KR100764792B1 - Direct cooling refrigerator with improved heat radiation efficiency - Google Patents
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Abstract
본 발명은 응축기의 방열 효율이 향상된 직냉식 냉장고에 관한 것으로, 냉각 공간이 형성된 냉장고 캐비넷과; 상기 냉각 공간을 냉각시키는 증발기와; 상기 증발기로부터의 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 응축시키도록 상기 냉장고 캐비넷의 후면을 따라 형성된 응축기와; 상기 응축기로부터 연장 형성되어 상기 응축기의 열을 방산하는 히트 파이프를 포함하여, 냉장고 캐비넷의 단열부에 매설된 응축기의 응축열을 히트 파이프에 의하여 외부로 방산시킴으로써 방열 효율이 향상된 직냉식 냉장고를 제공한다.The present invention relates to a direct-cooling refrigerator having improved heat dissipation efficiency of a condenser, comprising: a refrigerator cabinet having a cooling space; An evaporator for cooling the cooling space; A compressor for compressing the refrigerant from the evaporator; A condenser formed along a rear surface of the refrigerator cabinet to condense the compressed refrigerant from the compressor; Including a heat pipe extending from the condenser to dissipate heat of the condenser, the heat dissipation efficiency of the condenser embedded in the heat insulating portion of the refrigerator cabinet to the outside by the heat pipe to provide a direct cooling refrigerator with improved heat dissipation efficiency.
히트 파이프, 응축기, 직냉식 냉장고 Heat Pipes, Condensers, Direct Cooling Refrigerators
Description
도1은 냉장고 캐비넷의 일반적인 형상을 도시한 사시도1 is a perspective view showing a general shape of a refrigerator cabinet
도2는 도1의 직냉식 냉장고의 구성을 도시한 측면도Figure 2 is a side view showing the configuration of the direct-cooling refrigerator of Figure 1
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직냉식 냉장고의 구성을 도시한 측면도Figure 3 is a side view showing the configuration of a direct-cooling refrigerator according to an embodiment of the present invention
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
1: 냉장고 캐비넷 2: 도어1: refrigerator cabinet 2: door
10: 냉장실 20: 냉동실10: refrigerator compartment 20: freezer compartment
30: 압축기 40: 응축기30: compressor 40: condenser
50: 제1증발기 60: 제2증발기50: first evaporator 60: second evaporator
88: 냉매 유동 방향 99: 냉매 배관88: refrigerant flow direction 99: refrigerant piping
100: 히트 파이프100: heat pipe
본 발명은 직냉식 냉장고에 관한 것으로, 구체적으로는, 냉장고 캐비넷에 매설되는 응축기의 열을 효과적으로 방산시켜 방열 효율을 향상시키는 직냉식 냉장고 에 관한 것이다.The present invention relates to a direct-cooling refrigerator, and more particularly, to a direct-cooling refrigerator that effectively dissipates heat of a condenser embedded in a refrigerator cabinet to improve heat dissipation efficiency.
일반적으로 직냉식 냉장고는 증발기가 냉장실 또는 냉동실에 밀착 형성되거나 냉장실 또는 냉동실의 거치판 자체를 증발기로 형성함으로써, 냉장실 또는 냉동실을 직접 냉각하는 방식을 말한다. 최근에는 냉기를 냉장실과 냉동실에 주입하는 간접 냉방식 냉장고가 널리 사용되고 있으나, 직냉식 냉장고는 냉기를 별도로 다량으로 생성하는 대신에, 증발기 주변의 냉각된 공기의 자연 대류 현상에 의하여 증발기의 냉기를 직접 냉장실이나 냉동실로 공급하는 원리에 의하여 작동된다.In general, a direct-cooling refrigerator refers to a method in which an evaporator is formed in close contact with a refrigerating compartment or a freezing compartment or directly forms a mounting plate of the refrigerating compartment or a freezing compartment as an evaporator, thereby directly cooling the refrigerating compartment or the freezing compartment. Recently, an indirect cold type refrigerator which injects cold air into the refrigerating compartment and the freezing compartment is widely used. However, the direct-cooling refrigerator generates a large amount of cold air separately, but instead directly generates the cold air of the evaporator by the natural convection of the cooled air around the evaporator. Or by the principle of supply to the freezer.
이와 같은 직냉식 냉장고(9)는, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 냉장실(10)과 냉동실(20)이 형성된 냉장고 캐비넷(1)과, 냉동 사이클의 냉매를 압축하고 캐비넷(1)의 저부에 형성된 압축기(30)와, 냉매 유로(99)를 따라 도면 부호 88의 방향으로 압축된 냉매를 공급받아 주변에 열을 발산하면서 냉매를 응축하는 응축기(40)와, 응축기(40)로부터의 냉매를 공급받아 주변의 열을 빼앗으면서 냉장실(10)을 냉각하도록 냉장실(10)의 뒷면에 밀착 형성된 제1증발기(50)와, 냉동실(20)의 선반 사이에 형성되고 제1증발기로부터(50)의 냉매를 증발시켜 냉동실(20)을 냉각시키는 제2증발기(60)를 포함하여 구성된다. As shown in FIGS. 1 and 2, the direct-
직냉식 냉장고의 증발기(50, 60) 및 응축기(40)는 냉장고 캐비넷(1)의 단열부 내에 매설되므로, 별도의 송풍팬이 부착되지 않는다. 따라서, 직냉식 응축기(40)에서 발생된 열을 방출시키기 위해서는 충분히 큰 방열 면적 또는 충분히 긴 길이의 냉매 배관을 확보해야 하므로, 응축기(40)의 냉매 배관을 채우기 위한 냉매 충진량이 불필요하게 많아지는 문제점이 발생된다. Since the
또한, 운전 중인 압축기(30)가 작동을 정지하게 되며, 압력차에 의하여 증발기로 유입되는 고온의 냉매의 양이 증가하게 되고, 증발기 출구의 액냉매 저장기의 액냉매를 교란시켜 발생하는 소음이 증가되는 문제점을 야기한다. 이 뿐만 아니라, 응축기(40)의 냉매 배관이 길면, 압축기(30)의 기동 시에 응축기(40)의 압력을 응축에 필요로하는 정도로 상승시키는 시간이 길어지게 되므로, 냉동 사이클의 효율이 저하되는 문제점을 야기하는 문제점을 갖는다.In addition, the
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서,냉장고 캐비넷의 단열부에 매설되는 응축기의 열을 효과적으로 방산시켜 방열 효율을 향상시키는 직냉식 냉장고를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, it is an object of the present invention to provide a direct-cooling refrigerator to effectively dissipate heat of the condenser embedded in the heat insulating portion of the refrigerator cabinet to improve heat dissipation efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은 응축기의 배관 길이를 줄임으로써, 냉동 사이클에 소요되는 냉매 충진양을 줄임으로써, 압축기의 운전 정지 중에 증발기로 유입되는 고온의 냉매로부터 발생되는 소음 발생량을 줄일 뿐만 아니라, 응축기의 응축 작용에 필요한 응축 압력에 이르는 시간을 단축시켜, 정숙한 신속하게 냉매 사이클을 순환시켜 에너지 효율이 우수한 직냉식 냉장고를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to reduce the amount of refrigerant filling the refrigeration cycle by reducing the pipe length of the condenser, to reduce the amount of noise generated from the high-temperature refrigerant flowing into the evaporator during the stop of the compressor, as well as the condenser By shortening the time to reach the condensation pressure required for the condensation action of the condensation, it is to provide a direct-cooling refrigerator having excellent energy efficiency by circulating the refrigerant cycle quickly and quietly.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 냉각 공간이 형성된 냉장고 캐비넷과; 상기 냉각 공간을 냉각시키는 증발기와; 상기 증발기로부터의 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 응축시키도록 상기 냉장고 캐비넷의 후면을 따라 형성된 응축기와; 상기 응축기로부터 연장 형성되어 상 기 응축기의 열을 방산하는 히트 파이프를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고를 제공한다.The present invention is a refrigerator cabinet formed with a cooling space, in order to achieve the object as described above; An evaporator for cooling the cooling space; A compressor for compressing the refrigerant from the evaporator; A condenser formed along a rear surface of the refrigerator cabinet to condense the compressed refrigerant from the compressor; A heat pipe extending from the condenser and dissipating heat of the condenser; It provides a direct-cooling refrigerator comprising a.
이는, 냉장고 캐비넷의 단열부에 매설된 응축기의 응축열을 히트 파이프에 의하여 외부로 방산시킴으로써 방열 효율이 향상될 뿐만 아니라, 방열 효율이 향상된 만큼 응축기의 배관 길이를 줄일 수 있도록 하기 위함이다. 이를 통해, 줄어든 응축기의 배관 길이에도 불구하고 충분한 응축기의 열전달량을 확보할 수 있게 된다. This is to not only improve the heat dissipation efficiency by dissipating the condensation heat of the condenser embedded in the heat insulating part of the refrigerator cabinet to the outside by the heat pipe, but also to reduce the pipe length of the condenser as the heat dissipation efficiency is improved. This ensures sufficient heat transfer of the condenser despite the reduced pipe length of the condenser.
또한, 응축기의 배관이 짧아진 만큼 냉동 사이클에 필요한 냉매 충진양을 줄일 수 있게 되므로, 압축기의 운전 정지 중에 증발기로 유입되는 고온의 냉매로부터 발생되는 소음 발생량도 줄이고, 응축기의 응축 작용에 필요한 응축 압력에 이르는 시간을 줄여 정숙한 신속한 작동을 구현할 수 있게 된다.In addition, as the condenser piping is shortened, the amount of refrigerant filling required for the refrigeration cycle can be reduced, thereby reducing the amount of noise generated from the high temperature refrigerant flowing into the evaporator while the compressor is stopped, and condensing pressure required for the condenser action. This reduces the time required to achieve silent, quick operation.
상기 응축기는 방열 효율의 향상을 위하여 냉장고 캐비넷의 외면과 접하도록 설치된다. 따라서, 방열 효율의 극대화를 위하여, 응축기가 캐비넷과 접하는 면의 반대면은 상기 히트 파이프의 일단부와 면접촉되도록 배열된다. 이를 통해, 응축기로부터의 응축열이 히트 파이프로 열전도되어, 히트 파이프의 자연 대류 현상에 의하여 응축열을 용이하게 방산시킨다.The condenser is installed to contact the outer surface of the refrigerator cabinet to improve the heat dissipation efficiency. Thus, in order to maximize heat dissipation efficiency, the opposite side of the surface where the condenser is in contact with the cabinet is arranged to be in surface contact with one end of the heat pipe. As a result, the heat of condensation from the condenser is thermally conducted to the heat pipe, thereby easily dissipating the heat of condensation by the natural convection of the heat pipe.
한편, 상기 히트 파이프는 전열관(傳熱管)이라고도 불리며, 내부를 배기(排氣)한 파이프로 작은 구멍이 많이 뚫려 있는 안쪽에 휘발성 액체를 가득 넣어 구성된다. 따라서, 히트 파이프의 한쪽 끝에 응축기로부터 응축열이 전달되면, 액체는 증발하여 열에너지를 가지면서 다른 끝으로 이동하고, 히트 파이프의 다른 끝에서 방열되고 나면, 다시 히트 파이프의 관을 통해 본래의 아래 위치로 돌아오는 원리로 작동한다. 이 때, 본체(本體)의 재료는 구리 ·스테인리스강 ·세라믹스 ·텅스텐 등이 사용되고, 안벽은 다공질의 파이버 등이 사용되며, 열은 이동시키는 내부의 휘발성 물질로는 메탄올, 아세톤, 물, 수은 등이 사용된다On the other hand, the heat pipe, also called a heat transfer pipe, is a pipe exhausted from the inside, and is configured by filling a volatile liquid inside a large number of small holes. Therefore, when heat of condensation is transferred from the condenser to one end of the heat pipe, the liquid evaporates and moves to the other end with thermal energy, and after being dissipated at the other end of the heat pipe, back to its original downward position through the tube of the heat pipe. It works on the principle of return. At this time, copper, stainless steel, ceramics, tungsten, etc. are used for the main body, and porous fibers are used for the inner wall, and methanol, acetone, water, mercury, etc. are used as internal volatiles to transfer heat. This is used
따라서, 히트 파이프의 휘발성 액체가 그 다른 끝으로의 이동을 촉진시키기 위하여, 상기 캐비넷 내부의 상방으로 연장 형성된다. 이 때, 히트 파이프의 열전달 특성을 높이기 위하여, 히트 파이프의 다른 끝은 냉장고 캐비넷의 외부에 노출될만큼 높이 연장 형성될 수도 있다.Thus, a volatile liquid in the heat pipe is formed extending upwards inside the cabinet to facilitate movement to its other end. At this time, in order to enhance the heat transfer characteristics of the heat pipe, the other end of the heat pipe may be formed to extend so high as to be exposed to the outside of the refrigerator cabinet.
그리고 상기 증발기는 상기 냉각 공간 내에 노출되도록 설치된다.The evaporator is installed to be exposed in the cooling space.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며 권리범위를 제한하는 것으로 인정되어서는 아니되며, 당업자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형 및 개량이 가능할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following examples are provided to aid the understanding of the present invention and should not be construed as limiting the scope of the present invention, and those skilled in the art may make various modifications and improvements within the scope of the technical idea of the present invention described in the claims.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직냉식 냉장고의 구성을 도시한 측면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 직냉식 냉장고(90)는, 냉장실(10)과 냉동실(20)이 형성된 냉장고 캐비넷(1)과, 냉동 사이클의 냉매를 압축하고 캐비넷(1)의 저부에 형성된 압축기(30)와, 냉매 유로(99)를 따라 도면 부호 88의 방향으로 압축된 냉매를 공급받아 주변에 열을 발산하면서 냉매를 응축하는 응축기(40)와, 응축기(40)로부터의 냉매를 공급받아 주변의 열을 빼앗으면서 냉장실(10)을 냉각하도록 냉장실(10)의 뒷면에 밀착 형성된 제1증발기(50)와, 냉동실 (20)의 선반 사이에 형성되고 제1증발기로부터(50)의 냉매를 증발시켜 냉동실(20)을 냉각시키는 제2증발기(60)와, 응축기(40)가 캐비넷의 외벽과 접하는 반대면 전체에 걸쳐 면접촉에 의하여 응축기(40)로부터 흡수한 응축열을 방사하도록 캐비넷(1)의 상방으로 연장 형성된 히트 파이프(100)를 포함하여 구성된다. Figure 3 is a side view showing the configuration of a direct-cooling refrigerator according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the direct-cooling refrigerator (90) according to an embodiment of the present invention, the refrigerator cabinet (1) in which the refrigerating chamber (10) and the freezing chamber (20) is formed, and the refrigerant of the refrigerating cycle and compresses the cabinet (1). And a
응축기(40)는 냉장고 케비넷(1)의 외벽에 접하도록 설치되어 응축기(40)로부터 발생된 열이 냉장고 외벽을 통해 외부로 쉽게 배출되도록 한다. 그리고, 증발기(50,60)는 냉장실(10) 또는 냉동실(20)의 내부에 노출되도록 설치되어, 냉기를 냉장실(10) 또는 냉동실(20)에 뿜어주지 않더라도 냉장실(10)과 냉동실(20)을 냉각시키게 된다. The
여기서, 상기 히트 파이프(100)는 내부를 배기(排氣)한 파이프로 작은 구멍이 많이 뚫려 있는 안쪽에 휘발성 액체를 가득 넣어, 히트 파이프의 일단(100a)에 응축기(40)로부터 응축열이 전달되면, 휘발성 액체는 증발하여 열에너지를 가지면서 다른 끝(100b)으로 자연 대류에 의해 이동하는 것에 의하여 응축기(40) 주변의 열을 효과적으로 방사시킨다. 즉, 팬을 추가하지 않고서도 충분한 방열 효과를 얻을 수 있게 된다. Here, the
따라서, 냉장고 캐비넷(1)의 단열부에 매설된 응축기(40)의 응축열을 히트 파이프(100)에 의하여 외부로 방산시킴으로써 응축기(40)의 방열 효율이 향상될 뿐만 아니라, 방열 효율이 향상된 만큼 응축기(40)의 배관 길이를 줄일 수 있게 된다. 나아가, 응축기(40)의 배관이 짧아진 만큼 냉동 사이클에 필요한 냉매 충진양을 줄일 수 있게 되므로, 압축기의 운전 정지 이후에 증발기(50,60)로 유입되는 고 온의 냉매량을 줄여 증발기(50,60)의 출구의 액 냉매 저장기에서 응축기(40)로부터 유입된 냉매에 의해 액 냉매가 교란되어 발생하는 소음을 저감할 수 있게 된다. 그리고, 압축기(30)의 기동 시에 응축기(40)의 압력이 충분한 응축 현상이 일어나기에 충분한 압력에 도달하는 시간을 줄임으로써, 냉동 사이클의 효율을 향상시킬 수 있게 된다. Accordingly, the heat dissipation efficiency of the
도면 중 미설명 부호인 2, 2'는 각각 냉장실(10)과 냉동실(20)을 개폐하는 도어이다.In the drawings,
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절히 변경 가능한 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above by way of example, the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and may be appropriately changed within the scope described in the claims.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 냉각 공간이 형성된 냉장고 캐비넷과; 상기 냉각 공간을 냉각시키는 증발기와; 상기 증발기로부터의 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 응축시키도록 상기 냉장고 캐비넷의 후면을 따라 형성된 응축기와; 상기 응축기로부터 연장 형성되어 상기 응축기의 열을 방산하는 히트 파이프를 포함하여, 냉장고 캐비넷의 단열부에 매설된 응축기의 응축열을 히트 파이프에 의하여 외부로 방산시킴으로써 방열 효율이 향상된 직냉식 냉장고를 제공한다.As described above, according to the present invention, there is provided a refrigerator cabinet including a cooling space; An evaporator for cooling the cooling space; A compressor for compressing the refrigerant from the evaporator; A condenser formed along a rear surface of the refrigerator cabinet to condense the compressed refrigerant from the compressor; Including a heat pipe extending from the condenser to dissipate heat of the condenser, the heat dissipation efficiency of the condenser embedded in the heat insulating portion of the refrigerator cabinet to the outside by the heat pipe to provide a direct cooling refrigerator with improved heat dissipation efficiency.
또한, 본 발명은, 방열 효율이 향상된 만큼 응축기의 배관 길이를 줄일 수 있게 되어, 줄어든 응축기의 배관 길이에도 불구하고 충분한 응축기의 열전달량을 확보할 수 있게 된다. In addition, the present invention can reduce the pipe length of the condenser as the heat dissipation efficiency is improved, thereby ensuring a sufficient heat transfer amount of the condenser despite the reduced pipe length of the condenser.
그리고, 본 발명은, 응축기의 배관이 짧아진 만큼 냉동 사이클에 필요한 냉매 충진양을 줄일 수 있게 되므로, 압축기의 운전 정지 중에 증발기로 유입되는 고온의 냉매로부터 발생되는 소음 발생량도 줄이고, 응축기의 응축 작용에 필요한 응축 압력에 이르는 시간을 줄여 정숙한 신속한 작동을 구현할 수 있게 된다.In addition, since the amount of refrigerant filling required for the refrigeration cycle can be reduced as the pipe of the condenser is shortened, the amount of noise generated from the high temperature refrigerant flowing into the evaporator during the operation of the compressor is also reduced, and the condenser acts as a condenser. The time to reach the required condensation pressure is reduced, resulting in quiet, rapid operation.
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