KR100780719B1 - 냉장고용 증발기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고용 증발기에 관한 것으로서, 장경과 단경을 갖는 고리형 단면형상을 가지며, 상기 장경이 공기의 유동방향과 평행하게 상하방향을 따라 배치되는 복수의 전열관과; 상기 전열관에 결합되는 복수의 전열핀을 포함하여 구성되되, 상기 각 전열관은 상하방향을 따라 이격되게 배치되며, 상기 각 전열핀은 공기의 유동방향을 따라 상류 측에 배치되는 전열관에 결합되는 전열핀의 피치에 비해 하류 측에 배치되는 전열관에 결합되는 전열핀의 피치가 작아지게 각각 결합되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 공기와의 접촉시 와류발생 및 착상을 억제시킬 수 있고 공기의 유동간격을 확대시킬 수 있어 열전달효율을 향상시킬 수 있다.

Description

냉장고용 증발기{EVAPORATOR FOR REFRIGERATOR}

도 1은 종래의 냉장고용 증발기의 사시도,

도 2는 도 1의 증발기의 정면도,

도 3은 도 1의 증발기의 전열관과 공기의 작용상태를 도시한 도면,

도 4는 도 1의 전열관의 착상상태의 단면상태도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고용 증발기의 사시도,

도 6은 도 5의 증발기의 평면도,

도 7은 도 5의 전열관과 공기와의 작용상태를 도시한 도면,

도 8은 도 5의 전열핀의 결합공영역의 확대도,

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉장고용 증발기의 전열관의 단면형상을 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 전열관 12 : 돌출부

13 : 전열핀 14 : 결합공

15a,15b : 홀더부재 16 : 절취부

본 발명은, 냉장고용 증발기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공기와의 접촉시 와류발생 및 착상을 억제시킬 수 있도록 한 냉장고용 증발기에 관한 것이다.

도 1은 종래의 냉장고용 증발기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 증발기의 정면도이며, 도 3은 도 1의 증발기의 전열관과 공기의 작용상태를 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 전열관의 착상상태의 단면상태도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 증발기는, 공기의 유동방향에 가로로 상호 나란하게 이격배치되고 내부에 냉매가 유동할 수 있도록 상호 연통된 복수의 전열관(111)과, 판면을 관통하여 형성된 결합공을 가지고 상호 다른 피치를 가지고 해당 전열관(111)의 길이방향을 따라 상호 이격배치되도록 결합되는 복수의 전열핀(113)과, 전열관(111)의 길이방향을 따라 양 단부영역에 배치되어 전열관(111)을 지지하는 한 쌍의 홀더부재(115a,115b)를 가진다.

증발기(110)는 거의 직육면체형상을 가지며 냉각실의 후방영역에 형성된 공기유로중에 기립배치되며, 냉각실의 공기는 공기유로를 통해 증발기(110)의 하부영역으로부터 상부영역으로 유동하고 전열관(111) 및 전열핀(113)과 접촉되면서 열교환된다.

한편, 전열관(111)은, 도 3에 도시된 바와같이, 원형단면형상을 가지기 때문 에 공기흐름방향에 대해 전열관(111)의 상류측에 배치된 전열관(111)의 하부영역에서 공기와 집중적으로 접촉되며, 공기흐름방향에 대해 하류측에 놓이게 되는 전열관(111)의 상부영역에서는 와류(VORTEX)가 발생된다. 이에 따라, 전열관(111)의 상부영역은 전열관(111)의 하부영역에 비해 상대적으로 열교환율이 저조하게 된다.

공기가 전열관(111) 및 전열핀(113)에 접촉될 경우, 공기중의 수분은 전열관(111) 및 전열핀(113)의 표면에 착상된다. 이 때, 공기와 집중적으로 접촉되는 전열관(111)의 하부영역에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상부영역에 비해 상대적으로 두터운 착상층(117)을 이루고 있다. 공기중의 수분은 전열관(111) 및 전열핀(113)의 표면에 착상되어 공기의 습도가 감소하게 되므로 하류측의 전열관(111) 및 전열핀(113)은 상대적으로 착상량이 감소하게 된다.

전열관(111) 및 전열핀(113)에 착상된 성에는 공기의 유동저항을 증대시킬 뿐만 아니라, 열전달효율을 저해하게 되므로, 각 전열관(111)에 결합되는 전열핀(113)의 피치는 공기의 흐름방향에 대해 상류측으로부터 하류측으로 향할수록 감소하게 되며, 전열관(111) 및 전열핀(113)에 착상된 성에는 제상주기가 도래하면 제상히터에 의해 가열/융해되어 제거된다.

그런데, 이러한 종래의 냉장고용 증발기에 있어서는, 전열관(111)이 원형단면형상을 가지고 있어 공기의 흐름방향에 대해 하류측에 배치되는 각 전열관(111)의 상부영역에서는 와류가 발생하게 되어 열전달이 효율적으로 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있다.

그리고, 원형단면형상을 가지는 전열관(111)은 하부영역에서 물의 흐름이 완 만하게 되어 제상종료시, 제상수가 각 전열관(111)의 하부영역에 물방울의 형태로 잔류하게 되므로, 냉각운전으로 전환될 경우, 잔류된 물방울이 응결핵으로서 작용하게 되어 착상량을 증대시킬 뿐만 아니라, 차기 제상시에는 제상히터의 사용소비전력량을 증대시키게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 공기와의 접촉시 와류발생 및 착상을 억제시킬 수 있는 냉장고용 증발기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 장경과 단경을 갖는 고리형 단면형상을 가지며, 상기 장경이 공기의 유동방향과 평행하게 상하방향을 따라 배치되는 복수의 전열관과; 상기 전열관에 결합되는 복수의 전열핀을 포함하여 구성되되, 상기 각 전열관은 상하방향을 따라 이격되게 배치되며, 상기 각 전열핀은 공기의 유동방향을 따라 상류 측에 배치되는 전열관에 결합되는 전열핀의 피치에 비해 하류 측에 배치되는 전열관에 결합되는 전열핀의 피치가 작아지게 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 냉장고용 증발기에 의해 달성된다.

여기서, 상기 전열관에는 단면적이 점진적으로 축소되게 하향 돌출된 돌출부가 형성되어 있으며, 상기 전열핀에는 상기 돌출부의 형상에 대응되게 절취된 절취부가 형성되어 있는 것이 효과적이다.

삭제

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고용 증발기의 사시도이고, 도 6은 도 5의 증발기의 평면도이며, 도 7은 도 5의 전열관과 공기와의 작용상태를 도시한 도면이고, 도 8은 도 5의 전열핀의 결합공영역의 확대도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉장고용 증발기는, 장경(R)과 단경(r)을 갖는 타원 고리형 단면형상을 가지고 장경(R)이 공기의 유동방향에 대해 평행하게 배치되는 복수의 전열관(11)과, 각 전열관(11)을 상호 연통시키도록 연결하는 반원 고리형상의 복수의 연결관(17)과, 각 전열관(11)이 삽입 결합될 수 있도록 타원형상을 갖는 결합공(14)이 관통형성된 복수의 전열핀(13)과, 전열관(11)의 길이방향을 따라 양측에 기립배치되어 전열관(11)을 지지하는 한 쌍의 홀더부재(15a,15b)를 가진다.

전열관(11)은 공기의 유동방향에 가로로 상호 평행하게 이격배치되며, 공기의 유동방향에 대해 상류측에 배치되는 하부영역에는 장경(R)방향을 따라 표면적이 점진적으로 감소되도록 돌출된 돌출부(12)가 형성되어 있다.

전열핀(13)은 사각판상부재로 형성되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 공기의 유동방향을 따라 상류 측, 즉 하부영역에 배치되는 전열관(11)에 결합되는 전열핀(13)의 피치에 비해 하류 측, 즉 상부영역에 배치되는 전열관(11)에 결합되는 전열핀(13)의 피치가 작아지게 결합되어 있다. 상기 전열핀(13)은 전열관(11)을 수용할 수 있도록 전열관(11)에 대응하여 판면을 관통하여 한 쌍의 결합공(14)이 형성되어 있다. 상기 각 결합공(14)은 상기 전열관(11)의 단면 형상에 대응되게 장공형상을 가지며 하 측에는 돌출부(12)의 형상에 대응되게 절취된 절취부(16)가 형성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 공기유로중에 기립되게 설치된 증발기의 하부영역으로부터 유입된 공기는, 전열관(11) 및 전열핀(13)과 상호 접촉되어 열교환되면서 증발기의 상부영역으로 이동하게 된다. 각 전열관(11)은 장경(R)이 공기의 유동방향과 평행하게 배치됨으로써 도 6에 도시된 바와 같이, 전열관(11)간의 거리(W1)는, 은선으로 도시된 종래의 원형단면의 전열관(111)간의 거리(W2)에 비해 상대적으로 넓어지고, 공기의 유동에 저항으로 작용하는 전열관(11)의 폭(W3)도 종래의 전열관(111)의 외경(W4)에 비해 상대적으로 작아지게 되어 원활하게 상측으로 유동 하게 된다.

한편, 공기와의 접촉시 전열관(11) 및 전열핀(13)의 표면에 착상된 성에는 제상시, 제상히터(미도시)에 의해 융해되어 하측으로 낙하하여 배출된다. 이 때, 전열관(11)은 장경(R)이 중력방향을 따라 배치되어 있어 물의 흐름성이 향상됨으로써 제상종료시 전열관(11)에 잔존하게 되는 수분의 잔존량이 감소되며, 특히 하부영역에 표면적이 점진적으로 감소되도록 형성된 돌출부(12)에 의해 물의 낙하가 촉진되어 제상종료시점에서 전열관(11)에 잔존하게 되는 물의 잔존량은 극히 미미하게 된다.

전술 및 도시한 실시예에서는, 전열관의 단면형상을 타원형상으로 구성한 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 도 9에 도시된 바와 같이, 전열관(23)의 단면을 양볼록렌즈(BI-CONVEX LENS)형상을 가지도록 구성하고 장축이 공기의 유동방향에 평행하게 배치되도록 구성할 수도 있다.

또한, 전열관의 단면을 공기의 유동저항이 감소될 수 있는 유선형의 단면, 예를 들면, 낙하하기 직전의 물방울형상 또는 과일의 씨앗형상 등과 같은 형상을 가지도록 구성할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전열관을 장경과 단경을 갖는 고리형상의 단면을 가지도록 형성하고 장경이 공기의 유동방향에 평행하게 배치되도록 함으로써, 공기의 유동저항을 감소시킬 수 있으며 와류의 형성이 억제되어 열전달효율을 향상시킬 수 있는 냉장고용 증발기가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 공기의 통과간격을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제상수의 배출이 원활하게 되어 전열관의 표면에 물의 잔존량을 감소시킴으로써 착상이 억제되어 제상시 사용소비전력량을 절감시킬 수 있는 냉장고용 증발기가 제공된다.

그리고, 본 발명에 따른 냉장고용 증발기는, 상부영역에 와류가 발생하여 하부영역에서 집중적으로 열전달이 이루어지던 종래와는 달리, 상부 및 하부영역에서 열전달이 고르게 이루어지게 됨으로써, 표면적을 줄일 수 있으며, 전열관사이의 공기통과간격을 상대적으로 줄일 수 있어 전체적인 크기를 줄일 수 있는 콤팩트한 구성을 가진다. 이에 따라, 냉장고내의 점유공간을 줄일 수 있어 상대적으로 냉장고의 고내면적을 증대시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 장경과 단경을 갖는 고리형 단면형상을 가지며, 상기 장경이 공기의 유동방향과 평행하게 상하방향을 따라 배치되는 복수의 전열관과;

   상기 전열관에 결합되는 복수의 전열핀을 포함하여 구성되되, 상기 각 전열관은 상하방향을 따라 이격되게 배치되며, 상기 각 전열핀은 공기의 유동방향을 따라 상류 측에 배치되는 전열관에 결합되는 전열핀의 피치에 비해 하류 측에 배치되는 전열관에 결합되는 전열핀의 피치가 작아지게 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 냉장고용 증발기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전열관에는 단면적이 점진적으로 축소되게 하향 돌출된 돌출부가 형성되어 있으며, 상기 전열핀에는 상기 돌출부의 형상에 대응되게 절취된 절취부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉장고용 증발기.

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