• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.65-72
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• 2020

얼음을 제공하는 기능이 구비된 냉장고는 대부분 냉장고 내부의 얼음 저장소에 미리 얼음을 채워 두고 사용자가 필요할 때 많은 양의 얼음을 취출할 수 있도록 하고 있다. 그러나 냉장고의 얼음 저장소에 얼음이 채워진 상태로 냉장고가 장기간 사용되지 않거나 정상적인 동작 중에도 시간이 경과하면 얼음이 서로 엉기는 현상이 발생한다. 이렇게 엉긴 얼음 덩어리를 분리시키는 메커니즘이 구비되어 있으나 얼음 엉김 현상이 심할 경우 얼음이 완전히 취출되지 못하는 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 얼음이 엉기는 과정과 얼음의 분리력에 관한 기존의 연구를 조사하였고, 인위적으로 얼음을 엉기게 하여 다양한 조건에서 얼음의 취출 정도를 실험하였다. 이 과정에서 얼음의 취출을 방해하는 기존 얼음 저장소 형상의 문제점에 착안하여 이를 개선하기 위한 형상과, 완전 취출을 위해 얼음 분쇄 메커니즘의 작동 반경을 넓히는 새로운 메커니즘을 제안하였다. 제안된 메커니즘의 시제품을 제작하고 실제 냉장고에 적용하여 얼음이 완전 취출됨을 검증하였다. 그 결과 기존 얼음 저장소의 형상과 분쇄 메커니즘에서 얼음 취출률이 65%정도이었으나, 제안된 형상과 메커니즘에서는 완전히 추출되었다.

• 에너지공학
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• 제22권2호
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• pp.105-111
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• 2013

본 연구는 빌트인 냉장고 내부를 가열하여 냉장고의 열손실 특성을 파악하는 역열손실 방법을 이용하여 냉장고의 열손실이 큰 부분이 어느 영역인지를 분석함으로써 이를 개선하는 것에 목적을 두고 있다. 이를 위해서 적외선 열화상 카메라를 이용하여 냉장고 외부 표면 온도를 측정함으로써 열손실을 분석하였으며 이를 통하여 상대적으로 열손실이 큰 부분인 얼음배출구에서의 열손실 개선을 시도하였다. 또한, 이에 관한 열전달 전산해석을 수행하여 열손실 구조를 규명하였으며 적용 가능한 열손실 개선 방안인 모서리 부분의 곡면반경을 증가하여 열손실이 개선되는 특성을 살펴보았다. 본 연구의 결과로 부터 얼음배출구 모서리 부분의 곡면 반경을 30mm로 하면 모서리 부분의 열손실이 최적으로 개선되는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.139.1-139.1
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• 2005

• 한국기계가공학회지
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• 제17권2호
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• pp.37-46
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• 2018

Present research is to evaluate and improve the sealing performance of the duct cap assembly for the ice dispensers through structural analysis. The nonlinear contact problems to check the sealing performance were analyzed using ANSYS software. The results of the analyses related to the sealing performance: the displacement distribution, the contact condition between the cap-silicon and the case, and the pressure distribution on the contact surface, were examined and discussed. Based on the results of the existing design of the duct cap assembly, two cases of the design modifications to improve the sealing performance were introduced. By examining the results of the two cases, a final design improvement plan was proposed and analyzed. It is shown that the sealing performance of the proposed final design is much more favorable than the existing design. The method of structural analysis and design improvement of the duct cap assembly presented in this paper will help improve the sealing performance of the ice dispenser duct caps.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.672-680
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• 2018

본 연구에서는 유한요소해석을 이용하여 냉장고 얼음 디스펜서 작동 시에 덕트 캡 조립체가 열리는 과정을 해석하고 캡의 개방각도를 평가하였으며, 얼음 배출을 원활하게 하기 위하여 캡의 개방각도를 최대화할 수 있는 설계개선안을 도출하였다. 덕트 캡 조립체의 기존설계안에 대하여 모터 작동 시의 입력회전각에 대한 과도구조해석을 수행하였으며 해석결과, 캡의 개방각도는 레버가 강체일 경우에만 가능한 개방각도 상한값의 78%로 나타났다. 캡 개방각도에 미치는 주요 설계인자의 영향을 검토하기 위한 여러 가지의 설계수정안을 도출하고 해석을 수행하였다. 설계수정안의 해석결과, 레버 재질을 탄성계수가 큰 재질로 변경하거나, 지지부의 위치를 모터 측으로 이동하거나, 레버의 축 직경을 증가시키면 개선효과가 높아지는 것으로 나타났다. 구조설계의 변경에 따라 수반되는 제작비용 측면도 고려하면, 얼음 디스펜서 케이스의 기존 구조를 변경하지 않고 레버 재질만 기존의 합성수지에서 알루미늄합금으로 변경하는 설계수정안이 가장 우수한 것으로 나타났다. 결론적으로, 레버 재질을 알루미늄합금으로 변경하면 캡의 개방각도를 상한값의 95%까지 개선할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서 제시한 해석 방법 및 결과는 얼음 배출이 원활하도록 덕트 캡 조립체의 구조를 설계하는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권5호
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• pp.76-83
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• 2018

A cabinet-door integrated finite element model was constructed for a built-in side-by-side refrigerator with an ice dispenser, and its deformation was analyzed using the ANSYS finite element software. As loads, the food load needed to fill in the cabinet and doors and the thermal load occurring during normal operation conditions were taken into consideration. The door height difference (DHD) and door flatness difference (DFD) between the two doors of the freezing and refrigerating compartments were derived. The DHD and DFD under the assembled condition without applied loads satisfied the acceptance criteria specified by the refrigerator manufacturer. It appeared that the food load increases the DFD slightly. The thermal load tends to increase the differences because of the thermal deformation, especially the DFD, of the cabinet and doors.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.465-473
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• 2018

냉동실 도어에 얼음디스펜서와 냉장실 도어에 홈바가 장착된 빌트인 양문형 냉장고 모델에 대하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 사용하여 캐비닛과 도어를 통합한 유한요소모델을 구성하고 변형해석을 수행하였다. 하중으로는 냉장고가 조립된 조건, 그리고 캐비닛 선반과 도어 배스킷에 적재되는 식품 부하물 하중과 냉장고 정상 작동 시의 온도분포에 의한 열하중조건을 고려하였다. 캐비닛과 도어의 변형량 해석결과에 기반하여 냉동실 도어와 냉장실 도어 사이의 상하단차와 앞뒤단차를 평가하고, 냉기 밀봉에 영향을 미치는 캐비닛 전면과 도어 내면 사이에 위치한 도어 개스킷의 간극의 증가량을 평가하였다. 부하물이 없고 냉장고가 작동하지 않는 조건의 해석결과 계산된 상하단차와 앞뒤단차는 제품 출하 시의 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 부하물이 투입되고 냉장고가 정상 작동하는 열하중조건의 해석결과 계산된 상하단차와 앞뒤단차는 조립조건에 비해 증가하며 특히 앞뒤단차가 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 열하중조건의 해석결과 계산된 캐비닛 전면과 도어 내면의 변위로부터 도어의 사각 테두리에 부착되는 개스킷 간극의 증가량을 평가하였다. 최대 간극 증가량은 냉동실 도어의 좌측 테두리에서 발생하며 제조업체에서 정한 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다.