토출유로의 길이보다 길 수 있다.
상기 토출유로는 상기 내부케이스의 상측 벽의 외측에 배치되어 공기를 상기 내부케이스의 상측 벽의 길이 방향으로 안내할 수 있다.
상기 저장실을 냉각시키도록 마련되는 증발기를 더 포함하고, 상기 증발기는 오직 상기 내부케이스의 좌측 벽과 우측 벽과 하측 벽에 인접하여 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 직냉식 냉장고는 캐비닛;과 상기 캐비닛의 내부에 배치되고 전면에 개구가 형성되는 내부케이스;와 상기 내부케이스의 내부에 마련되는 저장실;과 상기 내부케이스에 대하여 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 개구를 개폐하는 마련되는 도어;와 상기 내부케이스의 후측 벽에 형성되어 상기 저장실의 공기가 배기되는 유출구;와 상기 내부케이스의 상측 벽에 형성되어 상기 저장실로 공기가 흡기되는 유입구;와 상기 유출구와 연통되는 흡입구와 상기 유입구와 연통되는 토출구가 형성되고 상기 내부케이스의 외부에 배치되는 순환덕트;와 상기 순환덕트에서 공기가 유동하도록 상기 토출구 주위에 배치되는 송풍팬;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 직냉식 냉장고는 증발기 센서를 증발기에 설치하여 상기 증발기의 온도를 감지하고, 온도감지부를 통해 냉장고 내 온도를 감지하고, 상기 감지된 증발기의 온도와 상기 감지된 냉장고 내 온도에 따라, 냉각 시스템과 팬의 온/오프(ON/OFF) 동작을 제어하여, 상기 증발기에 얼어붙은 얼음을 자연 제상하는 것을 특징으로 한다.
상기 증발기 센서를 상기 증발기에 빈 공간 없이 밀착하여 설치할 수 있다.
상기 감지된 증발기의 온도와 상기 감지된 고 내 온도에 따라, 상기 냉각 시스템과 팬의 동작을 제어하는 것은, 상기 증발기 센서의 온도가 소정의 기준온도 이상 되어야 상기 냉각 시스템과 상기 팬이 온(ON)되도록 제어할 수 있다.
상기 감지된 증발기의 온도와 상기 감지된 고 내 온도에 따라, 상기 냉각 시스템과 팬의 동작을 제어하는 것은, 상기 온도감지부에 의해 감지된 고 내 온도가 상기 증발기 센서에 의해 감지된 소정의 온도보다 늦게 온(ON)점에 도달하게 되는 경우, 고 내 온도감지부의 온(ON)점에서 냉각을 시작하도록 제어할 수 있다.
상기 측정된 증발기의 온도와 상기 감지된 고 내 온도에 따라, 상기 냉각 시스템과 팬의 동작을 제어하는 것은, 상기 온도감지부에 의해 감지된 고 내 온도가 상기 증발기 센서에 의해 감지된 소정의 온도보다 빨리 온(ON)점에 도달하게 되는 경우, 상기 증발기 센서에서 측정된 소정의 온도까지 대기 후에 냉각을 시작하도록 제어할 수 있다.
상기 냉각 시스템과 팬의 온/오프(ON/OFF) 동작을 제어하는 것은, 상기 냉각 시스템이 오프(OFF)되는 시점에서부터 상기 팬이 오프(OFF)되는 시점까지인 자연제상구간과 팬이 오프(OFF)되는 시점에서부터 냉각 시스템과 팬이 다시 온(ON)이 되는 시점까지인 휴지구간을 포함하는 사이클을 반복하도록 제어할 수 있다.
상기와 같은 구성을 구비한 직냉식 냉장고는 순환덕트를 통하여 저장실 하측의 공기를 상대적으로 고온인 저장실 상측으로 순환시킴으로써 저장실의 온도 편차를 줄일 수 있다. 그리고, 순환덕트가 저장실의 외측에 장착되기 때문에 저장실의 저장 공간을 줄이지 않고도 저장실의 냉기를 순환시킬 수 있다.
또한, 저장실의 하층영역을 가열하도록 마련되는 히터를 사용하지 않기 때문에 히터의 동작에 필요한 불필요한 에너지 소비를 줄이고, 저장실 하층영역에서의 반복적인 온도의 상승 및 하강에 따른 저장 효율의 감소를 방지할 수 있다.
상기와 같은 자연제상 과정을 포함하는 직냉식 냉장고는 별도의 히터를 증발기에 설치하지 않고도 자연적으로 제상을 수행하여 재료비 및 소비전력을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고의 주요 구성을 분해하여 도시한 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고에서 내부케이스에 장착되는 순환덕트를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고의 단면을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고에서 순환덕트의 동작을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 김치냉장고의 제상장치를 도시한 개략도이다.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 김치냉장고의 제상과정을 도시한 타이밍도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 이하에서는 직냉식 냉장고의 일 예로 직냉식 냉각방식을 채용하는 김치냉장고를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고의 주요 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 김치냉장고(1)는 캐비닛(10)과, 김치 등의 음식물이 저장되는 제1저장실(11)과, 저장실을 개폐하는 도어(30)를 구비한다.
캐비닛(10)은 김치냉장고(1)의 외관을 형성한다. 캐비닛(10)의 내측에는 다수의 기계부품이 수용되는 기계실(미도시)이 마련될 수 있다. 그리고, 캐비닛(10)의 일측에는 저장실(11)에 보관되는 음식물의 종류 및 숙성시간, 온도 조건 등을 선택하는 조작패널(미도시)이 마련될 수 있다.
기계실에는 냉매를 압축하는 압축기(미도시)와 이 압축기로부터 공급된 냉매를 응축시키는 응축기(미도시) 등이 배치되고, 기계실(미도시)은 저장실(12)과 별도로 구획되어 배치된다.
제1저장실(11)은 캐비닛(10)의 내부에 마련된다. 김치와 같은 음식물이 보관되는 저장용기(80)는 바스켓(70)에 수용되고, 바스켓(70)은 저장실(12)에 수납된다. 그리고, 김치냉장고(1)는 제1저장실(11) 외에 제2, 제3저장실(11,12,12')을 구비할 수 있다.
제1, 제2, 제3저장실(11,12,12')은 각각 제1, 제2, 제3도어(20,30,30')에 의하여 개폐된다. 제1도어(20)는 캐비닛(10)에 대하여 회동함으로써 제1저장실(11)을 개폐할 수 있다. 제1도어(20)와 캐비닛(10)은 힌지장치(21)에 의하여 힌지 결합될 수 있다. 그리고, 제2도어(30)와 제3도어(30')는 서랍식 도어일 수 있다. 제2도어(30)와 제3도어(30')는 캐비닛(10)에 대하여 슬라이딩 이동함으로써 각각 제2저장실(12)과 제3저장실(12')을 개폐할 수 있다.
회동식으로 개폐되는 제1도어(20)에는 홈바(22)가 설치되어 인출과 수납이 잦은 음식물을 보관할 수 있다.
이하에서는 제2저장실(12)과 제2도어(30)를 각각 저장실(12)과 도어(30)로 표기하여 상세하게 설명한다.
저장실(12)은 전면이 개구된 내부케이스(40)의 내부에 형성된다. 내부케이스(40)는 캐비닛(10)의 내부에 장착되는데, 캐비닛(10)와 내부케이스(40)의 사이의 공간에 저장실(12)의 단열을 유지하기 위하여 발포우레탄 등과 같은 발포재(14)가 충진된다.
발포재(14)가 충진되는 공간에는 저장실(20)의 내부를 저온상태로 유지하기 위해 냉매가 흐르는 증발기(50)가 설치된다. 증발기(50)는 냉매관의 형상으로 형성될 수 있다. 증발기(50)는 저장실(12)의 좌측 및 우측 측면과 하측 면을 감싸는 형태로 내부케이스(40)의 외측 벽에 접촉되도록 배치된다.
도어(30)의 후측 면에는 거치부재(31)가 장착된다. 바스켓(70)은 거치부재(31)에 착탈 가능하도록 거치된다.
바스켓(70)은 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 바스켓(70)은 상측부가 개방되는 상자 형상으로 형성될 수 있다. 바스켓(70)에는 저장공간이 형성되고, 김치와 같은 음식물이 보관되는 저장용기(80)가 저장공간에 수용된다.
플랜지(71)는 바스켓(70)이 거치부재(31)에 착탈 가능하게 거치될 수 있도록 바스켓(70)의 좌측 및 우측 측면 상측부에 고정되고 외측으로 소정 길이 연장된다. 플랜지(71)는 바스켓(70)과 일체로 형성될 수 있다.
바스켓(70)은 플라스틱 재질로 형성될 수 있기 때문에 열에 의하여 수축과 팽창을 반복할 수 있다. 따라서, 바스켓(70)의 수축과 팽창에 의한 변형을 방지하기 위하여 변형방지부재(72)가 바스켓(70)에 설치될 수 있다. 변형방지부재(72)는 바스켓(70)의 하측 외면에 장착될 수 있다.
거치부재(60)의 좌측 및 우측 측면에는 도어(30)가 내부케이스(40)에 대하여 슬라이딩 이동하여 저장실(12)을 개폐할 수 있도록 이동레일(61)이 설치될 수 있다. 내부케이스(40)의 좌측 및 우측 벽의 내측에 거치부재(31)에 장착되는 이동레일(61)이 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있도록 고정레일(62)이 설치될 수 있다. 고정레일(62)은 내부케이스(40)의 좌측 및 우측 벽의 내측에 도어(30)의 이동 방향으로 연장되어 장착될 수 있다. 거치부재(31)에 장착된 이동레일(61)이 고정레일(62)에 대하여 슬라이딩 이동함으로써 거치부재(31)에 거치되는 바스켓(70)이 전후 방향으로 이동된다.
김치냉장고(1)를 작동시키면 내부케이스(40)의 외측 벽에 접촉되는 증발기(50)에 의하여 저장실(12)의 온도가 하강하다. 이 때, 저장실(12) 내부의 공기의 대류에 의하여 저장실(12)의 상측영역과 저장실(12)의 하측영역 사이에 온도 편차가 발생된다. 특히, 도어(30)와 인접하는 저장실(12)의 전방 상측영역과 후방 하측영역 사이의 온도 차이가 크다.
따라서, 김치냉장고(1)는 저장실(12) 내부의 공기를 순환시켜서 온도 편차를 해소하기 위하여 순환덕트(100)를 구비한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고에서 내부케이스에 장착되는 순환덕트를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 내부케이스(40)에는 순환덕트(100)가 장착된다.
내부케이스(40)는 전면에 형성되는 개구(41)와, 상측 벽(42a)과, 좌측 및 우측 벽(42b)과, 후측 벽(42c)과, 하측 벽(42d)을 구비한다. 후측 벽(42c)은 분리 가능하도록 결합될 수 있다.
좌측 및 우측 벽(42b)과 하측 벽(42d)에는 증발기(50)가 배치된다. 증발기(50)는 각각의 벽(42b, 42d)과 접촉 가능하도록 배치되어 각각의 벽(42b, 42d)을 냉각시킨다. 후술되는 순환덕트(100)에 의하여 저장실(12)의 상측으로 저온의 냉기가 공급될 수 있기 때문에 내부케이스(40)의 상측 벽(42a)에는 증발기(50)가 배치되지 않는다. 따라서, 내부케이스(40)의 상측 벽(42a)에 성에가 착상되지 않기 때문에 성에 또는 성에가 녹은 물이 음식물로 낙하하는 것을 방지하기 위하여 사용되는 종래의 이슬 맺힘 구조가 마련되지 않을 수 있다.
후측 벽(42c)과 상측 벽(42a)에는 내부케이스(40)의 외부에 배치되는 순환덕트(100)와 각각 연통되는 유출구(43)와 유입구(44)가 형성될 수 있다. 저장실(12)의 저온의 공기는 유출구(43), 순환덕트(100), 유입구(44)를 차례로 통과하여 순환될 수 있다.
증발기(50)에 의하여 냉각되는 저장실(12) 내부의 저온의 공기는 자연적인 대류에 의하여 저장실(12)의 하측영역에 위치된다. 그리고, 저장실(12)은 전면이 개방되도록 형성되기 때문에 저장실(12)의 전방부보다 저장실(12)의 후방부의 온도가 더 낮을 수 있다. 따라서, 상대적으로 온도가 낮은 저장실(12)의 후방 하측영역의 공기가 순환덕트(12)로 배기되기 위하여 유출구(43)는 후측 벽(42c)의 하측에 형성되는 것이 바람직하다. 유출구(43)는 하측 벽(42d)에 인접되도록 위치될 수 있다.
반대로, 저장실(12)의 전방 상측영역의 공기는 상대적으로 온도가 높다. 따라서, 유출구(43)를 통하여 배기되는 저온의 공기가 저장실(12)의 전방 상측영역으로 안내되면 전체적으로 저장실(12) 내부의 온도가 균일하게 될 수 있다. 유입구(44)는 저장실(12)의 전방 상측영역이 저장실(12)의 외부와 연통될 수 있도록 상측 벽(42a)의 전방부에 위치되는 것이 바람직하다. 즉, 유입구(44)는 후측 벽(42c)보다 개구(41)에 가깝도록 위치될 수 있다.
순환덕트(100)는 내부케이스(40)의 외측에서 내부케이스(40)와 결합된다. 순환덕트(100)가 내부케이스(40)의 내측에 배치되면 순환덕트(100)가 차지하는 공간만큼 저장실(12)의 공간이 감소하여 음식물을 저장할 수 있는 공간이 협소해지는 문제가 있다.
순환덕트(100)는 외관을 형성하는 하우징(110)과, 순환덕트(100)의 외부와 연통되는 흡입구(120) 및 토출구(130)와, 송풍장치(140)를 구비한다.
하우징(110)은 제1하우징(111)과 제2하우징(112)이 서로 결합되어 마련될 수 있다. 이 때, 유입구(44)와 유출구(43)는 제하우징(111)에 형성되고, 송풍장치(140)은 제2하우징(112)에 장착될 수 있다.
흡입구(120)는 내부케이스(40)의 유출구(43)에 대응하는 형상으로 형성되고 유출구(43)에 연통된다. 저장실(12)의 저온의 공기는 유출구(43)를 통하여 내부케이스(40)의 외부로 배기되어 유입구(44)를 통하여 내부케이스(40)의 내부로 흡입된다.
토출구(130)는 내부케이스(40)의 유입구(44)에 대응하는 형상으로 형성되고 유입구(44)에 연통된다. 순환덕트(100) 내부의 공기는 토출구(130)에서 내부케이스(40)을 향하여 토출되고 내부케이스(40)의 유입구(44)를 통하여 저장실(12)로 유입된다.
순환덕트(100)는 내부케이스(40)의 후측 벽(42c)의 하측에서 상향 연장되고, 후측 벽(42c)과 상측 벽(42a)이 만나는 모서리 주위에서 절곡되어 내부케이스(40)의 전방으로 연장되어 형성될 수 있다.
송풍장치(140)는 저장실(12) 내부의 공기가 순환덕트(100)를 통하여 순환될 수 있도록 마련된다. 송풍장치(140)는 순환덕트(100) 내부에서 공기의 유동을 만드는 송풍팬(142)과, 송풍팬(142)을 구동시키도록 송풍팬(142)과 결합되는 팬모터(141)를 구비할 수 있다.
송풍장치(140)가 구동되면 송풍장치(140)에서 열이 발생한다. 발생된 열이 저장실(12) 내부로 전달되는 것을 최소화하기 위하여 송풍장치(140)는 내부케이스(40)의 상측 벽(42a)의 외측에 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 송풍장치(140)는 토출구(130)에서 내부케이스(40)의 후방으로 소정 간격 이격되어 설치될 수 있다.
송풍팬(142)은 흡입구(120)로 공기를 흡입하여 토출구(130)로 공기를 토출하도록 하우징(110)의 내부에 배치된다. 송풍팬(142)은 반경 방향으로 공기를 토출하는 원심팬일 수 있다.
하우징(110)의 내부에는 흡입구(120)와 토출구(130)를 연결하는 순환유로(150)와 송풍장치(140)가 장착되는 송풍팬장착부(153)가 형성된다. 순환유로(150)와 송풍팬장착부(153)은 제1하우징(111)에 형성될 수 있다.
순환유로(150)는 흡입구(120)를 통하여 공기를 흡입하는 흡입유로(151)와, 토출구(130)를 통하여 공기를 토출하는 토출유로(152)를 포함할 수 있다. 그리고, 송풍팬장착부(153)는 흡입유로(151)와 토출유로(152) 사이에 배치된다.
송풍팬장착부(153)는 흡입유로(151) 및 토출유로(152)와 각각 연통된다. 제1하우징(111)의 하측은 제2하우징(112)에 대응하는 형상으로 개구될 수 있다. 송풍장치(140)가 송풍팬장착부(153)에 장착되고 제2하우징(112)이 송풍팬장착부(153) 하측의 개구에 결합될 수 있다.
제2하우징(112)에는 흡입유로(151)와 연통되는 입구(161)와, 토출유로(152)와 연통되는 출구(162)가 각각 형성된다. 그리고, 제2하우징(112)의 내측에는 유입구(161)와 출구(162)를 서로 연결시키는 송풍유로(160)가 형성될 수 있다. 유입구(161)는 흡입유로(151)와 연통되도록 제2하우징(112)의 측면에 형성될 수 있고 출구(162)는 제2하우징(112)의 상면에 형성될 수 있다.
송풍장치(140)은 출구(162)의 상측에 위치될 수 있다. 송풍유로(160)를 통과하여 출구(162)로 유출되는 공기는 송풍팬(142)의 축방향으로 흡입되고 송풍팬(142)의 반경방향으로 토출되어 토출유로(153)로 유입될 수 있다.
흡입구(120)를 통하여 흡입되는 저장실(12) 내부의 저온의 공기는 흡입유로(151)와 송풍팬장착부(153)와 토출유로(152)를 순서대로 통과하여 토출구(130)를 통하여 저장실(12)로 토출된다.
토출유로(152)는 내부케이스(40)의 상측 벽(42a)의 외측에 배치될 수 있다. 그리고, 토출유로(152)는 송풍팬(142)으 반경 방향 외측으로 연장되어 저온의 공기를 상측 벽(42a)의 길이 방향으로 안내하도록 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 김치냉장고에서 순환덕트의 동작을 도시한 도면이다.
팬모터(141)가 송풍팬(142)를 구동시키면 저장실(12)의 후방 하측영역에 위치되는 저온의 공기는 유출구(43)와 흡입구(120)를 차례로 통과하여 흡입유로(151)로 유입된다. 흡입유로(151)를 따라서 유동하는 저온의 공기는 송풍팬장착부(153)를 통과하여 토출유로(152)로 유입된다. 토출유로(152)를 유동하는 저온의 공기는 토출구(130)와 유입구(44)를 차례로 통과하여 저장실(12)의 전방 상측으로 토출된다. 따라서, 저장실(12)의 후방 하측영역의 저온의 공기는 상대적으로 고온인 저장실(12)의 전방 상측영역으로 안내되고, 저장실(12) 내부의 온도 편차가 개선될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 김치냉장고의 제상장치를 도시한 개략도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 김치냉장고의 제상장치는, 뚜껑식 김치냉장고의 경우에는 팬을 적용하기 어려운 구조이므로, 스탠드형 김치냉장고에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 김치냉장고의 제상장치는 직냉식이 아닌 간냉식 시스템에서 제상히터를 제거하고 냉장고 내의 온도를 제어하여 증발기(50)에 붙은 얼음을 없앤다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 김치냉장고의 제상장치는 별도의 냉장실 증발기(50)를 구비하고 있거나 냉장실만 있는 냉장고에 대해서 적용이 가능하고, 증발기(50)에 설치되는 증발기 센서(277)에 의해 측정된 온도와 냉장실 내의 온도만을 감지하여 제상을 수행할 수 있다.
김치냉장고의 제상장치는 냉매가 압축기(230)와 응축기(240)를 통과하고, 밸브(245)를 통해 증발기(50)로 유입되고, 증발기(50)가 냉매를 기체로 변화시키고, 기화되는 냉매가 주위의 열을 빼앗는 과정에서 생기는 증발기(50) 주위의 얼음을 제거하는 장치이다.
종래의 제상장치는 직접적으로 증발기(50)에 열을 가해 얼어붙은 얼음을 제거하는 방식이었다. 즉, 증발기(50)에 증발기 히터를 장착하고 주기적으로 증발기 히터를 통해 열을 가해서 증발기(50)에 붙은 얼음을 제거했다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 김치냉장고의 제상장치는 종래의 제상장치와는 달리 증발기 히터를 구비하고 있지 않다. 대신에 증발기(50)에 증발기 센서(277)를 설치하고, 증발기(50) 주위의 온도를 감지하는 것을 이용하여, 자연제상이 이루어지도록 하는데 특징이 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 김치냉장고의 제상장치는 증발기 히터를 별도로 구비하고 있지 않아도 제상이 이루어지므로, 증발기(50)에 별도 히터를 장착해야하는 공간적 제약의 측면, 하나의 부품(증발기 히터)의 추가로 인해 드는 비용적 측면, 추가적으로 필요한 전력소비 측면에 모두 유리한 점을 가진다.
증발기(50)에 설치되는 증발기 센서(277)의 위치는 바람직하게는, 증발기(50)에 밀착되게 설치되어야 한다. 이는 정확하게 증발기(50)의 온도를 측정하기 위함으로, 증발기(50)에 밀착되지 않게 부착되는 경우에는 증발기(50)와 증발기 센서(277) 사이에 얼음이 존재할 수 있어서 증발기 센서(277)에 의해 감지된 온도에 오차가 생길 수 있다. 이로 인해 본 발명의 다른 실시예에 따른 자연제상을 정밀하게 수행할 수 없는데, 이를 방지하기 위해서 증발기 센서(277)는 증발기(50)에 빈 공간 없이 밀착되게 설치되어야 한다. 즉, 증발기 센서(277)는 냉매관에 직접 접촉하여 얼음이 녹는 상태를 측정되는 온도로 감시할 수 있다.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 김치냉장고의 제상과정을 도시한 타이밍도이다.
매 사이클 제상을 수행하는 방법에 관한 타이밍도로, 제상히터 없이 증발기 센서(277)와 냉장고 내 온도감지부에 의해 측정된 온도만을 이용하여 제상과정을 수행하는 것을 도시하고 있다. 즉, 냉각 시스템과 팬을 냉장고 내 온도감지부의 온/오프(ON/OFF)점 및 증발기 센서(277)에 의해 측정되는 온도에 따라 적절히 작동시키거나 중지시킴으로서, 별도의 제상히터 없이 자연제상을 수행할 수 있다. 여기서 냉각 시스템은 압축기(230), 응축기(240), 증발기(50)를 포함한다.
매 사이클 마다 증발기 센서(277)의 온도가 소정의 기준온도 이상 되어야 냉각 시스템과 팬을 온(ON)시켜 냉각함으로써, 매 사이클 제상을 수행한다. 도 7a 내지 도 7c에서는 소정의 증발기 센서(277)의 온도를 절대온도 4ㅀC와 자연제상 2ㅀC로 하여 제어하는 것을 도시하고 있다.
도 7a는 냉장고 내 온도감지부에 의해 감지된 고 내 온도가 증발기 센서(277)에 의해 감지된 소정의 온도보다 늦게 온(ON)점에 도달하게 되는 경우에 제상과정을 나타내는 것이다. 이 경우에는 냉장고 내 온도감지부의 온(ON)점의 온도에서 제어부가 냉각 시스템을 작동시켜 냉각을 시작한다. 즉, 도 7a에 도시된 바와 같이, 냉장고 내 온도감지부의 온도가 온(ON)점에 도달하기 전까지는 제어부가 냉각 시스템을 작동시키지 않고(도 7a에 도시된 냉각 시스템의 타이밍도가 0인 구간), 냉각 시스템이 작동하지 않고 있는 동안에 증발기(50)에 붙은 얼음을 제거할 수 있다(자연 제상 구간을 나타냄).
도 7b는 냉장고 내 온도감지부에 의해 감지된 냉장고 내 온도가 증발기 센서(277)에 의해 감지된 소정의 온도보다 빨리 온(ON)점에 도달하게 되는 경우에 제상과정을 나타내는 것이다. 이 경우에는 냉장고 내 온도감지부의 온(ON)점은 증발기 센서(277)의 감지온도 4ㅀC에서 진행하고, 오프(OFF)점만 더 낮추어 제어한다. 이에 따라 증발기 센서(277)에서 측정된 소정의 온도까지 대기 후에 냉각을 시작한다. 이 경우, 냉각 시스템(압축기)의 ON점을 증발기 센서(277) 감지온도 4ㅀC에서 진행하고, OFF점만 더 낮추어 제어한다. 즉, 도 7a에 도시된 바와 다르게, 도 7b에 도시된 내용은 온도의 가변이 있는 경우인데, 이 경우에는 냉각 시스템(압축기)의 OFF점을 더 낮추는 방식으로 대응하여 자연제상을 수행할 수 있다. 여기서, 온도의 가변 정도 및 이 때의 냉각 시스템 OFF점의 하강 정도는, 냉장고 내 감지온도 및 냉각 시스템(압축기)의 OFF온도로서, 구체적인 값(예를 들어, 상기의 4ㅀC)은 실험을 통해 데이터 베이스로 구축할 수 있다. 구축된 데이터 베이스는 메모리에 저장되어 냉장고의 제상제어에 사용될 수 있다.
도 7c는 도 7a 내지 도 7b에 도시된 과정에 따라 자연적으로 증발기(50)에 얼어붙은 얼음이 제거될 수 있음(자연제상)을 도시하고 있다. 냉각 시스템을 온(ON)하고 팬을 온(ON)하면 고 내의 온도가 내려가고 이 과정에서 증발기(50)에 얼음이 얼어붙는다. 다음, 냉각 시스템을 오프(OFF)하고 팬을 온(ON) 상태로 유지하면 고 내의 온도가 상승한다. 고 내의 온도가 상승하다가 0ㅀC가 되면 증발기(50)에 얼어붙은 얼음이 녹기 시작한다. 이후, 얼음이 다 녹고 다시 고 내의 온도가 상승하는데, 고 내의 온도가 다시 상승하는 시점에서 팬을 오프(OFF)한다. 고 내의 온도는 냉장고 내 온도감지부의 온(ON)점까지 상승한다. 이런 일련의 과정이 한 사이클이 된다. 매 사이클 마다 이상에서 설명한 과정을 냉각 시스템과 팬을 제어하여 수행하며, 이로 통해서 자연제상을 이룰 수 있다.
자세하게는, 냉각 시스템이 오프(OFF)되는 시점에서부터 팬이 오프(OFF)되는 시점까지의 구간이 자연제상이 이루어지는 구간이다. 또한, 팬이 오프(OFF)되는 시점에서부터 냉각 시스템과 팬이 다시 온(ON)이 되는 시점까지의 구간은 휴지구간이다. 냉각 시스템과 팬의 가동을 온도에 따라 적절히 조절하여 자연제상구간과 휴지구간을 매 사이클 반복하여 증발기(50)에 얼음이 얼어붙는 것을 막을 수 있다.
10 : 캐비닛 20 : 회동식도어
30 : 서랍식도어 40 : 내부케이스
50 : 증발기 60 : 거치장치
70 : 바스켓 80 : 저장용기
100 : 순환덕트 110 : 본체
120 : 흡입구 130 : 토출구
140 : 송풍장치 150 : 순환유로
230 : 압축기 240 : 응축기
245 : 밸브 277 : 증발기 센서

Claims (19)

  1. 캐비닛;
    상기 캐비닛의 내부에 배치되고 유입구와 유출구가 형성되는 내부케이스;
    상기 내부케이스의 외측에서 상기 내부케이스에 결합되고 상기 유출구와 연통되는 흡입구와 상기 유입구와 연통되는 토출구가 형성되는 순환덕트;
    상기 순환덕트 내의 공기를 상기 흡입구에서 상기 토출구 방향으로 유동시키도록 마련되는 송풍팬;을 포함하고,
    상기 유입구는 상기 내부케이스의 후측 벽보다 상기 내부케이스의 전면에 가깝도록 상기 내부케이스의 상측 벽에 위치되고,
    상기 유출구는 상기 내부케이스의 하측 벽과 인접하도록 상기 내부케이스의 후측 벽에 위치되는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송풍팬은 상기 내부케이스의 상측 벽의 외측에 위치되는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송풍팬은 상기 토출구로부터 상기 내부케이스의 후방으로 소정 거리 이격되어 위치되는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송풍팬은 상기 송풍팬의 반경 방향으로 공기를 토출하는 원심팬인 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 저장실을 냉각시키도록 마련되는 증발기를 더 포함하고,
    상기 증발기는 오직 상기 내부케이스의 좌측 벽과 우측 벽과 하측 벽에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  6. 캐비닛;
    상기 캐비닛의 내부에 마련되는 저장실;
    전면에 개구가 형성되고 내부에 상기 저장실이 마련되는 내부케이스;
    상기 내부케이스의 외부에 배치되고 상기 저장실의 공기를 순환시키도록 상기 내부케이스와 연통되는 순환덕트;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 순환덕트는 상기 내부케이스의 후측 벽의 외측으로부터 상기 내부케이스의 상측 벽의 외측까지 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 순환덕트는 상기 저장실의 공기가 흡입되도록 마련되는 흡입유로와 상기 저장실로 공기를 토출하도록 마련되는 토출유로와 상기 흡입유로와 상기 토출유로 사이에 배치되는 송풍팬장착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 순환덕트는 상기 송풍팬장착부에 장착되어 공기를 상기 흡입유로에서 상기 토출유로로 유동시키도록 마련되는 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 송풍팬장착부는 상기 송풍팬이 장착되도록 하측이 개구되는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 토출유로는 상기 내부케이스의 상측 벽의 외측에 배치되어 공기를 상기 내부케이스의 상측 벽의 길이 방향으로 안내하는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 저장실을 냉각시키도록 마련되는 증발기를 더 포함하고,
    상기 증발기는 오직 상기 내부케이스의 좌측 벽과 우측 벽과 하측 벽에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  13. 캐비닛;
    상기 캐비닛의 내부에 배치되고 전면에 개구가 형성되는 내부케이스;
    상기 내부케이스의 내부에 마련되는 저장실;
    상기 내부케이스에 대하여 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 개구를 개폐하는 마련되는 도어;
    상기 내부케이스의 후측 벽에 형성되어 상기 저장실의 공기가 배기되는 유출구;
    상기 내부케이스의 상측 벽에 형성되어 상기 저장실로 공기가 흡기되는 유입구;
    상기 유출구와 연통되는 흡입구와 상기 유입구와 연통되는 토출구가 형성되고 상기 내부케이스의 외부에 배치되는 순환덕트;
    상기 순환덕트에서 공기가 유동하도록 상기 토출구 주위에 배치되는 송풍팬;을
    포함하는 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
  14. 증발기 센서를 증발기에 설치하여 상기 증발기의 온도를 감지하고,
    온도감지부를 통해 냉장고 내 온도를 감지하고,
    상기 감지된 증발기의 온도와 상기 감지된 냉장고 내 온도에 따라, 냉각 시스템과 팬의 온/오프(ON/OFF) 동작을 제어하여, 상기 증발기에 얼어붙은 얼음을 자연 제상하는 직냉식 냉장고 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 증발기 센서를 상기 증발기에 빈 공간 없이 밀착하여 설치하는 직냉식 냉장고 제어방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 감지된 증발기의 온도와 상기 감지된 냉장고 내 온도에 따라, 상기 냉각 시스템과 팬의 동작을 제어하는 것은,
    상기 증발기 센서의 온도가 소정의 기준온도 이상 되어야 상기 냉각 시스템과 상기 팬이 온(ON)되도록 제어하는 것인 직냉식 냉장고 제어방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 감지된 증발기의 온도와 상기 감지된 냉장고 내 온도에 따라, 상기 냉각 시스템과 팬의 동작을 제어하는 것은,
    상기 온도감지부에 의해 감지된 냉장고 내 온도가 상기 증발기 센서에 의해 감지된 소정의 온도보다 늦게 온(ON)점에 도달하게 되는 경우, 냉장고 내 온도감지부의 온(ON)점에서 냉각을 시작하도록 제어하는 것인 직냉식 냉장고 제어방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 측정된 증발기의 온도와 상기 감지된 고 내 온도에 따라, 상기 냉각 시스템과 팬의 동작을 제어하는 것은,
    상기 온도감지부에 의해 감지된 고 내 온도가 상기 증발기 센서에 의해 감지된 소정의 온도보다 빨리 온(ON)점에 도달하게 되는 경우, 상기 증발기 센서에서 측정된 소정의 온도까지 대기 후에 냉각을 시작하도록 제어하는 것인 직냉식 냉장고 제어방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 냉각 시스템과 팬의 온/오프(ON/OFF) 동작을 제어하는 것은,
    상기 냉각 시스템이 오프(OFF)되는 시점에서부터 상기 팬이 오프(OFF)되는 시점까지인 자연제상구간과 팬이 오프(OFF)되는 시점에서부터 냉각 시스템과 팬이 다시 온(ON)이 되는 시점까지인 휴지구간을 포함하는 사이클을 반복하도록 제어하는 것인 직냉식 냉장고 제어방법.
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