KR100216758B1 - 냉장고용 냉각기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고용 냉각기에 관한 것으로서, 종래의 냉각기는 길다란 냉매 파이프(19)에 구부릴 부분을 감안하여 일정한 간격으로 배열되도록 모든 냉각핀(20)을 일일이 삽입하여야 하므로 냉각기(17)의 제조공정에서 냉각핀(20)을 삽입하는 작업이 번거롭고 조잡하였으며, 이에 따라 냉각핀(20)의 삽입시간이 많이 소요되므로 생산비용이 증대되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 지그재그로 연속하여 절곡 성형시킨 냉매파이프(19)를 상하로 횡단하도록 상하로 길다란 장방형 판재의 냉각핀(22)이 마련되고 상기 냉매파이프(19)와 냉각핀(22)의 형상 변형을 방지할 수 있도록 냉각핀(22)의 양단에서 융기된 냉매파이프(19) 양단부분의 U형 절곡 부분에 삽입 고정되는 측면고정판(21)이 구비된 냉장공용 냉각기에 있어서, 상기 냉각핀(22)은 서로 이웃하는 4개의 노칭홈(23) 중앙부에 냉매파이프(19)의 축 방향으로 냉기유동이 가능한 냉기유동구멍(24)이 각각 형성되고 상기 냉각기(17)의 수직 중앙부를 기준으로 하여 상단은 좁고 하단은 넓어 경사지게 배열시킴으로써 제조공정의 단순화로 원가절감을 꾀하며 종래 냉각기와 마찬가지로 냉각기를 통과하는 냉각기가 냉매파이프의 축 방향으로 유동이 가능한 냉장고용 냉각기를 제공한다.

Description

냉장고용 냉각기

본 발명은 냉장고용 증발기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장방형 판재의 양단에 냉매파이프가 끼워지는 노칭홈을 일정간격으로 형성하고 이 노칭홈에 지그재그로 절곡 성형시킨 냉매파이프를 조립하여 제조공정의 단순화되는 냉장고용 증발기에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 냉장고의 냉동을 위한 냉매의 흐름 배관도로서, 압축기(10)에서 압축된 고온냉매는 보조 방열 파이프(11)와 핫 파이프(12)와 후판 파이프(13)와 와이어 콘덴서 파이프(14)를 거치면서 냉각된 후 드라이어(15)로 공급되도록 연결되어져 있다.

상기 드라이어(15)를 거친 냉매는 모세관(16)을 거쳐 냉각기(17)에서 열 교환되게 연결되고, 상기 열 교환기(17)를 거친 냉매는 어큐뮬레이터(Accumulator, 18)를 거쳐 압축기(10)로 공급되게 연결되어 있다.

이러한 냉장고에서의 냉동사이클은 먼저, 압축기(10)에서 프레온 가스 등과 같은 냉매를 고온 고압으로 압축하여 보조 방열 파이프(11)로 공급된다. 상기 보조 방열 파이프(11)에서는 냉장고의 하단에 설치되는 제상수 저수용 증발그릇 내에 배치되며 이 보조 방열 파이프(11)를 따라 흐르는 고온(70~80)의 냉매에 의해 증발그릇내의 제상수가 증발되도록 한다. 이때 고온의 냉매가 다소 냉각되는 이중효과를 얻게 된다.

상기 보조 방열 파이프(11)를 거친 냉매는 핫 파이프(12)를 통과하게 되며, 이 핫 파이프(12)는 냉장고의 도어 쪽의 공간 내부 앞부분을 지나가도록 설치된다. 상기 핫 파이프(12)는 도어오픈에 따른 실내의 외기 교환시 고내온도와 외부 온도차에 의해 발생되는 이슬이 맺히는 결로(結露)현상을 제거한다.

이후, 냉매는 후판 파이프(13)와 와이어 콘덴서 파이프(14)를 더 거치면서 충분히 냉각되어 액화상태가 된 후 드라이어(15)를 통과하게 된다.

상기 와이어 콘덴서 파이프(14)까지 통과하면서 고온으로부터 냉각된 냉매는 그 냉매가 흐르게 되는 냉매파이프에서의 고내 외기 온도차에 따라 수분이 생성되어 액상의 냉매에 포함되게 된다. 이를 그대로 열 교환시키게 되면 냉매와 물의 열교환 계수차이에 의해 냉각효율의 현저한 저하를 가져오게 된다.

따라서, 이러한 현상에 대한 대책으로 와이어 콘덴서 파이프(14) 후단에 드라이어(15)를 설치하여 액상의 냉매에 포함된 수분성분이 제거되게 된다.

이와 같이 드라이어(15)를 거치면서 수분이 제거된 저온고압의 냉매는 모세관(16)에 공급된다. 이 모세관(16)에서는 냉매의 압력을 급격히 고압에서 저압으로 단열 팽창시켜 냉매를 저온 저압으로 만들어 약 -30정도의 온도강하를 만들어 내게 된다.

이렇게 모세관(16)까지 거치면서 저온 저압으로 된 액상의 냉매는 냉각기(17)에서 급속히 기화되면서 주위의 온도를 빼앗아 냉동실용 냉기를 만들게 된다.

상기 어큐뮬레이터(18)는 냉각기(17)에서 충분히 기화되지 못한 액상의 냉매를 분리해내어 압축기(10)에는 순수한 기상의 냉매만 공급시키는 역할을 한다.

제2도는 지금까지 널리 사용되고 있는 일반적인 냉각기의 사시도로서, 냉매파이프(19)가 지그재그 형상으로 순차 배열되어 상하 적층 구조를 갖도록 형성되어 있으며, 상기 구조에서 서로 나란히 인접하는 한 쌍의 수평방향 파이프를 한 개의 조로 하여 여기에 얇은 사각판재 형태의 냉각핀(20)이 일정한 간격으로 연속 배열되어 있다.

이와 같이 다수의 냉각핀(20)이 삽입 고정된 냉매파이프(19)의 양단 절곡부분에는 냉각기(17)의 구조물을 안정하게 유지시키기 위한 직사각판 형태의 측면고정판(21)이 설치되어 있다.

특히, 냉매파이프(19)에 삽입 고정되는 인접 냉각핀(20)들 간의 간격은 수직 방향을 따라 서로 다르게 배치되어 있다.

구체적으로 살펴보면 냉매파이프(19)에 삽입 고정되는 냉각핀(20)들 상호간의 간격은 하측으로 내려갈수록 점점 넓어지고 상측으로 올라갈수록 점점 좁아지는 조밀구조를 가지고 있다. 이와 같이 냉각기의 구조가 제2도와 같이 상하방향을 기준으로 하여 서로 다른 핀 간격을 가지는 이유는 제상효율 및 착상분포를 고르게 가져가기 위함이다.

상기 냉각기(17)에서의 증발을 이용하여 열 교환할 때 냉각기(17)의 아래쪽에서 위쪽을 향해 송풍하게 된다. 이때 냉각핀(17)의 하단부터 성에가 발생되기 시작하므로 상하구분 없이 모든 냉각핀(20)을 일정한 간격으로 촘촘하게 배열하게 되면 하단부분의 냉각핀(20)에 편중된 상태로 성에가 발생되게 되고 이것이 결국 송풍통로를 막게 되므로 냉각효율을 떨어뜨리게 된다.

게다가, 냉각기(17) 하단부분에 설치되는 제상히터에 의해 냉각기(17)에 형성된 성에를 제거하고자 하는 경우에도 하단부분의 냉각핀(20)에 집중적으로 형성된 성에는 제상히터의 열전도를 막게 되므로 제상효율도 떨어지게 된다. 이러한 이유에 따라 냉각기의 냉각핀 배열을 달리 가져가게 되는 것이다.

그러나, 앞에서 설명한 제2도와 같은 냉각기의 구조에서는 하단부분의 냉매파이프(19)에 설치되는 냉각핀(20)의 수를 줄이는 것이므로 냉각핀(20)들 간격만을 단순히 넓게 가져가고 있기 때문에 인접하는 냉매파이프(20)들 사이에서의 착상량 증대현상은 피할 수 없었다.

또 상기 냉각핀(20)은 단순히 얇은 사각판재 형태이기 때문에 냉각핀(20)들 사이를 통과하는 냉기유동이 발달하여 경계층이 두꺼워지고 따라서 열 전달효율이 감소된다. 상기 이유로 냉각핀(20)들 사이의 간격이 제한을 받으므로 주어진 공간내에서 전열면적을 늘리는데 한계가 있다.

특히, 길다란 냉매파이프(19)에 절곡부분을 감안하여 일정한 간격으로 배열되도록 모든 냉각핀(20)을 일일이 삽입하여야 하므로 냉각기(17)의 제조공정에서 냉각핀(20)을 삽입하는 작업이 번거롭고 조잡하였으며, 이에 따라 냉각핀(20)의 삽입시간이 많이 소요되므로 생산비용이 증대되었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 제반 폐단 및 문제점을 해결하기 위해 연구 개발한 것으로서, 그 상하로 길다란 장방형 판재의 양단에 일정한 간격을 갖도록 다수의 노칭홈을 형성시킨 다수의 일체형 냉각핀을 마련하고 상기 노칭홈들이 동일선상에 위치되도록 냉각핀들을 배열한 후 상기 노칭홈에 지그재그로 절곡 성형된 냉매파이프를 조립함으로써 제조공정의 단순화로 원가절감을 꾀할 수 있도록 한 냉장고용 증발기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 일체형 냉각핀의 서로 이웃하는 4개의 노칭홈 중앙부에 냉기유동구멍을 형성하여 냉각기를 통과하는 냉기가 냉매파이프의 축 방향으로 유동이 가능한 냉장고용 냉각기를 제공하는데 있다.

제1도는 일반적인 냉장고의 냉동 배관도.

제2도는 종래의 냉각기를 나타낸 사시도.

제3도는 본 발명에 따른 냉장고용 냉각기의 구조도.

제4도는 본 발명의 냉각기에서 냉각핀과 냉매파이프의 일부를 나타낸 사시도.

제5도는 본 발명에 따른 냉장고용 냉각기의 다른 실시 예를 나타낸 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압축기 11 : 보조 방열 파이프

12 : 핫 파이프 13 : 후판 파이프

14 : 와이어 콘덴서 파이프 15 : 드라이어

16 : 모세관 17 : 냉각기

18 : 어큐뮬레이터 19 : 냉매파이프

20, 22 : 냉각핀 21 : 측면고정판

23 : 노칭홈 23a : 플랜지

24 : 냉기유동구멍

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 2열의 상하 적층 구조를 이루도록 지그재그로 연속하여 절곡 성형시킨 냉매파이프; 상기 냉매파이프를 상하로 횡단하도록 상하로 길다란 장방형 판재로 형성되고 그 양단에 일정한 간격으로 냉매파이프가 끼워지는 다수의 노칭홈을 갖는 다수개의 냉각핀; 상기 냉매파이프와 냉각핀의 형상변형을 방지할 수 있도록 냉각핀의 양단에서 융기된 냉매파이프 양단 부분의 U형 절곡부분에 삽입 고정되는 측면고정판; 이 구비된 냉장고용 냉각기에 있어서, 상기 냉각핀은 서로 이웃하는 4개의 노칭홈 중앙부에 냉매파이프의 축 방향으로 냉기유동이 가능한 냉기유동구멍이 각각 형성됨을 특징으로 하는 냉장고용 냉각기에 있다.

또 상기 냉각핀은 냉각기의 수직중앙부를 기준으로 하여 상단은 좁고 하단은 넓어 경사지게 배열됨을 특징으로 하는 냉장고용 냉각기에 있다.

이하에서, 본 발명에 따른 냉장고용 냉각기의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명에 따른 냉각기(170)의 사시도이고, 제4도는 본 발명에 따른 일체형 냉각핀(22)과 냉매파이프(19)의 일부분을 나타낸 상세도면이다.

여기서는 저온 저압의 냉매가 통과하는 냉매파이프(19)를 지그재그로 구부려서 2단 배열형태의 상하 적층 구조로 형성하고, 상기 구조에 따른 수평방향의 냉매파이프(19)에는 상하로 길다란 장방형의 판재로 된 일체형 냉각핀(22)이 냉매파이프(19)의 축 직각방향으로 일정한 간격을 갖고 배열되어 있다.

상기 일체형 냉각핀(22)은 상하로 길다란 장방형 판재의 양단에 일정한 간격으로 다수의 노칭홈(23)이 형성되어 있고 서로 이웃하는 4개의 노칭홈(23) 중앙부에는 냉매파이프(19)의 축 방향으로 냉기의 유동이 가능한 냉기유동구멍(24)이 각각 형성되어져 있다. 상기 노칭홈(23)의 원호부분에는 냉매파이프(19)를 고정하기 위한 플랜지(23a)가 형성되어 있다.

또한, 상기 일체형 냉각핀(22)은 열전도도가 우수한 재료이면 어떤 재료라도 무방하나, 가격이 저렴하고 구하기 쉬운 알루미늄이 바람직하다.

상기 냉매파이프(19)의 양단부분에 U형으로 구부러진 다수의 절곡 부분은 자중에 의해 변형되지 않는 측면고정판(21)이 삽입 고정되어 있다.

상기 일체형 냉각핀(22)은 제5도에서와 같이 냉각기(170)의 수직 중앙부를 기준으로 하여 수평방향으로 배열된 냉매파이프(19)를 횡단하도록 배열하되, 상단의 폭은 좁고 하단의 폭은 넓어 경사지게 배열할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 냉장고용 냉각기를 조립하는 과정을 참고적으로 설명한다. 먼저, 조립 금형(도시하지 않았음) 내에 일체형 냉각핀(22)의 노침홈(23)이 상부를 향하도록 세워 놓는다. 이때 일체형 냉각핀(22)의 노칭홈(23)은 동일한 일직선상에 위치되어야 한다.

이러한 상태에서 노칭홈(23)과 동일한 간격을 갖고 지그재그로 절곡 성형된 냉매파이프(19)를 상기 조립 금형에 끼워져 있는 일체형 냉각핀(22)의 노칭홈(23)으로 끼워 넣어 임시 고정하고 상기 조립 금형을 뒤집어 다시 조립되지 않은 노칭홈(23) 내에 또 하나의 냉매파이프(19)를 끼워 조립한다.

상기 냉매파이프(19)의 양단부분이 U형으로 구부러진 다수의 절곡부분에 측면고정판(21)을 냉매파이프(19)의 양단부분에서 중앙을 향해 밀어 넣어 조립한 후, 조립 금형을 분리해 완성품의 냉각기(170)를 얻는다.

본 발명에 따른 냉장고용 냉각기는 종래의 냉각기와 마찬가지로 냉매파이프(19)에 고정된 일체형 냉각핀(22)들을 하부에서 상부를 향해 냉각기(170)를 통과하면서 차가워지고, 상기 냉각기(170)의 하부에 성에가 발생되어 일부의 냉기유로가 폐쇄되게 되면 일체형 냉각핀(22)의 냉기유동구멍(24)을 통해 냉매파이프(19)의 축방향으로 유동되게 된다. 이와 같이 서로 이웃하는 냉각핀(22)으로 냉기가 유동되므로 종래의 냉각기와 마찬가지로 냉각효율이 상승되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 냉장고용 냉각기는 상하로 길다란 장방형 판재의 양단에 일정한 간격을 갖도록 다수의 노칭홈이 형성된 다수의 일체형 냉각핀을 마련하고 상기 노칭홈들이 동일선상에 위치되도록 냉각핀들을 배열한 후 상기 노칭홈에 지그재그로 절곡 성형시킨 냉매파이프를 조립함으로써 제조공정의 단순화로 원가절감을 꾀할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 서로 이웃하는 4개의 노칭홈 중앙부에 냉기유동구멍을 형성하여 일체형 냉각핀을 사용하더라도 종래의 냉각기와 마찬가지로 냉각기를 통과하는 냉기가 냉매파이프의 축 방향으로 유동이 가능하고 이로 인하여 냉각효율이 향상되는 특유의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 2열의 상하 적층 구조를 이루도록 지그재그로 연속하여 절곡 성형시킨 냉매파이프(19); 상기 냉매파이프(19)를 상하로 횡단하도록 상하로 길다란 장방형 판재로 형성되고 그 양단에 일정한 간격으로 냉매파이프(19)가 끼워지는 다수의 노칭홈(23)을 갖는 다수개의 냉각핀(22); 상기 냉매파이프(19)와 냉각핀(22)의 형상변형을 방지할 수 있도록 냉각핀(22)의 양단에서 융기된 냉매파이프(19) 양단 부분의 U형 절곡부분에 삽입 고정되는 측면고정판(21);이 구비된 냉장고용 냉각기에 있어서, 상기 냉각핀(22)은 서로 이웃하는 4개의 노칭홈(23) 중앙부에 냉매파이프(19)의 축 방향으로 냉기유동이 가능한 냉기유동구멍(24)이 각각 형성됨을 특징으로 하는 냉장고용 냉각기.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉각핀(22)은 냉각기(17)의 수직중앙부를 기준으로 하여 상단은 좁고 하단은 넓어 경사지게 배열됨을 특징으로 하는 냉장고용 냉각기.