KR20030088657A - 직냉식냉장고의 증발기 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직냉식 냉장고의 내부케이스에 증발기를 부착시킨 조립구조에 관한 것이다.

본 발명에 의한 직냉식냉장고의 파이프형 증발기의 조립구조는, 직냉식 냉장고의 직육면체 모양의 저장실(100a)을 형성하고, 육면 중 적어도 1면에 개구부(104)가 형성된 내부케이스(100); 증발기파이프(113)와 상기 증발기파이프(113)가 장착된 상태로 상기 개구부(104)를 차폐하는 플레이트(111)로 이루어진 증발기어셈블리(110); 상기 증발기어셈블리(110)를 내부케이스(100)에 구조적으로 결합시키는 결합수단으로 이루어 진다.

상기 증발기어셈블리(110)의 구조적 체결을 용이하게 하기 위하여, 개구부(104)에 체결되는 증발기어셈블리(110)의 플레이트(111)의 가장자리에는 외부로 단차진 체결단층면(112)이 형성되어 있다.

Description

직냉식냉장고의 증발기 조립구조{Fixation Assembly Of Evaporator For Direct Freezing Type Freezer}

본 발명은 냉장고의 증발기에 대한 것으로, 상세하게는 직냉식 냉장고의 내부케이스에 증발기를 결합시키는 증발기의 조립구조에 관한 것이다.

냉장고는 압축기를 빠져나온 고압의 냉매가 주위에 열을 방출하고 응축하는과정, 다시 응축된 냉매가 모세관을 통과하여 압력이 낮아지고 증발이 용이한 상태로 된 후, 증발기의 증발기파이프를 흐르면서 저장실로부터 열을 빼앗아 기체상태로 증발되는 과정의 반복에 의해서 저장실을 저온으로 유지케 하는 장치이다.

상기 냉장고는 증발기의 열전달 방식에 따라 간접냉각식 냉장고와 직접냉각식 냉장고로 구분된다. 간접냉각식 냉장고는 증발기의 증발기파이프의 냉매가 상태변화를 하면서 주위의 열을 흡수하여 주위 공기를 냉각시키고, 이 차거워진 공기가 대류에 의해서 냉장고의 저장실으로 전달되는 방식으로 증발기의 열교환이 이루어진다.

한편, 직접냉각식 냉장고는 증발기와 저장실에 있는 공기사이에서의 열전달이 전도에 의해 이루어지는 방식이다. 예를 들면, 증발기파이프가 저장실의 내부케이스의 외면에 밀착되어 있어서, 증발기파이프 내부를 흐르는 냉매가 상태변화를 하는 경우, 대류가 아닌 열의 전도에 의해 밀착된 내부케이스를 통해 직접 저장실의 열을 흡수하고 저장실을 냉각시킨다. 따라서, 이러한 직접냉각식 냉장고에 있어서는, 증발기파이프와 냉장고 내부케이스의 밀착도 및 증발기파이프의 접촉 면적에 따라 냉장고의 성능이 좌우된다.

도 1에는 종래기술에 의한 직냉식 냉장고의 일종인 김치냉장고의 전체구조가 단면도로 도시되어 있고, 도 2에는 종래 기술에서 내부케이스의 외면에 증발기가설치된 구성이 사시도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 외부케이스(1)가 냉장고의 외면을 형성한다. 상기 외부케이스(1)의 내부에는 내부케이스(3)가 구비된다. 상기 내부케이스(3)는 그 내부에 저장물이 저장되는 저장실(4)을 구비한다. 상기 내부케이스(3)는 그 상단이 개구되어 상기 저장실(4)의 내부로 저장물을 넣고 뺄 수 있도록 되어있다. 이와 같은 외부케이스(1)와 내부케이스(3)는 대략 육면체 형상이고, 따라서 상기 저장실(4)도 육면체 형상으로 된다.

상기 외부케이스(1)와 내부케이스(3) 사이에는 단열층이 형성된다. 상기 단열층(5)은 냉장고 내부의 저장실(4)과 냉장고 외부 사이의 열전달을 차단하는 역할을 한다.

상기 외부케이스(1)와 내부케이스(3)의 상단에는 커버(7)가 설치되어, 상기 저장실(4)을 선택적으로 개폐하게 된다. 상기 커버(7)는 그 일단부가 상기 외부케이스(1)측과 힌지(7')를 통해 연결된다. 상기 커버(7)의 내부에도 역시 단열층이 구비된다.

한편, 상기 내부케이스(3)의 하부에는 기계실(8)이 형성된다. 상기 기계실(8)에는 냉장고의 냉동사이클을 구성하기 위한 부품이 설치된다. 예를 들면, 압축기(9), 응축기(10) 등이 설치된다. 도면중 미설명 부호 12는 증발기(11)에 발생한 성에를 제거하는 제상히터이다.

이와같은 구성을 가지는 종래 기술에서 상기 증발기(11)가 상기 내부케이스(3)에 감겨진 상태로 상기 외부케이스(1)와 내부케이스(3)의 사이에 발포폼이 충진되어 단열층이 형성된다. 따라서 발포폼의 충진중에 상기 증발기(11)가 유동되지 않도록 하기 위해 알미늄테입으로 상기 증발기(11)를 내부케이스(3)의 외면에 부착한다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 증발기(11)가 파이프형인 경우에, 육면체형상의 내부케이스(3)의 외면에 파이프 형상의 증발기를 부착시키는 것은 매우 어려운 작업이다. 특히, 증발기가 원통형이고 내부케이스(3)는 일면이 개구되어 입구가 형성되고 외면이 육면체 형상이어서, 상기 내부케이스(3)의 외면을 둘러 파이프형상의 증발기를 설치하고 이를 알미늄 테입으로 부착하는 작업은 지그를 필요로 하는 등 매우 번거롭다.

따라서, 알미늄 테입의 부착작업 중에 알미늄 테입의 일측이 찢어져 상기 내부케이스(3)의 외면과 증발기(11)의 사이가 확실하게 밀폐되지 않아 발포폼의 발포시에 발포압에 의해 내부케이스(3)와 증발기(11) 사이에 발포폼이 들어가게 된다. 이와같이 되면 상기 내부케이스(3)의 외면과 증발기(11) 사이에 단열층이 형성되어 이들 사이의 열전달이 원활하지 않게되는 문제점이 발생한다.

한편, 파이프형이 아닌 롤본드형 증발기를 직냉식 냉장고에 사용하는 경우도 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부케이스(3) 외면에 양면테입을 사용하여 롤본드형 증발기(15)를 장착하는 것이다. 상기 롤본드형 증발기(15)는 두 장의 금속판을 접합하면서 작동유체가 유동할 수 있는 유로를 형성한 것이다.

이와같은 롤본드형 증발기(15)는 그 전체면이 내부케이스 외면에 부착되는 것으로, 그 일측에라도 틈이 발생하게 되면 공기층이 형성되거나 발포폼의 발포중에 발포폼이 들어가 단열층이 형성되는 문제점이 있다.

상기와 같이 롤본드형 증발기(15)와 내부케이스(3)의 외면 사이에 공기층이나 단열층이 형성되면 증발기(15)와 저장실(4) 내부의 공기와의 열교환이 제대로 이루어지지 않게 된다.

본 발명의 목적은, 종래의 파이프형 증발기 또는 롤본드 증발기 부착하는데 따르는 상기의 작업상의 문제점들을 해소하고 증발기 부착의 용이성을 도모하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기의 증발기들의 온도나 테이프의 재질등에 따르는 부착성능의 문제점을 해소할 수 있는 개선된 냉장고의 증발기의 조립구조를 구현하는데 있다.

도 1은 종래기술에 의한 일반적인 직냉식냉장고의 내부구성을 보인 단면도.

도 2는 종래의 직냉식냉장고에서 증발기가 내부케이스 외면에 설치된 것을 보인 사시도.

도 3은 종래의 롤 본드(Roll Bond) 증발기가 내부 케이스에 부착된 상태의 단면도.

도 4는 본 발명에 관한 파이프형 증발기의 조립구조의 분해사시도.

도 5는 본 발명에 관한 롤본드 증발기의 조립구조의 분해사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100..... 내부케이스 104..... 개구부

106,206..체결공 110,220. 증발기어셈블리

112,222..체결단층면 113...... 증발기파이프

116,226..체결구 200...... 롤본드 증발기

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하는 직냉식냉장고의 증발기의 조립구조는, 내부에 일측으로 개방된 저장실이 형성되고 적어도 일면에 개구부가 형성되는 내부케이스와, 상기 내부케이스와 별도로 제작되고 상기 개구부에 안착되어 개구부를 차폐하고 상기 저장실측과의 열교환을 위한 작동유체가 유동되는 증발기가 구비되는 증발기어셈블리와, 상기 증발기어셈블리를 상기 내부케이스에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 증발기어셈블리는, 상기 개구부에 안착되어 개구부를 차페하는 플레이트와, 상기 플레이트에 미리 장착되는 파이프형 증발기로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의하는 일 실시예에서는 상기 증발기어셈블리는 롤본드형 증발기로 구성될 수 있다.

상기 각각의 증발기어셈블리의 가장자리를 따라서는 상기 내부케이스의 개구부 가장자리에의 체결을 위한 체결단층면이 구비되는 특징을 갖는다.

상기 결합수단은, 상기 체결단층면에 형성되는 복수개의 체결공과 상기 체결단층면의 체결공과 대응되는 내부케이스의 개구부 가장자리에 형성되는 체결공에 체결되는 체결구로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합수단은, 상기 체결단층면과 상기 체결단층면과 대응되는 내부케이스의 개구부 가장자리에 형성되는 복수개의 걸쇠로 구성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 의한 직냉식냉장고의 증발기 조립구조의 바람직한 실시예의구성을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 4에는 본 발명에 관한 파이프형 증발기의 조립구조의 바람직한 실시예가 분해사시도로 도시되어 있다. 도 4는 냉장고의 내부케이스의 상면이 도면상 정면에 위치하도록 일측면이 도면상 밑면이 되게 놓여 있는 구조이다. 이에 도시된 바에 따르면, 내부케이스(100)의 내부에는 저장실(100a)이 형성된다. 상기 저장실(100a)은 상기 내부케이스(100)의 일측 즉, 상단에 입구(102)가 형성된다. 상기 입구(102)는 냉장고 도어에 의해 선택적으로 개폐된다.

상기 내부케이스(100)를 구성하는 면의 적어도 일면에는 개구부(104)가 형성된다. 본 실시예에서는 상기 개구부(104)는 내부케이스(100)의 일측면과 하면에 형성된 것이 도시되어 있다. 상기 개구부(104)가 내부케이스(100)의 측면 2곳과 하면에 걸쳐 형성될 수도 있고, 연속하는 3측면에 걸쳐 형성될 수도 있다. 상기 개구부(104)의 가장자리를 따라서는 아래에서 설명될 증발기어셈블리(110)의 체결을 위한 체결공(106)이 다수개 형성된다.

상기 내부케이스(100)에 형성된 개구부(104)에는 증발기어셈블리(110)가 설치된다. 상기 증발기어셈블리(110)는 플레이트(111)와 증발기파이프(113)로 구성된다. 상기 플레이트(111)는 상기 개구부(104)를 차폐하는 것으로, 상기 개구부(104)의 형상과 대응되는 형상으로 만들어지며, 상기 내부케이스(100)의 재질과 동일재질로 형성되는 것이 바람직하다. 하지만 반드시 그러한 것은 아니고, 소정의 강도가 유지되고 열전도율이 좋은 것이라면 어떠한 것이라도 상관없다.

상기 플레이트(111)의 가장자리를 따라서는 체결단층면(112)이 형성된다. 상기 체결단층면(112)은 플레이트의 가장자리를 따라 단차지게 형성되는 것으로, 상기 내부케이스(100)의 가장자리에 겹쳐지게 놓여지는 부분이다. 상기 체결단층면(112)은 반드시 플레이트(111)에 형성되어야 하는 것은 아니며, 설계조건에 따라서는 상기 내부케이스(100)에 형성될 수도 있다. 그리고 상기 체결단층면(112)은 상기 증발기어셈블리(110)가 개구부(104)에 장착되었을 때 내부케이스(100)의 저장실(100a) 내면에 단차가 없이 평평하게 될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 상기 체결단층면(112)에는 상기 내부케이스(100)의 체결공(106)과 대응되는 위치에 각각 체결공(114)이 천공된다.

상기 플레이트(111)에는 증발기파이프(113)가 장착된다. 상기 증발기파이프(113)는 도면에 도시된 바와 같이 지그재그로 다수회 절곡되어 상기플레이트(111)의 외면에 부착된다. 상기 증발기파이프(113)는 상기 플레이트(111)에 알미늄테입등을 사용하여 부착된다.

한편, 상기 증발기어셈블리(110)를 내부케이스(100)에 결합하기 위한 수단으로 스크류와 같은 체결구(116)를 사용한다. 상기 체결구의 다른 예로서 리벳을 사용할 수도 있다. 그리고 상기 스크류나 리벳 같은 체결구 외에도 증발기어셈블리(110)와 내부케이스(100)에 각각 일체로 구비되는 걸쇠를 사용하여 걸쇠끼리 걸어지게 하여 증발기어셈블리(110)를 내부케이스(100)에 결합할 수도 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 직냉식 냉장고의 증발기 조립구조의 조립과정을 상세히 설명한다.

상기 별도 제작된 플레이트(111)에 증발기파이프(113)를 부착시키는 과정은 알미늄테입으로 행할 수 있고, 단열층을 형성하기 위한 발포액이 스미지 않도록 알미늄테입이 빈틈없이 부착되어야 한다. 그러나, 여기서는 별도로 제작된 플레이트(111)에 증발기를 부착하는 것이므로 이미 완성된 모양의 내부케이스에 직접 증발기를 테입으로 부착하는 것 보다 작업의 효율을 높일 수 있다.

상기 실시예의 증발기어셈블리(110)를 내부케이스(100)에 조립하는 것은, 상기의 구조로 된 내부케이스(100)를 제작하고, 별도로 플레이트(111)를 제작하여 상기 플레이트(111)에 증발기의 파이프(113)를 알미늄테입으로 빈틈없이 부착시켜 상기의 증발기어셈블리(110)를 형성한다.

다음으로, 상기와 같이 제작된 증발기어셈블리(110)를 내부케이스(100)의 개구부(104)에 안착시켜 체결구나 걸쇠 등을 이용하여 구조적으로 결합시킨다. 이때, 체결구(116)를 사용하는 경우에는 상기의 내부케이스(100)와 체결단층면(112)에는 체결공(106,114)을 각각 형성하고, 상기의 체결공들을 일치시켜 체결구(116)를 체결시킨다. 체결구(116)의 체결 후에는, 또한 상기 증발기어셈블리(110)와 내부케이스(100)의 결합부위를 알미늄테입으로 밀봉시킨다.

한편, 도 5에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에서는 롤본드 증발기를 사용하는 경우이다. 도 5의 냉장고의 내부케이스의 상면은 도면상 정면에 위치하고 내부케이스의 일측면이 도면상 밑면이 되게 놓여 있는 구조이다.

이에 도시된 바에 따르면, 내부케이스(200)의 내부에는 저장실(200a)이 형성된다. 상기 저장실(200a)은 상기 내부케이스(200)의 일측 즉 냉장고의 상단에 입구(202)가 형성된다. 상기 입구(202)는 냉장고 도어에 의해 선택적으로 개폐된다.

상기 내부케이스(200)를 구성하는 면의 적어도 일면에는 개구부(204)가 형성된다. 본 실시예에서는 상기 개구부(204)가 내부케이스(200)의 일측면과 하면에 형성된 것이 도시되어 있다. 상기 개구부(204)은 내부케이스(200)의 측면 2 곳과 하면에 걸쳐 형성될 수도 있고, 연속하는 3 측면에 걸쳐 형성될 수도 있다. 상기 개구부(204)의 가장자리를 따라서는 아래에서 설명될 증발기어셈블리(220)의 체결을 위한 체결공이 다수개 형성된다.

상기 내부케이스(200)에 형성된 개구부(204)에는 증발기어셈블리(220)가 설치된다. 본 실시예에서 상기 증발기어셈블리(200)로 롤본드 증발기가 사용되는데,롤본드 증발기는 냉매가 흐를 수 있는 원형 홈이 형성된 2장의 금속판을 접합시켜 만들어지며 이 점에서는 종래의 롤본드 증발기와 동일하다. 그러나 본 발명에 관한 본 실시예에서는 롤본드 증발기의 증발기어셈블리(220)의 부착은 양면테이프에 의한 것이 아니며, 체결구의 체결이나 걸쇠등을 이용하여 구조적으로 결합한 것이다.

또한, 제 1 실시예와 달리 별도의 플레이트 제작이 없고 롤본드 증발기를 직접 내부케이스(200)의 개구부(204)에 체결시킨다.

상기 증발기어셈블리(220)의 가장자리를 따라서는 체결단층면(222)이 형성된다. 상기 체결단층면(222)은 플레이트의 가장자리를 따라 단차지게 형성되는 것으로, 상기 내부케이스(200)의 가장자리에 겹쳐지게 놓여지는 부분이다. 상기 체결단층면(222)은 반드시 증발기어셈블리(220)에 형성되어야 하는 것은 아니고, 설계조건에 따라서는 상기 내부케이스(200)에 형성될 수도 있다. 그리고 상기 체결단층면(222)은 상기 증발기어셈블리(220)가 개구부(204)에 장착되었을 때 내부케이스(200)의 저장실(200a)내면이 단차가 없이 평평하게 될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 상기 체결단층면(222)에는 상기 내부케이스(200)이 체결공(206)과 대응되는 위치에 각각 체결공(224)가 천공된다. 상기 롤본드 증발기의 냉매가 흐르는 유로는 2 면에 걸쳐서 지그재그로 다수회 절곡되고 양 측면의 외부로 돌출된 형상을 하고 있다.

한편, 상기 증발기어셈블리(220)를 내부케이스(200)에 결합하기 위한 수단으로서 스크류와 같은 체결구(226)를 사용한다. 상기 체결구(226)의 다른 예로는 리벳을 사용할 수도 있다. 그리고, 상기 스크류와 같은 체결구(226) 외에도 증발기어셈블리(220)와 내부케이스(200)에 각각 일체로 구비되는 걸쇠를 사용하여 걸쇠끼리 걸어지게 하여 증발기어셈블리(220)를 내부케이스에 결합할 수도 있다.

상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 실시예에서의 증발기어셈블리(220)의 조립은, 상기의 구성을 갖는 내부케이스(200)와, 롤본드 증발기를 포함하여 구성되는 증발기어셈블리(220)를 제작하고, 상기의 증발기에셈블리(220)를 내부케이스(200)의 개구부(204)로 안착시켜 체결구나 걸쇠등을 이용하여 구조적으로 결합시킨다.

상기 롤본드 증발기어셈블리(220)를 체결구(226)를 이용하여 결합시키는 경우에는, 내부케이스(200)와 체결단층면(204)에 서로 상응하는 복수개의 체결공(206,224)을 형성하고 각 체결공들을 일치시켜 체결구(226)를 체결시킨다.

체결구를 체결한 이후에는 증발기어셈블리(220)와 내부케이스(200)의 가장자리를 따라 알미늄테입으로 접촉부를 밀봉시킨다. 이 경우 롤본드 증발기는 상기 제 1의 실시예에서 처럼 플레이트 위에 부착되는 것이 아니므로 조립후 상태는 롤본드 증발기어셈블리(220)의 일면이 고내에서 노출된 구조를 이룬다.

본 발명의 권리범위는 상기에 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위에 의해 정하여지며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자의 특허청구범위에 기재된 사항에 의한 다양한 변형과 개작을 포함하는 것이다.

상기의 구성에 의하는 본 발명의 직냉식 냉장고의 증발기의 조립구조는, 종래의 파이프형태의 증발기와 달리 별도의 플레이트에 증발기가 구비되기 때문에 증발기 부착과정이 훨씬 편리하게 이루어 질 수 있고, 알미늄테입의 부착도 용이하여 작업과정에서 발포액이 스밀 수 있는 틈이 생길 우려가 적고 플레이트에 직접 부착하는 것보다 작업의 전과정이 효율적으로 이루어질 수 있다.

또한, 그 결과로 내부케이스와의 부착성능이 획기적으로 향상될 수 있고 별도의 지그(jig)를 설치할 필요성도 사라지게 된다.

본 발명의 다른 효과로, 롤본드 증발기어셈블리를 부착시키는 경우 종래의 롤본드형 증발기를 양면테이프로 부착시키는 경우의 문제점인 접촉면이 넓어 부착이 어려운 점, 양면테이프의 재질에 따른 접촉성의 차이로 인한 문제점, 온도에 따른 민감성등의 문제를 해결하고 높은 증발기의 부착성능과 함께 냉장고의 냉동효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 내부에 일측으로 개방된 저장실이 형성되고 적어도 일면에 개구부가 형성되는 내부케이스와,

   상기 내부케이스와 별도로 제작되고 상기 개구부에 안착되어 개구부를 차폐하고 상기 저장실측과의 열교환을 위한 작동유체가 유동되는 증발기가 구비되는 증발기어셈블리와,

   상기 증발기어셈블리를 상기 내부케이스에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 직냉식냉장고의 증발기 조립구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 증발기어셈블리는,

   상기 개구부에 안착되어 개구부를 차폐하는 플레이트와,

   상기 플레이트에 미리 장착되는 파이프형 증발기로 구성됨을 특징으로 하는직냉식 냉장고의 증발기의 조립구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 증발기어셈블리는 롤본드형 증발기임을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 증발기 조립구조.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 증발기어셈블리의 가장자리를 따라서는 상

   기 내부케이스의 개구부 가장자리에의 체결을 위한 체결단층면이 구비됨을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 증발기 조립구조.
5. 제 4항에 있어서, 상기 결합수단은,

   상기 체결단층면에 형성되는 복수개의 체결공과 상기 체결단층면의 체결공과 대응되는 내부케이스의 개구부 가장자리에 형성되는 체결공에 체결되는 체결구로 구성됨을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 증발기 조립구조
6. 제 4항에 있어서, 상기 결합수단은,

   상기 체결단층면과 상기 체결단층면과 대응되는 내부케이스의 개구부 가장자리에 형성되는 복수개의 걸쇠로 구성됨을 특징으로 하는 직냉식 냉장고의 증발기의 조립구조.