옥외공기를 이용한 냉장고(Refrigerator is attached with outdoor air pipe)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2007년11월22일
(11) 등록번호 10-0778678
(24) 등록일자 2007년11월16일
(51) Int. Cl.

F25D 11/00 (2006.01) F25D 17/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2005-0013916
(22) 출원일자 2005년02월19일
심사청구일자 2005년02월19일
(65) 공개번호 10-2006-0092779
공개일자 2006년08월23일
(56) 선행기술조사문헌
JP08219490 A
KR1019950006933 B1
KR1020030036314 A
KR1020050091314 A
(73) 특허권자
김성환
부산광역시 부산진구 초읍동 131-13
(72) 발명자
김규범
부산광역시 부산진구 초읍동 131-13
김성환
부산광역시 부산진구 초읍동 131-13
전체 청구항 수 : 총 3 항 심사관 : 공창범
(54) 옥외공기를 이용한 냉장고
(57) 요 약
본 발명은 냉장고의 냉동, 냉장시스템에 관한 것으로 옥외공기인 외기를 옥외로 통한 흡기유도관을 통해 냉장고
내부로 유입시켜 찬 외기 자체의 냉기로 냉동, 냉장시킴으로서 냉장고의 절전효율이 향상되도록 하며, 또한 옥외
로 통하는 배기유도관을 이용하여 냉장고 내부의 나쁜 냄새를 제거하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 냉장실(1)내측면에 공기필터(2)가 부착된 흡기구(3)를 설치하고 냉장실 후방에 상기 흡기
구와 연결된 냉장흡기관로(4)에 외기를 흡입하기 위한 공기흡입팬(9)과 흡입된 외기온도를 측정하는 온도센서
(7), 상기 온도센서에서 보내온 외기온도와 설정온도를 비교하여 외기의 흡입을 제어하는 제어부(5)와 상기 제어
부의 제어에 의해 외기흡입을 개폐하는 유체개폐기(6)를 설치하고,
냉장실내로 외기를 유입하기 위해 상기 냉장흡기관로와 냉장고외부의 외기유입파이프(11)를 연결하는 연결구
(10), 상기 외기유입파이프를 건물 벽체(13)의 벽체공(14)에 부착되어있는 벽체공파이프부착구(12)와 건물 외벽
의 외벽장식구(15)에 관통되게 설치하고,
냉장실내로 유입된 공기배출을 위해 냉장실내측면에 배기구(16)를 설치하고 냉장실 후방에 상기 배기구와 연결된
냉장배기관로(17)에 상기 제어부(5)의 제어에 의해 공기의 배기를 개폐하는 유체개폐기(18), 냉장실내로 유입된
공기를 냉장고 밖으로 배출하기 위해 상기 냉장배기관로와 냉장고 외부의 외기배출파이프(20)를 연결하여 주는
연결구(19), 상기 외기배출파이프를 상기 건물 벽체(13)의 상기 벽체공(14)에 부착되어있는 상기 벽체공파이프부
착구(12)와 상기 건물 외벽의 상기 외벽장식구(15)에 관통되게 설치하고,
흡입, 배기 양측 개폐기가 열리지 않았을때 흡입팬에 의하여 흡입된 공기배출을 위해 바이패스관로(8)를 상기 냉
장흡기관로와 냉장배기관로 사이에 연결하고,
상기 외기중의 냉기를 냉장에 이용하는 작용을 냉동실에 적용시키기 위하여, 냉동실(21)내측면에 공기필터(22)가
부착된 흡기구(23)를 설치하고 냉동실 후방에 상기 흡기구와 연결된 냉동흡기관로(24)에 상기 제어부의 제어를
받는 유체개폐기(25)를 설치하고 상기 냉장흡기관로와 연결된 연결부(27)를 통해 외기를 흡입시키며,
냉동실로 유입된 공기배출을 위해 냉동실내측면에 배기구(28)를 설치하고 냉동실 후방의 상기 배기구와 연결된
냉동배기관로(29)에 상기 제어부의 제어를 받는 유체개폐기(30), 바이패스관로(26)를 설치하여 상기 냉장배기관
로로 연결하여 유입된 공기가 배출되도록 하는 냉장고이며,
상기 냉장고의 외기의 흡입과 배출을 위해 설치된 구성인 공기필터, 흡기구(3), 냉장흡기관로, 공기흡입팬, 제어
부, 유체개폐기(6), 외기유입파이프, 연결구(10), 벽체공, 벽체공파이프부착구, 외벽장식구, 배기구(16), 냉장배
기관로, 유체개폐기(18), 연결구(19), 외기배출파이프, 흡기구(23), 냉동흡기관로, 유체개폐기(25), 연결부(27),
배기구(28), 냉동배기관로, 유체개폐기(30)를 이용하여 냉장고내의 냄새제거를 위하여 냄새센서, 상기 공기흡입
팬과 유체개폐기의작동과 휴식시간의 길이와 빈도조정을 위한 타이머를 상기 제어부에 연결하여 상기 제어부의
제어에 따라 상기 공기흡입팬과 유체개폐기를 동작하여 냄새를 제거하는 것이며,
상기 냉장고에 외기를 유입, 배출하기위하여 냉장고의 연결구(10),(19)에 연결 설치되어 냉장고와 옥외사이의 공
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기통로로 이용하기 위한 상기 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20), 벽체공파이프부착구(12), 외벽장식구
(15)로 구성된 배관설비를 설치하고,
옥외옥기를 이용한 냉장고에서 외기의 냉기를 냉동, 냉장에 이용하기 위하여,
냉장고 외부에 설치되어 외기를 유입, 배출하는 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)가 연결구(10),(19)를
통하여 냉장흡기관로(4)와 냉장배기관로(17)에 정상 연결설치되었음의 여부를 상기 제어부에 통보하는 연결설치
여부 감지기, 상기 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)가 연결구(10),(19)를 통하여 냉장흡기관로(4)와 냉
장배기관로(17)에 정상 연결설치되었음의 여부를 상기 제어부에 통보하는 연결설치여부 수동통보스위치로 제어부
에 설치여부를 통보하는 단계와,
제어부에서 냉장고 실내온도와 설정온도를 비교하는 단계와, 냉장고 실내온도가 설정온도보다 높을 경우
제어부(5)에서 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)의 연결설치여부를 판단하여 연결설치 완료시 공기흡입팬
(9)을 가동하는 단계와. 공기흡입팬에 의하여 냉장흡기관로내로 흡입된 외기온도를 냉장흡기관로내에 설치된 온
도센서(7)에서 측정하여 제어부에 신호를 보내는 단계와, 보내진 신호에 의하여 상기 외기온도가 냉장실내의 설
정온도보다 낮을 경우 공기흡입팬(9)과 유체개폐기(6),(18)를 가동하는 단계와,
냉장실내의 온도가 설정온도가 될 때까지 상기 공기흡입팬과 상기 유체개폐기(6),(18)을 가동하여 냉기를
냉장실내로 순환시키다가 냉장실내의 온도가 설정온도에 이르면 제어부에서 상기 공기흡입팬(9)과 유체개폐기
(6),(18)를 정지하게 하는 냉장고의 제어방법을 포함한다.
대표도
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특허청구의 범위
청구항 1
본 발명은 압축기, 응축기, 모세관, 증발기를 이용한 냉각 시스템의 냉장고에 있어서, 옥외공기인 외기중의 냉
기를 냉동, 냉장에 이용하기 위하여,
냉장실(1)내측면에 공기필터(2)가 부착된 흡기구(3)를 설치하고 냉장실 후방에 상기 흡기구와 연결된 냉장흡기
관로(4)에 외기를 흡입하기 위한 공기흡입팬(9)과 흡입된 외기온도를 측정하는 온도센서(7), 상기 온도센서에서
보내온 외기온도와 설정온도를 비교하여 외기의 흡입을 제어하는 제어부(5)와 상기 제어부의 제어에 의해 외기
흡입을 개폐하는 유체개폐기(6)를 설치하고,
냉장실내로 외기를 유입하기 위해 상기 냉장흡기관로와 냉장고외부의 외기유입파이프(11)를 연결하는 연결구
(10), 상기 외기유입파이프를 건물 벽체(13)의 벽체공(14)에 부착되어있는 벽체공파이프부착구(12)와 건물 외벽
의 외벽장식구(15)에 관통되게 설치하고,
냉장실내로 유입된 공기배출을 위해 냉장실내측면에 배기구(16)를 설치하고 냉장실 후방에 상기 배기구와 연결
된 냉장배기관로(17)에 상기 제어부(5)의 제어에 의해 공기의 배기를 개폐하는 유체개폐기(18), 냉장실내로 유
입된 공기를 냉장고 밖으로 배출하기 위해 상기 냉장배기관로와 냉장고 외부의 외기배출파이프(20)를 연결하여
주는 연결구(19), 상기 외기배출파이프를 상기 건물 벽체(13)의 상기 벽체공(14)에 부착되어있는 상기 벽체공파
이프부착구(12)와 상기 건물 외벽의 상기 외벽장식구(15)에 관통되게 설치하고,
흡입, 배기 양측 개폐기가 열리지 않았을때 흡입팬에 의하여 흡입된 공기배출을 위해 바이패스관로(8)를 상기
냉장흡기관로와 냉장배기관로 사이에 연결하고,
상기 외기중의 냉기를 냉장에 이용하는 작용을 냉동실에 적용시키기 위하여, 냉동실(21)내측면에 공기필터(22)
가 부착된 흡기구(23)를 설치하고 냉동실 후방에 상기 흡기구와 연결된 냉동흡기관로(24)에 상기 제어부의 제어
를 받는 유체개폐기(25)를 설치하고 상기 냉장흡기관로와 연결된 연결부(27)를 통해 외기를 흡입시키며,
냉동실로 유입된 공기배출을 위해 냉동실내측면에 배기구(28)를 설치하고 냉동실 후방의 상기 배기구와 연결된
냉동배기관로(29)에 상기 제어부의 제어를 받는 유체개폐기(30), 바이패스관로(26)를 설치하여 상기 냉장배기관
로로 연결하여 유입된 공기가 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 옥외공기를 이용한 냉장고.
청구항 2
제 1 항에 있어서 상기 냉장고의 외기의 흡입과 배출을 위해 설치된 구성인 공기필터, 흡기구(3),
냉장흡기관로, 공기흡입팬, 제어부, 유체개폐기(6), 외기유입파이프, 연결구(10), 벽체공, 벽체공파이프부착구,
외벽장식구, 배기구(16), 냉장배기관로, 유체개폐기(18), 연결구(19), 외기배출파이프, 흡기구(23), 냉동흡기관
로, 유체개폐기(25), 연결부(27), 배기구(28), 냉동배기관로, 유체개폐기(30)를 이용하여 냉장고내의 냄새제거
를 위하여 냄새센서, 상기 공기흡입팬과 유체개폐기의작동과 휴식시간의 길이와 빈도조정을 위한 타이머를 상기
제어부에 연결하여 상기 제어부의 제어에 따라 상기 공기흡입팬과 유체개폐기를 동작하여 냄새를 제거하는 것을
더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 옥외공기를 이용한 냉장고.
청구항 3
옥외옥기를 이용한 냉장고에서 외기의 냉기를 냉동, 냉장에 이용하기 위하여,
냉장고 외부에 설치되어 외기를 유입, 배출하는 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)가 연결구(10),(19)를
통하여 냉장흡기관로(4)와 냉장배기관로(17)에 정상 연결설치되었음의 여부를 상기 제어부에 통보하는 연결설치
여부 감지기, 상기 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)가 연결구(10),(19)를 통하여 냉장흡기관로(4)와 냉
장배기관로(17)에 정상 연결설치되었음의 여부를 상기 제어부에 통보하는 연결설치여부 수동통보스위치로 제어
부에 설치여부를 통보하는 단계와,
제어부에서 냉장고 실내온도와 설정온도를 비교하는 단계와, 냉장고 실내온도가 설정온도보다 높을 경
우 제어부(5)에서 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)의 연결설치여부를 판단하여 연결설치 완료시 공기흡
입팬(9)을 가동하는 단계와. 공기흡입팬에 의하여 냉장흡기관로내로 흡입된 외기온도를 냉장흡기관로내에 설치
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된 온도센서(7)에서 측정하여 제어부에 신호를 보내는 단계와, 보내진 신호에 의하여 상기 외기온도가 냉장실내
의 설정온도보다 낮을 경우 공기흡입팬(9)과 유체개폐기(6),(18)를 가동하는 단계와,
냉장실내의 온도가 설정온도가 될 때까지 상기 공기흡입팬과 상기 유체개폐기(6),(18)를 가동하여 냉기
를 냉장실내로 순환시키다가 냉장실내의 온도가 설정온도에 이르면 제어부에서 상기 공기흡입팬(9)과 유체개폐
기(6),(18)를 정지하게 하는 단계로 제어하는 것을 특징으로 하는 옥외공기를 이용한 냉장고의 제어방법.
청구항 4
삭제
명 세 서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 냉장고의 냉장, 냉동시스템과 냄새제거에 관한 것이다.<22>
일반적으로, 냉장고는 냉매가 압축, 응축, 증발하는 사이클을 반복적으로 행함에 따라 냉장고내를 냉각시켜 음<23>
식물을 신선하게 보관할 수 있도록 한 제품으로서, 그 종류로는 가정용일반냉장고, 김치냉장고, 업소용 등 다양
한 종류가 있다.
상기 냉장고의 냉동 과정을 살펴보면, 도 3의 압축기(31)에 의해 저온, 저압상태의 가스냉매를 단열 압축하여 <24>
고온, 고압가스상태로 변환한 후 응축기(32)로 보내지면, 상기 응축기(32)에서 고온, 고압가스상태의 냉매가 응
축팬(33)에 의해 송풍되는 냉장고 외부공기에 의해 냉각 응축되어 액체상태가 되며, 이러한 고압 액체상태의 냉
매가 좁은 모세관(34)을 통과하면서 저온저압의 냉매로 감압되며, 상기 저온저압의 냉매로 감압된 냉매는 증발
기(35)로 유입되어 저압상태 에서 낮은 온도(-30℃)로 증발함에 따라 냉장고내의 더운 공기를 차가운 공기로 전
환시키는 반복적인 열교환작용에 의해 냉각시키게 된다.
상기와 같은 냉동싸이클은 냉장고내의 온도가 설정온도가 될 때까지 계속되며, 설정온도에 이르면 온도감지센서<25>
와 제어부에 의해 운전을 정지시킴으로써 전력소비를 통제하고 있다.
상기 냉장고는 여러 방식이 있으나, 여기서는 본 발명과의 연결을 이해하기 위해 대표적인 방식 몇 가지만 간략<26>
히 설명하면,
일반적으로 본체와, 상기 본체내에 냉동용 식품을 보존하기 위해 비교적 저온인 -12∼-24℃의 실내온도를 유지<27>
하는 냉동실(21)과, 통상적으로 상기 냉동실의 하부에 냉장용 식품을 보존하기 위해 통상 0∼7℃정도의 실내온
도를 유지하는 냉장실(1)과, 상기 냉장실과 냉동실의 전면에 각 실을 개폐하기 위해 힌지결합된 도어와, 냉동,
냉장실과 냉장고 외부케이스, 즉 냉장고외벽면(36)사이의 공간부로 주로 냉동, 냉장실의 후방에 있어서 이 공간
을 냉동, 냉장실의 후방이라고 하며 상기 냉장실의 후방에 설치되어 냉매가 유동되면서 냉장실 내의 공기와 열
교환되는 냉장증발기, 상기 냉장증발기를 통과하면서 열교환되어 온도가 내려간 냉기를 냉장실 내로 보내주도록
회전하는 냉장팬과, 상기 냉장실의 후면에 형성되어 냉기가 통과하는 냉장실 흡입구와, 상기 냉장실 상부에 형
성되어 냉장실내를 순환하면서 열교환되어 온도가 상승된 냉기를 냉장실 외부로 토출하는 냉장실 토출구와, 상
기 냉장실과 냉동실 사이에 형성되어 냉장실 토출구에서 토출된 냉기를 다시 냉장증발기로 보내는 냉장냉기순환
덕트와, 상기 냉동실의 후방에 설치되어 냉매가 유동되면서 냉동실내의 공기와 열교환되는 냉동증발기와, 상기
냉동증발기를 통과하면서 열교환되어 온도가 내려간 냉기를 냉동실내로 보내주도록 회전하는 냉동팬과, 상기 냉
동실의 후면에 형성되어 냉기가 통과하는 냉동실 흡입구와, 상기 냉동실의 하부에 형성되어 냉동실내를 순환하
면서 열교환되어 온도가 상승된 냉기가 냉동실 외부로 토출되는 냉동실 토출구와, 상기 냉동실과 냉장실 사이에
형성되어 냉동실 토출구에서 토출된 냉기를 다시 냉동증발기로 보내는 냉동냉기순환덕트로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 냉장고는 냉장운전시 냉장팬에 의해 냉장실내를 순환하면서 온도가 상승된 공기는 상기 냉장<28>
실의 상부에 형성된 냉장실 토출구를 통해 냉장실 외부로 토출되어 냉장냉기순환덕트내를 유동하게 된다.
상기 냉장냉기순환덕트내를 유동하는 공기는 냉장실의 후방에 설치된 냉장증발기를 통과하면서 열교환되어 저온<29>
의 공기로 형성된 다음 계속해서 냉장팬에 의해 냉장실 흡입구를 통해 다시 냉장실내로 유입된 후 냉장실내를
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등록특허 10-0778678
순환하면서 냉장실내의 식품을 냉장시킨다.
그리고, 냉동운전시 냉동팬에 의해 냉동실내를 순환하면서 온도가 상승된 공기는 상기 냉동실에 형성된 냉동실 <30>
토출구를 통해 냉동실 외부로 토출되어 냉동냉기순환덕트내를 유동하게 된다.
상기 냉동냉기순환덕트내를 유동하는 공기는 냉동실의 후방에 설치된 냉동증발기를 통과하면서 열교환되어 저온<31>
의 공기로 형성된 다음 계속해서 냉동팬에 의해 냉동실 흡입구를 통해 다시 냉동실내로 유입된 후 상기 냉동실
내를 순환하면서 냉동실내의 식품을 냉동시킨다.
또한, 냉장실에는 냉장증발기, 냉동실에는 냉동증발기를 각각 설치하고, 상기 냉장증발기와 냉동증발기를 직렬<32>
로 설치함으로써, 상기 모세관에서 저온저압으로 감압된 냉매는 냉장증발기를 통과하면서 냉장실내의 공기와 열
교환이 이루어진다.
상기 냉장실내의 공기와 열교환된 냉매는 상기 냉동증발기로 유입되어 상기 냉동실 내의 냉기와 열교환이 이루<33>
어진 다음 상기 냉동증발기에서 토출되는 냉매는 압축기로 보내져 압축된 후 응축기로 보내지는 순환이다.
여기서, 냉장실의 고내온도는 냉장팬에 의해 제어되고, 상기 냉동실 고내온도는 냉동팬에 의해 제어되며 상기 <34>
압축기는 냉동실과 냉장실이 적정온도가 될 때까지 운전한다.
한편, 냉장실에는 냉장증발기, 냉동실에는 냉동증발기를 각각 설치하고, 상기 냉장증발기와 냉동증발기를 병렬<35>
로 설치함으로써, 상기 모세관에서 저온저압으로 감압된 냉매는 나뉘어 냉매의 일부분이 냉장증발기로
유입되고, 냉매의 다른 일부는 냉동증발기로 각각 유입된다.
상기 냉장증발기내로 유입된 냉매는 냉장실내의 공기와 열교환이 이루어지고, 상기 냉동증발기내로 유입된 냉매<36>
는 냉동실내의 공기와 열교환이 이루어지며, 상기 냉장증발기를 통과한 냉매와 냉동증발기를 통과한 냉매는 합
쳐진 상태로 압축기내로 보내져 압축된 후 응축기로 보내지는 순환이다.
상기 냉동실과 냉장실의 운전은 압축기가 운전중에 냉장팬과 냉동팬의 온(ON), 오프(OFF)에 의해 제어된다.<37>
여기서, 냉장실과 냉동실에 증발기를 각각 설치하고, 상기 각 증발기를 병렬로 설치함으로써, 밸브를 사용하지 <38>
않아 신뢰성에는 문제가 없다.
그리고, 냉동실의 냉동팬만 운전될 경우에는 증발온도가 -30℃이하로 떨어지고, 또한 냉장실로 흐르는 냉매는 <39>
고내와 열전달이 없이 압축기로 유입되므로 운전률이 상승하여 소비전력량이 한 개의 증발기를 사용한는 냉장고
에 비해 상승된다.
그러나, 이러한 종래 냉장고는 압축기 등의 운전시 전력소모가 많아 이상적인 기관에 대한 연구가 세계적으로 <40>
과학자의 숙제였다.
이러한 냉장고의 냉각장치는 아파트나 단독주택, 점포 등에서 겨울철 옥외공기 온도는 냉장고가 요구하는 차가<41>
운 온도인데 반하여 옥내의 기온은 평균 20도C 정도로 냉장고 자체벽면의 열전도 손실과 냉장고문의 개폐로 인
한 냉기 손실로 전력이 소모 되는 문제가 있었으며.
또한 발효나 부패과정 등에서 나오는 악취가 냉장고내의 다른 음식을 오염시켜 맛의 저하를 가져오고 냉장고문<42>
을 개방시 실내에 그 냄새가 퍼지는 문제가 있었다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 외부공기를 이용하여 전기를 절약하고 나쁜 냄새를 제거하는데 그 목<43>
적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 압축기, 응축기, 모세관, 증발기를 이용한 냉각 시스템의 냉장고에 있<44>
어서, 옥외공기인 외기중의 냉기를 냉동, 냉장에 이용하기 위하여,
냉장실(1)내측면에 공기필터(2)가 부착된 흡기구(3)를 설치하고 냉장실 후방에 상기 흡기구와 연결된 냉장흡기<45>
관로(4)에 외기를 흡입하기 위한 공기흡입팬(9)과 흡입된 외기온도를 측정하는 온도센서(7), 상기 온도센서에서
보내온 외기온도와 설정온도를 비교하여 외기의 흡입을 제어하는 제어부(5)와 상기 제어부의 제어에 의해 외기
흡입을 개폐하는 유체개폐기(6)를 설치하고,
냉장실내로 외기를 유입하기 위해 상기 냉장흡기관로와 냉장고외부의 외기유입파이프(11)를 연결하는 연결구
(10), 상기 외기유입파이프를 건물 벽체(13)의 벽체공(14)에 부착되어있는 벽체공파이프부착구(12)와 건물 외벽
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등록특허 10-0778678
의 외벽장식구(15)에 관통되게 설치하고,
냉장실내로 유입된 공기배출을 위해 냉장실내측면에 배기구(16)를 설치하고 냉장실 후방에 상기 배기구와 연결<46>
된 냉장배기관로(17)에 상기 제어부(5)의 제어에 의해 공기의 배기를 개폐하는 유체개폐기(18), 냉장실내로 유
입된 공기를 냉장고 밖으로 배출하기 위해 상기 냉장배기관로와 냉장고 외부의 외기배출파이프(20)를 연결하여
주는 연결구(19), 상기 외기배출파이프를 상기 건물 벽체(13)의 상기 벽체공(14)에 부착되어있는 상기 벽체공파
이프부착구(12)와 상기 건물 외벽의 상기 외벽장식구(15)에 관통되게 설치하고,
흡입, 배기 양측 개폐기가 열리지 않았을때 흡입팬에 의하여 흡입된 공기배출을 위해 바이패스관로(8)를 상기
냉장흡기관로와 냉장배기관로 사이에 연결하고,
상기 외기중의 냉기를 냉장에 이용하는 작용을 냉동실에 적용시키기 위하여, 냉동실(21)내측면에 공기필터<47>
(22)가 부착된 흡기구(23)를 설치하고 냉동실 후방에 상기 흡기구와 연결된 냉동흡기관로(24)에 상기 제어부의
제어를 받는 유체개폐기(25)를 설치하고 상기 냉장흡기관로와 연결된 연결부(27)를 통해 외기를 흡입시키며,
냉동실로 유입된 공기배출을 위해 냉동실내측면에 배기구(28)를 설치하고 냉동실 후방의 상기 배기구와 연결<48>
된 냉동배기관로(29)에 상기 제어부의 제어를 받는 유체개폐기(30), 바이패스관로(26)를 설치하여 상기 냉장배
기관로로 연결하여 유입된 공기가 배출되도록 하는 것이며,
상기 냉장고의 외기의 흡입과 배출을 위해 설치된 구성인 공기필터, 흡기구(3), 냉장흡기관로, 공기흡입팬, 제<49>
어부, 유체개폐기(6), 외기유입파이프, 연결구(10), 벽체공, 벽체공파이프부착구, 외벽장식구, 배기구(16), 냉
장배기관로, 유체개폐기(18), 연결구(19), 외기배출파이프, 흡기구(23), 냉동흡기관로, 유체개폐기(25), 연결부
(27), 배기구(28), 냉동배기관로, 유체개폐기(30)를 이용하여 냉장고내의 냄새제거를 위하여 냄새센서, 상기 공
기흡입팬과 유체개폐기의작동과 휴식시간의 길이와 빈도조정을 위한 타이머를 상기 제어부에 연결하여 상기 제
어부의 제어에 따라 상기 공기흡입팬과 유체개폐기를 동작하여 냄새를 제거 하며,
상기 냉장고에 외기를 유입, 배출하기위하여 냉장고의 연결구(10),(19)에 연결 설치되어 냉장고와 옥외사이의 <50>
공기통로로 이용하기 위한 상기 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20), 벽체공파이프부착구(12), 외벽장식구
(15)로 구성되는 배관설비를 설치하며.
옥외옥기를 이용한 냉장고에서 외기의 냉기를 냉동, 냉장에 이용하기 위하여,<51>
냉장고 외부에 설치되어 외기를 유입, 배출하는 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)가 연결구(10),(19)를
통하여 냉장흡기관로(4)와 냉장배기관로(17)에 정상 연결설치되었음의 여부를 상기 제어부에 통보하는 연결설치
여부 감지기, 상기 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)가 연결구(10),(19)를 통하여 냉장흡기관로(4)와 냉
장배기관로(17)에 정상 연결설치되었음의 여부를 상기 제어부에 통보하는 연결설치여부 수동통보스위치로 제어
부에 설치여부를 통보하는 단계와,
제어부에서 냉장고 실내온도와 설정온도를 비교하는 단계와, 냉장고 실내온도가 설정온도보다 높을 경우 제어
부(5)에서 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)의 연결설치여부를 판단하여 연결설치 완료시 공기흡입팬
(9)을 가동하는 단계와. 공기흡입팬에 의하여 냉장흡기관로내로 흡입된 외기온도를 냉장흡기관로내에 설치된 온
도센서(7)에서 측정하여 제어부에 신호를 보내는 단계와, 보내진 신호에 의하여 상기 외기온도가 냉장실내의 설
정온도보다 낮을 경우 공기흡입팬(9)과 유체개폐기(6),(18)를 가동하는 단계와,
냉장실내의 온도가 설정온도가 될 때까지 상기 공기흡입팬과 상기 유체개폐기(6),(18)을 가동하여 냉기를 냉장
실내로 순환시키다가 냉장실내의 온도가 설정온도에 이르면 제어부에서 상기 공기흡입팬(9)과 유체개폐기
(6),(18)를 정지하게 하는 것을 제어방법으로 이용한다.
발명의 구성 및 작용
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.<52>
냉장고의 구조는 종래의 기술에서 언급한바 있으므로 여기서는 그 설명을 생략하고, 종래 압축기, 응축기, 모세<53>
관, 증발기를 이용한 냉각 시스템과 이에 부수된 증발기 송풍팬 및 냉장고내 냉기유입구, 냉기토출구, 순환덕트
시스템과는 냉각 목적상 병용 사용되며,
공기 관로는 설계에 따라 유입구, 토출구, 순환덕트 등의 관로 일부를 같이 사용하여도 되며, 별도의 관로로 사<54>
용 하여도 되나 여기서는 일예를 들어 설명상 별개의 시스템으로 설명하기로 한다.
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도 1의 예에서 보듯이 냉장고가 설치된 건물의 벽체(13)에 벽체공(14)을 뚫고 건물외벽에는 미관을 위해 외벽장<55>
식구(15),건물내벽에는 파이프부착을 위한 벽체공파이프부착구(12)를 설치하고 냉장고 에서 옥외로 통하는 외기
유입파이프(11), 외기배출파이프(20)를 설치하여 옥외공기를 냉장고내로 흡입, 배출시킨다.
본 파이프는 합성수지류나 금속제 재질로 직관이나, 주름관을 사용하며 합성수지관의 경우 도 4와 같이 외기유<56>
입파이프(11), 외기배출파이프(20) 두 관을 피복(37)하여 사용하는 것이 미관상 좋으며 단면은 둘 다 삼각, 사
각, 원형으로 하거나 반원형 두 개를 원형으로 포개도 된다.
1개의 관구경은 10mm ~ 30mm 정도가 좋으나 관경이 적을 경우 막힘이 생길 수도 있고 냉기 전달에 시간이 걸리<57>
며, 관경이 클 경우 벽체공이 커져야 하고 미관상 문제가 있고 좁은 냉장고내부에 배치상 문제가 있으므로 냉장
고밖의 외기유입파이프, 외기배출파이프는 각각 15~20mm 정도, 냉장고내의 관로의 구경은 이보다 작은 구경이면
적절하다.
이상적인 것은 에너지 절감을 위해 신축건물에는 외기를 흡입, 배출하기위한 냉장고외부에 설치되어 냉장고와 <58>
옥외사이의 공기통로로 이용하기 위한 상기 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20), 벽체공파이프부착구(12),
외벽장식구(15)등의 배관설비와 통기구를 미리 설치하도록 하는 것이 바람직하다.
본 파이프와 냉장고내의 냉장흡기관로(4)와 냉장배기관로(17)의 연결구(10),(19)는 냉장고의 측면이나 후면을 <59>
이용할 수 있으나 도 2 에서는 후면에 설치하는 일예를 보여준다.
본 연결구는 파이프단을 삽입시 스프링힌지에 연결되어 평소에는 닫혀 있다가 밀려 들어가면서 열리며 삽입이 <60>
완료되면 삼각 스라이드의 끝 부분에서 채워지는 식의 예를 들면 진공청소기의 소제관 삽입구와 같은 방식이 바
람직하나 나사식 결합방식등 여러 방식이 있다.
상기연결구 내부에 냉장고 외부에 설치되어 외기를 유입, 배출하는 상기 외기유입파이프(11), 외기배출파이프<61>
(20)가 상기 연결구(10),(19)를 통하여 상기 냉장흡기관로(4)와 냉장배기관로(17)에 정상 연결설치 되었음의 여
부를 인지하여 상기 제어부에 통보하기 위한 파이프 삽입여부를 알 수있는 센서를 이용한 연결설치여부 감지기
를 부착 하여도 되지만, 연결설치여부를 제어부에 통보하는 별도의 스위치 조작으로 표시하는 것이
바람직하다.
냉장실(1)내측면에 공기필터(2)가 부착된 흡기구(3)를 설치하고 냉장실 후방에 상기 흡기구와 연결된 냉장흡기<62>
관로(4)에 외기를 흡입하기 위한 공기흡입팬(9)과 흡입된 외기온도를 측정하는 온도센서(7), 상기 온도센서에서
보내온 외기온도와 설정온도를 비교하여 외기의 흡입을 제어하는 제어부(5)와 상기 제어부의 제어에 의해 외기
흡입을 개폐하는 유체개폐기(6)를 설치하고,
냉장실내로 외기를 유입하기 위해 상기 냉장흡기관로와 냉장고외부의 외기유입파이프(11)를 연결하는 연결구
(10), 상기 외기유입파이프를 건물 벽체(13)의 벽체공(14)에 부착되어있는 벽체공파이프부착구(12)와 건물 외벽
의 외벽장식구(15)에 관통되게 설치하고,
냉장실내로 유입된 공기배출을 위해 냉장실내측면에 배기구(16)를 설치하고 냉장실 후방에 상기 배기구와 연결<63>
된 냉장배기관로(17)에 상기 제어부(5)의 제어에 의해 공기의 배기를 개폐하는 유체개폐기(18), 냉장실내로 유
입된 공기를 냉장고 밖으로 배출하기 위해 상기 냉장배기관로와 냉장고 외부의 외기배출파이프(20)을 연결하여
주는 연결구(19), 상기 외기배출파이프를 상기 건물 벽체(13)의 상기 벽체공(14)에 부착되어있는 상기 벽체공파
이프부착구(12)와 상기 건물 외벽의 상기 외벽장식구(15)에 관통되게 설치하고,
흡입, 배기 양측 개폐기가 열리지 않았을때 흡입팬에 의하여 흡입된 공기배출을 위해 바이패스관로(8)를 상기
냉장흡기관로와 냉장배기관로 사이에 연결하고,
상기 외기중의 냉기를 냉장에 이용하는 작용을 냉동실에 적용시키기 위하여, 냉동실(21)내측면에 공기필터(22)<64>
가 부착된 흡기구(23)를 설치하고 냉동실 후방에 상기 흡기구와 연결된 냉동흡기관로(24)에 상기 제어부의 제어
를 받는 유체개폐기(25)를 설치하고 상기 냉장흡기관로와 연결된 연결부(27)를 통해 외기를 흡입시키며,
냉동실로 유입된 공기배출을 위해 냉동실내측면에 배기구(28)를 설치하고 냉동실 후방의 상기 배기구와 연결된 <65>
냉동배기관로(29)에 상기 제어부의 제어를 받는 유체개폐기(30), 바이패스관로(26)를 설치하여 상기 냉장배기관
로로 연결하여 유입된 공기가 배출되도록 한다,
여기서 유체개폐기는 여러 종류가 있으며, 널리 사용하고 있어 설명이 불필요하나 일반적으로 공기와 같은 유체 <66>
제어에는 개폐기내부에 관로를 만들고 영구자석과 전기자석이 결합되어 전기자석의 힘으로 전기자석단에 연결된
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씰부분이 관로를 여닫는 전자석식이 전기적 제어에 유리하며 온도와 관계없이 제어기의 명령에 따라 냉장고내의
냄새제거를 병용 할 경우에는 전기자석식을 사용하여야한다.
냄새제거 기능을 병용하지 않을 경우에는 온도에 수축 팽창하는 금속를 이용한 것이나, 온도에 수축하는 유동물<67>
질의 팽창, 수축압력을 관을 통하여 전달 작용하는 것, 기억합성물질을 이용한 것이나 다 사용이 가능하다.
전자적 제어에 관하여 여기서는 일반적인 실시의 일예를 설명키로한다.<68>
먼저 냉장고 외부에 설치되어 외기를 유입, 배출하는 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)가 연결구<69>
(10),(19)를 통하여 냉장흡기관로(4)와 냉장배기관로(17)에 정상 연결설치되었음의 여부를 상기 제어부에 통보
하는 연결설치여부 감지기, 상기 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)가 연결구(10),(19)를 통하여 냉장흡
기관로(4)와 냉장배기관로(17)에 정상 연결설치되었음의 여부를 상기 제어부에 통보하는 연결설치여부 수동통보
스위치로 제어부에 설치여부를 통보하는 단계와,
제어부에서 냉장고 실내온도와 설정온도를 비교하는 단계와, 냉장고 실내온도가 설정온도보다 높을 경우 제어<70>
부(5)에서 외기유입파이프(11), 외기배출파이프(20)의 연결설치여부를 판단하여 연결설치 완료시 공기흡입팬
(9)을 가동하는 단계와. 공기흡입팬에 의하여 냉장흡기관로내로 흡입된 외기온도를 냉장흡기관로내에 설치된 온
도센서(7)에서 측정하여 제어부에 신호를 보내는 단계와, 보내진 신호에 의하여 상기 외기온도가 냉장실내의 설
정온도보다 낮을 경우 공기흡입팬(9)과 유체개폐기(6),(18)를 가동하는 단계와,
냉장실내의 온도가 설정온도가 될 때까지 상기 공기흡입팬과 상기 유체개폐기(6),(18)을 가동하여 냉기
를 냉장실내로 순환시키다가 냉장실내의 온도가 설정온도에 이르면 제어부에서 상기 공기흡입팬(9)과 유체개폐
기(6),(18)를 정지하게 단계의 제어방법을 이용한다.
이때 바이패스관로(8)는 흡입,배출관로 보다 작은 구경으로 하여 흡입, 배출 양측개폐기가 열리지 않았을 때 흡<71>
입팬에의하여 흡입된 공기가 배출되는 통로 역할을 하게 한다.
관경이 크면 개폐기 가동시 불필요한 바이패스 공기량이 많이 생기게 되므로 관경을 작게 하는 것이 <72>
바람직하다.
냉동실의 제어도 냉장실의 제어와 동일 하지만 도1의 실시예처럼 냉동실의 냉동흡기관로와 냉장실의 냉장흡입관<73>
로의 분기점인 연결부(27)가 공기흡입팬(9)보다 뒤에 있어 하나의 공기 흡입팬을 사용 할 경우 공기흡입팬은 냉
장실개폐기 가동시나 냉동실 개폐기 가동시 전부 가동 시킨다.
상기 분기점인 연결부(27)을 공기흡입팬(9)보다 외부쪽 앞에 있게 하여 별도의 공기흡입팬과<74>
온도 센서를 사용 하여도 된다.<75>
실시 예에서는 우리나라의 경우 겨울철 기온이 냉장실에서 필요로하는 온도(0~7도C) 보다 낮을 경우가 많이 있<76>
지만 냉동실에서 필요로 하는 온도(-12~-24도C)보다 낮은 경우는 적어 냉동실에의 적용은 선택적이다.
그러나 한대지방으로 수출하는 제품에는 적용함이 좋다.<77>
한편 본 시스템 설치 시 냉장고 사용상 가장 문제가 되고 있는 냄새 제거기능을 사용 할 수 있는바 이를 설명하<78>
면, 냉장고내의 냄새제거를 위해 냄새센서나, 빈도조정을 위한 타이머를 설치하여 제어부에 연결한다.
타이머식인 경우 설정시간(한시간에 1회정도가 적당하다)에 통상 음식물을 꺼내기위해 문을 여는 시간인 약 10<79>
초 정도 공기흡입팬(9)와 유체개폐기(6),(18)을 가동하여 냉장고내의 공기를 외부공기와 순환시켜 냄새를 제거
한다.
냄새센서를 이용하는 경우는 센서로부터의 냄새농도 정보에 따라 적당하게 설정된 농도 이하가 될 때 까지 상기 <80>
작동을 실시하여 외부공기와 순환시켜 냄새를 제거한다.
발명의 효과
이상에서와 같이, 본 발명은 냉장고에 외기중의 냉기를 냉각에 직접 이용함으로서 전기에너지를 절감하는 효과<81>
가 있으며,
이는 고유가로 인하여 겨울철 난방을 전기매트, 전기요, 전기스토브, 전기이불, 전기온풍기, 원적외선히타 등 <82>
전기에 의존하는 현실로 겨울철에 전기 소모량이 부쩍 늘고 있는 현실에 비추어 볼때 전기 수급문제 해결에도
효과가 있으며 향후 고유가 시대를 대비하는 효과가 있으며,
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온대 및 비교적 추운지방에 수출하는 제품에도 이를 적용시켜 수출을 증대하도록 하는 효과가 있다. <83>
또한 냉장고내의 냄새가 다른 음식물을 오염시켜 맛을 상하게 하는 것을 방지하는 효과가 있으며, 냉장고문을 <84>
개폐할 때 실내에 냄새가 퍼지는 것을 억제하는 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 특징을 설명하는 시스템의 개략도.<1>
도 2는 냉장고의 후면과 건물벽면을 관통하는 관통구와 연결된 외부공기 유도관을 나타내는 사시도.<2>
도 3은 냉장고의 종래 냉동시스템을나타낸 싸이클도.<3>
도 4는 외부공기 유입과 냉장고내의 공기배출을 위한 유도관의 단면도.<4>
도 5는 냉장고의 본 발명 작동상태를 나타낸 순서도.<5>
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명<6>
1: 냉장실 2: 공기필터<7>
3: 흡기구 4: 냉장흡기관로<8>
5: 제어부 6: 유체개폐기<9>
7: 온도센서 8: 바이패스관로<10>
9: 공기흡입팬 10: 연결구<11>
11: 외기유입파이프 12: 벽체공파이프부착구<12>
13: 벽체 14: 벽체공<13>
15: 외벽장식구 16: 배기구<14>
17: 냉장배기관로 18: 유체개폐기<15>
19: 연결구 20: 외기배출파이프<16>
21: 냉동실 27: 연결부<17>
31: 압축기 32: 응축기<18>
34: 모세관 35: 증발기<19>
36: 냉장고 외벽면 37: 피복<20>
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도면
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도면3
도면4
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도면5
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