KR102427017B1 - Defrosting device - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 내부 유로와 히터 수용부가 상호 미연통되도록 관통 형성된 히터 케이스; 양단부가 상기 히터 케이스의 양단부에서 개방되는 상기 내부 유로의 입구와 출구를 통해 상기 히터 케이스의 내부에 삽입되어, 상기 내부 유로와 연통되는 히트 파이프; 및 상기 히터 수용부에 삽입되어 상기 내부 유로 내의 작동액을 가열하는 히터를 포함하며, 상기 히터에서 상기 작동액으로의 열전달이 증가될 수 있도록, 상기 내부 유로에는 적어도 하나의 열전달 핀이 내부를 향하여 돌출 형성되는 제상 장치를 개시한다.The present invention, a heater case through which an internal flow path and a heater receiving portion are not in communication with each other; a heat pipe having both ends inserted into the heater case through an inlet and an outlet of the inner flow path opened at both ends of the heater case and communicating with the internal flow path; and a heater inserted into the heater accommodating part to heat the working fluid in the internal flow path, wherein at least one heat transfer fin is provided in the internal flow path toward the inside so that heat transfer from the heater to the working fluid can be increased. Disclosed is a defrosting device that is formed to protrude.
Description
본 발명은 냉동 사이클에 구비되는 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a defrosting device for removing frost on an evaporator provided in a refrigeration cycle.
냉장고는 압축-응축-팽창-증발의 과정이 연속적으로 이루어지는 냉동 사이클에 의해 생성된 냉기를 이용하여 내부에 저장된 식품을 저온 보관하는 장치이다.A refrigerator is a device for storing food stored therein at a low temperature using cold air generated by a refrigeration cycle in which the process of compression-condensation-expansion-evaporation is continuously performed.
냉장실 내의 냉동 사이클은, 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기로부터 압축된 고온고압상태의 냉매를 방열을 통하여 응축하는 응축기와, 응축기로부터 제공된 냉매가 증발하면서 주위의 잠열을 흡수하는 냉각작용에 의하여 주변의 공기를 냉각하는 증발기를 포함한다. 응축기와 증발기 사이에는 모세관 내지는 팽창밸브가 구비되어, 증발기로 유입되는 냉매의 증발이 쉽게 일어날 수 있도록, 냉매의 유속을 증가시키고 압력을 낮추도록 이루어진다.The refrigeration cycle in the refrigerating chamber consists of a compressor that compresses the refrigerant, a condenser that condenses the refrigerant in a high-temperature and high-pressure state compressed from the compressor through heat radiation, and It includes an evaporator for cooling the air. A capillary tube or an expansion valve is provided between the condenser and the evaporator to increase the flow rate of the refrigerant and lower the pressure so that the refrigerant flowing into the evaporator can easily evaporate.
이처럼, 냉동 사이클에 구비되는 증발기는 냉각관을 유동하는 냉매의 순환에 의해 생성된 냉기를 이용하여 주변의 온도를 낮추게 된다. 이 과정에서, 주변 공기와의 온도차가 발생할 경우, 공기 중의 수분이 냉각관의 표면에 응축 동결되어 성에로 발전하기도 한다. 증발기에 착상된 성에는 증발기의 열교환 효율을 저하시키는 요인으로 작용한다.As such, the evaporator provided in the refrigerating cycle lowers the surrounding temperature by using the cold air generated by the circulation of the refrigerant flowing through the cooling pipe. In this process, when a temperature difference with the surrounding air occurs, moisture in the air is condensed and frozen on the surface of the cooling tube to generate frost. The frost on the evaporator acts as a factor to lower the heat exchange efficiency of the evaporator.
증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 작업으로, 종래에는 열선을 이용한 제상 방법이 이용되었다. 그러나 열선을 이용한 제상 구조에서는 증발기의 특정 부분에 제상에 필요한 적정 온도가 전달되지 않아, 에너지 손실의 문제를 야기하였다.As a defrosting operation to remove the frost formed on the evaporator, a defrosting method using a hot wire was conventionally used. However, in the defrosting structure using a hot wire, the proper temperature required for defrosting was not delivered to a specific part of the evaporator, causing a problem of energy loss.
최근에는 히터에 의해 가열된 작동액이 히트 파이프를 유동하면서 제상을 수행하는 새로운 구조의 제상 장치가 개발되고 있다.Recently, a defrosting device having a new structure in which a working fluid heated by a heater flows through a heat pipe to perform defrosting has been developed.
상기 제상 장치에서, 작동액의 원활한 순환을 위해서는, 작동액이 히터로부터 최대한 많은 열을 전달받는 것이 바람직하다. 그런데, 히터가 작동액이 흐르는 유로의 표면만을 가열하는 구조에서는, 유로의 표면 안쪽을 흐르는 작동액이 충분히 가열되지 못한다는 한계가 있다.In the defrosting apparatus, for smooth circulation of the working fluid, it is preferable that the working fluid receives as much heat as possible from the heater. However, in a structure in which the heater heats only the surface of the flow path through which the working fluid flows, there is a limitation in that the working fluid flowing inside the surface of the flow path is not sufficiently heated.
따라서, 작동액의 순환 안정화 및 제상 장치의 성능 향상을 위해서는, 히터에서 작동액으로의 열전달을 증가시키는 것이 무엇보다 중요하다.Therefore, in order to stabilize the circulation of the working fluid and improve the performance of the defrosting device, it is most important to increase heat transfer from the heater to the working fluid.
또한, 히터가 히터 케이스에 장착되어 작동액이 흐르는 내부 유로로 열을 전달하는 구조에서는, 히터가 히터 케이스에 견고하게 밀착되어야 히터에서 작동액으로의 열전달이 증가될 수 있다. 그런데, 히터를 히터 케이스에 부착하는 구조는 조립성이 떨어지고, 히터에 수분이 침투될 우려가 있다.In addition, in a structure in which the heater is mounted on the heater case to transfer heat to the internal flow path through which the working fluid flows, the heater must be firmly attached to the heater case to increase heat transfer from the heater to the working fluid. However, the structure in which the heater is attached to the heater case is inferior in assembly property, and there is a possibility that moisture may penetrate into the heater.
이에, 히터를 쉽게 히터 케이스에 견고하게 고정시킬 수 있으며, 조립 불량이 감소될 수 있는 새로운 히터 고정 구조에 대한 연구가 이루어지고 있다.Accordingly, research on a new heater fixing structure in which the heater can be easily and firmly fixed to the heater case and assembly defects can be reduced is being conducted.
본 발명의 첫 번째 목적은, 히터에서 작동액으로의 열전달이 증가될 수 있는 새로운 구조의 히터 케이스를 제공하는 데에 있다.A first object of the present invention is to provide a heater case having a novel structure in which heat transfer from a heater to a working fluid can be increased.
본 발명의 두 번째 목적은, 히터를 히터 케이스에 견고하게 고정시키고, 조립 불량이 감소될 수 있는 히터 고정 구조를 제공하는 데에 있다.A second object of the present invention is to provide a heater fixing structure in which a heater is firmly fixed to a heater case and assembly defects can be reduced.
본 발명의 첫 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제상 장치는, 내부 유로와 히터 수용부가 상호 미연통되도록 관통 형성된 히터 케이스; 양단부가 상기 히터 케이스의 양단부에서 개방되는 상기 내부 유로의 입구와 출구를 통해 상기 히터 케이스의 내부에 삽입되어, 상기 내부 유로와 연통되는 히트 파이프; 및 상기 히터 수용부에 삽입되어 상기 내부 유로 내의 작동액을 가열하는 히터를 포함하며, 상기 히터에서 상기 작동액으로의 열전달이 증가될 수 있도록 상기 내부 유로에는 적어도 하나의 열전달 핀(heat transfer fin)이 내부를 향하여 돌출 형성된다.In order to achieve the first object of the present invention, the defrosting apparatus of the present invention includes a heater case through which an internal flow path and a heater accommodating part are not communicated with each other; a heat pipe having both ends inserted into the heater case through an inlet and an outlet of the inner flow path opened at both ends of the heater case and communicating with the internal flow path; and a heater inserted into the heater accommodating part to heat the working fluid in the internal flow path, wherein at least one heat transfer fin is provided in the internal flow path to increase heat transfer from the heater to the working fluid. It is formed to protrude toward the inside.
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 내부 유로와 상기 히터 수용부를 구획하는 상기 히터 케이스의 내부면에서 돌출 형성된다.The at least one heat transfer fin is formed to protrude from an inner surface of the heater case that partitions the inner passage and the heater accommodating part.
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 입구와 상기 출구를 통해 상기 히터 케이스의 내부에 삽입된 상기 히트 파이프의 양단부 사이에 배치된다.The at least one heat transfer fin is disposed between both ends of the heat pipe inserted into the heater case through the inlet and the outlet.
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 히터 케이스의 길이방향을 따라 길게 연장 형성된다.The at least one heat transfer fin is formed to extend in a lengthwise direction of the heater case.
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 히터 케이스의 압출 성형에 의해 형성될 수 있다.The at least one heat transfer fin may be formed by extrusion molding of the heater case.
상기 내부 유로는 중심을 지나는 수평면을 기준으로 상부와 하부로 나뉘고, 상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 내부 유로의 하부에 형성될 수 있다.The internal flow path may be divided into upper and lower portions based on a horizontal plane passing through the center, and the at least one heat transfer fin may be formed below the inner flow path.
상기 히트 파이프는 증발기의 전면부와 후면부에 각각 배치되는 제1히트 파이프와 제2히트 파이프를 포함하고, 상기 내부 유로는 상기 제1히트 파이프의 양단부를 수용하는 제1부분, 상기 제2히트 파이프의 양단부를 수용하는 제2부분, 및 상기 제1부분과 상기 제2부분을 상호 연통시키는 연통 부분을 구비하며, 상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 제1 및 제2부분에서 각각 돌출 형성될 수 있다.The heat pipe includes a first heat pipe and a second heat pipe respectively disposed on the front and rear surfaces of the evaporator, and the internal flow path includes a first portion accommodating both ends of the first heat pipe, the second heat pipe a second portion for accommodating both ends of the , and a communication portion for mutually communicating the first portion and the second portion, wherein the at least one heat transfer fin may be formed to protrude from the first and second portions, respectively .
상기 제1부분에 구비되는 상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 제1부분의 중심을 향하여 돌출 형성되고, 상기 제2부분에 구비되는 상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 제2부분의 중심을 향하여 돌출 형성될 수 있다.The at least one heat transfer fin provided in the first portion protrudes toward the center of the first portion, and the at least one heat transfer fin provided in the second portion protrudes toward the center of the second portion. can be
상기 제1 및 제2부분에서 각각 돌출 형성되는 상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 제1 및 제2부분의 중심까지의 거리의 1/4 이상 3/4 이하의 길이를 가질 수 있다.The at least one heat transfer fin protruding from each of the first and second parts may have a length of 1/4 or more and 3/4 or less of a distance to the center of the first and second parts.
상기 적어도 하나의 열전달 핀은, 상기 제1 또는 제2부분에서 상호 이격 배치되는 제1열전달 핀과 제2열전달 핀; 및 상기 제1 및 제2열전달 핀 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2열전달 핀보다 짧은 길이를 갖는 제3열전달 핀을 포함할 수 있다.The at least one heat transfer fin may include a first heat transfer fin and a second heat transfer fin spaced apart from each other in the first or second portion; and a third heat transfer fin disposed between the first and second heat transfer fins and having a shorter length than the first and second heat transfer fins.
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 연통 부분에서도 돌출 형성될 수 있다.The at least one heat transfer fin may also protrude from the communication portion.
본 발명의 첫 번째 목적은, 내부 유로와 히터 수용부가 상호 미연통되도록 관통 형성된 히터 케이스; 양단부가 상기 히터 케이스의 양단부에서 개방되는 상기 내부 유로의 입구와 출구를 통해 상기 히터 케이스의 내부에 삽입되어, 상기 내부 유로와 연통되는 히트 파이프; 및 상기 히터 수용부에 삽입되어 상기 내부 유로 내의 작동액을 가열하는 히터를 포함하며, 상기 히터에서 상기 작동액으로의 열전달이 증가될 수 있도록 상기 내부 유로에는 둘레를 따라 복수의 홈이 형성되는 제상 장치에 의해서도 달성될 수 있다.A first object of the present invention, a heater case formed through the internal flow path and the heater receiving portion is not in communication with each other; a heat pipe having both ends inserted into the heater case through an inlet and an outlet of the inner flow path opened at both ends of the heater case and communicating with the internal flow path; and a heater inserted into the heater accommodating part to heat the working fluid in the internal flow path, wherein a plurality of grooves are formed in the internal flow path along the circumference to increase heat transfer from the heater to the working fluid. It can also be achieved by means of a device.
상기 내부 유로에는 상기 열전달 핀과 상기 홈이 조합되어 구비될 수 있다.The heat transfer fin and the groove may be combined in the inner flow path.
예를 들어, 상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 홈과 홈 사이에서 상기 내부 유로의 내부를 향하여 길게 돌출 형성될 수 있다.For example, the at least one heat transfer fin may protrude long between the groove and the groove toward the inside of the inner flow path.
상기 내부 유로의 주위에는 상기 내부 유로에 평행하게 연장되어 상기 히터 케이스의 양단부에서 개방되는 홀이 형성될 수 있다.A hole extending parallel to the inner flow path and opened at both ends of the heater case may be formed around the inner flow path.
상기 홀은 상기 내부 유로와 상기 히터 케이스의 모서리 사이에 위치할 수 있다.The hole may be positioned between the inner flow path and a corner of the heater case.
본 발명의 두 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제상 장치는, 내부 유로와 히터 수용부가 상호 미연통되도록 관통 형성된 히터 케이스; 양단부가 상기 히터 케이스의 양단부에서 개방되는 상기 내부 유로의 입구와 출구를 통해 상기 히터 케이스의 내부에 삽입되어, 상기 내부 유로와 연통되는 히트 파이프; 및 상기 히터 수용부에 삽입되어 상기 내부 유로 내의 작동액을 가열하는 히터를 포함하며, 상기 히터 케이스의 양측에는 상기 히터 수용부의 프레싱을 위한 벤딩 홈이 상기 히터 케이스의 길이방향을 따라 각각 연장 형성된다.In order to achieve the second object of the present invention, the defrosting apparatus of the present invention includes: a heater case through which an internal flow path and a heater accommodating part are not communicated with each other; a heat pipe having both ends inserted into the heater case through an inlet and an outlet of the inner flow path opened at both ends of the heater case and communicating with the internal flow path; and a heater inserted into the heater accommodating part to heat the working fluid in the inner flow path, wherein bending grooves for pressing the heater accommodating part are formed on both sides of the heater case to extend along the longitudinal direction of the heater case. .
상기 히터 케이스가 상기 벤딩 홈에 의해 내측으로 벤딩시, 상기 히터는 상기 히터 수용부의 내부면에 밀착된다.When the heater case is bent inward by the bending groove, the heater is in close contact with the inner surface of the heater accommodating part.
상기 벤딩 홈은 상기 히터 수용부 측으로 갈수록 폭이 줄어드는 노치 형태를 가진다.The bending groove has a notch shape that decreases in width toward the heater accommodating part.
상기 벤딩 홈의 단면은 뾰족한 형태를 가질 수도 있고, 라운드진 형태를 가질 수도 있다.A cross section of the bending groove may have a sharp shape or a rounded shape.
상기 벤딩 홈은 상기 히터 수용부의 1/2 높이에 해당하는 지점에 형성될 수 있다.The bending groove may be formed at a point corresponding to 1/2 the height of the heater accommodating part.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention obtained through the above-described solution are as follows.
첫째, 내부 유로에 적어도 하나의 열전달 핀이 내부를 향하여 돌출 형성됨으로써, 열전달 핀이 미형성된 구조 대비 히터 케이스의 대류열전달계수가 증가하여, 히터에서 작동액으로의 열전달 효율이 향상될 수 있다.First, since at least one heat transfer fin protrudes toward the inside of the internal flow path, the convective heat transfer coefficient of the heater case is increased compared to the structure in which the heat transfer fin is not formed, thereby improving the heat transfer efficiency from the heater to the working fluid.
아울러, 히터 케이스의 내부 유로에 둘레를 따라 홈이 반복적으로 형성되는 경우, 작동액의 발열면적이 증가하고, 이에 따라 작동액의 작동압의 증가하여, 작동액의 순환 안정화 및 제상의 신뢰성 향상이 이루어질 수 있다.In addition, when grooves are repeatedly formed along the periphery of the inner flow path of the heater case, the heating area of the working fluid increases, thereby increasing the working pressure of the working fluid, thereby stabilizing the circulation of the working fluid and improving the reliability of defrosting. can be done
둘째, 히터 케이스가 히터 케이스의 양측에 형성된 벤딩 홈에 의해 내측으로 벤딩됨으로써, 히터 수용부 내에 수용된 히터가 히터 수용부의 내부면에 견고하게 밀착될 수 있다. 그 결과, 히터와 히터 케이스의 접촉 면적이 증가되어, 히터에서 작동액으로의 열전달 효율이 향상될 수 있다.Second, since the heater case is bent inward by the bending grooves formed on both sides of the heater case, the heater accommodated in the heater accommodating part may be firmly in close contact with the inner surface of the heater accommodating part. As a result, the contact area between the heater and the heater case is increased, so that heat transfer efficiency from the heater to the working fluid can be improved.
또한, 벤딩 홈에 의해 히터 수용부의 프레싱이 의도된 형태로 이루어짐으로써, 조립 불량이 감소될 수 있다.In addition, since the pressing of the heater accommodating part is performed in an intended shape by the bending groove, assembly defects may be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도.
도 2 및 도 3은 도 1의 냉장고에 적용되는 제상 장치의 일 예를 보인 정면도 및 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 히팅 유닛의 제1실시예를 보인 개념도.
도 5는 도 4에 도시된 히팅 유닛의 분해 사시도.
도 6은 도 4에 도시된 히터 케이스를 라인 A-A를 따라 취한 단면도.
도 7은 도 4에 도시된 히터 케이스를 라인 B-B를 따라 취한 단면도.
도 8은 도 4에 도시된 히터 케이스와 히트 파이프 간의 연결 구조를 보인 개념도.
도 9는 도 8에 도시된 히팅 유닛을 라인 C-C를 따라 취한 단면도.
도 10은 도 5에 도시된 히터의 일 예를 보인 분해 사시도.
도 11은 도 10에 도시된 PTC 서미스터의 저항-온도 특성을 보인 그래프.
도 12는 도 10에 도시된 PTC 서미스터의 전류-전압 특성을 보인 그래프.
도 13 및 도 14는 히터의 작동 전 및 작동 후 상태에서의 작동액의 순환을 설명하기 위한 개념도들.
도 15는 도 3에 도시된 히팅 유닛의 제2실시예를 보인 개념도.
도 16은 도 3에 도시된 히팅 유닛의 제3실시예를 보인 개념도.
도 17은 도 3에 도시된 히팅 유닛의 제4실시예를 보인 개념도.
도 18은 도 3에 도시된 히팅 유닛의 제5실시예를 보인 개념도.
도 19 및 도 20은 도 1의 냉장고에 적용되는 제상 장치의 다른 일 예를 보인 정면도 및 사시도.1 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the configuration of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are a front view and a perspective view showing an example of a defrosting device applied to the refrigerator of FIG. 1 .
Figure 4 is a conceptual diagram showing a first embodiment of the heating unit shown in Figure 3;
5 is an exploded perspective view of the heating unit shown in FIG.
Fig. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of the heater case shown in Fig. 4;
Fig. 7 is a cross-sectional view taken along line BB of the heater case shown in Fig. 4;
8 is a conceptual view illustrating a connection structure between the heater case and the heat pipe shown in FIG. 4 .
Fig. 9 is a sectional view taken along line CC of the heating unit shown in Fig. 8;
10 is an exploded perspective view illustrating an example of the heater shown in FIG. 5;
11 is a graph showing resistance-temperature characteristics of the PTC thermistor shown in FIG. 10;
12 is a graph showing current-voltage characteristics of the PTC thermistor shown in FIG. 10;
13 and 14 are conceptual views for explaining the circulation of the working fluid before and after the operation of the heater.
15 is a conceptual view showing a second embodiment of the heating unit shown in FIG.
16 is a conceptual view showing a third embodiment of the heating unit shown in FIG.
17 is a conceptual diagram showing a fourth embodiment of the heating unit shown in FIG.
18 is a conceptual view showing a fifth embodiment of the heating unit shown in FIG.
19 and 20 are a front view and a perspective view illustrating another example of a defrosting device applied to the refrigerator of FIG. 1 .
이하, 본 발명에 관련된 제상 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a defrosting apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In the present specification, the same and similar reference numerals are given to the same and similar components even in different embodiments, and a redundant description thereof will be omitted.
또한, 서로 다른 실시예라도 구조적, 기능적으로 모순이 되지 않는 한 어느 하나의 실시예에 적용되는 구조는 다른 하나의 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.In addition, a structure applied to one embodiment may be equally applied to another embodiment as long as there is no structural and functional contradiction in the different embodiments.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes and equivalents included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include water or substitutes.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the configuration of a
냉장고(100)는 압축-응축-팽창-증발의 과정이 연속적으로 이루어지는 냉동 사이클에 의해 생성된 냉기를 이용하여 내부에 저장된 식품을 저온 보관하는 장치이다.The
도시된 바와 같이, 냉장고 본체(110)는 내부에 식품의 저장을 위한 저장공간을 구비한다. 상기 저장공간은 격벽(111)에 의해 분리될 수 있으며, 설정 온도에 따라 냉장실(112)과 냉동실(113)로 구분될 수 있다.As shown, the
본 실시예에서는, 냉동실(113)이 냉장실(112) 위에 배치되는 탑 마운트 타입(top mount type)의 냉장고를 보이고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명은, 냉장실과 냉동실이 좌우로 배치되는 사이드 바이 사이드 타입(side by side type)의 냉장고, 상부에 냉장실이 마련되고 하부에 냉동실이 마련되는 바텀 프리저 타입(bottom freezer type)의 냉장고 등에도 적용될 수 있다.Although the present embodiment shows a top mount type refrigerator in which the freezing
냉장고 본체(110)에는 도어가 연결되어, 냉장고 본체(110)의 전면 개구부를 개폐하도록 이루어진다. 본 도면에서는, 냉장실 도어(114)와 냉동실 도어(115)가 각각 냉장실(112)과 냉동실(113)의 전면부를 개폐하도록 구성된 것을 보이고 있다. 도어는 냉장고 본체(110)에 회전 가능하게 연결되는 회전형 도어, 냉장고 본체(110)에 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 서랍형 도어 등으로 다양하게 구성될 수 있다.A door is connected to the
냉장고 본체(110)에는 내부 저장공간의 효율적인 활용을 위한 수납유닛[180, 예를 들어, 선반(181), 트레이(182), 바스켓(183) 등]이 적어도 하나 이상 구비된다. 예를 들어, 선반(181)과 트레이(182)는 냉장고 본체(110) 내부에 설치될 수 있고, 바스켓(183)은 냉장고 본체(110)에 연결되는 도어(114) 내측에 설치될 수 있다.The refrigerator
한편, 냉동실(113)의 후방측에는 증발기(130) 및 송풍팬(140)이 구비되는 냉각실(116)이 마련된다. 격벽(111)에는 냉장실(112) 및 냉동실(113)의 공기가 냉각실(116) 측으로 흡입 및 복귀될 수 있도록 하는 냉장실 귀환덕트(111a) 및 냉동실 귀환덕트(111b)가 형성된다. 또한, 냉장실(112)의 후방측에는 냉동실(113)과 통하고 전면부에 다수의 냉기토출구(150a)를 갖는 냉기덕트(150)가 설치된다.On the other hand, a
냉장고 본체(110)의 배면 하부측에는 기계실(117)이 마련되고, 기계실(117)의 내부에는 압축기(160)와 응축기(미도시) 등이 구비된다.A
한편, 냉장실(112) 및 냉동실(113)의 공기는 냉각실(116)의 송풍팬(140)에 의하여 격벽(111)의 냉장실 귀환덕트(111a) 및 냉동실 귀환덕트(111b)를 통해서 냉각실(116)로 흡입되어 증발기(130)와 열교환을 이루게 되고, 다시 냉기덕트(150)의 냉기토출구(150a)를 통하여 냉장실(112) 및 냉동실(113)로 토출되는 과정을 반복적으로 행하게 된다. 이때, 증발기(130)의 표면에는 냉장실 귀환덕트(111a) 및 냉동실 귀환덕트(111b)를 통하여 재유입되는 순환 공기와의 온도차에 의해서 성에가 착상된다.On the other hand, the air in the
이러한 성에를 제거하기 위해 증발기(130)에는 제상 장치(170)가 구비되며, 제상 장치(170)에 의해 제거된 물, 즉 제상수는 제상수 배출관(118)을 통하여 냉장고 본체(110)의 하부측 제상수 받이(미도시)에 집수되게 된다.To remove such frost, a
이하에서는, 제상 장치(170)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the
도 2 및 도 3은 도 1의 냉장고(100)에 적용되는 제상 장치(170)의 일 예를 보인 정면도 및 사시도이다.2 and 3 are front and perspective views showing an example of a
도 2 및 도 3을 참조하면, 증발기(130)는 냉각관(131, 쿨링 파이프), 복수의 냉각핀(132) 및 지지대(133)를 포함한다.2 and 3 , the
냉각관(131)은 지그재그 형태로 반복적으로 벤딩되어 복수의 단(step, column)을 이루며, 내부에는 냉매가 충진된다. 냉각관(131)은 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.The cooling
냉각관(131)은 수평배관부와 벤딩배관부의 조합으로 구성될 수 있다. 수평배관부는 상하로 서로 수평하게 배치되어 복수의 단을 이루고, 각 단의 수평배관부는 냉각핀(132)을 관통하도록 구성된다. 벤딩배관부는 상측 수평배관부의 단부와 하측 수평배관부의 단부를 각각 연결하여 내부를 상호 연통시키도록 구성된다.The
냉각관(131)은 증발기(130)의 좌우 양측에 각각 구비되는 지지대(133)를 관통하여 지지된다. 이때, 냉각관(131)의 벤딩배관부는 지지대(133)의 외측에서 상측 수평배관부의 단부와 하측 수평배관부의 단부를 연결하도록 구성된다.The
도 3을 참조하면, 본 실시예에서는 증발기(130)의 전면부와 후면부에 각각 제1냉각관(131')과 제2냉각관(131")이 배치되어 2열(row)을 이루는 것을 보이고 있다. 참고로, 도 2에서는 전방의 제1냉각관(131')과 후방의 제2냉각관(131")이 서로 동일한 형태로 형성되어, 제2냉각관(131")이 제1냉각관(131')에 의해 가려져 있다.Referring to FIG. 3 , in this embodiment, the
그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 전방의 제1냉각관(131')과 후방의 제2냉각관(131")은 서로 다른 형태로 형성될 수 있다. 다른 한편으로는, 냉각관(131)은 단일 열로 형성될 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto. The front
냉각관(131)에는 복수의 냉각핀(132)이 냉각관(131)의 연장방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 배치된다. 냉각핀(132)은 알루미늄 재질의 평판체로 형성될 수 있으며, 냉각관(131)은 냉각핀(132)의 삽입홀에 삽입된 상태에서 확관되어 상기 삽입홀에 견고하게 끼워질 수 있다.A plurality of cooling
복수의 지지대(133)는 증발기(130)의 좌우 양측에 각각 구비되며, 각각은 상하방향을 따라 수직으로 연장되어 관통된 냉각관(131)을 지지하도록 구성된다. 지지대(133)에는 후술하는 히트 파이프(172)가 끼워져 고정될 수 있는 삽입홈 또는 삽입홀이 형성된다.The plurality of
제상 장치(170)는 증발기(130)에 설치되어, 증발기(130)에서 발생하는 성에를 제거하도록 이루어진다. 제상 장치(170)는 히팅 유닛(171) 및 히트 파이프(172, 전열관)를 포함한다.The
히팅 유닛(171)은 증발기(130)의 하부에 배치되며, 제어부(미도시)와 전기적으로 연결되어 상기 제어부로부터 구동 신호를 받으면 열을 발생하도록 형성된다.The
상기 제어부는 기설정된 시간 간격마다 히팅 유닛(171)에 구동 신호를 인가하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 상기 제어부는 냉동 사이클을 구성하는 압축기(160)가 작동된 후 일정 시간이 지나면, 압축기(160)의 작동을 중지(OFF)하고 전원공급 유닛(미도시)을 작동(ON)시켜, 히터(171b, 도 4 참조)에 전원이 공급되도록 할 수 있다.The control unit may be configured to apply a driving signal to the
상기 제어부의 제어가 시간 제어에만 한정되는 것은 아니다. 상기 제어부는 감지된 냉각실(116)의 온도가 기설정된 온도 이하로 낮아질 경우 히팅 유닛(171)에 구동 신호를 인가하도록 구성될 수도 있다.The control of the control unit is not limited only to time control. The controller may be configured to apply a driving signal to the
히트 파이프(172)는 히팅 유닛(171)과 연결되어, 히팅 유닛(171)과 함께 작동액(F, working fluid)이 순환할 수 있는 폐루프 형태의 유로를 형성한다. 히트 파이프(172)는 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.The
히프 파이프(172)는 히팅 유닛(171)에서 가열되어 이송되는 고온의 작동액(F)에 의해 증발기(130)의 냉각관(131)에 방열하도록, 적어도 일부가 냉각관(131)에 인접하게 배치된다. 상기 작동액(F)으로는, 냉장고(100)의 냉동 조건에서 액상으로 존재하되, 가열되면 기상으로 상변화하여 열을 수송하는 역할을 하는 냉매(예를 들어, R-134a, R-600a 등)가 이용될 수 있다.The
히트 파이프(172)는 증발기(130)의 전면부 및 후면부에 각각 배치되는 제1히트 파이프(172')와 제2히트 파이프(172")로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는, 제1히트 파이프(172')가 제1냉각관(131')의 전방에 배치되고, 제2히트 파이프(172")가 제2냉각관(131")의 후방에 배치되어, 2열을 이루도록 형성된 것을 보이고 있다.The
히트 파이프(172)는 냉각관(131)의 각 단에 고정되는 복수의 냉각핀(132) 사이에 수용되도록 구성될 수 있다. 상기 구조에 의하면, 히트 파이프(172)는 냉각관(131)의 각 단 사이사이에 배치되게 된다. 이때, 히트 파이프(172)는 냉각핀(132)과 접촉하도록 구성될 수도 있다.The
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 히트 파이프(172)는 복수의 냉각핀(132)을 관통하도록 설치될 수 있다. 즉, 히트 파이프(172)는 냉각핀(132)의 삽입홀에 삽입된 상태에서 확관되어 상기 삽입홀에 견고하게 끼워질 수 있다. 상기 구조에 따르면, 히트 파이프(172)는 냉각관(131)에 대응되게 배치되게 된다.However, the present invention is not limited thereto. For example, the
도 4는 도 3에 도시된 히팅 유닛(171)의 제1실시예를 보인 개념도이고, 도 5는 도 4에 도시된 히팅 유닛(171)의 분해 사시도이다.4 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of the
상기 도면들을 참조하여 히팅 유닛(171)에 대하여 상세하게 살펴보면, 히팅 유닛(171)은 히터 케이스(171a) 및 히터(171b)를 포함한다.Looking at the
히터 케이스(171a)는 길이방향 상의 양단부에 출구(171a1')와 입구(171a1")가 형성된 단일 몸체로 형성된다. 히터 케이스(171a)의 내부에는 입구(171a1")에서 출구(171a1')를 향하여 연장되는 내부 유로(171a1)가 형성된다. 즉, 내부 유로(171a1)는 히터 케이스(171a)의 길이방향을 따라 연장 형성되며, 히터 케이스(171a)의 양단부에서 개방되어 출구(171a1')와 입구(171a1")를 각각 형성한다.The
히터 케이스(171a)는 히트 파이프(172)의 양단부 사이를 연결하여, 히트 파이프(172)와 함께 작동액(F)이 순환할 수 있는 폐루프 형태의 순환 유로를 형성한다. 즉, 히트 파이프(172)의 양단부는 출구(171a1')와 입구(171a1")를 통해 히터 케이스(171a)의 내부에 삽입되어 내부 유로(171a1)와 연통되도록 구성된다.The
구체적으로, 히터 케이스(171a)의 일단부[도면상, 히터 케이스(171a)의 전단부]에는 히트 파이프(172)의 일단부(172c', 172c")가 삽입되는 출구(171a1')가 형성된다. 히터(171b)에 의해 가열된 내부 유로(171a1) 내의 작동액(F)은 출구(171a1')에 삽입된 히트 파이프(172)의 일단부(172c', 172c")로 배출된다.Specifically, one end (in the drawing, the front end of the
히터 케이스(171a)의 타단부[도면상, 히터 케이스(171a)의 후단부]에는 히트 파이프(172)의 타단부(172d', 172d")가 삽입되는 입구(171a1")가 형성된다. 히트 파이프(172)를 지나면서 응축된 작동액(F)은 입구(171a1")에 삽입된 히트 파이프의 타단부(172d', 172d")를 통하여 내부 유로(171a1)로 회수된다.An inlet 171a1" into which the other ends 172d' and 172d" of the
히터 케이스(171a)에는 히터(171b)가 삽입되는 히터 수용부(171a2)가 형성된다. 히터 수용부(171a2)는 내부 유로(171a1)와 상호 미연통된 상태로 히터 케이스(171a)를 관통하도록 형성된다. 히터 수용부(171a2)는 내부 유로(171a)에 평행하게 연장되어 히터 케이스(171a)의 양단부에서 개방된 형태를 가질 수 있다. 본 도면에서는, 히터 수용부(171a2)가 내부 유로(171a)의 아래에 형성된 것을 보이고 있다.A heater accommodating part 171a2 into which the
이처럼, 히터 케이스(171a)에 삽입홀 형태의 히터 수용부(171a2)가 형성된 구조는, 히터(171b)의 장착이 용이하고, 히터(171b)를 히터 케이스(171a)에 부착하기 위한 별도의 접착제가 불필요하다는 점에서 이점이 있다.As such, the structure in which the heater accommodating part 171a2 in the form of an insertion hole is formed in the
히터 케이스(171a)는 사각 기둥 형태의 외형을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 히터 케이스(171a)는 금속 재질(예를 들어, 알루미늄 재질)로 형성될 수 있다.The
히터 케이스(171a)는 압출 성형에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 내부 유로(171a1)와 히터 수용부(171a2)는 압출 성형 방향, 즉 히터 케이스(171a)의 길이 방향을 따라 연장 형성된다. 또한, 이 경우, 입구(171a1")와 출구(171a1')는 동일한 크기를 가진다. 이에 따라, 히터 케이스(171a)의 입구(171a1")와 출구(171a1')는 서로 마주하도록 배치되며, 입구(171a1")와 출구(171a1')에 각각 삽입되는 히트 파이프(172)의 유입부(172c', 172c")와 리턴부(172d', 172d")도 서로 마주하도록 배치된다.The
히터 케이스(171a)는 어큐뮬레이터(134)가 위치하는 증발기(130)의 일측, 그 반대편인 타측, 또는 상기 일측과 상기 타측 사이의 임의의 위치에 배치될 수 있다.The
히터 케이스(171a)는 냉각관(131)의 최저단에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 히터 케이스(171a)는 냉각관(131)의 최저단과 동일한 높이에 배치되거나, 냉각관(131)의 최저단보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.The
본 실시예에서는, 히터 케이스(171a)가 어큐뮬레이터(134)가 위치하는 증발기(130)의 일측에서, 냉각관(131)의 최저단보다 낮은 위치에, 냉각관(131)과 평행하게 증발기(130)의 수평방향(즉, 좌우방향)으로 배치된 것을 보이고 있다.In this embodiment, the
히터 수용부(171a2)에는 내부 유로(171a1) 내의 작동액(F)을 가열하기 위한 히터(171b)가 장착된다. 히터(171b)는 전원 공급시 열을 발생하도록 형성되며, 내부 유로(171a1) 내의 작동액(F)은 발열되는 히터(171b)에 의해 열을 전달받아 고온으로 가열된다.A
히터(171b)는 히터 수용부(171a2)의 연장방향을 따라 길게 연장된 형태를 가질 수 있다. 히터(171b)는 소정 두께를 가지는 납작한 플레이트 형태를 가질 수 있다.The
본 실시예에서는, 히터 수용부(171a2)가 내부 유로(171a)의 아래에 형성된 것을 보이고 있다. 이처럼, 히터(171b)가 히터 케이스(171a)의 아래에 배치되는 구조는, 가열된 작동액(F)이 상측을 향하는 추진력을 갖게 하는 데에 유리하다.In this embodiment, it is shown that the heater accommodating part 171a2 is formed below the
히터(171b)가 히터 수용부(171a2)에 삽입된 상태에서, 히터 수용부(171a2)를 한정하는 히터 케이스(171a)의 일면[본 도면에서, 히터 케이스(171a)의 저면(171a')]은 가압부재(미도시)에 의해 가압된다. 상기 가압은 히터 수용부(171a2)에서 내부 유로(171a1)를 향하는 방향으로 이루어진다.In a state in which the
상기 가압에 의해, 히터 수용부(171a2)의 두께가 줄어들면서, 히터(171b)는 히터 수용부(171a2)의 내부면에 밀착된다. 도시된 바와 같이, 히터(171b)는 히터 수용부(171a2)의 상측 내부면과 하측 내부면에 밀착된다.By the pressure, the thickness of the heater accommodating part 171a2 is reduced, and the
상기 가압시, 히터 케이스[171a, 엄밀히는 히터 수용부(171a2)가 형성된 부분]가 기설정된 형태로 찌그러질 수 있도록, 히터 케이스(171a)에는 벤딩 홈(171a5)이 형성된다. 벤딩 홈(171a5)은 히터 케이스(171a)의 외면에서 히터 수용부(171a2)를 향하여 내측으로 리세스된 형태를 가진다.During the pressurization, a bending groove 171a5 is formed in the
본 도면에서는, 벤딩 홈(171a5)이 히터 수용부(171a2)의 좌우 양측을 한정하는 히터 케이스(171a)의 좌우 양측면에 형성된 것을 보이고 있다. 벤딩 홈(171a5)은 히터 케이스(171a)의 길이 방향을 따라 연장 형성된다. 벤딩 홈(171a5)은 히터 수용부(171a2)의 1/2 높이에 해당하는 지점에 형성될 수 있다.In this figure, it is shown that the bending grooves 171a5 are formed on both left and right sides of the
벤딩 홈(171a5)은 내측, 즉 히터 수용부(171a2) 측으로 갈수록 폭이 줄어드는 노치 형태를 가질 수 있다. 벤딩 홈(171a5)의 단면은 뾰족한 형태를 가질 수도 있고, 도시된 바와 같이 라운드진 형태를 가질 수도 있다.The bending groove 171a5 may have a notch shape that decreases in width toward the inner side, that is, toward the heater receiving part 171a2. A cross section of the bending groove 171a5 may have a sharp shape or a rounded shape as shown.
가압부재에 의해 히터 케이스(171a)의 저면(171a')이 가압되면, 히터 케이스(171a)의 좌우 양측면은 벤딩 홈(171a5)을 중심으로 내측으로 벤딩된다. 상기 벤딩 과정에서, 히터 케이스(171a)는 찌그러지고, 히터 수용부(171a2)의 높이는 줄어든다.When the
히터 수용부(171a2)의 높이가 일정 수준으로 줄어들면, 히터 수용부(171a2)에 수용된 히터(171b)는 히터 수용부(171a2)의 상측 내부면과 하측 내부면에 의해 가압되어 견고하게 고정된다. 따라서, 별도의 고정수단이 없이도 히터(171b)가 히터 수용부(171a2)에서 빠지지 않게 된다.When the height of the heater accommodating part 171a2 is reduced to a certain level, the
상기 가압의 정도는 히터(171b)의 두께에 따라 달라질 수 있다. 즉, 히터 수용부(171a2)의 높이가 히터(171b)의 두께에 대응되게 줄어들도록 가압이 이루어질 수 있다.The degree of pressurization may vary depending on the thickness of the
상기 구조에 의해, 히터(171b)는 히터 수용부(171a2) 내에 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 히터(171b)가 내부 유로(171a1)와 히터 수용부(171a2)를 구획하는 히터 수용부(171a2)의 상측 내부면에 밀착됨으로써, 히터(171b)에서 발생된 열이 내부 유로(171a1)로 보다 많이 전달되어 작동액(F)을 가열하는 데에 이용될 수 있다.With the above structure, the
히터(171b)가 히터 수용부(171a2) 내에 장착(수용 및 고정)된 상태에서, 히터 수용부(171a2)에는 실링부재(171a4)가 히터(171b)를 실링하도록 충진될 수 있다. 실링부재(171a4)는 히터(171b)가 배치되지 않은 빈 공간에 충진된다.In a state in which the
도시된 바와 같이, 실링부재(171a4)는 히터 수용부(171a2)의 좌우 양측 내부면과 히터(171b)의 좌우 양측면 사이의 틈에 충진될 수 있다. 뿐만 아니라, 실링부재(171a4)는 히터(171b)의 전면과 후면을 덮도록 배치될 수 있다.As shown, the sealing member 171a4 may be filled in a gap between the left and right inner surfaces of the heater accommodating part 171a2 and the left and right both sides of the
실링부재(171a4)로 실리콘, 우레탄, 에폭시 등이 이용될 수 있다. 예를 들어, 액상의 에폭시가 상기 빈 공간 내에 충진된 후 경화 과정을 거쳐, 히터(171b)의 실링 구조가 완성될 수 있다.Silicone, urethane, epoxy, etc. may be used as the sealing member 171a4. For example, the sealing structure of the
히터(171b)의 작동 및 작동 중지는 시간, 온도 조건 등에 의해 제어될 수 있다. 일 예로, 히터(171b)의 작동은 시간 조건에 의해 제어되고, 히터(171b)의 작동 중지는 온도 조건에 의해 제어될 수 있다.Operation and stopping of the
구체적으로, 제어부는 증발기(130)와 냉동 사이클을 구성하는 압축기(160)가 작동된 후 일정 시간이 지나면, 압축기(160)의 작동을 중지(OFF)하고 히터(171b)에 전원을 공급할 수 있다. 따라서, 히터(171b)는 전원을 공급받아 발열하게 된다.Specifically, when a predetermined time elapses after the
제어부는 후술하는 제상센서(135)에 의해 감지된 온도가 기설정된 제상 종료 온도에 도달하면, 히터(171b)에 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 히터(171b)로 전원이 공급되지 않으므로, 히터(171b)의 능동적인 발열은 중지되고, 점차 온도가 떨어지게 된다.When the temperature sensed by the
이전에 발명된 제상 장치에서는 히터의 과열을 방지하기 위하여 퓨즈를 이용하였다. 그러나, 본 발명의 제상 장치(170)에는 기설정된 온도 이상에서는 저항이 급증함으로 인해 전류가 억제되어 더 이상 발열하지 않는 특성을 가지는 히터(171b)가 이용된다. 즉, 히터(171b) 자체가 과열을 방지하는 기능을 가진다. 이에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.In the previously invented defrosting apparatus, a fuse was used to prevent overheating of the heater. However, in the
증발기(130) 또는 증발기(130)가 배치되는 냉각실(116)에는 제상을 위한 온도를 감지하는 제상센서(135)가 구비된다. 제상센서(135)는 증발기(130)의 온도를 대변하기에 적합한 위치에 설치되며, 이를 위해서 제상센서(135)는 제상 장치(170)에 의한 온도 상승의 영향을 적게 받는 부분에 위치하는 것이 바람직하다.A
본 실시예에서는, 제상센서(135)가 지지대(133)의 상단부에 장착된 것을 예시하고 있다. 히팅 유닛(171)이 일측 지지대(133)에 인접하게 배치되는 경우, 제상센서(135)는 히팅 유닛(171)으로부터 보다 멀리 떨어진 타측 지지대(133)에 장착될 수 있다.In this embodiment, the
또는, 제상센서(135)는 냉각관(131)의 입구측에 장착될 수도 있다. 냉각관(131)의 입구측은, 증발기(130)에서 온도가 가장 낮은 부분이며, 제상 장치(170)에 의한 온도 상승의 영향을 적게 받는 부분으로서, 증발기(130)의 온도를 대변하는 또 다른 위치로 적합하다.Alternatively, the
제어부는 제상센서(135)에 의해 감지된 온도가 기설정된 제상 종료 온도에 도달하면, 히터(171b)에 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 히터(171b)로 전원이 공급되지 않으므로, 히터(171b)의 능동적인 발열은 중지되고, 점차 온도가 떨어지게 된다.When the temperature sensed by the
한편, 히터(171b)에 의해 내부 유로(171a1)에 충진된 작동액(F)이 고온으로 가열됨에 따라, 작동액(F)은 압력 차이에 의해 방향성을 가지고 유동하게 된다.Meanwhile, as the working fluid F filled in the internal flow path 171a1 is heated to a high temperature by the
구체적으로, 히터(171b)에 의해 가열되어 출구(171a1')로 배출된 고온의 작동액(F)은 히트 파이프(172)로 유입되어 히트 파이프(172)를 따라 이동하면서 증발기(130)의 냉각관(131)에 열을 전달한다. 작동액(F)은 이러한 열교환 과정을 거치면서 점차 냉각되어 입구(171a1")로 유입된다. 냉각된 작동액(F)은 히터(171b)에 의해 재가열된 후 다시 출구(171a1')로 배출되어 위의 과정을 반복 수행한다. 이러한 순환 방식에 의해 냉각관(131)에 대한 제상이 이루어지게 된다.Specifically, the high-temperature working fluid F heated by the
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 히트 파이프(172)의 적어도 일부는 증발기(130)의 냉각관(131)에 인접하게 배치되어, 히팅 유닛(171)에 의해 가열되어 이송되는 고온의 작동액(F)에 의해 증발기(130)의 냉각관(131)에 열을 전달하여 성에를 제거하도록 구성된다.Referring back to FIGS. 2 and 3 , at least a portion of the
히트 파이프(172)는 냉각관(131)과 같이 반복적으로 벤딩된 형태(지그재그 형태)를 가질 수 있다. 이를 위하여, 히트 파이프(172)는 연장부(172a) 및 방열부(172b)를 포함한다.The
연장부(172a)는 히팅 유닛(171)에 의해 가열된 작동액(F)을 증발기(130)의 상측으로 이송하는 유로를 형성한다. 연장부(172a)는 증발기(130)의 하부에 구비되는 히터 케이스(171a)의 출구(171a1') 및 증발기(130)의 상부에 구비되는 방열부(172b)와 연결된다.The
연장부(172a)는 증발기(130)의 상측으로 연장되는 수직연장부를 포함한다. 상기 수직연장부는 증발기(130)의 일측에 구비되는 지지대(133)의 외측에 지지대(133)로부터 이격 배치된 상태로 증발기(130)의 상부까지 연장된다.The
한편, 히팅 유닛(171)의 설치 위치에 따라 연장부(172a)는 수평연장부를 더 구비할 수 있다. 일 예로, 히팅 유닛(171)이 수직연장부로부터 이격된 위치에 구비될 경우, 히팅 유닛(171)과 수직연장부를 연결하기 위한 수평연장부가 추가로 구비될 수 있다.On the other hand, depending on the installation position of the
히팅 유닛(171)에 수평연장부가 연결되어 길게 연장 형성되는 경우, 고온의 작동액(F)이 증발기(130)의 하부를 거쳐가게 되므로, 증발기(130) 하측 냉각관(131)에 대한 제상이 원활하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.When the horizontal extension is connected to the
방열부(172b)는 증발기(130)의 상부로 연장된 연장부(172a)와 연결되어, 증발기(130)의 냉각관(131)을 따라 지그재그 형태로 연장된다. 방열부(172b)는 상하로 단을 이루는 복수의 수평배관(172b') 및 이들을 지그재그 형태로 연결하도록 벤딩된 U자관 형태로 구성되는 연결배관(172b")의 조합으로 구성된다.The
연장부(172a) 또는 방열부(172b)는 어큐뮬레이터(134)에 적상된 성에를 제거하기 위하여, 어큐뮬레이터(134)에 인접한 위치까지 연장될 수 있다.The
도시된 바와 같이, 수직연장부가 어큐뮬레이터(134)가 위치하는 증발기(130)의 일측에 배치되는 경우에는, 수직연장부가 어큐뮬레이터(134)에 인접한 위치까지 상측으로 연장된 후, 냉각관(131)을 향하여 하측으로 벤딩 및 연장되어 방열부(172b)와 연결되도록 구성될 수 있다.As shown, when the vertical extension portion is disposed on one side of the
반면에, 수직연장부가 상기 일측의 반대편인 타측에 배치되는 경우, 방열부(172b)는 수직연장부와 연결되어 수평으로 연장된 후, 어큐뮬레이터(134)를 향하여 상측으로 연장되었다가 다시 냉각관(131)에 대응되도록 하측으로 연장될 수 있다.On the other hand, when the vertical extension part is disposed on the other side opposite to the one side, the
히트 파이프(172)에서, 출구(171a1')를 통해 히터 케이스(171a)의 내부로 삽입되는 일단부는 고온의 작동액(F)이 유입되는 유입부(172c', 172c")를 구성하며, 입구(171a1")를 통해 히터 케이스(171a)의 내부로 삽입되는 타단부는 냉각된 작동액(F)이 회수되는 리턴부(172d', 172d")를 구성한다.In the
본 실시예에서, 히터(171b)에 의해 가열된 작동액(F)은 유입부(172c', 172c")로 유입되어 연장부(172a)를 통해 증발기(130)의 상부로 이송된 후, 방열부(172b)를 따라 흐르면서 냉각관(131)에 열을 전달하여 제상을 수행한 뒤, 리턴부(172d', 172d")를 통하여 히터 케이스(171a)로 리턴되며, 다시 히터(171b)에 의해 재가열되어 히트 파이프(172)를 유동하는 순환 유로를 형성한다.In the present embodiment, the working fluid F heated by the
히트 파이프(172)가 2열을 이루는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")로 구성되는 구조에서, 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")는 내부 유로(171a1)의 출구(171a1') 및 입구(171a1")와 각각 연결된다.In a structure in which the
내부 유로(171a1)는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")를 한꺼번에 수용하도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 내부 유로(171a1)는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")가 삽입되는 하나의 출구(171a1')와 하나의 입구(171a1")를 구비한다.The internal flow path 171a1 may be formed to accommodate the first and
도시된 바와 같이, 출구(171a1')와 입구(171a1")는 장공 형태를 가질 수 있다. 출구(171a1')와 입구(171a1")는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")의 외형 일부에 대응되는 형태를 가질 수 있다.As shown, the outlet (171a1') and the inlet (171a1") may have a long hole shape. The outlet (171a1') and the inlet (171a1") are first and
이처럼, 하나의 출구(171a1')와 하나의 입구(171a1")에 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")가 한꺼번에 삽입되는 구조를 가지는 경우, 히터 케이스(171a)와 제1 및 제2히트 파이프(172', 172") 간의 용접 지점이 감소될 수 있다는 이점이 있다. 이에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.As such, when the first and
한편, 상기 연결 구조에 의해, 히팅 유닛(171)에 의해 가열된 기체 상태의 작동액(F)은 출구(171a1')를 통하여 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")로 각각 방출된다. 출구(171a1')를 통하여 히터 케이스(171a)의 내부로 삽입되는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")의 일단부는 그 기능상[히터(171b)에 의해 가열된 고온의 작동액(F)이 유입되는 부분] 제1 및 제2유입부(172c', 172c")로 이해될 수 있다. 제1 및 제2유입부(172c', 172c")는 평행하게 배치되어, 장공 형태를 가지는 단일 출구(171a1')에 각각 삽입된다.Meanwhile, by the connection structure, the gaseous working fluid F heated by the
또한, 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")를 이동하면서 냉각된 액체 상태의 작동액(F)은 입구(171a1")를 통하여 히터 케이스(171a)의 내부로 유입된다. 입구(171a1")를 통하여 히터 케이스(171 a)의 내부로 삽입되는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")의 타단부는 그 기능상[각각의 히트 파이프(172)를 이동하면서 냉각된 액체 상태의 작동액(F)이 회수되는 부분] 제1 및 제2리턴부(172d', 172d")로 이해될 수 있다. 제1 및 제2리턴부(172d', 172d")는 평행하게 배치되어, 장공 형태를 가지는 단일 입구(171a1")에 각각 삽입된다.In addition, the working fluid F in a liquid state cooled while moving the first and
참고로, 본 실시예에서는, 히트 파이프(172)가 2열을 이루는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")로 구성된 것을 보이고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 히트 파이프(172)는 단일 열로 형성될 수도 있다.For reference, in this embodiment, the
히터 케이스(171a)에는 내부 유로(171a1)로 작동액(F)을 주입하기 위한 작동액 주입구(171a3)가 구비된다. 작동액 주입구(171a3)를 통하여 주입되는 작동액(F)은 히터 케이스(171a)의 내부 유로(171a1)에 충진된 후, 히트 파이프(172) 내에 일정량 충진되게 된다.The
작동액 주입구(171a3)는 히터 케이스(171a)의 일면을 관통하여 내부 유로(171a1)와 연통되도록 형성된다. 본 도면에서는, 작동액 주입구(171a3)가 히터 케이스(171a)의 일측면에서 내부를 향하여 관통 형성되어, 내부 유로(171a1)와 연통되도록 구성된 것을 보이고 있다.The operating fluid injection hole 171a3 penetrates one surface of the
작동액(F)의 주입을 위하여, 작동액 주입구(171a3)에는 작동액 주입 파이프(173)가 연결된다. 작동액 주입 파이프(173)는 작동액 주입구(171a3)에 삽입된 후, 작동액 주입구(171a3)와 작동액 주입 파이프(173) 간의 틈을 메우는 용접에 의해 히터 케이스(171a)에 고정될 수 있다. 작동액 주입 파이프(173)를 통하여 작동액(F)이 충진된 이후, 작동액 주입 파이프(173)는 밀봉된다.In order to inject the working fluid F, the working
도 6은 도 4에 도시된 히터 케이스(171a)를 라인 A-A를 따라 취한 단면도이고, 도 7은 도 4에 도시된 히터 케이스(171a)를 라인 B-B를 따라 취한 단면도이며 도 8은 도 4에 도시된 히터 케이스(171a)와 히트 파이프(172) 간의 연결 구조를 보인 개념도이다.6 is a cross-sectional view of the
도 6 내지 도 8을 참조하면, 히트 파이프(172)의 유입부(172c', 172c")는 출구(171a1')를 통해 히터 케이스(171a)의 내부에 형성된 내부 유로(171a1)에 삽입되며, 히트 파이프(172)의 리턴부(172d', 172d")는 입구(171a1")를 통해 상기 내부 유로(171a1)에 삽입된다. 히트 파이프(172)의 유입부(172c', 172c")와 리턴부(172d', 172d")는 내부 유로(171a1)를 사이에 두고 서로 마주하도록 배치될 수 있다.6 to 8, the inlet (172c', 172c") of the
히트 파이프(172)와 히터 케이스(171a) 간의 틈은 용접에 의해 메워질 수 있다. 구체적으로, 제1용접부(171m)는 유입부(172c', 172c")와 출구(171a1') 간의 틈을 메우도록 형성되고, 제2용접부(171n)는 리턴부(172d', 172d")와 입구(171a1") 간의 틈을 메우도록 형성된다.A gap between the
도시된 바와 같이, 제1 및 제2유입부(172c', 172c")가 평행하게 배치된 상태로 출구(171a1')에 삽입되는 경우, 제1용접부(171m)는 제1유입부(172c')와 출구(171a1') 간의 틈 및 제2유입부(172c")와 출구(171a1') 간의 틈을 함께 메우도록 형성된다. 따라서, 한 번의 용접을 통하여 제1 및 제2유입부(172c', 172c")를 히터 케이스(171a)에 고정시킬 수 있다.As shown, when the first and
마찬가지로, 제1 및 제2리턴부(172d', 172d")가 평행하게 배치된 상태로 입구(171a1")에 삽입되는 경우, 제2용접부(171n)는 제1리턴부(172d')와 입구(171a1") 간의 틈 및 제2리턴부(172d")와 입구(171a1") 간의 틈을 함께 메우도록 형성된다. 따라서, 한 번의 용접을 통하여 제1 및 제2리턴부(172d', 172d")를 히터 케이스(171a)에 고정시킬 수 있다.Similarly, when the first and
이처럼, 평행하게 형성된 제1 및 제2유입부(172c', 172c")와 출구(171a1') 간의 틈을 한 번에 용접하고, 평행하게 형성된 제1 및 제2리턴부(172d', 172d")와 입구(171a1") 간의 틈을 한 번에 용접하면, 용접 지점을 보다 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 생산 비용이 줄어들 수 있다.In this way, a gap between the first and
한편, 작동액 주입구(171a3)는 제1 및 제2유입부(172c', 172c")와 제1 및 제2리턴부(172d', 172d") 사이의 내부 유로(171a1)와 연통되도록 형성된다. 또한, 작동액 주입 파이프(173)가 작동액 주입구(171a3)에 삽입된 상태에서, 제3용접부(171p)는 작동액 주입구(171a3)와 작동액 주입 파이프(173) 간의 틈을 메우도록 형성된다.On the other hand, the operating fluid inlet (171a3) is formed to communicate with the internal flow path (171a1) between the first and second inlet (172c', 172c") and the first and second return parts (172d', 172d"). . In addition, in a state in which the working
내부 유로(171a1)에는 적어도 하나의 열전달 핀(171a1d, 171a1e, heat transfer fin)이 내부를 향하여 돌출 형성된다. 열전달 핀(171a1d, 171a1e)은 내부 유로(171a1)의 내부로 열을 가이드하여, 히터(171b)에서 작동액(F)으로의 열전달이 증가될 수 있도록 한다.At least one heat transfer fin 171a1d, 171a1e, and heat transfer fin is formed to protrude toward the inner passage 171a1. The heat transfer fins 171a1d and 171a1e guide heat into the inner flow path 171a1 so that heat transfer from the
상기 구조에 의하면, 내부 유로(171a1)의 표면에서 상기 표면에 맞닿은 작동액(F)이 가열될 뿐만 아니라, 열전달 핀(171a1d, 171a1e)에 의해 상기 표면의 안쪽을 흐르는 작동액(F)이 가열된다. 즉, 내부 유로(171a1)를 흐르는 작동액(F)에 보다 많은 열이 전달될 수 있다. 따라서, 작동액(F)이 신속하게 가열되어, 제상 장치(170)가 보다 신속하게 제상을 수행할 수 있다.According to the above structure, not only the working fluid F in contact with the surface of the inner flow path 171a1 is heated, but also the working fluid F flowing inside the surface by the heat transfer fins 171a1d and 171a1e is heated. do. That is, more heat may be transferred to the working fluid F flowing through the internal flow path 171a1. Accordingly, the working fluid F is quickly heated, so that the
열전달 핀(171a1d, 171a1e)은 히터 케이스(171a)의 내부에 삽입된 히트 파이프(172)의 양단부, 즉 유입부(172c', 172c")와 리턴부(172d', 172d") 사이에 배치된다. 즉, 유입부(172c', 172c")와 리턴부(172d', 172d")가 수용되는 내부 유로(171a1)의 양단부에는 열전달 핀(171a1d, 171a1e)이 미형성된다.The heat transfer fins 171a1d and 171a1e are disposed between both ends of the
히터 케이스(171a)가 압출 성형에 의해 형성되는 경우, 열전달 핀(171a1d, 171a1e)은 압출 성형 방향, 즉 히터 케이스(171a)의 길이 방향을 따라 연장 형성된다. 압출 성형 이후, 유입부(172c', 172c")와 리턴부(172d', 172d")의 삽입을 위해 내부 유로(171a1)의 양단부에 형성된 열전달 핀(171a1d, 171a1e)을 제거하면, 최종적인 히터 케이스(171a)가 제작된다.When the
도 6을 참조하면, 내부 유로(171a1)는 중심을 지나는 수평면(P)을 기준으로 상부와 하부로 나뉠 수 있다. 도시된 바와 같이, 내부 유로(171a1)의 아래에 히터 수용부(171a2)가 위치하는 구조에서, 열전달 핀(171a1d, 171a1e)은 내부 유로(171a1)의 하부에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 구조에 의하면, 히터(171b)에서 발생된 열이 내부 유로(171a1)의 내부로 가이드되는 효율적인 열전달 구조가 구현될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the internal flow path 171a1 may be divided into an upper portion and a lower portion based on a horizontal plane P passing through the center. As shown, in the structure in which the heater receiving part 171a2 is positioned under the internal flow path 171a1, the heat transfer fins 171a1d and 171a1e are preferably formed below the internal flow path 171a1. According to the above structure, an efficient heat transfer structure in which the heat generated by the
내부 유로(171a1)는 제1히트 파이프(172')의 양단부를 수용하는 제1부분(171a1a), 제2히트 파이프(172")의 양단부를 수용하는 제2부분(171a1b), 그리고 제1부분(171a1a)과 제2부분(171a1b)을 상호 연통시키는 연통 부분(171a1c)을 포함할 수 있다. 제1부분(171a1a)과 제2부분(171a1b)은 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")의 외형 일부에 대응되는 형상을 가진다. 작동액 주입구(171a3)는 제1 또는 제2부분(171a1a, 171a1b)과 연통되도록 형성될 수 있다.The internal flow path 171a1 includes a first portion 171a1a accommodating both ends of the
도시된 바와 같이, 열전달 핀(171a1d, 171a1e)은 제1 및 제2부분(171a1a, 171a1b)에서 각각 내부를 향하여 돌출 형성될 수 있다. 제1부분(171a1a)에 형성된 열전달 핀(171a1d)과 제2부분(171a1b)에 형성된 열전달 핀(171a1e)은 연통 부분(171a1c)을 기준으로 대칭 형태를 이룰 수 있다.As illustrated, the heat transfer fins 171a1d and 171a1e may be formed to protrude inward from the first and second portions 171a1a and 171a1b, respectively. The heat transfer fins 171a1d formed on the first portion 171a1a and the heat transfer fins 171a1e formed on the second portion 171a1b may have a symmetrical shape with respect to the communication portion 171a1c.
제1부분(171a1a)에 구비되는 열전달 핀(171a1d)은 제1부분(171a1a)의 중심을 향하여 돌출 형성되고, 제2부분(171a1b)에 구비되는 열전달 핀(171a1e)은 제2부분(171a1b)의 중심을 향하여 돌출 형성될 수 있다.The heat transfer fins 171a1d provided in the first portion 171a1a protrude toward the center of the first portion 171a1a, and the heat transfer fins 171a1e provided in the second portion 171a1b are formed in the second portion 171a1b. It may be formed to protrude toward the center of the.
각 부분(171a1a, 171a1b)에서 각각 돌출 형성되는 열전달 핀(171a1d, 171a1e)은 각 부분(171a1a, 171a1b)의 중심까지의 거리의 1/4 이상 3/4 이하의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 열전달 핀(171a1d, 171a1e)의 길이가 각 부분(171a1a, 171a1b)의 중심까지의 거리의 1/4 미만이 되면, 각 부분(171a1a, 171a1b)의 표면 안쪽을 흐르는 작동액(F)으로의 열전달이 충분히 이루어질 수 없다. 또한, 열전달 핀(171a1d, 171a1e)의 길이가 각 부분(171a1a, 171a1b)의 중심까지의 거리의 3/4을 초과하면, 작동액(F)의 유동을 방해하게 되며 압출 성형시 불량이 증가하게 된다.The heat transfer fins 171a1d and 171a1e protruding from each of the portions 171a1a and 171a1b, respectively, preferably have a length of 1/4 or more and 3/4 or less of the distance to the center of each of the portions 171a1a and 171a1b. When the length of the heat transfer fins 171a1d and 171a1e is less than 1/4 of the distance to the center of each part 171a1a, 171a1b, heat transfer to the working fluid F flowing inside the surface of each part 171a1a, 171a1b This cannot be done enough. In addition, if the length of the heat transfer fins 171a1d and 171a1e exceeds 3/4 of the distance to the center of the respective parts 171a1a and 171a1b, the flow of the working fluid F is disturbed and defects in extrusion molding increase. do.
각 부분(171a1a, 171a1b)에는 복수의 열전달 핀(171a1d1, 171a1d2, 171a1d3, 171a1e1, 171a1e2, 171a1e3)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 제1열전달 핀(171a1d1, 171a1e1)과 제2열전달 핀(171a1d2, 171a1e2)이 상호 이격 배치되고, 이들 사이에 제1 및 제2열전달 핀(171a1d1, 171a1e1, 171a1d2, 171a1e2)보다 짧은 길이를 갖는 제3열전달 핀(171a1d3, 171a1e3)이 구비된 것을 보이고 있다. 제1 내지 제3열전달 핀(171a1d1, 171a1d2, 171a1d3, 171a1e1, 171a1e2, 171a1e3)은 내부 유로(171a1)의 하부에 형성될 수 있다.A plurality of heat transfer fins 171a1d1 , 171a1d2 , 171a1d3 , 171a1e1 , 171a1e2 , and 171a1e3 may be formed in each of the portions 171a1a and 171a1b . In this embodiment, the first heat transfer fins 171a1d1 and 171a1e1 and the second heat transfer fins 171a1d2 and 171a1e2 are spaced apart from each other, and the first and second heat transfer fins 171a1d1, 171a1e1, 171a1d2, and 171a1e2 are spaced apart from each other. It is shown that the third heat transfer fins 171a1d3 and 171a1e3 having a short length are provided. The first to third heat transfer fins 171a1d1 , 171a1d2 , 171a1d3 , 171a1e1 , 171a1e2 , and 171a1e3 may be formed under the internal flow path 171a1 .
도 9는 도 8에 도시된 히팅 유닛(171)을 라인 C-C를 따라 취한 단면도이다.9 is a cross-sectional view taken along the line C-C of the
도 9에 도시된 바와 같이, 내부 유로(171a1)는 히터(171b)가 배치되는 부분에 대응되는 능동발열부(AHP: Active Heating Part)와 히터(171b)가 미배치되는 부분에 대응되는 수동발열부(PHP: Passive Heating Part)로 구획된다.As shown in FIG. 9 , the internal flow path 171a1 has an active heating part (AHP) corresponding to the portion where the
히터 수용부(171a2) 중 능동발열부(AHP)에 대응되는 부분[도면상 능동발열부(AHP)의 하측]에는 히터(171b)가 배치되며, 수동발열부(PHP)에 대응되는 부분[도면상 수동발열부(PHP)의 하측]에는 실링부재(171a4)가 배치된다.A
상기 능동발열부(AHP)는 히터(171b)에 의해 직접적으로 가열되는 부분으로서, 액체 상태의 작동액(F)은 능동발열부(AHP)에서 가열되어 고온의 기체 상태로 상변화된다.The active heating unit (AHP) is a portion directly heated by the heater (171b), the liquid working fluid (F) is heated in the active heating unit (AHP) is phase-changed into a high-temperature gaseous state.
히트 파이프(172)의 유입부(172c', 172c")는 능동발열부(AHP) 내에 위치하거나, 능동발열부(AHP)보다 전방[작동액(F)의 유동 방향 기준]에 위치할 수 있다. 도 9에서는, 히터(171b)가 유입부(172c', 172c") 아래를 지나 전방으로 연장 형성된 것을 예시하고 있다. 즉, 본 실시예에서, 히트 파이프(172)의 유입부(172c', 172c")는 능동발열부(AHP) 내에 위치한다.The
능동발열부(AHP)의 후방[작동액(F)의 흐름에 반대되는 방향]에는 수동발열부(PHP)가 형성된다. 수동발열부(PHP)는 능동발열부(AHP)처럼 히터(171b)에 의해 직접적으로 가열되는 부분은 아니지만, 간접적으로 열을 전달받아 일정 온도 수준으로 가열된다. 여기서, 수동발열부(PHP)는 액체 상태의 작동액(F)에 소정의 온도 상승을 야기할 수 있을 뿐, 작동액(F)을 기체 상태로 상변화시킬 수 있을 만큼 고온을 가지지는 않는다. 즉, 온도 관점에서, 능동발열부(AHP)는 상대적으로 고온부를 형성하고, 수동발열부(PHP)는 상대적으로 저온부를 형성한다.A passive heating part PHP is formed in the rear (direction opposite to the flow of the working fluid F) of the active heating part AHP. The passive heating unit (PHP) is not directly heated by the heater (171b) like the active heating unit (AHP), but is heated to a predetermined temperature level by receiving heat indirectly. Here, the passive heating unit (PHP) may only cause a predetermined temperature increase in the working fluid F in a liquid state, but does not have a high enough temperature to change the phase of the working fluid F to a gaseous state. That is, in terms of temperature, the active heating unit (AHP) forms a relatively high temperature part, and the passive heating part (PHP) forms a relatively low temperature part.
만일, 작동액(F)이 고온의 능동발열부(AHP) 측으로 바로 리턴되도록 구성된다면, 회수되는 작동액(F)이 다시 가열되어 히터 케이스(171a) 내로 원활하게 귀환되지 못하고 역류하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이는 히트 파이프(172) 내의 작동액(F)의 순환 유동에 방해가 되어, 히터(171b)가 과열되는 문제를 야기할 수 있다.If the working fluid F is configured to be returned directly to the high-temperature active heating unit AHP, the recovered working fluid F is heated again, so that it does not return smoothly into the
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 입구(171a1")에 삽입되는 히트 파이프(172)의 리턴부(172d', 172d")는 수동발열부(PHP)와 연통되어, 히트 파이프(172)를 이동한 후 리턴되는 작동액(F)이 능동발열부(AHP)로 바로 유입되지 않도록 구성된다.In order to improve this problem, the
열전달 핀(171a1d, 171a1e)의 적어도 일부는 능동발열부(AHP) 내에 배치되어, 히터(171b)에서 발생된 열을 내부 유로(171a1)의 표면 안쪽으로 가이드한다. 열전달 핀(171a1d, 171a1e)은 그 전부가 능동발열부(AHP) 내에 배치될 수도 있고, 도시된 바와 같이 능동발열부(AHP)와 수동발열부(PHP)에 걸쳐서 배치될 수도 있다.At least a portion of the heat transfer fins 171a1d and 171a1e are disposed in the active heat generating unit AHP to guide heat generated by the
도 10은 도 5에 도시된 히터(171b)의 일 예를 보인 분해 사시도이다.10 is an exploded perspective view illustrating an example of the
앞서 설명한 바와 같이, 히터(171b)는 기설정된 온도 이상에서는 저항이 급증함으로 인해 전류가 억제되어 더 이상 발열하지 않도록 이루어진다. 예를 들어, 제상 장치(170)의 안전성이 확보될 수 있도록, 히터(171b)는 280℃에 도달하면 더 이상 발열하지 않도록 구성될 수 있다.As described above, the
이처럼, 히터(171b)는 그 자체의 특성에 의해 발열 온도가 제한된다. 따라서, 기존의 히팅 유닛에서 구비되었던 안전장치로서의 퓨즈를 사용하지 않고도 히터(171b)의 안전성이 확보될 수 있다는 점에서 이점이 있다.As such, the heating temperature of the
도 10을 참조하면, 히터(171b)는 제1 및 제2전극판(171b1, 171b2), PTC 서미스터(Positive Temperature Coefficient Thermistor, 171b3)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the
제1 및 제2전극판(171b1, 171b2)은 소정 간격을 두고 서로 마주하도록 배치된다. 제1 및 제2전극판(171b1, 171b2)은 금속 재질(예를 들어, 알루미늄 재질)로 형성된다.The first and second electrode plates 171b1 and 171b2 are disposed to face each other at a predetermined interval. The first and second electrode plates 171b1 and 171b2 are formed of a metal material (eg, aluminum material).
제1 및 제2전극판(171b1, 171b2) 각각은 리드 와이어(171b5)를 통하여 전원공급 유닛(미도시)과 전기적으로 연결된다. 리드 와이어(171b5)를 제1 및 제2전극판(171b1, 171b2)에 연결하기 위해, 제1 및 제2전극판(171b1, 171b2) 각각에는 리드 와이어(171b5)를 감싸 고정하는 클램핑부(171b1', 171b2')가 형성될 수 있다.Each of the first and second electrode plates 171b1 and 171b2 is electrically connected to a power supply unit (not shown) through a lead wire 171b5. In order to connect the lead wire 171b5 to the first and second electrode plates 171b1 and 171b2, each of the first and second electrode plates 171b1 and 171b2 has a clamping part 171b1 for wrapping and fixing the lead wire 171b5. ', 171b2') may be formed.
제1전극판(171b1)과 제2전극판(171b2) 사이에는PTC서미스터(171b3)가 개재된다. PTC 서미스터(171b3)는 온도가 상승함에 따라 저항이 증가하는 특성을 가진다. PTC 서미스터(171b3)는 티탄산바륨에 미량(0.1~1.5%)의 란탄, 이트륨, 비스무트 및 토륨 등의 산화물을 혼합하여 소성한 티탄산바륨계의 세라믹스로 형성된다.A PTC thermistor 171b3 is interposed between the first electrode plate 171b1 and the second electrode plate 171b2. The PTC thermistor 171b3 has a characteristic that resistance increases as the temperature rises. The PTC thermistor 171b3 is formed of barium titanate-based ceramics obtained by mixing and firing barium titanate with trace amounts (0.1 to 1.5%) of oxides such as lanthanum, yttrium, bismuth, and thorium.
PTC 서미스터(171b3)는 낮은 온도에서는 비교적 작은 저항치를 갖지만, 특정 온도에 도달하면 갑자기 저항이 급격하게 증가하는 특성을 가진다. 따라서, 상기 특정 온도 이상에서는 전류가 억제된다.The PTC thermistor 171b3 has a relatively small resistance value at a low temperature, but has a characteristic that the resistance suddenly increases when a specific temperature is reached. Therefore, the current is suppressed above the specified temperature.
이처럼 PTC 서미스터(171b3)의 온도-저항 특성이 급변하는 온도를 큐리점(Curie Point) 또는 큐리 온도(Curie Temperature)라 한다. 상기 큐리점은 PTC 서미스터(171b3)의 성분 조절에 의해 고온쪽 혹은 저온쪽으로 이동될 수 있다. 따라서, PTC 서미스터(171b3)의 성분을 조절함으로써, 제상에 충분한 열을 발생하되 특정 온도 이상에서는 발열이 제한되는 히터(171b)를 제작할 수 있다.As such, the temperature at which the temperature-resistance characteristic of the PTC thermistor 171b3 rapidly changes is called a Curie point or a Curie temperature. The Curie point may be moved to a high temperature side or a low temperature side by adjusting the components of the PTC thermistor 171b3. Therefore, by controlling the components of the PTC thermistor 171b3, it is possible to manufacture a
큐리점을 조절하는 방법은 다음과 같다. 바륨의 일부를 납으로 치환하면, 큐리점은 고온쪽으로 이동한다. 바륨을 스트론튬으로 치환하거나, 티탄의 일부를 주석 또는 지르코늄으로 치환하면, 큐리점은 저온쪽으로 이동한다. 이와 같은 방법으로, 제상용 히터(171b)로 이용되기에 적절한 발열 특성을 가지는 PTC 서미스터(171b3)가 만들어질 수 있다.The method to adjust the cue point is as follows. When some of the barium is replaced with lead, the Curie point shifts toward higher temperatures. When barium is replaced with strontium or a part of titanium is replaced with tin or zirconium, the Curie point shifts toward lower temperatures. In this way, the PTC thermistor 171b3 having appropriate heating characteristics to be used as the
PTC 서미스터(171b3)는 복수 개로 구비될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, xW(와트)의 PTC 서미스터(171b3) 두 개가 일방향을 따라 배치되어, 2xW(와트)의 히터(171b)를 구성할 수 있다.A plurality of PTC thermistors 171b3 may be provided. For example, as illustrated, two PTC thermistors 171b3 of xW (watts) may be disposed along one direction to constitute a
PTC 서미스터(171b3)는 제1 및 제2전극판(171b1, 171b2)에 각각 밀착된다. 제1 및 제2전극판(171b1, 171b2)과 각각 맞닿는 PTC 서미스터(171b3)의 양면에는 저항 페이스트(예를 들어, Ag Paste)가 도포될 수 있다.The PTC thermistor 171b3 is in close contact with the first and second electrode plates 171b1 and 171b2, respectively. A resistance paste (eg, Ag paste) may be applied to both surfaces of the PTC thermistor 171b3 contacting the first and second electrode plates 171b1 and 171b2, respectively.
한편, 히터(171b)는 제1 및 제2전극판(171b1, 171b2)을 감싸도록 형성되는 절연필름(171b4)을 더 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 절연필름(171b4)은 PTC 서미스터(171b3)가 개재된 제1 및 제2전극판(171b1, 171b2)을 수용하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the
이하에서는, PTC 서미스터(171b3)의 특성에 대하여 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the characteristics of the PTC thermistor 171b3 will be described in more detail.
도 11은 도 10에 도시된 PTC 서미스터(171b3)의 저항-온도 특성을 보인 그래프이다.11 is a graph showing resistance-temperature characteristics of the PTC thermistor 171b3 shown in FIG. 10 .
PTC 서미스터(171b3)의 온도 변화에 따른 저항을 측정하면, 도 11과 같은 저항-온도 특성이 얻어진다. PTC 서미스터(171b3)는 큐리점에 도달하면 갑자기 저항이 급격하게 증가하는 특성을 나타낸다.When the resistance of the PTC thermistor 171b3 according to the temperature change is measured, the resistance-temperature characteristic as shown in FIG. 11 is obtained. When the PTC thermistor 171b3 reaches the Curie point, the resistance suddenly increases rapidly.
PTC 서미스터(171b3)의 온도-저항 특성이 급변하는 큐리점은 일반적으로 최소 저항값(Rmin)의 2배에 대응하는 온도 또는 기준 온도(Tn, 상온, 25℃)에서의 저항값(Rn)의 2배에 대응하는 온도로 정의된다.The Curie point at which the temperature-resistance characteristic of the PTC thermistor 171b3 changes rapidly is generally at a temperature corresponding to twice the minimum resistance value (Rmin) or the resistance value (Rn) at a reference temperature (Tn, room temperature, 25°C). It is defined as the temperature corresponding to double.
그래프에서, Tmin은 최소 저항값(Rmin)에 대한 온도이고, Ts는 저항값이 급격히 증가하는 큐리점(switching 온도)이며, Rs는 큐리점에서의 저항값을 의미한다.In the graph, Tmin is the temperature for the minimum resistance value (Rmin), Ts is the Curie point (switching temperature) at which the resistance value rapidly increases, and Rs is the resistance value at the Curie point.
도 12는 도 10에 도시된 PTC 서미스터(171b3)의 전류-전압 특성을 보인 그래프이다.12 is a graph showing current-voltage characteristics of the PTC thermistor 171b3 shown in FIG. 10 .
PTC 서미스터(171b3)에 전압을 인가하여 서서히 증가시키면, 도 12와 같이 자기발열에 의해 온도가 상승하게 된다. 온도가 상승해서 큐리점을 넘어서게 되면, 상술한 저항-온도 특성에 의해 저항이 증가하여, 전류가 감소하는 특성을 보이게 된다. 이 특성을 이용하여 PTC 서미스터(171b3)를 정온발열 기능과 과전류 보호 기능을 가지는 히터(171b)로 이용할 수 있다.When the voltage is gradually increased by applying the voltage to the PTC thermistor 171b3, the temperature rises due to self-heating as shown in FIG. When the temperature rises to exceed the Curie point, the resistance increases due to the above-described resistance-temperature characteristic, and the current decreases. Using this characteristic, the PTC thermistor 171b3 can be used as a
전압과 전류를 log scale로 보면, 전류가 감소하는 부분에서 정전력 특성이 나타남을 볼 수 있다. 이 특성으로 인해 PTC 서미스터(171b3)에는 별도의 제어회로가 필요하지 않은 이점이 있다.If you look at the voltage and current on a log scale, it can be seen that the electrostatic power characteristic appears in the part where the current decreases. Due to this characteristic, there is an advantage that a separate control circuit is not required for the PTC thermistor 171b3.
상술한 PTC 서미스터(171b3)의 특성에 의해, PTC 서미스터(171b3)는 정상 동작시에는 저저항 영역에 머무르며 일반적인 고정저항의 역할을 하게 되지만, 자기발열로 큐리점을 넘어선 이후에는 전류가 억제되어 더 이상의 과열이 방지된다. 따라서, 과열로 인한 히터의 수명 단축, 증발기의 효율 저하 등의 문제점이 해소될 수 있다. 또한, 기설정된 온도 이상이 되면 내부 구성이 녹아버려서 다시 기능을 수행하지 못하는 퓨즈와는 달리, PTC 서미스터(171b)를 이용한 히터(171b)는 과열 자체를 방지하는 특성을 가지므로, 제상 장치(170)의 유지 보수 측면에서 장점이 있다.Due to the characteristics of the PTC thermistor 171b3 described above, the PTC thermistor 171b3 stays in the low resistance region during normal operation and plays the role of a general fixed resistance, but after exceeding the Curie point due to self-heating, the current is suppressed and further Overheating is prevented. Accordingly, problems such as shortening the life of the heater due to overheating and lowering the efficiency of the evaporator can be solved. In addition, unlike a fuse that cannot perform a function again because the internal configuration melts when the temperature exceeds a preset temperature, the
도 13 및 도 14는 히터(171b)의 작동 전 및 작동 후 상태에서의 작동액(F)의 순환을 설명하기 위한 개념도들이다.13 and 14 are conceptual views for explaining the circulation of the working fluid F before and after the operation of the
먼저, 도 13을 참조하면, 히터(171b)의 작동 전, 작동액(F)은 액체 상태에 놓이며, 히트 파이프(172)의 하부 최저단을 기준으로 상부의 기설정된 단까지 차오르게 된다. 일 예로, 이 상태에서 작동액(F)은 히트 파이프(172)의 하부 2단까지 채워질 수 있다.First, referring to FIG. 13 , before the
히터(171b)가 작동하면, 히터 케이스(171a) 내의 작동액(F)은 히터(171b)에 의해 가열된다. 도 14를 참조하면, 고온의 기체 상태(F1)로 가열된 작동액(F)은 히트 파이프(172)의 유입부(172c', 172c")로 유입되어 히트 파이프(172)를 흐르면서, 냉각관(131)에 방열하게 된다. 작동액(F)은 상기 방열 과정에서 열을 잃으면서 액체와 기체가 공존하는 상태(F2)로 흐르게 되고, 최종적으로 액체 상태(F3)로 히트 파이프(172)의 리턴부(172d', 172d")를 통해 히팅 유닛(171)으로 유입되게 된다. 히팅 유닛(171)으로 유입된 작동액(F)은 히터(171b)에 의해 재가열되어, 앞서 설명한 바와 같은 흐름을 반복(순환)하게 되며, 이 과정에서 증발기(130)에 열이 전달되어 증발기(130)에 적상된 성에가 제거되게 된다.When the
이처럼, 작동액(F)은 히팅 유닛(171)에 의해 발생되는 압력 차이에 의해 유동하여 히트 파이프(172)를 빠르게 순환하게 되므로, 히트 파이프(172)의 전 구간이 단시간 내에 안정된 작동 온도에 도달할 수 있고, 이에 따라 제상이 빠르게 이루어질 수 있다.As such, the working fluid F flows by the pressure difference generated by the
한편, 유입부(172c', 172c")로 유입되는 작동액(F)은 고온의 기체 상태(F1)로 히트 파이프(172)의 순환 과정 중 가장 높은 온도를 가진다. 따라서, 이러한 고온의 기체 상태(F1)에 놓인 작동액(F)에 의한 열의 대류를 이용하면, 보다 효율적으로 증발기(130)에 적상된 성에를 제거할 수 있다.On the other hand, the working fluid F flowing into the
일 예로, 유입부(172c', 172c")는 증발기(130)에 구비되는 냉각관(131)의 최저단보다 상대적으로 낮은 위치 또는 최저단과 같은 위치에 배치될 수 있다. 이에 따르면, 유입부(172c', 172c")를 통하여 유입되는 고온의 작동액(F)이 냉각관(131)의 최저단 가까이에서 열을 전달하게 될 뿐만 아니라, 이러한 열이 상승되어 상기 최저단에 인접한 냉각관(131)으로 전달될 수 있다.For example, the
한편, 작동액(F)이 이와 같은 상 변화(phase change)를 이루며 히트 파이프(172)를 순환하기 위해서는, 작동액(F)이 적정량으로 히트 파이프(172)에 충진되어야 한다.Meanwhile, in order for the working fluid F to circulate through the
실험 결과, 작동액(F)이 히트 파이프(172)와 히터 케이스(171a)의 총 내부 체적 대비 30% 미만으로 충진된 경우, 시간이 지남에 따라 히팅 유닛(171)의 온도가 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 히트 파이프(172)와 히터 케이스(171a)의 총 내부 체적 대비 작동액(F)이 부족하다는 것을 의미한다.As a result of the experiment, when the working fluid F is filled to less than 30% of the total internal volume of the
또한, 작동액(F)이 히트 파이프(172)와 히터 케이스(171a)의 총 내부 체적 대비 40%를 초과하여 충진된 경우, 히트 파이프(172)의 일부 단의 온도가 안정된 작동 온도[40℃~50℃(-21℃ 냉동 조건)]에 도달하지 못하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 온도 저하는 히트 파이프(172)가 리턴부(172d', 172d")에 가까워질 수록 두드러진다. 이는, 히트 파이프(172)와 히터 케이스(171a)의 총 체적 대비 작동액(F)이 과다하여 작동액(F)이 액체 상태로 흐르는 구간이 많아지는 것을 의미한다고 볼 수 있다.In addition, when the operating fluid F is filled in excess of 40% of the total internal volume of the
작동액(F)이 히트 파이프(172)와 히터 케이스(171a)의 총 내부 체적 대비 30% 이상 40% 이하로 충진된 경우, 히팅 유닛(171)의 온도 및 히트 파이프(172)의 각 단의 온도는 시간이 경과함에 따라 안정된 작동 온도에 도달하는 것을 확인할 수 있었다.When the working fluid F is filled to 30% or more and 40% or less of the total internal volume of the
이때, 히트 파이프(172)의 각 단의 온도는, 유입부(172c', 172c")에 가까울수록 보다 높은 온도를 보이고, 리턴부(172d', 172d")에 가까울수록 보다 낮은 온도를 보이는 것으로 나타났다. 충진된 작동액(F)의 양이 줄어들수록, 유입부(172c', 172c")에서의 온도(최고 온도)와 리턴부(172d', 172d")에서의 온도(최저 온도) 간의 차이도 줄어들었다.At this time, the temperature of each end of the
따라서, 작동액(F)은 히트 파이프(172)와 히터 케이스(171a)의 총 내부 체적 대비 30% 이상 40% 이하로 충진되되, 제상 장치(170)의 열 전달 구조, 안정성 등에 따라 각각의 제상 장치(170) 별로 최적화된 작동액(F)의 충진량이 선정될 수 있다.Therefore, the working fluid F is filled to 30% or more and 40% or less of the total internal volume of the
이하에서는, 도 3에 도시된 히팅 유닛(171)의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 참고로, 설명의 중복 내지 반복을 줄이고자, 다른 실시예들에 대한 설명에서는 제1실시예와 구조적으로 다른 부분들에 대해서만 설명하기로 한다. 따라서, 제1실시예의 히터(171b)에 대한 설명은 후술하는 다른 실시예들의 히터(271b, 371b, 471b, 571b)에도 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, other embodiments of the
도 15는 도 3에 도시된 히팅 유닛(171)의 제2실시예를 보인 개념도이다.15 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the
도 15를 참조하면, 열전달 핀(271a1d, 271a1e, 271a1f)은 연통 부분에서도 돌출 형성될 수 있다. 즉, 열전달 핀(271a1d, 271a1e, 271a1f)은 제1부분(271a1a), 제2부분(271a1b), 그리고 연통 부분(271a1c)에서 각각 내부를 향하여 돌출 형성될 수 있다.Referring to FIG. 15 , the heat transfer fins 271a1d, 271a1e, and 271a1f may also protrude from the communication portion. That is, the heat transfer fins 271a1d, 271a1e, and 271a1f may be formed to protrude inward from the first portion 271a1a, the second portion 271a1b, and the communication portion 271a1c, respectively.
제1부분(271a1a)에 구비되는 열전달 핀(271a1d)은 제1부분(271a1a)의 중심을 향하여 돌출 형성되고, 제2부분(271a1b)에 구비되는 열전달 핀(271a1e)은 제2부분(271a1b)의 중심을 향하여 돌출 형성되며, 연통 부분(271a1c)에 구비되는 열전달 핀(271a1f)은 연통 부분(271a1c)의 중심을 향하여 돌출 형성될 수 있다.The heat transfer fins 271a1d provided in the first portion 271a1a protrude toward the center of the first portion 271a1a, and the heat transfer fins 271a1e provided in the second portion 271a1b are formed in the second portion 271a1b. The heat transfer fins 271a1f provided in the communication part 271a1c may protrude toward the center of the communication part 271a1c.
본 실시예와 같이 내부 유로(171a1)의 아래에 히터(171b)가 배치되는 구조에서, 제1부분(271a1a), 제2부분(271a1b), 그리고 연통 부분(271a1c)에 구비되는 열전달 핀(271a1d, 271a1e, 271a1f)은 내부 유로(171a1)는 중심을 지나는 수평면을 기준으로 하부에 배치되는 것이 바람직하다.In the structure in which the
도 16은 도 3에 도시된 히팅 유닛(171)의 제3실시예를 보인 개념도이다.16 is a conceptual diagram showing a third embodiment of the
앞선 구조와 같이, 히터 케이스(171a)가 증발기(130)의 수평방향(즉, 좌우방향)으로 배치되는 경우, 히터 케이스(171a)의 상면에는 성에가 쌓일 수 있다. 히터 케이스(171a)의 상면 바로 아래에 내부 유로(171a1)가 형성된 경우에는, 히터 케이스(171a)의 상면에 쌓인 성에는 내부 유로(171a1) 내의 작동액(F)의 온도를 떨어뜨리게 된다. 따라서, 히터(171b)의 열효율을 감소시키는 요인이 될 수 있다.As in the previous structure, when the
이를 개선하기 위하여, 내부 유로(371a1)와 히터 수용부(371a2)의 위치가 서로 뒤바뀐 히팅 유닛(371)이 고려될 수 있다. 즉, 히터 케이스(371a)가 증발기(330)의 수평방향(즉, 좌우방향)으로 배치되는 구조에서, 히터 수용부(371a2)는 내부 유로(371a)의 위에 형성된다. 상기 배치에 의해, 히터 케이스(371a)의 상면 바로 아래에는 히터 수용부(371a2)가 형성된다. 즉, 히터 케이스(371a)의 상면은 히터 수용부(371a2)를 한정한다.In order to improve this, the
상기 배치에 의해, 히터(371b)에서 발생된 열은 작동액(F)을 가열하는 데에 뿐만 아니라, 히터 케이스(371a) 위에 쌓인 성에를 제거하는 데에도 이용된다. 따라서, 히터(371b)의 열효율이 향상될 수 있다.With this arrangement, the heat generated by the
상기 구조에서는, 열전달 핀이 내부 유로의 상부에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 열전달 핀이 내부 유로의 상부 표면에서 돌출 형성됨으로써, 히터(371b)에서 발생된 열이 내부 유로(171a1)의 내부로 가이드되는 효율적인 열전달 구조가 구현될 수 있다.In the above structure, it is preferable that the heat transfer fins are formed on the upper part of the internal flow path. That is, since the heat transfer fins are formed to protrude from the upper surface of the inner passage, an efficient heat transfer structure in which the heat generated by the
도 17은 도 3에 도시된 히팅 유닛(171)의 제4실시예를 보인 개념도이다.17 is a conceptual diagram showing a fourth embodiment of the
도 17을 참조하면, 히터 케이스(471a)에 형성된 내부 유로(471a1)에는 둘레를 따라 홈(471a1a)이 반복적으로 형성된다. 히터 케이스(471a)가 압출 성형에 의해 형성되므로, 홈(471a1a)은 내부 유로(471a1) 및 히터 수용부(471a2)와 마찬가지로 압출 성형 방향, 즉 히터 케이스(471a)의 길이 방향을 따라 연장 형성된다.Referring to FIG. 17 , grooves 471a1a are repeatedly formed along the circumference of the inner flow path 471a1 formed in the
홈(471a1a)이 내부 유로(471a1)의 둘레를 따라 반복적으로 형성됨으로써, 내부 유로(471a1)의 발열면적이 증가될 수 있다. 따라서, 작동액(F)으로 전달되는 열전달량이 증가될 수 있으며, 작동압의 증가로 인해 작동액(F)의 순환 안정화 및 제상의 신뢰성 향상이 이루어질 수 있다.As the grooves 471a1a are repeatedly formed along the circumference of the inner passage 471a1 , the heating area of the inner passage 471a1 may be increased. Accordingly, the amount of heat transferred to the working fluid F may be increased, and the circulation stabilization of the working fluid F and reliability of defrosting may be improved due to the increase in operating pressure.
내부 유로(471a1)의 발열면적을 최대로 증가시키기 위하여, 홈(471a1a)의 반경은 압출 성형에 의해 형성 가능한 수준에서 가능한 한 작게 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 홈(471a1a)의 반경은 0.45mm로 설정될 수 있다.In order to maximize the heat generation area of the inner passage 471a1, the radius of the groove 471a1a is preferably set as small as possible at a level that can be formed by extrusion molding. For example, the radius of the groove 471a1a may be set to 0.45 mm.
본 도면에서는, 홈(471a1a)이 내부 유로(471a1)의 둘레를 따라 연속적으로 형성된 것을 보이고 있다. 여기서, 연속적이라 함은 어느 하나의 홈(471a1a)이 끝나는 시점에 다른 하나의 홈(471a1a)이 바로 시작되는 것을 의미한다.In this figure, it is shown that the groove 471a1a is continuously formed along the circumference of the inner flow path 471a1. Here, continuous means that the other groove 471a1a starts immediately when one groove 471a1a ends.
이와 달리, 홈(471a1a)은 내부 유로(471a1)의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 반복적으로 형성될 수도 있다.Alternatively, the grooves 471a1a may be repeatedly formed at regular intervals along the circumference of the inner flow path 471a1.
열전달 핀(471a1d, 471a1e)은 홈(471a1a)과 홈(471a1a) 사이에서 내부 유로(471a1)의 내부를 향하여 돌출 형성된다. 열전달 핀(471a1d, 471a1e)은 홈(471a1a)과 홈(471a1a) 사이의 상대적으로 돌출된 부분[실제로는, 홈(471a1a)이 상대적으로 리세스된 부분임]보다 더 돌출 형성되어, 상기 상대적으로 돌출된 부분과 구별된다.The heat transfer fins 471a1d and 471a1e are formed to protrude toward the inside of the inner flow path 471a1 between the grooves 471a1a and 471a1a. The heat transfer fins 471a1d and 471a1e are formed to protrude more than a relatively protruding portion between the groove 471a1a and the groove 471a1a (actually, the groove 471a1a is a relatively recessed portion), so that the relatively distinguished from the protruding part.
도 18은 도 3에 도시된 히팅 유닛(171)의 제5실시예를 보인 개념도이다.18 is a conceptual diagram showing a fifth embodiment of the
도 18을 참조하면, 내부 유로(571a1)의 주위에는 내부 유로(571a1)에 평행하게 연장되어 히터 케이스(571a)의 양단부에서 개방되는 홀(571a1b)이 형성될 수 있다. 홀(571a1b)은 내부 유로(571a1)와 히터 케이스(571a)의 모서리 사이에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 18 , a hole 571a1b extending parallel to the inner passage 571a1 and opened at both ends of the
홀(571a1b)은 내부 유로(571a1) 및 히터 수용부(571a2)의 연장 방향, 즉 히터 케이스(571a)의 길이 방향을 따라 연장 형성된다. 홀(571a1b)은 히터 케이스(571a)의 압출 성형시 형성될 수도 있고, 압출 성형된 히터 케이스(571a)를 드릴링하여 형성될 수도 있다.The hole 571a1b is formed to extend along the extending direction of the internal flow path 571a1 and the heater accommodating part 571a2, that is, the longitudinal direction of the
홀(571a1b)은 내부 유로(571a1)의 주위로 열이 방출되는 경로 상에 형성되어, 방출된 열이 홀(571a1b)에 다시 집중될 수 있도록 하는 방식으로, 열의 외부 방출을 제한하도록 이루어진다. 홀(571a1b)은, 도시된 바와 같이 원형 형태로 형성될 수도 있고, 홀(571a1b)에 집중된 열이 다시 내부 유로(571a1)를 향하여 방출될 수 있도록 내부 유로(571a1)를 향하여 뾰족한 형태로 형성될 수도 있다.The hole 571a1b is formed on a path through which heat is emitted around the inner flow path 571a1 so that the emitted heat can be concentrated again in the hole 571a1b, thereby limiting the external emission of heat. The hole 571a1b may be formed in a circular shape as shown, and may be formed in a pointed shape toward the internal flow path 571a1 so that heat concentrated in the hole 571a1b can be discharged again toward the internal flow path 571a1. may be
이처럼, 홀(571a1b)이 형성됨으로써, 내부 유로(571a1)로 전달된 열이 작동액을 가열하는 데에 사용되지 못하고 히터 케이스(571a)의 외부로 방출되어 열손실로 이어지는 것이 감소될 수 있다. 결과적으로, 홀(571a1b)이 형성됨으로써, 내부 유로(571a1)로 보다 많은 열이 집중될 수 있다.As such, since the hole 571a1b is formed, the heat transferred to the internal flow path 571a1 is not used to heat the working fluid, but is emitted to the outside of the
본 도면에서는, 앞선 제4실시예와 같이 내부 유로(571a1)의 둘레를 따라 홈(571a1a)이 반복적으로 형성되고, 열전달 핀(571a1d, 571a1e)이 홈(571a1a)과 홈(571a1a) 사이에서 내부 유로(571a1)의 내부를 향하여 돌출 형성된 히터 케이스(571a)에 홀(571a1b)이 추가로 형성된 구조를 보이고 있다. 그러나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 앞선 제1 내지 제3실시예의 히터 케이스(171a, 271a, 371a)에도 홀(571a1b)이 추가로 형성될 수 있다.In this figure, as in the fourth embodiment, a groove 571a1a is repeatedly formed along the circumference of the inner flow path 571a1, and the heat transfer fins 571a1d and 571a1e are formed inside the groove 571a1a and between the groove 571a1a. A structure in which a hole 571a1b is additionally formed in the
도 19 및 제 20은 도 1의 냉장고(100)에 적용되는 제상 장치(170)의 다른 일 예를 보인 정면도 및 사시도이다.19 and 20 are front and perspective views showing another example of the
도 19 및 도 20을 참조하면, 히팅 유닛(671)은 제상 장치(670)의 일측 외곽에 배치될 수 있다. 구체적으로, 히터 케이스(671a)는 증발기(630)의 일측에 구비되는 지지대(633)의 외측에 위치할 수 있으며, 증발기(630)의 하측에서 상측을 향하는 수직방향으로 연장 형성될 수 있다. 이때, 히터 케이스(671a)의 적어도 일부는 제1냉각관(631')과 상기 제2냉각관(631") 사이에 배치될 수도 있다.19 and 20 , the
히터 케이스(671a)는 히트 파이프(672)와 각각 연결되어, 작동액(F)이 순환할 수 있는 순환 유로를 형성한다. 이를 위하여, 히터 케이스(671a)의 상측과 하측에 각각 출구와 입구가 형성된다. 출구는 히트 파이프(672)의 연장부(672a)와 연결되며, 입구는 히트 파이프(672)의 방열부(672b) 최저단과 연결된다.The
히터(671b)는 히터 케이스(671a)에 장착되어 증발기(630)의 상하방향으로 수직하게 배치된다. 앞선 실시예들에서 설명한 바와 같이, 히터(671b)는 히터 케이스(671a)를 관통하도록 형성된 히터 수용부(671a2)에 수용되며, 프레싱에 의해 히터 수용부(671a2) 내에 견고하게 고정될 수 있다.The
본 도면에서는 히터 수용부(671a2)가 내부 유로(671a1)의 외측에 배치된 것을 보이고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 히터 수용부(671a2)는 내부 유로(671a1)의 내측, 즉 내부 유로(671a1)와 지지대(633)사이에 배치될 수도 있다.Although the figure shows that the heater accommodating part 671a2 is disposed outside the internal flow path 671a1, the present invention is not necessarily limited thereto. The heater accommodating part 671a2 may be disposed inside the inner passage 671a1 , that is, between the inner passage 671a1 and the
히터(671b)는 입구와 출구 사이에서 출구를 향하여 연장된 형태로 배치되어, 입구를 통하여 회수된 작동액(F)을 재가열하도록 이루어진다. 이처럼, 내부 유로(671a1)가 증발기(630)의 하측에서 상측을 향하는 수직방향으로 연장 형성되는 구조는, 내부 유로(671a1) 내의 작동액(F)이 가열되어 상승 유동을 형성하는 데에 유리하여, 작동액(F)의 역류가 방지될 수 있다는 이점이 있다.The
한편, 작동액(F)은 히터 케이스(671a) 내부에 수직방향으로 연장되는 히터(671b)의 최상단보다 높게 충진되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 히팅 유닛(671)이 과열되지 않은 상태로 안전하게 제상 운전이 이루어질 수 있으며, 히트 파이프(672)에 기체 상태의 작동액(F)의 연속적인 공급이 안정적으로 이루어질 수 있다.On the other hand, the working fluid (F) is preferably filled higher than the uppermost end of the heater (671b) extending in the vertical direction inside the heater case (671a). According to such a configuration, a defrosting operation can be safely performed in a state in which the
내부 유로(671a1)와 히터 수용부(671a2)를 구획하는 히터 케이스(671a)의 내부면에서는 열전달 핀(671a1d)이 돌출 형성된다. 열전달 핀(671a1d)은 내부 유로(671a1)의 내부를 향해 돌출 형성되어, 히터(671b)에서 작동액(F)으로의 열전달이 증가될 수 있도록 한다.A heat transfer fin 671a1d is formed to protrude from the inner surface of the
열전달 핀(671a1d)은 히터 케이스(671a)의 내부에 삽입된 히트 파이프(672)의 양단부, 즉 연장부(672a)와 방열부(672b) 사이에 배치된다. 즉, 연장부(672a)와 방열부(672b)가 수용되는 내부 유로(671a1)의 양단부에는 열전달 핀(671a1d)이 미형성된다.The heat transfer fins 671a1d are disposed between both ends of the
열전달 핀(671a1d)의 적어도 일부는 능동발열부(AHP) 내에 배치되어, 히터(671b)에서 발생된 열을 내부 유로(671a1)의 표면 안쪽으로 가이드한다. 열전달 핀(671a1d)은 그 전부가 능동발열부(AHP) 내에 배치될 수도 있고, 도시된 바와 같이 능동발열부(AHP)와 수동발열부(PHP)에 걸쳐서 배치될 수도 있다.At least a portion of the heat transfer fins 671a1d are disposed in the active heat generating unit AHP to guide heat generated by the
Claims (15)
양단부가 상기 히터 케이스의 양단부에서 개방되는 상기 내부 유로의 입구와 출구를 통해 상기 히터 케이스의 내부에 삽입되어, 상기 내부 유로와 연통되는 히트 파이프; 및
상기 히터 수용부에 삽입되어 상기 내부 유로 내의 작동액을 가열하는 히터를 포함하며,
상기 히터에서 상기 작동액으로의 열전달이 증가될 수 있도록, 상기 내부 유로에는 적어도 하나의 열전달 핀(heat transfer fin)이 내부를 향하여 돌출 형성되고,
상기 히트 파이프는 증발기의 전면부와 후면부에 각각 배치되는 제1히트 파이프와 제2히트 파이프를 포함하고,
상기 내부 유로는 상기 제1히트 파이프의 양단부를 수용하는 제1부분, 상기 제2히트 파이프의 양단부를 수용하는 제2부분, 및 상기 제1부분과 상기 제2부분을 상호 연통시키는 연통 부분을 구비하며,
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 제1 및 제2부분에서 각각 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.a heater case formed through the internal flow path and the heater accommodating part to not communicate with each other;
a heat pipe having both ends inserted into the heater case through an inlet and an outlet of the inner flow path opened at both ends of the heater case and communicating with the internal flow path; and
and a heater inserted into the heater accommodating part to heat the working fluid in the internal flow path,
At least one heat transfer fin is formed to protrude toward the inside of the inner flow path so that heat transfer from the heater to the working fluid can be increased,
The heat pipe includes a first heat pipe and a second heat pipe respectively disposed on the front part and the rear part of the evaporator,
The internal flow path includes a first part for accommodating both ends of the first heat pipe, a second part for accommodating both ends of the second heat pipe, and a communication part for communicating the first part and the second part with each other. and
The at least one heat transfer fin is a defrosting device, characterized in that each protruding from the first and second portions.
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 입구와 상기 출구를 통해 상기 히터 케이스의 내부에 삽입된 상기 히트 파이프의 양단부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.According to claim 1,
The at least one heat transfer fin is disposed between both ends of the heat pipe inserted into the heater case through the inlet and the outlet.
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 히터 케이스의 길이방향을 따라 길게 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.3. The method of claim 2,
The at least one heat transfer fin is a defrosting device, characterized in that extending in a longitudinal direction of the heater case.
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 히터 케이스의 압출 성형에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.4. The method of claim 3,
The at least one heat transfer fin is a defrosting device, characterized in that formed by extrusion molding of the heater case.
상기 내부 유로는 중심을 지나는 수평면을 기준으로 상부와 하부로 나뉘고,
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 내부 유로의 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.According to claim 1,
The internal flow path is divided into upper and lower parts based on a horizontal plane passing through the center,
The at least one heat transfer fin is a defrosting device, characterized in that formed under the inner flow path.
상기 제1부분에 구비되는 상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 제1부분의 중심을 향하여 돌출 형성되고,
상기 제2부분에 구비되는 상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 제2부분의 중심을 향하여 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.According to claim 1,
The at least one heat transfer fin provided in the first part is formed to protrude toward the center of the first part,
The at least one heat transfer fin provided in the second portion is a defrosting device, characterized in that protruding toward the center of the second portion.
상기 제1 및 제2부분에서 각각 돌출 형성되는 상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 제1 및 제2부분의 중심까지의 거리의 1/4 이상 3/4 이하의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 제상 장치.8. The method of claim 7,
The at least one heat transfer fin protruding from the first and second portions, respectively, has a length of 1/4 or more and 3/4 or less of the distance to the center of the first and second portions. .
상기 적어도 하나의 열전달 핀은,
상기 제1 또는 제2부분에서 상호 이격 배치되는 제1열전달 핀과 제2열전달 핀; 및
상기 제1 및 제2열전달 핀 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2열전달 핀보다 짧은 길이를 갖는 제3열전달 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.8. The method of claim 7,
the at least one heat transfer fin,
a first heat transfer fin and a second heat transfer fin spaced apart from each other in the first or second portion; and
and a third heat transfer fin disposed between the first and second heat transfer fins, the third heat transfer fin having a shorter length than the first and second heat transfer fins.
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 연통 부분에서도 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.According to claim 1,
The at least one heat transfer fin is a defrosting device, characterized in that protruding from the communication portion.
상기 내부 유로에는 둘레를 따라 복수의 홈이 형성되며,
상기 적어도 하나의 열전달 핀은 상기 홈과 홈 사이에서 상기 내부 유로의 내부를 향하여 길게 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.The method of claim 1,
A plurality of grooves are formed along the circumference of the inner flow path,
The at least one heat transfer fin is a defrosting device, characterized in that between the groove and the groove to protrude toward the inside of the inner flow path.
상기 내부 유로의 주위에는 상기 내부 유로에 평행하게 연장되어 상기 히터 케이스의 양단부에서 개방되는 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.According to claim 1,
The defrosting apparatus, characterized in that the hole extending parallel to the inner flow path is opened at both ends of the heater case is formed around the inner flow path.
상기 홀은 상기 내부 유로와 상기 히터 케이스의 모서리 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.13. The method of claim 12,
The hole is a defrost device, characterized in that located between the inner flow path and the edge of the heater case.
상기 히터 케이스의 양측에는 상기 히터 수용부의 프레싱을 위한 벤딩 홈이 상기 히터 케이스의 길이방향을 따라 각각 연장 형성되며,
상기 히터 케이스가 상기 벤딩 홈에 의해 내측으로 벤딩시, 상기 히터는 상기 히터 수용부의 내부면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.According to claim 1,
Bending grooves for pressing the heater accommodating part are formed on both sides of the heater case to extend along the longitudinal direction of the heater case,
When the heater case is bent inward by the bending groove, the heater is in close contact with the inner surface of the heater accommodating part.
상기 히터 케이스는 증발기의 좌우 방향으로 배치되며,
상기 히터 수용부는 상기 내부 유로의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.According to claim 1,
The heater case is disposed in the left and right direction of the evaporator,
The heater accommodating part is a defrosting apparatus, characterized in that located below the inner flow path.
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