KR100759044B1 - 증발명과 일체화된 응축기 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고의 기계실에 설치되는 응축기와 증발명에 관한 것으로서, 간격이 조밀한 나선형 구간을 갖도록 형성되는 응축기용 파이프; 및 내부공간의 중앙 하부에 형성되는 수용공간과, 좌우 양단부에 각각 형성되는 흡입구 및 배출구와, 배수호스와 연결되는 호스연결구멍, 및 상기 응축기용 파이프의 나선형 구간에 대응하는 방향으로 연장되어, 응축기용 파이프가 부분적으로 매립된 형태로 결합될 수 있도록 하는 매립 홈을 포함하는 증발명 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발명과 일체화된 응축기 및 그 제조방법을 제공함으로써, 증발명 부재의 내부공간이 송풍팬에 의한 강제유동의 유도경로가 되도록 하여, 증발명 부재 내부에 고이는 제상수의 증발효율을 향상시킬 수 있게 되고, 증발명 부재의 매립 홈에 응축기용 파이프가 면접촉상태의 매립형으로 결합됨에 따라 증발명 부재의 수용공간에 수용되는 상대적으로 저온의 제상수와 응축기 파이프 사이에서 효율적으로 열교환이 이루어질 수 있도록 하며, 더불어 응축기 파이프에서 방출되는 열에 의해 증발명 부재 내부에 고이는 제상수의 증발효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.

사전성형물, 응축기용 파이프, 증발명 부재, 매립 홈, 블로잉 성형

Description

증발명과 일체화된 응축기 및 그 제조방법{Condenser incorporated with Evaporating Dish and Manufacturing Method of The Same}

도 1은 종래기술에 따른 일반적인 냉장고의 기계실을 부분적으로 도시한 개략적 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 증발명과 일체화된 응축기를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 증발명과 일체화된 응축기의 설치구조를 개략적으로 도시한 개념도,

도 4는 본 발명에 따른 증발명과 일체화된 응축기의 제조과정을 도시한 사시도,

도 5는 도 4의 제조과정 이후의 상태를 도시한 위한 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

101, 103: 금형 110: 압력노즐

120: 사전성형물 140: 송풍팬

150: 응축기용 파이프 160: 압축기

170: 증발명 부재 171: 흡입구

173: 배출구 175: 호스연결구멍

177: 매립 홈 180: 배수호스

본 발명은 냉장고의 기계실에 설치되는 응축기와 증발명에 관한 것으로, 상세하게는 하나의 통합된 공정으로 생산되어 상호 밀접한 결합상태를 유지하는 증발명과 일체화된 응축기에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 저온 상태로 유지되는 냉동실과 냉장실 내부공간에 음식물 등을 신선한 상태로 장시간 보관할 수 있도록 하는 것으로서, 내부공간을 요구되는 낮은 온도로 유지하기 위하여, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 등을 포함하는 폐회로인 냉각사이클을 포함한 구성으로 이루어지고, 냉각사이클 내부에서 순환하는 냉매의 상태변화에 필요한 잠열을 이용하여 냉기를 발생시키는 장치이다.

좀 더 상세히 설명하면, 압축기에서 기체상태의 냉매를 고압으로 압축시키고, 압축기에 연결된 응축기에서 고온고압의 냉매가 주변공간과의 열교환을 통해 응축하여 액체상태로 상태변화하며, 이어서 팽창밸브에서 액체상태의 냉매가 미스트 형태로 분사되고, 증발기에서 다시 증발하면서 주변공간의 열을 흡수하면서 주변공간의 온도를 낮추는 방식으로 순환하면서 냉기를 발생시키게 된다. 이와 같은 과정을 거쳐 생성되는 냉기는 팬 등과 같은 강제대류수단을 이용하여 냉동실이나 냉장실 등과 같은 냉장고 내부의 필요한 공간에 덕트를 통해 공급되어 해당공간이 저온상태로 유지될 수 있도록 하는 것이다.

증발기에서 증발하면서 주변공간의 열을 흡수하여 온도가 상승한 고온의 냉매는 압축기와 응축기를 통과하는 동안에 외부공기와 열교환을 통해 냉각되는데, 예컨대 냉매가 압축되는 압축기에서 응축기로 토출되는 냉매는 대략 90℃ ~ 100℃ 정도의 고온상태가 되고, 응축기를 통과하면서 액화된 냉매도 40℃ ~ 50℃ 가량의 고온상태로 유지되기 때문에, 효율적인 냉각성능을 확보하기 위해서는 압축기와 응축기에서 가능한 한 많은 열을 방출할 수 있도록 하는 것이 필수적인 요소라 할 수 있다.

한편, 냉각사이클을 가동을 동반하는 냉각운전모드가 수행됨에 따라 증발기는 주변공기를 열교환을 통해 냉각시키게 되고, 이 과정에서 증발기 표면과 주변공기와의 온도차에 의해 증발기와 접촉하는 주변공기에 포함된 수증기가 증발기 표면에서 응결하게 되며, 이와 같이 응결된 응축수가 증발기 표면에서 추가적인 냉각으로 얼어서 성에를 형성하게 된다. 증발기의 표면에 성에가 형성되면 냉장고의 냉각성능이 현저히 저하됨에 따라, 성에를 녹여서 제거하기 위한 제상히터가 증발기에 설치되는 것이 일반적이다.

즉, 냉동과 냉장을 위해 냉각운전모드를 수행하는 도중에 증발기에 착상된 성에를 제거하는 제상히터를 통한 제상운전모드를 수행하게 되고, 이 과정에서 성에가 녹아 발생하는 제상수는 냉장고 하부의 기계실 내에 설치되는 증발명에 모이게 된다.

이와 같이 증발명에 모이는 제상수는 주변공기에 의해 증발되어 수증기로 변하지 않는다면, 인위적으로 배출해 줘야만 증발명의 용량을 초과하여 넘치는 일이 발생하지 않는 것이며, 이는 갈수록 고기능성과 사용자 편의성이 중요시되는 현재와 같은 상황에서는 사용자로 하여금 상당히 불편함을 느끼게 하는 요소라 할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 일반적인 냉장고의 기계실을 부분적으로 도시한 개략적 사시도이다.

효율적인 냉각성능을 확보하기 위한 응축기와 압축기의 효율적인 방열이 가능하도록 하기 위한 고려의 일환으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 냉장고 기계실(20)의 베이스 플레이트(10) 위에 압축기(60)와 응축기(50)뿐만 아니라 송풍팬(40)을 장착하여, 송풍팬(40)에 의해 유입된 외기가 강제대류방식으로 압축기(30)와 응축기(50)를 냉각하여 효율적으로 열을 방출할 수 있도록 하는 기술이 개시된 바 있다.

즉, 자연대류에 의존하던 열교환방식을 상대적으로 열전달 효율이 우수한 강제대류에 의한 열교환방식으로 개선하여 압축기(60)와 응축기(50)가 효율적으로 냉각될 수 있도록 한 것이다.

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 배수호스(80)를 통해 배출되어 제상수가 모이는 증발명(70)이 응축기(40)를 하부에 설치됨에 따라, 송풍팬(50)의 가동에 의한 간접적인 유동의 영향과 고온의 응축기로부터 방출되는 복사열에 의해 증발명(70)에 고인 제상수의 증발이 다소 촉진될 수 있도록 하고 있다.

그러나, 응축기의 복사열과 송풍팬에 의한 간접적인 영향에 의존하는 제상수 증발촉진효과는 한계가 있는 실정이며, 송풍팬에 의해 응축기의 방열효율이 다소 향상되기는 하지만 냉장고의 대형화 등을 감안할 때 더욱 개선될 필요가 있는 실정이라 하겠다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서,

본 발명의 목적은 응축기를 구성하는 응축기 파이프와 증발명 부재의 밀접한 결합을 통해 응축기의 방열효율과 제상수의 증발효율을 향상시킬 수 있는 증발명과 일체화된 응축기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은,

간격이 조밀한 나선형 구간을 갖도록 형성되는 응축기용 파이프; 및

내부공간의 중앙 하부에 형성되는 수용공간과,

좌우 양단부에 각각 형성되는 흡입구 및 배출구와,

배수호스와 연결되는 호스연결구멍, 및

상기 응축기용 파이프의 나선형 구간에 대응하는 방향으로 연장되어, 응축기용 파이프가 부분적으로 매립된 형태로 결합될 수 있도록 하는 매립 홈을 포함하는 증발명 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발명과 일체화된 응축기를 제공한다.

그리고, 상기 증발명 부재의 매립 홈은 상기 응축기용 파이프의 단면형상에 대응하는 단면형상을 갖도록 형성되어, 응축기용 파이프가 매립 홈 내에서 증발명 부재의 벽면과 면접촉상태가 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응축기용 파이프와 상기 증발명 부재는 블로잉 성형을 통해 상기 증발명부재를 형성함과 동시에 일체형으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은,

응축기용 파이프가 나선형 구간을 갖도록 굽힘성형하는 제 1단계;

한 쌍으로 이루어지는 금형 중 일측 금형의 내부공간에 응축기용 파이프의 나선형 구간이 벽면에 밀착된 상태로 위치함과 동시에 응축기용 파이프의 양단부가 각각 금형에 형성된 대응하는 인출구멍을 통해 외부로 인출되도록 응축기용 파이프를 위치시키는 제2단계;

개구부와 팽창가능부로 이루어지는 증발명 부재용 사전성형물을 개구부에 압력노즐이 삽입된 상태에서 팽창가능부가 응축기용 파이프의 나선형 구간의 중심부를 관통하도록 위치시킨 상태에서 한 쌍의 금형을 형합하는 제3단계;

압력노즐을 통해 고온고압의 공기를 분사하여 블로잉 성형을 수행하는 제4단계; 및

성형 후 금형을 분리한 다음 양단부를 절단하여 유입구와 배출구를 형성하는 제 5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발명과 일체화된 응축기 제조방법을 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 증발명과 일체화된 응축기를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 증발명과 일체화된 응축기의 설치구조를 개략적으로 도시한 개념도이다.

본 발명에 따른 증발명과 일체화된 응축기는 압축기에서 공급되는 고온고안의 냉매를 냉각하고 응축시키기 위한 응축기용 파이프와, 이 응축기용 파이프가 매립된 형태로 결합될 수 있도록 매립 홈을 구비하는 증발명 부재를 포함한 구성으로 이루어진다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 응축기용 파이프(150)는 방열효율의 극대화를 위해 가능한 한 표면적이 넓은 것이 바람직하며 따라서 요구되는 형상의 조밀한 나선형구간을 포함하도록 형성된다.

증발명 부재(170)는 그 내부공간의 중앙 하부에 일정량의 제상수를 수용할 수 있도록 형성되는 수용공간을 포함하고, 자유롭게 공기가 유출입할 수 있도록 좌우 양단부에 각각 형성되는 흡입구(171) 및 배출구(173)를 포함하며, 제상수의 배출통로가 되는 배수호스(180)와 연결되는 호스연결구멍(175)을 포함한다.

그리고, 증발명 부재(170)에 포함되는 매립 홈(177)은 증발명 부재(170) 중 앙부의 일정구간에 걸친 벽면 외부에서 중심을 향해 만입된 형태로 형성되는 것으로서, 응축기용 파이프(150)의 나선형 구간에 대응하는 방향으로 연장되며, 응축기용 파이프(150)와 결합시 응축기용 파이프(150)가 매립 홈(177)에 부분적으로 매립된 상태에서 증발명 부재(170)의 중앙부 둘레를 조밀한 간격으로 다수 회 감고 있는 형태로 배치되도록 한다.

또한, 매립 홈(177)은 응축기용 파이프(150)의 단면형상에 대응하는 단면형상으로 형성되어, 증발명 부재(170)의 벽면과 응축기용 파이프(150)가 면접촉 상태로 결합될 수 있도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 증발명과 일체화된 응축기는, 냉장고 기계실의 압축기(160)와 송풍팬(140) 사이의 공간에 위치하게 되는 것으로서, 유입구(171)와 배출구(173) 사이의 내부공간이 송풍팬(140)에 의한 강제유동의 유도경로가 되어 증발명 부재(170) 내부에 고이는 제상수의 증발효율을 향상시킬 수 있게 되고, 증발명 부재(170)의 매립 홈(177)에 응축기용 파이프(150)가 매립된 형태로 결합됨에 따라 응축기용 파이프(150) 외주면의 상당부분이 매립 홈(177)의 내측 표면과 면접촉하는 상태가 되어 증발명 부재(170)의 수용공간에 수용되는 상대적으로 저온의 제상수와 응축기 파이프(150) 사이에서 효율적으로 열교환이 이루어질 수 있도록 하며, 더불어 응축기 파이프(150)에서 방출되는 열에 의해 증발명 부재(170) 내부에 고이는 제상수의 증발효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 증발명과 일체화된 응축기의 제조과정을 도시한 사시 도이고, 도 5는 도 4의 제조과정 이후의 상태를 도시한 위한 사시도이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 증발명과 일체화된 응축기는 다음과 같은 방법에 의해 일체형으로 제조될 수 있다.

우선, 응축기용 파이프(150)를 요구되는 형상의 나선형 구간을 갖도록 굽힘성형한다. 이와 같이 형성되는 응축기용 파이프(150)를 한 쌍으로 이루어지는 금형 중 일측 금형(103)의 대응하는 내부공간에 그 나선형 구간이 벽면에 밀착된 상태로 위치함과 동시에 그 양단부가 각각 금형에 형성된 대응하는 인출구멍(105)을 통해 외부로 인출되도록 위치시킨다.

이 상태에서, 미리 성형해둔, 패리슨(parison)이라고 불리기도 하는, 증발명 부재용 사전성형물(120)을 블로잉 성형하여 증발명 부재(170)를 응축기용 파이프(150)와 일체화된 형태로 성형하게 되는데, 사전성형물(120)은 개구부와 팽창가능부로 이루어지며, 개구부에 압력노즐(110)이 삽입된 상태에서 팽창가능부가 응축기용 파이프(150)의 나선형 구간의 중심부를 관통하도록 금형의 내부공간에 위치하게 된다.

이어서, 일측의 금형(103)이 다른 일측의 금형(101)이 형합하게 되고, 이 상태에서 압력노즐(110)을 통해 고온고압의 공기를 분사하여 블로잉 성형을 수행하는 과정에서 사전성형물(120)의 팽창가능부가 금형 내부공간의 형상에 대응하는 형상으로 팽창하게 된다. 즉, 팽창가능부가 금형의 내부공간의 형상뿐만 아니라 응축기용 파이프(150)의 형상에 구속되는 가운데 팽창하도록 함으로써, 형성되는 증발명 부재(170)에 매립 홈(177)이 자연스럽게 형성되도록 하는 것이다.

그리고, 블로잉 성형 후 형합되었던 금형(101)(103)을 분리한 다음 중간성형물을 금형으로부터 취출하게 되고, 중간성형물의 양단부를 절단하여 유입구(171)와 배출구(173)를 형성하게 된다.

마지막으로, 배수호스(180)와 연결될 호스연결구멍(175)을 형성함으로써 한 단위의 본 발명에 따른 증발명과 일체화된 응축기의 제조를 마무리하게 된다.

정리하면, 사전성형물(120)을 금형(101)(103)을 사용하여 블로잉 성형을 통해 증발명 부재(170)를 성형하는 과정에서, 응축기용 파이프(150)를 금형 내부에 미리 위치하도록 한 상태에서 블로잉 성형을 수행함으로써, 증발명 부재(170)가 금형 내부에 위치하게 되는 응축기용 파이프(150)의 단면형상에 대응하는 단면형상의 매립 홈(177)을 구비하도록 성형함과 동시에 별도의 결합공정을 수행할 필요없이 응축기용 파이프(150)와 증발명 부재(170)가 일체형으로 결합되어, 응축기용 파이프(150)와 증발명 부재(170)가 열전달에 바람직한 이상적인 면접촉상태를 유지할 수 있도록 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 증발명과 일체화된 응축기를 제공함으로써, 증발명 부재의 내부공간이 송풍팬에 의한 강제유동의 유도경로가 되도록 하여, 증발명 부재 내부에 고이는 제상수의 증발효율을 향상시킬 수 있게 되고, 증발명 부재의 매립 홈에 응축기용 파이프가 면접촉상태의 매립형으로 결합됨에 따라 증발명 부재의 수용공간에 수용되는 상대적으로 저온의 제상수와 응축기 파이프 사이에서 효율적으로 열교환이 이루어질 수 있도록 하며, 더불어 응축기 파이프에서 방출되는 열에 의해 증발명 부재 내부에 고이는 제상수의 증발효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.

Claims (4)

1. 간격이 조밀한 나선형 구간을 갖도록 형성되는 응축기용 파이프; 및

   내부공간의 중앙 하부에 형성되는 수용공간과,

   좌우 양단부에 각각 형성되는 흡입유로 및 배출유로와,

   배수호스와 연결되는 호스연결구멍, 및

   상기 응축기용 파이프의 나선형 구간에 대응하는 방향으로 연장되어, 응축기용 파이프가 부분적으로 매립된 형태로 결합될 수 있도록 하는 매립 홈을 포함하는 증발명 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발명과 일체화된 응축기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 증발명 부재의 매립 홈은 상기 응축기용 파이프의 단면형상에 대응하는 단면형상을 갖도록 형성되어, 응축기용 파이프가 매립 홈 내에서 증발명 부재의 벽면과 면접촉상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 증발명과 일체화된 응축기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 응축기용 파이프와 상기 증발명 부재는 블로잉 성형을 통해 상기 증발명부재를 형성함과 동시에 일체형으로 결합되는 것을 특징으로 하는 증발명과 일체화된 응축기.
4. 응축기용 파이프가 나선형 구간을 갖도록 굽힘성형하는 제 1단계;

   한 쌍으로 이루어지는 금형 중 일측 금형의 내부공간에 응축기용 파이프의 나선형 구간이 벽면에 밀착된 상태로 위치함과 동시에 응축기용 파이프의 양단부가 각각 금형에 형성된 대응하는 인출구멍을 통해 외부로 인출되도록 응축기용 파이프를 위치시키는 제2단계;

   개구부와 팽창가능부로 이루어지는 증발명 부재용 사전성형물을 개구부에 압력노즐이 삽입된 상태에서 팽창가능부가 응축기용 파이프의 나선형 구간의 중심부를 관통하도록 위치시킨 상태에서 한 쌍의 금형을 형합하는 제3단계;

   압력노즐을 통해 고온고압의 공기를 분사하여 블로잉 성형을 수행하는 제4단계; 및

   성형 후 금형을 분리한 다음 양단부를 절단하여 유입구와 배출구를 형성하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발명과 일체화된 응축기 제조방법.

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