KR19980027188U - 냉장고용 냉각기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉장고용 냉각기에 관한 것으로서, 종래의 냉각기는 길다란 냉매 파이프(19)에 절곡부를 감안하여 일정한 간격으로 배열되도록 모든 냉각핀(20)을 일일이 삽입하여야 하므로 제조 공정상 냉각핀(20)을 삽입하는 작업이 번거롭고 조잡하였으며, 이에 따라 냉각핀(20)의 삽입 시간이 많이 소요되므로 생산비용이 증대되었다.

본 고안은 냉매 파이프(19)가 2열의 상하적층 구조를 이루도록 지그재그로 절곡 성형되고 서로 인접된 수평방향의 냉매 파이프(19) 상에 배열된 냉각을 위한 냉각핀(22)들이 포함되며 상기 냉매 파이프(19) 양단부측의 U형 절곡부분에 냉매 파이프(19)와 냉각핀(22)의 형상 변형을 방지하기 위한 측면 고정판(21)이 삽입 고정되어 있는 냉장고용 냉각기에 있어서, 상기 냉각핀(22)은 길다란 띠형의 밀착부(22a)의 길이방향에 대하여 일정한 간격을 갖도록 핀(22b)들이 직각으로 절개되고 이 핀(22b)들의 뿌리부분이 절곡되어 냉매 파이프(19)에 방사상으로 배열되도록 일정한 피치를 갖고 나선형으로 감겨지며, 냉각기(17)의 중앙에서 하단에 이르기까지 수평방향으로 인접된 냉매 파이프(19)에 서로 대향된 내측부분의 핀(22b)들이 제거됨을 특징으로 하는 냉장고용 냉각기를 제공하는데 있다.

또한 상기 냉각핀(22)은 냉매 파이프(19)에 2줄 이상의 나선형으로 감겨짐을 특징으로 하는 냉장고용 냉각기를 제공하는데 있다.

Description

냉장고용 냉각기

본 고안은 냉장고용 증발기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉매 파이프에 일정한 폭으로 절개된 다수의 핀을 갖는 띠형 냉각핀이 나선형으로 감겨져 있어 열전달 효율이 향상되고 제조공정의 단순화로 원가절감을 꾀할 수 있도록 한 냉장고용 증발기에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 냉장고의 냉동을 위한 냉매의 흐름 배관도로서, 컴프레서(10)에서 압축된 고온냉매는 보조 방열 파이프(11)와 핫 파이프(12)와 후판 파이프(13)와 와이어 콘덴서 파이프(14)를 거치면서 냉각된 후 드라이어(15)로 공급되도록 연결되어져 있다.

상기 드라이어(15)를 거친 냉매는 캐피라리 튜브(16)를 거쳐 냉각기(17)에서 열교환되게 연결되고, 상기 열교환기(17)를 거친 냉매는 어큐물레이터(18)를 거쳐 컴프레서(10)로 공급되게 연결되어져 있다.

이러한 냉장고에서의 냉동 사이클은 먼저, 컴프레서(10)에서 프레온 가스 등과 같은 냉매를 고온 고압으로 압축하여 보조 방열 파이프(11)로 내보낸다.

상기 보조 방열 파이프(11)는 냉장고의 하단에 설치되는 제상수 저수용 증발그릇 내에 배치되어, 이 보조 방열 파이프(11) 내를 흐르는 고온(70℃∼80℃) 의 냉매에 의해 증발그릇 내의 제상수가 증발되도록 한다. 이때 고온의 냉매가 다소 냉각되는 이중효과를 얻게 된다.

상기 보조 방열 파이프(11)를 거친 냉매는 핫파이프(12)를 통과하게 되는데, 이 핫파이프(12)는 냉장고의 도어측 캐빈 내부 앞부분을 지나가도록 설치된다.

상기 핫파이프(12)는 도어오픈에 따른 냉장고 실내외기 교환시 고내온도와 외부 온도차에 의해 발생되는 이슬맺힘 현상을 제거한다.

이후, 냉매는 후판파이프(13)와 와이어 콘덴서 파이프(14)를 더 거치면서 충분히 냉각되어 액화상태가 된 후 드라이어(15)를 통과하게 된다.

상기 와이어 콘덴서 파이프(14)까지 통과하면서 고온으로부터 냉각된 냉매는 그 냉매가 흐르게 되는 냉매 파이프에서의 내외기 온도차에 따라 수분이 생성되어 액상의 냉매에 포함되게 된다. 이를 그대로 열교환 시키게 되면 냉매와 물의 열교환 계수차에 의해 냉각효율의 현저한 저하를 가져오게 된다.

따라서, 이러한 현상에 대한 대책으로 드라이어(15)를 와이어 콘덴서 파이프(14) 후단에 설치하여, 액상의 냉매에 포함된 수분 성분이 여기에서 제거되게 된다.

상기 드라이어(15)를 거치면서 수분이 제거된 저온 고압의 냉매는 모세관(캐피라리 튜브)(16)에 공급된다. 이 모세관(16)에서는 냉매의 압력을 급격히 고압에서 저압으로 단열 팽창시켜 냉매를 저온 저압으로 만들어 약 -30℃ 정도의 온도강하를 만들어 내게 된다.

이렇게 모세관(16)까지 거치면서 저온 저압화된 액상의 냉매는 냉각기(17)에서 급속히 기상화되면서 주위의 온도를 빼앗아 냉동실용 냉기를 만들게 된다.

어큐물레이터(18)는 냉각기(17)에서 충분히 기화되지 못한 액상의 냉매를 분리해 내므로 컴프레서(10)에는 순수한 기상의 냉매만 공급시키는 역할을 한다.

도 2는 지금까지 널리 사용되고 있는 일반적인 냉각기의 사시도로서, 냉매 파이프(19)가 지그재그 형상으로 순차 배열되어 상하적층 구조를 갖도록 형성되어져 있고 상기 구조에서 수평방향으로 서로 나란히 인접하는 한쌍의 냉매 파이프(19)를 한 개의 조로 하여 여기에 얇은 사각판 형태의 냉각핀(20)이 일정한 간격으로 연속 배열되어져 있다.

이와 같이 다수의 냉각핀(20)이 삽입 고정된 냉매 파이프(19)의 양단부측 절곡부에는 냉각기(17)의 구조물을 안정하게 유지시키기 위한 직사각판 형태의 측면 고정판(21)이 설치되어져 있다.

특히, 냉매 파이프(19)에 삽입 고정되는 인접 냉각핀(20)들 간의 간격은 수직방향을 따라 서로 다르게 배치되어져 있다.

구체적으로 살펴보면 냉매 파이프(19)에 삽입 고정되는 냉각핀(20)들 상호간의 간격은 하측으로 내려갈수록 점점 넓어지고 상측으로 올라갈수록 점점 좁아지는 소밀 구조를 가지고 있다.

상기 냉각기의 구조가 도 2와 같이 상하방향을 기준으로 하여 서로 다른 핀 간격을 가지는 이유는 제상효율 및 착상분포를 고르게 가져가기 위함이다.

냉각기(17)에서의 증발을 통한 열교환시 냉각기(17)의 아래쪽에서 위쪽을 향해 송풍하게 된다. 이때 냉각핀(17)의 하단으로부터 성에가 발생되기 시작하므로, 상하 구분없이 모든 냉각핀(20)을 등간격으로 촘촘하게 배열하게 되면 하단부측의 냉각핀(20)에 편중되게 성에가 발생되어 이것이 결국 송풍 통로를 막게 되므로 냉각효율을 떨어뜨리게 된다.

게다가, 냉각기(17) 하단부에 설치되는 제상히터에 의해 냉각기(17)에 형성된 성에를 제거하고자 하는 경우에도 하단부측 냉각핀(20)에 집중적으로 형성된 성에는 제상히터의 열전도를 막게 되므로 제상효율도 떨어지게 된다. 이러한 이유에 따라 냉각기의 냉각핀 배열을 달리 가져가게 되는 것이다.

그러나, 앞에서 설명한 도 2와 같은 냉각기의 구조에서는 하단부측의 냉매 파이프(19)에 설치되는 냉각핀(20)의 수를 줄이는 것이므로 냉각핀(20)들 간격만을 단순히 넓게 가져가고 있기 때문에 인접하는 냉매 파이프(20)들 사이에서의 착상량 증대 현상은 피할 수 없었다.

또한, 냉각핀(20)은 단순히 얇은 사각판 형태이기 때문에 냉각핀(20)들 사이를 통과하는 냉기의 유동이 발달하여 경계층이 두꺼워지고 따라서 열전달 효율이 감소된다. 상기 이유로 냉각핀(20)들 사이의 간격이 제한을 받으므로 주어진 공간내에서 전열면적을 늘리는데 한계가 있다.

특히, 길다란 냉매 파이프(19)에 절곡부를 감안하여 일정한 간격으로 배열되도록 모든 냉각핀(20)을 일일이 삽입하여야 하므로 제조 공정상 냉각핀(20)을 삽입하는 작업이 번거롭고 조잡하였으며, 이에 따라 냉각핀(20)의 삽입 시간이 많이 소요되므로 생산비용이 증대되었다.

본 고안은 상기한 바와같은 종래 기술의 제반 폐단 및 문제점을 해결하기 위해 연구 개발한 것으로서, 그 목적은 냉매 파이프에 다수의 핀을 갖는 띠형 냉각핀이 연속하여 돌아가면서 나선형으로 감김으로써 제한된 공간내에서의 전열면적이 증대되고 핀들에 의해 냉기의 유동을 발달시키지 않아 열전달 효율이 향상되도록 한 냉장고용 냉각기를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 냉각기의 제작시 냉매 파이프에 길다란 띠형의 냉각핀을 나선형으로 감음으로써 제조공정의 단순화되고, 이에 따라서 작업능률 및 생산성의 향상은 물론 생산원가 절감을 꾀할 수 있도록 한 냉장고용 냉각기를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 냉각기의 중앙에서 하단에 이르기까지 수평방향으로 인접된 냉매 파이프에 서로 대향된 내측부분의 핀들이 절곡되거나 절단됨으로써 냉각기 전체에 착상이 골고루 일어나 유로막힘이 감소되며, 이에 따라서 제상주기가 연장과 소비전력이 감소되도록 한 냉장고용 냉각기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 냉매 파이프가 2열의 상하 적층 구조를 이루도록 지그재그로 절곡 성형되고 서로 인접된 수평방향의 냉매 파이프 상에 배열된 냉각을 위한 냉각핀들이 포함되며 상기 냉매 파이프 양단부측의 U형 절곡부분에 냉매 파이프와 냉각핀의 형상 변형을 방지하기 위한 측면 고정판이 삽입 고정되어 있는 냉장고용 냉각기에 있어서, 상기 냉각핀은 길다란 띠형의 밀착부의 길이방향에 대하여 일정한 간격을 갖도록 핀들이 직각으로 절개되고 이 핀들의 뿌리부분이 절곡되어 냉매 파이프에 방사상으로 배열되도록 일정한 피치를 갖고 나선형으로 감겨지며, 냉각기의 중앙에서 하단에 이르기까지 수평방향으로 인접된 냉매 파이프에 서로 대향된 내측부분의 핀들이 제거됨을 특징으로 하는 냉장고용 냉각기를 제공하는데 있다.

또한, 상기 냉각핀은 냉매 파이프에 2줄 이상의 나선형으로 감겨짐을 특징으로 하는 냉장고용 냉각기를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 냉장고의 냉동 배관도,

도 2는 종래의 냉각기를 나타낸 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 냉장고용 냉각기의 사시도,

도 4a 와 도 4b는 본 고안의 냉각기에서 하나의 냉매 파이프를 발췌하여 나타낸 사시도 및 측면도,

도 5는 본 고안에 따른 냉각기의 측면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 컴프레서11: 보조 방열 파이프

12: 핫파이프13: 후판파이프

14: 와이어 콘덴서 파이프15: 드라이어

16: 캐피라리 튜브17,170: 냉각기

18: 어큐물레이터19: 냉매 파이프

20,22: 냉각핀21: 측면 고정판

22a: 밀착부22b: 핀

이하에서, 본 고안에 따른 냉장고용 냉각기의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 냉각기(170)의 사시도이고, 도 4a와 도 4b는 본 고안에서 하나의 냉매 파이프(19)를 발췌하여 나타낸 사시도와 측면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 냉각기에서 측면 고정판을 제거한 상태의 측면도이다.

여기에서는, 저온 저압의 냉매가 지나가게 되는 냉매 파이프(19)를 지그재그로 절곡하여 2단 배열형태의 상하 적층 구조로 형성하고, 상기 구조에 따른 수평방향의 냉매 파이프(19)에는 밀착부(22a)에 다수의 핀(22b)들이 절개된 길다란 띠형의 냉각핀(22)을 일정한 피치를 갖도록 나선형으로 감는다.

상기 냉각핀(22)은 냉매 파이프(19)의 외주면에 밀착되도록 감겨지는 길다란 띠형의 밀착부(22a)와, 이 밀착부(22a)의 길이방향에 대하여 일정한 간격을 갖도록 직각으로 절개되고 이 절개부의 뿌리부분이 수직으로 절곡된 다수의 핀(22b)으로 형성되어져 있다. 이때는 냉각핀(22)은 냉매 파이프(19)에 감겨지기 때문에 절개 절곡된 핀(22a)들은 냉매 파이프(19)를 중심으로하여 방사상으로 벌어진 상태로 성형되게 된다.

상기 냉각핀(22)은 도 4a와 같이 냉매 파이프(19)에 1줄로 감겨져 있으나, 2줄 이상으로 감을 수 있다.

상기 냉각핀(22)을 제작할 때는 밀착부(22a)와 핀(22b)들을 포함하는 폭의 길다란 띠형 판재를 마련한 후 상기 핀(22b) 부분만을 밀착부(22a)의 길이방향에 대하여 직각으로 일정한 간격을 갖도록 절개하고 절개된 핀(22b)의 뿌리부분을 수직으로 절곡하여 마련한다.

또한, 상기 냉각핀(22)은 열전도도가 우수한 재료이면 어떠한 재료라도 무방하나, 가격이 저렴하고 구하기 쉬운 알루미늄이 바람직하다.

본 고안의 냉각기(17)는 도 5에 나타낸 바와 같이 냉매 파이프(19)를 상하로 이등분하여 그 중앙에서 하단에 이르기까지 수평방향으로 인접된 냉매 파이프(19)에 서로 대향된 내측부분의 핀(22b)들을 절곡하거나 절단하여 충분한 냉기유로가 형성한다.

상기 냉매 파이프(19)의 양단부측에 U형으로 구부러진 다수의 절곡 부분에 자중에 의해 변형되지 않도록 측면 고정판(21)을 삽입 고정하여 일정한 형태의 냉각기 구조물을 완성한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 냉장고용 냉각기는 하부에서 상부를 향해 냉기가 통과하면서 열교환이 이루어져 냉기는 더욱 차가워지고, 냉기중에 포함된 수분이 냉각핀(22)의 핀(22b)에 착상되게 된다. 이때 냉각기(170)의 하부에 충분한 유로가 형성되어 있으므로 냉각기(170) 전체에 균일한 착상이 이루어지게 된다.

상기 냉매 파이프(19)의 외주면에 길다란 띠형의 냉각핀(22)이 나선형으로 연속하여 형성되고 핀(22a)들이 방사상으로 형성되어 있기 때문에 냉각기(170)를 통과하는 냉기의 유동이 발달하지 않게 된다. 따라서 냉각핀(22)의 핀(22a)들에 의해 충분한 열교환이 이루어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 냉매 파이프에 다수의 핀을 갖는 띠형 냉각핀이 연속하여 돌아가면서 나선형으로 감김으로써 제한된 공간내에서의 전열면적이 증대되고 핀들에 의해 냉기의 유동을 발달시키지 않아 열전달 효율이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 고안은 냉각기의 제작시 냉매 파이프에 길다란 띠형의 냉각핀을 나선형으로 감음으로써 제조공정의 단순화되고, 이에 따라서 작업능률 및 생산성의 향상은 물론 생산원가 절감을 꾀할 수 있는 특유의 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 고안은 냉각기의 중앙에서 하단에 이르기까지 수평방향으로 인접된 냉매 파이프에 서로 대향된 내측부분의 핀들이 절곡되거나 절단됨으로써 냉각기 전체에 착상이 골고루 일어나 유로막힘이 감소되며, 이에 따라서 제상주기가 연장과 소비전력이 감소되는 특유의 효과를 얻을 수 있다.

끝으로, 본 고안은 특정한 일 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만 이하의 등록청구의 범위에 의해 마련되는 본 고안의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 다양하게 개조 및 변화시켜도 본 고안의 기술범주에 속함을 밝혀두고자 한다.

Claims (2)

1. 냉매 파이프(19)가 2열의 상하적층 구조를 이루도록 지그재그로 절곡 성형되고 서로 인접된 수평방향의 냉매 파이프(19) 상에 배열된 냉각을 위한 냉각핀(22)들이 포함되며 상기 냉매 파이프(19) 양단부측의 U형 절곡부분에 냉매 파이프(19)와 냉각핀(22)의 형상 변형을 방지하기 위한 측면 고정판(21)이 삽입 고정되어 있는 냉장고용 냉각기에 있어서,

   상기 냉각핀(22)은 길다란 띠형의 밀착부(22a)의 길이방향에 대하여 일정한 간격을 갖도록 핀(22b)들이 직각으로 절개되고 이 핀(22b)들의 뿌리부분이 절곡되어 냉매 파이프(19)에 방사상으로 배열되도록 일정한 피치를 갖고 나선형으로 감겨지며, 냉각기(17)의 중앙에서 하단에 이르기까지 수평방향으로 인접된 냉매 파이프(19)에 서로 대향된 내측부분의 핀(22b)들이 제거됨을 특징으로 하는 냉장고용 냉각기.
2. 제1항에 있어서, 상기 냉각핀(22)은 냉매 파이프(19)에 2줄 이상의 나선형으로 감겨짐을 특징으로 하는 냉장고용 냉각기.