WO2018216858A1 - 제상 장치 및 이를 구비하는 냉장고 - Google Patents

제상 장치 및 이를 구비하는 냉장고 Download PDF

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강우철
위재혁
이근형
정민재
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    • H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient

Definitions

  • the present invention relates to a defrosting apparatus for removing frost on the evaporator provided in the refrigeration cycle, and a refrigerator having the same.
  • a refrigerator is a device for low temperature storage of food stored therein by using cold air generated by a refrigeration cycle in which a process of compression, condensation, expansion and evaporation is performed continuously.
  • the refrigerating cycle in the refrigerating chamber includes a compressor for compressing the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant in a high temperature and high pressure state compressed by the compressor, and a cooling action for absorbing latent heat while the refrigerant provided by the condenser evaporates.
  • An evaporator for cooling the air. Capillary or expansion valves are provided between the condenser and the evaporator to increase the flow rate of the refrigerant and lower the pressure so that evaporation of the refrigerant entering the evaporator can occur easily.
  • the evaporator provided in the refrigerating cycle lowers the ambient temperature by using the cold air generated by the circulation of the refrigerant flowing through the cooling tube.
  • water in the air may condense and freeze on the surface of the cooling tube to generate frost.
  • frost formed on the evaporator acts as a factor to lower the heat exchange efficiency of the evaporator.
  • the company is developing, improving and developing a defrosting device having a new structure in which a working liquid heated by a heater performs defrosting while flowing a heat pipe.
  • the defrosting device 170 has an inner flow passage 171a1 formed in the heater case 171a and penetrates the heater case 171a, and is heated at the outlet 171a1 'and the inlet 171a1 "of the inner flow passage 171a1. After the pipes 172c ', 172c ", 172d', and 172d" were inserted, they had a structure fixed by welding. Therefore, when a problem occurs in the heater 171b mounted on the heater case 171a, the defrosting device (170) There was a problem of replacing the whole.
  • a heater accommodating part 171a2 is formed at one side of the internal flow path 171a1, and the heater 171b is inserted into the heater accommodating part 171a2. Then, one side of the heater case 171a is fixed to the heater case 171a by being pressed.
  • bonded with the heater case 171a could be caught by the press apparatus, and may be damaged.
  • the defrosting device 170 has a structure in which the working fluid injection pipe 173 for supplying the working fluid F to the internal flow path 171a1 is welded to the heater case 171a.
  • the working fluid injection pipe 173 is made of copper and is different from the aluminum heater case 171a, and is welded in a state perpendicular to the heater case 171a, so that welding is difficult and the internal flow path 171a1 is used. ), There was a possibility of a problem that the slag (flow) into the slag ().
  • a first object of the present invention is to provide a defrosting device of a new structure which can be repaired without replacing the entire defrosting device even if a problem occurs in the heater.
  • the third object of the present invention is to provide a new hydraulic fluid injection structure that can solve the problem of cost increase, failure rate increase, etc., as the copper hydraulic fluid injection port has a structure welded perpendicularly to the aluminum heater case. To provide.
  • the defrosting apparatus of the present invention comprises: a heat pipe which forms a flow path through which the working liquid flows and is disposed adjacent to the cooling tube of the evaporator; And a heating unit configured to transfer heat to the heat pipe to heat the working fluid, wherein the heating unit comprises: a heater case having a heat pipe seating portion formed to extend in a recessed shape on one surface thereof; A heater mounted to the heater case and configured to generate heat when power is applied; And a holder detachably coupled to the heater case and covering and fixing the heat pipe seated on the heat pipe seating portion when the heater case is coupled to the heater case.
  • the heater case is formed such that a heater accommodating portion for mounting the heater penetrates the heat pipe, and the heater case is formed with a pressed portion having a recessed shape toward the heater accommodating portion, and the heater is pressed by the pressed portion. It is in close contact with the inner surface of the heater receiving portion.
  • the second object of the present invention can be achieved through an assembly structure in which the heater is mounted to the heater accommodating part, the heat pipe is seated on the heat pipe seating part, and the holder is fastened to the heater case. have.
  • the heating unit is provided with an evaporator; And a heat pipe forming a circulation flow path of the working liquid filled therein, the heat pipe being partially heated by the heating unit, wherein the heat pipe comprises: a main pipe formed of a first material; A first connecting pipe formed of a second material and continuously connected to one end of the main pipe by welding; A second connecting pipe formed of the second material and continuously connected to the other end of the main pipe by welding; And a first connection part formed of the second material and connected to the first connection pipe, a second connection part connected to the second connection pipe, and a working fluid injection part communicating with the first and second connection parts. It includes a joint pipe.
  • the defrosting apparatus of the present invention a heater case having an inner flow path formed with an inlet and an outlet at both ends, and a heater mounted to the heater case to heat the working fluid in the inner flow path Heating unit comprising a; And first and second heat pipes inserted into the heater case through the inlet and the outlet to communicate with the internal flow paths, and disposed on the front and rear surfaces of the evaporator, respectively.
  • One of the heat pipes may include a main pipe formed of a first material; A first connecting pipe formed of a second material and continuously connected to one end of the main pipe by welding; A second connecting pipe formed of the second material and continuously connected to the other end of the main pipe by welding; And a first connection part formed of the second material and connected to the first connection pipe, a second connection part connected to the second connection pipe, and a working fluid injection hole communicating with the first and second connection parts. It includes a joint pipe.
  • the heat pipe is seated on the heater case equipped with a heater
  • the holder is detachably coupled to the heater case has a structure for fixing the heat pipe to the heater case. Therefore, when a problem occurs in the heater, since only the heater case in which the heater is mounted needs to be replaced, repair is easy and repair cost may be reduced.
  • the present invention since the present invention has a structure in which the heater is inserted into the heater accommodating portion, pressed and fixed, the heat pipe is seated in the heater case, and then the holder is fastened to the heater case, thereby preventing damage to the heat pipe in the assembling process. It can be, and the convenience of assembly can be improved.
  • first and second connecting pipes made of copper are connected to both ends of the main pipe made of aluminum in a straight line, and the first and second connecting pipes are provided with a hydraulic fluid injection part. It has a structure connected by a T-shaped joint pipe made of copper. According to the above structure, since the vertical welding between dissimilar metals is changed to horizontal welding, and the hydraulic fluid can be injected into the heat pipe through the hydraulic fluid injection portion, the manufacturing cost and the defective rate can be reduced.
  • each heat pipe composed of two rows is composed of a single flow path
  • each heat pipe is provided with a hydraulic fluid injection structure using a T-shaped joint pipe, and a total of 10 welding points (5 for each heat pipe) are provided. A point of welding) occurs.
  • the working fluid is mixed in the inner flow path, so that only one heat pipe has a T-shaped joint pipe. What is necessary is just to provide the working fluid injection structure using. In this case, a total of seven welding points are generated, and there is an advantage that three welding points can be reduced compared to the preceding structure.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a conventional defrosting device developed by the company.
  • FIG. 2 is an exploded view of the heating unit shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is an enlarged view of the heating unit shown in FIG.
  • Figure 4 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are a front view and a perspective view showing an example of a defrost apparatus applied to the refrigerator of FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a first embodiment of the heating unit shown in FIG.
  • FIG. 8 is an exploded view of the heating unit shown in FIG. 7;
  • FIG. 9 is a perspective view of the heating unit shown in FIG. 7 viewed from the bottom;
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line A-A of the heater case shown in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line B-B of the heating unit shown in FIG. 7.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line B-B of the heating unit shown in FIG. 7.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view illustrating an example of the heater illustrated in FIG. 7.
  • FIG. 13 is a graph showing the resistance-temperature characteristics of the PTC thermistor shown in FIG. 12.
  • FIG. 14 is a graph showing current-voltage characteristics of the PTC thermistor shown in FIG. 12;
  • FIG. 15 is an enlarged view of a portion C shown in FIG. 6.
  • FIG. 15 is an enlarged view of a portion C shown in FIG. 6.
  • FIG. 16 is an exploded view of the heat pipe shown in FIG. 15.
  • 17 and 18 are conceptual diagrams for explaining the circulation of the working liquid in the state before and after the operation of the heater.
  • FIG. 19 is a conceptual diagram illustrating a second embodiment of the heating unit shown in FIG. 6.
  • FIG. 20 is a conceptual view illustrating a third embodiment of the heating unit shown in FIG. 6.
  • FIG. 21 is a sectional view of the heater case shown in FIG. 20 taken along the line D-D; FIG.
  • FIG. 22 is a conceptual view illustrating a fourth embodiment of the heating unit shown in FIG. 6.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view taken along the line E-E of the heating unit shown in FIG. 22; FIG.
  • FIG. 24 is a perspective view illustrating another example of a defrost apparatus applied to the refrigerator of FIG. 4.
  • FIG. 25 is an exploded view of the heating unit shown in FIG. 24.
  • FIG. 26 is a conceptual view illustrating a connection structure between a heater case and a heat pipe illustrated in FIG. 25.
  • 27 and 28 are front and perspective views showing another example of the defrosting apparatus applied to the refrigerator of FIG. 4.
  • 29 and 30 are a front view and a perspective view showing another example of a defrosting device applied to the refrigerator of FIG.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing a configuration of a refrigerator 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the refrigerator 200 is a device for low temperature storage of food stored therein by using cold air generated by a refrigeration cycle in which compression, condensation, expansion, and evaporation processes are continuously performed.
  • the refrigerator body 210 has a storage space for storing food therein.
  • the storage space may be separated by the partition wall 211, and may be divided into a refrigerating chamber 212 and a freezing chamber 213 according to a set temperature.
  • the freezer compartment 213 shows a top mount type refrigerator in which the freezer compartment 212 is disposed, but the present invention is not limited thereto.
  • the present invention is also applied to a side by side type refrigerator in which the refrigerating compartment and the freezing compartment are arranged left and right, a bottom freezer type refrigerator in which a refrigerating compartment is provided at an upper portion and a freezing compartment is provided at a lower portion thereof. Can be.
  • a door is connected to the refrigerator main body 210 to open and close the front opening of the refrigerator main body 210.
  • the refrigerating compartment door 214 and the freezing compartment door 215 are configured to open and close front sides of the refrigerating compartment 212 and the freezing compartment 213, respectively.
  • the door may be variously configured as a rotatable door rotatably connected to the refrigerator body 210, a drawer-type door connected to the refrigerator body 210 so as to be slidably movable.
  • the refrigerator main body 210 includes at least one storage unit 180 (eg, a shelf 281, a tray 282, a basket 283, etc.) for efficient utilization of the internal storage space.
  • the shelf 281 and the tray 282 may be installed inside the refrigerator body 210
  • the basket 283 may be installed inside the door 214 connected to the refrigerator body 210.
  • a cooling chamber 216 provided with an evaporator 230 and a blowing fan 240 is provided at the rear side of the freezing chamber 213.
  • the partition 211 is provided with a refrigerating compartment return duct 211a and a freezing compartment return duct 211b that allow the air of the refrigerating compartment 212 and the freezing compartment 213 to be sucked and returned to the cooling compartment 216.
  • a cold air duct 250 is provided at the rear side of the refrigerating chamber 212 and communicates with the freezing chamber 213 and has a plurality of cold air discharge ports 250a at the front portion thereof.
  • a machine room 217 is provided at the lower rear side of the refrigerator main body 210, and a compressor 260 and a condenser (not shown) are provided inside the machine room 217.
  • the air in the refrigerating chamber 212 and the freezing chamber 213 is cooled by the blowing fan 240 of the cooling chamber 216 through the refrigerating chamber return duct 211a and the freezing chamber return duct 211b of the partition wall 211.
  • 216 is sucked into the evaporator 230, and is repeatedly discharged into the refrigerating chamber 212 and the freezing chamber 213 through the cold air outlet 250a of the cold air duct 250.
  • frost is formed on the surface of the evaporator 230 by the temperature difference between the recirculation air re-introduced through the refrigerating chamber return duct 211a and the freezing chamber return duct 211b.
  • the evaporator 230 is provided with a defrosting device 270, and the water removed by the defrosting device 270, that is, the defrosting water is lowered from the refrigerator main body 210 through the defrosting water discharge pipe 218. It will be collected in the side water receiver (not shown).
  • 5 and 6 are front and perspective views illustrating an example of a defrosting device 270 applied to the refrigerator 200 of FIG. 4.
  • the evaporator 230 includes a cooling tube 231, a cooling pipe, a plurality of cooling fins 232, and a support 233.
  • the cooling tube 231 is repeatedly bent in a zigzag form to form a plurality of steps, and a refrigerant is filled therein.
  • the cooling tube 231 may be formed of aluminum.
  • the cooling pipe 231 may be configured by a combination of the horizontal pipe part and the bending pipe part.
  • the horizontal pipes are arranged horizontally with each other up and down to form a plurality of stages, and the horizontal pipe portions of each stage are configured to pass through the cooling fins 232.
  • the bending pipe part is configured to connect the ends of the upper horizontal pipe part and the end of the lower horizontal pipe part, respectively, to communicate with each other.
  • the cooling tube 231 is supported by penetrating the support 233 provided on each of the left and right sides of the evaporator 230. At this time, the bending pipe portion of the cooling pipe 231 is configured to connect the end of the upper horizontal pipe portion and the end of the lower horizontal pipe portion from the outside of the support 233.
  • the first cooling tube 231 ′ and the second cooling tube 231 ′′ are disposed at the front and rear portions of the evaporator 230 to form two rows.
  • the first cooling tube 231 ′ in the front and the second cooling tube 231 ′′ in the rear are formed in the same shape, and the second cooling tube 231 ′′ is formed in the first cooling tube. It is obscured by 231 '.
  • the front first cooling tube 231 'and the rear second cooling tube 231 may be formed in different shapes.
  • the cooling tubes 231 may be formed in a single row.
  • a plurality of cooling fins 232 are spaced apart from each other at predetermined intervals along the extending direction of the cooling tube 231.
  • the cooling fins 232 may be formed of a flat plate made of aluminum, and the cooling pipe 231 may be expanded in the state of being inserted into the insertion hole of the cooling fins 232 to be firmly fitted into the insertion hole.
  • the plurality of supports 233 are respectively provided on the left and right sides of the evaporator 230, each of which is configured to support the cooling pipe 231 penetrated vertically extending in the vertical direction.
  • the support 233 is formed with an insertion groove or an insertion hole into which the heat pipe 272 to be described later is inserted and fixed.
  • the defrosting device 270 is installed in the evaporator 230 to remove frost generated from the evaporator 230.
  • the defrosting device 270 includes a heating unit 271 and a heat pipe 272 (heat transfer pipe).
  • the heating unit 271 is disposed below the evaporator 230, and is electrically connected to a controller (not shown) and is configured to generate heat when receiving a driving signal from the controller.
  • the controller may be configured to apply a driving signal to the heating unit 271 at predetermined time intervals.
  • the control unit stops the operation of the compressor 260 (OFF) and operates a power supply unit (not shown) after a predetermined time after the compressor 260 constituting the refrigeration cycle is operated, Power may be supplied to the heater 271b (see FIG. 7).
  • Control of the controller is not limited to time control.
  • the controller may be configured to apply a driving signal to the heating unit 271 when the detected temperature of the cooling chamber 216 is lowered below a preset temperature.
  • the heat pipe 272 forms a circulation flow path of the working liquid F filled therein.
  • the heat pipe 272 is itself in the form of a closed loop (closed loop).
  • a portion of the heat pipe 272 is configured to receive heat when the heater 271b is driven to be heated to a high temperature.
  • the bottom pipe 272 is at least partially adjacent to the cooling tube 231 to radiate heat to the cooling tube 231 of the evaporator 230 by the high temperature working liquid F heated and conveyed in the heating unit 271. Is placed.
  • the working liquid (F) the refrigerant is present in the liquid phase under the refrigeration conditions of the refrigerator 200, and when heated, the refrigerant (for example, R-134a, R-600a, etc.) to change the phase to the gas phase to transport heat ) May be used.
  • the heat pipe 272 may be composed of a first heat pipe 272 ′ and a second heat pipe 272 ′′ respectively disposed at the front and rear portions of the evaporator 230.
  • the first heat It is shown that the pipe 272 'is disposed in front of the first cooling tube 231', and the second heat pipe 272 "is disposed behind the second cooling tube 231" to form two rows. have.
  • the heat pipe 272 may be configured to be accommodated between the plurality of cooling fins 232 fixed to each end of the cooling tube 231. According to the above structure, the heat pipe 272 is arranged between the respective stages of the cooling tube 231. In this case, the heat pipe 272 may be configured to contact the cooling fins 232.
  • the heat pipe 272 may be installed to pass through the plurality of cooling fins 232. That is, the heat pipe 272 may be expanded in the state of being inserted into the insertion hole of the cooling fin 232 may be firmly fitted into the insertion hole. According to the above structure, the heat pipe 272 is disposed to correspond to the cooling tube 231.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a first embodiment of the heating unit 271 shown in FIG. 6,
  • FIG. 8 is an exploded view of the heating unit 271 shown in FIG. 7,
  • FIG. 9 is a heating unit shown in FIG. 7. It is the perspective view which looked at 271 from the bottom.
  • 10 is a cross-sectional view of the heater case 271a shown in FIG. 7 taken along the line A-A
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the heating unit 271 shown in FIG. 7 taken along the line B-B.
  • the heating unit 271 includes a heater case 271a, a heater 271b, and a holder 271c.
  • the heater case 271a may be formed to have an outer shape of a square pillar shape.
  • the heater case 271a may be formed of a metal material (for example, aluminum material).
  • the heater case 271a may be formed by extrusion molding.
  • the heat pipe seating portion 271a1 and the heater accommodating portion 271a2 described later may extend along the extrusion direction, that is, the length direction of the heater case 271a.
  • the heater case 271a may be disposed at one side of the evaporator 230 in which the accumulator 234 is located, the other side opposite thereto, or any position between the one side and the other side.
  • the heater case 271a may be disposed adjacent to the lowest end of the cooling tube 231.
  • the heater case 271a may be disposed at the same height as the lowest end of the cooling tube 231 or at a position lower than the lowest end of the cooling tube 231.
  • the heater case 271a is located at a position lower than the lowest end of the cooling tube 231 at one side of the evaporator 230 in which the accumulator 234 is located, in parallel with the cooling tube 231. It is shown that it is arranged in the horizontal direction (that is, the left and right directions).
  • the heater case 271a includes a heat pipe seating portion 271a1 that provides a space in which a portion of the heat pipe 272 may be seated.
  • the heat pipe seating portion 271a1 has a shape of a recessed groove in one surface of the heater case 271a and extends along the longitudinal direction of the heater case 271a.
  • the heat pipe seating portion 271a1 may have a shape corresponding to a part of the outer shape of the heat pipe 272 so that the heat pipe 272 may be seated at a specific position of the heater case 271a.
  • the heat pipe 272 seated on the heat pipe seat 271a1 may be configured to be in surface contact with the heat pipe seat 271a1. Accordingly. More heat generated by the heater 271b is transferred to the working fluid F filled in the heat pipe 272, thereby improving the efficiency of the defrosting device 270.
  • the heat pipe seating portion 271a1 is formed in a semi-circular shape in which the width gradually decreases from the top to the bottom so as to correspond to a part of the outer shape of the circular heat pipe 272. At this time, it is preferable that the heat pipe seating part 271a1 covers half or less of the periphery of the heat pipe 272.
  • the heater case 271a may be formed by extrusion molding, and in this case, the heat pipe seating portion 271a1 may be formed during the extrusion molding.
  • the heat pipe seating portion 271a1 extends along the length direction of the heater case 271a from the extrusion direction of the heater case 271a, that is, from one end to the other end of the heater case 271a.
  • the heat pipe seating portions 271a1 all have the same size along the longitudinal direction of the heater case 271a.
  • the heat pipe seating portion 271a1 may be formed by cutting one surface of the heater case 271a.
  • the heat pipe seating portion 271a1 may be extended to have a direction irrelevant to the extrusion direction of the heater case 271a. This may be a suitable structure when there is a bend in a portion corresponding to the heat pipe seating portion 27a1.
  • the heat pipe seating portion ( 271a1 may be formed with two grooves corresponding to the first and second heat pipes 272 'and 272 ".
  • the two grooves may be arranged parallel to each other.
  • the heat pipe 272 is disposed continuously in the heat pipe seat 271a1. In other words, the heat pipe 272 is arranged to completely cover the heat pipe seat 271a1.
  • a heater accommodating portion 271a2 into which the heater 271b is inserted is formed in the heater case 271a.
  • the heater accommodating part 271a2 extends in parallel to the heat pipe seating part 271a and is open at both ends of the heater case 271a. That is, the heater accommodating part 271a2 is formed to penetrate the heater case 271a.
  • the heater accommodating part 271a2 is shown below the heat pipe seating part 271a.
  • the structure in which the heater accommodating part 271a2 of the insertion hole form is formed in the heater case 271a is easy to mount the heater 271b, and no adhesive is required to attach the heater to the heater case 271a. There is an advantage in that.
  • the heater accommodating part 271a2 is equipped with a heater 271b for heating the working fluid F in the heat pipe 272 seated on the heat pipe seating part 271a1.
  • the heater 271b is formed to generate heat when power is supplied, and the working fluid F in the bottom pipe 272 is heated to a high temperature by receiving heat by the heater 271b that generates heat.
  • the heater 271b may have a shape extending in the extending direction of the heater accommodating part 271a2.
  • the heater 271b may have a flat plate shape having a predetermined thickness.
  • the heater accommodating part 271a2 is shown below the heat pipe seating part 271a1.
  • the structure in which the heater 271b is disposed below the heater case 271a is advantageous for making the heated hydraulic fluid F have a propulsion force upward.
  • the heater 271b is pressurized by the pressed part 271a 'and is in close contact with the inner surface of the heater accommodating part 271a2.
  • the press part 271a ' is formed in the bottom surface of the heater case 271a.
  • the pressed part 271a ′ has a recessed shape in a direction from the bottom surface of the heater case 271a toward the heat pipe seating part 271a1. Therefore, the heater 271b is pressurized by the pressed part 271a ', and is in close contact with the upper inner surface and the lower inner surface of the heater accommodating portion 271a2.
  • the heater 271b can be firmly fixed in the heater accommodating portion 271a2.
  • the heater 271b is in close contact with the upper inner surface of the heater accommodating part 271a2 positioned below the heat pipe seating part 271a1, so that the heat generated from the heater 271b is transferred to the heat pipe seating part 271a1. More can be delivered and used to heat the working fluid (F).
  • the sealing member 271a4 may be filled to seal the heater 271b in the heater accommodating part 271a2.
  • the sealing member 271a4 is filled in an empty space in which the heater 271b is not disposed.
  • the sealing member 271a4 may be filled in a gap between the left and right inner surfaces of the heater accommodating portion 271a2 and the left and right sides of the heater 271b.
  • the sealing member 271a4 may be disposed to cover the front and rear of the heater 271b.
  • Silicone, urethane, epoxy, or the like may be used as the sealing member 271a4.
  • the sealing structure of the heater 271b may be completed.
  • the operation and shutdown of the heater 271b may be controlled by time, temperature conditions, and the like.
  • the operation of the heater 271b may be controlled by a time condition
  • the operation of the heater 271b may be controlled by a temperature condition.
  • the controller may stop the operation of the compressor 260 and supply power to the heater 271b after a predetermined time after the compressor 260 constituting the evaporator 230 and the refrigeration cycle are operated. . Therefore, the heater 271b receives power and generates heat.
  • the controller may cut off the power supplied to the heater 271b. Since no power is supplied to the heater 271b, active heat generation of the heater 271b is stopped, and the temperature gradually decreases.
  • the defrost sensor 235 is installed at a position suitable for representing the temperature of the evaporator 230. To this end, the defrost sensor 235 is preferably located in a portion less affected by the temperature rise by the defrosting device 270.
  • the defrost sensor 235 is mounted on the upper end of the support 233.
  • the defrost sensor 235 may be mounted on the other support 233 farther from the heating unit 271.
  • the defrost sensor 235 may be mounted at the inlet side of the cooling tube 231.
  • the inlet side of the cooling tube 231 is a portion where the temperature is lowest in the evaporator 230 and is a portion which is less affected by the temperature rise by the defrosting apparatus 270, and is another position representing the temperature of the evaporator 230. Is suitable as.
  • the controller may cut off the power supplied to the heater 271b. Since no power is supplied to the heater 271b, active heat generation of the heater 271b is stopped, and the temperature gradually decreases.
  • a heater 271b having a characteristic of suppressing current generation due to a sudden increase in resistance above a predetermined temperature and no longer generating heat may be used. That is, the heater 271b itself has a function of preventing overheating. This will be described in detail later.
  • the holder 271c is detachably coupled to the heater case 271a to cover the heat pipe 272 seated on the heat pipe seat 271a1.
  • the holder 271c may be formed of a synthetic resin material or a metal material capable of predetermined elastic deformation.
  • the holder 271c may be fixed to the heater case 271a through hook coupling.
  • first and second hooks 271c1 'and 271c1 may be formed at both sides of the holder 271c.
  • the first and second hooks 271c1' and 271c1" are caught in the heater case 871a.
  • the locking portions 271a'1 and 271a'2 may be formed.
  • the holder 271c is disposed to cover the upper surface and both side surfaces of the heater case 271a, and the first and second hooks 271c1 'and 271c1 "of the holder 271c are the lower surfaces of the heater case 271a.
  • the structure shown in FIG. 2 is shown in the locking portions 271a'1 and 271a'2 formed in the upper and lower portions.
  • the locking parts 271a'1 and 271a'2 may be both edge portions of the heater case 271a that protrudes more than the pressed part 271a 'by the formation of the pressed part 271a'.
  • the locking portions 271a'1 and 271a'2 may be formed during extrusion of the heater case 271a.
  • the locking portions 271a'1 and 271a'2 may be formed to extend along the extrusion direction of the heater case 271a, that is, the length direction of the heater case 271a.
  • the coupling between the heater case 271a and the holder 271c is not limited to the hook coupling.
  • the heater case 271a and the holder 271c may be coupled to each other by a fastening member.
  • at least one fastening member may be provided at both sides of the heat pipe seating portion 271a1.
  • one side of the holder 271c may be hinged to the heater case 271a, and the other side of the holder 271c may be detachably coupled to the heater case 271a.
  • the coupling between the other side of the holder 271c and the heater case 271a may be used in various coupling structures such as hook coupling, coupling using a fastening member.
  • the holder 271c is detachably coupled to the heater case 271a and has a structure to cover and fix the heat pipe 272 seated on the heat pipe seat 271a1 when the heater 271a is coupled to the heater case 271a. Therefore, when a problem occurs in the heater 271b, the coupling between the holder 271c and the heater case 271a is released, so that only the heater case 271a on which the heater 271b is mounted is replaced, so that the repair is easy. There is an advantage that the repair cost can be reduced.
  • the heat pipe 272 is seated on the heater case 271a, and then the holder 271c is mounted on the heater case 271a. Since it has a structure to fasten the, the damage of the heat pipe 272 during the assembly process can be prevented, there is an advantage that the ease of assembly can be improved.
  • the hot working fluid F heated by the heater 271b transfers heat to the cooling tube 231 of the evaporator 230 while moving along the heat pipe 272.
  • the working fluid F is gradually cooled through this heat exchange process.
  • the cooled working fluid F is reheated by the heater 271b to repeat the above process. Defrosting of the cooling tube 231 is performed by this circulation method.
  • At least a part of the heat pipe 272 is disposed adjacent to the cooling tube 231 of the evaporator 230, and is a high temperature working liquid (heated and transferred by the heating unit 271). F) to transfer heat to the cooling tube 231 of the evaporator 230 to remove frost.
  • the heat pipe 272 may have a form (zigzag form) that is repeatedly bent like the cooling tube 231. To this end, the heat pipe 272 includes a heating portion 272a, an extension portion 272b and a heat dissipation portion 272c.
  • the heating part 272a is a portion located on the heat pipe seating part 271a1 and receives heat through the heater case 271a when the heater 271b is driven. At least a part of the heating part 272a overlaps the heater 271b in the thickness direction of the heater case 271a.
  • the working liquid F in the heating unit 272a is heated to a high temperature.
  • the working fluid F is heated to a high temperature, so that the driving fluid F has a driving force for circulating flow.
  • the heating part 272a may be wrapped by the heater case 271a and the holder 271c. That is, the heating part 272a is located in the heating unit 271.
  • the extension part 272b forms a flow path for transferring the working liquid F heated in the heating part 272a to the upper side of the evaporator 230.
  • the heating part 272a is provided in the lower part of the evaporator 230, and the extension part 272b is extended toward the upper part of the evaporator 230 in the front end part of the heating part 272a.
  • the extension part 272b extends to the top of the evaporator 230 in a state spaced apart from the support 233 on the outside of the support 233 provided on one side of the evaporator 230.
  • the extension part 272b may further include a horizontally extending part depending on the position of the heating part 272a, that is, the installation position of the heating unit 271. For example, when the heating unit 271 is provided at a position spaced apart from the support 233, a portion extending horizontally may be further provided to extend the heating unit 271 to the outside of the support 233. .
  • the heat dissipation part 272c is connected to the extension part 272b extending upward of the evaporator 230 and extends in a zigzag form along the cooling tube 231 of the evaporator 230.
  • the heat dissipation part 272c is composed of a combination of a plurality of horizontal pipes 272c 'forming up and down ends and a connection pipe 272c ′′ formed of a U-shaped pipe bent to connect them in a zigzag shape.
  • the extension portion 272b or the heat dissipation portion 272c may extend to a position adjacent to the accumulator 234 to remove frost accumulated on the accumulator 234.
  • the extension 272b when the extension 272b is disposed on one side of the evaporator 230 where the accumulator 234 is located, the extension 272b extends upwards to a position adjacent to the accumulator 234, It may be configured to be bent and extended downward toward the cooling tube 231 to be connected to the heat dissipation unit 272c.
  • the heat dissipation portion 272c is connected to the extension portion 272b and extended horizontally, and then extended upward toward the accumulator 234. May be extended downward to correspond to the cooling tube 231 again.
  • a high temperature working fluid F flows into the heat pipe 272 located in front of the heating part 272a based on the flow direction of the working fluid F, and the heat located behind the heating part 272a.
  • the cooled working liquid F is recovered to the pipe 272.
  • the working fluid F heated by the heater 271b is transferred to the upper portion of the evaporator 230 through the extension 272b, and then flows along the heat dissipation portion 272c and the cooling tube 231.
  • the heating unit 272a After defrosting by transferring heat to the heating unit, the heating unit 272a returns to the heating unit 272a and is reheated by the heater 271b to form a circulation flow path for flowing the heat pipe 272.
  • the heat pipe 272 is composed of the first and second heat pipes 272 ', 272 "forming two rows, but the present invention is not limited thereto. 272 may be formed in a single row.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view illustrating an example of the heater 271b illustrated in FIG. 7.
  • the heater 271b is configured such that current is suppressed due to a sudden increase in resistance at or above a preset temperature, so that heat is not generated any more.
  • the heater 271b may be configured not to generate heat any more when it reaches 280 ° C.
  • the heater 271b has a limited heat generation temperature by its own characteristics. Therefore, there is an advantage in that the safety of the heater 271b can be secured without using a fuse or a bimetal switch as a safety device.
  • the heater 271b may include first and second electrode plates 271b1 and 271b2 and a PTC thermistor (Positive Temperature Coefficient Thermistor) 271b3.
  • PTC thermistor Platinum Temperature Coefficient Thermistor
  • the first and second electrode plates 271b1 and 271b2 are disposed to face each other at predetermined intervals.
  • the first and second electrode plates 271b1 and 271b2 are formed of a metal material (for example, aluminum material).
  • Each of the first and second electrode plates 271b1 and 271b2 is electrically connected to a power supply unit (not shown) through a lead wire 271b5.
  • a power supply unit not shown
  • each of the first and second electrode plates 271b1 and 271b2 wraps and fixes the lead wires 271b5 to each other.
  • ', 271b2' may be formed.
  • a PTC thermistor 271b3 is interposed between the first electrode plate 271b1 and the second electrode plate 271b2.
  • the PTC thermistor 271b3 has a characteristic that the resistance increases with increasing temperature.
  • the PTC thermistor 271b3 is formed of barium titanate-based ceramics calcined by mixing a small amount (0.1 to 1.5%) of oxides such as lanthanum, yttrium, bismuth, and thorium with barium titanate.
  • the PTC thermistor 271b3 has a relatively small resistance value at low temperature, but has a characteristic of suddenly increasing resistance when a certain temperature is reached. Therefore, the current is suppressed above the specific temperature.
  • the temperature at which the temperature-resistance characteristics of the PTC thermistor 271b3 changes rapidly is called Curie Point or Curie Temperature.
  • the Curie point may be moved to a high temperature side or a low temperature side by controlling a component of the PTC thermistor 271b3. Therefore, by adjusting the components of the PTC thermistor 271b3, a heater 271b that generates sufficient heat in the defrost but is limited in heat generation above a specific temperature can be manufactured.
  • the method to adjust the Curie point is as follows. When part of the barium is replaced with lead, the Curie point moves toward the higher temperature. If barium is replaced with strontium, or part of titanium is replaced with tin or zirconium, the Curie point moves toward the lower temperature. In this way, a PTC thermistor 271b3 having heat generation characteristics suitable for use as the defrost heater 271b may be made.
  • the PTC thermistor 271b3 may be provided in plural numbers. For example, as shown, two PTC thermistors 271b3 of xW (watts) may be disposed along one direction to form a 2xW (watts) heater 271b.
  • the PTC thermistor 271b3 is in close contact with the first and second electrode plates 271b1 and 271b2, respectively.
  • a resist paste (for example, Ag Paste) may be applied to both surfaces of the PTC thermistor 271b3 that contacts the first and second electrode plates 271b1 and 271b2, respectively.
  • the heater 271b may further include an insulating film 271b4 formed to surround the first and second electrode plates 271b1 and 271b2. As illustrated, the insulating film 271b4 may be configured to accommodate the first and second electrode plates 271b1 and 271b2 having the PTC thermistor 271b3 interposed therebetween.
  • FIG. 13 is a graph showing resistance-temperature characteristics of the PTC thermistor 271b3 shown in FIG. 12.
  • the PTC thermistor 271b3 exhibits a characteristic in which the resistance suddenly increases rapidly when the Curie point is reached.
  • the Curie point at which the temperature-resistance characteristic of the PTC thermistor 271b3 changes abruptly is generally the value of the resistance value Rn at a temperature or reference temperature (Tn, room temperature, 25 ° C) corresponding to twice the minimum resistance value Rmin. It is defined as the temperature corresponding to two times.
  • Tmin is the temperature for the minimum resistance value Rmin
  • Ts is the switching temperature at which the resistance value increases rapidly
  • Rs is the resistance value at the Curie point.
  • FIG. 14 is a graph showing current-voltage characteristics of the PTC thermistor 271b3 shown in FIG. 12.
  • the PTC thermistor 271b3 When the voltage is gradually increased by applying a voltage to the PTC thermistor 271b3, the temperature increases due to self-heating as shown in FIG. When the temperature rises and exceeds the Curie point, the resistance increases due to the resistance-temperature characteristics described above, and the current decreases.
  • the PTC thermistor 271b3 can be used as a heater 271b having a constant temperature heating function and an overcurrent protection function.
  • the PTC thermistor 271b3 Due to the characteristics of the PTC thermistor 271b3 described above, the PTC thermistor 271b3 stays in the low resistance region during normal operation and serves as a general fixed resistance. Overheating is prevented. Therefore, problems such as shortening of the life of the heater due to overheating and deterioration of the efficiency of the evaporator can be solved.
  • the heater 271b using the PTC thermistor 271b has a property of preventing overheating itself. There is an advantage in terms of maintenance.
  • FIG. 15 is an enlarged view of a portion C shown in FIG. 6, and FIG. 16 is an exploded view of the heat pipe 272 shown in FIG. 15.
  • the working fluid injection pipe 173 is welded to the heater case 171a.
  • the working fluid injection pipe 173 is made of copper and is different from the aluminum heater case 171a, and is welded in a state perpendicular to the heater case 171a, so that welding is difficult and the internal flow path 171a1 is used. ), There was a possibility of a problem that the slag (flow) into the slag ().
  • the present invention discloses the following new working fluid injection structure.
  • the heat pipe 272 includes a main pipe 272e1, a first connecting pipe 272e2, a second connecting pipe 272e3, and a joint pipe 272e4.
  • the main pipe 272e1 occupies most of the heat pipe 272 and is formed of a first material (for example, aluminum).
  • the main pipe 272e1 is repeatedly bent in a zigzag form to form a plurality of steps, and are disposed adjacent to the cooling pipe 231.
  • the first connecting pipe 272e2 is formed of a second material (eg, copper) and is continuously connected to one end of the main pipe 272e1 by welding.
  • continuous means that the first connection pipe 272e2 is connected to one end of the main pipe 272e1 in a straight line shape. That is, the first connection pipe 272e2 is disposed to correspond to the extending direction of one end of the main pipe 272e1.
  • the first connecting pipe 272e2 is horizontally welded to one end of the main pipe 272e1.
  • the second connection pipe 272e3 is formed of a second material (eg, copper) and is continuously connected to the other end of the main pipe 272e1 by welding.
  • the continuous means that the second connection pipe 272e3 is connected to the other end of the main pipe 272e1 in a straight line shape. That is, the second connection pipe 272e3 is disposed to correspond to the extending direction of the other end of the main pipe 272e1.
  • the second connection pipe 272e3 is horizontally welded to the other end of the main pipe 272e1.
  • the first and second connection pipes 272e2 and 272e3 may be formed to have the same outer diameter as the main pipe 272e1.
  • the outer diameters of the first and second connection pipes 272e2 and 272e3 are set smaller than the inner diameters of the main pipe 272e1, so that a part of the first and second connection pipes 272e2 and 272e3 is connected to the main pipe 272e1. It may also be configured to be inserted.
  • the outer diameter of the main pipe 272e1 is set smaller than the inner diameters of the first and second connecting pipes 272e2 and 272e3, so that a part of the main pipe 272e1 is connected to the first and second connecting pipes 272e2 and 272e3. It may also be configured to be inserted.
  • the first adhesive part 272e5 may be applied to cover the welding part.
  • the second adhesive part 272e6 may be applied to cover the welding part.
  • the first and second adhesive parts 272e5 and 272e6 may be formed of an epoxy material.
  • the joint pipe 272e4 is formed of a second material (for example, copper), and is connected to the first connection pipe 272e2 and the second connection pipe 272e3 and the second connection pipe 272e3. And a working fluid injection portion 272e4c in communication with the connecting portion 272e4b and the first and second connecting portions 272e4a and 272e4b.
  • a working fluid injection portion 272e4c in communication with the connecting portion 272e4b and the first and second connecting portions 272e4a and 272e4b.
  • the joint pipe 272e4 is interposed between the first connecting pipe 272e2 and the second connecting pipe 272e3 and is configured to inject the working liquid F into the communication space while communicating with each other.
  • the first connector 272e4a and the second connector 272e4b may be disposed to face each other. Accordingly, one end of the main pipe 272e1, the first connecting pipe 272e2, the first connecting portion 272e4a, the second connecting portion 272e4b, the second connecting pipe 272e3 and the other ends of the main pipe 272e1. Are arranged in order along one direction.
  • the hydraulic fluid injection portion 272e4c is formed to intersect the first and second connection portions 272e4a and 272e4b, respectively. In this figure, it is shown that the hydraulic fluid injection portion 272e4c protrudes in a direction perpendicular to the first and second connection portions 272e4a and 272e4b. Accordingly, the joint pipe 272e4 is formed in a T shape.
  • the outer diameter of the first connecting pipe 272e2 may be set smaller than the inner diameter of the first connecting portion 272e4a so that a part of the first connecting pipe 272e2 is inserted into the first connecting portion 272e4a.
  • the outer diameter of the first connecting portion 272e4a may be set smaller than the inner diameter of the first connecting pipe 272e2 so that a part of the first connecting portion 272e4a is inserted into the first connecting pipe 272e2.
  • the outer diameter of the second connecting pipe 272e3 may be set smaller than the inner diameter of the second connecting portion 272e4b so that a part of the second connecting pipe 272e3 is inserted into the second connecting portion 272e4b.
  • the outer diameter of the second connecting portion 272e4b may be set smaller than the inner diameter of the second connecting pipe 272e3 so that a part of the second connecting portion 272e4b is inserted into the second connecting pipe 272e3.
  • the first connecting pipe 272e2 and the first connecting portion 272e4a may be interconnected by welding.
  • the first connection pipe 272e2 and the first connection part 272e4a are not only the same material but also connected in a straight line and are horizontally welded, the first connection pipe 272e2 and the first connection part 272e2 may be easily welded, and the defect rate of the heterogeneous material may be reduced. .
  • the first connection pipe 272e2 and the first connection portion 272e4a may be fastened by a screw method, or more firmly connected by welding after being fastened by a screw method.
  • the second connecting pipe 272e3 and the second connecting portion 272e4b are interconnected by welding.
  • the second connection pipe 272e3 and the second connection part 272e4b are not only the same material but also connected in a straight line and are horizontally welded, the second connection pipe 272e3 and the second connection part 272e3b can be easily welded, and the defect rate of the heterogeneous material can be reduced. .
  • the second connection pipe 272e3 and the second connection part 272e4b may be fastened by a screw method, or more firmly connected by welding after being fastened by a screw method.
  • the welding direction and the welding direction between the second connecting pipe 272e3 and the main pipe 272e1 may correspond to each other. That is, they can all be horizontally welded.
  • a hydraulic fluid injection pipe 273 of a second material is connected to the hydraulic fluid injection part 272e4c.
  • the outer diameter of the hydraulic fluid injection pipe 273 may be set smaller than the inner diameter of the hydraulic fluid injection part 272e4c so that a part of the hydraulic fluid injection pipe 273 may be inserted into the hydraulic fluid injection part 272e4c.
  • the outer diameter of the hydraulic fluid injection part 272e4c may be set smaller than the inner diameter of the hydraulic fluid injection pipe 273 so that a part of the hydraulic fluid injection part 272e4c may be inserted into the hydraulic fluid injection pipe 273. .
  • the hydraulic fluid injection pipe 273 and the hydraulic fluid injection part 272e4c may be interconnected by welding.
  • the hydraulic fluid injection pipe 273 and the hydraulic fluid injection part 272e4c are not only homogeneous materials but also connected in a straight line and are horizontally welded, the welding fluid is easy to weld and the defect rate of the heterogeneous materials can be reduced. have.
  • the hydraulic fluid injection pipe 273 and the hydraulic fluid injection portion 272e4c may be fastened by a screw method, or more firmly coupled by welding after being fastened by a screw method.
  • the hydraulic fluid F is injected into the joint pipe 272e4 through the hydraulic fluid injection pipe 273 to fill a certain amount in the heat pipe 272. After the hydraulic fluid F is filled through the hydraulic fluid injection pipe 273, the hydraulic fluid injection pipe 273 is sealed.
  • the copper hydraulic fluid injection pipe 173 is formed. Since the 273 is inserted into the copper joint pipe 272e4 and horizontally welded, the welding is easy and there is an advantage that the defective rate of the heterogeneous material can be reduced.
  • the heat pipe 272 is repeatedly bent in a zigzag form to form a plurality of stages, arranged in a row with the cooling tube 231 back and forth.
  • the heat pipe 272 may be accommodated between the plurality of cooling fins 232 fixed to each end of the cooling tube 231 or installed to pass through the plurality of cooling fins 232.
  • the cooling pipe 231 and the cooling fins 232 are disposed adjacent to the heat pipe 272. Therefore, in order to avoid interference with the cooling tube 231 and the cooling fins 232, the working fluid injection portion 272e4c of the joint pipe 272e4 is disposed to protrude toward the front portion or the rear portion of the evaporator 230. It is desirable to be.
  • Cooling fins 232 may not be disposed at a portion where the hydraulic fluid injection structure is located.
  • the first and second heat pipes 272 form mutually independent flow paths. That is, the working fluid F flowing through each of the first and second heat pipes 272 ', 272 "does not mix with each other.
  • the above-mentioned hydraulic fluid injection structure must be provided in each of the first and second heat pipes 272 'and 272 ".
  • the hydraulic fluid injector 272e4c provided in the first heat pipe 272 ' is disposed to protrude toward the front of the evaporator 230
  • the hydraulic fluid injector provided in the second heat pipe 272 " 272e4c is preferably disposed to protrude toward the rear portion of the evaporator 230.
  • 17 and 18 are conceptual diagrams for explaining the circulation of the working liquid F in the state before and after the operation of the heater 271b.
  • the working liquid F is placed in a liquid state, and is filled up to a predetermined end of the upper part based on the lowermost end of the heat pipe 272.
  • the working fluid F may be filled up to the lower two stages of the heat pipe 272.
  • the working liquid F in the bottom pipe 272 is heated by the heater 271b.
  • the working fluid F heated to the hot gas state F1 in the heating part 272a (see FIG. 8) is moved to the top of the evaporator 230 through the extension part 272b.
  • the heat is radiated to the cooling tube 231 while flowing along the heat radiating portion 272c.
  • the working fluid F flows to the state F2 in which the liquid and the gas coexist while losing heat in the heat dissipation process, and finally returns to the heating unit 272a in the liquid state F3.
  • the returned working fluid F is reheated by the heater 271b to repeat (circulate) the flow as described above, and in this process, heat is transferred to the evaporator 230 so that the heat accumulated in the evaporator 230 is reduced. Will be removed.
  • the working fluid F flows due to the pressure difference generated by the heating unit 271 to rapidly circulate the heat pipe 272, so that the entire section of the heat pipe 272 reaches a stable operating temperature within a short time. This can be done, so that defrosting can be done quickly.
  • the working fluid F in the heating part 272a has the highest temperature during the circulation process of the heat pipe 272 in the hot gas state F1. Therefore, by using the convection of heat by the working liquid F placed in the hot gas state F1, the frost accumulated on the evaporator 230 can be removed more efficiently.
  • the heating unit 272a may be disposed at a position that is relatively lower than or at the lowest end of the cooling tube 231 provided in the evaporator 230. According to this, the high temperature working fluid F heated by the heating unit 272a not only transfers heat near the lowest end of the cooling tube 231, but also the heat is raised so that the cooling tube adjacent to the lowest end ( 231).
  • the working fluid F in order for the working fluid F to circulate the heat pipe 272 with this phase change, the working fluid F must be filled in the heat pipe 272 in an appropriate amount.
  • the temperature of some stages of the heat pipe 272 is stable at the operating temperature [40 ° C to 50 ° C (-21 ° C). Freezing conditions)] could not be reached. This means that the operating fluid F is excessive with respect to the internal volume of the heat pipe 272, which means that the section in which the working fluid F flows into the liquid state increases.
  • the temperature of each stage of the heat pipe 272 shows a higher temperature as it is closer to the front of the heating unit 272a based on the flow direction of the working liquid F, and is located at the rear of the heating unit 272a. The closer it is, the lower the temperature. As the amount of the filled working fluid F decreased, the difference between the temperature at the heating portion 272a (highest temperature) and the temperature behind the heating portion 272a (lowest temperature) was reduced.
  • the working fluid F is filled at 30% or more and 40% or less with respect to the total internal volume of the heat pipe 272 and the heater case 271a, and each defrosting is performed according to the heat transfer structure and stability of the defrosting device 270.
  • the filling amount of the working fluid F optimized for each device 270 may be selected.
  • FIG. 19 is a conceptual view illustrating a second embodiment of the heating unit 271 illustrated in FIG. 6.
  • the lower part of the heat pipe 272 is seated on the heat pipe seating portion 271a1 of the heater case 271a and the holder 271c is arranged to cover the upper part of the heat pipe 272.
  • frost may accumulate on the upper surface of the holder 271c.
  • the castle accumulated on the upper surface of the holder 271c lowers the temperature of the working fluid F in the heat pipe 272 positioned directly below the upper surface of the holder 271c. Therefore, it may be a factor to reduce the thermal efficiency of the heater 271b.
  • a heating unit 371 in which the positions of the heater case 371a and the holder 371c are reversed from each other may be considered.
  • the heat pipe seat 371a1 is disposed to cover the top of the heat pipe 372
  • the holder 371c is disposed to cover the bottom of the heat pipe 372.
  • a heater accommodating portion 371a2 is formed directly below the upper surface of the heater case 371a. That is, the upper surface of the heater case 371a defines the heater accommodating portion 371a2.
  • the heater receiving portion 371a2 is located on the heat pipe seating portion 371a1.
  • the heat generated in the heater 371b is used not only to heat the working liquid F but also to remove frost accumulated on the heater case 371a. Therefore, the thermal efficiency of the heater 371b can be improved.
  • FIG. 20 is a conceptual view illustrating a third embodiment of the heating unit 271 illustrated in FIG. 6, and FIG. 21 is a cross-sectional view of the heater case 471a illustrated in FIG. 20 along a line D-D.
  • first and second extension fins 471a 'and 471a are formed on both sides of the heater case 471a to protrude from the bottom to the bottom, respectively.
  • First and second extension fins 471a ', 471a may extend along the longitudinal direction of the heater case 471a.
  • the heater mounting portion 471a2 is formed of the heater case 471a. It has a shape recessed from the bottom toward the top.
  • the heater mounting part 471a2 may be formed during the extrusion molding.
  • the heater mounting part 471a2 extends along the longitudinal direction from the extrusion direction of the heater case 471a, ie, from one end to the other end of the heater case 471a.
  • the heater mounting part 471a2 may be formed by cutting one surface of the heater case 471a.
  • a heater 471b is attached to the bottom of the heater case 471a that defines the heater mounting portion 471a2. Both sides of the heater 471b attached to the bottom surface of the heater case 471a are covered and covered by the first and second extension pins 471a 'and 471a ". Even if it falls on the heater case 471a and flows down the side of the heater case 471a, defrost water does not penetrate into the heater 471b accommodated in the inner space between the first and second extension pins 471a 'and 471a ". Do not.
  • the sealing member 471d may be filled in.
  • the sealing member 471d may be silicon, urethane, epoxy, etc.
  • the recessed space such that a liquid epoxy covers the heater 471b.
  • the sealing structure of the heater 471b may be completed through the curing process, wherein the first and second extension fins 471a 'and 471a "are recessed to which the sealing member 471d is filled. It functions as a side wall defining a space.
  • FIG. 22 is a conceptual view illustrating a fourth embodiment of the heating unit 271 illustrated in FIG. 6, and FIG. 23 is a cross-sectional view of the heating unit 571 illustrated in FIG. 22 along a line E-E.
  • the heating unit 571 includes a heater case 571a, a heater 571b, a holder 571c, a support member 571e, and an elastic member 571f.
  • the heater case 571a is formed with a heat pipe seating portion 571a1 extending in a recessed form on one surface thereof.
  • the lower portion of the heat pipe 572 is seated in the heat pipe seat 571a1.
  • the heater 571b is attached to the heater case 571a so as to heat the working fluid F in the internal flow path 571a1.
  • the heater 571b is shown attached to the bottom face of the heater case 571a.
  • the heater 571b may be attached to the top or side surface of the heater case 571a.
  • the holder 571c is detachably coupled to the heater case 571a so as to cover the upper portion of the heat pipe 572.
  • the holder 571c may be formed of a synthetic resin material or a metal material capable of predetermined elastic deformation.
  • First and second hooks 571c1 ′ and 571c1 ′′ may be formed at both sides of the holder 571c.
  • the holder 571c is disposed to cover the top and both sides of the heater case 571a. It is shown that the first and second hooks 571c1 'and 571c1 "protrude inwardly from both sides.
  • the support member 571e is supported by the first and second hooks 571c1 'and 571c1 "of the holder 571c, and is disposed to face the heater 571b attached to the other surface of the heater case 571a.
  • the member 571e is formed in a plate shape, and may be formed of a synthetic resin material or a metal material.
  • the elastic member 571f is interposed in a compressed state between the heater 571b and the support member 571e, and is configured to press the heater 571b toward the heater case 571a. At least one elastic member 571f may be provided along the length direction of the heater 571b. A spring may be used as the elastic member 571f.
  • a fixing protrusion 571e 'for fixing the elastic member 571f may protrude from the support member 571e.
  • the elastic member 571f may be mounted on the fixing protrusion 571e 'to be fixed at a specific position.
  • the fixing protrusion 571e ′ may be fitted to the elastic member 571f. That is, the elastic member 571f may be formed to surround the fixing protrusion 571e '.
  • the heater 571b can be firmly attached to the heater case 571a. As a result, more heat generated in the heater 571b can be transferred to the heater case 571a to be used to heat the working fluid F.
  • FIG. 24 is a perspective view illustrating another example of a defrosting device 270 applied to the refrigerator 200 of FIG. 4,
  • FIG. 25 is an exploded view of the heating unit 671 shown in FIG. 24, and
  • FIG. 26 is shown in FIG. 25.
  • the heating unit 671 includes a heater case 671a and a heater 671b.
  • the heater case 671a is formed as a single body having an outlet 671a1 'and an inlet 671a1 "at both ends in the longitudinal direction.
  • the outlet 671a1' is formed at the inlet 671a1" in the heater case 671a.
  • An inner flow path 671a1 extending toward the inner side is formed. That is, the inner flow path 671a1 extends along the longitudinal direction of the heater case 671a, and is open at both ends of the heater case 671a to form an outlet 671a1 ′ and an inlet 671a1 ′′, respectively.
  • the heater case 671a is connected to both ends of the heat pipe 672, respectively, and forms a closed loop circulation flow path through which the working liquid F may circulate with the heat pipe 672. That is, both ends of the heat pipe 672 are inserted into the heater case 671a through the outlet 671a1 ′ and the inlet 671a1 ′′ so as to communicate with the internal flow path 671a1.
  • an outlet 671a1 'into which one end 672c' or 672c "of the heat pipe 672 is inserted is provided at one end of the heater case 671a (for example, the front end of the heater case 671a).
  • the working fluid F in the internal flow path 671a1 heated by the heater 671b is discharged to one ends 672c 'and 672c "of the heat pipe 672 inserted into the outlet 671a1'.
  • an inlet 671a1 "into which the other ends 672d 'and 672d" of the heat pipe 672 are inserted is formed at the other end of the heater case 671a (for example, the rear end of the heater case 671a).
  • the working fluid F condensed while passing through the heat pipe 672 is recovered to the internal flow path 671a1 through the other ends 672d 'and 672d "of the heat pipe inserted into the inlet 671a1".
  • the heater 671b is mounted to the heater case 671a.
  • the heater accommodating part 671a2 into which the heater 671b is inserted is formed in the heater case 671a.
  • the heater accommodating part 671a2 extends in parallel to the internal flow path 671a and has a form open at both ends of the heater case 671a. That is, the heater accommodating part 671a2 is formed to penetrate the heater case 671a.
  • the heater accommodating part 671a2 is shown below the internal flow path 671a.
  • the heater accommodating part 671a2 is equipped with the heater 671b for heating the working liquid F in the internal flow path 671a1.
  • the heater 671b is formed to generate heat when power is supplied, and the working fluid F in the internal flow path 671a1 is heated to a high temperature by receiving heat by the heater 671b that generates heat.
  • the structure in which the heater 671b is mounted on the heater case 671a is not limited to the above structure.
  • the heater mounting structure described in the above embodiments can be equally applied to the present embodiment.
  • both ends of the first and second heat pipes 672 ′ and 672 ′′ are formed in an internal flow path ( It is connected to the outlet 671a1 'and the inlet 671a1 "of 671a1, respectively.
  • the inner flow path 671a1 may be formed to receive the first and second heat pipes 672 'and 672 "at one time.
  • the inner flow path 671a1 may be the first and second heat pipes 672' and 672.
  • the outlet 671a1 'and the inlet 671a1 may have a long hole shape.
  • the outlet 671a1' and the inlet 671a1" may have first and second heat pipes 672 'and 672 ". It may have a shape corresponding to a part of the appearance.
  • the inlets 672c 'and 672c "of the heat pipe 672 are inserted into the inner flow path 671a1 formed inside the heater case 671a through the outlet 671a1', and the return portion of the heat pipe 672 ( 672d 'and 672d "are inserted into the inner flow path 671a1 through an inlet 671a1".
  • the inlets 672c' and 672c "and the return portions 672d 'and 672d" of the heat pipe 672 are
  • the internal flow paths 671a1 may be disposed to face each other.
  • the gap between the heat pipe 672 and the heater case 671a may be filled by welding. Specifically, the first welding portion 671m is formed to fill the gap between the inlets 672c 'and 672c "and the outlet 671a1', and the second welding portion 671n is formed with the return portions 672d 'and 672d". It is formed to fill the gap between the inlet (671a1 ").
  • the first weld 671m may be the first inlets 672c ′.
  • the gap between the outlet 671a1 'and the gap between the second inlet 672c "and the second outlet 671a1" together.
  • the first and second inlet ( 672c 'and 672c may be fixed to the heater case 671a.
  • the second welding portion 671n is formed of the first return portion 672d' and the first return portion 672d '.
  • the gap between the first inlet 671a2 'and the gap between the second return portion 672d " and the second inlet 671a2 " Therefore, the first and second return portions 672d 'and 672d ′′ may be fixed to the heater case 671a through one welding.
  • the gap between the first and second inlet portions 672c 'and 672c "formed side by side and the outlet 671a1' is welded at a time, and the first and second return portions 672d 'and 672d" formed side by side. ),
  • the welding between the gap and the inlet 671a1 "at once has the advantage that the welding point can be further reduced.
  • the working fluid inlet is not provided in the heater case 671a of this embodiment.
  • one of the first and second heat pipes 672 ', 672 " is provided with the hydraulic fluid injection structure described in the previous embodiment.
  • the other of the first and second heat pipes 672', 672" is provided.
  • One consists of a single pipe, with both ends connected to an outlet 671a1 'and an inlet 671a1 ", respectively.
  • first and second heat pipes 672 ′ and 672 ′′ may include a main pipe 672e1, a first connection pipe 672e2, and a second connection pipe 672e3. And a joint pipe 672e4.
  • the main pipe 672e1 occupies most of the heat pipe 672 and is formed of a first material (aluminum material).
  • the main pipe 672e1 is repeatedly bent in a zigzag form to form a plurality of steps, and is disposed adjacent to the cooling tube 631.
  • the first connecting pipe 672e2 is formed of a second material (copper material) and is continuously connected to one end of the main pipe 672e1 by welding.
  • continuous means that the first connection pipe 672e2 is connected to one end of the main pipe 672e1 in a straight line shape. That is, the first connecting pipe 672e2 is disposed to correspond to the extending direction of one end of the main pipe 672e1.
  • the first connecting pipe 672e2 is horizontally welded to one end of the main pipe 672e1.
  • the second connecting pipe 672e3 is formed of a second material (copper material) and is continuously connected to the other end of the main pipe 672e1 by welding.
  • the continuous means that the second connecting pipe 672e3 is connected to the other end of the main pipe 672e1 in a straight line shape. That is, the second connection pipe 672e3 is disposed to correspond to the extending direction of the other end of the main pipe 672e1.
  • the second connection pipe 672e3 is horizontally welded to the other end of the main pipe 672e1.
  • the first and second connection pipes 672e2 and 672e3 may be formed to have the same outer diameter as the main pipe 672e1.
  • the outer diameters of the first and second connection pipes 672e2 and 672e3 are set smaller than the inner diameters of the main pipe 672e1, so that a part of the first and second connection pipes 672e2 and 672e3 is connected to the main pipe 672e1. It may also be configured to be inserted.
  • the outer diameter of the main pipe 672e1 is set smaller than the inner diameters of the first and second connecting pipes 672e2 and 672e3 so that a part of the main pipe 672e1 is connected to the first and second connecting pipes 672e2 and 672e3. It may also be configured to be inserted.
  • the first adhesive part 672e5 may be applied to cover the welding part.
  • the second adhesive portion 672e6 may be applied to cover the welding portion.
  • the first and second adhesive parts 672e5 and 672e6 may be formed of an epoxy material.
  • the joint pipe 672e4 is formed of a second material (copper material), the first connection part 672e4a connected to the first connection pipe 672e2, and the second connection part 672e4b connected to the second connection pipe 672e3. And a working fluid injection portion 672e4c in communication with the first and second connecting portions 672e4a and 672e4b.
  • the joint pipe 672e4 is interposed between the first connecting pipe 672e2 and the second connecting pipe 672e3 and configured to be able to inject the working fluid F into the communication space while communicating with each other.
  • the first connector 672e4a and the second connector 672e4b may be disposed to face each other. Accordingly, one end of the main pipe 672e1, the first connecting pipe 672e2, the first connecting portion 672e4a, the second connecting portion 672e4b, the second connecting pipe 672e3, and the other ends of the main pipe 672e1. Are arranged in order along one direction.
  • the hydraulic fluid injection portion 672e4c is formed to intersect the first and second connection portions 672e4a and 672e4b, respectively. In this figure, it is shown that the hydraulic fluid injection portion 672e4c protrudes in a direction perpendicular to the first and second connection portions 672e4a and 672e4b. Accordingly, the joint pipe 672e4 is formed in a T shape.
  • the outer diameter of the first connecting pipe 672e2 may be set smaller than the inner diameter of the first connecting portion 672e4a so that a part of the first connecting pipe 672e2 may be inserted into the first connecting portion 672e4a.
  • the outer diameter of the first connecting portion 672e4a may be set smaller than the inner diameter of the first connecting pipe 672e2 so that a part of the first connecting portion 672e4a is inserted into the first connecting pipe 672e2.
  • the outer diameter of the second connecting pipe 672e3 may be set smaller than the inner diameter of the second connecting portion 672e4b so that a part of the second connecting pipe 672e3 may be inserted into the second connecting portion 672e4b.
  • the outer diameter of the second connecting portion 672e4b may be set smaller than the inner diameter of the second connecting pipe 672e3 so that a part of the second connecting portion 672e4b may be inserted into the second connecting pipe 672e3.
  • the first connecting pipe 672e2 and the first connecting portion 672e4a may be interconnected by welding.
  • the first connection pipe 672e2 and the first connection portion 672e4a are not only the same material but also connected in a straight line and are horizontally welded, the first connection pipe 672e2 and the first connection part 672e2a may be easily welded, and the defect rate of the second connection pipe 672e2 may be reduced. .
  • the first connection pipe 672e2 and the first connection portion 672e4a may be fastened by a screw method, or more firmly coupled by welding after being fastened by a screw method.
  • the second connecting pipe 672e3 and the second connecting portion 672e4b are interconnected by welding.
  • the second connection pipe 672e3 and the second connection part 672e4b are not only the same material but also connected in a straight line and are horizontally welded, the second connection pipe 672e3 and the second connection part 672e3 can be easily welded, and the defect rate of the heterogeneous material can be reduced. .
  • the second connection pipe 672e3 and the second connection portion 672e4b may be fastened by a screw method, or more firmly coupled by welding after being fastened by a screw method.
  • the welding direction and the welding direction between the second connecting pipe 672e3 and the main pipe 672e1 may correspond to each other. That is, they can all be horizontally welded.
  • the hydraulic fluid injection pipe 673 of the second material is connected to the hydraulic fluid injection portion 672e4c.
  • the outer diameter of the hydraulic fluid injection pipe 673 may be set smaller than the inner diameter of the hydraulic fluid injection part 672e4c so that a part of the hydraulic fluid injection pipe 673 may be inserted into the hydraulic fluid injection part 672e4c.
  • the outer diameter of the hydraulic fluid injection portion 672e4c may be set smaller than the inner diameter of the hydraulic fluid injection pipe 673 so that a part of the hydraulic fluid injection portion 672e4c is inserted into the hydraulic fluid injection pipe 673.
  • the hydraulic fluid injection pipe 673 and the hydraulic fluid injection portion 672e4c may be interconnected by welding.
  • the welding fluid is easy to weld and the defect rate of the heterogeneous materials can be reduced. have.
  • the hydraulic fluid injection pipe 673 and the hydraulic fluid injection portion 672e4c may be fastened by a screw method, or more firmly coupled by welding after being fastened by a screw method.
  • the hydraulic fluid F is injected into the joint pipe 672e4 through the hydraulic fluid injection pipe 673 to fill a certain amount in the heat pipe 672. After the hydraulic fluid F is filled through the hydraulic fluid injection pipe 673, the hydraulic fluid injection pipe 673 is sealed.
  • the copper hydraulic fluid injection pipe 173 is formed. Since the 673 is inserted into the copper joint pipe 672e4 and horizontally welded, welding is easy and there is an advantage that a defective rate can be reduced compared to welding of dissimilar materials.
  • the heat pipe 672 consists of a first heat pipe 672 ′ and a second heat pipe 672 ′′ disposed at the front and rear portions of the evaporator 630, respectively, but the first and second heat pipes 672 ′. , 672 ", are mixed with each other in the internal flow path 671a1 of the heater case 671a.
  • the aforementioned hydraulic fluid injection structure may be provided only in one of the first and second heat pipes 672 'and 672 ".
  • the working fluid injection structure using the T-shaped joint pipe 672a4 may be provided only in one heat pipe. In this case, a total of seven welding points are generated, and there is an advantage that three welding points can be reduced compared to the preceding structure.
  • the heat pipe 672 is repeatedly bent in a zigzag form to form a plurality of stages, and arranged in a row with the cooling tube 631 in front and rear.
  • the heat pipe 672 may be accommodated between the plurality of cooling fins 632 fixed to each end of the cooling tube 631, or may be installed to pass through the plurality of cooling fins 632.
  • the cooling pipe 631 and the cooling fins 632 are disposed adjacent to the heat pipe 672. Therefore, in order to avoid interference with the cooling tube 631 and the cooling fins 632, the working fluid injection portion 672e4c of the joint pipe 672e4 is disposed to protrude toward the front or rear portion of the evaporator 630. It is desirable to be.
  • the above-mentioned working fluid injection structure is disposed at the lowest end of the heat pipe 672.
  • the cooling fin 632 may not be disposed at a portion where the hydraulic fluid injection structure is located.
  • the working liquid injection portion 672e4c provided in any one of the first and second heat pipes 672 'and 672 is provided at an evaporator 630. It is preferably arranged to protrude toward the front or rear portion of the).
  • FIG. 27 and 28 are front and perspective views illustrating another example of the defrosting device 270 applied to the refrigerator 200 of FIG. 4.
  • the heat pipe 772 itself forms a circulation flow path through which the working fluid F can circulate. Therefore, the heat pipe 772 is provided with the hydraulic fluid injection structure described above.
  • the first and second heat pipes 272 form mutually independent flow paths. That is, the hydraulic fluid F flowing through each of the first and second heat pipes 272 ', 272 "is not mixed with each other.
  • the hydraulic fluid injection structure has a first and second heat pipe 272', 272 ").
  • the heating unit 771 may be disposed outside one side of the defrosting apparatus 770. Specifically, the heater case 771a may be located outside the support 733 provided at one side of the evaporator 730, and may extend in a vertical direction from the lower side of the evaporator 730 to the upper side.
  • the heater case 771a is formed with a heat pipe seating portion 771a1 extending in a recessed shape on one surface thereof.
  • the heat pipe seating part 771a1 extends in the vertical direction of the evaporator 730 along the longitudinal direction of the heater case 771a.
  • the heat pipe seating portion 771a1 is disposed to cover a portion of the heat pipe 772.
  • the heat pipe seating part 771a1 is shown so that the outer peripheral surface of the heat pipe 772 facing outward of the evaporator 730 may be covered.
  • the heater 771b is mounted to the heater case 771a and disposed vertically in the vertical direction of the evaporator 730. As described in the above embodiments, a structure in which the heater 771b is mounted on the heater case 771a may be variously configured. For example, the heater 771b may be accommodated in the heater accommodating part 771a2 formed to penetrate the heater case 771a, or may be attached to one surface of the heater case 771a.
  • the holder 771c is detachably coupled to the heater case 771a to cover the heat pipe 772 seated on the heat pipe seating part 771a1.
  • the holder 771c is arrange
  • the heater accommodating part 771a2 is disposed outside the heat pipe seating part 771a1, but the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the heater accommodating part 771a2 may be disposed inside the heat pipe seating part 771a1, that is, between the heat pipe seating part 771a1 and the support 733.
  • the heater 771b is configured to reheat the working fluid F recovered in a cooled state through a heat dissipation process.
  • the structure in which the heating unit 771 is mounted on the heat pipe 772 extending from the lower side of the evaporator 730 in the vertical direction upwards is heated to raise the working liquid F in the heat pipe 772.
  • the working fluid F is preferably filled higher than the top end of the heater 771b extending in the vertical direction. According to such a configuration, the defrosting operation can be safely performed without the heater 771b being overheated, and the continuous supply of the working fluid F in the gas state to the heat pipe 772 can be made stable.
  • 29 and 30 are front and perspective views illustrating still another example of the defrosting device 270 applied to the refrigerator 200 of FIG. 4.
  • the heater case 871a is connected to both ends of the heat pipe 872, respectively, to form a circulation flow path through which the working liquid F can circulate.
  • an outlet 871a1 'and an inlet 871a1 are formed at an upper side and a lower side of the heater case 871a.
  • the outlet 871a1' is connected to an extension 872a of the heat pipe 872.
  • the inlet 871a1 ′′ is connected to the bottom end of the heat dissipating portion 872b of the heat pipe 872.
  • the heat pipe 872 is composed of a first heat pipe 872 ′ and a second heat pipe 872 ′′ disposed respectively in the front and rear portions of the evaporator 830.
  • the first and second heat pipes The working fluids F flowing 872 'and 872 "are configured to mix with each other in the inner flow path 871a1 of the heater case 871a.
  • the hydraulic fluid injection structure described above is provided only in one of the first and second heat pipes 872 ′ and 872 ′′. Therefore, there is an advantage that the welding point can be reduced compared to the structure of the previous embodiment.
  • the heater 871b is mounted to the heater case 871a and disposed vertically in the vertical direction of the evaporator 830. As described in the above embodiments, a structure in which the heater 871b is mounted to the heater case 871a may be variously configured. For example, the heater 871b may be accommodated in the heater accommodating part 871a2 formed to penetrate the heater case 871a, or may be attached to one surface of the heater case 871a.
  • the internal flow path 871a1 and the heater accommodating part 871a2 are formed to penetrate the heater case 871a, and the heater 871b is housed in the heater accommodating part 871a2.
  • the heater accommodating part 871a2 is disposed outside the inner passage 871a1 in the drawing, the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the heater accommodating part 871a2 may be disposed inside the inner passage 871a1, that is, between the inner passage 871a1 and the support 833.
  • the heater 871b is configured to reheat the working fluid F recovered through the inlet 871a1 ′′.
  • the structure in which the internal flow path 871a1 extends in the vertical direction from the lower side to the upper side of the evaporator 830 is formed.
  • the working fluid F in the inner flow passage 871a1 is advantageous in that it is heated to form a rising flow, whereby the back flow of the working fluid F can be prevented.
  • the working fluid F is preferably filled higher than the top end of the heater (871b) extending in the vertical direction in the heater case (871a). According to such a configuration, defrosting operation can be performed safely in a state in which the heating unit 871 is not overheated, and continuous supply of the working liquid F in the gas state to the heat pipe 872 can be made stable.

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Abstract

본 발명은, 일면에서 리세스된 형태로 연장 형성되는 히트 파이프 안착부와, 상기 히트 파이프 안착부에 나란하게 연장 형성되는 히터 수용부를 구비하는 히터 케이스; 상기 히터 수용부에 장착되어, 전원 인가시 발열하도록 구성되는 히터; 내부에 충진된 작동액이 흐르는 유로를 형성하고, 일부가 상기 히트 파이프 안착부에 안착되며, 상기 히터에 의해 가열되어 이송되는 고온의 작동액에 의해 증발기의 냉각관에 방열하도록 상기 냉각관에 인접하게 배치되는 히트 파이프; 및 상기 히트 파이프 안착부에 안착된 상기 히트 파이프를 덮도록, 상기 히터 케이스에 착탈 가능하게 결합되는 홀더를 포함하는 제상 장치를 개시한다.

Description

제상 장치 및 이를 구비하는 냉장고
본 발명은 냉동 사이클에 구비되는 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 장치, 그리고 이를 구비하는 냉장고에 관한 것이다.
냉장고는 압축-응축-팽창-증발의 과정이 연속적으로 이루어지는 냉동 사이클에 의해 생성된 냉기를 이용하여 내부에 저장된 식품을 저온 보관하는 장치이다.
냉장실 내의 냉동 사이클은, 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기로부터 압축된 고온고압상태의 냉매를 방열을 통하여 응축하는 응축기와, 응축기로부터 제공된 냉매가 증발하면서 주위의 잠열을 흡수하는 냉각작용에 의하여 주변의 공기를 냉각하는 증발기를 포함한다. 응축기와 증발기 사이에는 모세관 내지는 팽창밸브가 구비되어, 증발기로 유입되는 냉매의 증발이 쉽게 일어날 수 있도록, 냉매의 유속을 증가시키고 압력을 낮추도록 이루어진다.
이처럼, 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 동결되어 성에로 발전하기도 한다. 증발기에 착상된 성에는 증발기의 열교환 효율을 저하시키는 요인으로 작용한다.
증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 제상 작업으로, 종래에는 열선을 이용한 제상 방법이 이용되었다. 그러나 열선을 이용한 제상 구조에서는 증발기의 특정 부분에 제상에 필요한 적정 온도가 전달되지 않아, 에너지 손실의 문제를 야기하였다.
이에 자사에서는 히터에 의해 가열된 작동액이 히트 파이프를 유동하면서 제상을 수행하는 새로운 구조의 제상 장치를 개발하고, 이를 개선 및 발전시켜 나가고 있다.
도 1 내지 도 3은 자사에서 개발한 제상 장치들 중 하나[대한민국 특허출원 제10-2017-0064810호 (2017.05.25. 출원), 출원 당시 미공개 상태]를 보이고 있다.
상기 제상 장치(170)는, 히터 케이스(171a)에 히터 케이스(171a)를 관통하는 내부 유로(171a1)가 형성되고, 내부 유로(171a1)의 출구(171a1')와 입구(171a1")에 히트 파이프(172c', 172c", 172d', 172d")가 삽입된 후, 용접에 의해 고정되는 구조를 가졌다. 따라서, 히터 케이스(171a)에 장착된 히터(171b)에 문제가 발생할 경우, 제상 장치(170) 전체를 교체해야 하는 문제가 있었다.
또한, 상기 제상 장치(170)에서, 내부 유로(171a1)의 일측에는 히터 케이스(171a)를 관통하는 히터 수용부(171a2)가 형성되며, 히터(171b)는 히터 수용부(171a2)에 삽입된 후 히터 케이스(171a)의 일측면이 프레스됨에 의해 히터 케이스(171a)에 고정된다. 그런데, 이 프레스 공정에서 히터 케이스(171a)에 결합된 히트 파이프(172c', 172c", 172d', 172d")가 프레스 장치에 걸려 파손될 가능성이 있었다.
아울러, 상기 제상 장치(170)는, 내부 유로(171a1)에 작동액(F)을 공급하기 위한 작동액 주입 파이프(173)가 히터 케이스(171a)에 용접되는 구조를 가진다. 여기서, 작동액 주입 파이프(173)는 구리 재질로서 알루미늄 재질의 히터 케이스(171a)와는 다른 재질일 뿐만 아니라, 히터 케이스(171a)에 수직한 상태로 용접되기 때문에, 용접이 어려우며, 내부 유로(171a1)로 슬래그(slag)가 유입되는 문제가 발생할 가능성이 있었다.
본 발명의 첫 번째 목적은, 히터에 문제가 발생하더라도 제상 장치 전체를 교체하지 않고도 수리가 가능한 새로운 구조의 제상 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 두 번째 목적은, 히터를 히터 수용부에 삽입하고 프레스하여 고정하는 과정에서, 히터 케이스에 연결된 히트 파이프의 파손이 방지될 수 있는 새로운 구조의 제상 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 세 번째 목적은, 구리 재질의 작동액 주입구가 알루미늄 재질의 히터 케이스에 수직으로 용접된 구조를 가짐에 따른, 비용 상승, 불량률 증가 등의 문제를 해소할 수 있는 새로운 작동액 주입 구조를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 네 번째 목적은, 상기 새로운 작동액 주입 구조를 가지면서, 용접 포인트가 줄어들 수 있는 작동액 주입 구조의 변형예를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 첫 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제상 장치는, 작동액이 흐르는 유로를 형성하고, 증발기의 냉각관에 인접하게 배치되는 히트 파이프; 및 상기 작동액을 가열하기 위하여, 상기 히트 파이프에 열을 전달하는 히팅 유닛을 포함하며, 상기 히팅 유닛은, 일면에서 리세스된 형태로 연장 형성되는 히트 파이프 안착부를 구비하는 히터 케이스; 상기 히터 케이스에 장착되어, 전원 인가시 발열하도록 구성되는 히터; 및 상기 히터 케이스에 착탈 가능하게 결합되고, 상기 히터 케이스에 결합시 상기 히트 파이프 안착부에 안착된 상기 히트 파이프를 덮어 고정하는 홀더를 포함한다.
상기 히터 케이스에는 상기 히터의 장착을 위한 히터 수용부가 상기 히트 파이프를 관통하도록 형성되고, 상기 히터 케이스에는 상기 히터 수용부를 향하여 움푹 들어간 형태의 프레스드부가 형성되며, 상기 히터는 상기 프레스드부에 의해 가압되어 상기 히터 수용부의 내부면에 밀착된다.
본 발명의 두 번째 목적은, 상기 히터를 상기 히터 수용부에 장착한 후에, 상기 히트 파이프를 상기 히트 파이프 안착부에 안착시킨 후, 상기 히터 케이스에 상기 홀더를 체결하는 조립 구조를 통하여 달성될 수 있다.
본 발명의 세 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제상 장치는, 증발기에 구비되는 히팅 유닛; 및 내부에 충진된 작동액의 순환 유로를 형성하고, 상기 히팅 유닛에 의해 일부가 가열되는 히트 파이프를 포함하며, 상기 히트 파이프는, 제1재질로 형성되는 메인 파이프; 제2재질로 형성되고, 용접에 의해 상기 메인 파이프의 일단부에 연속적으로 연결되는 제1연결 파이프; 상기 제2재질로 형성되며, 용접에 의해 상기 메인 파이프의 타단부에 연속적으로 연결되는 제2연결 파이프; 및 상기 제2재질로 형성되고, 상기 제1연결 파이프와 연결되는 제1연결부, 상기 제2연결 파이프와 연결되는 제2연결부, 및 상기 제1 및 제2연결부와 연통되는 작동액 주입부를 구비하는 조인트 파이프를 포함한다.
본 발명의 네 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제상 장치는, 양단부에 입구와 출구가 형성된 내부 유로를 구비하는 히터 케이스와, 상기 히터 케이스에 장착되어 상기 내부 유로 내의 작동액을 가열하는 히터를 포함하는 히팅 유닛; 및 상기 입구와 상기 출구를 통해 상기 히터 케이스의 내부에 삽입되어 상기 내부 유로와 연통되고, 증발기의 전면부와 후면부에 각각 배치되는 제1 및 제2히트 파이프를 포함하며, 상기 제1 및 제2히트 파이프 중 어느 하나는, 제1재질로 형성되는 메인 파이프; 제2재질로 형성되고, 용접에 의해 상기 메인 파이프의 일단부에 연속적으로 연결되는 제1연결 파이프; 상기 제2재질로 형성되며, 용접에 의해 상기 메인 파이프의 타단부에 연속적으로 연결되는 제2연결 파이프; 및 상기 제2재질로 형성되고, 상기 제1연결 파이프와 연결되는 제1연결부, 상기 제2연결 파이프와 연결되는 제2연결부, 및 상기 제1 및 제2연결부와 연통되는 작동액 주입구를 구비하는 조인트 파이프를 포함한다.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 본 발명에서 히트 파이프는 히터가 장착된 히터 케이스에 안착되고, 홀더는 히터 케이스에 착탈 가능하게 결합되어 히트 파이프를 히터 케이스에 고정시키는 구조를 가진다. 따라서, 히터에 문제가 발생할 경우 히터가 장착된 히터 케이스만 교체하면 되기 때문에, 수리가 용이하며 수리 비용이 절감될 수 있다.
둘째, 본 발명은 히터를 히터 수용부에 삽입하고 프레스하여 고정한 후에, 히트 파이프를 히터 케이스에 안착시킨 후, 히터 케이스에 홀더를 체결하는 구조를 가지므로, 조립 과정에서의 히트 파이프의 파손이 방지될 수 있으며, 조립 편의성이 향상될 수 있다.
셋째, 본 발명의 히트 파이프는, 알루미늄 재질의 메인 파이프의 양단부에 구리 재질의 제1 및 제2연결 파이프가 각각 직선 형태로 연결되고, 상기 제1 및 제2연결 파이프가 작동액 주입부를 구비하는 구리 재질의 T자형 조인트 파이프에 의해 연결되는 구조를 가진다. 상기 구조에 의하면, 이종 금속 간의 수직 용접이 수평 용접으로 변경되고, 작동액 주입부를 통하여 작동액을 히트 파이프에 주입할 수 있으므로, 제조 비용 및 불량률이 감소될 수 있다.
넷째, 2열로 구성되는 히트 파이프 각각이 단일 유로로 구성되는 경우에는, 각각의 히트 파이프에 T자형 조인트 파이프를 이용한 작동액 주입 구조가 구비되어, 총 10개소의 용접 포인트(하나의 히트 파이프마다 5개소의 용접 포인트)가 생긴다. 반면에, 히터 케이스에 형성된 내부 유로의 입구와 출구에 히트 파이프가 삽입된 후, 용접에 의해 고정되는 구조를 가지는 경우에는, 내부 유로에서 작동액이 혼합되므로, 하나의 히트 파이프에만 T자형 조인트 파이프를 이용한 작동액 주입 구조가 구비되면 된다. 이 경우, 총 7개소의 용접 포인트가 생겨, 앞선 구조 대비 3개소의 용접 포인트를 줄일 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 자사에서 개발한 기존의 제상 장치의 일 예를 보인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 히팅 유닛의 분해도.
도 3은 도 1에 도시된 히팅 유닛의 확대도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고의 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도.
도 5 및 도 6은 도 4의 냉장고에 적용되는 제상 장치의 일 예를 보인 정면도 및 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 히팅 유닛의 제1실시예를 보인 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 히팅 유닛의 분해도.
도 9는 도 7에 도시된 히팅 유닛을 저부에서 바라본 사시도.
도 10은 도 7에 도시된 히터 케이스를 라인 A-A를 따라 취한 단면도.
도 11은 도 7에 도시된 히팅 유닛을 라인 B-B를 따라 취한 단면도.
도 12는 도 7에 도시된 히터의 일 예를 보인 분해 사시도.
도 13은 도 12에 도시된 PTC 서미스터의 저항-온도 특성을 보인 그래프.
도 14는 도 12에 도시된 PTC 서미스터의 전류-전압 특성을 보인 그래프.
도 15는 도 6에 도시된 C 부분을 보인 확대도.
도 16은 도 15에 도시된 히트 파이프의 분해도.
도 17 및 도 18은 히터의 작동 전 및 작동 후 상태에서의 작동액의 순환을 설명하기 위한 개념도들.
도 19는 도 6에 도시된 히팅 유닛의 제2실시예를 보인 개념도.
도 20은 도 6에 도시된 히팅 유닛의 제3실시예를 보인 개념도.
도 21은 도 20에 도시된 히터 케이스를 라인 D-D를 따라 취한 단면도.
도 22는 도 6에 도시된 히팅 유닛의 제4실시예를 보인 개념도.
도 23은 도 22에 도시된 히팅 유닛을 라인 E-E를 따라 취한 단면도.
도 24는 도 4의 냉장고에 적용되는 제상 장치의 다른 일 예를 보인 사시도.
도 25는 도 24에 도시된 히팅 유닛의 분해도.
도 26은 도 25에 도시된 히터 케이스와 히트 파이프 간의 연결 구조를 보인 개념도.
도 27 및 도 28은 도 4의 냉장고에 적용되는 제상 장치의 다른 일 예를 보인 정면도 및 사시도.
도 29 및 도 30은 도 4의 냉장고에 적용되는 제상 장치의 또 다른 일 예를 보인 정면도 및 사시도.
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 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고(200)의 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도이다.
냉장고(200)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(210)는 내부에 식품의 저장을 위한 저장공간을 구비한다. 상기 저장공간은 격벽(211)에 의해 분리될 수 있으며, 설정 온도에 따라 냉장실(212)과 냉동실(213)로 구분될 수 있다.
본 실시예에서는, 냉동실(213)이 냉장실(212) 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(210)에는 도어가 연결되어, 냉장고 본체(210)의 전면 개구부를 개폐하도록 이루어진다. 본 도면에서는, 냉장실 도어(214)와 냉동실 도어(215)가 각각 냉장실(212)과 냉동실(213)의 전면부를 개폐하도록 구성된 것을 보이고 있다. 도어는 냉장고 본체(210)에 회전 가능하게 연결되는 회전형 도어, 냉장고 본체(210)에 슬라이드 이동 가능하게 연결되는 서랍형 도어 등으로 다양하게 구성될 수 있다.
냉장고 본체(210)에는 내부 저장공간의 효율적인 활용을 위한 수납유닛[180, 예를 들어, 선반(281), 트레이(282), 바스켓(283) 등]이 적어도 하나 이상 구비된다. 예를 들어, 선반(281)과 트레이(282)는 냉장고 본체(210) 내부에 설치될 수 있고, 바스켓(283)은 냉장고 본체(210)에 연결되는 도어(214) 내측에 설치될 수 있다.
한편, 냉동실(213)의 후방측에는 증발기(230) 및 송풍팬(240)이 구비되는 냉각실(216)이 마련된다. 격벽(211)에는 냉장실(212) 및 냉동실(213)의 공기가 냉각실(216) 측으로 흡입 및 복귀될 수 있도록 하는 냉장실 귀환덕트(211a) 및 냉동실 귀환덕트(211b)가 형성된다. 또한, 냉장실(212)의 후방측에는 냉동실(213)과 통하고 전면부에 다수의 냉기토출구(250a)를 갖는 냉기덕트(250)가 설치된다.
냉장고 본체(210)의 배면 하부측에는 기계실(217)이 마련되고, 기계실(217)의 내부에는 압축기(260)와 응축기(미도시) 등이 구비된다.
한편, 냉장실(212) 및 냉동실(213)의 공기는 냉각실(216)의 송풍팬(240)에 의하여 격벽(211)의 냉장실 귀환덕트(211a) 및 냉동실 귀환덕트(211b)를 통해서 냉각실(216)로 흡입되어 증발기(230)와 열교환을 이루게 되고, 다시 냉기덕트(250)의 냉기토출구(250a)를 통하여 냉장실(212) 및 냉동실(213)로 토출되는 과정을 반복적으로 행하게 된다. 이때, 증발기(230)의 표면에는 냉장실 귀환덕트(211a) 및 냉동실 귀환덕트(211b)를 통하여 재유입되는 순환 공기와의 온도차에 의해서 성에가 착상된다.
이러한 성에를 제거하기 위해 증발기(230)에는 제상 장치(270)가 구비되며, 제상 장치(270)에 의해 제거된 물, 즉 제상수는 제상수 배출관(218)을 통하여 냉장고 본체(210)의 하부측 제상수 받이(미도시)에 집수되게 된다.
이하에서는, 제상 장치(270)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 5 및 도 6은 도 4의 냉장고(200)에 적용되는 제상 장치(270)의 일 예를 보인 정면도 및 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 증발기(230)는 냉각관(231, 쿨링 파이프), 복수의 냉각핀(232) 및 지지대(233)를 포함한다.
냉각관(231)은 지그재그 형태로 반복적으로 벤딩되어 복수의 단(step, column)을 이루며, 내부에는 냉매가 충진된다. 냉각관(231)은 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.
냉각관(231)은 수평배관부와 벤딩배관부의 조합으로 구성될 수 있다. 수평배관부는 상하로 서로 수평하게 배치되어 복수의 단을 이루고, 각 단의 수평배관부는 냉각핀(232)을 관통하도록 구성된다. 벤딩배관부는 상측 수평배관부의 단부와 하측 수평배관부의 단부를 각각 연결하여 내부를 상호 연통시키도록 구성된다.
냉각관(231)은 증발기(230)의 좌우 양측에 각각 구비되는 지지대(233)를 관통하여 지지된다. 이때, 냉각관(231)의 벤딩배관부는 지지대(233)의 외측에서 상측 수평배관부의 단부와 하측 수평배관부의 단부를 연결하도록 구성된다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에서는 증발기(230)의 전면부와 후면부에 각각 제1냉각관(231')과 제2냉각관(231")이 배치되어 2열(row)을 이루는 것을 보이고 있다. 참고로, 도 5에서는 전방의 제1냉각관(231')과 후방의 제2냉각관(231")이 서로 동일한 형태로 형성되어, 제2냉각관(231")이 제1냉각관(231')에 의해 가려져 있다.
그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 전방의 제1냉각관(231')과 후방의 제2냉각관(231")은 서로 다른 형태로 형성될 수 있다. 다른 한편으로는, 냉각관(231)은 단일 열로 형성될 수도 있다.
냉각관(231)에는 복수의 냉각핀(232)이 냉각관(231)의 연장방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 배치된다. 냉각핀(232)은 알루미늄 재질의 평판체로 형성될 수 있으며, 냉각관(231)은 냉각핀(232)의 삽입홀에 삽입된 상태에서 확관되어 상기 삽입홀에 견고하게 끼워질 수 있다.
복수의 지지대(233)는 증발기(230)의 좌우 양측에 각각 구비되며, 각각은 상하 방향을 따라 수직으로 연장되어 관통된 냉각관(231)을 지지하도록 구성된다. 지지대(233)에는 후술하는 히트 파이프(272)가 끼워져 고정될 수 있는 삽입홈 또는 삽입홀이 형성된다.
제상 장치(270)는 증발기(230)에 설치되어, 증발기(230)에서 발생하는 성에를 제거하도록 이루어진다. 제상 장치(270)는 히팅 유닛(271) 및 히트 파이프(272, 전열관)를 포함한다.
히팅 유닛(271)은 증발기(230)의 하부에 배치되며, 제어부(미도시)와 전기적으로 연결되어 상기 제어부로부터 구동 신호를 받으면 열을 발생하도록 형성된다.
상기 제어부는 기설정된 시간 간격마다 히팅 유닛(271)에 구동 신호를 인가하도록 구성될 수 있다. 일 예로, 상기 제어부는 냉동 사이클을 구성하는 압축기(260)가 작동된 후 일정 시간이 지나면, 압축기(260)의 작동을 중지(OFF)하고 전원공급 유닛(미도시)을 작동(ON)시켜, 히터(271b, 도 7 참조)에 전원이 공급되도록 할 수 있다.
상기 제어부의 제어가 시간 제어에만 한정되는 것은 아니다. 상기 제어부는 감지된 냉각실(216)의 온도가 기설정된 온도 이하로 낮아질 경우 히팅 유닛(271)에 구동 신호를 인가하도록 구성될 수도 있다.
히트 파이프(272)는 내부에 충진된 작동액(F)의 순환 유로를 형성한다. 즉, 히트 파이프(272)는 그 자체로 폐루프(closed loop) 형태를 이룬다. 히트 파이프(272)의 일부는 히터(271b)의 구동시 열을 전달받아 고온으로 가열되도록 구성된다.
히프 파이프(272)는 히팅 유닛(271)에서 가열되어 이송되는 고온의 작동액(F)에 의해 증발기(230)의 냉각관(231)에 방열하도록, 적어도 일부가 냉각관(231)에 인접하게 배치된다. 상기 작동액(F)으로는, 냉장고(200)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(272)는 증발기(230)의 전면부 및 후면부에 각각 배치되는 제1히트 파이프(272')와 제2히트 파이프(272")로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는, 제1히트 파이프(272')가 제1냉각관(231')의 전방에 배치되고, 제2히트 파이프(272")가 제2냉각관(231")의 후방에 배치되어, 2열을 이루도록 형성된 것을 보이고 있다.
히트 파이프(272)는 냉각관(231)의 각 단에 고정되는 복수의 냉각핀(232) 사이에 수용되도록 구성될 수 있다. 상기 구조에 의하면, 히트 파이프(272)는 냉각관(231)의 각 단 사이사이에 배치되게 된다. 이때, 히트 파이프(272)는 냉각핀(232)과 접촉하도록 구성될 수도 있다.
그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 히트 파이프(272)는 복수의 냉각핀(232)을 관통하도록 설치될 수 있다. 즉, 히트 파이프(272)는 냉각핀(232)의 삽입홀에 삽입된 상태에서 확관되어 상기 삽입홀에 견고하게 끼워질 수 있다. 상기 구조에 따르면, 히트 파이프(272)는 냉각관(231)에 대응되게 배치되게 된다.
도 7은 도 6에 도시된 히팅 유닛(271)의 제1실시예를 보인 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 히팅 유닛(271)의 분해도이며, 도 9는 도 7에 도시된 히팅 유닛(271)을 저부에서 바라본 사시도이다. 아울러, 도 10은 도 7에 도시된 히터 케이스(271a)를 라인 A-A를 따라 취한 단면도이고, 도 11은 도 7에 도시된 히팅 유닛(271)을 라인 B-B를 따라 취한 단면도이다.
상기 도면들을 참조하여 히팅 유닛(271)에 대하여 상세하게 살펴보면, 히팅 유닛(271)은 히터 케이스(271a), 히터(271b) 및 홀더(271c)를 포함한다.
히터 케이스(271a)는 사각 기둥 형태의 외형을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 히터 케이스(271a)는 금속 재질(예를 들어, 알루미늄 재질)로 형성될 수 있다.
히터 케이스(271a)는 압출 성형에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 후술하는 히트 파이프 안착부(271a1)와 히터 수용부(271a2)는 압출 성형 방향, 즉 히터 케이스(271a)의 길이 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
히터 케이스(271a)는 어큐뮬레이터(234)가 위치하는 증발기(230)의 일측, 그 반대편인 타측, 또는 상기 일측과 상기 타측 사이의 임의의 위치에 배치될 수 있다.
히터 케이스(271a)는 냉각관(231)의 최저단에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 히터 케이스(271a)는 냉각관(231)의 최저단과 동일한 높이에 배치되거나, 냉각관(231)의 최저단보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.
본 실시예에서는, 히터 케이스(271a)가 어큐뮬레이터(234)가 위치하는 증발기(230)의 일측에서, 냉각관(231)의 최저단보다 낮은 위치에, 냉각관(231)과 평행하게 증발기(230)의 수평방향(즉, 좌우 방향)으로 배치된 것을 보이고 있다.
히터 케이스(271a)는 히트 파이프(272)의 일부가 안착될 수 있는 공간을 마련하는 히트 파이프 안착부(271a1)를 구비한다. 히트 파이프 안착부(271a1)는 히터 케이스(271a)의 일면에서 움푹 들어간 홈의 형태를 가지며, 히터 케이스(271a)의 길이 방향을 따라 연장 형성된다.
히트 파이프(272)가 히터 케이스(271a)의 특정 위치에 안착될 수 있도록, 히트 파이프 안착부(271a1)는 히트 파이프(272)의 외형 일부에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 히트 파이프 안착부(271a1)에 안착된 히트 파이프(272)는 히트 파이프 안착부(271a1)와 면접촉하도록 구성될 수 있다. 이에 따라. 히터(271b)에서 발생된 열이 히트 파이프(272)에 충진된 작동액(F)으로 보다 많이 전달되어, 제상 장치(270)의 효율이 향상될 수 있다.
본 도면에서는, 히트 파이프 안착부(271a1)가 원형의 히트 파이프(272)의 외형 일부에 대응되도록, 상부에서 하부로 갈수록 폭이 점차 감소하는 반원형으로 움푹 들어간 형태로 형성된 것을 보이고 있다. 이때, 히트 파이프 안착부(271a1)는 히트 파이프(272)의 둘레의 반 이하를 덮도록 이루어지는 것이 바람직하다.
히터 케이스(271a)는 압출 성형에 의해 형성될 수 있으며, 이 경우 히트 파이프 안착부(271a1)는 상기 압출 성형시 형성될 수 있다. 이 경우, 히트 파이프 안착부(271a1)는 히터 케이스(271a)의 압출 성형 방향, 즉 히터 케이스(271a)의 일단에서 타단까지 히터 케이스(271a)의 길이 방향을 따라 연장 형성된다. 또한, 이 경우, 히트 파이프 안착부(271a1)는 히터 케이스(271a)의 길이 방향을 따라 모두 동일한 크기를 가진다.
이와 달리, 히트 파이프 안착부(271a1)는 히터 케이스(271a)의 일면을 절삭 가공하여 형성될 수도 있다. 이 경우, 히트 파이프 안착부(271a1)는 히터 케이스(271a)의 압출 성형 방향과는 무관한 방향을 가지도록 연장 형성될 수 있다. 이는, 히트 파이프 안착부(27a1)에 대응되는 부분에 굴곡이 있을 경우 적합한 구조일 수 있다.
히트 파이프(272)가 증발기(230)의 전면부와 후면부에 각각 배치되는 제1 및 제2히트 파이프(272', 272")로 구성되어 2열(row)을 이루는 경우, 히트 파이프 안착부(271a1)는 제1 및 제2히트 파이프(272', 272")에 대응되는 두 개의 홈으로 형성될 수 있다. 상기 두 개의 홈은 서로 평행하게 배치될 수 있다.
히트 파이프(272)는 히트 파이프 안착부(271a1)에 연속적으로 배치된다. 다시 말해서, 히트 파이프(272)는 히트 파이프 안착부(271a1)를 완전히 덮도록 배치된다.
한편, 히터 케이스(271a)에는 히터(271b)가 삽입되는 히터 수용부(271a2)가 형성된다. 히터 수용부(271a2)는 히트 파이프 안착부(271a)에 나란하게 연장되어 히터 케이스(271a)의 양단부에서 개방된 형태를 가진다. 즉, 히터 수용부(271a2)는 히터 케이스(271a)를 관통하도록 형성된다. 본 도면에서는, 히터 수용부(271a2)가 히트 파이프 안착부(271a)의 아래에 형성된 것을 보이고 있다.
이처럼, 히터 케이스(271a)에 삽입홀 형태의 히터 수용부(271a2)가 형성된 구조는, 히터(271b)의 장착이 용이하고, 히터를 히터 케이스(271a)에 부착하기 위한 별도의 접착제가 불필요하다는 점에서 이점이 있다.
히터 수용부(271a2)에는 히트 파이프 안착부(271a1)에 안착된 히트 파이프(272) 내의 작동액(F)을 가열하기 위한 히터(271b)가 장착된다. 히터(271b)는 전원 공급시 열을 발생하도록 형성되며, 히프 파이프(272) 내의 작동액(F)은 발열되는 히터(271b)에 의해 열을 전달받아 고온으로 가열된다.
히터(271b)는 히터 수용부(271a2)의 연장방향을 따라 길게 연장된 형태를 가질 수 있다. 히터(271b)는 소정 두께를 가지는 납작한 플레이트 형태를 가질 수 있다.
본 실시예에서는, 히터 수용부(271a2)가 히트 파이프 안착부(271a1)의 아래에 형성된 것을 보이고 있다. 이처럼, 히터(271b)가 히터 케이스(271a)의 아래에 배치되는 구조는, 가열된 작동액(F)이 상측을 향하는 추진력을 갖게 하는 데에 유리하다.
히터(271b)가 히터 수용부(271a2)에 삽입된 상태에서, 히터 수용부(271a2)를 한정하는 히터 케이스(271a)의 일면은 가압부재(미도시)에 의해 가압된다. 상기 가압은 히터 수용부(271a2)에서 히트 파이프 안착부(271a1)를 향하는 방향으로 이루어진다. 상기 가압에 의해, 히터 케이스(271a)에는 히터 수용부(271a2)를 향하여 움푹 들어간 형태의 프레스드부(271a')가 형성된다.
히터(271b)는 프레스드부(271a')에 의해 가압되어 히터 수용부(271a2)의 내부면에 밀착된다. 도 9 및 도 10에서는, 히터 케이스(271a)의 바닥면에 프레스드부(271a')가 형성된 것을 보이고 있다. 프레스드부(271a')는 히터 케이스(271a)의 바닥면에서 히트 파이프 안착부(271a1)를 향하는 방향으로 움푹 들어간 형태를 가진다. 따라서, 히터(271b)는 프레스드부(271a')에 의해 가압되어, 히터 수용부(271a2)의 상측 내부면과 하측 내부면에 밀착된다.
상기 구조에 의해, 히터(271b)는 히터 수용부(271a2) 내에 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 히터(271b)가 히트 파이프 안착부(271a1)의 아래에 위치하는 히터 수용부(271a2)의 상측 내부면에 밀착됨으로써, 히터(271b)에서 발생된 열이 히트 파이프 안착부(271a1)로 보다 많이 전달되어 작동액(F)을 가열하는 데에 이용될 수 있다.
히터(271b)가 히터 수용부(271a2) 내에 장착(수용 및 고정)된 상태에서, 히터 수용부(271a2)에는 실링부재(271a4)가 히터(271b)를 실링하도록 충진될 수 있다. 실링부재(271a4)는 히터(271b)가 배치되지 않은 빈 공간에 충진된다.
도시된 바와 같이, 실링부재(271a4)는 히터 수용부(271a2)의 좌우 양측 내부면과 히터(271b)의 좌우 양측면 사이의 틈에 충진될 수 있다. 뿐만 아니라, 실링부재(271a4)는 히터(271b)의 전면과 후면을 덮도록 배치될 수 있다.
실링부재(271a4)로 실리콘, 우레탄, 에폭시 등이 이용될 수 있다. 예를 들어, 액상의 에폭시가 상기 빈 공간 내에 충진된 후 경화 과정을 거쳐, 히터(271b)의 실링 구조가 완성될 수 있다.
히터(271b)의 작동 및 작동 중지는 시간, 온도 조건 등에 의해 제어될 수 있다. 일 예로, 히터(271b)의 작동은 시간 조건에 의해 제어되고, 히터(271b)의 작동 중지는 온도 조건에 의해 제어될 수 있다.
구체적으로, 제어부는 증발기(230)와 냉동 사이클을 구성하는 압축기(260)가 작동된 후 일정 시간이 지나면, 압축기(260)의 작동을 중지(OFF)하고 히터(271b)에 전원을 공급할 수 있다. 따라서, 히터(271b)는 전원을 공급받아 발열하게 된다.
제어부는 제상센서(235)에 의해 감지된 온도가 기설정된 제상 종료 온도에 도달하면, 히터(271b)에 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 히터(271b)로 전원이 공급되지 않으므로, 히터(271b)의 능동적인 발열은 중지되고, 점차 온도가 떨어지게 된다.
제상센서(235)는 증발기(230)의 온도를 대변하기에 적합한 위치에 설치된다. 이를 위해서 제상센서(235)는 제상 장치(270)에 의한 온도 상승의 영향을 적게 받는 부분에 위치하는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는, 제상센서(235)가 지지대(233)의 상단부에 장착된 것을 예시하고 있다. 히팅 유닛(271)이 일측 지지대(233)에 인접하게 배치되는 경우, 제상센서(235)는 히팅 유닛(271)으로부터 보다 멀리 떨어진 타측 지지대(233)에 장착될 수 있다.
또는, 제상센서(235)는 냉각관(231)의 입구측에 장착될 수도 있다. 냉각관(231)의 입구측은, 증발기(230)에서 온도가 가장 낮은 부분이며, 제상 장치(270)에 의한 온도 상승의 영향을 적게 받는 부분으로서, 증발기(230)의 온도를 대변하는 또 다른 위치로 적합하다.
제어부는 제상센서(235)에 의해 감지된 온도가 기설정된 제상 종료 온도에 도달하면, 히터(271b)에 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 히터(271b)로 전원이 공급되지 않으므로, 히터(271b)의 능동적인 발열은 중지되고, 점차 온도가 떨어지게 된다.
본 발명의 제상 장치(270)에는 기설정된 온도 이상에서는 저항이 급증함으로 인해 전류가 억제되어 더 이상 발열하지 않는 특성을 가지는 히터(271b)가 이용될 수 있. 즉, 히터(271b) 자체가 과열을 방지하는 기능을 가진다. 이에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
홀더(271c)는 히트 파이프 안착부(271a1)에 안착된 히트 파이프(272)를 덮도록, 히터 케이스(271a)에 착탈 가능하게 결합된다. 홀더(271c)는 소정의 탄성 변형이 가능한 합성수지 재질 또는 금속 재질로 형성될 수 있다.
홀더(271c)는 후크 결합을 통해 히터 케이스(271a)에 고정될 수 있다. 이를 위해, 홀더(271c)의 양측에는 제1 및 제2후크(271c1', 271c1")가 형성될 수 있다. 히터 케이스(871a)에는 제1 및 제2후크(271c1', 271c1")가 걸림되는 걸림부(271a'1, 271a'2)가 형성될 수 있다.
본 도면에서는, 홀더(271c)가 히터 케이스(271a)의 상면 및 양측면을 덮도록 배치되고, 홀더(271c)의 제1 및 제2후크(271c1', 271c1")가 히터 케이스(271a)의 하면에 형성된 걸림부(271a'1, 271a'2)에 각각 걸림된 구조를 보이고 있다.
여기서, 걸림부(271a'1, 271a'2)는 프레스드부(271a')의 형성에 의해 프레스드부(271a')보다 상대적으로 돌출 형성된 히터 케이스(271a)의 양측 모서리 부분이 될 수 있다.
걸림부(271a'1, 271a'2)는 히터 케이스(271a)의 압출 성형시 형성될 수도 있다. 이 경우, 걸림부(271a'1, 271a'2)는 히터 케이스(271a)의 압출 성형 방향, 즉 히터 케이스(271a)의 길이 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
참고로, 히터 케이스(271a)와 홀더(271c) 간의 결합이 상기 후크 결합에만 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 히터 케이스(271a)와 홀더(271c)는 체결부재에 의해 상호 결합될 수 있다. 이 경우, 체결부재는 히트 파이프 안착부(271a1)의 양측에 각각 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
다른 일 예로, 홀더(271c)의 일측은 히터 케이스(271a)에 힌지 연결되고, 홀더(271c)의 타측은 히터 케이스(271a)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 여기서, 홀더(271c)의 타측과 히터 케이스(271a) 간의 결합은 후크 결합, 체결부재를 이용한 결합 등 다양한 결합 구조가 이용될 수 있다.
이처럼, 홀더(271c)는 히터 케이스(271a)에 착탈 가능하게 결합되고, 히터 케이스(271a)에 결합시 히트 파이프 안착부(271a1)에 안착된 히트 파이프(272)를 덮어 고정하는 구조를 가진다. 따라서, 히터(271b)에 문제가 발생할 경우, 홀더(271c)와 히터 케이스(271a) 간의 결합을 해제하여, 히터(271b)가 장착된 히터 케이스(271a)만을 교체하면 되기 때문에, 수리가 용이하며 수리 비용이 절감될 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 히터(271b)를 히터 수용부(271a2)에 삽입하고 프레스하여 고정한 후에, 히트 파이프(272)를 히터 케이스(271a)에 안착시킨 후, 히터 케이스(271a)에 홀더(271c)를 체결하는 구조를 가지므로, 조립 과정에서의 히트 파이프(272)의 파손이 방지될 수 있으며, 조립 편의성이 향상될 수 있다는 이점이 있다.
한편, 히터(271b)에 의해 히트 파이프 안착부(271a1)에 안착된 히트 파이프(272) 내의 작동액(F)이 고온으로 가열됨에 따라, 작동액(F)은 압력 차이에 의해 방향성을 가지고 유동하게 된다.
구체적으로, 히터(271b)에 의해 가열된 고온의 작동액(F)은 히트 파이프(272)를 따라 이동하면서 증발기(230)의 냉각관(231)에 열을 전달한다. 작동액(F)은 이러한 열교환 과정을 거치면서 점차 냉각된다. 냉각된 작동액(F)은 히터(271b)에 의해 재가열되어 위의 과정을 반복 수행한다. 이러한 순환 방식에 의해 냉각관(231)에 대한 제상이 이루어지게 된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 히트 파이프(272)의 적어도 일부는 증발기(230)의 냉각관(231)에 인접하게 배치되어, 히팅 유닛(271)에 의해 가열되어 이송되는 고온의 작동액(F)에 의해 증발기(230)의 냉각관(231)에 열을 전달하여 성에를 제거하도록 구성된다.
히트 파이프(272)는 냉각관(231)과 같이 반복적으로 벤딩된 형태(지그재그 형태)를 가질 수 있다. 이를 위하여, 히트 파이프(272)는 가열부(272a), 연장부(272b) 및 방열부(272c)를 포함한다.
가열부(272a)는 히트 파이프 안착부(271a1) 상에 위치하는 부분으로서, 히터(271b)의 구동시 히터 케이스(271a)를 통하여 열을 전달받는다. 가열부(272a)의 적어도 일부는 히터 케이스(271a)의 두께 방향으로 히터(271b)와 오버랩된다.
히터(271b)의 구동시 가열부(272a) 내의 작동액(F)은 고온으로 가열된다. 작동액(F)이 고온으로 가열됨으로써, 작동액(F)에 순환 유동을 위한 추진력이 생기게 된다.
가열부(272a)는 히터 케이스(271a)와 홀더(271c)에 의해 감싸질 수 있다. 즉, 가열부(272a)는 히팅 유닛(271) 내에 위치한다.
연장부(272b)는 가열부(272a)에서 가열된 작동액(F)을 증발기(230)의 상측으로 이송하는 유로를 형성한다. 본 도면에서는, 가열부(272a)가 증발기(230)의 하부에 구비되고, 연장부(272b)가 가열부(272a)의 전단부에서 증발기(230)의 상부를 향하여 연장 형성된 것을 보이고 있다.
연장부(272b)는 증발기(230)의 일측에 구비되는 지지대(233)의 외측에, 지지대(233)로부터 이격 배치된 상태로 증발기(230)의 상부까지 연장된다. 가열부(272a)의 위치, 즉 히팅 유닛(271)의 설치 위치에 따라 연장부(272b)는 수평으로 연장되는 부분을 더 구비할 수 있다. 일 예로, 히팅 유닛(271)이 지지대(233)로부터 이격된 위치에 구비될 경우, 히팅 유닛(271)을 지지대(233)의 외측으로 연장시키기 위하여 수평으로 연장되는 부분이 추가로 구비될 수 있다.
히팅 유닛(271)에 수평으로 연장되는 부분이 길게 연장 형성되는 경우, 고온의 작동액(F)이 증발기(230)의 하부를 거쳐가게 되므로, 증발기(230) 하측 냉각관(231)에 대한 제상이 원활하게 이루어질 수 있는 이점이 있다.
방열부(272c)는 증발기(230)의 상부로 연장된 연장부(272b)와 연결되어, 증발기(230)의 냉각관(231)을 따라 지그재그 형태로 연장된다. 방열부(272c)는 상하로 단을 이루는 복수의 수평배관(272c') 및 이들을 지그재그 형태로 연결하도록 벤딩된 U자관 형태로 구성되는 연결배관(272c")의 조합으로 구성된다.
연장부(272b) 또는 방열부(272c)는 어큐뮬레이터(234)에 적상된 성에를 제거하기 위하여, 어큐뮬레이터(234)에 인접한 위치까지 연장될 수 있다.
도시된 바와 같이, 연장부(272b)가 어큐뮬레이터(234)가 위치하는 증발기(230)의 일측에 배치되는 경우에는, 연장부(272b)가 어큐뮬레이터(234)에 인접한 위치까지 상측으로 연장된 후, 냉각관(231)을 향하여 하측으로 벤딩 및 연장되어 방열부(272c)와 연결되도록 구성될 수 있다.
반면에, 연장부(272b)가 상기 일측의 반대편인 타측에 배치되는 경우, 방열부(272c)는 연장부(272b)와 연결되어 수평으로 연장된 후, 어큐뮬레이터(234)를 향하여 상측으로 연장되었다가 다시 냉각관(231)에 대응되도록 하측으로 연장될 수 있다.
작동액(F)의 유동 방향을 기준으로, 가열부(272a)의 전방에 위치하는 히트 파이프(272)로는 고온의 작동액(F)이 유입되며, 가열부(272a)의 후방에 위치하는 히트 파이프(272)로는 냉각된 작동액(F)이 회수된다. 본 실시예에서, 히터(271b)에 의해 가열된 작동액(F)은 연장부(272b)를 통해 증발기(230)의 상부로 이송된 후, 방열부(272c)를 따라 흐르면서 냉각관(231)에 열을 전달하여 제상을 수행한 뒤, 가열부(272a)로 리턴되며, 다시 히터(271b)에 의해 재가열되어 히트 파이프(272)를 유동하는 순환 유로를 형성한다.
참고로, 본 실시예에서는, 히트 파이프(272)가 2열을 이루는 제1 및 제2히트 파이프(272', 272")로 구성된 것을 보이고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 히트 파이프(272)는 단일 열로 형성될 수도 있다.
도 12는 도 7에 도시된 히터(271b)의 일 예를 보인 분해 사시도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 히터(271b)는 기설정된 온도 이상에서는 저항이 급증함으로 인해 전류가 억제되어 더 이상 발열하지 않도록 이루어진다. 예를 들어, 제상 장치(270)의 안전성이 확보될 수 있도록, 히터(271b)는 280℃에 도달하면 더 이상 발열하지 않도록 구성될 수 있다.
이처럼, 히터(271b)는 그 자체의 특성에 의해 발열 온도가 제한된다. 따라서, 안전장치로서의 퓨즈 또는 바이메탈 스위치를 사용하지 않고도 히터(271b)의 안전성이 확보될 수 있다는 점에서 이점이 있다.
도 12를 참조하면, 히터(271b)는 제1 및 제2전극판(271b1, 271b2), PTC 서미스터(Positive Temperature Coefficient Thermistor, 271b3)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2전극판(271b1, 271b2)은 소정 간격을 두고 서로 마주하도록 배치된다. 제1 및 제2전극판(271b1, 271b2)은 금속 재질(예를 들어, 알루미늄 재질)로 형성된다.
제1 및 제2전극판(271b1, 271b2) 각각은 리드 와이어(271b5)를 통하여 전원공급 유닛(미도시)과 전기적으로 연결된다. 리드 와이어(271b5)를 제1 및 제2전극판(271b1, 271b2)에 연결하기 위해, 제1 및 제2전극판(271b1, 271b2) 각각에는 리드 와이어(271b5)를 감싸 고정하는 클램핑부(271b1', 271b2')가 형성될 수 있다.
제1전극판(271b1)과 제2전극판(271b2) 사이에는PTC서미스터(271b3)가 개재된다. PTC 서미스터(271b3)는 온도가 상승함에 따라 저항이 증가하는 특성을 가진다. PTC 서미스터(271b3)는 티탄산바륨에 미량(0.1~1.5%)의 란탄, 이트륨, 비스무트 및 토륨 등의 산화물을 혼합하여 소성한 티탄산바륨계의 세라믹스로 형성된다.
PTC 서미스터(271b3)는 낮은 온도에서는 비교적 작은 저항치를 갖지만, 특정 온도에 도달하면 갑자기 저항이 급격하게 증가하는 특성을 가진다. 따라서, 상기 특정 온도 이상에서는 전류가 억제된다.
이처럼 PTC 서미스터(271b3)의 온도-저항 특성이 급변하는 온도를 큐리점(Curie Point) 또는 큐리 온도(Curie Temperature)라 한다. 상기 큐리점은 PTC 서미스터(271b3)의 성분 조절에 의해 고온쪽 혹은 저온쪽으로 이동될 수 있다. 따라서, PTC 서미스터(271b3)의 성분을 조절함으로써, 제상에 충분한 열을 발생하되 특정 온도 이상에서는 발열이 제한되는 히터(271b)를 제작할 수 있다.
큐리점을 조절하는 방법은 다음과 같다. 바륨의 일부를 납으로 치환하면, 큐리점은 고온쪽으로 이동한다. 바륨을 스트론튬으로 치환하거나, 티탄의 일부를 주석 또는 지르코늄으로 치환하면, 큐리점은 저온쪽으로 이동한다. 이와 같은 방법으로, 제상용 히터(271b)로 이용되기에 적절한 발열 특성을 가지는 PTC 서미스터(271b3)가 만들어질 수 있다.
PTC 서미스터(271b3)는 복수 개로 구비될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, xW(와트)의 PTC 서미스터(271b3) 두 개가 일방향을 따라 배치되어, 2xW(와트)의 히터(271b)를 구성할 수 있다.
PTC 서미스터(271b3)는 제1 및 제2전극판(271b1, 271b2)에 각각 밀착된다. 제1 및 제2전극판(271b1, 271b2)과 각각 맞닿는 PTC 서미스터(271b3)의 양면에는 저항 페이스트(예를 들어, Ag Paste)가 도포될 수 있다.
한편, 히터(271b)는 제1 및 제2전극판(271b1, 271b2)을 감싸도록 형성되는 절연필름(271b4)을 더 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 절연필름(271b4)은 PTC 서미스터(271b3)가 개재된 제1 및 제2전극판(271b1, 271b2)을 수용하도록 구성될 수 있다.
이하에서는, PTC 서미스터(271b3)의 특성에 대하여 보다 자세히 설명한다.
도 13은 도 12에 도시된 PTC 서미스터(271b3)의 저항-온도 특성을 보인 그래프이다.
PTC 서미스터(271b3)의 온도 변화에 따른 저항을 측정하면, 도 13과 같은 저항-온도 특성이 얻어진다. PTC 서미스터(271b3)는 큐리점에 도달하면 갑자기 저항이 급격하게 증가하는 특성을 나타낸다.
PTC 서미스터(271b3)의 온도-저항 특성이 급변하는 큐리점은 일반적으로 최소 저항값(Rmin)의 2배에 대응하는 온도 또는 기준 온도(Tn, 상온, 25℃)에서의 저항값(Rn)의 2배에 대응하는 온도로 정의된다.
그래프에서, Tmin은 최소 저항값(Rmin)에 대한 온도이고, Ts는 저항값이 급격히 증가하는 큐리점(switching 온도)이며, Rs는 큐리점에서의 저항값을 의미한다.
도 14는 도 12에 도시된 PTC 서미스터(271b3)의 전류-전압 특성을 보인 그래프이다.
PTC 서미스터(271b3)에 전압을 인가하여 서서히 증가시키면, 도 14와 같이 자기발열에 의해 온도가 상승하게 된다. 온도가 상승해서 큐리점을 넘어서게 되면, 상술한 저항-온도 특성에 의해 저항이 증가하여, 전류가 감소하는 특성을 보이게 된다. 이 특성을 이용하여 PTC 서미스터(271b3)를 정온발열 기능과 과전류 보호 기능을 가지는 히터(271b)로 이용할 수 있다.
전압과 전류를 log scale로 보면, 전류가 감소하는 부분에서 정전력 특성이 나타남을 볼 수 있다. 이 특성으로 인해 PTC 서미스터(271b3)에는 별도의 제어회로가 필요하지 않은 이점이 있다.
상술한 PTC 서미스터(271b3)의 특성에 의해, PTC 서미스터(271b3)는 정상 동작시에는 저저항 영역에 머무르며 일반적인 고정저항의 역할을 하게 되지만, 자기발열로 큐리점을 넘어선 이후에는 전류가 억제되어 더 이상의 과열이 방지된다. 따라서, 과열로 인한 히터의 수명 단축, 증발기의 효율 저하 등의 문제점이 해소될 수 있다. 또한, 기설정된 온도 이상이 되면 내부 구성이 녹아버려서 다시 기능을 수행하지 못하는 퓨즈와는 달리, PTC 서미스터(271b)를 이용한 히터(271b)는 과열 자체를 방지하는 특성을 가지므로, 제상 장치(270)의 유지 보수 측면에서 장점이 있다.
도 15는 도 6에 도시된 C 부분을 보인 확대도이고, 도 16은 도 15에 도시된 히트 파이프(272)의 분해도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 자사의 선행 특허 구조에서는, 작동액 주입 파이프(173)가 히터 케이스(171a)에 용접된다. 여기서, 작동액 주입 파이프(173)는 구리 재질로서 알루미늄 재질의 히터 케이스(171a)와는 다른 재질일 뿐만 아니라, 히터 케이스(171a)에 수직한 상태로 용접되기 때문에, 용접이 어려우며, 내부 유로(171a1)로 슬래그(slag)가 유입되는 문제가 발생할 가능성이 있었다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 다음의 새로운 작동액 주입 구조를 개시한다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 히트 파이프(272)는 메인 파이프(272e1), 제1연결 파이프(272e2), 제2연결 파이프(272e3) 및 조인트 파이프(272e4)를 포함한다.
메인 파이프(272e1)는 히트 파이프(272)의 대부분을 차지하는 부분으로서, 제1재질(예를 들어, 알루미늄 재질)로 형성된다. 메인 파이프(272e1)는 지그재그 형태로 반복적으로 벤딩되어 복수의 단(step, column)을 이루며, 냉각관(231)에 인접하게 배치된다.
제1연결 파이프(272e2)는 제2재질(예를 들어, 구리 재질)로 형성되고, 용접에 의해 메인 파이프(272e1)의 일단부에 연속적으로 연결된다. 여기서, 연속적이라 함은 제1연결 파이프(272e2)가 메인 파이프(272e1)의 일단부에 직선 형태로 연결됨을 의미한다. 즉, 제1연결 파이프(272e2)는 메인 파이프(272e1)의 일단부의 연장 방향에 대응되게 배치된다. 아울러, 상기 배치에 의해, 제1연결 파이프(272e2)는 메인 파이프(272e1)의 일단부에 수평으로 용접된다.
제2연결 파이프(272e3)는 제2재질(예를 들어, 구리 재질)로 형성되고, 용접에 의해 메인 파이프(272e1)의 타단부에 연속적으로 연결된다. 여기서, 연속적이라 함은 제2연결 파이프(272e3)가 메인 파이프(272e1)의 타단부에 직선 형태로 연결됨을 의미한다. 즉, 제2연결 파이프(272e3)는 메인 파이프(272e1)의 타단부의 연장 방향에 대응되게 배치된다. 아울러, 상기 배치에 의해, 제2연결 파이프(272e3)는 메인 파이프(272e1)의 타단부에 수평으로 용접된다.
제1 및 제2연결 파이프(272e2, 272e3)는 메인 파이프(272e1)와 동일한 외경을 가지도록 형성될 수 있다.
또는, 제1 및 제2연결 파이프(272e2, 272e3)의 외경은 메인 파이프(272e1)의 내경보다 작게 설정되어, 제1 및 제2연결 파이프(272e2, 272e3)의 일부가 메인 파이프(272e1)에 삽입되도록 구성될 수도 있다.
반대로, 메인 파이프(272e1)의 외경은 제1 및 제2연결 파이프(272e2, 272e3)의 내경보다 작게 설정되어, 메인 파이프(272e1)의 일부가 제1 및 제2연결 파이프(272e2, 272e3)에 삽입되도록 구성될 수도 있다.
메인 파이프(272e1)와 제1연결 파이프(272e2) 간의 용접이 이루어진 후, 제1접착부(272e5)가 상기 용접 부분을 덮도록 도포될 수 있다. 마찬가지로, 메인 파이프(272e1)와 제2연결 파이프(272e3) 간의 용접이 이루어진 후, 제2접착부(272e6)가 상기 용접 부분을 덮도록 도포될 수 있다. 제1 및 제2접착부(272e5, 272e6)는 에폭시 재질로 형성될 수 있다.
조인트 파이프(272e4)는 제2재질(예를 들어, 구리 재질)로 형성되고, 제1연결 파이프(272e2)와 연결되는 제1연결부(272e4a), 제2연결 파이프(272e3)와 연결되는 제2연결부(272e4b), 및 제1 및 제2연결부(272e4a, 272e4b)와 연통되는 작동액 주입부(272e4c)를 구비한다.
즉, 조인트 파이프(272e4)는 제1연결 파이프(272e2)와 제2연결 파이프(272e3) 사이에 개재되어 이들을 상호 연통시키면서, 연통 공간 내부로 작동액(F)을 주입할 수 있도록 구성된다.
제1연결부(272e4a)와 제2연결부(272e4b)는 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 메인 파이프(272e1)의 일단부, 제1연결 파이프(272e2), 제1연결부(272e4a), 제2연결부(272e4b), 제2연결 파이프(272e3) 및 메인 파이프(272e1)의 타단부는 일방향을 따라 순서대로 배치된다.
작동액 주입부(272e4c)는 제1 및 제2연결부(272e4a, 272e4b)와 각각 교차하도록 형성된다. 본 도면에서는, 작동액 주입부(272e4c)가 제1 및 제2연결부(272e4a, 272e4b)에 수직한 방향으로 돌출 형성된 것을 보이고 있다. 이에 따라, 조인트 파이프(272e4)는 T자형으로 형성된다.
제1연결 파이프(272e2)의 외경은 제1연결부(272e4a)의 내경보다 작게 설정되어, 제1연결 파이프(272e2)의 일부가 제1연결부(272e4a)에 삽입되도록 구성될 수 있다. 반대로, 제1연결부(272e4a)의 외경은 제1연결 파이프(272e2)의 내경보다 작게 설정되어, 제1연결부(272e4a)의 일부가 제1연결 파이프(272e2)에 삽입되도록 구성될 수도 있다.
마찬가지로, 제2연결 파이프(272e3)의 외경은 제2연결부(272e4b)의 내경보다 작게 설정되어, 제2연결 파이프(272e3)의 일부가 제2연결부(272e4b)에 삽입되도록 구성될 수 있다. 반대로, 제2연결부(272e4b)의 외경은 제2연결 파이프(272e3)의 내경보다 작게 설정되어, 제2연결부(272e4b)의 일부가 제2연결 파이프(272e3)에 삽입되도록 구성될 수도 있다.
제1연결 파이프(272e2)와 제1연결부(272e4a)는 용접에 의해 상호 연결될 수 있다. 이 경우, 제1연결 파이프(272e2)와 제1연결부(272e4a)는 동종 재질일 뿐만 아니라 직선 형태로 연결되어 수평 용접되므로, 용접이 용이하며 이종 재질의 용접 대비 불량률이 감소될 수 있다는 장점이 있다.
제1연결 파이프(272e2)와 제1연결부(272e4a)는 스크류 방식으로 체결될 수도 있고, 스크류 방식으로 체결된 후에 용접에 의해 보다 견고하게 결합될 수도 있다.
제2연결 파이프(272e3)와 제2연결부(272e4b)는 용접에 의해 상호 연결된다. 이 경우, 제2연결 파이프(272e3)와 제2연결부(272e4b)는 동종 재질일 뿐만 아니라 직선 형태로 연결되어 수평 용접되므로, 용접이 용이하며 이종 재질의 용접 대비 불량률이 감소될 수 있다는 장점이 있다.
제2연결 파이프(272e3)와 제2연결부(272e4b)는 스크류 방식으로 체결될 수도 있고, 스크류 방식으로 체결된 후에 용접에 의해 보다 견고하게 결합될 수도 있다.
메인 파이프(272e1)와 제1연결 파이프(272e2) 간의 용접 방향, 제1연결 파이프(272e2)와 제1연결부(272e4a) 간의 용접 방향, 제2연결부(272e4b)와 제2연결 파이프(272e3) 간의 용접 방향 및 제2연결 파이프(272e3)와 메인 파이프(272e1) 간의 용접 방향은 서로 대응될 수 있다. 즉, 이들은 모두 수평 용접될 수 있다.
작동액 주입부(272e4c)에는 제2재질(예를 들어, 구리 재질)의 작동액 주입 파이프(273)가 연결된다. 작동액 주입 파이프(273)의 외경은 작동액 주입부(272e4c)의 내경보다 작게 설정되어, 작동액 주입 파이프(273)의 일부가 작동액 주입부(272e4c)에 삽입되도록 구성될 수 있다. 반대로, 작동액 주입부(272e4c)의 외경은 작동액 주입 파이프(273)의 내경보다 작게 설정되어, 작동액 주입부(272e4c)의 일부가 작동액 주입 파이프(273)에 삽입되도록 구성될 수도 있다.
작동액 주입 파이프(273)와 작동액 주입부(272e4c)는 용접에 의해 상호 연결될 수 있다. 이 경우, 작동액 주입 파이프(273)와 작동액 주입부(272e4c)는 동종 재질일 뿐만 아니라 직선 형태로 연결되어 수평 용접되므로, 용접이 용이하며 이종 재질의 용접 대비 불량률이 감소될 수 있다는 장점이 있다.
작동액 주입 파이프(273)와 작동액 주입부(272e4c)는 스크류 방식으로 체결될 수도 있고, 스크류 방식으로 체결된 후에 용접에 의해 보다 견고하게 결합될 수도 있다.
작동액(F)은 작동액 주입 파이프(273)를 통하여 조인트 파이프(272e4)로 주입되어, 히트 파이프(272) 내에 일정량 충진되게 된다. 작동액 주입 파이프(273)를 통하여 작동액(F)이 충진된 이후, 작동액 주입 파이프(273)는 밀봉된다.
상기 구조에 의하면, 구리 재질의 작동액 주입 파이프(173)가 알루미늄 재질의 히터 케이스(171a)에 형성된 작동액 주입구(171a3)에 삽입되어 수직 용접되는 기존 구조와 달리, 구리 재질의 작동액 주입 파이프(273)가 구리 재질의 조인트 파이프(272e4)에 삽입되어 수평 용접되므로, 용접이 용이하며 이종 재질의 용접 대비 불량률이 감소될 수 있다는 장점이 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 히트 파이프(272)는 지그재그 형태로 반복적으로 벤딩되어 복수의 단을 이루며, 냉각관(231)과 앞뒤로 열을 이루며 배치된다. 히트 파이프(272)는 냉각관(231)의 각 단에 고정되는 복수의 냉각핀(232) 사이에 수용되거나, 복수의 냉각핀(232)을 관통하도록 설치될 수 있다.
이처럼, 히트 파이프(272)에는 냉각관(231)과 냉각핀(232)이 인접하게 배치된다. 따라서, 냉각관(231) 및 냉각핀(232)과의 간섭을 회피하기 위하여, 조인트 파이프(272e4)의 작동액 주입부(272e4c)는 증발기(230)의 전면부 또는 후면부를 향하도록 돌출되게 배치되는 것이 바람직하다.
본 도면에서는, 상술한 작동액 주입 구조가 히트 파이프(272)의 최저단에 배치된 것을 보이고 있다. 작동액 주입 구조가 위치하는 부분에는 냉각핀(232)이 미배치될 수 있다.
히트 파이프(272)가 증발기(230)의 전면부 및 후면부에 각각 배치되는 제1히트 파이프(272')와 제2히트 파이프(272")로 구성되는 경우, 제1 및 제2히트 파이프(272', 272")는 상호 독립적인 유로를 형성한다. 즉, 제1 및 제2히트 파이프(272', 272") 각각을 유동하는 작동액(F)은 서로 섞이지 않는다.
따라서, 상술한 작동액 주입 구조는 제1 및 제2히트 파이프(272', 272") 각각에 구비되어야 한다. 이 경우, 냉각관(231) 및 냉각핀(232)과의 간섭을 회피하기 위하여, 제1히트 파이프(272')에 구비되는 작동액 주입부(272e4c)는 증발기(230)의 전면부를 향하도록 돌출되게 배치되고, 제2히트 파이프(272")에 구비되는 작동액 주입부(272e4c)는 증발기(230)의 후면부를 향하도록 돌출되게 배치되는 것이 바람직하다.
도 17 및 도 18은 히터(271b)의 작동 전 및 작동 후 상태에서의 작동액(F)의 순환을 설명하기 위한 개념도들이다.
먼저, 도 17를 참조하면, 히터(271b)의 작동 전, 작동액(F)은 액체 상태에 놓이며, 히트 파이프(272)의 하부 최저단을 기준으로 상부의 기설정된 단까지 차오르게 된다. 일 예로, 이 상태에서 작동액(F)은 히트 파이프(272)의 하부 2단까지 채워질 수 있다.
히터(271b)가 작동하면, 히프 파이프(272) 내의 작동액(F)은 히터(271b)에 의해 가열된다. 도 18을 참조하면, 가열부(272a, 도 8 참조)에서 고온의 기체 상태(F1)로 가열된 작동액(F)은 연장부(272b)를 통하여 증발기(230)의 상부로 이동된 후, 방열부(272c)를 따라 흐르면서 냉각관(231)에 방열하게 된다. 작동액(F)은 상기 방열 과정에서 열을 잃으면서 액체와 기체가 공존하는 상태(F2)로 흐르게 되고, 최종적으로 액체 상태(F3)로 가열부(272a)로 리턴된다. 리턴된 작동액(F)은 히터(271b)에 의해 재가열되어, 앞서 설명한 바와 같은 흐름을 반복(순환)하게 되며, 이 과정에서 증발기(230)에 열이 전달되어 증발기(230)에 적상된 성에가 제거되게 된다.
이처럼, 작동액(F)은 히팅 유닛(271)에 의해 발생되는 압력 차이에 의해 유동하여 히트 파이프(272)를 빠르게 순환하게 되므로, 히트 파이프(272)의 전 구간이 단시간 내에 안정된 작동 온도에 도달할 수 있고, 이에 따라 제상이 빠르게 이루어질 수 있다.
한편, 가열부(272a) 내의 작동액(F)은 고온의 기체 상태(F1)로 히트 파이프(272)의 순환 과정 중 가장 높은 온도를 가진다. 따라서, 이러한 고온의 기체 상태(F1)에 놓인 작동액(F)에 의한 열의 대류를 이용하면, 보다 효율적으로 증발기(230)에 적상된 성에를 제거할 수 있다.
일 예로, 가열부(272a)는 증발기(230)에 구비되는 냉각관(231)의 최저단보다 상대적으로 낮은 위치 또는 최저단과 같은 위치에 배치될 수 있다. 이에 따르면, 가열부(272a)에서 가열된 고온의 작동액(F)이 냉각관(231)의 최저단 가까이에서 열을 전달하게 될 뿐만 아니라, 이러한 열이 상승되어 상기 최저단에 인접한 냉각관(231)으로 전달될 수 있다.
한편, 작동액(F)이 이와 같은 상 변화(phase change)를 이루며 히트 파이프(272)를 순환하기 위해서는, 작동액(F)이 적정량으로 히트 파이프(272)에 충진되어야 한다.
실험 결과, 작동액(F)이 히트 파이프(272)의 내부 체적 대비 30% 미만으로 충진된 경우, 시간이 지남에 따라 히팅 유닛(271)의 온도가 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이는 히트 파이프(272)와 히터 케이스(271a)의 총 내부 체적 대비 작동액(F)이 부족하다는 것을 의미한다.
또한, 작동액(F)이 히트 파이프(272)의 내부 체적 대비 40%를 초과하여 충진된 경우, 히트 파이프(272)의 일부 단의 온도가 안정된 작동 온도[40℃~50℃(-21℃ 냉동 조건)]에 도달하지 못하는 것을 확인할 수 있었다. 이는, 히트 파이프(272)의 내부 체적 대비 작동액(F)이 과다하여 작동액(F)이 액체 상태로 흐르는 구간이 많아지는 것을 의미한다고 볼 수 있다.
작동액(F)이 히트 파이프(272)의 내부 체적 대비 30% 이상 40% 이하로 충진된 경우, 히트 파이프(272)의 각 단의 온도는 시간이 경과함에 따라 안정된 작동 온도에 도달하는 것을 확인할 수 있었다.
이때, 히트 파이프(272)의 각 단의 온도는, 작동액(F)의 유동 방향을 기준으로, 가열부(272a)의 전방에 가까울수록 보다 높은 온도를 보이고, 가열부(272a)의 후방에 가까울수록 보다 낮은 온도를 보이는 것으로 나타났다. 충진된 작동액(F)의 양이 줄어들수록, 가열부(272a)에서의 온도(최고 온도)와 가열부(272a) 후방에서의 온도(최저 온도) 간의 차이도 줄어들었다.
따라서, 작동액(F)은 히트 파이프(272)와 히터 케이스(271a)의 총 내부 체적 대비 30% 이상 40% 이하로 충진되되, 제상 장치(270)의 열 전달 구조, 안정성 등에 따라 각각의 제상 장치(270) 별로 최적화된 작동액(F)의 충진량이 선정될 수 있다.
이하에서는, 도 6에 도시된 히팅 유닛(271)의 다른 실시예들에 대하여 설명한다. 참고로, 설명의 중복 내지 반복을 줄이고자, 다른 실시예들에 대한 설명에서는 제1실시예와 구조적으로 다른 부분들에 대해서만 설명하기로 한다.
도 19는 도 6에 도시된 히팅 유닛(271)의 제2실시예를 보인 개념도이다.
앞선 제1실시예와 같이, 히트 파이프(272)의 하부가 히터 케이스(271a)의 히트 파이프 안착부(271a1)에 안착되고 홀더(271c)가 히트 파이프(272)의 상부를 덮도록 배치되는 구조에서, 홀더(271c)의 상면에는 성에가 쌓일 수 있다. 홀더(271c)의 상면에 쌓인 성에는 홀더(271c)의 상면 바로 아래에 위치하는 히트 파이프(272) 내의 작동액(F)의 온도를 떨어뜨리게 된다. 따라서, 히터(271b)의 열효율을 감소시키는 요인이 될 수 있다.
이를 개선하기 위하여, 히터 케이스(371a)와 홀더(371c)의 위치가 서로 뒤바뀐 히팅 유닛(371)이 고려될 수 있다. 도시된 바와 같이, 히트 파이프 안착부(371a1)는 히트 파이프(372)의 상부를 덮도록 배치되고, 홀더(371c)는 히트 파이프(372)의 하부를 덮도록 배치된다.
히터 케이스(371a)의 상면 바로 아래에는 히터 수용부(371a2)가 형성된다. 즉, 히터 케이스(371a)의 상면은 히터 수용부(371a2)를 한정한다. 히터 수용부(371a2)는 히트 파이프 안착부(371a1) 상에 위치한다.
상기 배치에 의해, 히터(371b)에서 발생된 열은 작동액(F)을 가열하는 데에 뿐만 아니라, 히터 케이스(371a) 위에 쌓인 성에를 제거하는 데에도 이용된다. 따라서, 히터(371b)의 열효율이 향상될 수 있다.
도 20은 도 6에 도시된 히팅 유닛(271)의 제3실시예를 보인 개념도이고, 도 21는 도 20에 도시된 히터 케이스(471a)를 라인 D-D를 따라 취한 단면도이다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 히터 케이스(471a)의 양측에는 제1 및 제2연장핀(471a', 471a")이 저면으로부터 하측으로 각각 돌출 형성된다. 제1 및 제2연장핀(471a', 471a")은 히터 케이스(471a)의 길이 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
이에 의해, 히터 케이스(471a)의 저부에는 제1 및 제2연장핀(471a', 471a")에 의해 한정되는 히터 장착부(471a2)가 형성된다. 히터 장착부(471a2)는 히터 케이스(471a)의 저부에서 상부를 향하여 리세스된 형태를 가진다.
히터 케이스(471a)가 압출 성형에 의해 형성되는 경우, 히터 장착부(471a2)는 상기 압출 성형시 형성될 수 있다. 이 경우, 히터 장착부(471a2)는 히터 케이스(471a)의 압출 성형 방향, 즉 히터 케이스(471a)의 일단에서 타단까지 길이 방향을 따라 연장 형성된다.
이와 달리, 히터 장착부(471a2)는 히터 케이스(471a)의 일면을 절삭 가공하여 형성될 수도 있다.
히터 장착부(471a2)를 한정하는 히터 케이스(471a)의 저면에는 히터(471b)가 부착된다. 히터 케이스(471a)의 저면에 부착된 히터(471b)의 양측은 제1 및 제2연장핀(471a', 471a")에 의해 덮여 가려진다. 상기 구조에 의해, 제상으로 인하여 발생된 제상수가 히터 케이스(471a)에 떨어져 히터 케이스(471a)의 측면을 타고 흘러내리더라도, 제1 및 제2연장핀(471a', 471a") 사이의 내측 공간에 수용된 히터(471b)로는 제상수가 침투되지 않는다.
히터(471b)가 히터 장착부(471a2)에 부착된 상태에서, 제1 및 제2연장핀(471a', 471a")에 의해 형성되는 리세스된(recessed) 공간에는 히터(471b)의 실링을 위한 실링부재(471d)가 충진될 수 있다. 상기 실링부재(471d)로 실리콘, 우레탄, 에폭시 등이 이용될 수 있다. 예를 들어, 액상의 에폭시가 히터(471b)를 덮도록 상기 리세스된 공간 내에 충진된 후 경화 과정을 거쳐, 히터(471b)의 실링 구조가 완성될 수 있다. 이때, 제1 및 제2연장핀(471a', 471a")은 실링부재(471d)가 충진되는 리세스된 공간을 한정하는 측벽으로서 기능하게 된다.
도 22는 도 6에 도시된 히팅 유닛(271)의 제4실시예를 보인 개념도이고, 도 23은 도 22에 도시된 히팅 유닛(571)을 라인 E-E를 따라 취한 단면도이다.
도 22 및 도 23을 참조하면, 히팅 유닛(571)은 히터 케이스(571a), 히터(571b), 홀더(571c), 지지부재(571e) 및 탄성부재(571f)를 포함한다.
히터 케이스(571a)에는 일면에서 리세스된 형태로 연장 형성되는 히트 파이프 안착부(571a1)가 형성된다. 히트 파이프(572)의 하부는 히트 파이프 안착부(571a1)에 안착된다.
히터(571b)는 히터 케이스(571a)에 부착되어 내부 유로(571a1) 내의 작동액(F)을 가열하도록 이루어진다. 본 도면에서는, 히터(571b)가 히터 케이스(571a)의 저면에 부착된 것을 보이고 있다. 그러나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 히터(571b)는 히터 케이스(571a)의 상면 또는 측면에 부착될 수도 있다.
홀더(571c)는 히트 파이프(572)의 상부를 덮도록 히터 케이스(571a)에 착탈 가능하게 결합된다. 홀더(571c)는 소정의 탄성 변형이 가능한 합성수지 재질 또는 금속 재질로 형성될 수 있다.
홀더(571c)의 양측에는 제1 및 제2후크(571c1', 571c1")가 형성될 수 있다. 본 도면에서는, 홀더(571c)가 히터 케이스(571a)의 상면 및 양측면을 덮도록 배치되고, 제1 및 제2후크(571c1', 571c1")가 상기 양측면에서 내측으로 돌출 형성된 것을 보이고 있다.
지지부재(571e)는 홀더(571c)의 제1 및 제2후크(571c1', 571c1")에 의해 지지되어, 히터 케이스(571a)의 타면에 부착된 히터(571b)와 마주하도록 배치된다. 지지부재(571e)는 판상 형태로 형성되며, 합성수지 재질 또는 금속 재질로 형성될 수 있다.
탄성부재(571f)는 히터(571b)와 지지부재(571e) 사이에 압축된 상태로 개재되어, 히터(571b)를 히터 케이스(571a)를 향하여 가압하도록 구성된다. 탄성부재(571f)는 히터(571b)의 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 탄성부재(571f)로는 스프링이 이용될 수 있다.
지지부재(571e)에는 탄성부재(571f)의 고정을 위한 고정돌기(571e')가 돌출 형성될 수 있다. 탄성부재(571f)는 고정돌기(571e')에 장착되어 특정 위치에 고정될 수 있다. 도시된 바와 같이, 고정돌기(571e')는 탄성부재(571f)에 끼워질 수 있다. 즉, 탄성부재(571f)는 고정돌기(571e')를 감싸도록 형성될 수 있다.
상술한 구조에 의해, 히터(571b)는 히터 케이스(571a)에 견고하게 부착될 수 있다. 그 결과, 히터(571b)에서 발생된 열이 히터 케이스(571a)로 보다 많이 전달되어 작동액(F)을 가열하는 데에 이용될 수 있다.
도 24는 도 4의 냉장고(200)에 적용되는 제상 장치(270)의 다른 일 예를 보인 사시도이고, 도 25는 도 24에 도시된 히팅 유닛(671)의 분해도이며, 도 26은 도 25에 도시된 히터 케이스(671a)와 히트 파이프(672) 간의 연결 구조를 보인 개념도이다.
도 24 내지 도 26을 참조하면, 히팅 유닛(671)은 히터 케이스(671a) 및 히터(671b)를 포함한다.
히터 케이스(671a)는 길이 방향 상의 양단부에 출구(671a1')와 입구(671a1")가 형성된 단일 몸체로 형성된다. 히터 케이스(671a)의 내부에는 입구(671a1")에서 출구(671a1')를 향하여 연장되는 내부 유로(671a1)가 형성된다. 즉, 내부 유로(671a1)는 히터 케이스(671a)의 길이 방향을 따라 연장 형성되며, 히터 케이스(671a)의 양단부에서 개방되어 출구(671a1')와 입구(671a1")를 각각 형성한다.
히터 케이스(671a)는 히트 파이프(672)의 양단부와 각각 연결되어 히트 파이프(672)와 함께 작동액(F)이 순환할 수 있는 폐루프 형태의 순환 유로를 형성한다. 즉, 히트 파이프(672)의 양단부는 출구(671a1')와 입구(671a1")를 통해 히터 케이스(671a)의 내부에 삽입되어 내부 유로(671a1)와 연통되도록 구성된다.
구체적으로, 히터 케이스(671a)의 일단부[예를 들어, 히터 케이스(671a)의 전단부]에는 히트 파이프(672)의 일단부(672c', 672c")가 삽입되는 출구(671a1')가 형성된다. 히터(671b)에 의해 가열된 내부 유로(671a1) 내의 작동액(F)은 출구(671a1')에 삽입된 히트 파이프(672)의 일단부(672c', 672c")로 배출된다.
히터 케이스(671a)의 타단부[예를 들어, 히터 케이스(671a)의 후단부]에는 히트 파이프(672)의 타단부(672d', 672d")가 삽입되는 입구(671a1")가 형성된다. 히트 파이프(672)를 지나면서 응축된 작동액(F)은 입구(671a1")에 삽입된 히트 파이프의 타단부(672d', 672d")를 통하여 내부 유로(671a1)로 회수된다.
히터 케이스(671a)에는 히터(671b)가 장착된다. 일 예로, 본 도면에서는, 히터 케이스(671a)에 히터(671b)가 삽입되는 히터 수용부(671a2)가 형성된 것을 보이고 있다. 히터 수용부(671a2)는 내부 유로(671a)에 나란하게 연장되어 히터 케이스(671a)의 양단부에서 개방된 형태를 가진다. 즉, 히터 수용부(671a2)는 히터 케이스(671a)를 관통하도록 형성된다. 본 도면에서는, 히터 수용부(671a2)가 내부 유로(671a)의 아래에 형성된 것을 보이고 있다.
히터 수용부(671a2)에는 내부 유로(671a1) 내의 작동액(F)을 가열하기 위한 히터(671b)가 장착된다. 히터(671b)는 전원 공급시 열을 발생하도록 형성되며, 내부 유로(671a1) 내의 작동액(F)은 발열되는 히터(671b)에 의해 열을 전달받아 고온으로 가열된다.
히터(671b)가 히터 케이스(671a)에 장착되는 구조가 위의 구조에 한정되는 것은 아니다. 앞선 실시예들에서 설명한 히터 장착 구조는 본 실시예에도 동일하게 적용될 수 있다.
히트 파이프(672)가 2열을 이루는 제1 및 제2히트 파이프(672', 672")로 구성되는 구조에서, 제1 및 제2히트 파이프(672', 672")의 양단부는 내부 유로(671a1)의 출구(671a1') 및 입구(671a1")와 각각 연결된다.
내부 유로(671a1)는 제1 및 제2히트 파이프(672', 672")를 한꺼번에 수용하도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 내부 유로(671a1)는 제1 및 제2히트 파이프(672', 672")가 삽입되는 하나의 출구(671a1')와 하나의 입구(671a1")를 구비한다.
도시된 바와 같이, 출구(671a1')와 입구(671a1")는 장공 형태를 가질 수 있다. 출구(671a1')와 입구(671a1")는 제1 및 제2히트 파이프(672', 672")의 외형 일부에 대응되는 형태를 가질 수 있다.
히트 파이프(672)의 유입부(672c', 672c")는 출구(671a1')를 통해 히터 케이스(671a)의 내부에 형성된 내부 유로(671a1)에 삽입되며, 히트 파이프(672)의 리턴부(672d', 672d")는 입구(671a1")를 통해 상기 내부 유로(671a1)에 삽입된다. 히트 파이프(672)의 유입부(672c', 672c")와 리턴부(672d', 672d")는 내부 유로(671a1)를 사이에 두고 서로 마주하도록 배치될 수 있다.
히트 파이프(672)와 히터 케이스(671a) 간의 틈은 용접에 의해 메워질 수 있다. 구체적으로, 제1용접부(671m)는 유입부(672c', 672c")와 출구(671a1') 간의 틈을 메우도록 형성되고, 제2용접부(671n)는 리턴부(672d', 672d")와 입구(671a1") 간의 틈을 메우도록 형성된다.
도시된 바와 같이, 제1 및 제2유입부(672c', 672c")가 나란하게 배치된 상태로 출구(671a1')에 삽입되는 경우, 제1용접부(671m)는 제1유입부(672c')와 출구(671a1') 간의 틈 및 제2유입부(672c")와 제2출구(671a1") 간의 틈을 함께 메우도록 형성된다. 따라서, 한 번의 용접을 통하여 제1 및 제2유입부(672c', 672c")를 히터 케이스(671a)에 고정시킬 수 있다.
마찬가지로, 제1 및 제2리턴부(672d', 672d")가 나란하게 배치된 상태로 입구(671a1")에 삽입되는 경우, 제2용접부(671n)는 제1리턴부(672d')와 제1입구(671a2') 간의 틈 및 제2리턴부(672d")와 제2입구(671a2") 간의 틈을 함께 메우도록 형성된다. 따라서, 한 번의 용접을 통하여 제1 및 제2리턴부(672d', 672d")를 히터 케이스(671a)에 고정시킬 수 있다.
이처럼, 나란하게 형성된 제1 및 제2유입부(672c', 672c")와 출구(671a1') 간의 틈을 한 번에 용접하고, 나란하게 형성된 제1 및 제2리턴부(672d', 672d")와 입구(671a1") 간의 틈을 한 번에 용접하면, 용접 지점을 보다 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.
한편, 자사의 선행 특허 구조와는 달리, 본 실시예의 히터 케이스(671a)에는 작동액 주입구가 구비되지 않는다. 대신에, 제1 및 제2히트 파이프(672', 672") 중 어느 하나에 앞선 실시예에서 설명한 작동액 주입 구조가 구비된다. 제1 및 제2히트 파이프(672', 672") 중 다른 하나는 단일 파이프로 구성되어, 양 단부가 출구(671a1')와 입구(671a1")에 각각 연결된다.
작동액 주입 구조에 대하여 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2히트 파이프(672', 672") 중 어느 하나는 메인 파이프(672e1), 제1연결 파이프(672e2), 제2연결 파이프(672e3) 및 조인트 파이프(672e4)를 포함한다.
메인 파이프(672e1)는 히트 파이프(672)의 대부분을 차지하는 부분으로서, 제1재질(알루미늄 재질)로 형성된다. 메인 파이프(672e1)는 지그재그 형태로 반복적으로 벤딩되어 복수의 단(step, column)을 이루며, 냉각관(631)에 인접하게 배치된다.
제1연결 파이프(672e2)는 제2재질(구리 재질)로 형성되고, 용접에 의해 메인 파이프(672e1)의 일단부에 연속적으로 연결된다. 여기서, 연속적이라 함은 제1연결 파이프(672e2)가 메인 파이프(672e1)의 일단부에 직선 형태로 연결됨을 의미한다. 즉, 제1연결 파이프(672e2)는 메인 파이프(672e1)의 일단부의 연장 방향에 대응되게 배치된다. 아울러, 상기 배치에 의해, 제1연결 파이프(672e2)는 메인 파이프(672e1)의 일단부에 수평으로 용접된다.
제2연결 파이프(672e3)는 제2재질(구리 재질)로 형성되고, 용접에 의해 메인 파이프(672e1)의 타단부에 연속적으로 연결된다. 여기서, 연속적이라 함은 제2연결 파이프(672e3)가 메인 파이프(672e1)의 타단부에 직선 형태로 연결됨을 의미한다. 즉, 제2연결 파이프(672e3)는 메인 파이프(672e1)의 타단부의 연장 방향에 대응되게 배치된다. 아울러, 상기 배치에 의해, 제2연결 파이프(672e3)는 메인 파이프(672e1)의 타단부에 수평으로 용접된다.
제1 및 제2연결 파이프(672e2, 672e3)는 메인 파이프(672e1)와 동일한 외경을 가지도록 형성될 수 있다.
또는, 제1 및 제2연결 파이프(672e2, 672e3)의 외경은 메인 파이프(672e1)의 내경보다 작게 설정되어, 제1 및 제2연결 파이프(672e2, 672e3)의 일부가 메인 파이프(672e1)에 삽입되도록 구성될 수도 있다.
반대로, 메인 파이프(672e1)의 외경은 제1 및 제2연결 파이프(672e2, 672e3)의 내경보다 작게 설정되어, 메인 파이프(672e1)의 일부가 제1 및 제2연결 파이프(672e2, 672e3)에 삽입되도록 구성될 수도 있다.
메인 파이프(672e1)와 제1연결 파이프(672e2) 간의 용접이 이루어진 후, 제1접착부(672e5)는 상기 용접 부분을 덮도록 도포될 수 있다. 마찬가지로, 메인 파이프(672e1)와 제2연결 파이프(672e3) 간의 용접이 이루어진 후, 제2접착부(672e6)는 상기 용접 부분을 덮도록 도포될 수 있다. 제1 및 제2접착부(672e5, 672e6)는 에폭시 재질로 형성될 수 있다.
조인트 파이프(672e4)는 제2재질(구리 재질)로 형성되고, 제1연결 파이프(672e2)와 연결되는 제1연결부(672e4a), 제2연결 파이프(672e3)와 연결되는 제2연결부(672e4b), 및 제1 및 제2연결부(672e4a, 672e4b)와 연통되는 작동액 주입부(672e4c)를 구비한다.
즉, 조인트 파이프(672e4)는 제1연결 파이프(672e2)와 제2연결 파이프(672e3) 사이에 개재되어 이들을 상호 연통시키면서, 연통 공간 내부로 작동액(F)을 주입할 수 있도록 구성된다.
제1연결부(672e4a)와 제2연결부(672e4b)는 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 메인 파이프(672e1)의 일단부, 제1연결 파이프(672e2), 제1연결부(672e4a), 제2연결부(672e4b), 제2연결 파이프(672e3) 및 메인 파이프(672e1)의 타단부는 일방향을 따라 순서대로 배치된다.
작동액 주입부(672e4c)는 제1 및 제2연결부(672e4a, 672e4b)와 각각 교차하도록 형성된다. 본 도면에서는, 작동액 주입부(672e4c)가 제1 및 제2연결부(672e4a, 672e4b)에 수직한 방향으로 돌출 형성된 것을 보이고 있다. 이에 따라, 조인트 파이프(672e4)는 T자형으로 형성된다.
제1연결 파이프(672e2)의 외경은 제1연결부(672e4a)의 내경보다 작게 설정되어, 제1연결 파이프(672e2)의 일부가 제1연결부(672e4a)에 삽입되도록 구성될 수 있다. 반대로, 제1연결부(672e4a)의 외경은 제1연결 파이프(672e2)의 내경보다 작게 설정되어, 제1연결부(672e4a)의 일부가 제1연결 파이프(672e2)에 삽입되도록 구성될 수도 있다.
마찬가지로, 제2연결 파이프(672e3)의 외경은 제2연결부(672e4b)의 내경보다 작게 설정되어, 제2연결 파이프(672e3)의 일부가 제2연결부(672e4b)에 삽입되도록 구성될 수 있다. 반대로, 제2연결부(672e4b)의 외경은 제2연결 파이프(672e3)의 내경보다 작게 설정되어, 제2연결부(672e4b)의 일부가 제2연결 파이프(672e3)에 삽입되도록 구성될 수도 있다.
제1연결 파이프(672e2)와 제1연결부(672e4a)는 용접에 의해 상호 연결될 수 있다. 이 경우, 제1연결 파이프(672e2)와 제1연결부(672e4a)는 동종 재질일 뿐만 아니라 직선 형태로 연결되어 수평 용접되므로, 용접이 용이하며 이종 재질의 용접 대비 불량률이 감소될 수 있다는 장점이 있다.
제1연결 파이프(672e2)와 제1연결부(672e4a)는 스크류 방식으로 체결될 수도 있고, 스크류 방식으로 체결된 후에 용접에 의해 보다 견고하게 결합될 수도 있다.
제2연결 파이프(672e3)와 제2연결부(672e4b)는 용접에 의해 상호 연결된다. 이 경우, 제2연결 파이프(672e3)와 제2연결부(672e4b)는 동종 재질일 뿐만 아니라 직선 형태로 연결되어 수평 용접되므로, 용접이 용이하며 이종 재질의 용접 대비 불량률이 감소될 수 있다는 장점이 있다.
제2연결 파이프(672e3)와 제2연결부(672e4b)는 스크류 방식으로 체결될 수도 있고, 스크류 방식으로 체결된 후에 용접에 의해 보다 견고하게 결합될 수도 있다.
메인 파이프(672e1)와 제1연결 파이프(672e2) 간의 용접 방향, 제1연결 파이프(672e2)와 제1연결부(672e4a) 간의 용접 방향, 제2연결부(672e4b)와 제2연결 파이프(672e3) 간의 용접 방향 및 제2연결 파이프(672e3)와 메인 파이프(672e1) 간의 용접 방향은 서로 대응될 수 있다. 즉, 이들은 모두 수평 용접될 수 있다.
작동액 주입부(672e4c)에는 제2재질(구리 재질)의 작동액 주입 파이프(673)가 연결된다. 작동액 주입 파이프(673)의 외경은 작동액 주입부(672e4c)의 내경보다 작게 설정되어, 작동액 주입 파이프(673)의 일부가 작동액 주입부(672e4c)에 삽입되도록 구성될 수 있다. 반대로, 작동액 주입부(672e4c)의 외경은 작동액 주입 파이프(673)의 내경보다 작게 설정되어, 작동액 주입부(672e4c)의 일부가 작동액 주입 파이프(673)에 삽입되도록 구성될 수도 있다.
작동액 주입 파이프(673)와 작동액 주입부(672e4c)는 용접에 의해 상호 연결될 수 있다. 이 경우, 작동액 주입 파이프(673)와 작동액 주입부(672e4c)는 동종 재질일 뿐만 아니라 직선 형태로 연결되어 수평 용접되므로, 용접이 용이하며 이종 재질의 용접 대비 불량률이 감소될 수 있다는 장점이 있다.
작동액 주입 파이프(673)와 작동액 주입부(672e4c)는 스크류 방식으로 체결될 수도 있고, 스크류 방식으로 체결된 후에 용접에 의해 보다 견고하게 결합될 수도 있다.
작동액(F)은 작동액 주입 파이프(673)를 통하여 조인트 파이프(672e4)로 주입되어, 히트 파이프(672) 내에 일정량 충진되게 된다. 작동액 주입 파이프(673)를 통하여 작동액(F)이 충진된 이후, 작동액 주입 파이프(673)는 밀봉된다.
상기 구조에 의하면, 구리 재질의 작동액 주입 파이프(173)가 알루미늄 재질의 히터 케이스(171a)에 형성된 작동액 주입구(171a3)에 삽입되어 수직 용접되는 기존 구조와 달리, 구리 재질의 작동액 주입 파이프(673)가 구리 재질의 조인트 파이프(672e4)에 삽입되어 수평 용접되므로, 용접이 용이하며 이종 재질의 용접 대비 불량률이 감소될 수 있다는 장점이 있다.
히트 파이프(672)는 증발기(630)의 전면부 및 후면부에 각각 배치되는 제1히트 파이프(672')와 제2히트 파이프(672")로 구성되지만, 제1 및 제2히트 파이프(672', 672")를 유동하는 작동액(F)은 히터 케이스(671a)의 내부 유로(671a1)에서 서로 섞이게 된다.
따라서, 작동액(F)을 충진시키기 위해서는 상술한 작동액 주입 구조가 제1 및 제2히트 파이프(672', 672") 중 어느 하나에만 구비되면 족하다.
앞선 실시예와 같이, 2열로 구성되는 히트 파이프(272', 272") 각각이 단일 유로로 구성되는 경우에는, 각각의 히트 파이프(272', 272")마다 T자형 조인트 파이프(272a4)를 이용한 작동액 주입 구조가 구비되어, 총 10개소의 용접 포인트(하나의 히트 파이프당 5개소의 용접 포인트)가 생긴다. 반면에, 본 실시예와 같이, 히터 케이스(671a)에 형성된 내부 유로(671a1)의 출구(671a1')와 입구(671a1")에 히트 파이프(272', 272")가 삽입된 후, 용접에 의해 고정되는 구조를 가지는 경우에는, 내부 유로(671a1)에서 작동액(F)이 혼합되므로, 하나의 히트 파이프에만 T자형 조인트 파이프(672a4)를 이용한 작동액 주입 구조가 구비되면 된다. 이 경우, 총 7개소의 용접 포인트가 생겨, 앞선 구조 대비 3개소의 용접 포인트를 줄일 수 있다는 이점이 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 히트 파이프(672)는 지그재그 형태로 반복적으로 벤딩되어 복수의 단을 이루며, 냉각관(631)과 앞뒤로 열을 이루며 배치된다. 히트 파이프(672)는 냉각관(631)의 각 단에 고정되는 복수의 냉각핀(632) 사이에 수용되거나, 복수의 냉각핀(632)을 관통하도록 설치될 수 있다.
이처럼, 히트 파이프(672)에는 냉각관(631)과 냉각핀(632)이 인접하게 배치된다. 따라서, 냉각관(631) 및 냉각핀(632)과의 간섭을 회피하기 위하여, 조인트 파이프(672e4)의 작동액 주입부(672e4c)는 증발기(630)의 전면부 또는 후면부를 향하도록 돌출되게 배치되는 것이 바람직하다.
본 도면에서는, 상술한 작동액 주입 구조가 히트 파이프(672)의 최저단에 배치된 것을 보이고 있다. 작동액 주입 구조가 위치하는 부분에는 냉각핀(632)이 미배치될 수 있다.
냉각관(631) 및 냉각핀(632)과의 간섭을 회피하기 위하여, 제1 및 제2히트 파이프(672', 672") 중 어느 하나에 구비되는 작동액 주입부(672e4c)는 증발기(630)의 전면부 또는 후면부를 향하도록 돌출되게 배치되는 것이 바람직하다.
도 27 및 도 28은 도 4의 냉장고(200)에 적용되는 제상 장치(270)의 다른 일 예를 보인 정면도 및 사시도이다.
도 27 및 도 28을 참조하면, 히트 파이프(772)는 그 자체로 작동액(F)이 순환할 수 있는 순환 유로를 형성한다. 따라서, 히트 파이프(772)에는 앞서 설명한 작동액 주입 구조가 구비된다.
히트 파이프(272)가 증발기(230)의 전면부 및 후면부에 각각 배치되는 제1히트 파이프(272')와 제2히트 파이프(272")로 구성되는 경우, 제1 및 제2히트 파이프(272', 272")는 상호 독립적인 유로를 형성한다. 즉, 제1 및 제2히트 파이프(272', 272") 각각을 유동하는 작동액(F)은 서로 섞이지 않는다. 상기 구조에서, 작동액 주입 구조는 제1 및 제2히트 파이프(272', 272") 각각에 구비된다.
히팅 유닛(771)은 제상 장치(770)의 일측 외곽에 배치될 수 있다. 구체적으로, 히터 케이스(771a)는 증발기(730)의 일측에 구비되는 지지대(733)의 외측에 위치할 수 있으며, 증발기(730)의 하측에서 상측을 향하는 수직방향으로 연장 형성될 수 있다.
히터 케이스(771a)에는 일면에서 리세스된 형태로 연장 형성되는 히트 파이프 안착부(771a1)가 형성된다. 히트 파이프 안착부(771a1)는 히터 케이스(771a)의 길이 방향을 따라 증발기(730)의 상하 방향으로 연장 형성된다.
히트 파이프 안착부(771a1)는 히트 파이프(772)의 일부를 덮도록 배치된다. 본 도면에서는, 히트 파이프 안착부(771a1)가 증발기(730)의 외측을 향하는 히트 파이프(772)의 바깥쪽 외주면을 덮도록 배치된 것을 보이고 있다.
히터(771b)는 히터 케이스(771a)에 장착되어 증발기(730)의 상하 방향으로 수직하게 배치된다. 앞선 실시예들에서 설명한 바와 같이, 히터(771b)가 히터 케이스(771a)에 장착되는 구조는 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 히터(771b)는 히터 케이스(771a)를 관통하도록 형성된 히터 수용부(771a2)에 수용될 수도 있고, 히터 케이스(771a)의 일면에 부착될 수도 있다.
홀더(771c)는 히트 파이프 안착부(771a1)에 안착된 히트 파이프(772)를 덮도록 히터 케이스(771a)에 착탈 가능하게 결합된다. 본 도면에서는, 홀더(771c)가 지지대(733)를 향하는 히트 파이프(772)의 안쪽 외주면을 덮도록 배치된 것을 보이고 있다.
참고로 본 실시예에서는, 히터 수용부(771a2)가 히트 파이프 안착부(771a1)의 외측에 배치된 것을 보이고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 히터 수용부(771a2)는 히트 파이프 안착부(771a1)의 내측, 즉 히트 파이프 안착부(771a1)와 지지대(733)사이에 배치될 수도 있다.
히터(771b)는 방열 과정을 거치며 냉각된 상태로 회수된 작동액(F)을 재가열하도록 이루어진다. 이처럼, 히팅 유닛(771)이 증발기(730)의 하측에서 상측을 향하는 수직방향으로 연장 형성되는 히트 파이프(772)에 장착되는 구조는, 히트 파이프(772) 내의 작동액(F)이 가열되어 상승 유동을 형성하는 데에 유리하다는 이점이 있다.
한편, 작동액(F)은 수직방향으로 연장되는 히터(771b)의 최상단보다 높게 충진되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 히터(771b)가 과열되지 않은 상태로 안전하게 제상 운전이 이루어질 수 있으며, 히트 파이프(772)에 기체 상태의 작동액(F)의 연속적인 공급이 안정적으로 이루어질 수 있다.
도 29 및 도 30은 도 4의 냉장고(200)에 적용되는 제상 장치(270)의 또 다른 일 예를 보인 정면도 및 사시도이다.
도 29 및 도 30을 참조하면, 히터 케이스(871a)는 히트 파이프(872)의 양단부와 각각 연결되어, 작동액(F)이 순환할 수 있는 순환 유로를 형성한다. 이를 위하여, 히터 케이스(871a)의 상측과 하측에 각각 출구(871a1')와 입구(871a1")가 형성된다. 출구(871a1')는 히트 파이프(872)의 연장부(872a)와 연결되며, 입구(871a1")는 히트 파이프(872)의 방열부(872b) 최저단과 연결된다.
히트 파이프(872)는 증발기(830)의 전면부 및 후면부에 각각 배치되는 제1히트 파이프(872')와 제2히트 파이프(872")로 구성된다. 이 경우, 제1 및 제2히트 파이프(872', 872")를 유동하는 작동액(F)은 히터 케이스(871a)의 내부 유로(871a1)에서 서로 섞이도록 구성된다.
따라서, 도 24 내지 도 26과 관련하여 설명한 바와 같이, 작동액(F)을 충진시키기 위해서는 상술한 작동액 주입 구조가 제1 및 제2히트 파이프(872', 872") 중 어느 하나에만 구비되면 족하다. 따라서, 앞선 실시예의 구조 대비 용접 포인트를 줄일 수 있다는 이점이 있다.
히터(871b)는 히터 케이스(871a)에 장착되어 증발기(830)의 상하 방향으로 수직하게 배치된다. 앞선 실시예들에서 설명한 바와 같이, 히터(871b)가 히터 케이스(871a)에 장착되는 구조는 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 히터(871b)는 히터 케이스(871a)를 관통하도록 형성된 히터 수용부(871a2)에 수용될 수도 있고, 히터 케이스(871a)의 일면에 부착될 수도 있다.
참고로 본 실시예에서는, 내부 유로(871a1)와 히터 수용부(871a2)가 히터 케이스(871a)를 관통하도록 형성되고, 히터(871b)가 히터 수용부(871a2)에 수용된 구조를 보이고 있다. 본 도면에서는 히터 수용부(871a2)가 내부 유로(871a1)의 외측에 배치된 것을 보이고 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 히터 수용부(871a2)는 내부 유로(871a1)의 내측, 즉 내부 유로(871a1)와 지지대(833)사이에 배치될 수도 있다.
히터(871b)는 입구(871a1")를 통하여 회수된 작동액(F)을 재가열하도록 이루어진다. 이처럼, 내부 유로(871a1)가 증발기(830)의 하측에서 상측을 향하는 수직방향으로 연장 형성되는 구조는, 내부 유로(871a1) 내의 작동액(F)이 가열되어 상승 유동을 형성하는 데에 유리하여, 작동액(F)의 역류가 방지될 수 있다는 이점이 있다.
한편, 작동액(F)은 히터 케이스(871a) 내부에 수직방향으로 연장되는 히터(871b)의 최상단보다 높게 충진되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 히팅 유닛(871)이 과열되지 않은 상태로 안전하게 제상 운전이 이루어질 수 있으며, 히트 파이프(872)에 기체 상태의 작동액(F)의 연속적인 공급이 안정적으로 이루어질 수 있다.

Claims (10)

  1. 일면에서 리세스된 형태로 연장 형성되는 히트 파이프 안착부와, 상기 히트 파이프 안착부에 나란하게 연장 형성되는 히터 수용부를 구비하는 히터 케이스;
    상기 히터 수용부에 장착되어, 전원 인가시 발열하도록 구성되는 히터;
    내부에 충진된 작동액이 흐르는 유로를 형성하고, 일부가 상기 히트 파이프 안착부에 안착되며, 상기 히터에 의해 가열되어 이송되는 고온의 작동액에 의해 증발기의 냉각관에 방열하도록 상기 냉각관에 인접하게 배치되는 히트 파이프; 및
    상기 히트 파이프 안착부에 안착된 상기 히트 파이프를 덮도록, 상기 히터 케이스에 착탈 가능하게 결합되는 홀더를 포함하는 제상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히트 파이프 안착부는 상기 히트 파이프의 외형 일부에 대응되는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 히트 파이프 안착부는 상기 히터 케이스의 일단에서 타단까지 상기 히터 케이스의 길이 방향을 따라 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 히트 파이프는 상기 히트 파이프 안착부에 연속적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 히터 수용부는 상기 히터 케이스를 관통하여 상기 히터 케이스의 양단에서 개방되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 히터 케이스에는 상기 히터 수용부를 향하여 움푹 들어간 형태의 프레스드부가 형성되며,
    상기 히터는 상기 프레스드부에 의해 가압되어 상기 히터 수용부의 내부면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 히터 케이스에는 걸림돌기가 구비되고,
    상기 홀더에는 상기 걸림돌기에 체결되는 후크가 구비되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 히터 케이스와 상기 홀더는 체결부재에 의해 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 홀더의 일측은 상기 히터 케이스에 힌지 연결되고,
    상기 홀더의 타측은 상기 히터 케이스에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 히터는 기설정된 온도 이상에서는 저항이 급증함으로 인해 전류가 억제되어, 더 이상 발열하지 않도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 제상 장치.
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