KR100469322B1

KR100469322B1 - Evaporator

Info

Publication number: KR100469322B1
Application number: KR10-2002-0008669A
Authority: KR
Inventors: 이병인; 박성관; 이수일
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2005-02-02
Also published as: KR20030068931A

Abstract

증발기의 전 부위를 균일한 온도로 가열하여 제상시킴과 동시에, 신속하게 제상작업이 이루어질 수 있도록 한 제상장치를 구비한 증발기가 개시된다. 본 발명의 제상장치는 폐회로를 이루어 형성되는 히트 파이프와, 상기 히트 파이프에 봉입되는 냉매와, 상기 히트 파이프에 내장되어 상기 냉매를 가열하는 히터를 구비한 다. 히트 파이프는 히트 파이프의 하부에서 액체 상태로 존재하는 냉매를 가열하여 기화시키기 위해 수직으로 마련된 증발부와, 기화된 냉매를 이용하여 제상작업이 수행되도록 증발부의 상단으로부터 지그재그로 벤딩되어 증발부의 하단에 연결되는 응축부로 이루어진다. 히터의 외면에는 액체 상태의 냉매를 모세관력에 의해 히터의 상부로 상승시키는 액냉매 흡착부재가 설치된다. 히트 파이프는 열교환 핀들의 대략 중심부에 배치되거나, 또는 열교환 핀들의 측면부에 배치될 수 있다.Disclosed is an evaporator having a defrosting device which defrosts all parts of an evaporator by heating them to a uniform temperature and enables defrosting to be performed quickly. The defrosting apparatus of the present invention includes a heat pipe formed in a closed circuit, a refrigerant sealed in the heat pipe, and a heater embedded in the heat pipe to heat the refrigerant. The heat pipe is bent in a zig-zag from the upper end of the evaporator to be defrosted by using an evaporator vertically provided to heat and vaporize the refrigerant present in the liquid state in the lower part of the heat pipe and vaporized refrigerant. It consists of a condenser connected. On the outer surface of the heater is provided a liquid refrigerant adsorption member for raising the liquid refrigerant to the upper portion of the heater by capillary force. The heat pipe may be disposed approximately at the center of the heat exchange fins or at the side portions of the heat exchange fins.

Description

Evaporator

본 발명은 다수의 단을 이루도록 지그재그로 형성되는 냉매관과, 이 냉매관이 수직으로 관통되는 다수의 열교환 핀을 구비하여 이루어진 증발기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉동사이클의 운전에 따라 증발기에 부착되는 성에를 제거하기 위한 제상장치를 구비한 증발기에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporator comprising a refrigerant pipe zigzag formed to form a plurality of stages, and a plurality of heat exchange fins through which the refrigerant pipe is vertically penetrated, and more particularly attached to the evaporator in accordance with the operation of the refrigeration cycle. The present invention relates to an evaporator having a defrosting device for removing frost.

일반적으로 증발기는 냉장고와 공기조화기 등에 이용되는 냉동사이클을 구성하는 장치로서, 냉매 팽창장치와 압축기 사이에 설치되며, 다수의 단을 이루도록 지그재그로 배치되는 냉매관과, 이 냉매관에 수직으로 배열되는 다수의 열교환 핀으로 구성되어서, 냉매관과 열교환 핀들 사이를 통과하는 공기와 냉매관의 내부를 흐르는 냉매 사이에 열교환이 이루어지도록 하여 주위 공간을 냉각시키기 위한 냉기를 생성하게 된다.In general, an evaporator is a device constituting a refrigeration cycle used in a refrigerator and an air conditioner. The evaporator is installed between a refrigerant expansion device and a compressor, and is arranged in a zigzag manner to form a plurality of stages, and is arranged perpendicular to the refrigerant pipe. It is composed of a plurality of heat exchange fins, so that the heat exchange between the refrigerant passing through the refrigerant pipe and the heat exchange fins and the refrigerant flowing through the inside of the refrigerant pipe to generate cold air for cooling the surrounding space.

도 1은 종래기술에 따른 증발기를 도시한 것이다. 이에 도시된 바와 같이, 종래의 증발기(1)는 병렬로 배치된 다수의 열교환 핀(2)과, 이 열교환 핀들을 수직으로 관통하며 다단을 이루어 지그재그 방식으로 배치되는 냉매관(3)과, 제상작업을 수행하기 위해 열교환 핀(2)의 전면부와 후면부를 따라 지그재그 방식으로 배치된 제상히터(4)를 구비하여 이루어진다.1 shows an evaporator according to the prior art. As shown therein, the conventional evaporator 1 includes a plurality of heat exchange fins 2 arranged in parallel, a refrigerant pipe 3 vertically penetrating the heat exchange fins, and arranged in a zigzag manner in multiple stages, and a defrost. It comprises a defrost heater (4) arranged in a zigzag manner along the front and rear portions of the heat exchange fin (2) to perform the operation.

열교환 핀(2)들은 대략 직사각형의 박판으로 만들어지며, 그 표면에는 냉매관(3)이 끼워져서 결합되도록 관통홀(2a)들이 천공되어 있다.The heat exchange fins 2 are made of a substantially rectangular thin plate, and the through-holes 2a are perforated so that the refrigerant pipe 3 is fitted into the surface thereof.

제상히터(4)는 일종의 전기히터로서, 열교환 핀(2)들의 전후면부를 따라 지그재그로 배치되는 튜브(4a)와, 이 튜브(4a)의 내부에 설치되는 히팅코일(4b)로 이루어진다.The defrost heater 4 is a kind of electric heater, and is composed of a tube 4a arranged in a zigzag manner along the front and rear surfaces of the heat exchange fins 2 and a heating coil 4b provided inside the tube 4a.

상기와 같이 구성된 종래의 증발기(1)가 냉장고에 적용되는 경우를 일례로 하여 설명하면, 먼저 냉장고의 후부에 설치된 송풍팬과 압축기가 구동됨에 따라 냉동실 및 냉장실의 공기는 증발기(1) 하측으로 유입되어 증발기(1)를 통과하게 되고, 이에 따라 증발기(1)의 냉매관(3)을 흐르는 냉매와 열교환됨에 따라 냉기로 되어 냉동실 또는 냉장실로 공급된다. 즉, 냉동실 및 냉장실로부터 배출된 공기는 열교환 핀(2)들을 매개로 냉매관(3)을 흐르는 냉매와 열교환하게 되어 냉기로 변하게 되어 다시 냉동실 및 냉장실로 보내지는 것이다.Referring to the case where the conventional evaporator 1 configured as described above is applied to the refrigerator as an example, first, the air in the freezer compartment and the refrigerating compartment flows into the lower side of the evaporator 1 as the blowing fan and the compressor installed at the rear of the refrigerator are driven. As a result, it passes through the evaporator 1, and as a result of being heat-exchanged with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 3 of the evaporator 1, it is cooled and supplied to the freezing chamber or the refrigerating chamber. That is, the air discharged from the freezer compartment and the refrigerating compartment exchanges heat with the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 3 through the heat exchange fins 2, and thus, changes to a cooler and is sent back to the freezer compartment and the refrigerating compartment.

이러한 냉장고의 냉기 순환과정에서 냉동실 및 냉장실로부터 증발기(1)로 유입되는 공기는 증발기(1)를 통과하는 냉기에 비해 상대적으로 온도가 높고 다습한 상태이기 때문에, 온도가 매우 낮은 증발기(1)에 고온 다습한 공기가 접촉하게 되면서 노점온도 이하로 떨어져서 응축되게 되고, 계속해서 열교환 핀(2)들과 냉매관(3)의 낮은 온도에 의해 결빙되어서 열교환 핀(2)들과 냉매관(3)의 외면에 착상되는 것이다.Since the air flowing into the evaporator 1 from the freezer compartment and the refrigerating compartment in the cold air circulation process of the refrigerator is relatively hot and humid compared to the cold air passing through the evaporator 1, the air is supplied to the evaporator 1 having a very low temperature. As the hot and humid air comes into contact with each other, the temperature drops below the dew point temperature, and condenses by the low temperature of the heat exchange fins 2 and the refrigerant pipe 3. It is conceived on the outside.

여기서, 증발기에는 상대적으로 많은 양의 성에가 부착되는 부분들과, 상대적으로 적은 양의 성에가 부착되는 부분들이 존재하여 증발기의 표면에 균일한 착상은 이루어지지 않게 된다. 즉, 열교환 핀들의 배열 간격을 조정하는 것과 같이, 전체적으로 균일한 착상이 이루어지도록 하는 시도에도 불구하고, 증발기의 설치 위치나, 냉장고의 온/오프 주기 등과 같은 여러 요인에 의해 증발기의 전 표면에서 균일한 착상이 이루어지지 않고, 상대적으로 많은 양의 성에가 부착되는 부분들과,상대적으로 적은 양의 성에가 부착되는 부분들이 존재하게 되는 것이다.Here, there are portions to which a relatively large amount of frost is attached to the evaporator, and portions to which a relatively small amount of frost is attached to the evaporator, thereby preventing uniform idea on the surface of the evaporator. That is, despite attempts to achieve an overall uniform idea, such as adjusting the spacing of the heat exchange fins, uniformity across the entire surface of the evaporator is due to various factors, such as the location of the evaporator and the on / off cycle of the refrigerator. There is no idea, and there are parts where a relatively large amount of sex is attached and a part where a relatively small amount of sex is attached.

이와 같이 증발기(1)에 성에가 끼게 되면, 제상히터(4)가 작동되어 제상운전이 수행된다. 즉, 압축기와 팬의 작동을 중지시킨 후 제상히터(4)를 설정된 시간 동안 또는 냉동실이 설정온도에 이를 때까지 작동시켜서 제상작업을 수행한 후에, 다시 압축기와 팬을 작동시켜서 증발기(1)에서 생성되는 냉기가 냉동실과 냉장실로 공급되도록 하는 것이다.When frost is caught in the evaporator 1 as described above, the defrost heater 4 is operated to perform the defrosting operation. That is, after deactivating the compressor and the fan, the defrost heater 4 is operated for a predetermined time or until the freezer compartment reaches the set temperature, and then defrosting is performed. The generated cold air is supplied to the freezing compartment and the refrigerating compartment.

종래의 증발기(1)에 있어서, 제상작업을 수행하기 위한 제상히터(4)는 튜브(4a)와, 이 튜브(4a)의 내부에 설치되는 히팅코일(4b)로 이루어져서, 히팅코일(4b)로부터 발생되는 열이 튜브(4a)를 통해 열교환 핀(2)으로 전도됨으로써 제상작업이 이루어지게 되기 때문에, 튜브(4a)의 각 부분에서 동일한 열유속이 발생하게 되며, 이에 따라 제상작업시 증발기의 각 부분으로 동일한 열량이 공급되어 진다.In the conventional evaporator 1, the defrost heater 4 for performing a defrosting operation consists of the tube 4a and the heating coil 4b installed in the inside of this tube 4a, and the heating coil 4b. Since the defrosting is performed by conducting heat generated from the heat transfer fin 2 through the tube 4a, the same heat flux is generated in each part of the tube 4a. The same amount of heat is supplied to the part.

그러나, 전술한 바와 같이, 증발기(1)에 생성되는 착상량은 증발기(1)의 전 표면에 걸쳐서 균일하게 분포하지 않고, 국부적으로 많은 양의 착상이 이루어지는 부분들과, 적은 양의 착상이 이루어지는 부분들이 존재하기 때문에, 종래의 제상히터(4)에서와 같이 증발기(1)의 각 부분에 동일한 열량을 공급하여 제상하게 되면, 착상량이 많은 부분에서는 제상이 계속되지만, 착상량이 적은 부분에서는 제상작업이 완료되고 나서도 계속해서 열이 가해지는 현상이 나타나게 된다.However, as described above, the amount of implantation generated in the evaporator 1 is not uniformly distributed over the entire surface of the evaporator 1, and the portions in which a large amount of implantation is locally formed and a small amount of implantation are formed. Since the parts are present, when defrosting by supplying the same amount of heat to each part of the evaporator 1 as in the conventional defrost heater 4, defrosting is continued in the part with a large amount of defrosting but defrosting in the part with a small amount of defrosting. Even after this is completed, a phenomenon in which heat is continuously applied appears.

이러한 현상에 의해 착상량이 적은 부분에서는 국부적으로 온도가 급격히 상승하게 되고, 이에 따라 주위 공기의 온도가 상승하여 자연대류에 의해 고온의 공기가 냉동실이나 냉장실로 유입되는 것이다. 이러한 고온의 공기에 의해 냉동실에 보관된 얼음이나 고기 등이 녹게 되며, 냉장실에 보관된 음식물의 부패 속도가 빨라지게 되는 문제점이 발생하는 것이다.By this phenomenon, the temperature rises locally in the part where the amount of implantation is small, whereby the temperature of the ambient air rises and hot air flows into the freezing compartment or the refrigerating compartment by natural convection. The ice or meat stored in the freezer is melted by the high temperature air, and the decay rate of the food stored in the refrigerating compartment is increased.

한편, 상기와 같은 현상을 방지하기 위해 전체적으로 제상작업이 완료되지 않은 상태에서 중지하게 되면, 증발기의 일부 부분들에 성에가 부착된 상태로 운전됨으로써 증발기의 효율이 떨어지게 되는 것이다.On the other hand, in order to prevent such a phenomenon as a whole stop when the defrosting operation is not completed, the efficiency of the evaporator is reduced by operating in a state where the frost is attached to some parts of the evaporator.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 증발기의 전 부위를 균일한 온도로 가열하여 제상시킴과 동시에, 신속하게 제상작업이 이루어질 수 있도록 한 제상장치를 구비한 증발기를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to provide a defrosting device that can be defrosted by heating the entire area of the evaporator to a uniform temperature and at the same time, the defrosting operation can be done quickly. To provide one evaporator.

도 1은 종래의 제상장치가 장착된 증발기의 구조를 개략적으로 보인 일부 사시도이다.1 is a partial perspective view schematically showing the structure of an evaporator equipped with a conventional defroster.

도 2는 본 발명에 따른 증발기가 적용되는 냉장고의 내부 구조를 보인 종단면도이다.2 is a longitudinal sectional view showing an internal structure of a refrigerator to which an evaporator according to the present invention is applied.

도 3은 본 발명에 따른 증발기용 제상장치의 정면도이다.3 is a front view of a defrosting apparatus for an evaporator according to the present invention.

도 4는 도 3의 선 IV-IV를 따라 취해진 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3.

도 5는 도 3의 제상장치가 증발기에 설치된 상태를 개략적으로 보인 사시도이다.5 is a perspective view schematically showing a state in which the defrosting apparatus of FIG. 3 is installed in an evaporator.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

40: 증발기 41: 열교환 핀40: evaporator 41: heat exchange fins

42: 냉매관 50: 제상장치42: refrigerant pipe 50: defrosting device

51: 히트 파이프 52: 증발부51: heat pipe 52: evaporation unit

53: 응축부 54: 히터53: condenser 54: heater

57: 액냉매 흡착부재 60: 액냉매57: liquid refrigerant adsorption member 60: liquid refrigerant

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 병렬로 배치된 다수의 열교환 핀과, 상기 열교환 핀들을 관통하여 다단으로 배치되는 냉매관과, 상기 냉매관과 상기 열교환 핀들에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상장치를 구비한 증발기에 있어서,The present invention for achieving this object, a plurality of heat exchanger fins arranged in parallel, a refrigerant pipe disposed in multiple stages through the heat exchange fins, and a defrost for removing frost formed on the refrigerant pipe and the heat exchange fins In an evaporator with a device,

상기 제상장치는 폐회로를 이루어 형성되는 히트 파이프와, 상기 히트 파이프에 봉입되는 냉매와, 상기 히트 파이프에 내장되어 상기 냉매를 가열하는 히터를 구비한 것을 특징으로 한다.The defrosting apparatus includes a heat pipe formed in a closed circuit, a refrigerant encapsulated in the heat pipe, and a heater embedded in the heat pipe to heat the refrigerant.

상기 히트 파이프는 상기 히트 파이프의 하부에서 액체 상태로 존재하는 냉매를 가열하여 기화시키기 위해 수직으로 마련된 증발부와, 기화된 냉매를 이용하여 제상작업이 수행되도록 상기 증발부의 상단으로부터 지그재그로 벤딩되어 상기 증발부의 하단에 연결되는 응축부로 이루어진다.The heat pipe is bent in a zigzag form from an upper end of the evaporator to perform a defrosting operation using a vaporization unit vertically provided to heat and vaporize a refrigerant existing in a liquid state in a lower portion of the heat pipe and vaporized refrigerant. It consists of a condenser connected to the bottom of the evaporator.

상기 히터는 상기 증발부의 하부에 배치되되, 상기 히트 파이프의 하부에 수용된 액체 상태의 냉매의 수위보다 더 높은 위치까지 연장되도록 한다.The heater is disposed below the evaporator to extend to a position higher than the level of the liquid refrigerant contained in the lower portion of the heat pipe.

또한, 상기 히터의 외면에는 상기 액체 상태의 냉매를 모세관력에 의해 상기 히터의 상부로 상승시키는 액냉매 흡착부재가 설치될 수도 있다.In addition, a liquid refrigerant adsorption member may be installed on an outer surface of the heater to raise the liquid refrigerant to the upper portion of the heater by capillary force.

바람직하게, 상기 히트 파이프의 응축부는 응축된 냉매를 상기 히트 파이프의 하부로 회송시키기 위해 하향으로 일정각도 경사져서 이루어진다.Preferably, the condensation part of the heat pipe is inclined downward at an angle to return the condensed refrigerant to the lower part of the heat pipe.

상기 히트 파이프는 상기 열교환 핀들을 관통하여 설치되되, 상기 열교환 핀들의 전후방향에 대해 대략 중심부에 놓여져서 배치되도록 한다.The heat pipe is installed to penetrate through the heat exchange fins, so that the heat pipe is disposed at an approximately center portion with respect to the front and rear directions of the heat exchange fins.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제상장치가 구비된 증발기가 장착되는 냉장고의 전체적인 구조를 보인 종단면도이다.Figure 2 is a longitudinal sectional view showing the overall structure of a refrigerator equipped with an evaporator equipped with a defrosting apparatus of the present invention.

본 발명이 적용되는 냉장고에 있어서, 본체(10) 내부에 냉동식품을 보관하는 냉동실(11)과 냉장식품을 보관하는 냉장실(12)이 중간격벽(30)에 의해 상하로 구획되게 마련되며, 이들을 개폐하는 도어(11a,12a)가 본체(10)의 전면부에 회동이 가능하게 힌지 결합되어 있다.In the refrigerator to which the present invention is applied, the freezer compartment 11 for storing the frozen food and the refrigerating compartment 12 for storing the refrigerated food are provided to be partitioned up and down by the intermediate partition 30. Doors 11a and 12a for opening and closing are hingedly coupled to the front part of the main body 10 so as to be rotatable.

냉동실(11)의 후방에는 냉각실(20)이 형성되어 냉기를 생성하는 증발기(40)와, 증발기(40)에 의해 생성된 냉기를 강제 송풍하는 순환팬(22) 등이 설치되어 있으며, 이러한 냉기의 공급을 안내하도록 냉동실(11)과 냉장실(12)의 후측벽에는 냉동실덕트(23)와 냉장실덕트(24)가 마련되어 있다. 냉동실덕트(23)와 냉장실덕트(24)에는 다수의 냉기유출공(23a,24a)이 상하로 배열 형성되어 있어서, 냉기는 냉동실(11)과 냉장실(12) 전체에 고르게 분산되어 공급된다.At the rear of the freezing chamber 11, a cooling chamber 20 is formed, and an evaporator 40 for generating cold air and a circulation fan 22 for forcibly blowing the cold air generated by the evaporator 40 are installed. The freezing chamber duct 23 and the refrigerating chamber duct 24 are provided in the rear side walls of the freezing chamber 11 and the refrigerating chamber 12 to guide the supply of cold air. In the freezing chamber duct 23 and the refrigerating chamber duct 24, a plurality of cold air outlet holes 23a and 24a are arranged up and down, so that the cold air is evenly distributed in the freezing chamber 11 and the entire refrigerating chamber 12 and supplied.

그리고 냉동실(11)과 냉장실(12)을 순환하여 열교환작용을 마친 공기는 다시 냉각되기 위해 증발기(40)로 유입되는데, 냉기의 귀환을 위하여 중간격벽(30)에는 복귀덕트(25,26)가 형성되어 있다. 미설명부호 13은 본체(10) 하부에 형성된 기계실에 설치된 압축기를 나타낸다.In addition, the air, which circulates through the freezing chamber 11 and the refrigerating chamber 12 and finishes the heat exchange operation, is introduced into the evaporator 40 to be cooled again. The return ducts 25 and 26 are provided in the intermediate partition 30 to return the cold air. Formed. Reference numeral 13 denotes a compressor installed in a machine room formed under the main body 10.

상기와 같이 구성된 냉장고에 있어서, 순환팬(22)이 회전하게 되면, 증발기(40)에서 생성된 냉기는 냉동실덕트(23)와 냉장실덕트(24)의 냉기유출공(23a,24a)을 통해 냉동실(11)과 냉장실(12)로 공급되어 저장된 식품들을 냉각시키게 되고, 식품들과 열교환되어 온도가 상승된 공기는 다시 복귀덕트(25,26)를 통해 증발기(40)로 유입되어 다시 냉각된 후에, 냉동실(11)과 냉장실(12)로 공급되는 과정이 반복적으로 이루어지게 됨으로써, 냉동실(11)과 냉장실(12)에 보관된 식품들은 신선한 상태로 장기간 보관할 수 있게 된다.In the refrigerator configured as described above, when the circulation fan 22 is rotated, the cold air generated in the evaporator 40 is freezing chamber through the cold air outlet holes 23a and 24a of the freezing chamber duct 23 and the refrigerating chamber duct 24. (11) and the refrigerating chamber (12) to cool the stored foods, the heat exchanged with the food air is raised to the temperature again through the return ducts (25, 26) to the evaporator (40) after being cooled again As the process of being supplied to the freezing compartment 11 and the refrigerating compartment 12 is repeated, food stored in the freezing compartment 11 and the refrigerating compartment 12 can be stored in a fresh state for a long time.

한편, 냉장고를 일정시간 가동하게 되면 복귀덕트(26)를 통해 배출되는 냉장실(12)의 공기는 상대적으로 온도가 높고 다습한 상태로 되고, 이러한 고온 다습한 공기가 온도가 낮은 증발기(40)로 유입되면 노점온도 이하로 떨어지면서 공기에 포함된 수분이 응축되어 증발기(40)의 표면에 착상됨으로써 열교환 효율이 저하되게된다.On the other hand, when the refrigerator operates for a predetermined time, the air in the refrigerating chamber 12 discharged through the return duct 26 becomes relatively high in temperature and high humidity, and the high temperature and high humidity air is lowered into the evaporator 40. When introduced, the moisture contained in the air drops below the dew point temperature and condenses on the surface of the evaporator 40, thereby degrading heat exchange efficiency.

상기와 같이, 증발기(40)의 표면에 성에가 착상되면 압축기(13)와 송풍팬(22)의 운전을 정지시키고, 증발기(40)의 표면에 열을 가하여 제상작업을 수행하여야 한다.As described above, when frost is formed on the surface of the evaporator 40, the operation of the compressor 13 and the blowing fan 22 should be stopped, and defrosting should be performed by applying heat to the surface of the evaporator 40.

도 3은 증발기(40)에 착상된 성에를 제거하기 위해 증발기(40)에 설치되는 본 발명에 따른 제상장치(50)를 도시한 것이다.3 shows a defrosting device 50 according to the present invention installed in the evaporator 40 to remove frost formed on the evaporator 40.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제상장치(50)는 하나의 폐회로를 이루어 형성되는 히트 파이프(51)와, 상기 히트 파이프(51)에 일정 높이로 봉입되어 채워지는 액체 상태의 냉매(60)와, 상기 액체 상태의 냉매(600를 가열하여 기화시키는 히터(54)를 구비한다.As shown in the drawing, the defrosting device 50 according to the present invention includes a heat pipe 51 formed in one closed circuit, and a liquid refrigerant 60 filled and filled in a predetermined height in the heat pipe 51. ) And a heater 54 for heating and vaporizing the liquid refrigerant 600.

상기 히트 파이프(51)는 액체 냉매를 기화시키기 위한 공간을 제공하기 위해 수직으로 배치되는 증발부(52)와, 그 양단이 각각 상기 증발부(52)의 상단과 하단에 결합되며 다단을 이루도록 지그재그로 형성된 응축부(53)로 이루어진다. 이러한 구조에 의해 증발부(52)에서 히터(54)로부터 발출되는 열에 의해 액체 냉매(60)가 기체로 상변화되어 증발부(52)의 상단에 연결된 응축부(53)의 입구로 보내지게 되며, 이 기체 냉매(60a)는 계속해서 지그재그로 배치된 응축부(53)를 통과하면서 응축됨으로써 증발기(40)로 응축열을 방출하게 되는 것이다. 냉매의 응축열이 히트 파이프(51)를 통해 신속하게 증발기(40)로 전달될 수 있도록 상기 히트 파이프(51)는 알루미늄이나 동과 같은 전도성이 우수한 재질로 만들어진다.The heat pipe 51 is vertically disposed to provide a space for vaporizing the liquid refrigerant, and both ends thereof are coupled to the upper and lower ends of the evaporator 52 and are zigzag. Consists of a condensation unit 53 formed. Due to this structure, the liquid refrigerant 60 is converted into gas by the heat emitted from the heater 54 in the evaporator 52 and sent to the inlet of the condenser 53 connected to the upper end of the evaporator 52. The gaseous refrigerant 60a is condensed while passing through the condensation unit 53 arranged in a zigzag to release the heat of condensation to the evaporator 40. The heat pipe 51 is made of a material having high conductivity such as aluminum or copper so that the heat of condensation of the refrigerant can be quickly transferred to the evaporator 40 through the heat pipe 51.

한편, 응축부(53)를 순환하는 기체 상태의 냉매(60a)가 열을 방출하여 응축되면서 다시 상변화한 액체 상태의 냉매(60b)가 원활하게 증발부(52)로 회송되기 위해 지그재그 형상으로 이루어진 응축부(53)는 일정 각도로 하향으로 경사져서 형성되도록 한다. 상기 경사 각도는 액체 상태의 냉매(60b)가 중력에 의해 원활하게 하향으로 유동할 수 있기만 하면 되는데, 바람직하게는 5도 내지 15도의 범위가 되도록 한다.On the other hand, as the refrigerant 60a in the gas state circulating through the condensation unit 53 releases heat and condenses, the liquid refrigerant 60b, which has been phase-changed again, is zigzag-shaped to be smoothly returned to the evaporation unit 52. The condensation unit 53 is formed to be inclined downward at a predetermined angle. The inclination angle only needs to be able to smoothly flow downward by the liquid refrigerant (60b), preferably in the range of 5 degrees to 15 degrees.

히터(54)는 히트 파이프(51)의 증발부(52)의 하부에 배치되며, 이 히터(54)의 하단에는 히터(54)에 전류를 공급하기 위한 전선(55)이 연결되어 있다. 따라서 상기 전선(55)을 통하여 전류가 공급되면, 상기 히터(54)가 발열하여 증발부(52)의 하부에 채워져 있는 액냉매(60)를 가열할 수 있게 되는 것이다.The heater 54 is disposed below the evaporator 52 of the heat pipe 51, and an electric wire 55 for supplying current to the heater 54 is connected to the lower end of the heater 54. Therefore, when a current is supplied through the wire 55, the heater 54 generates heat to heat the liquid refrigerant 60 filled in the lower portion of the evaporator 52.

상기 히터(54)는 증발부(52)에서 히터(54)가 발열되지 않은 상태에서의 액냉매(60)의 수위보다 약간 더 높은 위치까지 연장되어 있으며, 이 히터(54)의 외면에는 액냉매 흡착부재(wick)(57)가 설치되어 있다. 이 액냉매 흡착부재(57)는 히터(54)의 하부에 채워져 있는 냉매를 히터(54)의 상부까지 끌어올려서 액냉매가 신속하게 기화될 수 있도록 하기 위한 것이다.The heater 54 extends to a position slightly higher than the level of the liquid refrigerant 60 in the state in which the heater 54 is not generated in the evaporator 52, and the liquid refrigerant is formed on the outer surface of the heater 54. A suction member wick 57 is provided. The liquid refrigerant absorbing member 57 is for raising the refrigerant filled in the lower portion of the heater 54 to the upper portion of the heater 54 so that the liquid refrigerant can be evaporated quickly.

도 4는 이러한 액냉매 흡착부재(57)가 히터(54)의 외부를 둘러싸서 배치되는 구조를 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 액냉매 흡착부재(57)는 철과 같은 열에 강한 재질로 만들어지며, 그 표면적이 넓게 되도록 미세한 그물망을 형성하는 구조로 이루어져서 비교적 많은 양의 액냉매(60)가 모세관력에 의해 미세한 그물망을 따라 상부로 상승하게 되는 것이다. 따라서 히터(54)의 열에 의해 액냉매 흡착부재(57)에 흡착되어 있는 액체 상태의 냉매는 신속하게 기화하게 되고, 이에 따라증발부(52) 하부의 액냉매(60)가 다시 액냉매 흡착부재(57)의 그물망을 따라 히터(54)의 상부로 끌어올려지게 되어 지속적으로 액냉매(60)의 기화가 이루어지도록 하는 것이다.4 is a view illustrating a structure in which the liquid refrigerant absorbing member 57 is disposed to surround the outside of the heater 54. As shown in the drawing, the liquid refrigerant absorbing member 57 is made of a heat resistant material such as iron, and has a structure that forms a fine mesh so that its surface area is wide, so that a relatively large amount of the liquid refrigerant 60 is applied to the capillary force. It will rise to the top along the fine mesh. Therefore, the liquid refrigerant adsorbed to the liquid refrigerant adsorption member 57 by the heat of the heater 54 is rapidly evaporated, whereby the liquid refrigerant 60 under the evaporation unit 52 again becomes the liquid refrigerant adsorption member. It is to be pulled up to the top of the heater 54 along the mesh of 57 to continuously evaporate the liquid refrigerant (60).

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 히터(54)와 액냉매 흡착부재(57)는 액냉매(60)가 봉입된 상태에서 증발부(52)의 하단을 밀봉하는 밀봉부재(56)에 부착되어 고정된다.As shown in FIG. 3, the heater 54 and the liquid refrigerant absorbing member 57 are attached to a sealing member 56 that seals the lower end of the evaporator 52 in the state in which the liquid refrigerant 60 is sealed. It is fixed.

도 5는 상기와 같이 구성된 제상장치(50)가 증발기(40)에 장착된 상태를 도시한 것이다.FIG. 5 illustrates a state in which the defroster 50 configured as described above is mounted on the evaporator 40.

이에 도시된 바와 같이, 증발기(40)는 종래와 동일하게 병렬로 배치된 다수의 열교환 핀(41)과, 이 열교환 핀(41)들을 수직으로 관통하며 다단을 이루어 지그재그 방식으로 배치되는 냉매관(42)을 구비하여 이루어진다. 열교환 핀(41)들은 대략 직사각형의 박판으로 만들어지며, 그 표면에는 냉매관(42)이 끼워져서 결합되도록 관통홀(43)들이 천공되어 있다.As shown in the drawing, the evaporator 40 includes a plurality of heat exchange fins 41 arranged in parallel as in the related art, and a refrigerant pipe arranged vertically through the heat exchange fins 41 and arranged in a zigzag manner in a plurality of stages. 42). The heat exchange fins 41 are made of a substantially rectangular thin plate, and the through-holes 43 are perforated so that the refrigerant pipe 42 is fitted into the surface thereof.

상기와 같이 구성된 증발기(40)의 표면에 착상된 성에를 제거하기 위해 본 발명에 따른 제상장치(50)가 설치된다.Defrosting device 50 according to the present invention is installed to remove frost formed on the surface of the evaporator 40 configured as described above.

상기 제상장치(50)는 열교환 핀(41)의 대략 중간지점에 형성된 관통홀(44)들에 히트 파이프(51)의 응축부(53)가 끼워짐으로써 증발기(40)에 고정된다. 따라서 증발기(40)에 설치된 상태에서 제상장치(50)의 히트 파이프(51)는 2열을 이루어 배치되는 증발기(40)의 냉매관(42)들 사이에 배치되어서 열교환 핀(41)의 전후방향으로 열을 전달함으로써 열교환 핀(41)과 냉매관(42)에 착상된 성에를 효과적으로 제거하게 되는 것이다.The defroster 50 is fixed to the evaporator 40 by fitting the condensation portion 53 of the heat pipe 51 to the through holes 44 formed at approximately intermediate points of the heat exchange fin 41. Therefore, the heat pipe 51 of the defroster 50 in the state of being installed in the evaporator 40 is disposed between the refrigerant pipes 42 of the evaporator 40 arranged in two rows so that the heat exchange fin 41 is in the front-rear direction. By transferring heat to the frost formed on the heat exchange fin 41 and the refrigerant pipe 42 is effectively removed.

그러나, 본 발명에 따른 제상장치(50)는 종래와 마찬가지로 히트 파이프(51)의 응축부(53)가 증발기(40)의 열교환 핀(41)들의 양측면, 또는 어느 하나의 측면에 설치되어도 제상작용을 수행할 수 있다.However, the defrosting apparatus 50 according to the present invention has a defrosting effect even if the condensation portion 53 of the heat pipe 51 is installed on both sides or one side of the heat exchange fins 41 of the evaporator 40 as in the prior art. Can be performed.

이하에서는 상기와 같이 구성되어 증발기(40)에 설치된 제상장치(50)의 작용에 대하여 설명할 것이다.Hereinafter, the operation of the defrosting device 50 configured as described above and installed in the evaporator 40 will be described.

일정시간 동안 냉장고를 가동하여 증발기(40)의 표면에 성에가 착상하게 되면, 이 성에를 제거하기 위해 제상장치(50)를 동작시키게 된다. 즉, 히터(54)에 연결된 전선(55)에 전류를 가하여 히터(54)를 발열시키게 되면, 액냉매 흡착부재(57)에 흡착되어 있는 액체 상태의 냉매가 가열되어 온도가 상승하면서 고압의 기체 냉매(60a)(도 3 참조)로 상변화하게 된다.When the frost is formed on the surface of the evaporator 40 by operating the refrigerator for a predetermined time, the defrosting device 50 is operated to remove the frost. That is, when the heater 54 is heated by applying an electric current to the wire 55 connected to the heater 54, the liquid refrigerant adsorbed to the liquid refrigerant adsorption member 57 is heated to raise the temperature while increasing the temperature. The phase change is caused by the refrigerant 60a (see FIG. 3).

이 고압의 기체 냉매(60a)는 증발부(52)를 따라 상승하게 되어 증발기(40)의 열교환 핀(41)을 관통하여 설치되며 그 내부가 상대적으로 저온, 저압상태에 있는 응축부(53)로 유동하게 된다. 응축부(53)를 통과하는 기체 냉매(60a)는 응축부(53)의 각 부분에서 히트 파이프(51)의 응축부(53)를 통해 열교환 핀(41)들에 응축열을 방출하여 응축되면서 액체 상태의 냉매(60b)로 응결하게 된다.The high-pressure gas refrigerant 60a rises along the evaporator 52 to pass through the heat exchange fins 41 of the evaporator 40, and the condensation unit 53 in which the inside thereof is relatively low temperature and low pressure. Flows to The gaseous refrigerant 60a passing through the condenser 53 is condensed by emitting heat of condensation to the heat exchange fins 41 through the condenser 53 of the heat pipe 51 in each part of the condenser 53. It condenses with the refrigerant | coolant 60b of a state.

따라서, 기체 냉매(60a)의 응축열에 의해 온도가 상승된 히트 파이프(51)의 응축부(53)를 통해 열교환 핀(42)에 열이 전도되고, 이에 따라 증발기(40)에 착상된 성에가 녹게 되는 것이다.Therefore, heat is conducted to the heat exchange fin 42 through the condensation unit 53 of the heat pipe 51 whose temperature is increased by the heat of condensation of the gas refrigerant 60a, and thus frost formed on the evaporator 40 It will melt.

한편, 히트 파이프(51)의 응축부(53)의 각 부분에서 응축된 냉매(60b)는 중력에 의해 하향으로 경사져서 배치된 응축부(53)를 따라 하부로 유동하게 되어 증발부(52)의 하부로 회송하게 되며, 이 회송된 액냉매(60)는 다시 액냉매 흡착부재(57)를 따라 상승하여 히터(54)에 의해 가열되어 고압의 기체 상태의 냉매(60a)로 상변화하는 과정을 계속하게 되고, 이에 따라 제상작업이 지속적으로 이루어지게 되는 것이다.Meanwhile, the refrigerant 60b condensed at each portion of the condensation portion 53 of the heat pipe 51 flows downward along the condensation portion 53 disposed to be inclined downward by gravity to be evaporated 52. The liquid refrigerant 60 is returned to the lower portion of the process, and the liquid refrigerant 60 again rises along the liquid refrigerant absorbing member 57 and is heated by the heater 54 to phase change into a high-pressure gaseous refrigerant 60a. This will continue, and accordingly the defrost work will continue.

상기와 같이, 본 발명에 따른 제상장치(50)는 작동유체인 냉매의 증발과 응축을 이용하여 제상작업을 수행하기 때문에, 히트 파이프(51)의 온도가 전 길이에 걸쳐서 거의 동일하게 유지될 수 있다. 또한 히터(54)에 의해 액냉매(60)가 신속하게 기화하여 응축열을 이용할 수 있게 되어서 응답성이 매우 우수하여 제상작업이 단시간내에 수행될 수 있게 되는 것이다.As described above, since the defrosting device 50 according to the present invention performs the defrosting operation using the evaporation and condensation of the refrigerant which is the working fluid, the temperature of the heat pipe 51 can be maintained almost the same over the entire length. . In addition, the liquid refrigerant 60 is rapidly vaporized by the heater 54 to use the heat of condensation, so that the responsiveness is very excellent so that the defrosting operation can be performed in a short time.

따라서, 본 발명에서와 같이, 작동유체의 증발과 응축을 이용하여 제상작업을 수행하는 제상장치(50)에 의하면, 종래의 히팅코일을 이용하는 제상히터와 비교하여 착상량의 차이에 따른 증발기의 국부적인 온도 상승과, 이에 따른 고내의 온도 상승을 막을 수 있게 되는 것이다.Therefore, as in the present invention, according to the defrosting device 50 for performing the defrosting operation using the evaporation and condensation of the working fluid, compared with the conventional defrost heater using a heating coil, the localization of the evaporator according to the difference in the amount of implantation It is possible to prevent the phosphorus temperature rise and thus the temperature rise in the furnace.

즉, 종래와 같이 히팅코일에 의한 열전달은 착상량에 상관 없이 증발기의 전 부분으로 동일한 열을 방출하게 되어 적은 양의 성에가 낀 부분과 많은 양의 성에가 낀 부분에서 제상시간이 차이가 남에도 불구하고 계속해서 가해지는 열에 의해 성에가 적게 낀 부분에서는 온도가 상승하게 됨으로써 전체적으로 균일한 온도를 유지할 수 없게 되는 것이다.That is, as in the conventional art, the heat transfer by the heating coil emits the same heat to all parts of the evaporator regardless of the amount of implantation. Nevertheless, the temperature is raised in the part which is less frosted by the heat continuously applied, and thus it becomes impossible to maintain a uniform temperature as a whole.

그러나, 본 발명에서와 같이 기체냉매의 응축열을 이용하게 되면, 히트 파이프의 내부를 유동하는 냉매에 의해 히트 파이프의 전 길이에 걸쳐서 온도가 일정하게 올라가게 되어 부분적으로 온도가 상승하는 구역이 발생하지 않게 된다. 따라서, 본 발명의 제상장치에 의해 증발기의 일부분에서 제상이 완료되면, 그 부분에서 히트 파이프의 온도가 약간 상승하면서 제상작업이 진행중인 다른 부위에서의 발열량이 증가하게 되어 제상시간이 줄어들게 될 뿐만 아니라, 성에가 줄어드는 것과 비례하여 히트 파이프의 온도가 전체적으로 동일하게 약간 상승하게 됨으로써 종래의 제상히터에 의한 제상작업시 발생하는 증발기 표면에서의 국부적인 온도상승에 따라 고내온도가 상승되는 것을 방지하여 냉장고에 저장된 식품들을 신선하게 보관할 수 있도록 하는 것이다.However, when the heat of condensation of the gas refrigerant is used as in the present invention, the temperature is constantly raised over the entire length of the heat pipe by the refrigerant flowing in the heat pipe, so that a zone in which the temperature is partially raised does not occur. Will not. Therefore, when the defrosting is completed in a part of the evaporator by the defrosting apparatus of the present invention, while the temperature of the heat pipe slightly rises in that part, the amount of heat generated in other parts of the defrosting operation is increased, thereby reducing the defrosting time. The heat pipe temperature rises slightly in proportion to the decrease in frost, thereby preventing the internal temperature from rising due to the local temperature rise on the surface of the evaporator generated by the defrosting operation of the conventional defrost heater, thereby being stored in the refrigerator. It is to keep food fresh.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 제상장치를 구비한 증발기는 히트 파이프에 채워진 냉매의 증발과 응축에 따른 응축열을 이용하여 제상작업을 수행하기 때문에, 착상량의 차이에 따른 증발기의 일부분에서의 급격한 온도상승이 발생하지 않게 되어 제상작업시 고내의 온도가 증가되는 것을 방지할 수 있게 되며, 냉매의 신속한 증발과 응축에 의해 제상작업을 신속하게 수행할 수 있게 되는 것이다.As described in detail above, the evaporator having a defrosting apparatus according to the present invention performs the defrosting operation by using the heat of condensation according to the evaporation and condensation of the refrigerant filled in the heat pipe, so that at a part of the evaporator according to the difference in the amount of implantation The rapid rise of the temperature does not occur so that the temperature in the refrigerator during the defrosting operation can be prevented from increasing, and the defrosting operation can be performed quickly by the rapid evaporation and condensation of the refrigerant.

이에 따라 본 발명에 따른 제상장치를 구비한 증발기를 냉장고에 적용하게 되면 식품을 보다 신선하게 저장할 수 있을 뿐만 아니라, 증발기의 효율의 증대에 따른 소비자의 선호도를 높일 수 있는 효과가 있는 것이다.Accordingly, when the evaporator provided with the defrosting apparatus according to the present invention is applied to the refrigerator, not only the food can be stored more freshly, but also the effect of increasing the efficiency of the evaporator increases the consumer's preference.

Claims

In the evaporator having a plurality of heat exchange fins arranged in parallel, a refrigerant pipe arranged in multiple stages through the heat exchange fins, and a defrosting device for removing frost formed on the refrigerant pipe and the heat exchange fins,

The defroster includes a heat pipe formed in a closed circuit, a refrigerant encapsulated in the heat pipe, and a heater embedded in the heat pipe to heat the refrigerant, wherein the heat pipe is adjacent to one end of the heat exchange fins. The evaporator is arranged vertically and has a smaller diameter than the evaporator, and comprises a condenser connected to the lower end of the evaporator through a zigzag of the heat exchange fins from the top of the evaporator. An evaporator which extends to a higher position than the liquid refrigerant contained in the evaporator, and a liquid refrigerant adsorption member is installed on the outer surface of the heater to raise the liquid refrigerant to the upper portion of the heater by capillary force. .

delete

The evaporator of claim 1, wherein the condensation unit is inclined downward at an angle to return the condensed refrigerant to the lower portion of the heat pipe.

The evaporator of claim 1, wherein the heat pipe is installed to penetrate through the heat exchange fins, and the heat pipe is disposed at an approximately center of the heat exchange fins.

The evaporator of claim 1, wherein the heat pipe is arranged to be placed on the side portions of the heat exchange fins.