KR19990068983A - Heat exchanger for refrigerator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉매관, 제상관, 핀을 일체로 성형하여 작업공수를 줄임은 물론, 통기성을 향상시켜 외부공기와의 열교환면적이 커짐에 따라 제상효율을 향상시킬 수 있는 냉장고의 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerator. More particularly, the refrigerant pipe, the defrost pipe, and the fins are integrally formed to reduce the work man-hours and to improve the air permeability, thereby improving the defrost efficiency as the heat exchange area with the outside air increases. The present invention relates to a heat exchanger of a refrigerator.
이를 위한 본 발명은 수력직경이 1.5∼8(mm)인 나란한 한쌍의 제 1, 2 냉매관(501)(502)과, 상기 두 냉매관 사이에 위치하며 냉매관에 비해 작은 공경으로 된 제상관(503)과, 상기 두 냉매관과 제상관 사이에 위치하는 핀(510)을 일체로 형성하여 상하 방향으로 연속반복되게 절곡하고, 상기 핀에는 일정한 간격으로 다수개의 루버(513)를 형성하고, 상기 루버에는 루버를 통과하는 공기의 방향을 조절할 수 있도록 30∼60°각도로 경사진 경사판(520)을 형성하여서 된 것이다.The present invention for this purpose is a pair of first and second refrigerant pipes 501, 502 side by side having a hydraulic diameter of 1.5 to 8 (mm) and a defrost pipe having a smaller pore diameter than the refrigerant pipe located between the two refrigerant pipes 503 and the fins 510 located between the two refrigerant pipes and the defrost pipe are integrally formed to be bent continuously and repeatedly in the vertical direction, and the fins are provided with a plurality of louvers 513 at regular intervals. The louver is formed by forming an inclined plate 520 that is inclined at an angle of 30 to 60 degrees to adjust the direction of air passing through the louver.
Description
본 발명은 냉장고분야에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉장고의 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to the field of refrigerators, and more particularly to a heat exchanger of a refrigerator.
일반적으로 냉장고는 냉매를 압축 ― 응축 ― 팽창 ― 증발시키는 냉동사이클을 반복함에 따라 고내를 저온화시켜 음식물을 장기간동안 신선하게 보관할 수 있도록 한 냉동 냉장장치로서, 요식업소뿐만아니라 일반가정에서도 거의 필수적으로 사용되고 있는 일반화된 가전제품이다.In general, a refrigerator is a refrigeration refrigerating device that allows food to be kept fresh for a long period of time by reducing the temperature in the refrigerator by repeating a refrigeration cycle of compressing, condensing, expanding and evaporating refrigerant. It is a generalized home appliance used.
상기 냉장고의 기본적인 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.The basic configuration of the refrigerator will be described below.
다만, 설명과정에서 포함되는 구성요소들은 일반적으로 공지된 사항이므로 도시는 생략하기로 한다.However, components included in the description process are generally known, and thus the illustration is omitted.
냉장고는 저온 저압상태의 가스냉매를 고온 고압상태로 승온 승압시키는 압축기(Compressor)와, 상기 압축기로부터 유입되는 고온 고압가스상태의 냉매를 냉각 응축하여 온도 40℃, 압력 9atm의 액체냉매로 변환시키는 응축기(Condenser)와, 다른 부분의 냉매관 직경에 비해 축관되어 유입되는 냉매를 감압시키는 모세관(Capillary tube)과, 상기 모세관을 통한 냉매를 저온 저압상태로 증발하면서 이에 비해 상대적으로 고온인 고내의 공기와 열교환됨에 따라 고내를 저온화시키는 증발기(Evaporator)등으로 구성되어 있다.The refrigerator includes a compressor for raising and lowering the gas refrigerant of low temperature and low pressure to a high temperature and high pressure state, and a condenser for cooling and condensing the refrigerant of the high temperature and high pressure gas flowing from the compressor into a liquid refrigerant having a temperature of 40 ° C. and a pressure of 9 atm. (Condenser), a capillary tube for depressurizing the refrigerant introduced through the condenser compared to the diameter of the refrigerant tube of the other part, and the air in the refrigerator at a relatively high temperature while evaporating the refrigerant through the capillary at a low temperature and low pressure. It is composed of an evaporator which lowers the inside of the furnace as it is heat exchanged.
상기의 장치들을 필수적으로 갖추고 있는 통상적인 냉장고의 형태는 도 1에서와 같이 냉장고의 외형을 구성하고 있는 단열재인 외부케이스(1)와, 상기 외부케이스의 내측 상부 또는 하부에 위치하며 증발기(이하“열교환기”라 함)(5)에 의해 열교환된 냉기가 직접 유입되어 약 -18℃의 실내온도를 유지하는 냉동실(2)과, 상기 냉동실과 베리어(Barrier)(4)에 의해 구분되며 냉동실측으로부터 냉기가 공급되는 과정에서 열교환됨에 따라 상기 냉동실(2)에 비해 고온(0∼7℃)상태의 실내온도를 유지하는 냉장실(3)로 대별되어 있으며, 상기 냉동실(2)과 냉장실(3)의 전방에는 각 실을 개폐하기 위한 도어(2a)(3a)가 각각 구비되어 있다.The conventional refrigerator is essentially equipped with the above-mentioned devices, as shown in FIG. Cold air heat exchanged by the heat exchanger (5) is introduced into the freezer compartment (2) and the freezer compartment (Barrier) (4) to maintain an indoor temperature of about -18 ℃, the freezer compartment side As it is heat exchanged in the process of supplying cold air from the refrigerator compartment 2 is divided into a refrigerator compartment (3) for maintaining a room temperature of a high temperature (0 ~ 7 ℃) state, compared to the freezer compartment (2), the freezer compartment (2) and the refrigerating compartment (3) In front of the doors, doors 2a and 3a for opening and closing the chambers are respectively provided.
한편, 상기 열교환기(5)는 도 2 에서와 같이 냉매가 흐르는 튜브(50)와, 상기 튜브의 표면에 일정간격으로 무수히 많이 고정되어 증발열을 방열하기 위한 핀(51)과, 상기 핀과 핀사이에 설치되어 튜브(50)와 외기와의 온도차로 인해 발생되는 서리를 제상하기 위한 제상관(52)으로 이루어져 있다.On the other hand, the heat exchanger 5 is a tube 50 through which the refrigerant flows, as shown in FIG. Is installed between the defrosting tube 52 for defrosting the frost generated due to the temperature difference between the tube 50 and the outside air.
이와 같이 구성되어 있는 핀 앤 튜브(Fin & Tube)열교환기(5)는 직선형의 튜브(50) 외주면에 얇은 판으로 된 핀(51)을 일정간격으로 배열한 다음 튜브(50)를 확관하여 고정시킨후 이를 사형으로 다단절곡한 형상을 이루고 있다.The fin & tube heat exchanger 5 configured as described above arranges the fins 51 made of thin plates on the outer circumferential surface of the straight tube 50 at regular intervals, and then expands and fixes the tube 50. After forming it, it forms a shape multi-stage bent.
그러나 상기와 같은 열교환기는 튜브(50)와 핀(51)의 접촉저항으로 인하여 제상시간이 지연되는등 제상효율성이 좋지못한 단점이 있으며, 열교환기의 제작시 별개로 분리되어 있는 튜브(50)와 핀(51)을 고정하기 위한 작업이 필수적으로 이루어져야 했기 때문에 작업공수가 증가하고, 이에 따라 수공비가 많이 들게 되므로 가격경쟁력에서 불리한 조건을 갖게 된다.However, the heat exchanger as described above has a disadvantage in that defrosting efficiency is not good due to delay in defrosting time due to the contact resistance between the tube 50 and the fins 51, and when the heat exchanger is manufactured, the tube 50 is separately separated. Since the work for fixing the pin 51 had to be made essentially, the man-hours increase, and accordingly, a lot of manual costs are required, and therefore, there are disadvantages in price competitiveness.
또한, 핀(51)은 튜브(50)의 외주면에 세워진 상태로 고정되므로 튜브 사이의 상하간격은 핀(51)의 길이를 감안하여 제작해야했다.In addition, the pin 51 is fixed on the outer circumferential surface of the tube 50, so the vertical gap between the tubes had to be manufactured in consideration of the length of the pin 51.
이에 따라 열교환기(5)의 전체길이가 길어지는 문제점도 있었다.Accordingly, there was also a problem in that the overall length of the heat exchanger 5 was long.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 그 목적은 열교환효율을 향상시키기 위한 것이다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object is to improve the heat exchange efficiency.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수력직경이 1.5∼8(mm)인 나란한 한쌍의 제 1, 2 냉매관과, 상기 두 냉매관 사이에 위치하며 냉매관에 비해 작은공경으로 된 제상관과, 상기 두 냉매관과 제상관 사이에 위치하는 핀을 일체로 형성하여 상하 방향으로 연속반복되게 절곡하고, 상기 핀에는 일정한 간격으로 다수개의 루버를 형성하고, 상기 루버에는 루버를 통과하는 공기의 방향을 조절할 수 있도록 30∼60°각도로 경사진 경사판을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 냉장고용 열교환기를 제공함에 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pair of parallel first and second refrigerant pipes having a hydraulic diameter of 1.5 to 8 (mm), and a defrost pipe having a smaller pore diameter than that of the refrigerant pipes. And integrally form a fin positioned between the two refrigerant pipes and the defrost pipe to be bent continuously and repeatedly in the vertical direction, and a plurality of louvers are formed on the fins at regular intervals, and the direction of the air passing through the louvers on the louvers. To provide a refrigerator heat exchanger, characterized in that by forming an inclined plate inclined at an angle of 30 to 60 ° to adjust.
도 1은 일반적인 냉장고의 측단면도1 is a side cross-sectional view of a typical refrigerator
도 2는 종래 핀 앤드 튜브(Fin & Tube) 타입의 열교환기를 도시한 정면도Figure 2 is a front view showing a conventional fin & tube type heat exchanger
도 3은 본 발명 트라이-튜브(Tri-Tube) 타입의 열교환기를 도시한 사시도Figure 3 is a perspective view showing a heat exchanger of the present invention tri-tube (Tri-Tube) type
도 4는 상기 도 3의 일부측면도4 is a partial side view of FIG.
도 5a는 상기 도 4의 Ⅰ―Ⅰ선 단면도5A is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 4.
도 5b는 상기 도 4의 Ⅱ―Ⅱ선 단면도5B is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 4.
도 5c는 상기 도 4의 Ⅲ―Ⅲ선 단면도5C is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 4.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 평단면도6 is a plan sectional view showing a first embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 평단면도7 is a plan sectional view showing a second embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 제 3 실시예를 도시한 평단면도8 is a plan sectional view showing a third embodiment of the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
501, 502 : 제 1, 2 냉매관 503 : 제상관501, 502: first and second refrigerant pipes 503: defrosting pipe
504 : 열전달 촉진부재 510 : 핀(fin)504: heat transfer promoting member 510: fin
511, 512 : 제 1, 2 핀 513 : 루버511, 512: 1st, 2nd pin 513: louver
520 : 경사판520: inclined plate
이하, 첨부된 도 3 내지 도 5c를 참조하여 냉장고용 열교환기의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the heat exchanger for a refrigerator will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5C.
상기 열교환기(증발기)(50)는 냉매가 흐르는 제 1, 2 냉매관(501)(502)과, 상기 두 냉매관 사이에 나란하게 배열되고 히터선(도시는 생략함)이 내장된 제상관(503)과, 상기 두 냉매관(501)(502)과 제상관(503) 사이에 일체로 형성된 핀(Fin)(510)으로 구성되어 있다.The heat exchanger (evaporator) 50 is a defrost pipe having a first and second refrigerant pipes 501 and 502 through which refrigerant flows, and a heater wire (not shown), which are arranged side by side between the two refrigerant pipes. 503 and fins 510 integrally formed between the two refrigerant pipes 501 and 502 and the defrost pipe 503.
이를 이른바 트라이 튜브형(Bi-Fin Type) 열교환기라 한다.This is called a Bi-Fin Type heat exchanger.
상기 제 1, 2 냉매관(501)(502)의 수력반경(Rh)는 0.75∼4(mm)사이로 하는 것이 가장 바람직한데, 그 이유는 관내의 압력과 열전달량을 최적화할 수 있기 때문이다.The hydraulic radius R h of the first and second refrigerant pipes 501 and 502 is most preferably between 0.75 and 4 mm, because the pressure and heat transfer in the pipe can be optimized. .
참고로, 냉매관의 경우 수력반경(Rh)=A/P=d/4가 되는데, 이때 P는 관내주면에 냉매가 접하는 원주길이를 나타내고, A는 냉매의 유동단면적을 나타내며, d는 냉매관의 직경을 나타낸다.For reference, in the case of the refrigerant pipe, the hydraulic radius (R h ) = A / P = d / 4, where P represents the circumferential length of the refrigerant contacting the inner circumference of the pipe, A represents the flow cross-sectional area of the refrigerant, and d represents the refrigerant. Indicates the diameter of the tube.
따라서, 수력직경(Dh)는 수력반경의 두배인 1.5∼8.0(mm)가 되는셈이다.Therefore, the hydraulic diameter D h is 1.5 to 8.0 (mm), which is twice the hydraulic radius.
상기 제상관(503)의 공경은 제 1, 2 냉매관(501)(502)에 비해 작으며, 제상관내에는 서리를 녹이기 위한 히터선(도시는 생략함)이 내장되어 있다.The air gap of the defrost pipe 503 is smaller than that of the first and second refrigerant pipes 501 and 502, and a heater wire (not shown) is built in the defrost pipe to melt frost.
이때, 상기 제상관(503)의 공경은 발열효율을 높이기 위해 되도록 히터선의 직경과 거의 같은 공경으로 되는 것이 바람직하다.At this time, the pore size of the defrost pipe 503 is preferably to have a pore diameter substantially the same as the diameter of the heater wire so as to increase the heat generating efficiency.
상기 핀(510)에는 장공형의 루버(Louvre)(513)가 일정간격으로 무수히 많이 형성되어 있으며, 상기 루버에는 이 루버로 통과하는 공기에 방향성을 부여하기 위해 루버를 가로질러 일정각도로 경사진 경사판(520)이 형성되어 있다.The pin 510 has a large number of long louvers (Louvre) 513 at a predetermined interval, the louver is inclined at a predetermined angle across the louver to give direction to the air passing through the louver. The inclined plate 520 is formed.
이때, 상기 경사판(520)의 경사각도는 공기의 방향성과 통기성을 고려하여 설정하며, 상기 경사판(520)은 루버(513)를 기준으로 1°∼90°사이에서 경사각을 설정할 수 있다.In this case, the inclination angle of the inclination plate 520 may be set in consideration of the air direction and air permeability, and the inclination plate 520 may set an inclination angle between 1 ° and 90 ° based on the louver 513.
또한, 도면상 제 1 냉매관(501)과 제상관(503)사이에 위치한 핀을 제 1 핀(511)이라 하고, 제상관(503)과 제 2 냉매관(502)사이에 형성된 핀을 제 2 핀(512)이라 한다면, 제 1 핀(511)측에 위치한 루버(513)에 형성된 경사판(520)의 각도는 +α로 경사져 있으며, 제 2 핀(512)측에 위치한 루버(513)에 형성된 경사판(520)의 각도는 -α각도로 경사져 있다.In addition, the fin located between the first refrigerant pipe 501 and the defrost pipe 503 in the drawing is referred to as the first fin 511, the fin formed between the defrost pipe 503 and the second refrigerant pipe 502 In the case of the second pin 512, the angle of the inclined plate 520 formed on the louver 513 located on the first pin 511 side is inclined at + α, and the louver 513 located on the second pin 512 side. The angle of the formed inclined plate 520 is inclined at an angle of -α.
즉, 상기 제 1 핀(511)과 제 2 핀(512)에 형성된 경사판(520)의 경사각은 같으되 방향은 반대로 되어 있다.That is, the inclination angle of the inclined plate 520 formed on the first fin 511 and the second fin 512 is the same, but the direction is reversed.
그 이유는 루버(513)을 통과하는 공기가 서로 다른각도로 유입 및 배출되므로 기류가 발생하게 되어 열교환효율을 배가시킬 수 있기 때문이다.This is because the air passing through the louver 513 is introduced and discharged at different angles, so that airflow is generated, thereby increasing the heat exchange efficiency.
이상과 같은 본 발명의 열교환기의 제작시에는 나란하게 배열된 제 1, 2 냉매관(501)(502)과 그 사이에 나란히 배열된 제상관(503)과 상기 두 냉매관과 제상관 사이를 잇는 제 1, 2 핀(511)(512)을 일체로 압출성형한다.When the heat exchanger of the present invention is manufactured as described above, the first and second refrigerant pipes 501 and 502 arranged side by side and the defrost pipe 503 arranged side by side and between the two refrigerant pipes and the defrost pipe The first and second fins 511 and 512 are integrally extruded.
일체로 성형된 직후의 제 1, 2 냉매관(501)(502)과 제상관(503)과 핀(510)의 형태는 직선형이다.The shapes of the first and second refrigerant pipes 501 and 502, the defrost pipe 503, and the fin 510 immediately after being integrally molded are straight.
다음, 상기 제 1, 2 핀(511)(512)으로 공기가 통풍되도록 하기 위해 도 4a에서와 같이 루버(513)의 상단쪽과 하단쪽으로부터 엇갈린방향으로 프레싱하면 루버의 중앙부를 중심으로 상하단이 절개됨과 동시에 루버의 중앙부에는 소정각도로 경사진 경사판(520)이 형성된다.Next, in order to allow air to be vented to the first and second fins 511 and 512, pressing the upper and lower ends of the louver 513 in a staggered direction from the upper and lower sides of the louver 513 as shown in FIG. 4A. At the same time, the inclined plate 520 is inclined at a predetermined angle at the center of the louver.
상기 경사판(520)의 경사각도는 통풍량의 조절을 위해 프레싱작업에 의해 조절할 수 있으며, 경사각은 루버(513)를 기준으로 30°∼60°사이로 형성한다.The inclination angle of the inclination plate 520 may be adjusted by pressing to adjust the ventilation amount, and the inclination angle is formed between 30 ° and 60 ° based on the louver 513.
상기와 같이 경사판(520)의 경사각을 한정하는 이유는 실험결과 1∼90°사이에서의 경사각도중 상기의 각도로 경사각을 이룰 때 열교환효율을 극대화시킬 수 있기 때문이다.The reason for limiting the inclination angle of the inclination plate 520 as described above is that the heat exchange efficiency can be maximized when the inclination angle is achieved at the angle among the inclination angles between 1 and 90 ° as a result of the experiment.
이상과 같이 경사판(520)을 형성하는 작업을 마치면 일체로 된 제 1, 2 냉매관(501)(502), 제상관(503), 제 1, 2 핀(511)(512)를 상하 또는 좌우방향으로 “S”자형으로 반복절곡함으로써 성형작업이 완료된다.After completing the operation of forming the inclined plate 520 as described above, the first and second refrigerant pipes 501 and 502, the defrost pipe 503, and the first and second fins 511 and 512 that are integrated with each other are vertically or horizontally disposed. The molding operation is completed by repeatedly bending the letter “S” in the direction.
상기에서 열교환기의 재질은 성형작업이 용이하고 무게가 가벼운 알루미늄(Al)으로되는 것이 바람직하며, 이외에도 알루미늄과 동일 또는 그 이상의 효과를 발휘할 수 있다면 타 재질도 적용이 가능함은 물론이다.It is preferable that the material of the heat exchanger is made of aluminum (Al), which is easy to mold and light in weight, and other materials can be applied if the same or more effects can be obtained.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 그중 도 6는 제 1, 2 냉매관(501)(502)내부에 “+”자형의 열전달 촉진부재(504)를 냉매관과 일체로 형성하여 냉매의 유동시 열전달효과를 배가시키기 위한 것이다.6 to 8 illustrate another embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a heat transfer promoting member 504 having a “+” shape inside the first and second refrigerant pipes 501 and 502 and the refrigerant pipe. It is formed to integrally to double the heat transfer effect during the flow of the refrigerant.
이외에도 도 7에서와 같이 제 1, 2 냉매관(501)(502)의 단면적을 원형, 타원형, 각형등으로 형성하여 냉매와의 접촉면적을 넓힘으로써 열전달효율을 향상시키는 형태와, 도 8에서와 같이 제 1, 2 냉매관(501)(502)의 내주면을 따라 톱니형상의 돌기를 형성하여 냉매와의 냉매관의 접촉면적을 크게하는 형태도 적용이 가능하다.In addition, as shown in FIG. 7, the cross-sectional areas of the first and second refrigerant pipes 501 and 502 may be formed into circular, elliptical, and square shapes to increase the contact area with the refrigerant, thereby improving heat transfer efficiency. Likewise, a form in which a tooth-shaped protrusion is formed along the inner circumferential surfaces of the first and second refrigerant pipes 501 and 502 to increase the contact area of the refrigerant pipe with the refrigerant is also applicable.
이상과 같은 본 발명의 열교환기는 핀과 튜브를 일체로 성형함으로써 작업공수를 줄임은 물론 제작비를 절감할 수 있는 효과와, 상기와 같이 제작공수를 줄임에 따른 생산성을 향상시키는 효과와, 통기성을 향상시켜 외부공기와의 열교환면적이 커짐에 따라 제상효율을 향상시킬 수 있는 효과와, 별도로 핀을 부착하지 않아도 되므로 전체적인 열교환기의 크기를 소형화할 수 있는 효과와, 열교환 효율을 향상시켜 소비전력을 절감할 수 있는 효과등이 있다.The heat exchanger of the present invention as described above can reduce the number of work as well as the production cost by forming the fin and tube integrally, and the effect of improving the productivity by reducing the production labor as described above, and improve the breathability By increasing the heat exchange area with the external air, the defrosting efficiency can be improved, and since there is no need to attach fins separately, the size of the overall heat exchanger can be reduced, and the heat exchange efficiency can be improved to reduce power consumption. There are effects that can be done.
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Cited By (1)
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| KR100912914B1 (en) * | 2007-10-08 | 2009-08-20 | 박천표 | Evaporator |
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1998
- 1998-02-03 KR KR1019980002933A patent/KR19990068983A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| B601 | Maintenance of original decision after re-examination before a trial | ||
| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20000808 Effective date: 20010628 |