KR100463509B1 - 냉장고용 증발기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고용 증발기에 관한 것으로서, 튜브를 공기의 이동방향과 직각되게 수평상태로 절곡형성하여 공기가 이동할 때 상기 한쌍의 튜브 사이에 일체화된 핀을 크로스상태로 지나가도록 함에 따라 열교환효율이 향상되도록 함과 함께 운전정지시에는 관을 따라 흐르는 냉매가 하부로 이동되더라도 꾸룩꾸룩하는 소음이 발생되지 않도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평절곡된 한쌍의 튜브(701a)(701b)와, 상기 한쌍의 튜브중 일측 튜브(701a)의 입구부측 반대쪽 끝단과 다른 일측 튜브(701b)의 출구부측 반대쪽 끝단을 연결하는 연결관(702)과, 상기 한쌍의 튜브(701a)(701b) 사이에 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평형성된 핀(703)과, 상기 한쌍의 튜브(701a)(701b) 사이에 위치된 상태로 핀(703)과 일체화되어 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평절곡된 제상관(704)과, 상기 핀(703)에 형성되어 공기의 이동방향과 직각된 수평방향에 대해 일정각도를 유지하는 복수개의 슬릿(705)으로 구성하여서 된 것이다.

Description

냉장고용 증발기

본 발명은 냉장고 분야에 관련된 것으로서, 좀더 구체적으로는 저온,저압의 기체냉매의 잠열에 의해 증발작용을 일으키면서 고내를 순환하는 공기의 온도를 일정온도 이하로 떨어뜨려 주는 증발기에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 첨부된 도 1과 같이 식품을 신선하게 장기간 보관하는 용도로 사용하는 기기로서, 본체(1)와, 상기 본체에 형성되어 식품을 냉장 보관하는 냉동실(2) 및 냉장 보관하는 냉장실(3)과, 상기 냉동실(2) 및 냉장실(3)을 냉각시켜 주는 냉각싸이클로 크게 구성되어 있다.

상기 냉각싸이클은 첨부된 도 2와 같이 저온 저압의 기체냉매를 고온 고압의 기체냉매로 압축하는 압축기(4)와, 상기 고온 고압의 기체냉매를 열교환에 의해 고온 고압의 액체냉매로 응축하는 응축기(5)와, 상기 고온 고압의 액체냉매를 저온 저압의 액체냉매로 변환시켜 주는 모세관(6)과, 상기 저온 저압의 액체냉매를 저온 저압의 기체냉매로 증발시켜 냉기를 발생시키는 증발기(7)로 이루어져 있다.

따라서 본체(1)에 일체화된 냉동실(2)에 냉동용 음식물을 채워넣음과 함께 냉장실(3)에는 냉장용 음식물을 채워넣은 상태에서 전원을 인가시키면 콘트롤러의 제어신호를 받아 냉각싸이클을 구성하는 압축기(4)가 구동하여 저온 저압의 기체냉매를 고온 고압의 기체냉매로 압축시키고, 이 압축된 고온 고압의 기체냉매는 응축기(5)를 통과하면서 열교환되어 고온 고압의 액체냉매로 응축되며, 이 응축된 고온 고압의 액체냉매는 계속해서 모세관(6)을 통과하면서 온도와 압력이 급격히 떨어진 저온 저압의 액체냉매로 변환된 다음 증발기(7)를 통과하면서 저온 저압의 기체냉매로 변환됨에 따라 주위의 열을 빼았는 증발작용을 일으켜 냉기를 발생시킨다.

상기 저온 저압의 기체냉매는 계속되는 압축기(4)의 동작에 따라 다시 상기 압축기로 되돌아가는 싸이클을 이루는데, 이때 냉동실(2)의 후방에 설치된 팬(8)이 회전하면서 냉기를 냉동실(2)과 냉장실(3)로 공급시켜 주므로 이 공급된 냉기에 의해 상기 냉동실(2)에 채워진 음식물이 냉동됨과 함께 냉장실(3)에 채워진 음식물이 냉장된다.

이상에서 설명된 바와같은 냉장고에서 냉각싸이클을 이루면서 냉매의 잠열에 의해 증발작용을 행하는 종래 증발기는 첨부된 도 3 내지 도 5와 같이 공기의 이동방향과 동일방향으로 수직절곡된 한쌍의 튜브(71a)(71b)와, 상기 한쌍의 튜브중 일측 튜브(71a)의 입구부측 반대쪽 끝단과 다른 일측 튜브(71b)의 출구부측 반대쪽 끝단을 연결하는 연결관(72)과, 상기 한쌍의 튜브(71a)(71b) 사이에 공기의 이동방향과 동일방향으로 수직형성된 핀(73)과, 상기 한쌍의 튜브(71a)(71b) 사이에 위치된 상태로 핀(73)과 일체화되어 공기의 이동방향과 동일방향으로 수직절곡된 제상관(74)과, 상기 핀(73)에 형성되어 공기의 이동방향인 수직방향에 대해 일정각도를 유지하는 복수개의 슬릿(75)으로 구성되어 있다.

따라서, 운전이 시작되면 팬(8)이 회전함에 따라 고내 공기가 증발기(7)의 하부쪽에서 상부쪽으로 이동하는 순환싸이클을 이루는데, 이때 압축기(4)에 의해 압축된 고온,고압의 기체냉매가 응축기(5) → 모세관(6)을 거치면서 저온,저압의 액체냉매로 변화된 다음 공기의 이동방향과 동일방향으로 수직절곡된 한쌍의 튜브(71a)(71b)중 일측 튜브(71a)의 입구부를 통해 유입되고, 이 유입된 냉매는 상기 일측 튜브와 다른 일측 튜브(71b)를 통해 연속해서 흐른 다음 상기 다른 일측 튜브의 출구부를 통해 유출된다.

상기에서 일측 튜브(71a)의 입구부를 통해 유입된 냉매가 상기 일측 튜브와 다른 일측 튜브(71b)를 통해 연속해서 흐른 다음 상기 다른 일측 튜브의 출구부를 통해 유출되는 것은, 상기 일측 튜브(71a)의 입구부측 반대쪽 끝단과 다른 일측 튜브(71b)의 출구부측 반대쪽 끝단이 열결관(72)에 의해 연결되어 있으므로 가능하다.

이와같이 냉매가 한쌍의 튜브(71a)(71b)중 일측 튜브(71a)의 입구부를 통해 유입되어 흐르다가 다른 일측 튜브(71b)의 출구부를 통해 유출될 때 고내의 공기가 하부에서 상부로 이동하는 과정에서 한쌍의 튜브(71a)(71b) 및 상기 한쌍의 튜브 사이에 공기의 이동방향과 동일방향으로 수직형성된 핀(73)에 접촉되므로 공기는 냉매의 잠열과 열교환되어 찬공기로 바뀌게 되는 증발작용을 행하고, 이에따라 냉매는 저온,저압의 기체냉매로 변환되면서 다시 압축기(4)로 들어가게 된다.

한편 한쌍의 튜브(17a)(71b) 사이에 공기의 이동방향과 동일방향으로 수직형성된 핀(73)에는 공기의 이동방향인 수직방향에 대해 일정각도를 유지하는 슬릿(75)이 복수개 형성되어 있으므로 공기는 슬릿이 형성됨에 따라 일체화된 슬릿공을 통해 이동되는 과정에서 상기 각 슬릿(75)에 의해 기류의 경로가 일시적으로 변환되는 난류상태를 이루게 되고, 이에따라 공기의 핀(73) 접촉저항이 커져 냉각효율이 향상됨은 이해 가능하다.

이상에서 설명된 바와같이 공기가 이동되는 과정에서 증발작용이 일어날 때 한쌍의 튜브(71a)(71b) 사이에 위치된 상태로 핀(73)과 일체화되어 공기의 이동방향과 동일방향으로 수직절곡된 제상관(74)이 발열하는데, 이는 공기가 튜브(71a)(71b) 및 핀(73)에 접촉됨에 따른 증발작용시 발생된 응축수가 얼게되더라도 곧바로 녹아내리도록 하기 위함이다.

그러나 종래 이와같은 냉장고용 증발기는 냉매가 흐르는 한쌍의 튜브가 공기의 이동방향과 동일방향으로 수직절곡되어 있고, 상기 한쌍의 튜브 사이에는 핀이 공기의 이동방향과 동일방향으로 수직형성되어 있으므로 이동되는 공기가 상기 한쌍의 튜브 및 핀에 접촉될 때의 접촉저항이 크게 일어나지 않고 이에따라 공기의 난류상태가 커지지 못해 열교환효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한 초기 운전정지시에는 한쌍의 튜브가 공기의 이동방향과 동일방향으로 수직절곡되어 있음을 감안할 때 상기 튜브 내의 냉매가 신속히 하부로 이동됨에 따라 꾸룩꾸룩 하는 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 튜브를 공기의 이동방향과 직각되게 수평상태로 절곡형성하여 공기가 상기 한쌍의 튜브 사이에 일체화된 핀과 크로스되는 상태로 지나가도록 함에 따라 열교환효율이 향상되도록 함과 함께 초기 운전정지시 튜브를 따라 흐르는 냉매가 하부로 이동되더라도 소음이 발생되지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 형태에 따르면, 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평절곡된 한쌍의 튜브와, 상기 한쌍의 튜브중 일측 튜브의 입구부측 반대쪽 끝단과 다른 일측 튜브의 출구부측 반대쪽 끝단을 연결하는 연결관과, 상기 한쌍의 튜브 사이에 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평형성된 핀과, 상기 한쌍의 튜브 사이에 위치된 상태로 핀과 일체화되어 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평절곡된 제상관과, 상기 핀에 형성되어 공기의 이동방향과 직각된 수평방향에 대해 일정각도를 유지하는 복수개의 슬릿으로 구성하여서 된 냉장고용 증발기가 제공된다.

이하 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도 7 내지 도 10을 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 7은 본 발명 냉장고용 증발기를 나타낸 정면도이고, 도 8은 도 7을 "C"방향에서 본 상태도이며, 도 9는 도 7을 "D"방향에서 본 상태도이고, 도 10은 본 발명 냉장고용 증발기의 요부를 확대하여 나타낸 횡단면도로서, 본 발명은 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평절곡된 한쌍의 튜브(701a)(701b)와, 상기 한쌍의 튜브중 일측 튜브(701a)의 입구부측 반대쪽 끝단과 다른 일측 튜브(701b)의 출구부측 반대쪽 끝단을 연결하는 연결관(102)과, 상기 한쌍의 튜브(701a)(701b) 사이에 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평형성된 핀(103)과, 상기 한쌍의 튜브(701a)(701b) 사이에 위치된 상태로 핀(703)과 일체화되어 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평절곡된 제상관(704)과, 상기 핀(703)에 형성되어 공기의 이동방향과 직각된 수평방향에 대해 일정각도를 유지하는 복수개의 슬릿(705)으로 구성한다.

상기에서 핀(705)에 형성된 각 슬릿(706)의 각도(θ)는 공기의 이동방향과 직각인 수평방향에 대해 45∼90°로 함이 바람직 하고, 상기 슬릿이 형성됨에 따른 슬릿공의 폭(b)은 7∼15mm로 함이 바람직 하다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용에서 기 설명된 종래의 작용과 동일한 작용에 대해서는 그 설명을 구체적으로 설명하지 않고 가급적 생략함을 미리 밝히는 바 이다.

따라서, 운전시 냉매가 공기의 이동방향과 직각되게 수평절곡된 한쌍의 튜브(71a)(71b)중 일측 튜브(71a)의 입구부를 통해 유입되어 흐르다가 다른 일측 튜브(71b)의 출구부를 통해 유출될 때 고내의 공기가 하부에서 상부로 이동하는 과정에서 상기 한쌍의 튜브(71a)(71b) 및 상기 한쌍의 튜브 사이에 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평형성된 핀(703)에 크로스 상태로 접촉된 다음 상기 핀에 형성된 슬릿(705)의 슬릿공을 통해 빠져나가면서 냉매의 잠열과 열교환되어 찬공기로 바뀌게 되는 증발작용을 행하고, 이에따라 냉매는 저온,저압의 기체냉매로 변환되면서 다시 압축기(4)로 들어가게 된다.

상기에서 핀(703)에 형성된 각 슬릿(705)의 각도(θ)는 공기의 이동방향과 직각인 수평방향에 대해 45∼90°로 하고, 상기 슬릿(705)이 형성됨에 따른 슬릿공의 폭(b)은 7∼15mm로 함이 바람직 한데, 이는 슬릿(705)의 각도가 45° 이하이고 슬릿공의 폭이 7mm 이하일 경우에는 이동되는 공기의 유로저항이 너무커서 열교환된 찬공기의 고내 순환이 원활히 이루어지지 못함과 함께 소음이 발생되고, 슬릿(705)의 각도가 90° 이상이고 슬릿공의 폭이 15mm 이상일 경우에는 공기의 유로저항이 너무작아서 열교환이 제대로 이루어지지 못함에 따라 효율이 떨어지기 때문이다.

한편 한쌍의 튜브(701a)(701b) 사이에 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평형성된 핀(703)에는 공기의 이동방향과 직각되는 방향인 수평방향에 대해 45∼90°를 유지하는 슬릿(705)이 복수개 형성되어 있음에 따라 공기는 이동되는 과정에서 상기 각 슬릿에 의해 기류의 경로가 일시적으로 변환되는 난류상태를 더욱 심하게 이루게 되고, 이에따라 공기의 핀(703) 접촉저항이 더욱 커져 냉각효율이 대폭적으로 향상됨은 이해 가능하다.

이상에서 설명된 바와같이 공기가 이동되는 과정에서 증발작용이 일어날 때는 한쌍의 튜브(701a)(701b) 사이에 위치된 상태로 핀(703)과 일체화되어 공기의 이동방향과 직각되는 방향으로 수평절곡된 제상관(704)이 발열하는데, 이는 공기가 한쌍의 튜브(701a)(701b) 및 핀(703)에 접촉되면서 증발작용이 행하여 짐에 따라 발생된 응축수가 얼게되더라도 이 응축수가 곧바로 녹아내리도록 하기 위함이다.

그러므로 본 발명 냉장고용 증발기는 냉매가 흐르는 한쌍의 튜브가 공기의 이동방향에 대해 직각방향으로 수평절곡되어 있고, 상기 한쌍의 튜브 사이에는 핀이 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평형성되어 있으므로 이동되는 공기가 상기 한쌍의 튜브 및 핀에 크로스 상태로 접촉됨에 따라 접촉저항이 크게 일어나고 이에따라 공기의 난류상태가 더욱 커져 열교환효율이 향상되는 효과가 있다.

또한 초기 운전정지시에는 한쌍의 튜브가 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평절곡되어 있음을 감안할 때 상기 튜브 내의 냉매가 신속히 하부로 이동되지 않고 천천히 이동됨에 따라 꾸룩꾸룩 하는 소음이 발생되지 않는 효과도 있다.

도 1은 일반적인 냉장고를 참고적으로 나타낸 종단면도

도 2는 일반적인 냉장고의 냉각싸이클을 나타낸 블럭구성도

도 3은 종래 냉장고용 증발기를 나타낸 정면도

도 4는 도 3을 "A"방향에서 본 상태도

도 5는 도 3을 "B"방향에서 본 상태도

도 6은 종래 냉장고용 증발기의 요부를 확대화여 나타낸 종단면도

도 7은 본 발명 냉장고용 증발기를 나타낸 정면도

도 8은 도 7을 "C"방향에서 본 상태도

도 9는 도 7을 "D"방향에서 본 상태도

도 10은 본 발명 냉장고용 증발기의 요부를 확대하여 나타낸 횡단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

Claims (2)

1. 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평절곡된 한쌍의 튜브와,

   상기 한쌍의 튜브중 일측 튜브의 입구부측 반대쪽 끝단과 다른 일측 튜브의 출구부측 반대쪽 끝단을 연결하는 연결관과,

   상기 한쌍의 튜브 사이에 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평형성된 핀과,

   상기 한쌍의 튜브 사이에 위치된 상태로 핀과 일체화되어 공기의 이동방향과 직각방향으로 수평절곡된 제상관과,

   상기 핀에 형성되어 공기의 이동방향과 직각된 수평방향에 대해 일정각도를 유지하는 복수개의 슬릿으로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 냉장고용 증발기.
2. 제 1 항에 있어서,

   핀에 형성된 각 슬릿의 각도(θ)를 공기의 이동방향과 직각인 수평방향에 대해 45∼90°로 하고, 상기 슬릿이 형성됨에 따른 슬릿공의 폭(b)을 7∼15mm로 한 것을 특징으로 하는 냉장고용 증발기.