KR20070071224A - 응축기의 방열 효율이 향상된 직냉식 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 응축기의 방열 효율이 향상된 직냉식 냉장고에 관한 것으로, 냉각 공간이 형성된 냉장고 캐비넷과; 상기 냉각 공간을 냉각시키는 증발기와; 상기 증발기로부터의 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 응축시키도록 상기 냉장고 캐비넷의 후면을 따라 형성된 응축기와; 상기 응축기로부터 연장 형성되어 상기 응축기의 열을 방산하는 히트 파이프를 포함하여, 냉장고 캐비넷의 단열부에 매설된 응축기의 응축열을 히트 파이프에 의하여 외부로 방산시킴으로써 방열 효율이 향상된 직냉식 냉장고를 제공한다.

히트 파이프, 응축기, 직냉식 냉장고

Description

응축기의 방열 효율이 향상된 직냉식 냉장고{DIRECT COOLING REFRIGERATOR WITH IMPROVED HEAT RADIATION EFFICIENCY}

도1은 냉장고 캐비넷의 일반적인 형상을 도시한 사시도

도2는 도1의 직냉식 냉장고의 구성을 도시한 측면도

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직냉식 냉장고의 구성을 도시한 측면도

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 냉장고 캐비넷 2: 도어

10: 냉장실 20: 냉동실

30: 압축기 40: 응축기

50: 제1증발기 60: 제2증발기

88: 냉매 유동 방향 99: 냉매 배관

100: 히트 파이프

본 발명은 직냉식 냉장고에 관한 것으로, 구체적으로는, 냉장고 캐비넷에 매설되는 응축기의 열을 효과적으로 방산시켜 방열 효율을 향상시키는 직냉식 냉장고 에 관한 것이다.

일반적으로 직냉식 냉장고는 증발기가 냉장실 또는 냉동실에 밀착 형성되거나 냉장실 또는 냉동실의 거치판 자체를 증발기로 형성함으로써, 냉장실 또는 냉동실을 직접 냉각하는 방식을 말한다. 최근에는 냉기를 냉장실과 냉동실에 주입하는 간접 냉방식 냉장고가 널리 사용되고 있으나, 직냉식 냉장고는 냉기를 별도로 다량으로 생성하는 대신에, 증발기 주변의 냉각된 공기의 자연 대류 현상에 의하여 증발기의 냉기를 직접 냉장실이나 냉동실로 공급하는 원리에 의하여 작동된다.

이와 같은 직냉식 냉장고(9)는, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 냉장실(10)과 냉동실(20)이 형성된 냉장고 캐비넷(1)과, 냉동 사이클의 냉매를 압축하고 캐비넷(1)의 저부에 형성된 압축기(30)와, 냉매 유로(99)를 따라 도면 부호 88의 방향으로 압축된 냉매를 공급받아 주변에 열을 발산하면서 냉매를 응축하는 응축기(40)와, 응축기(40)로부터의 냉매를 공급받아 주변의 열을 빼앗으면서 냉장실(10)을 냉각하도록 냉장실(10)의 뒷면에 밀착 형성된 제1증발기(50)와, 냉동실(20)의 선반 사이에 형성되고 제1증발기로부터(50)의 냉매를 증발시켜 냉동실(20)을 냉각시키는 제2증발기(60)를 포함하여 구성된다.

직냉식 냉장고의 증발기(50, 60) 및 응축기(40)는 냉장고 캐비넷(1)의 단열부 내에 매설되므로, 별도의 송풍팬이 부착되지 않는다. 따라서, 직냉식 응축기(40)에서 발생된 열을 방출시키기 위해서는 충분히 큰 방열 면적 또는 충분히 긴 길이의 냉매 배관을 확보해야 하므로, 응축기(40)의 냉매 배관을 채우기 위한 냉매 충진량이 불필요하게 많아지는 문제점이 발생된다.

또한, 운전 중인 압축기(30)가 작동을 정지하게 되며, 압력차에 의하여 증발기로 유입되는 고온의 냉매의 양이 증가하게 되고, 증발기 출구의 액냉매 저장기의 액냉매를 교란시켜 발생하는 소음이 증가되는 문제점을 야기한다. 이 뿐만 아니라, 응축기(40)의 냉매 배관이 길면, 압축기(30)의 기동 시에 응축기(40)의 압력을 응축에 필요로하는 정도로 상승시키는 시간이 길어지게 되므로, 냉동 사이클의 효율이 저하되는 문제점을 야기하는 문제점을 갖는다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서,냉장고 캐비넷의 단열부에 매설되는 응축기의 열을 효과적으로 방산시켜 방열 효율을 향상시키는 직냉식 냉장고를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 응축기의 배관 길이를 줄임으로써, 냉동 사이클에 소요되는 냉매 충진양을 줄임으로써, 압축기의 운전 정지 중에 증발기로 유입되는 고온의 냉매로부터 발생되는 소음 발생량을 줄일 뿐만 아니라, 응축기의 응축 작용에 필요한 응축 압력에 이르는 시간을 단축시켜, 정숙한 신속하게 냉매 사이클을 순환시켜 에너지 효율이 우수한 직냉식 냉장고를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 냉각 공간이 형성된 냉장고 캐비넷과; 상기 냉각 공간을 냉각시키는 증발기와; 상기 증발기로부터의 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 응축시키도록 상기 냉장고 캐비넷의 후면을 따라 형성된 응축기와; 상기 응축기로부터 연장 형성되어 상 기 응축기의 열을 방산하는 히트 파이프를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고를 제공한다.

이는, 냉장고 캐비넷의 단열부에 매설된 응축기의 응축열을 히트 파이프에 의하여 외부로 방산시킴으로써 방열 효율이 향상될 뿐만 아니라, 방열 효율이 향상된 만큼 응축기의 배관 길이를 줄일 수 있도록 하기 위함이다. 이를 통해, 줄어든 응축기의 배관 길이에도 불구하고 충분한 응축기의 열전달량을 확보할 수 있게 된다.

또한, 응축기의 배관이 짧아진 만큼 냉동 사이클에 필요한 냉매 충진양을 줄일 수 있게 되므로, 압축기의 운전 정지 중에 증발기로 유입되는 고온의 냉매로부터 발생되는 소음 발생량도 줄이고, 응축기의 응축 작용에 필요한 응축 압력에 이르는 시간을 줄여 정숙한 신속한 작동을 구현할 수 있게 된다.

상기 응축기는 방열 효율의 향상을 위하여 냉장고 캐비넷의 외면과 접하도록 설치된다. 따라서, 방열 효율의 극대화를 위하여, 응축기가 캐비넷과 접하는 면의 반대면은 상기 히트 파이프의 일단부와 면접촉되도록 배열된다. 이를 통해, 응축기로부터의 응축열이 히트 파이프로 열전도되어, 히트 파이프의 자연 대류 현상에 의하여 응축열을 용이하게 방산시킨다.

한편, 상기 히트 파이프는 전열관(傳熱管)이라고도 불리며, 내부를 배기(排氣)한 파이프로 작은 구멍이 많이 뚫려 있는 안쪽에 휘발성 액체를 가득 넣어 구성된다. 따라서, 히트 파이프의 한쪽 끝에 응축기로부터 응축열이 전달되면, 액체는 증발하여 열에너지를 가지면서 다른 끝으로 이동하고, 히트 파이프의 다른 끝에서 방열되고 나면, 다시 히트 파이프의 관을 통해 본래의 아래 위치로 돌아오는 원리로 작동한다. 이 때, 본체(本體)의 재료는 구리 ·스테인리스강 ·세라믹스 ·텅스텐 등이 사용되고, 안벽은 다공질의 파이버 등이 사용되며, 열은 이동시키는 내부의 휘발성 물질로는 메탄올, 아세톤, 물, 수은 등이 사용된다

따라서, 히트 파이프의 휘발성 액체가 그 다른 끝으로의 이동을 촉진시키기 위하여, 상기 캐비넷 내부의 상방으로 연장 형성된다. 이 때, 히트 파이프의 열전달 특성을 높이기 위하여, 히트 파이프의 다른 끝은 냉장고 캐비넷의 외부에 노출될만큼 높이 연장 형성될 수도 있다.

그리고 상기 증발기는 상기 냉각 공간 내에 노출되도록 설치된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며 권리범위를 제한하는 것으로 인정되어서는 아니되며, 당업자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형 및 개량이 가능할 것이다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직냉식 냉장고의 구성을 도시한 측면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 직냉식 냉장고(90)는, 냉장실(10)과 냉동실(20)이 형성된 냉장고 캐비넷(1)과, 냉동 사이클의 냉매를 압축하고 캐비넷(1)의 저부에 형성된 압축기(30)와, 냉매 유로(99)를 따라 도면 부호 88의 방향으로 압축된 냉매를 공급받아 주변에 열을 발산하면서 냉매를 응축하는 응축기(40)와, 응축기(40)로부터의 냉매를 공급받아 주변의 열을 빼앗으면서 냉장실(10)을 냉각하도록 냉장실(10)의 뒷면에 밀착 형성된 제1증발기(50)와, 냉동실 (20)의 선반 사이에 형성되고 제1증발기로부터(50)의 냉매를 증발시켜 냉동실(20)을 냉각시키는 제2증발기(60)와, 응축기(40)가 캐비넷의 외벽과 접하는 반대면 전체에 걸쳐 면접촉에 의하여 응축기(40)로부터 흡수한 응축열을 방사하도록 캐비넷(1)의 상방으로 연장 형성된 히트 파이프(100)를 포함하여 구성된다.

응축기(40)는 냉장고 케비넷(1)의 외벽에 접하도록 설치되어 응축기(40)로부터 발생된 열이 냉장고 외벽을 통해 외부로 쉽게 배출되도록 한다. 그리고, 증발기(50,60)는 냉장실(10) 또는 냉동실(20)의 내부에 노출되도록 설치되어, 냉기를 냉장실(10) 또는 냉동실(20)에 뿜어주지 않더라도 냉장실(10)과 냉동실(20)을 냉각시키게 된다.

여기서, 상기 히트 파이프(100)는 내부를 배기(排氣)한 파이프로 작은 구멍이 많이 뚫려 있는 안쪽에 휘발성 액체를 가득 넣어, 히트 파이프의 일단(100a)에 응축기(40)로부터 응축열이 전달되면, 휘발성 액체는 증발하여 열에너지를 가지면서 다른 끝(100b)으로 자연 대류에 의해 이동하는 것에 의하여 응축기(40) 주변의 열을 효과적으로 방사시킨다. 즉, 팬을 추가하지 않고서도 충분한 방열 효과를 얻을 수 있게 된다.

따라서, 냉장고 캐비넷(1)의 단열부에 매설된 응축기(40)의 응축열을 히트 파이프(100)에 의하여 외부로 방산시킴으로써 응축기(40)의 방열 효율이 향상될 뿐만 아니라, 방열 효율이 향상된 만큼 응축기(40)의 배관 길이를 줄일 수 있게 된다. 나아가, 응축기(40)의 배관이 짧아진 만큼 냉동 사이클에 필요한 냉매 충진양을 줄일 수 있게 되므로, 압축기의 운전 정지 이후에 증발기(50,60)로 유입되는 고 온의 냉매량을 줄여 증발기(50,60)의 출구의 액 냉매 저장기에서 응축기(40)로부터 유입된 냉매에 의해 액 냉매가 교란되어 발생하는 소음을 저감할 수 있게 된다. 그리고, 압축기(30)의 기동 시에 응축기(40)의 압력이 충분한 응축 현상이 일어나기에 충분한 압력에 도달하는 시간을 줄임으로써, 냉동 사이클의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도면 중 미설명 부호인 2, 2'는 각각 냉장실(10)과 냉동실(20)을 개폐하는 도어이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절히 변경 가능한 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 냉각 공간이 형성된 냉장고 캐비넷과; 상기 냉각 공간을 냉각시키는 증발기와; 상기 증발기로부터의 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 응축시키도록 상기 냉장고 캐비넷의 후면을 따라 형성된 응축기와; 상기 응축기로부터 연장 형성되어 상기 응축기의 열을 방산하는 히트 파이프를 포함하여, 냉장고 캐비넷의 단열부에 매설된 응축기의 응축열을 히트 파이프에 의하여 외부로 방산시킴으로써 방열 효율이 향상된 직냉식 냉장고를 제공한다.

또한, 본 발명은, 방열 효율이 향상된 만큼 응축기의 배관 길이를 줄일 수 있게 되어, 줄어든 응축기의 배관 길이에도 불구하고 충분한 응축기의 열전달량을 확보할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명은, 응축기의 배관이 짧아진 만큼 냉동 사이클에 필요한 냉매 충진양을 줄일 수 있게 되므로, 압축기의 운전 정지 중에 증발기로 유입되는 고온의 냉매로부터 발생되는 소음 발생량도 줄이고, 응축기의 응축 작용에 필요한 응축 압력에 이르는 시간을 줄여 정숙한 신속한 작동을 구현할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 냉각 공간이 형성된 냉장고 캐비넷과;

   상기 냉각 공간을 냉각시키는 증발기와;

   상기 증발기로부터의 냉매를 압축하는 압축기와;

   상기 압축기로부터 압축된 냉매를 응축시키도록 상기 냉장고 캐비넷에 매설된 응축기와;

   상기 응축기로부터 연장 형성되어 상기 응축기의 열을 방산하는 히트 파이프를;

   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 캐비넷과 접하는 면의 상기 응축기의 반대면과, 상기 히트 파이프의 일단부가 면접촉하도록 형성된 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 히트 파이프는 상기 캐비넷 내부의 상방으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 냉각 공간은 상기 캐비넷에 형성된 냉장실과 냉동실이고,

   상기 증발기는 상기 냉장실을 냉각하는 제1증발기와, 상기 냉동실을 냉각하는 제2증발기로 이루어진 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 증발기는 상기 냉각 공간 내에 노출되도록 설치된 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 응축기는 상기 케비넷의 외벽에 접하도록 설치된 것을 특징으로 하는 직냉식 냉장고.

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