KR100344802B1 - 냉장고용 증발 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트라이 튜브형 열교환기에서 제상선을 끼워 넣어야 하는 공정을 필요로 하는 제상관을 제거하여 제작공정의 단순화를 이룰 수 있도록 한 냉장고용 증발 열교환기에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은,
지그재그 형상으로 적층 밴딩되어 냉매가 흐르는 한 쌍의 냉매관과, 상기 냉매관 사이에 위치하여 양 냉매관과 선접촉 된 평판형의 냉각핀으로 이루어진 열교환기와;
상기 열교환기의 하부에 설치되어 제상시 복사열에 의해 열교환기의 표면에 맺힌 서리를 녹여주는 제상히터를 포함하여 구성된 증발 열교환기를 제공하는 것이다.

Description

냉장고용 증발 열교환기{vaporiger for refrigerator}
본 발명은 냉장고에 관련한 것으로서, 특히 냉장고용 증발 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 도 1에 도시된 바와 같이 냉매를 압축 - 응축 - 팽창 - 증발시키는 냉동사이클을 반복적으로 행하므로써 밀폐된 단열공간을 냉동 또는 냉장시키는 기기를 총칭한다.
특히, 증발 또는 응축 열교환기(1)(2)는 단열(斷熱)과 함께 냉장고의 성능을 가늠하는데 가장 중요한 요소로 관리되고 있으며, 이러한 열교환기는 기능을 향상을 위해 주로 형상개선에 주력하고 있다.
그 일예로 최근 개발된 바 있는 일명 트라이 튜브 형(tri-tube type) 증발 열교환기(1)(이하 "트라이 튜브"라 함)는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 일단과 타단에 냉매 유입구(10a)와 냉매 배출구(20a)를 가진 냉매유로인 한 쌍의 냉매관(10)(20)과, 상기 두 냉매관 사이에 위치하여 제상히터(31)가 내장되는 제상관(30)과, 상기 두 냉매관(10)(20) 사이에 위치하는 평판형의 냉각핀(fin)(40)이 압출성형에 의해 일체화 된 구성을 이루고 있다.
성형된 직후의 트라이 튜브(1)는 길다란 직선형상을 이루고 있는데, 이 상태에서 냉각핀(40)의 길이방향을 따라 일정간격으로 펀칭을 하여 냉각핀을 부분적으로 절개하므로써 이를 통해 공기가 유동되는 유로를 이루도록 하고 있다.
이러한 트라이 튜브(1)는 이전에 적용되었던 핀-튜브형 열교환기에 비해 열교환성 및 성형성이 매우 양호한 특성을 가진다.
그러나, 이러한 트라이 튜브(1)는 밴딩이 완료된 상태에서 제상관(30) 내부로 선(線)형상의 제상히터(31)를 삽입하게 되는데, 이 경우 제상관(30)이 이미 밴딩된 상태임을 감안할 때 제상히터(31)를 제상관으로 용이하게 삽입하기가 쉽지 않다.
물론, 트라이 튜브(1)를 밴딩하기 이전에 제상관(30)이 곧은 상태에서 제상선(31)을 미리 삽입한다면 상기한 문제점이 발생되지 않지만, 미리 제상선(31)을 삽입하게 되면 제상관(30)이 밴딩되는 과정에서 제상선(31)이 손상되는 문제점이 발생하게 되므로 이 방법은 배제되고 있다.
이에 따라 트라이 튜브(1)의 제작공정시간이 오래 걸려 생산성 향상에 저해 요인으로 작용되고 있을 뿐만 아니라, 제상선(31)을 끼워 넣는 과정에서 제상선(31)이 손상되어 제상효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 열교환기의 제작성을 향상시킬 수 있도록 한 냉장고용 증발 열교환기를 제공하는데 그 목적을 두고 있다.
도 1은 일반적인 냉장고의 종단면도
도 2a는 종래 증발 열교환기를 나타낸 정면도
도 2b는 도 2a를 A방향에서 본 도면
도 2c는 도 2a의 B부 사시도
도 3은 본 발명에 따른 증발 열교환기의 정면도
도 4는 도 3의 C부 사시도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
50 : 열교환기 51, 52 : 냉매관
53 : 냉각핀 54 : 제상히터
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면,
지그재그 형상으로 적층 밴딩되어 냉매가 흐르는 한 쌍의 냉매관과, 상기 냉매관 사이에 위치하여 양 냉매관과 선접촉 된 평판형의 냉각핀으로 이루어진 열교환기와;
상기 열교환기의 하부에 고정수단에 의해 설치되어 제상시 복사열에 의해 열교환기의 표면에 맺힌 서리를 녹여주는 제상히터를 포함하여 구성된 냉장고용 열교환기가 제공된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 3 내지 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 증발 열교환기(50)는 도 3에서와 같이 나란하게 배열된 한 쌍의 냉매관(51)(52)과, 상기 두 냉매관 사이에 위치하여 양 끝단부가 각 냉매관에 선접촉되도록 일체화 된 냉각핀(53)으로 구성된다.
이와 함께, 상기 증발 열교환기(50)의 하부에는 열교환기의 표면에 발생되는 서리를 복사열에 의해 제상하기 위한 제상히터(53)를 더 포함하여 구성된다.
상기한 증발 열교환기(50)는 압출성형에 의해 두 냉매관(51)(52)과 냉각핀(53)을 일체로 성형하며, 성형 직후에는 도 4에서와 같이 상기 냉각핀(53) 상에 일정간격으로 루버(louver)를 펀칭(punching)에 의해 형성하여 이를 통해 공기의 유통이 가능하게 하였다.
이 때, 상기 루버는 상기 냉각핀(3) 상에 일정간격으로 형성된 구멍(53a)과, 이 구멍을 통해 유동되는 공기에 방향성을 지정해 주기 위해 소정각도로 구배진 루버 핀(53b)으로 구성된다.
이후, 증발 열교환기(50)의 일단을 기점으로 타단을 지그재그형상으로 연속으로 적층 밴딩하므로써 냉장고에 적용가능한 형태로 완성하고, 상기 증발 열교환기(50)의 하부에 제상시 발열하는 제상히터(54)를 결합하므로써 본 발명의 증발 열교환기를 얻게 된다.
이 때, 상기 제상히터(54)는 결합수단에 의해 증발 열교환기(50)에 결합되는데, 결합수단은 여러가지가 적용될 수 있다.
예컨데, 증발 열교환기(50)를 냉장고에 설치하기 위한 브라켓에 의해 증발 열교환기에 고정하는 방법과, 증발 열교환기에 직접 체결 또는 용접에 의해 결합하는 방법을 들 수 있다.
특히, 상기 결합방법중 브라켓은 이미 갖추어진 구성요소이므로 이를 이용하여 제상히터(54)를 결합하는 것이 가장 효과적이다.
왜냐하면, 체결에 의하거나 용접에 의하면 그에 따른 공정이 추가되어야 하므로 브라켓에 의한 결합에 비해 비효율적이기 때문이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 증발 열교환기의 열교환 과정을 설명하면 아래와 같다.
제상히터(54)가 하부에 설치된 증발 열교환기(50)를 냉장고의 냉동실 유로내에 설치하면 도 3에서와 같이 공기의 유동방향은 증발 열교환기(50)의 하부로부터 상부를 향하게 된다.
이 때, 고온의 공기는 차가운 상태인 증발 열교환기(50)를 통하면서 저온으로 열교환된 상태로 냉동실로 유도되며, 고온의 공기는 계속적으로 열교환기(50)를 통하도록 하는 유도과정을 반복하면서 고내를 지속적으로 냉각시키게 된다.
한편, 상기 증발 열교환기(50)의 표면에는 내부공기를 열교환하는 과정에서 증발 열교환기와 공기와의 온도차에 의해 물방울이 맺히게 되고, 이 물방울은 빙점이하의 온도를 가진 증발 열교환기에 의해 빙결되면서 서리가 된다.
이 때, 냉장고는 증발 열교환기(50)에 빙결된 서리를 제거하기 위해 주기적으로 제상을 실행하게 되는데, 제상시에는 냉동사이클은 중지된 상태에서 증발 열교환기(50)의 하부에 설치된 제상히터(54)가 발열하면서 발생되는 복사열에 의해 서리를 녹이게 된다.
이와 같이 본 발명의 증발 열교환기(50)는 기존 트라이 튜브(한쌍의 냉매관과 제상관을 지칭함)와 비교할 때, 제상관을 제거하는 대신 그 위치에 냉각핀(53)이 위치하게 되므로 열교환 면적이 넓어지는 효과를 얻을 수 있다
또한, 기존과 같이 제상선을 제상관으로 끼워 넣는 작업이 필요없으므로 공정상의 불량율을 상당히 줄일 수 있음은 물론 공정시간을 단축할 수 있는 장점을 갖추게 된다.
이상과 같은 본 발명은 트라이 튜브에서 제상관을 없앤 바이(bi) 튜브 형태로 개선하는 대신 열교환기의 하부에 별도의 제상히터를 설치하므로써 제상관으로 제상선을 끼워 넣는 공정이 필요없어 공정시간을 단축할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이에 따라 생산성 향상에 기여하게 된다.
또한, 본 발명의 증발 열교환기는 한 쌍의 냉매관과 그 사이에 위치한 핀으로 구성되어 있으므로 제상관이 구성되었던 기존구조에 비해 열교환 면적이 넓어져 냉장고의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

Claims (2)

  1. 지그재그 형상으로 적층 밴딩되어 냉매가 흐르는 한 쌍의 냉매관과, 상기 냉매관 사이에 위치하여 양 냉매관과 선접촉 된 평판형의 냉각핀으로 이루어진 열교환기와;
    상기 열교환기의 하부에 설치되어 제상시 복사열에 의해 열교환기의 표면에 맺힌 서리를 녹여주는 제상히터를 포함하여 구성된 냉장고용 증발 열교환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    냉각핀 상에 공기가 통할 수 있도록 루버(louver)가 형성된 것을 포함하는 냉장고용 증발 열교환기.
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