KR20190096171A

KR20190096171A - 냉장고용 응축기

Info

Publication number: KR20190096171A
Application number: KR1020180015785A
Authority: KR
Inventors: 최지원; 박태균; 김주혁
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2019-08-19

Abstract

본 발명에 따른 냉장고용 응축기는 내부에 냉매가 유동되고, 일 방향으로 적층되어 배치되는 복수 개의 플랫튜브 및 서로 인접한 상기 플랫튜브들을 연결하는 복수개의 핀을 포함하는 열교환부를 포함하고, 열교환부의 각 영역의 핀 밀도 또는/및 핀 각도를 공기 유동을 고려하여서 변화시켜서, 응축기의 응축성능을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고용 응축기{Heat exchanger}

본 발명은 냉장고용 응축기에 관한 것이다.

일반적으로 열교환기는 압축기와 응축기와 팽창기구와 증발기로 이루어지는 냉동사이클 장치에서 응축기 또는 증발기로 사용될 수 있다.

또한 열교환기는 차량, 냉장고 등에 설치되어 냉매를 공기와 열교환시킨다.

열교환기는 구조에 따라 핀 튜브형 열교환기, 마이크로 채널형 열교환기 등으로 구분될 수 있다.

핀 튜브형 열교환기는 구리 재질로 제작되고, 마이크로 채널형 열교환기는 알루미늄 재질로 제작된다.

소형 싸이클에 적용되는 Spiral 응축기는 입출구 파이프가 하나씩 있어 패스 구성 자유도가 낮은 수준이며, 핀이 작고 원형이라 루버 등의 구조물(슬릿, 딤플 등)을 넣기 어려운 구조이다.

마이크로 채널형 열교환기는 내부에 미세한 유로가 형성되기 때문에 핀 튜브형 열교환기에 비해 효율이 좋은 장점이 존재하지만, 냉매 패스의 구성 시 밴딩하는 경우 유로가 변형되거나 막히는 문제점이 존재한다.

도 12를 참조하면, 종래의 U자형 열교환기는 각 영역의 핀밀도가 동일하고, 각 영역의 핀방향이 플랫튜브의 방향(또는 접선방향)과 직교되는 방향으로 배치된다.

냉장고의 기계실은 우측면에 공기 유입구가 형성되고, 좌측면에 공기 유출구가 형성되며, 우측면과 인접한 후면에 추가로 공기 유입구가 형성된다.

공기 유입구를 통해 유입되는 공기는 기계실의 우측면과, 우측면에 인접한 후면으로 유입되는데, 이때, U자형 응축기와 기계실의 전면 사이의 공간으로 공기 흐름이 원활하지 않아 열전달 효율이 저하되는 단점이 존재한다.

본 발명의 해결하려고 하는 과제는 좁은 공간을 가지는 기계실 내 전열 면적 확보 및 공기 압손 유리한 냉장고용 응축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 과제는 열교관기의 모든 영역에서 유사한 공기유속이 형성되도록 하여 응축기의 성능을 향상시키는 냉장고용 응축기를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 냉장고는 응축기를 복수의 공기 유입구의 위치 및 공기 유동의 방향을 고려하여서, 각 영역의 핀 밀도 또는/및 핀 각도를 변화시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예는 복수 개의 플랫튜브 및 서로 인접한 상기 플랫튜브들을 연결하는 복수개의 핀을 포함하는 열교환부를 포함하고, 상기 열교환부는 적어도 상기 플랫튜브들의 일단을 포함하는 제1 영역, 상기 제1 영역과 마주보게 배치되고, 상기 제1 영역과 마주보게 배치되고, 적어도 상기 플랫튜브들의 타단을 포함하는 제2 영역, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제3 영역을 포함하고, 상기 제1 영역의 핀 밀도는 상기 제2 영역의 핀 밀도 보다 큰 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 영역의 핀 밀도는 상기 제3 영역의 핀 밀도 보다 크고, 상기 제3 영역의 핀 밀도는 상기 제2 영역의 핀 밀도 보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예는 복수 개의 플랫튜브 및 서로 인접한 상기 플랫튜브들을 연결하는 복수개의 핀을 포함하는 열교환부를 포함하고, 상기 열교환부는 적어도 상기 플랫튜브들의 일단을 포함하는 제1 영역, 상기 제1 영역과 마주보게 배치되고, 상기 제1 영역과 마주보게 배치되고, 적어도 상기 플랫튜브들의 타단을 포함하는 제2 영역, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역의 핀들은 상기 제2 영역의 플랫튜브 방향과 직교되는 기준선을 기준으로 기울기를 가지고, 상기 제3 영역의 핀들은 상기 제3 영역의 플랫튜브의 방향과 직교되는 기준선과 나란하게 배치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 영역의 핀들은 상기 제1 영역의 플랫튜브 방향과 직교되는 기준선을 기준으로 기울기를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 복수 개의 플랫튜브 및 서로 인접한 상기 플랫튜브들을 연결하는 복수개의 핀을 포함하는 열교환부를 포함하고, 상기 열교환부는 적어도 상기 플랫튜브들의 일단을 포함하는 제1 영역, 상기 제1 영역과 마주보게 배치되고, 상기 제1 영역과 마주보게 배치되고, 적어도 상기 플랫튜브들의 타단을 포함하는 제2 영역, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제3 영역을 포함하고, 상기 제1 영역의 핀 밀도는 상기 제2 영역의 핀 밀도 보다 크며, 상기 제2 영역의 핀들은 상기 제2 영역의 플랫튜브 방향과 직교되는 기준선을 기준으로 기울기를 가지고, 상기 제3 영역의 핀들은 상기 제3 영역의 플랫튜브의 방향과 직교되는 기준선과 나란하게 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 냉장고는 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 기계실 내의 한정된 공간에서 전열 면적을 확보하고 공기 압손 면에서 유리한 이점이 존재한다.

둘째, 기계실의 서로 인접하고 교차된 면에 형성된 2개의 공기 유입구에서 유입된 공기가 응축기 전체와 효율적으로 열교환되는 이점이 존재한다.

셋째, 공기 유입구의 위치에 따라 각 영역의 핀 밀도 또는/및 핀 각도를 조절할 뿐, 다른 구성을 변화시키지 않으므로, 공기 유입구의 위치에 따라 최적의 열교환 성능을 확보할 수 있고, 공기 유입구의 위치에 변화하여 쉽게 설계를 변경할 수 있는 이점이 존재한다.

도 1a은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉매사이클이 도시된 블럭도이다.
도 1b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 냉장고의 기계실을 도시된 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기계실 내부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 응축기의 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 응축기의 플랫튜브를 편 상태로 절단한 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 응축기의 일부를 다른 방향으로 절단한 단면도이다.
도 7은 도 3의 응축기에서 핀의 배치를 보여주기 위해 최상단의 플랫튜브들 제거한 상태의 평단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 응축기의 평단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 응축기의 평단면도이다.
도 10은 본 발명과 비교예의 기계실 내부의 공기유속을 표시한 도면이다.
도 11은 본 발명과 비교예에 응축기의 각 영역별 공기유속을 표시한 도면이다.
도 12은 종래기술에 따른 응축기의 평단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

또한, 실시예의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 실시예를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다. 도 1a은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 냉매사이클이 도시된 블럭도, 도 1b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 냉장고의 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 냉장고의 기계실을 도시된 사시도, 도 3은 도 2에 도시된 기계실 내부를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 냉장고는 식품이 저장되는 저장부(2)가 형성된 본체(3), 본체(3)를 개폐하는 도어(4) 및 저장부(2)를 냉각하는 냉각시스템을 포함한다.

본 실시예에 따른 냉장고의 냉각시스템은 냉매를 압축하는 압축기(10)와, 냉매가 실외 공기와 열교환되어 응축되는 응축기(20)와, 냉매가 팽창되는 팽창기구(12)와, 냉매가 고내의 공기와 열교환되어 증발되는 증발기(13)를 포함할 수 있다.

압축기(10)에서 압축된 냉매는 응축기(20)를 통과하면서 실외 공기와 열교환되어 응축될 수 있다. 응축기(20)는 본체(1)의 내부에 마련된 기계실(S)에 위치된다.

응축기(20)에서 응축된 냉매는 팽창기구(12)로 유동되어 팽창될 수 있다. 팽창기구(12)에 의해 팽창된 냉매는 증발기(13)를 통과하면서 실내 공기와 열교환되어 증발될 수 있다. 증발기(13)는 저장부(2) 내의 공기와 열교환되게 배치된다.

증발기(12)에서 증발된 냉매는 압축기(10)로 회수될 수 있다. 증발기(13)로 실내 공기를 송풍시키는 증발기팬(16)이 설치될 수 있다.

냉매는 압축기(10), 응축기(20), 팽창기구(12) 및 증발기(13)를 순환하면서 냉각사이클로 작동된다.

압축기(10)에는 증발기(13)를 통과한 냉매를 압축기(10)로 안내하는 압축기(10) 흡입유로가 연결될 수 있다. 압축기(10) 흡입유로에는 액냉매가 축적되는 어큐물레이터(14)가 설치될 수 있다.

기계실(S)은 본체(1)의 후방 하측에 위치할 수 있다. 기계실(S)은 본체(1)의 후면(S2)을 따라 양측면까지 연장된 형상으로 형성될 수 있다.

기계실(S)은 냉장고의 저장부의 공간은 최대한 확보할 수 있도록, 기계실(S)의 좌우 방향 길이는 냉장고의 좌우 방향 길이와 일치되고, 기계실(S)의 상하 방향 높이 및 기계실(S)의 전후 방향 폭 보다 길게 형성된다.

기계실(S)은 서로 마주보는 제1 측면(S3) 및 제2 측면(S4)과 각 측면들과 교차되고 서로 마주보는 전면(S1) 및 후면(S2)을 포함한다. 기계실(S)은 제1 측면(S3), 제2 측면(S4), 전면(S1) 및 후면(S2)에 의해 정의되는 공간이다.

기계실(S)의 각 면에는 기계실(S)의 내부로 공기가 유입되는 공기 유입구(31)와, 기계실(S)의 외부로 공기가 유출되는 공기 유출구(32)가 형성될 수 있다. 공기 유입구(31)와 공기 유출구(32)는 각각 복수 개로 마련될 수 있다. 공기 유입구(31)와 공기 유출구(32)는 후면(S2)에서 각각 상이한 위치에 마련되거나, 서로 마주보는 위치에 마련될 수도 있다.

공기 유출구(32) 및 공기 유입구(31)는 다수의 홀로 구성되거나 하나의 홀로 구성될 수 있다.

본 실시예에서, 공기 유입구(31)는 제1 측면(S3)에 형성되는 제1 공기 유입구(31)(31a)와 후면(S2)에 형성되는 제2 공기 유입구(31)(31b)를 포함한다. 제2 공기 유입구(31)(31b)는 후면(S2)에서 제1 측면(S3)에 인접하여 위치된다.

공기 유출구(32)는 제2 측면(S4)에 형성된다. 다른 실시예로 공기 유출구(32)는 후면(S2)에서 제2 측면(S4)에 인접하여 위치될 수도 있다.

공기는 제1 공기 유입구(31)(31a)와 제2 공기 유입구(31)(31b)를 통해 기계실(S)의 내부로 유입되고, 기계실(S) 내부에서 유동된 후, 공기 유출구(32)를 통해 유출된다.

기계실(S)에는 응축기(20)와, 응축기(20)로 실외 공기를 송풍시키는 응축기팬(15)과, 압축기(10)가 설치될 수 있다.

응축기(20)는 기계실(S)로 유입되는 공기와 열교환하여 응축기(20) 내부의 냉매를 응축시킨다.

응축기(20)는 최소한으로 밴딩되고, 기계실(S)로 유입된 공기와 열교환 효율을 향상시키기 위한 형상과 배치를 가진다.

예를 들면, 응축기(20)는 서로 마주보는 제1 영역(20a)과 제2 영역(20b) 및 제1 영역(20a)과 제2 영역(20b)을 연결하고 밴딩되는 제3 영역(20c)을 포함한다. 제1 영역(20a) 내지 제3 영역(20c)은 열교환부로 통칭될 수 있다.

열교환부는 제1 측면(S3)의 제1 공기 유입구(31) 방향으로 돌출된 U자 형상을 가져서, 작은 공간에 효율적으로 배치되면서, 응축 성능을 향상시킨다. 제1 영역(20a) 내지 제2 영역(20b)이 모두 균등한 공기유속을 가지게 하기 위해 본 발명은 각 영역의 핀 밀도를 상이하게 한다.

도 4는 도 3에 도시된 응축기의 평면도, 도 5는 도 3에 도시된 응축기의 플랫튜브(50)를 편 상태로 절단한 단면도, 도 6은 도 3에 도시된 응축기의 일부를 다른 방향으로 절단한 단면도, 도 7은 도 3의 응축기에서 핀(60)의 배치를 보여주기 위해 최상단의 플랫튜브(50)들 제거한 상태의 평단면도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 응축기는 열교환부, 유입관(22) 및 유출관(24)을 포함한다. 물론, 응축기는 유입헤더(81)와 유출헤더(80)를 더 포함할 수 있다.

열교환부는 내부에 냉매가 유동되고, 일 방향으로 적층되어 배치되는 복수 개의 플랫튜브(50) 및 서로 인접한 플랫튜브(50)들을 연결하는 복수개의 핀(60)을 포함한다.

열교환부는 적어도 플랫튜브(50)들의 일단을 포함하는 제1 영역(20a), 제1 영역(20a)과 마주보게 배치되고, 제1 영역(20a)과 마주보게 배치되고, 적어도 플랫튜브(50)들의 타단을 포함하는 제2 영역(20b) 및 제1 영역(20a)과 제2 영역(20b) 사이의 제3 영역(20c)으로 구분된다.

열교환부는 복수개의 플랫튜브(50)를 적층하여 제작한다. 열교환부는 플랫튜브(50)를 수평으로 배치하여, 냉매가 수평으로 이동되게 한다.

구체적으로, 열교환부의 플랫튜브(50)의 내부에는 냉매가 유동되는 유로가 형성된다. 플랫튜브(50)는 수평하게 배치되고, 상하 방향으로 복수개의 플랫튜브(50)가 적층된다. 플랫튜브(50)의 내부에는 다수개의 유로가 형성될 수 있다. 수직으로 적층된 복수 개의 플랫튜브(50)들은 후술하는 핀(60)과 함께 열교환면을 정의한다.

플랫튜브(50)의 내부에는 다수개의 유로가 형성될 수 있다. 도 5를 기준으로 플랫튜브(50)들의 우측단은 유입헤더(81)와 연통되고, 좌측단은 유출헤더(80)와 연통된다.

핀(60)은 수직방향에서 인접한 2개의 플랫튜브(50) 사이를 연결하여서 열을 전도시킨다. 구체적으로, 핀(60)은 플랫튜브(50)의 연장방향과 교차되는 방향으로 배치된다. 즉, 핀(60)은 수직방향으로 연장된다.

유입헤더(81)는 복수개의 플랫튜브(50)의 우측단과 연통된다. 유입헤더(81)는 상하 방향으로 길게 연장되어 배치되고, 유입관(22)과 연결된다. 유입헤더(81)의 내부는 하나의 공간으로 형성되어서, 유입관(22)을 통해 유입된 냉매를 복수의 플랫튜브(50)에 배분하여 공급한다.

유입헤더(81)에는 하나의 유입관(22)이 연결될 수 있고, 다수의 유입관(22)이 연결될 수 있다.

유입관(22)을 통해 유입된 냉매는 유입헤더(81)를 통해 각각의 플랫튜브(50)에 공급되고, 플랫튜브(50)를 통과하는 냉매는 공기와 열 교환하고, 유출헤더(80)로 공급된다. 유입관(22)은 압축기(10)와 연결되어 유입헤더(81)에 고온 고압의 냉매를 공급한다.

유출헤더(80)는 복수 개의 플랫튜브(50)의 좌측단과 연통된다. 유출헤더(80)는 상하 방향으로 길게 연장되어 배치되고, 유출관(24)과 연결된다. 유출헤더(80)의 내부는 하나의 공간으로 형성되어서, 복수의 플랫튜브(50)에서 토출된 냉매를 유출관(24)으로 공급한다.

유출헤더(80)에는 하나의 유출관(24)이 연결될 수 있고, 다수의 유출관(24)이 연결될 수 있다.

제1 영역(20a) 내지 제3 영역(20c)은 복수의 플랫튜브(50)와 핀(60)들을 포함하는 열교환부의 일 영역이다. 구체적으로, 제1 영역(20a)은 적어도 플랫튜브(50)들의 일단(51a)을 포함하는 영역으로 정의된다. 더욱 구체적으로, 도 5를 참조하면, 제1 영역(20a)은 플랫튜브(50)의 일단(51a)에서 플랫튜브(50)의 중앙부분과 플랫튜브(50)의 일단(51a) 사이의 지점 까지의 영역과 수직적으로 중첩되는 영역이다. 제1 영역(20a)에 위치되는 플랫튜브(50)를 제1 플랫튜브(51)로 정의하고, 제1 영역(20a)에 위치되는 핀(60)을 제1 핀(61)으로 정의한다.

제1 영역(20a)의 제1 플랫튜브(51)들은 직선 형태로 형성된다. 이 때, 제1 핀(61)은 제1 플랫튜브(51)와 수직방향으로 중첩되게 배치된다. 제1 플랫튜브(51)들은 후면(S2)과 나란하게 배치되고, 전면(S1)과 인접하야 배치된다. 따라서, 제1 영역(20a)의 플랫튜브(50)들 사이로 유동되는 공기의 양이 적게 된다.

제2 영역(20b)은 적어도 플랫튜브(50)들의 타단(51b)을 포함하는 영역으로 정의된다. 더욱 구체적으로, 제2 영역(20b)은 플랫튜브(50)의 타단(51b)에서 플랫튜브(50)의 중앙부분과 플랫튜브(50)의 타단(51b) 사이의 지점까지의 영역과 수직적으로 중첩되는 영역이다. 제2 영역(20b)에 위치되는 플랫튜브(50)를 제2 플랫튜브(52)로 정의하고, 제2 영역(20b)에 위치되는 핀(60)을 제2 핀(62)으로 정의한다.

제2 영역(20b)의 제2 플랫튜브(52)들은 직선 형태로 형성된다. 이 때, 제2 핀(62)은 제2 플랫튜브(52)와 수직방향으로 중첩되게 배치된다. 제2 플랫튜브(52)들은 후면(S2)과 나란하게 배치되고, 후면(S2)에 형성된 제2 공기 유입구(31)와 인접하여 배치된다. 따라서, 제2 영역(20b)의 플랫튜브(50)들 사이로 유동되는 공기의 양은 많게 된다.

제3 영역(20c)은 제1 영역(20a)과 제2 영역(20b) 사이의 영역이다. 제3 영역(20c)은 플랫튜브(50)의 중앙부분과 수직적으로 중첩되는 영역이고, 제1 영역(20a)의 우측단에서 제2 영역(20b)의 좌측단 사이의 영역과 수직적으로 중첩되는 영역 또는 제3 영역(20c)은 플랫튜브(50)가 밴딩된 영역으로 정의될 수 있다. 제3 영역(20c)에 위치되는 플랫튜브(50)를 제3 플랫튜브(53)로 정의하고, 제3 영역(20c)에 위치되는 핀(60)을 제3 핀(63)으로 정의한다.

구체적으로, 제3 영역(20c)의 플랫튜브(50)들은 기 설정된 곡률을 가지고 밴딩될 수 있다. 제3 영역(20c)의 곡률은 제한이 없으나, 플랫튜브(50)의 가로 폭(A1)을 고려한 적정한 곡률을 설정하는 것이 바람직하다. 제3 영역(20c)의 곡률 반경(R)은 플랫튜브(50)의 가로 폭(A1)(A2)의 1.5 내지 3배 인 것이 바람직하다.

제3 영역(20c)의 밴딩방향은 상하 방향과 수직한 수평면을 따라 밴딩된다. 제3 영역(20c)의 밴딩방향을 정의하는 밴딩면(P)이 정의된다. 도 4를 참조하면, 이 때, 밴딩면(P)은 제3 영역(20c)의 일단의 중심 및 제3 영역(20c)의 타단의 중심 및 제3 영역(20c)의 곡률 반경의 중심(C1)을 연결하는 가상의 면으로 정의된다. 일 예로, 밴딩면(S)은 좌우 방향 및 전후 방향과 평행한 수평면과 나란한 면이다.

제3 영역(20c)의 플랫튜브(50)들은 후면(S2)의 방향과 교차되게 배치될 수 있다. 제3 영역(20c)은 일정한 곡률을 가지므로, 제3 영역(20c)을 각 지점의 접선이 후면(S2)과 평행하 지 않게 배치된다.

제3 영역(20c)은 기계실(S)의 제1 측면(S3)에 형성된 제1 공기 유입구(31)와 인접하여 배치된다. 제3 영역(20c)의 중심은 제3 영역(20c)의 타단보다 제1 측면(S3)에 인접하여 배치된다. 따라서, 제3 영역(20c)의 플랫튜브(50)들 사이로 유동되는 공기의 양은 많게 된다.

제2 영역(20b)과 제3 영역(20c)으로 공기가 유입되므로, 제2 영역(20b)과 제3 영역(20c)으로 유동되는 공기의 양은 많게 되고, 제1 영역(20a)으로 유동되는 공기의 양은 적게 된다. 이를 해결하기 위해, 제2 영역(20b) 및 제3 영역(20c)의 공기 저항을 줄여서 제1 영역(20a)으로 공급되는 공기의 양을 증가시킬 수 있다.

이하, 각 영역의 공기 유동속도와 공기 유동량을 균등하게 하기 위한 핀(60)의 배치에 대해 설명한다.

특히, 도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 영역(20a)의 핀 밀도는 제2 영역(20b)의 핀 밀도 보다 크게 형성된다. 여기서, 핀 밀도는 단위 영역당 배치된 핀(60)의 개수를 의미한다. 구체적으로, 제1 영역(20a)의 제1 핀(61)들 사이의 피치(P1)는 제2 영역(20b)의 제2 핀(62)들 사이의 피치(P2) 보다 작게 배치된다. 따라서, 제2 공기 유입구(31)에서 유입된 공기가 제2 플랫튜브(52) 사이를 쉽게 통과하여 제1 영역(20a)까지 전달될 수 있다.

제1 영역(20a)의 핀 밀도는 제3 영역(20c)의 핀 밀도 보다 크게 형성된다. 구체적으로, 제1 영역(20a)의 제1 핀(61)들 사이의 피치(P1)는 제3 영역(20c)의 제3 핀(63)들 사이의 피치(P3) 보다 작게 배치된다. 따라서, 제1 공기 유입구(31)에서 유입된 공기가 제3 플랫튜브(53) 사이를 쉽게 통과하여 제1 영역(20a)까지 전달될 수 있다.

제3 영역(20c)의 핀 밀도는 제2 영역(20b)의 핀 밀도와 같거나, 제2 영역(20b)의 핀 밀도 보다 작거나 또는 클 수 있다. 바람직하게는, 제3 영역(20c)의 핀 밀도는 제2 영역(20b)의 핀 밀도 보다 클 수 있다.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 응축기의 평단면도이다.

도 8을 참조하면, 제 2 실시예의 응축기는 제1 실시예와 비교하면, 핀 밀도와 핀 각도에 차이가 존재한다. 제 2 실시예의 구성은 특별히 설명하는 것을 제외하고 제 1 실시예의 구성과 동일하다.

제 2 실시예의 응축기는 각 영역별로 핀 밀도의 차이가 존재할 수도 있고, 존재하지 않을 수도 있다. 도 8에서는 제1 영역(20a) 내지 제3 영역(20c)의 핀 밀도가 동일한 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 영역(20a)의 제1 핀(61)들은 제1 영역(20a)의 제1 플랫튜브(51) 방향과 직교되는 기준선(L1)을 기준으로 기울기를 가지다. 여기서, 제1 플랫튜브(51) 방향과 직교되는 기준선(L1)은 제1 플랫튜브(51)가 라인 형태인 경우, 양단 중심을 서로 연결한 선과 직교되는 선이고, 제1 플랫튜브(51)가 곡률을 가지는 곡선형태인 경우, 각각의 제1 핀(61)에서의 제1 플랫튜브(51)의 접선과 직교되는 선으로 정의될 수 있다.

제1 영역(20a)의 제1 핀(61)들은 공기 유출구(32) 방향으로 기울어져 있어서, 공기가 제1 영역(20a)을 통과할 때 공기 저항을 줄이게 된다. 따라서, 응축기의 응축성능은 향상되게 된다.

구체적으로, 제1 영역(20a)의 제1 핀(61)들의 일단은 타단 보다 제2 영역(20b)에 인접하여 배치되고, 제1 영역(20a)의 제1 핀(61)들의 일단은 타단 보다 제1 영역(20a)의 제1 플랫튜브(51)들의 일단(51a)에 인접하여 위치된다. 즉, 제1 영역(20a)의 제1 핀(61)들은 제1 영역(20a)에서 제2 방향으로 진행될수록 하향 경사지게 배치된다.

제1 핀(61)들의 핀 각도는 제한이 없으나, 30° 내지 60° 인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 제1 핀(61)들의 핀 각도는 45°이다.

제2 영역(20b)의 제2 핀(62)들은 제2 영역(20b)의 제2 플랫튜브(52) 방향과 직교되는 기준선(L2)을 기준으로 기울기를 가진다. 제2 영역(20b)의 제2 핀(62)들은 공기 유출구(32) 방향으로 기울어져 있어서, 공기가 제2 영역(20b)을 통과할 때 공기 저항을 줄이게 되고, 제1 측면(S3) 방향에서 유입되는 공기와 간섭을 줄이게 된다.

제2 영역(20b)의 제2 핀(62)들의 일단은 타단 보다 제1 영역(20a)에 인접하여 배치되고, 제2 영역(20b)의 제2 핀(62)들의 일단은 타단 보다 제2 영역(20b)의 제2 플랫튜브(52)들의 타단(52a)에 인접하여 위치된다. 즉, 제2 영역(20b)의 제2 핀(62)들은 제2 영역(20b)에서 제1 방향으로 진행될수록 하향 경사지게 배치된다.

제2 핀(62)들의 핀 각도는 제한이 없으나, 30° 내지 60° 인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 제2 핀(62)들의 핀 각도는 45°이다.

제3 영역(20c)의 제3 핀(63)들은 제3 영역(20c)의 제3 플랫튜브(53)의 방향과 직교되는 기준선(L3)과 나란하게 배치된다. 구체적으로, 제3 영역(20c)의 제3 핀(63)들은 제3 영역(20c)의 곡률반경의 중심점(C1)을 향하는 방향으로 배치된다.

본 발명의 이러한 핀 각도는 각 영역에서의 공기의 유동방향을 고려하여서, 공기의 저항 및 압손을 줄일 수 있다.

도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 응축기의 평단면도이다.

도 9를 참조하면, 제 3 실시예의 응축기는 제 2 실시예와 비교하면, 각 영역의 핀 밀도에 차이가 존재한다.

제 3 실시예의 핀(60)밀도는 제1 실시예와 동일하다. 구체적으로, 제1 영역(20a)의 핀 밀도는 제2 영역(20b)의 핀 밀도 보다 크게 형성된다. 제1 영역(20a)의 핀 밀도는 제3 영역(20c)의 핀 밀도 보다 크게 형성된다. 제3 영역(20c)의 핀 밀도는 제2 영역(20b)의 핀 밀도와 같거나, 제2 영역(20b)의 핀 밀도 보다 작거나 또는 클 수 있다.

도 10은 본 발명과 비교예의 기계실(S) 내부의 공기유속을 표시한 도면이다.

도 10의 실험예는 제1 실시예이다. 제1 실시예와 비교예는 핀 밀도의 차이를 제외하고는 구성에 차이가 없다. 비교예는 도 12에 도시한 종래기술이다.

비교예는 공기의 유속차이가 심한 반면에, 제1 실시예는 기계실(S) 내부의 전체 영역에서 고른 공기유속을 보인다.

도 11은 본 발명과 비교예에 응축기의 각 영역별 공기유속을 표시한 도면이다.

도 11의 실험예는 제2 실시예이다. 제2 실시예와 비교예는 핀 각도의 차이를 제외하고는 구성에 차이가 없다. 비교예는 도 12에 도시한 종래기술이다.

비교예는 모든 영역에서 공기 유속이 느리고, 특히 기계실(S)의 전면(S1)과 인접한 제1 영역(20a)에서 공기 유속이 매우 느리다. 반면, 제2 실시예는 각 영역의 공기 유속이 향상되었다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10 : 압축기 12 : 팽창기구
13 : 증발기 14 : 어큐뮬레이터
15 : 응축기팬 16 : 증발기팬
20 : 응축기 22 : 유입관
24 : 유출관 50 : 플랫튜브
60 : 핀

Claims

내부에 냉매가 유동되고, 일 방향으로 적층되어 배치되는 복수 개의 플랫튜브 및 서로 인접한 상기 플랫튜브들을 연결하는 복수개의 핀을 포함하는 열교환부를 포함하고,
상기 열교환부는,
적어도 상기 플랫튜브들의 일단을 포함하는 제1 영역;
상기 제1 영역과 마주보게 배치되고, 적어도 상기 플랫튜브들의 타단을 포함하는 제2 영역;
상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제3 영역을 포함하고,
상기 제1 영역의 핀 밀도는 상기 제2 영역의 핀 밀도 보다 큰 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 영역의 핀 밀도는 상기 제3 영역의 핀 밀도 보다 큰 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
청구항 1에 있어서,
상기 제3 영역의 핀 밀도는 상기 제2 영역의 핀 밀도 보다 큰 것을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
청구항 1에 있어서,
상기 제3 영역은 기계실의 제1 측면에 형성된 제1 공기 유입구와 인접하여 배치되고,
상기 제2 영역은 상기 기계실의 상기 제1 측면과 교차되는 후면에 형성된 제2 공기 유입구와 인접하여 배치되는 냉장고용 응축기.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 및 제2 영역의 상기 플랫튜브들은 상기 후면과 나란하게 배치되고,
상기 제3 영역의 상기 플랫튜브들은 상기 후면의 방향과 교차되게 배치되는 냉장고용 응축기.
청구항 4에 있어서,
상기 제3 영역의 상기 플랫튜브들은 기 설정된 곡률을 가지고 밴딩되는 냉장고용 응축기.
내부에 냉매가 유동되고, 일 방향으로 적층되어 배치되는 복수 개의 플랫튜브 및 서로 인접한 상기 플랫튜브들을 연결하는 복수개의 핀을 포함하는 열교환부를 포함하고,
상기 열교환부는,
적어도 상기 플랫튜브들의 일단을 포함하는 제1 영역;
상기 제1 영역과 마주보게 배치되고, 적어도 상기 플랫튜브들의 타단을 포함하는 제2 영역;
상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제3 영역을 포함하고,
상기 제2 영역의 핀들은 상기 제2 영역의 플랫튜브 방향과 직교되는 기준선을 기준으로 기울기를 가지고,
상기 제3 영역의 핀들은 상기 제3 영역의 플랫튜브의 방향과 직교되는 기준선과 나란하게 배치되는 냉장고용 응축기.
청구항 7에 있어서,
상기 제1 영역의 핀들은 상기 제1 영역의 플랫튜브 방향과 직교되는 기준선을 기준으로 기울기를 가지는 냉장고용 응축기.
청구항 7에 있어서,
상기 제2 영역의 핀들의 일단은 타단 보다 상기 제1 영역에 인접하여 배치되고,
상기 제2 영역의 핀들의 일단은 타단 보다 상기 제2 영역의 플랫튜브들의 타단에 인접하여 위치되는 냉장고용 응축기.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 영역의 핀들의 일단은 타단 보다 상기 제2 영역에 인접하여 배치되고,
상기 제1 영역의 핀들의 일단은 타단 보다 상기 제1 영역의 플랫튜브들의 일단에 인접하여 위치되는 냉장고용 응축기.
청구항 7에 있어서,
상기 제3 영역의 상기 플랫튜브들은 기 설정된 곡률을 가지고 밴딩되고,
상기 제3 영역의 핀들은 상기 제3 영역의 곡률반경의 중심점을 향하는 방향으로 배치되는 냉장고용 응축기.
내부에 냉매가 유동되고, 일 방향으로 적층되어 배치되는 복수 개의 플랫튜브 및 서로 인접한 상기 플랫튜브들을 연결하는 복수개의 핀을 포함하는 열교환부를 포함하고,
상기 열교환부는,
적어도 상기 플랫튜브들의 일단을 포함하는 제1 영역;
상기 제1 영역과 마주보게 배치되고, 적어도 상기 플랫튜브들의 타단을 포함하는 제2 영역;
상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제3 영역을 포함하고,
상기 제1 영역의 핀 밀도는 상기 제2 영역의 핀 밀도 보다 크며,
상기 제2 영역의 핀들은 상기 제2 영역의 플랫튜브 방향과 직교되는 기준선을 기준으로 기울기를 가지고,
상기 제3 영역의 핀들은 상기 제3 영역의 플랫튜브의 방향과 직교되는 기준선과 나란하게 배치되는 냉장고용 응축기.
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 하나의 냉장고용 응축기를 포함하는 냉장고.