KR100617185B1 - 직냉식 냉장고 및 그 제상 운전 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증발기 표면의 착상량을 감소시키고 제상 주기를 연장시키도록 한 직냉식 냉장고 및 그 제상 운전 방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 내부에 냉동실이 구비된 본체; 상기 냉동실을 소정의 공간으로 구획하도록 설치되고, 음식물이 올려지며, 습기가 표면에 응결되는 것을 촉진시키도록 친수 표면처리되고, 그 하면이 소정의 경사를 이루도록 설치되어 응축수를 배수시키는 열교환 플레이트; 그리고, 상기 열교환 플레이트에 지그재그 절곡되게 설치되는 냉매 튜브:를 포함하여 이루어지는 직냉식 냉장고를 제공한다.

또한, 도어가 개방될 때에는 제상용 히터를 가동시키고, 상기 도어가 닫혔을 때에는 제상용 히터의 가동을 정지시키는 직냉식 냉장고의 제상 운전 방법을 제공한다.

냉장고, 직냉식 냉장고, 증발기

Description

직냉식 냉장고 및 그 제상 운전 방법{defrosting structure and defrosting method in the refrigerator}

도 1은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 측면도.

도 2는 도 1의 증발기의 구조를 나타낸 사시도.

도 3,4는 도 2의 증발기를 전후방향인 Ⅰ-Ⅰ선과 좌우방향인 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절개한 단면도.

도 5는 도 1의 냉매 튜브 내에서의 냉매의 흐름을 나타낸 상태도.

도 6은 도 1의 증발기에서 응축수가 배출되는 상태를 나타낸 상태도.

도 7은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 정면도.

도 8은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제3실시예를 개략적으로 나타낸 측면도.

도 9는 도 8의 증발기의 구조를 나타낸 사시도.

도 10,11은 도 10의 증발기를 전후방향인 Ⅲ-Ⅲ선과 좌우방향인 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절개한 단면도.

도 12는 도 8의 증발기에서 응축수가 배출되는 상태를 나타낸 상태도.

도 13은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제4실시예를 개략적으로 나타낸 정면도.

도 14는 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제5실시예를 개략적으로 나타낸 측면도.

도 15,16은 증발기를 전후방향과 좌우방향을 따라 절개한 단면도.

도 17은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제6실시예를 개략적으로 나타낸 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 증발기 11 : 열교환 플레이트

11a : 하면 11b : 포밍부

12 : 냉매 튜브 13 : 응축수 덕트

35 : 가이드 56 : 히터

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 증발기 표면의 착상량을 감소시키고 제상운전 주기를 연장시키도록 한 직냉식 냉장고에 관한 것이다.

일반적인 냉장고는 냉매가 압축, 응축, 팽창 및 증발하는 냉동사이클을 수행함에 따라 고내를 저온으로 유지시킴으로써 음식물을 일정기간 동안 신선하게 유지시키는 장치이다.

이러한 냉장고는 송풍팬에 의해 고내로 냉기를 송풍시킴에 의해 음식물을 냉동 또는/및 냉장시키는 간냉식 냉장고와, 송풍팬을 사용하지 않고 음식물을 냉동시키는 직냉식 냉장고로 구분된다.

상기 직냉식 냉장고는 고내에 다단으로 판형의 증발기가 설치된다. 이에 따라, 상기 증발기의 상면에 음식물을 올려 놓으면 상기 증발기의 냉기가 음식물에 직접적으로 전달된다.

이러한 직냉식 냉장고가 가동되면, 압축기에서 압축된 냉매가 응축기와 팽창장치를 거쳐 증발기에 유입되고, 상기 증발기에 유입된 냉매는 음식물의 열을 흡수한 후에 다시 압축기에 유입된다.

상기 직냉식 냉장고는 상술한 냉각사이클이 계속적으로 수행됨에 고내의 음식물을 저온 보관시킬 수 있게 된다.

그러나, 종래의 직냉식 냉장고는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 상기 직냉식 냉장고는 증발기에 결빙된 서리를 제거하기 위해 별도의 제상모드로 운전되지 않는다. 따라서, 사용자가 냉동실에 담긴 내용물을 모두 꺼내고 전원을 오프시킴으로써 상온에서 증발기에 결빙된 서리를 제상시켜야 하는 문제점이 있다.

둘째, 상기 증발기를 제상시키는 동안에는 상기 냉동실에서 꺼낸 내용물을 상온에 방치할 수 밖에 없는 문제점이 있다.

셋째, 상기 증발기를 제상시킨 후에는 냉장고를 재가동해야 해야 한다. 따라서, 소비 전력을 감소시키기 위해서는 제상주기를 연장시키는 것이 요구된다.

상기한 제반 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 증발기 표면의 착상량을 감소시키고 제상 주기를 연장시키도록 한 직냉식 냉장고를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 제1실시 형태는 내부에 냉동실이 구비된 본체; 상기 냉동실을 소정의 공간으로 구획하도록 설치되고, 음식물이 올려지며, 습기가 표면에 응결되는 것을 촉진시키도록 친수 표면처리되고, 그 하면이 소정의 경사를 이루도록 설치되어 응축수를 배수시키는 열교환 플레이트; 그리고, 상기 열교환 플레이트에 지그재그 절곡되게 설치되는 냉매 튜브:를 포함하여 이루어지는 직냉식 냉장고를 제공한다.

이때, 상기 열교환 플레이트의 하면은 냉동실의 후측으로 하향 경사지게 설치되고, 상기 냉매 튜브는 냉동실의 전/후방향으로 지그재그 절곡됨과 아울러 후측으로 하향 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열교환 플레이트의 하면은 냉동실의 좌측 또는 우측 벽면측으로 하향 경사지게 설치되고, 상기 냉매 튜브는 냉동실의 좌우방향으로 지그재그 절곡됨과 아울러 열교환 플레이트의 하면과 대략 동일하게 경사지게 설치되는 것도 바람직하다.

상기한 가이드에는 낮은 경사를 이루는 부분에 응축수 덕트가 설치되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 다른 실시형태는, 내부에 냉동실이 구비된 본체; 상기 냉동실을 소정의 공간으로 구획하도록 설치되고, 음식물이 올려지며, 습기가 표면에 응결되는 것을 촉진시키도록 친수 표면처리되는 열교환 플레이트; 상기 열교환 플레이트에 지그재그로 설치되는 냉매 튜브; 그리고, 상기 냉매 튜브의 하부에 소정의 경사를 이루도록 설치되어 상기 열교환 플레이트에서 흘러내린 응축수를 배수시키는 가이드:를 포함하여 이루어지는 직냉식 냉장고를 제공한다.

이때, 상기 냉매 튜브는 열교환 플레이트의 하면에 전/후방향으로 지그재그 절곡되게 설치되고, 상기 가이드는 후측으로 하향 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 냉매 튜브는 열교환 플레이트의 하면에 좌/우방향으로 지그재그 절곡되게 설치되고, 상기 가이드는 좌측 또는 우측으로 하향 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

상기한 가이드에는 낮은 경사를 이루는 부분에 응축수 덕트가 설치되는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기한 가이드의 소정 부분에는 제상용 히터가 더 설치되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 또 다른 실시형태는, 도어가 개방될 때에는 제상용 히터를 가동시키고, 상기 도어가 닫혔을 때에는 제상용 히터의 가동을 정지시키는 제19항의 직냉식 냉장고의 제상 운전 방법을 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제1실시예에 관해 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 측 면도이고, 도 2는 도 1의 증발기의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 3,4는 도 2의 증발기를 전후방향인 Ⅰ-Ⅰ선과 좌우방향인 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절개한 단면도이고, 도 5는 도 1의 냉매 튜브 내에서의 냉매의 흐름을 나타낸 상태도이며, 도 6은 도 1의 증발기에서 응축수가 배출되는 상태를 나타낸 상태도이다.

도 1을 참조하면, 상기 직냉식 냉장고는 본체(1) 내부에 냉동실(2)이 구비된다. 이러한 직냉식 냉장고에는 냉동실(2)만이 구비되거나 혹은 냉동실(2)과 냉장실이 모두 구비될 수 있다. 또한, 상기 직냉식 냉장고에는 김치보관실 등이 추가적으로 구비될 수 있음도 이해 가능하다.

상기 직냉식 냉장고의 냉동실(2)에는 냉동실을 소정 공간으로 구획하도록 증발기(10)가 설치된다. 즉, 상기 증발기(10)는 냉동실 내에 다단으로 설치된다.

이러한 증발기(10)는 열교환 플레이트(11)와 냉매 튜브(12)로 구성된다.

상기 열교환 플레이트(11)는 냉동실(2)을 소정의 공간으로 구획하도록 설치된다.

즉, 상기 열교환 플레이트(11)는 냉동실 내에 다단으로 설치된다. 또는, 상기 냉동실(2)의 용적이 작을 때에는 냉동실(2)의 바닥면에만 열교환 플레이트(11)를 설치할 수 있음도 이해 가능하다.

이러한 열교환 플레이트(11)의 하면(11a)은 소정의 경사(θ)를 이루도록 설치되고, 상기 냉매 튜브(12)는 열교환 플레이트(11)에 지그재그로 절곡되게 설치된다.

예컨대, 상기 열교환 플레이트(11)의 하면(11a)은 도 1에 나타난 바와 같이 냉동실(2)의 후측으로 하향 경사지게 설치된다. 또한, 상기 냉매 튜브(12)는 도 2에 나타난 바와 같이 냉동실(2)의 전/후방향으로 지그재그 절곡됨과 아울러 후측으로 하향 경사지게 설치된다.

이때, 상기 냉매 튜브(12)의 경사각(θ)은 대략 45˚일 때에 열전달 효율이 가장 우수하다. 그러나, 상기 냉매 튜브(12)의 경사각을 너무 크게 형성하면, 상기 냉동실(2)에 음식물을 넣을 수 있는 공간이 상대적으로 감소되므로, 상기 냉동실(2)의 수납공간을 적절히 감안하여 냉매 튜브(12)의 경사각을 결정해야 한다.

상기 열교환 플레이트(11)는 친수(hydrophile) 표면 처리되는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 친수 표면 처리의 일예로는 플라즈마(plasma) 표면 처리를 제시한다.

여기서, 플라즈마 표면 처리는 활성화된 친수 물질의 이온 혹은 전자(이하, "이온 등"이라 함)를 전계로 가속시키고, 가속된 이온 등을 대상 물질에 입사시켜서 표면을 증착 혹은 코팅시키는 처리를 말한다.

이처럼 친수 처리된 열교환 플레이트(11)의 표면에서는 응축수가 냉매 튜브(12)측으로 모여 응결되고, 상기 응결된 응축수는 열교환 플레이트(11)의 하면(11a)을 따라 냉동실(2)의 후측으로 신속하게 배출된다. 따라서, 상기 열교환 플레이트(11)에 서리가 결빙되는 속도를 감소시킬 수 있다.

상기 열교환 플레이트(11)에 냉매 튜브(12)가 설치되는 구조를 보다 구체적으로 설명한다.

상기 열교환 플레이트의 하면(11a)에는 도 2 내지 도 4와 같이 전/후방향으로 포밍부(11b)가 다수개 형성된다. 이러한 포밍부(11b)들는 대략 평행한 직선홈 형상을 갖는다.

상기 포밍부(11b)에는 냉매 튜브(12)가 삽입 설치된다. 이때, 상기 냉매 튜브(12)와 포밍부(11b)는 접촉되게 설치되어, 상기 냉매 튜브(12)의 냉기가 열교환 플레이트(11)에 보다 잘 전달되도록 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 열교환 플레이트(11)의 좌측 또는 우측 벽면이나 혹은 후방측 벽면에는 냉매 튜브(12)의 냉매 유입부와 토출부가 배치되고, 상기 냉매 유입부와 토출부는 냉동실(2)의 벽면에 설치되는 냉매 튜브(12)에 연결되는 구조를 갖는다.

이와 같은 열교환 플레이트는 상면에 음식물 용기 등을 올려 놓았을 때에 변형을 일으키지 않을 정도의 강도를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 상기 열교환 플레이트(11)의 후단부에는 응축수 덕트(13)가 연결된다. 이때, 상기 응축수 덕트(13)는 냉동실(2)의 후벽면에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 응축수 덕트(13)의 하부에는 도시는 되지 않았지만 응축수 받이가 설치되는 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 응축수 덕트(13)는 압축기 또는 응축기에 응축수를 뿌려 증발시키는 구조로 설치될 수 있음도 이해 가능하다.

이에 따라, 상기 열교환 플레이트(11)의 하면(11a)을 따라 흘러 내린 응축수는 응축수 덕트(13)에 의해 처리된다.

이와 같이 구성된 직냉식 냉장고의 작용에 관해 설명하기로 한다.

압축기에서 압축된 냉매는 응축기와 팽창장치를 거친 후에 증발기(10)에 유 입된다. 상기 증발기(10)에 유입된 냉매는 냉매 튜브(12)를 거치면서 열교환 플레이트(11)를 냉각시키고, 상기 열교환 플레이트(11)에 놓인 음식물을 냉각시킨다.

이때, 상기 열교환 플레이트(11)의 냉매 튜브(12)는 소정 경사(θ)를 이루도록 설치되므로, 상기 냉매 튜브(12) 내의 냉매의 열교환 효율이 향상된다.

즉, 상기 냉매 튜브(12)에는 2상 상태(two phase)의 냉매가 유동하고, 이 2상 상태의 냉매는 도 5와 같이 기울어진 냉매 튜브(12)를 유동하는 동안에 후류(wake)와 와류(eddy)의 발생을 촉진시킨다. 이러한 후류와 와류는 냉매 튜브(12)의 경계층에서 열전달 효율을 향상시킨다. 따라서, 상기 냉매 튜브(12)의 열전달 효율을 증대시키게 된다.

이와 같은 냉각 작용이 소정 시간 지속적으로 진행되는 동안에, 상기 증발기(10)에는 냉동실(2) 내의 습기가 부착된다. 이러한 습기는 친수 처리된 열교환 플레이트(11)의 표면에서 냉매 튜브(12)측으로 모여 응결된다.

또한, 상기 열교환 플레이트(11)의 전방측에서 응결된 응축수가 후측으로 흐르고, 이때에 응결된 응축수는 점점 큰 물방울로 변하면서 배수된다. 이에 따라, 습기를 보다 빨리 응결시킬 수 있게 된다.

상기 응결된 응축수는 도 6과 같이 열교환 플레이트(11)의 경사면을 따라 신속하게 배출된다. 이렇게 배출된 응축수는 응축수 덕트(13)에 유입됨에 따라 배수된다.

이와 같이 미세한 습기가 부착되는 초기에 응결수가 결빙되기 전에 신속히 배출시킴으로써, 상기 열교환 플레이트(11) 표면에 서리가 결빙되는 속도를 감소시 킬 수 있다.

또한, 상기 열교환 플레이트(11)에 일정한 양의 서리가 일단 결빙되기만 하면(11a) 서리의 결빙량이 급격하게 증가되는 경향을 보인다.

따라서, 상술한 바와 같이 응결수의 배출을 신속히 함에 따라 소정량만큼의 서리가 결빙되는 초기 결빙 시간을 연장시키고, 이에 따라 증발기(10)의 제상 주기를 연장시킬 수 있다.

본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제2실시예에 관해 첨부된 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 정면도이다.

상기 열교환 플레이트(21)의 하면(21a)은 도 7에 나타난 바와 같이 냉동의 좌측 또는 우측으로 하향 경사지게 설치된다. 또한, 상기 냉매 튜브(22)는 냉동실(2)의 좌/우방향으로 지그재그 절곡됨과 아울러 좌측 또는 우측으로 하향 경사지게 설치된다.

이러한 냉매 튜브(22)의 설치 형태는 도 2에 나타난 바와 거의 동일하다. 다만, 상기 냉매 튜브의 절곡방향 및 경사방향이 좌우측으로 형성됨에 차이점이 있다.

이때, 상기 냉매 튜브(22)의 경사각(θ)에 대한 설명은 상술한 바와 같으므로 이하에서는 생략하기로 한다.

상기 열교환 플레이트(21)는 친수(hydrophile) 표면 처리되는 것이 더욱 바 람직하다. 이러한 친수 표면 처리의 일예로는 플라즈마(plasma) 표면 처리를 제시한다.

이처럼 친수 처리된 열교환 플레이트(21)의 표면에서는 응축수가 냉매 튜브(22)측으로 모여 응결되고, 상기 응결된 응축수는 열교환 플레이트의 하면(21a)을 따라 냉동실(2)의 좌측 또는 우측으로 신속하게 배출된다. 따라서, 상기 열교환 플레이트에 서리가 결빙되는 속도를 감소시킬 수 있다.

상기 열교환 플레이트에 냉매 튜브가 설치되는 구조를 보다 구체적으로 설명한다.

상기 열교환 플레이트의 하면(21a)에는 좌/우방향으로 포밍부가 다수개 형성된다. 이러한 포밍부들은 대략 평행한 직선홈 형상을 갖는다.

상기 포밍부에는 냉매 튜브(22)가 삽입 설치된다. 이때, 상기 냉매 튜브(22)와 포밍부는 접촉되게 설치되는 것이 바람직하다.

또, 상기 열교환 플레이트(21)의 좌측 또는 우측 일단부에는 냉매 튜브(22)의 냉매 유입부와 토출부가 배치되고, 상기 냉매 유입부와 토출부는 냉동실(2)의 일측 벽면에 설치되는 냉매 튜브에 연결되는 구조를 갖는다.

한편, 상기 열교환 플레이트의 하면(21a)이 낮은측 일단부에는 응축수 덕트(23)가 연결된다. 이때, 상기 응축수 덕트(23)은 열교환 플레이트(21)의 하면(21a)이 낮은측에 대응되는 냉동실(2) 벽면에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 응축수 덕트(23)의 하부에는 도시는 되지 않았지만 응축수 받이가 설치되는 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 응축수 덕트는 압축기 또는 응축기에 응축수를 뿌려 증발시키는 구조로 설치할 수 있음도 이해 가능하다.

이에 따라, 상기 열교환 플레이트(21)의 하면(21a)을 따라 흘러 내린 응축수는 응축수 덕트(23)에 의해 처리된다.

이와 같이 구성된 직냉식 냉장고의 작용은 제1실시예의 작용과 거의 유사하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상기 응축수를 냉동실의 좌측 또는 우측방향으로 배출시키는 것에 차이점이 있다.

본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제3실시예에 관해 첨부된 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제3실시예를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 9는 도 8의 증발기의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 10,11은 도 10의 증발기를 전후방향인 Ⅲ-Ⅲ선과 좌우방향인 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절개한 단면도이고, 도 12는 도 8의 증발기에서 응축수가 배출되는 상태를 나타낸 상태도이다.

도 8을 참조하면, 상기 직냉식 냉장고의 냉동실(2)에는 냉동실을 소정 공간으로 구획하도록 증발기(30)가 설치된다. 즉, 상기 증발기는 냉동실 내에 다단으로 설치된다.

이러한 증발기(30)는 도 9와 같이 열교환 플레이트(31), 냉매 튜브(32) 및 가이드(35)로 구성된다.

상기 열교환 플레이트(31)는 냉동실(2)을 소정의 공간으로 구획하도록 설치된다. 즉, 상기 열교환 플레이트는 냉동실 내에 다단으로 설치되며, 냉동실 바닥면에 대해 대략 평행하게 설치된다.

상기 냉매 튜브(32)는 열교환 플레이트(31)에 지그재그로 설치되고, 상기 가이드(35)는 냉매 튜브(32)의 하부에 소정의 경사(θ)를 이루도록 설치된다.

예컨대, 상기 냉매 튜브(32)는 도 9와 같이 열교환 플레이트(31)의 하면에 전/후방향으로 지그재그 절곡되게 설치되고, 상기 가이드(35)는 후측으로 하향 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 가이드(35)의 경사각(θ)을 너무 크게하면 냉동실에 음식물을 넣을 수 있는 공간이 상대적으로 감소되므로, 상기 냉동실의 수납공간을 적절히 감안하여 가이드(35)의 경사각을 결정해야 한다.

상기 열교환 플레이트(31)는 친수(hydrophile) 표면 처리되는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 친수 표면 처리의 일예로는 플라즈마(plasma) 표면 처리를 제시한다. 상기 플라즈마 표면 처리는 제1실시예에서 설명한 바와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

이처럼 친수 처리된 열교환 플레이트(31)의 표면에서는 응축수가 냉매 튜브(32)측으로 모여 응결되고, 상기 응결된 응축수는 열교환 플레이트(31)의 하면을 따라 냉동실(2)의 후측으로 신속하게 배출된다.

상기 열교환 플레이트(31)에 냉매 튜브(32)와 가이드(35)가 설치되는 구조를 보다 구체적으로 설명한다.

상기 열교환 플레이트(31)의 하면에는 도 9 내지 도 11과 같이 전/후방향으로 포밍부가 다수개 형성된다. 이러한 포밍부들은 대략 평행한 직선홈 형상을 갖는다.

상기 포밍부에는 냉매 튜브(32)가 삽입 설치된다. 이때, 상기 냉매 튜브(32)와 포밍부는 접촉되게 설치되어, 상기 냉매 튜브(32)의 냉기가 열교환 플레이트(31)에 보다 잘 전달되도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 설치된 냉매 튜브(32)의 하부에는 가이드(35)가 설치된다. 이러한 가이드(35)는 상부가 개방된 관형으로 형성된다.

이때, 상기 가이드(35)의 전단부는 열교환 플레이트(31)의 전단부에 연결되게 설치되는 것이 바람직하다. 이는 서리의 초기 착상량이 가장 많은 열교환 플레이트의 전방측에서 응축수 응결을 유도함으로써 서리의 착상량을 줄이도록 하기 위함이다.

이러한 각 가이드(35) 사이에는 냉기가 통과할 수 있도록 소정 간격 이격되게 설치된다.

상기 가이드(35)의 후단부에는 응축수 덕트(33)가 연결된다. 이때, 상기 응축수 덕트(33)는 냉동실(2)의 후벽면에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 응축수 덕트(33)의 하부에는 도시는 되지 않았지만 응축수 받이가 설치되는 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 응축수 덕트은 압축기 또는 응축기에 응축수를 뿌려 증발시키는 구조로 설치할 수 있음도 이해 가능하다.

이에 따라, 상기 열교환 플레이트(31)의 하면을 따라 흘러 내린 응축수는 응축수 덕트(33)에 의해 처리된다.

이와 같이 구성된 직냉식 냉장고의 작용에 관해 설명하기로 한다

상기 증발기(30)에 유입된 냉매는 냉매 튜브(32)를 거치면서 열교환 플레이 트(31)를 냉각시키고, 상기 열교환 플레이트에 놓인 음식물을 냉각시킨다.

이와 같은 냉각 작용이 소정 시간 지속적으로 진행되는 동안에, 상기 증발기(30)에는 냉동실 내의 습기가 부착된다. 이러한 습기는 친수 처리된 열교환 플레이트(31)의 표면에서 냉매 튜브(32)측으로 모여 응결된다.

상기 응결된 응축수는 가이드(35)의 경사면에 떨어져 상기 가이드의 경사면을 따라 신속하게 배출된다. 이렇게 배출된 응축수는 도 12와 같이 응축수 덕트(33)에 유입됨에 따라 배수된다.

이와 같이 미세한 습기가 부착되는 초기에 습기를 응결시키고, 상기 응결수가 결빙되기 전에 배출시킴으로써, 상기 열교환 플레이트 표면에 서리가 결빙되는 속도를 감소시킬 수 있다.

따라서, 응결수의 배출을 신속히 함에 따라 서리가 소정량 결빙되는 초기 결빙 시간을 연장시키고, 이에 따라 증발기의 제상 주기를 연장시킬 수 있다.

본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제4실시예에 관해 첨부된 도 13을 참조하여 설명하기로 한다.

도 13은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제4실시예를 개략적으로 나타낸 정면도이다.

상기 직냉식 냉장고에는 냉동실(2)이 구비되고, 상기 냉동실(2)에는 증발기(40)가 소정 공간을 구획하도록 설치된다. 이러한 증발기(40)는 다단으로 설치된다.

이러한 증발기(40)는 열교환 플레이트(41), 냉매 튜브(42) 및 가이드(45)로 구성된다.

상기 열교환 플레이트(41)는 냉동실(2) 내에 다단으로 설치며, 냉동실 바닥면에 대해 대략 평행하게 설치된다.

상기 냉매 튜브(42)는 도 13과 같이 열교환 플레이트(41)의 하면에 좌/우방향으로 지그재그 절곡되게 설치되고, 상기 가이드(45)는 좌측 또는 우측으로 하향 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 가이드(45)의 경사각을 너무 크게 형성하면 상기 냉동실에 음식물을 넣을 수 있는 공간이 상대적으로 감소되므로, 상기 냉동실의 수납공간을 적절히 감안하여 가이드(45)의 경사각을 결정해야 한다.

상기 열교환 플레이트(41)는 친수(hydrophile) 표면 처리되는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 친수 표면 처리의 일예로는 플라즈마(plasma) 표면 처리를 제시한다. 이러한 친수 처리에 관해서는 상술한 바와 동일하므로 이하에서는 생략하기로 한다.

상기 열교환 플레이트(41)에 냉매 튜브(42)와 가이드(45)가 설치되는 구조를 보다 구체적으로 설명한다.

상기 열교환 플레이트(41)의 하면에는 좌/우방향으로 포밍부가 다수개 형성된다. 이러한 포밍부들은 대략 평행한 직선홈 형상을 갖는다. 이러한 열교환 플레이트(41)의 구조는 도 9 및 도 11의 구조와 거의 유사하다.

상기 포밍부에는 냉매 튜브(42)가 삽입 설치된다. 이때, 상기 냉매 튜브와 포밍부는 접촉되게 설치되어, 상기 냉매 튜브(42)의 냉기가 열교환 플레이트(41)에 보다 잘 전달되도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 설치된 냉매 튜브(42)의 하부에는 가이드(45)가 설치된다. 이러한 가이드(45)는 상부가 개방된 관형으로 형성된다. 이에 따라, 상기 냉매 튜브(42)에서 떨어지는 응축수를 배출시킬 수 있게 된다.

이와 같이 냉매 튜브(42)와 가이드(45)는 나란하게 배치되며, 상기 각 가이드(45)는 사이사이로 냉기가 통과할 수 있도록 소정 간격 이격되게 설치된다.

또, 상기 열교환 플레이트(41)의 좌측 또는 우측 일단부에는 냉매 튜브(42)의 냉매 유입부와 토출부가 배치되고, 상기 냉매 유입부와 토출부는 냉동실의 좌측 또는 우측 벽면에 설치되는 냉매 튜브(42)에 연결되는 구조를 갖는다.

한편, 상기 가이드(45)의 높은측 일단부에는 열교환 플레이트(41)의 좌측 또는 우측 일단부에 연결된다.

상기 가이드(45)의 낮은측 일단부에는 응축수 덕트(43)가 연결된다.

이때, 상기 응축수 덕트(43)는 가이드(45)의 낮은측 일단부에 대응되는 벽면에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 응축수 덕트(43)의 하부에는 도시는 되지 않았지만 응축수 받이가 설치되는 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 응축수 덕트은 압축기 또는 응축기에 응축수를 뿌려 증발시키는 구조로 설치할 수 있음도 이해 가능하다.

이와 같이 구성된 직냉식 냉장고의 작용은 제3실시예의 작용과 거의 유사하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상기 응축수를 냉동실의 좌측 또는 우측방향으로 배출시키는 것에 차이점이 있다.

본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제5실시예에 관해 첨부된 도 14 내지 도 16을 참조하여 설명하기로 한다.

도 14는 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제5실시예를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 15,16은 증발기를 전후방향과 좌우방향을 따라 절개한 단면도이다.

상기 직냉식 냉장고의 냉동실(2)에는 증발기(50)가 다단으로 설치된다.

이러한 증발기(50)는 열교환 플레이트(51), 냉매 튜브(52), 가이드(55) 및 제상용 히터(56)로 구성된다.

상기 열교환 플레이트(51)는 냉동실(2)에 다단으로 설치되고, 상기 냉매 튜브(52)는 전/후방향으로 지그재그 설치된다.

상기 가이드(55)는 후측으로 소정의 경사를 이루도록 설치된다. 이러한 가이드(55)는 냉매 튜브(52)의 하부에 대응되게 설치된다.

상기 열교환 플레이트(51), 냉매 튜브(52) 및 가이드(55)의 설치 구조는 제3실시예와 거의 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 가이드(55)의 소정 부분에는 제상용 히터(56)가 설치된다. 상기 제상용 히터(56)는 가이드(55)의 전방측에 설치되는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 제상용 히터는 가이드와 냉매 튜브의 연결부에 설치되는 것이 바람직하다.

이는 초기 착상이 가장 많은 가이드(55)의 전방측 부분에 제상용 히터(56)를 설치하여, 착상량이 많은 부분의 서리를 보다 빨리 제상시킬 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 제상용 히터(56)로는 PTC(positive temperature coefficient) 히터를 제시한다. 상기 PCT 히터(56)는 얇은 판막형으로 형성되어 상기 가이드의 하면에 용이하게 설치할 수 있다.

이러한 직냉식 냉장고의 제상 운전 방법에 관해 설명하기로 한다.

상기 직냉식 냉장고의 도어(3)가 개방될 때에는 제상용 히터(56)를 가동시키고, 상기 도어가 닫혔을 때에는 제상용 히터의 가동을 정지시킨다.

이처럼 도어(3)를 개방할 때마다 제상용 히터(56)를 가동함으로써, 초기 착상량을 감소시키고, 착상량을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 냉장고의 제상 주기를 연장시킬 수 있다.

물론, 제상용 히터(56)는 소정 주기마다 가동되어 증발기(50)에 착상된 서리를 제상시키도록 운전될 수 있음도 이해 가능하다.

이와 같이 구성된 직냉식 냉장고의 작용은 제3실시예와 거의 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제6실시예에 관해 첨부된 도 17을 참조하여 설명하기로 한다.

도 17은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 제6실시예를 개략적으로 나타낸 정면도이다.

상기 직냉식 냉장고의 냉동실(2)에는 증발기(60)가 다단으로 설치된다.

이러한 증발기(60)는 열교환 플레이트(61), 냉매 튜브(62), 가이드(65) 및 제상용 히터(66)로 구성된다.

상기 열교환 플레이트(61)는 냉동실(2)에 다단으로 설치되고, 상기 냉매 튜 브(62)는 좌/우방향으로 지그재그 설치된다.

상기 가이드(65)는 좌측 또는 우측으로 소정의 경사를 이루도록 설치된다. 이러한 가이드는 냉매 튜브(62)의 하부에 대응되게 설치된다.

상기 열교환 플레이트(61), 냉매 튜브(62) 및 가이드(65)의 설치 구조는 제3실시예와 거의 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 가이드(65)의 소정 부분에는 제상용 히터(66)가 설치된다.

이러한 제상용 히터(66)로는 PTC(positive temperature coefficient) 히터를 제시한다. 상기 PCT 히터(66)는 얇은 판막형으로 형성되어 상기 가이드(65)의 하면에 용이하게 설치할 수 있다.

이러한 직냉식 냉장고의 제상 운전 방법에 관해 설명하기로 한다.

상기 직냉식 냉장고의 도어가 개방될 때에는 제상용 히터(66)를 가동시키고, 상기 도어(3)가 닫혔을 때에는 제상용 히터의 가동을 정지시킨다.

이처럼 도어(3)를 개방할 때마다 제상용 히터(66)를 가동함으로써, 초기 착상량을 감소시키고, 착상량을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 냉장고의 제상 주기를 연장시킬 수 있다.

물론, 제상용 히터(66)는 소정 주기마다 가동되어 증발기(60)에 착상된 서리를 제상시키도록 운전될 수 있음도 이해 가능하다.

이와 같이 구성된 직냉식 냉장고의 작용은 제4실시예와 거의 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 직냉식 냉장고는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 상기 열교환 플레이트 혹은 가이드를 경사지게 설치함으로써, 상기 열교환 플레이트에서 응축수를 보다 신속하게 배수시키는 효과가 있다.

둘째, 열교환 플레이트의 전방측에서 습기가 응축되는 것을 유도함으로써, 상기 습기가 응축되어 물방울로 변하는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

셋째, 신속한 배수로 인하여 서리의 초기 착상량을 감소시킴으로써, 제상 주기를 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

넷째, 제상 주기를 연장시킴에 의해 직냉식 냉장고의 소비 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 도어를 개방시킬 때마다 제상용 히터를 가동시킴으로써, 초기 착상량이 가장 많은 부분의 서리를 간헐적으로 제상시킬 수 있는 효과가 있다.

여섯째, 서리가 착상되는 초기에 제상시킴으로써, 서리의 착상량이 성장하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (28)

1. 내부에 냉동실이 구비된 본체;

   상기 냉동실을 소정의 공간으로 구획하도록 설치되고, 음식물이 올려지며, 습기가 표면에 응결되는 것을 촉진시키도록 친수 표면 처리되며, 그 하면이 소정의 경사를 이루도록 설치되어 응축수를 배수시키는 열교환 플레이트; 그리고,

   상기 열교환 플레이트에 지그재그 절곡되게 설치되는 냉매 튜브:를 포함하여 이루어지는 직냉식 냉장고.
2. 제1항에 있어서,

   상기 열교환 플레이트의 하면은 냉동실의 후측으로 하향 경사지게 설치되고,

   상기 냉매 튜브는 냉동실의 전/후방향으로 지그재그 절곡됨과 아울러 후측으로 하향 경사지게 설치되는 직냉식 냉장고.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,

   상기 열교환 플레이트의 하면에는 전/후방향으로 포밍부가 형성되고,

   상기 각 포밍부에는 냉매 튜브가 삽입 설치되는 직냉식 냉장고.
5. 제1항, 제2항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 열교환 플레이트의 후단부에는 응축수 덕트가 연결되는 직냉식 냉장고.
6. 제5항에 있어서,

   상기 응축수 덕트는 냉동실의 후벽면에 설치되는 직냉식 냉장고.
7. 제1항에 있어서,

   상기 열교환 플레이트의 하면은 냉동실의 좌측 또는 우측 벽면측으로 하향 경사지게 설치되고,

   상기 냉매 튜브는 냉동실의 좌우방향으로 지그재그 절곡됨과 아울러 열교환 플레이트의 하면과 대략 동일하게 경사지게 설치되는 직냉식 냉장고.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서,

   상기 열교환 플레이트의 하면에는 좌/우방향으로 포밍부가 형성되고,

   상기 각 포밍부에는 냉매 튜브가 삽입 설치되는 직냉식 냉장고.
10. 제7항 또는 제9항에 있어서,

    상기 열교환 플레이트의 하면이 낮은측 일단부에는 응축수 덕트가 연결되는 직냉식 냉장고.
11. 제10항에 있어서,

    상기 응축수 덕트는 열교환 플레이트의 하면이 낮은측에 대응되는 냉동실 측벽면에 설치되는 직냉식 냉장고.
12. 내부에 냉동실이 구비된 본체;

    상기 냉동실을 소정의 공간으로 구획하도록 설치되고, 음식물이 올려지며, 습기가 표면에 응결되는 것을 촉진시키도록 친수 표면 처리되는 열교환 플레이트;

    상기 열교환 플레이트에 지그재그로 설치되는 냉매 튜브; 그리고,

    상기 냉매 튜브의 하부에 소정의 경사를 이루도록 설치되어 상기 열교환 플레이트에서 흘러내린 응축수를 배수시키는 가이드:를 포함하여 이루어지는 직냉식 냉장고.
13. 제12항에 있어서,

    상기 냉매 튜브는 열교환 플레이트의 하면에 전/후방향으로 지그재그 절곡되게 설치되고,

    상기 가이드는 후측으로 하향 경사지게 설치되는 직냉식 냉장고.
14. 삭제
15. 제13항에 있어서,

    상기 열교환 플레이트의 하면에는 전/후방향으로 포밍부가 형성되고,

    상기 각 포밍부에는 냉매 튜브가 삽입 설치되고,

    상기 냉매 튜브의 하부에는 상부가 개방됨과 아울러 관형으로 형성된 가이드가 설치되는 직냉식 냉장고.
16. 제15항에 있어서,

    상기 가이드의 전단부는 열교환 플레이트의 전단부에 연결되는 냉장고의 제상 구조.
17. 제12항, 제13항, 제15항, 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 가이드의 후단부에는 응축수 덕트가 연결되는 직냉식 냉장고.
18. 제17항에 있어서,

    상기 응축수 덕트는 냉동실의 후벽면에 설치되는 직냉식 냉장고.
19. 제17항에 있어서,

    상기 가이드의 소정 부분에는 제상용 히터가 더 설치되는 직냉식 냉장고.
20. 제19항에 있어서,

    상기 제상용 히터는 가이드의 전방측에 설치되는 직냉식 냉장고.
21. 제12항에 있어서,

    상기 냉매 튜브는 열교환 플레이트의 하면에 좌/우방향으로 지그재그 절곡되게 설치되고,

    상기 가이드는 좌측 또는 우측으로 하향 경사지게 설치되는 직냉식 냉장고.
22. 삭제
23. 제21항에 있어서,

    상기 열교환 플레이트의 하면에는 좌/우방향으로 포밍부가 형성되고,

    상기 각 포밍부에는 냉매 튜브가 삽입 설치되고,

    상기 냉매 튜브의 하부에는 상부가 개방됨과 아울러 관형으로 형성된 가이드가 설치되는 직냉식 냉장고.
24. 제23항에 있어서,

    상기 가이드의 높은측 일단부는 열교환 플레이트의 좌측 또는 우측 일단부에 연결되는 냉장고의 제상 구조.
25. 제21항, 제23항, 제24항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 가이드의 낮은측 일단부에는 응축수 덕트가 연결되는 직냉식 냉장고.
26. 제25항에 있어서,

    상기 응축수 덕트는 가이드의 낮은측 일단부에 대응되는 측벽면에 설치되는 직냉식 냉장고.
27. 제25항에 있어서,

    상기 가이드의 소정 부분에는 제상용 히터가 더 설치되는 직냉식 냉장고.
28. 도어가 개방될 때에는 제상용 히터를 가동시키고, 상기 도어가 닫혔을 때에는 제상용 히터의 가동을 정지시키는 제19항의 직냉식 냉장고의 제상 운전 방법.

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