KR100606814B1 - 직냉식 냉장고 기계실의 응축기 설치 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제조 공정상의 불편함과 작업시 안전상의 문제점 때문에 본체 측면에 설치하던 응축기를 제거하여 안전성 및 작업상의 편리함을 제공하는 반면에, 열방출 성능은 더욱 향상되어 직냉식 냉장고의 냉방능력을 증대시킬 수 있는 새로운 응축기 설치구조를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 기계실 내부에 설치되는 압축기와, 상기 압축기에 연결되며 냉장고 본체 후면에 설치되는 후방 응축기를 구비한 직냉식 냉장고에 있어서; 상기 압축기에서 토출된 냉매가 곧바로 지나가는 사이드 응축기가 상기 기계실의 측벽 내면에 압축기 및 후방 응축기에 연결되게 설치되고, 상기 기계실의 측벽 내면에 상기 사이드 응축기가 설치되도록 요입홈이 형성되며, 상기 요입홈은 상기 사이드 응축기가 압입됨에 따라 별도의 지지수단없이도 사이드 응축기가 지지 고정되도록 충분한 삽입깊이를 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 직냉식 냉장고를 제공한다.

직냉식 냉장고, 기계실, 응축기, 측벽

Description

직냉식 냉장고 기계실의 응축기 설치 구조{condensor installation structure of machine room in refrigerator}

도 1은 기존 직냉식 냉장고의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 것으로서, 응축기가 고정된 상태를 보여주는 단면도

도 3은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고 기계실의 응축기 설치 구조를 개략적으로 나타낸 사시도

도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도로서, 기계실 내측벽에의 응축기 고정 구조를 보여주는 단면도

도 5는 본 발명에 따른 직냉식 냉장고에 있어서의 기계실 내부 및 외부공기의 유동을 해석한 참고도

도 6은 후면에만 응축기를 적용한 직냉식 냉장고와 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 p-h선도를 비교한 참고도

도 7은 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도로서, 도 4에 도시된 응축기 고정구조와는 다른 실시예를 보여주는 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1a:냉동실 1b:냉장실

100:후면 아우터 플레이트 110:측면 아우터 플레이트

2:기계실 200:기계실 측벽

200a:요입홈 3:압축기

5a:기계실의 사이드 응축기 6:알루미늄 테이프

C:챔버

본 발명은 직냉식 냉장고에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직냉식 냉장고의 기계실의 내측벽에 설치되는 사이드 응축기에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉매가 압축 - 응축 - 팽창 - 증발하는 냉동사이클을 반복함에 따라 고내를 저온화시켜 냉동실 또는 냉장실에 수납된 음식물(이하, 냉동 또는 냉장 대상물)을 일정기간 동안 신선하게 유지시켜 주는 장치로서 생활에 있어서 필수품중 하나이다.

한편, 상기 냉장고는 식품보관실의 식품을 냉각시키는 방식에 따라 간냉식과 직냉식으로 크게 나눌 수 있는데, 간냉식 냉장고는, 송풍팬의 작동에 의해 식품보관실내의 공기를 식품보관실과 연통된 덕트상에 구비되는 증발기로 강제순환시키면서 식품을 냉각시키는 기기이고, 직냉식 냉장고는, 식품보관실내에 노출되거나 그 내벽에 접촉되게 증발기를 설치하여 직접 식품보관실의 식품을 냉각시키는 기기이다.

이하, 도 1을 참조하여 기존 직냉식 냉장고의 구조예를 개략적으로 살펴본다.

기존의 직냉식 냉장고는, 외장을 이루는 본체(1)와, 상기 본체(1) 상부에 구비되어 식품을 냉장보관하기 위한 냉장실(1b)과, 상기 냉장실 하부측에 식품을 냉동보관할 수 있도록 설치되는 냉동실(1a)과, 상기 냉동실 하부에 구비되며 압축기(3)가 내설되는 기계실(2)과, 상기 냉장고의 본체(1) 측면과 후면의 아우터 플레이트(100)(110) 내측에 구비되는 응축기(5)와, 상기 식품보관실의 내측 상면에 구비되어 식품을 직접 냉각시키는 증발기(미도시)로 이루어진다.

이 때, 상기 응축기(5)는 주로 냉장실쪽에 몰려 있는 구조를 띠게 되는데, 이는 냉동실의 열부하가 크므로 이를 피하기 위함이다.

한편, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따른 것으로서, 본체(1) 측면의 아우터 플레이트(100)에 응축기가 고정된 상태를 나타낸 단면도이다.

이를 참조하면, 튜브형태인 응축기(5)는 아우터 플레이트(100) 내측에 알루미늄 테이프(6)에 의해 부착된 상태에서, 그 내측에 단열을 위한 폴리우레탄 폼이 주입되어 고정되며, 상기 폴리우레탄 폼이 경화됨에 따라 상기 폴리우레탄(300)에 파묻힌 형태를 띠게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 직냉식 냉장고는 본체(1) 측면에 응축기(5)를 둠에 따라 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 본체(1) 측면의 아우터 플레이트(100) 내측에 응축기(5)를 설치하기 위해서는 사람이 외장을 이루는 아우터 플레이트(100)(110) 내부의 협소한 공간으로 들어가 응축기(5)를 부착하고 또 폴리우레탄 폼을 주입하여야 하므로 작업에 어려움이 따를 뿐만 아니라, 응축기(5)의 끝부분이 날카롭기 때문에 협소한 공간에서의 작업으로 인해 작업자가 다치는 등 안전사고의 위험이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 제조 공정상의 불편함과 작업시 안전상의 문제점 때문에 본체 측면에 설치하던 응축기를 제거하여 안전성 및 작업상의 편리함을 제공하는 반면에, 열방출 성능은 더욱 향상되어 직냉식 냉장고의 냉방능력을 증대시킬 수 있는 새로운 응축기 설치구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기계실 내부에 설치되는 압축기와, 상기 압축기에 연결되며 냉장고 본체 후면에 설치되는 후방 응축기를 구비한 직냉식 냉장고에 있어서; 상기 압축기에서 토출된 냉매가 곧바로 지나가는 사이드 응축기가 상기 기계실의 측벽 내면에 압축기 및 후방 응축기에 연결되게 설치되고, 상기 기계실의 측벽 내면에 상기 사이드 응축기가 설치되도록 요입홈이 형성되며, 상기 요입홈은 상기 사이드 응축기가 압입됨에 따라 별도의 지지수단없이도 사이드 응축기가 지지 고정되도록 충분한 삽입깊이를 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 직냉식 냉장고를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면 도 3 내지 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

한편, 설명에 앞서 직냉식 냉장고의 일반적인 구성에 관해서는 그 설명을 생략하며, 종래기술과 동일한 구성부분에 대해서는 종래와 동일한 참조부호를 부여한다.

도 3은 본 발명에 따른 직냉식 냉장고 기계실의 응축기 설치 구조를 개략적 으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도로서, 기계실 내측벽에의 응축기 고정 구조를 보여주는 단면도이다.

본 발명은 기계실(2) 내부에 설치되는 압축기(3)와, 상기 압축기(3)에 연결되며 냉장고 본체(1) 후면에 설치되는 후방 응축기(5)를 구비한 직냉식 냉장고에 있어서; 상기 기계실(2)의 일측벽(200) 내면에 압축기(3) 및 후방 응축기(5)에 연결되는 사이드 응축기(5a)가 설치된다.

이 때, 상기 기계실(2)의 사이드 응축기(5a)는 알루미늄 테이프(6)에 의해 기계실 일측벽(200) 내면에 부착된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

냉동사이클 작동시, 압축기(3)에서 막 나온 시점의 냉매 온도는 70℃ 정도로 과열(super heated) 상태를 이루게 되고, 이후 본체(1) 후면에 설치된 후방 응축기(5)를 지나게 되면서 약 38℃ 정도로 포화상태를 이루게 된다.

이에, 본 발명은 압축기(3)에서 바로 나온 과열 상태의 냉매가 곧바로 기계실(2)의 측벽(200) 내면에 설치된 사이드 응축기(5a)를 지나도록 하여, 상기 과열상태인 냉매의 열을 기계실 측벽(200)으로 빼내어 기계실(2) 안쪽 공간 및 기계실 바깥쪽 공간으로 배출시킴으로써 냉매를 빨리 포화상태로 만들어 본체(1) 후방의 응축기(5) 쪽으로 보낼 수 있게 된다.

이 때, 기계실(2)의 사이드 응축기(5a)를 지나는 냉매의 열은 이에 접하는 기계실 측벽(200)으로 전달되며, 이에 따라 측벽(200)의 전면(全面)을 통해 기계실(2) 내·외부로 배출된다.

즉, 본 발명은 압축기(3)에서 나오자 마자 곧바로 온도가 높은 영역대에서 곧바로 열을 뽑아내어 내·외부로 방출시켜 줌으로써, 응축기 온도를 효과적으로 낮출 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 기계실(2) 내·외부로 열을 방출시킴에 있어서, 기계실(2) 내부의 온도는 압축기(3) 온도로 인해 상당히 높은 온도를 유지하긴 하지만, 기계실 측벽(200)의 온도가 더 높기 때문에 기계실(2) 내측에서도 대류에 의한 열방출이 원활하게 이루어지게 된다.

시뮬레이션 해석결과, 기계실(2)에 사이드 응축기(5a)를 부가한 경우에는 단순히 냉장고 후면에만 응축기(5)를 적용했을 때에 비해, 약 20％정도의 열전달률 상승 효과가 있었다.

도 5는 본 발명에 따른 직냉식 냉장고에 있어서의 기계실(2) 내부 및 외부공기의 유동을 해석한 참고도로서, 화살표는 본체(1) 측면에 위치시킨 챔버(C)내에서의 공기의 유동형태를 나타내며 이를 통해 바깥쪽 공기가 어떻게 자연스럽게 유동하면서 기계실(2)의 사이드 응축기(5a)로부터 열을 바깥쪽으로 빼내는지를 확인할 수 있다.

즉, 기계실(2)의 사이드 응축기(5a) 입구측 온도가 높아 그 주위의 공기가 먼저 상승하게 되는데, 냉장고 상부측의 찬공기가 하강함에 따라 그 영향으로 기계실(2) 바깥쪽에서는 공기가 순환하는 유동형태를 띠게 된다.

그리고, 기계실(2) 바깥쪽에서의 열교환은 큰 온도차에 의해 생기는 열전달계수 상승으로 인해 더욱 활발해지게 된다.

한편, 도 6은 후면에만 응축기를 적용한 직냉식 냉장고와 본 발명에 따른 직냉식 냉장고의 p-h선도를 비교한 참고도로서, 후면에만 응축기를 적용했을 때에는 응축기의 온도가 38.2℃ 였으나, 본 발명과 같이 기계실(2) 사이드 응축기(5a)가 부가되었을 경우에는 36.4℃를 보임으로서, 후면 응축기만 사용하는 경우에 비해 1.8℃정도 응축기 온도를 낮출 수 있으며, 결국 증발기의 온도도 -33.8℃에서 -35℃로 낮출수 있음을 실험을 통해 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명은 에너지소비효율을 높이는 대신 소비전력은 줄일 수 있는 등, 에너지소비효율과 소비전력 차원에서 후면 응축기만을 사용한 경우에 비해 보다 유리함을 확인할 수 있다.

또한, 본 발명은 기계실(2)에 비해 면적이 넓은 본체(1)의 측면에 응축기(5)를 설치하던 기존에 비해 응축기 길이가 줄어들어 비용절감 측면에 있어서 재료비 절감 효과도 가져오게 된다.

한편, 도 7은 도 3의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도로서, 도 4에 도시된 응축기 고정구조와는 다른 실시예를 보여주는 단면도로서, 이 경우는 기계실(2)의 측벽(200)면을 연속적인 S자형태로 성형하여, 그 내측면에 형성되는 요입홈(200a)에 상기 사이드 응축기(5a)가 위치하도록 설치한 경우이다.

이 때, 상기 사이드 응축기(5a)는 요입홈(200a) 내면에 밀착되도록 설치됨이 바람직하다.

또한, 상기 기계실(2)의 측벽(200)에 형성되는 요입홈(200a)은 홈내측으로 사이드 응축기(5a)를 압입함에 따라 별도의 지지수단없이도 상기 사이드 응축기(5a)를 지지 고정할 수 있도록 충분한 삽입깊이를 갖도록 형성됨이 바람직하다.

즉, 상기 요입홈(200a)의 깊이는 적어도 사이드 응축기(5a)의 직경의 2분의 1 이상이 되도록 한다.

이와 같이 된 경우에 있어서는 사이드 응축기(5a)와 기계실 측벽(200) 내면과의 접촉이 면접촉 상태를 이루게 됨으로써 전술한 응축기 고정구조에 비해 보다 향상된 전열성능을 나타낼 수 있다.

따라서, 이러한 응축기(5a) 구조를 적용한 본 발명의 직냉식 냉장고는 에너지소비효율과 소비전력 차원에서 전술한 실시예에 비해 보다 유리한 효과를 나타내게 된다.

한편, 상기 기계실(2)의 사이드 응축기(5a)는 나사체결등 기타 다른 방식에 의해 기계실 측벽(200) 내면에 밀착된 상태로 고정될 수 있음은 물론이다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 변형된 형태의 실시예를 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위에 있는 변형된 형태는 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 압축기에서 나오자 마자 곧바로 온도가 높은 영역대에서 바로 냉매로부터 열을 빼앗아 내·외부로 방출시켜 줌으로써, 응축기의 온도를 효과적으로 낮출 수 있게 된다.

따라서, 본 발명은 에너지소비효율을 높이는 대신 소비전력은 줄일 수 있는 등, 에너지소비효율과 소비전력 차원에서 후면 응축기만을 사용한 경우에 비해 유리하며, 본 발명은 본체 측면에 응축기를 설치하던 기존에 비해 소요되는 재료가 줄어들어 비용측면에 있어서 재료비 절감 효과도 가져오게 된다.

Claims (6)

1. 기계실 내부에 설치되는 압축기와, 상기 압축기에 연결되며 냉장고 본체 후면에 설치되는 후방 응축기를 구비한 직냉식 냉장고에 있어서;

   상기 압축기에서 토출된 냉매가 곧바로 지나가는 사이드 응축기가 상기 기계실의 측벽 내면에 압축기 및 후방 응축기에 연결되게 설치되고,

   상기 기계실의 측벽 내면에 상기 사이드 응축기가 설치되도록 요입홈이 형성되며,

   상기 요입홈은 상기 사이드 응축기가 압입됨에 따라 별도의 지지수단없이도 사이드 응축기가 지지 고정되도록 충분한 삽입깊이를 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 사이드 응축기는 알루미늄 테이프에 의해 기계실 측벽 내면에 부착됨을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
3. 제 1 항에 있어서,

   기계실의 측벽면이 연속적인 S자형태로 성형됨을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 사이드 응축기는 요입홈 내면에 밀착되도록 설치됨을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 요입홈의 깊이는 적어도 사이드 응축기의 직경의 2분의 1 이상이 되도록 함을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.

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