KR20060107035A - 냉장고의 중간 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고에 설치된 냉동 사이클 장치의 저압측 냉매가 흐르는 아우터 튜브와, 상기 아우터 튜브의 내측에 배치되고 상기 냉동 사이클 장치의 고압측 냉매가 흐르는 캐필러리 튜브로 구성된 냉장고의 중간 열교환기에 있어서, 상기 중간 열교환기는 상기 아우터 튜브와 캐필러리 튜브가 함께 지그재그 모양으로 구부러져, 중간 열교환기가 차지하는 공간을 최소화할 수 있으므로, 냉장고의 내용적을 최대화할 수 있는 이점이 있다.

냉장고, 냉동 사이클 장치, 아우터 튜브, 캐필러리 튜브, 중간 열교환기

Description

냉장고의 중간 열교환기{Recuperator of refrigerator}

도 1은 종래 기술에 따른 튜브 인 튜브 타입 중간 열교환기의 확대 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 튜브 인 튜브 타입 중간 열교환기의 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 중간 열교환기 일실시예가 냉장고에 설치되었을 때의 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 중간 열교환기 일실시예의 정면도,

도 5는 도 4에 도시된 A-A 선 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 냉장고의 중간 열교환기 다른 실시예가 냉장고에 설치되었을 때의 개략도,

도 7은 본 발명에 따른 냉장고의 중간 열교환기 또 다른 실시예가 냉장고에 설치되었을 때의 개략도이다.

도 8은 본 발명에 따른 냉장고의 중간 열교환기 또 다른 실시예의 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50: 냉장고 52: 기계실

54: 고내 상칸 56: 고내 중칸

58: 압축기 60: 응축기

62: 단열재 64: 증발기

70,70′,70″: 중간 열교환기 72: 직선부

74: 절곡부 76: 수직부

78: 수평부

본 발명은 냉장고의 중간 열교환기에 관한 것으로서, 특히 지그재그 모양으로 구부려진 중간 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어진 냉동 사이클 장치를 이용하여 고내를 저온으로 유지시키는 장치로서, 최근에는 고압측 냉매와 저압측 냉매의 열교환을 통해 저온을 달성하는 중간 열교환기가 많이 장착되는 추세이다.

상기 중간 열교환기(Recuperator)는 냉동 사이클 장치의 고압측 냉매와 저압측 냉매의 열교환을 통해 -60℃ 이하의 저온을 달성하는 것으로서, 크게 튜브 인 튜브 타입(tube-in-tube type)과 플레이트 헥스 타입(plate hex type)이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 튜브 인 튜브 타입 중간 열교환기의 확대 단면도이

도 1에 도시된 바와 같이, 튜브 인 튜브 타입 중간 열교환기(2)은 고압측 냉매가 흐르는 캐필러리 튜브(10)와, 저압측의 냉매가 흐르는 아우터 튜브(20)로 구 성되고, 아우터 튜브(20) 내측에 캐필러리 튜브(10)가 삽입되며, 각각의 냉매가 서로에 대해 역방향으로 흐르면서 열교환을 일으킨다.

상기 튜브 인 튜브 타입 중간 열교환기(2)는 통상적으로 -60℃ 이하의 저온을 달성하기 위해서 전체 튜브(10)(20)가 대략 6m 이상이 되게 되는데, 이러한 길이의 튜브 (10)(20)를 냉장고 또는 냉동 본체에 장착하기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이, 스파이럴 형태로 감고 그 외부에 별도의 외부 단열재가 사용되게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 냉장고의 중간 열교환기는 열교환기로서의 성능이 우수하나 외부 단열재까지 포함하면 전체적으로 8ℓ 이상이 되므로, 통상적인 냉장고의 기계실에 장착되지 못하고, 별도의 공간을 마련하여 장착하게 되므로, 냉장고의 전체 크기가 확대되거나 냉장고 내용적이 감소되게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉장고의 내용적을 최대화할 수 있는 냉장고의 중간 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 냉장고에 설치된 냉동 사이클 장치의 저압측 냉매가 흐르는 아우터 튜브와, 상기 아우터 튜브의 내측에 배치되고 상기 냉동 사이클 장치의 고압측 냉매가 흐르는 캐필러리 튜브로 구성된 냉장고의 중 간 열교환기에 있어서, 상기 중간 열교환기는 상기 아우터 튜브와 캐필러리 튜브가 함께 지그재그 모양으로 구부려진 것을 특징으로 한다.

상기 중간 열교환기는 냉장고 내부의 수직 평면 상에 지그 재그 모양으로 구부려진 것을 특징으로 한다.

상기 중간 열교환기는 냉장고 내부의 수평 평면 상에 지그 재그 모양으로 구부려진 것을 특징으로 한다.

상기 중간 열교환기는 냉장고 내부의 수직 평면 상에 지그재그 모양으로 구부려진 수직부와, 상기 수직부에서 직교하게 절곡되어 냉장고 내부의 수평 평면 상에 지그재그 모양으로 구부려진 수평부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 냉장고의 중간 열교환기 일실시예가 냉장고에 설치되었을 때의 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 냉장고의 중간 열교환기 일실시예의 정면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 A-A 선 단면도이다.

도 3에 도시된 냉장고(50)는 하부에 기계실(52)이 형성되고 상부에 고내 상칸(54)과 고내 중칸(56)이 마련된다.

상기 기계실(52)에는 저온 저압의 기체 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 압축하는 압축기(58)가 설치된다.

상기 냉장고(50)는 상기 기계실(52)의 내측 혹은 냉장고의 배면측에 상기 압축기(58)에서 압축된 냉매가 주변으로 열을 방출하면서 응축되는 응축기(60)가 설 치되고, 상기 응축기(60)에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기구(미도시)가 설치된다.

한편, 상기 고내 상칸(54) 및 상기 고내 중칸(56)은 그 전면 이외가 단열재(62)에 의해 둘러싸이고, 특히 상기 고내 중칸(56)은 그 하측에 배치된 단열재(62)에 의해 상기 기계실(52)과 구획되고 단열된다.

상기 고내 상칸(54)은 상기 팽창기구에서 팽창된 냉매가 주변의 열을 빼앗으면서 증발되는 증발기(64)에 의해 저온으로 유지된다.

상기 증발기(64)는 상기 고내 상칸(54)의 내부에 설치되는 것도 가능하고, 상기 단열재(62)에 매립되도록 상기 고내 상칸(54)의 외부에 설치되는 것도 가능함은 물론이다.

상기 고내 중칸(56)은 상기 압축기(58)와 응축기(60)와 팽창기구와 증발기(64)로 이루어진 냉동 사이클 장치 중에서 고압측의 냉매와 저압측의 냉매의 열교환으로 주변으로 냉각시키는 중간 열교환기(70)에 의해 저온으로 유지된다.

상기 중간 열교환기(70)는 상기 고내 중칸(56)의 내부에 설치되는 것도 가능하고, 상기 단열재(62)에 매립되도록 상기 고내 중칸(56)의 외부에 설치되는 것도 가능하며, 이하 고내 중칸(56)의 용적 증대를 고려하여 고내 중칸(56)의 외부에 설치되는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 중간 열교환기(70)는 도 5에 도시된 바와 같이, 냉동 사이클 장치의 저압측 냉매(응축기(60)에서 응축된 냉매)가 흐르는 아우터 튜브(72)와, 상기 아우터 튜브(72)의 내측에 배치되고 상기 냉동 사이클 장치의 고압측 냉매(증발기(70)에서 증발된 냉매)가 흐르는 캐필러리 튜브(74)로 구성되고, 상기 아우터 튜브(72)를 흐르는 저압 냉매와 상기 캐필러리 튜브(74)를 흐르는 고압 냉매가 역방향으로 흐르면서 열교환되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 지그재그 모양으로 구부려진다.

즉, 상기 중간 열교환기(70)는 상기 아우터 튜브(72)와 캐필러리 튜브(74)가 함께 지그재그로 구부려지고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전체가 한 평면상에 배치된다.

상기 중간 열교환기(70)는 도 3에 도시된 바와 같이, 냉장고 내부의 수직 평면 상에 도 4와 같이 지그 재그 모양으로 구부려지고, 전체적으로 직육면체 형상을 갖는다.

상기 중간 열교환기(70)는 직선 형상으로 길게 형성된 직선부(72)와, 상기 직선부에서 360°절곡된 절곡부(74)가 연속되고, 각각의 직선부(72)가 소정의 길이(예를 들면 600mm)를 갖으면서 소정의 간격(예를 들면 50mm)으로 이격되며, 전체 높이가 소정의 높이(예를 들면 600mm)를 갖게 된다.

상기 중간 열교환기(70)는 수직 평면상에 지그 재그로 구부려져 있으므로, 스파이럴 형태로 감길 때보다 그 전체 용적이 작게 되고, 동일 열교환 성능 대비 대략 76% 정도의 공간 감소 효과를 얻을 수 있게 된다.

즉, 기존의 스파이럴 형태의 중간 열교환기의 약 24%의 공간만으로도 충분한 성능을 발휘할 수 있게 된다.

아울러, 상기 중간 열교환기(70)는 상기 고내 중칸(56)의 배면부 후방측에 설치된다.

한편, 상기와 같은 중간 열교환기(70)는 상기 캐필러리 튜브(74)를 상기 아우터 튜브(62) 내측에 삽입시킨 상태에서, 상기 아우터 튜브(62) 및 캐필러리 튜브(74)를 함께 소정의 길이(예를 들면 600mm) 마다 지그 재그 절곡시킨다.

도 6은 본 발명에 따른 냉장고의 중간 열교환기 다른 실시예가 냉장고에 설치되었을 때의 개략 단면도이다.

본 실시예에 따른 냉장고의 중간 열교환기(70′)는 도 5에 도시된 바와 같이, 냉장고 내부의 수평 평면 상에 지그 재그 모양으로 구부려지고, 전체적으로 직육면체 형상을 갖는다.

상기 중간 열교환기(70′)는 상기 고내 중칸(56)의 저면부 하측에 설치된다.

도 7은 본 발명에 따른 냉장고의 중간 열교환기 또 다른 실시예가 냉장고에 설치되었을 때의 개략 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 냉장고의 중간 열교환기 또 다른 실시예의 사시도이다.

본 실시예에 따른 냉장고의 중간 열교환기(70″)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 냉장고 내부의 수직 평면 상에 지그재그 모양으로 구부려진 수직부(76)와, 상기 수직부에서 직교하게 절곡되어 냉장고 내부의 수평 평면 상에 지그재그 모양으로 구부려진 수평부(78)로 구성된다.

상기 수직부(76)는 상기 고내 중칸(56)의 배면부 후방에 설치된다.

상기 수평부(78)는 상기 고내 중칸(56)의 저면부 하측에 설치된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 냉장고의 중간 열교환기는 냉동 사이클 장치의 저압측 냉매가 흐르는 아우터 튜브와, 냉동 사이클 장치의 고압측 냉매가 흐르는 캐필러리 튜브가 함께 지그재그로 구부려져, 중간 열교환기가 차지하는 공간을 최소화할 수 있으므로, 냉장고의 내용적을 최대화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 냉장고에 설치된 냉동 사이클 장치의 저압측 냉매가 흐르는 아우터 튜브와, 상기 아우터 튜브의 내측에 배치되고 상기 냉동 사이클 장치의 고압측 냉매가 흐르는 캐필러리 튜브로 구성된 냉장고의 중간 열교환기에 있어서,

   상기 중간 열교환기는 상기 아우터 튜브와 캐필러리 튜브가 함께 지그재그 모양으로 구부려진 것을 특징으로 하는 냉장고의 중간 열교환기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중간 열교환기는 냉장고 내부의 수직 평면 상에 지그 재그 모양으로 구부려진 것을 특징으로 하는 냉장고의 중간 열교환기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 중간 열교환기는 냉장고 내부의 수평 평면 상에 지그 재그 모양으로 구부려진 것을 특징으로 하는 냉장고의 중간 열교환기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 중간 열교환기는 냉장고 내부의 수직 평면 상에 지그재그 모양으로 구부려진 수직부와, 상기 수직부에서 직교하게 절곡되어 냉장고 내부의 수평 평면 상에 지그재그 모양으로 구부려진 수평부로 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 중 간 열교환기.

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