KR100399148B1 - 냉장고 - Google Patents

냉장고 Download PDF

Info

Publication number
KR100399148B1
KR100399148B1 KR10-2001-0044286A KR20010044286A KR100399148B1 KR 100399148 B1 KR100399148 B1 KR 100399148B1 KR 20010044286 A KR20010044286 A KR 20010044286A KR 100399148 B1 KR100399148 B1 KR 100399148B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
sink
chamber
outlet
cooling chamber
Prior art date
Application number
KR10-2001-0044286A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030009716A (ko
Inventor
공이구
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR10-2001-0044286A priority Critical patent/KR100399148B1/ko
Publication of KR20030009716A publication Critical patent/KR20030009716A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100399148B1 publication Critical patent/KR100399148B1/ko

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B23/00Machines, plants or systems, with a single mode of operation not covered by groups F25B1/00 - F25B21/00, e.g. using selective radiation effect
    • F25B23/006Machines, plants or systems, with a single mode of operation not covered by groups F25B1/00 - F25B21/00, e.g. using selective radiation effect boiling cooling systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0061Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for phase-change applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

냉각실을 형성하는 냉장고본체, 냉각실본체의 후방벽에 배치되어 밀폐된 냉매수용실 및 냉매수용실에 상향 개구된 한 쌍의 액상냉매유입구 및 기상냉매유출구를 가지며 냉매수용실의 수용공간에 적어도 기상냉매유출구를 향한 상향 상부경사부가 마련되어 있는 핫싱크, 핫싱크의 기상냉매유출구를 통해 유출된 기상냉매의 유로를 제공하여, 대기와의 열교환을 통해 액상냉매로 상변화시킨후 액상냉매유입구로 환원시키는 응축부; 및 응축부를 냉각시키는 냉각팬을 구비하는 냉장고가 개시되어 있다. 핫싱크의 기상냉매유출구 및 액상냉매유입구는 핫싱크의 축선을 중심으로 좌우로 마련되며; 상부경사부는, 기상냉매유출구에 대하여 액상냉매유입구측으로부터 기상냉매유출구측을 향해 상향 경사면을 형성하고 있다. 이에 의해, 냉매의 원할한 유동으로 그 유출구영역에서 발생하는 와류현상이 제거되어 소음이 줄어들며, 특히, 냉매의 열교환효율을 증대시킬 수 있다.

Description

냉장고{Refrigerator}
본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 최대한 원활하게 냉매가 유동할 수 있는 써머사이펀(Thermosyphon)을 적용한 냉장고에 관한 것이다.
냉장고중에는 펠티어효과를 이용하여 냉각실내에 냉기를 형성하는 냉장고가 개시되어 있다. 이러한 냉장고에 대해서는, 미국특허 5,029,446호(명칭: 휴대용 전기냉장고, Electronic Compact Refrigerator)를 비롯한 다수의 선행기술들이 제공되어 있다. 최근에는, 여기에 써머사이펀 방식을 적용하여 보다 효율적으로 냉각기능을 수행할 수 있도록 한 냉장고가 제안되어 있다.
써머사이펀 방식의 냉각을 수행하는 열교환기(101)는, 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 외부의 대기와 열교환이 이루어지는 응축부(105), 및 이 응축부(53)로부터의 액상냉매를 기상의 상태로 변화시켜 다시 응축부(103)로 환원시키는 핫싱크(105)를 구비한다. 응축부(103)는 지그재그형상의 냉매배관(104)으로 구성된다. 냉매배관(104)의 유로를 따라 흐르는 기상냉매는 상대적으로 차가운 대기중의 공기와 열교환을 수행한다. 이 때, 그 내부의 잠열을 잃으며 저온 액상의 상태로 상변화를 일으키며, 이 후, 핫싱크(105)내의 냉매수용실(111)내로 유입된다.
핫싱크(105)내의 저온액상냉매는, 상대적으로 더운 대기중의 공기로부터 열에너지를 흡수하여 증발한다. 열을 흡수한 기상의 냉매는 그 체적이 증가하는 동시에 밀도가 작아지게 되는데, 이러한 밀도차에 의해 냉매수용실(111)내의 상측으로 상승한다. 그런 다음, 냉매수용실(111)의 상부에 개구된 기상냉매유출구(113)를 통해 유출되어 응축부(103)로 환원된다.
이와 같이, 냉매가 상변화를 일으키며 계속적으로 순환하면, 핫싱크(105) 주위의 공기는 열에너지를 잃고 냉기로 형성된다. 따라서, 이와 같은 핫싱크(105)를 예를 들어, 냉장고(도시않음)의 냉각실에 배치하거나 혹은, 펠티어소자(도시않음)와 함께 배치시키면, 냉각실내의 냉각을 달성할 수 있는 것이다.
그런데, 이러한 종래의 펠티어방식을 적용한 냉장고에서는, 핫싱크의 구성에 따른 문제점으로 인하여 냉매의 유출입이 자연스럽지 못하며, 이에 의해, 냉매의 전체적인 흐름이 원활하지 못하다는 문제가 있다. 이러한 문제점을 도 8에 부분확대도로 도시한 종래 구성과 관련하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래의 핫싱크(105)는 거의 직사각형상을 가지며, 그 내부에 밀폐된 냉매수용실(111)을 형성하고 있다. 이 냉매수용실(111)도 또한, 거의 직사각형상을 가지며, 냉매배관(104)으로부터의 액상냉매를 유입시키는 유입구(115) 및 기상냉매를 유출시키는 유출구(113)를 가진다. 액상냉매유입구(115) 및 기상냉매유출구(113)는 핫싱크(105)의 상부영역에 마련되며, 그 축선에 대하여 좌우로 상향 개구되어 있다.
이러한 구성의 종래 핫싱크(105)에는, 액상냉매유입구(115)를 통해 액상의냉매가 유입되며 상변화를 일으킨 후 기상의 상태로 기상냉매유출구(113)를 통해 유출된다. 하지만, 넓은 공간을 형성하는 냉매수용실(111)로부터 상대적으로 매우 좁은 기상냉매유출구(113)를 통해 기상의 냉매가 유출하여야 하기 때문에, 그 유출영역에 병목현상이 발생한다. 특히, 냉매수용실(111)내의 기상냉매유출구(113)의 외측영역은, 도면상에서 볼 수 있는 바와 같이, 기상냉매의 유출방향에 대하여 가로방향으로 평면상을 이루기 때문에, 기상냉매유출구(113)를 통해 빠져나가는 냉매와 그 외측부분에서 흐름이 차단된 냉매가 상호 혼합되면서 와류현상을 일으키고, 이에 의해, 원할한 냉매의 유출이 방해되는 것은 물론, 이에 따른 소음이 발생하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 이러한 문제점을 고려하여, 냉매의 흐름이 최대한 원할하게 이루어지도록 하여 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 하고, 동시에, 핫싱크내에서 발생하는 와류현상이 제거되어 소음을 줄일 수 있도록 한 써머사이펀방식을 적용한 냉장고를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 측단면도,
도 2는 도 1의 확대배면도로서, 열방출부의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 도 2의 부분확대 종단면도로서, 핫싱크를 구체적으로 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 측단면도,
도 5는 도 4의 냉기형성부의 구성을 나타낸 도면,
도 6은 도 5의 부분확대 종단면도로서, 쿨싱크를 구체적으로 나타낸 도면,
도 7은 종래의 써머사이펀방식의 냉각을 수행하는 열교환기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면, 및
도 8은 도 7의 부분확대 단면도로서, 종래의 핫싱크를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2 : 냉각실 3 : 냉장고본체
19 : 펠티어소자 20, 71 : 쿨싱크
21 : 열방출부 23 : 응축부
25, 65 : 냉매배관 29 : 송풍팬
31 : 핫싱크 33, 73 : 냉매수용실
35 : 기상냉매유출구 36 : 액상냉매유입구
38, 39, 78, 79 : 경사부 61 : 냉기형성부
63 : 증발부 75 : 기상냉매유입구
76 : 액상냉매유출구
상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉각실을 형성하는 냉장고본체, 상기 냉각실본체의 후방벽에 배치되어 밀폐된 냉매수용실 및 상기 냉매수용실에 상향 개구된 한 쌍의 액상냉매유입구 및 기상냉매유출구를 가지며 상기 냉매수용실의 수용공간에 적어도 상기 기상냉매유출구를 향한 상향 상부경사부가 마련되어 있는 핫싱크, 상기 핫싱크의 상기 기상냉매유출구를 통해 유출된 기상냉매의 유로를 제공하여,대기와의 열교환을 통해 액상냉매로 상변화시킨후 상기 액상냉매유입구로 환원시키는 응축부; 및 상기 응축부를 냉각시키는 냉각팬을 구비하는 냉장고에 있어서, 상기 핫싱크의 상기 기상냉매유출구 및 상기 액상냉매유입구는 상기 핫싱크의 축선을 중심으로 좌우로 마련되며; 상기 상부경사부는, 상기 기상냉매유출구에 대하여 상기 액상냉매유입구측으로부터 상기 기상냉매유출구측을 향해 상향 경사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 냉장고에 의하여 달성된다.
여기에, 상기 액상냉매유입구로부터 하향 연장되어 상기 냉매수용실의 바닥면에 인접하는 냉매배출구를 가지는 냉매안내관을 더 포함하면, 냉매의 출입시 기상냉매유출구 및 액상냉매유입구에서 발생하는 와류현상을 줄일 수 있다. 그리고, 상기 핫싱크의 상기 냉매수용부의 하부영역에는 상기 상부경사부와 대응하는 하부경사부를 더 마련할 수 있다.
상기 냉각실의 후방영역에 상기 핫싱크의 전면에 상호 접면하게 배치되는 펠티어소자를 더 포함하여 구성할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 목적은, 냉각실을 형성하는 냉장고본체를 구비하는 냉장고에 있어서, 상기 냉각실의 후방영역에 상기 펠티어소자의 전면에 상호 접촉하게 배치되어 밀폐된 냉매수용실을 형성하고, 상기 냉매수용실내에 각각 냉매를 유출입시키는 기상냉매유입구 및 액상냉매유출구를 가지며, 상기 냉매수용실의 수용공간에 적어도 상기 기상냉매유출구를 향한 상향 경사부가 마련되어 있는 쿨싱크; 상기 쿨싱크의 상기 액상냉매유출구를 통해 유출된 액상냉매의 유로를 제공하여, 상기 냉각실내의 공기와의 열교환을 통해 기상냉매로 상변화시킨후 상기 기상냉매유입구로 환원시키는 증발부; 상기 쿨싱크 및 상기 증발부를 전면을 차폐하도록 상기 냉각실의 후방 내벽면에 결합되며, 상기 냉각실을 향한 냉기토출구 및 상기 냉각실내의 냉기유입구를 가지는 냉기커버; 및 상기 냉기토출구영역에 배치되어 상기 증발부 주위에 형성된 냉기를 상기 냉각실내로 토출시키는 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고에 의하여 달성할 수 있다.
여기서, 상기 쿨싱크의 상기 기상냉매유입구 및 상기 액상냉매유출구는 상기 쿨싱크의 축선방향을 따라 상호 대향하게 마련되며; 상기 상향 경사부는 상기 축선을 중심으로 깔대기 형상을 가지도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 쿨싱크와 상기 펠티어소자 사이에 개재되는 전열부재를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 측단면도이다. 이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 냉장고(1)는, 냉각실(2)을 형성하는 냉장고본체(3)와, 이 냉장고본체(3)의 전면에 설치되어 냉각실(2)을 회동개폐가능한 도어(9)를 갖는다. 냉장고본체(3)는 외관을 형성하는 외부케이싱(7)과, 이 외부케이싱(7)내에 단열재충진간격을 두고 수용되는 내부케이싱(5)으로 구성된다.
외부케이싱(7)은 상부(11) 및 하부판(15), 배면판(13), 그리고, 도시않은 좌측 및 우측판을 가지고, 거의 사각통상을 형성한다. 배면판(13)의 중앙영역에는 자세히 후술하는 펠티어소자(19) 및 열방출부(21)가 장착되는 부품장착홈부(12)가 형성되어 있다. 내부케이싱(5)도 역시 상부(16) 및 하부판(18), 배면판(17), 그리고, 도시않은 좌측 및 우측판을 가진다. 이러한 내부케이싱(5)은 열전도율이 높은 재질 예를 들어, 알루미늄이나 구리등을 사용하여 제작하는 것이 바람직하다. 내부케이싱(5)과 외부케이싱(7) 사이의 발포재충진공간에 예를 들어, 발포 우레탄등이 충진된다. 이 때, 부품장착홈부(12)는 제외하고 발포재가 충진되어 냉각실(2)내와 외부를 단열적으로 차단한다.
부품장착홈부(12)에는 펠티어소자(19)가 장착된다. 이 펠티어소자(19)는 흡열부(도시않음)와 방열부(도시않음)로 구분가능하며, 흡열부가 냉각실(2)을 향하도록 마련된다. 펠티어소자(19)의 흡열부와 내부케이싱(5) 사이에는 열전도율이 높은 예를 들어, 알루미늄이나 구리재질의 쿨싱크(20)가 개재된다. 쿨싱크(20)는, 그 일측면이 내부케이싱(5)의 배면판(17)에 접면하고, 타측면이 펠티어소자(19)의 흡열면에 접면하고 있다. 따라서, 내부케이싱(5)의 열에너지가 효과적으로 펠티어소자(19)에 전달될 수 있다.
한편, 도 2는 도 1의 부분확대 배면도로서, 냉장고본체의 배면측에 마련되는 열방출부의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 이 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 열방출부(21)는, 펠티어소자(19)의 방열부에 접면하도록 마련되는 핫싱크(31), 이 핫싱크(31)내에서 유출되는 기상냉매를 액상의 상태로 상변화시켜 다시 핫싱크(31)로 순환시키는 응축부(23), 및 이들 핫싱크(31) 및 응축부(23)를 냉각시키는 송풍팬(29)을 구비한다.
핫싱크(31)는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 거의 직사각형상을 가지며, 열전도율이 높은 재질 예를 들어, 알루미늄이나 구리등을 사용하여 제작된다. 그내부에는 밀폐된 냉매수용실(33)이 마련되며, 상부영역에 상향 개구된 한 쌍의 액상냉매유입구(36) 및 기상냉매유출구(35)가 형성되어 있다. 이들 액상냉매유입구(36) 및 기상냉매유출구(35)는 핫싱크(31)의 축선방향에 대하여 좌우로 마련되며, 액상냉매유입구(36)에는, 냉매수용실(33)내로 하향 연장된 냉매안내관(37)이 결합되어 있다.
냉매수용실(33)내에는, 상하부영역에 각각 마련되어 상호 평행한 한 쌍의 경사부(38, 39)가 형성되어 있다. 이들 경사부(38, 39)는 액상냉매유입구(36)측으로부터 기상냉매유출구(35)측을 향해 점차적으로 상향하는 경사각을 가지며, 그 경사면들은 상호 대향하고 있다. 이와 같은 경사부(38, 39)는, 핫싱크(31)의 냉매수용실(33)의 형성시 동시에 간단히 일체 형성가능하다. 이러한 구성의 액상냉매유입구(36) 및 기상냉매유출구(35)에는 각각 응축부(23)를 형성하는 냉매배관(25)의 양측 말단(25a, 25b)이 결합된다.
응축부(23)는, 지그재그형상의 냉매유로를 형성하는 냉매배관(25)으로 이루어진다. 그리고, 이 그 지그재그 형상의 냉매배관(25)의 외면에는 다수의 전열핀(27)들이 냉매의 유동방향에 가로방향으로 배치되어 있다. 이 전열핀(27)들은 대기에 노출되어 냉매배관(25)의 전열면적을 확대시킨다. 따라서, 냉매배관(25)을 유동하는 냉매의 열교환효율이 향상된다. 한편, 핫싱크(31)를 사이에 두고 냉매배관(31)과 대향하는 하부영역에는 냉각팬(29)이 마련되어 있다. 이 냉각팬(29)의 송풍은 상측방향을 향하며, 핫싱크(31) 및 응축부(23)을 냉각시키는 역할을 한다.
이러한 구성에 의하여 본 써머사이펀 방식을 적용한 냉장고(1)에서는, 펠티어소자(19)에 전원이 공급되는 경우, 펠티어효과에 따른 특성상 그 흡열부와 방열부 사이에 일정한 온도차가 유지된다. 이 때, 상대적으로 저온의 흡열부에는 냉각실(2)내의 상대적으로 고온의 열이 흡수되어 전달되고, 이에 따라 열에너지를 잃은 냉각실(2)은 저온으로 유지된다.
한편, 펠티어소자(19)의 방열부는, 상대적으로 저온의 열방출부에 계속적으로 열에너지를 잃게 된다. 즉, 열방출부의 핫싱크(31)는 펠티어소자(19)의 방열부로부터 열에너지를 전달받고, 이 때, 냉매수용실(2)내로 유입되는 액상냉매는 그 열에너지를 획득하여 기상상태로 상변화를 일으킨다. 열을 흡수한 기상의 냉매는 그 체적이 증가하는 동시에 밀도가 작아지게 되는데, 이러한 밀도차에 의해 기상의 냉매가 냉매수용실(33)의 상측으로 상승하게 된다.
상승하는 냉매는 냉매수용실(33)에 형성된 경사부(38, 39)의 경사면을 따라 안내되어, 기상냉매유출구(35)를 통해 원할하게 유출된다. 이 때, 기상냉매의 원할한 흐름은, 종래 기상냉매유출구(35)영역에서 발생되던 와류현상을 제거시키고, 이에 의해, 소음이 줄어들게 된다. 한편, 기상냉매유출구(35)를 통해 유출되는 기상냉매는 응축부(23)를 따라 흐르면서 외부의 상대적으로 저온의 공기와 열교환을 수행한다. 따라서, 핫싱크(31)의 기상냉매유출구(35)를 통한 기상냉매의 원할한 유출은, 전체적으로 냉매배관을 따라 흐르는 냉매의 양호한 흐름을 도모한다. 이러한 냉매에 흐름은 또한, 증발부(23)에서 이루어지는 대기와의 열교환율을 증대시키는 효과를 제공하다.
증발부(23)를 흐르며 대기와의 열교환으로 외부에 열을 빼앗긴 기상냉매는 액상으로 상변화된다. 이 후, 냉매배관(25)을 따라 유동하여 핫싱크(31)의 액상냉매유출구(36)내로 유입된 후, 기상으로 유출되는 반복적인 순환을 계속한다. 이와 같이 냉매의 반복적인 기상과 액상의 상변화로, 냉각실(2)내의 냉각을 효율적으로 수행할 수 있다.
한편, 상술 및 도시한 실시예에서는, 펠티어소자(19)의 방열부에 써머사이펀 방식의 열교환기를 적용한 냉장고에 대하여 설명하였지만, 이러한 써머사이펀 방식의 구성은 펠티어소자(19)의 흡열부측에도 채용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고의 측단면도로서, 펠티어소자의 흡열부에 써머사이펀 방식을 적용한 냉장고를 개략적으로 나타낸 도면이다. 본 냉장고(51)는, 상술 및 도시한 실시예와 동일한 구성을 가지며, 단지 냉각실(52)내의 후방영역에 써머사이펀방식을 이용한 냉기형성부(61), 및 이 냉기형성부(61)의 전면을 차단하는 냉기커버(91)를 더 포함하고 있다.
냉기형성부(61)는, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 밀폐된 냉매수용실(73)를 형성하는 쿨싱크(71), 쿨싱크(71)로부터 유출된 액상냉매를 증발시켜 기상의 냉매로 다시 쿨싱크(71)에 제공하는 증발부(63), 및 증발부(63) 주위에 형성되는 냉기를 냉각실(52)내로 토출시키는 송풍팬(69)으로 구성되어 있다. 쿨싱크(71)와 펠티어소자(19) 사이에는 열전도율이 뛰어난 예를 들어, 알루미늄재질의 전열부재(70)가 개재되어 있다.
증발부(63)는, 상술한 응축부(23)와 마찬가지로, 지그재그형상으로 굽힘가공된 냉매배관(65)으로 구성되어 있다. 이러한 증발부(63)는 긴 냉매의 유로를 형성하며, 그 외면에는 다수의 전열핀(67)들이 냉매의 유동방향에 가로방향으로 배치되어 있다. 이 전열핀(67)들은 대기에 노출되어 냉매배관(65)의 전열면적을 확대시키며, 이에 의해, 냉매배관(65)을 유동하는 냉매의 열교환효율이 향상된다.
냉기커버(91)에는, 그 상부영역에 냉기토출구(93)가 형성되어 있고, 냉각실(52)내의 공기를 유입시키는 공기유입구(95)가 하부영역에 형성되어 있다. 이 냉기커버(91)와 냉각실(52)의 내부케이싱(5)의 내벽면 사이에는 냉기의 유로가 형성된다. 이 냉기유로내에 냉기토출구(93)에 인접하게 송풍팬(69)이 설치된다.
쿨싱크(71)는, 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 거의 직사각형상을 가지며, 열전도율이 높은 재질 예를 들어, 알루미늄이나 구리등을 사용하여 제작된다. 그 내부에는 밀폐된 냉매수용실(73)이 마련되며, 상부에 형성된 기상냉매유입구(75)와 하부에 형성된 액상냉매유출구(76)를 가지고 있다. 이들 기상냉매유입구(75)와 액상냉매유출구(76)는 쿨싱크(71)의 축선방향을 따라 상호 대향하며, 냉매배관(65)의 양측 말단(65a, 65b)이 각각 결합된다.
냉매수용실(73)에는, 그 내경면으로부터 하부영역의 액상냉매유입구(76)를 향해 점차적으로 축경된 경사부(78, 79)가 마련되어 있다. 이 경사부(78, 79)에 의해 냉매수용실(73)의 바닥면은, 액상냉매유입구(76)를 중심으로 깔대기 형상을 이룬다. 이에 의해, 상술 및 도시한 실시예에서 설명한 바와 같이, 냉매의 유출이 최대한 원활하게 이루어져 그 급속한 유출에 따른 와류현상을 방지할 수 있다.
한편, 냉기형성부(61)에 의한 냉기형성방법에 대해서는, 액상냉매의 증발에의한 일반적인 냉기형성방법과 동일하다. 따라서, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 다만, 냉장고(51)의 냉각실(52)은 일정온도 이하의 저온으로 유지되는 것이 일반적인데, 이러한 저온의 상태에서 쉽게 증발할 수 있는 성질을 가지는 냉매에 대한 추후 기술적인 보완이 이루어져야 할 것인바, 그에 대한 상세한 설명도 또한, 생략한다.
이러한 구성을 가지는 본 실시예에 따른 써머사이펀 방식을 적용한 냉장고(51)에서는, 펠티어소자(19)의 흡열부측에 마련된 냉기형성부(61) 주위에 냉기가 형성된다. 그러면, 송풍팬(69)은 냉기형성부(61) 주위에 형성되는 냉기를 냉기토출구(93)를 통해 냉각실(52)내로 토출시킨다. 한편, 냉각실(52)내의 냉각과 별도로 혹은 동시에, 펠티어소자(19)의 방열부측에 마련된 열방출부(21)에 의한 계속적인 열에너지 방출이 이루어진다. 따라서, 펠티어소자(19)는 그 열흡수 능력이 증대되어, 전체적으로 냉각실(52)내의 냉각효율이 극대화될 수 있다.
이와 같은 펠티어효과와 더불어 써머사이펀 방식을 적용한 본 냉장고(51)는, 단순히 펠티어효과만을 사용한 종래 냉장고에 비하여, 훨씬 뛰어난 냉각효율을 수행할 수 있어서, 기기의 성능향상 및 대형화를 위한 목적에 응용가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 핫싱크나 쿨싱크내로부터 냉매배관으로 냉매의 유출이 원활하게 이루어지게 되므로, 와류현상이 제거되어 소음이 줄어들고, 특히, 전체적으로, 냉매배관내의 냉매의 흐름이 양호해져서 반복적으로 이루어지는 냉매의 상변화가 효과적으로 이루어질 수 있는 써머사이펀 방식을 적용한 냉장고가 제공된다.

Claims (7)

  1. 냉각실을 형성하는 냉장고본체, 상기 냉각실본체의 후방벽에 배치되어 밀폐된 냉매수용실 및 상기 냉매수용실에 상향 개구된 한 쌍의 액상냉매유입구 및 기상냉매유출구를 가지며 상기 냉매수용실의 수용공간에 적어도 상기 기상냉매유출구를 향한 상향 상부경사부가 마련되어 있는 핫싱크, 상기 핫싱크의 상기 기상냉매유출구를 통해 유출된 기상냉매의 유로를 제공하여, 대기와의 열교환을 통해 액상냉매로 상변화시킨후 상기 액상냉매유입구로 환원시키는 응축부; 및 상기 응축부를 냉각시키는 냉각팬을 구비하는 냉장고에 있어서,
    상기 핫싱크의 상기 기상냉매유출구 및 상기 액상냉매유입구는 상기 핫싱크의 축선을 중심으로 좌우로 마련되며;
    상기 상부경사부는, 상기 기상냉매유출구에 대하여 상기 액상냉매유입구측으로부터 상기 기상냉매유출구측을 향해 상향 경사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액상냉매유입구로부터 하향 연장되어 상기 냉매수용실의 바닥면에 인접하는 냉매배출구를 가지는 냉매안내관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 핫싱크의 상기 냉매수용부의 하부영역에는 상기 상부경사부에 대응하는 하부경사부가 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각실의 후방영역에 상기 핫싱크의 전면에 상호 접면하게 배치되는 펠티어소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 냉각실을 형성하는 냉장고본체를 구비하는 냉장고에 있어서,
    상기 냉각실의 후방영역에 상기 펠티어소자의 전면에 상호 접촉하게 배치되어 밀폐된 냉매수용실을 형성하고, 상기 냉매수용실내에 각각 냉매를 유출입시키는 기상냉매유입구 및 액상냉매유출구를 가지며, 상기 냉매수용실의 수용공간에 적어도 상기 기상냉매유출구를 향한 상향 경사부가 마련되어 있는 쿨싱크;
    상기 쿨싱크의 상기 액상냉매유출구를 통해 유출된 액상냉매의 유로를 제공하여, 상기 냉각실내의 공기와의 열교환을 통해 기상냉매로 상변화시킨후 상기 기상냉매유입구로 환원시키는 증발부;
    상기 쿨싱크 및 상기 증발부를 전면을 차폐하도록 상기 냉각실의 후방 내벽면에 결합되며, 상기 냉각실을 향한 냉기토출구 및 상기 냉각실내의 냉기유입구를 가지는 냉기커버; 및
    상기 냉기토출구영역에 배치되어 상기 증발부 주위에 형성된 냉기를 상기 냉각실내로 토출시키는 송풍팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 쿨싱크의 상기 기상냉매유입구 및 상기 액상냉매유출구는 상기 쿨싱크의 축선방향을 따라 상호 대향하게 마련되며;
    상기 상향 경사부는 상기 축선을 중심으로 깔대기 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 쿨싱크와 상기 펠티어소자 사이에 개재되는 전열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
KR10-2001-0044286A 2001-07-23 2001-07-23 냉장고 KR100399148B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0044286A KR100399148B1 (ko) 2001-07-23 2001-07-23 냉장고

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0044286A KR100399148B1 (ko) 2001-07-23 2001-07-23 냉장고

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030009716A KR20030009716A (ko) 2003-02-05
KR100399148B1 true KR100399148B1 (ko) 2003-09-26

Family

ID=27716244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0044286A KR100399148B1 (ko) 2001-07-23 2001-07-23 냉장고

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100399148B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990015471U (ko) * 1997-10-16 1999-05-15 전주범 어큐물레이터
KR20000002724U (ko) * 1998-07-10 2000-02-07 윤종용 열전소자를 이용한 냉장고
KR200176277Y1 (ko) * 1999-10-07 2000-03-15 삼성전자주식회사 냉장고

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990015471U (ko) * 1997-10-16 1999-05-15 전주범 어큐물레이터
KR20000002724U (ko) * 1998-07-10 2000-02-07 윤종용 열전소자를 이용한 냉장고
KR200176277Y1 (ko) * 1999-10-07 2000-03-15 삼성전자주식회사 냉장고

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030009716A (ko) 2003-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6360814B1 (en) Cooling device boiling and condensing refrigerant
US6560968B2 (en) Thermoelectric cooler
US6549408B2 (en) CPU cooling device using thermo-siphon
US6826923B2 (en) Cooling device for semiconductor elements
KR100399148B1 (ko) 냉장고
JP3887857B2 (ja) 沸騰冷却装置及びそれを用いた筐体冷却装置
KR100851810B1 (ko) Pcm을 이용한 수냉식 전자기기 냉각장치용 냉각기
JP3893651B2 (ja) 沸騰冷却装置及びそれを用いた筐体冷却装置
KR880002021Y1 (ko) 냉 장 고
KR101619720B1 (ko) 열전소자 구동형 냉장고의 방열기
US6102109A (en) Cooling device boiling and condensing refrigerant
KR101172679B1 (ko) 공기조화기의 실외기
WO2001035199A1 (en) Heat transfer apparatus using refrigerant and computer having the same
KR100306513B1 (ko) 열전소자의냉각효율을증진시키는냉각관과이냉각관을이용한냉방장치
KR100614973B1 (ko) 전자부품용 2상유동 방식 냉각장치
JP3810119B2 (ja) 沸騰冷却装置
JP4086737B2 (ja) 冷蔵庫
KR100407049B1 (ko) 열전소자를 이용한 냉장고
US20230329111A1 (en) Device of Application of a Cold Surface of Thermoelectric Cooling Chip
CN218993562U (zh) 便携式空调
KR102212284B1 (ko) 열전소자를 이용한 냉온장고
KR950002254Y1 (ko) 스터링 싸이클 냉장고의 방열장치
KR200396494Y1 (ko) 열전소자를 이용한 전자식 냉각장치 및 그를 구비한 냉장고
JPH05312455A (ja) 電子冷蔵庫
JP2000088424A (ja) 電子冷却装置と吸収冷却装置を具備した冷蔵庫

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080829

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee