KR100512106B1 - 열교환 효율이 향상된 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환 효율이 향상된 냉장고에 관한 것으로서, 이는 기계실 내에 설치되는 응축기의 후방 형상을 기계실 내부의 후벽 경사각도와 동일하게 형성시켜 상기 응축기에 의해 기계실 내부가 완전히 메워지도록 구성하므로서, 냉각팬의 흡입작용을 통해 기계실 내부로 흡입된 외부공기가 응축기와 완전한 열교환을 이루지 않고 소정각도 경사진 종래 기계실 내부 후벽의 빈 공간을 통해 바로 압축기 측으로 유동되어 이로 인한 응축기의 열교환 효율이 저하되는 것을 방지하는 등의 탁월한 효과가 있다.

또한, 상기와 같이 내부 후벽이 소정각도로 경사진 기계실 내에 설치된 응축기와 기계실 내로 흡입된 외부공기와의 완전한 열교환 작용을 통해 응축기의 열교환 효율이 향상되도록 함과 동시에, 상기 응축기의 열교환 효율 향상에 따른 냉장고의 성능(냉동 및 냉장능력) 역시 향상시킬 수 있는 탁월한 효과도 있다.

Description

열교환 효율이 향상된 냉장고{The refrigerator for improvement on heat exchange efficiency}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각팬의 흡입작용을 통해 기계실 내부로 흡입된 외부공기가 응축기와 완전한 열교환을 이루지 않고 소정각도 경사진 종래 기계실 내부 후벽의 빈 공간을 통해 압축기 측으로 유동되는 것을 방지하기 위해 상기 응축기의 후방 형상을 상기 기계실 내부의 후벽 경사각도와 동일하게 형성시켜 상기 응축기에 의해 기계실 내부가 완전히 메워지도록 구성한 열교환 효율이 향상된 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 압축기(50), 응축기(60), 팽창밸브(미도시), 증발기(미도시)로 이루어지는 냉동 사이클에 의해 생성된 냉기를 통해 고내의 온도를 저하시켜 음식물 등을 냉동시키거나 냉장 보관하기 위한 것이며, 특히 상기 냉장고의 배면 하단부에 위치된 기계실(70) 내에는 도 1 에 도시한 바와 같이, 상기 증발기로부터 저온 저압의 기상상태로 증발된 냉매를 고온 고압의 기상상태로 가압시키는 압축기(50) 및 상기 압축기(50)와 연결되어 상기 압축기(50)로부터 가압된 냉매를 상온 고압의 액상상태로 응축시키는 응축기(60)가 설치되어 있고, 상기 압축기(50)와 응축기(60)가 설치된 냉장고 기계실(70)을 보호하기 위해 상기 기계실(70) 외부에 기계실 커버(80)가 설치되어 있다.

미 설명 부호 65 은 상기 압축기(50) 및 응축기(60)를 냉각시키는 냉각팬(65)이고, 82 는 기계실 커버(80)의 통공(82)이다.

한편, 기계실(70) 내에 설치된 응축기(60)는 냉매의 응축열을 기계실(70) 내부로 유입된 외부공기와의 열교환을 통해 방열하게 되는데, 이에 대한 구조는 도 2 에 도시한 바와 같이, 직선형의 강관(鋼官)을 평행상태로 연속 반복된 사형(巳型)으로 벤딩(Bending)한 후, 그 자체를 다시 다단으로 벤딩하여 전체적인 외곽형상이 직육면체 형상을 이루는 냉매관(61)과; 상기 냉매관(61) 외주면에 소정간격으로 접합되어 냉매관(61)을 따라 유동되는 냉매의 열을 외부로 방열시키는 복수개의 방열핀(62)으로 구성되어 있다.

이 때, 방열핀(62)은 단면 형상이 원형으로 형성되어 있으며, 스폿 용접을 통해 상기 냉매관(61) 외주면에 소정간격으로 이격되어 접합되어 있다.

그러나 상기 응축기(60)의 경우, 전술한 바와 같이 직선형의 강관(鋼官)을 평행상태로 연속 반복된 사형(巳型)으로 벤딩(Bending)한 후, 그 자체를 다시 다단으로 벤딩하여 전체적인 외곽형상이 직육면체 형상으로 형성되어 있어, 냉각팬(65) 구동에 의해 기계실(70) 내부로 흡입된 외부공기를 냉각팬(65)의 송풍작용을 통해 상기 응축기(60)로 송풍시킬 때, 상기 응축기(60)의 구조 즉, 냉매관(61)이 조밀하게 배열된 구조 때문에, 응축기(60)측으로 송풍된 공기가 상기 응축기(60)를 자유로이 통과하지 못하게 되면서 상기 냉매관(61)을 유동중인 냉매와 외부공기와의 열교환이 원활히 이루어지지 않게 되는 커다란 문제점이 있었다.

또한, 상기 응축기(60)의 경우, 냉매관(61)을 조밀하게 다단으로 벤딩하여 전체적인 외곽형상이 일정부피를 갖는 직육면체 구조로 하여 기계실(70) 내에 설치될 때, 상기 기계실(70) 내부 형상에 맞게 설치되는 것이 아니라, 도 3 에 도시한 바와 같이 기계실(70) 중 소정각도로 경사진 기계실(70) 후벽은 제외한 상태에서 설치되기 때문에, 이로 인한 사다리꼴 구조의 기계실(70) 후벽에 소정크기의 빈 공간(A)이 형성되게 되고, 상기와 같은 상태에서 냉각팬(65)에 의한 송풍작용시 기계실(70) 내부로 흡입된 외부공기가 상기 응축기(60)와 완전하게 열교환을 이루지 않고, 외부공기 중 일부가 상기 기계실(70) 후벽에 형성된 빈 공간(A)을 통해 바로 압축기(50)로 유동되어 상기 압축기(50) 및 압축기(50) 주위를 냉각시킨 후, 기계실(70) 외부로 유출되게 되는 등, 상기 응축기(60)면에 있어 외부공기와의 열교환 효율이 크게 감소하게 되는 커다란 문제점도 있었다.

더욱이, 상기와 같은 기계실(70) 후벽에 형성된 빈 공간(A)을 통해 외부공기가 응축기(60)와 열교환을 이루지 않고 바로 압축기(50) 측으로 유동되는 것을 방지하기 위하여 상기 기계실(70) 후벽을 메울 수 있는 가이드(미도시)를 설치하게 되는데, 이와 같이 기계실(70) 후벽에 가이드를 설치할 경우, 상기 응축기(60)의 열교환 효율 향상을 위한 부수적인 가이드 부재가 상기 기계실(70) 후벽에 설치되기 때문에, 이에 따른 제조공정 및 제조시간이 증가하게 되는 커다란 문제점도 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 기계실 내에 설치되는 응축기의 후방 형상을 기계실 내부의 후벽 경사각도와 동일하게 형성시켜 상기 응축기에 의해 기계실 내부가 완전히 메워지도록 구성하므로서, 냉각팬의 흡입작용을 통해 기계실 내부로 흡입된 외부공기가 응축기와 완전한 열교환을 이루지 않고 소정각도 경사진 종래 기계실 내부 후벽의 빈 공간을 통해 바로 압축기 측으로 유동되는 것을 방지하여 이로 인한 응축기의 열교환 효율이 저하되는 것을 방지하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기와 같이 내부 후벽이 소정각도로 경사진 기계실(70) 내에 설치된 응축기와 기계실 내로 흡입된 외부공기와의 완전한 열교환 작용을 통해 응축기의 열교환 효율이 향상되도록 함과 동시에, 상기 응축기의 열교환 효율 향상에 따른 냉장고의 성능(냉동 및 냉장능력) 역시 향상되도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 기계실 내에 설치되는 응축기의 후방 형상을 기계실 내부의 후벽 경사각도와 동일하게 형성시켜 상기 응축기에 의해 기계실 내부가 완전히 메워지도록 구성한 본 발명의 열교환 효율이 향상된 냉장고에 의해 해결될 수 있는 바, 이하 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.

도 4 는 본 발명에 따른 기계실의 개략적 구조도를 나타낸 것이고, 도 5 는 본 발명에 따른 기계실 및 응축기의 측단면도를 나타낸 것이다.

본 발명의 열교환 효율이 향상된 냉장고는, 내부 후벽이 소정각도로 경사진 기계실(70) 내에 압축기(50) 및 응축기, 냉각팬(65) 등이 순차적으로 설치되고, 기계실 커버(80)에 의해 기계실(70)이 밀폐되는 구조로 이루어진 냉장고에 있어서;

상기 응축기(160)의 후방 형상을 상기 기계실(70) 내부의 후벽 경사각도와 동일하게 형성시켜 상기 응축기(160)에 의해 기계실(70) 내부가 완전히 메워지도록 한 구성이다.

이하, 본 발명의 열교환 효율이 향상된 냉장고에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 열교환 효율이 향상된 냉장고는, 냉각팬(65)의 흡입작용을 통해 기계실(70) 내부로 흡입된 외부공기가 응축기(60)와 완전한 열교환을 이루지 않고 소정각도 경사진 종래 기계실(70) 내부 후벽의 빈 공간(A)을 통해 바로 압축기(50) 측으로 유동되는 것을 방지함과 동시에, 기계실(70) 내로 흡입된 외부공기와의 완전한 열교환 작용을 통해 응축기(60)의 열교환 효율이 향상될 수 있도록 하기 위하여, 기계실(70) 내에 설치되는 응축기(160)의 후방 형상을 기계실(70) 내부의 후벽 경사각도와 동일하게 형성시켜 상기 응축기(160)에 의해 기계실(70) 내부가 완전히 메워지도록 구성한 것으로서, 이에 대한 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명과 전술한 종래와의 동일 구성에 대해서는 동일부호를 적용하기로 한다.

본 발명의 응축기가 적용된 냉장고 기계실 구조를 설명하면, 이는 도 4 및 도 5 에 도시한 바와 같이, 냉장고 하단에 형성되며, 내부 후벽이 소정각도로 경사진 일정공간의 기계실(70)과; 상기 기계실(70) 내에 고정되며, 증발기(미도시)로부터 저온 저압의 기상상태로 증발된 냉매를 고온 고압의 기상상태로 가압시키는 압축기(50)와; 상기 압축기(50) 후방에 위치되며, 상기 기계실(70) 내로 유입된 외부공기와의 열교환을 통해 상기 압축기(50)로부터 가압된 냉매를 상온 고압의 액상상태로 응축시키는 응축기(160)와; 모터 구동을 통해 회전되면서 외부공기를 기계실(70) 내로 유입되도록 하는 냉각팬(65)과; 상기 압축기(50) 및 응축기(160), 냉각팬(65)이 설치된 기계실(70)을 보호하기 위해 상기 기계실(70)에 고정되는 기계실 커버(80)로 구성되어 있다.

이 때, 본 발명에 따른 응축기(160)는 공기와 접촉하는 전열면적을 증가시켜 방열성능 즉, 열교환 효율이 향상되도록 관 내/외주면을 따라 나선형상의 돌출부(방열핀)(162)가 구비된 냉매관(161)을 이용해 다단으로 절곡시켜 구성한 것으로서, 상기한 응축기는 본 출원인에 의해 선출원된 냉장고용 응축기(출원번호 10-1999-2485호) 구조를 적용한 것이다.

특히, 상기 응축기(160)의 경우, 소정각도로 경사진 기계실(70) 후벽의 빈 공간(A)을 메울 수 있도록 상기 응축기(160)의 후방 즉, 상기 기계실(70) 후벽에 위치되는 응축기(160)의 후방을 상기 기계실(70) 내부의 후벽 경사각도와 동일하게 형성시킨 것으로, 이에 대한 구조를 좀 더 상세히 설명하면, 응축기(160)의 전방 즉, 기계실(70) 입구 측에 위치되는 응축기(160)의 전방은 상하 수직한 형상이지만, 상기 응축기(160)의 후방은 나선형 돌출부(방열핀)(162)가 형성된 냉매관(161)을 절곡할 때 상기 기계실(70) 내부 후벽의 경사각도에 맞게 절곡한 것으로서, 상기 응축기(160)의 후방 형상이 소정각도 경사진 사다리꼴 형태로 형성되어 있다.

그 다음으로, 냉각팬(65)의 흡입작용을 통해 기계실(70) 내부로 유입된 외부공기와 상기 기계실(70) 내부 후벽까지 설치된 응축기(160)와의 열교환되는 응축과정을 설명하면 다음과 같다.

도 6 은 송풍팬 구동에 의해 유입된 외부공기가 본 발명의 응축기를 거쳐 냉장고 외부로 방출되는 상태를 나타낸 것이다.

도 6 에 도시한 바와 같이, 압축기(50)에서 고온 고압의 기상상태로 가압된 냉매가 기계실(70) 내부 후벽까지 설치된 응축기(160)로 유입되어 상기 응축기(160)의 냉매관(161) 내부를 유동할 때, 냉각팬(65)의 구동으로 기계실(70)을 밀폐하고 있는 기계실 커버(80)의 통공(82)을 통해 흡입된 외부공기가 상기 냉각팬(65)의 송풍작용을 통해 상기와 같이 기계실(70) 내부 후벽까지 설치된 응축기(160) 전체로 강제 대류 되면서 열교환을 통해 응축기(160) 전체로부터 균일한 방열작용이 이루어지면서 냉매가 상온 고압의 액상상태로 상변화를 이루게 되는데, 이에 대한 과정을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 냉각팬(65)의 흡입작용을 통해 기계실(70) 내부로 유입된 외부공기가 상기 냉각팬(65)의 송풍작용을 통해 기계실(70) 내부 후벽까지 설치된 응축기(160)로 강제 송풍되게 되면, 상기 응축기(160)를 통과할 때 일부의 외부공기는 상기 냉매관(161) 외주면에 나선 형상으로 형성된 돌출부 즉, 방열핀(162)의 형상을 따라 유동하면서 상기 냉매관(161)의 외주면을 감싸는 형태로 냉매와 열교환을 이루게 되고, 상기와 같이 응축기(160) 내의 냉매와 열교환을 통해 온도가 높아진 외부공기 즉, 더운 공기는 압축기(50) 측으로 송풍되어 과열된 압축기(50) 및 압축기(50) 주위온도를 냉각시킨 후, 기계실 커버(80)의 통공(82)을 통해 외부로 배출되게 된다.

특히, 상기와 같이 기계실(70) 내부 후벽까지 설치된 응축기(160)를 통한 외부공기와의 열교환시, 상기 외부공기가 종래와 같이 기계실(70) 내부 후벽의 빈 공간(A)을 통해 바로 압축기(50)로 유동되지 않고, 상기 기계실(70) 내부 후벽까지 설치된 응축기(160) 전체와 열교환을 이루기 때문에, 이에 따른 응축기(160)의 열교환 효율이 향상되게 되는 특징적 효과가 발생하게 된다.

이상에서와 같이 구성된 응축기(160)의 경우, 본 발명에서 실시예로 적용한 탑형 타입(Top-Type)의 냉장고뿐만 아니라, 이와 반대로 냉장실이 상단에 위치하고 냉동실이 하단에 위치한 바텀 타입(Bottom-Type)의 냉장고 및 냉동실과 냉장실이 본체 좌/우측에 위치된 사이드 바이 사이드 타입(Side By Side-Type)의 냉장고에도 적용할 수 있음을 밝혀둔다.

본 발명의 열교환 효율이 향상된 냉장고는, 기계실 내에 설치되는 응축기의 후방 형상을 기계실 내부의 후벽 경사각도와 동일하게 형성시켜 상기 응축기에 의해 기계실 내부가 완전히 메워지도록 구성하므로서, 냉각팬의 흡입작용을 통해 기계실 내부로 흡입된 외부공기가 응축기와 완전한 열교환을 이루지 않고 소정각도 경사진 종래 기계실 내부 후벽의 빈 공간을 통해 바로 압축기 측으로 유동되어 이로 인한 응축기의 열교환 효율이 저하되는 것을 방지하는 등의 탁월한 효과가 있다.

또한, 상기와 같이 내부 후벽이 소정각도로 경사진 기계실 내에 설치된 응축기와 기계실 내로 흡입된 외부공기와의 완전한 열교환 작용을 통해 응축기의 열교환 효율이 향상되도록 함과 동시에, 상기 응축기의 열교환 효율 향상에 따른 냉장고의 성능(냉동 및 냉장능력) 역시 향상시킬 수 있는 탁월한 효과도 있다.

도 1 은 종래 냉장고의 기계실 구조를 나타낸 부분 단면도.

도 2 는 종래 냉장고 기계실 내에 설치된 응축기 사시도.

도 3 은 종래 응축기가 설치된 기계실의 측단면도.

도 4 는 본 발명에 따른 기계실의 개략적 구조도.

도 5 는 본 발명에 따른 기계실 및 응축기의 측단면도.

도 6 은 송풍팬 구동에 의해 유입된 외부공기가 본 발명의 응축기를 거쳐 냉장고 외부로 방출되는 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

50. 압축기 60, 160. 응축기

61, 161. 냉매관 62, 162. 방열핀

65. 냉각팬 70. 기계실

80. 기계실 커버 A. 기계실 후벽 빈 공간

Claims (2)

1. 내부 후벽이 소정각도로 경사진 기계실 내에 압축기 및 응축기, 냉각팬 등이 순차적으로 설치되고, 기계실 커버에 의해 기계실이 밀폐되는 구조로 이루어진 냉장고에 있어서;

   상기 응축기의 후방 형상을 상기 기계실 내부의 후벽 경사각도와 동일하게 형성시켜 상기 응축기에 의해 기계실 내부가 완전히 메워지도록 구성한 것을 특징으로 하는 열교환 효율이 향상된 냉장고.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 응축기는 공기와 접촉하는 전열면적을 증가시켜 열교환 효율이 향상되도록 관 외주면에 방열핀이 스크류 형태로 형성된 스크류 냉매관을 이용해 상기 기계실 내부 형상과 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 열교환 효율이 향상된 냉장고.