KR20000001438U - 제상이 용이한 냉장고 증발기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉기덕트(21)를 통해 냉동실(20)과 냉장실(27)로 순환되는 냉기를 발생시키는 냉장고(1)의 증발기(19)에 있어서, ㄹ자 형태로 굴곡되어 일정 간격 유지되도록 양단의 고정 프레임(37)에 부착되어 있는 냉매 파이프(39)에 선접촉하도록 상기 냉매 파이프(39)를 따라 ㄹ자 형태로 굴곡된 상태로 부착되어 있으며, 순환냉기가 유출입되는 방향과 동일한 방향으로 배열되어 있는 복수개의 단위 히터(41,43)로 구성되어 있는 냉장고 증발기(19).

Description

제상이 용이한 냉장고 증발기(evaporator of refrigerator easy to defrost)

본 고안은 제상이 용이한 냉장고 증발기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증발기에 착상되는 성에의 양을 고르게 분포시키기나 증발기에 장착되는 제상히터를 복수개로 분할하여 설치함으로써 제상효율을 높이도록 한 냉장고의 증발기에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉장 및 냉동에 필요한 냉기를 만들기 위해 도 1에 도시된 냉각 시스템을 채용하고 있으며, 이러한 냉각 시스템은 101로 도시된 바와 같이 저압의 냉매를 압축하는 압축기(103), 방열 파이프(105,107,109)에 의해 고온의 냉매로부터 열을 방출시킨 다음 액화시키는 응축기(111), 드라이어(113)를 거쳐 유입되는 냉매를 저압상태로 팽창시키는 팽창밸브(115) 및, 팽창밸브(115)로부터 어큐물레이터(117)를 거쳐 유입된 냉매를 이용하여 저열원으로부터 열을 흡수하는 증발기(119)로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 냉각 시스템에 의한 냉동 사이클을 간략히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 압축기(103)에서 프레온 가스 등과 같은 냉매가 고온 고압의 상태로 압축되어 보조 방열 파이프(105)로 공급된다. 이때, 보조 방열 파이프(105)는 통상적으로 냉장고의 하단부에 설치되므로 증발기(119)에서 제상된 물을 압축기(103)에서 전달되는 75 ℃ 내외의 고온으로 증발시키도록 되어 있다. 이 과정에서 고온의 냉매는 제상된 물을 증발시키는 데 필요한 열을 빼앗기게 되므로 일정 수준 냉각되는 부차적인 효과를 누리게 된다.

다음에, 보조 방열 파이프(105)를 거친 냉매는 핫 파이프(107)를 거치게 되는데, 핫 파이프(107)는 일반적으로 냉장고의 도어측 캐비넷에 앞부분을 지나가도록 설치되어 있으므로 냉장고 도어를 여닫을 때 발생되는 냉장고 내부의 온도와 외부의 온도차로 인한 이슬맺침현상을 방지하도록 되어 있는 것으로, 이 경우에도 발생된 수적을 증발시키기 위해 일정량의 열을 빼앗기는 냉매는 다시 한번 냉각이 이루어진다.

이렇게 해서 핫 파이프(107)를 경유한 냉매는 후판 파이프(109) 또는 응축기(111)를 거치면서 충분히 냉각되어 액화상태로 된 다음 드라이어(113)로 공급된다. 이때 드라이어(113)는 응축기(111)까지 거치면서 통과하면서 고온상태에서 저온상태로 냉각된 냉매속에 생성되어 잔류할 수 있는 수분을 냉매로부터 완전히 제거하는 역할을 하도록 되어 있다. 이는 위에서와 같이 수분이 잔류하는 냉매를 그대로 증발기(119)에 공급하여 열교환시킬 경우 냉매와 물의 열전도도에 의해 냉각효율이 현저히 저하되는 것을 방지하기 위해서 이다.

드라이어(113)를 거치면서 수분이 제거된 고온 고압의 냉매는 모세관 형태로 되어 있는 팽창밸브(115)에 유입된다. 팽창밸브(115)에서는 냉매는 고압에서 저압으로 급격히 단열 팽창되어 저온 저압 상태로 되며 약 -30 ℃ 정도로 온도가 저하된다.

팽창밸브(115)에 의해 저온 저압 상태로 된 액상의 냉매는 증발기(119)에서 급격하게 기화되어 주위의 공기로부터 온도를 빼앗음으로써 냉동실 및 냉장실로 공급되는 냉기를 발생시키게 된다. 이때 증발기(119)에서 충분히 기화되지 못한 액상의 냉매는 어큐물레이터(117)로 분리되어 들어가게 되므로 압축기(103)로는 순수한 액체상태의 냉매만이 공급되게 된다.

이와 같이 냉매의 기화열에 의해 냉기를 만드는 증발기(119)는 도 2에 도시된 바와 같이 냉장고(100)의 냉동실(120) 후방의 냉기덕트(121) 상에 장착된다. 따라서 증발기(119)에 의해 냉각된 차가운 공기는 냉동실(120) 후방에 관통 형성된 냉기 송풍공(123)과 인접하여 설치된 냉기 순환팬(125)에 의해 강제 송풍되어 냉기덕트(121)를 따라 냉장실(127)과 냉동실(120)을 순환하면서 보관된 음식물을 신선한 상태로 유지하게 된다.

이때 냉장실(127)과 냉동실(120)을 거쳐 증발기(119)로 순환되는 공기에는 보관된 음식물에서 증발된 수분과 냉장고 도어(131,133) 개폐시 유입되는 수분 등이 함유되므로 순환공기는 위에서와 같이 증발기(119)를 통과하는 동안에 함유 수분을 증발기(119)에 결상시키게 된다.

이와 같이 증발기(119)에 착상된 성에는 증발기(119)와 순환공기의 직접적인 접촉을 차단하는 보온재의 작용을 하게 되므로 냉장실(127) 및 냉동실(120)로 공급될 공기를 충분히 냉각시키지 못하게 되는 문제를 야기한다.

이에 따라, 증발기(119)에 착상되는 성에를 일정 수준에 이르면 제거하도록 되어 있는 다양한 종류의 제상수단이 제공되고 있으며, 그 일반적인 형태의 하나로 도 3에 도시된 바와 같은 제상히터(129)를 들 수 있다. 이러한 제상히터(129)는 증발기에 설치된 성에 감지센서에 의해 검출되는 성에의 양에 따라 온 오프되며, 도시된 것처럼 증발기(119)의 하단에 설치되어 증발기(119)의 냉각핀(135)에 착상되는 성에를 하방에서 상방으로 점진적으로 제거하도록 되어 있다.

그런데, 위에서 언급한 바와 같은 종래의 증발기(119) 및 제상히터(129)에 의하면 하단에 설치된 단일의 제상히터(129)에 의해 냉각핀(135)에 착상된 성에를 제거하게 되므로, 히터(129)로부터 발열되는 열량이 작은 경우에는 하단에 집중적으로 착상된 성에를 신속하게 제상할 수 없게 되어 제상효율이 저하되며, 반대로 열량을 크게 할 경우에는 성에가 제거된 하단의 냉각핀(135)은 오히려 과도하게 가열되어 반사된 복사열에 의해 순환덕트(121) 내부가 가열됨으로써 냉장고의 냉각성능이 저해되는 문제점이 있었다. 이 경우 또한, 증발기(119)는 냉각모드로 전환되면서 냉각핀(135)의 가열로 인해 정상상태보다 더 많은 양의 증발잠열을 요하게 되므로 이에 따른 소비전력의 증가를 피할 수 없는 문제점도 있었다.

따라서 본 고안은 위에서 언급한 바와 같은 종래의 냉장고 증발기 및 제상기가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 증발기의 제상에 사용하는 제상히터를 증발기 냉매 파이프를 따라 굽어져 있는 형태로 설치함과 동시에 증발기를 통과하는 냉기의 유동방향과 동일한 방향으로 이러한 제상히터를 복수개 배열하여 설치함으로써 제상히터에 의한 제상이 증발기 전체에서 균일하게 이루어지도록 하여 증발기의 제상효율 및 이에 따른 냉장고의 냉각성능을 향상시키도록 하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 냉장고 냉각 시스템을 개략적으로 도시하는 설명도.

도 2는 종래의 냉장고 냉각 구조를 도시한 종단면도.

도 3은 종래의 증발기 구조를 보인 개략 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 냉장고 냉각 구조를 도시한 종단면도.

도 5는 본 고안에 따른 증발기의 구조를 보인 개략 정면도.

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 증발기의 구조를 보인 개략 정면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 냉장고 19, 219 : 증발기

20 : 냉동실 21 : 냉기덕트

27 : 냉장실 29,41,43 : 제상히터

35 : 냉각핀 39 : 냉매 파이프

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 냉기덕트를 통해 냉동실과 냉장실로 순환되는 냉기를 발생시키는 냉장고의 증발기에 있어서, ㄹ자 형태로 굴곡되어 일정 간격 유지되도록 양단의 고정 프레임에 부착되어 있는 냉매 파이프에 선접촉하도록 냉매 파이프를 따라 ㄹ자 형태로 굴곡된 상태로 부착되어 있으며, 순환냉기가 유출입되는 방향과 동일한 방향으로 배열되어 있는 복수개의 단위 히터로 구성되어 있는 냉장고 증발기를 제공하고자 하는 것이다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면에 따라 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 제상이 용이한 냉장고 증발기(19)는 일반적인 냉장고(1)에 적용되어 사용된다. 따라서 증발기(19)에 의해 형성된 냉기는 냉장실(27) 및 냉동실(20)의 후방에 구비된 냉기 덕트(21)를 통하여 냉장고(1) 내부를 순환하게 된다.

이때, 본 고안의 증발기(19)는 도 5에 보다 상세히 도시된 바와 같이 냉장실(27)과 냉동실(20)을 거쳐 증발기(19)로 유입되는 냉기가 냉동실(20) 및 냉장실(27)에 보관된 습한 음식물로부터 발생된 습기를 함유하게 되므로 냉기와 접촉하는 경우 다량의 성에를 냉각핀(35) 등에 발생시키게 된다.

이때, 증발기(19)는 일반적인 증발기와 마찬가지로 ㄹ자 형태로 굴곡되어 일정 간격 유지된 상태에서 판상으로 배열되어 있는 냉매 파이프(39)와 이 냉매 파이프(39)를 양 측단에서 고정하는 고정 프레임(37) 그리고 냉매 파이프(39)의 몸통부분에 끼워 부착되어 있는 냉각핀(35)으로 이루어져 있으며, 특히 냉각핀(35) 등에 발생된 성에를 제거하기 위해 도 5에서와 같이 냉매 파이프(39)를 따라 ㄹ자 형태로 굴곡되어 냉매 파이프(39)의 몸체에 선접촉하는 상태로 부착되어 있는 제상히터(29)가 구비된다.

여기에 사용되는 제상히터(29)로는 예컨대 코드히터와 같은 절첩이 용이한 히터가 채용되며, 이러한 제상히터(29)가 장착되는 방식도 냉매 파이프(39)에 일대일 빠짐없이 부착되는 방식 뿐만 아니라 도시된 것처럼 부분적으로 냉매 파이프(39)에 접촉하지 않는 부분이 발생할 수 있는 방식으로도 장착될 수 있다. 또한, 냉각핀(35)의 경우도 등간격으로 복수개가 부착될 수 있는 반면에 도시된 것처럼 냉기의 흡입측 즉 도면상 하단은 성긴 상태로, 냉기 출구측 즉 도면상 상단은 빽빽한 상태로 된 소밀(疏密)구조로 복수개가 부착될 수도 있다.

본 고안에 따른 증발기(219)는 다른 실시예로 도 6에 도시된 바와 같은 형태의 것이 있다.

이러한 형태의 증발기(219)는 제상히터가 복수개로 예컨대, 도 6에서와 같이 상하 2개(41,43)로 구비될 수 있는데, 이들 단위 히터(41,43)는 순환냉기가 유출입되는 방향과 동일한 방향으로 배열되어 있다. 또한 각각의 히터는 냉기 유입구쪽의 히터(41)가 유출구쪽의 히터(43) 보다 동작시간이 짧게 설정되거나 동일한 시간동안 동작할 경우에는 발열량이 큰 것을 채용함으로써 냉기의 유동방향에 따른 제상량의 차이를 극복하도록 되어 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 구조를 갖는 증발기(19)의 제상히터(29) 구조에 따르면 냉기로 인해 증발기(19)에 착상된 성에를 전부위에 걸쳐 동시에 제상할 수 있게 되므로 냉기의 순환방향에 따라 증발기의 착상량에 차이가 발생하여도 제상시간이 길어지거나 과도 가열된 증발기로 인한 냉각성능의 저하를 방지할 수 있게 된다.

아울러, 또다른 실시예로서 제공된 증발기(219)에 의해서도 상하로 배열된 단위히터(41,43)의 온 오프 시간 또는 발열량에 차이를 두어 제상시간 또는 제상열량을 조절함으로써 제상성능을 향상시킴과 동시에 증발기의 과도 가열로 인한 앤장고의 냉각성능 저하를 사전에 방지할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따르면 증발기의 제상히터를 냉매 파이프와 일체로 부착하여 구성함으로써 증발기의 제상을 균일하게 달성할 수 있게 되므로 제상시간을 단축시키면서도 제상성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 부분적인 과도 가열로 인한 복사열 때문에 냉장고의 냉각성능이 저하되는 것을 방지할 수 있게 되므로 냉장고의 전반적인 소비전력을 경감할 수 있게 된다.

본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 실용신안등록청구범위에 의해 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 냉기덕트(21)를 통해 냉동실(20)과 냉장실(27)로 순환되는 냉기를 발생시키는 냉장고(1)의 증발기(19)에 있어서, ㄹ자 형태로 굴곡되어 일정 간격 유지되도록 양단의 고정 프레임(37)에 부착되어 있는 냉매 파이프(39)와 선접촉하면서 상기 냉매 파이프(39)를 따라 ㄹ자 형태로 굴곡된 상태로 부착되며, 순환냉기가 유출입되는 방향과 동일한 방향으로 배열되어 있는 복수개의 단위 히터(41,43)로 이루어진 제상히터(29)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 냉장고 증발기(19).
2. 제1 항에 있어서, 상기 제상히터(29)가 부착되는 냉매 파이프(39)에는 냉각을 위해 유입되는 순환냉기의 입구측과 인접한 위치에서 입구측에서 이격된 위치로 갈수록 냉각핀(35)의 설치간격이 조밀하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 냉장고 증발기(19).
3. 제1 항 내지 제2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제상 히터(29,41,43)는 절첩이 용이한 코드 히터인 것을 특징으로 하는 냉장고 증발기(19,219).