KR100291297B1 - 간접냉각방식 냉장고 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 간접냉각방식 냉장고에 관한 것으로, 특히, 냉동실에 설치되는 하나의 증발기와 제 1 및 제 2 송풍팬을 포함하는 온도조절장치를 채용함으로써, 서로에 대해 유체연통가능한 각각의 냉동실 및 냉장실의 온도를 독립적으로 제어할 수 있는 간접냉각방식 냉장고에 관한 것이다. 상기 온도조절장치는 제 1 및 제 2 통로를 통해 유체연통 가능한 냉동실 및 냉장실과, 상기 제 1 통로내에 설치되는 히터와, 상기 냉동실내에 설치되는 증발기와, 제 1 및 제 2 송풍팬과, 냉동실 및 냉장실내에 위치되는 온도감지소자와, 상기 증발기상에 설치되는 성에감지센서와, 상기 온도감지소자 및 성에감지센서로부터의 신호에 따라 냉동실 및 냉장실의 온도를 제어하는 온도조절수단을 포함한다. 본 발명의 온도조절장치는 냉동실에 제 1 및 제 2 송풍팬을 설치함으로써 냉동실 및 냉장실의 온도를 독립적으로 제어할 수 있으며, 냉장실의 가용체적을 극대화할 수 있다.

Description

간접냉각방식 냉장고
본 발명은 간접냉각방식 냉장고에 관한 것으로서, 특히, 냉동실에 설치되는 하나의 증발기와 제 1 및 제 2 송풍팬을 포함하는 온도조절장치를 채용함으로써, 서로에 대해 유체 연통 가능한 각각의 냉동실 및 냉장실의 온도를 독립적으로 제어할 수 있는 간접냉각방식 냉장고에 관한 것이다.
통상의 간접냉각방식 냉장고는 냉동실내에 설치되는 하나의 증발기 및 하나의 송풍팬과, 냉장실내에 설치되는 댐퍼 플랩 구동장치를 포함하는 온도조절장치를 구비한다. 냉동실은 제 1 및 제 2 통로를 통해 냉장실과 유체연통 가능하다. 증발기에 의해 냉각된 공기중의 일부는 송풍팬에 의해 냉동실내로 직접 유입되며, 상기 공기중 나머지는 댐퍼 플랩 구동장치가 냉장실내의 온도감지 소자로부터의 신호에 응답하여 제 2 통로를 개방하도록 작동되는 경우 상기 제 2 통로를 통해 냉장실로 이동된다. 냉장실내에서 순환된 공기는 제 1 통로를 통해 증발기까지 상향 이동되며, 냉동실내로 유입된 공기는 제 1 통로를 통해 증발기까지 하향 이동됨으로써 냉기가 냉장고 내부를 순환하게 된다.
그러나, 전술된 바와 같은 온도 조절장치에 있어서, 증발기 및 송풍팬은 냉동실내의 온도 감지소자의 신호에 응답하여 작동되고 댐퍼 플랩 구동 장치는 냉장실 내의 온도감지소자의 신호에 응답하여 작동되므로 냉장실의 온도는 냉동실의 온도에 따라 영향받게 된다. 더욱이, 냉장실내의 공기 순환이 대류 현상에 의해 이루어지므로 냉장실의 냉각 효율이 감소되어 냉장실의 온도를 적절히 제어하는 것이 어렵게 된다.
미합중국 특허 제 5,056,328 호에는 냉동실내에 설치되는 제 1 증발기 및 제 1 송풍팬과, 냉장실내에 설치되는 제 2 증발기 및 제 2 송풍팬을 포함하는 온도 조절장치가 개시되어 있다. 냉동실 및 냉장실 사이에는 그들 사이의 공기 순환을 허용하기 위한 제 1 및 제 2 통로가 규정된다. 제 1 및 제 2 송풍팬과, 제 1 및 제 2 증발기는 냉동실 및 냉장실의 각각의 온도 감지소자로부터의 신호에 따라 독립적으로 제어된다. 그러나, 이와 같은 온도조절장치는 두개의 증발기 및 두개의 송풍팬을 사용하므로, 그들이 차지하는 부피가 커지게 될 뿐만 아니라 제조비용이 상승되며, 전력소모도 많아지게 되는 문제점이 있다.
일본국 실용신안출원번호 소화 60-143555 호에는 냉동실내에 설치되는 하나의 증발기와, 냉동실로 냉기를 공급하도록 냉동실내에 설치되는 제 1 송풍팬과, 냉장실로 냉기를 공급 및 차단하도록 댐퍼 플랩을 개폐하는 댐퍼 플랩 구동장치와, 냉장실로 공급된 냉기를 순환시키도록 냉장실내에 설치되는 제 2 송풍팬을 포함하는 온도조절장치가 개시되어 있다. 증발기에 의해 냉각되는 공기중 일부는 제 1 송풍팬에 의해 냉동실내로 직접 유입되며, 상기 공기중 나머지는 댐퍼 플랩을 개방함으로써 제 2 통로를 통해 냉장실로 공급되어 제 2 송풍팬에 의해 강제순환된다. 하나의 증발기 및 두개의 송풍팬을 채용하는 상기 온도조절장치가 냉동실 및 냉장실의 각각의 온도를 독립적으로 제어할 수 있지만, 제 2 통로내에서의 공기 이동이 대류현상에 의해 이루어지므로 온도제어에 소요되는 시간이 늘어나게 됨으로써 냉장고의 작동 신뢰성이 저하된다. 게다가, 댐퍼 플랩 구동장치 및 제 2 송풍팬이 냉장실내의 상당부분을 차지하게 되므로 그들이 위치되는 부근의 공간을 적절히 활용할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 냉동실내에 설치되는 하나의 증발기 및 두개의 팬을 사용하여 냉동실 및 냉장실의 각각의 온도를 독립적으로 제어할 수 있는 온도조절장치를 채용하는 간접냉각방식 냉장고를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 댐퍼플랩 구동장치를 가요성 플랩으로 대체하고 제 2 송풍팬을 냉동실내에 위치시킴으로써 냉장실의 온도제어를 신속하게 수행하며 냉장실내의 가용 체적을 보다 많이 제공할 수 있는 온도조절장치를 채용하는 간접 냉각방식 냉장고를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 증발기상에 성에가 소정의 두께 이상으로 형성되는 경우, 냉동실내에서 순환되어 온도가 상승된 공기와 제 1 통로내에 설치되는 제상(除霜)히터를 사용하여 제상 모드를 수행할 수 있는 온도 조절장치를 채용하는 간접냉각방식 냉장고를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 제 2 송풍팬이 정지되는 경우, 가요성 플랩을 사용하여 냉동실내의 냉기가 냉장실내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 온도조절장치를 채용하는 간접냉각방식 냉장고를 제공하는데 있다.
상기의 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은, 제 1 및 제 2 프론트 도어와, 한쌍의 측벽과, 후벽 및 격벽을 갖는 하우징과, 상기 격벽의 상측에 규정되는 냉동실과, 상기 격벽의 하측에 규정되며 격벽에 형성되는 제 1 통로 및 후벽에 형성되는 제 2 통로를 통해 상기 냉동실과 유체연통가능한 온도조절장치를 채용하는 간접냉각방식 냉장고에 있어서, 상기 온도조절장치는 상기 냉동실내에 위치되며, 압축기에 의해 압축된 냉매를 증발시킴으로써 공기를 냉각시키기 위한 증발기와; 상기 냉동실 내에 위치되며, 상기 증발기에 의해 냉각된 공기를 상기 냉동실로 직접 공급하기 위한 제 1 송풍팬과; 상기 냉동실내에 위치되며, 상기 증발기에 의해 냉각된 공기를 상기 제 2 통로를 통해 상기 냉장실로 공급하기 위한 제 2 송풍팬과; 일단부가 제 1 통로에 고정되며, 냉장실로부터 증발기로의 공기흐름을 허용하며 냉동실로부터 냉장실로의 공기 흐름은 제한하기 위한 제 1 가요성 플랩과; 상기 증발기상에 형성되는 성에를 제거하도록 상기 제 1 통로내에 설치되는 적어도 하나의 제상 히터와; 상기 냉동실내에 위치되는 제 1 온도감지소자와; 상기 냉장실내의 상기 제 2 통로에 인접 위치되는 제 2 온도감지소자와; 상기 냉장실내의 상기 제 1 통로에 인접되는 제 3 온도감지소자와; 상기 증발기상에 설치되어 그 위에 형성되는 성에를 검출하기 위한 성에 감지센서와; 상기 온도감지소자 및 성에 감지센서의 신호에 응답하여 상기 제 1 및 제 2 송풍팬, 상기 제상히터 및 상기 압축기를 구동시키기 위한 제어수단을 포함하는 간접냉각방식 냉장고를 제공하는데 특징이 있다.
본 발명에 따른 온도조절장치에 있어서, 냉동실내에 하나의 증발기와 제 1 송풍팬 및 제 2 송풍팬이 설치됨으로써, 냉동실 및 냉장실에 각각 설치되는 온도감지소자의 신호에 따라 각각의 냉동실 및 냉장실 온도를 독립적으로 제어할 수 있으며, 증발기에 성에가 형성되는 경우에는 제상 히터를 작동시켜 제상 모드를 수행할 수 있다. 온도 제어수단은 각각의 온도 감지소자 및 성에 감지센서의 신호에 따라 제 1 및 제 2 송풍팬 압축기 및 제상히터를 적절히 제어할 수 있다.
제1도는 본 발명에 따른 간접냉각방식 냉장고의 정면도.
제2도는 제1도의 II-II 선 단면도.
제3도는 제2도의 A 부분의 확대단면도.
제4도는 본 발명에 따른 온도제어회로의 블록도.
제5도는 본 발명에 따른 온도제어회로의 상세도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
24 : 냉동실 26 : 냉장실
28 : 제 1 통로 30 : 제 2통로
32 : 증발기 38 : 제 1 송풍팬
40 : 제 2 송풍팬 50 : 제 1 가요성 플랩
52 : 제 2 가요성 플랩
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제1도를 참조하면, 본 발명에 따른 간접냉각방식 냉장고의 정면도로서, 제 1 및 제 2 프론트 도어가 분리된 상태의 도면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 냉장고(10)는 제 1 및 제 2 프론트 도어 14, 16(제2도 참조)와, 한쌍의 측벽(18)과, 후벽(20)(제2도 참조) 및 격벽(22)을 갖는 하우징(12)을 포함한다. 냉동실(24)은 격벽(22)내에 형성되는 제 1 통로(28)(제2도 참조) 및 후벽(20)내에 형성되는 제 2 통로(30)를 통해 냉장실(26)과 유체연통가능하다. 냉매를 증발시키기 위한 증발기(32)(점선으로 도시됨)는 제2도에 도시된 바와 같이, 후벽(20)과 배리어(36)사이에 규정되는 증발기실(34)내에 위치된다. 제 1 송풍팬(38)은 후벽(20)에 장착되며, 제 2 송풍팬(40)은 배리어(36)에 장착된다. 배리어(36)는 냉기가 제 1 송풍팬(38)에 의해 냉동실(24)로 유입되도록 허용하기 위한 개방공(42)을 갖는다. 제 2 통로(30)는 냉기가 제 2 송풍팬(40)에 의해 냉장실(26)로 유입되도록 허용하기 위한 입구(44)를 갖는다. 입구(44)로 유입된 공기는 후벽(20)에 형성된 제 2 통로(30)를 통해 냉장실(26)까지 이송된다. 제 2 통로(30)는 냉장실(26)의 입구측에서 두갈래로 갈라져서 분기 덕트(46)를 형성하며, 분기 덕트(46)는 냉기를 냉장실(26)로 공급하기 위한 복수개의 방출구(48)를 갖는다.
제2도에는 제1도의 II-II 선 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 격벽(22)내에 형성되는 제 1 통로(28)는 제 1 가요성 플랩(50)을 갖는다. 제 1 가요성 플랩(50)은 냉장실(26)로부터 증발기(32)로의 공기 흐름은 허용하지만, 제 2 송풍팬(40)이 정지되는 경우 공기가 냉동실(24)로부터 냉장실(26)로 유동되는 것은 제한한다.
제 1 통로(28)는 두 부분, 즉, 냉기가 냉동실(24)로부터 증발기(32)로 이동되는 상측부와, 냉장실(26)내에서 순환된 공기가 증발기(32)로 이동되는 하측부를 가짐으로써 냉장고내에서의 공기 순환을 가능하게 한다. 제 2 통로(30)의 복수개의 방출구(48)도 증발기로부터 냉장실(26)로의 공기 흐름은 허용하지만 그 반대 방향의 흐름은 방지하기 위한 복수개의 제 2 가요성 플랩(52)을 포함하는 것이 바람직하다. 제 1 통로(28)의 하측부에 위치되는 것은 증발기(32)상에 성에가 형성되는 경우 이를 제거하기 위한 복수개의 제상히터(54)이다. 성에감지센서(62)는 증발기(32)상에 위치되어 그 위에 성에가 소정의 두께 이상으로 형성되는가의 여부를 검출한다. 제 1 온도감지소자(56)는 냉동실(24)내에 위치되어 그 내부의 온도를 검출한다. 제 2 온도감지소자(58)는 냉장실(26)중 제 2 통로(30)에 인접한 곳에 위치되어 냉장실(26)내로 새로 유입되는 공기의 온도를 검출하며, 제 3 온도감지소자(60)는 냉장실(26)중 제 1 통로(28)에 인접한 곳에 위치되어 냉장실(26)내에서 순환된 공기의 온도를 검출한다. 따라서, 제 2 및 제 3 온도감지소자(58),(60)의 각각의 기준온도는 각자 다른 값을 갖는다. 즉, 제 2 온도감지소자(58)의 기준온도가 제 3 온도감지소자(60)의 기준온도보다 낮다.
제3도를 참조하면, 제2도의 가요성 플랩에 인접한 A 부분의 확대 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 제 1 가요성 플랩(50)의 일단부는 브래킷(64)에 고정된다. 브래킷(64)은 제 1 가요성 플랩(50)보다 작은 크기의 구멍(66)을 가지며, 제 1 통로(28)의 하단부에서 격벽(22)에 부착된다. 따라서, 냉장실(26)내에서 순환된 공기는 제 1 가요성 플랩(50)을 상향 가압함으로써 제 2 송풍팬(40)이 작동되는 경우 공기가 증발기(32)로 이동될 수 있도록 허용한다. 이와 반대로, 제 2 송풍팬(40)이 정지되는 경우, 제 1 가요성 플랩(50)은 자중에 의해 하향 이동되어 냉동실(24)내의 공기가 냉장실(26)내로 역류되는 것을 방지한다. 이하에서는, 송풍팬, 증발기 및 제상히터가 온도감지소자 및 성에 감지센서의 신호에 따라 작동되는 과정을 첨부된 진리표 및 도면을 참조하여 설명하겠다.
제4도를 참조하면, 본 발명에 따른 온도제어 회로의 블럭도가 도시되어 있다. 제2도에 도시된 바와 같은 제 1, 제 2 및 제 3 온도감지소자와, 성에감지센서는 온도제어회로에 전기적으로 접속되어 검출된 신호를 상기 회로로 전송한다. 온도제어회로는 상기 온도감지소자 및 성에감지센서로부터 전송되는 신호에 따라 제 1 및 제 2 송풍팬과, 제상히터, 압축기를 작동시킴으로써 냉동실 및 냉장실의 온도를 제어한다.
제 1 및 제 2 송풍팬과, 제상히터, 압축기의 작동을 자동으로 제어하기 위해서는 제 1, 제 2 및 제 3 온도감지 소자와 성에감지센서로부터 제공되는 신호의 모든 가능한 조합이 고려된다. 그 결과는 다음의 진리표와 같다.
상기 진리표에서, ‘S1’은 냉동실의 제 1 온도감지소자로 부터의 신호를 나타내고, ‘S2’는 제 2 통로에 인접한 위치의 냉장실내에 있는 제 2 온도감지소자로부터의 신호를 나타내며, ‘S3’는 제 1 통로에 인접한 위치의 냉장실내에 있는 제 1 온도감지소자로부터의 신호를 나타내며, ‘D’는 성에감지센서로부터의 신호를 나타낸다. 각각의 신호 S1, S2, S3, D는 로직 하이 레벨 ‘H’ 및 로직 로우 레벨 ‘L’로 표시된다. 신호 S1, S2 및 S3의 로직 로우 레벨 ‘L’은 각각의 감지된 온도가 각각의 기설정된 온도를 초과할 때 발생된다. 그리고 신호 ‘D’의 로직하이 레벨 ‘H’은 증발기상에 성에가 사전설정된 두께 이상으로 쌓일 때 발생된다. 한편, ‘FAN1’, ‘COMP’, ‘FAN2’ 및 ‘HEATER’는 제 1 송풍팬, 압축기, 제 2 송풍팬 및 제상히터에 대한 각각의 제어신호를 나타낸다. 각각의 제어신호는 로직 하이 레벨 ‘H’ 및 로직 로우 레벨 ‘L’을 가지며, 제어 신호 ‘H’는 작동개시를 제어신호 ‘L’는 작동 멈춤을 나타낸다.
상기 진리표에 따른 각각의 제어신호 ‘FANI’, ‘COMP’, ‘FAN2’ 및 ‘HEATER’는 불리언 함수(Boolean algebra)를 사용함으로써 다음과 같은 식으로 표시될 수 있다.
상기 식들에 따른 각각의 출력신호는 제5도에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 제5도로부터 알 수 있는 바와 같이, 냉동실내의 온도가 기준온도 이상으로 상승되는 경우(S1=‘L’), 제 1 송풍팬 및 압축기가 작동된다(FAN1, COMP=‘H’). 또한, 제 2 및 제 3 온도감지소자중 하나가 기준온도보다 높은 온도를 검출하는 경우(S2=‘L’ 또는 S3=‘L’), 제 2 송풍팬 또는 압축기가 작동된다(FAN2 또는 COMP=‘H’). 성에감지센서가 증발기상에 소정의 두께로 형성되는 성에를 검출하는 경우(D=‘H’), 제 2 송풍팬이 작동되어 냉장실내의 공기를 증발기로 이동시켜 제 1 차 제상모드를 수행한다. 제 1 차 제상모드 수행후에도 성에가 제거되지 않는 경우, 제상히터가 작동되어 제 1 통로를 통과하는 공기의 온도를 높임으로써 제 2 차 제상모드를 수행한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 냉동실내에 설치되는 하나의 증발기 및 제 1 및 제 2 송풍팬을 사용하여 냉동실 및 냉장실의 온도를 독립적으로 제어할 수 있으며, 냉장실내의 가용체적을 보다 많이 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 제 1 통로내에 제상 히터를 설치함으로써, 증발기에 성에가 형성되는 경우, 냉동실내에서 순환된 공기가 상기 히터를 통과한 후 증발기로 이동되도록 함으로써 효과적인 제상모드를 수행할 수 있다.

Claims (5)

  1. 제 1 및 제 2 프론트 도어와, 한쌍의 측벽과, 후벽 및 격벽을 갖는 하우징과, 상기 격벽의 상측에 규정되는 냉동실과, 상기 격벽의 하측에 규정되며 격벽에 형성되는 제 1 통로 및 후벽에 형성되는 제 2 통로를 통해 상기 냉동실과 유체연통가능한 온도조절장치를 채용하는 간접냉각방식 냉장고에 있어서, 상기 온도조절장치는: 상기 냉동실내에 위치되며, 압축기에 의해 압축된 냉매를 증발시킴으로써 공기를 냉각시키기 위한 증발기와; 상기 냉동실내에 위치되며, 상기 증발기에 의해 냉각된 공기를 상기 냉동실로 직접 공급하기 위한 제 1 송풍팬과; 상기 냉동실내에 위치되며, 상기 증발기에 의해 냉각된 공기를 상기 제 2 통로를 통해 상기 냉장실로 공급하기 위한 제 2 송풍팬과; 일단부가 제 1 통로에 고정되며, 냉장실로부터 증발기로의 공기흐름을 허용하며 냉동실로부터 냉장실로의 공기 흐름은 제한하기 위한 제 1 가요성 플랩과; 상기 증발기상에 형성되는 성에를 제거하도록 상기 제 1 통로내에 설치되는 적어도 하나의 제상 히터와; 상기 냉동실내에 위치되는 제 1 온도감지소자와; 상기 냉장실내의 상기 제 2 통로에 인접위치되는 제 2 온도감지소자와; 상기 냉장실내의 상기 제 1 통로에 인접되는 제 3 온도감지소자와; 상기 증발기상에 설치되어 그위에 형성되는 성에를 검출하기 위한 성에 감지센서와; 상기 온도감지소자 및 성에 감지센서의 신호에 응답하여 상기 제 1 및 제 2 송풍팬, 상기 제상히터 및 상기 압축기를 구동시키기 위한 제어수단을 포함하는 간접냉각방식 냉장고.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 송풍팬 및 상기 압축기는 상기 냉동실내의 온도가 냉동실의 제 1 온도감지소자의 기준온도에 도달하는 경우 구동되며, 상기 제 2 송풍팬 및 상기 압축기는 상기 냉장실내의 제 2 통로에 인접 위치되는 제 2 온도감지소자 및 상기 냉장실내의 제 1 통로에 인접위치되는 제 3 온도감지소자 중 하나의 기준온도에 도달하는 경우 구동되는 간접냉각방식 냉장고.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제 2 온도감지소자의 기준온도는 상기 제 3 온도감지소자의 기준 온도보다 낮은 간접냉각방식 냉장고.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제 2 송풍팬은 상기 성에감지센서의 신호에 응답하여 기준 두께이상의 성에가 형성되는 경우 이를 제거하도록 제 1 차 제상모드를 수행하도록 구동되는 간접냉각방식 냉장고.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제상히터는 상기 제 1 차 제상모드가 완결된 후에도 상기 성에가 기준두께이상으로 남아 있는 경우 제 2 차 제상모드를 수행하도록 구동되는 간접냉각방식 냉장고.
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