KR20210012510A - 냉장고의 냉기순환 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉장고의 냉기순환 시스템에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉장고 내부의 온도편차를 감소시킬 수 있는 냉장고용 냉기순환 시스템에 대한 것이다.
본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환 시스템는 증발기와, 원심팬과, 덕트를 포함한다. 상기 증발기는 냉장고의 상부에 설치된다. 상기 원심팬은 상기 증발기에서 냉각된 냉기를 상기 냉장고 내부의 후방으로 안내하도록 상기 증발기의 후방에 설치된다. 상기 덕트는 상기 원심팬으로 안내된 상기 냉기를 상기 냉장고의 내부로 분출시킨다. 이를 위해서 상기 덕트는 덕트플레이트와, 가이드플레이트를 구비한다. 상기 덕트플레이트는 상기 원심팬에서 안내되는 상기 냉기를 상기 냉장고 내부로 분출시킬 수 있게 복수의 토출구가 형성되어 상기 냉장고 내부의 후방에 장착된다. 상기 가이드는 상기 원심팬에서 공급되는 냉기를 폭방향으로 분리하여 하부로 안내할 수 있도록 폭방향으로 일정 간격 이격하여 상기 덕트플레이트의 상부에서 하부로 길이방향을 따라 복수로 형성되어 상기 덕트플레이트의 결합된다.
본 발명에 의하면, 증발기의 후방에 원심팬이 위치하여 냉기를 덕트로 안내한다. 그리고 덕트는 덕트플레이트의 상부에 하부를 따라 형성되고, 덕트플레이트의 폭방향으로 복수 개 형성된 가이드를 구비한다. 이로 인하여 원심팬에 의해 공급되는 냉기를 폭방향으로 균일하게 공급되어 고 내부를 균일하게 냉각시킬 수 있다.

Description

냉장고의 냉기순환 시스템{ Cool air circulation system for refrigerator}
본 발명은 냉장고의 냉기순환 시스템에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉장고 내부의 온도편차를 감소시킬 수 있는 냉장고용 냉기순환 시스템에 대한 것이다.
일반적으로 냉장고는 냉각방식에 따라 직접냉각방식과, 간접냉각방식으로 나뉘어지는데, 직접냉각방식의 냉장고는 냉동실 및 냉장실 내벽에 증발기가 설치되도록 구성되고, 이러한 증발기 주변에 생성된 냉기가 자연 대류 되면서 냉동실 및 냉장실을 냉각시킨다. 반면, 간접냉각방식의 냉장고는 냉동실 내벽에 증발기가 설치되도록 구성되는 동시에 냉기순환유로 상에 팬이 설치되도록 구성되고, 이러한 증발기 주변에 생성된 냉기가 팬에 의해 강제 송풍 되면서 냉동실 및 냉장실을 냉각시키게 된다.
간접냉각방식은 팬으로 냉기를 강제로 송풍시키므로 대형 냉장고에 적합하고, 성에 제거가 용이하다는 장점이 있다. 이때 간접냉각방식의 냉장고는 내부에 덕트가 장착되어 팬에 의해서 전달되는 냉기가 덕트를 통하여 냉장고 내부로 분사되어 냉장고 내부의 온도를 낮춘다.
공개특허 제10-2008-0054533호(공개일자 2008년 06월 18일) 등록특허 제10-0759043호(등록일자 2007년 09월 10일) 공개일자 제10-2009-0049236호(공개일자 2009년 05월 18일) 공개특허 제10-2010-0085242호(공개일자 2010년 07월 29일)
냉장고 내부의 음식물을 저온에서 보관하기 때문에 냉장고 내부가 골고루 냉각되기 위해서 내부의 온도편차가 작아야 한다. 그런데 냉장고 내부의 온도는 내부로 공급되는 냉기의 유로에 따라 달라진다. 즉 팬의 위치 및 덕트의 형상에 따라 냉장고 내부의 온도분포가 달라진다. 종래의 냉장고의 경우 온도편차가 높아서 냉장고의 내부를 효과적으로 냉각시키지 못한다는 단점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 냉장고 내부의 온도편차를 줄여서 온도분포를 균등하게 유지시킬 수 있는 냉장고의 냉기순환 시스템를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환 시스템는 증발기와, 원심팬과, 덕트를 포함한다. 상기 증발기는 냉장고의 상부에 설치된다. 상기 원심팬은 상기 증발기에서 냉각된 냉기를 상기 냉장고 내부의 후방으로 안내하도록 상기 증발기의 후방에 설치된다. 상기 덕트는 상기 원심팬으로 안내된 상기 냉기를 상기 냉장고의 내부로 분출시킨다. 이를 위해서 상기 덕트는 덕트플레이트와, 가이드플레이트를 구비한다. 상기 덕트플레이트는 상기 원심팬에서 안내되는 상기 냉기를 상기 냉장고 내부로 분출시킬 수 있게 복수의 토출구가 형성되어 상기 냉장고 내부의 후방에 장착된다. 상기 가이드는 상기 원심팬에서 공급되는 냉기를 폭방향으로 분리하여 하부로 안내할 수 있도록 폭방향으로 일정 간격 이격하여 상기 덕트플레이트의 상부에서 하부로 길이방향을 따라 복수로 형성되어 상기 덕트플레이트의 결합된다.
또한, 냉장고의 냉기순환 시스템에 있어서, 상기 가이드는 상기 덕트플레이트가 상기 폭방향으로 11 ~14 : 47 ~ 54 : 35 ~ 39의 비율의 간격으로 구분되도록 상기 덕트플레이트에 결합된 것이 바람직하다.
또한, 냉장고의 냉기순환 시스템에 있어서, 상기 토출구가 폭방향으로 따라 복수개 형성되고, 길이방향을 따라 다단으로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 냉장고의 냉기순환 시스템에 있어서, 상기 덕트플레이트는 상기 냉기가 상기 고의 양측면으로 분출되도록 상기 토출구가 상기 냉장고의 폭방향으로 가까운 측면으로 경사진 것이 바람직하다.
또한, 냉장고의 냉기순환 시스템에 있어서, 상기 덕트플레이트는 상기 토출구가 상기 냉기가 유입되는 유입구보다 상기 고로 유출되는 유출구가 더 넓도록 상기 냉장고의 폭방향으로 상기 냉장고의 측면에 가까운 면은 55~63도로 경사지고 상기 냉장고의 측면에 먼 면은 수직으로 형성된 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 증발기의 후방에 원심팬이 위치하여 냉기를 덕트로 안내한다. 그리고 덕트는 덕트플레이트의 상부에 하부를 따라 형성되고, 덕트플레이트의 폭방향으로 복수 개 형성된 가이드를 구비한다. 이로 인하여 원심팬에 의해 공급되는 냉기를 폭방향으로 균일하게 공급되어 고 내부를 균일하게 냉각시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 덕트플레이트에 형성된 토출구가 고의 폭방향으로 양 바깥쪽으로 분사되도록 경사져서 확장된다. 따라서 냉장고 내에서 냉기의 혼합을 촉진시켜 냉장고 내부를 균일하게 냉각시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환 시스템의 일 실시예의 개념도,
도 2는 도 1에 적용되는 덕트의 사시도,
도 3은 도 2의 배면도,
도 4는 도 3의 B-B의 단면도,
도 5는 도 3의 토출구의 개념도,
도 6은 도 1의 단면도,
도 7 및 도 8은 냉장고 내부에 냉기의 유로해석도,
도 9는 도 1의 실시예의 전산유동해석도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 냉장고의 냉기순환 시스템의 일 실시예를 설명한다.
냉기순환 시스템는 증발기(2)와, 원심팬(3) 및 덕트(10)를 포함한다.
증발기(2)는 냉장고(1)의 상단에 설치되며, 냉매를 압축시킨 후 팽창시켜서 냉각된 냉매를 냉장고의 내부 공기와 열교환시켜 공기를 냉각시킨다. 즉 냉기를 만든다.
원심팬(3)은 증발기(2)에서 냉각된 냉기가 냉장고(1) 내부의 후방으로 안내하도록 증발기(2)의 후방에 설치된다.
덕트(10)는 덕트플레이트(11) 및 가이드(15)를 포함한다.
냉장고(1)는 상단에 원심팬(3)이 장착되며, 원심팬(3)이 증발기(2)에서 열교환되어 냉각된 냉기를 냉장고의 내부의 뒷편으로 송출한다. 원심팬(3)에서 보내진 냉기는 덕트(10)를 통하여 음식을 보관하는 냉장고(1) 내부로 보내진다.
덕트플레이트(11)는 냉장고(1) 내부에서 뒷편에 장착되며, 원심팬(3)에서 보내지는 냉기가 냉장고(1) 내부로 분사될 수 있도록 토출구(13)가 형성된다. 토출구(13)는 폭방향을 따라 복수 개 형성된다. 본 실시예의 경우 폭 방향으로 6개의 토출구(13)가 형성된다. 그리고 냉장고(1)는 사양에 따라 내부가 다 단으로 형성될 수 있다. 그래서 각 단으로 보낼 수 있게 토출구(13)도 다 단으로 형성된다. 이때 토출구(13)는 냉기가 냉장고(1) 내부에서 원활하게 순환되기 위하여 냉장고(1) 내부의 양측으로 분사될 수 있게 형성된다. 그래서 토출구(13)는 냉기가 유입되는 유입구(13a)보다 냉기가 나가는 유출구(13b)가 커지도록 확장되며, 토출구(13)에서 가까운 냉장고(1)의 측면으로 경사진다. 즉 덕트플레이트(11)의 가상의 중심선(A)으로부터 왼쪽에 위치한 토출구(13_1, 13_2, 13_3)는 왼쪽으로 확장되도록 토출구(13_1 ~ 13_3)의 왼쪽 측면이 경사진다. 그리고 오른쪽에 위치한 토출구(13_4, 13_5, 13_6)는 오른쪽으로 확장되도록 토출구(13_4 ~ 13_6)의 오른쪽 측면이 경사진다. 그래서 토출구(13)를 통하여 냉기가 냉장고(1) 내부로 분출될 때에는 냉장고(1) 내부의 양쪽 측면으로 분사된다. 냉기가 냉장고(1) 내부에서 어느 한쪽으로만 분사되는 것이 아니라 양쪽 측면으로 분사되어 혼합되므로 냉장고(1) 내부의 온도를 균일하게 하여 온도편차를 줄일 수 있다. 그리고 토출구(13)는 유입구(13a)는 대략 정사각형의 형상이지만 유출구(13b)는 폭방향으로 확장되므로 직사각형의 형상을 가진다.
가이드(15)는 상단에서 공급되는 냉기를 폭방향으로 분리하여 하부로 안내하는 역할을 한다. 이를 위하여 가이드(15)는 덕트플레이트(11)의 상부에서 하부로 길이방향을 따라 형성되며, 복수 개가 폭방향으로 일정 간격 이격하여 덕트플레이트(11)에 결합된다. 냉장고(1)의 상단에는 원심팬(3)이 설치된다. 원심팬(3)에서 나오는 냉기는 덕트플레이트(11)의 길이방향을 따라 분사되는 것이 아니라 일정한 각도로 기울어져서 분사된다. 이 경우 냉기는 덕트플레이트(11)의 토출구(13)로 냉기가 균일하게 분사되지 않는다. 그래서 가이드(15)는 원심팬(3)에서 기울어져서 분사되는 냉기를 덕트플레이트(11)의 길이방향으로 안내하도록 덕트플레이트(11)의 상부에서 하부로 길이방향을 따라 형성된다. 또한 원심팬(3)에서 나오는 냉기는 덕트플레이트(11)의 폭방향으로 균일한 세기로 분사되는 것이 아니라 편심되어 분사된다. 즉 도 3에 도시된 바와 같이 우측으로는 많이 분사되고 좌측으로는 적게 분사된다. 이 경우 냉장고의 내부의 우측에는 냉기가 많이 공급되고 좌측에는 냉기가 적게 공급되므로 토출구(13)를 따라 분사되는 냉기의 양이 달라질 수 있다. 그러면 냉장고(1)의 내부의 온도편차가 커진다. 따라서 가이드(15)는 폭방향으로 균일한 간격으로 이격되어 형성되는 것이 아니라 서로 다른 간격의 비율로 이격되어 형성되는 것이 바람직하다. 그래서 가이드(15)는 냉기가 많이 공급되는 우측에서부터 덕트플레이트(11)가 폭방향으로 11 ~14 : 47 ~ 54 : 35 ~ 39의 비율의 간격으로 구분되도록 덕트플레이트(11)에 결합되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 12.5 : 50 : 37.5의 비율의 간격으로 구분되도록 가이드(15)가 덕트플레이트에 결합된다. 이 경우 토출구(13)를 통하여 냉기를 균일하게 분사시킬 수 있다.
도 7 및 도 8은 토출구(13)의 형상에 따른 냉기의 분포도를 해석한 도면이다. 도 7는 토출구(13)의 유입구 및 유출구가 동일한 크기로 형성된 경우이고, 도 8은 본 실시예와 같이 냉기가 냉장고의 내부에서 양측면으로 분사되도록 유출구가 확장되어 형성된 경우이다. 유로 해석결과 도 7에 비하여 도 8의 경우가 냉장고 내부에서 균일한 분포를 가짐을 알 수 있다. 따라서 토출구(13)의 형상에 따라 냉장고(1) 내부의 온도 분포가 달라짐을 알 수 있다.
도 9는 도 1의 실시예의 냉기의 순환경로를 해석한 전산유동해석결과이다. 전산유동해석결과 냉기가 냉장고의 내부에 골고루 퍼짐을 알 수 있다.
1 : 냉장고 2 : 증발기
3 : 원심팬 10 : 덕트
11 : 덕트플레이트 13 : 토출구
15 : 가이드

Claims (5)

  1. 냉장고의 상부에 설치된 증발기와,
    상기 증발기에서 냉각된 냉기를 상기 냉장고 내부의 후방으로 안내하도록 상기 증발기의 후방에 설치된 원심팬과
    상기 원심팬으로 안내된 상기 냉기를 상기 냉장고의 내부로 분출시키는 덕트를 포함하며,
    상기 덕트는 상기 원심팬에서 안내되는 상기 냉기를 상기 냉장고 내부로 분출시킬 수 있게 복수의 토출구가 형성되어 상기 냉장고 내부의 후방에 장착되는 덕트플레이트와,
    상기 원심팬에서 공급되는 냉기를 폭방향으로 분리하여 하부로 안내할 수 있도록 폭방향으로 일정 간격 이격하여 상기 덕트플레이트의 상부에서 하부로 길이방향을 따라 복수로 형성되어 상기 덕트플레이트의 결합된 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드는 상기 덕트플레이트가 상기 폭방향으로 11 ~14 : 47 ~ 54 : 35 ~ 39의 비율의 간격으로 구분되도록 상기 덕트플레이트에 결합된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 덕트플레이트는
    상기 토출구가 폭방향으로 따라 복수 개 형성되고, 길이방향을 따라 다단으로 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 덕트플레이트는
    상기 냉기가 상기 고의 양측면으로 분출되도록 상기 토출구가 상기 냉장고의 폭방향으로 가까운 측면으로 경사진 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 덕트플레이트는
    상기 토출구가 상기 냉기가 유입되는 유입구보다 상기 고로 유출되는 유출구가 더 넓도록 상기 냉장고의 폭방향으로 상기 냉장고의 측면에 가까운 면은 55~63도로 경사지고 상기 냉장고의 측면에 먼 면은 수직으로 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 냉기순환 시스템.
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