KR100597675B1 - 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 증발기의 제상주기를 연장시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 마련된 냉장고를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명은 냉각유로와; 열교환핀 및 상기 열교환핀을 관통하도록 마련된 냉매관을 포함하며, 상기 열교환핀 다수개가 병렬배치되어 이루어지는 다수의 열교환핀그룹이 상기 냉각유로를 통과하는 공기의 유동방향을 따라 다단으로 배치되는 증발기;를 구비하는 냉장고에 있어서,

상호 이웃하며 적어도 일부 구간에서 서로 다른 열교환핀 간격을 갖도록 마련된 상기 열교환핀그룹 사이와 대응하는 상기 냉각유로의 내벽에는 상기 냉각유로를 통과하는 공기의 유동방향의 수직방향으로 형성되는 유로확장홈이 마련된다.

Description

냉장고{REFRIGERATOR}

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 구조를 대략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 증발기의 정면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 증발기의 요부 확대 단면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 증발기의 정면도이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증발기의 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 본체 1a: 본체내벽

2: 냉각실 10: 냉각유로

11: 유로확장홈 20: 증발기

21: 열교환핀 22: 냉매관

a,b,c,d,e: 열교환핀그룹 30: 냉기공급유로

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증발기의 제상주기를 연장시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 마련된 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉동사이클의 증발기를 통해 생성된 냉기를 순환팬을 이용하여 저장실로 공급함으로써 저장물에 저장되는 식품의 신선도가 장기간 유지될 수 있도록 하는 장치로, 저장실의 내측 후방영역에는 저장실과 통하도록 형성된 냉각유로가 마련되어 있으며, 상기 증발기는 이러한 냉각유로의 일측에 설치되어 있다.

증발기는 열교환면적을 확대시키기 위해 복수개로 마련되는 판상의 열교환핀과, 상기 각 열교환핀에 관통결합되도록 마련된 냉매관을 포함하여 전체적인 형상이 직육면체 형상을 갖도록 마련되고, 이러한 증발기 중에는 상기 다수개의 열교환핀이 병렬로 배치되어 이루어지는 다수개의 열교환핀그룹이 냉각유로의 길이방향을 따라 다단으로 배치된 것도 있다.

이러한 증발기는 양단 사이의 외면이 상기 냉각유로의 내벽에 밀착되도록 설치되며, 증발기 상부 측 냉각유로에는 저장실 내부 공기가 냉각유로를 통과하며 순환하도록 송풍력을 제공하는 순환팬이 설치되고, 이러한 순환팬을 통해 저장실 내부의 공기는 냉각유로를 통과하는 과정에서 상기 증발기에 의해 냉각된 상태로 다시 저장실 내부로 공급되며 저장실을 냉각시키게 된다.

또 열교환작용시 증발기의 냉매관과 열교환핀에는 공기 중에 포함된 수분이 착상되고, 이렇게 착상된 성에는 증발기를 통과하는 공기의 유동저항을 증가시켜 증발기의 열교환효율을 저하시키게 되므로, 증발기의 일측에는 필요시 증발기를 가열하여 이러한 성에를 제거할 수 있도록 제상히터가 설치된다.

또한, 증발기의 표면온도는 거의 일정한 반면, 냉각유로로 유입되는 공기는 우선 냉각유로의 상류 측 증발기의 하부영역과 접촉되어 냉각되면서 냉각유로의 하류 측 증발기의 상부영역으로 이동하게 되는데, 이에 따라 증발기의 하부영역은 상부영역에 비해 유입되는 공기와의 온도차가 상대적으로 크게 형성되어 열교환량이 많아지게 된다.

따라서 열교환핀그룹 내 각 열교환핀 사이의 간격은 증발기의 하부영역 측 열교환면적이 상부영역에 비해 상대적으로 줄어들 수 있도록 냉각유로의 상류측이 하류측보다 크게 형성되어 하여 증발기 전체에 걸쳐 고른 열교환이 이루어지도록 마련된다.

그러나 이러한 종래 냉장고는 열교환핀 사이의 간격이 바꾸게 되는 열교환핀그룹의 열교환핀 하단 측에서 공기의 유동저항이 급속도로 증가되면서 성에가 집중적으로 착상되고, 또 이러한 국부적인 성에의 착상에 의해 냉각유로를 통한 공기의 흐름이 보다 신속하게 차단되기 때문에, 이에 따라 성에를 제거하기 위한 제상주기가 짧아지게 되어 냉각효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 증발기의 제상주기를 연장시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 마련된 냉장고를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 냉각유로와; 열교환핀 및 상기 열교환핀을 관통하도록 마련된 냉매관을 포함하며, 상기 열교환핀 다수개가 병렬배 치되어 이루어지는 다수의 열교환핀그룹이 상기 냉각유로를 통과하는 공기의 유동방향을 따라 다단으로 배치되는 증발기;를 구비하는 냉장고에 있어서, 상호 이웃하며 적어도 일부 구간에서 서로 다른 열교환핀 간격을 갖도록 마련된 상기 열교환핀그룹 사이와 대응하는 상기 냉각유로의 내벽에는 상기 냉각유로를 통과하는 공기의 유동방향의 수직방향으로 형성되는 유로확장홈이 마련된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 각 열교환핀그룹의 열교환핀은 이웃하는 열교환핀그룹의 열교환핀과 일정간격 이격되도록 마련되고, 상기 유로확장홈의 폭은 상호 인접한 한 쌍의 상기 열교환핀그룹에 있어서 상기 냉각유로의 상류 측 열교환핀그룹의 하류 측 열교환핀의 단부와 상기 냉각유로의 하류 측 열교환핀그룹의 상류 측 열교환핀의 단부 사이에 걸쳐 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로확장홈은 서로 다른 열교환핀 간격을 갖는 상기 열교환핀그룹 간의 일부구간과 대응하는 상기 냉각유로의 내벽에 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로확장홈의 깊이는 2-15mm 범위 내로 마련되고, 상기 유로확장홈의 폭은 5-30mm 범위 내로 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유로확장홈의 폭은 상호 인접한 상기 열교환핀그룹 간의 열교환핀 사이의 이격거리보다 5-30mm 크게 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 냉장고는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 저장실(2,3)을 구비하는 본체(1)를 구비하며, 저장실(2,3)은 본체(1) 중앙부에 마련된 격 벽(4)을 통해 상부의 냉동실(2)과 하부의 냉장실(3)로 구획되고, 냉동실(2)과 냉장실(3) 측 본체(1)의 전면에는 각각 냉동실(2)과 냉장실(3)을 개폐하기 위한 도어(5,6)가 힌지결합된다.

냉동실(2) 내측 후방영역에는 냉각유로(10)가 마련되고, 이러한 냉각유로(10)에는 냉동사이클의 증발기(20)가 설치되는데, 상기 증발기(20)는 열교환면적을 확대시키기 위해 복수개로 마련되는 판상의 열교환핀(21)과, 상기 각 열교환핀(21)에 관통결합되도록 마련된 냉매관(22)을 포함하여 구성되며, 이러한 증발기(20)는 상기 다수개의 열교환핀(21)이 병렬로 배치되어 이루어지는 다수개의 열교환핀그룹(a,b,c,d,e)이 냉각유로(10)를 따라 이동하는 공기의 유동방향을 따라 다단으로 배치되어 전체적인 형상이 직육면체 형상을 갖도록 마련된다.

또 냉각유로(10)의 전방에는 냉각유로(10)로부터 전달 받은 냉기를 냉동실(2)과 냉장실(3) 측으로 공급하도록 다수의 냉기토출공(31)이 형성된 냉기공급유로(30)가 상기 격벽(4)을 지나 냉장실(3) 측까지 연장되도록 마련되어 있고, 상기 격벽(4)에는 냉동실(2)과 냉장실(3) 측 공기가 다시 냉각유로(10)로 복귀할 수 있도록 마련된 복귀유로(4a,4b)가 마련된다.

여기서 상기 냉각유로(10)는 냉동실(2) 후방 측 본체내벽(1a)과 그 전방 측 냉기공급유로(30)의 외벽(32) 사이를 통해 형성되고, 상기 냉각유로(10)의 내벽은 상기 본체내벽(1a)과 상기 냉기공급유로(30)의 외벽(32)을 통해 형성되며, 증발기(20)는 양단 사이의 외면이 냉각유로(10)의 내벽에 밀착되도록 설치된다.

또한 열교환작용시 증발기(20)의 냉매관(22)과 열교환핀(21)에는 공기 중에 포함된 수분이 착상되고, 이렇게 착상된 성에는 증발기(20)를 통과하는 공기의 유동저항을 증가시켜 증발기(20)의 열교환효율을 저하시키게 되므로, 증발기(20)의 일측에는 필요시 증발기(20)를 가열할 수 있도록 도시되지 않은 제상히터(미도시)가 설치되어 이러한 성에를 제거할 수 있도록 한다.

또 증발기(20)의 상부 측 냉각유로(10)와 냉기공급유로(30)는 서로 통하도록 마련되어 있고, 이러한 증발기(20) 상부 측 냉각유로(10)에는 저장실(2,3) 내부 공기가 냉각유로(10)를 통과하며 순환하도록 송풍력을 제공하는 순환팬(40)이 설치된다.

따라서 상기 순환팬(40)이 회전하게 되면 냉동실(2)과 냉장실(3) 내부의 공기는 상기 복귀유로(4a,4b)를 통해 냉각유로(10) 유입되어 증발기(20)를 지나면서 냉기를 형성하게 되고, 이러한 냉기는 계속되는 순환팬(40)의 송풍작용으로 상기 냉기공급유로(30)를 통해 다시 냉동실(2) 및 냉장실(3)로 공급되며, 이러한 과정이 반복 진행되며 냉동실(2) 및 냉장실(3)이 냉기에 의해 냉각된다.

또한 증발기(20) 전체에 걸쳐 열교환작용이 고르게 이루어질 수 있도록 상기 열교환핀(21) 사이의 간격은 냉각유로(10)의 상류 측 열교환핀그룹(a,b,c,d)이 냉각유로(10)의 하류 측 열교환핀그룹(b,c,d,e)보다 크게 형성된다.

즉, 증발기(20)의 표면온도는 거의 일정한 반면, 냉각유로(10)로 유입되는 공기는 우선 냉각유로(10)의 상류 측 증발기(20)의 하부영역과 접촉되어 냉각되면서 냉각유로(10)의 하류 측 증발기(20)의 상부영역으로 이동하게 되기 때문에, 증발기(20)의 하부영역은 상부영역에 비해 유입되는 공기와의 온도차가 상대적으로 크게 형성되어 열교환량이 많아지게 된다. 따라서 열교환핀그룹(a,b,c,d,e)의 각 열교환핀(21)들 사이의 간격을 냉각유로(10)의 상류측이 하류측보다 크게 형성되도록 하면, 증발기(20)의 하부영역 측 열교환면적이 상대적으로 줄어들게 되어 증발기(20) 전체에 걸쳐 고른 열교환작용이 이루어지게 된다.

한편 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 다른 열교환핀(21) 간격을 갖게 되며 상호 이웃하게 되는 상기 각 열교환핀그룹(a,b,c,d,e) 사이와 대응하는 상기 냉각유로(10)의 내벽에는 냉각유로(10)를 따라 흐르는 공기의 유동방향과 수직방향으로 형성되는 유로확장홈(11)이 마련되며, 본 실시예에 있어서 이러한 유로확장홈(11)은 본체내벽(1a)에 형성된다.

이러한 유로확장홈(11)의 구성은 열교환핀(21) 사이의 간격이 달라지게 되는 열교환핀그룹(b,c,d,e)의 하단 측 냉각유로(10)를 확장시켜 이러한 부위에서 공기의 유동저항이 급속도록 증가되며 성에가 집중적으로 착상되는 것을 방지함으로써, 성에의 착상현상 자체가 억제되도록 하고, 또 이러한 부위에서 성에의 성장으로 인해 각 열교환핀(21) 사이를 통한 공기의 유동이 차단된 상태에서도 냉각유로(10)의 상류 측 공기가 상기 유로확장홈(11)을 통과하여 냉각유로(10)의 하류 측으로 계속 이동할 수 있도록 하여 증발기(20)에 의한 열교환작용이 계속적으로 수행될 수 있도록 하기 위한 것으로, 증발기(20)의 제상주기를 연장시켜 냉장고의 냉각효율이 향상되도록 한다.

일측 열교환핀그룹(c)을 제1열교환핀그룹(c)이라고 가정하고, 제1열교환핀그룹(c)과 이웃하도록 마련되며 제1열교환핀그룹(c)보다 냉각유로(10)의 하류 측, 즉 제1열교환그룹(c) 상부에 마련되어 제1열교환핀그룹(c)보다 열교환핀(21) 사이의 간격이 작게 마련되는 열교환핀그룹(d)을 제2열교환핀그룹(d)이라고 가정한 상태에서 이러한 유로확장홈(11)을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 상기 제1열교환핀그룹(c)의 열교환핀(21)은 제2열교환핀그룹(d)의 열교환핀(21)과 일정간격 이격되도록 배치되어 있고, 본체내벽(1a)에 마련되는 상기 유로확장홈(11)은 그 폭(A1)이 제1열교환핀그룹(c)의 열교환핀(21) 상단부와 제2열교환핀그룹(d)의 열교환핀(21) 하단부 사이에 걸쳐 제1 및 제2열교환핀그룹(c,d) 간의 열교환핀(21) 사이의 이격거리(A2)보다 크게 마련된다.

따라서 제1열교환핀그룹(c) 측으로부터 이보다 열교환핀(21) 사이의 간격이 좁은 제2열교환핀그룹(d) 측으로 이동하게 되는 공기의 유동저항은 이러한 유로확장홈(11)을 통해 보다 완만하게 줄어들게 되고, 이를 통해 제2열교환핀그룹(d)의 하부 측에서 집중적으로 성에가 착상되는 것이 크게 억제된다. 그리고 이러한 유로확장홈(11)의 공기유동저항 저감 기능을 고려했을 때 상기 유로확장홈(11)의 깊이(A3)는 2-15mm 범위 내로 마련되도록 하고, 상기 유로확장홈(11)의 폭(A1)은 5-30mm 범위 내로 마련되는 하는 것이 바람직하다.

또 성에의 착상이 억제된다 하더라도 소정이상의 시간이 경과하여 제2열교환핀(d)의 각 열교환핀(21) 하단부 사이 사이에 착상되는 성에가 성장하게 되면, 제2열교환핀그룹(d) 내부 각 열교환핀(21) 사이를 통한 공기의 유동이 차단되게 되는데, 이때도 상기 제1열교환핀그룹(c)을 통과한 공기는 상기 유로확장홈(11)을 통해 제2열교한핀그룹(d)을 우회해서 통과하면서 냉각유로(10)의 하류 측 증발기(20)의 상부영역을 지나면서 냉각될 수 있게 되고, 이를 통해 증발기(20)의 제상주기를 보다 연장시킬 수 있게 된다. 또 이러한 유로확장홈(11)의 열교환핀그룹 우회 기능을 감안했을 때 상기 유로확장홈(11)의 폭(A1)은 상기 제1 및 제2열교환핀그룹(c,d) 간의 열교환핀(21) 사이의 이격거리(A2)보다 5-30mm 크게 마련되는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명에 따른 냉장고의 동작 및 이에 따른 작용효과에 관하여 설명하도록 한다.

순환팬(40)의 회전에 따른 송풍력에 의해 냉동실(2)과 냉장실(3) 내부의 공기는 상기 복귀유로(4a,4b)를 통해 냉각유로(10)로 유입되고, 냉각유로(10)로 유입된 공기는 냉각유로(10)를 통과하는 과정에서 상기 증발기(20)를 거치며 냉각되어 냉기를 형성하게 되며, 이러한 냉기는 계속되는 순환팬(40)의 송풍작용으로 상기 냉기공급유로(30)를 통해 다시 냉동실(2) 및 냉장실(3)로 공급되고, 이러한 과정이 반복 진행되며 냉동실(2) 및 냉장실(3)이 냉기에 의해 냉각된다.

그리고 이때 냉각유로(10)의 하류 측 상기 열교환핀그룹(b,c,d,e)의 열교환핀(21) 간격은 이와 이웃하는 냉각유로(10)의 상류 측 열교환핀그룹(a,b,c,d)의 열교환핀(21) 간격보다 좁게 형성되어 있어 냉각유로(10)의 상류 측 열교환핀그룹(a,b,c,d)을 지나 냉각유로(10)의 하류 측 열교환핀그룹(b,c,d,e) 측으로 이동하게 되는 공기의 유동저항은 급격하게 증대되고, 이를 통해 냉각유로(10)의 하류 측 열교환핀그룹(b,c,d,e)의 각 열교환핀(21) 하단에서는 성에가 집중적으로 착상될 우려가 발생하게 되는데, 본 발명에 따른 냉장고는 상기 유로확장홈(11)을 통해 이러 한 부위에 대응하는 상기 냉각유로(11)가 확장됨에 따라 냉각유로(11)의 상류 측 열교환핀그룹(a,b,c,d)을 지나 하류 측 열교환핀그룹(b,c,d,e) 측으로 이동하는 공기의 유동저항이 완만하게 증가하게 되어 열교환핀그룹(b,c,d,e)의 각 열교환핀(21) 하단에서 국부적으로 성에의 착상현상이 집중되는 것이 억제된다.

또 이러한 본 발명에 따른 냉장고는 소정시간 이상의 시간이 경과함에 따른 성에의 성장으로 인해 우선적으로 각 열교환핀그룹(b,c,d,e)의 열교환핀(21) 하단 사이 사이를 통한 공기의 유동이 차단된 상태에서도 상기 유로확장홈(11)을 통해 냉각유로(11)를 통한 공기의 유동이 계속적으로 진행되면서 증발기(20)에 의한 공기의 냉각작용이 지속적으로 이루어질 수 있게 되고, 이를 통해 증발기(20)의 제상주기를 보다 연장시킬 수 있게 된다.

또한, 본 실시예에 있어서 상기 각 열교환핀그룹(a,b,c,d,e) 간의 열교환핀(21) 간격은 냉각유로(10)의 하류 측, 즉 증발기(20)의 상부영역으로 갈수록 계속적으로 좁아지도록 형성되어 있고, 상기 각 열교환핀그룹(a,b,c,d,e) 내부의 열교환핀(21) 사이의 간격은 일정하게 이격되어 있기 때문에, 상기 유로확장홈(11)은 열교환핀그룹(a,b,c,d,e)의 길이방향을 따라 연속적으로 마련되어 있고, 각 열교환핀그룹(a,b,c,d,e)의 사이사이에 모두 형성되어 있으나, 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 도 4와 같이, 상기 유로확장홈(11′)은 증발기(20)의 길이방향을 따라 일부 구간의 이웃한 열교환핀그룹(a′,b′,c′)들이 서로 동일한 열교환핀(21) 간격을 갖을 경우, 열교환핀(21) 간격이 바뀌게 되는 열교환핀그룹(c′,d′,e′)들 사이에 대응하는 부위의 냉각유로(10)에만 형성되어도 무방하다.

또 본 발명에 따른 또 다른 실시예을 도시한 도 5와 같이, 열교환핀그룹(c″,e″) 내부의 열교환핀(21) 사이의 간격도 부분적으로 다르게 형성될 수 있는데, 이때 열교환핀그룹(b″,c″) 사이와 열교환핀그룹(d″,e″) 사이와 대응하는 냉각유로(10)에 마련되는 유로확장홈(11″)은 대응하는 부위의 열교환핀(21)들 사이의 간격이 다르게 형성되는 열교환핀그룹(b″,c″)와 열교환핀그룹(d″,e″) 사이에 대응하는 냉각유로(10)의 내벽에만 소정구간에 걸쳐 형성될 수도 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고는 공기의 유동방향을 따라 열교환핀 간격이 좁아지도록 마련된 열교환핀그룹 사이와 대응하는 냉각유로의 내벽에 상기 유로확장홈이 마련됨으로써 이러한 부분에서 공기의 유동저항이 급격하게 증가되는 것이 방지되어 증발기의 국부적인 착상이 억제되고, 또 성에의 성장으로 인해 냉각유로의 하류 측 열교환핀그룹의 각 열교환핀 사이를 통한 공기의 유동이 차단된 상태에서도 상기 유로확장홈을 통해 증발기에 의한 공기의 냉각작용이 계속적으로 이루어질 수 있게 됨으로써 증발기의 제상주기를 연장할 수 있게 되어 냉각능력이 향상되도록 하는 이점을 갖는다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 냉각유로와; 열교환핀 및 상기 열교환핀을 관통하도록 마련된 냉매관을 포함하며, 상기 열교환핀 다수개가 병렬배치되어 이루어지는 다수의 열교환핀그룹이 상기 냉각유로를 통과하는 공기의 유동방향을 따라 다단으로 배치되는 증발기;를 구비하는 냉장고에 있어서,

   상호 이웃하며 적어도 일부 구간에서 서로 다른 열교환핀 간격을 갖도록 마련된 상기 열교환핀그룹 사이와 대응하는 상기 냉각유로의 내벽에는 상기 냉각유로를 통과하는 공기의 유동방향의 수직방향으로 형성되는 유로확장홈이 마련되고,

   상기 각 열교환핀그룹의 열교환핀은 이웃하는 열교환핀그룹의 열교환핀과 일정간격 이격되도록 마련되고, 상기 유로확장홈의 폭은 상호 인접한 한 쌍의 상기 열교환핀그룹에 있어서 상기 냉각유로의 상류 측 열교환핀그룹의 하류 측 열교환핀의 단부와 상기 냉각유로의 하류 측 열교환핀그룹의 상류 측 열교환핀의 단부 사이에 걸쳐 마련된 것을 특징으로 하는 냉장고.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 유로확장홈은 서로 다른 열교환핀 간격을 갖는 상기 열교환핀그룹 간의 일부구간과 대응하는 상기 냉각유로의 내벽에 마련된 것을 특징으로 하는 냉장고.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 유로확장홈의 깊이는 2-15mm 범위 내로 마련되고, 상기 유로확장홈의 폭은 5-30mm 범위 내로 마련되는 것을 특징으로 하는 냉장고.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 유로확장홈의 폭은 상호 인접한 상기 열교환핀그룹 간의 열교환핀 사이의 이격거리보다 5-30mm 크게 마련된 것을 특징으로 하는 냉장고.

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