KR100200794B1 - 냉동사이클 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 응축수단의 구조를 축소시켜 냉동사이클의 경로를 단축시키는 냉동사이클을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 냉장고의 냉동사이클에서 응축수단은 히트파이프와 히트싱크, 리시버탱크를 구비한다.
따라서, 응축수단의 부피를 감소시켜 제품의 전체적인 부피를 감소시킬 수 있으며, 냉동사이클의 경로를 단축하여 원가를 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 응축효율을 높이기 위해 사용하던 보조 응축수단을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

냉동사이클
본 발명은 냉동사이클에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장고의 냉동사이클 구조를 개선하여 응축효율이 향상되는 냉동사이클에 관한 것이다.
일반적으로 냉동사이클은 냉매가 압축, 응축, 팽창, 증발하는 과정이 연속적으로 수행되는 것으로, 냉장고에서 행해지는 냉동사이클은 도 1에 도시한 바와 같다.
이에 도시한 바와 같이, 우선, 저온, 저압의 기상냉매를 고온, 고압으로 압축하는 압축기(1)가 마련되고, 이 압축된 냉매를 외부공기와 열교환시켜 냉각, 응축시켜 액체상태로 만드는 응축수단(3)이 마련된다. 이 응축수단(3)에서 토출된 냉매를 이용하여 냉장고의 외상에 이슬이 맺히는 것을 방지하는 핫파이프(Hot Pipe,4)가 설치되고, 깨끗하고 건조한 오일을 만드는 드라이어(Drier,5)가 마련된다. 또한, 모세관 등을 통해 냉매를 감압시키는 감압기(6)가 설치되며, 감압된 저온의 냉매가 증발하면서 외부의 열을 흡수하는 증발기(7)가 마련된다. 이 증발기(7)를 거친 냉매중에서 미처 기화되지 못한 액체상태의 냉매가 압축기(1)로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(Accumulator,8)가 마련되고, 기상냉매를 증발기(7)로부터 압축기(1)로 운반하는 흡입파이프(9)가 설치된다. 냉동사이클을 이루는 이러한 요소들은 냉매파이프(10)에 의해 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 냉장고의 냉동사이클 흐름은 다음과 같다.
압축기(1)에서 고온, 고압상태의 냉매가 토출되어 응축수단(3)으로 유입되면 외부공기에 의해 냉각, 응축되어 액체상태의 냉매로 변화하며, 감압기(6)를 거쳐 감압되면서 증발기(7)로 유입된다. 증발기(7)로 유입된 냉매는 저압상태에서 낮은 온도로 증발하면서 주위의 열을 흡수하게 되고, 증발기(7)에서 토출된 냉매는 압축기(1)로 유입되는데, 이중 액상냉매는 어큐뮬레이터(8)에서 기화되어 압축기(1)로 유입된다.
한편, 냉매를 냉각시켜 액상으로 만드는 응축수단(3)은 와이어콘덴서(Wire Condenser,3a)와 클러스터파이프(Cluster Pipe,3b)를 구비한다. 또한, 압축기(1)와 응축수단(2) 사이에는 압축기(1)의 열 등을 이용하여 냉매를 강제응축시키기 위한 팬(2)이 마련된다. 이 가운데 와이어콘덴서(3a)는 수회벤딩된 파이프에 와이어를 결합시킨 것이며, 클러스터파이프(3b)는 다수의 파이프를 사용한다. 이러한 와이어콘덴서나 클러스터파이프만으로 충분한 응축이 행해지지 않아 응축효율이 부족한 경우 미도시된 서브콘덴서(Sub Conedenser)를 사용하기도 한다.
그러나, 이러한 종래 응축수단은 파이프를 수회벤딩시킨 와이어콘덴서, 클러스트파이프 등은 냉장고 내부에서 많은 부피를 차지할 뿐만 아니라, 수회벤딩되어 설치됨으로써 냉매의 경로가 길어져서 파이프의 길이가 길어지기 때문에 원가가 상승하고 설치도 복잡해지는 문제가 발생한다.
또한, 이외에도 서브콘덴서를 사용하게 되면, 역시 냉장고 내부에서 부피를 차지할 뿐만 아니라 부품을 첨가하였기 때문에 원가가 상승되는 문제가 발생한다.
본 발명의 목적은 응축수단의 구조를 축소시켜 냉동사이클의 경로를 단축시키는 냉동사이클을 제공하는데 있다.
도 1은 종래 냉장고의 냉동사이클을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉장고의 냉동사이클을 개략적으로 보인 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 응축수단의 구성을 보인 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100...압축기 103...감압기 104...증발기
111...히트파이프 112...히트싱크 113...리시버탱크
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 냉매를 고온, 고압으로 만드는 압축기, 압축된 냉매를 액체상태로 변환시키는 응축수단, 응축수단에서 토출된 냉매를 감압시키는 감압기, 감압기에서 토출된 냉매를 이용하여 외부의 열을 흡수하는 증발기를 구비하는 냉동사이클에 있어서, 응축수단은 압축기에서 토출된 냉매에 의해 그 내부의 작동유체가 가열되는 히트파이프, 히트파이프에 설치되어 히트파이프 내부의 가열된 작동유체의 열을 방산하는 히트싱크, 히트파이프에 의해 온도가 저하된 냉매를 일시저장하는 리시버탱크를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 냉장고의 냉동사이클은 도 2에 도시한 바와 같이, 저온, 저압의 기상냉매를 고온, 고압으로 압축하는 압축기(100)가 마련되고, 이 압축된 냉매를 외부공기와 열교환시켜 냉각, 응축시켜 액체상태의 냉매로 만드는 응축수단(110)이 마련된다. 이 응축수단(110)에서 토출된 냉매를 이용하여 냉장고의 외상에 이슬이 맺히는 것을 방지하는 핫파이프(Hot Pipe,101)가 설치되고, 깨끗하고 건조한 오일을 만드는 드라이어(Drier,102)가 마련된다. 또한, 모세관 등을 이용하여 감압시키는 감압기(103)가 설치되며, 감압된 저온의 냉매가 증발하면서 외부의 열을 흡수하는 증발기(104)가 마련된다. 이 증발기(104)를 거친 냉매중에서 미처 기화되지 못한 액체상태의 냉매가 압축기(100)로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(Accumulator,105)가 마련되고, 기상냉매를 증발기(104)로부터 압축기(100)로 운반하는 흡입파이프(106)가 설치된다. 이렇게 냉동사이클을 구성하는 요소들은 냉매파이프(107)에 의해 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉장고의 냉동사이클 흐름은 다음과 같다.
압축기(100)에서 고온, 고압상태의 냉매가 토출되어 응축수단(110)으로 유입되면 외부공기에 의해 냉각, 응축되어 액체상태의 냉매로 변화하며, 감압기(103)를 거쳐 감압되면서 증발기(104)로 유입된다. 증발기(104)로 유입된 냉매는 저압상태에서 낮은 온도로 증발하면서 주위의 열을 흡수하게 되고, 증발기(104)에서 토출된 냉매는 압축기(100)로 유입되는데, 이중 액상냉매는 어큐뮬레이터(105)에서 기화되어 압축기(100)로 유입된다.
한편, 냉매를 냉각시켜 액상으로 만드는 응축수단(110)은 압축기(100)에서 연장되어 나온 냉매파이프(107)를 감싸며 작동유체가 흐르는 히트파이프(Heat Pipe,111), 이 히트파이프(111)와 결합되어 히트파이프(111) 내부의 작동유체의 열을 방산하는 히트싱크(Heat Sink,112), 히트파이프(111)와 핫파이프(101)사이에 마련되어 냉매를 일시저장하는 리시버탱크(Receiver Tank,113)를 구비한다. 이 가운데 히트파이프(111)의 일부는 코일형상으로 냉매파이프(107)를 감싸며, 히트파이프(111)의 내부에서는 온도차에 의한 자연대류현상으로 작동유체는 순환하면서 냉매파이프(107) 내부의 냉매의 열을 흡수한다. 이 흡수된 열로 인해 온도가 높아진 히트파이프(111) 내부의 작동유체는 다시 방열핀인 히트싱크(112)에 의해 열을 방산한다. 또한, 리시버탱크(113)는 특히, 냉매의 양을 줄이지 않더라도 응축수단(110)의 경로를 단축시킬 수 있는 요소로 내부에 냉매를 잠시 머무르게 하여 저장하였다가 주위의 열을 이용하여 응축시키고, 다시 핫파이프(101)로 보내질 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 냉장고의 냉동사이클에서 응축수단은 히트파이프와 히트싱크, 리시버탱크를 구비한다.
따라서, 응축수단의 부피를 감소시켜 제품의 전체적인 부피를 감소시킬 수 있으며, 냉동사이클의 경로를 단축하여 원가를 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 응축효율을 높이기 위해 사용하던 보조 응축수단을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 냉매를 고온, 고압으로 만드는 압축기, 상기 압축된 냉매를 액체상태로 변환시키는 응축수단, 상기 응축수단에서 토출된 냉매를 감압시키는 감압기, 상기 감압기에서 토출된 냉매를 이용하여 외부의 열을 흡수하는 증발기를 구비하는 냉동사이클에 있어서, 상기 응축수단은 상기 압축기에서 토출된 냉매에 의해 그 내부의 작동유체가 가열되는 히트파이프(111), 상기 히트파이프(111)에 설치되어 상기 히트파이프(111) 내부의 가열된 작동유체의 열을 방산하는 히트싱크(112), 상기 히트파이프(111)에 의해 온도가 저하된 냉매를 일시저장하는 리시버탱크(113)를 구비한 것을 특징으로 하는 냉동사이클.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 히트파이프(111)는 상기 압축기(100)와 상기 리시버탱크(113)사이의 냉매파이프(107)를 코일형상으로 감싸며, 상기 히트싱크(112)는 상기 히트파이프(112)에 결합된 방열핀인 것을 특징으로 하는 냉동사이클.
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