KR100374134B1 - 냉장고용 응축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고용 응축기에 관한 것으로, 그 목적은 응축기의 핀 및 냉매관 구조를 개선하여 응축효율을 향상시키며 제조공정 및 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 냉장고용 응축기에 의하면, 다수개가 병렬로 배열되며 관통공(53)이 천공된 박판상의 열교환핀(52)과, 관통공(53)을 통해 열교환핀(52)을 관통하며 일정한 간격을 두고 벤딩되어 열교환핀(52)이 그룹을 이루면서 층층이 배치되게 하는 세장형 냉매관(51)으로 이루어져 있다. 이에 따라 열교환 면적이 종래에 비해 월등하게 증대되어 냉매 응축효율이 향상됨은 물론이며, 별도의 도장공정 등이 요구되지 않아 전반적인 제조비용을 절감할 수 있는 작용효과가 있다.

Description

냉장고용 응축기{Condenser of refrigerator}

본 발명은 냉장고용 응축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉장고의 기계실에 장착되어 압축기로부터 토출되는 고온고압의 냉매를 응축하는 냉장고용 응축기에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고용 응축기는 냉동사이클을 이루는 압축기와 팽창기구 사이에 배치되며, 압축기에서 고온고압 상태로 토출된 냉매를 응축시켜 팽창기구 측으로 내보내는 기기이다.

이러한 기능을 하는 종래 냉장고용 응축기는 냉장고의 캐비닛 하부에 형성된 기계실에 장착되는데, 도 1에 도시한 바와 같이, "U"형으로 수차례 벤딩된 소정길이의 냉매관(1)과, 냉매관(1) 외측에 병렬로 배치된 다수의 와이어핀(2)을 갖추고 있다.

냉매관(1)은 일단(1a)이 압축기의 출구단(미도시)과, 타단(1b)은 팽창기구(미도시)와 연결되어 있어서, 냉동사이클에 폐회로로 구성된다.

그리고 와이어핀(2)은 여러개의 층을 이루도록 냉매관(1)에 배치된 일종의 열교환핀이다. 즉, 각각의 와이어핀(2)은 직경이 보통 1.6mm 정도인 가는 철사로 이루어져 있으며, 이웃하는 것들과 일정한 간격을 유지하면서 냉매관(1)의 방향과 수직하게 용접수단을 통해 장착된다.

그러나, 이러한 종래 냉장고용 응축기에서는 와이어핀(2)이 철사로 이루어져 부식이 쉽게 진행되며, 이를 방지하기 위해 높은 비용의 도장공정이 별도로 요구되는 단점이 있다.

또한, 철사로 이루어진 와이어핀(2)을 일일이 용접수단을 통해 냉매관(1)에 접합시켜야 함으로써, 이의 작업 공정이 난해함은 물론이며 이로 인한 제조비용 역시 상승하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 냉매관및 이에 배치되는 열교환핀의 구조를 개선하여 제조공정을 보다 용이하게 하며, 냉매 응축효율을 향상시킬 수 있는 냉장고용 응축기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 냉장고용 응축기를 개략적으로 보인 것이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 냉장고의 기계실 구조를 보인 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고용 응축기를 발췌하여 보인 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 냉장고용 응축기의 제조단계를 보인 블록도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

11..기계실 20..압축기

50..응축기 51..냉매관

52..열교환핀 53..관통공

54..버르

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

냉장고의 기계실에 장착되는 냉장고용 응축기에 있어서,

다수개가 병렬로 배열되며 관통공이 천공된 박판상의 열교환핀과, 관통공을 통해 열교환핀을 관통하며 일정한 간격을 두고 벤딩되어 열교환핀이 그룹을 이루면서 층층이 배치되게 하는 냉매관을 구비하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

또한, 열교환핀은 알루미늄 박판으로 이루어지며, 냉매관은 내경이 4.5 내지 7.0mm인 세장형 알루미늄 관으로 이루어 진 것을 특징으로 하는 구성이다.

또한, 열교환핀의 관통공 주변에는 냉매관 외주와 밀착되도록 버르가 형성된 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 2는 본 발명이 적용되는 냉장고의 기계실 구조를 보인 것이고, 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 냉장고용 응축기 및 이의 제조단계를 개략적으로 보인 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명이 적용되는 냉장고에는 함체 상의 캐비닛(10) 후방에 기계실(11)이 마련되어 있는데, 여기에는 압축기(20)와 응축기(50) 및 냉각팬(30) 등 냉동사이클 구성요소와 각종 전장품이 설치된다.

압축기(20)는 저장실(미도시)에 배치된 증발기(미도시)에서 증발작용을 마친냉매를 흡입 압축하여 고온 고압상태로 압축하는 역할을 하며, 응축기(50)는 압축기(20)로부터 토출되는 고온고압 상태의 냉매를 응축하여 팽창기구(미도시) 측으로 내보내는 역할을 한다. 그리고, 냉각팬(30)은 압축기(20)와 응축기(50) 사이에 배치되며, 외부공기를 흡입하여 응축기(50)를 응축시킴과 동시에 압축기(20)를 냉각시키게 된다. 미설명부호 "40"은 기계실(11) 개방부를 덮는 기계실커버이다.

이러한 냉동사이클 구성요소 중 본 발명에 따른 응축기(50)는 도 3에 도시한 바와 같이, 열교환핀(52)이 다수의 박판으로 구성된 일종의 분할핀 타입의 열교환기로 이루어져 있다.

즉, 본 발명에 따른 냉장고용 응축기(50)는 병렬로 배치되며 직사각형의 박판으로 이루어진 다수의 열교환핀(52)과, 다수의 열교환핀(52)을 관통하여 이들의 열이 층층으로 배치되도록 벤딩된 냉매관(51)을 구비한다.

박판상의 열교환핀(52)은 다수의 그룹을 이루면서 분할되어 층층으로 배치되는데, 이들의 핀피치가 균일하게 배열된다. 또한, 열교환핀(52)에는 냉매관(51)이 관통하도록 3개의 관통공(53)이 일정간격 이격되게 형성되며, 관통공(53) 주변부에는 버링가공(Burring)을 통해 버르(54,Burr)가 마련된다. 이 버르(54)는 관통공(53)을 관통하는 냉매관(51) 외주와 면접촉하여 응축 효율을 보다 향상시키기 위함이다.

그리고 소정 길이로 연장된 냉매관(51)은 열교환핀(52)의 관통공(53)에 삽입되어 복수의 열을 이루도록 평행하게 배열된다. 이 때, 냉매관(51) 내경이 7mm 이상의 큰 것을 사용하면, 냉매관(51)내의 체적이 커져 고온 고압상태의 냉매를 응축시키는 과정에서 일부가 증발될 우려가 있다. 따라서 이러한 현상을 방지하기 위해 냉매관(51) 내경이 4.5mm ~ 7.0mm 인 것을 사용하는 것이 바람직한데, 본 실시 예에서는 냉매관(51)의 내경이 4.8mm 인 것을 사용하였다. 또한, 냉매관(51)의 일단(51a)은 압축기(20)와 연계되며, 이의 타단(51b)은 팽창기구(미도시)와 연결된다.

이러한 냉매관(51)과 열교환핀(52)을 이용한 냉장고용 응축기의 제조방법을 도 3과 도 4를 참조하여, 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 냉장고용 응축기의 제조방법은 냉매관(51)과 열교환핀(52)을 준비하는 준비단계(S1)과, 다수의 열교환핀(52)에 냉매관(51)을 삽입하여 열교환핀(52)을 다수의 그룹으로 배치하는 열교환핀 배열단계(S2)과, 열교환핀(52)에 삽입된 냉매관(51)을 확관하는 냉매관 확관단계(S3)와, 다수의 그룹으로 병렬 배치된 열교환핀(52)이 층(層)을 이루도록 냉매관(51)을 벤딩하는 냉매관 벤딩단계(S4)를 구비한다.

준비단계(S1)에서는 소정 길이로 연장된 냉매관(51)과, 직사각형상의 알루미늄 박판으로 이루어지며 관통공(53)이 천공된 열교환핀(52)을 다수개 준비한다. 이 때, 냉매관(51)은 내경이 4.8mm인 알루미늄 세장형 관으로 준비한다. 또한, 열교환핀(52)에는 확관하기 전의 냉매관(51)이 여유있게 삽입되도록 관통공(53)을 천공하는데, 관통공(53) 주변부에는 버링(Burring)가공을 통해 버르(54,Burr)를 형성한다.

열교환핀 배열단계(S2)는 준비단계(S1)에서 갖춰진 열교환핀(52)과냉매관(51)을 예비 조립하여 열교환핀(52)을 다수의 그룹으로 배치하는 것이다. 즉, 지그장치(미도시)를 이용하여 열교환핀(52)이 다수의 그룹을 이루도록 병렬로 배치한 후, 세장형 냉매관(51)을 관통공(53)을 관통하도록 삽입한다. 이 때, 열교환핀(52)은 먼지 등에 의해 막히지 않을 정도의 간격으로 촘촘하게 배치하는 것이 바람직하며, 열교환핀(52)의 그룹과 그룹 사이는 일정간격이 유지되게 배열한다.

그리고, 냉매관 확관단계(S3)는 열교환핀(52)이 열을 이루면서 적정하게 배열된 열교환핀 배열단계(S2) 이후에 강선(미도시)의 일단에 강구(미도시)가 마련된 확관도구(미도시)를 통해 냉매관(51)을 내부에서 확관시킴으로써, 냉매관(51)의 외주와 버르(54)를 면접촉시키는 단계이다. 즉, 강선을 냉매관(51)의 일단에서 삽입한 후 타단 측에서 강제로 잡아 당기면, 강구가 냉매관(51)내를 억지로 통과하게 된다. 이에 따라 냉매관(51)이 소성 변형되면서 내부에서 외부로 확관되어 관통공(53) 주변의 버르(54)와 밀착된다. 이 때, 강구의 직경은 냉매관(51)의 내경보다 약간만 크게 이루어 진 것이 바람직하다.

냉매관 벤딩단계(S4)는 냉매관 확관단계(S3) 이후에 열교환핀(52) 그룹과 그룹 사이의 냉매관(51)를 벤딩하여 강제로 정열하는 단계이다. 즉, 열교환핀(52) 그룹과 그룹 사이의 냉매관(51)을 벤딩하면 열교환핀(52) 그룹이 층층이 배치됨으로써, 냉장고용 응축기(50)가 완성된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 응축기(50)는 박판상의 열교환핀(52)에 냉매관(51)을 관통시킨 후 냉매관(51)을 벤딩하여 구성하기 때문에, 철사로 이루어진 열교환핀을 용접수단을 통해 일일이 접합하는 종래의 것에 비해 그 제조공정이보다 용이하게 이루어진다. 또한, 열교환핀(52)과 냉매관(51)이 모두 알루미늄으로 이루어져 있어서, 별도의 도장공정 등이 요구되지 않아 전반적인 제조비용 역시 절감된다.

다음에는 이러한 일련의 공정을 통해 제조된 응축기(50)가 냉장고의 기계실(11)에 장착된 예를 통해 이의 작동 및 효과를 설명한다.

먼저, 냉장고에 전원이 인가되면 기계실(11)에 설치된 압축기(20)와 냉각팬(30)이 구동된다. 따라서 증발기(미도시)에서 증발작용을 마친 기화냉매는 압축기(20)로 흡입되며, 다시 고온 고압으로 압축되어 응축기(50)측으로 공급된다.

그리고, 응축기(50)측으로 보내는 냉매는 냉매관(51)을 따라 흐르면서 냉각팬(30)의 작동으로 흡입되는 외부공기와 열교환되어 응축되며, 계속하여 팽창기구(미도시)를 지나 증발기 측으로 보내져 냉기를 생성한다.

이 때, 응축기(50)를 지나는 냉매는 냉매관(51)을 따라 흐르면서 가지고 있던 열이 냉매관(51) 및 열교환핀(52)으로 전도되며, 이것이 공기와 열교환되어 응축작용이 보다 용이하게 이루어진다. 이러한 것은 버르(54)를 통해 냉매관(51) 외주와 열교환핀(52)이 면접촉되어 있기 때문이다.

실제로 본 발명자가 이러한 응축기(50)를 냉장고에 적용하여 이를 가동시킨 결과, 냉동사이클의 전반적인 효율이 향상됨은 물론이며 이로 인해 냉장고의 소비입력이 절감되는 등의 작용효과가 있음을 알 수 있었는데, [표 1]을 참조하여 본 발명의 효과를 다시 한 번 설명한다.

[표 1]. 종래 응축기가 적용된 냉장고와 본 발명에 따른 응축기가 적용된 냉장고의시험결과

구분	종래 응축기가 적용된 냉장고	본 발명에 따른 응축기가 적용된 냉장고
소비전력(kwh/월)(30℃, 75%습도)	47.4	42.5 (10.3% ↓)
냉각속도냉동실/냉장실(min)	96.4 / 94.5	86.0 (9.6min ↓) / 88.0 (6.5min ↓)
최저온도냉동실/냉장실(℃)	-30.6 / -0.9	-31.9 (1.3℃ ↓) / -1.1 (0.5℃ ↓)

상기[표 1]에 보인 바와 같이, 30℃, 75% 습도의 조건에서 소비전력이 종래 열교환핀이 철사로 이루어진 응축기가 적용된 냉장고에서는 47.4 (kwh/월) 인 반면에, 본 발명에 따른 응축기(50)가 적용된 경우에는 42.5 (kwh/월)로서 종래에 비해 소비전력이 약 10.3% 정도 절감됨을 알 수 있다.

또한, 냉각속도 역시 종래에 비해 본 발명이 적용된 경우에는 최고 10분 정도 빨라짐을 알 수 있으며, 응축기(50)의 응축효율 향상으로 냉동실의 최저온도가 1도 이상으로 낮아져 냉각능력이 향상됨을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고용 응축기에 의하면, 다수개가 병렬로 배열되며 관통공이 천공된 박판상의 열교환핀과, 관통공을 통해 열교환핀을 관통하며 일정한 간격을 두고 벤딩되어 열교환핀이 그룹을 이루면서 층층이 배치되게 하는 세장형 냉매관으로 이루어져 있다. 이에 따라 열교환 면적이 종래에 비해 월등하게 증대되어 냉매 응축효율이 향상됨은 물론이며, 별도의 도장공정 등이 요구되지 않아 전반적인 제조비용을 절감할 수 있는 작용효과가 있다.

Claims (3)

1. 냉장고의 기계실(11)에 장착되는 냉장고용 응축기에 있어서,

   다수개가 병렬로 배열되며 관통공(53)이 천공된 알루미늄 박판상의 열교환핀(52)과,

   상기 관통공(53)을 통해 상기 열교환핀(52)을 관통하며 일정한 간격을 두고 벤딩되어 상기 열교환핀(52)이 그룹을 이루면서 층층이 배치되게 하는, 내경이 4.5 내지 7.0mm 인 세장형 알루미늄 냉매관(51)을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 열교환핀(52)의 관통공(53) 주변에는 상기 냉매관(51) 외주와 밀착되도록 버르(54)가 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.