KR20210084042A - 냉장고용 응축기 - Google Patents

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KR20210084042A
KR20210084042A KR1020190176936A KR20190176936A KR20210084042A KR 20210084042 A KR20210084042 A KR 20210084042A KR 1020190176936 A KR1020190176936 A KR 1020190176936A KR 20190176936 A KR20190176936 A KR 20190176936A KR 20210084042 A KR20210084042 A KR 20210084042A
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KR1020190176936A
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유정원
박상구
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 헤더파이프에 구비되는 냉매유출관이 가장 하측의 냉매튜브와 그 직상부의 냉매튜브 사이에서 상기 직상부의 냉매튜브에 비해 상기 가장 하측의 냉매튜브에 더욱 인접하게 위치되도록 설치된 냉장고용 응축기를 제공하며, 이로써 상기 냉매유출관으로 유출되는 냉매의 정체 현상을 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

냉장고용 응축기{condenser for refrigerator}
본 발명은 응축 효율을 향상시킬 수 있는 새로운 형태의 냉장고용 응축기에 관한 것이다.
일반적으로 냉장고는 냉기를 이용하여 저장공간에 저장된 보관 대상물을 장시간 혹은, 일정한 온도를 유지하면서 보관할 수 있도록 한 기기이다.
이러한 냉장고는 보관 대상물을 보관하기 위한 하나 혹은, 복수의 저장실이 제공되며, 이러한 저장실은 도어로 개폐되도록 이루어진다.
또한, 상기 냉장고에는 냉기의 생성을 위해 동작되는 냉동사이클이 구비되며, 이러한 냉동사이클의 동작에 의해 생성된 냉기를 이용하여 보관 대상물을 적정 온도로 보관하게 된다.
상기 냉동사이클은 압축기와, 응축기와, 팽창기 및 증발기를 포함하여 구성되며, 이러한 냉동사이클을 순환하는 냉매는 압축과 응축과 팽창 및 증발을 순차적으로 반복하면서 상기 증발기를 지나는 공기와 열교환되면서 상기 공기를 냉각시키게 된다.
상기 냉동사이클을 이루는 압축기와 응축기는 냉장고에 마련되는 기계실 내에 배치되며, 상기 증발기는 냉장고를 이루는 캐비닛 내의 후면에 위치된다.
상기 기계실은 상기 냉장고의 저장실과는 구획된 공간을 제공하며, 상기 기계실 내에는 압축기와 응축기 및 방열팬이 위치된다. 이러한 기계실 내부의 구조에 관련하여는 국내공개특허 제10-2016-0029636호 및 국내공개특허 제10-2019-0096171호에 제시되고 있는 바와 같다.
한편, 상기 기계실에 제공되는 응축기는 압축기에서 압축된 냉매를 제공받아 응축한 후 증발기로 공급하는 기능을 수행한다.
이와 같은 응축기는 양측 끝단에 각각 배치되는 두 헤더파이프와, 상기 두 헤더파이프를 서로 연결하면서 냉매 유동을 안내하는 복수의 냉매튜브를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 각 냉매튜브는 벤딩하여 기계실 내의 공간 효율을 향상시킬 수 있도록 형성된다.
특히, 상기 두 헤더파이프 중 어느 한 헤더에는 압축기로부터 냉매를 전달받는 냉매유입관과, 응축된 냉매를 증발기로 제공하는 냉매유출관이 각각 구비된다.
이와 함께, 상기 두 헤더파이프 내에는 복수의 구획플레이트가 상하 이격되게 구비되면서 해당 헤더파이프 내로 유입된 냉매를 하나 혹은, 일부의 냉매튜브에만 공급될 수 있도록 구성된다.
즉, 상기 냉매유입관을 통해 어느 한 헤더파이프의 어느 두 구획플레이트 사이로 유입된 냉매는 그에 연통되게 배치된 일부의 냉매튜브를 통해 다른 한 헤더파이프의 어느 두 구획플레이트 사이로 유동된 후 해당 부위에 연통된 또 다른 일부의 냉매튜브를 통해 상기 어느 한 헤더파이프의 다른 두 구획플레이트 사이로 유동되는 동작을 연속적으로 수행한 후 냉매유출관을 통해 유출된다.
이때, 상기 각 냉매튜브들 사이에는 열교환핀이 구비되며, 상기 열교환핀에 의해 냉매튜브 내를 유동하는 냉매는 응축기를 통과하는 공기와 열교환되면서 응축된다.
전술된 응축기는 방열을 통해 고내 부하를 외부로 배출하는 역할을 하며, 이러한 방열 효율을 향상시킬 수록 냉장고의 성능이 향상된다.
하지만, 종래 냉장고용 응축기는 냉매가 냉매유출관을 통해 유출될 때 상기 냉매유출관으로 원활히 배출되지 못하고 헤더파이프 내의 냉매유출관이 연결된 부위에서 냉매 유동이 정체되는 현상이 있었다. 즉, 냉매유출관에 비해 낮게 위치된 냉매튜브로부터 유입된 냉매의 경우 상기 냉매유출관으로 배출하기 위해서는 중력 방향과는 역 방향으로 상승하여야만 하기 때문에 상측의 냉매튜브로부터 냉매유출관으로 유동되는 냉매와 부딪혀 정체 현상이 발생되었던 것이다.
이에 따라, 상기한 정체 시기만큼의 응축 효율이 줄어들었으며, 이로 인한 냉장 성능의 저하가 이루어질 수밖에 없었다.
또한, 종래 냉장고용 응축기는 헤더에 연결되는 냉매유출관의 위치가 헤더의 저면으로부터 이격되게 위치된다.
이를 고려할 때, 상기 냉매유출관과 상기 헤더의 저면 사이는 냉매의 유동이 이루어지지 않는 데드존(dead zone)으로 제공되며, 이러한 데드존으로 인해 냉매가 필요 용량보다 더 많은 냉매를 공급하여야만 하였던 단점이 있었다.
국내공개특허 제10-2016-0029636호 국내공개특허 제10-2019-0096171호
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 냉매가 냉매유출관을 통해 유출될 때 냉매유출관으로 원활히 배출될 수 있도록 하여 냉매의 유동 저항을 줄일 수 있도록 한 새로운 형태의 냉장고용 응축기를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 헤더에 존재하는 냉매가 유동되지 않은 영역을 최소화할 수 있도록 하면서도 냉매유출관의 연결은 원활히 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태의 냉장고용 응축기를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉장고용 응축기는 헤더파이프에 구비되는 냉매유출관이 가장 하측의 냉매튜브와 그 직상부의 냉매튜브 사이에서 상기 직상부의 냉매튜브에 비해 상기 가장 하측의 냉매튜브에 더욱 인접하게 위치되도록 설치됨을 제시한다. 이로써, 상기 냉매유출관으로 유출되는 냉매의 정체 현상을 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유출관이 가장 하측의 냉매튜브와 마주보게 위치되도록 설치됨을 제시한다. 이로써 상기 냉매튜브로부터 토출되는 냉매가 냉매유출관으로 곧장 유출될 수 있어서 냉매의 정체 현상을 더욱 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유출관와 가장 하측의 냉매튜브가 동일한 높이게 위치되도록 설치됨을 제시한다. 이로써 상기 냉매튜브로부터 냉매유출관으로 냉매가 원활히 유동될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 가장 하측의 냉매튜브는 냉매유출관에 비해 더욱 높거나 혹은, 더욱 낮게 위치되지 않도록 함을 제시한다. 이로써 헤더파이프 내의 사영역(dead zone)을 해소할 수 있도록 하면서도 배플과의 간섭을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기의 두 헤더파이프에는 복수의 안내배플이 구비되며, 상기 각 안내배플은 상기 두 헤더파이프에 서로 다른 개수로 각각 제공됨을 제시한다. 이로써 냉매가 각 헤더파이프에 적어도 두 번 이상 경유하면서 점진적으로 응축될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기의 어느 한 헤더파이프에 설치되는 각 안내배플은 다른 한 헤더파이프에 설치되는 각 안내배플과는 서로 다른 높이에 위치되도록 설치됨을 제시한다. 이로써 냉매가 각 헤더파이프를 순차적으로 반복하여 유동되면서 응축될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 각 안내배플이 각 헤더파이프 내의 하부로 갈수록 점차 적은 수의 냉매튜브에 냉매가 제공되도록 배치됨을 제시한다. 이로써 냉매가 점차적으로 응축될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유입관에 연통되게 위치되는 냉매튜브의 개수에 비해 냉매유출관에 연통되게 위치되는 냉매튜브의 개수가 더욱 적게 제공됨을 제시한다. 이로써 냉매가 점차적으로 응축될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기를 이루는 가장 하측의 냉매튜브는 냉매유출관의 중심을 향하여 냉매를 토출하도록 배치됨을 제시한다. 이로써 이로써 각 냉매튜브로부터 토출되는 냉매가 냉매유출관에 원활히 유입될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유출관의 끝단이 헤더파이프를 관통하여 헤더파이프 내에 위치되게 설치됨을 제시한다. 이로써 냉매유출관이 안정적으로 설치될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유출관의 끝단 외주면에 확장단이 형성됨을 제시한다. 이로써 헤더파이프의 삽입 깊이가 일정하게 유지될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유입관의 경우 각 냉매튜브들 중 가장 상측에 위치된 냉매튜브에 상대적으로 인접하게 위치되도록 설치됨을 제시한다. 이로써 냉매유입관와 연통되게 설치되는 각 냉매튜브들 모두로 냉매 공급이 원활히 이루어질 수 있도록 한 것이다.
이상에서와 같이, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유출관이 가장 하측의 냉매튜브에 인접하게 위치되도록 설치되기 때문에 상기 하측 냉매튜브를 통해 헤더파이프 내로 유입된 냉매가 상기 냉매유출관으로 원활히 유출될 수 있으며, 상기 냉매유출관으로 유출되는 냉매의 정체 현상을 줄일 수 있게 된 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유출관이 가장 하측의 냉매튜브와 마주보면서 동일한 높이에 위치되도록 설치되기 때문에 상기 냉매튜브로부터 토출되는 냉매가 냉매유출관으로 곧장 유출될 수 있어서 냉매의 정체 현상을 더욱 줄일 수 있게 된 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유출관을 가장 하측의 냉매튜브에 비해서는 높게 위치시키면서도 상기 냉매튜브가 상기 냉매유출관의 중앙측에 비해서는 낮게 위치되도록 구성함에 따라 제1헤더파이프 내의 사영역(dead zone)을 줄일 수 있으면서도 하측배플과의 간섭이 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기가 구비된 기계실을 설명하기 위해 나타낸 냉장고의 배면 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기가 구비된 기계실을 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기가 구비된 기계실을 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기가 구비된 기계실을 설명하기 위해 나타낸 분해도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기를 설명하기 위해 나타낸 측면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기를 설명하기 위해 나타낸 요부 절개 사시도
도 8은 도 7의 “A”부를 확대하여 나타낸 확대도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기의 벤딩 전 상태를 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기의 벤딩 전 상태에서의 제1헤더파이프 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도
도 11은 도 10의 “B”부를 확대하여 나타낸 확대도
도 12는 도 10의 “C”부를 확대하여 나타낸 확대도
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기의 제1헤더파이프에 각 배플 및 냉매유입관과 냉매유출관이 연결된 상태를 설명하기 위해 나타낸 측면도
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기의 냉매유출관과 각 냉매튜브 간의 관계를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도
도 15 내지 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기의 응축 상태를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 19 및 도 20은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기의 응축 상태를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도
이하, 본 발명의 냉장고용 응축기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 20을 참조하여 설명하도록 한다.
실시예의 설명에 앞서, 첨부된 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기가 구비된 기계실을 설명하기 위해 나타낸 냉장고의 배면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기가 구비된 기계실을 설명하기 위해 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기가 구비된 기계실을 설명하기 위해 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기가 구비된 기계실을 설명하기 위해 나타낸 분해도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기는 냉장고의 기계실(11)에 구비된다.
상기 기계실(11)은 냉장고를 이루는 캐비닛(10)의 후면 중 하측 끝단 부위에 위치되면서 냉동사이클을 위한 각종 기구물이 설치되는 공간을 제공한다.
상기 기계실(11)은 캐비닛(10)의 저장 공간과는 구획되어 독립된 공간을 갖도록 형성됨과 더불어 후면이 개방되게 형성된다.
또한, 상기 기계실(11)의 바닥은 바텀 플레이트(12)로 형성되며, 이러한 바텀 플레이트(12)의 상면에 압축기(20)와 응축기(30) 및 송풍팬 유닛(40)이 설치된다.
여기서, 상기 압축기(20)는 냉매를 고온 고압으로 압축하는 기기이고, 상기 응축기(30)는 상기 압축기(20)에서 압축된 고온 고압의 냉매를 제공받아 방열시키는 기기이며, 상기 송풍팬 유닛(40)은 상기 기계실(11) 내부의 공기를 강제 유동시키는 기기이다.
상기 압축기(20)와 응축기(30)는 상기 송풍팬 유닛(40)의 양측에 각각 구비되도록 이루어진다. 즉, 상기 송풍팬 유닛(40)을 기준으로 어느 일측(도 1 및 도 2를 기준으로 볼 때 도면상 좌측)에는 압축기(20)가 위치되고, 다른 일측(도 1 및 도 2를 기준으로 볼 때 도면상 우측)에는 응축기(30)가 구비된다. 이때 상기 송풍팬 유닛(40)은 상기 응축기(30)가 위치된 측으로부터 공기를 흡입하여 상기 압축기(20)가 위치된 측으로 상기 공기를 토출하도록 구성된다.
상기 기계실(11)의 개방된 후면에는 기계실 커버(13)(첨부된 도 1 참조)가 구비된다. 상기 기계실 커버(13)는 착탈 가능하게 설치되면서 필요에 따라 상기 기계실(11)을 개방하도록 구성된다.
이와 함께, 상기 기계실 커버(13)에는 커버 흡입구(13a) 및 커버 토출구(13b)가 형성된다. 상기 커버 흡입구(13a)는 외부 공기가 흡입되는 부위이고, 상기 커버 토출구(13b)는 열교환된 공기를 토출하는 부위이다. 이러한 커버 흡입구(13a) 및 커버 토출구(13b)는 다수의 홀(hole)들로 이루어진 그릴(grill) 구조로 형성된다.
또한, 캐비닛(10)의 양측면(기계실이 위치된 부위의 양측면)에는 캐비닛 흡입구(도시는 생략됨) 및 캐비닛 토출구(10b)가 형성될 수 있다. 상기 캐비닛 흡입구는 기계실(11) 내부로 외부 공기가 유입되도록 개방된 부위이고, 상기 캐비닛 토출구(10b)는 상기 기계실(11) 내부를 경유하면서 열교환된 공기가 외부로 토출되도록 개방된 부위이다.
이때, 상기 캐비닛 토출구(10b)는 압축기(20)가 설치된 측의 벽면에 형성된다.
이와 함께, 상기 기계실(11)의 바닥을 형성하는 바텀 플레이트(12)에도 공기의 흡입 및 토출이 이루어지도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 바텀 플레이트(12)에 플레이트 흡입구(12a) 및 플레이트 토출구(12b)를 각각 형성하여 외부 공기가 기계실(11) 내로 흡입됨과 더불어 기계실(11) 내부의 공기가 외부로 토출되도록 구성될 수가 있는 것이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기(30)는 한 쌍의 헤더파이프(310,320) 및 이를 연결하는 복수의 냉매튜브(330)를 포함하여 이루어진 마이크로 채널 응축기(micro channel condensor)로 구성된다.
특히, 상기한 응축기(30)는 기계실(11) 내의 어느 한 측에 위치되면서 해당 기계실(11)의 전면과 측면 및 후면을 따라 벤딩되면서 배치되도록 형성된다. 이때 상기 응축기(30)는 상기 캐비닛(10)의 측면에 형성된 캐비닛 흡입구(도시는 생략됨)와 대향되게 위치된다.
즉, 상기 캐비닛 흡입구를 통해 기계실(11) 내부로 유입된 외부 공기는 상기 응축기(30)를 통과하면서 열교환된 후 송풍팬 유닛(40)과 압축기(20)를 순차적으로 통과하며, 계속해서 상기 캐비닛 토출구(10b)를 통해 기계실(11) 외부로 토출되도록 안내된다.
이와 같은 응축기(30)는 첨부된 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 두 헤더파이프(310,320)와, 복수의 냉매튜브(330)와, 냉매유입관(340) 및 냉매유출관(350)을 포함하여 이루어진다.
특히, 상기 냉매유출관(350)은 냉매튜브(330)의 위치를 고려하여 설치되도록 구성함으로써 냉매튜브(330)를 통해 헤더파이프(310,320)내로 유입되는 냉매가 상기 냉매유출관(350)을 통해 원활히 유출될 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기(30)를 첨부된 도 5 내지 도 14를 참조하여 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 헤더파이프(310,320)에 대하여 설명한다.
상기 헤더파이프(310,320)는 냉매의 유동 방향을 전환하도록 제공되는 부위이다. 즉, 상기 헤더파이프(310,320)는 냉매튜브(330)를 따라 흐르면서 유입된 냉매를 또 다른 냉매튜브로 흐르도록 안내하는 구성이다.
이러한 헤더파이프(310,320)는 두 개가 한 쌍을 이루도록 제공된다.
이와 함께, 상기 두 헤더파이프(310,320)는 상하로 개방된 내부가 빈 관체로 형성되면서 상하 방향으로 세워지도록 설치된다.
이때, 상기 두 헤더파이프(310,320)는 서로 동일한 높이로 형성됨을 그 예로 한다. 물론, 상기 두 헤더파이프(310,320)는 필요에 따라 서로의 높이를 달리 형성할 수도 있다.
상기 두 헤더파이프(310,320)는 좌우로 나란히 위치되거나 혹은, 전후로 나란히 위치되게 설치될 수 있다.
이러한 두 헤더파이프(310,320)의 배치는 후술될 각 냉매튜브(330) 사이를 통과하는 공기와의 열교환 효율 및 기계실 내의 여타 구성요소들에 대한 배치 구조를 고려하여 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 두 헤더파이프(310,320)가 기계실(11) 내의 후방측(기계실 커버에 인접한 측)에 위치되는 제1헤더파이프(310)와, 기계실(11) 내의 전방측(기계실의 전방측 벽면에 인접한 측)에 위치되는 제2헤더파이프(320)로 구성됨을 그 예로 한다. 즉, 상기 두 헤더파이프(310,320)는 서로 전후로 배치되게 위치되면서 좌우로도 일부 어긋나도록 설치된다. 이는 첨부된 도 3에 도시된 바와 같다.
또한, 상기 각 헤더파이프(310,320) 내에는 해당 헤더파이프(310,320) 내부를 복수의 냉매 유동공간으로 구획하는 복수의 배플(361,362,363,364,365)(첨부된 도 5 및 도 6 참조)이 각각 구비된다.
상기 배플(361,362,363,364,365)은 상기 각 헤더파이프(310,320)의 둘레면을 수직하게 관통하도록 결합됨과 더불어 상기 각 헤더파이프(310,320) 내부를 가로막도록 위치되며, 이 배플(361,362,363,364,365)을 기준으로 헤더파이프(310,320) 내부가 복수의 공간으로 서로 구획되도록 이루어진다.
상기 배플(361,362,363,364,365)은 셋 이상 복수로 제공된다.
특히, 상기 배플(361,362,363,364,365)은 각 헤더파이프(310,320)의 상측 끝단 부위에 각각 구비되는 상측배플(361)과, 각 헤더파이프(310,320)의 하측 끝단 부위에 각각 구비되는 하측배플(362)과, 상기 각 헤더파이프(310,320) 중 상측배플(361)과 하측배플(362) 사이에 위치되는 안내배플(363,364,365)을 포함한다.
이때, 상기 상측배플(361) 및 하측배플(362)은 두 헤더파이프(310,320)의 동일한 부위에 각각 위치되도록 설치되면서 해당 헤더파이프(310,320)의 개방된 상면 및 개방된 저면을 폐쇄하는 역할을 한다.
이와 함께, 제1헤더파이프(310)에 제공되는 안내배플(363,364)과 제2헤더파이프(320)에 제공되는 안내배플(365)은 서로 다른 높이에 제공된다. 즉, 상기한 각 안내배플(363,364,365)에 의해 냉매가 두 헤더파이프(310,320) 내를 번갈아 유입 및 유출을 반복하면서 흐르면서 외기와 열교환되도록 한 것이며, 이로써 냉매는 각 헤더파이프(310,320)에 적어도 두 번 이상 경유하면서 점진적으로 응축될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 안내배플(363,364,365)이 제1헤더파이프(310) 중 상측배플(361)의 하부에 위치되는 제1안내배플(363)과, 상기 제1안내배플(363)과 하측배플(362) 사이에 위치되는 제2안내배플(364)과, 제2헤더파이프(320) 중 상측배플(361)과 하측배플(362) 사이에 위치되는 제3안내배플(365)을 포함하여 구성됨을 그 예로 한다. 이때 상기 제3안내배플(365)의 경우 상기 제1안내배플(363)에 비해서는 낮게 위치되면서도 제2안내배플(364)에 비해서는 높게 위치된다.
특히, 상기 제1헤더파이프(310)의 제1안내배플(363)과 제2안내배플(364) 사이에 연결되는 냉매튜브(330)들의 개수가 상기 제2헤더파이프(320)의 상측배플(361)과 제3안내배플(365) 사이에 연결되는 냉매튜브(330)들의 개수에 비해 더욱 적게 제공되도록 배치된다. 예컨대, 제2헤더파이프(320)의 상측배플(361)과 제3안내배플(365) 사이에 연결되는 냉매튜브(330)들의 개수는 제1헤더파이프(310)의 상측배플(361)과 제1안내배플(363) 사이에 연결되는 냉매튜브들(330)의 두 배수로 제공되고, 제1헤더파이프(310)의 제1안내배플(363)과 제2안내배플(364) 사이에 연결되는 냉매튜브(330)들의 개수는 상기 제2헤더파이프(320)의 상측배플(361)과 제3안내배플(365) 사이에 연결되는 냉매튜브(330)들의 개수에 비해 더욱 적게 제공되며, 상기 제2헤더파이프(320)의 제3안내배플(365)과 하측배플(362) 사이에 연결되는 냉매튜브(330)들의 개수에 비해 상기 제1헤더파이프(310)의 제2안내배플(364)과 하측배플(362) 사이에 연결되는 냉매튜브(330)들의 개수가 더욱 적게 제공된다.
따라서, 상기한 각 안내배플(363,364,365)과 냉매튜브(330)들의 배치로 인해 냉매유입관(340)을 통해 제1헤더파이프(310) 내로 유입된 냉매는 점차적으로 응축된 후 냉매유출관(350)을 통해 유출될 수 있다.
한편, 상기 두 헤더파이프(310,320)의 상측 끝단은 상측튜브(371)에 의해 서로 연결되고, 상기 두 헤더파이프(310,320)의 하측 끝단은 하측튜브(372)에 의해 서로 연결된다.
상기 상측튜브(371) 및 하측튜브(372)는 상기 두 헤더파이프(310,320)를 서로 연결하면서 후술될 각 냉매튜브(330)가 비틀어지지 않고 정확히 설치되도록 유지하는 기능을 수행한다.
이러한 상측튜브(371) 및 하측튜브(372)는 내부가 빈 관체로 형성될 수도 있고, 판재로도 형성될 수가 있다.
물론, 상기 상측튜브(371) 및 하측튜브(372)를 후술될 냉매튜브(330)와 동일한 구조로 형성될 수도 있다.
다음은, 상기 냉매튜브(330)에 대하여 설명한다.
상기 냉매튜브(330)는 어느 한 헤더파이프(310,320) 내의 냉매를 다른 한 헤더파이프(310,320)로 유동되도록 안내하는 유로이다.
이러한 냉매튜브(330)는 양 끝단이 상기 두 헤더파이프(310,320)에 각각 연결되도록 이루어진다.
특히, 상기 냉매튜브(330)의 끝단은 상기 각 헤더파이프(310,320)의 둘레면을 관통하여 연결되도록 설치된다. 즉, 상기 냉매튜브(330)의 끝단 일부는 상기 헤더파이프(310,320) 내로 삽입되도록 구성되는 것이다.
물론, 상기 냉매튜브(330)의 끝단은 상기 각 헤더파이프(310,320) 내로 돌출되지 않고 상기 헤더파이프(310,320)의 둘레면에 일치되도록 설치될 수도 있다. 그러나, 이러한 구조는 설치상의 어려움이 있음을 고려할 때 실시예로 도시되고 있는 바와 같이 냉매튜브(330)의 끝단은 적어도 그 일부를 헤더파이프(310,320) 내로 돌출되게 설치함이 바람직하다. 이는 첨부된 도 7 및 도 8과 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같다.
상기 냉매튜브(330)는 복수로 제공되며, 상기 각 냉매튜브(330)들은 상기 두 헤더파이프(310,320)의 상하 방향으로 일정 간격 이격되도록 설치된다. 이때 상기 각 냉매튜브(330) 간의 이격 부위 사이로는 송풍팬 유닛(40)에 의해 송풍되는 공기가 통과되면서 상기 냉매튜브(330) 내를 유동하는 냉매와 열교환하도록 구성된다.
또한, 상기한 각 냉매튜브(330)들은 그 일부가 벤딩 형성된다. 이러한 벤딩 형상은 기계실(11) 내부의 각 구성요소들에 대한 배치 구조 및 공기의 유출 방향을 고려하여 결정된다.
예컨대, 첨부된 도 3에 도시된 바와 같이 상기 각 냉매튜브(330)들은 실시예로 도시되고 있는 바와 같이 일부는 기계실(11) 내의 배면을 따라 형성되고, 다른 일부는 기계실(11) 내의 어느 한 측벽면을 따라 형성되며, 또 다른 일부는 기계실(11) 내의 전면을 따라 형성되도록 구성될 수 있다.
즉, 상기한 각 냉매튜브(330)들의 벤딩 구조로 인해 측부나 전방으로 혹은, 후방으로부터 유입된 공기가 그 대향 방향으로 유동될 수 있는 것이다.
이때, 첨부된 도 9 및 도 10의 경우 각 냉매튜브(330)들을 벤딩하기 전의 상태를 나타내고 있고, 첨부된 도 5 내지 도 7의 경우는 각 냉매튜브(330)들이 벤딩된 이후의 상태를 나타내고 있다.
또한, 상기 냉매튜브(330)는 상하 높이가 좌우 너비에 비해 작게 형성된 각관(角管) 구조로 형성된다.
이와 함께, 상기 냉매튜브(330)의 내부는 복수의 마이크로 채널(micro channel)(331)(첨부된 도 8 참조)이 형성되어 이루어진다. 즉, 상기한 복수의 마이크로 채널(331)에 의해 해당 냉매튜브(330)의 전 부위로 냉매가 고르게 공급될 수 있도록 하면서 열교환 성능 역시 고르게 제공할 수 있도록 한 것이다. 이에 관련하여는 첨부된 도 13에 도시된 바와 같다.
다음은, 상기 냉매유입관(340)에 대하여 설명한다.
상기 냉매유입관(340)은 헤더파이프(310,320) 내로 냉매를 공급하도록 연결된 파이프이다.
이러한 냉매유입관(340)은 압축기(20)에 직접 혹은, 간접적으로 연결되도록 이루어진다. 즉, 상기 압축기(20)에서 압축된 냉매는 상기 냉매유입관(340)을 통해 응축기(30) 내로 공급된다.
또한, 상기 냉매유입관(340)은 두 헤더파이프(310,320) 중 어느 한 헤더파이프에 연결되도록 이루어진다. 본 발명의 실시예에서는 각 실시예의 도면에 도시된 바와 같이 상기 냉매유입관(340)이 제1헤더파이프(310)에 연결됨을 그 예로 한다. 물론, 도시되지는 않았으나 상기 냉매유입관(340)은 제2헤더파이프(320)에 연결될 수도 있다.
이때, 상기 냉매유입관(340)의 끝단은 상기 제1헤더파이프(310)를 관통하여 해당 제1헤더파이프(310) 내로 일부 돌출되도록 설치된다.
특히, 상기 냉매유입관(340)의 끝단 외주면에는 상기 제1헤더파이프(310)에의 삽입 깊이를 결정하는 확장단(341)이 돌출 형성된다. 즉, 상기 냉매유입관(340)은 상기 확장단(341)에 의해 일정 길이만 상기 제1헤더파이프(310) 내로 삽입(첨부된 도 11 참조)되며, 이로써 상기 냉매유입관(340)의 과도한 삽입이 방지될 수 있으면서도 상기 냉매유입관(340)의 끝단 위치(삽입 깊이)를 일정하게 유지할 수 있게 되는 것이다.
이와 함께, 상기 냉매유입관(340)의 관경은 상기 각 냉매튜브(330)의 상하 높이에 비해 크게 형성(첨부된 도 11 참조)될 수 있다.
또한, 상기 냉매유입관(340)은 제1헤더파이프(310) 내에 설치되는 상측배플(361)과 그 직하방에 위치된 제1안내배플(363) 사이에 위치되면서 해당 부위로 냉매를 공급하도록 이루어진다. 이때 상기 상측배플(361)과 상기 제1안내배플(363) 사이로는 적어도 셋 이상(본 발명의 실시예에서는 넷) 복수의 냉매튜브(330)들이 연통되도록 연결된다.
즉, 상기 냉매유입관(340)을 통해 제1헤더파이프(310) 내로 공급된 냉매는 상기 상측배플(361)과 상기 제1안내배플(363) 사이에 위치된 네 냉매튜브(330)들을 통해 제2헤더파이프(320)로 유동되도록 한 것이다.
특히, 상기 냉매유입관(340)은 상기 각 냉매튜브(330)들 중 가장 상측에 위치된 냉매튜브(330)에 상대적으로 인접하게 위치되도록 설치된다. 즉, 중력에 의해 제1헤더파이프(310) 내로 유입되는 냉매가 하부로 흐름을 고려하여 상기 냉매유입관(340)의 위치를 상기 상측배플(361)과 제1안내배플(363) 사이 중 상대적으로 상측 부위에 위치될 수 있도록 함으로써 냉매가 상기 상측배플(361)과 제1안내배플(363) 사이에 연결된 네 냉매튜브(330)들로 원활히 공급될 수 있도록 한 것이다.
다음은, 상기 냉매유출관(350)에 대하여 설명한다.
상기 냉매유출관(350)은 응축된 냉매를 배출하도록 연결된 파이프이다.
이러한 냉매유출관(350)은 냉장고 내의 팽창기(도시는 생략됨)에 직접 혹은, 간접적으로 연결되도록 이루어진다. 즉, 상기 응축기(30)에서 응축된 냉매는 상기 냉매유출관(350)을 통해 응축기(30)로부터 유출된 후 팽창기로 공급된다.
상기 냉매유출관(350)은 두 헤더파이프(310,320) 중 어느 한 헤더파이프에 연결되도록 이루어진다. 본 발명의 실시예에서는 상기 냉매유출관(350)이 제1헤더파이프(310)에 연결됨을 그 예로 한다. 물론, 도시되지는 않았으나 상기 냉매유출관(350)은 제2헤더파이프(320)에 연결될 수도 있다.
이때, 상기 냉매유출관(350)의 끝단은 상기 제1헤더파이프(310)를 관통하여 해당 제1헤더파이프(310) 내로 일부 돌출(첨부된 도 12 참조)되도록 설치된다.
특히, 상기 냉매유출관(350)의 끝단 외주면에는 상기 제1헤더파이프(310)에의 삽입 깊이를 결정하는 확장단(351)이 돌출 형성된다. 즉, 상기 냉매유출관(350)은 상기 확장단(351)에 의해 일정 길이만 상기 제1헤더파이프(310) 내로 삽입되며, 이로써 상기 냉매유출관(350)의 과도한 삽입이 방지될 수 있으면서도 상기 냉매유출관(350)의 끝단 위치(삽입 깊이)를 일정하게 유지할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 냉매유출관(350)은 제1헤더파이프(310) 내에 설치되는 하측배플(362)과 그 직상방에 위치된 제2안내배플(364) 사이에 위치되면서 해당 부위로 냉매를 공급하도록 이루어진다. 이때 상기 하측배플(362)과 상기 제2안내배플(364) 사이로는 각 냉매튜브(330)들 중 두 개의 냉매튜브(330a,330b)가 연통되도록 연결된다.
이와 함께, 상기 냉매유출관(350)은 상기 하측배플(362)과 상기 제2안내배플(364) 사이로는 두 냉매튜브(330a,330b) 중 하측의 냉매튜브(330b)에 더욱 인접하게 위치되도록 설치(첨부된 도 12 내지 도 14 참조)된다.
즉, 두 냉매튜브(330a,330b)를 통과하여 제1헤더파이프(310) 내로 공급되는 냉매는 자중에 의해 상기 제1헤더파이프(310) 내의 제2안내배플(364)과 하측배플(362) 사이 중 상기 하측배플(362)의 상면으로부터 점차 차오르며, 이로써 상기 냉매유출관(350)이 상기 두 냉매튜브(330a,330b) 중 하측의 냉매튜브(330b)로부터 멀어질 수록 상기 냉매유출관(350)을 통해 냉매가 유출되기 위해서는 더욱 많은 에너지(더욱 많은 공급량)가 필요하게 된다.
이를 고려할 때 상기 냉매유출관(350)을 두 냉매튜브(330a,330b) 중 하측의 냉매튜브(330b)에 더욱 인접하게 위치시킴으로써 하측의 냉매튜브(330b)로부터 공급되는 냉매가 더욱 원활히 냉매유출관(350)으로 유출될 수 있도록 하며, 이로써, 상기 냉매유출관(350)으로 유출되는 냉매의 정체 현상을 줄일 수 있게 된다.
특히, 상기 냉매유출관(350)은 상기 하측의 냉매튜브(330b)와 마주보게 위치되도록 설치됨이 더욱 바람직하다. 즉, 상기 냉매튜브(330)로부터 토출되는 냉매가 냉매유출관(350)으로 곧장 유출될 수 있어서 냉매의 정체 현상을 더욱 줄일 수 있도록 한 것이다.
물론, 상기 냉매유출관(350)은 상기 하측의 냉매튜브(330b)와 동일한 높이에 위치되면서 서로 마주보게 설치되도록 구성될 수도 있다.
이때, 상기 냉매유출관(350)의 관경은 상기 냉매튜브(330b)의 상하 높이에 비해 더욱 크게 형성되며, 이로써 상기 냉매튜브(330b)를 통과하여 토출되는 냉매가 상기 냉매유출관(350) 내로 원활히 유입될 수 있게 된다. 물론 상기 각 냉매튜브(330)의 좌우 너비는 상기 냉매유출관(350)의 관경에 비해 더욱 크게 형성하여 충분한 양의 냉매가 유동될 수 있도록 한다.
특히, 상기 하측의 냉매튜브(330b)는 그의 상면이 상기 냉매유출관(350)의 중심과 동일하거나 혹은, 더욱 낮게 위치되고, 저면은 상기 냉매유출관(350)의 저면에 비해 더욱 높게 위치되도록 설치될 수 있다. 이러한 구조는 상기 냉매유출관(350)을 최대한 낮게 위치시킴으로써 이 냉매유출관(350)와 하측배플(362)과의 사이에 존재하는 사영역(dead zone)(냉매가 냉매유출관으로 자연히 유출되지 못하고 잔존하는 영역)을 최소화할 수 있도록 하면서도 상기 냉매유출관(350)의 설치시 하측배플(362)에의 간섭 발생을 방지할 수 있도록 하며, 또한 하측의 냉매튜브(330b)를 통해 공급되는 냉매가 상기 냉매유출관(350)에 곧장 전달되면서 유출될 수 있도록 한 것이다.
한편, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기는 열교환핀(380)이 더 제공될 수 있다.
상기 열교환핀(380)은 각 냉매튜브(330) 내를 지나는 냉매와 각 냉매튜브(330)들 사이를 지나는 공기 간의 열교환 성능을 증가시키도록 제공되는 구성이다.
이러한 열교환핀(380)은 각 냉매튜브(330)들 사이를 따라 구비되며, 각 냉매튜브(330)들에 적어도 일부가 접촉된 상태로 해당 냉매튜브(330)의 열을 전도받도록 구성된다. 즉, 상기 열교환핀(380)은 상기 냉매튜브(330)의 표면적을 확장하는 역할을 수행하면서 각 냉매튜브(330)들 사이를 지나는 공기와의 열교환 성능이 향상되도록 하게 된다.
상기 열교환핀(380)의 산과 골이 반복되면서 절곡 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 이때 상기 각 산이 형성되는 부위의 외면과 골이 형성되는 부위의 외면은 서로 대향되는 두 냉매튜브(330) 간의 대향면에 각각 접촉되도록 구성되고, 상기 열교환핀(380)의 산과 산 사이 혹은, 골과 골 사이는 개방되게 형성되면서 공기가 통과되도록 구성된다.
상기 열교환핀(380)의 산과 산 사이의 간격(혹은, 골과 골 사이의 간격)은 일정하게 형성될 수도 있고, 부분적으로 달리 형성될 수도 있으며, 모든 부분이 서로 다르게 형성될 수도 있다.
이와 함께, 도시되지는 않았지만 상기 열교환핀(380)은 단순한 일자형의 판재로 형성되거나, 메쉬나 다공판 혹은, 여타의 열교환 효율을 향상시키기 위한 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기를 나타낸 각 도면에서는 상기한 열교환핀(380)이 하측튜브(372)와 그 상측의 냉매튜브(각 냉매튜브들 중 가장 하측의 냉매튜브)(330b)사이에만 위치된 것으로 도시하여 여타 구성요소들의 형상이 정확히 구분되도록 하고 있으나, 실질적으로 상기 열교환핀(380)은 모든 냉매튜브(330)들 사이에 구비(첨부된 도 6 참조)됨과 더불어 상측튜브(371)와 그 하측의 냉매튜브(각 냉매튜브들 중 가장 상측의 냉매튜브)(330) 사이에도 구비될 수 있다.
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기의 제조 과정을 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저, 두 헤더파이프(310,320)와, 복수의 냉매튜브(330)와, 냉매유입관(340) 및 냉매유출관(350)과, 각 배플(361,632,363,364,365)을 각각 준비한다.
이때, 상기 두 헤더파이프(310,320)에는 냉매튜브(330)들의 설치를 위한 튜브설치공(311,321)과, 각 배플(361,632,363,364,365)의 설치를 위한 배플설치공(312,322)과, 냉매유입관(340) 및 냉매유출관(350)의 설치를 위한 냉매관설치공(313)이 각각 관통 형성된다.
다음으로, 상기 제공된 두 헤더파이프(310,320)를 서로 나란히 배치한다.
이때, 어느 한 헤더파이프(310)는 우측에 위치시키고, 다른 한 헤더파이프(320)는 좌측에 위치시키며, 각 헤더파이프(310,320)의 각 튜브설치공(311,321)이 형성된 부위는 서로 마주보게 배치한다.
그리고, 상기 준비된 각 냉매튜브(330)의 양 끝단을 상기 두 헤더파이프(310,320)에 각각 연결한다.
물론, 별도로 준비한 상측튜브(371) 및 하측튜브(372)도 각 헤더파이프(310,320)에 각각 연결한다.
상기 각 냉매튜브(330)의 양 끝단은 상기 두 헤더파이프(310,320)의 튜브설치공(311,321)에 일부가 삽입되도록 설치하며, 이후 용접 작업을 통해 서로를 일체화한다. 물론, 상기 냉매튜브(330)와 헤더파이프(310,320)는 용접이 아닌 여타의 방식으로 일체화하도록 구성될 수도 있다.
한편, 전술된 각 헤더파이프(310,320)와 냉매튜브(330) 간의 결합이 완료된 이후에는 상기 각 냉매튜브(330)들 사이에 열교환핀(380)을 각각 결합한다.
이때, 상기 열교환핀(380)은 서로 인접된 두 냉매튜브(330) 간의 대향면에 각 산과 골 부위가 각각 접촉되도록 구성된다.
다음으로, 상기 각 헤더파이프(310,320)에 배플(361,632,363,364,365)을 각각 결합한다.
상기 배플(361,632,363,364,365)은 각 헤더파이프(310,320)에 형성된 배플설치공(312,322)에 각각 삽입하여 설치한다.
이로써, 상기 각 헤더파이프(310,320)는 내부에 복수의 서로 구획된 공간을 가지게 된다.
다음으로, 상기 각 헤더파이프(310,320)에 냉매유입관(340) 및 냉매유출관(350)을 각각 결합한다.
상기 냉매유입관(340) 및 냉매유출관(350)은 각 헤더파이프(310,320)에 형성된 냉매관설치공(313)에 각각 삽입하여 설치한 후 용접 작업으로 일체화한다.
이때, 상기 냉매유입관(340) 및 냉매유출관(350)에 형성된 각각의 확장단(341,351)은 상기 냉매유입관(340) 및 냉매유출관(350)이 설정된 길이만 헤더파이프(310,320) 내에 삽입되도록 제한하는 역할을 하며, 용접 작업을 위한 부위로도 사용될 수 있다.
그리고, 전술된 바와 같이 응축기(30)를 이루는 각 구성요소들 상호 간의 결합이 완료(첨부된 도 9 및 도 10 참조)되면 각 냉매튜브(330) 및 열교환핀(380)을 벤딩한다.
이때, 상기 각 냉매튜브(330) 및 열교환핀(380)의 벤딩 위치 및 벤딩 형상은 기계실(11) 내의 구조(폭과 너비) 및 각 흡입구와 토출구의 위치를 고려하여 형성된다.
결국, 전술된 과정에 의해 응축기(30)가 제조되며, 이렇게 제조된 응축기(30)는 기계실(11)에 결합 설치된 상태에서 압축기(20) 및 팽창기(도시는 생략됨)와 냉매의 전달이 가능하게 각각 연결한다.
다음은, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 응축기(30)의 작용을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저, 냉동사이클의 동작 제어가 이루어지면 압축기(20)가 동작되고, 이로써 냉동사이클을 이루는 압축기(20)와 응축기(30)와 팽창기(도시는 생략됨) 및 증발기(도시는 생략됨) 순으로 반복적인 냉매의 순환이 이루어지게 된다.
즉, 상기 압축기(20)는 고온저압의 냉매를 제공받아 고온고압의 냉매로 압축하고, 이렇게 압축된 고온고압의 냉매는 응축기(30)로 제공되어 저온고압의 냉매로 응축되며, 계속해서 팽창기를 거치면서 저온저압의 냉매로 팽창된 후 증발기를 거치면서 열교환되어 고온저압의 냉매를 이루게 된다. 그리고, 상기 고온저압의 냉매는 다시금 압축기(20)로 공급되면서 전술된 압축과 응축과 팽창 및 증발을 반복하게 된다.
따라서, 증발기를 거치면서 열교환된 냉기는 냉장고의 고내(냉장실이나 냉동실 혹은, 여타의 저장실 등)로 공급되면서 고내에 보관되는 저장물을 저온으로 저장하게 된다.
한편, 전술된 냉동사이클의 운전이 수행되는 과정에서 상기 압축기(20)로부터 냉매를 공급받아 응축하는 응축기(30)는 상기 냉매가 해당 응축기(30)를 통과하는 도중 기계실(11) 내의 송풍팬 유닛(40)에 의해 응축기(30)로 강제 송풍되는 공기와 열교환하게 된다.
하기에서는 이러한 응축기(30)에 의한 냉매 응축 과정을 첨부된 도 15 내지 도 18을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 압축기(20)에서 압축된 냉매는 냉매관을 따라 유동된 후 응축기(30)의 냉매유입관(340)으로 공급된다.
그리고, 상기 냉매유입관(340)으로 공급된 냉매는 이 냉매유입관(340)이 연결된 제1헤더파이프(310) 내로 유입된다.
상기 냉매유입관(340)은 제1헤더파이프(310)에 구비된 상측배플(361)과 제1안내배플(363) 사이의 공간에 연결됨을 고려할 때 상기 냉매 역시 상기 공간으로 유입되고, 계속해서 상기 상측배플(361)과 제1안내배플(363) 사이의 공간에 연결된 네 냉매튜브(330)로 공급된다.
이때, 상기 냉매유입관(340)은 상기 네 냉매튜브(330) 중 가장 상측의 냉매튜브에 인접하게 위치됨을 고려할 때 상기 냉매유입관(340)을 통과하여 제1헤더파이프(310) 내로 공급되는 냉매는 상기 가장 상측의 냉매튜브로도 원활히 공급될 수 있을 뿐 아니라 나머지 세 냉매튜브로도 원활히 공급될 수 있다. 이는 첨부된 도 15 및 도 19에 도시된 바와 같다.
그리고, 상기 네 냉매튜브(330)로 공급된 냉매는 상기 네 냉매튜브(330)를 따라 유동되면서 제2헤더파이프(320) 내의 상측배플(361)과 제3안내배플(365) 사이의 공간으로 공급된다. 이는 첨부된 도 16에 도시된 바와 같다.
이때, 상기 제2헤더파이프(320)의 상측배플(361) 및 제3안내배플(365) 사이의 공간에는 상기 네 냉매튜브(330) 뿐 아니라 또 다른 네 냉매튜브(330)가 연결되어 있으며, 이로써 상기 네 냉매튜브(330)를 통해 제2헤더파이프(320)로 공급된 냉매는 상기 또 다른 네 냉매튜브(330)를 통해 제1헤더파이프(310)의 제1안내배플(363)과 제2안내배플(364) 사이의 공간으로 유동된다. 이는 첨부된 도 17에 도시된 바와 같다.
계속해서, 상기 제1헤더파이프(310)의 제1안내배플(363)과 제2안내배플(364) 사이의 공간으로 공급된 냉매는 상기 제1안내배플(363)과 제2안내배플(364) 사이의 공간에 연결된 또 다른 세 냉매튜브(330)를 통해 제2헤더파이프(320)의 제3안내배플(365)과 하측배플(362) 사이의 공간으로 공급되고, 상기 제3안내배플(365)과 하측배플(362) 사이의 공간에 연결된 또 다른 두 냉매튜브(330)를 통해 제1헤더파이프(310)의 제2안내배플(364)과 하측배플(362) 사이의 공간으로 공급된다. 이는 첨부된 도 18에 도시된 바와 같다.
이후, 상기 제1헤더파이프(310)의 제2안내배플(364)과 하측배플(362) 사이로 공급된 냉매는 해당 부위에 연결된 냉매유출관(350)을 통해 유출된다. 이는 첨부된 도 20에 도시된 바와 같다.
즉, 전술된 바와 같이 냉매유입관(340)을 통해 제1헤더파이프(310)로 유입된 냉매는 각 냉매튜브(330) 및 각 헤더파이프(310,320)의 각 배플(361,362,363,364,365)에 의해 두 헤더파이프(310,320)를 순차적으로 경유하면서 각 냉매튜브(330)들 사이를 통과하는 공기와 열교환되어 점차 응축된다.
더욱이, 상기 냉매유출관(350)의 경우 하측배플(362)과 제2안내배플(364) 사이에 연결된 두 냉매튜브(330a,330b) 중 하측의 냉매튜브(330b)에 더욱 인접하게 위치되도록 설치되기 때문에 상측의 냉매튜브(330a)뿐 아니라 하측의 냉매튜브(330b)로부터 유입되는 냉매를 원활히 제공받을 수 있다.
이로써, 상기 냉매유출관(350)으로 유출되는 냉매가 상기 하측배플(362)과 제2안내배플(364) 사이의 공간에서 정체되는 현상을 최대한 줄일 수 있게 된다.
즉, 두 냉매튜브(330a,330b)를 통과하여 제1헤더파이프(310) 내로 공급되는 냉매는 자중에 의해 상기 제1헤더파이프(310) 내의 제2안내배플(364)과 하측배플(362) 사이 중 상기 하측배플(362)의 상면으로부터 점차 차오르게 된다. 이를 고려한다면 냉매유출관(350)이 하측배플(362)에 인접되게 위치되기 때문에 상기 제2안내배플(364)과 하측배플(362) 사이로 유입된 냉매가 상기 냉매유출관(350)을 통해 원활히 유출될 수 있는 것이다.
특히, 상기 하측의 냉매튜브(330b)의 출구와 상기 냉매유출관(350)의 입구가 서로 마주보게 위치될 뿐 아니라 서로는 동일한 높이에 위치되기 때문에 냉매튜브(330b)로부터 토출되는 냉매는 냉매유출관(350)으로 곧장 유출될 수 있어서 제2안내배플(364)과 하측배플(362) 사이의 공간에 냉매가 정체되는 현상은 줄어든다.
이와 함께, 상기 하측의 냉매튜브(330b) 상면은 상기 냉매유출관(350)의 중심과 동일하거나 혹은, 더욱 낮게 위치되며, 이렇듯 상기 냉매유출관(350)의 위치가 최대한 하측배플(362)에 가깝게 위치되기 때문에 상기 냉매유출관(350)와 하측배플(362)과의 사이에 존재하는 사영역(dead zone)이 최소화된다.
이로써, 냉매의 정체 현상이 줄어들면서 냉매 흐름성이 개선되기 때문에 더욱 원활한 냉매 유동을 이룰 수 있게 되고, 냉장고의 성능(냉장 혹은, 냉동성능)이 개선될 수 있게 된다.
특히, 사영역의 감소로 인한 냉매의 정체 현상을 줄일 수 있기 때문에 이 사영역이 줄어든 만큼 냉매량 역시 줄일 수 있게 되고, 소비전력 역시 개선될 수 있게 된다.
결국, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유출관(350)이 가장 하측의 냉매튜브(330b)에 인접하게 위치되도록 설치되기 때문에 상기 하측 냉매튜브(330b)를 통해 제1헤더파이프(310) 내로 유입된 냉매가 상기 냉매유출관(350)으로 원활히 유출될 수 있으며, 상기 냉매유출관(350)으로 유출되는 냉매의 정체 현상을 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유출관(350)이 가장 하측의 냉매튜브(330b)와 마주보면서 동일한 높이에 위치되도록 설치되기 때문에 상기 냉매튜브(330b)로부터 토출되는 냉매가 냉매유출관(350)으로 곧장 유출될 수 있어서 냉매의 정체 현상을 더욱 줄일 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 냉장고용 응축기는 냉매유출관(350)을 가장 하측의 냉매튜브(330b)에 비해서는 높게 위치시키면서도 상기 냉매튜브(330b)가 상기 냉매유출관(350)의 중앙측에 비해서는 낮게 위치되도록 구성함에 따라 제1헤더파이프(310) 내의 사영역(dead zone)을 줄일 수 있으면서도 하측배플(362)과의 간섭이 방지될 수 있게 된다.
10. 캐비닛 10b. 캐비닛 토출구
11. 기계실 12. 바텀플레이트
12a. 플레이트 흡입구 12b. 플레이트 토출구
13. 기계실 커버 13a. 커버 흡입구
13b. 커버 토출구 20. 압축기
30. 응축기 40. 송풍팬 유닛
310. 제1헤더파이프 320. 제2헤더파이프
311,321, 튜브설치공 312,322. 배플설치공
313. 냉매관설치공 330. 냉매튜브
331. 마이크로 채널 340. 냉매유입관
350. 냉매유출관 341,351. 확장단
361. 상측배플 362. 하측배플
363. 제1안내배플 364, 제2안내배플
365. 제3안내배플 371. 상측튜브
372. 하측튜브 380. 열교환핀

Claims (16)

  1. 수직하게 세워진 관체로 형성되면서 냉매가 흐르는 두 헤더파이프;
    상기 두 헤더파이프의 상측 끝단 간을 서로 연결하는 상측튜브;
    상기 두 헤더파이프의 하측 끝단 간을 서로 연결하는 하측튜브;
    양 끝단이 상기 두 헤더파이프에 각각 연결되면서 어느 한 헤더파이프 내의 냉매를 다른 한 헤더파이프로 유동되도록 안내하는 복수의 냉매튜브;
    상기 두 헤더파이프 중 어느 한 헤더파이프에 연결되면서 해당 헤더파이프 내로 냉매를 유입하는 냉매유입관;
    상기 두 헤더파이프 중 어느 한 헤더파이프에 연결되면서 해당 연결 부위로 유동된 냉매를 유출하는 냉매유출관;를 포함하며,
    상기 냉매유출관은 상기 각 냉매튜브 중 가장 하측의 냉매튜브와 그 직상부의 냉매튜브 사이에서 상기 직상부의 냉매튜브에 비해 상기 가장 하측의 냉매튜브에 더욱 인접하게 위치되도록 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매유출관은 상기 가장 하측의 냉매튜브와 마주보게 위치되도록 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매유출관은 상기 가장 하측의 냉매튜브와 동일한 높이게 위치되도록 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가장 하측의 냉매튜브 상면은 상기 냉매유출관의 중심과 동일하거나 혹은, 더욱 낮게 위치되고,
    상기 가장 하측의 냉매튜브 저면은 상기 냉매유출관의 저면에 비해 더욱 높게 위치되도록 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 두 헤더파이프에는 셋 이상 복수의 배플이 각각 구비되면서 해당 헤더파이프 내부를 복수의 냉매 유동공간으로 구획하도록 구성됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 배플은
    각 헤더파이프의 상측 끝단 부위에 구비되는 상측배플과,
    각 헤더파이프의 하측 끝단 부위에 구비되는 하측배플과,
    상기 각 헤더파이프 중 상측배플과 하측배플 사이에 위치되는 안내배플을 포함하여 구성되고,
    상기 안내배플은 상기 두 헤더파이프의 서로 다른 부위에 각각 위치됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 각 안내배플은 냉매가 각 헤더파이프 내의 하부로 갈수록 점차 적은 수의 냉매튜브에 제공되도록 배치됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 어느 한 헤더파이프에 제공되는 각 배플 중 어느 한 안내배플은 상기 냉매유출관이 연결되는 부위의 상측에 위치되도록 설치됨과 더불어 상기 냉매유출관이 연결되는 부위의 하측에는 상기 하측배플이 위치되도록 설치되고,
    상기 어느 한 안내배플 및 하측배플 사이로는 각 냉매튜브들 중 가장 하측의 냉매튜브 및 그 직상부의 냉매튜브만 연통되도록 연결됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 냉매유출관은 상기 각 냉매튜브 중 가장 하측의 냉매튜브와 그 직상부의 냉매튜브 사이에서 상기 직상부의 냉매튜브에 비해 상기 가장 하측의 냉매튜브에 더욱 인접하게 위치되도록 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 냉매유출관의 관경은 상기 각 냉매튜브의 상하 높이에 비해 크게 형성됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 각 냉매튜브의 좌우 너비는 상기 냉매유출관의 관경에 비해 더욱 크게 형성됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 가장 하측의 냉매튜브는 상기 냉매유출관의 중심을 향하여 냉매를 토출하도록 배치됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 냉매유출관의 끝단은 상기 헤더파이프를 관통하여 헤더파이프 내에 위치되게 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 냉매유출관의 끝단 외주면에는 상기 헤더파이프의 삽입 깊이를 결정하는 확장단이 돌출 형성됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 어느 한 헤더파이프에 제공되는 각 배플 중 어느 한 안내배플은 상기 냉매유입관이 연결되는 부위의 하측에 위치되도록 설치됨과 더불어 상기 냉매유입관이 연결되는 부위의 상측에는 상기 상측배플이 위치되도록 설치되고,
    상기 어느 한 안내배플 및 상측배플 사이로는 적어도 셋 이상 복수의 냉매튜브들이 연통되도록 연결됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
  16. 제 15 항에있어서,
    상기 냉매유입관은 상기 각 냉매튜브들 중 가장 상측에 위치된 냉매튜브에 상대적으로 인접하게 위치되도록 설치됨을 특징으로 하는 냉장고용 응축기.
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