KR20170055305A - 제상 장치 및 이를 구비하는 냉장고 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 증발기의 하부에 구비되고, 내부의 작동액을 가열하도록 구성되는 히팅 유닛; 및 양단부가 상기 히팅 유닛의 입구와 출구에 각각 연결되고, 상기 히팅 유닛에 의해 가열되어 이송되는 고온의 작동액에 의해 상기 증발기의 냉각관에 방열하도록 적어도 일부가 상기 냉각관에 인접하게 배치되는 복수의 히트 파이프들을 포함하며, 상기 복수의 히트 파이프들은 상기 증발기의 전면부 및 후면부에 2행을 이루도록 각각 배치되는 제1히트 파이프와 제2히트 파이프로 구성되고, 상기 제1히트 파이프와 상기 제2히트 파이프는 서로 다른 길이로 형성되는 제상 장치를 개시한다.

Description

제상 장치 및 이를 구비하는 냉장고{DEFROSTING DEVICE AND REFRIGERATOR HAVING THE SAME}
본 발명은 냉동 사이클에 구비되는 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 장치, 그리고 이를 구비하는 냉장고에 관한 것이다.
냉동 사이클에 구비되는 증발기는 냉각관을 유동하는 냉매의 순환에 의해 생성된 냉기를 이용하여 주변의 온도를 낮추게 된다. 이 과정에서, 주변 공기와의 온도차가 발생할 경우, 공기 중의 수분이 냉각관의 표면에 응축 동결되는 현상이 발생한다.
증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 작업으로, 종래에는 통상 전기히터를 이용한 제상 방법이 이용되었다.
최근에는 발열수단으로서 히트 파이프를 이용한 제상 장치가 개발되어 안출되었는데, 이와 관련한 기술로는 대한민국 등록특허 제10-0469322호 "증발기"가 있다.
히트 파이프식 제상 장치에서, 히팅 유닛에 의해 가열된 작동액은 히트 파이프를 순환하도록 구성되며, 작동액의 순환 과정에서 냉각관에 방열이 이루어지게 된다. 이러한 작동액의 흐름 상, 작동액은 냉각관에 열을 전달함에 따라 온도가 점차 낮아지게 되어, 하측 냉각관에 대해서는 제상이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.
특히, 냉기의 유동 흐름상 증발기의 앞쪽에 성에가 많이 착상되는 것을 고려할 때, 히트 파이프의 온도를 상승시키는 것은 제상 신뢰성에 있어서 중요한 문제라 할 수 있다.
본 발명의 일 목적은, 원활한 제상을 위하여 히트 파이프의 전체적인 온도를 상승시킬 수 있는 제상 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 일 목적은, 냉기의 유동 흐름상 증발기의 앞쪽에 성에가 많이 착상되는 것을 고려하여, 증발기의 전면부에 배치되는 제1히트 파이프로 보다 많은 열이 전달될 수 있는 제상 장치를 제공하는 데에 있다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제상 장치는, 증발기의 하부에 구비되고, 내부의 작동액을 가열하도록 구성되는 히팅 유닛; 및 양단부가 상기 히팅 유닛의 입구와 출구에 각각 연결되고, 상기 히팅 유닛에 의해 가열되어 이송되는 고온의 작동액에 의해 상기 증발기의 냉각관에 방열하도록 적어도 일부가 상기 냉각관에 인접하게 배치되는 복수의 히트 파이프들을 포함하며, 상기 복수의 히트 파이프들은 상기 증발기의 전면부 및 후면부에 2행을 이루도록 각각 배치되는 제1히트 파이프와 제2히트 파이프로 구성되고, 상기 제1히트 파이프와 상기 제2히트 파이프는 서로 다른 길이로 형성된다.
상기 제1 및 제2히트 파이프 각각은 지그재그 형태로 반복적으로 벤딩되어 다열(多列)을 이루며, 상기 제1히트 파이프와 상기 제2히트 파이프는 총 열의 수가 서로 다르게 구성된다.
본 발명은, 상기 제상 장치에 구비되는 제1 및 제2히트 파이프의 제1 및 제2실시예에 대하여 개시한다.
제1실시예:
상기 제2히트 파이프의 총 열의 수는 상기 제1히트 파이프의 총 열의 수보다 적게 구성된다.
일 예로, 상기 제2히트 파이프의 최고(最高)열 및 최저(最低)열은 상기 제1히트 파이프의 최고열 및 최저열과 각각 대응되게 배치되며, 상기 제2히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 상기 제1히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격보다 넓게 구성된다.
다른 일 예로, 상기 제2히트 파이프의 최고열은 상기 제1히트 파이프의 최고열보다 낮게 배치되며, 상기 제2히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 제1히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격에 대응되게 구성된다.
제2실시예:
상기 제1히트 파이프의 총 열의 수는 상기 제2히트 파이프의 총 열의 수보다 적게 구성된다.
일 예로, 상기 제1히트 파이프의 최고열 및 최저열은 상기 제2히트 파이프의 최고열 및 최저열과 각각 대응되게 배치되며, 상기 제1히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 상기 제2히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격보다 넓게 구성된다.
다른 일 예로, 상기 제1히트 파이프의 최고열은 상기 제2히트 파이프의 최고열보다 낮게 배치되며, 상기 제1히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 제2히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격에 대응되게 구성된다.
아울러, 상기 제상 장치에 구비되는 히팅 유닛의 제1 및 제2실시예에 대하여 개시한다.
제1실시예:
상기 히팅 유닛은, 내부에 빈 공간을 구비하고, 길이방향을 따라 상호 이격된 위치에 상기 입구와 상기 출구를 각각 구비하는 히터 케이스; 및 상기 히터 케이스의 외부면에 부착되어 상기 히터 케이스 내의 작동액을 가열하도록 구성되는 히터를 포함한다.
상기 히터는, 세라믹 재질로 형성되고, 상기 히터 케이스의 외부면에 부착되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 형성되며, 전원 인가시 발열하도록 구성되는 열선; 및 상기 베이스 플레이트에 구비되어 상기 열선과 전원을 전기적으로 연결하도록 구성되는 터미널을 포함한다.
상기 히터 케이스는, 상기 열선이 배치되는 부분에 대응되는 능동가열부와, 상기 열선이 미배치되는 부분에 대응되는 수동가열부로 구획되고, 상기 히트 파이프를 이동한 후 상기 입구를 통하여 리턴되는 작동액이 재가열되어 역류하는 것을 방지하도록, 상기 입구는 상기 수동가열부에 형성된다.
상기 히터는 상기 히터 케이스의 저면에 부착되며, 상기 히터 케이스의 양측에는 각각 저면으로부터 하측으로 연장 형성되어 상기 저면에 부착된 히터의 양측면을 덮도록 구성되는 제1 및 제2연장핀이 구비된다.
상기 히터의 배면과 상기 제1 및 제2연장핀에 의해 형성되는 리세스된(recessed) 공간에는 실링부재가 상기 히터를 덮도록 충진되며, 상기 히터의 배면과 상기 실링부재 사이에는 절연재가 개재된다.
제2실시예:
상기 히팅 유닛은, 내부에 빈 공간을 구비하고, 길이방향을 따라 상호 이격된 위치에 상기 입구와 상기 출구를 각각 구비하는 히터 케이스; 및 상기 히터 케이스 내에 수용되어 작동액을 가열하도록 능동적으로 열을 발생시키는 능동가열부와, 상기 능동가열부에서 연장되어 상기 능동가열부보다 낮은 온도로 가열되는 수동가열부를 구비하는 히터를 포함하며, 상기 히트 파이프를 이동한 후 리턴되는 작동액이 상기 히터 케이스와 상기 수동가열부 사이의 공간으로 유입되도록, 상기 입구는 상기 히터 케이스의 외주 중 상기 수동가열부와 마주하는 위치에 형성된다.
아울러 본 발명은, 냉장고 본체; 상기 냉장고 본체의 내부에 설치되고, 주변의 열을 기화열로 흡수하여 냉각 기능을 수행하는 증발기; 및 상기 증발기에서 발생하는 성에를 제거하도록 이루어지는 상기 제상 장치를 포함하는 냉장고를 개시한다.
본 발명에 따르면, 제1 및 제2히트 파이프 중 어느 하나는 다른 하나보다 짧게 형성되므로, 작동액이 순환하는 전체 경로가 짧아져서, 제1 및 제2히트 파이프의 온도가 전반적으로 상승하게 된다. 그 결과, 제상 성능이 향상될 수 있다.
냉기의 유동 흐름상 증발기의 앞쪽에 성에가 많이 착상되는 것을 고려하여, 증발기의 후면부에 배치되는 제2히트 파이프의 총 열의 수는 증발기의 전면부에 배치되는 제1히트 파이프의 총 열의 수보다 적게 구성될 수 있다. 이에 따르면, 작동액(F)이 순환하는 경로가 짧아져서 제1 및 제2히트 파이프의 온도가 전반적으로 상승하게 되면서도, 제1히트 파이프가 제2히트 파이프보다 많은 총 열을 구비함으로써 제1히트 파이프로 보다 많은 열이 전달될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도.
도 2는 도 1의 냉장고에 적용되는 증발기의 제1실시예를 보인 정면도(a) 및 측면도(b).
도 3은 도 2에 도시된 증발기에서 제1히트 파이프와 제2히트 파이프의 배열을 보인 개념도.
도 4는 도 2에 적용되는 히팅 유닛의 일 예를 보인 개념도.
도 5는 도 4에 도시된 히팅 유닛의 분해 사시도.
도 6은 도 4의 히팅 유닛을 라인 Ⅵ-Ⅵ을 따라 취한 단면도.
도 7은 도 5에 도시된 히터의 개념도.
도 8 및 도 9는 도 2에 적용되는 히팅 유닛의 다른 일 예를 보인 횡단면도 및 종단면도.
도 10은 도 8에 도시된 히터의 분해 사시도.
도 11은 도 1의 냉장고에 적용되는 증발기의 제2실시예를 보인 정면도(a) 및 측면도(b).
도 12는 도 11에 도시된 증발기에서 제1히트 파이프와 제2히트 파이프의 배열을 보인 개념도.
이하, 본 발명에 관련된 제상 장치 및 이를 구비하는 냉장고에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 서로 다른 실시예라도 구조적, 기능적으로 모순이 되지 않는 한 어느 하나의 실시예에 적용되는 구조는 다른 하나의 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도이다.
냉장고(100)는 압축-응축-팽창-증발의 과정이 연속적으로 이루어지는 냉동 사이클에 의해 생성된 냉기를 이용하여 내부에 저장된 식품을 저온 보관하는 장치이다.
도시된 바와 같이, 냉장고 본체(110)는 내부에 식품의 저장을 위한 저장공간을 구비한다. 상기 저장공간은 격벽(111)에 의해 분리될 수 있으며, 설정 온도에 따라 냉장실(112)과 냉동실(113)로 구분될 수 있다.
본 실시예에서는, 냉동실(113)이 냉장실(112) 위에 배치되는 탑 마운트 타입(top mount type)의 냉장고를 보이고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명은, 냉장실과 냉동실이 좌우로 배치되는 사이드 바이 사이드 타입(side by side type)의 냉장고, 상부에 냉장실이 마련되고 하부에 냉동실이 마련되는 바텀 프리저 타입(bottom freezer type)의 냉장고 등에도 적용될 수 있다.
냉장고 본체(110)에는 도어가 연결되어, 냉장고 본체(110)의 전면 개구부를 개폐하도록 이루어진다. 본 도면에서는, 냉장실 도어(114)와 냉동실 도어(115)가 각각 냉장실(112)과 냉동실(113)의 전면부를 개폐하도록 구성된 것을 보이고 있다. 도어는 냉장고 본체(110)에 회전 가능하게 연결되는 회전형 도어, 냉장고 본체(110)에 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 서랍형 도어 등으로 다양하게 구성될 수 있다.
냉장고 본체(110)에는 내부 저장공간의 효율적인 활용을 위한 수납유닛[180, 예를 들어, 선반(181), 트레이(182), 바스켓(183) 등]이 적어도 하나 이상 구비된다. 예를 들어, 선반(181)과 트레이(182)는 냉장고 본체(110) 내부에 설치될 수 있고, 바스켓(183)은 냉장고 본체(110)에 연결되는 도어(114) 내측에 설치될 수 있다.
한편, 냉장고 본체(110)에는 기계실(117)이 마련되고, 상기 기계실의 내부에는 압축기(160)와 응축기(미도시) 등이 구비된다. 상기 압축기(160)와 응축기는 냉각실(113)에 구비되는 증발기(130)와 연결되어 냉동 사이클을 구성한다. 냉동 사이클을 순환하는 냉매는 증발기(130)에서 주변의 열을 기화열로 흡수하며, 이로 인하여 주변이 냉각 효과를 얻게 된다.
격벽(111)에는 냉장실(112) 및 냉동실(113)의 공기가 냉각실(116) 측으로 흡입 및 복귀될 수 있도록 하는 냉장실 귀환덕트(111a) 및 냉동실 귀환덕트(111b)가 형성된다. 또한, 냉장실(112)의 후방측에는 냉동실(113)과 통하고 전면부에 다수의 냉기토출구(150a)를 갖는 냉기덕트(150)가 설치된다.
한편, 냉장실(112) 및 냉동실(113)의 공기는 냉각실(116)의 송풍팬(140)에 의하여 격벽(111)의 냉장실 귀환덕트(111a) 및 냉동실 귀환덕트(111b)를 통해서 냉각실(116)로 흡입되어 증발기(130)와 열교환을 이루게 되고, 다시 냉기덕트(150)의 냉기토출구(150a)를 통하여 냉장실(112) 및 냉동실(113)로 토출되는 과정을 반복적으로 행하게 된다. 이때, 증발기(130)의 표면에는 냉장실 귀환덕트(111a) 및 냉동실 귀환덕트(111b)를 통하여 재유입되는 순환 공기와의 온도차에 의해서 성에가 착상된다.
이러한 성에를 제거하기 위해 증발기(130)에는 제상 장치(170)가 구비되며, 제상 장치(170)에 의해 제거된 물, 즉 제상수는 제상수 배출관(118)을 통하여 냉장고 본체(110)의 하부측 제상수 받이(미도시)에 집수되게 된다.
이하에서는, 제상시의 소비전력이 감소될 수 있고, 열교환 효율이 증대될 수 있는 새로운 형태의 제상 장치(170)에 대하여 설명한다.
도 2는 도 1의 냉장고에 적용되는 증발기의 제1실시예를 보인 정면도(a) 및 측면도(b)이고, 도 3은 도 2에 도시된 증발기에서 제1히트 파이프와 제2히트 파이프의 배열을 보인 개념도이다.
참고로, 도 2의 (a)에서는 제2히트 파이프(172")의 일부가 제1히트 파이프(172')와 중첩되어 보이지 않으나, 도 3을 참조하면 제2히트 파이프(172")의 전체적인 형태를 알 수 있다. 이해를 돕기 위하여, 도 3에서는 제1냉각관(131')과 제2냉각관(131")의 일부를 생략하여 도시하였다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 증발기(130)는 냉각관(131, 쿨링 파이프), 복수의 냉각핀(132) 및 양측의 지지대(133)를 포함한다.
냉각관(131)은 지그재그 형태로 반복적으로 벤딩되어 다열(多列)을 이루며, 내부에는 냉매가 충진된다. 냉각관(131)은 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.
냉각관(131)은 수평배관부와 벤딩배관부의 조합으로 구성될 수 있다. 수평배관부는 상하로 서로 수평하게 배치되어 열을 이루고, 각 열의 수평배관부는 냉각핀(132)을 관통하도록 구성된다. 벤딩배관부는 상측 수평배관부의 단부와 하측 수평배관부의 단부를 각각 연결하여 내부를 상호 연통시키도록 구성된다.
냉각관(131)은 증발기(130)의 양측에 각각 구비되는 지지대(133)를 관통하여 지지된다. 이때, 냉각관(131)의 벤딩배관부는 지지대(133)의 외측에서 상측 수평배관부의 단부와 하측 수평배관부의 단부를 연결하도록 구성된다.
본 실시예에서는 냉각관(131)이 2행을 이루도록 증발기(130)의 전면부 및 후면부에 각각 형성되는 제1냉각관(131')과 제2냉각관(131")으로 구성된 것을 보이고 있다. 참고로, 도 2에서는 전방의 제1냉각관(131')과 후방의 제2냉각관(131")이 서로 동일한 형태로 형성되어, 제2냉각관(131")이 제1냉각관(131')에 의해 가려져 있다.
그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 전방의 제1냉각관(131')과 후방의 제2냉각관(131")은 서로 다른 형태로 형성될 수 있다. 다른 한편으로는, 냉각관(131)은 단일 행을 이루도록 형성될 수도 있다.
냉각관(131)에는 복수의 냉각핀(132)이 냉각관(131)의 연장방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 배치된다. 냉각핀(132)은 알루미늄 재질의 평판체로 형성될 수 있으며, 냉각관(131)은 냉각핀(132)의 삽입홀에 삽입된 상태에서 확관되어 상기 삽입홀에 견고하게 끼워질 수 있다.
복수의 지지대(133)는 증발기(130)의 양측에 각각 구비되며, 각각은 상하방향을 따라 수직으로 연장되어 관통된 냉각관(131)을 지지하도록 구성된다. 지지대(133)에는 후술하는 히트 파이프(172)가 끼워져 고정될 수 있는 삽입홈 또는 삽입홀이 형성된다.
제상 장치(170)는 증발기(130)에 설치되어, 증발기(130)에서 발생하는 성에를 제거하도록 이루어진다. 제상 장치(170)는 히팅 유닛(171) 및 히트 파이프(172, 전열관)를 포함한다.
히팅 유닛(171)은 증발기(130)의 하부에 구비되며, 제어부(미도시)와 전기적으로 연결되어 상기 제어부로부터 구동 신호를 받으면 열을 발생하도록 형성된다. 예를 들어, 상기 제어부는 기설정된 시간 간격마다 히팅 유닛(171)에 구동 신호를 인가하거나, 감지된 냉각실(116)의 온도가 기설정된 온도 이하로 낮아질 경우 히팅 유닛(171)에 구동 신호를 인가하도록 구성될 수 있다.
히트 파이프(172)는 히팅 유닛(171)과 연결되어, 히팅 유닛(171)과 함께 작동액(F, working fluid)이 순환할 수 있는 폐루프 형태의 유로를 형성한다. 히트 파이프(172)는 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.
히트 파이프(172)의 적어도 일부는 증발기(130)의 냉각관(131)에 인접하게 배치되어, 히팅 유닛(171)에 의해 가열되어 이송되는 고온의 작동액(F)에 의해 증발기(130)의 냉각관(131)에 열을 전달하여 성에를 제거하도록 구성된다.
상기 작동액(F)으로는, 냉장고(100)의 냉동 조건에서 액상으로 존재하되, 가열되면 기상으로 상변화하여 열을 수송하는 역할을 하는 냉매(예를 들어, R-134a, R-600a 등)가 이용될 수 있다.
히트 파이프(172)는 냉각관(131)과 같이 지그재그 형태로 반복적으로 벤딩되어 다열(多列)을 이룬다. 이를 위하여, 히트 파이프(172)는 연장부(172a) 및 방열부(172b)를 포함한다.
연장부(172a)는 히팅 유닛(171)에 의해 가열된 작동액(F)을 증발기(130)의 상측으로 이송하는 유로를 형성한다. 연장부(172a)는 증발기(130)의 하부에 구비되는 히터 케이스(171a)의 출구(171c', 171c") 및 증발기(130)의 상부에 구비되는 방열부(172b)와 연결된다(도 4 및 도 5 참조).
연장부(172a)는 증발기(130)의 상측으로 연장되는 수직연장부를 포함한다. 상기 수직연장부는 증발기(130)의 일측에 구비되는 지지대(133)의 외측에 지지대(133)로부터 이격 배치된 상태로 증발기(130)의 상부까지 연장된다.
한편, 히팅 유닛(171)의 설치 위치에 따라 연장부(172a)는 수평연장부를 더 구비할 수 있다. 일 예로, 히팅 유닛(171)이 수직연장부로부터 이격된 위치에 구비될 경우[즉, 도면상 히팅 유닛(171)이 우측 지지대(133)에 인접하게 배치될 경우], 히팅 유닛(171)과 수직연장부를 연결하기 위한 수평연장부가 추가로 구비될 수 있다.
히팅 유닛(171)에 수평연장부가 연결되어 길게 연장 형성되는 경우, 고온의 작동액(F)이 증발기(130)의 하부를 거쳐가게 되므로, 증발기(130) 하측 냉각관(131)에 대한 제상이 원활하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.
방열부(172b)는 증발기(130)의 상부로 연장된 연장부(172a)와 연결되어, 증발기(130)의 냉각관(131)을 따라 지그재그 형태로 연장된다. 방열부(172b)는 열을 이루는 복수의 수평배관(172b1) 및 이들을 지그재그 형태로 연결하도록 벤딩된 U자관 형태로 구성되는 연결배관(172b2)의 조합으로 구성된다.
연장부(172a) 또는 방열부(172b)는 어큐뮬레이터(134)에 적상된 성에를 제거하기 위하여, 어큐뮬레이터(134)에 인접한 위치까지 연장될 수 있다.
도시된 바와 같이, 수직연장부가 어큐뮬레이터(134)가 위치하는 증발기(130)의 일측에 배치되는 경우에는, 수직연장부가 어큐뮬레이터(134)에 인접한 위치까지 상측으로 연장된 후, 냉각관(131)을 향하여 하측으로 벤딩 및 연장되어 방열부(172b)와 연결되도록 구성될 수 있다.
반면에, 수직연장부가 상기 일측의 반대편인 타측에 배치되는 경우, 방열부(172b)는 수직연장부와 연결되어 수평으로 연장된 후, 어큐뮬레이터(134)를 향하여 상측으로 연장되었다가 다시 냉각관(131)에 대응되도록 하측으로 연장될 수 있다.
히트 파이프(172)는 냉각관(131)의 각 열에 고정되는 복수의 냉각핀(132) 사이에 수용되도록 구성될 수 있다. 상기 구조에 의하면, 히트 파이프(172)는 냉각관(131)의 각 열 사이사이에 배치되게 된다. 이때, 히트 파이프(172)는 냉각핀(132)과 접촉하도록 구성될 수도 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 히트 파이프(172)는 복수의 냉각핀(132)을 관통하도록 설치될 수 있다. 즉, 히트 파이프(172)는 냉각핀(132)의 삽입홀에 삽입된 상태에서 확관되어 상기 삽입홀에 견고하게 끼워질 수 있다. 상기 구조에 따르면, 히트 파이프(172)는 냉각관(131)에 대응되게 배치되게 된다.
히트 파이프(172)에서, 히터 케이스(171a)의 출구(171c', 171c")와 연결되는 부분은 고온의 작동액(F)이 유입되는 유입부(172c', 172c")를 구성하며, 히터 케이스(171a)의 입구(171d', 171d")와 연결되는 부분은 냉각된 작동액(F)이 회수되는 리턴부(172d', 172d")를 구성한다(도 4 및 도 5 참조).
본 실시예에서, 히터(171b)에 의해 가열된 작동액(F)은 유입부(172c', 172c")로 배출되어 연장부(172a)를 통해 증발기(130)의 상부로 이송된 후, 방열부(172b)를 따라 흐르면서 냉각관(131)에 열을 전달하여 제상을 수행한 뒤, 리턴부(172d', 172d")를 통하여 리턴되며, 다시 히터(171b)에 의해 재가열되어 히트 파이프(172)를 유동하는 순환 루프를 형성한다(도 4 및 도 5 참조).
한편, 히트 파이프(172)는 증발기(130)의 전면부 및 후면부에 2행을 이루도록 각각 배치되는 제1히트 파이프(172')와 제2히트 파이프(172")로 구성된다. 본 예에서는, 제1히트 파이프(172')가 제1냉각관(131')의 전방에 배치되고, 제2히트 파이프(172")가 제2냉각관(131")의 후방에 배치되어, 2행을 이루도록 형성된 구조를 보이고 있다.
제1히트 파이프(172')와 제2히트 파이프(172")는 서로 다른 길이로 형성된다. 즉, 제1 및 제2히트 파이프(172', 172") 중 어느 하나는 다른 하나보다 짧게 형성된다. 이에 따르면, 작동액(F)이 순환하는 전체 경로가 짧아져서, 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")의 온도가 전반적으로 상승하게 된다. 그 결과, 제상 성능이 향상될 수 있다.
제1 및 제2히트 파이프(172', 172")를 서로 다른 길이로 형성하기 위하여, 제1히트 파이프(172')와 제2히트 파이프(172")는 총 열의 수가 서로 다르게 구성될 수 있다.
일 예로, 증발기(130)의 후면부에 배치되는 제2히트 파이프(172")의 총 열의 수는 증발기(130)의 전면부에 배치되는 제1히트 파이프(172')의 총 열의 수보다 적게 구성될 수 있다. 여기서, 총 열은 히트 파이프(172)를 구성하는 방열부(172b) 중 복수의 수평배관(172b1)이 이루는 총 열을 의미한다.
상기 구조에 의하면, 작동액(F)이 순환하는 경로가 짧아져서 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")의 온도가 전반적으로 상승하게 되면서도, 제1히트 파이프(172')가 제2히트 파이프(172")보다 많은 총 열을 구비함으로써 제1히트 파이프(172')로 보다 많은 열이 전달될 수 있다. 이는 냉기의 유동 흐름상 증발기(130)의 앞쪽에 성에가 많이 착상되는 것을 고려할 때, 효율적인 구조라고 할 수 있다.
본 도면에서는, 제1히트 파이프(172')가 총 8열로 구성되고, 제2히트 파이프(172")가 총 6열로 구성된 것을 보이고 있다. 구체적으로, 제2히트 파이프(172")의 최고(最高)열 및 최저(最低)열이 제1히트 파이프(172')의 최고열 및 최저열과 각각 대응되게 배치된 상태에서, 제2히트 파이프(172") 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 제1히트 파이프(172') 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격보다 넓게 형성된다.
상기 제2히트 파이프(172")의 인접한 두 열들은 제2히트 파이프(172")의 상부에 구비될 수 있다. 상기 구조에서, 제2히트 파이프(172") 중 하부의 인접한 두 열들 간의 간격은 상기 상부의 인접한 두 열들 간의 간격보다 좁게 구성될 수 있다. 이는 작동액이 제2히트 파이프(172")를 순환할 때, 작동액(F)의 온도에 따른 대류를 고려한 설계이다.
구체적으로, 히트 파이프(172)의 유입부(172c', 172c")를 통하여 유입되는 작동액(F)은 고온의 기체 상태로 히트 파이프(172)의 순환 과정 중 가장 높은 온도를 가진다. 도시된 바와 같이, 고온의 작동액(F)은 상부에 위치하는 냉각관(131) 쪽으로 이동되므로, 상부의 냉각관(131) 주변에서는 대류에 의해 고온의 열이 넓은 영역으로 전달된다.
반면에, 작동액(F)은 점차 열을 잃으면서 액체와 기체가 공존하는 상태로 흐르다가, 결국엔 액체 상태로 리턴부(172d', 172d")로 유입되는데, 이때의 열은 냉각관(131)의 성에를 제거하기에는 충분한 온도이지만, 주변으로의 열전달 정도는 앞선 경우에 비하여 떨어질 수밖에 없다.
따라서, 이를 고려하여, 리턴부(172d', 172d")에 가까운 제2히트 파이프(172")의 각 열[즉, 방열부(172b)의 수평관(172b1)]은 상부에 위치하는 제2히트 파이프(172")의 각 열에 비하여 좁은 간격으로 배치된다. 예를 들어, 상부에 위치하는 제2히트 파이프(172")의 각 열은 냉각관(131)의 하나의 열을 사이에 두고 인접한 냉각관(131)의 열에 대응되게 배치될 수 있으며, 하부에 위치하는 제2히트 파이프(172")의 각 열은 냉각관(131)의 각 열에 대응되게 배치될 수 있다. 상기 구조에 따라, 증발기(130)의 하부에는 상부보다 상대적으로 더 많은 제2히트 파이프(172")의 각 열[즉, 방열부(172b)의 수평관(172b1)]이 배열되게 된다.
상기 구조에 따르면, 제2히트 파이프(172")가 제1히트 파이프(172')보다 적은 수의 열로 구성되더라도, 제2히트 파이프(172")의 효율적인 배열에 의해 증발기(130)의 후면부에 대한 제상이 원활하게 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제2히트 파이프(172")의 최고열은 제1히트 파이프(172')의 최고열보다 낮게 배치되거나, 제2히트 파이프(172")의 최저열은 제1히트 파이프(172')의 최저열보다 높게 배치될 수 있다. 이 경우, 제2히트 파이프(172") 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 제1히트 파이프(172') 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격과 대응되게(동일 내지 유사) 형성될 수 있다.
이하에서는, 상기 구조에 적용되는 히팅 유닛(171)에 대하여 설명한다.
도 4는 도 2에 적용되는 히팅 유닛(171)의 일 예를 보인 개념도이고, 도 5는 도 4에 도시된 히팅 유닛(171)의 분해 사시도이며, 도 6은 도 4의 히팅 유닛(171)을 라인 Ⅵ-Ⅵ을 따라 취한 단면도이고, 도 7은 도 5에 도시된 히터(171b)의 개념도이다.
본 도면들을 앞선 도면들과 함께 참조하면, 히팅 유닛(171)은 히터 케이스(171a) 및 히터(171b)를 포함한다.
히터 케이스(171a)는 내부가 비어있는 형태를 가지며, 히트 파이프(172)의 양단부와 각각 연결되어 히트 파이프(172)와 함께 작동액(F)이 순환할 수 있는 폐루프 형태의 유로를 형성한다. 히터 케이스(171a)는 사각기둥 형태를 가질 수 있으며, 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.
히터 케이스(171a)는 어큐뮬레이터(134)가 위치하는 증발기(130)의 일측, 그 맞은편인 타측, 또는 상기 일측과 상기 타측 사이의 임의의 지점에 배치될 수 있다.
히터 케이스(171a)는 냉각관(131)의 최저열에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 히터 케이스(171a)는 냉각관(131)의 최저열과 동일한 높이에 배치되거나, 냉각관(131)의 최저열보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.
앞선 도 2 및 도 3에서는, 히터 케이스(171a)가 어큐뮬레이터(134)가 위치하는 증발기(130)의 일측에서, 냉각관(131)의 최저열보다 낮은 위치에, 냉각관(131)과 평행하게 증발기(130)의 수평방향으로 배치된 것을 보이고 있다. 그러나 본 발명에 이에 한정되는 것은 아니다. 히터 케이스(171a)는 증발기(130)에 수직하게 배치되거나, 출구(171c', 171c")가 입구(171d', 171d")에 대하여 상향 경사지게 배치될 수도 있다.
히터 케이스(171a)의 길이방향 상의 양측에는 히트 파이프(172)의 양단부와 각각 연결되는 출구(171c', 171c")와 입구(171d', 171d")가 각각 형성된다.
구체적으로, 히터 케이스(171a)의 일측[예를 들어, 히터 케이스(171a)의 전단부에 인접한 외주면]에는 히트 파이프(172)의 일단부와 연통되는 출구(171c', 171c")가 형성된다. 출구(171c', 171c")는 히터(171b)에 의해 가열 작동액(F)이 히트 파이프(172)로 배출되는 개구를 의미한다.
히터 케이스(171a)의 타측[예를 들어, 히터 케이스(171a)의 후단부에 인접한 외주면]에는 히트 파이프(172)의 타단부와 연통되는 입구(171d', 171d")가 형성된다. 입구(171d', 171d")는 히트 파이프(172)를 지나면서 응축된 작동액(F)이 히터 케이스(171a)로 회수되는 개구를 의미한다.
히터(171b)는 히터 케이스(171a)의 외부면에 부착되어, 제어부로부터 구동 신호를 받으면 열을 발생하도록 구성된다. 히터 케이스(171a) 내의 작동액(F)은 발열되는 히터(171b)에 의해 열을 전달받아 고온으로 가열된다.
히터(171b)는 일방향을 따라 연장 형성되며, 히터 케이스(171a)의 외부면에 부착되어 히터 케이스(171a)의 길이방향을 따라 연장된 형태를 가진다. 히터(171b)로는 플레이트 형태를 가지는 판상 히터(예를 들어, 판상의 세라믹 히터)가 이용된다.
본 실시예에서는, 히터 케이스(171a)가 내부의 빈 공간이 사각 단면 형태를 가지는 사각 파이프 형태로 형성되며, 플레이트 형태의 히터(171b)가 히터 케이스(171a)의 저면에 부착된 것을 보이고 있다. 이처럼, 히터(171b)가 히터 케이스(171a)의 저면에 부착된 구조는, 가열된 작동액(F)에 상측으로의 추진력이 발생하는 데에 유리하며, 제상으로 인하여 발생된 제상수가 히터(171b)에 직접 떨어지지 않아서 쇼트가 방지될 수 있다.
히터(171b)에는 열선(171b2, 도 6 및 도 7 참조)이 형성되어, 전원 공급시 열을 발생하도록 구성된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 히터 케이스(171a)는 열선(171b2)이 배치된 부분에 대응되는 능동가열부(AHP: Active Heating Part)와 열선(171b2)이 미배치된 부분에 대응되는 수동가열부(PHP: Passive Heating Part)로 구획된다. 상기 능동가열부(AHP)와 수동가열부(PHP)에 대해서는 후술하기로 한다.
히트 파이프(172)와 히터 케이스(171a)는 동종 재질(예를 들어, 알루미늄 재질)로 형성될 수 있으며, 이 경우 히트 파이프(172)는 히터 케이스(171a)의 출구(171c', 171c") 및 입구(171d', 171d")와 직접 연결될 수 있다.
참고로, 히터(171b)가 카트리지 타입으로 구성되어 히터 케이스(171a)의 내부에 장착되는 경우에는, 히터(171b)와 히터 케이스(171a) 간의 용접 및 실링을 위하여, 알루미늄 재질이 아닌 구리 재질의 히터 케이스(171a)를 사용하게 된다.
이처럼, 히트 파이프(172)와 히터 케이스(171a)가 이종 재질로 형성되는 경우[위의 경우와 같이, 히트 파이프(172)가 알루미늄 재질로 형성되고, 히터 케이스(171a)가 구리 재질로 형성되는 경우]에는, 히트 파이프(172)를 히터 케이스(171a)의 출구(171c', 171c")와 입구(171d', 171d")에 직접 연결하기가 어렵다. 따라서, 이들 간의 연결을 위하여, 히터 케이스(171a)의 출구(171c', 171c")에 출구관을 연장 형성하고, 입구(171d', 171d")에 회수관을 연장 형성하여, 히트 파이프(172)를 상기 출구관과 상기 회수관에 연결하게 되며, 이 과정에서 용접 및 실링 공정이 필요하다.
그런데, 본 발명과 같이 히터(171b)가 히터 케이스(171a)의 외부면에 부착되는 구조에서는, 히터 케이스(171a)가 히트 파이프(172)와 동종 재질로 형성될 수 있으므로, 히트 파이프(172)가 히터 케이스(171a)의 출구(171c', 171c")와 입구(171d', 171d")에 직접 연결될 수 있다.
한편, 히터(171b)에 의해 히터 케이스(171a)의 내부에 충진된 작동액(F)이 고온으로 가열됨에 따라, 작동액(F)은 압력 차이에 의해 유동하여 히트 파이프(172)를 이동하게 된다. 구체적으로, 히터(171b)에 의해 가열되어 출구(171c', 171c")로 배출된 고온의 작동액(F)은 히트 파이프(172)를 이동하면서 증발기(130)의 냉각관(131)에 열을 전달한다. 작동액(F)은 이러한 열교환 과정을 거치면서 점차 냉각되어 입구(171d', 171d")로 유입된다. 냉각된 작동액(F)은 히터(171b)에 의해 재가열된 후 다시 출구(171c', 171c")로 배출되어 위의 과정을 반복 수행한다. 이러한 순환 방식에 의해 냉각관(131)에 대한 제상이 이루어지게 된다.
히트 파이프(172)가 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")로 구성되는 구조에서, 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")는 히팅 유닛(171)의 입구(171d', 171d") 및 출구(171c', 171c")와 각각 연결된다.
구체적으로, 히팅 유닛(171)의 출구(171c', 171c")는 제1출구(171c')와 제2출구(171c")로 구성되고, 제1 및 제2히트 파이프(172', 172") 각각의 일단부는 제1 및 제2출구(171c', 171c")와 각각 연결된다. 상기 연결 구조에 의해, 히팅 유닛(171)에 의해 가열된 기체 상태의 작동액(F)은 제1 및 제2출구(171c', 171c")를 통하여 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")로 각각 방출된다.
제1 및 제2출구(171c', 171c")는 히터 케이스(171a)의 외주 양측에 각각 형성되거나, 히터 케이스(171a)의 전단부에 나란하게 형성될 수 있다.
제1 및 제2출구(171c', 171c")와 각각 연결되는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")의 일단부는 그 기능상[히터(171b)에 의해 가열된 고온의 작동액(F)이 유입되는 부분] 제1 및 제2유입부(172c', 172c")로 이해될 수 있다.
또한, 히팅 유닛(171)의 입구(171d', 171d")는 제1입구(171d')과 제2입구(171d")로 구성되고, 제1 및 제2히트 파이프(172', 172") 각각의 타단부는 제1 및 제2입구(171d', 171d")와 각각 연결된다. 상기 연결 구조에 의해, 각각의 히트 파이프(172)를 이동하면서 냉각된 액체 상태의 작동액(F)은 제1 및 제2입구(171d', 171d")를 통하여 히터 케이스(171a)의 내부로 유입된다.
제1 및 제2입구(171d', 171d")는 히터 케이스(171a)의 외주 양측에 각각 형성되거나, 히터 케이스(171a)의 후단부에 나란하게 형성될 수 있다.
제1 및 제2입구(171d', 171d")와 각각 연결되는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")의 타단부는 그 기능상[각각의 히트 파이프(172)를 이동하면서 냉각된 액체 상태의 작동액(F)이 회수되는 부분] 제1 및 제2리턴부(172d', 172d")로 이해될 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6을 참조하면, 히터 케이스(171a)의 출구(171c', 171c")는 히터 케이스(171a)의 전단으로부터 후방으로 소정 간격을 두고 이격된 위치에 형성될 수 있다. 즉, 히터 케이스(171a)의 전단부는 출구(171c', 171c")를 지나서 전방으로 돌출 형성된 것으로 이해될 수 있다.
히터(171b)의 열선(171b2)은 입구(171d', 171d")와 출구(171c', 171c") 사이의 일 지점으로부터 출구(171c', 171c")를 지난 위치까지 연장 형성될 수 있다. 이에 따으면, 히터 케이스(171a)의 출구(171c', 171c")는 능동가열부(AHP) 내에 위치하게 된다.
상기 구조에 의해, 작동액(F)의 일부는 히터 케이스(171a)의 전단부[히터 케이스(171a)의 내측 전단과 출구(171c', 171c") 사이의 공간]에 머물러 히터(171b)의 과열을 방지하게 된다.
구체적으로, 능동가열부(AHP)에서 가열된 작동액(F)은 작동액(F)이 순환하는 방향, 즉 히터 케이스(171a)의 전단부를 향하여 이동되는데, 이 과정에서 작동액(F)의 일부는 분지된 출구(171c', 171c")로 배출되지만 나머지는 출구(171c', 171c")를 지나 히터 케이스(171a)의 전단부에 와류를 형성하며 머무르게 된다.
이처럼 가열된 작동액(F)의 전부가 출구(171c', 171c")로 바로 배출되는 것이 아니라, 일부는 출구(171c', 171c")로 바로 배출되지 못하고 히터 케이스(171a) 내에 머물러있게 되므로, 히터(171b)의 과열이 보다 방지될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 히팅 유닛(171)에 적용되는 히터(171b)는 판상 형태로 형성될 수 있으며, 대표적으로는 판상의 세라믹 히터(171b)가 이용될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 히터(171b)는 베이스 플레이트(171b1), 열선(171b2) 및 터미널(171b3)을 포함하여 구성될 수 있다.
베이스 플레이트(171b1)는 세라믹 재질로 형성되고, 일방향을 따라 길게 연장된 판상 형태로 형성된다. 베이스 플레이트(171b1)는 히터 케이스(171a)의 외부면에 부착되어, 히터 케이스(171a)의 길이방향을 따라 배치된다.
베이스 플레이트(171b1)에는 열선(171b2)이 형성되며, 상기 열선(171b2)은 전원 인가시 발열하도록 구성된다. 베이스 플레이트(171b1)가 히터 케이스(171a)의 외부면에 부착된 상태에서, 열선(171b2)은 히터 케이스(171a)의 입구(171d', 171d")와 출구(171c', 171c") 사이의 일 지점으로부터 출구(171c', 171c")를 향하여 연장된 형태를 가진다.
상기 열선(171b2)은 저항체(예를 들어, 루테늄과 백금이 조합된 분말, 텅스텐 등)가 베이스 플레이트(171b1)에 특정 패턴으로 패터닝되어 형성될 수 있다. 열선(171b2)은 베이스 플레이트(171b1)의 길이방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
베이스 플레이트(171b1)의 일측에는 열선(171b2)과 전원을 전기적으로 연결하도록 구성되는 터미널(171b3)이 구비되며, 상기 터미널(171b3)에는 전원과 전기적으로 연결되는 리드 와이어(173)가 연결된다.
한편, 히터 케이스(171a)는 열선(171b2)이 배치된 부분에 대응되는 능동가열부(AHP)와 열선(171b2)이 미배치된 부분에 대응되는 수동가열부(PHP)로 구획된다.
상기 능동가열부(AHP)는 열선(171b2)에 의해 직접적으로 가열되는 부분으로서, 액체 상태의 작동액(F)은 능동가열부(AHP)에서 가열되어 고온의 기체 상태로 상변화된다.
히터 케이스(171a)의 출구(171c', 171c")는 능동가열부(AHP) 내에 위치하거나, 능동가열부(AHP)보다 전방에 위치할 수 있다. 도 6에서는, 히터(171b)의 열선(171b2)이 형성된 부분이 히터 케이스(171a)의 외주에 형성된 출구(171c', 171c") 아래를 지나 전방으로 연장 형성된 것을 예시하고 있다. 즉, 본 실시예에서, 히터 케이스(171a)의 출구(171c', 171c")는 능동가열부(AHP) 내에 위치한다.
능동가열부(AHP)의 후방에는 수동가열부(PHP)가 형성된다. 수동가열부(PHP)는 능동가열부(AHP)처럼 열선(171b2)에 의해 직접적으로 가열되는 부분은 아니지만, 간접적으로 열을 전달받아 일정 온도 수준으로 가열된다. 여기서, 수동가열부(PHP)는 액체 상태의 작동액(F)에 소정의 온도 상승을 야기할 수 있을 뿐, 작동액(F)을 기체 상태로 상변화시킬 수 있을 만큼 고온을 가지지는 않는다. 즉, 온도 관점에서, 능동가열부(AHP)는 상대적으로 고온부를 형성하고, 수동가열부(PHP)는 상대적으로 저온부를 형성한다.
만일, 작동액(F)이 고온의 능동가열부(AHP) 측으로 바로 리턴되도록 구성된다면, 회수되는 작동액(F)이 다시 가열되어 히터 케이스(171a) 내로 원활하게 귀환되지 못하고 역류하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이는 히트 파이프(172) 내의 작동액(F)의 순환 유동에 방해가 되어, 히터(171b)가 과열되는 문제를 야기할 수 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 히팅 유닛(171)의 입구(171d', 171d")는 수동가열부(PHP)에 대응되게 형성되어, 히트 파이프(172)를 이동한 후 리턴되는 작동액(F)이 능동가열부(AHP)로 바로 유입되지 않도록 구성된다.
본 실시예에서는, 히팅 유닛(171)의 입구(171d', 171d")가 수동가열부(PHP) 내에 위치하여, 히트 파이프(172)를 이동한 후 리턴되는 작동액(F)이 수동가열부(PHP)로 유입되도록 구성된 것을 보이고 있다. 즉, 히팅 유닛(171)의 입구(171d', 171d")는 히터 케이스(171a) 중 열선(171b2)이 미배치되는 부분에 형성된다.
이처럼, 수동가열부(PHP)는 열선(171b2)의 형성 위치에 관계된다. 따라서, 열선(171b2)이 히팅 유닛(171)의 입구(171d', 171d")까지 연장 형성되지만 않는다면, 히터(171b)의 베이스 플레이트(171b1)는 입구(171d', 171d")에 대응되는 부분까지도 연장 형성될 수 있다. 즉, 베이스 플레이트(171b1)는 히터 케이스(171a)의 저면 대부분을 덮도록 배치되되, 열선(171b2)은 입구(171d', 171d")를 벗어난 위치에 형성되어, 입구(171d', 171d")를 통하여 리턴되는 작동액(F)이 역류하는 것이 방지될 수 있다.
이하에서는, 히터 케이스(171a)의 상세 구조 및 히터 케이스(171a)와 히터(171b) 간의 결합 구조에 대하여 보다 상세히 설명한다.
히터 케이스(171a)는 메인 케이스(171a1)와, 메인 케이스(171a1) 양측에 각각 결합되는 제1커버(171a2)와 제2커버(171a3)를 포함한다.
메인 케이스(171a1)는 내부에 빈 공간을 구비하며, 양단부가 개구된 형태를 가진다. 메인 케이스(171a1)는 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 도 5에서는 내부의 빈 공간이 사각 단면 형태를 가지고 일방향을 따라 길게 연장 형성된 사각기둥 형태의 메인 케이스(171a1)를 보이고 있다.
제1 및 제2커버(171a2, 171a3)는 메인 케이스(171a1)의 개구된 양단부를 덮도록 메인 케이스(171a1)의 양측에 각각 장착된다. 제1 및 제2커버(171a2, 171a3)는 메인 케이스(171a1)와 같은 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.
본 실시예에서는, 메인 케이스(171a1)의 길이방향을 따라 상호 이격된 위치에 출구(171c', 171c")와 입구(171d', 171d")가 각각 구비되며, 상기 출구(171c', 171c")와 입구(171d', 171d")에 히트 파이프(172)의 양단부[출구(171c', 171c")와 연결되는 유입부(172c', 172c") 및 입구(171d', 171d")와 연결되는 리턴부(172d', 172d")]가 연결된 구조를 보이고 있다.
보다 구체적으로, 메인 케이스(171a1)의 일측면에는 제1출구(171c')와 제1입구(171d')가 길이방향을 따라 상호 이격된 위치에 형성되고, 상기 일면과 마주하는 타측면에는 제2출구(171c")와 제2입구(171d")가 길이방향을 따라 상호 이격된 위치에 형성된다. 여기서, 제1출구(171c')와 제2출구(171c")는 서로 마주하도록 배치될 수 있으며, 제1입구(171d')와 제2입구(171d")는 서로 마주하도록 배치될 수 있다.
그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 입구(171d', 171d")와 출구(171c', 171c") 중 적어도 하나는 제1 및/또는 제2커버(171a2, 171a3)에 형성될 수도 있다.
한편, 히팅 유닛(171)은 증발기(130)의 하부에 구비되므로, 그 구조상 제상으로 인하여 발생된 제상수가 히팅 유닛(171)으로 흘러내릴 수 있다. 히팅 유닛(171)에는 구비되는 히터(171b)는 전자 부품이므로, 이에 제상수가 접촉되면 쇼트가 발생할 수 있다. 이처럼, 제상수를 비롯한 수분이 히터(171b)에 침투되지 않도록 하기 위하여 본 발명의 히팅 유닛(171)은 다음과 같은 실링 구조를 구비할 수 있다.
먼저, 메인 케이스(171a1)의 저면에는 히터(171b)가 부착되며, 메인 케이스(171a1)의 양측에는 제1 및 제2연장핀(171a1a, 171a1b)이 각각 저면으로부터 하측으로 연장 형성되어 저면에 부착된 히터(171b)의 측면을 덮도록 구성된다. 상기 구조에 의해, 제상으로 인하여 발생된 제상수가 메인 케이스(171a1)에 떨어져 메인 케이스(171a1)의 외부면을 타고 흘러내리더라도, 제1 및 제2연장핀(171a1a, 171a1b) 내측에 수용된 히터(171b)로는 제상수가 침투되지 않는다.
또한, 이처럼 히터(171b)의 배면과 제1 및 제2연장핀(171a1a, 171a1b)에 의해 형성되는 리세스된(recessed) 공간(171a1')에는 실링부재(171e)가 히터(171b)를 덮도록 충진될 수 있다. 상기 실링부재(171e)로 실리콘, 우레탄, 에폭시 등이 이용될 수 있다. 예를 들어, 액상의 에폭시가 히터(171b)를 덮도록 상기 리세스된 공간(171a1') 내에 충진된 후 경화 과정을 거쳐, 히터(171b)의 실링 구조가 완성될 수 있다. 이때, 제1 및 제2연장핀(171a1a, 171a1b)은 실링부재(171e)가 충진되는 리세스된 공간(171a1')을 한정하는 측벽으로서 기능하게 된다.
히터(171b)의 배면과 실링부재(171e) 사이에는 절연재(171f)가 개재될 수 있다. 상기 절연재(171f)로 운모 재질의 마이카 시트(mica sheet)가 이용될 수 있다. 히터(171b)의 배면에 절연재(171f)가 배치됨으로써, 전원 인가에 따른 열선(171b2)의 발열시 히터(171b) 배면측으로의 열전달이 제한될 수 있다.
아울러, 메인 케이스(171a1)와 히터(171b) 사이에는 열전도성 접착제(171g)가 개재될 수 있다. 열전도성 접착제(171g)는 히터(171b)를 메인 케이스(171a1)에 부착시키면서 히터(171b)에서 발생된 열을 메인 케이스(171a1)에 전달하는 역할을 한다. 상기 열전도성 접착제(171g)로, 고온에 견딜 수 있는 내열 실리콘이 이용될 수 있다.
한편, 제1 및 제2커버(171a2, 171a3) 중 적어도 하나는 상기 메인 케이스(171a1)의 저면으로부터 하측으로 연장 형성되어, 상기 제1 및 제2연장핀(171a1a, 171a1b)과 함께 상기 히터(171b)를 둘러싸도록 구성될 수 있다. 상기 구조에 따르면, 실링부재(171e)의 충진이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
다만, 히터(171b)의 터미널(171b3)에 연결되는 리드 와이어(173)가 히터 케이스(171a)의 일측에서 외부로 연장되는 구조를 고려할 때, 제1 및 제2커버(171a2, 171a3) 중 상기 히터 케이스(171a) 일측에 대응되는 커버는 하측으로 연장 형성되지 않거나, 하측으로 연장 형성되더라도 리드 와이어(173)가 통과할 수 있는 홈 내지는 홀을 구비할 수 있다.
본 실시예에서는, 제2커버(171a3)가 메인 케이스(171a1)의 저면으로부터 하측으로 연장 형성되고, 리드 와이어(173)가 제1커버(171a2) 측으로 연장 형성된 구조를 보이고 있다.
도 8 및 도 9는 도 2에 적용되는 히팅 유닛(271)의 다른 일 예를 보인 횡단면도 및 종단면도이다.
본 도면들을 참조하여 히팅 유닛(271)에 대하여 상세하게 살펴보면, 히팅 유닛(271)은 히터 케이스(271a) 및 히터(271b)를 포함한다.
본 실시예에서, 히터 케이스(271a)는 일방향을 따라 연장 형성되어 증발기(130)의 하부에 좌우방향을 따라 길게 배치된다. 히터 케이스(271a)는 원통형 또는 사각기둥 형태로 형성될 수 있으며, 구리 재질 또는 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.
히터 케이스(271a)는 냉각관(131)의 최저열과 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 히터 케이스(271a)는 냉각관(131)의 최저열과 동일한 높이에 배치되거나, 냉각관(131)의 최저열보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.
히터 케이스(271a)는 내부가 비어있는 형태를 가지며, 히트 파이프(172)의 양단부와 각각 연결되어 히트 파이프(172)와 함께 작동액(F)이 순환할 수 있는 폐루프 형태의 유로를 형성한다. 히터 케이스(271a)의 좌우방향 상의 양측에는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")의 양단부와 각각 연결되는 제1 및 제2출구(271c', 271c")와 제1 및 제2입구(271d', 271d")가 각각 형성된다.
구체적으로, 히터 케이스(271a)의 일측[예를 들어, 히터 케이스(271a)의 전단부에 인접한 외주면]에는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172") 각각의 일단부와 연통되는 제1 및 제2출구(271c', 271c")가 형성된다. 제1 및 제2출구(271c', 271c")는 히터(271b)에 의해 가열 작동액(F)이 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")로 배출되는 개구를 의미한다.
히터 케이스(271a)의 타측[예를 들어, 히터 케이스(271a)의 후단부에 인접한 외주면]에는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172") 각각의 타단부와 연통되는 제1 및 제2입구(271d', 271d")가 형성된다. 제1 및 제2입구(271d', 271d")는 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")를 지나면서 응축된 작동액(F)이 히터 케이스(271a)로 회수되는 개구를 의미한다.
히터(271b)는 적어도 일부가 히터 케이스(271a)의 내부에 수용되어 히터 케이스(271a)의 길이방향을 따라 연장된 형태를 가진다. 본 개념도에서는, 히터(271b)가 증발기(130)의 좌우방향을 따라 평행하게 배열된 것을 보이고 있다.
히터(271b)는 히터 케이스(271a)의 타측을 통해 삽입되어 히터 케이스(271a)에 고정 및 실링될 수 있다. 이때, 히터(271b)의 일부는 히터 케이스(271a) 내부에 수용되며, 히터(271b)의 다른 일부는 히터 케이스(271a) 외부로 노출되도록 구성된다.
히터 케이스(271a)의 내부에 수용된 히터(271b)는 히터 케이스(271a)의 내주면과 기설정된 간격을 두고 이격되게 배치된다. 상기 배치에 따라, 히터 케이스(271a)의 내주면과 히터(271b)의 외주면 사이에는 환형(環形)의 틈새를 가지는 환상공간이 형성된다.
히터 케이스(271a)의 내부에 수용된 히터(271b)의 내부에는 발열코일(271b1b, 도 10 참조)이 일부 형성되어, 전원 공급시 열을 발생하도록 구성된다. 히터(271b)의 내부에 발열코일(271b1b)이 수회 감긴 부분은 고온으로 가열되어 작동액을 증발시키는 능동가열부(271b1)를 구성하게 된다. 상기 능동가열부(271b1)에 대해서는 후술하기로 한다.
제1 및 제2히트 파이프(172', 172")는 도면상에서 히터 케이스(271a)의 좌측에 구비되는 제1 및 제2출구(271c', 271c")와 우측에 구비되는 제1 및 제2입구(271d', 271d")에 각각 연결되며, 내부에는 소정의 작동액(F)이 충진된다.
제1 및 제2히트 파이프(172', 172")는 히터 케이스(271a)의 제1 및 제2출구(271c', 271c") 및 제1 및 제2입구(271d', 271d")와 직접 연결될 수 있으나, 이들이 이종 재질로 형성될 경우[예를 들어, 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")는 알루미늄 재질, 히터 케이스(271a)는 구리 재질인 경우], 연결 작업이 어려울 수 있다.
이 경우, 히터 케이스(271a)와 제1 및 제2히트 파이프(172', 172") 간의 연결을 위하여, 제1 및 제2출구(271c', 271c")에는 출구관(271g', 271g")이 연장 형성되고, 제1 및 제2입구(271d', 271d")에는 회수관(271h', 271h")이 연장 형성될 수 있다. 출구관(271g)과 회수관(271h)은 히터 케이스(271a)와 동일 재질로 형성되어, 일체로 결합될 수 있다. 이처럼, 출구관(271g)과 회수관(271h)은 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")와의 용이한 연결을 위하여 이들 사이에 부가되는 구성으로 이해될 수 있다.
히팅 유닛(271)에 의해 내부에 충진된 작동액(F)이 고온으로 가열됨에 따라, 작동액(F)은 압력 차이에 의해 유동하여 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")를 이동하게 된다. 구체적으로, 히터(271b)에 의해 가열되어 제1 및 제2출구(271c', 271c")로 배출된 고온의 작동액(F)은 제1 및 제2히트 파이프(172', 172")를 이동하면서 증발기(130)의 냉각관(131)에 열을 전달한다. 작동액(F)은 이러한 열교환 과정을 거치면서 점차 냉각되어 제1 및 제2입구(271d', 271d")로 유입된다. 냉각된 작동액(F)은 히터(271b)에 의해 재가열된 후 다시 제1 및 제2출구(271c', 271c")로 배출되어 위의 과정을 반복 수행한다. 이러한 순환 방식에 의해 냉각관(131)에 대한 제상이 이루어지게 된다.
한편, 제상 장치(270)는 히터(271b)의 과열 방지를 위하여 다음과 같이 구성된다.
먼저, 앞서 살펴본 바와 같이, 히터(271b)는 적어도 일부가 히터 케이스(271a)의 내부에 수용되어 히터 케이스(271a)의 길이방향을 따라 연장된 형태를 가진다. 또한, 히팅 유닛(271) 및 히트 파이프(272)의 내부에는 소정의 작동액(F)이 충진된다.
작동액(F)이 모두 액체 상태에 놓였을 때[히터(271b)의 미작동시], 히터(271b)의 상단부가 작동액(F)의 수면 위로 노출되는 경우, 히터(271b)가 작동하게 되면 상기 히터(271b)의 상단부는 작동액(F)에 잠긴 나머지 부분과는 달리 온도가 급격히 상승하게 된다.
이러한 상태가 지속되면, 히터(271b)의 상단부는 과열되어 제상 장치(270)에 치명적인 손상(예를 들어, 화재)을 가져 올 수 있고, 리턴되는 작동액(F)이 흐르는 히트 파이프(272)의 타단부로 가열된 작동액(F)이 역류되는 현상이 발생할 수도 있다.
이러한 현상을 방지하기 위하여, 히터 케이스(271a)의 내부에 충진된 작동액(F)은 액체 상태에서 히터(271b)의 상단부보다 높은 위치에 수면이 형성되도록 충진된다. 즉, 히터(271b)는 작동액(F)의 수면 아래에 잠기도록 구성된다.
상기 구성에 따르면, 히터(271b)가 액체 상태의 작동액(F)의 수면 아래에 잠겨 있는 상태에서 가열되기 때문에, 가열에 의해 증발된 작동액(F)이 순차적으로 히트 파이프(272)의 일단부로 이송될 수 있어, 원활한 순환 유동이 만들어질 수 있으며, 히팅 유닛(271)의 과열도 방지될 수 있다.
한편, 도 8 및 도 9를 참조하면, 히터 케이스(271a)의 출구(271c', 271c")는 히터 케이스(271a)의 전단으로부터 후방으로 소정 간격을 두고 이격된 위치에 형성될 수 있다. 즉, 히터 케이스(271a)의 전단부는 출구(271c', 271c")를 지나서 전방으로 돌출 형성된 것으로 이해될 수 있다.
한편, 히터(271b)는 능동적으로 발열하는지 여부에 따라 능동가열부(271b1)와 수동가열부로 구분되며, 수동가열부는 능동가열부(271b1) 후방의 제1수동가열부(271b2)와 능동가열부(271b1) 전방의 제2수동가열부(271b3)를 포함한다.
구체적으로, 능동가열부(271b1)는 능동적으로 열을 발생시키도록 구성된다. 액체 상태의 작동액(F)은 능동가열부(271b1)에 의해 가열되어 고온의 기체 상태로 상변화될 수 있다.
히터 케이스(271a)의 출구(271c', 271c")는 능동가열부(271b1)에 대응되게 위치하거나, 능동가열부(271b1)보다 전방에 위치한다. 도 8 및 도 9에서는, 능동가열부(271b1)가 히터 케이스(271a)의 외주에 형성된 출구(271c', 271c")를 지나 전방으로 연장 형성된 것을 예시하고 있다. 이때, 히터(271b)의 전단은 히터 케이스(271a)의 내측 전단으로부터 후방으로 이격되게 위치하는 것이 바람직하다.
상기 구조에 의해, 작동액(F)의 일부는 히터 케이스(271a)의 전단부[히터 케이스(271a)의 내측 전단과 출구(271c', 271c") 사이의 공간]에 머물러 히터(271b)의 과열을 방지하게 된다.
구체적으로, 능동가열부(271b1)에 의해 가열된 작동액(F)은 작동액(F)이 순환하는 방향, 즉 히터 케이스(271a)의 전단부를 향하여 이동되는데, 이 과정에서 작동액(F)의 일부는 분지된 출구(271c', 271c")로 배출되지만 나머지는 출구(271c', 271c")를 지나 히터 케이스(271a)의 전단부에 와류를 형성하며 머무르게 된다.
이처럼 가열된 작동액(F)의 전부가 출구(271c', 271c")로 바로 배출되는 것이 아니라, 일부는 출구(271c', 271c")로 바로 배출되지 못하고 히터 케이스(271a) 내에 머물러 능동가열부(271b1)와 접촉되도록 구성되므로, 능동가열부(271b1)의 과열이 방지될 수 있다.
한편, 능동가열부(271b1)의 후단에는 제1수동가열부(271b2)가 후방으로 연장 형성된다. 제1수동가열부(271b2)는 능동가열부(271b1)처럼 스스로 열을 발생시키지는 않지만, 능동가열부(271b1)에 의해 열을 전달받아 일정 온도 수준으로 가열된다. 여기서, 제1수동가열부(271b2)는 액체 상태의 작동액(F)에 소정의 온도 상승을 야기할 수 있을 뿐, 작동액(F)을 기체 상태로 상변화시킬 수 있을 만큼 고온을 가지지는 않는다.
히터(271b)를 온도 관점에서 살펴보면, 능동가열부(271b1)는 상대적으로 고온부를 형성하고, 제1수동가열부(271b2)는 상대적으로 저온부를 형성한다.
구조적으로, 히터(271b) 내부의 발열코일(271b1b, 도 10 참조)은 수회 감겨서 전원 공급시 고온의 열을 발생하도록 이루어진다. 이처럼, 발열코일(271b1b)이 수회 권선된 부분은 능동가열부(271b1)를 구성한다. 능동가열부(271b1) 후방의 리드 와이어(271b1c)가 통과하는 부분에는 절연물질(271b2a, 도 6 참조)이 충진되어 제1수동가열부(271b2)를 구성한다. 상기 절연물질(271b2a)로는 산화마그네슘이 이용될 수 있다.
만일, 작동액(F)이 히팅 유닛(271) 내에 설치된 고온의 능동가열부(271b1) 측으로 바로 리턴되는 구조에서는 회수되는 작동액(F)이 다시 가열되어 히팅 유닛(271) 내로 원활하게 귀환되지 못하고 역류하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이는 히트 파이프(272) 내의 작동액(F)의 순환 유동에 방해가 되어 히팅 유닛(271)이 과열되는 문제를 야기할 수 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 히팅 유닛(271)의 입구(271d', 271d")는 능동가열부(271b1)를 벗어난 위치에 형성되어, 히트 파이프(272)를 이동한 후 리턴되는 작동액(F)이 능동가열부(271b1)로 바로 유입되지 않도록 구성된다.
이와 관련하여, 본 실시예에서는, 히팅 유닛(271)의 입구(271d', 271d")가 제1수동가열부(271b2)에 대응되게 위치하여, 히트 파이프(272)를 이동한 후 리턴되는 작동액(F)이 히터 케이스(271a)와 제1수동가열부(271b2) 사이의 공간으로 유입되도록 구성된 것을 보이고 있다. 즉, 히팅 유닛(271)의 입구(271d', 271d")는 히터 케이스(271a) 중 제1수동가열부(271b2)를 감싸는 부분의 외주에 형성될 수 있다.
여기서, 제1수동가열부(271b2)의 일부는 히터 케이스(271a)의 후단부에서 후방을 향하여 외부로 노출되도록 구성된다. 히터 케이스(271a)의 외부로 노출된 제1수동가열부(271b2)는 히터(271b)의 열을 외부로 방출하여 히터(271b)의 표면부하밀도(surface load)를 낮추도록 이루어진다. 히터(271b)의 표면부하밀도가 낮아지면, 히터(271b)의 과열이 방지되어 신뢰성이 확보될 수 있으며, 히터(271b)의 수명이 연장될 수 있다.
이하에서는, 히터(271b)의 상세 구성을 바탕으로, 제1수동가열부(271b2)의 외부열 방출 구조 및 외부로 노출된 제1수동가열부(271b2)의 실링 구조에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 10은 도 8에 도시된 히터의 분해 사시도이다.
도 10을 앞선 도 8 및 도 9와 함께 참조하면, 히터(271b)는 외관을 형성하고 내부에 빈공간이 마련된 히터 프레임(271ba)을 구비한다. 히터 프레임(271ba)은 히터 케이스(271a)의 내부에 길이방향을 따라 배치되되, 일부는 히터 케이스(271a)의 외부로 노출되도록 구성된다. 히터 프레임(271ba)은 스테인리스 스틸 재질로 형성될 수 있다.
히터(271b)는 능동적으로 열을 발생시키는지 여부에 따라 능동가열부(271b1)와 수동가열부로 구분되며, 수동가열부는 능동가열부(271b1) 후방의 제1수동가열부(271b2)와 능동가열부(271b1) 전방의 제2수동가열부(271b3)를 포함한다.
능동가열부(271b1)는 히터 프레임(271ba)의 내부에 길이방향을 따라 삽입되는 기둥 형태의 보빈(271b1a)과, 상기 보빈(271b1a)의 외주에 감겨 보빈(271b1a)의 길이방향을 따라 연장되는 발열코일(271b1b)을 포함한다. 보빈(271b1a)은 절연재질, 예를 들어 산화마그네슘으로 형성될 수 있다. 발열코일(271b1b)은 후술하는 리드와이어(271b1c)를 통하여 전원이 공급되면, 고온으로 가열되도록 구성된다. 발열코일(271b1b)로는 니크롬선이 이용될 수 있다.
제1 및 제2수동가열부(271b2, 271b3)는 보빈(271b1a)이 삽입된 히터 프레임(271ba)의 후방측과 전방측 내부 빈공간에 각각 충진되는 절연물질(271b2a, 272b3a)을 포함한다. 일 예로, 보빈(271b1a)이 삽입된 히터 프레임(271ba)의 후방측 내부 빈공간에 절연물질(271b2a)인 산화마그네슘 분말을 봉입한 후 내부의 공기를 배출시켜 고체화된 제1수동가열부(271b2)를 형성할 수 있다.
절연물질(271b2a, 272b3a)은 보빈(271b1a)의 외주와 히터 프레임(271ba)의 내주 사이의 빈공간에 충진될 수 있다. 즉, 절연물질(271b2a, 272b3a)이 보빈(271b1a)의 전방측과 후방측에 각각 구비되는 것으로 도시된 것은 설명의 편의를 위하여 개념적으로 구분된 것일 뿐, 이들이 완전히 분리된 구성임을 의미하는 것은 아니다.
리드 와이어(271b1c)는 제1수동가열부(271b2)를 형성하는 절연물질(271b2a)을 관통하여 전원과 발열코일(271b1b)을 연결하도록 구성된다. 리드 와이어(271b1c)는 보빈(271b1a)을 관통하도록 이루어질 수 있다.
히터 프레임(271ba)의 전방 개구부에는 커버부재(271bb)가 제2수동가열부(271b3)를 형성하는 절연물질(271b3a)을 덮도록 결합될 수 있다. 커버부재(271bb)는 용접에 의해 히터 프레임(271ba)에 결합될 수 있으며, 히터(271b)의 내부에서 발생하는 압력을 견딜 수 있도록 내측으로 움푹 들어간 형태를 가질 수 있다. 상기 구조에 따라, 제2수동가열부(271b3)의 전단은 히터(271b)의 전단을 구성한다.
한편, 히터 프레임(271ba)은 체결부재(271e)를 매개로 하여 히터 케이스(271a)에 고정될 수 있다. 체결부재(271e)는 히터 프레임(271ba)의 외주를 감싸도록 형성되어, 히터 케이스(271a)에 체결된다. 히터 프레임(271ba)과 체결부재(271e), 그리고 체결부재(271e)와 히터 케이스(271a) 사이에는 공기나 수분의 유입이 방지되도록 실링될 수 있다. 이를 위하여, 체결부재(271e)는 탄성재질을 포함도록 구성되어 히터 프레임(271ba) 및 히터 케이스(271a)에 밀착 결합되도록 구성되거나, 내열 실리콘, 용접 등에 의해 실링될 수 있다.
히터 케이스(271a)의 후단부와 외부로 노출된 히터 프레임(271ba)은 열수축튜브(271f)에 의해 감싸져 밀봉될 수 있다. 열수축튜브(271f)는 가열시 수축되어 내부에 수용된 구성들에 밀착됨으로써, 히터 케이스(271a)와 히터 프레임(271ba) 간의 틈을 빈틈없이 실링하도록 이루어진다. 이러한 열수축튜브(271f)는 히터 프레임(271ba)에서 외부로 연장되는 리드 와이어(271b1c)의 일부까지 감싸 밀봉하도록 구성될 수 있다.
히터 케이스(271a)의 후단부에 상술한 히터(271b)의 고정 및 실링 구조가 형성될 수 있도록, 히터 케이스(271a)의 입구(271d', 271d")는 히터 케이스(271a)의 후단으로부터 내측으로 소정 간격을 두고 이격된 위치에 형성될 수 있다.
도 11은 도 1의 냉장고(100)에 적용되는 증발기(330)의 제2실시예를 보인 정면도(a) 및 측면도(b)이고, 도 12는 도 11에 도시된 증발기(330)에서 제1히트 파이프(371')와 제2히트 파이프(371")의 배열을 보인 개념도이다.
본 예에서는, 증발기(330)의 전면부에 배치되는 제1히트 파이프(372')의 총 열의 수가 증발기(330)의 후면부에 배치되는 제2히트 파이프(372")의 총 열의 수보다 적게 구성될 수 있다. 여기서, 총 열은 히트 파이프(372)를 구성하는 방열부(372b) 중 복수의 수평배관(372b1)이 이루는 총 열을 의미한다.
상기 구조에 의하면, 작동액(F)이 순환하는 경로가 짧아져서 제1 및 제2히트 파이프(372', 372")의 온도가 전반적으로 상승하게 되면서도, 제2히트 파이프(372")가 제1히트 파이프(372')보다 많은 총 열을 구비함으로써 제2히트 파이프(372")로 보다 많은 열이 전달될 수 있다.
본 도면에서는, 제1히트 파이프(372')가 총 6열로 구성되고, 제2히트 파이프(372")가 총 8열로 구성된 것을 보이고 있다. 구체적으로, 제1히트 파이프(372')의 최고(最高)열 및 최저(最低)열이 제2히트 파이프(372")의 최고열 및 최저열과 각각 대응되게 배치된 상태에서, 제1히트 파이프(372') 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 제2히트 파이프(372") 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격보다 넓게 형성된다.
상기 제1히트 파이프(372')의 인접한 두 열들은 제1히트 파이프(372')의 상부에 구비될 수 있다. 상기 구조에서, 제1히트 파이프(372') 중 하부의 인접한 두 열들 간의 간격은 상기 상부의 인접한 두 열들 간의 간격보다 좁게 구성될 수 있다.
이는 작동액이 제1히트 파이프(372')를 순환할 때, 작동액(F)의 온도에 따른 대류를 고려한 설계이다. 상기 구조에 따르면, 제1히트 파이프(372')가 제2히트 파이프(372")보다 적은 수의 열로 구성되더라도, 제1히트 파이프(372')의 효율적인 배열에 의해 증발기(330)의 전면부에 대한 제상이 원활하게 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1히트 파이프(172')의 최고열은 제2히트 파이프(172")의 최고열보다 낮게 배치되거나, 제1히트 파이프(172')의 최저열은 제2히트 파이프(172")의 최저열보다 높게 배치될 수 있다. 이 경우, 제1히트 파이프(172') 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 제2히트 파이프(172") 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격과 대응되게(동일 내지 유사) 형성될 수 있다.

Claims (15)

  1. 증발기의 하부에 구비되고, 내부의 작동액을 가열하도록 구성되는 히팅 유닛; 및
    양단부가 상기 히팅 유닛의 입구와 출구에 각각 연결되고, 상기 히팅 유닛에 의해 가열되어 이송되는 고온의 작동액에 의해 상기 증발기의 냉각관에 방열하도록 적어도 일부가 상기 냉각관에 인접하게 배치되는 복수의 히트 파이프들을 포함하며,
    상기 복수의 히트 파이프들은 상기 증발기의 전면부 및 후면부에 2행을 이루도록 각각 배치되는 제1히트 파이프와 제2히트 파이프로 구성되고,
    상기 제1히트 파이프와 상기 제2히트 파이프는 서로 다른 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2히트 파이프 각각은 지그재그 형태로 반복적으로 벤딩되어 다열(多列)을 이루며,
    상기 제1히트 파이프와 상기 제2히트 파이프는 총 열의 수가 서로 다르게 구성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2히트 파이프의 총 열의 수는 상기 제1히트 파이프의 총 열의 수보다 적게 구성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2히트 파이프의 최고(最高)열 및 최저(最低)열은 상기 제1히트 파이프의 최고열 및 최저열과 각각 대응되게 배치되며,
    상기 제2히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 상기 제1히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격보다 넓은 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2히트 파이프의 최고열은 상기 제1히트 파이프의 최고열보다 낮게 배치되며,
    상기 제2히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 제1히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격에 대응되게 구성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1히트 파이프의 총 열의 수는 상기 제2히트 파이프의 총 열의 수보다 적게 구성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1히트 파이프의 최고열 및 최저열은 상기 제2히트 파이프의 최고열 및 최저열과 각각 대응되게 배치되며,
    상기 제1히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 상기 제2히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격보다 넓은 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1히트 파이프의 최고열은 상기 제2히트 파이프의 최고열보다 낮게 배치되며,
    상기 제1히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격은 제2히트 파이프 중 서로 인접한 두 열들 간의 간격에 대응되게 구성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 히팅 유닛은,
    내부에 빈 공간을 구비하고, 길이방향을 따라 상호 이격된 위치에 상기 입구와 상기 출구를 각각 구비하는 히터 케이스; 및
    상기 히터 케이스의 외부면에 부착되어 상기 히터 케이스 내의 작동액을 가열하도록 구성되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 히터는,
    세라믹 재질로 형성되고, 상기 히터 케이스의 외부면에 부착되는 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트에 형성되며, 전원 인가시 발열하도록 구성되는 열선; 및
    상기 베이스 플레이트에 구비되어 상기 열선과 전원을 전기적으로 연결하도록 구성되는 터미널을 포함하는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 히터 케이스는, 상기 열선이 배치되는 부분에 대응되는 능동가열부와, 상기 열선이 미배치되는 부분에 대응되는 수동가열부로 구획되고,
    상기 히트 파이프를 이동한 후 상기 입구를 통하여 리턴되는 작동액이 재가열되어 역류하는 것을 방지하도록, 상기 입구는 상기 수동가열부에 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 히터는 상기 히터 케이스의 저면에 부착되며,
    상기 히터 케이스의 양측에는 각각 저면으로부터 하측으로 연장 형성되어 상기 저면에 부착된 히터의 양측면을 덮도록 구성되는 제1 및 제2연장핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 히터의 배면과 상기 제1 및 제2연장핀에 의해 형성되는 리세스된(recessed) 공간에는 실링부재가 상기 히터를 덮도록 충진되며,
    상기 히터의 배면과 상기 실링부재 사이에는 절연재가 개재되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 히팅 유닛은,
    내부에 빈 공간을 구비하고, 길이방향을 따라 상호 이격된 위치에 상기 입구와 상기 출구를 각각 구비하는 히터 케이스; 및
    상기 히터 케이스 내에 수용되어 작동액을 가열하도록 능동적으로 열을 발생시키는 능동가열부와, 상기 능동가열부에서 연장되어 상기 능동가열부보다 낮은 온도로 가열되는 수동가열부를 구비하는 히터를 포함하며,
    상기 히트 파이프를 이동한 후 리턴되는 작동액이 상기 히터 케이스와 상기 수동가열부 사이의 공간으로 유입되도록, 상기 입구는 상기 히터 케이스의 외주 중 상기 수동가열부와 마주하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  15. 냉장고 본체;
    상기 냉장고 본체의 내부에 설치되고, 주변의 열을 기화열로 흡수하여 냉각 기능을 수행하는 증발기; 및
    상기 증발기에서 발생하는 성에를 제거하도록 이루어지며, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따르는 제상 장치를 포함하는 냉장고.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113503676A (zh) * 2021-07-01 2021-10-15 深圳市派沃新能源科技股份有限公司 一种空气源热泵除霜方法及空气能热泵冷热水机组
CN113865005A (zh) * 2021-10-28 2021-12-31 珠海格力电器股份有限公司 除霜分流方法、空调系统和空调控制方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3109572B1 (en) * 2015-06-22 2019-05-01 Lg Electronics Inc. Refrigerator
WO2018216869A1 (ko) * 2017-05-25 2018-11-29 엘지전자 주식회사 제상 장치 및 이를 구비하는 냉장고
CN108302880B (zh) * 2017-12-27 2020-07-24 青岛海尔股份有限公司 冰箱及其化霜控制方法
US11221151B2 (en) * 2019-01-15 2022-01-11 Johnson Controls Technology Company Hot gas reheat systems and methods
KR20210001150A (ko) * 2019-06-27 2021-01-06 삼성전자주식회사 열교환기 및 이를 포함하는 냉장고
CN110567197A (zh) * 2019-08-19 2019-12-13 西安交通大学 一种具有除湿功能的分体式蒸发器
KR20210099719A (ko) * 2020-02-05 2021-08-13 삼성전자주식회사 냉장고
CN115451642B (zh) * 2022-09-14 2023-04-28 昆明天策节能科技有限公司 一种用于食品储藏冷库的蒸发器除霜装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08313144A (ja) * 1995-05-17 1996-11-29 Fuji Electric Co Ltd 冷凍冷蔵ショーケースの除霜装置
KR19990069245A (ko) * 1998-02-05 1999-09-06 윤종용 냉장고의 증발기
KR20090008352A (ko) * 2006-04-26 2009-01-21 와틀로 일렉트릭 매뉴팩츄어링 컴파니 세라믹 히터 및 이 세라믹 히터에 열전쌍을 고정하는 방법
US20110073586A1 (en) * 2008-04-28 2011-03-31 Amogreentech Co., Ltd. Defrost heater using strip type surface heat emission element and fabricating method thereof and defrost apparatus using the same
KR101125827B1 (ko) * 2010-05-03 2012-03-27 김종수 버블젯을 이용한 루프형 히트파이프가 적용된 제상모듈
JP2013016589A (ja) * 2011-07-01 2013-01-24 Toyota Motor Corp 沸騰冷却装置及び沸騰冷却装置を用いた車両用冷却システム
US20150048073A1 (en) * 2013-08-16 2015-02-19 Adlink Technology Inc. Heating element and circuit module stack structure

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2631442A (en) * 1951-05-22 1953-03-17 Bally Case And Cooler Company Automatic defrosting system and assembly
US4152900A (en) * 1978-04-04 1979-05-08 Kramer Trenton Co. Refrigeration cooling unit with non-uniform heat input for defrost
JPS589911B2 (ja) * 1978-11-29 1983-02-23 株式会社日立製作所 冷凍機用蒸発器
JPH08303932A (ja) * 1995-05-08 1996-11-22 Fuji Electric Co Ltd 冷凍冷蔵ショーケースの除霜装置
JP3223166B2 (ja) * 1997-08-26 2001-10-29 エルジー電子株式会社 冷蔵庫
JP2001173977A (ja) * 1999-12-10 2001-06-29 Samsung Electronics Co Ltd 冷凍サイクル用熱交換器及びその製造方法
KR100445480B1 (ko) * 2001-12-21 2004-08-21 엘지전자 주식회사 냉장고의 제상히터 어셈블리
KR100469322B1 (ko) * 2002-02-19 2005-02-02 삼성전자주식회사 증발기
KR100431348B1 (ko) * 2002-03-20 2004-05-12 삼성전자주식회사 냉장고
KR20080088807A (ko) * 2007-03-30 2008-10-06 엘지전자 주식회사 냉장고의 제상장치
KR101036685B1 (ko) * 2009-03-31 2011-05-23 공상운 버블젯을 이용한 루프형 히트파이프
KR101637443B1 (ko) * 2009-07-15 2016-07-07 엘지전자 주식회사 냉장고용 제상히터 및 이를 구비한 냉장고
US8931296B2 (en) * 2009-11-23 2015-01-13 John S. Chen System and method for energy-saving inductive heating of evaporators and other heat-exchangers
KR20130008864A (ko) * 2011-07-13 2013-01-23 (주)에이치박엔지니어링 히트파이프가 구비된 제습기용 증발기

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08313144A (ja) * 1995-05-17 1996-11-29 Fuji Electric Co Ltd 冷凍冷蔵ショーケースの除霜装置
KR19990069245A (ko) * 1998-02-05 1999-09-06 윤종용 냉장고의 증발기
KR20090008352A (ko) * 2006-04-26 2009-01-21 와틀로 일렉트릭 매뉴팩츄어링 컴파니 세라믹 히터 및 이 세라믹 히터에 열전쌍을 고정하는 방법
US20110073586A1 (en) * 2008-04-28 2011-03-31 Amogreentech Co., Ltd. Defrost heater using strip type surface heat emission element and fabricating method thereof and defrost apparatus using the same
KR101125827B1 (ko) * 2010-05-03 2012-03-27 김종수 버블젯을 이용한 루프형 히트파이프가 적용된 제상모듈
JP2013016589A (ja) * 2011-07-01 2013-01-24 Toyota Motor Corp 沸騰冷却装置及び沸騰冷却装置を用いた車両用冷却システム
US20150048073A1 (en) * 2013-08-16 2015-02-19 Adlink Technology Inc. Heating element and circuit module stack structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113503676A (zh) * 2021-07-01 2021-10-15 深圳市派沃新能源科技股份有限公司 一种空气源热泵除霜方法及空气能热泵冷热水机组
CN113865005A (zh) * 2021-10-28 2021-12-31 珠海格力电器股份有限公司 除霜分流方法、空调系统和空调控制方法

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EP3374708A1 (en) 2018-09-19

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