KR100236340B1 - 냉장고용 응축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고용 응축기에 관한 것으로 응축기의 튜브와 핀을 일체형으로 형성하고, 상기 핀이 일체형으로 형성된 튜브를 나선형 형상으로 감아 응축기를 형성함으로써 상기 응축기의 열교환 면적이 넓어져 냉매와 외부공기와의 열교환이 원활하게 이루어지므로 응축기의 응축효율이 향상될 뿐만 아니라 응축기의 성형을 단순화시켜 작업성을 향상시킴과 동시에 응축기의 가격이 절감되도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 냉매가 유동되는 튜브(13)의 외주면 양측을 따라 핀(14)이 일체로 형성된 바이-핀 관(101)과; 상기 핀(14)에 형성된 다수개의 루버(102)와; 상기 각 루버(102)에 설치되어 루버(102)를 통과하는 공기의 방향을 조절하도록 일정각도로 경사진 경사면(103)으로 구성된 것이다.

Description

냉장고용 응축기{Condenser for refrigerator}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 냉장고용 응축기에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 냉매가 압축 - 응축 - 증발하는 냉매싸이클을 반복적으로 행함에 따라 고내를 저온화시켜 음식물을 장기간동안 신선하게 보관할 수 있도록 한 제품으로서, 요식업소뿐만 아니라 일반 가정에서도 필수적으로 사용되고 있다.

이와 같은 냉장고의 냉동싸이클 과정을 살펴보면, 압축기에 의해 저온, 저압상태의 가스냉매를 단열압축하여 고온, 고압가스상태로 변환한 후 응축기로 보내지면, 응축기에서 고온, 고압가스상태의 냉매가 외부공기에 의해 냉각 응축되어 온도 : 40℃, 압력 : 9atm의 액체상태가 되며, 이러한 고압 액체상태의 냉매가 다른 부분의 냉매관 직경에 비해 상대적으로 좁은 모세관을 통과하면서 저온저압의 냉매로 감압되며, 상기 저온저압의 냉매로 감압된 냉매는 증발기로 유입되어 저압상태(0 atm이하)에서 낮은 온도(-30℃)로 증발함에 따라 고내의 더운 공기를 흡수하여 이를 차가운 공기로 전환시키는 반복적인 열교환작용에 의해 고내를 냉각시키게 된다.

상기와 같은 냉동싸이클은 고내의 온도가 설정온도가 될 때까지 계속되며, 설정온도에 이르면 온도감지센서에 의해 설정온도가 되었음을 감지하여 마이컴에 의해 설정온도이상으로 올라가기 전까지 냉장고의 운전을 일시적으로 정지시킴으로써 과냉의 방지와, 불필요한 소비전력의 낭비를 방지하게 된다.

상기와 같은 냉동싸이클에 의해 운전되는 냉장고는 도 1에서와 같이 본체(1)와; 상기 본체(1)내에 냉동용 식품을 보존하기 위해 비교적 저온인 -12∼-24℃의 실내온도를 유지하는 냉동실(2)과; 상기 냉동실(2)의 하부에 냉장용 식품을 보존하기 위해 통상 0∼7℃정도의 실내온도를 유지하는 냉장실(3)과; 상기 냉동실(2)과 냉장실(3)의 전면에 각 실을 개폐하도록 결합된 도어(4)(5)와; 상기 냉동실(2)의 후방에 설치되어 냉동실(2)내로 냉기를 보내주도록 회전되는 냉동팬(6)과; 상기 냉동실(2)의 후면에 형성된 냉동실 흡입구(7)와; 상기 냉장실(3)과 냉동실(2)사이에 냉기가 순환되도록 형성된 냉기순환덕트(8)와; 상기 냉장실(3)의 후방 저면에 설치되어 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(9)와; 상기 압축기(9)에서 압축된 고온고압의 냉매를 고압의 과냉액으로 응축시키는 응축기(10)와; 상기 응축기(10)의 측면에 설치되어 응축기(10)내를 유동하는 냉매와 외부공기가 열교환되도록 외부공기를 응축기(10)로 보내주기 위해 회전되는 응축팬(11)과; 상기 냉동실(2)의 후방에 설치되어 응축기(10)에서 모세관을 통과하면서 감압된 냉매가 유입되어 고내의 공기와의 열교환을 통해 저온저압의 냉매로 증발시키는 증발기(12)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 냉장고의 작용을 설명하면 다음과 같다.

냉장고가 냉동운전시에는 냉동팬(6)만 회전되어 지며, 상기 냉동팬(6)의 회전력에 의해 냉장실(3)내를 순환하면서 온도가 상승된 공기는 냉동실(2)의 후방에 설치된 증발기(12)를 통과하면서 열교환되어 저온의 공기로 형성되고, 상기 저온의 공기는 냉동팬(6)의 회전력에 의해 냉동실(2)의 후면에 형성된 냉동실 흡입구(7)를 통해 저온의 공기가 다시 냉동실(2)내로 강제 유입되어 진다.

이와 같이, 냉동실(2)내로 강제 유입된 저온의 공기는 냉동실(2)내를 순환하면서 냉동실(2)내의 식품을 냉동시킨 후 냉동실(2)의 외부로 토출되어 냉기순환덕트(8)내를 유동하면서 저온의 공기 일부는 증발기(12)로 보내지고, 다른 일부는 냉장실(3)로 유입되어 냉장실(3)내를 순환하면서 냉장실(3)을 저온화시키게 된다.

상기 냉장실(3)을 저온화시키면서 온도가 상승된 공기는 냉장실(3)의 외부로 토출되어 냉기순환덕트(8)내를 유동하면서 상기 냉동실(2)의 후방에 설치된 증발기(12)를 통과하면서 다시 저온의 공기로 냉각된 다음 냉동팬(6)의 회전력에 의해 다시 냉동실(2)내로 유입되어 진다.

상기와 같은 냉동싸이클에 의해 다시 저온의 냉기로 열교환되는 과정을 적정온도가 될 때까지 반복하게 된다.

이때, 증발기(12)내로 유입되어 고내의 공기와 열교환되어 온도가 상승된 냉매는 냉장실(3)의 후방 저면에 설치된 압축기(9)로 유입되어 고온고압의 냉매로 압축되어 지고, 상기 고온고압으로 압축된 냉매는 응축기(10)로 보내지게 되는데, 이때 응축기(10)의 측면에 설치된 응축팬(11)의 회전력에 의해 외부공기가 응축기(10)를 통과하게 되고, 상기 응축기(10)를 통과하는 외부공기와 응축기(10)내로 유입되어 유동되는 냉매와의 열교환이 이루어져 즉, 냉매의 열이 외부공기로 방출되므로 상기 응축기(10)내를 유동하는 냉매는 고압의 과냉액으로 응축되어 진다.

여기서, 응축기(10)는 응축기(10)로 유입되는 냉매가 유동될 수 있도록 설치된 튜브(13)와; 상기 튜브(13)내를 유동하는 냉매가 외부공기와 원활하게 열교환이 이루어지도록 튜브(13)의 상, 하단면에 용접결합된 복수개의 핀(14)으로 구성되어 있다.

상기 튜브(13)와 핀(14)은 재질이 강(steel)인 강관(鋼管)으로 형성되어 있다.

압축기(9)에서 고온고압으로 압축된 냉매는 응축기(10)내로 유입되어 지고, 상기 응축기(10)내로 유입된 냉매는 응축기(10)의 튜브(13)내를 유동하면서 외부공기와 열교환이 이루어지는데, 이때 튜브(13)의 외주면에 용접결합된 복수개의 핀(14)에 의해 상기 튜브(13)내를 유동하는 냉매과 외부공기와의 열교환이 더욱 더 원활하게 이루어지게 된다. 즉, 응축기(10)의 튜브(13) 외주면에 결합된 핀(14)에 의해 열교환 면적이 넓어져 상기 튜브(13)내를 유동하는 냉매의 열이 외부공기로 원활하게 방출되므로 응축기(10)로 유입된 고온고압의 냉매는 고압의 과냉액으로 응축되어 진다.

여기서, 상기 응축기(10)를 제작하는 방법은 직선관인 긴 튜브(13)를 편편하게 벤딩기를 이용하여 사형으로 벤딩하고 나서 상기 벤딩된 튜브(13)의 상, 하단면에 복수개의 핀(14)이 지그에 의해 일정한 위치에 놓여지면 튜브(13)의 상, 하단면에 핀(14)을 스폿(spot)용접하여 결합시킨 다음 상기 핀(14)이 결합된 튜브(13)를 서로 겹쳐지도록 다단으로 벤딩한다.

즉, 사형으로 벤딩되고 상, 하단면에 핀(14)이 결합된 튜브(13)의 일측부를 고정시킨 상태에서 튜브(13)의 타측부가 튜브(13)의 일측부와 겹쳐지도록 벤딩한 후 상기 벤딩된 튜브(13)의 타측부를 또 다시 처음 벤딩되는 방향과는 반대방향으로 다시 벤딩하며, 상기와 같이 튜브(13)가 계속해서 벤딩되므로 상기 응축기(10)는 일정한 형상 즉, 직육면체나 정육면체 등의 형상으로 형성되어 지고, 상기 일정한 형상으로 형성된 응축기(10)를 냉장고의 배면에 고정시킨다.

그러나, 이러한 종래 냉장고용 응축기는 벤딩기를 이용하여 수작업으로 일일이 튜브를 벤딩한 다음 상기 벤딩된 튜브의 상, 하단면에 핀을 일정한 위치에 놓은 후 스폿(spot)용접하여 튜브에 핀을 결합시키므로 상기 응축기를 제작하는 작업시간이 많이 걸려 작업손실이 발생되므로 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 응축기의 튜브 상, 하단면에 결합된 핀 사이의 거리가 넓어 상기 응축기를 그냥 통과하는 공기의 량이 많을 뿐만 아니라 응축기의 열교환 면적이 적으므로 튜브내를 유동하는 냉매와 외부공기와의 열교환이 원활하게 이루어지지 않아 응축기의 응축효율이 저하되는 문제점도 있었다.

그리고, 응축기의 튜브와 핀은 재질이 강(steel)인 강관으로 형성되어 있으므로 상기 응축기가 무거울 뿐만 아니라 가격이 상승되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 응축기의 튜브와 핀을 일체형으로 형성하고, 상기 핀이 일체형으로 형성된 튜브를 나선형 형상으로 감아 응축기를 형성함으로써 상기 응축기의 열교환 면적이 넓어져 냉매와 외부공기와의 열교환이 원활하게 이루어지므로 응축기의 응축효율이 향상될 뿐만 아니라 응축기의 성형을 단순화시켜 작업성을 향상시킴과 동시에 응축기의 가격이 절감되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 냉매가 유동되는 튜브의 외주면 양측을 따라 핀이 일체로 형성된 바이-핀 관과; 상기 핀에 형성된 다수개의 루버와; 상기 각 루버에 설치되어 루버를 통과하는 공기의 방향을 조절하도록 일정각도로 경사진 경사면으로 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기가 제공된다.

도 1은 일반적인 냉장고를 나타낸 구조도

도 2는 냉장고의 종래 응축기를 나타낸 구조도

도 3은 냉장고의 본 발명 응축기를 나타낸 구조도

도 4는 냉장고의 본 발명 바이-핀 관을 나타낸 사시도

도 5a는 냉장고의 본 발명 바이-핀 관의 구조를 나타낸 정면도

도 5b는 냉장고의 본 발명 바이-핀 관의 구조를 나타낸 평면도

도 5c는 도 4b의 I-I선단면도

도 6a는 냉장고의 본 발명 바이-핀 관를 나타낸 사시도의 다른 실시예 1

도 6b는 도 6a의 측면도

도 7a는 냉장고의 본 발명 바이-핀 관를 나타낸 사시도의 다른 실시예 2

도 7b는 도 7a의 측면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

101: 바이-핀 관(Bi-fin tube) 102: 루버(Louver)

103: 경사면

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부도면 도 3 내지 도 7b를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 냉장고의 본 발명 응축기를 나타낸 구조도이고, 도 4는 냉장고의 본 발명 바이-핀 관을 나타낸 사시도이고, 도 5a는 냉장고의 본 발명 바이-핀 관의 구조를 나타낸 정면도이고, 도 5b는 냉장고의 본 발명 바이-핀 관의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 5c는 도 4b의 I-I선단면도이고, 도 6a는 냉장고의 본 발명 바이-핀 관를 나타낸 사시도의 다른 실시예 1이고, 도 6b는 도 6a의 측면도이고, 도 7a는 냉장고의 본 발명 바이-핀 관를 나타낸 사시도의 다른 실시예 2이고, 도 7b는 도 7a의 측면도로써, 본 발명은 냉매가 유동되는 튜브(13)의 외주면 양측을 따라 일체형으로 형성된 핀(14)으로 구성된 바이-핀 관(101)이 형성되어 있고, 상기 핀(14)의 표면에는 다수개의 루버(Louver)(102)가 형성되어 있고, 상기 각 루버(102)에 루버(102)를 통과하는 공기의 방향을 조절하도록 일정한 각도로 경사진 경사면(103)이 형성되어 있다.

상기 루버(102)는 튜브(13)를 기준으로 수평 또는 수직하게 형성되어 있고, 상기 경사면(103)의 각도는 0˚∼90˚사이에 형성되어 있다.

상기 루버(102)가 수평으로 형성된 핀(14)에 경사면(103)은 도 4에서와 같이 튜브(13)에 일체형으로 형성된 일측 핀(14)과 타측 핀(14)에 서로 엇갈리도록 형성되어 있다.

상기 루버(102)가 수직으로 형성된 핀(14)에 경사면(103)은 도 6a에서와 같이 서로 엇갈리게 형성되어 있거나 도 7a에서와 같이 핀(14)의 일면에 동일하게 형성되어 있다.

상기 바이-핀 관(101)은 알루미늄(Al) 재질로 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

먼저, 냉매가 유동되는 튜브(13)의 외주면 양측을 따라 일체로 형성된 판 형상의 핀(14)으로 구성된 바이-핀 관(101)은 압출 성형되며, 상기 바이-핀 관(101)의 핀(14) 표면에는 루버(12)가 바이-핀 관(101)의 압출 성형작업후 펀칭이나 프레스 가공 등에 의해 성형된다.

이때, 바이-핀 관(101)이 알루미늄(Al) 재질로 형성되어 있으므로 상기 바이-핀 관(101)의 압출 성형이 용이하게 이루어지고, 상기 핀(14)의 표면에 루버(102)의 성형이 원활하게 이루어질 뿐만 아니라 상기 바이-핀 관(101)의 무게가 가벼우므로 바이-핀 관(101)에 의해 형성되는 응축기(10)의 무게 또한 가볍다.

상기와 같이, 성형된 바이-핀 관(101)을 나선형 형상으로 연속해서 연이어 감아 나가므로 도 3에서와 같은 응축기(10)가 형성된다.

여기서, 응축기(10)를 형성하는 상기 바이-핀 관(101)의 핀(14) 표면에 튜브(13)를 기준으로 볼 때 도 5a에서와 같이 수평하게 형성된 다수개의 루버(102)에 일정한 각도로 경사진 경사면(103)이 펀칭이나 프레스 가공에 의해 핀(14)을 가로질러 각각 형성되어 있으므로 응축팬(11)의 회전력에 의해 응축기(10)내로 보내지는 외부공기가 응축기(10)내에서 와류가 발생되면서 상기 루버(102)를 통해 빠져나가므로 상기 경사면(103)의 경사각도에 따라 외부공기의 방향이 조절된다.

이때, 튜브(13)를 중심으로 하여 일측 핀(14)과 타측 핀(14)에 형성된 경사면(103)을 서로 엇갈리게 즉, 일측 핀(14)과 타측 핀(14)의 루버(102)에 경사지게 형성된 경사면(103)의 경사각도가 도 4에서와 같이 서로 엇갈리게 형성되어 있으므로 상기 핀(14)에 형성된 루버(102)를 통과하는 외부공기가 서로 반대방향으로 응축기(10)의 외부로 빠져 나오게 된다.

그리고, 핀(14)의 표면에 튜브(13)를 기준으로 하여 수직하게 즉, 튜브(13)와 같은 방향으로 형성된 루버(102)에 경사면(103)의 경사각도가 6a에서와 같이 서로 엇갈리게 즉, 루버(102)에 경사면(103)이 핀(14)의 정면에 형성되어 있으면 다음 경사면(14)은 핀의 후면에 형성되어 지고 이와 같은 방법으로 루버(102)에 경사면(103)을 번갈아 가면서 형성되어 있거나 또는 도 7a에서와 같이 핀(14)의 정면이나 후면 어느 한 면에 경사면(103)이 동일하게 형성되어 있으므로 상기 루버(102)를 통해 응축기(10)의 외부로 빠져나가는 외부공기는 경사면(103)의 경사각도에 따라 방향이 조절된다.

상기 경사면(103)의 경사각도가 0˚∼90˚사이에 형성되어 있으므로 상기 경사면(103)에 의해 외부공기의 풍량이 많고 적음에 따라 난류강도를 확보할 수 있는데, 상기 경사면(103)의 경사각도가 0˚일 때에는 경사면(103)에 의해 루버(102)가 막히므로 외부공기가 루버(102)를 통과하지 못하고, 상기 경사면(103)의 경사각도가 90˚이상일 때에는 루버(102)를 통과하는 외부공기의 풍향은 90˚일 때하고 똑같다.

상기와 같이, 응축기(10)의 바이-핀 관(101) 튜브(13)내를 유동하는 냉매와 응축기(10)내로 유입되어 응축기(10)의 외부로 빠져나가는 외부공기와의 열교환이 이루어지며, 상기 냉매와 외부공기와의 열교환은 튜브(13)의 외주면 양측에 일체형으로 형성된 핀(14)과 상기 핀(14)의 표면에 형성된 다수개의 루버(102)에 의해 더욱 더 원활하게 이루어져 즉, 상기 냉매의 열이 외부공기로 방출되므로 상기 냉매는 고온고압의 냉매에서 고압의 과냉액으로 응축된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 냉매가 유동되는 튜브의 외주면 양측을 따라 핀이 일체형으로 형성된 바이-핀 관을 나선형 형상으로 감아 응축기를 형성함으로써, 상기 응축기내를 유동하는 냉매와 외부공기와의 열교환 면적이 넓어지므로 냉매와 외부공기와의 열교환이 원활하게 이루어져 응축기의 응축효율이 향상되는 효과가 있다.

그리고, 바이-핀 관의 핀에 루버를 다수개 형성하고, 상기 루버를 통과하는 외부공기의 방향을 조절하는 경사면이 각 루버에 형성되어 있으므로 상기 경사면의 경사각도를 조절하여 외부공기의 토출방향을 조절함과 동시에 풍량의 많고 적음을 조절하여 외부공기의 난류강도를 확보하므로 냉매와 외부공기와의 열교환이 원활하게 이루어져 응축기의 응축효율이 향상되는 효과도 있다.

또한, 응축기의 튜브와 핀을 일체형으로 형성하므로 상기 응축기의 단품성능이 향상되고, 응축기의 제작작업이 용이하여 작업성이 향상될 뿐만 아니라 재료비가 절감되는 효과도 있다.

그리고, 바이-핀 관을 알루미늄 재질로 형성되어 있으므로 응축기가 가벼울 뿐만 아니라 가격이 절감되는 효과도 있다.

Claims (7)

1. 냉매가 유동되는 튜브의 외주면 양측을 따라 핀이 일체로 형성된 상태로써 나선형으로 감겨지는 바이-핀 관과;

   상기 핀에 형성된 다수개의 루버와;

   상기 각 루버에 설치되어 루버를 통과하는 공기의 방향을 조절하도록 일정각도로 경사진 경사면으로 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
2. 제 1 항에 있어서,

   루버는 튜브를 기준으로 수평하게 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   튜브의 외주면에 일체형으로 형성된 일측 핀과 타측 핀에 경사면이 서로 엇갈리도록 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
4. 제 1 항에 있어서,

   루버는 튜브를 기준으로 수직하게 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

   핀의 일면에 경사면이 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
6. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,

   핀의 일면에 경사면이 서로 엇갈리게 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
7. 제 1 항에 있어서,

   경사면의 각도는 0°∼90° 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.

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