KR20100085254A

KR20100085254A - 냉장고의 폐열회수 시스템

Info

Publication number: KR20100085254A
Application number: KR1020090004438A
Authority: KR
Inventors: 전용덕
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2010-07-29

Abstract

본 발명은 냉장고의 기계실에 설치된 응축기로부터 발생되는 폐열을 다른장치에서 용이하게 활용할 수 있도록 하는 냉장고의 폐열회수 시스템에 관한 것으로, 응축기를 밀폐시키는 상태로 감싸고 그 일면에는 상기 응축기를 냉각시키기 위한 액체가 유입되는 유입구와 배출되는 배출구가 형성된 열교환기, 상기 열교환기로부터 액체를 공급받아 다른장치에서 방열하는 방열파이프, 상기 열교환기와 발열파이프 사이에 개재되는 연결파이프 및 상기 액체를 순환시키는 순환펌프로 구성되는 것을 특징으로 하므로 일정 이상의 온도로 발열하는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 이 열교환 과정에서 얻어지는 열에너지를 다른장치에서 유용하게 활용할 수 있는 효과가 있다.

냉장고 기계실, 폐열회수, 열교환기, 다른장치

Description

냉장고의 폐열회수 시스템{REFRIGERATOR FOR WASTE HEAT RECOVERY SYSTEM}

본 발명은 냉장고의 폐열회수 시스템에 관한 것으로, 특히 냉장고의 기계실에 설치된 응축기로부터 발생되는 폐열을 다른장치에서 용이하게 활용할 수 있도록 하는 냉장고의 폐열회수 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 증발기에서 생성된 냉기를 냉동실과 냉장실로 공급하여 각종 식품의 신선도를 장기간 유지할 수 있도록 한 장치이다.

상기 냉동실에는 결빙온도 이하로 유지되어야 하는 식품, 예컨대 고기류나 생선류 등을 저장하게 되며, 냉장실에는 결빙온도 이상에서 신선하게 유지되어야 하는 식품, 예컨대 야채류나 과일, 또는 음료수 등을 저장하게 된다.

구체적으로, 냉장고는 압축기(compressor)의 작동에 의해 고온·고압으로 압축된 냉매가스(refigerant gas)를 응축기(condenser)에서 액화시킨 후 팽창밸브(expansion valve)를 통하여 증발기(evaporator)에서 기화시킴으로써 냉매의 기화열에 의해 냉각작용을 수행하게 된다.

이하, 도 1을 참조하여 종래의 냉장고 냉각장치에 대하여 설명한다.

도시한 바와 같이, 냉장고(1)의 기계실(2)에는 압축기(10), 응축기(20) 및 팽창밸브(30)가 설치되며, 냉장고(1)의 상부 후벽면에는 증발기(40)가 설치된다.

또한, 상기 기계실(2)에는 응축기(20)에 의해 발생되는 열을 외부로 방출시키기 위한 송풍팬(50)이 설치되어 있다.

따라서, 상기 압축기(10)에 전원이 공급되면, 압축기(10), 응축기(20), 팽창밸브(30), 증발기(40)로 구성되는 냉동사이클이 작동하게 되어 증발기(40)의 주위 공기가 냉각되어 냉기가 형성되게 되며, 이 냉기는 상기 냉장고 내부에 보관된 음식물을 냉각시키게 된다.

그러나, 종래기술에 따른 냉장고는 응축기로부터 발생되는 열을 송풍팬이 공냉식으로 냉각시키게 되는데, 그 방열효과가 낮으므로 기계실 내부는 항상 고온의 상태를 유지할 수 밖에 없다. 따라서 종래에는 압축기의 성능이 저하됨에 따라 냉장고의 소비전력이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 응축기를 수냉식으로 냉각시킴과 동시에 수냉 과정에서 얻어지는 폐열은 다른장치에서 활용할 수 있도록 하는 냉장고의 폐열회수 시스템을 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 냉장고의 폐열회수 시스템은 응축기를 밀폐시키는 상태로 감싸고 그 일면에는 상기 응축기를 냉각시키기 위한 액체가 유입되는 유입구와 배출되는 배출구가 형성된 열교환기,

상기 열교환기로부터 액체를 공급받아 다른장치에서 방열하는 방열파이프,

상기 열교환기와 발열파이프 사이에 개재되는 연결파이프, 및

상기 액체를 순환시키는 순환펌프로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환기의 내부에는 액체를 일측에서 타측까지 지그재그 방향으로 안내하는 안내격벽이 형성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 열교환기의 유입구와 배출구는 냉장고의 외측으로 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 열교환기 아래쪽에는 대기 온도차에 의해 발생되는 물방울을 받아낸 상태에서 증발시키는 증발접시가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 순환펌프는 연결파이프에 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 순환펌프에는 액체의 순환속도를 조절하는 조절레버가 설치되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 방열파이프가 설치되는 다른장치는 건조기능을 구비한 세탁기인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열파이프가 설치되는 다른장치는 건조기능을 구비한 식기 세척기인 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 상기 응축기에는 열교환기가 설치됨에 따라 일정 이상의 온도로 발열하는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 이 열교환 과정에서 얻어지는 열에너지를 다른장치에서 유용하게 활용할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 냉장고의 폐열회수 시스템(1000)이 적용되는 냉장고(1)는 냉동실과 냉장실로 구획되고, 도 2에 도시한 바와 같이 압축기(10), 응축기(20), 팽창밸브(30) 및 증발기(40)를 포함한다. 구성부호 2는 기계실을 나타낸다.

여기서, 상기 냉장고(1)와 연결되는 다른장치(A)는 건조기능을 갖는 세탁기와 연결되는 구조를 채택하였으나, 반드시 이에 한정하지 않으며 건조기능을 갖는 식기 세척기 등에도 적용시킬 수 있음은 물론이다.

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 폐열회수 시스템(1000)은 상기 응축기(20)를 밀폐시키는 상태로 감싸고 그 일면에 상기 응축기(20)를 냉각시키기 위해 액체가 입출입하는 유입구(110)와 배출구(120)를 형성한 열교환기(100), 상기 열교환기(100)로부터 액체를 공급받아 다른장치(A)에서 방열하는 방열파이프(200), 상기 열교환기(100)와 발열파이프(200) 사이에 개재되는 연결파이프(300) 및 상기 액체를 순환시키는 순환펌프(400)를 포함한다.

먼저, 상기 열교환기(100)는 발열하는 응축기(20)를 감싸는 상태로 밀폐시키되, 그 내부로 유입되는 액체를 이용하여 상기 응축기(20)를 냉각시키고, 이 냉각하는 과정에서 빼앗은 열을 임시로 보관하는 수용부의 역할을 수행한다.

이러한 상기 열교환기(100)의 형상은 응축기(20)의 형태에 따라 원형 사각형 등의 다양한 형태로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 열교환기(100)의 일면에는 액체가 유입되는 유입구(110)와 배출되는 배출구(120)가 각각 형성된다.

여기서, 상기 유입구(110)와 배출구(120)는 냉장고(1)의 외측으로 돌출되게 형성하는 것이 바람직하다.

이는, 후술할 연결파이프(300)와 연결시키는 조립공정을 용이하게 하기 위함이다.

특히, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 열교환기(100)의 내부에는 일측 유입구(110)로부터 유입되는 액체를 타측까지 지그재그 방향으로 안내한 후 다시 일측의 배출구로 빠져나갈 수 있도록 하는 안내격벽(130)이 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 열교환기(100)의 유입구(110)로부터 유입된 액체는 안내격벽(130)에 의해 그 내부에 머무르는 시간이 연장됨으로써 상기 응축기(20)에 대하여 충분한 냉각효과를 제공함과 동시에 이 냉각 과정에서 얻어지는 열에 의해 액체가 충분히 가열될 수 있게 된다.

또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 열교환기(100)의 다른 일면에는 외부로부터 액체를 공급받아 충진시키거나 임의로 빼낼 수 있도록 하는 액체공급부 및 액체배출부를 형성하는 것이 좋다.

한편, 방열파이프(200)는 열교환기(100)로부터 가열된 액체를 공급받아 세탁기의 기계실(M) 내부에서 방열시키는 것으로, 방열작용이 우수한 황동관, 알누미늄관 등으로 제작하는 것이 좋다.

그리고, 상기 방열파이프(200)는 세탁기의 기계실(M) 내부를 전체적으로 지나가는 코일형상으로 형성하는 것이 좋다.

그러나, 상기 방열파이프(200)는 세탁기 내부의 어느 한부분에 배칠될 수도 있다.

이러한 방열파이프(200)는 세탁물에 대한 건조기능을 수행하는 건조히터(H)와 함께 방열될 시, 발열량을 크게 증가시킨다. 따라서, 세탁물에 대한 건조효율을 한층 향상시킬 수 있음은 물론, 동일 발열량 대비 건조히터(H)에 대한 소비전력을 크게 감소시킬 수 있게 된다.

더욱이, 세탁기 기계실(M) 내부에서 항상 방열작용을 수행하는 방열파이프(200)는 수분에 의해 발생되는 세균의 증식 및 각 부품에 대한 부식현상을 미연에 차단시킬 수 있다.

한편, 연결파이프(300)는 전술한 열교환기(100)와 방열파이프(200)를 상호 연결시키는 것으로, 일단이 열교환기(100)의 배출구(120)와 연결되고 타단이 방열파이프(200)의 일단과 연결되는 제1 연결파이프(310)와, 일단이 상기 열교환 기(100)의 유입구(110)와 연결되고 타단이 방열파이프(200)의 타단과 연결되는 제2 연결파이프(320)로 구성된다.

이러한 상기 연결파이프(300)는 외력의 작용에 유연하게 대응할 수 있도록 플렉시플한 소재를 사용하는 것이 바람직하다.

아울러, 순환펌프(400)는 상기 열교환기(100), 방열파이프(200) 및 연결파이프(300) 내의 액체를 강제 순환시키는 역할을 수행하는 것이며, 사용자에 의해 그 순환속도를 조절할 수 있도록 별도의 조절레버(미도시)를 설치하는 것이 좋다.

상기 순환펌프(400)는 공지된 기술이므로 그 구체적인 구성 및 작용설명은 생략한다.

그리고, 도시한 바와 같이 상기 순환펌프(400)는 연결파이프(300)에 설치되어 있으나, 상기 열교환기(100)와 연결파이프(300) 사이에 설치될 수도 있다

한편, 상기 냉장고(1)의 기계실(2)내 바닥면에는 열교환기(100)와 대기 온도차에 의해 발생되는 물방울을 받아낸 상태에서 증발시키는 증발접시(500)를 설치하는 것이 좋다.

이하, 본 발명에 따른 냉장고의 폐열회수 시스템(1000)의 작동을 설명한다.

먼저, 냉장고(1)의 응축기(20)를 감싸고 있는 열교환기(100) 내부에 액체를 공급하여 충진시킨 상태에서 순환펌프(400)를 작동시키면, 상기 열교환기(100) 내부에 충진된 액체는 안내격벽(130)의 형상에 의한 진행방향을 따라 배출구(120)로 배출된다. 이 진행 과정에서 액체는 발열하는 응축기(20)에 대하여 냉각작용을 수 행함과 동시에 가열되어 열에너지를 얻게 된다.

이어서, 높은 열에너지를 보유한 액체는 배출구(120)로 배출되어 상기 제1 연결파이프(310)를 거쳐 방열파이프(200)로 공급된다.

계속해서, 상기 방열파이프(200)로 공급된 액체는 세탁기의 기계실(M) 내부를 전체적으로 지나가는 코일형상을 따라 제2 연결파이프(320) 쪽으로 이동하게 된다. 이 이동과정에서 액체는 열에너지를 방출하여 세탁기 내부를 건조시키게 된다.

이후, 열에너지를 방출하여 냉각된 액체는 상기 제2 연결파이프(320)를 거친 후 다시 열교환기(100)로부터 열에너지를 얻기 위한 일련의 과정을 반복으로 수행하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 냉장고의 폐열회수 시스템(1000)은 응축기(20)를 감싸는 상태로 밀폐시키는 열교환기(100)에 의해 그 내부에서 방열되어 버려지는 폐열을 세탁기 등 다른장치에서 유용하게 재활용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 냉장고 냉각장치의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고의 폐열회수 시스템의 구성을 타나낸 개략도이다.

도 3은 도 2의 열교환기를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 열교환기 200 : 방열파이프

300 : 연결파이프 400 : 순환펌프

Claims

응축기를 밀폐시키는 상태로 감싸고 그 일면에는 상기 응축기를 냉각시키기 위한 액체가 유입되는 유입구와 배출되는 배출구가 형성된 열교환기,

상기 열교환기로부터 액체를 공급받아 다른장치에서 방열하는 방열파이프,

상기 열교환기와 발열파이프 사이에 개재되는 연결파이프, 및

상기 액체를 순환시키는 순환펌프로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 폐열회수 시스템.
제1항에 있어서,

상기 열교환기의 내부에는 액체를 일측에서 타측까지 지그재그 방향으로 안내하는 안내격벽이 형성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 폐열회수 시스템.
제2항에 있어서,

상기 열교환기의 유입구와 배출구는 냉장고의 외측으로 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 폐열회수 시스템.
제3항에 있어서,

상기 열교환기 아래쪽에는 대기 온도차에 의해 발생되는 물방울을 받아낸 상태에서 증발시키는 증발접시가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 폐열회수 시스템.
제1항에 있어서,

상기 순환펌프는 연결파이프에 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 폐열회수 시스템.
제5항에 있어서,

상기 순환펌프에는 액체의 순환속도를 조절하는 조절레버가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉장고의 폐열회수 시스템.
제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,

상기 방열파이프가 설치되는 다른장치는 건조기능을 구비한 세탁기인 것을 특징으로 하는 냉장고의 폐열회수 시스템.
제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서,

상기 방열파이프가 설치되는 다른장치는 건조기능을 구비한 식기 세척기인 것을 특징으로 하는 냉장고의 폐열회수 시스템.