KR20150056318A - 열교환기 및 이를 갖는 냉장고 - Google Patents

Abstract

방열핀의 폭을 튜브보다 크게 하여 먼지의 누적속도를 감소시키며, 방열효과를 향상시킬 수 있는 열교환기 및 이를 갖는 냉장고를 제공한다.
열교환기는 냉매가 유입되는 제1헤더와, 냉매가 유출되는 제2헤더를 포함하는 헤더, 상기 제1헤더와 상기 제2헤더를 연통시키며, 서로 이격되도록 복수개의 층으로 적층되어 마련되는 튜브 및 상기 적층된 튜브 사이에서 상기 튜브와 접촉되는 접촉부와, 상기 튜브 외부로 돌출되도록 상기 튜브보다 큰 폭을 갖는 돌출부를 포함하는 방열핀을 포함하며, 상기 돌출부는 공기가 진행하는 수평방향으로 길이가 연장되는 것을 특징으로 한다.

Description

열교환기 및 이를 갖는 냉장고{HEAT EXCHANGER AND REFRIGERATOR HAVING THE SAME}

본 발명은 마이크로 채널 튜브를 적용한 열교환기 및 이를 갖는 냉장고에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 식품을 저장하는 저장실과, 냉동 사이클을 통해 저장실에 냉기를 공급하는 냉동 장치를 구비하여 식품을 신선하게 보관하는 가전 기기이다.

냉동 장치는 기상 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기와, 압축된 냉매를 액상으로 응축시키는 응축기와, 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와, 액상의 냉매를 증발시켜 냉기를 생성하는 증발기를 포함한다.

응축기로 사용되는 열교환기는 냉매가 유출입되는 복수개의 헤더와, 복수개의 헤더를 연통시키는 튜브와, 튜브와 접촉되어 튜브의 열을 외부로 방열시키는 방열핀을 포함한다.

튜브와 접촉되도록 마련되는 방열핀은 튜브와 동일한 폭을 갖거나, 튜브 외부로 일부 돌출되도록 마련되며, 방열핀이 튜브 외부로 돌출되는 경우에도 방열핀은 튜브를 보호할 목적으로 약 2㎜ 이내로 돌출되기 때문에 열교환기로 흡입되는 공기는 튜브와 방열핀에 동시에 접촉하게 된다.

따라서, 열교환기에 먼지가 누적되는 속도가 빨라 열교환기에 누적되는 먼지의 양이 많아지며, 먼지의 양이 많아지기 때문에 방열핀에 의한 방열효과도 저하되는 문제가 있다.

본 발명의 일 측면은 방열핀의 폭을 튜브보다 크게 하여 먼지의 누적속도를 감소시키며, 방열효과를 향상시킬 수 있는 열교환기 및 이를 갖는 냉장고를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따른 열교환기는 냉매가 유입되는 제1헤더와, 냉매가 유출되는 제2헤더를 포함하는 헤더, 상기 제1헤더와 상기 제2헤더를 연통시키며, 서로 이격되도록 복수개의 층으로 적층되어 마련되는 튜브 및 상기 적층된 튜브 사이에서 상기 튜브와 접촉되는 접촉부와, 상기 튜브 외부로 돌출되도록 상기 튜브보다 큰 폭을 갖는 돌출부를 포함하는 방열핀을 포함하며, 상기 돌출부는 공기가 진행하는 수평방향으로 길이가 연장되는 것을 특징으로 한다.

공기와 접촉되는 면이 상기 튜브의 단면과 상기 튜브 외부로 돌출된 상기 방열핀의 단면으로 분할될 수 있다.

상기 튜브는 흡입되는 공기가 접촉되는 제1접촉면을 포함하며, 상기 방열핀은 흡입되는 공기가 접촉되는 제2접촉면을 포함하며, 상기 제2접촉면은 상기 돌출부에 마련될 수 있다.

공기가 접촉되는 면이 상기 제1접촉면과 상기 제2접촉면으로 분할되어 공기가 흡입되는 쪽의 먼지 누적속도가 지연될 수 있다.

상기 방열핀은 상기 접촉부를 통해 상기 튜브의 열을 전도받아 방열시키며, 상기 접촉부로 전도된 열은 상기 돌출부까지 전도되어 방열효과가 향상될 수 있다.

상기 돌출부 사이에는 공기유로가 형성되어 상기 튜브의 열을 방열시키는 방열효과가 향상될 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고는 냉매가 유입되는 제1헤더와, 냉매가 유출되는 제2헤더를 포함하는 헤더, 상기 제1헤더와 상기 제2헤더를 연통시키며, 서로 이격되도록 복수개의 층으로 적층되어 마련되는 튜브 및 상기 적층된 튜브 사이에서 상기 튜브와 접촉되는 접촉부와, 상기 접촉부로부터 공기가 진행하는 수평방향으로 길이가 연장되어 상기 튜브 외부로 돌출되는 돌출부를 포함하는 방열핀을 포함하며, 공기와 접촉되는 면이 상기 튜브와 접촉되는 제1접촉면과, 상기 방열핀과 접촉되는 제2접촉면으로 분할되어 공기가 흡입되는 쪽의 먼지 누적속도가 지연되도록 하는 열교환기를 기계실에 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 열교환기에 먼지가 누적되는 속도가 감소되고, 방열성능이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 기계실을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열교환기의 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열교환기의 일부 단면을 도시한 도면.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열교환기가 적용된 냉장고의 전면을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열교환기가 적용된 냉장고 후면 하단의 기계실을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 냉장고는 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 전면이 개방되도록 마련된 저장실(20)과, 저장실(20)의 개방된 전면을 개폐하도록 본체(10)에 회동 가능하게 결합되는 도어(30)와, 저장실(20)에 냉기를 공급하는 냉기공급장치(40)를 포함한다.

본체(10)는 저장실(20)을 형성하는 내상(11)과, 외관을 형성하는 외상(13)을 포함하며, 내상(11)과 외상(13) 사이에는 저장실(20)의 냉기 유출을 방지하도록 단열재(15)가 발포된다.

저장실(20)은 격벽(17)에 의해 복수개의 저장실(20)로 구획될 수 있으며, 저장실(20) 내부에는 음식물 등을 저장할 수 있도록 복수개의 선반(25)과, 박스 형상을 갖도록 마련되어 내부에 음식물이 저장되는 저장용기(27)가 마련될 수 있고, 도어(30)에 의해 개폐된다.

격벽(17)에 의해 복수개로 구획되는 저장실(20)은 제1격벽(17a)에 의해 상부 저장실(21)과 하부 저장실(23)로 구획될 수 있으며, 하부 저장실(23)은 제2격벽(17b)에 의해 좌측 저장실(23a)과 우측 저장실(23b)로 구획될 수 있다.

하부 저장실(23)의 후면 하단부에는 압축기(41)와 응축기(43) 등의 냉기공급장치(40) 일부가 수용되는 기계실(29)이 마련된다.

상부 저장실(21)과 하부 저장실(23)은 각각 본체(10)에 회동 가능하게 결합되는 상부도어(31)와 하부도어(33)에 의해 개폐되며, 상부도어(31)와 하부도어(33)는 양문형 도어로 마련될 수 있다.

상부도어(31)와 하부도어(33)의 배면에는 음식물 등을 수납할 수 있는 복수개의 도어가드(35)가 마련될 수 있다.

냉기공급장치(40)는 압축기(41)와, 응축기(100)와, 팽창밸브와, 증발기와, 송풍팬과, 냉기덕트 등을 포함하여 구성될 수 있다.

냉기공급장치(40) 중 압축기(41)와, 응축기(100)는 저장실(20)의 후면 하부에 마련되는 기계실(29)에 수용되며, 압축기(41)와 응축기(100) 사이에는 기계실 방열팬(43)이 배치될 수 있다.

다음으로, 기계실(29) 내부에서 냉매를 응축시키는 응축기(100)로 사용되는 열교환기에 대해 자세히 살펴보도록 한다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 열교환기(100)는 냉매가 유출입되는 복수의 헤더(110)와, 복수의 헤더(110)를 연통시키는 튜브(120)와, 튜브(120)와 접촉되도록 마련되어 튜브(120)의 열을 방열시키는 방열핀(130)을 포함한다.

복수의 헤더(110)는 냉매가 유입되는 제1헤더(111)와, 냉매가 유출되는 제2헤더(113)를 포함하며, 제1헤더(111)에는 냉매가 유입되는 유입관(111a)이 마련되며, 제2헤더(113)에는 냉매가 유출되는 유출관(113a)이 마련된다.

유입관(111a)은 압축기(41)와 연결되고, 유출관(113a)은 팽창밸브와 연결되어 압축기(41)에서 압축된 냉매는 응축기로 사용되는 열교환기(100)로 유입되어 응축된 후 유출관(113a)을 통해 팽창밸브로 전달될 수 있다.

튜브(120)는 제1헤더(111)의 유입관(111a)을 통해 유입된 냉매를 제2헤더(113)로 안내하기 위한 다수의 채널(121)을 갖는 마이크로 채널 튜브(Micro Channel Tube)로 마련될 수 있다.

튜브(120)는 냉매가 유입되는 제1헤더(111)와 냉매가 유출되는 제2헤더(113)를 연결시켜 냉매가 흐르는 냉매관으로서의 역할을 수행한다.

튜브(120)는 튜브(120) 내부를 흐르는 냉매와 외부공기와의 열교환 면적을 넓히기 위해 최대한 길게 형성되는 것이 바람직하나, 한 방향으로만 길게 형성하기에는 공간적인 제약이 따르므로, 복수개의 층으로 적층되도록 절곡되어 마련된다.

복수개로 적층된 복수개의 층은 서로 이격되도록 마련되며, 이격된 튜브(120) 사이에는 방열핀(130)이 마련된다.

방열핀(130)은 적층된 튜브(120) 사이에서 튜브(120)와 접촉되도록 마련되어 튜브(120)의 열을 전달받아 방열시키며, 일부가 튜브(120) 외부로 돌출되도록 튜브(120)보다 큰 폭을 갖도록 마련된다.

방열핀(130)은 적층된 튜브(120) 사이에서 튜브(120)와 접촉되는 접촉부(131)와, 튜브(130) 외부로 돌출되는 돌출부(133)를 포함한다.

방열핀(130)은 튜브(120) 보다 큰 폭을 갖도록 마련되어 튜브(120)와 접촉되는 접촉부(131)와, 튜브(120) 외부로 돌출되는 돌출부(133)를 갖기 때문에, 튜브(120)의 열을 접촉부(131)에서 전달받고, 접촉부(131)로 전달된 열은 돌출부(133)까지 전달되어 외부로 방열되기 때문에 동일 체적을 갖는 튜브보다 전열면적이 증대되어 방열효과가 향상될 수 있다.

또한, 방열핀(130)의 돌출부(133)들 사이에는 튜브(120)가 없어 공기유로(135)가 형성되기 때문에, 튜브(120)와 접촉된 접촉부(131)보다 돌출부(133)에서 방열성능이 보다 향상될 수 있다.

기계실(29) 내부에서 공기는 열교환기(100)의 우측으로 흡입되며, 흡입되는 공기에 의해 열교환기(100)에는 먼지가 쌓이게 된다.

열교환기(100)로 흡입되는 공기가 열교환기(100)와 접촉되는 면은 튜브(120)의 일측 단면인 제1접촉면(123)과, 방열핀(130)의 일측 단면인 제2접촉면(137)을 포함한다.

제2접촉면(137)은 돌출부(133)에 마련되기 때문에, 공기는 제1접촉면(123)과 제2접촉면(137)으로 분할된 면에 접촉하게 된다.

공기가 접촉되는 면이 제1접촉면(123)과 제2접촉면(137)으로 분할되기 때문에, 열교환기(100)에 누적되는 먼지의 누적속도는 튜브(120)와 방열핀(130)이 동일한 폭을 갖는 열교환기에 비해 저감될 수 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 열교환기를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 이는 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 본체 11 : 내상
13 : 외상 15 : 단열재
17 : 격벽 17a : 제1격벽
17b : 제2격벽
20 : 저장실 21 : 상부 저장실
23 : 하부 저장실 23a : 좌측 저장실
23b : 우측 저장실 25 : 선반
27 : 저장용기 29 : 기계실
30 : 도어 31 : 상부도어
33 : 하부도어 35 : 도어가드
40 : 냉기공급장치 41 : 압축기
43 : 기계실 방열팬
100 : 열교환기(응축기)
110 : 헤더 111 : 제1헤더
111a : 유입관 113 : 제2헤더
113a : 유출관
120 : 튜브 121 : 채널
123 : 제1접촉면
130 : 방열핀 131 : 접촉부
133 : 돌출부 135 : 공기유로
137 : 제2접촉면

Claims (7)

1. 냉매가 유입되는 제1헤더와, 냉매가 유출되는 제2헤더를 포함하는 헤더;
   상기 제1헤더와 상기 제2헤더를 연통시키며, 서로 이격되도록 복수개의 층으로 적층되어 마련되는 튜브; 및
   상기 적층된 튜브 사이에서 상기 튜브와 접촉되는 접촉부와, 상기 튜브 외부로 돌출되도록 상기 튜브보다 큰 폭을 갖는 돌출부를 포함하는 방열핀;
   을 포함하며,
   상기 돌출부는 공기가 진행하는 수평방향으로 길이가 연장되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
2. 제 1 항에 있어서,
   공기와 접촉되는 면이 상기 튜브의 단면과 상기 튜브 외부로 돌출된 상기 방열핀의 단면으로 분할되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 튜브는 흡입되는 공기가 접촉되는 제1접촉면을 포함하며, 상기 방열핀은 흡입되는 공기가 접촉되는 제2접촉면을 포함하며, 상기 제2접촉면은 상기 돌출부에 마련되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
4. 제 3 항에 있어서,
   공기가 접촉되는 면이 상기 제1접촉면과 상기 제2접촉면으로 분할되어 공기가 흡입되는 쪽의 먼지 누적속도가 지연되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 방열핀은 상기 접촉부를 통해 상기 튜브의 열을 전도받아 방열시키며, 상기 접촉부로 전도된 열은 상기 돌출부까지 전도되어 방열효과가 향상되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 돌출부 사이에는 공기유로가 형성되어 상기 튜브의 열을 방열시키는 방열효과가 향상되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
7. 냉매가 유입되는 제1헤더와, 냉매가 유출되는 제2헤더를 포함하는 헤더;
   상기 제1헤더와 상기 제2헤더를 연통시키며, 서로 이격되도록 복수개의 층으로 적층되어 마련되는 튜브; 및
   상기 적층된 튜브 사이에서 상기 튜브와 접촉되는 접촉부와, 상기 접촉부로부터 공기가 진행하는 수평방향으로 길이가 연장되어 상기 튜브 외부로 돌출되는 돌출부를 포함하는 방열핀;
   을 포함하며,
   공기와 접촉되는 면이 상기 튜브와 접촉되는 제1접촉면과, 상기 방열핀과 접촉되는 제2접촉면으로 분할되어 공기가 흡입되는 쪽의 먼지 누적속도가 지연되도록 하는 열교환기를 기계실에 포함하는 냉장고.

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