KR19980054996U - 냉장고의 증발기유닛 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉장고의 개선된 증발기유닛을 개시한다.

종래에는 송풍기가 증발기의 상단부 중간에 배치되는 액시얼 팬 방식이었으므로 냉기의 흐름이 불균일하여 열교환이 불균일할 뿐만 아니라 고른 냉기분배가 어렵고, 설치공간이 필요이상으로 커지는 문제등이 있었다.

본 고안에서는 송풍기를 증발기의 상부에 나란하게 배치되는 크로스 플로우 팬과, 이 크로스 플로우 팬의 일단에 동축으로 배치되어 이를 구동하는 모터로 구성하여, 증발기의 전부분에서 균일한 열교환이 이루어지도록 함과 동시에 냉기의 고른 분배가 가능하도록 하였으며, 증발기유닛의 설치공간도 대폭 절감되도록 하였다.

Description

냉장고의 증발기유닛

본 고안은 냉장고(refrigerator)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 캐비티(cavity)를 냉각시키는 증발기유닛(evaporator unit)에 관한 것이다.

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.

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 회수냉기가 혼합되어 열교환됨으로써 냉각되도록 되어 있다.

도 2에는 이러한 냉장고의 종래의 증발기유닛을 개략적으로 도시하였는데, 이것은 증발기(E)의 상단부 중간에 액시얼 팬(axial fan)송풍기(B)가 위치된 구성이다. 이에 따라 냉기의 흐름이 도 2(b)에 화살표로 도시한 바와 같이 증발기(E)의 하단부로부터 상단부로 갈수록 포물선을 그리면서 그 중앙부로 몰리게 되어 증발기(E)의 전부분에서 열교환이 고르게 이루지지 못할 뿐 아니라 냉기가 냉동실(F)내로 균일하게 분배되지 못함으로써 냉동효율이 저하되게 된다.

또한 이로 인해 증발기(E)의 고른 열교환을 위해서는 증발기(E) 튜부(tube:T)의 각 열 중간부로 갈수록 방열핀(放熱fin:N)들이 주변의 피치(pitch:P')보다 큰 피치(pitch:P'')로 접합되어야 할 뿐만 아니라 한 열에서도 방열핀(N)들이 복수개의 피치(P')(P)들로 접합되지 않으면 안된다. 그러므로 종래의 증발기유닛은 증발기(E)의 제작이 상당히 어렵고 번잡한 문제를 가진다.

한편 냉장실(R)로부터의 회수냉기는 다량의 수분을 함유하고 있는 바, 냉동실(F)로부터의 회수냉기가 혼합됨에 따라 급격히 온도가 강하되어 포하 수증기압이 낮아지게 되므로 함유된 수분이 응축되게 되는데, 이와 같이 응축된 수분은 주로 증발기(E)에서 서리로 착상(着霜)된다. 이에 따라 증발기(E)의 전열불량이 야기되어 냉각효율이 떨어지게 되므로 증발기기(E)의 하부에 제상히이터(除霜heater:H)가 설치되어 증발기(E)를 필요에 따라 제상시키도록 되어 있다.

그런데 종래의 경우 냉기흐름이 불균일하여 서리가 불균일하게 착상되게 되는 바, 제상히터(H)가 필요이상으로 잦은 제상작업을 수행하게 되므로 전력소모량이 크게 증가할 뿐 아니라 냉동실(F)의 온도가 과도히 상승되어 수납된 식품의 보존상태를 해치게 되는 문제도 있었다.

또한 종래에는 송풍기(B)의 모터(M)가 증발기(E)의 전면에 위치되어 냉기중에 노출되게 되므로 방수처리가 요구되고, 냉동실(F)의 체적감소를 유발할 뿐만 아니라 기류집중에 의한 구동소음도 상당히 심한 문제가 있었다.

본 고안의 목적은 상술한 종래의 제반 문제들을 감안하여 증발기의 전부분에서 균일한 열교환이 이루질 수 있으며, 냉기를 냉동실내에 균일하게 분배할 수 있는 냉장고의 증발기유닛을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 증발기 튜브의 각 열에서 방열핀의 피치를 균일하게 배치할 수 있으며, 제상작업을 최대한 억제할 수 있는 냉장고의 증발기유닛을 제공하는 것이다.

본 고안의 또다른 목적은 그 설치공간을 대폭 줄일 수 있으며, 구동에 따른 소음도 현저히 감소시킬 수 있는 냉장고의 증발기유닛을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 고안에 의한 냉장고의 증발기유닛은, 냉동실의 배면에 설치되며, 냉매가 흐르는 튜브의 각 열에 다수의 방열핀들을 가지는 증발기와, 이 증발기에 의해 냉각된 공기를 냉동실로 순환시키는 송풍기를 구비하는 냉장고의 증발기유닛에 있어서, 송풍기가, 증발기의 상부에 나란하게 배치되는 크로스 플로우 팬(cross-flow fan)과, 이 크로스 플로우 팬의 일단에 동축으로 배치되어 이를 구동하는 모터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 한 바람직한 특징에 의하면, 증발기의 방열핀들이 그 튜브의 각 열에서 동일한 피치로 배열되고, 그 하단 열로부터 상단 열로 갈수록 점차 조밀한 피치를 갖도록 구성된다.

이에 따라 본 고안은, 증발기의 전부분에서 균이하게 열교환이 이루어짐은 물론 냉기를 냉동실내로 균일하게 분배할 수 있을 뿐 아니라 잦은 제상작업이 불필요하게 되므로 냉장고의 안전성과 사용의 편의성 향상 및 소비전력 감소 등에 큰 효과를 발휘하게 된다.

도 1은 일반적인 냉장고의 구성을 개략적으로 보인 단면도,

도 2는 종래의 증발기유닛을 보인 측면도와 정면도,

도 3은 본 고안에 의한 증발기유닛을 보인 정면도와 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 증발기(evaporator)2 : (증발기의) 튜브(tube)

2a∼2g : (튜브의) 열3 : (증발기의) 방열핀(放熱fin)

4 : 송풍기(blower)5 : (송풍기의) 모터(motor)

6 : 크로스 플로우 팬(cross-flow fan)

P : (방열핀들의) 피치(pitch)

P1∼P7 : (각 튜브열에 있어서의 방열핀의) 피치

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 한 바람직한 실시예를 상세히 설명 하는 바, 도시되지 않은 부분은 도 1을 참조하기로 한다.

도 3에서, 본 고안에 의한 냉장고의 증발기유닛은 열교환에 의한 냉매의 상태변화로 공기를 냉각시키는 증발기(1)와, 이 증발기(1)에 의해 냉각된 공기를 냉동실(F)내로 순환시키는 송풍기(4)를 구비한다.

증발기(1)는 그 내부에 냉매가 흐르는 다수열(2a∼2g)의 튜브(2)가 일정간격으로 순차 연결되고, 이 튜브(2)의 각 열(2a∼2g)에 냉매의 방열을 촉진시키는 다수의 방열핀(3)들이 단위열의 방열핀 피치(P)가 동일하도록 적정간격으로 배치되어 구성된다.

송풍기(4)는 본 고안의 특징에 따라 축방향으로 길게 형성된 크로스 플로우 팬(6)이 증발기(1)의 상부에 이의 튜브(2)와 나란하게 배치되고, 크로스 플로우 팬(6)을 구동하는 모터(5)가 팬(6)의 일단에 이와 동축으로 배치되어 구성된다.

이와 같은 본 고안 송풍기(4)의 크로스 플로우 팬(6)은 그 특성상 공기의 유입과 토출이 그 전부분에서 균일한 분포를 가지므로, 본 고안은 증발기(1)의 전부분에서 균일한 열교환이 이루어지게 될 뿐만 아니라 냉기도 냉동실(F)내의 전부위로 균일하게 분배되게 됨으로써 냉동효율이 종래에 비해 크게 향상된다.

이에 따라 본 고안은 증발기(1)의 방열핀(3) 피치(P)를 그 튜브(2)의 각 열(2a∼2g)에서 동일한 피치(P1∼P7)로 배치할 수 있게 되는 바, 각기 다른 피치를 가지는 종래에 비해 증발기(1)의 조립작업이 매우 간편하고 용이해지게 된다. 또한 본고안 증발기(1)의 방열핀(3)들은 튜브(2)의 하단 열(2a)로부터 상단 열(2g)로 갈수록 조밀한 피치(P1∼P7)를 갖도록 구성되어, 각 튜브열(2a∼2g)에서의 압력강하로 인한 방열 불균형을 보상함으로써 그 전부분에서 균일한 열교환이 이루어질 수 있도록 구성된다.

더욱이 본 고안은 냉매흐름이 증발기(1)의 전부분에 걸쳐 고르게 이루어지게 되므로 회수냉기중의 수분의 응축에 의한 서리착상도 증발기(1)의 전부분에 걸쳐 고르게 착상되게 된다. 이에 따라 종래에 비해 제상히터(H)를 통한 제상작업의 주기가 길어지게 되므로 전력소모량을 현저하게 줄일 수 있게 된다.

한편 본 고안의 송풍기(4)는 크로스 플로우 팬 방식으로 구성되어 그 모터(5)가 팬(6)과 동축으로 배치되므로 증발기유닛의 설치공간을 증발기(1)의 두께만으로 설정할 수 있게 되는 바, 냉장고의 냉동실(F) 체적을 증가시킬 수 있게 된다. 또한 모터(5)가 냉기중에 노출되지 않게 되므로 종래와 같은 방수구조를 채택할 피요도 없을 뿐 아니라 그 특성상 구동소음도 현저히 감소되게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의하면, 증발기의 전부분에서 고르게 열교환시킬 수 있을 뿐 아니라 냉기를 냉동실내에 균일하게 분배할 수 있게 된다. 또한 증발기의 방열핀 튜브의 각 열에서 동일하게 구성할 수 있으며, 균일한 착상에 의해 제상작업 주기를 연장할 수 있게 된다. 따라서 본 고안은 냉장고의 사용의 편의성과 안정성 및 신뢰성 등을 크게 향상시킬 수 있음은 물론 소비전력을 현저히 감소시킬 수 있는 매우 유용한 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 냉동실의 배면에 설치되며, 냉매가 흐르는 튜브의 각 열에 다수의 방열핀들을 가지는 증발기와, 이 증발기에 의해 냉각된 공기를 냉동실로 순환시키는 송풍기를 구비하는 냉장고의 증발기유닛에 있어서,

   상기 송풍기(4)가,

   상기 증발기(1)의 상부에 나란하게 배치되는 크로스 플로우 팬(6)과,

   상기 크로스 플로우 팬(6)의 일단에 동축으로 배치되어 이를 구동하는 모터(5)로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 증발기유닛,
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 증발기(1)의 방열핀(3)들이 그 튜브(2)의 각 열(2a∼2g)에서 동일한 피치(P1∼P7)로 배열되고, 그 하단 열(2a)로부터 상단 열(2g)로 갈수록 점차 조밀한 피치(P1∼P7)를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 증발기유닛.