KR19980054995U - Refrigerator evaporator - Google Patents
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Abstract
본 고안은 냉장고의 개선된 증발기를 개시한다.The present invention discloses an improved evaporator of a refrigerator.
종래에는 원형단면을 가지는 튜브를 지그재그로 절곡한 각 열에 다수의 방열핀을 각각 일정간격으로 접합한 구성이었으므로, 제작이 상당히 어렵고, 설치공간이 클 뿐만 아니라 열효율이 상당히 낮은 문제등이 있었다.Conventionally, since a plurality of heat dissipation fins were joined at regular intervals to each row bent in a zigzag tube having a circular cross section, fabrication is quite difficult, and the installation space is large, and thermal efficiency is considerably low.
본 고안에서는 일정간격 이격되며 냉매가 통과하는 통형의 두 헤더와, 두 헤더 사이에 그 길이방향으로 복수의 평판형 튜브가 두 헤더들과 각각 연통하도록 배열된 복수의 튜브열과, 두 헤더에 그 길이방향을 따라 상호 엇갈리게 설치되어 각 튜브가 순차적으로 연통하도록 각 헤더 내에서의 냉매의 흐름을 차단하는 복수의 배플과, 각 튜브에 그 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되는 다수의 방열핀을 구비하여 전열면적이 증대되고, 튜브의 수력반경이 극소화되도록 함으로써 제작이 용이하고 열효율이 극대화되도록 하였다.In the present invention, two headers having a cylindrical shape spaced apart and passing through the refrigerant, a plurality of tube rows arranged in such a manner that a plurality of flat tube tubes communicate with the two headers in the longitudinal direction between the two headers, and their lengths in the two headers Mutually installed along the direction to block the flow of refrigerant in each header so that each tube communicates sequentially, and a plurality of heat dissipation fins disposed at regular intervals along the length direction of each tube are electrically heated. The area is increased, and the hydraulic radius of the tube is minimized, making it easy to manufacture and maximizing thermal efficiency.
Description
본 고안은 냉장고(refrigerator)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 캐비티(cavity)를 냉각시키는 증발기(evaporator)에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerator, and more particularly to an evaporator for cooling the cavity (cavity).
주지하다시피 냉장고는 냉각사이클( cooling cycle)을 이용하여 식품을 냉동 및 냉장 보관하는 장치로서, 증발기의 직접 전열(傳熱)에 의해 냉각시키는 직냉식(直冷式)과 냉기를 순환시켜 냉각시키는 간냉식(間冷式)이 있는데, 최근의 냉장고는 대개 간냉식을 주로 하고 부분적으로 직냉식을 채택하는 복합방식의 구성을 가지고 있다.As is well known, a refrigerator is a device for freezing and refrigerating food by using a cooling cycle, which is a direct cooling method for cooling by direct heat of an evaporator and an intercooling method for cooling by circulating cold air. There is a (냉장고 式), the recent refrigerator has a combination of the configuration of the most commonly used in the intercooling and partially direct cooling.
특히 간냉식 냉장고로서 가장 일반적인 구성은 도 1에 도시된 바와같이, 증발기(E)를 냉동실(F)의 후면에 설치하여 송풍기(blower:B)에 의해 냉기를 순환시킴으로써 냉동실(F)로의 냉기는 증발기(E)에 의해 직접 냉각되고, 냉장실(R)로의 냉기는 그 회수냉기가 리턴덕트(return duct:Dr)내에서 냉동실(F)로부터의 회수냉기와 혼합되어 열교환됨으로써 냉각되도록 되어 있다.In particular, the most common configuration as an intercooled refrigerator is as shown in FIG. It is directly cooled by (E), and the cold air to the refrigerating chamber R is cooled by mixing the heat exchanger with the recovery cold air from the freezing chamber F in the return duct Dr.
도 2에는 이러한 냉장고의 종래의 증발기를 개략적으로 도시하였는데, 이것은 원형단면을 가지는 튜브(tube:T)가 지그재그(zigzag) 형태로 연속 절곡된 각 열에 다수의 독립된 방열핀(防熱fin:N)들이 각각 일정간격으로 접합된 구성이다.Figure 2 schematically shows a conventional evaporator of such a refrigerator, which has a plurality of independent heat sink fins (N) in each row in which a tube (T) having a circular cross section is continuously bent in a zigzag form. It is a structure bonded at regular intervals.
그런데 이러한 종래의 증발기(E)는 도 3에 도시한 바와 같이, 하나의 긴 원재(原材)튜브(T')에 각 열을 구성할 다수의 방열핀(N)들을 벤딩(bending)부위를 사이에 두고 각각 일정간격으로 끼운 뒤, 각 벤딩부를 확관함과 동시에 지그재그 형태로 벤딩함으로써 증발기(E)를 제작해야 하므로 각 열마다 방열핀(N)들의 피치(pitch)가 다른 다수의 방열핀(N)들을 접합하여 벤딩하기란 상당히 어렵고 번잡할 뿐만 아니라 벤딩시 튜브(T)의 각 열 사이의 간격이 변화될 우려가 매우 많았다.However, such a conventional evaporator (E), as shown in Figure 3, between the bending portion (bending) a plurality of heat radiation fins (N) to form each row in one long raw material tube (T '). After inserting at regular intervals to each other, the evaporator (E) must be manufactured by expanding each bending part and bending it in a zigzag form. Joining and bending were quite difficult and cumbersome, and there was a great concern that the spacing between the rows of tubes T would change during bending.
또한 냉매가 튜브(T)의 각 열을 순차적으로 통과하면서 공기와 열교환하는 것으로 냉매의 압력강하에 의해 압축기의 동력소모가 증가되어 소비전력을 증가시킨다. 더욱이 전열면적이 작으면서 수력반경은 커 그 열효율 향상에 한계가 있었다.In addition, the refrigerant is heat-exchanged with air while sequentially passing through each row of the tube (T) to increase the power consumption of the compressor by the pressure drop of the refrigerant to increase the power consumption. Moreover, the heat transfer area was small and the hydraulic radius was large, which limited the improvement of thermal efficiency.
뿐만 아니라 튜브(T)가 원형단면을 가지므로 증발기(E)의 두께축소에 한계가 있어 상대적으로 냉동실(F)의 체적이 그만큼 감소하게 되고, 공기의 흐름저항이 상당히 큰 문제도 있었다.In addition, since the tube T has a circular cross section, there is a limit in reducing the thickness of the evaporator E, so that the volume of the freezer compartment F is reduced by that amount, and there is a problem that the air flow resistance is considerably large.
본 고안의 목적은 상술한 종래의 제반 문제들을 감안하여 증발기의 전부분에서 균일한 열교환이 이루질 수 있으면서 그 열효율을 크게 향상시킬 수 있는 냉장고의 증발기를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an evaporator of a refrigerator capable of greatly improving the thermal efficiency while uniform heat exchange can be achieved in all parts of the evaporator in view of the above-described conventional problems.
본 고안의 다른 목적은 그 설치공간을 대폭 줄일 수 있으면서 공기흐름 저항을 최소화할 수 있으며, 간단하게 제작할 수 있는 냉장고의 증발기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an evaporator of a refrigerator which can greatly reduce its installation space and minimize airflow resistance, and can be simply manufactured.
이와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 고안에 의한 냉장고의 증발기는, 일정 간격 이격되며 냉매가 통과하는 통형의 두 헤더(header)와, 이 두 헤더 사이에 그 길이방향으로 복수의 평판형 튜브가 두 헤더들과 각각 연통하도록 배열된 복수의 튜브열과, 두 헤더에 그 길이방향을 따라 상호 엇갈리게 설치되어 각 튜브가 순차적으로 연통하도록 각 헤더 내에서의 냉매의 흐름을 차단하는 복수의 배플(baffle)과, 각 튜브에 그 길이방향을 따라 일정간격으로 배치되는 다수의 방열핀을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above objects, an evaporator of a refrigerator according to the present invention includes two headers having a cylindrical shape spaced apart at regular intervals and through which a refrigerant passes, and a plurality of flat tube tubes having two flat tubes in the longitudinal direction between the two headers. A plurality of tube rows arranged to communicate with each other, and a plurality of baffles intersecting each other along the longitudinal direction of the two headers to block the flow of the refrigerant in each header so that each tube communicates sequentially; Each tube is characterized by comprising a plurality of heat radiation fins are arranged at a predetermined interval along the longitudinal direction.
본 고안의 한 바람직한 특징에 의하면, 두 헤더의 내부에 그 길이방향으로 각각 설치되어 냉매가 복수의 튜브열을 각각 독립적으로 동시에 통과할 수 있도록 두 헤더의 내부를 두 구역으로 구획하는 적어도 하나씩의 구획판이 구비된다.According to one preferred feature of the present invention, at least one partition is provided in each of the two headers in the longitudinal direction to partition the interior of the two headers into two zones so that the refrigerant can pass through a plurality of tube rows independently and simultaneously, respectively. The plate is provided.
이에 따라 본 고안은, 증발기의 전부분에서 균일하게 열교환이 이루어짐은 물론 열효율이 종래에 비해 크게 증가되게 되므로 냉장고의 냉각성능과 신뢰성 향상 등에 큰 효과를 발휘하게 된다.Accordingly, the present invention, since the heat exchange is uniformly made in all parts of the evaporator, and the thermal efficiency is greatly increased as compared with the conventional, it has a great effect on improving the cooling performance and reliability of the refrigerator.
도 1은 일반적인 냉장고의 구성을 개략적으로 보인 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a typical refrigerator,
도 2는 종래의 증발기를 보인 정면도,2 is a front view showing a conventional evaporator,
도 3은 종래 증발기의 제작방법을 개략적으로 보인 측면도,Figure 3 is a side view schematically showing a manufacturing method of a conventional evaporator,
도 4는 본 고안에 의한 증발기를 보인 정면도,4 is a front view showing an evaporator according to the present invention,
도 5는 그 평면도,5 is a plan view thereof;
도 6은 도 4의 Ⅵ-Ⅵ을 따라 취한 발췌 단면도,6 is a cross-sectional view taken along the VI-VI of FIG.
도 7은 본 고안의 다른 실시예를 보인 평면도,7 is a plan view showing another embodiment of the present invention,
도 8은 본 고안의 또다른 실시예를 보인 평면도이다.8 is a plan view showing another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2, 3 : 헤더(header)2a,2b,3a,3b : (각 헤더의) 구역2, 3: headers 2a, 2b, 3a, and 3b (for each header)
4 : 튜부(tube)열5 : (튜브열의) 튜브4: tube row 5: tube (tube row)
5a : (튜브의) 격벽5b : (튜브의) 냉매유로5a: bulkhead (of tube) 5b: refrigerant (of tube)
6 : 배플(baffle)7 : 방열핀(放熱fin)6: baffle 7: heat dissipation fin
8 : 냉매유입구9 : 냉매유출구8: refrigerant inlet 9: refrigerant outlet
10 : 구획판10: partition plate
이와 같은 본 고안의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.Such specific features and other advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
도 4 내지 도 6에서, 본 고안에 의한 냉장고의 증발기는 대략 반원통 형태의 두 헤더(2)(3)가 적정간격으로 이격되어 배치되고, 두 헤더(2)(3) 사이에는 복수의 평판형 튜브(5)들이 헤더(2)(3)의 길이방향으로 일정하게 배열된 두 튜브열(4)이 헤더(2)(3)의 지름방향으로 배열된다. 이에 따라 두 튜브열(4)의 튜브(5)들은 양 헤더(2)(3)에 대해 함께 연통하게 된다.4 to 6, the evaporator of the refrigerator according to the present invention is disposed with two headers 2 and 3 having a semi-cylindrical shape spaced at appropriate intervals, and a plurality of flat plates between the two headers 2 and 3. Two tube rows 4 are arranged in the radial direction of the headers 2, 3, in which the shaped tubes 5 are constantly arranged in the longitudinal direction of the headers 2, 3. The tubes 5 of the two tube rows 4 thus communicate with both headers 2 and 3 together.
두 헤더(2)(3)에는 냉매가 각 튜브열(4)의 튜브(5)들을 순차적으로 통과할 수 있도록 헤더(2)(3) 내에서의 냉매의 호름을 차단하여 인접하는 튜브(5)로 유도하는 복수의 배플(6)들이 상호 엇갈리게 배치된다. 또한 한 헤더(2)의 하단부에는 냉매가 유입되는 냉매유입구(8)가 설치되고, 다른 헤더(3)의 상단부에는 냉매가 유출되는 냉매유출구(9)가 설치된다.The two headers (2) (3) have an adjacent tube (5) by blocking the flow of the refrigerant in the header (2) (3) so that the refrigerant can sequentially pass through the tubes (5) of each tube row (4). A plurality of baffles 6 leading to) are staggered from each other. A coolant inlet 8 through which coolant flows is provided at the lower end of one header 2, and a coolant outlet 9 through which coolant flows out at an upper end of the other header 3.
이에 따라 냉매유입구(8)로 유입된 냉매는 헤더(2)에서 두 튜브열(4)의 튜브(5)로 분기되어 각 튜브열(4)을 동시에 통과하게 되므로 냉매의 유효길이가 줄어들어 냉매의 압력강하가 최대한 억제되게 됨으로써 종래에 비해 압축기의 소비동력을 줄일 수 있게 된다. 또한 종래에 비해 증발기(1)의 높이를 줄일 수 있으면서도 가일층 향상된 열효율을 발휘하게 된다.Accordingly, the refrigerant flowing into the refrigerant inlet 8 branches from the header 2 to the tubes 5 of the two tube rows 4 and passes through each tube row 4 at the same time, thereby reducing the effective length of the refrigerant. Since the pressure drop is suppressed as much as possible, the power consumption of the compressor can be reduced as compared with the conventional art. In addition, it is possible to reduce the height of the evaporator 1 as compared to the prior art and further exhibits improved thermal efficiency.
한편 각 튜브(5)의 외주에는 냉매의 방열을 촉진하는 다수의 방열핀(7)들이 각각 일정간격으로 배열되어 접합되는데, 바람직하기로는 한 방열핀(7)이 나란하게 배치된 두 튜브열(4)의 대응하는 튜브(5)들을 함께 삽입하도록 구성된다. 또한 각 튜브(5)는 공기흐름저항을 최소화할 수 있도록 그 폭이 헤더(2)(3)의 길이방향을 따라 배치되는 것이 바람직한데, 이 경우 증발기(1)의 두께가 현저히 감소되어 냉장고에 설치공간을 최소화할 수 있게 된다.On the other hand, the outer circumference of each tube (5) is a plurality of heat dissipation fins (7) for promoting the heat dissipation of the refrigerant are arranged and bonded to each other at a predetermined interval, preferably two heat dissipation fins (7) two tube rows (4) arranged side by side Is configured to insert the corresponding tubes 5 together. In addition, the width of each tube 5 is preferably arranged along the length of the header (2) (3) in order to minimize the air flow resistance, in which case the thickness of the evaporator (1) is significantly reduced to the refrigerator The installation space can be minimized.
한편 각 튜브(5)의 내부는 바람직하기로 복수의 격벽(5a)들에 의해 복수의 냉매유로(5b)가 형성되는데, 이는 전열면적을 극대화시킴과 함께 수력반경을 최소화시키게 되어 열효율을 극대화시킬 수 있게 된다. 이를 위해 본 고안 튜브(5)는 바람직하기로 압출가공에 의해 구성된다.On the other hand, the inside of each tube (5) is preferably formed by a plurality of partitions (5a) a plurality of refrigerant flow path (5b), which maximizes the heat transfer area and minimizes the hydraulic radius to maximize the thermal efficiency It becomes possible. To this end, the subject innovation tube 5 is preferably constituted by extrusion.
이와 같은 본 고안의 증발기(1)는 여러 가지 방법으로 구성될 수 있는데, 바람직하기로는 각 구성요소들을 알루미늄으로 구성하고, 그 표면에 이보다 낮은 용융온도를 가지는 동종류의 크래드(clad)소재를 도포하여 가조립한 뒤, 브레이징(brazing) 용접함으로써 구성하게 된다.The evaporator 1 of the present invention can be constructed in various ways. Preferably, each component is made of aluminum, and the same type of clad material having a lower melting temperature is formed on the surface thereof. After application and pre-assembly, brazing welding is performed.
한편 도 7에는 본 고안의 다른 실시예가 도시되어 있는데, 이것은 전술한 실시예의 구성에서 두 헤더(2)(3)의 내부에 그 길이방향으로 구획판(10)을 설치하여 헤터(2)(3)의 내부를 두 튜브열(4)과 각각 연통하는 두 구역(2a,2b)(3a,3b)으로 구획함으로써 냉매가 각 튜브열(4)을 독립적으로 동시에 흐를 수 있도록 한 구성이다. 이러한 구성의 실시예는 헤더(2)(3)의 각 구역(2a,3a)(2b,3b)으로 각각 냉매가 유입되도록 각 구역(2a,3a)(2b,3b)에 독립적으로 연통하는 두 냉매유입구(8a,8b)와 냉매유출구(9a,9b)가 각각 구비된다.On the other hand, Figure 7 shows another embodiment of the present invention, which in the configuration of the above-described embodiment by installing the partition plate 10 in the longitudinal direction inside the two header (2) (3) to the header (2) (3) The inside of the shell is divided into two zones (2a, 2b) (3a, 3b) communicating with the two tube rows (4), respectively, so that the refrigerant can flow independently of each tube row (4) simultaneously. Embodiments of this configuration are two communicating independently of each of the zones 2a, 3a, 2b, 3b so that refrigerant flows into the respective zones 2a, 3a, 2b, 3b of the header 2, 3, respectively. Refrigerant inlets 8a and 8b and refrigerant outlets 9a and 9b are provided, respectively.
한편 도 8에는 본 고안의 또다른 실시예가 도시되어 있는데, 이것은 전술한 제2실시예의 구성에서 헤더(2)(3)의 내부에 구획판(10)을 설치하는 대신, 두 헤더(11)(12)를 원통형의 두 단위체(11a,11b)(12a,12b)로 구성하여 상호 접합함으로써 냉매가 두 튜브열(4)을 독립적으로 흐를 수 있도록 한 구성이다. 이러한 구성의 실시예 역시 전술한 실시예들과 마찬가지의 작용효과를 가짐은 물론이다.Meanwhile, another embodiment of the present invention is shown in FIG. 8, which, instead of installing the partition plate 10 inside the headers 2 and 3 in the above-described second embodiment, has two headers 11 ( 12 is composed of two cylindrical units (11a, 11b) (12a, 12b) to be bonded to each other so that the refrigerant flows independently of the two tube rows (4). Embodiments of such a configuration also have the same operational effects as those of the above-described embodiments.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의하면, 냉매의 압력강하가 최대한 억제되게 되므로 증발기의 전부분에서 거의 균일하게 열교환시킬 수 있음은 물론 종래에 비해 전열면적이 크게 증가할 뿐 아니라 튜브의 수력반경이 대폭 줄어들게 되므로 증발기의 열효율을 현저하게 향상시킬 수 있게 된다. 또한 증발기의 두께와 높이가 작아지게 되므로 냉장고에의 설치공간을 축소시킬 수 있으며, 이에 따라 냉동실의 체적을 증가시킬 수 있게 된다. 뿐만 아니라 각 구성부품을 별도로 구성하여 상호 접합하므로 제작이 매우 용이해지게 된다.As described above, according to the present invention, since the pressure drop of the refrigerant is suppressed to the maximum, it is possible to exchange heat almost uniformly in all parts of the evaporator, as well as the heat transfer area is greatly increased as compared with the conventional, and the hydraulic radius of the tube is greatly increased. As a result, the thermal efficiency of the evaporator can be significantly improved. In addition, since the thickness and height of the evaporator may be reduced, the installation space in the refrigerator may be reduced, thereby increasing the volume of the freezer compartment. In addition, since each component is separately configured and bonded to each other, manufacturing becomes very easy.
따라서 본 고안은 냉장고의 냉각성능과 제작성 등을 크게 향상시키는 매우 우수한 효과를 가진다.Therefore, the present invention has a very excellent effect of greatly improving the cooling performance and manufacturability of the refrigerator.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |